JP4840072B2 - 車体側部構造 - Google Patents

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Description

本発明は、車体側部構造に関する。
車体外側部で車体前後方向の骨格を成すロッカ内に、日の字断面を有するアルミ合金製の補強材を、仕切壁がフロアパネルと同位になるように配設した構造が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開平7−132860号公報 特開2003−54443号公報
しかしながら、上記の如き従来の技術は、ロッカの曲げ剛性を向上するものであった。
本発明は、上記事実を考慮して、車幅方向内向きの荷重入力に対するエネルギ吸収性能を向上することができる車体側部構造を得ることが目的である。
上記目的を達成するために請求項1記載の発明に係る車体側部構造は、車体前後方向に長手とされる共に長手方向と直交断面が閉断面とされ、車体フロアにおける車幅方向外端に連結された縦骨格部材と、繊維強化プラスチックより成り、それぞれ円弧状に形成された山部と谷部とが長手方向に交互に連続する波型に形成され、長手方向が前記縦骨格部材の長手方向と一致されると共に前記山部と谷部とが車体上下方向の端部に位置する姿勢で前記縦骨格部材の閉断面内に配設されたエネルギ吸収部材と、を備え、前記縦骨格部材は、少なくとも前記縦骨格部材の長手方向における前記エネルギ吸収部材が配設される範囲で内部空間を車体上下方向に隔てる隔壁を有し、前記エネルギ吸収部材は、前記縦骨格部材の内部空間における前記隔壁に対する一方側に配置されている。
請求項1記載の車体側部構造では、適用された車両に側面衝突が生じた場合、縦骨格部材に車幅方向内向きに衝突荷重(所定値以上の荷重)が入力される。縦骨格部材は、車体フロア側に荷重を伝達し(支持され)つつ、エネルギ吸収部材の変形によって衝突エネルギを吸収する。ここで、繊維強化プラスチック製のエネルギ吸収部材は、波板状に形成されているので、軽量でありながら効果的にエネルギを吸収することができる。特に、エネルギ吸収部材は、円弧状の山部、谷部がその車体上下方向端部を成すように(側面視で波板状を成すように)配置されて、端面(板厚部分)を車幅方向外側に向けているため、エネルギ吸収効率及び衝突時荷重の再現性が良好である。このため、例えば縦骨格部材への荷重入力方向が車幅方向に対する斜め方向である場合でも、エネルギ吸収部材は確実に変形してエネルギ吸収機能を果たすことができる。
このように、請求項1記載の車体側部構造では、車幅方向内向きの荷重入力に対するエネルギ吸収性能を向上することができる。
また、本車体側部構造では、隔壁を有する縦骨格部材は、車幅方向内向きの荷重に対し剛性が高い。また、エネルギ吸収部材は、縦骨格部材内における隔壁に対する車体上下方向の一方側に配置されているので、例えば縦骨格部材内の全体に配置されるものと比較して、質量増加が抑えられる。なお、隔壁がエネルギ吸収部材の縦骨格部材に対する姿勢変化を直接的又は間接的に規制する構成とすれば、縦骨格部材に所定値以上の車幅方向内向きの荷重が入力された場合に、エネルギ吸収部材が確実に変形して効果的にエネルギ吸収が果たされるので、好ましい。
請求項記載の発明に係る車体側部構造は、請求項記載の車体側部構造において、前記縦骨格部材は、車幅方向内側の内側壁が車幅方向に延在する横骨格部材に接合されており、前記隔壁は、前記横骨格部材における車体フロアに対向する壁部と車体上下方向の位置が一致している部分を含む。
請求項記載の車体側部構造では、縦骨格部材に入力された車幅方向内向きの荷重は、隔壁を介して横骨格部材の壁部(例えば、横骨格部材が車体フロアの上側に設けられる構成においては、車体フロアの上面と対向する上壁であり、横骨格部材が車体フロアの下側に設けられる構成においては、車体フロアの下面と対向する下壁)に伝達され、例えば車体フロアや他の骨格部に分散支持される。このため、車幅方向内向きの荷重による縦骨格部材の車幅方向内方への移動や倒れ等が規制され、エネルギ吸収部材の変形により効果的にエネルギ吸収が果たされる。
