JP7333428B2 - 車体側部構造 - Google Patents

Description

本発明は、車体側部構造に関する。

従来、サイドシルの上面から上方へと延びるセンタピラーの中空部を、センタピラーの根元部近傍で仕切部材にて仕切り、サイドシルの上面と仕切部材との間で発泡性充填材の充填室を形成した車体側部構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。具体的には、この車体側部構造は、充填室に連通する発泡性充填材の注入口をセンタピラーの車幅方向内側面に有している。そして、仕切部材には、注入口から注入された発泡性充填材の注入方向を変える壁部を有している。この壁部は、注入口に対向するように設けられるとともに、上方に延びるほど徐々に内側に変位するように形成されている。
このような車体側部構造によれば、注入口から注入された発泡性充填材の流れを壁部が下向きに変化させることでサイドシルの上面での充填材の発泡を促している。

特許第６８５６６８０号公報

しかしながら、従来の車体側部構造（例えば、特許文献１参照）は、壁部の直下におけるサイドシルの上面で充填材の発泡が始まるので、充填室の隅々に至るまで満遍なく発泡性充填材を充填できないことがある。

本発明の課題は、従来と比べてより確実に充填材を充填室に満遍なく充填することができる車体側部構造を提供することにある。

前記課題を解決した本発明の車体側部構造は、車体側部で上下方向に延在して中空断面を形成するピラーと、前記ピラーの車幅方向内側に形成された前記中空断面への充填材の注入口と、前記注入口を上下方向で相互に挟むように前記中空断面に配置された上部材及び下部材と、前記上部材と前記下部材との間に形成された前記充填材の充填室と、前記注入口に対向するように前記充填室内に形成された壁部と、を備え、前記壁部は、車体前後方向における前記充填室の両端部のうち、いずれか一方の端部側に向かうほど徐々に車幅方向外側に変位するように傾斜していることを特徴とする。

本発明によれば、従来と比べてより確実に充填材を充填室に満遍なく充填することができる車体側部構造を提供することができる。

本発明の実施形態に係る車体側部構造の部分拡大側面図である。 図１のII－II断面図である。 図１のIII部においてセンタピラーアウタを取り除いてセンタピラーの中空断面内の様子を示す部分拡大側面図である。 図１のIII部においてセンタピラーアウタを取り除いてセンタピラーの中空断面内の様子を車外側の前方斜め上方から見下ろした様子を示す部分拡大斜視図である。 センタピラーの中空断面に配置された上部材の前部を車外側の前方斜め上方から見下ろした様子を示す部分拡大斜視図である。 図１のVI－VI断面を車内側斜め上方から見下ろした様子を示す部分拡大斜視図である。

次に、本発明の車体側部構造を実施するための形態（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。
以下では、センタピラーの中空断面内に発泡性樹脂（充填材）の充填室を形成するものを例にとって説明する。ちなみに、このセンタピラーにおける発泡性樹脂の充填構造は、自動車の走行時におけるＮＶ（Noise Vibration）性能の向上を目的とする。したがって、本発明の車体側部構造は、ＮＶ性能の向上を目的とするピラーであればセンタピラーに限定されずに他のピラーにも適用することができる。

本実施形態の車体側部構造は、左右のセンタピラーのそれぞれに対応して車体の左右両側に配置される。これらの車体側部構造は、互いに左右対称の構造を有している。よって、本実施形態では左側の車体側部構造についてのみ説明し、右側の車体側部構造の詳細な説明は省略する。

図１は、車体左側における車体側部構造Ｓの部分拡大側面図である。
図１に示すように、車体側部構造Ｓは、センタピラー２の中空断面に上部材４と下部材３とを備えて構成されている。
なお、図１中、上部材４と下部材３とは、隠れ線（点線）にて表している。

センタピラー２は、車体両側で前後方向に延びるサイドシル１から上方に延びて、図示しないルーフサイドレールに接続されている。
本実施形態でのセンタピラー２は、図１に示す左側面視で、サイドシル１側で幅広に形成されるとともに上方に向かうほど前後幅を徐々に狭めるように延びている。
そして、センタピラー２の前縁は、上方に向かうほど後方に徐々に変位するように傾斜している。これに対してセンタピラー２の後縁は、サイドシル１に対して略垂直に延びている。ちなみに、本実施形態でのセンタピラー２の後縁は、後部スライドドア（図示を省略）によって開閉されるドア開口部５の前側の一部を形成している。そして、このセンタピラー２の車内側の根元部には、後部スライドドアの後記する戸袋６（図６参照）が形成されている。

