JP2020090178A - 車両下部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ドア開口の下端高さを低く抑えつつも、側突時において車室を十分に保護できる車両下部構造を提供する。【解決手段】車両下部構造は、車室の左右両側下端において車両前後方向に延びる一対のロッカ２４と、前記一対のロッカ２４より車幅方向内側において、車両前後方向に延びる一対のフロアサイドメンバ３４と、前記一対のフロアサイドメンバ３４の間に掛け渡されるクロスメンバ３８と、前記ロッカ２４とフロアサイドメンバ３４との間に掛け渡されるアウトリガ３６と、スライドドアの移動方向をガイドするロアレール１８であって、前記ロッカ２４と同じ高さ位置に設けられ、一部が前記ロッカ２４より車幅方向内側に突出するロアレール１８と、を備え、前記アウトリガ３６は、前記ロアレール１８に対して上方にオフセットするとともに、前記クロスメンバ３８と車幅方向に略一直線に並ぶ位置に設けられている。【選択図】図２

Description

本明細書では、車両前後方向にスライドして開閉されるスライドドアを有した車両下部構造を開示する。

従来から、車両前後方向にスライドして開閉されるスライドドアを有した車両が広く知られている。かかる車両においては、乗員の乗降や荷物の積み下ろしを容易にし、また、広いドア開口を確保するために、ドア開口の下端高さを下げたいという要望がある。

こうした要望を満たすため、従来からスライドドアの移動をガイドする下側のドアレール（以下「ロアレール」という）を、ロッカとほぼ同じ高さに設けることが提案されている。ロッカは、車室の床面（フロア）の両端に配され、車両前後方向に延びる骨格部材である。こうしたロッカは、通常、車幅方向外側に開口した略ハット状のロッカインナと、車幅方向内側に開口した略ハット状のロッカアウタと、を接合して構成される。

特許文献１は、サイドシル（ロッカに対応）内に、ロアレールを配置する技術が開示されている。具体的に、特許文献１では、サイドシルアウタ（ロッカアウタに対応）の側面に、ドアスライド機構用開口を形成している。そして、このドアスライド機構用開口を通じて、車幅方向外側に開口したボックス部材がサイドシル内に配されている。さらに、ボックス部材の天井壁には、断面コ字状のロアレールが溶接されている。こうした特許文献１の技術によれば、ロアレールを、ロッカとほぼ同じ高さに配することが出来、結果として、ドア開口の下端高さを低くできる。

また、さらに、特許文献１では、スライドドアの下端に、ドアスライド機構用開口内に入り込む係合部材（具体的には、スライドドアの内面から車幅方向内側に突出したピン部材）を設けている。車両の側部に障害物が衝突する側突が発生した際には、この係合部材がボックス部材に係合（当接）することで、スライドドアが車室内への侵入が抑制される。

特開２００６−１５９２８号公報

上述した特許文献１の技術では、側突時のエネルギを、係合部材、ボックス部材を介して、ロッカ（サイドシル）である程度、受け止めることができる。しかし、ロッカのみでは、受け止められる衝突エネルギに限界がある。その結果、特許文献１の技術では、側突時に、車室を十分に保護できないおそれがあった。

そこで、本明細書では、ドア開口の下端高さを低く抑えつつも、側突時において車室を十分に保護できる車両下部構造を開示する。

本明細書で開示する車両下部構造は、車室の左右両側下端において車両前後方向に延びる一対のロッカと、前記一対のロッカより車幅方向内側において、車両前後方向に延びる一対のフロアサイドメンバと、前記一対のフロアサイドメンバの間に掛け渡されるクロスメンバと、前記ロアレールとフロアサイドメンバとの間に掛け渡されるアウトリガと、スライドドアの移動方向をガイドするロアレールであって、前記ロッカと同じ高さ位置に設けられ、一部が前記ロッカより車幅方向内側に突出するロアレールと、を備え、前記アウトリガは、前記ロアレールに対して上方にオフセットするとともに、前記クロスメンバと車幅方向に略一直線に並ぶ位置に設けられている。

本明細書で開示する車両下部構造によれば、アウトリガは、ドアレールに対して上方にオフセットしている。そのため、アウトリガを、クロスメンバと車幅方向に略一直線に並ぶ位置に設けることができる。そして、アウトリガとクロスメンバが略一直線に並ぶことで、側突時にロッカが受けた衝突荷重が、アウトリガ、フロアサイドメンバを介してクロスメンバに伝達され、分散される。結果として、荷重の一極集中が防止されるため、ロッカなどの骨格部材の損傷が効果的に防止され、車室が適切に保護される。

