JP2020152330A - 車体構造 - Google Patents

Abstract

【課題】側面衝突時に、サイドピラーからルーフメンバーに効率よく荷重を伝達できる車体構造を提供する。【解決手段】車体構造は、センターピラー２０と、車幅方向に延びるルーフメンバー１６と、一端がセンターピラーに取り付けられ、他端がルーフメンバーに取り付けられる補強部材２８と、側面衝突時に補強部材を、センターピラーとルーフメンバーとの間に直線状に配設する作動機構３６と、を備えて構成した。【選択図】図２

Description

本発明は、側面衝突時にセンターピラーからルーフメンバーに荷重を効率よく伝達できる車体構造に関する。

車両の側方に、例えば他の車両等が衝突する側面衝突においては、衝突時の荷重により変形したセンターピラーが車室内に侵入してしまうおそれがある。かかる問題を防止するため、センターピラーとルーフメンバーとの結合を強化し、センターピラーに加えられる荷重をルーフメンバーに伝達させることが知られている。更に、ルーフメンバーに荷重を効率よく伝達させるため、それらの結合箇所に補強部材を斜めに設けることが考えられる。

特許第５８０３６８５号公報

しかしながら、センターピラーとルーフメンバーとの結合箇所に補強部材を斜めに設けると、車室上部に補強部材が張り出し、それにより車室空間が狭められ、車室内の居住性が損なわれるおそれがある。
本発明は、車室内の居住性を損なうことなく、側面衝突時にセンターピラーからルーフメンバーに効率よく荷重を伝達できる車体構造を提供することを目的とする。

本発明は、上記の課題を解決するために、車体構造を次のように構成した。車体構造は、センターピラーと、センターピラーの上端に結合され、車幅方向に延びるルーフメンバーと、一端がセンターピラーに取り付けられ、他端がルーフメンバーに取り付けられる補強部材と、側面衝突時に補強部材を、一端から他端に亘ってセンターピラーとルーフメンバーの間に直線状に配設する作動機構と、を備えて構成した。

本発明にかかる車体構造は、次の効果を有する。補強部材は通常時、センターピラーとルーフメンバーに沿って湾曲した状態で車体に取り付けられる。これにより、補強部材が車室内に張り出すことがなく、車室内の居住性が損なわれることを抑制する。
一方、車両に側面衝突が生じると、湾曲が解除された補強部材がセンターピラーとルーフメンバーとの結合箇所に斜めに配置され、補強部材を介してセンターピラーからルーフメンバーに衝突荷重が効率よく伝達される。したがって、センターピラーの変形が抑制され、センターピラーの車室内への侵入を軽減できる。

本発明の車体構造の一例を示す斜視図。 補強部材の一例を示す正面断面図。 補強部材の作動を示す正面断面図。 他の例の補強部材を示す正面図。 他の例の補強部材を示す正面図。

本発明の一実施形態にかかる車体構造について説明する。図１に、車両の車体構造１０の一部を示す。車体構造１０は、車両の、いわばフレームを構成する骨格部材の構造であり、図１に示す車体構造１０は、車両の左側の部分に相当する。図１においては、図の左方が車両の前方に相当し、紙面に沿った上方が車両の上方に相当する。以下、車両の前方を車体構造１０の前方とし、それに合わせて上下左右を定めて説明する。

車体構造１０は、上方にルーフパネル１２とルーフサイドメンバー１４と奥行き方向（車幅方向）に延びるルーフメンバー１６を備え、前方から後方にかけてフロントピラー１８、センターピラー２０、リヤピラー２２を備え、下方にサイドシル２４を備えている。車体構造１０は、同様の構成を車幅方向の反対側にも有し、その間に乗員が乗車する車室が形成される。

センターピラー２０は、いわゆるＢピラーであり、例えばセンターピラー２０の前後にサイドドアが設けられる。センターピラー２０は、上部でルーフサイドメンバー１４と連結し、下部で車両の前後方向に延びるサイドシル２４に連結している。
ルーフサイドメンバー１４は、車幅方向両側に、車両の前後方向に延びている。左右のルーフサイドメンバー１４の間には、車幅方向に延びるルーフメンバー１６が設けられている。

ルーフメンバー１６の左右端部は、車両の左右それぞれに設けられているセンターピラー２０の上端と結合されている。センターピラー２０とルーフメンバー１６との結合箇所２６を図２に示す。図２は、車両を前方から見た断面図である。
センターピラー２０とルーフメンバー１６とは、９０度かそれより若干広い角度(鈍角)で結合されている。結合箇所２６には、結合箇所２６を中心にして結合箇所２６を跨ぐように補強部材２８が取付機構３０により設けられている。

補強部材２８は、例えば金属製で、直線状の形状と湾曲した形状の２種類の形状を取りうる特性を有している。補強部材２８は、直線状の形状を有していると、長手方向に沿った圧縮力に対して剛体として作用し、かかる圧縮力に耐えうる十分な強度を発揮する。尚、補強部材２８は、完全に直線状の形状でなく、一端が取り付けられるセンターピラー２０と他端が取り付けられるルーフメンバー１６の車室内側に亘って若干変形（湾曲）した状態で配設されており、剛体としての性質を有するものでもよい。

補強部材２８は、直線状の形状から、例えばその端部に、長手方向と所定の角度を有する方向から力を加えることで適宜変形（湾曲）させることができる。これにより補強部材２８は、図２に示すように、センターピラー２０とルーフメンバー１６との結合箇所２６の車室内形状に沿って配置される。

