JP2006297987A - 車体ピラー構造 - Google Patents

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Yukio Matsuda
幸男 松田
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Abstract

【課題】大型の補強構造とすることなくピラーのドアヒンジ取付部を補強することができる車体ピラー構造を得る。
【解決手段】ピラーアウタパネル16のドアヒンジ取付部16Aは、フロントドア12の開放時に車両外側に変形しようとする。一方、ドア開放時に、ドアチェック22に発生した引張力は、ピラー15内に設けられたチェックリインホース20を介してドアヒンジ取付部16Aへ車両幅方向内側に向いた力として作用し、これによって、ドアヒンジ取付部16Aの変形が抑制される。
【選択図】図1

Description

本発明は、ドアが取付けられる車体ピラー構造に関する。
従来、ドアのヒンジが取付けられるピラーを補強する車体ピラー構造としては、特許文献1に開示されたものがある。
この車体ピラー構造では、左右のピラーに掛け渡されたフロントデッキクロスメンバとドアヒンジ取付部とを連結するヒンジリインホースを配置することで、ピラーのドアヒンジ取付部を補強している。
実開平2−96361号公報
しかしながら、この車体ピラー構造は、ドアヒンジ取付部へ加わる力をヒンジリインホースを介して、フロントデッキクロスメンバへ伝えるので、強い補強構造とするためには、これらの部品を大型で強固なものにする必要がある。
本発明は、上記事実を考慮し、大型の補強構造とすることなくドアヒンジ取付部を補強することができる車体ピラー構造を提供することが目的である。
本発明の請求項1に係る車体ピラー構造は、中空形状とされる車体ピラーと、前記ピラーの外周へ取付けられ、ドアを回転自在に軸支するドアヒンジと、前記ピラーの外周であって前記ドアヒンジとは異なる位置へ取付けられ、前記ドアの開放角度を制限するドアチェックと、前記ピラーに固定され、前記ドアヒンジと前記ドアチェックとを連結し、前記ドア開放時に前記ドアチェックが受ける力を前記ドアヒンジに伝達する補強部材と、を有することを特徴とする。
上記構成によれば、ドアを開放すると、ドアヒンジ取付部は、ドアヒンジを介してドアの開放により発生した力を受け、車両外側に変形しようとする。
一方、ドアチェックは、ドアの開放により発生した力を受ける。ドアチェックが受けた力は、補強部材によってドアヒンジへと伝達され、伝達された力は、ドアヒンジ取付部が車両外側に変形しようとする変形力を低減させる。これによって、ドアヒンジ取付部の変形が抑制される。
本発明の請求項2に係る車体ピラー構造は、請求項1記載において、前記補強部材は前記ピラーのドアヒンジ取付部と前記ピラーのドアチェック取付部との間に直接的に掛け渡たされ、前記ドアチェック取付部へ加わるピラー外側への引張力で前記ドアヒンジ取付部を車両内側へ引張ることを特徴とする。ここで直接的にとは、ドアヒンジ取付部とドアチェック取付部とを他の部分を経ることなく掛け渡すことを言い、必ずしも直線的に掛け渡す必要はない。
上記構成によれば、ドアを開放すると、補強部材は、ピラーのドアチェック取付部へ加わるピラー外側への引張力でピラーのドアヒンジ取付部を内側へ引張る。これによって、ピラーのドアヒンジ取付部の変形が抑制される。
本発明の請求項3に係る車体ピラー構造は、請求項2記載において、前記補強部材は板材を備え、この板材の板表面に沿った方向が、前記ドアチェック取付部が前記ドアチェックから受ける力の方向に沿って配置されることを特徴とする。
上記構成によれば、ドアを開放すると、補強部材は、ドアチェック取付部が受けた力を板表面に沿った力(面内力)としてドアヒンジ取付部へ伝達することができ、曲げ力として力を伝達する場合に比べて効率良く力を伝達することができる。
本発明の請求項4に係る車体ピラー構造は、請求項3記載において、前記板材はコ字形状に交差しており、これらの板材の少なくとも一枚は、前記ドアチェック取付部とドアヒンジ取付部とへ直線的に掛け渡されていることを特徴とする。
