車体構造
【課題】車両の通常使用時における車室空間を犠牲にすることなく、側面衝突時のピラーの車両幅方向内側への変形を抑制する。
【解決手段】クロスメンバ１４のセンタピラー２２側の端部に形成された開口部３０にガセット３４が配設されている。ガセット３４は、クロスメンバ１４側の一端３４Ｄがシャフト４０によりクロスメンバ１４に回動可能に支持されている。ガセット３４は、センタピラー２２側の他端３４Ｅに延設部３６が設けられており、延設部３６の係合部３６Ａがピラーインナパネル２６の開口２７に係合している。ガセット３４のセンタピラー２２側の他端３４Ｅは、スプリング４２によって上方に付勢されている。ガセット３４には、係合部３６Ａより車両幅方向内側に脆弱部３７が形成されている。
【解決手段】クロスメンバ１４のセンタピラー２２側の端部に形成された開口部３０にガセット３４が配設されている。ガセット３４は、クロスメンバ１４側の一端３４Ｄがシャフト４０によりクロスメンバ１４に回動可能に支持されている。ガセット３４は、センタピラー２２側の他端３４Ｅに延設部３６が設けられており、延設部３６の係合部３６Ａがピラーインナパネル２６の開口２７に係合している。ガセット３４のセンタピラー２２側の他端３４Ｅは、スプリング４２によって上方に付勢されている。ガセット３４には、係合部３６Ａより車両幅方向内側に脆弱部３７が形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、側面衝突に配慮した車体構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、センタピラーとクロスメンバとの間に斜め方向に連結されるレインフォースを設け、側面衝突時のセンタピラーの荷重をレインフォースを介してクロスメンバに伝達し、センタピラーの変形量を抑制する構造が開示されている。
【特許文献１】特開平１０−１９４１６２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、上記先行技術による場合、センタピラーとクロスメンバとの間にレインフォースを斜め方向に掛け渡しているため、車両の通常使用時における車室空間が犠牲にされる。
【０００４】
本発明は上記事実を考慮し、車両の通常使用時における車室空間を犠牲にすることなく、側面衝突時のピラーの車両幅方向内側への変形を抑制することができる車体構造を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、車体フロア上に車両幅方向に沿って延在されたクロスメンバと、このクロスメンバの長手方向の端部側に立設されたピラーと、を含んで構成された車体構造であって、前記クロスメンバの長手方向の端部と前記ピラーとの間に、前記クロスメンバの上面部に沿って設けられ、クロスメンバ側の一端が回動可能に支持されたガセットと、側面衝突時に前記ピラーの下部と前記クロスメンバの長手方向の端部との間に前記ガセットを斜め方向に掛け渡たすように、前記ガセットのピラー側の他端を上方へ回動させる回動手段と、を有することを特徴とする。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１記載の車体構造において、前記回動手段は、前記ガセットの前記ピラー側の他端を上方に付勢する付勢部材と、前記ガセットから前記ピラーの下端部側に延設され、前記ピラーの車両幅方向内側の下端部に係合する係合部が形成された延設部と、前記ガセットの前記係合部より車両幅方向内側に設けられた脆弱部と、前記ガセットの前記ピラー側の他端が上方に回動したときの位置を規制する規制部と、を有することを特徴とする。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項１記載の車体構造において、前記回動手段は、車体の側面衝突を検知する検知手段と、前記検知手段によって車体の側面衝突が検知された場合に作動し、前記ガセットの前記ピラー側の他端を上方に回動させるインフレータと、を有することを特徴とする。
【０００８】
請求項１記載の本発明によれば、クロスメンバの長手方向の端部とピラーとの間に、クロスメンバの上面部に沿ってガセットが設けられ、ガセットのクロスメンバ側の一端が回動可能に支持されている。側面衝突時に衝突荷重がピラーの下部に入力されると、ピラーの下部は車両幅方向内側へ倒れようとする。そのとき、回動手段によってガセットのピラー側の他端を上方へ回動させることにより、ピラーの下部とクロスメンバの長手方向の端部との間にガセットが斜め方向に掛け渡たされる。これにより、ガセットは、ピラーの下部とクロスメンバの長手方向の端部との間をつっかえ棒のように支える役割を果たし、側面衝突時の衝突荷重がガセットを経由してクロスメンバに伝達される。このため、ピラーが更に車両幅方向内側へ変形しようとしたときに、ガセットによりモーメントが低減されるため、ガセットを経由してクロスメンバに伝達される荷重が増加する。従って、車両の通常使用時における車室空間を犠牲にすることなく、ピラーの車両幅方向内側への変形量を抑制することができる。
【０００９】
請求項２記載の本発明によれば、ガセットの延設部に形成された係合部が、ピラーの車両幅方向内側の下端部に係合しており、ガセットの係合部より車両幅方向内側に脆弱部が設けられている。側面衝突時にピラーの下部が車両幅方向内側へ変形すると、ピラーの下端部がガセットの延設部に当たり、ガセットの脆弱部が変形する。ガセットのピラー側の他端は、付勢部材によって上方に付勢されているので、ガセットの脆弱部が変形すると、ガセットの係合部とピラーの車両幅方向内側の下端部との係合が外れて、ガセットのピラー側の他端が付勢部材によって上方に回動する。そして、規制部によって、ガセットのピラー側の他端が上方に回動したときの位置が規制され、これにより、ピラーの下部とクロスメンバの長手方向の端部との間に、ガセットが斜め方向に掛け渡たされる。このため、側面衝突時の衝突荷重がガセットを経由してクロスメンバに伝達される。したがって、車両の通常使用時における車室空間を犠牲にすることなく、ピラーの車両幅方向内側への変形量をより確実に抑制することができる。
