JP6200518B2 - 車体側部構造 - Google Patents

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Description

本発明は、例えば、自動車等の車両における車体側部構造に関する。
例えば、特許文献1には、図7に示されるように、ホイルハウスアウタ1とルーフサイドインナ2との間で上下方向に沿って延びる閉断面3を形成するために、補強部材であるルーフサイドアウタ4を設けた車体後部構造5が開示されている。このルーフサイドアウタ4は、上下方向と略直交する横断面が略ハット状に形成されている。
一般的に、車体後部構造を構成するホイルハウスアウタ1とホイルハウスインナ6との接合部に沿って見切り部7(図7の太一点鎖線参照)が設けられている。この見切り部7は、防水、防塵、及び、防錆のためにシール材によってシールされる。
特開2013−35500号公報
ところで、車体の軽量化、製造コストの低減、部品点数・組付工数の削減等の観点から、ホイルハウスアウタ1の上方に延出する延出部8と、この延出部8から外側に向かって膨出する補強部材であるルーフサイドアウタ4とを一体成形することが考えられる。
しかしながら、補強部材であるルーフサイドアウタ4と延出部8とを一体成形した場合、ホイルハウスアウタ1とホイルハウスインナ6との間の見切り部7が、ホイルハウスアウタ1とホイルハウスインナ6との間に位置する開口9(図7の太破線参照)として形成され、シール材の塗布領域を確保することが困難となる。なお、開口9は、ルーフサイドアウタ4の下端4aの形状に対応している。
従って、補強部材であるルーフサイドアウタ1と延出部8とを一体成形した場合には、見切り部7である開口9を被覆(閉塞)する図示しない被覆部材(閉塞部材)が必要になると共に、この被覆部材をホイルハウスアウタ1及びホイルハウスインナ6との間でシールすることが必要となる。この結果、車体重量、製造コスト、及び、部品点数・組付工数が増加するという問題がある。
本発明の目的は、車体重量及び製造コストを低減させ、部品点数・組付工数を削減することが可能な車体側部構造を提供することにある。
前記の目的を達成するために、本発明は、車両の車体後側部に車両上下方向に沿って設けられる側壁パネル部と、前記側壁パネル部と一体成形されると共に、前記側壁パネル部から車室外側に向かって膨出するホイルハウスアウタと、前記ホイルハウスアウタに結合され、前記側壁パネル部から車室内側に向かって膨出するホイルハウスインナと、前記ホイルハウスアウタと前記ホイルハウスインナとの間をシールするシール部と、前記シール部から上方に離間した位置で車両略上下方向に延び、前記側壁パネル部の一部を車室外側に膨出させて形成されるビードと、前記側壁パネル部の車室内側で、前記ビードを車両前後方向で跨ぐように前記側壁パネル部に対して結合される補強部材と、車室外側のレールアウタと車室内側のレールインナとの間で閉断面が形成されるルーフサイドレールと、を備え、前記ルーフサイドレールは、前記側壁パネル部の上方で車両前後方向に延びるように設けられ、前記レールアウタは、前記側壁パネル部と一体成形され、前記ビードは、上方の前記レールアウタと下方の前記ホイルハウスアウタとの間を略繋ぐように設けられることを特徴とする。
本発明によれば、ホイルハウスアウタが一体成形される側壁パネル部に対しビードを車室外側に向けて膨出形成することで、従来技術のような補強部材(ルーフサイドアウタ)を別体で設ける場合と比較して、車体重量及び製造コストを低減させ、部品点数・組付工数を削減することができる。
また、本発明によれば、車体側部に入力される荷重、特に、リヤサスペンションのダンパ部材からホイルハウスに入力される突き上げ荷重を、側壁パネル部及びビードを介して、車体の上方側(ルーフサイドレール側)に伝達することができる。この結果、本発明では、車体側部の剛性・強度を向上させることができる。
さらに、本発明によれば、ビードがホイルハウスアウタとホイルハウスインナとの間のシール部から上方に離間した位置で略上下方向に延びるため、ホイルハウスアウタとホイルハウスインナとの間に見切り部を確保することができる。このため、本発明では、シール部を設けるための別部材(例えば、被覆部材や覆い部材等)を設けなくても、シール材塗布領域(シール部)を確保することができるため、車体重量及び製造コストをより一層低減させると共に、部品点数・組付工数をより一層削減することができる。
