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技術 車体構造

出願人 トヨタ自動車株式会社
発明者 金谷俊助濱田和幸
出願日 2017年10月19日 (1年9ヶ月経過) 出願番号 2017-202902
公開日 2019年5月23日 (2ヶ月経過) 公開番号 2019-077199
状態 未査定
技術分野 車両用車体構造
主要キーワード 基端近傍 幅方向他端 反対側部分 軸周り方向 略多角形 サイドシルアウタパネル 断面ハット形状 稜線部分
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2019年5月23日)のものです。
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図面 (5)

課題

曲げ変形させるような外力に対する耐力を向上できる車体構造を得る。

解決手段

ロッカ10では、ロッカアウタパネル14の第2上側フランジ部34に延長部42が設けられており、この延長部42の第1板部46は、ロッカインナパネル12の第1上側フランジ部22の車幅方向内側で第1上側フランジ部22に重なって設けられている。しかも、この第1板部46の先端は、第1上側フランジ部22の第1上壁部28からの延出方向基端である稜線部52に当接されて溶接されている。これによって、ロッカ10の曲げ荷重及び衝撃荷重衝突荷重)F等に対する耐力を向上できる。

概要

背景

例えば、下記特許文献1に開示されたサイドシルは、一対のサイドシルインナパネルサイドシルアウタパネルとにより形成されている。これらのサイドシルインナパネル及びサイドシルアウタパネルは、断面ハット形状とされ、互いに対向するように配置されている。また、下記特許文献1には、サイドシルアウタパネルのフランジ部がサイドシルインナパネルのフランジ部の延出方向先端側部分(サイドシルインナパネルのフランジ部におけるサイドシルインナパネルの本体部分とは反対側部分)を覆うようにヘミング加工された構成も開示されている。

しかしながら、例えば、サイドシルを曲げ変形させるような外力に対する耐力の観点では、上記のような構造では、未だ改良の余地が残されていた。

概要

曲げ変形させるような外力に対する耐力を向上できる車体構造を得る。本ロッカ10では、ロッカアウタパネル14の第2上側フランジ部34に延長部42が設けられており、この延長部42の第1板部46は、ロッカインナパネル12の第1上側フランジ部22の車幅方向内側で第1上側フランジ部22に重なって設けられている。しかも、この第1板部46の先端は、第1上側フランジ部22の第1上壁部28からの延出方向基端である稜線部52に当接されて溶接されている。これによって、ロッカ10の曲げ荷重及び衝撃荷重衝突荷重)F等に対する耐力を向上できる。

目的

本発明は、上記事実を考慮して、曲げ変形させるような外力に対する耐力を向上できる車体構造を得ることが目的である

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

車体の一部を構成し、互いに対向して設けられて閉じ断面形状を形成する一対のパネル部材と、前記一対のパネル部材の一方から延出された第1フランジ部と、前記一対のパネル部材の他方から延出されて前記第1フランジ部の一方の面に対向して配置される第2フランジ部と、前記第2フランジ部に形成され、前記第1フランジ部を巻込んで前記第1フランジ部の他方の面の側へ延び、前記第1フランジ部の他方の面に対向して配置されると共に、前記第1フランジ部の基端部に当接されて前記第1フランジ部に接合される延長部と、を備える車体構造

技術分野

0001

本発明は、自動車に用いられる車体構造に関する。

背景技術

0002

例えば、下記特許文献1に開示されたサイドシルは、一対のサイドシルインナパネルサイドシルアウタパネルとにより形成されている。これらのサイドシルインナパネル及びサイドシルアウタパネルは、断面ハット形状とされ、互いに対向するように配置されている。また、下記特許文献1には、サイドシルアウタパネルのフランジ部がサイドシルインナパネルのフランジ部の延出方向先端側部分(サイドシルインナパネルのフランジ部におけるサイドシルインナパネルの本体部分とは反対側部分)を覆うようにヘミング加工された構成も開示されている。

