JP7456310B2 - 車体側面構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両のサイドシルとセンターピラーの下部とが結合される車体側面構造に関する。

従来、車両のサイドシルやピラーのそれぞれをほぼ閉断面形状とし、ピラーの基端部をサイドシルに結合した車体側面構造が知られている。この種の構造では、サイドシルとピラーとの結合強度を高めるために、ピラー基端部の形状が車両前後方向に広がった裾広がり形状とされる。また、ピラー基端部の裾広がり形状部分のうち、車幅方向に面する側面は、サイドシルの外側に沿って下方へ延ばされ、サイドシルの側面に接合される（特許文献１参照）。

特開2016-193674号公報

上記の車体側面構造では、ピラー基端部の形状が裾広がり形状であることから、車両側方の乗降口となる開口部の足抜き性（例えば乗員の足が開口部の縁に接触することなく楽に乗降できるような利便性）が低下し、乗り降りしにくいという課題がある。一方、ピラー基端部の裾広がり形状を狭めてしまうと、サイドシルとピラーとの結合強度が低下し、十分な車体強度を確保できないおそれが生じる。

本件の目的の一つは、上記のような課題に照らして創案されたものであり、簡素な構成で開口部の足抜き性を高めつつ車体強度を確保できるようにした車体側面構造を提供することである。なお、この目的に限らず、後述する「発明を実施するための形態」に示す各構成から導き出される作用効果であって、従来の技術では得られない作用効果を奏することも、本件の他の目的として位置付けることができる。

本件では、車両の前後方向に延在するサイドシルと車両の上下方向に延在するセンターピラーの下部とが結合される車体側面構造が開示される。サイドシルは、サイドシルインナーと、車幅方向外側に凸となる縦断面形状をなしサイドシルインナーと閉断面を形成するとともに上部に車幅方向に面したフランジ部を有するサイドシルリンフォースと、を備える。センターピラーは、センターピラーインナーと、車幅方向外側に凸となる横断面形状をなしセンターピラーインナーと閉断面を形成するとともにサイドシルリンフォースに下部が結合されるセンターピラーリンフォースと、センターピラーリンフォースとは別体で設けられセンターピラーリンフォースの下部を補強する補強部材と、を備える。センターピラーリンフォースは、その下部がサイドシルリンフォースの上面部に対して隙間を設けた状態で、サイドシルリンフォースの外側面部とフランジ部とに接合される。補強部材は、隙間を覆うようにサイドシルリンフォースとセンターピラーリンフォースとの間を跨いで配置されるとともに、サイドシルリンフォースとセンターピラーリンフォースとの両者に接合される。

開示の車体側面構造によれば、簡素な構成で開口部の足抜き性を高めつつ車体強度を確保できる。

実施例としての車体側面構造を模式的に示す分解斜視図である。 図１のセンターピラーインナーを拡大して模式的に示す斜視図である。 (A)，(B)は、図１のセンターピラーインナーにおける溶接箇所を示す斜視図である。

［１．構成］
以下、図１～図３を参照して、実施例としての車体側面構造を説明する。図１は、車両のセンターピラー１（Ｂピラー）とサイドシル２との結合状態を説明するための分解斜視図である。センターピラー１は、図示しないルーフサイドレールとサイドシル２との間をつないで上下方向に延在する構造体であり、ドア開口の縦枠をなす部材である。サイドシル２は、ドア開口の下枠をなす構造体であり、車両の外側面下方において前後方向に延在する。これらのセンターピラー１およびサイドシル２は、おおむね閉断面構造に形成され、サイドシル２とセンターピラー１の下部とが結合される。

図１に示すように、センターピラー１およびサイドシル２は、ともに車両の外装パネルであるアウターパネル１０の車両内側（車幅方向の内側）に設けられる。アウターパネル１０には、水平断面形状が車両外側に向かって膨出した形状のピラー部１１と、縦断面形状が車両外側に向かって膨出した形状のシル部１２とが設けられる。ピラー部１１は、センターピラー１の外装パネルであって、車両側面で上下方向に延設される。また、シル部１２は、サイドシル２の外装パネルであって、ピラー部１１の下端において車両前後方向（水平方向）に延設される。

