JP2007168700A - 車体側部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、センターピラー自身の強度増すことなく、側面衝突時におけるセンターピラーの下部の変形を小さくし、車室内空間が圧迫されるのを抑制することを目的とする。
【解決手段】 本発明に係る車体側部構造におけるロッカ１０は、ロッカアウタ１２とロッカインナ１４とにより中空閉断面状に形成されており、センターピラー３０は、アウタリインホース３５とインナリインホース３３とにより中空閉断面状に形成されており、ロッカ１０のセンターピラー支持部１０ｓでは、センターピラー３０のアウタリインホース３５がロッカアウタ１２に固定されるとともに、インナリインホース３３がロッカアウタ１２とロッカインナ１４との間に挟まれて固定される構成であり、センターピラー３０のインナリインホース３３とロッカ１０のロッカインナ１４とから構成される空間内には、クロスメンバ２０の延長線上の位置に、空間を埋める補強材１７が配置されている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、センターピラーの下端部が車両の前後方向に延びるロッカによって支持され、そのロッカのセンターピラー支持部が車幅方向内側からクロスメンバによって支持される構成の車体における車体側部構造に関する。

車体側部構造に関しては、側面衝突時における乗員保護の観点から様々な提案がなされている。
特許文献１に記載の車体側部構造は、図６（Ａ）の斜視図、及び図６（Ｂ）の平面図に示すように、ロッカ１００を構成するロッカアウタ１０１とロッカインナ１０２との間に補強部１０４を備えている。補強部１０４は、図６（Ｂ）に示すように、補強板１０４ｓの前後方向略中央にバルクヘッド１０５ａ，１０５ｂを介して固定されたセンタピラーリインホース１０５と、そのセンタピラーリインホース１０５の前後両側で、補強板１０４ｓに固定されたサイドリインホース１０４ｒとを備えている。そして、補強部１０４のセンタピラーリインホース１０５にセンターピラー１０７が固定されるとともに、そのセンターピラー１０７の下端部がロッカアウタ１０１に固定されている。
ここで、サイドリインホース１０４ｒの端面１０４ｅは、補強板１０４ｓに対して直角に形成されており、前記バルクヘッド１０５ａ，１０５ｂは補強板１０４ｓに対して若干傾斜した状態で形成されている。このため、サイドリインホース１０４ｒの端面１０４ｅとバルクヘッド１０５ａ，１０５ｂとの間には、図６（Ｂ）に示すように、楔状の隙間が形成されている。
このため、側面衝突時の衝突荷重Ｆがセンターピラー１０７、ロッカアウタ１０１から補強部１０４のセンタピラーリインホース１０５に加わると、補強部１０４は、図６（Ｃ）に示すように、サイドリインホース１０４ｒの端面１０４ｅとバルクヘッド１０５ａ，１０５ｂとの隙間の位置で車体の内側に折れ曲がる。これによって、側面衝突時の衝突荷重Ｆが吸収されるようになる。

特開平１０−２４４９７０号

しかし、上記した車体側部構造では、側面衝突時に補強部１０４が車体の内側に折れ曲がるように構成されているため、ロッカ１００及び補強部１０４が車幅方向内側からセンターピラー１０７を十分に支えることができず、そのセンターピラー１０７の下部が車幅方向内側に変形し易くなる。即ち、側面衝突時にセンターピラーの下部で侵入量が大きくなり、車室内空間が圧迫されるおそれがある。
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、側面衝突時におけるセンターピラーの下部の侵入量を小さくし、車室内空間が圧迫されるのを抑制することである。

上記した課題は、各請求項の発明によって解決される。
請求項１の発明は、センターピラーの下端部が車両の前後方向に延びるロッカによって支持され、そのロッカのセンターピラー支持部が車幅方向内側からクロスメンバによって支持される構成の車体における車体側部構造であって、前記ロッカは、ロッカアウタとロッカインナとにより中空閉断面状に形成されており、前記センターピラーは、アウタリインホースとインナリインホースとにより中空閉断面状に形成されており、前記ロッカのセンターピラー支持部では、前記センターピラーのアウタリインホースがロッカアウタに固定されるとともに、前記インナリインホースが前記ロッカアウタと前記ロッカインナとの間に挟まれて固定される構成であり、前記センターピラーのインナリインホースと前記ロッカのロッカインナとから構成される空間内には、前記クロスメンバの延長線上の位置に、その空間を埋めるように補強材が配置されていることを特徴とする。