図２は、図１のII－II断面図である。
図２に示すように、センタピラー２は、車幅方向外側（図２の左側）に配置されるセンタピラーアウタ７と、車幅方向内側（図２の右側）に配置されるセンタピラーインナ８とが車幅方向に接合されて内側に中空断面９を形成している。
本実施形態でのセンタピラーアウタ７は、図２に示すセンタピラー２の横断面視で、後方に向かうほど車幅方向外側に広がりながら複数段の波型成形を付与された前部７ａと、この前部７ａの後縁から前後方向に延びる外側部７ｂとによって形成されている。
また、センタピラーインナ８は、前後方向に延びる内側部８ａと、この内側部８ａの後縁から略直角に屈曲して車幅方向外側に延びる後部８ｂとによって形成されている。

そして、本実施形態でのセンタピラー２の中空断面９の形状は、後記する戸袋６（図６参照）に対応するように車幅方向外側に膨らむ膨出部８ｃを除いては、概ねセンタピラー２の前側を斜辺とする略直角台形形状を呈している。ただし、中空断面９の形状は、これに限定されるものではない。
なお、図２中、符号３は、下部材であり、符号Ｐは、センタピラーインナ８に形成された充填材の注入口であり、符号Ｗは、上部材４（図１参照）に形成された壁部である。これら下部材３、注入口Ｐ、上部材４及び壁部Ｗについては後に詳しく説明する。

次に、このようなセンタピラー２の中空断面９内に配置される下部材３（図１参照）と、上部材４（図１参照）とについて説明する。
図３は、図１のIII部においてセンタピラーアウタ７を取り除いてセンタピラー２の中空断面９内の様子を示す部分拡大側面図である。なお、図３中、注入口Ｐは、後記する上部材４の壁部Ｗと重なる部分について隠れ線（点線）で表している。

図３に示すように、センタピラー２の中空断面９内には、下部材３と、上部材４とが配置されている。
これらの下部材３と、上部材４とは、屈曲した板体で形成されている。
そして、下部材３と、上部材４とは、互いに所定間隔を開けてそれらの面部が上下方向を向くように中空断面９内に配置されている。

これによりセンタピラー２の中空断面９は、下部材３と、上部材４とによって上下方向に仕切られている。これにより下部材３と、上部材４との間には、充填材の充填室１１が形成されることとなる。
そして、このような下部材３と、上部材４とが、充填材の注入口Ｐを上下方向で相互に挟むように配置されることで、注入口Ｐは、センタピラー２の車内側と、充填室１１内とを連通させることとなる。そして、この注入口Ｐにセンタピラー２の車内側から噴射ノズルが取り付けられて、充填室１１内に未硬化の発泡性樹脂である液状の充填材が噴射注入される。ちなみに、本実施形態での充填材は、発泡性のウレタン樹脂を想定しているが、これに限定されるものではない。

なお、以下の説明においては、図２に示すように、車体前後方向における充填室１１の両端部のそれぞれと注入口Ｐとの距離で比較した際に、注入口Ｐから遠い側の端部を第１端部１１ａとし、近い側の端部を第２端部１１ｂとして規定する。

図３に示すように、下部材３と上部材４とは、互いに平行となる平面部１２，１６を有している。
下部材３は、平面部１２の第２端部１１ｂ側に、平面部１２に接続される傾斜部１３を備えている。この傾斜部１３は、第２端部１１ｂ側に向かうほど上方に向けて徐々に変位するように傾斜している。
また、上部材４は、平面部１６の第２端部１１ｂ側に、平面部１６に接続される傾斜部１７を備えている。この傾斜部１７は、第２端部１１ｂ側に向かうほど上方に向けて徐々に変位するように傾斜している。
そして、上部材４の傾斜部１７が、注入口Ｐよりも第１端部１１ａ側にオフセットした平面部１６の端縁から傾斜しているのに対して、下部材３の傾斜部１３は、注入口Ｐよりも第２端部１１ｂ側にオフセットした平面部１２の端縁から傾斜している。

