JP2010111140A - 車両の側部車体構造 - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は、車両衝突時において、大径化されたタイヤから伝達される衝撃荷重により車室が変形することを確実に抑制しつつ、ドアヒンジの補強を実現することができる車両の側部車体構造を提供することを目的とする。
【解決手段】サイドシル８前部とヒンジピラー５下部の接合部近傍に、ロアヒンジ１２用の取付部１０ｅ、５２ａを補強するヒンジレインフォースメント１４が設けられ、ヒンジレインフォースメント１４は、下方延設部１４ａを有し、該下方延設部１４ａを、サイドシル８内において車体前後方向に延びるように設けられたサイドシルレインフォースメント８ｂに結合し、タイヤ７からの衝撃荷重をヒンジレインフォースメント１４を介してサイドシル８に伝達するように構成した。
【選択図】図５

Description

この発明は、サイドシル前部とヒンジピラー下部の接合部近傍にドアヒンジ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た車両の側部車体構造に関する。

車両において前面衝突等が発生した時、大きな衝撃荷重が前方から作用することによって、前輪を構成するタイヤが後退し、このタイヤが後方の車体部材に当接することにより、前記衝撃荷重がタイヤを介して車体側に作用することがある。

そこで、従来より、前面衝突等によってタイヤが後退し、これが車体に当接した時には、タイヤの当接位置と略対応する高さ位置に配設されたサイドシルに沿って衝撃荷重を伝達させる等の対策が施されている。

サイドシルは、車体の幅方向両端下部において前後方向に延びる部材であり、上述したように前記衝撃荷重をサイドシルに伝達させるようにすることで、この衝撃荷重をサイドシルに沿って車体後部に効率的に分散させることができ、結果として車室の変形等を抑制することが可能になる。

しかしながら、近年では、ホイールの大径化に伴ってタイヤが大径化される傾向にあり、前面衝突時等においてタイヤが車体部材に当接した時には、その当接位置、即ち衝撃荷重が車体側に伝達される位置が上方にずれることよって、前記衝撃荷重をサイドシルにうまく伝達させることができない場合があった。

そこで、このような問題を解決するために、例えば、下記特許文献１に開示されているように、フロントドア用のドアヒンジが取付けられるヒンジピラーにおいて、サイドシル前部近傍でかつ上方に位置するロアヒンジの取付部にレインフォースメントを設けることが考えられる。

この場合、大きな直径を有するタイヤが採用されたとしても、車両前面衝突時等においてタイヤが車体部材に当接した時には、前記レインフォースメントにより衝撃荷重を確実に受け止めることができるため、前記衝撃荷重に起因するヒンジピラーの断面変形、及び車室の変形を抑制することが可能になる。
特開２００１−３１５６６４号公報

しかしながら、実際には、上述したレインフォースメントにより衝撃荷重を受け止めるだけでは、衝撃荷重によるヒンジピラーや車室の変形を抑制するには必ずしも十分ではなかった。

この発明は、車両衝突時において、大径化されたタイヤから伝達される衝撃荷重により車室が変形することを確実に抑制しつつ、ドアヒンジの補強を実現することができる車両の側部車体構造を提供することを目的とする。

この発明の車両の側部車体構造は、サイドシル前部とヒンジピラー下部の接合部近傍にドアヒンジ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た側部車体構造であって、前記ヒンジレインフォースメントは、下方延設部を有し、該下方延設部を、前記サイドシル内において車体前後方向に延びるように設けられたサイドシルレインフォースメントに結合したものである。

この構成によれば、車両衝突時、タイヤからの衝撃荷重をヒンジレインフォースメントを介してサイドシルに伝達させることができる。このため、タイヤが大径化された場合であっても、タイヤから伝達される衝撃荷重によりヒンジピラーが断面変形することを抑制し、サイドシルを介して前記衝撃荷重を後方に効率的に伝達させて車室の変形をより確実に抑制することができる。
さらに、ヒンジレインフォースメントをサイドシルに接合したことで、ドアヒンジの補強を兼ねることができる。

