JP2008080819A - 自動車の下部車体構造 - Google Patents

Abstract

【課題】自動車の前突時等にサイドシルが折れ曲がるのを簡単な構成で防止する。
【解決手段】自動車の下部車体構造において、車体に設けられた側面開口部を開閉するスライドドア４と、フロアパネル５の側部に沿って車体の前後方向に延びるサイドシル６と、このサイドシル６内に設けられてスライドドア４のロアローラ１１を支持するロアガイドレール１５とを備え、このロアガイドレール１５の前端部には、車体の内方側に延びる延出部１５ａが設けられるとともに、上記サイドシル６の車内側壁面を形成するサイドシルインナ８には、上記ロアガイドレール１５の延出部１５ａに対応して車体の内方側に突出した膨出部２５が形成され、このサイドシルインナ８に形成された膨出部２６の前方部位３１と膨出部２５の前端部近傍２５ａとを連結する補強バー部材２７，２８を備えた。
【選択図】図２

Description

本発明は、車体に設けられた側面開口部を開閉するスライドドアと、フロアの側部に沿って車体の前後方向に延びるサイドシルを備えた自動車の下部車体構造に関するものである。

従来、下記特許文献１に示されるように、車体側部に設けられたドア開口部と、前後方向に摺動して上記ドア開口部を開放および閉塞可能なスライドドアと、このスライドドアを前後方向に摺動可能に支持する支持機構とを備えた自動車に車体構造において、上記支持機構が、ドア開口部の下縁を規定するサイドシルに設けられたガイドレールと、上記スライドドアに設けられてガイドレールに沿って摺動案内されるローラとを含み、上記サイドシルが、サイドシルの車内側面を規定するサイドシルインナと、このサイドシルインナと接合されてサイドシルの車外側面を規定するとともに、この車外側面に形成された上記ドア開口部の前縁を規定するピラー下方部分から車体前後方向に沿って後方に延び、上記ローラの車内方向への挿入を可能とする開口部を有するサイドシルアウタと、上記ローラを前後方向に摺動案内するガイドレールがその下面に設けられた水平部を有するアッパブラケットと、車外側縁においてサイドシルアウタの上記開口部の下縁と接合されるとともに、この開口部から車内側へ水平に延びる水平部を有し、上記アッパブラケットと接合されることによりこのアッパブラケットとともに車外側が上記開口部を通して車外に伸びるように開放した略箱状のブラケットを構成するロアブラケットと、上記ピラーの内側においてこのピラーを補強するピラーレインとからなり、かつ上記アッパブラケットの水平部とピラーレインとに接合される連結部材が設けられたものが知られている。

また、下記特許文献２に示されるように、車体の側部に車体前後方向に延びて略閉断面形状をなすサイドシル部が設けられた車両のサイドシル構造において、上記サイドシル部の内部に車体前後方向に延びるように配設されるとともに側面部の少なくとも２個所に脆弱部が形成されたパイプ部材と、このパイプ部材の側面部に沿って配設されるとともに、上記脆弱部を被覆するように設けられて上記側面部と協働して第２の閉断面形状をなすレインフォースメント部材とを有したものが知られている。
特開２００４−２９１７９６号公報 特開２００２−１２０７６６号公報

上記特許文献１に開示されているように、車体側部に設置されたスライドドアのローラを摺動可能に支持するガイドレールをサイドシル内に設け、上記ガイドレールの前端部に設けられた車体の内方側への延出部に対応させてドア用開口部の前端部に位置するサイドシルインナの側壁部を車体の内方側に膨出させるように構成した場合には、この膨出部の設置部とその前後とにおいてサイドシルの断面積が大幅に変化することになる。このため、自動車の前突時又はオフセット衝突時等に、サイドシルの前端部から入力される圧縮荷重に応じて上記膨出部の設置部に応力集中が生じ易く、この膨出部の前端部においてサイドシルの折れ曲がりが発生し易いという問題がある。

なお、上記特許文献２に開示されているように、車体の前後方向に延びる金属製のパイプ材を有する補強部材をサイドシル内に設置した場合には、自動車の前突時又はオフセット衝突時等に、サイドシルの前端部から入力される圧縮荷重に応じてサイドシルに折れ曲がりが発生するのを防止することが可能である。しかし、上記のように車体の前後方向に延びる金属製のパイプ材をサイドシル内に配設した場合には、サイドシルの構造が複雑になるとともに、車体重量が増大することが避けられないという問題がある。また、スライドドアのローラを支持する上記ガイドレールをサイドシル内に配設する際に、このガイドレールと上記補強部材との干渉を防止する必要があるため、これらをサイドシルの限られた空間部内に配設することが困難であるという問題があった。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、自動車の前突時等に、サイドシルの前端部から入力される圧縮荷重に応じてサイドシルに折れ曲がりが発生するのを簡単な構成で防止することができる自動車の下部車体構造を提供することを目的としている。

