JP2007001515A - 車両の側部車体構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 開口部が設けられた車体構成部材の強度の低下を抑制できる車両の側部車体構造を提供する。
【解決手段】 本発明の車両の側部車体構造は、開口部６が形成されたフロントピラーインナ４とフロントピラーインナ４に対向するフロントピラーアウタ５とを有し、開口部６を車幅方向内側へ向けるようにして車両の側部に配置され、かつ車両上下方向に延びる中空状のフロントピラー２と、フロントピラー２の開口部６に挿入されてフロントピラーインナ４とフロントピラーアウタ５とを結合する補強部材１１と、を備える。補強部材１１は、厚さ方向を車両上下方向に向けてフロントピラーインナ４とフロントピラーアウタ５とを結ぶように延びる横壁部１６を有している。
【選択図】 図１

Description

本発明は、開口部が形成された中空状の車体構成部材に適用される車両の側部車体構造に関する。

フロントピラー等の中空状の車体構成部材に開口部を設け、その開口部にワイヤハーネスを導入して車体構成部材内で配線を行うことや、開口部にコネクタ、リレー、ヒューズ等の配線部品を格納することが従来から行われている。例えば、車室側に開口するフロントピラーの開口部にコネクタボックスを嵌め込み、このコネクタボックス内でドア側のワイヤハーネスと車両本体側のワイヤーハーネスとを引き回しつつそれぞれのコネクタを互いに結合して固定するものがある（特許文献１）。その他、本発明に関連する先行技術文献として特許文献２が存在する。

特開平１１−２６３１７５号公報 特開２０００−３１５６６４号公報

中空状の車体構成部材に開口部が形成された構造の場合、開口部が設けられた部位の機械的強度が低下する。このような車体構成部材に衝突荷重が作用すると、開口部が設けられた部位に応力が集中し塑性変形し易くなるおそれがある。

そこで、本発明は、開口部が設けられた車体構成部材の強度の低下を抑制できる車両の側部車体構造を提供することを目的とする。

本発明の車両の側部車体構造は、開口部が形成された第１の側壁部と前記第１の側壁部に対向する第２の側壁部とを有し、前記開口部を車幅方向へ向けるようにして車両の側部に配置され、かつ車両上下方向に延びる中空状の車体構成部材と、前記車体構成部材の前記開口部に挿入されて前記第１の側壁部と前記第２の側壁部とを結合する補強部材と、を備え、前記補強部材は、厚さ方向を車両上下方向に向けて前記第１の側壁部と前記第２の側壁部とを結ぶように延びる横壁部を有していることにより、上述した課題を解決する（請求項１）。

この発明によれば、横壁部が開口部に挿入された状態で第１の側壁部と第２の側壁部とが補強部材にて結合される。このため、車体構成部材に車両前後方向から衝撃荷重が作用した場合であっても、その衝撃荷重の入力に対して横壁部が充分な抗力を発生させることができる。従って、開口部 の形成による車体構成部材の強度低下を補強部材によって抑制することができる。なお、開口部は車幅方向内側に向けられていてもよいし、車幅方向外側に向けられていてもよい。

本発明の車両の側部車体構造において、前記補強部材は、車両上下方向に並ぶ二つの前記横壁部を有するとともに、各横壁部から前記開口部の縁の少なくとも一部に沿うようにして前記開口部の外側に延びる取付け部と、各横壁部の車幅方向の端部を互いに結び、車両上下方向に延びる上下壁部と、を有し、前記取付け部が前記第１の側壁部に結合されるとともに、前記上下壁部が前記第２の側壁部に結合されてもよい（請求項２）。この場合、横壁部が車両上下方向に二つ並んでいるので、車体構成部材の強度低下の抑制効果が更に向上する。そして、二つの横壁部のそれぞれから開口部の縁に沿うようにして取付け部が延びて第１の側壁部に結合されるとともに、二つの横壁部を互いに結ぶ上下壁部が第２の側壁部に結合されるので、補強部材による第１の側壁部と第２の側壁部との結合がより強固なものとなる。

本発明の車両の側部車体構造において、前記補強部材は、前記横壁部を含みかつ前記開口部に挿入可能な筒状壁部と、前記筒状壁部から前記開口部の縁に沿うようにして前記開口部の外側に延びるフランジ部と、前記筒状壁部の車幅方向の端部を閉塞する底壁部と、を有し、前記フランジ部が前記第１の側壁部に結合されるとともに、前記底壁部が前記第２の側壁部に結合されてもよい（請求項３）。この態様によれば、筒状壁部が車体構成部材を貫くように位置するので車体構成部材の曲げ剛性が高くなり、しかもフランジ部によって開口部の縁が補強されるので、開口部の変形が抑制されて車体構成部材の機械的強度が向上する。この態様においては、補強部材が前記筒状壁部の空間を車両上下方向に仕切るように延びる補強壁部を有してもよい（請求項４）。この場合、補強壁部が車両前後方向からの衝突荷重に対して充分な抗力を発生させることができるので、車体構成部材の強度低下の抑制効果が更に向上する。なお、補強壁部の数に制限はなく複数個設けてもよい。

