説明

車両のピラー構造

【課題】上部部材と下部部材を接合させて形成した場合においても、剛性が高く、しかも接合時の位置合わせが容易なアルミダイカスト製の車両用Cピラーを提供することである。
【解決手段】車両のピラーの上部部材は、少なくとも上部部材の下部において、車両のほぼ幅方向に延びる第一の側壁を有する断面ほぼコの字状に形成してあり、かつコの字状を保持した状態で、下端に連結板を有する。下部部材は、上端より下部に、記連結板に対向する取付板を有し、かつ取付板の前後方向側のそれぞれの端部に、幅方向に延びる第二の側壁を有し、連結板と前記取付板を突き合わせて両者を溶接するとともに、第一の側壁と第二の側壁、もしくはこれら側壁に取り付けられた壁体とを溶接し、車両のピラー構造を構成した。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、主にアルミダイカストからなる車両のピラー構造に関する。
【背景技術】
【0002】
車両を軽量化させる上において、車両のボディを構成する部材をアルミニウム合金で形成することが考えられる。またボディをアルミニウム合金化する場合、特に強度を要とする部材、例えばCピラーにはアルミダイカストを用いることが考えられる。
【0003】
一方Cピラーは、車両の後軸付近にあって、上部がサイドルーフレールに連結し、下部はリアのサスクロスやサイドシルまで延びている、縦方向に長く、また複雑な形状をしている部材である。そのため、Cピラーをアルミダイカストとするにあたり、Cピラーの上下方向のほぼ中央付近、例えばリアのホイールハウス上縁付近に相当する位置で、上部部材と下部部材とに分割し、それぞれ上部部材と下部部材をアルミダイカストで形成し、形成した後それらを一体に接合させて成形することが考えられる。
【特許文献1】特開2003−261072号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、Cピラーを上部部材と下部部材に分割し、その分割した分割線に沿って溶接などを行い上部部材と下部部材を接合させただけでは、接合部が線状となり強度、特に車両における幅方向に対する剛性や、ねじれなどに対する剛性が十分に得られないという問題があった。また、接合部の位置合わせが容易でなく、また、上部部材と下部部材のそれぞれに形成した嵌合部を突き合わせて接合する場合には、部材を製造した際に発生する形状的なばらつきが吸収できなくなるという問題があった。
【0005】
またCピラーとサイドルーフレール、及びサイドルーフレールとルーフボウとの接合において、Cピラーの端部やルーフボウの端部を平坦に形成してサイドルーフレール上にCピラーやルーフボウを固定していたが、平坦部分で屈曲が生じ易くなり、剛性を確保するため板厚を厚くするなど手間がかかっていた。
【0006】
本発明は上記課題を解決し、上部部材と下部部材を接合させて形成した場合においても、剛性が高く、しかも接合時の位置合わせが容易なアルミダイカスト製の車両用ピラーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、上記課題を解決するため車両のピラー構造を次のように構成した。
【0008】
1、車両のボディ構造を形成するピラーであり、該ピラーは、アルミダイカスト材からなる上部部材及び下部部材とからなり、前記上部部材は、少なくとも該上部部材の下部において、前記車両のほぼ幅方向に延びる第一の側壁を有する断面ほぼコの字状に形成してあり、更に該上部部材は、該コの字状を保持した状態で、下端に連結板を有し、前記下部部材は、該下部部材の上端より下部に、前記連結板に対向する取付板を有し、かつ前記下部部材は、前記取付板の前記車両の前後方向側のそれぞれの端部に、該車両のほぼ幅方向に延びる第二の側壁を有し、前記連結板と前記取付板を突き合わせて両者を溶接するとともに、前記第一の側壁と前記第二の側壁、もしくはこれら側壁とこれら側壁に取り付けられた壁体とを溶接し、前記上部部材と前記下部部材とを一体に固着して構成した車両のピラー構造を構成した。
【0009】
2、1に記載の車両のピラー構造において、前記ピラーは、前記上部部材の上端をサイドルーフレールに取り付け、前記下部部材の下部をサイドシルに取り付けるCピラーとした。
【0010】
3、2に記載の車両のピラー構造において、前記上端に窪みを設け、該窪み内に断面環状のルーフボウの端部を嵌合し、該ルーフボウの端部を前記窪み内に固定した。
【発明の効果】
【0011】
本発明にかかるピラーは、次の効果を有している。
上部部材と下部部材の上下2部材からピラーが構成されるので、各部材が小型化され、ダイカストにより容易に形成できる。上部部材と下部部材との接合部が、水平面で断面した場合に、ほぼ環状に形成されるので、あらゆる方向に対する剛性が高くできる。また上部部材と下部部材との接合部において、上下をずらして重ねることからピラーの長手方向、つまり車両の上下方向に対する位置合わせの許容値が大きくなり、接合が容易となる。
【0012】
ルーフボウが断面環状の状態で、Cピラーの上部に固定されるので、左右のCピラーとルーフボウ、更にリアクロスメンバとを連続して形成される車両外殻を一周する構造部材が、断面環状に近い形状の部材で構成される。したがって、車両のCピラー周りの剛性を高くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
