JP6848836B2

JP6848836B2 - 車両側部構造

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Publication number: JP6848836B2
Application number: JP2017229378A
Authority: JP
Inventors: 丈詩三賀
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-11-29
Filing date: 2017-11-29
Publication date: 2021-03-24
Anticipated expiration: 2037-11-29
Also published as: CN109941348A; CN109941348B; US10793199B2; US20190161129A1; JP2019098827A

Description

本発明は、クロスメンバーと、ピラーと、ガセットとを備える車体側部構造に関する。

特許文献１には、車両の車幅方向端部に位置するＢピラー（ロックピラー）の下部と、リアシートクロスメンバの端部とをガセットにより連結する構成が記載されている。ガセットの下側には、リアシートクロスメンバの端部とＢピラーとの間に空間が形成される。

特開２０００−２８０９３１号公報

車両のフロアパネルの上側に車幅方向に伸びるように固定されたクロスメンバーの端部と、Ｂピラーの下部との間の空間に、車両前後方向に伸びるワイヤーハーネスを配置することが考えられる。しかしながら、この空間にワイヤーハーネスを配置した場合には、車両の側突時にＢピラーが車両内側に倒れた場合に、Ｂピラーとフロアパネルとでワイヤーハーネスが挟まれて潰れる可能性がある。特許文献１に記載された構成の場合には、ガセット、クロスメンバーの端部、及びＢピラーの下部で囲まれる空間にワイヤーハーネスを配置できる可能性はある。しかしながら、この構成では、ガセットの上端の板部が、クロスメンバーに対する固定位置から車両幅方向外側に向かって水平方向に伸びてＢピラーに突き当たり、その突き当たり部分に形成されたフランジと、Ｂピラーとが締結される。これにより、車両の側突時におけるＢピラーの倒れを抑制する面から改良の余地がある。Ｂピラーの代わりに、Ｃピラーの下部とクロスメンバーとの間の空間にワイヤーハーネスを配置することも考えられるが、この場合にも、上記と同様の不都合が生じる可能性がある。

本発明の目的は、車両側部構造において、ピラーの下部とクロスメンバーの端部との間の空間にワイヤーハーネスを配置した場合での側突時におけるワイヤーハーネスの潰れを抑制することである。

本発明の車両側部構造は、車両のフロアパネルの上側に車幅方向に伸びるように固定されるクロスメンバーと、前記車両の車幅方向端部において上下方向に伸びるピラーと、前記クロスメンバーの車幅方向の端部と前記ピラーとを連結するガセットと、を備え、前記ガセットは、車幅方向内端部が前記クロスメンバーに締結される板部であって、前記クロスメンバーとの締結位置を含む部分から前記ピラー側に伸び、少なくとも前記ピラー側部分で前記ピラー側端に達するまで車幅方向外側に向かって上側に傾斜した部分を有する前記板部と、前記板部の前記ピラー側端に連結され、前記ピラーに締結されるフランジと、を含み、前記フランジと前記ピラーとの締結位置は、前記ガセットの車幅方向内端部が前記クロスメンバーに締結される位置より上側に位置し、前記クロスメンバーの車幅方向の前記端部の上側に固定され、車幅方向外側に向く壁面を有するブラケットを備え、前記壁面は、前記ガセットの車幅方向内端に隙間をあけて対向する、車両側部構造である。

上記の構成によれば、車両の側突時にピラーの車両内側への倒れをガセットにより、より上側で受けることができるとともに、クロスメンバーに早く、かつ効率よくピラーからの車幅方向の荷重を伝達することができる。これにより、ピラーの倒れを抑制できるので、ピラーの下部とクロスメンバーの端部との間の空間にワイヤーハーネスを配置した場合での側突時におけるワイヤーハーネスの潰れを抑制できる。さらに、車両の側突時にガセットとクロスメンバーとの締結構造が破損してガセットが車幅方向内側に移動した場合に、ブラケットにガセットが突き当たることで、ガセットの移動を抑制できる。これにより、ピラーの倒れを抑制できるので、ピラーの下部とクロスメンバーの端部との間の空間にワイヤーハーネスを配置した場合での側突時におけるワイヤーハーネスの潰れを抑制できる。