本発明によると、センターピラーのインナリインホースとロッカのロッカインナとから形成される空間内には、クロスメンバの延長線上の位置に、その空間を埋めるように補強材が配置されている。このため、前記センターピラーに側面衝突時の衝突荷重が加わると、そのセンターピラーの下部では、衝突荷重がアウタリインホースからロッカアウタ、インナリインホース、補強材、ロッカインナを介してクロスメンバに加わるようになる。即ち、補強材がセンターピラーのインナリインホースとロッカのロッカインナとの空間内にあることによって、ロッカのセンターピラー支持部が車幅方向に潰れ難くなる。これにより、センターピラーの下部がロッカのセンターピラー支持部によって車幅方向内側から良好に支えられる。このため、センターピラー自身の強度増すことなく、側面衝突時におけるセンターピラーの下部の侵入量を小さくでき、車室内空間が圧迫されるのを抑制できる。

請求項２の発明によると、ロッカアウタには、クロスメンバの延長線上の位置に、そのロッカアウタの車幅方向の剛性を高められるように凹凸が形成されていることを特徴とする。
このため、側面衝突時にロッカアウタが潰れ難くなり、ロッカのセンターピラー支持部の車幅方向における侵入量が低減する。さらに、ロッカアウタの剛性を高めても、そのロッカアウタの重量が増加することはない。
請求項３の発明によると、補強材は、横断面形状が溝形となるように折り曲げ成形された板材であり、その補強材とセンターピラーのインナリインホースとにより中空閉断面形状が形成されるように、前記補強材が前記インナリインホースに固定されていることを特徴とする。

請求項４の発明によると、センターピラーを構成するインナリインホースの上部には、シートベルトを支える上下一対のショルダブラケットが設けられており、前記インナリインホースの略中央には、ドアを介して前記センターピラーに加わる車両前方から衝突荷重を受ける中央補強部が設けられており、前記下側のショルダブラケットと前記中央補強部とは、板状部材の一端と他端とに形成されていることを特徴とする。
このように、下側のショルダブラケットと中央補強部とは、板状部材の一端と他端とに形成されているため、下側のショルダブラケットと中央補強部とが一体化されている。したがって、下側のショルダブラケットと中央補強部とが分離している場合と比較して、その板状部材が固定されたセンターピラーのインナリインホースが側面衝突時にショルダブラケットと中央補強部との間で曲がり難くなる。即ち、インナリインホースの板状部材の働きにより、側面衝突時にセンターピラーのショルダブラケットと中央補強部の侵入量及び侵入速度が低減する。それに伴い、乗員の室内二次衝突速度の低減を一層促進できる。

本発明によると、側突時におけるセンターピラーの下部の侵入量を小さくでき、側突時における車室内空間の圧迫を抑制できる。さらに、センターピラーの侵入量及び侵入速度の低減も期待できるため、乗員保護性能を一層向上できる。

［実施形態１］
以下、図１から図５に基づいて本発明の実施形態１に係る車体側部構造について説明する。ここで、図１（Ａ）は車両の模式平面図であり、図１（Ｂ）はＡ図のＢ−Ｂ矢視図である。図２は図１（Ｂ）のII部の拡大斜視図であり、図３（Ａ）は図２のIIIA−IIIA矢視断面図、図３（Ｂ）はＡ図のＢ−Ｂ矢視図である。また、図４、図５はセンターピラーの分解側面図等である。
なお、図中の前後左右及び上下は車両の前後左右及び上下に対応している。

＜車体側部構造の概要について＞
車体ＢＤの床部における幅方向両側（左右端）には、図１（Ａ）（Ｂ）に示すように、前後方向に延びるロッカ１０が設けられており、左右のロッカ１０の間に車幅方向に延びる複数本のクロスメンバ２０が渡されている。なお、図１（Ａ）には、車体ＢＤの前後方向における略中央位置のクロスメンバ２０のみが記載されており、他は省略されている。さらに、車体ＢＤの前後方向における略中央位置には、ロッカ１０とクロスメンバ２０との連結部分の外側にセンターピラー３０が立設されており、このセンターピラー３０によってルーフサイドレール５が支えられている。
図２は、車体右側のロッカ１０とセンターピラー３０の下部との接合状態を車室内側から見た斜視図であり、クロスメンバ２０は図示省略されている。

