(57)【要約】【課題】側面衝突時に、リンフォースパネルのアッパパネルとロアパネルの接合部近傍を折り曲げる変形モードを維持しつつ、衝突物の車両室内側への侵入量の低減を図ることのできる車体構造を提供する。【解決手段】ピラー１０の閉断面に配置され、互いの端面で溶接により接合されたアッパパネル１４及びアッパパネル１４より薄いロアパネル１５を有するリンフォースパネル１３と、フロントドア内部に配置され、前後方向へ延び、正面視にてピラー１０より車幅方向外側に位置するドアビーム４１と、を備えた車体構造において、アッパパネル１４は、側面視にて、脆弱部１６のドアビーム４１側の外側を覆うビード１７を有する。【選択図】図２
2019093814.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向へ延びるピラーの閉断面に配置され、互いの端面で溶接により接合されたアッパパネル及び前記アッパパネルより薄いロアパネルを有するリンフォースパネルと、
ドア内部に配置され、前後方向へ延び、正面視にて前記ピラーより車幅方向外側に位置するドアビームと、を備え、
前記ドアビームは、側面視にて、一端側が前記アッパパネルと重なるよう配置され、
前記アッパパネルは、側面視にて、前記ドアビームと離隔して配置された脆弱部を有し、
前記アッパパネルは、側面視にて、前記脆弱部の前記ドアビーム側の外側を覆うビードを有する車体構造。
【請求項２】
前記ドア内部における前記ドアビームの下方に配置され、前後方向へ延び、正面視にて前記ピラーより車幅方向外側に位置する第２ドアビームを備え、
前記第２ドアビームは、側面視にて、一端側が前記ロアパネルと重なるよう配置される請求項１に記載の車体構造。
【請求項３】
前記ピラーは、フロントドア開口の後部をなすセンターピラーであり、
前記ドアビーム及び前記第２ドアビームは、前記フロントドアの内部に配置される請求項１または２に記載の車体構造。
【請求項４】
前記アッパパネルは、前記脆弱部の後方に、上下方向へ延びる稜線を有し、
前記ビードの後端は、前記稜線よりも前側に配置される請求項１から３のいずれか１項に記載の車体構造。
【請求項５】
前記脆弱部は、孔部である請求項１から４のいずれか１項に記載の車体構造。
【請求項６】
前記ビードは、前記ドアビームの中心線よりも上方に形成される請求項１から５のいずれか１項に記載の車体構造。
【請求項７】
前記ビードは、前記脆弱部側外縁に、前記脆弱部との距離が略一定の等距離区間を有する請求項６に記載の車体構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上下方向へ延びるピラーの閉断面に配置され、互いの端面で溶接により接合されたアッパパネル及びアッパパネルより薄いロアパネルを有するリンフォースパネルを備えた車体構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
上下方向に延びフロントドア開口の後縁部を形成するセンターピラーのアウタパネルとインナパネルとの間にリンフォースパネルを配設した自動車のセンターピラー補強構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の車体構造では、リンフォースパネルをアッパパネルとこれより薄いロアパネルとからなるテーラードブランクとし、アッパパネルとロアパネルの接合部をベルトラインより低所に位置させ、フロントドア内に前後方向に向けて配設されたドアビームの後端部を接合部の下側近傍に位置させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−８５６２０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、特許文献１に記載の車体構造では、側面衝突時に、ドアビーム側からの荷重が全て比較的強度の低いロアパネルに伝達されるため、衝突物の車両室内側への侵入量が増大するおそれがある。
ここで、衝突物の車両室内側への侵入量を低減するため、ドアビーム側からの荷重が比較的強度の高いアッパパネルに伝達されるよう構成することが考えられる。しかし、アッパパネルには孔部等の脆弱部が形成されていることが多く、アッパパネルに荷重が伝達されると、アッパパネルが脆弱部を起点として変形するため、側面衝突時にアッパパネルとロアパネルの接合部近傍を折り曲げる変形モードとすることができず、却って侵入量が増大してしまうおそれがある。
