JP2000203362A - 自動車の車体上部の衝撃エネルギ吸収構造 - Google Patents
自動車の車体上部の衝撃エネルギ吸収構造Info
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Body Structure For Vehicles (AREA)
- Vehicle Interior And Exterior Ornaments, Soundproofing, And Insulation (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 構造部材と、車室内方に配置される内装材と
の間隔の大きさが異なることに起因するエネルギ吸収量
の減少を補償すること。 【解決手段】 ルーフサイドレールとルーフライニング
との間隔内にエネルギ吸収体を配置した自動車の車体上
部において衝撃エネルギを吸収する構造に関する。エネ
ルギ吸収体（１６）は、３つの縦リブ（３０，３２，３
４）と、縦リブより多い数量の横リブ（３６）とからな
る樹脂リブである。３つの縦リブは、横リブに沿う仮想
面で切断した断面において隣り合って位置する２つの縦
リブ相互間のピッチ、各縦リブが前記断面において仮想
水平面となす角度及び各縦リブの厚みの少なくとも１つ
を変えることにより、前記断面におけるエネルギ吸収の
ための縦リブに許容される変位量の減少を補償するよう
に形成されている。
の間隔の大きさが異なることに起因するエネルギ吸収量
の減少を補償すること。 【解決手段】 ルーフサイドレールとルーフライニング
との間隔内にエネルギ吸収体を配置した自動車の車体上
部において衝撃エネルギを吸収する構造に関する。エネ
ルギ吸収体（１６）は、３つの縦リブ（３０，３２，３
４）と、縦リブより多い数量の横リブ（３６）とからな
る樹脂リブである。３つの縦リブは、横リブに沿う仮想
面で切断した断面において隣り合って位置する２つの縦
リブ相互間のピッチ、各縦リブが前記断面において仮想
水平面となす角度及び各縦リブの厚みの少なくとも１つ
を変えることにより、前記断面におけるエネルギ吸収の
ための縦リブに許容される変位量の減少を補償するよう
に形成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は自動車の車体上部の
衝撃エネルギ吸収構造に関し、特に、乗用車の車体上部
において衝撃エネルギを吸収する構造に関する。
衝撃エネルギ吸収構造に関し、特に、乗用車の車体上部
において衝撃エネルギを吸収する構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】車体の構造部材のインナパネルと、この
インナパネルを車室内方で覆う内装材との間にエネルギ
吸収間隔を設けると共に、このエネルギ吸収間隔内に１
又は複数の縦リブと、この立てリブより多い数量の複数
の横リブとからなる格子状のエネルギ吸収体を配置した
衝撃エネルギ吸収構造が提案されている（特開平9-2478
4号公報）。
インナパネルを車室内方で覆う内装材との間にエネルギ
吸収間隔を設けると共に、このエネルギ吸収間隔内に１
又は複数の縦リブと、この立てリブより多い数量の複数
の横リブとからなる格子状のエネルギ吸収体を配置した
衝撃エネルギ吸収構造が提案されている（特開平9-2478
4号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】構造部材がルーフサイ
ドレールである場合、ルーフサイドレールとこの内方の
内装材であるルーフライニングとの間隔は、乗降性を確
保すると共に、乗員の頭部とルーフライニングとのクリ
アランス（ヘッドクリアランス）を維持することの必要
性に基づき、上方から下方（車体幅方向の外方）へ向け
て次第に小さくなるように形成される。その結果、ルー
フサイドレールの下端部近傍ではエネルギ吸収体の許容
変位量が小さくなっているため、衝撃荷重がルーフサイ
ドレールの下端部近傍に加わったときには、ルーフサイ
ドレールの上方に加わったときと比べてエネルギ吸収量
が少なくなる。そのため、十分なエネルギ吸収量を確保
するには、ルーフサイドレールとルーフライニングとの
間隔を大きくする必要があり、乗降性の悪化やヘッドク
リアランスが小さくなるといった問題がある。
ドレールである場合、ルーフサイドレールとこの内方の
内装材であるルーフライニングとの間隔は、乗降性を確
保すると共に、乗員の頭部とルーフライニングとのクリ
アランス（ヘッドクリアランス）を維持することの必要
性に基づき、上方から下方（車体幅方向の外方）へ向け
て次第に小さくなるように形成される。その結果、ルー
フサイドレールの下端部近傍ではエネルギ吸収体の許容
変位量が小さくなっているため、衝撃荷重がルーフサイ
ドレールの下端部近傍に加わったときには、ルーフサイ
ドレールの上方に加わったときと比べてエネルギ吸収量
が少なくなる。そのため、十分なエネルギ吸収量を確保
するには、ルーフサイドレールとルーフライニングとの
間隔を大きくする必要があり、乗降性の悪化やヘッドク
リアランスが小さくなるといった問題がある。
【０００４】また、例えばフロントピラーの場合、イン
ナパネル及びアウタパネルそれぞれのフランジ接合部の
近傍では、フランジ接合部から離れた部分と比べて、フ
ロントピラーとピラーガーニッシュとの間隔が小さくな
っているため、同様な理由から乗降性や視認性が悪化す
るといった問題がある。
ナパネル及びアウタパネルそれぞれのフランジ接合部の
近傍では、フランジ接合部から離れた部分と比べて、フ
ロントピラーとピラーガーニッシュとの間隔が小さくな
っているため、同様な理由から乗降性や視認性が悪化す
るといった問題がある。
【０００５】本発明は、ルーフサイドレールや、フロン
トピラーその他のピラーのような構造部材と、この構造
部材の車室内方に配置される内装材との間隔の大きさが
異なることに起因するエネルギ吸収量の減少を補償でき
