JP2012153196A - 自動車のピラーガーニッシュ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】乗員の頭部がピラーガーニッシュに当接した際の衝撃の緩和と意匠性の向上とを図る自動車のピラーガーニッシュ構造を提供する。
【解決手段】フロントピラーガーニッシュ２６は、中間部２８Ａ、前部２８Ｂ及び後部２８Ｃから成る基材２８を備えている。基材２８の中間部２８Ａ及び後部２８Ｃの表面側には、シート状のダイラタント特性部材４０が配設されている。ダイラタント特性部材４０は、無負荷時及び低負荷時には柔軟な性質を有し、衝突荷重のような大きな負荷が加わると瞬時に硬化すると共にエネルギー吸収する。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車のピラーガーニッシュ構造に関する。

下記特許文献１には、カーテンエアバッグを収納したフロントピラーガーニッシュの内側面（車両幅方向外側の面）に、エネルギー吸収リブを一体に形成した頭部衝撃緩和構造が開示されている。

また、下記特許文献２には、カーテンエアバッグを収納したフロントピラーガーニッシュとフロントピラーインナパネルとの間に、中空構造のエネルギー吸収部材を配設した構造が開示されている。

特許第３０５２０８５号公報 特許第３７２２０１３号公報

しかしながら、上記いずれの先行技術に開示された構成においても、頭部への衝撃を緩和するために必要となるエネルギー吸収ストローク（即ち、フロントピラーガーニッシュの裏面からフロントピラーインナパネルの後ろ側フランジ部の車室内側の面までの距離）を確保するため、フロントピラーガーニッシュの断面形状が車室内側へ出っ張った形状になってしまう。このため、フロントピラーガーニッシュの意匠性が低下する。

本発明は上記事実を考慮し、乗員の頭部がピラーガーニッシュに当接した際の衝撃の緩和と意匠性の向上とを図ることができる自動車のピラーガーニッシュ構造を得ることが目的である。

請求項１記載の本発明に係る自動車のピラーガーニッシュ構造は、車体側部に配置されると共に車両上下方向に沿って延在するピラー本体部に内張りされ、少なくとも基材を備えたピラーガーニッシュ本体部と、このピラーガーニッシュ本体部の基材の裏面又は表面に配置され、無負荷時には柔軟性を有し衝撃荷重が入力されると硬化するダイラタント特性を備えたシート材と、を有している。

請求項２記載の本発明に係る自動車のピラーガーニッシュ構造は、請求項１記載の発明において、前記シート材は、前記ピラーガーニッシュ本体部の基材の表面側に固定されかつ表皮によって覆われている、ことを特徴としている。

請求項３記載の本発明に係る自動車のピラーガーニッシュ構造は、請求項１記載の発明において、前記シート材は、前記ピラーガーニッシュ本体部の基材の裏面側に固定されている、ことを特徴としている。

請求項４記載の本発明に係る自動車のピラーガーニッシュ構造は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発明において、前記ピラー本体部はフロントピラー本体部とされると共に前記ピラーガーニッシュ本体部はフロントピラーガーニッシュ本体部とされており、当該フロントピラー本体部と当該フロントピラーガーニッシュ本体部の基材との間には、少なくとも側面衝突時にルーフサイドレール下方へ膨張展開させるカーテンエアバッグの一部が収納されており、さらに、前記フロントピラーガーニッシュ本体部の基材の裏面側及び前記シート材の裏面側にはフロントピラー本体部の長手方向に沿って脆弱部がそれぞれ設けられており、当該脆弱部が設けられることで当該カーテンエアバッグの展開時のヒンジがフロントピラーガーニッシュに形成されている、ことを特徴としている。

請求項１記載の本発明によれば、シート材は無負荷時及び低負荷時には柔軟性を有しているが、衝突時に乗員の頭部がピラーガーニッシュ本体部に当接した場合には、シート材が瞬時に硬化すると共にエネルギー吸収する。これにより、乗員の頭部への衝撃が緩和される。

また、シート材によって頭部当接時のエネルギー吸収効果が得られるため、前述した先行技術のようにピラーガーニッシュ本体部とピラー本体部との間にエネルギー吸収リブ等のエネルギー吸収部材を配設する必要がなくなる。このため、ピラーガーニッシュ本体部の車室内側への出っ張り量を減らすことができる。

