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1. JP2013163465 - 車両構造

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Description

Title of Invention 車両構造 20160727 B62D 17/00−25/08 B62D 25/14−29/04 特開2010−105538(JP,A) 実開昭60−151782(JP,U) 実開昭61−176072(JP,U) 特開平04−185585(JP,A) 特開2005−193843(JP,A) 特開2009−173110(JP,A) 2013163465 20130822 20141128 田合 弘幸

Technical Field

0001  

Background Art

0002   0003  

Citation List

Patent Literature

0004  

Summary of Invention

Technical Problem

0005   0006   0007  

Technical Solution

0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023  

Advantageous Effects

0024  

Brief Description of Drawings

0025  

Description of Embodiments

0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086   0087   0088   0089  

Reference Signs List

0090  

Claims

1   2   3   4   5   6  

Drawings

1   2   3   4   5    

Description

車両構造

20160727 B62D 17/00−25/08 B62D 25/14−29/04 patcit 1 : 特開2010−105538(JP,A)
patcit 2 : 実開昭60−151782(JP,U)
patcit 3 : 実開昭61−176072(JP,U)
patcit 4 : 特開平04−185585(JP,A)
patcit 5 : 特開2005−193843(JP,A)
patcit 6 : 特開2009−173110(JP,A)
2013163465 20130822 20141128 田合 弘幸

Technical Field

[0001]
本発明は、車両構造に関するものである。

Background Art

[0002]
一般に、車体下部の車幅方向両側には、前後方向に沿って延在する閉断面のサイドシルが設けられている。
[0003]
例えば、特許文献1には、車外側に配置されるサイドシルアウタと車内側に配置されるサイドシルインナとを接合したサイドシルにおいて、前記サイドシルインナを上下で二分割してアッパ部材及びロア部材の二部材で構成する発明が開示されている。

Citation List

Patent Literature

[0004]
patcit 1 : 特許第4438416号公報

Summary of Invention

Technical Problem

[0005]
ところが、特許文献1に記載の発明では、アッパ部材に1つの稜線部しか形成されていないので、側面衝突時の荷重に対するアッパ部材の曲げ剛性及び前面衝突時の圧潰荷重が低いという問題があった。
また、ロア部材のうち略水平に形成された部分は、フロアパネルに対し上下にずれて配置されているので、側面衝突時の荷重を逃がすことなくフロアパネルに伝達できず、ロア部材の曲げ剛性が低いという問題があった。
[0006]
そこで、特許文献1に記載の発明では、サイドシルの曲げ剛性及び圧潰荷重を高めるため、サイドシルインナとサイドシルアウタとの間に(サイドシルの内部に)補強部材を別途設けているが、その分車体の重量が増加するという問題が生じていた。
なお、アッパ部材及びロア部材の板厚を大きく設定してサイドシルの曲げ剛性及び圧潰荷重を高める手段も考えられるが、そうすると車体の重量増加を招くこととなる。
[0007]
本発明は、このような観点から創案されたものであり、サイドシルインナの曲げ剛性及び圧潰荷重を向上させつつ、車体の軽量化を図ることができる車両構造を提供することを課題とする。

