WO2011067826A1 - 車両下部構造 - Google Patents

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孝宏 須崎
淳一 宇都
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トヨタ自動車株式会社
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    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/08—Front or rear portions
    • B62D25/087—Luggage compartments
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D27/00—Connections between superstructure or understructure sub-units
    • B62D27/02—Connections between superstructure or understructure sub-units rigid
    • B62D27/023—Assembly of structural joints

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle lower structure, and more particularly to a vehicle lower side structure.
  • a side structure described in Patent Document 1 is known as a vehicle body side structure that appropriately controls deformation of a vehicle body at the time of a collision from the side of the vehicle.
  • the structure described in this document is that the outer end of the room partition panel is joined to the side member inner, the striker retainer is joined to the side member outer side, and further crossed inside the vehicle width direction behind the B pillar.
  • the rear member spanned by the member is connected.
  • an object of the present invention is to provide a vehicle lower structure that further improves the transmission efficiency of a side impact load.
  • a vehicle lower structure is a vehicle lower structure including a pillar member, a rear side member, and a side member outer, and is inserted between the pillar member and the rear side member to A load transmitting member that comes into contact with the side wall surface of the passenger compartment is provided.
  • This load transmission member may be a compartment partition. And this partition is good to have the laminated structure laminated
  • first reinforcing member that is connected to both the partition and the side member outer and reinforces the contact portion of both.
  • a second reinforcing member that connects to both the partition and the rear side member and reinforces the contact portion between the two may be provided.
  • the collision load applied to the side member outer can be quickly generated. And it can transmit to this load transmission member reliably.
  • the load can be transmitted through the load transmitting member before the hollow portion constituted by the pillar member, the rear side member, and the side member outer is crushed, the strength of the closed cross section constituted by these can be ensured. it can.
  • the load transmitting member is a compartment partition because the load can be further transmitted to the rear member and the rear cross through the partition.
  • the efficiency of load transmission can be improved.
  • By reducing the thickness of the insertion portion it is possible to prevent the partition portion from remaining without being crushed when the hollow portion is crushed and an impact is to be absorbed.
  • first or second reinforcing member separation between the partition and the rear side member or the side member outer at the time of a collision is suppressed, and load transmission is performed reliably.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along line AA in FIG. 1.
  • FIG. 1 shows a lower structure of a vehicle according to the present invention.
  • This figure is a cross-sectional view of the lower structure cut in the vehicle width direction.
  • the lower side corresponds to the outside of the vehicle
  • the upper side corresponds to the passenger compartment side
  • the left side is the front side of the vehicle
  • the right side is the rear side of the vehicle.
  • the lower structure includes a side member outer 1, a side member inner 30 (corresponding to a B pillar member), a rear side member 4, and a partition 2 as basic components.
  • Each component is formed of, for example, carbon fiber reinforced plastic (CFRP: Carbon Fiber Reinforced Plastics).
  • CFRP Carbon Fiber Reinforced Plastics
  • the side member outer 1 has a configuration in which the front end portion of the vehicle is folded inward, and the side member inner 30 is disposed so as to close the folded portion from the passenger compartment side. Are connected by an adhesive layer 72. Further, the rear side member 4 is disposed on the vehicle compartment side behind the side member inner 30. The rear side member 4 has a configuration in which the vehicle front side end portion is bent in the vehicle compartment outer side direction, and the end portion is in contact with the vehicle compartment side wall surface of the side member outer 1.
