JP2006199132A - 車体下側部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 側面衝突時の衝撃荷重が過大な場合において、側面衝突初期時に、サイドシルに結合されたピラーに車室側への倒れ変形が生じてこれに引っ張られるようにして捩じれ変形するサイドシルの側面が斜め上方を向いたときでも、側面衝突中期時において、サイドシルの車室側への変形を抑制するとともに、サイドシルに結合されているピラーの車室側への倒れ変形を抑制することができる車体下側部構造を提供する。
【解決手段】 側面衝突時の衝撃荷重が過大な場合において、側面衝突初期時に、サイドシル２に結合されたセンターピラー６に車室側への倒れ変形が生じてこれに引っ張られるようにしてサイドシル２が捩じれ変形したときでも、側面衝突中期時において、サイドシル２の捩じれ変形によって第２補強パネル１０の突出面１０ｃが車体側面を向くことにより、衝撃荷重Ｆに対してサイドシル２が高い剛性を維持することができる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、自動車の車体下側部構造に関する。

自動車のモノコックボディの一部を形成するサイドシルは、車体両側下部で車体前後方向に延びるようにして設けられており、各サイドシルには、車室側面の骨格を形成するピラーが結合されている。また、前記サイドシル内には、側面衝突時の衝撃荷重による車室側への変形を抑えるために、補強部材が接合されている（例えば、特許文献１参照）。

前記特許文献１に記載の自動車車体の下側部補強構造は、アウタパネルとインナパネルとで構成される箱形断面形状のサイドシル内に、３枚の補強パネル（第１、第２、第３補強パネル）を設けており、特に、中間部の第１補強パネルを断面形状がほぼ逆コ字状となるように形成しているので、サイドシルの剛性を高めることができる。
特許第３３１５９１５号公報（請求項１、図１）

しかしながら、前記特許文献１に記載のような補強構造を施していても、側面衝突時の衝撃荷重が過大な場合、側面衝突初期時においては、サイドシルの上部に結合されているピラーの車室側への倒れ変形（屈曲変形）が生じることにより、このピラーの倒れ変形に引っ張られるようにして、サイドシルがその側面が斜め上方側を向くように捩じれ変形する。

このため、側面衝突中期時においては、サイドシル内に接合されている前記第１補強パネルの衝撃を受け止める前面側の突出部が、サイドシルと一体に斜め上方側を向いてしまうので、衝撃荷重に対するサイドシルの剛性が低下してしまう。

そこで、本発明は、側面衝突時の衝撃荷重が過大な場合において、側面衝突初期時に、サイドシルに結合されたピラーに車室側への倒れ変形が生じてこれに引っ張られるようにしてサイドシルが捩じれ変形してその側面が斜め上方を向いたときでも、側面衝突中期時において、衝撃荷重に対してサイドシルが高い剛性を維持することができる車体下側部構造を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために請求項１に係る本発明は、車体前後方向に延びる筒状のサイドシルと、車体上下方向に延び下端部が前記サイドシルの上部に結合されるピラーとを備えた車体下側部構造において、前記サイドシル内に介設され、開口が車室側を向くように車体側面の車室外側に突出する突出面を設けた車体前後方向に延びる第１補強部材と、前記第１補強部材の前記突出面の下側角部または下側湾曲部を跨ぐようにして上端部と下端部が前記第１補強部材に接合され、前記上端部と下端部との間の中間部に斜め下方に突出する突出面を設けた車体前後方向に延びる第２補強部材とを有し、前記第２補強部材を、前記第１補強部材の少なくとも、前記サイドシルと前記ピラーとの結合部下方に位置する部分に配置したことを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、側面衝突時の衝撃荷重が過大な場合において、側面衝突初期時に、サイドシルに結合されたピラーに車室側への倒れ変形が生じてこれに引っ張られるようにしてサイドシルが捩じれ変形したときでも、側面衝突中期時において、サイドシルの捩じれ変形によって第２補強部材の突出面が車体側面を向くことにより、衝撃荷重に対してサイドシルが高い剛性を維持することができる。

また、請求項２に係る発明は、前記サイドシルの車室側の、前記第２補強部材の車体前後方向の両端部近傍と対向する位置に、車幅方向に延びるクロスメンバを接合したことを特徴としている。

請求項２に記載の発明によれば、側面衝突中期時に第２補強部材に入力される衝撃荷重を、クロスメンバによって効果的に吸収することができる。

請求項１に記載の発明によれば、側面衝突時の衝撃荷重が過大な場合において、側面衝突初期時に、サイドシルに結合されたピラーに車室側への倒れ変形が生じてこれに引っ張られるようにしてサイドシルが捩じれ変形したときでも、側面衝突中期時において、サイドシルの捩じれ変形によって第２補強部材の突出面が車体側面を向くことにより、衝撃荷重に対してサイドシルが高い剛性を維持することができるので、サイドシルの車室側への変形を抑制するとともに、サイドシルの上部に結合されているピラーの車室側への倒れ変形を抑制することができる。