ピラー部１１の内側には、センターピラー１のセンターピラーインナー３とセンターピラーリンフォース４とが配置される。これらの横断面形状は、例えばセンターピラーインナー３が車両内側に突出したハット型（または平面状）であり、センターピラーリンフォース４が車幅方向外側に凸となるように突出したハット型である。すなわち、コ字状断面の溝部材における両端辺からフランジ面（縁端面）を垂直に延出させた形状である。これらのフランジ面を重ね合わせてスポット溶接やレーザー溶接等で接合することで、上下方向に延びる中空の閉断面骨格が形成される。

同様に、シル部１２の内側には、サイドシル２のサイドシルインナー１３とサイドシルリンフォース１４とが配置される。これらの縦断面形状は、例えばサイドシルインナー１３が車両内側に突出したハット型（または平面状）であり、サイドシルリンフォース１４が車幅方向外側に凸となるように突出したハット型である。これらのフランジ面を重ね合わせてスポット溶接やレーザー溶接等で接合することで、車両前後方向に延びる中空の閉断面骨格が形成される。

図２に示すように、サイドシルインナー１３およびサイドシルリンフォース１４を組み合わせて形成される筒状部分のことを、サイドシル２の筒部７と呼ぶ。筒部７は、筒状に形成されて車両前後方向に延びるように配置される。筒部７の断面形状は、例えば上面部１５，下面部１６，外側面部１７，内側面部１８で囲まれた長方形状に形成される。また、筒部７の上面部１５には、上方に向かって延設されたフランジ部８，９が設けられる。フランジ部８，９は、車幅方向に面する向きで（すなわち、フランジ部８，９の表面に対して垂直な方向（法線方向）が車幅方向を向くように）配置される。サイドシルリンフォース１４のフランジ部８は、サイドシルインナー１３のフランジ部９と面接触した状態で接合される。

センターピラー１の基端をなすピラー基端部５には、図２に示すように、前述のセンターピラーリンフォース４と、センターピラーリンフォース４とは別体の補強部材６とが設けられる。センターピラーリンフォース４は、筒部７の上面部１５に対して隙間を設けた状態で、筒部７の外側面部１７とフランジ部８とに接合される。一方、補強部材６は、筒部７の上面部１５とセンターピラーリンフォース４との隙間を覆うようにサイドシルリンフォース１４とセンターピラーリンフォース４との間を跨いで配置される。また、補強部材６は、サイドシルリンフォース１４とセンターピラーリンフォース４との両者に接合される。例えば、補強部材６は、筒部７の外側面部１７と筒部７の上面部１５とフランジ部８とセンターピラーリンフォース４とに接合される。本実施例の補強部材６は、センターピラーリンフォース４の前方側（センターピラー１のフロントドア開口部側）と後方側（センターピラー１のリヤドア開口部側）とに個別に設けられる。

ピラー基端部５のセンターピラーリンフォース４は、図２，図３に示すように、側面部２１と前後面部２２と縁部２３とを有する。側面部２１は、ピラー部１１の内側でピラー部１１の表面に沿って、車幅方向を向いた姿勢で上下方向に延在する面状の部位である。車両側面視における側面部２１の形状は、下方が車両前後方向に拡幅した裾広がり形状とされる。これにより、曲げ変形に対するセンターピラーリンフォース４の剛性が確保される。

縁部２３は、サイドシル２のフランジ部８やセンターピラーインナー３に接合される部位であり、側面部２１に対してほぼ平行な面状に形成される。側面視における縁部２３の形状は、側面部２１の前端辺，後端辺に沿った帯状に形成される。前後面部２２は、側面部２１と縁部２３との間を接続する曲面状の部位である。前後面部２２は、筒部７の上面部１５に対して固定されない（好ましくは接触しない）ように設けられる。また、前後面部２２の車幅方向寸法は、筒部７の外側面部１７からフランジ部８までの水平距離とほぼ同一に設定される。センターピラーリンフォース４の水平断面形状は、側面部２１および縁部２３を踏面とし、前後面部２２を蹴上げとした階段形状に準えられる。