本発明の車体構成部材は、開口部が形成されるとともに、車両の側部に配置され、かつ車両上下方向に延びる中空状の部材であれば如何なる態様でもよい。例えば車両のセンターピラーでもよいし、フロントピラーでもよい（請求項５）。フロントピラーは、車両の前方衝突により前輪が後退し、前輪を介して衝撃荷重が入力される特有の問題がある。このため、開口部の形成によるフロントピラーの強度低下を可能な限り抑制することが望ましい。従って、フロントピラーに本発明の構造を適用することが有効である。

本発明の車両の側部車体構造において、前記補強部材は、所定のコネクタの保持及びその解除が可能なコネクタ保持機構を有していてもよい（請求項６）。この態様によれば補強部材を周知のコネクタボックスとして機能させることができる。従って、開口部を補強部材にて補強した上でコネクタボックスを取付ける形態と比べ、部品点数を増加させることなく開口部を効果的に利用できる。

以上説明したように、本発明によれば、厚さ方向を車両上下方向に向けて第１の側壁部と第２の側壁部とを結ぶように延びる横壁部が車体構成部材の開口部に挿入された状態で、これらの側壁部が補強部材にて結合される。従って、車体構成部材に車両前後方向から衝撃荷重が作用した場合であっても、その衝撃荷重の入力に対して横壁部が充分な抗力を発生させることができ、開口部の形成による車体構成部材の強度低下を抑制できる。

（第１の実施形態）
図１〜図３は本発明の実施形態を示し、図１は側部車体構造の要部を車室側から示した分解斜視図、図２は図１の補強部材を取付けた状態でのI-I線断面図、図３は図２のＡ部の部分拡大図である。これらの図においてＦＲは車両前方を、ＵＰは車両上方を、ＩＮは車幅方向内側をそれぞれ示す（その他の図についても同じ）。

図１に示すように、車両の側部には車両前後方向に延びるロッカー３の前端部から車両上下方向に延びるようにしてフロントピラー（車体構成部材）２が設けられている。フロントピラー２は車幅方向内側のフロントピラーインナ（第１の側壁部）４と外側のフロントピラーアウタ（第２の側壁部）５とが対向するようにして接合されて中空状に構成されている。フロントピラーインナ４の下部には開口部６が形成され、この開口部６に補強部材１１が挿入されてフロントピラーインナ４とフロントピラーアウタ５にそれぞれ結合される。フロントピラーアウタ５はその内面に取付けられたフロントピラーアウタリインホースメント５ａを有している（図２参照）。

図１及び図２に示すように、補強部材１１は断面矩形状で開口部６に挿入可能な筒状壁部１２と、筒状壁部１２の車幅方向の一端部から開口部６の縁６ａに沿うようにして開口部６の外側に延びるフランジ部１３と、筒状壁部１２の車幅方向の他端部を閉塞する底壁部１４と、を有した箱状体である。補強部材１１は鋼板等の金属板がプレス加工されて構成されている。補強部材１１の材質及び加工方法は種々のものを採用できる。例えば金属材料の鋳造で形成してもよいし、樹脂材料の射出成形で形成してもよい。

補強部材１１の筒状壁部１２は、厚さ方向が車両上下方向に向けられてフロントピラーインナ４とフロントピラーアウタ５とを結ぶように延びる一対の横壁部１６，１６と、横壁部１６，１６を連結する側壁部１７，１７とを含んでいる。フランジ部１３の外縁は開口部６よりも大きく構成されていて、補強部材１１を開口部６に挿入したときにフランジ部１３とフロントピラーインナ４とが突き当たる。なお、開口部６の縁６ａにフランジ部１３を受け入れることができる窪みを形成し、フランジ部１３がフロントピラーインナ４に突き当たったときにこれらの表面の高さが揃うように構成してもよい。

