特開 2022-181560 車両の骨格部材

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022181560

(43)【公開日】2022-12-08

(54)【発明の名称】車両の骨格部材

(51)【国際特許分類】

   B62D 25/04 20060101AFI20221201BHJP

【ＦＩ】

B62D25/04 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021088577

(22)【出願日】2021-05-26

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001210

【氏名又は名称】弁理士法人ＹＫＩ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】葛島 伸哉

【テーマコード（参考）】

3D203

【Ｆターム（参考）】

3D203AA02

3D203BB54

3D203CA02

3D203CA53

3D203CA57

3D203CA68

3D203CA73

3D203CB03

3D203CB24

3D203CB39

(57)【要約】

【課題】車両の骨格部材において、ハイテン材によって構成されたアウターリインフォースのスプリングバックを抑制しつつ、車両の外側から車室内に音が伝わることを抑制すること。
【解決手段】車両の骨格部材の一例であるフロントピラー１６の第１部位１６Ａでは、アウターリインフォース２２のフランジ３０の全面が、インナーリインフォース２０のフランジ２６の全面及び最外アウター部材２４のフランジ３４の全面と接合されている。フロントピラー１６の第２部位１６Ｂには、アウターリインフォース２２のフランジ３０がインナーリインフォース２０のフランジ２６及び最外アウター部材２４のフランジ３４と接合されている第２接合部４２と、アウターリインフォース２２のフランジ３０がインナーリインフォース２０のフランジ２６及び最外アウター部材２４のフランジ３４と接合されていない隙間４４，４６と、が形成されている。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

インナーリインフォースと、前記インナーリインフォースよりも車両外側に配置されるアウターリインフォースと、前記アウターリインフォースよりも車両外側に配置される最外アウター部材と、を含み、前記インナーリインフォースと前記アウターリインフォースと前記最外アウター部材とが互いにフランジで接合された、車両の骨格部材において、
前記アウターリインフォースは、ハイテン材によって構成されており、
前記アウターリインフォースの長手方向に沿って交互に形成された第１部位と第２部位とを有し、
前記第１部位では、前記アウターリインフォースのフランジの全面が、前記インナーリインフォースのフランジの全面及び前記最外アウター部材のフランジの全面と接合されて第１接合部が形成されており、
前記第２部位には、前記アウターリインフォースのフランジが前記インナーリインフォースのフランジ及び前記最外アウター部材のフランジと接合されて前記第１接合部と連なる第２接合部と、前記アウターリインフォースのフランジが前記インナーリインフォースのフランジ及び最外アウター部材のフランジと接合されていない隙間と、が形成されている、
ことを特徴とする車両の骨格部材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、車両の骨格部材の構造に関する。

【背景技術】

【0002】

車両の骨格部材として、例えば、フロントピラー、サイドレール、センターピラー及びリアピラー等が用いられる。一般的に、車両に設けられるフロントピラーは、インナーリインフォースと、インナーリインフォースよりも車両外側に配置されるアウターリインフォースと、アウターリインフォースよりも車両外側に配置される最外アウター部材とを含んで構成される。フロントピラー以外の骨格部材も同様の構成を有する。

【0003】

特許文献１には、インナーリインフォース、アウターリインフォース及び最外アウター部材によって構成されたフロントピラーが記載されている。インナーリインフォース、アウターリインフォース及び最外アウター部材はそれぞれフランジを有し、インナーリインフォースのフランジとアウターリインフォースのフランジが全面で接して接合され、アウターリインフォースのフランジと最外アウター部材のフランジが全面で接して接合されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００９－０１２５６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、アウターリインフォースに冷間加工で成形されるハイテン材を用いる場合、スプリングバックを抑制するための１つの方法として、アウターリインフォースのフランジをフロントピラーの長手方向に沿って凹凸形状に成形することが考えられる。しかし、この場合、最外アウター部材のフランジとアウターリインフォースのフランジとの間や、アウターリインフォースのフランジとインナーリインフォースのフランジとの間に、互いに接合されない隙間が生じてしまう。そのため、その隙間を介して、最外アウター部材とアウターリインフォースとの間の空間内や、アウターリインフォースとインナーリインフォースとの間の空間内に、車両の外側から音が伝わり、更に、その空間から車室内に音が伝わって、ＮＶ性能（つまり騒音及び振動の性能）が低下してしまう。

