JP2017024682A

JP2017024682A - 車両前部構造

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Publication number: JP2017024682A
Application number: JP2015148636A
Authority: JP
Inventors: 雅則吉本; Masanori Yoshimoto; 辰徳安藤; Tatsunori Ando
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-07-28
Filing date: 2015-07-28
Publication date: 2017-02-02
Anticipated expiration: 2035-07-28
Also published as: JP6520525B2

Abstract

【課題】本発明は、前突に伴って前輪がロッカの車両幅方向内側へ侵入することを抑制することができる車両前部構造を提供することを目的とする。【解決手段】車両前部構造１０は、車両前部１２の側部に配置される前輪１４と、前輪１４の車両後方に車両前後方向に沿って配置されるロッカアウタパネル３４と、ロッカアウタパネル３４の車両幅方向内側に配置され、ロッカアウタパネル３４とで閉断面を形成するロッカインナパネル３２と、を有するロッカ３０と、ロッカ３０の閉断面内に配置され、かつ、ロッカアウタパネル３４に接合され、前端部４０Ｆが車両前後方向でロッカアウタパネル３４の前端部３４Ｆと一致すると共に車両幅方向に延在する補強部材４０と、を備え、ロッカアウタパネル３４及び補強部材４０が平面視で重なる前部における車両幅方向外側の外側部Ｗ１が車両幅方向内側の内側部Ｗ２よりも低強度とされる。【選択図】図１

Description

本発明は、車両前部構造に関する。

ロッカインナパネルと、ロッカインナパネルの車両幅方向外側に配置されるロッカアウタパネルと、ロッカインナパネル及びロッカアウタパネルの前部の間に設けられる補強部材とを備えるロッカ（サイドシル）がある（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に開示された補強部材の前端部には、車両後方へ向かうに従って車両幅方向外側へ傾斜する傾斜面が形成されている。この傾斜面によって、車両前面衝突（以下、「前突」という）に伴って車両後方へ移動した前輪が車両幅方向外側へ案内される。これにより、前輪からロッカを介してキャビンに衝突荷重が伝達されるまでのクラッシュストロークが長くされている。なお、ロッカアウタパネルの前端部には、前輪との接触に伴って当該前端部を潰れ易くするためのビードが形成されている。

特開平５−８５４１４号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたような車両において、前突に伴って前輪がロッカの車両幅方向内側へ侵入することを抑制するためには、さらなる改善の余地がある。

本発明は、上記の事実を考慮し、前突に伴って前輪がロッカの車両幅方向内側へ侵入することを抑制することができる車両前部構造を提供することを目的とする。

請求項１に記載の車両前部構造は、車両前部の側部に配置される前輪と、前記前輪の車両後方に車両前後方向に沿って配置されるロッカアウタパネルと、前記ロッカアウタパネルの車両幅方向内側に配置され、該ロッカアウタパネルとで閉断面を形成するロッカインナパネルと、を有するロッカと、前記ロッカの前記閉断面内に配置され、かつ、前記ロッカアウタパネルに接合され、前端部が車両前後方向で該ロッカアウタパネルの前端部と一致すると共に車両幅方向に延在する補強部材と、を備え、前記ロッカアウタパネル及び前記補強部材が平面視で重なる前部における車両幅方向外側の外側部が車両幅方向内側の内側部よりも低強度とされる。

請求項１に係る車両前部構造によれば、ロッカの閉断面内には、補強部材が配置される。補強部材は、ロッカアウタパネルに接合されるとともに、前端部が車両前後方向でロッカアウタパネルの前端部と一致すると共に車両幅方向に延在する。この補強部材によって、ロッカアウタパネルの前部が補強される。一方、ロッカアウタパネル及び補強部材の前部における車両幅方向外側の外側部は、車両幅方向内側の内側部よりも低強度とされる。換言すると、ロッカアウタパネル及び補強部材が平面視で重なる前部における内側部は、外側部よりも高強度とされる。

これにより、例えば、前突に伴って前輪における車両幅方向外側のホイール外側リムが、ロッカアウタパネル及び補強部材の外側部に対して車両後方、かつ、車両幅方向内側へ向けて接触すると、当該外側部が変形し、ホイール外側リムが外側部よりも高強度とされたロッカアウタ及び補強部材の内側部に引っ掛かる。この結果、ホイール外側リムからロッカアウタ及び補強部材の内側部を介してロッカインナパネルに衝突荷重が伝達される。つまり、本発明では、前突に伴って車両後方、かつ、車両幅方向内側へ移動した前輪をロッカアウタ、補強部材及びロッカインナパネルによって受けることができる。したがって、前突に伴って前輪がロッカの車両幅方向内側へ侵入することが抑制される。

