JP2010254225A - Structure for suppressing side collision deformation of vehicle body - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車体の側突変形抑制構造に係り、特に、側面衝突時における車室内への変形量を低減させることができる車体の側突変形抑制構造に関する。 The present invention relates to a structure for suppressing side collision deformation of a vehicle body, and more particularly to a structure for suppressing side collision deformation of a vehicle body that can reduce the amount of deformation into a vehicle compartment at the time of a side collision.
従来から、自動車の車体においては、側面衝突時におけるセンタピラーの変形量を低減させるにあたり、センタピラーの上部に位置する支持部材として、車体上部のルーフの車幅方向に沿ってルーフリンフォースメントを配設した構造が提案されている。 Conventionally, in a car body of a car, in order to reduce the amount of deformation of the center pillar at the time of a side collision, a roof reinforcement has been provided along the vehicle width direction of the roof at the top of the car body as a support member positioned at the upper part of the center pillar. Arranged structures have been proposed.
この構造を適用するにあたって、車体上部のルーフは、通常、車幅方向の中央部が高い一方、車幅方向の両端部周辺が低くなっているため、側面衝突時においてセンタピラーが荷重(側突荷重)を受けると、ルーフリンフォースメントには、車幅方向の中央部で車体上方に向かって凸となる曲げモーメントが作用することになる。 When applying this structure, the roof at the top of the vehicle body is usually high in the center in the vehicle width direction, but low in the periphery of both ends in the vehicle width direction. When the load is received, the roof reinforcement is subjected to a bending moment that protrudes upward in the vehicle body at the center in the vehicle width direction.
この作用により、ルーフリンフォースメントやルーフ、ルーフサイドレール等の部位の変形を抑制するにあたっては、ルーフリンフォースメントとルーフサイドレールとの結合部に連結部材を配設する必要があり、種々の構造が提案されている(例えば、特許文献1を参照。)。 Due to this action, in order to suppress the deformation of the roof reinforcement, the roof, the roof side rail, etc., it is necessary to provide a connecting member at the joint between the roof reinforcement and the roof side rail. A structure has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
ここで、従来例として、特許文献1の車体上部構造は、車幅方向に長手とされ車体の前後方向におけるセンタピラーの設置部位に配置されてルーフパネルを補強するルーフリンフォースメントと、センタピラーの上部とルーフリンフォースメントとを連結するルーフガゼットと、ルーフガゼットに設けられ車幅方向の曲げに対し他の部分よりも弱い応力集中部とを備え、車体上部を重量化することなく側面衝突時にセンタピラーが車室内に侵入する量を低減することができる。 Here, as a conventional example, the vehicle body superstructure of Patent Document 1 includes a roof reinforcement that is long in the vehicle width direction and is disposed at a center pillar installation site in the longitudinal direction of the vehicle body to reinforce the roof panel, and a center pillar. A roof gusset that connects the upper part of the roof and the roof reinforcement, and a stress concentrating part that is provided on the roof gusset and is weaker than other parts against bending in the vehicle width direction. Sometimes, the amount of the center pillar entering the vehicle compartment can be reduced.
この車体上部構造によれば、側面衝突時における荷重がセンタピラーに入力されると、ルーフリンフォースメント及びルーフガセットにそれぞれ曲げモーメントが作用し、応力集中部において局所的な曲げ(折れ)が生じることになり、ルーフリンフォースメントの曲げが緩和され、センタピラーの車室内への侵入が抑制される。 According to this vehicle body superstructure, when a load at the time of a side collision is input to the center pillar, bending moments act on the roof reinforcement and the roof gusset, respectively, and local bending (breaking) occurs in the stress concentration portion. As a result, the bending of the roof reinforcement is alleviated and the center pillar is prevented from entering the vehicle interior.