車両のボディの概略的な斜視図である。 スライドドアを閉じた状態のＸ位置における断面図である。 Ｘ位置周辺を下方からみた斜視図である。 Ｘ位置周辺を下方からみた斜視図であって、戸袋カバーの図示を省略した図である。

以下、図面を参照して車両の下部構造について説明する。図１は、車両のボディの概略的な斜視図である。図１に示す通り、車両の側部には、フロントドア開口部１０とリアドア開口部１２とが前後方向に並んで設けられている。フロントドア開口部１０とリアドア開口部１２との間は、車両上下方向に延びるセンターピラー１４によって仕切られている。

リアドア開口部１２は、リアドアであるスライドドア１６により、開閉される。このスライドドア１６のスライド移動をガイドするために、リアドア開口部１２の上下には、アッパレール２０及びロアレール１８が設けられている。このうち、ロアレール１８は、車両前後方向に延びるロッカ２４内に設けられている。ロッカ２４は、車両前後方向に延びる骨格部材であり、車両の左右両側に設けられている。

ロアレール１８の前端は、車幅方向を内側に弯曲し、ロッカ２４よりも車幅方向内側に突出している。以下では、このロアレール１８の前端付近、すなわち、図１におけるＸ位置付近における下部構造について説明していく。図２は、図１のＸ位置における断面図である。図３、図４は、Ｘ位置付近において、車両を下側から見た斜視図である。なお、図４では、後述するアウトリガ３６の図示を省略している。

車両には、車幅方向に間隔をあけて配された一対のロッカ２４（図２〜図４では、一つのロッカ２４のみを図示。フロアサイドメンバ３４も同じ）が設けられている。ロッカ２４は、車両前後方向に延びる閉断面を有した骨格部材である。本例において、ロッカ２４は、ロッカアウタ４４とロッカインナ４６とを接合して構成される。ロッカアウタ４４は、車幅方向内側に開口した略ハット形状の断面を有している。同様に、ロッカインナ４６は、車幅方向外側に開口した略ハット形状の断面を有している。

ロッカインナ４６の上面には、フロアパネル３２の端部が接合されている。フロアパネル３２は、車室の床面を構成するパネル部材である。ロッカ２４の車幅方向内側には、車幅方向に間隔をあけて配された一対のフロアサイドメンバ３４が設けられている。フロアサイドメンバ３４は、車両前後方向に延びる骨格部材であり、上方に開口した略ハット形状の断面を有している。フロアサイドメンバ３４は、その開口を塞ぐようにフロアパネル３２の下面に接合されている。そして、これにより、フロアパネル３２とフロアサイドメンバ３４との間に車両前後方向に延びる閉断面が形成される。

フロアサイドメンバ３４の車幅方向内側の側面には、クロスメンバ３８が接続されている。クロスメンバ３８は、一対のフロアサイドメンバ３４に掛け渡される骨格部材であり、車幅方向に延びている。クロスメンバ３８は、上方に開口する略ハット形状の断面を有しており、当該開口をふさぐようにフロアパネル３２の下面に接合されている。

このクロスメンバ３８とほぼ同じ車両前後方向位置には、アウトリガ３６が設けられている。アウトリガ３６は、ロッカ２４とフロアサイドメンバ３４との間に掛け渡される補強部材である。このアウトリガ３６は、上方に開口した略皿形状であり、左右両端は、ロッカ２４及びフロアサイドメンバ３４に接合され、前後両端は、上方にせり上がって、フロアパネル３２に接合されている。かかる構成とすることで、アウトリガ３６とフロアパネル３２との間に、閉断面が形成される。このアウトリガ３６は、車両の側方に障害物が衝突する側突が発生した際には、衝突エネルギをロッカ２４からクロスメンバ３８に伝達する伝達部材として機能するが、これについては、後述する。

ロッカ２４の内部には、戸袋３０が設けられている。戸袋３０は、ガイドローラユニット２２を収容する箱状部材である。より詳しく説明すると、戸袋３０は、車幅方向外側に開口した略コの字形状の断面を有している。こうした戸袋３０は、略Ｌ字状の断面を有する戸袋ロア５６と、略逆Ｌ字状の断面を有する戸袋アッパ５４と、で構成される。

ロッカアウタ４４の側面には、戸袋３０の開口と、外部空間とを連通するための、側面開口４５が形成されている。また、図４に示す通り、戸袋３０のうち、前端部分は、ロッカ２４よりも車幅方向内側に突出している。この戸袋３０の内側への突出を許容するために、ロッカインナ４６の側面にも側面開口４７が形成されている。換言すれば、戸袋３０の前端付近においては、ロッカ２４には、車幅方向に貫通する貫通穴が存在している。なお、以下では、戸袋３０のうち、ロッカ２４よりも車幅方向内側に突出する部分を、戸袋突出部３１と呼ぶ。

