JP5054467B2 - 車両の側部車体構造 - Google Patents
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一方、これとは別に自車両に相手車両が側突したときの衝撃吸収を目的とした対策も実施されている。側突時の荷重はサイドシルやセンタピラーに入力され、これらの部材が変形しながら荷重に抗することにより衝撃吸収作用を奏することから、一般的にサイドシルやセンタピラーを補強する対策が講じられている。
即ち、相手車両(例えば、フロントバンパ等)が自車両のセンタピラーと重なる前後位置で側突したとき、相手車両は自車両の前後ドア等を変形させながら、これらの部材を介して車体構造材であるサイドシル及びセンタピラーに衝突することになる。このときの相手車両はサイドシルやセンタピラーに真っ向から衝突して各部材に均等に荷重を入力することなく、サイドシルを乗上げながら衝突することにより、本来サイドシルに入力されるべき荷重の一部が上側に逸らされてセンタピラーに入力される。
そして、この作用効果を得るための構成として、サイドシルに対してスロット孔を介してボルト締結するだけのため、例えばセンタピラーを補強する従来技術のような重量増加やコストアップ等の問題が未然に回避される。
一方、自車両への側突時において、相手車両は自車両の前後ドアを変形させながらサイドシル及びセンタピラーに衝突し、次の瞬間にサイドシルに乗上げてセンタピラーの下部に荷重を集中させる。本発明では、サイドシルへの衝突の時点で相手車両が乗上げ防止リブに衝突し、バンパ等の前部を乗上げ防止リブの形状に対応させて変形させる。よって、その直後に相手車両にサイドシルを乗上げる方向、即ち斜め上方への力が生じても、前部を乗上げ防止リブに対して係合変形させた相手車両はサイドシルへの乗上げが防止される。これにより剛性面で余裕のあるサイドシルへの荷重負担が増大する一方、それほど剛性に余裕を有さないセンタピラーの荷重負担が軽減されるため、サイドシルの剛性が有効に活用されると共に、センタピラーの早期破断が防止される。
また、相手車両のセンタピラーへの衝突を防止するには、乗上げ防止リブを前後方向でセンタピラーに対応して設けることが望ましいが、センタピラーの下部に乗上げ防止リブを形成することにより、必然的に適切な前後位置に乗上げ防止リブが配置される。
従って、センタピラーの下部が車内側に変位する過程では、ボルトの軸部がスロット孔内の両側を圧壊させながら反対端まで移動し、これによる衝撃吸収作用が前後ドア等の変形による衝撃吸収作用に加算される。
以下、本発明をアルミスペースフレーム構造の車両の側部車体構造に具体化した第1実施形態を説明する。
図1は第1実施形態の側部車体構造が適用された車両の左側サイドシル及びセンタピラーを示す部分斜視図である。
センタピラー3は車内側に開口する略コ字状の断面形状をなし、車両前方に面した前面3a、車両後方に面した後面3b、及び車外側に面した側面3cから構成されている。センタピラー3の下部において前面3aは前方に向けて湾曲してサイドシル1の上面1aに重なり、この箇所を前部フランジ6a(第1のフランジ部)としている。同様に後面3bは後方に向けて湾曲してサイドシル1の上面1aに重なり、この箇所を後部フランジ6b(第1のフランジ部)としている。また、これらの前面3a及び後面3bの湾曲により側面3cはセンタピラー3の下部ほど幅広に形成され、側面3cの下部はサイドシル1の外側面1bに重なった側部フランジ6c(第2のフランジ部)を形成している。
[発明が解決しようとする課題]でも述べたように、自車両に対して相手車両が側突したとき、相手車両のバンパ等は自車両の前後ドア5やサイドアウタパネル4を変形させながら、サイドシル1に乗上げてセンタピラー3の下部に衝突する。これにより先行技術では、センタピラー3に過大な荷重が側方より入力され、特にアルミダイカスト製のセンタピラー3では靭性の不足により早期に破断して衝撃吸収作用を奏さなくなることが懸念される一方、センタピラー3に補強対策を施した従来技術では、重量増加やコストアップ等の弊害を免れない。
図5は車両側突時のセンタピラー3の変位状況を示す図4に対応する断面図である。まず、実線の矢印で示すように、側突時の相手車両Aは自車両のサイドシル1を乗上げながらセンタピラー3に衝突し、サイドシル1の変形と共にセンタピラー3は車内側への変形を開始する。このときセンタピラー3の下部は、サイドシル1の外側面1bに重なった側部フランジ6cの剛性、及びサイドシル1の上面1aと前部フランジ6a及び後部フランジ6bとに作用するボルト8の締結力により車内側への荷重に抗するが、この車内側への荷重が側部フランジ6cの剛性及びボルト8の締結力を上回った時点で、側部フランジ6cを変形させると共に、サイドシル1の上面1aと前部フランジ6a及び後部フランジ6bとの間に滑りを生じながら、センタピラー3の下部が車内側に変位し始める。これによりセンタピラー3に入力される荷重が軽減されるため、センタピラー3の変形がほぼ中断されて破断が防止される。
