JP6682566B2 - 車体側部構造 - Google Patents

Description

本発明は、車体側部構造に関する。

従来の車体側部構造としては、例えば特許文献１に記載されている技術が知られている。特許文献１に記載の車体側部構造では、センタピラーインナの下端部がサイドシルスチフナにスポット溶接され、センタピラーインナの上端部がルーフサイドレールにスポット溶接され、センタピラースチフナロアの下端部がサイドシルスチフナにスポット溶接され、センタピラースチフナロアの上端部がセンタピラースチフナアッパの下端部にスポット溶接されている。

国際公開第２００８／１５５８７１号

上記従来技術のようにアウタ部材とインナ部材とがスポット溶接により接合されている構造では、以下の問題点が存在する。即ち、例えば悪路の走行時に、車体の左右一方側が突き下がると、車体の左右他方側においてアウタ部材が車幅方向外側に変形すると共にインナ部材が車幅方向内側に変形する。この場合には、溶接点に負荷が入力されるため、溶接点の端部で亀裂が発生しやすくなり、結果的にアウタ部材とインナ部材とが剥離してしまうおそれがある。

本発明の目的は、溶接点での亀裂の発生を抑制することができる車体側部構造を提供することである。

本発明者等は、悪路走行時の耐久強度について鋭意追究を重ねた結果、車体の左右一方側が突き下がることで、車体の左右他方側においてアウタ部材が車幅方向外側に変形すると共にインナ部材が車幅方向内側に変形する際に、車幅方向外側へのアウタ部材の変形量よりも車幅方向内側へのインナ部材の変形量のほうが大きいという事実と、特にインナ部材の上部角部に設けられた溶接点で亀裂が発生しやすくなるという事実とを見出し、本発明を完成させるに至った。

即ち、本発明の一態様は、インナ部材と、インナ部材の車幅方向外側に配置されたアウタ部材とを備え、インナ部材とアウタ部材とがスポット溶接で接合されてなる車体側部構造において、インナ部材の上部角部には、スポット溶接が行われた溶接点を有する溶接部が設けられており、インナ部材における溶接部の周辺には、溶接部を取り囲むようにビード部が設けられている。

このような車体側部構造が搭載された車両の悪路走行時には、アウタ部材が車幅方向外側に変形すると共に、インナ部材が車幅方向内側に変形する。しかし、インナ部材における上部角部に設けられた溶接部の周辺には、溶接部を取り囲むようにビード部が設けられている。従って、インナ部材が車幅方向内側に変形する際には、ビード部が開くように変形するため、溶接部の溶接点に入力される負荷が低減される。これにより、溶接点での亀裂の発生を抑制することができる。

ビード部は、溶接部と一体化されていてもよい。このような構成により、ビード部が溶接部に連続して設けられることになるため、インナ部材における上部角部に設けられた溶接部の周辺のスペースが狭くても、ビード部を設けることができる。

溶接部の縁は、湾曲形状を有し、ビード部は、溶接部の縁に沿うように湾曲形状を有していてもよい。このような構成により、ビード部から溶接点までの距離が均等化されるため、あらゆる方向から溶接点に入力される負荷が均等に低減される。

本発明によれば、溶接点での亀裂の発生を抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る車体側部構造としてリアピラーを示す概略側面図である。 図１のII−II線断面図である。 図１に示されたピラーインナの上部を示す概略側面図である。 図３に示されたピラーインナの上部角部を示す拡大斜視図である。 図４に示されたピラーインナの上部角部の断面図である。 車両の悪路走行時に車体側部が変形する様子を示す概略正面図である。 車両の悪路走行時にピラーインナ及びピラーアウタが変形する様子を示す断面図である。 比較例としてのピラーインナの上部を示す概略側面図である。 図２に示されたピラーインナ及びピラーアウタが変形する様子を示す断面図である。 他の比較例としてのピラーインナの上部角部を示す拡大斜視図である。 図１０に示されたピラーインナの上部角部の断面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る車体側部構造としてリアピラーを示す概略側面図である。図２は、図１のII−II線断面図である。図１及び図２において、本実施形態の車体側部構造は、車両に搭載されたリアピラー（Ｃピラー）の構造である。なお、図中の矢印ＦＲは、車体前後方向における前側を示し、図中の矢印ＵＰは、車体上下方向における上側を示し、図中の矢印ＯＵＴは、車体左右方向（車幅方向）における外側を示している。

リアピラー１は、ピラーインナ２（インナ部材）と、このピラーインナ２の車幅方向外側に配置されたピラーアウタ３（アウタ部材）と、ピラーインナ２とピラーアウタ３との間に配置されたサイドインナ４とを備えている。ピラーインナ２とピラーアウタ３とは、スポット溶接によりサイドインナ４を介して接合されている。ピラーインナ２及びピラーアウタ３は、閉断面構造を形成している。ピラーインナ２、ピラーアウタ３及びサイドインナ４は、鋼板により形成されている。

