JP2007283828A - 車体側部構造 - Google Patents

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文彦 硲
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Abstract

【課題】ピラーとロッカとの間の荷重の伝達を確実に行なわせること。
【解決手段】車体100の側部に側面衝突された場合、まず、センターピラー30に衝突荷重が入力される。入力された衝突荷重は、補強部材50を介してロッカ10に伝達される。よって、ラップしていないロッカ10にも衝突荷重が入力される。なお、このとき、補強部材50の内部には、ロッカ10からセンターピラー30に傾き、ロッカ10とセンターピラー30との接合部である底面部50Bと後面部50Cとを結ぶように中リブが形成されているので、衝突荷重の伝達を確実に行なうことができる。
【選択図】図1

Description

本発明は、ロッカとピラーを備える車体側部構造に関する。
車体側部構造としては、センターピラーの前下部とロッカの上部との間に補強部材を設けた構造がある(例えば、特許文献1参照)。
このような車体側部構造では、補強部材によって車体の側面衝突時の衝突荷重をセンターピラーとロッカとの間で十分に伝達させることが望ましい。
実開昭62−108076号公報
本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、ピラーとロッカとの間の荷重の伝達を確実に行なわせることを目的とする。
上記目的を達成するために請求項1に記載の車体側部構造は、車体の側部に前後方向に沿って配置されたロッカと、前記車体の側部に上下方向に沿って配置され、下端部が前記ロッカの上面部に連結されたピラーと、前記ロッカの上面部と前記ピラーの前面部、又は後面部とに連結された補強部材と、前記補強部材の内部に設けられ、前記ロッカから前記ピラーに向かって傾斜した中リブと、を備えることを特徴とする車体側部構造。
請求項1に記載の車体側部構造では、車体の側部に前後方向に沿ってロッカが配置されている。また、車体の側部に上下方向に沿ってピラーが配置されている。そして、このピラーの下端部はロッカの上面部に連結されている。更に、補強部材が、ロッカの上面部とピラーの前面部、又は後面部とに連結されている。
さて、このような補強部材を備える車体側部構造は、補強部材がピラーとロッカとの間の荷重の伝達を行なう。つまり、ピラー、補強部材、ロッカで構成する構造体全体で荷重を受けることができる。
更に、補強部材には、内部にロッカからピラーに向かって傾斜した中リブが形成されているので、ピラーとロッカとの間で荷重を伝達する荷重伝達能力が向上している。つまり、ピラーとロッカとの間の荷重の伝達を確実に行なわせている。
請求項2に記載の車体側部構造は、請求項1に記載の構成において、前記ピラー及び前記補強部材のいずれか一方に設けられた凹部と、前記ピラー及び前記補強部材のいずれか他方に設けられ、前記凹部に嵌合する凸部と、を備えること特徴としている。
請求項2に記載の車体側部構造では、ピラー及び補強部材のいずれか一方に設けられた凹部に、ピラー及び補強部材のいずれか他方に設けられた凸部が嵌合している。よって、ピラーとロッカとの間の荷重の伝達がより確実に行なわれる。
以上説明したように本発明によれば、上記構造としたので、ピラーとロッカとの間の荷重の伝達が確実に行なわれる。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。なお、各図において、車体の前方を矢印Fで、後方を矢印Rで、上方を矢印UPで、車幅方向外方を矢印OUTで、車幅方向内方を矢印INで、それぞれ示している。また、以降の車体の側部を示す図は、全て車体の右側を示しているが、反対の左側も左右対称で同様の構造となっている。
図1に示すように、自動車の車体100の側部の下部には、車体100の前後方向に沿って、略四角柱状のアルミ製のロッカ10が配置されている。なお、ロッカ10は略水平方向に配置されている。