上記構成によれば、直線的に掛け渡された板材は、コ字形状を構成する他の2枚の板材によって補強され、曲げ変形が抑制されている。これによって、補強部材は、ドアチェック取付部が受けた力をドアヒンジ取付部へ確実に伝達する。
請求項1記載の本発明の車体ピラー構造は、ドアチェックが受けた力を補強部材によってドアヒンジへと伝達し、伝達された力は、ドアヒンジ取付部が車両外側に変形しようとする力を低減させるため、大型の補強構造とすることなくドアヒンジ取付部を補強することができる。
請求項2記載の本発明は、請求項1に記載の車体ピラー構造において、補強部材は、ピラーのドアチェック取付部へ加わるピラー外側への引張力でピラーのドアヒンジ取付部を内側へ引張るため、請求項1に記載の効果に加えて、ドアヒンジが車両外側に変形しようとする力を効果的に低減できる。
請求項3記載の本発明は、請求項2に記載の車体ピラー構造において、補強部材は、ドアチェック取付部が受けた力を板表面に沿った力(面内力)としてドアヒンジ取付部へ伝達することができるため、請求項2に記載の効果に加えて、効果的に力を伝達することができる。
請求項4記載の本発明は、請求項3に記載の車体ピラー構造において、直線的に掛け渡された板材がコ字形状を構成する他の2枚の板材によって補強され、曲げ変形が抑制されているため、請求項3に記載の効果に加えて、さらに効果的に力を伝達することができる。
本発明における車体ピラー構造の第1実施形態を図1〜5に従って説明する。
なお、図中矢印FRは車両前方向を、矢印UPは車両上方向を、矢印INは車両内側方向を示す。
図5に示されるように、本第1実施形態が適用された車両10のフロントドア12の前端部には、フロントドア12を回転自在に軸支するドアヒンジ14が上下方向に2個配置されている。
図2に示されるように、ドアヒンジ14は、ヒンジピン14A、ヒンジメール14B及びヒンジヒメール14Cとで構成されている。ヒンジメール14Bは、ボルト32とナット12B(図1を参照)でフロントドア12に固定され、ヒンジヒメール14Cは、中空形状とされるピラー15にボルト34とナット18A及び20Hで固定されている。そして、ヒンジメール14Bとヒンジヒメール14Cとは、ヒンジピン14Aで回転可能に連結されている。
図1、2に示されるように、ピラー15は、車両外側に設けられるピラーアウタパネル16と車両内側に設けられるピラーインナパネル30とから構成され、車両上下方向を長手方向として配置される。ヒンジヒメール14Cは、ピラーアウタパネル16へ固定されている。
ピラーアウタパネル16は車幅方向外側に向けて突き出た略コ字状形状とされ、その車両幅方向外側面は、ドアヒンジ14が取付けられるドアヒンジ取付部16Aとされて板厚方向が車両幅方向となっている。さらに、ドアヒンジ取付部16Aの車両前方部は車両内側に折り曲げられ、車両前方を向いた前向面16Cが形成され、また、前向面16Cの先端部は、車両前方に折り曲げられ、第1フランジ16Dが形成されてピラーインナパネル30が溶接されている。さらに、ドアヒンジ取付部16Aの車両後方部は車両内側に折り曲げられドアチェック22が取付くドアチェック取付部16Fとされており、板厚方向が車両前後方向を向いている。ドアヒンジ取付部16Aとドアチェック取付部16Fとの間は、板厚方向が車両斜め後方を向いた壁面16Eとなっている。さらに、ドアチェック取付部16Fの車両内側方向端部は、段部16Hを介して車両後方に折り曲げられ第2フランジ16Jが形成されてピラーインナパネル30が溶接されている。
ピラー15の内部であり、さらに、ピラーアウタパネル16のドアヒンジ取付部16Aの車両内側には、ヒンジリインホース18が配置されている。このヒンジリインホース18は、ピラーアウタパネル16のドアヒンジ取付部16Aのピラー内側面、前向面16Cのピラー内側面、及びドアチェック取付部16Fのピラー内側面と当たるように折り曲げられ、その当たり面で、ピラーアウタパネル16に溶接されている。さらに、ヒンジリインホース18には、ナット18Aが固定されており、このナット18Aには、ヒンジヒメール14Cを固定するボルト34が締め付けられる。これによって、ヒンジリインホース18とピラーアウタパネル16のドアヒンジ取付部16Aとヒンジヒメール14Cとは、一体に取付けられる。