る、自動車の車体上部の衝撃エネルギ吸収構造を提供す
る。
トピラーその他のピラーのような構造部材と、この構造
部材の車室内方に配置される内装材との間隔の大きさが
異なることに起因するエネルギ吸収量の減少を補償でき
る、自動車の車体上部の衝撃エネルギ吸収構造を提供す
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】本発明
は、前後方向へ伸びるルーフサイドレールと、このルー
フサイドレールから車室内方へ間隔をおいて配置される
ルーフライニングと、前記間隔内に配置されるエネルギ
吸収体とを備える自動車の車体上部において衝撃エネル
ギを吸収する構造に関する。
は、前後方向へ伸びるルーフサイドレールと、このルー
フサイドレールから車室内方へ間隔をおいて配置される
ルーフライニングと、前記間隔内に配置されるエネルギ
吸収体とを備える自動車の車体上部において衝撃エネル
ギを吸収する構造に関する。
【０００７】１つの発明では、前記エネルギ吸収体は、
前後方向へ伸びる少なくとも３つの縦リブと、この縦リ
ブと交差する方向へ伸びる、前記縦リブより多い数量の
横リブとからなる樹脂リブである。前記少なくとも３つ
の縦リブは、前記横リブに沿う仮想面で切断した断面に
おいて隣り合って位置する２つの縦リブ相互間のピッ
チ、各縦リブが前記断面において仮想水平面となす角度
及び各縦リブの厚みの少なくとも１つを変えることによ
り、前記断面におけるエネルギ吸収のための前記縦リブ
に許容される変位量の減少を補償するように形成されて
いる。
前後方向へ伸びる少なくとも３つの縦リブと、この縦リ
ブと交差する方向へ伸びる、前記縦リブより多い数量の
横リブとからなる樹脂リブである。前記少なくとも３つ
の縦リブは、前記横リブに沿う仮想面で切断した断面に
おいて隣り合って位置する２つの縦リブ相互間のピッ
チ、各縦リブが前記断面において仮想水平面となす角度
及び各縦リブの厚みの少なくとも１つを変えることによ
り、前記断面におけるエネルギ吸収のための前記縦リブ
に許容される変位量の減少を補償するように形成されて
いる。
【０００８】エネルギ吸収体の少なくとも３つの縦リブ
が縦リブに許容される変位量の減少を補償するように形
成された結果、衝撃荷重が加わるとき、変位量が小さい
部位ではエネルギ吸収体が発生する反力荷重のピーク値
を高くして、小さい変位量で所定の衝撃エネルギを吸収
することができる。逆に、変位量が大きい部位ではエネ
ルギ吸収体が発生する反力荷重のピーク値を低く保ち、
大きな変位量で所定の衝撃エネルギを吸収することがで
きる。
が縦リブに許容される変位量の減少を補償するように形
成された結果、衝撃荷重が加わるとき、変位量が小さい
部位ではエネルギ吸収体が発生する反力荷重のピーク値
を高くして、小さい変位量で所定の衝撃エネルギを吸収
することができる。逆に、変位量が大きい部位ではエネ
ルギ吸収体が発生する反力荷重のピーク値を低く保ち、
大きな変位量で所定の衝撃エネルギを吸収することがで
きる。
【０００９】隣り合って位置する２つの縦リブ相互間の
ピッチ、各縦リブが仮想水平面となす角度及び各縦リブ
の厚みの少なくとも１つを変えることにより、エネルギ
吸収体の荷重対変位のエネルギ吸収特性を変え、所定の
エネルギ吸収を図るものであり、エネルギ吸収体を複雑
にするものではない。
ピッチ、各縦リブが仮想水平面となす角度及び各縦リブ
の厚みの少なくとも１つを変えることにより、エネルギ
吸収体の荷重対変位のエネルギ吸収特性を変え、所定の
エネルギ吸収を図るものであり、エネルギ吸収体を複雑
にするものではない。
【００１０】別の発明では、前記エネルギ吸収体は、前
後方向へ伸びる少なくとも３つの縦リブと、この縦リブ
と交差する方向へ伸びる、前記縦リブより多い数量の横
リブとからなる樹脂リブである。前記少なくとも３つの
縦リブは、前記横リブに沿う仮想面で切断した断面にお
けるエネルギ吸収のための前記縦リブに許容される変位
量が小さくなるにつれ、前記断面において隣り合って位
置する２つの縦リブ相互間のピッチが小さくなるように
配列されている。
後方向へ伸びる少なくとも３つの縦リブと、この縦リブ
と交差する方向へ伸びる、前記縦リブより多い数量の横
リブとからなる樹脂リブである。前記少なくとも３つの
縦リブは、前記横リブに沿う仮想面で切断した断面にお
けるエネルギ吸収のための前記縦リブに許容される変位
量が小さくなるにつれ、前記断面において隣り合って位
置する２つの縦リブ相互間のピッチが小さくなるように
配列されている。
【００１１】例えば、３つの縦リブである場合、前記断
面において最も上方に位置する縦リブと中間に位置する
縦リブとのピッチは、中間に位置する縦リブと最も下方
に位置する縦リブとのピッチより大きくなるように各ピ
ッチを定めるが、この場合、衝撃体の大きさを勘案して
次のようにピッチを定めることができる。すなわち、衝
撃荷重が最も上方の縦リブに向けて加わるとき、この縦
リブの変形が進行し、ほぼ潰れる直前に中間の縦リブが
変形を開始するように、さらに衝撃荷重が中間の縦リブ
に向けて加わるとき、中間の縦リブの変形が進行したと
きに最も下方の縦リブが変形を開始するように定める。
面において最も上方に位置する縦リブと中間に位置する
縦リブとのピッチは、中間に位置する縦リブと最も下方
に位置する縦リブとのピッチより大きくなるように各ピ
ッチを定めるが、この場合、衝撃体の大きさを勘案して
次のようにピッチを定めることができる。すなわち、衝
撃荷重が最も上方の縦リブに向けて加わるとき、この縦
リブの変形が進行し、ほぼ潰れる直前に中間の縦リブが
変形を開始するように、さらに衝撃荷重が中間の縦リブ
に向けて加わるとき、中間の縦リブの変形が進行したと
きに最も下方の縦リブが変形を開始するように定める。
【００１２】その結果、衝撃荷重が最も上方に位置する
縦リブに向けて加わるとき、衝撃体が所定の変位をして
縦リブが変形し、潰れる直前に中間の縦リブが変形を開
