JP5408357B2 - ロッカの端部構造 - Google Patents

Description

本発明は、ロッカの端部構造に関する。

車両下部の車両幅方向両外側には、ロッカが車両前後方向を長手方向として配設されている。車両の前面衝突時には、フロントタイヤを介してロッカの車両前方側端部に荷重が伝達され衝撃荷重が吸収される。

特許文献１には、サイドシル前部とヒンジピラー下部との接合部近傍にロアヒンジ用の取付部を補強するヒンジレインフォースメントが設けられ、タイヤからの衝撃荷重をサイドシルにヒンジレインフォースメントを介して伝達するように構成した車両の側部車体構造が開示されている（特許文献１を参照）。

また、特許文献２には、車両前後方向前側部における車両幅方向内側の上側隅部に前側高剛性部が設けられると共に車両前後方向後側部における車両幅方向内側の下側隅部に後側高剛性部が設けられたロッカが開示されている（特許文献２を参照）。

ここで、ロッカは、車両の前面衝突時、特にオフセット衝突時には、フロントタイヤがロッカの車両幅方内側に当たり、ロッカインナパネル側に荷重が集中することが多い。また、フロアパネルやクロスメンバ等によってロッカインナパネルの車両前後方向前側端部が車両幅方向内側に引っ張られる力がかかることがある。このためロッカインナパネルが車両幅方向内側に曲がらないように、ロッカインナパネルの材質変更や板厚アップ等を行い曲げモーメントに対する耐力を向上させることが一般的とされている。

しかし、ロッカインナパネルの材質変更や板厚アップ等で曲げモーメントに対する耐力を向上させると、コストアップや重量アップにつながる。よって、効率的に荷重をロッカの車両前後方向（軸方向）に伝達させることが望まれている。
特開２０１０−１１１１４０号公報 特開２００７−２０３８９３号公報 特開２０１０−１０５５３８号公報 特開２００９−１１３７６６号公報 特開２００１−１３８９５６号公報

本発明は、上記事実を考慮し、衝突時に効率的に荷重をロッカの車両前後方向に伝達させるロッカの端部構造を提供することが目的である。

第一の態様に係るロッカの端部構造は、車両下部の車両幅方向両外側に車両前後方向を長手方向として設けられ、車両幅方向外側に配置されたロッカアウタパネルと、車両幅方向内側に配置されたロッカインナパネルと、が車両上側及び車両下側で夫々接合されて閉断面構造とされたロッカと、前記ロッカの車両前方側端部に設けられ、前端部における前記ロッカアウタパネルの車両前後方向に直交する断面積が前記ロッカインナパネルの車両前後方向に直交する断面積よりも大きく、前記前端部から車両後方側に向かって前記ロッカアウタパネルの断面積が小さくなると共に前記ロッカインナパネルの断面積が大きくなるように構成された荷重入力部と、を備え、前記荷重入力部における前記ロッカアウタパネルと前記ロッカインナパネルの境界は、平面視において、前記ロッカアウタパネルの断面積が小さくなる方向に向かうに従って車両幅方向外側に傾斜する。

第二の態様に係るロッカの端部構造は、車両下部の車両幅方向両外側に車両前後方向を長手方向として設けられ、車両幅方向外側に配置されたロッカアウタパネルと、車両幅方向内側に配置されたロッカインナパネルと、が車両上側及び車両下側で夫々接合され閉断面構造とされたロッカと、前記ロッカの車両後方側端部に設けられ、後端部における前記ロッカアウタパネルの車両前後方向に直交する断面積が前記ロッカインナパネルの車両前後方向に直交する断面積よりも大きく、前記後端部から車両前方側に向かって前記ロッカアウタパネルの断面積が小さくなると共に前記ロッカインナパネルの断面積が大きくなるように構成された荷重入力部と、を備え、前記荷重入力部における前記ロッカアウタパネルと前記ロッカインナパネルの境界は、平面視において、前記ロッカアウタパネルの断面積が小さくなる方向に向かうに従って車両幅方向外側に傾斜する。

