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技術 車両用内装構造

出願人 マツダ株式会社
発明者 山際剛松田博之門田勝典長井博
出願日 2018年3月1日 (2年2ヶ月経過) 出願番号 2018-036438
公開日 2019年9月12日 (7ヶ月経過) 公開番号 2019-151162
状態 未査定
技術分野 乗員・歩行者の保護 車両用車体構造 車両の内装・外装、防音・断熱
主要キーワード 前後方向略中間位置 荷重変形特性 縦壁面 荷重吸収 衝撃吸収用 ドア用開口 コーン形状 多角錐
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2019年9月12日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (9)

課題

ルーフパネルトップシーリングとの間に配設された衝撃吸収部材によって、上下方向の小さな変位量でも大きな荷重を吸収できるようにする。

解決手段

ルーフパネル1とその下方に配設されたトップシーリング20との間に、衝撃吸収部材10が配設される。衝撃吸収部材10は、基板部11と、基板部11から上方に向けて延びる中空コーン形状部12とを有する。コーン形状部12に、上下方向での潰れ変形を促進させるための脆弱部が形成されている。脆弱部は、例えば、コーン形状部12の側面に形成された上下方向に延びる開口部12bによって構成することができる。脆弱部(開口部12b)は、コーン形状部12の周方向等間隔に複数(例えば180度間隔で2個)形成するのが好ましい。

概要

背景

車両においては、ルーフパネルとその下方に配設されたトップシーリングとの間に、衝撃吸収部材を配設して、車両の転倒時等にルーフパネルからの荷重を衝撃吸収部材でもって吸収するようにしている。特許文献1には、衝撃吸収部材を、格子状のリブ構造として構成したものが開示されている。

概要

ルーフパネルとトップシーリングとの間に配設された衝撃吸収部材によって、上下方向の小さな変位量でも大きな荷重を吸収できるようにする。ルーフパネル1とその下方に配設されたトップシーリング20との間に、衝撃吸収部材10が配設される。衝撃吸収部材10は、基板部11と、基板部11から上方に向けて延びる中空コーン形状部12とを有する。コーン形状部12に、上下方向での潰れ変形を促進させるための脆弱部が形成されている。脆弱部は、例えば、コーン形状部12の側面に形成された上下方向に延びる開口部12bによって構成することができる。脆弱部(開口部12b)は、コーン形状部12の周方向等間隔に複数(例えば180度間隔で2個)形成するのが好ましい。

目的

本発明は以上のような事情案してなされたもので、その目的は、ルーフパネルとトップシーリングとの間に配設された衝撃吸収部材によって、上下方向の小さな変位量でも大きな荷重を吸収することができるようにした車両用内装構造を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

ルーフパネルと該ルーフパネルの下方に配設されたトップシーリングとの間に、衝撃吸収部材が配設された車両用内装構造であって、前記衝撃吸収部材が、基板部と、該基板部から上方に向けて延びる中空コーン形状部とを有し、前記コーン形状部に、上下方向での潰れ変形を促進させるための脆弱部が形成されている、ことを特徴とする車両用内装構造。

請求項2

請求項1において、前記脆弱部が、前記コーン形状部の側面に形成されて、上下方向に延びる開口部によって形成されている、ことを特徴とする車両用内装構造。

請求項3

請求項2において、前記開口部の下端が、前記基板部にまで達している、ことを特徴とする車両用内装構造。

請求項4

請求項2または請求項3において、前記開口部が、前記コーン形状部の周方向等間隔に複数形成されている、ことを特徴とする、ことを特徴とする車両用内装構造。

請求項5

請求項4において、前記開口部が、前記コーン形状部の周方向180度間隔で2個形成されている、ことを特徴とする車両用内装構造。

請求項6

請求項1ないし請求項5のいずれか1項において、前記ルーフパネルの直下方に、車幅方向に延びるレインフォースメントが配設され、前記コーン形状部が、前記レインフォースメントと前記トップシーリングとの間に配設されている、ことを特徴とする車両用内装構造。

請求項7

請求項6において、前記基板部に、前記レインフォースメントと前後方向にずれた位置において、衝撃吸収用リブ部が形成されている、ことを特徴とする車両用内装構造。

請求項8

請求項6または請求項7において、前記コーン形状部が、前記レインフォースメントと前記トップシーリングとの間において、前後方向に間隔をあけて複数有している、ことを特徴とする車両用内装構造。

