(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
センタピラーとサイドレールとを結合する自動車のセンタピラー上部結合構造であって、
前記サイドレールは、上面及び側面が連続形成され、それらの稜線が車体前後方向に延びるサイドレールアウタを有し、
当該サイドレールアウタの上面における前記センタピラーとの結合部近傍位置には、車体幅方向に前記稜線を横切って前記サイドレールアウタの側面に連通するビード部が複数形成されている
ことを特徴とする自動車のセンタピラー上部結合構造。
【請求項２】
前記ビード部は、前記結合部を挟んで両側に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の自動車のセンタピラー上部結合構造。
【請求項３】
前記サイドレールアウタの内面に結合されるリンホースメントを更に有しており、
前記ビード部は、前記サイドレールアウタと前記リンホースメントとの溶接座面を構成することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の自動車のセンタピラー上部結合構造。
【請求項４】
前記ビード部は、前記サイドレールアウタの形状を保持することを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の自動車のセンタピラー上部結合構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車の車体構造に関し、特にセンタピラーとサイドレールとを結合する自動車のセンタピラー上部結合構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のセンタピラーとサイドレールとの結合構造として、特開平１１−３４８８２１号公報に示されるように、センタピラーアウタとサイドレールアウタを一体形成したパネルサイドアウタと、サイドレールインナと、センタピラーインナと、リンホースメントとを主要部材とした結合構造が存在する。
【０００３】
また、自動車のセンタピラーとサイドレールとの結合構造として、図７のセンタピラー上部結合を示す斜視図、及び図８の図７のVIII−VIII線断面図に示す結合構造も存在する。この自動車のセンタピラー上部結合は、サイドレールと、センタピラーと、センタピラー内に配置されるリンホースメントを主要部材としている。即ち、サイドレール５０は車体外側に位置し、車両の前後方向に延びるサイドレールアウタ５２と、その内側に位置し、車両の前後方向に延びるサイドレールインナ５４によって閉断面形状に形成されている。
【０００４】
センタピラー５６は、センタピラーアウタ６２及びセンタピラーインナ６４により構成されている。ここで外側に位置するセンタピラーアウタ６２は、その上部がサイドレールアウタ５２の外側形状に沿って折曲げられ、サイドレールアウタ５２の外面に重合わされている。また内側に位置するセンタピラーインナ６４は、その上部がサイドレールインナ５４の外側形状に沿って折曲げられ、サイドレールインナ５４の外面に重合わされている。なお、図８において符号６６で示すものはドリップレールであり、符号６８で示すものはルーフパネルである。
【０００５】
また、図９に示す自動車のセンタピラー上部結合構造は、図７及び図８に示す自動車のセンタピラー上部結合構造と、リンホースメントを有する点及びサイドレールアウタに溶接座面(図７に２点鎖線で示す)７２を設けた点が異なるものである。即ち、図７及び図８に示す自動車のセンタピラー上部結合構造において、外側に位置するセンタピラーアウタ６２の内側にセンタピラーアウトリンホースメント７０が設けられ、センタピラーアウトリンホースメント７０の上部がサイドレールアウタ５２及びサイドレールインナ５４により構成されるサードレール内に挿入され、センタピラーアウトリンホースメント７０の上部がサイドレールアウタ５２の裏面側において溶接座面７２に抵抗溶接されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のサイドレールとセンタピラー上部の結合構造においては、側面衝突時など車両側面から大荷重を受けた場合にサイドレールとセンタピラー上部との結合部分が折れ易いという問題を有する。従って、サイドレールとセンタピラー上部との結合部分の強度を向上させるために、サイドレール、センタピラー等の構成部材の板厚を大きくする、又は、リンホースメントを追加する等の対策が考えられる。
【０００７】