戸袋アッパ５４の下面には、ロアレール１８が取り付けられている。ロアレール１８は、車両前後方向に延びるレール部材で、下方に開口した略コの字形状の断面を有している。このロアレール１８の内部には、鉛直軸周りに回転して転がる横ローラ５８が組み付けられている。横ローラ５８は、ロアレール１８に沿って転動する。また、戸袋３０内には、水平な軸回りに回転して転がる縦ローラ６０が設けられている。こうした横ローラ５８及び縦ローラ６０は、図示しない接続部材を介して、ロアアーム６２に連結されている。

ロアアーム６２は、戸袋３０内において水平方向に延びた後、側面開口４５を通過して外部に飛び出て、上方に延びる、断面略Ｌ字状部材である。このロアアーム６２の先端、すなわち、上方に延びる部分には、スライドドア１６が接合されている。これにより、スライドドア１６は、ロアアーム６２を介して、横ローラ５８および縦ローラ６０に連結されることとなり、スライドドア１６の移動方向がロアレール１８によって規制される。

フロアパネル３２の下側には、燃料タンク６４が配置される。この燃料タンク６４は、図２から明らかな通り、ロッカ２４やロアレール１８よりも車幅方向内側に位置している。また、燃料タンク６４は、タンクバンド７０によって支持される。タンクバンド７０の両端は、締結ブラケット６６を介して車両ボディに固定される。より具体的に説明すると、締結ブラケット６６は、略水平な締結面を有しており、当該締結面には、後述する締結ボルト７２が挿通される締結孔が形成されている。また、締結ブラケット６６の端部は、アウトリガ３６やフロアサイドメンバ３４に接合されている。さらに、締結面の裏側であって締結孔に対応する位置には、ウェルドナット６８が固着されている。締結ボルト７２は、その頭部と締結ブラケット６６との間にタンクバンド７０の端部を挟み込んだ状態でウェルドナット６８に螺合される。

ここで、図２から明らかな通り、タンクバンド７０および燃料タンク６４は、ロアレール１８の車幅方向内側であって、やや下方となる位置にある。本例では、この戸袋３０とタンクバンド７０との間に、戸袋カバー７４を介在させている。戸袋カバー７４は、戸袋突出部３１及び締結ブラケット６６を下側から完全に覆う板金部材である。より具体的に説明すると、戸袋カバー７４の車幅方向一端は、戸袋突出部３１より下側位置において、ロッカインナ４６の側面に接合されている。また、戸袋カバー７４の車幅方向他端は、フロアサイドメンバ３４の下端近傍まで延びている。戸袋カバー７４の前後方向両端は、上方にせり上がって、フロアパネル３２に接合されている。また、戸袋カバー７４の途中には、締結ボルト７２が挿通される挿通孔が形成されており、戸袋カバー７４は、タンクバンド７０とともに締結ブラケット６６に締結されている。換言すれば、戸袋カバー７４は、ロッカ２４の車幅方向内側側面かつ戸袋３０より下側位置から締結ブラケット６６まで延びている。かかる戸袋カバー７４を設けることで、燃料タンク６４の締結状態を適切に維持できる。これについて具体的に説明する。

既述した通り、本例では、ロッカ２４内に戸袋３０を設けている。かかる構成とすることで、リアドア開口部１２をロッカ２４のすぐ上まで広げることができ、リアドア開口部１２の開口を大きく取ることができる。その一方で、かかる配置とした場合、ロアレール１８の側方（より正確には斜め下方向）にタンクバンド７０および燃料タンク６４が位置することになる。

この状態で、戸袋カバー７４が無いと、ロアレール１８がタンクバンド７０に衝突し、タンクバンド７０や燃料タンク６４の損傷を招くおそれがあった。すなわち、戸袋カバー７４がない場合、戸袋３０とタンクバンド７０との間には、何ら障壁がないことになる。この場合において、車両の側突が生じると、戸袋３０ごとロアレール１８が車幅方向内側や斜め下方向に大きく移動し、戸袋３０あるいはロアレール１８がタンクバンド７０に強く当たるおそれがあった。一般に、ロアレール１８は、横ローラ５８からの力を受けても歪まないように比較的、硬くて丈夫な構成となっている。かかるロアレール１８が、タンクバンド７０などに衝突すると、このタンクバンド７０や燃料タンク６４の損傷を招くおそれがあった。

