JP2009179290A - 自動車の車体側部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車体側部構造において車体前後方向に伝達される荷重の伝達効率を高めると共に衝突荷重のエネルギ吸収効率を高める。
【解決手段】フロントフェンダー２と前側・後側ドアパネル３・４との各外板の車室内側にそれぞれエネルギ吸収用骨格部材５・６・７を設け、かつ各骨格部材を車体前後方向に略一直線に互いに直列に並べる。前方衝突時、車体前側からの荷重をフェンダー部骨格から受けることができ、さらにフェンダー部骨格からドア部骨格に荷重が伝達される場合に両骨格が直線的に並んでいることから、効率良く伝達されるため、エネルギ吸収効率も高いものとなる。特にフロントフェンダーと前側ドアパネルとの間のドアヒンジを各骨格部材よりも剛性の高いものとすることにより、衝突エネルギを各骨格により連続して吸収することができ、エネルギ吸収効率を高めることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車の車体側部構造に関するものである。

従来、自動車の車体前側から車体に変形が生じる程の荷重の入力に対して、車体側部構造であって、特にセンターピラーの板厚をあげずにセンターピラーの変形を防止するために、センターピラーの前面部にドア室内側の骨格としてのウエストレインフォースと同じ高さ位置の補強部材を設けたものがあった（例えば特許文献１参照）。

また、フロントピラーのアッパメンバ結合部にバルクヘッドを配設し、フロントピラーのアッパメンバ結合部の剛性を高めるようにしたものがあった（例えば特許文献２参照）。
特開平８−２４３８号公報 特許３６９０５９３号公報

上記各特許文献にあっては、車体前側荷重に対して車室内に相当する部分の車体側部の変形を防止することに関して有効である。しかしながら、特許文献１の車体側部構造にあっては、センターピラーの変形を防止するに留まり、車体側部における前端から後端に至る車体全長に渡っての変形を防止するものではない。

また、特許文献２の車体側部構造にあっては、ドア室内側の骨格としてのベルラインリインホースがアッパメンバに対して車幅方向にオフセットして位置する関係になっているため、両部材間における荷重伝達効率が悪いという問題があった。

このような課題を解決して、車体側部構造において車体前後方向に伝達される荷重の伝達効率を高めると共に衝突荷重のエネルギ吸収効率を高めることを実現するために本発明に於いては、フロントフェンダー（２）とサイドドア（３・４）とを有する車体側部構造であって、前記フロントフェンダー（２）に車体前後方向に延在するように設けられたフェンダー部骨格（５）と、前記サイドドア（３・４）に車体前後方向に延在するように設けられたドア部骨格（６・７）とを有し、前記フェンダー部骨格（５）と前記ドア部骨格（６・７）とが略一直線上に互いに直列に配設されているものとした。

特に、前記フェンダー部骨格（５）と前記ドア部骨格（６）との間に、車体前後方向に加わる荷重に対して前記各骨格（５・６）よりも剛性の高いドアヒンジ（１１・１２）が設けられていると良く、また、前記各骨格（５・６）が、車体前後方向に延在するビード（５ａ）が形成されたパネル状部材からなると良い。

このように本発明によれば、フロントフェンダーにフェンダー部骨格を車体前後方向に延在するように設けたので、例えば前方衝突時の車体前側からの荷重をフェンダー部骨格で受け止めることができ、かつ車体前後方向の略一直線上にフェンダー部骨格とドアに設けるドア部骨格とを互いに直列となるように配設したことから、フェンダー部骨格からドア部骨格に効率良く荷重が伝達されるため、エネルギ吸収効率も高いものとなる。

特に、フロントフェンダーとサイドドアとの間にそれらに設けられた骨格よりも剛性の高いドアヒンジが設けられていることにより、フロントフェンダーとサイドドアとの間に隙間があってもドアヒンジを介して各骨格間に荷重が伝達されるため、衝突エネルギを各骨格により連続して吸収することができ、エネルギ吸収効率を高めることができる。また、パネル状部材にビードを形成するという簡単な形状で骨格を作ることができ、ビードによりエネルギ吸収用としての骨格に十分な剛性をもたせることができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図１は本発明が適用された自動車の車体側部構造を示す要部内側面図であり、車体１の右側面を構成するパネル部材の要部を車室内側から見た図である。

図１に示されるように、車体１の前部側面を構成するフロントフェンダー２と、サイドドアを構成する前側ドアパネル３・後側ドアパネル４とが設けられており、各パネル部材の車室内側には骨格としてのエネルギ吸収用骨格部材５・６・７が固着されている。各エネルギ吸収用骨格部材５・６・７は、同一断面形状であって良く、例えば押し出し加工された長尺のパネル状部材を取り付け対象のに合わせた長さに切断され、車体１の前後方向に一直線に並ぶように各パネル２・３・４に固設されている。