Technical Solution

[0008]
前記課題を解決するため本発明は、車体の床面を構成するフロアパネルと、前記フロアパネルの車幅方向側部に接合され、前後方向に沿って延在する閉断面のサイドシルと、を備えた車両構造であって、前記サイドシルは、車外側に配置されるサイドシルアウタと、車内側に配置され、前記サイドシルアウタに接合されるサイドシルインナと、を有し、前記サイドシルインナは、上下で二分割されて構成され、上側に配置されるアッパ部材と、下側に配置されるロア部材と、を有し、前記アッパ部材は、前記サイドシルアウタの高さと略同等の高さに形成され、前後方向に沿って形成された複数の稜線部を有し、前記ロア部材は、前記アッパ部材とは異なる板厚もしくは材質で形成され、前記フロアパネルと前記サイドシルアウタとの間に略水平に配置され ており、前記フロアパネルの車幅方向側部は、前記アッパ部材と前記ロア部材との間に挟持されており、前記フロアパネルと前記アッパ部材と前記ロア部材とは、接合されており、前記フロアパネルと前記ロア部材との間には、シール材が配置されており、前記フロアパネルと前記アッパ部材と前記ロア部材とのうち、互いに接合される部位は、水平状に形成されることを特徴とする。
[0009]
本発明によれば、サイドシルインナは上下で二分割されて構成され、下側のロア部材はフロアパネルとサイドシルアウタとの間に略水平に配置されることにより、上側のアッパ部材を、サイドシルアウタの高さと略同等の高さに形成して、前後方向に沿う複数の稜線部をアッパ部材に形成することができる。これにより、側面衝突時の荷重に対するアッパ部材の曲げ剛性(曲げ耐力)及び前面衝突時の圧潰荷重を向上させることができる。
また、本発明によれば、ロア部材はフロアパネルとサイドシルアウタとの間に略水平に配置されることにより、側面衝突時の荷重を逃がすことなくフロアパネルに伝達できるので、側面衝突時の荷重に対するロア部材の曲げ剛性を向上させることができる。
したがって、本発明によれば、従来技術(例えば、特許文献1の発明)に比較して、サイドシルインナの曲げ剛性及び圧潰荷重を向上させることができる。
[0010]
また、本発明によれば、前記構成を具備することにより、サイドシルインナの曲げ剛性及び圧潰荷重を向上させることができるので、アッパ部材及びロア部材の板厚を最小限に抑えることができると共に、従来技術で使用していた補強部材を省略できることから、車体の軽量化を図ることができる。
[0011]
また、前記アッパ部材は、前記サイドシルアウタの上壁部よりも低い位置に配置され、車幅方向に所定幅を有するインナ上壁部と、前記インナ上壁部の車幅方向内側から車内側かつ下方へ延出する傾斜壁部と、を有するように構成するのが好ましい。
[0012]
かかる構成によれば、アッパ部材のインナ上壁部は、サイドシルアウタの上壁部よりも低い位置に配置されるので、インナ上壁部の上方にハーネス配置用のスペースを確保できる。
また、アッパ部材は、インナ上壁部の車幅方向内側から車内側かつ下方へ延出する傾斜壁部を有するので、アッパ部材の体積を減少させ、室内空間の拡大を図ることができる。
更に、アッパ部材が前記構成を具備するインナ上壁部及び傾斜壁部を有し、かつサイドシル全体の板厚を均一にした場合、サイドシルの中立軸は、曲げモーメントの耐力が最大になる断面中心と一致しないところ、本願発明では、アッパ部材とロア部材の板厚もしくは材質が異なる構成を採用するので、ハーネス配置用のスペースを確保し、かつアッパ部材の体積を減少させる構成を備えた場合であっても、サイドシルの中立軸を、曲げモーメントに対する耐力が最大になる断面中心に一致するように調整することができる。
[0013]
また、前記フロアパネルの上方に設けられ、車幅方向に沿って延在するフロアクロスメンバを更に備え、前記アッパ部材は、前記傾斜壁部の車幅方向内側から下方へ延出する縦壁部を更に有し、前記縦壁部は、前記フロアクロスメンバの一端が接合される平坦面部と、前記傾斜壁部の車幅方向内側に連続し、前記平坦面部よりも車幅方向外側に位置する底面を具備する凹み部と、を有し、前記サイドシルには、前記インナ上壁部、前記傾斜壁部、及び前記凹み部に跨り、前後方向に沿って延在する変形抑制部材が設けられるように構成するのが好ましい。
[0014]
かかる構成によれば、サイドシルには、インナ上壁部、傾斜壁部及び凹み部に跨り、前後方向に沿って延在する変形抑制部材が設けられることにより、側面衝突時の荷重に対するサイドシルの剛性が高まるので、サイドシルの車室側への変形を抑制し、ひいてはフロアパネルの変形を抑制できる。
