(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アウタパネルとこのアウタパネルと協働して上下方向に延びる閉断面を構成するインナパネルとを有するヒンジピラーと、このヒンジピラーの下端部から車体後方に延びるサイドシルとを備えた車両の側部車体構造において、
前記サイドシルの前端側部分が前記閉断面内に収容され、
前記サイドシルの前端部の近傍部位にサイドシルの前端部よりも耐力が小さい衝撃吸収部材を設け、
前記衝撃吸収部材が前記サイドシルの上壁部に当接する後壁部を有し、
前記後壁部が下側程車体後方に移行するように形成されたことを特徴とする車両の側部車体構造。
【請求項２】
アウタパネルとこのアウタパネルと協働して上下方向に延びる閉断面を構成するインナパネルとを有するヒンジピラーと、このヒンジピラーの下端部から車体後方に延びるサイドシルとを備えた車両の側部車体構造において、
前記サイドシルの前端側部分が前記閉断面内に収容され、
前記サイドシルの前端部の近傍部位にサイドシルの前端部よりも耐力が小さい衝撃吸収部材を設け、
前記ヒンジピラーの前端部から前方に延びるエプロンレインフォースメントと、
前記ヒンジピラーとエプロンレインフォースメントとを連結する前方上り傾斜状の連結部材とを有し、
前記連結部材の延長線が前記衝撃吸収部材の後壁部の面上に位置するように構成されたことを特徴とする車両の側部車体構造。
【請求項３】
アウタパネルとこのアウタパネルと協働して上下方向に延びる閉断面を構成するインナパネルとを有するヒンジピラーと、このヒンジピラーの下端部から車体後方に延びるサイドシルとを備えた車両の側部車体構造において、
前記サイドシルの前端側部分が前記閉断面内に収容され、
前記サイドシルの前端部の近傍部位にサイドシルの前端部よりも耐力が小さい衝撃吸収部材を設け、
前記アウタパネルの下端側部分に、前記衝撃吸収部材とサイドシルの前端側部分を覆う補強部材を設けたことを特徴とする車両の側部車体構造。
【請求項４】
アウタパネルとこのアウタパネルと協働して上下方向に延びる閉断面を構成するインナパネルとを有するヒンジピラーと、このヒンジピラーの下端部から車体後方に延びるサイドシルとを備えた車両の側部車体構造において、
前記サイドシルの前端側部分が前記閉断面内に収容され、
前記サイドシルの前端部の近傍部位にサイドシルの前端部よりも耐力が小さい衝撃吸収部材を設け、
前記衝撃吸収部材は、前記サイドシルの上壁部の上面側に設けられ且つ前記上壁部と協働してボックス状の突出部を構成する閉断面部を有することを特徴とする車両の側部車体構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アウタパネルとこのアウタパネルと協働して上下方向に延びる閉断面を構成するインナパネルとを有するヒンジピラーと、このヒンジピラーの下端部から車体後方に延びるサイドシルとを備えた車両の側部車体構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両の車体側部には、前後方向に延びるルーフサイドレールの前端部（フロントヘッダの側端部）と前後方向に延びるサイドシルの前端部とを上下方向に連結するヒンジピラー及びこのヒンジピラーの上端に連なるフロントピラーが設けられている。
ヒンジピラーは乗員乗降口の周縁部の前側部分を構成しているため、フロントドアを乗員乗降口に対して開閉自在に枢支するための上下１対のドアヒンジがヒンジピラーに取り付けられている。
【０００３】
ヒンジピラーは、前輪に対して前後方向後側に対向するように配設されている。
前面衝突が発生した際、衝突荷重によって前輪が後退するため、後退した前輪を介して衝撃緩和されていない衝突荷重が車体側に作用することがある。
スモールオーバーラップ衝突（以下、ＳＯＬ衝突と略す）では、自車両に衝突する衝突物とフロントサイドフレームとがオーバーラップしていないため、後退した前輪がヒンジピラーに干渉する。それ故、前輪から入力した後方に向かう衝突荷重によりヒンジピラー周りの車室空間が変形する虞があった。
【０００４】
近年、燃費改善及び車体重量の軽量化を狙いとして、車体の骨格部材をアルミ合金材料を用いて形成することが行われている。