請求項１に係る発明は、自動車の下部車体構造において、車体に設けられた側面開口部を開閉するスライドドアと、フロアパネルの側部に沿って車体の前後方向に延びるサイドシルと、このサイドシル内に設けられてスライドドアのロアローラを支持するロアガイドレールとを備え、このロアガイドレールの前端部には、車体の内方側に延びる延出部が設けられるとともに、上記サイドシルの車内側壁面を形成するサイドシルインナには、上記ロアガイドレールの延出部に対応して車体の内方側に突出した膨出部が形成され、このサイドシルインナに形成された膨出部の前方部位と膨出部の前端部近傍とを連結する補強バー部材を備えたものである。

請求項２に係る発明は、上記請求項１に記載の自動車の下部車体構造において、上下一対の補強バー部材が、サイドシルインナの側壁部と上壁部との間および側壁部と下壁部との間に位置するコーナ部に配設されたものである。

請求項３に係る発明は、上記請求項２に記載の自動車の下部車体構造において、補強バー部材の前端部および後端部がサイドシルインナに固定されるとともに、補強バー部材の中間部がサイドシルインナから離間して設置されたものである。

請求項４に係る発明は、上記請求項３に記載の自動車の下部車体構造において、上下の補強バー部材が連結ブラケットにより互いに連結されたものである。

請求項５に係る発明は、上記請求項１〜４のいずれか１項に記載の自動車の下部車体構造において、補強バー部材の車外側部位にサイドシルの内部を左右に仕切るレインフォースメントが設けられたものである。

請求項１に係る発明によれば、サイドシルの断面係数が顕著に変化する膨出部の前方部位と膨出部の前端部近傍との連結部が補強バー部材により補強されることにより、自動車の前突時等に、サイドシルの前方から衝突荷重が入力された場合においても、上記連結部に応力集中が生じることに起因した折れの発生を効果的に防止することができる。

請求項２に係る発明では、自動車の前突時等に大きな応力が発生するサイドシルインナの側壁部と上壁部との間および側壁部と下壁部との間に位置するコーナ部に上記上下一対の補強バー部材を配設し、このコーナ部の剛性を効率的に向上させるように構成したため、車体重量を増大させることなく、上記応力集中に起因した折れの発生を、より効果的に防止できるという利点がある。

請求項３に係る発明では、補強バー部材の前端部および後端部をサイドシルインナに固定するとともに、中間部をサイドシルインナから離間して設置するように構成したため、補強バー部材をその全長に亘りサイドシルインナに密着させた状態で固定するように構成した場合のように、サイドシルインナを成形する際の自由度が阻害されたり、成形精度を高めることが要求されたりする等の弊害を生じることがないという利点がある。

請求項４に係る発明では、上下の補強バー部材を連結ブラケットにより互いに連結したため、サイドシルインナに形成された膨出部の前方部位と膨出部の前端部近傍との連結強度を充分に確保して上記応力集中に起因した折れの発生を効果的に防止できるとともに、上記補強バー部材の前端部および後端部をサイドシルインナに上記連結ブラケットを介して容易かつ強固に固定できるという利点がある。

請求項５に係る発明では、補強バー部材の車外側部位にサイドシルの内部を左右に仕切るレインフォースメントを設けたため、サイドシルインナに形成された膨出部の前方部位と膨出部の前端部近傍との連結部を、上記補強バー部材およびレインフォースメントの両部材により効果的に補強することができ、自動車の前突時またはオフセット衝突時等に、サイドシルの前方から入力された衝突荷重に応じてサイドシルに折れ曲がりが発生することを、さらに効果的に防止できるという利点がある。

図１は、本発明に係る下部車体構造を有する自動車の全体構成を示し、この自動車の側面部にはセンタピラー１が設置されるとともに、その前方部には、運転席または助手席等からなる前席に乗員が乗降する際に使用されるヒンジドア２からなるフロントサイドドアが設置されている。上記センタピラー１の後方側には、前席の後方に配設された後席に乗員が昇降する際に使用される側面開口部３を開閉するスライドドア４からなるリヤサイドドアが設けられている。また、上記自動車の車室内底部には、図２および図３に示すように、フロアパネル５が設置されるとともに、その側辺部に沿ってサイドシル６が前後方向に延びるように設置されている。

