JP2003118637A - 車両のピラー構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】低コストでありながら、オフセット衝突や側面
衝突の際の変形量が少なく乗員の救出性に優れ、軽量
で、精度良く車体に組み付けることができる。 【解決手段】フロントピラー４の窓肩部近傍からサイド
レール３のセンタピラー５の接続部近傍にかけて、イン
ナパネルとリンフォースとを兼用する、ロール成形で成
形した筒状の略同一閉断面のリンフォース部材１８が設
けられている。リンフォース部材１８には、略車幅方向
内側に延出する内側フランジ１８ａと下側に延出するフ
ランジ１８ｂが形成され、リンフォース部材１８の前端
はフロントピラー４のロア部分へと接合され、後端は、
次第に傾斜する形状の切り欠き端部１８ｃが形成され、
この切り欠き端部１８ｃにサイドレールインナパネル２
３が接合されている。そして、リンフォース部材１８に
は、フロントレール９が接合され、センタピラー５が接
合されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フロントピラーの
窓肩部近傍からルーフパネル側端のサイドレールにかけ
ての、強度、生産性等に優れる車両のピラー構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、フロントピラー上部は、図８
（ａ）に示すように、サイドアウタパネル３１と、フロ
ントピラーアッパリンフォース３２と、フロントピラー
アッパインナパネル３３の３部品で構成される。また、
ルーフパネル側端のサイドレール部分は、サイドアウタ
パネル３１と、サイドレールインナパネル３４から構成
されている。

【０００３】このように構成されるフロントピラーで
は、衝突時、特にオフセット衝突時においては、車体の
前部からの荷重がフロントピラー上部に集中的に加わる
ため、フロントピラー上部の変形量は大きく、衝突後の
ドア開扉性（乗員救出性）の観点から、フロントピラー
上部の変形量を抑えることは非常に重要である。

【０００４】そして、上述の構造のフロントピラー上部
では、衝突時に荷重の集中するフロントピラーとサイド
レールの接合部に、リンフォース３２等の端部が集中し
ているため、図８（ｂ）に示すように、座屈変形が生じ
やすく、窓肩変形量が大きくドア開扉性上、不利であっ
た。

【０００５】そこで、特開平６−１２６２号公報では、
フロントピラーとサイドレールとリヤピラーとがアルミ
の押出し成形により同一閉断面構造で一体に形成する技
術が開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
アルミの押出し成形を採用する先行技術では、エネルギ
吸収特性や、組み付け精度は優れたものが実現できる一
方、コストが非常に高いといった問題がある。

【０００７】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、低コストでありながら、オフセット衝突や側面衝突
の際の変形量が少なく乗員の救出性に優れ、軽量で、精
度良く車体に組み付けることができる車両のピラー構造
を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の請求項１記載の車両のピラー構造は、フロ
ントピラーの窓肩部近傍からルーフパネル側端のサイド
レールにかけての車両のピラー構造において、上記フロ
ントピラーの窓肩部近傍から上記サイドレールのセンタ
ピラー接続部近傍にかけて、インナパネルとリンフォー
スとを兼用するロール成形で成形した筒状の略同一閉断
面のリンフォース部材を設けたことを特徴としている。

【０００９】すなわち、上記請求項１記載の車両のピラ
ー構造では、前方からの衝突、特にオフセット衝突等の
際において、車体の前部からの荷重がフロントピラー上
部に集中的に加わっても、筒状の略同一閉断面のリンフ
ォース部材により、フロントピラー上部の変形量を小さ
く抑えることができ、衝突後のドア開扉性（乗員救出
性）を良好に保つことができる。そして、リンフォース
部材は、ロール成形で成形するので、帯鋼による連続成
形であるため自由な長さにでき汎用性に優れる。また、
ロール成形で成形したリンフォース部材は、鋼管の成形
と同様に、曲面の成形が可能であらゆる角度の曲げに安
定した形状が得られ、形状が自由で汎用性に優れてい
る。更に、ロール成形で成形したリンフォース部材は、
長さに関係なく均一な断面形状が得られ、強度がばらつ
くことがない。また、ロール成形で成形したリンフォー
ス部材は、帯鋼による連続成形なので大量生産によるコ
ストダウンが可能で優れた経済性を有している。また、
ロール成形で成形したリンフォース部材は、プレス成形
等では成形が困難な、高張力鋼板も用いやすく、高張力
鋼板を用いて成形することにより、板厚を低減でき、車
体の軽量化を図ることができる。更に、リンフォース部
材は、インナパネルとリンフォースとを兼用するため、
部品点数の削減に伴う車体の軽量化と組み付け工数の削
減、組み付け精度の向上及びコスト低減を図ることがで
きる。