図４は、図１のIII部においてセンタピラーアウタ７を取り除いてセンタピラー２の中空断面９内の様子を車外側の前方斜め上方から見下ろした様子を示す部分拡大斜視図である。

図４に示すように、下部材３の周縁には、フランジ１８が形成されている。このフランジ１８は、センタピラー２の中空断面９の内周面に略沿うように、下部材３の周縁から充填室１１側に向くように立ち上がっている。そして、フランジ１８の立ち上がりを形成する角部は、Ｒを有する湾曲部Ｃにて形成されている。
そして、フランジ１８は、センタピラー２の内周面に沿って延びるとともに、後記するビードＢに対応する一部を除いて下部材３の略全周に渡って形成されている。

また、下部材３は、フランジ１８から上方に向けて部分的に長く延びる突出部１８ａを有している。この突出部１８ａは、下部材３の周方向に所定間隔を開けて複数（本実施形態では３つ）並ぶように配置されている。
そして、本実施形態での下部材３は、この突出部１８ａにてセンタピラー２の内周面にスポット接合などで接合されるものを想定している。

また、下部材３は、上方向に膨らむ膨出部２１を有している。本実施形態での膨出部２１は、平坦な頂上面を有する台地状に形成されている。
本実施形態での下部材３の膨出部２１は、複数形成されている。具体的には、膨出部２１は、図４に示すように、平面部１２において前後方向に２つ並ぶように形成されるとともに、図２に示すように、傾斜部１３に１つ形成されている。
このような膨出部２１は、上方に凸となるように、板体部分をプレス形成したものを想定しているが、下方に凸となるように形成することもできる。

また、下部材３は、図４に示すように、フランジ１８が途切れた周縁に対応するように上方に突出する条にてビードＢが形成されている。このビードＢは、図２に示すように、充填室１１内の車幅方向外側寄りで、平面部１２の前後方向の略中央に形成されている。
そして、ビードＢは、フランジ１８が途切れた部分を車幅方向内側（図２の右側）から補うように、前後方向に延びている。

ちなみに、本実施形態での下部材３は、合成樹脂成形品を想定している。そして、フランジ１８の欠損部は、下部材３を金型内で成形する際の継手に起因して形成されたものを想定している。
したがって、フランジ１８の欠損部及びこれを補うように配置されるビードＢの位置は、これに限定されるものではなく、成形時の継手の位置に応じて変更することができる。

次に、上部材４について説明する。
図４に示すように、上部材４の周縁には、フランジ１９が形成されている。このフランジ１９は、センタピラー２の中空断面９の内周に略沿うように、上部材４の周縁から充填室１１側に向くように立ち上がっている。そして、フランジ１９の立ち上がりを形成する角部は、Ｒを有する湾曲部Ｃにて形成されている。
そして、フランジ１９は、センタピラー２の内周面に沿って延びるとともに、上部材４の略全周に渡って形成されている。

また、上部材４は、フランジ１９から下方に向けて部分的に長く延びる突出部１９ａを有している。この突出部１９ａは、上部材４の周方向に所定間隔を開けて複数（本実施形態では３つ）並ぶように配置されている。
そして、本実施形態での上部材４は、この突出部１９ａにてセンタピラー２の内周面にスポット接合などで接合されるものを想定している。

また、上部材４は、上方向に膨らむ膨出部２１を有している。下部材３の膨出部２１と同様に、平坦な頂上面を有する台地状に形成されている。
そして、上部材４の膨出部２１は、平面部１６において前後方向に２つ並ぶように形成されている。
このような膨出部２１は、上方に凸となるように、板体部分をプレス形成したものを想定しているが、下方に凸となるように形成することもできる。

また、上部材４は、図４に示すように、注入口Ｐに対向するように、壁部Ｗを有している。そして、本実施形態での壁部Ｗは、上部材４における傾斜部１７に形成されている。
つまり、壁部Ｗは、図２に示すように、充填室１１の前後方向における中央部よりも第２端部１１ｂ側に形成されている。
また、壁部Ｗは、下部材３の車幅方向中央よりも車幅方向内側に位置している。
そして、壁部Ｗは、注入口Ｐから遠い第１端部１１ａ側に向かうほど徐々に車幅方向外側（図２の左側）に変位するように傾斜している。

