JPH1059101A - 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

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Publication number
JPH1059101A
JPH1059101A JP8241001A JP24100196A JPH1059101A JP H1059101 A JPH1059101 A JP H1059101A JP 8241001 A JP8241001 A JP 8241001A JP 24100196 A JP24100196 A JP 24100196A JP H1059101 A JPH1059101 A JP H1059101A
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JP
Japan
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energy absorbing
inner panel
absorbing material
vehicle
impact energy
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Pending
Application number
JP8241001A
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English (en)
Inventor
Masaaki Kondo
政彰 近藤
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 荷重の向きの影響を実質的に排除できる、自
動車の車体上部の衝撃エネルギ吸収構造を提供するこ
と。 【解決手段】 アウタパネル(10)およびインナパネ
ル(12)を接合して閉じ構造に形成されるフロントピ
ラー(14)と、インナパネルから車室内方へエネルギ
吸収に必要な間隔をおいて配置されるピラーガーニッシ
ュ(16)と、ピラーガーニッシュに取り付けられ、前
記間隔内に配置されるエネルギ吸収材(18)とを備え
る車体上部の衝撃エネルギ吸収構造である。特定方向の
車室外方Bへ向く所定以上の荷重がピラーガーニッシュ
を経て加わるとき、エネルギ吸収材(18)は変形可能
であり、エネルギ吸収材の全体は、ピラーガーニッシュ
と一緒に車室外方Bの向きとインナパネルから離れる向
きとに変位可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、アウタパネルおよ
びインナパネルからなるピラーのような構造部材と、こ
の構造部材から車室内方へエネルギ吸収に必要な間隔を
おいて配置されるピラーガーニッシュのような内装材
と、前記間隔内に配置されるエネルギ吸収材とを備え
る、自動車の車体上部の衝撃エネルギ吸収構造に関す
る。
【0002】
【従来の技術】構造部材のインナパネルから車室内方へ
間隔をおいて配置される内装材を取付け手段によってイ
ンナパネルに取り付け、車室外方へ向く所定以上の荷重
が加わるとき、内装材を前記取付け手段を中心として回
転変位させる衝撃エネルギ吸収構造が提案されている
(特開平7-277117号公報)。この衝撃エネルギ吸収構造
によれば、内装材の回転変位によって荷重重心の運動方
向を変化させて変位量を大きくするため、エネルギ吸収
材の厚みを小さくすることが可能である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記提案に係る衝撃エ
ネルギ吸収構造では、荷重の向きによっては取付け手段
が内装材の回転変位を妨げるように作用することがあ
り、企図した効果が十分に得られないことがある。
【0004】本発明は、荷重の向きの影響を実質的に排
除できる、自動車の車体上部の衝撃エネルギ吸収構造を
提供する。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、アウタパネル
およびインナパネルそれぞれのフランジを接合して閉じ
構造に形成される構造部材と、この構造部材から車室内
方へエネルギ吸収に必要な間隔をおいて配置される内装
材と、この内装材に取り付けられ、前記間隔内に配置さ
れる樹脂製のエネルギ吸収材とを備える自動車の車体上
