車体構造
【課題】車体の側面部分が側面衝突荷重によって車室内に進入するのを抑制することができる車体構造を提供する。
【解決手段】リヤフロアサイドメンバ４を支点とする梃子状のホイルハウスブレース１０の上部にリヤホイルハウス２を介して側面衝突荷重が入力されると、その側面衝突荷重をホイルハウスブレース１０の下部がリヤクロスバー３に引張力として伝達する。その際、リヤクロスバー３の引張力の反力が梃子状のホイルハウスブレース１０の下部に作用するため、梃子状のホイルハウスブレース１０の上部が側面衝突荷重を十分に受け止める。その結果、リヤホイルハウス２の上部に連続するリヤピラー１の車室内への進入が抑制される。
【解決手段】リヤフロアサイドメンバ４を支点とする梃子状のホイルハウスブレース１０の上部にリヤホイルハウス２を介して側面衝突荷重が入力されると、その側面衝突荷重をホイルハウスブレース１０の下部がリヤクロスバー３に引張力として伝達する。その際、リヤクロスバー３の引張力の反力が梃子状のホイルハウスブレース１０の下部に作用するため、梃子状のホイルハウスブレース１０の上部が側面衝突荷重を十分に受け止める。その結果、リヤホイルハウス２の上部に連続するリヤピラー１の車室内への進入が抑制される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車体構造に関し、詳しくは、車体への側面衝突に対応した車体構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車の車体構造として、側面衝突に対応した構造が従来から種々提案されている（特許文献１、２参照）。例えば特許文献１には、側面衝突時の車幅方向入力（側面衝突荷重）をセンターピラーの下部に伝達すると共に、その入力をフロントピラーおよびリヤピラーへ分散させつつ車体側面の反力を向上させるようにした構造が提案されている。
【０００３】
また、特許文献２には、車体への側面衝突時にシートベルトをセンターピラーの補強部材として機能するように緊張させることで、センターピラーの車室内への進入量を低減するようにした構造が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２５８７６７号公報
【特許文献２】特開２００２−２４４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に記載された構造では、側面衝突荷重がセンターピラーの下部に伝達されると、センターピラーがサイドルーフレールを支点として振子のように変形するため、センターピラーが車室内に大きく進入する虞がある。一方、特許文献２に記載された構造では、センターピラーが緊張状態のシートベルトと共に車室内に倒れ込むのを抑制することができない。
【０００６】
そこで、本発明は、車体の側面部分が側面衝突荷重によって車室内に進入するのを抑制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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る車体構造は、車体に入力される側面衝突荷重を車体の左右方向に延びるクロスバーに引張力として伝達する梃子状の反力材を設けたことを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る車体構造では、車体に側面衝突荷重が入力されると、梃子状の反力材が側面衝突荷重をクロスバーに引張力として伝達し、クロスバーが引張力の反力を梃子状の反力材に作用させるため、梃子状の反力材が側面衝突荷重を十分に受け止める。
【０００９】
本発明の車体構造において、反力材は、クロスバーの近傍に配置されたホイルハウスに沿って上下方向に延びるホイルハウスブレースで構成することができる。このホイルハウスブレースは、車体のフロアサイドメンバを支点として上部が車幅方向内側に、下部が車幅方向外側に揺動可能な梃子状に構成されており、その上部が前記ホイルハウスに結合され、その下部が前記クロスバーに結合される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る車体構造によれば、車体に側面衝突荷重が入力されると、梃子状の反力材が側面衝突荷重をクロスバーに引張力として伝達し、クロスバーが引張力の反力を梃子状の反力材に作用させるため、梃子状の反力材が側面衝突荷重を十分に受け止めるようになる。従って、車体の側面部分が側面衝突荷重によって車室内に進入するのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る車体構造が適用された車体の部分斜視図である。
【図２】図１に示した車体に側面衝突荷重が入力された際の車体を模式的に示す断面図である。
【図３】図２に示した車体の変形状態を模式的に示す断面図である。
