JP4989443B2

JP4989443B2 - 車体側部構造

Info

Publication number: JP4989443B2
Application number: JP2007331009A
Authority: JP
Inventors: 一彦丸山
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2007-12-21
Filing date: 2007-12-21
Publication date: 2012-08-01
Anticipated expiration: 2027-12-21
Also published as: JP2009149265A

Description

この発明は、車両の車体側部、特にサイドシル周りの車体側部構造に関する。

車体側部に設けたサイドシルは、車体前後方向の骨格部材として機能し、車体前面衝突時において、前方から作用する荷重の一部を強度的に有利な座屈方向で受けて衝突に対抗するものである。したがって、通常サイドシルはアウタ側パネルとインナ側パネルとを上下縁に設けたフランジ部で接合して強度剛性上有利な車体前後方向に延びる閉断面構造に形成されている。ところが、近年車両側面衝突に対する安全性の更なる改善が要求される中で、サイドシルの側面からの衝突に対する強度剛性の向上が要望されてきている。
例えば、ロッカリインフォースメントをアーチ状に形成して車両側面衝突に強い構造を採用したものがある（特許文献１参照）。
特許第２９９０９８３号公報

しかしながら、上述した従来技術にあっては、ロッカリインフォースメントを全体としてアーチ状に形成しているため、例えば、車体中心が互いにずれた状態で前面衝突する所謂オフセット衝突時に一方のロッカリインフォースメントに集中的に前後方向の荷重が作用すると、アーチ形状のロッカリインフォースメントでは折れ曲がり易いという問題がある。
これに対して、別途補強部材を設けたり、ロッカリインフォースメントの板厚を増加する等の対策も考えられるが、その分だけ車体重量が増加し燃費向上に逆行するという問題がある。

そこで、この発明は、サイドシル以外の部材を必要とせず、車両前面衝突及び車両側面衝突の何れであっても車体重量の増加を招くことなく衝撃荷重を車体全体で受けることが可能な車体側部構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、車体側部に車体前後方向に沿って配設され、前端部がフロントサイドフレーム（例えば、実施形態におけるフロントサイドフレーム１０）に、後端部がリヤフレーム部（例えば、実施形態におけるリヤフロアフレーム２０）に接続される車体骨格部材としてのサイドシル（例えば、実施形態におけるサイドシルＳ）を、車室内側のインナ側パネル（例えば、実施形態におけるサイドシルインナ３０）と車室外側のアウタ側パネル（例えば、実施形態におけるサイドシルリインフォースメント３１）とを上縁フランジ部（例えば、実施形態における上縁フランジ部３２，３４）と下縁フランジ部（例えば、実施形態における下縁フランジ部３３，３５）とで接合して閉断面構造に形成し、前記アウタ側パネルの外側壁（例えば、実施形態における第１曲面部４０）にはセンターピラー（例えば、実施形態におけるセンターピラースティフナ２１）の接合位置近傍が頂点（例えば、実施形態における頂点Ｐ）となるようにして前後方向中央部が車室外側に向かって張り出しアーチ状に湾曲する第１曲面部（例えば、実施形態における第１曲面部４０）が車体側方に向けて形成され、前記第１曲面部の上縁には車室内側に向かい斜め上に上がる上部第２平坦部（例えば、実施形態における上部第２平坦部４２）が縦壁部（例えば、実施形態における縦壁部４８）の下縁に連なり、前記縦壁部の上縁と前記上縁フランジ部の下縁との間には、上壁部の前後方向中央部が上方に向かってアーチ状に張り出す第２曲面部（例えば、実施形態における第２曲面部４９）が形成され、前記第２曲面部と前記縦壁部とで形成される第１稜線（例えば、実施形態における第１稜線Ｒ１）は前記第２曲面部と同様に上方に向かってアーチ状に張り出して形成され、前記上部第２平坦部と前記縦壁部とで形成される第２稜線（例えば、実施形態における第２稜線Ｒ２）は直線部となることを特徴とする。
このように構成することで、車両前面衝突時において前方から作用する荷重に対しては、車体前後方向に配設された直線部が座屈方向に荷重を受けて対抗し、車両側面衝突時に側方から作用する荷重に対しては、中央部が車室外側に向かって張り出すアーチ状のアウタ側パネルの外側壁が、サイドシルの前端側と後端側に効果的に荷重を伝達しサイドシル全体で受けて曲げ変形を防止することができる。
第２曲面部により、サイドシルの前端部側と後端部側の上方への突出を抑えることができる。

