JP4247378B2 - 片側センターピラーレス車両のボディーシェル結合部構造 - Google Patents

片側センターピラーレス車両のボディーシェル結合部構造 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、助手席側の乗降性向上のための片側センターピラーレスの車両におけるキャビンを構成するロッカー,クロスメンバー,ホイールハウス,ルーフサイドレール等の結合部構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、このような片側のセンターピラーを備えていない、所謂片側センターピラーレス車両は、例えば図11に示すように構成されている。
図11において、片側センターピラーレス車両1のボディーシェルは、特にキャビンに関して、底部両側縁に沿って前後方向に延びる一対のロッカー2と、各ロッカー2の前端付近から上方へ立ち上がるフロントピラー3と、各ロッカー2の後端と連結されたホイールハウス4と、ホイールハウス4の上部から上方へ立ち上がるリアピラー5と、フロントピラー3の上端からリアピラー5の上端に向かって延びるルーフサイドレール6と、右側のロッカー2の中央付近から上方に向かってルーフサイドレール6の中央付近まで延びるセンターピラー7と、フロントシートの領域にて二つのロッカー2を互いに横方向に連結するクロスメンバー8と、から構成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このようなセンターピラーレス車両1においては、左側のセンターピラーがないことから、上述した各部品に関して左右同じものを使用した場合、車体剛性の左右のバランスが悪くなり、操縦安定性が悪化してしまう。このため従来において、車体左側の各部品の板厚アップや補強部品の追加によって、剛性を向上させるようにしているが、これは大幅な重量増となり、コストも高くなってしまう。
【0004】
さらに、このようなセンターピラーレス車両1においては、図12にて符号Xで示すように、車体に捩り荷重が加えられた場合、特に左側のキャビン側面のせん断変形が増大することになり、車体剛性が低下してしまう。したがって、車体剛性を高めるためには、せん断変形による歪が集中する各結合部、即ちロッカー2の前後端での結合部及びルーフサイドレール6の前後端での結合部の補強、具体的には各部品の板厚増大が効果的である。
【0005】
例えば、図13(A)に示すように、リアピラー上部結合部においては、リアピラー5の板厚を、例えば0.7mmから1.0mmに増大し、またルーフサイドレール6の板厚を、例えば1.2mmから1.8mmに増大することにより、所定の剛性を得るようにしているが、それでも図13(B)に示すように、結合部の面内変形が大きくなってしまう。
また、図14に示すように、リアピラー下部結合部においては、左側のロッカー2のロッカーアウター2a及びロッカーインナー2bの板厚を増大させ、また左側のホイールハウス4のホイールハウスアウター4a及びホイールハウスインナー4bの板厚を増大させるようにしている。
【0006】
しかしながら、このようにして、補強のために各部材の板厚を増大させると、全体として大幅な重量増となり、コストが増大してしまうことになる。
【0007】
本発明は、以上の点にかんがみ、できるだけ重量増を抑制しながら、ピラーレス側の補強を実現すると共に、車体剛性の左右のバランスを確保し得るようにした、片側ピラーレス車両の結合部構造を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、本発明の第一の構成によれば、ボディーシェルの底部両側縁を構成する一対のロッカーと、各ロッカーの前端から上方へ立ち上がるフロントピラーと、左右両側にてフロントピラーからそれぞれ後方に向かって延びる一対のルーフサイドレールと、左右何れか一方にて、ロッカーの中央付近から上方に向かって延びてルーフサイドレールの中央付近に連結されるセンターピラーと、各ロッカーの後端からホイールハウスを介して上方へ立ち上がってルーフサイドレールに連結されるリアピラーと、左右のロッカーを横方向に互いに連結するクロスメンバーと、を含み、各ロッカー前端とフロントピラー下端部とを連結する第一の結合部と、クロスメンバーを左右のロッカーに連結する第二の結合部と、各ロッカー後端とホイールハウス前端とを連結する第三の結合部と、各リアピラー上端をルーフサイドレールに連結する第四の結合部と、を備えている片側センターピラーレス車両のボディーシェルにおいて、それぞれ対となる各結合部が、センターピラーレス側の各部品を補強すると共に、センターピラーのある側の構造を簡素化することにより互いに非対称に構成されていることを特徴とする、片側センターピラーレス車両のボディーシェル結合部構造により達成される。
