JP4472419B2 - Joint structure of frame member - Google Patents
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Description
本発明は、フレーム部材の接合部構造に関する。 The present invention relates to a joint structure of a frame member.
車両においてフレーム部材同士を接合させる際に、空力特性向上および外観品質向上を主目的として、一方のフレーム部材に出張面と引込面とこれらを結ぶ連結面とを有する段差部を形成するとともに、このフレーム部材の引込面に他方のフレーム部材を接合させることで、フレーム部材同士の外面に連続性を持たせることが行われている(例えば特許文献1参照)。
上記構造とすれば、空力特性向上および外観品質向上を図れるものの、一方のフレームに段差部を形成する必要があることから、この段差部に生じる応力集中を防止する必要があった。このため、出張面および連結面で形成される第1のコーナー部と、引込面および連結面で形成される第2のコーナー部とを急激な形状変化を排除するように湾曲形状にすることが考えられるが、コーナー部をこのような湾曲形状にするとこの湾曲形状にかからないように一方のフレーム部材の段差部から他方のフレーム部材を離して接合させる必要がある。しかしながら、このようにフレーム部材同士を離して接合させると、空力特性向上および外観品質向上の効果が薄れてしまい、しかも離れた隙間部分から水の浸入の可能性が高くなってしまうという問題があった。 With the above structure, although aerodynamic characteristics and appearance quality can be improved, it is necessary to form a step portion on one of the frames, and therefore it is necessary to prevent stress concentration occurring in the step portion. For this reason, the first corner portion formed by the business trip surface and the connecting surface and the second corner portion formed by the drawing surface and the connecting surface can be curved so as to eliminate a sudden shape change. Although it is conceivable, when the corner portion has such a curved shape, it is necessary to join the other frame member away from the stepped portion of one frame member so that the curved shape is not affected. However, if the frame members are joined apart from each other in this manner, the effect of improving the aerodynamic characteristics and improving the appearance quality is diminished, and there is a problem that the possibility of water intrusion from a separated gap portion increases. It was.
したがって、本発明は、フレーム部材同士を極力隙間を狭くして接合させることができ、その上で応力集中を緩和することができるフレーム部材の接合部構造の提供を目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a joint structure for frame members that can join the frame members with a gap as narrow as possible and can relieve stress concentration.
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明は、サイドシルアウタ(例えば実施形態におけるサイドシルアウタ60)に出張面(例えば実施形態における前部出張面93)と引込面(例えば実施形態における引込面95)とこれらを結ぶ連結面(例えば実施形態における前部連結面97)とを有する段差部(例えば実施形態における前部段差部100)を形成するとともに、前記引込面にブラケット(例えば実施形態におけるブラケット70)を接合させるフレーム部材の接合部構造であって、前記出張面および前記連結面で形成されて上下に延びる第1のコーナー部(例えば実施形態における前部外側コーナー部105)と、前記引込面および前記連結面で形成されて上下に延びる第2のコーナー部(例えば実施形態における前部内側コーナー部106)とを、前記サイドシルアウタにおける上端部(例えば実施形態における上端部107)側ほど曲率半径が大きくなる湾曲形状に形成してなることを特徴としている。
To achieve the above object, the invention according to claim 1 is directed to a side sill outer (for example, the side sill outer 60 in the embodiment) and a business trip surface (for example, the front
請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明において、前記第1のコーナー部および前記第2のコーナー部は、前記サイドシルアウタにおける前記上端部から等距離の位置において、前記第1のコーナー部ではその中央部から前記出張面に向かうにしたがって、前記第2のコーナー部ではその中央部から前記引込面に向かうにしたがって、それぞれ曲率半径を大きくすると共に、前記ブラケットにおける前記上端部への接合側となる上端部の角部に、これらの接合面直視で円弧状をなして前記第1のコーナー部および前記第2のコーナー部に対向する面取部が形成されていることを特徴としている。 The invention according to claim 2, in the invention according to claim 1, wherein the first corner portion and the second corner portion, at a position equidistant from the upper portion of the side sill outer, said first corner The radius of curvature increases from the center of the bracket toward the business trip surface, and the radius of curvature increases from the center of the second corner toward the retracting surface, and the bracket is joined to the upper end. A chamfered portion facing the first corner portion and the second corner portion is formed in a corner portion of the upper end portion on the side so as to form an arc shape when these joint surfaces are directly viewed . .
