JP6485246B2 - 車両用ドア - Google Patents

Description

本発明は、側面衝突の際にエアバッグを展開させるためのセンサを内蔵する車両用ドアに関する。

車両は、衝突した際または衝突された際に乗員を保護するためにエアバッグを展開させる。特許文献１に記載された衝突検知装置及び乗員保護システムによれば、側面衝突の場合、エアバッグは、車両に搭載された加速度センサと圧力センサによって検出された情報を基に展開される。加速度センサは、車体の加速度に基づいて車体の速度変化量を演算して求める。圧力センサは、車両の側部に設置されるドアのアウタパネルとインナパネルとで形成された空間の容積変化によって生じる圧力変化を検出する。

特許文献１では、衝突の判定精度を向上させるために、エアバッグを展開させる必要があるか無いか、アウタパネルとインナパネルとの間の空間に設置された圧力センサによって検出される圧力及び圧力勾配と、加速度センサによって検出される加速度と、に基づいて、衝突が起きたか否かを判定する。

特開２０１４−０４６８６２号公報

ところで、車両の側部に設置されるドアは、アウタパネルとインナパネルの間に引き込み可能に組み込まれたドアガラスを有しており、乗員がドアガラスを自由に開け閉めできる。そのため、ドアガラスが開けられた状態で側面衝突が起こることも想定される。

特許文献１に記載された圧力センサは、アウタパネル側に面したインナパネルに取り付けられている。アウタパネルとインナパネルの間の空間に滞留する空気は、いわゆる圧縮性流体であるので、側面衝突によって空間内の圧力は、衝突が起こった部位を中心に高くなり徐々に周囲へ伝播する。したがって、ドアガラスが開放された状態、すなわちドアに引き込まれたドアガラスがアウタパネルとインナパネルの間に配置されていると、衝突によって発生した圧力波は、ドアガラスを迂回して伝播し、圧力センサに到達する。その結果、衝突による圧力変化を圧力センサで検出するまでに時間が掛るとともに、検出できる圧力変化も小さくなるため、エアバッグを展開させるための反応が遅れてしまう。

そこで、本発明は、圧力センサで側面衝突の圧力変化を検出する場合にドアガラスの位置によって検出性能に差を生じない車両用ドアを提供する。

本発明に係る一実施形態の車両用ドアは、アウタパネルとインナパネルとの間に引き込み可能な可動式のドアガラスが組み込まれた車両用ドアであって、突起と圧力センサとを備える。突起は、アウタパネルの内側に突出形成され、アウタパネルとインナパネルの間に引き込まれたドアガラスに側面衝突時に当たりドアガラスを破砕する。圧力センサは、インナパネルの内側に取り付けられ、側面衝突時にアウタパネルから発生する圧力波を検出する。

このとき、突起は、圧力センサよりもドアガラスを繰り出す方向に偏って配置される。また、突起は、車両の進行方向にドアガラスの中央よりも前寄りの範囲に配置される。また、突起は、アウタパネルの内面に沿って設置される補強部材に固定される。また、突起は、ドアガラスよりも内側に位置するインナパネルまたは補強部材に対応する範囲に配置される。

本発明に係る車両用ドアによれば、ドアガラスに側面衝突時に当たって、このドアガラスを破砕する突起を備えるので、側面衝突によって内側に変形するアウタパネルから発生した圧力波はドアガラスに遮られることなく直接的に圧力センサに到達する。したがって、側面衝突をいち早く検出することができ、エアバッグを展開することができる。

また、圧力センサよりもドアガラスを繰り出す方向に偏って突起が配置された発明の車両用ドアによれば、ドアガラスが引き込まれて圧力センサに被さる手前に、突起が配置されることになる。つまり、ドアガラスが圧力センサに重なる場合は必ず突起で破砕されるので、側面衝突で発生する圧力波を圧力センサで確実に検出できる。

また、車両の進行方向に後寄りの範囲の車両用ドアに対峙する位置に乗員が着座するシートを設置することが多い。車両の進行方向にドアガラスの中央よりも前寄りの範囲に突起が配置される発明の車両用ドアによれば、側面衝突によってアウタパネルが車両の内側に変形してきた場合に、このアウタパネルに取り付けられた突起が車内に突出しても乗員に当たることはない。

また、アウタパネルの内面に沿って設置される補強部材に突起が固定される発明の車両用ドアによれば、側面衝突の際にエアバッグを展開する必要のない程度の衝撃であったり、アウタパネルに不用意に加わった外力でアウタパネルが変形させられたりした場合に、引き込まれたドアガラスを不必要に破砕しない。

また、ドアガラスよりも内側に位置するインナパネルまたは補強部材に対応する範囲に突起を配置する発明の車両用ドアによれば、側面衝突によってアウタパネルが車両の内側に変形した場合、ドアガラスを破砕した後、インナパネルまたは補強部材によって受け止められるので、車両の内側に突出することを防止できる。

