JP6512400B2 - 車両のドア構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両の衝突状態を判定する衝突判定装置を備える車両のドア構造に関する。

従来、車両には、衝突時に乗員を保護するための乗員保護装置、例えば、エアバッグ装置が搭載されているものがある。エアバッグ装置は、様々な衝突形態に対応したものがあり、例えば、車両が側面衝突した際に、乗員と側面車体部材（例えば、サイドドア）との間にエアバッグを展開膨張させ、シートに着座している乗員の側面部分を保護するものある。

また、このようなエアバッグ装置は、車両に搭載されている衝突判定装置による判定結果に基づいてエアバッグが展開されるように構成されている。

衝突判定装置としては、例えば、車両のドアを構成するアウタパネルとインナパネルとの間の空間の圧力を検出する圧力検出部を備え、この圧力検出部の検出結果に基づいて衝突状態を判定するものがある。具体的には、圧力検出部によって検出される圧力が所定圧力（判定閾値）を超えた場合に、エアバッグを展開させる必要のある衝突状態であると判定するものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１４−４６８６２号公報

衝突時に乗員を適切に保護するためには、乗員保護装置を早期に作動、例えば、エアバッグを早期に展開させることが好ましく、そのためには、衝突判定装置によって衝突状態がエアバッグを展開させる必要のあるものか否かを早期に判定する必要がある。

上述のように圧力変化に基づいて衝突状態を判定する場合、圧力検出部によって圧力が検出される空間の密閉性を高めて衝突時の圧力の上昇を早めることで、衝突状態がエアバッグを展開させる必要のあるものか否かを早期に判定することができる。

しかしながら、上記空間の密閉性を高めた場合、この空間内の圧力が高まり易くなるため、エアバッグを展開させる必要のない場合でも空間内が閾値を超えて上昇してしまい、エアバッグを展開させることが必要な衝突状態と判定する虞がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、衝突判定装置による衝突状態の判定を早期に且つ的確に行うことができる車両のドア構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の第１の態様は、車両のドアを構成するアウタパネルとインナパネルとで形成される空間の圧力を検出する圧力検出部を有し該圧力検出部の検出結果に基づいて衝突状態を判定する衝突判定装置を備える車両のドア構造であって、前記インナパネルに形成された貫通孔と、前記貫通孔の周縁部に前記インナパネルの両側に揺動可能に取り付けられ、前記貫通孔と同形状の外形を有し当該貫通孔を閉塞可能なホール塞ぎ部材と、通常時には前記ホール塞ぎ部材を前記インナパネルに対して車室側に傾斜させた状態に保持する保持部材と、衝突時の衝撃により前記ホール塞ぎ部材が前記空間内まで移動した際に、前記ホール塞ぎ部材の前記貫通孔の通過を規制するラッチ部材と、を有し、衝突速度に応じて、衝突時の衝撃により前記ホール塞ぎ部材が前記空間内まで移動した際に、前記貫通孔が前記ホール塞ぎ部材によって塞がれた状態となることを特徴とする車両のドア構造にある。

かかる第１の態様では、通常時には（衝突が起きていない状態では）、貫通孔が開口しているため、アウタパネルとインナパネルとで形成される空間の密閉性は比較的低くなっている。この状態で、車両の衝突が起こると、その衝撃の反動によりホール塞ぎ部材がインナパネル側に移動する。

そして、例えば、走行中の車両との衝突などのように衝突速度が比較的速い衝突では、ホール塞ぎ部材が貫通孔を通過して上記空間内まで移動する。これにより貫通孔がホール塞ぎ部材によって塞がれ、上記空間の密閉性が高まる。したがって衝突速度が比較的速い衝突が起こると、上記空間内の圧力は早期に上昇し空間の圧力が早期に閾値を超える。