また、アッパ部材の縦壁部は、フロアクロスメンバが結合される平坦面部よりも車幅方向外側に位置する底面を具備する凹み部を有し、かかる凹み部に変形抑制部材の一部が設けられることにより、凹み部の凹み量を適宜調整して、変形抑制部材の車幅方向内側面と、フロアクロスメンバとの結合面である平坦面部とを面一に設定したり、変形抑制部材の車幅方向内側面を平坦面部よりも車幅方向外側に設定したりすることができる。これにより、変形抑制部材を設けた場合であっても、フロアクロスメンバと変形抑制部材との干渉を回避して、フロアクロスメンバを上方から好適に設置できる。
[0015]
また、前記フロアパネルの車幅方向側部は、前記アッパ部材と前記ロア部材との間に挟持されており、前記フロアパネルと前記アッパ部材と前記ロア部材とは 、接合されており、前記フロアパネルと前記ロア部材との間には、シール材が配置されるように構成するのが好ましい。
[0016]
一般に、フロアパネルとサイドシルとを接合するスポット溶接部同士の間には、不可避的に隙間が形成されるので、防水用のスポットシーラ(シール材)が予め塗布されている。従来技術では、フロアパネルの車幅方向側部を上方へ折曲して形成したフランジ部を、略上下方向に沿うロア部材の車幅方向内側に固定し、かかるフランジ部にシール材を塗布しているので、サイドシルにフロアパネルを上方から設置する際、シール材とサイドシルとが擦れ合ってシール材が磨耗(損傷)してしまい、シール不良が生じる虞がある。
これに対し、本発明によれば、フロアパネルの車幅方向側部は、アッパ部材と、略水平に配置されるロア部材との間に挟持され、かつフロアパネルとロア部材との間には、シール材が配置されることにより、例えば、ロア部材にシール材を塗布し、かつフロアパネルにアッパ部材を仮接合した後、ロア部材の水平面にフロアパネルを上方から載置できる。これにより、シール材とサイドシルとが擦れ合うのを回避してシール材の磨耗を抑制でき、シール不良を防止できる。
[0017]
また、フロアパネルの車幅方向側部は、アッパ部材とロア部材との間に挟持されることにより、サイドシルとフロアパネルとの結合力が高まるので、側面衝突時のスポット剥がれに対するタフネス性を向上させることができる。
更に、アッパ部材にセンタピラーインナを接合すると、フロアパネル、アッパ部材、及びセンタピラーインナを一体に連結してからロア部材に組み付けることができるので、フロアパネル等の設置作業を簡便且つ短時間で行うことができる。
[0018]
また、前記フロアパネルと前記アッパ部材と前記ロア部材とのうち 、互いに接合される部位は、水平状に形成されるように構成するのが好ましい。
[0019]
従来技術では、フロアパネルの車幅方向側部を上方へ折曲して形成したフランジ部を、略上下方向に沿うロア部材の車幅方向内側にスポット溶接部で固定しているので、スポット溶接部の溶接方向(部材の積層方向)と側面衝突時の荷重入力方向とが略平行になってしまい、剪断方向の荷重がスポット溶接部に加わると、スポット溶接部が剥がれやすいという問題があった。
これに対し、本発明によれば、フロアパネルとアッパ部材とロア部材とのうち、スポット溶接部により互いに接合される部位は、水平状に形成されることにより、各部材は上下に重ね合わされてスポット溶接部で接合されるので、スポット溶接部の溶接方向(部材の積層方向)と側面衝突時の荷重入力方向とを略直交するように設定できる。これにより、側面衝突時において、剪断方向の荷重がスポット溶接部に加わっても、スポット溶接部が剥がれにくくなり、側面衝突時のスポット剥がれに対するタフネス性を向上させることができる。
また、ロア部材の水平面にフロアパネルを載置するので、ロア部材に対するフロアパネルの位置決めを容易に行うことができる。
[0020]
また、エンジンルームと車室とを仕切るダッシュボードロアを更に備え、前記アッパ部材の前端には、前後方向に対し直交する方向に延出するフランジ部が形成されており、前記フランジ部は、前記ダッシュボードロアの後面 に接合されるように構成するのが好ましい。
[0021]
かかる構成によれば、アッパ部材の前端には、前後方向に対し直交する方向に延出するフランジ部が形成され、かかるフランジ部は、ダッシュボードロアの後面にスポット溶接により接合されるので、アッパ部材とダッシュボードロアとの接合強度を高めることができる。また、ナローオフセット衝突時に後退する前輪を、閉断面のサイドシルで支持することが可能となり、フロアパネルの変形を抑制できる。
[0022]
また、前記インナ上壁部は、車幅方向と平行な水平面を有し、前記凹み部の前記底面は、上下方向と平行な鉛直面を有するように構成するのが好ましい。
[0023]
かかる構成によれば、インナ上壁部は、水平面を有する一方、凹み部の底面は、鉛直面を有するので、アッパ部材に対する変形抑制部材の位置決めを容易に行うことができる。