請求項２に記載の発明によれば、側面衝突中期時に第２補強部材に入力される衝撃荷重を、クロスメンバで効果的に吸収することができるので、サイドシルの車室側への変形をより効果的に抑制することができる。

以下、本発明を図示の実施形態に基づいて説明する。図１は、本発明に係る車体下側部構造を適用したサイドシルとセンターピラーの結合部近傍を示す概略斜視図、図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。図１において、図の左側が車体１の前側であり図の右側が車体１の後側である。なお、図１、図２は、車体左側のサイドシル２とセンターピラー６の結合部近傍を示しているが、車体右側のサイドシルとセンターピラーの結合部近傍も同様に構成されている。

両図に示すように、車体１の下側部の骨格を形成する、車体１の前後方向に延設されたサイドシル２は、車体１の前後方向に延びる車体外側（図２の左側）のサイドシルアウタパネル３と、車体１の前後方向に延びる車室側（図２の右側）のサイドシルインナパネル４と、これらの間に設けた開口が車室側へ向いて車体１の前後方向に延びる断面形状がほぼ逆コ字状の第１補強部材としての第１補強パネル５を備えている。また、サイドシル２のほぼ中央上部には、車体１の上下方向（図２の上側）に延設されたセンターピラー６の下部が結合されている。センターピラー６は、図２に示すように、車体１の上下方向に延びる車室外側のセンターピラーアウタパネル７と、車体１の上下方向に延びる車室側のセンターピラーインナパネル８と、これらの間のセンターピラーアウタパネル７近傍に沿って車体１の上下方向に延びるセンターピラー補強パネル９とで形成されている。なお、サイドシルアウタパネル３とセンターピラーアウタパネル７は、一体成形によって形成されている（図１参照）。

図２に示すように、サイドシル２とセンターピラー６との結合部近傍では、サイドシルインナパネル４と第１補強パネル５の各上端縁部４ａ，５ａは、センターピラーインナパネル８の上端縁部８ａを挟んでスポット溶接で接合されており、サイドシルアウタパネル３とサイドシルインナパネル４の各下端縁部３ａ，４ｂは、第１補強パネル５の下端縁部５ｂを挟んでスポット溶接で接合されている。また、センターピラー補強パネル９の下端縁部９ａは、第１補強パネル５の上側角部５ｃにスポット溶接で接合されている。なお、サイドシルアウタパネル３とサイドシルインナパネル４の各上端縁部３ｂ，４ａのセンターピラー６との結合部近傍以外の部分では、第１補強パネル５の上端縁部５ａ′を挟んでスポット溶接で接合されている（図１参照）。

また、第１補強パネル５の車室外側に突出している突出面５ｅの下側角部５ｆの両側には、第１補強パネル５の長手方向に沿い前記下側角部５ｆを跨ぐようにして、断面形状がほぼ逆コ字状の第２補強部材としての第２補強パネル１０の上端部１０ａと下端部１０ｂがスポット溶接で接合されている。第２補強パネル１０は、その上端部１０ａと下端部１０ｂとの間の中間部に設けた突出面１０ｃが車幅方向（図２の左右方向）に対して斜め下方（本実施形態では、車体１の車幅方向に対して約４５度下方）側を向くようにして、サイドシル２とセンターピラー６との結合部近傍に配置されている。

左右の各サイドシル２のサイドシルインナパネル４（車体右側のサイドシルのサイドシルインナパネルは不図示）間には、センターピラー６を間にしてその前方側と後方側にそれぞれ位置するようにして、フロントフロアクロスメンバ１１とミドルフロアクロスメンバ１２が車幅方向に沿ってスポット溶接により接合されている。本実施形態では、このフロントフロアクロスメンバ１１とミドルフロアクロスメンバ１２の両端前方側に、サイドシルインナパネル４、第１補強パネル５およびサイドシルアウタパネル３を介して、第２補強パネル１０の車体前後方向の両端部近傍がそれぞれ位置している。

前記した本発明の実施形態に係る車体下側部構造によれば、側面衝突時の衝撃荷重が過大な場合において、図３に示すように、側面衝突初期時においては、車体１の側面側から入力される衝撃荷重Ｆに対して前記第１補強パネル５が高い剛性を発揮しても、サイドシル２のサイドシルアウタパネル３の車室側（図３の右側）への変形、およびサイドシル２のほぼ中央上部に接合されているセンターピラー６の車室側への倒れ変形（屈曲変形）が生じることにより、このセンターピラー６の倒れ変形に引っ張られるようにしてサイドシル２が捩じれ変形する（図３の二点鎖線で示した状態）。

