JP4848911B2

JP4848911B2 - 自動車の側部車体構造

Info

Publication number: JP4848911B2
Application number: JP2006265479A
Authority: JP
Inventors: 登好井
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2006-09-28
Filing date: 2006-09-28
Publication date: 2011-12-28
Anticipated expiration: 2026-09-28
Also published as: JP2008081035A

Description

本発明は、車体側方から衝撃力を受けたサイドドアが車室内側に侵入するのを防止する機能を備えた自動車の側部車体構造に関する。

従来、下記特許文献１に示されるように、後輪用ホイールハウスの前端部近傍にサイドドア（リアドア）が設けられた自動車の側部車体構造において、上記サイドドアの後端部に設けられた係合ピンを、上記ホイールハウスの前端部近傍の車体側部材に形成された係合孔に係合させることにより、車両の側突時に加わる衝撃力に応じて上記サイドドアが車室内側に折れ曲がるように変形するのを防止することが行われている。このように、サイドドアの車室内側への侵入を防止する機能を備えた自動車の側部車体構造によれば、車両の側突時の衝撃から乗員を適正に保護することができる。
特開平６−４０２５９号公報

ところで、自動車においては、上記のような側突時の安全性だけでなく、前後方向衝突時の安全性についても確実に確保する必要がある。しかしながら、そのための措置として部品点数をむやみに増やしたり構造を複雑化させたりすれば、多大なコストアップを招くことが避けられなくなる。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、車両の側突時の安全性と前後方向衝突時の安全性とを低コストで両立させることのできる自動車の側部車体構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決するためのものとして、本発明の自動車の側部車体構造は、車体の側面部に形成された乗降用開口部を開閉するサイドドアと、このサイドドアよりも後方側の車体側壁を構成するとともに、車幅方向に膨出するホイールハウス部が下部周縁に形成されたリアサイドパネルと、車体の側辺部において前後方向に延びるとともに、後端部が上記リアサイドパネルの下端部に接続されるサイドシルとを備え、上記サイドシルの後端部には、このサイドシルとの間で車体の前後方向に延びる閉断面を構成する補強部材が、上記ホイールハウス部の前端部に近接する状態で設けられており、上記サイドドアの閉止時にその後端部が前後移動するのを規制する規制手段が、上記補強部材とサイドドアとの間に設けられており、上記サイドシルは、車幅方向外側に膨出しかつ車体の前後方向に亘って略同一断面形状を有するように形成された高張力鋼板からなるサイドシルアウタと、このサイドシルアウタに対して車幅方向内側に配設されるとともに、車体の後方側に至るほど上下幅が拡大する後ろ拡がりの拡大部が後端部に形成されたサイドシルインナとを有し、上記サイドシルインナの拡大部は、上記サイドシルアウタの後端部の上面よりも上方まで突出しており、上記補強部材は、側面視で上記サイドシルインナの拡大部に沿った形状を有するとともに、上記サイドシルアウタの後端部の上面を上から覆うように設置され、かつ上記サイドシルインナの拡大部の上端およびサイドシルアウタ後端の車幅方向外側面にそれぞれ接合されていることを特徴とするものである（請求項１）。

本発明によれば、ホイールハウス部が下部周縁に形成されたリアサイドパネルの下端部にサイドシルの後端部を接続し、このサイドシルの後端部における上記ホイールハウス部と近接する位置に、上記サイドシルとの間で閉断面を構成する補強部材を設けたため、上記リアサイドパネルとサイドシルとの接続部の剛性を効果的に補強することができ、車両の前後方向衝突時に加わる衝撃荷重を上記接続部を介して効率よく分散させてその衝撃を効果的に緩和することができる。さらに、剛性補強用に設けられた上記補強部材とサイドドアとの間に、サイドドアの閉止時にその後端部が前後移動するのを規制する規制手段を設けたため、車両の側突時にサイドドアが車室内側に侵入するのを効果的に防止することができ、これに応じて車室内の乗員を適正に保護することができる。そして、このように同一の補強部材によって車両の側突時および前後方向衝突時の両方の衝突性能を向上させるようにしたことで、車両の側突時の安全性と前後方向衝突時の安全性とを低コストで両立させることができるという利点がある。

