JP3539197B2 - 自動車のフロア部車体構造 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のフロア部を車幅方向に伸びるクロスメンバの端部がセンターピラーの根元部に接合取付される自動車のフロア部車体構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の自動車のフロア部車体構造としては、例えば実開平5−28790号公報に記載されたものがある。この公報に開示された自動車のフロア部車体構造では、センターピラーの根元部に当たるサイドシルの車体前後方向略中央部の垂直面にクロスメンバの端部の垂直方向に伸びる取付フランジが接合されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような自動車のフロア部車体構造では、側面からの衝突時に、クロスメンバの取付フランジがサイドシルの垂直面に接合されているため、センターピラーの根元部が面外変形をしやすい構造となっている。そのため、センターピラの根元部の板厚を厚くするか、または補強材をさらに設けて補強しなければなければならず、重量の増加を招くという課題がある。
【0004】
本発明はかかる課題に鑑みなされたもので、請求項1ないし5記載の発明は、重量を増加させることなく、効率的に衝突エネルギーを吸収することができる自動車のフロア部車体構造を提供することをその目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1記載の発明は、自動車のフロア部において車幅方向に配設されるクロスメンバの端部が、センターピラーの根元部に接合取付される自動車のフロア部車体構造において、クロスメンバの端部は、車両側方からの入力に対して、そのセンターピラーの根元部への取付強度が、後側部分よりも前側部分の方が強くなるよう設定され、側面衝突時に取付強度が強い前記前側部分よりも取付強度の弱い前記後側部分が変形してセンターピラーに捩れモードが生じるようにしたことを特徴とする。
【0006】
側面衝突時に車両側方からの入力を受けると、取付強度の弱い後側部分は反力が弱く変形し、一方、取付強度の強い前側部分は反力が強く変形しないため、センターピラーには捩れのモードが生じ、前側部分を中心として後側部分が回転する捩れ変形を起こして、衝突エネルギーを吸収する。
センターピラーの端部の前側部分と後側部分とは、任意の手段により取付強度に差をつけることが可能であるが、請求項2記載の発明は、請求項1記載のものにおいて、クロスメンバの端部上面の前側部分のみにおいて、該前側部分に形成された略水平方向に伸びる取付フランジがセンターピラーの根元部に形成された略水平面に接合されることを特徴とする。
【0007】
また、クロスメンバの端部の前側部分の上面はクロスメンバの端部の後側部分の上面と同じ高さとすることも可能であるが、請求項3記載の発明は、請求項1または2記載のものにおいて、クロスメンバの端部の前側部分の上面が後側部分の上面よりも高く設定されることを特徴とする。
また、請求項4記載の発明は、請求項3記載のものにおいて、クロスメンバの端部の後側部分の上面にシートレールブラケットが取り付けられ、該シートレールブラケットに車体前後方向に伸びるシートレールの後端部が取り付けられて、シートレールがクロスメンバの端部の前側部分の横側に配設されることを特徴とする。
【0008】
また、シートレールに直接車幅方向に伸びるシートフレームが固定されていなくとも良いが、請求項5記載の発明は、請求項4記載のものにおいて、前記シートレールに車幅方向に伸びるシートフレームの一端部が固定され、該シートフレームの車体前後方向の位置がクロスメンバの端部の前側部分の車体前後方向の位置にほぼ一致していることを特徴とする。
【0009】
【発明の効果】
請求項1記載の発明によれば、側面衝突時にセンターピラーに捩れ変形を生じさせることにより、効率的に衝突エネルギーを吸収するので、センターピラーの根元部の板厚を必要以上に厚くすることなく、また、補強材も必要以上に設ける必要はなく、重量の増加を防ぐことができる。
【0010】
また、センターピラーの捩れは、センターピラーよりもやや前側に座る乗員に対して遠い側になる、取付強度の弱いクロスメンバの端部の後側部分が主に回転することになるので、より安全な変形となる。
また、請求項2記載の発明によれば、請求項1に係る効果に加えて、端部上面の前側部分のみにおいて、該前側部分に形成された略水平方向に伸びる取付フランジがセンターピラーの根元部に形成された略水平面に接合されるので、側方からの入力に対してこの取付フランジが剪断方向で受けることになるため、取付強度を確実に後側部分よりも強くすることができる。
