JP6343298B2 - 車体構造 - Google Patents

Description

本発明は、車体構造に関する。

例えば、特許文献１には、長尺のパイプ材からなるビームと、ビームの端部に接合されたブラケットとを備え、ブラケットを介してビームをドア本体の内部に取り付ける車両用ドアの補強構造が開示されている。

特許文献１のブラケットには、ビームの端部に外嵌する略半円形状のソケット部が形成されている。

特許第２６７９３７０号公報

特許文献１では、ビームに対して荷重が入力された場合、ビームにねじれ方向の力が作用するため、ビームと共にブラケットがねじられてしまい、ブラケットにおいてソケット部が上下方向に開くような口開き変形が発生する。この結果、ビームとブラケットの取付状態が不安定になるため、ドラミング等が発生するおそれがある。

本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、補強部材に対して荷重が入力された場合であっても、補強部材とブラケットの取付状態を安定させることができる車体構造を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明に係る車体構造は、長尺の補強部材と、前記補強部材の端部に接合されたブラケットとを備え、前記補強部材が前記ブラケットを介して車体に取り付けられた車体構造であって、前記ブラケットは、前記補強部材から離間する方向に凹状に湾曲し、前記補強部材の端部が当接する湾曲部を有しており、前記湾曲部の開口側には、カバーが配置されており、 前記カバーは、前記補強部材の長手方向に交差する方向において前記湾曲部を間に挟んで一方側と他方側で、前記ブラケットに接合されており、車内外方向からみて前記補強部材と前記カバーがオフセットしていることを特徴とする。

本発明によれば、カバーが湾曲部の開口側に配置されると共に、補強部材の長手方向に交差する方向において湾曲部を間に挟んで一方側と他方側でブラケットに接合されていることにより、補強部材に対して荷重が入力され、補強部材と共にブラケットがねじられた場合であっても、カバーが湾曲部を間に挟んで一方側と他方側との間で突っ張ることによって湾曲部の口開き変形を抑制することができる。つまり、補強部材とブラケットに作用するねじれ方向の力に対してカバーが抵抗するため、湾曲部の口開き変形を抑制することが可能となり、補強部材とブラケットの取付状態を安定させることができる。
また、本発明によれば、ブラケットが補強部材の端部に当接する湾曲部を有していることにより、補強部材に加わる荷重をブラケットに伝え易くしつつ、補強部材の形状に沿った良好な取り付けが可能となる。

また、前記カバーは、前記湾曲部に対向し、前記湾曲部と逆方向に湾曲するカバー湾曲部を有していることが好ましい。

このようにすると、車両衝突時に補強部材の長手方向に沿って加わる荷重に対するカバーの耐力（剛性）を向上させることができる。また、補強部材の寸法や形状に成型誤差が生じた場合であっても、カバー湾曲部が誤差吸収代として機能するため、カバーと補強部材との干渉を回避することができる。

また、前記カバーは、前記補強部材の長手方向において前記カバー湾曲部に対してオフセット配置され、前記湾曲部に対向する平坦な平坦部を有しており、前記平坦部は、前記補強部材の長手方向に交差する方向において前記湾曲部を間に挟んで一方側と他方側で、前記ブラケットに接合されていることが好ましい。

このようにすると、補強部材に対して荷重が入力され、補強部材と共にブラケットがねじられた場合であっても、平坦部が湾曲部を間に挟んで一方側と他方側との間で突っ張ることによって湾曲部の口開き変形を抑制することができる。つまり、補強部材とブラケットに作用するねじれ方向の力に対して平坦部が抵抗するため、湾曲部の口開き変形を抑制することが可能となり、補強部材とブラケットの取付状態を安定させることができる。
また、平坦であることから、湾曲部を間に挟んで一方側と他方側とを最短距離で接続することが可能となり、湾曲部の口開き変形をより強固に抑制することができる。

また、前記カバーは、前記カバー湾曲部を間に挟んで両側にそれぞれ形成され、前記補強部材の長手方向に交差する方向において前記湾曲部を間に挟んで一方側と他方側で前記ブラケットに接合される接合部と、前記補強部材の長手方向において前記接合部と前記平坦部との間に形成され、前記ブラケットから離間する離間部と、を有していることが好ましい。

このようにすると、補強部材の長手方向で見て、接合部と平坦部との間においてカバー部材とブラケットが離間しているため、両者の間には補強部材の長手方向に交差する方向に延びる閉断面が形成される。これにより、湾曲部周辺の剛性が大幅に向上するため、湾曲部の口開き変形をより一層抑制することが可能となり、補強部材とブラケットの取付状態を安定させることができる。