上記目的を達成するために請求項記載の発明に係る車体側部構造は、車体前後方向に長手とされる共に長手方向と直交断面が閉断面とされ、車体フロアにおける車幅方向外端に連結された縦骨格部材と、前記縦骨格部材における車体上下方向の中間部で該縦骨格部材の車幅方向内外の壁部を連結する連結部と、繊維強化プラスチックより成り、山部と谷部とが長手方向に交互に連続する波型に形成され、前記縦骨格部材と長手方向が一致されると共に前記山部が車体上下方向の下向きに開口しかつ前記谷部が車体上下方向の上向きに開口する姿勢が前記連結部によって該縦骨格部材に対し維持されるように、前記縦骨格部材の閉断面内における前記連結部に対する車体上下方向の一方側に配設されたエネルギ吸収部材と、を備えている。
請求項記載の車体側部構造では、例えば適用された車両に側面衝突が生じた場合、縦骨格部材に車幅方向内向きの衝突荷重(所定値以上の荷重)が入力される。縦骨格部材は、車体フロア側に荷重を伝達し(支持され)つつ、連結部及びエネルギ吸収部材の変形によって衝突エネルギを吸収する。この際、連結部は、縦骨格部材に対するエネルギ吸収部材の姿勢変化を規制して、確実に変形すなわちエネルギ吸収させる機能を果たす。繊維強化プラスチック製のエネルギ吸収部材は、波板状に形成されているので、軽量でありながら効果的にエネルギを吸収することができる。
このように、請求項記載の車体側部構造では、車幅方向内向きの荷重入力に対するエネルギ吸収性能を向上することができる。なお、連結部は、エネルギ吸収部材に直接的に干渉して該エネルギ吸収部材の縦骨格部材に対する姿勢を保持しても良く、姿勢保持手段(例えばウレタン等の充填剤やブラケット)で保持して間接的にエネルギ吸収部材の縦骨格部材に対する姿勢を保持しても良い。
請求項記載の発明に係る車体側部構造は、請求項記載の車体側部構造において、前記連結部は、少なくとも前記縦骨格部材の長手方向における前記エネルギ吸収部材が配設される範囲で、前記縦骨格部材の内部空間を車体上下方向に隔てる隔壁である。
請求項記載の車体側部構造では、連結部が隔壁であるため、波板状のエネルギ吸収部材の長手方向の各部を縦骨格部材内部の適所に効果的に保持することができ、縦骨格部材に所定値以上の車幅方向内向きの荷重が入力された場合に、エネルギ吸収部材が確実に変形して効果的にエネルギ吸収が果たされる。
請求項記載の発明に係る車体側部構造は、請求項又は請求項記載の車体側部構造において、前記縦骨格部材は、車幅方向内側の内側壁が車幅方向に延在する横骨格部材に接合されており、前記連結部は、前記縦骨格部材における前記横骨格部材を構成する壁部が当接している部分で、該縦骨格部材の車幅方向内外の壁部を連結している。
請求項記載の車体側部構造では、縦骨格部材に入力された荷重の一部は、連結部(隔壁)を介して横骨格部材に伝達され、例えば車体フロアや他の骨格部に分散支持される。このため、車幅方向内向きの荷重による縦骨格部材の車幅方向内方への移動や倒れ等が規制され、エネルギ吸収部材(及び連結部)の変形により効果的にエネルギ吸収が果たされる。なお、請求項6における壁部は、例えば、車体フロアと対向する壁部(例えば、横骨格部材が車体フロアの上側に設けられる構成においては、車体フロアの上面と対向する上壁であり、横骨格部材が車体フロアの下側に設けられる構成においては、車体フロアの下面と対向する下壁)であっても良く、車体フロアに対し交差する方向に延在する壁部(例えば、横骨格部材の車体前後方向に対向する前壁及び後壁等)であっても良い。
請求項記載の発明に係る車体側部構造は、請求項3〜請求項の何れか1項記載の車体側部構造において、前記エネルギ吸収部材は、前記山部及び谷部が円弧状に形成されており、かつ該山部と谷部とが車体上下方向の端部に位置する姿勢で配置されている。
請求項記載の車体側部構造では、エネルギ吸収部材は、円弧状の山部、谷部がその車体上下方向端部を成すように(側面視で波板状を成すように)配置されており、端面(板厚部分)を車幅方向外側に向けている。これにより、エネルギ吸収部材の変形再現性が良好であり、例えば縦骨格部材への荷重入力方向が車幅方向に対する斜め方向であっても、エネルギ吸収部材は確実に変形してエネルギ吸収機能を果たすことができる。
