JP4462630B2 - Lower body structure - Google Patents
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Description
本発明は、車室の側壁に含まれる下部のサイドシル及びセンタピラーと、車室の床に含まれるフロアフレーム及びフロアクロスメンバーと、フロアパネルとを備えた車体下部構造に関するものである。 The present invention relates to a vehicle body lower structure including a lower side sill and a center pillar included in a side wall of a passenger compartment, a floor frame and a floor cross member included in a floor of the passenger compartment, and a floor panel.
車両には、車室の床の強度を高める目的で、車室の側壁の下部に配置されたサイドシルに直交させてアウトリガーが取付けられている(例えば、特許文献1参照。)。
特許文献1を次図に基づいて説明する。
図8は、従来の技術の基本構成を説明する図であり、従来のリヤサスペンションのリンク取付部構造301は、サイドシル302にリヤサイドメンバー303が接合され、リヤサイドメンバー303にブラケット304,305が取付けられ、ブラケット305にアウトリガー306を取付けるための凹部307が形成されたもので、凹部307によってアウトリガー306の取付け強度が向上し、ブラケット305からアウトリガー306は剥離しないから、リンク308の引張り力(矢印Aの方向)をサイドシル302に伝えることができ、支持剛性を高めることができるというものである。
Patent document 1 is demonstrated based on the following figure.
FIG. 8 is a diagram for explaining a basic configuration of a conventional technique. In a conventional rear suspension
しかし、特許文献1のリヤサスペンションのリンク取付部構造301では、サイドシル302に加わる力、例えば、車両の側面に加わる衝撃を吸収し難いという問題がある。
However, the rear suspension link
本発明は、車両の側面に加わる荷重を吸収し、荷重を吸収する際に車室内への突出量を抑制する車体下部構造を提供することを課題とする。 It is an object of the present invention to provide a vehicle body lower structure that absorbs a load applied to a side surface of a vehicle and suppresses a protruding amount into a vehicle compartment when the load is absorbed.
請求項1に係る発明では、車室の側壁に含まれる下部のサイドシル及びサイドシルに立設されたセンタピラーと、車室の床に含まれ前後方向に長尺なフロアフレーム及びフロアフレームに交差しているフロアクロスメンバーと、フロアパネルとを備えた車体下部構造において、フロアクロスメンバーは、センタピラーの下部にアウトリガーとフロアフレームを介して接続され、アウトリガーは、断面コ字形状で、底辺と、底辺に連なる側辺とで形成されるとともに、底辺に対向する開口に取付けられたフロアパネルとで袋構造が形成され、サイドシルからフロアフレームへ向かって袋構造の断面積が漸増するように底辺に第1傾斜部、水平部、第2傾斜部が形成され且つ、水平部と第2傾斜部の境界部に袋構造内へ突出する第1脆弱部が形成され、第2傾斜部でかつ、断面コ字形状を形成する一対の稜線に第2脆弱部が形成されていることを特徴とする。 In the invention according to claim 1, the lower side sill included in the side wall of the passenger compartment and the center pillar erected on the side sill, the floor frame which is included in the passenger compartment floor and is long in the front-rear direction, and the floor frame are crossed. The floor cross member is connected to the lower part of the center pillar via an outrigger and a floor frame , and the outrigger is U-shaped in cross section, and the bottom side. A bag structure is formed with a floor panel attached to an opening facing the bottom side, and formed on the side line that continues to the bottom side, so that the cross-sectional area of the bag structure gradually increases from the side sill toward the floor frame. A first inclined portion, a horizontal portion, and a second inclined portion are formed, and a first fragile portion that protrudes into the bag structure is formed at a boundary portion between the horizontal portion and the second inclined portion. It is, and a second inclined portion, characterized in that a second fragile portion are formed in a pair of ridge forming a U-shaped cross-section.
請求項2に係る発明では、第2脆弱部は、底辺と側辺との境界である稜線部に形成された凹部であることを特徴とする。 In the invention which concerns on Claim 2, a 2nd weak part is a recessed part formed in the ridgeline part which is a boundary of a base and a side.
請求項3に係る発明では、アウトリガーは、水平部の上方に座席取付けブラケットが配置されていることを特徴とする。 In the invention according to claim 3, the outrigger is characterized in that a seat mounting bracket is disposed above the horizontal portion.
