JP2010228642A - 車両の車体下部構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】サイドシルレインフォースメント8の車幅方向外側の下方角部8aに、角部8aの変形を抑制する補強部材51を設け、補強部材51は、サイドシル6のセンタピラー結合部を含んで前後方向に延びるように設けられ、サイドシルレインフォースメント8のセンタピラー結合部に対応する上方位置には、サイドシルレインフォースメント8の上部の変形を促進する変形促進部52,53を設けたことを特徴とする。
【選択図】図13
Description
この従来の車体下部構造において、車両の衝突時に上記センタピラーに側突荷重が入力されると、このセンタピラーの下部がサイドシルに結合されているので、サイドシルにおけるセンタピラー結合部には車幅方向内方へ向く衝撃荷重が伝達され、該サイドシルのセンタピラー結合部が車幅方向内方へ移動して、このサイドシルが折れる場合がある。
すなわち、図18に示すように、サイドシルインナ201と、サイドシルレインフォースメント202と、サイドシルアウタ203とを備えた閉断面構造のサイドシル204を設け、このサイドシル204を車両の前後方向に配設する一方、車両の上下方向に延びるセンタピラー205のセンタピラーインナ206下部をサイドシルインナ201とサイドシルレインフォースメント202の接合部間に結合し、センタピラー205のセンタピラーレインフォースメント207下部をサイドシルレインフォースメント202に結合し、さらに、センタピラー205のセンタピラーアウタ208を、サイドシルアウタ203に結合または一体形成している。
上述の変形促進部は、複数のスリットや開口部などの脆弱部で形成してもよく、あるいは、座屈起点となる折曲げ部により形成してもよい。
さらに、上記サイドシルの撓み変形により、センタピラー下部の車幅方向内方への変形代を確保し、これにより、センタピラー上部の車室側への侵入量抑制を図ることができる。
つまり、センタピラー結合部の衝撃吸収と、サイドシルの侵入抑制との両立を図ることができる。
上述の脆弱部は、複数のスリットにより形成してもよく、または、少なくとも1つの開口部にて形成してもよい。
上記構成によれば、上記脆弱部によりサイドシルレインフォースメントの上部、特に、上方角部の変形促進を図ることができる。
上記構成によれば、上述の折曲げ部が側突荷重の入力時に、サイドシルレインフォースメントの上面部を座屈させる起点となるので、該サイドシルレインフォースメントの上部、特に、その上方角部の変形促進を図って、衝撃荷重を吸収することができる。
上記構成によれば、補強部材の前後両位置にガセット部材を設け、このガセット部材でサイドシルレインフォースメントの断面内に節を形成したので、ガセット部材配設箇所の強度が向上し、これにより側突荷重を補強部材両端部の高強度部(ガセット部材配設箇所)で確実に受け止め、補強部材の中間を撓ませることができる。
このように、上記補強部材とガセット部材との協働により、さらに良好なサイドシルの撓み変形効果を確保することができる。
上記構成によれば、側突荷重を前後のクロスメンバで確実に受け止め、これら前後のクロスメンバ間に設けられた補強部材により、当該部位のサイドシルを撓ませるので、前後に位置するクロスメンバ間で撓み変形効果を得ることができる。
上記構成によれば、側突荷重を前後のガセット部材および前後のクロスメンバでさらに確実に受け止め、これら前後のガセット部材間にわたって設けられた比較的長尺の補強部材により、当該部位のサイドシルを撓ませるので、より一層良好な撓み変形効果を得ることができる。
上記構成によれば、前後方向の長さが短い補強部材であっても、バランスよく撓み変形効果を得ることができる。
上記構成によれば、側突時にセンタピラーからの荷重入力を直接上記中間クロスメンバで受けて、サイドシルの座屈抑制を図ることができる。
また、上記サイドシルレインフォースメントは変形促進部にて潰れやすくなっており、これによりセンタピラー内倒れに起因する回転モーメント(曲げモーメント)が弱められるので、上記中間クロスメンバの座屈抑制を図ることができる。
上記構成によれば、側突時に、センタピラーからの荷重を、上記ガセット部材およびサイドシルインナを介して中間クロスメンバに伝達しやすくなるので、この荷重伝達により荷重分散を図ることができる。