側面部２１は、少なくとも筒部７の外側面部１７と面接触する位置まで延設され、その下端部が外側面部１７に対して接合される。側面部２１に設けられる接合箇所としては、角部接合部２４と円形接合部２５と端辺接合部２６とが挙げられる。角部接合部２４は、側面部２１の下端辺の角部に配置される接合部である。角部接合部２４の形状は、側面部２１の下端辺と前端辺（または後端辺）との交点付近を中心とした円を四分の一にした形状（四半円形状）である。角部接合部２４は、車両前後方向の両端部のそれぞれに一対設けられる。

端辺接合部２６は、側面部２１の下端辺に沿って配置される接合部であり、一対の角部接合部２４の間に配置される。また、円形接合部２５は、角部接合部２４や端辺接合部２６よりも若干高い位置に配置される円形状の接合部である。円形接合部２５の車両前後方向の位置は、角部接合部２４や端辺接合部２６の車両前後方向の位置からずれた位置に設定される。換言すれば、これらの接合部２４～２６は、車両前後方向に複数連設されるとともに、側面視で交互に上下方向にずれて千鳥状に配置される。

補強部材６は、図２に示すように、第二側面部３１（第１面部）と第二斜面部３２（第２面部）と第二縁部３３（第３面部）とを有する。第二側面部３１は、側面部２１の表面に沿って、車幅方向を向いた姿勢で上下方向に延在する面状の部位である。この第二側面部３１には、側面部２１の角部接合部２４および円形接合部２５に対応する形状に形成された角部接合部３４および円形接合部３５が設けられる。

補強部材６は、筒部７の外側面部１７とセンターピラーリンフォース４との接合箇所のうち、車両前後方向の端部に位置するものを覆うように配置される。例えば、角部接合部２４，３４は、互いに面接触した状態で筒部７の外側面部１７に対して接合される。したがって、外側面部１７と角部接合部２４と角部接合部３４との三者は一体に接合される。また、円形接合部２５，３５についても同様であり、互いに面接触した状態で筒部７の外側面部１７に対して接合される。したがって、外側面部１７と円形接合部２５と円形接合部３５との三者は一体に接合される。

第二縁部３３は、サイドシル２のフランジ部８やセンターピラーリンフォース４の縁部２３に接合される部位であり、第二側面部３１に対してほぼ平行な面状に形成される。また、第二斜面部３２は、第二側面部３１と第二縁部３３との間を接続する曲面状の部位である。第二斜面部３２は、筒部７の上面部１５とセンターピラーリンフォース４の前後面部２２に対して面接触した状態で接合され、上面部１５と前後面部２２との隙間を閉塞する。

図３(A)，(B)に示すように、補強部材６の第二縁部３３には、第一部位３６と第二部位３７とが設けられる。第一部位３６は、サイドシル２のフランジ部８に接合される部位であり、第二部位３７は、センターピラーリンフォース４の縁部２３に接合される部位である。第二部位３７の接合箇所数は、その第二部位３７が設けられた補強部材６の第一部位３６における接合箇所数よりも多く設定される。

図３(A)に示す例では、センターピラーリンフォース４の前方側に設けられる補強部材６における第一部位３６の接合箇所数が一箇所であり、第二部位３７の接合箇所数が二箇所である。また、図３(B)に示すようにセンターピラーリンフォース４の後方側に設けられる補強部材６においても同様である。これにより、筒部７から第二縁部３３を介して縁部２３へと効率よく応力が伝達されるようになり、サイドシル２とピラー基端部５との結合箇所における剛性が確保される。また、センターピラーリンフォース４と補強部材６との剥離が抑制され、サイドシル２とピラー基端部５との結合箇所における強度が高くなる。

また、補強部材６は、筒部７の上面部１５とセンターピラーリンフォース４との隙間に沿った複数箇所でセンターピラーリンフォース４に接合される。図３(A)，(B)に示す例では、センターピラーリンフォース４と補強部材６とが、隙間に沿った二箇所で接合されている。これにより、筒部７の上面部１５から第二斜面部３２を介して前後面部２２へと効率よく応力が伝達されるようになり、サイドシル２とピラー基端部５との結合箇所における剛性が確保される。