＜センターピラー、ロッカ、クロスメンバの接続部構造について＞
次に、図２、図３（Ａ）（Ｂ）に基づいてセンターピラー３０、ロッカ１０、クロスメンバ２０の接続部の構造について説明する。
ロッカ１０は、車体ＢＤの前後方向に延びるロッカアウタ１２とロッカインナ１４とが互いのフランジ部１２ｆ，１４ｆで溶接されることにより、中空閉断面状に形成されている。ロッカ１０のセンターピラー支持部１０ｓでは、図３（Ａ）（Ｂ）に示すように、ロッカアウタ１２とロッカインナ１４との間にセンターピラー３０のインナリインホース３３（後記する）の下端部が挟まれており、そのインナリインホース３３がロッカ１０のフランジ部１２ｆ，１４ｆに溶接されている。また、センターピラー３０のアウタリインホース３５（後記する）の下端部は、図３（Ａ）に示すように、ロッカアウタ１２を覆った状態でそのロッカアウタ１２に溶接されている。さらに、ロッカ１０のセンターピラー支持部１０ｓでは、ロッカインナ１４の縦壁面１４ｗにクロスメンバ２０の端部に形成された接合フランジ２５が溶接されている。

また、ロッカインナ１４とセンターピラー３０のインナリインホース３３とから構成される空間Ｓ内であって、クロスメンバ２０の延長線上の位置には、図３（Ａ）（Ｂ）に示すように、補強材であるバルク１７が配置されている。バルク１７は、横断面形状が溝形となるように折り曲げ成形された板材であり、その溝の両端縁に相当する位置にフランジ部１７ｆが形成されている。そして、バルク１７のフランジ部１７ｆがセンターピラー３０のインナリインホース３３に溶接されている。即ち、バルク１７とセンターピラー３０のインナリインホース３３とによって中空閉断面部ＳＣが形成されている。
また、ロッカアウタ１２の上面１２ｕには、図３（Ｂ）に示すように、クロスメンバ２０の延長線上の位置に車幅方向に長い角形の窪みであるビード１２ｂが複数形成されている。
このように、ロッカアウタ１２のビード１２ｂ、及びロッカインナ１４内のバルク１７の働きで、ロッカ１０のセンターピラー支持部１０ｓは車幅方向に潰れ難くなる。
即ち、ビード１２ｂが本発明の凹凸に相当する。

＜センターピラーの構造について＞
次に、図４、及び図５に基づいてセンターピラー３０の構造について説明する。
センターピラー３０は、車体ＢＤの側面ほぼ中央に位置する支柱であり、上記したアウタリインホース３５とインナリインホース３３とが互いのフランジ部３３ｆ，３５ｆで溶接されることにより、中空閉断面状に形成されている。
インナリインホース３３は、図４（Ａ）、図５に示すように、下から上に向かって徐々に幅狭に形成されており、そのインナリインホース３３の下端部と上端部とに、それぞれ下側拡開部３３ｄと上側拡開部３３ｕとが形成されている。そして、インナリインホース３３の下側拡開部３３ｄが上記したようにロッカアウタ１２とロッカインナ１４との間に挟まれて固定される。また、インナリインホース３３の上側拡開部３３ｕがルーフサイドレール５（図１（Ｂ）参照）の内側に固定される。
インナリインホース３３の上部には、図５に示すように、アウタリインホース３５と対向する面にシートベルト用支持金具（図示省略）が取付けられる上下一対のショルダブラケット４１，４２が固定されている。さらに、下側のショルダブラケット４２の下方でインナリインホース３３の上下方向略中央位置、即ち、ベルトライン（ドアパネル上端を通る仮想線）の位置に、車両が前方衝突したときの衝突荷重を受ける中央補強材４３が固定されている。