請求項２に記載した発明は、前記インナ側パネルがサイドシルインナであり、前記アウタ側パネルがサイドシルリインフォースメントであることを特徴とする。
このように構成することで、サイドシルを補強する部材を有効利用してサイドシルの持つ機能を最大限に発揮することができる。

請求項１に記載した発明によれば、車両前面衝突時において前方から作用する荷重に対しては、車体前後方向に配設された直線部が座屈方向に荷重を受けて対抗し、車両側面衝突時に側方から作用する荷重に対しては、中央部が車室外側に向かって張り出すアーチ状のアウタ側パネルの外側壁が、サイドシルの前端側と後端側に効果的に荷重を伝達しサイドシル全体で受けて曲げ変形を防止することができるので、別の部材を必要とせず車体重量を増加することなくサイドシルを骨格部材として有効に機能させることができる効果がある。また、サイドシルの前端部側と後端部側の上方への突出を抑えることができるので、前席及び後席への乗員の乗降性を向上させることができる。
請求項２に記載した発明によれば、サイドシルを補強する部材を有効利用してサイドシルの持つ機能を最大限に発揮することができるため、他の部材を用いた場合に比較して車体重量を減少させ燃費向上に寄与することができる効果がある。

次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は車体１の左側を示した斜視図、図２は平面図である。
図１、図２において、車体前部には図示しないラジエータを保護する枠状のフロントバルクヘッド２が設けられている。フロントバルクヘッド２は上辺を構成するバルクヘッドアッパセンタフレーム３と下辺を構成し両端部が上方に立ち上がるバルクヘッドロアクロスメンバ４とをバルクヘッドサイドステー５，５で連結して構成されている。

バルクヘッドアッパセンタフレーム３の両端部にはバルクヘッドアッパサイドフレーム６の前端部が接続され、バルクヘッドアッパサイドフレーム６の後端部はホイルハウスアッパメンバ７に接続されている。ホイルハウスアッパメンバ７の前端部にはバルクヘッドアッパサイドフレーム６と共にフロントホイルハウスロアメンバ８の後端部が接続され、フロントホイルハウスロアメンバ８の前端部はフロントサイドガセット９を介して車体前後方向に沿って配置されたフロントサイドフレーム１０の前端部に接続されている。

フロントサイドフレーム１０の前端部には車幅方向に沿って延びるバンパビーム１１が取り付けられ、フロントサイドフレーム１０の後端部はアウトリガー部１０ａを介してサイドシルＳの前端部に接合されている。サイドシルＳの前端部にはフロントピラーロアスチフナ１５の下端部が接合されている。フロントピラーロアスチフナ１５の上端部にはフロントピラーアッパスチフナ１６の下端部が接合され、この接合部にホイルハウスアッパメンバ７の後端部が接合されている。尚、１２はダンパハウジング、１３はダッシュボードアッパを示す。

フロントピラーアッパスチフナ１６の後端部はルーフサイドスチフナ１７に接合され、ルーフサイドスチフナ１７の後端部はリヤピラースチフナ１８に接続されている。尚、リヤピラースチフナ１８は図示しないリヤインナパネルを介してサイドシルＳの後端に接続されている。サイドシルＳの後端部にはリヤフレームサイドレインフォース１９を介してリヤフロアフレーム２０の前端部が接続されている。ここで、ルーフサイドスチフナ１７の中央部とサイドシルＳの中央部との間にはセンターピラースチフナ２１が接合されている。

