JP2018103668A

JP2018103668A - 車両側部構造

Info

Publication number: JP2018103668A
Application number: JP2016249596A
Authority: JP
Inventors: 聡鯵坂; Satoshi Ajisaka
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-12-22
Filing date: 2016-12-22
Publication date: 2018-07-05
Anticipated expiration: 2036-12-22
Also published as: CN108215737A; JP6540678B2; DE102017130922A1; US10449840B2; US20180178636A1; CN108215737B

Abstract

【課題】側面衝突時の衝突安全性能を向上させることができる車両側部構造を提供する。
【解決手段】車両側部構造Ｓでは、車体側部１１に、乗員が乗降するためのドア開口部１８が形成されている。車体側部１１はセンターピラー２０を含んで構成されており、センターピラー２０によってドア開口部１８が前後に分けられている。また、ドア開口部１８を開閉可能にスライドドア８０が設けられており、スライドドア８０は、閉じた状態でセンターピラー２０を車両前後方向に跨いで配置される。スライドドア８０の内部にはインパクトビーム５０が設けられている。インパクトビーム５０は、長手方向を車両略前後方向に向けて設けられており、スライドドア８０が閉じた状態の車両側面視でセンターピラー２０と交差する。
【選択図】図２Ａ

Description

本発明は、車両側部構造に関する。

特許文献１には、前席シートおよび後席シートに着座する乗員が乗降するための側面開口部と、この側面開口部を開閉可能に設けられたスライドドアと、を備える車両側部構造が開示されている。この車両側部構造では、スライドドアの前後方向中間部に、上下方向に延びるピラー部材を設けることで、車体側面部の強度を確保するようにしている。

特開２００７−１６１０７６号公報

しかしながら、上記従来の技術には、側面衝突時の衝突安全性能を向上させる点において改良の余地がある。

本発明は上記事実を考慮し、側面衝突時の衝突安全性能を向上させることができる車両側部構造を提供することを目的とする。

請求項１記載の車両側部構造は、乗員が乗降するためのドア開口部が形成され、前記ドア開口部を前後に分けるセンターピラーを含んで構成された車体側部と、前記ドア開口部を開閉可能に設けられ、閉じた状態で前記センターピラーを車両前後方向に跨いで配置されるスライドドアと、長手方向を車両略前後方向に向けて前記スライドドアの内部に設けられ、前記スライドドアが閉じた状態の車両側面視で前記センターピラーと交差する長尺状の補強部材と、を備える。

請求項１記載の車両側部構造では、車体の側部を構成する車体側部に、乗員が乗降するためのドア開口部が形成されている。車体側部はセンターピラーを含んで構成されており、センターピラーによってドア開口部が前後に分けられている。また、ドア開口部を開閉可能にスライドドアが設けられており、スライドドアは、閉じた状態でセンターピラーを車両前後方向に跨いで配置される。さらに、スライドドアの内部には長尺状の補強部材が設けられている。この補強部材は、長手方向を車両略前後方向に向けて設けられており、スライドドアが閉じた状態の車両側面視でセンターピラーと交差するようになっている。このため、側面衝突発生時、スライドドアに入力された衝突荷重は、長尺状の補強部材によって前後方向に分散する。また、衝突荷重は、長尺状の補強部材と側面視で交差したセンターピラーに伝達し、センターピラーによって上下方向に分散する。
以上説明したとおり、請求項１記載の車両側部構造によれば、側面衝突時の衝突荷重を大きく分散させることができるため、側面衝突時の衝突安全性能を向上させることができる。

請求項２記載の車両側部構造は、請求項１記載の車両側部構造において、前記センターピラーと前記補強部材とが車両側面視で交差している高さでの車両上下方向に直交する断面で、前記センターピラーの大きさは、前記ドア開口部の前方に設けられたフロントピラーの大きさよりも小さい。

請求項２記載の車両側部構造では、センターピラーと補強部材とが車両側面視で交差している高さでの車両上下方向に直交する断面で、センターピラーの大きさ（閉断面積）が、ドア開口部の前方に設けられたフロントピラーの大きさ（閉断面積）よりも小さいので、スライドドアがセンターピラーを跨いで配置される車両側部構造において、車両の車幅方向の寸法の増加を抑えることができる。