Advantageous Effects

[0024]
本発明によれば、サイドシルインナの曲げ剛性及び圧潰荷重を向上させつつ、車体の軽量化を図ることができる車両構造を提供することができる。

Brief Description of Drawings

[0025]
[fig. 1] 本発明の実施形態に係る車両構造が適用された車体前部の斜視図である。
[fig. 2] 図1に示す車体前部の左側サイドシルを含む部分拡大斜視図である。
[fig. 3] 図2のI−I線断面図である。
[fig. 4] 図2のII−II線断面図である。
[fig. 5] ロア部材とフロアパネルの組付工程を示す断面図である。

Description of Embodiments

[0026]
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図中に矢印で示される、「前後」及び「上下」は、車体前後方向及び車体上下方向を示し、「左右」は、運転席から見た左右方向(車幅方向)をそれぞれ示している。
[0027]
図1に示されるように車両C1は、車体前部1aに配置されるモータルームMRと、モータルームMRと隔壁6を介して配置される車室Rとを有する自動車からなる。この自動車は、例えば、FR(フロントエンジン・リヤドライブ)タイプ、FF(フロントエンジン・フロントドライブ)タイプ、四輪駆動タイプ等の自動車が含まれる。
[0028]
なお、本発明が適用される車両C1としては、車体1の左右外側に配置される左右一対のサイドシル10を有するものであればよい。以下、FRタイプの自動車に対し、本実施形態に係る車両構造が適用された場合を例に挙げて説明する。
[0029]
図1に示されるように、車体1は、車両C1の全体を形成するものであって、例えば、サイドシル10やフロアフレーム19やフロントサイドフレーム3等の種々の金属製車体フレームと、図示しないボンネット、フェンダパネル等の金属製車体パネルと、樹脂製又は金属製のバンパフェイス等を主として備えている。
[0030]
車体1の車体前部1a及び車体下部1bは、それぞれ後記するフロントバルクヘッド2、図示しないバンパビーム、フロントサイドフレーム3、ウインドシールドロア4、フロントホイールハウスアッパメンバ5、隔壁6、フロントピラ7、サイドシル10、補強フレーム16、フロアフレーム19、ジャッキアップ補強プレート17、ダッシュボードクロスメンバ18等が左右一対に前後方向に延設されるか、又は、横設されて、略左右対称に配置されている。このように車体下部1bは、略左右対称に配置されるため、以下、車体1の左側の部分を主として説明し、車体1の右側の部分の説明を省略する。
[0031]
エンジンルームたるモータルームMRは、例えば、電動モータ、エンジン、トランスミッション等から構成されるパワーユニット(図示せず)が配置される収納空間であり、その周辺に配置されるフレームとパネル部材とによって形成されている。モータルームMRは、前側にフロントバルクヘッド2、図示しないバンパビーム等が配置され、後方側に隔壁6が配置される。また、モータルームMRの上方側の左右には、フロントホイールハウスアッパメンバ5、フロントピラ7等が配置されている。モータルームMRの下方側の左右には、車体1の前後方向に向けて延在する一対のフロントサイドフレーム3が配置されている。
[0032]
図1に示されるように、フロントバルクヘッド2は、モータルームMRの車体前側部位の図示しないラジエータを囲繞するように略矩形状の枠体からなるフレーム部材であり、全体が車幅方向に向けて配置されている。
[0033]
図1に示されるように、フロントサイドフレーム3は、車体前部1aに配置され、車体1の前後方向に延在する左右一対のフレーム部材であり、例えば、前端から後端にわたって剛性を有する断面矩形状(角筒状)のスチール製角パイプ材等によって構成される。フロントサイドフレーム3の先端には、図示しないバンパビームエクステンションを介してバンパビームが連結されている。フロントサイドフレーム3の後端部には、後方に向けてフロアフレーム19が連設されると共に、このフロントサイドフレーム3、3間には、隔壁6が架設されている。
[0034]
ウインドシールドロア4は、後記するダッシュボードロア6bの上端部に固定され、当該上端部から前方へ延出して図示しないフロントガラスを片持ち構造にて支持する車幅方向に沿って延在する鋼製部材である。
[0035]
フロントホイールハウスアッパメンバ5は、モータルームMRの車体側部上側に車体前後方向に向けて配置されたフレーム部材である。フロントホイールハウスアッパメンバ5は、前端がフロントバルクヘッド2のヘッドアッパサイドに連結され、後端がフロントピラ7に連結されている。
[0036]
図1に示されるように、隔壁6は、モータルームMRと車室Rとを仕切る仕切り部材であり、例えば、鋼板等からなるダッシュボードアッパ6aと、左右端部がサイドシル10の前端部10aに接合されたダッシュボードロア6bと、フレーム部材からなるダッシュボードメンバと、補強用の補強フレーム等によって構成される。
[0037]
フロントピラ7は、車体下部1bに配置されたサイドシル10の前端部10aからその上方の図示しないフロントガラスの左右側部まで延設されるフレーム部材である。
[0038]
図1に示されるように、サイドシル10は、フロントピラ7の下端部から車体1のフロアパネル20の車幅方向外側の端部に沿って車体前後方向に延設され、縦断面視して略矩形からなる鋼板で形成された中空フレーム部材である。サイドシル10は、図3及び図4に示すように、車外側に配置され縦断面視して略コ字状のサイドシルアウタ11と、車内側に配置され縦断面視して略コ字状のサイドシルインナ12との間で閉断面Kを形成するように接合されている。
[0039]
サイドシルアウタ11は、図3に示すように、複数箇所を曲折して成形された高強度鋼板製の部材である。サイドシルアウタ11は、上壁部11aと、上フランジ部11bと、下壁部11cと、下フランジ部11dと、縦壁部11eと、から構成される。
[0040]
上壁部11aは、車幅方向に所定幅を有し、かつ車幅方向外側に向かうにつれて下り傾斜する部分である。上フランジ部11bは、上壁部11aの車幅方向内側から上方へ延出形成される鉛直状の部分である。
[0041]
下壁部11cは、車幅方向に所定幅を有し、かつ車幅方向外側に向かうにつれて緩やかに上り傾斜する略水平状の部分である。下壁部11cは、上壁部11aに対し下方に所定間隔離間して設けられている。下フランジ部11dは、下壁部11cの車幅方向内側から下方へ延出形成される鉛直状の部分である。