特許文献１のフロントピラー構造は、フロアサイドメン（サイドシル）の前端部とサイドレールの前端部とを連結するフロントピラー（ヒンジピラー）をアルミ合金ダイキャストにて構成し、車体前方から作用する荷重が、フロントピラーの上方後端部を介してサイドレールとフロントドアのベルトラインに設けた補強材とに伝達可能に構成され、フロントピラーの上方後端部を高剛性構造とし、フロントピラーの上方後端部と上方前端部間に補強材及び上方後端部よりも強度が弱く且つエネルギー吸収可能な変形可能部を設けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１２７８９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のフロントピラー構造は、車両の前突時における衝突荷重を変形可能部の座屈変形及び折れ曲がり変形によって吸収し、車室空間の変形を抑制している。
しかし、特許文献１のフロントピラー構造では、フロントサイドフレームを介して作用する衝突荷重を効率的に吸収することができるものの、ＳＯＬ衝突については一切考慮されていない。それ故、衝突物とフロントサイドフレームとがオーバーラップしていないＳＯＬ衝突が発生したとき、乗員乗降口の前側下方周縁部を形成するヒンジピラーの下端側部分が座屈変形し、車室空間が変形する虞がある。
特に、ヒンジピラーを強度（耐力）が低いアルミ合金材料等を用いて形成する場合、車室空間の変形量の増加が懸念される。
【０００７】
本発明の目的は、スモールオーバーラップ衝突による車室空間の変形を防止可能な車両の側部車体構造等を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の車両の側部車体構造は、アウタパネルとこのアウタパネルと協働して上下方向に延びる閉断面を構成するインナパネルとを有するヒンジピラーと、このヒンジピラーの下端部から車体後方に延びるサイドシルとを備えた車両の側部車体構造において、前記サイドシルの前端側部分が前記閉断面内に収容され、前記サイドシルの前端部の近傍部位にサイドシルの前端部よりも耐力が小さい衝撃吸収部材を設け、前記衝撃吸収部材が前記サイドシルの上壁部に当接する後壁部を有し、前記後壁部が下側程車体後方に移行するように形成されたことを特徴としている。
【０００９】
この車両の側部車体構造では、サイドシルの前端部の上側近傍部位にサイドシルの前端部よりも耐力が小さい衝撃吸収部材を設けたため、閉断面内に収容された衝撃吸収部材によってヒンジピラーの下端側部分に作用する衝突荷重を吸収し、衝撃吸収部材によって吸収することができない残りの衝突荷重をサイドシルを用いて車体後方に分散伝達している。これにより、スモールオーバーラップ衝突時、乗員乗降口の前側下方周縁部を形成するヒンジピラーの下端側部分の座屈変形を抑制し、車室空間の変形を防止することができる。
【００１０】
そして、衝突荷重を吸収しつつ、衝撃吸収部材によって吸収することができない残りの衝突荷重を能率的にサイドシルへ伝達することができる。
【００１１】
請求項２の発明は、アウタパネルとこのアウタパネルと協働して上下方向に延びる閉断面を構成するインナパネルとを有するヒンジピラーと、このヒンジピラーの下端部から車体後方に延びるサイドシルとを備えた車両の側部車体構造において、前記サイドシルの前端側部分が前記閉断面内に収容され、前記サイドシルの前端部の近傍部位にサイドシルの前端部よりも耐力が小さい衝撃吸収部材を設け、前記ヒンジピラーの前端部から前方に延びるエプロンレインフォースメントと、前記ヒンジピラーとエプロンレインフォースメントとを連結する前方上り傾斜状の連結部材とを有し、前記連結部材の延長線が前記衝撃吸収部材の後壁部の面上に位置するように構成されたことを特徴としている。
この構成によれば、エプロンレインフォースメントから入力される衝突荷重を衝撃吸収部材によって吸収しつつサイドシルに伝達することができる。
【００１２】
請求項３の発明は、アウタパネルとこのアウタパネルと協働して上下方向に延びる閉断面を構成するインナパネルとを有するヒンジピラーと、このヒンジピラーの下端部から車体後方に延びるサイドシルとを備えた車両の側部車体構造において、前記サイドシルの前端側部分が前記閉断面内に収容され、前記サイドシルの前端部の近傍部位にサイドシルの前端部よりも耐力が小さい衝撃吸収部材を設け、前記アウタパネルの下端側部分に、前記衝撃吸収部材とサイドシルの前端側部分を覆う補強部材を設けたことを特徴としている。
この構成によれば、衝突荷重を衝撃吸収部材に対して略均一に分散伝達することができ、衝撃荷重吸収機能と荷重伝達機能との協働作用を高くすることができる。
