JP6311728B2 - Connection structure of reinforcement front pillar and reinforcement side sill - Google Patents
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Description
本発明は、自動車車体のリンフォースフロントピラーとリンフォースサイドシルとを結合させるリンフォースフロントピラーとリンフォースサイドシルの結合構造に関するものである。 The present invention relates to a structure for connecting a reinforcement front pillar and a reinforcement side sill for connecting a reinforcement front pillar and a reinforcement side sill of an automobile body.
自動車車体のフロントピラーとサイドシルから構成される車体前方側面の下部構造においては、一般に、リンフォースフロントピラーの下部とリンフォースサイドシルの前方部とが結合されている。自動車の衝突において、特に前面からのオフセット衝突やナロー（微小）ラップ衝突では、リンフォースフロントピラーやリンフォースサイドシルに作用する荷重を自動車車体の他の構成部材に効率的に分散伝達するために、リンフォースフロントピラーとリンフォースサイドシルの結合構造においては十分な結合剛性と強度が要求される。また、エンジン振動や走行時の路面凹凸等に起因する振動が自動車車体に入力されると、これらの振動が乗り心地に影響する。そのため、振動伝達経路となる車体骨格部材の結合構造においては振動抑制も要求されている。
これらの要求に対して、リンフォースフロントピラーとリンフォースサイドシルの結合構造において結合剛性と強度を向上させる技術がこれまでに提案されている。
In the lower structure of the front side surface of the vehicle body constituted by the front pillar and the side sill of the automobile body, generally, the lower part of the reinforcement front pillar and the front part of the reinforcement side sill are coupled. In order to efficiently disperse and transmit the load acting on the reinforcement front pillar and reinforcement side sill to the other components of the automobile body, especially in the case of an automobile collision, particularly in an offset collision from the front or a narrow (small) lap collision, In the joint structure of the reinforcement front pillar and the reinforcement side sill, sufficient joint rigidity and strength are required. In addition, when vibrations caused by engine vibrations or road surface unevenness during traveling are input to the automobile body, these vibrations affect the ride comfort. For this reason, vibration suppression is also required in the coupling structure of the vehicle body skeleton member that becomes the vibration transmission path.
In response to these demands, there have been proposed techniques for improving the joint rigidity and strength in the joint structure of the reinforcement front pillar and the reinforcement side sill.
特許文献１には、球面状の船底形に形成された前端接合部を有するリンフォースサイドシルの外面に、断面略コ字状もしくはＣ字状で下端部がサイドシルに沿って車体後方に湾曲形成されたリンフォースフロントピラーロアを車体外方から嵌合させて、リンフォースフロントピラーとリンフォースサイドシルとを接合した車体側面下部構造が開示されている。 In Patent Document 1, the outer surface of a reinforcement side sill having a front end joint portion formed in a spherical ship bottom shape is formed in a substantially U-shaped or C-shaped cross section, and a lower end portion is curved to the rear of the vehicle body along the side sill. A vehicle body side lower structure is disclosed in which a reinforcement front pillar lower is fitted from the outside of the vehicle body and a reinforcement front pillar and a reinforcement side sill are joined.
特許文献２には、リンフォースシルサイドアウタを備えたサイドシルとリンフォースフロントピラーロアを備えたフロントピラーとの結合構造が開示されている。該結合構造においては、リンフォースフロントピラーロアの下部は略断面コ字形状を適度に保持したまま車体後方に向かって湾曲されて、側面視が略L字形状となるような半割りの長靴形状に形成されるとともに、湾曲している後面部の所定位置に段部が設けられている。一方、リンフォースシルサイドアウタは略断面コ字形状であり、この断面形状はリンフォースシルサイドアウタの前端方向に移行するにしたがって略コ字形状から徐々にすぼまって、半割りの略袋状となった閉じ形状をなすように設定されている。
そして、リンフォースシルサイドアウタはリンフォースフロントピラーロアに挿入され、その前端には車両幅方向に折り曲げ形成された前フランジがリンフォースフロントピラーロアの前面部内部の直前位置まで挿入されるように設定され、前記前フランジはリンフォースシルサイドアウタとは非結合状態となっている。さらに、リンフォースシルサイドアウタの上端には、フロントピラー内部で切欠き部を設けた形状であり、フランジ部がなく、リンフォースフロントピラーロアとはフランジ部で接合されていない（特許文献２中の図５参照）。
Patent Document 2 discloses a coupling structure of a side sill provided with a reinforcement sill side outer and a front pillar provided with a reinforcement front pillar lower. In the coupling structure, the lower part of the reinforcement front pillar lower is curved toward the rear of the vehicle body while maintaining a substantially U-shaped cross-section, and the half boots shape that is substantially L-shaped in side view. And a step portion is provided at a predetermined position on the curved rear surface portion. On the other hand, the reinforcement sill side outer has a substantially U-shaped cross-section, and the cross-sectional shape gradually squeezes from the substantially U-shaped as it moves toward the front end of the reinforcement sill-side outer, so that the substantially half-divided bag It is set to form a closed shape.
The reinforcement sill side outer is inserted into the reinforcement front pillar lower, and a front flange bent in the vehicle width direction is inserted into the front end of the reinforcement sill side outer to the position just before the front part of the reinforcement front pillar lower. And the front flange is not coupled to the reinforcement sill side outer. Furthermore, the upper end of the reinforcement sill side outer has a shape in which a notch is provided inside the front pillar, has no flange, and is not joined to the reinforcement front pillar lower by the flange (in Patent Document 2). FIG. 5).
特許文献３には、フロントピラーロアのハット断面部品とリンフォースサイドシルが結合された構造が開示されている（特許文献３中の図７参照）。 Patent Document 3 discloses a structure in which a front pillar lower hat cross-section component and a reinforcement side sill are coupled (see FIG. 7 in Patent Document 3).
自動車車体の軽量化を満たしつつ、操縦安定性、衝突安全性及び乗り心地を向上させる要求は年々厳しくなっている。リンフォースフロントピラーとリンフォースサイドシルの結合構造における結合剛性、強度及び振動抑制を向上することが益々重要であり、これらの性能を向上させるため、リンフォースフロントピラーとリンフォースサイドシルとの効果的な結合構造が要望されている。 The demand for improving handling stability, collision safety and riding comfort while satisfying the weight reduction of automobile bodies is becoming stricter year by year. It is more and more important to improve the joint rigidity, strength, and vibration suppression in the joint structure between the reinforcement front pillar and the reinforcement side sill. In order to improve these performances, the reinforcement of the reinforcement front pillar and the reinforcement side sill is effective. A bonded structure is desired.
特許文献１に開示された技術は、リンフォースフロントピラーロアと接合されるリンフォースサイドシルの前端接合部が球面状の船底形であるため、２つの部品を接合することができる領域はほぼフランジ部に限られてしまい、リンフォースフロントピラーロア及びリンフォースサイドシルそれぞれの縦壁面等を結合面にできず、十分効率的に活用することができない。 In the technique disclosed in Patent Document 1, the front end joint portion of the reinforcement side sill joined to the reinforcement front pillar lower has a spherical ship bottom shape, so that the region where two parts can be joined is almost a flange portion. However, the vertical wall surfaces of the reinforcement front pillar lower and the reinforcement side sill cannot be used as the coupling surfaces, and cannot be used sufficiently efficiently.
特許文献２に開示された技術は、前述のように、リンフォースシルサイドアウタはリンフォースフロントピラーロアに挿入され、その前端には車両幅方向に折り曲げ形成された前フランジがリンフォースフロントピラーロアの前面部内部の直前位置まで挿入されるように設定されているため、オフセット衝突時のように車体の前方側から入力された衝撃力を吸収分散させることができる。しかしながら、リンフォースサイドシルの断面形状が前端方向に移行するにしたがって徐々にすぼまっていく形状であるため、リンフォースシルサイドアウタの前端部下側とリンフォースフロントピラーロアを結合する面が殆ど確保できず、結合剛性の向上が期待できないという問題があった。さらに、リンフォースフロントピラーには車両前方側にフロントピラーインナと接合するフランジ面がないため、フロントピラーに前方からタイヤが衝突するような局所的な荷重入力があった場合、比較的板厚が薄いフロントピラーアウタとフロントピラーインナの接合部が剥がれるという問題があった。 In the technique disclosed in Patent Document 2, as described above, the reinforcement sill side outer is inserted into the reinforcement front pillar lower, and a front flange bent in the vehicle width direction is formed at the front end of the reinforcement front pillar lower. Therefore, it is possible to absorb and disperse the impact force input from the front side of the vehicle body as in the case of an offset collision. However, since the cross-sectional shape of the reinforcement side sill gradually narrows as it moves toward the front end, there is almost no need to connect the lower side of the front end of the reinforcement sill side outer to the reinforcement front pillar lower. There is a problem that the joint rigidity cannot be expected. In addition, since the reinforcement front pillar does not have a flange surface that joins the front pillar inner on the front side of the vehicle, if there is a local load input such as a tire colliding with the front pillar from the front, the plate thickness will be relatively large. There was a problem that the joint between the thin front pillar outer and the front pillar inner peeled off.
