特開 2024-70024 車体構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024070024

(43)【公開日】2024-05-22

(54)【発明の名称】車体構造

(51)【国際特許分類】

   B62D 21/02 20060101AFI20240515BHJP

   B62D 25/04 20060101ALI20240515BHJP

   B62D 21/15 20060101ALI20240515BHJP

【ＦＩ】

B62D21/02 Z

B62D25/04 A

B62D21/15 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022180361

(22)【出願日】2022-11-10

(71)【出願人】

【識別番号】000003997

【氏名又は名称】日産自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000486

【氏名又は名称】弁理士法人とこしえ特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小沼 靖志

(72)【発明者】

【氏名】中山 和俊

【テーマコード（参考）】

3D203

【Ｆターム（参考）】

3D203BA03

3D203BB12

3D203BB54

3D203CA24

3D203CA29

3D203DA15

(57)【要約】      （修正有）

【課題】サイドシルの補強の低減を図ることができる車体構造を提供する。
【解決手段】車両１Ａの車体構造は、車両前後方向に沿って延在する一対のサイドフレーム１１を有するシャーシフレームと、シャーシフレームに搭載され、車幅方向における側端部にサイドシル２２を有するアッパーボディと、サイドフレーム１１に設けられ、車幅方向外側に向かって延在する第１ストッパー６０と、を備え、第１ストッパー６０は、サイドシル２２の前面２２ａに近接し、車両前面視においてサイドシル２２と重複している。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両前後方向に沿って延在する一対のサイドフレームを有するシャーシフレームと、
前記シャーシフレームに搭載され、車幅方向における側端部にサイドシルを有するアッパーボディと、
前記サイドフレームに設けられ、車幅方向外側に向かって延在する第１ストッパーと、を備え、
前記第１ストッパーは、前記サイドシルの前面に近接し、車両前面視において前記サイドシルと重複している車体構造。

【請求項2】

請求項１に記載の車体構造において、
前記車体構造は、前記サイドフレームに設けられ、前記アッパーボディと締結されるキャブマウントブラケットをさらに備え、
前記第１ストッパーは、前記キャブマウントブラケットに隣接するように前記サイドフレームに設けられる車体構造。

【請求項3】

請求項１に記載の車体構造において、
前記車体構造は、前記サイドフレームに設けられ、前記アッパーボディと締結されるキャブマウントブラケットをさらに備え、
前記キャブマウントブラケットは、
前記アッパーボディと締結される締結部と、
前記締結部と一体的に形成された前記第１ストッパーと、を含む車体構造。

【請求項4】

請求項１に記載の車体構造において、
前記車体構造は、前記サイドフレームに近接し、前記第１ストッパーから車両前方向に向かって突出する第２ストッパーをさらに備える車体構造。

【請求項5】

請求項１に記載の車体構造において、
前記サイドシルは、
第１フランジを有するサイドシルアウターと、
前記第１フランジに接合される第２フランジを含み、前記サイドシルアウターに対して車幅方向内側に設けられたサイドシルインナーと、を有し、
前記第１フランジ及び前記第２フランジは、前記サイドシルの前記前面には設けられていない車体構造。

【請求項6】

請求項１～５のいずれか一項に記載の車体構造において、
前記車体構造は、前記サイドシルに立設され、上下方向に所定の幅を有する閉断面とされたフロントピラーをさらに備え、
前記フロントピラーは、
上部と、
前記上部よりも前記車両前後方向における幅が狭く、前記サイドシルに接続する下部と、を含み、
前記下部の前面は、車両側面視において、前記サイドシルの前記前面と面一に設けられている車体構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車体構造に関するものである。

【背景技術】

【0002】

一対のサイドフレーム部材を含むシャーシフレームと、サイドフレーム部材に結合され、車体外方側に向けて延在するキャブマウントブラケットと、キャブマウントブラケットと締結されるサイドシルを介してシャーシフレームに取付支持されるキャビンと、を備えた車両用車体構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