請求項４の発明は、アウタパネルとこのアウタパネルと協働して上下方向に延びる閉断面を構成するインナパネルとを有するヒンジピラーと、このヒンジピラーの下端部から車体後方に延びるサイドシルとを備えた車両の側部車体構造において、前記サイドシルの前端側部分が前記閉断面内に収容され、前記サイドシルの前端部の近傍部位にサイドシルの前端部よりも耐力が小さい衝撃吸収部材を設け、前記衝撃吸収部材は、前記サイドシルの上壁部の上面側に設けられ且つ前記上壁部と協働してボックス状の突出部を構成する閉断面部を有することを特徴としている。
この構成によれば、ボックス状の突出部を介してヒンジピラーの下端側部分に作用する後方本願に向う衝突荷重を吸収することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の車両の側部車体構造によれば、大幅な構造変更を伴うことなく、スモールオーバーラップ衝突による車室空間の変形を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１に係る側部車体構造を備えた車両の左側面図である。
【図２】ヒンジピラーの分解斜視図である。
【図３】ヒンジピラーの要部斜視図である。
【図４】アウタパネルを省略した図３相当図である。
【図５】アウタパネルを車幅方向内側から視た斜視図である。
【図６】図１のIV−IV線断面図である。
【図７】衝撃吸収部材の斜視図である。
【図８】衝撃吸収部材の展開図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
以下の説明は、本発明を車両に適用したものを例示したものであり、本発明、その適用物、或いは、その用途を制限するものではない。また、図中、矢印Ｆ方向を前方とし、矢印Ｌ方向を左方とし、矢印Ｕ方向を上方として説明する。
【実施例１】
【００１６】
以下、本発明の実施例１について図１〜図８に基づいて説明する。
図１に示すように、車両Ｖは、車体上端部の左右両端位置を前後に夫々延びる左右１対の閉断面状のルーフサイドレール１と、これら１対のルーフサイドレール１の前端部を車幅方向に連結する閉断面状のフロントヘッダ２と、車体下端部の左右両端位置を前後に夫々延びる左右１対の閉断面状のサイドシル３と、左右１対のフロントドア（図示略）によって夫々開閉可能な左右１対のフロントドア用開口部４と、左右１対のリヤドア（図示略）によって夫々開閉可能な左右１対のリヤドア用開口部５等を備えている。
尚、左右１対の各構成部材は、何れも左右対称の構造であるため、以下、左側の構成部材について主に説明する。
【００１７】
サイドシル３は、縦断面略縦長矩形状の単一部品として構成されている。
このサイドシル３は、６０００系又は７０００系（Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系）アルミ合金材料を押し出し成形することによって形成されている。
図２に示すように、サイドシル３の閉断面内には、この閉断面の左側（車幅方向外側）角部分を左右に区分し且つ前後に延びる複数の仕切壁３ａが設けられている。このサイドシル３の右端部には、上方に延びて開口部４の下端縁部を構成する張出部３ｂが設けられている。
【００１８】
フロントドア用開口部４は、前縁を形成するフロントピラー６及びヒンジピラー１０と、後縁を形成するセンタピラー７と、フロントピラー６の上端部とセンタピラー７の上端部を連結するルーフサイドレール１の前端側部分と、ヒンジピラー１０の下端部とセンタピラー７の下端部を連結するサイドシル３の前端側部分とにより区画されている。
フロントピラー６は、フロントピラーアウタとフロントピラーインナとによって下側程前方に移行するように傾斜状に延びる閉断面を構成している。
【００１９】
次に、ヒンジピラー１０について詳細に説明する。
ヒンジピラー１０は、前側下端部分が前輪９に対して前後に対向するように配設され、上下１対のドアヒンジ８ａ，８ｂを介してフロントドアを開閉自在に支持している。
図１〜図６に示すように、ヒンジピラー１０は、アウタパネル１１と、このアウタパネル１１と協働して閉断面Ｃを構成するインナパネル１２と、アウタパネル１１の前側下端側部分を構成する補強部材１３等を備えている。
アウタパネル１１及びインナパネル１２は、機械的性質として７０００系アルミ合金よりも耐力（Ｎ／ｍｍ2）が小さいＡＤＣ系（Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系）アルミ合金材料をダイキャストすることによって夫々一体形成されている。
【００２０】
図２，図３，図５に示すように、アウタパネル１１は、略鉛直状に上下に延びる本体部１１ａと、この本体部１１ａの上端側部分から前方に延びるエプロンレイン部１１ｂと、本体部１１ａの上端部とフロントピラーアウタの下端部とを傾斜状に連結する傾斜部１１ｃと、本体部１１ａの下端部から後方に延びる延設部１１ｄと、縦断面略ハット状の連結部１１ｅ（連結部材）等を備えている。
