JP5782820B2 - 車体構造 - Google Patents

Description

本発明は、車体構造に関する。

従来、ピラーインナパネルと、ピラー補強パネルと、ルーフサイドレールを構成するレールアウタパネルに形成されたピラーアウタパネルとによって構成されたセンターピラーが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−８２８８５号公報（図５）

しかしながら、上記センターピラーは、三部品で構成されているため、軽量化及び低コスト化を図るには改善の余地がある。また、軽量化及び低コスト化を図る場合でも、ルーフサイドレールとセンターピラーとの結合部の剛性を確保できることが望まれる。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、軽量化及び低コスト化を図ることができると共に、車体骨格とピラーとの結合部の剛性を確保することができる車体構造を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、請求項１に記載の車体構造は、車両上下方向に延びるピラーの車両上側に設けられ車両前後方向に延びる車体骨格における車両幅方向内側部を構成する車体骨格インナと、前記車体骨格インナの車両幅方向外側に設けられ、下部が第一結合部によって前記車体骨格インナの下部と結合されたアウタリインフォースメントと、
前記アウタリインフォースメントの車両幅方向外側に設けられて前記車体骨格における車両幅方向外側部を構成する車体骨格アウタ部と、車両上下方向に延びて上端部が前記車体骨格アウタ部と接続され前記ピラーにおける車両幅方向外側部を構成するピラーアウタ部と、を有するサイドアウタパネルと、前記ピラーアウタ部の車両幅方向内側に設けられて前記ピラーアウタ部とで前記ピラーを構成すると共に、上部が前記第一結合部よりも車両幅方向外側の第二結合部によって前記アウタリインフォースメントの下部における車両外側面に結合されると共に前記第一結合部よりも車両下側の第三結合部によって前記車体骨格インナの下部と結合されたピラーインナ部材と、前記車体骨格インナの下部と、前記アウタリインフォースメントの下部と、前記ピラーインナ部材の上部とによって構成され、前記第一結合部、第二結合部、及び、前記第三結合部を結合点とする前記車体骨格の長手方向視にて断面三角形状の補強構造と、を備えている。

この車体構造によれば、ピラーは、サイドアウタパネルに形成されたピラーアウタ部と、ピラーインナ部材とによって構成されている。従って、ピラーが二部品で構成されており、従来に比して部品点数が少ないので、軽量化及び低コスト化を図ることができる。

また、車体骨格とピラーとの結合部においては、車体骨格インナの下部と、アウタリインフォースメントの下部と、ピラーインナ部材の上部とによって、第一結合部、第二結合部、及び、第三結合部を結合点とする車体骨格インナの長手方向視にて断面三角形状の補強構造が構成されている。従って、車体骨格とピラーとの結合部の剛性を確保することができる。

請求項２に記載の車体構造は、請求項１に記載の車体構造において、前記アウタリインフォースメントが、上部が前記第一結合部よりも車両上側の第四結合部によって前記車体骨格インナの上部と結合されると共に、前記車体骨格インナとで閉断面部を構成し、前記補強構造が、前記閉断面部と前記アウタリインフォースメントの下部を共有する構成とされている。

この車体構造によれば、アウタリインフォースメントと車体骨格インナとによって閉断面部が構成されており、この閉断面部と上述の補強構造とは、アウタリインフォースメントの下部を共有している。従って、この閉断面部によって補強構造の剛性が向上されるので、車体骨格とピラーとの結合部の剛性を向上させることができる。

以上詳述したように、本発明の車体構造によれば、軽量化及び低コスト化を図ることができると共に、車体骨格とピラーとの結合部の剛性を確保することができる。

本発明の一実施形態に係る車体構造が適用された車体の概略構成を示す側面図である。 図１の２−２線断面図である。 図１に示されるフロントピラー及びディビジョンバーの拡大斜視図である。 図１の４−４線断面図である。 図３に示されるディビジョンバーの下部周辺の構成を示す斜視図である。 第一比較例に係る車体構造の図２に対応する断面図である。 第一比較例に係る車体構造の図４に対応する断面図である。 第二比較例に係る車体構造の図２に対応する断面図である。 第二比較例に係る車体構造の図４に対応する断面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。