本発明に係る一実施形態の車両用ドアを車体内側から見た側面図。 図１の車両用ドアのドアガラスを引き込んだ状態の側面図。 図１の車両用ドアと乗員との相対位置関係を示す側面図。 図３中のＦ４−Ｆ４線に沿う車両用ドアの断面図。 図４中のＦ５−Ｆ５線に沿う車両用ドアの断面図であって、（Ａ）はドアガラスが閉じられた状態、（Ｂ）は衝突後かつドアガラス破砕前、（Ｃ）はドアガラス破砕後をそれぞれ示す。

本発明に係る一実施形態の車両用ドア１について、図１から図５を参照して説明する。図１、図２及び図３は、車両の前部座席２（図３）に対応した車両用ドア１を車体１００の内側から見た図である。車両用ドア１は、アウタパネル１１とインナパネル１２とドアガラス１３と駆動機構１４と突起１５と圧力センサ１６とを備える。圧力センサ１６は、車両が側面衝突を起こした際に乗員Ｐを保護するエアバッグ（サイドエアバッグ）を展開させるために用いられるセンサのひとつである。この圧力センサ１６は、側面衝突したことによってアウタパネル１１から内側に向かって発生する圧力波Ｗによる圧力変化を検出する。

本実施形態において、説明の便宜上、車両の進行方向を基準に「前」及び「後ろ」を定義し、乗員Ｐから見て右手側を「右」、左手側を「左」とそれぞれ定義する。また、重力の作用する方向を基準に「上」および「下」を定義する。さらに、車体の中心に近い方を「内側」、車体の中心から離れる方を「外側」とそれぞれ呼ぶことも有る。

車両用ドア１は、アウタパネル１１とインナパネル１２との間にドアガラス１３を駆動機構１４によって引き込み可能に設けられている。図１ではドアガラス１３が繰り出された状態、すなわち窓が閉じられた状態であり、図２ではドアガラス１３がアウタパネル１１とインナパネル１２の間に引き込まれた状態、すなわち窓が開かれた状態である。図１では、インナパネル１２を仮想線で示す。図２では、インナパネル１２を省略した状態である。そして、インナパネル１２は、前部座席２及びそこに着座した乗員Ｐとともに、図３に示している。

アウタパネル１１は、図４に示すように、車体１００の外形を形成する。アウタパネル１１の内側には補強部材としてスティフナ１１１が接着などによって接合されるとともに、突起１５が固定されている。突起１５は、アウタパネル１１の内面に直接取り付けられる場合は接着剤で固定されていてもよいし、スティフナ１１１が設けられている範囲に配置される場合にはスティフナ１１１に固定されてもよいし、スティフナ１１１から伸ばした専用のブラケットに固定されていてもよい。

インナパネル１２は、ドアガラス１３を案内するレール１２１、駆動機構１４、及び圧力センサ１６の他、補強部材となるインパクトバー１７が取り付けられ、ドアガラス１３が通過する範囲を除く部位でアウタパネル１１に接合される。インナパネル１２は、図３のように、駆動機構１４や圧力センサ１５などの電装品につながる電気配線を含むハーネスを通すための穴１２２が設けられている。

駆動機構１４は、ヒンジ１４２によって中央で連結され交差するリンク１４１を介してドアガラス１３の下縁１３１に連結されている。ドアガラス１３を繰り出した状態と引き込んだ状態の間で移動させる機能を有していれば、駆動機構１４は、上記構成に限定されない。例えば、ワイヤで動かされるように設けられていてもよい。

ドアガラス１３は、図１及び図５（Ａ）に示すように、アウタパネル１１とインナパネル１２の間から繰り出された状態、すなわち窓（ドアガラス１３）を閉じた状態では、アウタパネル１１と圧力センサ１６との間から外れた位置に配置される。そして、ドアガラス１３がアウタパネル１１とインナパネル１２との間に引き込まれてドアガラス１３の位置が下がってくると、図５（Ｂ）のようにアウタパネル１１と圧力センサ１６の間にドアガラス１３が介在された状態となる。

突起１５は、ドアガラス１３が引き込まれ、アウタパネル１１と圧力センサ１６の間にドアガラス１３が介在されている状態で車両が側面衝突を起こした場合に、ドアガラス１３に突き当たることでドアガラス１３を破砕するよう構成されている。具体的には、突起１５は、アウタパネル１１とインナパネル１２の間に引き込まれた状態のドアガラス１３と対向するように配置されており、インナパネル１２側（ドアガラス１３側）に向かって突出形成されている。また、突起１５は、ドアガラス１３を破砕する硬さと鋭利な先端部を有している。そして、側面衝突時にアウタパネル１１が変形して突起１５が車室側（インナパネル１２側）へ変位されると、突起１５によってアウタパネル１１とインナパネル１２の間に引き込まれたドアガラス１３が破砕される仕組みとなっている。これによって、アウタパネル１１と圧力センサ１６の間にドアガラス１３が介在している状態で側面衝突したとしても、側面衝突の衝撃によってアウタパネル１１の内面から発生する圧力波Ｗをドアガラス１３に遮られることなく圧力センサ１６に到達させることができる。

