JP2018203020A - 車体側部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車体側部から入力される荷重を車内側に伝達する荷重伝達部材をドア内部に適切にレイアウトし、乗員保護性能を確保できる車体側部構造を実現する。
【解決手段】ドア１の内部において幅方向に延び、側方から入力される荷重を受けるビーム部材５と、当該側方から入力される荷重を車内側に伝達する荷重伝達部材４０が設けられた車体側部構造であって、前記ビーム部材５は、前記荷重伝達部材４０と車幅方向において重なる位置関係となるように配置される。
【選択図】図７

Description

本発明は、車体側部から入力される荷重を車内側に伝達する荷重伝達部材の取付構造に関する。

フロントドアとリアドアの間にセンタピラーを有する従来の車両では、車体側部の衝突時にセンターピラーが最も良く衝突荷重を受け、これをロードパスパッドと呼ばれる荷重伝達部材を介して車内側に伝達する構造となっている。

特許第４５９６３０１号公報

従来のセンターピラーを有する車両に対して、特許文献１のようなセンターピラーのないピラーレス車両では、センターピラーの代わりにロードパスパッドをどこに配置し、側方からの衝突荷重をどのように車内側に伝達するかが重要となる。

本発明は、上記課題に鑑みてなされ、その目的は、車体側部から入力される荷重を車内側に伝達する荷重伝達部材をドア内部に適切にレイアウトし、乗員保護性能を確保できる車体側部構造を実現することである。

上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明の車体側部構造は、ドアの内部において幅方向に延び、側方から入力される荷重を受けるビーム部材と、当該側方から入力される荷重を車内側に伝達する荷重伝達部材が設けられた車体側部構造であって、前記ビーム部材は、前記荷重伝達部材と車幅方向において重なる位置関係となるように配置される。

本発明によれば、車体側部から入力される荷重を車内側に伝達する荷重伝達部材をドア内部に適切にレイアウトし、乗員保護性能を確保することができる。

本実施形態の車両のドアを車外側から見た図（ａ）および（ａ）のアウターパネルを取り除いた状態を示す図（ｂ）である。 本実施形態の車両のドアを車内側から見た図（ａ）、（ａ）のドアトリムを取り除いた状態を示す図（ｂ）、および（ｂ）の２ｂ部分の拡大図（ｃ）である。 本実施形態の第１の荷重伝達部材の取付位置に対応するドアトリムを表側（車内側）から見た拡大図（ａ）、（ａ）のｉ−ｉ断面図（ｂ）、ｉｉ−ｉｉ断面図（ｃ）、ｉｉｉ−ｉｉｉ断面図（ｄ）である。 本実施形態のドアトリムを裏側（車外側）から見た図（ａ）、（ａ）の４ａ部分の拡大図であって第１の荷重伝達部材が取り付けられていない状態を示す図（ｂ）、（ａ）の４ａ部分の拡大図であって第１の荷重伝達部材が取り付けられた状態を示す図（ｃ）、（ｃ）のｉｖ−ｉｖ断面図（ｄ）である。 本実施形態の第１の荷重伝達部材の外観図である。 本実施形態の第２の荷重伝達部材の取付位置に対応するインナーパネルを車内側から見た拡大図である。 本実施形態の第２の荷重伝達部材の取付位置に対応するドアトリムを車内側から見た拡大図（ａ）、（ａ）のｖ−ｖ断面図（ｂ）、ｖｉ−ｖｉ断面図（ｃ）および第２の荷重伝達部材が取り付けられた状態のドアトリムを透視して示す図（ｄ）である。 本実施形態の第２の荷重伝達部材の外観図である。

以下、添付図面を参照して、本発明に係る実施形態の車体側部構造について説明する。

＜ドア構造＞まず、図１および図２を参照して、本発明の車体側部構造を自動車のドアに適用した実施形態について説明する。

図１は、本実施形態の車両のドアを車外側から見た図（ａ）および（ａ）のアウターパネルを取り除いた状態を示す図（ｂ）である。図２は、本実施形態の車両のドアを車内側から見た図（ａ）、（ａ）のドアトリムを取り除いた状態を示す図（ｂ）、および（ｂ）の２ｂ部分の拡大図（ｃ）である。

