JP6604363B2 - 車両の側部車体構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両の側部車体構造に関するものである。

車両、特にモノコック式とされる自動車にあっては、車幅方向に延びるクロスカービーム（ステアリング支持部材あるいはインパネ支持部材と称されることもある）によって左右のヒンジピラー同士を連結している。ヒンジピラーは、強度を要求されることから、インナパネルとアウタパネルとによって閉断面構造として構成されるのが一般的であり、内部にレインフォースメントを配設することも行われている。

特許文献１には、クロスカービームとヒンジピラーとの連結部位の強度を確保するために、ヒンジピラーの内面側に車幅方向内方側に向けて膨出された膨出部を形成して、この膨出部における後面部の上下２箇所において、クロスカービーム（の取付用フランジ）を連結（固定）することが行われている。

特開２０００・１２８０２５号公報

特許文献１に記載のように、ヒンジピラーの内面側に形成された膨出部に対してクロスカービームを連結することは、連結部位の強度を確保する上で好ましいものとなる。

この一方、最近では、軽量化等のために、ヒンジピラーやこれに延設されて後上方へ延びるフロントピラーの断面を極力小さく形成するが望まれている。このため、ヒンジピラーの内面側に形成された膨出部に対してクロスカービームを連結する構造において、十分な連結強度を確保しずらい状況となり、この点においてなんらかの対策が望まれるものである。

本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、ヒンジピラーとクロスカービームとの連結強度をより十分に確保できるようにした車両の側部車体構造を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明にあっては次のような基本的な解決手法を採択してある。すなわち、請求項１〜請求項３に記載のように、
車幅方向に延びるクロスカービームによって左右のヒンジピラー同士を連結してなる車両の側部車体構造であって、
前記ヒンジピラーの内面側に、車幅方向内方側に向けてお椀状に膨出された膨出部が形成され、
前記膨出部の後面部に、前記クロスカービームの取付部となる上取付部および下取付部が構成され、
前記膨出部は、もっとも車幅方向内方側に位置する内面部と、該内面部の上端に対して連なる上傾斜面部と、該内面部の下端に連なる下傾斜面部と、を有し、
前記内面部と前記上傾斜面部との境界となる上稜線部が、前後方向に延びており、
前記内面部と前記下傾斜面部との境界となる下稜線部が、前後方向に延びており、
前記上取付部が、前記上稜線部とほぼ同一の高さ位置に設定され、
前記下取付部が、前記下稜線部とほぼ同一の高さ位置に設定されている、
という基本的な解決手法を採択してある。
本発明では、上記基本的な解決手法に加えて、次のような第１〜第３の具体的な解決手法をさらに採択してある。すなわち、
第１の具体的な解決手法においては、請求項１に記載のように、
前記ヒンジピラーの上端からフロントピラーが後上方へ延びるように延設されており、
前記上傾斜面部は、前記フロントピラーに沿って後上方へ延びる後方延設部を有している、
ようにしてある。
第２の具体的な解決手法においては、請求項２に記載のように、
前記内面部と前記後面部との境界となる後稜線部が、上下方向に延びる直線状に形成され、
前記上稜線部と前記下稜線部とがそれぞれ、前後方向に延びる直線状とされ、
前記内面部の前側の稜線が、前方に向けて凸となるように湾曲形状とされている、
ようにしてある。
第３の具体的な解決手法においては、請求項３に記載のように、前記ヒンジピラー内には、前記上取付部と前記下取付部の間の高さ位置において該ヒンジピラー内を上下に仕切る節部を有する補強ブラケットが配設されている、ようにしてある。

上記基本的な解決手法によれば、膨出部を、内面部に対して連なる上傾斜面部と下傾斜面部とを有するお椀形状として形成してあるので、膨出部を単純に４角形のボックス形状とした場合に比してその強度（剛性）を高めることができ、ヒンジピラーそのものの強度向上の上でも好ましいものとなる。また、上取付部を、強度の優れた上稜線部とほぼ同一高さ位置に設定し、下取付部を強度の優れた下稜線部の高さとほぼ同一高さ位置に設定することにより、クロスカービームとヒンジピラー（における膨出部）との連結強度を十分に高めて、ステアリングやインストルメントパネルの支持性能を高めることができる。そして、ヒンジピラーの断面積を小さくした場合でも、ヒンジピラーの強度確保やクロスビームとヒンジピラーとの連結強度を十分に確保することが可能となる。
以上に加えて、請求項１に記載の発明では、上傾斜面部を有効に利用して、フロントピラーの基端部の強度を高めることができる。
請求項２に記載の発明では、上下の取付部が構成される後面部をクロスカービームの連結に好ましい形態としつつ、湾曲した前稜線部でもって上下の稜線部の前端同士を接続した形態として、全体として膨出部の強度を十分に高める上で好ましいものとなる。
請求項３に記載の発明では、補強ブラケットによって、膨出部を含む付近でのヒンジピラーの強度をより一層高めることができる。

