JP5000219B2 - 車両のサイドシル構造 - Google Patents

Description

この発明は、車両のサイドシル構造に関し、詳しくは、センタピラーレスのスライドドア車のサイドシル構造に関する。

サイドシルは、車体の左右ドアの下方側に配置される左右一対のフレーム部材である。従来、このようなサイドシルは、ボックス状のサイドシル断面内に、サイドシル断面内を横断する閉鎖断面形状の補強ビームをクロスメンバの結合部とセンタピラーの交差部との間の範囲に延在するように設けることにより、ねじり剛性を高める構造が知られていた（例えば、特許文献１参照）。

特開平８−２０３６３号公報

しかしながら、スライドドア車にあっては、サイドシル断面内に、スライドドア下部から張り出されたアーム部材を介してスライドドアの下部を支承するスライドドアレール（以下、ロアレールという）が配設される。さらには、このサイドシルの車体外側面部には、スライドドアのアーム部材がロアレールに連なるための開口部がロアレールの長手方向に沿って形成される。このため、上記した従来のサイドシル構造によってスライドドア車におけるサイドシルのねじり剛性を高めることは難しいという問題があった。
また、スライドドアによる乗降性及び使い勝手をより向上させるために、スライドドア車のセンタピラーレス化が望まれているが、それには、ロアレール用の開口部のないサイドシル及びセンタピラーを備えた車両と同等のボディ剛性を得なければならないという問題がある。

そこで、この発明は、上記した従来技術が有している問題点を解決するためになされたものであって、センタピラーレスのスライドドア車であっても、スライドドアレール用の開口部のないサイドシル及びセンタピラーを備えた車両と同等のボディ剛性を得ることができる車両のサイドシル構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため第１の発明は、車体の前後ドアの下方側に配置されるサイドシルに、スライドドアをガイドするスライドドアレールに沿った開口部が形成されたセンタピラーレスの車両のサイドシル構造において、サイドシルに、開口部の長手方向に亘って延設され、且つ前後ドア間に延在し、サイドシル側に向かって開口した断面コ字状である補剛部材を配設し、補剛部材は、上面部がサイドシルのインナの上面に接合された状態で結合固定され、下面部がサイドシルのインナの下面に接合された状態で結合固定され前記サイドシルに取り付けられた状態にあっては、断面コ字状の開口が前記サイドシル側面で塞がれることによって開口部の長手方向に亘って前記サイドシルと共に閉断面を形成し、補剛部材には、サイドシルの長手方向と直交するように延設され、前ドア側及び後ドア側に分かれて位置するよう前後に適宜離間した状態で横架された第１及び第２のクロスメンバの側端部が連結され、さらに、補剛部材には、フロア部材であるフロアパンが連結固定されることによって、補剛部材が前記第１及び第２のクロスメンバ及び前記フロア部材に一体的に結合固定されていることを特徴とする車両のサイドシル構造。

第１の発明によれば、サイドシルに、スライドドアレール用の開口部の長手方向に亘って延設され、且つ前後ドア間に延在した補剛部材を配設する。この補剛部材がサイドシルに取り付けられた状態にあってはサイドシルの開口部の長手方向に亘ってサイドシルと共に閉断面が形成される。これにより、サイドシルに補剛部材を配設したことによって、開口部が設けられたサイドシルのねじり剛性が増加すると共に、サイドシルの長手方向における剛性が増加して、通常ならばセンタピラーが配置される前後ドアの間のボディ剛性の補強がなされる。

ここで、前記補剛部材には、前記サイドシルの長手方向と直交するように延設され、前ドア側及び後ドア側に分かれて位置するよう前後に適宜離間した状態で横架された第１及び第２のクロスメンバの側端部が連結されていることを特徴とする。