始する。これにより、反力荷重のピーク値がほぼ一定に
保たれる。また、衝撃荷重が中間の縦リブに向けて加わ
るとき、衝撃体が前記所定の変位より小さい変位をして
中間の縦リブが変形したとき最も下方の縦リブが変形を
開始する。これにより、荷重の立ち上がりが急となり、
しかも反力荷重のピーク値を前記ピーク値よりも高い値
にすることができ、２つの縦リブが潰れるまでそのピー
ク値をほぼ保つことができる。このようにして、小さい
変位量で所定のエネルギを吸収することができる。
縦リブに向けて加わるとき、衝撃体が所定の変位をして
縦リブが変形し、潰れる直前に中間の縦リブが変形を開
始する。これにより、反力荷重のピーク値がほぼ一定に
保たれる。また、衝撃荷重が中間の縦リブに向けて加わ
るとき、衝撃体が前記所定の変位より小さい変位をして
中間の縦リブが変形したとき最も下方の縦リブが変形を
開始する。これにより、荷重の立ち上がりが急となり、
しかも反力荷重のピーク値を前記ピーク値よりも高い値
にすることができ、２つの縦リブが潰れるまでそのピー
ク値をほぼ保つことができる。このようにして、小さい
変位量で所定のエネルギを吸収することができる。
【００１３】前記縦リブが３つである場合、前記断面に
おいて中間に位置する縦リブと最も下方に位置する縦リ
ブとが仮想水平面となす角度は、前記断面において最も
上方に位置する縦リブが仮想水平面となす角度より大き
くなるように定めることが好ましい。
おいて中間に位置する縦リブと最も下方に位置する縦リ
ブとが仮想水平面となす角度は、前記断面において最も
上方に位置する縦リブが仮想水平面となす角度より大き
くなるように定めることが好ましい。
【００１４】衝撃体からルーフサイドレールに向けて衝
撃荷重が加わるとき、衝撃荷重の向きは仮想水平面から
所定の角度範囲にある。安全基準上、最も大きな角度で
衝撃荷重が加わるとき、衝撃荷重は中間の縦リブと下方
の縦リブとに働く傾向があるところ、中間の縦リブと下
方の縦リブとの角度を大きく設定して前記所定の角度範
囲に近づけておく。そうすると、中間の縦リブ及び下方
の縦リブは衝撃荷重の向きと実質的に同じ向きに位置す
ることとなる。これによって、立ち上がりの急な荷重対
変位のエネルギ吸収特性をうることができ、効率よくエ
ネルギ吸収することができる。
撃荷重が加わるとき、衝撃荷重の向きは仮想水平面から
所定の角度範囲にある。安全基準上、最も大きな角度で
衝撃荷重が加わるとき、衝撃荷重は中間の縦リブと下方
の縦リブとに働く傾向があるところ、中間の縦リブと下
方の縦リブとの角度を大きく設定して前記所定の角度範
囲に近づけておく。そうすると、中間の縦リブ及び下方
の縦リブは衝撃荷重の向きと実質的に同じ向きに位置す
ることとなる。これによって、立ち上がりの急な荷重対
変位のエネルギ吸収特性をうることができ、効率よくエ
ネルギ吸収することができる。
【００１５】前記ルーフサイドレールは、インナパネル
及びアウタパネルそれぞれの２つのフランジを接合して
形成されるが、この場合、前記断面において最も下方に
位置する縦リブは、前記インナパネルのフランジの根元
部と接触可能に配置されることが好ましい。
及びアウタパネルそれぞれの２つのフランジを接合して
形成されるが、この場合、前記断面において最も下方に
位置する縦リブは、前記インナパネルのフランジの根元
部と接触可能に配置されることが好ましい。
【００１６】衝撃荷重が加わったとき、下方に位置する
縦リブがフランジの根元部に接触するため、エネルギ吸
収体のインナパネルに対する上方への滑りが阻止され
る。その結果、エネルギ吸収体の全体が十分に変形し、
確実にエネルギ吸収できる。
縦リブがフランジの根元部に接触するため、エネルギ吸
収体のインナパネルに対する上方への滑りが阻止され
る。その結果、エネルギ吸収体の全体が十分に変形し、
確実にエネルギ吸収できる。
【００１７】本発明はまた、インナパネル及びアウタパ
ネルそれぞれの２つのフランジを接合して形成され、上
下方向へ伸びるピラーと、このピラーから車室内方へ間
隔をおいて配置されるピラーガーニッシュと、前記間隔
内に配置されるエネルギ吸収体とを備える自動車の車体
上部において衝撃エネルギを吸収する構造に関する。前
記エネルギ吸収体は、上下方向へ伸びる少なくとも１つ
の縦リブと、この縦リブと交差する方向へ伸びる、前記
縦リブより多い数量の横リブとからなる樹脂リブであ
る。前記横リブは、少なくとも１つのフランジ接合部に
近接して配置された横リブの隣り合って位置する横リブ
相互間のピッチが前記フランジ接合部から離れて配置さ
れた横リブの隣り合って位置する横リブ相互間のピッチ
より小さくなるように配列されている。
ネルそれぞれの２つのフランジを接合して形成され、上
下方向へ伸びるピラーと、このピラーから車室内方へ間
隔をおいて配置されるピラーガーニッシュと、前記間隔
内に配置されるエネルギ吸収体とを備える自動車の車体
上部において衝撃エネルギを吸収する構造に関する。前
記エネルギ吸収体は、上下方向へ伸びる少なくとも１つ
の縦リブと、この縦リブと交差する方向へ伸びる、前記
縦リブより多い数量の横リブとからなる樹脂リブであ
る。前記横リブは、少なくとも１つのフランジ接合部に
近接して配置された横リブの隣り合って位置する横リブ
相互間のピッチが前記フランジ接合部から離れて配置さ
れた横リブの隣り合って位置する横リブ相互間のピッチ
より小さくなるように配列されている。
【００１８】後述するように、ピラーの場合、衝撃荷重
の吸収に寄与するのは、一般に横リブである。そこで、
フランジ接合部に近接して配置された横リブのピッチを
フランジ接合部から離れて配置された横リブのピッチよ
り小さくすることにより、ピラーのインナパネルとピラ
ーガーニッシュとの間隔がフランジ接合部で小さくなっ
たことに起因するエネルギ吸収量の減少を補償すること
ができる。
の吸収に寄与するのは、一般に横リブである。そこで、
フランジ接合部に近接して配置された横リブのピッチを