この発明の一実施態様においては、前記ヒンジレインフォースメントが箱型とされ、前記サイドシルレインフォースメントの上面に載置された状態で結合されているものである。

この構成によれば、ヒンジレインフォースメント自身の剛性を高めることができ、前記衝撃荷重をより確実にサイドシルレインフォースメントの上面に伝達させることができる。

この発明の一実施態様においては、前記ヒンジレインフォースメントの後部から車体後方に延びるフランジ部が設けられ、該フランジ部の下面がサイドシルレインフォースメントの上面に結合されているものである。

この構成によれば、タイヤから車体側に伝達される前記衝撃荷重をフランジ部に沿って後方にスムーズに案内することができ、車体後方への荷重伝達をより確実なものとすることができる。

この発明の一実施態様においては、前記ヒンジレインフォースメントの後部が、前記ヒンジピラーを構成するアウタパネルにおいてその車体後方側で車幅方向内方に延びる後壁に近接するとともに、前記ヒンジレインフォースメントの後部下端には、車体前方側に折り曲げられ前記サイドシルレインフォースメントの上面に接合される接合フランジ部が設けられるものである。

この構成によれば、予めヒンジレインフォースメントをヒンジピラーのアウタパネル側に結合した後に、ヒンジレインフォースメントの接合フランジ部をサイドシルレインフォースメントの上面に結合することができる。このため、ヒンジレインフォースメントの前記アウタパネルに対する位置精度を確保した上で、ヒンジレインフォースメントとサイドシルレインフォースメントとを結合させることができる。
さらに、ヒンジレインフォースメントの後部が、ヒンジピラーのアウタパネル後壁に近接していることで、この後壁を利用して衝撃荷重をサイドシルに確実に伝達させることができる。

この発明によれば、タイヤが大径化された場合であっても、車両衝突時、タイヤから伝達される衝撃荷重によりヒンジピラーが断面変形することを抑制し、サイドシルを介して前記衝撃荷重を後方に効率的に伝達させて車室の変形をより確実に抑制することができる。
さらに、ヒンジレインフォースメントをサイドシルに接合したことで、ドアヒンジの補強を兼ねることができる。

以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳述する。
図１は、本実施形態に係る側部車体構造を備えた車両のＡピラーおよびヒンジピラー付近を車幅方向外方から見た斜視図であり、図２は、フェンダパネルを取外した時のＡピラーおよびヒンジピラー付近を車幅方向外方から見た斜視図である。

車体１は、その前部に図１に示すような左右一対のフェンダパネル２を備えており、主に、フェンダパネル本体２ａ（以下、本体２ａと略記する。）と、下部カバー体２ｂとから構成される。本体２ａは、その後端が、フロントドア用開口部３の前縁を形成するＡピラー４、ヒンジピラー５まで延び、前端が不図示のヘッドランプの後端まで延びている。なお、本実施形態に係る側部車体構造は、車体１の左右において略対称の関係にあるため、本実施形態においては車体１の右側を例に挙げて説明する。

本体２ａは、その後端側の下部で、下部カバー体２ｂと隣接しており、本体２ａ及び下部カバー体２ｂの車外側縁部が円弧を描くように略連続的に形成されている。そして、これら本体２ａ及び下部カバー体２ｂの車外側縁部に沿うようにホイールハウス６が設けられており、このホイールハウス６により図中二点鎖線で示す前輪のタイヤ７を覆うようになっている。

下部カバー体２ｂは、その下端がフロントドア用開口部３の下縁を形成するサイドシル８を車外側から覆うサイドシルガーニッシュ９の前端上部まで延び、該サイドシルガーニッシュ９と隣接するように配設されている。

フロントドア用開口部３は、Ａピラー４及びヒンジピラー５と、後縁を形成する不図示のセンタピラーと、Ａピラー４およびセンタピラーの上端がそれぞれ連結される不図示のルーフサイドレールの前部と、ヒンジピラー５及びセンタピラーの下端がそれぞれ連結されたサイドシル８の前部とにより区画されている。

図１、図２に示す部材１０は、キャブサイドアウタパネルであり、そのうち、Ａピラー４に対応する部位は、図２に示すように、Ａピラー４のアウタパネル部１０ａを構成する他、ヒンジピラー５に対応する部位は、ヒンジピラー５のアウタパネル部１０ｂを構成し、サイドシル８に対応する部位は、サイドシル８のアウタパネル部１０ｃを構成している。