請求項３記載の車両側部構造は、請求項１又は請求項２に記載の車両側部構造において、前記スライドドアの車室側の面には、前記スライドドアが閉じた状態で前記センターピラーの少なくとも一部が入り込む凹部が形成されている。

請求項３記載の車両側部構造では、スライドドアの車室側の面に凹部が形成されている。そして、凹部には、スライドドアが閉じた状態で、センターピラーの少なくとも一部が入り込む。このため、スライドドアが閉じた状態で、センターピラーと補強部材との車幅方向の距離を、凹部が形成されていない場合と比較して短くすることができ、衝突後、早期に衝突荷重を分散させることができる。

請求項４記載の車両側部構造は、請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の車両側部構造において、前記スライドドアが閉じた状態の車両側面視で、前記補強部材の前端及び後端は、前記車体側部と重なっている。

請求項４記載の車両側部構造では、補強部材は、スライドドアが閉じた状態の車両側面視で、センターピラーと交差しているだけでなく、前端及び後端が車体側部と重なっている。このため、側面衝突時、補強部材によって前後方向に分散された衝突荷重を車体側部を介して車体に効果的に伝達することができる。

以上説明したように、本発明は、側面衝突時の衝突安全性能を向上させることができるという優れた効果を有する。

図１は、実施形態の車両側部構造が適用された車両のうちスライドドア周辺の構造を拡大して示す平断面図（図２Ａの１−１線断面図）である。図２Ａは、スライドドアが閉じた状態での車両の側面図である。図２Ｂは、スライドドアが開いた状態での車両の側面図である。図３は、車両の概略構成を示す模式的な平断面図である。

以下、図１〜図３を用いて、本発明の実施形態に係る車両側部構造Ｓが適用された車両１０について説明する。
なお、各図に適宜示される矢印ＦＲは車両前方を示し、矢印ＵＰは車両上方を示し、矢印ＬＨは車幅方向左側を示し、矢印ＲＨは車幅方向右側を示している。また、以下の説明で特記なく前後、上下、左右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、車幅方向の左右を示すものとする。

図３は、車両１０の概略構成を示す模式的な平断面図である。図３に示されるように、車両１０では、ステアリングホイール１２が車室９０における車幅方向中央に設けられている。そして、ステアリングホイール１２の後方に運転席１４が設けられている。すなわち、運転席１４が車幅方向中央に設けられており、助手席が存在しない。また、運転席１４には、図示しないシートベルトの巻取装置が内蔵されており、これと関連して、後述するセンターピラー２０にはシートベルトの巻取装置が設けられていない。

運転席１４の後方には、左右一対の２列目シート１６が設けられている。左側の２列目シート１６は、車幅方向中央に対して左側にずれた位置に配置されており、右側の２列目シート１６は、車幅方向中央に対して右側にずれた位置に配置されている。これにより、２列目シート１６の前方に運転席１４や助手席などの１列目シートが配置されていない構成となっている。また、２列目シート１６の後方には図示しない３列目シートが設けられている。

車室９０の左右両側には、乗員が乗降するためのドア開口部１８が設けられている。（なお、図示の便宜上、車室９０の右側のドア開口部１８にのみ参照符号を付している。）そして、ドア開口部１８を前後に分けるように、車両略上下方向に延びる左右一対のセンターピラー２０が設けられている。これにより、ドア開口部１８が、前側ドア開口部１８Ｆと後側ドア開口部１８Ｒとに分けられている。センターピラー２０は、車両側面視で、２列目シート１６のシートバック１６Ｂよりも前方の位置、より具体的にはシートクッション１６Ｃの前部と重なる位置に設けられている。

図１に示されるように、センターピラー２０は、車幅方向外側を構成するアウタパネル２０Ａと、車幅方向内側を構成するインナパネル２０Ｂと、を含んで構成されている。アウタパネル２０Ａ及びインナパネル２０Ｂは、共に断面ハット形状とされている。アウタパネル２０Ａ及びインナパネル２０Ｂのフランジ同士が接合されることで、車両略上下方向に延びる閉断面構造のセンターピラー２０が形成されている。

センターピラー２０の車幅方向内側には、センターピラーガーニッシュ２２（以下、センターピラーＧＮ２２と略記する。）が設けられている。センターピラーＧＮ２２は、車幅方向外側へ開放された断面略Ｃ字状とされ、センターピラー２０を車室側から覆い隠すように取付けられている。