上記解決手法を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲における請求項４以下に記載のとおりである。すなわち、
前記上取付部が、前記後面部と前記内面部と前記上傾斜面部とが収束する収束部位付近に位置設定され、
前記下取付部が、前記後面部と前記内面部と前記下傾斜面部とが収束する収束部位付近に位置設定されている、
ようにしてある（請求項４対応）。この場合、上下の各取付部の位置を、３つの面が収束（集合）する強度の極めて高い部位付近に設定して、クロスカービームとヒンジピラーとの連結強度をより一層高める上で好ましいものとなる。

前記上取付部および前記下取付部はそれぞれ、前記後面部の車幅方向中央位置よりもさらに車幅方向内方側に寄った位置に設定されている、ようにしてある（請求項５対応）。この場合、上下の各取付部の位置を、強度の優れた内面部に極力近い位置に設定して、クロスカービームとヒンジピラーとの連結強度をより一層高める上で好ましいものとなる。

前記内面部と前記ヒンジピラーのうち前記膨出部の下方部分と該ヒンジピラーの前方に位置するダッシュパネルとが、連結ブラケットにより連結されている、ようにしてある（請求項６対応）。この場合、ヒンジピラーに形成された強度部位としての膨出部を、連結ブラケットを介してダッシュパネルと連結することにより、ヒンジピラーおよびダッシュパネルの双方についてその強度を十分に高めることができる。

前記内面部と前記ヒンジピラーのうち前記膨出部の下方部分と該ヒンジピラーの前方に位置するダッシュパネルとが、連結ブラケットにより連結され、
前記補強ブラケットと前記連結ブラケットとが、前記内面部を挟んで、固定具によって互いに共締めされ、
前記補強ブラケットが、前記ヒンジピラーに対するサイドドア取付用となるヒンジ取付部を補強している、
ようにしてある（請求項７対応）。この場合、請求項６に対応した効果を得つつ、補強ブラケットをさらに有効に利用してヒンジ取付部の強度を向上させることができる。特に、ヒンジ取付部から、補強ブラケット、膨出部、連結ブラケットを経てダッシュパネルに至る経路を、強度的に優れた荷重伝達経路として構成することができる。

前記膨出部は、前記ヒンジピラーのインナパネルとは別体に形成されて該インナパネルに接合された膨出部形成部材によって構成されている、ようにしてある（請求項８対応）。この場合、複雑形状となる膨出部の形成を容易に行う上で好ましいものとなる。また、膨出部を構成する部材の肉厚をインナパネルの肉厚よりも厚くする等のことも可能となって、ヒンジピラーのうち膨出部を除いた部分の軽量化を図りつつも、膨出部の強度を十分に確保することが可能になる等、設計の自由度を高める上でも好ましいものとなる。

本発明によれば、ヒンジピラーとクロスカービームとの連結強度をより十分に確保することができる。

本発明の一実施形態を示すもので、ヒンジピラーを車幅方向内方側から見た側面図。 図１に示される膨出部を後方から見た後面図。 膨出部の後面部にクロスカービームを連結した状態を示す後面図。 膨出部付近での一部断面斜視図。 図２のＸ５・Ｘ５線相当断面図。 連結ブラケットによりヒンジピラーとダッシュパネルとを連結した状態を示すもので、図１に対応した側面図。

図１において、１はヒンジピラー２はヒンジピラー１の上端部から後上方へ延びるフロントピラーである。

図４、図５に示すように、ヒンジピラー１は、インナパネル１１とアウタパネル１２とによって閉断面構造とされ、さらにその内部に配設されたレインフォースメント１３によって補強されている。

