JP2979970B2

JP2979970B2 - 車室内の衝撃エネルギ吸収構造

Info

Publication number: JP2979970B2
Application number: JP6200816A
Authority: JP
Inventors: 直幸鈴木; 克敏石川; 亮治中濱; 哉土原; 亮介山本
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1994-08-25
Filing date: 1994-08-25
Publication date: 1999-11-22
Anticipated expiration: 2014-11-22
Also published as: JPH0858506A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車の衝突時等に、
車室内の乗員の頭部のピラー部分への衝撃エネルギを吸
収して、該乗員の頭部を保護できるようにするために用
いて好適の、車室内の衝撃エネルギ吸収構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車社会の熟成に伴うように、
乗員に対する安全対策に関する要請が高まっている。特
に、自動車の衝突時に対する乗員の保護対策として、種
々の技術が開発されている。

【０００３】例えば、衝突時に車室（キャビン）を保護
するための対策として、衝突時の前後方向からの衝撃に
対して、車体自体が潰れながら衝撃エネルギを吸収でき
るようにした、車体前後の衝撃吸収構造は広く普及して
きている。また、衝突時に乗員の身体を直接的に保護す
るための対策として、ヘッドレストやシートベルトの
他、エアバッグ等の開発も進められている。

【０００４】つまり、衝突の形態として自動車が後方か
ら追突される場合があるが、このように後方からの衝突
の際には、乗員が慣性力等から後向きに強い力を受け
る。これに対しては、ヘッドレストがシートバックとと
もに乗員の背部及び頭部を支持しているので、乗員はシ
ートバックやヘッドレストに支えられながら、後方への
衝突を免れる。

【０００５】また、例えば前方からの衝突に対しては、
乗員が慣性力等から前向きに強い力を受ける。これに対
しては、シートベルトが乗員の前方への移動を阻止する
ので乗員は前方への衝突を免れることができる。また、
乗員が前向きに極めて強い力を受けた場合には、エアバ
ッグにより、乗員の前方への衝撃エネルギを弾性的に吸
収するので乗員は前方のハンドルやダッシュパネルやウ
インドゥ等への衝突を免れることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、自動車の衝
突の形態としては、その代表的なものが前後からの衝突
であるが、衝突形態の研究に伴って自動車が側方から衝
突を受ける形態も少なくないことがわかってきたため、
このような側方からの衝突への対策として、例えばドア
パネルに補強材を追加するなどして、ドアの強度を高め
ることにより、車室を保護する対策も開発されている。

【０００７】また、自動車の衝突時には、車室内の乗員
に働いている慣性力などによって、乗員が車室内の側面
に衝突するような力を受ける場合も考えられる。すなわ
ち、上述のように、衝突時に乗員に車体の前後方向への
力が加わった際には、シートバックやヘッドレスト及び
シートベルトやエアバッグ等により、乗員の車室内前部
後部への衝突を回避することができるが、乗員が車室内
の側面に向かうような力を受けると、乗員が車室内の側
面に衝突するおそれがある。

【０００８】そこで、特に、乗員の頭部が車室内の側面
の強度の高い部位に衝突することを回避できるようにし
たい。この車室内側面の強度の高い部位の代表的なもの
は、ピラーである。このようなピラー部分の内側には、
例えばエアバックのように通常時は収納されていて衝撃
を受けると拡張して衝撃を吸収する構造のものは、収納
スペースの上から設置が困難であり、また、乗員の頭部
に近いピラーの場合、エアバックの拡張が間に合わない
おそれもある。さらに、コスト増も大きい。そこで、ピ
ラー部分の車内側に簡素であるが衝撃吸収能力の高い衝
撃吸収構造を設けるようにすることが考えられる。

【０００９】このような自動車のピラー部分への頭部衝
突に対して、乗員の頭部を保護しうるような車両構造に
関する要請は、例えば米国において顕著であり、法規の
面からも車両の安全性を構造的に厳しく規制しようとす
る動きがある。例えば、図５は乗員の頭部を保護するた
めにピラー部分に要求される衝撃吸収構造が基準を満た
しているか検査する衝撃吸収試験の試験範囲及び衝撃方
向範囲の一例を示す図である。ここではセンタピラーに
関して示しているが、ピラー（センタピラー）１の車室
内側に設けられたピラーインナ２の所要の高さ範囲にお
いて、ハッチングを付して示すような範囲及び方向から
衝撃吸収試験を行なう。つまり、ピラーインナ２がピラ
ーアウタ３と結合する前側フランジ部４から後側フラン
ジ部５に亘ったピラー１の全範囲においてそれぞれ対応
する方向から、頭部を模した物体で所定の衝撃荷重を加
えて、衝撃吸収が十分に行なわれるかを試験するのであ
る。