第一の態様又は第二の態様によれば、車両前面衝突時又は車両後面衝突時の荷重がロッカの端部の荷重入力部に伝達され入力される。荷重入力部では、アウタパネルの車両前後方向に直交する断面積がインナパネルの車両前後方向に直交する断面積よりも大きいので、ロッカアウタパネル側に荷重が十分に分配され伝達される。

したがって、ロッカインナパネルが車両幅方向内側に曲がる曲げモーメントが抑制されると共に効率的に荷重がロッカの車両前後方向に伝達される。よって、ロッカの荷重入力部が車両幅方向内側に曲がることなく両前後方向に荷重が伝達されるので、荷重伝達性能が向上する。また、荷重入力部にロッカアウタパネルの断面積とロッカインナパネルの断面積が急激に変化し応力が集中する部位がある構成と比較し、効率的に荷重がロッカの車両前後方向に伝達され、この結果、荷重伝達性能が更に向上する。

第三の態様に係るロッカの端部構造は、前記ロッカには、車両前後方向に沿って補強部材が設けられ、前記補強部材の先端部が前記荷重入力部に延在する。

第三の態様によれば、荷重入力部の根元部はロッカアウタパネルの断面積とロッカインナパネルの断面積との増減が終了する境界部分であるので、応力が集中し折り曲げ起点となりやすい。よって、補強部材の先端部を荷重入力部に延在させることで、荷重入力部の根元部の応力集中が抑制される。したがって、荷重入力部の根元部を折り曲げ起点とするロッカの折り曲がりが防止又は抑制される。

第四の態様に係るロッカの端部構造は、前記ロッカインナパネルの先端が前記ロッカアウタパネルの先端よりも車両前後方向前方側又は車両前後方向後方側に突出する。

第四の態様によれば、前記ロッカアウタパネルの先端よりも前記ロッカインナパネルの先端が突出しているので、ロッカインナパネルに荷重が最初に入力され、ロッカインナパネルが車両前後方向に変形する。そして、突出代分、ロッカインナパネルが車両前後方向に変形しエネルギーが吸収されたのち、ロッカアウタパネルとロッカインナパネルとにそれぞれ荷重が分配され入力される。したがって、ロッカの荷重伝達性能が向上する。

第一の態様又は第二の態様に係るロッカの端部構造は、ロッカインナパネルが車両幅方向内側に曲がる曲げモーメントの発生を抑制すると共に、効率的に荷重を車両前後方向に伝達するので、ロッカの荷重伝達性能が向上する。

第三の態様に係るロッカの端部構造は、補強部材の先端部が荷重入力部に延在していない構成と比較し、荷重入力部の根元部を折り曲げ起点とする折り曲がりを防止又は抑制することができる。

第四の態様に係るロッカの端部構造は、ロッカインナパネルの車両前方側の先端がロッカアウタパネルの車両前方側の先端よりも突出していない構成と比較し、ロッカの荷重伝達性能が向上する。

本発明の一実施形態のロッカの端部構造を示す斜視図である。 図１に示すロッカの端部構造の分解斜視図である。 図１に示すロッカの端部構造を車両幅方向内側上方から外側下方に向かって見た斜視図である。 図３に示すロッカの端部構造の４−４線に沿った断面図である。 図３に示すロッカの端部構造の５−５線に沿った断面図である。 図３に示すロッカの端部構造の６−６線に沿った断面図である。 図３に示すロッカの端部構造の７−７線に沿った断面図である。 図３に示すロッカの端部構造の要部を拡大した斜視図である。 図１に示すロッカの端部構造を模式的に示す平面図である。

＜全体構成＞
本発明に係るロッカの端部構造の一実施形態を、図１〜図９を用いて説明する。なお、図中の矢印ＵＰは車両上下方向上側を示し、矢印ＦＲは車両前後方向前側を示し、矢印ＯＵＴは車両幅方向外側を示す。

