説明

車体側部構造

【課題】サイドシル以外の部材を必要とせず、車両前面衝突及び車両側面衝突の何れであっても車体重量の増加を招くことなく衝撃荷重を車体全体に伝達することができる車体側部構造を提供する。
【解決手段】車体1側部に車体前後方向に沿って配設される車体骨格部材としてのサイドシルSを、車室内側のサイドシルインナ30と車室外側のサイドシルリインフォースメント31とを接合して閉断面構造に形成し、前記サイドシルリインフォースメント31の外側壁を中央部が車室外側に向かって張り出すアーチ状の第1曲面部40として形成すると共に直線部である第2稜線R2、第3稜線R3、第4稜線R4で構成し、前端部をフロントサイドフレームに、後端部をリヤフロアフレームに接続したことを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、車両の車体側部、特にサイドシル周りの車体側部構造に関する。
【背景技術】
【0002】
車体側部に設けたサイドシルは、車体前後方向の骨格部材として機能し、車体前面衝突時において、前方から作用する荷重の一部を強度的に有利な座屈方向で受けて衝突に対抗するものである。したがって、通常サイドシルはアウタ側パネルとインナ側パネルとを上下縁に設けたフランジ部で接合して強度剛性上有利な車体前後方向に延びる閉断面構造に形成されている。ところが、近年車両側面衝突に対する安全性の更なる改善が要求される中で、サイドシルの側面からの衝突に対する強度剛性の向上が要望されてきている。
例えば、ロッカリインフォースメントをアーチ状に形成して車両側面衝突に強い構造を採用したものがある(特許文献1参照)。
【特許文献1】特許第2990983号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、上述した従来技術にあっては、ロッカリインフォースメントを全体としてアーチ状に形成しているため、例えば、車体中心が互いにずれた状態で前面衝突する所謂オフセット衝突時に一方のロッカリインフォースメントに集中的に前後方向の荷重が作用すると、アーチ形状のロッカリインフォースメントでは折れ曲がり易いという問題がある。
これに対して、別途補強部材を設けたり、ロッカリインフォースメントの板厚を増加する等の対策も考えられるが、その分だけ車体重量が増加し燃費向上に逆行するという問題がある。
【0004】
そこで、この発明は、サイドシル以外の部材を必要とせず、車両前面衝突及び車両側面衝突の何れであっても車体重量の増加を招くことなく衝撃荷重を車体全体で受けることが可能な車体側部構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記目的を達成するために、請求項1に記載した発明は、車体(例えば、実施形態における車体1)側部に車体前後方向に沿って配設される車体骨格部材としてのサイドシル(例えば、実施形態におけるサイドシルS)を、車室内側のインナ側パネル(例えば、実施形態におけるサイドシルインナ30)と車室外側のアウタ側パネル(例えば、実施形態におけるサイドシルリインフォースメント31)とを接合して閉断面構造に形成し、前記アウタ側パネルの外側壁(例えば、実施形態における第1曲面部40)の一部を中央部が車室外側に向かって張り出すアーチ状に形成すると共に直線部(例えば、実施形態における第2稜線R2、第3稜線R3、第4稜線R4)で構成し、前端部をフロントサイドフレーム(例えば、実施形態におけるフロントサイドフレーム10)に、後端部をリヤフレーム部(例えば、実施形態におけるリヤフロアフレーム20)に接続したことを特徴とする。
このように構成することで、車両前面衝突時において前方から作用する荷重に対しては、車体前後方向に配設された直線部が座屈方向に荷重を受けて対抗し、車両側面衝突時に側方から作用する荷重に対しては、中央部が車室外側に向かって張り出すアーチ状のアウタ側パネルの外側壁が、サイドシルの前端側と後端側に効果的に荷重を伝達しサイドシル全体で受けて曲げ変形を防止することができる。
【0006】