しかし、図５に示すように、下側のショルダブラケット４２と中央補強材４３とが分離していると、車両の側面衝突時にセンターピラー３０がショルダブラケット４２と中央補強材４３との間で座屈し易くなる。
これを防止するため、本実施形態に係る車体側部構造では、図４（Ａ）に示すように、下側のショルダブラケット４２と中央補強材４３とを一枚の板状部材４０の上端と下端とに形成して、前記下側のショルダブラケット４２と中央補強材４３（以下、中央補強部４３という）とを連続させている。
ここで、インナリインホース３３の中央補強部４３より下側では、特に補強部は設けられていない。しかし、中央補強部４３より下側では、インナリインホース３３の幅寸法が徐々に広くなるため、特に補強部を設けなくとも強度が不足することはない。なお、インナリインホース３３の下部に形成された開口３３ｗは、シートベルトリトラクタ（図示省略）の取付け穴である。

アウタリインホース３５は、図４（Ｃ）に示すように、インナリインホース３３と同様に下から上に向かって徐々に幅狭に形成されており、そのアウタリインホース３５の下端部３５ｄがロッカアウタ１２を覆うように構成されている。また、アウタリインホース３５の上端は、略Ｌ形の曲がり部３５ｕが設けられており、その曲がり部３５ｕがルーフサイドレール５（図１（Ｂ）参照）の外側に固定される。
図４（Ｂ）は、アウタリインホース３５とインナリインホース３３との間に挟まれて、センターピラー３０の主に中央部分を補強するベルトラインリインホース４８を表している。
インナリインホース３３には、図４（Ｄ）に示すように、ベルトラインリインホース４８が重ねられた状態で、アウタリインホース３５が重ねられる。そして、インナリインホース３３、ベルトラインリインホース４８、及びアウタリインホース３５が溶接等により互いに固定されて、センターピラー３０が構成される。
なお、図４（Ｄ）は、センターピラー３０の上下方向略中央位置（ベルトラインの位置）の横断面図を表している。

＜本実施形態に係る車体側部構造の長所について＞
上記したように、本実施形態に係る車体側部構造によると、センターピラー３０のインナリインホース３３とロッカ１０のロッカインナ１４とから形成される空間Ｓ内には、図３に示すように、クロスメンバ２０の延長線上の位置に、その空間Ｓを埋めるようにバルク１７が配置されている。このため、センターピラー３０に側面衝突時の衝突荷重が加わると、そのセンターピラー３０の下部では、衝突荷重がアウタリインホース３５からロッカアウタ１２、インナリインホース３３、バルク１７、ロッカインナ１４を介してクロスメンバ２０に加わるようになる。即ち、バルク１７がセンターピラー３０のインナリインホース３３とロッカ１０のロッカインナ１４との空間Ｓ内にあることによって、ロッカ１０のセンターピラー支持部１０ｓが車幅方向に潰れ難くなる。これにより、センターピラー３０の下部がロッカ１０のセンターピラー支持部１０ｓによって車幅方向内側から良好に支えられる。このため、側面衝突時におけるセンターピラー３０の下部の侵入量を小さくでき、車室内空間が圧迫されるのを効率良く抑制できる。

また、ロッカアウタ１４には、図３（Ｂ）に示すように、クロスメンバ２０の延長線上の位置に、そのロッカアウタ１４の車幅方向の圧縮剛性を高められるようにビード１２ｂが形成されている。このため、側面衝突時にロッカアウタ１４が潰れ難くなり、ロッカ１０のセンターピラー支持部１０ｓの車幅方向における強度がさらに高くなる。さらに、ロッカアウタ１４の剛性を高めても、そのロッカアウタ１４の重量が増加することはない。
また、センターピラー３０を構成するインナリインホース３３の上部では、図４（Ａ）に示すように、下側のショルダブラケット４２と中央補強部４３とが一枚の板状部材４０の上端と下端とに形成されて一体化されている。したがって、下側のショルダブラケット４２と中央補強部４３とが分離している場合（図５参照）と比較して、その板状部材４０が固定されたセンターピラー３０のインナリインホース３３が側面衝突時にショルダブラケット４２と中央補強部４３との間で曲がり難くなる。即ち、センターピラー３０がインナリインホース３３の板状部材４０の働きにより、側面衝突時にショルダブラケット４２と中央補強部４３の侵入量及び侵入速度が低減する。それに伴い、乗員の室内二次衝突速度の低減を一層促進できる。

