JP5464734B2 - 車両の車体側部構造 - Google Patents

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Description

本発明は、センタピラー、ルーフサイドレール、およびルーフのルーフ補強パネルが互いに結合されることにより形成される車両の車体側部構造に関し、より詳しくは、車両への側突時に、乗員保護の面で車体を合理的に変形させるようにするためのものに関する。
上記車両の車体側部構造には、従来、下記特許文献1に示されるものがある。この公報のものによれば、車体側部は、車体下部の左右各側部から上方に向かって延出する左右センタピラーと、車体の前後方向に延びてその長手方向の中途部が上記各センタピラーの上端部にそれぞれ支持されるルーフサイドレールと、これら左右ルーフサイドレールに架設されるルーフパネルと、上記左右ルーフサイドレールに架設されて上記ルーフパネルをその下面側から支持するルーフ補強パネルと、車体の幅方向に延び、その一端部が上記ルーフサイドレールに結合され、他端部が上記ルーフ補強パネルの側部に対し前、後2点の締結具である結合部により結合されるガセットパネルとを備えている。
そして、車両への側突により、上記センタピラーにその外側方から衝撃力が与えられるとき、この衝撃力は上記センタピラーからガセットパネルを介してルーフ補強パネルに伝達されることとされ、これにより、上記センタピラーが大きく変形することが抑制されるようになっている。
特開平9−76938号公報
ところで、上記側突時の衝撃力は、通常、車体の幅方向で、この車体の内部側に向かおうとする。一方、上記した従来の技術では、上記ルーフ補強パネルの側部にガセットパネルの他端部を結合させる前、後結合部は、車体の幅方向で互いに同じところに配置されている。
このため、上記側突時の衝撃力が、車体の幅方向でこの車体の内部側に向かって、上記センタピラーからガセットパネルを介しルーフ補強パネルに伝達されるとき、上記前、後結合部は車体の幅方向の一点で上記衝撃力を支持することとなる。
よって、この際、上記前、後結合部近傍の上記ガセットパネルの部分には応力集中が生じがちとなって、このガセットパネルの部分がわずかながらでも変形しがちとなる。そして、この変形が生じたとすると、これに連動して上記センタピラーが車体の内部側に大きく入り込むおそれがある。
本発明は、上記のような事情に注目してなされたもので、本発明の目的は、車両への側突により、車体のセンタピラーにその外側方から衝撃力が与えられたとき、このセンタピラーが車体の内部側に大きくは入り込まないようにすることである。
請求項1の発明は、車体2下部の左右各側部から上方に向かって延出する左右センタピラー9,9と、車体2の前後方向に延びてその長手方向の中途部が上記各センタピラー9の上端部にそれぞれ支持されるルーフサイドレール11と、これら左右ルーフサイドレール11に架設されるルーフパネル34と、上記左右ルーフサイドレール11に架設されて上記ルーフパネル34をその下面側から支持するルーフ補強パネル35と、車体2の幅方向に延び、その一端部38が上記センタピラー9の上端部および/もしくは上記ルーフサイドレール11に結合され、他端部39が上記ルーフ補強パネル35の側部に対し少なくとも前、後結合部42,43により結合されるガセットパネル40とを備えた車両の車体側部構造において、
車体2の平面視(図1)で、上記前、後結合部42,43を通る仮想直線47を設定したとき、この仮想直線47が車体2の前後方向に対し傾斜するようにし、かつ、上記ルーフ補強パネル35とガセットパネル40の他端部39とを結合する他の結合部44が上記仮想直線47よりも車体2の外側方がわには存在しないようにし
両1への側突時、上記センタピラー9を基準とした上記車体2下部の前、後部分のうち、いずれか一方の部分が他方の部分よりも車体2の内部側に向かってより大きく変形するよう(図6)上記車体2下部に脆弱部23を形成し、上記前、後結合部42,43のうち、車体2の前後方向で上記一方の部分側に位置する結合部43を他方の部分側に位置する結合部42よりも車体2の外側方に配置し、車体2の平面視(図1)で、上記ガセットパネル40の他端部39における上記各結合部42〜44のそれぞれ存在部分を含むと共にこれら各結合部42〜44で囲まれた領域の前端部に上記前結合部42を配置する一方、上記領域の後端部に上記後結合部43を配置したことを特徴とする車両の車体側部構造である。
