(57)【要約】【課題】入力された引張荷重による影響のばらつきを抑制することができる車体構成部材を得る。【解決手段】ピラーアウタ２６における溶接部３０間の板厚は、ピラーアウタ２６における溶接部３０で溶接されている箇所の板厚よりも薄い板厚に設定されている。このため、ピラーアウタ２６における相対的に板厚が薄い部分、すなわち引張強度が相対的に高い材質で構成されている部分に応力を集中させやすくし、ピラーアウタ２６における相対的に板厚が厚い部分、すなわち相対的に引張強度が低い材質で構成されている部分に応力を集中させにくくすることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超高張力鋼板で構成されて車体の一部を構成する第１構成部材と、
前記車体の一部を構成しかつ前記第１構成部材とスポット溶接による複数の溶接部で接合された鋼製の第２構成部材と、
を備え、
前記第１構成部材における前記溶接部間の板厚は、当該第１構成部材における当該溶接部で溶接されている箇所の板厚よりも薄い板厚に設定されている、
車体構成部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体構成部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、高強度鋼板の重ね溶接部材に関する発明が開示されており、その一例として、車体の一部を構成するセンタピラーが示されている。このセンタピラーは、車両幅方向外側からサイドメンバアウタパネル、超高張力鋼板製のピラーアウタ及びピラーインナが配置されて、これらがスポット溶接による溶接部で接合されることで構成されている。そして、下記先行技術では、ピラーアウタに長穴が設けられており、この長穴は、溶接部のナゲットに隣接しかつナゲット周辺の熱影響部にかからないように配置されている。このため、下記先行技術では、センタピラーに引張荷重が入力されたときに、ピラーアウタに発生する歪を熱影響部と長穴の周辺部とに分散させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−００３５５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような構成では、センタピラーに引張荷重が入力されたときに、ピラーアウタの長穴の周縁部に応力集中部が発生し、センタピラー全体では、この引張荷重による影響にばらつきが生じることが考えられる。
【０００５】
本発明は上記事実を考慮し、入力された引張荷重による影響のばらつきを抑制することができる車体構成部材を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の本発明に係る車体構成部材は、超高張力鋼板で構成されて車体の一部を構成する第１構成部材と、前記車体の一部を構成しかつ前記第１構成部材とスポット溶接による複数の溶接部で接合された鋼製の第２構成部材と、を備え、前記第１構成部材における前記溶接部間の板厚は、当該第１構成部材における当該溶接部で溶接されている箇所の板厚よりも薄い板厚に設定されている。
【０００７】
請求項１に記載の本発明によれば、超高張力鋼板で構成された第１構成部材と鋼製の第２構成部材とがスポット溶接による複数の溶接部で接合されて車体の一部を構成している。このため、車体における第１構成部材及び第２構成部材で構成された部分では、車両の衝突時等において当該車体に発生する引張荷重に対する強度を確保することができる。
【０００８】
ところで、第１構成部材と第２構成部材との溶接部において、超高張力鋼で構成された第１構成部材側の部分では、ナゲットと比し、当該ナゲットの周辺部、すなわち熱影響部が軟化する傾向にある。つまり、溶接部の第１構成部材側の部分では、第１構成部材に引張荷重が作用したときに、熱影響部に歪が集中することが考えられる。これを改善するために、第１構成部材におけるナゲットの周辺部において熱影響部にかからないように長穴を設けることで、引張荷重による歪を熱影響部と長穴の周辺部とに分散させることが考えられる。
【０００９】
しかしながら、このような構成では、第１構成部材に引張荷重が入力されたときに、長穴の周縁部に応力集中部が発生し、第１構成部材と第２構成部材とで構成された車体構成部材全体では、この引張荷重による影響にばらつきが生じるという点で課題が残ることとなる。
【００１０】