請求項2に記載した発明は、前記インナ側パネルがサイドシルインナであり、前記アウタ側パネルがサイドシルリインフォースメントであることを特徴とする。
このように構成することで、サイドシルを補強する部材を有効利用してサイドシルの持つ機能を最大限に発揮することができる。
【0007】
請求項3に記載した発明は、サイドシルの上壁部(例えば、実施形態における第2曲面部49)を中央部が上方に向かって張り出すアーチ状に形成したことを特徴とする。
このように構成することで、サイドシルの前端部側と後端部側の上方への突出を抑えることができる。
【発明の効果】
【0008】
請求項1に記載した発明によれば、車両前面衝突時において前方から作用する荷重に対しては、車体前後方向に配設された直線部が座屈方向に荷重を受けて対抗し、車両側面衝突時に側方から作用する荷重に対しては、中央部が車室外側に向かって張り出すアーチ状のアウタ側パネルの外側壁が、サイドシルの前端側と後端側に効果的に荷重を伝達しサイドシル全体で受けて曲げ変形を防止することができるので、別の部材を必要とせず車体重量を増加することなくサイドシルを骨格部材として有効に機能させることができる効果がある。
請求項2に記載した発明によれば、サイドシルを補強する部材を有効利用してサイドシルの持つ機能を最大限に発揮することができるため、他の部材を用いた場合に比較して車体重量を減少させ燃費向上に寄与することができる効果がある。
請求項3に記載した発明によれば、サイドシルの前端部側と後端部側の上方への突出を抑えることができるので、前席及び後席への乗員の乗降性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は車体1の左側を示した斜視図、図2は平面図である。
図1、図2において、車体前部には図示しないラジエータを保護する枠状のフロントバルクヘッド2が設けられている。フロントバルクヘッド2は上辺を構成するバルクヘッドアッパセンタフレーム3と下辺を構成し両端部が上方に立ち上がるバルクヘッドロアクロスメンバ4とをバルクヘッドサイドステー5,5で連結して構成されている。
【0010】
バルクヘッドアッパセンタフレーム3の両端部にはバルクヘッドアッパサイドフレーム6の前端部が接続され、バルクヘッドアッパサイドフレーム6の後端部はホイルハウスアッパメンバ7に接続されている。ホイルハウスアッパメンバ7の前端部にはバルクヘッドアッパサイドフレーム6と共にフロントホイルハウスロアメンバ8の後端部が接続され、フロントホイルハウスロアメンバ8の前端部はフロントサイドガセット9を介して車体前後方向に沿って配置されたフロントサイドフレーム10の前端部に接続されている。
【0011】
フロントサイドフレーム10の前端部には車幅方向に沿って延びるバンパビーム11が取り付けられ、フロントサイドフレーム10の後端部はアウトリガー部10aを介してサイドシルSの前端部に接合されている。サイドシルSの前端部にはフロントピラーロアスチフナ15の下端部が接合されている。フロントピラーロアスチフナ15の上端部にはフロントピラーアッパスチフナ16の下端部が接合され、この接合部にホイルハウスアッパメンバ7の後端部が接合されている。尚、12はダンパハウジング、13はダッシュボードアッパを示す。
【0012】
フロントピラーアッパスチフナ16の後端部はルーフサイドスチフナ17に接合され、ルーフサイドスチフナ17の後端部はリヤピラースチフナ18に接続されている。尚、リヤピラースチフナ18は図示しないリヤインナパネルを介してサイドシルSの後端に接続されている。サイドシルSの後端部にはリヤフレームサイドレインフォース19を介してリヤフロアフレーム20の前端部が接続されている。ここで、ルーフサイドスチフナ17の中央部とサイドシルSの中央部との間にはセンターピラースチフナ21が接合されている。
【0013】
尚、リヤフレームサイドレインフォース19とリヤフロアフレーム20との接合部には車幅方向に渡ってリヤフロアクロスメンバ22が接合され、サイドシルSの後端部には車幅方向に渡ってミドルフロアクロスメンバ23が接合され、サイドシルSの前端部には車幅方向に渡ってフロントフロアクロスメンバ24が接合されている。これらリヤフロアクロスメンバ22、ミドルフロアクロスメンバ23、及び、フロントフロアクロスメンバ24は車体幅方向に配設された車体骨格部材である。