図2に示されるように、フロントドア12に配置される上側のドアヒンジ14とほぼ同じ高さの位置には、フロントドア12の開放角度を制限するドアチェック22がピラーアウタパネル16におけるドアヒンジ14のドアヒンジ取付部16Aとは異なる位置であるドアチェック取付部16Fに取付けられている。
ドアチェック22は、アーム22Aとケース22Bとストッパー22Cとを備えている。さらに、アーム22Aはケース22Bを貫通し、その前端部には上下方向に貫通した貫通穴22Eが形成されており、後端部にはストッパー22Cが固定されている。また、ケース22Bの上部及び下部には車両前方を向いたボルト22Dが固定されている。
ここで、アーム22Aの前端部をフロントドア12の開口穴12Aへ挿通させる。これと同時に、ボルト22Dをフロントドア12の取付穴12Cに挿通させ、ナット28を締め込むことで、ドアチェック22のケース22Bはフロントドア12に固定される。さらに、フロントドア12より突き出したアーム22Aの前端部をピラーアウタパネル16のドアチェック取付部16Fに溶接されたチェックブラケット24に挟さみこむ。ここで、車両上方からチェックピン26を、チェックブラケット24の取付穴24A、及びアーム22の貫通穴22Eに差込み固定することで、ドアチェック22はピラーアウタパネル16に軸支される。
ピラー15の内部であり、ヒンジリインホース18の車両内側には、鋼板から打抜き加工で一体的に形成された補強部材としてのチェックリインホース20が配置されている。図3で示されるように、チェックリインホース20の上下方向の寸法(高さ)は、ヒンジリインホース18より小さくされている。図2,4で示されるように、チェックリインホース20の一端部に形成されると共に、ヒンジリインホース18のピラー内側面と当たる第1当接面20Aにはナット20Hが固定されている。このナット20Hには、ドアヒンジ14のヒンジヒメール14Cをピラーアウタパネル16へ固定するボルト34が締め付けられ、チェックリインホース20とヒンジリインホース18とピラーアウタパネル16のドアヒンジ取付部16Aとヒンジヒメール14Cとは、一体に取付けられる。
チェックリインホース20の他端部に形成されると共に、ピラーアウタパネル16におけるドアチェック取付部16Fのピラー内側面と当たる第2当接面20Bのピラー内側面には、ナット20Jが固定されている。このナット20Jには、ドアチェック取付部16Fを貫通して車両後方よりボルト36が締め付けられ、チェックリインホース20が、ピラーアウタパネル16のドアチェック取付部16Fにおけるドアチェック22が取付く位置よりも車両幅方向内側に取付けられる。これによって、ドアヒンジ取付部16Aは、チェックリインホース20を介してドアチェック取付部16Fへ連結されている。
図1に示されるように、第1当接面20Aと第2当接面20Bとの間には、平面視において略直角に交差しておりこれらの間を直接的かつ直線的に掛け渡たす架橋板20Cが形成されている。図4に示されるように、架橋板20Cの上端部及び下端部からは、上部張出し板20D及び下部張出し板20Eが形成されており、架橋板20Cと上部張出し板20Dと下部張出し板20Eとは、コ字形状に交差している。上部張出し板20D及び下部張出し板20Eの板表面に沿った方向は、フロントドア12開放時にドアチェック22を介してドアチェック取付部16Fに作用する車両後方への引張力の方向に沿った方向とされている。すなわち、上部張出し板20D及び下部張出し板20Eは、この引張力を曲げ力ではなく引張力で受けるようになっている。図1、4に示されるように、上部張出し板20D及び下部張出し板20Eは、車両上方から見て架橋板20Cへの接続部を底辺とする略2等辺三角形状となっている。上部張出し板20D及び下部張出し板20Eの斜辺からは、車両上方向又は下方向に上部フランジ20F及び下部フランジ20Gがそれぞれ上部張出し板20D及び下部張出し板20Eに対して直角に延長されている。これらの上部フランジ20F及び下部フランジ20Gは、頂部20K及び頂部20Lを境に車両前方向の面は、第1当接面20Aの延長面となっている。このような構成により、架橋板20C、上部張出し板20D及び下部張出し板20Eは、曲げ及び圧縮に強い構造となっている。
以上の構成によって、フロントドア12を開放する場合に発生するドアチェック22の引張力は、ピラーアウタパネル16のドアチェック取付部16Fに伝達される。さらに、その力はチェックリインホース20に伝達され、チェックリインホース20によって、ドアヒンジ取付部16Aにピラー15の内側への引張力として伝達される。
