(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の前後方向に延在するロッカと、上下方向に延在するピラーとを備え、前記ロッカと前記ピラーとが接合された車体の下部構造であって、
前記ロッカにおける前記ピラーとの接合部に前記車体の外側に向いて開口した凹部が形成され、前記ピラーにおける前記ロッカとの接合部に、前記凹部に挿入される凸部が形成され、
前記凸部は、前記車体の内側に向けて突出し、前記凹部における凹み形状と同一形状から一回り小さい形状を有すると共に、前記車体に対して側突荷重が入力した際に伸展することを特徴とする車体の下部構造。
【請求項２】
前記ロッカと前記ピラーとの間に所定の強度差が設定されている請求項１に記載の車体の下部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体の下部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の下部に形成される車体の下部構造は、ピラーとロッカとを備え、そのピラーの下端部は、ロッカにおける側面部の長手方向途中位置に接合されている。さらに、ピラーの下端部をロッカに接合するために、たとえばアーク溶接が行われている。
【０００３】
このような車体の下部構造として、従来、車両が衝突してピラーが衝突エネルギーを受けた場合に、センターピラーが変形することによって、衝突エネルギーを吸収する車体骨格部材が開示されている（たとえば特許文献１参照）。この車体骨格部材では、センターピラーに折り畳み部が形成され、センターピラーに設けられたセンターピラーアウタレインフォースには、凹凸状のビード部からなる伸展許容部が形成されている。
【０００４】
このセンターピラーが衝突エネルギーを受けた際には、センターピラーにおける折り畳み部およびセンターピラーアウタレインフォースの伸展許容部が伸展することによって衝突エネルギーを吸収する。こうして、衝突エネルギーを受けた際のピラーセンターピラーの変形モードをコントロールすることにより、効率的に衝突エネルギーを吸収できるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３４１６８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように、上記特許文献１に開示された車体骨格部材においては、センターピラーの変形モードをコントロールすることによって衝突エネルギーの吸収を行っている。しかし、センターピラーにはロッカが接合されているが、センターピラーとロッカとの関係において衝突エネルギーの吸収する点について考慮されておらず、さらなる衝突エネルギーの吸収のための改善を望むことができるものであった。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、ピラーとロッカとの接合部における衝突エネルギーの吸収性能をさらに高めることができる車体の下部構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決した本発明に係る車体の下部構造は、車体の前後方向に延在するロッカと、上下方向に延在するピラーとを備え、ロッカとピラーとが接合された車体の下部構造であって、ロッカにおけるピラーとの接合部に車体の外側に向いて開口した凹部が形成され、ピラーにおけるロッカとの接合部に、凹部に挿入される凸部が形成され、凸部は、車体の内側に向けて突出し、凹部における凹み形状と同一形状から一回り小さい形状を有すると共に、車体に対して側突荷重が入力した際に伸展することを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る車体の下部構造においては、車体に対して側突荷重が入力した際に、ロッカとピラーとを干渉させるとともに、ピラーを伸展変形させる干渉変形部を有している。このため、車体に対して側突荷重が入力した際に、干渉変形部がピラーを伸展させる際にロッカの凹部と干渉して荷重を吸収する。したがって、ピラーの伸展による荷重の吸収と、干渉変形部による荷重の吸収との２段階で荷重を吸収することができる。こうして荷重を吸収することにより、ロッカとピラーとの接合部への荷重の入力を減少させることができるので、総合的に強度を向上させることができる。よって、ピラーとロッカとの接合部における衝突エネルギーの吸収性能をさらに高めることができる。
【００１１】