［２．作用・効果］
（１）上記の実施例では、車両の前後方向に延在するサイドシル２と車両の上下方向に延在するセンターピラー１の下部とが結合される車体側面構造が開示される。サイドシル２は、サイドシルインナー１３と、車幅方向外側に凸となる縦断面形状をなしサイドシルインナー１３と閉断面を形成するとともに上部に車幅方向に面したフランジ部８を有するサイドシルリンフォース１４と、を備える。センターピラー１は、センターピラーインナー３と、車幅方向外側に凸となる横断面形状をなしセンターピラーインナー３と閉断面を形成するとともにサイドシルリンフォース１４に下部が結合されるセンターピラーリンフォース４と、センターピラーリンフォース４とは別体で設けられセンターピラーリンフォース４の下部を補強する補強部材６と、を備える。

センターピラーリンフォース４は、その下部がサイドシルリンフォース１４の上面部１５に対して隙間を設けた状態で、サイドシルリンフォース１４の外側面部１７とフランジ部８とに接合される。補強部材６は、上記の隙間を覆うようにサイドシルリンフォース１４とセンターピラーリンフォース４との間を跨いで配置されるとともに、サイドシルリンフォース１４とセンターピラーリンフォース４との両者に接合される。

これにより、例えばセンターピラーリンフォース４と補強部材６とが一体化された構造と比較して、各部材４，６の成形性を向上させることができ、ピラー基端部５の側面アール（屈曲部分の曲率半径）を小さくすることができる。したがって、簡素な構成で開口部の足抜き性を高めつつ、車体強度を確保することができる。また、車両の仕向地の仕様に応じて補強部材６の板厚を変更することや、補強部材６を省略することが容易となる。つまり、汎用性の高い車体側面構造を提供することができ、車両の生産性やコストパフォーマンスを改善することができる。さらに、センターピラーリンフォース４および補強部材６の各々の材料（材質）や板厚を容易に変更できることから、剛性，強度のチューニングの自由度を高めることができ、車体設計の柔軟性を向上させることができる。

（２）上記の実施例では、補強部材６が、センターピラーリンフォース４の前方側と後方側とに個別に設けられる。これにより、ピラー基端部５の剛性，強度を向上させることができ、センターピラー１の前方側の開口部（フロントシートの乗降口）だけでなく、後方側の開口部（リヤシートの乗降口）をも補強することができる。また、ピラー基端部５の前方側と後方側とで剛性，強度を相違させることが容易であり、剛性バランスや強度バランスを適正化することができる。

（３）上記の実施例では、サイドシルリンフォース１４の外側面部１７とセンターピラーリンフォース４との接合箇所（角部接合部２４，円形接合部２５，端辺接合部２６）が車両前後方向に複数連設され、側面視で交互に上下方向にずれて千鳥状に配置される。これにより、センターピラー１の車両前後方向の幅を拡張することなく接合箇所数を増加させることができ、サイドシル２とセンターピラーリンフォース４との接合強度を向上させることができる。また、センターピラー１に入力されるあらゆる方向の外力を効率よくサイドシル２に伝達することができ、車体強度を向上させることができる。

（４）上記の実施例では、補強部材６が、サイドシルリンフォース１４の外側面部１７とセンターピラーリンフォース４との接合箇所のうち、車両前後方向の端部に位置するものを覆うように配置される。図３(A)，(B)に示すように、筒部７の外側面部１７とセンターピラーリンフォース４と補強部材６との三者は、角部接合部２４，３４および円形接合部２５，３５にて一体に接合される。これにより、ピラー基端部５の剛性，強度をさらに向上させることができる。なお、上記の三者を一体接合した構造では、一体接合しない構造と比較して外力作用時における外側面部１７に対する補強部材６の相対変位が抑制され、剛性が向上する。したがって、車室の保護性能を向上させることができる。

（５）上記の実施例では、補強部材６が、サイドシルリンフォース１４の上面部１５とセンターピラーリンフォース４との間に設けた隙間に沿った複数箇所で、センターピラーリンフォース４に接合される。これにより、筒部７の上面部１５から第二斜面部３２を介して前後面部２２へと効率よく応力が伝達されるようになり、サイドシル２とピラー基端部５との結合箇所における剛性を高めることができる。