この車両用車体構造では、車両の搬送時に使用されるタイダウンフックがサイドフレーム部材から排除され、タイダウンフックの配設に起因してサイドフレーム部材の剛性が増大することが回避される。この結果、サイドフレーム部材の前部に前方から所定値以上の衝撃荷重が作用した際、タイダウンフックに影響されることなく、サイドフレーム部材が前方端から円滑に順次押し潰されて十分なクラッシュストロークが確保され、衝撃が緩和される。このため、乗員への影響が回避されて安全性が向上する（例えば、特許文献１の段落［００１２］参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０００－２１１５４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記従来の車両用車体構造は、車体の正面と、衝突対象物（バリア）と、の車幅方向のオーバーラップ量が少ない衝突（いわゆる、スモールオーバーラップ衝突）が考慮されていない。このスモールオーバーラップ衝突では、バリアがフロントバンパの端部に入力しながら車両の後方に向かって移動するので、フロントタイヤに衝撃が加わる。フロントタイヤにバリアからの入力が作用すると、フロントタイヤが後方に押されてサイドシルに衝突する。このため、上記従来の車両用車体構造では、サイドシルの補強が必要となり、サイドシルの重量が増加してしまうという問題がある。

【0006】

本発明が解決しようとする課題は、サイドシルの補強の低減を図ることができる車体構造を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、サイドシルの前面に近接し、車両前面視においてサイドシルと重複している第１ストッパーを設けることにより、上記課題を解決する。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、第１ストッパーが、サイドシルの前面に近接し、車両前面視においてサイドシルと重複しているので、スモールオーバーラップ衝突が発生した際に、フロントタイヤがストッパーに衝突する。このため、サイドシルの補強を低減でき、サイドシルを軽量化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、本発明に係る車体構造を備える車両を模式的に示した斜視図である。

【図2】図２は、本発明の第１実施形態に係る車体構造を備える車両の側面図である。

【図3】図３は、図１及び図２のIII部の平面図である。

【図4】図４は、図３のIV-IV線に沿ったキャブマウントブラケットの断面図である。

【図5】図５は、本発明の第２実施形態に係る車体構造の第２実施形態を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

＜＜第１実施形態＞＞
本発明に係る第１実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る車体構造を備える車両を模式的に示した斜視図、図２は第１実施形態に係る車体構造を備える車両の側面図、図３は図１及び図２のIII部の平面図、図４は図３のIV-IV線に沿ったキャブマウントブラケットの断面図である。

【0011】

図１及び図２に示すように、本実施形態における車両１Ａの車体構造は、シャーシフレーム１０と、このシャーシフレーム１０上に搭載されたアッパーボディ２０と、を備えている。本実施形態における車両１Ａの車体構造は、フレーム構造であり、モノコック構造ではない。なお、図２では、フロントフェンダ及びフロントドアなどのアウターパネルの図示を省略している。

【0012】

図１に示すように、シャーシフレーム１０は、車両１Ａの下部を構成する骨格部材である。シャーシフレーム１０は、例えば、矩形状の閉断面とされた複数の鋼材をはしご状に組み合わせることで形成されている。本実施形態におけるシャーシフレーム１０は、車両１Ａの前後方向に延在する左右一対のサイドフレーム１１と、一対のサイドフレーム１１間に介在する複数（本例では６本）のクロスメンバ１２と、を有している。なお、クロスメンバ１２の本数は特に限定されない。

【0013】

図１及び図２に示すように、アッパーボディ２０は、車両１Ａの上部を構成する骨格部材である。図２及び図４に示すように、このアッパーボディ２０は、フロアパネル２１と、左右一対のサイドシル２２と、左右一対のフロントピラー２７と、を少なくとも有している。

【0014】

図４に示すように、フロアパネル２１は、キャビンＣ（図２参照）の床部を構成している。このフロアパネル２１の車幅方向における端部は、サイドシル２２の上部に溶接されている。

【0015】

図２及び図４に示すように、サイドシル２２は、フロントピラー２７及びドアパネル（不図示）の下方に位置している。サイドシル２２は、車両１Ａの前後方向に所定の幅を有する（車両１Ａの前後方向に延在する）閉断面とされている。本実施形態におけるサイドシル２２は、図３及び図４に示すように、サイドシルアウター２３と、サイドシルインナー２４と、を有している。

【0016】

サイドシルアウター２３は、車両１Ａの外側に向かって湾曲して突出するハット状の断面形状を有しており、上下方向における端部に第１フランジ２３１を有している。また、サイドシルアウター２３は、車両１Ａの前方向における端部に、車幅方向内側に沿って延在する第１重複部２３２を有している。

【0017】

一方で、サイドシルインナー２４は、車両１Ａの内側に向かって湾曲して突出するハット状の断面形状を有しており、上下方向における端部に第２フランジ２４１を有している。また、サイドシルインナー２４は、車両１Ａの前方向における端部に、車幅方向外側に沿って延在する第２重複部２４２を有している。第２重複部２４２と第１重複部２３２は、車両１Ａの前面視において、少なくとも一部が重複している。