【図４】図１に示したホイルハウスブレースの変形例を示す図１に対応した部分斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明に係る車体構造の実施形態を説明する。一実施形態に係る車体構造は、例えば図１に示すように、リヤピラー１の下部に連続するリヤホイルハウス２の近傍にリヤクロスバー３が配設された構造を有する車体に適用される。
【００１３】
図１に示すリヤピラー１およびリヤホイルハウス２は車体の左側の後部を構成しており、この左側のリヤホイルハウス２の車幅方向内側（車室内側）には左側のリヤフロアサイドメンバ４が配置され、その前部には左側のロッカ５の後部が接続されている。そして、リヤホイルハウス２の上部とリヤピラー１の下部との間がホイルハウスガセット６により補強されている。
【００１４】
左側のリヤフロアサイドメンバ４の後部にはリヤフロアクロスメンバ７の左端部が結合されており、その前方に配置されたリヤクロスバー３の左端部が左側のリヤフロアサイドメンバ４の前部に結合されている。一方、左側のロッカ５にはセンタフロアクロスメンバ８の左端部が結合されている。
【００１５】
なお、リヤフロアクロスメンバ７の右端部は図示しない右側のリヤフロアサイドメンバの後部に結合され、センタフロアクロスメンバ８の右端部は図示しない右側のロッカに結合されており、これらのリヤフロアクロスメンバ７およびセンタフロアクロスメンバ８上にフロアパネル９が配置されている。そして、フロアパネル９の下方に配置されたリヤクロスバー３の右端部が図示しない右側のリヤフロアサイドメンバの前部に結合されている。
【００１６】
ここで、左側のリヤホイルハウス２の前部には、その前面に沿って上下方向に延びる左側のホイルハウスブレース１０が配設されている。このホイルハウスブレース１０は、軽量でありながら剛性の高い高張力鋼板または超高張力鋼板で構成されており、リヤホイルハウス２の前面との間に閉断面を形成する所定の断面形状に加工されている。
【００１７】
このようなホイルハウスブレース１０は、車体の左側面に入力される側面衝突荷重をリヤクロスバー３の左端部に引張力として伝達する梃子状の反力材を構成するものであり、その上端部が左側のリヤホイルハウス２の前面上部に結合され、その下端部がリヤクロスバー３の左端部と共に左側のリヤフロアサイドメンバ４の前部に結合されており、その上下方向中間部がリヤフロアサイドメンバ４の車幅方向外側（車室外側）となる外面に支点として結合されている。
【００１８】
なお、車体の右側面に入力される側面衝突荷重をリヤクロスバー３の右端部に引張力として伝達する梃子状の反力材を構成するように、図示しない右側のリヤホイルハウスには、図１に示した左側のホイルハウスブレース１０と左右対称の右側のホイルハウスブレースが配設されている。
【００１９】
以上のように構成された一実施形態の車体構造では、例えば図１、図２に白抜き矢印で示すような側面衝突荷重が左側のリヤホイルハウス２の近傍に入力されると、その側面衝突荷重がリヤホイルハウス２からホイルハウスブレース１０の上部に入力される。
【００２０】
ここで、ホイルハウスブレース１０は、剛性の高い高張力鋼板または超高張力鋼板で構成されているため、リヤフロアサイドメンバ４の外面を支点とする梃子の機能を確実に発揮し、その上部に入力された側面衝突荷重をその下端部からリヤクロスバー３の左端部に引張力として伝達する（図２参照）。
【００２１】
その際、リヤクロスバー３の引張力の反力が梃子状のホイルハウスブレース１０の下端部に作用することにより（図３参照）、ホイルハウスブレース１０の上部が側面衝突荷重を十分に受け止める。その結果、リヤホイルハウス２およびその上部に連続するリヤピラー１の車室内への進入が抑制される。
【００２２】
また、ホイルハウスブレース１０の梃子作用によって側面衝突荷重に対するリヤピラー１の衝突反力が増大するため、その分、図示しないセンターピラーによる側面衝突荷重の負担が減少する。加えて、センターピラーに入力された側面衝突荷重の一部はロッカ５からセンタフロアクロスメンバ８へも伝達されるため、センターピラーの車室内への進入が抑制される。
【００２３】
すなわち、一実施形態の車体構造によれば、リヤホイルハウス２の近傍に入力される側面衝突荷重をリヤクロスバー３に引張力として伝達する梃子状のホイルハウスブレース１０を設けるだけの簡単な構造でありながら、車体の側面部分を構成するリヤピラー１やセンターピラー（図示省略）が車室内に進入するのを抑制することができる。
【００２４】
また、側面衝突荷重に対するリヤピラー１の衝突反力が増大し、その分、センターピラー（図示省略）による側面衝突荷重の負担が減少するため、センターピラーの補強程度を軽減してセンターピラーを軽量化することができる。
【００２５】
加えて、剛性の高い高張力鋼板または超高張力鋼板で構成されホイルハウスブレース１０は軽量であり、しかも、このホイルハウスブレース１０の下端部から側面衝突荷重が伝達されるリヤクロスバー３は、引張力の反力を発生するものであって、その断面積を小さくして軽量化することが可能であるため、全体として車体を軽量化することができる。
【００２６】