ここで、Ａピラーは、図３に示すＡピラーインナ４ａとキャブサイドアウタパネル１０のアウタパネル部１０ａとで下方に行くに従い前方に位置するように傾斜する略上下方向に延びる閉断面を形成している。

また、Ａピラー４の下端部より略真っ直ぐ下方に延びるヒンジピラー５は、図２、図３に示すヒンジピラーインナ５ａとキャブサイドアウタパネル１０のアウタパネル部１０ｂとで閉断面を形成しており、Ａピラー４の下端部をヒンジピラー５の上端部に接合して該両ピラー４、５の閉断面を上下方向に連続させている。

また、サイドシル８は、サイドシルインナ８ａとキャブサイドアウタパネル１０のアウタパネル部１０ｃとで、車体前後方向に延びる閉断面を形成しており、ヒンジピラー５の下端部をサイドシル８の前端部に接合して両者の閉断面を連続させている。

ところで、ヒンジピラー５においては、その上下に図２に示すようなフロントドア用（不図示）のドアヒンジとしてのアッパヒンジ１１、ロアヒンジ１２がボルト、ナット等によって締結されるようになっている。

ヒンジピラー５のアウタパネル部１０ｂの上下には、図２に示すように、各ヒンジ１１、１２取付け用のボルトを挿通させるための挿通孔を形成したヒンジ取付部１０ｄ、１０ｅが形成されている。これにより、各ヒンジ１１、１２を、アウタパネル部１０ｂに対して締結し、車体側に固定することが可能になっている。

また、ヒンジピラー５には、両ピラー４、５により形成された閉断面内において、上下の第１、第２パネル部材５１、５２により構成されるヒンジピラーレインフォースメント５ｂが配設されている。

ヒンジピラーレインフォースメント５ｂの第１、第２パネル部材５１、５２は、平面視で略断面ハット状をなしており、その車外側の突出部には、アウタパネル部１０ｂのヒンジ取付部１０ｄ、１０ｅに対応する位置に、図３に示すような挿通孔を形成したヒンジ取付部５１ａ、５２ａが形成されている。

また、ヒンジピラーレインフォースメント５ｂが略断面ハット状をなすことにより形成された車幅方向内側の凹部空間には、その上下において図４、図５に示すような２つのヒンジレインフォースメント１３、１４が配設されている。

上側のヒンジレインフォースメント１３は、上壁、下壁、前壁、後壁、車外側側壁を有しつつ、車幅方向内方が開口した箱型をなしており、その上下には、取付部１３ａ、１３ａが形成されている。そして、このヒンジレインフォースメント１３は、上下の取付部１３ａ、１３ａがボルト、ナット等の締結部材１５によりヒンジピラーインナ５ａに締結されることにより車体に固定される。

さらに、ヒンジレインフォースメント１３は、その車外側側壁において、取付部１０ｄ、５１ａの挿通孔に対応する位置に挿通孔（図５参照）が形成された取付部１３ｂを有している。アッパヒンジ１１は、上述した取付部１０ｄ、５１ａ、１３ｂの挿通孔に共通のボルトを挿通させ、締結することにより、アウタパネル部１０ｂ、ヒンジピラーレインフォースメント５ｂ（第１パネル部材５１）、及びヒンジレインフォースメント１３と重合締結される。

これにより、アウタパネル部１０ｂ、ヒンジピラーレインフォースメント５ｂにおける取付部１０ｄ、５１ａは、ヒンジレインフォースメント１３により補強され、アッパヒンジ１１の支持剛性向上が図られている。

一方、下側のヒンジレインフォースメント１４は、１枚の鋼板により構成されており、適宜の折り曲げ加工により図４〜図６に示すような上壁、前壁、後壁、車外側側壁を有しつつ、車幅方向内方が開口した箱型をなしている。そして、このヒンジレインフォースメント１４は、サイドシル８の前端部とヒンジピラー５の下端部との接合部近傍に配設され、図５、図６に示すサイドシルインナ８ａやアウタパネル部１０ｃ（図２参照）とともにサイドシル８内において車体前後方向に延びるサイドシルレインフォースメント８ｂ（図２〜図６参照）の上面に載置されるようにして配設されている。

