JP5878419B2 - 自動車車体のドアー開口部構造 - Google Patents

Description

この発明は、自動車における乗員が出入りできるように車体側部に開口させたドアー開口部構造に関する。

従来における自動車のドアー開口部構造は、一般に車体の車幅方向下側両側部に車体前後方向に延在配置されるサイドシルと、車体の車幅方向上側両側部に車体前後方向に延在配置されるルーフサイドレールと、これらサイドシル及びルーフサイドレールに跨って車体上下方向にそれぞれ連結配置されるフロントピラー、センターピラー及びリアーピラーと、を有して構成されるドアー開口部構成骨格が囲繞することにより、ドアー開口部を構成するようになされている。

当該ドアー開口部構成骨格は、車室側に存するインナーパネルの側端部に形成したインナーパネル側フランジ部と車外側に存するアウターパネルの側端部に形成したアウターパネル側フランジ部同士を接合することにより閉断面構造にすることによって構成している。と共に、当該ドアー開口部構造の車外側は、上記アウターパネル側フランジ部に車体の外板を構成する外板構成アウターパネルにおける側端部に形成した外板構成アウターパネル側フランジ部を接合することにより、外板構成アウターパネルが被覆して構成している。

そして、かかるドアー開口部構成骨格は、自動車の燃費向上の観点からの車体軽量化や車体衝突衝撃緩和への寄与が大きい等の理由から、ブランク材として超ハイテン鋼板、特に近来ハイテングレードの高い超ハイテン鋼板を用いたプレス成形品を広く用いて構成される傾向にある。

そこで、図７及び図８に示す従来のドアー開口部構成骨格ａのうち、例えばセンターピラーｂは、不図示のセンターピラー構成インナーパネルと共に、センターピラー構成アウターパネルｃを有して構成しているところ、センターピラー構成アウターパネルｃは、超ハイテン鋼板のプレス成形品により構成されている。そして、センターピラー構成アウターパネルｃは、通常、車体形状に追従すべく、図８に示すように、例えば、その長手方向中途部において、車体前後方向又は左右方向に屈曲するような湾曲状部ｄを有して構成している（例えば、特許文献１を参照）。

特開２０１１−２５１６５９号公報

ところで、上記ドアー開口部構成骨格ａは、プレス製品により製作しているのであるが、かかるプレス工法には、周知のごとく、フォーム工法とドロー工法が用いられている。そして、ドアー開口部構成骨格ａの成形工法としては、材料歩留まり率や金型製作費などの製品コスト低減の観点から、フォーム工法を用いたいところであるが、かかるフォーム工法は、材料として超ハイテン鋼板特にハイグレードの超ハイテン鋼板を用いる場合には、スプリングバックや成形面の皺発生等が顕著に表れてしまうことから、従来、ドアー開口部構成骨格ａのプレス成形工法としては、ドロー工法を用いざるを得なかった。

すなわち、例えば、図８に示すセンターピラー構成アウターパネルｃは、上記したように、車体前後方向或いは左右方向に屈曲する湾曲状部ｄを有し、しかもハット型断面に形成されていることから、超ハイテン鋼板をフォーム工法を用いてプレス成形した場合には、ブランク材の伸びが少なくなることから、特に湾曲状部ｄ付近のアウターパネル側フランジ部ｅにおけるドアー開口部ｇ側において、曲率半径が小さい凹湾曲形状を呈していることから、図９及び図１０に示すような皺ｆが形成されてしまい、一旦皺ｆが形成されてしまうと、後工程で、再びプレス成形による皺伸ばしをしたとしても、なかなか解消させ得るものではない。

そこで、ドアー開口部構成骨格ａのプレス成形の工法として、ドロー工法が用いられることになる。かかるドロー工法は、超ハイテン鋼板製のブランク材の端部を成形金型で把持して当該ブランク材の一部を伸ばしながらプレス成形していくことから、ドロー工法により発生するようなスプリングバックや成形面の皺発生をある程度まで防止できることになる。

しかしながら、かかるドロー工法は、なにせ、ブランク材の把持端部を成形金型で把持しながらプレス成形を行う工法であることから、ブランク材には、成形金型で把持するための把持端末を設ける必要があり、さらには、かかる把持端末を把持する構成を有するために金型製作費が嵩むことになり、しかも、かかる把持端部を切り離して所定の形状を有する成形品を成形する必要があって、ブランク材の歩留まり率が低く、製品コストを上昇させてしまうことになる。

