JP2004203182A

JP2004203182A - ピラー下部接合構造

Info

Publication number: JP2004203182A
Application number: JP2002373888A
Authority: JP
Inventors: Takanori Makino; 孝則牧野
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2002-12-25
Filing date: 2002-12-25
Publication date: 2004-07-22
Anticipated expiration: 2022-12-25
Also published as: JP3985676B2

Abstract

【課題】フレーム構造の寸法精度を容易に確保することができると共に、寸法精度管理工程が不必要なピラー下部接合構造を提供する。
【解決手段】車両上下方向に延在されたフロントピラー（ピラー）２０の下端部を、車両前後方向に延在されたサイドシル３０に接合するピラー下部接合構造であって、フロントピラー２０の下端部には、車室側に延びる第一壁面２２と、この第一壁面２２の車室側端部２２ａから下方に延びる第二壁面２３とを設け、この第二壁面２３にはサイドシル３０を接合し、フロントピラー２０とサイドシル３０とに跨って補強部材４０を接合した。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車のピラーの下部を車両の左右両側部に位置したサイドシルに接合するピラー下部接合構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のピラー下部接合構造としては、図７（ａ）に示すようなものが知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
このピラー下部接合構造は、図７（ｂ）に示すような自動車のフレーム構造１において、例えば車両上下方向に延在されたフロントピラー２と、車両の両側部に位置すると共に車両前後方向に延在されたサイドシル３とを接合する構造である。
【０００４】
このフロントピラー２の下端部には、車外側に延びる第一壁面２ａと、この第一壁面２ａの車外側端部から下方に延びる第二壁面２ｂと、第二壁面２ｂの下端部から車外側に延びる第３壁面２ｃとが設けられ、Ｌ字形切断面になっている。
【０００５】
また、このフロントピラー２に対向したサイドシル３の上面には、第一壁面２ａ、第二壁面２ｂ、第三壁面２ｃにそれぞれ当接するように階段状に形成された上段部３ａ、立上がり部３ｂ、下段部３ｃが設けられている。
【０００６】
そして、サイドシル３の上面における下段部３ｃにフロントピラー２の第三壁面２ｃが当接し、立上がり部３ｂにフロントピラー２の第二壁面２ｂが当接し、上段部３ａにフロントピラー２の第一壁面２ａが当接し、所定位置が適宜溶接されてフロントピラー２がサイドシル３に接合され、フレームアッセンブリ４が形成されている。
【０００７】
このように一体に接合されたフロントピラー２とサイドシル３とからなるフレームアッセンブリ４は、図８に示すフレーム構造の一部であるダッシュアッセンブリ５の左右両側部に接合される（図７（ａ）参照）。
【０００８】
なお、このダッシュアッセンブリ５は、エンジンルームＥと車室Ｓとを区画するダッシュパネル５ａと、ダッシュパネル５ａの上端部に設けられて車幅方向に延在されたカウルボックス５ｂとを備えている（図７（ｂ）参照）。
【０００９】
【特許文献１】
特開２０００−１１８４３８号公報（００１１、００１２段落）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のフレームアッセンブリ４とダッシュアッセンブリ５とを接合する場合、図８（ａ）に示すように、ダッシュアッセンブリ５の左右両側部には何も設けられておらず、この両端部の剛性が不足していた。そのため、ダッシュアッセンブリ５の車幅方向寸法Ｌ１の精度確保が困難になっていた。
【００１１】
また、ダッシュパネル５ａの上端部に設けられたカウルボックス５ｂは、図８（ｂ）に示すようにカウルトップ５ｃとダッシュアッパ５ｄと備えている上、エンジンルームＥ側に突出しているので、車両上下方向寸法Ｌ２の寸法確保も困難になっていた。
【００１２】