しかしながら、サイドレール、センタピラー等の構成部材の板厚を大きくする場合には、溶接性の悪化、重量の増加及び製造コストの上昇等を招くことになる。また、リンホースメントを追加する場合には、溶接座面の設定が必要になり、溶接座面の位置、形状によっては、溶接座面そのものが折れの起点になり、リンホースメントの追加に伴う重量の増加、及び製造コストの上昇に対する補強効率が悪くなる。また、サイドレール等の材料に高張力鋼板を用いる場合には、成形後のスプリングバックを防止するために形状を固定するためのビードが必要になるが、このビード形状そのものが折れの起点になる場合がある。
【０００８】
この発明の課題は、サイドレールとセンタピラーの結合剛性を確保し、自動車側方からのセンタピラーへの荷重が効率よくサイドレールへ分散される自動車のセンタピラー上部結合構造を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る自動車のセンタピラー上部結合構造は、センタピラーとサイドレールとを結合する自動車のセンタピラー上部結合構造であって、前記サイドレールは、上面及び側面が連続形成され、それらの稜線が車体前後方向に延びるサイドレールアウタを有し、当該サイドレールアウタの上面における前記センタピラーとの結合部近傍位置には、車体幅方向に前記稜線を横切って前記サイドレールアウタの側面に連通するビード部が複数形成されていることを特徴とする。
【００１０】
この発明に係る自動車のセンタピラー上部結合構造では、自動車側方から荷重を受けた場合、当該荷重がセンタピラーを介してサイドレールアウタ、主としてサイドレールアウタに形成された複数のビード部に伝達される。これによりセンタピラーを介してサイドレールアウタに伝達された荷重が効率よく吸収、分散されることになり、荷重集中が抑制されることになる。この結果、荷重集中によるサイドレールのセンタピラーとの結合部における折れの発生を抑制することができる。
【００１１】
また、ビード部は、結合部を挟んで両側に形成されていることが好ましい。このように構成した場合、結合部を挟んで両側において荷重が吸収、分散されることになるので、より一層効率よく荷重集中を抑制することができる。
【００１２】
また、サイドレールアウタの内面に結合されるリンホースメントを更に有しており、ビード部は、サイドレールアウタとリンホースメントとの溶接座面を構成することが好ましい。このように構成した場合、サイドレールアウタとリンホースメントとの溶接座面を別途設定する必要がなく、当該別途設定された溶接座面がサイドレールの折れの起点となるのを抑制することができる。
【００１３】
また、ビード部は、サイドレールアウタの形状を保持することが好ましい。サイドレールアウタに高張力鋼板を用いた場合、サイドレールアウタの形状保持のためのビード部を当該サイドレールアウタに別途設定する必要がある。しかしながら、荷重分散のためのビード部がサイドレールアウタの形状を保持するので、サイドレールアウタの形状保持のためのビード部を別途設定する必要がなく、当該別途設定されたビード部がサイドレールの折れの起点となるのを抑制することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態にかかる自動車のセンタピラー上部結合構造を説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【００１５】
（第１の実施の形態）
まず、図１及び図２に基づいて、この発明の第１の実施の形態にかかる自動車のセンタピラー上部結合構造を説明する。図１は、第１の実施の形態にかかるセンタピラーの上端とサイドレールとの結合部の要部斜視図であり、図２は図１のII−II線断面図である。図中符号１０で示すものは、車体の各側部上方に各々配設されるサイドレールであって、サイドレール１０は車体外側に位置するサイドレールアウタ１２と、その内側に位置するサイドレールインナ１４によって閉断面形状に構成されている。
【００１６】
サイドレールアウタ１２は、上面１２ａ、側面１２ｂ及び下面１２ｃが連続形成された断面略コ字状乃至Ｃ字状の車両前後方向に延びる部材であり、上面１２ａの上縁には上方フランジ１３ａが形成されている。一方，下面１２ｃの下縁には、後述するセンタピラーアウタ１６の形状に倣ってセンタピラーアウタ１６の上部が重合する凹部１２ｄが形成され、下面１２ｃの下縁には下方フランジ１３ｂが形成されている。
【００１７】