【0014】
図3はサイドシルリインフォースメントの斜視図、図4は平面図、図5は側面図、図6は図1のA−A線に沿う断面図である。サイドシルSは車体側部の下部において車体前後方向に沿って設けられた車体骨格部材であり、図3〜図6に示すように、サイドシルSは車室内側のサイドシルインナ30と車室外側のサイドシルリインフォースメント31とで閉断面構造に形成されている。サイドシルインナ30は車室内側に膨出する形状の部材で上縁フランジ部32と下縁フランジ部33を備えている。サイドシルインナ30の内側壁は車体前後方向に延び車室内側に指向する平面部26を備えている。平面部26の上下には、共に車体前後方向に延びる上部平坦面27と下部平坦面28が形成されている。また、上部平坦面27の上部には段差部を介して上部平坦面29が形成されている。尚、図6ではセンターピラースチフナ21の図示を省略し、後述するサイドシルアウタ50を加えている。
【0015】
サイドシルリインフォースメント31は車室外側に膨出する形状の部材で上縁フランジ部34と下縁フランジ部35を備えている。サイドシルインナ30の上縁フランジ部32とサイドシルリインフォースメント31の上縁フランジ部34とを溶接により接合し、サイドシルインナ30の下縁フランジ部33とサイドシルリインフォースメント31の下縁フランジ部35とを溶接により接合して閉断面構造部が形成されている。サイドシルリインフォースメント31の上縁フランジ部34の付け根部分はサイドシルインナ30の上縁フランジ部32の付け根よりも下側に位置し、サイドシルリインフォースメント31の下縁フランジ部35の付け根部分はサイドシルインナ30の下縁フランジ部33の付け根よりも上側に位置している。
【0016】
図3に示すように、サイドシルリインフォースメント31の外側壁にはセンターピラースチフナ21の接合位置近傍が頂点Pとなるようにして中央部が車室外側に向かって張り出しアーチ状に湾曲する第1曲面部40が曲率半径R(図4参照)で車体側方に向けて形成されている。そして、この第1曲面部40の上縁には車室内側に向かい斜め上に上がる上部第2平坦部42が形成され、第1曲面部40の下縁には車室内側に向かい斜め下に下がる下部第3平坦部45が形成されている。
上部第2平坦部42は縦壁部46の下縁に連なり、下部第3平坦部45の下縁には縦壁部48の上縁が連なり、この縦壁部48は車室内側の斜め下に向かって下がる下部第4平坦部47を経て下縁フランジ部35に連なっている。
ここで、縦壁部46の上縁と上縁フランジ部34との間には中央部が上方に向かって張り出しアーチ状に形成された第2曲面部49が形成されている。
【0017】
よって、第2曲面部49がアーチ状となることにより上縁フランジ部34も上方向にアーチ状となる。また、第2曲面部49と縦壁部46とで形成される第1稜線R1も上方向にアーチ状となる。上部第1平坦部42と縦壁部46とで形成される第2稜線R2は直線部となる。同様に、下部第3平坦部45と縦壁部48とで形成される第3稜線R3、下部第4平坦部47と縦壁部48とで形成される第4稜線R4も直線部となる。
【0018】
ここで、第1曲面部40は前端側及び後端側の車幅方向位置が縦壁部46、48の近傍にあり、ここから車室外側に張り出すように形成されている。また、第2曲面部49も前端側及び後端側の上下方向位置が上部第2平坦部の近傍にあり、ここから上方に張り出すように形成されている。よって、サイドシルリインフォースメント31の前後端部は車幅方向及び上下方向において従来より小さな断面となり、このサイドシルリインフォースメント31に接合されるサイドシルインナ30も従来に比較して小さな断面となり、結果としてサイドシルSの前後端を小断面化できる。
【0019】
