JP2521560Y2 - 車体の結合部構造 - Google Patents

車体の結合部構造

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JP2521560Y2 JP2116091U JP2116091U JP2521560Y2 JP 2521560 Y2 JP2521560 Y2 JP 2521560Y2 JP 2116091 U JP2116091 U JP 2116091U JP 2116091 U JP2116091 U JP 2116091U JP 2521560 Y2 JP2521560 Y2 JP 2521560Y2
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は車体の結合部構造に関
し、特に軽合金押し出し材で成形されたシルと、軽合金
板で成形されたセンターピラーとの結合部構造に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来のこのようなシルとセンターピラー
との結合部構造としては、例えば図10及び図11に示
すようなものがある、(実開平1−101985号公
報,実開昭63−89388号公報等参照)。
【0003】すなわち、軽合金押し出し材のシル51
に、センターピラー結合用フランジ52,53及びフロ
アパネル接合用フランジ54を一体成形し、上方のセン
ターピラー結合用フランジ52にセンターピラーインナ
56及びセンターピラーアウタ57を結合し、下方のセ
ンターピラー結合用フランジ53にセンターピラーアウ
タ57を結合し、更に、フロアパネル接合用フランジ5
4にフロアパネル58を接合している。
【0004】
【考案が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の車体の結合部構造においては、一般にシル
は、上下方向の断面寸法が上部は乗降性、下部は悪路走
行時などの異物干渉などで規制され断面積の確保が困難
であるにもかかわらず、図10及び図11に図示した従
来例においては、シル51の上下にフランジ52,53
が突出して設けられているため、シルの断面積は小さく
ならざるをえない。
【0005】従って、車体の性能上からは、シル51の
上下方向の曲げ剛性及び強度は、できるだけ大きくする
必要があるにもかかわらず、シル51の断面積が小さい
ため曲げ剛性及び強度が十分大きくできないという問題
点があった。
【0006】また、シル51とセンターピラー55との
結合を、シル51上下のフランジ52,53でのみ行っ
ていたため、シル51に加わった力をピラー55に伝達
するとき、或はピラー55に加わった力をシル51に伝
達するときに、シル51の外側縦壁面に位置するセンタ
ーピラーアウタ57が局部変形して十分に力を伝達でき
ず、車体剛性の低下や、衝突時の車体変形が大きくなる
可能性があった。また、シル51の外側にセンターピラ
ーアウタ57の端末59が存在するため、見栄えが悪
く、錆も発生し易いという問題点があった。
【0007】本考案は、従来のこのような問題点に着目
してなされたものであり、結合部の剛性及び強度を高
め、センターピラーに掛る力をシルに、シルに掛る力を
センターピラーに確実に分担させるとともにシルの剛性
及び強度を高めることを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】このため本考案は、軽合
金等の押出し材からなり上下壁が車体車幅方向内外側の
縦壁に較べ厚肉で、かつ下壁近傍にフロアパネル接合用
フランジが一体成形されたシルと、軽合金等の板材のプ
レス成形等によるセンターピラーとを結合する車体の結
合部構造において、シルの内側縦壁下部に厚肉部を設
け、該厚肉部にセンターピラーインナに設けた、シルの
少し上方より車幅方向内側に突出した凸部を接合すると
ともに、シル外側縦壁上部に厚肉部を設け、該厚肉部に
センターピラーアウタ下端を接合した。
【0009】
【作用】車体に、車幅方向を主軸とするモーメントが加
わると、結合部の結合剛性が高いので、結合部は変形す
ることなく、センターピラーに加わったモーメントをシ
ル全体の曲げで負担する。
【0010】車体前後方向を主軸とするモーメントが加
わると、結合部は変形することなく、シルの捩れをセン
ターピラーを介して車体上屋に伝え車体側面全体で負担
する。
【0011】
【実施例】以下、本考案を図面に基づいて説明する。図
1〜図4は、本考案の第1実施例を示す図で、図1は結
合部を車体の外側から見た斜視図、図2は同じく内側か
ら見た斜視図、図3は図2のB−B断面図、図4は図2
のC−C断面図である。
【0012】まず構成を説明する。シルとセンターピラ
ーとの結合部において、シル1は軽合金等の押し出し材
で構成され、上壁2及び下壁3は内側縦壁4及び外側縦
壁5に比較して厚肉に形成され、下壁3近傍にフロアパ
ネル6を接合するフランジ7が一体成形されている。
【0013】内側縦壁4には、下壁3近傍のフロアパネ
ル接合用フランジ7より若干上方まで、下壁3と同様の