また、サイドシルアウタとして強度の高い高張力鋼板を用いるとともに、サイドシルインナの後端部に後ろ拡がりの拡大部を形成してその部分の断面係数を増大させるようにしたため、サイドシル全体の剛性（特にその後端部の剛性）を高めて衝突性能をより効果的に向上させることができる。しかも、車幅方向外側に膨出するサイドシルアウタを前後方向に亘って同一断面形状に形成するとともに、側面視で上記インナパネルの拡大部に沿った形状を有する補強部材を、上記サイドシルアウタの後端部の上面を上から覆うように設置したことにより、高張力鋼板製であるために成形上急激な断面変化をさせにくいサイドシルアウタの成形性を良好に確保しつつ、このサイドシルアウタの後端部の上方側に生じるスペース（サイドシルインナの拡大部に対応する部分）に上記補強部材を配置して当該部を効率よく補強することができ、車両の前後方向衝突時および側突時の衝突性能を効果的かつ効率よく向上させることができるという利点がある。

上記補強部材は、その後端部が上記ホイールハウス部の前端部に連結固定されていることが好ましい（請求項２）。

このように、比較的高剛性なホイールハウス部と上記補強部材とを直接連結するようにした場合には、この補強部材による剛性補強効果をより高めることができ、車両の側突時および前後方向衝突時の衝突性能をより効果的に向上させることができるという利点がある。

以上のような構成においては、上記補強部材と側面視で重複するサイドシルインナの拡大部の車幅方向内側面に、車両の側突を検知する衝突センサが設けられていることが好ましい（請求項３）。

このように、剛性が補強されてより変形しにくいサイドシルインナの拡大部に衝突センサを設けた場合には、衝突時の衝撃が効率よく衝突センサに伝達されるため、この衝突センサによる衝突検知精度を効果的に向上させることができるという利点がある。

以上説明したように、本発明の自動車の側部車体構造によれば、車両の側突時の安全性と前後方向衝突時の安全性とを低コストで両立させることができる。

図１および図２は本発明の一実施形態にかかる自動車の側部車体構造を示している。この自動車には、車体の側面部に乗降用開口部１が形成されるとともに、この乗降用開口部１を開閉するサイドドア３が設置されている。なお、図例では４ドアセダンタイプの自動車が示されており、センターピラー５を挟んだ車体の前後２箇所に乗降用開口部１が設けられ、この前後の開口部１，１がそれぞれサイドドア３によって開閉されるようになっている。ただし図１では前側のサイドドアを省略して示しており、図示されたサイドドア３は後側の乗降用開口部１を開閉するリアドアである。また、図２では、車体の表面を覆う外板意匠パネル７と、上記サイドドア３とがそれぞれ取り外された状態における車体側面部を示している。

上記後側のサイドドア３（リアドア）よりも後方側には、その部分の車体側壁を構成するリアサイドパネル９が設置されている。また、車体の側辺部には、その下端部において前後方向に延びるサイドシル８が設置されており、このサイドシル８の後端部が、上記リアサイドパネル９の下端部に接続されている。そして、このリアサイドパネル９との接続部であるサイドシル８の後端部上に、当該部の剛性を補強するための補強部材３１が設置されている。

上記リアサイドパネル９の下部周縁には、側面視でアーチ型に形成されたホイールハウス部１３が設けられている。このホイールハウス部１３は、リアサイドパネル本体１１と一体に形成されて車幅方向外側に膨出するホイールハウスアウタ１５と、その裏側に接合されて車幅方向内側に膨出するホイールハウスインナ１７とからなり、これらホイールハウスアウタ１５およびホイールハウスインナ１７の内壁に囲まれた空間に図略のホイール（タイヤ）の上側部が収容されるようになっている。また、上記ホイールハウス部１３よりも前方側には、リアサイドパネル本体１１の前縁部１１ａ（以下、パネル前縁部１１ａと言う）が後ろ上がりの傾斜状態で上下方向に延びるように設置され、このパネル前縁部１１ａにより上記乗降用開口部１の後方側の周縁部が形成されている。

