JP7172774B2 - 車両下部構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両下部構造に関する。

下記特許文献１には、車両下部構造が開示されている。この車両下部構造では、車両のフロアにおける車両幅方向両端部に設けられる車両前後方向に延設されたロッカと、このロッカに取り付けられたロッカインナリインフォースとを有している。ロッカインナリインフォースは、ロッカにおける車両前方側に取り付けられており、具体的には、センターピラーより車両前方側のクロスメンバがロッカに結合された部位から車両前方側に取り付けられている。これにより、ロッカの先端からクロスメンバとの間に衝突荷重が集中する微小ラップ衝突時に、ロッカの変形を抑制することができる。

特開２０１６－０５２８６６号公報

しかしながら、特許文献１に開示された構成では、ロッカに別部材であるロッカインナリインフォースを取り付ける構造のため、取付構造等も含めると重量増加の度合が大きくなる。したがって、上記先行技術はこの点で改良の余地がある。

本発明は上記事実を考慮し、重量増加を抑制しながら車両剛性を向上させることができる車両下部構造を得ることを目的とする。

請求項１に記載の発明に係る車両下部構造は、車両側部の下部において車両前後方向に延設されると共にその車両幅方向外側の部位を構成するロッカアウタパネルと車両幅方向内側の部位を構成するロッカインナパネルとで閉断面構造を形成するロッカを備える車両下部構造であって、前記ロッカアウタパネル及び前記ロッカインナパネルの一方の部材におけるセンターピラーより車両後方側の部位を構成する薄板部と、前記一方の部材における前記センターピラーより車両前方側の部位を構成しかつ前記薄板部より板厚が厚く設定された厚板部と、を有している。

請求項１に記載の発明によれば、ロッカは、車両側部の下部において車両前後方向に延設されると共にその車両幅方向外側の部位を構成するロッカアウタパネルと車両幅方向内側の部位を構成するロッカインナパネルとで閉断面構造を形成している。ロッカアウタパネル及びロッカインナパネルの一方の部材は、薄板部と厚板部とを有している。薄板部は、前記一方の部材のセンターピラーより車両後方側の部位を構成する。厚板部は、前記一方の部材のセンターピラーより車両前方側の部位を構成する。この厚板部は、薄板部よりも板厚が厚く設定されている。したがって、厚板部は薄板部よりも曲げ剛性が高くなるため、車両前面衝突（以下、単に「車両衝突」と称する。）時に、衝突荷重が集中するロッカの車両前方側の部位における変形を、補強部材を追加することなく抑制することができる。

請求項２に記載の発明に係る車両下部構造は、請求項１記載の発明において、前記薄板部と前記厚板部とは、前記センターピラーの車両下方側にて接合されている。

請求項２に記載の発明によれば、薄板部と厚板部とは、センターピラーの車両下方側にて接合されていることから、他の部位に比べて比較的曲げ剛性が弱い接合部に衝突荷重が加わる場合に、センターピラーへ衝突荷重を分散させることができる。したがって、薄板部と厚板部との接合部からの変形を抑制することができる。

請求項３に記載の発明に係る車両下部構造は、請求項１又は請求項２記載の発明において、前記薄板部の車両前方側の端部と、前記厚板部の車両後方側の端部とは、突合せ溶接により接合されている。

請求項３に記載の発明によれば、薄板部と厚板部との互いに隣接する端部同士が突合せ溶接により互いに接合されていることから、重ね合わせ溶接と比べて接合部の厚さを小さくすることができる。これにより、ロッカとロッカに取り付けられる他の部材との接合が容易となる。

請求項４に記載の発明に係る車両下部構造は、請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の発明において、前記薄板部と前記厚板部との接合部には、前記センターピラーの内部に納められたシートベルトリトラクタを車体に保持するリトラクタブラケットが当接されている。