なお、本実施形態では、自動車のドアのうち助手席側のドアに荷重伝達部材を取り付けた構造について説明するが、本発明は、これに限らず、運転席側のドアや後席側の左右のドア（スライドドアを含む）にも適用可能である。

本実施形態の車両は、車室内外を連通する車体側部の開口部を開閉するフロントドアとリアドアの間にセンターピラーが設けられていない、いわゆるピラーレス車両であって、フロントドアとリアドアを開いた状態で車体側部にフロントシートにもリアリートにもアクセスできる１つの連続した開口を形成する。

本実施形態のドア１は、例えば軽自動車などの助手席側のドアに適用される。ドア１は、車幅方向外側（車外側）のアウターパネル２と、車幅方向内側（車内側）のインナーパネル３とを備える。インナーパネル３の上部には窓枠部４が形成されている。インナーパネル３の車外側には、パネル面の幅方向（車体前後方向）に延びるビーム部材５が設けられている。ビーム部材５は、車体側部から入力される衝突荷重を受ける中空円筒状の長尺部材であり、インナーパネル３の前端から後端に向かって延びている。ビーム部材５は、その前端部に接続されたビーム取付部５ａがインナーパネル３に取り付けられ、その後端部に接続されたビーム取付部５ｂにより補強用の剛性部材７に取り付けられている。

また、インナーパネル３の車内側にはドアトリム６が外装されている。また、インナーパネル３および窓枠部４における車体後方側には車体上下方向に亘って剛性部材７が取り付けられている。剛性部材７は、ドアの後部に従来のセンターピラーと同様の剛性を付与するために設けられている。

また、インナーパネル３の車内側における後端下部には、乗員を座席に拘束するためのシートベルト８を巻き取りおよび繰り出し可能なＥＬＲ（Ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ Ｌｏｃｋｉｎｇ Ｒｅｔｒａｃｔｏｒ）と呼ばれるベルト巻取装置９が設けられている。ベルト巻取装置９は、通常時はシートベルトをユーザにより繰り出し可能に巻き取るように動作すると共に、急制動や衝突時などの所定の値以上の加速度が車体やシートベルトに作用すると、シートベルトが操り出されないように固定する。

ベルト巻取装置９から繰り出されたシートベルト８はインナーパネル３の窓枠部４の後端上部に設けられた懸吊部１０に架け渡されると共に、下方に延びて後端下部のベルト固定部１１に固定される。ベルト巻取装置９から上方に延びるシートベルト部分８ａはインナーパネル３とドアトリム６の間に介在して車内側からは視認されず、懸吊部１０から下方に延びるシートベルト部分８ｂはドアトリム６の車内側に露出してシートに着座した乗員による取り扱いが可能となっている。

インナーパネル３とドアトリム６の間の空間には第１の荷重伝達部材２０が設けられている。第１の荷重伝達部材２０は、ドアトリム６の車内側に膨出するアームレスト部分６ａの内部（裏側）に取り付けられている。第１の荷重伝達部材２０は、インナーパネル３の後端かつ上下方向の中央付近であってシートに着座した乗員の肘付近に対応する位置に設けられる。第１の荷重伝達部材２０は、車体側部からの衝突荷重が局所的に集中することによりドアパネル２、３およびドアトリム６が局所的に変形して車内側に変位するのを防止し、パネル全体として車内側に荷重を伝達する側突パッドとしての機能を有する。第１の荷重伝達部材２０は、車体側部から衝突荷重が入力されるとアウターパネル２やインナーパネル３と共に車内側に変位し、乗員とインナーパネル３との間に介在して荷重を車内側に伝達する。第１の荷重伝達部材２０は、例えば、弾性変形可能な樹脂成形部品などからなる。