0003

しかしながら、例えば、サイドシルを曲げ変形させるような外力に対する耐力の観点では、上記のような構造では、未だ改良の余地が残されていた。

先行技術

0004

国際公開第2016/035851号

発明が解決しようとする課題

0005

本発明は、上記事実を考慮して、曲げ変形させるような外力に対する耐力を向上できる車体構造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に記載の車体構造は、互いに対向して設けられて閉じ断面形状を形成する一対のパネル部材と、前記一対のパネル部材の一方から延出された第1フランジ部と、前記一対のパネル部材の他方から延出されて前記第1フランジ部の一方の面に対向して配置される第2フランジ部と、前記第2フランジ部に形成され、前記第1フランジ部を巻込んで前記第1フランジ部の他方の面の側へ延び、前記第1フランジ部の他方の面に対向して配置されると共に、前記第1フランジ部の基端部に当接されて前記第1フランジ部に接合される延長部と、を備えている。

0007

請求項1に記載の車体構造によれば、一対のパネル部材の他方から延出された第2フランジ部は、一対のパネル部材の一方から延出された第1フランジ部の一方の面に対向して配置される。また、第2フランジ部には延長部が形成されており、延長部は、第1フランジ部を巻込んで第1フランジ部の他方の面の側へ延び、第1フランジ部の他方の面に対向して配置されると共に、第1フランジ部の基端部に当接されて第1フランジ部へ接合される。これによって、第1フランジ部の基端近傍におけるパネル部材の座屈変形が抑制されて、パネル部材の曲げ変形が抑制される。このため、曲げ変形させるような外力に対する耐力を向上できる。

発明の効果

0008

以上、説明したように、請求項1に記載の車体構造では、曲げ変形させるような外力に対する耐力を向上できる。

図面の簡単な説明

0009

第1の実施の形態に係るロッカの斜視図である。
図1の2−2線に沿って切った断面図である。
第2の実施の形態に係るロッカの図2に対応する断面図である。
第3の実施の形態に係るロッカの図2に対応する断面図である。

実施例

0010

次に、本発明の各実施の形態について図1から図4の各図に基いて説明する。なお、各図において矢印FRは、車体としてのロッカ10が適用される車両の車両前側を示し、矢印OUTは、車両の車幅方向外側を示し、矢印UPは、車両上側を示す。また、以下の各実施の形態を説明するにあたり、第1の実施の形態を含めて説明している実施の形態よりも前出の実施の形態と基本的に同一の部位に関しては同一の符号を付与してその詳細な説明を省略する。

0011

<第1の実施の形態の構成>
図1及び図2に示されるように、ロッカ10は、パネル部材(一対のパネル部材の一方)としてのロッカインナパネル12と、パネル部材(一対のパネル部材の他方)としてのロッカアウタパネル14と、パッチ16とを含んで構成されており、ロッカ10は、全体的に車両前後方向に長い断面略多角形の筒状とされている。ロッカ10を構成するロッカインナパネル12は、例えば、鋼板によって形成されており、ロッカインナパネル12を形成する鋼板の引張り強度は、1180MPa程度とされ、鋼板の厚さは、1.2mmとされている。

0012

ロッカインナパネル12は、パネル部材本体(第1パネル部材本体)としてのインナパネル本体18と、第1下側フランジ部20と、第1フランジ部としての第1上側フランジ部22とを含んで構成されている。インナパネル本体18は、第1縦壁部24と、第1下壁部26と、第1上壁部28とを含んで構成されている。第1縦壁部24の全体的な幅方向は、略車両上下方向(更に詳細には、車両下側に対して車幅方向内側に傾いた方向)とされている。また、第1縦壁部24は、車両上下方向中間部で車幅方向内側へ適宜に曲がったクランク状に形成されている。

0013

第1縦壁部24の車両下側には、第1下壁部26が設けられている。第1下壁部26は、第1縦壁部24の車両下側端から車両下側に対して車幅方向外側に傾いた方向へ延出されており、第1下壁部26の車幅方向外側端からは、第1下側フランジ部20が車両下側へ延出されている。また、第1縦壁部24の車両上側には、第1上壁部28が設けられている。第1上壁部28は、第1縦壁部24の車両上側端から車両上側に対して車幅方向外側に傾いた方向へ延出されており、第1上壁部28の車幅方向外側端からは、第1上側フランジ部22が車両上側へ延出されている。このように、ロッカインナパネル12は、車幅方向外側へ開口された断面ハット形状とされている。