なお、各図において示される矢印ＵＰ、矢印ＦＲ、矢印ＯＵＴは、車両上下方向上側、車両前後方向前側、車両幅方向外側（右側）をそれぞれ示している。

図１に示されるように、本発明の一実施形態に係る車体構造１０が適用された車体１２は、本発明における車体骨格の一例であるフロントピラー１４と、本発明におけるピラーの一例であるディビジョンバー１６とを備えている。

フロントピラー１４は、ディビジョンバー１６の車両上側に設けられており、車両前後方向に延びている。このフロントピラー１４は、車両後側に向かうに従って車両上側に向かうように車両上下方向に対して傾斜されている。ディビジョンバー１６は、車両上下方向に延びており、図示しないフロントドアによって開閉されるドア開口部１８の前縁部を構成している。

図２に示されるように、フロントピラー１４は、本発明における車体骨格インナの一例であるピラーインナアッパ２０と、本発明におけるアウタリインフォースメントの一例であるピラーアウタリインフォースメントアッパ２２と、サイドアウタパネル２４に形成されたフロントピラーアウタ部２６によって構成されている。

つまり、ピラーインナアッパ２０は、フロントピラー１４における車両幅方向内側部を構成している。このピラーインナアッパ２０には、上部に車両幅方向内側に延びる上側フランジ２８が形成されており、下部に車両下側に延びる下側フランジ３０が形成されている。下側フランジ３０は、フロントピラー１４の長手方向に延びており、この下側フランジ３０におけるディビジョンバー１６と対応する位置には、車両下側に延びる接合部３２が形成されている（図３も参照）。

ピラーアウタリインフォースメントアッパ２２は、ピラーインナアッパ２０の車両幅方向外側に設けられている。このピラーアウタリインフォースメントアッパ２２には、上部に車両幅方向内側に延びる上側フランジ３４が形成されており、下部に車両下側に延びる下側フランジ３６が形成されている。

上側フランジ３４は、上述のピラーインナアッパ２０に形成された上側フランジ２８と、後述するサイドアウタパネル２４のフロントピラーアウタ部２６に形成された上側フランジ５２との間に配置された状態で、これら上側フランジ２８，５２と例えばスポット溶接による結合部３８によって結合されている。この結合部３８は、本発明における第四結合部の一例であり、後述する結合部４０よりも車両上側に位置している。

一方、下側フランジ３６は、上述のピラーインナアッパ２０に形成された下側フランジ３０と例えばスポット溶接による結合部４０によって結合されている。この結合部４０は、本発明における第一結合部の一例であり、図３に示されるように、後述する結合部６０，６４に対して車両前側及び車両後側にずれた位置にそれぞれ形成されている。なお、図３では、理解の容易のために、サイドアウタパネル２４の図示が省略されている。

そして、このようにして、ピラーインナアッパ２０とピラーアウタリインフォースメントアッパ２２とが上部及び下部において互いに結合されることにより、このピラーインナアッパ２０及びピラーアウタリインフォースメントアッパ２２によって閉断面部４２が構成されている。

つまり、この閉断面部４２は、図２に示されるように、ピラーインナアッパ２０における上側フランジ２８及び下側フランジ３０と、これらの間の内壁部４４と、ピラーアウタリインフォースメントアッパ２２の上部に形成された上側フランジ３４及び上壁部４６と、ピラーアウタリインフォースメントアッパ２２の下部に形成された下側フランジ３６及び下壁部４８と、上壁部４６及び下壁部４８を連結する外壁部５０とによって構成されている。この閉断面部４２は、フロントピラー１４の長手方向視（車両前後方向視）にて閉断面状を成している。

フロントピラーアウタ部２６は、ピラーアウタリインフォースメントアッパ２２の車両幅方向外側に設けられている。このフロントピラーアウタ部２６は、本発明における車体骨格アウタ部の一例であり、フロントピラー１４における車両幅方向外側部を構成している。このフロントピラーアウタ部２６の上部には、車両幅方向内側に延びる上側フランジ５２が形成されている。

