JP2008239108A - 自動車の側部車体構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車両側面衝突時の衝撃荷重をインパクトビームから車体構成部材に確実に伝達できる自動車の側部車体構造を提供する。
【解決手段】インパクトビーム２０とシートフレーム（車体構成部材）１８との間に、鋼板材を折り曲げ加工することにより形成された荷重伝達部材２２を配置し、該荷重伝達部材２２は、車両側面衝突時に、上記インパクトビーム２０に係合して該インパクトビーム２０を抱え込むように車内側に変形する変形部２２ａと、該変形部２２ａに続いて上記インパクトビーム２０からの衝突荷重を上記シートフレーム１８に伝達する荷重伝達部２２ｂとから構成されている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、車両側面衝突時の衝撃荷重をドア内に配設されたインパクトビームを介して車体構成部材に伝達するようにした自動車の側部車体構造に関する。

自動車においては、車両側面衝突時にドアが変形して車室内に入り込むのを抑制するために、例えば、特許文献１では、ドア内に配置されたインパクトビームとフロア部材との間に荷重を伝達するブラケットを配置し、側突時の衝撃荷重をインパクトビームからブラケットを介してフロア部材に伝達させるようにしている。
特開平１０−９５２３１号公報

ところで、上記従来の側部車体構造では、衝撃荷重をインパクトビームからブラケットに伝達させる際に、ドアの変形如何によっては、インパクトビームとブラケットとが上下方向にずれるおそれがあり、衝撃荷重をフロア部材に確実に伝達できないという懸念がある。

本発明は、上記従来の状況に鑑みてなされたもので、車両側面衝突時の衝撃荷重をインパクトビームから車体構成部材に確実に伝達できる自動車の側部車体構造を提供することを課題としている。

請求項１の発明は、車体側部に形成されたドア開口にドアを配設し、該ドア内に車両前後方向に延びるインパクトビームを配設し、上記ドアの車幅方向内側に、車両側面衝突時に上記インパクトビームからの衝撃荷重を受け止める車体構成部材を配設した自動車の側部車体構造であって、上記インパクトビームと車体構成部材との間に、鋼板材を折り曲げ加工することにより形成された荷重伝達部材を配置し、該荷重伝達部材は、車両側面衝突時に、上記インパクトビームに係合して該インパクトビームを抱え込むように車内側に変形する変形部と、該変形部に続いて上記インパクトビームからの衝突荷重を上記車体構成部材に伝達する荷重伝達部とから構成されていることを特徴としている。

ここで、上記車体構成部材には、ロッカ部材，ピラー部材，フロア部材，サイドメンバ，クロスメンバ，シートのシートフレーム等が含まれる。

請求項２の発明は、請求項１において、上記インパクトビームは、横断面形状が略円形の棒状部材であり、上記変形部は、上記インパクトビームの外周面に略沿うように車内側に凹んだ形状の受け面を有し、上記荷重伝達部は、上記インパクトビームの長手方向に略直交して延びる複数の縦壁を有し、該縦壁と上記変形部との間には、該変形部の変形を許容する隙間が設けられていることを特徴としている。

本発明に係る側部車体構造によれば、車両側面衝突時に、インパクトビームに係合して該インパクトビームを抱え込むように車内側に変形する変形部と、該変形部に続いて上記インパクトビームからの衝突荷重を車体構成部材に伝達する荷重伝達部とを有する荷重伝達部材を配置したので、変形部がインパクトビームを抱え込むように変形することから、インパクトビームが荷重伝達部材からずれたり，外れたりするを防止できる。これにより、衝撃荷重をインパクトビームから荷重伝達部を介して車体構成部材に確実に伝達することができ、インパクトビームの車室側への進入を抑制できる。

