JP2003002234A - 自動車のセンターピラー構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 側面衝突時におけるセンターピラーの車室側
への変形抑制効果の向上を図る。 【解決手段】 センターピラー１の下端部に側突荷重が
作用して、該側突荷重をピラーインナアッパ１３の荷重
伝達部２２の下端部で受けると、該荷重伝達部２２の
上、下端部に互いに逆方向の回転モーメントが発生し、
センターピラー１の上端部とルーフサイドレール３との
接合部周りには、車室側に向く回転モーメントに対して
車外側に向く回転モーメントが生じて、それらの相殺に
よりセンターピラー１の車室側への変形移動を小さく抑
制することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は自動車のセンターピ
ラー構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車のセンターピラー構造の中には、
例えば特開平９−２５４８１１号公報に示されているよ
うに、ピラーインナアッパの上端部をルーフサイドレー
ルの閉断面内に結合し、該ピラーインナアッパを上側ド
アヒンジ取付部を頂点として車幅方向外側へ弓形に弯曲
形成する一方、ピラーインナロアをピラーインナアッパ
の上端部近傍まで延出させて、ピラーインナアッパをピ
ラー閉断面内に配置するようにしたものが知られてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】車両の側面衝突時の側
突入力によるセンターピラーの車室側への変形に際し
て、該センターピラーの上端部に車室側に向けて働く回
転モーメントに対して、ルーフサイドレールの捩り剛性
および上下方向曲げ剛性で対抗するだけとなってしまう
ため、このセンターピラーの車室側への変形を抑制する
ためには、前述のようにピラーインナアッパとピラーイ
ンナロアとをセンターピラーの略全高でラップさせて該
センターピラー自体の曲げ剛性を高めたり、ルーフサイ
ドレールの捩り剛性、上下曲げ剛性を高める必要があっ
て、重量的におよびコスト的に不利となってしまうこと
は否めない。

【０００４】また、前記側突入力によりピラーインナア
ッパの弓形の湾曲形状が平坦になるまではセンターピラ
ーが車室側に変形してしまう。

【０００５】そこで、本発明はパネル板厚の増大やレイ
ンフォースの増設等の補剛手段を用いることなく側突時
におけるセンターピラーの車室側への変形を小さく抑制
することができる自動車のセンターピラー構造を提供す
るものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明にあって
は、上端部をルーフサイドレールの車外側の側壁に接合
したピラーアウタと、上端部をルーフサイドレールの車
室側の側壁に接合したピラーインナとを備え、該ピラー
インナをピラーインナアッパと、該ピラーインナアッパ
の下端部に接合したピラーインナロアとで構成した自動
車のセンターピラー構造において、前記ピラーインナア
ッパの前後幅中央部に、前、後壁と側壁とを備えて略コ
字形断面に形成され、ルーフサイドレールとの接合部分
から下端に至るにしたがって漸次ピラーアウタの側壁に
向かって突出量が大きくされ、かつ、車幅方向側面がピ
ラーインナに近接または当接するように配設したリヤシ
ートクロスメンバの上端部位置よりも下方に延出される
と共に、下端部がピラーアウタの側壁に近接又は当接す
る荷重伝達部を膨出形成したことを特徴としている。

【０００７】請求項２の発明にあっては、請求項１に記
載の荷重伝達部の側壁の壁面を、ルーフサイドレールと
の接合部分から該荷重伝達部の下端部に亘って直線状に
形成したことを特徴としている。

【０００８】請求項３の発明にあっては、請求項１，２
に記載の荷重伝達部の下端部に、側壁をピラーアウタの
側壁と略平行にして形成した荷重受け面を設けたことを
特徴としている。

【０００９】請求項４の発明にあっては、請求項１〜３
に記載の自動車のセンターピラー構造であって、リヤシ
ートクロスメンバの上端部側面と、荷重伝達部の上下方
向中間部とを連接する連接手段を設けたことを特徴とし
ている。

【００１０】請求項５の発明にあっては、請求項４に記
載の連接手段を、閉断面の押出し材で形成したことを特
徴としている。

【００１１】請求項６の発明にあっては、請求項４に記
載の連接手段を、荷重伝達部の開断面内に一体成形した
横リブと、これと交差する縦リブとからなる複数のリブ
で構成したことを特徴としている。