フランジ部１３の四隅及び左右にはそれぞれ一つずつ合計６個のボルト孔１８…１８が形成され、底壁部１４の中央には左右並んだ状態で２個のボルト孔１９，１９が形成されている。一方、フロントピラーインナ４にはフランジ部１３のボルト孔１８に対応する位置に６個のボルト孔８…８が形成され、フロントピラーアウタリインホースメント５ａには底壁部１４のボルト孔１９に対応する位置に２個のボルト孔９，９が形成されている（図２及び図３参照）。補強部材１１は開口部６に挿入された状態でフランジ部１３とフロントピラーインナ４とがボルト孔１９，９に挿入されたボルト７０とナット７１で結合され、底壁部１４とフロントピラーアウタリインホースメント５ａとがボルト孔１８，８に挿入されたボルト７０とナット７１にて結合される。これによって、フロントピラーインナ４とフロントピラーアウタ５とが補強部材１１にて結合される。補強部材１１とフロントピラー２との結合手段には特に制限がなく、リベット等の締結手段や、溶接、ろう付け、接着等の接合手段でも構わない。結合箇所も任意に定めることができ、接合手段を用いる場合にはスポット溶接のように部分的に接合してもよいし、シーム溶接のように全周を接合してもよい。

以上の側部車体構造によれば、図４に示すように、車両の前方衝突により前輪１０が後退し、衝突荷重Ｆが前輪１０を介してフロントピラー２に入力された場合でも、補強部材１１が設けられているので開口部６の形成によるフロントピラー２の強度低下が抑制される。より具体的には、筒状壁部１２の横壁部１６，１６のそれぞれが前輪１０からの入力に対して充分な抗力Ｎを発生させ、また側壁部１７，１７がフロントピラー２を貫くように位置するのでフロントピラー２の曲げ剛性が高くなる。しかも、フランジ部１３によって開口部６の縁６ａが補強されるので、開口部６の変形が抑制されてフロントピラー２の機械的強度が向上する。

更に筒状壁部１２と底壁部１４とで形成される空間Ｓ１をワイヤーハーネスの終端部に設けられたコネクタ、ヒューズ等の各種部品を収納する空間として利用できる。なお、図示を省略したが、車両ドア側のワイヤーハーネスと、車室側のワイヤーハーネスとを結線する際には、補強部材１１の側壁部１７に貫通孔を設け、この貫通孔にドア側のワイヤーハーネスを通し、補強部材１１の空間Ｓ１内を利用してドア側のワイヤーハーネスと車両側のワイヤハーネスとをコネクタで結合することもできる。

（第２の実施形態）
次に第２の実施形態について説明する。この形態は補強部材の構成のみが第１の実施形態と相違する。図５に示す補強部材２１も第１の実施形態と同様に、フロントピラー２の開口部６に挿入された状態でフロントピラーインナ４とフロントピラーアウタ５とを結合する。補強部材２１は車両上下方向に並ぶ一対の横壁部２６，２６と、各横壁部２６の車幅方向の一端部から開口部６の縁６ａの上辺に沿うようにして開口部６の外側に延びる取付け部２３，２３と、各横壁部２６の車幅方向の他端部を互いに結び、車両上下方向に延びる上下壁部２４と、を有している。各取付け部２６には二つずつ合計４個のボルト孔２８，２８が形成され、上下壁部２４にはその中央に並ぶ二つのボルト孔２９，２９が形成されている。図５の形態においても、補強部材２１が開口部６に挿入された状態で、取付け部２６がフロントピラーインナ４に、上下壁部２４がフロントピラーアウタ５に、それぞれ不図示のボルト及びナットを介して結合される。図５に示す補強部材２１は鋼板等の金属板のプレス加工により形成されたものであるが、例えば金属材料の鋳造で形成してもよいし、樹脂材料の射出成形で形成してもよい。

この実施形態の側部車体構造によれば、簡素な構成で第１の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。即ち、横壁部２６，２６のそれぞれが前輪１０を介して入力される衝突荷重に対して充分な抗力を発生させ、また横壁部２６の車両前後方向の端部２６ａ，２６ａがフロントピラー２を貫くように位置するのでフロントピラー２の曲げ剛性が高くなり、開口部６の形成によるフロントピラー２の強度低下が抑制される。

（第３の実施形態）
次に第３の実施形態について説明する。この形態は補強部材の構成のみが第１の実施形態と相違し、図６（ａ）及び（ｂ）に示す補強部材３１も第１の実施形態と同様に、フロントピラーの開口部６に挿入された状態でフロントピラーインナ４とフロントピラーアウタ５とを結合する。補強部材３１は樹脂材料の射出成形で形成されたものであるが、材料及び加工方法に制限はなく、例えば金属材料の鋳造で形成してもよい。図６補強部材３１は断面矩形状でフロントピラーインナ４の開口部６に挿入可能な筒状壁部３２と、筒状壁部３２から開口部６の縁６ａに沿うようにして開口部６の外側に延びるフランジ部３３と、筒状壁部３２の車幅方向の端部を閉塞する底壁部３４とを有した箱状体である。そして、筒状壁部３２の空間Ｓ２を車両上下方向に仕切るように延びる二つの補強壁部３５，３５が設けられている。

