自動車の車体上部乗員保護構造
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車の車体上部乗員保護構造に関し、特に、ピラー及びルーフレールを有する自動車の車体上部乗員保護構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動車の車体上部乗員保護構造においては、ピラー及びルーフレールの車幅方向内側を樹脂材からなるガーニッシュで被覆したものがあり、その一例が特願平６−６２１２６号に記載されている。
【０００３】図７に示される如く、この自動車の車体上部乗員保護構造では、ルーフサイドレール７０が、アウタパネル７２と、アウタパネル７２から車室内方へ間隔７４をおいて配置されるインナパネル７４と、アウタパネル７２の板厚及びインナパネル７４の板厚より薄い板厚を有し、インナパネル７４の車室内方へ間隔をおいて配置されるエネルギ吸収パネル７６と、を備え、アウタパネル７２、インナパネル７４及びエネルギ吸収パネル７６それぞれのフランジ部７２Ａ、７４Ａ、７６Ａ及びフランジ部７２Ｂ、７４Ｂ、７６Ｂを重ね合わせて接合し長手方向と直交する仮想面で切断した断面を閉断面としており、乗員との圧接によりガーニッシュ７８が弾性変形すると、エネルギ吸収パネル７６も塑性変形してエネルギを吸収する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この自動車の車体上部乗員保護構造では、エネルギ吸収パネル７６が断面ハット形状とされており、開口端部に形成されたフランジ部７６Ａ、７６Ｂが、インナパネル７４のフランジ部７４Ａ、７４Ｂに固定されている。従って、所定の荷重の立ち上がり特性を得るためには、エネルギ吸収パネル７６の一般面７６Ｃの両端に形成された一対の側面部７６Ｄ、７６Ｅの剛性を確保する必要がある。このため、エネルギ吸収パネル７６の板厚が厚くなり、重量が増加するという不具合がある。
【０００５】本発明は上記事実を考慮し、重量増加を招くこと無く所定の荷重の立ち上がり特性が得られる自動車の車体上部乗員保護構造を提供することが目的である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明は、ピラー及びルーフレールを有する自動車の車体上部乗員保護構造であって、前記ピラー及びルーフレールは、アウタパネルと、該アウタパネルから車室内方へ間隔をおいて配置され一般面の両端に対向する一対の側面部を備えるインナパネルと、前記アウタパネルの板厚及び前記インナパネルの板厚より薄い板厚を有し前記インナパネルの車室内方へ間隔をおいて配置されるとともに乗員の頭部から荷重を受ける受圧部の両端に対向する一対の側面部が形成され、これら一対の側面部が前記インナパネルの一対の側壁部にそれぞれ固定されたエネルギ吸収パネルと、を備え、前記アウタパネル及び前記インナパネルそれぞれのフランジ部を重ね合わせて接合し長手方向と直交する仮想面で切断した断面を閉断面としたことを特徴としている。
【０００７】請求項２記載の本発明は、請求項１記載の本発明において、前記エネルギ吸収パネルの側面部を前記インナパネルの側面部の一般面近傍に固定したことを特徴としている。
【０００８】請求項３記載の本発明は、請求項１記載の本発明において、前記インナパネルの一般面を乗員の頭部位置方向に対して略直角になるように設定するとともに、前記エネルギ吸収パネルの受圧部を頭部位置方向を頂部とし頭部位置方向に対して所定の角度で傾斜した傾斜面を有する形状としたことを特徴としている。
【０００９】
【作用】請求項１記載の自動車の車体上部乗員保護構造では、エネルギ吸収パネルの受圧部に所定値以上の荷重が加わると、エネルギ吸収パネルが車室外側へ変形して荷重によるエネルギを吸収する。また、エネルギ吸収パネルの一対の側壁部をインナパネルの一対の側壁部にそれぞれ固定したので、エネルギ吸収パネルのフランジ部をインナパネルのフランジ部に固定する構成と比べ、エネルギ吸収パネルの一対の側壁部の長さを短く設定できる。従って、エネルギ吸収パネルの板厚を厚くしなくてもエネルギ吸収パネルの剛性が高くなるので、所定の荷重の立ち上がり特性が得られる。
【００１０】請求項２記載の自動車の車体上部乗員保護構造では、請求項１記載の本発明において、エネルギ吸収パネルの側面部をインナパネルの側面部の一般面近傍に固定したので、インナパネルの側面部の長さを短くすることができる。このため、インナパネルの断面積を小さくでき、インナパネルの車室内への張出を少なくできる。
【００１１】請求項３記載の自動車の車体上部乗員保護構造では、エネルギ吸収パネルの受圧部の頂部に頭部位置方向から所定値以上の荷重が加わると、エネルギ吸収パネルが車室外側へ塑性変形して荷重によるエネルギを吸収する。一方、エネルギ吸収パネルの受圧部の傾斜面に頭部位置方向からずれて所定値以上の荷重が加わると、エネルギ吸収パネルが荷重の作用側へ塑性変形して荷重によるエネルギを吸収するとともに、傾斜面による乗員の頭部の回転によってもエネルギを吸収することができる。このため、乗員の頭部の接触方向に関係無く、効率よいエネルギ吸収を行うことができる。