この発明は、かかる従来の技術における未解決課題に鑑み、たとえ超ハイテン鋼板をブランク材に用いたとしても、材料歩留まり率や金型製作費などの製品コスト上有利なフォーム工法を採用することができる自動車車体のドアー開口部構造を提供することを目的としている。

この発明に係る自動車車体のドアー開口部構造は、車体の車幅方向下側両側部に車体前後方向に延在配置されるサイドシルと、車体の車幅方向上側両側部に車体前後方向に延在配置されるルーフサイドレールと、これらサイドシル及びルーフサイドレールに跨って車体上下方向にそれぞれ連結配置されるフロントピラー、センターピラー及びリアーピラーと、を有してドアー開口構成骨格を構成しており、当該ドアー開口部構成骨格が囲繞してドアー開口部を構成し、且つ、ドアー開口部構成骨格が、車室側に存するインナーパネルと、車外側に存するアウターパネルとを有して構成し、且つ、インナーパネル及びアウターパネルが、インナーパネルの側端部に形成したインナーパネル側フランジ部とアウターパネルの側端部に形成したアウターパネル側フランジ部同士を接合することにより閉断面構造を呈して構成するとともに、アウターパネル側フランジ部に車体の外板を構成する外板構成アウターパネルにおける側端部に形成した外板構成アウターパネル側フランジ部を接合することにより、外板構成アウターパネルによりドアー開口部構成骨格の車外側を被覆して構成する自動車のドアー開口部構造であって、アウターパネル側フランジ部及びインナーパネル側フランジ部におけるドアー開口部に面してそれぞれ存するドアー開口部側フランジ部に、車室側に突出するビード部を形成するとともに、両ビード部を互いに嵌合させた状態でインナーパネル側フランジ部とアウターパネル側フランジ部同士を接合しており、且つ、外板構成アウターパネル側フランジ部を平面形状に構成して、互いに接合された外板構成アウターパネル側フランジ部、アウターパネル側フランジ部及びインナーパネル側フランジ部にウェザーストリップの車体取付部を挟合取付けたことを特徴とする。

この発明は、アウターパネル側フランジ部及びインナーパネル側フランジ部におけるドアー開口部に面してそれぞれ存するドアー開口部側フランジ部に、車室側に突出するビード部を形成するとともに、両ビード部を互いに嵌合させた状態でインナーパネル側フランジ部とアウターパネル側フランジ部同士を接合するように構成していることから、たとえ超ハイテン鋼板のフォーム工法によりプレス成形したとしても、アウターパネル側フランジ部及びインナーパネル側フランジ部におけるドアー開口部に面したドアー開口部側フランジ部に、凹凸互いに嵌合するビード部の存在により、プレス成形時にブランク材がビード部内に伸ばされて、皺発生を防止することができる。結果として、ドアー開口部構成骨格を構成するフロントピラー、センターピラー或いはリアーピラーなどのブランク材として、ハイテングレードの高い超ハイテン鋼板を用いたとしても、材料歩留まり率や金型製作費などの製品コスト上有利なフォーム工法を採用することができる。

しかも、この発明によれば、たとえ、アウターパネル側フランジ部及びインナーパネル側フランジ部におけるドアー開口部に面してそれぞれ存するドアー開口部側フランジ部に、ビード部を形成したとしても、外板構成アウターパネル側フランジ部を平面形状に構成したことから、これらフランジ部を利用して取付けられるウェザーストリップの取付け部が平面形状の外板構成アウターパネル側フランジ部に密着した水密構造を形成することができる。

また、この発明は、実施の形態として、両ビード部をそれぞれアウターパネル側フランジ部及びインナーパネル側フランジ部のドアー開口部側フランジ部における湾曲状部に形成するようにしている。

かかる実施の形態における自動車車体のドアー開口部構造は、アウターパネル側フランジ部及びインナーパネル側フランジ部のドアー開口部側フランジ部における湾曲状部にビード部を形成していることから、プレス成形時に発生しやすい湾曲状部における皺発生を、ブランク材をビード部内に引き入れることによって、解消することができる。

また、この発明は、実施の形態として、 アウターパネル側フランジ部およびインナーパネル側フランジ部に設けたビード部が、前記センターピラー或いはフロントピラーに形成するようにしている。

かかる実施の形態における自動車車体のドアー開口部構造は、通常湾曲状部を有して構成されるセンターピラー或いはフロントピラーにおけるアウターパネル側フランジ部およびインナーパネル側フランジ部に、ビード部の存在により、ブランク材の一部を引き入れることができ、皺発生を防止することができる。