なお、上記の実施例では、センターピラーリンフォース４が筒部７の上面部１５に対して固定されず、補強部材６が筒部７の上面部１５に対して接合されている。このような構造により、過度な応力伝達を抑制しつつ、上面部１５からセンターピラーリンフォース４への応力伝達経路を確保することができる。

（６）上記のサイドシルリンフォース１４は、外側面部１７と、外側面部１７の上下端から車幅方向内側に延びる上面部１５および下面部１６と、上面部１５から上方に延びるフランジ部８と、を有する。また、センターピラーリンフォース４は、側面部２１と、側面部２１の前後端から車幅方向内側へ延びる前後面部２２と、前後面部２２からそれぞれ前後方向に延びる縁部２３と、を有する。センターピラーリンフォース４の前後面部２２の下端縁とサイドシルリンフォース１４の上面部１５との間に隙間を設けた状態で、センターピラーリンフォース４の側面部２１がサイドシルリンフォース１４の外側面部１７に接合されるとともに、センターピラーリンフォース４の縁部２３がサイドシルリンフォース１４のフランジ部８に接合される。

また、補強部材６は、センターピラーリンフォース４の側面部２１とサイドシルリンフォース１４の外側面部１７との境界を跨いで両者に接合される第１面部（第二側面部３１）と、センターピラーリンフォース４の前後面部２２とサイドシルリンフォース１４の上面部１５との境界を跨いで両者に接合される第２面部（第二斜面部３２）と、センターピラーリンフォース４の縁部２３とサイドシルリンフォース１４のフランジ部８との境界を跨いで両者に接合される第３面部（第二縁部３３）とを有する。

このように、補強部材６に第１面部，第２面部，第３面部を設けることで、サイドシル２とセンターピラー１との接合強度を高めることができ、車体強度を確保することができる。また、補強部材６の剛性や強度を高めることができるため、外力に対するサイドシル２とセンターピラー１の下部との接合箇所の変形を抑制することができ、車体強度をさらに改善することができる。

（７）上記の実施例では、センターピラーリンフォース４の下端部が、下方に向かうに従って前後面部２２が車両前後方向に広がる裾広がり形状とされる。また、補強部材６の第２面部（第二斜面部３２）は、センターピラーリンフォース４の前後面部２２とサイドシルリンフォース１４の上面部１５とを連続的な曲面で繋ぐ湾曲形状とされている。これにより、サイドシルリンフォース１４の上面部１５とセンターピラーリンフォース４の前後面部２２との間での応力伝達性能を向上させることができる。したがって、車体強度をさらに改善することができる。

［３．変形例］
上記の実施例はあくまでも例示に過ぎず、本実施例で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施例の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。

例えば、上述の実施例ではセンターピラーリンフォース４がセンターピラー１の上端から下端まで達する一本物として説明されているが、ピラー基端部５とその上部とで別部材（複数の部材）にしてもよい。センターピラーインナー３やアウターパネル１０についても同様である。
また、上述の実施例では、補強部材６がセンターピラーリンフォース４の前方側と後方側とに個別に設けられるが、いずれか一方のみに補強部材６が設けられた構造にしてもよい。少なくとも、センターピラーリンフォース４とは別体の補強部材６を設けることで、上述の実施形態と同様の作用，効果を獲得することができる。

１ センターピラー
２ サイドシル
３ センターピラーインナー
４ センターピラーリンフォース
５ ピラー基端部
６ 補強部材
７ 筒部
８ フランジ部
９ フランジ部
１０ アウターパネル
１１ ピラー部
１２ シル部
１３ サイドシルインナー
１４ サイドシルリンフォース
１５ 上面部
１６ 下面部
１７ 外側面部
１８ 内側面部
２１ 側面部
２２ 前後面部
２３ 縁部
２４ 角部接合部
２５ 円形接合部
２６ 端辺接合部
３１ 第二側面部（第１面部）
３２ 第二斜面部（第２面部）
３３ 第二縁部（第３面部）
３４ 角部接合部
３５ 円形接合部
３６ 第一部位
３７ 第二部位

Claims (7)