【００１０】ピラー部分の車内側に衝撃吸収構造を設け
た場合、このような領域で所要の方向から所定の衝撃荷
重を与えても、頭部を模した物体がピラーインナ２に直
接達する前に衝撃が吸収されてしまえば、衝撃吸収構造
が基準を満たしていると判断できる。なお、図５中の符
号６，７は一般にフランジ部４，５に装着されるフラン
ジトリムである。

【００１１】このような衝撃荷重を加える態様の代表的
なものは、ピラーインナ２の正面の中心部分へ対して車
室側面に直交する正面方向（９０°方向）であるａ方向
からの衝撃試験と、ピラーインナ２の側部に対して車室
側面と斜め４５°方向であるｂ，ｂ′方向からの衝撃試
験と、ピラーインナ２の縁部のフランジ部４，５に対し
て車室側面と斜め１５°方向であるｃ，ｃ′方向からの
衝撃試験である。

【００１２】このように各方向から衝撃吸収試験を行な
うのは、ピラー１に対して乗員の頭部が衝突する可能性
の考えられるあらゆる方向を考慮したもので、逆に言え
ば、乗員の頭部がピラー１にどの様な方向から衝突しよ
うとしても、これらの各方向からの衝撃エネルギを確実
に吸収して乗員の頭部を保護できるような衝撃吸収構造
を実現したいのである。

【００１３】現行の自動車でも、特に乗用車などでは、
ピラーインナ２をトリムで覆ったものが広く存在する
が、このような現行のトリムは、車室内の見栄えを向上
させたり、また、乗員がピラー部分に接触したときの触
感を良好にする程度のものである。このような従来のト
リムとしては、例えば図６に示すような構成のものが一
般的である。つまり、図６に示すように、ピラーインナ
２とトリム７との間には、特に目的とするような衝撃吸
収を行なえる部材は介装されてはおらず、また、ピラー
インナ２とトリム８との隙間ｄも小さく、トリム８に衝
撃を加えると、ピラーインナ２にすぐに底当たりしてし
まい当然ながら所定の条件下での衝撃に対して乗員の頭
部を保護できるまでには至っていない。

【００１４】また、実開平３−２５３４９号公報や実開
平３−６８１４９号公報には、トリムの変形防止の構造
や剛性向上の構造が開示されているが、かかる構造も、
所定の条件下での衝撃に対しては考慮されていない。本
発明は、上述の課題に鑑み創案されたもので、乗員が頭
部を車室内面に衝突させるような事態になっても、この
衝突時の衝撃エネルギを吸収しながら乗員の頭部を保護
できるようにした、車室内の衝撃エネルギ吸収構造を提
供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明の車室内の衝撃エネルギ吸収構造は、自動車の
車室を構成するピラーの車室内側面に、形状保持部材で
被覆されたクッション体が装着され、該クッション体が
該ピラーの長手方向へ延在し、該形状保持部材に、該ピ
ラーの幅方向へ延びる複数の帯状部分が互いに間隔をあ
けてそなえられ、該クッション体の表面がこれらの複数
の帯状部分で断続的に被覆されていることを特徴として
いる。

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【作用】上述の請求項１記載の本発明の車室内の衝撃エ
ネルギ吸収構造では、クッション体は形状保持部材によ
り形状を保持されていて、ピラーの車室内側面側に衝撃
が加わると、該ピラーの車室内側面に装着された該クッ
ション体及びこれを被覆する該形状保持部材が、変形し
ながら該ピラーの車室内側面へ向かう衝撃エネルギを吸
収する。該クッション体は、該形状保持部材の基体部を
介在するようにして該ピラーに装着され、該形状保持部
材の複数の帯状部分でその表面を被覆されながら形状を
保持されるため、該ピラーの車室内側面側に衝撃が加わ
ると、該ピラーの車室内側面に装着された該クッション
体及びこれを被覆する該形状保持部材の複数の帯状部分
が、変形しながら該ピラーの車室内側面へ向かう衝撃エ
ネルギを吸収する。