特許文献３に開示された技術において、フロントピラーロアは特許文献３中の図１に示すように外板部品であり、リンフォースのような強度が高い部品ではなく、強度向上のためフロントピラーロア５と共にリンフォース３５がさらに装着されている。そのため、特許文献３に開示されたフロントピラーロアは、本願のリンフォースフロントピラーとは本質的に異なる部品である。 In the technique disclosed in Patent Document 3, the front pillar lower is an outer plate part as shown in FIG. 1 of Patent Document 3, and is not a high-strength part such as a reinforcement, but a front pillar lower for improving the strength. 5 and a reinforcement 35 are further mounted. Therefore, the front pillar lower disclosed in Patent Document 3 is a component that is essentially different from the reinforcement front pillar of the present application.
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、結合剛性と強度を向上させることにより荷重を効率的に他の構成部材に分散伝達させるとともに、振動抑制効果を高めることができるリンフォースフロントピラーとリンフォースサイドシルの結合構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems. By improving the coupling rigidity and strength, the load is efficiently distributed and transmitted to other components, and the vibration suppressing effect is enhanced. An object of the present invention is to provide a linkage structure between a reinforcement front pillar and a reinforcement side sill that can be used.
（１）本発明に係るリンフォースフロントピラーとリンフォースサイドシルの結合構造は、車体の上下方向に延在するフロントピラー内に配設されるリンフォースフロントピラーと、前記車体の前後方向に延在するサイドシル内に配設されるリンフォースサイドシルとを結合するものであって、前記リンフォースフロントピラーは、側面視がＬ字形状で、少なくとも該Ｌ字形状の湾曲部及び該湾曲部から車体後方に向かって延出する短辺部がハット断面形状であってフランジ部を有し、前記リンフォースサイドシルは、前記リンフォースフロントピラーの前記短辺部に嵌入可能な直線状であり、フランジ部を有するハット断面形状の部材からなり、その前方部は、前記リンフォースフロントピラーの短辺部に嵌入され、かつ、その車体側方側の壁部の少なくとも上端を含む前端は、前記リンフォースフロントピラーにおける車体側方側の内壁面と車体前方側の内壁面の境界部に当接し、前記リンフォースフロントピラー及び前記リンフォースサイドシルは、フランジ部同士、並びに、車体上方側及び下方側それぞれの壁部同士が接合されていることを特徴とするものである。 (1) The coupling structure of the reinforcement front pillar and the reinforcement side sill according to the present invention includes the reinforcement front pillar disposed in the front pillar extending in the vertical direction of the vehicle body, and extending in the longitudinal direction of the vehicle body. The reinforcement front pillar is coupled to a reinforcement side sill disposed in the side sill, and the reinforcement front pillar has an L shape in a side view, and at least the L shape curved portion and the vehicle body rearward from the curved portion. A short side portion extending toward the hat has a hat cross-sectional shape and has a flange portion, and the reinforcement side sill is a linear shape that can be fitted into the short side portion of the reinforcement front pillar, and the flange portion is The front section of the hat is inserted into the short side portion of the reinforcement front pillar, and the side of the vehicle body side. A front end including at least an upper end of the wall portion is in contact with a boundary portion between an inner wall surface on the vehicle body side side and an inner wall surface on the vehicle body front side of the reinforcement front pillar, and the reinforcement front pillar and the reinforcement side sill are flanges. And the wall parts on the upper side and the lower side of the vehicle body are joined to each other.
（２）上記（１）に記載のものにおいて、前記リンフォースフロントピラーの短辺部及び湾曲部と前記リンフォースサイドシルの前方部における車体側方側の壁部同士が接合され、
該接合される位置は、前記リンフォースサイドシルにおける車体側方側の壁部の上端及び下端から前記車体側方側の壁部の高さの１／４までの距離の範囲内であることを特徴とするものである。
(2) In the above-described (1), the short side portion and the curved portion of the reinforcement front pillar are joined to the vehicle body side wall portions in the front portion of the reinforcement side sill,
The joining position is within a range of a distance from an upper end and a lower end of the vehicle body side wall portion of the reinforcement side sill to a quarter of a height of the vehicle body side wall portion. It is what.
（３）上記（１）又は（２）に記載のものにおいて、前記リンフォースサイドシルは、該リンフォースサイドシルの前記車体側方側の壁部の前端及び／又は車体上方側の壁部の前端にフランジ面を有し、該フランジ面は、前記リンフォースフロントピラーにおける前記車体前方側の内壁面に接合されていることを特徴とするものである。 (3) In the above-described (1) or (2), the reinforcement side sill is formed at the front end of the wall portion on the side of the vehicle body and / or the front end of the wall portion on the vehicle body upper side of the reinforcement side sill. It has a flange surface, and the flange surface is joined to the inner wall surface of the reinforcement front pillar on the front side of the vehicle body.
本発明においては、車体の上下方向に延在するフロントピラー内に配設されるリンフォースフロントピラーと、前記車体の前後方向に延在するサイドシル内に配設されるリンフォースサイドシルとを結合するリンフォースフロントピラーとリンフォースサイドシルの結合構造であって、前記リンフォースフロントピラーは、側面視がＬ字形状で、かつ、少なくとも該Ｌ字形状の湾曲部及び該湾曲部から車体後方に向かって延出する短辺部がハット断面形状の部材からなり、前記リンフォースサイドシルは、前記リンフォースフロントピラーの前記短辺部に嵌入可能な直線状のハット断面形状の部材からなり、その前方部は、前記リンフォースフロントピラーの前記短辺部に嵌入され、かつ、その車体側方側の壁部の少なくとも上端を含む前端は、前記リンフォースフロントピラーにおける車体側方側の内壁面と車体前方側の内壁面の境界部に当接し、前記リンフォースフロントピラーの短辺部と前記リンフォースサイドシルの前方部におけるフランジ部同士、並びに、車体上方側及び下方側の壁部同士が接合されていることにより、前記リンフォースフロントピラーと前記リンフォースサイドシルとの結合剛性と強度を向上させ、荷重を効率的に他の構成部材に分散伝達することができる。さらに、本発明によれば振動抑制効果も向上でき、乗り心地を向上させることができる。 In the present invention, the reinforcement front pillar disposed in the front pillar extending in the vertical direction of the vehicle body and the reinforcement side sill disposed in the side sill extending in the longitudinal direction of the vehicle body are coupled. It is a coupling structure of a reinforcement front pillar and a reinforcement side sill, and the reinforcement front pillar has an L-shape in a side view, and at least the L-shaped curved portion and the curved portion toward the rear of the vehicle body The extending short side portion is made of a member having a hat cross-sectional shape, and the reinforcement side sill is made of a straight hat cross-sectional shape member that can be fitted into the short side portion of the reinforcement front pillar, and its front portion is The front end that is inserted into the short side portion of the reinforcement front pillar and includes at least the upper end of the wall portion on the side of the vehicle body Abutting against the boundary between the inner wall surface on the side of the vehicle body and the inner wall surface on the front side of the vehicle body in the reinforcement front pillar, and the flanges between the short side portion of the reinforcement front pillar and the front portion of the reinforcement side sill, In addition, since the upper and lower wall portions of the vehicle body are joined together, the rigidity and strength of the reinforcement front pillar and the reinforcement side sill are improved, and the load is efficiently transferred to other components. Distributed transmission. Furthermore, according to the present invention, the vibration suppression effect can be improved, and the riding comfort can be improved.
［実施の形態］
本発明の実施の形態に係るリンフォースフロントピラーとリンフォースサイドシルの結合構造１について、図１〜図４を参照して以下に説明する。
[Embodiment]
A description will be given below of a coupling structure 1 of a reinforcement front pillar and a reinforcement side sill according to an embodiment of the present invention with reference to FIGS.
本発明に係るリンフォースフロントピラーとリンフォースサイドシルの結合構造１（以下、「結合構造１」という）は、図１に示すように、車体の上下方向に延在するフロントピラー（図示なし）内に配設されるリンフォースフロントピラー１０と、前記車体の前後方向に延在するサイドシル（図示なし）内に配設されるリンフォースサイドシル３０とが結合されたものである。 A reinforce front pillar and a reinforce side sill joint structure 1 (hereinafter referred to as “joint structure 1”) according to the present invention is provided in a front pillar (not shown) extending in the vertical direction of a vehicle body as shown in FIG. A reinforcement front pillar 10 disposed in the vehicle body and a reinforcement side sill 30 disposed in a side sill (not shown) extending in the front-rear direction of the vehicle body are combined.