上記サイドシル６は、車外側の壁面を構成するサイドシルアウタ７と、車内側の壁面を構成するサイドシルインナ８とを有している。このサイドシルアウタ７およびサイドシルインナ８により構成された車体の前後方向に延びる閉断面内には、サイドシル６の内部を左右に仕切るレインフォースメント９が配設されている。このレインフォースメント９は、上記センタピラー１の設置部よりも前方側に位置する部位において、後述する補強バー部材２７，２８の車外側に設けられている。

上記スライドドア４の下方部前端には、ローラブラケット１０が前部内方側に向けて突設されている。このローラブラケット１０に先端部には、図４に示すように、前後一対の第１ローラ１１，１１からなるロアローラが配設されて縦軸１２により回転自在に支持されるとともに、第２ローラ１３が上記第１ローラ１１，１１の間に配設されて横軸１４により回転自在に支持されている。また、上記センタピラー１の設置部からその後方側部に位置するサイドシル内、具体的には上記スライドドア４の設置部下方に位置するサイドシル６内には、図５に示すように、下面が開口した断面コ字状の凹溝部を有し、上記第１ローラ１１，１１がスライド可能に支持するロアガイドレール１５が配設されている。

上記センタピラー１の設置部よりも後方側に位置するサイドシル６のサイドシルアウタ７には、その側壁部７ａに上記ローラブラケット１０、第１ローラ１１，１１および第２ローラ１３等を挿入可能な開口部１６が形成されている。この開口部１６から、上記ロアガイドレール１５の取付ブラケット１７がサイドシル６内に導入された状態で、この取付ブラケット１７を介してロアガイドレール１５がサイドシル６の内部に支持されるようになっている。

上記取付ブラケット１７は、センタピラー１の車内側壁面を形成するセンタピラーインナの下端フランジ部１ａ等を介してサイドシル６の上端部に支持された上部ブラケット１８と、サイドシルアウタの側壁部７ａに支持された下部ブラケット１９とにより構成されている。上記上部ブラケット１８は、サイドシルの上部下面に沿って水平に延びる上壁部２０と、その車外側端部から上方に突設されたフランジ部１８ａと、上記上壁部２０の車内側端部から下方に延びる内側壁部２１とを有している。

また、上記下部ブラケット１９は、サイドシルインナ８の側壁部８ａに接合される外側壁部２２と、その上端部から車体の内方側に延びる底壁部２３と、その車内側端部から上方に延びる内側壁部２４とを有している。そして、上記上部ブラケット１８の内側壁部２１の下端部と、下部ブラケット１９の内側壁部２４の上端部とが溶接される等により、車外側壁面が開口した断面コ字状の取付ブラケット１７が構成されている。

上記上部ブラケット１８の上壁部２０の下面には、ロアガイドレール１５が溶接等の手段で固定され、このロアガイドレール１５に沿って上記第１ローラ１１，１１が転動するとともに、上記下部ブラケット１９の底壁部２３の上面に沿って第２ローラ１３が転動するようになっている。

上記ロアガイドレール１５の前端部には、図２に示すように、車体の前部内方側に向けて斜めに延びる延出部１５ａが設けられ、上記スライドドア４が前方の閉止位置に移動する際に、上記延出部１５ａに沿って第１ローラ１１，１１がガイドされることにより、上記スライドドア４が車体の内方側に移動し、これに応じて上記側面開口部３の周縁部に設けられたシール材（図示せず）等にスライドドア４が密着した状態となるよう構成されている。また、上記サイドシル６の車内側壁面を形成するサイドシルインナ８の側壁部８ａおよび上記取付ブラケット１７の内側壁部２１，２４には、上記ロアガイドレール１５の延出部１５ａに対応して車体の内方側に突出した膨出部２５，２６がそれぞれ形成されている。

上記サイドシル６内には、丸パイプ材等からなる上下一対の補強バー部材２７，２８が配設され、この補強バー部材２７，２８により、サイドシルインナ８に形成された膨出部２５の前方部位３１と、膨出部２５の前端部近傍２５ａとが連結されるようになっている。また、上記補強バー部材２７，２８は、図３および図６〜図９に示すように、サイドシルインナ８の側壁部８ａと上壁部８ｂとの間および側壁部８ａと下壁部８ｃとの間に位置するコーナ部にそれぞれ配設されるとともに、その前端部および後端部が、前後一対の連結ブラケット２９，３０を介して互いに連結された状態でサイドシルインナ８に固定されている。