突起１５は、図２及び図５（Ｂ）に示すように、アウタパネル１１と圧力センサ１６の間にドアガラス１３が介在する場合には必ずドアガラス１３を破砕できるように、圧力センサ１６よりもドアガラス１３を繰り出す方向へ、すなわち圧力センサ１３よりも上方へ偏った位置に配置される。言い換えると、突起１５は、ドアガラス１３を下げた場合にちょうどドアガラス１３の下縁１３１が圧力センサ１６に重なり始める位置よりも少し上に設定される境界線Ｂよりも上に配置される。一般に、アウタパネル１１は、図５（Ａ）に示すように、高さ方向に中間部分が外側に膨らんでいる。つまり、突起１５の取付位置が境界線Ｂよりも上へ離れるにしたがって、側面衝突の時にアウタパネル１１が変形し始める範囲から遠くなり、ドアガラス１３を破砕するタイミングが遅くなる。したがって、突起１５は、境界線Ｂよりも上でかつ境界線Ｂに近い位置に配置される方が良い。

また、突起１５は、図３に示すように、車両の進行方向にドアガラス１３の中央よりも前寄りの範囲に配置されている。側面衝突によって突起１５が内側に押し込まれることでインナパネル１２よりも内側に突出した場合に、乗員Ｐに干渉しないようにする。

なお、アウタパネル１１に沿って配置される補強部材が境界線Ｂよりも上に設けられる場合は、突起１５は、その補強部材に取り付ける。この補強部材として、スティフナ１１１やインパクトバー１７などが含まれる。また、ドアガラス１３よりも内側に位置するインナパネル１２の部材に対応する位置あるいはインナパネル１２に沿う補強部材に対応する位置に、突起１５を配置する。側面衝突によって突起１５が内側に押し込まれた場合でも、インナパネル１２または補強部材に突起１５が突き当たり、インナパネル１２よりも内側に突起１５が突き出ることを防止することができる。突起１５が配置される位置に対峙するインナパネル１２にストッパとなる補強プレートを貼り付けてもよい。

以上のように構成された車両用ドア１は、図４に示すように、例えば電柱Ｍに対して側面衝突を起こした場合、衝突部位のアウタパネル１１から内側に発生する圧力波Ｗがアウタパネル１１とインナパネル１２の間に伝播する。図５（Ａ）のように、ドアガラス１３が閉じられている、すなわちドアガラス１３の下縁１３１が境界線Ｂよりも上にある場合は、圧力波Ｗは、最短距離で圧力センサ１６に到達する。圧力センサ１６でこの圧力波Ｗの圧力変化を検出することで、エアバッグ（サイドエアバッグ）を即座に展開させることができる。

これに対して、図５（Ｂ）のようにドアガラス１３の下縁１３１が境界線Ｂよりも下に位置している場合、アウタパネル１１と圧力センサ１６の間にドアガラス１３が介在し、圧力波Ｗの伝播を遮ってしまう。そうすると、車両用ドア１そのものが変形してドアガラス１３が破壊されるまで圧力センサ１６で圧力変化をいち早く検出することができず、エアバッグを展開させるタイミングが遅れてしまう。

このとき、本実施形態の車両用ドア１は、突起１５を備えているので、アウタパネル１１と圧力センサ１６の間に介在するドアガラス１３で圧力波Ｗが遮られる前にこのドアガラス１３を細かいガラス片１３Ｘに破砕し、図５（Ｃ）に示すように圧力波Ｗを圧力センサ１６に到達させることができる。ドアガラス１３が閉じられている場合と同じように、側面衝突が発生したことを圧力センサ１６で検出できる、すなわち、ドアガラス１３の位置によって圧力センサ１６の検出性能に差が生じない。つまり、ドアガラス１３がアウタパネル１１と圧力センサ１６との間に介在する程度に窓が開けられていても閉じられている場合と同様に、圧力波Ｗが最短距離で伝播する短時間で側面衝突を安定して検出できるとともに、エアバッグの展開を迅速に行える。

１…車両用ドア、１１…アウタパネル、１２…インナパネル、１３…ドアガラス、１５…突起、１６…圧力センサ、１７…インパクトバー（補強部材）、１１１…スティフナ（補強部材）、Ｗ…圧力波。

Claims (5)

1. アウタパネルとインナパネルとの間に引き込み可能な可動式のドアガラスが組み込まれた車両用ドアであって、
   前記アウタパネルの内側に突出形成され、前記アウタパネルと前記インナパネルの間に引き込まれた前記ドアガラスに側面衝突時に当たりこのドアガラスを破砕する突起と、
   前記インナパネルの内側に取り付けられて側面衝突時に前記アウタパネルから発生する圧力波を検出する圧力センサと、を備える
   ことを特徴とする車両用ドア。
2. 前記突起は、前記圧力センサよりも前記ドアガラスを繰り出す方向に偏って配置される
   ことを特徴とする請求項１に記載された車両用ドア。
3. 前記突起は、車両の進行方向に前記ドアガラスの中央よりも前寄りの範囲に配置される
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載された車両用ドア。
4. 前記突起は、前記アウタパネルの内面に沿って設置される補強部材に固定される
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載された車両用ドア。
5. 前記突起は、前記ドアガラスよりも内側に位置する前記インナパネルまたは補強部材に対応する範囲に配置される
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載された車両用ドア。

Images