一方、図９に示すように、ダッシュアッセンブリ５の車幅方向寸法Ｌ１及び車両上下方向寸法Ｌ２の精度を確保するため、あらかじめダッシュアッセンブリ５の両側部にフロントピラー２を接合した場合では、矢印Ｘで示すようにサイドシル３の組付け方向が車両の下方からとなる。
【００１３】
そのため、ダッシュアッセンブリ５の左右両側部にそれぞれ接合されたフロントピラー２、２間の寸法Ｌ３の精度や、サイドシル３が挿入されるダッシュパネル５ａとフロントピラー２の第二壁面２ｂとの間の寸法Ｌ４の精度を管理するための寸法精度管理工程が必要となり、作業工程が増大するという問題が生じていた。
【００１４】
この発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、フレーム構造の寸法精度を容易に確保することができると共に、寸法精度管理工程が不必要なピラー下部接合構造を提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明のピラー下部接合構造は、ピラーの下端部に、車室側に延びる第一壁面と、この第一壁面の車室側端部から下方に延びる第二壁面とが設けられ、この第二壁面にはサイドシルが接合され、ピラーとサイドシルとに跨って補強部材が接合されたことを特徴としている。
【００１６】
請求項１に発明によれば、ピラーの下端部に車室側に延びる第一壁面と、第一壁面から下方に延びる第二壁面とを設けたことにより、サイドシルをピラーに接合する際、このサイドシルを車外側から車幅方向に沿って接合することが可能になる。
【００１７】
そのため、フレーム構造の一部であるダッシュアッセンブリ等にあらかじめピラーを接合してフレーム構造の剛性を確保すると共に、このフレーム構造の寸法精度を容易に確保することができる。また、サイドシルを接合するための寸法精度管理工程が不要になる。
【００１８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載のピラー下部接合構造において、サイドシルが第一壁面と所定間隔をおいて接合されて、ピラーの下端部とサイドシルとの間に空間が設けられ、この空間を覆うように補強部材が接合されたことを特徴としている。
【００１９】
請求項２の発明によれば、請求項１の効果に加え、ピラーの下端部とサイドシルとの間の微妙な寸法のばらつきを空間によって吸収することができ、寸法精度を容易に確保することが可能となる。
【００２０】
また、ピラーの下端部とサイドシルとの間に設けられた空間が補強部材によって覆われているので、ピラーの下端部に閉断面が形成され、車両前後方向の耐モーメント力を確保することができる。
【００２１】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載のピラー下部接合構造において、ピラーの第一壁面は、車室側に向かうにつれて下方に傾斜することを特徴としている。
【００２２】
請求項３の発明によれば、請求項１または２の効果に加え、ピラーを形成する際の湯流れ性を向上させることが可能となり、成型しやすい形状にすることができる。
【００２３】
請求項４に係る発明は、請求項１ないし請求項３のいずれか一つに記載のピラー下部接合構造において、ピラーと補強部材との接合部分は、サイドシルの車幅方向中間部に位置することを特徴としている。
【００２４】
請求項４の発明によれば、請求項１ないし３の効果に加え、ピラーとフレーム構造の一部であるダッシュアセンブリ等とを接合する際に、ダッシュアッセンブリ等の側端部を車両前後方向のどちらか一方に臨むピラーの側面に接合することができる。そのため、ピラーと補強部材との接合部分にフレーム構造の一部であるダッシュアッセンブリ等を接合させるようにでき、３枚重ね溶接を避けることができて容易に接合することが可能となる。
【００２５】
請求項５に係る発明は、請求項１ないし請求項４のいずれか一つに記載のピラー下部接合構造において、ピラーと補強部材とを一体に形成したことを特徴としている。
【００２６】
請求項５の発明によれば、請求項１ないし４の効果に加え、ピラーと補強部材とを一体化することで部品点数を低減することができ、コストの低減を図ることができる。
【００２７】
請求項６に係る発明は、請求項１ないし請求項５のいずれか一つに記載のピラー下部接合構造において、ピラーと、サイドシルと、補強部材との少なくとも一つを軽合金によって成型したことを特徴としている。
【００２８】
請求項６の発明によれば、請求項１ないし５の効果に加え、軽量且つ必要な剛性を有するフレーム構造を容易に提供することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいてこの発明に係る実施の形態を説明する。