請求項２記載の本発明によれば、シート材はピラーガーニッシュ本体部の基材の表面側に固定されかつ表皮によって覆われているため、柔らかい触感が得られる。

請求項３記載の本発明によれば、シート材がピラーガーニッシュ本体部の基材の裏面側に固定されているため、ピラーガーニッシュ本体部の基材の裏面側に例えばワイヤハーネスやアンテナ等の長尺材を配索したときに、当該長尺材は柔らかい状態のシート材と接触することになる。

請求項４記載の本発明によれば、フロントピラー本体部とフロントピラーガーニッシュ本体部との間には、カーテンエアバッグの一部が収納されている。また、フロントピラーガーニッシュ本体部の基材の裏面側及びシート材の裏面側には、脆弱部がそれぞれ設けられている。基材及びシート材は、各々の脆弱部が設けられた部位の剛性が他の部位（一般部）に比べて低下している。このため、側面衝突時になると、カーテンエアバッグの膨張圧によってピラーガーニッシュ本体部がヒンジを中心として展開される。これにより、カーテンエアバッグがルーフサイドレール下方へ展開され、乗員の頭部が保護される。

このように本発明では、ピラーガーニッシュ本体部の基材とシート材にそれぞれ脆弱部を設けているので、シート材が荷重入力により硬化しても、シート材は脆弱部が形成された部位をヒンジとして展開することが可能となる。

以上説明したように、請求項１記載の本発明に係る自動車のピラーガーニッシュ構造は、乗員の頭部がピラーガーニッシュに当接した際の衝撃の緩和と意匠性の向上とを図ることができるという優れた効果を有する。

請求項２記載の本発明に係る自動車のピラーガーニッシュ構造は、請求項１記載の本発明の効果である意匠性の向上に加えて、触感の向上（高級感の付与）をも図ることができるという優れた効果を有する。

請求項３記載の本発明に係る自動車のピラーガーニッシュ構造は、ピラーガーニッシュ本体部の基材の裏面側にワイヤハーネスやアンテナ等の長尺材を配索した場合に、これらの長尺材が基材に直接当たることにより生じる打音を低減することができるという優れた効果を有する。

請求項４記載の本発明に係る自動車のピラーガーニッシュ構造は、カーテンエアバッグの展開時の展開性能を確保することができるという優れた効果を有する。

第１実施形態に係る車両用サイドエアバッグ装置の全体構成を示す図２の１−１線に沿った拡大平断面図である。 第１実施形態に係る車両用サイドエアバッグ装置が適用されたフロントピラーガーニッシュの斜視図である。 （Ａ）は図２に示されるフロントピラーガーニッシュのヒンジを拡大した拡大斜視図であり、（Ｂ）は図１に示されるフロントピラーガーニッシュのヒンジの拡大図である。 （Ａ）はヒンジの一つ目の変形例を示す図３（Ａ）に対応する拡大斜視図であり、（Ｂ）は図３（Ｂ）に対応する拡大平断面図である。 （Ａ）はヒンジの二つ目の変形例を示す図３（Ａ）に対応する拡大斜視図であり、（Ｂ）は図３（Ｂ）に対応する拡大平断面図である。 第２実施形態に係る車両用サイドエアバッグ装置の全体構成を示す図１に対応する拡大平断面図である。 第２実施形態に係る車両用サイドエアバッグ装置が適用されたフロントピラーガーニッシュの斜視図である。 （Ａ）は図７に示されるフロントピラーガーニッシュのヒンジを拡大した拡大斜視図であり、（Ｂ）は図６に示されるフロントピラーガーニッシュのヒンジの拡大図である。

〔第１実施形態〕
以下、図１〜図５を用いて、本発明に係る自動車のピラーガーニッシュ構造の第１実施形態について説明する。なお、これらの図において適宜示される矢印ＦＲは車両前方側を示しており、矢印ＵＰは車両上方側を示しており、矢印ＩＮは車両幅方向内側を示している。