請求項9

請求項6ないし請求項8のいずれか1項において、前記レインフォースメントは、断面形状として、上方へ向けて凸となった凸部と上方へ向けて凹となった凹部とが前後方向に連続するように形成され、前記コーン形状部は、上方へ向けて凸なった部分に配設されている、ことを特徴とする車両用内装構造。

請求項10

請求項9において、前記脆弱部が、前記コーン形状部の側面に形成された上下方向に延びる開口部として形成され、前記開口部が、前記コーン形状部の周方向180度間隔で2個形成され、前記凸部に配設されたコーン形状部は、前記2個の開口部が前後方向に間隔を有するように形成されている、ことを特徴とする車両用内装構造。

請求項11

請求項1ないし請求項10のいずれか1項において、前記コーン形状部は、上面が平坦面とされている、ことを特徴とする車両用内装構造。

請求項12

請求項1ないし請求項11のいずれか1項において、前記衝撃吸収部材が、前記ルーフパネルの前後方向位置のうち、Bピラーの位置に相当する部位に配設されている、ことを特徴とする車両用内装構造。

請求項13

請求項1ないし請求項12のいずれか1項において、前記基板部と前記コーン形状部とを有する前記衝撃吸収部材が、合成樹脂による一体成形品とされている、ことを特徴とする車両用内装構造。

技術分野

0001

本発明は、車両用内装構造に関するものである。

背景技術

0002

車両においては、ルーフパネルとその下方に配設されたトップシーリングとの間に、衝撃吸収部材を配設して、車両の転倒時等にルーフパネルからの荷重を衝撃吸収部材でもって吸収するようにしている。特許文献1には、衝撃吸収部材を、格子状のリブ構造として構成したものが開示されている。

先行技術

0003

特開2002−225658号公報

発明が解決しようとする課題

0004

ところで、例えばスポーツカーのように、ルーフパネルの高さが低くて、ルーフパネルとトップシーリングとの上下間隔が相当に小さくされる車両もある。この場合、ルーフパネルとトップシーリングとの間に配設される衝撃吸収部材としては、上下方向の小さな変位量でもって大きな荷重を吸収することが要求されることになる。なお、格子状のリブ構造では、上下方向の寸法を小さくすると、十分に衝撃吸収することが難しいものである。

0005

本発明は以上のような事情案してなされたもので、その目的は、ルーフパネルとトップシーリングとの間に配設された衝撃吸収部材によって、上下方向の小さな変位量でも大きな荷重を吸収することができるようにした車両用内装構造を提供することにある。

課題を解決するための手段

0006

前記目的を達成するため、本発明にあっては次のような解決手法採択してある。すなわち、請求項1に記載のように、
ルーフパネルと該ルーフパネルの下方に配設されたトップシーリングとの間に、衝撃吸収部材が配設された車両用内装構造であって、
前記衝撃吸収部材が、基板部と、該基板部から上方に向けて延びる中空コーン形状部とを有し、
前記コーン形状部に、上下方向での潰れ変形を促進させるための脆弱部が形成されている、
ようにしてある。

0007

上記解決手法によれば、コーン形状部の上下方向の潰れ変形によって荷重を吸収することから、上下方向の小さな変位量でも大きな荷重を吸収することができる。また、脆弱部を形成してあるので、コーン形状部を所望どおりに潰れ変形させて、衝撃吸収を確実かつ効果的に行う上でも好ましいものとなる。

0008

上記解決手法を前提とした好ましい態様は、請求項2以下に記載のとおりである。すなわち、
前記脆弱部が、前記コーン形状部の側面に形成されて、上下方向に延びる開口部によって形成されている、ようにしてある(請求項2対応)。この場合、脆弱部の具体的な構造が提供される。特に、脆弱部を開口部という形態とすることにより、簡単かつ確実に脆弱部を形成しつつ、開口部の大きさ設定によってコーン形状部の荷重・変形特性を容易に所望のものとすることができる。

0009

前記開口部の下端が、前記基板部にまで達している、ようにしてある(請求項3対応)。この場合、コーン形状部が十分に潰れ変形されるようにして、コーン形状部による荷重吸収を十分に行えるようにする上で好ましいものとなる。

0010

前記開口部が、前記コーン形状部の周方向等間隔に複数形成されている、ようにしてある(請求項4対応)。この場合、コーン形状部をその周方向において略均等に潰れ変形さえる上で好ましいものとなる。

