JP2007331574A - 車両のピラー構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ルーフを有しないオープンカー等の車両の中間ピラーの車両の側面衝突時の車内側への傾斜を小さく抑さえること。
【解決手段】上端がルーフにより支持されていない中間ピラー１Ａ内に、これをほぼ水平方向に横切る複数のバルクヘッド３，３Ａを設け、ピラー１Ａの下半部側に設けたバルクヘッド３Ａには、環状の外周部３１を残して中央部３２に開口３４を形成し、外周部３１のうち車両前方側の辺および後方側の辺の幅ｓを、車外側の辺および車内側の辺の幅ｔよりも小さく形成して、ピラー下半部の車内外方向の剛性を低く設定し、車両側面衝突時におけるピラー下半部の断面形状の潰れ変形で衝突荷重を吸収してピラー１Ａが根元から折れ曲がるのを防ぐようにした。
【選択図】 図２

Description

本発明は車体のドア開口の縦縁に沿って設けられたピラー構造、特に上端がドアパネルのベルトラインと同じ高さ位置に設定されたオープンカー等の車両のピラー構造に関する。

従来、乗用車の車体側面のドア開口の縦縁に沿って設置された中間ピラー等では、ピラーの内部にピラー内の閉断面を上下に仕切るバルクヘッドやリィンフォースメントを設けてピラー断面崩れを防止し、車両の側面衝突時に側方から作用する衝突荷重や前面衝突時にドアを介して前方から作用する衝突荷重に対して剛性を強化することが行われている（例えば、特許文献１，２参照。）。

特に、図５に示すように、ルーフを備えておらず、中間ピラー１の上端がドアパネルＤ上縁のベルトラインＲの高さ位置に合わせて形成されて、ルーフにより支えられていないオープンカー等の乗用車（以下、単にオープンカーという）においては、ピラー１内に一般の乗用車よりも多数のバルクヘッド３を設けてピラーの剛性をより強化することが行われている。

図５、図６に示すように、この種の中間ピラー１は車体後部側面を被覆するクォータパネル４の前端で被覆されている。中間ピラー１はインナパネル１０と、断面ハット形のアウタパネル１１とが、これらの前端縁および後端縁で接合されて閉断面をなし、前後方向に幅が拡大されたピラー下端が車体側面下縁のロッカ２に結合されて立設されている。ピラー上端はインナおよびアウタの両パネル１０，１１の上端を結合して閉じられている。また両パネル１０，１１の接合前端縁にはこれらと一体にクォータパネル４の前端縁が接合されている。各バルクヘッド３は同一で角形の金属板からなり、周縁に下方へ屈曲する周縁フランジ３０が帯状に形成され、周縁フランジ３０のうちの３辺がピラーアウタパネル１１の内面に接合され、ピラーインナパネル１０間に僅かに隙間を残し、ピラーアウタパネル１１側を上下に遮断している。
特開平６−１６１５３号公報 特開平６−１７６６５号公報

このように多数のバルクヘッド３により補強された従来のオープンカーの中間ピラー１において、車両の前面衝突時、ピラー１に対する衝突荷重はエンジンルームやドアパネルＤを介して作用するのであり、かつロッカ２に結合されたピラーの根元部は前後方向に幅が拡大されているので、ピラー１全体が根元から後方へ傾斜する（車内側へ侵入する）ことは比較的少ない。

これに対し車両の側面衝突時、相手車両ＣのバンパＣ１等が中間ピラー１の上下中間部ないし下半部に衝突した場合、バルクヘッド３により補強された部分では断面崩れはほとんど発生しないが、大きな折れ荷重が作用するピラー１の根元部は、車内外方向の幅が比較的小さいために車内側へ折れ曲がり、図４に示すように、ピラー１全体が車内方向へ傾斜して（図４の一点鎖線で示す）車室空間を小さくするおそれがある。なお、図４の１Ａは後述する本発明を適用した中間ピラーの車両の側面衝突時の傾斜を示す。

そこで本発明は、特に車両の側面衝突時に、ピラーが車内側へ侵入することを抑さえることができる車両のピラー構造を実現することを課題としてなされたものである。

本発明は、上端がドアパネルのベルトラインの高さ位置としたオープンカーのピラーであって、ピラー内にこれをほぼ水平方向に横切る複数のバルクヘッドを設けた車両のピラー構造において、上記複数のバルクヘッドのうちピラーの下半部側に設けたバルクヘッドには、外周部を残して内部に開口を形成する（請求項１）。ピラー下半部のバルクヘッドの剛性を上半部のものよりも弱くしたから、側面衝突時にピラーの下半部の断面が潰れ変形して衝撃を吸収することにより根元部に作用する衝突荷重が軽減され、根元部の折れ曲がりが少なくなってピラー全体の傾斜が小さくてすむ。