ディビジョンバー１６は、サイドアウタパネル２４に形成されたディビジョンバーアウタ部５４と、ガセットインナ５６とによって構成されている（図４も参照）。

ディビジョンバーアウタ部５４は、車両上下方向に延びており、その上端部は、フロントピラーアウタ部２６と接続されている。このディビジョンバーアウタ部５４は、本発明におけるピラーアウタ部の一例であり、ディビジョンバー１６における車両幅方向外側部を構成している。

ガセットインナ５６は、ディビジョンバーアウタ部５４の車両幅方向内側に設けられている。このガセットインナ５６は、本発明におけるピラーインナ部材の一例であり、ディビジョンバー１６における車両幅方向内側部を構成している。

ガセットインナ５６の上部には、上側フランジ５８が形成されており、この上側フランジ５８は、下壁部４８と例えばスポット溶接による結合部６０によって結合されている。また、ガセットインナ５６の上部には、上述の接合部３２と重ね合わされた被接合部６２が形成されており、この被接合部６２は、接合部３２と例えばアーク溶接又はレーザ溶接等の片側溶接による結合部６４によって結合されている。

この結合部６４は、本発明における第三結合部の一例であり、上述の結合部４０よりも車両下側に位置されている。また、上述の結合部６０は、本発明における第二結合部の一例であり、上述の結合部４０よりも車両幅方向外側に位置されている。なお、接合部３２及び被接合部６２は、図３に示されるように、例えばスポット溶接による結合部６６によっても結合されている。

そして、このようにして、ピラーインナアッパ２０、ピラーアウタリインフォースメントアッパ２２、及び、ガセットインナ５６が三箇所の結合部４０，６０，６４によって結合されることにより、図２に示されるように、これらピラーインナアッパ２０の下部、ピラーアウタリインフォースメントアッパ２２の下部、及び、ガセットインナ５６の上部によって、三箇所の結合部４０，６０，６４を結合点とする補強構造６８（トラス構造）が構成されている。

つまり、この補強構造６８は、ピラーインナアッパ２０の下部に形成された下側フランジ３０と、ピラーアウタリインフォースメントアッパ２２の下部に形成された下壁部４８及び下側フランジ３６と、ガセットインナ５６の上部に形成された上側フランジ５８及び被接合部６２と、この上側フランジ５８及び被接合部６２の間の連結壁部７０とによって構成されている。この補強構造６８は、フロントピラー１４の長手方向視（車両前後方向視）にて断面三角形状を成しており、上述の閉断面部４２と下壁部４８及び下側フランジ３６を共有している。

なお、このピラーインナアッパ２０、ピラーアウタリインフォースメントアッパ２２、サイドアウタパネル２４、及び、ガセットインナ５６は、例えば、次の順序で組み立てられている。

すなわち、先ず、ピラーアウタリインフォースメントアッパ２２の下壁部４８と、ガセットインナ５６の上側フランジ５８とが例えばスポット溶接による結合部６０によって結合される。

続いて、ピラーインナアッパ２０、ピラーアウタリインフォースメントアッパ２２、サイドアウタパネル２４、及び、ガセットインナ５６が互いに正規の位置に組み付けられた状態で、ピラーインナアッパ２０の接合部３２と、ガセットインナ５６の被接合部６２とが例えばアーク溶接又はレーザ溶接等の片側溶接による結合部６４によって結合される。また、このときに、図３に示される接合部３２及び被接合部６２が例えばスポット溶接による結合部６６によっても結合される。

また、これと同じ工程において、ピラーインナアッパ２０の上側フランジ２８、ピラーアウタリインフォースメントアッパ２２の上側フランジ３４、及び、サイドアウタパネル２４の上側フランジ５２が例えばスポット溶接による結合部３８によって結合される。さらに、ピラーインナアッパ２０の下側フランジ３０と、ピラーアウタリインフォースメントアッパ２２の下側フランジ３６とが例えばスポット溶接による結合部４０によって結合される。