リンフォースフロントピラー１０は、側面視でＬ字形状であって、車体の上方から下方に向かって延在する長辺部１１と、長辺部１１の下端から車体後方に向かって湾曲した湾曲部１３と、湾曲部１３の後端から車体後方に向かって延出する短辺部１５を有し、車体幅方向の車体内側に向かって開口したハット断面形状の部材からなる。 The reinforcement front pillar 10 is L-shaped in a side view, and has a long side portion 11 extending downward from the upper side of the vehicle body, and a curved portion curved from the lower end of the long side portion 11 toward the rear side of the vehicle body. 13 and a short cross-sectional portion 15 that extends from the rear end of the curved portion 13 toward the rear of the vehicle body, and is a hat-shaped member that opens toward the vehicle body in the vehicle width direction.
湾曲部１３及び短辺部１５は、車体側方側の壁部１７と、湾曲部１３の湾曲の内側であって壁部１７から車体内側に向かって連続する車体上方側の壁部１９と、湾曲部１３における湾曲の外側であって壁部１９から車体内側に向かって連続する車体下方側の壁部２１と、壁部１９及び２１のそれぞれから連続するフランジ部２３及び２５を有する。 The curved portion 13 and the short side portion 15 include a wall portion 17 on the side of the vehicle body, a wall portion 19 on the vehicle body upper side continuous from the wall portion 17 toward the inside of the vehicle body inside the curve of the curved portion 13, and It has a wall portion 21 on the vehicle body lower side that is outside the curve in the bending portion 13 and continues from the wall portion 19 toward the inside of the vehicle body, and flange portions 23 and 25 that are continuous from the wall portions 19 and 21, respectively.
湾曲部１３における車体下方側の壁部２１は、車体上方から下方に向かって車体前方側に延在する前壁２１ａと、前壁２１ａの下端から車体後方に向かって屈曲する屈曲壁２１ｂと、屈曲壁２１ｂの後端から車体後方に向かって延出する下壁２１ｃから構成される。 The wall portion 21 on the vehicle body lower side in the curved portion 13 includes a front wall 21a extending from the upper side of the vehicle body to the lower side of the vehicle body, a bent wall 21b bent from the lower end of the front wall 21a toward the rear side of the vehicle body, The lower wall 21c extends from the rear end of the bent wall 21b toward the rear of the vehicle body.
さらに、湾曲部１３において、車体側方側の壁部１７と車体前方側の前壁２１ａとは境界部２７を介して接続される。 Further, in the bending portion 13, the vehicle body side wall portion 17 and the vehicle body front side front wall 21 a are connected via a boundary portion 27.
リンフォースサイドシル３０は、リンフォースフロントピラー１０の短辺部１５に嵌入可能な直線状であって、車体側方側の壁部３３と、壁部３３の上端３３ａ及び下端３３ｂそれぞれから車体幅方向の車体内側に向かって連続する車体上方側の壁部３５及び車体下方側の壁部３７と、壁部３５及び３７それぞれから連続するフランジ部３９及び４１から構成され、車体の内側に向かって開口したハット断面形状の部材からなる。
そして、車体側方側の壁部３３は、車体上方側の壁部３５とは稜線部４３を、車体下方側の壁部３７とは稜線部４５を介して接続している。
The reinforcement side sill 30 is a straight line that can be fitted into the short side portion 15 of the reinforcement front pillar 10. The reinforcement side sill 30 extends in the vehicle body width direction from the side wall portion 33 and the upper end 33 a and the lower end 33 b of the wall portion 33. The vehicle body upper side wall portion 35 and the vehicle body lower side wall portion 37 that are continuous toward the vehicle body inner side, and the flange portions 39 and 41 that are continuous from the wall portions 35 and 37, respectively, are opened toward the vehicle body inner side. It consists of a member having a hat cross-sectional shape.
The side wall portion 33 of the vehicle body is connected to the wall portion 35 on the upper side of the vehicle body via a ridge line portion 43 and to the wall portion 37 on the lower side of the vehicle body via a ridge line portion 45.
さらに、リンフォースサイドシル３０の前方部３１をリンフォースフロントピラー１０の短辺部１５に嵌入した際に、リンフォースフロントピラー１０の屈曲壁２１ｂと干渉するのを避けるため、リンフォースサイドシル３０の前方部３１はその下部に切欠部３３ｄが設けられている。 Further, when the front portion 31 of the reinforcement side sill 30 is fitted into the short side portion 15 of the reinforcement front pillar 10, in order to avoid interference with the bent wall 21 b of the reinforcement front pillar 10, The part 31 is provided with a notch 33d at the lower part thereof.
本実施の形態に係る結合構造１は、リンフォースサイドシル３０の前方部３１がリンフォースフロントピラー１０の湾曲部１３及び短辺部１５に嵌入されたものであって、リンフォースサイドシル３０の車体側方側の壁部３３の少なくとも上端３３ａを含む前端３３ｃは、リンフォースフロントピラー１０における車体側方側の内壁面１７ａ（壁部１７の車体内側の面）と車体前方側の内壁面２１ｄ（前壁２１ａの車体内側の面）との境界部２７に当接する位置までリンフォースフロントピラー１０の短辺部１５に嵌入されている。
本実施の形態において、リンフォースフロントピラー１０における境界部２７は、車体側方側の壁部１７と車体前方側の前壁２１ａとを接続する部位であり、該部位と車体側方側の壁部１７との境界２７ａを含むものとする。
In the coupling structure 1 according to the present embodiment, the front portion 31 of the reinforcement side sill 30 is inserted into the curved portion 13 and the short side portion 15 of the reinforcement front pillar 10, The front end 33c including at least the upper end 33a of the side wall portion 33 is composed of an inner wall surface 17a on the vehicle body side side in the reinforcement front pillar 10 (a surface on the vehicle body inner side of the wall portion 17) and an inner wall surface 21d on the vehicle body front side. It is inserted into the short side portion 15 of the reinforcement front pillar 10 up to a position where it abuts on the boundary portion 27 with the wall 21a (the inner surface of the vehicle body).
In the present embodiment, the boundary portion 27 in the reinforcement front pillar 10 is a portion connecting the wall portion 17 on the side of the vehicle body and the front wall 21a on the front side of the vehicle body. The boundary 27a with the part 17 shall be included.
また、本実施の形態に係る結合構造１は、図１及び３に示すように、リンフォースフロントピラー１０及びリンフォースサイドシル３０の車体上方側の壁部１９と壁部３５、車体下方側の壁部２１と壁部３７、車体上方側のフランジ部２３とフランジ部３９、及び、車体下方側のフランジ部２５とフランジ部４１とが溶接点５１により接合される。
なお、リンフォースフロントピラー１０は、車体のフロントピラーを構成する部品と溶接点５３により接合され、又、リンフォースサイドシル３０は、車体のサイドシルを構成する部品と溶接点５５により接合される。
Further, as shown in FIGS. 1 and 3, the coupling structure 1 according to the present embodiment includes a wall portion 19 and a wall portion 35 on the vehicle body upper side of the reinforcement front pillar 10 and the reinforcement side sill 30, and a wall on the vehicle body lower side. The part 21 and the wall part 37, the flange part 23 and the flange part 39 on the upper side of the vehicle body, and the flange part 25 and the flange part 41 on the lower side of the vehicle body are joined by welding points 51.
The reinforcement front pillar 10 is joined to the parts constituting the front pillar of the vehicle body by welding points 53, and the reinforcement side sill 30 is joined to the parts constituting the side sill of the vehicle body by welding points 55.
結合構造１においては、車体上方側のフランジ部２３とフランジ部３９とが溶接点５１により接合されており、さらにリンフォースサイドシル３０の車体側方側の壁部３３の少なくとも上端３３ａを含む前端３３ｃが、リンフォースフロントピラー１０の車体側方側の内壁面１７ａと車体前方側の内壁面２１ｄとの間の境界部２７に当接するように、リンフォースサイドシル３０の前方部３１をリンフォースフロントピラー１０の短辺部１５に嵌入されたものであるため、車体前方側から衝突荷重が入力した時に、該衝突荷重は、リンフォースサイドシル３０の車体側方側の壁部３３と車体上方側の壁部３５とを接続する稜線部４３近傍の剛性が向上した部位及び車体上方側の壁部３５とフランジ部３９とを接続する稜線部近傍の剛性が向上した部位を効率的に伝達し、他の構成部品へと荷重を分散させることができるため、結合構造１における結合剛性及び強度を向上させることができる。 In the coupling structure 1, the flange portion 23 and the flange portion 39 on the vehicle body upper side are joined by a welding point 51, and the front end 33 c including at least the upper end 33 a of the wall portion 33 on the vehicle body side side of the reinforcement side sill 30. However, the front portion 31 of the reinforcement side sill 30 is made to contact the boundary portion 27 between the inner wall surface 17a on the side of the vehicle body of the reinforcement front pillar 10 and the inner wall surface 21d on the front side of the vehicle body. 10, when the collision load is input from the front side of the vehicle body, the collision load is applied to the wall portion 33 on the vehicle body side side of the reinforcement side sill 30 and the wall on the vehicle body upper side. The rigidity in the vicinity of the ridge line portion 43 connecting the portion 35 and the rigidity in the vicinity of the ridge line portion connecting the wall portion 35 and the flange portion 39 on the vehicle body upper side are improved. The site was efficiently transmitted, it is possible to disperse the load and to other components, it is possible to improve the coupling rigidity and strength in the coupling structure 1.