また、上下方向に沿って、略三角柱状のアルミ製のセンターピラー(Bピラー)30が配置されている。なお、センターピラー30は、車体後方側に若干傾いている。また、センターピラー30の下端部30Cは、ロッカ10の上面部10Aに溶接等によって接合されている。
更に、接合されているロッカ10とセンターピラー30との隅部には、側面視すると略三角形状のアルミ製の補強部材50が配置されている。この補強部材50は、ロッカ10の上面部10Aとセンターピラー30の前面部30Aとに溶接等によって接合されている。
また、図2に示すように、センターピラー30の内側面30Dと、反対の車体左側のセンターピラー(図示略)の内側面(図示略)と、の間に、クロスメンバー90が配置されている。
さて、図5に示すように、ロッカ10は中空の略四角柱状をしている。また、内部を複数の部屋に仕切るようにロッカ10の長手方向(車体100の前後方向)に沿って、複数の中リブ12が形成されている。なお、ロッカ10は長手方向を押し出し方向とする押出成形によって製造され、押出成形時に中リブ12も形成される。
また、図1、図2、図3(B)に示すように、ロッカ10の上面部10Aの補強部材50との接合部分には、ロッカ10の長手方向(車体100の前後方向)に沿ってレール部14が形成されている。そして、このレール部14と補強部材50の底面部50Bに形成された凸部52とが、車幅方向外方から車幅方向内方に見ると重なるように係合している。なお、車幅方向外方が補強部材50の凸部52であり、車幅方向内方がロッカ10のレール部14となっている。
図1と図2とに示すように、センターピラー30は中空の略三角柱状をしている。また、内部を複数の部屋に仕切るように、センターピラー30の長手方向に沿って、複数の中リブ32が形成されている。
更に、図8に示すように、センターピラー30の中リブ32は車体前後左右方向に仕切る主リブ32Aに加え、車幅方向外方に向かうに従い車体前方に傾いた副リブ32Bを備えている。
なお、センターピラー30は長手方向を押し出し方向とする押出成形によって製造され、押出成形時に中リブ32も形成される。また、センターピラー30の前面部30Aの補強部材50との接合部分には、溝状の凹部34が形成されている。
そして、図1、図2、図3(A)に示すように、このセンターピラー30の前面部30Aの凹部34に、補強部材50の後面部50Cに形成された凸部54が嵌合している。
図9から図11に示すように、補強部材50は、側面視すると略三角形となっており、前述したように、底面部50Bと後面部50Cとに凸部52と凸部54が形成されている。また、内部が中空になっており、複数の中リブ56が車幅方向に形成されている。
更に、補強部材50の中の中リブ56は、車体前側の斜面50Aに沿って、ロッカ10からセンターピラー30に傾いている(図1と図9、図10とを参照)。そして、ロッカ10とセンターピラー30との接合部である補強部材50の底面部50Bと後面部50Cとを結ぶように配設されている。
また、図3等を用いて説明したように、補強部材50の底面部50Bの凸部52がロッカ10のレール部14の車幅方向外方となるように係合し、後面部50Cの凸部54がセンターピラー30の凹部34に嵌合している。つまり、補強部材50を、ロッカ10とセンターピラー30とに、噛み合わせるように連結されている。また、補強部材50とロッカ10及びセンターピラー30とは溶接等によって接合されている。
つぎに、補強部材50の製造方法について説明する。
まず、図12に示すように、断面が略長方形をしたアルミ製の中空部材200を押出成形で製造する。また、この押出成形時に中リブ56となる格子状のリブ202が形成される。そして、この中空部材200を略三角状に切り出していくことで、内部に中リブ56を備える補強部材50が作られる(図13も参照)。また、このとき、凸部52,54が形成されるように、端部を切り落とす。
尚、左右の補強部材50を左右対称とし、更に左右の補強部材50を上下を反転して並べると平行四辺形となるような形状とすることで、右の補強部材50Rと左の補強部材50Lとを、互い違いに切り出すことができる。つまり、中空部材200から無駄なく、左右の補強部材50を切り出すことができる(歩留まりが良い)。
