JP2017214010A - 車両側部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】乗降性と側突性能とを両立させることのできる車両側部構造を提供する。【解決手段】車両側部構造は、ドアインナパネル４２とドアアウタパネル４４とを有しかつ車体１２の側部に形成されたドア開口部を開閉するサイドドア１５と、車体１２の側部の下部において車体前後方向に延在しかつドア開口部の下縁側に配置されたサイドシル３１と、を備える。サイドシル３１は、車幅方向外方に開口しかつ車体前後方向に延在する断面ハット型に形成されている。ドアインナパネル４２には、サイドドア１５の閉止によりサイドシル３１の凹溝部３２内に嵌合可能でかつドア前後方向に延在する断面コの字状の嵌合凸部４６が形成されている。サイドドア１５の閉止時において、サイドシル３１が嵌合凸部４６によって補強される。【選択図】図１

Description

本発明は、車両側部構造に関する。

従来、車両側部構造は、車体の側部に形成されたドア開口部を開閉するサイドドアと、車体の側部の下部において車体前後方向に延在しかつドア開口部の下縁側に配置されたサイドシルと、を備えている。サイドドアは、ドアインナパネルとドアアウタパネルとを有している。サイドシルは、車幅方向外方に開口する断面ハット型のサイドシルインナパネルと、車幅方向内方に開口する断面ハット型のサイドシルアウタパネルとが相互に結合されて閉断面構造に形成されている。なお、閉断面構造のサイドシルを備える車両側部構造は、例えば、特許文献１，２に記載されている。

特開２００７−３０６３５号公報 特開２００７−２９０６１０号公報

従来の車両側部構造では、サイドシルがサイドシルインナパネルとサイドシルアウタパネルとの結合によって閉断面構造に形成されているため、サイドシルの車幅方向の寸法が大きくなる。このため、乗員の乗降の際にサイドシルのサイドシルアウタパネルが障害になることが多く、乗降性が低下するという問題があった。

また、サイドシルは、車両の側面衝突いわゆる側突時の荷重、すなわち、車幅方向外方からの横方向の入力を受ける役割を果たすものである。側突の際、衝突物いわゆるバリヤの荷重は、サイドドアのインパクトビームからピラーを介してサイドシルに間接的に入力されている。このため、側突の際のバリヤの荷重をサイドシルに効率良く伝達することができないという問題があった。

本発明が解決しようとする課題は、乗降性と側突性能とを両立させることのできる車両側部構造を提供することにある。

前記課題は、本発明の車両側部構造により解決することができる。第１の発明は、ドアインナパネルとドアアウタパネルとを有しかつ車体の側部に形成されたドア開口部を開閉するサイドドアと、前記車体の側部の下部において車体前後方向に延在しかつ前記ドア開口部の下縁側に配置されたサイドシルと、を備える車両側部構造であって、前記サイドシルは、車幅方向外方に開口しかつ車体前後方向に延在する断面ハット型もしくは断面コ字型に形成されており、前記ドアインナパネルには、前記サイドドアの閉止により前記サイドシルの凹溝部内に嵌合可能でかつドア前後方向に延在する断面コの字状の嵌合凸部が形成されており、前記サイドドアの閉止時において、前記サイドシルが前記嵌合凸部によって補強される構成とした、車両側部構造である。この構成によると、サイドシルが車幅方向外方に開口しかつ車体前後方向に延在する断面ハット型もしくは断面コ字型に形成されている。したがって、サイドシルの車幅方向の寸法を、従来のサイドシルインナパネルとサイドシルアウタパネルとの結合によって閉断面構造に形成されたサイドシルと比べて減少させることができる。これにより、乗員の乗降の際におけるサイドシルの障害を軽減し、乗降性を向上することができる。また、ドアインナパネルにはドア前後方向に延在する断面コの字状の嵌合凸部が形成されており、サイドドアの閉止時において、サイドシルが嵌合凸部によって補強される。したがって、側突の際の車幅方向外方からの横方向の入力をサイドシルに直接的に入力することによって、その入力をサイドシルに効率良く伝達することができる。これにより、側突性能を向上することができる。よって、乗降性の向上と側突性能の向上とを両立させることができる。