[0042]
縦壁部11eは、上壁部11a及び下壁部11cの車幅方向外側を繋ぎ、所定の高さを有する略鉛直状の部分である。
[0043]
サイドシルインナ12は、図3に示すように、複数箇所を曲折して成形された鋼板製の部材である。サイドシルインナ12は、上側に配置されるアッパ部材13と、下側に配置されるロア部材14とに二分割されて構成されている。
[0044]
アッパ部材13は、サイドシルアウタ11の高さと略同等の高さ(詳しくは上フランジ部11bの上端から下壁部11c及び縦壁部11eの境界付近までの高さと同等の高さ)に形成された部材であって、上壁部13aと、外フランジ部13bと、傾斜壁部13cと、縦壁部13dと、内フランジ部13eと、前フランジ部13f(図2参照)と、から構成される。
[0045]
インナ壁部たる上壁部13aは、車幅方向に所定幅を有し、かつ車幅方向内側に向かうにつれて低くなるように階段状(段差状)に形成された部分である。本実施形態において、上壁部13aは、サイドシルアウタ11の上壁部11aよりも低い位置に配置されている。これにより、上壁部13aの上方にハーネス配置用のスペースを確保できる。上壁部13aの傾斜壁部13c側には、車幅方向と平行な水平面13a1が形成されている。
[0046]
外フランジ部13bは、上壁部13aの車幅方向外側から上方へ延出形成される鉛直状の部分である。本実施形態において、外フランジ部13bと、サイドシルアウタ11の上フランジ部11bとは、車幅方向で重ね合わされてスポット溶接により接合されている。
[0047]
傾斜壁部13cは、上壁部13aの車幅方向内側から車内側かつ下方へ延出する直線状かつ傾斜状の部分である。この傾斜壁部13cを設けることによって、アッパ部材13の体積(張出量)を減少させ、室内空間の拡大を図ることができる。
[0048]
縦壁部13dは、傾斜壁部13cの車幅方向内側から下方へ延出する略鉛直状の部分である。縦壁部13dは、図4に示すように、傾斜壁部13cの車幅方向内側に連続して上下方向に沿って延在する凹み部13d1と、凹み部13d1の下端から下方へ延出する平面状の平坦面部13d2と、を有する。
[0049]
凹み部13d1は、平坦面部13d2よりも車幅方向外側に位置する底面13d3と、底面13d3の下端と平坦面部13d2の上端とを繋ぐ段差部13d4と、を有している。底面13d3は、上下方向と平行な鉛直面に形成されている。
[0050]
平坦面部13d2の適所には、図2に示すように、前後方向に沿って延在する複数の溝部13d5,13d5が設けられている。溝部13d5は、前後方向に互いに間隔を空けて設けられている。平坦面部13d2のうち溝部13d5同士の間には、補強フレーム16及びフロアクロスメンバ21の端部が接合されている。本実施形態において、アッパ部材13は、図2及び図3に示すように、傾斜壁部13c、凹み部13d1、及び溝部13d5を具備することによって、前後方向に沿う複数の稜線部13g,13gを有している。これにより、側面衝突時の荷重に対するアッパ部材13の曲げ剛性及び前面衝突時の圧潰荷重を向上させることができる。
[0051]
内フランジ部13eは、図3に示すように、縦壁部13dの下端から車幅方向内側へ延出形成される水平状の部分である。内フランジ部13eは、外フランジ部13bよりも車幅方向内側に位置している。
[0052]
前フランジ部13fは、図2に示すように、ダッシュボードロア6bの後面にスポット溶接により接合される部分である。前フランジ部13fは、外フランジ部13bの前端から内フランジ部13eの前端に亘って、前後方向に直交する方向(上下方向及び左右方向)に延設されている。
[0053]
また、図2に示されるように、サイドシルインナ12(アッパ部材13)の外面には、前後方向に沿って延在する変形抑制部材22が設けられる。変形抑制部材22は、図3に示すように、上壁部13aの水平面13a1から凹み部13d1の底面13d3に跨って設けられる。この変形抑制部材22を設けることで、後記する変形部材24の車室内側への曲げ変形を抑制することができる。図4に示すように、変形抑制部材22のうち凹み部13d1に配置される部分は、最も車内側に位置する内側面22aを有しており、かかる内側面22aは、平坦面部13d2と面一になるように設定されている。これにより、フロアクロスメンバ21の設置時に、後記するフロアクロスメンバ21のフランジ部21b(図2参照)と変形抑制部材22との干渉を回避して、フロアクロスメンバ21を上方から好適に設置できる。なお、凹み部13d1の凹み量を適宜調整して、内側面22aを平坦面部13d2よりも車幅方向外側に設定してもよい。サイドシルインナ12の外面には、図2に示すように、その他にセンタピラーインナ30の下端がスポット溶接等で接合されている。
[0054]
ロア部材14は、図3に示すように、アッパ部材13の板厚よりも小さく形成され、かつフロアパネル20とサイドシルアウタ11との間に略水平に配置された部材である。
ロア部材14は、本体部14aと、外フランジ部14bと、内フランジ部14cと、から構成される。
[0055]
本体部14aは、車幅方向外側に向かうにつれて緩やかに下り傾斜する略水平状の部分である。
[0056]
外フランジ部14bは、本体部14aの車幅方向外側から下方へ延出する鉛直状の部分である。本実施形態において、外フランジ部14bと、サイドシルアウタ11の下フランジ部11dとは、車幅方向で重ね合わされてスポット溶接により接合されている。
[0057]
内フランジ部14cは、本体部14aの車幅方向内側から車内側へ延出する水平状の部分である。本実施形態では、アッパ部材13の内フランジ部13eとロア部材14の内フランジ部14cとの間に、フロアパネル20が挟み込まれて上下に挟持され、アッパ部材13、フロアパネル20、及びロア部材14によって積層された3枚の部材が、スポット溶接で接合されることで、側面衝突時におけるせん断荷重の耐力を高めてサイドシルインナ12の車室内側への変形を抑制することができる。なお、前記3部材の接合部位は、水平状に形成されている。また、フロアパネル20とロア部材14との間には、スポット溶接同士の間に形成される隙間を埋めるための防水用のシール材15が配置されている。
[0058]
