JP2017177915A - 車体構造 - Google Patents

Abstract

【課題】屈曲部における強度確保と継手部における溶接構造の簡略化を図れる車体構造を提供する。【解決手段】フロントピラー２から屈曲部３を介してルーフサイドレール４が形成され、ルーフサイドレール４から継手部３１を介してセンターピラー５が形成され、フロントピラー２がフロントピラーインナ６とフロントピラースチフナ７とを備えて構成された車体構造１において、フロントピラースチフナ７は、ルーフサイドレール４に沿ってセンターピラー５まで延設されてセンターピラーインナ９に結合される。【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等の車体構造に関する。

自動車の前部車体の従来構造例を図６に示す。この車体構造は、フロントピラー５１から屈曲部５７を介してルーフサイドレール５２が車体前後方向に延設され、ルーフサイドレール５２の途中から継手部５８を介してセンターピラー５３が下方に延設されている。フロントピラー５１においては、インナ部材とアウタ部材（共に図示せず）との間にフロントピラースチフナ５４が配置されている。ルーフサイドレール５２においては、インナ部材とアウタ部材との間にルーフサイドスチフナ５５が配置されている。センターピラー５３においては、インナ部材とアウタ部材との間にセンターピラースチフナ５６が配置されている。

図６から判るように、従来ではフロントピラースチフナ５４とルーフサイドスチフナ５５との結合部は屈曲部５７に位置しており、特許文献１にも同構造のフロントピラースチフナが記載されている。また、従来、継手部５８においては、継手部５８の強度確保のためにセンターピラースチフナ５６の上部がルーフサイドスチフナ５５に重なるように配置されている。

特開平８−８０８６８号公報

（１）車両の正面衝突時等、前後方向荷重の応力が集中しやすい屈曲部５７にフロントピラースチフナ５４とルーフサイドスチフナ５５との結合部が位置する構造では、屈曲部５７の強度確保が難しいという問題がある。
（２）継手部５８でルーフサイドスチフナ５５とセンターピラースチフナ５６とが重なる構造では、インナ部材とアウタ部材との間に２枚のスチフナが配置されることとなるので、４枚スポット溶接を回避する複雑な板組み構造が必要になる。

本発明はこのような課題を解決するために創作されたものであり、屈曲部における強度確保と継手部における溶接構造の簡略化を図れる車体構造を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明は、フロントピラーから屈曲部を介してルーフサイドレールが形成され、前記フロントピラーがフロントピラーインナとフロントピラースチフナとを備えて構成された車体構造において、前記フロントピラースチフナは、前記ルーフサイドレールに沿ってセンターピラーまで延設されてセンターピラーインナに結合されていることを特徴とする。

本発明によれば、フロントピラースチフナが単体で屈曲部に位置するためスチフナ同士の結合部は存在せず、応力の集中を低減して屈曲部の強度を確保でき、荷重をセンターピラーに効果的に伝達できる。
また、継手部においても、インナ部材とアウタ部材との間にフロントピラースチフナのみが配置されるので、４枚スポット溶接の回避構造を要せずに簡単に同一の板組みで３枚スポット溶接を行える。

また、本発明は、前記フロントピラースチフナは、前記ルーフサイドレールから下方に延びて前記センターピラーインナに結合するセンターピラー結合部を備えていることを特徴とする。

本発明によれば、例えばセンターピラー結合部の形状や下方への延設長さ等を変更することで、操縦安定性に関する剛性の寄与の高い継手部の強度仕様と、耐側面衝突性の寄与の高いセンターピラーの強度仕様とを簡単に分けて設定できる。

また、本発明は、前記フロントピラーインナと前記フロントピラースチフナとの間に、前記屈曲部をまたいで前後方向に延び、かつ略上下方向に沿う側板部を有するフロントピラー補強部材を設けたことを特徴とする。

本発明によれば、屈曲部の前後方向荷重に対する強度を一層高めることができる。

また、本発明は、前記フロントピラー補強部材は、前記フロントピラーインナおよび前記フロントピラースチフナの内で前記フロントピラースチフナのみに結合されていることを特徴とする。

本発明によれば、フロントピラー補強部材１７の組み付け性を向上させることができる。

また、本発明は、前記ルーフサイドレールのインナと前記フロントピラースチフナとで形成された中空断面部に配置され、前記センターピラーインナおよび前記ルーフサイドレールのインナに結合されるセンターピラー補強部材を設けたことを特徴とする。

