(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体前後方向に傾斜して延在するフロントピラーアウタの側縁とフロントピラーインナの側縁とを接合して形成された閉断面形状のフロントピラーと、
上記フロントピラーアウタの上端に連続形成されて車体前後方向に延在するサイドレールアウタの側縁と上記フロントピラーインナの上端部に結合されたサイドレールインナの側縁とを接合して形成されたフロントピラーに連続するサイドレールとを備えた車体側部構造において、
上記サイドレールインナは、
前部範囲がフロントピラーインナに嵌合してフロントピラー内に挿入され、該前部範囲の上記両側縁が上記フロントピラーアウタ及びフロントピラーインナの側縁間に挟持されて接合され、かつ上記フロントピラー内において前端に移行するに従って断面係数が減少することを特徴とする車体側部構造。
【請求項２】
フロントピラーアウタの側縁と、内面部及び該内面部の両側に沿って折曲形成された側面部を有する断面略コ字状乃至Ｃ字状のフロントピラーインナの側縁とを接合して形成された閉断面形状のフロントピラーと、
上記フロントピラーアウタの上端に連続形成されて車体前後方向に延在するサイドレールアウタの側縁と、上記フロントピラーインナの上端部に接合されて内面部及び該内面部の両側に沿って折曲形成された側面部を有する断面略コ字状乃至Ｃ字状で車体前後方向に延在するサイドレールインナの側縁とを接合して形成されてフロントピラーに連続するサイドレールとを備えた車体側部構造において、
上記サイドレールインナは、
前部範囲がフロントピラーインナに嵌合してフロントピラー内に挿入され、かつ該前部範囲の上記両側縁が上記フロントピラーアウタ及びフロントピラーインナの上記側縁間に挟持されて接合されると共に、上記フロントピラーインナに嵌合して該フロントピラー内に挿入され、かつフロントピラー内において前端に移行するに従って上記側面部の幅が減少して上記内面部が上記フロントピラーインナの内面部から離反することを特徴とする車体側部構造。
【請求項３】
上記サイドレールインナの前端は、
上記内面部が上記サイドレールインナの両側縁を結ぶ直線と略同一平面に形成されたことを特徴とする請求項２に記載の車体側部構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車体側部構造に関し、特にフロントピラー及びフロントピラーに連続形成されるサイドレールを備えた車体側部構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車において、車室の左右前部に上下方向に延在するフロントピラーが設けられ、フロントピラーの下端はフロアの側端に沿って前後方向に延在するサイドシルの前端に接合され、上部は車体後方に傾斜して上端がルーフパネルの側部に沿って延在するサイドレールの前端に接合され、かつフロントピラーの前部にはフロントエプロンの上縁に沿って前後方向に配設されたアッパサイドフレームの後端が接合されている。
【０００３】
例えば、前面衝突等によって車体前部に前方から衝撃荷重が作用すると、アッパサイドフレーム等を介してその後端からフロントピラーの前部に荷重が入力され、その荷重がフロントピラーの上部からサイドレールの前端に伝達され、サイドレールからルーフ等を介して車体全体に分散伝達される。
【０００４】
しかし、フロントピラーとサイドレールは湾曲或いは折曲して接合し、かつその接合部には車幅方向に延在するフロントレールが接合されて断面形状が大きく変化して剛性上急変する不連続部が形成されることから、アッパサイドフレーム等から所定値以上の衝撃荷重がフロントピラーに入力されると、フロントピラーとサイドレールとの接合部近傍に応力が集中的に作用して該部が変形して円滑なフロントピラーからサイドレールへの荷重伝達が阻害されると共に、フロントピラーの変形に伴う車室内への影響が懸念される。
【０００５】
この対策として、例えば、特開平５−１２４５４０号公報に開示されるように、フロントピラーインナとフロントピラーアウタからなるフロントピラー内にピラーリンホースを設け、ピラーリンホースの上端をサイドレールインナとサイドレールアウタによって形成されたサイドレール内に大きく延長すると共に、フロントピラーインナの上端部をサイドレール内に少し延長し、かつサイドレールインナの前端をフロントピラー内へ延長してフロントピラーとサイドレールとの接合部の剛性を確保することが提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記特開平５−１２４５４０号公報によると、ピラーリンホース及びフロントピラーインナの上端をその長さを変えてサイドレール内まで延長し、かつサイドレールインナの前端をフロントピラー内に挿入することによって接合部におけるパネルのラップ枚数を漸増減させることによって剛性上の急変を抑制している。
