JP2008110719A - 車両のピラー部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】断面変形後に生じる車幅方向外側壁部と車幅方向内側壁の圧縮応力に対する耐力の低下を抑制する。
【解決手段】センタピラー１４の車両前方側のフランジ１４Ｈに切欠３０が形成されており、切欠３０を形成した稜線部Ｒ１の部位が脆弱部３１となっている。センタピラー１４の車両後方側のフランジ１４Ｊに切欠３２が形成されており、切欠３２を形成した稜線部Ｒ２の部位が脆弱部３３となっている。また、切欠３０はセンタピラー１４のフランジ１４Ｈの溶接中心点を結ぶ直線より深く形成されており、切欠３２はセンタピラー１４のフランジ１４Ｊの溶接中心点を結ぶ直線より深く形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は自動車等の車両のピラー部構造に係り、特に、閉断面構造とされた車両のピラー部構造に関する。

従来から、閉断面構造とされた車体構造用部材が知られている（例えば、特許文献１参照）。この技術では、軸圧縮曲げ変形を被る車体構造用部材において、圧縮変形を受ける面が長手直角断面において閉断面外側に凸に湾曲している。
特開２００５−１８６７７７号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、湾曲した部材についての記載はない。このため、車両のピラー部のように、車両前後方向から見た形状において車幅方向外側へ凸に湾曲しており、車両側突時等に、湾曲部において、三次元的に車幅内側方向へ変形する前に、車幅方向外側壁部が車幅方向外側へ変位するとともに、車幅方向内側壁部が車幅方向内側へ変位する部材では、このような車幅方向への断面変形後に車幅方向外側壁部と車幅方向内側壁とに発生する長手直角断面外側に凸の撓みによって、車幅方向外側壁部の幅方向中央部と車幅方向内側壁の幅方向中央部の圧縮応力に対する耐力が低下する。

本発明は上記事実を考慮し、断面変形後に生じる車幅方向外側壁部と車幅方向内側壁の圧縮応力に対する耐力の低下を抑制できる車両のピラー部構造を提供することが目的である。

請求項１記載の本発明の車両のピラー部構造は、車室の車幅方向外側に長手方向を車両上下方向に沿って配置され、車両前後方向から見た形状が車幅方向外側に凸に湾曲しており、長手直角断面が車幅方向外側壁部と車幅方向内側壁部と車両前方側壁部と車両後方側壁部とを備えた閉断面とされると共に、前記車両前方側壁部と前記車両後方側壁部とが長手直角断面において前記閉断面の外方に凸の稜線部を持つピラーと、前記稜線部に設けられた脆弱部と、を有することを特徴とする。

車両前後方向から見た形状が車幅方向外側に凸に湾曲したピラーの車両上下方向中間部に車幅方向外側から車幅方向内側に向かって荷重が作用した場合には、ピラーにおける車両上下方向に離間した部位に対して、これらの上下部位の上下方向中間部を車両外側に変形させようとする曲げモーメントが作用する。このため、ピラーの車幅方向外側壁部は、上下方向からの圧縮応力によって車幅方向外側へ変位し、ピラーの車幅方向内側壁部は、上下方向への引っ張り応力によって車幅方向内側へ変位する。

この場合、本発明のピラーは、車両前方側壁部と車両後方側壁部とが長手直角断面において閉断面の外方に凸の稜線部を持っており、これらの稜線部に脆弱部を備えている。このため、ピラーの車幅方向外側壁部が上下方向からの圧縮応力によって、車幅方向外側へ変位すると共に、ピラーの車幅方向内側壁部が上下方向からの引っ張り応力によって車幅方向内側へ変位する際に、ピラーの車幅方向外側壁部に発生する車幅方向外側への撓みと、車幅方向内側壁部に発生する車幅方向内側への撓みとを、車両前方側壁部の稜線部と車両後方側壁部の稜線部とに設けた脆弱部の弾性変形（バネ）により吸収することができる。

この結果、ピラー長手直角断面形状におけるピラーの車幅方向外側壁部に発生する車幅方向外側への撓みによって生じる、ピラーの車幅方向外側壁部の圧縮応力に対する耐力低下が抑制されると共に、ピラー長手直角断面形状におけるピラーの車幅方向内側壁部に発生する車幅方向内側への撓みによって生じる、ピラーの車幅方向内側壁部の圧縮応力に対する耐力低下が抑制される。このため、車両前後方向から見た形状が車幅方向外側に凸に湾曲しピラーの長手方向中間部に車幅方向外側から車幅方向内側に向かって荷重が作用した場合に、ピラーの断面破壊が抑制される。

請求項２記載の本発明は、請求項１に記載の車両のピラー部構造において、前記各壁部と、隣接する壁部との連結部となる稜線部に脆弱部を設けたことを特徴とする。

本発明のピラーは、各壁部と、隣接する壁部との連結部となる稜線部に脆弱部が設けられている。このため、ピラーの車幅方向外側壁部が上下方向からの圧縮応力によって車幅方向外側へ変位する際に、ピラー長手直角断面形状における車幅方向外側壁部に発生する車幅方向外側への撓みと、ピラーの車幅方向内側壁部が上下方向からの引っ張り応力によって車幅方向内側へ変位する際に、ピラー長手直角断面形状における車幅方向内側壁部に発生する車幅方向内側への撓みとを、各壁部と、隣接する壁部との連結部に設けた脆弱部の弾性変形（バネ）により吸収することができる。