図５は、上部材４の前部の部分拡大斜視図である。
図５に示すように、本実施形態での壁部Ｗは、上部材４が下部材３側に向けて部分的に折り曲げられて形成されたものである。
具体的には、壁部Ｗは、上部材４の傾斜部１７における部分的な切り起しで形成された切片で構成されている。
そして、壁部Ｗが折り曲げられた角部は、Ｒが形成され、折り曲げ線の延在方向の中央部には、角部が部分的に窪む凹部１５が形成されている。
なお、凹部１５は、角部が部分的に突出する凸部に変更することもできる。
このような本実施形態での上部材４は、特に制限はないが、鉄板にて形成されたものが好ましい。

図６は、図１のVI－VI断面を車内側斜め上方から見下ろした様子を示す部分拡大斜視図である。
図６に示すように、本実施形態に係る車体側部構造Ｓは、前記したように、センタピラー２の車内側の根元部に戸袋６が形成されている。
この戸袋６は、後部スライドドア（図示を省略）を下側で支持しつつ車体前後方向へスライド移動させる際のガイドを行う下側戸袋部材を構成する。そして、戸袋６は、後部スライドドアのスライド範囲における前端部に配置される。
具体的には、戸袋６は、センタピラー２よりも車幅方向内側に形成されるとともに、壁部Ｗが形成される第２端部１１ｂとは反対側の第１端部１１ａ側にシフトした位置に形成されている。
また、戸袋６は、充填材の注入口Ｐよりも下方に形成されている。また、戸袋６の上端部は、下部材３よりも上方に位置している。

≪作用効果≫
以下に、本実施形態に係る車体側部構造Ｓの奏する作用効果について説明する。
本実施形態に係る車体側部構造Ｓは、壁部Ｗが充填室１１における前後方向の両端部のうち、いずれか一方の端部側に向かうほど徐々に車幅方向外側に変位するように傾斜している。
このような車体側部構造Ｓによれば、壁部の下方で充填材の発泡が始まる従来の車体側部構造（例えば、特許文献１参照）と異なって、壁部Ｗが、センタピラー２の車幅方向内側に形成された注入口Ｐから噴射された充填材を充填室１１の端部に向けて誘導する。
これにより車体側部構造Ｓは、充填室の隅々に至るまで満遍なく発泡性充填材を充填することができる。

また、このような車体側部構造Ｓにおいては、前記壁部Ｗが、注入口Ｐから遠い側である第１端部１１ａ側に向かうほど徐々に車幅方向外側に変位するように傾斜している。
これにより車体側部構造Ｓは、充填室１１において注入口Ｐから遠い角部に向かって注入口Ｐから噴射された充填材の向きを変更する。このような車体側部構造Ｓによれば、より確実に注入口Ｐから遠く離れた位置にも充填できるので、充填室１１での充填材の偏りを抑え、充填室１１に満遍なく充填材を充填できる。

また、このような車体側部構造Ｓにおいては、壁部Ｗが、下部材３の車幅方向中央よりも車幅方向内側に位置している。
これにより車体側部構造Ｓは、壁部Ｗを注入口Ｐに、より近づく。このよう車体側部構造Ｓによれば、注入口Ｐから噴射された充填材が壁部Ｗにぶつからずに周囲に飛散することを防止するとともに、下部材３や上部材４の周縁から充填材が漏れ出すことを抑制する。

また、このような車体側部構造Ｓにおいては、壁部Ｗは、上部材４が下部材３側に向けて部分的に折り曲げられて形成されている。
このような車体側部構造Ｓによれば、上部材４に別部材で壁部Ｗを取り付けるものと異なって、車体側部構造Ｓの重量を軽減することができるとともに、製造工程が容易になる。
また、このような車体側部構造Ｓにおいては、壁部Ｗの折り曲げ部に凹部１５（又は凸部）が設けられることによって、壁部Ｗの折り曲げ部における剛性が高まる。
このような車体側部構造Ｓによれば、充填材の噴射圧によって、壁部Ｗが車体上方向に変形することが抑制される。