また、前記湾曲部には、前記補強部材の長手方向に延在するビードが設けられていることが好ましい。

このようにすると、補強部材に対して荷重が入力され、補強部材がブラケットから離れる方向に大きな力が作用した場合であっても、ビードでブラケットの耐力が向上しているので、補強部材がブラケットから離れることを抑制できる。

本発明に係る車体構造によれば、補強部材に対して荷重が入力された場合であっても、補強部材とブラケットの取付状態を安定させることができる。

本発明の実施形態に係る車体構造を具備する自動車の右側面図である。 ドアインナパネルに取り付けられた補強部材及びブラケットを車外側から見た斜視図である。 図２に示すブラケットにカバーを取り付けた状態を示す斜視図である。 図２のＩＶ−ＩＶ線断面図である。 図３のＶ−Ｖ線断面図である。 図３のＶＩ−ＶＩ線断面図である。 変形例に係る車体構造を示す図６に相当する断面図である。

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。同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。なお、方向を説明する際は、運転者からみた前後左右上下に基づいて説明する。また、「車幅方向」は「左右方向」と同義である。

図１に示すように、本発明の実施形態に係る車体構造１は、自動車（車両）Ｖのフロントドア（車両用ドア）Ｖａに適用されている。

車体構造１は、自動車Ｖの側面に設けられたドア開口Ｖｂを開閉可能に覆うドア本体４０と、前後方向に長尺の補強部材１０と、補強部材１０の長手方向に沿った端部１０ａに接合されたブラケット２０と、ブラケット２０の車外側に配置されたカバー３０と、を備えている。

本実施形態では、補強部材１０の前後の端部１０ａ，１０ａの取付構造（ブラケット２０及びカバー３０）が対称構造であるため、補強部材１０の前側の端部１０ａの取付構造のみについて説明する。なお、補強部材１０の前後の端部１０ａ，１０ａの取付構造が非対称構造であってもよい。

ドア本体４０は、車体の一部を構成する部材である。ドア本体４０は、車外側のドアアウタパネル４１と、車内側のドアインナパネル４２（図２参照）とで構成されている。

補強部材１０は、ドア本体４０を補強するための部材である。補強部材１０は、円筒状の金属材からなる。補強部材１０は、長手方向を前後方向に指向させて配置されている。補強部材１０は、ドア本体４０の内部の下方位置において、車両前方へ向かうにつれて上方に位置するように斜設されている。図２に示すように、補強部材１０の端部１０ａは、ブラケット２０を介して、ドアインナパネル４２に車外側から取り付けられている。

ブラケット２０は、補強部材１０の端部１０ａをドアインナパネル４２に取り付けるための部材である。ブラケット２０は、補強部材１０の端部１０ａとドアインナパネル４２との間に介設されている。ブラケット２０は、薄板状の金属板を所定形状に折り曲げて形成されている。ブラケット２０は、前後方向かつ上下方向に延在する基部２１と、基部２１の前側縁に連続して車内側に略直角に折曲された車体取付部２２と、を備えている。

基部２１は、補強部材１０とカバー３０とが接合される部位である。基部２１は、補強部材１０から離間する方向（実施形態では車内側）に凹状に湾曲する湾曲部２３と、湾曲部２３を間に挟んで上下両側にそれぞれ形成された上下一対のフランジ部２４，２４と、を有している。

図２、図５に示すように、湾曲部２３は、補強部材１０の外周面の形状に合わせて略円弧状（略半円状）に凹設されている。湾曲部２３は、車外側に開口している。湾曲部２３には、補強部材１０の端部１０ａの外周面が当接して溶接で接合されている。補強部材１０の端部１０ａは、湾曲部２３に対して車両後方から挿入されており、前後方向の中間部付近まで達している。つまり、補強部材１０は、湾曲部２３の全域に亘って配置されていない。

図４に示すように、湾曲部２３には、補強部材１０の長手方向に沿って延在する１つのビード２５が設けられている。ビード２５は、補強部材１０から離間する方向へ凸状となるように膨出している。ビード２５の個数は複数でもよい。

