(57)【要約】【課題】サイドシルとセンターピラースチフナーの結合強度が高まり、溶接長を短くした車体側部構造を提供する。【解決手段】車体側部構造１１は、車室２１の床の左右端に設け車両１２前後方向へ延ばしたアルミニウム製のサイドシル１５に軽金属製押出し材のセンターピラースチフナー３１を結合機構３４で結合し、結合機構３４は、センターピラースチフナー３１を結合しているすみ肉溶接部３５と、サイドシル１５とセンターピラースチフナー３１を貫通させた複数のボルト３６と、ボルト３６をねじ込むそれぞれのナットを有するナットプレート３８と、ナットプレート３８をサイドシル１５に固定しているリベットと、を備えている。センターピラースチフナー３１は第１ビード４４、第２ビード４５を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室の床の左右端に設け車両前後方向へ延ばしたサイドシルに車室の側壁をなすサイドボデーの中央に立設したセンタピラーを結合機構で結合している車体側部構造において、  前記センタピラーは、軽金属を押し出した押出し材を用いたセンターピラースチフナーを有し、
前記サイドシルは、アルミニウム製であり、
前記結合機構は、サイドシルに前記センターピラースチフナーを結合しているすみ肉溶接部と、前記サイドシルと前記センターピラースチフナーを貫通させた複数のボルトと、該ボルトをねじ込むそれぞれのナットを有するナットプレートと、該ナットプレートを前記サイドシルに固定しているリベットと、を備えていることを特徴とする車体側部構造。
【請求項２】
前記センターピラースチフナーは、前記ボルトと前記ボルトの間に前記サイドシルから離れる方向へ膨出させたビードを有し、該ビード内に前記リベットを配置していることを特徴とする請求項１記載の車体側部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の床の左右に設けられているサイドシルにセンタピラーをそれぞれ溶接によって結合している車体側部構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車体側部構造には、車体の床をなすアンダボデーに左右の側壁をなすサイドボデーをそれぞれ取付け、サイドボデー間にルーフを設ける場合に、サイドボデーのセンタピラーの下部（サイドシル取付部）をアンダボデーのサイドシルに沿って車両前後に延ばして幅を広くすることで、スポット溶接の溶接強度を含め強度を高めているものがある（例えば、特許文献１（図４）参照）。
【０００３】
しかし、従来技術（特許文献１）は、センタピラー（センターピラースチフナー）のサイドシル取付部の幅が広くなるという問題がある。
車体では、サイドシルに軽金属製の押出し材を採用し、センターピラースチフナーにアルミニウム合金製を採用した場合、結合強度を損なうことなく、スポット溶接のために重ね合わせるフランジを無くし、溶接部を少なくすることが課題となっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３９７２３８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、サイドシルとセンターピラースチフナーの結合強度が高まり、溶接長を短くし、ナットプレートを位置決めする治具が必要なく、液体の排水性を向上させ、塑性加工の際のしわを防止し、溶接範囲を明確にし、リベットの頭との干渉を防止した車体側部構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、請求項１に係る発明は、車室の床の左右端に設け車両前後方向へ延ばしたサイドシルに車室の側壁をなすサイドボデーの中央に立設したセンタピラーを結合機構で結合している車体側部構造において、センタピラーは、軽金属を押し出した押出し材を用いたセンターピラースチフナーを有し、サイドシルは、アルミニウム製であり、結合機構は、サイドシルにセンターピラースチフナーを結合しているすみ肉溶接部と、サイドシルとセンターピラースチフナーを貫通させた複数のボルトと、ボルトをねじ込むそれぞれのナットを有するナットプレートと、ナットプレートをサイドシルに固定しているリベットと、を備えていることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係る発明では、センターピラースチフナーは、ボルトとボルトの間にサイドシルから離れる方向へ膨出させたビードを有し、ビード内にリベットを配置していることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に係る発明では、センタピラーは、軽金属を押し出した押出し材を用いたセンターピラースチフナーを有し、サイドシルは、アルミニウム製であり、結合機構は、サイドシルにセンターピラースチフナーを結合しているすみ肉溶接部と、サイドシルとセンターピラースチフナーを貫通させた複数のボルトと、ボルトをねじ込むそれぞれのナットを有するナットプレートと、ナットプレートをサイドシルに固定しているリベットと、を備えているので、ナットプレートによりボルト・ナットの締結部の強度が向上し、サイドシルとセンターピラースチフナーの結合強度が高まる。