本発明に係る車両のピラー構造の一実施形態について、Cピラーを例にして図を参照して説明する。図1に、Cピラー10を含む自動車(車両)の車体フレーム構造の一部を示す。尚以下、自動車の進行方向を基準に前方(前側)、後方(後側)、左右幅方向を定義し、自動車の幅方向の中心に向かう方向を内方向(内側)、自動車の中心から幅方向に広がる方向を外方向(外側)とする。また重力の作用する方向を下方向(下側)、重力に逆らう方向を上方向(上側)とする。図中矢印X、Y及びZは直交する3方向を示し、矢印Xは車体前方、矢印Yは車幅方向左側、矢印Zは車体上方向を指す。尚、左右で同様な構成については適宜説明を省略することがある。
【0014】
Cピラー10は、車両の後輪付近に配置されている構造部材であり、上部がサイドルーフレール14に連結し、下部がリアサイドメンバ15及びサイドシル16に連結している。Cピラー10は車両の左右に一対設けてあり、左右のCピラー10間には上部においてはルーフボウ17が取り付けてあり、下部においてはリアクロスメンバ19が取り付けてある。
【0015】
Cピラー10は、図2に示すように上部部材18と下部部材20から構成されている。上部部材18は、Cピラー10の上端からCピラー10の高さ方向のほぼ中央付近までの部材あり、下部部材20は、Cピラー10の高さ方向のほぼ中央付近からCピラー10の下端までの部材である。上部部材18と下部部材20は、いずれも例えばダイカストで成形されている。
【0016】
上部部材18は、上部にT字状の取付部22を有し、取付部22から柱状の支持部24が下方に延び、支持部24の下部に取付基部26を有している。取付部22は、サイドルーフレール14の上面に掛かるようにほぼ水平に延びる上板25を有し、上板25の中央は、ルーフボウ17の断面に対応した窪み27が形成してある。支持部24は、ほぼ直線状であり、断面コの字状の突部28が支持部24の幅方向中央に、支持部24の長手方向に沿って形成してある。
【0017】
取付基部26は、支持部24から連続して下方にほぼ三角形に広がる形状であり、更に外方(車両に対して。以下同じ。)側に突出するように大きく湾曲している。取付基部26は、図のF1の位置からほぼ水平面、正確には取付基部26の長手方向に垂直な平面で断面した形状が、図6に示すように左右に側壁(第一の側壁)30を有する断面ほぼコの字状に形成してある。また、取付基部26の内方には、長手方向に沿って、支持部24から連続したリブ32が幅方向中央に設けてある。図3に、上部部材18を図2と表裏を逆にした方向から見た状態の図を示す。
【0018】
取付基部26には更に、図3に示すように、側壁30の両側にはフランジ33が、また取付基部26の内方には略水平方向に渡されたリブ31が形成してあり、下端には下部部材20に接合される連結板34が形成してある。
【0019】
下部部材20は、車両のリアホイールハウスのほぼ前半部に相当する部材であり、下部部材20の上部に位置する天板36と、天板36の内側の端縁に取り付けられた側板38と、天板36の前方の端部から下部に延びる傾斜部材40と、傾斜部材40の下端から後方に延びる横架部材42などから形成されている。
【0020】
天板36の後方には、リアサスペンションを取り付けるための基部部材43が設けてあり、天板36の下方には、天板36と平行に延びる取付板44が図2に示すように、側板38から設けてある。更に天板36の前方側及び後方側のそれぞれの端部には、取付板44の端部を通って下方に延びる側壁(第二の側壁)45が縦方向に設けられている。天板36と取付板44の外方側の端縁は、ほぼ同一平面に位置するように形成してある。更に取付板44の外方側の端縁は、連結板34の端縁と互いに突き合わさるように形成されている。
【0021】
傾斜部材40の外方側の端縁には、傾斜部材40に沿ったフランジ41が設けてある。フランジ41は、取付板44と同一平面で、取付板44に連続して形成してあり、また基部部材43の前方側の端縁も取付板44と同一平面で、かつ取付板44に連続して形成されている。傾斜部材40の先端は、サイドシル16の後端が連結され、横架部材42の後方は、リアサイドメンバ15の前端が連結される。
【0022】
Cピラー10は、上記上部部材18と下部部材20を溶接により接合して形成してある。上部部材18と下部部材20の接合は、図2及び図3に示すように、上部部材18の下部を下部部材20の上部に突き合わせ、点線及び二点鎖線で示した線に沿って溶接を行う。溶接線として示した点線と二点鎖線は、上部部材18と下部部材20で囲まれた範囲は一致する形状である。すなわち、上部部材18において溶接線は、点線で示すように連結板34と、連結板34の線は連続したフランジ33上の部分であり、下部部材20においては、二点鎖線で示すように取付板44と、取付板44に連続したフランジ41、および基部部材43の一部となっている。
【0023】
