JP6519058B2 - 車両側部の連結構造 - Google Patents

Description

本発明は、フロントピラーとルーフレールとが長手方向に連結された車両側部の連結構造に関する。

従来、図４に示すように、フロントピラー１０とルーフレール２０とが長手方向に連結して設けられ、ルーフレール２０とセンターピラー３０とが連結して設けられた車両側部の連結構造が多数使用されている。図５に示すように、閉断面構造を形成するインナーパネル５１とアウターパネル５２との間には、リインフォースメント５３が配置され、両側縁で互いに接合されている。フロントピラー１０及びルーフレール２０の断面形状や大きさなどは、位置によって変化しており、強度や車体意匠などに基づいて決定される。

下記特許文献１では、中空のピラー本体と、内部のリインフォースメントとでピラー構造が構成されている。リインフォースメントはピラー本体の最低強度部にてピラー本体とインナに跨り溶接されている。この構造では、ピラー本体が最低強度部で曲げ変形した際、ピラー本体とピラーインナが口開きし、断面崩壊するのを抑制する効果を得ている。

下記特許文献２では、戸袋インナ延出部が戸袋インナ本体の前端部からフロントピラーに沿って延出し、アッパインナパネルの上端部に結合されることで補強構造が形成されている。戸袋インナ延出部にはアッパインナパネルの稜線と戸袋インナ本体の稜線とをなだらかに連続する稜線が形成されている。この構造では、オフセット衝突時の衝突荷重をフロントピラーからルーフサイド部に伝達し易くしている。

特開２００３−２０５８５８号公報 特開２０１３−１８４６５９号公報

しかしながら、図４及び図５に示すような従来の連結構造では、アウターパネル５２とインナーパネル５１との間にリインフォースメント５３が配置されて両側縁で接合されている。この場合、例えばセンターピラー３０の前方のドア開口４０の上縁に比べて後方のドア開口４０の上縁が高い場合、フロントピラー１０の断面形状は湾曲部分よりルーフレール２０側で急激に上下方向に増大すると、アウターパネル５２、インナーパネル５１及びリインフォースメント５３が上下方向に急激に増大する。

ところが、フロントピラー１０とルーフレール２０とが一体に連結した構造において、断面形状を急激に変化させると、湾曲部付近で耐力が急激に変化するような耐力段差が生じるという問題点がある。このようなことは、特許文献１，２等でも同様であり、例えば特許文献１では、リインフォースメントが最低強度部以外の両端部側でピラー本体と接合されるため、耐力ｇが大きく変化する部位が生じる。また上記特許文献２の構造でも、戸袋位置で急激に断面形状が変化するため、耐力段差が生じる。

そこで本発明は、フロントピラーとルーフレールとの連結部位付近で断面形状が急激に変化しても耐力段差を生じ難く、しかも軽量化を図ることができる車両側部の連結構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決する車両側部の連結構造は、フロントピラーとルーフレールとが長手方向に連結した車両側部の連結構造であって、フロントピラーリインフォースメントの後部とルーフレールリインフォースメントの前部とが互いに対応した断面形状で連結されたリインフォースメント連結部を有し、フロントピラーインナの後部とルーフレールインナの前部とが、リインフォースメント連結部より幅広の連結用インナを介して連結され、リインフォースメント連結部の一方の側縁が、フロントピラーアウタ及びルーフレールアウタを有するサイドアウタの一方の側縁と連結用インナの一方の側縁とに接合され、リインフォースメント連結部の他方の側縁が、連結用インナの腹部に接合され、連結用インナの他方の側縁がサイドアウタの他方の側縁に接合されている。なお、本明細書では、リインフォースメントを「ＲＦ」と表示している。

この車両側部の連結構造では、ルーフレールにセンターピラーが連結し、センターピラーの前後にドア開口が設けられ、後側のドア開口の前方上縁が前側のドア開口の後方上縁より高い位置に設けられているのがよい。