この結果、ピラー長手直角断面形状におけるピラーの車幅方向外側壁部に発生する車幅方向外側への撓みによって生じる、ピラーの車幅方向外側壁部の圧縮応力に対する耐力低下がさらに抑制されると共に、ピラー長手直角断面形状におけるピラーの車幅方向内側壁部に発生する車幅方向内側への撓みによって生じる、ピラーの車幅方向内側壁部の圧縮応力に対する耐力低下がさらに抑制される。

請求項３記載の本発明は、請求項１または請求項２に記載の車両のピラー部構造において、前記ピラーは、前記ピラーの車両外側部を構成するピラーアウタと、前記ピラーの車両内側部を構成するピラーインナと、を備え、前記ピラーアウタと前記ピラーインナとの結合部が前記稜線部に沿って形成される接合フランジであることを特徴とする。

ピラーの車両外側部を構成するピラーアウタと、ピラーの車両内側部を構成するピラーインナとの結合部が稜線部に沿って形成される接合フランジとなっている。このため、脆弱部を接合フランジに形成できるため、脆弱部の形成が容易である。

請求項４記載の本発明は、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の車両のピラー部構造において、前記車幅方向外側壁部の長手直角断面形状は前記閉断面の外方に凸の円弧状に湾曲していることを特徴とする。

ピラーにおける車幅方向外側壁部の長手直角断面形状が、閉断面の外方に凸の円弧状に湾曲している。このため、ピラーの車幅方向外側壁部が軸圧縮曲げ変形する際に、車幅方向外側壁部の座屈応力が増加する。この結果、ピラーが耐え得る最大荷重が大きくなる。

請求項１記載の本発明は、断面変形後に生じる車幅方向外側壁部と車幅方向内側壁の圧縮応力に対する耐力の低下を抑制できる。

請求項２記載の本発明は、断面変形後に生じる車幅方向外側壁部と車幅方向内側壁の圧縮応力に対する耐力の低下をさらに抑制できる。

請求項３記載の本発明は、ピラー部に脆弱部を容易に形成できる。

請求項４記載の本発明は、ピラー部が耐え得る最大荷重を大きくできる。

本発明における車両のピラー部構造の第１実施形態を図１〜図６に従って説明する。

なお、図中矢印ＵＰは車両上方方向を示し、図中矢印ＦＲは車両前方方向を示し、図中矢印ＩＮは車幅内側方向を示している。

図６には、本発明の第１実施形態に係る車両のピラー部構造を適用した車両が側面図で示されている。

図６に示される如く、本実施形態の車両１０における車室１２の車両前後方向略中央の車幅方向外側には、左右のセンタピラー１４が配置されている。

図５には、図６の５−５断面線に沿った拡大断面図が示されている。

図５に示される如く、センタピラー１４の上端部１４Ａはルーフサイドレール１６に結合されており、センタピラー１４の下端部１４Ｂはロッカ１８に結合されている。また、ルーフサイドレール１６とロッカ１８は、それぞれ長手方向を車両前後に沿って配置された閉断面構造となっている。

なお、閉断面構造とは、対象とする断面の開口外周部が実質的に連続して高強度及び高剛性になっている断面構造であって、実質的にとは、対象とする断面が外周長に比べて小さな孔等が部分的に形成されていても、断面の直角方向の手前側又は奥側では孔等が無く、開口部周囲の部材が連続している構成も含むことを意味する。

センタピラー１４は、上下方向の中間部となる車両１０のベルトライン１０Ａより上方の部位が、車両前後方向から見た形状が、車幅方向外側に凸形状の湾曲部１４Ｃとなっている。なお、湾曲部１４Ｃの下端Ｐ１はベルトライン１０Ａの上方近傍となっており、湾曲部１４Ｃの上端Ｐ２はセンタピラー１４の上端部１４Ａとなっている。

また、センタピラー１４における湾曲部１４Ｃの上下方向中部Ｐ３は、下端Ｐ１と上端Ｐ２とを結ぶ直線Ｑに対して車幅方向外側へ距離Ｘ１（Ｘ１＞０）突出している。

図４には、センタピラー１４における湾曲部１４Ｃのように湾曲した閉断面構造部材９０が示されている。

図４に示される如く、閉断面構造部材９０の上下方向中部Ｐ３は、下端Ｐ１と上端Ｐ２とを結ぶ直線Ｑに対して車幅方向外側へ距離Ｘ１（Ｘ１＞０）突出している。

また、このような閉断面構造部材９０においては、下端Ｐ１に図４における反時計回転方向の曲げモーメントＭ１が作用し、上端Ｐ２に図４における時計回転方向の曲げモーメントＭ２が作用した場合に、これらの曲げモーメントＭ１と曲げモーメントＭ２とによって、湾曲方向外側壁部９０Ａは圧縮力を受け図４に二点鎖線で示すように湾曲方向外側に変位すると共に、湾曲方向内側壁部９０Ｂは引っ張り力を受け図４に二点鎖線で示すように湾曲方向内側に変位するようになっている。

従って、車両側突時等に、センタピラー１４の上下方向中間部が衝突荷重（図５の矢印Ｆ１）を車幅方向外側から車幅方向内側に向かって受けた場合には、センタピラー１４の湾曲部１４Ｃが三次元的に車幅内側方向へ変形する前に、センタピラー１４における湾曲部１４Ｃの下端Ｐ１に、図５における反時計回転方向の曲げモーメントＭ１が作用し、センタピラー１４における湾曲部１４Ｃの上端Ｐ２に、図５における時計回転方向の曲げモーメントＭ２が作用する。また、曲げモーメントＭ１と曲げモーメントＭ２とによって、センタピラー１４の湾曲部１４Ｃにおいても、図４の閉断面構造部材９０と同様に、車幅方向外側壁部１４Ｄは圧縮力を受け車幅方向外側に変位すると共に、車幅方向内側壁部１４Ｅは引っ張り力を受け車幅方向内側に変位するようになっている。