フランジ接合部から離れて配置された横リブのピッチよ
り小さくすることにより、ピラーのインナパネルとピラ
ーガーニッシュとの間隔がフランジ接合部で小さくなっ
たことに起因するエネルギ吸収量の減少を補償すること
ができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】衝撃エネルギを吸収する構造は、
断面状態を示す図１及び図２を参照すると、前後方向、
つまり図では紙面に垂直な方向へ伸びるルーフサイドレ
ール１０と、ルーフサイドレール１０から車室内方へ間
隔１２をおいて配置されるルーフライニング１４と、間
隔１２内に配置されるエネルギ吸収体１６とを備え、自
動車の車体上部において衝撃エネルギを吸収する。
断面状態を示す図１及び図２を参照すると、前後方向、
つまり図では紙面に垂直な方向へ伸びるルーフサイドレ
ール１０と、ルーフサイドレール１０から車室内方へ間
隔１２をおいて配置されるルーフライニング１４と、間
隔１２内に配置されるエネルギ吸収体１６とを備え、自
動車の車体上部において衝撃エネルギを吸収する。
【００２０】図示の実施例では、ルーフサイドレール１
０はインナパネル１８と、アウタパネル２０と、補強パ
ネル２２とからなり、それぞれのパネルのフランジを重
ね合わせてスポット溶接し、閉じ断面構造に形成されて
いる。ルーフパネル２４が車体幅方向の内方のフランジ
接合部２６に接合され、ウエザストリップ２８が車体幅
方向の外方にあるフランジ接合部２７の近傍に取り付け
られている。
０はインナパネル１８と、アウタパネル２０と、補強パ
ネル２２とからなり、それぞれのパネルのフランジを重
ね合わせてスポット溶接し、閉じ断面構造に形成されて
いる。ルーフパネル２４が車体幅方向の内方のフランジ
接合部２６に接合され、ウエザストリップ２８が車体幅
方向の外方にあるフランジ接合部２７の近傍に取り付け
られている。
【００２１】ルーフライニング１４とインナパネル１８
とがなす間隔１２は、図１の断面において上方から下方
へ向けて、換言すると車体幅方向の内方から外方へ向け
て次第に小さくなっている。
とがなす間隔１２は、図１の断面において上方から下方
へ向けて、換言すると車体幅方向の内方から外方へ向け
て次第に小さくなっている。
【００２２】エネルギ吸収体１６は、前後方向へ伸びる
３つの縦リブ３０，３２，３４と、この縦リブ３０，３
２，３４と交差する方向へ伸びる、縦リブより多い数量
の横リブ３６とからなる樹脂リブである。縦リブは、図
示の実施例では３つであるが、これより多くすることも
できる。横リブ３６は前後方向へ一定間隔をおいて配列
されている。エネルギ吸収体１６は、ルーフライニング
１４とは別個に硬質樹脂により成形されたもので、適宜
設ける取付座３８を貫通するクリップ（図示せず）によ
ってインナパネル１８に取り付けられる。取付座３８を
ルーフライニング側に設けて、エネルギ吸収体１６をル
ーフライニング１４に取り付けることもできる。
３つの縦リブ３０，３２，３４と、この縦リブ３０，３
２，３４と交差する方向へ伸びる、縦リブより多い数量
の横リブ３６とからなる樹脂リブである。縦リブは、図
示の実施例では３つであるが、これより多くすることも
できる。横リブ３６は前後方向へ一定間隔をおいて配列
されている。エネルギ吸収体１６は、ルーフライニング
１４とは別個に硬質樹脂により成形されたもので、適宜
設ける取付座３８を貫通するクリップ（図示せず）によ
ってインナパネル１８に取り付けられる。取付座３８を
ルーフライニング側に設けて、エネルギ吸収体１６をル
ーフライニング１４に取り付けることもできる。
【００２３】少なくとも３つの縦リブ３０，３２，３４
は、横リブ３６に沿う仮想面、例えば車体前後方向へ伸
びる中心線に直交する仮想鉛直面で切断した断面におい
て隣り合って位置する２つの縦リブ３０，３２相互間及
び縦リブ３２，３４相互間のピッチ、各縦リブ３０，３
２，３４が前記断面において仮想水平面となす角度及び
各縦リブ３０，３２，３４の厚みの少なくとも１つを変
えることにより、前記断面におけるエネルギ吸収のため
の縦リブ３２，３４に許容される変位量の減少を補償す
るように形成されている。
は、横リブ３６に沿う仮想面、例えば車体前後方向へ伸
びる中心線に直交する仮想鉛直面で切断した断面におい
て隣り合って位置する２つの縦リブ３０，３２相互間及
び縦リブ３２，３４相互間のピッチ、各縦リブ３０，３
２，３４が前記断面において仮想水平面となす角度及び
各縦リブ３０，３２，３４の厚みの少なくとも１つを変
えることにより、前記断面におけるエネルギ吸収のため
の縦リブ３２，３４に許容される変位量の減少を補償す
るように形成されている。
【００２４】前述のように、間隔１２は前記断面におい
て上方から下方（車体幅方向の内方から外方）へ向けて
次第に小さくなっているため、上方の縦リブ３０の高さ
ｈ1と比べて、中間に位置する縦リブ３２の高さｈ2と下
方の縦リブ３４の高さｈ3が低くなっており、エネルギ
吸収のための変位量が少ない。これは、上方の縦リブ３
０によるエネルギ吸収量が多く、中間の縦リブ３２と下
方の縦リブ３４によるエネルギ吸収量が少ないことであ
るから、この少ないエネルギ吸収量を補償する必要があ
る。
て上方から下方（車体幅方向の内方から外方）へ向けて
次第に小さくなっているため、上方の縦リブ３０の高さ
ｈ1と比べて、中間に位置する縦リブ３２の高さｈ2と下
方の縦リブ３４の高さｈ3が低くなっており、エネルギ
吸収のための変位量が少ない。これは、上方の縦リブ３
０によるエネルギ吸収量が多く、中間の縦リブ３２と下
方の縦リブ３４によるエネルギ吸収量が少ないことであ
るから、この少ないエネルギ吸収量を補償する必要があ
る。
【００２５】図２に示した実施例では、３つの縦リブ３
０，３２，３４は、横リブ３６に沿う仮想面で切断した
断面におけるエネルギ吸収のための縦リブ３０，３２，
３４に許容される変位量が小さくなるにつれ、前記断面
