JP5852623B2 - 車体構造 - Google Patents

Description

本発明は、スライドドアを有する車両の車体構造に関する。

自動車の車体構造としては、車体の側縁部に設けられたサイドシルと、車両左右方向に延ばされたクロスメンバと、を備え、クロスメンバはフロアパネルの上面に配置され、クロスメンバの一端がサイドシルの側面に接合されているものがある（例えば、特許文献１参照）。

前記した従来の車体構造では、側面衝突時にサイドシルに作用した荷重をクロスメンバによって支持することができる。

特許４７１５３４１号公報

前記した従来の車体構造では、サイドシルがフロアパネルよりも上方に大きく突出しているため、サイドシルの側面にクロスメンバを接合することができる。したがって、自動車への乗員の乗降し易さや車室内スペースを拡大することを考慮して、サイドシルをフロアパネルと略同じ高さまで低くすると、前記した車体構造を適用することができないという問題がある。

また、車体のフロアが低くなると、側面衝突時にフロアよりも上方に大きな荷重が作用することなる。そして、前記した車体構造では、フロアよりも上方に大きな荷重が作用したときに、フロアパネルの上面に設けたクロスメンバによって大きな荷重を支持することが難しい。

本発明は、前記した問題を解決し、フロアを低くしつつ、側面衝突による荷重に対する強度を大きくすることができる車体構造を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は、車体構造であって、車両前後方向に延ばされたフロアフレームと、前記フロアフレームに対して車両外側に配置され、前記フロアフレームに沿って延ばされたサイドシルと、を備えている。前記サイドシルには、スライドドア用のレールの収容空間が形成され、前記収容空間の上部は上板部材によって覆われ、前記上板部材によって前記サイドシルの上板が構成され、前記上板部材は、前記フロアフレームの上面よりも低く配置されている。前記フロアフレームの車両外側の側面には、前記フロアフレームの上面よりも低く配置されたフランジが形成されている。前記上板部材の固定部は、前記フロアフレームの前記フランジに接合されている。

この構成では、側面衝突による荷重はサイドシルから固定部を通じてフロアフレームに伝達されて分散される。また、サイドシルの上板部材をフロアフレームに接合しているため、サイドシルをフロアフレームと略同じ高さに配置することができる。
したがって、本発明の車体構造では、フロアを極力低くかつ平坦に構成しつつ、車体の既存部材を利用して、側面衝突による荷重に対する車体の強度を大きくすることができる。

前記した車体構造において、前記上板部材の前記固定部は、中空構造の前記フロアフレームの上部の開口を塞いでいる場合には、車体の強度および剛性を十分に確保するとともに、車体の部品点数を削減して、車体を軽量化することができる。

前記した車体構造が前記サイドシルから上方に延ばされたピラーを有し、前記上板部材の一部が前記ピラーに対して車両内側に配置されている場合には、前記上板部材を前記ピラーに接合することが望ましい。

フロアが低くなることで、側面衝突時にフロアよりも上方に荷重が作用した場合には、その荷重をピラーが受けることになる。このとき、前記した構成では、側面衝突による荷重はピラーからサイドシルの固定部を通じてフロアフレームに伝達されるため、側面衝突による荷重に対するピラーの強度を大きくすることができる。

前記した車体構造が前記サイドシルから上方に延ばされたピラーを有し、前記上板部材の一部が前記ピラーに対して車両内側に配置されている場合には、前記ピラーと前記フロアフレームとの間に補強部材を配置し、前記補強部材を前記上板部材の上面に接合するとともに、前記ピラーおよび前記フロアフレームに接合することが望ましい。なお、補強部材は、上板部材を介してピラーおよびフロアフレームに接合してもよい。

この構成では、ピラーとフロアフレームとの間が補強されているため、側面衝突による荷重がピラーに作用したときに、車体のフロアが変形するのを抑えることができる。また、側面衝突による荷重はサイドシルおよび補強部材を通じてフロアフレームに確実に伝達されるため、側面衝突による荷重に対するピラーの強度を大きくすることができる。

前記した車体構造において、前記補強部材にシートを連結した場合には、シートを車体に対して強固に固定することができるため、車両の衝突時にシートに着座している乗員を確実に保護することができる。

前記した車体構造が車両左右方向に並設された一対の前記フロアフレームを備え、前記両フロアフレームの間に架け渡されたクロスメンバを有している場合には、前記クロスメンバは前記サイドシルの前記固定部に対して車両内側で前記フロアフレームに接合することが望ましい。