また、従来例として、図5(A)の概略断面図に示すように、前述の特許文献1の車体上部構造にて適用された部材と同様な構造であるセンタピラー(図示せず。)の上方部に位置し当該センタピラーと一体的で配設される(ルーフサイドレールの)ルーフサイドレールインナ7と、ルーフパネル(図示せず。)の車室内側に車幅方向へ延設されるルーフリンフォースメント8とを連結する部材(連結部材)として、第1、第2の各折曲部9a、9b間が全長に亘り連続して略湾曲形状の凸部9cを有するブラケット9が提案されている。
Further, as a conventional example, as shown in a schematic cross-sectional view of FIG. 5A, a center pillar (not shown) having a structure similar to that of the member applied in the vehicle body upper structure of Patent Document 1 described above. The roof side rail inner 7 (of the roof side rail) that is located in the upper part and is provided integrally with the center pillar, and extends in the vehicle width direction on the vehicle interior side of the roof panel (not shown). As a member (connecting member) for connecting the roof reinforcement 8, a bracket 9 having a
この形状のブラケット9を適用するにあたり、側面衝突時において、車幅方向で車室内向きに例えば、10[kN]の荷重F501がセンタピラーに入力される(図示せず。)と、ルーフサイドレールインナ7にブラケット9が面接触で当接して適宜な締結手段(詳述せず。)によって取り付けられる締結部W501上の荷重点P501に作用する曲げモーメントM501と、ルーフリンフォースメント8にブラケット9が面接触で当接して適宜な締結手段(詳述せず。)によって取り付けられる締結部W502上の拘束点P502に作用する曲げモーメントM502とが相対する回転方向、すなわち、それぞれが反時計回り、時計回りとなり、各締結部W501、W502では、高い剛性が確保されて荷重F501を十分に吸収でき、図5(B)のグラフ図に示すように、そのモーメント値が低減される。 When the bracket 9 having this shape is applied, when a load F501 of, for example, 10 [kN] is input to the center pillar (not shown) in the vehicle width direction toward the vehicle interior during a side collision, the roof side rail A bending moment M501 acting on a load point P501 on a fastening portion W501 attached by an appropriate fastening means (not described in detail) when the bracket 9 comes into surface contact with the inner 7 and a bracket 9 on the roof reinforcement 8 Are rotating in the opposite direction to the bending moment M502 acting on the restraint point P502 on the fastening portion W502 attached by an appropriate fastening means (not described in detail) by surface contact, that is, each is counterclockwise, In the clockwise direction, each of the fastening portions W501 and W502 has a high rigidity and can sufficiently absorb the load F501. As shown in the graph of FIG. Value is reduced.
一方、ブラケット9が有する他の部位として、第1、第2の各折曲部9a、9bは、車体上方に向かって凸となるように変形(曲げ変形)し、この作用に連動して凸部9cの屈曲底点P503(付近)は、前述の曲げモーメントM501、M502のモーメント方向である車体上方に向かって当該ブラケットの形状がオフセットされるため、図5(B)のグラフ図に示すように、そのモーメント値が最大となる。
On the other hand, as other parts of the bracket 9, the first and
なお、図5(B)において、「横軸」は、車体の車幅方向の中心軸を基準とした車体外側への距離[mm]を表しており、「縦軸」は、荷重点P501に作用する10[kN]の荷重F501に基づきブラケット9に作用するモーメント値を前述の距離[mm]に対応させて表しているものである。 In FIG. 5B, the “horizontal axis” represents the distance [mm] to the outside of the vehicle body with respect to the central axis of the vehicle body in the vehicle width direction, and the “vertical axis” represents the load point P501. The moment value acting on the bracket 9 based on the acting load [K501] of 10 [kN] is shown in correspondence with the above-mentioned distance [mm].
前述の背景技術において、特許文献1の車体上部構造によれば、側面衝突時においてルーフリンフォースメントの曲げを緩和し、センタピラーの車室内への侵入を抑制するにあたっては、応力集中部に局所的な曲げ(折れ)を作用させる必要があり、その曲げ(折れ)量は、応力集中部の剛性値に基づき可変する構造であるため、車室内への変形量の低減に限界が生じる難点があった。 In the above-described background art, according to the vehicle body upper structure of Patent Document 1, in order to alleviate the bending of the roof reinforcement at the time of a side collision and suppress the intrusion of the center pillar into the vehicle interior, It is necessary to apply a specific bending (bending), and the amount of bending (bending) is variable based on the rigidity value of the stress concentration part, so that there is a difficulty in reducing the amount of deformation into the vehicle interior. there were.
一方、図5(A)に示す形状のブラケット9を適用するにあたって、側面衝突時においてルーフリンフォースメント8の曲げを緩和し、センタピラーの車室内への侵入を抑制するにあたっては、このブラケット9が変形することなく全塑性耐力を増加させる必要がある。 On the other hand, when applying the bracket 9 having the shape shown in FIG. 5A, the bending of the roof reinforcement 8 is suppressed at the time of a side collision, and the bracket 9 is used to suppress the intrusion of the center pillar into the vehicle interior. It is necessary to increase the total plastic yield strength without deformation.
