JP2006341687A - Impact energy absorbing structure of vehicle body frame member, and impact energy absorbing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車体骨格部材の衝突エネルギー吸収構造および衝突エネルギー吸収方法に関する。 The present invention relates to a collision energy absorption structure and a collision energy absorption method for a vehicle body skeleton member.
従来の側面衝突に対応させた車体構造としては、センタ−ピラー等のピラー部材の全周を閉断面構造化するとともに、そのピラー部材の下方に積極的に強度不連続部を設け、側面衝突時において同部位で的確に内側に折れ曲がるように変形させることにより、衝突前半においては同不連続部での折れ曲がり変形により衝突時の入力を支持し、同部位で折れ曲がり変形した後は、同不連続部を境にピラー部材の上下部とサイドルーフレールおよびサイドシルとの間に引張り力を発生させることにより、衝突時の入力を支持するようにしたものが知られている。 As a conventional vehicle body structure for handling side collisions, the entire circumference of a pillar member such as a center pillar has a closed cross-sectional structure, and a strength discontinuity is actively provided below the pillar member. In the first half of the collision, the input at the time of the collision is supported by bending deformation at the same discontinuous part, and after the bending deformation at the same part, the same discontinuous part It is known that a tensile force is generated between the upper and lower parts of the pillar member and the side roof rail and the side sill with the boundary being used to support the input at the time of collision.
また、ピラー部材の中央部分と上方部分での局部的な折れ曲がりを防止し、ピラー部材を略均一に内側に変位させるとともに、その内側への変形量を比較的少なくするようにしている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、かかる従来の車体構造では、ピラー部材を閉断面構造としてその変形モードをコントロールすることで、側面衝突時における衝突エネルギーを車体全体に分散・吸収させることができるが、ピラー部材の変形モードのコントロールはフロア周りの変形を積極的に含めた状態で行われるようになっている。 However, in the conventional vehicle body structure, by controlling the deformation mode of the pillar member as a closed cross-sectional structure, the collision energy at the time of a side collision can be dispersed and absorbed in the entire vehicle body. Control is performed in a state that actively includes deformation around the floor.
ところが、車両によっては床下に燃料タンクを設置する場合があり、また、ハイブリッドカーや電気自動車などでは床下にバッテリを設置するようになっており、このような車両では側面が電柱に衝突する場合などの局部的な入力に対して、前記燃料タンクやバッテリを保護するためにはフロア周辺を強固にしておく必要がある。 However, depending on the vehicle, there is a case where a fuel tank is installed under the floor, and in a hybrid car or an electric vehicle, a battery is installed under the floor. In order to protect the fuel tank and battery against this local input, it is necessary to strengthen the periphery of the floor.
このようにフロア周辺を積極的に強固にする場合は、前記従来の変形モードのコントロール方法を適用することができず、ピラー部材に入力される衝突エネルギーの吸収効率が低下してしまう。 Thus, when the floor periphery is positively strengthened, the conventional deformation mode control method cannot be applied, and the absorption efficiency of the collision energy input to the pillar member is lowered.
そこで、本発明は衝突荷重の入力時に、その衝突荷重が入力される車体骨格部材自体で理想的な変形モードにコントロールしつつ、効率良く衝突エネルギーを吸収することができる車体骨格部材の衝突エネルギー吸収構造および衝突エネルギー吸収方法を提供するものである。 Therefore, according to the present invention, when the collision load is input, the collision energy absorption of the vehicle body skeleton member that can efficiently absorb the collision energy while controlling the ideal deformation mode by the vehicle body skeleton member itself to which the collision load is input. A structure and a collision energy absorption method are provided.
本発明の車体骨格部材の衝突エネルギー吸収構造は、車体骨格部材を、衝突荷重の入力側に配置される断面コ字状のアウタ部材と、このアウタ部材の開放側を閉止するインナ部材と、によって閉断面に形成し、前記アウタ部材に、該アウタ部材を長手方向に2回折り返して外層、中層、内層とした3重の折り畳み部をアウタ部材の断面形状に沿って形成し、衝突荷重の入力時に該折り畳み部を外層と内層とで中層を拘束しつつ伸展変形させることを最も主要な特徴とする。 The collision energy absorbing structure for a vehicle body skeleton member according to the present invention includes a vehicle body skeleton member that includes an outer member having a U-shaped cross section disposed on the input side of the collision load, and an inner member that closes the open side of the outer member. Formed in a closed cross-section, the outer member is folded twice in the longitudinal direction to form a triple folded part of the outer layer, the middle layer, and the inner layer along the cross-sectional shape of the outer member. Sometimes the most important feature is that the folded portion is stretched and deformed while constraining the middle layer between the outer layer and the inner layer.
また、本発明の車体骨格部材の衝突エネルギー吸収方法は、閉断面に形成した車体骨格部材の衝突荷重の入力側に配置される断面コ字状のアウタ部材に、該アウタ部材を長手方向に2回折り返して形成した3重の折り畳み部をアウタ部材の断面形状に沿って形成し、衝突荷重の入力時に該折り畳み部の外層と内層とで中層を拘束しつつ伸展変形させて衝突エネルギーを吸収することを特徴とする。 Further, according to the collision energy absorbing method for a vehicle body skeleton member of the present invention, an outer member having a U-shaped cross section disposed on the input side of the collision load of the vehicle body skeleton member formed in a closed cross section is arranged in the longitudinal direction. A triple folded part formed by folding back is formed along the cross-sectional shape of the outer member, and when the collision load is input, the middle layer is constrained by the outer layer and the inner layer of the folded part to be extended and deformed to absorb the collision energy. It is characterized by that.