【0009】
本発明による片側センターピラーレス車両のボディーシェル結合部構造は、好ましくは、センターピラーレス側の各部品が、他側の部品に対して板厚増大により補強されている。
【0010】
本発明による片側センターピラーレス車両のボディーシェル結合部構造は、好ましくは、センターピラーレス側の各部品が、他側の部品に対して形状大型化により補強されている。
【0011】
本発明による片側センターピラーレス車両のボディーシェル結合部構造は、好ましくは、センターピラーレス側の各部品が、他側の部品に対して追加の補強部材を備えている。
【0012】
また、上記目的は、本発明の第二の構成によれば、ボディーシェルの底部両側縁を構成する一対のロッカーと、各ロッカーの前端から上方へ立ち上がるフロントピラーと、左右両側にてフロントピラーからそれぞれ後方に向かって延びる一対のルーフサイドレールと、左右何れか一方にて、ロッカーの中央付近から上方に向かって延びてルーフサイドレールの中央付近に連結されるセンターピラーと、各ロッカーの後端からホイールハウスを介して上方へ立ち上がってルーフサイドレールに連結されるリアピラーと、左右のロッカーを横方向に互いに連結するクロスメンバーと、を含み、各ロッカー前端とフロントピラー下端部とを連結する第一の結合部と、クロスメンバーを左右のロッカーに連結する第二の結合部と、各ロッカー後端とホイールハウス前端とを連結する第三の結合部と、各リアピラー上端をルーフサイドレールに連結する第四の結合部と、を備えている片側センターピラーレス車両のボディーシェルにおいて、上記第四の結合部が、センターピラーレス側にて、ルーフサイドレールの前後及びリアピラー側面に対して隔壁を備えた一枚の板金部品から成る補強部材を備えていることを特徴とする、片側センターピラーレス車両のボディーシェル結合部構造により達成される。
【0013】
本発明による片側センターピラーレス車両のボディーシェル結合部構造は、好ましくは、上記補強部材の隔壁により包囲された面が、フランジ間でストレートに接続されている。
【0014】
本発明による片側センターピラーレス車両のボディーシェル結合部構造は、好ましくは、上記補強部材が、ルーフサイドレールの前部に対して、インナーよりも長い領域でスポット結合されている。
【0015】
さらに、上記目的は、本発明の第三の構成によれば、ボディーシェルの底部両側縁を構成する一対のロッカーと、各ロッカーの前端から上方へ立ち上がるフロントピラーと、左右両側にてフロントピラーからそれぞれ後方に向かって延びる一対のルーフサイドレールと、左右何れか一方にて、ロッカーの中央付近から上方に向かって延びてルーフサイドレールの中央付近に連結されるセンターピラーと、各ロッカーの後端からホイールハウスを介して上方へ立ち上がってルーフサイドレールに連結されるリアピラーと、左右のロッカーを横方向に互いに連結するクロスメンバーと、を含み、各ロッカー前端とフロントピラー下端部とを連結する第一の結合部と、クロスメンバーを左右のロッカーに連結する第二の結合部と、各ロッカー後端とホイールハウス前端とを連結する第三の結合部と、各リアピラー上端をルーフサイドレールに連結する第四の結合部と、を備えている片側センターピラーレス車両のボディーシェルにおいて、上記第三の結合部が、センターピラーレス側にて、ロッカーフランジからホイールハウスのアウターに真っ直延びていて、ホイールハウスのアウターに対してスポット結合されている補強部材を備えていることを特徴とする、片側センターピラーレス車両のボディーシェル結合部構造により達成される。
【0016】
本発明による片側センターピラーレス車両のボディーシェル結合部構造は、好ましくは、上記補強部材のロッカーとホイールハウスの前端部とを結ぶ面が単一平面である。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示した実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