請求項記載の発明に係る車体側部構造は、請求項1請求項の何れか1項記載の車体側部構造において、前記縦骨格部材は、長手方向における前記エネルギ吸収部材の設置範囲で、車幅方向内側の内側壁が車幅方向に延在する横骨格部材に接合されており、前記エネルギ吸収部材は、前記横骨格部材に対し車体上下方向にオーバラップして配置されている。
請求項記載の車体側部構造では、縦骨格部材に車幅方向内向きの所定値以上の荷重が入力された場合に、エネルギ吸収部材は、横骨格部材によって車幅方向内側から支持され、該所定値以上の荷重によって確実に変形する。これにより、エネルギ吸収部材によって良好にエネルギ吸収が果たされる。
請求項記載の発明に係る車体側部構造は、請求項1請求項の何れか1項記載の車体側部構造において、前記縦骨格部材は、繊維強化プラスチックにて構成されている。
請求項記載の車体側部構造では、縦骨格部材は、金属材と比較して靭性が低い繊維強化プラスチックにて構成されているが、上記の通り波板状のエネルギ吸収部材を内蔵することで、車幅方向外側から所定値以上の荷重が入力された場合に、良好にエネルギ吸収を果たすことができる。このため、繊維強化プラスチックを用いて車体の軽量化を図ることが可能になる。
以上説明したように本発明に係る車体側部構造は、車幅方向内向きの荷重入力に対するエネルギ吸収性能を向上することができるという優れた効果を有する。
本発明の第1の実施形態に係る車体側部構造が適用された車体側部構造10について、図1乃至図3に基づいて説明する。先ず、車体側部構造10が適用された自動車車体Bの概略全体構成を説明し、次いで、本発明の要部である車体側部構造10(ロッカ12廻りの構造)について詳細に説明することとする。なお、図中矢印FRは車体前後方向の前方向を、矢印UPは車体上下方向の上方向を、矢印INは車幅方向内側を、矢印OUTは車幅方向外側をそれぞれ示す。
(車体の全体構成) 図1には、車体側部構造10が適用された自動車車体Bの概略全体構成が斜視図にて示されている。この図に示される如く、自動車車体Bは、それぞれ車体前後方向に長手とされた左右一対のロッカ12を備えている。それぞれ縦骨格部材としての左右のロッカ12には、車体フロアFを構成するフロアパネル14の車幅方向の異なる端部が接合されている。主に車体前後方向及び車幅方向に延在するフロアパネル14の車幅方向中央部は、車体上下方向の上側に隆起されて車体上下方向の下向きに開口するトンネル空間を形成するフロアトンネル16が一体に形成されている。この実施形態では、フロアトンネル16は、フロアパネル14の全長に亘り形成されている。
また、各ロッカ12は、それぞれの前端12Aが、略車体上下方向に沿って延在するフロントピラー18の下端18Aに連続している。図示は省略するが、左右のフロントピラー18は、図1に示すよりも車体上下方向に延出され、互いの間にフロントウインドシールドガラスを保持するようになっている。
さらに、左右のフロントピラー18には、それぞれダッシュパネル20の車幅方向の異なる端部が接合されている。ダッシュパネル20は、車幅方向及び車体上下方向に延在し、車室Cと該車室Cよりも前方の空間Rfとを隔てている。このダッシュパネル20には、図示しない左右一対のフロントサイドメンバの後端部が接続されるようになっており、左右のフロントサイドメンバの前端間はフロントバンパを構成するバンパリインフォースメントによって架け渡されている。このダッシュパネル20の車幅方向中央部には、フロアトンネル16の前端を前方空間Rfに開口させる切欠部20Aが形成されている。
一方、左右のロッカ12の後端12Bは、それぞれ略車体上下方向に沿って延在するリヤピラー(センタピラーとして把握することも可能である)22の下端22Aに連続している。左右のロッカ12の後端12B、リヤピラー22には、図示しないリヤサイドメンバが連続している。
さらに、左右のリヤピラー22には、それぞれルームパーティションパネル24の車幅方向の異なる端部が接合されている。ルームパーティションパネル24は、車幅方向及び車体上下方向に延在し、車室Cと該車室Cよりも後方の空間Rrとを隔てている。ルームパーティションパネル24の車幅方向中央部には、フロアトンネル16の後端を後方空間Rrに開口させる切欠部(図示省略)が形成されている。