また、第１の荷重伝達部材２０の下方であって、インナーパネル３の車内側のパネル面におけるベルト巻取装置９の近傍には第２の荷重伝達部材４０が設けられている。第２の荷重伝達部材４０はインナーパネル３の車外側のパネル面に設けられたビーム部材５の前端部が固定される位置に取り付けられ、シートに着座した乗員の腰付近に対応する位置に設けられる。第２の荷重伝達部材４０も、第１の荷重伝達部材２０と同様に、ビーム部材５が受けた車体側部からの衝突荷重を車内側に伝達する荷重をパネル全体として車内側へ伝達する側突パッドとしての機能を有する。第２の荷重伝達部材４０は、例えば、弾性変形可能な樹脂成形部品などからなる。

＜第１の荷重伝達部材２０の詳細構成＞次に、図３から図５を参照して、本実施形態の第１の荷重伝達部材２０の詳細な構成について説明する。

図３は、本実施形態の第１の荷重伝達部材の取付位置に対応するドアトリムを表側（車内側）から見た拡大図（ａ）、（ａ）のｉ−ｉ断面図（ｂ）、ｉｉ−ｉｉ断面図（ｃ）、ｉｉｉ−ｉｉｉ断面図（ｄ）である。図４は、本実施形態のドアトリムを裏側（車外側）から見た図（ａ）、（ａ）の４ａ部分の拡大図であって第１の荷重伝達部材が取り付けられていない状態を示す図（ｂ）、（ａ）の４ａ部分の拡大図であって第１の荷重伝達部材が取り付けられた状態を示す図（ｃ）、（ｃ）のｉｖ−ｉｖ断面図（ｄ）である。図５は、本実施形態の第１の荷重伝達部材の外観図である。

第１の荷重伝達部材２０は、図３に示すように、車幅方向から見てドアトリム６内部の上下方向に延びるシートベルト部分８ａと重なる位置関係にある。このため、第１の荷重伝達部材２０にはシートベルト８との干渉を回避するための回避部２１が設けられている。回避部２１はドアトリム６に取り付けられた状態で車外側に開口する凹形状の断面形状を有する。また、回避部２１は、その底部２１ａと底部２１ａに対してドアの幅方向両側に車外側に突出する第１、第２の突出部２２、２３を有し、底部２１ａと第１、第２の突出部２２、２３が交差する部位２１ｂが曲面状に形成されている。これにより、シートベルト８が第１の荷重伝達部材２０に対して車幅方向（シートベルト面）および車体前後方向（シートベルトの両側縁部）で干渉することを防止する。特に、回避部２１の底部２１ａと第１、第２の突出部２２、２３が交差する部位２１ｂが曲面状に形成されているので、シートベルト８が第１の荷重伝達部材２０に繰り返し当接することによる損傷を抑制し、また、車体側部からの衝突荷重によって第１の荷重伝達部材２０の特定の部位に応力が集中するのを緩和することができる。また、回避部２１を凹形状としたことでシートベルト８との干渉を回避しつつ車幅方向のサイズを縮小せずに乗員保護性能を確保することができる。

また、第１、第２の突出部２２、２３が回避部２１に対してドアの幅方向の両側に設けられているので、インナーパネル３から入力される車体側部からの衝突荷重を車体前後方向でバランスよく車内側に伝達できる。つまり、突出部を一方側だけ設けた場合には荷重が車体前後方向でアンバランスに伝達されるが、これを防止することができる。

また、第１の荷重伝達部材２０は、第１、第２の突出部２２、２３を跨ぐように第１、第２、第３の取付孔２４、２５、２６の少なくとも３箇所でドアトリム６に取り付けられている。これにより、車体側部から衝突荷重が入力されるときに第１の荷重伝達部材２０が傾いて変位することを抑制し、安定した荷重伝達を行うことができる。

詳しくは、第１の荷重伝達部材２０は、第１、第２の突出部２２、２３の両側に設けられた第１の取付孔２４と第２の取付孔２５、さらに回避部２１の凹形状部分に設けられた第３の取付孔２６がドアトリム６の各々の取付部６１、６２、６３にビスやクリップ等の取付部材で固定される。さらに、第１の荷重伝達部材２０は、第１、第２の突出部２２、２３から下方に延びる第１および第２の延長部２７、２８に設けられた第４および第５の取付孔２９、３０がドアトリムの各々の取付部６４、６５にビス等で固定される。なお、第１の荷重伝達部材２０の回避部２１および第１、第２の突出部２２、２３が形成されている部位の裏側（車外側）は車内側に膨出するアームレスト部分６ａに対応する空間を形成している。