本発明の車両側部構造によれば、ピラーの下部とクロスメンバーの端部との間の空間にワイヤーハーネスを配置した場合での側突時におけるワイヤーハーネスの潰れを抑制できる。

本発明に係る実施形態の車両側部構造の斜視図である。図１のＡ−Ａ断面図である。図２ＡのＢ部拡大図である。図１のＣ矢視図である。

以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。以下で説明する形状、材料、及び個数は、説明のための例示であって、車両側部構造を含む車両の仕様等に応じて適宜変更することができる。以下では、すべての図面において同等の要素には同一の符号を付して説明する。また、本文中の説明においては、必要に応じてそれ以前に述べた符号を用いるものとする。

図１は、実施形態の車両側部構造の斜視図である。図２Ａは、図１のＡ−Ａ断面図である。図２Ｂは、図２ＡのＢ部拡大図である。図３は、図１のＣ矢視図である。

実施形態の車両側部構造を適用する車両は、４ドア型または５ドア型である。車両を構成する車体１０は、車幅方向端部において前側ドア（図示せず）及び後側ドア（図示せず）の間に、上下方向に伸びるように配置されたＢピラー１４を備える。また、車体１０は、車幅方向端部において、Ｂピラー１４の後側で、後側ドアと車体１０との間に、上下方向に伸びるように配置されたＣピラー（図示せず）を備える。Ｂピラー１４及びＣピラーの上端は、天井パネル（図示せず）に結合される。Ｂピラー１４は、車幅方向内側に配置された第１ピラー部品１５と、第１ピラー部品１５の下端部に固定された第２ピラー部品１６と、車幅方向外側に配置され第１ピラー部品１５及び第２ピラー部品１６に固定される第３ピラー部品１７とを含んで構成される。図１では、第１ピラー部品１５を砂地で示し、第２ピラー部品１６を斜格子で示している。

Ｂピラー１４の下端部は、ロッカー７０の上端部に固定される。ロッカー７０は、断面形状が閉断面の略筒状部分であり、車体１０の車幅方向端部に配置され、車両前後方向に伸びる。ロッカー７０の上面にはフロアパネル７２の車幅方向端部が固定される。

車両側部構造１２は、Ｂピラー１４、クロスメンバー２０、ガセット３０、及びシートブラケット４０を含んで構成される。クロスメンバー２０は、フロアパネル７２の前後方向中間部の上側に、車幅方向に伸びるように固定される。クロスメンバー２０は、下端部の前後方向両端部にフランジ２１を有し、車幅方向に直交する平面で切断した場合の断面形状がハット状である。図１では、クロスメンバー２０を斜線部で示している。

図２に示すように、クロスメンバー２０の上面の車幅方向外端部には上側に突出する山形部２２が形成される。クロスメンバー２０の前後方向両側に位置する壁部２３の車幅方向外端部は、山形部２２の外形に沿って山形に突出する。山形部２２の頂部２２ａは、水平面に平行に配置される。この頂部２２ａに、後述のガセット３０が結合される。

ガセット３０は、金属板により断面が略ハット状に形成されたものであり、上端に配置され略車幅方向に伸びる上端板部３１と、前側板部３２と、後側板部３３と、上端フランジ３５とを含む。前側板部３２は、上端板部３１の前端に連結され下側に伸びた三角形状であり、車幅方向内端部が上端板部３１の車幅方向内端より車幅方向内側で、かつ、斜め下側に突出する。後側板部３３は、上端板部３１の後端に連結され下側に伸びた三角形状であり、車幅方向内端部が上端板部３１の車幅方向内端より車幅方向内側で、かつ、斜め下側に突出する。

上端板部３１は、車幅方向内端部がクロスメンバー２０に締結される。具体的には、上端板部３１は、車幅方向の内端部に形成され水平面に対し平行な第１部分３１ａと、第１部分３１ａの車幅方向外端に連結され、全体として車幅方向外側に向かって上側に傾斜した第２部分３１ｂとを有する。

