JP3656386B2 - Connecting structure of front pillar and side sill of automobile - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車のフロントピラーとサイドシルとの結合部構造に関し、とりわけ、フロントピラーとサイドシルとの結合部分の閉断面内に該閉断面を左右に2分する縦方向のレインフォースを配設した結合部構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
図4〜6は本発明の対象とするフロントピラー1とサイドシル2との結合部分を示すもので、ピラーアウタ1aとシルアウタ2aは一体にプレス成形してあり、サイドシル2はシルアウタ2aとシルインナ2bとをそれらの上側合わせフランジ3,下側合わせフランジ4,前側合わせフランジ5の部分で接合してある。
【0003】
フロントピラー1とサイドシル2との結合部分の閉断面部6内には、上縁フランジ8,下縁フランジ9,および前縁フランジ10を、サイドシル2の上側合わせフランジ3,下側合わせフランジ4,および前側合わせフランジ5にそれぞれ挟着接合したレインフォース7を配設して、前記閉断面部6を左右に分割している。
【0004】
レインフォース7はフロントピラー1の上方側とサイドシル2の後方側に向けて延出する延出部7a,7bを形成して補強領域を比較的広くしてあり、フロントピラー1のピラーインナ1bの一般部下縁は該レインフォース7の上側延出部7aに接合してある。
【0005】
前記サイドシル2の下側合わせフランジ4は、上側合わせフランジ3と該上側合わせフランジ3の延長上にある前側合わせフランジ5に対して外側にオフセットしていて、該下側合わせフランジ4の前側部は前側合わせフランジ5になだらかな曲線で連続するようにしてある。
【0006】
従って、レインフォース7はその上縁フランジ8,下縁フランジ9,前縁フランジ10が、それぞれ対応する前記サイドシル2の上側合わせフランジ3,下側合わせフランジ4、前側合わせフランジ5に整合し得るように図7の概念図に示すような3次元的にねじれたパネル面として成形してある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
車両の走行時等にフロントピラー1とサイドシル2との結合部分に図4に矢印Mで示すように前後方向に曲げモーメントが作用した場合、レインフォース7のこれらフロントピラー1,サイドシル2の各閉断面が交差する部分には、同図の矢印δで示すように主応力線に対して45°の角度で最大剪断応力が作用するが、レインフォース7は前述のように3次元的にねじれたパネル面として成形してあって、該レインフォースのパネル面が前記最大剪断応力の作用線δに対しては曲面となることから(図7参照)、レインフォース7のパネル剛性が不足する傾向となり、これを補うために該レインフォース7の板厚を増大する必要があってコスト的におよび重量的に不利となってしまうことは否めない。
【0008】
そこで、本発明はレインフォースの板厚増大を伴うことなくそのパネル剛性を高めることができて、フロントピラーとサイドシルとの結合部分の剛性を確保することができる自動車のフロントピラーとサイドシルとの結合部構造を提供するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明にあっては、シルアウタとシルインナの上側合わせフランジと該上側合わせフランジの延長上にある前側合わせフランジに対して、下側合わせフランジが外側又は内側にオフセットし、かつ、該下側合わせフランジの前側部が前側合わせフランジになだらかに連続するようにしたサイドシルと、フロントピラーとを接続した結合部分の閉断面内に、上,下縁フランジおよび前縁フランジが前記サイドシルの上側合わせフランジ,下側合わせフランジ,および前側合わせフランジにそれぞれ挟着接合されて、該結合部分の閉断面を左右に分割するレインフォースを配設した構造において、前記レインフォースのフロントピラーとサイドシルの各閉断面が交差する位置に、これらフロントピラーとサイドシルとの結合部周りの前後方向曲げモーメントにより該レインフォースに作用する最大剪断応力の作用線方向に対して直線となる抗力面を形成したことを特徴としている。
【0010】
請求項2の発明にあっては、請求項1に記載の抗力面はレインフォースの上縁フランジと下縁フランジの各成形基部間に亘って形成してあることを特徴としている。
【0011】
請求項3の発明にあっては、請求項1,2に記載の抗力面には補強用の凹部を形成してあって、該凹部の凹底面は抗力面と平行に形成してあることを特徴としている。
【0012】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明によれば、フロントピラーとサイドシルとの結合部分の閉断面内に配設したレインフォースには、これらフロントピラーとサイドシルの各閉断面が交差する位置に、フロントピラーとサイドシルとの結合部周りの前後方向曲げモーメントにより該レインフォースに作用する最大剪断応力の作用線方向に対して直線となる抗力面を形成してあるから、剪断荷重に対して大きな抗力が得られて板厚を増大しなくてもパネル剛性を高められ、従って、フロントピラーとサイドシルとの結合部分の剛性をコスト的におよび重量的に有利に高めることができる。
【0013】
請求項2に記載の発明によれば、請求項1の発明の効果に加えて、レインフォースの抗力面をサイドシルの上側合わせフランジに挟着接合される上縁フランジの成形基部と、該サイドシルの下側合わせフランジに挟着接合される下縁フランジの成形基部との間のレインフォース実効長の全域に亘って形成してあるため、フロントピラーとサイドシルとの接合部分の剛性をより一層高めることができる。
【0014】
請求項3に記載の発明によれば、請求項1,2の発明の効果に加えて、レインフォースの抗力面には補強用の凹部を形成してあるため、該レインフォースの面剛性を高められることはもとより、該凹部の凹底面を前記抗力面と平行に形成して抗力面を保持してあるから、フロントピラーとサイドシルとの結合部分の剛性を更に高めることができる
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。
【0016】
図4〜6に示したように、フロントピラー1に結合したサイドシル2は、その上側合わせフランジ3とその延長上にある前側合わせフランジ5に対して、下側合わせフランジ4を外側にオフセットしてあって、この下側合わせフランジ4の前側部は前側合わせフランジ5になだらかな曲線を持って連続して形成してあり、そして、これらフロントピラー1とサイドシル2との結合部分の閉断面6内に、上縁フランジ8,下縁フランジ9,および前縁フランジ10が前記サイドシル2の上側合わせフランジ3,下側合わせフランジ4,および前側合わせフランジ5にそれぞれ挟着接合されて、該結合部分の閉断面を左右に分割するレインフォース7Aを配設した基本的構造は前述と同様である。
【0017】