請求項４に記載の発明によれば、他の部位に比べて比較的曲げ剛性が弱い接合部に応力が加わると、この接合部に当接するリトラクタブラケットに応力が分散される。このリトラクタブラケットは、センターピラーの内部に納められたシートベルトリトラクタを車体に固定するものであることから、新たに部材を追加することなく接合部へ加わる応力を分散して薄板部と厚板部との接合部からの変形を抑制することができる。

請求項１記載の本発明に係る車両下部構造は、重量増加を抑制しながら車両剛性を向上させることができるという優れた効果を有する。

請求項２記載の本発明に係る車両下部構造は、車両剛性をより向上させることができるという優れた効果を有する。

請求項３記載の本発明に係る車両下部構造は、製造が容易となるという優れた効果を有する。

請求項４記載の本発明に係る車両下部構造は、コストの上昇を抑制しながら車両剛性を向上させることができるという優れた効果を有する。

一実施形態に係る車両下部構造を有するロッカを車両幅方向外側から車両幅方向内側へ向けて見た状態を示す概略斜視図である。 一実施形態に係る車両下部構造を有するロッカを車両幅方向内側から車両幅方向外側へ向けて見た状態を示す概略斜視図である。 図２に対しロッカのみを図示した状態を示す概略斜視図である。

以下、図１～図３を用いて、本発明に係る車両下部構造１０の一実施形態について説明する。なお、これらの図において示される矢印ＦＲは車両前後方向前側、矢印ＯＵＴは車幅方向外側、矢印ＵＰは車両上下方向上側をそれぞれ示す。なお、各図面において同一又は等価な構成要素及び部分には同一の参照符号を付与している。また、図面の寸法比率は、説明の都合上、誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。

（全体構成）
図２に示されるように、車両下部構造１０を備えた車両１２は、車両用フロア１１の車両幅方向外側にフロントピラー１４と、センターピラー１６と、リヤホイールハウス１８と、ロッカ２０とを有している。フロントピラー１４は、車両１２の車室の前方側にて左右一対に設けられており、車両上方側へ向けて立設されている。このフロントピラー１４は、フロントピラーアウタロア１４Ａと、フロントピラーインナロア１４Ｂ（図２参照）とを含んで構成されており、下端部１４Ｃがロッカ２０の前端部２０Ａに接合されている（図２参照）。

センターピラー１６は、車両１２の車室の車両前後方向略中央にて左右一対に設けられており、車両上方側へ向けて立設されている。このセンターピラー１６は、センターピラーアウタパネル１６Ａと、センターピラーインナパネル１６Ｂ（図２参照）とを含んで構成されており、下端部１６Ｃがロッカ２０の長手方向略中央部に接合されている。なお、センターピラー１６の上端部１６Ｄと、フロントピラー１４の上端部１４Ｄとは、ルーフサイドレール１９により接続されている。これにより、センターピラー１６とフロントピラー１４とロッカ２０とルーフサイドレール１９とでフロントドア用開口２６が形成されている。

リヤホイールハウス１８は、車両１２の車室の車両前後方向後方側にて左右一対に設けられており、車両上方側へ向けて立設されている。このリヤホイールハウス１８は、リヤホイールハウスアウタパネル１８Ａと、リヤホイールハウスインナパネル１８Ｂ（図２参照）とを含んで構成されており、前端部１８Ｃがロッカ２０の後端部２０Ｂに接合されている。なお、リヤホイールハウス１８の車両上方側には、リヤピラー２１が設けられており、このリヤピラー２１の上端２１Ａとセンターピラー１６の上端部１６Ｄとは、上述したルーフサイドレール１９により接続されている。これにより、センターピラー１６、ロッカ２０、リヤホイールハウス１８、リヤピラー２１及びルーフサイドレール１９によってリヤドア用開口２８が形成されている。

