説明

車両用車体フレームの結合部構造

【課題】車両の衝突時等の衝撃荷重に対して高耐力を発揮させ、且つ、4枚重ねによるスポット溶接を回避する。
【解決手段】サイドシル1を、アウターパネル2及びインナーパネル4と、この間にレインフォースメント3を介在させると共に、両パネル2、4及びレインフォースメント3のフランジ部2b、3b、4b同士を互いに重合構成する場合に、インナーパネル4を長手方向に分割構成した分割パネル片5、6の端末同士を結合して構成し、分割パネル片5、6の各一端部に互いに重合可能なスポット溶接部7を形成して、スポット溶接部7をスポット溶接により接合すると共に、アウターパネル2のフランジ部2b及びレインフォースメント3のフランジ部3bと、両分割パネル片5、6におけるフランジ部5b、6bのうち一方とを、3枚重ね構成にて重合した上でスポット溶接により接合して構成した。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、車両用車体フレームの結合部構造に関する。特にこの発明は、自動車のサイドシル或いはセンターピラー等の車体フレームにおいて、断面略ハット型を呈する一対の本体フレームを互いに重合接合し、且つ、当該本体フレームにレインフォースメントを張り合わせることにより補強構造となす場合に、インナーパネル又はアウターパネルの一方を長手方向において分割成形された各分割パネル片の終端同士を接合して構成する車両用車体フレームの結合部構造に関する。
【背景技術】
【0002】
この種の車両用車体フレームの結合部構造は、補強構造をなすべく、アウターパネルとインナーパネルとの間にレインフォースメントを介在させて互いに重ね合わせると共に、これらアウターパネル、インナーパネル及びレインフォースメントに形成したフランジ同士をスポット溶接により結合して構成されている。しかしながら、車両用車体フレームは、例えばサイドシルであれば、車両前後方向に延在設置されているように、長尺寸法となって構成されていることから、プレス成形金型のサイズ或いはコスト・材質の制約等から、アウターパネル又はインナーパネルの一方を長手方向において分割成形すると共に、互いにかかる分割パネルの端末同士を接合して構成する場合がある。かかる結果、上記したフランジ同士のスポット溶接は、アウターパネル、インナーパネル及びレインフォースメントにおけるフランジ同士の3枚重ねに加えて、両分割パネルにおける端末同士の重ね部分が加わることになって、4枚重ね溶接となってしまい、所定の結合力を発揮させるためのスポット溶接が不可能か非常に困難となってしまうことになる。
【0003】
そこで、従来、かかる4枚重ねのスポット溶接を回避すべくなした技術として、特許文献1に記載された車両用車体フレームの結合部構造が知られている。かかる技術は、例えば自動車の下部サイドに配設されるフレーム(サイドシル)を構成するフロントメンバーとリヤメンバーの結合部構造として提案されたものである。
【0004】
かかる従来の車両用車体フレームの結合部構造は、車体前後方向に延びるサイドメンバーを、断面略ハット状のフロントメンバーとリヤメンバーにおける両フランジ同士を重ね合わせて接合することにより構成している。と共に、フロントメンバーおよびリヤメンバーには、断面略ハット状の第1、第2レインフォースメント(リインフォースメント)が、フロントメンバーとリヤメンバーとの結合部にフランジが4枚重ねとなって張り合わせ構成されている。
【0005】
そこで、かかる結合部における4枚重ね部部分を回避するために、従来の技術は、4枚重ねにされたフランジのうち1枚または2枚のフランジに切り欠きを形成して、2枚重ねまたは3枚重ねのスポット部を形成するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開平11−334646号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかし、上記従来の技術においては、フロントメンバーとリヤメンバーとのフランジに第1、第2レインフォースメントのフランジを重ね合わせて4枚重ねとして、これらの結合部における強度アップを意図している。反面、両メンバーおよび両レインフォースメントのいずれか1枚又は2枚のフランジを切り欠くことにより2枚重ねまたは3枚重ねのスポット部を形成するという構成を呈している。このことから、例えば、サイドメンバーに、自動車の衝突時等に斜め横方向からの衝撃荷重がかかった場合には、フランジに切り欠き部が存する故に、かかる切り欠き部を起点としてサイドメンバーが折曲され、衝突時の荷重等に対する耐力が小さくなってしまうことになる。
【0008】
そこで、この発明は、車両の衝突時等の衝撃荷重に対して高耐力を発揮するとともに、フランジにおけるスポット溶接部が4枚重ね構成とならないようにして、スポット溶接を容易に行えるようになすことを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【0009】
この発明に係る車両用車体フレームの結合部構造は、車体フレームを互いに断面略ハット型を呈するインナーパネル及びアウターパネルと、インナーパネルとアウターパネルとの間に介在するレインフォースメントとを備え、インナーパネル、アウターパネル及びレインフォースメントの各フランジ部同士を互いに重合構成すると共に、インナーパネル又はアウターパネルのうち一方を長手方向に分割構成し、これら分割構成された各分割パネル片の端末同士を互いに結合することにより構成した車両用車体フレームの結合部構造において、両分割パネル片の各一端部に互いに重合可能なスポット溶接部を形成して、かかるスポット溶接部同士をスポット溶接により接合すると共に、アウターパネル又はインナーパネル及びレインフォースメントの各フランジ部と、両分割パネル片におけるフランジ部のうち一方とを、3枚重ね構成にて重合した上でスポット溶接により接合して構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