そのためには、所定の表面積を有するブラケット9の板厚を大きくせねばならず、例えば、2.0mmの板厚が必要となる。これにより、車体上部の質量の増加が顕著となるばかりでなく、ブラケット9の生産性が低下する難点があった。 For this purpose, the thickness of the bracket 9 having a predetermined surface area must be increased, and for example, a thickness of 2.0 mm is required. Thereby, not only the increase in the mass of the upper part of the vehicle body becomes remarkable, but also the productivity of the bracket 9 is lowered.
本発明は、これらの難点を解消するためになされたもので、側面衝突の前後で変形がなく全塑性耐力が低下する板厚の小さい生産性を高めたブラケットを適用し、側面衝突時における車室内への変形量を低減させることができる車体の側突変形抑制構造を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve these problems, and is applied to a bracket with improved productivity with a small plate thickness that is not deformed before and after a side collision and the total plastic yield strength is reduced. An object of the present invention is to provide a vehicle body side collision deformation suppressing structure capable of reducing the amount of deformation into the room.
前述の目的を達成するため、本発明の第1の態様である車体の側突変形抑制構造は、車体上部における車幅方向の左右側において車体前後方向へ延設される一対のルーフサイドレールと、一対のルーフサイドレール間に跨り配設されるルーフパネルと、ルーフパネルの車室内側に車幅方向へ延設されるルーフリンフォースメントと、ルーフリンフォースメントの両端をルーフサイドレールの左右端に連結するように配設される一対のブラケットとを備えており、ブラケットは、車幅方向の外側端、内側端にそれぞれ形成される第1、第2の各折曲部が車体上下方向の異なる位置に配設され、第1、第2の各折曲部間が当該車幅方向で全長に亘り連続して略湾曲形状の凹部を有するものである。 In order to achieve the above-mentioned object, a side collision deformation suppressing structure for a vehicle body according to a first aspect of the present invention includes a pair of roof side rails extending in the vehicle longitudinal direction on the left and right sides in the vehicle width direction at the upper part of the vehicle body. A roof panel disposed between the pair of roof side rails, a roof reinforcement extending in the vehicle width direction on the vehicle interior side of the roof panel, and both ends of the roof reinforcement on the left and right sides of the roof side rail And a pair of brackets disposed so as to be connected to the ends. The brackets have first and second bent portions formed at the outer end and the inner end in the vehicle width direction, respectively. The first and second bent portions are disposed at different positions, and have a substantially curved concave portion continuously in the vehicle width direction over the entire length.
このような第1の態様の車体の側突変形抑制構造によれば、ブラケットの外側端、内側端にそれぞれ形成され車体上下方向の異なる位置に配設される第1、第2の各折曲部間が略湾曲形状の凹部を有しているため、側面衝突時においてピラーに入力された所定値以上の荷重を、ルーフサイドレール側からブラケットを経由してルーフリンフォースメント側へ伝達させるにあたり、その凹部には、ルーフサイドレール側からルーフリンフォースメント側に作用することになる車幅方向の中央部で車体上方側に凸となる方向の曲げモーメントをキャンセルさせる方向のモーメント(キャンセルモーメント)が発生することになる。 According to the side collision deformation suppressing structure of the vehicle body of the first aspect as described above, the first and second bendings respectively formed on the outer end and the inner end of the bracket and disposed at different positions in the vehicle body vertical direction. Since there is a concave part between the parts, it is necessary to transfer a load exceeding the specified value input to the pillar during a side collision from the roof side rail side to the roof reinforcement side via the bracket. In the recess, a moment in the direction to cancel the bending moment in the direction that protrudes upward in the vehicle body at the center in the vehicle width direction that acts from the roof side rail side to the roof reinforcement side (cancellation moment) Will occur.
また、本発明の第2の態様である車体の側突変形抑制構造は、本発明の第1の態様において、ブラケットは、ルーフサイドレールに面接合で当接して取り付けられる第1の締結部上の荷重点と、ルーフリンフォースメントに面接合で当接して取り付けられる第2の締結部上の拘束点とを有しており、荷重点及び拘束点間を結ぶライン長の中間点は、凹部の屈曲底点に位置するものである。 In addition, the side collision deformation suppressing structure for a vehicle body according to the second aspect of the present invention is the first aspect of the present invention, wherein the bracket is mounted on the roof side rail in contact with the roof side rail by surface bonding. And a restraint point on the second fastening portion that is attached to the roof reinforcement by surface bonding, and the intermediate point of the line length connecting the load point and the restraint point is a recess. It is located at the bent bottom point.