本発明では、上記荷重伝達部材を、鋼板材を折り曲げ加工することにより形成したので、荷重伝達部材を、例えば絞り成型により形成する場合に比べて製造コストを低減できる。

請求項２の発明では、変形部にインパクトビームの外周面に略沿う凹み形状の受け面を形成し、荷重伝達部にインパクトビームの長手方向に略直交する複数の縦壁を形成するとともに、該縦壁と変形部との間に該変形部の変形を許容する隙間を設けたので、上記受け面がインパクトビームを抱え込むガイドとして機能することとなり、かつ上記隙間の分だけ変形部が変形し易くなり、変形部とインパクトビームとの係合をより確実に行うことができる。また上記縦壁により、インパクトビームからの荷重を車体構成部材に効率よく伝達することができる。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１ないし図５は、本発明の一実施形態による自動車の側部車体構造を説明するための図であり、図１は自動車の側面図、図２はリヤドアに配置されたインパクトビームの側面図、図３はリヤドアの断面背面図（図２のIII-III 線断面図）、図４は荷重伝達部材の斜視図、図５（ａ）は荷重伝達部材の断面図（図５（ｂ）のVa-Va 線断面図) 、図５（ｂ）は荷重伝達部材の側面図である。

図において、１は自動車の車体を示しており、該車体１は、左，右のサイドパネル（車体側部）２，２と、該左，右のサイドパネルの上端間に接続したルーフパネル３と、下端間に接続されたフロアパネル４とで車室５を形成した構造を有している。

上記車室５内のフロアパネル４の前部にフロントシート（不図示）が、後部にリヤシート６が搭載されている。該リヤシート６は、シートクッション６ａとシートバック６ｂとを有し、該シートクッション６ａはシートフレーム（車体構成部材）１８により支持されている。

上記シートフレーム１８は、上記フロアパネル４上に固定され、シートクッション６ａを前後にスライド可能に支持するシートレール部材１８ａと、該シートレール部材１８ａに接続されたフレーム部材１８ｂとを有している。

上記左，右のサイドパネル２は、概ね上下方向に延びるフロントピラー７，センタピラー８，クォータピラー９の上端部同士及び下端部同士を前後方向に延びる左，右のルーフレール１０，１０及びロッカパネル１１，１１により連結した概略構造を有している。

上記左，右のルーフレール１０にルーフパネル３の左，右縁部（不図示）が接続され、左，右のロッカパネル１１に上記フロアパネル４の左，右縁部４ａが接続されている（図３参照）。

このようにして上記サイドパネル２には、フロントドア開口２ａ及びリヤドア開口２ｂが形成されており、該フロントドア開口２ａにフロントドア１２が、リヤドア開口２ｂにリヤドア１３が配設されている。

このリヤドア１３は、上記センタピラー８に上下一対のドアヒンジ１４，１４を介して回動可能に支持されている。

上記リヤドア１３は、アウタパネル１５ａとインナパネル１５ｂとの外周縁部同士を結合してなるドア本体１５と、該ドア本体１５に形成されたウインドフレーム１６とを有しており、該ドア本体１５内には上記ウインドフレーム１６の開口を開閉するウインドガラス１６ａが昇降可能に配設されている（図１，図３参照）。なお、１９は、インナパネル１５ｂの車室５側に取り付けられた樹脂製のドアトリムである。

上記リヤドア１３のドア本体１５内には、車両前後方向に前斜め上向きに傾斜して延びるインパクトビーム２０が配設されている。このインパクトビーム２０は、軸直角方向横断面形状が円形の棒状パイプ部材からなり、車両側方から見ると、上記シートクッション６ａのシートフレーム１８に車幅方向に重なるよう配置されている。

上記インパクトビーム２０は、車両側方から見て、前端部２０ａがセンタピラー８に重なり、かつ下ドアヒンジ１４に近接するよう配置され、後端部２０ｂがロッカパネル１１の後端部に重なるよう配置されている。

車両側面衝突時に、上記インパクトビーム２０がセンタピラー８とロッカパネル１１との間で突っ張ることにより、リヤドア１３の車室５側への変形を抑制している。

上記インパクトビーム２０とシートフレーム１８との間には、荷重伝達部材２２が配置されている。該荷重伝達部材２２は、上記リヤドア１３のドア本体１５内に配置され、インパクトビーム２０に若干の隙間をあけて対向するようインナパネル１５ｂに固定されている。換言すれば、上記荷重伝達部材２２は、上記インパクトビーム２０と略同じ高さに位置し、かつ上記フレーム部材１８ｂに車幅方向に対向するよう配置されている。