以上説明したように、本発明に係る車両前部構造によれば、前突に伴って前輪がロッカの車両幅方向内側へ侵入することを抑制することができる。

一実施形態に係る車両前部構造が適用された車両前部における車両幅方向一方側の側部を車両上方から見た平面図である。図１に示されるロッカの分解斜視図である。比較例に係るロッカを示す図１に対応する平面図である。

以下、図面を参照しながら本発明の一実施形態に係る車両前部構造について説明する。なお、各図において適宜示される矢印ＦＲは、車両前方（車両前後方向前側）を示し、矢印ＵＰは、車両上方（車両上下方向上側）を示している。また、矢印ＯＵＴは、車両幅方向外側（車両前方を向いた場合の左側）を示している。また、以下の説明における前後、上下及び左右は、特に断りのない限り、車両前後方向の前後、車両上下方向の上下、車両幅方向の左右を意味する。

図１には、本実施形態に係る車両前部構造１０が適用された車両前部１２の車両幅方向一方側（左側）の側部が示されている。この車両前部構造１０は、前輪１４と、ロッカ３０とを備えている。

前輪１４は、車両前部１２の両側の側部にそれぞれ設けられている。各前輪１４は、ゴム製のタイヤ１６と、タイヤ１６の内側に嵌め込まれる金属製のホイール１８とを有している。ホイール１８は、図示しないサスペンションメンバに連結されたロアアーム（サスペンションアーム）２０に回転可能に支持されている。この前輪１４の車両後方に、ロッカ３０が配置されている。

ロッカ３０は、車両側部における下部の骨格を構成する金属製の骨格部材とされている。このロッカ３０は、その前端部と前輪１４との間に車両前後方向に間隔を空けて配置されている。また、ロッカ３０は、車両正面視で断面形状が閉断面状を成している。

具体的には、ロッカ３０は、ロッカアウタパネル３４、ロッカインナパネル３２、及び補強部材４０を有している。ロッカアウタパネル３４は、前輪１４の車両後方に車両前後方向に沿って配置されている。図２に示されるように、ロッカアウタパネル３４は、車両幅方向内側が開口した断面ハット状に形成されている。また、ロッカアウタパネル３４は、外側壁部３４Ａ、上壁部３４Ｂ、下壁部３４Ｃ、及び上下一対のフランジ部３４Ｄを有している。このロッカアウタパネル３４の車両幅方向内側にロッカインナパネル３２が配置されている。

ロッカインナパネル３２は、車両幅方向外側が開口した断面ハット状に形成されている。このロッカインナパネル３２は、内側壁部３２Ａ、上壁部３２Ｂ、下壁部３２Ｃ、及び上下一対のフランジ部３２Ｄを有している。このロッカインナパネル３２の車両幅方向外側にロッカアウタパネル３４が配置されている。そして、ロッカインナパネル３２及びロッカアウタパネル３４は、各々の上下のフランジ部３２Ｄ，３４Ｄ同士が重ね合わされた状態で溶接等により接合される。これにより、ロッカインナパネル３２及びロッカアウタパネル３４によって、閉断面が形成されている。このロッカ３０の閉断面内に、補強部材４０が配置されている。

補強部材４０は、例えば、ロッカアウタパネル３４の外側壁部３４Ａ及び上壁部３４Ｂに沿って屈曲されたパネル状の肩パッチとされる。この補強部材４０は、ロッカアウタパネル３４の外側壁部３４Ａ及び上壁部３４Ｂの各々に溶接等により接合される外側壁部４０Ａ及び上壁部４０Ｂを有している。

図１に示されるように、補強部材４０の車両前方側の前端部４０Ｆとロッカアウタパネル３４の車両前方側の前端部３４Ｆとは、車両平面視にて、車両前後方向の位置が一致されている。また、補強部材４０は、車両幅方向に延在されている。この補強部材４０によって、ロッカアウタパネル３４の前部が補強されている。これにより、後述するロッカアウタパネル３４及び補強部材４０の内側部Ｗ２の強度が確保されている。