上記補強バー部材２７，２８は、サイドシルインナ８に設けられた膨出部２５の前方部位３１に沿って設置される前端部２７ａ，２８ａと、その後端部から上記膨出部２５の前端部近傍２５ａに沿って車体の後部内方側に向けて斜め延びる後端部２７ｂ，２８ｂとを有し、上記補強バー部材２７，２８の前端部２７ａ，２８ａおよび後端部２７ｂ，２８ｂの端部が偏平形状に加工されている。そして、上記補強バー部材２７，２８の前端部２７ａ，２８ａの車体内方側に位置する壁面が、所定幅の連結板２９ａと、その上下両端部から車体の外方側に向けて突設されたフランジ部２９ｂ，２９ｃとを有する連結ブラケット２９により互いに連結された状態で、この連結ブラケット２９が上記サイドシルインナ８の側壁部８ａおよび上下壁部８ｂ，８ｃに溶接される等により、上記補強バー部材２７，２８の前端部２７ａ，２８ａがそれぞれ上記膨出部２５の前方部位３１に固定されている。

また、上記補強バー部材２７，２８の後端部２７ｂ，２８ｂの車体内方側に位置する壁面が、所定幅の連結板３０ａと、その上下両端部から車体の外方側に向けて突設されたフランジ部３０ｂとを有する連結ブラケット３０により互いに連結された状態で、この連結ブラケット３０が上記サイドシルインナ８の側壁部８ａおよび上下壁部８ｂ，８ｃに溶接される等により、上記補強バー部材２７，２８の後端部２７ｂ，２８ｂがそれぞれ上記膨出部２５の前端部近傍２５ａに固定されている。

上記連結ブラケット２９，３０によりサイドシルインナ８に固定された補強バー部材２７，２８の前端部２７ａ，２８ａおよび後端部２７ｂ，２８ｂの端部を除く中間部は、サイドシルインナ８から所定距離だけ離間して設置されている。また、上記補強バー部材２７，２８が設置された上記膨出部２５の前方部位３１および前端部近傍２５ａの車外側には、図２および図３に示すように、サイドシル６の内部を左右に仕切る上記レインフォースメント９の後端部が配設されることにより、このレインフォースメント９の後端部と、上記補強バー部材２７，２８とが、車体の側面から見てオーバラップして設置されている。

上記のように自動車の下部車体構造において、車体に設けられた側面開口部３を開閉するスライドドア４と、フロアパネル５の側部に沿って車体の前後方向に延びるサイドシル６と、このサイドシル６内に設けられてスライドドア４の第１ローラ１１からなるロアローラを支持するロアガイドレール１５とを備え、このロアガイドレール１５の前端部には、車体の内方側に延びる延出部１５ａが設けられるとともに、上記サイドシル６の車内側壁面を形成するサイドシルインナ８には、上記ロアガイドレール１５の延出部１５ａに対応して車体の内方側に突出した膨出部２５が形成され、このサイドシルインナ８に形成された膨出部２５の前方部位３１と膨出部２５の前端部近傍２５ａとを連結する補強バー部材２７，２８を備えた構成としたため、自動車の前突時またはオフセット衝突時等に、サイドシル６の前端部から入力される圧縮荷重に応じてサイドシル６に折れ曲がりが発生するのを簡単な構成で防止することができる。

すなわち、自動車の前突時等において、図２の矢印Ｆに示すように、サイドシル６の前方から衝突荷重が入力されると、サイドシル６の断面係数が顕著に変化する上記膨出部２５の前方部位３１と膨出部２５の前端部近傍２５ａとの連結部に顕著な応力集中が生じ、この連結部においてサイドシル６に折れ曲がりが発生し易い傾向がある。しかし、上記のようにサイドシルインナ８に形成された膨出部２５の前方部位３１と膨出部２５の前端部近傍２５ａとを連結する補強バー部材２７，２８を設けて、上記連結部を補強することにより、上記応力集中に起因した折れの発生を効果的に防止できるという利点がある。

特に、上記実施形態では、上下一対の補強バー部材２７，２８を、大きな応力が発生するサイドシルインナ８の側壁部８ａと上壁部８ｂとの間および側壁部８ａと下壁部８ｃとの間に位置するコーナ部に配設し、このコーナ部の剛性を効率的に向上させるように構成したため、車体重量を増大させることなく、上記応力集中に起因した折れの発生を、より効果的に防止することができる。