図１と図３とに示すように、車両１０の車両下部の車両幅方向両外側には、ロッカ１００が車両前後方向を長手方向として略水平に配設されている。ロッカ１００の車両幅方向内側は、車両下部の床部分を構成するフロアパネル１２の車両幅方向両外側と接合されている。

図２、及び図４〜図７に示すように、ロッカ１００は、車体幅方向外側を構成する断面ハット形状のロッカアウタパネル１１０と、車体幅方向内側を構成する断面ハット形状のロッカインナパネル１２０と、を有している。そして、図４〜図７に示すように、ロッカアウタパネル１１０とロッカインナパネル１２０とを開口側同士を付き合わせ、上側のフランジ部１１６Ａとフランジ部１２６Ａとが接合され、また下側のフランジ部１１６Ｂとフランジ部１２６Ｂとが接合されることで、閉断面構造のロッカ１００が構成されている。

図１〜図３に示すように、ロッカアウタパネル１１０は、ロッカアウタ本体１１２に、車両前後方向前側部分を構成するロッカアウタフロント１１４が接合されて構成されている。また、ロッカインナパネル１２０は、ロッカインナ本体１２２に、車両前後方向前側部分を構成するロッカインナフロント１２４が接合されて構成されている。なお、本実施形態においては、ロッカアウタフロント１１４はロッカアウタ本体１１２よりも低剛性とされ、ロッカインナフロント１２４はロッカインナ本体１２２よりも低剛性とされている。

図１と図２とに示すように、ロッカアウタフロント１１４はロッカアウタ本体１１２の車両幅方向外側の外面側に接合されている。一方、ロッカインナフロント１２４はロッカインナ本体１２２の車両幅方向外側の内面側に接合されている。また、ロッカインナパネル１２０（ロッカインナフロント１２４）の車両前後方向前側の先端１２１は、ロッカアウタパネル１１０（ロッカアウタフロント１１４）の車両前後方向前側の先端１１１よりも、車両前方側に突出している（図９も参照）。

図１〜図３に示すように、フロアパネル１２の車両幅方向外側前端部とロッカ１００の車両前後方向前端部とに、トルクボックス２０が接合されている。トルクボックス２０は、車両上下方向上側を開口側として配置された凹部２２と、凹部２２の車両前後方向前側に設けられた壁部２４と、を有している。そして、トルクボックス２０の凹部２２の上端のフランジ部２３が、フロアパネル１２の下面とロッカ１００とに接合され、壁部２４の車両幅方向外側部分がロッカインナパネル１２０（ロッカインナフロント１２４）の先端１２１に接合されている。

図１〜図３及び図９に示すように、ロッカアウタフロント１１４の上面部１５２のフランジ部１５２Ａ（ロッカアウタパネル１１０の上側のフランジ部１１６Ａの前端部）と、ロッカインナフロント１２４の上面部１５４のフランジ部１５４Ａ（ロッカインナパネル１２０の上側のフランジ部１１６Ａの前端部）と、は、平面視において、車両前後方向前側に向かうに従って車両幅方向内側に傾斜している。

これにより、ロッカ１００の車両前後方向の前端部は、ロッカアウタパネル１１０（ロッカアウタフロント１１４）の車両前後方向に直交する断面積Ｓ１（図４参照）が、ロッカインナパネル１２０（ロッカインナフロント１２４）の車両前後方向に直交する断面積Ｓ２（図４参照）よりも大きくなるように構成されている。また、図４〜図７に示すように、車両前後方向後側に向かってロッカアウタパネル１１０（ロッカアウタフロント１１４）の断面積Ｓ１が徐々に小さくなると共に、ロッカインナパネル１２０（ロッカインナフロント１２４）の断面積Ｓ２（図４参照）が徐々に大きくなる。