なお、車両平面視にて、補強部材４０の前端部４０Ｆとロッカアウタパネル３４の前端部３４Ｆとの車両前後方向の位置が一致するとは、補強部材４０の前端部４０Ｆ及びロッカアウタパネル３４の前端部３４Ｆの位置が車両前後方向で完全に一致する場合だけでなく、補強部材４０及びロッカアウタパネル３４の製造誤差や、補強部材４０とロッカアウタパネル３４との組み付け誤差によって、補強部材４０の前端部４０Ｆ及びロッカアウタパネル３４の前端部３４Ｆの位置が車両前後方向で僅かにずれる状態も含む概念である。

ここで、ロッカアウタパネル３４及び補強部材４０が平面視で重なる車両前方側の前部には、脆弱部としての貫通孔３６，４２がそれぞれ形成されている。具体的には、ロッカアウタパネル３４の前部における上壁部３４Ｂの車両幅方向中央部には、円形状の貫通孔３６が形成されている。また、補強部材４０の前部における上壁部４０Ｂの車両幅方向中央付近には、車両前後方向を長辺とした長方形状の貫通孔４２が形成されている。

貫通孔３６，４２は、各々の車両幅方向の長さ（以下、「横幅」ともいう）Ｌが同じ又は略同じとされており、車両平面視にて互いに重なるように配置されている。これらの貫通孔３６，４２によって、ロッカアウタパネル３４及び補強部材４０における車両幅方向外側の外側部Ｗ１の強度が、ロッカアウタパネル３４及び補強部材４０における車両幅方向内側の内側部Ｗ２の強度よりも低強度とされている。

より具体的には、貫通孔３６，４２の車両幅方向内側の内縁部３６Ａ，４２Ａを境に、車両幅方向外側に位置するロッカアウタパネル３４及び補強部材４０の外側部Ｗ１が、車両幅方向内側に位置するロッカアウタパネル３４及び補強部材４０の内側部Ｗ２よりも低強度とされている。換言すると、ロッカアウタパネル３４及び補強部材４０の内側部Ｗ２は、ロッカアウタパネル３４及び補強部材４０の外側部Ｗ１よりも高強度とされている。

また、図１に示されるように、貫通孔３６，４２の横幅Ｌは、ホイール１８における車両幅方向外側のホイール外側リム１８Ａのリム幅Ｄよりも広くされている。これにより、前突に伴って、ロッカアウタパネル３４及び補強部材４０における貫通孔３６，４２の前側の前側部３４ＢＦ，４０ＢＦに対して、ホイール外側リム１８Ａが接触し易くなっている。

次に、本実施形態の作用について説明する。

先ず、本実施形態の作用をより明確にするために比較例について説明する。図３に示されるように、比較例におけるロッカアウタパネル３４及び補強部材４０の前部には、本実施形態における貫通孔３６，４２（図１参照）が形成されていない。そのため、比較例では、ロッカアウタパネル３４及び補強部材４０の外側部は、本実施形態におけるロッカアウタパネル３４及び補強部材４０の外側部Ｗ１（図１参照）よりも高強度とされている。なお、図３には、前突時におけるホイール外側リム１８Ａの移動状態が、二点鎖線１８Ａ１，１８Ａ２，１８Ａ３により時系列順に示されている。

この比較例では、前突に伴って前輪１４のホイール外側リム１８Ａが、二点鎖線１８Ａ１で示されるように変位し、ロッカアウタパネル３４及び補強部材４０の外側部の前端部３４Ｆ，４０Ｆに対して車両後方、かつ、車両幅方向内側へ向けて接触すると、次のようになる可能性がある。

すなわち、ホイール外側リム１８Ａがロッカアウタパネル３４及び補強部材４０の前端部３４Ｆ，４０Ｆに沿って車両幅方向内側へスライド（矢印ａ）し、二点鎖線１８Ａ２で示されるように、ロッカインナパネル３２の前端部３２Ｆに車両幅方向外側から引っ掛かる。この場合、二点鎖線で示されるように、ロッカインナパネル３２の前端部３２Ｆがロッカアウタパネル３４から車両幅方向内側へ剥離し、ロッカ３０に対するホイール外側リム１８Ａ（前輪１４）の車両幅方向内側への侵入量が大きくなる。

これに対して本実施形態では、図１に示されるように、ロッカアウタパネル３４及び補強部材４０の前部には、脆弱部としての貫通孔３６，４２がそれぞれ形成されている。より具体的には、ロッカアウタパネル３４の上壁部３４Ｂ及び補強部材４０の上壁部４０Ｂには、貫通孔３６，４２がそれぞれ形成されている。これにより、貫通孔３６，４２の内縁部３６Ａ，４２Ａを境に、ロッカアウタパネル３４及び補強部材４０の外側部Ｗ１が内側部Ｗ２よりも低強度とされている。なお、図１には、前突時におけるホイール外側リム１８Ａの移動状態が、二点鎖線１８Ａ１，１８Ａ２により時系列順に示されている。