【００１０】また、本発明の請求項２記載の車両のピラ
ー構造は、請求項１記載の車両のピラー構造において、
上記リンフォース部材は、略車幅方向内側に延出する第
一のフランジ部をロール成形時の部材の折り返しで形成
し、上記第一のフランジ部の下側には、車両下方に向け
て延出する第二のフランジ部をロール成形時の部材の両
端面の接合で形成したことを特徴としている。

【００１１】このように第一のフランジ部を形成するこ
とで、第一のフランジ部を利用してフロントガラス及び
ルーフパネルを容易に取り付けることができる。また、
第一のフランジ部は車幅方向内側に延出しロール成形時
の部材の折り返しで形成しているので、前方からの衝突
の際において、車体の前部からの荷重がフロントピラー
上部に集中的に加わり、第一のフランジ部に引っ張り荷
重が生じても、第一のフランジ部が開いてしまうことは
ない。一方、第二のフランジ部は、第一のフランジ部の
下側で車両下方に向けて延出されるので、第二のフラン
ジ部に引っ張り荷重が生じることなく、ロール成形時の
部材の両端面の接合で形成でき、また、この第二のフラ
ンジ部をサイドドアの当接部として利用できる。

【００１２】更に、本発明の請求項３記載の車両のピラ
ー構造は、請求項１又は請求項２記載の車両のピラー構
造において、上記リンフォース部材は、上記センタピラ
ーの後方まで延出し、上記センタピラーを接合すること
を特徴としている。

【００１３】これにより、側面衝突の際に、センタピラ
ーに加わる衝撃荷重が同一閉断面形状のリンフォース部
材を介してフロントピラー側に広く分散され、衝撃が大
きく吸収される。

【００１４】また、本発明の請求項４記載の車両のピラ
ー構造は、請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載の
車両のピラー構造において、上記リンフォース部材の後
端には、後方へ次第に傾斜する形状の切り欠き端部を形
成し、該切り欠き端部に車体後方へ延出する上記サイド
レールの前端を連設することを特徴としている。

【００１５】リンフォース部材とサイドレールとの結合
部は、断面変化が急激に生じると、座屈変形を生じる可
能性があるが、断面変化（強度変化）をなだらかにする
ことで、スムーズに衝撃等による荷重の伝達を行えるよ
うにし、座屈等の変形を防止する。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１乃至図７は本発明の実施の一
形態に係わり、図１はボディーシェルの概要を説明する
全体斜視図、図２は車体サイド部分の要部斜視図、図３
はリンフォース部材に対する各部の接合の説明図、図４
はフロントピラーの窓肩部近傍からサイドレールにかけ
て構造を説明する側面図、図５は図４の上面図、図６は
リンフォース部材に対するセンタピラー接合部分の説明
図、図７は図５のVII−VII断面図である。

【００１７】図１において、符号１は車両のボディーシ
ェルを示し、このボディーシェル１の側面は、ルーフパ
ネル（図示せず）を固定するサイドレール３から、車体
前方のフロントピラー４と車体中央のセンタピラー５と
車体後方のリアピラー６が下方に向けて延出され、車体
下部のサイドシル７に連結されている。そして、これら
サイドレール３、フロントピラー４、センタピラー５、
リアピラー６、及び、サイドシル７は、その外側のパネ
ルは、サイドアウタパネル８として一体に形成されてい
る。

