JP2015116979A - 車体下部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車両のオフセット衝突時に、フロントピラーを構成するピラーインナパネルとピラーアウタパネルとの接合部位の剥離を抑制できる車体下部構造を得る。
【解決手段】フロントピラー２０の車幅方向内側を構成するとともに、少なくとも車体前方側端部にインナフランジ部２２Ａが形成されたピラーインナパネル２２と、フロントピラー２０の車幅方向外側を構成するとともに、少なくとも車体前方側端部に、インナフランジ部２２Ａに接合されるアウタフランジ部２４Ａが形成されたピラーアウタパネル２４と、ダッシュパネル本体３２の車幅方向外側端部に形成されたサイドフランジ部３４がインナフランジ部２２Ａに接合されたダッシュパネル３０と、アウタフランジ部２４Ａに形成され、ダッシュパネル本体３２に接合された延長部２８と、を備えた車体下部構造１０とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、車体下部構造に関する。

車体前後方向に延在するロッカと、車体上下方向に延在するフロントピラーと、の連結部分に、前輪の後方に配置されるプレートが設けられ、車両のオフセット衝突時に、後退してきた前輪が自動車の下へ押し込まれるのを、そのプレートによって防ぐようにした構造は、従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−２８７６７０号公報

しかしながら、このプレートは、フロントピラーを構成するピラーインナパネルとピラーアウタパネルとの接合部位を覆っていないため、車両がオフセット衝突（微小ラップ衝突を含む）したときに、後退してきた前輪によって、その接合部位が剥離されるおそれがある。このように、車両のオフセット衝突時に、フロントピラーを構成するピラーインナパネルとピラーアウタパネルとの接合部位の剥離を抑制する構造には、改善の余地がある。

そこで、本発明は、車両のオフセット衝突時に、フロントピラーを構成するピラーインナパネルとピラーアウタパネルとの接合部位の剥離を抑制できる車体下部構造を得ることを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の車体下部構造は、フロントピラーの車幅方向内側を構成するとともに、少なくとも車体前方側端部にインナフランジ部が形成されたピラーインナパネルと、前記フロントピラーの車幅方向外側を構成するとともに、少なくとも車体前方側端部に、前記インナフランジ部に接合されるアウタフランジ部が形成されたピラーアウタパネルと、前記ピラーアウタパネルの車幅方向外側に設けられたサイドメンバアウタパネルと、ダッシュパネル本体の車幅方向外側端部に形成されたサイドフランジ部が前記インナフランジ部に接合されたダッシュパネルと、前記アウタフランジ部又は前記サイドメンバアウタパネルに形成され、前記ダッシュパネル本体に直接的又は間接的に接合された延長部と、を備えたことを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、アウタフランジ部又はサイドメンバアウタパネルに形成された延長部が、ダッシュパネル本体に直接的又は間接的に接合されている。つまり、フロントピラーを構成するピラーインナパネルとピラーアウタパネルとの接合部位が、延長部によって覆われている。したがって、車両のオフセット衝突時（微小ラップ衝突時を含む）に、前輪が後退してきても、ピラーインナパネルとピラーアウタパネルとの接合部位の剥離（アウタフランジ部からのインナフランジ部の剥離）が延長部によって抑制される。

また、本発明に係る請求項２に記載の車体下部構造は、フロントピラーの車幅方向内側を構成するとともに、少なくとも車体前方側端部にインナフランジ部が形成されたピラーインナパネルと、前記フロントピラーの車幅方向外側を構成するとともに、少なくとも車体前方側端部に、前記インナフランジ部に接合されるアウタフランジ部が形成されたピラーアウタパネルと、前記ピラーアウタパネルの車幅方向外側に設けられたサイドメンバアウタパネルと、ダッシュパネル本体の車幅方向外側端部に形成されたサイドフランジ部が前記インナフランジ部に接合されたダッシュパネルと、前記アウタフランジ部又は前記サイドメンバアウタパネルと前記ダッシュパネル本体とを直接的又は間接的に結合する結合部材と、を備えたことを特徴としている。