以上の要領で、ピラーインナアッパ２０、ピラーアウタリインフォースメントアッパ２２、サイドアウタパネル２４、及び、ガセットインナ５６は、組み立てられる。

なお、図５に示されるように、ガセットインナ５６の下部には、接合部７２が形成されている。この接合部７２は、ピラーアウタリインフォースメントロア７４とピラーインナロア７６との間に挟まれた状態で、これらと例えばスポット溶接による結合部７８や、例えばアーク溶接又はレーザ溶接等の片側溶接による結合部８０によって結合されている。

次に、本発明の一実施形態の作用及び効果について説明する。

先ず、本発明の一実施形態の作用及び効果を明確にするために、比較例について説明する。なお、以下に示す比較例において、上述の本発明の一実施形態と同一の名称の部材については、比較の容易のために、同一の符合を用いる。

図６，図７に示される第一比較例に係る車体構造１１０では、上述の本発明の一実施形態に係る車体構造１０に対し、ピラーアウタリインフォースメントアッパ２２の代わりに、ピラーアウタリインフォースメント１１２が用いられている。このピラーアウタリインフォースメント１１２は、車両上下方向に延びており、ディビジョンバー１６の一部を構成している。

つまり、この第一比較例に係る車体構造１１０において、ディビジョンバー１６は、ピラーアウタリインフォースメント１１２、サイドアウタパネル２４のディビジョンバーアウタ部５４、及び、ガセットインナ５６の三部品によって構成されている。

しかしながら、この第一比較例に係る車体構造１１０では、上述の如く、ディビジョンバー１６が三部品で構成されているため、軽量化及び低コスト化を図るには改善の余地がある。

一方、図８，図９に示される第二比較例に係る車体構造１２０では、上述の本発明の一実施形態に係る車体構造１０と同様に、ピラーアウタリインフォースメントアッパ２２が用いられている。また、ディビジョンバー１６は、サイドアウタパネル２４のディビジョンバーアウタ部５４、及び、ガセットインナ５６の二部品で構成されている。従って、ディビジョンバー１６が二部品で構成されているため、軽量化及び低コスト化を図ることができる。

しかしながら、ガセットインナ５６の上部は、ピラーインナアッパ２０の下部にのみ結合されているので、フロントピラー１４とディビジョンバー１６との結合部の剛性が低いという課題がある。このフロントピラー１４とディビジョンバー１６との結合部の剛性は、ＮＶ（ノイズ・バイブレーション）性能に影響を与えるため、非常に重要である。

これに対し、本発明の一実施形態に係る車体構造１０によれば、ディビジョンバー１６は、サイドアウタパネル２４に形成されたディビジョンバーアウタ部５４と、ガセットインナ５６との二部品によって構成されているので、軽量化及び低コスト化を図ることができる。

また、フロントピラー１４とディビジョンバー１６との結合部においては、ピラーインナアッパ２０の下部と、ピラーアウタリインフォースメントアッパ２２の下部と、ガセットインナ５６の上部とによって、三箇所の結合部４０，６０，６４を結合点とするフロントピラー１４の長手方向視（車両前後方向視）にて断面三角形状の補強構造６８が構成されている。従って、フロントピラー１４とディビジョンバー１６との結合部の剛性を確保することができる。

しかも、ピラーアウタリインフォースメントアッパ２２とピラーインナアッパ２０とによって閉断面部４２が構成されており、この閉断面部４２と上述の補強構造６８とは、ピラーアウタリインフォースメントアッパ２２の下壁部４８及び下側フランジ３６を共有している。従って、この閉断面部４２によって補強構造６８の剛性が向上されるので、フロントピラー１４とディビジョンバー１６との結合部の剛性を向上させることができる。

次に、本発明の一実施形態の変形例について説明する。

上述の本発明の一実施形態において、車体構造１０は、フロントピラー１４及びディビジョンバー１６に適用されていたが、図１に示されるルーフサイドレール８４及びセンターピラー８６に適用されても良い。