本発明の車両側部の連結構造によれば、フロントピラーＲＦとルーフレールＲＦとがＲＦ連結部において互いに対応した断面形状で連結している。そのためフロントピラーとルーフレールとに連続したリインフォースを設けることができる。そして、ＲＦ連結部の両側縁が、フロントピラーインナとルーフレールインナとを連結する連結用インナの一方の側縁と腹部とに接合されている。また、この連結用インナの両側縁に、フロントピラーアウタ及びルーフレールアウタを有するサイドアウタの両側縁が接合されている。

そのため、フロントピラー及びルーフレールの外形や断面形状が変化しても、連結用インナの形状を変化させればよく、フロントピラーＲＦ及びルーフレールＲＦを適切な形状に形成し、フロントピラー及びルーフレールの内部で連結用インナに接合することができる。フロントピラーやルーフレールの断面形状が急激に増大する部位であっても、フロントピラーＲＦやルーフレールＲＦの断面形状を急激に変化させる必要がない。これによりフロントピラー及びルーフレールに耐力段差が生じることを防止でき、車両前方側から荷重が負荷された際に、フロントピラーの後部又はルーフレールの前部だけが折れ曲がるようなことを防止できる。

またフロントピラーＲＦの後部又はルーフレールＲＦの前部を、フロントピラー後部又はルーフレール前部の大きさに対応させて大きくする必要がないため、フロントピラーＲＦの後部及びルーフレールＲＦの前部の軽量化を実現できる。従って、フロントピラーとルーフレールとの連結部位付近で断面形状が急激に変化しても耐力段差を生じ難く、しかも軽量化を図ることができる車両側部の連結構造を提供することが可能である。

本発明の実施形態に係る連結構造を備えたフロントピラー１０の後方及びルーフレール２０の前方側を示す部分側面図である。 （ａ）は図１のＸａ−Ｘａ断面図、（ｂ）は図１のＸｂ−Ｘｂ断面図、（ｃ）は図１のＸｃ−Ｘｃ断面図である。 本発明の実施形態に係る連結構造を備えたフロントピラー１０の後方及びルーフレール２０の前方側を示す分解斜視図である。 従来の連結構造を備えたフロントピラー後方及びルーフレール前方側を示す部分側面図である。 （ａ）は図４のＹａ−Ｙａ断面図、（ｂ）は図４のＹｂ−Ｙｂ断面図、（ｃ）は図４のＹｃ−Ｙｃ断面図である。

以下、本発明の実施形態について図を用いて詳細に説明する。
図１乃至図３に示すように、この実施形態の車両における車両側部の連結構造では、長手方向に連結したフロントピラー１０とルーフレール２０とが車両前後方向に延びている。ルーフレール２０にはセンターピラー３０が連結され、センターピラー３０の前後にドア開口４０，４０が設けられている。

フロントピラー１０は、フロントピラーＲＦ１３を挟んでフロントピラーインナ１１とフロントピラーアウタ１２とを両側縁１０ｅ，１０ｅで接合して、閉断面構造に形成されている。フロントピラー１０は図示しないロッカー部から上方向に延び、後傾して配置されている。

ルーフレール２０は、ルーフレールＲＦ２３を挟んでルーフレールインナ２１とルーフレールアウタ２２とを両側縁２０ｅ，２０ｅで接合して、閉断面構造に形成されている。ルーフレール２０は、前部でフロントピラー１０の後部と連結されている。

センターピラー３０は、センターピラーＲＦ３３を挟んでセンターピラーインナ３１とセンターピラーアウタ３２とを両側縁３０ｅ，３０ｅで接合して、閉断面構造に形成されている。センターピラー３０は図示しないロッカー部からルーフレール２０まで上方向に延びている。

センターピラー３０の前後に形成されたドア開口４０，４０は、意匠上の要請から、センターピラー３０の前後において上縁の高さが大幅に異なるように設けられている。このうち、後側のドア開口４０の上縁前方が前側のドア開口４０の上縁後方よりも高い位置に設けられている。