ここで、本発明では、第１構成部材における溶接部間の板厚が当該第１構成部材における当該溶接部で溶接されている箇所の板厚よりも薄い板厚に設定されている。このため、第１構成部材における相対的に板厚が薄い部分、すなわち引張強度が相対的に高い材質で構成されている部分に応力を集中させやすくし、当該第１構成部材における相対的に板厚が厚い部分、すなわち相対的に引張強度が低い材質で構成されている部分に応力を集中させにくくすることができる。その結果、本発明では、第１構成部材全体において、許容可能な引張荷重の大きさにばらつきが生じることを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、請求項１に記載の本発明に係る車体構成部材は、入力された引張荷重による影響のばらつきを抑制することができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態に係るセンタピラーの要部の構成を示す拡大断面図（図２の１−１線に沿って切断した状態を示す断面図）である。
【図２】本実施形態に係るセンタピラーの構成を示す車両幅方向外側から見た側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図１及び図２を用いて、本発明に係る車体構成部材の実施形態の一例を、車体の一部を構成するセンタピラーを例に挙げて説明することとする。なお、各図に適宜示される矢印ＦＲは車両前方側を示しており、矢印ＵＰは車両上方側を示しており、矢印ＬＨは車両幅方向左側を示している。
【００１４】
まず、図２を用いて、本実施形態に係る車両１０における「車体１２」の概略構成について説明する。なお、本実施形態では、車体１２は、基本的に左右対称の構成とされているため、以下では、車体１２の車両幅方向左側の部分の構成について主に説明し、車両幅方向右側の部分の構成については、適宜説明を省略することとする。
【００１５】
車体１２は、当該車体１２の上部１４の一部を構成すると共に車両前後方向に延在するルーフサイドレール１６と、当該車体１２の下部１５の車両幅方向外側の周縁部に沿って車両前後方向に延在するロッカ１８とを含んで構成されている。
【００１６】
また、車体１２の側部２０には、ルーフサイドレール１６とロッカ１８とを連結する図示しないフロントピラー、車体構成部材としての「センタピラー２２」及び図示しないリヤピラーが設けられている。詳しくは、フロントピラーは、車両上下方向に延在していると共に、ルーフサイドレール１６の車両前方側の部分とロッカ１８の車両前方側の部分とを車両上下方向に繋いでいる。また、センタピラー２２は、車両上下方向に延在していると共に、ルーフサイドレール１６の車両前後方向中央部とロッカ１８の車両前後方向中央部とを繋いでいる。そして、リヤピラーは、車両上下方向に延在していると共に、ルーフサイドレール１６の車両後方側の部分とロッカ１８の車両後方側の部分とを繋いでいる。
【００１７】
センタピラー２２は、図１にも示されるように、車両幅方向外側から第２構成部材としての鋼製の「サイドメンバアウタパネル２４」、第１構成部材としての鋼製の「ピラーアウタ２６」及び第２構成部材としての鋼製の「ピラーインナ２８」がこの順に配置されて、これらがスポット溶接による「溶接部３０」で接合されることで構成されている。
【００１８】
詳しくは、サイドメンバアウタパネル２４は、板厚方向を車両幅方向とされてその主な部分が車両上下方向に延在する一対のフランジ部２４Ａを含んで構成されていると共に、その車両上下方向から見た断面形状が車両幅方向内側に開放されたハット状とされている。
【００１９】
ピラーアウタ２６は、板厚方向を車両幅方向とされてその主な部分が車両上下方向に延在する一対のフランジ部２６Ａを含んで構成されていると共に、その車両上下方向から見た断面形状が車両幅方向内側に開放されたハット状とされている。このピラーアウタ２６は、引張強度が１１８０[ＭＰａ]以上の超高張力鋼板で構成されている。なお、ピラーアウタ２６を構成する超高張力鋼板の引張強度の下限は９８０[ＭＰａ]程度でもよく、当該引張強度の上限は特に制限されるものではない。
【００２０】
ピラーインナ２８は、板厚方向を車両幅方向とされてその主な部分が車両上下方向に延在する一対のフランジ部２８Ａを含んで構成されていると共に、その車両上下方向から見た断面形状が車両幅方向外側に開放されたハット状とされている。
【００２１】
そして、フランジ部２４Ａ、２６Ａ、２８Ａは、車両幅方向に重ねられた状態で、これらの延在方向に所定の間隔をあけた複数箇所において溶接部３０で接合されている。なお、ピラーインナ２８は、サイドメンバアウタパネル２４及びピラーアウタ２６のそれぞれと閉断面構造を構成している。
【００２２】