図２Ａ及び図２Ｂは、車両１０の側面図である。図２Ａ及び図２Ｂに示されるように、センターピラー２０の下端には、車体の下部かつ車幅方向両端部を車両前後方向に延びる骨格部材であるロッカ２４が接続されている。ロッカ２４は、前側ドア開口部１８Ｆ及び後側ドア開口部１８Ｒの下部を構成している。

センターピラー２０の上端には、車体の上部かつ車幅方向両端部を車両前後方向に延びる骨格部材であるルーフサイドレール２６が接続されている。ルーフサイドレール２６は、前側ドア開口部１８Ｆ及び後側ドア開口部１８Ｒの上部を構成している。

また、ロッカ２４の前端部とルーフサイドレール２６の前端部を繋ぐようにフロントピラー２８が設けられている。図１に示されるように、フロントピラー２８は、共にハット形状とされたアウタパネル２８Ａとインナパネル２８Ｂとが接合されることで閉断面構造となっており、前側ドア開口部１８Ｆの前側に位置している。他方、ロッカ２４の後端部とルーフサイドレール２６を上下に繋ぐように設けられたリアピラー２９が、後側ドア開口部１８Ｒの後側に位置している。これらセンターピラー２０、ロッカ２４、ルーフサイドレール２６、フロントピラー２８、及びリアピラー２９などにより車体の側部（以下、「車体側部１１」という。）が構成されている。

左右一対のドア開口部１８を開閉可能とするように、左右一対のスライドドア８０が設けられている。スライドドア８０は、前側ドア開口部１８Ｆと後側ドア開口部１８Ｒのそれぞれを別個に開閉可能に設けられているのではなく、前側ドア開口部１８Ｆと後側ドア開口部１８Ｒを１つのドアで閉塞可能とするように大型に形成されている。よって、全閉状態ではスライドドア８０が、前側ドア開口部１８Ｆと後側ドア開口部１８Ｒと閉塞するようにセンターピラー２０を跨いで配置される。

図１は、図２Ａの１−１線断面図、すなわち、車両上下方向に垂直な断面で車両１０のスライドドア８０付近を拡大して見た断面図である。図１に示されるように、スライドドア８０は、スライドドア８０の最も車幅方向外側の部材であるドアアウタパネル８２と、ドアアウタパネル８２の車幅方向内側に設けられたドアインナパネル８４と、ドアインナパネル８４の車幅方向内側に設けられたドアトリム８６と、を含んで構成されている。

ドアアウタパネル８２は、その外縁部においてドアインナパネル８４の外縁部と所謂ヘミング結合により結合されている。（なお、図１には、前側の縁部及び後側の縁部におけるヘミング結合のみが示されている。）これにより、ドアアウタパネル８２とドアインナパネル８４との間には、ドア内部空間９５が形成されている。ドア内部空間９５には、後述するインパクトビーム５０の他、図示しない様々なドア内部品が設けられている。なお、ドアインナパネル８４には、ドアアウタパネル８２とドアインナパネル８４とが結合された状態で、ドア内部空間９５にドア内部品を取付けるためのサービスホール（図示省略）が形成されている。

ドア内部空間９５には、「補強部材」としてのインパクトビーム５０が設けられている。インパクトビーム５０は、鋼鉄製のパイプ形状とされている。インパクトビーム５０の長手方向の一方の端部（前端５０Ｆ）は、前側エクステンション８８Ｆを介して、ドアインナパネル８４の前部に取付けられている。他方、ドアインナパネル８４の長手方向の他方の端部（後端５０Ｒ）は、後側エクステンション８８Ｒを介して、ドアインナパネル８４の後部に取付けられている。これにより、インパクトビーム５０が、その長手方向を車両前後方向に向けて、スライドドア８０の内部に設けられている。さらに、図２Ａに示されるように、スライドドア８０が閉じた状態の車両側面視で、インパクトビーム５０がセンターピラー２０と交差している。なお、インパクトビーム５０が設けられている高さは、スライドドア８０の下端とドアベルトライン（図示省略）との略中間に相当する高さとなっている。

ドアトリム８６は、ドアインナパネル８４を車幅方向内側（車室側）から覆うように取付けられている。ドアトリム８６は内装材として機能しており、ドアトリム８６の車室側の面が、本発明の「スライドドアの車室側の面」に相当する。