本発明の車体骨格部材の衝突エネルギー吸収構造および衝突エネルギー吸収方法によれば、車体骨格部材のアウタ部材に衝突荷重が入力されると、該アウタ部材に形成した3重の折り畳み部が、その外層と内層とで中層を拘束しつつ伸展変形するので、この伸展変形時に前記折り畳み部は、外層と中層との折返し部分と、中層と内層との折返し部分とがそれぞれしごき状態で伸展するため、大きな抵抗力を発揮して理想的な変形モードにコントロールできるとともに、効率良く衝突エネルギーを吸収することができる。 According to the collision energy absorbing structure and the collision energy absorbing method of the vehicle body skeleton member of the present invention, when a collision load is input to the outer member of the vehicle body skeleton member, the triple folded portion formed on the outer member The inner layer and the inner layer are stretched and deformed while constraining the middle layer.At the time of this deforming deformation, the folded portion is expanded in a folded state between the outer layer and the middle layer, and the folded portion between the middle layer and the inner layer. It is possible to control the ideal deformation mode by exerting resistance, and to efficiently absorb the collision energy.
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1〜図10は本発明にかかる車体骨格部材の衝突エネルギー吸収構造の第1実施形態を示し、図1は車体の骨格構造を示す全体斜視図、図2は車体左側面の骨格構造を示す斜視図、図3は図2中A−A線に沿った拡大断面図、図4はセンターピラー下部結合部分の分解斜視図であり、図5は折り畳み部の形成工程を(a)〜(d)に順を追って示す斜視図、図6は図4中B−B線に沿った拡大断面図である。 1 to 10 show a first embodiment of a collision energy absorbing structure for a vehicle body skeleton member according to the present invention, FIG. 1 is an overall perspective view showing the skeleton structure of the vehicle body, and FIG. 2 shows a skeleton structure on the left side of the vehicle body. 3 is an enlarged cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 2, FIG. 4 is an exploded perspective view of a lower part of the center pillar, and FIG. 5 shows the steps of forming the folding part (a) to (d). FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view taken along line BB in FIG.
また、図7は衝突荷重の入力時におけるセンターピラー下部の変形状態を(a),(b)に順を追って示す図2中A−A線に対応した拡大断面図、図8は折り畳み部の伸展変形を(a)〜(c)に順を追って示す斜視図であり、図9はセンターピラーに衝突荷重が入力した際の反力特性を従来と比較して示す説明図、図10は衝突荷重が入力した際のセンターピラーの変形挙動を(a)の従来の場合と(b)の本発明の場合とで示す概略断面図である。 7 is an enlarged cross-sectional view corresponding to the line AA in FIG. 2 showing the deformation state of the lower part of the center pillar in the order of (a) and (b) when the collision load is input, and FIG. 8 is a view of the folding portion. FIG. 9 is a perspective view showing the extension deformation in order from (a) to (c), FIG. 9 is an explanatory view showing reaction force characteristics when a collision load is input to the center pillar, and FIG. It is a schematic sectional drawing which shows the deformation | transformation behavior of the center pillar when a load is input in the case of the conventional case of (a) and the case of the present invention of (b).
本実施形態の車体骨格部材の衝突エネルギー吸収構造は図1に示す車体Bのセンターピラー3に適用され、この車体Bは図2にも示すように、車体上部のルーフ部RFの左右両側に車体前後方向に延在する左,右一対のルーフサイドレール1と、車体下部のフロア部FLの左右両側に車体前後方向に延在する左,右一対のサイドシル2と、これら上下に対向するルーフサイドレール1とサイドシル2とを上下方向に連結する車体骨格部材であるピラー部材としてのセンターピラー3と、を備えている。
The collision energy absorbing structure of the vehicle body skeleton member of the present embodiment is applied to the
また、前記ルーフサイドレール1と前記サイドシル2との間には、センターピラー3の車体前方に所定間隔をおいてフロントピラー4が配置されるとともに、センターピラー3の車体後方に所定間隔をおいてリアピラー5が配置され、これらセンターピラー3、フロントピラー4、リアピラー5および上記ルーフサイドレール1、サイドシル2はそれぞれ断面矩形状の閉断面に形成される。
A front pillar 4 is disposed between the
更に、図1に示すように前記左右一対のサイドシル2間にはフロアパネル6が敷設され、このフロアパネル6の車幅方向中央部に形成した前後方向に延在するトンネル部7とサイドシル2との間には車幅方向にクロスメンバ8が設けられる。
Further, as shown in FIG. 1, a floor panel 6 is laid between the pair of left and