【００１２】請求項７の発明にあっては、請求項１〜６
に記載の自動車のセンターピラー構造であって、荷重伝
達部の上側部で、側壁にシートベルト装置のショルダー
アジャスタを締結固定したことを特徴としている。

【００１３】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、車両の
側面衝突によりセンターピラーの下側部に車室方向に側
突荷重が作用すると、ピラーアウタの上端部とルーフサ
イドレールとの接合部周りには、車室側に向けた回転モ
ーメントが発生し、センターピラーが全体的に車室側に
変形移動する傾向となる。

【００１４】ところが、この側突荷重がピラーアウタの
側壁と荷重伝達部の下端部との接触によって該荷重伝達
部の下端部に作用すると、荷重伝達部の下端部にはリヤ
シートクロスメンバの上端部側面とピラーインナとの接
触部分を中心にして車室側に向けた回転モーメントが発
生し、その反作用で荷重伝達部により前記リヤシートク
ロスメンバの上端部側面とピラーインナとの接触部分を
中心にして、該ピラーインナの上端部とルーフサイドレ
ールとの接合部周りに車外側に向けた回転モーメントが
発生する。

【００１５】この結果、ルーフサイドレールとセンター
ピラーの上端部との結合部周りで、前記車室側に向く回
転モーメントと車外側に向く回転モーメントとが相殺さ
れ、センターピラーの車室側への変形を小さく抑制する
ことができる。

【００１６】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
の発明の効果に加えて、荷重伝達部の側壁の壁面を、ル
ーフサイドレールとの接合部分から該荷重伝達部の下端
部に亘って直線状に形成してあるため、該荷重伝達部の
下端部に作用する側突荷重を前記側壁によってルーフサ
イドレールの車室側の側壁に引張荷重として直ちに作用
させることができて、前記ルーフサイドレールでの回転
モーメントの相殺作用を効率的に行わせることができ
る。

【００１７】請求項３に記載の発明によれば、請求項
１，２の発明の効果に加えて、ピラーアウタに作用する
側突荷重を荷重伝達部の下端部の荷重受け面で確実に受
けて、該荷重伝達部によるセンターピラーの車室側への
変形抑制作用をより確実に実現することができる。

【００１８】請求項４に記載の発明によれば、請求項１
〜３の発明の効果に加えて、リヤシートクロスメンバの
上端部側面と、荷重伝達部の上下方向中間部とを連接す
る連接手段の存在によって、側面衝突の初期段階で荷重
伝達部の上、下端部に前記連接部分を中心とする互いに
逆方向の回転モーメントを発生させることができて、セ
ンターピラーの車室側への変形抑制効果を更に高めるこ
とができる。

【００１９】請求項５に記載の発明によれば、請求項４
の発明の効果に加えて、連接手段の断面の板厚コントロ
ールが容易で、軽量でかつ座屈強度の高い連接手段を得
ることができる。

【００２０】請求項６に記載の発明によれば、請求項４
の発明の効果に加えて、連接手段をピラーインナアッパ
と一体に成形できるため、部品点数、組付工数を削減で
きてコスト的に有利に得ることができる。

【００２１】請求項７に記載の発明によれば、請求項１
〜６の発明の効果に加えて、車両の前面衝突時にショル
ダーアジャスタに作用する前方荷重に対して、荷重伝達
部の前、後壁と側壁とでこの荷重に対抗するため、ショ
ルダーアジャスタ取付部の局部的な変形を抑制してシー
トベルト装置による乗員拘束性能を向上することができ
る。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面と
共に詳述する。

【００２３】図１〜４において、１はフロントピラー２
と共に車体サイドの上下方向骨格メンバを構成するセン
ターピラーを示し、該センターピラー１はフロントピラ
ー２と同様に車体サイド上部の前後方向骨格メンバであ
るルーフサイドレール３と、車体サイド下部の前後方向
骨格メンバであるサイドシル４とに跨って結合してあ
る。

【００２４】ルーフサイドレール３は本実施形態にあっ
ては例えばアルミ合金等の軽量金属材料をもって多角形
閉断面にしてフロントピラーアッパ部分と一体に前後方
向に押出し成形してあり、また、サイドシルインナ４Ａ
も同様金属材料をもって略方形の閉断面として前後方向
に押出し成形してある。

