JP2018122748A - 車両下部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】フレーム付き車両において側面衝突時の車体変形量を低減させる車両下部構造を提供する。【解決手段】側面衝突時に、バリアＢがドア９９の下部に衝突してロッカ１２を車幅方向内側に変形させる。この際、ロッカインナパネル２０の内壁３４に取り付けられた雄型ブラケット５４がフレームサイドレール１８の外壁７０に取り付けられた雌型ブラケット７２の内部に進入して収容される。これにより、ロッカ１２からフレームサイドレール１８に衝突荷重が伝達（分散）される。また、ロッカ１２がフレームサイドレール１８を乗り越えて車幅方向内側に進入することが抑制される。この結果、ロッカ１２に下端部が結合されたＢピラー１６の車幅方向進入量が抑制される。すなわち、側面衝突による車体（車室）変形量を低減させることができる。【選択図】図２

Description

本発明は、車両下部構造に関する。

特許文献１には、フレーム付き車両において、車幅方向端部に車両前後方向に延在するロッカと、ロッカよりも車幅方向内側で車両前後方向に延在するフレームサイドレールとの間に、荷重伝達部材を設けた車体下部構造が開示されている。

このように構成することにより、側面衝突時にロッカからフロアクロスメンバに伝達される衝突荷重を荷重伝達部材を介してフレームサイドレールに伝達して分散させることにより、車体変形を抑制させることができることが記載されている。

特開２００８−１９５２５２号公報

この特許文献１記載の車体下部構造では、側面衝突時にロッカがフレームサイドレールの上部に乗り上げるような変形を生ずる可能性がある。したがって、フレーム付き車両においてロッカとフレームサイドレール間に荷重伝達部材を配置した場合に、側面衝突時に車幅方向の車体変形量を低減させるには改善の余地がある。

本発明は上記事実を考慮し、フレーム付き車両において側面衝突時の車体変形量を抑制する車両下部構造を提供することを目的とする。

請求項１記載の本発明に係る車両下部構造は、ロッカインナパネルとロッカアウタパネルが接合されることにより閉断面が形成され、車幅方向両端部で車両前後方向に延在するロッカと、前記ロッカインナパネルの車幅方向内側に車幅方向外側端部が結合されたフロアパネルと、前記フロアパネルの下方で車両前後方向に延在するフレームサイドレールと、前記ロッカインナパネルの内側壁から車幅方向内側に突出形成されたロッカ突出部と、前記フレームサイドレールの外側壁に設けられ、側面衝突時に少なくとも一部が前記ロッカ突出部に車両上方側から係合するサイドレール被係合部と、を備える。

請求項１記載の本発明に係る車両下部構造では、側面衝突時にロッカが車幅方向内側に変形することによってロッカインナパネルの内側壁から車幅方向内側に突出形成されたロッカ突出部がフレームサイドレールの外側壁に設けられたサイドレール被係合部に係合する。この際、サイドレール被係合部の少なくとも一部は車両上方側からロッカ突出部に係合するため、側面衝突時に車幅方向内側に変形移動してくるロッカがフレームサイドレールの上部に乗り上げることが防止又は抑制され、ロッカの車幅方向内側への進入量が抑制される。

請求項１記載の本発明に係る車両下部構造は、フレーム付き車両において側面衝突時に車体変形量を抑制することができる。

本発明の第１実施形態に係る車両下部構造を示す縦断面図である。 本発明の第１実施形態に係る側面衝突時に変形した車両下部構造を示す縦断面図である。 本発明の第１実施形態に係る雌型ブラケットを示す斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る雄型ブラケットを示す斜視図である。 本発明の第２実施形態に係る車両下部構造を示す縦断面図である。 本発明の第２実施形態に係る側面衝突時に変形した車両下部構造を示す縦断面図である。 本発明の第３実施形態に係る車両下部構造を示す縦断面図である。 本発明の第３実施形態に係る側面衝突時に変形した車両下部構造を示す縦断面図である。

［第１実施形態］
本発明の第１実施形態に係る車両下部構造について図１〜図４を参照して説明する。なお、車両上下方向上側を矢印ＵＰで示し、車両前後方向前側を矢印ＦＲで示し、車幅方向外側を矢印ＯＵＴで示す。なお、本実施形態の車両下部構造は、左右対称に形成されているため、左半分のみを説明し、右半分については図示と説明を省略する。

（車両下部構造の概略構成）
車両下部構造１０は、図１に示すように、フレーム付き車に適用されるものであり、車体の車幅方向両端部で車両前後方向に延在するロッカ１２と、左右のロッカ１２間に架け渡されたフロアパネル１４と、ロッカ１２から車両上方側に延在するＢピラー１６と、フロアパネル１４の下方かつロッカ１２の車幅方向内側で車両前後方向に延在するフレームの一部であるフレームサイドレール１８と、を基本的に備えている。

