JP2016141347A

JP2016141347A - 車両骨格構造

Info

Publication number: JP2016141347A
Application number: JP2015020564A
Authority: JP
Inventors: 朝希高津; Asaki Takatsu
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-02-04
Filing date: 2015-02-04
Publication date: 2016-08-08

Abstract

【課題】側面衝突時における荷重入力に対する強度を高めた車両骨格構造を提供する。
【解決手段】フロントアウタ上端部２３とレールアウタ前端部３５は、車両前後方向にオーバーラップされており、両者の間に補強パッチ２６の前端部（パッチ前端部２７）が挟持されている。補強パッチ２６の係合爪２８は、フロントピラーアウタ２２の係合孔３６に挿通されることにより、係合孔３６と係合されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、車両骨格構造に関する。

従来、フロントピラーとルーフサイドレールの強度を高めるために補強部材が配設された車両骨格構造が提案されている。例えば、特許文献１には、フロントピラーからルーフサイドレールの前方領域にわたって取り付けられた前部補強部材と、前部補強部材からセンターピラーよりも後方領域に取り付けられた後部補強部材、を有する車両骨格構造が開示されている。

特開２０１１−２５５７４４号公報

車両骨格構造において、別部材であるフロントピラーとルーフサイドレールとが接合される部分は、側面衝突時に部材同士の接合が外れてしまうと、入力された荷重が適切に伝達されず、強度が低下してしまう可能性がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、側面衝突時における荷重入力に対する強度を高めた車両骨格構造を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に係る車両骨格構造は、車両のフロントピラーの車両幅方向外側部を構成し、係合孔が形成された上端部を有するフロントピラーアウタと、
前記フロントピラーアウタの上端部の車両外側に重ね合わされた前端部を有し、車両のルーフの側部に沿って延在するルーフサイドレールの車両幅方向外側部を構成するレールアウタリインフォースメントと、前記レールアウタリインフォースメントに沿って配設され、前記フロントピラーアウタの上端部と前記レールアウタリインフォースメントの前端部の間に一端部が配置され、前記フロントピラーアウタ側へ突出して前記係合孔に係合された係合爪を有する補強部材と、
を備えている。

本発明に係る車両骨格構造のフロントピラーアウタとレールアウタリインフォースメントが重ね合わされた部分には、補強部材の一端部が配置されている。このように補強部材を２部材の接合部分に配置することにより、当該接合部分の強度を高めることができる。

また、補強部材の係合爪がフロントピラーアウタの係合孔に係合されているので、側面衝突時において、補強部材とフロントピラーアウタとの接合が外れることを抑制することができる。したがって、側面衝突時に入力される荷重を、レールアウタリインフォースメントからフロントピラーアウタへ適切に伝達することができる。

本発明によれば、適切に補強部材を配設することにより、側面衝突時における荷重入力に対する強度を高めることができる。

本発明の車両骨格構造が適用されたフロントピラー及びその周辺部の概略斜視図である。本発明の車両骨格構造が適用されたフロントピラー及びその周辺部を車両幅方向外側から見た概略側面図である。図２に示されるフロントピラーとルーフサイドレールの接合部分を拡大して示す概略側面図である。図２のＡ−Ａ線断面図である。図３のＢ−Ｂ線断面図である。本実施形態のフロントピラーアウタと補強部材の要部の斜視図である。図４において、側面衝突荷重入力時における変形状態を示す断面図である。

以下、図１〜図７を参照しつつ、本発明に係る車両骨格構造の実施形態について説明する。なお、これらの図において適宜示される矢印ＦＲは車両前方側を示しており、矢印ＵＰは車両上方側を示しており、矢印ＯＵＴは車両幅方向外側を示している。

図１には、本実施形態の車両骨格構造が適用された車両１０の一部が模式的な斜視図にて示されている。車両１０は、フロントピラー２０、ルーフサイドレール３０、センターピラー１６、及び、フロントヘッダ１８を備えている。

図２にも示されるように、フロントピラー２０は、フロントガラス１２の縦縁に沿って設けられており、車両後側に向かうに従って車両上側に向かうように傾斜されている。ルーフサイドレール３０は、フロントピラー２０の上端部からルーフ１４の側部に沿って車両後側に延出されている。センターピラー１６は、フロントピラー２０よりも車両後側に配置されている。センターピラー１６の上端部は、ルーフサイドレール３０に結合されている。フロントヘッダ１８は、ルーフ１４の前端に配置され、左右のフロントピラー２０間に架け渡されている。

図３に示されるように、ルーフサイドレール３０は、サイドアウタパネル３２、レールアウタリインフォースメント３４を備えている。図４に示されるように、サイドアウタパネル３２は、レールアウタリインフォースメント３４を車室外側から覆うことが可能な膨らみを有する本体部３２Ａと、この本体部３２Ａの内端部から車両幅方向内側へ屈曲された内側フランジ部３２Ｂと、本体部３２Ａの外端部から斜め下方外向きに屈曲された外側フランジ部３２Ｃと、によって構成されている。

レールアウタリインフォースメント３４（以下「レールアウタ３４」と称する）は、サイドアウタパネル３２の車両内側に配置され、断面がやや開いたハット状に形成されている。レールアウタ３４は、本体部３２Ａと対向するように配置された本体部３４Ａと、この本体部３４Ａの内端部から車両幅方向内側へ屈曲された内側フランジ部３４Ｂと、本体部３４Ａの外端部から斜め下方外向きに屈曲された外側フランジ部３４Ｃと、によって構成されている。