一方で、例えば、自転車との衝突などのように衝突速度が比較的遅い衝突の場合、ホール塞ぎ部材の移動量も少なくなり、貫通孔はホール塞ぎ部材によって塞がれることなく開口した状態が維持される。すなわち空間の密閉性は低い状態のまま維持される。したがって、上記空間内の圧力の上昇速度は比較的遅くなり、空間内の圧力の閾値を超えての上昇は抑制される。よって圧力検出部の検出結果に基づいて衝突状態を的確に判定することができる。

本発明の第２の態様は、第１の態様の車両のドア構造において、前記ホール塞ぎ部材の一端が、前記貫通孔の上部で前記保持部材を介して前記インナパネルに取り付けられていることを特徴とする車両のドア構造にある。

かかる第２の態様では、ホール塞ぎ部材の自重を利用してホール塞ぎ部材を適切に作動させることができる。

本発明の第３の態様は、第２の態様の車両のドア構造において、前記ホール塞ぎ部材の他端には、ウェイト部が設けられていることを特徴とする車両のドア構造にある。

かかる第３の態様では、ウェイト部の重さを変化させることで、ホール塞ぎ部材の動作を適切に調整することができる。

本発明の第４の態様は、第１から３の何れか一つの態様の車両のドア構造において、前記インナパネルには、前記ホール塞ぎ部材の前記空間内での揺動を規制するストッパ部が設けられていることを特徴とする車両のドア構造にある。

かかる第４の態様では、衝突が起きた際、貫通孔がホール塞ぎ部材によってより早期に塞がれる。

本発明の第５の態様は、第１から４の何れか一つの態様の車両のドア構造において、前記保持部材がトルクヒンジであることを特徴とする車両のドア構造にある。

かかる第５の態様では、通常時、保持部材によってホール塞ぎ部材を比較的容易に所望の位置に保持することができる。

以上のように本発明に係る車輌のドア構造によれば、衝突判定装置による衝突状態の判定を早期に且つ的確に行うことができるようになる。

本発明の一実施形態に係る車両のドア構造を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る車両のドア構造を示す断面図である。 衝突時の圧力変化率の推移を説明するグラフである。 本発明の一実施形態に係る車両のドア構造の動作を説明する図である。 本発明の一実施形態に係る車両のドア構造の動作を説明する拡大図である。 本発明の一実施形態に係る車両のドア構造の変形例を示す拡大図である。 本発明の一実施形態に係る車両のドア構造の動作を説明する図である。 本発明の一実施形態に係る車両のドア構造における衝突時の圧力変化率の推移を説明するグラフである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１及び図２に示すように、車両１には、衝突状態を判定する衝突判定装置２と、乗員保護装置としてのエアバッグ装置３と、を備えている。エアバッグ装置３は、既存の構成であるため詳細な説明は省略する。

衝突判定装置２は、圧力検出部としての圧力センサ４と、判定部５を有するＥＣＵ（電子制御ユニット）６とで構成される。圧力センサ４は、本実施形態では、車両の乗降用のドア１０に設けられている。

車両のドア１０は、車両の外板をなす外装部材であるアウタパネル１１と、アウタパネル１１の車室側に配された内装部材であるインナパネル１２とで構成されるドアパネル１３と、樹脂材料等からなりインナパネル１２の車室側に配され意匠面となるドアトリム１４と、を備えている。ドアパネル１３内の空間１５には、図示は省略するが、ドアウィンドウガラスやドアロックシステム等が収容される。そして圧力センサ４はインナパネル１２に設けられ、空間１５内の圧力を検出する。

判定部５は、車両の衝突（側突）が起こった際、この圧力センサ４の検出結果に基づいて衝突状態を判定する。車両の衝突によりアウタパネル１１が変形すると、ドアパネル１３内の空間１５の容積が減少する。空間１５の容積の減少に伴って空間１５内の圧力は大気圧から一時的に上昇する。この空間１５内の圧力変化が圧力センサ４によって検出され、判定部５はその検出結果に基づいて衝突状態を判定する。