また、このような車体側部構造Ｓにおいては、下部材３と上部材４とは、互いに平行となる平面部１２，１６を有している。
このような車体側部構造Ｓによれば、充填材が平面部１２，１６同士の間で流動し、充填材が1箇所に溜まることを抑制できる。
また、このような車体側部構造Ｓの下部材３においては、充填材の注入口Ｐに近い充填室１１の第２端部１１ｂ側に傾斜部１３を有している。
このような車体側部構造Ｓによれば、壁部Ｗで向きを変更しきれなかった充填材が注入口Ｐ付近にたまることを抑制する。
また、このような車体側部構造Ｓの上部材４においては、壁部Ｗが、上部材４の傾斜部１７に形成されている。
これにより車体側部構造Ｓは、注入口Ｐから噴射された充填材の向きを傾斜部１７の傾斜によって、斜め下方向に変更する。
このような車体側部構造Ｓによれば、より確実に下部材３側に充填材を誘導できるので、センタピラー２（充填室１１）の内壁を伝って充填室１１の外側に充填材が漏れ出ることを抑制する。これにより車体側部構造Ｓは、より確実に充填材を充填室１１内に満遍なく充填できる。

また、このような車体側部構造Ｓにおいては、下部材３の傾斜部１３は、注入口Ｐよりも第２端部１１ｂ側にオフセットした位置から傾斜している。
これにより車体側部構造Ｓは、壁部Ｗで向きを変更しきれなかった充填材を傾斜部１３にて平面部１２に流し落とす。
このような車体側部構造Ｓによれば、充填材が充填室１１の全体に渡って満たされる前に注入口Ｐ近傍が充填材によって塞がれることを抑制する。
また、このような車体側部構造Ｓによれば、平面部１２をより広く確保することができる。

また、このような車体側部構造Ｓにおいては、上部材４及び下部材３のそれぞれの周縁にフランジ１８，１９が形成されている。
このような車体側部構造Ｓによれば、充填室１１に充填した充填材が、上部材４及び下部材３の周縁から漏れ出ることをフランジ１８，１９にて抑制することができる。
また、このような車体側部構造Ｓにおいては、フランジ１８，１９に突出部１８ａ，１９を備えている。これにより車体側部構造Ｓは、センタピラー２の内壁との接合強度が向上する。

また、このような車体側部構造Ｓにおいては、下部材３は、フランジ１８が途切れた周縁に対応するようにビードＢが形成されている。
このような車体側部構造Ｓによれば、注入口Ｐから充填材を充填室１１に充填した際に、フランジ１８が途切れた周縁から充填室１１の外側に漏れ出ることを抑制する。
また、この車体側部構造Ｓによれば、壁部Ｗにて第１端部１１ａ方向に誘導しきれなかった充填材の流れを、ビードＢの延出方向に沿わせることで、充填材をより確実に第１端部１１ａ方向に誘導する。

また、このような車体側部構造Ｓにおいては、上部材４及び下部材３のそれぞれが複数の膨出部２１を有している。
これにより車体側部構造Ｓは、上部材４及び下部材３の剛性が向上する。
このような車体側部構造Ｓによれば、充填室１１に充填材が充填された際に、上部材４及び下部材３における充填圧による変形を抑制することができる。

また、このような車体側部構造Ｓにおいては、戸袋６が、センタピラー２よりも車幅方向内側に形成されている。
このような車体側部構造Ｓによれば、側突時にセンタピラー２に入力された荷重が戸袋６に伝達されて吸収される。
また、この車体側部構造Ｓは、充填室１１に充填された充填材によって、後部スライドドア（図示を省略）の開閉時に戸袋６内で発生した騒音・振動が、センタピラー２を介して車室内に伝達されることを防止する。
また、このような車体側部構造Ｓにおいては、戸袋６が、注入口Ｐから離れた第１端部１１ａ側にシフトした位置に形成されている。
これにより車体側部構造Ｓは、戸袋６が、下部材３と上部材４とにおける、互いに平行となる平面部１２，１６に対応するように配置されることとなる。
このような車体側部構造Ｓによれば、側突時にセンタピラー２に入力された荷重を効率よく戸袋に伝達することができる。