さらにまた、本発明によれば、車両前後方向でビードを跨ぐ補強部材を設けることにより、ビードとダンパスティフナとの間で形成される閉断面を、分割構成することができる。この結果、本発明では、分割された2つの閉断面により、ビードとダンパスティフナとの間で形成される閉断面の剛性・強度をより一層向上させることができる。
さらにまた、本発明によれば、側壁パネル部の上方に設けられるレールアウタをも側壁パネル部と一体成形することで、車体重量及び製造コストをより一層低減すると共に、部員点数・組付工数をより一層削減することができる。
さらにまた、本発明によれば、ビードによって上方のレールアウタと下方のホイルハウスインナとの間を略繋ぐように設けることで、例えば、リヤサスペンションのダンパ部材からホイルハウスに入力される突き上げ荷重を車体の上方側(ルーフサイドレール側)に伝達することができ、車体側部の剛性・強度をより一層向上させることができる。
なお、本発明において、「結合」とは、例えば、溶接、接着等による「接合」や、ボルト及びナット、スタッドボルト等による「締結」を含んだ意味で用いている。
また、本発明は、前記側壁パネル部に結合されて車室内側に膨出すると共に、車両上下方向に延びた下端が前記ホイルハウスインナに結合されるダンパスティフナをさらに備え、前記ビードは、前記ダンパスティフナに対して車幅方向に沿って重畳する位置に設けられ、前記ビードと前記ダンパスティフナとの間で車両上下方向に延びる閉断面が形成されることを特徴とする。
本発明によれば、側壁パネル部から車室内側に膨出してビードとの間で閉断面を形成するダンパスティフナが、ビードと協働しながら荷重を伝達することができ、車体側部の剛性・強度をより一層向上させることができる。
さらに、本発明は、前記閉断面、前記ビードと前記補強部材とによって構成される外側閉断面と、前記補強部材と前記ダンパスティフナとによって構成される内側閉断面とからなることを特徴とする。
本発明によれば、車両前後方向でビードを跨ぐ補強部材を設けることにより、ビードとダンパスティフナとの間で形成される閉断面を、外側閉断面と内側閉断面とに分割構成することができる。この結果、本発明では、分割された2つの閉断面により、ビードとダンパスティフナとの間で形成される閉断面の剛性・強度をより一層向上させることができる。
さらにまた、本発明は、前記側壁パネル部が、前記ビード部が設けられていない平面部を有し、前記平面部を基準とする前記ビードの車室外側への膨出量は、前記ビードの下端に向かうにつれて徐々に小さくなり、前記平面部を基準とする前記ダンパスティフナの車室内側への膨出量は、前記ダンパスティフナの下端に向かうにつれて徐々に大きくなることを特徴とする。
本発明によれば、ビードの膨出量をその下端に向かうにつれて徐々に小さくすることで、ビードとダンパスティフナとの間で形成される閉断面の断面積を徐々に小さくすることができる。従って、本発明では、ビードとダンパスティフナとの間で形成される閉断面が大きく変化する部位を無くして、応力集中部位を無くすことができる。この結果、本発明では、荷重による変形の起点となる応力集中部位を無くすことで、荷重伝達効率を高めることができる。
また、本発明によれば、ビードとは反対に、ダンパスティフナの膨出量を下端に向かうにつれて徐々に大きくすることで、ビードと同様に応力集中部位を無くすと共に、ビードとダンパスティフナとの間で形成される閉断面の断面積(車幅方向の寸法)を上下方向にわたって略一定とすることができる。この結果、本発明では、応力集中部位を無くして、荷重伝達効率を向上させることができる。
さらに、本発明は、前記ビードは、長手方向に沿って延在し略平坦面からなる頂面部と、前記頂面部を間にした両側に対向する一対の側面部と、前記ビードの下端に設けられた立ち上がり部と、前記立ち上がり部から上方に向かって徐々に膨出力が増大する傾斜面とを有することを特徴とする。
本発明では、車体重量及び製造コストを低減させ、部品点数・組付工数を削減することが可能な車体側部構造を得ることができる。