後述のように、クロスメンバー２０は、ガセット３０の第１部分３１ａに上下方向に貫通したボルト５０とナット５１とにより締結される。これにより、ガセット３０の上端板部３１は、クロスメンバー２０との締結位置を含む部分からＢピラー１４側に伸びる。また、第２部分３１ｂは、ガセット３０のＢピラー側１４部分を含む部分における前後方向両端部に配置され、Ｂピラー１４側端に達するまで車幅方向外側に向かって上側に傾斜した傾斜部３１ｃ、３１ｄを有する。第２部分３１ｂの前後方向中間部の上面には、車幅方向に並んで凹部と凸部とが形成されることで、第２部分３１ｂの面剛性が高くなっている。

ガセット３０の上端フランジ３５は、上端板部３１のＢピラー１４側端に連結される。上端フランジ３５の少なくとも前後方向両端部は、Ｂピラー１４の車幅方向内側面に沿うように形成される。上端フランジ３５は、前後方向両端部を車幅方向に貫通したボルト５２と、ナット５３とにより、Ｂピラー１４に締結される。上端フランジ３５の前後の締結位置は、上下方向においてほぼ同じ位置にあることが、後述の側突時の加重をＢピラー１４からガセット３０にバランスよく受ける面から好ましい。ナット５３は、Ｂピラー１４に溶接したウェルドナットとしてもよい。

ガセット３０の前側及び後側板部３２，３３の車幅方向内端部の下端部には、車両前後方向に伸びる締結フランジ３６が形成される。締結フランジ３６は、クロスメンバー２０のフランジ２１と、フロアパネル７２とに、ボルト５４及びナット（図示せず）により締結される。

前側及び後側板部３２，３３において、締結フランジ３６を除いた部分での下端縁は、車幅方向内側に向かって下側に傾斜する。これにより、前側、及び後側板部３２，３３の下端縁とフロアパネル７２との間には、空間７３（図２Ａ）が形成され、その空間７３に、後述のワイヤーハーネス７４が配置される。

前側板部３２の下端部には、前側に伸びる前側フランジ３７が連結される。後側板部３３の下端部には、後側に伸びる後側フランジ３８が連結される。

上端フランジ３５の前側端部は、上端板部３１の前端より前側に突出し、その下端と前側フランジ３７の車幅方向外端とが連結される。また、前側フランジ３７の車幅方向内端が、前側の締結フランジ３６の車幅方向外端に連結される。上端フランジ３５の後側端部は、上端板部３１の後端より後側に突出し、その下端と後側フランジ３８の車幅方向外端とが連結される。また、後側フランジ３８の車幅方向内端が、後側の締結フランジ（図示せず）の車幅方向外端に連結される。

シートブラケット４０は、断面が略台形の箱形状であり、乗員が着座するシート（図示せず）を支持するシート支持用のブラケットである。シートブラケット４０は、クロスメンバー２０の車幅方向外端部の上側に、溶接により固定される。シートブラケット４０は、金属板製の下側部品４１の上側に、金属板製の上側部品４２を配置し、互いに重ね合わせた部分を溶接等により結合することにより構成される。上側部品４２の車幅方向外端には、車幅方向外側に向く外側壁面４３と、外側壁面４３から車幅方向外側に突出した外側突板部４４（図２Ｂ）とを有する。図２Ｂに示すように、外側壁面４３は、車幅方向外側に向かって下側に傾斜する傾斜面である。外側突板部４４は、水平方向に伸びて、クロスメンバー２０の頂部２２ａの上に重ねられた状態で、図１に破線の円αで示す位置で、溶接により頂部２２ａに固定される。