図1乃至図10は、本発明による片側センターピラーレス車両のボディーシェル結合部構造を適用した片側センターピラーレス車両10の一実施の形態の構成を示している。
図1において、片側センターピラーレス車両10は、左側のセンターピラーがないボディーシェルを備えており、特にそのキャビンに関して、底部両側縁に沿って前後方向に延びる一対のロッカー11と、各ロッカー11の前端付近から上方へ立ち上がるフロントピラー12と、各ロッカー11の後端と連結されたホイールハウス13と、ホイールハウス13の上部から上方へ立ち上がるリアピラー14と、フロントピラー12の上端からリアピラー14の上端に向かって延びるルーフサイドレール15と、右側のロッカー11の中央付近から上方へ向かってルーフサイドレール15の中央付近まで延びるセンターピラー16と、フロントシートの領域にて二つのロッカー11を互いに横方向に連結するクロスメンバー17と、から構成されている。
【0018】
このような構成は、従来のセンターピラーレス車両1と同様の構成であるが、本発明によるセンターピラーレス車両10においては、以下の点で異なる構成になっている。
即ち、まず左側のロッカー11の前端部と左側のフロントピラー12の下端部との間の結合部21は、図2及び図3に示すように、ロッカー11の前端部11aとフロントピラー12の下端部12aとを互いに突き合わせた状態で挟持する左右一対のカバー21a,21bと、内側のカバー21bとフロントピラー12の下端部12aとの間に内側から順次に介挿される第一の補強部材21c,第二の補強部材21dそして第三の補強部材21eから構成されている。
【0019】
ここで、カバー21a,21b,第三の補強部材21eは、図示しない車両右側のロッカー11の前端部と右側のフロントピラー12の下端部との間の結合部の各部品と同じに構成されるが、左側の第一及び第二の補強部材21c,21dは、以下のように構成されている。
即ち、左側の第一の補強部材21cは、車両右側のロッカー11の前端部と右側のフロントピラー12の下端部との間の結合部における第一の補強部材と比較すると、図3に示すように、ロッカー11の前端部11aの内側面を覆う延長部21c’が比較的長く、例えば295mm程度長く形成されていると共に、全体が板厚1.6mmに形成され、さらに上方に延びている部分21c″では、板厚が2.0mmに増大されている。これにより、第一の補強部材21cは、寸法及び板厚の増大により剛性が高められている。
これに対して、右側の結合部における第一の補強部材(図示せず)では、板厚が1.2mmに低減され、軽量化により簡素化されている。
【0020】
また、左側の第二の補強部材21dは、右側の結合部には設けられておらず、新たに追加されるものであり、第一の補強部材21cに当接することにより、第一の補強部材21cそして結合部21の剛性を高めるようになっている。
【0021】
次に、車両左側のロッカー11とクロスメンバー17との間の結合部22は、図4及び図5に示すように、ロッカー11に対してクロスメンバー17を突き合わせた状態でそれらを支持する板状部材22aと、その下方からロッカー11とクロスメンバー17の双方に取り付けられる補強部材22bと、から構成されている。
【0022】
ここで、左側の板状部材22aは、図示しない車両右側のロッカーとクロスメンバー17との間の結合部の板状部材と同様に構成されるが、補強部材22bは右側の結合部には設けられておらず、新たに追加されるものであり、左側のロッカー11及び左側のクロスメンバー17の双方に取り付けられることにより、板状部材22aそして結合部22の剛性を高めるようになっている。
【0023】
続いて、左側のロッカー11の後端部と左側のホイールハウス13との間の結合部23は、図6乃至図8に示すように、ロッカー11の後端部11b及びホイールハウス13の前端部13aとを互いに突き合わせた状態で挟持する左右一対のカバー23a,23bと、内側のカバー23bとホイールハウス13の前端部13aとの間に内側から順次に介挿される第一の補強部材23c,第二の補強部材23dから構成されている。
【0024】
ここで、カバー23a,23bは、図示しない右側のロッカー11の後端部と右側のホイールハウス13との間の結合部の各部品と同じに構成されるが、左側の第一及び第二の補強部材23c,23dは、以下のように構成されている。