なお、前述のとおり、リンフォースフロントピラー１０の屈曲壁２１ｂとの干渉を抑制するため、リンフォースサイドシル３０の前端３３ｃの下部に切欠部３３ｄが設けられている。
そこで、リンフォースフロントピラー１０の屈曲壁２１ｂにおける屈曲の曲率半径を小さくして切欠部３３ｄの高さを小さくすることにより、境界部２７に当接するリンフォースサイドシル３０の前端３３ｃの高さを大きくするとともに、リンフォースサイドシル３０の壁部３３の切欠部３３ｄと下端３３ｂとの境界をリンフォースフロントピラー１０の屈曲壁２１ｂと下壁２１ｃとの境界にできるだけ近づけることができる。
また、車体下方側のフランジ部２５とフランジ部４１とが溶接点５１により接合されている。
In addition, as described above, in order to suppress interference with the bent wall 21b of the reinforcement front pillar 10, the notch 33d is provided below the front end 33c of the reinforcement side sill 30.
Therefore, the height of the front end 33c of the reinforcement side sill 30 that contacts the boundary portion 27 is increased by reducing the curvature radius of the bending wall 21b of the reinforcement front pillar 10 and reducing the height of the notch 33d. In addition, the boundary between the notch 33d and the lower end 33b of the wall 33 of the reinforcement side sill 30 can be brought as close as possible to the boundary between the bent wall 21b and the lower wall 21c of the reinforcement front pillar 10.
Further, the flange portion 25 and the flange portion 41 on the vehicle body lower side are joined by a welding point 51.
これらによって、車体前方側から衝突荷重が入力した時に、リンフォースサイドシル３０においては、車体側方側の壁部３３と車体下方側の壁部３７とを接続する稜線部４５近傍及び車体下方側の壁部３７とフランジ部４１とを接続する稜線部近傍へ、より効率的に衝突荷重を分散させて伝達させることができ、リンフォースフロントピラー１０とリンフォースサイドシル３０との接合面を増すことができるため、リンフォースフロントピラー１０とリンフォースサイドシル３０の結合剛性及び強度をさらに向上させることが可能となる。 Accordingly, when a collision load is input from the front side of the vehicle body, the reinforcement side sill 30 has a portion near the ridge line portion 45 connecting the wall portion 33 on the vehicle body side side and the wall portion 37 on the vehicle body lower side, and on the vehicle body lower side. The collision load can be more efficiently dispersed and transmitted to the vicinity of the ridge line portion connecting the wall portion 37 and the flange portion 41, and the joint surface between the reinforcement front pillar 10 and the reinforcement side sill 30 can be increased. Therefore, the joint rigidity and strength of the reinforcement front pillar 10 and the reinforcement side sill 30 can be further improved.
特に、自動車部品のような薄肉構造部材の場合、荷重分担は曲げ加工されて形成された稜線部周辺が主体となるため、当該稜線部近傍に２つの部品の結合部を配置することは、結合剛性と強度を向上させる効果が高い。 In particular, in the case of thin-walled structural members such as automobile parts, the load sharing is mainly performed around the ridge line part formed by bending, so placing a joint part between two parts in the vicinity of the ridge line part Highly effective in improving rigidity and strength.
また、本実施の形態に係る結合構造１は、図３に示すようにリンフォースフロントピラー１０の車体側方側の壁部１７とリンフォースサイドシル３０の車体側方側の壁部３３とを接合することによって、リンフォースフロントピラー１０とリンフォースサイドシル３０を接合させる面を増すことができるため、結合構造１の強度を向上させることができる。 Further, as shown in FIG. 3, the coupling structure 1 according to the present embodiment joins the wall portion 17 on the vehicle body side side of the reinforcement front pillar 10 and the wall portion 33 on the vehicle body side side of the reinforcement side sill 30. By doing so, since the surface which joins the reinforcement front pillar 10 and the reinforcement side sill 30 can be increased, the intensity | strength of the coupling structure 1 can be improved.
その際、リンフォースフロントピラー１０の車体側方側の壁部１７とリンフォースサイドシル３０の車体側方側の壁部３３とが接合される位置は、リンフォースサイドシル３０における車体側方側の壁部３３の上端３３ａ及び下端３３ｂから車体側方側の壁部３３の高さhの１／４までの距離（＝h/4）の範囲内であることが望ましい（図３参照）。 At this time, the position where the wall portion 17 on the side of the vehicle body of the reinforcement front pillar 10 and the wall portion 33 on the side of the vehicle body of the reinforcement side sill 30 are joined is the wall on the side of the vehicle body side of the reinforcement side sill 30. It is desirable that the distance is within a range (= h / 4) from the upper end 33a and the lower end 33b of the portion 33 to 1/4 of the height h of the wall portion 33 on the side of the vehicle body (see FIG. 3).
これは、リンフォースサイドシル３０の車体側方側の壁部３３と車体上方側の壁部３５及び車体下方側の壁部３７とが曲げ加工させて形成された稜線部４３及び４５近傍においては稜線部４３及び４５に沿った方向に対する剛性が高いため、稜線部４３及び４５近傍でリンフォースフロントピラー１０とリンフォースサイドシル３０とを接合することで、荷重の伝達特性をより向上させることができる。 This is because a ridgeline is formed in the vicinity of the ridgeline portions 43 and 45 formed by bending the wall portion 33 on the vehicle body side side of the reinforcement side sill 30, the wall portion 35 on the vehicle body upper side, and the wall portion 37 on the vehicle body lower side. Since the rigidity in the direction along the portions 43 and 45 is high, the transmission characteristic of the load can be further improved by joining the reinforcement front pillar 10 and the reinforcement side sill 30 in the vicinity of the ridge portions 43 and 45.
また、図４に示すように、リンフォースサイドシル３０の車体側方側の壁部３３の前端３３ｃにフランジ面４９及び／又は車体上方側の壁部３５の前端３５ａにフランジ面４７を設定し、フランジ面４７及び／又はフランジ面４９を、リンフォースフロントピラー１０における車体前方側の内壁面２１ｄ（図１）に接合させることがより好ましい。 Further, as shown in FIG. 4, a flange surface 49 and / or a flange surface 47 is set at the front end 35a of the wall portion 35 on the vehicle body upper side at the front end 33c of the wall portion 33 on the vehicle body side side of the reinforcement side sill 30, More preferably, the flange surface 47 and / or the flange surface 49 is joined to the inner wall surface 21 d (FIG. 1) on the vehicle front side of the reinforcement front pillar 10.
これにより、ナローラップ衝突等によってタイヤ等の足回り部品がリンフォースフロントピラー１０の車体前方側から衝突し、リンフォースフロントピラー１０に入力されて車体後方に向かう荷重がリンフォースサイドシル３０に伝達される際に、リンフォースサイドシル３０の車体上方側の壁部３５が車体上方側に曲がって逃げることを抑制することが可能となる。 Accordingly, undercarriage components such as tires collide from the front side of the vehicle body of the reinforcement front pillar 10 due to a narrow lap collision or the like, and the load that is input to the reinforcement front pillar 10 and directed toward the rear of the vehicle body is transmitted to the reinforcement side sill 30. In this case, the wall portion 35 on the vehicle body upper side of the reinforcement side sill 30 can be prevented from bending and escaping to the vehicle body upper side.
さらに、本実施の形態に係る結合構造１においては、エンジン振動や走行時の路面凹凸等に起因する振動が生じると、リンフォースフロントピラー１０の車体側方側の壁部１７とリンフォースサイドシル３０の車体側方側の壁部３３とが、及び、リンフォースフロントピラー１０の下壁２１ｃとリンフォースサイドシル３０の車体下方側の壁部３７とがそれぞれ擦れ合うことによって振動が減衰し、振動抑制効果が向上する。特に、車体骨格部材が曲がったりねじれたりするような低い共振周波数での変形モードにおいては、リンフォースフロントピラー１０の壁面とリンフォースサイドシル３０の壁面とが擦れ合う動きをすることによる振動抑制効果が大きい。 Furthermore, in the coupling structure 1 according to the present embodiment, when vibrations caused by engine vibration or road surface unevenness during traveling occur, the vehicle body side wall 17 and the reinforcement side sill 30 of the reinforcement front pillar 10 are provided. The side wall 33 of the vehicle body and the lower wall 21c of the reinforcement front pillar 10 and the wall portion 37 of the reinforcement side sill 30 on the lower side of the vehicle body rub against each other, thereby damping the vibration and suppressing the vibration. Will improve. In particular, in a deformation mode at a low resonance frequency in which the vehicle body skeleton member bends or twists, the vibration suppressing effect due to the movement of the wall surface of the reinforcement front pillar 10 and the wall surface of the reinforcement side sill 30 rubbing is great. .