図２には、第１実施形態に係るフロントピラーガーニッシュの外観斜視図が示されている。なお、フロントピラーガーニッシュの断面構造が判るように上端部は水平に破断している。また、図１には、当該フロントピラーガーニッシュの車体への組付状態の平断面図が示されている。

これらの図に示されるように、ピラーとしてのフロントピラー１０は、車室内側に配置されたフロントピラーインナパネル１２と、車室外側に配置されたフロントピラーアウタパネル１４と、フロントピラーインナパネル１２とフロントピラーアウタパネル１４との間に配置されたピラーリインフォースメント１６と、によって構成されたフロントピラー本体部１８を備えている。フロントピラーインナパネル１２は略車両前後方向に沿って延在する直線的な断面形状とされている。フロントピラーリインフォースメント１６とフロントピラーアウタパネル１４は、いずれも車両幅方向外側へ膨らむ略ハット形の断面形状とされている。そして、これらのフロントピラーインナパネル１２、フロントピラーアウタパネル１４及びフロントピラーリインフォースメント１６は、各々の前端部に形成された三枚のフランジがスポット溶接により接合されると共に（以下、この部位を「フロントピラー本体部１８の前側フランジ部１８Ａ」と称す。）、各々の後端部に形成された三枚のフランジがスポット溶接により接合されることにより（以下、この部位を「フロントピラー本体部１８の後ろ側フランジ部１８Ｂ」と称す。）、閉断面構造に形成されている。なお、フロントピラーインナパネル１２、フロントピラーアウタパネル１４及びフロントピラーリインフォースメント１６はいずれも金属製とされている。

上述したフロントピラー１０の前側フランジ部１８Ａの前面には、ウインドシールドガラス２０の端部２０Ａが接着剤２２で接合されている。一方、フロントピラー１０の後ろ側フランジ部１８Ｂには、ゴム材料によって形成されたドアオープニングウエザストリップ２４が弾性的に嵌合されている。

上述したフロントピラーインナパネル１２の車室内側には、内装材であるフロントピラーガーニッシュ２６が内張りされており、以下に詳細に説明する。

フロントピラーガーニッシュ２６は、平断面形状が略Ｃ字状に形成されたピラーガーニッシュ本体部としての樹脂製の基材２８を備えている。より具体的には、基材２８は、フロントピラーインナパネル１２に対して所定距離だけ車両幅方向内側に離間した位置で略平行に配置（略車両前後方向に沿って延在）される中間部２８Ａと、この中間部２８Ａの前端から湾曲しつつ車両幅方向外側へ延びていき、フロントピラー１０の前側フランジ部１８Ａの近傍に至る前部２８Ｂと、中間部２８Ａの後端から略半円形状に膨らみつつ車両幅方向外側へ延びていき、フロントピラー１０の後ろ側フランジ部１８Ｂの近傍に至る後部２８Ｃと、によって構成されている。

上記フロントピラーガーニッシュ２６の基材２８とフロントピラーインナパネル１２との間には所定の空間部３０が形成されている。この空間部３０には、カーテンエアバッグ装置３２のカーテンエアバッグ３４の前部３４Ａが折り畳まれた状態で収納されている。なお、カーテンエアバッグ装置３２は、フロントピラー１０からルーフサイドレールに沿って設けられており、側面衝突時及びロールオーバー時にルーフサイドレール下方へカーテンエアバッグ３４を展開して乗員の頭部を保護するためのエアバッグ装置である。また、カーテンエアバッグ装置３２に隣接してワイヤハーネス３８やアンテナ等の長尺材が配索されている。

上記形状の基材２８の中間部２８Ａ及び後部２８Ｃの車室内側の面には、無負荷状態では柔軟な性質を有し、衝突荷重のような大きな負荷が加わると瞬時に硬化するダイラタント特性を有するシート材としてのダイラタント特性部材４０が配置されている。さらに、基材２８及びダイラタント特性部材４０の車室内側の面は、表皮４２で覆われている。