本発明の実施形態に係る車体側部構造が適用された車両の車体後側部を車室外側からみた正面図である。 図1に示すホイルハウスを矢印Y方向からみた矢視図である。 図1の矢印III−III線に沿った端面図である。 図1の矢印IV−IV線に沿った横断面図である。 側壁パネル部及びホイルハウスインナを車室内側からみた一部破断斜視図である。 図5において、ダンパスティフナを取り外した状態を示す一部破断斜視図である。 従来技術に係る車体後部構造を示す一部省略分解斜視図である。
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図中に矢印で示される、「前後」及び「上下」は、車両の前後方向及び上下方向(鉛直上下方向)を示し、「左右」は、車両の左右方向(車幅方向)をそれぞれ示している。
図1及び図2に示されるように、車両の車体後側部10は、後輪Wを収納するドーム状の一対のホイルハウス12と、各ホイルハウス12の上方に設けられる一対の側壁パネル部14と、各側壁パネル部14の上方に設けられ、車幅方向で図示しないルーフを支持する一対のサイドレール部16とを備えて構成されている。
なお、図1は、右後輪Wの近傍部位における車両右側の車体後側部10を描出したものであり、車両右側の車体後側部10と対称に配置される車両左側の車体後側部10の図示を省略している。従って、以下の説明では、右後輪Wの近傍部位における車両右側の車体後側部10のみを詳細に説明して、車両左側の車体後側部10の説明を省略する。
本実施形態に係る車体後側部10の一つの特徴は、図1に示されるように、ホイルハウスアウタ12aと側壁パネル部14とレールアウタ32aとからなる三者が単一の薄板によって一体成形されている点にある。
図2に示されるように、ホイルハウス12は、ホイルハウスアウタ12aとホイルハウスインナ12bとダンパベース12cとから構成されている。図3に示されるように、ホイルハウスアウタ12aは、側壁パネル部14と一体成形されると共に、側壁パネル部14から車室外側に向かって膨出するように設けられている。ホイルハウスインナ12bは、その上部円弧部においてホイルハウスアウタ12aと一体的に接合(溶接)され、側壁パネル部14から車室内側に向かって膨出するように設けられている。
図3に示されるように、ダンパベース12cは、車室内側において、車両上下方向の上端フランジ部18aがホイルハウスアウタ12aの内壁に接合(溶接)され、車両上下方向の下端フランジ部18bがホイルハウスインナ12bの上端部19に接合(溶接)されている。なお、ホイルハウスインナ12b及びダンパベース12cは、「ホイルハウスインナ」として機能するものである。
図3に示されるように、ホイルハウスアウタ12aとホイルハウスインナ12bとの接合部の下方近傍部位には、ホイルハウスアウタ12aとホイルハウスインナ12bとの間をシールするシール部20が設けられている(併せて図1の太破線及び図2の太実線を参照)。このシール部20には、シール材21が塗布され、固化したシール材21によってホイルハウスアウタ12aと、ホイルハウスインナ12b及びダンパベース12cとのそれぞれの接合部が液密にシールされる。なお、図1に示されるシール部20は、ホイルハウスアウタ12aが障害物(ホイルハウスアウタ12aの裏側)となって実際には図示されないが、シール部20の位置関係を容易に理解するために便宜的に記載したものである。
図1に示されるように、側壁パネル部14は、図示しない車両の車体後側部10に略車両上下方向に沿って延びるように設けられている。また、側壁パネル部14は、図4に示されるように、薄板状のプレートによって形成されている。
図1に示されるように、この側壁パネル部14には、シール部20から上方に向かって所定間隔Sだけ離間した位置で車両略上下方向に延び側壁パネル部14の一部を車室外側に膨出させて形成されるビード22が設けられている。なお、側壁パネル部14において、ビード22が設けられていない部位は、略平坦面で形成された平面部24となっている。側壁パネル部14の略中央部には、図示しない溶接ガンを挿通させるための円形の貫通孔23が形成されている。また、ホイルハウスアウタ12aに近接する側壁パネル部14の下部側には、車室外側に向かって膨出し、直線状に延在する複数の小ビード25が設けられている。