肉厚を有する厚肉部8が形成されており、上壁2近傍の
外側縦壁5及び内側縦壁4の上部にも、それぞれ厚肉部
9及び10が形成されている。
【0014】また、内側縦壁4には、スポット溶接用の
穴11が穿設されている。該穴11は、センターピラー
20に面する辺12がセンターピラーインナ21下部の
末広がり状の凸部22のフランジに沿って設けられ、対
面する辺13も前記辺12と略平行している。そして、
上辺14を内側縦壁4の厚肉部10止まりとし、下辺1
5を内側縦壁下部の厚肉部8止まりとしている。
【0015】一方センターピラー20は、センターピラ
ーインナ21及びセンターピラーアウタ23が共に下方
に向かって末広がりに形成され、更にセンターピラーイ
ンナ21にはシル1より若干上方より車幅方向内側に末
広がりに凸部22が形成されている。
【0016】そして、センターピラーアウタ23の下端
のフランジ25は、シル外側縦壁5上部の厚肉部9にス
ポット溶接等で接合されている。また、センターピラー
インナ21の下端フランジ26はシル内側縦壁4上部の
厚肉部10にスポット溶接等によって接合され、センタ
ーピラーインナ21下部の凸部22下端のフランジ24
はシル内側縦壁4下部の厚肉部8にスポット溶接等によ
って接合されている。
【0017】次に作用を図5〜図6を参照して説明す
る。ここで、図5に示すようにモーメントの加わる主軸
を車体16の車幅方向をX軸、車体前部から後方に向け
てY軸、車体上方に向けてZ軸とする。
【0018】車体16は走行などによって様々な荷重を
受けているが、その時、図5にA部として示した、シル
1とセンターピラー20との結合部には、主にX軸回り
のモーメントMXとY軸回りのモーメントMYが加わって
いる。
【0019】これ等のモーメントが加わった時の結合部
に期待される働きは、X軸回りのモーメントMXが加わ
ったときは、センターピラー20に加わるモーメントM
Xにより、センターピラー20が、シル1から剥離する
ことなく、換言すれば結合部の変形がなるべく少なく、
いかに効率よくシル1にセンターピラー20から力を伝
達して、シル1全体を曲げてセンターピラー20に掛る
モーメントMXをシル1に分担させるかにある。
【0020】同様に、シル1が曲げ変形を受けたとき
は、結合部の変形がなるべく少なく、センターピラー2
0を介して車体上屋17に力を伝達し、いかに車体側面
全体にシル1に加わった力を負担させるかにある。
【0021】またY軸回りのモーメントMYが加わった
ときの結合部の働きは、シル1の捩れをセンターピラー
20がシル1との結合部で局部変形することなくセンタ
ーピラー20の曲げ剛性で抑えるようにすることであ
る。
【0022】本考案の結合部構造によれば、前記した結
合部本来の目的を確実に果たすことができる。すなわ
ち、シル1とセンターピラー20との結合部にX軸まわ
りのモーメントMXが加わると、センターピラーアウタ
23下端部のフランジ25がシル外側縦壁5の厚肉部9
に、センターピラーインナ21下端部のフランジ26が
シル内側縦壁4の厚肉部10にスポット溶接されている
ので、アルミのスポット溶接強度の強い、せん断方向に
荷重が加わり、このせん断荷重は確実にシル1の内側縦
壁厚肉部10及び外側縦壁厚肉部9を通して、厚肉の上
壁2に伝達される。
【0023】一方センターピラーインナ21の凸部22
下端のフランジ24は、シル内側縦壁4下部の厚肉部8
に接合されているので、センターピラー20のモーメン
トMXは、せん断力で厚肉部8に入力されるため、確実
にシル内側縦壁4下部の厚肉部8を通じて厚肉の下壁3
に伝達される。
【0024】なお、センターピラー20に加わるモーメ
ントは、第6に示すように下部ほど大きくなるが、セン
ターピラー20のセンターピラーインナ21及びセンタ
ーピラーアウタ23が共に下部ほど末広がりに形成され
ており、X軸回りの断面2次モーメントも下部ほど大き
いため、センターピラー20の変形を抑えながらシル1
の厚肉の上壁2に確実に力を伝達することができる。
【0025】また、センターピラーインナ21下部の凸
部22も末広がりに形成されているので、長いフランジ
24を有し、シル内側縦壁4下部の厚肉部8に多くのス
ポット点数で接合することができるので、大きなモーメ
ントを厚肉のシル下壁3に伝達することができる。
【0026】なお、シル1の内側縦壁4のセンターピラ
ーインナ21下部に設けられた凸部22の前後に穿たれ
たスポット溶接穴11は、センターピラー20に面する
辺12を末広がりに形成された凸部22に沿ったものと
し、対面する辺13を矢張り末広がりの凸部22に略平
行に下方に向かってセンターピラー20から離れるよう
にしたため、スポット溶接作業を阻害することなく、セ
ンターピラーインナ21とシル内側縦壁4上部の厚肉部
10との接合部に加わる力をシル内側縦壁4を介して厚
肉の下壁3に伝達する等、力をシル1全体に分散するこ
とができる。
【0027】シル1とセンターピラー20との結合部に
Y軸回りのモーメントが加わった場合について説明す
る。結合部にY軸回りのモーメントMYが加わると、シ
ル1の捩れによりセンターピラー20がY軸回りに曲げ