請求項1に係る発明では、フロアクロスメンバーは、センタピラーの下部にアウトリガーとフロアフレームを介して接続され、アウトリガーは、断面コ字形状で、底辺と、底辺に連なる側辺とで形成されるとともに、底辺に対向する開口に取付けられたフロアパネルとで袋構造が形成され、サイドシルからフロアフレームへ向かって袋構造の断面積が漸増するように底辺に第1傾斜部、水平部、第2傾斜部が形成され且つ、水平部と第2傾斜部の境界部に袋構造内へ突出する第1脆弱部が形成され、第2傾斜部でかつ、断面コ字形状を形成する一対の稜線に第2脆弱部が形成されているので、車両の側面に荷重が加わると、センタピラーが変形し、このセンタピラーの下部は車室内方へ侵入する。その際、アウトリガーは、まず、断面積の小さいサイドシルに結合した外端が変形を開始し、順次、フロアフレームへ向かって変形して、荷重を吸収することができるという利点がある。 In the invention according to claim 1, the floor cross member is connected to the lower part of the center pillar via the outrigger and the floor frame, and the outrigger is U-shaped in cross section, and is formed of a bottom side and a side continuous to the bottom side. In addition, a bag structure is formed with the floor panel attached to the opening facing the bottom side, and the first inclined portion, the horizontal portion, and the second portion are formed on the bottom side so that the cross-sectional area of the bag structure gradually increases from the side sill to the floor frame. An inclined portion is formed, and a first fragile portion protruding into the bag structure is formed at a boundary portion between the horizontal portion and the second inclined portion, and the second inclined portion and a pair of ridge lines forming a U-shaped cross section Since the second fragile portion is formed, when a load is applied to the side surface of the vehicle, the center pillar is deformed, and the lower portion of the center pillar enters the vehicle interior. In this case, the outrigger has an advantage that the outer end coupled to the side sill having a small cross-sectional area starts to be deformed and is sequentially deformed toward the floor frame to absorb the load.
また、外端近傍の変形に続いて第1脆弱部を起点に変形し、第1脆弱部の変形に続いて、第2脆弱部を起点に変形する。その際、力の方向と同じ水平部は変形し難いので、そのまま力の方向へ移動し、上方への突出を少なくし、第1脆弱部を起点にして変形した部位は、フロアパネル下の第2傾斜部のほぼ三角形の袋構造内に入り込み、第2脆弱部を起点にして変形した部位は、稜線に第2脆弱部を形成したので、フロアパネル下の第2傾斜部のほぼ三角形の袋構造内に大きく入り込む。従って、全体として、車室内への突出量を少なくすることができるという利点がある。 Further, following the deformation near the outer end, the first fragile portion is deformed as a starting point, and following the deformation of the first fragile portion, the second fragile portion is deformed as a starting point. At that time, since the horizontal part that is the same as the direction of the force is difficult to deform, it moves in the direction of the force as it is, reduces the upward protrusion, and the deformed part starting from the first fragile part is the first part below the floor panel. Since the portion that has entered the substantially triangular bag structure of the two inclined portions and is deformed starting from the second weakened portion has formed the second weakened portion on the ridgeline, the substantially triangular bag of the second inclined portion below the floor panel Go deep into the structure. Therefore, as a whole, there is an advantage that the amount of protrusion into the vehicle interior can be reduced.
さらに、アウトリガーは、フロアフレームに接続されているので、サイドシルからフロアフレームへ向かって袋構造の断面積が一層漸増する。センタピラーに加わる外力(荷重)の吸収量を大きくすることができ、走行時に発生する荷重に対する強度を確保することができる。 Furthermore, since the outrigger is connected to the floor frame, the cross-sectional area of the bag structure further gradually increases from the side sill toward the floor frame. The amount of external force (load) applied to the center pillar can be increased, and the strength against the load generated during traveling can be ensured.
請求項2に係る発明では、第2脆弱部は、底辺と側辺との境界である稜線部に形成された凹部であるから、第1脆弱部を優先的に変形させた後、フロアパネルの手前で第2傾斜部をより確実に変形させることができ、より確実に荷重を吸収することができるという利点がある。 In the invention which concerns on Claim 2, since a 2nd weak part is a recessed part formed in the ridgeline part which is a boundary of a base and a side, after changing a 1st weak part preferentially, a floor panel There exists an advantage that a 2nd inclination part can be deform | transformed more reliably before this, and a load can be absorbed more reliably.