【0011】
また、請求項3記載の発明によれば、請求項1及び2に係る効果に加えて、クロスメンバの端部の前側部分の上面を後側部分の上面よりも高く設定することにより、前側部分の取付強度を後側部分の取付強度より大きくすることができる。また、請求項4記載の発明によれば、請求項1ないし3に係る効果に加えて、クロスメンバの端部の後側部分に取り付けられたシートレールブラケットに取り付けられたシートレールが、クロスメンバの端部の前側部分の横側に配設されることになるため、側面からの衝突時に、この前側部分がシートレールに干渉することで、センターピラーの根元部の車内側への侵入を阻止することができる。また、さらにシートレールに連結される車幅方向に伸びるシートフレームもセンターピラーの車内側への侵入を阻止するため、衝突時のエネルギー吸収を効率的に行うことができる。
【0012】
また、請求項5記載の発明によれば、請求項1ないし4に記載に係る効果に加えて、シートレールに固定されるシートフレームの車体前後方向の位置をクロスメンバの端部の前側部分の車体前後方向の位置にほぼ一致させるため、側面からの衝突時に、クロスメンバの端部の前側部分が車内側へ侵入しようとすると、シートフレームが十分な反力を該前側部分に与えて、衝突時のエネルギー吸収をより効率的に行うことができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。図1は、本発明の自動車のフロア部車体構造の実施の形態を表す要部斜視図であり、図2は図1中の2−2線に沿って見た断面図、図3は図1中の3−3線に沿って見た断面図、図4は平面図、図5は側面図である。図中、FRは車両前方、UPRは車両上方を表す。
【0014】
図において、符号10はフロアパネルであり、フロアパネル10の左右両端部に、サイドアウタ12Aとサイドインナ12Bとからなるサイドシル12(図では、左右対称であるため片側のみを表す)が車体前後方向に配設される。サイドシル12の車体前後方向略中央部から上方に延びた部分に、センターピラーアウタ13Aとセンターピラーインナ13Bが接合され、車体上下方向に伸びるセンタピラー14を構成している。
【0015】
フロアパネル10の上側にはサードクロスメンバ16(クロスメンバ)が車幅方向に配設され、サードクロスメンバ16の一方の端部16aは、フロアパネル10の車幅方向中央部を車体前後方向に亘って伸びるトンネル部10a(図4)に接合され、その他方の端部16bは、センターピラー14の根元部に当たるサイドシル12の車体前後方向略中央部に接合される。
【0016】
前記サードクロスメンバ16の他方の端部16bは、前側部分16cが後側部分16fよりも高くなっており、前側部分16cの上面には略水平方向に伸びる取付フランジ16dが形成されており、センターピラー14の根元部に形成された略水平面14aに接合されている。一方の後側部分16fには、縦方向に伸びる取付フランジ16gが形成されており、センターピラー14の根元部の縦壁14bに接合されている。このように、前側部分16cの上面のみをセンターピラー14の略水平面14aの高さまで高くしてセンターピラー14をより高い位置で支持し、加えて、その取付フランジ16dをセンターピラー14の略水平面14aに接合し、この前側部分16cで車両側方からの入力を剪断方向で受けることにより、前側部分16cの取付強度が後側部分16fのそれよりも強いものとなっている。
【0017】
サードクロスメンバ16の端部16bの前側部分16cの上面よりも低くなった後側部分16fの上面には取付孔16hが形成されており、この取付孔16hにボルト・ナットによってシートレールブラケット18の一端が取付けられている。シートレールブラケット18はサードクロスメンバ16の端部16bから車内方向にせり出しており、その他端にはシートレール20が取り付けられている。シートレール20は車体前後方向に伸びて、セコンドクロスメンバ24(図4)に直接または別のシートレールブラケットを介して取付けられている。また、このシートレール20の対となる他方のシートレール21も、トンネル部10aの脇をサードクロスメンバ16とセコンドクロスメンバ24の間に渡って取付けられており、シートレール20とシートレール21との間には、シートフレーム22の両端部が固定されている。そして、後方のシートフレーム22の車体前後方向の位置が、サードクロスメンバ16の端部16bの前側部分16cの車体前後方向の位置にほぼ一致している。