【0006】

本開示の目的は、車両の骨格部材において、ハイテン材（高張力鋼）によって構成されたアウターリインフォースのスプリングバックを抑制しつつ、車両の外側から車室内に音が伝わることを抑制することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の一態様は、インナーリインフォースと、前記インナーリインフォースよりも車両外側に配置されるアウターリインフォースと、前記アウターリインフォースよりも車両外側に配置される最外アウター部材と、を含み、前記インナーリインフォースと前記アウターリインフォースと前記最外アウター部材とが互いにフランジで接合された、車両の骨格部材において、前記アウターリインフォースは、ハイテン材によって構成されており、前記アウターリインフォースの長手方向に沿って交互に形成された第１部位と第２部位とを有し、前記第１部位では、前記アウターリインフォースのフランジの全面が、前記インナーリインフォースのフランジの全面及び前記最外アウター部材のフランジの全面と接合されて第１接合部が形成されており、前記第２部位には、前記アウターリインフォースのフランジが前記インナーリインフォースのフランジ及び前記最外アウター部材のフランジと接合されて前記第１接合部と連なる第２接合部と、前記アウターリインフォースのフランジが前記インナーリインフォースのフランジ及び最外アウター部材のフランジと接合されていない隙間と、が形成されている、ことを特徴とする車両の骨格部材である。

【0008】

上記の構成によれば、インナーリインフォース、アウターリインフォース及び最外アウター部材のフランジ同士が全面で接合されて第１接合部が形成された第１部位と、フランジ同士が部分的に接合されて第１接合部と連結する第２接合部及び隙間が形成された第２部位とが、骨格部材の長手方向に沿って交互に繰り返し形成されて凹凸形状が形成される。そのため、ハイテン材によって構成されるアウターリインフォースのスプリングバックを抑制することができる。また、フランジ同士が全く接合されていない部分がないため、連結された接合部を介して車両の外側から車室内に音が伝わることを抑制して、ＮＶ性能の低下を抑止することができる。

【発明の効果】

【0009】

本開示に係る車両の骨格部材によれば、ハイテン材によって構成されたアウターリインフォースのスプリングバックを抑制しつつ、車両の外側から車室内に音が伝わることを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本実施形態に係るフロントピラーが適用される車両の車体側部構造を左側からみた側面図である。

【図2】本実施形態に係る右側のフロントピラーを示す側面図である。

【図3】図２の一部を拡大した図である。

【図4】図３のＡ－Ａ線断面図である。

【図5】図３のＢ－Ｂ線断面図である。

【図6】変形例１に係るフロントピラーの断面図である。

【図7】変形例２に係るフロントピラーの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本実施形態を図面に従って説明する。以下の説明において、特段の断りのない限り、前後上下左右等の方向及び向きを表す語句は、車両に関する方向及び向きを表す。また、車両の左右方向（つまり幅方向）において、車両の前後方向に延びる中心線に近い側を車両内側と記し、遠い側を車両外側と記す。各図において、矢印ＦＲの向きが車両前方であり、矢印ＵＰの向きが車両上方であり、矢印ＯＵＴの向きが車両外側である。

【0012】

本実施形態に係る車両の骨格部材は、例えば、フロントピラー、サイドレール（フロントピラーから車両の後方に延在する部材）、センターピラー又はリアピラーである。以下では骨格部材の一例としてフロントピラーを例に挙げて、骨格部材の構成について説明するが、フロントピラー以外の骨格部材である、サイドレール、センターピラー及びリアピラーについても、後述する構成を適用することができる。

【0013】

図１は、車両の車体左側部構造１０の構成を模式的に示す図である。車体左側部構造１０は、客室１２の下部側方を前後方向に延びるロッカー１４と、客室１２の前部においてロッカー１４から立設したフロントピラー１６と、客室１２の中央部においてロッカー１４から立設したセンターピラー１８とを含む。フロントピラー１６とセンターピラー１８は、車両後部の図示しないリアピラーと共に、車両のルーフを支持する。フロントピラー１６とセンターピラー１８との間の部分は、乗員が前席に乗降する開口となっている。なお、図１に示す例では、１本のセンターピラー１８が設置されているが、複数本のセンターピラー１８が設置されてもよい。

【0014】

以下、図２から図５を参照して、フロントピラー１６について詳しく説明する。図２は、右側のフロントピラー１６を示す側面図である。図３は、図２の一部を拡大した図である。図４は、図３に示すＡ－Ａ線断面図であり、第１部位１６Ａを示す断面図である。図５は、図３に示すＢ－Ｂ線断面図であり、第２部位１６Ｂを示す断面図である。