この構成では、クロスメンバによって両フロアフレームを支持するとともに、側面衝突時にサイドシルからフロアフレームに伝達された荷重は、クロスメンバを通じて他のフロアフレームに伝達される。したがって、側面衝突による荷重に対する車体の強度をより大きくすることができる。

本発明の車体構造では、フロアを極力低くかつ平坦に構成しつつ、車体の既存部材を利用して、側面衝突による荷重に対する車体の強度を大きくすることができる。

本実施形態の車体構造を示した斜視図である。 本実施形態の車体構造のサイドシル周辺を拡大した斜視図である。 本実施形態の車体構造のサイドシルの中間部を拡大した斜視図である。 図３の車体構造から補強部材を除いた状態の斜視図である。 本実施形態の車体構造を示した図で、図２のＡ−Ａ断面図である。 本実施形態の車体構造とシートとの取付構造を示した斜視図である。 本実施形態の車体構造とシートの取付構造を拡大した斜視図である。

本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態の車体構造１ａは、図１に示すように、リヤ側にスライドドアを有する自動車の車体１に適用される。

車体構造１ａは、車体前後方向に延ばされた左右一対のフロアフレーム２，２と、両フロアフレーム２，２に架け渡されたクロスメンバ３と、フロアフレーム２，２およびクロスメンバ３に架け渡されたフロアパネル４と、を主に備えている。
また、車体構造１ａは、フロアフレーム２，２に対して車両外側に配置された左右一対のサイドシル１０，１０と、両サイドシル１０，１０から上方に延ばされた左右一対のセンタピラー６，６と、を備えている。センタピラー６とリヤホイールハウス７との間にはスライドドア開口部８が形成されている。
前記したフロアフレーム２，２、クロスメンバ３、フロアパネル４およびサイドシル１０，１０等によってフロア５が形成されている。
さらに、車体構造１ａは、フロア５の前後方向の略中央部で両フロアフレーム２，２に架け渡された補強用のクロスメンバ９を備えている。

本実施形態の車体構造１ａは、高張力鋼板をプレス加工等により成形した複数の部材を溶接して形成されている。
なお、本実施形態の車体構造１ａは、左右対称の構造であるため、以下の説明では、車体構造１ａの右側の構成について説明し、車体構造１ａの左側の構成については省略する。

フロアフレーム２は、図５に示すように、矩形断面の中空構造であり、フロアフレーム２の上面は、フロアパネル４の上面と略同じ高さに配置されている。

サイドシル１０は、図１に示すように、車体１の側縁部を構成するものであり、フロアフレーム２に沿って車両前後方向に延ばされている。サイドシル１０は、車体１のフロントピラー（図示せず）とリヤホイールハウス７との間に配置されている。

サイドシル１０の前後方向の中間部１０ａの外側面から上方に向けてセンタピラー６が延ばされている。図４に示すように、サイドシル１０の中間部１０ａはセンタピラー６に対して車両内側に配置されている。すなわち、サイドシル１０の中間部１０ａは、センタピラー６とフロアフレーム２との間に入り込んでいる。
サイドシル１０の中間部１０ａの上面は、図５に示すように、センタピラー６とフロアフレーム２の間において、フロアフレーム２の上面よりも低く配置されている。

サイドシル１０は、図２に示すように、センタピラー６とリヤホイールハウス７との間において、スライドドア開口部８の下縁部を構成している。

サイドシル１０は、図５に示すように、中空構造の部材である。センタピラー６とリヤホイールハウス７との間では、サイドシル１０の内部に収容空間１１が形成されている。収容空間１１は、スライドドア用のレール２０を収容するための空間である。

収容空間１１の上部は上板部材１２によって覆われている。上板部材１２は、図１に示すように、サイドシル１０の中間部１０ａからサイドシル１０の基端部に亘って配置されている。図５に示すように、上板部材１２の上面は、フロアフレーム２およびフロアパネル４の上面と略同じ高さに配置されている。

図１に示すように、サイドシル１０の車両外側の側部において、センタピラー６とリヤホイールハウス７との間には開口部１１ａが形成されている。すなわち、収容空間１１は、センタピラー６とリヤホイールハウス７との間において車両外側に開口している。

上板部材１２の下面には、図５に示すように、レール２０が取り付けられている。レール２０は下向きに開口している。レール２０は、図１に示すように、サイドシル１０の中間部１０ａから後端部１０ｂに亘って延ばされている。