本発明に係る車体の下部構造においては、ピラーにおけるロッカとの接合部に凸部が形成されている。このため、車両の側突等によってピラーが衝突エネルギーによる荷重を受けた場合に、ピラーでは、凸部が伸展することによって荷重を吸収する。さらに、ロッカにおけるピラーとの接合部に、ピラーの凸部が挿入される凹部が形成されている。このため、ピラーが荷重を受けた場合に、ピラーの凸部が伸展する際にロッカの凹部と干渉して荷重を吸収する。したがって、ピラーの凸部の伸展による荷重の吸収と、ピラーの凸部とロッカの凹部との干渉による荷重の吸収との２段階で荷重を吸収することができる。こうして荷重を吸収することにより、ロッカとピラーとの接合部への荷重の入力を減少させることができるので、総合的に強度を向上させることができる。よって、ピラーとロッカとの接合部における衝突エネルギーの吸収性能をさらに高めることができる。
【００１２】
ここで、ロッカとピラーとの間に所定の強度差が設定されている態様とすることができる。
【００１３】
このように、ロッカとピラーとの間に所定の強度差が設定されていることにより、衝突エネルギーを受けた際にロッカおよびピラーの変形モードをコントロールすることができる。このため、衝突性能を向上させることができるとともに、設計自由度を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る車体の下部構造によれば、ピラーとロッカとの接合部における衝突エネルギーの吸収性能をさらに高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る車体の下部構造の要部斜視図である。
【図２】センターピラーとロッカとの接合部の側断面図である。
【図３】（ａ）は、比較のための従来の車体の下部構造の側断面図、（ｂ）は、本実施形態に係る車体の下部構造の側断面図である。
【図４】他の構造に係る車体の下部構造の側断面図である。
【図５】さらに他の構造に係る車体の下部構造の側断面図である。
【図６】センターピラーが衝突エネルギーを受けた際の車体の下部構造の変形状態を示す図であり（ａ）は変形前の平断面図、（ｂ）は変形後の平断面図である。
【図７】センターピラーが衝突エネルギーを受けた際の車体の下部構造の変形状態を示す図であり（ａ）は変形前の側断面図、（ｂ）は変形後の側断面図である。
【図８】センターピラーが衝突エネルギーを受けた際の車体の下部構造の変形状態の他の例を示す図であり（ａ）は変形前の側断面図、（ｂ）は変形後の側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図示の便宜上、図面の寸法比率は説明のものと必ずしも一致しない。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態に係る車体の下部構造の要部斜視図、図２は、センターピラーとロッカとの接合部の側断面図である。図１に示すように、本実施形態に係る車体の下部構造１は、センターピラー２およびロッカ３を備えている。センターピラー２およびロッカ３は、車体の左右両側方に設けられており、図１では左側方のものを示している。
【００１８】
センターピラー２は、上下方向に延在する閉断面形状のフレーム材であり、上方から下方に行くにしたがって拡幅する形状をなしている。また、センターピラー２の下端はロッカ３に接合されており、上端部はルーフサイドレール４に接合されている。さらに、センターピラー２には、図示しないリーンホースメントなどが設けられている。
【００１９】
ロッカ３は、車体の前後方向に延在する閉断面形状のフレーム材であり、断面形状が略同一となる形状をなし、全体として略正六角形状をなしている。また、ロッカ３は、ロッカインナーとロッカアウタとが接合されて形成されており、ロッカアウタに対してセンターピラー２が接合されている。
【００２０】
また、センターピラー２におけるロッカ３との接合部には、図２に示す凸部１１が形成されており、ロッカ３の側面におけるセンターピラー２との接合部には、凹部１２が形成されている。凸部１１は、車体の内側に向けて突出しており、凹部１２は、車体の外側を向いて開口している。
【００２１】
センターピラー２における凸部１１の突出形状は、ロッカ３に形成された凹部１２における凹み形状と略同一形状から一回り小さい形状とされている。凸部１１は、凹部１２に対して挿入されている。さらに、センターピラー２における下端部は、ロッカ３に対してアーク溶接部５によって溶接されている。このように、センターピラー２とロッカ３との接合部は、溶接等により接合される部分と、その周囲の重合する部分を含むものである。