シートブラケット４０の車幅方向内端部及び前後方向両端部は、例えば図１にＰ１〜Ｐ３に示す位置で溶接により、クロスメンバー２０の車幅方向外端部に固定される。

そして、ガセット３０の第１部分３１ａは、シートブラケット４０の外側突板部４４の上に重ねられて、クロスメンバー２０についての溶接位置とは異なる位置で、ボルト５０とナット５１とにより、クロスメンバー２０に固定される。このとき、ボルト５０は、第１部分３１ａ、外側突板部４４、及びクロスメンバー２０の頂部２２ａを上下方向に貫通する。ナット５１は、クロスメンバー２０の頂部の下側に溶接したウェルドナットとしてもよい。これにより、クロスメンバー２０は、ガセット３０の車幅方向内端部の上端部に締結される。このため、ガセット３０は、クロスメンバー２０の車幅方向の端部と、Ｂピラー１４とを連結する。この状態で、シートブラケット４０の外側壁面４３は、ガセット３０の第１部分３１ａの車幅方向内端Ｆ（図２Ｂ）に、隙間Ｇ（図２Ｂ）をあけて対向する。

さらに、図１、図２Ａに示すように、ガセット３０の上端板部３１と上端フランジ３５との連結部Ｊは、ガセット３０とクロスメンバー２０との締結位置Ｋ（図２Ａ）より上側に、距離Ｈ１離れて位置する。また、上端フランジ３５とＢピラー１４との締結位置Ｍは、ガセット３０の車幅方向内端部がクロスメンバー２０に締結される位置Ｋより上側に位置する。上端フランジ３５とＢピラー１４との締結位置Ｍは、連結部Ｊと上下方向においてほぼ同じ位置にある。

また、図１、図２Ａに示すように、Ｂピラー１４の下部とクロスメンバー２０の端部との間の空間には、ワイヤーハーネス７４が前後方向に伸びるように配置される。ワイヤーハーネス７４は、例えば車両前側のインバータ等の電気部品と、車両後側のバッテリ等の電気部品とを接続する。

なお、図１〜図３では、車両の右側端部の構造を示しているが、車両の左側端部の構造も、右側端部の構造と左右方向で逆になる以外は同様である。また、ワイヤーハーネス７４を、車両の右側端部または左側端部のみに配置する場合もあり、その場合には、ワイヤーハーネス７４が配置される端部のみで、クロスメンバー２０とＢピラー１４とをガセット３０で結合してもよい。

上記の車両側部構造によれば、ガセット３０の上端板部３１は、Ｂピラー１４側の第２部分３１ｂでＢピラー１４側端に達するまで、車幅方向外側に向かって上側に傾斜した傾斜部３１ｃ、３１ｄを有する。また、上端板部３１に連結された上端フランジ３５とＢピラー１４との締結位置は、ガセット３０の車幅方向内端部がクロスメンバー２０に締結される位置より上側に位置する。これにより、車両の側突時にＢピラー１４の車両内側への倒れを、ガセット３０により、より上側で受けることができる。これとともに、クロスメンバー２０に早く、かつ効率よくＢピラー１４からの車幅方向の荷重を伝達することができる。したがって、Ｂピラー１４の倒れを抑制できるので、Ｂピラー１４の下部とクロスメンバー２０の端部との間の空間にワイヤーハーネス７４を配置した場合での側突時におけるワイヤーハーネス７４の潰れを抑制できる。この結果、ワイヤーハーネス７４での漏電を防止できる。

なお、上端フランジ３５の前後方向中間部はＢピラー１４の車幅方向内側面と離れていてもよい。この場合には、Ｂピラー１４から、Ｂピラー１４と上端フランジ３５との締結位置に側突時の荷重が加わった場合に、上端フランジ３５が車幅方向内側に押されて、上端フランジ３５の前後方向中間部から、傾斜部３１ｃ、３１ｄの車幅方向外端に力が加わる。これにより、クロスメンバー２０に早く、かつ効率よくＢピラー１４からの車幅方向の荷重を伝達することができる。

一方、特許文献１に記載された構成では、クロスメンバーの車幅方向外端部とＢピラーとがガセットで連結されている。しかしながら、ガセットの上端に位置する板部がＢピラーに向かって水平方向に伸びており、その板部のＢピラー側端に形成されたフランジとＢピラーとが締結されている。このような構成では、側突時にＢピラーに加わった力を、ガセットが低い位置で受けるので、車両の側突時におけるＢピラーの倒れを抑制する面から改良の余地がある。上記の実施形態によれば、このような点を改良できる。