ここで、前記レインフォース7Aは前述のようにその上縁フランジ8,下縁フランジ9,および前縁フランジ10を、サイドシル2の上側合わせフランジ3,下側合わせフランジ4,および前側合わせフランジ5に整合させるために、基本的には該レインフォース7Aの前側部は図7の概念図に示した従来のレインフォース7と同様に3次元的にねじれたパネル面として形成されるが、該レインフォース7Aのフロントピラー1とサイドシル2の各閉断面が交差する位置には、図1,2および図3の概念図に示すようにこれらフロントピラー1とサイドシル2との結合部周りの前後方向曲げモーメントにより該レインフォース7Aに作用する最大剪断応力の作用線δ方向に対して直線となる抗力面11を形成してある。
【0018】
具体的には、前述のように車両の走行時等にフロントピラー1とサイドシル2との結合部分に図4に矢印Mで示すように前後方向に曲げモーメントが作用すると、レインフォース7Aの前記フロントピラー1とサイドシル2の各閉断面が交差する位置には、同図の矢印δで示すように主応力線に対して45°の角度で最大剪断応力が作用するから、前記部位に設定した抗力面11はこの最大剪断応力の作用線δ方向に対して直線となるように形成してある。
【0019】
この抗力面11はレインフォース7Aの上縁フランジ8と下縁フランジ9の各成形基部8a,9a間に亘って形成してある。
【0020】
また、本実施形態ではレインフォース7Aの抗力面11および後側延出部7bに複数個の補強用の凹部12,13,14,15をエンボス成形してレインフォース7Aの面剛性を高めるようにしてあるが、前記抗力面11に形成した凹部12,13の凹底面12a,13aは前記抗力面11と平行に形成してある。
【0021】
図2の(A)〜(F)は、図1のA−A〜F−Fの各位置に対応した最大剪断応力作用線δに沿った断面を示しており、これら図2の(A)〜(F)の断面図からレインフォース7Aの上縁フランジ8,下縁フランジ9,前縁フランジ10を含む一般面と、抗力面11および該抗力面11に設けた凹部12,13の凹底面12a,13aの成形面との面形状が変化していることが理解される。
【0022】
以上の実施形態の構造によれば、フロントピラー1とサイドシル2との結合部分の閉断面内に配設したレインフォース7Aは、これらフロントピラー1とサイドシル2の各閉断面が交差する位置に、フロントピラー1とサイドシル2との結合部周りの前後方向曲げモーメントにより該レインフォース7Aに作用する最大剪断応力の作用線δ方向に対して直線となる抗力面11を形成してあるから、剪断荷重に対して大きな抗力が得られて板厚の増大を伴うことなくパネル剛性を高められ、従って、フロントピラー1とサイドシル2との結合部分の剛性をコスト的におよび重量的に有利に高めることができる。
【0023】
特に、前記抗力面11はサイドシル2の上側合わせフランジ3に挟着接合されるレインフォース7Aの上縁フランジ8の成形基部8aと、サイドシル2の下側合わせフランジ4に挟着接合される下縁フランジ9の成形基部9aとの間のレインフォース7Aの実効長の全域に亘って成形してあるため、前記結合部分の剛性をより一層高めることができる。
【0024】
また、これと併せて前記抗力面11には補強用の凹部12,13をエンボス成形してあるため、該レインフォース7Aの面剛性を高められることはもとより、これら凹部12,13の凹底面12a,13aを前記抗力面11と平行に形成して抗力面11を保持しているから、前記結合部分の剛性を著しく高めることができる。
【0025】
なお、前記実施形態ではレインフォース7Aに補強用の凹部12〜15を形成した好ましい例を示したが、これら凹部を設けなくても所期する目的を達成することができることは云うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態におけるレインフォースを示す側面図。
【図2】(A),(B),(C),(D),(E),(F)は図1のA−A線,B−B線,C−C線,D−D線,E−E線,F−F線の各位置における断面図。
【図3】同実施形態におけるレインフォースの概念斜視図。
【図4】本発明の対象とするフロントピラーとサイドシルとの結合部分の側面図。
【図5】図4のG−G線に沿う断面図。
【図6】図4のH−H線に沿う断面図。
【図7】従来の構造におけるレインフォースの概念斜視図。
【符号の説明】
1 フロントピラー
2 サイドシル
3 上側合わせフランジ
4 下側合わせフランジ
5 前側合わせフランジ
6 結合部分の閉断面部
7A レインフォース
8 上縁フランジ
9 下縁フランジ
10 前縁フランジ
11 抗力面
12,13 凹部
12a,13a 凹底面[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE
[0002]
[Prior art]
FIGS. 4 to 6 show a joint portion between the
[0003]
An
[0004]
The
[0005]
The lower alignment flange 4 of the
[0006]
Accordingly, the
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
When a bending moment acts in the front-rear direction as shown by an arrow M in FIG. 4 when the vehicle is traveling or the like, the
[0008]
Therefore, the present invention can increase the panel rigidity without increasing the thickness of the reinforcement, and can secure the rigidity of the connecting portion between the front pillar and the side sill. A partial structure is provided.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In the invention of
[0010]
The invention according to
[0011]
In the invention of