また、自動車車体Bは、車幅方向に長手とされ、フロアパネル14の上側でロッカ12とフロアトンネル16と連結する横骨格部材としてのクロスメンバ26を備えている。この実施形態では、クロスメンバ26は、車体前後方向に並列して前後一対に設けられている。前後のクロスメンバ26は、乗員着座用の図示しないシートを車体前後方向にスライド可能に支持するためのシートレールロアの前端側、後端側をそれぞれ自動車車体Bに対し支持するようになっている。
以上説明した自動車車体Bは、その主要部を成すロッカ12、フロアパネル14(フロアトンネル16)、フロントピラー18、ダッシュパネル20、リヤピラー22、ルームパーティションパネル24、クロスメンバ26がそれぞれ炭素繊維強化プラスチック(以下、CFRPという)にて構成されている。
(車体側部構造の詳細構成) 以下、自動車車体Bに適用された車体側部構造10について説明するが、車体側部構造10は左右対称に構成されるので、左右一方側の車体側部構造10について説明することとする。
図2には、図1の2−2線に沿った正面断面図が示されている。この図に示される如く、ロッカ12は、長手方向に対する直角断面が略矩形枠状の閉断面を成している。より具体的には、ロッカ12は、車体上下方向に対向する上壁28及び下壁30と、該上壁28、下壁30の車幅方向両端を連結する内側壁32、外側壁34とで内部空間36を囲む外郭を成している。そして、この実施形態では、ロッカ12は、下壁30がフロアパネル14の車幅方向外端上に重ね合わされるように、該フロアパネル14に接合されている。
また、ロッカ12は、その内部空間36を上下に仕切る連結部又は隔壁(仕切壁)としてのリブ38、40を有する。これにより、ロッカ12の内部空間36は、車体上下方向3分割されている。リブ38に対し車体上下方向の下側に位置するリブ40は、クロスメンバ26におけるフロアパネル14に対向する上壁26Aと車体上下方向の位置が略一致(少なくとも板厚の一部が車体上下方向にオーバラップ)されている。すなわち、上壁26Aとリブ40とは、内側壁32を挟んで略一直線状に配置されている。
そして、車体側部構造10では、ロッカ12の内部空間36における最も下側の空間36A、すなわち下壁30と内側壁32と外側壁34とリブ40とで囲まれた空間36A内に、エネルギ吸収部材42が配設されている。図2に示される如く、エネルギ吸収部材42は、正面視で車幅方向に長手の矩形状に形成されている空間36Aに対応して、正面視で車幅方向に長手の略矩形状に形成されると共に、車幅方向の寸法Wが空間36Aの車体上下方向の寸法Hに対し十分に大とされている。なお、エネルギ吸収部材42は、車幅方向の寸法Wが車体上下方向の寸法Hに対し同等(W≒H)又は小(W<H)となる構成を採ることもできる。本実施形態(図2)を含む各場合において、車幅方向の寸法Wは、36Aの車幅方向寸法以下であれば足り、例えば空間36Aの車幅方向寸法の半分以下とすることも可能である。
これにより、エネルギ吸収部材42は、空間36A内で、車幅方向に長手の略矩形状を成す姿勢を維持する構成とされている。換言すれば、リブ40がロッカ12(空間36A)に対するエネルギ吸収部材42の姿勢変化を規制する構成とされている。なお、この実施形態では、空間36A内にエネルギ吸収部材保持手段としての発泡ウレタンフォーム44が充填されており、通常は、発泡ウレタンフォーム44によってエネルギ吸収部材42がロッカ12に対し保持(拘束)されている。
図3(A)及び図3(B)に示される如く、エネルギ吸収部材42は、エネルギ吸収部46を有する。エネルギ吸収部46は、山部46Aと谷部46Bとが車体前後方向に一致される長手方向に交互に連続して側面視で波板状に形成されており、全長に亘り略等幅とされている。エネルギ吸収部46の山部46A及び谷部46Bは、それぞれ側面視で略半円弧状に形成されている。