次に、取付機構３０について説明する。取付機構３０は、第１取付具３２と第２取付具３４と作動機構３６とを備えている。第１取付具３２は、センターピラー２０に設けられ、第２取付具３４は、ルーフメンバー１６に設けられている。
第１取付具３２は、作動機構３６を介してセンターピラー２０に移動可能に取り付けられている。作動機構３６は、センターピラー２０に設けられ、第１取付具３２をセンターピラー２０に沿って上下方向に移動可能に支持するレール３８と、第１取付具３２の移動を係止するリンク機構４０とを有している。

リンク機構４０は、感知レバー４２と係合爪４４とを有している。感知レバー４２は、支持軸４６により、センターピラー２０に回動自在に取り付けられている。感知レバー４２は、ばね部材により、図２に示す矢印ａの方向に常に付勢されている。
係合爪４４は、感知レバー４２に取り付けられ、感知レバー４２がばね部材で付勢された方向に位置しているとき、第１取付具３２に係合している。第１取付具３２は、係合爪４４の係合によりレール３８の上部に固定され、係合爪４４の係合から外れるとレール３８に沿って下方に移動可能となる。

補強部材２８は、センターピラー２０側の第１取付具３２により、補強部材２８の一方の端部２８ａが支持され、ルーフメンバー１６側の第２取付具３４により、他方の端部２８ｂが支持されている。第２取付具３４は、基本的に移動しない。また、補強部材２８と作動機構３６は、共に内装材の内側やセンターピラー２０の内部に設けられ、通常の使用状態では車室内に露出していない。

次に、例えば他の車両が車両の側面に衝突する側面衝突が生じた場合について説明する。側面衝突によりセンターピラー２０が、図３に示すように変形したとする。すると、感知レバー４２が支持軸４６を中心にして、矢印ａと逆方向に回動する。感知レバー４２が矢印ａと逆方向に回動することにより、係合爪４４が第１取付具３２から外れ、第１取付具３２がレール３８に従って下方に移動する。

第１取付具３２が下方に移動することにより、補強部材２８の湾曲が解除され、第１取付具３２と第２取付具３４との間で補強部材２８が直線状に保持される。図３は、かかる状態を示している。したがって、センターピラー２０に加えられた荷重は、結合箇所２６を通してルーフメンバー１６に伝達されるとともに、直線状の補強部材２８を介してルーフメンバー１６に直接伝達される。

これにより、車体構造１０は、側面衝突時にセンターピラー２０が受けた荷重をルーフメンバー１６に効率よく伝達でき、車室の居住性を損なうことなく、側面衝突時にはセンターピラー２０の変形、すなわちセンターピラー２０の室内への侵入を軽減させることができる。

更に、補強部材２８に、図４、図５に示すように補助部材４８を設けてもよい。補助部材４８は、第１補助部材４８ａと第２補助部材４８ｂからなり、図４に示すように湾曲した補強部材２８にそれぞれ個別に、かつ図５に示すように補強部材２８が直線状に形を変えると互いに噛み合うように取り付けられている。

第１補助部材４８ａと第２補助部材４８ｂは、それぞれの他方の補助部材４８ｂ、４８ａに対向する面に凹凸等の噛み合わせ構造を有している。噛み合わせ構造は、第１補助部材４８ａに設けられた突条部材５０と、第２補助部材４８ｂに形成された、突条部材５０に対応した溝部５２により構成されている。

第１補助部材４８ａと第２補助部材４８ｂの噛み合わせ構造は、それらが噛み合わせられると、第１補助部材４８ａと第２補助部材４８ｂが一体に固着され、補助部材４８は一本の棒状部材と同等な性質を有することとなる。
したがって側面衝突が生じて、分割されていた補強部材２８が図５に示すように直線状に形を変えると、第１補助部材４８ａと第２補助部材４８ｂが互いの凹凸部分の噛み合わせ構造により一体に固着するので、補強部材２８が直線状の部材としてより強固になり、センターピラー２０に加えられた荷重がルーフメンバー１６により効率よく伝達され、センターピラー２０の変形を防止することができる。尚、噛み合わせ構造は上記形状に限るものではなく、他の形状でもよい。

尚、本発明は、上記実施形態に限るものではなく、適宜変更できるものである。

本発明は、車両の車体構造に利用できる。

ａ…矢印、１０…車体構造、１４…ルーフサイドメンバー、１６…(センター)ルーフメンバー、２０…センターピラー、２６…結合箇所、２８…補強部材、３０…取付機構、３２…第１取付具、３４…第２取付具、３６…作動機構、３８…レール、４０…リンク機構、４２…感知レバー、４４…係合爪、４８…補助部材。

Claims (3)

1. センターピラーと、
   前記センターピラーの上端に結合され、車幅方向に延びるルーフメンバーと、
   一端が前記センターピラーに取り付けられ、他端が前記ルーフメンバーに取り付けられる補強部材と、
   側面衝突時に前記補強部材を前記一端から前記他端に亘って前記センターピラーと前記ルーフメンバーの間に直線状に配設する作動機構と、
   を備えることを特徴とする車体構造。
2. 前記作動機構は、
   前記補強部材の前記一端を取り付けた取付具を、前記センターピラーに沿って移動自在に支持するレールと、
   通常時は前記補強部材を変形させた状態で前記取付具を係止するとともに、側面衝突に伴い前記取付具の係止を解除するリンク機構と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の車体構造。
3. 前記補強部材は、前記一端側と前記他端側で分割され、互いに対向した面の一方に凹部を他方に凸部が形成された凹凸噛み合わせ構造を有し、前記補強部材が直線状に設けられたとき前記凹凸噛み合わせ構造が互いに噛み合い、前記補強部材を直線状に保持する一対の補助部材を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の車体構造。

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