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Patent Searching and Data


Title:
STRUCTURE FOR SIDE PORTION OF VEHICLE BODY AND VEHICLE WITH THE SAME
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/051231
Kind Code:
A1
Abstract:
A structure for a side portion of a vehicle body, capable of preventing a door beam (2) from largely deforming when a side collision load is inputted into the door beam (2), and a vehicle provided with such a structure. When a side collision load acting on the vehicle is inputted into the door beam (2), the front end (2A) of the door beam (2) is supported by a front pillar (4), an intermediate section (2C) of the door beam (2), located on the rear end side of the door beam (2), is supported by a support projection (6A) of a swollen section (6) swollen forward from a center pillar (5), the door beam (2) is bent and deformed inward of the vehicle body with the front pillar (4) and the support projection (6A) functioning as support points, and a rear end-side specific portion of the door beam (2), which specific portion includes the rear end (2B) behind the support projection (6A), enters the inside of a receiving recess (6B) of the swollen section (6) on the vehicle body side. This causes bending moments in the directions opposite to each other to act on both sides of the support projection (6A), that is, the rear end side and the front end side of the door beam (2), and as a result, large deformation of the door beam (2) is suppressed.

Inventors:
MORI TAKEO (JP)
Application Number:
PCT/JP2008/068874
Publication Date:
April 23, 2009
Filing Date:
October 17, 2008
Export Citation:
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Assignee:
TOYOTA MOTOR CO LTD (JP)
MORI TAKEO (JP)
International Classes:
B62D25/04; B60J5/00; B60J5/04; B60R21/02
Foreign References:
JP2007022485A2007-02-01
JPH0995264A1997-04-08
Attorney, Agent or Firm:
HASEGAWA, Yoshiki et al. (Ginza First Bldg. 10-6Ginza 1-chome, Chuo-k, Tokyo 61, JP)
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Claims:
 車両の側面衝突荷重を受けるドアビームが前後方向に沿ってドア内に配設される車両の車体側部構造であって、
 前記ドアの内側となる車体側には、前記ドアビームの前端と後端の間の部分に対面する補強材が設けられており、
 前記補強材は、その後ろ側に配置される前記車体側の補強部材よりも前記ドアビームに対して近接していることを特徴とする車体側部構造。
 前記補強材は、ロッカ部に固定されていることを特徴とする請求項1に記載の車体側部構造。
 前記補強材は、センターピラー部に固定されていることを特徴とする請求項1または2に記載の車体側部構造。
 前記補強材は、側方から見てシートの着座部の上端よりも下側であって、前記シートの着座部の前端よりも後ろ側に配置されていることを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の車体側部構造。
 車両の側面衝突荷重を受けるドアビームが前後方向に沿ってドア内に配設される車両の車体側部構造であって、
 前記ドアの内側となる車体側には、前記ドアビーム側へ突出することでドアビームの前後方向中間部を支持可能な支持凸部と、この支持凸部より後方または前方に位置するドアビームの特定端部を含む特定部位を受け入れて車体内側に変形可能とさせるようにドアビームから離間する方向に窪んだ受入凹部とが設けられていることを特徴とする車体側部構造。
 前記ドアビームの特定部位が後端部を含む後端部側の部位であることを特徴とする請求項5に記載の車体側部構造。
 前記支持凸部および前記受入凹部が車体骨格部から張り出した膨出部に形成されていることを特徴とする請求項5または6に記載の車体側部構造。
 前記ドアビームがフロントサイドドアの前側上部から後側下部にわたって斜めに配設されており、前記支持凸部および前記受入凹部が車体のセンタピラーの下部から前方に張り出した膨出部に形成されていることを特徴とする請求項5に記載の車体側部構造。
 車両の側面衝突荷重を受けるドアビームが前後方向に沿ってドア内に配設される車両の車体側部構造であって、
 前記ドアの内側となる車体側には、前記ドアビームの前端と後端の間の部分に対面する部分に支持材が設けられており、
 前記ドアビームは、前記ドアビームのうち前記支持材よりも後方の部分に車幅方向外側から内側に向う力が作用した場合に、前記支持材にて支持されつつ、前記ドアビームの後方の部分が内側に撓むよう設けられていることを特徴とする車体側部構造。
 側面衝突荷重を受けるドアビームが前後方向に沿ってドア内に配設される車体側部構造を備えた車両であって、
 前記ドアの内側となる車体側には、前記ドアビームの前端と後端の間の部分に対面する補強材が設けられており、
 前記補強材は、その後ろ側に配置される前記車体側の補強部材よりも前記ドアビームに対して近接していることを特徴とする車両。
Description:
車体側部構造およびその車体側 構造を備えた車両