ピラーインナ２は、断面略ハット状を呈している。ピラーインナ２は、側壁５と、この側壁５の後端から車幅方向外側に折れ曲がるように設けられた後壁６と、側壁５の前端から車幅方向外側に折れ曲がるように設けられた前壁７と、後壁６の外側端から後側に折れ曲がるように設けられた張出壁８と、前壁７の外側端から前側に折れ曲がるように設けられた張出壁９とを有している。

ピラーアウタ３は、断面略ハット状を呈している。ピラーアウタ３は、側壁１０と、この側壁１０の後端から車幅方向内側に折れ曲がるように設けられた後壁１１と、側壁１０の前端から車幅方向内側に折れ曲がるように設けられた前壁１２と、後壁１１の内側端から後側に折れ曲がるように設けられた張出壁１３と、前壁１２の内側端から前側に折れ曲がるように設けられた張出壁１４とを有している。

張出壁８，１３同士は、スポット溶接によりサイドインナ４を介して接合されている。また、張出壁９，１４同士は、スポット溶接によりサイドインナ４を介して接合されている。

張出壁８，９は、壁本体部１５と、この壁本体部１５に対して凹状に形成された複数の溶接部１６とを有している。溶接部１６は、スポット溶接が行われた溶接点１７（打点）を有している。

張出壁８に設けられた複数の溶接部１６のうち１つの溶接部１６Ａは、図３にも示されるように、張出壁８の後側の上部角部に設けられている。張出壁９に設けられた複数の溶接部１６のうち１つの溶接部１６Ａは、張出壁９の前側の上部角部に設けられている。つまり、溶接部１６Ａは、ピラーインナ２の上部角部に設けられている。溶接部１６Ａの縁１６ａは、湾曲形状を有している。なお、溶接部１６Ａの縁１６ａは、仮想線（２点鎖線）で示されている。

溶接部１６Ａは、図４及び図５に示されるように、サイドインナ４と接触する座面部分１８と、この座面部分１８と壁本体部１５とを繋ぐように設けられた段差部分１９とからなっている。段差部分１９は、傾斜状に形成されている。溶接点１７は、座面部分１８に設けられている。

ピラーインナ２の壁本体部１５における溶接部１６Ａの周辺には、溶接部１６Ａを取り囲むように凸状のビード部２０が設けられている。ビード部２０は、溶接部１６Ａと一体化されている。具体的には、ビード部２０は、溶接部１６Ａの段差部分１９と一体的に設けられている。これにより、ビード部２０の一部は、段差部分１９と協働して傾斜面２１を形成している。また、ビード部２０は、溶接部１６Ａの縁１６ａに沿うように湾曲形状を有している。

ところで、車両の悪路走行時の耐久強度に関する評価により、図６に示されるように、悪路走行時には車体２２が略菱形状に変形することが分かっている。具体的には、車体２２の左右一方側が突き下がると、車体２２の左右他方側において、リアピラー２３のアウタ側が車幅方向外側に引っ張られると共に、リアピラー２３のインナ側が車幅方向内側に引っ張られる。

従って、図７に示されるように、リアピラー２３のピラーアウタ３が車幅方向外側に変形すると共に、リアピラー２３のピラーインナ２が車幅方向内側に変形する。このとき、ピラーインナ２の変形量がピラーアウタ３の変形量よりも大きいことが実証されている。なお、図７では、実線が変形前の状態を示し、破線が変形後の状態を示している。

ここで、図８に示されるように、ピラーインナ２の壁本体部１５における溶接部１６Ａの周辺に上記のビード部２０が設けられていない場合には、ピラーインナ２及びピラーアウタ３の変形によって溶接部１６Ａの溶接点１７に負荷がかかり、溶接点１７の端部で亀裂が発生しやすくなる。その結果、溶接部１６Ａの溶接点１７においてピラーインナ２とピラーアウタ３とが剥離してしまう可能性がある。

このような課題に対し、本実施形態のリアピラー１では、ピラーインナ２の壁本体部１５における溶接部１６Ａの周辺には、溶接部１６Ａを取り囲むようにビード部２０が設けられている。このため、ピラーアウタ３が車幅方向外側に変形すると共に、ピラーインナ２が車幅方向内側に変形する際には、図９の破線Ｐで示されるように、ビード部２０が開くように変形する。従って、上記のビード部２０が設けられていない場合（１点鎖線Ｑ参照）に比べて、ピラーインナ２の変形量が小さくなるため、溶接部１６Ａの溶接点１７にかかる負荷が低減され、溶接点１７の端部で亀裂が発生しにくくなる。これにより、溶接部１６Ａの溶接点１７においてピラーインナ２とピラーアウタ３とが剥離することを防止できる。