このとき、図３の二点鎖線で示すように、サイドシル２の捩じれ変形によってサイドシル２内の第１補強パネル５の突出面５ｅが斜め上方側を向くことにより、第１補強パネル５の下側角部５ｆを跨ぐようにして接合されている第２補強パネル１０の突出面１０ｃが車体１のほぼ側面水平方向（図３の左側）に向く。

これにより、側面衝突中期時において、車体１の側面を向いた第２補強パネル１０によりサイドシル２が、車体１の側面側から入力される衝撃荷重Ｆに対して高い剛性を維持することができるので、サイドシル２の車室側への変形が抑制され、かつ、サイドシル２の上部に結合されているセンターピラー６の車室側への倒れ変形が抑制される。さらに、第２補強パネル１０の両端近傍で、サイドシルインナパネル４に接合されているフロントフロアクロスメンバ１１とミドルフロアクロスメンバ１２によって前記衝撃荷重Ｆが効果的に吸収される。なお、フロントフロアクロスメンバ１１とミドルフロアクロスメンバ１２は、側面衝突初期時においても、前記衝撃荷重Ｆを効果的に吸収する。

このように、前記した本発明の実施形態に係る車体下側部構造によれば、側面衝突時の衝撃荷重が過大な場合において、側面衝突初期時に、サイドシル２に接合されたセンターピラー６に車室側への倒れ変形が生じてこれに引っ張られるようにしてサイドシル２が捩じれ変形したときでも、側面衝突中期時において、サイドシル２の捩じれ変形によって第２補強パネル１０の突出面１０ｃが車体側面を向くことにより、衝撃荷重Ｆに対してサイドシル２が高い剛性を維持することができるので、サイドシル２の車室側への変形を抑制するとともに、サイドシル２の上部に接合されているセンターピラー６の車室側への倒れ変形を抑制することができる。

さらに、側面衝突中期時において、第２補強パネル１０に入力される衝撃荷重Ｆを、第２補強パネル１０の両端近傍でサイドシルインナパネル４に接合されているフロントフロアクロスメンバ１１とミドルフロアクロスメンバ１２によって効果的に吸収することができるので、サイドシル２の車室側への変形をより抑制することができ、かつ、センターピラー６の車室側への倒れ変形をより抑制することができる。

また、前記した実施形態では、本発明に係る車体下側部構造をサイドシルとセンターピラーの結合部近傍に適用した例であったが、これに限定されることはなく、例えば、サイドシルとフロントピラーの結合部近傍にも適用することができる。

また、前記した実施形態では、第１補強パネル５の下側角部５ｆを跨ぐようにして斜め下方に向けて接合した第２補強パネル１０を、サイドシル２とセンターピラー６との結合部近傍に配置した構成であったが、サイドシル２とセンターピラー６との接合部近傍を含めて第１補強パネル５の長手方向（車体前後方向）の全域に配置してもよい。

本発明に係る車体下側部構造を適用したサイドシルとセンターピラーの結合部近傍を示す概略斜視図。 図１のＡ−Ａ線断面図。 本発明に係る車体下側部構造を適用したサイドシルとセンターピラーの結合部近傍に対して、側面衝突によって衝撃荷重が入力されたときの状態を示す図。

符号の説明

１ 車体
２ サイドシル
３ サイドシルアウタパネル
４ サイドシルインナパネル
５ 第１補強パネル（第１補強部材）
５ｅ 突出面
５ｆ 下側角部
６ センターピラー（ピラー）
７ センターピラーアウタパネル
８ センターピラーインナパネル
９ センターピラー補強パネル
１０ 第２補強パネル（第２補強部材）
１０ｃ 突出面
１１ フロントフロアクロスメンバ（クロスメンバ）
１２ ミドルフロアクロスメンバ（クロスメンバ）

Claims (2)

1. 車体前後方向に延びる筒状のサイドシルと、車体上下方向に延び下端部が前記サイドシルの上部に結合されるピラーとを備えた車体下側部構造において、
   前記サイドシル内に介設され、開口が車室側を向くように車体側面の車室外側に突出する突出面を設けた車体前後方向に延びる第１補強部材と、
   前記第１補強部材の前記突出面の下側角部または下側湾曲部を跨ぐようにして上端部と下端部が前記第１補強部材に接合され、前記上端部と下端部との間の中間部に斜め下方に突出する突出面を設けた車体前後方向に延びる第２補強部材とを有し、
   前記第２補強部材を、前記第１補強部材の少なくとも、前記サイドシルと前記ピラーとの結合部下方に位置する部分に配置した、
   ことを特徴とする車体下側部構造。
2. 前記サイドシルの車室側の、前記第２補強部材の車体前後方向の両端部近傍と対向する位置に、車幅方向に延びるクロスメンバを接合した、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車体下側部構造。

Images