において隣り合って位置する２つの縦リブ相互間のピッ
チが小さくなるように配列されている。すなわち、縦リ
ブ３２，３４相互間のピッチＰ1は、縦リブ３０，３２
相互間のピッチＰ2より小さくなるように、３つの縦リ
ブ３０，３２，３４が配列されている。ここで、縦リブ
相互間のピッチとは、縦リブ３０，３２，３４とインナ
パネル１８とが対面する側における縦リブ相互の間隔で
ある。
０，３２，３４は、横リブ３６に沿う仮想面で切断した
断面におけるエネルギ吸収のための縦リブ３０，３２，
３４に許容される変位量が小さくなるにつれ、前記断面
において隣り合って位置する２つの縦リブ相互間のピッ
チが小さくなるように配列されている。すなわち、縦リ
ブ３２，３４相互間のピッチＰ1は、縦リブ３０，３２
相互間のピッチＰ2より小さくなるように、３つの縦リ
ブ３０，３２，３４が配列されている。ここで、縦リブ
相互間のピッチとは、縦リブ３０，３２，３４とインナ
パネル１８とが対面する側における縦リブ相互の間隔で
ある。
【００２６】図２に示した実施例では、さらに、３つの
縦リブ３０，３２，３４のうち中間に位置する縦リブ３
２と最も下方に位置する縦リブ３４とが仮想水平面Ｈと
なす角度α，βは、前記断面において最も上方に位置す
る縦リブ３０が仮想水平面Ｈとなす角度γより大きくな
るように定められている。図示の実施例では、角度αと
角度βとは等しく５０°であり、角度γは３５°であ
る。
縦リブ３０，３２，３４のうち中間に位置する縦リブ３
２と最も下方に位置する縦リブ３４とが仮想水平面Ｈと
なす角度α，βは、前記断面において最も上方に位置す
る縦リブ３０が仮想水平面Ｈとなす角度γより大きくな
るように定められている。図示の実施例では、角度αと
角度βとは等しく５０°であり、角度γは３５°であ
る。
【００２７】図２に示した実施例では、縦リブ相互間の
ピッチＰ1，Ｐ2を変え、さらに縦リブ３０，３２，３４
の角度α，β，γを変えている。これに代えて又は加え
て、縦リブ３２，３４の厚みを縦リブ３０の厚みより大
きくすることもできる。要するに、縦リブ３２，３４の
変位量の減少によるエネルギ吸収量を補償するのに必要
なのは、縦リブ相互間のピッチＰ1，Ｐ2と、縦リブ３
０，３２，３４の角度α，β，γと、縦リブ３０，３
２，３４の厚みとの少なくとも１つを変えることであ
る。
ピッチＰ1，Ｐ2を変え、さらに縦リブ３０，３２，３４
の角度α，β，γを変えている。これに代えて又は加え
て、縦リブ３２，３４の厚みを縦リブ３０の厚みより大
きくすることもできる。要するに、縦リブ３２，３４の
変位量の減少によるエネルギ吸収量を補償するのに必要
なのは、縦リブ相互間のピッチＰ1，Ｐ2と、縦リブ３
０，３２，３４の角度α，β，γと、縦リブ３０，３
２，３４の厚みとの少なくとも１つを変えることであ
る。
【００２８】図２に示した実施例では、前記断面におい
て最も下方に位置する縦リブ３４は、インナパネル１８
のフランジ１９の根元部２１と接触可能に配置されてい
る。一般に、インナパネル１８のフランジ１９は、イン
ナパネル１８のフランジ以外の部分から立ち上がり、外
方へ向けて折り曲げられるため、根元部２１はある角度
をなしている。そこで、縦リブ３４を角度のある根元部
２１に指向させ、衝撃荷重が加わったときのインナパネ
ル１８に対するエネルギ吸収体１６の滑りを阻止するこ
とが好ましい。
て最も下方に位置する縦リブ３４は、インナパネル１８
のフランジ１９の根元部２１と接触可能に配置されてい
る。一般に、インナパネル１８のフランジ１９は、イン
ナパネル１８のフランジ以外の部分から立ち上がり、外
方へ向けて折り曲げられるため、根元部２１はある角度
をなしている。そこで、縦リブ３４を角度のある根元部
２１に指向させ、衝撃荷重が加わったときのインナパネ
ル１８に対するエネルギ吸収体１６の滑りを阻止するこ
とが好ましい。
【００２９】断面状態の図３と、斜視状態の図４とに示
した衝撃エネルギ吸収構造は、インナパネル４０及びア
ウタパネル４２それぞれの２つのフランジを接合して形
成され、上下方向へ伸びるフロントピラー４４と、フロ
ントピラー４４から車室内方へ間隔４６をおいて配置さ
れるピラーガーニッシュ４８と、間隔４６内に配置され
るエネルギ吸収体５０とを備え、自動車の車体上部にお
いて衝撃エネルギを吸収する。
した衝撃エネルギ吸収構造は、インナパネル４０及びア
ウタパネル４２それぞれの２つのフランジを接合して形
成され、上下方向へ伸びるフロントピラー４４と、フロ
ントピラー４４から車室内方へ間隔４６をおいて配置さ
れるピラーガーニッシュ４８と、間隔４６内に配置され
るエネルギ吸収体５０とを備え、自動車の車体上部にお
いて衝撃エネルギを吸収する。
【００３０】図示の実施例では、補強パネル５２がイン
ナパネル４０とアウタパネル４２との間に配置されてい
る。ウインドシールドガラス５４が前方のフランジ接合
部５６の前方に配置され、ウエザストリップ５８が後方
のフランジ接合部５７の近傍に配置されている。
ナパネル４０とアウタパネル４２との間に配置されてい
る。ウインドシールドガラス５４が前方のフランジ接合
部５６の前方に配置され、ウエザストリップ５８が後方
のフランジ接合部５７の近傍に配置されている。
【００３１】エネルギ吸収体５０は、上下方向へ伸びる
２つの縦リブ６０，６２と、縦リブ６０，６２と交差す
る方向へ伸びる、縦リブより多い数量の横リブ６４とか
らなる樹脂リブである。縦リブは少なくとも１つあれば
よい。エネルギ吸収体５０はピラガーニッシュ４８とは
別個に硬質樹脂により成形されたもので、取付座６６を
貫通するクリップによってインナパネル４０に取り付け
られる。
２つの縦リブ６０，６２と、縦リブ６０，６２と交差す
る方向へ伸びる、縦リブより多い数量の横リブ６４とか
らなる樹脂リブである。縦リブは少なくとも１つあれば
よい。エネルギ吸収体５０はピラガーニッシュ４８とは
別個に硬質樹脂により成形されたもので、取付座６６を
貫通するクリップによってインナパネル４０に取り付け