請求項２に記載の発明によれば、アウタフランジ部又はサイドメンバアウタパネルと、ダッシュパネル本体と、が結合部材によって直接的又は間接的に結合されている。つまり、フロントピラーを構成するピラーインナパネルとピラーアウタパネルとの接合部位が、結合部材によって覆われている。したがって、車両のオフセット衝突時（微小ラップ衝突時を含む）に、前輪が後退してきても、ピラーインナパネルとピラーアウタパネルとの接合部位の剥離（アウタフランジ部からのインナフランジ部の剥離）が結合部材によって抑制される。

また、請求項３に記載の車体下部構造は、請求項１に記載の車体下部構造であって、前記延長部は、少なくとも前輪と車体前後方向で対向する位置に形成されていることを特徴としている。

請求項３に記載の発明によれば、延長部が、少なくとも前輪と車体前後方向で対向する位置に形成されている。したがって、車両のオフセット衝突時（微小ラップ衝突時を含む）に、後退してきた前輪が延長部によって確実に受け止められ、アウタフランジ部からのインナフランジ部の剥離が更に抑制又は防止される。つまり、フロントピラーを構成するピラーインナパネルとピラーアウタパネルとの接合部位の剥離が更に抑制又は防止される。

また、請求項４に記載の車体下部構造は、請求項２に記載の車体下部構造であって、前記結合部材は、少なくとも前輪と車体前後方向で対向する位置に設けられていることを特徴としている。

請求項４に記載の発明によれば、結合部材が、少なくとも前輪と車体前後方向で対向する位置に設けられている。したがって、車両のオフセット衝突時（微小ラップ衝突時を含む）に、後退してきた前輪が結合部材によって確実に受け止められ、アウタフランジ部からのインナフランジ部の剥離が更に抑制又は防止される。つまり、フロントピラーを構成するピラーインナパネルとピラーアウタパネルとの接合部位の剥離が更に抑制又は防止される。

以上、説明したように、請求項１に係る発明によれば、車両のオフセット衝突時に、フロントピラーを構成するピラーインナパネルとピラーアウタパネルとの接合部位の剥離を抑制することができる。

請求項２に係る発明によれば、車両のオフセット衝突時に、フロントピラーを構成するピラーインナパネルとピラーアウタパネルとの接合部位の剥離を抑制することができる。

請求項３に係る発明によれば、車両のオフセット衝突時に、フロントピラーを構成するピラーインナパネルとピラーアウタパネルとの接合部位の剥離を更に抑制又は防止することができる。

請求項４に係る発明によれば、車両のオフセット衝突時に、フロントピラーを構成するピラーインナパネルとピラーアウタパネルとの接合部位の剥離を更に抑制又は防止することができる。

第１実施形態に係る車体下部構造を示す斜視図である。 図１のＸ−Ｘ線矢視断面図である。 車両のオフセット衝突により前輪が後退したときの第１実施形態に係る車体下部構造の状態を示す図２に相当する断面図である。 第２実施形態に係る車体下部構造を示す図２に相当する断面図である。 第３実施形態に係る車体下部構造を示す図２に相当する断面図である。

以下、本発明に係る実施の形態について、図面を基に詳細に説明する。なお、説明の便宜上、各図において適宜示す矢印ＵＰを車体上方向、矢印ＦＲを車体前方向、矢印ＬＥを車体左方向とする。また、以下の説明で、特記することなく前後、上下、左右の方向を記載した場合は、車体前後方向の前後、車体上下方向の上下、車体左右方向（車幅方向）の左右を示すものとする。

更に、本実施形態における「車体前後方向」及び「車体上下方向」には、正確な方向から僅かにずれた略車体前後方向及び略車体上下方向も含まれる。また、図１〜図５では車体の左側を示しているが、車体の右側も左右対称で同一である。

＜第１実施形態＞
まず、第１実施形態に係る車体下部構造１０について説明する。図１に示されるように、車両（車体）１２の前部側で、かつ車幅方向外側には、車体上下方向に延在された左右一対のフロントピラー２０が配置されている。図２に示されるように、フロントピラー２０は、フロントピラー２０の車幅方向内側を構成するピラーインナパネル２２と、フロントピラー２０の車幅方向外側を構成するピラーアウタパネル２４と、を有している。