前記センターピラー3は、図2に示すように全体的に車体外方に湾曲しており、その長手方向(上下方向)の略下半部の上下2箇所に所定間隔をおいて、リアドアを開閉自在に取付ける一対の上・下ヒンジ9a,9bが設けられる。
As shown in FIG. 2, the
ここで、本実施形態では車体骨格部材としての前記センターピラー3がサイドシル2に連結される下部に本発明の衝突エネルギー吸収構造を適用してある。
Here, in this embodiment, the collision energy absorbing structure of the present invention is applied to the lower part where the
即ち、図3,図4に示すように前記センターピラー3を、側面衝突時に衝突荷重の入力側に配置される断面コ字状のアウタ部材としてのピラーアウタパネル3aと、このピラーアウタパネル3aの開放側を閉止するインナ部材としてのピラーインナパネル3bと、によって閉断面に形成し、ピラーアウタパネル3aの下部に、該ピラーアウタパネル3aを長手方向に2回折り返して外層p1、中層p2、内層p3とした3重の折り畳み部Pをピラーアウタパネル3aの断面形状に沿って断面コ字状に形成し、衝突荷重の入力時に該折り畳み部Pを外層p1と内層p3とで中層p2を拘束しつつ伸展変形させるようにしてある。
That is, as shown in FIGS. 3 and 4, the
また、本発明の衝突エネルギー吸収方法では、閉断面に形成した前記センターピラー3の衝突荷重の入力側に配置される断面コ字状のピラーアウタパネル3aに、該ピラーアウタパネル3aを長手方向に2回折り返した3重の折り畳み部Pをピラーアウタパネル3aの断面形状に沿って形成し、衝突荷重の入力時に該折り畳み部Pの外層p1と内層p3とで中層p2を拘束しつつ伸展変形させて衝突エネルギーを吸収するようにしている。
Further, in the collision energy absorbing method of the present invention, the pillar
一方、前記サイドシル2は、図3に示すようにシルアウタパネル2aとシルインナパネル2bとによって同様に閉断面に形成され、本実施形態では図4に示すようにピラーアウタパネル3aとシルアウタパネル2aとは連続して一体に形成される。
On the other hand, the
前記折り畳み部Pは、図5に示す工程によって形成されており、まず、(a)に示すようにピラーアウタパネル3aを形成する平板状のブランク材Kを所定形状に裁断した後、(b)に示すように折れ線L1を山折りし、折れ線L2を谷折りして折り畳み、(c)に示すようにその折り畳み部分を加圧して外層p1,中層p2,内層p3を密着させることにより折り畳み部Pを形成し、そして、(d)に示すように前記ブランク材Kを折り畳み部Pとともに断面コ字状にプレス成型することによりピラーアウタパネル3aが形成される。
The folding portion P is formed by the process shown in FIG. 5. First, as shown in FIG. 5A, after cutting the flat blank K forming the pillar
また、前記ピラーアウタパネル3aはプレス成型した際に、両側縁部にピラーインナパネル3bと接合するためのフランジ3fを形成するようにしているが、このフランジ3fは、図5(a)に示すようにブランク材Kを裁断する際に予め折り畳み部Pに対応する部分で切除(切除部分E)しておき、図5(d)に示すように折り畳み部Pを形成して最終的に断面コ字状にプレスした時点で、フランジ3fは重なることなく連続するようになっている。
Further, when the pillar
そして、折り畳み部Pを形成したセンターピラー3は、図2に示すようにルーフサイドレール1とサイドシル2とを車体上下方向に連結してあり、前記折り畳み部Pをサイドシル2との連結部Xと下方のドアヒンジ9bの取付部との間の領域に配置してある。
As shown in FIG. 2, the
前記センターピラー3は、図3,図4に示すようにピラーアウタパネル3aとピラーインナパネル3bとで構成される閉断面内に、ピラー補強部材としてのピラーアウタレインフォース10を設け、このピラーアウタレインフォース10の下部に前記折り畳み部Pの伸展変形に伴って伸展する伸展許容部11を形成してある。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
ピラーアウタレインフォース10は、ピラーアウタパネル3aに沿って断面コ字状に形成して前記折り畳み部Pの内面に近接配置するとともに、下端部をサイドシル2の閉断面内に配置されるシル補強部材としてのシルアウタレインフォース12に結合し、かつ、伸展許容部11を折り畳み部Pとの近接部分Nとシルアウタレインフォース12への結合部x1との間に配置してある。
The pillar
前記シルアウタレインフォース12は、シルアウタパネル2aの内側に沿った形状に形成されるとともに、その上端部に車幅方向内方に折曲して延設される上端閉止板12aを設けて断面逆コ字状に形成してあり、シルアウタレインフォース12の上・下端部をピラーインナパネル3bの下端部を挟み込んだ状態でシルインナパネル2bに接合してある。
The sill
また、前記上端閉止板12aのシルアウタパネル2a寄りには、前記ピラーアウタレインフォース10の下端部の前記結合部x1となる段部12bを形成してある。
Further, a
前記伸展許容部11は、図6に示すように上下方向に波形断面となる凹凸状のビード部11aで形成される。
As shown in FIG. 6, the
前記ピラーインナパネル3bは、図4に示すようにブランク材を帯状の平板に裁断して形成され、該ピラーインナパネル3bを前記ピラーアウタパネル3aに接合して構成した閉断面内の下部にはシートベルトリトラクタを収納するようになっており、前記ピラーインナパネル3bの下部にはリトラクタに巻き取られたウェビングを取り出すためのほぼ矩形状の開口部13が形成される。
The pillar
そして、前記ピラーインナパネル3bには、前記折り畳み部Pの伸展変形に伴って破断する易破断部としてのノッチ14を形成してある。
The pillar
前記ノッチ14は、前記開口部13の下側縁の前後両角部をV字状に切欠いて形成してあり、衝突荷重の入力によってピラーインナパネル3bに引張り力が作用した際に、そのときの応力が前記ノッチ14に集中して、該ノッチ14を起点としてピラーインナパネル3bが破断C(図7(b)参照)するようにしてある。
The
また、前記ピラーインナパネル3bは、図3,図4に示すように閉断面に形成した前記サイドシル2の外側部分と内側部分とに跨って結合される二股構造部20を備えている。
Moreover, the said pillar
前記二股構造部20は箱状に形成され、その内側フランジ20aを前記ピラーインナパネル3bの前記開口部13周縁部にスポット溶接などにより接合して、ピラーインナパネル3bの下端部を一方の脚とするとともに、外側面20bを下方に延長した延設部21を他方の脚として、これら2つの脚により二股部分を構成してあり、その延設部21を前記シルアウタレインフォース12の段部12bに接合してある。
The
以上の構成により本実施形態の車体骨格部材の衝突エネルギー吸収構造および衝突エネルギー吸収方法によれば、側面衝突によりセンターピラー3のピラーアウタパネル3aに衝突荷重が入力されると、センターピラー3は図7(a)に示す通常状態から図7(b)に示すようにサイドシル2との連結部Xから車両内方(図中左方)に折れ曲がり(図10(b)参照)、このときピラーアウタパネル3aには引張り力が作用することにより、該ピラーアウタパネル3aに形成した3重の折り畳み部Pが、その外層p1と内層p3とで中層p2を拘束しつつ伸展変形する。