【００３０】
図１はこの発明のピラー下部接合構造が適用される自動車のフレーム構造１０を示している。
【００３１】
このフレーム構造１０において、２０は自動車の両側部にそれぞれ位置すると共に、車両上下方向に延在されたピラーの一つであるフロントピラーである。このフロントピラー２０はアルミニウム等の軽合金の鋳物によって成型されている。
【００３２】
また、３０は自動車の両側部にそれぞれ位置すると共に、車両前後方向に延在されたサイドシルである。このサイドシル３０はアルミニウム等の軽合金の鋳造押出材によって成型されている。
【００３３】
そして、フロントピラー２０の下端部にサイドシル３０が接合されると共に、このフロントピラー２０とサイドシル３０との接合部分は補強部材４０によって覆われている。
【００３４】
補強部材４０は、後述するようにフロントピラー２０の下端部とサイドシル３０との間に形成された空間Ｋを覆う形状を呈しており、鋳物や鋼板によって成型されている。
【００３５】
さらに、自動車の両側部に位置する一対のフロントピラー２０、２０の間には、フレーム構造１０の一部であるダッシュアッセンブリ５が設けられている。このダッシュアッセンブリ５は従来と同様にエンジンルームＥと車室Ｓとを区画するダッシュパネル５ａと、このダッシュパネルの上端部に設けられたカウルボックス５ｂとを有している（図８参照）。
【００３６】
図２には、フロントピラー２０とサイドシル３０との接合部分の拡大分解斜視図を示す。なお、ここでは車両に向かって右側に位置するフロントピラー２０とサイドシル３０との接合部分について説明する。
【００３７】
フロントピラー２０は、車両前後方向にそれぞれ突出したフランジ部２１ａ、２１ａを有する断面ハット型形状のピラー部２１と、ピラー部２１の下端部に設けられた車室Ｓ側に延びる第一壁面（下壁面）２２と、この第一壁面２２の車室側端部２２ａから下方に延びる第二壁面２３とを備えている。
【００３８】
ここで、第二壁面２３は車両後方にも延在されている。さらに、この第二壁面２３の周縁部にはフランジ部２１ａ、２１ａが一体に延在されている。
【００３９】
サイドシル３０は、中空筒状のシル本体３１と、シル本体３１の内部を上部室３１ａと下部室３１ｂとに区画する第一補強壁３２ａと、上部室３１ａを左右に分割する第二補強壁３２ｂとを備えている。ここで、下部室３１ｂは、断面形状が下方に向かうほど先細となるように、車外側壁の下端部が車室Ｓに向かって傾斜している。
【００４０】
補強部材４０は、車両前後方向にそれぞれ突出したフランジ４１ａ、４１ｂと、車両前側に位置するフランジ４１ａから車外側に延びる車両前壁面４２と、車両後側に位置するフランジ４１ｂからを車外側に延びる車両後壁面４３と、車両前壁面４２及び車両後壁面４３のそれぞれの車外側端部を結合するアウタ面４４とを有している。
【００４１】
ここで、車両前壁面４２は、車両上下方向に沿ってほぼ鉛直に延在されている。一方、車両後壁面４３は、中間部が湾曲されて下方に向かうにつれて車両後方に向かって延びており、後端部はほぼ水平に延在されている。
【００４２】
そして、このピラー下部接合構造では、フロントピラー２０の第二壁面２３に、サイドシル３０の車室側面３３が接合され、フロントピラー２０とサイドシル３０とが互いに交差した状態に組み合わされている。なお、第二壁面２３は、車両後方にも延在されており、サイドシル３０を安定して接合することができる。
【００４３】
このとき、図３（ｂ）に示すように、フロントピラー２０の第一壁面２２とサイドシル３０の上面３４との間には所定間隔がおかれ、フロントピラー２０の下端部とサイドシル３０との間に空間Ｋが設けられている。
【００４４】
さらに、補強部材４０は、この空間Ｋを覆うようにフロントピラー２０のピラー部２１とサイドシル３０の車外側面３５とに、アウタ面４４が跨った状態で接合されている。
【００４５】
このとき、図３（ｃ）に示すように、フロントピラー２０のフランジ部２１ａ、２１ａと補強部材４０のフランジ４１ａ、４１ｂとがそれぞれ接合されると共に、補強部材４０の車両後壁面４３のほぼ水平に延在された後端部が、サイドシル３０の上面３４に接合されている。さらに、補強部材４０の車両前壁面４２には、サイドシル３０の車両前端部が当接している。
【００４６】
このように、サイドシル３０が接合されたフロントピラー２０の下端部には、図３（ａ）に示すように、第一壁面２２と、第二壁面２３と、車両前壁面４２と、車両後壁面４３と、アウタ面４４と、上面３４とに囲まれた空間Ｋが設けられている。
