説明

車体下側部構造

【課題】車両の側面衝突荷重を緩和しつつクロスメンバから車体に伝達して分散させることができ、かつ、車室内へのピラーの侵入量を所定範囲に規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】センターピラー4に側面衝突荷重が入力されると、ロッカ1の上半部が点線のように車体内側に傾動することで側面衝突荷重が緩和される。その際、ロッカ1の上半部は、ロッカインナ1Bの側壁部の上半部がクロスメンバアッパ5Aの傾斜受け面5Cに当接するまでの所定角度βの範囲で傾動するため、その傾動角度βに応じてセンターピラー4の車室内への侵入量が所定範囲に規制される。そして、ロッカ1がクロスメンバ5を軸方向に押圧することにより、緩和された側面衝突荷重がクロスメンバ5から車体に伝達されて分散される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両の車体下側部構造に関し、詳しくは、ピラーの下端部が結合されたロッカにクロスメンバの端部が結合される車体下側部構造に関するものである。
【背景技術】
【0002】
車両の車体下側部構造として、前後方向に延びる中空断面のロッカ(サイドシル)を車体の下側部に備え、このロッカの前後方向中央部にセンターピラーの下端部が結合された構造が従来一般に知られている。
【0003】
この種の車体構造において、例えば特許文献1には、車両の側面衝突荷重によりクロスメンバに働く曲げモーメントを低減し、車幅方向に高い反力を発生させる構造として、ロッカ(サイドシル)と結合するクロスメンバの端部の下面に、概三角形状の切欠きを有する脆弱部を設けた構造が記載されている。
【0004】
この特許文献1に記載された車体構造においては、車両の側面衝突荷重がセンターピラーに入力されると、ロッカ(サイドシル)の下部が車体外側に回動し、クロスメンバの切欠きの上部の脆弱部が圧潰することで、クロスメンバに働く曲げモーメントが低減されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平11−99967号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、特許文献1に記載された車体構造において、側面衝突荷重を緩和するためには、ロッカの上部を一旦、車体内側へ回動させて脆弱部を圧潰させ、その後、側面衝突荷重をクロスメンバへ伝達して剛性を確保する必要がある。この場合、ロッカの上部が車室内側へ倒れ込んでセンターピラーが車室内に大きく侵入する虞がある。
【0007】
そこで、本発明は、車両の側面衝突荷重を緩和しつつクロスメンバから車体に伝達して分散させることができ、かつ、車室内へのピラーの侵入量を所定範囲に規制することができる車体下側部構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明に係る車体下側部構造は、ピラーの下端部が結合されたロッカにクロスメンバの端部が結合される車体下側部構造であって、ロッカの上部を車体内側に向けて所定角度だけ傾動可能とさせる傾動許容部が設けられていることを特徴とする。
【0009】
本発明に係る車体下側部構造では、車体側部のピラーに車両の側面衝突荷重が入力されると、ロッカの上部が車体内側に向けて傾動し、この傾動によって側面衝突荷重が緩和される。その際、ロッカの上部は所定角度の範囲で傾動するため、その傾動角度に応じてピラーの車室内への侵入量が所定範囲に規制される。そして、ロッカの上部がクロスメンバを軸方向に押圧することにより、緩和された側面衝突荷重がクロスメンバから車体に伝達されて分散される。
【0010】
本発明の車体下側部構造において、傾動許容部の剛性が強化されていると、側面衝突荷重をロッカからクロスメンバ側へ確実に伝達することが可能となるので好ましい。
【0011】
傾動許容部の剛性を強化する手段としては、傾動許容部を構成する部材を高張力鋼板または超高張力鋼板とすること、傾動許容部を構成する部材に適宜の焼入れ処理や表面硬化処理を施すこと、傾動許容部を構成する部材を適宜の補剛材で補剛することなどが挙げられる。
【0012】
傾動許容部の剛性を強化する手段として、ロッカの車体内側に面する上部が車体前後方向に延びる補剛材で補剛されている場合、ロッカは、車両の前面衝突荷重を十分に受け止めるようになる。
【発明の効果】
【0013】
本発明に係る車体下側部構造によれば、車体側部のピラーに車両の側面衝突荷重が入力されると、ロッカの上部が車体内側に向けて傾動するため、この傾動によって側面衝突荷重を緩和することができる。その際、ロッカの上部は所定角度の範囲で傾動するため、その傾動角度に応じてピラーの車室内への侵入量を所定範囲に規制することができる。そして、ロッカの上部がクロスメンバを軸方向に押圧することにより、緩和された側面衝突荷重をクロスメンバから車体に伝達して分散させることができる。