サイドシルリインフォースメント31の外側には、外板部材としてこのサイドシルリインフォースメント31を覆いサイドシルSの外面、具体的には第1曲面部40にも接合されてサイドシルアッセンブリSAを構成するサイドシルアウタ50が取り付けられている。サイドシルアウタ50はサイドシルリインフォースメント31の上縁フランジ部34と下縁フランジ部35に接合される上縁フランジ部51と下縁フランジ部52を備えている。尚、サイドシルアウタ50は一部品として構成されたもので説明しているが、車体外側壁を構成するサイドパネルアウタに一部としてサイドシルアウタ部を備えている場合にも適用できる。
【0020】
サイドシルアウタ50の外側壁はサイドシルリインフォースメント31の第1曲面部40に接着あるいは溶接により接合され、かつこの第1曲面部40から縦壁部48までを覆い側方に向いたフラット部56と下縁フランジ部52に至る下部平坦部57とを備え、フラット部56の上部にはサイドシルリインフォースメント31の第2曲面部49を覆う第1曲面部58と、縦壁部46を覆うフラット部59と上部第2平坦部42を覆う第2平坦部60を備えている。
【0021】
したがって、サイドシルSの前後部において、サイドシルアウタ50が接合された状態で、サイドシルアウタ50のフラット部59と第2平坦部60とで形成された部分が前席側及び後席側の双方で乗降時における足の軌跡と干渉しないようにこれを逃げる段差部Dとして機能する。とりわけ、この段差部Dは前述したようにサイドシルSの前後端部の断面積が従来よりも小さくなっていることも相俟って乗員の乗降時における足の移動軌跡をより内側でかつ下側へ確保するものとなる。
【0022】
上記実施形態によれば、車両前面衝突、特にオフセット衝突時に左側のフロントサイドフレーム10に後方への衝撃荷重が作用したり、リヤフロアフレーム20から前方への衝撃荷重が作用すると、この荷重はサイドシルSを前後方向で圧縮する荷重として作用する。サイドシルSは閉断面構造の部材であり、かつサイドシルリインフォースメント31には平坦に形成した前後方向に向かう縦壁部46,48、下部第4平坦部47、上部第2平坦部42、下部第3平坦部45が形成され、サイドシルインナ30の平面部26、上部平坦面27,29、下部平坦面28と共に、直線部である第2稜線R2、第3稜線R3、第4稜線R4により車体前後方向の荷重に対して充分に対抗することができる。
また、サイドシルアウタ50と第1曲面部40が接合されているためサイドシルアウタ50が外板部材に連結されることにより外板部材にも荷重を分担させることができる点で有利となる。
更に、サイドシルリインフォースメント31に形成された第2曲面部49が上側に撓む方向に力を受けるが、これをセンターピラースチフナ21にも分担させることができる点でも有利である。
【0023】
また、車両側面衝突時において車体側方からセンターピラースチフナ21の取り付け部位近傍に衝撃荷重が作用すると、アーチ状に形成されたサイドシルリインフォースメント31の第1曲面部40がこれを受け、衝撃荷重をサイドシルリインフォースメント31の前端部からフロントサイドフレーム10のアウトリガー部10aへ、また後端部からリヤフレームサイドレインフォース19を介してリヤフロアフレーム20に作用させ、サイドシルS全体及びフロントサイドフレーム10,リヤフロアフレーム20で受けて曲げ変形を防止できる。
【0024】
よって、別の部材を必要とせず車体重量を増加することなくサイドシルSを側面衝突時においても骨格部材として有効に機能させ車体全体で入力荷重を受けることができる。その結果、別の部材を用いた場合に比較して車体重量を軽減できるため燃費向上を図ることができる。
また、リヤフロアクロスメンバ22、ミドルフロアクロスメンバ23、及び、フロントフロアクロスメンバ24などの車体幅方向に配設された車体骨格部材への分担荷重を減少できるためこれらの部材の軽量化も図ることができる。
【0025】
また、サイドシルリインフォースメント31の外側に配置されたサイドシルアウタ50を、サイドシルインナ30とサイドシルリインフォースメント31に接合して設け、このサイドシルアウタ50にサイドシルリインフォースメント31の縦壁部46と上部第2平坦部42とに整合するフラット部59と第2平坦部60を設けたため、サイドシルSの前端部と後端部において、サイドシルアウタ50のフラット部59と第2平坦部60とにより形成される段差部Dが乗員の乗降時における足元空間を確保し足の移動軌跡を遮ることのない逃げ部として機能することができる。よって、後席乗員、前席乗員が容易に乗降することができ、乗降性能を向上することができる。