【００１０】
請求項３記載の本発明によれば、検知手段によって車体の側面衝突が検知されると、インフレータが作動してガセットのピラー側の他端を上方に回動させる。これによって、ピラーの下部とクロスメンバの長手方向の端部との間に、ガセットが斜め方向に掛け渡たされる。このため、側面衝突時の衝突荷重がガセットを経由してクロスメンバに伝達される。したがって、車両の通常使用時における車室空間を犠牲にすることなく、ピラーの車両幅方向内側への変形量を更に確実に抑制することができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、請求項１記載の本発明に係る車体構造は、車両の通常使用時における車室空間を犠牲にすることなく、側面衝突時のピラーの車両幅方向内側への変形量を抑制することができるという優れた効果を有する。
【００１２】
請求項２記載の本発明に係る車体構造は、車両の通常使用時における車室空間を犠牲にすることなく、側面衝突時のピラーの車両幅方向内側への変形量をより確実に抑制することができるという優れた効果を有する。また、別部品でピラーを補強する場合、一般的にはそれに伴って重量が増加するが、本発明では、クロスメンバを補強しているものではないので、重量の増加にならない。
【００１３】
請求項３記載の本発明に係る車体構造は、車両の通常使用時における車室空間を犠牲にすることなく、側面衝突時のピラーの車両幅方向内側への変形量を更に確実に抑制することができるという優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
〔第１実施形態〕
以下、図１〜図８を用いて、本発明に係る車体構造の第１実施形態について説明する。なお、これらの図において適宜示される矢印ＦＲは車両前方側を示しており、矢印ＵＰは車両上方側を示しており、矢印ＩＮは車両幅方向内側を示している。
【００１５】
図１及び図２には、本発明のガセットが組付けられた車体構造の断面図が示されている。また、図３には、ガセットをクロスメンバに組付けるための部品構成の分解斜視図が示されている。これらの図に示されるように、車両１０の車体フロア１２の車両前後方向の所定位置には、車両幅方向に沿って延在するクロスメンバ１４が配設されている。クロスメンバ１４は断面ハット形状に形成されており、下側の前後一対のフランジ部１４Ａが車体フロア１２の上面にスポット溶接されることにより、車体フロア１２とで閉断面を形成するようになっている。
【００１６】
また、車体フロア１２の両サイドには、車両前後方向に沿ってロッカ１６が延在されている。さらに、ロッカ１６の上部でかつクロスメンバ１４の延長上には、センタピラー２２が略車両上下方向に沿って立設されている。センタピラー２２は、車両幅方向外側に配置されたピラーアウタパネル２４と、車両幅方向内側に配置されたピラーインナパネル２６とで構成されており、両者の前後のフランジ部同士がスポット溶接されることにより閉断面構造に形成されている。また、センタピラー２２の車両幅方向内側と車体フロア１２とで囲まれた部分が車室１１となっており、車室１１内にはフロントシート２８が配設されている。
【００１７】
クロスメンバ１４の上面部１４Ｂのセンタピラー２２側の端部には、上面部１４Ｂから下方に段差を介して後退するように屈曲した屈曲部１４Ｃが形成されている。また、クロスメンバ１４の上面部１４Ｂのセンタピラー２２側には、クロスメンバ１４の上面部１４Ｂから段差及び屈曲部１４Ｃにかけて車両幅方向に略矩形状の開口部３０が形成されている。クロスメンバ１４の車両前後方向の両側面には、開口部３０の下部の車両幅方向内側の端部付近に、回動手段としてのシャフト４０が挿通される円形状の開孔３２が形成されている。
【００１８】
クロスメンバ１４の開口部３０には、ガセット３４が配設されている。ガセット３４は、矩形状の上面部３４Ａと、上面部１４Ｂの車両幅方向内側の両側部から下方側に延びた扇状の側壁部３４Ｂと、側壁部３４Ｂの下端縁に前後に形成された規制部としてのフランジ部３４Ｃと、上面部３４Ａからピラーインナパネル２６とピラーアウタパネル２４との間に延設された延設部３６と、で構成されている。
【００１９】
ガセット３４は、上面部３４Ａの車両前後方向の幅が開口部３０の車両前後方向の幅より若干短く形成されている。ガセット３４のクロスメンバ１４側の一端３４Ｄには、側壁部３４Ｂにシャフト４０が挿通される円形状の開孔３８が形成されている。シャフト４０は、軸部４０Ａと、軸部４０Ａの端部に着脱可能に装着されるフランジ部４０Ｂとを備えており、ガセット３４の開孔３８とクロスメンバ１４の開孔３２とを合致させて軸部４０Ａを貫通させ、フランジ部４０Ｂを装着することで、ガセット３４のクロスメンバ１４側の一端３４Ｄがクロスメンバ１４に回動可能に支持されている。また、シャフト４０には、回動手段としてのスプリング４２が巻き掛けられており、ガセット３４のセンタピラー２２側の他端３４Ｅを上方に付勢するようになっている。
【００２０】
また、ピラーインナパネル２６の下部には、ガセット３４の延設部３６が挿通される矩形状の開口２７が形成されている。この開口２７の上縁が、クロスメンバ１４の上面部１４Ｂの下面の延長線上に配置されている。また、ガセット３４の延設部３６は、略コ字状に形成されており、上面が上面部３４Ａと連続して形成されている。ガセット３４の延設部３６には、上面にピラーインナパネル２６の開口２７の上縁と係合する係合部３６Ａが形成されており、車両幅方向外側端部には、下方に段差を介して屈曲された屈曲部３６Ｂが形成されている。また、ガセット３４の延設部３６には、係合部３６Ａより車両幅方向内側に、車両前後方向の両側をスリット状に切り欠いた脆弱部３７が形成されている。
【００２１】
ガセット３４は、スプリング４２によってセンタピラー２２側の他端３４Ｅが上方に付勢されており、延設部３６の係合部３６Ａがピラーインナパネル２６の開口２７の上縁と係合している。また、ガセット３４のフランジ部３４Ｃの車両前後方向の先端部は、開口部３０の車両前後方向の幅より大きく形成されている。これによって、ガセット３４のセンタピラー２２側の他端３４Ｅが上方に回動したときに、フランジ部３４Ｃの上面が開口部３０の両側下面に当接し、ガセット３４のセンタピラー２２側の他端３４Ｅの回動が所定位置で停止するようになっている。