【００１２】
【実施例】本発明に係る自動車の車体上部乗員保護構造の第１実施例を図１及び図２を用いて説明する。
【００１３】なお、各図において、適宜示される矢印ＦＲは車両前方側を示し、矢印ＵＰは車両上方側を示し、矢印ＩＮは車幅内方側を示している。
【００１４】図２に示される如く、自動車の車体１０の上部車幅方向両端部には、車体前後方向に沿って左右一対のルーフサイドレール１２が配置されており、ルーフサイドレール１２の前端部には、フロントルーフレール１３が配置されている。ルーフサイドレール１２の後端部には、リヤルーフレール１５が配置されており、ルーフサイドレール１２の前端部には、フロントピラー１４の上端部が結合されている。また、ルーフサイドレール１２の後端部には、リヤピラー１６の上端部が結合されており、ルーフサイドレール１２の車両前後方向中間部には、センタピラー１８の上端部が結合されている。
【００１５】図１に示される如く、フロントピラー１４は、フロントピラー１４の車体外側部を構成するピラーアウタパネル２０と、ピラーアウタパネル２０から車室内方へ間隔２２をおいて配置されたピラーインナパネル２４と、ピラーアウタパネル２０とピラーインナパネル２４との間に配置されたピラーリインフォース２６と、を備えている。ピラーアウタパネル２０、ピラーインナパネル２４及びピラーリインフォース２６は、それぞれフランジ部２０Ａ、２４Ａ、２６Ａ及びフランジ部２０Ｂ、２４Ｂ、２６Ｂが重ね合わせてスポット溶接にて接合されており、長手方向と直交する仮想面で切断した断面が閉断面となっている。
【００１６】ピラーアウタパネル２０のフランジ部２０Ａとフランジ部２０Ｂとの中間部位２０Ｃは車室外側方向へ突出する凸形状とされており、ピラーリインフォース２６のフランジ部２６Ａとフランジ部２６Ｂとの中間部位２６Ｃも車室外側方向へ突出する凸形状とされている。また、ピラーインナパネル２４のフランジ部２４Ａとフランジ部２４Ｂとの中間部位は車室内側方向へ突出しており、一般面２４Ｃと、一般面２４Ｃの両端に対向する一対の側面部２４Ｄ、２４Ｅを有する断面ハット状とされている。
【００１７】ピラーインナパネル２４の車室内方へ間隔２５をおいてエネルギ吸収パネル２８が配置されている。エネルギ吸収パネル２８は乗員の頭部から荷重を受ける受圧部２８Ａの両端に対向する一対の側面部２８Ｂ、２８Ｃが形成された断面コ字状とされており、これら一対の側面部２８Ｂ、２８Ｃが、ピラーインナパネル２４の側面部２４Ｄ、２４Ｅにそれぞれスポット溶接されている。
【００１８】なお、エネルギ吸収パネル２８の板厚Ｔ１は、ピラーアウタパネル２０の板厚Ｔ２及びピラーインナパネル２４の板厚Ｔ３より薄くなっている。
【００１９】ピラーインナパネル２４の車室内方にはガーニッシュ３０が配置されており、フロントピラー１４の車室内側部を被覆している。このガーニッシュ３０は長手方向と直交する仮想面で切断した断面が略円弧状となっている。また、ガーニッシュ３０は、フランジ部２０Ｂ、２４Ｂ、２６Ｂの接合部及びエネルギ吸収パネル２８の側面部２８Ｃに対向する部位に、長手方向に沿って所定の間隔で緩衝用のリブ３０Ａが形成されている。
【００２０】なお、フロントサイドドア３１を閉じると、フロントサイドドア３１は、ピラーアウタパネル２０に取り付けられたウエザストリップ３２とフランジ部２０Ｂ、２４Ｂ、２６Ｂの接合部に取り付けたオープニングウエザストリップ３４とに密着する。また、図１の符号３６はウインドシールドガラスを示し、符号３８はワイヤハーネスを示す。
【００２１】次に、本第１実施例の作用を説明する。本第１実施例の自動車の車体上部乗員保護構造では、乗員との圧接によりガーニッシュ３０に図１の矢印Ｆ方向の荷重が作用してガーニッシュ３０が撓み変形してエネルギ吸収パネル２８に圧接し、エネルギ吸収パネル２８の受圧部２８Ａに所定値以上の荷重が加わると、ピラーアウタパネル２０の板厚Ｔ２及びピラーインナパネル２４の板厚Ｔ３より薄い板厚Ｔ１とされたエネルギ吸収パネル２８が、車室外方へ潰れて荷重によるエネルギを吸収する。
【００２２】また、本第１実施例の自動車の車体上部乗員保護構造では、エネルギ吸収パネル２８の一対の側壁部２８Ｂ、２８Ｃをピラーインナパネル２４の側面部２４Ｄ、２４Ｅにそれぞれスポット溶接したので、エネルギ吸収パネルのフランジ部をインナパネルのフランジ部に固定する構成と比べ、エネルギ吸収パネル２８の一対の側壁部２８Ｂ、２８Ｃの長さＬ１、Ｌ２を短く設定できる。従って、エネルギ吸収パネル２８の板厚Ｔ１を厚くしなくても、エネルギ吸収パネル２８の剛性が高くなるので、所定の荷重の立ち上がり特性が得られる。