られる。
【００３２】複数の横リブ６４は、少なくとも１つのフ
ランジ接合部５７に近接して配置された横リブの隣り合
って位置する横リブ相互間のピッチがフランジ接合部５
７から離れて配置された横リブの隣り合って位置する横
リブ相互間のピッチより小さくなるように配列されてい
る。
ランジ接合部５７に近接して配置された横リブの隣り合
って位置する横リブ相互間のピッチがフランジ接合部５
７から離れて配置された横リブの隣り合って位置する横
リブ相互間のピッチより小さくなるように配列されてい
る。
【００３３】間隔４６は、図３から明らかであるよう
に、フランジ接合部５６，５７の近傍における間隔がフ
ランジ接合部以外の部位における間隔より小さくなるよ
うに形成されている。従って、フランジ接合部５７に近
接して配置された横リブ６４の側部分６５ａの高さは、
フランジ接合部５７から離れて配置された横リブ６４の
中間部分６５ｂの高さより低くなっている。そこで、横
リブ６４の側部分６５ａにおける変位量の減少によるエ
ネルギ吸収量を補償する必要がある。
に、フランジ接合部５６，５７の近傍における間隔がフ
ランジ接合部以外の部位における間隔より小さくなるよ
うに形成されている。従って、フランジ接合部５７に近
接して配置された横リブ６４の側部分６５ａの高さは、
フランジ接合部５７から離れて配置された横リブ６４の
中間部分６５ｂの高さより低くなっている。そこで、横
リブ６４の側部分６５ａにおける変位量の減少によるエ
ネルギ吸収量を補償する必要がある。
【００３４】図示の実施例では、フランジ接合部５７に
近接して複数の補助の横リブ６８を配置してピッチを変
えている。すなわち、１つの補助の横リブ６８が横リブ
６４の側部分６５ａにおいて隣り合って位置する２つの
横リブ６４間の中央に位置するように補助の横リブ６８
を縦リブ６２に取り付け、フランジ接合部５７に近接し
て配置された側部分６５ａにおける横リブ６４，６８の
ピッチＰ3が、フランジ接合部５７から離れて配置され
た中間部分６５ｂにおける横リブ６４のピッチＰ4より
小さくなるように定めている。
近接して複数の補助の横リブ６８を配置してピッチを変
えている。すなわち、１つの補助の横リブ６８が横リブ
６４の側部分６５ａにおいて隣り合って位置する２つの
横リブ６４間の中央に位置するように補助の横リブ６８
を縦リブ６２に取り付け、フランジ接合部５７に近接し
て配置された側部分６５ａにおける横リブ６４，６８の
ピッチＰ3が、フランジ接合部５７から離れて配置され
た中間部分６５ｂにおける横リブ６４のピッチＰ4より
小さくなるように定めている。
【００３５】フロントピラー４４の場合には前方のフラ
ンジ接合部５６の近傍にフロントシールドガラス５４が
あるため、フランジ接合部５６の近傍に衝撃荷重が加わ
らないことから、エネルギ吸収体５０は間隔４６のうち
後方に配置されている。従って、横リブのピッチを小さ
くするのは、１つのフランジ接合部５７に近接して配置
される横リブ６４の側部分６５ａだけでよい。これに対
して、センタピラーの場合には２つのフランジ接合部に
近接して配置される横リブの側部分のピッチを中間部分
のピッチより小さくする。
ンジ接合部５６の近傍にフロントシールドガラス５４が
あるため、フランジ接合部５６の近傍に衝撃荷重が加わ
らないことから、エネルギ吸収体５０は間隔４６のうち
後方に配置されている。従って、横リブのピッチを小さ
くするのは、１つのフランジ接合部５７に近接して配置
される横リブ６４の側部分６５ａだけでよい。これに対
して、センタピラーの場合には２つのフランジ接合部に
近接して配置される横リブの側部分のピッチを中間部分
のピッチより小さくする。
【００３６】ルーフサイドレール１０の場合には縦リブ
３０，３２，３４のピッチを変えたのに対し、フロント
ピラー４４の場合には横リブ６４のピッチを変えて変位
量の減少に対処しているのは次の理由による。
３０，３２，３４のピッチを変えたのに対し、フロント
ピラー４４の場合には横リブ６４のピッチを変えて変位
量の減少に対処しているのは次の理由による。
【００３７】模式的に示した図５を参照すると、ピラー
に装着するエネルギ吸収体７０の縦リブ７２は、衝撃荷
重Ｆが加わるとき、初期に座屈変形をし、その後矢印Ａ
に向けて変形する。これに対して、エネルギ吸収体７０
の横リブ７４は、初期に座屈変形し、その後曲げ変形す
る。
に装着するエネルギ吸収体７０の縦リブ７２は、衝撃荷
重Ｆが加わるとき、初期に座屈変形をし、その後矢印Ａ
に向けて変形する。これに対して、エネルギ吸収体７０
の横リブ７４は、初期に座屈変形し、その後曲げ変形す
る。
【００３８】初期の座屈荷重は、衝撃体が接触する範囲
Ｂ内の樹脂リブの最小断面２次モーメントに比例し、こ
れは縦リブ７２の回りの最小断面２次モーメントに比例
する。いま、図５（ｂ）のように寸法を定めたとき、縦
リブ回りの最小断面２次モーメントＩは、 Ｉ＝（ｂａ3／３）×４＋（ｄｃ3／３）×４ となる。式中の第１項は横リブに関するものであり、第
２項は縦リブに関するものである。そして、一般に、
（ｂａ3／３）＞（ｄｃ3／３）であるため、ピラーでは
縦リブと比べて横リブの影響が顕著となる。
Ｂ内の樹脂リブの最小断面２次モーメントに比例し、こ
れは縦リブ７２の回りの最小断面２次モーメントに比例
する。いま、図５（ｂ）のように寸法を定めたとき、縦
リブ回りの最小断面２次モーメントＩは、 Ｉ＝（ｂａ3／３）×４＋（ｄｃ3／３）×４ となる。式中の第１項は横リブに関するものであり、第
２項は縦リブに関するものである。そして、一般に、
（ｂａ3／３）＞（ｄｃ3／３）であるため、ピラーでは
縦リブと比べて横リブの影響が顕著となる。
【００３９】これに対して、ルーフサイドレールでは、
模式的に示した図６を参照すると、ルーフサイドレール
に装着するエネルギ吸収体８０の縦リブ８２と横リブ８
４とは、一般に、井形の格子状となった樹脂リブであ
る。衝撃荷重Ｆが加わるとき、その格子状ゆえに、縦リ