【0018】

サイドシル２２の上部及び下部において、第１及び第２フランジ２３１，２４１は車幅方向に沿って重ねられており、第１及び第２フランジ２３１，２４１の対向面は相互に溶接されている。一方で、サイドシル２２の前面２２ａでは、第１及び第２重複部２３２，２４２は車両１Ａの前後方向に沿って重ねられており、第１及び第２重複部２３２，２４２の対向面は相互に溶接されている。これにより、サイドシルアウター２３とサイドシルインナー２４は、互いの間に略矩形状の断面形状を有する閉鎖された対向空間を形成している。なお、特に図示しないが、第１及び第２フランジ２３１，２４１がサイドシル２２の後面まで延在して、当該後面において相互に溶接されていてもよい。或いは、サイドシル２２の後面においても上記の第１及び第２重複部を設け、両者が相互に溶接されていてもよい。

【0019】

図２及び図４に示すように、このサイドシル２２の上方にフロントピラー２７が立設されている。このフロントピラー２７は、上下方向に所定の幅を有する（上下方向に沿って延在する）閉断面とされている。図２に示すように、このフロントピラー２７は、サイドシル２２と直接接続する下部２７１と、下部２７１の上方に位置する上部２７２と、を有している。

【0020】

このフロントピラー２７の下部２７１は、上部２７２から離れてサイドシル２２に近づくに従って（下方に向かうに従って）、後方に向かって傾斜する前面２７１ａを有している。このため、下部２７１は、下方に向かうに従って車両１Ａの前後方向における幅が徐々に狭くなっており、上部２７２よりも当該幅が狭くなっている。

【0021】

この前面２７１ａは、車両側面視において、サイドシル２２の前面２２ａと面一に設けられている。すなわち、車両側面視において、前面２７１ａの下端と、前面２２ａの上端と、は略同一の位置に存在し、前面２７１ａの下端は、前面２２ａの上端に対して前側に突出していないため、前面２２ａ，２７１ａは相互に滑らかに接続している。

【0022】

図２～図４に示すように、車両１Ａは、サイドフレーム１１に設けられた第１キャブマウントブラケット３０Ａと、サイドシル２２に設けられた第２キャブマウントブラケット４０と、ブッシュ５０と、第１ストッパー６０と、第２ストッパー７０と、をさらに備えている。

【0023】

第１キャブマウントブラケット３０Ａは、閉断面とされた鋼材から構成されている。この第１キャブマウントブラケット３０Ａは、サイドフレーム１１の側面に設けられており、特に限定されないが、例えば、溶接などによりサイドフレーム１１の側面に固定されている。また、この第１キャブマウントブラケット３０Ａは、側面視において、サイドシル２２と重複する位置に設けられている。

【0024】

図３に示すように、第１キャブマウントブラケット３０Ａは締結孔３１ａを有している。この締結孔３１ａは、ブッシュ５０が嵌め合わされる貫通孔であり、後述の第２キャブマウントブラケット４０の締結孔と平面視において重複する。

【0025】

第１キャブマウントブラケット３０Ａに隣接するように、第１ストッパー６０がサイドフレーム１１の側面に設けられている。本実施形態における第１ストッパー６０は、第１キャブマウントブラケット３０Ａとは別体の部材であり、第１キャブマウントブラケット３０Ａの前面に溶接等により固定されている。この第１ストッパー６０は、閉断面とされた鋼材から構成されている。

【0026】

この第１ストッパー６０は、フロントタイヤ８０の後端とサイドシル２２の前面２２ａの間の空間まで延在しており、サイドシル２２の前面２２ａに近接している。このため、図４に示すように、第１ストッパー６０は、車両１Ａの前面視においてサイドシル２２の前面２２ａと重複している。

【0027】

図３に示すように、本実施形態では、第１ストッパー６０とサイドシル２２との間の距離Ｄ_１が、第１ストッパー６０とフロントタイヤ８０との間の距離Ｄ_２よりも小さくなっている（Ｄ_１＜Ｄ_２）。また、距離Ｄ_１は、特に限定されないが、１０ｍｍ～３０ｍｍ程度とすることができる（１０ｍｍ≦Ｄ_１≦３０ｍｍ）。

【0028】

なお、本発明における第１ストッパー６０と第１キャブマウントブラケット３０Ａの「隣接」は、第１ストッパー６０が第１キャブマウントブラケット３０Ａに固定されていることのみに限定されず、第１ストッパー６０が第１キャブマウントブラケット３０Ａから車両前後方向に離れてサイドフレーム１１の側面に設けられることも含んでいる。