【００２３】なお、本第１実施例においては、エネルギ吸収パネル２８の側面部２８Ｂ、２８Ｃをピラーインナパネル２４の側面部２４Ｄ、２４Ｅにそれぞれスポット溶接にて固定したが、これに代えて図３に示される如く、エネルギ吸収パネル２８の側面部２８Ｂ、２８Ｃをピラーインナパネル２４の側面部２４Ｄ、２４Ｅにそれぞれ、ビス４１によって固定しても良い。この場合には、ビス４１を外すことで、エネルギ吸収パネル２８を簡単に外すことができるため、エネルギ吸収パネル２８の修理及び交換が容易になる。
【００２４】また、図４に示される如く、フロントピラー１４のフロントサイドドア３１側のフランジ部の接合部を無くし、ピラーアウタパネル２０の車室内側端部２０Ｄとピラーインナパネル２４の車室外側端部２４Ｄとをアーク溶接にて接合しても良い。この場合には、フロントピラー１４のフロントサイドドア３１側のフランジ部が無いため、ガーニッシュ３０のリブ３０Ａを小さくすることができ、接合部に対向する部位３０Ｂが、図４の想像線の位置から接合部側の実線の位置へ移動できるので、ガーニッシュ３０の軽量化、低コスト化が可能となるとともにガーニッシュ３０の車室内側への突出量を小さくできる。
【００２５】次に、本発明に係る自動車の車体上部乗員保護構造の第２実施例を図５を用いて説明する。
【００２６】なお、第１実施例と同一部材については同一符号を付してその説明を省略する。
【００２７】図５に示される如く、本第２実施例では、エネルギ吸収パネル２８の側面部２８Ｂ、２８Ｃの端部近傍をピラーインナパネル２４の側面部２４Ｄ、２４Ｅの一般面２４Ｃ近傍の部位にそれぞれ、アーク溶接にて固定している。また、ピラーインナパネル２４のフランジ部２４Ｂとピラーリインフォース２６のフランジ部２６Ｂに長手方向に所定の間隔で切欠４０を形成している。
【００２８】従って、本第２実施例では、ピラーインナパネル２４の側面部２４Ｄ、２４Ｅの長さＬ３、Ｌ４を短くすることができるため、ピラーインナパネル２４の断面積Ｓ３を小さくできるとともに、フランジ部２０Ｂ、２４Ｂ、２６Ｂの接合部に切欠４０を形成し、容易に変形する構成としたのでリブ３０を小さくできるため、ガーニッシュ３０の位置を、図５の想像線の位置から車室外側の実線の位置へ移動できるので、ガーニッシュ３０の軽量化、低コスト化が可能となるとともにガーニッシュ３０の車室内側への突出量を小さくでき、車室空間が広がるとともに前方視界も広がる。
【００２９】次に、本発明に係る自動車の車体上部乗員保護構造の第３実施例を図６を用いて説明する。
【００３０】なお、第１実施例と同一部材については同一符号を付してその説明を省略する。
【００３１】図６に示される如く、本第３実施例では、エネルギ吸収パネル２８の一般面２４Ｃが、乗員の頭部位置方向（図６の矢印Ｈ方向）に対して略直角になるように設定されている。また、エネルギ吸収パネル２８の受圧部２８Ａは、頭部位置方向を頂部２８Ｄとし、頂部２８Ｄを挟む面が、頭部位置方向に対して所定の角度α１、α２で傾斜した傾斜面２８Ｅ、２８Ｆとなっており、断面形状が略五角形となっている。
【００３２】従って、本第３実施例では、エネルギ吸収パネル２８の受圧部２８Ａの頂部２８Ｄに、頭部位置方向から所定値以上の荷重（図６の矢印Ｎ１）が加わると、エネルギ吸収パネル２８が車室外側へ最大ストロークＭ１の範囲内で塑性変形して荷重によるエネルギを吸収する。一方、エネルギ吸収パネル２８の受圧部２８Ａの傾斜面２８Ｅ又は傾斜面２８Ｆに頭部位置方向からずれた方向から所定値以上の荷重（図６の矢印Ｎ２又は矢印Ｎ３）が加わると、エネルギ吸収パネル２８が荷重の作用側へ塑性変形して荷重によるエネルギを吸収するとともに、傾斜面２８Ｅ又は傾斜面２８Ｆに当接し、乗員の頭部が回転することによってもエネルギを吸収することができる。このため、乗員の頭部の接触方向に関係無く、効率よいエネルギ吸収を行うことができる。
【００３３】また、本第３実施例では、エネルギ吸収パネル２８の受圧部２８Ａの断面形状を略五角形としたので、ガーニッシュ３０の位置を、図６の想像線の位置から車室外側の実線の位置へ移動できるので、ガーニッシュ３０の軽量化、低コスト化が可能となるとともにガーニッシュ３０の車室内側への突出量を小さくでき、車室空間が広がるとともに前方視界も広がる。
【００３４】なお、上記各実施例はそれぞれを組み合わせて適用可能である。また、上記各実施例では、本発明の自動車の車体上部乗員保護構造をフロントピラー１４に適用した例について説明したが、本発明の自動車の車体上部乗員保護構造は、リヤピラー１６、センタピラー１８、ルーフサイドレール１２、フロントルーフレール１３及びリヤルーフレール１５にも適用可能である。
【００３５】