With the above configuration, according to the collision energy absorbing structure and the collision energy absorbing method for the vehicle body skeleton member of the present embodiment, when a collision load is input to the pillar
つまり、前記折り畳み部Pは、図8(a)に示すようにセンターピラー3に引張り力がFpが作用すると、図8(b)に示すように外層p1と中層p2との折返し部分L1と、中層p2と内層p3との折返し部分L2とがそれぞれしごき状態で伸展する。
That is, the folding portion P has a folded portion L1 between the outer layer p1 and the middle layer p2 as shown in FIG. 8B when the tensile force Fp acts on the
このとき、前記折り畳み部Pはピラーアウタパネル3aの断面形状に沿って断面コ字状に形成してあるため、前記折返し部分L1,L2がしごかれる際に、稜線R部分を引き裂きつつめくれるように伸展するため、大きな抵抗力を発揮して図9中実線の反力特性αに示す理想的な変形モードにコントロールできるとともに、効率良く衝突エネルギーを吸収することができる。
At this time, since the folded portion P is formed in a U-shaped cross section along the cross-sectional shape of the pillar
従って、衝突荷重の入力時には、従来では図10(a)に示すようにフロア部FLの変形を伴ってセンターピラー3Aが車室内方に変形することにより衝突エネルギーを吸収するのに対して、本実施形態ではフロア部FLの剛性を高く設定した場合に、図10(b)に示すように衝突荷重の入力時には、フロア部FLの変形を伴うことなくセンターピラー3の下部が前記折り畳み部Pの伸展変形を伴って車室内方に変形することにより、衝突エネルギーを効率良く吸収し、かつ、変形モードをコントロールすることができる。
Therefore, when a collision load is input, conventionally, as shown in FIG. 10 (a), the center pillar 3A is deformed toward the vehicle interior along with the deformation of the floor portion FL, whereas the collision energy is absorbed. In the embodiment, when the rigidity of the floor portion FL is set high, as shown in FIG. 10B, when the collision load is input, the lower portion of the
尚、図9中破線はフロア部FLの変形を伴う従来の反力特性βを示すが、この場合はピラー3Aの変形が大きくなると反力が低下するため、衝突エネルギーの吸収効率が悪化することになる。 The broken line in FIG. 9 shows the conventional reaction force characteristic β accompanied with the deformation of the floor portion FL. In this case, the reaction force decreases as the deformation of the pillar 3A increases, so that the absorption efficiency of the collision energy deteriorates. become.
また、本実施形態では前記折り畳み部Pをサイドシル2との連結部Xと下方のドアヒンジ9bの取付部との間の領域に配置したので、側面衝突時にピラー3の下部を上下方向に延び変形させて車室内に侵入させつつ衝突エネルギーを吸収し、このとき、サイドシル2ひいてはフロア部FLに対して相対的にピラー3が変形できるため、サイドシル2およびフロア部FLの強度を低減することなく、側面衝突に対する変形モードをコントロールすることができる。
Further, in the present embodiment, the folding part P is arranged in a region between the connecting part X with the
更に、前記センターピラー3のピラーアウタパネル3aとピラーインナパネル3bとで構成される閉断面内に設けたピラーアウタレインフォース10に、前記折り畳み部Pの伸展変形に伴って伸展する伸展許容部11を形成したので、通常時には前記ピラーアウタレインフォース10によってセンターピラー3の強度を高めることができる一方、側面衝突時は伸展許容部11が伸展することにより、前記折り畳み部Pの機能を阻害することがなく、しかも、該伸展許容部11の伸展によって衝突エネルギーをより効率良く吸収するとともに、変形モードをコントロールすることができる。
Further, an
更にまた、センターピラー3のピラーインナパネル3bには、前記折り畳み部Pの伸展変形に伴って破断する易破断部(ノッチ14)を形成したので、図7(b)に示すように側面衝突時にピラーインナパネル3bが前記破断部から破断Cして前記折り畳み部Pの機能を阻害するのを防止できる。
Furthermore, since the pillar
また、前記破断部はピラーインナパネル3bに形成した開口部13の下側縁の前後両角部をV字状に切欠いたノッチ14で形成したので、衝突荷重の入力によりピラーインナパネル3bに発生する引張り応力を前記ノッチ14に集中させてピラーインナパネル3bを破断させることができ、易破断部を簡単な構成としてコスト上昇を抑えることができる。
Further, since the broken portion is formed by
更に、前記ピラーインナパネル3bは、閉断面に形成したサイドシル2の外側部分と内側部分とに跨って結合される二股構造部20を備えているので、通常状態では二股構造部20によってピラーインナパネル3bとサイドシル2との結合力を高める一方、衝突過重の入力時には図7(b)に示すように二股構造部20が平行四辺形状に圧潰して、ピラーインナパネル3bがサイドシル2に対して車幅方向内方に相対移動できるので、ピラーアウタパネル3aの変形、ひいては折り畳み部Pの機能を阻害するのを防止できる。
Further, since the pillar
更にまた、ピラーアウタレインフォース10を、ピラーアウタパネル3aに沿って断面コ字状に形成して前記折り畳み部Pの内面に近接配置するとともに、下端部をサイドシル2の閉断面内に配置されるシルアウタレインフォース12に結合し、かつ、前記伸展許容部11を折り畳み部Pとの近接部分Nとシルアウタレインフォース12への結合部x1との間に配置したので、前記ピラーアウタレインフォース10によってセンターピラー3とサイドシル2との連結部Xの結合剛性を高めることができるとともに、伸展許容部11を折り畳み部Pから外して配置できるので、側面衝突時に近接部分Nとなるピラーアウタレインフォース10の一般部分で折り畳み部Pを拘束できることにより、折り畳み部Pが捻れることなく外層p1,中層p2,内層p3をスライドするように伸展変形させて、センターピラー3下部の連続的な曲げ変形を促進し、持続的に抵抗力を発生させることができる。
Furthermore, the pillar
