JP2018127225A - 車体構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ピラー下部の断面を大きく確保しつつ、ピラーとサイドシルとの間で的確に荷重を伝達する。
【解決手段】ピラーアウタパネル１２をシルアウタパネル２２より車幅方向外側に配置するとともに、ピラーインナパネル１１をシルインナパネル２１より車幅方向内側に配置し、ピラーアウタパネル１２とピラーインナパネル１１の少なくとも一方とサイドシルのフランジ２１ｃ，２２ｃとを、カラー部材２１３を介在させつつ締結し、ピラー下部の断面を大きく確保しつつも、サイドシルにおいて比較的強度の高いフランジ２１ｃ，２２ｃにピラーの荷重が入力されるようにした。
【選択図】図７

Description

本発明は、上下方向へ延びるピラーと、前後方向へ延びるサイドシルの接続部付近の車体構造に関する。

ピラーとサイドシルの接続部付近の車体構造として、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。この車体構造によれば、フロントピラーのインナパネルとサイドシルのインナパネルとを一体に形成するとともに、フロントピラーのアウタパネルとサイドシルのアウタパネルとを一体に形成している。

特開２０１３−１５９２９０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の車体構造では、フロントピラーのパネルがサイドシルにおいて比較的脆弱なパネルの本体部分に接続されている。これにより、フロントピラーからサイドシルへ的確に荷重を伝達することができず、車体全体の剛性が損なわれるという問題点がある。
この問題点を解消するため、フロントピラーの一方のパネルをサイドシルのフランジに接続することが考えられる。しかし、フロントピラーの一方のパネルをサイドシルのフランジの位置に合わせて配置すると、インナパネルとアウタパネルが車幅方向に接近し、この結果、フロントピラーの閉断面が小さくなり、フロントピラーが曲げ変形しやすくなってしまう。

本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ピラー下部の断面を大きく確保しつつ、ピラーとサイドシルとの間で的確に荷重を伝達することのできる車体構造を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明によれば、ピラーアウタパネル及びピラーインナパネルを有し、上下方向へ延びるピラーと、互いにフランジで接合されるシルアウタパネル及びシルインナパネルを有し、正面視にて閉断面を形成しつつ車両前後方向へ延び、前記ピラーの下端側と接続されるサイドシルと、を備え、前記ピラーアウタパネルは、前記シルアウタパネルより車幅方向外側に配置され、前記ピラーインナパネルは、前記シルインナパネルより車幅方向内側に配置され、前記ピラーアウタパネルと前記ピラーインナパネルの少なくとも一方に、前記サイドシルへ向かって突出し、前記フランジと接続される突出部を形成した車体構造が提供される。

この車体構造によれば、ピラーアウタパネルとピラーインナパネルの少なくとも一方が、サイドシルにおいて比較的強度の高いフランジと接続されることで、ピラーとサイドシルの間で的確に荷重を伝達させることができる。ここで、サイドシルへ向かって突出する突出部の他は、ピラーアウタパネルとピラーインナパネルがサイドシルから離隔して配置されるので、ピラー下部の平面視における断面を車幅方向に大きくすることができる。これにより、ピラーの曲げ変形を抑制するとともに、車体全体の剛性を向上させることができる。

上記車体構造において、前記ピラーは、前記サイドシルの前端側に接続されるフロントピラーであってもよい。

この車体構造によれば、フロントピラーの曲げ変形を抑制するとともに、車体全体の剛性を向上させることができる。

上記車体構造において、前記サイドシルの前端は、閉塞されていてもよい。

この車体構造によれば、サイドシルの前端側の剛性及び強度を向上させることができ、スモールオーバーラップ衝突時における荷重をサイドシルに的確に伝達させて、サイドシルにより的確にエネルギ吸収を図ることができる。これにより、スモールオーバーラップ衝突時に、タイヤ等の車両室内への侵入量を抑制することができる。

上記車体構造において、車室を前後に仕切るトーボードと、前記トーボードとともに側面視にて閉断面をなし、車幅方向へ延びる補剛パネルと、を備え、前記補剛パネルの車幅方向外端は、前記シルインナパネルの前端に接続されてもよい。

この車体構造によれば、補剛パネルとシルインナパネルが接続されるので、サイドシルの車幅方向内側の強度が向上する。スモールオーバーラップ衝突時、前輪はサイドシルに対して車幅方向外側から先に接触する。ここで、シルアウタパネル側がシルインナパネル側に対して相対的に強度が低いので、衝突時にシルアウトパネル側がスムースに変形することによりエネルギ吸収が図られる。この結果、スモールオーバーラップ衝突時におけるタイヤ等の車両室内への侵入量が抑制される。