ピラーインナパネル２２は、車体上下方向から見て、車幅方向内側へ凸となる断面略ハット型形状に形成されており、その車体前方側端部及び車体後方側端部には、インナフランジ部２２Ａ、２２Ｂがそれぞれ一体に形成されている。同様に、ピラーアウタパネル２４は、車体上下方向から見て、車幅方向外側へ凸となる断面略ハット型形状に形成されており、その車体前方側端部及び車体後方側端部には、アウタフランジ部２４Ａ、２４Ｂがそれぞれ一体に形成されている。

したがって、フロントピラー２０は、インナフランジ部２２Ａ、２２Ｂとアウタフランジ部２４Ａ、２４Ｂとがそれぞれ重ね合わされてスポット溶接によって接合されることで閉断面形状に構成されている。また、ピラーアウタパネル２４の車幅方向外側には、そのピラーアウタパネル２４の形状にほぼ沿うように、車体上下方向から見て、車幅方向外側へ凸となる断面略「Ｕ」字状に形成されたサイドメンバアウタパネル２６が設けられている。

詳細に説明すると、このサイドメンバアウタパネル２６は、車体前方側端部に、フロントフランジ部が形成されておらず、車体後方側端部にだけ、リアフランジ部２６Ｂが形成されている。そして、そのリアフランジ部２６Ｂが、アウタフランジ部２４Ｂに重ねられてスポット溶接によって接合されている。

つまり、車幅方向内側から順にインナフランジ部２２Ｂとアウタフランジ部２４Ｂとリアフランジ部２６Ｂとが重ねられ、共にスポット溶接によって車幅方向で接合されている。そして、サイドメンバアウタパネル２６の車体前方側端部が前壁２７とされ、その前壁２７が、ピラーアウタパネル２４の前壁２５に重ねられて、スポット溶接によって車体前後方向で接合されている。

また、図１、図２に示されるように、フロントピラー２０の車体前方側には、エンジンコンパートメントルームと車室とを区画するダッシュパネル３０が配置されている。ダッシュパネル３０は、車幅方向に延在する略平板状のダッシュパネル本体３２を有しており、そのダッシュパネル本体３２の車幅方向外側端部（両端部）には、車体後方側へ折れ曲がるようにして形成されたサイドフランジ部３４が一体に連設されている。

そして、そのサイドフランジ部３４が、インナフランジ部２２Ａに重ねられてスポット溶接によって接合されている。つまり、車幅方向内側から順にサイドフランジ部３４とインナフランジ部２２Ａとアウタフランジ部２４Ａとが重ねられ、共にスポット溶接によって車幅方向で接合されている。

また、アウタフランジ部２４Ａの車体前方側端部には、車幅方向内側へ折れ曲がるようにして形成（延長）された延長部２８が一体に連設されている。そして、その延長部２８が、サイドフランジ部３４よりも車幅方向内側のダッシュパネル本体３２の前面に車体前方側から重ねられて、スポット溶接によって車体前後方向で接合されている。つまり、この延長部２８により、サイドフランジ部３４とインナフランジ部２２Ａとアウタフランジ部２４Ａとの接合部位が車体前方側から覆われるようになっている。

また、図１に示されるように、延長部２８は、車体上下方向が長手方向とされており、少なくとも前輪１４の後端部（平面視や側面視で最も後側に位置する部位）と車体前後方向で対向する位置（衝突荷重が入力される部位）に形成されている。したがって、図３に示されるように、車両１２がオフセット衝突（微小ラップ衝突を含む）することによって後退（やや内側へ入り込むように後退）してきた前輪１４は、延長部２８によって確実に受け止められる。

なお、延長部２８の車体上下方向の長さは、長ければ長いほどよく、例えば前輪１４の周方向の長さの１／４以上、望ましくは１／３以上とされている。これによれば、前輪１４が車体前後方向に潰れても、その潰れた前輪１４が、サイドフランジ部３４とインナフランジ部２２Ａとアウタフランジ部２４Ａとの接合部位に接触するのが回避される。

また、延長部２８の車幅方向の長さ（幅）は、やや内側へ入り込むように後退してきた前輪１４が、ダッシュパネル本体３２に接触するのを回避できる程度の長さとされていればよい。また、図１〜図３において、スポット溶接部を「×」で示したが、スポット溶接部は、図示の位置及び数量に限定されるものではない。