【０００７】
しかし、ラップ枚数の変化する部位、例えばパネル枚数が１枚から２枚に変移する部位等においては剛性が急激に変化し、例えば前方からフロントピラーに衝撃荷重が作用した際に該部に応力が集中してフロントピラーの捩れ、曲がり、座屈等の変形が誘発されてフロントピラーを介してのサイドレール及び車体後部への衝撃荷重の分散伝達が十分に達成されないおそれがある。
【０００８】
また、フロントピラーとサイドレールとの接合部の内外にリンホースを配置することによって要求される剛性を満足させることもできるものの、構造が複雑になり車体組み立て作業が煩雑になると共に、車体重量の増加を招く要因になる。
【０００９】
従って、かかる点に鑑みなされた本発明の目的は、構造の複雑化や車体重量の増加を招くことなく剛性上の不連続を抑制してフロントピラーから車体後部への円滑な荷重伝達を可能にする車体側部構造を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する請求項１に記載の車体側部構造は、車体前後方向に傾斜して延在するフロントピラーアウタの側縁とフロントピラーインナの側縁とを接合して形成された閉断面形状のフロントピラーと、上記フロントピラーアウタの上端に連続形成されて車体前後方向に延在するサイドレールアウタの側縁と上記フロントピラーインナの上端部に結合されたサイドレールインナの側縁とを接合して形成されたフロントピラーに連続するサイドレールとを備えた車体側部構造において、上記サイドレールインナは、前部範囲がフロントピラーインナに嵌合してフロントピラー内に挿入され、該前部範囲の上記両側縁が上記フロントピラーアウタ及びフロントピラーインナの側縁間に挟持されて接合され、かつ上記フロントピラー内において前端に移行するに従って断面係数が減少することを特徴とする。
【００１１】
請求項１の発明によると、サイドレールインナの前部範囲の両側縁がフロントピラーアウタ及びフロントピラーインナの側縁間に挟持してフロントピラー内に挿入することによってフロントピラーとサイドレールの結合強度を維持し、かつフロントピラー内において前端に移行するに従って断面係数を減少せしめることによって、フロントピラーの断面係数がフロントピラーの下部からサイドレール側に移行するに従って徐々に増加してフロントピラーの剛性上の不連続が抑制される。従って、フロントピラーの前端に作用する前方からの衝撃荷重をフロントピラーを介して確実にサイドレールに伝達され、サイドレールを介して円滑に車体後部に分散伝達することができる。
【００１２】
上記目的を達成する請求項２に記載の車体側部構造は、フロントピラーアウタの側縁と、内面部及び該内面部の両側に沿って折曲形成された側面部を有する断面略コ字状乃至Ｃ字状のフロントピラーインナの側縁とを接合して形成された閉断面形状のフロントピラーと、上記フロントピラーアウタの上端に連続形成されて車体前後方向に延在するサイドレールアウタの側縁と、上記フロントピラーインナの上端部に接合されて内面部及び該内面部の両側に沿って折曲形成された側面部を有する断面略コ字状乃至Ｃ字状で車体前後方向に延在するサイドレールインナの側縁とを接合して形成されてフロントピラーに連続するサイドレールとを備えた車体側部構造において、上記サイドレールインナは、前部範囲がフロントピラーインナに嵌合してフロントピラー内に挿入され、かつ該前部範囲の上記両側縁が上記フロントピラーアウタ及びフロントピラーインナの上記側縁間に挟持されて接合されると共に、上記フロントピラーインナに嵌合して該フロントピラー内に挿入され、かつフロントピラー内において前端に移行するに従って上記側面部の幅が減少して上記内面部が上記フロントピラーインナの内面部から離反することを特徴とする。
【００１３】
請求項２の発明によると、サイドレールインナの前部範囲の両側縁がフロントピラーアウタ及びフロントピラーインナの側縁間に挟持されると共にフロントピラーインナに嵌合させフロントピラー内に挿入し、かつフロントピラー内において前端に移行するに従って側面部の幅が減少して内面部がフロントピラーインナの内面部から離反することから、フロントピラーとサイドレールの結合強度を維持しつつ、フロントピラーの断面係数がフロントピラーの下部からサイドレール側に移行するに従って徐々に増加せしめられ、フロントピラーの剛性上の不連続が抑制され、フロントピラーの前端に作用する前方からの衝撃荷重をフロントピラーによって確実にサイドレールに伝達され、サイドレールを介して車体後部に円滑に分散伝達することができる。