本発明によれば、継手部において、ルーフサイドインナとセンターピラインナーとの間の荷重伝達の効率を高めることができる。

また、本発明は、前記センターピラー補強部材は、左右方向に延設され前記フロントピラースチフナに結合されるフランジ部を有していることを特徴とする。

本発明によれば、中空断面部にフランジ部を横切るように配置させてフロントピラースチフナを結合させることができ、継手部の強度を一層高めることができる。

本発明によれば、簡単な構造で、屈曲部における強度確保と継手部における溶接構造の簡略化を図れる。

本実施形態に係る車体構造の側面図であり、フロントピラースチフナおよびセンターピラースチフナを取り付けた状態を示す。 本実施形態に係る車体構造の側面図であり、フロントピラースチフナおよびセンターピラースチフナを外した状態を示す。 本実施形態に係る車体構造の分解斜視図である。 図１におけるＡ−Ａ断面図である。 図１におけるＢ−Ｂ断面図である。 従来の車体構造の側面図である。

図１ないし図３を参照して、本発明の車体構造１は、自動車の前部車体に関するものであって、後方斜め上に立ち上がるフロントピラー２と、フロントピラー２の上部から屈曲部３を介して車体前後方向に延びるルーフサイドレール４と、ルーフサイドレール４の途中から継手部（交差部）３１を介して下方に延びるセンターピラー５と、を備えている。この車体構造１は乗用車の他、トラックや作業車等にも適用可能である。

「フロントピラー２」
フロントピラー２は、フロントピラーインナ６と、フロントピラーアウタ（図示せず）と、フロントピラーインナ６とフロントピラーアウタとの間に配置されるフロントピラースチフナ７と、を備えて構成されている。

「ルーフサイドレール４」
ルーフサイドレール４は、ルーフサイドインナ８と、ルーフサイドアウタ（図示せず）と、ルーフサイドインナ８とルーフサイドアウタとの間に配置されるフロントピラースチフナ７の一部およびルーフサイドスチフナ（図示せず）と、を備えて構成されている。ルーフサイドスチフナはフロントピラースチフナ７の後方に配置されている。ルーフサイドインナ８は、図４、図５に示すように、概ね、略鉛直状に延設される側壁部８Ａと、側壁部８Ａの上端から車内側に延設される上板部８Ｂと、側壁部８Ａの下端から下方に向かうにしたがい車外側に変位するように延設される下板部８Ｃと、下板部８Ｃの下端に形成されるフランジ部８Ｄとを有した縦断面形状を呈している。

「センターピラー５」
図１ないし図３において、センターピラー５は、センターピラーインナ９と、センターピラーアウタ（図示せず）と、センターピラーインナ９とセンターピラーアウタとの間に配置されるセンターピラースチフナ１０と、を備えて構成されている。センターピラーインナ９は、その上縁がルーフサイドインナ８の下縁に溶接等により取り付けられている。

「フロントピラースチフナ７」
以上の構造において、フロントピラースチフナ７は、ルーフサイドレール４に沿ってセンターピラー５まで延設されてセンターピラーインナ９に結合されている。本実施形態のフロントピラースチフナ７は、その後端が、継手部３１の若干後方寄りに位置する程度までルーフサイドレール４に沿って延設されている。そして、継手部３１においてルーフサイドレール４から下方に延びてセンターピラーインナ９に結合するセンターピラー結合部１１が一体に形成されている。

フロントピラースチフナ７は、ほぼ全長にわたり、外向き面部７Ａと上向き面部７Ｂと下向き面部７Ｃとフランジ面部７Ｄとを有する縦断面形状を呈している。前後方向の断面箇所により若干角度は変化するものの、図４に示すように、概ね、外向き面部７Ａは上端側が若干車内側に位置するように略上下方向に延びる面として形成されている。上向き面部７Ｂは略左右方向に延びる面として形成されている。下向き面部７Ｃは下方に向かうにしたがい車内側に変位する面として形成されている。フランジ面部７Ｄはルーフサイドインナ８のフランジ部８Ｄと平行な面として下向き面部７Ｃの下端から下方に延びるように形成されている。