また、前記伸展許容部11を、上下方向に波形断面となる凹凸状のビード部11aで形成したので、衝突荷重の入力によりピラーアウタレインフォース10に発生する引張り力により前記ビード部11aを伸展させることができ、その伸展許容部11を簡単な構成としてコストアップを抑えることができる。
Further, since the
図11は本発明の第2実施形態を示し、前記第1実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとし、図11はピラーアウタパネルの折り畳み部を展開した斜視図である。 FIG. 11 shows a second embodiment of the present invention, in which the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted, and FIG. 11 is an unfolded portion of the pillar outer panel. FIG.
本実施形態の車体骨格部材の衝突エネルギー吸収構造は、基本的に第1実施形態と同様の構成となり、本実施形態が第1実施形態と特に異なる点は、図11に示すように折り畳み部Pの中層p2を拘束する外層p1および内層p3の剛性を、中層p2の剛性よりも大きくしてある。 The collision energy absorption structure of the vehicle body skeleton member of this embodiment is basically the same as that of the first embodiment, and the difference of this embodiment from the first embodiment is that the folding portion P is as shown in FIG. The rigidity of the outer layer p1 and the inner layer p3 that constrain the middle layer p2 is greater than the rigidity of the middle layer p2.
このように外層p1および内層p3の剛性と中層p2の剛性とを異ならせるにあたって、中層p2の断面コ字状とした稜線R部分に低剛性部としての空孔部30を形成してある。
Thus, in order to make the rigidity of the outer layer p1 and the inner layer p3 different from the rigidity of the middle layer p2, the
前記空孔部30は、稜線R部分に沿って断続的に複数形成してある。
A plurality of the
従って、本実施形態の衝突エネルギー吸収構造によれば、第1実施形態と同様の作用効果を奏するのは勿論のこと、折り畳み部Pの中層p2を拘束する外層p1および内層p3の剛性を、中層p2の剛性よりも大きくしたので、外層p1および内層p3による中層p2の拘束性を高め、折り畳み部Pが伸展変形する際に、外層p1,中層p2,内層p3が相互に離反することなく連続的にスライドさせて、外層p1と中層p2との折返し部分L1と、中層p2と内層p3との折返し部分L2とのしごき効果を高めることができるため、衝突エネルギーの吸収効率を高めて理想的な変形モードにコントロールできる。 Therefore, according to the collision energy absorbing structure of the present embodiment, the same effects as in the first embodiment can be obtained, and the rigidity of the outer layer p1 and the inner layer p3 that constrain the middle layer p2 of the folded portion P can be set to the middle layer. Since it is larger than the rigidity of p2, the restraint property of the middle layer p2 by the outer layer p1 and the inner layer p3 is enhanced, and the outer layer p1, the middle layer p2, and the inner layer p3 are continuously separated without being separated from each other when the folding part P is extended and deformed. The squeezing effect of the folded portion L1 between the outer layer p1 and the middle layer p2 and the folded portion L2 between the middle layer p2 and the inner layer p3 can be enhanced, so that the collision energy absorption efficiency is increased and ideal deformation is achieved. You can control the mode.
また、中層p2の断面コ字状となった稜線R部分に低剛性部(空孔部30)を形成したので、センターピラー3の長手方向(上下方向)に対して適宜な角度をもった衝突荷重が折り畳み部P以外の領域に入力した場合にも、折り畳み部Pの断面外周形状を維持しつつその折り畳み部Pを確実に伸展変形させることができる。
Further, since the low-rigidity portion (hole portion 30) is formed in the ridge line R portion having a U-shaped cross section of the middle layer p2, the collision with an appropriate angle with respect to the longitudinal direction (vertical direction) of the
更に、前記低剛性部を稜線R部分に沿って断続的に形成される複数の空孔部30で形成したので、その空孔部30の大きさやピッチを調整することにより、折り畳み部Pが伸展変形する際の抵抗力をコントロールして、車両に適した変形モードに調整することができる。
Furthermore, since the low-rigidity portion is formed by a plurality of
図12,図13は本発明の第3実施形態を示し、前記第1実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとし、図12はピラーアウタパネルの折り畳み部を展開した斜視図、図13は折り畳み部の形成工程を(a),(b)に順を追って示す説明図である。 FIGS. 12 and 13 show a third embodiment of the present invention, in which the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted, and FIG. 12 shows the folding of the pillar outer panel. FIG. 13 is an explanatory view showing the steps of forming the folded portion in order from (a) to (b).