また、ヒンジレインフォースメント１４は、その下部においてサイドシル８側へ延びる下方延設部１４ａを有しており、この下方延設部１４ａには、複数のフランジ部１４ｂ、１４ｃ、１４ｄが形成されている。そして、これらフランジ部１４ｂ〜１４ｄが図中×印で示す位置でサイドシルレインフォースメント８ｂの上面及び車外側側面に接合されている。

フランジ部１４ｂは、図４、図６に示すように、ヒンジレインフォースメント１４の前壁下部から後方に延び、図中×印で示す位置でサイドシルレインフォースメント８ｂの上面に接合されている。

フランジ部１４ｃは、図５に示すように、ヒンジレインフォースメント１４の車外側側壁の下部において下方に延設するように形成され、図中×印で示す位置でサイドシルレインフォースメント８ｂの車外側側面に接合されている。

フランジ部１４ｄは、図４〜図６に示すように、ヒンジレインフォースメント１４の後壁１４ｇから車体後方に延びるように形成され、略三角形状をなす縦壁部１４ｅと下面部１４ｆとから構成される。そして、そのうち下面部１４ｆが、図５中×印で示す位置でサイドシルレインフォースメント８ｂの上面に接合されている。

さらに、ヒンジレインフォースメント１４は、その車外側側壁において、取付部１０ｅ、５２ａの挿通孔に対応する位置に挿通孔（図５参照）が形成された取付部１４ｈを有している。ロアヒンジ１２は、上述した取付部１０ｅ、５２ａ、１４ｈの挿通孔に共通のボルトを挿通させ、締結することにより、アウタパネル部１０ｂ、ヒンジピラーレインフォースメント５ｂ（第２パネル部材５２）、及びヒンジレインフォースメント１３と重合締結される。

これにより、アウタパネル部１０ｂ、ヒンジピラーレインフォースメント５ｂにおける取付部１０ｅ、５２ａは、ヒンジレインフォースメント１４により補強され、ロアヒンジ１２の支持剛性向上が図られている。

また、本実施形態では、タイヤ７として大径化されたものが採用された場合、車両の前面衝突等によってタイヤ７が後退し、これが後方の車体部材、つまりホイールハウス６（図１参照）に当接した時には、下側のヒンジレインフォースメント１４の前壁によって衝撃荷重を受けるようになっている。

この時、ヒンジレインフォースメント１４では、その下方延設部１４ａがサイドシルレインフォースメント８ｂに接合されていることにより、衝撃荷重は、図５、図６中の太矢印α、β、γで示すように、サイドシルレインフォースメント８ｂに沿って車体後部側に伝達、分散されることになる。

このように、タイヤ７からの衝撃荷重をヒンジレインフォースメント１４を介してサイドシル８に伝達させるように構成したことで、タイヤ７が従来のものに比べて大径化されたものであっても、タイヤ７から伝達される衝撃荷重によりヒンジピラー５が断面変形することを抑制し、サイドシル８を介して前記衝撃荷重を後方に効率的に伝達させて車室の変形をより確実に抑制することができる。

さらに、ヒンジレインフォースメント１４をサイドシル８に接合したことで、ロアヒンジ１２の補強を兼ねることができる。

また、ヒンジレインフォースメント１４を箱型に形成することで、自身の剛性を高めることができ、前記衝撃荷重をより確実にサイドシルレインフォースメント８ｂの上面に伝達させることができる。

また、ヒンジレインフォースメント１４の後部において、車体後方に延びるフランジ部１４ｄを設けたことにより、タイヤ７から車体側に伝達される前記衝撃荷重をフランジ部１４に沿って後方にスムーズに案内することができ、車体後方への荷重伝達をより確実なものとすることができる。

そして、フランジ部１４ｄのうち、縦壁部１４ｅを図示のように下面部１４ｆ及び後壁１４ｈに対して略直交するように形成することで、ヒンジレインフォースメント１４前部の箱状部位を強固に支持することができる。このため、前記衝撃荷重に対する剛性をより向上させて、サイドシル８への荷重伝達をより確実なものとすることができる。