[0012]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the reinforcement disposed in the closed cross section of the joint portion between the front pillar and the side sill includes the front pillar at a position where the closed cross sections of the front pillar and the side sill intersect. A drag surface that is linear with respect to the direction of the maximum shear stress acting on the reinforcement is formed by the longitudinal bending moment around the joint with the side sill, so a large drag against the shear load can be obtained. Thus, the panel rigidity can be increased without increasing the plate thickness, and the rigidity of the joint portion between the front pillar and the side sill can be advantageously increased in terms of cost and weight.
[0013]
According to the second aspect of the present invention, in addition to the effect of the first aspect of the invention, the molding base portion of the upper edge flange in which the drag surface of the reinforcement is sandwiched and joined to the upper alignment flange of the side sill, Since it is formed over the entire area of the effective length of the reinforcement between the base of the lower edge flange clamped and joined to the lower flange, the rigidity of the joint between the front pillar and the side sill is further increased. Can do.
[0014]
According to the third aspect of the present invention, in addition to the effects of the first and second aspects of the invention, since the reinforcing surface is formed with a concave portion for reinforcement, the surface rigidity of the reinforcement is increased. In addition to being formed, the concave bottom surface of the concave portion is formed in parallel with the drag surface to hold the drag surface, so that the rigidity of the joint portion between the front pillar and the side sill can be further increased.
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0016]
As shown in FIGS. 4 to 6, the
[0017]
Here, the
[0018]
Specifically, as described above, when a bending moment acts in the front-rear direction as shown by the arrow M in FIG. 4 when the vehicle is traveling, the
[0019]
The
[0020]
In the present embodiment, a plurality of reinforcing
[0021]
2A to 2F show cross sections along the maximum shear stress action line δ corresponding to positions AA to FF in FIG. 1, and FIG. A general surface including the
[0022]
According to the structure of the above embodiment, the
[0023]
In particular, the
[0024]
In addition to this, since the reinforcing
[0025]
In addition, although the preferable example which formed the recessed part 12-15 for reinforcement in the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing a reinforcement in an embodiment of the present invention.
2 (A), (B), (C), (D), (E), and (F) are lines AA, BB, CC, and DD in FIG. 1, respectively. Sectional drawing in each position of EE line and FF line.
FIG. 3 is a conceptual perspective view of a reinforcement in the embodiment.
FIG. 4 is a side view of a joint portion between a front pillar and a side sill that is an object of the present invention.
5 is a cross-sectional view taken along the line GG in FIG.
6 is a cross-sectional view taken along the line HH in FIG. 4;
FIG. 7 is a conceptual perspective view of a reinforcement in a conventional structure.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
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