つぎに、本実施形態の作用について説明する。
まず、車体100の側面衝突について説明する。
図4から図7は、矢印Sで示すように、車体100が、側部に側突台車300によって、側面衝突される様子を示している。
図5と図6とを見ると判るように、側突台車300の先端部302(バンパー)は、センターピラー30の根元部分に当る。このとき、側突台車300の先端部302は、ロッカ10には当らない。つまり、側突台車300の先端部302は、ロッカ10にはラップしていない。
このように側突台車300によって、車体100が側面衝突された場合、まず、センターピラー30に衝突荷重が入力する。入力した衝突荷重は、補強部材50を介してロッカ10に伝達する。よって、側突台車300の先端部302がラップしていないロッカ10にも衝突荷重が入力する。したがって、車体100の側面衝突時の衝突荷重を、センターピラー30、補強部材50、ロッカ10で構成する構造体全体で受けるので、車室の車幅方向内方への変形を極力抑えることができる。
更に、補強部材50の内部には、ロッカ10からセンターピラー30に傾き、ロッカ10とセンターピラー30との接合部である底面部50Bと後面部50Cとを結ぶように中リブ56が複数形成されている(図1、図2、図9、図10を参照)。そして、それぞれの中リブ56が、ロッカ10とセンターピラー30との間で衝突荷重を伝達する伝達部材として機能する。このため、本実施形態の補強部材50は、ロッカ10とセンターピラー30との間で衝突荷重を伝達する衝突荷重伝達能力が向上している。つまり、補強部材50によって、センターピラー30とロッカ10との間の衝突荷重の伝達が確実に行なわれる。
また、補強部材50の中リブ56は車幅方向に形成されている。すなわち、中リブ56は、側面衝突時の車幅方向の荷重伝達方向に形成されている。よって、中リブ56への曲げ方向の荷重入力(分力)が少なく、荷重伝達が確実となる。更に、補強部材50の車幅方向面(車幅内側面50E、車幅外側面50F、車幅中央側面50G、図1、図2、図9、図10を参照)間の潰れを抑制しつつ、座屈限界荷重を超えた場合には、緩衝吸収部材としての機能も奏すことができる。
また、補強部材50の底面部の凸部52の方が、ロッカ10のレール部14より車幅方向外方にあり、更に、補強部材50の後面部50Cの凸部54はセンターピラー30の溝状の凹部34に嵌合している。よって、補強部材50は、車体100の車幅方向外方からの側面衝突時の衝突荷重をより確実に伝達する。また、仮に、車体100の側面衝突時の衝撃によって、ロッカ10とセンターピラー30との接合が破断しても、衝突荷重を伝達できる。
更に、センターピラー30の内部にも中リブ32が形成されており、センターピラー30が潰れることによって、センターピラー30が荷重吸収部材として機能する。なお、センターピラー30が潰れる際、特に車幅方向に設けられた主リブ32A及び副リブ32Bが潰れることで、良好に衝突荷重を吸収することができる。
また、センターピラー30の内側面30Dと、反対の左側のセンターピラー(図示略)の車幅方向内方面(図示略)と、の間に配置されているクロスメンバー90(図2参照)が衝突荷重を受けることで、センターピラー30が効果的に潰れる。よって、センターピラー30が効果的に衝突荷重を吸収できる。
つぎに、車体100の後面衝突について説明する。
車体100の後面衝突の衝突荷重がセンターピラー30に入力する。このため、センターピラー30は車体前方に倒れようとするが、補強部材50が突っ張り機能を奏すので、センターピラー30の車体前方への倒れが抑制される。つまり、センターピラー30が受ける衝突荷重を、ロッカ10も受ける。なお、補強部材50の内部に形成されている中リブ56それぞれが突っ張り機能を奏す。つまり、補強部材50は、突っ張り機能が向上している。
