特許 7595513 車両の下部車体構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-28

(45)【発行日】2024-12-06

(54)【発明の名称】車両の下部車体構造

(51)【国際特許分類】

   B62D 25/02 20060101AFI20241129BHJP

【ＦＩ】

B62D25/02 A

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021071137

(22)【出願日】2021-04-20

(65)【公開番号】P2022165692

(43)【公開日】2022-11-01

【審査請求日】2024-03-22

(73)【特許権者】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】100142550

【弁理士】

【氏名又は名称】重泉 達志

(74)【代理人】

【識別番号】100180758

【弁理士】

【氏名又は名称】荒木 利之

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(72)【発明者】

【氏名】宮崎 高志

【審査官】林 政道

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０５２３６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１２５０４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０４３４４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１１／０７７８４０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１３－１６３５０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０９３８４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第１０１１２６５４（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】特開２０２０－１４６７４６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６２Ｄ １７／００－２５／０８

Ｂ６２Ｄ ２５／１４－２９／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

閉断面をなすインナパネル及びアウタパネルを有し、前後方向へ延びサイドシルと、
前記サイドシルの車幅方向外側に配置されるサイドパネルと、を備えた車両の側部車体構造であって、
前記サイドパネルは、
前記サイドパネルの下端側をなす平坦な一般面と、
前記一般面に傾斜面を介して前記サイドパネルの下端を含んで形成され、前記一般面よりも車幅方向内側に位置し、前記サイドシルの前記アウタパネルと溶接される溶接部を含む溶接座面と、
前記一般面に前記溶接座面と隣接して前後一対に配置され、前後方向へ延びるビードと、を有し、
前記溶接座面の前記溶接部は、前記各ビードよりも下方に配置され、
前記一般面と前記傾斜面により形成される前記溶接座面の前側及び後側の稜線は、それぞれ下方へ凹となるよう湾曲し、上端側から下端側へ向かって、前記溶接部に近づくにつれて曲率半径が大きくなり、かつ、前記溶接部に近づくにつれて互いの前後方向の間隔が広がるよう形成される車両の側部車体構造。

【請求項2】

前記溶接座面の前側及び後側の前記傾斜面は、それぞれ、下端に近づくにつれて幅方向寸法が大きくなる請求項１に記載の車両の側部車体構造。

【請求項3】

前記サイドシルから上方へ延びるピラーが前後に間隔をおいて複数配置され、
前記サイドパネルは、前後方向所定位置の上端側が少なくとも１つの前記ピラーの一部をなす請求項１または２に記載の車両の側部車体構造。

【請求項4】

前記サイドパネルは、下端側が前記サイドシルに沿って前後方向へ延び、前記溶接座面が前後に間隔をおいて複数形成される請求項１から３のいずれか１項に記載の車両の側部車体構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、サイドシルのアウタパネルにサイドパネルが接合される車両の側部車体構造に関する。

【背景技術】

【0002】

自動車等の車両では、車幅方向外端側に前後方向へ延び閉断面を有するサイドシルが配置される（例えば、特許文献１参照）。サイドシルには、閉断面を有するピラー等が接続される。特許文献１の車体構造では、サイドシルリンフォースとセンターピラーリンフォースをスポット溶接により接合している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１６－９４０８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、閉断面をなすサイドシルに、閉断面の車幅方向外側からサイドパネルをスポット溶接により接合する場合がある。この場合、片面のスポット溶接によりサイドパネル及びサイドシルアウタを溶接するため、溶接ガンを車幅方向外側からサイドパネルに接触させる。そして、スポット溶接に際し、サイドパネル及びサイドシルアウタを加圧する必要があるため、溶接ガンから車幅方向内側へ向かって比較的大きな力がサイドパネル及びサイドシルアウタに加わることとなる。片面のスポット溶接では、通常、溶接ガンと反対側の部材の変形を抑制しているが、サイドシルアウタの形状、板厚、材質等について溶接時の変形抑制に好適なものを選択してしまうと、側面衝突性能、走行性能等の車両に要求される他の性能が損なわれるおそれがあった。