ピラーの下半部側に設けた上記バルクヘッドの外周部は、車両前方側および後方側の幅を、車外側および車内側の幅よりも小さく形成する（請求項２）。これにより、前面衝突に対するピラーの剛性は低下せず、側面衝突時のピラーが車内側へ侵入することを抑えることができる。

上記ピラーは車体側面のドア開口の後縁に沿って設置され、車体後部側面をなすクォータパネルの前端で被覆され、ピラーインナパネルと、車外方向へ突出する断面ハット形のピラーアウタパネルとが、これらの前端縁および後端縁で接合されて閉断面を構成し、接合前端縁に上記クォータパネルの前端縁が一体に接合された中間ピラーであり、該中間ピラーの下半部に上記バルクヘッドを設ける（請求項３）。

オープンカーの車体側面のドア開口後縁に設けた中間ピラーに本発明を適用した実施形態を説明する。図１、図２および図４に示すように、ドアパネルＤで開閉される車体側面のドア開口の後縁に沿って設けられた中間ピラー１Ａは、車体側面の下縁に沿って前後方向に延びるロッカ２に立設してあり、中間ピラー１Ａの車外側が車体の後部側面をなすクォータパネル４の前端で被覆してある。

中間ピラー１Ａは、車内側に面するほぼ平板状のインナパネル１０と、車外側に突出する断面ほぼハット形のアウタパネル１１とが、これらの前端縁および後端縁で接合した閉断面構造をなす。中間ピラー１Ａの下部は、下方へ向かって漸次前後幅が拡大してあり、前後方向に幅を拡大したピラー下端がインナパネルとアウタパネルとからなる閉断面構造のロッカ２の上面から車外側の側面上部にかけて接合してある。

中間ピラー１Ａの車外側を被覆するクォータパネル４は、アウタパネルとインナパネルとで中空構造をなすドアパネルＤの厚みに対向して、車体の後部外側面をなすクォータパネル４の一般部４０の前縁から車内側へ屈曲せしめた前端部４１が形成してある。クォータパネル４は一般部４０と前端部４１とで中間ピラー１Ａの前面部および車外面部を被覆するように配し、前端部４１の前端縁が中間ピラー１Ａの両パネル１０，１１の接合前端縁と一体に接合してある。なお、中間ピラー１Ａの車内外方向の幅は、ドアパネルＤの厚みおよびクォータパネル４の前端部４１の幅よりも小さく、ピラー１Ａの車外側とクォータパネル４の一般部４０との間には隙間が設けてある。クォータパネル４の一般部４０および前端部４１の下縁はピラー下縁と一体にロッカ２に接合してある。

中間ピラー１Ａの上端はドアパネルＤの上縁のベルトラインＲとほぼ同一高さ位置に設定してある。中間ピラー１Ａの上端は、インナパネル１０上端の結合フランジと、車内側へ屈曲せしめたアウタパネル１１の上端部とを接合して閉じてあり、かつこれらの結合部には車内側へ湾曲せしめたクォータパネル４の上縁が一体に接合してある。また中間ピラー１Ａの上部後端にはクォータパネル４の車内側の上縁に沿って設けたクォータインナパネル５の前縁が結合してある。

中間ピラー１Ａの内部には、その上下中間部よりも若干下方のピラー下半部側の位置、およびそれよりも上方の上半部側の位置に上下方向に所定の間隔をおいて３つのバルクヘッド３Ａ，３，３が設けてある。

上記ピラー下半部側に設けたバルクヘッド３Ａは、図２、図３に示すように、ほぼ正方形状の金属板で構成してあり、外周縁の全周に下方へ屈曲する帯状の周縁フランジ３０が形成してある。またバルクヘッド３Ａは、四角形をなす環状の外周部３１に対して、内周側の中央部３２の板面が一段低い凹状に形成してある。中央部３２には対角線上の一対の隅角付近に位置決め孔３３，３３が形成してある。位置決め孔３３，３３は、バルクヘッド３Ａを中間ピラー１Ａ内に溶接結合する際に、バルクヘッド３Ａをピラー内の所定位置に、図略の治具を用いて係合保持せしめる役割をなす。

更に、中央部３２には位置決め孔３３，３３を避けつつ、車両前後方向に沿って長径のほぼ長方形状をなす開口３４が形成してある。これによりバルクヘッド３Ａは環状に形成してあり、中央部３２の周縁を含む外周部３１のうち、車両前方側辺３１ａおよび車両後方側辺３１ｂはほぼ同じ幅（ｓ）としてあり、車外側辺３１ｃおよび車内側辺３１ｄはほぼ同じ幅（ｔ）としてあり、前者の幅（ｓ）は後者の幅（ｔ）よりも小さく設定してある（ｓ＜ｔ）。