この実施形態では、エネルギ吸収部46は、山部46Aが下向きに開口する半円弧状を成すと共に、谷部46Bが上向きに開口する半円弧状を成すように配置されるようになっている。すなわち、エネルギ吸収部46は、エネルギ吸収部材42がロッカ12の空間36Aに配置された状態で、山部46Aの頂部が車体上下方向の上端46C(図2参照)となり、谷部46Bの頂部が車体上下方向の下端46D(図2参照)となる構成である。
図2に示される如く、エネルギ吸収部材42は、エネルギ吸収部46の車幅方向に一致される幅方向一端側に設けられた支持板部48を有する。支持板部48は、車体上下方向の高さが、エネルギ吸収部46の車体上下方向の上端46Cから下端46Dまでの車体上下方向に沿った高さよりも大で空間36Aの車体上下方向の寸法Hよりも小とされると共に、車体前後方向に沿った長さがエネルギ吸収部46の車体前後方向の長さよりも若干大とされており、エネルギ吸収部46の幅方向一端面(波板状の端面)全体が固着されている。また、この実施形態では、支持板部48は、接着等によって内側壁32に接合(固定)され、ロッカ12に対するエネルギ吸収部材42(エネルギ吸収部46)の姿勢を保持する構成とされている。なお、上記した発泡ウレタンフォーム44は、補助的にエネルギ吸収部材42をロッカ12に対し保持するものとして把握することができる。
一方、エネルギ吸収部材42では、エネルギ吸収部46の幅方向他端面は自由端とされている。そして、図1及び図2に示される如く、エネルギ吸収部材42は、支持板部48が車幅方向内側に位置するように、換言すれば、支持板部48が内側壁32に対向するように、長手方向をロッカ12の長手方向と一致させつつ空間36A内に配設されている。これにより、エネルギ吸収部材42は、上記したエネルギ吸収部46の幅方向他端の自由端側を荷重入力端46Eとして、上記の通り正面視で車幅方向に長手の矩形状を成す構成である。なお、支持板部48の車体前後方向及び車幅方向の各寸法は、エネルギ吸収部46の車体前後方向及び車幅方向の少なくとも一方の寸法よりも小さくても(エネルギ吸収部46が支持板部48に対し車体上下方向又は前後方向に張り出しても)良い。また、支持板部48は、エネルギ吸収部46に対し車幅方向内側に設けられる構成には限定されず、例えば、車幅方向の両側に設けられても良く、車幅方向外側にのみ設けられても良く、車幅方向の両側共に設けられない構成としても良い。但し、上記した通りエネルギ吸収部材42を内側壁32に接合してロッカ12に対する姿勢を保持するために、支持板部48は、少なくともエネルギ吸収部46の車幅方向内側に設けられることが好ましい。
図1に示される如く、エネルギ吸収部材42の前端42Aは、車体前後方向の前側のクロスメンバ26の前壁26Bよりも車体前後方向の前方に位置し、エネルギ吸収部材42の後端42Bは、車体前後方向の後側のクロスメンバ26の後壁26Cよりも車体前後方向の後方に位置している。エネルギ吸収部材42の設置範囲Aは、車体前後方向における乗員着座用のシートの車体前後方向の全スライド範囲に亘り、エネルギ吸収部材42がシート(に着座した乗員)の側方に存在するのが好ましい。
図示は省略するが、リブ40は、前端がエネルギ吸収部材42の前端42Aよりも車体前後方向の前方に位置すると共に、後端がエネルギ吸収部材42の後端42Bよりも車体前後方向の後方に位置しており、エネルギ吸収部材42は、長手方向の全長に亘って空間36Aに充填された発泡ウレタンフォーム44にてロッカ12に保持されている。
以上説明したエネルギ吸収部材42は、エネルギ吸収部46及び支持板部48が共にCFRPにて構成されている。このエネルギ吸収部材42は、車体上下方向の荷重入力端46E側から所定値以上の荷重が入力されると、変形(破壊)されつつエネルギを吸収する構成とされている。
次に、第1の実施形態の作用を説明する。
上記構成の車体側部構造10では、適用された自動車車体Bを有する自動車に側面衝突が生じると、ロッカ12に車幅方向内向きの荷重が作用し、この荷重(の一部)は、クロスメンバ26を介してフロアパネル14、フロアトンネル16に伝達される。これにより、ロッカ12の車幅方向内向きの移動や車幅方向内方側への倒れが抑制され、該ロッカ12は、車幅方向に潰れながら、その内部空間36内に配置されたリブ38、40、及びエネルギ吸収部材42に車幅方向の荷重を伝達する。これにより、リブ38、40、及びエネルギ吸収部材42が変形し、衝突エネルギの吸収が果たされ、フロアパネル14、フロアトンネル16に伝達されるピーク荷重が低減される。
