JPH11255154A - 自動車車体側面補強構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ドア反力の増加（車室内侵入量の低減）と、
これに伴うセンタピラー下部（フロントドア接触部）へ
の過大な荷重伝達の抑制というこれまで相反していた課
題を両立させること。 【解決手段】 側面衝突時に衝突物体が自動車側面を押
し込んだ際に、補強構造がドア前半部分の変形に対する
反力を高めるとともに、フロントドアの前端部をドアヒ
ンジを介してフロントピラーで支持し、フロントドア補
強構造部の後端下部が拡大されたシートブラケットを介
してサイドメンバで支持されるように配置することによ
り、フロントドア中央部の車室内侵入を抑え、構造強度
の不連続点であり反力入力点であるフロントドアのシー
トブラケット位置でドア全体の折れを促進させて本来セ
ンタピラーへ伝達される荷重をフロアに伝達すること
で、センタピラーの荷重増加（中折れ）を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は側面衝突対応の自動
車車体側面補強構造、より具体的には自動車側面フロン
トドア補強構造およびフロアフロント部補強構造ならび
にフロントシート取付部ブラケット補強構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の自動車側面フロントドア、フロア
およびシート補強構造としては、例えば特開平９−２０
７５６８号公報、特開平６−１１４５号公報、特開平５
−８５４２２号公報、特開平５−３０１５５２号公報に
開示されているようなものがあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の自動車側面フロントドア、フロアおよびシー
ト補強構造と、これらを複合的に組み合わせた自動車車
体側面補強構造にあっては、単にドアの室内侵入防止を
主目的とするドア補強であるために、サイドシルへのド
ア発生荷重の伝達は僅かであった。もし、サイドシルへ
直接衝突荷重が入力するような場合には、入力荷重のか
なりの部分をフロントフロアへ伝達させることも可能で
あるが、実際の衝突形態として対乗用自動車を考慮した
場合、サイドシルよりも上方へ被衝突物体が接触するこ
とになる。

【０００４】また、ドア下端近くに被衝突物体が接触し
た場合においても、ドア下端のサイドシルへの巻き込み
による荷重伝達はサイドシルの局所回転を含む断面変形
により十分には期待できない。ドア変形量（車室内侵入
量）の減少にともなって上昇するドアの側面方向支持反
力を、取付部のフロントピラーおよびリア側支持部のセ
ンタピラーで受け持つことになり、最終的にはこのドア
支持反力を車体側面構造で十分に受け止めるために、図
６に示すように、センタピラーを十分に補強する必要が
生じてしまうという問題点があった。

【０００５】加えて、従来の側面フロントドア構造、フ
ロア構造、車体構造にあっては、側面フロントドアの車
室内侵入量を減少させるために、ドアそのもの、あるい
はドアとフロアの接するサイドシル車体側面構造部材、
更にはドアの侵入後に接するフロントシート構造部材を
補強しても、車体側面に被衝突部が接してからフロント
ドア変形を経て車体側面構造が反力を発生する。そし
て、その反力が車体に加わる荷重として、図７に示すよ
うに、各構造部材に伝達され、更にはドア反力発生後変
形したドアと他部材との接触を経てその後のドア侵入を
抑えためドアの侵入を完全に止めるメカニズムは未だ存
在していない。

【０００６】結果として最適な各構造部材の強度を決定
するには、再度車体側面構造の各構造部材間の強度的バ
ランスの問題に帰着し、車室内乗員生存空間を確保しつ
つ、重量、コスト、効果のそれぞれがバランスした結果
が期待し難い。すなわち、構造の大幅な変更なしに側面
衝突時の車体側面の荷重伝達メカニズム（経路）の変更
は難しく、期待される効果を引き出すのに如何に少ない
構造変更で対応できるようにするかという課題があっ
た。

【０００７】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたもので、上記の自動車車体側面構造におい
て側面に被衝突物が衝突した際に、これに接触するドア
の侵入量を抑え乗員の生存空間を確保しつつ、特に接触
により乗員に障害の影響を与えやすいセンタピラーの侵
入を抑えるために、従来の側面フロントドアの変形モー
ドをドア補強構造およびドア中折れ促進部となるフロン
トシート取付ブラケットを補強により改善する。そし
て、この補強によりドア反力を増加させてドア変形によ
る車室内侵入量を抑えながら、ドア反力として入力され
た荷重をこれまでのセンタピラーへの伝達からフロント
シート取付ブラケットの補強構造を介してフロントシー
トフロント取付部であるクロスメンバーさらにはフロン
トフロアへと伝達させて、ドア反力の増加（車室内侵入
量の低減）と、これに伴うセンタピラー下部（フロント
ドア接触部）への過大な荷重伝達の抑制というこれまで
相反していた課題を両立させることを目的とする。