次に本第1実施形態の作用を説明する。
図1に示されるように、フロントドア12を大きく開放すると、ストッパー22Cがケース22Bへ当たって開放角度が制限される。(図1の想像線参照)このため、ドアチェック22には引張力が作用し、これによってチェックブラケット24を介してドアチェック取付部16Fが車両後方へ引張力を受ける。チェックリインホース20はこの引張力を受け、チェックリインホース20の架橋板20C、上部張出し板20D及び下部張出し板20Eが、主として引張力としてドアヒンジ取付部16Aへ受けた力を伝え、ドアヒンジ取付部16Aをピラー15の内側へ引張る。チェックリインホース20では、架橋板20C、上部張出し板20D、下部張出し板20E、上部フランジ20F、及び下部フランジ20Gが互いに交差しているので曲げ力に対して強く、主として架橋板20Cが、ドアヒンジ取付部16Aとドアチェック取付部16Fとを直線的に連結してドアチェック取付部16Fからの引張力を効果的にドアヒンジ取付部16Aへと伝達する。このため、フロントドア12を開放すると、ドア荷重を受けて、ドアヒンジ取付部16Aをピラー15の外側へ変形させようとする力に対して、チェックリインホース20からの引張力が対抗し、ドアヒンジ取付部16Aの変形が抑制される。
従って、チェックリインホース20は、ピラー15の内側へ取付く小型構造であるから効果的に、ドアヒンジ取付部16Aを補強し、ドアヒンジ取付部16Aの変形を抑制することができ、フロントドア12の後端が車両下方向に下がるドア下がりを防止できる。
また、フロントドア12の開放によりドアヒンジ14に発生する力は、フロントドア12を制限開度以上に無理に開こうとした時(ドア過開き時)に大きくなり、この時に、ドアチェック22に発生する力も大きな力となるので、効果的にドアヒンジ取付部16Aの変形が抑制される。
次に本発明の車体ピラー構造の第2実施形態を図6〜8に従って説明する。
なお、第1実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。
図7、8で示されるように、ドアヒンジ14及びチェックブラケット24は、この実施形態では前記第1実施形態とは異なり、ピラーアウタパネル16を介してチェックリインホース20へ取付けられておらず、それに代えて、ドアヒンジ14及びチェックブラケット24は、ピラーアウタパネル16に設けられた開口部52を通してチェックリインホース20へ直接取付けられる構成となっている。
ピラーアウタパネル16には、ドアヒンジ14及びチェックブラケット24が取付くチェックリインホース20を車両内側から露出させるため、開口部52が設けられている。また、チェックリインホース20は、ピラーアウタパネル16の内側と当たる第1当接面20A、上部フランジ20F、下部フランジ20G、及び第2当接面20Bの図8に示す溶接部位P1、P2、P3、P4、P5、及びP6でピラーアウタパネル16へ溶接されている。
図6、7で示されるように、ドアヒンジ14は、ボルト34をチェックリインホース20の第1当接面20Aの車両内側に固定されたナット20H及び50に締め込むことで、チェックリインホース20を介してピラー15に固定される。また、チェックブラケット24は、チェックリインホース20の第2当接面20Bに溶接されることで、チェックリインホース20を介してピラー15に固定される。
本第2実施形態の作用は、ピラーアウタパネル16を介さずに、チェックリインホース20は、ドアチェック22が受けた力をドアヒンジ14に伝える点を除いて、前記実施形態と同様である。
次に本発明の車体ピラー構造の第3実施形態を図9〜11に従って説明する。
なお、第1実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。