図１には、図５の１−１断面線に沿った拡大断面図が示されている。

図１に示される如く、センタピラー１４は、センタピラー１４の車両外側部を構成するピラーアウタとしてのピラーアウタパネル２０と、センタピラー１４の車両内側部を構成するピラーインナとしてのピラーインナパネル２２とを備えている。また、センタピラー１４の長手直角断面（車両上下方向から見た断面）は正六角形の閉断面２３を備えた閉断面構造となっている。

従って、センタピラー１４は、車幅方向外側壁部１４Ｄと車幅方向内側壁部１４Ｅと車両前方側壁部１４Ｆと車両後方側壁部１４Ｇとを備えている。また、車両前方側壁部１４Ｆは長手直角断面において閉断面２３の外方となる車両前方に凸の稜線部Ｒ１を持つ山形状となっており、車両後方側壁部１４Ｇは長手直角断面において閉断面２３の外方となる車両後方に凸の稜線部Ｒ２を持つ山形状となっている。

より具体的に説明すると、ピラーアウタパネル２０は開口部を車幅方向内側に向けた断面ハット形状とされており、ピラーインナパネル２２は開口部を車幅方向外側に向けた断面ハット形状とされている。また、ピラーアウタパネル２０の車両前方側の開口縁部には、車両前方へ向かって接合フランジ２０Ａが形成されており、ピラーアウタパネル２０の車両後方側の開口縁部には、車両後方へ向かって接合フランジ２０Ｂが形成されている。一方、ピラーインナパネル２２の車両前方側の開口縁部には、車両前方へ向かって接合フランジ２２Ａが形成されており、ピラーインナパネル２２の車両後方側の開口縁部には、車両後方へ向かって接合フランジ２２Ｂが形成されている。

ピラーアウタパネル２０の接合フランジ２０Ａとピラーインナパネル２２の接合フランジ２２Ａとがスポット溶接によって結合されており、センタピラー１４の車両前方側のフランジ１４Ｈとなっている。また、ピラーアウタパネル２０の接合フランジ２０Ｂとピラーインナパネル２２の接合フランジ２２Ｂとがスポット溶接によって結合されており、センタピラー１４の車両後方側のフランジ１４Ｊとなっている。

なお、センタピラー１４における車両前方側壁部１４Ｆの稜線部Ｒ１と車両後方側壁部１４Ｇの稜線部Ｒ２とが、閉断面２３の断面中心Ｚ１と車幅方向において同位置となっている。また、ピラーアウタパネル２０の接合フランジ２０Ａとピラーインナパネル２２の接合フランジ２２Ａとをレーザ溶接やアーク溶接等の線接合によって結合してもよい。また、ピラーアウタパネル２０の接合フランジ２０Ａとピラーインナパネル２２の接合フランジ２２Ａとをリベットやボルトによって結合してもよい。

図３には、センタピラー１４の湾曲部１４Ｃの一部が車幅方向外側斜め前方から見た斜視図で示されている。

図３に示される如く、センタピラー１４の湾曲部１４Ｃにおける車両前方側のフランジ１４Ｈには、切欠３０が形成されており、切欠３０は、車両上下方向の一箇所または、所定の間隔で複数箇所に形成されている。また、切欠３０を形成したセンタピラー１４の稜線部Ｒ１の部位が脆弱部３１となっている。

センタピラー１４の湾曲部１４Ｃにおける車両後方側のフランジ１４Ｊには、切欠３２が形成されており、切欠３２は、車両上下方向の一箇所または、所定の間隔で複数箇所に形成されている。また、切欠３２を形成したセンタピラー１４の稜線部Ｒ２の部位が脆弱部３３となっている。

図２には、センタピラー１４の湾曲部１４Ｃの一部が車幅方向外側から見た側面図で示されている。

図２に示される如く、センタピラー１４の車両前方側におけるフランジ１４Ｈの切欠３０は車両前方側から矩形状に形成されており、上下方向の幅がＨ１、前後方向の幅がＬ１となっている。また、切欠３０はセンタピラー１４のフランジ１４Ｈの溶接中心点Ｑ１（スポット溶接の溶接ポイント）を結ぶ直線Ｋ１より深く（直線Ｋ１から車両後方へ距離Ｓ１の位置まで）形成されている。

同様に、センタピラー１４の車両後方側におけるフランジ１４Ｊの切欠３２は車両後方側から矩形状に形成されており、上下方向の幅がＨ１、前後方向の幅がＬ１となっている。また、切欠３２はセンタピラー１４のフランジ１４Ｊの溶接中心点Ｑ２（スポット溶接の溶接ポイント）を結ぶ直線Ｋ２より深く（直線Ｋ２から車両前方へ距離Ｓ１の位置まで）形成されている。

従って、図１に二点鎖線で示すように、センタピラー１４の車両前方側のフランジ１４Ｈが、車両後方（図１の矢印Ａ方向）へ移動すると共に、センタピラー１４の車両後方側のフランジ１４Ｊが、車両前方（図１の矢印Ｂ方向）へ移動し、車幅方向外側壁部１４Ｄが車幅方向外側へ距離Ｗ１移動すると共に、車幅方向内側壁部１４Ｅが車幅方向内側へ距離Ｗ２移動する際に、切欠３０、３２によりセンタピラー１４の稜線部Ｒ１、Ｒ２に脆弱部３１、３３を設けたことで、脆弱部３１、３３の弾性変形（バネ）により、図１に一点鎖線で示されるようなピラー長手直角断面形状における車幅方向外側壁部１４Ｄの車幅外側方向への撓みと、車幅方向内側壁部１４Ｅの車幅方向内側への撓みとを吸収できるようになっている。

