JP2013112305A - 車体側部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車両側面衝突の荷重が入力した場合に、効率よく荷重を受けると共に、潰れ残りを少なくすることの可能な車体側部構造を提供する。
【解決手段】センタピラー２０は、ロッカ１４の中間部で車両上下方向に立設されている。センタピラー２０の後方には、フロアクロスメンバ３２が配置されている。フロアクロスメンバ３２は、閉断面構造の車体骨格材であり、アッパクロスメンバ３４、及び、ロアクロスメンバ３６を備えている。アッパクロスメンバ３４の前壁部３４Ｂは、センタピラーアウタパネル２２の後壁部２２Ｃに接合されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、センタピラー等のピラーが配設された車体側部構造に関する。

車体側部には、センタピラー等のピラーが配設され、ピラーによって車両側面衝突の荷重を受けている。また、車両のフロア部分には、車幅方向に沿ったフロアクロスメンバが配設されており、フロアクロスメンバによっても車両側面衝突の荷重を受けている。

ところで、センタピラーとフロアクロスメンバを個々に離間して配置すると、センタピラーとフロアクロスメンバが車両側面衝突の荷重を別々に受けることになり、効率よく荷重を受けることができない。また、センタピラーが捩り変形することによっても効率よく荷重を受けることができない。

一方、特許文献１には、センタピラーとロッカとの結合部の車幅方向内側にフロアクロスメンバが配置された車体下部構造が開示されている。この構成であれば、センタピラーとフロアクロスメンバの両者で車両側面衝突の荷重を受けることができる。しかしながら、車両側面衝突時において、潰れ残りが多くなってしまう。また、センタピラーの捩り変形により、効率よく荷重を受けることができない。

特開２０１０−１２０５２５号公報

本発明は、上記事実を考慮し、車両側面衝突の荷重が入力した場合に、効率よく荷重を受けると共に、潰れ残りを少なくすることの可能な車体側部構造を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明に係る車体側部構造は、長手方向が車両上下方向に沿うように車両側部に立設されたピラーと、長手方向が車幅方向に沿うように配置され、当該長手方向の端部が前記ピラーの車両前方または車両後方に配置されて該ピラーと結合されたフロアクロスメンバと、を備えている。

請求項１記載の発明に係る車体側部構造では、ピラーの車両前方または車両後方にフロアクロスメンバが配置されて、該ピラーと結合されている。したがって、ピラーとフロアクロスメンバの両方へほぼ同時に荷重が入力され、効率よく車両側面衝突の荷重を受けることができる。

また、ピラーとフロアクロスメンバで構成される車両骨格部材の車両前後方向の長さが長くなる。したがって、ピラーの車両方向内側にフロアクロスメンバが配置されている場合やピラーが単独で（フロアクロスメンバと離間して）配置されている場合と比較して、荷重が入力された場合のピラーの捩れを抑制することができ、効率よく車両側面衝突の荷重を受けることができる。

また、ピラーとフロアクロスメンバとが各々車両側面衝突を直接受けることができる。したがって、車幅方向の内側にフロアクロスメンバが連結されている場合と比較して、ピラー及びフロアクロスメンバの潰れ残りが少なくなり、効率よく衝撃の吸収を行うことができる。

請求項２記載の発明に係る車体側部構造は、前記ピラーが、樹脂材料で構成されて閉断面とされたピラー骨格部と、板金で構成され前記ピラー骨格部の閉断面内側の車両内側面に接合されたピラーリインフォースメントと、を有することを特徴とする。

ピラー骨格部が樹脂材料で構成されている場合、板金の場合と比較して伸び率が低いため、車両が衝突した場合に、ピラー部分が破損し、車両内側への衝突物の侵入量が増加する。そこで、本発明では、ピラー骨格部の閉断面内側の車両内側面に、板金のピラーインナリインフォースメントを接合している。これにより、ピラー骨格部の強度及び剛性が高くなる。したがって、荷重が入力した場合にピラーリインフォースメントによってピラー骨格部が破損しにくくなり、車両が衝突した場合の車両内側への衝突物の侵入量を抑制することができる。

請求項３記載の発明に係る車体側部構造は、前記ピラーが、車両前後方向の中間部に配置されたセンタピラーを含み、該センタピラーの前記フロアクロスメンバとの接合部分よりも車両上側にリトラクタが取り付けられている、ことを特徴とする。