ブ８２と横リブ８４とが優劣なく変形し、また変形荷重
も優劣がない。これは、縦リブ８２回りの最小断面２次
モーメントと横リブ８４回りの最小断面２次モーメント
とに優劣がないことによる。このように、縦リブ８２及
び横リブ８４に優劣がない場合、数量が少ない方を変更
するようにすれば、エネルギ吸収量の調整が容易であ
り、また設定が簡単である。もっとも、前述したところ
は、格子状の升目が均等であることを前提としており、
升目が均等でなくなれば、この限りではない。
模式的に示した図６を参照すると、ルーフサイドレール
に装着するエネルギ吸収体８０の縦リブ８２と横リブ８
４とは、一般に、井形の格子状となった樹脂リブであ
る。衝撃荷重Ｆが加わるとき、その格子状ゆえに、縦リ
ブ８２と横リブ８４とが優劣なく変形し、また変形荷重
も優劣がない。これは、縦リブ８２回りの最小断面２次
モーメントと横リブ８４回りの最小断面２次モーメント
とに優劣がないことによる。このように、縦リブ８２及
び横リブ８４に優劣がない場合、数量が少ない方を変更
するようにすれば、エネルギ吸収量の調整が容易であ
り、また設定が簡単である。もっとも、前述したところ
は、格子状の升目が均等であることを前提としており、
升目が均等でなくなれば、この限りではない。
【００４０】図１及び図２に示したエネルギ吸収体１６
の作用を次に説明する。模式的に示した図７を参照する
と、衝撃体１００が安全基準上で定められた角度のうち
緩い角度で加わったとき（同図の（ａ））、エネルギ吸
収体１６の主として上方の縦リブ３０が変形し、反力荷
重を発生する。縦リブ３０の変形が進み、反力荷重が低
下し始めると、中間の縦リブ３２が変形して反力荷重を
発生し、荷重Ｆ対変位Ｓのエネルギ吸収特性を示す図８
のＣのように、一定のピーク荷重を維持する。衝撃体１
００が最も急な角度で加わったとき（同図の（ｂ））、
エネルギ吸収体１６の主として中間の縦リブ３２が変形
し、反力荷重を発生する。縦リブ３２の変形が進行する
間に下方の縦リブ３４が変形し、反力荷重を発生し、そ
の後一定のピーク荷重を維持する。その結果、エネルギ
吸収特性は図８のＤとなる。
の作用を次に説明する。模式的に示した図７を参照する
と、衝撃体１００が安全基準上で定められた角度のうち
緩い角度で加わったとき（同図の（ａ））、エネルギ吸
収体１６の主として上方の縦リブ３０が変形し、反力荷
重を発生する。縦リブ３０の変形が進み、反力荷重が低
下し始めると、中間の縦リブ３２が変形して反力荷重を
発生し、荷重Ｆ対変位Ｓのエネルギ吸収特性を示す図８
のＣのように、一定のピーク荷重を維持する。衝撃体１
００が最も急な角度で加わったとき（同図の（ｂ））、
エネルギ吸収体１６の主として中間の縦リブ３２が変形
し、反力荷重を発生する。縦リブ３２の変形が進行する
間に下方の縦リブ３４が変形し、反力荷重を発生し、そ
の後一定のピーク荷重を維持する。その結果、エネルギ
吸収特性は図８のＤとなる。
【００４１】図８から明らかであるように、エネルギ吸
収特性Ｄはエネルギ吸収特性Ｃと比べて荷重の立ち上が
りが急となり、ピーク荷重が高くなっているが、変位は
小さい。図８においてエネルギ吸収特性Ｃ，Ｄの下方の
面積はエネルギ吸収量であるから、面積Ｓ1と面積Ｓ2と
が等しくなるように縦リブ３２，３４の角度や厚みを定
めておけば、衝撃体から加わる衝撃荷重の向きに関係な
く、実質的に一定のエネルギを吸収することができる。
収特性Ｄはエネルギ吸収特性Ｃと比べて荷重の立ち上が
りが急となり、ピーク荷重が高くなっているが、変位は
小さい。図８においてエネルギ吸収特性Ｃ，Ｄの下方の
面積はエネルギ吸収量であるから、面積Ｓ1と面積Ｓ2と
が等しくなるように縦リブ３２，３４の角度や厚みを定
めておけば、衝撃体から加わる衝撃荷重の向きに関係な
く、実質的に一定のエネルギを吸収することができる。
【図１】 本発明に係る自動車の車体上部の衝撃エネル
ギ吸収構造の実施例を示す断面図で、車体前後方向へ伸
びる中心線に直交する仮想鉛直面で切断したものであ
る。
ギ吸収構造の実施例を示す断面図で、車体前後方向へ伸
びる中心線に直交する仮想鉛直面で切断したものであ
る。
【図２】 図１に示したエネルギ吸収体を拡大した断面
図である。
図である。
【図３】 本発明に係る自動車の車体上部の衝撃エネル
ギ吸収構造の別の実施例を示す断面図で、仮想水平面で
切断したものである。
ギ吸収構造の別の実施例を示す断面図で、仮想水平面で
切断したものである。
【図４】 図３に示したエネルギ吸収体を模式的に示し
た斜視図である。
た斜視図である。
【図５】 エネルギ吸収体の変形を説明する模式図で、
（ａ）は斜視状態を、（ｂ）は正面状態を示している。
（ａ）は斜視状態を、（ｂ）は正面状態を示している。
【図６】 エネルギ吸収体の変形を説明する、斜視状態
の模式図である。
の模式図である。
【図７】 図１及び図２に示したエネルギ吸収体の作用
を示す模式図で、（ａ）は衝撃荷重が緩い角度で加わる
場合を、（ｂ）は衝撃荷重が急な角度で加わる場合を示
している。
を示す模式図で、（ａ）は衝撃荷重が緩い角度で加わる
場合を、（ｂ）は衝撃荷重が急な角度で加わる場合を示
している。
【図８】 荷重対変位のエネルギ吸収特性図である。
１０ 構造部材（ルーフサイドレール） １２，４６ 間隔 １４ 内装材（ルーフライニング） １６，５０，７０，８０ エネルギ吸収体 ３０，３２，３４，６０，６２，７２，８２ 縦リブ ３６，６４，６８，７４，８４ 横リブ ４４ 構造部材（フロントピラー） ４８ 内装材（ピラーガーニッシュ）
フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D003 AA05 BB01 CA33 CA40 DA23 3D023 BA01 BA07 BB03 BB14 BB22 BC00 BD01 BD10 BE03 BE09 BE35
Claims (5)
- 【請求項１】 前後方向へ伸びるルーフサイドレール