サイドレールアウタ１２の上面１２ａと側面１２ｂとで、車両前後方向に延びる稜線Ｒが形成されている。また、サイドレールアウタ１２の上面１２ａと側面１２ｂとにわたって、稜線Ｒを横切るようにしてビード部１２ｅが複数形成されている。ビード部１２ｅは、図１からも分かるように、サイドレールアウタ１２におけるセンタピラー２０との結合部近傍位置に形成されており、この実施の形態においては、ビード部１２ｅは、サイドレールアウタ１２におけるセンタピラー２０との結合部（センタピラー２０の中心延長線）を挟んで両側に一対形成されている。
【００１８】
サイドレールインナ１４は、上面１４ａ、側面１４ｂ及び下面１４ｃが連続形成された断面略コ字状乃至Ｃ字状の車両前後方向に延びる部材であり、上面１４ａの上縁には上記サイドレールアウタ１２の上方フランジ１３ａと対向するように上方フランジ１５ａが形成され、下面１４ｃの下縁にはサイドレールアウタ１２の下方フランジ１３ｂと対向するように下方フランジ１５ｂが形成されている。
【００１９】
センタピラーアウタ１６は、断面略コ字状乃至Ｃ字状の形状を有し、上部が略Ｔ字状に車体前後方向に延設されてサイドレールアウタ１２の下面１２ｃ及び側面１２ｂに対向するサイドレール接合面１６ａ及び上端フランジ１７ａが形成されている。更に、センタピラーアウタ１６の前縁からサイドレール接合面１６ａの下縁に連続する前方フランジ１７ｂ及びセンタピラーアウタ１６の後縁からサイドレール接合面１６ａの下縁に連続する後方フランジ１７ｃが形成されている。
【００２０】
センタピラーインナ１８は、断面略コ字状の形状を有し、その前縁及び後縁に上記センタピラーアウタ１６の前方フランジ１７ｂ及び後方フランジ１７ｃに対向する前方フランジ１９ａ及び後方フランジ（図示せず）が形成されると共に、上端にサイドレールインナ１４の側面１４ｂに対向する上端フランジ１９ｃが形成されている。
【００２１】
このように形成された各パネルは、サイドレールインナ１４の側面１４ｂにセンタピラーインナ１８の上端フランジ１９ｃを重合し、その重合された側面１４ｂと上端フランジ１９ｃが抵抗溶接されてサイドレールインナ１４とセンタピラーインナ１８を一体結合する。
【００２２】
一方、サイドレールアウタ１２の凹部１２ｄに形成された下方フランジ１３ｂとセンタピラーアウタ１６とを重合し、サイドレールアウタ１２の接合面とセンタピラーアウタ１６の接合面とを重合する。そして、重合されたサイドレールアウタ１２、センタピラーアウタ１６の各接合面を共に抵抗溶接してサイドレールアウタ１２及びセンタピラーアウタ１６を一体結合する。
【００２３】
サイドレールアウタ１２及びサイドレールインナ１４の上方フランジ１３ａと上方フランジ１５ａ、下方フランジ１３ｂと下方フランジ１５ｂを重合すると共に、下方フランジ１３ｂ、１５ｂにセンタピラーアウタ１６のサイドレール接合面１６ａの下縁に形成される前方フランジ１７ｂ及び後方フランジ１７ｃの上部を重合する。また、センタピラーアウタ１６の上端フランジ１７ａにドリップレール２１を重合すると共に、ドリップレール２１にルーフパネル２２を重合する。
【００２４】
同様に、センタピラーアウタ１６及びセンタピラーインナ１８の前方フランジ１７ｂと前方フランジ１９ａ、後方フランジ１７ｃと後方フランジを重合させる。
【００２５】
このように重合されたサイドレールアウタ１２及びサイドレールインナ１４の上方フランジ１３ａと上方フランジ１５ａ、下方フランジ１３ｂと下方フランジ１５ｂを抵抗溶接して閉断面形状のサイドレール１０を形成すると共に、重合する下方フランジ１３ｂ、１５ｂとセンタピラーアウタ１６に形成された前方フランジ１７ｂ及び後方フランジ１７ｃの上部を抵抗溶接する。また、センタピラーアウタ１６の上端フランジ１７ａとドリップレール２１を抵抗溶接し、かつドリップレール２１とルーフパネル２２の側端フランジ２２ａを抵抗溶接する。
【００２６】
同様に、重合されたセンタピラーアウタ１６及びセンタピラーインナ１８の前方フランジ１７ｂと前方フランジ１９ａ及び後方フランジ１７ｃと後方フランジを各々抵抗溶接してセンタピラーアウタ１６及びセンタピラーインナ１８の一体化を図ると共に閉断面形状のセンタピラー２０を形成する。
【００２７】
この第１の実施の形態によれば、自動車側方から荷重を受けた場合、当該荷重がセンタピラー２０を介してサイドレールアウタ１２、主としてサイドレールアウタ１２に形成された複数のビード部１２ｅに伝達される。これにより、センタピラー２０を介してサイドレールアウタ１２に伝達された荷重が効率よく吸収、分散されることになり、荷重集中が抑制されることになる。この結果、荷重集中によるサイドレール１０（サイドレールアウタ１２）のセンタピラー２０との結合部における折れの発生を抑制することができる。