 本発明は、側面衝突荷重を受けるドアビ ムを備えた車両に好適な車体側部構造およ その車体側部構造を備えた車両に関するも である。

 車両の側面衝突荷重を受けるドアビーム(あ るいはインパクトビーム)が前後方向に沿っ ドア内に配設された車両が従来一般に知ら ている。この種の車両の車体側部構造とし 、例えば特許文献1には、ドア内の下部に前 方向に沿って配置され、その前後両端部が れぞれブラケットを介してドアに固定され インパクトビームと、このインパクトビー に入力される車両の側面衝突荷重をインパ トビームの前後方向中間部から車体側のク スメンバに伝達する荷重伝達部材および荷 受け部材とを備えた車体側部構造が記載さ ている。

特開2007-22485号公報

 ところで、特許文献1に記載された車体側 部構造においては、インパクトビームの前後 両端部が車体の骨格部であるフロントピラー およびセンターピラーに対面している。この ため、車両の側面衝突荷重がインパクトビー ムに入力されると、インパクトビームには、 その前後方向中間部に対面する車体側の荷重 伝達部材を支持点として大きな曲げモーメン トが作用し、その結果、インパクトビームが 大きく変形する虞がある。

 そこで、本発明は、側面衝突荷重が入力 れた際にドアビーム(インパクトビーム)が きく変形するのを抑制することができる車 側部構造およびその車体側部構造を備えた 両を提供することを課題とする。

 本発明に係る車体側部構造は、車両の側 衝突荷重を受けるドアビームが前後方向に ってドア内に配設される車両の車体側部構 であって、ドアの内側となる車体側には、 アビームの前端と後端の間の部分に対面す 補強材が設けられており、この補強材は、 の後ろ側に配置される車体側の補強部材よ もドアビームに対して近接していることを 徴とする。

 本発明に係る車体側部構造では、ドアの 側となる車体側に設けられた補強材は、こ より後ろ側の補強部材に比べてドアビーム 近接している。よって、車両の側面衝突荷 がドアビームに入力されると、その前端と 端の間の部分が車体側の補強材に支持され 。このため、ドアビームは、補強材より後 側の部位が車体の内側に曲げ変形する。そ 結果、ドアビームの後端側および前端側に 、補強材による支持点を境界として相互に 向きの曲げモーメントが作用するようにな 、ドアビームが大きく変形するのが抑制さ る。

 また、補強材は、ロッカ部に固定されて ると、側面からの力に対する強度を確保で るので好ましい。

 さらに、補強材は、センターピラー部に 定されていると、外部からの力に対する強 をより一層確保できるので好ましい。

 また、補強材は、側方から見てシートの 座部の上端よりも下側であって、シートの 座部の前端よりも後ろ側に配置されている 、昇降がスムーズに行えるので好ましい。

 また、本発明に係る車体側部構造は、車 の側面衝突荷重を受けるドアビームが前後 向に沿ってドア内に配設される車両の車体 部構造であって、ドアの内側となる車体側 は、ドアビーム側へ突出することでドアビ ムの前後方向中間部を支持可能な支持凸部 、この支持凸部より後方または前方に位置 るドアビームの特定端部を含む特定部位を け入れて車体内側に変形可能とさせるよう ドアビームから離間する方向に窪んだ受入 部とが設けられていることを特徴とする。