また、補剛部材により形成された閉じ断面がサイドシルの長手方向と直交する方向に延びたクロスメンバに連結されている。これにより、サイドシルとクロスメンバとの結合部剛性が高められてサイドシルの横方向におけるボディ剛性が増加するので、センタピラーレスのスライドドア車であっても、スライドドア用の開口部のないサイドシル及びセンタピラーを備えた車両と同等のボディ剛性を得ることができるようになる。
さらには、側面衝突時における衝撃荷重がサイドシルに加わってもサイドシルが車体内側に向かって変位するのが抑制され、側面衝突時の車室内変形を最小限に抑えることができる。さらにまた、前面衝突時における衝撃荷重がサイドシルに加わっても、サイドシルが軸方向に座屈変形するのが抑制され、前面衝突時の車室内変形も抑えることができる。

上記目的を達成するため第２の発明は、第１の発明において、前記サイドシルの後部に、後方に向かって延設されたリヤフレームの前部を結合固定すると共に、前記サイドシルと前記リヤフレームとに跨って前記補剛部材が配設されていることを特徴とする。

第２の発明によれば、サイドシルの後部に、後方に向かって延設されたリヤフレームの前部を結合固定すると共に、サイドシルとリヤフレームとに跨って前記補剛部材が配設されている。これにより、第１又は第２の発明の作用効果に加えて、サイドシルに配設された補剛部材とリヤフレームとを結合固定したことにより、後面衝突時にあっては、リヤフレームを軸方向に座屈変形させて後突時の衝撃荷重を効率よく吸収させることができる。

上記目的を達成するため第３の発明は、第２の発明において、前記補剛部材に燃料タンク保護部材の側端部が組付け固定されていることを特徴とする。

第３の発明によれば、サイドシルとリヤフレームとに跨って配設された補剛部材に燃料タンク保護部材の側端部が組付け固定されている。これにより、第３の発明の作用効果に加えて、後面衝突時にあっては、リヤフレームが軸方向に座屈変形して後突時の衝撃荷重を吸収するので、補剛部材に取り付けられた燃料タンク保護部材が変形し難くなり、燃料タンクが搭載されている部分の変形が抑えられるので、衝撃荷重から燃料タンクを保護することができる。

本発明によれば、補剛部材が、前後ドア間に延在し、且つスライドドアレール用の開口部の長手方向に亘ってサイドシルに結合固定されると共に、サイドシルの長手方向に直交するクロスメンバの側端部が連結されている。これにより、サイドシルのねじり剛性が増加すると共に、サイドシルの長手方向における剛性が増加して、センタピラーが配置される前後ドアの間の側面開口部の補強がなされる。さらに、サイドシルとクロスメンバとの結合部剛性が高められてボディ剛性が増加する。その結果、センタピラーレスのスライドドア車であっても、スライドドアレール用の開口部のないサイドシル及びセンタピラーを備えた車両と同等のボディ剛性を得ることができる。

以下、本発明の最も好適と思われる一実施形態について図面を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明が適用された車体ボディの斜視図、図２は、同例におけるサイドシルの斜視図、図３は、同例におけるリヤガセットの斜視図、図４は、図２中のＢ−Ｂ矢視断面図、図５は、図２中のＣ−Ｃ矢視断面図、図６は、図２中のＤ−Ｄ矢視断面図、図７は、図２中のＥ−Ｅ矢視断面図、図８は、図２中のＦ−Ｆ矢視断面図である。

図１に示されるように、車体ボディ１０は、後側ドアにスライドドアが用いられると共に、前後のドアの間のセンタピラーがない車体構造により、前側ドア開口部と後側ドア開口部とが一体的に連なった側面開口部１１を有している。この側面開口部１１を形成するルーフサイドレール１２及びサイドシル１３には、スライドドア（図示せず）をガイドするスライドドアレールとしてのアッパーレール１４及びロアレール１５が配設されており、これらのレール１４，１５によってスライドドアの軌跡が作り出されると共に、スライドドアがスムーズに開閉作動するようになっている。
なお、サイドシル１３は、車体ボディ１０の左右両側に等しく配設されているものであるから、以下では、車体左側に配設されたサイドシル１３について説明する。