ドアトリム８６の車室側の面には、車幅方向外側へ向かって窪んだ凹部８７が形成されている。凹部８７は、車両略上下方向に延びるように形成されている。凹部８７が設けられた位置は、スライドドア８０が閉じた状態の側面視で、センターピラー２０と重なる位置である。そして、スライドドア８０を閉じた状態で、センターピラー２０の一部が凹部８７に入り込むようになっている。具体的には、図１に拡大されて示されるように、ドアトリム８６の車室側の面のうち、凹部８７を挟んで前後の面を繋ぐような仮想面（二点鎖線Ｌ参照）を想定したときに、センターピラー２０のアウタパネル２０Ａの一部が、上記仮想面よりも車幅方向外側に位置するようになっている。

また、ドアインナパネル８４にも、ドアトリム８６の凹部８７に対応する位置、すなわち凹部８７の車幅方向外側の位置に、凹部８５が形成されている。これにより、ドアトリム８６の凹部８７に対応する部分で、ドアトリム８６がドアインナパネル８４と干渉しないようになっている。

また、本実施形態の車両１０では、スライドドア８０には、スライドドア８０のパワーウィンドウ（図示省略）を運転者等が開閉操作するためのパワーウィンドウスイッチが設けられておらず、パワーウィンドウスイッチは、インストルメントパネルなどの他の場所に設けられている。さらに、スライドドア８０には、車室側へ突出するように形成されたドアアームレストが設けられていない。

＜作用効果＞
次に、本実施形態の車両側部構造Ｓの作用、効果について説明する。

本実施形態では、図２Ａ及び図２Ｂに示されるように、車体の側部を構成する車体側部１１に、乗員が乗降するためのドア開口部１８が形成されている。車体側部１１はセンターピラー２０を含んで構成されており、センターピラー２０によってドア開口部１８が前後に分けられている。また、ドア開口部１８を開閉可能にスライドドア８０が設けられており、スライドドア８０は、閉じた状態でセンターピラー２０を跨いで配置される。さらに、スライドドア８０の内部にはインパクトビーム５０が設けられている。インパクトビーム５０は、長手方向を車両前後方向に向けて設けられており、図２Ａに示されるように、スライドドア８０が閉じた状態の車両側面視でセンターピラー２０と交差するようになっている。このため、側面衝突発生時、スライドドア８０に入力された衝突荷重は、インパクトビーム５０によって前後方向に分散する。さらに、衝突荷重は、車両側面視でインパクトビーム５０と交差したセンターピラー２０に伝達し、センターピラー２０によって上下方向に分散する。

上述したとおり、本実施形態では、スライドドア８０の内部のインパクトビーム５０が車両側面視でセンターピラー２０と交差しているので、側面衝突発生時の衝突荷重が車両前後方向に効率よく分散される。これにより、側面衝突を想定したときのセンターピラー２０に要求される強度を抑えることができるので、本実施形態では、従来の車両（例えば、前側ドア開口部１８Ｆと後側ドア開口部１８Ｒのそれぞれに対してドアが設定されており、車両側面視でインパクトビームとセンターピラーとが交差していない車両）よりも、センターピラー２０の断面形状が小さく設計されている。その結果、図１に示される断面、すなわち、センターピラー２０とインパクトビーム５０とが車両側面視で交差している高さでの車両上下方向に直交する断面で、センターピラー２０の大きさが、フロントピラー２８の大きさよりも小さくなっている。さらに詳細には、上記断面で、センターピラー２０は、フロントピラー２８よりも、車幅方向の寸法と車両前後方向の寸法の両方が小さくなっている。

このように、本実施形態では、センターピラー２０とインパクトビーム５０とが車両側面視で交差している高さでの車両上下方向に直交する断面で、センターピラー２０の断面の大きさ（閉断面の大きさ）が、フロントピラー２８の大きさよりも小さいので、スライドドア８０がセンターピラー２０を跨いで配置される本実施形態のような車両１０においても、車両１０の車幅方向の寸法の増加を抑えることができる。また、センターピラー２０の車両前後方向の寸法が小さいため、ドア開口部１８からの乗降性を確保することができる。