【0018】
以上のように構成される自動車のフロア部車体構造では、側面からの衝突時に、センターピラー14の根元部において、サードクロスメンバ16の端部16bでサードクロスメンバ16とセンターピラー14の縦壁14bとの間で形成された閉断面部が潰れる。このとき、サードクロスメンバ16の前側部分16cの取付フランジ16dがセンターピラー14の略水平面14aに接合されており、側方からの入力に対して剪断方向で受けるために、十分な反力を発生させることができる。
【0019】
さらに、前側部分16cの取付フランジ16dのみを略水平面14aに接合すると共に、サードクロスメンバ16の前側部分16cを後側部分16fよりも高い位置でセンターピラー14の根元部に接合していることにより、前側部分16cのセンターピラー14の根元部への取付強度を、後側部分16fの取付強度よりも強くなるように設定しているため、図6に示したように、センターピラー14への車両側方からの入力に対する前側部分16cからの反力F1が後側部分16fからの反力F2よりも大きくなる。これにより、前側部分16cを中心として、センターピラー14のやや前側のフロントシート26に着座している乗員に対して遠い方の後側部分16fが主に回転するようにセンターピラー14が捩れる。こうして、衝突エネルギーをセンターピラー14の捩れ変形で効率良く且つ安全に吸収することができる。
【0020】
さらに、変形が進行し、センターピラー14の根元部が車内側に侵入しようとすると、図2に示したように、サードクロスメンバ16の端部16bの前側部分16cがシートレール20に干渉し、車内側への侵入が阻止される。シートレール20に固定されたシートフレーム22が反力部材となり、前側部分16cの侵入を阻止する。シートフレーム22は、通常強度の高い部材であるので、十分な反力を発生させることができる。これにより、車両の車体側部の、特にセンターピラーの強度が飛躍的に向上し、衝突時のエネルギー吸収性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の自動車のフロア部車体構造の実施の形態を表す要部斜視図である。
【図2】図1中の2−2線に沿って見た本発明の自動車のフロア部車体構造の断面図である。
【図3】図1中の3−3線に沿って見た本発明の自動車のフロア部車体構造の断面図である。
【図4】本発明の自動車のフロア部車体構造の平面図である。
【図5】本発明の自動車のフロア部車体構造の側面図である。
【図6】本発明の作用を説明する要部平面図である。
【符号の説明】
10 フロアパネル
14 センタピラー
14a 略水平面
14b 縦壁
16 サードクロスメンバ(クロスメンバ)
16b 他方の端部
16c 前側部分
16d 取付フランジ
16f 後側部分
18 シートレールブラケット
20 シートレール
22 シートフレーム

Claims (5)

  1. 自動車のフロア部において車幅方向に配設されるクロスメンバの端部が、センターピラーの根元部に接合取付される自動車のフロア部車体構造において、
    クロスメンバの端部は、車両側方からの入力に対して、そのセンターピラーの根元部への取付強度が、後側部分よりも前側部分の方が強くなるよう設定され、側面衝突時に取付強度が強い前記前側部分よりも取付強度の弱い前記後側部分が変形してセンターピラーに捩れモードが生じるようにしたことを特徴とする自動車のフロア部車体構造。
  2. クロスメンバの端部上面の前側部分のみにおいて、該前側部分に形成された略水平方向に伸びる取付フランジがセンターピラーの根元部に形成された略水平面に接合されることを特徴とする請求項1記載の自動車のフロア部車体構造。
  3. クロスメンバの端部の前側部分の上面は後側部分の上面よりも高く設定されることを特徴とする請求項1または2記載の自動車のフロア部車体構造。
  4. クロスメンバの端部の後側部分の上面にシートレールブラケットが取り付けられ、該シートレールブラケットに車体前後方向に伸びるシートレールの後端部が取り付けられて、シートレールがクロスメンバの端部の前側部分の横側に配設されることを特徴とする請求項3記載の自動車のフロア部車体構造。
  5. 前記シートレールに車幅方向に伸びるシートフレームの一端部が固定され、該シートフレームの車体前後方向の位置がクロスメンバの端部の前側部分の車体前後方向の位置にほぼ一致していることを特徴とする請求項4記載の自動車のフロア部車体構造。
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