このように上部部材18と下部部材20をそれぞれ、図7に示すようにほぼ閉断面を形成するような断面コの字状やC字状に形成し、それら上部部材18と下部部材20を上下にずらして重ね、図8に示すように上部部材18の下端、つまり連結板34を取付板44に接合させてCピラー10を構成したので、Cピラー10は、Cピラー10をほぼ水平面で断面した場合、いずれの位置で断面した場合も閉断面を形成する環状か、あるいは一部開放されていてもほぼ閉断面を形成するような断面コの字状やC字状となっている。図7は、図4及び図5におけるF2を通るほぼ水平面での断面形状を示し、図8は、図5におけるF3を通る垂直面での断面形状を示す。
【0024】
すなわち図7に示すように、Cピラー10の天板36と取付板44の間では、上部部材18と下部部材20が、それぞれの断面の開放面を向き合わせて重なっており、また図8に示すように、上部部材18と下部部材20が上下にずれた状態で、フランジ33とフランジ41が、取付板44の両側で略垂直方向に沿った面で接合される。したがってCピラー10は、上部部材18と下部部材20の接合部においても十分な剛性を確保でき、全体が強固で、いずれの方向からの力、あるいはねじれに対しても十分な強度を有する構造にすることができる。
【0025】
また、Cピラー10の上端は、図10に示すようにT字状に形成してあり、上述したように上端にサイドルーフレール14が接続される。またCピラー10の上端の中央には、上述したように窪み27が形成してあり、左右のサイドルーフレール14間に渡してあるルーフボウ17が連結されている。
【0026】
ルーフボウ17は、例えばアルミの押し出し成形で成形された、断面四角の環状部材であり、断面環状の状態でCピラー10の上部部材18の窪み27に固定される。ルーフボウ17は、例えば溶接で上部部材18の窪みに固定する。図9に、断面図を示す。これにより、車両は左右一対のCピラー10とルーフボウ17により、断面がほぼ閉断面を形成する部材で連続して車両の外殻部分を構成することができ、高い剛性を有する車体構造を実現できる。また、リアクロスメンバ19を閉断面構造にすれば、Cピラー10を通る車両の外殻周囲構造を、閉断面構造の部材で形成できる。
【0027】
更にルーフボウ17は、窪み27に収納した状態で溶接などでCピラー10に固定することから、ルーフボウ17の長手方向の位置合わせが容易であり、ルーフボウ17の寸法精度に影響されることなく、左右のサイドルーフレール14の間隔を正確に形成できる。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】本発明にかかる車体のピラー構造の一実施形態を示す図。
【図2】Cピラーを示す分解斜視図。
【図3】Cピラーを示す分解斜視図。
【図4】Cピラーを示す斜視図。
【図5】Cピラーを示す斜視図。
【図6】Cピラーを示す横断面図。
【図7】Cピラーを示す横断面図。
【図8】Cピラーを示す縦断面図。
【図9】Cピラーを示す断面図。
【図10】Cピラー上部を示す斜視図。
【符号の説明】
【0029】
10…Cピラー
14…サイドルーフレール
17…ルーフボウ
18…上部部材
20…下部部材
30…側壁(第一の側壁)
34…連結板
36…天板
41…フランジ
44…取付板
45…側壁(第二の側壁)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両のボディ構造を形成するピラーであり、
該ピラーは、アルミダイカスト材からなる上部部材及び下部部材とからなり、
前記上部部材は、少なくとも該上部部材の下部において、前記車両のほぼ幅方向に延びる第一の側壁を有する断面がほぼコの字状に形成してあり、更に該上部部材は、該コの字状を保持した状態で、下端に連結板を有し、
前記下部部材は、該下部部材の上端より下部に、前記連結板に対向する取付板を有し、かつ前記下部部材は、前記取付板の前記車両の前後方向側のそれぞれの端部に、該車両のほぼ幅方向に延びる第二の側壁を有し、
前記連結板と前記取付板を突き合わせて両者を溶接するとともに、前記第一の側壁と前記第二の側壁、もしくはこれら側壁とこれら側壁に取り付けられた壁体とを接合し、前記上部部材と前記下部部材とを一体に固着して構成したことを特徴とする車両のピラー構造。
【請求項2】
前記ピラーは、前記上部部材の上端をサイドルーフレールに取り付け、前記下部部材の下部をサイドシルに取り付けるCピラーである請求項1に記載の車両のピラー構造。
【請求項3】
前記上端に窪みを設け、該窪み内に断面環状のルーフボウの端部を嵌合し、該ルーフボウの端部を前記窪み内に固定したことを特徴とする請求項2に記載の車両のピラー構造。

【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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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2008−247347(P2008−247347A)
【公開日】平成20年10月16日(2008.10.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−94601(P2007−94601)
【出願日】平成19年3月30日(2007.3.30)
【出願人】(000006286)三菱自動車工業株式会社 (2,892)
【出願人】(000176707)三菱アルミニウム株式会社 (446)
【出願人】(000005256)株式会社アーレスティ (44)
【Fターム(参考)】