通常、シートベルト装置のウエビングを巻き取るリトラクタは、センタピラーに取り付けられている。かかるリトラクタは、強度及び剛性が高く潰れ難い。そこで本発明では、上記のように、リトラクタをセンタピラーのフロアクロスメンバとの接合部分よりも車両上側に取り付ける。これにより、衝突荷重が入力してセンタピラーが車室内に入り込んできても、強度及び剛性の高いリトラクタがフロアクロスメンバの潰れを阻害することを回避できる。したがって、リトラクタによりセンタピラー及びフロアクロスメンバの衝撃吸収機能が阻害されず、比較的大きな荷重が入力する車両下側における衝撃の吸収を適切に行うことができる。

請求項４に記載の発明に係る車体側部構造は、前記ピラーが、車両前後方向の中間部に配置されたセンタピラーを含み、該センタピラーのピラー骨格部の閉断面外周側には、ドアロックストライカが配設され、前記ドアロックストライカに対応する前記ピラー骨格部の閉断面内周側には、前記ピラーリインフォースメントが延設して接合されている、ことを特徴とする。

上記構成によれば、ドアロックストライカの取付部位の補強をピラーリインフォースメントで行うことができる。

請求項１に係る車体側部構造によれば、ピラーとフロアクロスメンバの両方へ同時に荷重が入力され、効率よく車両側面衝突の荷重を受けることができる。また、ピラーの捩れが抑制され、効率よく車両側面衝突の荷重を受けることができる。また、ピラー及びフロアクロスメンバの潰れ残りが少なくなり、効率よく衝撃の吸収を行うことができる。

請求項２に係る車体側部構造によれば、ピラーリインフォースメントによってピラー骨格部が破損しにくくなり、車両が衝突した場合の車両内側への衝突物の侵入量を抑制することができる。

請求項３に係る車体側部構造によれば、リトラクタによりセンタピラー及びフロアクロスメンバの衝撃吸収機能が阻害されず、車両下側における衝撃の吸収を適切に行うことができる。

請求項４に係る車体側部構造によれば、ドアストライカの取付部位の補強をピラーリインフォースメントで行うことができて、別部材が不要となり、部品点数の増加を抑制することができる。

本発明の実施形態に係る車体側部構造を車両外側から見た概略斜視図である。 本発明の実施形態に係る車体側部構造を車両内側から見た概略斜視図である。 図２の３−３断面図である。 図２の４−４断面図である。

本発明の実施形態に係る車体側部構造について、図１〜図４に基づいて説明する。なお、図中に適宜記す矢印ＦＲは車両前後方向の前方向を、矢印ＵＰは車両上下方向の上方向を、矢印ＩＮは車両幅方向の内側をそれぞれ示す。以下の説明で、特記なく前後、上下の方向を用いる場合は、車両前後方向の前後、車両上下方向の上下を示すものとする。

図１には、本発明に係る車体側部構造が適用された自動車１０の側面部（車体側部構造１１）が模式的な斜視図にて示されている。本実施形態では、３ドア車を例にして説明する。この図に示されるように、自動車１０は、側部下側に車両前後方向に延びるロッカ１４を備えている。また、自動車１０は、サイドドア１２の後方に車両上下方向に立設されたピラーとしてのセンタピラー２０を備えている。

図２には、本実施形態に係る車体側部構造の側部構成が、車両幅方向内側から見た斜視図で示されている。この図に示されるように、車体側部の前側には、サイドドア１２によって開閉されるドア開口部１２Ａが形成されている。なお、開口部１２Ａの下縁側に、前述したロッカ１４が配置されている。

ロッカ１４は、閉断面構造の車体骨格材であり、ロッカインナパネル１８及びロッカアウタパネル１６を備えている。ロッカアウタパネル１６は、車両前後方向を長手方向として配置され、開口部を車両幅方向内側に向けた断面略ハット形状とされている。このロッカアウタパネル１６の上縁には上フランジ部１６Ａが形成されており、また、ロッカアウタパネル１６の下縁には下フランジ部１６Ｂが形成されている。ロッカ１４の車両幅方向内側には、ロッカインナパネル１８が設けられている。ロッカインナパネル１８は、車両上下方向及び車両前後方向に延びる平板状とされ、上フランジ部１６Ａ及び下フランジ部１６Ｂと接合されている。そして、これらのロッカインナパネル１８及びロッカアウタパネル１６により、ロッカ１４が閉断面構造に構成されている。ロッカインナパネル１８及びロッカアウタパネル１６は、樹脂材料で構成されている。