この結果、図１に一点鎖線で示されるようなピラー長手直角断面形状における車幅方向外側壁部１４Ｄの車幅外側方向への撓みと、車幅方向内側壁部１４Ｅの車幅方向内側への撓みが抑制され、図１に二点鎖線で示すように撓みの少ない変形後の断面形状にできるようになっている。

次に、本実施形態の作用を説明する。

本実施形態では、車両側突時等に、センタピラー１４の上下方向中間部が衝突荷重（図５の矢印Ｆ１）を車幅方向外側から車幅方向内側に向かって受けた場合には、センタピラー１４の湾曲部１４Ｃが三次元的に車幅内側方向へ変形する前に、センタピラー１４におけるベルトライン１０Ａより車両上方向となる湾曲部１４Ｃにおける下端Ｐ１と上端Ｐ２とに、下端Ｐ１と上端Ｐ２の上下方向中間部を車室内側に変形させようとする曲げモーメント（図５の矢印Ｍ１、Ｍ２）が作用する。

このため、センタピラー１４の湾曲部１４Ｃは曲げモーメントＭ１、Ｍ２によって、図４に示す閉断面構造部材９０と同様に、車幅方向外側壁部１４Ｄが上下方向からの圧縮応力によって車幅方向外側へ変位し、センタピラー１４の車幅方向内側壁部１４Ｅが上下方向への引っ張り応力によって車幅方向内側へ変位する。

この場合、本実施形態のセンタピラー１４では、図１に示される如く、車両前方側壁部１４Ｆが長手直角断面において閉断面２３の外方となる車両前方に凸の稜線部Ｒ１を持つ形状となっており、車両後方側壁部１４Ｇが長手直角断面において閉断面２３の外方となる車両後方に凸の稜線部Ｒ２を持つ形状となっている。

従って、センタピラー１４の車幅方向外側壁部１４Ｄが車幅方向外側に変位すると共に、車幅方向内側壁部１４Ｅが車幅方向内側に変位する場合には、図１に二点鎖線で示すように、車幅方向外側壁部１４Ｄが車幅方向外側へ距離Ｗ１移動すると共に、車幅方向内側壁部１４Ｅが車幅方向内側へ距離Ｗ２移動する。この結果、センタピラー１４の車幅方向の寸法がＷ３からＷ４（Ｗ４＝Ｗ３＋Ｗ１＋Ｗ２）に増加するため、車幅方向への折れに対する強度が向上する。

これに加えて、本実施形態では、切欠３０、３２によりセンタピラー１４の稜線部Ｒ１、Ｒ２に脆弱部３１、３３を設けたことで、センタピラー１４の車両前方側のフランジ１４Ｈが、車両後方（図１の矢印Ａ方向）へ移動すると共に、センタピラー１４の車両後方側のフランジ１４Ｊが、車両前方（図１の矢印Ｂ方向）へ移動し、車幅方向外側壁部１４Ｄが車幅方向外側へ距離Ｗ１移動すると共に、車幅方向内側壁部１４Ｅが車幅方向内側へ距離Ｗ２移動する際に、脆弱部３１、３３の弾性変形（バネ）により、図１に一点鎖線で示されるようなピラー長手直角断面形状における車幅方向外側壁部１４Ｄの車幅外側方向への撓みと、車幅方向内側壁部１４Ｅの車幅方向内側への撓みとを吸収できる。

この結果、図１に一点鎖線で示されるようなピラー長手直角断面形状における車幅方向外側壁部１４Ｄの車幅外側方向への撓みと、車幅方向内側壁部１４Ｅの車幅方向内側への撓みが抑制され、二点鎖線で示すように撓みの少ない変形後の断面形状となる。

従って、本実施形態のセンタピラー１４では、圧縮応力に対する車幅方向外側壁部１４Ｄのピラー長手直角断面形状における撓みによる耐力低下が抑制されると共に、圧縮応力に対する車幅方向内側壁部１４Ｅのピラー長手直角断面形状における撓みによる車幅方向内側壁部１４Ｅの耐力低下が抑制される。この結果、センタピラー１４に車幅方向外側から車幅方向内側に向かって衝突荷重Ｆ１が作用した場合に、センタピラー１４の断面破壊を抑制できる。

また、本実施形態では、センタピラー１４の車両外側部を構成するピラーアウタパネル２０と、センタピラー１４の車両内側部を構成するピラーインナパネル２２との結合部がセンタピラー１４の稜線部Ｒ１、Ｒ２に沿って形成される接合フランジとしての車両前方側のフランジ１４Ｈと車両後方側のフランジ１４Ｊとになっている。このため、切欠３０、３２をフランジ１４Ｈ、１４Ｊに設けることで、センタピラー１４の稜線部Ｒ１、Ｒ２に脆弱部３１、３３を容易に形成できる。

次に、本発明における車両のピラー部構造の第２実施形態を図７に従って説明する。

なお、第１実施形態と同一部材に付いては、同一符号を付してその説明を省略する。

図７には、第２実施形態の車両のピラー部構造が図３に対応する斜視図で示されている。

図７に示される如く、本実施形態では、センタピラー１４におけるピラーアウタパネル２０の接合フランジ２０Ａとピラーインナパネル２２の接合フランジ２２Ａとが接着剤３４によって結合されており、センタピラー１４の車両前方側のフランジ１４Ｈとなっている。また、ピラーアウタパネル２０の接合フランジ２０Ｂとピラーインナパネル２２の接合フランジ２２Ｂとが接着剤３４によって結合されており、センタピラー１４の車両後方側のフランジ１４Ｊとなっている。