0014

一方、ロッカインナパネル12と共にロッカ10を構成するロッカアウタパネル14は、例えば、鋼板によって形成されており、ロッカインナパネル12を形成する鋼板の引張り強度は、1180MPa程度とされ、鋼板の厚さは、1.4mmとされている。

0015

ロッカアウタパネル14は、パネル部材本体(第2パネル部材本体)としてのアウタパネル本体30と、第2下側フランジ部32と、第2フランジ部としての第2上側フランジ部34とを含んで構成されている。アウタパネル本体30は、第2縦壁部36と、第2下壁部38と、第2上壁部40とを含んで構成されている。第2縦壁部36の全体的な幅方向は、略車両上下方向(更に詳細には、車両下側に対して車幅方向内側に傾いた方向)とされている。また、第2縦壁部36は、車両上下方向中間部で車幅方向内側又は車幅方向外側へ適宜に曲がったクランク状に形成されている。

0016

第2縦壁部36の車両下側には、第2下壁部38が設けられている。第2下壁部38は、第2縦壁部36の車両下側端から車両下側に対して車幅方向外側に傾いた方向へ延出されている。第2下壁部38の車幅方向内側端からは、第2下側フランジ部32が車両下側へ延出されており、第2下側フランジ部32は、ロッカインナパネル12の第1下側フランジ部20の車幅方向外側で第1下側フランジ部20に対向して配置されている。

0017

これに対して、第2縦壁部36の車両上側には、第2上壁部40が設けられている。第2上壁部40は、第2縦壁部36の車両上側端から車両上側に対して車幅方向外側に傾いた方向へ延出されている。第2上壁部40の車幅方向内側端からは、第2上側フランジ部34が車両上側へ延出されており、第2上側フランジ部34は、ロッカインナパネル12の第1上側フランジ部22の車幅方向外側で第1上側フランジ部22に対向して配置されている。このように、ロッカアウタパネル14は、車幅方向内側へ開口された断面ハット形状とされ、ロッカアウタパネル14のアウタパネル本体30とロッカインナパネル12のインナパネル本体18とは、車幅方向に対向して配置されている。

0018

また、本ロッカ10は、延長部42を備えている。延長部42は、車両前後方向に長い板状とされ、ロッカアウタパネル14の一部として形成されている。本実施の形態では、延長部42は、第1曲部44と第1板部46とを含んで構成されている。第1曲部44は、車両前後方向を軸周り方向に曲がっており、第1曲部44を車両前後方向に対して直交する方向に切った断面形状は、車両下側へ開口した略U字形状とされている。第1曲部44の幅方向一端は、ロッカインナパネル12の第1上側フランジ部22の車幅方向外側でロッカアウタパネル14の第2上側フランジ部34の車両上側端(第2上側フランジ部34の第2上壁部40とは反対側端)に繋がっている。これに対して、第1曲部44の幅方向他端は、ロッカインナパネル12の第1上側フランジ部22の車幅方向内側に配置されており、第1曲部44の幅方向他端からは、第1板部46が車両下側へ延出されている。

0019

第1板部46は、ロッカインナパネル12の第1上側フランジ部22の車幅方向内側に設けられており、第1板部46は、車幅方向に第1上側フランジ部22に重なっている。このように、本実施の形態では、ロッカアウタパネル14の第2上側フランジ部34及び延長部42が、ロッカインナパネル12の第1上側フランジ部22を巻込むように設けられている。

0020

ロッカアウタパネル14の第2上側フランジ部34の第1板部46、ロッカインナパネル12の第1上側フランジ部22、ロッカアウタパネル14の第2上側フランジ部34の第1板部46の車両上下方向中間部には、第1溶接部48が設定されている。第1板部46、第1上側フランジ部22、第1板部46の車両上下方向中間部は、第1溶接部48において、スポット溶接等の溶接手段によって車両前後方向に所定の間隔をおいて接合されている。