【００２２】
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
【００２３】
図１及び図２に示されるように、車両１０の通常使用時には、ガセット３４のセンタピラー２２側の他端３４Ｅがスプリング４２によって上方に付勢されており、ガセット３４の延設部３６の係合部３６Ａがピラーインナパネル２６の開口２７の上縁と係合した状態となっている。すなわち、車両１０の通常使用時には、ガセット３４の上面部３４Ａがクロスメンバ１４の上面部１４Ｂに沿って配置されており、ガセット３４の上面部３４Ａとクロスメンバ１４の上面部１４Ｂがほぼ同一の高さにあるため、ガセット３４が車室１１内の空間を犠牲にしない。
【００２４】
図１に示されるように、車両１０の側部に衝突体５０が衝突すると、図４に示されるように、側面衝突時の衝突荷重がピラーアウタパネル２４の下部に入力され、ピラーアウタパネル２４の下部が車両幅方向内側へ倒れようとする。そして、ピラーアウタパネル２４の下部が、ガセット３４の延設部３６先端の屈曲部３６Ｂに当たる。ガセット３４の延設部３６には、係合部３６Ａよりも車両幅方向内側に脆弱部３７が設けられているので、図５に示されるように、ピラーアウタパネル２４の下部からの入力によって脆弱部３７が折れ曲がり、屈曲部３６Ｂが下方へ変形する。これによって、延設部３６の係合部３６Ａとピラーインナパネル２６の開口２７上縁と係合が外れ、図６に示されるように、ガセット３４がスプリング４２によって上方に付勢されていることから、ガセット３４のセンタピラー２２側の他端３４Ｅが上方に回動する。そして、ガセット３４のフランジ部３４Ｃの上面が開口部３０の両側下面に当接し、ガセット３４のセンタピラー２２側の他端３４Ｅの回動が停止する。これによって、ガセット３４がセンタピラー２２の下部とクロスメンバ１４の長手方向の端部との間に斜め方向に掛け渡される。
【００２５】
これにより、ガセット３４は、センタピラー２２の下部とクロスメンバ１４の長手方向の端部との間をつっかえ棒のように支える役割を果たし、側面衝突時の衝突荷重がガセット３４を経由してクロスメンバ１４に伝達される。このため、センタピラー２２が更に車両幅方向内側へ変形しようとしたときに、ガセット３４によりモーメントが低減されるため、ガセット３４を経由してクロスメンバ１４に伝達される荷重が増加する。これにより、センタピラー２２の車両幅方向内側への変形量を抑制することができる。従って、車両１０の通常使用時における車室１１内の空間を犠牲にすることなく、側面衝突時にガセット３４が回動することで、センタピラー２２の車両幅方向内側への変形量を抑制することができる。また、クロスメンバ１４に吸収される荷重が増加するため、センタピラー２２の強度を下げることが可能である。また、本実施形態の車両１０では、側面衝突時にガセット３４のセンタピラー２２側の他端３４Ｅを上方へ回動させる回動手段の構成を簡略化でき、低コスト化が可能である。
【００２６】
これをより詳細に説明すると、図７に示されるように、本実施形態の車両１０では、衝突荷重Ｆ０が入力される入力点に対するガセット３４の上端部のモーメント長がｌ２である。これに対して、図８に示されるように、ガセット３４を設けない従来の車両１００では、衝突荷重Ｆ０が入力される入力点に対するクロスメンバ１４の上端部のモーメント長がｌ１であり、ｌ１＞ｌ２となっている。これにより、本実施形態の車両１０のクロスメンバ１４に入る軸力をｆ２とし、従来の車両１００のクロスメンバ１４に入る軸力をｆ１としたとき、ｆ１＜ｆ２となる。すなわち、本実施形態の車両１０では、モーメント長がｌ２が小さいため、ガセット３４を経由してクロスメンバ１４に伝達される荷重が増加する。従って、本実施形態の車両１０では、クロスメンバ１４でより大きな荷重を受けることができ、センタピラー２２の車室１１側への侵入を抑えることができる。
【００２７】
〔第２実施形態〕
以下、図９及び図１０を用いて、本発明に係る車体構造の第２実施形態について説明する。なお、前述した第１実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。
【００２８】
図９及び図１０に示されるように、この第２実施形態の車両６０では、ガセット６４は、上面部６４Ａのクロスメンバ１４側の一端６４Ｂがシャフト４０によってクロスメンバ１４に回動可能に支持されている。また、ガセット６４は、上面部６４Ａのセンタピラー２２側の他端６４Ｃがセンタピラー２２のピラーインナパネル２６の内側面と対向している。
【００２９】
また、ガセット６４の下部には、インフレータ７０がクロスメンバ１４と車体フロア１２との間に固定支持されており、インフレータ７０のロッド７２の先端に設けられた軸部７２Ａがガセット６４の上面部３４Ａの下面の取付部７３の開孔に挿入されている。また、インフレータ７０は、側面衝突を検知するためのセンサー７４にケーブル７６で接続されている。このセンサー７４は、側面衝突時にエアバック装置（図示省略）を作動させるためのセンサーと兼用している。インフレータ７０は、作動することによりガスが発生し、ロッド７２を上方に進出させることができるものである。
【００３０】
なお、本実施形態では、ガセット６４の上面部６４Ａのセンタピラー２２側の他端６４Ｃに延設部が設けられておらず、またピラーインナパネル２６の下部に開口は設けられていない。また、シャフト４０には、スプリングは巻き掛けられていない。
【００３１】
この車両６０では、図９に示されるように、車両６０の通常使用時には、ガセット６４の上面部６４Ａがクロスメンバ１４の上面部１４Ｂに沿った位置に配置されている。すなわち、ガセット６４の上面部６４Ａとクロスメンバ１４の上面部１４Ｂがほぼ同一の高さにあるため、ガセット６４が車室１１内の空間を犠牲にすることはない。
【００３２】