センタピラー１４の湾曲部１４Ｃにおける車両前方側のフランジ１４Ｈには非接着部３６が形成されている。また、センタピラー１４の湾曲部１４Ｃにおける車両後方側のフランジ１４Ｊには非接着部３８が形成されている。なお、非接着部３６はフランジ１４Ｈにおける車両上下方向の一箇所または、所定の間隔で複数箇所に形成されており、非接着部３８はフランジ１４Ｊにおける車両上下方向の一箇所または、所定の間隔で複数箇所に形成されている。

センタピラー１４の車両前方側におけるフランジ１４Ｈの非接着部３６は車両前方側から矩形状に形成されており、フランジ１４Ｈの接着部の中心線Ｋ３より深く（接着中心線Ｋ３から車両後方の位置まで）形成されている。また、非接着部３６を形成したセンタピラー１４の稜線部Ｒ１の部位が脆弱部３１となっている。

同様に、センタピラー１４の車両後方側におけるフランジ１４Ｊの非接着部３８は車両後方側から矩形状に形成されており、フランジ１４Ｊの接着中心線Ｋ４より深く（接着中心線Ｋ４から車両前方の位置まで）形成されている。また、非接着部３８を形成したセンタピラー１４の稜線部Ｒ２の部位が脆弱部３３となっている。

従って、本実施形態においても第１実施形態と同様の作用効果が得られる。

次に、本発明における車両のピラー部構造の第３実施形態を図８に従って説明する。

なお、第１実施形態と同一部材に付いては、同一符号を付してその説明を省略する。

図８には、第３実施形態の車両のピラー部構造が図３に対応する斜視図で示されている。

図８に示される如く、本実施形態では、センタピラー１４の湾曲部１４Ｃにおけるフランジ１４Ｈの溶接中心点Ｑ１の位置を車両前方側へ移動することで稜線部Ｒ１に脆弱部３１を形成している。同様に、センタピラー１４の湾曲部１４Ｃにおけるフランジ１４Ｊの溶接中心点Ｑ２の位置を車両後方側へ移動することで稜線部Ｒ２に脆弱部３３を形成している。

従って、本実施形態においては、センタピラー１４の断面が変形する際に、脆弱部３１、３３において、フランジ１４Ｈ、１４Ｊの根元部（閉断面２３側の端部）に口開きが発生することによって、第１実施形態と同様の作用効果が得られる。

なお、センタピラー１４の湾曲部１４Ｃにおけるフランジ１４Ｈ、１４Ｊをレーザ溶接やアーク溶接等の線接合によって結合した場合にも、溶接位置を車両前方側、車両後方側へ移動することで稜線部Ｒ１、Ｒ２に脆弱部３１、３３を形成できる。また、センタピラー１４の湾曲部１４Ｃにおけるフランジ１４Ｈ、１４Ｊをレーザ溶接やアーク溶接等の線接合によって結合した場合には、溶接の一部を無くすことで稜線部Ｒ１、Ｒ２に脆弱部３１、３３を形成することもできる。

次に、本発明における車両のピラー部構造の第４実施形態を図９に従って説明する。

なお、第１実施形態と同一部材に付いては、同一符号を付してその説明を省略する。

図９には、第４実施形態の車両のピラー部構造が図１に対応する断面図で示されている。

図９に示される如く、本実施形態では、センタピラー１４における圧縮変形を受ける側となる車幅方向外側壁部１４Ｄの長手直角断面形状が閉断面２３の外方に凸に湾曲している。より具体的に説明すると、センタピラー１４における圧縮変形を受ける側となる車幅方向外側壁部１４Ｄは、長手方向となる車両上下方向から見た断面形状が、車幅方向外方へ凸の曲率半径Ｒの円弧となっている。

従って、本実施形態では、第１実施形態と同様の作用効果に加えて、センタピラー１４における圧縮変形を受ける側となる車幅方向外側壁部１４Ｄの長手直角断面形状を車幅方向外方へ凸の曲率半径Ｒの円弧としたことで、車幅方向外側壁部１４Ｄが軸圧縮曲げ変形する際に、車幅方向外側壁部１４Ｄの座屈応力が増加し、センタピラー１４の変形をさらに抑制できる。このため、センタピラー１４の耐え得る最大荷重を大きくできる。

次に、本発明における車両のピラー部構造の第５実施形態を図１０及び図１１に従って説明する。

なお、第１実施形態と同一部材に付いては、同一符号を付してその説明を省略する。

図１０には、第５実施形態の車両のピラー部構造が図１に対応する断面図で示されており、図１１には、第５実施形態の車両のピラー部構造が図３に対応する斜視図で示されている。

図１０に示される如く、本実施形態では、センタピラー１４における車両前方側壁部１４Ｆの稜線部Ｒ１に脆弱部３９を形成するための線長部４０、４１が形成されており、センタピラー１４における車両後方側壁部１４Ｇの稜線部Ｒ２に脆弱部３９を形成するための線長部４２、４３が形成されている。また、車両前方側壁部１４Ｆと車幅方向外側壁部１４Ｄとの連結部となる稜線部Ｒ３には脆弱部３９を形成するための線長部４４が、車両後方側壁部１４Ｇと車幅方向外側壁部１４Ｄとの連結部となる稜線部Ｒ４には脆弱部３９を形成するための線長部４６が、車両前方側壁部１４Ｆと車幅方向内側壁部１４Ｅとの連結部となる稜線部Ｒ５には脆弱部３９を形成するための線長部４８が、車両後方側壁部１４Ｇと車幅方向内側壁部１４Ｅとの連結部となる稜線部Ｒ６には脆弱部３９を形成するための線長部５０がそれぞれ形成されている。