【０００８】また、この目的を達成する手段として、従
来のドア構造に対する補強構造の追加、加えて従来構造
に対する新たな車体側面の荷重伝達機構の付加およびド
ア変形モードの制御のためのシートブラケット補強とい
った大きな構造変更なしのドア変形モード制御に着目す
ることにより、上記問題点を解決することを目的として
いる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するために、内部に自動車側面方向からの荷重を受け
止める補強構造がドアヒンジ部からドア中央のサイドメ
ンバ位置まで配置されたフロント側面ドアと、この側面
ドアを支えるフロントおよびセンタピラーと、これらピ
ラーに結合するサイドメンバと、これら車体側面構造を
支えるフロントフロアと、フロント側面ドアの前後方向
のほぼ中央位置に側面ドアと直交する方向に配されフロ
ントフロアに剛に接合されたクロスメンバと、さらにフ
ロントドア内部補強構造の後端部に位置し、拡大、補強
されたその一部がドア内部補強構造と重なるようにサイ
ドメンバに剛に取り付けられたフロントシートブラケッ
トとからなる自動車車体側面補強構造として、側面衝突
時に衝突物体が自動車側面を押し込んだ際に、補強構造
がドア前半部分の変形に対する反力を高めるとともに、
フロントドアの前端部をドアヒンジを介してフロントピ
ラーで支持し、フロントドア補強構造部の後端下部が拡
大されたシートブラケットを介してサイドメンバで支持
されるように配置することにより、フロントドア中央部
の車室内侵入を抑え、構造強度の不連続点であり反力入
力点であるフロントドアのシートブラケット位置でドア
全体の折れを促進させて本来センタピラーへ伝達される
荷重をフロアに伝達することで、センタピラーの荷重増
加（中折れ）を防止する。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明による自動車車体側
面補強構造の実施の形態を添付図面を参照して詳細に説
明する。 （第１の実施の形態）図１〜３は、本発明による自動車
車体側面補強構造の第１の実施の形態を示す図である。

【００１１】まず、構成を説明すると、第１の実施の形
態による自動車車体側面補強構造は、側面フロントドア
６に図２に示される領域Ａに図３のような袋状の補強構
造を備える。このプレス板により構成される補強構造
は、ドアアウタおよびインナパネルとの結合部および補
強板上端でドアパネルでともに熔接・接合されて剛にド
アに取り付けられ、フロントドア６の補強部位、すなわ
ちフロントピラー取付部よりドア後端手前（車体フロア
クロスメンバー設定部）までドア曲げ強度（塑性変形に
対する）を補う。この補強構造より後のドア下端後方部
の補強構造は、ドア変形モードの改善のため敢えて補強
せず、補強構造の前後方向後端をもってフロントドア構
造の変形時の折れ点とする。

【００１２】加えて、フロントフロアクロスメンバー上
のシート取付部に位置するシートブラケットを図１およ
び図３に示すように補強および拡大して、図２に示すド
ア補強部位（フロントドア後端の実質的支持部）との位
置を保つように設置する構造を有する。このシートブラ
ケット兼フロントドア前後方向の後ろ側支持点は、これ
までのセンタピラー５に代わり前述のごとく実質的にド
ア反力による荷重入力地点となるので、フロントシート
レール９が載置されるブラケット本体（フロントシート
フロント取付ブラケット５）は図１および図３に示すご
とく車体左右方向の荷重を受けることができ、さらに車
体前後軸周りの荷重を受けることができる構造とする。

【００１３】次に、第１の実施の形態の作用を説明す
る。従来の自動車車体側面構造に加え、強力な補強を加
えたフロントドア（所要の反力を発生しうる程度に補強
されたドア）６およびフロントドア変形モードをコント
ロールするシートブラケット５を有する本発明の車体補
強構造では、車体側面に衝突する被衝突物体７がドアア
ウタパネルを押し込むと同時に、ドア剛性および強度に
よりこれまで以上に（ドア補強の無い場合に比べ）反力
を発生する。そして、フロントドアフロント取付部であ
りドアヒンジ部であるフロントピラー４、およびドア下
端中間部位に位置する侵入ストッパー兼ドア変形モード
コントローラであるフロントシートフロント取付ブラケ
ット８に一体成形の補強構造に衝撃荷重１０を伝達す
る。