図１０に示されるように、車両６０の側部に衝突体５０が衝突すると、側面衝突時の衝突荷重がピラーアウタパネル２４の下部に入力され、ピラーアウタパネル２４の下部が車両幅方向内側へ倒れようとする。一方、側面衝突がセンサー７４で検知され、センサー７４からの信号が図示しないＥＣＵに入力され、ＥＣＵで側面衝突状態と判定されることによりＥＣＵからインフレータ７０に所定電流が通電され、インフレータ７０が作動してロッド７２が上方に進出する。なお、図９及び図１０ではＥＣＵは省略している。これにより、ガセット６４の上面部６４Ａのセンタピラー２２側の他端６４Ｃが上方に回動し、ロッド７２が所定位置まで進出することで、ガセット６４の上面部６４Ａのセンタピラー２２側の他端６４Ｃが所定位置で停止する。
【００３３】
これによって、ガセット６４がセンタピラー２２の下部とクロスメンバ１４の長手方向の端部との間に斜め方向に掛け渡される。
【００３４】
このような車両６０では、ガセット６４は、センタピラー２２の下部とクロスメンバ１４の長手方向の端部との間をつっかえ棒のように支える役割を果たし、側面衝突時の衝突荷重がガセット６４を経由してクロスメンバ１４に伝達される。このため、センタピラー２２が更に車両幅方向内側へ変形しようとしたときに、ガセット６４によりモーメントが低減されるため、ガセット６４を経由してクロスメンバ１４に伝達される荷重が増加する。これにより、センタピラー２２の車両幅方向内側への変形量を抑制することができる。
【００３５】
また、本実施形態の車両６０では、センサー７４が側面衝突を検知してインフレータ７０によってガセット６４のセンタピラー２２側の他端６４Ｃを上方へ回動させるので、ガセット６４を素早く動作させることが可能であり、センタピラー２２の車両幅方向内側への変形量をより一層抑制することができる。
【００３６】
〔実施形態の補足説明〕
上述した各実施形態では、クロスメンバ１４に開口部３０を設けてガセット３４、６４の一端を回転可能に支持したが、これに限定されず、他の構成でもよい。すなわち、クロスメンバの長手方向の端部とピラーとの間にガセットが設けられる構造であればよい。
【００３７】
また、上述した各実施形態では、ガセット３４、６４の上面部がクロスメンバ１４の上面部１４Ｂに沿って配置され、ガセット３４、６４の上面部とクロスメンバ１４の上面部１４Ｂがほぼ同一の高さとなるように配置されているが、ガセット３４、６４の上面部とクロスメンバ１４の上面部１４Ｂとを所定の段差をもって配置する構造であってもよい。すなわち、本発明の「クロスメンバの上面部に沿って設けられ」とは、ガセットの上面部とクロスメンバ１４の上面部１４Ｂとを所定の段差をもって配置する場合も含む趣旨である。
【００３８】
また、上述した第１実施形態では、ガセット３４にスリット状に切り欠いた脆弱部３７を設けたが、ガセット３４の両側の上面部３４Ａと延設部３６に対して相対的に弱い構造であれば、ガセットに孔や薄肉部を形成して脆弱部とする構成でもよい。
【００３９】
また、上述した第１実施形態では、ガセット３４の係合部３６Ａが開口２７の上縁に当接して係合する構成であるが、これに限定されず、他の構成でもよい。
【００４０】
上述した各実施形態では、センタピラー２２とクロスメンバ１４との間に掛け渡たされるように回動するガセット３４、６４を用いたが、これに限らず、他のピラーとクロスメンバとの連結に本発明のガセットを適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】第１実施形態に係る車体構造の全体構成を示す縦断面図である。
【図２】図１の車体構造のガセット付近の構造を示す縦断面図である。
【図３】図１に示されるガセット及びクロスメンバの単品構造を示す斜視図である。
【図４】側面衝突時の車体構造の変形過程を示す縦断面図である。
【図５】側面衝突時の車体構造の変形過程を示す縦断面図であって、ガセットの脆弱部が折れ曲がった状態を示す図である。
【図６】側面衝突時の車体構造の変形過程を示す縦断面図であって、ガセットのセンタピラー側の他端が上方に回動した状態を示す図である。
【図７】側面衝突時の車体構造におけるクロスメンバに入る軸力を示す図である。
【図８】従来の車体構造におけるクロスメンバに入る軸力を示す図である。
【図９】第２実施形態に係る車体構造のガセット付近の構造を示す縦断面図である。
【図１０】側面衝突時の車体構造の変形過程を示す縦断面図であって、ガセットのセンタピラー側の他端が上方に回動した状態を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０ 車両
１１ 車室
１２ 車体フロア
１４ クロスメンバ
２２ センタピラー（ピラー）
２７ 開口（ピラーの下端部）
３４ ガセット
３４Ｃ フランジ部（規制部）
３４Ｄ 一端
３４Ｅ 他端
３６ 延設部
３６Ａ 係合部
３７ 脆弱部
４２ スプリング（付勢部材）
６０ 車両
６４ ガセット
６４Ｂ 一端
６４Ｃ 他端
７０ インフレータ
７４ センサー（検知手段）
７６ ケーブル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、側面衝突に配慮した車体構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、センタピラーとクロスメンバとの間に斜め方向に連結されるレインフォースを設け、側面衝突時のセンタピラーの荷重をレインフォースを介してクロスメンバに伝達し、センタピラーの変形量を抑制する構造が開示されている。
【特許文献１】特開平１０−１９４１６２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、上記先行技術による場合、センタピラーとクロスメンバとの間にレインフォースを斜め方向に掛け渡しているため、車両の通常使用時における車室空間が犠牲にされる。
【０００４】