センタピラー２０は、ロッカ１４の後端側で車両上下方向に立設されている。センタピラー２０は、閉断面構造の車体骨格材であり、センタピラーインナパネル２４及びセンタピラーアウタパネル２２を備えている。センタピラーアウタパネル２２は、車両上下方向を長手方向として配置され、開口部を車両幅方向内側に向けた断面略ハット形状とされている。センタピラーアウタパネル２２は、側壁部２２Ａ、前壁部２２Ｂ、後壁部２２Ｃを備えている。側壁部２２Ａは、断面ハット形状の中間部分であり、車両上下方向及び車両前後方向を含む面を面方向として配置されている。前壁部２２Ｂは、側壁部２２Ａの開口部１２Ａ側の端部から車両幅方向内側に屈曲して形成されている。前壁部２２Ｂの車両内側端辺には、車両前方へ屈曲した前フランジ部２２Ｄが形成されている。後壁部２２Ｃは、側壁部２２Ａの後側端部から車両幅方向内側に屈曲して形成されている。後壁部２２Ｃの車両内側端辺には、車両後方へ屈曲した後フランジ部２２Ｅが形成されている。センタピラー２０の下部は、ロッカ１４と接合されている。

センタピラー２０の車両幅方向外側には、自動車１０の側部後側の外板を構成するクォータパネル２８が配設されている。クォータパネル２８は、センタピラーアウタパネル２２の側壁部２２Ａに沿って車両後側に延設されるとともに、開口部１２Ａ側でセンタピラーアウタパネル２２の前壁部２２Ｂに沿って屈曲してドア開口壁２８Ａを形成している。また、クォータパネル２８は、ドア開口壁２８Ａの前端から前フランジ部２２Ｄに沿って屈曲されている。

センタピラー２０の車両幅方向内側には、センタピラーインナパネル２４が設けられている。センタピラーインナパネル２４は、ロッカインナパネル１８と一体的に形成され、車両上下方向及び車両前後方向に延在され、前フランジ部２２Ｄ及び後フランジ部２２Ｅと接合されている。センタピラーインナパネル２４及びセンタピラーアウタパネル２２により、センタピラー２０は閉断面構造に構成されている。センタピラーインナパネル２４の上部で車幅方向外側には、シートベルト装置のウエビングを巻き取るリトラクタ２１が取り付けられている。

なお、クォータパネル２８、センタピラーインナパネル２４及びセンタピラーアウタパネル２２についても樹脂材料で構成されている。

図３には図２の３−３断面線に沿った拡大断面図が示されており、図４には図２の４−４断面線に沿った断面図が示されている。

図３及び図４に示されるように、センタピラーインナパネル２４の車幅方向外側には、センタピラーリインフォースメント２６が配置されている。センタピラーリインフォースメント２６は、センタピラーインナパネル２４の車幅方向外側面に接合されている。接合は、リベット２７や接着剤等で行うことができる。センタピラーリインフォースメント２６は、板金で構成されている。センタピラーリインフォースメント２６の上端はリトラクタ２１の下側に沿って配置され、下端はロッカアウタパネル１６の下フランジ部１６Ｂの下端位置に配置されている（図２参照）。

図３に示されるように、センタピラーリインフォースメント２６の下部（後述するフロアクロスメンバ３２よりも上側）は、センタピラーアウタパネル２２の前壁部２２Ｂの内側に沿って屈曲されて、ドアロックストライカリインフォースメント２６Ａが形成されている。ドア開口壁２８Ａには、ドアロックストライカ３０が取り付けられている。ドアロックストライカ３０は、略Ｕ字状とされたＵ字部３０Ａと、Ｕ字部３０Ａの両端が固定されたベースプレート３０Ｂを有している。ドアロックストライカ３０は、ドア開口壁２８Ａの外側に配置され、ドア開口壁２８Ａ、前壁部２２Ｂ、及び、ドアロックストライカリインフォースメント２６Ａを貫通したボルト３０Ｃと、ドアロックストライカリインフォースメント２６Ａ側のナット３０Ｄによって締結されている。