【００２１】

【００２２】

【００２３】

【００２４】

【００２５】

【実施例】以下、図面により、本発明の実施例について
説明する。図１〜図４は本発明の一実施例としての車室
内の衝撃エネルギ吸収構造を示すもので、本実施例で
は、衝撃エネルギ吸収構造が自動車の車室を構成する構
造部材であるセンタピラーに装備される場合を説明す
る。

【００２６】図２に示すように、ピラー（センタピラ
ー）１のピラーインナ２の車室内側面を被覆するよう
に、トリム（トリム部材）１０が装備されている。この
トリム１０の内側には、形状保持部材１１で部分的に被
覆されたクッション体１２が内装されている。図２中、
符号３はピラーアウタ、４，５はピラーインナ２とピラ
ーアウタ３とが結合するフランジ部、６，７はこのフラ
ンジ部４，５に装着されるピラートリムである。また、
ａ，ｂ，ｂ′，ｃ，ｃ′は、それぞれ図５に示すのと同
様な衝突方向を示している。

【００２７】クッション体１２は、図１及び図３に示す
ように、硬質又は軟質のポリウレタンフォーム等の樹脂
発泡体で形成されたかまぼこ型状のもので、その表面１
２Ａはトリム１０の形状に沿うような曲面状に形成さ
れ、その裏面１２Ｂはピラーインナ２の車室内側面に沿
うようにほぼ平面状に形成されている。ピラーインナ２
は、ピラーインナ２の幅方向中央に上下に延在する中央
平面部２Ａを車内側へ突出させ、この中央平面部２Ａの
両側はフランジ部４，５ヘ向かって屈曲しているため、
クッション体１２はその裏面１２Ｂをピラーインナ２の
中央平面部２Ａへ整合させるように装着される。また、
クッション体１２はピラー１の両側のフランジ部４，５
の各先端部を十分に覆うように幅方向（図２中の左右方
向）に余裕をもって形成されている。

【００２８】形状保持部材１１は、図１及び図４に示す
ように、クッション体１２の裏面１２Ｂを接合されピラ
ーインナ２側へ当接される基体部１３と、この基体部１
３に結合されてクッション体１２の表面１２Ａを被覆す
る複数の帯状部分１４からなる。この形状保持部材１１
はここでは板金により形成されるが、このほか樹脂材に
より形成されてもよい。

【００２９】基体部１３は、ピラーインナ２との整合面
が縦通部１３Ａと横通部１３Ｂとからなるように板金の
所要箇所を切欠いて形成され、この整合面の両側は屈曲
して側面部１３Ｃ，１３Ｄを形成されている。帯状部分
１４は、中間部１４Ａでクッション体１２の表面１２Ａ
を被覆するようにして、その両端部１４Ｂ，１４Ｃを基
体部１３の側面部１３Ｃ，１３Ｄに例えばスポット溶接
等によって溶着されている。このような帯状部分１４は
適当に間隔を開けて設けられており、トリム１０の表面
側からの各衝撃方向に対する形状保持部材１１の剛性が
抑えられている。なお、図２に示すように、基体部１３
の幅方向両端縁部、即ち、側面部１３Ｃ，１３Ｄは、ピ
ラー１の幅方向端縁部、即ち、フランジ部４，５と離隔
して、且つ、このピラー１の幅方向端縁部、即ち、フラ
ンジ部４，５よりも外方へ突出するように形成されてお
り、これに応じるように、基体部１３及び帯状部分１４
に被覆されているクッション体１２が、ピラー１の両側
のフランジ部４，５の各先端部を十分に覆うように幅方
向（図２中の左右方向）に余裕をもって形成されている
のである。

【００３０】もちろん、このような形状保持部材１１の
剛性は、基体部１３や帯状部分１４の材質や板厚や基体
部１３の側面部１３Ｃ，１３Ｄの高さや帯状部分１４の
幅等も関連するので、これらの設定とともに、帯状部分
１４の相互間隔が設定されている。形状保持部材１１の
剛性及びクッション体１２の剛性は、以下のように設定
される。