本発明は上記事実を考慮し、車両の通常使用時における車室空間を犠牲にすることなく、側面衝突時のピラーの車両幅方向内側への変形を抑制することができる車体構造を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、車体フロア上に車両幅方向に沿って延在されたクロスメンバと、このクロスメンバの長手方向の端部側に立設されたピラーと、を含んで構成された車体構造であって、前記クロスメンバの長手方向の端部と前記ピラーとの間に、前記クロスメンバの上面部に沿って設けられ、クロスメンバ側の一端が回動可能に支持されたガセットと、側面衝突時に前記ピラーの下部と前記クロスメンバの長手方向の端部との間に前記ガセットを斜め方向に掛け渡たすように、前記ガセットのピラー側の他端を上方へ回動させる回動手段と、を有することを特徴とする。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１記載の車体構造において、前記回動手段は、前記ガセットの前記ピラー側の他端を上方に付勢する付勢部材と、前記ガセットから前記ピラーの下端部側に延設され、前記ピラーの車両幅方向内側の下端部に係合する係合部が形成された延設部と、前記ガセットの前記係合部より車両幅方向内側に設けられた脆弱部と、前記ガセットの前記ピラー側の他端が上方に回動したときの位置を規制する規制部と、を有することを特徴とする。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項１記載の車体構造において、前記回動手段は、車体の側面衝突を検知する検知手段と、前記検知手段によって車体の側面衝突が検知された場合に作動し、前記ガセットの前記ピラー側の他端を上方に回動させるインフレータと、を有することを特徴とする。
【０００８】
請求項１記載の本発明によれば、クロスメンバの長手方向の端部とピラーとの間に、クロスメンバの上面部に沿ってガセットが設けられ、ガセットのクロスメンバ側の一端が回動可能に支持されている。側面衝突時に衝突荷重がピラーの下部に入力されると、ピラーの下部は車両幅方向内側へ倒れようとする。そのとき、回動手段によってガセットのピラー側の他端を上方へ回動させることにより、ピラーの下部とクロスメンバの長手方向の端部との間にガセットが斜め方向に掛け渡たされる。これにより、ガセットは、ピラーの下部とクロスメンバの長手方向の端部との間をつっかえ棒のように支える役割を果たし、側面衝突時の衝突荷重がガセットを経由してクロスメンバに伝達される。このため、ピラーが更に車両幅方向内側へ変形しようとしたときに、ガセットによりモーメントが低減されるため、ガセットを経由してクロスメンバに伝達される荷重が増加する。従って、車両の通常使用時における車室空間を犠牲にすることなく、ピラーの車両幅方向内側への変形量を抑制することができる。
【０００９】
請求項２記載の本発明によれば、ガセットの延設部に形成された係合部が、ピラーの車両幅方向内側の下端部に係合しており、ガセットの係合部より車両幅方向内側に脆弱部が設けられている。側面衝突時にピラーの下部が車両幅方向内側へ変形すると、ピラーの下端部がガセットの延設部に当たり、ガセットの脆弱部が変形する。ガセットのピラー側の他端は、付勢部材によって上方に付勢されているので、ガセットの脆弱部が変形すると、ガセットの係合部とピラーの車両幅方向内側の下端部との係合が外れて、ガセットのピラー側の他端が付勢部材によって上方に回動する。そして、規制部によって、ガセットのピラー側の他端が上方に回動したときの位置が規制され、これにより、ピラーの下部とクロスメンバの長手方向の端部との間に、ガセットが斜め方向に掛け渡たされる。このため、側面衝突時の衝突荷重がガセットを経由してクロスメンバに伝達される。したがって、車両の通常使用時における車室空間を犠牲にすることなく、ピラーの車両幅方向内側への変形量をより確実に抑制することができる。
【００１０】
請求項３記載の本発明によれば、検知手段によって車体の側面衝突が検知されると、インフレータが作動してガセットのピラー側の他端を上方に回動させる。これによって、ピラーの下部とクロスメンバの長手方向の端部との間に、ガセットが斜め方向に掛け渡たされる。このため、側面衝突時の衝突荷重がガセットを経由してクロスメンバに伝達される。したがって、車両の通常使用時における車室空間を犠牲にすることなく、ピラーの車両幅方向内側への変形量を更に確実に抑制することができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、請求項１記載の本発明に係る車体構造は、車両の通常使用時における車室空間を犠牲にすることなく、側面衝突時のピラーの車両幅方向内側への変形量を抑制することができるという優れた効果を有する。
【００１２】
請求項２記載の本発明に係る車体構造は、車両の通常使用時における車室空間を犠牲にすることなく、側面衝突時のピラーの車両幅方向内側への変形量をより確実に抑制することができるという優れた効果を有する。また、別部品でピラーを補強する場合、一般的にはそれに伴って重量が増加するが、本発明では、クロスメンバを補強しているものではないので、重量の増加にならない。
【００１３】
請求項３記載の本発明に係る車体構造は、車両の通常使用時における車室空間を犠牲にすることなく、側面衝突時のピラーの車両幅方向内側への変形量を更に確実に抑制することができるという優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
〔第１実施形態〕
以下、図１〜図８を用いて、本発明に係る車体構造の第１実施形態について説明する。なお、これらの図において適宜示される矢印ＦＲは車両前方側を示しており、矢印ＵＰは車両上方側を示しており、矢印ＩＮは車両幅方向内側を示している。
【００１５】
図１及び図２には、本発明のガセットが組付けられた車体構造の断面図が示されている。また、図３には、ガセットをクロスメンバに組付けるための部品構成の分解斜視図が示されている。これらの図に示されるように、車両１０の車体フロア１２の車両前後方向の所定位置には、車両幅方向に沿って延在するクロスメンバ１４が配設されている。クロスメンバ１４は断面ハット形状に形成されており、下側の前後一対のフランジ部１４Ａが車体フロア１２の上面にスポット溶接されることにより、車体フロア１２とで閉断面を形成するようになっている。
【００１６】