なお、この項において、上記各用語に付記した符号や図面番号は、本発明の技術的範囲を後述の「実施例」の項や図面の内容に限定解釈するものではない。
本発明による効果は、次の如くである。
請求項1の発明は、車体下部の左右各側部から上方に向かって延出する左右センタピラーと、車体の前後方向に延びてその長手方向の中途部が上記各センタピラーの上端部にそれぞれ支持されるルーフサイドレールと、これら左右ルーフサイドレールに架設されるルーフパネルと、上記左右ルーフサイドレールに架設されて上記ルーフパネルをその下面側から支持するルーフ補強パネルと、車体の幅方向に延び、その一端部が上記センタピラーの上端部および/もしくは上記ルーフサイドレールに結合され、他端部が上記ルーフ補強パネルの側部に対し少なくとも前、後結合部により結合されるガセットパネルとを備えた車両の車体側部構造において、
車体の平面視で、上記前、後結合部を通る仮想直線を設定したとき、この仮想直線が車体の前後方向に対し傾斜するようにし、かつ、上記ルーフ補強パネルとガセットパネルの他端部とを結合する他の結合部が上記仮想直線よりも車体の外側方がわには存在しないようにしている。
このため、上記前、後結合部は、車体の幅方向で互いに偏位する。しかも、これら前、後結合部のうちの一つの結合部は、残りの各結合部から見て、車体の最外側に位置することとなる。つまり、この最外側の結合部と上記他の結合部とが車体の幅方向で同じところに位置することは防止される。
よって、車両への側突時の衝撃力が、車体の幅方向でこの車体の内部側に向かって、上記センタピラーからガセットパネルを介しルーフ補強パネルに伝達されるとき、上記前、後結合部は、車体の幅方向の少なくとも2点で上記衝撃力を支持する。このため、これら前、後結合部近傍の上記ガセットパネルの部分に応力集中が生じることは防止される。しかも、上記した車体の最外側の結合部と他の結合部とが同時に上記衝撃力を支持することは回避されることから、これら各結合部近傍の上記ガセットパネルの部分に応力集中が生じることも防止される。
この結果、上記衝撃力に基づく応力集中の発生によるガセットパネルの変形が防止され、このガセットパネルの変形に連動して上記センタピラーが車体の内部側に大きく入り込む、ということが防止される。これにより、側突時の乗員の保護がより確実に達成される。
また、車両への側突時、上記センタピラーを基準とした上記車体下部の前、後部分のうち、いずれか一方の部分が他方の部分よりも車体の内部側に向かってより大きく変形するよう上記車体下部に脆弱部を形成し、上記前、後結合部のうち、車体の前後方向で上記一方の部分側に位置する結合部を他方の部分側に位置する結合部よりも車体の外側方に配置し、車体の平面視で、上記ガセットパネルの他端部における上記各結合部のそれぞれ存在部分を含むと共にこれら各結合部で囲まれた領域の前端部に上記前結合部を配置する一方、上記領域の後端部に上記後結合部を配置している。
ここで、上記脆弱部が存在する上記車体下部の一方の部分が上記衝撃力により車体の内部側に向かってより大きく変形するとき、この変形に上記センタピラーを介しこのセンタピラーの上端部に支持されている上記ルーフサイドレールの中途部が連動して車体の内部側に向かって変形しようとする。
しかし、上記したように、前、後結合部のうち、上記センタピラーを基準とした上記一方の部分側に位置する結合部は他方の部分側に位置する結合部よりも車体の外側方に配置されており、つまり、上記した一方の部分側に位置する上記結合部は、前記したように車体の最外側に位置している。
このため、上記衝撃力によりルーフサイドレールの中途部が車体の内部側に向かって変形しようとすることは、上記車体の最外側に位置する結合部によって側突時のより早い段階で防止される。よって、上記ルーフサイドレールの中途部の変形に連動して上記センタピラーが車体の内部側に入り込む、ということはより確実に防止される。これにより、側突時の乗員の保護が更に確実に達成される。