第２の発明は、第１の発明において、前記サイドドア内には、車幅方向外方からの横方向の入力に対して前記ドアインナパネルを支持するリインフォースが設けられており、前記リインフォースの上端部は、前記嵌合凸部よりも上方位置において前記ドアインナパネルに取り付けられており、前記リインフォースの下端部は、前記嵌合凸部の端壁部に取り付けられている、車両側部構造である。この構成によると、側突の際の車幅方向外方からの横方向の入力を、リインフォースで受けることで、サイドドアの変形を抑制するとともに、ドアインナパネルの嵌合凸部の変形を抑制することができる。

第３の発明は、第２の発明において、前記サイドドア内に設けられるインパクトビームは、前記リインフォースのドアアウタパネル側に配置されている、車両側部構造である。この構成によると、側突の際の車幅方向外方からの横方向の入力を、インパクトビームからリインフォースを介してサイドシルに効率良く伝達することができる。

一実施形態にかかる車体側部構造を示す断面図である。 車両の車体とサイドドアとの関係を示す斜視図である。 車体のフロアフレームを示す斜視図である。 車体のフロアフレームと乗員との関係を示す概略図である。

以下、本発明を実施するための一実施形態について図面を用いて説明する。本実施形態では、車両として、車両のセンターに１人乗りのパッケージの超小型電気自動車に適用した場合について例示する。図１は車体側部構造を示す断面図、図２は車両の車体とサイドドアとの関係を示す斜視図である。図中、矢印ＦＲは車両の前方を示し、矢印ＵＰは車両の上方を示し、矢印ＬＨは車両の左方を示している。図２に示すように、車両１０は、フロアフレーム１３を有する車体１２と、左右一対の両サイドドア１５（図２では左側のサイドドア１５のみを示す）とを備えている。なお、車体１２において、フロアフレーム１３以外の構成（フロント、リヤ、ルーフ、ピラー等）については周知のものと同様であるためその説明を省略する。

図３は車体のフロアフレームを示す斜視図、図４は車体のフロアフレームと乗員との関係を示す概略図である。図３に示すように、フロアフレーム１３は、車体前後方向に延在する左右一対の両メインフレーム１７を有している。両メインフレーム１７の前部上には、車体前後方向に延在するフロントサイドフレーム１８がそれぞれ設けられている。フロントサイドフレーム１８の後端部は、メインフレーム１７に対して、後方へ向かって下方へ傾斜する前部連結部材１９を介して連結されている。

両フロントサイドフレーム１８の前端部の相互間には、車幅方向に延在する第１クロスメンバ２１が架設されている。第１クロスメンバ２１は、車体前後方向後方に開口しかつ車幅方向に延在する断面ハット型に形成されている。両メインフレーム１７の前部の相互間には、車幅方向に延在する第２クロスメンバ２２が架設されている。両メインフレーム１７の中央部の相互間には、車幅方向に延在する第３クロスメンバ２３が架設されている。両メインフレーム１７の後端部の相互間には、第４クロスメンバ２４が架設されている。第１クロスメンバ２１、第２クロスメンバ２２、第３クロスメンバ２３、第４クロスメンバ２４の左右両端部は、両メインフレーム１７よりも車外側へそれぞれ突出されている。

両メインフレーム１７の後端部上には、車体前後方向に延在するリヤサイドフレーム２６がそれぞれ設けられている。リヤサイドフレーム２６の前端部は、メインフレーム１７の後端部に対して、支柱状の後部連結部材２７を介して連結されている。両リヤサイドフレーム２６の中央部の相互間には、車幅方向に延在する第５クロスメンバ２８が架設されている。両リヤサイドフレーム２６の後端部の相互間には、車幅方向に延在する第６クロスメンバ２９が架設されている。

両メインフレーム１７の車外側には、車体１２の側部の下部において車体前後方向に延在する左右一対の両サイドシル３１が左右対称状に設けられている。両サイドシル３１は、メインフレーム１７の第２クロスメンバ２２、第３クロスメンバ２３、及び、第４クロスメンバ２４の両端部に連結されている（図４参照）。