図1及び図4に示されるように、ビード22は、所定間隔Sの部位を除いて、上方に位置するレールアウタ32aと下方に位置するホイルハウスアウタ12aとの間を略繋ぐように設けられている。また、図1の図面上において、このビード22の軸線は、鉛直上下方向に対して、上方にいくほど車両後方側に位置するように傾斜して配置されている。さらに、ビード22は、図1に示されるように、その長手方向に沿って延在し略平坦面からなる頂面部22aと、頂面部22aに連続して形成され頂面部22aを間にした両側に対向する一対の側面部22bと、ビード22の下端で膨出量が零の平面部24から立ち上がる立ち上がり部22cと、立ち上がり部22cから上方のサイドレール部16側の頂面部22aに向かって徐々に膨出量が増大する傾斜面22dとを有する。
また、図4及び図5に示されるように、側壁パネル部14には、車室内側に膨出して側壁パネル部12と一体的に接合(溶接)されるダンパスティフナ26が設けられる。図5に示されるように、このダンパスティフナ26は、車両上下方向に延在し、その下端26aがホイルハウスインナ12b(ダンパベース12c)と一体的に接合(溶接)されている。
ダンパスティフナ26は、その長手方向と略直交する横断面が略ハット形状からなり(図4参照)、車室内側に臨み幅広に形成された縦壁26aと、縦壁26aの前後方向で屈曲し相互に対向する一対の側壁26bと、側壁26bに連続し縦壁26aと略平行に延在する一対の側部フランジ部26cとを有する。
図4に示されるように、ビード22は、ダンパスティフナ26に対して車幅方向に沿って重畳する位置(水平方向に沿った車室外側と車室内側で重なる位置)に設けられ、ビード22とダンパスティフナ26との間で車両上下方向に延びる閉断面28が形成されている。
さらに、図4及び図6に示されるように、側壁パネル部14の車室内側には、ビード22を車両前後方向で跨ぐように側壁パネル部14の内壁に対して接合(溶接)される補強部材30が設けられている。図6に示されるように、この補強部材30は、側面視して略矩形状の薄板からなり、車両前後方向に沿って延在する複数のリブ31が略並列に形成されている。
図4に示されるように、ビード22(側壁パネル部14)、ダンパスティフナ26、補強部材30の三者が、例えば、スポット溶接等によって一体的に接合(溶接)されている。
ビード22とダンパスティフナ26との間で形成される閉断面28は、補強部材30によって2つの閉断面に分割されている。すなわち、閉断面28は、ビード22と補強部材30とによって形成される外側閉断面26aと、補強部材30とダンパスティフナ26とによって形成される内側閉断面26bとから構成されている。断面を平面視して、外側閉断面28aは、略半楕円形状からなり、内側閉断面28bは、略台形状に形成されている。
側壁パネル部14の平面部24を基準として、ビード22の車室外側への膨出量は、ビード22の下端に向かうにつれて徐々に小さくなり、最下端の立ち上がり部22cで平面部24と連続して膨出量が零となるように形成されている。一方、側壁パネル部14の平面部24を基準として、ダンパスティフナ26の車室内側への膨出量は、ダンパスティフナ26の下端に向かうにつれて徐々に大きくなるように形成されている。
図3に基づいてビード22とダンパスティフナ26の膨出量の関係について説明する。なお、図3では、便宜的に、側壁パネル部14の平面部24と近似する位置(面)に配置された補強部材30を平面部24に代替する基準とし、補強部材30との水平方向(左右方向)における離間距離をその膨出量として説明する。
図3において、ビード22の車室外側への膨出量は、ビード22の上部における膨出量V1に対して、その下部側における膨出量V2が徐々に小さくなっていることが諒解される(V1>V2)。これに対して、ダンパスティフナ26の車室内側への膨出量は、ダンパスティフナ26の上部の膨出量V3に対して、その下部側における膨出量V4が徐々に大きくなっていることが諒解される(V3<V4)。これらの膨出量に関する作用効果は、後記で詳細に説明する。
図3に示されるように、サイドレール部16は、側壁パネル部14の上方で車両前後方向に沿って延びる左右一対のルーフサイドレール32を有する。各ルーフサイドレール32は、車室外側のレールアウタ32aと車室内側のレールインナ32bとによって構成されている。車室外側のレールアウタ32aと車室内側のレールインナ32bとの間には、レール閉断面34が形成されている。
なお、図3において、参照符号36は、ダンパスティフナ26の上端に接合(溶接)されるクロスメンバを示している。また、図1に示されるように、レールアウタ32には、小径の貫通孔からなる肉抜き孔が車両前後方向に沿って複数形成され、軽量化が図られている。