また、上記実施形態に示すように、補強バー部材２７，２８の前端部および後端部をサイドシルインナ８に固定するとともに、中間部をサイドシルインナ８から離間して設置するように構成した場合には、補強バー部材２７，２８をその全長に亘りサイドシルインナ８に密着させた状態で固定するように構成した場合のように、サイドシルインナ８を成形する際の自由度が阻害されたり、成形精度を高めることが要求されたりする等の弊害がないため、生産性を効果的に向上させることができるという利点がある。

さらに、上記実施形態に示すように、上下の補強バー部材２７，２８を連結ブラケット２９，３０により互いに連結した場合には、上記両補強バー部材２７，２８の剛性を効果的に向上させることができるため、サイドシルインナ８に形成された膨出部２５の前方部位３１と膨出部２５の前端部近傍２５ａとの連結強度を充分に確保して上記応力集中に起因した折れの発生を効果的に防止することができる。しかも、上記補強バー部材２７，２８の前端部および後端部をサイドシルインナ８に上記連結ブラケット２９，３０を介して容易かつ強固に固定することができる。

また、上記実施形態では、補強バー部材２７，２８の車外側部位にサイドシル６の内部を左右に仕切るレインフォースメント９を設けたため、サイドシルインナ８に形成された膨出部２５の前方部位３１と膨出部２５の前端部近傍２５ａとの連結部を、上記補強バー部材２７，２８およびレインフォースメント９の両部材により効果的に補強することができる。したがって、自動車の前突時またはオフセット衝突時等に、サイドシル６の前方から入力された衝突荷重に応じ、上記連結部においてサイドシル６に折れ曲がりが発生することを、さらに効果的に防止できるという利点がある。

本発明に係る底部車体構造を有する自動車の全体斜視図である。 本発明に係る底部車体構造の実施形態を示す平面断面図である。 図２のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 ロアローラの設置状態を示す斜視図である。 図２のＶ−Ｖ線断面図である。 補強バー部材および連結ブラケットの構成を示す斜視図である。 図８のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。 補強バー部材の取付状態を示す側面図である。 図２のＩＸ−ＩＸ線断面図である。 図２のＸ−Ｘ線断面図である。

符号の説明

４ スライドドア
５ フロアパネル
６ サイドシル
８ サイドシルインナ
８ａ サイドシルインナの側壁部
８ｂ サイドシルインナの上壁部
８ｃ サイドシルインナの下壁部
９ レインフォースメント
１１ 第１ローラ（ロアローラ）
１５ ロアガイドレール
１５ａ 延出部
２５ 膨出部
２５ａ 膨出部の前端部近傍
２７，２８ 補強バー部材
２７ａ，２８ａ 補強バー部材の前端部
２７ｂ，２８ｂ 補強バー部材の後端部
２９，３０ 連結ブラケット
３１ 膨出部の前方部位

Claims (5)

1. 自動車の下部車体構造において、車体に設けられた側面開口部を開閉するスライドドアと、フロアパネルの側部に沿って車体の前後方向に延びるサイドシルと、このサイドシル内に設けられてスライドドアのロアローラを支持するロアガイドレールとを備え、このロアガイドレールの前端部には、車体の内方側に延びる延出部が設けられるとともに、上記サイドシルの車内側壁面を形成するサイドシルインナには、上記ロアガイドレールの延出部に対応して車体の内方側に突出した膨出部が形成され、このサイドシルインナに形成された膨出部の前方部位と膨出部の前端部近傍とを連結する補強バー部材を備えたことを特徴とする自動車の下部車体構造。
2. 上下一対の補強バー部材が、サイドシルインナの側壁部と上壁部との間および側壁部と下壁部との間に位置するコーナ部に配設されたことを特徴とする請求項１に記載の自動車の下部車体構造。
3. 補強バー部材は、その前端部および後端部がサイドシルインナに固定されるとともに、中間部がサイドシルインナから離間して設置されたことを特徴とする請求項２に記載の自動車の下部車体構造。
4. 上下の補強バー部材が連結ブラケットにより互いに連結されたことを特徴とする請求項３に記載の自動車の下部車体構造。
5. 補強バー部材の車外側部位にサイドシルの内部を左右に仕切るレインフォースメントが設けられたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の自動車の下部車体構造。

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