サイドシル１３は、図４に示されるように、車体外側に設けられたサイドシルアウタ１３Ａと車体内側に設けられたサイドシルインナ１３Ｂとを備えて構成されている。これらサイドシルアウタ１３Ａ及びサイドシルインナ１３Ｂは、それぞれの上部に形成された垂直状のフランジ部１３Ａ１と１３Ｂ１とが後述する上部スライドドアレールブラケット１６の上部を介して接合した状態で溶接により結合固定され、下部に形成された垂直状のフランジ部１３Ａ２と１３Ｂ２とが後述するサイドシルリンホース１７の下部を介して接合した状態で溶接により結合固定されることによって一体化されている。

サイドシルアウタ１３Ａには、スライドドア下部のアーム部材がサイドシル１３断面内のロアレール１５に連なるため、開口部としての第１の開口部１３Ａ３がロアレール１５の長手方向に沿って形成されている（図１参照）。そして、この第１の開口部１３Ａ３の奥側には、第１の開口部１３Ａ３側に向かって開口した断面コ字状の上部及び下部スライドドアレールブラケット１６，１８が配設されている。

上部スライドドアレールブラケット１６の上部は垂直状とされ、サイドシルアウタ１３Ａ及びサイドシルインナ１３Ｂのフランジ１３Ａ１と１３Ｂ１とに挟まれた状態で溶接により結合固定されている。また、上部スライドドアレールブラケット１６の下部と下部スライドドアレールブラケット１８の上部とは、車体内側に向かって延設されたのち垂直状に接合された状態で溶接により結合固定されている。下部スライドドアレールブラケット１８の下部は、第１の開口部１３Ａ３に向かって水平に折り曲げられていると共に、第１の開口部１３Ａ３を形成するサイドシルアウタ１３Ａの側面部に接合した状態で溶接により結合固定されている。さらに、下部スライドドアレールブラケット１８の車体内側よりの側端部とサイドシル１３下部との間には、サイドシルリンホース１７が斜交い状に介設されている。

そして、これら上部及び下部スライドドアレールブラケット１６，１８の対向面間にロアレール１５が配設されている。このロアレール１５には、図示しないスライドドアから張り出されたアーム部材の先端部に配設されたローラ（加重ローラ、案内ローラ）が転動可能に設けられるようになっている。さらに、このロアレール１５は、その前部側が後部側よりも車体内側に向かって変位するように湾曲形成されている。これに応じて、上部及び下部スライドドアレールブラケット１６，１８も、その前部側が後部側よりも車体内側に向かうように形成されている。このため、サイドシルインナ１３Ｂの側面部には、車体内側に向かった上部及び下部スライドドアレールブラケット１６，１８との干渉を回避するため、車体内側に向かって開口した開口部としての第２の開口部１３Ｂ３が、上部及び下部スライドドアレールブラケット１６，１８に沿って形成されている。
なお、左右の後側ドアが共にスライドドアの場合には、これら第１及び第２の開口部１３Ａ３，１３Ｂ３は、車体左側のサイドシル１３と同様、車体右側のサイドシル（図示せず）にも設けられる。

そして、第１及び第２の開口部１３Ａ３，１３Ｂ３が設けられた車体左側のサイドシル１３には、図２に示されるように、第１及び第２の開口部１３Ａ３，１３Ｂ３の長手方向に亘って延設され、且つ前後ドア間に延在し、サイドシル１３に取り付けられた状態にあっては第１及び第２の開口部１３Ａ３，１３Ｂ３の長手方向に亘ってサイドシル１３と共に閉断面を形成する断面コ字状の補剛部材（以下、ガセットという）２１が配設されている。さらに、このガセット２１には、サイドシル１３の長手方向と直交するように延設されたクロスメンバとして、前ドア側及び後ドア側に分かれて位置するよう前後に適宜離間した状態で横架された第１及び第２のクロスメンバ（例えば、フロントシートフロントクロスメンバ、フロントシートリヤクロスメンバ、クロスメンバＡ等）１９，２０の側端部が接合した状態で溶接により結合固定されている。