補強部材３１の筒状壁部３２は車両前後方向及び車幅方向に延びる一対の横壁部３６，３６と、横壁部３６，３６を連結する側壁部３７，３７とを含んでいる。各補強壁部３５は横壁部と平行に並び、側壁部３７及び底壁部３４のそれぞれと結合している。フランジ部３３の四隅及び左右のそれぞれには一つずつ合計６個のボルト孔３８…３８が形成され、底壁部３４には二つの補強壁部３５に挟まれた位置に二つのボルト孔３９，３９が形成されている。図６に示す形態においても、補強部材３１が開口部６に挿入された状態で、フランジ部３３がフロントピラーインナ４に、底壁部３４がフロントピラーアウタ５に、それぞれ不図示のボルト及びナットを介して結合される。

この実施形態の側部車体構造によれば、各補強壁部３５が前輪１０を介して入力される衝突荷重に対して充分な抗力を発生させることができるので、開口部６の形成によるフロントピラー２の強度低下の抑制効果が第１の実施形態の場合よりも更に向上する。

（第４の実施形態）
次に第４の実施形態について説明する。この実施形態は第１〜第３のいずれかの形態と組み合わされて実施されるもので、ワイヤーハーネスの終端部に設けられた所定のコネクタを補強部材で保持可能に構成したものである。なお、以下の説明では、便宜上、第１の実施形態に係る補強部材１１に関する符号を使用して説明するが、他の補強部材への本実施形態の適用を排除するものではない。図７（ａ）に示すように、コネクタ保持機構４０は図８（ａ）に示すコネクタ４２の底面に設けられた係合部４３と互いに嵌り合うように形成された爪状片４４を有している。この図から明らかなように、爪状片４４は、横壁部１６を一辺４４ａが繋がった状態で所定の形状に打ち抜いて、その一辺４４ａで折り曲げるように立ち上げて構成したものである。なお、爪状片４４はろう付け等の接合手段によって横壁部１６に設けてもよい。図８（ａ）のコネクタ４２の係合部４３を爪状片４４に差し込むことにより、補強部材１１にコネクタ４２を保持させることができる。これにより、部品点数を増大させることなく、補強部材１１をいわゆるコネクタボックスとして機能させることができる。なお、コネクタ保持機構４０は横壁部１６の他、側壁部１７に設けてもよいし、第３の実施形態の補強壁部３５に設けることもできる。

この実施形態のコネクタ保持機構４０は保持すべきコネクタの形状に応じて適宜に構成すればよい。例えば、図８（ｂ）に示すように、コネクタ４５が爪状片４６を有している場合には、コネクタ保持機構４０として、図７（ｂ）に示すように、コネクタ４６の爪状片４６が嵌るような係合部４７を横壁部１６に設けてもよい。この場合、係合部４７はろう付け等の接合手段で横壁部１６に設けてもよいし、図７（ａ）の爪状片４４のように、横壁部１６を打ち抜いて構成してもよい。なお、図７（ｂ）のコネクタ保持機構４０も側壁部１７に設けてもよいし、第３の実施形態の補強壁部３５に設けてもよい。

本発明は以上の実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の形態で実施できる。図２では、補強部材１がフロントピラーアウタリインホースメント５ａに結合しているが、これをフロントピラーアウタ５に直接結合してもよい。また、図５及び図６においては、補強部材２１、３１がフロントピラーアウタ５と結合しているが、フロントピラーアウタリインホースメント５ａがある場合、補強部材２１、３１をフロントピラーアウタリインホースメント５ａに結合してもよいし、フロントピラーアウタ５に結合してもよい。図示は省略したが、フロントピラーアウタに開口部を形成し、この開口部に補強部材を挿入し、フロントピラーアウタとフロントピラーインナとを結合する形態で本発明を実施してもよい。この場合、フロントピラーアウタが本発明の第１の側壁部に、フロントピラーインナが本発明の第２の側壁部にそれぞれ相当する。

また、図９に示すように、フロントピラー２を貫くようにフロントピラーインナ４とフロントピラーアウタ５の両者に開口部６０を設け、この開口部６０、６０に補強部材５１を挿入した状態でフロントピラーインナ４とフロントピラーアウタ５とを補強部材５１にて結合してもよい。この場合、フロントピラーインナ４側、及びフロントピラーアウタ５側の両方にフランジ部５３，５３を設けるとよい。フロントピラーアウタ５がフロントピラーアウタリインホースメントを有している場合には、補強部材５１をフロントピラーアウタリインホースメント５ａに結合してもよい。

