説明

車両の側面上部構造

【課題】材料費率を低下させて製造コストを抑えることが可能な車両の側面上部構造を提供することを目的とする。
【解決手段】車両のルーフに沿ってフロントピラーからセンタピラーの上方を通過して車両後方へ略水平に延びるルーフサイドレール112と、フロントピラーおよびルーフサイドレールの車外側にフロントピラーおよびルーフサイドレールに沿って取り付けられ、フロントピラーおよびルーフサイドレールを補強する補強部材120とを備え、補強部材は板金から成形される部材であって、フロントピラーからルーフサイドレールのセンタピラーよりも車両前方の領域にわたって取り付けられる前部補強部材122と、ルーフサイドレールの前部補強部材からセンタピラーよりも車両後方の領域に取り付けられる後部補強部材124とに別々に成形されることを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両の側面の上部を構成する側面上部構造に関するものである。
【背景技術】
【0002】
車両の側面には、ルーフ(屋根)を支える複数のピラー(支柱)が設けられている。各ピラーは車両前方側からフロントピラー、センタピラー、リアピラーと呼ばれていて、各ピラーの上部は車両の前後方向に延びるルーフサイドレールに接続されている。これらピラーおよびルーフサイドレールにはルーフを支えるための剛性が必要となるため、補強部材によって補強されている。これらの部材によって車両の側面上部における骨格が形成されている。
【0003】
上記の各部材は、車両のアウタパネルと同じく、板金をプレス加工することにより成形されている。このようなプレス加工には、従来から製造コストを抑えるための様々な手段が検討されている。例えば特許文献1には、クォータパネルを除いたアウタパネルの複数の部位を一体的にプレス成形したサイドメンバが開示されている。特許文献1では、クォータパネルの部分以外のサイドメンバは異なる車型に流用することができるため、プレス成形用の金型への投資額を少なくできるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平8−258740号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
現在では、前述のルーフサイドレールや補強部材等の各部材を成形する際においても、コスト削減が要請されている。ここで、特許文献1に記載のサイドメンバのように、ルーフサイドレールや補強部材等もそれぞれ部材単位でプレス成形すれば金型数や工程数は増えず、製造コストの削減にも資するとも思われる。しかし、例えば補強部材はフロントピラーとルーフサイドレールにまたがって設置される、全体がへの字形状の長尺かつ大型の部材である。このような形状の補強部材をそのままプレス成形してしまっては、材料である板金に端材や残材が多く発生し、材料歩留まりが低下して製造コストに対する材料費率が上昇するおそれがある。
【0006】
本発明は、このような課題に鑑み、材料費率を低下させて製造コストを抑えることが可能な車両の側面上部構造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】
上記課題を解決するために、本発明にかかる車両の側面上部構造は、車両の側面の上部に設けられる側面上部構造であって、車両のルーフに沿ってフロントピラーからセンタピラーの上方を通過して車両後方へ略水平に延びるルーフサイドレールと、フロントピラーおよびルーフサイドレールの車外側にフロントピラーおよびルーフサイドレールに沿って取り付けられ、フロントピラーおよびルーフサイドレールを補強する補強部材とを備え、補強部材は板金から成形される部材であって、フロントピラーからルーフサイドレールのセンタピラーよりも車両前方の領域にわたって取り付けられる前部補強部材と、ルーフサイドレールの前部補強部材からセンタピラーよりも車両後方の領域に取り付けられる後部補強部材とに別々に成形されることを特徴とする。
【0008】
上記構成によれば、補強部材を分割してプレス成形することで、補強部材を単体で成形(一体成形)する場合よりも成形する目的物の形状を小型化かつ単純化することができる。したがって板金上にレイアウトしやすくなり、材料歩留まりを向上させることが可能である。これにより、材料費率を低下させて製造コストを抑えることが可能となる。
【0009】
また、補強部材の全体は車両の形状に合わせて成形する必要があるが、前部補強部材が設置されるフロントピラーの部分は、例えば同一車種における3ドアタイプと5ドアタイプとで共通する部分である。したがって、前部補強部材を3ドアタイプと5ドアタイプとの間で共通化し、これによっても製造コストを抑えることが可能となる。