請求項3に係る発明では、アウトリガーは、水平部の上方に座席取付けブラケットが配置されているから、車室の内方への突出量が少ない位置に座席を固定することができ、車室外方から側面に荷重が加わった時に、座席の上方移動量を少なくすることができる。 In the invention according to claim 3, since the seat mounting bracket is disposed above the horizontal portion of the outrigger, the seat can be fixed at a position where the amount of protrusion to the inside of the passenger compartment is small. When a load is applied to the side surface, the upward movement amount of the seat can be reduced.
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図1は、本発明の車体下部構造の斜視図である。
車体下部構造11は、車室12の側壁に含まれる左右のサイドボデー13,14下部の左右のサイドシル15,16と、車室12の床に含まれる左右のフロアフレーム17,18と、左右のサイドシル15,16間に接続されている第1フロアクロスメンバー21と、左右のフロアフレーム17,18間に接続されている第2フロアクロスメンバー22と、左のフロアフレーム17と左のサイドシル15間に取付けられた左アウトリガー23と、右のフロアフレーム18と右のサイドシル16間に取付けられた右アウトリガー24と、左のフロアフレーム17に接続された左のフロントサイドフレーム25と、右のフロアフレーム18に接続された右のフロントサイドフレーム26と、フロアパネル27と、を備え、例えば、左ハンドルの車両31の車体32に採用されたものである。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The drawings are viewed in the direction of the reference numerals.
FIG. 1 is a perspective view of a lower body structure of the present invention.
The vehicle body
図中、33はエンジンルーム、34は左のサイドシル15に立設された左のセンタピラー、35は右のサイドシル16に立設された右のセンタピラー、36は左右のフロアフレーム17,18間に配置されて第1フロアクロスメンバー21に一端が支持された縦フレームある。
In the figure, 33 is the engine room, 34 is the left center pillar standing on the
左のフロントサイドフレーム25は、後端41が左のフロアフレーム17の前端42に接続している。
右のフロントサイドフレーム26は、後端43が右のフロアフレーム18の前端44に接続している。
The left
The right
左のサイドシル15は、前端46が左のフロアフレーム17の前端42に前アウトリガー47によって接合されている。
右のサイドシル16は、前端48が右のフロアフレーム18の前端44に前アウトリガー51によって接合されている。
The
The
第1フロアクロスメンバー21は、左に配置された運転席53の座席54(図2参照)の前部55及び助手席56の座席(座席54と同様)の前部(前部55と同様)が取付けられる位置に配置され、左端57が左のサイドシル15に接合され、右端58が右のサイドシル16に接合され、上部61にめねじを有する座席前部取付け部62,62が形成され、フロアパネル27の上面に下部63が取付けられ、下部63の左側がフロアパネル27下の左のフロアフレーム17に取付けられ、下部63の右側がフロアパネル27下の右のフロアフレーム18に取付けられている。
The first
第2フロアクロスメンバー22は、左のセンタピラー34の下部に左アウトリガー23を介して接合された左のフロアフレーム17のクロス部66に左端67が取付けられ、右のセンタピラー35に右アウトリガー24を介して接続された右のフロアフレーム18のクロス部68に右端71が取付けられ、左端67にめねじを有する座席後部取付け部72が取付けられ、右端71にめねじを有する座席後部取付け部73が取付けられている。
The second
左アウトリガー23には、めねじを有する座席取付けブラケットであるところの座席後部取付けブラケット75が形成されている。
右アウトリガー24には、めねじを有する座席取付けブラケットであるところの座席後部取付けブラケット76が形成されている。
The
The
図2は、本発明の車体下部構造の側面図であり、運転席53の座席54と左のフロアフレーム17並びに第1フロアクロスメンバー21との関係を示している。図1を併用して説明する。
FIG. 2 is a side view of the lower body structure of the present invention and shows the relationship between the
第1フロアクロスメンバー21はまた、座席前部取付け部62,62に座席54の前部55が取付けられ、座席54の前部55を支持している。同様に、助手席56の座席を支持している。
第2フロアクロスメンバー22はまた、フロアパネル27を通して座席後部取付け部72に座席54の後部78が取付けられ、座席54の後部78を支持している。同様に、助手席56の座席を支持している。
In the first
The second
左アウトリガー23は、フロアパネル27を通して座席後部取付けブラケット75に座席54の後部78が取付けられ、座席54の後部78を支持している。同様に、助手席56の座席を支持している。
The
図3は、図1の3−3線断面図であり、車体下部構造11の右アウトリガー24の断面図である。
図4は、本発明の車体下部構造が備える右アウトリガーの斜視図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line 3-3 of FIG. 1 and is a cross-sectional view of the
FIG. 4 is a perspective view of a right outrigger provided in the lower body structure of the present invention.