図10、11で示されるように、ドアヒンジ14及びチェックブラケット24は、この実施形態では前記第1実施形態とは異なり、ピラーアウタパネル16を介してチェックリインホース20へ取付けられておらず、それに代えて、ドアヒンジ14及びチェックブラケット24は、ピラーアウタパネル16の外側に取付けられたチェックリインホース20へ直接取付けられている。すなわち、チェックリインホース20は、ピラー15の車両内側からピラーアウタパネル16に取付けられておらず、それに代えて、ピラー15の車両外側からピラーアウタパネル16に取付けられている。チェックリインホース20は、ピラーアウタパネル16と当たる第1当接面20A、上部フランジ20F、下部フランジ20G、及び第2当接面20Bの図11に示す溶接点P7、P8、P9、P10、P11、及びP12でピラーアウタパネル16へ溶接されている。
ピラーアウタパネル16には、チェックリインホース20が車両外側から取付けられるため、底面62Aと底面62Aの上下縁とピラーアウタパネル16の外周面を連結する上面62Bと下面62Cとから構成される凹部62が設けられている。また、凹部62の底面62Aは、チェックリインホース20の第1当接面20Aと第2当接面20Bとを直線的に掛け渡すように設けられ、底面62Aの面剛性は、上面62Bと下面62Cとによって補強される構成となっている。
図9、10で示されるように、ドアヒンジ14は、ボルト34をチェックリインホース20の第1当接面20Aの車両内側に固定されたナット20H及び60に締め込むことで、チェックリインホース20を介してピラー15に固定される。また、チェックブラケット24は、チェックリインホース20の第2当接面20Bに溶接されることで、チェックリインホース20を介してピラー15に固定される。
本第3実施形態の作用は、ドアチェック22が受けた力を、チェックリインホース20と共に、ピラーアウタパネル16に設けられた凹部62の底面62Aが、ドアヒンジ14に伝える点を除いて、前記第1実施形態と同様である。従って、チェックリインホース20と共に、ピラーアウタパネル16の凹部62の底面62Aによっても、ドアチェック22が受けた力が、ドアヒンジ14が取付けられる第1当接面20Aへ伝達される。そこで、ドアヒンジ14が取付けられる第1当接面20Aの変形は、架橋板20Cと底面62Aとが2重に荷重伝達用構造として配置されるため、効率的に抑制される。
なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、ドアチェック取付部16Fが受けた力を、コ字形状の断面を備えるチェックリインホース20を介してドアヒンジ取付部16Aに車両内側方向の力として伝えたが、形状は特に限定されず、ドアチェック取付部16Fが受けた力をドアヒンジ取付部16Aの車両内側方向への力として伝える部材であればよい。
また、本実施形態では、フロントドア12の上側のドアヒンジ14とほぼ同じ高さにドアチェック22を設けてドアヒンジ取付部16Aの変形を抑制したが、フロントドア12の下側又はリアドア等の他のドアヒンジとほぼ同じ高さにドアチェック22を設けてドアヒンジ取付部の変形を抑制してもよい。
また、ドアヒンジ14とドアチェック22とは必ずしもほぼ同じ高さでなく、異なる高さの位置であっても、チェックリインホース20をドアヒンジ14とドアチェック22を含む上下寸法としたり、高さ位置の異なるドアヒンジ14とドアチェック22との取付部を斜めに連結するようにしてもよく、ドアチェック22からの引張力を効果的にドアヒンジ14へ伝える構造及び配置であればよい。
また、上記実施形態では、チェックリインホース20とドアヒンジ14とが、ボルト34とナット20Hとで直接的に連結されているが、チェックリインホース20とドアチェック22(チェックブラケット24)とは、ピラーアウタパネル16(ドアチェック取付部16F)を介して間接的に連結されている。このように本発明は、チェックリインホース20をドアヒンジ14やドアチェック22へ直接的に連結する構成に限られず、ピラーアウタパネル16などを介して間接的に連結するものであってもよく、ドアチェック22が受ける力を、チェックリインホース20を介してドアヒンジ14をピラー15の内側へ引張る力として伝える構成であればよい。
また、上記実施形態では、チェックリインホース20がドアチェック22からの力を主として引張力としてドアヒンジ取付部16Aやドアヒンジ14へ伝える説明をしたが、チェックリインホース20は引張力ではなく、又は引張力と共に、曲げやねじりなどの他の種類の力としてドアヒンジ取付部16Aやドアヒンジ14へ伝えて、ドアヒンジ14をピラー15の内側へ引張るようにしてもよい。