本発明に係る車体構造は、前述した一実施形態に限定されるものではない。例えば、図１に示したホイルハウスブレース１０は、図４に示すホイルハウスブレース１１に変更することができる。このホイルハウスブレース１１は、リヤホイルハウス２の前面の角部に沿うＬ字型の断面形状を有するものであり、リヤホイルハウス２の近傍に側面衝突荷重が入力された際には、その側面衝突荷重を引張力としてリヤクロスバー３に伝達する。
【００２７】
また、図１に示したホイルハウスブレース１０の下端部は、リヤサスペンションブラケット１２などの強固な部品を介してリヤクロスバー３に結合してもよい。図４に示したホイルハウスブレース１１の下端部についても同様である。
【００２８】
さらに、図１に示したホイルハウスブレース１０は、図示しないフロントホイルハウスの後面に沿って上下方向に延びるホイルハウスブレース、すなわち、上部がフロントホイルハウス（図示省略）に結合され、下端部がフロントホイルハウスの近傍に配置されたフロントクロスバーの端部に結合されるホイルハウスブレースに変更することができる。図４に示したホイルハウスブレース１１についても同様である。
【００２９】
この場合、フロントホイルハウス（図示省略）の近傍に側面衝突荷重が入力されると、その側面衝突荷重をホイルハウスブレースが十分に受け止める結果、フロントホイルハウスの上部に連続するフロントピラーが車室内へ進入するのを抑制することができる。
【符号の説明】
【００３０】
１…リヤピラー、２…リヤホイルハウス、３…リヤクロスバー、４…リヤフロアサイドメンバ、５…ロッカ、６…ホイルハウスガセット、７…リヤフロアクロスメンバ、８…センタフロアクロスメンバ、９…フロアパネル、１０…ホイルハウスブレース、１１…ホイルハウスブレース、１２…リヤサスペンションブラケット。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車体構造に関し、詳しくは、車体への側面衝突に対応した車体構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車の車体構造として、側面衝突に対応した構造が従来から種々提案されている（特許文献１、２参照）。例えば特許文献１には、側面衝突時の車幅方向入力（側面衝突荷重）をセンターピラーの下部に伝達すると共に、その入力をフロントピラーおよびリヤピラーへ分散させつつ車体側面の反力を向上させるようにした構造が提案されている。
【０００３】
また、特許文献２には、車体への側面衝突時にシートベルトをセンターピラーの補強部材として機能するように緊張させることで、センターピラーの車室内への進入量を低減するようにした構造が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２５８７６７号公報
【特許文献２】特開２００２−２４４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に記載された構造では、側面衝突荷重がセンターピラーの下部に伝達されると、センターピラーがサイドルーフレールを支点として振子のように変形するため、センターピラーが車室内に大きく進入する虞がある。一方、特許文献２に記載された構造では、センターピラーが緊張状態のシートベルトと共に車室内に倒れ込むのを抑制することができない。
【０００６】
そこで、本発明は、車体の側面部分が側面衝突荷重によって車室内に進入するのを抑制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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る車体構造は、車体に入力される側面衝突荷重を車体の左右方向に延びるクロスバーに引張力として伝達する梃子状の反力材を設けたことを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る車体構造では、車体に側面衝突荷重が入力されると、梃子状の反力材が側面衝突荷重をクロスバーに引張力として伝達し、クロスバーが引張力の反力を梃子状の反力材に作用させるため、梃子状の反力材が側面衝突荷重を十分に受け止める。
【０００９】
本発明の車体構造において、反力材は、クロスバーの近傍に配置されたホイルハウスに沿って上下方向に延びるホイルハウスブレースで構成することができる。このホイルハウスブレースは、車体のフロアサイドメンバを支点として上部が車幅方向内側に、下部が車幅方向外側に揺動可能な梃子状に構成されており、その上部が前記ホイルハウスに結合され、その下部が前記クロスバーに結合される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る車体構造によれば、車体に側面衝突荷重が入力されると、梃子状の反力材が側面衝突荷重をクロスバーに引張力として伝達し、クロスバーが引張力の反力を梃子状の反力材に作用させるため、梃子状の反力材が側面衝突荷重を十分に受け止めるようになる。従って、車体の側面部分が側面衝突荷重によって車室内に進入するのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る車体構造が適用された車体の部分斜視図である。