図２に示されるように、ダイラタント特性部材４０は、フロントピラーガーニッシュ２６の上部所定範囲にのみ設定されている。この「上部所定範囲」とは、衝突時に乗員の頭部が当接する可能性がある範囲を指している。具体的には、車両上下方向（ピラー高さ方向）にあっては図２に破線で示したダイラタント特性部材４０の下端部４０Ａの位置まで配設されており、車両前後方向にあっては図１及び図２に示されるように、基材２８の前部２８Ｂを除いた範囲である。補足すると、この実施形態の場合、ダイラタント特性部材４０が基材２８の表面側に配設されるので、前記「上部所定範囲」には触感が求められる範囲という要素も加わる。

基材２８の後部２８Ｃの裏面（車室外側の面）には、平断面視でＶ字状のノッチ４４が形成されている。同様に、ダイラタント特性部材４０の裏面（車室外側の面）における前記ノッチ４４と車両前後方向に重なる位置には、平断面視でＶ字状のノッチ４６が形成されている。これにより、基材２８及びダイラタント特性部材４０には、隣接する部位（一般部）に比べて板厚が薄い脆弱部４８、５０がそれぞれ形成されており、これらの脆弱部４８、５０が、カーテンエアバッグ装置３２のカーテンエアバッグ３４が展開する際のヒンジ５２とされている。なお、上記ノッチ４４、４６及び脆弱部４８、５０は、フロントピラーガーニッシュ２６の長手方向に沿って形成されている。

（本実施形態の作用・効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果を説明する。

衝突時ではない場合には、フロントピラーガーニッシュ２６に負荷がかからないので、ダイラタント特性部材４０は柔らかい性質を有している。従って、乗員が手で触れた場合等には、ソフトな触感が得られる。つまり、ダイラタント特性部材４０が触感向上に寄与している。

ここで、乗員の頭部（図１に頭部を模擬したヘッドインパクタ５４を示す。）がフロントピラーガーニッシュ２６に衝突した場合には、ダイラタント特性部材４０が瞬時に硬化すると共にエネルギー吸収する。これにより、乗員の頭部への衝撃が緩和される。このようにダイラタント特性部材４０によって乗員の頭部衝突時のエネルギー吸収効果が得られるため、前述した先行技術のようにピラーガーニッシュ本体部とピラー本体部との間にエネルギー吸収リブ等のエネルギー吸収部材を配設する必要がなくなる。このため、本実施形態によれば、フロントピラーガーニッシュ２６の車室内側への出っ張り量を減らすことができる。

上記より、本実施形態に係る自動車のピラーガーニッシュ構造によれば、乗員の頭部がフロントピラーガーニッシュ２６に当接した際の衝撃の緩和と意匠性の向上とを図ることができる。

また、前記の通り、フロントピラーガーニッシュ２６の車室内側への出っ張り量を減らすことができるので、フロントピラーガーニッシュ２６の細幅化を実現することができる。その結果、ドライバから車外を見たときの視界が広がり、視界の改善効果が得られる。さらに、フロントピラーガーニッシュ２６を細幅化することができることにより、乗降時に頭がフロントピラーガーニッシュの出っ張り部分に当たるといったことがなくなり、乗員の乗降性を改善することができるというメリットもある。

さらに、本実施形態では、ダイラタント特性部材４０が基材２８の表面側に固定されかつ表皮４２によって覆われているため、柔らかい触感が得られる。その結果、上記の意匠性の向上効果に加えて、触感の向上（高級感の付与）をも図ることができる。

また、本実施形態によれば、フロントピラー本体部１８とフロントピラーガーニッシュ２６との間にカーテンエアバッグ装置３２のカーテンエアバッグ３４の前部が収納されている。また、本実施形態では、フロントピラーガーニッシュ２６の基材２８の裏面側（車室外側）及びダイラタント特性部材４０の裏面側（車室外側）にノッチ４４、４６を形成して脆弱部４８、５０がそれぞれ設けられている。基材２８及びダイラタント特性部材４０は、各々の脆弱部４８、５０の剛性が他の部位（一般部）に比べて低下している。このため、側面衝突時になると、カーテンエアバッグ３４の膨張圧によってフロントピラーガーニッシュ２６がヒンジ５２を中心として展開される。これにより、カーテンエアバッグ３４がルーフサイドレール下方へ展開され、乗員の頭部が保護される。