図２、図６に示すように、フランジ部２４，２４は、車両前方へ向かうほど車外側に位置するように段差状に形成されている。実施形態のフランジ部２４は、前後方向において相互に離間する２つの段部２６，２６を有している。以下の説明では、フランジ部２４のうち車両前方の段部２６よりも前方部位を「前方フランジ部２４ａ」と称し、２つの段部２６，２６同士の間の部位を「中間フランジ部２４ｂ」と称し、車両後方の段部２６よりも後方部位を「後方フランジ部２４ｃ」と称する。

車体取付部２２は、ドアインナパネル４２に取り付けられる部位である。実施形態の車体取付部２２は、ドアインナパネル４２に対して上下２本のボルトＢ，Ｂで締結固定されている。

図３に示すように、カバー３０は、湾曲部２３の上方と下方の両方においてブラケット２０に溶接で接合されており、湾曲部２３の上下方向の口開き変形を抑制するための部材である。カバー３０は、補強部材１０と車幅方向で重ならない位置において、湾曲部２３の開口側（車外側）に配置されている。カバー３０は、薄板状の金属板を所定形状に折り曲げて形成されている。

カバー３０は、湾曲部２３に対向し湾曲部２３と逆方向（車外側）に湾曲するカバー湾曲部３１と、カバー湾曲部３１を間に挟んで上下両側にそれぞれ形成された上下一対の接合部３２，３２と、を有している。また、カバー３０は、補強部材１０の長手方向においてカバー湾曲部３１及び接合部３２，３２に対して車両前方にオフセット配置された平坦部３３と、補強部材１０の長手方向においてカバー湾曲部３１及び接合部３２，３２と平坦部３３との間に形成された離間部３４と、を有している。

カバー湾曲部３１は、補強部材１０から離間する方向に凹設されている。カバー湾曲部３１は、車内側に開口している。

接合部３２，３２は、湾曲部２３の上方と下方の両方において、ブラケット２０に溶接で接合されている。接合部３２，３２の後側縁は、溶接部５０，５０を介して、中間フランジ部２４ｂ，２４ｂに接合されている。

平坦部３３は、湾曲部２３に車外側で対向する平坦な部位である。平坦部３３は、湾曲部２３の上方と下方の両方において、ブラケット２０に溶接で接合されている。平坦部３３の前側縁の上下両側は、溶接部５０，５０を介して、前方フランジ部２４ａ，２４ａに接合されている。平坦部３３は、カバー湾曲部３１及び接合部３２，３２よりも車両前方かつ車外側に配置されている。

離間部３４は、ブラケット２０から車外側に離間する部位である。離間部３４は、カバー湾曲部３１及び接合部３２，３２の前側縁から平坦部３３の後側縁へ向かうにつれて車外側に位置するように傾斜する段部となっている。図６に示すように、補強部材１０の長手方向で見て、ブラケット２０に接合される接合部３２と平坦部３３との間において離間部３４によって、カバー３０とブラケット２０とが離間している。このため、両者の間には、上下方向に延びる閉断面６０が形成されている。実施形態の閉断面６０は、平坦部３３、離間部３４及び車両前方の段部２６に囲まれて形成されている。

本実施形態に係る車体構造１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。

本実施形態によれば、カバー３０の接合部３２，３２及び平坦部３３が湾曲部２３の上方と下方の両方においてブラケット２０に接合されていることにより、補強部材１０に対して荷重が入力され、補強部材１０と共にブラケット２０がねじられた場合であっても、カバー３０が湾曲部２３の上方と下方との間で突っ張ることによって湾曲部２３の上下方向の口開き変形を抑制することができる。つまり、補強部材１０とブラケット２０に作用するねじれ方向の力に対してカバー３０が抵抗するため、湾曲部２３の上下方向の口開き変形を抑制することが可能となり、補強部材１０とブラケット２０の取付状態を安定させることができる。

また、本実施形態によれば、平坦部３３が平坦であることから、平坦部３３においては湾曲部２３の上方と下方とを最短距離で接続することが可能となり、湾曲部２３の上下方向の口開き変形をより強固に抑制することができる。

また、本実施形態によれば、補強部材１０の長手方向で見て、ブラケット２０に接合される接合部３２，３２と平坦部３３との間において離間部３４によって、カバー３０とブラケット２０が離間しているため、両者の間には上下方向に延びる閉断面６０が形成される。これにより、湾曲部２３周辺の剛性が大幅に向上するため、湾曲部２３の上下方向の口開き変形をより一層抑制することが可能となり、補強部材１０とブラケット２０の取付状態を安定させることができる。