さらに、実施形態の車両側部構造１２は、クロスメンバー２０の車幅方向の外端部の上側に固定され、車幅方向外側に向く外側壁面４３を有するシートブラケット４０を備える。また、外側壁面４３は、ガセット３０の車幅方向内端に隙間をあけて対向する。これにより、車両の側突時にガセット３０とクロスメンバー２０との締結構造が破損して、ガセット３０が車幅方向内側に移動した場合に、シートブラケット４０にガセット３０が突き当たることで、ガセット３０の移動を抑制できる。このため、Ｂピラー１４の倒れを抑制できるので、Ｂピラー１４の下部とクロスメンバー２０の端部との間の空間にワイヤーハーネス７４を配置した場合での側突時におけるワイヤーハーネス７４の潰れを抑制できる。なお、シートブラケットの外側壁面は、車両幅方向外側に向かって下側に傾斜する傾斜面に限定せず、車幅方向に対し直交する平面状としてもよい。ガセット３０の車幅方向内端に対向させるブラケットは、シートブラケット以外のブラケットとしてもよい。

上記の図１〜図３に示した実施形態では、Ｂピラー１４の下部とクロスメンバー２０との間の空間にワイヤーハーネス７４を配置した場合を説明した。一方、Ｃピラーの下部とクロスメンバーとの間の空間にワイヤーハーネスを配置した構成に、上記の実施形態の構成を適用してもよい。

また、図１〜図３に示した実施形態では、ガセット３０の上端板部３１が、水平面に対し平行な第１部分３１ａと、全体として水平面に対し傾斜した第２部分３１ｂとを有する場合を説明した。一方、ガセットの上端板部は、車幅方向の全体が車幅方向外側に向かって上側に傾斜した形状としてもよい。このとき、例えば、上端板部を重ねるクロスメンバーの頂部を、車幅方向外側に向かって上側に傾斜した傾斜面とし、この頂部に上端板部を、ボルト及びナットで締結する。

１０車体、１２車両側部構造、１４Ｂピラー、１５第１ピラー部品、１６第２ピラー部品、１７第３ピラー部品、２０クロスメンバー、２１フランジ、２２山形部、２２ａ頂部、２３壁部、３０ガセット、３１上端板部、３１ａ第１部分、３１ｂ第２部分、３１ｃ，３１ｄ傾斜部、３２前側板部、３３後側板部、３５上端フランジ、３６締結フランジ、３７前側フランジ、３８後側フランジ、４０シートブラケット、４１下側部品、４２上側部品、４３外側壁面、４４外側突板部、５０ボルト、５１ナット、５２ボルト、５３ナット、５４ボルト、７０ロッカー、７２フロアパネル、７３空間。

Claims

車両のフロアパネルの上側に車幅方向に伸びるように固定されるクロスメンバーと、
前記車両の車幅方向端部において上下方向に伸びるピラーと、
前記クロスメンバーの車幅方向の端部と前記ピラーとを連結するガセットと、を備え、
前記ガセットは、車幅方向内端部が前記クロスメンバーに締結される板部であって、前記クロスメンバーとの締結位置を含む部分から前記ピラー側に伸び、少なくとも前記ピラー側部分で前記ピラー側端に達するまで車幅方向外側に向かって上側に傾斜した部分を有する前記板部と、前記板部の前記ピラー側端に連結され、前記ピラーに締結されるフランジと、を含み、
前記フランジと前記ピラーとの締結位置は、前記ガセットの車幅方向内端部が前記クロスメンバーに締結される位置より上側に位置し、
前記クロスメンバーの車幅方向の前記端部の上側に固定され、車幅方向外側に向く壁面を有するブラケットを備え、
前記壁面は、前記ガセットの車幅方向内端に隙間をあけて対向する、車両側部構造。