この車両側部の連結構造では、フロントピラーアウタ１２、ルーフレールアウタ２２及びセンターピラーアウタ３２は、サイドアウタ４２に一体に設けられている。フロントピラーアウタ１２及びルーフレールアウタ２２の長手方向と直交する断面形状は、各位置で変化している。図２（ａ）に示すように、フロントピラー１０では細く形成されており、フロントピラーインナ１１、フロントピラーアウタ１２及びフロントピラーＲＦ１３の両側縁には、それぞれ長手方向に沿って互いに接続される接合用のフランジ部１１ｆ，１２ｆ，１３ｆが設けられている。

センターピラー３０より後方のルーフレール２０では、図２（ｃ）に示すように、長手方向と直交する断面形状がフロントピラー１０より大きく形成され、ドア開口４０に対応したより高い位置に配置されている。ルーフレールインナ２１、ルーフレールアウタ２２及びルーフレールＲＦ２３の両側縁には、それぞれ長手方向に沿って互いに接続される接合用のフランジ部２１ｆ，２２ｆ，２３ｆが設けられている。

センターピラー３０より前方のルーフレール２０では、図２（ｂ）に示すように、長手方向と直交する断面形状は、センターピラー３０の後方におけるルーフレール２０よりも大きく形成されている。このセンターピラー３０より前方のルーフレール２０は、後側のドア開口４０の上縁前方が前側のドア開口４０の上縁後方よりも高い位置にあるため、ルーフレール２０の上縁がセンターピラー３０側程高くなる。そのためルーフレール２０の上下方向の幅がセンターピラー３０側程広くなり、断面形状がフロントピラー１０の後部の位置から急激に変化している。

フロントピラーＲＦ１３、ルーフレールＲＦ２３及びセンターピラーＲＦ３３は別体に作製されて互いに接合されている。ルーフレールＲＦ２３とセンターピラーＲＦ３３との間と、フロントピラーＲＦ１３とルーフレールＲＦ２３との間が連結されている。フロントピラーＲＦ１３とルーフレールＲＦ２３とは、長手方向と直交する断面が互いに対応した断面形状に形成されていて、互いに重ねて接合された状態で接合されたＲＦ連結部４３において強固に連結されている。

図２に示すように、フロントピラーＲＦ１３及びルーフレールＲＦ２３の断面形状及び大きさは各位置で類似しており、ＲＦ連結部４３はサイドアウタ４２の内側に略コ字状に突出する突出部１３ａ，２３ａが設けられるとともに、両側縁には長手方向に沿って接合用のフランジ部１３ｆ，２３ｆが設けられている。ＲＦ連結部４３では両側縁のフランジ部１３ｆ，２３ｆが重ねて接合されるとともに、突出部１３ａ，２３ａ同士が重ねて接合されている。ＲＦ連結部４３でフロントピラーＲＦ１３とルーフレールＲＦ２３とが接合されることで、フロントピラーＲＦ１３から負荷される例えば車両後方側への荷重などを直接ルーフレールＲＦ２３に伝達することが可能となっている。

フロントピラーインナ１１、ルーフレールインナ２１及びセンターピラーインナ３１は別体に作製されて互いに接合されている。フロントピラーインナ１１の後部とルーフレールインナ２１の前部とが連結用インナ４５を介して連結されている。連結用インナ４５はＲＦ連結部４３より幅広に形成されていてセンターピラー３０の前方に配置されている。

連結用インナ４５の車両前方側は、フロントピラーインナ１１と重ねて締結具等により接合され、連結用インナ４５の車両後方側は、ルーフレールインナ２１と重ねて締結具等により接合されている。また連結用インナ４５は、接合されるサイドアウタ４２の対応部位と同等の幅に形成されており、連結用インナ４５の両側縁のフランジ部４５ｆ，４５ｆとサイドアウタ４２の両側縁のフランジ部２２ｆ，２２ｆとを重ねて接合されている。