上記車体構造において、前記サイドシルは、前方からの入力に対し、前端側の強度が後側よりも低く構成されてもよい。

この車体構造によれば、スモールオーバーラップ衝突時に、サイドシルの前端が変形することによりエネルギ吸収が図られる。

上記車体構造において、前記サイドシルは、前記シルアウタパネルの前端側の強度が後側よりも低く構成されてもよい。

この車体構造によれば、スモールオーバーラップ衝突時にシルアウタパネルの前端側が変形することによりエネルギ吸収が図られる。スモールオーバーラップ衝突時、前輪はサイドシルに対して車幅方向外側から先に接触するので、シルアウタパネル側がスムースに変形する。この結果、スモールオーバーラップ衝突時におけるタイヤ等の車両室内への侵入量が抑制される。

また、本発明によれば、ピラーアウタパネル及びピラーインナパネルを有し、上下方向へ延びるピラーと、互いにフランジ部で接合されるシルアウタパネル及びシルインナパネルを有し、車両前後方向へ延び、前記ピラーの下端側と接続されるサイドシルと、を備え、前記ピラーアウタパネルは、前記シルアウタパネルより車幅方向外側に配置され、前記ピラーインナパネルは、前記シルインナパネルより車幅方向内側に配置され、前記ピラーアウタパネルと前記ピラーインナパネルの少なくとも一方と、前記サイドシルの前記フランジとを、カラー部材を介在させつつ締結した車体構造が提供される。

この車体構造によれば、ピラーアウタパネルとピラーインナパネルの少なくとも一方が、サイドシルのフランジと接続されることで、ピラーとサイドシルの間で的確に荷重を伝達させることができる。ここで、ピラーアウタパネルとピラーインナパネルがサイドシルから離隔して配置されるので、ピラー下部の平面視における断面を車幅方向に大きくすることができる。これにより、ピラーの曲げ変形を抑制するとともに、車体全体の剛性を向上させることができる。

本発明によれば、ピラー下部の断面を大きく確保しつつ、ピラーとサイドシルとの間で的確に荷重を伝達することができる。

図１は、本発明の一実施形態を示す車体構造の概略斜視図である。 図２は、ピラー下部及びサイドシル前部を室内側から見た斜視図である。 図３は、車体下部構造の背面視の断面図である。 図４は、車両下部構造の平面視の断面図である。 図５は，車両下部構造の左側面視の断面図である。 図６は，変形例を示す背面視の断面図である。 図７は，変形例を示す背面視の断面図である。

図１から図５は本発明の一実施形態を示すものであり、図１は本発明の一実施形態を示す車体構造の概略斜視図、図２はピラー下部及びサイドシル前部を室内側から見た斜視図、図３は車体下部構造の背面視の断面図、図４は車両下部構造の平面視の断面図、図５は車両下部構造の左側面視の断面図である。

図１に示すように、車体１は、例えば鋼板をプレス成型したパネル状の部材を集成し、スポット溶接等で接合して構成されている。車体１は、上下方向へ延びる左右一対のフロントピラー１０と、各フロントピラー１０と前端側で接続され前後方向へ延びるサイドシル２０と、を備えている。また、車体１は、車両の床部をなすフロアパネル３０と、フロアパネル３０の前端側にて上下に延びるトーボード４０と、車両前側にて前後方向へ延びる左右一対のサイドフレーム５０と、を備えている。また、車体１は、各サイドフレーム５０の車幅方向外側から各サイドシル２０の前端側にわたって、トーボード４０とともに閉断面をなす補剛パネル４１を備えている。

フロントピラー１０は、平面視の断面が閉断面となるよう形成される。フロントピラー１０は、平面視の断面にて車幅方向内側に位置するピラーインナパネル１１と、車幅方向外側に位置するピラーアウタパネル１２と、を有している。図２に示すように、ピラーアウタパネル１１は、平面視の断面にて、前後に延びるパネル本体１１ａと、パネル本体１１ａの前端側から車幅方向外側へ延びる前面部（図示せず）と、前面部から前方へ延びる前側フランジ１１ｃと、を有している。図３に示すように、ピラーアウタパネル１２は、平面視の断面にて、前後に延びるパネル本体１２ａと、パネル本体の前端側から車幅方向内側へ延びる前面部（図示せず）と、前面部から前方へ延びる前側フランジ（図示せず）と、を有している。