【発明の効果】請求項１記載の本発明は、ピラー及びルーフレールを有する自動車の車体上部乗員保護構造であって、ピラー及びルーフレールは、アウタパネルと、該アウタパネルから車室内方へ間隔をおいて配置され一般面の両端に対向する一対の側面部を備えるインナパネルと、アウタパネルの板厚及びインナパネルの板厚より薄い板厚を有しインナパネルの車室内方へ間隔をおいて配置されるとともに乗員の頭部から荷重を受ける受圧部の両端に対向する一対の側面部が形成され、これら一対の側面部がインナパネルの一対の側壁部にそれぞれ固定されたエネルギ吸収パネルと、を備え、アウタパネル及びインナパネルそれぞれのフランジ部を重ね合わせて接合し長手方向と直交する仮想面で切断した断面を閉断面としたので、重量増加を招くこと無く所定の荷重の立ち上がり特性が得られるという優れた効果を有する。
【００３６】請求項２記載の本発明は、請求項１記載の発明において、エネルギ吸収パネルの側面部をインナパネルの側面部の一般面近傍に固定したので、請求項１記載の発明の効果に加えて、インナパネルの断面積を小さくでき、インナパネルの車室内への張出を少なくできるという優れた効果を有する。
【００３７】請求項３記載の本発明は、請求項１記載の発明において、インナパネルの一般面を乗員の頭部位置方向に対して略直角になるように設定するとともに、エネルギ吸収パネルの受圧部を頭部位置方向を頂部とし頭部位置方向に対して所定の角度で傾斜した傾斜面を有する形状としたので、請求項１記載の発明の効果に加えて、乗員の頭部の接触方向に関係無く、効率よいエネルギ吸収を行うことができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る自動車の車体上部乗員保護構造を示す図２の１−１線に沿った拡大断面図である。
【図２】自動車の車体を示す概略側面図である。
【図３】本発明の第１実施例の変形例に係る自動車の車体上部乗員保護構造を示す図１に対応する断面図である。
【図４】本発明の第１実施例の変形例に係る自動車の車体上部乗員保護構造を示す図１に対応する断面図である。
【図５】本発明の第２実施例に係る自動車の車体上部乗員保護構造を示す図１に対応する断面図である。
【図６】本発明の第３実施例に係る自動車の車体上部乗員保護構造を示す図１に対応する断面図である。
【図７】従来例に係る自動車の車体上部乗員保護構造を略水平断面図である。
【符号の説明】
１０ 車体
１２ ルーフサイドレール
１３ フロントルーフレール
１４ フロントピラー
１５ リヤルーフレール
１６ リヤピラー
１８ センタピラー
２０ ピラーアウタパネル
２０Ａ フランジ部
２０Ｂ フランジ部
２４ ピラーインナパネル
２４Ａ フランジ部
２４Ｂ フランジ部
２４Ｃ 一般面
２４Ｄ 側面部
２４Ｅ 側面部
２８ エネルギ吸収部
２８Ａ 受圧部
２８Ｂ 側面部
２８Ｃ 側面部
２８Ｄ 頂部
２８Ｅ 傾斜面
２８Ｆ 傾斜面
３０ ガーニッシュ
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車の車体上部乗員保護構造に関し、特に、ピラー及びルーフレールを有する自動車の車体上部乗員保護構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動車の車体上部乗員保護構造においては、ピラー及びルーフレールの車幅方向内側を樹脂材からなるガーニッシュで被覆したものがあり、その一例が特願平６−６２１２６号に記載されている。
【０００３】図７に示される如く、この自動車の車体上部乗員保護構造では、ルーフサイドレール７０が、アウタパネル７２と、アウタパネル７２から車室内方へ間隔７４をおいて配置されるインナパネル７４と、アウタパネル７２の板厚及びインナパネル７４の板厚より薄い板厚を有し、インナパネル７４の車室内方へ間隔をおいて配置されるエネルギ吸収パネル７６と、を備え、アウタパネル７２、インナパネル７４及びエネルギ吸収パネル７６それぞれのフランジ部７２Ａ、７４Ａ、７６Ａ及びフランジ部７２Ｂ、７４Ｂ、７６Ｂを重ね合わせて接合し長手方向と直交する仮想面で切断した断面を閉断面としており、乗員との圧接によりガーニッシュ７８が弾性変形すると、エネルギ吸収パネル７６も塑性変形してエネルギを吸収する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この自動車の車体上部乗員保護構造では、エネルギ吸収パネル７６が断面ハット形状とされており、開口端部に形成されたフランジ部７６Ａ、７６Ｂが、インナパネル７４のフランジ部７４Ａ、７４Ｂに固定されている。従って、所定の荷重の立ち上がり特性を得るためには、エネルギ吸収パネル７６の一般面７６Ｃの両端に形成された一対の側面部７６Ｄ、７６Ｅの剛性を確保する必要がある。このため、エネルギ吸収パネル７６の板厚が厚くなり、重量が増加するという不具合がある。