この車両側部の連結構造では、ＲＦ連結部４３の一方の側縁のフランジ部１３ｆ，２３ｆが、サイドアウタ４２の一方の側縁のフランジ部２２ｆと連結用インナ４５の一方の側縁のフランジ部４５ｆとに、例えばスポット溶接等により接合されている。そしてＲＦ連結部４３の他方の側縁のフランジ部１３ｆ，２３ｆは、連結用インナ４５の幅方向の中間位置において、フランジ部１３ｆ，２３ｆが当接可能な形状で形成された腹部４５ａに、例えばスポット溶接等により接合されている。さらにＲＦ連結部４３のフランジ部１３ｆ，２３ｆが配置されない連結用インナ４５の他方の側縁のフランジ部４５ｆと、サイドアウタ４２の他方の側縁のフランジ部２２ｆとが、例えばスポット溶接等により互いに接合されている。

以上のような本実施形態の車両側部の連結構造によれば、フロントピラーＲＦ１３とルーフレールＲＦ２３とがＲＦ連結部４３において互いに対応した断面形状で連結している。そのためフロントピラー１０とルーフレール２０とに連続したリインフォースを設けることができる。

そして、ＲＦ連結部４３の両側縁のフランジ部１３ｆ，２３ｆが、フロントピラーインナ１１とルーフレールインナ２１とを連結する連結用インナ４５における一方の側縁のフランジ部４５ｆと腹部４５ａとに接合されている。また、この連結用インナ４５の両側縁のフランジ部４５ｆ，４５ｆに、フロントピラーアウタ１２及びルーフレールアウタ２２を有するサイドアウタ４２の両側縁のフランジ部１２ｆ，２２ｆが接合されている。

そのため、フロントピラー１０及びルーフレール２０の断面形状が変化しても、連結用インナ４５の形状を変化させればよく、フロントピラーＲＦ１３及びルーフレールＲＦ２３を適切な形状に形成し、フロントピラー１０及びルーフレール２０の内部で連結用インナ４５に接合することができる。フロントピラー１０やルーフレール２０の断面形状が急激に増大する部位であっても、フロントピラーＲＦ１３やルーフレールＲＦ２３の断面形状を急激に変化させる必要がない。

これにより、フロントピラー１０及びルーフレール２０に耐力が急激に変化するような耐力段差が生じることを防止でき、車両前方側から荷重が負荷された際、特にオフセット衝突等の際に、フロントピラー１０の後部又はルーフレール２０の前部だけが折れ曲がるような変形を防止できる。

またフロントピラーＲＦ１３の後部又はルーフレールＲＦ２３の前部を、フロントピラー１０の後部又はルーフレール２０の前部の大きさに対応させて大きくする必要がないため、フロントピラーＲＦ１３の後部及びルーフレールＲＦ２３の前部の軽量化を実現できる。

本実施形態の車両側部の連結構造では、フロントピラーＲＦ１３とルーフレールＲＦ２３とを連結するＲＦ連結部４３の両側縁のフランジ部１３ｆ，２３ｆ間の間隔が、フロントピラーアウタ１２とルーフレールアウタ２２との連結部位の両側縁のフランジ部１２ｆ，２２ｆ間の間隔よりも小さい。しかし連結用インナ４５がフロントピラーインナ１１及びルーフレールインナ２１と別体に形成されているので、フロントピラーインナ１１、ルーフレールインナ２１及びサイドアウタ４２との接合前に、連結用インナ４５をＲＦ連結部４３に接合することができる。

そのため、ＲＦ連結部４３の他方の側縁のフランジ部１３ｆ，２３ｆと連結用インナ４５の腹部４５ａとを重ねた状態で、両面を露出させて確実に接合できる。例えば図中に、仮想線で示すように、溶接ガン４７などを両面に当接して、スポット溶接により接合することも可能である。