請求項1に係る発明によれば、サイドシルアウタの出張面および連結面で形成される第1のコーナー部と、引込面および連結面で形成される第2のコーナー部とを、サイドシルアウタにおける応力集中を生じやすい上端部側ほど曲率半径が大きくなる湾曲形状に形成することで、応力集中を効果的に緩和することができる。 According to the invention of claim 1, a first corner formed by travel surface and the coupling surface of the side sill outer and a second corner formed by attraction surface and the coupling surface, the stress in the side sill outer The stress concentration can be effectively relieved by forming the curved shape in which the radius of curvature increases toward the upper end portion side where the concentration tends to occur .
請求項2に係る発明によれば、ブラケットを上端部側を逃がすことでサイドシルアウタに対し隙間を狭くして接合することができる。したがって、フレーム部材同士を極力隙間を狭くして接合させることができ、その上で応力集中を緩和することができる。
また、第1のコーナー部および第2のコーナー部は、サイドシルアウタにおける上端部から等距離の位置において、中央部から外側に向かうにしたがって曲率半径を大きくするため、円滑に出張面および引込面のうちの対応する一方に繋がることができる。
さらに、ブラケットにおけるサイドシルアウタの上端部への接合側に第1のコーナー部および第2のコーナー部に対向して面取部が形成されているため、この面取部でサイドシルアウタにおける上端部側ほど拡大する第2のコーナー部との干渉を防止することができる。よって、サイドシルアウタをブラケットに対し確実に隙間を狭くして接合することができる。
According to the invention which concerns on Claim 2, a clearance gap can be narrowed and joined with respect to a side sill outer by letting a bracket escape the upper end part side. Therefore, the frame members can be joined with the gap as narrow as possible, and stress concentration can be reduced.
In addition, the first corner portion and the second corner portion increase the radius of curvature from the center portion toward the outside at a position equidistant from the upper end portion of the side sill outer . You can connect to one of them.
Furthermore, since the chamfered portion is formed opposite to the first corner portion and the second corner portion on the joint side to the upper end portion of the side sill outer in the bracket, the upper end portion side of the side sill outer at this chamfered portion. Interference with the second corner portion that expands as much as possible can be prevented. Therefore, the side sill outer can be securely joined to the bracket with a narrow gap.
本発明の一実施形態のフレーム部材の接合部構造を図面を参照して以下に説明する。 A joint structure of a frame member according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は車両11を示すもので、車両11には、車体12の側部にフロントドア14およびリヤドア15が設けられており、リヤドア15は車体前後方向にスライドして開閉するスライドドアとなっている。また、車体12の側部かつ上部であって閉状態のリヤドア15よりも後側にはリヤクォータウインドウ16が設けられている。
FIG. 1 shows a