【００３１】つまり、トリム１０の表面から所要の大き
さの衝撃荷重が加わると、クッション体１２が形状保持
部材１１とともに変形または破壊しながら衝撃エネルギ
を吸収していくが、この時には、衝撃荷重として加わっ
た質体（人体頭部に相当する）に対して抗力を与えなが
ら、質体の速度を減じて質体を停止させることになる。
この時に、質体に与える抗力が大き過ぎれば、十分な緩
衝にはならいので、有効な緩衝状態が得られるようにク
ッション体１２や形状保持部材１１の剛性を抑える必要
がある。また、クッション体１２や形状保持部材１１の
剛性が低過ぎれば、質体を停止させるまでに大きな距離
が必要になるため、これらの剛性は低過ぎてもいけな
い。

【００３２】また、クッション体１２の厚みは、所定の
衝撃荷重として加わった質体を、クッション体１２が形
状保持部材１１とともに変形または破壊によりピラーイ
ンナ２に当接する前に停止させうるように設定されてい
る。ところで、クッション体１２は形状保持部材１１に
支持されているが、形状保持部材１１は基体部１３に形
成されたビス穴１３Ｅを通じてビス１５によりピラーイ
ンナ２に取り付けられるようになっている。

【００３３】また、トリム１０は、その裏面に設けられ
たクリップ（トリム取付部材）１６を形状保持部材１１
の帯状部分１４に設けられた嵌挿穴１４Ｄに嵌挿させる
ことにより、形状保持部材１１に取り付けられるように
なっている。さらに、トリム１０の両端は、クッション
体１２を抱き込むようにして、その先端１０ｂ，１０ｃ
を各フランジ部４，５の各先端部まで延在させている。

【００３４】なお、１０Ａはトリム１０の中央平面部、
１０Ｂ，１０Ｃはトリム１０の側縁部（側縁彎曲部）で
ある。本発明の一実施例としての車室内の衝撃エネルギ
吸収構造は、上述のように構成されているので、乗員の
頭部がピラー１回りに衝突しようとした際に、以下のよ
うにして、緩衝して乗員の頭部を保護する。

【００３５】つまり、例えば図２中に示すように、トリ
ム１０の中央平面部１０Ａにａ方向から衝撃が加わる
と、主としてクッション体１２の正面部分と形状保持部
材１１の帯状部分１４の中間部付近とがこの衝撃を負担
し、これらの部分が衝撃エネルギに応じて変形したり破
壊したりしながら、トリム１０の中央平面部１０Ａがピ
ラーインナ２に達する前に、この衝撃エネルギが吸収さ
れる。したがって、乗員の頭部がトリム１０の中央平面
部１０Ａにａ方向から衝突しても衝撃が一定レベル以下
に緩衝され、頭部を保護することができる。

【００３６】また、例えば図２中に示すように、トリム
１０の中央平面部１０Ａと側縁彎曲部１０Ｂ，１０Ｃと
のつながり部分にｂ′方向又はｂ方向から衝撃が加わる
と、主としてクッション体１２の角部分と形状保持部材
１１の帯状部分１４の彎曲部付近とがこの衝撃を負担
し、これらの部分が衝撃エネルギに応じて変形したり破
壊したりしながら、トリム１０がピラーインナ２の角部
に達する前に、この衝撃エネルギが吸収される。したが
って、乗員の頭部がトリム１０にｂ方向やｂ′方向から
衝突しても衝撃が一定レベル以下に緩衝され、頭部を保
護することができる。

【００３７】また、例えば図２中に示すように、トリム
１０の側縁彎曲部１０Ｂ，１０Ｃにｃ′方向又はｃ方向
から衝撃が加わると、主としてクッション体１２の側面
部と形状保持部材１１の帯状部分１４の端部１４Ｂ，１
４Ｃ付近とがこの衝撃を負担し、これらの部分が衝撃エ
ネルギに応じて変形したり破壊したりしながら、トリム
１０がピラーインナ２の角部に達する前に、この衝撃エ
ネルギが吸収される。したがって、乗員の頭部がトリム
１０にｃ方向やｃ′方向から衝突しても衝撃が一定レベ
ル以下に緩衝され、頭部を保護することができる。

【００３８】さらに、トリム１０が、基体部１３でピラ
ーインナ２に結合する形状保持部材１１の外側の帯状部
分１４を介してピラーインナ２に固定されており、トリ
ム１０とピラーインナ２との間には全ての部分に十分な
厚さのクッション体１２が介在するので、ピラーインナ
２の対象となる箇所の全てについて上述の衝撃エネルギ
の吸収作用を得ることができる。