【0015】

図２及び図３に示すように、フロントピラー１６は、フロントピラー１６の長手方向に沿って交互に繰り返し形成された第１部位１６Ａと第２部位１６Ｂとを有する。

【0016】

図４及び図５に示すように、フロントピラー１６は、車両内側に配置されたインナーリインフォース２０と、車両外側に配置されてインナーリインフォース２０と閉断面構造を形成するアウターリインフォース２２とを含む。更に、フロントピラー１６は、アウターリインフォース２２の外側に車体の外側の表面を形成する最外アウター部材２４を含む。インナーリインフォース２０、アウターリインフォース２２及び最外アウター部材２４は、所定の形状に形成された長尺の板状部材であり、例えば、鋼板等の金属板をプレス成形することで形成される。アウターリインフォース２２は、ハイテン材（高張力鋼）によって構成されている。図２に示すように、インナーリインフォース２０、アウターリインフォース２２、及び、最外アウター部材２４は、全体として長手方向に沿って湾曲した形状を有し、これにより、フロントピラー１６は、全体として長手方向に沿って湾曲した形状を有する。

【0017】

インナーリインフォース２０の両側縁部には、インナーリインフォース２０の長手方向に沿ってフランジ２６，２８が設けられている。アウターリインフォース２２の両側縁部には、アウターリインフォース２２の長手方向に沿ってフランジ３０，３２が設けられている。最外アウター部材２４の両側縁部には、最外アウター部材２４の長手方向に沿ってフランジ３４，３６が設けられている。インナーリインフォース２０、アウターリインフォース２２及び最外アウター部材２４のフランジ同士を溶接等の手法によって接合することで、閉断面構造を有するフロントピラー１６が形成される。

【0018】

インナーリインフォース２０の一方の縁部に設けられたフランジ２６、アウターリインフォース２２の一方の縁部に設けられたフランジ３０、及び、最外アウター部材２４の一方の縁部に設けられたフランジ３４によって、第１部位１６Ａでは上側フランジ部３８Ａが形成され、第２部位１６Ｂでは上側フランジ部３８Ｂが形成される。

【0019】

インナーリインフォース２０の他方の縁部に設けられたフランジ２８、アウターリインフォース２２の他方の縁部に設けられたフランジ３２、及び、最外アウター部材２４の他方の縁部に設けられたフランジ３６によって、第１部位１６Ａでは下側フランジ部４０Ａが形成され、第２部位１６Ｂでは下側フランジ部４０Ｂが形成される。

【0020】

図４に示すように、第１部位１６Ａの上側フランジ部３８Ａにおいては、インナーリインフォース２０のフランジ２６の全面とアウターリインフォース２２のフランジ３０の全面が、互いに重ね合わされて接合されており、アウターリインフォース２２のフランジ３０の全面と最外アウター部材２４のフランジ３４の全面が、互いに重ね合わされて接合されている。この接合の部分が、第１接合部に相当する。同様に、下側フランジ部４０Ａにおいては、インナーリインフォース２０のフランジ２８の全面とアウターリインフォース２２のフランジ３２の全面が、互いに重ね合わされて接合されており、アウターリインフォース２２のフランジ３２の全面と最外アウター部材２４のフランジ３６の全面が、互いに重ね合わされて接合されている。

【0021】

図５に示すように、第２部位１６Ｂの上側フランジ部３８Ｂにおいては、インナーリインフォース２０のフランジ２６の一部、アウターリインフォース２２のフランジ３０の一部、及び、最外アウター部材２４のフランジ３４の一部が、互いに重ね合わされて接合されている。これにより、第２部位１６Ｂに、第２接合部４２と隙間４４，４６が形成されている。

【0022】

詳しく説明すると、インナーリインフォース２０のフランジ２６の一部（例えば、車両外側の縁）とアウターリインフォース２２のフランジ３０の一部（例えば、車両外側の縁）とが接合し、その接合している箇所以外の箇所（例えば、車両内側の縁）では、フランジ２６とフランジ３０との間に隙間４４が形成されている。また、アウターリインフォース２２のフランジ３０の一部（例えば、車両外側の縁）と最外アウター部材２４のフランジ３４の一部（例えば、車両外側の縁）とが接合し、その接合している箇所以外の箇所（例えば、車両内側の縁）では、フランジ３０とフランジ３４との間に隙間４６が形成されている。フランジ２６，３０，３４において他のフランジと接合している部分が、第２接合部４２であり、上述した第１部位１６Ａの第１接合部と連結している。

【0023】

つまり、インナーリインフォース２０のフランジ２６の一部は、車両内側の縁でインナーリインフォース２０の長手方向に沿って凹凸形状を有し、アウターリインフォース２２のフランジ３０の一部は、車両内側の縁でアウターリインフォース２２の長手方向に沿って凹凸形状を有しており、これらの凹凸形状によって、第１部位１６Ａの上側フランジ部３８Ａでは、フランジ２６，３０，３４の全面が接合され、第２部位１６Ｂの上側フランジ部３８Ｂでは、フランジ２６，３０，３４の一部が第１部位１６Ａの第１部位と連結して接合され、他の部分に隙間が形成される。