フランジ面部７Ｄは、図１に示すように、フロントピラー２においては、フロントピラーインナ６およびフロントピラーアウタと複数のスポット溶接部１２で結合され、ルーフサイドレール４においては、ルーフサイドインナ８およびルーフサイドアウタと複数のスポット溶接部１３で結合される。また、上向き面部７Ｂは、ルーフサイドインナ８の上板部８Ｂ（図４、図５）やフロントピラーインナ６の上板部にスポット溶接で結合される。外向き面部７Ａと側壁部８Ａとは間隔が空いており、フロントピラーインナ６、ルーフサイドインナ８とフロントピラースチフナ７との間には中空断面部２１（図４、図５）が形成されている。

「センターピラー結合部１１」
センターピラー結合部１１は、外向き面部７Ａから若干屈曲してセンターピラースチフナ１０と連なるように下方に延びる結合外向き面部７Ｅと、結合外向き面部７Ｅの前縁および後縁からそれぞれ車内側に延び、上部が前コーナー部１４，後コーナー部１５を介して下向き面部７Ｃと連なる前向き面部７Ｆ、後向き面部７Ｇと、前向き面部７Ｆ、後向き面部７Ｇからそれぞれ前方、後方に延びてフランジ面部７Ｄと連なる前コーナーフランジ面部７Ｈ、後コーナーフランジ面部７Ｉと、を備えた形状からなる。前コーナーフランジ面部７Ｈおよび後コーナーフランジ面部７Ｉは、センターピラーインナ９およびセンターピラーアウタと複数のスポット溶接部１６で結合される。センターピラー結合部１１の下方にはセンターピラースチフナ１０が配置される。

「フロントピラー補強部材１７」
図２、図３および図４において、フロントピラーインナ６とフロントピラースチフナ７との間には、屈曲部３をまたいで前後方向に延び、かつ略上下方向に沿う側板部１７Ａを有するフロントピラー補強部材１７が設けられている。フロントピラー補強部材１７は、フロントピラーインナ６およびフロントピラースチフナ７の内でフロントピラースチフナ７のみに結合されている。図４に示すように、フロントピラー補強部材１１は、フロントピラースチフナ７の外向き面部７Ａの内面にスポット溶接部１８で結合されて略上下方向に沿う側板部１７Ａと、側板部１７Ａの上端から車内側に延設されて上向き面部７Ｂの下面にスポット溶接部１９で結合される上板部１７Ｂと、側板部１７Ａの下端から下方に延設されて下向き面部７Ｃの内面にスポット溶接部２０で結合される下板部１７Ｃとを備えた形状からなる。

「センターピラー補強部材２２」
図２、図３および図５において、ルーフサイドインナ８とフロントピラースチフナ７とで形成された中空断面部２１（図５）には、センターピラーインナ９およびルーフサイドインナ８に結合されるセンターピラー補強部材２２が設けられている。センターピラー補強部材２２は、センターピラーインナ９の上下延設方向に略平行であって左右方向視で略矩形状を呈し、下部の２つのコーナー部に下側接合部２２Ｂが形成されたベース板部２２Ａと、ベース板部２２Ａの上縁から車内側に延設される上側接合部２２Ｃと、ベース板部２２Ａの前縁および後縁から左右方向車外側に延設されるフランジ部２２Ｄと、を有した形状からなる。

下側接合部２２Ｂは、センターピラーインナ９の上部外面にあてがわれてスポット溶接部２３で結合される。上側接合部２２Ｃは、ルーフサイドインナ８の上板部８Ｂの上面にあてがわれてスポット溶接部２４で結合される。フランジ部１９Ｄの先端は、略直角に屈曲して車両前後方向に沿うスチフナ結合板部２２Ｅとして形成されており、当該スチフナ結合板部２２Ｅがフロントピラースチフナ７の外向き面部７Ａの内面にあてがわれてスポット溶接部２５で結合される。

「作用・効果」
フロントピラースチフナ７をルーフサイドレール４に沿ってセンターピラー５まで延設してセンターピラーインナ９に結合する構造としたことにより、次のような効果が奏される。
（１）正面衝突時等、前後方向荷重の応力が集中する屈曲部３において、従来ではフロントピラースチフナとルーフサイドスチフナとの結合部が位置していたので、結合部の補強対策を要したのに対し、本発明ではフロントピラースチフナ７が単体で屈曲部３に位置するためスチフナ同士の結合部は存在せず、屈曲部３での応力の集中を抑制でき、センターピラー５に荷重を効果的に伝達できる。