図１に示すように、サイドシル３１は、車幅方向外方に開口しかつ車体前後方向に延在する断面ハット型に形成されている。すなわち、サイドシル３１は、上壁部３１ａと下壁部３１ｂと端壁部３１ｃと上側のフランジ部３１ｄと下側のフランジ部３１ｅとを有する断面ハット型に形成されている。上壁部３１ａと下壁部３１ｂとは、水平状でかつ上下に平行状に形成されている。縦壁状の端壁部３１ｃは、第２クロスメンバ２２、第３クロスメンバ２３、及び、第４クロスメンバ２４の両端面に結合されている。サイドシル３１には、車幅方向外方に開口する凹溝部３２が形成されている。本実施形態では、サイドシル３１は、従来の閉断面構造のサイドシルに用いられている既存部品であるサイドシルインナパネルである。なお、図４には、従来の閉断面構造のサイドシルのサイドシルアウタパネル３１Ａが二点鎖線３１Ａで示されている。

図３に示すように、車体１２の左右の両側部には、左右一対の両ドア開口部３４が形成されている。両サイドシル３１は、両ドア開口部３４の下縁側にそれぞれ配置されている。また、フロアフレーム１３において、第１クロスメンバ２１及びサイドシル３１以外の各部材１７〜１９，２２〜２４，２６〜２９は、それぞれ閉断面構造に形成されている。また、両フロントサイドフレーム１８の車幅方向外方には、左右一対の両前輪３６が設けられている。また、両リヤサイドフレーム２６の車幅方向外方には、左右一対の両後輪３７が設けられている。

図１に示すように、フロアフレーム１３上には、フロアパネル３８が敷設されている。フロアパネル３８の車外側端部は、サイドシル３１の上面に載せられている。フロアパネル３８上には、フロアカーペット３９が敷設されている。サイドシル３１の上側のフランジ部３１ｄには、フロアカーペット３９の車外側端部を覆うガーニッシュ４０が装着されている。

車体１２の両ドア開口部３４（図３参照）には、サイドドア１５（図１及び図２では左側のサイドドア１５のみを示す）がそれぞれ開閉可能に設けられている。サイドドア１５は、例えば、ドア開口部３４の前端部に対してヒンジ装置（不図示）を介して回動開閉可能に取り付けられている。また、両サイドドア１５は左右対称状に構成されているので、左側のサイドドア１５について説明し、右側のサイドドア１５の説明を省略する。

図１に示すように、サイドドア１５は、ドアインナパネル４２とドアアウタパネル４４とを有している。ドアインナパネル４２の主板部４２ａとドアアウタパネル４４の主板部４４ａとは、所定の間隔を隔てて対面状に配置されている。ドアアウタパネル４４の外周縁部４４ｂは、ドアインナパネル４２の外周縁部４２ｂに対してヘミング加工により結合されている。

ドアインナパネル４２の下部には、ドア前後方向に延在する嵌合凸部４６が張り出すように形成されている（図２参照）。嵌合凸部４６は、上壁部４６ａと下壁部４６ｂと端壁部４６ｃとを有する断面コの字型に形成されている。上壁部４６ａの基端部は、主板部４２ａに連続している。下壁部４６ｂの基端部は、外周縁部４２ｂに連続している。嵌合凸部４６は、サイドドア１５の閉止によりサイドシル３１の凹溝部３２内に嵌合可能に形成されている。サイドドアドア２５を開放したときには、嵌合凸部４６は、サイドシル３１の凹溝部３２から離脱する。

サイドドア１５の閉止時において、嵌合凸部４６の上壁部４６ａとサイドシル３１の上壁部３１ａとは、対面状態で近接する。また、嵌合凸部４６の端壁部４６ｃとサイドシル３１の端壁部３１ｃとは、対面状態で近接する。また、嵌合凸部４６の下壁部４６ｂとサイドシル３１の下壁部３１ｂとは、対面状態で近接する。これにより、サイドドア１５の閉止時において、サイドシル３１が嵌合凸部４６により補強される。