【００２５】サイドシルインナ４Ａに側端部を結合した
フロントフロア５も前述と同様の金属材料をもって閉断
面として前後方向に押出し成形してあり、このフロント
フロア５の後部には上方に立上がって、車幅方向側面が
前記センターピラー２に近接又は当接するリヤシートク
ロスメンバ６を結合配置してある。

【００２６】このリヤシートクロスメンバ６も前述と同
様の金属材料をもって閉断面として車幅方向に押出し成
形してある。

【００２７】前記センターピラー１は、ピラーアウタ１
１とピラーインナ１２とで閉断面に形成され、ピラーイ
ンナ１２は上下に分割したピラーインナアッパ１３とピ
ラーインナロア１４とで構成している。

【００２８】これらピラーアウタ１１、ピラーインナア
ッパ１３、ピラーインナロア１４は、本実施形態にあっ
ては、何れも前述と同様の金属材料をもって鋳造成形し
てある。

【００２９】ピラーアウタ１１は、前、後壁１５，１６
と側壁１７と、前後の合わせフランジ１１ａとを備えて
略ハット形断面に形成してあり、上端にルーフサイドレ
ール３の車外側の側壁の下部形状に合わせてブラケット
部１８を形成し、下端には前述と同様の金属材料をもっ
て鋳造成形もしくは押出し成形したシルアウタ４Ｂと同
一断面形状のシルアウタ部１９を形成してあって、前記
ブラケット部１８をルーフサイドレール３の車外側の側
壁に外嵌重合して溶接により接合すると共に、シルアウ
タ部１９の前端をシルアウタ４Ｂの後端部に外嵌重合し
て溶接により接合してある。

【００３０】ピラーインナ１２は前後端と下端に合わせ
フランジ１２ａを備えて、全体として前記ピラーアウタ
１１よりも成形深さを浅くした略ハット形断面に形成し
てあり、前後の合わせフランジ１２ａをピラーアウタ１
１の前後の合わせフランジ１１ａに溶接により接合し
て、前述のようにピラーアウタ１１とピラーインナ１２
とによって閉断面のセンターピラー１を構成するように
している。

【００３１】ピラーインナロア１４は下端の合わせフラ
ンジ１２ａをシルインナ４Ａの上端部とピラーアウタ１
１の前後の合わせフランジ１１ａの下端部との間に挟ん
で溶接して接合固定してある。

【００３２】一方、ピラーインナアッパ１３は上端に平
板状のブラケット部２１を形成してあり、該ブラケット
部２１をルーフサイドレール３の車室側の側壁に重合し
て溶接により接合してあり、該ピラーインナアッパ１３
とピラーインナロア１４とは、前記リヤシートクロスメ
ンバ６の閉断面積を方形に拡大して形成した上端部７の
側面部分において、該リヤピラーインナロア１４の上端
部をリヤピラーインナアッパ１３の下端部に外嵌重合し
て溶接により接合してある。

【００３３】ここで、前記ピラーインナアッパ１３は、
その前後幅中央部に、前記ルーフサイドレール３に接合
したブラケット部２１から下端に亘って荷重伝達部２２
を一体にピラーアウタ１１側に向けて膨出成形してあ
る。

【００３４】この荷重伝達部２２は前壁２３と後壁２４
と側壁２５とを備えて略コ字形断面に形成してあり、前
記ブラケット部２１から下端に至るにしたがって漸次ピ
ラーアウタ１１の側壁１７に向かって突出量を大きく
し、かつ、下端部を前記リヤシートクロスメンバ６の上
端部７の位置よりも下方に延出して形成して、該下端部
がピラーアウタ１１の側壁１７に近接又は当接するよう
にしてある。

【００３５】また、荷重伝達部２２の側壁２５の壁面
は、前記ブラケット部２１から下端部に亘って直線状に
形成してあり、本実施形態ではこの側壁２５の下端部を
ピラーアウタ１１の側壁１７と略平行に形成して荷重受
け面２６としてある。

【００３６】また、本実施形態ではピラーアウタ１１の
側壁１７の内面に、前記荷重伝達部２２の荷重受け面２
６を形成した部分に対応する部位に、複数条の縦リブ２
７を設けて、荷重伝達時の剛性を確保できるようにして
ある。