尚、リヤフレームサイドレインフォース１９とリヤフロアフレーム２０との接合部には車幅方向に渡ってリヤフロアクロスメンバ２２が接合され、サイドシルＳの後端部には車幅方向に渡ってミドルフロアクロスメンバ２３が接合され、サイドシルＳの前端部には車幅方向に渡ってフロントフロアクロスメンバ２４が接合されている。これらリヤフロアクロスメンバ２２、ミドルフロアクロスメンバ２３、及び、フロントフロアクロスメンバ２４は車体幅方向に配設された車体骨格部材である。

図３はサイドシルリインフォースメントの斜視図、図４は平面図、図５は側面図、図６は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。サイドシルＳは車体側部の下部において車体前後方向に沿って設けられた車体骨格部材であり、図３〜図６に示すように、サイドシルＳは車室内側のサイドシルインナ３０と車室外側のサイドシルリインフォースメント３１とで閉断面構造に形成されている。サイドシルインナ３０は車室内側に膨出する形状の部材で上縁フランジ部３２と下縁フランジ部３３を備えている。サイドシルインナ３０の内側壁は車体前後方向に延び車室内側に指向する平面部２６を備えている。平面部２６の上下には、共に車体前後方向に延びる上部平坦面２７と下部平坦面２８が形成されている。また、上部平坦面２７の上部には段差部を介して上部平坦面２９が形成されている。尚、図６ではセンターピラースチフナ２１の図示を省略し、後述するサイドシルアウタ５０を加えている。

サイドシルリインフォースメント３１は車室外側に膨出する形状の部材で上縁フランジ部３４と下縁フランジ部３５を備えている。サイドシルインナ３０の上縁フランジ部３２とサイドシルリインフォースメント３１の上縁フランジ部３４とを溶接により接合し、サイドシルインナ３０の下縁フランジ部３３とサイドシルリインフォースメント３１の下縁フランジ部３５とを溶接により接合して閉断面構造部が形成されている。サイドシルリインフォースメント３１の上縁フランジ部３４の付け根部分はサイドシルインナ３０の上縁フランジ部３２の付け根よりも下側に位置し、サイドシルリインフォースメント３１の下縁フランジ部３５の付け根部分はサイドシルインナ３０の下縁フランジ部３３の付け根よりも上側に位置している。

図３に示すように、サイドシルリインフォースメント３１の外側壁にはセンターピラースチフナ２１の接合位置近傍が頂点Ｐとなるようにして中央部が車室外側に向かって張り出しアーチ状に湾曲する第１曲面部４０が曲率半径Ｒ（図４参照）で車体側方に向けて形成されている。そして、この第１曲面部４０の上縁には車室内側に向かい斜め上に上がる上部第２平坦部４２が形成され、第１曲面部４０の下縁には車室内側に向かい斜め下に下がる下部第３平坦部４５が形成されている。
上部第２平坦部４２は縦壁部４６の下縁に連なり、下部第３平坦部４５の下縁には縦壁部４８の上縁が連なり、この縦壁部４８は車室内側の斜め下に向かって下がる下部第４平坦部４７を経て下縁フランジ部３５に連なっている。
ここで、縦壁部４６の上縁と上縁フランジ部３４との間には中央部が上方に向かって張り出しアーチ状に形成された第２曲面部４９が形成されている。

よって、第２曲面部４９がアーチ状となることにより上縁フランジ部３４も上方向にアーチ状となる。また、第２曲面部４９と縦壁部４６とで形成される第１稜線Ｒ１も上方向にアーチ状となる。上部第２平坦部４２と縦壁部４６とで形成される第２稜線Ｒ２は直線部となる。同様に、下部第３平坦部４５と縦壁部４８とで形成される第３稜線Ｒ３、下部第４平坦部４７と縦壁部４８とで形成される第４稜線Ｒ４も直線部となる。

ここで、第１曲面部４０は前端側及び後端側の車幅方向位置が縦壁部４６、４８の近傍にあり、ここから車室外側に張り出すように形成されている。また、第２曲面部４９も前端側及び後端側の上下方向位置が上部第２平坦部の近傍にあり、ここから上方に張り出すように形成されている。よって、サイドシルリインフォースメント３１の前後端部は車幅方向及び上下方向において従来より小さな断面となり、このサイドシルリインフォースメント３１に接合されるサイドシルインナ３０も従来に比較して小さな断面となり、結果としてサイドシルＳの前後端を小断面化できる。