このような第2の態様の車体の側突変形抑制構造によれば、ブラケットが有する凹部の屈曲底点が側面衝突の前後において車体上下方向で変位しないため、当該ブラケットの変形を抑制することができる。 According to the side collision deformation suppressing structure of the vehicle body of the second aspect as described above, the bent bottom point of the concave portion of the bracket is not displaced in the vertical direction of the vehicle body before and after the side collision, so that the deformation of the bracket can be suppressed. it can.
また、本発明の第3の態様である車体の側突変形抑制構造は、本発明の第1の態様又は第2の態様において、ブラケットは、当該ブラケットの外側端部をルーフサイドレールに連結するとともに当該ブラケットの内側端部を外端側部より高い位置に設定してルーフリンフォースメントに連結し、第1の折曲部より高い位置に第2の折曲部を配設するものである。 The side collision deformation suppressing structure for a vehicle body that is the third aspect of the present invention is the bracket according to the first aspect or the second aspect of the present invention, wherein the bracket connects the outer end of the bracket to the roof side rail. The inner end of the bracket is set to a position higher than the outer end side and connected to the roof reinforcement, and the second bent portion is disposed at a position higher than the first bent portion. .
このような第3の態様の車体の側突変形抑制構造によれば、ルーフサイドレール側からブラケットを経由してルーフリンフォースメント側へ荷重を伝達させるにあたり、異なる高さ位置に配設された第1、第2の各折曲部が車体上方側へ凸となるような曲げ(折れ)が作用し、車体上方側かつ車幅方向内側へ回転することで、荷重による曲げモーメントが作用することになる。 According to the side collision deformation suppressing structure of the vehicle body of the third aspect as described above, when the load is transmitted from the roof side rail side to the roof reinforcement side via the bracket, the vehicle body is disposed at different height positions. Bending (folding) is applied so that the first and second bent portions are convex toward the upper side of the vehicle body, and a bending moment due to the load acts by rotating toward the upper side of the vehicle body and inward in the vehicle width direction. become.
また、本発明の第4の態様である車体の側突変形抑制構造は、本発明の第1の態様乃至第3の態様のうち何れかの態様において、ルーフリンフォースメント及びブラケットはそれぞれ、車体前後方向における一対のピラーの位置に対応して配設されるものである。 Further, the side collision deformation suppressing structure for a vehicle body according to the fourth aspect of the present invention is the roof reinforcement and the bracket according to any one of the first aspect to the third aspect of the present invention. It is arrange | positioned corresponding to the position of a pair of pillar in the front-back direction.
このような第4の態様の車体の側突変形抑制構造によれば、一対のピラーの位置が異なる多種・多様な自動車(車体)に適用することができる。 According to the side collision deformation suppressing structure of the vehicle body of the fourth aspect as described above, it can be applied to various and various automobiles (vehicle bodies) in which the positions of the pair of pillars are different.
本発明の車体の側突変形抑制構造によれば、ルーフリンフォースメントの両端を一対のルーフサイドレールの左右端に連結するように配設される一対のブラケットとして、連続して略湾曲形状の凹部を有する当該ブラケットを適用することにより、側面衝突の前後で変形がなく全塑性耐力が十分に低下するため、側面衝突時において、ルーフリンフォースメントやピラーの車室内への変形量を低減させることができるばかりでなく、所定の表面積を有するブラケットの板厚が小さくなり、その質量が低減されることで車体上部の質量も低減され、生産性も高められる。 According to the side collision deformation suppressing structure for a vehicle body of the present invention, a substantially curved shape is continuously formed as a pair of brackets disposed so as to connect both ends of the roof reinforcement to the left and right ends of the pair of roof side rails. By applying the bracket having a recess, there is no deformation before and after the side collision, and the total plastic yield strength is sufficiently reduced, so that the amount of deformation of the roof reinforcement and the pillar into the passenger compartment is reduced at the time of the side collision. Not only can the thickness of the bracket having a predetermined surface area be reduced, but the mass of the bracket can be reduced, thereby reducing the mass of the upper part of the vehicle body and increasing the productivity.
以下、本発明による車体の側突変形抑制構造を適用した最良の実施の形態例について、図面を参照して説明する。なお、以下に示す各図において、矢印「FR」は車体Aの前方向、矢印「UP」は車体Aの上方向、矢印「W」は、車体Aの車幅方向をそれぞれ表すものとする。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a preferred embodiment to which a vehicle body side collision deformation suppressing structure according to the present invention is applied will be described with reference to the drawings. In the drawings shown below, the arrow “FR” represents the forward direction of the vehicle body A, the arrow “UP” represents the upward direction of the vehicle body A, and the arrow “W” represents the vehicle width direction of the vehicle body A.