＜車体側部構造の変更例＞
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本実施形態ではセンターピラー３０のインナリインホース３３とロッカ１０のロッカインナ１４とから構成される空間Ｓ内にのみバルク１７を配置する例を示したが、これに加えてインナリインホース３３とロッカ１０のロッカアウタ１２とから構成される空間内にもバルク１７を配置することが可能である。
また、ロッカアウタ１２の上面１２ｕにのみビード１２ｂを形成する例を示したが、これに加えてロッカインナ１４の上面にもビードを形成することが可能である。さらに、ロッカアウタ１２の上面１２ｕ等に形成されるビード１２ｂの数、及びその形状は適宜変更可能である。例えば、ビード１２ｂを凸状、凹状、あるいは波状に形成することが可能である。
また、下側のショルダブラケット４２と中央補強部４３とを構成する板状部材４０が一枚の部材により形成される例を示したが、ショルダブラケット側の部材と中央補強部側の部材とを別々に形成して、両者を溶接する構成も可能である。

本発明の実施形態１に係る車体側部構造を備える車両の模式平面図（Ａ図）、及びＡ図のＢ−Ｂ矢視図（Ｂ図）である。 図１（Ｂ）のII部の拡大斜視図である。 図２のIIIA−IIIA矢視断面図（Ａ図）、及びＡ図のＢ−Ｂ矢視図（Ｂ図）である。 センターピラーの分解側面図（Ａ図，Ｂ図，Ｃ図）、及びセンターピラーの横断面図（Ｄ図）である。 センターピラーのインナリインホースの側面図である。 従来の車体側部構造を表す分解斜視図（Ａ図）、補強部の平面図（Ｂ図，Ｃ図）である。

符号の説明

１０ ロッカ
１２ ロッカアウタ
１２ｂ ビード（凹凸）
１４ ロッカインナ
１７ バルク（補強材）
２０ クロスメンバ
３０ センターピラー
３３ インナリインホース
３５ アウタリインホース
４０ 板状部材
４１ ショルダブラケット
４２ ショルダブラケット
４３ 中央補強材（中央補強部）

Claims (4)

1. センターピラーの下端部が車両の前後方向に延びるロッカによって支持され、そのロッカのセンターピラー支持部が車幅方向内側からクロスメンバによって支持される構成の車体における車体側部構造であって、
   前記ロッカは、ロッカアウタとロッカインナとにより中空閉断面状に形成されており、
   前記センターピラーは、アウタリインホースとインナリインホースとにより中空閉断面状に形成されており、
   前記ロッカのセンターピラー支持部では、前記センターピラーのアウタリインホースが前記ロッカアウタに固定されるとともに、前記インナリインホースが前記ロッカアウタと前記ロッカインナとの間に挟まれて固定される構成であり、
   前記センターピラーのインナリインホースと前記ロッカのロッカインナとから構成される空間内には、前記クロスメンバの延長線上の位置に、その空間を埋めるように補強材が配置されていることを特徴とする車体側部構造。
2. 請求項１に記載された車体側部構造であって、
   前記ロッカアウタには、前記クロスメンバの延長線上の位置に、そのロッカアウタの車幅方向の剛性を高められるように凹凸が形成されていることを特徴とする車体側部構造。
3. 請求項１又は請求項２のいずれかに記載された車体側部構造であって、
   補強材は、横断面形状が溝形となるように折り曲げ成形された板材であり、その補強材とセンターピラーのインナリインホースとにより中空閉断面形状が形成されるように、前記補強材が前記インナリインホースに固定されていることを特徴とする車体側部構造。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載された車体側部構造であって、
   センターピラーを構成するインナリインホースの上部には、シートベルトを支える上下一対のショルダブラケットが設けられており、
   前記インナリインホースの略中央には、ドアを介して前記センターピラーに加わる車両前方から衝突荷重を受ける中央補強部が設けられており、
   前記下側のショルダブラケットと前記中央補強部とは、板状部材の一端と他端とに形成されていることを特徴とする車体側部構造。
   

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