【0010】
本発明の思想は、従来、一体成形することが当然と考えられてきた補強部材を、敢えて別々に成形したことである。特に3ドアタイプの場合、補強部材も小型であり、一体成形することが容易であったため、当然のように一体成形されてきた。本発明では、一体成形していたものを別々に成形するので、同一車両だけに着目すれば部品点数は増加してしまう。しかしそれをすることで、上記のように材料歩留まりが格段に向上する。また、3ドアタイプ・5ドアタイプという異なる車両間での部品の共通化という大きな効果も得られる。
【0011】
上記の前部補強部材は、後部補強部材よりも厚みを有するとよい。例えば、前部補強部材を後部補強部材に用いる板金よりも板厚の厚い板金から成形する。これにより、走行中に荷重を受けやすい側面上部構造の車両前部側をより的確に補強することが可能となる。
【0012】
上記のルーフサイドレールは板金から成形される部材であって、センタピラーの上方で区分される、車両前方側の領域にわたる前部サイドレールと、車両後方側の領域にわたる後部サイドレールとに別々に成形されるとよい。
【0013】
上記のルーフサイドレールにおいても、分割して成形することでプレス成形の目的物を小型化させることができる。これにより、板金上にレイアウトしやすくなり、材料歩留まりを向上させて材料費率を低下させ、コスト削減に資することが可能となる。
【0014】
前部サイドレールは、後部サイドレールよりも厚みを有するとよい。例えば、前部サイドレールを後部サイドレールに用いる板金よりも板厚の厚い板金を用いて成形する。これにより、走行中に荷重を受けやすい車両前方側の剛性を向上させることが可能となる。
【0015】
上記のセンタピラーの車外側にセンタピラーに沿って取り付けられるセンタピラー補強部材をさらに備え、センタピラー補強部材は、後部補強部材の車体上下方向の中央付近に接合されるとよい。
【0016】
従来のセンタピラー補強部材は、ルーフサイドレールの車体上下方向の上端において他の複数の部材とともにスポット溶接等で接合していた。しかし、複数の部材同士を同時に接合させるためには熟練した作業が必要となってしまう。そこで、上記構成では、センタピラー補強部材は、ルーフサイドレールの中央付近に接合することで、ルーフサイドレールの上端において接合させる部材の数を減らして作業効率を向上させている。
【0017】
上記のセンタピラー補強部材は、前部サイドレールと重なる領域および後部サイドレールと重なる領域のそれぞれに開口部を有し、前部サイドレール、センタピラーおよび後部補強部材は、あるいは後部サイドレール、センタピラーおよび後部補強部材は、開口部を利用したスポット溶接により接合されるとよい。
【0018】
上記構成によれば、各部材をスポット溶接により的確に接合することが可能となる。またセンタピラー補強部材に開口部を設けることでスポット溶接が行いやすくなり、作業効率が向上する。
【発明の効果】
【0019】
上記構成によれば、材料費率を低下させて製造コストを抑えることが可能な車両の側面上部構造を提供することがとなる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】本実施形態にかかる側面上部構造を示す図である。
【図2】図1の側面上部構造の分解図である。
【図3】本実施形態にかかる側面上部構造と従来の側面上部構造とを比較する図である。
【図4】板金上における補強部材のプレス金型のレイアウトを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【0022】
図1は、本実施形態にかかる側面上部構造100を示す図である。図1では、側面上部構造100を適用する車両として、3ドアタイプの車両102を例示している。また、図1では車両102のアウタパネルを透過させて表示している。側面上部構造100は、アウタパネルよりも車内側に設けられる構造である。側面上部構造100は、フロントピラー104とセンタピラー106とを含んだ領域に備えられ、ルーフ(屋根)を支える骨格を形成する。
【0023】
図2は、図1の側面上部構造100の分解図である。図2に示すように、フロントピラー104(図1参照)の車内側はフロントピラーインナ108が主要な部材となって構成されていて、センタピラーの車内側はセンタピラーインナ110が主要な部材となって構成されている。
【0024】
フロントピラーインナ108の車両後方には、ルーフサイドレール112が車両102のルーフに沿って設置される。ルーフサイドレール112は板金から成形されていて、フロントピラーインナ108からセンタピラーインナ110の上方を通過して車両後方へ略水平に延びる長尺な部材である。ルーフサイドレール112は、フロントピラーインナ108およびセンタピラーインナ110と溶接およびボルト締結によって接合する。