【００２２】
以上の構成を有する本実施形態に係る車体の下部構造における作用について説明する。ここで、図３（ａ）に示す従来の車体の下部構造５１と、図３（ｂ）に示す本実施形態に係る車体の下部構造１との相違について説明する。図３（ａ）に示す従来の車体の下部構造は、センターピラー５２における凸部やロッカ５３における凹部が形成されておらず、センターピラー５２の下端部がアーク溶接部５４によって溶接されて、センターピラー５２がロッカ５３に対して接合されている。
【００２３】
図３（ａ）に示す従来の車体の下部構造５１において、車両に側突等が生じてセンターピラー５２に側方から衝突エネルギーによる荷重が入力され、センターピラー５２からロッカ５３に対する荷重をアーク溶接部５４で受けることとなり、アーク溶接部５４に対する負担が大きくなる。このため、センターピラー５２とロッカ５３との接合を維持するためには、アーク溶接部５４の溶接長さを長くする必要がある。ところが、工場設備等の問題から、アーク溶接部５４の溶接長さを長くすることは難しくなる場合があった。さらには、アーク溶接部５４の溶接長さが長くなると、その分、重量が嵩むこととなる。
【００２４】
この点、図３（ｂ）に示す本実施形態に係る車体の下部構造１では、センターピラー２には、凸部１１が形成されている。センターピラー２に側方から荷重が入力されると、センターピラー２が変形することによって上方に引っ張られて、凸部１１が伸展する。この凸部１１の伸展によって荷重を吸収することができ、アーク溶接部５に対する荷重の入力を減少させることができる。
【００２５】
さらに、センターピラー２に形成された凸部１１は、ロッカ３に形成された凹部１２に挿入されている。ここで、センターピラー２に側方から荷重が入力された際、凸部１１が凹部１２に挿入されていることにより、凸部１１が伸展する際にセンターピラー２とロッカ３とが干渉して反力を出す。このため、アーク溶接部５に掛かる負担を小さくすることができるので、アーク溶接部５の溶接長さを短く済ませることができる。よって、アーク溶接のための設備の準備が容易となるとともに、アーク溶接部５の軽量化を図ることができる。さらには、センターピラー２とロッカ３との接合部における衝突エネルギーの吸収性能をさらに高めることができる。
【００２６】
センターピラー２に荷重が入力された際、センターピラー２が伸展するためには、他の形状とすることもできる。たとえば、図４に示すように、センターピラー２に対して、車両の外側に突出し、センターピラー２の変形を許容する窪み部２１を形成する態様とすることができる。ここでは、センターピラー２の下端部は、アーク溶接部５によってロッカ３に接合されている。
【００２７】
あるいは、図５に示すように、センターピラー２に、センターピラー２の変形を許容する段差部２Ａを形成する態様とすることができる。段差部２Ａは、下側が外側に突出する段差とされている。また、ロッカ３には、センターピラー２における段差部２Ａの折れ曲がり形状に沿った形状の段差受部３Ａが形成されている。ここでも、センターピラー２の下端部は、アーク溶接部５によってロッカ３に接合されている。
【００２８】
このように、ロッカ３に窪み部２１を形成したり、センターピラー２に段差部２Ａを形成したりすることによって、センターピラー２に荷重が入力した際、センターピラー２の伸びが許容される。このように、センターピラー２が伸展することにより、荷重が吸収されるので、アーク溶接部５の反力を減少させることができる。
【００２９】
センターピラー２に窪み部２１を形成した場合、窪み部２１が突出する方向は車両の外側および内側のどちらとしてもよい。また、窪み部２１を複数形成してもよい。また、センターピラー２に段差部２Ａを形成する場合、ロッカ３には段差部を形成しない態様とすることもできるし、段差部２Ａは、上側が外側に突出する段差とすることもできる。
【００３０】
他方、本実施形態に係る車体の下部構造においては、センターピラー２とロッカ３との間の強度差を設定することにより、変形モードをコントロールすることができる。センターピラー２やロッカ３の強度は、インナ部材や断面形状等によって適宜調整することができ、特に、センターピラー２の強度は、センターピラーインナの強度によって調整することができる。
【００３１】