即ち、左側の第一の補強部材23cは、右側の結合部における第一の補強部材と同じ形状であるが、板厚が例えば右側では例えば0.8mmに選定されて軽量化されているのに対して、左側の第一の補強部材23cでは板厚が例えば1.8mmに増大されている。これにより、左側の第一の補強部材23cは、板厚増大により剛性が高められている。
【0025】
また、左側の第二の補強部材23dは、車両右側のロッカー11の後端部と右側のホイールハウス13との間の結合部には設けられておらず、新たに追加されるものであり、板厚が例えば1.8mmに選定されている。
この第二の補強部材23dは、ロッカー11の後端部11bのフランジからホイールハウス13の前端部13aのアウター13bに向かって真っ直に延びており(図8の符号23d′により示される平坦部分参照)、この平坦部分23d′はアウター13bに対してスポット溶接により接続される。さらに、第二の補強部材23dが取り付けられることにより、ロッカー11の後端部11bとホイールハウス13の前端部13aとを結ぶ面が単一の平面になる。
このようにして、第二の補強部材23dは、この真っ直に延びた平坦部分により面内変形及び断面変形を抑制することになる。
【0026】
最後に、左側のルーフサイドレール15とリアピラー14との間の結合部24は、図9及び図10に示すように、ルーフサイドレール15にリアピラー14の上端部を突き合わせた状態に形成されたアウター15a及びインナー15bと、アウター15aを内部から支持する支持部材24aと、支持部材24aとインナー15bとの間に介挿される補強部材24bと、から構成されている。
【0027】
ここで、支持部材24aは、図示しない右側のルーフサイドレール15とリアピラー14との間の結合部24の板状部材と同様に構成されているが、形状がやや異なる、即ち右側の結合部における支持部材がやや小型に形成されることにより、軽量化されているが、左側の支持部材24aは形状が比較的大きく形成されることにより、右側の支持部材に対して補強されている。
また、板金部品である補強部材24bは右側の結合部には設けられておらず、新たに追加されるものであり、板厚が例えば2.0mmに選定され、ルーフサイドレール15の結合部24の前後の領域とリアピラー14の領域について、それぞれ各断面に当接する隔壁24c,24d,24eを有している。そして、各隔壁24c,24d,24eにより囲まれた領域は、フランジ間にてストレートに接続されている。さらに、補強部材24bは、ルーフサイドレール15の前側領域に対してインナー15bよりも長く延びていて、インナー15bに対してスポット溶接されている。
これにより、補強部材24bは、各隔壁24c,24d,24eがそれぞれルーフサイドレール15の前後及びリアピラー14側に当接することによって結合部24を補強するようになっている。
【0028】
このようにして、各結合部21乃至24においては、それぞれ追加の補強部材21d,22b,23d,24bが備えられると共に、一部の部品が右側の結合部と比較して板厚または形状の増大により剛性が高められている。他方、右側の各結合部では、一部の部品が板厚が低減されまたは形状が縮小されることにより、小型化され、構成が簡素化されることにより、軽量化が図られている。
【0029】
本発明の実施形態によるセンターピラーレス車両10は、以上のように構成されており、ボディーシェルの各結合部21乃至24に関して、各部品が車両左側と車両右側とで非対称に構成されることにより、センターピラーレス側の各部品が補強されると共に、センターピラー側の各部品が簡素化されて、車体全体の剛性の左右のバランスが良好になっている。
したがって、センターピラーレス車両10のボディーシェルに対して捩り荷重が加えられた場合には、車両左側の各結合部21乃至24にて捩り荷重によるせん断変形の歪が集中するが、各結合部21乃至24では、それぞれ右側の結合部と比較して、補強部材21d,22b,23d,24bが新たに追加され、また右側の結合部の部品に対して板厚が増大され、または形状が大きく選定されることで補強されていることから、車体剛性が高められ、左右のバランスが良好であるため、当該車両の操縦安定性が向上する。
【0030】