【００３７】一方、前記リヤシートクロスメンバ６の上
端部７の側面と、前記荷重伝達部２２の上下方向中間部
とを、連接手段２８で連接してある。

【００３８】この連接手段２８として、本実施形態にあ
っては前述と同様の金属材料をもって方形の閉断面に前
後方向に押出し成形した押出し材２９を用いている。

【００３９】この押出し材２９は、ピラーインナアッパ
１３の下端部に外嵌接合したピラーインナロア１４の上
端部の車室側の側面に溶接又は締結して固定して、該押
出し材２９の側面をリヤシートクロスメンバ６の上端部
７の側面に密接配置してある。

【００４０】また、本実施形態では前記荷重伝達部２２
の上側部で、側壁２５に上下１対のウエルドナット３１
を配設し、図外のシートベルト装置のショルダーアジャ
スタ３２をその上下ブラケット３２ａを介して前記ウエ
ルドナット３１とボルト３３とによって締結固定してあ
る。

【００４１】以上の実施形態の構造によれば、車両の側
面衝突により図５に示すようにセンターピラー１の下側
部に車室方向に向けて側突荷重Ｆが作用すると、ピラー
アウタ１１の上端のブラケット部１８とルーフサイドレ
ール３との接合部周りには車室側に向けた回転モーメン
トＭｐが発生し、センターピラー１が全体的に車室側に
変形移動する傾向となる。

【００４２】ところが、この側突荷重Ｆがピラーアウタ
１１の側壁１７と荷重伝達部２２の下端部との接触によ
って該荷重伝達部２２の下端部に作用すると、荷重伝達
部２２の下端部にはリヤシートクロスメンバ６の上端部
７の側面とピラーインナ１２との接触部分を中心にして
車室側に向けた回転モーメントＭpil が発生して、該下
端部が同図の点線で示すように車室側に圧縮変形し、そ
の反作用で荷重伝達部２２により前記リヤシートクロス
メンバ６の上端部７の側面とピラーインナ１２との接触
部分を中心にして、該ピラーインナ１２の上端のブラケ
ット部２１とルーフサイドレール３との接合部周りに車
外側に向けた回転モーメントＭsrが発生する。

【００４３】この結果、ルーフサイドレール３とセンタ
ーピラー１の上端部との結合部周りで、前記車室側に向
く回転モーメントＭp と車外側に向く回転モーメントＭ
srとが相殺され、センターピラー１の車室側への変形を
同図に点線で示すように小さく抑制することができる。

【００４４】特に、本実施形態では前述のように荷重伝
達部２２の側壁２５の壁面を、上端から下端に亘って直
線状に形成してあるため、該荷重伝達部２２の下端部に
作用する側突荷重Ｆを該側壁２５によってルーフサイド
レール３の車室側の側壁に引張荷重Ｆpiとして直ちに作
用させることができて、前記回転モーメントＭp とＭsr
との相殺作用を効率的に行わせることができる。

【００４５】また、荷重伝達部２２の下端部にはピラー
アウタ１１の側壁と略平行な荷重受け面２６を形成して
あるため、ピラーアウタ１１に作用する側突荷重Ｆをこ
の荷重受け面２６で確実に受けて、該荷重伝達部２２に
よる前記センターピラー１の車室側への変形抑制作用を
より確実に実現することができる。

【００４６】更に、リヤシートクロスメンバ６の上端部
７の側面と、荷重伝達部２２の上下方向中間部とを連接
する連接手段２８の存在によって、側面衝突の初期段階
で荷重伝達部２２の上、下端部に前記連接部分を中心に
互いに逆方向の回転モーメントＭpil，Ｍsr を発生させ
ることができて、センターピラー１の車室側への変形抑
制効果を更に高めることができる。

【００４７】しかも、この連接手段２８として軽量金属
材料からなる閉断面の押出し材２９を用いているため、
その断面の板厚コントロールが容易で、軽量でかつ座屈
強度の高い連接手段２８を得ることができる。

