説明

車両構造

【課題】 車両のドアに対する衝突が生じた場合に、ドアと車体とを強い結合強度を持って連結し、もって十分な反力で衝撃を吸収することができる車両構造を提供する。
【解決手段】 ドア1のインナ側に設けられたインパクトビーム5の内側には、ピン10が設けられており、車両に側突が生じた場合に、インパクトビーム5の端部からピン10が押し出される。センターピラー2には、受孔23が形成されており、インパクトビーム5の端部から押し出されたピン10は、受孔23に挿入される。こうして、インパクトビーム5とセンターピラー2とが連結される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両構造に関する。
【背景技術】
【0002】
車両におけるドアのインナ側には、他車両などが側方から衝突した場合の衝撃力を吸収するためのインパクトビームが設けられている。また、このときの衝撃吸収力を大きくするために、複数本のインパクトビームを採用し、各ビームの前後各端部側にサイドドアのドアヒンジやドアロック機構が位置するように、各ビームをサイドドアの内側に互いに並列的に配設した衝撃力吸収構造がある(たとえば、特許文献1)。この衝撃力吸収構造では、サイドドアと車体とが前後の各部位においてそれぞれ複数箇所で一体化され、かつ各ビームがサイドドアと車体との一体化されている部分に延びている。このため、各部位と各サイドインパクトビームとの協働作用により、車体の側部に対する衝撃力は効果的に吸収され、衝撃力の吸収効率を高めている。
【特許文献1】実開平5−80835号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかし、上記特許文献1に開示された衝撃力吸収構造では、サイドインパクトビームと車体とを一体化させるにあたってロック機構を用いている。このため、サイドインパクトビームと車体とを一体化させるに当たって、その結合強度が弱く、衝撃を吸収するための反力を車体から十分に得ることができないという問題があった。
【0004】
そこで、本発明の課題は、車両のドアに対する衝突が生じた場合に、ドアと車体とを強い結合強度を持って連結し、もって十分な反力で衝撃を吸収することができる車両構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記課題を解決した本発明に係る車両構造は、車両構造部材に取り付けられたドアと、ドアにおけるインナ側に配設されたインパクトビームと、を備える車両のドア構造において、非連結状態にあるインパクトビームと車両構造部材とを連結する連結部材が設けられているものである。
【0006】
本発明に係る車両構造では、非連結状態にあるインパクトビームと車両構造部材とを連結する連結部材が設けられている。この連結部材により、車両が衝突した際に非連結状態にあったインパクトビームと車両構造部材とが強固に連結される。その結果、衝撃を吸収するための反力を車両構造部材から十分に得ることができる。したがって、車両のドアに対する衝突が生じた場合に、ドアと車体とを強い結合強度を持って連結し、もって十分な反力で衝撃を吸収することができる。
【0007】
ここで、連結部材は、ドアの表面に対して直交する成分を持ってドアに衝突されたときに、インパクトビームと車両構造部材とを連結する態様とすることができる。
【0008】
このように、連結部材は、ドアの表面に対して直交する成分を持ってドアに衝突されたときに、インパクトビームと車両構造部材とを連結することにより、車両が衝突した際にインパクトビームと車両構造部材とがさらに強固に連結される。このため、車両のドアに対する衝突が生じた場合に、ドアと車体とをより強い結合強度を持って連結し、もって十分な反力で衝撃を吸収することができる。
【0009】
また、インパクトビームおよび車両構造部材の一方に連結部材が設けられ、インパクトビームおよび車両構造部材の他方に連結部材を受容する連結受容部が設けられている態様とすることができる。
【0010】
このように、連結部材を受容する連結受容部を設けることにより、インパクトビームと車両構造部材とを確実に連結することができる。
【0011】
さらに、インパクトビームは中空の長尺材からなり、連結部材がインパクトビームにおける内側に配設されており、連結部材は、インパクトビームが屈曲する際に、インパクトビームの屈曲に伴ってインパクトビームの長手方向端部から押し出される押出構造連結部材である態様とすることもできる。
【0012】
このように、インパクトビームが屈曲する際に、インパクトビームの屈曲に伴ってインパクトビームの長手方向端部から押し出される押出構造連結部材であることにより、ドアに対する衝突が生じてインパクトビームが座屈し屈曲する際に押出構造連結部材と車両構造部材とが連結される。したがって、車両のドアに対する衝突が生じた場合に、確実にドアと車体とを連結させることができる。
【0013】
また、押出構造連結部材は、インパクトビームの端部側よりもインパクトビームの中央側の方が、インパクトビームとの間のクリアランスが大きくされている態様とすることができる。
【0014】