さらに、センターピラーレス側の部品のみを板厚増大で補強することにより左右のバランスを向上させる従来の構成と比較して、各部品がそれぞれ軽量化されることにより、車両全体の重量が低減され得ると共に、コストが低減され得ることになる。
【0031】
上述した実施形態では、結合部21乃至24にそれぞれ部材の追加等により補強が行なわれているが、全ての結合部21〜24の補強を行なわなくてもよい。例えば、上述した結合部23または結合部24のみの補強であってもよい。
また、上述した実施形態においては、左側センターピラーレス車両10について説明したが、これに限らず、右側センターピラーレス車両についても、本発明を適用し得ることは明らかである。
【0032】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、ボディーシェルの各結合部に関して、各部品が非対称に構成されることにより、センターピラーレス側の各部品が補強されると共に、センターピラー側の各部品が簡素化されて、車体全体の剛性の左右のバランスが良好になる。
したがって、車体に対して捩り荷重が加えられた場合のせん断変形による歪が低減されるので、当該車両の操縦安定性が向上すると共に、センターピラーレス側の部品を補強することにより左右のバランスを向上させる従来の構成と比較して、各部品がそれぞれ軽量化されることにより、車両全体の重量が低減されると共に、コストが低減されることになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した片側センターピラーレス車両の一実施の形態のボディーシェルを示す概略斜視図である。
【図2】図1の片側センターピラーレス車両における第一の結合部を示し、(A)は概略斜視図、(B)はA−A線断面図である。
【図3】図2の第一の結合部の分解斜視図である。
【図4】図1の片側センターピラーレス車両における第二の結合部を示すきで、(A)は概略斜視図、(B)はC−C線断面図である。
【図5】図4の第二の結合部の分解斜視図である。
【図6】図1の片側センターピラーレス車両における第三の結合部を示し、(A)は概略斜視図、(B)はA−A線断面図、(C)はB−B線断面図である。
【図7】図6の第三の結合部におけるホイールハウスアウタへの結合面を示す側面図である。
【図8】図6の第三の結合部の分解斜視図である。
【図9】図1の片側センターピラーレス車両における第四の結合部を示し、(A)は概略斜視図、(B)はA−A線断面図である。
【図10】図9の第四の結合部の分解斜視図である。
【図11】従来の片側センターピラーレス車両の一例のボディーシェルを示す概略斜視図ある。
【図12】図11の片側センターピラーレス車両の捩り荷重が加えられたときのせん断変形を示す概略斜視図である。
【図13】図11の片側センターピラーレス車両におけるルーフサイドレールとリアピラーとの結合部を示し、(A)は概略斜視図、(B)はC−C線断面図である。
【図14】図11の片側センターピラーレス車両におけるロッカーとホイールハウスとの結合部を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
10 片側(左側)センターピラーレス車両
11 ロッカー
12 フロントピラー
13 ホイールハウス
14 リアピラー
15 ルーフサイドレール
16 センターピラー
17 クロスメンバー
21 第一の結合部
21a,21b カバー
21d 第二の補強部材(追加の補強部材)
22 第二の結合部
22a 板状部材
22b 補強部材(追加の補強部材)
23 第三の結合部
23d 第二の補強部材(追加の補強部材)
24 第四の結合部
24a 支持部材
24b 補強部材(追加の補強部材)
24c,24d,24e 隔壁

Claims (9)

  1. ボディーシェルの底部両側縁を構成する一対のロッカーと、各ロッカーの前端から上方へ立ち上がるフロントピラーと、左右両側にてフロントピラーからそれぞれ後方に向かって延びる一対のルーフサイドレールと、左右何れか一方にて、ロッカーの中央付近から上方に向かって延びてルーフサイドレールの中央付近に連結されるセンターピラーと、各ロッカーの後端からホイールハウスを介して上方に立ち上がってルーフサイドレールに連結されるリアピラーと、左右のロッカーを横方向に互いに連結するクロスメンバーと、を含み、