0021

一方、第1板部46の先端(車両下側端)は、ロッカインナパネル12における第1上側フランジ部22の第1上壁部28からの延出方向基端(第1上側フランジ部22の車両下側端)に当接されている。さらに、第1板部46の先端には第2溶接部50が設定されており、第1板部46の先端と第1上壁部28からの延出方向基端(すなわち、ロッカインナパネル12における第1上側フランジ部22と第1上壁部28との間の稜線部52)とが第2溶接部50においてレーザ溶接又はアーク溶接等の溶接手段によって車両前後方向に連続又は所定の間隔をおいて接合されている。

0022

以上のようにして、ロッカインナパネル12とロッカアウタパネル14とが接合されて一体とされることによって、ロッカ10の長手方向(車両前後方向)に対して直交する方向にロッカ10を切った断面形状(以下、この断面形状を単に「ロッカ10の断面形状」と称する)は、略多角形の閉じ断面形状になる。また、以上の延長部42は、例えば、ロッカアウタパネル14の第2上側フランジ部34の車両上側端(第2上壁部40とは反対側端)から平板部分を延設し、この平板部分がヘミング加工されることによって形成される。

0023

また、ロッカインナパネル12及びロッカアウタパネル14と共にロッカ10を構成するパッチ16は、例えば、鋼板によって形成されており、ロッカインナパネル12を形成する鋼板の引張り強度は、1180MPa程度とされ、鋼板の厚さは、1.2mmとされている。パッチ16は、ロッカ10の内側に設けられており、ロッカ10の長手方向(車両前後方向)に連続又は所定の間隔をおいて配置されている。

0024

また、パッチ16には、パッチ曲部54が形成されており、パッチ16は、パッチ曲部54においてロッカ10の長手方向を軸方向とする軸周り方向に曲がっている。パッチ曲部54は、ロッカインナパネル12の第1縦壁部24と第1上壁部28との境(稜線部分又は曲部分)に対向するように配置されている。パッチ16においてパッチ曲部54よりも車幅方向外側部分は、パッチ第1板部56とされている。パッチ第1板部56は、ロッカインナパネル12の第1上壁部28と対向するように配置され、ロッカ10の内側から第1上壁部28に当接されている。

0025

これに対して、パッチ16においてパッチ曲部54を挟んでパッチ第1板部56とは反対側の部分は、パッチ第2板部58とされている。パッチ第2板部58は、ロッカインナパネル12の第1縦壁部24と対向するように配置され、ロッカ10の内側から第1縦壁部24に当接されている。パッチ16は、スポット溶接等の溶接手段によってロッカインナパネル12に接合されている。ロッカインナパネル12の第1縦壁部24及び第1上壁部28は、パッチ16によって曲げ変形等の変形に対する剛性等が高められている。

0026

<第1の実施の形態の作用、効果>
例えば、以上の構成のロッカ10が適用された車両の車両前側端部における車幅方向外側端部が車両前方障害物衝突した場合(所謂、「微小ラップ衝突」)には、ロッカ10の車両前側端には、車両前側からの衝突荷重F(図1参照)がロッカ10の長手方向に沿った軸力として入力される。この衝突荷重Fがロッカ10に入力されることによって、ロッカ10の車両後側部分に対して車両前側部分を車両上側へ回動させるようなモーメントM(図1参照)がロッカ10に作用される。

0027

このようなモーメントMは、ロッカインナパネル12の第1上側フランジ部22及びロッカアウタパネル14の第2上側フランジ部34を車両上側へ曲げ座屈させようとする。仮に、このような座屈が第1上側フランジ部22及び第2上側フランジ部34に生ずると、更に、ロッカインナパネル12の第1上壁部28、ロッカアウタパネル14の第2上壁部40等が変形され、ロッカインナパネル12の稜線部52、ロッカアウタパネル14の第2上壁部40と第2上側フランジ部34との間の稜線部分(曲部分)が座屈(変形)される。これによって、ロッカ10の断面形状が崩れる可能性がある。