上記構成によれば、サイドシルレインフォースメント下部の可撓構造により、センタピラーを介して入力される側突荷重に対して上記サイドシルが折れることなく、該サイドシルを撓むように変形させ、サイドシルの車幅方向内方への侵入を抑制することができる。
さらに、上記サイドシルの撓み変形により、センタピラー下部の車幅方向内方への変形代を確保し、これにより、センタピラー上部の車室側への侵入量抑制を図ることができる。
図面は車両の車体下部構造を示し、図1において、車室の底面を形成するフロアパネル1を設け、このフロアパネル1の車幅方向中央には、車室内側へ突出して車両の前後方向へ延びるトンネル部2(いわゆるフロアトンネル)を一体または一体的に形成している。このトンネル部2は車体剛性の中心となるものである。
このサイドシル6は、図2、図3に示すように、サイドシルインナ7と、サイドシルレインフォースメント8と、サイドシルアウタ9とを接合固定して、車両の前後方向に延びるサイドシル閉断面10を備えた強度部材である。
ヒンジピラー11は、ヒンジピラーアウタとヒンジピラーインナとを備えて、上下方向に延びるヒンジピラー閉断面をもった車体剛性部材であって、このヒンジピラー11はルーフサイドレール13とサイドシル6との間に立設固定されており、必要に応じて上記ヒンジピラーアウタとヒンジピラーインナとの間には、ヒンジピラーレインフォースメントが設けられる。
ここで、上述のヒンジピラー11と、サイドシル6と、センタピラー12と、ルーフサイドレール13とで囲繞された空間部を、前席乗員の乗降口14(ドア開口部)に設定すると共に、センタピラー12と、サイドシル6と、クオータピラー15と、ルーフサイドレール13とで囲繞された空間部を、後席乗員の乗降口16(ドア開口部)に設定している。
また、このクロスメンバ20と前後方向に離間するように上述のセンタピラー12と対応して、フロアパネル1上部のトンネル部2と、サイドシル6との間には、車幅方向に延びるクロスメンバ30(いわゆるNo.2.5クロスメンバ)を設けている。
上述の各クロスメンバ20,30および各リヤクロスメンバ40,50は、車体剛性部材であって、これらの各クロスメンバ20,30,40,50により車体下部の剛性向上を図るように構成している。
この実施例では、上述のフロアフレーム18は、その前部がサイドシルインナ7とトンネル部2の縦壁部との車幅方向中間に位置し、該フロアフレーム18が後方にいくに従って車幅方向外方に位置するように、平面視スラント状に配設されている。
この切欠部23は、図5、図6に示すように、クロスメンバ20におけるサイドシルインナ7との結合端部近傍において車幅方向内側に切欠かれた脆弱部であって、さらに詳しくは、クロスメンバ20の上片20aと前片20bとの間の前側の稜線Xと、上片20aと後片20dとの間の後側の稜線Yとを、サイドシルインナ7との結合端部近傍において車幅方向内側に切欠いて構成したものである。
このように、強度が高い稜線X,Y部分を切欠いて切欠部23を前後に設けることで、適切な衝撃吸収部となすことができる。
ここで、補強部材としてのナットプレート24の車幅方向外側端部24aは、図6に拡大図で示すように、サイドシルインナ7に対して車幅方向内側に離間して設けられている。
上述のナットプレート24は、図示しない乗員用シート(フロントシート)を上述のクロスメンバ20に固定するためのシート取付部材であり、また該ナットプレート24はクロスメンバ20とフロアパネル1との間の閉断面21(図4参照)内に、そのデッドスペースを利用して、設けられて乗員用シート固定用のナット25を保持するためのプレートである。
しかも、補強部材およびシート取付部材としてのナットプレート24の強度は、上述のクロスメンバ20の本体部20Aの強度よりも弱く設定されている。
ここで、第1クロスメンバ31を第2クロスメンバ32に対して高強度に形成する具体的構成としては、第1クロスメンバ31の板厚を、第2クロスメンバ32の板厚に対して厚く設定してもよく、第1クロスメンバ31をハイテン鋼(高張力鋼板)で形成する一方、第2クロスメンバ32を一般的な鋼板で形成する構造を採用してもよい。
しかも、図7に示すように、上述の第1および第2の各クロスメンバ31,32から成るクロスメンバ30のサイドシル6側端部は、該サイドシル6のサイドシルインナ7から所定間隔を隔てた位置に配設されている。
そして、第1クロスメンバ31のサイドシル側端部と、サイドシル6におけるサイドシルインナ7の側面とを結合する結合部材35を設けると共に、第2クロスメンバ32のトンネル部側端部と、トンネル部2における縦壁部とを結合する結合部材36を設けている。