【０００５】本発明は上記事実を考慮し、重量増加を招くこと無く所定の荷重の立ち上がり特性が得られる自動車の車体上部乗員保護構造を提供することが目的である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明は、ピラー及びルーフレールを有する自動車の車体上部乗員保護構造であって、前記ピラー及びルーフレールは、アウタパネルと、該アウタパネルから車室内方へ間隔をおいて配置され一般面の両端に対向する一対の側面部を備えるインナパネルと、前記アウタパネルの板厚及び前記インナパネルの板厚より薄い板厚を有し前記インナパネルの車室内方へ間隔をおいて配置されるとともに乗員の頭部から荷重を受ける受圧部の両端に対向する一対の側面部が形成され、これら一対の側面部が前記インナパネルの一対の側壁部にそれぞれ固定されたエネルギ吸収パネルと、を備え、前記アウタパネル及び前記インナパネルそれぞれのフランジ部を重ね合わせて接合し長手方向と直交する仮想面で切断した断面を閉断面としたことを特徴としている。
【０００７】請求項２記載の本発明は、請求項１記載の本発明において、前記エネルギ吸収パネルの側面部を前記インナパネルの側面部の一般面近傍に固定したことを特徴としている。
【０００８】請求項３記載の本発明は、請求項１記載の本発明において、前記インナパネルの一般面を乗員の頭部位置方向に対して略直角になるように設定するとともに、前記エネルギ吸収パネルの受圧部を頭部位置方向を頂部とし頭部位置方向に対して所定の角度で傾斜した傾斜面を有する形状としたことを特徴としている。
【０００９】
【作用】請求項１記載の自動車の車体上部乗員保護構造では、エネルギ吸収パネルの受圧部に所定値以上の荷重が加わると、エネルギ吸収パネルが車室外側へ変形して荷重によるエネルギを吸収する。また、エネルギ吸収パネルの一対の側壁部をインナパネルの一対の側壁部にそれぞれ固定したので、エネルギ吸収パネルのフランジ部をインナパネルのフランジ部に固定する構成と比べ、エネルギ吸収パネルの一対の側壁部の長さを短く設定できる。従って、エネルギ吸収パネルの板厚を厚くしなくてもエネルギ吸収パネルの剛性が高くなるので、所定の荷重の立ち上がり特性が得られる。
【００１０】請求項２記載の自動車の車体上部乗員保護構造では、請求項１記載の本発明において、エネルギ吸収パネルの側面部をインナパネルの側面部の一般面近傍に固定したので、インナパネルの側面部の長さを短くすることができる。このため、インナパネルの断面積を小さくでき、インナパネルの車室内への張出を少なくできる。
【００１１】請求項３記載の自動車の車体上部乗員保護構造では、エネルギ吸収パネルの受圧部の頂部に頭部位置方向から所定値以上の荷重が加わると、エネルギ吸収パネルが車室外側へ塑性変形して荷重によるエネルギを吸収する。一方、エネルギ吸収パネルの受圧部の傾斜面に頭部位置方向からずれて所定値以上の荷重が加わると、エネルギ吸収パネルが荷重の作用側へ塑性変形して荷重によるエネルギを吸収するとともに、傾斜面による乗員の頭部の回転によってもエネルギを吸収することができる。このため、乗員の頭部の接触方向に関係無く、効率よいエネルギ吸収を行うことができる。
【００１２】
【実施例】本発明に係る自動車の車体上部乗員保護構造の第１実施例を図１及び図２を用いて説明する。
【００１３】なお、各図において、適宜示される矢印ＦＲは車両前方側を示し、矢印ＵＰは車両上方側を示し、矢印ＩＮは車幅内方側を示している。
【００１４】図２に示される如く、自動車の車体１０の上部車幅方向両端部には、車体前後方向に沿って左右一対のルーフサイドレール１２が配置されており、ルーフサイドレール１２の前端部には、フロントルーフレール１３が配置されている。ルーフサイドレール１２の後端部には、リヤルーフレール１５が配置されており、ルーフサイドレール１２の前端部には、フロントピラー１４の上端部が結合されている。また、ルーフサイドレール１２の後端部には、リヤピラー１６の上端部が結合されており、ルーフサイドレール１２の車両前後方向中間部には、センタピラー１８の上端部が結合されている。
【００１５】図１に示される如く、フロントピラー１４は、フロントピラー１４の車体外側部を構成するピラーアウタパネル２０と、ピラーアウタパネル２０から車室内方へ間隔２２をおいて配置されたピラーインナパネル２４と、ピラーアウタパネル２０とピラーインナパネル２４との間に配置されたピラーリインフォース２６と、を備えている。ピラーアウタパネル２０、ピラーインナパネル２４及びピラーリインフォース２６は、それぞれフランジ部２０Ａ、２４Ａ、２６Ａ及びフランジ部２０Ｂ、２４Ｂ、２６Ｂが重ね合わせてスポット溶接にて接合されており、長手方向と直交する仮想面で切断した断面が閉断面となっている。
【００１６】ピラーアウタパネル２０のフランジ部２０Ａとフランジ部２０Ｂとの中間部位２０Ｃは車室外側方向へ突出する凸形状とされており、ピラーリインフォース２６のフランジ部２６Ａとフランジ部２６Ｂとの中間部位２６Ｃも車室外側方向へ突出する凸形状とされている。また、ピラーインナパネル２４のフランジ部２４Ａとフランジ部２４Ｂとの中間部位は車室内側方向へ突出しており、一般面２４Ｃと、一般面２４Ｃの両端に対向する一対の側面部２４Ｄ、２４Ｅを有する断面ハット状とされている。