図３〜図５に示すように、上記サイドシル８は、車幅方向外側に膨出する断面視ハット状体からなるサイドシルアウタ１９と、サイドシルアウタ１９よりも車幅方向内側に設置された断面視逆ハット状体からなるサイドシルインナ２１とを有しており、これらサイドシルアウタ１９およびサイドシルインナ２１の上下縁部にそれぞれ形成されたフランジ部どうしが互いに接合されることにより構成されている。このうちサイドシルアウタ１９は、相対的に強度が高い高張力鋼板から構成され、車体の前後方向に亘って略同一断面形状に形成されている。一方、サイドシルインナ２１は、その後端部の断面積（断面係数）が他の部分よりも大きくなるように形成されている。具体的に、このサイドシルインナ２１は、上記サイドシルアウタ１９の側面形状に対応して略一定の上下幅を有する前側部分２５と、その後端部から連続して延び、後方側に至るほど上下幅が拡大する（上記サイドシルアウタ１９の上面よりも上方まで突出する）ように形成された拡大部２３とから構成されている。なお図５では、補強部材３１により隠れる部分の構成を明示するため、補強部材３１を想像線で示している。

図５および図６に示すように、上記リアサイドパネル９の下端部には、上記サイドシル８との接続片としての延長部１２が形成されている。すなわち、このリアサイドパネル９の延長部１２が、上記サイドシルアウタ１９とサイドシルインナ２１との間に挟まれた状態でこれらと接合されることにより、上記サイドシル８とリアサイドパネル９とが相互に固定されるようになっている。また、上記延長部１２は、このようにサイドシルアウタ１９とサイドシルインナ２１との間に介在することにより、サイドシル８の後端部の剛性を補強する役割も果たしている。

また、上記リアサイドパネル９のパネル前縁部１１ａには、のこ刃状に切り欠かれた複数の切欠き部２７が形成されており、この切欠き部２７により、上記サイドシルインナ２１における拡大部２３の車幅方向内側面が部分的に露出するようになっている。詳細は後述するが、この露出した部分によって上記補強部材３１との接合面が形成されるようになっている。

上記補強部材３１は、上記サイドシルインナ２１の拡大部２３に沿った形状を有してサイドシルアウタ１９後端の上方側に設置されている（例えば図３〜図５参照）。具体的に、この補強部材３１は、図２、図３、図５および図６に示すように、上記拡大部２３の形状に沿うように後ろ拡がりに形成された側板３３と、この側板３３の上辺部から車幅方向内側に延びる水平板３５とを有した断面視で逆Ｌ字状の部材から構成されており、その後端部が上記ホイールハウスアウタ１５の前端部に近接する状態で、かつサイドシルアウタ１９の後端部の上面を上から覆うように設置されている。そして、サイドシルアウタ１９後端の車幅方向外側面に上記側板３３の下辺部が接合されるとともに、サイドシルインナ２１の拡大部２３のうち上記切欠き部２７により露出された部分（拡大部２３の上端）に上記水平板３５の車幅方向内側の側辺部が接合されることにより、上記補強部材３１がサイドシル８の後端部に固定され、この補強部材３１とサイドシル８との間で車体の前後方向に延びる閉断面が形成されるようになっている。なお、上記補強部材３１の水平板３５は、車幅方向内側の側辺部に上向きに突出する複数の接合用突片３６を有しており、この接合用突片３６を介して上記サイドシルインナ２１の拡大部２３に接合されるようになっている。なお、図６において符号５３，５４は防水用のウェザーストリップ、５５はドアトリム、５６はサイドシルインナ２１の上面部を覆うトリム部材、５７はフロアパネルである。

図６および図７に示すように、上記サイドドア３は、アウタパネル４１およびインナパネル４３と、これら両パネル４１，４３の間において車体の前後方向に延びるように設置されたインパクトバー４５とを有している。このサイドドア３には、その後端部下方であって上記インナパネル４３とインパクトバー４５とが互いに接合される位置に、車幅方向内側に突出する係合ピン４７が設けられている。一方、図２、図３、図５および図６に示すように、上記補強部材３１の側板３３には、上記サイドドア３の閉止状態においてこのサイドドア３に設けられた上記係合ピン４７の先端部が挿入される係合孔３４が形成されている。そして、このようにサイドドア３の係合ピン４７が上記補強部材３１の係合孔３４に挿入されることにより、サイドドア３の後端部が車体の前後方向に移動することが規制され、これに応じて車両の側突時にサイドドア３が車室内側に折れ曲がるように変形することが防止されるようになっている。すなわち、サイドドア３の閉止時にその後端部が前後移動するのを規制することによりサイドドア３の車室内側への侵入を防止する規制手段が、上記係合ピン４７と係合孔３４とによって構成されている。