    各ロッカー前端とフロントピラー下端部とを連結する第一の結合部と、クロスメンバーを左右のロッカーに連結する第二の結合部と、各ロッカー後端とホイールハウス前端とを連結する第三の結合部と、各リアピラー上端をルーフサイドレールに連結する第四の結合部と、を備えている片側センターピラーレス車両のボディーシェルにおいて、
    それぞれ対となる各結合部が、センターピラーレス側の各部品を補強すると共に、センターピラーのある側の構造を簡素化することにより、互いに非対称に構成されていることを特徴とする、片側センターピラーレス車両のボディーシェル結合部構造。
  2. センターピラーレス側の各部品が、他側の部品に対して板厚増大により補強されていることを特徴とする、請求項1に記載の片側センターピラーレス車両のボディーシェル結合部構造。
  3. センターピラーレス側の各部品が、他側の部品に対して形状大型化により補強されていることを特徴とする、請求項1または2に記載の片側センターピラーレス車両のボディーシェル結合部構造。
  4. センターピラーレス側の各部品が、他側の部品に対して追加の補強部材を備えていることを特徴とする、請求項1から3の何れかに記載の片側センターピラーレス車両のボディーシェル結合部構造。
  5. ボディーシェルの底部両側縁を構成する一対のロッカーと、各ロッカーの前端から上方へ立ち上がるフロントピラーと、左右両側にてフロントピラーからそれぞれ後方に向かって延びる一対のルーフサイドレールと、左右何れか一方にて、ロッカーの中央付近から上方に向かって延びてルーフサイドレールの中央付近に連結されるセンターピラーと、各ロッカーの後端からホイールハウスを介して上方へ立ち上がってルーフサイドレールに連結されるリアピラーと、左右のロッカーを横方向に互いに連結するクロスメンバーと、を含み、
    各ロッカー前端とフロントピラー下端部とを連結する第一の結合部と、クロスメンバーを左右のロッカーに連結する第二の結合部と、各ロッカー後端とホイールハウス前端とを連結する第三の結合部と、各リアピラー上端をルーフサイドレールに連結する第四の結合部と、を備えている片側センターピラーレス車両のボディーシェルにおいて、
    上記第四の結合部が、センターピラーレス側にて、ルーフサイドレールの前後及びリアピラー側面に対して隔壁を備えた一枚の板金部品から成る補強部材を備えていることを特徴とする、片側センターピラーレス車両のボディーシェル結合部構造。
  6. 前記補強部材の隔壁により包囲された面が、フランジ間でストレートに接続されていることを特徴とする、請求項5に記載の片側センターピラーレス車両のボディーシェル結合部構造。
  7. 前記補強部材が、ルーフサイドレールの前部に対して、インナーよりも長い領域でスポット結合されていることを特徴とする、請求項5または6に記載の片側センターピラーレス車両のボディーシェル結合部構造。
  8. ボディーシェルの底部両側縁を構成する一対のロッカーと、各ロッカーの前端から上方へ立ち上がるフロントピラーと、左右両側にてフロントピラーからそれぞれ後方に向かって延びる一対のルーフサイドレールと、左右何れか一方にて、ロッカーの中央付近から上方へ向かって延びてルーフサイドレールの中央付近に連結されるセンターピラーと、各ロッカーの後端からホイールハウスを介して上方に立ち上がってルーフサイドレールに連結されるリアピラーと、左右のロッカーを横方向に互いに連結するクロスメンバーと、を含み、
    各ロッカー前端とフロントピラー下端部とを連結する第一の結合部と、クロスメンバーを左右のロッカーに連結する第二の結合部と、各ロッカー後端とホイールハウス前端とを連結する第三の結合部と、各リアピラー上端をルーフサイドレールに連結する第四の結合部と、を備えている片側センターピラーレス車両のボディーシェルにおいて、
    上記第三の結合部が、センターピラーレス側にて、ロッカーフランジからホイールハウスのアウターに真っ直延びていて、ホイールハウスのアウターに対してスポット結合されている補強部材を備えていることを特徴とする、片側センターピラーレス車両のボディーシェル結合部構造。
  9. 前記補強部材のロッカーとホイールハウスの前端部とを結ぶ面が単一平面であることを特徴とする、請求項8に記載の片側センターピラーレス車両のボディーシェル結合部構造。
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