ロッカ１２は、車両正面から視て断面ハット形状のロッカインナパネル２０とロッカアウタパネル２２から構成されている。ロッカインナパネル２０とロッカアウタパネル２２の開口部が対向するように配置され、上フランジ部２４、２６と下フランジ部２８、３０がそれぞれ接合されることによりロッカインナパネル２０とロッカアウタパネル２２で閉断面が形成されている。

フロアパネル１４は、その車幅方向端部に形成された縦フランジ部３２がロッカインナパネル２０の内壁３４の上端に接合されることにより、一対のロッカ間に配設されている。

なお、図１の断面位置において、フロアパネル１４の上部には、フロアクロスメンバ３６が配設されている。フロアクロスメンバ３６は、車両正面視で断面ハット形状であり、その車幅方向外側端部のフランジ部３８がロッカインナパネル２０の上壁４０に接合されている。

また、図１の断面位置において、ロッカ１２の上部にはＢピラー１６が結合されている。Ｂピラー１６は、Ｂピラーインナ４２と、Ｂピラーアウタ４４と、Ｂピラーインナ４２とＢピラーアウタ４４の間に挟持されるピラーレインフォース４６とから構成されている。Ｂピラーインナ４２の下フランジ部４８は、ロッカインナパネル２０の上フランジ部２４に接合されている。一方、Ｂピラーアウタ４４の下フランジ部５０とＢピラーレインフォース４６の下端部は重ねられてロッカアウタパネル２２の外壁５２に接合されている。このようにして、Ｂピラー１６の下端部がロッカ１２に結合されている。

フレームサイドレール１８は、ロッカ１２よりも車幅方向内側かつフロアパネル１４の下方で車両前後方向に延在している。車両正面から視てフレームサイドレール１８の断面は矩形である。

（車両下部構造の要部構成）
図１に示すように、ロッカインナパネル２０の内壁３４の下方には、雄型ブラケット５４が取り付けられている。この雄型ブラケット５４が本発明のロッカ突出部に相当する。

雄型ブラケット５４は、図４に示すように、頂壁５６と、頂壁５６の車両前後方向両端部から車幅方向外側に延在する前壁５８、後壁６０と、前壁５８、後壁６０の車幅方向外側端部からそれぞれ車両前方又は車両後方に延在する前フランジ部６２、後フランジ部６４とを備えている。また、頂壁５６の車両上下方向両端部から車幅方向外側に延在する上壁６６と下壁６８とを備えている。すなわち、雄型ブラケット５４は、頂壁５６と前壁５８、後壁６０、上壁６６、下壁６８によって略直方体形状の箱型形状とされている。なお、前フランジ部６２、後フランジ部６４がロッカインナパネル２０の内壁３４の下部に接合されることにより、雄型ブラケット５４が車幅方向内側に突出してロッカ１２に取り付けられている。

また、フレームサイドレール１８の外壁７０の上部には、雌型ブラケット７２が取り付けられている。この雌型ブラケット７２が本発明のサイドレール被係合部に相当する。

雌型ブラケット７２は、雄型ブラケット５４を内部に収容する収容部７４と、収容部７４に雄型ブラケット５４を案内するガイド部７６とを有する。

収容部７４は、雄型ブラケット５４から頂壁５６が除かれた（頂壁５６相当部分が開口した）形状であり、雄型ブラケット５４と同様に、前壁７８、後壁８０、上壁８２、下壁８４、前フランジ部８６、後フランジ部８８を有する。収容部７４は、この前壁７８、後壁８０、上壁８２、下壁８４によって車幅方向視で矩形の筒状に形成されている。この収容部７４は、雄型ブラケット５４が収容可能な大きさとされている。

なお、前フランジ部８６、後フランジ部８８がフレームサイドレール１８の外壁７０の上部に接合されることにより、雌型ブラケット７２が車幅方向外側に突出してフレームサイドレール１８に取り付けられている。これにより、図１に示すように、雌型ブラケット７２（収容部７４）が雄型ブラケット５４に対向する位置に取り付けられている。

また、雌型ブラケット７２のガイド部７６は、図３に示すように、前壁７８の車幅方向外側端部から車幅方向外側に延在すると共に車両前方側に傾斜した前ガイド壁９０と、後壁８０の車幅方向外側端部から車幅方向外側に延在すると共に車両後方側に傾斜した後ガイド壁９２と、上壁８２の車幅方向外側端部から車幅方向外側に延在すると共に車両上方側に傾斜した上ガイド壁９４と、下壁８４の車幅方向外側端部から車幅方向外側に延在すると共に車両下方側に傾斜した下ガイド壁９６とを備えている。すなわち、ガイド部７６は、収容部７４の車幅方向外側端部から車幅方向外側に向かって末広がり形状とされている。