【０００５】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、側面衝突時に、リンフォースパネルのアッパパネルとロアパネルの接合部近傍を折り曲げる変形モードを維持しつつ、衝突物の車両室内側への侵入量の低減を図ることのできる車体構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明によれば、上下方向へ延びるピラーの閉断面に配置され、互いの端面で溶接により接合されたアッパパネル及び前記アッパパネルより薄いロアパネルを有するリンフォースパネルと、ドア内部に配置され、前後方向へ延び、正面視にて前記ピラーより車幅方向外側に位置するドアビームと、を備え、前記ドアビームは、側面視にて、一端側が前記アッパパネルと重なるよう配置され、前記アッパパネルは、側面視にて、前記ドアビームと離隔して配置された脆弱部を有し、前記アッパパネルは、側面視にて、前記脆弱部の前記ドアビーム側の外側を覆うビードを有する車体構造が提供される。
【０００７】
この車体構造によれば、側面衝突時に、ドアビームが車幅方向内側へ移動すると、ドアビーム側からリンフォースパネルのアッパパネルに負荷が加わる。このとき、アッパパネルの脆弱部は変形しやすいものの、脆弱部のドアビーム側の外側がビードにより覆われているため、ドアビーム側からの荷重が脆弱部へ伝達し難く、脆弱部の変形が抑制される。そして、ドアビーム側からの荷重は、アッパパネルとロアパネルの接合部に伝達され、アッパパネルとロアパネルの接合部近傍が折り曲げられる変形モードが実現される。
また、アッパパネルはロアパネルよりも厚いため全体としてはロアパネルよりも強度が高く、ドアビーム側からの荷重が全てロアパネルに伝達される場合と比べて、衝突物の車両室内側への侵入量を低減することができる。
さらに、アッパパネルの脆弱部廻りに補強部材等を追加することなく脆弱部の変形を抑制することができ、重量及びコストの増加を招くことはない。
【０００８】
上記車体構造において、前記ドア内部における前記ドアビームの下方に配置され、前後方向へ延び、正面視にて前記ピラーより車幅方向外側に位置する第２ドアビームを備え、前記第２ドアビームは、側面視にて、一端側が前記ロアパネルと重なるよう配置されてもよい。
【０００９】
この車体構造によれば、側面衝突時に、ドアビーム側からアッパパネルに負荷が加わる一方で、第２ドアビーム側からはロアパネルに負荷が加わる。これにより、ドア側からの負荷をリンフォースパネルのアッパパネル及びロアパネルに分散して伝達することができ、上下いずれかのパネルに負荷が集中することはない。
【００１０】
上記車体構造において、前記ピラーは、フロントドア開口の後部をなすセンターピラーであり、前記ドアビーム及び前記第２ドアビームは、前記フロントドアの内部に配置されてもよい。
【００１１】
この車体構造によれば、側面衝突時に、フロントドアのドアビーム及び第２ドアビームの後端側からセンターピラーに負荷が加わった際に、センターピラーの変形モードを的確に制御することができる。
【００１２】
上記車体構造において、前記アッパパネルは、前記脆弱部の後方に、上下方向へ延びる稜線を有し、前記ビードの後端は、前記稜線よりも前側に配置されてもよい。
【００１３】
この車体構造によれば、アッパパネルの稜線がビードにより寸断されることはなく、センターピラー全体の強度及び剛性が低下してしまうことはない。
【００１４】
上記車体構造において、前記脆弱部は、孔部であってもよい。
【００１５】
この車体構造によれば、アッパパネルの孔部を利用してリンフォースパネルにハーネス等を挿通させることができ、また、アッパパネルの軽量化を図ることができる。
【００１６】
上記車体構造において、前記ビードは、前記ドアビームの中心線よりも上方に形成されてもよい。
【００１７】
この車体構造によれば、側面衝突時に、ドアビームが車幅方向内側へ移動すると、ビード全体が脆弱部とドアビームの間に介在することとなり、ドアビーム側からの荷重の脆弱部への伝達を効率良く抑制することができる。