この発明は、アウターパネル側フランジ部及びインナーパネル側フランジ部におけるドアー開口部に面してそれぞれ存するドアー開口部側フランジ部に、車室側に突出するビード部を形成するとともに、両ビード部を互いに嵌合させた状態でインナーパネル側フランジ部とアウターパネル側フランジ部同士を接合するように構成していることから、たとえ超ハイテン鋼板のフォーム工法によりプレス成形したとしても、アウターパネル側フランジ部及びインナーパネル側フランジ部におけるドアー開口部に面したドアー開口部側フランジ部に、凹凸互いに嵌合するビード部の存在により、プレス成形時にブランク材がビード部内に伸ばされて、皺発生を防止することができる。結果として、ドアー開口部構成骨格を構成するフロントピラー、センターピラー或いはリアーピラーなどのブランク材として、ハイテングレードの高い超ハイテン鋼板を用いたとしても、材料歩留まり率や金型製作費などの製品コスト上有利なフォーム工法を採用することができる。

しかも、この発明によれば、たとえ、アウターパネル側フランジ部及びインナーパネル側フランジ部におけるドアー開口部に面してそれぞれ存するドアー開口部側フランジ部に、ビード部を形成したとしても、外板構成アウターパネル側フランジ部を平面形状に構成したことから、これらフランジ部を利用して取付けられるウェザーストリップの取付け部が平面形状の外板構成アウターパネル側フランジ部に密着した水密構造を形成することができる。

この発明に係る自動車車体のドアー開口部構造を適用した自動車の中央部分をドアーを取り外した状態で描画した概略側面図である。 図１におけるドアー開口部骨格を構成するセンタピラーのうちアウターパネルの上側部分を描画した斜視図である。 図１におけるＡ−Ａ断面図である。 図におけるＢ−Ｂ断面図である。 図１におけるドアー開口部骨格を構成するフロントピラーのうちアウターパネルを描画した斜視図である。 図１におけるＣ−Ｃ断面図である。 従来の自動車車体のドアー開口部構造を適用した自動車の中央部分をドアーを取り外した状態で描画した概略側面図である。 図７におけるドアー開口部骨格を構成するセンタピラーのうちアウターパネルの上側部分を拡大して描画した斜視図である。 図８に示すセンターピラーのうちアウターパネルの湾曲状部付近を拡大して描画した斜視図である。 図９の円内を拡大して描画した斜視図である。

この発明に係る実施例における自動車車体のドアー開口部構造は、アウターパネル側フランジ部及びインナーパネル側フランジ部におけるドアー開口部に面してそれぞれ存するドアー開口部側フランジ部に、車室側に突出するビード部を形成することにより、超ハイテン鋼材を使用したドアー開口部構成のプレス成形工法としてフォーム工法を採用したとしても、プレス成形時におけるフランジ部の皺発生を防止して、ブランク材の歩留まり向上による製品コストの低下を果たすことができる。

次に、図を用いて、この発明を採用した実施例に係る自動車車体のドアー開口部構造について説明する。

先ず、図１に示すように、自動車の車体１は、その側部に、乗員を出入り可能とすべく、ドアー開口部２が後述のセンターピラー７によって区切られた状態で車体前後方向に一対設けられており、ドアー開口部２は、ドアー開口部構成骨格３が囲繞することにより構成していて、不図示のドアーによって開閉されるようになっている。

ドアー開口部構成骨格３は、車体１の車幅方向下側両側部に車体前後方向に延在配置されるサイドシル４と、車体１の車幅方向上側側部における車体前後方向に延在配置されるルーフサイドレール５と、ルーフサイドレール５及びサイドシル４に跨って車体上下方向にそれぞれ連結配置されるフロントピラー６、センターピラー７及びリアーピラー８とを有して構成している。さらに、ドアー開口部構成骨格３は、車室側に存するインナーパネル９（図３及び図４を参照）と、車外側に存するアウターパネル１０とを有して構成している。

インナーパネル９、例えば図３及び図４に示すセンターピラー構成インナーパネル９ａ及び図６に示すフロントピラー構成インナーパネル９ｂの互いに対向する両側端部には、インナーパネル側フランジ部１１が形成されている。同様に、アウターパネル１０、例えば図３及び図４に示すセンターピラー構成アウターパネル１０ａ及び図６に示すフロントピラー構成アウターパネル１０ｂの互いに対向する両側端部には、アウターパネル側フランジ部１２が形成されている。そして、インナーパネル側フランジ部１１、及びアウターパネル側フランジ１２同士を互いに付き合わせた状態でスポット溶接等により接合することにより、ドアー開口部構成骨格３が閉断面構造を呈して構成されている。