また、図１０に示されるように、ピラーインナ２の壁本体部１５における溶接部１６Ａの周辺に、真っ直ぐのビード部２４を設けることも考えられる。しかし、この場合には、ビード部２４から溶接部１６Ａの溶接点１７までの距離がビード部２４の長手方向端部に近づくほど長くなる。このため、図１１に示されるように、ピラーインナ２の張出壁８にビード部２４を設けるためには、張出壁８における溶接部１６Ａから後壁６までの距離Ｄを長くする必要がある。つまり、張出壁８における溶接部１６Ａから後壁６までの距離Ｄが短い場合には、ビード部２４を設けることができない。

一方、本実施形態のリアピラー１では、ビード部２０は、溶接部１６Ａの縁１６ａに沿うように湾曲形状を有していると共に、溶接部１６Ａと一体化されている。このため、ビード部２０は、溶接部１６Ａに連続して設けられている。従って、図５に示されるように、張出壁８における溶接部１６Ａから後壁６までの距離Ｄが短くても、ビード部２０を設けることができる。

以上のように本実施形態によれば、ピラーインナ２における上部角部に設けられた溶接部１６Ａの周辺には、溶接部１６Ａを取り囲むようにビード部２０が設けられている。従って、悪路走行時にピラーインナ２が車幅方向内側に変形する際には、ビード部２０が開くように変形するため、溶接部１６Ａの溶接点１７に入力される負荷が低減される。これにより、溶接点１７での亀裂の発生を抑制することができる。その結果、ピラーインナ２及びピラーアウタ３の板厚を大きくしなくても、ピラーインナ２とピラーアウタ３との剥離を防止することが可能となる。

また、本実施形態では、ビード部２０は、溶接部１６Ａと一体化されている。このような構成により、ビード部２０が溶接部１６Ａに連続して設けられることになるため、ピラーインナ２における上部角部に設けられた溶接部１６Ａの周辺のスペースが狭くても、ビード部２０を設けることができる。

また、本実施形態では、ビード部２０は、溶接部１６Ａの縁１６ａに沿うように湾曲形状を有している。このような構成により、ビード部２０から溶接部１６Ａの溶接点１７までの距離が均等化されるため、あらゆる方向から溶接点１７に入力される負荷が均等に低減される。

なお、本発明は、上記実施形態には限定されない。例えば上記実施形態では、ビード部２０が溶接部１６Ａと一体化されているが、特にその形態には限られず、ビード部２０が溶接部１６Ａを取り囲むように溶接部１６Ａの周辺に設けられていれば、ビード部２０が溶接部１６Ａと一体化されていなくてもよい。具体的には、ビード部２０は、全体的にピラーインナ２の壁本体部１５に設けられていてもよい。この場合には、溶接部１６Ａ及びビード部２０が段状に形成されることになる。

また、上記実施形態では、ビード部２０が溶接部１６Ａの縁１６ａに沿うように湾曲形状を有しているが、特にその形態には限られず、ビード部２０が溶接部１６Ａを取り囲むように溶接部１６Ａの周辺に設けられていれば、ビード部２０が屈曲形状を有していてもよい。

また、上記実施形態では、ピラーインナ２とピラーアウタ３との間にサイドインナ４が配置されているが、そのようなサイドインナ４は特に無くてもよい。

さらに、上記実施形態の車体側部構造は、リアピラー１の構造であるが、本発明は、特にリアピラー１には限られず、フロントピラー（Ａピラー）またはセンターピラー（Ｂピラー）にも適用可能である。また、本発明は、アウタ部材とインナ部材とを備えていれば、ピラー以外の車体側部、例えばサイドパネル等にも適用可能である。

１…リアピラー（車体側部）、２…ピラーインナ（インナ部材）、３…ピラーアウタ（アウタ部材）、１６Ａ…溶接部、１６ａ…縁、１７…溶接点、２０…ビード部。

Claims (3)

1. インナ部材と、前記インナ部材の車幅方向外側に配置されたアウタ部材とを備え、前記インナ部材と前記アウタ部材とがスポット溶接で接合されてなる車体側部構造において、
   前記インナ部材の上部角部には、前記インナ部材と前記アウタ部材とがスポット溶接で接合された溶接点を有する溶接部が設けられており、
   前記インナ部材における前記溶接部の周辺には、前記溶接部を取り囲むようにビード部が設けられており、
   前記ビード部の端部は、前記インナ部材の上部角部の端部に接している車体側部構造。
2. 前記ビード部は、前記溶接部と一体化されている請求項１記載の車体側部構造。
3. 前記溶接部の縁は、湾曲形状を有し、
   前記ビード部は、前記溶接部の縁に沿うように湾曲形状を有している請求項１または２記載の車体側部構造。

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