図２及び図４に示されるように、センタピラー２０の後方には、車両幅方向に沿ってフロアクロスメンバ３２が配置されている。フロアクロスメンバ３２は、閉断面構造の車体骨格材であり、アッパクロスメンバ３４及びロアクロスメンバ３６を備えている。アッパクロスメンバ３４は、車両幅方向を長手方向として配置され、開口部を車両上下方向下側に向けた断面略ハット形状とされている。アッパクロスメンバ３４は、上壁部３４Ａ、前壁部３４Ｂ、後壁部３４Ｃを備えている。上壁部３４Ａは、断面ハット形状の中間部分であり、車両幅方向の外側へ向かって上方へ傾斜する傾斜面３４ＡＤを有している。前壁部３４Ｂは、上壁部３４Ａの前端から車両上下方向下側に屈曲して形成されている。後壁部３４Ｃは、上壁部３４Ａの後端から車両上下方向下側に屈曲して形成されている。後壁部３４Ｃの下縁には、車両後方側へ屈曲する後フランジ部３４Ｄが形成されている。

ロアクロスメンバ３６は、断面形状が略Ｌ字状で、アッパクロスメンバ３４の開口を覆う下壁部３６Ａ及び下壁部３６Ａの前端で車両下側に屈曲する前フランジ部３６Ｂを有している。ロアクロスメンバ３６の下壁部３６Ａは、アッパクロスメンバ３４の後フランジ部３４Ｄと接合され、ロアクロスメンバ３６の前フランジ部３６Ｂは、アッパクロスメンバ３４の前壁部３４Ｂの下端と接合されている。アッパクロスメンバ３４及びロアクロスメンバ３６についても、樹脂材料で構成されている。
なお、ロッカインナパネル１８、ロッカアウタパネル１６、クォータパネル２８、センタピラーインナパネル２４、センタピラーアウタパネル２２、アッパクロスメンバ３４及びロアクロスメンバ３６などを構成する樹脂材料としては、炭素繊維を含有する繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）が好適に用いられる。また、その他の樹脂材料として、ガラス繊維、アラミド繊維などの強化繊維を含有する繊維強化樹脂を用いても良い。

図４に示されるように、アッパクロスメンバ３４の前壁部３４Ｂは、センタピラーアウタパネル２２の後壁部２２Ｃに接合されている。また、後フランジ部２２Ｅは、アッパクロスメンバ３４の上端部分よりも下側で車幅方向に沿うように形成されており、前壁部３４Ｂに接合されている。アッパクロスメンバ３４の車両幅方向外側には側面パネル３８が配置され、アッパクロスメンバ３４の車両幅方向外側の開口が閉鎖されている。前壁部３４Ｂの車幅方向外側端部には車両後方へ屈曲されたフランジ３４ＢＴが形成され、後壁部３４Ｃの車幅方向外側端部にも車両後方へ屈曲されたフランジ３４ＣＴが形成されている。フランジ３４ＢＴ、３４ＣＴは、側面パネル３８と接合されている。センタピラーインナパネル２４及びセンタピラーリインフォースメント２６の後端側には、車両幅方向内側に屈曲された後端部２４Ｒ、後端部２６Ｒが各々形成されている。後端部２４Ｒ及び後端部２６Ｒは重ね合わされて接合され、後端部２６Ｒの車両後方側の面が後フランジ部２２Ｅに接合されている。

次に、本実施形態の作用及び効果を説明する。

上記構成の車体側部構造を有する自動車１０では、センタピラー２０とフロアクロスメンバ３２が車両前後方向で接合されている。したがって、側面から衝突荷重が入力した場合に、したがって、センタピラー２０とフロアクロスメンバ３２の両方へほぼ同時に荷重が入力され、効率よく車両側面衝突の荷重を受けることができる。

また、センタピラー２０とフロアクロスメンバ３２は、車両前後方向に隣接して配置されている。したがって、センタピラー２０単体の場合と比較して、車体骨格部分の車両前後方向の長さが長くなり、側面からの衝突荷重の入力に対して、センタピラー２０の捩れを抑制することができ、効率よく衝突荷重を受けることができる。

また、フロアクロスメンバ３２が、センタピラー２０の車両幅方向内側に結合される構成ではないので、側面から衝突荷重が入力した場合に、センタピラー２０とフロアクロスメンバ３２とが各々車両側面衝突の荷重を直接受ける。したがって、センタピラー２０及びフロアクロスメンバ３２の潰れ残りを少なくすることができ、効率よく衝撃を吸収することができる。