図３に示すように、サイドシル２０は、正面視の断面が閉断面となるよう形成される。サイドシル２０は、正面視の断面にて車幅方向内側に位置するシルインナパネル２１と、車幅方向外側に位置するシルアウタパネル２２と、を有している。シルインナパネル２１は、正面視の断面にて、上下に延びるパネル本体２１ａと、パネル本体２１ａの上端側から車幅方向外側へ延びる上面部２１ｂと、上面部２１ｂから上方へ延びる上側フランジ２１ｃと、パネル本体２１ａの下端側から車幅方向外側へ延びる下面部２１ｄと、下面部２１ｄから下方へ延びる下側フランジ２１ｅと、を有している。また、シルアウタパネル２２は、正面視の断面にて、上下に延びるパネル本体２２ａと、パネル本体２２ａの上端側から車幅方向内側へ延びる上面部２２ｂと、上面部２２ｂから上方へ延びる上側フランジ２２ｃと、パネル本体２２ａの下端側から車幅方向内側へ延びる下面部２２ｄと、下面部２２ｄから下方へ延びる下側フランジ２２ｅと、を有している。シルインナパネル２１及びシルアウタパネル２２は、各上側フランジ２１ａ,２２ａ及び各下側フランジ２１ｅ,２２ｅにてスポット溶接により接合される。

本実施形態においては、サイドシル２０は、シルインナパネル２１とシルアウタパネル２２との間に配置され、閉断面を車幅方向に分断する補強パネル２３を有している。補強パネル２３は、正面視の断面にて、上下に延び、各上側フランジ２１ａ,２２ａ及び各下側フランジ２１ｅ,２２ｅに挟み込まれ、これらにスポット溶接により接合される。

また、サイドシル２０は、前方からの入力に対し、前端側の強度が後側よりも低く構成される。本実施形態においては、シルアウタパネル２２の前端側の強度を後側よりも低く構成することにより、サイドシル２０全体として前端側の強度が後側よりも低くなっている。具体的には、図４に示すように、シルアウタパネル２２は、強度の比較的低い材質からなる前端側の低強度部２２ｉと、強度の比較的高い材質からなる後側の高強度部２２ｊと、を有する。尚、シルアウタパネル２２の前後方向における強度変化は、材質の変化の他、板厚の変化等によっても実現可能である。

図２に示すように、フロントピラー１０の下端部は、サイドシル２０の前端部を車幅方向外側から覆う。すなわち、ピラーアウタパネル１２はシルアウタパネル２２の車幅方向外側に配置され、ピラーインナパネル１１はシルインナパネル２１の車幅方向内側に配置される。

ピラーインナパネル１１及びピラーアウタパネル１２は、パネル本体１１ａ，１２ａがシルインナパネル２１及びシルアウタパネル２２のパネル本体２１ａ，２２ａにスポット溶接により接合される。さらに、図３に示すように、ピラーインナパネル１１は、パネル本体１１ａから車幅方向外側へ突出する突出部１３がサイドシル２０の各上側フランジ２１ａ,２２ａにボルト１４により固定される。

図２に示すように、突出部１３は、各上側フランジ２１ａ,２２ａに沿って延びる平坦面１３ａと、平坦面１３ａとパネル本体１２ａとを接続する接続面１３ｂを有する。本実施形態においては、接続面１３ｂは、平坦面１３ａの上側、前側、後側及び下側に形成され、下側の接続面１３ｂがサイドシル２０の上面２２ｂに沿って形成される。

また、図４に示すように、サイドシル２０は、前端が閉塞されている。平面視の断面にてシルインナパネル２１のパネル本体２１ａは前後に延び、シルインナパネル２１は、平面視の断面にて、パネル本体２１ａの前端側から車幅方向外側へ延びる前面部２１ｇと、前面部２１ｇから前方へ延びる前側フランジ２１ｈと、を有している。また、平面視の断面にてシルアウタパネル２２のパネル本体２２ａは前後に延び、シルアウタパネル２２は、平面視の断面にて、パネル本体２２ａの前端側から車幅方向内側へ延びる前面部２２ｇと、前面部２２ｇから前方へ延びる前側フランジ２２ｈと、を有している。シルインナパネル２１及びシルアウタパネル２２が各前側フランジ２１ｈ,２２ｈにてスポット溶接により接合されることにより、各サイドシル２０の前端は閉塞される。各サイドシル２０の前端には、補剛パネル４１が接続される。

図５に示すように、補剛パネル４１は、トーボード４０とともに閉断面を形成し、フロントサイドフレーム５０とサイドシル２０の間を車幅方向に延びる。本実施形態においては、補剛パネル４１は、前面部４１ａと、前面部４１ａの下端から後方へ延びる底面部４１ｂと、底面部４１ｂの後端から上方へ延びる背面部４１ｃと、を有している。