また、本実施形態では、ヒンジレインフォースメント１４のフランジ部１４ｂ及び１４ｄがサイドシルレインフォースメント８ｂの上面に接合される一方、フランジ部１４ｃは車外側側面に接合されており、ヒンジレインフォースメント１４は、サイドシルレインフォースメント８ｂの２面にわたって結合された状態にある。これにより、タイヤ７から衝撃荷重が作用した時には、これを図５、図６にて太矢印α、β、γで示すように２方向に分岐して伝達させることができ、より効率的に前記衝撃荷重を後方に伝達させることができる。

ところで、ヒンジピラー５においては、アウタパネル部１０ｂ及びヒンジピラーレインフォースメント５ｂが、図２〜図４に示すようにその車体後方側で車幅方向内方に延びる後壁１０ｆ、５２ｂを有しており、ヒンジレインフォースメント１４の後壁１４ｇ及びフランジ部１４ｄの下面部１４ｆが、図４に示すように後壁１０ｆ、５２ｂと近接している。

ここで、車体側部の組付け作業では、一般的にスポット溶接による接合方法が採用されているが、本実施形態の場合、仮にヒンジレインフォースメント１４をアウタパネル部１０ｂ側に締結した後、ヒンジレインフォースメント１４をサイドシルレインフォースメント８ｂにスポット溶接しようとすると、上述した後壁１０ｆ、５２ｂが下面部１４ｆに近接していることによって、溶接ガンを溶接ポイントにアクセスさせることが困難になるという問題がある。

このため、本実施形態の場合には、図７に示すように、先ずヒンジレインフォースメント１４の下面部１４ｆ等をサイドシルレインフォースメント８ｂにスポット溶接してから、その後にアウタパネル部１０ｂ側との締結作業を行うことが好ましいと考えられる。

ところが、ヒンジレインフォースメント１４とサイドシルレインフォースメント８ｂとを接合してから、ヒンジレインフォースメント１４をアウタパネル部１０ｂ側に締結しようとすると、取付部１４ｈの挿通孔と各取付部１０ｅ、５２ａの挿通孔との位置合わせ作業が困難となり、結果としてアウタパネル部１０ｂ等に対するヒンジレインフォースメント１４の位置精度を低下させる虞がある。

そこで、図８〜図１０に示す他の実施形態では、上述したような組付け作業上の問題点を考慮して、ヒンジレインフォースメント１４の後壁１１４ｇ下端から延びるフランジ部１１４ｄを車体前方に折り曲げて形成することとし、後壁１０ｆ、５２ｂの存在に関わらず、溶接ガンを車幅方向内方からアクセスできるように構成している。なお、図８〜図１０に示す他の実施形態において、図１〜図７を参照して説明した最初の実施形態と同様の構成要素については、同一の番号を付して説明を省略する。

図８〜図１０に示す実施形態においても、ヒンジレインフォースメント１４は、上壁、前壁、後壁、車外側側壁を有しつつ、車幅方向内方が開口した箱型をなしており、サイドシルレインフォースメント８ｂの上面に載置されるようにして配設されている。

そして、ヒンジレインフォースメント１４の下方延設部１４ａには、複数のフランジ部１４ｂ、１４ｃ、１１４ｄが形成され、これらが、図中×印で示す位置でサイドシルレインフォースメント８ｂに接合されている。

また、本実施形態では、ヒンジレインフォースメント１４の後壁１１４ｇの上部が、アウタパネル部１０ｂ、ヒンジピラーレインフォースメント５ｂの後壁１０ｆ、５２ｂの傾斜に沿うように近接するとともに、途中で前方に屈曲し、下端からは、車体前方を指向するフランジ部１１４ｄが延びている。

この場合、フランジ部１１４ｄが、後壁１０ｆ、５２ｂの配設されている側と車体前後方向において反対側となる車体前方に延びていることにより、後壁１０ｆ、５２ｂの存在に関わらず、溶接ガンを車幅方向内方から容易にアクセスさせることができる。

つまり、本実施形態の場合、予めヒンジレインフォースメント１４をアウタパネル部１０ｂ側に締結した後、ヒンジレインフォースメント１４のフランジ部１１４ｄをサイドシルレインフォースメント８ｂの上面にスポット溶接することができるため、ヒンジレインフォースメント１４のアウタパネル部１０ｂ等に対する位置精度を確保した上で、ヒンジレインフォースメント１４とサイドシルレインフォースメント８ｂとを接合させることができる。