そして、ドアー開口部構成骨格３は、アウターパネル側フランジ部、例えばセンターピラー構成アウターパネル１０ａ、フロントピラー構成アウターパネル１０ｂのインナーパネル側フランジ部１１及びアウターパネル側フランジ部１２にそれぞれ車体１の外板を構成する外板構成アウターパネル側フランジ部１４をスポット溶接等によりインナーパネル側フランジ部１１及びアウターパネル側フランジ部１２の接合時に同時に接合することにより、外板構成アウターパネル１３に被覆されて構成している。

更に、インナーパネル側フランジ部１１及びアウターパネル側フランジ部１２におけるドアー開口部２にそれぞれ面する側のドアー開口部側フランジ部１１ａ、１２ａには、面上に沿って、車室１５側に突出するビード部１６、１７が複数条形成されており、ビード部１６、１７を互いに嵌合した状態（例えば、図４で示す状態）で、インナーパネル側フランジ部１１とアウターパネル側フランジ部１２とが接合されるようになっている。

ビード部１６、１７は、この実施例においては、センターピラー７或いはフロントピラー６のドアー開口部側フランジ部１１ａ、１２ａのうち、プレス成形時に皺が非常に発生しやすい湾曲状部２０において、それぞれ面上に複数個形成するようになっている。従って、ビード部１６、１７は、センターピラー構成インナーパネル９ａ及びセンターピラー構成アウターパネル１０ａの車体前後方向両側におけるフランジ部１１、１２にそれぞれ設けられているに対し、フロントピラー構成インナーパネル９ｂ及びフロントピラー構成アウターパネル１０ｂにおける両側フランジ部１１、１２のうち、フロントピラー６における曲率半径の小さい凹湾曲状部側に位置する片側のドアー開口部側フランジ部１１ａ、１２ａ側に設けられていることになる。

また、外板構成アウターパネル側フランジ部１４は、平面形状に構成されており、インナーパネル側フランジ部１１とアウターパネル側フランジ部１２とに接合された際には、ドアー開口部側フランジ部１２ａとの間において、隙間Ｓが形成されることになる。

かかる隙間Ｓは、図３及び図６に示すように、インナーパネル側フランジ部１１、アウターパネル側フランジ部１２および外板構成アウターパネル側フランジ部１４が互いに接合して形成されるウェザーストリップ取付け部１８に、ウェザーストリップ１９の車体取付け部１９ａを挟合状態で取付けた際に、外板構成アウターパネル１３の外板構成アウターパネル側フランジ部１４が平面形状に構成されていることから、図３または図６に示すように車外側から雨滴等の水が矢印Ｘ方向に侵入してきたとしても、当該水が車室１５内に到達することなく遮断されることになり、水密構造が構成されることになる。

上記のように構成するこの発明に係る実施例においては、インナーパネル側フランジ部１１及びアウターパネル側フランジ部１２におけるドアー開口部２に面してそれぞれ存するドアー開口部側フランジ部１１ａ、１２ａに、車室１５側に突出するビード部１６、１７を形成するとともに、両ビード部１６、１７を互いに嵌合させた状態でインナーパネル側フランジ部１１とアウターパネル側フランジ部１２同士を接合するように構成していることから、たとえ超ハイテン鋼板をフォーム工法によりプレス成形したとしても、インナーパネル側フランジ部１１及びアウターパネル側フランジ部１２におけるドアー開口部２に面したドアー開口部側フランジ部１１ａ、１１ｂに、凹凸互いに嵌合するビード部１６、１７の存在により、プレス成形時にブランク材がビード部１６、１７内に伸ばされて、皺発生を防止することができる。

特に、ビード部１６、１７は、インナーパネル側フランジ部１１及びアウターパネル側フランジ部１２のドアー開口部側フランジ部１１ａ、１２ａにおける湾曲状部２０にビード部１６、１７を形成していることから、プレス成形時に発生しやすい湾曲状部２０における皺発生を、ブランク材をビード部１６、１７内に引き入れることによって、解消することができる。

かかる結果として、ドアー開口部構成骨格３を構成するフロントピラー６、センターピラー７或いはリアーピラー８などを構成するブランク材として、ハイテングレードの高い超ハイテン鋼板を用いたとしても、材料歩留まり率や金型製作費などの製品コスト上有利なフォーム工法を採用することができる。