【0024】

なお、図５に示す例では、第２接合部４２は、隙間４４，４６よりも車両外側に形成されているが、第２接合部４２と隙間４４，４６との位置関係は一例に過ぎず、第２接合部４２は、隙間４４，４６よりも車両内側に形成されてもよい。

【0025】

また、図５に示すように、下側フランジ部４０Ｂにおいては、インナーリインフォース２０のフランジ２８の全面とアウターリインフォース２２のフランジ３２の全面が、互いに重ね合わされて接合されており、アウターリインフォース２２のフランジ３２の全面と最外アウター部材２４のフランジ３６の全面が、互いに重ね合わされて接合されている。

【0026】

上述したように、本実施形態に係るフロントピラー１６においては、フランジ同士が全面で接合されて第１接合部が形成された第１部位１６Ａと、フランジ同士が部分的に接合されて第１接合部と連結する第２接合部４２及び隙間４４，４６が形成された第２部位１６Ｂとが、フロントピラー１６の長手方向に沿って交互に繰り返し形成されて凹凸形状が形成されている。そのため、ハイテン材によって構成されるアウターリインフォース２２のスプリングバックを抑制することができる。また、インナーリインフォース２０のフランジ２６、アウターリインフォース２２のフランジ３０及び最外アウター部材２４のフランジ３４が互いに接合している部分が、フロントピラー１６の長手方向に沿って連続して設けられている。つまり、第１部位１６Ａでは、フランジ２６，３０，３４同士が全面で接合されており、第２部位１６Ｂでは、フランジ２６，３０，３４同士が部分的に接合されているため、フランジ２６，３０，３４同士が全く接合されていない部分がない。そのため、そのような部分を介して、インナーリインフォース２０とアウターリインフォース２２との間の空間内や、アウターリインフォース２２と最外アウター部材２４との間の空間内に、車両の外側から音が伝わることを抑制することができる。その結果、フロントピラー１６を介して車両の外側から車室内に音が伝わることを抑制し、ＮＶ性能の低下を抑制することができる。

【0027】

上述した実施形態ではフロントピラー１６を例に挙げて骨格構造について説明したが、フロントピラー１６以外の骨格部材である、サイドレール、センターピラー及びリアピラーについても、フロントピラー１６と同様の構成を採用することで、これらの部材を介して車両の外側から車室内に音が伝わることを抑制し、ＮＶ性能の低下を抑制することができる。

【0028】

以下、図６及び図７を参照して変形例について説明する。図６は、変形例１に係るフロントピラーを示す断面図である。図７は、変形例２に係るフロントピラーの断面図である。

【0029】

変形例においては、補強部材が、インナーリインフォース２０とアウターリインフォース２２との間の空間内に設置されている。変形例１では、図６に示すように、インナーリインフォース２０側に補強部材５０が設置されている。変形例２では、図７に示すように、アウターリインフォース２２側に補強部材５２が設置されている。補強部材５０は、インナーリインフォース２０側においてインナーリインフォース２０に沿って長手方向に延在する部材である。補強部材５２は、アウターリインフォース２２側においてアウターリインフォース２２に沿って長手方向に延在する部材である。補強部材５０，５２は、例えば、鋼板等の金属板である。補強部材５０，５２は、ハイテン部材によって構成されてもよい。変形例１，２を組み合わせることで、インナーリインフォース２０側に補強部材５０が設置され、アウターリインフォース２２側に補強部材５２が設置されてもよい。フロントピラー以外の骨格部材である、サイドレール、センターピラー及びリアピラーにも、補強部材が設置されてもよい。

【0030】

上述した実施形態及び変形例１，２において、第１部位１６Ａと第２部位１６Ｂのそれぞれの長手方向の長さは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。また、各第１部位１６Ａの長手方向の長さは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。つまり、場所によって、第１部位１６Ａの長手方向の長さが異なっていてもよい。同様に、各第２部位１６Ｂの長手方向の長さは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。つまり、場所によって、第２部位１６Ｂの長手方向の長さが異なっていてもよい。

【符号の説明】

【0031】

１６ フロントピラー、１６Ａ 第１部位、１６Ｂ 第２部位、２０ インナーリインフォース、２２ アウターリインフォース、２４ 最外アウター部材、２６，３０，３４ フランジ、４２ 第２接合部、４４，４６ 隙間、５０，５２ 補強部材。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】