ここで、図3を参照して、サイドシル10の中立軸Zと断面中心Xとの関係について説明する。サイドシル10の中立軸Zは、主としてサイドシル10の板厚や断面形状等に起因して変化する。例えば、サイドシル10が上壁部13a及び傾斜壁部13cを有する断面形状を具備し、かつサイドシル10全体の板厚を均一にした場合、サイドシル10の中立軸Z2(図3の二点鎖線参照)は、断面中心Xと一致しない。そこで、本実施形態では、サイドシルインナ12を二部材で構成し、かつアッパ部材13及びロア部材14の板厚が異なる構成を採用することによって、サイドシル10の中立軸Z1が断面中心Xと一致するように設定した。換言すると、サイドシル10の中立軸Z1と、曲げモーメントに対する耐力が最大になる断面中心Xとが一致するように、サイドシル10の板厚及び断面形状が調整されている。したがって、ハーネス配置用のスペースを確保し、かつアッパ部材13の体積を減少させる構成を備えた場合であっても、サイドシル10の中立軸Z1を、断面中心Xに一致するように調整することができる。
[0059]
図1に示されるように、サイドシル10の前端部10aの最も前方の位置には、ジャッキアップ補強プレート17と変形部材24とが一体的に結合されて設けられる。ジャッキアップ補強プレート17と変形部材24の後方には、バルクヘッド26、及び、サイドシル補強ブラケット28が内設されている。バルクヘッド26は、サイドシル10内を仕切るように設けられている。このバルクヘッド26は、ナローオフセット衝突した際、サイドシルインナ12を車室側から支えて衝突荷重で断面変形するのを抑制してジャッキアップ補強プレート17と変形部材24に衝突荷重を集中させると共に、サイドシル10に付与された衝突荷重を補強フレーム16に逃がして分散させる機能を有する。
[0060]
なお、ナローオフセット衝突とは、対向車等の衝突物が、車両C1の前端の右側又は左側にずれて、衝突物のフロントサイドフレーム等の硬い構造物が、車体1のサイドシル10の前端部10aと僅かにすれ違うような状態で衝突することをいう。
[0061]
ジャッキアップ補強プレート17の車外側の側面には、縦断面(垂直断面)ハット形状からなる変形部材24が一体的に接合される。この変形部材24は、例えば、縦断面が略ハット形状に折り曲げて形成された折り曲げプレートからなり、前後方向に延在する一定断面の閉断面が形成される。
[0062]
サイドシル10の車室側の側面には、それぞれ車幅方向に向けて配置された補強フレーム16及びダッシュボードクロスメンバ18が接合されて、フロアパネル20の左右端部を保持している。
[0063]
図1及び図2に示されるように、補強フレーム16は、衝突物が車両C1にナローオフセット衝突した際、サイドシル10が変形して内倒れしないように、サイドシル10の車室内側の側面を保持して衝突荷重を受け止めるための補強用のフレーム部材である。この補強フレーム16は、縦断面視して略ハット形状にプレス等で折曲形成された鋼板からなる。補強フレーム16の一端側は、バルクヘッド26が内設されたサイドシル10の設置部位の車室内側の外面に接合され、その接合部位から車幅方向の内側且つ後方に傾斜して設けられる。補強フレーム16の他端側は、フロアフレーム19に接合される。
[0064]
図1に示されるように、サイドシル10のサイドシルインナ12の前端には、ダッシュボードクロスメンバ18が接合される。このダッシュボードクロスメンバ18は、左右両側のサイドシル10、10間に車幅方向に沿って横架された横架部材であり、下側が開口し、縦断面が略ハット形状の剛性を有する鋼板等の金属製厚板材によって形成される。
[0065]
このダッシュボードクロスメンバ18には、前後下端部及び左右端部に、接合用及び補強用のフランジ部18aが形成されている。具体的には、左右両端部に形成されたフランジ部18aがサイドシル10の内側の側面に接合され、下面のフランジ部18bがダッシュボードロア6bに接合されて、車幅方向に沿って延設されている。
[0066]
一対のサイドシル10、10のサイドシルインナ12、12の前端の間にダッシュボードクロスメンバ18が結合されることにより、ナローオフセット衝突時における前輪の車室内側への進入量を減少させることができる。
[0067]
図1に示されるように、フロアクロスメンバ21は、フロアパネル20の上方に設けられ、左右のサイドシル10、10とトンネル部1cとの間にそれぞれ架設された縦断面が略ハット形状の鋼板からなるフレーム部材である。フロアクロスメンバ21の車幅方向外側には、図2に示すように、接合用のフランジ部21a,21bが形成されている。具体的には、フランジ部21aは、フロアクロスメンバ21の上面外端から上方へ延出形成され、変形抑制部材22に接合されている。一方、フランジ部21bは、フロアクロスメンバ21の前後面外端から前方又は後方へ延出形成され(図2では後方のフランジ部21bのみ図示)、サイドシルインナ12の平坦面部13d2に接合されている。図1に示すように、各フロアクロスメンバ21の車幅方向の略中央部下面には、それぞれフロアフレーム19が直交するように配置されている。
[0068]
フロアフレーム19は、車体フロアのフロアパネル20を保持する縦断面が略ハット形状のフレーム部材であり、フロアパネル20のフロア面の上下両面の同じ位置にそれぞれ接合されている。フロアフレーム19は、前端がフロントサイドフレーム3の後部に連結され、車体中央側が補強フレーム16の車内側接合部及びフロアクロスメンバ21の下面に連結され、後端は外側に折れ曲がり車体外側が左右のサイドシル10の車室側の側面に接合されている。
[0069]
図1に示されるように、フロアパネル20は、車室Rの床面を構成する板状の金属製部材であり、サイドシル10とトンネル部1cとの間に架設されている。
[0070]
本実施形態に係る車両構造が適用された車両C1は、基本的に以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。
[0071]
本実施形態によれば、サイドシルインナ12は、アッパ部材13とロア部材14とに上下で二分割されて構成され、ロア部材14は、フロアパネル20とサイドシルアウタ11との間に略水平に配置されることにより、アッパ部材13をサイドシルアウタ11の高さと略同等の高さに形成して、前後方向に沿う複数の稜線部13g,13gをアッパ部材13に形成することができる。これにより、側面衝突時の荷重に対するアッパ部材13の曲げ剛性(曲げ耐力)及び前面衝突時の圧潰荷重を向上させることができる。