ヒンジピラー１内には、補強ブラケット２０が配設されている。補強ブラケット２０は、ほぼ水平方向に延びてヒンジピラー１内を上下方向に仕切る節部２０ａと、節部２０ａの車幅方向外端側から下方へ延びる下方延設部２０ｂと、節部２０ａの車幅方向内方側端から上方へ延びる上方延設部２０ｃと、を有する。補強ブラケット２０は、例えば鉄系の金属板を曲げ加工することにより形成されている。なお、補強ブラケット２０の詳細については後述する。

ヒンジピラー１のうち、車幅方向内面側には、車幅方向内方側に向けて膨出された膨出部３０が形成されている。膨出部３０は、お椀状に膨出されていて、もっとも車幅方向内面側に位置される部位が内面部３１とされている。内面部３１は、上下方向および前後方向に延びる平坦面状とされている。

内面部３１の周縁部に対しては、後面部３２と上傾斜面部３３と下傾斜面部３４と前傾斜面３５とが連なっている。後面部３２は、上下方向に長くかつ車幅方向に短く延びる平坦面状とされている。この後面部３２は、内面部３１に対してほぼ直角に連なっている。内面部３１と後面部３２との境界部位となる後稜線部が符号α１で示される。後稜線部α１は、上下方向に直線状に延びている。

上傾斜面部３３は、下方に向かうにつれて徐々に内面部３１に近づくように形成されている。そして、内面部３１と上傾斜面部３３との境界部位となる上稜線部が符号α２で示される。この上稜線部α２は、前後方向に直線状に延びている。また、上傾斜面部３３の上端部は、フロントピラー２に沿ってフロントピラー２の基端部まで延びる後方延設部３３ａを有する形状とされて、フロントピラー２の基端部を補強している。

下傾斜面部３４は、上方に向かうにつれて徐々に内面部３１に近づくように形成されている。そして、内面部３１と下傾斜面部３４との境界部位となる下稜線部が符号α３で示される。この下稜線部α３は、前後方向に直線状に延びている。

前傾斜面３５は、後方に向かうにつれて徐々に内面部３１に近づくように形成されている。そして、内面部３１と前傾斜面３５との境界部位となる前稜線部が符号α４で示される。前稜線部α４は、前方に向けて凸となるように湾曲形状とされている。

前述したような膨出部３０は、インナパネル１１とは別部材により構成されて、インナパネル１１に対して接合されている。膨出部３０は、例えば鉄系金属板を加工することにより形成されている。膨出部３０をインナパネル１１と別部材で構成することにより、インナパネル１１に膨出部３０を一体成形する場合に比して、複雑形状とされる膨出部３０の形成が容易となり、また必要強度を部分的に得る上でも好ましいものとなる。

後面部３２には、上取付部４１と下取付部４２とが構成されている。各取付部４１、４２は、実質的に取付孔の形態として構成されている。上取付部４１は、上稜線部α２とほぼ同一高さ位置で、かつ上稜線部α２に極力近い位置に設定されている。換言すれば、上取付部４１は、内面部３１と後面部３２と上傾斜面部３３とが収束する収束部位付近に位置するように設定されている。図２において、後面部３２の車幅方向中心線をＣＬとして示してあるが、上取付部４１は、中心線ＣＬよりも車幅方向内方側に寄った位置に設定されている。

下取付部４２は、下稜線部α３とほぼ同一高さ位置で、かつ下稜線部α３に極力近い位置に設定されている。換言すれば、下取付部４２は、内面部３１と後面部３２と下傾斜面部３４とが収束する収束部位付近に位置するように設定されている。下取付部４２は、前述した中心線ＣＬよりも車幅方向内方側に寄った位置に設定されている。上述したように、各取付部４１、４２は、膨出部３０のうち３つの面が収束する部位付近というように、強度的に優れた部位を選択して位置設定されている。

図３、図４において、左右のヒンジピラー１同士を連結するクロスカービームが、符号５０で示される。このクロスカービーム５０の端部に接合された取付ブラケット５１が、膨出部３０における後面部３２に対して連結（固定）される。すなわち、取付ブラケット５１は、上下の取付部４１、４２の部位において、例えばボルト、ナットからなる固定具５２によって固定される（図３、図５参照）。なお、内面部３１には、車幅方向内方側に向けて突出する位置決めピン３６が保持されており、取付ブラケット５１に形成された位置決め用の切欠部が位置決めピン３６に係合されて位置決めされた状態で、固定具５２による固定が行われる。