【0005】

本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、溶接時のサイドシルアウタの変形を抑制することなく、サイドシルとサイドシルアウタの片面のスポット溶接を良好に行うことのできる車両の側部車体構造を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明によれば、閉断面をなすインナパネル及びアウタパネルを有し、前後方向へ延びサイドシルと、前記サイドシルの車幅方向外側に配置されるサイドパネルと、を備えた車両の側部車体構造であって、前記サイドパネルは、前記サイドパネルの下端側をなす平坦な一般面と、前記一般面に傾斜面を介して前記サイドパネルの下端を含んで形成され、前記一般面よりも車幅方向内側に位置し、前記サイドシルの前記アウタパネルと溶接される溶接部を含む溶接座面と、前記一般面に前記溶接座面と隣接して前後一対に配置され、前後方向へ延びるビードと、を有し、前記溶接座面の前記溶接部は、前記各ビードよりも下方に配置され、前記一般面と前記傾斜面により形成される前記溶接座面の前側及び後側の外側稜線は、それぞれ下方へ凹となるよう湾曲し、上端側から下端側へ向かって、前記溶接部に近づくにつれて曲率半径が大きくなり、かつ、前記溶接部に近づくにつれて互いの前後方向の間隔が広がるよう形成される車両の側部車体構造が提供される。

【0007】

この車両の側部車体構造によれば、サイドパネルの一般面に形成された各ビードにより、一般面の剛性が全体的に向上し、一般面の変形が抑制される。一方、各稜線は下方へ向かって溶接部に近づくにつれて曲率半径が大きくなり、かつ、互いの前後方向の間隔が広がるよう形成されているので、溶接座面は上端側よりも溶接部の方が剛性が低い。これに加え、溶接部は、各ビードによる剛性向上の影響がほとんどない各ビードの下方に配置される。これにより、溶接座面において溶接部は比較的剛性が低く変形しやすくなっている。
サイドパネルとサイドシルアウタの片面のスポット溶接に際し、溶接ガンを車幅方向外側からサイドパネルの溶接座面に接触させることにより、サイドパネル及びサイドシルアウタは加圧される。このとき、溶接ガンから車幅方向内側へ向かって比較的大きな力がサイドパネル及びサイドシルアウタに加わることとなるが、サイドパネルの一般面の剛性が向上しているので、サイドパネルの下端側の全体的な変形が抑制される。一方、溶接部は、溶接座面において比較的変形しやすいことから、溶接ガンとの接触時に、車幅方向内側方向への変形が許容される。これにより、溶接時に溶接ガンから車幅方向内側へ向かって比較的大きな力がサイドパネル及びサイドシルアウタに加わった際に、サイドパネルの溶接部をサイドシルアウタに追従させて変形させることができる。

【0008】

また、上記車両の側部車体構造において、前記溶接座面の前側及び後側の前記傾斜面は、それぞれ、下端に近づくにつれて幅方向寸法が大きくなってもよい。

【0009】

この車両の側部車体構造によれば、各傾斜面は、それぞれ、下端に近づくにつれて幅方向寸法が大きくなるので、これによっても溶接座面は上端側よりも下端側の方が剛性が低くなる。

【0010】

また、上記車両の側部車体構造において、前記サイドシルから上方へ延びるピラーが前後に間隔をおいて複数配置され、前記サイドパネルは、前後方向所定位置の上端側が少なくとも１つの前記ピラーの一部をなしてもよい。

【0011】

この車両の側部車体構造によれば、ピラーの一部をなすパネルが、サイドパネルとしてサイドシルアウタに接合される。

【0012】

また、上記車両の側部車体構造において、前記サイドパネルは、下端側が前記サイドシルに沿って前後方向へ延び、前記溶接座面が前後に間隔をおいて複数形成されてもよい。

【0013】

この車両の側部車体構造によれば、サイドパネルの下端側が前後方向について複数個所で片面のスポット溶接によりサイドシルに接合される。

【発明の効果】

【0014】

本発明の車両の側部車体構造によれば、溶接時のサイドシルアウタの変形を抑制することなく、サイドシルとサイドシルアウタとの片面のスポット溶接を良好に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一実施形態を示す車両の側面図である。