【００１４】これによりフロントドア強度は、本発明の
場合フロントドア全体ではなく、ドアヒンジよりシート
ブラケットと重なる位置までのもので評価されることに
なる。このフロントドア６の変形モードすなわちドア荷
重伝達メカニズムにより、従来必要に応じてドア補強に
より増大していたセンタピラー５への入力荷重のうちド
ア変形により入力されていたものを取り除き、被衝突物
体７から直接センタピラー５に押し込み力を衝撃荷重１
０として受け持つこととなる。これにより、結果として
車体側面の荷重伝達経路のうちドア内部を通過するもの
の経路を変更し、車体反力増加に伴うセンタピラー５の
分担荷重を低減することが可能となる。

【００１５】さらに、ドア下端のフロントフロア１上の
サイドメンバの位置するところに設置されたシートブラ
ケットの補強構造においては、先に説明した構成のごと
くフロントドアアウタ、リインフォース、ドアインナと
伝達された荷重を車体左右方向荷重として受け、クロス
メンバ２およびフロントフロア１といったセンタピラー
５以上に強固な構造部材に荷重を伝達する。なお、シー
トブラケットに入力される車体上下軸および前後軸周り
のモーメント（荷重）は、本補強構造で十分受けられる
ように設定する。

【００１６】なお、従来からドア曲げ変形に対する補強
部材として用いられているガードバー（ビーム）の取り
付け部位は、ドア前後方向全体を補強すべくフロントお
よびリア側端部であり、本発明と相反する構造をとるこ
ととなるが、ガードバー（ビーム）の本来の目的は、ド
ア単品の基本性能として静的サイドイントリュージョン
（侵入）として置き換えられる性能に対するものであ
り、この性能を満足するようにガードバー（ビーム）に
ついては必要十分な補強にとどめ、実際の衝突に伴う衝
撃荷重入力に対してのドア強度は本発明による補強構造
により分担させる（ガードバーに比べて十分強度が高い
ものとする）ものである。

【００１７】図４は、被衝突物７による衝撃荷重１０が
加わる前の状態（Ａ）と、衝撃荷重１０が加わったとき
の従来技術の状態（Ｂ）と、衝撃荷重１０が加わったと
きの第１の実施の形態の状態（Ｃ）とをそれぞれ示した
ものである。図４に示すように、第１の実施の形態の状
態（Ｃ）では、従来技術の状態（Ｂ）と比較して、側面
に被衝突物が衝突した際に、これに接触するドアの侵入
量を抑え乗員の生存空間を確保できるので、特に接触に
よる乗員に障害の影響を与えやすいセンタピラーの侵入
を抑えていることがわかる。このように第１の実施の形
態では、側面フロントドアの変形モードを、ドア補強構
造およびドア中折れ促進部となるフロントシート取付ブ
ラケットを補強により改善することができる。

【００１８】そして、この補強によりドア反力を増加さ
せてドア変形による車室内侵入量を抑えながら、ドア反
力として入力された荷重をこれまでのセンタピラーへの
伝達からフロントシート取付ブラケットの補強構造を介
してフロントシートフロント取付部であるクロスメンバ
ーさらにはフロントフロアへと伝達させて、ドア反力の
増加（車室内侵入量の低減）と、これに伴うセンタピラ
ー下部（フロントドア接触部）への過大な荷重伝達の抑
制というこれまで相反していた課題を両立させることが
可能となる。

【００１９】（第２の実施の形態）図５は、本発明によ
る自動車車体側面補強構造の第２の実施の形態を示す図
である。第２の実施の形態は、第１の実施の形態と同様
の構造および機能、メカニズムを有するが、本発明最大
の利点となりうる従来構造からの変更がほとんど無いこ
とを考慮し、敢えて、フロントシートフロントブラケッ
トの補強改良を行なわず、代わりにフロントフロアへ荷
重を伝達するクロスメンバをドア変形モードコントロー
ルおよびドア変形支持部材として機能するように側端部
において上下方向に拡大するように一体成形部品として
新設計することにより、第１の実施の形態と同じ効果を
有する構造を実現しようとしたものである。

【００２０】以上、詳細に説明したように、これら実施
の形態によれば、その構成を、衝突により受ける衝撃荷
重によるフロントドア反力を向上させるようにドア内部
の下端フロント部からドア折れ点までの補強構造を有す
るフロントドア６と、ドア変形モードをコントロールす
るトリガーの役割とフロントドア６の実質的なリア側支
持点の役割を合わせ持つ拡大・補強されたフロントシー
トフロント取付ブラケット８と、フロントフロア１とこ
れに剛に接合されシート取付ブラケット８を剛に保持す
るクロスメンバ２と、フロア１に結合するサイドシルお
よびドアを支持するフロントピラー４ならびにセンタピ
ラー５からなる自動車車体側面補強構造とする。