【００１８】
上記車体構造において、前記ビードは、前記脆弱部側外縁に、前記脆弱部との距離が略一定の等距離区間を有してもよい。
【００１９】
この車体構造によれば、ビードの外縁と脆弱部との距離が略一定であるので、ビードの特定部分から脆弱部へ荷重が伝達しやすいということはなく、脆弱部の変形が効果的に抑制される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、側面衝突時に、リンフォースパネルのアッパパネルとロアパネルの接合部近傍を折り曲げる変形モードを維持しつつ、衝突物の車両室内側への侵入量の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態を示す車体構造の概略側面図である。
【図２】リンフォースパネルの側面図である。
【図３】センターピラーの平面断面図である。
【図４】リンフォースパネルとドアビームの位置関係を示す正面模式説明図である。
【図５】側面衝突時のドアビームの移動を示す正面模式説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１から図５は本発明の一実施形態を示すものであり、図１は車体構造の概略側面図、図２はリンフォースパネルの側面図、図３はセンターピラーの平面断面図、図４はリンフォースパネルとドアビームの位置関係を示す正面模式説明図、図５は側面衝突時のドアビームの移動を示す正面模式説明図である。
【００２３】
図１に示すように、車体１は、例えば鋼板をプレス成型したパネル状の部材を集成し、スポット溶接等で接合して構成されている。車体１は、上下方向へ延びる左右一対のセンターピラー１０と、センターピラー１０の下端側と接続され前後方向へ延びる左右一対のサイドシル２０と、センターピラー１０の上端側と接続され前後方向へ延びる左右一対のルーフサイドレール３０と、を備えている。
【００２４】
センターピラー１０はフロントドア開口の後部をなし、フロントドア内部には、前後方向へ延び、正面視にてセンターピラー１０より車幅方向外側に位置するドアビームが配置される。本実施形態においては、フロントドア内部には、アッパビーム４１とロアビーム４２の２本のドアビームが配置される。センターピラー１０は、平面視の断面が閉断面となるよう形成され、閉断面にはリンフォースパネル１３が配置される。また、サイドシル２０及びルーフサイドレール３０は、それぞれ、正面視の断面が閉断面となるよう形成される。
【００２５】
図２に示すように、リンフォースパネル１３は、いわゆるテーラードブランクであり、互いに溶接で接合された、上側のアッパパネル１４と、アッパパネル１４より薄い下側のロアパネル１５と、を有する。リンフォースパネル１３は、全体として略逆Ｔ字状を呈し、下側のロアパネル１５が左右方向及び上方向へ延びる三叉に形成され、上側のアッパパネル１４がロアパネル１５上端から上方へ延びるよう形成される。本実施形態においては、アッパパネル１４の下端面とロアパネル１５の上端面は、プラズマ溶接により接合され、各パネル１４，１５の接合部分には溶接ビードが形成されている。本実施形態においては、アッパパネル１４とロアパネル１５の境界部分は、乗員の腰部よりも低く設定される。
【００２６】
アッパビーム４１及びロアビーム４２は、前後方向へ延び、正面視にてセンターピラー１０より車幅方向外側に位置する。アッパビーム４１は、側面視にて、後端側がアッパパネル１４と重なるよう配置される。また、ロアビーム４２は、側面視にて、後端側がロアパネル１５と重なるよう配置される。
【００２７】
アッパパネル１４は、前側から後方へ向かって、前側フランジ部１４ａ、第１傾斜部１４ｂ、第１平坦部１４ｃ、第２傾斜部１４ｄ、第２平坦部１４ｅ、第３傾斜部１４ｆ、後側フランジ部１４ｇをこの順に有している。前側フランジ部１４ａ及び後側フランジ部１４ｇは略平坦に形成され、後述するインナパネル１１及びアウタパネル１２と接続される。第１傾斜部１４ｂは、後方へ向かって車幅方向外側へ傾斜する。第１平坦部１４ｃは、側面視において、アッパパネル１４の大部分を占め、略平坦に形成される。第２傾斜部１４ｄは、後方へ向かって車幅方向外側へ傾斜する。第２平坦部１４ｅは、アッパパネル１４において最も車幅方向外側に位置し、略平坦に形成される。本実施形態においては、第２平坦部１４ｅがアッパパネル１４において上下方向へ延びる稜線をなしている。第３傾斜部１４ｆは、後方へ向かって車幅方向内側へ傾斜する。