従って、すみ肉溶接部の溶接長を短くすることができる。
【０００９】
また、サイドシル及びナットプレートにリベットを通すと、リベットはサイドシルに対し、ナットプレートの位置決めを行う。このようにリベットはナットプレートの位置決め部材を兼ねることができ、ナットプレートを位置決めする治具が必要ないという利点がある。
【００１０】
請求項２に係る発明では、センターピラースチフナーは、ボルトとボルトの間にサイドシルから離れる方向へ膨出させたビードを有し、ビード内にリベットを配置しているので、ビードによって結合機構の強度をより高めることができる。
【００１１】
また、サイドシルとセンターピラースチフナーを結合した状態で防錆処理したときに、サイドシルとセンターピラースチフナーの間に流入する防錆液などの液体をサイドシルから離れたビードによって、排水することができ、排水性を向上させることができる。
【００１２】
さらに、センターピラースチフナーを絞り成形する際に、サイドシルにビードを除いて面接触しているセンターピラースチフナーの締結押圧部には、ビードによる吸収によって、しわが発生し難く、しわを防止することができる。
【００１３】
その上、ビードによって、センターピラースチフナーの締結押圧部のしわを防止することで、ボルトの軸力のばらつきを小さくすることができる。
【００１４】
ビードを形成することで、溶接できない部位（開先部のない部位）が形成され、結果的に溶接範囲を明確にすることができる。加えて、すみ肉溶接を行っているとき、遮光ガラスを通してもビードであれば見分けが容易になり、結果的に、溶接範囲は明確になるという利点がある。
【００１５】
ビード内、詳しくはビードで形成されている空間にリベットを配置すると、サイドシルから出るビードの頭とサイドシルに密着させているセンターピラースチフナーの締結押圧部とが干渉しないという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例に係る車体側部構造の側面図である。
【図２】本発明の実施例に係る車体側部構造を採用した車両の側面図である。
【図３】図１の３−３線断面図である。
【図４】本発明の実施例に係る車体側部構造の分解図である。
【図５】実施例に係る車体側部構造の液体を排水する機構を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、実施例で詳細に説明する。
【実施例】
【００１８】
実施例に係る車体側部構造１１は、図１、図２に示すように、車両１２の乗降口１３の下部に採用され、車両１２の床に設けられた左のサイドシル１５に左のセンタピラー１６を接合し、床の右に設けられたサイドシル（サイドシル１５と同様）に右のセンタピラー（センタピラー１６と同様）を接合している。以降で具体的に説明していく。
【００１９】
車両１２は、車室２１と、車室２１の側壁をなすサイドボデー２２と、床をなすアンダボデー２３と、アンダボデー２３のサイドシル１５と、ルーフ２４と、ドア２６で開閉されるサイドボデー２２の乗降口１３と、を備える。
サイドボデー２２は、センタピラー１６と、フロントピラー２７と、アウタパネル２８と、を有し、センタピラー１６は、センターピラースチフナー３１を有する。
【００２０】
次に、車体側部構造１１を主体に図１〜図４で説明する。
車体側部構造１１は、前述した車室２１の床の左右端に設け車両１２前後方向（Ｘ軸方向）へ延ばしたサイドシル１５に車室２１の側壁をなすサイドボデー２２の中央に立設したセンタピラー１６を結合機構３４で結合し、センタピラー１６は、軽金属を押し出した押出し材を用いたセンターピラースチフナー３１を有し、サイドシル１５は、アルミニウム製である。
【００２１】
結合機構３４は、サイドシル１５にセンターピラースチフナー３１を結合しているすみ肉溶接部３５と、サイドシル１５とセンターピラースチフナー３１を貫通させた複数のボルト３６と、ボルト３６をねじ込むそれぞれのナット３７を有するナットプレート３８と、ナットプレート３８をサイドシル１５に固定しているリベット４１と、を備えている。