図2は、車体12の側部の骨格構造を概略的に示すもので、車体12の側部には、図1に示すフロントドア14で開閉される開口部17の車体前側に、車体フレームを構成するフロントピラー18が略上下方向に延設されており、このフロントピラー18は水平断面が閉断面の中空構造をなしている。また、開口部17と図1に示すリヤドア15で開閉される開口部19との間に、車体フレームを構成するセンタピラー20が上下方向に延設されており、このセンタピラー20も水平断面が閉断面の中空構造をなしている。さらに、開口部19と図1に示すリヤクォータウインドウ16の開口部21との間に、車体フレームを構成するリヤクォータピラー22が上下方向に延設されており、このリヤクォータピラー22も水平断面が閉断面の中空構造をなしている。加えて、開口部21の後側に車体フレームを構成するリヤピラー23が上下方向に延設されており、このリヤピラー23も水平断面が閉断面の中空構造をなしている。
FIG. 2 schematically shows the skeleton structure of the side portion of the
また、フロントピラー18、センタピラー20およびリヤクォータピラー22の下端部は、車体側部の下部において車体前後方向に延在する車体フレームを構成するサイドシル25に接合されており、このサイドシル25は、車体前後方向に対する直交断面が閉断面とされた中空構造をなしている。
The lower ends of the
図3は、サイドシル25の近傍の車体前後方向に対する直交断面を示しており、略水平に配置された鋼板からなるフロアパネル27の下側に、サイドシル25の車幅方向内側を構成する鋼板からなるサイドシルインナアッパ28が溶接により固定される。このサイドシルインナアッパ28は、略水平に配置されてフロアパネル27の下面に溶接される板部29と、この板部29の車幅方向外側の縁部から下方に延出する板部30と、この板部30の下端縁部から車幅方向外側に延出する板部31と、この板部31の車幅方向外側の縁部から下方に延出する板部32と、この板部32の下端縁部から車幅方向外側に延出する板部33と、この板部33の車幅方向外側の縁部から上方に若干延出するフランジ部34とを有している。なお、フロアパネル27とサイドシルインナアッパ28との間に設けられた空間36はリアドア15のスライド開閉のためのものであり、フロアパネル27の空間36側の下面には、リアドア15のスライド用の車体前後方向に沿うレールガイド37が固定されている。
FIG. 3 shows a cross section orthogonal to the longitudinal direction of the vehicle body in the vicinity of the
また、サイドシルインナアッパ28の板部30には、サイドシル25の車幅方向内側を構成する鋼板からなるサイドシルインナロア40が溶接により固定されている。このサイドシルインナロア40は、略鉛直に配置されサイドシルインナアッパ28の板部30の車幅方向内側に溶接されて板部30よりも下方に延出する板部41と、この板部41の下端縁部から車幅方向外側に延出する板部42と、この板部42の車幅方向外側の縁部から下方に若干延出するフランジ部43とを有している。
Further, a side sill inner lower 40 made of a steel plate constituting the inner side in the vehicle width direction of the
ここで、サイドシルインナアッパ28およびサイドシルインナロア40には、これらの車幅方向内側に、鋼板からなるスティフナ45が溶接により固定されている。このスティフナ45は略水平に配置されてサイドシルインナアッパ28の板部29の下面に溶接される板部46と、この板部46の車幅方向外側の縁部から下方に延出する板部47と、この板部47の下端縁部から車幅方向外側に延出する板部48と、この板部48の車幅方向外側の縁部から下方に若干延出してサイドシルインナロア40の板部41の車幅方向内側に溶接されるフランジ部49とを有している。そして、スティフナ45とサイドシルインナアッパ28の板部29および板部30とサイドシルインナロア40の板部41とによって車体前後方向に対する直交断面が閉断面の閉断面構造部51が形成される。
Here, a
また、サイドシルインナアッパ28およびサイドシルインナロア40には、これらの車幅方向外側に、鋼板からなるサイドシルスティフナ53が溶接により固定されている。このサイドシルスティフナ53は略水平に配置されてサイドシルインナアッパ28の板部33の下面に溶接されるフランジ部54と、このフランジ部54の車幅方向内側の縁部から下方かつ車幅方向内方に斜めに延出する板部55と、この板部55の下端縁部から下方に延出してサイドシルインナロア40のフランジ部43の車幅方向外側に溶接される板部56とを有している。そして、サイドシルスティフナ53とサイドシルインナアッパ28の板部30〜33とサイドシルインナロア40とによって車体前後方向に対する直交断面が閉断面の閉断面構造部58が形成される。
Further, a
サイドシルインナアッパ28およびサイドシルスティフナ53には、これらの車幅方向外側に、サイドシル25の車幅方向外側を構成する鋼板からなるサイドシルアウタ(フレーム部材)60が溶接により固定されている。このサイドシルアウタ60は略上下方向に沿うことでサイドシルインナアッパ28のフランジ部34の車幅方向外側に溶接されるフランジ部61と、このフランジ部61の下端縁部から車幅方向内方かつ下方に斜めに延出する板部62と、この板部62の車幅方向内側の縁部から下方に延出する板部63と、この板部63の下端縁部から車幅方向内方かつ下方に斜めに若干延出する板部64と、この板部64の車幅方向内側の縁部から下方に若干延出してサイドシルスティフナ53の板部56の車幅方向外側に溶接されるフランジ部65とを有している。そして、サイドシルアウタ60とサイドシルインナアッパ28の板部33およびフランジ部34とサイドシルスティフナ53とによって車体前後方向に対する直交断面が閉断面の閉断面構造部67が形成される。