【００２１】
本体部１１ａは、横断面略ハット状に構成され、右面側に略格子状の複数のリブ部１１ｆが形成され、その前側下端側部分は、部分的に切り欠かれるように形成されている。
エプロンレイン部１１ｂ、傾斜部１１ｃ及び延設部１１ｄは、縦断面略ハット状に夫々構成されている。図１〜図３，図５に示すように、連結部１１ｅは、前方上り傾斜状に形成され、本体部１１ａの前側中段部とエプロンレイン部１１ｂの下側途中部とを連結している。
【００２２】
図２，図４に示すように、インナパネル１２は、略鉛直状に上下に延びる本体部１２ａと、この本体部１２ａの上端側部分から前方に延びるエプロンレイン部１２ｂと、本体部１２ａの上端部とフロントピラーインナの下端部とを傾斜状に連結する傾斜部１２ｃと、本体部１２ａの下端部から後方に延びる延設部１２ｄ等を備えている。
【００２３】
本体部１２ａは、横断面略ハット状に構成され、左面側に略格子状の複数のリブ部１２ｆが形成されている。この本体部１２ａのフランジ部は、機械的接合法により本体部１１ａのフランジ部及び補強部材１３のフランジ部に接合されて閉断面Ｃを構成している。
図４，図６に示すように、閉断面Ｃの下端側部分には、サイドシル３の前端側部分と、サイドシル３の前端部に機械的に接合された衝撃吸収部材２０とが収容されている。
尚、機械的接合法は、例えば、セルフピアシングリベットや、フロードリルスクリュー等である。
【００２４】
エプロンレイン部１２ｂは、側面視にて略三角の前後に延びる平板状に形成されている。
このエプロンレイン部１２ｂは、エプロンレイン部１１ｂのフランジ部に機械的に接合されて、前後に延びる閉断面によりエプロンレインフォースメントを形成している。
また、エプロンレイン部１２ｂは、連結部１１ｅのフランジ部に機械的に接合されて、前方上り傾斜状に延びる閉断面によりエプロンレインフォースメントの補強部材を形成している。これにより、エプロンレインフォースメントに作用した後方に向かう衝撃荷重を、連結部１１ｅとエプロンレイン部１２ｂによって構成された補強部材を用いて車体後方に分散している。
【００２５】
図１〜図３，図６に示すように、補強部材１３は、本体部１１ａの前壁部と側壁部及び延設部１１ｄの側壁部等に予め機械的に接合されて、サブアッシ体を構成している。
そして、サイドシル３がインナパネル１２に機械的接合された後（図４参照）、補強部材１３が接合されたサブアッシ体（アウタパネル１１）の各フランジ部がインナパネル１２のフランジ部に機械的接合されている。
補強部材１３は、横断面略ハット状に形成され、衝撃吸収部材２０の前壁部２１ａ，２２ａの略全域に亙って平行状に対向する面を備えた前側壁部１３ａと、ドアヒンジ８ｂの支持部を備えた側壁部１３ｂ等を備えている。
【００２６】
次に、衝撃吸収部材２０について説明する。
図２，図４，図６〜図８に示すように、衝撃吸収部材２０は、機械的性質としてサイドシル３よりも耐力が小さい６０００系アルミ合金板材をプレス成形することによって一体形成されている。この衝撃吸収部材２０は、サイドシル３の前端部を閉塞する閉塞部２１と、サイドシル３の上壁部の上面側に上壁部と協働してボックス状の突出部を構成する閉断面部２２を備えている。
【００２７】
閉塞部２１は、前後方向に略直交した矩形面部からなる前壁部２１ａと、この前壁部２１ａの左右両端部から後方に屈曲された左右１対のフランジ部２１ｂと、前壁部２１ａの下端部から後方に屈曲されたフランジ部２１ｃを備えている。
１対のフランジ部２１ｂは、サイドシル３の左右両側壁部に機械的に夫々接合され、フランジ部２１ｃは、サイドシル３の下壁部に機械的に接合されている。
【００２８】
図２，図４，図７，図８に示すように、閉断面部２２は、側面視にて略台形状に形成され、前壁部２１ａと略面一状の矩形面部からなる前壁部２２ａと、この前壁部２２ａの上端部から後方に屈曲された矩形状の上壁部２２ｂと、この上壁部２２ｂの左右両端部から下方に屈曲された左右１対の側壁部２２ｃと、上壁部２２ｂの後端部からサイドシル３の上壁部に亙って傾斜状に形成された後壁部２２ｄと、前壁部２２ａの左右両端部から後方に屈曲された左右１対のフランジ部２２ｅと、１対の側壁部２２ｃの傾斜辺部から夫々屈曲形成された左右１対のフランジ部２２ｆを備えている。
【００２９】
図４に示すように、後壁部２２ｄは、下側程後方に移行してサイドシル３の上壁部に所定の交差角度で当接するように構成されている。そして、連結部１１ｅとエプロンレイン部１２ｂによって構成された補強部材の延長線が、後壁部２２ｄの面上に位置するように傾斜角度が設定されている。