これらの各結合部材35,36は、乗員用シートとしてのフロントシート(図示せず)を支持するシート取付けブラケットにて構成されている。
そして、接合フランジ部35fを前片部35bの内面に予めスポット溶接にて接合固定すると共に、接合フランジ部35gを後片部35cの内面に予めスポット溶接にて接合固定している。
また、上述の結合部材35はクロスメンバ30よりも低強度に設定されると共に、該結合部材35のクロスメンバ結合領域Cの強度は、該結合部材35のサイドシル結合領域Sの強度よりも高くなるように構成されている。
さらに、図9に正面図で示すように、上述の結合部材35のサイドシル結合領域Sの下端と、フロアパネル1上部との間には、側突荷重入力時に該サイドシル結合領域Sを圧縮変形すべく空間部37が設けられている。
このナットプレート38は、図11に斜視図で示すように、略水平な上片部38aと、この上片部38aの前後両端から下方に向けて折曲げ形成された前後の取付け片38b,38cと、上片部38aに開口形成された2つの開口部38d,38eとを備えている。
そして、ナット支持部材39下面のナットNを、ナットプレート38の開口部38dに遊嵌すると共に、係止片39aを他の開口部38eに挿入し、シート取付け時において製作誤差を吸収すべく、ナット支持部材39がナットNを備えた状態で前後左右方向に微動調整できるように構成している。
また、センタピラーアウタ43の下部は、サイドシルアウタ9と一体または一体的に形成されている。
この補強部材51は、センタピラー12を介して入力される側突荷重に対し、サイドシル6の折れを抑制すると共に、該サイドシル6の撓み変形を許容するためのものである。
上述の変形促進部(開口部52、折曲げ部53参照)は、図12、図13に示すように、サイドシルレインフォースメント8のセンタピラー結合部αの範囲内に設けられており、また上述の補強部材51は、該センタピラー結合部αの範囲よりも車両の前後方向に長い範囲にわたって設けられている。
換言すれば、この実施例においては、異種の変形促進部としての開口部52と、折曲げ部53とを、サイドシルレインフォースメント8のセンタピラー結合部αの範囲内において、車幅方向に並設し、側突荷重入力時に該サイドシルレインフォースメント8の上面(特に、上方角部8b)を変形促進させて、衝撃吸収を図るように構成したものである。
ここで、上述の補強部材51の前端は、各クロスメンバ20,30間に位置し、補強部材51の後端は、各クロスメンバ30,40間に位置するので、上述のアウタガセット54,54も、これら各要素20,30間、および30,40間に位置するものである。
そして、上述のアウタガセット54の上片部54b、外片部54d、下片部54cを、図14に示すように、サイドシルレインフォースメント8の対応面に接合固定し、このアウタガセット54にて、サイドシルレインフォースメント8の断面内に節を形成し、節配設部の側突耐力向上、サイドシルレインフォースメント8の強度向上を図っている。
加えて、上述のセンタピラー12と対応するクロスメンバ30を挟んだ前後位置において、図12、図14に示すように、サイドシルインナ7の断面内には、節を形成する前後のガセット部材としてのインナガセット55が設けられている。
要するに、上記実施例の車両の車体下部構造は、サイドシル6と、下端が該サイドシル6に結合されたセンタピラー12とを備え、サイドシル6内に車幅方向内側に開口する断面略コ字状のサイドシルレインフォースメント8を設け、該サイドシルレインフォースメント8の下部は、側突荷重入力時にサイドシル6の撓み変形を許容する可撓構造に構成され、上記サイドシルレインフォースメント8上部のセンタピラー結合部αと対応する部位は、側突荷重入力時に変形して荷重を吸収する荷重吸収部(開口部52、折曲げ部53参照)を備えたものである。
すなわち、図17(但し、図17も図12と同様に、サイドシルインナ7、センタピラーインナ41などを図示省略して、特に、サイドシル6の内部構造を明確にした斜視図である)に示す構造は、センタピラー12を隔てた前後のクロスメンバ20,40と対応して、サイドシルレインフォースメント8の断面内には、節を形成する前後のガセット部材としてのアウタガセット54,54を設け、上述の補強部材51はこれら前後の各アウタガセット54,54間にわたって前後方向に設けられたものである。つまり、アウタガセット54,54を各クロスメンバ20,40と一致する位置に設け、各アウタガセット54,54間に補強部材51を設けたものである。なお、図17において図12と同一の部分には、同一符号を付して、その詳しい説明を省略している。