バルクヘッド３Ａは、ピラー１Ａのインナパネル１０とアウタパネル１１を結合する前に、上記治具によりアウタパネル１１内の下半部側の所定の位置にアウタパネル１１の上下の内部空間をほぼ水平方向に横切るように位置決めし、外周縁フランジ３０の車両前側、後側および車外側の３辺をアウタパネル１１の内面に重ね合わせて溶接結合し、その後にインナパネル１０とアウタパネル１１を結合してバルクヘッド３Ａをピラー１Ａ内に設置してある。

ピラー上半部側の２つのバルクヘッド３，３は従来構造と同様に、外周縁に下方へ屈曲する帯状の周縁フランジ３０を備えたほぼ正方形状の金属板からなり、周縁フランジ３０のうちの３辺がピラーアウタパネルの内面に接合してある（図６参照）。

図４に示すように、車両の側面衝突時、相手車両ＣのバンパＣ１によりクォータパネル４が潰れて中間ピラー１Ａの下半部に横方向から衝突荷重が作用すると、ピラー下半部内に設けたバルクヘッド３Ａは、中央部３２に開口３４を設けて外周部３１の車両前方側辺３１ａおよび車両後方側辺３１ｂの幅ｓを小さくして、ピラー上半部側のバルクヘッド３，３よりも横方向から作用する衝突荷重に対する剛性が弱くしてあるので、上記衝突荷重により下半部のバルクヘッド３Ａが車内外方向に潰れ変形する。この潰れ変形によりピラーに作用する衝撃荷重が吸収され、その分、ピラー根元部に作用する荷重が軽減され、ピラー根元部の折れ曲がりが少なくなってピラー１Ａ全体が車内側へ侵入することを抑えることができる（図４の２点鎖線）。

一方、車両の前面衝突時にはエンジンルームからドアパネルＤを介して前方からの衝突荷重が中間ピラー１Ａに作用する。この場合、中間ピラー１Ａの下半部のバルクヘッド３Ａは、外周部３１の前後方向に延びる車外側辺３１ｃおよび車内側辺３１ｄの幅ｔが大きく確保してあり、かつ、ピラー１Ａは下端部の前後幅を拡大してロッカ２に結合してあるので、従来構造と同様に前方からの衝突荷重により後方へ傾斜変形しない。

なお、上記実施形態では、バルクヘッド３Ａの開口３４を長方形状としたがこれに限らず、開口を車両前後方向に長径の長円形に形成してもよい。更に バルクヘッド３Ａにはその中央部に、外周部の車両前方側および後方側の幅が、車外側および車内側の幅よりも小さくするように、上記前後方向に長い長円形からなる開口を車内外方向に複数設けてもよい。またピラー下半部には中央部に開口を有するバルクヘッドを１つに限らず複数設けてもよい。

本発明のピラー構造を示す車体の側面図である。 上記ピラー構造を示す図１のII−II線に沿う断面図である。 上記ピラー構造に用いるバルクヘッドの斜視図である。 図１および図４のIV−IV線に沿う断面図で、車両の側面衝突時の本発明のピラー構造と従来構造との変形の比較を表す図である。 オープンカーの中間ピラーを示す車体の側面図である。 図５のVI−VI線に沿う従来のピラー構造の断面図である。

符号の説明

１Ａ 中間ピラー（ピラー）
１０ インナパネル
１１ アウタパネル
３ バルクヘッド
３Ａ ピラー下半部に設けたバルクヘッド
３１ 外周部
３２ 中央部（内部）
３４ 開口
４ クォータパネル
Ｄ ドアパネル
Ｒ ベルトライン
ｓ 上記外周部の車両前方側および後方側の幅
ｔ 上記外周部の車外側および車内側の幅

Claims (3)

1. 上端がドアパネルのベルトラインの高さ位置としたオープンカーのピラーであって、ピラー内にこれをほぼ水平方向に横切る複数のバルクヘッドを設けた車両のピラー構造において、
   上記複数のバルクヘッドのうちピラーの下半部側に設けたバルクヘッドには、外周部を残して内部に開口を形成したことを特徴とする車両のピラー構造。
2. ピラーの下半部側に設けた上記バルクヘッドの外周部は、車両前方側および後方側の幅を、車外側および車内側の幅よりも小さく形成した請求項１に記載の車両のピラー構造。
3. 上記ピラーは車体側面のドア開口の後縁に沿って設置され、車体後部側面をなすクォータパネルの前端で被覆され、ピラーインナパネルと、車外方向へ突出する断面ハット形のピラーアウタパネルとが、これらの前端縁および後端縁で接合されて閉断面を構成し、接合前端縁に上記クォータパネルの前端縁が一体に接合された中間ピラーであり、該中間ピラーの下半部に上記バルクヘッドを設けた請求項１または２に記載の車両のピラー構造。