なお、上記の説明において、リンフォースフロントピラー１０は車体内側に向かって開口したハット断面形状の部材とするものであったが、本実施の形態に係る結合構造１においては、少なくとも湾曲部１３及び短辺部１５がハット断面形状の部材であれば良く、長辺部１１の断面形状については問わない。 In the above description, the reinforcement front pillar 10 is a member having a hat cross-sectional shape opening toward the inside of the vehicle body. However, in the coupling structure 1 according to the present embodiment, at least the bending portion 13 and The short side part 15 should just be a member of hat cross-sectional shape, and the cross-sectional shape of the long side part 11 is not ask | required.
また、図２に示すとおり、リンフォースサイドシル３０は、リンフォースフロントピラー１０の短辺部１５に嵌入される前方部３１がハット断面形状であれば良く、リンフォースサイドシル３０において嵌入される前方部３１以外の部位の断面形状については特に問わない。 In addition, as shown in FIG. 2, the reinforcement side sill 30 has only to have a front cross-sectional shape of the front portion 31 inserted into the short side portion 15 of the reinforcement front pillar 10, and the front portion inserted into the reinforcement side sill 30. The cross-sectional shape of the part other than 31 is not particularly limited.
さらに、上記の説明は、図３に示すようなリンフォースフロントピラー１０とリンフォースサイドシル３０とをスポット溶接により溶接点５１で接合するものであったが、リンフォースフロントピラー１０とリンフォースサイドシル３０とをレーザー接合等によって接合しても良く、接合方法については特に限定はない。 Further, in the above description, the reinforcement front pillar 10 and the reinforcement side sill 30 as shown in FIG. 3 are joined at the welding point 51 by spot welding. However, the reinforcement front pillar 10 and the reinforcement side sill 30 are joined together. May be joined by laser joining or the like, and the joining method is not particularly limited.
本発明に係るリンフォースフロントピラーとリンフォースサイドシルの結合構造の効果を確認するため、剛性試験に関する具体的な実験を行ったので、その結果について以下に説明する。 In order to confirm the effect of the joint structure of the reinforcement front pillar and the reinforcement side sill according to the present invention, a specific experiment related to the rigidity test was performed, and the result will be described below.
図５に、本実施例１において剛性試験対象に用いた構造体６１を示す。なお、本発明例１は、リンフォースフロントピラー及びリンフォースサイドシルにおけるフランジ部同士、並びに、車体上方側及び下方側それぞれの壁部同士を接合している。
本発明例１に係る構造体６１は、本発明に係る結合構造１を有するものであり、リンフォースフロントピラー１０とリンフォースサイドシル３０と共に、リンフォースフロントピラー１０及びリンフォースサイドシル３０のハット断面形状の開口を塞ぐために設けた平板形状のフロントピラーインナ及びサイドシルインナから構成される。リンフォースフロントピラー１０とリンフォースサイドシル３０には板厚1.4mm、1180MPa級鋼板を使用し、構造体６１を構成する前記フロントピラーインナ及びサイドシルインナには板厚1.2mm、590MPa級鋼板を使用した。
FIG. 5 shows a structure 61 used for the rigidity test object in the first embodiment. In the first example of the present invention, the flange portions of the reinforcement front pillar and the reinforcement side sill and the wall portions on the vehicle body upper side and the lower side are joined to each other.
The structure 61 according to the first example of the present invention includes the coupling structure 1 according to the present invention, and the cross-sectional shape of the hat of the reinforcement front pillar 10 and the reinforcement side sill 30 together with the reinforcement front pillar 10 and the reinforcement side sill 30. It is comprised from the flat-plate-shaped front pillar inner and side sill inner which were provided in order to block this opening. The reinforcement front pillar 10 and the reinforcement side sill 30 use a plate thickness of 1.4 mm and 1180 MPa class steel plates, and the front pillar inner and side sill inner constituting the structure 61 use a plate thickness of 1.2 mm and 590 MPa class steel plates. .
図６に本実施例１において比較対象とした構造体６３を示す。なお、比較例１は、車体上方側のリンフォースフロントピラー及びリンフォースサイドシルにおけるフランジ部同士、並びに、壁部同士を接合している。
比較例１に係る構造体６３は、リンフォースフロントピラー８０とリンフォースサイドシル３０からなる結合構造７１を有し、平板形状のフロントピラーインナ及びサイドシルインナから構成される。リンフォースフロントピラー８０とリンフォースサイドシル３０には板厚1.4mm、1180MPa級鋼板を使用し、構造体６３を構成する前記フロントピラーインナ及びサイドシルインナには板厚1.2mm、590MPa級鋼板を使用した。
FIG. 6 shows a structure 63 as a comparison object in the first embodiment. In addition, the comparative example 1 has joined the flange parts in the reinforcement front pillar and reinforcement side sill of the vehicle body upper side, and wall parts.
The structure 63 according to the comparative example 1 includes a coupling structure 71 composed of the reinforcement front pillar 80 and the reinforcement side sill 30, and includes a plate-shaped front pillar inner and side sill inner. The reinforcement front pillar 80 and the reinforcement side sill 30 use a plate thickness of 1.4 mm and 1180 MPa class steel plates, and the front pillar inner and side sill inner constituting the structure 63 use a plate thickness of 1.2 mm and 590 MPa class steel plates. .
構造体６３における結合構造７１においては、構造体６１と同一のリンフォースサイドシル３０を用いているが、リンフォースフロントピラー８０は、リンフォースフロントピラー１０とは異なり、側面視でＬ字形状であるものの、車体側方側の壁部８１から車体上方側に連続する壁部８３及び壁部８３から連続するフランジ部８５のみを有し、壁部８１から車体下方側に連続する壁部及びフランジ部は有さない。そのため、構造体６３は、リンフォースサイドシル３０の車体側方側の壁部３３の前端３３ｃの一部のみが、リンフォースフロントピラー８０の車体側方側の壁部８１と車体前方側の壁部８７とを接続する境界部８９に当接している結合構造７１を有する。 In the coupling structure 71 in the structure 63, the same reinforcement side sill 30 as the structure 61 is used. However, unlike the reinforcement front pillar 10, the reinforcement front pillar 80 is L-shaped in a side view. However, it has only the wall part 83 continuous from the wall part 81 on the vehicle body side to the vehicle body upper side and the flange part 85 continuous from the wall part 83, and the wall part and the flange part continuous from the wall part 81 to the vehicle body lower side. I do not have. Therefore, in the structure 63, only a part of the front end 33 c of the wall 33 on the side of the vehicle body side of the reinforcement side sill 30 is the wall 81 on the side of the vehicle side of the reinforcement front pillar 80 and the wall on the front side of the vehicle. The coupling structure 71 is in contact with a boundary portion 89 that connects to the boundary 87.
図７に、本実施例１における剛性試験装置の外観を示す。剛性試験装置に試験対象である構造体６１又は構造体６３を設置し、3kNの引張荷重を付与して剛性試験を行った。 In FIG. 7, the external appearance of the rigidity test apparatus in the present Example 1 is shown. The structure 61 or structure 63 to be tested was installed in the stiffness test apparatus, and a stiffness test was performed by applying a tensile load of 3 kN.
図８に、本実施例１における剛性試験で得られた剛性の測定結果を示す。
本発明例１に係る構造体６１は、比較例１に係る構造体６３に比べて約2倍の剛性を示し、本発明に係るリンフォースフロントピラーとリンフォースサイドシルの結合構造１による結合剛性の向上が実証された。
In FIG. 8, the measurement result of the rigidity obtained by the rigidity test in the present Example 1 is shown.
The structure 61 according to Example 1 of the present invention exhibits about twice the rigidity as compared with the structure 63 according to Comparative Example 1, and the rigidity of the coupling structure 1 of the reinforcement front pillar and the reinforcement side sill according to the present invention is An improvement has been demonstrated.
次に、本発明に係るリンフォースフロントピラーとリンフォースサイドシルの結合構造の衝突特性について、CAE解析により評価した。なお、以下の本発明例２乃至４は、リンフォースフロントピラー及びリンフォースサイドシルにおけるフランジ部同士、並びに、車体上方側及び下方側それぞれの壁部同士を接合している。 Next, the collision characteristics of the bonded structure of the reinforcement front pillar and the reinforcement side sill according to the present invention were evaluated by CAE analysis. In the following Examples 2 to 4, the flange portions of the reinforcement front pillar and the reinforcement side sill, and the wall portions on the vehicle body upper side and the lower side are joined to each other.