【0014】
傾動許容部の剛性が強化された本発明の車体下側部構造によれば、側面衝突荷重をロッカからクロスメンバ側へ確実に伝達することが可能となる。ここで、傾動許容部の剛性を強化する手段として、ロッカの車体内側に面する上部が車体前後方向に延びる補剛材で補剛されている場合、ロッカは、車両の前面衝突荷重を十分に受け止めることができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の第1実施形態に係る車体下側部構造の外観を示す斜視図である。
【図2】第1実施形態に係る車体下側部構造の要部の断面図である。
【図3】第1実施形態に係る車体下側部構造の作用を示す要部の断面図である。
【図4】第2実施形態に係る車体下側部構造の要部の断面図である。
【図5】第2実施形態に係る車体下側部構造の作用を示す要部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、添付の図面を参照して本発明に係る車体下側部構造を実施するための形態を順次説明する。なお、以下の説明において、同一または同様の構成要素については、同一の符号を付して重複した説明を省略することがある。
【0017】
まず、図1〜図3を参照して第1実施形態に係る車体下側部構造を説明する。この第1実施形態の車体下側部構造は、図1に示すように、車体の下側部に配置されて前後方向に延びるロッカ(サイドシル)1を備えている。
【0018】
ロッカ1の前端部にはフロントピラー2の下端部が結合され、後端部にはリヤピラー3の下端部が結合され、前後方向中央部にはセンターピラー4の下端部が結合されている。そして、センターピラー4の下端部が結合されたロッカ1の前後方向中央部には、車体の幅方向に延びるクロスメンバ5の端部が結合されている。
【0019】
図2に示すように、ロッカ1は、それぞれ溝型断面形状に形成されたロッカアウタ1Aとロッカインナ1Bとを接合した縦長の概略長方形の中空断面を呈するものであり、ロッカアウタ1Aには接合部としての上部接合片1Cおよび下部接合片1Dが形成され、ロッカインナ1Bには接合部としての上部接合片1Eおよび下部接合片1Fが形成されている。
【0020】
センターピラー4は、センターピラーアウタ4Aとセンターピラーインナ4Bとが接合された中空断面に構成されており、センターピラーアウタ4Aの下端部は、ロッカ1の外壁部を構成するロッカアウタ1Aの側壁部に接合され、センターピラーインナ4Bの下端部は、ロッカアウタ1Aの上壁部から上部接合片1Cに跨って接合されている。
【0021】
クロスメンバ5は、フロアパネル6の上面に接合される溝型断面形状のクロスメンバアッパ5Aと、フロアパネル6の下面に接合される溝型断面形状のクロスメンバロワ5Bとで構成されており、クロスメンバロワ5Bの端部は、ロッカ1の内壁部を構成するロッカインナ1Bの側壁部の下半部に接合されている。
【0022】
ここで、第1実施形態の車体下側部構造においては、センターピラー4に車両の側面衝突荷重が入力された際に、ロッカ1の上半部を車体内側に向けて所定角度だけ傾動可能とさせる傾動許容部が設けられている。
【0023】
すなわち、クロスメンバ5におけるフロアパネル6の上面に接合されたクロスメンバアッパ5Aの端部には、ロッカ1の内壁部を構成するロッカインナ1Bの側壁部に対面する角度αの傾斜受け面5Cが形成されている。
【0024】
一方、クロスメンバアッパ5Aの傾斜受け面5Cに対面するロッカインナ1Bの側壁部と上壁部との間の上部の稜線部の内側には、断面L字形をなして車体前後方向に延びる補剛材7が添設されている。
【0025】
以上のように構成された第1実施形態の車体下側部構造では、図3に白抜き矢印で示すような側面衝突荷重が車体側部のセンターピラー4に入力されると、ロッカ1の上半部が点線で示すように車体内側に向けて傾動し、この傾動によって側面衝突荷重が緩和される。
【0026】
ここで、ロッカインナ1Bの側壁部と上壁部との間の上部の稜線部が補剛材7で補剛されているため、車体内側に向けて傾動するロッカ1の上半部は、補剛材7で補剛されたロッカインナ1Bの上部の稜線部がクロスメンバ5におけるクロスメンバアッパ5Aの傾斜受け面5Cに当接した位置で確実に傾動が規制される。すなわち、ロッカ1の上部は、所定角度βの範囲で傾動が確実に規制され、その傾動角度βに応じてセンターピラー4の車室内への侵入量が確実に所定範囲に規制される。
【0027】
そして、ロッカ1の上半部の傾動により緩和された側面衝突荷重によってロッカ1がクロスメンバ5を軸方向に押圧することにより、緩和された側面衝突荷重がクロスメンバ5から車体に伝達されて分散される。