サイドシルリインフォースメント３１の外側には、外板部材としてこのサイドシルリインフォースメント３１を覆いサイドシルＳの外面、具体的には第１曲面部４０にも接合されてサイドシルアッセンブリＳＡを構成するサイドシルアウタ５０が取り付けられている。サイドシルアウタ５０はサイドシルリインフォースメント３１の上縁フランジ部３４と下縁フランジ部３５に接合される上縁フランジ部５１と下縁フランジ部５２を備えている。尚、サイドシルアウタ５０は一部品として構成されたもので説明しているが、車体外側壁を構成するサイドパネルアウタに一部としてサイドシルアウタ部を備えている場合にも適用できる。

サイドシルアウタ５０の外側壁はサイドシルリインフォースメント３１の第１曲面部４０に接着あるいは溶接により接合され、かつこの第１曲面部４０から縦壁部４８までを覆い側方に向いたフラット部５６と下縁フランジ部５２に至る下部平坦部５７とを備え、フラット部５６の上部にはサイドシルリインフォースメント３１の第２曲面部４９を覆う第１曲面部５８と、縦壁部４６を覆うフラット部５９と上部第２平坦部４２を覆う第２平坦部６０を備えている。

したがって、サイドシルＳの前後部において、サイドシルアウタ５０が接合された状態で、サイドシルアウタ５０のフラット部５９と第２平坦部６０とで形成された部分が前席側及び後席側の双方で乗降時における足の軌跡と干渉しないようにこれを逃げる段差部Ｄとして機能する。とりわけ、この段差部Ｄは前述したようにサイドシルＳの前後端部の断面積が従来よりも小さくなっていることも相俟って乗員の乗降時における足の移動軌跡をより内側でかつ下側へ確保するものとなる。

上記実施形態によれば、車両前面衝突、特にオフセット衝突時に左側のフロントサイドフレーム１０に後方への衝撃荷重が作用したり、リヤフロアフレーム２０から前方への衝撃荷重が作用すると、この荷重はサイドシルＳを前後方向で圧縮する荷重として作用する。サイドシルＳは閉断面構造の部材であり、かつサイドシルリインフォースメント３１には平坦に形成した前後方向に向かう縦壁部４６，４８、下部第４平坦部４７、上部第２平坦部４２、下部第３平坦部４５が形成され、サイドシルインナ３０の平面部２６、上部平坦面２７，２９、下部平坦面２８と共に、直線部である第２稜線Ｒ２、第３稜線Ｒ３、第４稜線Ｒ４により車体前後方向の荷重に対して充分に対抗することができる。
また、サイドシルアウタ５０と第１曲面部４０が接合されているためサイドシルアウタ５０が外板部材に連結されることにより外板部材にも荷重を分担させることができる点で有利となる。
更に、サイドシルリインフォースメント３１に形成された第２曲面部４９が上側に撓む方向に力を受けるが、これをセンターピラースチフナ２１にも分担させることができる点でも有利である。

また、車両側面衝突時において車体側方からセンターピラースチフナ２１の取り付け部位近傍に衝撃荷重が作用すると、アーチ状に形成されたサイドシルリインフォースメント３１の第１曲面部４０がこれを受け、衝撃荷重をサイドシルリインフォースメント３１の前端部からフロントサイドフレーム１０のアウトリガー部１０ａへ、また後端部からリヤフレームサイドレインフォース１９を介してリヤフロアフレーム２０に作用させ、サイドシルＳ全体及びフロントサイドフレーム１０，リヤフロアフレーム２０で受けて曲げ変形を防止できる。