本実施形態の車体骨格部材の衝突エネルギー吸収構造は、基本的に第1実施形態と同様の構成となり、本実施形態が第1実施形態と特に異なる点は、図12に示すように折り畳み部Pの外層p1と中層p2の折返し部分L1および中層p2と内層p3の折返し部分L2に、板厚以上の直径を有する芯金32をそれぞれ内包してある。
The collision energy absorption structure of the vehicle body skeleton member of the present embodiment basically has the same configuration as that of the first embodiment, and the difference of the present embodiment from the first embodiment is that the folding portion P as shown in FIG. The outer layer p1 and the folded part L1 of the middle layer p2 and the folded part L2 of the middle layer p2 and the inner layer p3 each include a
即ち、前記折返し部分L1,L2に芯金32を内包する方法としては、図13(a)に示すように山折りする折れ線L1に対応する位置ではブランク材Kの下側に芯金32を配置するとともに、谷折りする折れ線L2に対応する位置ではブランク材Kの上側に芯金32を配置し、この状態で図13(b)に示すようにそれぞれの折れ線L1,L2を山折り,谷折りすることにより、それぞれの折返し部分L1,L2に芯金32が内包されるようになっている。
That is, as a method of including the cored
従って、本実施形態の衝突エネルギー吸収構造によれば、第1実施形態と同様の作用効果を奏するのは勿論のこと、折り畳み部Pの外層p1と中層p2の折返し部分L1および中層p2と内層p3の折返し部分L2に、板厚以上の直径を有する芯金32をそれぞれ内包したので、それぞれの折返し部分L1,L2でブランク材Kに必要な最小限の曲率を維持できるため、加工硬化による脆性化を防止でき、衝突荷重の入力時に折り畳み部Pを円滑に伸展変形させることができる。
Therefore, according to the collision energy absorbing structure of the present embodiment, the same effects as in the first embodiment can be obtained, and the outer layer p1 of the folded portion P and the folded portion L1 of the middle layer p2 and the middle layer p2 and the inner layer p3. Since the
図14は本発明の第4実施形態を示し、前記第1実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとし、図14はピラーアウタパネルの折り畳み部を展開した斜視図である。 FIG. 14 shows a fourth embodiment of the present invention, in which the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted, and FIG. 14 is an unfolded portion of the pillar outer panel. FIG.
本実施形態の車体骨格部材の衝突エネルギー吸収構造は、基本的に第1実施形態と同様の構成となり、本実施形態が第1実施形態と特に異なる点は、折り畳み部Pを、中層p2を薄肉化した差厚鋼板Mで形成するとともに、中層p2と外層p1との間の差厚境界B1を所定幅d1だけ外層p1側に位置させ、中層p2と内層p3との間の差厚境界B2を所定幅d2だけ内層側に位置させてある。 The collision energy absorption structure of the vehicle body skeleton member of the present embodiment basically has the same configuration as that of the first embodiment. This embodiment is particularly different from the first embodiment in that the folding portion P and the middle layer p2 are thin. The difference thickness boundary B1 between the middle layer p2 and the outer layer p1 is positioned on the outer layer p1 side by a predetermined width d1, and the difference thickness boundary B2 between the middle layer p2 and the inner layer p3 is formed. A predetermined width d2 is positioned on the inner layer side.
即ち、本実施形態では前記差厚鋼板Mを、中層p2部分を形成する板厚t1のブランク材K1を他の一般部分とは別体に形成して、そのブランク材K1を一般部分の板厚tのブランク材Kに2箇所の溶接線Wをもって溶接することにより一体化させて形成してある。 That is, in this embodiment, the difference thickness steel plate M is formed by forming a blank material K1 having a plate thickness t1 forming the middle layer p2 portion separately from other general portions, and the blank material K1 is formed as a plate thickness of the general portion. The two blanks K are integrally formed by welding with two welding lines W.
従って、本実施形態の衝突エネルギー吸収構造によれば、第1実施形態と同様の作用効果を奏するのは勿論のこと、折り畳み部Pを、中層p2を薄肉化した差厚鋼板Mで形成したので、外層p1および内層p3による中層p2の拘束性を高めて、折り畳み部Pが伸展変形する際に中層p2の稜線R部分の破断変形を連続的に発生させることができるため、衝突エネルギーの吸収効率を高めて理想的な変形モードにコントロールできる。 Therefore, according to the collision energy absorbing structure of the present embodiment, the folded portion P is formed of the differential thickness steel plate M in which the middle layer p2 is thinned as well as the same effects as the first embodiment. Since the restraint property of the middle layer p2 by the outer layer p1 and the inner layer p3 is enhanced and the folding portion P is deformed in a stretched manner, the rupture deformation of the ridge line R portion of the middle layer p2 can be continuously generated, so that the collision energy absorption efficiency Can be controlled to an ideal deformation mode.
また、センターピラー3への衝突荷重の入力点が折り畳み部Pの上方である場合にも、肉厚な外層p1および内層p3により薄肉な中層p2の高い拘束性により、折り畳み部Pの断面形状を維持しつつ確実にその折り畳み部Pを伸展変形させることができる。
Even when the input point of the collision load to the
更に、中層p2と外層p1との間の差厚境界B1を所定幅d1だけ外層p1側に位置させ、中層p2と内層p3との間の差厚境界B2を所定幅d2だけ内層側に位置させたので、外層p1と中層p2の折返し部分L1および中層p2と内層p3の折返し部分L2を薄肉化でき、折り畳み部Pの伸展変形初期から一定の衝突エネルギーの吸収特性を得ることができる。 Further, the difference thickness boundary B1 between the middle layer p2 and the outer layer p1 is located on the outer layer p1 side by a predetermined width d1, and the difference thickness boundary B2 between the middle layer p2 and the inner layer p3 is located on the inner layer side by a predetermined width d2. Therefore, the folded portion L1 of the outer layer p1 and the middle layer p2 and the folded portion L2 of the middle layer p2 and the inner layer p3 can be thinned, and a constant collision energy absorption characteristic can be obtained from the initial stage of the extension deformation of the folded portion P.