【００２８】
また、この第１の実施の形態においては、ビード部１２ｅは、サイドレールアウタ１２におけるセンタピラー２０との結合部を挟んで両側に形成されている。これにより、サイドレールアウタ１２におけるセンタピラー２０との結合部を挟んで両側（車体前方側及び後方側）において荷重が吸収、分散されることになるので、より一層効率よく荷重集中を抑制することができる。
【００２９】
また、この第１の実施の形態においては、ビード部１２ｅは、サイドレールアウタ１２の形状を保持している。サイドレールアウタ１２に高張力鋼板を用いた場合、サイドレールアウタ１２の形状保持のためのビード部を当該サイドレールアウタ１２に別途設定する必要がある。しかしながら、荷重分散のためのビード部１２ｅがサイドレールアウタ１２の形状を保持するので、サイドレールアウタ１２の形状保持のためのビード部を別途設定する必要がなく、当該別途設定されたビード部がサイドレール１０の折れの起点となるのを抑制することができる。
【００３０】
この発明の自動車のセンタピラー上部結合構造における荷重分散効果を確認する試験を行った。結果を図３に示す。図３は、サイドレールの車体内側への進入量の時間変化を示しており、実線がこの発明の実施の形態による試験結果を表し、破線が比較例による試験結果を表している。実施の形態としては、上述した第１の実施の形態のものを用いた。これに対して、比較例は、上述した従来の技術（図７及び図８に示された）のものを用いた。試験では、側突時におけるサイドレールの車体内側への進入量を測定した。
【００３１】
図３からも明らかなように、図１及び図２に示された、この実施の形態の構造が、図７〜図９に示された従来技術の構造に比して１０％程度サイドレールの車体内側への進入量が改善されており、本発明の有効性が確認された。
【００３２】
（第２の実施の形態）
次に、図４に基づいて、この発明の第２の実施の形態にかかる自動車のセンタピラー上部結合構造を説明する。図４は、第２の実施の形態にかかるセンタピラーの上端とサイドレールとの結合部の要部断面図である。
【００３３】
この第２の実施の形態にかかる自動車のセンタピラー上部結合構造は、第１の実施の形態におけるセンタピラーアウタ１６の代わりにセンタピラーアウタリンホースメント２３を有し、更にセンタピラーアウタリンホースメント２３の外側にアウトサイドパネル２５を有している。アウトサイドパネル２５の上端フランジ２５ａを挟んでルーフパネル２２の側端フランジ２２ａをサイドレールアウタ１２及びサイドレールインナ１４の上方フランジ１３ａ及び上方フランジ１５ａに重合し、これらを抵抗溶接している。
【００３４】
この第２の実施の形態においても、ビード部１２ｅにより、センタピラー２０を介してサイドレールアウタ１２に伝達された荷重が効率よく吸収、分散されることになり、荷重集中が抑制されることになる。この結果、荷重集中によるサイドレール１０（サイドレールアウタ１２）のセンタピラー２０との結合部おける折れの発生を抑制することができる。
【００３５】
（第３の実施の形態）
次に、図５に基づいて、この発明の第３の実施の形態にかかる自動車のセンタピラー上部結合構造を説明する。図５は、第３の実施の形態にかかるセンタピラーの上端とサイドレールとの結合部の要部断面図である。
【００３６】
この第３の実施の形態にかかる自動車のセンタピラー上部結合構造は、第１の実施の形態にかかる自動車のセンタピラー上部結合構造に対して、更にサイドレールアウタ１２の内面に結合されるセンタピラーアウタリンホースメント２７を有している。センタピラーアウタリンホースメント２７は、センタピラーアウタ１６の内面に沿った形状を有し、その上部には、サイドレールアウタ１２に形成されたビード部１２ｅの内面に対向する上端フランジ２７ａが形成されている。センタピラーアウタリンホースメント２７の上端フランジ２７ａを、サイドレールアウタ１２に形成されたビード部１２ｅに重合し、これらを抵抗溶接している。図５中、「×」は、サイドレールアウタ１２のビード部１２ｅとセンタピラーアウタリンホースメント２７の上端フランジ２７ａとの溶接個所を示している。
【００３７】
この第３の実施の形態においても、ビード部１２ｅにより、センタピラー２０を介してサイドレールアウタ１２に伝達された荷重が効率よく吸収、分散されることになり、荷重集中が抑制されることになる。この結果、荷重集中によるサイドレール１０（サイドレールアウタ１２）のセンタピラー２０との結合部おける折れの発生を抑制することができる。