On the side sill inner upper 28 and the
サイドシルアウタ60の車幅方向外側に、鋼板からなる別体のブラケット(フレーム部材)70が溶接により固定されている。このブラケット70は略上下方向に沿って配置されてサイドシルアウタ60のフランジ部61の車幅方向外側に溶接されるフランジ部71と、このフランジ部71の下端縁部から車幅方向内方かつ下方に斜めに延出する板部72と、この板部72の車幅方向内側の縁部から下方に延出する板部73と、この板部73の下端縁部から車幅方向内方に延出する板部74と、この板部74の車幅方向内側の縁部から下方に若干延出してサイドシルアウタ60のフランジ部65の車幅方向外側に溶接されるフランジ部75とを有している。そして、サイドシルアウタ60とブラケット70とによって車体前後方向に対する直交断面が閉断面の閉断面構造部77が形成される。
A separate bracket (frame member) 70 made of a steel plate is fixed to the outside of the side sill outer 60 in the vehicle width direction by welding. The
このブラケット70は、樹脂製のサイドシルガーニッシュ80が取り付けられるもので、車幅方向に沿う取付穴81が板部73に複数形成されている。そして、サイドシルガーニッシュ80に取り付けられた樹脂製のクリップ82がこれらの取付穴81に嵌合されることでサイドシルガーニッシュ80がサイドシル25に取り付けられることになる。なお、板部73には、図4に示すように取付穴81の間に軽量化のための抜き穴83が形成されている。
The
ここで、サイドシルアウタ60は、図4に示すように車体前後方向に延在してサイドシル25を構成するサイドシル構成部85と、サイドシル構成部85から上方に延出してセンタピラー20を構成するピラー構成部86と、サイドシル構成部85のピラー構成部86よりも車体前後方向における後側から上方に延出してリヤクォータピラー22を構成するピラー構成部87とを有している。そして、ブラケット70は、サイドシル構成部85のピラー構成部86とピラー構成部87との間の範囲に取り付けられるようになっている。また、サイドシルアウタ60のブラケット70が設けられていない位置には、サイドシルガーニッシュ80に取り付けられた樹脂製のクリップ82を嵌合させるための取付穴89が形成されている。また、図3に示すサイドシルインナロア40の板部42にもサイドシルガーニッシュ80に取り付けられた樹脂製のクリップ82を嵌合させるための取付穴90が形成されている。つまり、サイドシルガーニッシュ80は車体前後方向における前部がサイドシルアウタ60の取付穴89にクリップ82で取り付けられ、後部がブラケット70の取付穴81にクリップ82で取り付けられるとともに下部がサイドシルインナロア40の板部42の取付穴90に取り付けられる。
Here, as shown in FIG. 4, the side sill outer 60 extends in the longitudinal direction of the vehicle body to constitute the
そして、一方のフレーム部材である上記したサイドシルアウタ60のフランジ部61と他方のフレーム部材であるブラケット70のフランジ部71との接合部に本実施形態の接合部構造が適用されている。
And the junction part structure of this embodiment is applied to the junction part of the
サイドシルアウタ60のフランジ部61のサイドシル構成部85における車体前後方向における前部および後部には、車幅方向に対し略直交する前部出張面(出張面)93および後部出張面(出張面)94が車幅方向における位置を合わせて形成されている。
A front business trip surface (business trip surface) 93 and a rear business trip surface (business trip surface) 94 that are substantially orthogonal to the vehicle width direction are provided at the front and rear portions of the
また、サイドシルアウタ60のフランジ部61におけるこれら前部出張面93および後部出張面94の間の中間部には、これら前部出張面93および後部出張面94よりも車幅方向における位置を車体内側に若干ずらした、車幅方向に対し略直交する引込面95が形成されている。
Further, the intermediate portion between the front
加えて、サイドシルアウタ60のフランジ部61の前部出張面93と引込面95との間にはこれらを結ぶように上下方向に延在しかつ車体前後方向に略直交する前部連結面(連結面)97が形成されており、フランジ部61の後部出張面94と引込面95との間にはこれらを結ぶように上下方向に延在しかつ車体前後方向に略直交する後部連結面(連結面)98が形成されている。
In addition, a front connecting surface (connecting) that extends in the vertical direction so as to connect the