１対の側壁部２２ｃの下端側部分は、サイドシル３の１対の側壁部の上端部に夫々機械的に接合されている。また、１対のフランジ部２２ｅと１対の側壁部２２ｃの前端部とが夫々機械的に接合され、１対のフランジ部２２ｆが後壁部２２ｄの左右端部に夫々機械的に接合されている。
【００３０】
次に、上記車両Ｖの側部車体構造の作用・効果について説明する。
この車両Ｖの側部車体構造によれば、サイドシル３の前端部の上側近傍部位にサイドシル３の前端部よりも耐力が小さい衝撃吸収部材２０を設けたため、閉断面Ｃ内に収容された衝撃吸収部材２０（閉断面部２２）によってヒンジピラー２０の下端側部分に作用する後方に向かう衝突荷重を吸収し、衝撃吸収部材２０によって吸収することができない残りの衝突荷重をサイドシル３を用いて車体後方に分散伝達している。これにより、スモールオーバーラップ衝突時、フロントドア用開口部４の前側下方周縁部を形成するヒンジピラー１０の下端側部分の座屈変形を抑制し、車室空間の変形を防止することができる。
【００３１】
衝撃吸収部材２０がサイドシル３の上壁部に当接する後壁部２２ｄを有し、後壁部２２ｄが下側程車体後方に移行するように形成されたため、衝突荷重を吸収しつつ、衝撃吸収部材２０（閉断面部２２）によって吸収することができない残りの衝突荷重を閉塞部２１を介して能率的にサイドシル３へ伝達することができる。
【００３２】
ヒンジピラー１０の前端部から前方に延びるエプロンレインフォースメント（１１ｂ，１２ｂ）と、ヒンジピラー１０とエプロンレインフォースメントとを連結する前方上り傾斜状の連結部材（１１ｅ，１２ｂ）とを有し、連結部材の延長線が衝撃吸収部材２０の後壁部２２ｄの面上に位置するように構成されたため、エプロンレインフォースメントから入力される衝突荷重を衝撃吸収部材２０によって吸収しつつサイドシル３に伝達することができる。
【００３３】
アウタパネル１１の下端側部分に、衝撃吸収部材２０とサイドシル３の前端側部分を覆う補強部材１３を設けたため、衝突荷重を衝撃吸収部材２０に対して略均一に分散伝達することができ、衝撃荷重吸収機能と荷重伝達機能との協働作用を高くすることができる。
【００３４】
次に、前記実施形態を部分的に変更した変形例について説明する。
１〕前記実施形態においては、サイドシルと衝撃吸収部材とを何れもアルミ合金で構成した例を説明したが、少なくとも、サイドシルの前端部よりも耐力、換言すれば圧縮方向の強度が小さい衝撃吸収部材であれば良く、アルミ合金以外の軽合金又は鋼材料等仕様に応じて選択的に採用することができる。また、同様の材料を使用する必要はなく、サイドシルをハイテン鋼、衝撃吸収部材を軽合金としても良い。
【００３５】
２〕前記実施形態においては、衝撃吸収部材を板状の閉塞部と立体状の閉断面部で構成し、これらを一体的にプレス成形した例を説明したが、閉塞部と閉断面部とを別体で構成し、後から両者を接合する機械的接合を行って衝撃吸収部材を形成しても良い。
また、閉塞部と閉断面部とを共に立体状に形成しても良い。この場合、閉塞部と閉断面部との耐力調節により、サイドシルの材質等に拘らず衝撃荷重吸収機能と荷重伝達機能とを確保することができる。
【００３６】
３〕前記実施形態においては、ヒンジピラーをアルミダイキャストで形成したアウタパネルとインナパネルとによって形成した例を説明したが、鋼板をプレス成形したアウタパネルとインナパネルとを採用しても良い。
【００３７】
４〕その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施形態に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態も包含するものである。
【符号の説明】
【００３８】
Ｖ          車両
Ｃ          閉断面
３          サイドシル
１０        ヒンジピラー
１１        アウタパネル
１１ｂ      エプロンレイン部
１１ｅ      連結部
１２        インナパネル
１２ｂ      エプロンレイン部
１３        補強部材
２０        衝撃吸収部材
２２ｄ      後壁部
【図１】
0006414705.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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