【００１４】
また、サイドレールインナの前端部をフロントピラー内まで延長して内面部をフロントピラーインナの内面部から徐々に離間させる簡単な形状であることから、構造の複雑化やリンホースの追加等による車体重量の増加を招くことなく有効的に上記目的を達成することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項２の車体側部構造において、上記サイドレールインナの前端は、内面部がサイドレールインナの両側縁を結ぶ直線と略同一平面に形成されたことを特徴とする。
【００１６】
請求項３の発明によると、サイドレールインナの前端において、その内面部が両側縁を結ぶ直線と略一致させることによって該部の断面係数がより小さくなりフロントピラーの剛性上の不連続をより有効的に回避できると共に、フロントピラー内を平面で区画するセパレータとして機能し、セパレータの張力によってフロントピラーの変形がより確実に抑制される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による車体側部構造の実施の形態を図１乃至図５によって説明する。なお、図中矢印Ｆは車体前方方向を示し、ＩＮは車幅方向における車体内方を示している。
【００１８】
図１は、車体１の側面図であり、車室の前部左右に上下方向に延在するフロントピラー１０が設けられ、フロントピラー１０の下端は車体下部側縁に沿って前後方向に延在するサイドシル３の前端に接合されると共に、フロントガラス４の両側に位置するフロントピラー１０の上部は上方に移行するに従って車体後方でかつやや車体内方に変移するように傾斜して延在し、上端がルーフパネル４の側縁に沿って前後方向に延在するサイドレール２０の前端に接合されている。
【００１９】
フロントピラー１０の上端とサイドレール２０の接合部は、ルーフパネル４を省略した図１のＡ部斜視図を示す図２及び図２の分解斜視図を図３に示すように、フロントピラー１０を形成するフロントピラーインナ１１とフロントピラーアウタ１５、サイドレール２０を形成するサイドレールインナ２１とサイドレールアウタ２５を有し、フロントピラーアウタ１５とサイドレールアウタ２５はアウタパネル３０によって一体に形成されている。更にサイドレールアウタ２５の内面に沿って嵌合するリンホースサイドレールアウタ３５を有している。
【００２０】
なお、図１においてａはフロントピラーインナ１１が延在する範囲を示し、ｂはサイドレールインナ２１の延在範囲を示し、図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は各々図２のＩ−Ｉ、ＩＩ−ＩＩ、ＩＩＩ−ＩＩＩ線断面おけるフロントピラー１０及びサイドレール２０の断面形状を示している。
【００２１】
フロントピラーインナ１１の上部は、内面部１２と、この内面部１２の両側に沿って外方に折曲形成された側面部１３を有する断面略コ字状乃至Ｃ字状で上方に移行するに従って車体後方でかつやや車体内方に変移するように傾斜して延在し、上端近傍に内面部１２及び側面部１３に連続してルーフパネル４の前縁に沿って内方に突出するフロントレールインナ１４が形成されると共に、側面部１３の縁側縁及びフロントレールインナ１４の側縁にフランジ１３ａが折曲形成されている。
【００２２】
サイドレールインナ２１は、内面部２２と、この内面部２２の両側に沿って外方に折曲形成された側面部２３を有する断面略コ字状乃至Ｃ字状で車体前後方向に延在し、側面部２３の側縁にフランジ２３ａが折曲形成されている。
【００２３】
サイドレール２１の前部範囲２１Ａは、フロントピラーインナ１１に嵌合すると共に側面部２３に形成されたフランジ２３ａがフロントピラーインナ１１のフランジ１３ａに重合可能であって、少なくとも内面部２２及び側面部２３がフロントピラーインナ１１の上縁、即ち内面部１２及び側面部１３の上端部１２ｂ、１３ｂに嵌合して重なり、嵌合した状態において、前端２１ａ側に移行するに従って緩やかに側面部２３の幅ｗが減少して内面部２２がフロントピラーインナ１１の内面部１２から次第に離れ、前端２１ａにおいて両フランジ２３ａを結ぶ直線と略同一面となるように形成されている。
【００２４】