【００１７】ピラーインナパネル２４の車室内方へ間隔２５をおいてエネルギ吸収パネル２８が配置されている。エネルギ吸収パネル２８は乗員の頭部から荷重を受ける受圧部２８Ａの両端に対向する一対の側面部２８Ｂ、２８Ｃが形成された断面コ字状とされており、これら一対の側面部２８Ｂ、２８Ｃが、ピラーインナパネル２４の側面部２４Ｄ、２４Ｅにそれぞれスポット溶接されている。
【００１８】なお、エネルギ吸収パネル２８の板厚Ｔ１は、ピラーアウタパネル２０の板厚Ｔ２及びピラーインナパネル２４の板厚Ｔ３より薄くなっている。
【００１９】ピラーインナパネル２４の車室内方にはガーニッシュ３０が配置されており、フロントピラー１４の車室内側部を被覆している。このガーニッシュ３０は長手方向と直交する仮想面で切断した断面が略円弧状となっている。また、ガーニッシュ３０は、フランジ部２０Ｂ、２４Ｂ、２６Ｂの接合部及びエネルギ吸収パネル２８の側面部２８Ｃに対向する部位に、長手方向に沿って所定の間隔で緩衝用のリブ３０Ａが形成されている。
【００２０】なお、フロントサイドドア３１を閉じると、フロントサイドドア３１は、ピラーアウタパネル２０に取り付けられたウエザストリップ３２とフランジ部２０Ｂ、２４Ｂ、２６Ｂの接合部に取り付けたオープニングウエザストリップ３４とに密着する。また、図１の符号３６はウインドシールドガラスを示し、符号３８はワイヤハーネスを示す。
【００２１】次に、本第１実施例の作用を説明する。本第１実施例の自動車の車体上部乗員保護構造では、乗員との圧接によりガーニッシュ３０に図１の矢印Ｆ方向の荷重が作用してガーニッシュ３０が撓み変形してエネルギ吸収パネル２８に圧接し、エネルギ吸収パネル２８の受圧部２８Ａに所定値以上の荷重が加わると、ピラーアウタパネル２０の板厚Ｔ２及びピラーインナパネル２４の板厚Ｔ３より薄い板厚Ｔ１とされたエネルギ吸収パネル２８が、車室外方へ潰れて荷重によるエネルギを吸収する。
【００２２】また、本第１実施例の自動車の車体上部乗員保護構造では、エネルギ吸収パネル２８の一対の側壁部２８Ｂ、２８Ｃをピラーインナパネル２４の側面部２４Ｄ、２４Ｅにそれぞれスポット溶接したので、エネルギ吸収パネルのフランジ部をインナパネルのフランジ部に固定する構成と比べ、エネルギ吸収パネル２８の一対の側壁部２８Ｂ、２８Ｃの長さＬ１、Ｌ２を短く設定できる。従って、エネルギ吸収パネル２８の板厚Ｔ１を厚くしなくても、エネルギ吸収パネル２８の剛性が高くなるので、所定の荷重の立ち上がり特性が得られる。
【００２３】なお、本第１実施例においては、エネルギ吸収パネル２８の側面部２８Ｂ、２８Ｃをピラーインナパネル２４の側面部２４Ｄ、２４Ｅにそれぞれスポット溶接にて固定したが、これに代えて図３に示される如く、エネルギ吸収パネル２８の側面部２８Ｂ、２８Ｃをピラーインナパネル２４の側面部２４Ｄ、２４Ｅにそれぞれ、ビス４１によって固定しても良い。この場合には、ビス４１を外すことで、エネルギ吸収パネル２８を簡単に外すことができるため、エネルギ吸収パネル２８の修理及び交換が容易になる。
【００２４】また、図４に示される如く、フロントピラー１４のフロントサイドドア３１側のフランジ部の接合部を無くし、ピラーアウタパネル２０の車室内側端部２０Ｄとピラーインナパネル２４の車室外側端部２４Ｄとをアーク溶接にて接合しても良い。この場合には、フロントピラー１４のフロントサイドドア３１側のフランジ部が無いため、ガーニッシュ３０のリブ３０Ａを小さくすることができ、接合部に対向する部位３０Ｂが、図４の想像線の位置から接合部側の実線の位置へ移動できるので、ガーニッシュ３０の軽量化、低コスト化が可能となるとともにガーニッシュ３０の車室内側への突出量を小さくできる。
【００２５】次に、本発明に係る自動車の車体上部乗員保護構造の第２実施例を図５を用いて説明する。
【００２６】なお、第１実施例と同一部材については同一符号を付してその説明を省略する。
【００２７】図５に示される如く、本第２実施例では、エネルギ吸収パネル２８の側面部２８Ｂ、２８Ｃの端部近傍をピラーインナパネル２４の側面部２４Ｄ、２４Ｅの一般面２４Ｃ近傍の部位にそれぞれ、アーク溶接にて固定している。また、ピラーインナパネル２４のフランジ部２４Ｂとピラーリインフォース２６のフランジ部２６Ｂに長手方向に所定の間隔で切欠４０を形成している。
【００２８】従って、本第２実施例では、ピラーインナパネル２４の側面部２４Ｄ、２４Ｅの長さＬ３、Ｌ４を短くすることができるため、ピラーインナパネル２４の断面積Ｓ３を小さくできるとともに、フランジ部２０Ｂ、２４Ｂ、２６Ｂの接合部に切欠４０を形成し、容易に変形する構成としたのでリブ３０を小さくできるため、ガーニッシュ３０の位置を、図５の想像線の位置から車室外側の実線の位置へ移動できるので、ガーニッシュ３０の軽量化、低コスト化が可能となるとともにガーニッシュ３０の車室内側への突出量を小さくでき、車室空間が広がるとともに前方視界も広がる。