部の衝撃エネルギ吸収構造である。特定方向の車室外方
へ向く所定以上の荷重が前記内装材を経て加わるとき、
前記エネルギ吸収材は変形可能であり、前記エネルギ吸
収材の全体は、前記内装材と一緒に前記車室外方の向き
と前記インナパネルから離れる向きとに変位可能であ
る。
【0006】前記構造部材の前記インナパネルは角部を
有し、前記エネルギ吸収材は、前記角部と突き当たって
前記エネルギ吸収材を前記インナパネルから離す向きに
変位させる分力を生ずるように形成された傾斜面を有す
ることが好ましい。
【0007】
【作用および効果】エネルギ吸収材は、特定方向以外の
方向の車室外方へ向く所定以上の荷重が加わるとき、変
形して有効にエネルギ吸収する。特定方向の車室外方へ
向く所定以上の荷重が加わるとき、エネルギ吸収材は変
形し、同時にその全体が内装材と一緒に車室外方の向き
とインナパネルから離れる向きとに変位する。
【0008】特定方向の車室外方へ向く所定以上の荷重
が加わるとき、エネルギ吸収材の全体が内装材と一緒に
車室外方の向きとインナパネルから離れる向きとに変位
する結果、それだけ変位量が多くなる。これによって、
エネルギ吸収量を多くすること、または構造部材からの
反力荷重を小さくすることができる。
【0009】エネルギ吸収材の変形の障害となる、前記
公報に記載された取付け手段のようなものを設ける必要
がなく、荷重の向きによるエネルギ吸収量の変動を少な
くすることができる。
【0010】好ましい態様によれば、構造部材に角部を
設けると共に、エネルギ吸収材に傾斜面を設けることに
より、エネルギ吸収材と内装材とを確実に変位させるこ
とができる。このように、わずかに変更するだけである
ため、コスト高や重量増となることなく、また生産設備
を変更することなく企図した効果をうることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】アウタパネルおよびインナパネル
それぞれのフランジを接合して閉じ構造に形成される構
造部材は、フロントピラー、センタピラー又はリヤピラ
ーである。内装材はピラーガーニッシュであり、構造部
材のインナパネルから車室内方へエネルギ吸収に必要な
間隔10〜30mmをおいて配置される。内装材に取り付けら
れ、前記間隔内に配置される樹脂製のエネルギ吸収材
は、少なくとも1つの縦リブと複数の横リブとを有する
格子とすることができる。
【0012】前記構造部材の前記インナパネルは、通
常、角部を有する。前記エネルギ吸収材には、前記角部
と突き当たって前記エネルギ吸収材を前記インナパネル
から離す向きに変位させる分力を生ずるように形成され
た傾斜面を設ける。これによって、特定方向、たとえ
ば、2つのフランジ接合部から車室内方へ突出している
インナパネルの内方面と実質的に平行な水平方向の車室
外方へ向く所定以上の荷重、たとえば、40km/h以上で走
行している自動車が衝突するとき乗員に働く荷重が前記
内装材を経て加わるとき、前記エネルギ吸収材は変形
し、前記エネルギ吸収材の全体は、前記内装材と一緒に
前記車室外方の向きと前記インナパネルから離れる向き
とに変位する。
【0013】
【実施例】自動車の車体上部の衝撃エネルギ吸収構造
は、水平断面状態を示す図1を参照すると、アウタパネ
ル10およびインナパネル12それぞれのフランジを接
合して閉じ構造に形成される構造部材14と、構造部材
14から車室内方へエネルギ吸収に必要な間隔Dをおい
て配置される内装材16と、内装材16に取り付けら
れ、間隔D内に配置される樹脂製のエネルギ吸収材18
とを備える。
【0014】図示の実施例では、構造部材14は自動車
のフロントピラーであり、内装材16はピラーガーニッ
シュである。フロントピラー14の一方のフランジ接合
部20の近傍にフロントシールドガラス22が取り付け
られており、フロントピラー14の他方のフランジ接合
部21にはオープニングトリム24が取り付けられてい
る。フロントピラー14のインナパネル12は、フラン
ジ接合部21から間隔をおいた部位に角部13を有す
る。
【0015】特定方向の車室外方へ向く所定以上の荷重
が内装材16を経て加わるとき、エネルギ吸収材18は
変形可能であり、エネルギ吸収材18の全体は、内装材
16と一緒に車室外方の向きとインナパネル12から離
れる向きとに変位可能である。