なお、図９に示すように、ロッカアウタフロント１１４のフランジ部１５２Ａとロッカインナフロント１２４のフランジ部１５４Ａとが傾斜した部分を荷重入力部１５０とする。言い換えると、ロッカ１００の車両前後方向前端（本実施形態ではロッカインナパネル１２０（ロッカインナフロント１２４）の車両前後方向前側の先端１２１）から、ロッカアウタパネル１１０（ロッカアウタフロント１１４）の断面積Ｓ１とロッカインナパネル１２０（ロッカインナフロント１２４）の断面積Ｓ２の変化が終了する部位（根元部１５０Ｎ）までを、荷重入力部１５０とする。

また、図２、及び図４〜図７に示すように、ロッカ１００における荷重入力部１５０の根元部１５０Ｎよりも車両前後方向後側は、ロッカアウタパネル１１０の断面積Ｓ１とロッカインナパネル１２０の断面積Ｓ２は略一定となるように構成されている。

図１〜図３、図６、図７に示すように、ロッカ１００には、車両前後方向に沿って補強部材２００が設けられている。補強部材２００は、上面部２０１と側面部２０２とで構成され、車両前後方向と直交する断面形状が略Ｌ字形とされている。そして、ロッカインナパネル１２０を構成するロッカインナ本体１２２の内側の上部隅部１２２Ａに補強部材２００の角部２００Ａが付き当てられて接合されている。また、補強部材２００の先端部２１０は、ロッカインナ本体１２２から車両前後方向前側に突出している（図８及び図９も参照）。

図１、図３、図８に示すように、ロッカインナフロント１２４は補強部材２００が接合されたロッカインナ本体１２２の内面側に接合されている。よって、補強部材２００のロッカインナ本体１２２から突出した先端部２１０は、図５に示すように、ロッカインナフロント１２４の稜線（上部角部）１２４Ｒの外側に沿って配置され接合されている。

また、図８に示すように、補強部材２００の先端部２１０の前端部には、車両幅方向外側がＬ字形状に切り欠かれた切欠部２１２が形成されている。切欠部２１２は、ロッカインナフロント１２４の稜線１２４Ｒを跨いで切り欠かれ、車両幅方向外側の端部２１２Ａは、補強部材２００の側面部２０２に位置する。

＜作用及び効果＞
つぎに本実施形態の作用及び効果について説明する。

図９に示すように、車両１０の前面衝突時、荷重がフロントバンパー等のフロントボデー部分から順次に伝達されフロントタイヤ３００が入力される。更に、フロントタイヤ３００が後退してロッカ１００の前端部を構成する荷重入力部１５０に当接することで、フロントタイヤ３００を介して、ロッカ１００の荷重入力部１５０に荷重が伝達され入力される。

ロッカ１００の荷重入力部１５０の前端部は、ロッカアウタパネル１１０（ロッカアウタフロント１１４）の車両前後方向に直交する断面積Ｓ１（図４参照）が、ロッカインナパネル１２０（ロッカインナフロント１２４）の車両前後方向に直交する断面積Ｓ２（図４参照）よりも大きい。よって、ロッカアウタパネル１１０に十分に荷重が分配され入力される。したがって、ロッカインナパネル１２０が車両幅方向内側に曲がる曲げモーメントが抑制される。

また、荷重入力部１５０は車両後方側に向かうに従って、ロッカアウタパネル１１０（ロッカアウタフロント１１４）の断面積Ｓ１が小さくなると共に、ロッカインナパネル１２０（ロッカインナフロント１２４）の断面積Ｓ２が大きくなる（図４、図５を参照）。よって、荷重入力部１５０が車両前後方向（軸方向）に潰れるに従って、ロッカアウタパネル１１０に分配され入力される荷重が徐々に小さくなり、ロッカインナパネル１２０に分配され入力される荷重が徐々に大きくなる。

このように、ロッカインナパネル１２０が車両幅方向内側に曲がる曲げモーメントが抑制されると共に、効率的に荷重がロッカ１００の車両前後方向（軸方向）に伝達される。よって、荷重がロッカ１００の車両前後方向（軸方向）に伝達される荷重伝達性能が向上する。