変形し、センターピラーインナ21のシル上壁2端部付
近に応力集中が生ずる。しかし、センターピラーインナ
21にはシル1より若干上方から室内側に突出した凸部
22を形成しているため、Y軸回りの断面2次モーメン
トが大きい。従って変形は抑えられる。また、センター
ピラー20はシル1の内側縦壁4上下部の厚肉部10,
8及び外側縦壁5上部の厚肉部9に接合され、この接合
部にはスポット溶接強度の強いせん断方向に荷重が加わ
るため、シル1に加わったモーメントは確実にセンター
ピラー20に伝達される。これにより、センターピラー
20はシル1のねじれを抑えながら力を車体上屋17に
伝え、車体側部全体で効率よくY軸回りの曲げ力を負担
する。
【0028】また、本実施例によればシル1を構成する
壁面4,5にセンターピラー20のフランジ24,2
5,26を接合するようにしたので、シルは大きな断面
積を有し、十分な剛性及び強度が得られる。
【0029】図7及び図8には、本考案の第2実施例を
示す。この実施例は、センターピラー20のセンターピ
ラーインナ21とセンターピラーアウタ23とを接合す
る接合用フランジ27,28を下部に向かって車体内側
に滑らかに変化させ、フランジ27をシル1の内側縦壁
4上部の厚肉部10にスポット溶接により接合したもの
である。
【0030】本実施例によれば、前記実施例と同様の効
果が得られ、しかも、結合部にX軸回りのモーメントが
加わった場合に、X軸回りの剛性の高い接合用フランジ
27,28のフランジ27をシル1の内側縦壁4上部の
厚肉部10にせん断力に強いスポット溶接により接合し
てあるので、センターピラー20のモーメントをより確
実にシル内側縦壁4上部の厚肉部10を介して、厚肉の
シル上壁2に伝達し、シル1にとって曲げ剛性、強度の
高いX軸回りのモーメントに変換することができるた
め、車体側面全体で効率よくモーメントを分担すること
ができる。
【0031】図9には、本考案の第3実施例を示す。こ
の実施例はセンターピラーインナ21下部の凸部29を
フロアパネル6方向に延ばし、シートレール取付部30
としたものである。
【0032】本実施例によれば、前記第1実施例と同様
の効果が得られ、しかも、単に部品点数の削減だけでな
く、特にY軸回りのモーメントに対し、シル1の捩れ及
びセンターピラー20の曲がりによる倒れ力をフロアパ
ネル6で分担して受け、更に、シートレール取付部30
に取り付けられるシート(図示せず)を介して、フロア
パネル6全体に力を分散することで、より一層の剛性・
強度向上を図ることができる。
【0033】
【考案の効果】以上説明してきたように、本考案によれ
ば、シルとセンターピラーとの結合部の剛性及び強度が
高まり変形が抑えられ、確実にセンターピラーに加わっ
たモーメントをシル全体の曲げで負荷し、また、シルの
捩れをセンターピラーの曲げで抑えることができる。
【0034】更に、シルの剛性及び強度が高まり、しか
も、シル外表面の見栄えが良く、錆も発生しにくい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案の第1実施例に係る結合部を車外側から
見た斜視図。
【図2】同じく第1実施例の結合部を車内側から見た斜
視図。
【図3】図2のB−B断面図。
【図4】図2のC−C断面図。
【図5】本考案を実施した車体の斜視図。
【図6】結合部に作用するモーメントを示す説明図。
【図7】本考案の第2実施例に係る結合部を車内側から
見た斜視図。
【図8】図7のD−D断面図。
【図9】本考案の第3実施例に係る結合部を車内側から
見た斜視図。
【図10】従来の結合部を車外側から見た斜視図。
【図11】図10のE−E断面図。
【符号の説明】
1…シル 6…フロアパネル 8,9,10…厚肉部 11…スポット溶接用穴 20…センターピラー 22…凸部 29…凸部 30…シートレール取付部

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 軽合金等の押出し材からなり上下壁が車
    幅方向内外側の縦壁に較べ厚肉で、かつ下壁近傍にフロ
    アパネル接合用フランジが一体成形されたシルと、軽合
    金等の板材のプレス成形等によるセンターピラーとを結
    合する車体の結合部構造において、シルの内側縦壁下部
    に厚肉部を設け、該厚肉部にセンターピラーインナに設
    けた、シル上方より車幅方向内側に突出した凸部を接合
    するとともに、シル外側縦壁上部に厚肉部を設け、該厚
    肉部にセンターピラーアウタ下端を接合したことを特徴
    とする車体の結合部構造。
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JP5246300B2 (ja) * 2011-06-14 2013-07-24 Jfeスチール株式会社 車体側部構造
JP6172079B2 (ja) * 2014-07-24 2017-08-02 マツダ株式会社 自動車の側部車体構造

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