サイドドア１５内の空間部の下部には、リインフォース５０が設けられている。リインフォース５０は、ドアインナパネル４２側に開口しかつドア前後方向に延在する断面ハット型に形成されている。すなわち、リインフォース５０は、上壁部５０ａと下壁部５０ｂと縦壁部５０ｃと上側のフランジ部５０ｄと下側のフランジ部５０ｅとを有する断面ハット型に形成されている。縦壁部５０ｃの上部には、ドアアウタパネル４４側に開口する断面横向きＵ字状の係合凹部５１が形成されている。リインフォース５０は、側突の際のバリヤ４８の荷重に対してドアインナパネル４２を支持する部材である。なお、バリヤ４８の荷重は本明細書でいう「車幅方向外方からの横方向の入力」に相当する。

リインフォース５０の上壁部５０ａと下壁部５０ｂとは、水平状でかつ上下に平行状に形成されている。上壁部５０ａと下壁部５０ｂとは、バリヤ４８の荷重に対して突っ張る支持壁部として機能する。上壁部５０ａのドア幅方向の寸法は、上側のフランジ部５０ｄがドアインナパネル４２の嵌合凸部４６よりも上方位置において主板部４２ａに当接するように設定されている。また、下壁部５０ｂのドア幅方向の寸法は、下側のフランジ部５０ｅがドアインナパネル４２の嵌合凸部４６の端壁部４６ｃに当接するように設定されている。すなわち、下壁部５０ｂのドア幅方向の寸法は、上壁部５０ａのドア幅方向の寸法よりも長く設定されている。

上側のフランジ部５０ｄは、ドアインナパネル４２の嵌合凸部４６よりも上方位置において主板部４２ａに取付けられている。下側のフランジ部５０ｅは、ドアインナパネル４２の嵌合凸部４６の端壁部４６ｃに取り付けられている。なお、上側のフランジ部５０ｄは本明細書でいう「上端部」に相当する。また、下側のフランジ部５０ｅは本明細書でいう「下端部」に相当する。

サイドドア１５内には、ドア前後方向に延在するインパクトビーム５３が設けられている。インパクトビーム５３は、例えば、丸型パイプ状に形成されている。インパクトビーム５３は、側突の際のバリヤ４８の荷重を受ける位置に配置されている。なお、図示しないが、インパクトビーム５３の前端部はドアインナパネル４２の前側壁部に連結されており、インパクトビーム５３の後端部はドアインナパネル４２の後側壁部に連結されている。インパクトビーム５３は、リインフォース５０のドアアウタパネル４４側、すなわち縦壁部５０ｃの係合凹部５１内に配置されている。なお、インパクトビーム５３は、リインフォース５０の係合凹部５１内で縦壁部５０ｃに結合してもよいし、結合しなくてもよい。また、インパクトビーム５３は、リインフォース５０の係合凹部５１内で縦壁部５０ｃに当接してもよいし、離れてもよい。

サイドドア１５には、車外側下端部の周辺部分を覆うドアトリム５５が装着されている。なお、図４において、符号、５７はシート、５９は乗員が示されている。また、Ａはサイドシル３１の車幅方向の寸法が示されており、Ｂは従来のサイドシルの車幅方向の寸法が示されている。

前記した車両側部構造によると、サイドシル３１が車幅方向外方に開口しかつ車体前後方向に延在する断面ハット型もしくは断面コ字型に形成されている。したがって、サイドシル３１の車幅方向の寸法Ａを、従来のサイドシルインナパネルとサイドシルアウタパネルとの結合によって閉断面構造に形成されたサイドシル（図４中、寸法Ｂ）と比べて、約半分に減少させることができる。これにより、乗員５９の乗降の際におけるサイドシル３１の障害を軽減し、乗降性を向上することができる。また、乗員５９の乗降の際におけるサイドシル３１の障害が軽減されることで、サイドシル３１による車両１０のパッケージの自由度の制限を緩和することができる。