サイドシル6におけるサイドシルレインフォースメント8の下方角部8aに補強部材51を設け、この補強部材51でサイドシル6が折れないように補強すると共に、該補強部材51の車両前後方向の長さ、いわゆるスパンによりサイドシル6の撓み変形を許容したので、車両の側突時には、センタピラー12を介してサイドシル6に側突荷重が入力されるが、この側突荷重に対して上述のサイドシル6が折れることなく、該サイドシル6を撓むように変形(センタピラー12に対応するサイドシル6の部分がサイドシル6の他部に対して車幅方向内方へ撓むように変形)させ、サイドシル6の車幅方向内方への侵入を抑制することができる。
さらに、上記サイドシル6の撓み変形により、センタピラー12下部の車幅方向内方への変形代を確保し、これにより、センタピラー12上部の車室側への侵入量抑制を図ることができる。
この構成によれば、サイドシルレインフォースメント8のセンタピラー結合部αの範囲内に上記変形促進部(開口部52、折曲げ部53参照)を設けたので、該センタピラー結合部αの衝撃吸収を確保することができ、また上記範囲よりも車両前後方向に長い範囲にわたって補強部材51を設けたので、該サイドシル6の確実な撓み変形を確保して、サイドシル6の侵入抑制を図ることができる。
つまり、センタピラー結合部αの衝撃吸収と、サイドシル6の侵入抑制との両立を図ることができる。
この構成によれば、上記脆弱部(開口部52参照)によりサイドシルレインフォースメント8の上部、特に、上方角部8bの変形促進を図ることができる。
この構成によれば、上述の折曲げ部53が側突荷重の入力時に、サイドシルレインフォースメント8の上面部を座屈させる起点となるので、該サイドシルレインフォースメント8の上部、特に、その上方角部8bの変形促進を図って、衝撃荷重を吸収することができる。
この構成によれば、補強部材51の前後両位置にガセット部材(アウタガセット54参照)を設け、このガセット部材(アウタガセット54参照)でサイドシルレインフォースメント8の断面内に節を形成したので、ガセット部材(アウタガセット54参照)配設箇所の強度が向上し、これにより側突荷重を補強部材51両端部の高強度部(アウタガセット54,54部材配設箇所)で確実に受け止め、補強部材51の中間を撓ませることができる。
このように、上記補強部材51とアウタガセット54,54との協働により、さらに良好なサイドシル6の撓み変形効果を確保することができる。
この構成によれば、側突荷重を前後のクロスメンバ20,40で確実に受け止め、これら前後のクロスメンバ20,40間に設けられた補強部材51により、当該部位のサイドシル6を撓ませるので、前後に位置するクロスメンバ20,40間で撓み変形効果を得ることができる。
この構成によれば、側突荷重を前後のガセット部材(アウタガセット54参照)および前後のクロスメンバ20,40でさらに確実に受け止め、これら前後のガセット部材(アウタガセット54,54)間にわたって設けられた比較的長尺の補強部材51により、当該部位のサイドシル6を撓ませるので、より一層良好な撓み変形効果を得ることができる。
この構成によれば、前後方向の長さが短い補強部材51であっても、バランスよく撓み変形効果を得ることができる。
この構成によれば、側突時にセンタピラー12からの荷重入力を直接上記中間クロスメンバ30で受けて、該中間クロスメンバ30の座屈抑制を図ることができる。
すなわち、上記サイドシルレインフォースメント8は変形促進部(開口部52、折曲げ部53参照)にて潰れやすくなっており、これによりセンタピラー12内倒れに起因する回転モーメント(曲げモーメント)が弱められるので、上記中間クロスメンバ30の座屈抑制を図ることができる。
この構成によれば、側突時に、センタピラー12からの荷重を、上記ガセット部材(インナガセット55参照)およびサイドシルインナ7を介して中間クロスメンバ30に伝達しやすくなるので、この荷重伝達により荷重分散を図ることができる。
この構成によれば、サイドシルレインフォースメント8下部の可撓構造により、センタピラー12を介して入力される側突荷重に対して上記サイドシル6が折れることなく、該サイドシル6を撓むように変形させ、サイドシル6の車幅方向内方への侵入を抑制することができる。