0011

前記開口部が、前記コーン形状部の周方向180度間隔で2個形成されている、ようにしてある(請求項5対応)。この場合、コーン形状部を、2個の開口部を結ぶ線と直交する方向へ広がるように潰れ変形させることができる。

0012

前記ルーフパネルの直下方に、車幅方向に延びるレインフォースメントが配設され、
前記コーン形状部が、前記レインフォースメントと前記トップシーリングとの間に配設されている、
ようにしてある(請求項6対応)。この場合、レインフォースメントからは大きな荷重が入力されやすくなるが、コーン形状部でもってレインフォースメントからの荷重を効果的に吸収することができる。また、レインフォースメントとトップシーリングとの間の上下間隔はかなり小さくなるが、この小さな上下間隔の範囲内において、コーン形状部によって大きな荷重を吸収することができる。

0013

前記基板部に、前記レインフォースメントと前後方向にずれた位置において、衝撃吸収用リブ部が形成されている、ようにしてある(請求項7対応)。この場合、リブ部をも利用して衝撃吸収を行うことができる。

0014

前記コーン形状部が、前記レインフォースメントと前記トップシーリングとの間において、前後方向に間隔をあけて複数有している、ようにしてある(請求項8対応)。この場合、複数のコーン形状部によって、より効果的に衝撃吸収を行うことができる。

0015

前記レインフォースメントは、断面形状として、上方へ向けて凸となった凸部と上方へ向けて凹となった凹部とが前後方向に連続するように形成され、
前記コーン形状部は、上方へ向けて凸なった部分に配設されている、
ようにしてある(請求項9対応)。この場合、レインフォースメントとトップシーリングとの間の空間のうち、上下方向間隔が大きくなる部位にコーン形状部を配設することができる。

0016

前記脆弱部が、前記コーン形状部の側面に形成された上下方向に延びる開口部として形成され、
前記開口部が、前記コーン形状部の周方向180度間隔で2個形成され、
前記凸部に配設されたコーン形状部は、前記2個の開口部が前後方向に間隔を有するように形成されている、
ようにしてある(請求項10対応)。この場合、コーン形状部は、2つの開口部同士を結んだ前後方向に延びる線を境にして車幅方向に広がるように潰れ変形されるが、この潰れ変形がレインフォースメントの縦壁部に邪魔されることなくスムーズに行えるようにして、コーン形状部による荷重吸収を効果的に行えるようにする上で好ましいものとなる。

0017

前記コーン形状部は、上面が平坦面とされている、ようにしてある(請求項11対応)。この場合、コーン形状部に対するルーフパネル側からの荷重入力部位を平坦面として、ルーフパネルからの荷重をコーン形状部に効果的に伝達させる上で好ましいものとなる。

0018

前記衝撃吸収部材が、前記ルーフパネルの前後方向位置のうち、Bピラーの位置に相当する部位に配設されている、ようにしてある(請求項12対応)。この場合、ルーフパネルの前後方向位置のうち、Bピラーの位置に相当する部位は剛性が高くて、ルーフパネル側からの荷重伝達効果が高い部位となる。したがって、このような部位にコーン形状部を配設しておくことにより、コーン形状部による効果的な衝撃吸収を行わせる上で好ましいものとなる。

0019

前記基板部と前記コーン形状部とを有する前記衝撃吸収部材が、合成樹脂による一体成形品とされている、ようにしてある(請求項13対応)。この場合、衝撃吸収部材を簡単かつ軽量に形成する上で好ましいものとなる。また、車室内立ち上がった乗員の頭部が、トップシーリングを介して衝撃吸収部材に当接したとしても、頭部への衝撃を緩和させるという点でも好ましいものとなる。

発明の効果

0020

本発明によれば、ルーフパネルとトップシーリングとの間に配設された衝撃吸収部材によって、上下方向の小さな変位量でも大きな荷重を吸収することができる。

図面の簡単な説明

0021

本発明が適用された車両のうちルーフパネルおよびその付近車体構造例を示す斜視図。
図1の状態からルーフパネルを除去した状態での要部斜視図。
衝撃吸収部材を示す斜視図。
衝撃吸収部材を上方から見た平面図。
図2のX5−X5線相当断面図。
コーン形状部の側面断面図。
図6のX7−X7線相当断面図。
コーン形状部の荷重変形特性を示す図。