また、本実施形態においては、図４に示すように、補剛パネル４１は、平面視の断面にて、車幅方向へ延びる前面部４１ａと、前面部４１ａの車幅方向外側端部から前方へ延びる外側フランジ４１ｂと、前面部４１ａの車幅方向内側端部から前方へ延びる内側フランジ４１ｃと、を有している。前面部４１は、シルインナパネル２１の前面部２１ｇにスポット溶接により接続される。外側フランジ４１ｂは、前側フランジ２１ｈにスポット溶接により接続される。内側フランジ４１ｃは、サイドフレーム５０にスポット溶接により接続される。

以上のように構成された車体構造によれば、ピラーインナパネル１１が、サイドシル２０において比較的強固な上側フランジ２１ｃ，２２ｃと接続されることで、フロントピラー１０とサイドシル２０の間で的確に荷重を伝達させることができる。特に、ピラーインナパネル１１をサイドシル２０に接続したので、ピラーアウタパネル１２を接続する場合と比べて、フロントピラー１０とサイドシル２０の間で効率的に荷重を伝達させることができる。ここで、サイドシル２０へ向かって突出する突出部１３の他は、ピラーアウタパネル１２とピラーインナパネル１１がサイドシル２０から離隔して配置されるので、フロントピラー１０下部の平面視における断面を車幅方向に大きくすることができる。これにより、フロントピラー１０の曲げ変形を抑制するとともに、車体全体の剛性を向上させることができる。

また、サイドシル２０の前端が閉塞されているので、サイドシル２０の前端側の剛性及び強度を向上させることができ、スモールオーバーラップ衝突時における荷重をサイドシル２０に的確に伝達させて、サイドシル２０により的確にエネルギ吸収を図ることができる。これにより、スモールオーバーラップ衝突時に、タイヤ等の車両室内への侵入量を抑制することができる。

また、補剛パネル４１とシルインナパネル２１が接続されるので、サイドシル２０の車幅方向内側の強度が向上する。スモールオーバーラップ衝突時、前輪はサイドシル２０に対して車幅方向外側から先に接触する。ここで、シルアウタパネル２２側がシルインナパネル２１側に対して相対的に強度が低いので、衝突時にシルアウタパネル２２側がスムースに変形することによりエネルギ吸収が図られる。これによっても、スモールオーバーラップ衝突時におけるタイヤ等の車両室内への侵入量が抑制される。

また、サイドシル２０が前方からの入力に対し、前端側の強度が後側よりも低く構成されていることから、スモールオーバーラップ衝突時に、サイドシル２０の前端が変形することによりエネルギ吸収が図られる。本実施形態においては、シルアウタパネル２２の前端側の強度が後側よりも低く構成されてもいることから、シルアウタパネル２２の前端側が変形することによりエネルギ吸収が図られる。前述のように、スモールオーバーラップ衝突時、前輪はサイドシルに対して車幅方向外側から先に接触するので、シルアウタパネル２２側がスムースに変形する。これによっても、スモールオーバーラップ衝突時におけるタイヤ等の車両室内への侵入量が抑制される。

尚、前記実施形態においては、フロントピラー１０に突出部１３を形成してサイドシル２０と接続するものを示したが、例えばセカンドピラーに突出部を形成してサイドシルと接続することも可能である。この場合、セカンドピラーの曲げ変形を抑制するとともに、車体全体の剛性を向上させることができる。

また、前記実施形態においては、ピラーインナパネル１１に突出部１３を形成したものを示したが、ピラーアウタパネルに突出部を形成してサイドシルと接続してもよいし、両方のパネルに突出部を形成してサイドシルと接続してもよい。また、前記実施形態においては、サイドシル２０の正面視における閉断面が前後方向でほとんど変化しないものを示したが、例えば図６に示すように、サイドシルの前端側の断面を、上側フランジ１２１ｃ，１２２ｃ，１２３ｃが突出部１１３寄りとなるように構成してもよい。