  • the partition 2 is inserted between the side member inner 30 and the rear side member 4 and joined to the rear side member 4 and the side member inner 30 by adhesive layers 6 and 70, respectively.
  • the end of the partition 2 is in contact with the compartment side wall surface of the side member outer 1.
  • a corrugated plate 23 having a cross section similar to a substantially rectangular wave shape is sandwiched between two plate-like members 21 and 22, and the contact surface is fixed by adhesive layers 24 and 25. It has a structure.
  • the plate-like members 21 and 22 are inserted between the side member inner 30 and the rear side member 4, that is, the side wall surface of the side member inner 30 and the side wall surface of the side member outer 1.
  • the thickness of the portion (21a) located between the compartment side wall surface of the rear side member 4 and the compartment side wall surface of the side member outer 1 is closer to the compartment side. It is formed thinner than the portion where it is located.
  • a first reinforcing member 50 having a substantially L-shaped cross section is disposed at a contact portion between the side member outer 1 and the member 22 of the partition 2, and is connected to both by an adhesive layer 71.
  • a columnar second reinforcing member 51 having a triangular cross section is disposed on the vehicle compartment side of the contact portion between the member 21 of the partition 2 and the rear side member 4, and is connected to both by the adhesive layer 6.
  • a closed cross section (front closed cross section) is formed on the front side of the compartment 2 by the side member outer 1, the side member inner 30, the member 22, and the first reinforcing member 50.
  • a closed cross section (rear closed cross section) is formed by the side member outer 1, rear side member 4, and member 21 on the rear side of the compartment 2 of the partition 2, and a second reinforcing member having a closed cross section inside thereof. 51 is arranged.
  • the partition 2 has a laminated structure as described above, so that both the weight reduction of the partition 2 and the improvement of the strength can be achieved, and the collision load transmission at the time of a side collision can be efficiently performed. Is possible. Further, since the partition 2 is inserted inside the closed cross-sectional structure formed by the side member outer 1, the side member inner 30, and the rear side member 4, and is in contact with the inner wall (vehicle compartment side wall surface) of the side member outer 1, Since the impact load applied to the side member outer 1 at the time of a side collision can be quickly transmitted to the partition 2, the amount of deformation of the vehicle can be suppressed.
  • the siemen portion including the partition 2 (the closed cross-section portion formed by the side member outer 1, the side member inner 30, and the rear side member 4) is changed to the partition portion (other than the siemen portion).
  • the stress due to the collision load is distributed to the front closed cross section and the strength of the closed cross section is ensured, so that the closed cross section breaks early in the initial stage of the collision. Thereby, it can suppress effectively that a collision load concentrates on the contact part of the side member outer 1 and the partition 2, and the side member outer 1 is damaged.
  • the rear side member 4 can be obtained even after the cymbal portion is crushed by a collision load at the time of a side collision.
  • the joining state of the member 4 and the partition 2 can be ensured, and the separation can be suppressed.
  • the torsional rigidity of the vehicle can be ensured and the rear side member 4 can be prevented from being peeled off from the partition 2 or the floor at the time of breakage.
  • the configuration of the present invention is particularly suitable for a vehicle structure using CFRP in the cycle part, but is not limited thereto.
  • CFRP CFRP
  • the example which uses a partition as a load transmission member was demonstrated, you may use structural members other than that.