また、図４、図５および図６に示すように、上記補強部材３１と側面視で重複するサイドシルインナ２１の拡大部２３の車幅方向内側面には、車両の側突を検知する衝突センサとしてのＧセンサ５０が取り付けられている。具体的に、このＧセンサ５０は、ボルト４８およびナット４９との間に挟持された状態でブラケット５１に固定され、このブラケット５１を介して上記拡大部２３に取り付けられている。そして、このＧセンサ５０により車両の側突が検知されるのに応じて、例えば車室内に設置される図外のカーテンエアバッグを展開させる等の、側突時の衝撃から乗員を保護するための制御動作が実行されるようになっている。

以上のように車体の側面部に形成された乗降用開口部１を開閉するサイドドア３と、このサイドドア３よりも後方側の車体側壁を構成するとともに、車幅方向に膨出するホイールハウス部１３が下部周縁に形成されたリアサイドパネル９と、車体の側辺部において前後方向に延びるとともに、後端部が上記リアサイドパネル９の下端部に接続されるサイドシル８とを備えた自動車の側部車体構造において、上記サイドシル８の後端部に、このサイドシル８との間で車体の前後方向に延びる閉断面を構成する補強部材３１を、上記ホイールハウス部１３（のホイールハウスアウタ１５）の前端部に近接する状態で設けるとともに、サイドドア３の閉止時にその後端部が前後移動するのを係合ピン４７および係合孔３４からなる規制手段により規制するようにしたため、車両の側突時の安全性と前後方向衝突時の安全性とを低コストで両立させることができるという利点がある。

すなわち、ホイールハウス部１３が下部周縁に形成されたリアサイドパネル９の下端部にサイドシル８の後端部を接続し、このサイドシル８の後端部における上記ホイールハウス部１３と近接する位置に、上記サイドシル８との間で閉断面を構成する補強部材３１を設けたため、上記リアサイドパネル９とサイドシル８との接続部の剛性を効果的に補強することができ、車両の前後方向衝突時に加わる衝撃荷重を上記接続部を介して効率よく分散させてその衝撃を効果的に緩和することができる。例えば、車両の後突時には、車体後方からの衝撃荷重に応じて後部フロア（左右のホイールハウス部１３の間において他のフロアよりも高い位置に設置されたフロアパネル）が上記サイドシル８の後端部を基点に前方にめくれ上がるように変形することがあるが、上記構成によれば、そのような変形力を上記ホイールハウス部１３からサイドシル８に効率よく分散させて上記後部フロアの変形等を効果的に抑制することができる。同様に、車両の前突時には、車体前方からサイドシル８を通じて伝達される衝撃荷重をリアサイドパネル９（特に、そのうちでも比較的剛性の高いホイールハウス部１３）に効率よく分散させて上記衝撃荷重を効果的に緩和することができる。さらに、上記構成によれば、剛性補強用に設けられた上記補強部材３１とサイドドア３との間に、係合ピン４７および係合孔３４からなる規制手段を設け、この規制手段によってサイドドア３の閉止時にその後端部が前後移動するのを規制するようにしたため、車両の側突時にサイドドア３が車室内側に侵入するのを効果的に防止することができ、これに応じて車室内の乗員を適正に保護することができる。そして、このように同一の補強部材３１によって車両の側突時および前後方向衝突時の両方の衝突性能を向上させるようにしたことで、車両の側突時の安全性と前後方向衝突時の安全性とを低コストで両立させることができる。

また、上記実施形態のように、サイドシルアウタ１９として強度の高い高張力鋼板を用いるとともに、サイドシルインナ２１の後端部に後ろ拡がりの拡大部２３を形成してその部分の断面係数を増大させるようにした場合には、サイドシル８全体の剛性（特にその後端部の剛性）を高めて衝突性能をより効果的に向上させることができる。しかも、車幅方向外側に膨出するサイドシルアウタ１９を前後方向に亘って同一断面形状に形成するとともに、側面視で上記インナパネル２１の拡大部２３に沿った形状を有する補強部材３１を、上記サイドシルアウタ１９の後端部の上面を上から覆うように設置したことにより、高張力鋼板製であるために成形上急激な断面変化をさせにくいサイドシルアウタ１９の成形性を良好に確保しつつ、このサイドシルアウタ１９の後端部の上方側に生じるスペース（サイドシルインナ２１の拡大部２３に対応する部分）に上記補強部材３１を配置して当該部を効率よく補強することができ、車両の前後方向衝突時および側突時の衝突性能を効果的かつ効率よく向上させることができるという利点がある。