ここで、車体側部構造10では、エネルギ吸収部材42が波板形状のエネルギ吸収部46を有するため、該エネルギ吸収部材42は、その変形に伴う上記した衝撃吸収過程のあらゆるストロークにおいて荷重(反力)を発生し、最大荷重を持続しながら衝突エネルギを吸収することができる。すなわち、車体側部構造10では、エネルギ吸収部材42を用いたため、ロッカ12の幅の範囲内の短い衝撃吸収ストロークで、エネルギ吸収部46の車幅方向の寸法Wを有効に利用して効果的に衝突エネルギを吸収することができ、エネルギ吸収効率が高い。しかも、エネルギ吸収部材42は、エネルギ吸収部46が山部46A、谷部46Bを半円弧状とした波板形状であるため、エネルギ吸収効率及び衝突時荷重の再現性が良好である。より具体的には、山部46A、谷部46Bが曲面形状とされているため、エネルギ吸収部46は、所定値以上の車幅方向内向きの荷重によって確実に変形して効果的にエネルギ吸収を図るができ、かつ車幅方向に対し傾斜した斜め方向から入力される荷重に対しても、山部46A、谷部46Bを経由して車体前後方向に隣接する部分に荷重を分散しつつ変形に伴い十分な荷重(反力)を発生することができる。したがって、エネルギ吸収部材42を備えた車体側部構造10では、荷重入力方向が車幅方向に対し傾斜した斜め方向であっても、エネルギ吸収部46が安定して(再現性良く)変形して効果的にエネルギ吸収を図ることができる。
また、車体側部構造10では、ロッカ12の内部空間36を車体上下方向の上下に仕切るリブ40の下側にのみエネルギ吸収部材42が配設されているため、換言すれば、車体上下方向の寸法が小さいエネルギ吸収部材42にて上記の通り効果的にエネルギ吸収することができるため、エネルギ吸収性能の向上に伴う自動車車体Bの質量増加を抑制することができる。しかも、エネルギ吸収部材42は、CFRPにて構成されているので、自動車車体Bの質量増加が一層抑制される。さらに、このリブ40は、ロッカ12の内部空間36内でのエネルギ吸収部材42の姿勢変化を規制するため、ロッカ12への所定値以上の車幅方向内向きの荷重入力によるエネルギ吸収部材42の確実な変形すなわちエネルギ吸収が担保される。また、リブ40を設けることで、ロッカ12の空間36Aにエネルギ吸収部材42を保持するための発泡ウレタンフォーム44の使用量も少ない。
さらに、車体側部構造10では、リブ40がクロスメンバ26の上壁26Aと内側壁32を介して一直線を成すように連続しているため、ロッカ12に入力された車幅方向内向きの荷重が効率良くフロアトンネル16(衝突側とは反対側のロッカ12)に伝達される。特に、エネルギ吸収部材42がクロスメンバ26と車体上下方向にオーバラップして配置されているので、リブ40、エネルギ吸収部材42の変形によりピークが低減された荷重が効率良くフロアパネル14、フロアトンネル16(衝突側とは反対側のロッカ12)に伝達、分散される。
またさらに、エネルギ吸収部材42をシートスライド可能な全範囲で乗員の側方に位置するように配置すると共に、該範囲に対応して前後一対のクロスメンバ26を設けたため、車体前後方向における側面衝突の位置に依らず、乗員が効果的に保護される。すなわち、ポール側突に対しても乗員が効果的に保護され、特に、波板形状のエネルギ吸収部46を備えるために車幅方向に対する斜め方向からのポール側突に対し乗員が効果的に保護される。
そして、車体側部構造10では、ロッカ12が鉄鋼等の金属材と比較して靭性が低いCFRPにて構成されているが、該ロッカ12にエネルギ吸収部材42を設置することで、側面衝突に対し要求されるエネルギ吸収性能を確保することができた。これにより、鉄鋼等の金属材と比較して比重の小さいCFRPを用いて、衝突性能を維持しつつ自動車車体Bを軽量化することができる。