【００４８】一方、このような側突時の効果とは別に、
シートベルト装置のショルダーアジャスタ３２を、前記
荷重伝達部２２の上端部で側壁２５に締結固定してある
から、車両の前面衝突時にショルダーアジャスタ３２に
作用する前方荷重に対して、荷重伝達部２２の前、後壁
２３，２４と側壁２５とでこの荷重に対抗するため、シ
ョルダーアジャスタ３２の取付部の局部的な変形を抑制
してシートベルト装置による乗員拘束性能を向上するこ
とができる。

【００４９】図６，７は本発明の第２実施形態を示すも
ので、本実施形態にあっては前記荷重伝達部２２の開断
面内に、前、後壁２３，２４に亘る上下１対の横リブ３
４と、これら横リブ３４，３４を交差状態に継ぐ前後１
対の縦リブ３５とを一体成形により設け、これらリブ３
４，３５がリヤシートクロスメンバ６の上端部７の側面
に接触するようにして連接手段２８を構成している。

【００５０】従って、この第２実施形態によれば前記第
１実施形態と同様の効果が得られる他、連接手段２８を
ピラーインナアッパ１３と一体に成形できるため、部品
点数、組付工数を削減できてコスト的に有利に得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の対象とする自動車の略示的側面説明
図。

【図２】本発明の第１実施形態を示す分解斜視図。

【図３】同実施形態の組付状態を示す略示的断面図。

【図４】同実施形態におけるセンターピラーとリヤシー
トクロスメンバとの連接部分を示す略示的閉断面図。

【図５】同実施形態の側面衝突時における作用を説明す
る略示的断面図。

【図６】本発明の第２実施形態の要部を示す分解斜視
図。

【図７】同実施形態における図４と同様の断面図。

【符号の説明】

１…センターピラー ３…ルーフサイドレール ６…リヤシートクロスメンバ ７…上端部 １１…ピラーアウタ １２…ピラーインナ １３…ピラーインナアッパ １４…ピラーインナロア ２２…荷重伝達部 ２３…前壁 ２４…後壁 ２５…側壁 ２６…荷重受け面 ２８…連接手段 ２９…押出し材 ３２…ショルダーアジャスタ ３４…横リブ ３５…縦リブ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上端部をルーフサイドレールの車外側の
   側壁に接合したピラーアウタと、上端部をルーフサイド
   レールの車室側の側壁に接合したピラーインナとを備
   え、該ピラーインナをピラーインナアッパと、該ピラー
   インナアッパの下端部に接合したピラーインナロアとで
   構成した自動車のセンターピラー構造において、 前記ピラーインナアッパの前後幅中央部に、前、後壁と
   側壁とを備えて略コ字形断面に形成され、ルーフサイド
   レールとの接合部分から下端に至るにしたがって漸次ピ
   ラーアウタの側壁に向かって突出量が大きくされ、か
   つ、車幅方向側面がピラーインナに近接又は当接するよ
   うに配設したリヤシートクロスメンバの上端部位置より
   も下方に延出されると共に、下端部がピラーアウタの側
   壁に近接又は当接する荷重伝達部を膨出形成したことを
   特徴とする自動車のセンターピラー構造。
2. 【請求項２】 荷重伝達部の側壁の壁面を、ルーフサイ
   ドレールとの接合部分から該荷重伝達部の下端部に亘っ
   て直線状に形成したことを特徴とする請求項１に記載の
   自動車のセンターピラー構造。
3. 【請求項３】 荷重伝達部の下端部に、側壁をピラーア
   ウタの側壁と略平行にして形成した荷重受け面を設けた
   ことを特徴とする請求項１，２に記載の自動車のセンタ
   ーピラー構造。
4. 【請求項４】 リヤシートクロスメンバの上端部側面
   と、荷重伝達部の上下方向中間部とを連接する連接手段
   を設けたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載
   の自動車のセンターピラー構造。
5. 【請求項５】 連接手段を閉断面の押出し材で形成した
   ことを特徴とする請求項４に記載の自動車のセンターピ
   ラー構造。
6. 【請求項６】 連接手段を荷重伝達部の開断面内に一体
   成形した横リブと、これと交差する縦リブとからなる複
   数のリブで構成したことを特徴とする請求項４に記載の
   自動車のセンターピラー構造。
7. 【請求項７】 荷重伝達部の上側部で、側壁にシートベ
   ルト装置のショルダーアジャスタを締結固定したことを
   特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の自動車のセン
   ターピラー構造。