各線長部４０、４１、４２、４３、４４、４６、４８、５０は、センタピラー１４の閉断面２３の外側に向かって凸に膨らんでおり、各稜線部Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６における車両上下方向から見た断面（図１０）に沿った線長を、線長部４０、４１、４２、４３、４４、４６、４８、５０によって長くすることで、センタピラー１４の各稜線部Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６の剛性を低くしている。なお、本実施形態では、各稜線部Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６における車両上下方向から見た断面（図１０）に沿った線長を、線長部４０、４１、４２、４３、４４、４６、４８、５０によって、略２倍にすることで、六角形の各コーナ部の剛性を略半分にしている。

図１１に示される如く、各線長部４０、４１、４２、４３、４４、４６、４８、５０はセンタピラー１４の長手方向（車両上下方向）の一箇所または、所定の間隔で複数箇所に形成されている。

従って、センタピラー１４の各稜線部Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６に線長部４０、４１、４２、４３、４４、４６、４８、５０により脆弱部３９を設けたことで、センタピラー１４の車幅方向外側壁部１４Ｄが車幅方向外側へ移動すると共に、車幅方向内側壁部１４Ｅが車幅方向内側へ移動する際に、脆弱部３９の弾性変形（バネ）により、ピラー長手直角断面形状における車幅方向外側壁部１４Ｄの車幅外側方向への撓みと、車幅方向内側壁部１４Ｅの車幅方向内側への撓みとを吸収できる。

このため、本実施形態では、センタピラー１４の車幅方向外側壁部１４Ｄが車幅方向外側へ移動すると共に、車幅方向内側壁部１４Ｅが車幅方向内側へ移動する際に、第１実施形態と同様に、ピラー長手直角断面形状における車幅方向外側壁部１４Ｄの撓みと車幅方向内側壁部１４Ｅの撓みが抑制され撓みの少ない断面形状となる。

従って、本実施形態のセンタピラー１４では、圧縮応力に対するピラー長手直角断面形状における車幅方向外側壁部１４Ｄの撓みによる耐力低下がさらに抑制されると共に、圧縮応力に対するピラー長手直角断面形状における車幅方向内側壁部１４Ｅの撓みによる耐力低下がさらに抑制される。この結果、本実施形態のセンタピラー１４では、センタピラー１４に車幅方向外側から車幅方向内側に向かって衝突荷重が作用した場合に、センタピラー１４の断面破壊をさらに抑制できる。

次に、本発明における車両のピラー部構造の第６実施形態を図１２及び図１３に従って説明する。

なお、第１実施形態と同一部材に付いては、同一符号を付してその説明を省略する。

図１２には、第６実施形態の車両のピラー部構造が図１に対応する断面図で示されており、図１３には、第６実施形態の車両のピラー部構造が図３に対応する斜視図で示されている。

図１２に示される如く、本実施形態では、センタピラー１４における車両前方側壁部１４Ｆの稜線部Ｒ１に脆弱部３９を形成するための凹部（溝）５４と凹部５６とが形成されている。凹部５４はピラーアウタパネル２０の接合フランジ２０Ａの根元にセンタピラー１４の長手方向に沿って、センタピラー１４の外側から内側に向かって断面円形状に形成されており、凹部５６はピラーインナパネル２２の接合フランジ２２Ａの根元に、センタピラー１４の外側から内側に向かって断面円形状に形成されている。

同様に、センタピラー１４における車両後方側壁部１４Ｇの稜線部Ｒ２に脆弱部３９を形成するための凹部５８と凹部６０とが形成されている。凹部５８はピラーアウタパネル２０の接合フランジ２０Ｂの根元に、センタピラー１４の長手方向に沿ってセンタピラー１４の外側から内側に向かって断面円形状に形成されており、凹部６０はピラーインナパネル２２の接合フランジ２２Ｂの根元に、センタピラー１４の長手方向に沿ってセンタピラー１４の外側から内側に向かって断面円形状に形成されている。

車両前方側壁部１４Ｆと車幅方向外側壁部１４Ｄとの連結部となる稜線部Ｒ３には脆弱部３９を形成するための凹部６２が形成されており、凹部６２はセンタピラー１４の長手方向に沿ってセンタピラー１４の内側から外側に向かって断面円形状に形成されている。また、車両後方側壁部１４Ｇと車幅方向外側壁部１４Ｄとの連結部となる稜線部Ｒ４には脆弱部３９を形成するための凹部６４が形成されており、凹部６４はセンタピラー１４の長手方向に沿ってセンタピラー１４の内側から外側に向かって断面円形状に形成されている。

車両前方側壁部１４Ｆと車幅方向内側壁部１４Ｅとの連結部となる稜線部Ｒ５には脆弱部３９を形成するための凹部６６が形成されており、凹部６６はセンタピラー１４の長手方向に沿ってセンタピラー１４の内側から外側に向かって断面円形状に形成されている。また、車両後方側壁部１４Ｇと車幅方向内側壁部１４Ｅとの連結部となる稜線部Ｒ６には脆弱部３９を形成するための凹部６８が形成されており、凹部６８はセンタピラー１４の長手方向に沿ってセンタピラー１４の内側から外側に向かって断面円形状に形成されている。