（２）継手部３１の強度確保として、従来ではルーフサイドスチフナとセンターピラースチフナとを重ね合わせた構造のため、インナ部材（ルーフサイドインナ、センターピラーインナ）とアウタ部材（ルーフサイドアウタ、センターピラーアウタ）との間に２枚のスチフナが配置されることとなり、４枚スポット溶接を回避する板組み構造が必要だった。これに対し、本発明ではフロントピラースチフナ７がセンターピラー５まで延設してセンターピラーインナ９に結合する構造のため、継手部３１においてインナ部材とアウタ部材との間にはフロントピラースチフナ７のみが配置される。これにより、４枚スポット溶接の回避構造をとることがなく、簡単に同一の板組みで３枚スポット溶接（スポット溶接部１６）を行うことができる。

また、フロントピラースチフナ７として、ルーフサイドレール４から下方に延びてセンターピラーインナ９に結合するセンターピラー結合部１１を備える構造とすれば、例えばセンターピラー結合部１１の形状や下方への延設長さ等を変更することで、操縦安定性に関する剛性の寄与の高い継手部３１の強度仕様と、耐側面衝突性の寄与の高いセンターピラー５の強度仕様とを簡単に分けて設定できる。

フロントピラーインナ６とフロントピラースチフナ７との間に、屈曲部３をまたいで前後方向に延び、かつ略上下方向に沿う側板部１７Ａを有するフロントピラー補強部材１７を設けたことにより、屈曲部３の前後方向荷重に対する強度を一層高めることができる。フロントピラー補強部材１７を、フロントピラーインナ６およびフロントピラースチフナ７の内でフロントピラースチフナ７のみに結合させることで、フロントピラー補強部材１７の組み付け性を向上させることができる。

また、ルーフサイドインナ８とフロントピラースチフナ７とで形成された中空断面部２１に配置され、センターピラーインナ９およびルーフサイドインナ８に結合されるセンターピラー補強部材２２を設けたことにより、継手部３１において、ルーフサイドインナ８とセンターピラインナー９との間の荷重伝達の効率を高めることができる。

センターピラー補強部材２２として、左右方向に延設されフロントピラースチフナ７に結合されるフランジ部２２Ｄを有する形状としたことで、中空断面部２１にフランジ部２２Ｄを横切るように配置させてフロントピラースチフナ７を結合させることができ、継手部３１の強度を一層高めることができる。

１ 車体構造
２ フロントピラー
３ 屈曲部
４ ルーフサイドレール
５ センターピラー
６ フロントピラーインナ
７ フロントピラースチフナ
８ ルーフサイドインナ
９ センターピラーインナ
１０ センターピラースチフナ
１１ センターピラー結合部
１７ フロントピラー補強部材
２１ 中空断面部
２２ センターピラー補強部材
３１ 継手部

Claims (6)

1. フロントピラーから屈曲部を介してルーフサイドレールが形成され、前記フロントピラーがフロントピラーインナとフロントピラースチフナとを備えて構成された車体構造において、
   前記フロントピラースチフナは、前記ルーフサイドレールに沿ってセンターピラーまで延設されてセンターピラーインナに結合されていることを特徴とする車体構造。
2. 前記フロントピラースチフナは、前記ルーフサイドレールから下方に延びて前記センターピラーインナに結合するセンターピラー結合部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の車体構造。
3. 前記フロントピラーインナと前記フロントピラースチフナとの間に、前記屈曲部をまたいで前後方向に延び、かつ略上下方向に沿う側板部を有するフロントピラー補強部材を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車体構造。
4. 前記フロントピラー補強部材は、前記フロントピラーインナおよび前記フロントピラースチフナの内で前記フロントピラースチフナのみに結合されていることを特徴とする請求項３に記載の車体構造。
5. 前記ルーフサイドレールのインナと前記フロントピラースチフナとで形成された中空断面部に配置され、前記センターピラーインナおよび前記ルーフサイドレールのインナに結合されるセンターピラー補強部材を設けたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の車体構造。
6. 前記センターピラー補強部材は、左右方向に延設され前記フロントピラースチフナに結合されるフランジ部を有していることを特徴とする請求項５に記載の車体構造。

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