また、本実施形態では、チェックリインホース20を鋼板から打抜き加工で一体的に形成したが、鋳物等で形成してもよい。
本発明の第1実施形態に係る車体ピラー構造を示し、図5における1ー1線断面図である。 本発明の第1実施形態に係る車体ピラー構造を示し、フロンドドアの上側のドアヒンジ14及びドアチェック22等を示した車両上方前側から見た分解斜視図である。 本発明の第1実施形態に係る車体ピラー構造を示し、ピラーインナパネルを除いた状態で、車両上方内側から見た分解斜視図である。 本発明の第1実施形態に係るチェックリインホース20の斜視図である。 本発明の第1実施形態に係る車体ピラー構造が適用された車両10の斜視図である。 本発明の第2実施形態に係る車体ピラー構造を示し、ドアヒンジ取付部を車両上方からみた水平断面図である。 本発明の第2実施形態に係る車体ピラー構造を示し、フロンドドアの上側のドアヒンジ14及びドアチェック22等を示した車両上方前側から見た分解斜視図である。 本発明の第2実施形態に係る車体ピラー構造を示し、フロンドドアの上側のドアヒンジ14、チェックブラケット24、及びピラー15を示した車両上方後側から見た分解斜視図である。 本発明の第3実施形態に係る車体ピラー構造を示し、ドアヒンジ取付部を車両上方からみた水平断面図である。 本発明の第3実施形態に係る車体ピラー構造を示し、フロンドドアの上側のドアヒンジ14及びドアチェック22等を示した車両上方前側から見た分解斜視図である。 本発明の第3実施形態に係る車体ピラー構造を示し、フロンドドアの上側のドアヒンジ14、チェックブラケット24、及びピラー15を示した車両上方後側から見た分解斜視図である。
符号の説明
10 車両
12 フロンドドア
14 ドアヒンジ
15 ピラー
16 ピラーアウタパネル
16A ドアヒンジ取付部
16F ドアチェック取付部
20 チェックリインホース(補強部材)
20C 架橋板
20D 上部張出し板
20E 下部張出し板
22 ドアチェック
30 ピラーインナパネル

Claims (4)

  1. 中空形状とされる車体ピラーと、
    前記ピラーの外周へ取付けられ、ドアを回転自在に軸支するドアヒンジと、
    前記ピラーの外周であって前記ドアヒンジとは異なる位置へ取付けられ、前記ドアの開放角度を制限するドアチェックと、
    前記ピラーに固定され、前記ドアヒンジと前記ドアチェックとを連結し、前記ドア開放時に前記ドアチェックが受ける力を前記ドアヒンジに伝達する補強部材と、
    を有することを特徴とする車体ピラー構造。
  2. 前記補強部材は前記ピラーのドアヒンジ取付部と前記ピラーのドアチェック取付部との間に直接的に掛け渡たされ、前記ドアチェック取付部へ加わるピラー外側への引張力で前記ドアヒンジ取付部を車両内側へ引張ることを特徴とする請求項1に記載の車体ピラー構造。
  3. 前記補強部材は板材を備え、この板材の板表面に沿った方向が、前記ドアチェック取付部が前記ドアチェックから受ける力の方向に沿って配置されることを特徴とする請求項2に記載の車体ピラー構造。
  4. 前記板材はコ字形状に交差しており、これらの板材の少なくとも一枚は、前記ドアチェック取付部とドアヒンジ取付部とへ直線的に掛け渡されていることを特徴とする請求項3に記載の車体ピラー構造。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008137495A (ja) * 2006-12-01 2008-06-19 Toyota Industries Corp ドア取り付け用ピラー
JP2009166634A (ja) * 2008-01-15 2009-07-30 Toyota Motor Corp 車両構造
US7731272B2 (en) 2007-12-26 2010-06-08 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. A-pillar force transfer structure
JP2016088135A (ja) * 2014-10-30 2016-05-23 ダイハツ工業株式会社 自動車のピラー補強構造

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