【００３８】
また、この第３の実施の形態においては、ビード部１２ｅは、サイドレールアウタ１２とセンタピラーアウタリンホースメント２７（上端フランジ２７ａ）との溶接座面を構成している。これにより、サイドレールアウタ１２とセンタピラーアウタリンホースメント２７との溶接座面を別途設定する必要がなく、当該別途設定された溶接座面がサイドレール１０の折れの起点となるのを抑制することができる。
【００３９】
（第４の実施の形態）
次に、図６に基づいて、この発明の第４の実施の形態にかかる自動車のセンタピラー上部結合構造を説明する。図６は、第４の実施の形態にかかるセンタピラーの上端とサイドレールとの結合部の要部断面図である。
【００４０】
この第４の実施の形態に係る自動車のセンタピラー上部結合構造は、第１の実施の形態にかかる自動車のセンタピラー上部結合構造に対して、更にサイドレールアウタ１２の内面に結合されるサイドレールリンホースメント２９を有している。サイドレールリンホースメント２９は、サイドレールアウタ１２の内面に沿った形状を有し、その上部には、サイドレールアウタ１２に形成されたビード部１２ｅの内面に対向する上端フランジ２９ａが形成され、下部には、サイドレールアウタ１２の下面１２ｃの内面に対向する下端フランジ２９ｂが形成されている。サイドレールリンホースメント２９の上端フランジ２９ａを、サイドレールアウタ１２に形成されたビード部１２ｅに重合し、これらを抵抗溶接している。また、サイドレールリンホースメント２９の下端フランジ２９ｂを、サイドレールアウタ１２に形成された下面１２ｃに重合し、これらを抵抗溶接している。図６中、「×」は、サイドレールアウタ１２のビード部１２ｅとサイドレールリンホースメント２９の上端フランジ２９ａとの溶接個所を示している。
【００４１】
この第４の実施の形態においても、ビード部１２ｅにより、センタピラー２０を介してサイドレールアウタ１２に伝達された荷重が効率よく吸収、分散されることになり、荷重集中が抑制されることになる。この結果、荷重集中によるサイドレール１０（サイドレールアウタ１２）のセンタピラー２０との結合部おける折れの発生を抑制することができる。
【００４２】
また、この第４の実施の形態においては、ビード部１２ｅは、サイドレールアウタ１２とサイドレールリンホースメント２９（上端フランジ２９ａ）との溶接座面を構成している。これにより、サイドレールアウタ１２とサイドレールリンホースメント２９との溶接座面を別途設定する必要がなく、当該別途設定された溶接座面がサイドレール１０の折れの起点となるのを抑制することができる。
【００４３】
【発明の効果】
この発明によれば、サイドレールとセンタピラーの結合剛性を確保し、自動側方からのセンタピラーへの荷重が効率よくサイドレールへ分散される自動車のセンタピラー上部結合構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態にかかるセンタピラーの上端とサイドレールとの結合部の要部斜視図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】この発明の自動車のセンタピラー上部結合構造による実施の形態と比較例とのサイドレールの進入量に関する線図であり、サイドレールの進入量の時間変化を示している。
【図４】第２の実施の形態にかかるセンタピラーの上端とサイドレールとの結合部の要部断面図である。
【図５】第３の実施の形態にかかるセンタピラーの上端とサイドレールとの結合部の要部断面図である。
【図６】第４の実施の形態にかかるセンタピラーの上端とサイドレールとの結合部の要部断面図である。
【図７】従来の自動車のセンタピラー上部結合構造の要部斜視図である。
【図８】図７のVIII−VIII線断面図である。
【図９】従来の自動車のセンタピラー上部結合構造の他の例の要部斜視図である。
【符号の説明】
１０…サイドレール、１２…サイドレールアウタ、１２ｅ…ビード部、１４…サイドレールインナ、１６…センタピラーアウタ、１８…センタピラーインナ、２０…センタピラー、２９…サイドレールリンホースメント、Ｒ…稜線。
【図１】
0004145052.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0004145052.tif 000007
【図７】
0004145052.tif 000008
【図８】
0004145052.tif 000009
【図９】
0004145052.tif 000010