【0025】
ルーフサイドレール112はプレス成形時に、車両前方側にわたる領域と車両後方側にわたる領域との2つの部位に分割して別々に成形される。2つの部位は、車両前方側が前部サイドレール114と、車両後方側が後部サイドレール116となっている。車両102への設置時においては、前部サイドレール114と後部サイドレール116とは互いに接合される。
【0026】
前部サイドレール114が設置される車両前方側は、走行中において後部サイドレール116が設置される車両後部側よりも荷重を受けやすい位置である。そのため、前部サイドレール114は後部サイドレール116よりも厚みを有するとよい。例えば、前部サイドレール114を後部サイドレール116に用いる板金よりも板厚の厚い板金を用いて成形する。これにより、前部サイドレール114の剛性は向上し、車両前方側の剛性が確保される。
【0027】
ルーフサイドレール112上において、前部サイドレール114と後部サイドレール116との区分は、センタピラー106(センタピラーインナ110)の上方でなされている。この位置であれば、センタピラーインナ110および後述するセンタピラー補強部材120が、前部サイドレール114および後部サイドレール116にまたいで接合するため、前部サイドレール114と後部サイドレール116との接合箇所がより強固になる。
【0028】
前部サイドレール114および後部サイドレール116は、センタピラーインナ110と重なる領域S1、S2がそれぞれセンタピラーインナ110の上端の形状に合わせて切り欠かれている。これにより、前部サイドレール114および後部サイドレール116とセンタピラーインナ110とが組付けやすくなり、かつ軽量化および材料である板金の節約が可能となる。
【0029】
補強部材120は板金から成形される部材であって、フロントピラーインナ108およびルーフサイドレール112の車外側に取り付けられる長尺でへの字形状の部材である。補強部材120の形状はフロントピラーインナ108およびルーフサイドレール112に沿っていて、補強部材120を取り付けることで、フロントピラーインナ108およびルーフサイドレール112は補強される。
【0030】
補強部材120はプレス成形時に、車両前方側の前部補強部材122と、車両後方側の後部補強部材124との2つの部位に分割して別々に成形される。前部補強部材122は、フロントピラーインナ108からルーフサイドレール112のセンタピラー106よりも車両前方の領域にわたって取り付けられる部分である。フロントピラーインナ108と前部サイドレール114との接合箇所は、前部補強部材122によって覆われて補強される。後部補強部材124は、ルーフサイドレール112の前部補強部材122からセンタピラー106よりも車両後方の領域に取り付けられる部分である。前部サイドレール114と後部サイドレール116との接合箇所は、後部補強部材124によって覆われて補強される。車両102への設置時においては、前部補強部材122と後部補強部材124とは互いに接合される。
【0031】
補強部材120の全体は車両102の形状に合わせて成形する必要があるが、前部補強部材122が設置されるセンタピラー106より車両前方側の範囲の形状は、例えば同一車種における3ドアタイプと5ドアタイプとで共通する形状である。したがって上記構成では、補強部材120を前部補強部材122と後部補強部材124とに区分する際、フロントピラーインナ108よりも車両後方かつセンタピラーインナ110よりも車両前方の位置で区分している。この位置での区分により、前部補強部材122を3ドアタイプと5ドアタイプとの間で共通化することができる。これによっても製造コストを抑えることが可能となる。
【0032】
前部補強部材122が設置されるフロントピラー104付近は、走行中に荷重を受けやすい箇所である。そのため、前部補強部材122は、後部補強部材124よりも厚みを有するとよい。例えば、前部補強部材122を後部補強部材124に用いる板金よりも板厚の厚い板金から成形する。これにより前部補強部材122によって、走行中に荷重を受けやすい側面上部構造100の車両前部側をより的確に補強することが可能となる。
【0033】
後部補強部材124は、センタピラーインナ110と重なる領域S3、S4がそれぞれセンタピラーインナ110の上端の形状に合わせて切り欠かれている。これによりセンタピラーインナ110が組付けやすくなり、かつ軽量化および材料である板金の節約が可能となる。
【0034】