本実施形態では、判定部５は、圧力センサ４の検出結果から空間１５内の圧力変化率を演算し、この圧力変化率の推移に基づいて衝突状態を判定している。具体的には、判定部５は、空間１５内の圧力変化率が予め設定された判定閾値を超えると、エアバッグ装置３を作動させる必要のある衝突であると判定し、車両の衝突が起こっても空間１５内の圧力変化率が判定閾値を超えない場合には、エアバッグ装置３を作動させる必要のない衝突であると判定する。そしてエアバッグ装置３は、この判定部５によってエアバッグ装置３を作動させる必要のある衝突であると判定された場合に作動するように構成されている。なお、ここでいう圧力変化率とは、衝突により上昇した空間１５内の圧力の大気圧に対する比率である。

図３に、車両の衝突が起こった際の空間１５内の圧力変化率の推移の一例を示す。例えば、走行中の車両との衝突などのように衝突速度が比較的速い衝突の場合、図３中に実線で示すように、衝突発生後、空間１５内の圧力変化率ΔＰ（ｔ）は急速に上昇し、予め設定された判定閾値ΔＰａよりも高いピーク値ΔＰ１まで上昇する。このような場合、判定部５は、空間１５内の圧力変化率ΔＰ（ｔ）がピーク値ΔＰ１まで上昇する過程で判定閾値ΔＰａに達した時刻Ｔａにおいて、エアバッグ装置３を作動させる必要のある衝突であると判定する。つまり時刻Ｔａにおいてエアバッグ装置３が作動することになる。

一方、例えば、自転車との衝突などのように衝突速度が比較的遅い衝突の場合、図３中に点線で示すように、空間１５内の圧力変化率ΔＰ（ｔ）は比較的ゆっくりと上昇し、そのピーク値ΔＰ２は、判定閾値ΔＰａよりも低い値となる。このような場合、判定部５は、エアバッグ装置３を作動させる必要のある衝突であるとは判定せず、エアバッグ装置３が作動することはない。

すなわち判定閾値ΔＰａは、エアバッグ装置３を作動させる必要のない衝突では、圧力変化率がこの判定閾値ΔＰａを超えないような値に設定されている。判定閾値ΔＰａの設定方法は、特に限定されないが、例えば、エアバッグ装置３の作動が必要な衝突試験（ＯＮ要件試験）と、エアバッグ装置３の作動が不要な衝突試験（ＯＦＦ要件試験）と、を行い、これらの試験結果に基づいて、ＯＮ要件試験のみで達する値を判定閾値ΔＰａとして設定する。

このように空間１５内の圧力変化に基づいて衝突状態を判定することで、衝突状態を的確に判定することができるが、以下に説明する本発明の車体構造を採用することで、衝突状態をより早期に判定することが可能となる。

図１及び図２に示すように、本実施形態では、ドア１０を構成するインナパネル１２には、貫通孔１６が車幅方向に亘って設けられている。この貫通孔１６は、アウタパネル１１及びインナパネル１２により構成されるドアパネル１３内の空間１５とインナパネル１２及びドアトリム１４により形成される空間とを連通する。貫通孔１６の形状は特に限定されないが、本実施形態では略円形に形成されている。また貫通孔１６を設ける位置も特に限定されないが、車両の前後方向については極力前方側であることが好ましく、上下方向についてはドア１０のドアトリム１４に設けられるアームレストよりも下側であることが好ましい。すなわち貫通孔１６は、インナパネル１２の、シートに着座した乗員とは正対しない位置に設けられていることが好ましい。

またインナパネル１２には、貫通孔１６を閉塞可能な板状のホール塞ぎ部材１７が取り付けられている。ホール塞ぎ部材１７は、貫通孔１６と略同一の外形を有する板状の部材からなり、貫通孔１６の周縁部、本実施形態では貫通孔１６の上部に、揺動可能に取り付けられている。そしてホール塞ぎ部材１７は、通常時（衝突（側突）が起きていないとき）には、インナパネル１２及びドアトリム１４により形成される空間内に保持部材によってインナパネル１２に対して車室側に傾斜した状態に保持されている。