また、本実施形態では、スライドドア８０の車室側の面に凹部８７が形成されている。そして、凹部８７には、スライドドア８０が閉じた状態で、センターピラー２０の少なくとも一部が入り込む。このため、スライドドア８０が閉じた状態で、センターピラー２０とインパクトビーム５０との車幅方向の距離を、凹部８７が形成されていない場合と比較して短くすることができ、側面衝突発生後、早期に衝突荷重を分散させることができる。

〔上記実施形態の補足説明〕
なお、本実施形態では、図１や図２Ａに示されるように、インパクトビーム５０の後端５０Ｒは、スライドドア８０が閉じた状態の車両側面視で、リアピラー２９（車体側部１１）と重なっているが、インパクトビーム５０の前端５０Ｆは、フロントピラー２８（車体側部１１）と重なっていない例を説明した。但し、スライドドア８０が閉じた状態の車両側面視で、インパクトビーム５０の前端５０Ｆ及び後端５０Ｒを車体側部１１と重なるようにしてもよい。この場合、インパクトビーム５０は、スライドドア８０が閉じた状態の車両側面視で、センターピラー２０と交差しているだけでなく、その前端５０Ｆ及び後端５０Ｒが車体側部１１と重なっているため、側面衝突時、インパクトビーム５０によって前後方向に分散された衝突荷重が車体側部１１に伝達されやすい。

また、上記実施形態では、「補強部材」の一例としてのインパクトビーム５０の長手方向が、車両前後方向を向いている例を説明したが、本発明はこれに限定されない。補強部材の長手方向は、例えば、前端が後端よりも車両上方に位置するように多少傾斜されていてもよい。つまり、補強部材の長手方向は、車両略前後方向を向いていればよい。

また、上記実施形態では、ドアインナパネル８４に、ドアトリム８６の凹部８７に対応する凹部８５が形成されている例を説明したが、本発明はこれに限定されず、ドアインナパネル８４に凹部８５が形成されていなくてもよい。

また、上記実施形態では、図１に示されるように、センターピラー２０のアウタパネル２０Ａのうち一部が、ドアトリム８６の車室側の面に設けられた凹部８７に入り込む例を説明したが、本発明はこれに限定されない。センターピラー２０のアウタパネル２０Ａの全部が、凹部８７に入り込むようにしてもよい。

また、上記実施形態では、「補強部材」の一例としてのインパクトビーム５０が、鋼鉄製のパイプ形状とされている例を説明したが、本発明の「補強部材」はこれに限定されず、アルミなどの他の金属製であってもよいし、繊維強化プラスチック製であってもよい。また、本発明の「補強部材」は、パイプ形状のような空洞が設けられた形状でなく、中実の棒形状であってもよいし、その他の形状であってもよい。

Ｓ車両側部構造
１０車両
１１車体側部
１８ドア開口部
１８Ｆ前側ドア開口部
１８Ｒ後側ドア開口部
２０センターピラー（車体側部）
２４ロッカ（車体側部）
２６ルーフサイドレール（車体側部）
２８フロントピラー（車体側部）
２９リアピラー（車体側部）
５０インパクトビーム（補強部材）
５０Ｆ前端
５０Ｒ後端
８０スライドドア
８６ドアトリム
８７凹部（スライドドアの車室側の面に形成された凹部）
９０車室

Claims

乗員が乗降するためのドア開口部が形成され、前記ドア開口部を前後に分けるセンターピラーを含んで構成された車体側部と、
前記ドア開口部を開閉可能に設けられ、閉じた状態で前記センターピラーを車両前後方向に跨いで配置されるスライドドアと、
長手方向を車両略前後方向に向けて前記スライドドアの内部に設けられ、前記スライドドアが閉じた状態の車両側面視で前記センターピラーと交差する長尺状の補強部材と、
を備える車両側部構造。
前記センターピラーと前記補強部材とが車両側面視で交差している高さでの車両上下方向に直交する断面で、前記センターピラーの大きさは、前記ドア開口部の前方に設けられたフロントピラーの大きさよりも小さい、
請求項１記載の車両側部構造。
前記スライドドアの車室側の面には、前記スライドドアが閉じた状態で前記センターピラーの少なくとも一部が入り込む凹部が形成されている、
請求項１又は請求項２に記載の車両側部構造。
前記スライドドアが閉じた状態の車両側面視で、前記補強部材の前端及び後端は、前記車体側部と重なっている、
請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の車両側部構造。