上記説明したように、ルーフサイドレール112および補強部材120は、それぞれ車両前方側と車両後方側とに分割して別々に形成される。そのため、例えば補強部材120では、前部補強部材122のように片側の部分のみを板厚の厚い板金で形成することが可能となっている。これによれば、荷重を受けやすい箇所の剛性を無駄なく的確に向上させることが可能である。この構成であれば、材料コストや車体重量を無闇に増大させるおそれがない。
【0035】
本実施形態にかかる側面上部構造100では、センタピラーインナ110の車外側には、センタピラー補強部材126が備えられる。センタピラー補強部材126はセンタピラーインナ110に沿って取り付けられ、センタピラーインナ110を補強する。
【0036】
図3は、本実施形態にかかる側面上部構造100と従来の側面上部構造10とを比較する図である。図3(a)は、図2のセンタピラー補強部材126のA−A断面図に対応し、このA−A断面の位置に対応してその他の部材の断面も例示している。図3(b)は、図3(a)に対応している。なお、アウタパネルは透過させて表示している。
【0037】
図3(b)に示すように、従来の側面上部構造10のセンタピラー補強部材18は、ルーフサイドレール14の車体上下方向の上端P1において、アウタパネルおよび補強部材16とともにスポット溶接等で接合していた。しかし、複数の部材同士を同時に接合させるためには熟練した作業が必要となってしまう。そこで、図3(a)に示すように、センタピラー補強部材126は、後部補強部材124の車体上下方向の中央付近P2に接合している。このように、本実施形態では、ルーフサイドレール112の上端P3において接合させる部材の数を減らして作業効率を向上させている。また、センタピラー補強部材126の上端は従来のセンタピラー補強部材18よりも短くなるため、軽量化および材料の節約に資することができる。
【0038】
再び図2を参照する。センタピラー補強部材126は、上部に開口部130、132を有している。開口部130は前部サイドレール114と重なる領域に設けられていて、開口部132は後部サイドレール116と重なる領域に設けられている。
【0039】
図3(a)に示すように、前部サイドレール114、センタピラーインナ110および後部補強部材124は、位置P4において開口部130を利用したスポット溶接により接合される。スポット溶接によれば、各部材をより的確に接合することが可能である。また、図3(b)と比較して、図3(a)ではサイドピラー補強部材126に開口部130を設けることで、サイドピラー補強部材126をルーフサイドレール112に接合させた後であってもスポット溶接が行いやすくなり、作業効率が向上する。
【0040】
上記開口部130と同様に、図2に示す開口部132を利用したスポット溶接によって後部サイドレール116、センタピラーインナ110および後部補強部材124は接合される。開口部130、132を利用したスポット溶接により、センタピラーインナ110および後部補強部材124は、前部サイドレール114と後部サイドレール116とをまたいで接合される。したがって、前部サイドレール114と後部サイドレール116との接合がより強固になる。
【0041】
図4は、板金上における補強部材120のプレス金型のレイアウトを示す図である。図4(a)は本実施形態にかかる側面上部構造100の補強部材120におけるレイアウトを示し、図4(b)は従来の側面上部構造10の補強部材16(図3(b)参照)におけるレイアウトを示している。なお、図3(b)の補強部材16を車両の側方から見たその形状は、図1の補強部材120と略同一であって全体がへの字形状となっている。
【0042】
図4(b)に示すように、従来の補強部材16は分割せずに成形していため、金型22を板金20上に重複しないようにレイアウトすると、板金20には端材や残材が少なからず発生してしまう。一方、図4(a)に示すように、本実施形態にかかる側面上部構造100の補強部材120は前部補強部材122(金型142)と後部補強部材124(金型146)とに分割して別々に形成される。金型142および金型146はそれぞれ、図4(b)の金型22よりも小型かつ簡潔な形状であるため、板金140、144上にレイアウトしやすく、端材や残材の発生を抑えることができる。また本実施形態であれば、同一面積の板金から従来の構成よりも多くの補強部材120を成形することが可能になる。
【0043】
また図2を参照して説明したように、本実施形態ではルーフサイドレール112も分割して成形している。したがってルーフサイドレール112においても、分割することでその金型が板金上にレイアウトしやすくなり、端材や残材の発生を抑え、かつ一定面積の板金からより多くのルーフサイドレール112を成形することが可能である。
【0044】