さらに、上記サイドシル6の撓み変形により、センタピラー12下部の車幅方向内方への変形代を確保し、これにより、センタピラー12上部の車室側への侵入量抑制を図ることができる。
この発明の変形促進部は、実施例の開口部52または/および折曲げ部53に対応し、
以下同様に、
脆弱部は、開口部52に対応し、
サイドシルレインフォースメントの断面内に節を形成するガセット部材は、アウタガセット54に対応し、
サイドシルインナの断面内に節を形成するガセット部材は、インナガセット55に対応し、
センタピラーを隔てた前後のクロスメンバは、クロスメンバ20,40に対応し、
センタピラーに対応する中間クロスメンバは、クロスメンバ30に対応し、
荷重吸収部は、開口部52または/および折曲げ部53に対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。
6…サイドシル
7…サイドシルインナ
8…サイドシルレインフォースメント
8a…下方角部
12…センタピラー
20,30,40…クロスメンバ
51…補強部材
52…開口部(変形促進部、脆弱部、荷重吸収部)
53…折曲げ部(変形促進部、荷重吸収部)
54…アウタガセット(ガセット部材)
55…インナガセット(ガセット部材)
α…センタピラー結合部
Claims (11)
- サイドシルと、下端が該サイドシルに結合されたセンタピラーとを備え、
上記サイドシル内に車幅方向内側に開口する断面略コ字状のサイドシルレインフォースメントを設けた
車両の車体下部構造であって、
上記サイドシルレインフォースメントの車幅方向外側の下方角部に、該角部の変形を抑制する補強部材を設け、
該補強部材は、サイドシルのセンタピラー結合部を含んで車両前後方向に延びるように設けられ、
上記サイドシルレインフォースメントのセンタピラー結合部に対応する上方位置には、該サイドシルレインフォースメントの上部の変形を促進する変形促進部が設けられた
車両の車体下部構造。 - 上記変形促進部は、サイドシルレインフォースメントのセンタピラー結合部の範囲内に設けられ、
上記補強部材は、該範囲よりも車両前後方向に長い範囲にわたって設けられた
請求項1記載の車両の車体下部構造。 - 上記変形促進部は、サイドシルレインフォースメントの上面部に設けられた脆弱部にて形成された
請求項1または2記載の車両の車体下部構造。 - 上記変形促進部は、サイドシルレインフォースメントの上面部に設けられ該上面部の座屈起点となる折曲げ部にて形成された
請求項1〜3の何れか1に記載の車両の車体下部構造。 - 上記補強部材の前後両位置に、サイドシルレインフォースメントの断面内に節を形成するガセット部材が設けられた
請求項1〜4の何れか1に記載の車両の車体下部構造。 - 上記センタピラーを隔てた前後両位置のフロアパネル上には車両前後方向に離間して車幅方向に延びる前後のクロスメンバが設けられ、
上記補強部材は上記前後のクロスメンバ間に設けられた
請求項1〜5の何れか1に記載の車両の車体下部構造。 - 上記前後のクロスメンバと対応してサイドシルレインフォースメントの断面内には節を形成する前後のガセット部材が設けられ、
上記補強部材は前後のガセット部材間にわたって設けられた
請求項6記載の車両の車体下部構造。 - 上記補強部材を上記前後の各クロスメンバ間の略中央部の所定範囲に設けた
請求項6記載の車両の車体下部構造。 - 上記センタピラー対応位置のフロアパネル上には車幅方向に延びる中間クロスメンバが設けられた
請求項1〜8の何れか1に記載の車両の車体下部構造。 - 上記サイドシルはサイドシルインナを備え、
センタピラーと対応する上記中間クロスメンバを挟んだ前後位置において上記サイドシルインナの断面内には節を形成する前後のガセット部材が設けられた
請求項9記載の車両の車体下部構造。 - サイドシルと、下端が該サイドシルに結合されたセンタピラーとを備え、
上記サイドシル内に車幅方向内側に開口する断面略コ字状のサイドシルレインフォースメントを設けた車両の車体下部構造であって、
上記サイドシルレインフォースメントの下部は、側突荷重入力時にサイドシルの撓み変形を許容する可撓構造に構成され、
上記サイドシルレインフォースメント上部のセンタピラー結合部と対応する部位は、側突荷重入力時に変形して荷重を吸収する荷重吸収部を備えた
車両の車体下部構造。
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