エネルギ吸収用骨格部材５を代表して示す図２を参照して、エネルギ吸収用骨格部材５（６・７）の形状について以下に示す。エネルギ吸収用骨格部材５は、全体で長尺の板状をなし、かつ図示例では２本のビード５ａが長手方向に延在するように形成されている。また、図示例ではエネルギ吸収用骨格部材５の幅方向に対して、中間部に各ビード５ａが配置され、各ビード５ａに挟まれた部分と各ビード５ａの各外側部分との３箇所に各平坦部分５ｂが設けられた形状に形成されている。

上記した形状のエネルギ吸収用骨格部材５にあっては、例えば押し出し加工により上記ビード５ａおよび平坦部分５ｂを有する断面形状に加工することができ、各パネルの取り付け位置に合わせた長さに切り出すことで容易に作ることができる。エネルギ吸収用骨格部材４の相手部材（フロントフェンダー２）への固着にあっては、例えば幅方向両端側の各平坦部５ｂの縁にてシーラーを用いて接着することができる。なお、各平坦部分５ｂの適所を相手部材（フロントフェンダー２）にスポット溶接しても良い。他のエネルギ吸収用骨格部材５・６についても同様である。

また、上記したように各エネルギ吸収用骨格部材５・６・７は車体前後方向に一直線に並ぶように配設されているが、各ドア（３・４）の開閉構造のために各エネルギ吸収用骨格部材５・６・７同士が分断されている。その分断位置には前後の各ドア（３・４）のヒンジ機構が設けられている。

図３は、フロントフェンダー２と前側ドアパネル３との間のドアヒンジ部分を示す要部拡大横断面図である。図３に示されるように、フロントピラー８には前側ドアパネル３のヒンジ機構を構成するコ字形状のエンクロージャ１１の背部分が固設されている。エンクロージャ１１の一対のアーム部分の一方にフロントフェンダー２の車体後側端部が結合され、他方のアーム部分にヒンジ１２を介して前側ドアパネル３の車体前側端部が枢支されている。これらエンクロージャ１１およびヒンジ１２からなるドアヒンジは各エネルギ吸収用骨格部材５・６・７よりも剛性が高く形成されている。なお、前側ドアパネル３はドア開閉操作により図の矢印Ａに示されるように開閉する。

ここで、前方衝突した場合の車体前側からの荷重Ｆの伝達経路を図の矢印で示している。フロントフェンダー２に加わった荷重Ｆは実線の矢印に示されるようにエネルギ吸収用骨格部材５を介してエンクロージャ１１に伝わり、そして前側ドアパネル３に伝わる。上記したように両エネルギ吸収用骨格部材５・６が直線的に並べられていることから、エネルギ吸収用骨格部材５に伝達された荷重は直線的にエネルギ吸収用骨格部材６に伝達されるようになる。これにより、衝突エネルギを、フロントフェンダー２だけで吸収するのではなく、前側ドアパネル３でも吸収することができる。

なお、フロントフェンダー２と前側ドアパネル３との間にあっては、衝突初期から中期または小中荷重が加わった場合には上記伝達経路で荷重が伝達されるが、衝突後期または大荷重のときにはフロントフェンダー２と前側ドアパネル３とが車体前後方向に押し潰されて両部材間の間隔が無くなり、矢印Ｆ１に示されるようにフロントフェンダー２と前側ドアパネル３とに渡って直接的に荷重が伝達されるようになる。

次に、両ドアパネル３・４間の部分について要部拡大横断面図である図４を参照して示す。図４に示されるように、センターピラー１３には後側ドアパネル４のドアヒンジ部分を構成するＬ字形のエンクロージャ１４の一方の辺部分が固設されている。エンクロージャ１４の他方の辺部分にヒンジ１５を介して後側ドアパネル４の車体前側端部が枢支されている。また、センターピラー１３には前側ドアパネル３側に設けられている図示されないラッチと係合するストライカ１６が固設されており、リアフェンダー１７の車体前側端面にも後側ドアパネル４側に設けられている図示されないラッチと係合するストライカ１８が固設されている。この場合のエンクロージャ１４およびヒンジ１５からなるドアヒンジにあっても、各エネルギ吸収用骨格部材５・６・７よりも剛性が高く形成されている。