換言すると前端２１ａ側に移行するに従って内面部２１が両フランジ２３ａを結ぶ直線に緩やかに接近するように形成されサイドレールインナ２１の断面係数が次第に減少するように形成されている。
【００２５】
フロントピラーアウタ１５は外面部１６と、この外面部１６の両側に沿って内方に折曲形成された側面部１７を有する断面略コ字状乃至Ｃ字状で上方に移行するに従って車体後方でかつやや車体内方に変移するように傾斜して延在し、側面部１７の側縁にフロントピラーインナ１１に形成されたフランジ１３ａと対向するフランジ１７ａが折曲形成されている。
【００２６】
フロントピラーアウタ１５に連続形成されるサイドレールアウタ２５は、フロントピラーアウタ１５の外面部１６及び側面部１７の上端に各々連続形成される外面部２６と側面部２７を有する断面略コ字状乃至Ｃ字状で車体前後方向に延在すると共に、側面部２７の側縁に沿ってフロントピラーアウタ１５に形成されたフランジ１７ａに連続し、かつサイドレールインナ２１に形成されたフランジ２３ａに対向するフランジ２７ａが折曲形成されている。
【００２７】
リンホースサイドレールアウタ３５は、サイドレールアウタ２５及びフロントピラーアウタ１５の外面部２６、１６に沿って延在する外面部３６及び外面部３６の両側縁に折曲形成されてサイドレールアウタ２５及びフロントピラーアウタ１５の側面部２７、１７に沿って延在する側面部３７を有する断面略コ字状乃至Ｃ字状で、側面部３７の側縁に沿ってフロントピラーアウタ１５及びサイドレールアウタ２５のフランジ１７ａ及び２７ａに重合可能なフランジ３７ａが形成されている。
【００２８】
そして、フロントピラー１０とサイドレール２０の接合部において、図５に示すようにフロントピラーインナ１１の上部にサイドレールインナ２１の前部範囲２１Ａを嵌合させてフロントピラーインナ１１のフランジ１３ａ上にサイドレールインナ２１のフランジ２３ａを重ね、互いに重ねられたフロントピラーインナ１１の内面部１２及び側面部１３の上端部１２ｂ、１３ｂとサイドレールインナ２１の内面部２２、側面部２３を接合してフロントピラーインナ１１とサイドレールインナ２１とを一体結合する。
【００２９】
一体結合されたフロントピラーインナ１１及びサイドレールインナ２１のフランジ１３ａ、２３ａ上にリンホースサイドレールアウタ３５のフランジ３７ａを重ね、更にリンホースサイドレールアウタ３５のフランジ３５ａ上にフロントピラーアウタ１５及びサイドレールアウタ２５のフランジ１７ａ及び２７ａを重ねる。
【００３０】
そして、互いに重ね合わされたフロントピラーインナ１１、サイドレールインナ２１の前部範囲２１Ａ、リンホースサイドレールアウタ３５、フロントピラーアウタ１５の各フランジ１３ａ、２３ａ、３７ａ、１７ａを接合してフロントピラーインナ１１とフロントピラーアウタ１５によって後方に移行するに従って上方に変移するように傾斜して連続する閉断面形状のフロントピラー１０を形成する。
【００３１】
同様に、互いに重なり合うサイドレールインナ２１、リンホースサイドレールアウタ３５、サイドレールアウタ２５の各フランジ２３ａ、３７ａ、２７ａを接合してフロントピラー１０に連続して前後方向に連続する閉断面形状のサイドレール２０を形成する。なお、各フランジの接合にあたりスポット溶接による結合強度を確保するために結合部において適宜切り欠き等を形成して接合部におけるフランジの重合枚数を３枚以下に設定してスポット溶接による加圧力及び電流密度を確保することが好ましい。
【００３２】
このように形成された車体側部構造によると、サイドレールインナ２１の前端範囲２１Ａに形成されたフランジ２３ａがフロントピラーアウタ１５及びフロントピラーインナ１１の側縁に形成されたフランジ１７ａと１３ａ間に挟持されると共にフロントピラーインナ１１に嵌合してフロントピラー１０内に挿入され、フロントピラー１０とサイドレール２０の結合強度が確保される。
【００３３】
更に、フロントピラー１０内において前端２１ａ側に移行するに従って側面部２３の幅ｗが次第に減少して内面部２２がフロントピラーインナ１１の内面部１３から緩やかに離反し、かつ前端２１ａにおいて内面部２２がフランジ２３ａを結ぶ直線と略一致させる平板状に形成されることからフロントピラー１０内において、前端２１ａ側に移行するに従ってサイドレールインナ２１の断面係数が次第に減少する結果、フロントピラー１０の断面係数がフロントピラー１０の下方からサイドレール２０側に移行するに従って徐々に増加せしめられフロントピラー１０の剛性上の急変部、即ち剛性上の不連続が抑制される。
【００３４】