また、本実施形態によれば、ロア部材14は、フロアパネル20と高強度鋼板から成るサイドシルアウタ11との間に略水平に配置されることにより、側面衝突時の荷重を逃がすことなくフロアパネル20に伝達できるので、側面衝突時の荷重に対するロア部材14の曲げ剛性を向上させることができる。
したがって、本実施形態によれば、従来技術(例えば、特許文献1の発明)に比較して、サイドシルインナ12の曲げ剛性及び圧潰荷重を向上させることができる。
[0072]
また、本実施形態によれば、前記構成を具備することにより、サイドシルインナ12の曲げ剛性及び圧潰荷重を向上させることができるので、アッパ部材13及びロア部材14の板厚を最小限に抑えることができると共に、従来技術でサイドシルの内部に配置されていた補強部材を省略できることから、車体1の軽量化を図ることができる。
[0073]
また、本実施形態によれば、アッパ部材13とロア部材14との間に、フロアパネル20の車幅方向側部が挟み込まれて上下に挟持され、アッパ部材13、フロアパネル20、及びロア部材14によって積層された3枚の部材が、スポット溶接で接合されることで、サイドシルインナ12とフロアパネル20との結合力が高まるので、側面衝突時のスポット剥がれに対するタフネス性を向上させることができる。すなわち、側面衝突時におけるせん断荷重の耐力を高めてサイドシルインナ12の車室内側への変形を抑制することができる。
[0074]
また、本実施形態によれば、フロアパネル20とアッパ部材13とロア部材14とのうち、スポット溶接により互いに接合される部位は、水平状に形成されることにより、かかる3部材は上下に重ね合わされてスポット溶接で接合されるので、スポット溶接の溶接方向(3部材の積層方向)と側面衝突時の荷重入力方向とを略直交するように設定できる。これにより、側面衝突時において、剪断方向の荷重がスポット溶接に加わっても、スポット溶接が剥がれにくくなり、側面衝突時のスポット剥がれに対するタフネス性を向上させることができる。すなわち、側面衝突時におけるせん断荷重の耐力を高めてサイドシルインナ12の車室内側への変形を抑制することができる。
[0075]
また、本実施形態によれば、サイドシルインナ12には、前後方向に沿って延在する変形抑制部材22が設けられることにより、側面衝突時の荷重に対するサイドシルインナ12の剛性が高まるので、サイドシルインナ12の車室内側への変形を抑制し、ひいてはフロアパネル20の変形を抑制できる。
[0076]
また、本実施形態によれば、アッパ部材13は、前フランジ部13fを介してダッシュボードロア6bの後面にスポット溶接により接合されるので、アッパ部材13とダッシュボードロア6bとの接合強度を高めることができる。更に、ナローオフセット衝突時に後退する前輪を、閉断面Kを有するサイドシル10で支持することが可能となり、フロアパネル20の変形を抑制できる。
[0077]
また、本実施形態によれば、アッパ部材13の上壁部13aは、サイドシルアウタ11の上壁部11aよりも低い位置に配置されるので、上壁部13aの上方にハーネス配置用のスペースを確保できる。
[0078]
また、本実施形態によれば、アッパ部材13は、上壁部13aの車幅方向内側から車内側かつ下方へ延出する傾斜壁部13cを有するので、アッパ部材13の体積を減少させ、室内空間の拡大を図ることができる。
[0079]
また、本実施形態によれば、サイドシルインナ12を二部材で構成し、かつアッパ部材13及びロア部材14の板厚が異なる構成を採用することによって、ハーネス配置用のスペースを確保し、かつアッパ部材13の体積を減少させる構成を備えた場合であっても、サイドシル10の中立軸Z1を、断面中心Xに一致するように調整することができる。
[0080]
また、本実施形態によれば、図5に示すように、ロア部材14にシール材15を塗布し、かつフロアパネル20にアッパ部材13を仮接合した後、ロア部材14の内フランジ部14cにフロアパネル20を上方から載置できる。これにより、シール材15とサイドシルインナ12とが擦れ合うのを回避してシール材15の磨耗を抑制でき、シール不良を防止できる。なお、フロアパネル20側にシール材15を塗布してもよい。
[0081]
また、本実施形態によれば、変形抑制部材22のうち凹み部13d1に配置される部分は、最も内側に位置する内側面22aを有しており、かかる内側面22aは、平坦面部13d2と面一になるように設定されているので、変形抑制部材22を設けた場合であっても、フロアクロスメンバ21(フランジ部21b)と変形抑制部材22との干渉を回避して、フロアクロスメンバ21を上方から好適に設置できる。
[0082]
また、本実施形態によれば、アッパ部材13は、水平面13a1及び鉛直面に形成された底面13d3を有するので、アッパ部材13に対する変形抑制部材22の位置決めを容易に行うことができる。
[0083]
また、本実施形態によれば、ロア部材14の水平状の内フランジ部14cに、フロアパネル20を上方から載置するので、ロア部材14に対するフロアパネル20の位置決めを容易に行うことができる。
[0084]
また、本実施形態によれば、アッパ部材13にセンタピラーインナ30を接合すると、フロアパネル20、アッパ部材13、及びセンタピラーインナ30を一体に連結してからロア部材14に組み付けることができるので、フロアパネル20等の設置作業を簡便且つ短時間で行うことができる。
[0085]
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
[0086]
本実施形態のサイドシル10は、鋼製部材で形成されているが、本発明はこれに限定されることなく、例えば、アルミ板等の他の金属製の板材をプレス成形して形成されてもよい。
[0087]
本実施形態のアッパ部材13は、傾斜壁部13c、凹み部13d1、及び溝部13d5を具備することによって、複数の稜線部13g,13gを有しているが、本発明はこれに限定されることなく、例えば、突条部(ビード)等の他の方法によって複数の稜線部13g,13gを有するように構成してもよい。
[0088]
本実施形態のアッパ部材13及びロア部材14は、異なる板厚かつ同一の材質で形成されたが、本発明はこれに限定されることなく、例えば、同一の板厚かつ異なる材質で形成されてもよいし、異なる板厚及び材質で形成されてもよい。
[0089]
本実施形態では、フロアパネル20とアッパ部材13とロア部材14とのうち、スポット溶接により互いに接合される部位を水平状に形成したが、本発明はこれに限定されることなく、緩やかに傾斜させて略水平状に形成してもよい。