「アルミニウム製」とは、アルミニウム合金を含む。
【００２２】
ナットプレート３８は、板状のプレート本体４３にナット３７が溶接を用いて取付けられている。
センターピラースチフナー３１は、ボルト３６とボルト３６の間にサイドシル１５から離れる方向（矢印ａ１の方向）へ膨出させたビード（第１ビード４４、第２ビード４５）を有し、ビード（第１ビード４４、第２ビード４５）内にリベット４１を配置している。
【００２３】
ビード（第１ビード４４、第２ビード４５）は、断面形状（図３の視点）を略コ字形に形成している。詳しくは、対向する２つの辺４７、４８を傾斜させている。
【００２４】
サイドシル１５は、アルミニウム合金製の押出し材で、図４のように閉断面に形成され、車室２１へ向いている内辺部５１と、内辺部５１に連なる上辺部５２、下辺部５３と、外辺部５４と、を備え、外辺部５４３は、下辺部５３に連ねて直交する外辺下部５５が略垂直に形成され、外辺下部５５から上辺部５２まで外辺上傾斜部５６が形成されている。
【００２５】
サイドシル１５の幅は、車幅方向（Ｙ軸方向）にＷｓとして設定されているため小さいという利点がある。例えば、従来見られたサイドシル（図に示していない）から図４のように車両１２の外方（矢印ａ２の方向）へ二点鎖線で示すように下端フランジｗｆを延ばすことでスポット溶接のための溶接代を設けていたサイドシルの幅に比べ、幅が小さいものである。
【００２６】
外辺下部５５は、ボルト３６を通す第１孔６１、第２孔６２、第３孔６３が所望のピッチだけ離して開けられ、第１孔６１と第２孔６２の間に第１リベット孔６５が開けられ、第２孔６２と第３孔６３の間に第２リベット孔６６が開けられている。
【００２７】
センターピラースチフナー３１は、断面コ字形に形成されている本体６８に連ねて下接合部７１を形成し、下接合部７１は、サイドシル１５の外辺上傾斜部５６に接合している断面コ字形の下端接合部７２と、下端接合部７２に連なる板状の最下端接合部７３と、からなる。
下接合部７１の幅は、車両前後方向（Ｘ軸方向）にＷとして設定され、本体６８の幅とほぼ同様である。
センターピラースチフナー３１の材質は、アルミニウム合金である。
【００２８】
下端接合部７２には、サイドシル１５の外辺上傾斜部５６に溶接を用いて結合している第１縁開先７５が形成されている。
最下端接合部７３は、サイドシル１５の外辺下部５５に接触する締結押圧部７６が形成され、締結押圧部７６の縁が第２縁開先７７をなし、締結押圧部７６にボルト３６を通す第４孔８１、第５孔８２、第６孔８３が所望のピッチだけ離して開けられ、第４孔８１と第５孔８２の間の締結押圧部７６に第１ビード４４が形成され、第５孔８２と第６孔８３の間の締結押圧部７６に第２ビード４５が形成されている。
【００２９】
次に、本発明の実施例に係る車体側部構造１１の組立要領を図４で簡単に説明し、加えて、実施例に係る車体側部構造１１の製造が容易となる機構など効果を説明する。なお、車両１２の左側を説明するが、車両１２の右側も同様である。
【００３０】
まず、ナットプレート３８を造る。平板のプレート本体４３にリベット４１用の孔８５、ボルト３６を通すナット孔８６をそれぞれ開ける。その次に、ナット孔８６に同心にナット３７（一例としてフローテイングナット）を溶接を用いて固定する。
【００３１】
一方で、センターピラースチフナー３１を塑性加工する。下接合部７１を成形するときに、同時に第１ビード４４及び第２ビード４５を塑性加工する。そして、第４孔８１、第５孔８２、第６孔８３を開ける。
【００３２】
ここで、第１ビード４４及び第２ビード４５を成形し、加えて第１ビード４４及び第２ビード４５を断面略コ字形、詳しくは、対向する２つの辺４７、４８を傾斜させていることで、絞り成形のときに発生するしわを防止することができる。
また、第１ビード４４及び第２ビード４５を成形し、加えて第１ビード４４及び第２ビード４５を断面略コ字形、詳しくは、ほぼ対向する２つの辺４７、４８を傾斜させていることで、センターピラースチフナー３１に設けた板状の最下端接合部７３のたわみを抑制することができ、結果的に、ボルト３６の軸力のばらつきを小さくすることができる。
【００３３】
その次に、サイドシル１５にナットプレート３８をリベット４１で固定する。具体的には、サイドシル１５の閉断面の内部にナットプレート３８を矢印ａ３のように入れ、外側から第１リベット孔６５、第２リベット孔６６にリベット４１を矢印ａ４のように通し、さらにナットプレート３８のリベット４１用の孔８５に通す。これでサイドシル１５に対し、ナットプレート３８が自動的に位置決めされる。続けて、リベット４１を止める。