1. 車両の前後方向に延在するサイドシルと前記車両の上下方向に延在するセンターピラーの下部とが結合される車体側面構造であって、
   前記サイドシルが、
   サイドシルインナーと、車幅方向外側に凸となる縦断面形状をなし前記サイドシルインナーと閉断面を形成するとともに上部に車幅方向に面したフランジ部を有するサイドシルリンフォースと、を備え、
   前記センターピラーが、
   センターピラーインナーと、車幅方向外側に凸となる横断面形状をなし前記センターピラーインナーと閉断面を形成するとともに前記サイドシルリンフォースに下部が結合されるセンターピラーリンフォースと、前記センターピラーリンフォースとは別体で設けられ前記センターピラーリンフォースの下部を補強する補強部材と、を備え、
   前記センターピラーリンフォースは、その下部が前記サイドシルリンフォースの上面部に対して隙間を設けた状態で、前記サイドシルリンフォースの外側面部と前記フランジ部とに接合され、
   前記補強部材は、前記隙間を覆うように前記サイドシルリンフォースと前記センターピラーリンフォースとの間を跨いで配置されるとともに、前記サイドシルリンフォースと前記センターピラーリンフォースとの両者に接合される
   ことを特徴とする、車体側面構造。
2. 前記補強部材が、前記センターピラーリンフォースの前方側と後方側とに個別に設けられる
   ことを特徴とする、請求項１記載の車体側面構造。
3. 前記サイドシルリンフォースの前記外側面部と前記センターピラーリンフォースとの接合箇所が、車両前後方向に複数連設されるとともに、側面視で交互に上下方向にずれて千鳥状に配置される
   ことを特徴とする、請求項１または２記載の車体側面構造。
4. 前記補強部材が、前記サイドシルリンフォースの前記外側面部と前記センターピラーリンフォースとの接合箇所のうち、車両前後方向の端部に位置するものを覆うように配置され、
   前記サイドシルリンフォースの前記外側面部と前記センターピラーリンフォースと前記補強部材との三者が一体に接合される
   ことを特徴とする、請求項３記載の車体側面構造。
5. 前記補強部材が、前記サイドシルリンフォースの前記上面部と前記センターピラーリンフォースとの間に設けた隙間に沿った複数箇所で、前記センターピラーリンフォースに接合される
   ことを特徴とする、請求項１～４のいずれか１項に記載の車体側面構造。
6. 前記サイドシルリンフォースは、
   前記外側面部と、前記外側面部の上下端から車幅方向内側に延びる前記上面部および下面部と、前記上面部から上方に延びる前記フランジ部と、を有し、
   前記センターピラーリンフォースは、
   側面部と、前記側面部の前後端から車幅方向内側へ延びる前後面部と、前記前後面部からそれぞれ前後方向に延びる縁部と、を有し、
   前記センターピラーリンフォースの前記前後面部の下端縁と前記サイドシルリンフォースの前記上面部との間に隙間を設けた状態で、前記センターピラーリンフォースの前記側面部が前記サイドシルリンフォースの前記外側面部に接合されるとともに前記センターピラーリンフォースの前記縁部が前記サイドシルリンフォースの前記フランジ部に接合され、
   前記補強部材は、
   前記センターピラーリンフォースの前記側面部と前記サイドシルリンフォースの前記外側面部との境界を跨いで両者に接合される第１面部と、前記センターピラーリンフォースの前記前後面部と前記サイドシルリンフォースの前記上面部との境界を跨いで両者に接合される第２面部と、前記センターピラーリンフォースの前記縁部と前記サイドシルリンフォースの前記フランジ部との境界を跨いで両者に接合される第３面部とを有する
   ことを特徴とする、請求項１～５のいずれか１項に記載の車体側面構造。
7. 前記センターピラーリンフォースの下端部は、下方に向かうに従って前記前後面部が車両前後方向に広がる裾広がり形状とされ、
   前記補強部材の前記第２面部は、前記センターピラーリンフォースの前記前後面部と前記サイドシルリンフォースの前記上面部とを連続的な曲面で繋ぐ湾曲形状とされている
   ことを特徴とする、請求項６記載の車体側面構造。

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