なお、各凹部５４、５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８は、センタピラー１４における各稜線部Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６の板厚を薄くすることで、剛性を低くしている。また、本実施形態では、各稜線部Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６Ｒにおける板厚を他の部位の略半分とすることで、六角形の各コーナ部の剛性を略半分にしている。

図１３に示される如く、凹部５４、５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８はセンタピラー１４における長手方向（車両上下方向）の一箇所または、所定の間隔で複数箇所に形成されている。

なお、各凹部５４、５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８をセンタピラー１４における湾曲部１４Ｃの全長に形成してもよい。また、各凹部５４、５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８の断面形状や深さを他の断面形状や深さとしてもよい。

従って、センタピラー１４の各稜線部Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６に凹部５４、５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８により脆弱部３９を設けたことで、センタピラー１４の車両前方側のフランジ１４Ｈが、車両後方（図１２の矢印Ａ方向）へ移動すると共に、センタピラー１４の車両後方側のフランジ１４Ｊが、車両前方（図１２の矢印Ｂ方向）へ移動し、センタピラー１４の車幅方向外側壁部１４Ｄが車幅方向外側へ移動すると共に、車幅方向内側壁部１４Ｅが車幅方向内側へ移動する際に、脆弱部３９の弾性変形（バネ）により、ピラー長手直角断面形状における車幅方向外側壁部１４Ｄの車幅外側方向への撓みと、車幅方向内側壁部１４Ｅの車幅方向内側への撓みとを吸収できる。

このため、本実施形態では、車幅方向外側壁部１４Ｄが車幅方向外側へ移動すると共に、車幅方向内側壁部１４Ｅが車幅方向内側へ移動する際に、第１実施形態と同様に、ピラー長手直角断面形状における車幅方向外側壁部１４Ｄの撓みと車幅方向内側壁部１４Ｅの撓みが抑制され、撓みの少ない断面形状となる。

従って、本実施形態のセンタピラー１４では、ピラー長手直角断面形状における圧縮応力に対する車幅方向外側壁部１４Ｄの撓みによる耐力低下がさらに抑制されると共に、圧縮応力に対する車幅方向内側壁部１４Ｅの撓みによる耐力低下がさらに抑制される。この結果、本実施形態のセンタピラー１４では、センタピラー１４に車幅方向外側から車幅方向内側に向かって衝突荷重が作用した場合に、センタピラー１４の断面破壊をさらに抑制できる。

なお、本実施形態では、各凹部５４、５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８によって、各稜線部Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６の板厚が薄くなる。このため、各稜線部Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６における板厚が薄くなる部分に変形時の座屈を防止するための部分焼入れや部分テーラードブランク（異種鋼鈑のつなぎ合わせ）を行ってもよい。

次に、本発明における車両のピラー部構造の第７実施形態を図１４及び図１５に従って説明する。

なお、第１実施形態と同一部材に付いては、同一符号を付してその説明を省略する。

図１４には、第７実施形態の車両のピラー部構造が図１に対応する断面図で示されており、図１５には、第７実施形態の車両のピラー部構造が図３に対応する斜視図で示されている。

図１４に示される如く、本実施形態では、センタピラー１４における車両前方側壁部１４Ｆの稜線部Ｒ１に脆弱部３９を形成するための線長部７０、７１が形成されており、センタピラー１４における車両後方側壁部１４Ｇの稜線部Ｒ２に脆弱部３９を形成するための線長部７２、７３が形成されている。また、車両前方側壁部１４Ｆと車幅方向外側壁部１４Ｄとの連結部となる稜線部Ｒ３には脆弱部３９を形成するための線長部７４が、車両後方側壁部１４Ｇと車幅方向外側壁部１４Ｄとの連結部となる稜線部Ｒ４には脆弱部３９を形成するための線長部７６が、車両前方側壁部１４Ｆと車幅方向内側壁部１４Ｅとの連結部となる稜線部Ｒ５には脆弱部３９を形成するための線長部７８が、車両後方側壁部１４Ｇと車幅方向内側壁部１４Ｅとの連結部となる稜線部Ｒ６には脆弱部３９を形成するための線長部８０がそれぞれ形成されている。

各線長部７０、７１、７２、７３、７４、７６、７８、８０は、センタピラー１４の閉断面２３の外側と内側に向かって蛇腹状に折り畳まれており、各稜線部Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６における車両上下方向から見た断面（図１４）に沿った線長を長くすることで、センタピラー１４の各稜線部Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６の剛性を低くしている。なお、本実施形態では、各稜線部Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６における車両上下方向から見た断面（図１４）に沿った線長を、各線長部７０、７１、７２、７３、７４、７６、７８、８０によって、略２倍にすることで、六角形のコーナ部の剛性を略半分にしている。

図１５に示される如く、各線長部７０、７１、７２、７３、７４、７６、７８、８０はセンタピラー１４における長手方向（車両上下方向）の一箇所または、所定の間隔で複数箇所に形成されている。

なお、各線長部７０、７１、７２、７３、７４、７６、７８、８０をセンタピラー１４における湾曲部１４Ｃの全長に形成してもよい。

従って、センタピラー１４の各稜線部Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６に各線長部７０、７１、７２、７３、７４、７６、７８、８０により脆弱部３９を設けたことで、センタピラー１４の車両前方側のフランジ１４Ｈが、車両後方（図１４の矢印Ａ方向）へ移動すると共に、センタピラー１４の車両後方側のフランジ１４Ｊが、車両前方（図１４の矢印Ｂ方向）へ移動し、センタピラー１４の車幅方向外側壁部１４Ｄが車幅方向外側へ移動すると共に、車幅方向内側壁部１４Ｅが車幅方向内側へ移動する際に、脆弱部３９の弾性変形（バネ）により、ピラー長手直角断面形状における車幅方向外側壁部１４Ｄの車幅外側方向への撓みと、車幅方向内側壁部１４Ｅの車幅方向内側への撓みとを吸収できる。