 本発明に係る車体側部構造では、車両の 面衝突荷重がドアビームに入力されると、 の前後方向中間部が車体側の支持凸部に支 される。このため、ドアビームは、支持凸 を支持点として車体内側に曲げ変形し、支 凸部より後方または前方の特定端部を含む 定部位が車体側の受入凹部内に侵入する。 の結果、ドアビームの後端部側および前端 側には、支持凸部を境界として相互に逆向 の曲げモーメントが作用するようになり、 アビームが大きく変形するのが抑制される

 本発明の車体側部構造において、ドアビ ムの特定部位が後端部を含む後端部側の部 であると、車体のセンタピラーの下部前方 乗降の邪魔とならない個所に支持凸部およ 受入凹部を設けることができるので好まし 。

 ここで、本発明の車体側部構造における 持凸部は、車体のフロントピラーやセンタ ピラー等の車体骨格部から張り出した膨出 により構成することができ、受入凹部は、 体骨格部と膨出部との間の凹部として構成 ることができる。

 また、本発明に係る車体側部構造は、車 の側面衝突荷重を受けるドアビームが前後 向に沿ってドア内に配設される車両の車体 部構造であって、ドアの内側となる車体側 は、ドアビームの前端と後端の間の部分に 面する部分に支持材が設けられており、ド ビームは、ドアビームのうち支持材よりも 方の部分に車幅方向外側から内側に向う力 作用した場合に、支持材にて支持されつつ ドアビームの後方の部分が内側に撓むよう けられていることを特徴とする。

 本発明に係る車体側部構造では、ドアビ ムのうち支持材よりも後方の部分に車幅方 外側から内側に向う力が作用した場合に、 アビームが支持材にて支持されつつ、ドア ームの後方の部分が内側に撓む。その結果 ドアビームの後端側および前端側には、支 材による支持点を境界として相互に逆向き 曲げモーメントが作用するようになり、ド ビームが大きく変形するのが抑制される。

 ここで、ドアビームのうち支持材よりも 方の部分に車幅方向外側から内側に向う力 作用した場合とは、ドアパネルを介してド ビームに直接外力が作用する場合のみなら 、例えば、センターピラーに荷重が入力さ た場合に、センターピラーとドアとの連結 を介して、ドアビームに車両外側から客室 への力が伝達する場合も含む。すなわち、 アビームと連結されたその他の部材を介し 、ドアビームに外力が入力される場合も含 。

 また、本発明に係る車両は、側面衝突荷 を受けるドアビームが前後方向に沿ってド 内に配設される車体側部構造を備えた車両 あって、ドアの内側となる車体側には、ド ビームの前端と後端の間の部分に対面する 強材が設けられており、この補強材は、そ 後ろ側に配置される車体側の補強部材より ドアビームに対して近接していることを特 とする。

 本発明に係る車両では、ドアの内側とな 車体側に設けられた補強材は、これより後 側の補強部材に比べてドアビームに近接し いる。よって、車両の側面衝突荷重がドア ームに入力されると、その前端と後端の間 部分が車体側の補強材に支持される。この め、ドアビームは、補強材より後ろ側の部 が車体の内側に曲げ変形する。その結果、 アビームの後端側および前端側には、補強 による支持点を境界として相互に逆向きの げモーメントが作用するようになり、ドア ームが大きく変形するのが抑制される。

 本発明に係る車体側部構造およびその車 側部構造を備えた車両では、車両の側面衝 荷重がドアビームに入力されると、その前 方向中間部が車体側の支持凸部に支持され ため、ドアビームは、支持凸部を支持点と て車体内側に曲げ変形し、その特定部位が 体側の受入凹部内に侵入する。その結果、 アビームの後端部側および前端部側には、 持凸部を境界として相互に逆向きの曲げモ メントが作用するようになり、ドアビーム 大きく変形するのが抑制される。すなわち 本発明に係る車体側部構造およびその車体 部構造を備えた車両によれば、車両の側面 突荷重が入力された際にドアビームが大き 変形するのを抑制することができる。