本発明の実施例による車体の側突変形抑制構造は、図1の概略斜視図に示すように、車体Aが有する当該ピラーの一例であって車幅方向で左右対称に配置される一対のセンタピラー1(1、1)の上方部に位置する一対のルーフサイドレール2(2、2)から車体上部のルーフパネル3に荷重を伝達する構造であって、一対のセンタピラー1(1、1)、一対のルーフサイドレール2(2、2)、ルーフパネル3、ルーフリンフォースメント4及び一対のブラケット5(5、5)を少なくとも有している。
The side collision deformation suppressing structure for a vehicle body according to an embodiment of the present invention is an example of the pillar of the vehicle body A as shown in the schematic perspective view of FIG. 1, and is a pair of centers arranged symmetrically in the vehicle width direction. A structure for transmitting a load from a pair of roof side rails 2 (2, 2) positioned above the pillars 1 (1, 1) to the
なお、本発明の実施例による車体の側突変形抑制構造は、通常、車幅方向で左右対称に形成されるものであることから、左右のうち一方側の構造、ここでは、左側の構造についてのみ図示及び詳細な説明を行うものとし、この側突変形抑制構造としては、ルーフパネル3全体で開口部を有していないノーマルルーフが適用されている。
In addition, since the side collision deformation suppressing structure of the vehicle body according to the embodiment of the present invention is normally formed symmetrically in the vehicle width direction, the structure on one side of the left and right, here, the structure on the left side Only the normal roof which does not have an opening part in the
次に、本発明の実施例による車体の側突変形抑制構造の具体的な形状について、図1の図中における車体Aを、車幅方向であるa−a面で切断したときの形状を示す図2の断面図を参照して説明する。 Next, regarding a specific shape of the side collision deformation suppressing structure of the vehicle body according to the embodiment of the present invention, a shape when the vehicle body A in FIG. 1 is cut along the aa plane that is the vehicle width direction is shown. This will be described with reference to the cross-sectional view of FIG.
図2において、ルーフサイドレール2は、車体上部でルーフパネル3の車幅方向の両側において当該車体前後方向へ延設され、ルーフパネル3を跨ぐように配設された部材(構造部材)であって、センタピラー1のピラーインナ1bが有する側緑フランジ10bと、センタピラー1のピラーアウタ1aの上部に位置し当該ピラーアウタと一体的で配設されたルーフサイドレールアウタ2aが有する側縁フランジ20aと、ルーフサイドレールインナ2bが有する(第1の)側縁フランジ20bと、ルーフパネル3が有する側縁フランジ3aとがそれぞれ重ね合わされて接合、例えば、スポット溶接で面接合される閉断面構造を有しており、この接合部位を、同図中において第1の接合部W1と称する。
In FIG. 2, the
なお、第1の接合部W1は、センタピラー1(ピラーインナ1b)、ルーフサイドレール2(ルーフサイドレールアウタ2a、ルーフサイドレールインナ2b)及びルーフパネル3の境界において車体前後方向へ溝部が延設される所謂、モヒカン溝(モヒカン溝構造)6を有している。
The first joint W1 has a groove extending in the longitudinal direction of the vehicle body at the boundary between the center pillar 1 (pillar inner 1b), the roof side rail 2 (roof side rail outer 2a, roof side rail inner 2b) and the
また、ルーフサイドレールインナ2bが有する(第2の)側縁フランジ21bは、センタピラー1のピラーリンフォースメント1cが有する側縁フランジ10cに接合、例えば、スポット溶接で面接合されており、この接合部位を、同図中において第2の接合部W2と称する。
The (second)
さらに、ルーフサイドレールインナ2bが有する縦壁部22bの車体上方面には、ブラケット5を取り付けるためのナット220bが所定数、ここでは、1個接合、例えば、スポット溶接で接合されている。
Further, a predetermined number of nuts 220b for attaching the
ルーフリンフォースメント4は、ルーフサイドレール2の左右端間でルーフパネル3の車体下方内側であって、その両端がセンタピラー1の上端と車体前後方向で一致する位置に配設され、ルーフパネル3を補強する閉断面構造を有しており、その板厚や断面の高さは、図示しない車室内における乗員の頭上空間に対応させて適宜に設定することができるものである。