このように、インパクトビームの端部側よりもインパクトビームの中央側の方が、インパクトビームとの間のクリアランスが大きくされていることにより、ドアに対する衝突が生じてインパクトビームが座屈し屈曲する際に押出構造連結部材を確実に押し出すことができる。
【0015】
さらに、車両に対する衝撃を検出する衝撃検出手段を備え、連結手段は、衝撃検出手段が衝撃を検出した時に、連結部材がインパクトビームと車両構造部材とを連結する衝撃検出連結手段である態様とすることができる。
【0016】
このように、衝撃検出手段が衝撃を検出した時に、連結部材がインパクトビームと車両構造部材とを連結する衝撃検出連結手段とする態様によっても、連結部材によってインパクトビームと車両構造部材とを確実に連結することができる。
【発明の効果】
【0017】
本発明に係る車両構造によれば、車両のドアに対する衝突が生じた場合に、ドアと車体とを強い結合強度を持って連結し、もって十分な反力で衝撃を吸収することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0018】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図示の便宜上、図面の寸法比率は説明のものと必ずしも一致しない。
【0019】
図1は、本発明の実施形態に係る車両構造を備える車両のドアの側面図、図1におけるA−A線断面図、図3はインパクトビームの端部近傍の平断面図、図4はインパクトビームの平断面図である。
【0020】
図1に示すように、本実施形態に係る車両構造は、車両におけるドア1を備えている。ドア1は、左前側のドアであり、ドア1の右側方(車両の前後方向後方)には、センターピラー2が設けられ、ドア1の左側方(車両の前後方向前方)にはフロントピラー3が設けられている。センターピラー2およびフロントピラー3は、本発明の車両構造部材を構成する車両骨格部材の一部であり、ドア1は、この車両骨格部材に取り付けられている。
【0021】
ドア1は、ドアインナ4を備えており、ドアインナ4におけるインナ側には、ドア1の左右方向(車両の前後方向)に延在し、中空の円筒状をなすインパクトビーム5が配設されている。また、インパクトビーム5は長尺材からなり、ドア1における高さ方向中央よりもやや下側の位置に配置されており、その両端部がそれぞれブラケット6を介してドアインナ4に取り付けられている。
【0022】
また、図2に示すように、センターピラー2は、上下方向に延在するセンターピラーリインホースメント21と、センターピラーリインホースメント21を覆うセンターサイドメンバアウタ22とを備えている。さらに、フロントピラー3は、上下方向に延在する上下方向に延在するフロントピラーリインホースメント31と、フロントピラーリインホースメント31を覆うフロントアウタパネル32とを備えている。なお、インパクトビーム5の両端部におけるフロントピラー3の断面はセンターピラー2の断面の形状に類似していることから、フロントピラー3の断面の図示を省略し、図2において、フロントピラー3の断面をセンターピラー2の断面に対応させて符号を付している。
【0023】
さらに、インパクトビーム5における中空部には、本発明の連結部材であるピン10が2本挿入されている。ピン10は、円筒形状の胴部11を備えており、胴部11の先端には、尖鋭部12が設けられている。このうちの尖鋭部12がインパクトビーム5の端部側に配置されており、胴部11の後端部はインパクトビーム5の長手方向ほぼ中央位置に配置されている。
【0024】
さらに、胴部11における後端部には、図4に示すように、胴部11の端部側よりも中央部側の方がインパクトビーム5の内側面との間のクリアランスが大きくなる切欠き部13が形成されている。切欠き部13は、平面視した状態で車両の外側が切り欠かれて形成されており、ドアの外側から他車両等の障害物が衝突した際に切欠き部13のテーパによってインパクトビーム5の外側に押し出されるようになっている。インパクトビーム5の内側には、2本のピン10が配置されている。これらの2本のピン10は、インパクトビーム5の長手方向中央位置において、その後端部を向き合わせて配置されている。そして、インパクトビーム5が座屈したときに、ピン10がそれぞれインパクトビーム5の端部方向に押し出される押し出し構造をなしている。これらのピン10は、本発明の押出構造連結部材となる。また、通常時(衝突が生じていないとき)には、ピン10は、センターピラーリインホースメント21に対して非連結状態となっている。
【0025】
また、インパクトビーム5の端部と対向するセンターピラーリインホースメント21における位置には、ピン10が進入可能な受孔23が形成されている。インパクトビーム5の側方からピン10が飛び出した際、ピン10の尖鋭部12が受孔23内に進入する。同様に、インパクトビーム5の端部と対向するフロントピラーリインホースメント31における位置には、ピン10が進入可能な受孔33が形成されている。インパクトビーム5の側方からピン10が飛び出した際、ピン10の尖鋭部12が受孔23内に進入する。これらの受孔23,33が本発明の連結受容部となる。
【0026】