また、本実施形態の場合であっても、車両の前面衝突等によってタイヤ７が後退し、これが後方のホイールハウス６（図１参照）に当接した時には、ヒンジレインフォースメント１４の下方延設部１４ａがサイドシルレインフォースメント８ｂに接合されていることにより、図９、図１０中の太矢印α′、β、γで示すように、衝撃荷重をサイドシルレインフォースメント８ｂに沿って車体後部側に伝達、分散させることができる。

さらに、本実施形態では、ヒンジレインフォースメント１４の後壁１１４ｇが、後壁１０ｆ、５２ｂの傾斜に沿うように近接していることで、車両の前面衝突時等において、衝突荷重の作用により後壁１１４ｈと後壁５２ｂとが当接した時には、図８中太矢印δで示すように、後壁１０ｆを利用して前記衝撃荷重をサイドシル８に確実に伝達させることができる。

この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明の、ヒンジレインフォースメントの後部から車体後方に延びるフランジ部は、フランジ部１４ｄに対応し、
以下同様に、
フランジ部の下面は、下面部１４ｆに対応し、
接合フランジ部は、フランジ部１１４ｄに対応するも、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。

この発明の実施形態に係る側部車体構造を備えた車両のＡピラーおよびヒンジピラー付近を車幅方向外方から見た斜視図。 図１のフェンダパネルを取外した時のＡピラーおよびヒンジピラー付近を車幅方向外方から見た斜視図。 図１、図２のキャブサイドアウタパネルを取外した時のＡピラーおよびヒンジピラー付近を車幅方向外方から見た斜視図。 この発明の実施形態に係る側部車体構造を備えた車両のＡピラーおよびヒンジピラー付近を車幅方向内方から見た斜視図。 図３のヒンジピラーレインフォースメントを取外した時のＡピラーおよびヒンジピラー付近を車幅方向外方から見た斜視図。 下側のヒンジレインフォースメントとサイドシルレインフォースメントとの接合状態を示す斜視図。 車体側部の組付け作業を説明するための説明図。 この発明の他の実施形態に係る側部車体構造を備えた車両のＡピラーおよびヒンジピラー付近を車幅方向内方から見た斜視図。 図８のヒンジピラーレインフォースメントを取外した時のＡピラーおよびヒンジピラー付近を車幅方向外方から見た斜視図。 下側のヒンジレインフォースメントとサイドシルレインフォースメントとの接合状態を示す斜視図。

符号の説明

５…ヒンジピラー
８…サイドシル
８ｂ…サイドシルレインフォースメント
１０…キャブサイドアウタパネル
１０ｄ、１０ｅ、５１ａ、５２ａ…取付部
１０ｆ…後壁
１３、１４…ヒンジレインフォースメント
１４ａ…下方延設部
１４ｄ…フランジ部
１４ｆ…下面部
１１４ｄ…フランジ部

Claims (4)

1. サイドシル前部とヒンジピラー下部の接合部近傍にドアヒンジ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た側部車体構造であって、
   前記ヒンジレインフォースメントは、下方延設部を有し、
   該下方延設部を、前記サイドシル内において車体前後方向に延びるように設けられたサイドシルレインフォースメントに結合した
   車両の側部車体構造。
2. 前記ヒンジレインフォースメントが箱型とされ、
   前記サイドシルレインフォースメントの上面に載置された状態で結合されている
   請求項１記載の車両の側部車体構造。
3. 前記ヒンジレインフォースメントの後部から車体後方に延びるフランジ部が設けられ、
   該フランジ部の下面がサイドシルレインフォースメントの上面に結合されている
   請求項１または２記載の車両の側部車体構造。
4. 前記ヒンジレインフォースメントの後部が、前記ヒンジピラーを構成するアウタパネルにおいてその車体後方側で車幅方向内方に延びる後壁に近接するとともに、
   前記ヒンジレインフォースメントの後部下端には、車体前方側に折り曲げられ前記サイドシルレインフォースメントの上面に接合される接合フランジ部が設けられる
   請求項１または２記載の車両の側部車体構造。

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