（ロッカ）
ロッカ２０は、車両１２の車室の側部にて左右一対に設けられており、車両前後方向に沿って延設されている。このロッカ２０は、車両幅方向外側に設けられているロッカ構成部材としてのロッカアウタパネル３０と、車両幅方向内側に設けられている図示しないロッカインナパネルとを有している。ロッカアウタパネル３０は、図２に示されるように、車両幅方向外側壁部３０Ａと、上側フランジ３０Ｂと、下側フランジ３０Ｃと、上側延設壁部３０Ｄと、下側延設壁部３０Ｅとで長手方向（車両前後方向）に直交する断面形状が車両幅方向外側へ向けて突出された略ハット型形状とされている。すなわち、車両幅方向外側壁部３０Ａは、略車両幅方向を板厚方向としかつ車両前後方向を長手方向とする矩形板状に形成されている。この車両幅方向外側壁部３０Ａの車両上方側端部には、略車両上下方向を板厚方向としかつ略車両幅方向内側へ向けて延設された上側延設壁部３０Ｄが設けられている。上側延設壁部３０Ｄの車両幅方向内側端部には、略車両幅方向を板厚方向としかつ車両上方側へ延設された上側フランジ３０Ｂが設けられている。一方、車両幅方向外側壁部３０Ａの車両下方側端部には、略車両上下方向を板厚方向としかつ略車両幅方向内側へ向けて延設された下側延設壁部３０Ｅが設けられている。下側延設壁部３０Ｅの車両幅方向内側端部には、略車両幅方向を板厚方向としかつ車両下方側へ延設された下側フランジ３０Ｃが設けられている。

ロッカアウタパネル３０には、薄板部３６と厚板部３８とが設けられている。薄板部３６は、ロッカアウタパネル３０におけるセンターピラー１６より車両後方側の部位を構成しており、超高張力鋼板により構成されている。

厚板部３８は、ロッカアウタパネル３０におけるセンターピラー１６より車両前方側の部位を構成しており、薄板部３６と同様に超高張力鋼板により構成されている。厚板部３８は、薄板部３６よりも板厚が厚く設定されている。

ロッカアウタパネル３０は、所謂テーラードブランク（テーラードウェルドブランク）工法により薄板部３６と厚板部３８とを互いに接合部４０にて接合して形成されている。すなわち、成形前の平板状の薄板部３６における車両前方側の端部３６Ａと、成形前の平板状の厚板部３８における車両後方側の端部３８Ａとを突合せ溶接して一体化させて、その後に車両前後方向に直交する断面形状が車両幅方向外側へ向けて突出された略ハット型形状なるようにプレス成型される（図３参照）。換言すると、ロッカアウタパネル３０の車両幅方向外側壁部３０Ａと、上側フランジ３０Ｂと、下側フランジ３０Ｃと、上側延設壁部３０Ｄと、下側延設壁部３０Ｅとは、薄板部３６と厚板部３８とに連続して形成されている。なお、接合部４０は、車両側面視にてセンターピラー１６の下端部１６Ｃに対応した位置に配置されている。

（シートベルトリトラクタ）
センターピラー１６の下端部には、シートベルトリトラクタ４４が設けられている。このシートベルトリトラクタ４４は、センターピラー１６における車両前後方向に一対の側壁部１６Ｅ（図１も参照）の間の空間内に設けられている。また、シートベルトリトラクタ４４は、図示しないシートベルトの一端側を格納可能とされており、リトラクタブラケット４８を介して車体に固定されている。

リトラクタブラケット４８は、ロッカアウタパネル３０の接合部４０を車両前後方向に跨ぐように接合されており、このリトラクタブラケット４８の一部にシートベルトリトラクタ４４が結合されている。つまり、シートベルトリトラクタ４４は、リトラクタブラケット４８を介してロッカ２０に保持されている。なお、リトラクタ４４は、車両上方側がセンターピラーインナパネル１６Ｂに締結されている。

ロッカインナパネルは、長手方向に直交する断面形状が車両幅方向内側へ向けて突出されたハット型形状とされている（不図示）。そして、ロッカアウタパネル３０とロッカインナパネルとが接合されていることで、ロッカ２０は閉断面構造を形成している。