【００１８】また、左右のサイドレール３の間には、ル
ーフパネルの前端を支持するフロントレール９、左右の
センタピラー５の接合位置を結ぶセンタブレース１０、
最後部に設けられルーフパネルの後端を支持するリヤレ
ール１１等がそれぞれ架設され、溶接により接合されて
いる。

【００１９】図２に示すように、フロントピラー４の窓
肩部より下方のロア部分のサイドアウタパネル８内側に
は、フロントピラーロアリンフォース１２が設けられて
おり、更にその車内側には、フロントピラーロアインナ
パネル１３が接合されている。

【００２０】また、サイドシル７のサイドアウタパネル
８内側には、サイドシルアウタリンフォース１４が設け
られており、このサイドシルアウタリンフォース１４の
前端は、下端が後方に向けて屈曲されたフロントピラー
ロアリンフォース１２の後端と溶接によって接合されて
いる。また、サイドシルアウタリンフォース１４の車内
側には、図示しないサイドシルリンフォースが接合され
ており、更にその車内側にはサイドシルインナパネル１
５が接合されている。

【００２１】また、センタピラー５のサイドアウタパネ
ル８内側には、サイドシルアウタリンフォース１４の略
中央から上方に向けてセンタピラーリンフォース１６が
溶接により接合されており、このセンタピラーリンフォ
ース１６の更に車内側には、センタピラーインナパネル
１７が接合されている。

【００２２】そして、フロントピラー４の窓肩部近傍か
ら、サイドレール３のセンタピラー５の接続部近傍にか
けては、この部分におけるインナパネルとリンフォース
とを兼用する、公知のロール成形で成形した筒状の略同
一閉断面のリンフォース部材１８が設けられている。

【００２３】リンフォース部材１８の断面形状は、図７
に示すように、車内側には、略車幅方向内側に延出する
内側フランジ（第一のフランジ部）１８ａが、ロール成
形時にワークを折り返すことで形成されており、折り返
し部分が開くことが防止されている。

【００２４】また、リンフォース部材１８の下側には、
ロール成形によるロール方向の両端面を、それぞれ閉断
面側とは逆側に折り返して対設し、所定間隔毎に外側か
らスポット溶接して形成した下側フランジ（第二のフラ
ンジ部）１８ｂが形成されている。

【００２５】そして、リンフォース部材１８の内側フラ
ンジ１８ａから下側フランジ１８ｂの間の車外側に露呈
する部分には、この内側フランジ１８ａと下側フランジ
１８ｂを利用して、サイドアウタパネル８の長手方向端
部がスポット溶接により接合されている。

【００２６】更に、リンフォース部材１８の斜め前方に
位置する部位には、内側フランジ１８ａ上のサイドアウ
タパネル８の外側にフロントモールディング１９を介し
フロントガラス２０の側端部が接着剤等により固定され
ている。また、リンフォース部材１８の上方に位置する
部位には、ルーフパネルの側端部がスポット溶接により
接合されている。更に、リンフォース部材１８の下側に
位置する部位には、下側フランジ１８ｂ上のサイドアウ
タパネル８の外側にサイドドアとの間に介在されるウェ
ザーストリップ（図示せず）等が設けられている。

【００２７】また、リンフォース部材１８は、図２〜図
５に示すように、その前端では、車外側がフロントピラ
ーアウタブラケット２１を介してフロントピラーロアリ
ンフォース１２の上端とスポット溶接により接合され、
車内側がフロントピラーインナブラケット２２を介して
フロントピラーロアインナパネル１３の上端とスポット
溶接により接合されている。

【００２８】リンフォース部材１８の後端は、後方へ次
第に傾斜する形状の切り欠き端部１８ｃが形成されてお
り、このリンフォース部材１８の切り欠き端部１８ｃ
に、サイドレール３の内側のサイドレールインナパネル
２３の前端が溶接により接合されている。

