JP6074815B2 - 自動車の車体構造 - Google Patents

Description

本発明は、車体側部フレームに樹脂製のサイドアウターパネルを接合する自動車の車体構造に関する。

閉断面のパイプ材を三次元曲げ加工してＡピラーおよびルーフサイドレールが一体に連続するフレーム部材を構成し、このフレーム部材にブラケットを介して鋼板よりなるサイドアウターパネルを支持するものが、下記特許文献１により公知である。

特開２０１３−６５１９号公報

このように、フレーム部材にブラケットを介してサイドアウターパネルを支持すれば、ブラケットの寸法を変化させることでフレーム部材とサイドアウターパネルとの距離を任意に調整することができるので、フレーム部材の形状に拘束されることなくサイドアウターパネルの形状の自由度を高めることができる。

しかしながら、フレーム部材とサイドアウターパネルとの間に多数のブラケットを配置すると、その分だけ部品や重量が増加する問題があり、特にサイドアウターパネルを鋼板よりも剛性が低い合成樹脂製とした場合には、そのサイドアウターパネルのドア開口部を補強する必要が生じるため、サイドアウターパネルを合成樹脂製としたことによる重量軽減のメリットを充分に活かせなくなる可能性がある。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、自動車の車体側部フレームに樹脂製のサイドアウターパネルを接合する際に、部品点数や重量の増加を最小限に抑えながらドア開口部の剛性を確保することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、車体側部フレームに樹脂製のサイドアウターパネルを接合する自動車の車体構造であって、前記サイドアウターパネルは、パネル本体部と、前記パネル本体部の端部から突出する延長部と、前記延長部の先端に設けられた車体締結部とを一体に備え、前記延長部を折り曲げて前記パネル本体部の内面に接合した状態で前記車体締結部が前記車体側部フレームに締結されることを特徴とする自動車の車体構造が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記車体締結部は中空閉断面に構成されて前記パネル本体部の内面に接合されることを特徴とする自動車の車体構造が提案される。

また請求項３に記載された発明によれば、請求項１または請求項２の構成に加えて、前記接合は、接着接合、溶融接合あるいは機械的接合であることを特徴とする自動車の車体構造が提案される。

また請求項４に記載された発明によれば、請求項１〜請求項３の何れか１項の構成に加えて、前記延長部は前記パネル本体部のドア開口部から突出し、折り曲げられて前記パネル本体部と２枚重ねで接合された部分は、前記ドア開口部にドアシールを固定するフランジを構成することを特徴とする自動車の車体構造が提案される。

また請求項５に記載された発明によれば、請求項１〜請求項４の何れか１項の構成に加えて、前記車体締結部は前記車体側部フレームのルーフサイドレールの下端に締結され、前記ルーフサイドレールの車幅方向外側を覆う前記パネル本体部の上端は、前記ルーフサイドレールの上部に接合されたルーフパネルの車幅方向外端部の上面に重ね合わされて接合されることを特徴とする自動車の車体構造が提案される。

請求項１の構成によれば、車体側部フレームに接合される樹脂製のサイドアウターパネルは、パネル本体部と、パネル本体部の端部から突出する延長部と、延長部の先端に設けられた車体締結部とを一体に備え、延長部を折り曲げてパネル本体部の内面に接合した状態で車体締結部が車体側部フレームに締結されるので、パネル本体部の端部の剛性が延長部および車体締結部により高められて車体側部フレームに対するサイドアウターパネルの支持剛性が向上するだけでなく、延長部および車体締結部がブラケットの機能を果たすことで、サイドアウターパネルを車体側部フレームに接合するための特別のブラケットを廃止したり小型化したりすることができる。

また請求項２の構成によれば、車体締結部は中空閉断面に構成されてパネル本体部の内面に接合されるので、中空閉断面であるために元々剛性が高い車体締結部の剛性がパネル本体部の内面に接合されて更に高められることで、車体側部フレームに対するサイドアウターパネルの支持剛性が一層向上する。