【0028】
従って、第1実施形態の車体下側部構造によれば、車両に側面衝突荷重が入力された際、その側面衝突荷重を確実に緩和することができる。また、その際、センターピラー4の車室内への侵入量を確実に所定範囲に規制することができる。さらに、緩和された側面衝突荷重をクロスメンバ5から車体に確実に伝達して分散させることができる。
【0029】
また、第1実施形態の車体下側部構造によれば、車両に前面衝突荷重が入力された際、ロッカインナ1Bの上部の稜線部が補剛材7で補剛されたロッカ1により、前面衝突荷重を確実に受け止めることができる。
【0030】
つぎに、図4および図5を参照して本発明の第2実施形態に係る車体下側部構造を説明する。この第2実施形態の車体下側部構造では、ロッカ1の上半部を車体内側に向けて所定角度だけ傾動可能とさせる傾動許容部として、ロッカ1におけるロッカインナ1Bの上半部に傾斜当接面1Gが形成されている。
【0031】
この傾斜当接面1Gは、ロッカインナ1Bの側壁部と上部接合片1Eとを連続させる傾斜壁部により形成されており、クロスメンバ5におけるクロスメンバアッパ5Aの略垂直な端部との間に所定の角度γをなして形成されている。
【0032】
第2実施形態の車体下側部構造では、図5に白抜き矢印で示すような側面衝突荷重が車体側部のセンターピラー4に入力されると、ロッカ1の上半部が点線で示すように車体内側に向けて傾動し、この傾動によって側面衝突荷重が緩和される。
【0033】
その際、車体内側に向けて傾動するロッカ1の上半部は、ロッカインナ1Bの上半部の傾斜当接面1Gがクロスメンバ5におけるクロスメンバアッパ5Aの略垂直な端部に当接することで、それ以上の傾動が規制される。すなわち、ロッカ1の上部は、所定角度γの範囲で傾動が確実に規制され、その傾動角度γに応じてセンターピラー4の車室内への侵入量が確実に所定範囲に規制される。
【0034】
そして、ロッカ1の上半部の傾動により緩和された側面衝突荷重によってロッカ1がクロスメンバ5を軸方向に押圧することにより、緩和された側面衝突荷重がクロスメンバ5から車体に伝達されて分散される。
【0035】
従って、第2実施形態の車体下側部構造によっても、第1実施形態の車体下側部構造と同様の作用効果が得られる。
【0036】
本発明に係る車体下側部構造は、前述した各実施形態に限定されるものではない。例えば、図2に示したクロスメンバ5のクロスメンバアッパ5Aは、端部が略垂直であって傾斜受け面5Cの無いのものとし、このクロスメンバアッパ5A上に傾斜受け面5Cと同様の傾斜受け面を有する別途の補強部材を接合してもよい。
【0037】
また、側面衝突荷重をロッカ1からクロスメンバ5側へ確実に伝達する手段として、傾動許容部を構成するクロスメンバアッパ5A、補強部材8およびロッカインナ1Bは、高張力鋼板または超高張力鋼板で形成してその剛性を強化するようにしてもよい。
【0038】
あるいは、クロスメンバアッパ5Aの傾斜受け面5Cおよびロッカインナ1Bの傾斜当接面1Gは、適宜の焼入れ処理や表面硬化処理を施してその剛性を強化するようにしてもよい。
【符号の説明】
【0039】
1…ロッカ、1A…ロッカアウタ、1B…ロッカインナ、1C…上部接合片、1D…下部接合片、1E…上部接合片、1F…下部接合片、1G…傾斜当接面、2…フロントピラー、3…リヤピラー、4…センターピラー、4A…センターピラーアウタ、4B…センターピラーインナ、5…クロスメンバ、5A…クロスメンバアッパ、5B…クロスメンバロワ、6…フロアパネル、7…補剛材。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ピラーの下端部が結合されたロッカにクロスメンバの端部が結合される車体下側部構造であって、
前記ロッカの上部を車体内側に向けて所定角度だけ傾動可能とさせる傾動許容部が設けられていることを特徴とする車体下側部構造。
【請求項2】
前記傾動許容部の剛性が強化されていることを特徴とする請求項1に記載の車体下側部構造。
【請求項3】
前記ロッカの車体内側に面する上部が車体前後方向に延びる補剛材で補剛されていることを特徴とする請求項2に記載の車体下側部構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2010−208395(P2010−208395A)
【公開日】平成22年9月24日(2010.9.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−54742(P2009−54742)
【出願日】平成21年3月9日(2009.3.9)
【出願人】(000003207)トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Fターム(参考)】