図4で示したものの部分平面図である。 車両の簡略側面図である。 図2のIII−III線矢視断面図である。 図3の部分拡大断面図である。 車体のセンタピラー周りの斜視展開図である。 側突後における車体の斜視図である。
本発明の車両の車体側部構造に関し、車両への側突により、車体のセンタピラーにその外側方から衝撃力が与えられたとき、このセンタピラーが車体の内部側に大きくは入り込まないようにする、という目的を実現するため、本発明を実施するための形態は、次の如くである。
即ち、車両の車体側部構造は、車体下部の左右各側部から上方に向かって延出する左右センタピラーと、車体の前後方向に延びてその長手方向の中途部が上記各センタピラーの上端部にそれぞれ支持されるルーフサイドレールと、これら左右ルーフサイドレールに架設されるルーフパネルと、上記左右ルーフサイドレールに架設されて上記ルーフパネルをその下面側から支持するルーフ補強パネルと、車体の幅方向に延び、その一端部が上記センタピラーの上端部および/もしくは上記ルーフサイドレールに結合され、他端部が上記ルーフ補強パネルの側部に対し少なくとも前、後結合部により結合されるガセットパネルとを備える。
車体の平面視で、上記前、後結合部を通る仮想直線を設定したとき、この仮想直線が車体の前後方向に対し傾斜するようにし、かつ、上記ルーフ補強パネルとガセットパネルの他端部とを結合する他の結合部が上記仮想直線よりも車体の外側方がわには存在しないようにしている。
車両への側突時、上記センタピラーを基準とした上記車体下部の前、後部分のうち、いずれか一方の部分が他方の部分よりも車体の内部側に向かってより大きく変形するよう上記車体下部に脆弱部が形成される。上記前、後結合部のうち、車体の前後方向で上記一方の部分側に位置する結合部が他方の部分側に位置する結合部よりも車体の外側方に配置される。また、車体の平面視で、上記ガセットパネルの他端部における上記各結合部のそれぞれ存在部分を含むと共にこれら各結合部で囲まれた領域の前端部に上記前結合部が配置される一方、上記領域の後端部に上記後結合部が配置される。
本発明をより詳細に説明するために、その実施例を添付の図に従って説明する。
図において、符号1は、自動車で例示される車両であり、矢印Frは、この車両1の進行方向の前方を示している。また、下記する左右とは、車両1の前方に向かっての車体2の幅方向をいうものとする。
上記車両1は板金製の上記車体2と、この車体2を路面3上に支持する前、後車輪4とを備えている。なお、図3中の符号5は、車体中心を示している。
上記車体2の下部は、その各側部を構成し、車体2の前後方向に延びる左右ロッカ6,6と、これら左右ロッカ6,6に架設されるフロアパネル7とを備えている。また、上記車体2は、この車体2の左右各側壁部を構成し、上記各ロッカ6から上方に向かって突出すると共に、車体2の前後方向に並設されるフロントピラー8、センタピラー9、およびリヤピラー10と、車体2の各上側部を構成し、車体2の前後方向に延びて上記各ピラー8〜10の各上端部に支持されるルーフサイドレール11と、車体2の上面を形成するよう水平方向に延び、上記左右各ルーフサイドレール11に架設されるルーフ12とを備えている。
上記車体2の下部、左右各ピラー8〜10、左右各ルーフサイドレール11、およびルーフ12で囲まれた空間が車室15とされている。車体2の各側部において、上記各ロッカ6、各ピラー8〜10、およびルーフサイドレール11で囲まれた空間が上記車室15の内外を連通する前、後ドア開口16,16とされ、これら各ドア開口16を開閉可能にするサイドドア17が設けられる。上記センタピラー9よりも前方で、上記車室15前部の右側部に運転者用のシート18が設けられ、このシート18はフロアパネル7に支持されている。
上記ロッカ6は、車体2の幅方向で互いに対面して、その各上、下端縁同士がスポット溶接により互いに結合されるロッカインナ、ロッカアウタパネル20,21と、これら両パネル20,21の間に挟み付けられて、これら両パネル20,21を補強するロッカ補強パネル22とを備えている。