実施例

0022

図1において、1はルーフパネル、2はサイドパネルである。サイドパネル2は、前後一対ドア用開口部3A、3Bを有する枠形状として形成されている。サイドパネル2のうち、ルーフパネル1に連なる部分がルーフサイドレール2aとされ、このルーフサイドレール2aの前後方向略中間位置から下方へ延びる部位がBピラー2bとされる。

0023

図2図5に示すように、ルーフパネル1の直下方には、衝撃吸収部材10が配設されている。より具体的には、ルーフパネル1に対する衝撃吸収部材10の配設位置は、前後方向においてはBピラー2bの位置に相当する部位であり、車幅方向においてはBピラー2bの直近に相当する部位とされている。この衝撃吸収部材10は、その全体形状図3図4に示される。衝撃吸収部材10は、合成樹脂による一体成形品とされている。

0024

衝撃吸収部材10は、前後方向に長くされた基板部11を有している。基板部11上からは、それぞれ上方へ延ばして、複数のコーン形状部12と、前リブ部13と、後リブ部14とが形成されている。コーン形状部12は、前後方向に間隔をあけて複数(実施形態では3個)形成されている。

0025

前リブ部13は、車幅方向に延びて、コーン形状部12の前方位置に形成されている。また、後リブ部14は、車幅方向に延びて、コーン形状部12の後方位置に形成されている。前リブ部13は、前後方向に間隔をあけて複数形成されている。また、後リブ部14は、前後方向にあけて複数形成されている。後リブ部14の数が、前リブ部13の数よりも多くされている。

0026

基板部11からは、後リブ部14に対応した位置において、車幅方向に間隔をあけて左右一対の縦壁部15(前後方向に延びるリブ部と言える)が上方に向けて突設されている。そして、後リブ部14は、車幅方向に延びて、左右一対の縦壁部15同士を連結している。後リブ部14は、その車幅方向中央部が、縦壁部15の高さよりも低くされ、車幅方向端部が縦壁部15と同程度の高さとなるように高くされている。前リブ部13も、後リブ部14とほど同様の構成とされているが、左右一対の縦壁部15のうち、車幅方向外側の縦壁部15を有しないものとされている。

0027

図5は、ルーフパネル1に対する衝撃吸収部材10の配設関係を示す。図中、20はトップシーリング、30はレインフォースメントである。トップシーリング20は、車室の天井壁を実質的に構成していて、軟質材によって形成されている。レインフォースメント30は、その車幅方向各端部が、左右一対のルーフサイドレール2aに接合されているが、ルーフパネル1(の下面)に対しては隙間を有するように配設されている。

0028

レインフォースメント30は、その断面形状が、図5に示すように、上方へ向けて凸となった凸部αと、下方に向けて凹となった凹部βと、を連続させた形状とされている。具体的には、頂壁部が符号30aで示され、底壁部が符号30bで示され、頂壁部30aと底壁部30bとの端部同士有する上下方向に延びる縦壁部が符号30cで示される。実施形態では、凸部αは、前後方向中間位置において1つのみ設けられ、凹部βは、凸部αを前後方向から挟むように前後一対設けられている。

0029

レインフォースメント30の前後方向各端部は、頂壁部30aと略同一高さ位置に設定されたフランジ部30dとされている。レインフォースメント30の前後方向各端部は、前方あるいは後方へ開放された形状とされている。つまり、レインフォースメント30の前後方向各端に縦壁部30cを有しない形状とされている。

0030

コーン形状部12の詳細が、図6図7に示される.コーン形状部12は、中空形状で、上面12aが平坦面とされた円錐状(載頭円錐形)として形成されている。そして、コーン形状部12の側面には、その周方向180度間隔をあけて、2個の開口部12bが形成されている。この開口部12bは、脆弱部となるもので、その下端は基板部11にまで達している。また、開口部12bの上端は、上面12aには達しないが上面12bの近くに位置されている。

0031

3個のコーン形状部12は、レインフォースメント30とトップシーリング20との間に位置するように配設される。具体的には、前後方向真ん中のコーン形状部12は、レインフォースメント30の凸部αに位置され、前後方向端部側の各コーン形状部12は、レインフォースメント30の前後方向各端部に形成されたフランジ部30dに配設されている。