スライドドア（図示せず）の車室側の壁面に突設されたアーム（図示せず）が、サイドシル１０の開口部１１ａを通じて収容空間１１内に挿入され、アームの先端部に設けられたローラがレール２０に連結される。そして、アームがレール２０に沿って車両前後方向に移動することで、スライドドアを開閉することができる。

上板部材１２の前端部には、図４に示すように、フランジ１２ａが立ち上げられている。フランジ１２ａは、センタピラー６の車両内側の側面に重ね合わされており、センタピラー６の側面に溶接されている。これにより、上板部材１２の前端部がセンタピラー６に接合されている。

上板部材１２の前端部には、車両内側に向けて延ばされた固定部１２ｂが形成されている。固定部１２ｂは、上板部材１２の上面よりも高く形成されており、フロアフレーム２の上部の一部を塞いでいる。すなわち、固定部１２ｂがフロアフレーム２の上面の一部を構成している。
固定部１２ｂはフロアフレーム２に溶接されている。これにより、上板部材１２の前端部（サイドシル１０の中間部１０ａ）がフロアフレーム２に接合されている。

センタピラー６とフロアフレーム２との間には、図３に示すように、補強部材３０が配置されている。補強部材３０には、上部３１と前後一対の側部３２とが形成されており、車両左右方向に延ばされている。補強部材３０の上面は、図５に示すように、フロアフレーム２およびフロアパネル４の上面と略同じ高さに配置されている。

補強部材３０の両端縁部および下縁部には、図３に示すように、フランジ３０ａが形成されている。
補強部材３０の下側のフランジ３０ａは、上板部材１２の上面に溶接されている。また、補強部材３０のセンタピラー６側のフランジ３０ａは、上板部材１２のフランジ１２ａに溶接されている。さらに、補強部材３０のフロアフレーム２側のフランジ３０ａは、上板部材１２の固定部１２ｂに溶接されている。
これにより、補強部材３０の下部は上板部材１２の上面に接合されている。また、補強部材３０の両端部は、上板部材１２を介してセンタピラー６およびフロアフレーム２に接合されている。

補強部材３０は、図６に示すように、フロントシートＳの下面に設けられた取付部Ｓ１が取り付けられる部位である。フロントシートＳの下面の前後左右の四隅には、フロントシートＳをフロア５に固定するためのブラケットが設けられている。本実施形態では、後部の二つのブラケットのうち、車両外側のブラケットＳ１が補強部材３０に取り付けられる。その他のブラケットはフロア５を構成する各部材に設けられた穴部にボルトによって固定される。

図３に示すように、補強部材３０の上部３１において、左右方向の中間部には連結穴３３が貫通している。そして、図７に示すように、補強部材３０の上面には、フロントシートＳの下面から後方に延ばされた板状のブラケットＳ１が重ね合わされ、ブラケットＳ１に形成された貫通穴Ｓ２および連結穴３３に挿通させたボルトＢによって、ブラケットＳ１が補強部材３０の上面に固定される。

補強部材３０の上面は、フロアフレーム２およびフロアパネル４の上面と略同じ高さに配置されているため（図５参照）、取付部Ｓ１もフロアフレーム２およびフロアパネル４の上面と略同じ高さに配置される。したがって、フロントシートＳを車室内の低い位置に配置することができる。

補強用のクロスメンバ９は、図２に示すように、フロアパネル４の下面に配置されている。クロスメンバ９は、上板部材１２の固定部１２ｂに対して車両内側でフロアフレーム２の側面に接合されている（図５参照）。

以上のような車体構造１ａでは、図３に示すように、側面衝突時にサイドシル１０に作用した荷重は、サイドシル１０の固定部１２ｂを通じてフロアフレーム２に伝達されて分散される。
また、側面衝突による荷重をセンタピラー６が受けた場合には、その荷重はサイドシル１０の固定部１２ｂおよび補強部材３０を通じてフロアフレーム２に伝達されるため、側面衝突による荷重に対するセンタピラー６の強度を大きくすることができる。また、センタピラー６とフロアフレーム２との間が補強されているため、側面衝突による荷重がセンタピラー６に作用したときに、車体１のフロア５が変形するのを抑えることができる。
また、図２に示すように、補強用のクロスメンバ９によって両フロアフレーム２，２（図１参照）を支持するとともに、側面衝突時にサイドシル１０から一方のフロアフレーム２に伝達された荷重は、クロスメンバ９を通じて他のフロアフレーム２に伝達される。

また、車体構造１ａでは、図５に示すように、サイドシル１０の上板部材１２をフロアフレーム２の上部に接合しているため、サイドシル１０の上面をフロアフレーム２の上面と略同じ高さに配置することができる。さらに、補強部材３０の上面は、フロアフレーム２およびフロアパネル４の上面と略同じ高さに配置されている。