レールアウタ32aは、側壁パネル部14の上方に位置し、側壁パネル部14と一体成形されている。従って、本実施形態では、図3に示されるように、側壁パネル部14の上方に位置するレールアウタ32aと、側壁パネル部14の下方に位置するホイルハウスアウタ12aと、レールアウタ32aとホイルハウスアウタ12aとの間に介在する側壁パネル14bからなる三者が薄板によって一体成形された一体成形部材40によって構成されている。
本実施形態に係る車体側部構造が適用された車両の車体後側部10は、基本的に以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。
本実施形態では、ホイルハウスアウタ12aが一体成形される側壁パネル部に対しビード22を車室外側に向けて膨出形成することで、従来技術のような補強部材(ルーフサイドアウタ)を別体で設ける場合と比較して、車体重量及び製造コストを低減させ、部品点数・組付工数を削減することができる。
また、本実施形態では、車体後側部10に入力される荷重、特に、図示しないリヤサスペンションのダンパ部材からホイルハウス12に入力される突き上げ荷重を、側壁パネル部14及びビード22を介して、車体の上方側(ルーフサイドレール32側)に伝達することができる。この結果、本実施形態では、車体後側部10の剛性・強度を向上させることができる。
さらに、本実施形態では、ビード22がホイルハウスアウタ12aとホイルハウスインナ12bとの間のシール部20から所定間隔Sだけ上方に離間した位置で略上下方向に延びるため、ホイルハウスアウタ12aとホイルハウスインナ12bとの間にシール部20(見切り部)を確保することができる。このため、本実施形態では、シール部20を設けるための別部材(例えば、被覆部材や覆い部材等)を設けなくても、シール部20の領域(シール材塗布領域)を容易に確保することができるため、車体重量及び製造コストをより一層低減させると共に、部品点数・組付工数をより一層削減することができる。
なお、本実施形態では、例えば、スポット溶接装置等の図示しない溶接装置で溶接(接合)した場合を例示しているが、これに限定されるものではなく、例えば、ボルト及びナット、スタッドボルト等によって締結することで強固に結合してもよい。
さらにまた、本実施形態では、側壁パネル部14から車室内側に膨出してビード22との間で閉断面28を形成するダンパスティフナ26が、ビード22と協働しながら荷重を車体の上方側(ルーフサイドレール32側)に伝達することができ、車体後側部10の剛性・強度をより一層向上させることができる。
さらにまた、本実施形態では、ダンパスティフナ26とビード22が協働して荷重伝達することで、必要とされる荷重伝達能力のうちで、ビード22の負担分を軽減することができ、ビード22が形成される側壁パネル部14やホイルハウスアウタ12aの板厚を薄くすることができる。この結果、本実施形態では、側壁パネル部14とホイルハウスアウタ12とが一体成形された一体成形部材40が従来と比較して大型化した場合であっても、この一体成形部材40を薄板で形成することで効率的に軽量化を達成することができる。
さらにまた、本実施形態では、車両前後方向でビード22を跨ぐ補強部材30を設けることにより、ビード22とダンパスティフナ26との間で形成される閉断面28を、外側閉断面28aと内側閉断面28bとに分割構成することができる。この結果、本実施形態では、分割された2つの閉断面により、ビード22とダンパスティフナ26との間で形成される閉断面28の剛性・強度をより一層向上させることができる。
さらにまた、本実施形態では、ビード22の膨出量をその下端に向かうにつれて徐々に小さくすることで、ビード22とダンパスティフナ26との間で形成される閉断面28の断面積を徐々に小さくすることができる。従って、本実施形態では、ビード22とダンパスティフナ26との間で形成される閉断面28が大きく変化する部位(例えば、段差部位)を無くして、応力集中部位を無くすことができる。この結果、本実施形態では、荷重による変形の起点となる応力集中部位を無くすことで、荷重伝達効率を高めることができる。