【００２９】リンフォース部材１８の略中央で、下方に
屈曲される起点の部位には、この内側フランジ１８ａの
上側に、フロントレール９のＴ字状に成形した端部が、
スポット溶接にて接合されている。

【００３０】また、リンフォース部材１８の後端下側に
は、下側フランジ１８ｂを利用し、センタピラー５が接
合されている。具体的には、図６に示すように、リンフ
ォース部材１８の外側には、このリンフォース部材１８
の外側に沿った形状に成形したセンタピラーリンフォー
ス１６の上端部が、ＣＳアーク溶接にて、図６（ａ）
中、ＷＰcsで示す溶接箇所で溶接され接合されると共
に、図６（ａ）中、ＷＰｓで示す溶接点でスポット溶接
されている。また、リンフォース部材１８の内側には、
このリンフォース部材１８の内側に沿った形状に成形し
たセンタピラーインナパネル１７の上端部が、ＣＳアー
ク溶接にて、図６（ｂ）中、ＷＰcsで示す溶接箇所で溶
接され接合されると共に、図６（ｂ）中、ＷＰｓで示す
溶接点でスポット溶接されている。

【００３１】そして、以上のようにフロントピラー４か
らサイドレール３にかけて構成することにより、以下の
ような効果を得ることが可能になっている。すなわち、
従来のような複数の部品を用いることなく、一定の閉断
面構造のリンフォース部材１８を一体的に採用すること
により、オフセット衝突のような衝突時においても、座
屈変形の起点がないため、この座屈変形を抑制すること
ができ、衝突後のドア開扉性（乗員救出性）を良好に保
つことができる。

【００３２】また、リンフォース部材１８は、ロール成
形で成形するので、帯鋼による連続成形であるため自由
な長さにでき汎用性に優れる。更に、ロール成形で成形
したリンフォース部材１８は、鋼管の成形と同様に、曲
面の成形が可能であらゆる角度の曲げに安定した形状が
得られ、形状が自由で汎用性に優れている。また、ロー
ル成形で成形したリンフォース部材１８は、長さに関係
なく均一な断面形状が得られ、強度がばらつくことがな
い。更に、ロール成形で成形したリンフォース部材１８
は、帯鋼による連続成形なので大量生産によるコストダ
ウンが可能で、優れた経済性を有している。また、ロー
ル成形で成形したリンフォース部材１８は、プレス成形
等では成形が困難な、高張力鋼板も用いやすく、高張力
鋼板を用いて成形することにより、板厚を低減でき、車
体の軽量化を図ることができる。更に、リンフォース部
材１８は、従来のインナパネルとリンフォースとを兼用
するため、部品点数の削減に伴う車体の軽量化と組み付
け工数の削減、組み付け精度の向上及びコスト低減を図
ることができる。

【００３３】また、リンフォース部材１８には、略車幅
方向内側に向けて延出する内側フランジ１８ａを形成し
ているので、この内側フランジ１８ａを利用してフロン
トガラス２０及びルーフパネルを容易に取り付けること
ができる。同じく、リンフォース部材１８には、下側に
向けて延出する下側フランジ１８ｂを形成しているの
で、この下側フランジ１８ｂに沿ってウェザーストリッ
プ等を設け、サイドドアの当接部として利用できる。こ
こで、上述のようにリンフォース部材１８に内側フラン
ジ１８ａと下側フランジ１８ｂを形成すると、前方から
の衝突、特にオフセット衝突時において、フロントピラ
ーが折れ曲がろうとすると、内側フランジ１８ａに引っ
張り荷重、下側フランジ１８ｂには圧縮荷重が生じる。
このとき、従来の図８（ａ）における一般的なピラー構
造、すなわち、プレス成形で成形される２枚の板金のフ
ランジ同士をスポット溶接等で接合して内側フランジと
下側フランジを有する閉断面構造を形成するピラー構造
においては、内側フランジに生じる引っ張り荷重によ
り、フランジが開いてしまい、フロントピラーの折れ曲
がりを促進してしまう虞がある。しかし、本発明におい
ては、フロントピラーのリンフォース部材１８をロール
成形で一定の閉断面構造に形成し、さらに引っ張り荷重
の生じる内側フランジ１８ａをロール成形時の部材（ワ
ーク）の折り返しで、引っ張り荷重の生じない下側フラ
ンジ１８ｂをスポット溶接で形成したので、衝突時にお
ける内側フランジ１８ａの開きを防止することができ
る。また、特に引っ張り荷重の加わる内側フランジ１８
ａの部位には、スポット溶接して、より確実にフランジ
の開きを防止することもできる。