Reference Signs List

[0090]
1 車体
6b ダッシュボードロア
10 サイドシル
11 サイドシルアウタ
11a 上壁部
12 サイドシルインナ
13 アッパ部材
13a 上壁部(インナ上壁部)
13a1 水平面
13c 傾斜壁部
13d 縦壁部
13d1 凹み部
13d2 平坦面部
13d3 底面
13e 内フランジ部
13f 前フランジ部
13g 稜線部
14 ロア部材
14a 本体部
14c 内フランジ部
15 シール材
20 フロアパネル
21 フロアクロスメンバ
22 変形抑制部材
22a 内側面
30 センタピラーインナ
C1 車両
MR モータルーム(エンジンルーム)
R 車室
K 閉断面
Z(Z1,Z2)中立軸
X 断面中心

Claims

[1]
車体の床面を構成するフロアパネルと、
前記フロアパネルの車幅方向側部に接合され、前後方向に沿って延在する閉断面のサイドシルと、を備えた車両構造であって、
前記サイドシルは、車外側に配置されるサイドシルアウタと、車内側に配置され、前記サイドシルアウタに接合されるサイドシルインナと、を有し、
前記サイドシルインナは、上下で二分割されて構成され、上側に配置されるアッパ部材と、下側に配置されるロア部材と、を有し、
前記アッパ部材は、前記サイドシルアウタの高さと略同等の高さに形成され、前後方向に沿って形成された複数の稜線部を有し、
前記ロア部材は、前記アッパ部材とは異なる板厚もしくは材質で形成され、前記フロアパネルと前記サイドシルアウタとの間に略水平に配置され ており、
前記フロアパネルの車幅方向側部は、前記アッパ部材と前記ロア部材との間に挟持されており、
前記フロアパネルと前記アッパ部材と前記ロア部材とは、接合されており、
前記フロアパネルと前記ロア部材との間には、シール材が配置されており、
前記フロアパネルと前記アッパ部材と前記ロア部材とのうち、互いに接合される部位は、水平状に形成されることを特徴とする車両構造。
[2]
車体の床面を構成するフロアパネルと、
前記フロアパネルの車幅方向側部に接合され、前後方向に沿って延在する閉断面のサイドシルと、を備えた車両構造であって、
前記サイドシルは、車外側に配置されるサイドシルアウタと、車内側に配置され、前記サイドシルアウタに接合されるサイドシルインナと、を有し、
前記サイドシルインナは、上下で二分割されて構成され、上側に配置されるアッパ部材と、下側に配置されるロア部材と、を有し、
前記アッパ部材は、前記サイドシルアウタの高さと略同等の高さに形成され、前後方向に沿って形成された複数の稜線部を有し、
前記ロア部材は、前記アッパ部材の板厚より小さく形成され、前記フロアパネルと前記サイドシルアウタとの間に略水平に配置されており、
前記フロアパネルの車幅方向側部は、前記アッパ部材の水平状の内フランジ部と前記ロア部材の水平状の内フランジ部との間に上下に挟持されており、
前記フロアパネルの車幅方向側部と前記アッパ部材の内フランジ部と前記ロア部材の内フランジ部とが一体的に接合されていることを特徴とする車両構造。
[3]
車体の床面を構成するフロアパネルと、
前記フロアパネルの車幅方向側部に接合され、前後方向に沿って延在する閉断面のサイドシルと、を備えた車両構造であって、
前記サイドシルは、車外側に配置されるサイドシルアウタと、車内側に配置され、前記サイドシルアウタに接合されるサイドシルインナと、を有し、
前記サイドシルインナは、上下で二分割されて構成され、上側に配置されるアッパ部材と、下側に配置されるロア部材と、を有し、
前記アッパ部材は、前記サイドシルアウタの高さと略同等の高さに形成され、前後方向に沿って形成された複数の稜線部を有し、
前記ロア部材は、前記アッパ部材の板厚より小さく形成され、前記フロアパネルと前記サイドシルアウタとの間に略水平に配置されており、
前記アッパ部材は、前記サイドシルアウタの上壁部よりも低い位置に配置され、車幅方向に所定幅を有するインナ上壁部と、前記インナ上壁部の車幅方向内側から車内側かつ下方へ延出する傾斜壁部と、を有しており、
前記フロアパネルの車幅方向側部は、前記アッパ部材の水平状の内フランジ部と前記ロア部材の水平状の内フランジ部との間に上下に挟持されており、
前記フロアパネルと前記アッパ部材と前記ロア部材とのうち、互いに接合される部位は、水平状に形成されることを特徴とする車両構造。
[4]
車体の床面を構成するフロアパネルと、
前記フロアパネルの車幅方向側部に接合され、前後方向に沿って延在する閉断面のサイドシルと、を備えた車両構造であって、
前記サイドシルは、車外側に配置されるサイドシルアウタと、車内側に配置され、前記サイドシルアウタに接合されるサイドシルインナと、を有し、
前記サイドシルインナは、上下で二分割されて構成され、上側に配置されるアッパ部材と、下側に配置されるロア部材と、を有し、
前記アッパ部材は、前記サイドシルアウタの高さと略同等の高さに形成され、前後方向に沿って形成された複数の稜線部を有し、
前記ロア部材は、前記アッパ部材とは異なる板厚もしくは材質で形成され、前記フロアパネルと前記サイドシルアウタとの間に略水平に配置されており、
前記アッパ部材は、前記サイドシルアウタの上壁部よりも低い位置に配置され、車幅方向に所定幅を有するインナ上壁部と、前記インナ上壁部の車幅方向内側から車内側かつ下方へ延出する傾斜壁部と、前記傾斜壁部の車幅方向内側から下方へ延出する縦壁部と、を有しており、
前記フロアパネルの上方に設けられ、車幅方向に沿って延在するフロアクロスメンバを更に備え、
前記縦壁部は、前記フロアクロスメンバの一端が接合される平坦面部と、前記傾斜壁部の車幅方向内側に連続し、前記平坦面部よりも車幅方向外側に位置する底面を具備する凹み部と、を有し、
前記サイドシルには、前記インナ上壁部、前記傾斜壁部、及び前記凹み部に跨り、前後方向に沿って延在する変形抑制部材が設けられることを特徴とする車両構造。
[5]
前記インナ上壁部は、車幅方向と平行な水平面を有し、
前記凹み部の前記底面は、上下方向と平行な鉛直面を有することを特徴とする請求項 に記載の車両構造。
[6]
エンジンルームと車室とを仕切るダッシュボードロアを更に備え、
前記アッパ部材の前端には、前後方向に対し直交する方向に延出するフランジ部が形成されており、
前記フランジ部は、前記ダッシュボードロアの後面 に接合されることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の車両構造。

Drawings

[ Fig. 1]

[ Fig. 2]

[ Fig. 3]

[ Fig. 4]

[ Fig. 5]