なお、ロッカ１００の荷重入力部１５０が、車両幅方向内側に曲がることなく、車両前後方向（軸方向）に潰れることで、エネルギーが吸収される。また、本実施形態では、ロッカ１００の車両前方側端部の荷重入力部１５０を構成するロッカアウタフロント１１４及びロッカインナフロント１２４は、それぞれロッカアウタ本体１１２及びロッカインナ本体１２２よりも低剛性である。したがって、確実に荷重入力部１５０のみが潰れエネルギーが吸収されると共に、ロッカ１００が荷重を車両前後方向（軸方向）に伝達する。

また、平面視において、荷重入力部１５０のロッカアウタパネル１１０（ロッカアウタフロント１１４）のフランジ部１５２Ａと、ロッカインナパネル１２０（ロッカインナフロント１２４）のフランジ部１５４Ａと、は車両前後方向前側に向かう従って車両幅方向内側に傾斜している。つまり、車両前後方向後側に向かってロッカアウタパネル１１０（ロッカアウタフロント１１４）の断面積Ｓ１が徐々に小さくなると共に、ロッカインナパネル１２０（ロッカインナフロント１２４）の断面積Ｓ２（図４参照）が徐々に大きくなる。したがって、ロッカインナパネル１２０の断面積Ｓ１とロッカアウタパネル１１０の断面積Ｓ２が急激に変化し応力が集中し折り曲げ起点となりやすい部位がある構成と比較し、より確実に荷重がロッカ１００（荷重入力部１５０）の車両前後方向に伝達され、この結果、荷重伝達性能が更に向上する。

また、ロッカインナパネル１２０（ロッカインナフロント１２４）の車両前後方向前側の先端１２１は、ロッカアウタパネル１１０（ロッカアウタフロント１１４）の車両前後方向前側の先端１１１よりも、車両前方側に突出している。よって、ロッカインナパネル１２０に荷重が最初に入力され、荷重入力部１５０におけるロッカインナパネル１２０が車両前後方向に変形し潰れる。そして、突出代Ｓ（図９参照）分、ロッカインナパネル１２０が車両前後方向に変形して潰れエネルギーが吸収されたのち、ロッカアウタパネル１１０とロッカインナパネル１２０とにそれぞれ荷重が分配され入力される。したがって、ロッカ１００の更に荷重伝達性能が向上する。

また、荷重入力部１５０の根元部１５０Ｎは、断面積Ｓ１の減少と断面積Ｓ２の増加とが終了する境界部分であるので、応力が集中し折り曲げ起点となりやすい。よって、補強部材２００の先端部２１０をロッカインナ本体１２２から車両前後方向前側に突出させることで、荷重入力部１５０の根元部１５０Ｎの応力集中が抑制される。したがって、根元部１５０Ｎを折り曲げ起点とする折り曲がりが防止又は抑制される。

また、補強部材２００の先端部２１０はロッカインナフロント１２４の車両幅方向内側（外面側）に配置されている。このような配置とすることで、先端部２１０がロッカインナフロント１２４の車両幅方向内側への折れ曲がれ曲がりを効果的に抑える構成となる。また、ロッカインナフロント１２４の応力を集中させるための強度差が付きやすい。よって、先端部２１０がロッカインナフロント１２４の車両幅方向外側（内面側）に配置されている構成と比較し、ロッカインナフロント１２４の車両幅方向内側への折れ曲がりを効果的に抑制する。

また、補強部材２００の先端部２１０に先端には切欠部２１２が形成されている。そして、切欠部２１２は、ロッカインナパネル１２０の稜線１２４Ｒを跨いで切り欠かれている。よって、切欠部２１２に応力が集中しても、ロッカインナパネル１２０の稜線１２４Ｒが車両幅方向内側に折れる所謂内折れが防止され、稜線１２４Ｒが車両前後方向に潰れる。