なお、この場合、ルーフサイドレール８４は、本発明における車体骨格の一例に相当し、センターピラー８６は、本発明におけるピラーの一例に相当する。このルーフサイドレール８４及びセンターピラー８６の断面構成は、上述のフロントピラー１４及びディビジョンバー１６と同様である。

また、本発明の一実施形態に係る車体構造１０は、その他の車体骨格及びピラーに適用されても良い。

また、上述の本発明の一実施形態において、下側フランジ３０は、結合部６０，６４に対して車両前側及び車両後側にずれた位置において施された例えばスポット溶接による結合部４０によって下側フランジ３６と結合されていた。

しかしながら、例えば、図３の想像線で示されるように、下側フランジ３０は、この結合部４０に加え、結合部６０，６４と車両前後方向に一致する位置において施された結合部８８によって下側フランジ３６と結合されていても良い。なお、結合部８８は、例えばアーク溶接又はレーザ溶接等の片側溶接によるものであり、本発明における第一結合部に相当する。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

１０ 車体構造
１４ フロントピラー（車体骨格）
１６ ディビジョンバー（ピラー）
２０ ピラーインナアッパ（車体骨格インナ）
２２ ピラーアウタリインフォースメントアッパ（アウタリインフォースメント）
２４ サイドアウタパネル
２６ フロントピラーアウタ部（車体骨格アウタ部）
２８ 上側フランジ（車体骨格インナの上部）
３０ 下側フランジ（車体骨格インナの下部の一部）
３２ 接合部（車体骨格インナの下部の一部）
３４ 上側フランジ（アウタリインフォースメントの上部）
３６ 下側フランジ（アウタリインフォースメントの下部の一部）
３８ 結合部（第四結合部）
４０ 結合部（第一結合部）
４２ 閉断面部
４８ 下壁部（アウタリインフォースメントの下部の一部）
５４ ディビジョンバーアウタ部（ピラーアウタ部）
５６ ガセットインナ（ピラーインナ部材）
５８ 上側フランジ（ピラーインナ部材の上部の一部）
６０ 結合部（第二結合部）
６２ 被接合部（ピラーインナ部材の上部の一部）
６４ 結合部（第三結合部）
６８ 補強構造
７０ 連結壁部（ピラーインナ部材の上部の一部）
８４ ルーフサイドレール（車体骨格）
８６ センターピラー（ピラー）
８８ 結合部（第一結合部）

Claims (2)

1. 車両上下方向に延びるピラーの車両上側に設けられ車両前後方向に延びる車体骨格における車両幅方向内側部を構成する車体骨格インナと、
   前記車体骨格インナの車両幅方向外側に設けられ、下部が第一結合部によって前記車体骨格インナの下部と結合されたアウタリインフォースメントと、
   前記アウタリインフォースメントの車両幅方向外側に設けられて前記車体骨格における車両幅方向外側部を構成する車体骨格アウタ部と、車両上下方向に延びて上端部が前記車体骨格アウタ部と接続され前記ピラーにおける車両幅方向外側部を構成するピラーアウタ部と、を有するサイドアウタパネルと、
   前記ピラーアウタ部の車両幅方向内側に設けられて前記ピラーアウタ部とで前記ピラーを構成すると共に、上部が前記第一結合部よりも車両幅方向外側の第二結合部によって前記アウタリインフォースメントの下部における車両外側面に結合されると共に前記第一結合部よりも車両下側の第三結合部によって前記車体骨格インナの下部と結合されたピラーインナ部材と、
   前記車体骨格インナの下部と、前記アウタリインフォースメントの下部と、前記ピラーインナ部材の上部とによって構成され、前記第一結合部、第二結合部、及び、前記第三結合部を結合点とする前記車体骨格の長手方向視にて断面三角形状の補強構造と、
   を備えた車体構造。
2. 前記アウタリインフォースメントは、上部が前記第一結合部よりも車両上側の第四結合部によって前記車体骨格インナの上部と結合されると共に、前記車体骨格インナとで閉断面部を構成し、
   前記補強構造は、前記閉断面部と前記アウタリインフォースメントの下部を共有している、
   請求項１に記載の車体構造。