図15は本発明の第5実施形態を示し、第1実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとし、図15はピラーインナパネルの下部を示す斜視図である。 FIG. 15 shows a fifth embodiment of the present invention, in which the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted, and FIG. 15 is a perspective view showing the lower part of the pillar inner panel. FIG.
本実施形態の車体骨格部材の衝突エネルギー吸収構造は、基本的に第1実施形態と同様の構成となり、本実施形態が第1実施形態と特に異なる点は、図15に示すように二股構造部20Aは、センターピラー3の下部に収納されるシートベルトリトラクタの収納スペースSを確保するようにしてピラーインナパネル3bから一体部品で形成してある。
The collision energy absorption structure of the vehicle body skeleton member of this embodiment is basically the same as that of the first embodiment, and this embodiment is particularly different from the first embodiment in that a bifurcated structure portion is shown in FIG. 20A is formed as an integral part from the pillar
即ち、前記二股構造部20Aは、ピラーインナパネル3bの下部に形成したウェビング取出し用の開口部13の上側縁から一体に車幅方向外方に水平部20Aaを一旦突出した後、前記シートベルトリトラクタの収納スペースSの車体外側面に沿って下方に垂下部20Abを垂下させて断面逆L字状に形成してある。
That is, the
従って、本実施形態の衝突エネルギー吸収構造によれば、第1実施形態と同様の作用効果を奏するのは勿論のこと、二股構造部20Aを、センターピラー3の下部に収納されるシートベルトリトラクタの収納スペースSを確保するようにしてピラーインナパネル3bから一体部品で形成したので、部品点数を削減するとともに、型費の削減などによって生産性を向上することができる。
Therefore, according to the collision energy absorbing structure of the present embodiment, the
図16は第5実施形態の変形例を示すピラーインナパネルの下部を示す斜視図で、断面逆L字状に形成した前記二股構造部20Aの垂下部20Abに上下方向に波形断面となる凹凸状のビード部22を形成してある。
FIG. 16 is a perspective view showing a lower part of a pillar inner panel showing a modification of the fifth embodiment, and an uneven shape having a corrugated cross section in the vertical direction on the hanging part 20Ab of the
従って、本変形例では第5実施形態と同様の作用効果を奏するのは勿論のこと、凹凸状のビード部22を二股構造部20Aの垂下部20Abに形成したことにより、側面衝突時にピラーインナパネル3bがノッチ14から破断した際の二股構造部20Aの伸び代を拡大することができる。
Therefore, in this modified example, the same effect as that of the fifth embodiment is obtained, and the pillar inner panel is formed at the time of a side collision by forming the
図17は本発明の第6実施形態を示し、前記第1実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとし、図17はピラーアウタパネルの折り畳み部を展開した斜視図である。 FIG. 17 shows a sixth embodiment of the present invention, in which the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted, and FIG. 17 is an unfolded portion of the pillar outer panel. FIG.
本実施形態の車体骨格部材の衝突エネルギー吸収構造は、基本的に第1実施形態と同様に、ピラーアウタレインフォース10の下部に折り畳み部Pの伸展変形に伴って伸展する伸展許容部11Aを形成してある。
The collision energy absorbing structure for a vehicle body skeleton member of the present embodiment basically forms an
そして、本実施形態の伸展許容部11Aは、第1実施形態と同様にピラーアウタレインフォース10の下部に形成され、互いに離れる方向にクランク状に突出させた二股状の前後両側部11Aa,11Abで形成してある。
The
従って、本実施形態の衝突エネルギー吸収構造によれば、第1実施形態と同様の作用効果を奏するのは勿論のこと、伸展許容部11Aを、互いに離れる方向にクランク状に突出させた二股状の前後両側部11Aa,11Abで形成したので、側面衝突により伸展許容部11Aに引張り力が発生すると、クランク状に突出した前後両側部11Aa,11Abが図中破線に示すように一直線状になることで、ピラーアウタレインフォース10の下部を引き延ばすことができ、折り畳み部Pの伸展機能を阻害するのを防止できる。
Therefore, according to the collision energy absorbing structure of the present embodiment, the bifurcated shape in which the
図18は本発明の第7実施形態を示し、前記第1実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとし、図18はピラーアウタパネルの折り畳み部を展開した斜視図である。 FIG. 18 shows a seventh embodiment of the present invention, in which the same components as in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted, and FIG. 18 is an unfolded portion of the pillar outer panel. FIG.
本実施形態の車体骨格部材の衝突エネルギー吸収構造は、第6実施形態と同様に伸展許容部11Bをピラーアウタレインフォース10の下部に形成してあり、この伸展許容部11Bは、ピラーアウタレインフォース10の車両前後幅を上方から下方に向かって徐々に増幅して最大幅部分11Baを形成するとともに、この最大幅部分11Baから下方に向かって徐々に縮幅させ、その最大幅部分11Baに車両前後方向に近接して並設される複数の空孔部33を設けて形成してある。
In the collision energy absorbing structure for a vehicle body skeleton member according to the present embodiment, the
また、前記空孔部33が近接する間隔s1を、前後終端の空孔部33と前記最大幅部分11Baの前後方向端との間の幅s2よりも十分に小さく設定してある。 Further, the interval s1 at which the air holes 33 approach each other is set to be sufficiently smaller than the width s2 between the air holes 33 at the front and rear ends and the front and rear end of the maximum width portion 11Ba.