【００２９】次に、本発明に係る自動車の車体上部乗員保護構造の第３実施例を図６を用いて説明する。
【００３０】なお、第１実施例と同一部材については同一符号を付してその説明を省略する。
【００３１】図６に示される如く、本第３実施例では、エネルギ吸収パネル２８の一般面２４Ｃが、乗員の頭部位置方向（図６の矢印Ｈ方向）に対して略直角になるように設定されている。また、エネルギ吸収パネル２８の受圧部２８Ａは、頭部位置方向を頂部２８Ｄとし、頂部２８Ｄを挟む面が、頭部位置方向に対して所定の角度α１、α２で傾斜した傾斜面２８Ｅ、２８Ｆとなっており、断面形状が略五角形となっている。
【００３２】従って、本第３実施例では、エネルギ吸収パネル２８の受圧部２８Ａの頂部２８Ｄに、頭部位置方向から所定値以上の荷重（図６の矢印Ｎ１）が加わると、エネルギ吸収パネル２８が車室外側へ最大ストロークＭ１の範囲内で塑性変形して荷重によるエネルギを吸収する。一方、エネルギ吸収パネル２８の受圧部２８Ａの傾斜面２８Ｅ又は傾斜面２８Ｆに頭部位置方向からずれた方向から所定値以上の荷重（図６の矢印Ｎ２又は矢印Ｎ３）が加わると、エネルギ吸収パネル２８が荷重の作用側へ塑性変形して荷重によるエネルギを吸収するとともに、傾斜面２８Ｅ又は傾斜面２８Ｆに当接し、乗員の頭部が回転することによってもエネルギを吸収することができる。このため、乗員の頭部の接触方向に関係無く、効率よいエネルギ吸収を行うことができる。
【００３３】また、本第３実施例では、エネルギ吸収パネル２８の受圧部２８Ａの断面形状を略五角形としたので、ガーニッシュ３０の位置を、図６の想像線の位置から車室外側の実線の位置へ移動できるので、ガーニッシュ３０の軽量化、低コスト化が可能となるとともにガーニッシュ３０の車室内側への突出量を小さくでき、車室空間が広がるとともに前方視界も広がる。
【００３４】なお、上記各実施例はそれぞれを組み合わせて適用可能である。また、上記各実施例では、本発明の自動車の車体上部乗員保護構造をフロントピラー１４に適用した例について説明したが、本発明の自動車の車体上部乗員保護構造は、リヤピラー１６、センタピラー１８、ルーフサイドレール１２、フロントルーフレール１３及びリヤルーフレール１５にも適用可能である。
【００３５】
【発明の効果】請求項１記載の本発明は、ピラー及びルーフレールを有する自動車の車体上部乗員保護構造であって、ピラー及びルーフレールは、アウタパネルと、該アウタパネルから車室内方へ間隔をおいて配置され一般面の両端に対向する一対の側面部を備えるインナパネルと、アウタパネルの板厚及びインナパネルの板厚より薄い板厚を有しインナパネルの車室内方へ間隔をおいて配置されるとともに乗員の頭部から荷重を受ける受圧部の両端に対向する一対の側面部が形成され、これら一対の側面部がインナパネルの一対の側壁部にそれぞれ固定されたエネルギ吸収パネルと、を備え、アウタパネル及びインナパネルそれぞれのフランジ部を重ね合わせて接合し長手方向と直交する仮想面で切断した断面を閉断面としたので、重量増加を招くこと無く所定の荷重の立ち上がり特性が得られるという優れた効果を有する。
【００３６】請求項２記載の本発明は、請求項１記載の発明において、エネルギ吸収パネルの側面部をインナパネルの側面部の一般面近傍に固定したので、請求項１記載の発明の効果に加えて、インナパネルの断面積を小さくでき、インナパネルの車室内への張出を少なくできるという優れた効果を有する。
【００３７】請求項３記載の本発明は、請求項１記載の発明において、インナパネルの一般面を乗員の頭部位置方向に対して略直角になるように設定するとともに、エネルギ吸収パネルの受圧部を頭部位置方向を頂部とし頭部位置方向に対して所定の角度で傾斜した傾斜面を有する形状としたので、請求項１記載の発明の効果に加えて、乗員の頭部の接触方向に関係無く、効率よいエネルギ吸収を行うことができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る自動車の車体上部乗員保護構造を示す図２の１−１線に沿った拡大断面図である。
【図２】自動車の車体を示す概略側面図である。
【図３】本発明の第１実施例の変形例に係る自動車の車体上部乗員保護構造を示す図１に対応する断面図である。
【図４】本発明の第１実施例の変形例に係る自動車の車体上部乗員保護構造を示す図１に対応する断面図である。
【図５】本発明の第２実施例に係る自動車の車体上部乗員保護構造を示す図１に対応する断面図である。
【図６】本発明の第３実施例に係る自動車の車体上部乗員保護構造を示す図１に対応する断面図である。
【図７】従来例に係る自動車の車体上部乗員保護構造を略水平断面図である。
【符号の説明】
１０ 車体
１２ ルーフサイドレール
１３ フロントルーフレール
１４ フロントピラー
１５ リヤルーフレール
１６ リヤピラー
１８ センタピラー
２０ ピラーアウタパネル
２０Ａ フランジ部