このように本実施形態では、フロントピラーガーニッシュ２６の基材２８とダイラタント特性部材４０にそれぞれ脆弱部４８、５０を設けているので、ダイラタント特性部材４０が荷重入力により硬化しても、ダイラタント特性部材４０は脆弱部４８、５０が形成された部位をヒンジ５２として展開することが可能となる。その結果、本実施形態によれば、カーテンエアバッグ３４の展開時の展開性能を確保することができる。

なお、本実施形態では、ノッチ４４、４６を形成して脆弱部４８、５０を設ける構成を採ったが、他の構成を採ってもよい。以下、二例を説明する。

図４（Ａ）、（Ｂ）に示される第１変形例では、ダイラタント特性部材４０の裏面側に前述したノッチ４６が形成されていると共に、ノッチ４６の谷部からスリット５６が形成されている。これにより、ダイラタント特性部材４０は、二つの要素（展開部５８と非展開部６０）に分断されている。上記構成によれば、ダイラタント特性部材４０が予めノッチ４６とスリット５６によって車両幅方向に分断されているので、カーテンエアバッグ装置３２の作動時にカーテンエアバッグ３４の膨張圧で展開部５８がより迅速に展開されるというメリットがある。

図５（Ａ）、（Ｂ）に示される第２変形例では、ダイラタント特性部材４０に第１変形例のノッチ４６とスリット５６に代えて長穴６２が所定ピッチで一列に形成されている。この長穴６２が形成されたことにより、長穴６２と長穴６２との間の接続部６４が脆弱部とされる。上記構成によってもフロントピラーガーニッシュ２６はカーテンエアバッグ３４の膨張圧が加わると、長穴６２を通る位置に形成されたヒンジ５２を中心として車室内側へ展開される。また、第１変形例のようにスリット５６を形成する場合にはスリット幅を管理するのが難しいが、第２変形例の場合、長穴６２を形成するだけでよいので、製作が容易であるというメリットがある。

〔第２実施形態〕
次に、図６〜図８を用いて、本発明に係る自動車のピラーガーニッシュ構造の第２実施形態について説明する。なお、前述した第１実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。

この第２実施形態に係る自動車のピラーガーニッシュ構造では、フロントピラーガーニッシュ７０が、第１実施形態と同一構成の基材２８と、この基材２８の裏面側に設けられたダイラタント特性部材７２と、によって構成されている点に特徴がある。換言すれば、第２実施形態のフロントピラーガーニッシュ７０は、本来的には基材２８のみによってフロントピラーガーニッシュ７０が構成されたタイプのであり、表皮４２は使われていない。但し、この場合においても、悪路走行時等においてワイヤハーネス３８やアンテナ等の長尺材が基材２８を叩く打音が生じるのを防止すると共にカーテンエアバッグ３４をラッピングする保護部材が基材２８と擦れる等して損傷しカーテンエアバッグ３４が傷が付くのを防止する目的でフェルト等のシート材を設けるが、このシート材に代わるものとしてダイラタント特性部材７２が敷かれた構造になっている。

なお、この第２実施形態においても、基材２８とダイラタント特性部材７２にはノッチ４４、４６及び脆弱部４８、５０が形成されており、カーテンエアバッグ３４が展開するときのヒンジ５２が形成されている。

また、第１実施形態と同様に、ダイラタント特性部材７２は、フロントピラーガーニッシュ７０の上部所定範囲にのみ設定されている。この「上部所定範囲」の意味についても第１実施形態と同様であり、衝突時に乗員の頭部が当接する可能性がある範囲を指している。具体的には、車両上下方向（ピラー高さ方向）にあっては図７に破線で示したダイラタント特性部材７２の下端部７２Ａの位置まで配設されており、車両前後方向にあっては図６及び図７に示されるように、基材２８の前部２８Ｂを除いた範囲である。補足すると、この実施形態の場合、第１実施形態と異なり、ダイラタント特性部材７２が基材２８の裏面側に配設されるので、前記「上部所定範囲」には触感が求められる範囲という要素は加わらない。

（作用・効果）
上記構成によれば、前述した第１実施形態と同様に、エネルギー吸収リブ等のエネルギー吸収部材の機能をダイラタント特性部材７２が担うので、乗員の頭部がフロントピラーガーニッシュ２６に当接した際の衝撃の緩和を図ることができる。また、エネルギー吸収リブ等のエネルギー吸収部材を廃止することができるので、フロントピラーガーニッシュ７０が出っ張らず、意匠性の向上（及びフロントピラーガーニッシュ２６の細幅化によるドライバの視界改善）を図ることができる。