その後、連結用インナ４５が接合されたＲＦ連結部４３を用いてフロントピラーインナ１１及びルーフレールインナ２１を接合するとともにサイドアウタ４２を接合することで、フロントピラー１０の後部及びルーフレール２０の前部の内部に、これらと断面形状が異なるフロントピラーＲＦ１３及びルーフレールＲＦ２３を確実に接合した状態で配置することができる。

本実施形態の車両側部の連結構造では、センターピラー３０の後側のドア開口４０の前方上縁が前側のドア開口４０の後方上縁より高い位置に設けられているので、センターピラーの前側のルーフレール２０の上下方向の厚みが厚くなっている。そのためフロントピラー１０とルーフレール２０との連結部分近傍で断面形状が急激に変化するが、フロントピラーＲＦ１３とルーフレールＲＦ２３とがＲＦ連結部４３で互いに対応した断面形状で連結しているので、車両前後方向に対する耐力の変化を小さく押さえることができる。そのためセンターピラー３０の前後でドア開口４０の上縁の高さが異なっていても、耐力段差が生じることを防止できる。

なお上記実施形態は、本発明の範囲内において適宜変更可能である。
例えば上記では、フロントピラーアウタ１２とルーフレールアウタ２２とセンターピラーアウタ３２とが、サイドアウタ４２に一体に形成されている例を用いて説明したが、それぞれ別体に形成されていて互いに連結されたものであってもよい。
また上記では、フロントピラーＲＦ１３、ルーフレールＲＦ２３及びセンターピラーＲＦ３３がそれぞれ別体に形成されていて、互いに接合されることで連結されている例について説明したが、これらが一体に形成されることで互いに連結されていても、本発明を適用できることもある。

１０ フロントピラー
１０ｅ 側縁
１１ フロントピラーインナ
１１ｆ フランジ部
１２ フロントピラーアウタ
１２ｆ フランジ部
１３ フロントピラーＲＦ
１３ａ 突出部
１３ｆ フランジ部
２０ ルーフレール
２０ｅ 側縁
２１ ルーフレールインナ
２１ｆ フランジ部
２２ ルーフレールアウタ
２２ｆ フランジ部
２３ ルーフレールＲＦ
２３ａ 突出部
２３ｆ フランジ部
３０ センターピラー
３０ｅ 側縁
３１ センターピラーインナ
３２ センターピラーアウタ
３３ センターピラーＲＦ
４０ ドア開口
４２ サイドアウタ
４３ ＲＦ連結部
４５ 連結用インナ
４５ａ 腹部
４５ｆ フランジ部
４７ 溶接ガン
５１ インナーパネル
５２ アウターパネル
５３ リインフォースメント（ＲＦ）

Claims (2)

1. フロントピラーとルーフレールとが長手方向に連結した車両側部の連結構造であって、
   フロントピラーリインフォースメントの後部とルーフレールリインフォースメントの前部とが互いに対応した断面形状で連結されたリインフォースメント連結部を有し、
   フロントピラーインナの後部とルーフレールインナの前部とが、前記リインフォースメント連結部より幅広の連結用インナを介して連結し、
   前記リインフォースメント連結部の一方の側縁が、フロントピラーアウタ及びルーフレールアウタを有するサイドアウタの一方の側縁と前記連結用インナの一方の側縁とに接合され、
   前記リインフォースメント連結部の他方の側縁が、前記連結用インナの腹部に接合され、
   前記連結用インナの他方の側縁が、前記サイドアウタの他方の側縁に接合されている、車両側部の連結構造。
2. 前記ルーフレールにセンターピラーが連結し、前記センターピラーの前後にドア開口が設けられ、後側の前記ドア開口の前方上縁が前側の前記ドア開口の後方上縁より高い位置に設けられている、請求項１に記載の車両側部の連結構造。

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