本発明の第一実施形態に係る車体側部 造をフロントサイドドアの外面側から見て す正面図である。 図1のII-II線に沿うフロントドアの後部 近の部分断面図である。 図1に示したドアビームに入力される側 面衝突荷重を均等荷重とみなした場合のドア ビームに作用する曲げモーメント曲線を示す グラフである。 本発明の第二実施形態に係る車体側部 造を示す図1に対応した正面図である。 本発明の第三実施形態に係る車体側部 造を示す図1に対応した正面図である。 図5のVII-VII線に沿うフロントドアの後 付近の部分断面図である。 図5に示す車体側部構造に設けられた補 強材を示す概略斜視図である。

符号の説明

 1,11…フロントサイドドア、1A,11A…ドアイ ンナパネル、1B,11B…ブラケット、2,12…ドア ーム、2A,12A…前端部、2B,12B…後端部、2C…中 間部、3…車体、4…フロントピラー部、5,15… センターピラー部、6…膨出部、6A…支持凸部 、6B…受入凹部、6C…リインホースメント、7 シートフレーム、8…シートサポート、9… ート下空間、10…補強材、10A…センターピラ ー固定部、10B…ロッカ固定部、10C…ビード、 10D…中間部、12C…中間部(前端と後端の間の 分)、15B…リインホースメント(補強部材)、16 …ロッカ部、17…シート着座部。

 以下、図面を参照して本発明に係る車体 部構造およびその車体側部構造を備えた車 の最良の実施形態を説明する。なお、この 明において、同一または同様の構成要素に いては、同一の符号を付して重複した説明 省略することがある。ここで、参照する図 において、図1は第一実施形態に係る車体側 部構造をフロントドアの外面側から見て示す 正面図、図2は図1のII-II線に沿うフロントド の後部付近の部分断面図である。

 第一実施形態に係る車体側部構造は、例 ば図1に示すようなフロントサイドドア1の 部に配設されるドアビーム(インパクトビー )2に対応して構成された車体の側部構造で る。

 フロントサイドドア1は、その前端部が上 下一対のドアヒンジ(図示省略)を介して車体3 のフロントピラー部4に開閉自在にヒンジ支 され、その後端部がドアラッチ(図示省略)を 介して車体3のセンターピラー部5に着脱自在 係止されるようになっている。

 ここで、ドアビーム2は、フロントサイド ドア1内の前側上部から後側下部にわたって めに配設されており、その前端部2Aは、車体 のフロントピラー部4に対面するドアインナ ネル1Aの前側上部にブラケット1Bを介して強 にスポット溶接されている。

 一方、ドアビーム2の後端部2Bは、ドアイ ナパネル1Aの後側下部に直接スポット溶接 れており、このドアビーム2の後端部2Bは、 体のセンターピラー部5の下部の直前方位置 対面している。

 ここで、図1および図2に示すように、車 3のセンターピラー部5の下部には、これに連 続して前方へ膨出する膨出部6が形成されて る。そして、この膨出部6には、フロントサ ドドア1のドアインナパネル1A側へ突出する 持凸部6Aと、ドアインナパネル1Aから離間す る方向へ窪む受入凹部6Bとが形成されている

 支持凸部6Aは、ドアビーム2の後端部2B寄 の中間部2Cに対面しており、その内部にはリ インホースメント6Cが組み込まれている。そ て、この支持凸部6Aは、ドアビーム2に側面 突荷重が入力された際にドアビーム2の後端 部2B寄りの中間部2Cを支持可能となっている

 また、受入凹部6Bは、ドアビーム2の特定 部を含む特定部位、すなわち、支持凸部6A り後方のドアビーム2の後端部2Bを含む後端 側の特定部位Sに対面しており、ドアビーム2 に側面衝突荷重が入力された際には、ドアビ ーム2の後端部2Bを含む特定部位Sを車体3の内 に変形可能に受け入れる。

 以上のように構成された第一実施形態の 体側部構造では、フロントサイドドア1に他 車両が側面衝突し、その側面衝突荷重がフロ ントサイドドア1からドアビーム2に入力され と、フロントサイドドア1と共にドアビーム 2が車体3側に押圧される。その際、ドアビー 2の前端部2Aはブラケット1Bを介して車体3側 フロントピラー部4に支持され、ドアビーム 2の後端部2B寄りの中間部2Cは、車体3側のセン ターピラー部5から前方に膨出する膨出部6の 持凸部6Aに支持される。