本実施例２では、リンフォースフロントピラーとリンフォースサイドシルの結合構造１を有し（図１）、リンフォースフロントピラー１０及びリンフォースサイドシル３０のハット断面形状の開口を塞ぐために平板形状のフロントピラーインナ及びサイドシルインナを設けた構造体６１を本発明例とし、リンフォースサイドシル３０の前端３３ｃの形状の違いについて評価した。 In the second embodiment, there is a coupling structure 1 of a reinforcement front pillar and a reinforcement side sill (FIG. 1), and a flat front pillar having a hat cross-sectional shape is closed to close the openings of the reinforcement front pillar 10 and the reinforcement side sill 30. The structure 61 provided with the inner and the side sill inner was used as an example of the present invention, and the difference in the shape of the front end 33c of the reinforcement side sill 30 was evaluated.
図９に、本発明に係る結合構造１を有する構造体６１の外観図を示す（本発明例２〜４）。図９における右側の図は、リンフォースフロントピラー１０を外した状態であり、リンフォースフロントピラー１０の境界部２７及びフロントピラーインナ６７を併せて示している。 In FIG. 9, the external view of the structure 61 which has the coupling structure 1 which concerns on this invention is shown (invention example 2-4). The right side view in FIG. 9 shows a state in which the reinforcement front pillar 10 is removed, and also shows the boundary portion 27 and the front pillar inner 67 of the reinforcement front pillar 10.
本発明例２は、図９（ａ）に示すように、リンフォースサイドシル３０の車体側方側の壁部３３の上端３３ａを含む前端３３ｃが、リンフォースフロントピラー１０の車体側方側の壁部１７の内面と車体前方側の壁部２１の内面の境界部２７に当接（線接触）したものである。さらに、リンフォースサイドシル３０の車体側方側の壁部１７とリンフォースサイドシル３０の車体側方側の壁部３３とが溶接点５１により接合され、該接合される位置を、壁部３３の上端３３ａ及び下端３３ｂから壁部３３の高さhの1/4までの距離（＝h/4）の範囲内としたものである。 9A, the front end 33c including the upper end 33a of the wall portion 33 on the vehicle body side side of the reinforcement side sill 30 is a wall on the vehicle body side side of the reinforcement front pillar 10, as shown in FIG. This is in contact (line contact) with a boundary portion 27 between the inner surface of the portion 17 and the inner surface of the wall portion 21 on the vehicle body front side. Further, the wall portion 17 on the side of the vehicle body side of the reinforcement side sill 30 and the wall portion 33 on the side of the vehicle body side of the reinforcement side sill 30 are joined by a welding point 51, and the joining position is defined as the upper end of the wall portion 33. It is within the range of distance (= h / 4) from 33a and lower end 33b to 1/4 of height h of wall 33.
本発明例３は、図９（ｂ）に示すように、リンフォースサイドシル３０の車体側方側の壁部３３の上端３３ａと前端３３ｃとの境界３３ｅが、リンフォースフロントピラー１０の車体側方側の壁部１７の内面と車体前方側の前壁２１ａの内面との境界部２７に当接しているが、前端３３ｃが境界部２７に点接触しているものである。
さらに、リンフォースフロントピラー１０の車体側方側の壁部１７とリンフォースサイドシル３０の車体側方側の壁部３３とが溶接点５１により接合され、該接合される位置を、壁部３３の上端３３ａ及び下端３３ｂから壁部３３の高さhの1/4までの距離（＝h/4）の範囲内としたものである。
In Example 3 of the present invention, as shown in FIG. 9B, the boundary 33e between the upper end 33a and the front end 33c of the wall 33 on the side of the vehicle body of the reinforcement side sill 30 is located on the side of the vehicle body side of the reinforcement front pillar 10. The front end 33 c is in point contact with the boundary portion 27, but is in contact with the boundary portion 27 between the inner surface of the side wall portion 17 and the inner surface of the front wall 21 a on the vehicle body front side.
Further, the vehicle body side wall portion 17 of the reinforcement front pillar 10 and the vehicle body side wall portion 33 of the reinforcement side sill 30 are joined by a welding point 51, and the joining position of the wall portion 33 is determined. The distance from the upper end 33a and the lower end 33b to 1/4 of the height h of the wall 33 (= h / 4) is set.
本発明例４は、図９（ｃ）に示すように、図９（ｂ）と同じくリンフォースサイドシル３０とリンフォースフロントピラー１０が当接するが、リンフォースサイドシル３０の車体側方側の壁部１７とリンフォースサイドシル３０の車体側方側の壁部３３とが溶接点５１により接合されていないものである。 As shown in FIG. 9C, the fourth example of the present invention is similar to FIG. 9B, in which the reinforcement side sill 30 and the reinforcement front pillar 10 are in contact with each other. 17 and the wall 33 on the side of the vehicle body of the reinforcement side sill 30 are not joined by the welding point 51.
なお、構造体６１において、リンフォースフロントピラー１０とリンフォースサイドシル３０には板厚1.4mm、1180MPa級鋼板を使用し、構造体６１を構成する前記フロントピラーインナ及びサイドシルインナには板厚1.2mm、590MPa級鋼板を使用した。 In the structure 61, the reinforcement front pillar 10 and the reinforcement side sill 30 use a plate thickness of 1.4 mm and a 1180 MPa class steel plate, and the front pillar inner and the side sill inner constituting the structure 61 have a plate thickness of 1.2 mm. 590MPa grade steel plate was used.
図１０に、本実施例２において比較対象とした結合構造７１（図６参照）を有する構造体６３（比較例２）及び結合構造７１とは異なる結合構造の構造体６５（比較例３）の外観図を示す。図１０における右側の図は、リンフォースフロントピラー８０又は１０を外した状態であり、リンフォースフロントピラー１０の境界部８９及びフロントピラーインナ６７を併せて示している。 FIG. 10 shows a structure 63 (Comparative Example 2) having a coupling structure 71 (see FIG. 6) as a comparison target in Example 2 and a structure 65 (Comparative Example 3) having a coupling structure different from the coupling structure 71. An external view is shown. The right-side view in FIG. 10 shows a state in which the reinforcement front pillar 80 or 10 is removed, and also shows the boundary portion 89 and the front pillar inner 67 of the reinforcement front pillar 10.
比較例２は、図１０（ａ）に示すように、本実施例１における比較例１と同様に、本発明に係るリンフォースサイドシル３０を用いているが、リンフォースフロントピラー８０は、車体側方側の壁部８１から車体上方側に連続する壁部８３及び壁部８３から連続するフランジ部８５を有する形状であり、リンフォースサイドシル３０と接合する部位がハット断面形状ではない部材からなるものである。さらに、リンフォースフロントピラー８０の車体側方側の壁部８１とリンフォースサイドシル３０の車体側方側の壁部３３とが溶接点５７により接合されている。また、比較例１と同様に、車体上方側のリンフォースフロントピラー及びリンフォースサイドシルにおけるフランジ部同士、並びに壁部同士を接合した。 As shown in FIG. 10A, the comparative example 2 uses the reinforcement side sill 30 according to the present invention, as in the comparative example 1 of the first embodiment. A wall portion 83 continuous from the side wall portion 81 to the upper side of the vehicle body and a flange portion 85 continuous from the wall portion 83, and a portion joined to the reinforcement side sill 30 is made of a member having a non-hat cross-sectional shape It is. Further, the wall portion 81 on the vehicle body side side of the reinforcement front pillar 80 and the wall portion 33 on the vehicle body side side of the reinforcement side sill 30 are joined by a welding point 57. Further, as in Comparative Example 1, the flange portions and the wall portions of the reinforcement front pillar and reinforcement side sill on the upper side of the vehicle body were joined.
比較例３は、図１０（ｂ）に示すように、リンフォースフロントピラー１０を用い、リンフォースサイドシル９０がリンフォースフロントピラー１０の短辺部１５に嵌入されているが、リンフォースサイドシル９０の車体側方側の壁部９３の前端９３ｃが、リンフォースフロントピラー１０の車体前方側の前壁２１ａの内壁面と車体側方側の壁部１７の内壁面との境界部２７に当接していないものである。また、リンフォースサイドシル９０の壁部９３とリンフォースフロントピラー１０の壁部１７とが溶接点５９により接合されている。 In Comparative Example 3, as shown in FIG. 10B, the reinforcement front pillar 10 is used, and the reinforcement side sill 90 is fitted into the short side portion 15 of the reinforcement front pillar 10. The front end 93 c of the wall portion 93 on the side of the vehicle body is in contact with a boundary portion 27 between the inner wall surface of the front wall 21 a on the vehicle body front side of the reinforcement front pillar 10 and the inner wall surface of the wall portion 17 on the side of the vehicle body. There is nothing. Further, the wall portion 93 of the reinforcement side sill 90 and the wall portion 17 of the reinforcement front pillar 10 are joined by a welding point 59.