【0016】図示の実施例では、エネルギ吸収材18
は、水平方向へ間隔をおいた3条の縦リブ26と、上下
方向へ間隔をおいた多数の横リブ27とからなる樹脂製
の格子であり、構造部材のインナパネル12の角部13
と突き当たってエネルギ吸収材18をインナパネル12
から離す向きに変位させる分力を生ずるように形成され
た傾斜面28を有する。傾斜面28は横リブ27に形成
されている。その結果、横リブ27の一部がオープニン
グトリム24のリップ25とインナパネル12との間の
空間に突起状に突出している。
【0017】エネルギ吸収材18は、インナパネル12
に対面するように設けられた取付座30を貫通するクリ
ップ32をインナパネル12に差し込んで、インナパネ
ル12に取り付けられている。クリップ32は上下方向
へ間隔をおいて複数配置する。一方、ピラーガーニッシ
ュ16とエネルギ吸収材18とは、ピラーガーニッシュ
16からエネルギ吸収材18に向けて突出した溶着部3
4をエネルギ吸収材16に設けた取付座36に熱かしめ
して相互に結合されている。溶着部34は上下方向へ間
隔をおいて複数設ける。ピラーガーニッシュ16とエネ
ルギ吸収材18とを所定の位置に取り付けると、ピラー
ガーニッシュ16の端末部分及びエネルギ吸収材18の
突起状部分は、オープニングトリム24のリップ25で
覆われる。
【0018】エネルギ吸収材18は、次のように機能す
る。図1に示すように、特定方向以外の方向の車室外方
Aへ向く所定以上の荷重が加わるとき、エネルギ吸収材
18の縦リブ26や横リブ27は座屈変形して破断さ
れ、有効にエネルギ吸収する。
【0019】特定方向の車室外方Bへ向く所定以上の荷
重が被衝撃体40から加わるとき、被衝撃体40はピラ
ーガーニッシュ16のU字状に張り出した部分17に衝
突し、荷重は直ちにエネルギ吸収材18に伝わる。その
後、エネルギ吸収材18の傾斜面28がフロントピラー
14のインナパネル12の角部13と衝突し、エネルギ
吸収材18とピラーガーニッシュ16とをB向きの他、
インナパネル12から離れる向きに変位させる。同時
に、エネルギ吸収材18がたわみ変形して被衝撃体40
のエネルギを吸収し始める。
【0020】被衝撃体40がさらに車室外方Bへ移動す
ると、図2に示すように、ピラーガーニッシュ16とエ
ネルギ吸収材18とが変位した結果、被衝撃体40はオ
ープニングトリム24と接触し、これを支点として時計
回りのC向きの運動を開始し、位置40Aに変位する。
位置40Aは、被衝撃体40が構造部材14のフランジ
接合部21から大きな衝撃を受けない限界位置である。
被衝撃体40が位置40Aへ変位する間、ピラーガーニ
ッシュ16とエネルギ吸収材18とは被衝撃体40とフ
ロントウインドシールドガラス22とにはさまれて変形
し、被衝撃体40の持つ運動エネルギを吸収する。
【0021】前述のように、被衝撃体40がオープニン
グトリム24を支点として時計回りの運動をするため、
被衝撃体40がピラーガーニッシュ16に突き当たって
から位置40Aに達するまでの運動軌跡はS1 となる。
これに対し、図1に示すように、被衝撃体40が直線的
に運動して位置40Bに達する場合、運動軌跡はS2
なる。図1及び図2から明らかであるように、本発明の
運動軌跡S1 は直線的な運動軌跡S2 より大きため、図
3に示すように、本発明によって得られるエネルギ吸収
特性はD1 となるのに対し、直線的な運動軌跡で得られ
るエネルギ吸収特性はD2 となる。これは、ピラーガー
ニッシュ16の外形が同じであっても、本発明の方が大
きな変位を確保でき、荷重を低減できることを意味す
る。
【0022】被衝撃体40及びピラーガーニッシュ16
の軌跡を模式的に示すと、図4のようになる。すなわ
ち、本発明(同図(a))では、被衝撃体40が時計回
りの円弧運動して曲線の運動軌跡S1 を持つのに対し、
直線的なもの(同図(b))では、S1 より短い運動軌
跡S2 を持つ。
【0023】図2に示した態様では、エネルギ吸収材1
8はインナパネル12の角部13から離脱している。エ
ネルギ吸収材18の突起状部分42が角部13から離脱
するか否かを決定するのは、図5を参照して説明する
と、突起状部分42の高さLとクリップ32の保持力と
である。ここで、突起状部分42の高さLを大きくすれ
ば、エネルギ吸収材18がインナパネル12から大きく
変位するようになり、離脱に必要な分力が大きくなる。