 このため、ドアビーム2は、フロントピラ ー部4および支持凸部6Aを支持点として車体3 内側に曲げ変形し、支持凸部6Aより後方の後 端部2Bを含む後端部側の特定部位Sが車体3側 膨出部6の受入凹部6B内に侵入する。その結 、ドアビーム2の後端部側および前端部側に 、支持凸部6Aを境界として相互に逆向きの げモーメントが作用するようになり、ドア ーム2が大きく変形するのが抑制される。

 ここで、図3は、ドアビーム2に入力され 側面衝突荷重が均等荷重であるものとみな た場合のドアビーム2に作用する曲げモーメ ト曲線を示している。なお、図中、符号Aは 、フロントピラー部4によるドアビーム2の前 部2Aの支持点、符号Bは、支持凸部6Aによる アビーム2の中間部2Cの支持点、符号Cは、ド ビーム2の後端の自由端を示している。

 図3の曲線グラフに示すように、ドアビー ム2に作用する合成曲げモーメントMは、支持 Bから自由端Cまでの間に入力される均等荷 によるマイナス表示の曲げモーメントM1と、 支持点Aから支持点Bまでの間に入力される均 荷重によるプラス表示の曲げモーメントM2 を重ね合わせた太線グラフで示すようにな 。

 ここで、プラス表示の曲げモーメントM2 点線で示し、これと比較すると、太線で示 合成曲げモーメントMのプラス表示部分の最 値は、点線で示す曲げモーメントM2の最大 より低減することがわかる。

 また、両端部に支持点がある従来のドア ームを想定し、このドアビームに作用する げモーメントを二点鎖線で示して比較する 、太線で示す合成曲げモーメントMのプラス 表示部分の最大値は、二点鎖線で示す曲げモ ーメントの最大値より大幅に低減することが わかる。

 従って、第一実施形態の車体側部構造に れば、車両の側面衝突荷重が入力された際 ドアビーム2が大きく変形するのを十分に抑 制することができる。

 また、第一実施形態の車体側部構造にお ては、支持凸部6Aおよび受入凹部6Bがセンタ ーピラー部5の下部から前方へ膨出する膨出 6に形成されているため、この膨出部6が乗降 の邪魔とならない。

 本発明の車体側部構造は、前述した第一 施形態に限定されるものではない。例えば 1に示した膨出部6の支持凸部6Aは、図4に示 ように、車体3側のシートフレーム7を支持す るシートサポート8の上端部で代用すること できる(第二実施形態)。この場合、図1に示 た膨出部6の受入凹部6Bは、シートフレーム7 下方においてシートサポート8の後方に形成 されるシート下空間9で代用することができ 。

 また、図5に示すように、車体3側に補強 10が設けられる構造としてもよい(第三実施 態)。また、本実施形態に係る車両は、後述 る車体側部構造を備えた車両である。補強 10は、両端にセンターピラー固定部10Aおよ ロッカ固定部10Bを有している。また、この ンターピラー固定部10Aがセンターピラー部15 に、ロッカ固定部10Bがロッカ部16に、それぞ スポット溶接して固定されることにより、 強材10は、車体3の外側に固定されている。 らに、補強材10は、センターピラー固定部10 Aとロッカ固定部10Bとの中間部において、ド ビーム12の前端と後端の間の部分である中間 部12Cに対面している。なお、ドアビーム12は 第一実施形態と同様にフロントサイドドア1 1に取り付けられているが、後端部12Bがセン ーピラー部15の下端部に対面するように配置 されている点が異なっている。

 図6は、図5のVII-VII線に沿うフロントドア1 1の後部付近の部分断面図である。図6に示す うに、フロントサイドドア11のドアインナ ネル11Aに近接して、車体3側に補強材10が設 られている。また、補強材10の後ろ側に配置 されるセンターピラー部15は、表面部のセン ーピラーアウタパネル15Aと、リインホース ント15Bと、センターピラーインナパネル15C を有している。このリインホースメント15B 、補強部材として機能するものであり、セ ターピラー部15の内部に組み込まれている ドアビーム12の後端部12Bを含む後端部側の特 定部位SAは、センターピラー部15およびセン ーピラー部15と補強材10との間隙部に対面し いる。