上記と同様に、前方衝突した場合の車体前側からの荷重Ｆの伝達経路を図の矢印で示している。前側ドアパネル３に加わった荷重Ｆは実線の矢印に示されるようにエネルギ吸収用骨格部材６を介してエンクロージャ１３に伝わり、そして後側ドアパネル４に伝わる。この場合も上記したように両エネルギ吸収用骨格部材６・７が直線的に並べられていることから、エネルギ吸収用骨格部材６に伝達された荷重は直線的にエネルギ吸収用骨格部材７に伝達されるようになる。これにより、衝突エネルギを、前側ドアパネル３と後側ドアパネル４とにより吸収することができる。なお、衝突後期または大荷重のときの荷重伝達経路は、上記と同様に図の実線の矢印Ｆ２に示されるように前側ドアパネル３と後側ドアパネル４とに渡って直接的に荷重が伝達されるようになる。

このようして構成された車体側部構造にあっては、フロントフェンダー２にエネルギ吸収用骨格部材５を設けたことから、車体前側からの荷重をエネルギ吸収用骨格部材５を介して車体後方の部材に伝達することができる。そして、フロントフェンダー２・前側ドアパネル３・後側ドアパネル４の各外板の車室内側に設けられた各エネルギ吸収用骨格部材５・６・７同士が、車体前後方向に直線的に並ぶように配設されており、車体前側からの荷重がフロントフェンダー２から前側ドアパネル３へと伝達され、さらに後側ドアパネル４へと効率的に伝達される。なお、各部材間の伝達経路にあっては上記した通りである。これにより、車体前後方向の衝突エネルギを各エネルギ吸収用骨格部材５・６・７により分散して吸収することができ、より一層好適な衝突エネルギの吸収特性と車室部分の衝突に対する剛性確保を達成し得る。

特に、エネルギ吸収用骨格部材５を設けていない場合には、フロントフェンダー２に車体前側からの荷重が加わるとフロントフェンダー２が車体幅方向にはみ出すように圧縮変形して、それ以上のエネルギ吸収を期待できないのに対して、フロントフェンダー２にエネルギ吸収用骨格部材５を設けたことから、フロントフェンダー２にも荷重吸収の仕事をさせることができる。

また、上記図示例では前方衝突について述べたが、後方衝突に対しても有効である。後突の場合も、上記と逆向きの伝達経路となって荷重が伝達され、各エネルギ吸収用骨格部材５・６・７により同様に衝突エネルギを吸収することができる。

なお、フロントフェンダー２にあっては、図５に示されるように、エンジンルーム側にアッパメンバ２１が車体前後方向に延在するように配設されており、そのアッパメンバ２１とフロントフェンダー２との隙間にエネルギ吸収用骨格部材５を配設することができる。これにより、骨格部材取り付け用スペースを特に考慮する必要が無く、エネルギ吸収用骨格部材５を設ける構造の汎用性が高くなり、種々の車体に適用可能となる。

また、前部ドアパネル３にあっては、図６に示されるように車体上下方向中央近傍に角型ドアビーム２２が、その角型ドアビーム２２の下方にて斜めに走るパイプ型ドアビーム２３がそれぞれ車体前後方向に延在するように配設されている。それに対して、エネルギ吸収用骨格部材６を前部ドアパネル３の上側部分の空きスペースに配設することができ、また、その位置はフロントフェンダー２に設けたエネルギ吸収用骨格部材５と直線的に並ぶことができる位置となり、この場合にあっても何等問題無くエネルギ吸収用骨格部材６の配設が可能となる。なお、後側ドアパネル４についても同様であって良く、その説明を省略する。

本発明が適用された自動車の車体側部構造を示す要部内側面図である。 エネルギ吸収用骨格部材を示す斜視図である。 図１のIIIで示された部分を示す横断面図である。 図１のIVで示された部分を示す横断面図である。 図１の矢印Ｖ−Ｖ線に沿って見た要部断面図である。 図１の矢印VI−VI線に沿って見た要部断面図である。

符号の説明

２ フロントフェンダー
３ 前側ドアパネル（サイドドア）
４ 後側ドアパネル（サイドドア）
５ エネルギ吸収用骨格部材（フェンダー部骨格）
５ａ ビード
６・７ エネルギ吸収用骨格部材（ドア部骨格）
１１ エンクロージャ（ドアヒンジ）
１２ ヒンジ（ドアヒンジ）

Claims (3)

1. フロントフェンダーとサイドドアとを有する車体側部構造であって、
   前記フロントフェンダーに車体前後方向に延在するように設けられたフェンダー部骨格と、前記サイドドアに車体前後方向に延在するように設けられたドア部骨格とを有し、
   前記フェンダー部骨格と前記ドア部骨格とが略一直線上に互いに直列に配設されていることを特徴とする自動車の車体側部構造。
2. 前記フェンダー部骨格と前記ドア部骨格との間に、車体前後方向に加わる荷重に対して前記各骨格よりも剛性の高いドアヒンジが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の自動車の車体側部構造。
3. 前記各骨格が、車体前後方向に延在するビードが形成されたパネル状部材からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の自動車の車体側部構造。

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