右アウトリガー24は、右のサイドシル16と右のフロアフレーム18との間に取付けられ、上部にフロアパネル27や座席の後部78が取付けられるもので、下方へ向いている第1辺(底辺)151と、第1辺(底辺)151に連なり前方へ向いている第2辺(側辺)152と、この第2辺(側辺)152に対向し且つ第1辺(底辺)151に連なる第3辺(側辺)153と、一方に形成されて右のサイドシル16に結合している外端154と、他方に形成されて右のフロアフレーム18に結合している内端155と、第1辺(底辺)151に対向する開口156が形成され、開口156の縁フランジ157にフロアパネル27が取付けられることで、ほぼ三角形の袋構造158が形成されている。
The
また、右アウトリガー24では、袋構造158の長手方向(矢印b1の方向)に直交する断面積が外端154から内端155に向かって漸増するように、第1辺(底辺)151は、外端154に連なる第1傾斜部161が形成され、第1傾斜部161に連ねて水平部162が形成され、水平部162に連ねて第2傾斜部164が形成されていて、水平部162の上方の開口156に座席後部取付けブラケット75が取付けられている。
Further, in the
水平部162は、ほぼ水平な部位であり、水平線に対して許容範囲内の角度で傾斜してもよい。
第1傾斜部161は、フロアパネル27に対して下方に向かって傾斜している。
第2傾斜部164は、フロアパネル27に対して下方に向かって傾斜している。
The
The first
The second
座席後部取付けブラケット75は、助手席56の座席(座席54と同様)の後部(後部78と同様)が固定される固定部166と、固定部166に取付けられたナット167と、固定部166に形成されたリブ部168,168と、リブ部168に形成された溶接代171と、からなる。
The rear
図5は、図1の5矢視図であり、右アウトリガー24を下方から見上げときの状態を示している。図3及び図4を併用して説明する。
さらに、右アウトリガー24は、水平部162と第2傾斜部164との境界部172に第1脆弱部173が形成され、第1辺(底辺)151と第2辺(側辺)152の境界に所定の曲げアールR(図6参照)で前稜線部174が形成され、第1辺(底辺)151と第3辺(側辺)153の境界に所定の曲げアールR(図6参照)で後稜線部175が形成され、稜線部174,175のうち第2傾斜部164に位置する前・後稜線部174,175にそれぞれ凹状の第2脆弱部176が形成されている。
FIG. 5 is a view taken in the direction of arrow 5 in FIG. 1 and shows a state when the
Further, the
第1脆弱部173は、水平部162を延長して第2傾斜部164の中央に深さh(図3参照)で形成したくぼみである。
The 1st
図6は、図3の6−6線断面図であり、右アウトリガー24の第2脆弱部176の断面を示している。
第2脆弱部176は、第1辺(底辺)151と第2辺(側辺)152とでなす内角θfを二分する中心角δを通る線に直交させて前稜線部174から所望の深さHnで形成されたくぼみ(凹部)である。第1脆弱部173(図3参照)を配置した部位の強度に比べ、第2脆弱部176を配置した部位の強度は大きい。
FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line 6-6 of FIG. 3 and shows a cross section of the second
The second
なお、第2脆弱部176は、後稜線部175にも配置され、第1辺(底辺)151と第3辺(側辺)153とでなす内角θfを二分する中心角δを通る線に直交させて後稜線部175から所望の深さHnで形成されたくぼみ(凹部)である。
The second
次に、本発明の車体下部構造11の作用を説明する。
図7(a)〜(c)は、本発明の車体下部構造が車両の側面に加わる荷重を吸収する機構を説明する模式図である。図1及び図3を併用して説明する。なお、サイドシルやセンタピラーを取外して示しているとともに、スポット溶接で接合する部位を離して示している。
Next, the operation of the vehicle body
FIGS. 7A to 7C are schematic views for explaining a mechanism for absorbing the load applied to the side surface of the vehicle by the lower body structure of the present invention. 1 and 3 will be used together for explanation. The side sill and the center pillar are shown removed, and the parts to be joined by spot welding are shown separately.