詳述すると、ガセット２１は、図２〜８に示されるように、前後方向に２分割形成され、且つサイドシル１３側に向かって開口した断面コ字状のフロントガセット２１Ａとリヤガセット２１Ｂとを備えて構成されている（但し、図３中にあってはリヤガセット２１Ｂのみが図示されている）。
なお、フロントガセット２１Ａは、リヤガセット２１Ｂの前後を反転させた状態に近い構造を有しているため、ここではリヤガセット２１Ｂを代表して説明する。

リヤガセット２１Ｂは、図３に示されるように、ほぼ水平な上面部２２と下面部２３との先端部にほぼ水平な接合面２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂが一体的に形成されている。
さらに、リヤガセット２１Ｂの上面部２２には、接合面２２ｃ，２２ｄ，２２ｅが形成されている。上面部２２には、これら接合面２２ｃ，２２ｄ，２２ｅが上方に向けて一段高くなるように凹凸が設けられている。また、接合面２２ｄと２２ｅとには、それぞれボルト孔２２ｄ１，２２ｅ１が形成されていると共に、その内側には、ウェルディングナット２４，２５が固着されている。さらに、接合面２２ｄには、位置決めピン挿入孔２２ｄ２が設けられている。

また、下面部２３の前部には、接合面２３ｃが一体的に形成されている。この接合面２３ｃは、フロントガセット２１Ａとリヤガセット２１Ｂとを接合させた際に、リヤガセット２１Ｂがフロントガセット２１Ａを下方側から支承するように、フロントガセット２１Ａは上面部が長く、リヤガセット２１Ｂは下面部２３が長くなるように形成されており、接合部が互い違いに重合するようになっている。

また、下面部２３の後部には、接合面２３ｄが一体的に形成されている。この接合面２３ｄには、ボルト孔２３ｄ１（図５に図示）が形成されていると共に、その内側には、ウェルディングナット２６が固着されている。この接合面２３ｄと２３ｃとの間には、接合面２３ｅが一体的に形成されている。
さらに、この下面部２３には、上面部２２と同様、接合面２３ｃ，２３ｄが下方に向けて一段突出するように凹凸が設けられている。
また、リヤガセット２１Ｂのほぼ垂直な側面部２７には、前部から後部に向かって接合面２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ，２７ｅ，２７ｆが一体的に形成されている。

そして、図４に示されるように、フロントガセット２１Ａの後部接合面とリヤガセット２１Ｂの接合面２２ａ，２２ｃ，２３ｃ，２７ａ，２７ｃとが接合された状態で溶接により結合固定されることによって、ガセット２１が形成されている。さらに、リヤガセット２１Ｂの接合面２２ａがサイドシルインナ１３Ｂの上面側に接合された状態で溶接により結合固定され、接合面２３ａがサイドシルインナ１３Ｂの下面側に接合された状態で溶接により結合固定され、図５に示されるように、リヤガセット２１Ｂの接合面２２ｂ，２３ｂが、サイドシル１３の後部から後方に向かって延設されたリヤフレームとしてのリヤフレームフロアサイドフロント２８の上下面側に、接合面２７ｆ（図３に図示）がリヤフレームフロアサイドフロント２８のほぼ垂直な側面部にそれぞれ接合された状態で溶接により結合固定されることによって、ガセット２１がサイドシル１３及びリヤフレームフロアサイドフロント２８に一体的に結合固定されている。