上記センタピラー9を基準とした上記ロッカ6の前、後部分のうち、上記シート18とは反対側の後部における上記ロッカ補強パネル22の部分に、バルクヘッドやビードによる脆弱部23が形成されている。
つまり、上記車両1への側突時に、上記ロッカ6やセンタピラー9がその外側方から衝撃力Fを受けたとき、上記脆弱部23に応力集中が生じ易くされている。このため、側突時には、その衝撃力Fにより、上記センタピラー9を基準とした上記ロッカ6の後部分が前部分よりも車体2の内部側に向かってより大きく変形することとされている(図6)。そして、このように上記ロッカ6の後部分をより大きく変形させることにより、上記ロッカ6の前部分の変形を抑制したのであり、もって、上記センタピラー9よりも前方に位置しているシート18上の乗員の保護が、より確実に図られるようになっている。
上記センタピラー9は、車体2の幅方向で互いに対面して、その各前、後端縁部同士がスポット溶接S1により互いに結合されるピラーインナ、ピラーアウタパネル25,26と、これら両パネル25,26の間に挟み付けられて上記スポット溶接S1により結合され、これら両パネル25,26を補強するピラー補強パネル27と、このピラー補強パネル27に嵌入されて、このピラー補強パネル27を補強する他のピラー補強パネル28とを備えている。上記ピラー補強パネル27は、その長手方向の各部断面が上記車室15に向かって開口するハット形状をなし、上記他のピラー補強パネル28は、その長手方向の各部断面が上記車室15に向かって開口するコの字形状をなしている。
上記ピラー補強パネル27は、互いに別体の上部パネル27aと下部パネル27bとで構成され、上部パネル27aの下端縁と下部パネル27bの上端縁とはスポット溶接S2により互いに結合されている。上記上部パネル27aの板厚、材質よりも上記下部パネル27bのそれの方が低く設定されており、つまり、この下部パネル27bの強度は上記上部パネル27aのそれよりも低く設定されている。
上記側突時に、上記センタピラー9がその外側方から衝撃力Fを受けたとき、上記上部パネル27aから下部パネル27bへの遷移部に応力集中が生じ易くされており、この遷移部が脆弱部29とされている。この脆弱部29は、上記シート18のシートクッション上面である着座面18aよりも上方で、この着座面18aの上下方向における近傍に位置させられている。
このため、上記側突時には、その衝撃力Fにより、上記脆弱部29近傍のセンタピラー9の部分である下部が、このセンタピラー9の他の部分であるセンタピラー9の上部側よりも車体2の内部側に向かってより大きく変形することとされている(図3中一点鎖線、図6)。そして、このように上記センタピラー9の下部をより大きく変形させることにより、上記センタピラー9の上部側の変形を抑制したのであり、もって、上記シート18上の乗員の上体側の保護が、より確実に図られるようになっている。
なお、上記した衝撃力Fによるセンタピラー9の変形は、このセンタピラー9の下部が全体的に車体2の内部側に向かって変形するものであってもよい。また、上記したセンタピラー9の下部の変形を誘発させる脆弱部29は、切り欠き、スリット、ビードの形成などの他の手段であってもよい。
上記ルーフサイドレール11は、車体2の幅方向で互いに対面して、その各上端縁同士がスポット溶接S3により互いに結合されるレールインナ、レールアウタパネル30,31を有している。上記ピラーインナ、ピラーアウタパネル25,26の各上端部、上記ピラー補強パネル27の上端部、および上記ルーフサイドレール11のレールインナパネル30の長手方向の中途部はスポット溶接S4により互いに結合されている。また、上記センタピラー9のピラーアウタパネル26の上端部と上記ルーフサイドレール11のレールアウタパネル31の長手方向の中途部とは互いに一体的に形成されている。
上記ルーフ12は、上記車室15の上面を全体的に形成して上記左右各ルーフサイドレール11に架設されるルーフパネル34と、車体2の幅方向に延びて上記左右各ルーフサイドレール11に架設され、上記ルーフパネル34をその下面側から支持するルーフ補強パネル35とを備えている。このルーフ補強パネル35は、上記各センタピラー9の上端部と車体2の前後方向で同じところに位置している。上記ルーフパネル34の各側縁部と上記ルーフ補強パネル35の各側端部とは、前記スポット溶接S4により上記ルーフサイドレール11の上端縁に結合されている。