以上により、サイドシルアウタ60のフランジ部61の前部に、前部出張面93とこれよりも車体内側に凹む引込面95とこれらを結ぶ前部連結面97とを有する前部段差部(段差部)100が形成され、フランジ部61の後部に、後部出張面94とこれよりも車体内側に凹む引込面95とこれらを結ぶ後部連結面98とを有する後部段差部(段差部)101が形成されている。
As described above, the front step portion (step portion) having the front
そして、ブラケット70はそのフランジ部71が上記した引込面95の車体外側に接合される。ここで、サイドシルアウタ60のフランジ部61の引込面95の前部出張面93および後部出張面94に対するずれ量は、ブラケット70のフランジ部71の板厚に合わせられており、その結果、サイドシルアウタ60のフランジ部61の外面と前部出張面93および後部出張面94とが車幅方向における位置を合わせ、空力特性向上および外観品質向上を図るようになっている。
The
本実施形態において、図5〜図7に示すように、前部出張面93および前部連結面97で形成される上下方向に延在する前部外側コーナー部(第1のコーナー部)105と、引込面95および前部連結面97で形成される上下方向に延在する前部内側コーナー部(第2のコーナー部)106は、ともに、その中央部における形状がサイドシルアウタ60のフランジ部61の上下方向において上端部(端部)107側ほど曲率半径が大きくなる湾曲形状に形成されている。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 5 to 7, a front outer corner portion (first corner portion) 105 extending in the vertical direction is formed by the front
つまり、図6にY3−Y3で示す上下方向の中間部における前部外側コーナー部105および前部内側コーナー部106は、図7(c)に示すように曲率半径が小さく、図6にY2−Y2で示す若干上側の位置における前部外側コーナー部105および前部内側コーナー部106は、図7(b)に示すように曲率半径がやや大きくなり、図6にY1−Y1で示す上端部107の近傍位置における前部外側コーナー部105および前部内側コーナー部106は、図7(a)に示すように曲率半径がさらに大きくなる。つまり、前部外側コーナー部105および前部内側コーナー部106は、上端部107に向かうにしたがって曲率半径が大きくなる。ここで、サイドシルアウタ60の上端部107側は、乗員昇降時の荷重による応力および走行時の路面からの入力による応力が大きい部分である。なお、図5においては、上記形状を分かりやすくするため、前部外側コーナー部105および前部内側コーナー部106の同一高さ位置における形状を細線で示している。
That is, the front
また、前部外側コーナー部105および前部内側コーナー部106は、ともに、サイドシルアウタ60のフランジ部61の上端部107から上下方向に等距離の位置における形状が、図8に示すように、中央部から外側に向かうにしたがって曲率半径を大きくするようになっている。つまり、中央部が最も曲率半径が小さく外側に向かうにしたがって曲率半径が大きくなる。
Further, both the front
なお、図示は略すが、後部出張面94および後部連結面98で形成される後部外側コーナー部(第1のコーナー部)と、引込面95および後部連結面98で形成される後部内側コーナー部(第2のコーナー部)とについても、同様に中央部における形状がサイドシルアウタ60のフランジ部61の上端部107側ほど曲率半径が大きくなる湾曲形状に形成されるとともに、フランジ部61の上端部107から上下方向に等距離の位置における形状が、中央部から外側に向かうにしたがって曲率半径を大きくするようになっている。ここで、サイドシルアウタ60はプレス成形されることで一枚の鋼板から上記した形状に形成される。
Although illustration is omitted, a rear outer corner portion (first corner portion) formed by the rear
そして、ブラケット70のフランジ部71における、フランジ部61の上端部107への接合側となる上端部の車体前後方向両側の角部に、円弧状の前部面取部(面取部)109および図示略の後部面取部(面取部)が形成されている。前部面取部109は前部内側コーナー部106の上記した上端側ほど曲率半径が大きくなる湾曲形状部分に対する載り上げを避けるためのものであり、前部外側コーナー部105および前部内側コーナー部106に車体前後方向において対向する。なお、図示略の後部面取部も同様のものである。
Then, the
以上に述べた本実施形態によれば、例えば前部段差部100側において、サイドシルアウタ60の前部出張面93および前部連結面97で形成される前部外側コーナー部105と、引込面95および前部連結面97で形成される前部内側コーナー部106とを、サイドシルアウタ60における応力集中を生じやすい上端部107側ほど曲率半径が大きくなる湾曲形状に形成することで、応力集中を効果的に緩和することができる。また、ブラケット70のサイドシルアウタ60の上端部107への接合側に前部外側コーナー部105および前部内側コーナー部106に対向して円弧状の前部面取部109が形成されているため、この前部面取部109でサイドシルアウタ60における上端部107側ほど拡大する前部内側コーナー部106との干渉を防止することができる。よって、サイドシルアウタ60をブラケット70に対し確実に隙間(車体前後方向の隙間)を狭くして接合させることができる。したがって、サイドシルアウタ60およびブラケット70同士を極力隙間を狭くして接合させることができ、その上で応力集中を緩和することができる。