また、車体フロア１２の両サイドには、車両前後方向に沿ってロッカ１６が延在されている。さらに、ロッカ１６の上部でかつクロスメンバ１４の延長上には、センタピラー２２が略車両上下方向に沿って立設されている。センタピラー２２は、車両幅方向外側に配置されたピラーアウタパネル２４と、車両幅方向内側に配置されたピラーインナパネル２６とで構成されており、両者の前後のフランジ部同士がスポット溶接されることにより閉断面構造に形成されている。また、センタピラー２２の車両幅方向内側と車体フロア１２とで囲まれた部分が車室１１となっており、車室１１内にはフロントシート２８が配設されている。
【００１７】
クロスメンバ１４の上面部１４Ｂのセンタピラー２２側の端部には、上面部１４Ｂから下方に段差を介して後退するように屈曲した屈曲部１４Ｃが形成されている。また、クロスメンバ１４の上面部１４Ｂのセンタピラー２２側には、クロスメンバ１４の上面部１４Ｂから段差及び屈曲部１４Ｃにかけて車両幅方向に略矩形状の開口部３０が形成されている。クロスメンバ１４の車両前後方向の両側面には、開口部３０の下部の車両幅方向内側の端部付近に、回動手段としてのシャフト４０が挿通される円形状の開孔３２が形成されている。
【００１８】
クロスメンバ１４の開口部３０には、ガセット３４が配設されている。ガセット３４は、矩形状の上面部３４Ａと、上面部１４Ｂの車両幅方向内側の両側部から下方側に延びた扇状の側壁部３４Ｂと、側壁部３４Ｂの下端縁に前後に形成された規制部としてのフランジ部３４Ｃと、上面部３４Ａからピラーインナパネル２６とピラーアウタパネル２４との間に延設された延設部３６と、で構成されている。
【００１９】
ガセット３４は、上面部３４Ａの車両前後方向の幅が開口部３０の車両前後方向の幅より若干短く形成されている。ガセット３４のクロスメンバ１４側の一端３４Ｄには、側壁部３４Ｂにシャフト４０が挿通される円形状の開孔３８が形成されている。シャフト４０は、軸部４０Ａと、軸部４０Ａの端部に着脱可能に装着されるフランジ部４０Ｂとを備えており、ガセット３４の開孔３８とクロスメンバ１４の開孔３２とを合致させて軸部４０Ａを貫通させ、フランジ部４０Ｂを装着することで、ガセット３４のクロスメンバ１４側の一端３４Ｄがクロスメンバ１４に回動可能に支持されている。また、シャフト４０には、回動手段としてのスプリング４２が巻き掛けられており、ガセット３４のセンタピラー２２側の他端３４Ｅを上方に付勢するようになっている。
【００２０】
また、ピラーインナパネル２６の下部には、ガセット３４の延設部３６が挿通される矩形状の開口２７が形成されている。この開口２７の上縁が、クロスメンバ１４の上面部１４Ｂの下面の延長線上に配置されている。また、ガセット３４の延設部３６は、略コ字状に形成されており、上面が上面部３４Ａと連続して形成されている。ガセット３４の延設部３６には、上面にピラーインナパネル２６の開口２７の上縁と係合する係合部３６Ａが形成されており、車両幅方向外側端部には、下方に段差を介して屈曲された屈曲部３６Ｂが形成されている。また、ガセット３４の延設部３６には、係合部３６Ａより車両幅方向内側に、車両前後方向の両側をスリット状に切り欠いた脆弱部３７が形成されている。
【００２１】
ガセット３４は、スプリング４２によってセンタピラー２２側の他端３４Ｅが上方に付勢されており、延設部３６の係合部３６Ａがピラーインナパネル２６の開口２７の上縁と係合している。また、ガセット３４のフランジ部３４Ｃの車両前後方向の先端部は、開口部３０の車両前後方向の幅より大きく形成されている。これによって、ガセット３４のセンタピラー２２側の他端３４Ｅが上方に回動したときに、フランジ部３４Ｃの上面が開口部３０の両側下面に当接し、ガセット３４のセンタピラー２２側の他端３４Ｅの回動が所定位置で停止するようになっている。
【００２２】
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
【００２３】
図１及び図２に示されるように、車両１０の通常使用時には、ガセット３４のセンタピラー２２側の他端３４Ｅがスプリング４２によって上方に付勢されており、ガセット３４の延設部３６の係合部３６Ａがピラーインナパネル２６の開口２７の上縁と係合した状態となっている。すなわち、車両１０の通常使用時には、ガセット３４の上面部３４Ａがクロスメンバ１４の上面部１４Ｂに沿って配置されており、ガセット３４の上面部３４Ａとクロスメンバ１４の上面部１４Ｂがほぼ同一の高さにあるため、ガセット３４が車室１１内の空間を犠牲にしない。
【００２４】
図１に示されるように、車両１０の側部に衝突体５０が衝突すると、図４に示されるように、側面衝突時の衝突荷重がピラーアウタパネル２４の下部に入力され、ピラーアウタパネル２４の下部が車両幅方向内側へ倒れようとする。そして、ピラーアウタパネル２４の下部が、ガセット３４の延設部３６先端の屈曲部３６Ｂに当たる。ガセット３４の延設部３６には、係合部３６Ａよりも車両幅方向内側に脆弱部３７が設けられているので、図５に示されるように、ピラーアウタパネル２４の下部からの入力によって脆弱部３７が折れ曲がり、屈曲部３６Ｂが下方へ変形する。これによって、延設部３６の係合部３６Ａとピラーインナパネル２６の開口２７上縁と係合が外れ、図６に示されるように、ガセット３４がスプリング４２によって上方に付勢されていることから、ガセット３４のセンタピラー２２側の他端３４Ｅが上方に回動する。そして、ガセット３４のフランジ部３４Ｃの上面が開口部３０の両側下面に当接し、ガセット３４のセンタピラー２２側の他端３４Ｅの回動が停止する。これによって、ガセット３４がセンタピラー２２の下部とクロスメンバ１４の長手方向の端部との間に斜め方向に掛け渡される。
【００２５】