なお、構造体６３及び６５において、リンフォースフロントピラー８０及び１０とリンフォースサイドシル３０及び９０には板厚1.4mm、1180MPa級鋼板を使用し、構造体６３及び６５を構成する前記フロントピラーインナ及びサイドシルインナには板厚1.2mm、590MPa級鋼板を使用した In the structures 63 and 65, the reinforcement front pillars 80 and 10 and the reinforcement side sills 30 and 90 are made of steel plates having a thickness of 1.4 mm and 1180 MPa class, and the front pillar inners constituting the structures 63 and 65 and The side sill inner is 1.2mm thick and 590MPa grade steel plate is used.
図１１に、CAE解析による衝突特性評価の解析モデルを示す。リンフォースサイドシル３０の後端部３２を拘束し、リンフォースフロントピラー１０の湾曲部１３に対して車体前方側から剛体円柱を時速64kmで衝突させた。
なお、図１１は、本発明に係る結合構造１を有する構造体６１（本発明例２、３及び４）を衝突特性の評価対象とした解析モデルであるが、比較例２及び３における構造体６３及び６５についても図１１と同様の解析モデルを用いて、リンフォースサイドシルの後端部を拘束し、リンフォースフロントピラーの湾曲部に対して車体前方側から剛体円柱を時速64kmで衝突させて、衝突特性を評価した。
FIG. 11 shows an analysis model for collision characteristic evaluation by CAE analysis. The rear end portion 32 of the reinforcement side sill 30 was restrained, and a rigid cylinder was collided with the curved portion 13 of the reinforcement front pillar 10 from the front side of the vehicle body at a speed of 64 km / h.
FIG. 11 shows an analysis model in which the structure 61 (Invention Examples 2, 3 and 4) having the coupling structure 1 according to the present invention is an object of evaluation of the collision characteristics. The structures in Comparative Examples 2 and 3 are shown in FIG. Also for 63 and 65, the rear end of the reinforcement side sill is constrained using the same analysis model as in FIG. 11, and a rigid cylinder is caused to collide with the curved portion of the reinforcement front pillar from the front side of the vehicle body at a speed of 64 km / h. The impact characteristics were evaluated.
図１２に、衝突開始から0.003sec経過後における本発明例２（図９（ａ））に係る構造体６１の変形状態を示す。リンフォースフロントピラー１０とリンフォースサイドシル３０とが結合されている部位よりも前方（リンフォースフロントピラー１０の車体前方側の前壁２１ａ及びフランジ部２５）で変形が生じている。 FIG. 12 shows a deformed state of the structure 61 according to Example 2 of the present invention (FIG. 9A) after 0.003 sec has elapsed since the start of the collision. Deformation occurs in front of the portion where the reinforcement front pillar 10 and the reinforcement side sill 30 are joined (the front wall 21a and the flange portion 25 on the vehicle body front side of the reinforcement front pillar 10).
図１３に、衝突時の発生荷重の経時変化を示す。リンフォースフロントピラー１０とリンフォースサイドシル３０とが結合されている部位よりも前方で変形が生じている衝突開始から0.003sec前後における発生荷重を比べると、本発明例２乃至４は、比較例２及び３に比べて大幅に高い発生荷重が生じている。これより、本発明に係る結合構造１においては、結合剛性及び強度が向上し、衝突荷重に対して良好な抵抗を示すことが確認された。 FIG. 13 shows the change with time of the generated load at the time of collision. When comparing the generated load around 0.003 sec from the start of the collision where the deformation is generated in front of the portion where the reinforcement front pillar 10 and the reinforcement side sill 30 are joined, the inventive examples 2 to 4 are comparative examples 2 Compared with 3 and 3, the generated load is significantly higher. From this, it was confirmed that in the coupling structure 1 according to the present invention, the coupling rigidity and strength are improved, and the resistance against the collision load is good.
さらに、本発明に係るリンフォースフロントピラーとリンフォースサイドシルの結合構造の振動特性について実験を行ったので、その結果について以下に説明する。 Furthermore, an experiment was conducted on the vibration characteristics of the bonded structure of the reinforcement front pillar and the reinforcement side sill according to the present invention, and the results will be described below.
実験は、図１４に示す構造体６１を本発明例５とし、振動試験の対象とした。構造体６１は、前述した実施例１における本発明例１と同様に、本発明に係る結合構造１を有するものであり、リンフォースフロントピラー１０とリンフォースサイドシル３０と共に、リンフォースフロントピラー１０及びリンフォースサイドシル３０のハット断面形状の開口を塞ぐために設けた平板形状のフロントピラーインナ及びサイドシルインナから構成される。
リンフォースフロントピラー１０とリンフォースサイドシル３０には板厚1.4mm、1180MPa級鋼板を使用し、構造体６１を構成する前記フロントピラーインナ及びサイドシルインナには板厚1.2mm、590MPa級鋼板を使用した。
In the experiment, the structure 61 shown in FIG. The structure 61 has the coupling structure 1 according to the present invention, similar to the first example of the present invention in the first embodiment described above, together with the reinforcement front pillar 10 and the reinforcement side sill 30, the reinforcement front pillar 10 and It is comprised from the flat-plate-shaped front pillar inner and side sill inner which were provided in order to block the opening of the hat cross-sectional shape of the reinforcement side sill 30.
The reinforcement front pillar 10 and the reinforcement side sill 30 use a plate thickness of 1.4 mm and 1180 MPa class steel plates, and the front pillar inner and side sill inner constituting the structure 61 use a plate thickness of 1.2 mm and 590 MPa class steel plates. .
図１５に振動試験方法の概略を示す。振動試験においては、図１５に示すようにリンフォースサイドシル３０の後端で吊下げた構造体６１を力センサーが内蔵されたインパクトハンマで打撃し、構造体６１に取り付けた加速度ピックアップ（加速度センター）により加速度を測定した。そして、インパクトハンマと加速度ピックアップからの信号をFFTアナライザに取り込み、周波数応答関数を求めた。 FIG. 15 shows an outline of the vibration test method. In the vibration test, as shown in FIG. 15, an acceleration pickup (acceleration center) attached to the structure 61 by hitting a structure 61 suspended at the rear end of the reinforcement side sill 30 with an impact hammer incorporating a force sensor. The acceleration was measured by Then, the signals from the impact hammer and accelerometer were taken into the FFT analyzer and the frequency response function was obtained.
図１６に、インパクトハンマによる打撃位置を示す。打撃位置は構造体６１のリンフォースフロントピラー１０の湾曲部１３における車体側方側の壁部１７とした。
また、図１７に、構造体６１への加速度ピックアップの取り付け位置を示す。加速度ピックアップは、リンフォースフロントピラー１０の長辺部１１の端部付近におけるフランジ部２３に取り付けた。
FIG. 16 shows the hit position by the impact hammer. The striking position was the wall portion 17 on the side of the vehicle body in the curved portion 13 of the reinforcement front pillar 10 of the structure 61.
FIG. 17 shows the mounting position of the acceleration pickup to the structure 61. The acceleration pickup was attached to the flange portion 23 in the vicinity of the end portion of the long side portion 11 of the reinforcement front pillar 10.
さらに、図１８に示す構造体６３を比較対象（比較例４）として、本発明例５と同様に上述した振動試験を行った。
前述した実施例１の比較例１と同様に、比較例４とした構造体６３は結合構造７１を有するものであり、車体上方側のリンフォースフロントピラー８０及びリンフォースサイドシル３０におけるフランジ部同士、並びに、壁部同士を接合し、平板形状のフロントピラーインナ及びサイドシルインナから構成される。リンフォースフロントピラー８０とリンフォースサイドシル３０には板厚1.4mm、1180MPa級鋼板を使用し、構造体６３を構成する前記フロントピラーインナ及びサイドシルインナには板厚1.2mm、590MPa級鋼板を使用した。
Further, the above-described vibration test was performed in the same manner as Example 5 of the present invention with the structure 63 shown in FIG. 18 as a comparison target (Comparative Example 4).
Similar to Comparative Example 1 of Example 1 described above, the structure 63 as Comparative Example 4 has a coupling structure 71, and the flange portions of the reinforcement front pillar 80 and the reinforcement side sill 30 on the vehicle body upper side, In addition, the wall portions are joined to each other, and are constituted by a flat plate-shaped front pillar inner and side sill inner. The reinforcement front pillar 80 and the reinforcement side sill 30 use a plate thickness of 1.4 mm and 1180 MPa class steel plates, and the front pillar inner and side sill inner constituting the structure 63 use a plate thickness of 1.2 mm and 590 MPa class steel plates. .