さらに、リヤガセット２１Ｂの接合面２７ｂがフロントフロアパン２９の左側端部に接合された状態で溶接により結合固定され（図４に図示）、接合面２７ｄがフロントフロアパン２９後部に配設されたエクステンションフロントフロアパン３０の左側端部に接合された状態で溶接により結合固定され（図示せず）、接合面２７ｅが第２のクロスメンバ２０の左側端下部に接合された状態で溶接により結合固定され（図５に図示）、接合面２２ｄ，２２ｅが第２のクロスメンバ２０の左側端上部に接合された状態で溶接により結合固定され（図８に図示）、接合面２２ｂがリヤフロアパン３１に接合された状態で溶接により結合固定されることによって（図６に図示）、リヤガセット２１Ｂが第２のクロスメンバ２０及びフロア部材２９〜３１に一体的に結合固定されている。

さらに、リヤガセット２１Ｂの上面部には、図８に示されるように、１列目シートレール３２の後部を支承するように板厚の厚い１列目シートレール取付部材３３の後端部が、１列目シートレール取付部材３３後部に設けられた位置決めピン３４がリヤガセット２１Ｂの位置決めピン挿入孔２２ｄ２に挿入された状態で、ボルト孔２２ｄ１を貫通しウェルディングナット２４に螺合するボルト３５により固定され（図７参照）、２列目シートレール３６（図５に図示）の前部を支承するシートレール取付部材３７の下端部が、ボルト孔２２ｅ１を貫通しウェルディングナット２５に螺合するボルト３８により第２のクロスメンバ２０の上端部と共にリヤガセット２１Ｂに共締め固定されている（図５参照）。

さらには、リヤガセット２１Ｂの接合面２３ｄには、図５に示されるように、燃料タンク保護部材３９の左側端部が接合された状態でボルト孔２３ｄ１を貫通し、ウェルディングナット２６に螺合するボルト４０により固定されている。

また、このリヤガセット２１Ｂと同様の態様により形成されたフロントガセット２１Ａの上下面部に形成された各接合面が、サイドシルインナ１３Ｂの右側端部に接合された状態で溶接により結合固定され、上下及び側面部に形成された各接合面が第１のクロスメンバ１９及びフロントフロアパン２９の左側端部に接合された状態で溶接により結合固定されている。さらにまた、フロントガセット２１Ａの上面部には、１列目シートレール３２の前部を支承する１列目シートレール取付部材３３の前端部が、ボルト孔を貫通しウェルディングナットに螺合するボルトにより強固に取り付け固定されている。

このガセット２１と対称形状に構成され、車体右側のサイドシルに配置されるガセットも、同様の態様により、車体右側のサイドシルと、この車体右側のサイドシルの長手方向に直交するクロスメンバとの間に介装された状態で溶接により結合固定されている。
なお、左右のガセットを第１及び第２のクロスメンバ１９，２０によって連結してもよい。

このように、ガセット２１が、前後ドア間に延在し、且つ第１及び第２の開口部１３Ａ３，１３Ｂ３を含むように、それらの長手方向にわたってサイドシル１３に結合固定されることによって、車体左側のサイドシル１３の車体内側にガセット２１により閉じ断面が形成され、また、車体右側のサイドシルの車体内側にガセットにより閉じ断面が形成されることによって、左右のサイドシル１３のねじり剛性が増加すると共に、左右のサイドシル１３の長手方向における剛性が増加して、前後ドアの間の側面開口部１１の補強がなされる。
さらに、ガセット２１には、サイドシル１３の長手方向と直交するように延設された第１及び第２のクロスメンバ１９，２０の側端部が接合した状態で溶接により結合固定されることにより、サイドシル１３と第１及び第２のクロスメンバ１９，２０との結合部剛性が高められて左右のサイドシル１３間におけるボディ剛性が増加する。これにより、センタピラーレスのスライドドア車であっても、スライドドア用の開口部のないサイドシル及びセンタピラーを備えた車両と同等のボディ剛性を得ることができるようになる。