ただし、突起状部分42の根元の曲率半径Rも高さLが
大きくなるにつれて大きくしないと、突起状部分42が
角部13に引っ掛かるようになり、滑らかに変化しなく
なる。すなわち、クリップ32にかかる分力は、エネル
ギ吸収材18の剛性ないしばね定数と突起状部分42の
高さLとの積で与えられる。この分力がクリップ32の
保持力を越えるとエネルギ吸収材18は変位を開始す
る。以上から、高さLが大きいほど離脱し易く、曲率半
径Rが大きいほど離脱し易く、クリップの保持力が小さ
いほど離脱し易い。エネルギ吸収材18の突起状部分4
2を角部13から離脱させるには、前記3つの要因を主
として調整する。
【0024】次に、荷重Fによってエネルギ吸収材18
が離脱するのは、エネルギ吸収材18がインナパネル1
2の内方突出面44と実質的に平行な荷重を受ける可能
性のある、図5にクロスハッチで示した範囲46に荷重
Fが入る場合である。この場合でも、内方突出面44と
平行な荷重分力が垂直分力と比べてある値以上大きくな
いと離脱しない。すなわち、被衝撃体がオープニングト
リム24と接触し易い範囲や向きであれば離脱し易くな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る自動車の車体上部の衝撃エネルギ
吸収構造の実施例の水平断面図で、内装材とエネルギ吸
収材とが変位する前の状態を示している。
【図2】本発明に係る自動車の車体上部の衝撃エネルギ
吸収構造の実施例の水平断面図で、内装材とエネルギ吸
収材とが中間まで変位した後の状態を示している。
【図3】荷重と変位とのエネルギ吸収特性図である。
【図4】内装材と被衝撃体との変位を模式的に示した図
で、(a)は本発明に係るもの、(b)は内装材が直線
的に変位するものである。
【図5】本発明の効果を模式的に示す図である。
【符号の説明】
10 アウタパネル 12 インナパネル 13 角部 14 構造部材(フロントピラー) 16 内装材(ピラーガーニッシュ) 18 エネルギ吸収材 20,21 フランジ接合部 24 オープニングトリム 28 傾斜面 40 被衝撃体 42 突起状部分

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アウタパネルおよびインナパネルそれぞ
    れのフランジを接合して閉じ構造に形成される構造部材
    と、この構造部材から車室内方へエネルギ吸収に必要な
    間隔をおいて配置される内装材と、この内装材に取り付
    けられ、前記間隔内に配置される樹脂製のエネルギ吸収
    材とを備える自動車の車体上部の衝撃エネルギ吸収構造
    であって、 特定方向の車室外方へ向く所定以上の荷重が前記内装材
    を経て加わるとき、前記エネルギ吸収材は変形可能であ
    り、前記エネルギ吸収材の全体は、前記内装材と一緒に
    前記車室外方の向きと前記インナパネルから離れる向き
    とに変位可能である、自動車の車体上部の衝撃エネルギ
    吸収構造。
  2. 【請求項2】 前記構造部材の前記インナパネルは角部
    を有し、前記エネルギ吸収材は、前記角部と突き当たっ
    て前記エネルギ吸収材を前記インナパネルから離す向き
    に変位させる分力を生ずるように形成された傾斜面を有
    する、請求項1に記載の自動車の車体上部の衝撃エネル
    ギ吸収構造。
JP8241001A 1996-08-26 1996-08-26 自動車の車体上部の衝撃エネルギ吸収構造 Pending JPH1059101A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3088870A1 (fr) * 2018-11-27 2020-05-29 Psa Automobiles Sa Garniture de support structurel d’un vehicule

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3088870A1 (fr) * 2018-11-27 2020-05-29 Psa Automobiles Sa Garniture de support structurel d’un vehicule

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