【図2】車両の側部車体構造の一部側面図である。

【図3】車両の側部車体構造の断面図である。

【図4】車両の側部車体構造の一部拡大側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

図１から図４は本発明の一実施形態を示すものであり、図１は車両の側面図、図２は車両の側部車体構造の一部側面図、図３は車両の側部車体構造の断面図、図４は車両の側部車体構造の一部拡大側面図である。

【0017】

図１に示すように、この車両１の側部車体構造は、外板をなすフェンダーパネル２０，３０を有し、フェンダーパネル２０，３０の車幅方向内側に上下方向へ延びる複数のピラー２，３（図２参照）が配置される。各ピラー２，３は、車体の骨格をなし、インナパネル及びアウタパネルにより閉断面を形成する。

【0018】

図２に示すように、各ピラー２，３は、前後に間隔をおいて配置され、前後方向へ延びるサイドシル４から上方へ延びて形成される。図３に示すように、サイドシル４は、サイドシルインナ４１及びサイドシルアウタ４２により形成される閉断面を有する。本実施形態においては、サイドシル４は、閉断面を車幅方向に仕切るリンフォースパネル４３を有している。本実施形態においては、サイドシル４及びサイドパネル５は、鋼板からなり、スポット溶接により接合される。

【0019】

図２に示すように、サイドパネル５は、前後方向両端側の上端側が各ピラー２，３のアウタパネルをなし、前後方向中央側の下端側がサイドシル４の車幅方向外側に配置される。図４に示すように、サイドパネル５は、下端側をなす平坦な一般面５１と、一般面５１に傾斜面５２を介して形成されるサイドシルアウタ４２と溶接される溶接部５４を含む溶接座面５３と、一般面５１に溶接座面５３と隣接して前後一対に形成され前後方向へ延びるビード５５と、を有する。図３に示すように、溶接座面５３は、一般面５１よりも車幅方向内側に位置している。また、サイドシルアウタ４２の溶接部分は、平坦に形成されている。図３及び図４中、溶接座面５３の溶接部５４を〇印に×印を記入して示している。図２に示すように、本実施形態においては、溶接座面５３は、前後に間隔をおいて複数形成されている。

【0020】

図４に示すように、各溶接座面５３の溶接部５４は、各ビード５５よりも下方に配置される。尚、ここでいう下方とは、溶接部５４の少なくとも一部がビード５５の下端よりも下方であることをいう。本実施形態においては、溶接部５４のほぼ全ての部分がビード５５の下端よりも下方に配置され、溶接部５４の上下中央がビード５５の下端よりも下方となっている。本実施形態においては、サイドパネル５の下端は、一般部５１における溶接座面５３から比較的離れた部分の下端をなす水平部５６と、水平部５６の溶接座面５３側端部から溶接座面５３の前後中央へ向かって下方へ傾斜して延びる傾斜部５７と、を有する。サイドパネル５の下端は、傾斜部５７の形成区間が水平部５６よりも下方へ突出しており、溶接部５４の下端側はこの突出部分に配置される。

【0021】

また、本実施形態においては、傾斜面５２は、一般部５１と溶接座面５３とを、溶接座面５３の前側及び後側で上下方向に分断する。一般面５１と傾斜面５２により形成される溶接座面５３の前側及び後側の外側稜線５８は、それぞれ下方へ凹となるよう湾曲し、上端側から下端側へ向かって溶接部５４に近づくにつれて曲率半径が大きくなるよう形成される。また、溶接座面５３の前側及び後側の外側稜線５８は、上端側から下端側へ向かって、溶接部５４に近づくにつれて互いの前後方向の間隔が広がるよう形成される。傾斜面５２と溶接座面５３により形成される溶接座面５３の前側及び後側の内側稜線５９は、上端側が下方へ凹となるよう湾曲し、下端側が上下方向に延びる。溶接座面５３の前側及び後側の傾斜面５２は、それぞれ、下端に近づくにつれて幅方向寸法が大きくなるよう形成される。