従って、本実施形態の本実施形態の衝突エネルギー吸収構造によれば、第1実施形態と同様の作用効果を奏するのは勿論のこと、伸展許容部11Bを、ピラーアウタレインフォース10の下部に形成した最大幅部分11Baに複数の空孔部33をピラーアウタレインフォース10の車両前後方向に近接して形成したので、側面衝突時に伸展許容部11Bに引張り力が作用すると、近接配置した空孔部33間がそれぞれ破断して相互に繋がり、図中破線に示すようにピラーアウタレインフォース10が上下方向に伸長できるため、折り畳み部Pの伸展機能を阻害するのを防止できる。
Therefore, according to the collision energy absorbing structure of the present embodiment of the present embodiment, the
また、前記空孔部33が近接する間隔s1を、前後終端の空孔部33と前記最大幅部分11Baの前後方向端との間の幅s2よりも十分に小さく設定したので、側面衝突時には隣接する空孔部33間のみを破断して、最大幅部分11Ba両側の幅s2部分を繋げた状態で伸長させることができる。
Further, since the interval s1 between the
図19,図20は本発明の第8実施形態を示し、第1実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとし、図19はセンターピラーとサイドシルとの連結部分の断面図、図20はシル補強部材の斜視図である。 19 and 20 show an eighth embodiment of the present invention, in which the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted, and FIG. 19 shows a center pillar, a side sill, FIG. 20 is a perspective view of a sill reinforcing member.
本実施形態の車体骨格部材の衝突エネルギー吸収構造は、基本的に第1実施形態と同様の構成となり、本実施形態が第1実施形態と特に異なる点は、図19,図20に示すようにシル補強部材としてのサイドシルレインフォース40を、軽合金押出し成型による閉断面の一体成形品で形成してある。
The collision energy absorption structure of the vehicle body skeleton member of this embodiment is basically the same as that of the first embodiment, and this embodiment is particularly different from the first embodiment as shown in FIGS. 19 and 20. The
即ち、一体成形した前記サイドシルレインフォース40は、シルアウタパネル2aの内側に配置されるシルアウタレインフォース41と、シルインナパネル2bの内側に配置されるシルインナレインフォース42と、を縦リブ43を介して一体に結合するとともに、段部12bの下端に位置する水平リブ44をシルアウタレインフォース41とシルインナレインフォース42に亘って結合してある。
That is, the integrally formed
尚、前記サイドシルレインフォース40は、押出し成形によることなく、その他の一体成形方法、例えばスチール液圧成型によっても形成することができる。
The
そして、図19に示すようにシルインナレインフォース42をシルインナパネル2bの内側に締結部材45で結合する一方、ピラーインナパネル3bの下端部を前記縦リブ43の上方突出部43aに結合するとともに、前記段部12bには第1実施形態と同様に二股構造部20の外側面20bの延設部21と、ピラーアウタレインフォース10の下端部とを結合してある。
Then, as shown in FIG. 19, the sill
従って、本実施形態の衝突エネルギー吸収構造によれば、第1実施形態と同様の作用効果を奏するのは勿論のこと、サイドシルレインフォース40を閉断面の一体成形品で形成したので、サイドシル2の強度を大幅に向上できるとともに、局部的な入力が顕著となる衝突形態にあってもサイドシル2の変形を抑制できるため車室内の生存空間を確保でき、また、センターピラー3への入力が顕著となる衝突形態であっても、衝突エネルギーの吸収効率を高めつつ変形モードをコントロールすることができる。
Therefore, according to the collision energy absorbing structure of the present embodiment, the
ところで、本発明は前記第1〜第8実施形態に例をとって説明したが、これら実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。 By the way, although this invention was demonstrated taking the example in the said 1st-8th embodiment, various other embodiment can be employ | adopted in the range which is not restricted to these embodiments and does not deviate from the summary of this invention.
1 ルーフサイドレール
2 サイドシル
2a シルアウタパネル
2b シルインナパネル
3 センターピラー(ピラー部材)
3a ピラーアウタパネル(アウタ部材)
3b ピラーインナパネル(インナ部材)
9a,9b ヒンジ
10 ピラーアウタレインフォース(ピラー補強部材)
11,11A,11B 伸展許容部
11a ビード部
11Aa,11Ab 二股状の前後両側部
11Ba 最大幅部分
12 シルアウタレインフォース(シル補強部材)
13 開口部
14 ノッチ
20,20A 二股構造部
30 空孔部
32 芯金
33 空孔部
40 サイドシルレインフォース(シル補強部材)
RF ルーフ部
FL フロア部
P 折り畳み部
p1 外層
p2 中層
p3 内層
R 稜線
L1,L2 折返し部分
M 差厚鋼板
B1,B2 差厚境界
S シートベルトリトラクタの収納スペース
1
3a Pillar outer panel (outer member)
3b Pillar inner panel (inner member)
9a,
11, 11A, 11B Extension
13
RF roof part FL floor part P folding part p1 outer layer p2 middle layer p3 inner layer R ridgeline L1, L2 folded part M differential thickness steel plate B1, B2 differential thickness boundary S seat belt retractor storage space
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