つまり、図6の右側に示すように鎖線で示す従来のサイドシルアウタ50’の角部が大きく突出していたのに対して、この部分が段差部Dにより斜め下側に大きく後退して形成されているこの実施形態では乗降性能の向上は著しいものとなる。
【0026】
更に、この実施形態では、図6に鎖線で示す従来のサイドシルアウタ50’、サイドシルインナ30’、サイドシルリインフォースメント31’の位置に比較して、サイドシルS、つまりサイドシルアッセンブリSAが両端部の断面積が小さくなっている分だけ、サイドシルアウタ50、サイドシルインナ30を低くできるので、前席及び後席乗員の乗降性能をより向上することができる。
【0027】
尚、この発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、第1曲面部40や第2曲面部49をサイドシルリインフォースメント31に形成していたが、サイドシルアウタ50をサイドシルインナ30と同等の板厚で形成してこのサイドシルアウタ50に第1曲面部40や第2曲面部49を設けた構造にしてもよい。
また、サイドシルインナ30の上壁である上部平坦面27、下部平坦面29を上方に膨出する曲面で構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】この発明の実施形態の車体の左側を示す斜視図である。
【図2】図1の平面図である。
【図3】サイドシルリインフォースメントの斜視図である。
【図4】図3の平面図である。
【図5】図3の側面図である。
【図6】図1のA−A線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【0029】
1 車体
10 フロントサイドフレーム
20 リヤフレーム部(リヤフロアフレーム)
30 サイドシルインナ(インナ側パネル)
31 サイドシルリインフォースメント(アウタ側パネル)
40 第1曲面部(外側壁)
49 第2曲面部(上壁部)
R2 第2稜線(直線部)
R3 第3稜線(直線部)
R4 第4稜線(直線部)
S サイドシル

【特許請求の範囲】
【請求項1】
車体側部に車体前後方向に沿って配設される車体骨格部材としてのサイドシルを、車室内側のインナ側パネルと車室外側のアウタ側パネルとを接合して閉断面構造に形成し、前記アウタ側パネルの外側壁の一部を中央部が車室外側に向かって張り出すアーチ状に形成すると共に直線部で構成し、前端部をフロントサイドフレームに、後端部をリヤフレーム部に接続したことを特徴とする車体側部構造。
【請求項2】
前記インナ側パネルがサイドシルインナであり、前記アウタ側パネルがサイドシルリインフォースメントであることを特徴とする請求項1記載の車体側部構造。
【請求項3】
サイドシルの上壁部を中央部が上方に向かって張り出すアーチ状に形成したことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の車体側部構造。

【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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【図6】
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【公開番号】特開2009−149265(P2009−149265A)
【公開日】平成21年7月9日(2009.7.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−331009(P2007−331009)
【出願日】平成19年12月21日(2007.12.21)
【出願人】(000005326)本田技研工業株式会社 (23,863)
【Fターム(参考)】