したがって、本実施形態の車体構造１ａでは、図３に示すように、フロアフレーム２、フロアパネル４およびサイドシル１０からなるフロア５を極力低くかつ平坦に構成しつつ、車体１の既存部材を利用して、側面衝突による荷重に対する車体１の強度を大きくすることができる。

また、車体構造１ａでは、サイドシル１０の固定部１２ｂがフロアフレーム２の上面の一部を構成しているため、車体１の強度および剛性を十分に確保するとともに、車体１の部品点数を削減して、車体１を軽量化することができる。

また、車体構造１ａでは、図７に示すように、補強部材３０にフロントシートＳが連結されており、フロントシートＳを車体１に対して強固に固定することができるため、車両の衝突時にフロントシートＳに着座している乗員を確実に保護することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更が可能である。
本実施形態では、図４に示すように、上板部材１２がセンタピラー６に接合されているが、上板部材１２をセンタピラー６に溶接しなくてもよい。

また、本実施形態では、図３に示すように、補強部材３０は上板部材１２のフランジ１２ａを介してセンタピラー６およびフロアフレーム２に接合されているが、補強部材３０をセンタピラー６およびフロアフレーム２に直接溶接してもよい。

また、本実施形態では、センタピラー６とフロアフレーム２との間に補強部材３０が配置されているが補強部材３０を配置しなくてもよい。

また、本実施形態では、サイドシル１０の上板部材１２の固定部１２ｂがフロアフレーム２の上面の一部を構成しているが、上板部材１２の固定部１２ｂをフロアフレーム２の側面に接合してもよい。

１ 車体
１ａ 車体構造
２ フロアフレーム
４ フロアパネル
５ フロア
６ センタピラー
７ リヤホイールハウス
８ スライドドア開口部
９ クロスメンバ
１０ サイドシル
１０ａ サイドシルの中間部
１１ 収容空間
１２ 上板部材
１２ａ フランジ
１２ｂ 固定部
２０ レール
３０ 補強部材
３０ａ フランジ
３３ 連結穴
Ｓ フロントシート
Ｓ１ ブラケット
Ｓ２ 貫通穴
Ｂ ボルト

Claims (6)

1. 車両前後方向に延ばされたフロアフレームと、
   前記フロアフレームに対して車両外側に配置され、前記フロアフレームに沿って延ばされたサイドシルと、を備え、
   前記サイドシルには、スライドドア用のレールの収容空間が形成され、
   前記収容空間の上部は上板部材によって覆われ、前記上板部材によって前記サイドシルの上板が構成され、前記上板部材は、前記フロアフレームの上面よりも低く配置されており、
   前記フロアフレームの車両外側の側面には、前記フロアフレームの上面よりも低く配置されたフランジが形成され、
   前記上板部材の固定部は、前記フロアフレームの前記フランジに接合されていることを特徴とする車体構造。
2. 車両前後方向に延ばされたフロアフレームと、
   前記フロアフレームに対して車両外側に配置され、前記フロアフレームに沿って延ばされたサイドシルと、
   前記サイドシルから上方に延ばされたピラーと、を備え、
   前記サイドシルには、スライドドア用のレールの収容空間が形成され、
   前記収容空間の上部は上板部材によって覆われており、
   前記上板部材には、前記フロアフレームに接合された固定部が設けられ、
   前記上板部材の一部は、前記ピラーに対して車両内側に配置されており、
   前記ピラーと前記フロアフレームとの間に補強部材が配置され、
   前記補強部材は、前記上板部材の上面に接合されるとともに、前記ピラーおよび前記フロアフレームに接合されていることを特徴とする車体構造。
3. 前記上板部材の前記固定部は、中空構造の前記フロアフレームの上部の開口を塞いでいることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車体構造。
4. 前記サイドシルから上方に延ばされたピラーを有し、
   前記上板部材の一部は、前記ピラーに対して車両内側に配置されており、
   前記上板部材が前記ピラーに接合されていることを特徴とする請求項１または請求項３に記載の車体構造。
5. 前記補強部材にシートが連結されることを特徴とする請求項２に記載の車体構造。
6. 車両左右方向に並設された一対の前記フロアフレームを備え、
   前記両フロアフレームの間に架け渡されたクロスメンバを有し、
   前記クロスメンバは、前記サイドシルの前記固定部に対して車両内側で前記フロアフレームに接合されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の車体構造。

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