また、上記のように構成するこの発明に係る実施例においては、たとえ、インナーパネル側フランジ部１１及びアウターパネル側フランジ部１２におけるドアー開口部２に面してそれぞれ存するドアー開口部側フランジ部１１ａ、１２ａに、ビード部１６、１７を形成したとしても、外板構成アウターパネル側フランジ部１４を平面形状に構成したことから、これらフランジ部１１、１２および１４を利用して取付けられるウェザーストリップ１９の車体取付け部１９ａが平面形状の外板構成アウターパネル側フランジ部１４に密着した水密構造を形成することができ、車体１の外部から侵入してきた雨水等の水は車室１５内へ到達することなく遮断されることになる。

以上説明したこの発明は、ドアー開口部構成骨格を構成するフロントピラー、センターピラー或いはリアーピラーなどのブランク材として、ハイテングレードの高い超ハイテン鋼板を用いたとしても、材料歩留まり率や金型製作費などの製品コスト上有利なフォーム工法を採用することができることから、自動車における乗員が出入りできるように車体側部に開口させたドアー開口部構造等に好適であるといえる。

１ 車体
２ ドアー開口部
３ ドアー開口部構成骨格
４ サイドシル
５ ルーフサイドレール
６ フロントピラー
７ センターピラー
８ リアーピラー
９ インナーパネル
９ａ センターピラー構成インナーパネル
９ｂ フロントピラー構成インナーパネル
１０ アウターパネル
１０ａ センターピラー側アウターパネル
１０ｂ フロントピラー側アウターパネル
１１ インナーパネル側フランジ部
１１ａ ドアー開口部側フランジ部
１２ アウターパネル側フランジ部
１２ａ ドア開口部側フランジ部
１３ 外板構成アウターパネル
１４ 外板構成アウターパネル側フランジ部
１５ 車室
１６、１７ ビード部
１８ ウェザーストリップ取付け部
１９ ウェザーストリップ
１９ａ 車体取付部
２０ 湾曲状部

Claims (4)

1. 車体の車幅方向下側両側部に車体前後方向に延在配置されるサイドシルと、車体の車幅方向上側両側部に車体前後方向に延在配置されるルーフサイドレールと、これらサイドシル及びルーフサイドレールに跨って車体上下方向にそれぞれ連結配置されるフロントピラー、センターピラー及びリアーピラーと、を有してドアー開口構成骨格を構成しており、当該ドアー開口部構成骨格が囲繞してドアー開口部を構成し、且つ、ドアー開口部構成骨格が、車室側に存するインナーパネルと、車外側に存するアウターパネルとを有して構成し、且つ、インナーパネル及びアウターパネルが、インナーパネルの側端部に形成したインナーパネル側フランジ部とアウターパネルの側端部に形成したアウターパネル側フランジ部同士を接合することにより閉断面構造を呈して構成するとともに、アウターパネル側フランジ部に車体の外板を構成する外板構成アウターパネルにおける側端部に形成した外板構成アウターパネル側フランジ部を接合することにより、外板構成アウターパネルによりドアー開口部構成骨格の車外側を被覆して構成する自動車のドアー開口部構造であって、
   アウターパネル側フランジ部及びインナーパネル側フランジ部におけるドアー開口部に面してそれぞれ存するドアー開口部側フランジ部に、車室側に突出するビード部を形成するとともに、両ビード部を互いに嵌合させた状態でインナーパネル側フランジ部とアウターパネル側フランジ部同士を接合しており、且つ、外板構成アウターパネル側フランジ部を平面形状に構成して、互いに接合された外板構成アウターパネル側フランジ部、アウターパネル側フランジ部及び前記インナーパネル側フランジ部にウェザーストリップの車体取付部を挟合取付けたことを特徴とする自動車車体のドアー開口部構造。
2. 前記両ビード部を、それぞれ前記アウターパネル側フランジ部及び前記インナーパネル側フランジ部の前記ドアー開口部側フランジ部における湾曲状部に形成したことを特徴とする請求項１に記載の自動車車体のドアー開口部構造。
3. 前記アウターパネル側フランジ部および前記インナーパネル側フランジ部に設けたビード部が、前記センターピラーに形成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の自動車車体のドアー開口部構造。
4. 前記アウターパネル側フランジ部および前記インナーパネル側フランジ部に設けたビード部が、前記フロントピラーに形成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の自動車車体のドアー開口部構造。

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