更に、延長部２８は、ダッシュパネル本体３２に直接的に接合される構成に限定されるものではなく、例えばダッシュパネル本体３２の前側で車幅方向に延在する図示しないダッシュクロスメンバを介して、間接的にダッシュパネル本体３２に接合される構成になっていてもよい。

ダッシュクロスメンバは、車幅方向から見て、前側へ凸となる断面略ハット型形状に形成されており、その上下フランジ部が、それぞれダッシュパネル本体３２の前面にスポット溶接によって接合されることで、閉断面形状に構成されている。また、図１に示されるように、フロントピラー２０の下側には、車体前後方向に延在するロッカ１６が一体的に設けられている。

このロッカ１６は、車体前後方向から見て、車幅方向内側へ凸となる断面略ハット型形状に形成されたロッカインナパネル（図示省略）と、車幅方向外側へ凸となる断面略ハット型形状に形成されたロッカアウタパネル１８と、を有しており、ロッカインナパネルのインナフランジ部と、ロッカアウタパネル１８のアウタフランジ部と、が互いにスポット溶接によって接合されることで、閉断面形状に構成されている。

以上のような構成の第１実施形態に係る車体下部構造１０において、次にその作用について説明する。

図１、図２に示されるように、アウタフランジ部２４Ａの延長部２８は、サイドフランジ部３４とインナフランジ部２２Ａとアウタフランジ部２４Ａとの接合部位よりも車幅方向内側のダッシュパネル本体３２にスポット溶接によって接合されている。

したがって、図３に示されるように、車両１２がオフセット衝突（又は微小ラップ衝突）したときには、それによってやや内側へ入り込むように後退してきた前輪１４が、延長部２８を車幅方向内側へ押圧する。

つまり、やや内側へ入り込むように後退してきた前輪１４によってダッシュパネル本体３２が直接的に車幅方向内側へ押圧されることがなく、ダッシュパネル本体３２が直接的に車幅方向内側へ押圧される構成に比べて、サイドフランジ部３４及びインナフランジ部２２Ａに対するアウタフランジ部２４Ａからの剥離方向への押圧力が低減される。

詳細に説明すると、サイドフランジ部３４とインナフランジ部２２Ａとアウタフランジ部２４Ａとのスポット溶接方向（車幅方向）と、延長部２８とダッシュパネル本体３２とのスポット溶接方向（車体前後方向）と、が車体上下方向から見た断面視で、略直交する方向となっている。

また、スポット溶接部は、剪断方向（スポット溶接方向と直交する方向であり、重ね合わされた面を互いにずらす方向）への荷重の入力に対しては結合強度が高い。したがって、例えば車幅方向のスポット溶接部が剥離方向への荷重の入力を受けても、車体前後方向のスポット溶接部が剪断方向への荷重の入力を受け止めることができる。

よって、車両１２のオフセット衝突時（又は微小ラップ衝突時）において、延長部２８のダッシュパネル本体３２からの剥離を抑制又は防止することができるとともに、サイドフランジ部３４及びインナフランジ部２２Ａのアウタフランジ部２４Ａからの剥離を抑制又は防止することができる。

また、延長部２８により、ピラーインナパネル２２とピラーアウタパネル２４との接合部位の剥離を抑制又は防止できることから、前輪１４の後退を、その延長部２８によって抑制することができる。したがって、前輪１４の車室側への進入を抑制又は防止することができ、車室の変形を抑制又は防止することができる。

また、これにより、前輪１４を介して延長部２８に入力された衝突荷重は、フロントピラー２０やロッカ１６、更にはダッシュパネル３０へ効率よく分散され、延長部２８がダッシュクロスメンバを介してダッシュパネル本体３２に接合されている場合には、そのダッシュクロスメンバへも効率よく分散される。

したがって、車両１２のオフセット衝突時（又は微小ラップ衝突時）において、フロントピラー２０やロッカ１６、更にはダッシュパネル３０の荷重分担を軽減させることができ、フロントピラー２０やロッカ１６、更にはダッシュパネル３０の耐力を下げる（例えば板厚を減らす）ことができる。つまり、車両１２の軽量化（低燃費化）及び低コスト化を図ることができる。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係る車体下部構造１０について説明する。なお、上記第１実施形態と同等の部位には、同じ符号を付して詳細な説明（共通する作用も含む）は適宜省略する。