上記荷重伝達部材２２は、プレスにより打ち抜き成形された平板状の鋼板材を折り曲げ加工することにより一体に形成されたものである。

上記荷重伝達部材２２は、車両側面衝突時に、上記インパクトビーム２０に係合して該インパクトビーム２０を抱え込むように車内側に変形する変形部２２ａと、該変形部２２ａに続いて上記インパクトビーム２０からの衝突荷重を上記シートフレーム１８に伝達する荷重伝達部２２ｂとから構成されており、詳細には、以下の構造を有している。

上記荷重伝達部２２ｂは、車外側にいくほど断面積が小さくなるよう形成された略四角筒形状を有している。

具体的には、荷重伝達部材２２は、上記変形部２２ａの上縁に続いて車内側に折り曲げ形成された上壁２２ｃと、該上壁２２ｃの前，後縁に続いて下側に折り曲げ形成された前，後の上側縦壁２２ｄ，２２ｅと、上記上壁２２ｃの内縁に続いて上側に折り曲げ形成された上フランジ部２２ｆとを有しており、さらに上記変形部２２ａの下縁に続いて車内側に折り曲げ形成された下壁２２ｇと、該下壁２２ｇの前，後縁に続いて上側に折り曲げ形成された前，後の下側縦壁２２ｈ，２２ｉと、上記下壁２２ｇの内縁に続いて下側に折り曲げ形成された下フランジ部２２ｊとを有している。

上記前，後の上側縦壁２２ｄ，２２ｅと、前，後の下側縦壁２２ｈ，２２ｉとは重ね合わされてスポット溶接により結合されている。この前，後の上側縦壁２２ｄ，２２ｅ及び下側縦壁２２ｈ，２２ｉは、インパクトビーム２０の軸線（長手方向）に直交しており、かつ上側縦壁２２ｄ，２２ｅ及び下側縦壁２２ｈ，２２ｉの重ね合わせ部は、インパクトビーム２０と略一致した高さに配置されている。

上記上壁２２ｃ及び下壁２２ｇには、車幅方向（入力方向）に延びる２条のビード２２ｃ′，２２ｇ′が形成されており、これにより側突時の衝撃荷重に対する耐力を高めている。

また上記上，下フランジ部２２ｆ，２２ｊは上記インナパネル１５ｂに溶接より結合されている。

上記変形部２２ａは、上記インパクトビーム２０の外周面に略沿うように形成された車内側に凹む半円形状の受け面２２ｋを有しており、該受け面２２ｋの中心部には孔２２ｍが形成されている。

そして上記変形部２２ａと上側縦壁２２ｄ，２２ｅ及び下側縦壁２２ｈ，２２ｉとの間には、該変形部２２ａの車内側への変形を許容する隙間ｔ，ｔが設けられている。この両隙間ｔは、上記前，後の上側縦壁２２ｄ，２２ｅ及び下側縦壁２２ｈ，２２ｉの折り曲げ加工を行うために予め設定されたものであり、該隙間ｔの分だけ変形部２２ａが変形する（図５（ａ）参照）。

本実施形態によれば、インパクトビーム２０と車体構成部材としてのシートフレーム１８との間に荷重伝達部材２２を配置し、該荷重伝達部材２２を、車両側面衝突時に、インパクトビーム２０に係合して該インパクトビーム２０を抱え込むように車内側に変形する変形部２２ａと、該変形部２２ａに続いて上記インパクトビーム２０からの衝突荷重を上記シートフレーム１８に伝達する四角筒状の荷重伝達部２２ｂとから構成したので、変形部２２ａがインパクトビーム２０を抱え込むように変形することから、該インパクトビーム２０が荷重伝達部材２２からずれたり，外れたりするを防止できる。これにより、衝撃荷重をインパクトビーム２０から荷重伝達部２２ｂを介してシートフレーム１８に確実に伝達することができ、インパクトビーム２０，ひいてはリヤドア１３の車室５側への進入を抑制できる。

本実施形態では、上記荷重伝達部材２２を、鋼板材を折り曲げ加工することにより形成したので、荷重伝達部材２２を、例えば絞り成型により形成する場合に比べて製造コストを低減できる。

本実施形態では、上記変形部２２ａにインパクトビーム２０の外周面に略沿うように形成された半円形状の受け面２２ｋを形成し、上記荷重伝達部２０ｂにインパクトビーム２０の長手方向に直交する前，後の上側縦壁２２ｄ，２２ｅ及び下側縦壁２２ｈ，２２ｉを形成するとともに、該上側縦壁２２ｄ，２２ｅ及び下側縦壁２２ｈ，２２ｉと変形部２２ａとの間に該変形部２２ａの変形を許容する隙間ｔを設けたので、上記受け面２２ｋがインパクトビーム２０を抱え込むガイドとして機能することとなり、変形部２２ａとインパクトビーム２０との係合をより確実に行うことができる。