また、本実施形態によれば、ブラケット２０が補強部材１０の端部１０ａが当接する湾曲部２３を有していることにより、補強部材１０に加わる荷重をブラケット２０に伝え易くしつつ、補強部材１０の形状に沿った良好な取り付けが可能となる。

本実施形態によれば、カバー３０は湾曲部２３に対向し湾曲部２３と逆方向に湾曲するカバー湾曲部３１を有していることにより、車両前突時や後突時に補強部材１０の長手方向（前後方向）に沿って加わる荷重に対するカバー３０の耐力（剛性）を向上させることができる。
また、本実施形態によれば、補強部材１０の寸法や形状に成型誤差が生じた場合であっても、カバー湾曲部３１が誤差吸収代として機能するため、カバー３０と補強部材１０との干渉を回避することができる。

また、本実施形態によれば、湾曲部２３には補強部材１０の長手方向に延在するビード２５が設けられていることによって、補強部材１０に対して荷重が入力され、補強部材１０がブラケット２０から離れる方向に大きな力が作用した場合であっても、ビード２５でブラケット２０の耐力が向上しているので、補強部材１０がブラケット２０から離れることを抑制できる。

以上、本実施形態に係る車体構造１について、図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、実施形態ではフロントドアＶａに本発明を適用したが、リヤドアやバックドアに対しても本発明を適用することができる。また、車両用ドア以外において車体補強のために設けられ、前後方向、車幅方向又は上下方向に延在する補強部材の取付構造に対しても本発明を適用することができる。後者の例としては、ストラットタワーバー等が挙げられる。また、補強部材１０の延在方向やブラケット２０の向きによっては、例えばカバー３０が湾曲部２３の前方と後方の両方においてブラケット２０に接合される場合や、カバー３０が湾曲部２３の左方と右方の両方においてブラケット２０に接合される場合等がある。

実施形態では、離間部３４を傾斜状の段部としたが、図７に示す車外側に凹状となるように湾曲する湾曲部としてもよい。図７に示す変形例においては、離間部３４を間に挟んで前後両側に配置された接合部３２と平坦部３３は、前後方向に沿って同一平面上に位置している。ブラケット２０は、１つの段部２６を有している。フランジ部２４のうちカバー３０に対向する部位は、前後方向に沿って直線状（平坦状）に形成されている。図７に示す閉断面６０は、離間部３４とフランジ部２４とに囲まれて形成されている。

Ｖ 自動車（車両）
Ｖａ フロントドア（車体）
１ 車体構造
１０ 補強部材
１０ａ 端部
２０ ブラケット
２３ 湾曲部
２５ ビード
３０ カバー
３１ カバー湾曲部
３２ 接合部
３３ 平坦部
３４ 離間部
４０ ドア本体
５０ 溶接部
６０ 閉断面

Claims (5)

1. 長尺の補強部材と、前記補強部材の端部に接合されたブラケットとを備え、前記補強部材が前記ブラケットを介して車体に取り付けられた車体構造であって、
   前記ブラケットは、前記補強部材から離間する方向に凹状に湾曲し、前記補強部材の端部が当接する湾曲部を有しており、
   前記湾曲部の開口側には、カバーが配置されており、
   前記カバーは、前記補強部材の長手方向に交差する方向において前記湾曲部を間に挟んで一方側と他方側で、前記ブラケットに接合されており、
   車内外方向からみて前記補強部材と前記カバーがオフセットしていることを特徴とする車体構造。
2. 前記カバーは、前記湾曲部に対向し、前記湾曲部と逆方向に湾曲するカバー湾曲部を有していることを特徴とする請求項１に記載の車体構造。
3. 前記カバーは、前記補強部材の長手方向において前記カバー湾曲部に対してオフセット配置され、前記湾曲部に対向する平坦な平坦部を有しており、
   前記平坦部は、前記補強部材の長手方向に交差する方向において前記湾曲部を間に挟んで一方側と他方側で、前記ブラケットに接合されていることを特徴とする請求項２に記載の車体構造。
4. 前記カバーは、
   前記カバー湾曲部を間に挟んで両側にそれぞれ形成され、前記補強部材の長手方向に交差する方向において前記湾曲部を間に挟んで一方側と他方側で前記ブラケットに接合される接合部と、
   前記補強部材の長手方向において前記接合部と前記平坦部との間に形成され、前記ブラケットから離間する離間部と、
   を有していることを特徴とする請求項３に記載の車体構造。
5. 前記湾曲部には、前記補強部材の長手方向に延在するビードが設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の車体構造。

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