これにより、例えば、前突に伴って前輪１４のホイール外側リム１８Ａが、二点鎖線１８Ａ１で示されるように、ロッカアウタパネル３４及び補強部材４０の外側部Ｗ１の前端部３４Ｆ，４０Ｆに対して車両後方、かつ、車両幅方向内側へ向けて接触すると、次のようになる。

すなわち、ロッカアウタパネル３４及び補強部材４０の外側部Ｗ１が貫通孔３６，４２を起点として車両後方へ変形（潰れ変形）し、二点鎖線１８Ａ２で示されるように、外側部Ｗ１よりも高強度とされたロッカアウタパネル３４及び補強部材４０の内側部Ｗ２にホイール外側リム１８Ａが引っ掛かる。この結果、ホイール外側リム１８Ａからロッカアウタパネル３４及び補強部材４０の内側部Ｗ２を介してロッカインナパネル３２に衝突荷重が伝達される。つまり、本実施形態では、前突に伴って車両後方、かつ、車両幅方向内側へ移動したホイール外側リム１８Ａを、ロッカアウタパネル３４、補強部材４０及びロッカインナパネル３２によって受けることができる。したがって、前突に伴って前輪１４（ホイール１８）がロッカ３０の車両幅方向内側へ侵入することが抑制される。

このように本実施形態では、前突時における前輪１４の車両幅方向内側への挙動を制限することができる。これにより、前突時における前輪１４の車両幅方向内側への挙動を制限しない構成と比較して、キャビンの補強範囲を狭くすることができる。したがって、キャビンを効率的に補強することができる。特に、本実施形態では、車両前面に対してフロントサイドメンバよりも車両幅方向外側に衝突体が衝突する微小ラップ衝突時において、前輪１４の車両幅方向内側への挙動を効果的に制限することができる。

また、本実施形態では、貫通孔３６，４２の横幅Ｌがホイール外側リム１８Ａのリム幅Ｄよりも広くされている。そのため、本実施形態では、前突に伴って車両後方、かつ、車両幅方向内側へ移動したホイール外側リム１８Ａが、ロッカアウタパネル３４及び補強部材４０における貫通孔３６，４２の前側の前側部３４ＢＦ，４０ＢＦに接触し易くなる。

ここで、前側部３４ＢＦ，４０ＢＦは、ホイール外側リム１８Ａとの接触に伴って貫通孔３６，４２側へ潰れ易い。そのため、前述したように、貫通孔３６，４２の横幅Ｌをホイール外側リム１８Ａのリム幅Ｄよりも広くし、前側部３４ＢＦ，４０ＢＦにホイール外側リム１８Ａが接触し易くすることにより、前突時にホイール外側リム１８Ａをロッカアウタパネル３４及び補強部材４０の内側部Ｗ２に引っ掛かり易くすることができる。したがって、前突に伴って前輪１４がロッカ３０の車両幅方向内側へ侵入することをさらに抑制することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されるものでなく、一実施形態及び各種の変形例を適宜組み合わせて用いても良いし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

１０車両前部構造
１２車両前部
１４前輪
３０ロッカ
３２ロッカインナパネル
３４ロッカアウタパネル
３４Ｆ前端部（ロッカアウタパネルの前端部）
４０補強部材
４０Ｆ前端部（補強部材の前端部）
Ｗ１外側部（ロッカアウタパネル及び補強部材が平面視で重なる前部における車両幅方向外側の外側部）
Ｗ２内側部（ロッカアウタパネル及び補強部材が平面視で重なる前部における車両幅方向内側の内側部）

Claims

車両前部の側部に配置される前輪と、
前記前輪の車両後方に車両前後方向に沿って配置されるロッカアウタパネルと、前記ロッカアウタパネルの車両幅方向内側に配置され、該ロッカアウタパネルとで閉断面を形成するロッカインナパネルと、を有するロッカと、
前記ロッカの前記閉断面内に配置され、かつ、前記ロッカアウタパネルに接合され、前端部が車両前後方向で該ロッカアウタパネルの前端部と一致すると共に車両幅方向に延在する補強部材と、
を備え、
前記ロッカアウタパネル及び前記補強部材が平面視で重なる前部における車両幅方向外側の外側部が車両幅方向内側の内側部よりも低強度とされる、
車両前部構造。