これにより、ガセット３４は、センタピラー２２の下部とクロスメンバ１４の長手方向の端部との間をつっかえ棒のように支える役割を果たし、側面衝突時の衝突荷重がガセット３４を経由してクロスメンバ１４に伝達される。このため、センタピラー２２が更に車両幅方向内側へ変形しようとしたときに、ガセット３４によりモーメントが低減されるため、ガセット３４を経由してクロスメンバ１４に伝達される荷重が増加する。これにより、センタピラー２２の車両幅方向内側への変形量を抑制することができる。従って、車両１０の通常使用時における車室１１内の空間を犠牲にすることなく、側面衝突時にガセット３４が回動することで、センタピラー２２の車両幅方向内側への変形量を抑制することができる。また、クロスメンバ１４に吸収される荷重が増加するため、センタピラー２２の強度を下げることが可能である。また、本実施形態の車両１０では、側面衝突時にガセット３４のセンタピラー２２側の他端３４Ｅを上方へ回動させる回動手段の構成を簡略化でき、低コスト化が可能である。
【００２６】
これをより詳細に説明すると、図７に示されるように、本実施形態の車両１０では、衝突荷重Ｆ０が入力される入力点に対するガセット３４の上端部のモーメント長がｌ２である。これに対して、図８に示されるように、ガセット３４を設けない従来の車両１００では、衝突荷重Ｆ０が入力される入力点に対するクロスメンバ１４の上端部のモーメント長がｌ１であり、ｌ１＞ｌ２となっている。これにより、本実施形態の車両１０のクロスメンバ１４に入る軸力をｆ２とし、従来の車両１００のクロスメンバ１４に入る軸力をｆ１としたとき、ｆ１＜ｆ２となる。すなわち、本実施形態の車両１０では、モーメント長がｌ２が小さいため、ガセット３４を経由してクロスメンバ１４に伝達される荷重が増加する。従って、本実施形態の車両１０では、クロスメンバ１４でより大きな荷重を受けることができ、センタピラー２２の車室１１側への侵入を抑えることができる。
【００２７】
〔第２実施形態〕
以下、図９及び図１０を用いて、本発明に係る車体構造の第２実施形態について説明する。なお、前述した第１実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。
【００２８】
図９及び図１０に示されるように、この第２実施形態の車両６０では、ガセット６４は、上面部６４Ａのクロスメンバ１４側の一端６４Ｂがシャフト４０によってクロスメンバ１４に回動可能に支持されている。また、ガセット６４は、上面部６４Ａのセンタピラー２２側の他端６４Ｃがセンタピラー２２のピラーインナパネル２６の内側面と対向している。
【００２９】
また、ガセット６４の下部には、インフレータ７０がクロスメンバ１４と車体フロア１２との間に固定支持されており、インフレータ７０のロッド７２の先端に設けられた軸部７２Ａがガセット６４の上面部３４Ａの下面の取付部７３の開孔に挿入されている。また、インフレータ７０は、側面衝突を検知するためのセンサー７４にケーブル７６で接続されている。このセンサー７４は、側面衝突時にエアバック装置（図示省略）を作動させるためのセンサーと兼用している。インフレータ７０は、作動することによりガスが発生し、ロッド７２を上方に進出させることができるものである。
【００３０】
なお、本実施形態では、ガセット６４の上面部６４Ａのセンタピラー２２側の他端６４Ｃに延設部が設けられておらず、またピラーインナパネル２６の下部に開口は設けられていない。また、シャフト４０には、スプリングは巻き掛けられていない。
【００３１】
この車両６０では、図９に示されるように、車両６０の通常使用時には、ガセット６４の上面部６４Ａがクロスメンバ１４の上面部１４Ｂに沿った位置に配置されている。すなわち、ガセット６４の上面部６４Ａとクロスメンバ１４の上面部１４Ｂがほぼ同一の高さにあるため、ガセット６４が車室１１内の空間を犠牲にすることはない。
【００３２】
図１０に示されるように、車両６０の側部に衝突体５０が衝突すると、側面衝突時の衝突荷重がピラーアウタパネル２４の下部に入力され、ピラーアウタパネル２４の下部が車両幅方向内側へ倒れようとする。一方、側面衝突がセンサー７４で検知され、センサー７４からの信号が図示しないＥＣＵに入力され、ＥＣＵで側面衝突状態と判定されることによりＥＣＵからインフレータ７０に所定電流が通電され、インフレータ７０が作動してロッド７２が上方に進出する。なお、図９及び図１０ではＥＣＵは省略している。これにより、ガセット６４の上面部６４Ａのセンタピラー２２側の他端６４Ｃが上方に回動し、ロッド７２が所定位置まで進出することで、ガセット６４の上面部６４Ａのセンタピラー２２側の他端６４Ｃが所定位置で停止する。
【００３３】
これによって、ガセット６４がセンタピラー２２の下部とクロスメンバ１４の長手方向の端部との間に斜め方向に掛け渡される。
【００３４】
このような車両６０では、ガセット６４は、センタピラー２２の下部とクロスメンバ１４の長手方向の端部との間をつっかえ棒のように支える役割を果たし、側面衝突時の衝突荷重がガセット６４を経由してクロスメンバ１４に伝達される。このため、センタピラー２２が更に車両幅方向内側へ変形しようとしたときに、ガセット６４によりモーメントが低減されるため、ガセット６４を経由してクロスメンバ１４に伝達される荷重が増加する。これにより、センタピラー２２の車両幅方向内側への変形量を抑制することができる。
【００３５】
また、本実施形態の車両６０では、センサー７４が側面衝突を検知してインフレータ７０によってガセット６４のセンタピラー２２側の他端６４Ｃを上方へ回動させるので、ガセット６４を素早く動作させることが可能であり、センタピラー２２の車両幅方向内側への変形量をより一層抑制することができる。
【００３６】
〔実施形態の補足説明〕
上述した各実施形態では、クロスメンバ１４に開口部３０を設けてガセット３４、６４の一端を回転可能に支持したが、これに限定されず、他の構成でもよい。すなわち、クロスメンバの長手方向の端部とピラーとの間にガセットが設けられる構造であればよい。
【００３７】
また、上述した各実施形態では、ガセット３４、６４の上面部がクロスメンバ１４の上面部１４Ｂに沿って配置され、ガセット３４、６４の上面部とクロスメンバ１４の上面部１４Ｂがほぼ同一の高さとなるように配置されているが、ガセット３４、６４の上面部とクロスメンバ１４の上面部１４Ｂとを所定の段差をもって配置する構造であってもよい。すなわち、本発明の「クロスメンバの上面部に沿って設けられ」とは、ガセットの上面部とクロスメンバ１４の上面部１４Ｂとを所定の段差をもって配置する場合も含む趣旨である。