 さらに、本実施形態にあっては、補強材1 0は、その中間部10Dにおいて、リインホース ント15Bよりもドアビーム12に対して近接して いる。すなわち、補強材10は、補強材10の後 側に配置される車体側の補強部材15Bよりも アビーム12に対して近接している。言い換え れば、ドアビーム12の後端部12Bが対面する部 のリインホースメント15Bよりも、補強材10 方が車幅方向に突出している。これは、セ ターピラー部15のうち、補強材10のセンター ラー固定部10Aが固定される部分が、ドアビ ム12の後端部12Bに対面する下端部よりも車 方向に突出しているためである。

 また、図7に示すように、補強材10は、車 方向に延在する面を有し、この面のうち中 の湾曲部付近に、車幅方向に形成されたビ ド10Cを有している。これによって、補強材1 0の軽量化を図ると共に、十分な強度が確保 れている。

 以上のように構成された車体側部構造で 、第一および第二実施形態と同様の作用効 が奏される。すなわち、車体3側部より側面 衝突荷重がドアビーム12に入力されると、ド ビーム12の中間部12Cが、最も近接する補強 材である補強材10の中間部10Dに支持される。 このため、ドアビーム12は、補強材10より後 側の後端部12Bを含む後端部側の特定部位SAが 車体3の内側に曲げ変形する。その結果、ド ビームの後端部側および前端部側には、補 材10による支持点10Dを境界として相互に逆向 きの曲げモーメントが作用するようになり、 ドアビーム12が大きく変形するのが抑制され 。

 また、上述したように、補強材10はセン ーピラー部15およびロッカ部16に強固に固定 れているため、側面からの力に対する強度 確保されている。

 また、図5に示すように、補強材10は、側 から見てシート着座部17の上端よりも下側 あって、シート着座部17の前端よりも後ろ側 に配置されているため、昇降がスムーズに行 える。

 以上説明した第三実施形態においては、 強材10がセンターピラー部15およびロッカ部 16に固定されている場合を示したが、補強材1 0は、センターピラー部15およびロッカ部16の ずれか一方に固定されていてもよい。また 第三実施形態においては、補強材10の後ろ に配置される車体3側の補強部材としてリイ ホースメント15Bを例示したが、他の補強部 が車体3側に設けられている場合であっても 、補強材10がドアビーム12に対して最も近接 ていればよい。

 なお、本発明における補強部材とは、剛 が高く骨格を成す部材をいい、相対的に剛 が低く意匠のために設けられる部材とは区 されるものである。例えば、第三実施形態 おけるリインホースメント15Bが補強部材に 当し、センターピラーアウタパネル15Aは意 のための部材に相当する。

 上述した第三実施形態では、ドアビーム 前端と後端の間の部分に対面する補強材10 設ける場合について説明したが、本発明に る車体側部構造では、補強材10に代えて支持 材を設けてもよい。この支持材は、ドアビー ムの前端と後端の間の部分に対面する部分に 設けられている。ドアビームは、支持材より も後方の部分に車幅方向外側から内側に向う 力が作用した場合に、支持材にて支持されつ つ、ドアビームの後方の部分が内側に撓むよ う設けられている。

 このような構成によれば、ドアビームの ち支持材よりも後方の部分に車幅方向外側 ら内側に向う力が作用した場合に、ドアビ ムが支持材にて支持されつつ、ドアビーム 後方の部分が内側に撓む。その結果、ドア ームの後端側および前端側には、支持材に る支持点を境界として相互に逆向きの曲げ ーメントが作用するようになり、ドアビー が大きく変形するのが抑制される。

 本発明に係る車体側部構造およびその車 側部構造を備えた車両によれば、車両の側 衝突荷重が入力された際にドアビームが大 く変形するのを抑制することができる。