以上説明した補強部材の横壁部の表面は平坦であってもよいし、例えば、図１０（ａ）に示すように、車両前後方向に延びるリブ６５を設けてもよいし、図１０（ｂ）に示すように、車両前後方向に延びるビード６６を設けてもよい。リブ６５やビード６６等の補強加工を補強部材の横壁部に施した場合には、重量を殆ど増加させずに横壁部の強度を向上させることができる。

以上の説明では、本発明の側部車体構造をフロントピラーに適用した形態を例示したが、本発明の適用対象はフロントピラーに限定されるものではなく、開口部が設けられて車両上下方向に延びる中空状の車体構成部材であれば、例えばセンターピラー等の車体構成部材に本発明を適用することもできる。

側部車体構造の要部を車室側から示した分解斜視図。 図１の補強部材を取付けた状態でのI−I線断面図。 図２のＡ部の部分拡大図。 側部車体構造の作用効果を説明する説明図。 第２の実施形態に係る補強部材を示した斜視図。 第３の実施形態に係る補強部材を示し、（ａ）は補強部材の斜視図、（ｂ）は補強部材の正面図である。 第４の実施形態に係るコネクタ保持機構を示し、（ａ）は爪状片が設けられた形態を示した斜視図、（ｂ）は係合部が設けられた形態を示した斜視図である。 図７に示したコネクタ保持機構に保持されるコネクタを例示したもので、（ａ）は図７（ａ）に保持されるコネクタを示した斜視図、（ｂ）は図７（ｂ）に保持されるコネクタを示した斜視図である。 本発明の他の実施形態を示した断面図。 横壁部の補強加工の形態を例示し、（ａ）はリブを設けた形態を示した断面図、（ｂ）はビードを設けた形態を示した断面図である。

符号の説明

２ フロントピラー（車体構成部材）
４ フロントピラーインナ（第１の側壁部）
５ フロントピラーアウタ（第２の側壁部）
６、６０ 開口部
６ａ 縁
１１、２１、３１、５１ 補強部材
１６、２６、３６ 横壁部
１２、３２ 筒状壁部
１３、３３ フランジ部
１４、３４ 底壁部
２３ 取付け部
２４ 上下壁部
３５ 補強壁部
４０ コネクタ保持機構
４２、４５ コネクタ（所定のコネクタ）
Ｓ２ 筒状壁部の空間

Claims (6)

1. 開口部が形成された第１の側壁部と前記第１の側壁部に対向する第２の側壁部とを有し、前記開口部を車幅方向へ向けるようにして車両の側部に配置され、かつ車両上下方向に延びる中空状の車体構成部材と、前記車体構成部材の前記開口部に挿入されて前記第１の側壁部と前記第２の側壁部とを結合する補強部材と、を備え、
   前記補強部材は、厚さ方向を車両上下方向に向けて前記第１の側壁部と前記第２の側壁部とを結ぶように延びる横壁部を有していることを特徴とする車両の側部車体構造。
2. 前記補強部材は、車両上下方向に並ぶ二つの前記横壁部を有するとともに、各横壁部から前記開口部の縁の少なくとも一部に沿うようにして前記開口部の外側に延びる取付け部と、各横壁部の車幅方向の端部を互いに結び、車両上下方向に延びる上下壁部と、を有し、前記取付け部が前記第１の側壁部に結合されるとともに、前記上下壁部が前記第２の側壁部に結合されることを特徴とする請求項１に記載の車両の側部車体構造。
3. 前記補強部材は、前記横壁部を含みかつ前記開口部に挿入可能な筒状壁部と、前記筒状壁部から前記開口部の縁に沿うようにして前記開口部の外側に延びるフランジ部と、前記筒状壁部の車幅方向の端部を閉塞する底壁部と、を有し、前記フランジ部が前記第１の側壁部に結合されるとともに、前記底壁部が前記第２の側壁部に結合されることを特徴とする請求項１に記載の車両の側部車体構造。
4. 前記補強部材は、前記筒状壁部の空間を車両上下方向に仕切るように延びる補強壁部を有することを特徴とする請求項３に記載の車両の側部車体構造。
5. 前記車体構成部材が車両のフロントピラーとして設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両の側部車体構造。
6. 前記補強部材は、所定のコネクタの保持及びその解除が可能なコネクタ保持機構を有していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の車両の側部車体構造。
   

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