また、上記実施形態のように、上記補強部材３１と側面視で重複する高剛性で変形しにくいサイドシルインナ２１の拡大部２３に、車両の側突を検知する衝突センサとしてのＧセンサ５０を設けた場合には、衝突時の衝撃が効率よくＧセンサ５０に伝達されるため、このＧセンサ５０による衝突検知精度を効果的に向上させることができるという利点がある。

なお、上記実施形態では、例えば図３に示したように、サイドシル８とリアサイドパネル９との接続部の剛性を補強する補強部材３１を、その後端部がホイールハウスアウタ１５の前端部から僅かに離間する状態で設置した例について説明したが、例えば図８に示すように、補強部材１３１の後端部１３２をホイールハウスアウタ１５の前端部に直接接合（連結）するようにしてもよい。このようにすれば、補強部材１３１による剛性補強効果をより高めることができ、車両の側突時および前後方向衝突時の衝突性能をより効果的に向上させることができるという利点がある。

本発明の一実施形態にかかる自動車の側部車体構造を示す側面図である。サイドドアと外板意匠パネルとを取り外した状態における車体側部を示す斜視図である。サイドシルとリアサイドパネルとの接続部を車室外側から見た側面図である。サイドシルとリアサイドパネルとの接続部を車室内側から見た斜視図である。上記接続部の詳細を説明するための拡大図である。図３のIV−IV線に沿った断面図である。サイドドアを車室内側から見た平面図である。本発明の自動車の側部車体構造の変形例を説明するための図である。

１乗降用開口部
３サイドドア
８サイドシル
９リアサイドパネル
１３ホイールハウス部
１９サイドシルアウタ
２１サイドシルインナ
２３拡大部
３１補強部材
３４係合孔（規制手段）
４７係合ピン（規制手段）
５０Ｇセンサ（衝突センサ）

Claims

車体の側面部に形成された乗降用開口部を開閉するサイドドアと、
このサイドドアよりも後方側の車体側壁を構成するとともに、車幅方向に膨出するホイールハウス部が下部周縁に形成されたリアサイドパネルと、
車体の側辺部において前後方向に延びるとともに、後端部が上記リアサイドパネルの下端部に接続されるサイドシルとを備え、
上記サイドシルの後端部には、このサイドシルとの間で車体の前後方向に延びる閉断面を構成する補強部材が、上記ホイールハウス部の前端部に近接する状態で設けられており、
上記サイドドアの閉止時にその後端部が前後移動するのを規制する規制手段が、上記補強部材とサイドドアとの間に設けられており、
上記サイドシルは、車幅方向外側に膨出しかつ車体の前後方向に亘って略同一断面形状を有するように形成された高張力鋼板からなるサイドシルアウタと、このサイドシルアウタに対して車幅方向内側に配設されるとともに、車体の後方側に至るほど上下幅が拡大する後ろ拡がりの拡大部が後端部に形成されたサイドシルインナとを有し、
上記サイドシルインナの拡大部は、上記サイドシルアウタの後端部の上面よりも上方まで突出しており、
上記補強部材は、側面視で上記サイドシルインナの拡大部に沿った形状を有するとともに、上記サイドシルアウタの後端部の上面を上から覆うように設置され、かつ上記サイドシルインナの拡大部の上端およびサイドシルアウタ後端の車幅方向外側面にそれぞれ接合されていることを特徴とする自動車の側部車体構造。
請求項１記載の自動車の側部車体構造において、
上記補強部材の後端部が、上記ホイールハウス部の前端部に連結固定されていることを特徴とする自動車の側部車体構造。
請求項１または２記載の自動車の側部車体構造において、
上記補強部材と側面視で重複するサイドシルインナの拡大部の車幅方向内側面に、車両の側突を検知する衝突センサが設けられていることを特徴とする自動車の側部車体構造。