よって、別の部材を必要とせず車体重量を増加することなくサイドシルＳを側面衝突時においても骨格部材として有効に機能させ車体全体で入力荷重を受けることができる。その結果、別の部材を用いた場合に比較して車体重量を軽減できるため燃費向上を図ることができる。
また、リヤフロアクロスメンバ２２、ミドルフロアクロスメンバ２３、及び、フロントフロアクロスメンバ２４などの車体幅方向に配設された車体骨格部材への分担荷重を減少できるためこれらの部材の軽量化も図ることができる。

また、サイドシルリインフォースメント３１の外側に配置されたサイドシルアウタ５０を、サイドシルインナ３０とサイドシルリインフォースメント３１に接合して設け、このサイドシルアウタ５０にサイドシルリインフォースメント３１の縦壁部４６と上部第２平坦部４２とに整合するフラット部５９と第２平坦部６０を設けたため、サイドシルＳの前端部と後端部において、サイドシルアウタ５０のフラット部５９と第２平坦部６０とにより形成される段差部Ｄが乗員の乗降時における足元空間を確保し足の移動軌跡を遮ることのない逃げ部として機能することができる。よって、後席乗員、前席乗員が容易に乗降することができ、乗降性能を向上することができる。
つまり、図６の右側に示すように鎖線で示す従来のサイドシルアウタ５０’の角部が大きく突出していたのに対して、この部分が段差部Ｄにより斜め下側に大きく後退して形成されているこの実施形態では乗降性能の向上は著しいものとなる。

更に、この実施形態では、図６に鎖線で示す従来のサイドシルアウタ５０’、サイドシルインナ３０’、サイドシルリインフォースメント３１’の位置に比較して、サイドシルＳ、つまりサイドシルアッセンブリＳＡが両端部の断面積が小さくなっている分だけ、サイドシルアウタ５０、サイドシルインナ３０を低くできるので、前席及び後席乗員の乗降性能をより向上することができる。

尚、この発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、第１曲面部４０や第２曲面部４９をサイドシルリインフォースメント３１に形成していたが、サイドシルアウタ５０をサイドシルインナ３０と同等の板厚で形成してこのサイドシルアウタ５０に第１曲面部４０や第２曲面部４９を設けた構造にしてもよい。
また、サイドシルインナ３０の上壁である上部平坦面２７、下部平坦面２９を上方に膨出する曲面で構成してもよい。

この発明の実施形態の車体の左側を示す斜視図である。図１の平面図である。サイドシルリインフォースメントの斜視図である。図３の平面図である。図３の側面図である。図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

符号の説明

１車体
１０フロントサイドフレーム
２０リヤフレーム部（リヤフロアフレーム）
３０サイドシルインナ（インナ側パネル）
３１サイドシルリインフォースメント（アウタ側パネル）
４０第１曲面部（外側壁）
４９第２曲面部（上壁部）
Ｒ２第２稜線（直線部）
Ｒ３第３稜線（直線部）
Ｒ４第４稜線（直線部）
Ｓサイドシル

Claims

車体側部に車体前後方向に沿って配設され、前端部がフロントサイドフレームに、後端部がリヤフレーム部に接続される車体骨格部材としてのサイドシルを、車室内側のインナ側パネルと車室外側のアウタ側パネルとを上縁フランジ部と下縁フランジ部とで接合して閉断面構造に形成し、前記アウタ側パネルの外側壁にはセンターピラーの接合位置近傍が頂点となるようにして前後方向中央部が車室外側に向かって張り出しアーチ状に湾曲する第１曲面部が車体側方に向けて形成され、前記第１曲面部の上縁には車室内側に向かい斜め上に上がる上部第２平坦部が縦壁部の下縁に連なり、前記縦壁部の上縁と前記上縁フランジ部の下縁との間には、上壁部の前後方向中央部が上方に向かってアーチ状に張り出す第２曲面部が形成され、前記第２曲面部と前記縦壁部とで形成される第１稜線は前記第２曲面部と同様に上方に向かってアーチ状に張り出して形成され、前記上部第２平坦部と前記縦壁部とで形成される第２稜線は直線部となることを特徴とする車体側部構造。
前記インナ側パネルがサイドシルインナであり、前記アウタ側パネルがサイドシルリインフォースメントであることを特徴とする請求項１記載の車体側部構造。