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  • Transportation (AREA)
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Abstract

　ピラー部材となるサイドメンバインナ３０、リヤサイドメンバ４、サイドメンバアウタ１を備える車両の下部構造であって、サイドメンバインナ３０とリヤサイドメンバ４との間に挿入されてサイドメンバアウタ１の車室側壁面に当接する荷重伝達部材として、例えば、パーティション２を有する。このパーティション２は、部材２１、２２等からなる積層構造を有していると好ましい。また、補強部材５０、５１が設けられているとさらに好ましい。

Description

車両下部構造
　本発明は、車両の下部構造に関し、特に、車両側部の下部構造に関する。
　車両側面からの衝突時に車体の変形を適正に制御する車体側部構造として特許文献１に記載された側部構造が知られている。同文献に記載されている構造は、要するに、ルームパーティションパネルの外端をサイドメンバインナに結合し、サイドメンバアウタ側にはストライカリテーナを接合し、さらにＢピラー後方に車両車幅方向内側にクロスメンバによって掛け渡されたリヤメンバが接続されたものである。これらの構成によって、側面衝突（側突）時の衝突荷重をストライカリテーナからサイドメンバアウタ、サイドメンバインナの前向壁を介してルームパーティション側若しくはリヤメンバ、クロスメンバ側へと伝達することにより車幅方向内側の変形を抑制する、と記載されている。
特開２００９－３５１１８号公報
　しかしながら、この構成によれば、ストライカリテーナへと加えられた側突荷重が、サイドメンバアウタからサイドメンバインナへと伝達されることが求められているため、これらの部分が荷重伝達前に破断等した場合には、ルームパーティションやリヤメンバ、クロスメンバへの荷重伝達を十分に行うことができない。荷重伝達前の破断を防ぐには、構成部品の強度をより強くする必要があり、車両構造の重量増をもたらす。
　そこで本発明は、側突荷重の伝達効率をさらに向上させた車両の下部構造を提供することを課題とする。
　上記課題を解決するため、本発明に係る車両下部構造は、ピラー部材、リヤサイドメンバ、サイドメンバアウタを備える車両下部構造であって、ピラー部材とリヤサイドメンバとの間に挿入されてサイドメンバアウタの車室側壁面に当接する荷重伝達部材を備えるものである。
　この荷重伝達部材は、車室のパーティションであるとよい。そして、このパーティションは、サイドメンバアウタに当接する面に略垂直な方向に積層された積層構造を有しているとよい。また、このパーティションは、挿入部分の厚みが車室側より薄く形成されているとよい。
　このパーティションとサイドメンバアウタの両者に接続し、両者の当接部分を補強する第１の補強部材を備えていると好ましい。一方、パーティションとリヤサイドメンバの両者に接続し、両者の接触部分を補強する第２の補強部材を備えていてもよい。
　荷重伝達部材をピラー部材とリヤサイドメンバとの間に挿入し、さらに、これをサイドメンバアウタの車室側壁面に当接させる構成とすることで、サイドメンバアウタへと付与される衝突荷重を速やか、かつ、確実にこの荷重伝達部材へと伝達することができる。特に、ピラー部材、リヤサイドメンバと、サイドメンバアウタとで構成される空洞部が潰れる前に荷重伝達部材を通じて荷重を伝達することができるため、これらにより構成される閉じ断面の強度を確保することもできる。
　この荷重伝達部材が車室のパーティションであると、パーティションを通じてさらにリヤメンバやリヤクロスへと荷重を伝達することができ、好ましい。パーティションを積層構造とすることで、荷重伝達の効率向上が図れる。挿入部分の厚みを薄くすることで、空洞部が潰れて衝撃を吸収しようとする際に、パーティション部分だけ潰れずに残ることを防止できる。
　第１または第２の補強部材を設けることにより、衝突時におけるパーティションとリヤサイドメンバあるいは、サイドメンバアウタとの分離を抑制し、荷重伝達が確実に行われるようにする。
本発明に係る車両の下部構造を示す断面図である。 図１のＡ－Ａ線断面図である。
　以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の参照番号を附し、重複する説明は省略する。
　図１に本発明に係る車両の下部構造を示す。この図は、下部構造を車幅方向に切断した断面図であり、その上下は、下側が車両の外側に、上側が車室側に相当し、左側が車両の前方側、右側が車両の後方側に相当する。この下部構造は、基本構成要素として、サイドメンバアウタ１、サイドメンバインナ３０（Ｂピラー部材に相当する。）、リヤサイドメンバ４、パーティション２を有している。各構成要素は、例えば、炭素繊維強化プラスティック（ＣＦＲＰ:Carbon Fiber Reinforced Plastics）により形成される。
　次に、具体的にその構成を述べる。サイドメンバアウタ１は、図１に示す断面において、その車両前方側末端部が内側に折り込まれた構成を有しており、その折り込み部を車室側から塞ぐようにサイドメンバインナ３０が配置され、接着層７２によって接続されている。また、サイドメンバインナ３０より後方側の車室側には、リヤサイドメンバ４が配置されている。このリヤサイドメンバ４は、その車両前方側末端部が車室外側方向に屈曲する構成を有しており、その端部がサイドメンバアウタ１の車室側壁面に当接している。