0028

ここで、本実施の形態では、ロッカアウタパネル14の第2上側フランジ部34に延長部42が設けられており、この延長部42の第1板部46は、ロッカインナパネル12の第1上側フランジ部22の車幅方向内側(すなわち、第1上側フランジ部22を挟んで第2上側フランジ部34とは反対側)で第1上側フランジ部22に重なって設けられている。しかも、この第1板部46の先端(車両下側端、第1曲部44とは反対側端)は、第1上側フランジ部22の第1上壁部28からの延出方向基端である稜線部52に当接されて溶接されている。

0029

このため、第1上側フランジ部22及び第2上側フランジ部34の全体的な剛性、特に、第1上側フランジ部22の基端(第1上側フランジ部22の第1上壁部28からの延出方向側端)及びその近傍部分の剛性が高くなり、これによって、上述したモーメントM等がロッカ10に作用されることによる第1上側フランジ部22及び第2上側フランジ部34での座屈の発生が抑制される。これによって、ロッカインナパネル12の稜線部52における座屈(変形)の発生が抑制されるため、ロッカ10の断面形状が崩れることを抑制できる。このように、ロッカ10の断面形状が崩れることを抑制できるため、ロッカ10の曲げ荷重及び衝撃荷重(衝突荷重)F等に対する耐力を向上できる。

0030

<第2の実施の形態>
次に、第2の実施の形態について説明する。

0031

図3に示されるように、本実施の形態では、ロッカアウタパネル14の延長部42は、第2曲部62及び第2板部64を含んで構成されている。第2曲部62は、延長部42の第1板部46の先端(第1板部46における第1曲部44とは反対側端)とされ、第2曲部62は、ロッカインナパネル12の稜線部52に当接されている。

0032

一方、第2板部64は、第2曲部62から延出されている。第2板部64は、ロッカインナパネル12の第1上壁部28に対して対向するように配置されて第1上壁部28に当接されている。本実施の形態における第2板部64の先端(第2板部64の第2曲部62からの延出方向側端)は、パッチ16のパッチ第1板部56の先端(パッチ第1板部56のパッチ曲部54とは反対側端)よりも車幅方向外側に配置されている。

0033

本実施の形態では、第2溶接部50は、第2板部64に設定されており、第2板部64とロッカインナパネル12の第1上壁部28とが第2溶接部50においてレーザ溶接又はアーク溶接等の溶接手段によって車両前後方向に連続又は所定の間隔をおいて接合されている。

0034

以上の構成の第2の実施の形態では、延長部42における第1板部46と第2板部64との境である第2曲部62(換言すると、第1板部46の先端)が、第1上側フランジ部22の第1上壁部28からの延出方向基端である稜線部52に当接されている。これによって、本第2の実施の形態は、基本的に前記第1の実施の形態と同様の作用を奏し、同様の効果を得ることができる。

0035

<第3の実施の形態>
次に、第3の実施の形態について説明する。

0036

図4に示されるように、本実施の形態では、ロッカアウタパネル14の延長部42の第2板部64は、ロッカインナパネル12の第1縦壁部24と第1上壁部28との境(稜線部分又は曲部分)まで延びている。また、本実施の形態では、延長部42は、第3曲部72と第3板部74とを含んで構成されている。第3曲部72は、延長部42の第2板部64の先端(第2板部64における第2曲部62とは反対側端)とされ、第3曲部72は、ロッカインナパネル12の第1縦壁部24と第1上壁部28との境(稜線部分又は曲部分)に当接されている。

0037

一方、第3板部74は、第3曲部72から延出されている。第3板部74は、ロッカインナパネル12の第1縦壁部24に対して対向するように配置されて第1縦壁部24に当接されている。第2溶接部50は、第3板部74に設定されており、第3板部74とロッカインナパネル12の第1上壁部28とが第2溶接部50においてレーザ溶接又はアーク溶接等の溶接手段によって車両前後方向に連続又は所定の間隔をおいて接合されている。