図４に示されるように、この第２実施形態に係る車体下部構造１０では、サイドメンバアウタパネル２６の前壁２７に、アウタフランジ部２４Ａに重ねられ、サイドフランジ部３４、インナフランジ部２２Ａ、アウタフランジ部２４Ａと共にスポット溶接によって車幅方向で接合されるフロントフランジ部２６Ａが一体に連設されている。

そして、そのフロントフランジ部２６Ａの車体前方側端部には、車幅方向内側へ折れ曲がるようにして形成（延長）された延長部２８が一体に連設されており、その延長部２８が、サイドフランジ部３４よりも車幅方向内側のダッシュパネル本体３２の前面に車体前方側から重ねられて、スポット溶接によって車体前後方向で接合されている。

つまり、第２実施形態に係る延長部２８は、ピラーアウタパネル２４のアウタフランジ部２４Ａに形成されているのではなく、サイドメンバアウタパネル２６のフロントフランジ部２６Ａに形成されている。換言すれば、サイドメンバアウタパネル２６のフロントフランジ部２６Ａ及び延長部２８が、サイドフランジ部３４とインナフランジ部２２Ａとアウタフランジ部２４Ａとの接合部位を覆っている。

したがって、車両１２がオフセット衝突（又は微小ラップ衝突）したときには、それによってやや内側へ入り込むように後退してきた前輪１４は、延長部２８を車幅方向内側へ押圧する。つまり、やや内側へ入り込むように後退してきた前輪１４によってダッシュパネル本体３２が直接的に車幅方向内側へ押圧されることがなく、上記と同様に、サイドフランジ部３４及びインナフランジ部２２Ａに対するアウタフランジ部２４Ａからの剥離方向への押圧力が低減される。

よって、車両１２のオフセット衝突時（又は微小ラップ衝突時）において、延長部２８のダッシュパネル本体３２からの剥離を抑制又は防止することができるとともに、サイドフランジ部３４及びインナフランジ部２２Ａのアウタフランジ部２４Ａからの剥離を抑制又は防止することができる。なお、この延長部２８も、例えばダッシュクロスメンバを介して、間接的にダッシュパネル本体３２に接合される構成とされてもよい。

＜第３実施形態＞
最後に、第３実施形態に係る車体下部構造１０について説明する。なお、上記第１実施形態及び第２実施形態と同等の部位には、同じ符号を付して詳細な説明（共通する作用も含む）は適宜省略する。

図５に示されるように、この第３実施形態に係る車体下部構造１０では、ピラーアウタパネル２４のアウタフランジ部２４Ａと、ダッシュパネル３０のダッシュパネル本体３２と、を結合する結合部材４０が、フロントピラー２０、サイドメンバアウタパネル２６、ダッシュパネル３０とは、別体として設けられている。

この結合部材４０は、車体上下方向から見て、断面略「Ｌ」字状に形成されており、その上下方向の長さ及び後述する前壁部４６の車幅方向の長さ（幅）は、上記延長部２８と同等とされている。そして、この結合部材４０の略直角に折り曲げられた部位である屈曲部４２よりも車体後方側の後壁部４４が、アウタフランジ部２４Ａに重ねられ、サイドフランジ部３４、インナフランジ部２２Ａ、アウタフランジ部２４Ａと共にスポット溶接によって車幅方向で接合されている。

そして更に、この結合部材４０の屈曲部４２よりも車体前方側の前壁部４６が、サイドフランジ部３４よりも車幅方向内側のダッシュパネル本体３２の前面に車体前方側から重ねられて、スポット溶接によって車体前後方向で接合されている。つまり、この結合部材４０が、サイドフランジ部３４とインナフランジ部２２Ａとアウタフランジ部２４Ａとの接合部位を覆っている。