と、このルーフサイドレールから車室内方へ間隔をおい
て配置されるルーフライニングと、前記間隔内に配置さ
れるエネルギ吸収体とを備える自動車の車体上部におい
て衝撃エネルギを吸収する構造であって、 前記エネルギ吸収体は、前後方向へ伸びる少なくとも３
つの縦リブと、この縦リブと交差する方向へ伸びる、前
記縦リブより多い数量の横リブとからなる樹脂リブであ
り、 前記少なくとも３つの縦リブは、前記横リブに沿う仮想
面で切断した断面において隣り合って位置する２つの縦
リブ相互間のピッチ、各縦リブが前記断面において仮想
水平面となす角度及び各縦リブの厚みの少なくとも１つ
を変えることにより、前記断面におけるエネルギ吸収の
ための前記縦リブに許容される変位量の減少を補償する
ように形成された、自動車の車体上部の衝撃エネルギ吸
収構造。 - 【請求項２】 前後方向へ伸びるルーフサイドレール
と、このルーフサイドレールから車室内方へ間隔をおい
て配置されるルーフライニングと、前記間隔内に配置さ
れるエネルギ吸収体とを備える自動車の車体上部におい
て衝撃エネルギを吸収する構造であって、 前記エネルギ吸収体は、前後方向へ伸びる少なくとも３
つの縦リブと、この縦リブと交差する方向へ伸びる、前
記縦リブより多い数量の横リブとからなる樹脂リブであ
り、 前記少なくとも３つの縦リブは、前記横リブに沿う仮想
面で切断した断面におけるエネルギ吸収のための前記縦
リブに許容される変位量が小さくなるにつれ、前記断面
において隣り合って位置する２つの縦リブ相互間のピッ
チが小さくなるように配列された、自動車の車体上部の
衝撃エネルギ吸収構造。 - 【請求項３】 前記縦リブは３つであり、前記断面にお
いて中間に位置する縦リブと最も下方に位置する縦リブ
とが仮想水平面となす角度は、前記断面において最も上
方に位置する縦リブが仮想水平面となす角度より大きく
なるように定められた、請求項２に記載の自動車の車体
上部の衝撃エネルギ吸収構造。 - 【請求項４】 前記ルーフサイドレールは、インナパネ
ル及びアウタパネルそれぞれの２つのフランジを接合し
て形成され、前記断面において最も下方に位置する縦リ
ブは、前記インナパネルのフランジの根元部と接触可能
に配置された、請求項２に記載の自動車の車体上部の衝
撃エネルギ吸収構造。 - 【請求項５】 インナパネル及びアウタパネルそれぞれ
の２つのフランジを接合して形成され、上下方向へ伸び
るピラーと、このピラーから車室内方へ間隔をおいて配
置されるピラーガーニッシュと、前記間隔内に配置され
るエネルギ吸収体とを備える自動車の車体上部において
衝撃エネルギを吸収する構造であって、 前記エネルギ吸収体は、上下方向へ伸びる少なくとも１
つの縦リブと、この縦リブと交差する方向へ伸びる、前
記縦リブより多い数量の横リブとからなる樹脂リブであ
り、 前記横リブは、少なくとも１つのフランジ接合部に近接
して配置された横リブの隣り合って位置する横リブ相互
間のピッチが前記フランジ接合部から離れて配置された
横リブの隣り合って位置する横リブ相互間のピッチより
小さくなるように配列された、自動車の車体上部の衝撃
エネルギ吸収構造。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11007367A JP3097684B2 (ja) | 1999-01-14 | 1999-01-14 | 自動車の車体上部の衝撃エネルギ吸収構造 |
| US09/481,449 US6315350B1 (en) | 1999-01-14 | 2000-01-13 | Impact energy absorbing structure in upper portion of motor vehicle body |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11007367A JP3097684B2 (ja) | 1999-01-14 | 1999-01-14 | 自動車の車体上部の衝撃エネルギ吸収構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000203362A true JP2000203362A (ja) | 2000-07-25 |
| JP3097684B2 JP3097684B2 (ja) | 2000-10-10 |
Family
ID=11664012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11007367A Expired - Fee Related JP3097684B2 (ja) | 1999-01-14 | 1999-01-14 | 自動車の車体上部の衝撃エネルギ吸収構造 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6315350B1 (ja) |
| JP (1) | JP3097684B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006205982A (ja) * | 2005-01-31 | 2006-08-10 | Hayashi Telempu Co Ltd | 自動車のルーフトリム取付構造 |
| JP2011168197A (ja) * | 2010-02-19 | 2011-09-01 | Toyota Boshoku Corp | 天井内装材の取付構造 |
| JP2020032765A (ja) * | 2018-08-27 | 2020-03-05 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用ピラー構造 |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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