ヒンジピラー１とその前方に配設されたダッシュパネル６０とが、連結ブラケット７０により連結され、この連結状態が図３、図６に示される。連結ブラケット７０とヒンジピラー１２との連結は、次の２箇所において行われる。すなわち、図６に示すように、連結ブラケット７０は、膨出部３０における内面部３１の上部に対して固定具７１によって固定されると共に、膨出部３０の下方位置において、固定具７２によって固定される。

連結ブラケット７０とダッシュパネル６０との連結は、次の２箇所において行われる。すなわち、連結ブラケット７０の前上部が、ダッシュパネル６０のうちアッパパネル６１に対して固定具７３によって固定される。また、連結ブラケット７０の前下部が、ダッシュパネル６０のうちロアパネル６２に対して固定具７４によって固定される。連結ブラケット７０によって、ダッシュパネル６０と膨出部３０（ヒンジピラー１）とを連結することにより、これらの部位の強度（剛性）が大きく向上されることになり、この結果クロスカービーム５０の支持強度をも向上させることができる。

ここで、連結ブラケット７０は、前述した補強ブラケット２０における上方延設部２０ｃとによって内面部３１を挟んだ状態で、固定具７１によって共締めされている。図４において、固定具７１は、ボルト、ナットにより構成されていて、このボルトの挿通孔が図４において符号３０ａで示される。そして、上方延設部２０ｃには、この挿通孔３０ａに整合される挿通孔（図示略）が形成されているものである。

補強ブラケット２０の下方延設部２０ｂは、サイドドア取付用となるヒンジの取付部を補強している。図４において、ボルト、ナットからなるヒンジ固定用の固定具が符号２１で示される。

なお、以上の説明は、車両の右側部分に着目したものとなっているが、車両の左側部分も同様に構成されているものである（左右対称構造）。

以上実施形態について説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載された範囲において適宜の変更が可能である。膨出部３０を、インナパネル１１に一体成形することもできる。勿論、本発明の目的は、明記されたものに限ら
ず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。

本発明は、クロスカービームとヒンジピラーとの連結部位およびその付近の強度向上を図る上で好ましいものとなる。

ＣＬ：中心線（後面部の車幅方向中心）
α１：後稜線部
α２：上稜線部
α３：下稜線部
α４：前稜線部
１：ヒンジピラー
２：フロントピラー
１１：インナパネル
１２：アウタパネル
１３：レインフォースメント
２０：補強ブラケット
２０ａ：節部
２０ｂ：下方延設部
２０ｃ：上方延設部
２１：固定具（ドアヒンジ取付用）
３０：膨出部
３０ａ：挿通孔（連結ブラケットと内面部と補強ブラケットとの共締め用）
３１：内面部
３２：後面部
３３：上傾斜面部
３４：下傾斜面部
３５：前傾斜面
４１：上取付部
４２：下取付部
５０：クロスカービーム
５１：取付ブラケット
５２：固定具（クロスカービームと膨出部との連結用）
６０：ダッシュパネル
６１：アッパパネル
６２：ロアパネル
７０：連結ブラケット
７１：固定具（連結ブラケットと内面部と補強ブラケットとの共締めでの固定用）
７２ 固定具（連結ブラケットと膨出部下方のヒンジピラーとの固定用）
７３：固定具（連結ブラケットとダッシュパネルの上部との連結用）
７４：固定具（連結ブラケットとダッシュパネルの下部との連結用）

Claims (8)