また、このような車体側部構造Ｓにおいては、好ましくは上部材４が鉄板からなるものを想定している。
このような車体側部構造Ｓによれば、例えば樹脂からなる上部材４を有するものと比較して、上部材４における剛性を向上させることができるとともに、上部材４の製造工程が容易となる。

以上、本実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、種々の形態で実施することができる。
前記実施形態では、充填室１１の前側に第２端部１１ｂを設定し、充填室１１の後側に第１端部１１ａを設定した構成を想定しているが、これとは逆に前側に第１端部１１ａを設定し、後側に第２端部１１ｂを設定した構成とすることもできる。
また、前記実施形態では、前後方向のうち、一方向に傾斜する壁部Ｗを想定しているが、注入口Ｐに対して向き合う壁部Ｗの面部を上面視で、車幅方向外側に開くＶ字形状を呈するように形成した壁部Ｗとすることもできる。

２ センタピラー（ピラー）
３ 下部材
４ 上部材
６ 戸袋
９ 中空断面
１１ 充填材の充填室
１１ａ 車体前後方向における充填室の第１端部
１１ｂ 車体前後方向における充填室の第２端部
１２ 下部材の平面部
１３ 下部材の傾斜部
１５ 壁部の凹部
１６ 上部材の平面部
１７ 上部材の傾斜部
１８ 下部材のフランジ
１８ａ 下部材の突出部
１９ 上部材のフランジ
１９ａ 上部材の突出部
２１ 膨出部
Ｂ ビード
Ｐ 充填材の注入口
Ｗ 壁部

Claims (11)

1. 車体側部で上下方向に延在して中空断面を形成するピラーと、
   前記ピラーの車幅方向内側に形成された前記中空断面への充填材の注入口と、
   前記注入口を上下方向で相互に挟むように前記中空断面に配置された上部材及び下部材と、
   前記上部材と前記下部材との間に形成された前記充填材の充填室と、
   前記注入口に対向するように前記充填室内に形成された壁部と、
   を備え、
   前記壁部は、車体前後方向における前記充填室の両端部のうち、いずれか一方の端部側に向かうほど徐々に車幅方向外側に変位するように傾斜していることを特徴とする車体側部構造。
2. 車体前後方向における前記充填室の前記両端部のそれぞれは、第１端部と第２端部とで規定され、
   前記注入口と前記第１端部との距離は、前記注入口と前記第２端部との距離よりも離れており、
   前記壁部は、前記第１端部側に向かうほど徐々に車幅方向外側に変位するように傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の車体側部構造。
3. 前記壁部は、前記下部材の車幅方向中央よりも車幅方向内側に位置することを特徴とする請求項１に記載の車体側部構造。
4. 前記壁部は、前記上部材が前記下部材側に向けて部分的に折り曲げられて形成され、角部にＲを設けて折り曲げられた折り曲げ線の延在方向の中央部には、凹部又は凸部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車体側部構造。
5. 前記上部材と前記下部材とは、互いに平行となる平面部を有し、
   前記平面部の前記第２端部側には、前記平面部に接続されるとともに前記第２端部側に向かうほど上方に向けて徐々に変位する傾斜部を有し、
   前記壁部は、前記上部材における前記傾斜部に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の車体側部構造。
6. 前記下部材の前記傾斜部は、前記注入口よりも前記第２端部側にオフセットした位置から傾斜していることを特徴とする請求項５に記載の車体側部構造。
7. 前記上部材及び前記下部材のそれぞれの周縁には、前記充填室側に向くように湾曲部を介して延出するフランジが形成され、前記フランジは、上下方向に部分的に長く延びる突出部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の車体側部構造。
8. 前記下部材は、前記フランジが途切れた周縁に対応するようにビードが形成されていることを特徴とする請求項７に記載の車体側部構造。
9. 前記上部材及び前記下部材は、上方向又は下方向に膨らむ膨出部を複数有していることを特徴とする請求項１に記載の車体側部構造。
10. 前記ピラーよりも車幅方向内側に戸袋が形成され、
    前記戸袋は、前記第１端部側にシフトした位置に形成されることを特徴とする請求項２に記載の車体側部構造。
11. 前記上部材は、鉄板で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車体側部構造。

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