さらに、図3に示すように、インパクトビーム5は、ブラケット6とドアインナ4との間に挟まれて配置されている。そして、インパクトビーム5の先端部は、ドアインナ4の側面部と対面する位置に配置されている。なお、図3においては、インパクトビーム5の右側端部のみについて示しているが、インパクトビーム5の左側端部においても同様にインパクトビーム5の先端部は、ドアインナ4の側面部と対面する位置に配置されている。
【0027】
以上の構成を有する本実施形態に係る車両構造における作用について説明する。本実施形態に係る車両構造では、車両に側突が生じて、ドア1の表面に対して直交する成分を持ってドア1に衝突された際に、ドア1とセンターピラー2およびフロントピラー3とを強固に連結するものである。
【0028】
車両に側突が生じ、大きな力がドア1に作用すると、インパクトビーム5によって衝撃を吸収するが、作用する力が大きすぎると、インパクトビーム5が座屈して屈曲する。インパクトビーム5が座屈して屈曲すると、インパクトビーム5によって反力を与えることができなくなることが懸念される。特に、インパクトビーム5が座屈して屈曲することにより、インパクトビーム5がピラーリインホースメント21,31の側方をすり抜け、インパクトビーム5とピラーリインホースメント21,31とを結合できなくなることが考えられる。
【0029】
この点、本実施形態に係る車両構造におけるドア1の右側方では、図5(a)に示すように、インパクトビーム5の内側にはピン10が設けられており、インパクトビーム5が座屈して屈曲すると、図5(b)に示すように、ピン10が側方に押し出される。ここで、インパクトビーム5における右側端部には、センターピラー2におけるセンターピラーリインホースメント21に形成された受孔23が向き合わせで配置されている。このため、図5(c)に示すように、側方に押し出されたピン10の尖鋭部12は、ドアインナ4およびセンターサイドメンバアウタ22を突き破る。このとき、センターピラーリインホースメント21に形成された受孔23に進入する。
【0030】
ここで、仮にインパクトビーム5がブラケットによってドアインナの外側に配設されている場合には、インパクトビーム5がセンターピラーリインホースメント21の側方からすり抜けてしまうことが懸念される。ここで、本実施形態においては、インパクトビーム5は、ドアインナ4とブラケット6との間に配置されている。このため、インパクトビーム5のすり抜けを防止しながら、ピン10を受孔23の方向へと確実に案内することができる。
【0031】
したがって、インパクトビーム5がセンターピラーリインホースメント21の側方をすり抜けないようすることができ、ピン10を介してインパクトビーム5とセンターピラーリインホースメント21とが強固に連結される。こうして、衝撃を吸収するための反力をセンターピラーリインホースメント21から十分に得ることができる。よって、車両のドア1に対する衝突が生じた場合に、ドア1とセンターピラー2とを強い結合強度を持って連結し、もって十分な反力で衝撃を吸収することができる。
【0032】
また、ドア1における左側方においても、同様にしてピン10における尖鋭部12がフロントピラーリインホースメント31に形成された受孔33に進入することにより、ピン10を介してインパクトビーム5とフロントピラーリインホースメント31とが強固に連結される。したがって、衝撃を吸収するための反力をフロントピラーリインホースメント31から十分に得ることができる。よって、車両のドア1に対する衝突が生じた場合に、ドア1とセンターピラー2とを強い結合強度を持って連結し、もって十分な反力で衝撃を吸収することができる。
【0033】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。たとえば、上記実施形態ではピン10の形状として、胴部11の先端に尖鋭部12を設ける形状としているが、その他の形状として、図6(a)〜(d)に示す形状とすることもできる。図6(a)に示すピン51は、円筒状の胴部51aに円すい状の先端部51bを設けた形状をなしている。また、図6(b)示すピン52は、直方体状に胴部52aに四角すい状の先端部52bを設けた形状をなしている。さらに、図6(c)に示すピン53は、円筒状の胴部53aの先端に鉤部53bが設けられた形状をなしている。そして、図6(d)に示すピン54は、円筒状の胴部54aの先端に2段の鉤部54bが設けられた形状をなしている。また、これらの形状のほかの形状とすることもできる。
【0034】
また、上記実施形態では、左前側のドアにインパクトビームを設ける態様について説明しているが、インパクトビームが設けられるドアとしては、前後左右のいずれのドアとすることもできる。これらの場合、上記実施形態では、センターピラーリインホースメント21とフロントピラーリインホースメント31との両方に受孔23,33を形成する態様としているが、その一方のみに受孔を形成する態様とすることもできるし、受孔を形成しない態様とすることもできる。
【0035】
さらに、左右後側のドアの場合には、センターピラーにおけるセンターリインホースメントおよびクォーターピラーにおけるクォーターリインホースメントを車両構造部材とすることができる。また、左右前後のドアのほか、後方に設けられたドアにインパクトビームを設ける態様とすることができる。この場合、ドアの表面に対する直交方向は、車両の前後方向となり、リアピラーにおけるリアリインホースメントが車両構造部材となる。