上記ロッカ6、各ピラー8〜10、ルーフサイドレール11、およびルーフ12のルーフパネル34とルーフ補強パネル35との結合部は、いずれもその長手方向の各部断面が閉断面をなして、十分の強度と剛性とを備えており、これらはそれぞれ車体2の骨格部材を構成している。
車室15の上側部において車体2の幅方向に延び、その一端部38が前記スポット溶接S4により上記センタピラー9の上端部と上記ルーフサイドレール11のレールインナパネル30とに結合され、他端部39が上記ルーフ補強パネル35の側部に結合されるガセットパネル40が設けられる。このガセットパネル40の他端部39は、上記ルーフ補強パネル35の側部に対し、前、後結合部42,43の2点と、他の結合部44とにより結合されている。
車体2の平面視(図1)で、上記前、後結合部42,43を通る仮想直線47を設定したとき、この仮想直線47は車体2の前後方向に対し傾斜させられている。また、上記ルーフ補強パネル35とガセットパネル40の他端部39とを結合する他の結合部44は上記仮想直線47よりも車体2の外側方がわには存在しないよう配置されている。
より具体的には、上記前、後結合部42,43のうち、後結合部43が、前結合部42や他の結合部44よりも車体2の外側方に配置される。また、この場合、前、後結合部42,43のうち、上記センタピラー9を基準として前記ロッカ6の脆弱部23側に位置する上記後結合部43が、前結合部42よりも車体2の外側方に配置されている。
なお、以上は図示の例によるが、上記ロッカ6の脆弱部23は、上記センタピラー9を基準とした上記ロッカ6の前部分に形成してもよい。また、上記他のピラー補強パネル28はなくてもよい。また、上記前結合部42を後結合部43や他の結合部44よりも車体2の外側方に配置してもよい。また、上記した結合部42〜44は、4つ以上設けてもよい。また、上記各結合部42〜44は締結具であってもよい。
また、上記ガセットパネル40の一端部38は、上記センタピラー9の上端部と上記ルーフサイドレール11とのいずれか一方にのみ結合させてもよい。また、上記センタピラー9および/もしくはルーフサイドレール11とガセットパネル40の一端部38との結合は、前記スポット溶接S4に代えて締結具を用いてもよい。
上記構成によれば、車体2の平面視(図1)で、上記前、後結合部42,43を通る仮想直線47を設定したとき、この仮想直線47が車体2の前後方向に対し傾斜するようにし、かつ、上記ルーフ補強パネル35とガセットパネル40の他端部39とを結合する他の結合部44が上記仮想直線47よりも車体2の外側方がわには存在しないようにしている。
このため、上記前、後結合部42,43は、車体2の幅方向で互いに偏位する。しかも、これら前、後結合部42,43のうちの一つの結合部43は、残りの各結合部42,44から見て、車体2の最外側に位置することとなる。つまり、この最外側の結合部43と上記他の結合部44とが車体2の幅方向で同じところに位置することは防止される。
よって、車両1への側突時の衝撃力Fが、車体2の幅方向でこの車体2の内部側に向かって、上記センタピラー9やルーフサイドレール11からガセットパネル40を介しルーフ補強パネル35に伝達されるとき、上記前、後結合部42,43は、車体2の幅方向の少なくとも2点で上記衝撃力Fを支持する。このため、これら前、後結合部42,43近傍の上記ガセットパネル40の部分に応力集中が生じることは防止される。しかも、上記した車体2の最外側の結合部43と他の結合部44とが同時に上記衝撃力Fを支持することは回避されることから、これら各結合部43,44近傍の上記ガセットパネル40の部分に応力集中が生じることも防止される。
この結果、上記衝撃力Fに基づく応力集中の発生によるガセットパネル40の変形が防止され、このガセットパネル40の変形に連動して上記センタピラー9が車体2の内部側に大きく入り込む、ということが防止される。これにより、側突時の乗員の保護がより確実に達成される。