本実施形態では、ホール塞ぎ部材１７の一端（上端）が、いわゆるトルクヒンジである取付部材１８によって貫通孔１６の周縁部に取り付けられており、通常時は、この取付部材１８によってインナパネル１２に対して傾斜した状態に保持されている（図２参照）。具体的には、ホール塞ぎ部材１７は、トルクヒンジである取付部材１８を構成するバネ部材（図示なし）によって付勢されており、通常時は、この付勢力によってインナパネル１２に対して車室側に傾斜した状態に保持されている。言い換えれば、ホール塞ぎ部材１７は、通常時には、取付部材１８によってインナパネル１２との間に隙間を確保した状態で保持されている。つまり取付部材１８は、本実施形態では上記保持部材としての機能を兼ねている。

このように通常時には、インナパネル１２に形成された貫通孔１６は開口した状態であるため、アウタパネル１１とインナパネル１２とで形成される空間１５の密閉性は比較的低くなっている。車両の側突が発生すると、その衝撃の反動（慣性力）によってホール塞ぎ部材１７がインナパネル１２側（車外側）に移動する。すなわち取付部材１８を支点としてインナパネル１２側に回転移動する。ただし、ホール塞ぎ部材１７の移動量は、側突時の衝撃の大きさによって異なる。例えば、走行中の車両との衝突時などのように衝突速度が比較的速い衝突（側突）の場合、ホール塞ぎ部材１７の移動量は大きく、図４に示すように、ホール塞ぎ部材１７はインナパネル１２に形成された貫通孔１６を通過して空間１５内まで移動する。

ここで、ホール塞ぎ部材１７のインナパネル１２への取付部材１８による取り付け位置（一端）とは反対側の端部（他端）近傍には、ウェイト部１９を備えると共にラッチ部材２０が設けられている。ウェイト部１９は、ホール塞ぎ部材１７の他の部分よりも重量の重い部分であり、本実施形態では、ホール塞ぎ部材１７の他端のアウタパネル１１側の面に沿って設けられている。勿論、このウェイト部１９を設ける位置は、上記の位置に限定されるものではない。またウェイト部１９は、ホール塞ぎ部材１７に一体的に形成されていてもよいし、錘を別途固定することによって形成されていてもよい。

このようなウェイト部１９を設けることで、側突時に高い慣性力が働きホール塞ぎ部材１７により貫通孔１６をより早く確実に塞ぐことができる。またウェイト部１９の重さによって、側突時の衝撃の大きさに対するホール塞ぎ部材１７の移動量を調整することもできる。

ラッチ部材２０は、貫通孔１６から空間１５内へ移動したホール塞ぎ部材１７が再度インナパネル１２の車室側へ移動すること（戻ること）を規制する。詳しくは、ラッチ部材２０は、ホール塞ぎ部材１７の外側（下方）に突出するラッチボルト２１を備え、このラッチボルト２１によって空間１５への移動後ホール塞ぎ部材１７が存在する空間１５からインナパネル１２及びドアトリム１４により形成される空間への移動を規制する。

ラッチボルト２１は、略円形のホール塞ぎ部材１７の半径方向で進退可能に保持されており、通常は、図示しないばね部材によって付勢され、ホール塞ぎ部材１７の下端からホール塞ぎ部材１７の外側に突出した状態に保持されている（図４（ａ）参照）。ホール塞ぎ部材１７がインナパネル１２のドアトリム１４側からアウタパネル１１側（空間１５内）へ移動する場合、ラッチボルト２１の受け面２１ａがインナパネル１２に当接する。受け面２１ａは、ラッチボルト２１の進退方向に対して傾斜して設けられているため、図５に示すように、ラッチボルト２１の受け面２１ａがインナパネル１２に当接するとラッチボルト２１は上方（ホール塞ぎ部材１７側）へ押し戻される（後退する）。したがって、ホール塞ぎ部材１７は、インナパネル１２の貫通孔１６を通過して空間１５内へ移動することができる。ホール塞ぎ部材１７が空間１５内まで移動するとラッチボルト２１は再びバネ部材によって押し出されホール塞ぎ部材１７の外側に突出した状態となる（図５（ｃ）参照）。