かかる構成により、この発明は、インナーパネル又はアウターパネルの一方を分割して、一対の分割パネル片により構成するようにしたとしても、各分割パネル片における各一端部をスポット溶接部として先ずスポット溶接により接合している。その上で、インナーパネル又はアウターパネル及びレインフォースメントの各フランジ部と、両分割パネル片におけるフランジ部のうち一方との3枚重ねの重合構成にして、スポット溶接により接合している。この結果、4枚重ねによるスポット溶接を回避することができる。
【0011】
しかも、この発明は、インナーパネル及びアウターパネル側のフランジ部とレインフォースメント側のフランジ部によって4枚重ね構成となる重合部は、従来のように一部に切り欠きを形成することなく実現していることから、車両の衝突時等の衝撃荷重に対して高耐力を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】この発明に係る車両用車体フレームの結合部構造として自動車のサイドシルに適用した場合の一実施例を描画した概略斜視図である。
【図2】図1におけるA−A断面図である。
【図3】図1におけるB−B断面図である。
【図4】図1におけるC−C断面図である。
【図5】図1に示す自動車のサイドシルにおける各部材の結合過程を描画した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
この発明に係る実施例における自動車のサイドシルは、自動車の衝突時等の衝撃荷重に対して高耐力を発揮するとともに、フランジにおけるスポット溶接部が4枚重ね構成とならないようにして、スポット溶接を容易に行えるようになしている。
【0014】
次に、図を用いて、この発明に係る実施例として、自動車のサイドシルに採用した場合について説明する。 先ず、図1において、車両用車体フレームである自動車のサイドシル1は、車両の前後方向に長尺寸法を呈している互いに重合接合された一対のアウターパネル2及びインナーパネル4と、アウターパネル2とインナーパネル4との間に介在して張り合わせ結合されたレインフォースメント3とを有して構成している。
【0015】
アウターパネル2とインナーパネル4とは、互いに断面略ハット型を呈して自動車の前後方向に長尺となって構成している。一方のアウターパネル2とインナーパネル4とは、アウターパネル2における断面U字状の凸状冠部2aとインナーパネル4の断面略U字状の凸状冠部4aとが互いに相対向する側に突出する状態で、各端末部に形成したフランジ部2b及び3b同士を接合することによって、閉断面形状となって重合構成されている。
【0016】
更に、インナーパネル4は、長尺方向(自動車の前後方向)において二分割構成された一方側の分割パネル片5と、他方側の分割パネル片6とで構成している。両分割パネル片5、6は、一方側の分割パネル片5の一端部を、外方に段差5cを有するように折曲形成した上で、他方側の分割パネル片6の一端部に重合することによって形成されたスポット溶接部7をスポット溶接することにより、自動車の前後方向に長尺に構成されている。
【0017】
又、レインフォースメント3は、自動車の前後方向において長尺となった断面ハット型を呈しており、凸状冠部3aがアウターパネル2の凸状冠部2a内に嵌合した状態になっている。かくて、アウターパネル2とインナーパネル4との間にレインフォースメント3が介在した状態で、互いに重ね合わされ結合することによって、サイドシル1が構成されていることになる。
【0018】
次に、図5を用いて、サイドシル1を構成するアウターパネル2及びインナーパネル4とレインフォースメント3との結合工程を説明する。先ず、(イ)に示す工程において、アウターパネル2とレインフォースメント3とを用意した上で、次に、(ロ)に示す工程において、アウターパネル2の凸状冠部2a内にレインフォースメント3の凸状冠部3aを嵌合する。と共に、アウターパネル2側のフランジ部2bとレインフォース3側のフランジ部3bとを重合する。かかる状態において、両フランジ部2b、3bを、これら長手方向略中央部位にスポット溶接8を施すことによって、アウターパネル2とレインフォースメント3を一体に接合する。このとき、両凸状冠部2a、3a同士は、その頂上部において、隙間を有して対向していることになる。
【0019】
又、上記の工程(イ)及び(ロ)に並行して、(ハ)に示す工程において、インナーパネル2における一方側の分割パネル片5と他方側の分割パネル片6とを用意する。次に、(ニ)に示す工程において、一方側の分割パネル片5の段差5cを有する一端部と、他方側の分割パネル片6の一端部とを互いに重合して、スポット溶接部7を形成する。その後、スポット溶接部7にスポット溶接9を施して、アウターパネル2及びレインフォースメント3とほぼ同じ長さ寸法を有するインナーパネル4を形成する。
【0020】