図６の車体構造では、シルインナパネル１２１は、正面視の断面にて、上下に延びるパネル本体１２１ａと、パネル本体１２１ａの上端側から車幅方向外側へ延びる上面部１２１ｂと、上面部１２１ｂから上方へ延びる上側フランジ１２１ｃと、パネル本体１２１ａの下端側から車幅方向外側へ延びる下面部１２１ｄと、下面部１２１ｄから下方へ延びる下側フランジ１２１ｅと、を有している。シルインナパネル１２１は、前端側のみ、上面部１２１ｂが下面部１２１ｄよりも車幅方向に短く形成され、上側フランジ１２１ｃが下側フランジ１２１ｅよりも車幅方向内側となっている。また、シルアウタパネル１２２は、正面視の断面にて、上下に延びるパネル本体１２２ａと、パネル本体１２２ａの上端側から車幅方向内側へ延びる上面部１２２ｂと、上面部１２２ｂから上方へ延びる上側フランジ１２２ｃと、パネル本体１２２ａの下端側から車幅方向内側へ延びる下面部１２２ｄと、下面部１２２ｄから下方へ延びる下側フランジ１２２ｅと、を有している。シルアウタパネル１２２は、前端側のみ、上面部１２２ｂが下面部１２２ｄよりも車幅方向に長く形成され、上側フランジ１２２ｃが下側フランジ１２２ｅよりも車幅方向内側となっている。
また、補強パネル１２３は、正面視の断面にて、上下に延びるパネル本体１２３ａと、パネル本体１２３ａの上端側から車幅方向内側へ延びる上面部１２３ｂと、上面部１２３ｂから上方へ延びる上側フランジ１２３ｃと、を有している。パネル本体１２３ａの下端は、シルインナパネル１２１及びシルアウタパネル１２２の各下側フランジ１２１ｅ,１２２ｅに挟み込まれ、これらにスポット溶接により接合される。また、補強パネル１２３の上側フランジ１２３ｃは、シルインナパネル１２１及びシルアウタパネル１２２の各上側フランジ１２１ａ,１２２ａに挟み込まれ、これらにスポット溶接により接合される。

さらには、例えば図７に示すように、突出部を形成せずに、ピラーアウタパネル２２とピラーインナパネル２１の少なくとも一方と、サイドシル２０の上側フランジ２１ｃ，２２ｃとを、カラー部材２１３を介在させつつ締結してもよい。図７の車体構造では、筒状のカラー部材２１３をサイドシル２０の上側フランジ２１ｃ，２２ｃとピラーインナパネル２１の間に介在させ、上側フランジ２１ｃ，２２ｃ、カラー部材２１３及びピラーインナパネル２１を挿通するボルト１４により、サイドシル２０及びプラーインナパネル２１が締結される。これによっても、ピラーの曲げ変形を抑制するとともに、車体全体の剛性を向上させることができる。尚、上側フランジ２１ｃ，２２ｃをピラーアウタパネル１２と締結してもよいし、ピラーインナパネル１１及びピラーアウタパネル１２の両方のパネルと締結してもよい。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

１ 車体
１０ フロントピラー
１１ ピラーインナパネル
１２ ピラーアウタパネル
１３ 突出部
１４ ボルト
２０ サイドシル
２１ シルインナパネル
２１ｃ 上側フランジ
２２ シルアウタパネル
２２ｃ 上側フランジ
２２ｉ 低強度部
２２ｊ 高強度部
４０ トーボード
４１ 補剛パネル
１１３ 突出部
１２１ シルインナパネル
１２１ｃ 上側フランジ
１２２ シルアウタパネル
１２２ｃ 上側フランジ
２１３ カラー部材

Claims (6)

1. ピラーアウタパネル及びピラーインナパネルを有し、上下方向へ延びるピラーと、
   互いにフランジ部で接合されるシルアウタパネル及びシルインナパネルを有し、車両前後方向へ延び、前記ピラーの下端側と接続されるサイドシルと、を備え、
   前記ピラーアウタパネルは、前記シルアウタパネルより車幅方向外側に配置され、
   前記ピラーインナパネルは、前記シルインナパネルより車幅方向内側に配置され、
   前記ピラーアウタパネルと前記ピラーインナパネルの少なくとも一方と、前記サイドシルの前記フランジとを、カラー部材を介在させつつ締結した車体構造。
2. 前記ピラーは、前記サイドシルの前端側に接続されるフロントピラーである請求項１に記載の車体構造。
3. 前記サイドシルの前端は、閉塞されている請求項２に記載の車体構造。
4. 車室を前後に仕切るトーボードと、
   前記トーボードとともに側面視にて閉断面をなし、車幅方向へ延びる補剛パネルと、を備え、
   前記補剛パネルの車幅方向外端は、前記シルインナパネルの前端に接続される請求項２または３に記載の車体構造。
5. 前記サイドシルは、前方からの入力に対し、前端側の強度が後側よりも低く構成される請求項２から４のいずれか１項に記載の車体構造。
6. 前記サイドシルは、前記シルアウタパネルの前端側の強度が後側よりも低く構成される請求項５に記載の車体構造。

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