さらにまた、本実施形態では、ビード22とは反対に、ダンパスティフナ26の膨出量を下端に向かうにつれて徐々に大きくすることで、ビード22と同様に応力集中部位を無くすと共に、ビード22とダンパスティフナ26との間で形成される閉断面28の断面積(図3において、水平方向に沿ったビード22とダンパスティフナ26との離間距離)を上下方向にわたって略一定とすることができる。この結果、本実施形態では、応力集中部位を無くして、荷重伝達効率を向上させることができる。
さらにまた、本実施形態では、側壁パネル部12の上方に設けられるレールアウタ32aをも側壁パネル部14と一体成形することで、車体重量及び製造コストをより一層低減すると共に、部品点数・組付工数をより一層削減することができる。
さらにまた、本実施形態では、ビード22によって上方のレールアウタ32aと下方のホイルハウスアウタ12aとの間を略繋ぐように設けることで、例えば、図示しないリヤサスペンションのダンパ部材からホイルハウス12に入力される突き上げ荷重を車体の上方側(ルーフサイドレール32側)に伝達することができ、車体後側部10の剛性・強度をより一層向上させることができる。
10 車体後側部
12a ホイルハウスアウタ
12b ホイルハウスインナ
12c ダンパベース(ホイルハウスインナ)
14 側壁パネル部
20 シール部
22 ビード
24 平面部
26 ダンパスティフナ
28 閉断面
28a 外側閉断面
28b 内側閉断面
30 補強部材
32 ルーフサイドレール
32a レールアウタ
32b レールインナ
W 後輪
S 所定間隔
V 膨出量

Claims (5)

  1. 車両の車体後側部に車両上下方向に沿って設けられる側壁パネル部と、
    前記側壁パネル部と一体成形されると共に、前記側壁パネル部から車室外側に向かって膨出するホイルハウスアウタと、
    前記ホイルハウスアウタに結合され、前記側壁パネル部から車室内側に向かって膨出するホイルハウスインナと、
    前記ホイルハウスアウタと前記ホイルハウスインナとの間をシールするシール部と、
    前記シール部から上方に離間した位置で車両略上下方向に延び、前記側壁パネル部の一部を車室外側に膨出させて形成されるビードと、
    前記側壁パネル部の車室内側で、前記ビードを車両前後方向で跨ぐように前記側壁パネル部に対して結合される補強部材と、
    車室外側のレールアウタと車室内側のレールインナとの間で閉断面が形成されるルーフサイドレールと、
    を備え
    前記ルーフサイドレールは、前記側壁パネル部の上方で車両前後方向に延びるように設けられ、
    前記レールアウタは、前記側壁パネル部と一体成形され、
    前記ビードは、上方の前記レールアウタと下方の前記ホイルハウスアウタとの間を略繋ぐように設けられることを特徴とする車体側部構造。
  2. 請求項1記載の車体側部構造において、
    前記側壁パネル部に結合されて車室内側に膨出すると共に、車両上下方向に延びた下端が前記ホイルハウスインナに結合されるダンパスティフナをさらに備え、
    前記ビードは、前記ダンパスティフナに対して車幅方向に沿って重畳する位置に設けられ、前記ビードと前記ダンパスティフナとの間で車両上下方向に延びる閉断面が形成されることを特徴とする車体側部構造。
  3. 請求項2記載の車体側部構造において、
    前記閉断面は、前記ビードと前記補強部材とによって構成される外側閉断面と、前記補強部材と前記ダンパスティフナとによって構成される内側閉断面とからなることを特徴とする車体側部構造。
  4. 請求項2又は請求項3記載の車体側部構造において、
    前記側壁パネル部は、前記ビード部が設けられていない平面部を有し、
    前記平面部を基準とする前記ビードの車室外側への膨出量は、前記ビードの下端に向かうにつれて徐々に小さくなり、
    前記平面部を基準とする前記ダンパスティフナの車室内側への膨出量は、前記ダンパスティフナの下端に向かうにつれて徐々に大きくなることを特徴とする車体側部構造。
  5. 請求項1乃至請求項4のいずれか1項記載の車体側部構造において、
    前記ビードは、長手方向に沿って延在し略平坦面からなる頂面部と、前記頂面部を間にした両側に対向する一対の側面部と、前記ビードの下端に設けられた立ち上がり部と、前記立ち上がり部から上方に向かって徐々に膨出力が増大する傾斜面とを有することを特徴とする車体側部構造。
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