0038

また、本実施の形態は、前記第1の実施の形態、前記第2の実施の形態とは異なり、パッチ16が設けられていない。

0039

以上の構成の第3の実施の形態では、延長部42における第1板部46と第2板部64との境である第2曲部62(換言すると、第1板部46の先端)が、第1上側フランジ部22の第1上壁部28からの延出方向基端である稜線部52に当接されている。これによって、本第3の実施の形態は、基本的に前記第1の実施の形態及び前記第2の実施の形態と同様の作用を奏し、同様の効果を得ることができる。

0040

また、本実施の形態では、延長部42の第2板部64がロッカインナパネル12の第1上壁部28に当接され、第3曲部72がロッカインナパネル12の第1縦壁部24と第1上壁部28との境(稜線部分又は曲部分)に当接され、第3板部74がロッカインナパネル12の第1縦壁部24に当接されている。この延長部42の第2板部64、第3曲部72、第3板部74が前記第1の実施の形態及び第2の実施の形態におけるパッチ16と同様の作用を奏し、これによって、ロッカインナパネル12の第1縦壁部24及び第1上壁部28の曲げ変形等の変形に対する剛性等が高められている。これによって、本実施の形態では、パッチ16を設けなくてもよく、部品点数の削減が可能になる。

0041

なお、上記の第1の実施の形態では、ロッカアウタパネル14の延長部42の第1板部46の先端(ロッカアウタパネル14の第2縦壁部36とは反対側端)に第2溶接部50が設定されたていた。しかしながら、第1板部46の先端(車両下側端)は、ロッカインナパネル12の第1上側フランジ部22の延出方向基端に当接されていればよく、第2溶接部50は、第1板部46の先端よりも基端側(車両上側)に設定されてもよい。

0042

また、上記の第2の実施の形態では、ロッカアウタパネル14の延長部42の第2板部64の先端(第2板部64の第2曲部62からの延出方向側端)は、パッチ16のパッチ第1板部56の先端(パッチ第1板部56のパッチ曲部54とは反対側端)よりも車幅方向外側に配置された構成であった。しかしながら、第2板部64がロッカインナパネル12の第1上壁部28を挟んでパッチ第1板部56と対向するように設けられる構成であってもよいし、第2板部64の先端がロッカインナパネル12の第1上壁部28の車幅方向内側端に当接されるまで第2板部64を設ける構成であってもよい。

0043

さらに、上記の第1の実施の形態、第2の実施の形態においてパッチ16は、ロッカインナパネル12に接合される構成であったが、パッチ16がロッカアウタパネル14の第2縦壁部36、第2上壁部40に当接するように設けられてロッカアウタパネル14に接合される構成であってもよい。

0044

また、上記の第1の実施の形態、第2の実施の形態は、パッチ16を備える構成であり、第3の実施の形態はパッチ16を備えない構成であった。しかしながら、第1の実施の形態、第2の実施の形態がパッチ16を備えない構成としてもよいし、第3の実施の構成に更にパッチ16が設けられる構成であってもよい。

0045

さらに、上記の各実施の形態は、ロッカアウタパネル14の第2上側フランジ部34に延長部42を設けた構成であった。しかしながら、例えば、ロッカインナパネル12の第1上側フランジ部22に延長部42を設ける構成であってもよい。

0046

また、上記の各実施の形態で説明したロッカインナパネル12、ロッカアウタパネル14、パッチ16の材質、引張り強度等の物理的特性、形状、厚さ等は、あくまでも一例であって、これらの条件等に限定されるものではない。

0047

さらに、上記の各実施の形態は、本発明を車両のロッカ10に適用した構成であった。しかしながら、本発明を車両のロッカ10以外の各部位への適用も可能である。

0048

10ロッカ(車体)
12ロッカインナパネル(一対のパネル部材の一方)
14ロッカアウタパネル(一対のパネル部材の他方)
22 第1上側フランジ部(第1フランジ部)
34 第2上側フランジ部(第2フランジ部)
42 延長部

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