【0036】
また、上記実施形態では、連結部材を押し出す押出構造として、ピン10の中央側端部に切欠き13を形成する態様としているが、他の態様の押出構造とすることもできる。たとえば、ドア1に他車両などの障害物の衝突を検知する衝突センサを設けるとともに、インパクトビーム5内に押し出し装置を設け、衝突センサが衝突を検知した際に、押し出し装置を作動させる態様とすることもできる。
【0037】
押し出し装置としては、2本のピン10の間に、伸長方向に付勢するスプリングを収縮させた状態で介在させるとともに、このスプリングの収縮状態を解除する解除装置を設ける態様とすることができる。そして、衝突センサが衝突を検知した際に、解除装置を作動させ、スプリングを拡張させてピン10をインパクトビーム5の端部方向に押し出す態様とすることができる。あるいは、2本のピン10の間にインフレータを設け、衝突センサが衝突を検知した際にインフレータを作動させる態様とすることができる。さらには、2本のピン10の間に、インパクトビーム5が変形する際の圧縮力で発泡する充填剤を設けておき、インパクトビーム5が座屈変形した際における充填剤の圧縮力でピン10を押し出す態様とすることもできる。
【0038】
他方、上記実施形態では、インパクトビーム5に連結部材となるピン10が設けられ、車両構造部材であるピラーリインホースメント21,31に受孔23,33が形成されている態様としているが、ピラーリインホースメント21,31に連結部材が設けられ、インパクトビーム5に受孔が形成されていたり、双方に連結部材が設けられ、受孔が形成されていたりする態様とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【0039】
【図1】本発明の実施形態に係る車両構造を備える車両のドアの側面図である。
【図2】図1におけるA−A線断面図である。
【図3】インパクトビームの端部近傍の平断面図である。
【図4】インパクトビームの平断面図である。
【図5】インパクトビームが座屈する際のピンの移動状況を説明する図であり、(a)は座屈前のインパクトビーム中央部の平断面図、(b)は座屈後のインパクトビーム中央部の平断面図、(c)は座屈後のインパクトビーム端部の平断面図である。
【図6】(a)〜(d)は、いずれもピンの変形例を示す図であり、(a)、(b)は斜視図、(c)、(d)は側断面図である。
【符号の説明】
【0040】
1…ドア、2…センターピラー、3…フロントピラー、4…ドアインナ、5…インパクトビーム、6…ブラケット、10,51〜54…ピン、11…胴部、12…先鋭部、13…切欠き部、21…センターピラーリインホースメント、22…センターサイドメンバアウタ、23…受孔、31…フロントピラーリインホースメント、32…フロントアウタパネル、33…受孔。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両構造部材に取り付けられたドアと、前記ドアのインナ側に配設されたインパクトビームと、を備える車両のドア構造において、
非連結状態にある前記インパクトビームと車両構造部材とを連結する連結部材が設けられていることを特徴とする車両構造。
【請求項2】
前記連結部材は、前記ドアの表面に対して直交する成分を持って前記ドアに衝突されたときに、前記インパクトビームと前記車両構造部材とを連結する請求項1に記載の車両構造。
【請求項3】
前記インパクトビームおよび前記車両構造部材の一方に前記連結部材が設けられ、前記インパクトビームおよび前記車両構造部材の他方に前記連結部材を受容する連結受容部が設けられている請求項1または請求項2に記載の車両構造。
【請求項4】
前記インパクトビームは中空の長尺材からなり、前記連結部材が前記インパクトビームにおける内側に配設されており、
前記連結部材は、前記インパクトビームが屈曲する際に、前記インパクトビームの屈曲に伴って前記インパクトビームの長手方向端部から押し出される押出構造連結部材である請求項1または請求項2に記載の車両構造。
【請求項5】
前記押出構造連結部材は、前記インパクトビームの端部側よりも前記インパクトビームの中央側の方が、前記インパクトビームとの間のクリアランスが大きくされている請求項4に記載の車両構造。
【請求項6】
前記車両に対する衝撃を検出する衝撃検出手段を備え、
前記連結手段は、前記衝撃検出手段が衝撃を検出した時に、前記連結部材が前記インパクトビームと前記車両構造部材とを連結する衝撃検出連結手段である請求項1〜請求項5のうちのいずれか1項に記載の車両構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2009−61976(P2009−61976A)
【公開日】平成21年3月26日(2009.3.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−232980(P2007−232980)
【出願日】平成19年9月7日(2007.9.7)
【出願人】(000003207)トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Fターム(参考)】