しかも、センタピラー3の車内側への変位中においても、スロット孔7の幅狭部7bの両側がボルト8の軸部8aにより圧壊されることである程度の衝撃吸収作用が得られるため、これによる衝撃吸収作用が前後ドア5等の変形による衝撃吸収作用に加算され、結果として一段と高い衝撃吸収作用により車体全体への被害を一層軽減することができる。勿論、スロット孔7の形状を工夫しただけのため、この対策を実施しても重量増加やコストアップに繋がらないことは言うまでもない。
[第2実施形態]
次に、本発明を別の車両の側部車体構造に具体化した第2実施形態を説明する。
第1実施形態と同じく本実施形態の車両もアルミスペースフレーム構造として構成されており、サイドシル1、ルーフサイドレール2、センタピラー3等の製法についても同様で、サイドシル1及びルーフサイドレール2はアルミ押出し成型により製作され、センタピラー3はアルミダイカスト成型により製作されている。本実施形態ではサイドシル1とセンタピラー3との接合箇所にボルト締結に代えて一般的な溶接が適用されており、センタピラー3の下部に形成された前部フランジ6a、後部フランジ6b及び側部フランジ6cの周囲全体が、サイドシル1の上面1a及び外側面1bに対して溶接されている。
図8は車両側突時の乗上げ防止リブ21の作用を示す図7に対応する断面図である。自車両に側突した相手車両Aは、自車両の前後ドア5やサイドアウタパネル4を変形させながらサイドシル1及びセンタピラー3に衝突し、次の瞬間にサイドシル1に乗上げてセンタピラー3の下部に荷重を集中させる。この説明のように、相手車両Aはサイドシル1に一旦衝突した後に乗上げており、本実施形態では、この衝突の時点でサイドアウタパネル4を挟み込んだ状態で相手車両Aが乗上げ防止リブ21に衝突し、バンパ等の前部を乗上げ防止リブ21の形状に対応させて変形させる。
図9は乗上げ防止リブ31をサイドシル1に設けた第2実施形態の別例を示す図6に対応する部分斜視図、図10は同じく第2実施形態の別例を示す図7に対応する断面図である。
なお、この別例の乗上げ防止リブ21を上記第2実施形態のものと同様にセンタピラー3に近傍のみに配置する場合には、サイドシル1の押出し成型後に乗上げ防止リブ31の不要箇所を切削或いは溶断すればよい。
また、上記第1実施形態では、センタピラー3の前部フランジ6a及び後部フランジ6bにスロット孔7を形成して、センタピラー3の下部の変位を許容したが、逆にサイドシル1の上面1aにスロット孔を形成することにより、センタピラー3の下部の変位を許容するようにしてもよい。
1a 上面
1b 外側面
3 センタピラー
6a 前部フランジ(第1のフランジ部)
6b 後部フランジ(第1のフランジ部)
6c 側部フランジ(第2のフランジ部)
7 スロット孔
8 ボルト
8a 軸部
21,31,41 乗上げ防止リブ
Claims (2)
- 車両前後方向に延設されたサイドシルの上面に対しセンタピラーの下部に形成した第1のフランジ部を重ね合わせ、該サイドシルの上面または第1のフランジ部の何れか一方にスロット孔を貫設し、該スロット孔を介して上記サイドシルの上面または第1のフランジ部の他方にボルトを螺合して上記サイドシル上に上記センタピラーの下部を締結し、上記スロット孔を車幅方向に延設して該スロット孔内で上記ボルトの軸部を移動可能とし、上記センタピラーへの側方からの荷重により、上記ボルトによる締結力に抗して上記サイドシルの上面と上記第1のフランジ部との間で滑りを生じながら、上記センタピラーの下部を車内側に変位可能とする一方、上記センタピラーをアルミダイカスト成型により製作して、該成型時に上記センタピラーの下部に上記サイドシルの外側面に重なる第2のフランジ部を形成すると共に、該第2のフランジ部に、車外側に向けて突出する断面形状をなして車両前後方向に延びる乗上げ防止リブを一体形成したことを特徴とする車両の側部車体構造。
- 上記スロット孔の前後幅を上記ボルトの軸径より狭く設定したことを特徴とする請求項1記載の車両の側部車体構造。
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