【００３４】
このように、サイドシル１５の外側からリベット４１を嵌めるだけでナットプレート３８を結合でき、製造が容易である。
また、リベット４１は、サイドシル１５に対するナットプレート３８の位置決めを兼ねることができ、ナットプレート３８の搬入・取付けに用いる結合治具が必要ないという利点がある。
【００３５】
その次に、サイドシル１５にセンターピラースチフナー３１を締結する。具体的には、サイドシル１５の外辺下部５５にセンターピラースチフナー３１の最下端接合部７３を重ねて、センターピラースチフナー３１の第４孔８１、第５孔８２、第６孔８３にボルト３６を通して、サイドシル１５内のナット３７（フローテイングナット）に所望の締結力（軸力）でねじ込む。センターピラースチフナー３１の第４孔８１、第５孔８２、第６孔８３にボルト３６を通しサイドシル１５を貫通させると、サイドシル１５に対し、センターピラースチフナー３１の位置が自動的に定まる。
【００３６】
このように、センターピラースチフナー３１の第４孔８１、第５孔８２、第６孔８３及び、サイドシル１５の第１孔６１、第２孔６２、第３孔６３、ナット３７（フローテイングナット）は、センターピラースチフナー３１とサイドシル１５を結合する際の位置決め用の孔を兼ねることができる。
【００３７】
また、センターピラースチフナー３１は、第１ビード４４及び第２ビード４５を形成することで、リベット４１の頭８８との干渉を防止することができる。
【００３８】
さらに、サイドシル１５にセンターピラースチフナー３１をボルト３６で締結することで、センターピラースチフナー３１の幅Ｗ（Ｘ軸方向）を小さくしたことによるスポット溶接の溶接点数の不足を補うことができるため、従来構造に比べ、溶接量を少なくすることができ、センターピラースチフナー３１の小型化、軽量化に貢献するという利点がある。
【００３９】
その次に、サイドシル１５にセンターピラースチフナー３１を、すみ肉溶接を施すことで結合する。第１縁開先７５にすみ肉溶接部３５の溶接ビード９１を形成し、第２縁開先７７にすみ肉溶接部３５の溶接ビード９２を形成する。
【００４０】
第１ビード４４及び第２ビード４５を成形することで、溶接作業者は、第２縁開先７７の無いことが認識でき、溶接前や溶接過程において、すみ肉溶接の位置や範囲を明確にすることができる。
【００４１】
ナットプレート３８によりボルト３６・ナット３７の締結部の強度が向上するので、溶接量（長さ、厚さ）を少なくすることができ、その結果、溶接による入熱を抑えて溶接変形を抑制することができる。
【００４２】
次に、本発明の実施例に係る車体側部構造１１の液体を排水する機構を図５で説明する。図５（ｂ）は図５（ａ）のｂ−ｂ線断面図である。
最後に、サイドシル１５及びセンターピラースチフナー３１に防錆処理を施す。サイドシル１５とセンターピラースチフナー３１とからなる組合せ部材の全体を防錆液Ｅに浸け、防錆層を形成後、組合せ部材を引き上げる。その際、図５（ｂ）のように、サイドシル１５の外辺上傾斜部５６とセンターピラースチフナー３１との間に防錆液Ｅが残ると、防錆液Ｅは第１ビード４４及び第２ビード４５から矢印ａ５のように流出する。
【００４３】
このように、車体側部構造１１では、第１ビード４４及び第２ビード４５を形成することで、防錆液Ｅの排水性を向上させることができる。つまり、防錆処理作業が容易になる。
【００４４】
車体側部構造１１では、車両１２の側面に他車によって、例えば側面衝突で荷重が入力されると、第１ビード４４及び第２ビード４５の断面略コ字形によって荷重を分散するので、センターピラースチフナー３１の下接合部７１の強度を高めることができる。
【００４５】
尚、本発明の車体側部構造１１は、実施の形態ではセンタピラー１６に採用されているが、フロントピラー２７にも採用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明の車体側部構造１１は、センタピラー１６に好適である。
【符号の説明】
【００４７】
１１…車体側部構造、１５…サイドシル、１６…センタピラー、２１…車室、２２…サイドボデー、３１…センターピラースチフナー、３４…結合機構、３５…すみ肉溶接部、３６…ボルト、３７…ナット、３８…ナットプレート、４１…リベット、４４…第１ビード、４５…第２ビード。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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