【００４７】
この空間Ｋは、上述のように各壁面に囲まれているので、図３（ｂ）、（ｃ）に示すように閉断面になっている。
【００４８】
そして、このようにサイドシル３０が接合されたフロントピラー２０は、ダッシュアッセンブリ５の左右両側部に接合されている。
【００４９】
このとき、図３（ｃ）に示すように、ダッシュアッセンブリ５に設けられた取付フランジ５ｅが、フロントピラー２０と補強部材４０との接合部分であるフランジ部２１ａとフランジ４１ａとの重なり部分にさらに重ねられて接合されている。
【００５０】
次に、このピラー下部接合構造の作用について説明する。
【００５１】
上述のように、フロントピラー２０のピラー部２１の下端部に車室Ｓに向かって延びる第一壁面２２を設けたことにより、サイドシル３０を車外側から車両横方向に沿ってフロントピラー２０に接合することが可能となる（図４参照）。
【００５２】
したがって、ダッシュアッセンブリ５の左右両側部に接合されたフロントピラー２０間の寸法精度を管理するための工程が不要となり、サイドシル３０を容易に接合することができる。
【００５３】
また、図４に示すように、あらかじめダッシュアッセンブリ５の左右両側部にフロントピラー２０を取り付けておくことが可能となるので、ダッシュアッセンブリ５の左右両側部の剛性を確保することができる。
【００５４】
これにより、ダッシュアッセンブリ５の車幅方向寸法Ｌ１や車両上下方向寸法Ｌ２（図８参照）の精度を容易に確保することができる。
【００５５】
さらに、フロントピラー２０の下端部とサイドシル３０との間に設けられた空間Ｋは補強部材４０によって覆われているので、この空間Ｋはフロントピラー２０の第一壁面２２及び第二壁面２３と、補強部材４０の車両前壁面４２、車両後壁面４３、及び、アウタ面４４と、サイドシル３０の上面３４とに取り囲まれる。そのため、フロントピラー２０の下端部に閉断面が形成され、車両前後方向の耐モーメント力を確保することができる。
【００５６】
以上、この発明に係る実施の形態の一つを図面により詳述してきたが、具体的な構成は上述の実施の形態に限らず、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。
【００５７】
例えば、図５（ａ）に示すように、フロントピラー２０の第一壁面２２を車室Ｓ側に向かうにつれて下方に傾斜させてもよい。
【００５８】
この場合、軽合金の鋳物によって形成されたフロントピラー２０を鋳造する際に湯流れ性が向上し、成型しやすい形状にすることができる。
【００５９】
また、サイドシル３０の上面３４を第一壁面２２の車室側端部２２ａに突き当てることができるので、サイドシル３０の車両上下方向のズレを抑制することもでき、さらに寸法精度を容易に確保することが可能となる。
【００６０】
また、図５（ｂ）に示すように、フロントピラー２０と補強部材４０との接合部分である、フロントピラー２０のフランジ部２１ａ、２１ａと補強部材４０のフランジ４１ａ、４１ｂとが、サイドシル３０の車幅方向中間部に位置していてもよい。
【００６１】
この場合、フロントピラー２０とフレーム構造の一部であるダッシュアッセンブリ５とを接合する際に、フロントピラー２０のピラー部２１の車両前側に臨む面２１ｂに接合することができる。そのため、フレーム構造の一部であるダッシュアッセンブリ５に設けられた取付フランジ５ｃが、フロントピラー２０と補強部材４０との接合部分であるフランジ部２１ａとフランジ４１ａとの重なり部分に接合されるような３枚重ね溶接を避けることができ、容易に接合することができる。
【００６２】
さらに、図６（ａ）に示すように、フロントピラー２０と補強部材４０とを一体に形成し、補強部材付きフロントピラー６０としてもよい。
【００６３】
この場合、フロントピラー２０と補強部材４０とを一体化することで部品点数を低減することができ、コストの低減を図ることができる。
【００６４】
また、この補強部材付きフロントピラー６０に、サイドシル３０を接合するための組付け方向は車両の下側からになる。しかし、サイドシル３０の車外側に位置するアウタ面６１は板状であり、容易に寸法調整をすることができる（図６（ｂ）（ｃ）参照）。
【００６５】
そのため、サイドシル３０を挿入する補強部材付きフロントピラー６０のアウタ面６１とインナ面６２との間の寸法精度を容易に確保することができ、寸法管理工程は不要となる。
【００６６】