【００２８】
アッパパネル１４は、第１平坦部１４ｃに形成された脆弱部としての孔部１６を有する。孔部１６の後方には、上下方向へ延びる稜線をなす第２平坦部１４ｅが位置している。本実施形態においては、孔部１６は、縦長に形成され、ハーネスが挿通される。また、孔部１６により、アッパパネル１４の軽量化が図られている。孔部１６は、側面視にて、アッパビーム４１と離隔して配置される。本実施形態においては、側面視にて、アッパビーム４１の後端は、孔部１６の前方斜め下側に位置している。
【００２９】
また、アッパパネル１４は、第１平坦部１４ｃに形成されたビード１７を有する。ビード１７の後端は、上下方向へ延びる稜線をなす第２平坦部１４ｅよりも前側に位置している。これにより、アッパパネル１４の稜線がビード１７により寸断されることはなく、センターピラー１０全体の強度及び剛性が低下してしまうことはない。
【００３０】
ビード１７は、側面視にて、孔部１６のアッパビーム４１側の外側を覆う。すなわち、本実施形態においては、ビード１７は、側面視にて、孔部１６の前方斜め下側に形成される。ビード１７は、車幅方向外側へ向かって凸に形成され、アッパビーム４１の中心線４１ａよりも上方に形成されている。ビード１７は、孔部１６側外縁に、孔部１６との距離が略一定の等距離区間１７ａを有する。
【００３１】
ロアパネル１５の上端側はアッパパネル１４と連続的に形成され、ロアパネル１５は、アッパパネル１４と同様に前側から後方へ向かって、前側フランジ部１５ａ、第１傾斜部１５ｂ、第１平坦部１５ｃ、第２傾斜部１５ｄ、第２平坦部１５ｅ、第３傾斜部１５ｆ、後側フランジ部１５ｇをこの順に有している。前側フランジ部１５ａ及び第１傾斜部１５ｂは、ロアパネル１５の上端から前端まで斜め下方へ延びる。一方、第２傾斜部１５ｄ、第２平坦部１５ｅ、第３傾斜部１５ｆ及び後側フランジ部１５ｇは、ロアパネル１５の上端から後端まで斜め後方へ延びる。
【００３２】
さらに、ロアパネル１５は、その下端側に、下側から上方へ向かって、下側フランジ部１５ｉ及び第４傾斜部１５ｈをこの順に有している。下側フランジ部１５ｉは略平坦に形成され、サイドシル２０と接続される。第４傾斜部１５ｈは、上方へ向かって車幅方向外側へ傾斜する。第４傾斜部１５ｈの上端は、第１平坦部１５ｃの下端と接続される。
【００３３】
図３に示すように、センターピラー１０は、車幅方向内側に位置するインナパネル１１と、車幅方向外側に位置するアウタパネル１２と、を有する。インナパネル１１は、前側から後方へ向かって、前側フランジ部１１ａ、第１傾斜部１１ｂ、平坦部１１ｃ、第２傾斜部１１ｄ、後側フランジ部１１ｅをこの順に有している。前側フランジ部１１ａ及び後側フランジ部１１ｅは略平坦に形成され、アッパパネル１４の前側フランジ部１４ａとスポット溶接により接合される。第１傾斜部１１ｂは、後方へ向かって車幅方向内側へ傾斜する。平坦部１１ｃは、側面視において、インナパネル１１の大部分を占め、略平坦に形成される。第２傾斜部１１ｄは、後方へ向かって車幅方向外側へ傾斜する。
【００３４】
一方、アウタパネル１２は、前側から後方へ向かって、前側フランジ部１２ａ、第１傾斜部１２ｂ、平坦部１２ｃ、第２傾斜部１２ｄ、後側フランジ部１２ｅをこの順に有している。前側フランジ部１２ａ及び後側フランジ部１２ｅは略平坦に形成され、アッパパネル１４の前側フランジ部１４ａとスポット溶接により接合される。第１傾斜部１２ｂは、後方へ向かって車幅方向外側へ傾斜する。平坦部１２ｃは、側面視において、アウタパネル１２の大部分を占め、略平坦に形成される。第２傾斜部１２ｄは、後方へ向かって車幅方向外側へ傾斜する。
【００３５】
以上のように構成された車体構造によれば、図４に示すように、アッパビーム４１は、ドアパネル４０及びアウタパネル１２を介して、リンフォースパネル１３のアッパパネル１４のビード１７の車幅方向外側に位置している。そして、図５に示すように、側面衝突時にアッパビーム４１が車幅方向内側へ移動すると、アッパビーム４１側からリンフォースパネル１３のアッパパネル１４に負荷が加わる。具体的には、アッパビーム４１の後端側が、アッパパネル１４におけるビード１７の前方下側を車幅方向内側へ押圧する。