また請求項３の構成によれば、接合は、接着接合、溶融接合あるいは機械的接合であるので、パネル本体部に対した延長部や車体締結部を強固に接合することができる。

また請求項４の構成によれば、延長部はパネル本体部のドア開口部から突出し、折り曲げられてパネル本体部と２枚重ねで接合された部分は、ドア開口部にドアシールを固定するフランジを構成するので、ドアシールを固定するための特別のフランジを設ける必要がなくなって部品点数が削減される。

また請求項５の構成によれば、車体締結部は車体側部フレームのルーフサイドレールの下端に締結され、ルーフサイドレールの車幅方向外側を覆うパネル本体部の上端は、ルーフサイドレールの上部に接合されたルーフパネルの車幅方向外端部の上面に重ね合わされて接合されるので、損傷したサイドアウターパネルを取り外して交換する際に、ルーフパネルをルーフサイドレールから取り外す必要がなくなり、修理に要する時間やコストを削減することができる。

自動車の車体側部構造体の側面図。（第１の実施の形態） 図１の２−２線拡大断面図。（第１の実施の形態） 図２の３方向矢視図。（第１の実施の形態） 図１の４−４線拡大断面図。（第１の実施の形態） 図１の５−５線拡大断面図。（第１の実施の形態） 図２に対応する図。（第２の実施の形態）

第１の実施の形態

以下、図１〜図５に基づいて本発明の第１の実施の形態を説明する。尚、本明細書において前後方向、左右方向（車幅方向）および上下方向とは、運転席に着座した乗員を基準として定義される。

図１に示すように、５ドア車両の車体側部構造体１１は、車幅方向内側に位置する車体側部フレーム１２と、車体側部フレーム１２の車幅方向外側を覆う合成樹脂製のサイドアウターパネル１３とからなる。サイドアウターパネル１３には、フロントドアおよびリヤドアが嵌合するドア開口部１３ａ，１３ａが形成される。

車体側部フレーム１２は、一体に連結されて前後方向に延びるＡピラーアッパー１４およびルーフサイドレール１５と、一体に連結されて前後方向に延びるサイドシル１６およびリヤサイドフレーム１７と、Ａピラーアッパー１４およびサイドシル１６を上下方向に接続するＡピラーロア１８と、ルーフサイドレール１５およびサイドシル１６を上下方向に接続するＢピラー１９と、ルーフサイドレール１５およびリヤサイドフレーム１７を上下方向に接続するＣピラー２０およびＤピラー２１等で構成される。

図２に示すように、合成樹脂製のサイドアウターパネル１３のドア開口部１３ａの上方に臨むルーフサイドレール１５は鋼板を閉断面にロールフォーミング成形し、上側の接合フランジ１５ａおよび下側の接合フランジ１５ｂを上下方向に重ね合わせて溶接Ｗ１により接合したもので、その車幅方向外側がサイドアウターパネル１３のパネル本体部１３ｂで覆われる。パネル本体部１３ｂの上端を下向きに折り曲げた段部１３ｃの下端を車幅方向内向きに折り曲げた接合フランジ１３ｄが、ルーフサイドレール１５の上側の接合フランジ１５ａの上面に上下方向に重ね合わされて接着Ｇ１により接合される。ルーフパネル２２の車幅方向外端を下向きに折り曲げた段部２２ａの下端を車幅方向外向きに折り曲げた接合フランジ２２ｂが、サイドアウターパネル１３の接合フランジ１３ｄの上面に上下方向に重ね合わされて接着Ｇ２により接合される。そしてサイドアウターパネル１３のパネル本体部１３ｂの内面が、ルーフサイドレール１５の平坦部１５ｃに接着Ｇ３により接合される。

図２および図３に示すように、サイドアウターパネル１３のドア開口部１３ａから薄肉のヒンジ部１３ｅを介して短冊状の延長部１３ｆが突設され、延長部１３ｆの先端の三角形状の閉断面を有する車体締結部１３ｇが一体に形成される。閉断面を有する車体締結部１３ｇは、合成樹脂製のサイドアウターパネル１３を金型成形する際に、スライド型を用いることで成形される。延長部１３ｆはヒンジ部１３ｅにおいて車幅方向内側に折り返され、ドア開口部１３ａの内面に重ね合わされて接着Ｇ４により接合され、更に車体締結部１３ｇはパネル本体部１３ｂの内面に重ね合わされて接着Ｇ５により接合される。そしてルーフサイドレール１５の下部に上端を溶接Ｗ２したステー２３の下端に、車幅方向内側からタッピングスクリュー２４を介してサイドアウターパネル１３の車体締結部１３ｇが締結される。