そして、ラッチボルト２１が貫通孔１６下端縁のインナパネル１２に当接することで、ホール塞ぎ部材１７のインナパネル１２側への移動が規制される。ラッチボルト２１の受け面２１ａとは反対側の面はラッチボルト２１の進退方向に沿って形成されているため、ラッチボルト２１がインナパネル１２に当接しても上方へ押し戻されることはない。これにより、ホール塞ぎ部材１７は貫通孔１６を通過することない。このため、貫通孔１６はホール塞ぎ部材１７によって実質的に塞がれた状態となる（図４（ｂ））。

また例えば、図６に示すように、インナパネル１２の空間１５側にストッパ部材２２を設けるようにしてもよい。なお、ストッパ部材２２は正面断面視略Ｌ字型となっており、一端がインナパネルと接し、他端の上端が貫通孔１６の下端よりも上方に位置し、このようなストッパ部材２２を設けることで、ラッチボルト２１がインナパネル１２を乗り越えると、ホール塞ぎ部材１７がストッパ部材２２に当接しアウタパネル１１側に向かう動きを規制するとともに、下方に突出した状態のラッチボルト２１の受け面２１ａとは反対側の面が貫通孔１６下端縁のインナパネル１２と当接しすることインナパネル１２側に向かう動きが規制される。したがって、衝突が起きた際、貫通孔１６をホール塞ぎ部材１７によって早期に確実に塞ぐことができる。なおストッパ部材２２の構造は特に限定されるものではなく、ホール塞ぎ部材１７の空間１５内での揺動（移動）を規制することができるものであればよい。

一方で、例えば、自転車との衝突などのように衝突速度が比較的遅く、ホール塞ぎ部材１７の移動量は少ない場合には、図７に示すように、ホール塞ぎ部材１７がインナパネル１２の貫通孔１６を通過することなく、衝撃が収まると取付部材１８を構成するバネ部材の付勢力によって元の位置まで戻される。したがって、この場合には、貫通孔１６がホール塞ぎ部材１７によって塞がれることはなく、貫通孔１６の開口状態が維持される。

図８は、上述のような貫通孔１６を塞ぐホール塞ぎ部材１７を備える実施例の構成における圧力変化率の推移と、貫通孔１６を塞ぐホール塞ぎ部材１７を備えていない比較例の構成における圧力変化率の推移と、を示す図である。

衝突速度が比較的速い衝突が起きた場合（図中実線）、実施例の構成では上述のように貫通孔１６がホール塞ぎ部材１７によって塞がれて空間１５の密閉性が高まる（図４参照）。このため、空間１５内の圧力変化率ΔＰ（ｔ）は、図８に示すように、比較的早い段階（時刻Ｔ１）から上昇し時刻Ｔ２で判定閾値ΔＰａに達する。なお空間１５の密閉性が高くなっているため、ピーク値も比較的高くなる（ΔＰ３）。一方、比較例の構成では貫通孔１６は開口したままであり空間１５内の密閉性が低いため、空間１５内の圧力変化率ΔＰ（ｔ）は時刻Ｔ１よりも遅い時刻Ｔ３から上昇し、時刻Ｔ２よりも遅い時刻Ｔ４で判定閾値ΔＰａに達する。なおそのピーク値は実施例の構成に比べて低くなる（ΔＰ４）。この結果から分かるように、実施例の構成では、比較例の構成に比べて空間１５内の圧力変化率ΔＰ（ｔ）の立ち上がりを早めることができ、早期に衝突判定を行うことができる。したがって、早期にエアバッグ装置３を作動させることができる。

一方、衝突速度が比較的遅い衝突が起きた場合（図中点線）、実施例の構成においても、比較例の構成の場合と同様に貫通孔１６は開口した状態に保持される（図７参照）。すなわち何れの構成においても、空間１５の密閉性は比較的低い状態に保持される。したがって、圧力変化率ΔＰ（ｔ）の上昇は抑制され、図８に示すように、例えば、時刻Ｔ５付近でピーク値（ΔＰ５）に達するものの、圧力変化率ΔＰ（ｔ）は判定閾値ΔＰａを超えることはなく、エアバッグ装置３が作動することはない。