また、第１の荷重伝達部材２０は、インナーパネル３および窓枠部４の後部に上下方向に設けられた剛性部材７と車幅方向から見て重なる位置関係となるように配置される。これにより、第１の荷重伝達部材２０と、車体側部から大きな衝突荷重を受ける剛性部材７とが車幅方向において重なる位置関係にあることで、確実に荷重伝達が行われるように構成することができる。また、第１の荷重伝達部材２０は、ドアトリム６の車内側に膨出するアームレスト部分６ａと車幅方向から見て重なるような位置関係となっている。これにより、ドアトリム６のアームレスト部分６ａの膨出する空間を有効活用して第１の荷重伝達部材２０を配置することができる。

上述したように第１の荷重伝達部材２０にドア内部のシートベルト８と干渉しないような回避部２１を設けたことで、シートベルト８との干渉を回避しながら、車幅方向のサイズを縮小せずに車体側部からの衝突荷重に対する乗員保護性能を確保できる車体側部構造を実現することができる。

＜第２の荷重伝達部材４０の詳細構成＞次に、次に、図６から図８を参照して、本実施形態の第２の荷重伝達部材４０の詳細な構成について説明する。

図６は、本実施形態の第２の荷重伝達部材の取付位置に対応するインナーパネルを車内側から見た拡大図である。図７は、本実施形態の第２の荷重伝達部材の取付位置に対応するドアトリムを車内側から見た拡大図（ａ）、（ａ）のｖ−ｖ断面図（ｂ）、ｖｉ−ｖｉ断面図（ｃ）および第２の荷重伝達部材が取り付けられた状態のドアトリムを透視して示す図（ｄ）である。図８は、本実施形態の第２の荷重伝達部材の外観図である。

第２の荷重伝達部材４０は、インナーパネル３の後方下部に設けられたベルト巻取装置９に隣接して設けられ、車内側に凸形状の立方体状の外形を有する。第２の荷重伝達部材４０は、インナーパネル３の車外側に設けられたビーム部材５（後端部に接続されたビーム取付部５ｂを含む）と車幅方向から見て重なる位置関係となるように配置される。このように、インナーパネル３の幅方向に延在するビーム部材５と第２の荷重伝達部材４０とが車幅方向において重なっていることで、ビーム部材５が受けた車体側部からの衝突荷重が第２の荷重伝達部材４０を介して車内側に確実に伝達されるように構成することができる。

第２の荷重伝達部材４０の一面が開口した凹形状の内部には、底部４１から開口側に突出する中空円筒状の中心部４２と、中心部４２から側壁４３、４４、４５、４６に向けて放射状にリブ４７、４８、４９、５０が形成されている。また、側壁４３と側壁４６が交差する部分５７、側壁４３と側壁４４が交差する部分５８、側壁４５と側壁４６が交差する部分５９は、凹んだ曲面形状が深さ方向に延びている。これにより、第２の荷重伝達部材４０の荷重入力方向に対する剛性を高めている。

また、第２の荷重伝達部材４０の４つの側壁４３、４４、４５、４６のうちの３つには、外方に延びる第６ないし第８の延長部５１、５２、５３が形成され、各延長部５１、５２、５３には第６ないし第８の取付孔５４、５５、５６が形成されている。また、各延長部５１、５２、５３には、周縁部部から開口側に起立した縁部５１ａ、５２ａ、５３ａが形成されている。また、第２の荷重伝達部材４０の第１ないし第３の取付孔５４、５５、５６はそれぞれを直線で結ぶと三角形を形成するように９０°間隔で配置されている。

このように、第２の荷重伝達部材４０に中心部４２とリブ４７、４８、４９、５０を形成したことで第２の荷重伝達部材４０の剛性が高くなり、車体側部からの衝突荷重による第２の荷重伝達部材４０の変形による形状のばらつきが小さくなる。よって、車体側部からの衝突荷重をバランスよく受けて車内側へ確実に伝達することができる。