【0029】

この第１ストッパー６０の根元側に第２ストッパー７０が設けられている。本実施形態における第２ストッパー７０は、第１ストッパー６０の根元側に溶接等により固定されている。この第２ストッパー７０は、シャーシフレーム１０と同様に閉断面とされた鋼材から構成されている。この第２ストッパー７０は、サイドフレーム１１に近接していると共に、第１ストッパー６０から車両１Ａの前方向に向かって突出している。

【0030】

なお、本実施形態では、第２ストッパー７０とサイドフレーム１１との間に僅かに間隙を設けているが、第２ストッパー７０はサイドフレーム１１に溶接等により固定されていてもよい。またこの場合、第２ストッパー７０は第１ストッパー６０と車両前後方向に離れてサイドフレーム１１に固定されていてもよい。

【0031】

なお、本実施形態では、サイドシル２２の前面２２ａの近傍に位置する第１キャブマウントブラケット３０Ａのみについて説明しているが、この第１キャブマウントブラケット３０Ａ以外に、アッパーボディ２０との締結に使用される複数のキャブマウントブラケットが、車両の前後方向に沿って相互に間隔を空けて配置されている。

【0032】

第２キャブマウントブラケット４０は、図４に示すように、平板状の鋼材から構成されている。この第２キャブマウントブラケット４０は、サイドシル２２の内側面に設けられており、本実施形態における第２キャブマウントブラケット４０は、平面視において第１キャブマウントブラケット３０Ａ（図３参照）と重複するように、車両１Ａの前方向に向かって延在している。第１及び第２キャブマウントブラケット３０Ａ，４０が、ブッシュ５０を介して締結されることにより、シャーシフレーム１０にアッパーボディ２０が揺動可能に接続される。

【0033】

以上のような本実施形態における車両１Ａの車両構造であれば、第１ストッパー６０が、サイドシル２２の前面２２ａに近接し、車両１Ａの前面視においてサイドシル２２と重複しているので、スモールオーバーラップ衝突が発生した際に、フロントタイヤ８０が第１ストッパー６０に衝突する。このように、第１ストッパー６０によってフロントタイヤ８０を受け止めることが可能となるので、サイドシル２２にフロントタイヤ８０が衝突することを抑制することができる。このため、サイドシル２２の補強を低減でき、サイドシル２２を軽量化することができる。

【0034】

なお、スモールオーバーラップ衝突とは、スモールオーバーラップ衝突試験において実施される衝突のことである。スモールオーバーラップ衝突試験とは、米国の米国道路安全保険協会（ＩＩＨＳ）が２０１２年末に実施して公表したものであり、車の前面の運転席側２５％を時速４０マイル（約６４ｋｍ）でバリアに衝突させる、オフセット前面衝突試験の一つであり、一般に、車体骨格のフロントサイドメンバより車幅方向外側に位置する部分に対する衝突試験である。

【0035】

また、車両１Ａの前面がバリアに衝突した際、アッパーボディ２０が慣性によって前方向へ移動する。しかしながら、本実施形態における車両１Ａの車両構造であれば、アッパーボディ２０の慣性移動に伴ってサイドシル２２が第１ストッパー６０に衝突するため、アッパーボディ２０の前方向への移動量を低減することができる。このため、前面衝突時のキャビンＣの前方向への移動量を低減することができ、乗客の保護性能を向上させることができる。

【0036】

さらに、本実施形態では、第１ストッパー６０の根元側に第２ストッパー７０が設けられている。上述のスモールオーバーラップ衝突時には、フロントタイヤ８０が、入力によってサイドフレーム１１側に近づきながら後退する場合もあるが、この場合に、第２ストッパー７０によりフロントタイヤ８０を受け止めることができる。

【0037】

また、本実施形態において、サイドシル２２の第１及び第２フランジ２３１，２４１は、サイドシル２２の前面２２ａに設けられていない。このため、第１ストッパー６０をサイドシル２２の前面２２ａに近接させることができる。また、車両１Ａの走行中の振動等によって、アッパーボディ２０は前後方向に僅かに移動するが、この場合であっても、第１及び第２フランジ２３１，２４１がサイドシル２２の前面２２ａに設けられていないことで、第１ストッパー６０とサイドシル２２とが干渉することを抑制できる。

【0038】

また、本実施形態において、フロントピラー２７の下部２７１の前面２７１ａは、サイドシル２２の前面２２ａと面一に設けられている。よって、サイドシル２２の前面２２ａと同様に、フロントピラー２７の下部２７１が車両１Ａの走行中の振動等によって第１ストッパー６０と干渉することを抑制できる。