According to the present embodiment described above, for example, on the front stepped
また、前部外側コーナー部105および前部内側コーナー部106は、サイドシルアウタ60における上端部107から等距離の位置において、中央部から外側に向かうにしたがって曲率半径を大きくするため、円滑に前部出張面93および引込面95のうちの対応する一方に繋がることができる。
Further, the front
なお、後部段差部101側も同様の効果を奏する。
The rear stepped
60 サイドシルアウタ(一方のフレーム部材)
70 ブラケット(他方のフレーム部材)
93 前部出張面(出張面)
95 引込面
97 前部連結面(連結面)
100 前部段差部(段差部)
105 前部外側コーナー部(第1のコーナー部)
106 前部内側コーナー部(第2のコーナー部)
107 上端部(端部)
109 前部面取部(面取部)
60 Side sill outer (one frame member)
70 Bracket (the other frame member)
93 Front business trip (business trip)
95 Pull-in
100 Front step (step)
105 Front outside corner (first corner)
106 Front inner corner (second corner)
107 Upper end (end)
109 Front chamfer (Chamfer)
Claims (2)
前記出張面および前記連結面で形成されて上下に延びる第1のコーナー部と、前記引込面および前記連結面で形成されて上下に延びる第2のコーナー部とを、前記サイドシルアウタにおける上端部側ほど曲率半径が大きくなる湾曲形状に形成してなることを特徴とするフレーム部材の接合部構造。 The side sill outer is formed with a stepped portion having a business trip surface, a pull-in surface, and a connecting surface connecting them, and a joint structure of a frame member that joins a bracket to the pull-in surface,
A first corner portion formed by the business trip surface and the connecting surface and extending vertically, and a second corner portion formed by the retracting surface and the connecting surface and extending vertically, the upper end portion side of the side sill outer A joint structure for a frame member, which is formed in a curved shape having a larger curvature radius.
前記ブラケットにおける前記上端部への接合側となる上端部の角部に、これらの接合面直視で円弧状をなして前記第1のコーナー部および前記第2のコーナー部を避ける面取部が形成されていることを特徴とする請求項1記載のフレーム部材の接合部構造。 The first corner portion and the second corner portion are located at an equidistant position from the upper end portion of the side sill outer , and the first corner portion is moved from the central portion toward the business trip surface. In the corner part of 2, the radius of curvature is increased as it goes from the central part to the drawing surface ,
A chamfered portion that avoids the first corner portion and the second corner portion by forming an arc shape when the joint surface is viewed directly is formed at a corner portion of the upper end portion that is a joint side to the upper end portion of the bracket. joint structure according to claim 1, wherein the frame member, characterized in that it is.
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