このため、本実施形態では、センタピラー１４の車幅方向外側壁部１４Ｄが車幅方向外側へ移動すると共に、車幅方向内側壁部１４Ｅが車幅方向内側へ移動する際に、第１実施形態と同様に、ピラー長手直角断面形状における車幅方向外側壁部１４Ｄの撓みと車幅方向内側壁部１４Ｅの撓みが抑制され撓みの少ない断面形状となる。

従って、本実施形態のセンタピラー１４では、ピラー長手直角断面形状における圧縮応力に対する車幅方向外側壁部１４Ｄの撓みによる耐力低下がさらに抑制されると共に、圧縮応力に対する車幅方向内側壁部１４Ｅの撓みによる耐力低下がさらに抑制される。この結果、本実施形態のセンタピラー１４では、センタピラー１４に車幅方向外側から車幅方向内側に向かって衝突荷重が作用した場合に、センタピラー１４の断面破壊をさらに抑制できる。

以上に於いては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記各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、上記各実施形態では、図１に示される如く、センタピラー１４の長手直角断面（車両上下方向から見た断面）を正六角形の閉断面２３としたが、センタピラー１４の長手直角断面は正六角形に限定されず、例えば、図１６に示される如く、車両前方側壁部１４Ｆの稜線部Ｒ１と車両後方側壁部１４Ｇの稜線部Ｒ２とが断面中心Ｚ２より車幅方向外側となるような他の断面形状としてもよい。

また、上記各実施形態では、本発明の車両のピラー部構造を車両１０のセンタピラー１４に適用したが、本発明の車両のピラー部構造は車両１０の他のピラーにも適用である。

また、上記各実施形態のうちの何れかを組み合わせた構成としてもよい。

図５の１−１断面線に沿った拡大断面図である。 本発明の第１実施形態に係る車両のピラー部構造の一部を示す車幅方向外側から見た側面図である。 本発明の第１実施形態に係る車両のピラー部構造の一部を示す車幅方向外側斜め前方から見た斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る車両のピラー部構造のように湾曲した閉断面構造部材を示す説明図である。 図６の５−５断面線に沿った拡大断面図である。 本発明の第１実施形態に係る車両のピラー部構造が適用された車両を示す側面図である。 本発明の第２実施形態に係る車両のピラー部構造を示す図３に対応する斜視図である。 本発明の第３実施形態に係る車両のピラー部構造を示す図３に対応する斜視図である。 本発明の第４実施形態に係る車両のピラー部構造を示す図１に対応する断面図である。 本発明の第５実施形態に係る車両のピラー部構造を示す図１に対応する断面図である。 本発明の第５実施形態に係る車両のピラー部構造を示す図３に対応する斜視図である。 本発明の第６実施形態に係る車両のピラー部構造を示す図１に対応する断面図である。 本発明の第６実施形態に係る車両のピラー部構造を示す図３に対応する斜視図である。 本発明の第７実施形態に係る車両のピラー部構造を示す図１に対応する断面図である。 本発明の第７実施形態に係る車両のピラー部構造を示す図３に対応する斜視図である。 本発明の他の実施形態に係る車両のピラー部構造を示す図１に対応する断面図である。

符号の説明

１０ 車両
１４ センタピラー
１４Ａ センタピラーの上端部
１４Ｂ センタピラーの下端部
１４Ｃ センタピラーの湾曲部
１４Ｄ センタピラーの車幅方向外側壁部
１４Ｅ センタピラーの車幅方向内側壁部
１４Ｆ センタピラーの車両前方側壁部
１４Ｇ センタピラーの車両後方側壁部
１４Ｈ センタピラーのフランジ
１４Ｊ センタピラーのフランジ
２０ ピラーアウタパネル（ピラーアウタ）
２２ ピラーインナパネル（ピラーインナ）
２３ 閉断面
３０ 切欠
３１ 脆弱部
３２ 切欠
３３ 脆弱部
３４ 接着剤
３６ 非接着部
３８ 非接着部
３９ 脆弱部

Claims (4)

1. 車室の車幅方向外側に長手方向を車両上下方向に沿って配置され、車両前後方向から見た形状が車幅方向外側に凸に湾曲しており、長手直角断面が車幅方向外側壁部と車幅方向内側壁部と車両前方側壁部と車両後方側壁部とを備えた閉断面とされると共に、前記車両前方側壁部と前記車両後方側壁部とが長手直角断面において前記閉断面の外方に凸の稜線部を持つピラーと、
   前記稜線部に設けられた脆弱部と、
   を有することを特徴とする車両のピラー部構造。
2. 前記各壁部と、隣接する壁部との連結部となる稜線部に脆弱部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の車両のピラー部構造。
3. 前記ピラーは、前記ピラーの車両外側部を構成するピラーアウタと、前記ピラーの車両内側部を構成するピラーインナと、を備え、前記ピラーアウタと前記ピラーインナとの結合部が前記稜線部に沿って形成される接合フランジであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両のピラー部構造。
4. 前記車幅方向外側壁部の長手直角断面形状は前記閉断面の外方に凸の円弧状に湾曲していることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の車両のピラー部構造。

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