　サイドメンバインナ３０とリヤサイドメンバ４の間には、パーティション２が差し込まれて、接着層６、７０により、それぞれリヤサイドメンバ４とサイドメンバインナ３０に接合されている。ここで、パーティション２の端部は、サイドメンバアウタ１の車室側壁面に当接している。パーティション２は、図２に示されるように、断面が略矩形波形状に類似する波板２３を２枚の板状の部材２１、２２で挟み込んで、接触面を接着層２４、２５により固定した構造を有する。そして、これら板状の部材２１、２２は、サイドメンバインナ３０とリヤサイドメンバ４の間に差し込まれている部分、すなわち、サイドメンバインナ３０の車室側壁面とサイドメンバアウタ１の車室側壁面との間に位置する部分（２２ａ）、および、リヤサイドメンバ４の車室側壁面とサイドメンバアウタ１の車室側壁面との間に位置する部分（２１ａ）の厚みがこれより車室側に位置する部分に比べて薄く形成されている。
　これらに加えて、サイドメンバアウタ１とパーティション２の部材２２との当接部分には、断面略Ｌ字状の第１の補強部材５０が配置され、両者と接着層７１により接続されている。また、パーティション２の部材２１とリヤサイドメンバ４の接触部分の車室側には、断面三角形の柱状の第２の補強部材５１が配置され、両者と前述の接着層６により接続されている。
　この構成によれば、パーティション２の車室前方側には、サイドメンバアウタ１とサイドメンバインナ３０、部材２２、第１の補強部材５０によって閉断面（前側閉断面）が形成される。一方、パーティション２の車室後方側には、サイドメンバアウタ１とリヤサイドメンバ４、部材２１によって閉断面（後側閉断面）が形成されるとともに、その内側に閉断面を有する第２の補強部材５１が配置される。
　本発明によれば、まず、パーティション２を上記のような積層構造としたことで、パーティション２の軽量化とその強度向上を両立させることができ、側突時の衝突荷重伝達を効率よく行うことが可能となる。また、パーティション２がサイドメンバアウタ１、サイドメンバインナ３０、リヤサイドメンバ４により形成される閉断面構造の内側に挿入され、サイドメンバアウタ１の内壁（車室側壁面）に当接しているため、側突時のサイドメンバアウタ１に加わる衝撃荷重を速やかにパーティション２へと伝達することができるため、車両の変形量を抑制することができる。
　そして、パーティション２の挿入部の厚みをそれ以外の部分より薄く形成することにより、両者に強度差を設定している。これにより、側突時の衝突荷重を受けて、パーティション２を含めたサイメン部（サイドメンバアウタ１、サイドメンバインナ３０、リヤサイドメンバ４により形成される閉断面部分）をパーティション部（サイメン部以外のパーティション２、すなわち、パーティション２の車室側部分）より先行させて潰すことにより、衝突荷重を効率よく吸収させつつ、車室の変形を抑制することができる。
　さらに、第１の補強部材５０を設けることで、衝突荷重による応力を前側閉断面へと分散させるとともに、当該閉断面の強度を確保しているので、衝突初期に早々に当該閉断面が破断することで、衝突荷重が、サイドメンバアウタ１とパーティション２の当接部分に集中して、サイドメンバアウタ１が破損するのを効果的に抑制できる。
　第２の補強部材５１を設け、また、リヤサイドメンバ４とパーティション２の部材２２とを広範囲に接合していることで、側突時の衝突荷重によってサイメン部が潰れた後であっても、リヤサイドメンバ４とパーティション２との接合状態を確保し、その分離を抑制することができる。さらに、車両のねじり剛性を確保するとともに、破損時にリヤサイドメンバ４がパーティション２やフロアから剥離するのも抑制できる。
　ＣＦＲＰを車体下部構造に採用し、各部材を接着によって接合している場合、従来の構造では、側突時には、接着剥離により、閉断面構造が崩れ、荷重をパーティションや各種のリアメンバ等に十分に伝達できなかった。本発明によれば、衝突荷重を受けても荷重をパーティションへと効率よく伝達することができるため、車室の変形を抑制することができ、また、車体構造をより適正化でき、その軽量化も図れる。
　本発明の構成は、上述したように特にサイメン部にＣＦＲＰを用いた車両構造に好適であるが、これに限られるものではない。ここでは、荷重伝達部材としてパーティションを使用する例について説明したが、それ以外の構造部材を用いてもよい。
　１…サイドメンバアウタ、２…パーティション、４…リヤサイドメンバ、６、２４、２５、７１、７２…接着層、２１、２２…部材、２３…波板、…接着層、３０…サイドメンバインナ、５０…第１の補強部材、５１…第２の補強部材。

Claims (6)

  1. ピラー部材、リヤサイドメンバ、サイドメンバアウタを備える車両下部構造であって、
    　ピラー部材とリヤサイドメンバとの間に挿入されてサイドメンバアウタの車室側壁面に当接する荷重伝達部材を備える車両下部構造。
  2. 前記荷重伝達部材は、車室のパーティションである請求項１記載の車両下部構造。
  3. 前記パーティションは、前記サイドメンバアウタに当接する面に略垂直な方向に積層された積層構造を有している請求項２記載の車両下部構造。
  4. 前記パーティションは、挿入部分の厚みが車室側より薄く形成されている請求項２または３に記載の車両下部構造。
  5. 前記パーティションと前記サイドメンバアウタの両者に接続し、両者の当接部分を補強する第１の補強部材を備えている請求項２～４のいずれか一項に記載の車両下部構造。
  6. 前記パーティションと前記リヤサイドメンバの両者に接続し、両者の接触部分を補強する第２の補強部材を備えている請求項２～５のいずれか一項に記載の車両下部構造。
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