これらのように、上記構成によれば、補強部材120およびルーフサイドレール112を分割してプレス成形することで、補強部材120を単体で成形する(一体成形)場合よりも成形する目的物の形状を小型化かつ単純化することができる。したがって板金(板金140、144)上に金型がレイアウトしやすくなり、材料歩留まりを向上させることが可能である。これにより、材料費率を低下させて製造コストを抑えることが可能となる。
【0045】
上記説明したように、本実施形態では、従来、一体成形することが当然と考えられてきたルーフサイドレールおよび補強部材を、敢えて別々に成形している。特に3ドアタイプの場合、ルーフサイドレールおよび補強部材も小型であり、一体成形することが容易であったため、当然のように一体成形されてきた。本実施形態では、一体成形していたものを別々に成形するので、同一車両だけに着目すれば部品点数は増加してしまう。しかしそれをすることで、上記のように材料歩留まりが格段に向上する。また、3ドアタイプ・5ドアタイプという異なる車両間での部品の共通化という大きな効果も得られる。
【0046】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【0047】
本発明は、車両の側面の上部を構成する側面上部構造として利用することができる。
【符号の説明】
【0048】
P1 …上端
P2 …中央付近
P3 …上端
P4 …位置
100、10 …側面上部構造
102 …車両
104 …フロントピラー
106 …センタピラー
108 …フロントピラーインナ
110 …センタピラーインナ
112、14 …ルーフサイドレール
114 …前部サイドレール
116 …後部サイドレール
120、16 …補強部材
122 …前部補強部材
124 …後部補強部材
126、18 …センタピラー補強部材
130 …開口部
132 …開口部
140、144、20 …板金
142、146、22 …金型

【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両の側面の上部に設けられる側面上部構造であって、
前記車両のルーフに沿ってフロントピラーからセンタピラーの上方を通過して車両後方へ略水平に延びるルーフサイドレールと、
前記フロントピラーおよび前記ルーフサイドレールの車外側に該フロントピラーおよび該ルーフサイドレールに沿って取り付けられ、該フロントピラーおよび該ルーフサイドレールを補強する補強部材とを備え、
前記補強部材は板金から成形される部材であって、前記フロントピラーから前記ルーフサイドレールの前記センタピラーよりも車両前方の領域にわたって取り付けられる前部補強部材と、該ルーフサイドレールの該前部補強部材から該センタピラーよりも車両後方の領域に取り付けられる後部補強部材とに別々に成形されることを特徴とする車両の側面上部構造。
【請求項2】
前記前部補強部材は、前記後部補強部材よりも厚みを有することを特徴とする請求項1に記載の車両の側面上部構造。
【請求項3】
前記ルーフサイドレールは板金から成形される部材であって、前記センタピラーの上方で区分される、車両前方側の領域にわたる前部サイドレールと、車両後方側の領域にわたる後部サイドレールとに別々に成形されることを特徴とする請求項1に記載の車両の側面上部構造。
【請求項4】
前記前部サイドレールは、前記後部サイドレールよりも厚みを有することを特徴とする請求項3に記載の車両の側面上部構造。
【請求項5】
前記センタピラーの車外側に該センタピラーに沿って取り付けられるセンタピラー補強部材をさらに備え、
前記センタピラー補強部材は、前記後部補強部材の車体上下方向の中央付近に接合されることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の車両の側面上部構造。
【請求項6】
前記センタピラー補強部材は、前記前部サイドレールと重なる領域および前記後部サイドレールと重なる領域のそれぞれに開口部を有し、
前記前部サイドレール、前記センタピラーおよび前記後部補強部材は、あるいは前記後部サイドレール、該センタピラーおよび該後部補強部材は、前記開口部を利用したスポット溶接により接合されることを特徴とする請求項5に記載の車両の側面上部構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2011−255744(P2011−255744A)
【公開日】平成23年12月22日(2011.12.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−130525(P2010−130525)
【出願日】平成22年6月7日(2010.6.7)
【出願人】(000002082)スズキ株式会社 (3,196)
【Fターム(参考)】