(a)において、車両31の車体下部構造11では、右アウトリガー24は、右のセンタピラー35の下部に接続されるとともに、右のサイドシル16と右のフロアフレーム18との間に取付けられている。車両31の右側面の中央、つまり、右のセンタピラー35が配置された位置に荷重F(図1も参照)が矢印b2のように加わり始める。
In (a), in the vehicle body
(b)において、車両31の右側面に荷重Fが加わると、力は右のサイドシル16から右アウトリガー24に伝わるので、右アウトリガー24は、最も断面積の小さい外端154近傍から変形し始め、荷重を吸収することができる。
In (b), when a load F is applied to the right side surface of the
また、より大きな荷重のときには、右アウトリガー24は、外端154近傍の変形に続いて第1脆弱部173を起点に変形し始め、側面からのより大きな荷重を吸収することができる。その際、第1脆弱部173を起点にして変形した部位は、フロアパネル27下のほぼ三角形の袋構造158内に矢印b3のように入り込むので、車室12内への突出量Bを少なくすることができる。
Further, when the load is larger, the
(c)において、さらに大きな荷重のときには、第1脆弱部173の変形に続いて、第2脆弱部176を起点に変形し始めるので、さらに大きな荷重を吸収することができる。その際、第2脆弱部176を起点にして変形した部位は、フロアパネル27下のほぼ三角形の袋構造158内に矢印b4のように入り込むので、車室12内への突出量Bを少なくすることができる。
In (c), when the load is even larger, the deformation starts from the second
つまり、アウトリガー24では、荷重を受けた側の部位(外端154)からフロアフレーム18に向かって徐々に変形させるように強さ(断面積)を漸増させたので、車両31の側面に加わる荷重を吸収することができるとともに、走行時に発生する荷重に対する強度を確保することができる。また、荷重を吸収する際に、車室内への侵入を抑制することができる。
That is, in the
アウトリガー24は、座席後部取付けブラケット76を備えているので、車室の内方への突出量Bが少ない位置に座席を固定することができ、車両31の右側面に荷重Fが加わった時に、座席の上方への移動量を少なくすることができる。
Since the
なお、車体下部構造11では、左アウトリガー23が取付けられた車両31の左側面に荷重が加わったときは、左アウトリガー23によって、車両31の右側面に荷重が加わったときと同様の効果を発揮する。
In the vehicle body
本発明の車体下部構造は、四輪車に好適である。 The vehicle body lower part structure of the present invention is suitable for a four-wheeled vehicle.
11…車体下部構造、12…車室、15,16…サイドシル、17,18…フロアフレーム、21…第1フロアクロスメンバー、22…第2フロアクロスメンバー、23…左アウトリガー、24…右アウトリガー、27…フロアパネル、34,35…センタピラー、75,76…座席取付けブラケット(座席後部取付けブラケット)、151…底辺(第1辺)、152…側辺(第2辺)、153…側辺(第3辺)、156…開口、158…袋構造、161…第1傾斜部、162…水平部、164…第2傾斜部、172…境界部、173…第1脆弱部、174…前稜線部、175…後稜線部、176…第2脆弱部。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記フロアクロスメンバーは、センタピラーの下部にアウトリガーと前記フロアフレームを介して接続され、
前記アウトリガーは、断面コ字形状で、底辺と、底辺に連なる側辺とで形成されるとともに、前記底辺に対向する開口に取付けられた前記フロアパネルとで袋構造が形成され、前記サイドシルから前記フロアフレームへ向かって前記袋構造の断面積が漸増するように底辺に第1傾斜部、水平部、第2傾斜部が形成され且つ、前記水平部と第2傾斜部の境界部に前記袋構造内へ突出する第1脆弱部が形成され、第2傾斜部でかつ、前記断面コ字形状を形成する一対の稜線に第2脆弱部が形成されていることを特徴とする車体下部構造。 The lower side sill included in the side wall of the passenger compartment, the center pillar erected on the side sill, the floor frame that is included in the passenger compartment floor and that crosses the floor frame that is long in the front-rear direction, and the floor In the lower body structure with panels,
The floor cross member is connected to a lower part of a center pillar via an outrigger and the floor frame ,
The outrigger is a U-shaped section, and bottom, while being formed at the side edges connected to the bottom, the bag structure is formed by said floor panel mounted in an opening facing the bottom, said from the sill A first inclined portion, a horizontal portion, and a second inclined portion are formed at the bottom so that a cross-sectional area of the bag structure gradually increases toward the floor frame, and the bag structure is formed at a boundary portion between the horizontal portion and the second inclined portion. A vehicle body lower structure characterized in that a first fragile portion projecting inward is formed, a second fragile portion is formed on a pair of ridge lines which form a second inclined portion and form the U-shaped cross section.
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