その後、(ホ)に示す工程において、アウターパネル2側のフランジ部2b及びレインフォースメント3側のフランジ部3bと、両分割パネル片5、6側のフランジ部5b、6bとをそれぞれ重合させる。かかる状態のもとで、本体フレーム側フランジ部2b及びレインフォース3側のフランジ部3bと両分割パネル片5、6側のフランジ部5b、6bとに、スポット溶接10を長手方向に互いに離間した複数個所(この実施例においては、4か所)施して、サイドシル1が完成する。このとき、スポット溶接10は、他方の分割パネル片6のスポット溶接部7とアウターパネル2側のフランジ部2b及びレインフォース3側のフランジ部3bとの4枚重ね重合部には施されない。
【0021】
かかる結果、先ず、図2に示すように、サイドシル1における溶接部7を中央にして長手方向一方側においては、アウターパネル2及びレインフォースメント3と一方側の分割パネル片5とは、フランジ部2b、3bとフランジ部5bとの3枚重ね構成によって、互いにスポット溶接されている。と共に、図4に示すように、サイドシル1におけるスポット溶接部7を中央にして長手方向他方側においても、アウターパネル2及びレインフォースメント3と他方側の分割パネル片6とは、フランジ部2b、3bとフランジ部6bとの3枚重ね構成によって、互いにスポット溶接されている。
【0022】
そして、図3に示すスポット溶接部7の部位(サイドシル1の長手方向略中央部付近)においては、フランジ部2b、3bと、フランジ部5b、6bとが、4枚重ね構成を呈していることになる。しかしながら、かかる部位においては、分割パネル片5、6側のフランジ部5b、6b同士及びアウターパネル2側のフランジ部2bとレインフォースメント3側のフランジ部3b同士の互いに2枚重ね構成によるスポット溶接が施されている。このことから、4枚重ね構成のスポット溶接が回避されることになる。
【0023】
以上のように構成するこの発明に係る実施例においては、分割パネル片5、6のスポット溶接部7と、アウターパネル2のフランジ部2b及び分割パネル片5、6のフランジ部5b、6bとレインフォースメント側のフランジ部3bとによって形成される4枚重ね部位へのスポット溶接は回避されることになる。そして、アウターパネル2側のフランジ部2b及びレインフォース3側のフランジ部3bと、分割パネル片5側のフランジ部5b或いは分割パネル片6側のフランジ部6bとの、3枚重ね部位において、スポット溶接10を施すことに構成したことから、この実施例においては、3枚構成の重合部へのスポット溶接が可能となる。
【0024】
また、この実施例における両分割パネル片5、6の一端部同士の重合部において形成されるスポット溶接部7においては、アウターパネル2及びレインフォースメント3とインナーパネル4とはスポット溶接されていないことになる。そして、かかる部位におおけるスポット溶接部7において、両分割パネル片5、6はスポット溶接されている。従って、従来のような4枚重ね部位を回避するための切り欠き等を設けていないことから、かかる実施例の構成は、自動車の衝突時等の衝撃荷重に対して、高耐力を発揮することができる。
【0025】
しかも、スポット溶接部7においては、一方側の分割パネル片5と他方側の分割パネル片とは、各フランジ部5b、6b同士が重合した状態でスポット溶接9を施してある。かかる点からも、この実施例は、自動車の衝突時等の衝撃荷重に対して、高耐力を発揮することができるといえる。
【0026】
なお、上記実施例においては、インナーパネル4が、長手方向に分割された上で両端部が接合された分割パネル片5、6によって構成されているが、これに限定されるものではなく、車両のデザイン上あるいはプレス金型のサイズやコスト・材質の制約等から、アウターパネル2側が分割構成するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0027】
以上説明したこの発明は、車両の衝突時等の衝撃荷重に対して高耐力を発揮した上で、フランジにおけるスポット溶接部が4枚重ね構成とならないようにして、スポット溶接を容易に行えるようになしている。かかることから、この発明は、車両用車体フレームの結合部構造、特に、自動車のサイドシル或いはセンターピラー等の車体フレームの結合部構造等に好適であるといえる。
【符号の説明】
【0028】
1 サイドシル(車体フレーム)
2 アウターパネル
2b フランジ部
3 レインフォースメント
3b フランジ部
4 インナーパネル
5 一方側の分割パネル片
5b フランジ部
5c 段差
6 他方の分割パネル片
6b フランジ部
7 スポット溶接部
8、9、10 スポット溶接

【特許請求の範囲】
【請求項1】
車体フレームを互いに断面略ハット型を呈するインナーパネル及びアウターパネルと、インナーパネルとアウターパネルとの間に介在するレインフォースメントとを備え、前記インナーパネル、前記アウターパネル及び前記レインフォースメントの各フランジ部同士を互いに重合構成すると共に、前記インナーパネル又は前記アウターパネルのうち一方を長手方向に分割構成し、これら分割構成された各分割パネル片の端末同士を互いに結合することにより構成した車両用車体フレームの結合部構造において、前記両分割パネル片の各一端部に互いに重合可能なスポット溶接部を形成して、かかるスポット溶接部同士をスポット溶接により接合すると共に、前記アウターパネル又は前記インナーパネル及び前記レインフォースメントの各フランジ部と、前記両分割パネル片におけるフランジ部のうち一方とを、3枚重ね構成にて重合した上でスポット溶接により接合して構成したことを特徴とする車両用車体フレームの結合部構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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