図１９に、実験で得られた周波数応答関数を示す。横軸は振動数（Hz）、縦軸は加速度ピックアップの取り付け位置で発生した加速度をインパクトハンマの力で除した単位力あたりの発生加速度を示すアクセレランス（m/(s2N)）である。図１９中のピークは、その振動数で構造体６１又は６３が激しく揺れていることを示しており、ピーク値が高いほど振動が大きいことを意味する。 FIG. 19 shows a frequency response function obtained in the experiment. The horizontal axis is the frequency (Hz), and the vertical axis is the acceleration (m / (s 2 N)) indicating the generated acceleration per unit force obtained by dividing the acceleration generated at the accelerometer mounting position by the force of the impact hammer. . The peak in FIG. 19 indicates that the structure 61 or 63 is swaying violently at the frequency, and the higher the peak value, the greater the vibration.
比較例４では、低い振動数からみて約100Hzに最初のピークが見られた。一方、本発明例５では、低い振動数からみて約140Hzに最初のピークが見られた。 In Comparative Example 4, the first peak was observed at about 100 Hz as seen from the low frequency. On the other hand, in Example 5 of the present invention, the first peak was observed at about 140 Hz as seen from the low frequency.
ピークが現れる振動数が高いほど、構造体の動剛性が高いことを意味するため、本発明例５は比較例４よりも高い動剛性が得られていることが分かる。 It means that the higher the frequency at which the peak appears, the higher the dynamic rigidity of the structure, so that the inventive example 5 has a higher dynamic rigidity than the comparative example 4.
また、ピーク形状の鋭さは、構造体における振動の減衰と関係しており、ピーク形状が鈍い（低い）ほど振動の減衰が高く（減衰しやすく）、その結果、振動が抑制されていることを意味する。
車体骨格部材の振動に対応する低い振動数での周波数応答関数（アクセレランス）のピーク形状を比較すると、本発明例５は比較例４に比べてピーク形状が鈍くなっていることから、本発明に係る結合構造１は減衰効果が高く、振動抑制効果が向上していることが分かる。
In addition, the sharpness of the peak shape is related to the vibration attenuation in the structure. The dull (low) peak shape increases the vibration attenuation (is easy to attenuate), and as a result, the vibration is suppressed. means.
When the peak shape of the frequency response function (acceleration) at a low frequency corresponding to the vibration of the vehicle body skeleton member is compared, the peak shape of Example 5 of the present invention is duller than that of Comparative Example 4, and thus the present invention. It can be seen that the coupling structure 1 according to the above has a high damping effect and an improved vibration suppressing effect.
以上より、本発明に係るリンフォースフロントピラーとリンフォースサイドシルの結合構造を有する構造体においては、動剛性が高く、振動抑制効果が向上することが実証された。 From the above, it was proved that the structure having the bonded structure of the reinforcement front pillar and the reinforcement side sill according to the present invention has high dynamic rigidity and improved vibration suppression effect.
１ 結合構造
１０ リンフォースフロントピラー
１１ 長辺部
１３ 湾曲部
１５ 短辺部
１７ 壁部
１７ａ 内壁面
１９ 壁部
２１ 壁部
２１ａ 前壁
２１ｂ 屈曲壁
２１ｃ 下壁
２１ｄ 内壁面
２３ フランジ部
２５ フランジ部
２７ 境界部
２７ａ 境界
３０ リンフォースサイドシル
３１ 前方部
３２ 後端部
３３ 壁部
３３ａ 上端
３３ｂ 下端
３３ｃ 前端
３３ｄ 切欠部
３３ｅ 境界
３５ 壁部
３５ａ 前端
３７ 壁部
３９ フランジ部
４１ フランジ部
４３ 稜線部
４５ 稜線部
４７ フランジ面
４９ フランジ面
５１ 溶接点
５３ 溶接点
５５ 溶接点
５７ 溶接点
５９ 溶接点
６１ 構造体（本発明例１、２、３、４、５）
６３ 構造体（比較例１、２、４）
６５ 構造体（比較例３）
６７ フロントピラーインナ
７１ 結合構造（比較例１、２、４）
８０ リンフォースフロントピラー
８１ 壁部
８３ 壁部
８５ フランジ部
８７ 壁部
８９ 境界部
９０ リンフォースサイドシル
９３ 壁部
９３ｃ 前端
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Connection structure 10 Reinforce front pillar 11 Long side part 13 Curved part 15 Short side part 17 Wall part 17a Inner wall surface 19 Wall part 21 Wall part 21a Front wall 21b Bending wall 21c Lower wall 21d Inner wall surface 23 Flange part 25 Flange part 27 Boundary part 27a Boundary 30 Reinforcement side sill 31 Front part 32 Rear end part 33 Wall part 33a Upper end 33b Lower end 33c Front end 33d Notch part 33e Boundary 35 Wall part 35a Front end 37 Wall part 39 Flange part 41 Flange part 43 Ridge part 47 Ridge part 47 Flange surface 49 Flange surface 51 Welding point 53 Welding point 55 Welding point 57 Welding point 59 Welding point 61 Structure (Examples 1, 2, 3, 4, 5)
63 Structure (Comparative Examples 1, 2, 4)
65 Structure (Comparative Example 3)
67 Front pillar inner 71 Bonding structure (Comparative examples 1, 2, 4)
80 Reinforce front pillar 81 Wall part 83 Wall part 85 Flange part 87 Wall part 89 Boundary part 90 Reinforce side sill 93 Wall part 93c Front end
Claims (3)
前記リンフォースフロントピラーは、側面視がＬ字形状で、少なくとも該Ｌ字形状の湾曲部及び該湾曲部から車体後方に向かって延出する短辺部がハット断面形状であってフランジ部を有し、
前記リンフォースサイドシルは、前記リンフォースフロントピラーの前記短辺部に嵌入可能な直線状であり、フランジ部を有するハット断面形状の部材からなり、その前方部は、前記リンフォースフロントピラーの短辺部に嵌入され、かつ、その車体側方側の壁部の少なくとも上端を含む前端は、前記リンフォースフロントピラーにおける車体側方側の内壁面と車体前方側の内壁面の境界部に当接し、
前記リンフォースフロントピラー及び前記リンフォースサイドシルは、フランジ部同士、並びに、車体上方側及び下方側それぞれの壁部同士が接合されていることを特徴とするリンフォースフロントピラーとリンフォースサイドシルの結合構造。 A reinforcement front pillar for coupling a reinforcement front pillar disposed in a front pillar extending in the vertical direction of the vehicle body and a reinforcement side sill disposed in a side sill extending in the longitudinal direction of the vehicle body; The linkage structure of the reinforcement side sill,
The reinforcement front pillar has an L shape in a side view, and at least the L-shaped curved portion and a short side portion extending from the curved portion toward the rear of the vehicle body have a hat cross-sectional shape and have a flange portion. And
The reinforcement side sill is a linear shape that can be fitted into the short side portion of the reinforcement front pillar, and is formed of a hat-shaped member having a flange portion, and a front portion thereof is a short side of the reinforcement front pillar. And the front end including at least the upper end of the wall portion on the side of the vehicle body abuts on the boundary between the inner wall surface on the vehicle body side side and the inner wall surface on the vehicle body front side in the reinforcement front pillar,
The reinforcement front pillar and the reinforcement side sill are formed by joining the reinforcement front pillar and the reinforcement side sill, wherein the flange parts are joined to each other and the wall parts on the upper side and the lower side of the vehicle body are joined to each other. .
該接合される位置は、前記リンフォースサイドシルにおける車体側方側の壁部の上端及び下端から前記車体側方側の壁部の高さの１／４までの距離の範囲内であることを特徴とする請求項１記載のリンフォースフロントピラーとリンフォースサイドシルの結合構造。 The short side portion and the curved portion of the reinforcement front pillar and the wall portions on the side of the vehicle body in the front portion of the reinforcement side sill are joined together,
The joining position is within a range of a distance from an upper end and a lower end of the vehicle body side wall portion of the reinforcement side sill to a quarter of a height of the vehicle body side wall portion. The bonded structure of the reinforcement front pillar and the reinforcement side sill according to claim 1.
該フランジ面は、前記リンフォースフロントピラーにおける前記車体前方側の内壁面に接合されていることを特徴とする請求項１又は２記載のリンフォースフロントピラーとリンフォースサイドシルの結合構造。 The reinforcement side sill has a flange surface at the front end of the wall portion on the side of the vehicle body and / or the front end of the wall portion on the vehicle body upper side of the reinforcement side sill,
3. The coupling structure of the reinforcement front pillar and the reinforcement side sill according to claim 1, wherein the flange surface is joined to an inner wall surface of the reinforcement front pillar on the front side of the vehicle body.
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