また上記変形部２２ａが上記隙間ｔの分だけ変形し易くなり、インパクトビーム２０との係合がより一層確実となる。該隙間ｔは、前，後の上側縦壁２２ｄ，２２ｅ及び下側縦壁２２ｈ，２２ｉの折り曲げ加工を行うために予め設定されたものであり、別途設ける必要はない。

さらに前，後の上側縦壁２２ｄ，２２ｅ及び下側縦壁２２ｈ，２２ｉにより、インパクトビーム２０からの衝突荷重をシートフレーム１８により確実に伝達することができる。

上記前，後の上側縦壁２２ｄ，２２ｅ及び下側縦壁２２ｈ，２２ｉの重ね合わせ部を、インパクトビーム２０と略一致する高さに配置したので、２枚の板の重ね合わせ部で衝撃荷重を受けることができ、荷重伝達部２０ｂの座屈変形を防止でき、衝撃荷重をシートフレーム１８に効率よく伝達することができる。

なお、上記実施形態では、荷重伝達部材２２を、リヤドア１３に配置したが、本発明の荷重伝達部材は、フロントドア１２に配置してもよい。

また上記荷重伝達部材２２を、折り曲げ加工により一体に形成したが、本発明では、２つ以上の鋼板材により構成してもよい。

さらに上記実施形態では、車体構成部材としてシートフレーム１８を例に説明したが、本発明は、ロッカ部材，ピラー部材，フロア部材，サイドメンバ，クロスメンバ等の車体構成部材であってもよい。

上記実施形態では、変形部２２ａの受け面２２ｋを、半円形状のものとしたが、本発明では、図６に示すように、変形部２２ａの受け面２２ｋ′を、車内側に段落ち状に凹ませて形成してもよく、この場合にも受け面２２ｋ′がインパクトビーム２０を抱え込むガイドとして機能する。

本発明の一実施形態による自動車の側部車体構造を説明するための側面図である。 上記自動車に配設されたリヤドアのインパクトビームの側面図である。 上記リヤドアの断面背面図（図２のIII-III 線断面図）である。 上記リヤドアに配置された荷重伝達部材の斜視図である。 上記荷重伝達部材の図である。 上記実施形態の荷重伝達部材の変形例を示す断面図である。

符号の説明

２ サイドパネル（車体側部）
２ｂ ドア開口
１３ リヤドア
１８ シートフレーム（車体構成部材）
２０ インパクトビーム
２２ 荷重伝達部材
２２ａ 変形部
２２ｂ 荷重伝達部
２２ｄ，２２ｅ 上側縦壁
２２ｈ，２２ｉ 下側縦壁
２２ｋ，２２ｋ′ 受け面
ｔ 隙間

Claims (2)

1. 車体側部に形成されたドア開口にドアを配設し、該ドア内に車両前後方向に延びるインパクトビームを配設し、上記ドアの車幅方向内側に、車両側面衝突時に上記インパクトビームからの衝撃荷重を受け止める車体構成部材を配設した自動車の側部車体構造であって、
   上記インパクトビームと車体構成部材との間に、鋼板材を折り曲げ加工することにより形成された荷重伝達部材を配置し、
   該荷重伝達部材は、車両側面衝突時に、上記インパクトビームに係合して該インパクトビームを抱え込むように車内側に変形する変形部と、該変形部に続いて上記インパクトビームからの衝突荷重を上記車体構成部材に伝達する荷重伝達部とから構成されていることを特徴とする自動車の側部車体構造。
2. 請求項１において、上記インパクトビームは、横断面形状が略円形の棒状部材であり、上記変形部は、上記インパクトビームの外周面に略沿うように車内側に凹んだ形状の受け面を有し、上記荷重伝達部は、上記インパクトビームの長手方向に略直交して延びる複数の縦壁を有し、該縦壁と上記変形部との間には、該変形部の変形を許容する隙間が設けられていることを特徴とする自動車の側部車体構造。

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