【００３４】更に、リンフォース部材１８は、センタピ
ラー５の後方まで延出し、センタピラー５を接合するよ
うにしているので、側面衝突の際に、センタピラー５に
加わる衝撃荷重が同一閉断面形状のリンフォース部材１
８を介してフロントピラー４側にも広く分散され、衝撃
が大きく吸収される。

【００３５】また、リンフォース部材１８は、その後端
に後方へ次第に傾斜する形状の切り欠き端部１８ｃが形
成されており、このリンフォース部材１８の切り欠き端
部１８ｃに、サイドレール３の内側のサイドレールイン
ナパネル２３の前端が溶接により接合されて、断面変化
（強度変化）をなだらかにすることで、スムーズに衝撃
等による荷重の伝達を行えるようにし、座屈等の変形を
防止する。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、低
コストでありながら、オフセット衝突や側面衝突の際の
変形量が少なく乗員の救出性に優れ、軽量で、精度良く
車体に組み付けることができるという効果を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ボディーシェルの概要を説明する全体斜視図

【図２】車体サイド部分の要部斜視図

【図３】リンフォース部材に対する各部の接合の説明図

【図４】フロントピラーの窓肩部近傍からサイドレール
にかけて構造を説明する側面図

【図５】図４の上面図

【図６】リンフォース部材に対するセンタピラー接合部
分の説明図

【図７】図５のVII−VII断面図

【図８】従来のフロントピラーからサイドレールにかけ
ての構造を示す分解説明図

【符号の説明】

１ ボディーシェル ３ サイドレール ４ フロントピラー ５ センタピラー ８ サイドアウタパネル １８ リンフォース部材 １８ａ 内側フランジ（第一のフランジ部） １８ｂ 下側フランジ（第二のフランジ部） １８ｃ 切り欠き端部 ２３ サイドレールインナパネル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 直美 東京都新宿区西新宿一丁目７番２号 富士 重工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3D003 AA04 AA05 BB02 CA33 CA34

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フロントピラーの窓肩部近傍からルーフ
   パネル側端のサイドレールにかけての車両のピラー構造
   において、 上記フロントピラーの窓肩部近傍から上記サイドレール
   のセンタピラー接続部近傍にかけて、インナパネルとリ
   ンフォースとを兼用するロール成形で成形した筒状の略
   同一閉断面のリンフォース部材を設けたことを特徴とす
   る車両のピラー構造。
2. 【請求項２】 上記リンフォース部材は、略車幅方向内
   側に延出する第一のフランジ部をロール成形時の部材の
   折り返しで形成し、上記第一のフランジ部の下側には、
   車両下方に向けて延出する第二のフランジ部をロール成
   形時の部材の両端面の接合で形成したことを特徴とする
   請求項１記載の車両のピラー構造。
3. 【請求項３】 上記リンフォース部材は、上記センタピ
   ラーの後方まで延出し、上記センタピラーを接合するこ
   とを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両のピラ
   ー構造。
4. 【請求項４】 上記リンフォース部材の後端には、後方
   へ次第に傾斜する形状の切り欠き端部を形成し、該切り
   欠き端部に車体後方へ延出する上記サイドレールの前端
   を連設することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何
   れか一つに記載の車両のピラー構造。