1. 車幅方向に延びるクロスカービームによって左右のヒンジピラー同士を連結してなる車両の側部車体構造であって、
   前記ヒンジピラーの内面側に、車幅方向内方側に向けてお椀状に膨出された膨出部が形成され、
   前記膨出部の後面部に、前記クロスカービームの取付部となる上取付部および下取付部が構成され、
   前記膨出部は、もっとも車幅方向内方側に位置する内面部と、該内面部の上端に対して連なる上傾斜面部と、該内面部の下端に連なる下傾斜面部と、を有し、
   前記内面部と前記上傾斜面部との境界となる上稜線部が、前後方向に延びており、
   前記内面部と前記下傾斜面部との境界となる下稜線部が、前後方向に延びており、
   前記上取付部が、前記上稜線部とほぼ同一の高さ位置に設定され、
   前記下取付部が、前記下稜線部とほぼ同一の高さ位置に設定され、
   前記ヒンジピラーの上端からフロントピラーが後上方へ延びるように延設されており、
   前記上傾斜面部は、前記フロントピラーに沿って後上方へ延びる後方延設部を有している、
   ことを特徴とする車両の側部車体構造。
2. 車幅方向に延びるクロスカービームによって左右のヒンジピラー同士を連結してなる車両の側部車体構造であって、
   前記ヒンジピラーの内面側に、車幅方向内方側に向けてお椀状に膨出された膨出部が形成され、
   前記膨出部の後面部に、前記クロスカービームの取付部となる上取付部および下取付部が構成され、
   前記膨出部は、もっとも車幅方向内方側に位置する内面部と、該内面部の上端に対して連なる上傾斜面部と、該内面部の下端に連なる下傾斜面部と、を有し、
   前記内面部と前記上傾斜面部との境界となる上稜線部が、前後方向に延びており、
   前記内面部と前記下傾斜面部との境界となる下稜線部が、前後方向に延びており、
   前記上取付部が、前記上稜線部とほぼ同一の高さ位置に設定され、
   前記下取付部が、前記下稜線部とほぼ同一の高さ位置に設定され、
   前記内面部と前記後面部との境界となる後稜線部が、上下方向に延びる直線状に形成され、
   前記上稜線部と前記下稜線部とがそれぞれ、前後方向に延びる直線状とされ、
   前記内面部の前側の稜線が、前方に向けて凸となるように湾曲形状とされている、
   ことを特徴とする車両の側部車体構造。
3. 車幅方向に延びるクロスカービームによって左右のヒンジピラー同士を連結してなる車両の側部車体構造であって、
   前記ヒンジピラーの内面側に、車幅方向内方側に向けてお椀状に膨出された膨出部が形成され、
   前記膨出部の後面部に、前記クロスカービームの取付部となる上取付部および下取付部が構成され、
   前記膨出部は、もっとも車幅方向内方側に位置する内面部と、該内面部の上端に対して連なる上傾斜面部と、該内面部の下端に連なる下傾斜面部と、を有し、
   前記内面部と前記上傾斜面部との境界となる上稜線部が、前後方向に延びており、
   前記内面部と前記下傾斜面部との境界となる下稜線部が、前後方向に延びており、
   前記上取付部が、前記上稜線部とほぼ同一の高さ位置に設定され、
   前記下取付部が、前記下稜線部とほぼ同一の高さ位置に設定され、
   前記ヒンジピラー内には、前記上取付部と前記下取付部の間の高さ位置において該ヒンジピラー内を上下に仕切る節部を有する補強ブラケットが配設されている、
   ことを特徴とする車両の側部車体構造。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、
   前記上取付部が、前記後面部と前記内面部と前記上傾斜面部とが収束する収束部位付近に位置設定され、
   前記下取付部が、前記後面部と前記内面部と前記下傾斜面部とが収束する収束部位付近に位置設定されている、
   ことを特徴とする車両の側部車体構造。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、
   前記上取付部および前記下取付部はそれぞれ、前記後面部の車幅方向中央位置よりもさらに車幅方向内方側に寄った位置に設定されている、ことを特徴とする車両の側部車体構造。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれか１項において、
   前記内面部と前記ヒンジピラーのうち前記膨出部の下方部分と該ヒンジピラーの前方に位置するダッシュパネルとが、連結ブラケットにより連結されている、ことを特徴とする車両の側部車体構造。
7. 請求項３において、
   前記内面部と前記ヒンジピラーのうち前記膨出部の下方部分と該ヒンジピラーの前方に位置するダッシュパネルとが、連結ブラケットにより連結され、
   前記補強ブラケットと前記連結ブラケットとが、前記内面部を挟んで、固定具によって互いに共締めされ、
   前記補強ブラケットが、前記ヒンジピラーに対するサイドドア取付用となるヒンジ取付部を補強している、
   ことを特徴とする車両の側部車体構造。
8. 請求項１ないし請求項７のいずれか１項において、
   前記膨出部は、前記ヒンジピラーのインナパネルとは別体に形成されて該インナパネルに接合された膨出部形成部材によって構成されている、
   ことを特徴とする車両の側部車体構造。
   

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