また、サイドレールインナ２１の前端２１ａにおいてフロントピラー１０内を平面で区画するセパレータとして機能して、前端部２１ａの張力によってフロントピラー１０のフロントピラーインナ１１及びフロントピラーアウタ１５の伸張、圧縮、曲げ、捩れ等に対する剛性が向上してフロントピラー１０の変形が抑制される。
【００３５】
従って、例えば車体前部に前方から衝撃荷重が作用し、アッパサイドフレーム等を介してフロントピラー１０に衝撃荷重が付与された際に、フロントピラー１０の捩れ、曲がり、座屈等の変形が回避されてフロントピラー１０を介してサイドレール２０に円滑に衝撃荷重が伝達されて車体後部に効率的に分散伝達でき、有効的に衝撃エネルギが吸収がもたらされて安全性の向上が得られる。
【００３６】
また、サイドレールインナ２１の前端範囲２１Ａをフロントピラー１０内まで延長して内面部２２をフロントピラーインナ１１の内面部１２から徐々に離反させる簡単な形状であり、従来のように複数のリンホースにより補剛する構造に比べ、構造の複雑化や車体重量の増加を招くことなく車体組み立て作業の煩雑化が回避され、車体組み立て作業の効率化及び車体重量の軽減がもたらされる。更に、既存の車体構造を大きく変更する必要がなく車体設計コストの削減が得られる。
【００３７】
なお、上記実施の形態ではフロントピラーアウタ１５とサイドレールアウタ２５を一体に形成したが、フロントピラーアウタ１５とサイドレールアウタ２５を個々に形成することも、またフロントピラー１０内に挿入されるサイドレールインナ２１の前部範囲２１Ａの長さを要求剛性に応じて適宜設定する等、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明した本発明の車体側部構造によると、サイドレールインナの前部範囲の両側縁をフロントピラーアウタ及びフロントピラーインナの側縁間に挟持させフロントピラー内に挿入し、かつフロントピラー内において前端に移行するに従って断面係数を減少せしめる簡単な構造によって、フロントピラーとサイドレールの結合強度を維持しつつ、フロントピラーの断面係数を下方からサイドレール側に移行するに従って徐々に増加せしめられて、フロントピラーの剛性上の不連続が抑制されて荷重が作用した際のフロントピラーの変形が回避され、前方からフロントピラーに作用する衝撃荷重をサイドレールを介して車体後部に円滑に分散伝達することができ、安全性の向上がもたらされる。
【００３９】
また、サイドレールインナの前部範囲をフロントピラー内まで延長してサイドレールインナの内面部をフロントピラーインナの内面部から徐々に離反させて断面係数を減少せしめる簡単な形状であることから、車体構造の複雑化や車体重量の増加を招くことがなく車体製造の効率化及び車体重量の軽減が得られ、かつ従来の車体構造を大きく変えることなく車体の設計コストの削減が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による車体側部構造の実施の形態の概要を示す車体前部の側面図である。
【図２】  図１のＡ部の要部斜視図である。
【図３】  図２の分解斜視図である。
【図４】  （ａ）、（ｂ）、（ｃ）は各々図２のＩ−Ｉ、ＩＩ−ＩＩ、ＩＩＩ−ＩＩＩ線断面におけるフロントピラー及びサイドレールの断面図である。
【図５】  フロントピラーインナとサイドレールインナの結合状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１      車体
１０      フロントピラー
１１      フロントピラーインナ
１２      内面部
１２ｂ    上端部
１３      側面部
１３ａ    フランジ（側部）
１３ｂ    上端部
１５      フロントピラーアウタ
１６      外面部
１７      側面部
１７ａ    側面部
２０      サイドレール
２１      サイドレールインナ
２１Ａ    前部範囲
２１ａ    前端
２２      内面部
２３      側面部
２３ａ    フランジ（側縁）
２５      サイドレールアウタ
２６      外面部
２７      側面部
２７ａ    フランジ（側縁）
３０      アウタパネル
３５      リンホースサイドレールアウタ
ｗ        幅
【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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