第２の荷重伝達部材４０は、インナーパネル３に形成された平坦部３ａに当接させた状態で、第６ないし第８の取付孔５４、５５、５６がそれぞれドアトリム６の第６ないし第８の取付部７０、７１、７２にビスやクリップ等の取付部材により固定される。このように、第２の荷重伝達部材４０が傾かないように取り付けられることで、車体側部からの衝突荷重をバランスよく受けて車内側へ確実に伝達することができる。

また、第２の荷重伝達部材４０は、直線状に配列されていない第６ないし第８の取付孔５４、５５、５６の３箇所でドアトリム６だけに支持される。これにより、車体側部から衝突荷重が入力されるときに第２の荷重伝達部材４０が１つの取付孔を中心として回転することがなく、車体側部からの衝突荷重をバランスよく受けて車内側へ伝達することができる。

また、第２の荷重伝達部材４０をビーム部材５と車幅方向から見て重なる位置関係にすると車幅方向のサイズが大きくなってしまうため、従来の取付剛性を維持しつつ車幅方向のサイズを小さくするためには、従来よりも剛性の高い材質のものを使用する必要がある。取付剛性を維持するためには溶着などの方法で第２の荷重伝達部材４０をドアトリム６に接合することが望ましいが、ドアトリム６は従来の通りの剛性の高くない材質のものを使用しているため溶着は困難である。このため、第２の荷重伝達部材４０を溶着ではない取付部材によってドアトリム６に取り付ける。これによって、第２の荷重伝達部材４０を従来の剛性を維持したままドアトリム６へ取り付けることができ、組み付け作業も容易になる。

なお、第２の荷重伝達部材４０が取り付けられる部位に対応するインナーパネル３とアウターパネル２の間、詳しくはインナーパネル３と剛性部材７の間には、両パネル３、７を車幅方向において接続するブラケット１２が設けられており、車体側部からの衝突荷重によるアウターパネル２および剛性部材７の変形がブラケット１２を介してインナーパネル３に確実に伝達されるように構成されている。これにより、車体側部からの衝突荷重によりアウターパネル２が変位してインナーパネル３に到達するまでの空走距離を小さくし、荷重伝達が早期に確実に行われるように構成することができる。

上述したように、第２の荷重伝達部材４０をビーム部材５と車幅方向から見て重なるようにドア内部に取り付けたことにより、荷重を効率よく車内側に伝達することができる車体側部構造を実現することができる。

なお、上述した実施の形態は、本発明の実現手段としての一例であり、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で下記実施形態を修正又は変形したものに適用可能である。

本実施形態の車体側部構造は、自動車以外の他の車両にも適用できることは言うまでもない。

［実施形態のまとめ］
＜第１の態様＞
ドア１の内部において幅方向に延び、側方から入力される荷重を受けるビーム部材５と、当該側方から入力される荷重を車内側に伝達する荷重伝達部材４０が設けられた車体側部構造であって、
前記ビーム部材５は、前記荷重伝達部材４０と車幅方向において重なる位置関係となるように配置される。

第１の態様によれば、ビーム部材５が受けた荷重が荷重伝達部材４０を介して車内側に確実に伝達されるように構成することができる。

＜第２の態様＞
第１の態様において、前記荷重伝達部材４０は、前記ドア１の内部に取り付けられた状態で、車外側に延在する中心部４２と、当該中心部４２から放射状に形成されるリブ４７、４８、４９、５０と、を有する。

第２の態様によれば、荷重伝達部材４０の剛性が高くなり、側方からの荷重による荷重伝達部材４０の変形による形状のばらつきが小さくなる。よって、車体側部から入力される荷重をバランスよく受けて車内側へ確実に伝達することができる。

＜第３の態様＞
第１または第２の態様において、前記荷重伝達部材４０は、前記ドア１の内部のインナーパネル３に形成された平坦部３ａに当接した状態で取り付けられる。

第３の態様によれば、荷重伝達部材４０が傾かないように取り付けられることで、側方からの荷重をバランスよく受けて車内側へ確実に伝達することができる。

＜第４の態様＞
第１から第３のいずれかの態様において、前記荷重伝達部材４０は、直線状に配置されていない少なくとも第１、第２、第３の取付部５４、５５、５６によって前記ドア１の内部に支持される。