【図２】図１に示した車体に側面衝突荷重が入力された際の車体を模式的に示す断面図である。
【図３】図２に示した車体の変形状態を模式的に示す断面図である。
【図４】図１に示したホイルハウスブレースの変形例を示す図１に対応した部分斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明に係る車体構造の実施形態を説明する。一実施形態に係る車体構造は、例えば図１に示すように、リヤピラー１の下部に連続するリヤホイルハウス２の近傍にリヤクロスバー３が配設された構造を有する車体に適用される。
【００１３】
図１に示すリヤピラー１およびリヤホイルハウス２は車体の左側の後部を構成しており、この左側のリヤホイルハウス２の車幅方向内側（車室内側）には左側のリヤフロアサイドメンバ４が配置され、その前部には左側のロッカ５の後部が接続されている。そして、リヤホイルハウス２の上部とリヤピラー１の下部との間がホイルハウスガセット６により補強されている。
【００１４】
左側のリヤフロアサイドメンバ４の後部にはリヤフロアクロスメンバ７の左端部が結合されており、その前方に配置されたリヤクロスバー３の左端部が左側のリヤフロアサイドメンバ４の前部に結合されている。一方、左側のロッカ５にはセンタフロアクロスメンバ８の左端部が結合されている。
【００１５】
なお、リヤフロアクロスメンバ７の右端部は図示しない右側のリヤフロアサイドメンバの後部に結合され、センタフロアクロスメンバ８の右端部は図示しない右側のロッカに結合されており、これらのリヤフロアクロスメンバ７およびセンタフロアクロスメンバ８上にフロアパネル９が配置されている。そして、フロアパネル９の下方に配置されたリヤクロスバー３の右端部が図示しない右側のリヤフロアサイドメンバの前部に結合されている。
【００１６】
ここで、左側のリヤホイルハウス２の前部には、その前面に沿って上下方向に延びる左側のホイルハウスブレース１０が配設されている。このホイルハウスブレース１０は、軽量でありながら剛性の高い高張力鋼板または超高張力鋼板で構成されており、リヤホイルハウス２の前面との間に閉断面を形成する所定の断面形状に加工されている。
【００１７】
このようなホイルハウスブレース１０は、車体の左側面に入力される側面衝突荷重をリヤクロスバー３の左端部に引張力として伝達する梃子状の反力材を構成するものであり、その上端部が左側のリヤホイルハウス２の前面上部に結合され、その下端部がリヤクロスバー３の左端部と共に左側のリヤフロアサイドメンバ４の前部に結合されており、その上下方向中間部がリヤフロアサイドメンバ４の車幅方向外側（車室外側）となる外面に支点として結合されている。
【００１８】
なお、車体の右側面に入力される側面衝突荷重をリヤクロスバー３の右端部に引張力として伝達する梃子状の反力材を構成するように、図示しない右側のリヤホイルハウスには、図１に示した左側のホイルハウスブレース１０と左右対称の右側のホイルハウスブレースが配設されている。
【００１９】
以上のように構成された一実施形態の車体構造では、例えば図１、図２に白抜き矢印で示すような側面衝突荷重が左側のリヤホイルハウス２の近傍に入力されると、その側面衝突荷重がリヤホイルハウス２からホイルハウスブレース１０の上部に入力される。
【００２０】
ここで、ホイルハウスブレース１０は、剛性の高い高張力鋼板または超高張力鋼板で構成されているため、リヤフロアサイドメンバ４の外面を支点とする梃子の機能を確実に発揮し、その上部に入力された側面衝突荷重をその下端部からリヤクロスバー３の左端部に引張力として伝達する（図２参照）。
【００２１】
その際、リヤクロスバー３の引張力の反力が梃子状のホイルハウスブレース１０の下端部に作用することにより（図３参照）、ホイルハウスブレース１０の上部が側面衝突荷重を十分に受け止める。その結果、リヤホイルハウス２およびその上部に連続するリヤピラー１の車室内への進入が抑制される。
【００２２】
また、ホイルハウスブレース１０の梃子作用によって側面衝突荷重に対するリヤピラー１の衝突反力が増大するため、その分、図示しないセンターピラーによる側面衝突荷重の負担が減少する。加えて、センターピラーに入力された側面衝突荷重の一部はロッカ５からセンタフロアクロスメンバ８へも伝達されるため、センターピラーの車室内への進入が抑制される。
【００２３】
すなわち、一実施形態の車体構造によれば、リヤホイルハウス２の近傍に入力される側面衝突荷重をリヤクロスバー３に引張力として伝達する梃子状のホイルハウスブレース１０を設けるだけの簡単な構造でありながら、車体の側面部分を構成するリヤピラー１やセンターピラー（図示省略）が車室内に進入するのを抑制することができる。
【００２４】
また、側面衝突荷重に対するリヤピラー１の衝突反力が増大し、その分、センターピラー（図示省略）による側面衝突荷重の負担が減少するため、センターピラーの補強程度を軽減してセンターピラーを軽量化することができる。
【００２５】