フロントピラー２０は、フロントピラーアウタ２２を備え、フロントピラーアウタ２２の車両幅方向内側には、インナパネル２４が配置されている。フロントピラーアウタ２２は、レールアウタ３４の車両内側に配置され、断面がやや開いたハット状に形成されている。フロントピラーアウタ２２は、後述する補強パッチ２６を介して本体部３４Ａと対向するように配置された本体部２２Ａと、この本体部２２Ａの内端部から車両幅方向内側へ屈曲された内側フランジ部２２Ｂと、本体部２２Ａの外端部から斜め下方外向きに屈曲された外側フランジ部２２Ｃと、によって構成されている。サイドアウタパネル３２、レールアウタ３４、及びフロントピラーアウタ２２は、内側フランジ部３２Ｂ、３４Ｂ、２２Ｂで重ね合わされてスポット溶接等により溶接されると共に、外側フランジ部３２Ｃ、３４Ｃ、２２Ｃで重ね合わされて同じくスポット溶接等により溶接されている。

インナパネル２４は、フロントピラーアウタ２２の車両内側に配置されている。インナパネル２４は、内側フランジ部２２Ｂと接合される内側フランジ部２４Ｂ、外側フランジ部２２Ｃと接合される外側フランジ部２４Ｃ、及び、内側フランジ部２４Ｂと外側フランジ部２２Ｃとの間を連結する本体部２２Ａを有し、フロントピラーアウタ２２との間に閉断面を形成している。

図３に示されるように、フロントピラーアウタ２２の上端部（以下「フロントアウタ上端部２３」と称する）とレールアウタ３４の前端部（以下「レールアウタ前端部３５」と称する）は、車両前後方向にオーバーラップされており、両者の間に補強部材としての補強パッチ２６の前端部（以下「パッチ前端部２７」と称する）が配置されている。以下、フロントアウタ上端部２３とレールアウタ前端部３５とがオーバーラップした部分を重ね合わせ部４０と称する。

図４に示されるように、補強パッチ２６は、断面が車両内側に開放されたＵ字形状とされており、Ｕ字の中央部を構成する本体部２６Ａ、本体部２６Ａの上端から車両内側に屈曲した上端部２６Ｂ、及び本体部２６Ａの下端から車両内側に屈曲した下端部２６Ｃを有している。本体部２６Ａは、レールアウタ３４に沿って配置されている。補強パッチ２６の後端は、センターピラー１６よりも後方まで延出されている（図２参照）。補強パッチ２６とレールアウタ３４とは、フロントアウタ上端部２３よりも後方でスポット溶接等により溶接されている。

図５及び図６に示されるように、パッチ前端部２７の先端には、係合爪２８が形成されている。係合爪２８は、パッチ前端部２７の先端の上下方向中央から、車両内側へ突出されている。レールアウタ前端部３５には、係合爪２８と対応する位置に係合孔３６が形成されている。係合孔３６は、車両前後方向に長い長孔とされている。係合爪２８は、係合孔３６に挿通されることにより、係合孔３６と係合されている。

次に、本実施形態に係る車両骨格構造の作用効果について説明する。

本実施形態に係る車両骨格構造では、フロントピラー２０とルーフサイドレール３０の重ね合わせ部４０に補強パッチ２６が配置されている。したがって、当該重ね合わせ部４０の強度を高めることができる。

また、本実施形態に係る車両骨格構造では、補強パッチ２６の係合爪２８がフロントピラーアウタ２２の係合孔３６に係合されている。側面衝突時において、車両幅方向外側から衝突荷重が入力された場合、図７に示されるように、サイドアウタパネル３２、レールアウタ３４、補強パッチ２６、及びフロントピラーアウタ２２が車両内側へ変形する。このとき、補強パッチ２６の係合爪２８がフロントピラーアウタ２２の係合孔３６に係合されているので、補強パッチ２６とフロントピラーアウタ２２との接合が外れることを抑制することができる。

このように、補強パッチ２６とフロントピラーアウタ２２との接合が維持されることにより、側面衝突時に入力される荷重Ｆは、レールアウタ３４からフロントピラーアウタ２２へ適切に伝達され、図１に示されるように、ルーフサイドレール３０からフロントピラー２０へ、さらには、フロントヘッダ１８へも伝達することができる。これにより、側面衝突時における荷重入力に対する強度を高めることができる。

なお、本実施形態では、係合爪２８を補強パッチ２６の先端に設けたが、必ずしも先端に設ける必要はない。例えば、補強パッチ２６の中央部の一部を切り欠いて、車両内側へ立てて係合孔３６へ係合させてもよい。本実施形態のように、補強パッチ２６の先端に設けることにより、容易に製造することができる。

また、本実施形態では、とフロントピラーアウタ２２に形成する係合孔３６を長孔としたが、必ずしも長孔でなくてもよい。本実施形態のように、係合孔３６を長孔とすることにより、係合爪２８を係合孔３６へ挿入し易くなる。また、部品に対して要求される寸法精度や組み付け精度を低くすることができる。

１０車両
２０フロントピラー
２２フロントピラーアウタ
２６補強パッチ（補強部材）
２８係合爪
３０ルーフサイドレール
３４レールアウタリインフォースメント
３６係合孔

Claims

車両のフロントピラーの車両幅方向外側部を構成し、係合孔が形成された上端部を有するフロントピラーアウタと、
前記フロントピラーアウタの上端部の車両外側に重ね合わされた前端部を有し、車両のルーフの側部に沿って延在するルーフサイドレールの車両幅方向外側部を構成するレールアウタリインフォースメントと、
前記レールアウタリインフォースメントに沿って配設され、前記フロントピラーアウタの上端部と前記レールアウタリインフォースメントの前端部の間に一端部が配置され、前記フロントピラーアウタ側へ突出して前記係合孔に係合された係合爪を有する補強部材と、
を備えた車両骨格構造。