また、サイドシル１３のねじり剛性及び左右のサイドシル１３間のボディ剛性が確保されることにより、側面衝突時における衝撃荷重がサイドシル１３に加わってもサイドシル１３が車体内側に向かって変位するのが抑制される。これにより、側面衝突時の車室内変形を最小限に抑えることができる。
さらには、前面衝突時における衝撃荷重がサイドシル１３及びフロントフロアパン２９に加わっても、サイドシル１３が軸方向に座屈変形するのが抑制される。これにより、前面衝突時の車室内変形も抑えることができる。

そしてさらに、サイドシル１３に結合固定されたガセット２１の後端部とリヤフレームフロアサイドフロント２８とを結合固定したことにより、後面衝突時にあっては、リヤフレームフロアサイドフロント２８を軸方向に座屈変形させて後突時の衝撃荷重を効率よく吸収させるようになっている。このため、ガセット２１後部に取り付けられた燃料タンク保護部材３９が変形し難くなり、燃料タンクが搭載されている部分の変形が抑えられるので、衝撃荷重から燃料タンクを保護することができるようになる。

本発明が適用された車体ボディの斜視図である。 同例におけるサイドシルの斜視図である。 同例におけるガセット後部の斜視図である。 図２中のＢ−Ｂ矢視断面図である。 図２中のＣ−Ｃ矢視断面図である。 図２中のＤ−Ｄ矢視断面図である。 図２中のＥ−Ｅ矢視断面図である。 図２中のＦ−Ｆ矢視断面図である。

符号の説明

１０ 車体ボディ
１１ 側面開口部
１３ サイドシル
１３Ａ サイドシルアウタ
１３Ａ３ 第１の開口部（開口部）
１３Ｂ サイドシルインナ
１３Ｂ３ 第２の開口部（開口部）
１５ ロアレール（スライドドアレール）
１６ 上部スライドドアレールブラケット
１８ 下部スライドドアレールブラケット
１９ 第１のクロスメンバ
２０ 第２のクロスメンバ
２１ ガセット（補剛部材）
２１Ａ フロントガセット
２１Ｂ リヤガセット
２８ リヤフレームフロアサイドフロント
２９ フロントフロアパン
３０ エクステンションフロントフロアパン
３１ リヤフロアパン
３３ １列目シートレール取付部材（シートレール取付部材）
３７ ２列目シートレール取付部材（シートレール取付部材）
３９ 燃料タンク保護部材

Claims (3)

1. 車体の前後ドアの下方側に配置されるサイドシルに、スライドドアをガイドするスライドドアレールに沿った開口部が形成されたセンタピラーレスの車両のサイドシル構造において、
   前記サイドシルに、前記開口部の長手方向に亘って延設され、且つ前後ドア間に延在し、前記サイドシル側に向かって開口した断面コ字状である補剛部材を配設し、
   前記補剛部材は、
   上面部が前記サイドシルのインナの上面に接合された状態で結合固定され、下面部が前記サイドシルの前記インナの下面に接合された状態で結合固定され
   前記サイドシルに取り付けられた状態にあっては、前記断面コ字状の前記開口が前記サイドシル側面で塞がれることによって前記開口部の長手方向に亘って前記サイドシルと共に閉断面を形成し、
   前記補剛部材には、前記サイドシルの長手方向と直交するように延設され、前ドア側及び後ドア側に分かれて位置するよう前後に適宜離間した状態で横架された第１及び第２のクロスメンバの側端部が連結され、さらに、前記補剛部材には、フロア部材であるフロアパンが連結固定されることによって、前記補剛部材が前記第１及び第２のクロスメンバ及び前記フロア部材に一体的に結合固定されている
   ことを特徴とする車両のサイドシル構造。
2. 前記サイドシルの後部に、後方に向かって延設されたリヤフレームの前部を結合固定すると共に、前記サイドシルと前記リヤフレームとに跨って前記補剛部材が配設されていることを特徴とする請求項１に記載の車両のサイドシル構造。
3. 前記補剛部材に燃料タンク保護部材の側端部が組付け固定されていることを特徴とする請求項２に記載の車両のサイドシル構造。

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