加えて、剛性の高い高張力鋼板または超高張力鋼板で構成されホイルハウスブレース１０は軽量であり、しかも、このホイルハウスブレース１０の下端部から側面衝突荷重が伝達されるリヤクロスバー３は、引張力の反力を発生するものであって、その断面積を小さくして軽量化することが可能であるため、全体として車体を軽量化することができる。
【００２６】
本発明に係る車体構造は、前述した一実施形態に限定されるものではない。例えば、図１に示したホイルハウスブレース１０は、図４に示すホイルハウスブレース１１に変更することができる。このホイルハウスブレース１１は、リヤホイルハウス２の前面の角部に沿うＬ字型の断面形状を有するものであり、リヤホイルハウス２の近傍に側面衝突荷重が入力された際には、その側面衝突荷重を引張力としてリヤクロスバー３に伝達する。
【００２７】
また、図１に示したホイルハウスブレース１０の下端部は、リヤサスペンションブラケット１２などの強固な部品を介してリヤクロスバー３に結合してもよい。図４に示したホイルハウスブレース１１の下端部についても同様である。
【００２８】
さらに、図１に示したホイルハウスブレース１０は、図示しないフロントホイルハウスの後面に沿って上下方向に延びるホイルハウスブレース、すなわち、上部がフロントホイルハウス（図示省略）に結合され、下端部がフロントホイルハウスの近傍に配置されたフロントクロスバーの端部に結合されるホイルハウスブレースに変更することができる。図４に示したホイルハウスブレース１１についても同様である。
【００２９】
この場合、フロントホイルハウス（図示省略）の近傍に側面衝突荷重が入力されると、その側面衝突荷重をホイルハウスブレースが十分に受け止める結果、フロントホイルハウスの上部に連続するフロントピラーが車室内へ進入するのを抑制することができる。
【符号の説明】
【００３０】
１…リヤピラー、２…リヤホイルハウス、３…リヤクロスバー、４…リヤフロアサイドメンバ、５…ロッカ、６…ホイルハウスガセット、７…リヤフロアクロスメンバ、８…センタフロアクロスメンバ、９…フロアパネル、１０…ホイルハウスブレース、１１…ホイルハウスブレース、１２…リヤサスペンションブラケット。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体に入力される側面衝突荷重を車体の左右方向に延びるクロスバーに引張力として伝達する梃子状の反力材を設けたことを特徴とする車体構造。
【請求項２】
前記反力材は、前記クロスバーの近傍に配置されたホイルハウスに沿って上下方向に延びるホイルハウスブレースで構成されており、
前記ホイルハウスブレースは、車体のフロアサイドメンバを支点として上部が車幅方向内側に、下部が車幅方向外側に揺動可能な梃子状に構成されており、その上部が前記ホイルハウスに結合され、その下部が前記クロスバーに結合されてい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】
前記ホイルハウスブレースが高張力鋼板または超高張力鋼板で構成されていることを特徴とする請求項２に記載の車体構造。
【請求項４】
前記ホイルハウスブレースが前記ホイルハウスとの間に閉断面を形成していることを特徴とする請求項２または３に記載の車体構造。
【請求項１】
車体に入力される側面衝突荷重を車体の左右方向に延びるクロスバーに引張力として伝達する梃子状の反力材を設けたことを特徴とする車体構造。
【請求項２】
前記反力材は、前記クロスバーの近傍に配置されたホイルハウスに沿って上下方向に延びるホイルハウスブレースで構成されており、
前記ホイルハウスブレースは、車体のフロアサイドメンバを支点として上部が車幅方向内側に、下部が車幅方向外側に揺動可能な梃子状に構成されており、その上部が前記ホイルハウスに結合され、その下部が前記クロスバーに結合されてい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】
前記ホイルハウスブレースが高張力鋼板または超高張力鋼板で構成されていることを特徴とする請求項２に記載の車体構造。
【請求項４】
前記ホイルハウスブレースが前記ホイルハウスとの間に閉断面を形成していることを特徴とする請求項２または３に記載の車体構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−１７９８０２（Ｐ２０１０−１７９８０２Ａ）
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２５８７０（Ｐ２００９−２５８７０）
【出願日】平成２１年２月６日（２００９．２．６）
【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２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月６日（２００９．２．６）
【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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