【0039】

＜＜第２実施形態＞＞
図５は、第２実施形態に係る車体構造の第２実施形態を示す平面図である。

【0040】

本実施形態の車両１Ｂの車体構造は、図５に示すように、第１実施形態の車両１Ａの車体構造と比較して、第１キャブマウントブラケット３０Ｂに第１ストッパー部３２が一体的に形成されおり、第１及び第２ストッパー６０，７０が省略されている点で、第１実施形態の車両１Ａの車体構造と相違している。但し、これ以外の構成は第１実施形態と同様である。以下に、第２実施形態における車両１Ｂの車体構造について第１実施形態との相違点についてのみ説明し、第１実施形態と同じ構成については同一の符号を付して説明を省略する。

【0041】

第２実施形態における第１キャブマウントブラケット３０Ｂは、閉断面とされた鋼材から構成されている。この第１キャブマウントブラケット３０Ｂは、サイドフレーム１１の側面に設けられており、当該側面から車幅方向外側に向かって延在している。特に限定されないが、第１キャブマウントブラケット３０Ｂは、例えば、溶接などによりサイドフレーム１１の側面に固定される。

【0042】

第１キャブマウントブラケット３０Ｂは、フロントタイヤ８０の後端とサイドシル２２の前面２２ａの間の空間まで延在しており、サイドシル２２の前面２２ａに近接している。このため、第１キャブマウントブラケット３０Ｂは、第１実施形態における第１ストッパー６０と同様に、車両１Ｂの前面視においてサイドシル２２の前面２２ａと重複している。

【0043】

本実施形態では、第１キャブマウントブラケット３０Ｂとサイドシル２２との間の距離Ｄ_３が、第１キャブマウントブラケット３０Ｂとフロントタイヤ８０との間の距離Ｄ_４よりも小さくなっている（Ｄ_３＜Ｄ_４）。また、距離Ｄ_３は、特に限定されないが、１０ｍｍ～３０ｍｍ程度とすることができる（１０ｍｍ≦Ｄ_３≦３０ｍｍ）。

【0044】

この第１キャブマウントブラケット３０Ｂは、締結部３１と、第１ストッパー部３２と、を有している。締結部３１は、第２キャブマウントブラケット４０と締結される部分である。この締結部３１は、サイドフレーム１１に直接接続している。締結部３１は締結孔３１ａを有している。この締結孔３１ａは、上述のブッシュ５０が嵌め合わされる貫通孔であり、特に図示しないが、上述の第２キャブマウントブラケット４０の締結孔と平面視において重複する。

【0045】

第１ストッパー部３２は、締結部３１と一体的に形成されており、締結部３１から車幅方向外側に向かって延在している。この第１ストッパー部３２が本発明における「第１ストッパー」の一例に相当する。

【0046】

この第２実施形態においても、第１ストッパー部３２が、サイドシル２２の前面２２ａに近接し、車両１Ｂの前面視においてサイドシル２２と重複しているため、上記第１実施形態と同様に、サイドシル２２を軽量化できると共に、前面衝突時のキャビンＣの前方向への移動量を低減することができる。

【0047】

また、本実施形態における車両１Ｂの車両構造であれば、第１キャブマウントブラケット３０Ｂとは別体の第１ストッパー６０を新たに設けることなく、サイドシル２２を軽量化できると共に、前面衝突時のキャビンＣの前方向への移動量を低減することもできる。

【0048】

なお、以上に説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

【0049】

例えば、第２実施形態において、第１実施形態の第２ストッパー７０を第１キャブマウントブラケット３０Ｂの根元側に設けてもよい。

【符号の説明】

【0050】

１Ａ，１Ｂ…車両
１０…シャーシフレーム
１１…サイドフレーム
１２…クロスメンバ
２０…アッパーボディ
２１…フロアパネル
２２…サイドシル
２２ａ…前面
２３…サイドシルアウター
２３１…第１フランジ
２３２…第１重複部
２４…サイドシルインナー
２４１…第２フランジ
２４２…第２重複部
２７…フロントピラー
２７１…下部
２７１ａ…前面
２７２…上部
３０Ａ，３０Ｂ…第１キャブマウントブラケット
３１…締結部
３１ａ…締結孔
３２…第１ストッパー部
４０…第２キャブマウントブラケット
５０…ブッシュ
６０…第１ストッパー
７０…第２ストッパー
８０…フロントタイヤ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】