このように本発明に係る車体構造によれば、衝突判定装置による衝突状態の判定を早期に且つ的確に行うことができるようになる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、この実施形態に限定されるものではない。本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能なものである。

例えば、上述の実施形態では、ラッチ部材をホール塞ぎ部材に設けた構成を例示したが、ラッチ部材は、インナパネル側に設けられていてもよい。また上述の実施形態では、ホール塞ぎ部材の一端を貫通孔の上部に取り付けるようにしたが、必ずしも貫通孔の上部でなくてもよく、貫通孔の周縁部に揺動可能に取り付けられていればよい。

また上述の実施形態では、取付部材が保持部材としての機能を兼ねるようにした構成を例示したが、保持部材の構成は特に限定されず、例えば、保持部材は取付部材とは別部材として構成されていてもよい。すなわち保持部材は、ホール塞ぎ部材が通常時にはインナパネルに対して車室側に傾斜した状態となり且つ側突が起こった際にはホール塞ぎ部材が揺動するように、保持できるものであればよい。

また上述の実施形態では、インナパネルに一つの貫通孔を形成した構成について説明したが、貫通孔を複数個設け、各貫通孔に対応してホール塞ぎ部材を設けるようにしてもよい。

また上述の実施形態では、判定部がドアパネルの空間内の圧力変化率から衝突状態を判定する例を説明したが、上記空間内の圧力変化率ではなく、例えば、空間内の圧力値から衝突状態を判定することもできる。

１ 車両
２ 衝突判定装置
３ エアバッグ装置
４ 圧力センサ
５ 判定部
１０ ドア
１１ アウタパネル
１２ インナパネル
１３ ドアパネル
１４ ドアトリム
１５ 空間
１６ 貫通孔
１７ ホール塞ぎ部材
１８ 取付部材（保持部材）
１９ ウェイト部
２０ ラッチ部材
２１ ラッチボルト
２２ ストッパ部材

Claims (5)

1. 車両のドアを構成するアウタパネルとインナパネルとで形成される空間の圧力を検出する圧力検出部を有し該圧力検出部の検出結果に基づいて衝突状態を判定する衝突判定装置を備える車両のドア構造であって、
   前記インナパネルに形成された貫通孔と、
   前記貫通孔の周縁部に前記インナパネルの両側に揺動可能に取り付けられ、前記貫通孔と同形状の外形を有し当該貫通孔を閉塞可能なホール塞ぎ部材と、
   通常時には前記ホール塞ぎ部材を前記インナパネルに対して車室側に傾斜させた状態に保持する保持部材と、
   衝突時の衝撃により前記ホール塞ぎ部材が前記空間内まで移動した際に、前記ホール塞ぎ部材の前記貫通孔の通過を規制するラッチ部材と、を有し、
   衝突速度に応じて、衝突時の衝撃により前記ホール塞ぎ部材が前記空間内まで移動した際に、前記貫通孔が前記ホール塞ぎ部材によって塞がれた状態となる
   ことを特徴とする車両のドア構造。
2. 請求項１に記載の車両のドア構造において、
   前記ホール塞ぎ部材の一端が、前記貫通孔の上部で前記保持部材を介して前記インナパネルに取り付けられている
   ことを特徴とする車両のドア構造。
3. 請求項２に記載の車両のドア構造において、
   前記ホール塞ぎ部材の他端には、ウェイト部が設けられている
   ことを特徴とする車両のドア構造。
4. 請求項１から３の何れか一項に記載の車両のドア構造において、
   前記インナパネルには、前記ホール塞ぎ部材の前記空間内での揺動を規制するストッパ部が設けられている
   ことを特徴とする車両のドア構造。
5. 請求項１から４の何れか一項に記載の車両のドア構造において、
   前記保持部材がトルクヒンジである
   ことを特徴とする車両のドア構造。

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