図４に示すように、Ｂピラー１９の車幅方向外面を覆うサイドアウターパネル１３のパネル本体部１３ｂの前端に連続するフロントドアのドア開口部１３ａにも、前述と同様の構造の延長部１３ｆおよび車体締結部１３ｇが設けられており、延長部１３ｆをドア開口部１３ａに接着Ｇ４し、かつ車体締結部１３ｇをパネル本体部１３ｂの内面に接着Ｇ５した状態で、車体締結部１３ｇがＢピラー１９の前面に溶接Ｗ３したステー２３にタッピングスクリュー２４を介して締結される。Ｂピラー１９の後面には、パネル本体部１３ｂの後端に連続するリヤドアのドア開口部１３ａに設けた延長部１３ｆおよび車体締結部１３ｇが、同様にしてタッピングスクリュー２４を介して締結される。

このようにして、サイドアウターパネル１３のフロントドアのドア開口部１３ａが、Ａピラーロア１８の後縁、ルーフサイドレール１５の下縁およびＢピラー１９の前縁に接合されるとともに、サイドアウターパネル１３のリヤドアのドア開口部１３ａが、Ｂピラー１９の後縁、ルーフサイドレール１５の下縁およびＣピラー２０の前縁の２カ所に接合される（図１参照）。このとき、ドア開口部１３ａおよび延長部１３ｆが２枚重ねで接着された部分は、ドアシール２５を取り付けるためのもフランジ２６を構成する（図２および図４参照）。

図５に示すように、サイドシル１６はサイドシルアウター２７の上下の接合フランジ２７ａ，２７ｂと、サイドシルインナー２８の上下の接合フランジ２８ａ，２８ｂとを重ね合わせて溶接Ｗ４，Ｗ５により接合することで、中空閉断面に構成される。サイドシル１６の車幅方向外側を覆うサイドアウターパネル１３のパネル本体部１３ｂは、その上下の接合フランジ１３ｈ，１３ｉを、サイドシルアウター２７の上下の接合フランジ２７ａ，２７ｂの車幅方向外側に重ね合わせ、接着Ｇ６，Ｇ７により接合される。

次に、上記構成を備えた本発明の第１の実施の形態の作用を説明する。

合成樹脂製のサイドアウターパネル１３は一般的な鋼板製のサイドアウターパネルに比べて剛性が低いため、特にドア開口部１３ａの剛性が低下してドアシールのシール性が不充分になる問題がある。しかしながら、本実施の形態によれば、サイドアウターパネル１３のドア開口部１３ａからヒンジ部１３ｅを介して延長部１３ｆおよび車体締結部１３ｇを一体に突設し、ヒンジ部１３ｅで折り曲げた延長部１３ｆおよび車体締結部１３ｇをそれぞれドア開口部１３ａおよびパネル本体部１３ｂの内面に接着Ｇ４，Ｇ５した状態で、車体締結部１３ｇをタッピングスクリュー２４で車体側部フレーム１２に締結するので、サイドアウターパネル１３のドア開口部１３ａの剛性が延長部１３ｆおよび車体締結部１３ｇにより高められて車体側部フレーム１２に対するサイドアウターパネル１３の支持剛性が向上するだけでなく、延長部１３ｆおよび車体締結部１３ｇがブラケットの機能を果たすことで、サイドアウターパネル１３を車体側部フレーム１２に接合するための特別のブラケットを廃止したり小型化したりすることができる。

また車体締結部１３ｇは中空閉断面に構成されてパネル本体部１３ｂの内面に接着Ｇ５されるので、中空閉断面であるために元々剛性が高い車体締結部１３ｇの剛性がパネル本体部１３ｂの内面に接着Ｇ５されて更に高められることで、車体側部フレーム１２に対するサイドアウターパネル１３の支持剛性が一層向上する。しかも車体締結部１３ｇの大きさを変更するだけで、車体側部フレーム１２とサイドアウターパネル１３との距離を任意に設定することができるので、車体側部フレーム１２に形状に拘束されることなく、サイドアウターパネル１３の形状の選択自由度が高められる。