(第2の実施形態) 次に、本発明の第2の実施形態に係る車体側部構造50について、図4に基づいて説明する。なお、上記第1の実施形態と基本的に同一の部品、部分については、上記第1の実施形態と同一の符号を付して説明を省略し、図示を省略する場合もある。
図4には、車体側部構造50が図2に対応する正面断面図にて示されている。この図に示される如く、車体側部構造50は、フロアパネル14に代えて、2重板構造のフロアパネル52を備える点で、第1の実施形態に係る車体側部構造10とは異なる。
フロアパネル52は、車体上下方向に対向するフロアアッパパネル54とフロアロアパネル56との間に発泡ウレタンフォーム44を充填して構成されている。フロアアッパパネル54は、ロッカ12のリブ40と車体上下方向の位置が略一致(少なくとも板厚の一部が車体上下方向にオーバラップ)されており、フロアロアパネル56は、ロッカ12の下壁30と車体上下方向の位置が略一致されている。フロアトンネル16は、フロアアッパパネル54とフロアロアパネル56とが重ね合わされて構成されている。車体側部構造50の他の構成は、車体側部構造10の対応する構成と同じである。
したがって、第2の実施形態に係る車体側部構造50によっても、第1の実施形態に係る車体側部構造10と基本的に同様の作用によって同様の効果を得ることができる。この実施形態においては、ロッカ12に入力された車幅方向内向きの荷重は、クロスメンバ26を介してフロアトンネル16に伝達されるのに代えて、フロアアッパパネル54を介してフロアトンネル16に伝達される。なお、車体側部構造50において、前後のクロスメンバ26の設置位置に対応して、車幅方向に長手のフロアリインフォースメントをフロアパネル52内に内蔵しても良い。
なお、上記した各実施形態では、ロッカ12がフロアパネル14に対し車体上下方向の下側に突出しない例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、ロッカ12の一部をフロアパネル14よりも車体上下方向の下側に突出させても良い。この構成では、エネルギ吸収部材42をフロアパネル14よりも車体上下方向の下側に配置することも可能であるが、この場合、クロスメンバ26をフロアパネル14の下面側に設けることが好ましい。
また、上記した各実施形態では、ロッカ12がリブ38、リブ40を有する例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、リブ38及びリブ40のうち何れか一方のみを設ける構成としても良く、これらを設けない構成としても良く、リブ38、40に代えて内側壁32と外側壁34とを架け渡す連結部材をロッカ12の長手方向に沿って複数設けるようにしても良い。この連結部材は、CFRPとしてロッカ12に一体に設けても良く、金属材等をインサートして設けても良い。また、これらにリブ40や連結部材は、クロスメンバ26の上壁26Aやフロアアッパパネル54と車体上下方向の位置が一致する構成には限定されず、例えば、クロスメンバ26の前壁26B・後壁26Cやフロアパネル52に内蔵したフロアリインフォースメントの立壁に対し、荷重伝達可能に車体上下方向にオーバラップさせても良い。
さらに、上記した各実施形態では、山部46Aと谷部46Bとが長手方向に交互に連続して波板状のエネルギ吸収部46が形成された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、山部46Aと谷部46Bとの間に車体上下方向に延在する平板部分を設けても良い。但し、車幅方向に対し傾斜した方向からの入力荷重に対し良好なエネルギ吸収効率及び衝突時荷重の再現性を得るためには、上記した平板部分の車体上下方向の寸法は、山部46A、谷部46Bの車体上下方向の寸法に対し小さいことが望ましい。また、本発明におけるエネルギ吸収部46は、山部46A及び谷部46Bが円弧状(特に半円弧状)である構成には限定されず、例えば、半円弧よりも周長が短い(180°未満)の円弧状に形成された山部46A及び谷部46Bとを有する構成としても良く、全体として正弦波状に形成されても良い。