本例では、上述したように、ロアレール１８（より正確には戸袋３０）とタンクバンド７０との間に、戸袋カバー７４を設けている。そのため、車両の側突に伴い、戸袋３０やロアレール１８が、タンクバンド７０に向かって移動しようとしても、戸袋３０の側面は、戸袋カバー７４に衝突する。そして、これにより、ロアレール１８および戸袋３０のタンクバンド７０に向かう移動が阻害あるいは軽減され、ロアレール１８がタンクバンド７０等に強く衝突することが防止される。そして、結果として、タンクバンド７０および燃料タンク６４が適切に保護される。

また、上述した通り、ロッカインナ４６には、戸袋３０の車幅方向内側への突出を許容するための側面開口４７が形成されている。この側面開口４７と戸袋３０との間には、若干の隙間が生じている。戸袋カバー７４がない場合、この隙間は、外部空間に露出することとなり、当該隙間からロッカ２４内に水分などが侵入する恐れがあった。

本例では、戸袋突出部３１全体を戸袋カバー７４で覆っているため、側面開口４７も戸袋カバー７４で隠れることになる。その結果、車両の外部空間（例えば路面上等）にある水分が、隙間からロッカ２４に侵入することが防止される。つまり、本例によれば、戸袋カバー７４は、ロアレール１８とタンクバンド７０との衝突を防止する障壁として機能するとともに、水分のロッカ２４への侵入を防止する止水カバーとしても機能する。

ところで、図２から明らかな通り、本例では、戸袋３０は、アウトリガ３６の下側に配されている。これは、側突時に生じる衝突エネルギを効率的に分散するためである。すなわち、本例では、戸袋３０とアウトリガ３６を上下にオフセットしている。これにより、アウトリガ３６を、クロスメンバ３８と、ほぼ同じ高さ位置かつほぼ同じ前後方向位置に配置することできる。換言すれば、アウトリガ３６とクロスメンバ３８を、ほぼ１列に並ばせることができる。

ここで、車両が側突した場合、衝突荷重は、リアドアからロッカ２４に伝わる。アウトリガ３６が無いと、衝突荷重は、ロッカ２４から他部材に分散されず、ロッカ２４の損傷や折れを招くおそれがあった。一方、クロスメンバ３８と一列に並ぶアウトリガ３６を設けた場合、ロッカ２４に伝達された衝突荷重が、さらに、アウトリガ３６、フロアサイドメンバ３４を介して、クロスメンバ３８にも伝達、分散され、さらに、当該クロスメンバ３８を介して、反対側のフロアサイドメンバ３４、アウトリガ３６、ロッカ２４にも伝達、分散される。つまり、クロスメンバ３８と一列に並ぶアウトリガ３６を設けることで、衝突荷重を様々な骨格部材に効率的に分散して伝達できる。結果として、荷重の一部集中が防止されるため、ロッカ２４等の骨格部材の損傷等が効果的に防止でき、車室が適切に保護される。

なお、これまで説明した構成は、一例であり、少なくとも、アウトリガ３６が、ロアレール１８に対して上方にオフセットするとともに、クロスメンバ３８と車幅方向に略一直線に並ぶ位置に設けられているのであれば、その他の構成は、適宜、変更されてもよい。

１０ フロントドア開口部、１２ リアドア開口部、１４ センターピラー、１６ スライドドア、１８ ロアレール、２０ アッパレール、２２ ガイドローラユニット、２４ ロッカ、３０ 戸袋、３１ 戸袋突出部、３２ フロアパネル、３４ フロアサイドメンバ、３６ アウトリガ、３８ クロスメンバ、４４ ロッカアウタ、４５，側面開口 側面開口、４６ ロッカインナ、５４ 戸袋アッパ、５６ 戸袋ロア、５８ 横ローラ、６０ 縦ローラ、６２ ロアアーム、６４ 燃料タンク、６６ 締結ブラケット、６８ ウェルドナット、７０ タンクバンド、７２ 締結ボルト、７４ 戸袋カバー。

Claims (1)

1. 車室の左右両側下端において車両前後方向に延びる一対のロッカと、
   前記一対のロッカより車幅方向内側において、車両前後方向に延びる一対のフロアサイドメンバと、
   前記一対のフロアサイドメンバの間に掛け渡されるクロスメンバと、
   前記ロッカとフロアサイドメンバとの間に掛け渡されるアウトリガと、
   スライドドアの移動方向をガイドするロアレールであって、前記ロッカと同じ高さ位置に設けられ、一部が前記ロッカより車幅方向内側に突出するロアレールと、
   を備え、
   前記アウトリガは、前記ロアレールに対して上方にオフセットするとともに、前記クロスメンバと車幅方向に略一直線に並ぶ位置に設けられている、
   ことを特徴とする車両下部構造。
   

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