また、前記したように、車両1への側突時、上記センタピラー9を基準とした上記車体2下部(ロッカ6)の前、後部分のうち、いずれか一方の部分(ロッカ6の後部分)が他方の部分(ロッカ6の前部分)よりも車体2の内部側に向かってより大きく変形するよう(図6)上記車体2下部に脆弱部23を形成し、上記前、後結合部42,43のうち、車体2の前後方向で上記一方の部分(ロッカ6の後部分)側に位置する結合部43(後結合部43)を他方の部分(ロッカ6の前部分)側に位置する結合部42(前結合部42)よりも車体2の外側方に配置している。
ここで、上記脆弱部23が存在する上記車体2下部(ロッカ6)の一方の部分(ロッカ6の後部分)が上記衝撃力Fにより車体2の内部側に向かってより大きく変形するとき(図6)、この変形に上記センタピラー9を介しこのセンタピラー9の上端部に支持されている上記ルーフサイドレール11の中途部が連動して車体2の内部側に向かって変形しようとする(図1中一点鎖線)。
しかし、上記したように、前、後結合部42,43のうち、上記センタピラー9を基準とした上記一方の部分(ロッカ6の後部分)側に位置する結合部43は他方の部分(ロッカ6の前部分)側に位置する結合部42よりも車体2の外側方に配置されており、つまり、上記した一方の部分(ロッカ6の後部分)側に位置する上記結合部43は、前記したように車体2の最外側に位置している。
このため、上記衝撃力Fによりルーフサイドレール11の中途部が車体2の内部側に向かって変形しようとすること(図1中一点鎖線)は、上記車体2の最外側に位置する結合部43によって側突時のより早い段階で防止される。よって、上記ルーフサイドレール11の中途部の変形に連動して上記センタピラー9が車体2の内部側に入り込む、ということはより確実に防止される。これにより、側突時の乗員の保護が更に確実に達成される。
1 車両
2 車体
6 ロッカ
7 フロアパネル
9 センタピラー
11 ルーフサイドレール
12 ルーフ
15 車室
18 シート
18a 着座面
20 ロッカインナパネル
21 ロッカアウタパネル
22 ロッカ補強パネル
23 脆弱部
25 ピラーインナパネル
26 ピラーアウタパネル
27a 上部パネル
27b 下部パネル
27 ピラー補強パネル
29 脆弱部
30 レールインナパネル
31 レールアウタパネル
34 ルーフパネル
35 ルーフ補強パネル
38 一端部
39 他端部
40 ガセットパネル
42 結合部
43 結合部
44 他の結合部
47 仮想直線
F 衝撃力
S スポット溶接

Claims (1)

  1. 車体下部の左右各側部から上方に向かって延出する左右センタピラーと、車体の前後方向に延びてその長手方向の中途部が上記各センタピラーの上端部にそれぞれ支持されるルーフサイドレールと、これら左右ルーフサイドレールに架設されるルーフパネルと、上記左右ルーフサイドレールに架設されて上記ルーフパネルをその下面側から支持するルーフ補強パネルと、車体の幅方向に延び、その一端部が上記センタピラーの上端部および/もしくは上記ルーフサイドレールに結合され、他端部が上記ルーフ補強パネルの側部に対し少なくとも前、後結合部により結合されるガセットパネルとを備えた車両の車体側部構造において、
    車体の平面視で、上記前、後結合部を通る仮想直線を設定したとき、この仮想直線が車体の前後方向に対し傾斜するようにし、かつ、上記ルーフ補強パネルとガセットパネルの他端部とを結合する他の結合部が上記仮想直線よりも車体の外側方がわには存在しないようにし
    両への側突時、上記センタピラーを基準とした上記車体下部の前、後部分のうち、いずれか一方の部分が他方の部分よりも車体の内部側に向かってより大きく変形するよう上記車体下部に脆弱部を形成し、上記前、後結合部のうち、車体の前後方向で上記一方の部分側に位置する結合部を他方の部分側に位置する結合部よりも車体の外側方に配置し、車体の平面視で、上記ガセットパネルの他端部における上記各結合部のそれぞれ存在部分を含むと共にこれら各結合部で囲まれた領域の前端部に上記前結合部を配置する一方、上記領域の後端部に上記後結合部を配置したことを特徴とする車両の車体側部構造。
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