第４の態様によれば、側方からの荷重入力時に荷重伝達部材４０が１つの取付部を中心として回転することがなく、荷重をバランスよく受けて車内側へ伝達することができる。

＜第５の態様＞
第４の態様において、前記荷重伝達部材４０は、前記第１、第２、第３の取付部５４、５５、５６が取付部材を介してドアトリム６に取り付けられる。

第５の態様によれば、荷重伝達部材４０を従来の剛性を維持したままドアトリム６へ取り付けることができ、組み付け作業も容易になる。

すなわち、荷重伝達部材４０をビーム部材５と車幅方向から見て重なる位置関係にすると車幅方向のサイズが大きくなってしまうため、従来の取付剛性を維持しつつ車幅方向のサイズを小さくするためには、従来よりも剛性の高い材質のものを使用する必要がある。取付剛性を維持するためには溶着などの方法で荷重伝達部材４０をドアトリム６に接合することが望ましいが、ドアトリム６は従来の通りの剛性の高くない材質のものを使用しているため溶着は困難である。このため、荷重伝達部材４０を溶着ではない取付部材によってドアトリム６に取り付ける。これによって、荷重伝達部材４０を従来の剛性を維持したままドアトリム６へ取り付けることができ、組み付け作業も容易になる。

＜第６の態様＞
第１から第５のいずれかの態様において、前記ドア１における車内側のインナーパネル３と車外側のアウターパネル２との間に、当該インナーパネル３とアウターパネル２とを接続するブラケット１２が設けられている。

第６の態様によれば、側方からの荷重入力時にアウターパネル２が変位してインナーパネル３に到達するまでの空走距離を小さくし、荷重伝達が早期に確実に行われるように構成することができる。

１…ドア
２…アウターパネル
３…インナーパネル
５…ビーム部材
５ａ、５ｂ…ビーム取付部
６…ドアトリム
６ａ…アームレスト部分
７…補強用の剛性部材
８…シートベルト
９…ＥＬＲ（ベルト巻取装置）
１０…懸吊部
１１…ベルト固定部
１２…ブラケット
２０…第１の荷重伝達部材
２１…回避部
２２、２３…第１、第２の突出部
２４、２５、２６、２９、３０…第１、第２、第３、第４、第５の取付孔
２７、２８…第１、第２の延長部
４０…第２の荷重伝達部材
４２…中心部
４７、４８、４９、５０…リブ
５１、５２、５３…第６、第７、第８の延長部
５４、５５、５６…第６、第７、第８の取付孔
６１、６２、６３、６４、６５…第１、第２、第３、第４、第５の取付部
７０、７１、７２…第６、第７、第８の取付部

Claims (6)

1. ドアの内部において幅方向に延び、側方から入力される荷重を受けるビーム部材と、当該側方から入力される荷重を車内側に伝達する荷重伝達部材が設けられた車体側部構造であって、
   前記ビーム部材は、前記荷重伝達部材と車幅方向において重なる位置関係となるように配置されることを特徴とする車体側部構造。
2. 前記荷重伝達部材は、前記ドアの内部に取り付けられた状態で、車外側に延在する中心部と、当該中心部から放射状に形成されるリブと、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. 前記荷重伝達部材は、前記ドアの内部のインナーパネルに形成された平坦部に当接した状態で取り付けられることを特徴とする請求項１または２に記載の車体側部構造。
4. 前記荷重伝達部材は、直線状に配置されていない少なくとも第１、第２、第３の取付部によって前記ドアの内部に支持されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の車体側部構造。
5. 前記荷重伝達部材は、前記第１、第２、第３の取付部が取付部材を介してドアトリムに取り付けられることを特徴とする請求項４に記載の車体側部構造。
6. 前記ドアにおける車内側のインナーパネルと車外側のアウターパネルとの間に、当該インナーパネルとアウターパネルとを接続するブラケットが設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の車体側部構造。

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