【0022】

以上のように構成された側部車体構造によれば、サイドパネル５の一般面５１に形成された各ビード５５により、一般面５１の剛性が全体的に向上し、一般面５１の変形が抑制される。一方、各外側稜線５８は下方へ向かって溶接部５４に近づくにつれて曲率半径が大きくなり、かつ、互いの前後方向の間隔が広がるよう形成されているので、溶接座面５３は上端側よりも溶接部５４の方が剛性が低い。これに加え、各傾斜面５２は、それぞれ、下端に近づくにつれて幅方向寸法が大きくなるので、これによっても溶接座面５３は上端側よりも下端側の方が剛性が低くなる。さらに、溶接部５４は、各ビード５５による剛性向上の影響がほとんどない各ビード５５の下方に配置される。これにより、溶接座面５３において溶接部５４は比較的剛性が低く変形しやすくなっている。

【0023】

図３に示すように、サイドパネル５とサイドシルアウタ４２は、片面のスポット溶接に接合される。溶接に際し、溶接ガン１００を車幅方向外側からサイドパネル５の溶接座面５３に接触させて、サイドパネル５及びサイドシルアウタ４２を加圧する。このとき、溶接ガン１００から車幅方向内側へ向かって比較的大きな力がサイドパネル５及びサイドシルアウタ４２に加わることとなるが、サイドパネル５の一般面５１の剛性が向上しているので、サイドパネル５の下端側の全体的な変形が抑制される。一方、溶接部５４は、溶接座面５３において比較的変形しやすいことから、溶接ガン１００との接触時に、車幅方向内側方向への変形が許容される。これにより、溶接時に溶接ガン１００から車幅方向内側へ向かって比較的大きな力がサイドパネル５及びサイドシルアウタ４２に加わった際に、サイドパネル５の溶接部５４をサイドシルアウタ４２に追従させて変形させることができる。

【0024】

従って、溶接時のサイドシルアウタ４２の変形を抑制することなく、サイドパネル５とサイドシルアウタ４２との片面のスポット溶接を良好に行うことができる。これにより、溶接時の変形を考慮することなくサイドシルアウタ４２を設計することができる。すなわち、片面のスポット溶接では、通常、溶接ガン１００と反対側のサイドシルアウタ４２の変形を抑制する必要があるところ、サイドパネル５をサイドシルアウタ４２の変形に追従させることにより、側面衝突性能、走行性能等を優先させたサイドシルアウタ４２形状、板厚、材質等を選択することが可能となる。

【0025】

尚、前記実施形態においては、図１に２ドアの車両１を例示したが、例えば４ドアの車両等、他のタイプの車両であっても本発明を適用可能なことはいうまでもない。また、サイドパネル５の溶接座面５３が前後に間隔をおいて複数形成されるものを示したが、溶接座面５３は１つであってもよい。また、サイドパネル５が前側ピラー２と後側ピラー３のアウタパネルをなすものを示したが、いずれか一方のピラー２，３のアウタパネルをなすものであってもよいし、ピラーと独立して設けられたものであってもよい。

【0026】

また、前記実施形態においては、傾斜面５２が一般部５１と溶接座面５３とを上下方向に分断するものを示したが、傾斜面５２が溶接座面５３の上側にまで回り込んで形成されたものであってもよい。また、傾斜面５２が下端に近づくにつれて幅方向寸法が大きくなるよう形成されたものを示したが、溶接時における溶接部５４の車幅方向内側への変形量が確保されていれば、例えば傾斜面５２の幅方向寸法を一定としてもよい。

【0027】

以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

【符号の説明】

【0028】

２ 前側ピラー
３ 後側ピラー
４ サイドシル
５ サイドパネル
４２ サイドシルアウタ
５１ 一般面
５２ 傾斜面
５３ 溶接座面
５４ 溶接部
５５ ビード
５８ 外側稜線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】