２０Ｂ フランジ部
２４ ピラーインナパネル
２４Ａ フランジ部
２４Ｂ フランジ部
２４Ｃ 一般面
２４Ｄ 側面部
２４Ｅ 側面部
２８ エネルギ吸収部
２８Ａ 受圧部
２８Ｂ 側面部
２８Ｃ 側面部
２８Ｄ 頂部
２８Ｅ 傾斜面
２８Ｆ 傾斜面
３０ ガーニッシュ
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ピラー及びルーフレールを有する自動車の車体上部乗員保護構造であって、前記ピラー及びルーフレールは、アウタパネルと、該アウタパネルから車室内方へ間隔をおいて配置され一般面の両端に対向する一対の側面部を備えるインナパネルと、前記アウタパネルの板厚及び前記インナパネルの板厚より薄い板厚を有し前記インナパネルの車室内方へ間隔をおいて配置されるとともに乗員の頭部から荷重を受ける受圧部の両端に対向する一対の側面部が形成され、これら一対の側面部が前記インナパネルの一対の側壁部にそれぞれ固定されたエネルギ吸収パネルと、を備え、前記アウタパネル及び前記インナパネルそれぞれのフランジ部を重ね合わせて接合し長手方向と直交する仮想面で切断した断面を閉断面としたことを特徴とする自動車の車体上部乗員保護構造。
【請求項２】 前記エネルギ吸収パネルの側面部を前記インナパネルの側面部の一般面近傍に固定したことを特徴とする請求項１記載の自動車の車体上部乗員保護構造。
【請求項３】 前記インナパネルの一般面を乗員の頭部位置方向に対して略直角になるように設定するとともに、前記エネルギ吸収パネルの受圧部を頭部位置方向を頂部とし頭部位置方向に対して所定の角度で傾斜した傾斜面を有する形状としたことを特徴とする請求項１記載の自動車の車体上部乗員保護構造。
【請求項１】 ピラー及びルーフレールを有する自動車の車体上部乗員保護構造であって、前記ピラー及びルーフレールは、アウタパネルと、該アウタパネルから車室内方へ間隔をおいて配置され一般面の両端に対向する一対の側面部を備えるインナパネルと、前記アウタパネルの板厚及び前記インナパネルの板厚より薄い板厚を有し前記インナパネルの車室内方へ間隔をおいて配置されるとともに乗員の頭部から荷重を受ける受圧部の両端に対向する一対の側面部が形成され、これら一対の側面部が前記インナパネルの一対の側壁部にそれぞれ固定されたエネルギ吸収パネルと、を備え、前記アウタパネル及び前記インナパネルそれぞれのフランジ部を重ね合わせて接合し長手方向と直交する仮想面で切断した断面を閉断面としたことを特徴とする自動車の車体上部乗員保護構造。
【請求項２】 前記エネルギ吸収パネルの側面部を前記インナパネルの側面部の一般面近傍に固定したことを特徴とする請求項１記載の自動車の車体上部乗員保護構造。
【請求項３】 前記インナパネルの一般面を乗員の頭部位置方向に対して略直角になるように設定するとともに、前記エネルギ吸収パネルの受圧部を頭部位置方向を頂部とし頭部位置方向に対して所定の角度で傾斜した傾斜面を有する形状としたことを特徴とする請求項１記載の自動車の車体上部乗員保護構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【特許番号】特許第３１７１０２４号（Ｐ３１７１０２４）
【登録日】平成１３年３月２３日（２００１．３．２３）
【発行日】平成１３年５月２８日（２００１．５．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願平６−２４９６４２
【出願日】平成６年１０月１４日（１９９４．１０．１４）
【公開番号】特開平８−１１３１６０
【公開日】平成８年５月７日（１９９６．５．７）
【審査請求日】平成１０年８月３１日（１９９８．８．３１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【参考文献】
【文献】特開 平７−２４６９５３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 平６−２１１１６１（ＪＰ，Ａ）
【登録日】平成１３年３月２３日（２００１．３．２３）
【発行日】平成１３年５月２８日（２００１．５．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成６年１０月１４日（１９９４．１０．１４）
【公開番号】特開平８−１１３１６０
【公開日】平成８年５月７日（１９９６．５．７）
【審査請求日】平成１０年８月３１日（１９９８．８．３１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【参考文献】
【文献】特開 平７−２４６９５３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 平６−２１１１６１（ＪＰ，Ａ）
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