また、ドアインナパネル４２にはドア前後方向に延在する断面コの字状の嵌合凸部４６が形成されており、サイドドア１５の閉止時において、サイドシル３１が嵌合凸部４６によって補強される。したがって、側突の際のバリヤ４８の荷重をサイドシル３１に直接的に入力することによって、その入力をサイドシル３１に効率良く伝達することができる。また、サイドドア１５の閉止時において、サイドシル３１が嵌合凸部４６によって補強されることで、車体１２の剛性を確保することができる。これにより、側突性能を向上することができる。よって、乗降性の向上と側突性能の向上とを両立させることができる。

また、従来、側突の際のバリヤ４８の荷重をサイドシル３１に効率良く伝達するためには、サイドドア１５、ピラー等の強度アップが必要で質量増の要因になる。しかし、側突の際のバリヤ４８の荷重をサイドシル３１に直接的に入力することによって、サイドドア１５、ピラー等の強度アップを不要とし、質量増を抑制することができる。

また、サイドドア１５内に設けられたリインフォース５０の上側のフランジ部５０ｄがドアインナパネル４２の嵌合凸部４６よりも上方位置に取り付けられており、リインフォース５０の下側のフランジ部５０ｅがドアインナパネル４２の嵌合凸部４６の端壁部４６ｃに取り付けられている。したがって、側突の際のバリヤ４８の荷重を、リインフォース５０で受けることで、サイドドア１５の変形を抑制するとともに、ドアインナパネル４２の嵌合凸部４６の変形を抑制することができる。

また、サイドドア１５内に設けられるインパクトビーム５３は、リインフォース５０のドアアウタパネル４４側に配置されている。したがって、側突の際のバリヤ４８の荷重を、インパクトビーム５３からリインフォース５０を介してサイドシル３１に効率良く伝達することができる。

［他の実施形態］本発明は実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本発明は、１人乗りのパッケージの超小型電気自動車に限らず、前後２人乗りのタンデム式のパッケージの超小型電気自動車、その他の電気自動車にも適用してもよい。また、本発明は、電気自動車に限らず、ハイブリッド車両、燃料電池車、ガソリンエンジン車、ディーゼルエンジン車等、種々の車両に適用してもよい。また、サイドシル３１の断面形状は、断面ハット型に代え、断面コ字型としてもよい。また、リインフォース５０に剛性アップ用のリブ、ビード等を形成してもよい。

１０…車両
１２…車体
１５…サイドドア
３１…サイドシル
３２…凹溝部
３４…ドア開口部
４２…ドアインナパネル
４４…ドアアウタパネル
４６…嵌合凸部
４６ｃ…端壁部
５０…リインフォース
５０ｄ…上側のフランジ部（上端部）
５０ｅ…下側のフランジ部（下端部）
５３…インパクトビーム

Claims (3)

1. ドアインナパネルとドアアウタパネルとを有しかつ車体の側部に形成されたドア開口部を開閉するサイドドアと、
   前記車体の側部の下部において車体前後方向に延在しかつ前記ドア開口部の下縁側に配置されたサイドシルと、
   を備える車両側部構造であって、
   前記サイドシルは、車幅方向外方に開口しかつ車体前後方向に延在する断面ハット型もしくは断面コ字型に形成されており、
   前記ドアインナパネルには、前記サイドドアの閉止により前記サイドシルの凹溝部内に嵌合可能でかつドア前後方向に延在する断面コの字状の嵌合凸部が形成されており、
   前記サイドドアの閉止時において、前記サイドシルが前記嵌合凸部によって補強される構成とした、車両側部構造。
2. 請求項１に記載の車両側部構造であって、
   前記サイドドア内には、車幅方向外方からの横方向の入力に対して前記ドアインナパネルを支持するリインフォースが設けられており、
   前記リインフォースの上端部は、前記嵌合凸部よりも上方位置において前記ドアインナパネルに取り付けられており、
   前記リインフォースの下端部は、前記嵌合凸部の端壁部に取り付けられている、車両側部構造。
3. 請求項２に記載の車両側部構造であって、
   前記サイドドア内に設けられるインパクトビームは、前記リインフォースのドアアウタパネル側に配置されている、車両側部構造。

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