本発明の第1の実施形態に係る車体前部構造が適用された自動車車体を示す斜視図である。 本発明の第1の実施形態に係る車体前部構造の要部を示す、図1の2−2線に沿った正面断面図である。 本発明の第1の実施形態に係る車体前部構造を構成するエネルギ吸収部材を示す図であって、(A)は車幅方向内側から見た斜視図、(B)は車幅方向外側から見た斜視図である。 本発明の第2の実施形態に係る車体前部構造の要部を示す図2に対応する正面断面図である。
符号の説明
10 車体側部構造
12 ロッカ(縦骨格部材)
14 フロアパネル(車体フロア)
26 クロスメンバ(横骨格部材)
26A 上壁(横骨格部材の壁部)
26B 前壁(横骨格部材の壁部)
26C 後壁(横骨格部材の壁部)
32 内側壁(縦骨格部材の車幅方向内側の壁部)
34 外側壁(縦骨格部材の車幅方向外側の壁部)
40 リブ(連結部、隔壁)
42 エネルギ吸収部材
46A 山部
46B 谷部
50 車体側部構造
52 フロアパネル(車体フロア)

Claims (8)

  1. 車体前後方向に長手とされる共に長手方向と直交断面が閉断面とされ、車体フロアにおける車幅方向外端に連結された縦骨格部材と、
    繊維強化プラスチックより成り、それぞれ円弧状に形成された山部と谷部とが長手方向に交互に連続する波型に形成され、長手方向が前記縦骨格部材の長手方向と一致されると共に前記山部と谷部とが車体上下方向の端部に位置する姿勢で前記縦骨格部材の閉断面内に配設されたエネルギ吸収部材と、
    を備え、
    前記縦骨格部材は、少なくとも前記縦骨格部材の長手方向における前記エネルギ吸収部材が配設される範囲で内部空間を車体上下方向に隔てる隔壁を有し、
    前記エネルギ吸収部材は、前記縦骨格部材の内部空間における前記隔壁に対する一方側に配置されている車体側部構造。
  2. 前記縦骨格部材は、車幅方向内側の内側壁が車幅方向に延在する横骨格部材に接合されており、
    前記隔壁は、前記横骨格部材における車体フロアに対向する壁部と車体上下方向の位置が一致している部分を含む請求項1記載の車体側部構造。
  3. 車体前後方向に長手とされる共に長手方向との直交断面が閉断面とされ、車体フロアにおける車幅方向外端に連結された縦骨格部材と、
    前記縦骨格部材における車体上下方向の中間部で該縦骨格部材の車幅方向内外の壁部を連結する連結部と、
    繊維強化プラスチックより成り、山部と谷部とが長手方向に交互に連続する波型に形成され、前記縦骨格部材と長手方向が一致されると共に前記山部が車体上下方向の下向きに開口しかつ前記谷部が車体上下方向の上向きに開口する姿勢が前記連結部によって該縦骨格部材に対し維持されるように、前記縦骨格部材の閉断面内における前記連結部に対する車体上下方向の一方側に配設されたエネルギ吸収部材と、
    を備えた車体側部構造。
  4. 前記連結部は、少なくとも前記縦骨格部材の長手方向における前記エネルギ吸収部材が配設される範囲で、前記縦骨格部材の内部空間を車体上下方向に隔てる隔壁である請求項3記載の車体側部構造。
  5. 前記縦骨格部材は、車幅方向内側の内側壁が車幅方向に延在する横骨格部材に接合されており、
    前記連結部は、前記縦骨格部材における前記横骨格部材を構成する壁部が当接している部分で、該縦骨格部材の車幅方向内外の壁部を連結している請求項3又は請求項4記載の車体側部構造。
  6. 前記エネルギ吸収部材は、前記山部及び谷部が円弧状に形成されており、かつ該山部と谷部とが車体上下方向の端部に位置する姿勢で配置されている請求項3〜請求項5の何れか1項記載の車体側部構造。
  7. 前記縦骨格部材は、長手方向における前記エネルギ吸収部材の設置範囲で、車幅方向内側の内側壁が車幅方向に延在する横骨格部材に接合されており、
    前記エネルギ吸収部材は、前記横骨格部材に対し車体上下方向にオーバラップして配置されている請求項1〜請求項6の何れか1項記載の車体側部構造。
  8. 前記縦骨格部材は、繊維強化プラスチックにて構成されている請求項1〜請求項7の何れか1項記載の車体側部構造。
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