また、本実施形態では、ダイラタント特性部材７２がフロントピラーガーニッシュ７０の基材２８の裏面側に固定されているため、ワイヤハーネス３８やアンテナ等の長尺材を配索したときに、当該長尺材は柔らかい状態のシート材と接触することになる。このため、ワイヤハーネス３８等の長尺材が基材２８に直接当たることにより生じる打音を低減することができる。

なお、上記構成では、ダイラタント特性部材７２は厚さが一様のシート材として構成されているが、これに限らず、例えば図８（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、円孔等の貫通孔７８を多数配置して、これらの貫通孔７８の形成個数やピッチ、分布、径等を適宜変更することにより、ダイラタント特性部材７２のエネルギー吸収性能を調節するようにしてもよい。

また、上記構成では、カーテンエアバッグ装置３２が配設されていたが、カーテンエアバッグ装置を搭載することが必須という訳ではない。その場合においても、ワイヤハーネスやアンテナ等の長尺材がフロントピラーガーニッシュ７０とフロントピラー本体部１８との間に配設されるので、頭部衝突時の衝撃緩和と意匠性の向上の他に打音防止効果も得られる。

〔上記実施形態の補足説明〕
上述した各実施形態では、フロントピラーガーニッシュ２６に対して本発明を適用したが、これに限らず、リヤピラーガーニッシュに対して本発明を適用してもよいし、センタピラーガーニッシュに対して本発明を適用してもよい。

上述した各実施形態では、基材２８の上部所定範囲にのみダイラタント特性部材４０、７０を設定したが、これに限らず、基材２８の前部２８Ｂ及び下部も含めて基材２８の車室内側の面又は車室外側の面の全範囲にダイラタント特性部材４０、７０を設定しても差し支えない。

１０ フロントピラー（ピラー）
１８ フロントピラー本体部（ピラー本体部）
２６ フロントピラーガーニッシュ（ピラーガーニッシュ）
２８ 基材（ピラーガーニッシュ本体部）
３２ カーテンエアバッグ装置
３４ カーテンエアバッグ
４０ ダイラタント特性部材（シート材）
４８ 脆弱部
５０ 脆弱部
５２ ヒンジ
６４ 接続部（脆弱部）
７０ フロントピラー（ピラー）
７２ ダイラタント特性部材（シート材）

Claims (4)

1. 車体側部に配置されると共に車両上下方向に沿って延在するピラー本体部に内張りされ、少なくとも基材を備えたピラーガーニッシュ本体部と、
   このピラーガーニッシュ本体部の基材の裏面又は表面に配置され、無負荷時には柔軟性を有し衝撃荷重が入力されると硬化するダイラタント特性を備えたシート材と、
   を有する自動車のピラーガーニッシュ構造。
2. 前記シート材は、前記ピラーガーニッシュ本体部の基材の表面側に固定されかつ表皮によって覆われている、
   ことを特徴とする請求項１記載の自動車のピラーガーニッシュ構造。
3. 前記シート材は、前記ピラーガーニッシュ本体部の基材の裏面側に固定されている、
   ことを特徴とする請求項１記載の自動車のピラーガーニッシュ構造。
4. 前記ピラー本体部はフロントピラー本体部とされると共に前記ピラーガーニッシュ本体部はフロントピラーガーニッシュ本体部とされており、
   当該フロントピラー本体部と当該フロントピラーガーニッシュ本体部の基材との間には、少なくとも側面衝突時にルーフサイドレール下方へ膨張展開させるカーテンエアバッグの一部が収納されており、
   さらに、前記フロントピラーガーニッシュ本体部の基材の裏面側及び前記シート材の裏面側にはフロントピラー本体部の長手方向に沿って脆弱部がそれぞれ設けられており、当該脆弱部が設けられることで当該カーテンエアバッグの展開時のヒンジがフロントピラーガーニッシュに形成されている、
   ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のピラーガーニッシュ構造。