The roof reinforcement 4 is disposed between the left and right ends of the
また、ルーフリンフォースメント4において、その側縁フランジ4aの車体上方面には、ブラケット5を取り付けるためのナット40が所定数、ここでは、2個接合、例えば、スポット溶接で接合されている。
Further, in the roof reinforcement 4, a predetermined number of
ブラケット5は、センタピラー1の上部に一体的で配設される(ルーフサイドレール2の)ルーフサイドレールインナ2b及びルーフリンフォースメント4間を連結させる部材(連結部材)であって、例えば、SPC440の鋼板材のプレス成形品で所定の表面積を有している。
The
このブラケット5の具体的な形状は、図3の要部拡大図に示すように、車幅方向の外側端であってルーフサイドレールインナ2bの車室内側の面に沿う縦壁部5aと、車幅方向の内側端であってルーフリンフォースメント4の側縁フランジ4aの底部で車室内部の面(下面)に沿う横壁部5bと、縦壁部5aの上側端に形成される第1の折曲部5cと、横壁部5bの(車室)外側端に形成される第2の折曲部5dと、第1、第2の各折曲部5c、5d間が全長に亘り連続して略湾曲形状の凹部5eとを有している。
The specific shape of the
また、ブラケット5が有する縦壁部5aには、図2及び図3をそれぞれ参照するにあたって、ボルト50aを挿通するための貫通孔500aが穿設されており、このボルト50aを貫通孔500aに挿通し、ルーフサイドレールインナ2bに穿設された貫通孔221bを経由してナット220bに締結することにより、ルーフサイドレールインナ2bの車室内側の面に沿うように縦壁部5aを面接触で当接させて取り付けることができ、この取り付け部位を、同図中において第1の締結部W3と称する。なお、一対で設けられるボルト50a及びナット220bの組数は、1組に限定されるものではなく、例えば、複数であってもよく任意であり、この組数に対応させて貫通孔500a、221bの数も可変となる。
Further, the
また、ブラケット5が有する横壁部5bには、図2及び図3をそれぞれ参照するにあたって、ボルト50bを挿通するための貫通孔500bが穿設されており、このボルト50bを貫通孔500bに挿通し、ルーフリンフォースメント4に穿設された貫通孔400を経由してナット40に締結することにより、ルーフリンフォースメント4の底部で車室内側の面(下面)に沿うように横壁部5bを当接させて取り付けることができ、この取り付け部位を、同図中において第2の締結部W4と称する。なお、一対で設けられるボルト50b及びナット40の組数は、2組に限定されるものではなく、例えば、より複数であってもよく任意であり、この組数に対応させて貫通孔500b、400の数も可変となる。
Further, a through
また、ブラケット5が有する第1、第2の各折曲部5c、5dは、その高さ位置が異なるように設定されている。ここでは、図1に示すように、車体上部がノーマルルーフで形成されているため、第1の折曲部5c(の屈曲底点)の高さ位置が第2の折曲部5d(の屈曲底点)の高さ位置と比較して低くなるように設定されている。
The first and second
さらに、ブラケット5において、第1の締結部W3上は、側面衝突時においてセンタピラー1を経由して伝達される荷重の荷重点P1を有しており、第2の締結部W4上は、当該ブラケットを回転移動させる支点となる拘束点P2を有しており、凹部5eの屈曲底点P3は、図2及び図4(A)の概略断面図にそれぞれ示すように、初期形状、すなわち、非側面衝突時において荷重点P1及び拘束点P2間を結ぶライン長の中間点に位置しているものとする。
Further, in the
なお、ブラケット5において、荷重点P1の位置は、道路運送車両法の保安基準第18条による側面衝突基準に基づく側面衝突試験に使用するムービング・バリアの上端からセンタピラー1を経由して経由して荷重が伝達される位置であるため、自動車事故の実態を分析して反映させた側面衝突試験に対応させることができる。
In addition, in the
次に、前述のような側突変形抑制構造を有する車体において、以下、具体的な作用について説明する。図1に示すように、車体Aが側面衝突を受け、センタピラー1に所定値以上の例えば、10[kN]の荷重F1が入力されると、この荷重F1は、センタピラー1の上方部に位置するルーフサイドレール2の前後方向の中央部に伝達され、ルーフサイドレール2を車室内側に向けて折り曲げるように作用する。
Next, specific actions of the vehicle body having the side collision deformation suppressing structure as described above will be described below. As shown in FIG. 1, when a vehicle body A receives a side collision and a load F1 of, for example, 10 [kN] greater than a predetermined value is input to the center pillar 1, the load F1 is applied to the upper portion of the center pillar 1. It is transmitted to the center part in the front-rear direction of the located