センターピラー２とロッカ３との強度差を調整し、センターピラー２の強度をロッカ３の強度より大きくしたとする。図６（ａ）は、通常時のセンターピラーとロッカとの接合状態を示す平面図、図７（ａ）は、その側面図である。また、図６（ｂ）は、側突が生じた場合のセンターピラーとロッカとの接合状態を示す平面図、図７（ｂ）は、その側面図である。
【００３２】
センターピラー２の強度をロッカ３の強度より大きくした場合、センターピラー２の側方から荷重が入力すると、図６（ａ）に示すように、平面視して直線状となっていたロッカ３が、図６（ｂ）に示すように、センターピラー２の接合部分を中心として中央から折れ曲がれる。そして、ロッカ３におけるセンターピラー２との接合部分は、図７（ｂ）に示すように、車両の内側に向けて移動する。
【００３３】
また、センターピラー２については、図７（ａ）に示すように、外側に向けて高さ方向中央部分が膨らむ形状から、図７（ｂ）に示すように、下側が内側に向けて移動するように変形する。このとき、ロッカ３が車両の内側に移動していることから、センターピラー２が逆Ｓ字に変形するいわゆる逆Ｓ字モードを容易に達成することができる。このように、センターピラー２およびロッカ３が変形する。
【００３４】
また、センターピラー２とロッカ３との強度差を調整し、センターピラー２の強度をロッカ３の強度より小さくしたとする。図８（ａ）は、通常時のセンターピラーとロッカとの接合状態を示す側面図、（ｂ）は、側突時のセンターピラーとロッカとの接合状態を示す側面図である。
【００３５】
センターピラー２の強度をロッカ３の強度より小さくした場合、センターピラー２の側方から荷重が入力すると、図８（ａ）に示すように、外側に高さ方向中央部分が膨らむ形状のセンターピラー２では、図８（ｂ）に示すように、中央部が内側に移動する。ここで、ロッカ３の強度が大きいことから、ロッカ３の移動量Ｌ２は、図７（ｂ）に示す場合のロッカの移動量Ｌ１よりも小さくなる。このように、ロッカ３の移動量が小さくなり、さらには、ルーフサイドレール４の移動量も小さくなることから、センターピラー２を支持する上下の２点の動きが小さくなるので、センターピラー２の内側への変形移動量を小さくすることができる。
【００３６】
このように、センターピラー２とロッカ３との強度を調整し、センターピラー２の強度をロッカ３の強度より大きくし、または小さくし、あるいは同等とすることによって、センターピラー２およびロッカの変形モードをコントロールすることができる。したがって、衝突性能をさらに向上させることができるとともに、設計自由度を向上させることができる。
【００３７】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。たとえば、上記実施形態においては、ピラーとしてセンターピラーを例示しているが、他のピラー、たとえばフロントピラーなどとすることもできる。また、上記実施形態においては、ロッカ３の側面に凹部１２が形成され、センターピラー２におけるロッカ３の側面に対向する面に凸部１１が形成されているが、ロッカ３とセンターピラー２との接合態様によっては、ロッカ３における他の面の凹部が形成され、センターピラー２におけるこの凹部に対向する面に凸部が形成される態様とすることもできる。
【００３８】
さらに、上記実施形態においては、センターピラー２の凸形状は、ロッカ３の凹部における凹み形状と略同一形状から一回り小さい形状としたが、それに限定されるものではなく、側突荷重入力によりセンターピラーが変形した場合に凸形状が凹形状に干渉し、反力を発生する形状、大きさを有していればよい。さらに、上記実施形態においては、センターピラー２に凸部を設け、ロッカ３に凹部を設ける構造としたが、センターピラー２に凹部を設け、ロッカ３に凸部を設ける逆の構成も可能である。
【符号の説明】
【００３９】
１…車体の下部構造、２…センターピラー、２Ａ…段差部、３…ロッカ、３Ａ…段差受部、４…ルーフサイドレール、５…アーク溶接部、１１…凸部、１２…凹部、２１…窪み部、５１…下部構造、５２…センターピラー、５３…ロッカ、５４…アーク溶接部。
【図１】
0005594101.tif 000002
【図２】
0005594101.tif 000003
【図３】
0005594101.tif 000004
【図４】
0005594101.tif 000005
【図５】
0005594101.tif 000006
【図６】
0005594101.tif 000007
【図７】
0005594101.tif 000008
【図８】
0005594101.tif 000009