【００３６】
このとき、アッパパネル１４の孔部１６は比較的脆弱であるため変形しやすいものの、孔部１６のアッパビーム４１側の外側にビード１７により覆われているため、アッパビーム４１側からの荷重が孔部１６へ伝達し難く、孔部１６の変形が抑制される。そして、アッパビーム４１側からの荷重は、アッパパネル１４とロアパネル１５の接合部に伝達され、アッパパネル１４とロアパネル１５の接合部近傍が折り曲げられる変形モードが実現される。従って、側面衝突時に、フロントドアのアッパビーム４１及びロアビーム４２の後端側からセンターピラー１０に負荷が加わった際に、センターピラー１０の変形モードを的確に制御することができる。
また、アッパパネル１４はロアパネル１５よりも厚いため全体としてはロアパネル１５よりも強度が高く、ドアビーム側からの荷重が全てロアパネル１５に伝達される場合と比べて、衝突物の車両室内側への侵入量を低減することができる。
さらに、アッパパネル１４の孔部１６廻りに補強部材等を追加することなく孔部１６の変形を抑制することができ、重量及びコストの増加を招くことはない。
【００３７】
本実施形態においては、側面視にて、ビード１７がアッパビーム４１の中心線４１ａよりも上側となるようにしたので、側面衝突時に、アッパビーム４１が車幅方向内側へ移動すると、ビード１７全体が孔部１６とアッパビーム４１の間に介在することとなり、アッパビーム４１側からの荷重の脆弱部への伝達を効率良く抑制することができる。さらに、ビード１７の外縁と孔部１６との距離が略一定であるので、ビード１７の特定部分から孔部１６へ荷重が伝達しやすいということはなく、脆弱部の変形が効果的に抑制される。
【００３８】
このように、側面衝突時にアッパビーム４１側からアッパパネル１４に負荷が加わる一方で、ロアビーム４２側からはロアパネル１５に負荷が加わる。これにより、フロントドア側からの負荷をリンフォースパネル１３のアッパパネル１４及びロアパネル１５に分散して伝達することができ、上下いずれかのパネルに負荷が集中することはない。
【００３９】
尚、前記実施形態においては、センターピラー１０に本発明を適用した例を示したが、フロントピラーやリアピラーに適用してもよいことは勿論である。また、フロントドアのドアビームの後端側に本発明を適用した例を示したが、ドアビームが配置されていればフロントドアであってもリヤドアであっても適用可能であるし、ドアビームの前端側と後端側のいずれでも適用可能である。また、アッパビーム４１とロアビーム４２の２本のドアビームがドア内部に配置されるものを示したが、少なくとも１本のドアビームの一端側が側面視にてアッパパネルと重なっていれば、ドア内部に配置されるドアビームは１本であっても３本以上であってもよい。
【００４０】
また、前記実施形態においては、脆弱部として孔部１６が形成されたものを示したが、例えば折曲部のように、アッパパネル１４において他の部分より脆弱である部分が形成されていれば、この脆弱部に対して本発明の適用が可能である。
【００４１】
また、前記実施形態においては、ビード１７が全体的にアッパビーム４１の中心線４１ａよりも上側に形成されたものを示したが、ビード１７の少なくとも一部がアッパビーム４１の中心線４１ａよりも上側であれば、孔部１６の変形抑制作用を得ることができる。また、必ずしもビード１７が等距離区間１７ａを有している必要はなく、ビード１７の形状は必要に応じて適宜変更することができる。
【００４２】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
【符号の説明】
【００４３】
１  車体
１０  センターピラー
１１  インナパネル
１２  アウタパネル
１３  リンフォースパネル
１４  アッパパネル
１４ｅ 第２平坦部
１５  ロアパネル
１６  孔部
１７  ビード
１７ａ 等距離区間
４１  アッパビーム
４１ａ 中心線
４２  ロアビーム
【図１】
2019093814.tif 000003
【図２】
2019093814.tif 000004
【図３】
2019093814.tif 000005
【図４】
2019093814.tif 000006
【図５】
2019093814.tif 000007