【００３９】なお、形状保持部材１１やクッション体１
２の形状や材質は、所要の形状保持機能やクッション性
を有するものであればよく、実施例のものに限定される
ものではない。特に、形状保持部材１１の帯状部分１４
に相当するようなクッション体１２の外装面に装備する
部材は、ネット状のものなど種々の形状が考えられる。

【００４０】また、形状保持部材１１を、基体部１３と
帯状部分１４とを一枚板金で一体に形成したり、樹脂材
で一体成形により形成したりすることも考えられる。

【００４１】また、本実施例は、センタピラーに関して
いるが、本構造はフロントピラーやリヤピラーなど他の
ピラーにも適用できる他、センタピラー以外の車室内面
のための衝撃エネルギ吸収にも適用できる。

【００４２】

【００４３】

【発明の効果】請求項１記載の本発明の車室内の衝撃エ
ネルギ吸収構造によれば、自動車の車室を構成するピラ
ーの車室内側面に、形状保持部材で被覆されたクッショ
ン体が装着され、該クッション体が該ピラーの長手方向
へ延在し、該形状保持部材に、該ピラーの幅方向へ延び
る複数の帯状部分が互いに間隔をあけてそなえられ、該
クッション体の表面がこれらの複数の帯状部分で断続的
に被覆されるという構成により、クッション体や形状保
持部材の変形や破壊等によって該ピラー側へ向かう衝撃
エネルギが効率よくまた衝撃物に大きな抗力を与えるこ
となく吸収されるようになり、車室内の乗員の例えば頭
部が該ピラー側へ衝突しようとするときに、これを緩衝
して、乗員を確実に保護できるようになる。

【００４４】

【００４５】

【００４６】

【００４７】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての車室内の衝撃エネル
ギ吸収構造の要部を示す図であり、（Ａ）は正面図、
（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は（Ａ）のＡ−Ａ矢視断面図で
ある。

【図２】本発明の一実施例としての車室内の衝撃エネル
ギ吸収構造を有するトリムの車体（ピラー）への装着状
態を示す断面図である。

【図３】本発明の一実施例としての車室内の衝撃エネル
ギ吸収構造のクッション体を示す斜視図である。

【図４】本発明の一実施例としての車室内の衝撃エネル
ギ吸収構造の形状保持材を示す斜視図である。

【図５】本発明の車室内の衝撃エネルギ吸収構造の対象
として考えられる衝撃荷重に関して説明するピラー部分
の断面図である。

【図６】従来よりピラー部分に装備されるトリムを示す
斜視図である。

【符号の説明】

１ピラー（センタピラー）２ピラーインナ２Ａピラーインナ２の車室内側面３ピラーアウタ４，５ピラー１のフランジ部６，７フランジトリム１０トリム（トリム部材）１０Ａトリム１０の中央平面部１０Ｂ，１０Ｃトリム１０の側縁彎曲部１０ｂ，１０ｃ側縁彎曲部１０Ｂ，１０Ｃの端縁１１形状保持部材１２クッション体１２Ａクッション体１２の表面１２Ｂクッション体１２の裏面１３形状保持部材１１の基体部１３Ａ縦通部１３Ｂ横通部１３Ｃ，１３Ｄ側面部１３Ｅビス穴１４形状保持部材１１の帯状部分１４Ａ帯状部分１４の中間部１４Ｂ，１４Ｃ両端部１４Ｄ嵌挿穴１５ビス（クッション体取付部材）１６クリップ（トリム取付部材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者土原哉東京都港区芝五丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内 (72)発明者山本亮介東京都港区芝五丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内 (56)参考文献特開平８−324367（ＪＰ，Ａ) 特開昭49−2219（ＪＰ，Ａ) 実開昭62−157653（ＪＰ，Ｕ) 実開平３−13251（ＪＰ，Ｕ) 実開昭48−67072（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B60R 21/02 - 21/04 B60R 13/02 B62D 25/04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】自動車の車室を構成するピラーの車室内
側面に、形状保持部材で被覆されたクッション体が装着
され、該クッション体が該ピラーの長手方向へ延在し、該形状保持部材に、該ピラーの幅方向へ延びる複数の帯
状部分が互いに間隔をあけてそなえられ、該クッション
体の表面がこれらの複数の帯状部分で断続的に被覆され
ていることを特徴とする、車室内の衝撃エネルギ吸収構
造。