またサイドアウターパネル１３の延長部１３ｆがドア開口部１３ａに２枚重ねで接着Ｗ４された部分は、ドア開口部１３ａにドアシール２５を固定するフランジ２６を構成するので、ドアシール２５を固定するための特別のフランジを設ける必要がなくなって部品点数が削減される。

第２の実施の形態

次に、図６に基づいて本発明の第２の実施の形態を説明する。

第１の実施の形態では、ルーフサイドレール１５の接合フランジ１５ａの上面にサイドアウターパネル１３の接合フランジ１３ｄを接着Ｇ１し、その接合フランジ１３ｄの上面にルーフパネル２２の接合フランジ２２ｂを接着Ｇ２しているが、第２の実施の形態では、ルーフサイドレール１５の接合フランジ１５ａの上面にルーフパネル２２の接合フランジ２２ｂを接着Ｇ１し、その接合フランジ２２ｂの上面にサイドアウターパネル１３の接合フランジ１３ｄを接着Ｇ２している。

車両の側面衝突により損傷したサイドアウターパネル１３を修理のための交換するとき、第２の実施の形態ではルーフパネル２２の外側にサイドアウターパネル１３が重ね合わされるので、ルーフパネル２２を剥がすことなくサイドアウターパネル１３を交換することが可能となり、修理に要する時間やコストを削減することができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、実施の形態では延長部１３ｆをドア開口部１３ａに接着Ｇ４し、車体締結部１３ｇをパネル本体部１３ｂに接着Ｇ５しているが、接着に代えて溶着を採用したり、リベットやボルト等の機械的接合を採用したりすることができる。

また本発明が適用される車両は実施の形態の５ドア車両に限定されず、４ドア車両、３ドア車両、２ドア車両等の任意の車両であっても良い。

１２ 車体側部フレーム
１３ サイドアウターパネル
１３ａ ドア開口部
１３ｂ パネル本体部
１３ｆ 延長部
１３ｇ 車体締結部
１５ ルーフサイドレール
２２ ルーフパネル
２５ ドアシール
２６ フランジ

Claims (5)

1. 車体側部フレーム（１２）に樹脂製のサイドアウターパネル（１３）を接合する自動車の車体構造であって、
   前記サイドアウターパネル（１３）は、パネル本体部（１３ｂ）と、前記パネル本体部（１３ｂ）の端部から突出する延長部（１３ｆ）と、前記延長部（１３ｆ）の先端に設けられた車体締結部（１３ｇ）とを一体に備え、前記延長部（１３ｆ）を折り曲げて前記パネル本体部（１３ｂ）の内面に接合した状態で前記車体締結部（１３ｇ）が前記車体側部フレーム（１２）に締結されることを特徴とする自動車の車体構造。
2. 前記車体締結部（１３ｇ）は中空閉断面に構成されて前記パネル本体部（１３ｂ）の内面に接合されることを特徴とする、請求項１に記載の自動車の車体構造。
3. 前記接合は、接着接合、溶融接合あるいは機械的接合であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の自動車の車体構造。
4. 前記延長部（１３ｆ）は前記パネル本体部（１３ｂ）のドア開口部（１３ａ）から突出し、折り曲げられて前記パネル本体部（１３ｂ）と２枚重ねで接合された部分は、前記ドア開口部（１３ａ）にドアシール（２５）を固定するフランジ（２６）を構成することを特徴とする、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の自動車の車体構造。
5. 前記車体締結部（１３ｇ）は前記車体側部フレーム（１２）のルーフサイドレール（１５）の下端に締結され、前記ルーフサイドレール（１５）の車幅方向外側を覆う前記パネル本体部（１３ｂ）の上端は、前記ルーフサイドレール（１５）の上部に接合されたルーフパネル（２２）の車幅方向外端部の上面に重ね合わされて接合されることを特徴とする、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の自動車の車体構造。

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