ここで、本実施形態では、ピラーアウタ２６のフランジ部２６Ａの構成に特徴がある。以下、本実施形態の要部を構成するフランジ部２６Ａの構成について詳しく説明していくこととする。
【００２３】
フランジ部２６Ａは、板厚が一定とされて溶接部３０によってフランジ部２４Ａ、２８Ａに接合される一般部２６Ａ１と、当該一般部２６Ａ１よりも薄い板厚に設定された薄肉部２６Ａ２とが、フランジ部２６Ａの延在方向に交互に設けられて構成されている。つまり、フランジ部２６Ａにおける溶接部３０間の板厚は、当該フランジ部２６Ａにおける溶接部３０で溶接されている箇所の板厚よりも薄い板厚に設定されている。なお、本実施形態において、ピラーアウタ２６の少なくともフランジ部２６Ａは、テーラーロールドブランク工法等によって形成されている。
【００２４】
そして、薄肉部２６Ａ２の板厚は、そのフランジ部２６Ａの延在方向中央部においては、板厚Ｔ１で一定とされており、一般部２６Ａ１に近づくに従って当該一般部２６Ａ１の板厚Ｔ２に徐変するように設定されている。
【００２５】
より詳しくは、フランジ部２６Ａにおけるその延在方向から見た断面の断面形状は、一般部２６Ａ１における当該延在方向から見た断面の断面積Ｓ１と溶接部３０で溶接された後の一般部２６Ａ１の引張強度Ｋ１との積と、薄肉部２６Ａ２の当該延在方向中央部における当該延在方向から見た断面の断面積Ｓ２と薄肉部２６Ａ２の引張強度Ｋ２との積とが同様の値となるように設定されている。
【００２６】
なお、フランジ部２６Ａにおける薄肉部２６Ａ２が設けられている箇所では、フランジ部２４Ａ、２８Ａのそれぞれとの間に隙間が生じた状態となっている。
【００２７】
（本実施形態の作用及び効果）
次に、本実施形態の作用及び効果を説明する。
【００２８】
本実施形態では、超高張力鋼板で構成されたピラーアウタ２６、鋼製のサイドメンバアウタパネル２４及び鋼製のピラーインナ２８がスポット溶接による複数の溶接部３０で接合されてセンタピラー２２を構成している。このため、センタピラー２２では、車両１０の衝突時等において車体１２に発生する引張荷重に対する強度を確保することができる。
【００２９】
ところで、溶接部３０において、超高張力鋼で構成されたピラーアウタ２６側の部分（溶接部３０におけるピラーアウタ２６の一部で構成された部分）では、ナゲット３０Ａと比し、ナゲット３０Ａの周辺部、すなわち熱影響部３０Ｂが軟化する傾向にある。つまり、溶接部３０のピラーアウタ２６側の部分では、ピラーアウタ２６に引張荷重が作用したときに、熱影響部３０Ｂに歪が集中することが考えられる。これを改善するために、ピラーアウタ２６におけるナゲット３０Ａの周辺部において熱影響部３０Ｂにかからないように長穴を設けることで、引張荷重による歪を熱影響部３０Ｂと長穴の周辺部とに分散させることが考えられる。
【００３０】
しかしながら、このような構成では、ピラーアウタ２６に引張荷重が入力されたときに、長穴の周縁部に応力集中部が発生し、センタピラー２２全体では、この引張荷重による影響にばらつきが生じるという点で課題が残ることとなる。
【００３１】
ここで、本実施形態では、ピラーアウタ２６における溶接部３０間の板厚がピラーアウタ２６における溶接部３０で溶接されている箇所の板厚よりも薄い板厚に設定されている。このため、ピラーアウタ２６における相対的に板厚が薄い部分、すなわち引張強度が相対的に高い材質で構成されている部分に応力を集中させやすくし、ピラーアウタ２６における相対的に板厚が厚い部分、すなわち相対的に引張強度が低い材質で構成されている部分に応力を集中させにくくすることができる。
【００３２】
その結果、本実施形態では、ピラーアウタ２６全体において、許容可能な引張荷重の大きさにばらつきが生じることを抑制することができる。したがって、本実施形態に係るセンタピラー２２では、入力された引張荷重による影響のばらつきを抑制することができる。なお、上記センタピラー２２の構成を、車体１２を構成するその他の車体構成部材の構成に適用することで、当該車体構成部材に入力された引張荷重による影響のばらつきを抑制することが可能である。
【符号の説明】
【００３３】
１２      車体
２２      センタピラー（車体構成部材）
２４      サイドメンバアウタパネル（第２構成部材）
２６      ピラーアウタ（第１構成部材）
２８      ピラーインナ（第２構成部材）
３０      溶接部
【図１】
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【図２】
2019116223.tif 000004