なお、Ｂピラー１６の車幅方向外側には、ドアインナパネル９７、ドアアウタパネル９８を備えるドア９９が配設されている。

（作用）
このように構成された車両下部構造１０の作用について説明する。
車両下部構造１０では、図２に示すように、側面衝突時にバリアＢが車幅方向外側からドア９９の下方に衝突する。これにより、ドア９９が潰れると共に、ロッカ１２が車幅方向内側に変形（変位）する。この結果、ロッカインナパネル２０に取り付けられていた雄型ブラケット５４が車幅方向内側に変位する。ここで、雄型ブラケット５４の対向する位置には、フレームサイドレール１８の外壁７０に雌型ブラケット７２が取り付けられている。雌型ブラケット７２のガイド部７６が車幅方向外側に向かって開口しているため、車幅方向外側に変位した雄型ブラケット５４はガイド部７６内に進入し（ガイド部７６に案内され）、収容部７４に収容される。

特に、雌型ブラケット７２は、雄型ブラケット５４を収用可能に形成された収容部７４の車幅方向外側に、収容部７４から車幅方向外側に向かって開く末広がり形状のガイド部７６を設けたため、衝突荷重の入力によって雄型ブラケット５４（ロッカ１２）の位置が上下前後に多少変位しても、ガイド部７６によって収容部７４内に確実に案内することができる。

このように、雄型ブラケット５４が雌型ブラケット７２に収容されることにより、ロッカ１２から雄型ブラケット５４、雌型ブラケット７２を介してフレームサイドレール１８に衝突荷重が伝達（分散）される。すなわち、衝突荷重がフレームサイドレール１８に伝達されることにより、ロッカ１２からフロアパネル１４、フロアクロスメンバ３６に伝達される衝突荷重が低減され、車室（車体）の変形量が抑制される。

また、車幅方向内側に進入してきたロッカ１２がフレームサイドレール１８の車両上方側に上がる（乗り越えようとする）回転運動（回転モーメント）が、雄型ブラケット５４が雌型ブラケット７２に収容される（雄型ブラケット５４の上壁６６が雌型ブラケット７２の上壁８２に係止される）ことによって抑制される。この結果、ロッカ１２の車幅方向内側への進入量が抑制される。また、ロッカ１２に下端が結合されているＢピラー１６の車幅方向内側への進入量が抑制される。この結果、側面衝突による車室（車体）の変形量が抑制される。

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態に係る車両下部構造について図５〜図６を参照して説明する。なお、第１実施形態と同様の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、第１実施形態の車両下部構造と異なる点のみを説明する。

（構成）
車両下部構造１００には、図５に示すように、ロッカインナパネル２０の内壁３４の下部に車両前後方向に所定距離延在する下フック１０２が取り付けられている。この下フック１０２が本発明のロッカ突出部に相当する。

下フック１０２は、車両正面視断面が横Ｌ字型であり、車幅方向に延在する長辺部１０４と、長辺部１０４の車幅方向内側端部から車両車両上方側に延在する短辺部１０６とを有する。長辺部１０４の車幅方向外側端部がロッカインナパネル２０の内壁３４の下端部に固定されている。

また、フレームサイドレール１８の外壁７０の上部には、車両前後方向に所定距離延在する上フック１０８が取り付けられている。この上フック１０８が本発明のサイドレール被係合部に相当する。

上フック１０８は、車両正面視断面が横Ｌ字型であり、車幅方向に延在する長辺部１１０と、長辺部１１０の車幅方向外側端部から車両下方に延在する短辺部１１２とを有する。長辺部１１０の車幅方向内側端部がロッカインナパネル２０の外壁７０の上端部に固定されている。すなわち、上フック１０８は下フック１０２と車両前後方向で同一位置であり、上下方向でオフセットされた位置（下フック１０２よりも車両上方側）に配設されている。

（作用）
車両下部構造１００では、図６に示すように、側面衝突時にバリアＢが車幅方向外側からドア９９の下方に衝突する。これにより、ドア９９が潰れると共に、ロッカ１２が車幅方向内側に変形（変位）する（と共に、図６上、時計回りに回転する）。この結果、ロッカインナパネル２０に取り付けられていた下フック１０２が車幅方向内側に変位して、下フック１０２の短辺部１０６が上フック１０８の短辺部１１２とフレームサイドレール１８の外壁７０の間に進入すると共に、上フック１０８の短辺部１１２が下フック１０２の長辺部１０４に突き当てられる。すなわち、下フック１０２が上フック１０８に係止される。