ここで、図９に示すように、荷重Ｆが入力されたロッカアウタパネル１１０（ロッカアウタフロント１１４）に、車両幅方向外側の後端のＫ点を起点して車両幅方向内側に曲がるモーメントＭ＝Ｌ×Ｆが発生した想定した場合、このモーメントＭに対抗するための反力となる反力モーメントが釣り合うことで、ロッカアウタパネル１１０（ロッカアウタフロント１１４）のＫ点を起点する折り曲げが防止される。そして、補強部材２００の先端部２１０が反力モーメントを発生させるために十分なように、先端部２１０の車両前後方向の長さＥが設定されている。

＜その他＞
尚、本発明は上記実施形態に限定されない。

例えば、上記実施形態では、補強部材２００は、断面略Ｌ字形状で、ロッカインナパネル１２０側に設けられていたが、これに限定されない。断面略Ｌ字形状以外の形状であってもよい。また、ロッカアウタパネル１１０側に設けられていてもよい。更に、荷重入力部１５０に突出した先端部２１０が無い構成であってもよい。

また、上記実施形態では、車両の前面衝突時にフロントタイヤを介して荷重が伝達されるロッカ１００の車両前方側端部の端部構造について説明したが、これに限定されない。車両の後面衝突時にリアタイヤを介して荷重が伝達されるロッカの車両後方側端部の端部構造にも本発明を適用することができる。なお、ロッカの車両後方側端部の端部構造にも本発明を適用した場合の構成は、上記実施形態において車両前後方向を逆にした構成と略同様である。

更に、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得ることは言うまでもない。

Claims (4)

1. 車両下部の車両幅方向両外側に車両前後方向を長手方向として設けられ、車両幅方向外側に配置されたロッカアウタパネルと、車両幅方向内側に配置されたロッカインナパネルと、が車両上側及び車両下側で夫々接合され閉断面構造とされたロッカと、
   前記ロッカの車両前方側端部に設けられ、前端部における前記ロッカアウタパネルの車両前後方向に直交する断面積が前記ロッカインナパネルの車両前後方向に直交する断面積よりも大きく、前記前端部から車両後方側に向かって前記ロッカアウタパネルの断面積が小さくなると共に前記ロッカインナパネルの断面積が大きくなるように構成された荷重入力部と、
   を備え、
   前記荷重入力部における前記ロッカアウタパネルと前記ロッカインナパネルの境界は、平面視において、前記ロッカアウタパネルの断面積が小さくなる方向に向かうに従って車両幅方向外側に傾斜するロッカの端部構造。
2. 車両下部の車両幅方向両外側に車両前後方向を長手方向として設けられ、車両幅方向外側に配置されたロッカアウタパネルと、車両幅方向内側に配置されたロッカインナパネルと、が車両上側及び車両下側で夫々接合され閉断面構造とされたロッカと、
   前記ロッカの車両後方側端部に設けられ、後端部における前記ロッカアウタパネルの車両前後方向に直交する断面積が前記ロッカインナパネルの車両前後方向に直交する断面積よりも大きく、前記後端部から車両前方側に向かって前記ロッカアウタパネルの断面積が小さくなると共に前記ロッカインナパネルの断面積が大きくなるように構成された荷重入力部と、
   を備え、
   前記荷重入力部における前記ロッカアウタパネルと前記ロッカインナパネルの境界は、平面視において、前記ロッカアウタパネルの断面積が小さくなる方向に向かうに従って車両幅方向外側に傾斜するロッカの端部構造。
3. 前記ロッカには、車両前後方向に沿って補強部材が設けられ、前記補強部材の先端部が前記荷重入力部に延在する、
   請求項１又は請求項２に記載のロッカの端部構造。
4. 前記ロッカインナパネルの先端が前記ロッカアウタパネルの先端よりも車両前後方向前方側又は車両前後方向後方側に突出する、
   請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のロッカの端部構造。

Images