また、本実施形態では、リトラクタ２１をフロアクロスメンバ３２よりも上方に配置しているので、衝突荷重が入力してセンタピラー２０が車室内に入り込んできても、比較的強度及び剛性が高いリトラクタ２１がフロアクロスメンバ３２の潰れを阻害することを回避できる。したがって、リトラクタ２１によりセンタピラー２０及びフロアクロスメンバ３２の衝撃吸収機能が阻害されることが回避され、比較的大きな荷重が入力する車両下側における衝撃の吸収を適切に行うことができる。

また、本実施形態では、樹脂材料で構成されているセンタピラーインナパネル２４の内側に板金のセンタピラーリインフォースメント２６を設けている。一般的に、樹脂材料は荷重が入力されたときの伸び率が金属材料よりも小さく、衝撃の吸収率が低い。本実施形態によれば、板金のセンタピラーリインフォースメント２６をセンタピラーインナパネル２４に接合することにより、センタピラーインナパネル２４の強度及び剛性が高くなる。したがって、荷重が入力した場合にセンタピラーリインフォースメント２６によってセンタインナパネル２４が破損しにくくなり、車両が衝突した場合の車両内側への衝突物の侵入量を抑制することができる。また、衝突荷重の入力時にセンタピラーリインフォースメント２６の伸張により、効果的に衝撃を吸収することができる。

また、本実施形態では、センタピラーリインフォースメント２６を、センタピラーアウタパネル２２の前壁部２２Ｂの内側に沿って屈曲させて、ドアロックストライカリインフォースメント２６Ａを形成している。したがって、別部材を配置することなくドアロックストライカ３０の取り付け部分の補強を行うことができる。また、サイドドア１２の開閉時に入力される荷重を、センタピラーリインフォースメント２６に伝達して分散させることができる。

また、本実施形態では、センタピラーリインフォースメント２６の下端をロッカアウタパネル１６の下フランジ部１６Ｂの下端位置にまで下げて配置しているので、側面衝突荷重をロッカ１４まで伝達して分散させることができる。

なお、本実施形態では、センタピラー２０の後側にフロアクロスメンバ３２を接合したが、センタピラー２０の前側にフロアクロスメンバ３２を接合してもよい。

また、本実施形態では、センタピラー２０とフロアクロスメンバ３２とを連結させたが、他のピラー、例えば、車両前方に配置されるフロントピラーの前側又は後側にフロアクロスメンバ３２を接合してもよいし、車両後方に配置されるリヤピラーの前側又は後側にフロアクロスメンバ３２を接合してもよい。

また、本実施形態では、クォータパネル２８、センタピラー２０、フロアクロスメンバ３２等が樹脂材料で構成されている、いわゆる樹脂ボディの自動車を例に説明したが、本発明は、ボディが板金で構成されている自動車にも適用可能である。

また、本実施形態では、３ドア車を例に説明したが、他のタイプの車両にも本発明は適用可能である。特に、３ドア車は、センタピラーとフロアクロスメンバとが近接配置しやすく、本発明に好適である。

１０ 自動車
１１ 車体側部構造
２０ センタピラー（ピラー）
２２ センタピラーアウタパネル（ピラー骨格部）
２４ センタピラーインナパネル（ピラー骨格部）
２１ リトラクタ
２６ センタピラーリインフォースメント（ピラーリインフォースメント）
２６Ａ ドアロックストライカリインフォースメント（ピラーリインフォースメント）
３０ ドアロックストライカ
３２ フロアクロスメンバ

Claims (4)

1. 長手方向が車両上下方向に沿うように車両側部に立設されたピラーと、
   長手方向が車幅方向に沿うように配置され、当該長手方向の端部が前記ピラーの車両前方または車両後方に配置されて該ピラーと結合されたフロアクロスメンバと、
   を備えた車体側部構造。
2. 前記ピラーは、樹脂材料で構成されて閉断面とされたピラー骨格部と、板金で構成され前記ピラー骨格部の閉断面内側の車両内側面に接合されたピラーリインフォースメントと、を有することを特徴とする請求項１に記載の車体側部構造。
3. 前記ピラーは、車両前後方向の中間部に配置されたセンタピラーを含み、該センタピラーの前記フロアクロスメンバとの接合部分よりも車両上側にリトラクタが取り付けられている、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車体側部構造。
4. 前記ピラーは、車両前後方向の中間部に配置されたセンタピラーを含み、該センタピラーのピラー骨格部の閉断面外周側には、ドアロックストライカが配設され、前記ドアロックストライカに対応する前記ピラー骨格部の閉断面内周側には、前記ピラーリインフォースメントが延設して接合されている、ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の車体下部構造。

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