この作用によって、ルーフサイドレール2のルーフサイドレールアウタ2aには、圧縮された荷重(圧縮荷重)が作用し、また、ルーフサイドレールインナ2bには、引っ張り荷重が作用し、さらに、荷重点P1には、図4(A)に示すような反時計回りの曲げモーメントM1が発生することになる一方、拘束点P2には、曲げモーメントM1とは異なる回転方向で時計回りの曲げモーメントM2が発生することになる。
As a result, a compressed load (compressed load) acts on the roof side rail outer 2a of the
ここで、ブラケット5が有する第1、第2の各折曲部5c、5dは、側面衝突の初期状態において拘束点P2を支点として車体上方側に向かって回転移動するものの、凹部5eの屈曲底点P3(付近)には、車体下方に向かって回転移動するように、前述の車体上方と反対方向で当該ブラケットの形状をオフセットさせるようなキャンセルモーメントが作用することになる。
Here, the first and second
この作用によって、図4(B)のグラフ図に示すように、ブラケット5における第1の締結部W3上の荷重点P1及び第2の締結部W4上の拘束点P2を結ぶライン長の中間点に位置している凹部5eの屈曲底点P3(付近)に発生するモーメント値は、従来例のブラケット9を適用した場合(図5(B)を参照。)における凸部9cの屈曲底点P503(付近)に発生するモーメント値であって当該従来例の最大値とされる約70[N・mm]と比較して十分に小さくなる。
By this action, as shown in the graph of FIG. 4B, the intermediate point of the line length connecting the load point P1 on the first fastening portion W3 and the restraint point P2 on the second fastening portion W4 in the
また、ブラケット5が有する第1、第2の各折曲部5c、5d(付近)に発生するモーメント値の増加についても十分に抑制することができ、これに起因して、車体上方側に向かって凸となるような変形(曲げ変形)も抑制され、モーメント値の最大値についても、第2の折曲部5d(付近)に発生する約60[N・mm]となるように、ブラケット5全体として側面衝突の前後で変形がなく全塑性耐力が十分に低減されるため、最大モーメント値が約20%低減されることになる。
In addition, an increase in the moment value generated at each of the first and second
さらに、ブラケット5における第1、第2の各締結部W3、W4は、高い剛性が確保されて荷重F1を十分に吸収できるため、センタピラー1の車室内への変形(曲げ変形)量や、ルーフリンフォースメント4の車幅方向でその中央部において車体上方側へ凸となる変形(曲げ変形)量を低減させることができ、乗員の胸部や頭部への影響が緩和される。
Furthermore, since the first and second fastening portions W3 and W4 in the
なお、図4(B)において、「横軸」は、車体Aの車幅方向の中心軸を基準とした車体外側への距離[mm]を表しており、「縦軸」は、荷重点P1に作用する10[kN]の荷重F1に基づきブラケット5に作用するモーメント値を前述の距離[mm]に対応させて表しているものである。
In FIG. 4B, the “horizontal axis” represents the distance [mm] to the outside of the vehicle body with respect to the central axis of the vehicle body A in the vehicle width direction, and the “vertical axis” represents the load point P1. The moment value acting on the
前述までの作用を備えたブラケット5を適用するにあたって、当該ブラケット全体として側面衝突の前後で変形がなく全塑性耐力が十分に低減されるため、その板厚は、従来例において適用された板厚2.0mmのブラケット9と比較して例えば、板厚1.6mmとなるようにプレス成形することができる。これにより、ブラケット5、9の表面積がそれぞれ、例えば、77cm2で同一であった場合、質量が238gとなるブラケット9と比較して、ブラケット5の質量は190gとなり、その質量が小さくなるため、車体上方の軽量化が可能となり、また、その板厚が小さくなることで、ブラケット5をプレス成形するにあたっての生産性が高められる。
In applying the
なお、本発明による車体の側突変形抑制構造においては、特定の実施の形態をもって説明してきたが、この形態に限定されるものでなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られた如何なる構成の側突変形抑制構造であっても採用できるということはいうまでもないことである。 Note that the side collision deformation suppressing structure for a vehicle body according to the present invention has been described with a specific embodiment. However, the present invention is not limited to this embodiment, and any known one can be used as long as the effect of the present invention is achieved. It goes without saying that even a structure having a side collision deformation suppressing structure can be adopted.