【００３８】
また、上述した第１実施形態では、ガセット３４にスリット状に切り欠いた脆弱部３７を設けたが、ガセット３４の両側の上面部３４Ａと延設部３６に対して相対的に弱い構造であれば、ガセットに孔や薄肉部を形成して脆弱部とする構成でもよい。
【００３９】
また、上述した第１実施形態では、ガセット３４の係合部３６Ａが開口２７の上縁に当接して係合する構成であるが、これに限定されず、他の構成でもよい。
【００４０】
上述した各実施形態では、センタピラー２２とクロスメンバ１４との間に掛け渡たされるように回動するガセット３４、６４を用いたが、これに限らず、他のピラーとクロスメンバとの連結に本発明のガセットを適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】第１実施形態に係る車体構造の全体構成を示す縦断面図である。
【図２】図１の車体構造のガセット付近の構造を示す縦断面図である。
【図３】図１に示されるガセット及びクロスメンバの単品構造を示す斜視図である。
【図４】側面衝突時の車体構造の変形過程を示す縦断面図である。
【図５】側面衝突時の車体構造の変形過程を示す縦断面図であって、ガセットの脆弱部が折れ曲がった状態を示す図である。
【図６】側面衝突時の車体構造の変形過程を示す縦断面図であって、ガセットのセンタピラー側の他端が上方に回動した状態を示す図である。
【図７】側面衝突時の車体構造におけるクロスメンバに入る軸力を示す図である。
【図８】従来の車体構造におけるクロスメンバに入る軸力を示す図である。
【図９】第２実施形態に係る車体構造のガセット付近の構造を示す縦断面図である。
【図１０】側面衝突時の車体構造の変形過程を示す縦断面図であって、ガセットのセンタピラー側の他端が上方に回動した状態を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０ 車両
１１ 車室
１２ 車体フロア
１４ クロスメンバ
２２ センタピラー（ピラー）
２７ 開口（ピラーの下端部）
３４ ガセット
３４Ｃ フランジ部（規制部）
３４Ｄ 一端
３４Ｅ 他端
３６ 延設部
３６Ａ 係合部
３７ 脆弱部
４２ スプリング（付勢部材）
６０ 車両
６４ ガセット
６４Ｂ 一端
６４Ｃ 他端
７０ インフレータ
７４ センサー（検知手段）
７６ ケーブル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体フロア上に車両幅方向に沿って延在されたクロスメンバと、このクロスメンバの長手方向の端部側に立設されたピラーと、を含んで構成された車体構造であって、
前記クロスメンバの長手方向の端部と前記ピラーとの間に、前記クロスメンバの上面部に沿って設けられ、クロスメンバ側の一端が回動可能に支持されたガセットと、
側面衝突時に前記ピラーの下部と前記クロスメンバの長手方向の端部との間に前記ガセットを斜め方向に掛け渡たすように、前記ガセットのピラー側の他端を上方へ回動させる回動手段と、
を有することを特徴とする車体構造。
【請求項２】
前記回動手段は、
前記ガセットの前記ピラー側の他端を上方に付勢する付勢部材と、
前記ガセットから前記ピラーの下端部側に延設され、前記ピラーの車両幅方向内側の下端部に係合する係合部が形成された延設部と、
前記ガセットの前記係合部より車両幅方向内側に設けられた脆弱部と、
前記ガセットの前記ピラー側の他端が上方に回動したときの位置を規制する規制部と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の車体構造。
【請求項３】
前記回動手段は、
車体の側面衝突を検知する検知手段と、
前記検知手段によって車体の側面衝突が検知された場合に作動し、前記ガセットの前記ピラー側の他端を上方に回動させるインフレータと、
を有することを特徴とする請求項１に記載の車体構造。
【請求項１】
車体フロア上に車両幅方向に沿って延在されたクロスメンバと、このクロスメンバの長手方向の端部側に立設されたピラーと、を含んで構成された車体構造であって、
前記クロスメンバの長手方向の端部と前記ピラーとの間に、前記クロスメンバの上面部に沿って設けられ、クロスメンバ側の一端が回動可能に支持されたガセットと、
側面衝突時に前記ピラーの下部と前記クロスメンバの長手方向の端部との間に前記ガセットを斜め方向に掛け渡たすように、前記ガセットのピラー側の他端を上方へ回動させる回動手段と、
を有することを特徴とする車体構造。
【請求項２】
前記回動手段は、
前記ガセットの前記ピラー側の他端を上方に付勢する付勢部材と、
前記ガセットから前記ピラーの下端部側に延設され、前記ピラーの車両幅方向内側の下端部に係合する係合部が形成された延設部と、
前記ガセットの前記係合部より車両幅方向内側に設けられた脆弱部と、
前記ガセットの前記ピラー側の他端が上方に回動したときの位置を規制する規制部と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の車体構造。
【請求項３】
前記回動手段は、
車体の側面衝突を検知する検知手段と、
前記検知手段によって車体の側面衝突が検知された場合に作動し、前記ガセットの前記ピラー側の他端を上方に回動させるインフレータと、
を有することを特徴とする請求項１に記載の車体構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００８−２６５４１６（Ｐ２００８−２６５４１６Ａ）
【公開日】平成２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１０８２００（Ｐ２００７−１０８２００）
【出願日】平成１９年４月１７日（２００７．４．１７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月１７日（２００７．４．１７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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