0032

各コーン形状部12の荷重・変形特性が、図8に示される。図8から明かなように、コーン形状部12の小さな変位量でもって、大きな荷重を吸収できる((上下方向への潰れ変形量が小さくても、大きな荷重を吸収できる)。コーン形状部12の荷重・変形特性は、コーン形状部12の板厚、開口部12bの長さおよび幅を変更することによって所望の特性とすることができる。

0033

ここで、コーン形状部12に形成された一対の開口部12bは、その形成位置が、前後方向中央部のコーン形状部12と前後方向各端部のコーン形状部12とで相違されている。具体的には、前後方向中央部に位置するコーン形状部12における2つの開口部12bは、前後方向に間隔を有するように位置設定されている。これに対して、前後方向各端部に位置する2つのコーン形状部12においては、2つの開口部12bが、車幅方向に間隔を有するように位置設定されている。

0034

コーン形状部12は、上下方向の荷重を受けた際に、2つの開口部12b部分で分断されるように潰れ変形されていくことになる(2つの開口部12b同士を結ぶ線と直交する方向に広がるように潰れ変形される)。前後方向中間部のコーン形状部12においては、車幅方向に広がるように潰れ変形されることから、レインフォースメント30の前後一対の縦壁面30cに邪魔(干渉)されることなく、十分に潰れ変形することができる。

0035

これに対して、前後方向各端部に位置するコーン形状部12においては、前後方向に広がるようにして潰れ変形される。そして、前後方向各端部におけるコーン形状部12においては、その前方あるいは後方の少なくとも一方が大きく開放されているので(つまり前後方向一方側にはレインフォースメント30の縦壁部30cが存在しないことから)、前後方向へ広がるような潰れ変形を確実に確保することができる。

0036

衝撃吸収部材10は、ホットメルト両面テープ接着材等によって、トップシーリング20の上面に固定される。また、各コーン形状部12の上面12aおよびその付近が、クッション材16によって覆われている(コーン形状部12とレインフォースメント30とが直接当接するのを防止)。なお、クッション材16は、図2では示してあるが、図3図4では図示を略してある。

0037

以上のような構成において、例えば車両が転倒する等して、ルーフパネル1が車室内側に向けて変形する状態を想定する。このとき、コーン形状部12の潰れ変形と、前後のリブ部13、14の潰れ変形とによって衝撃吸収が図られる。特に、コーン形状部12は、小さな変形で大きな荷重を吸収できるので、ルーフパネル1とトップシーリング20との間隔が小さくても、衝撃吸収を効果的に行うことができる。とりわけ、コーン形状部12を、レインフォースメント30とトップシーリング20との間に位置させるようにしてあるので、ルーフパネル1からの荷重がレインフォースメント30を介してコーン形状部12に効果的に伝達されて、コーン形状部12による効果的な衝撃吸収を行う上で極めて好ましいものとなる。

0038

上実施形態について説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載された範囲において適宜の変更が可能である。コーン形状部12を有する衝撃吸収部材10は、ルーフパネル1のうち衝撃吸収が要求される適宜の部位に配設することができる(例えばルーフパネル1の前側縁部や後側縁部等)。1つの基板部に設けるコーン形状部12の数は適宜選択できる(コーン形状部12を1個、2個あるいは4個以上設ける)。コーン形状部12に設ける脆弱部としての開口部12bは、周方向等間隔に3以上設けることもでき、また開口部12bを周方向に延ばして、上下方向に複数形成する等、適宜設定できる。さらに、コーン形状部112に形成する脆弱部としては、開口部の形態に限らず、線状や凹部状(の薄肉部)の形態にする等、適宜の手法を採択できる。コーン形状部12は、上面が平坦な円錐形としたが、上面が平坦な多角錐(例えば6角錐、8角錐等)形状とすることもできる。勿論、本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。

0039

本発明は、ルーフパネルからの荷重に対する衝撃吸収を効果的に行って、安全確保の上で好ましいものとなる。

0040

1:ルーフパネル
2:サイドパネル
2a:ルーフサイドレール
2b:Bピラー
10:衝撃吸収部材
11:基板部
12:コーン形状部
12a:上面
12b:開口部(脆弱部)
13:前リブ部
14:後リブ部
15:縦壁部(リブ部)
16:クッション材
20:トップシーリング
30:レインフォースメント
30a:頂壁部
30b:底壁部
30c:縦壁部
30d:フランジ部
α:凸部
β:凹部

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