このように、下フック１０２が上フック１０８に係止されることによって、車幅方向内側に進入してきたロッカ１２がフレームサイドレール１８の車両上方側に上がる（乗り越えようとする）回転運動（回転モーメント）が抑制され、ロッカ１２がフレームサイドレール１８を乗り越えて車幅方向内側に進入することが防止又は抑制される。これに伴ってロッカ１２に下端が結合されているＢピラー１６の車幅方向内側への進入量が抑制される。この結果、側面衝突による車室の変形量を抑制することができる。

また、下フック１０２が上フック１０８に係止されることにより、ロッカ１２から下フック１０２、上フック１０８を介してフレームサイドレール１８に衝突荷重が伝達（分散）される。すなわち、衝突荷重がロッカ１２からフレームサイドレール１８に伝達されることにより、ロッカ１２からフロアパネル１４、フロアクロスメンバ３６に伝達される衝突荷重が低減され、フロアパネル１４等の変形量が抑制される。これによっても、側面衝突による車室の変形量を抑制することができる。

［第３実施形態］
本発明の第３実施形態に係る車両下部構造について図７〜図８を参照して説明する。なお、第２実施形態と同様の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、第２実施形態の車両下部構造１００と異なる点のみを説明する。

（構造）
車両下部構造２００は、フレームサイドレール１８の外壁７０において、下フック１０２に対向する位置に孔部２０２が形成されている。孔部２０２は、下フック１０２よりも上下方向長さが長く、車両前後方向長さが
長く設定されている。なお、外壁７０のうち、孔部２０２の上部を外壁上部２０４、孔部２０２の下部を外壁下部２０６とする。したがって、外壁上部２０４は、下フック１０２よりも車両上方側に位置している。この外壁上部２０４が本発明のサイドレール被係合部に相当する。

（作用）
車両下部構造２００では、図８に示すように、側面衝突時にバリアＢが車幅方向外側からドア９９の下方に衝突する。これにより、ドア９９が潰れると共に、ロッカ１２が車幅方向内側に変形（変位）する（と共に、図８上、時計回りに回転する）。この結果、ロッカインナパネル２０に取り付けられていた下フック１０２が車幅方向内側に変位して、下フック１０２の短辺部１０６がフレームサイドレール１８の外壁７０の孔部２０２に進入すると共に、外壁上部２０４が下フック１０２の長辺部１０４に突き当てられる。すなわち、下フック１０２がフレームサイドレール１８（外壁上部２０４）に係止される。

このように、下フック１０２がフレームサイドレール１８に係止されることによって、車幅方向内側に進入してきたロッカ１２がフレームサイドレール１８の車両上方側に上がる（乗り越えようとする）回転運動（回転モーメント）が抑制され、ロッカ１２がフレームサイドレール１８を乗り越えて車幅方向内側に進入することが防止又は抑制される。これにより、ロッカ１２に下端が結合されているＢピラー１６の車幅方向内側への進入量が抑制される。この結果、側面衝突による車室の変形量を抑制することができる。

また、下フック１０２が外壁上部２０４に係止されることにより、ロッカ１２から下フック１０２を介してフレームサイドレール１８に衝突荷重が伝達（分散）される。すなわち、衝突荷重がロッカ１２からフレームサイドレール１８に伝達されることにより、ロッカ１２からフロアパネル１４、フロアクロスメンバ３６に伝達される衝突荷重が低減され、フロアパネル１４等の変形量が抑制される。これによっても、側面衝突による車室の変形量を抑制することができる。

［その他］
第２実施形態の下フック１０２、上フック１０８又は第３実施形態の下フック１０２、孔部２０２を車両前後方向に所定間隔をおいて複数設けても良いし、車両前後方向に延在する距離をずっと延ばしても良い。このように構成することで、下フック１０２と上フック１０８又は外壁上部２０４がより確実に係止されることになる。

１０、１００、２００ 車両下部構造
１２ サイドレール
１４ ロッカ
１８ フレームサイドレール
２０ ロッカインナパネル
２２ ロッカアウタパネル
３４ 内壁（内側壁）
５４ 雄型ブラケット（ロッカ突出部）
７０ 外壁（外側壁）
７２ 雌型ブラケット（サイドレール被係合部）
１０２ 下フック（ロッカ突出部）
１０８ 上フック（サイドレール被係合部）
２０４ 外壁上部（サイドレール被係合部）

Claims (1)

1. ロッカインナパネルとロッカアウタパネルが接合されることにより閉断面が形成され、車幅方向両端部で車両前後方向に延在するロッカと、
   前記ロッカインナパネルの車幅方向内側に車幅方向外側端部が結合されたフロアパネルと、
   前記フロアパネルの下方で車両前後方向に延在するフレームサイドレールと、
   前記ロッカインナパネルの内側壁から車幅方向内側に突出形成されたロッカ突出部と、
   前記フレームサイドレールの外側壁に設けられ、側面衝突時に少なくとも一部が前記ロッカ突出部に車両上方側から係合するサイドレール被係合部と、
   を備える車両下部構造。