また、上述の実施の形態では、サイドシル３０がアルミニウム等の軽合金の鋳造押出材によって成型されているが、フロントピラー２０や補強部材４０、補強部材付きフロントピラー６０を軽合金によって成型してもよい。これにより、車体の軽量化を図ることが可能になると共に、必要な剛性を確保することができる。
【００６７】
さらに、上述の実施の形態では、フロントピラー２０の下部をサイドシル３０に接合する場合について説明したが、下部がサイドシルに接合されるピラーはフロントピラーに限らず、センタピラー、リヤピラーであってもよい。
【００６８】
なお、ピラーがセンタピラーの場合では、補強部材４０は車両前壁面４２の中間部が湾曲されて車両前方に向かって延びると共に前端部がほぼ水平に延在され、車両後壁面４３の中間部が湾曲されて車両後方に向かって延びると共に後端部がほぼ水平に延在される。
【００６９】
また、ピラーがリヤピラーの場合では、補強部材４０の車両前壁面４２の中間部が湾曲されて車両前方に向かって延びると共に前端部がほぼ水平に延在され、車両後壁面４３はほぼ鉛直に延在される。
【００７０】
【発明の効果】
この発明によれば、フレーム構造の寸法精度を容易に確保することができると共に、寸法精度管理工程が不必要なピラー下部接合構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかるピラー下部接合構造が適用される自動車のフレーム構造を示す斜視図である。
【図２】この発明に係るピラー下部接合構造を示す分解斜視図である。
【図３】（ａ）この発明に係るピラー下部接合構造を示す組立斜視図である。
（ｂ）図３（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
（ｃ）図３（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図４】この発明に係るピラー下部接合構造を適用されたピラーをフレーム構造の一部に取り付ける場合の説明図である。
【図５】（ａ）この発明に係るピラー下部接合構造の他の例１である。
（ｂ）この発明に係るピラー下部接合構造の他の例２である。
【図６】（ａ）この発明に係るピラー下部接合構造の他の例３である。
（ｂ）図６（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図である。
（ｃ）図６（ａ）におけるＤ−Ｄ断面図である。
【図７】（ａ）従来のピラー下部接合構造を示す分解斜視図である。
（ｂ）従来のピラー下部接合構造が適用されたフレーム構造の一部である。
【図８】（ａ）フレーム構造の一部であるダッシュアッセンブリの正面図である。
（ｂ）図８（ａ）におけるＥ−Ｅ断面図である。
【図９】従来のピラー下部接合構造を適用されたピラーをフレーム構造の一部に取り付ける場合の説明図である。
【符号の説明】
２０フロントピラー（ピラー）
２２第一壁面
２２ａ車室側端部
２３第二壁面
３０サイドシル
４０補強部材

Claims

車両上下方向に延在されたピラーの下端部を、車両前後方向に延在されたサイドシルに接合するピラー下部接合構造であって、
前記ピラーの下端部には、車室側に延びる第一壁面と、該第一壁面の車室側端部から下方に延びる第二壁面とが設けられ、該第二壁面には前記サイドシルが接合され、前記ピラーと前記サイドシルとに跨って補強部材が接合されたことを特徴とするピラー下部接合構造。
請求項１に記載のピラー下部接合構造において、前記サイドシルは、前記第一壁面と所定間隔をおいて接合されて、前記ピラーの前記下端部と前記サイドシルとの間に空間が設けられ、該空間を覆うように前記補強部材が接合されたことを特徴とするピラー下部接合構造。
請求項１又は２に記載のピラー下部接合構造において、前記ピラーの前記第一壁面は、車室側に向かうにつれて下方に傾斜することを特徴とするピラー下部接合構造。
請求項１又は請求項３のいずれか一つに記載のピラー下部接合構造において、前記ピラーと前記補強部材との接合部分は、前記サイドシルの車幅方向中間部に位置することを特徴とするピラー下部接合構造。
請求項１ないし請求項４のいずれか一つに記載のピラー下部接合構造において、前記ピラーと前記補強部材とを一体に形成したことを特徴とするピラー下部接合構造。
請求項１ないし請求項５のいずれか一つに記載のピラー下部接合構造において、前記ピラーと、前記サイドシルと、前記補強部材との少なくとも一つを軽合金によって成型したことを特徴とするピラー下部接合構造。