具体的には、前述までの実施例による車体の側突変形抑制構造においては、この側突変形抑制構造を図1に示すように、車体上部がノーマルルーフで形成された車体Aに適用する場合について説明したが、この態様に限定されるものではない。例えば、ムーンルーフ等の開口部を有するルーフ構造の当該車体に適用することもできる。この態様によれば、ブラケット5が有する第1の折曲部5cの高さ位置が第2の折曲部5dの高さ位置よりも高く設定されることになる。
Specifically, in the side collision deformation suppression structure of the vehicle body according to the embodiments described above, the side collision deformation suppression structure is applied to the vehicle body A in which the upper part of the vehicle body is formed with a normal roof as shown in FIG. However, the present invention is not limited to this mode. For example, the present invention can be applied to the vehicle body having a roof structure having an opening such as a moon roof. According to this aspect, the height position of the
また、前述までの実施例による車体の側突変形抑制構造において、車体前後方向におけるピラーとしてセンタピラー1を適用したが、これに限定されるものではない。例えば、車体前後方向で任意の位置に当該ピラーを配設し、その位置に対応させて(一対の)ルーフリンフォースメント4(4、4)及び(一対の)ブラケット5(5、5)を設けることもできる。 Further, in the structure for suppressing side collision deformation of the vehicle body according to the above-described embodiments, the center pillar 1 is applied as the pillar in the longitudinal direction of the vehicle body. However, the present invention is not limited to this. For example, the pillar is disposed at an arbitrary position in the longitudinal direction of the vehicle body, and (a pair of) roof reinforcements 4 (4, 4) and (a pair of) brackets 5 (5, 5) are arranged corresponding to the positions. It can also be provided.
さらに、本発明の実施例による車体の側突変形抑制構造は、同様な効果を奏する限り、セダンタイプ、SUVタイプ、ワンボックスタイプのように、車体の中心面での寸法が異なる多種・多様な自動車に適用することができる。 Further, the side collision deformation suppressing structure of the vehicle body according to the embodiment of the present invention has various and varied dimensions on the center plane of the vehicle body, such as a sedan type, an SUV type, and a one-box type, as long as the same effect is obtained. It can be applied to automobiles.
A・・・・・車体
1(1、1)・・・・・一対のセンタピラー(ピラー)
2(2、2)・・・・・一対のルーフサイドレール
3・・・・・ルーフパネル
4・・・・・ルーフリンフォースメント
5(5、5)・・・・・一対のブラケット
5c・・・・・第1の折曲部
5d・・・・・第2の折曲部
5e・・・・・凹部
P1・・・・・荷重点
P2・・・・・拘束点
P3・・・・・屈曲底点(中間点)
A: Car body 1 (1, 1): Pair of center pillars (pillars)
2 (2, 2): Pair of roof side rails 3: Roof panel 4: Roof reinforcement 5 (5, 5): Pair of
Claims (4)
前記ブラケットは、前記車幅方向の外側端、内側端にそれぞれ形成される第1、第2の各折曲部が車体上下方向の異なる位置に配設され、前記第1、第2の各折曲部間が当該車幅方向で全長に亘り連続して略湾曲形状の凹部を有することを特徴とする車体の側突変形抑制構造。 A pair of roof side rails extending in the vehicle longitudinal direction on the left and right sides in the vehicle width direction at the upper part of the vehicle body, a roof panel disposed between the pair of roof side rails, and a vehicle interior side of the roof panel A roof reinforcement extending in the vehicle width direction, and a pair of brackets arranged to connect both ends of the roof reinforcement to the left and right ends of the roof side rail,
The bracket includes first and second bent portions respectively formed at the outer end and the inner end in the vehicle width direction at different positions in the vehicle body vertical direction. A side collision deformation suppressing structure for a vehicle body, characterized in that a concave portion having a substantially curved shape is continuously provided between the curved portions in the vehicle width direction over the entire length.
前記荷重点及び前記拘束点間を結ぶライン長の中間点は、前記凹部の屈曲底点に位置することを特徴とする請求項1記載の車体の側突変形抑制構造。 The bracket has a load point on a first fastening portion that is attached to the roof side rail by surface joining and a constraint on a second fastening portion that is attached to the roof reinforcement by surface joining. With dots,
The side collision deformation suppressing structure for a vehicle body according to claim 1, wherein an intermediate point of a line length connecting the load point and the restraint point is located at a bent bottom point of the recess.
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