（作用・効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果を説明する。

本実施形態では、図３に示されるように、ロッカの少なくとも一部を構成する板状のロッカアウタパネル３０は、薄板部３６と厚板部３８とを有している。薄板部３６は、ロッカアウタパネル３０のセンターピラー１６より車両後方側の部位を構成する。厚板部３８は、ロッカアウタパネル３０のセンターピラー１６より車両前方側の部位を構成する。この厚板部３８は、薄板部３６よりも板厚が厚く設定されている。したがって、厚板部３８は薄板部３６よりも曲げ剛性が高くなるため、車両衝突時に、衝突荷重が集中するロッカ２０の車両前方側の部位における変形を、補強部材を追加することなく抑制することができる。これにより、重量増加を抑制しながら車両剛性を向上させることができる。

また、薄板部３６と厚板部３８とは、センターピラー１６の車両下方側にて接合されていることから、他の部位に比べて比較的曲げ剛性が弱い接合部４０に衝突荷重が加わる場合に、センターピラー１６へ衝突荷重を分散させることができる。したがって、薄板部３６と厚板部３８との接合部４０からの変形を抑制することができる。これにより、車両剛性をより向上させることができる。

さらに、薄板部３６と厚板部３８との互いに隣接する端部３６Ａ、３８Ａ同士が突合せ溶接により互いに接合されていることから、重ね合わせ溶接と比べて接合部４０の厚さを小さくすることができる。したがって、ロッカ２０に取り付けられる他の部材とロッカ２０との接合が容易となる。これにより、製造が容易となる。

さらにまた、薄板部３６と厚板部３８との互いに隣接する端部３６Ａ、３８Ａ同士が突合せ溶接により互いに接合されていることで、端部３６Ａ、３８Ａ同士を重ね合わせて溶接する場合と比べて薄板部３６及び厚板部３８の板厚の自由度が向上する。したがって、設計自由度を向上させることができる。

また、他の部位に比べて比較的曲げ剛性が弱い接合部４０に応力が加わると、図２に示されるように、この接合部４０に当接するリトラクタブラケット４８に応力が分散される。このリトラクタブラケット４８は、センターピラー１６の内部に納められたシートベルトリトラクタ４４を車体に固定するものであることから、新たに部材を追加することなく接合部４０へ加わる応力を分散して薄板部３６と厚板部３８との接合部４０からの変形を抑制することができる。これにより、既存の部材を活用しながら車両剛性を向上させることができる。

なお、上述した実施形態では、ロッカアウタパネル３０に薄板部３６と厚板部３８とが設けられている構成とされているが、これに限らず、ロッカインナパネルに設けられている構成としてもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。

１０ 車両下部構造
１６ センターピラー
２０ ロッカ
３０ ロッカアウタパネル
３６ 薄板部
３６Ａ 端部
３８ 厚板部
３８Ａ 端部
４４ シートベルトリトラクタ
４８ リトラクタブラケット

Claims (4)

1. 車両側部の下部において車両前後方向に延設されると共にその車両幅方向外側の部位を構成するロッカアウタパネルと車両幅方向内側の部位を構成するロッカインナパネルとで閉断面構造を形成するロッカを備える車両下部構造であって、
   前記ロッカアウタパネル及び前記ロッカインナパネルの一方の部材におけるセンターピラーより車両後方側の部位を構成する薄板部と、
   前記一方の部材における前記センターピラーより車両前方側の部位を構成しかつ前記薄板部より板厚が厚く設定された厚板部と、
   を有する車両下部構造。
2. 前記薄板部と前記厚板部とは、前記センターピラーの車両下方側にて接合されている、
   請求項１記載の車両下部構造。
3. 前記薄板部の車両前方側の端部と、前記厚板部の車両後方側の端部とは、突合せ溶接により接合されている、
   請求項１又は請求項２記載の車両下部構造。
4. 前記薄板部と前記厚板部との接合部には、前記センターピラーの内部に納められたシートベルトリトラクタを車体に保持するリトラクタブラケットが当接されている、
   請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の車両下部構造。

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