また、補強部材の中リブ56は、傾斜面50Aに沿って形成されている。すなわち、中リブ56は、後面衝突時のセンターピラー30の倒れ方向(傾斜面50Aに沿った突っ張り方向)に形成されている。よって。中リブ56への曲げ方向の荷重入力(分力)が少なく、荷重伝達が確実となる。
以上、説明したように、本実施形態の車体側部構造は、車体100の側面衝突及び後面衝突の衝突荷重を十分に緩衝し、車室の変形を極力抑える構造となっている。
しかも、本実施形態の車体側部構造は、側突台車300がセンターピラー30とロッカ10とにできるだけラップするように、ロッカ10の断面を上下方向に大きくしたり、センターピラー30の配置を車体の前後方向にズラしたりすることなく、更に、補強部材50を大きくすることなく、車室の変形を極力抑えることを実現させている。
つまり、車体100の側面衝突及び後面衝突の衝突荷重を十分に緩衝し車室の変形を極力抑えることと、乗降性を加味したドアの開口や意匠性を加味したドアの配置(前述したように、ロッカ10の断面を上下方向に大きくしたり、センターピラー30の配置を前後方向にズラしたりしない配置)と、を両立させることがきる車体側部構造となっている。よって、設計の自由度が非常に高い。
なお、本発明は上記実施形態に限定されない。
例えば、上記実施形態では、補強部材50は押出成形よって製造されたアルミ製の中空部材200を切り出して作られたが、これに限定されない(図12と図13とを参照)。どのような方法で補強部材50を作っても良い。例えば、鋳造成形で同様の構成の補強部材50を作っても良い。或いは、複数の部品、例えば、複数のプレス品を組み合わせて接合し同様の構成の補強部材50を作っても良い。
また、例えば、上記実施形態では、ロッカ10の上面部10Aとセンターピラー30の前面部30Aとに補強部材50が連結されていたが、これに限定されない。ロッカ10の上面部10Aとセンターピラー30の後面部30B(図1と図2を参照)とに補強部材50が連結されていても良い。
また、例えば、上記実施形態ではセンターピラー30に凹部34を設け、補強部材50に凸部54を設け嵌合させていたがこれに限定されない。(図1等を参照)。図示は省略するが、センターピラー30に凸部を設け、補強部材50に凹部を設け嵌合させても良い。
本発明の車体側部構造を車幅方向外方から見た斜視図である。 本発明の車体側部構造を車幅方向内方から見た斜視図である。 (A)はセンターピラーと補強部材との接合部分を模式的に示す図であり、(B)はロッカと補強部材との接合部分を模式的に示す図である。 側突台車が車体の右側面に側面衝突する様子を模式的に示す斜視図である。 図4の側面衝突を後方から見た図である。 図4の側面衝突を車幅方向内方から見た図である。 図4の側面衝突を上方から見た図である。 センターピラーの中リブを示す図である。 補強部材の斜視図である。 図9とは別方向から見た補強部材の斜視図である。 車体に取り付けた状態の配置の補強部材を車幅方向内方から見た斜視図である。 中空部材を略三角状に切り出して補強部材を作る工程を説明する説明図である。 図9に中空部材の中リブを対応させた補強部材の図である。
符号の説明
10 ロッカ
10A 上面部
30 センターピラー(ピラー)
30A 前面部
30B 後面部
30C 下端部
34 凹部
50 補強部材
54 凸部
56 中リブ
100 車体

Claims (2)

  1. 車体の側部に前後方向に沿って配置されたロッカと、
    前記車体の側部に上下方向に沿って配置され、下端部が前記ロッカの上面部に連結されたピラーと、
    前記ロッカの上面部と、前記ピラーの前面部又は後面部と、に連結された補強部材と、
    前記補強部材の内部に設けられ、前記ロッカから前記ピラーに向かって傾斜した中リブと、
    を備えることを特徴とする車体側部構造。
  2. 前記ピラー及び前記補強部材のいずれか一方に設けられた凹部と、
    前記ピラー及び前記補強部材のいずれか他方に設けられ、前記凹部に嵌合する凸部と、
    を備えること特徴とする請求項1に記載の車体側部構造。
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