【００２１】以上の構成により、側面衝突時の車体反力
すなわちドア反力をフロントピラー４のドアヒンジとシ
ート取付ブラケットの補強部により受け、フロントドア
反力の増加を達成しつつ、フロントドア変形モードをコ
ントロールすることによりセンタピラー５へのドア反力
による荷重入力を極力抑え（過大な補強を抑え）、フロ
ントドア６の車室内への侵入量を抑制できるという効果
が得られる。

【００２２】各実施の形態は、それぞれ上記共通の効果
に加えて、更に以下のような効果がある。従来の自動車
車体側面構造から大きく外れること無く、本発明の補強
構造の実装が可能であり、現行生産品からの改良につい
ては、その量産効果が大きいものとなる。

【００２３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、自動車車体側面構造において側面に被衝突物が衝突
した際に、これに接触するドアの侵入量を抑え乗員の生
存空間を確保しつつ、特に接触により乗員に障害の影響
を与えやすいセンタピラーの侵入を抑えるために、側面
フロントドアの変形モードをドア補強構造およびドア中
折れ促進部となるフロントシート取付ブラケットを補強
により改善する。この補強によりドア反力を増加させて
ドア変形による車室内侵入量を抑えながら、ドア反力と
して入力された荷重をこれまでのセンタピラーへの伝達
からフロントシート取付ブラケットの補強構造を介して
フロントシートフロント取付部であるクロスメンバーさ
らにはフロントフロアへと伝達させる。このような構造
にすることにより、本発明によれば、ドア反力の増加
（車室内侵入量の低減）と、これに伴うセンタピラー下
部（フロントドア接触部）への過大な荷重伝達の抑制と
いうこれまで相反していた課題を両立させることができ
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による自動車車体側面補強構造の第１の
実施の形態における側突時入力荷重の伝達機構を説明す
る図である。

【図２】第１の実施の形態におけるフロントドア補強構
造の側面図である。

【図３】第１の実施の形態におけるフロントフロア補強
構造の正面図である。

【図４】従来構造と本発明による自動車車体側面補強構
造におけるドア変形モードを説明する図である。

【図５】第２の実施の形態におけるフロントフロア補強
構造の正面図である。

【図６】ドア補強による車体反力増加とセンタピラー補
強の関係を説明する図である。

【図７】従来技術による自動車車体構造の側突時入力荷
重の伝達機構を説明する図である。

【符号の説明】

１ フロントフロア ２ クロスメンバ ４ センタピラー ５ フロントピラー ６ フロントドア ７ 被衝突物体 ８ フロントシートフロント取付ブラケット ９ フロントシートレール １０ 衝撃荷重

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に自動車側面方向からの荷重を受け
   止める補強構造がドアヒンジ部からドア中央のサイドメ
   ンバ位置まで配置されたフロント側面ドアと、この側面
   ドアを支えるフロントおよびセンタピラーと、これらピ
   ラーに結合するサイドメンバと、これら車体側面構造を
   支えるフロントフロアと、フロント側面ドアの前後方向
   のほぼ中央位置に側面ドアと直交する方向に配されフロ
   ントフロアに剛に接合されたクロスメンバと、さらにフ
   ロントドア内部補強構造の後端部に位置し、拡大、補強
   されたその一部がドア内部補強構造と重なるようにサイ
   ドメンバに剛に取り付けられたフロントシートブラケッ
   トとからなる自動車車体側面補強構造において、 側面衝突時に衝突物体が自動車側面を押し込んだ際に、
   補強構造がドア前半部分の変形に対する反力を高めると
   ともに、フロントドアの前端部をドアヒンジを介してフ
   ロントピラーで支持し、フロントドア補強構造部の後端
   下部が拡大されたシートブラケットを介してサイドメン
   バで支持されるように配置することにより、フロントド
   ア中央部の車室内侵入を抑え、構造強度の不連続点であ
   り反力入力点であるフロントドアのシートブラケット位
   置でドア全体の折れを促進させて本来センタピラーへ伝
   達される荷重をフロアに伝達することで、センタピラー
   の荷重増加（中折れ）を防止することを特徴とする自動
   車車体側面補強構造。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の自動車車体側面補強構
   造において、 ドア変形モードの制御およびドア反力支持点となるフロ
   ントシートフロント取付ブラケットの補強構造の代わり
   に、同様の機能を持たせるように補強し、さらに側端部
   のみを上下方向のドア補強部を支持するように拡大した
   新設のクロスメンバに置き換えたことを特徴とする自動
   車車体側面補強構造。