したがって、車両１２がオフセット衝突（又は微小ラップ衝突）したときには、それによってやや内側へ入り込むように後退してきた前輪１４は、結合部材４０を車幅方向内側へ押圧する。つまり、やや内側へ入り込むように後退してきた前輪１４によってダッシュパネル本体３２が直接的に車幅方向内側へ押圧されることがなく、上記と同様に、サイドフランジ部３４及びインナフランジ部２２Ａに対するアウタフランジ部２４Ａからの剥離方向への押圧力が低減される。

よって、車両１２のオフセット衝突時（又は微小ラップ衝突時）において、結合部材４０のダッシュパネル本体３２からの剥離を抑制又は防止することができるとともに、サイドフランジ部３４及びインナフランジ部２２Ａのアウタフランジ部２４Ａからの剥離を抑制又は防止することができる。なお、この結合部材４０の前壁部４６も、例えばダッシュクロスメンバを介して、間接的にダッシュパネル本体３２に接合される構成とされてもよい。

また、サイドメンバアウタパネル２６の前壁２７に、アウタフランジ部２４Ａに重ねられ、サイドフランジ部３４、インナフランジ部２２Ａ、アウタフランジ部２４Ａと共にスポット溶接によって車幅方向で接合されるフロントフランジ部２６Ａを一体に連設し、そのフロントフランジ部２６Ａと、ダッシュパネル本体３２と、を結合部材４０で結合する構成にしてもよい。

以上、本実施形態に係る車体下部構造１０について、図面を基に説明したが、本実施形態に係る車体下部構造１０は、図示のものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、適宜設計変更可能なものである。例えば、ピラーインナパネル２２及びピラーアウタパネル２４には、少なくとも車体前方側端部にそれぞれインナフランジ部２２Ａ及びアウタフランジ部２４Ａが形成されていればよい。

また、本実施形態に係る車体下部構造１０では、スポット溶接によって接合する構成としたが、接合手段は、これに限定されるものではない。例えば、レーザーによる溶接半径を徐々に小さくしていくことでスポット状に接合するレーザー溶接（特開２０１２−１１５８７６号公報参照）によって接合する構成にしてもよい。

１０ 車体下部構造
１４ 前輪
２０ フロントピラー
２２ ピラーインナパネル
２２Ａ インナフランジ部
２４ ピラーアウタパネル
２４Ａ アウタフランジ部
２６ サイドメンバアウタパネル
２８ 延長部
３０ ダッシュパネル
３２ ダッシュパネル本体
３４ サイドフランジ部
４０ 結合部材

Claims (4)

1. フロントピラーの車幅方向内側を構成するとともに、少なくとも車体前方側端部にインナフランジ部が形成されたピラーインナパネルと、
   前記フロントピラーの車幅方向外側を構成するとともに、少なくとも車体前方側端部に、前記インナフランジ部に接合されるアウタフランジ部が形成されたピラーアウタパネルと、
   前記ピラーアウタパネルの車幅方向外側に設けられたサイドメンバアウタパネルと、
   ダッシュパネル本体の車幅方向外側端部に形成されたサイドフランジ部が前記インナフランジ部に接合されたダッシュパネルと、
   前記アウタフランジ部又は前記サイドメンバアウタパネルに形成され、前記ダッシュパネル本体に直接的又は間接的に接合された延長部と、
   を備えた車体下部構造。
2. フロントピラーの車幅方向内側を構成するとともに、少なくとも車体前方側端部にインナフランジ部が形成されたピラーインナパネルと、
   前記フロントピラーの車幅方向外側を構成するとともに、少なくとも車体前方側端部に、前記インナフランジ部に接合されるアウタフランジ部が形成されたピラーアウタパネルと、
   前記ピラーアウタパネルの車幅方向外側に設けられたサイドメンバアウタパネルと、
   ダッシュパネル本体の車幅方向外側端部に形成されたサイドフランジ部が前記インナフランジ部に接合されたダッシュパネルと、
   前記アウタフランジ部又は前記サイドメンバアウタパネルと前記ダッシュパネル本体とを直接的又は間接的に結合する結合部材と、
   を備えた車体下部構造。
3. 前記延長部は、少なくとも前輪と車体前後方向で対向する位置に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車体下部構造。
4. 前記結合部材は、少なくとも前輪と車体前後方向で対向する位置に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の車体下部構造。

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