JP2008254595A - 車体のピラー構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車両衝突時にリインフォースがアッパ部とロア部の結合部で破断することを抑制できる車体のピラー構造を得る。
【解決手段】Ｂピラー１６では、Ｂピラーインナパネル２８に取り付けられたシートベルトリトラクタ用のブラケット４２には、Ｂピラーアウタリインフォース３２の後方側のフランジ部３２Ｂに結合された補強部４２Ｂが設けられており、この補強部４２Ｂによってアッパ部３４とロア部３６との結合部３７が補強されている。このため、側面衝突時の衝突荷重によってＢピラー１６が車幅方向内側へと変形された場合でも、Ｂピラーアウタリインフォース３２が後方側のフランジ部３２Ｂにおけるアッパ部３４とロア部３６との結合部３７で破断することを抑制できる。
【選択図】図３

Description

本発明は、車体のピラー構造に関する。

従来、車体のセンタピラーでは、インナパネルにフランジ結合されるレインフォースメント（リインフォース）を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−３１５５７２号公報

ところで、上述の如きリインフォースには、アッパ部とロア部に分割されると共に、両者が結合されることで構成されたものがある。このようなリインフォースでは、車両衝突時の衝突荷重がアッパ部とロア部の結合部に集中すると、当該結合部で破断する可能性がある。

本発明は上記事実を考慮し、車両衝突時にリインフォースがアッパ部とロア部の結合部で破断することを抑制できる車体のピラー構造を得ることが目的である。

請求項１に記載の発明に係る車体のピラー構造は、アッパ部及び前記アッパ部の下側に結合されたロア部を有するリインフォースと、前記リインフォースに結合され、前記リインフォースと共に閉断面を構成するインナパネルと、前記インナパネルに取り付けられ、シートベルトリトラクタを支持すると共に、前記アッパ部と前記ロア部の結合部を補強する補強部を有するブラケットと、を有することを特徴としている。

請求項１に記載の車体のピラー構造では、インナパネルに取り付けられたシートベルトリトラクタ用のブラケットには、リインフォースのアッパ部とロア部の結合部を補強する補強部が設けられている。このため、車両衝突時にリインフォースがアッパ部とロア部の結合部で破断することを抑制できる。

請求項２に記載の発明に係る車体のピラー構造は、請求項１に記載の車体のピラー構造において、前記リインフォースと前記インナパネルとは、車体前後方向両側のフランジ部で結合されると共に、前記ブラケットの前記補強部は、前記アッパ部と前記ロア部に跨った状態で前記リインフォースの車体後方側のフランジ部に結合されることを特徴としている。

請求項２に記載の車体のピラー構造では、ブラケットの補強部が、アッパ部とロア部に跨った状態でリインフォースの車体後方側のフランジ部に結合されている。このため、車両衝突時にリインフォースが車体後方側のフランジ部からアッパ部とロア部に破断することを抑制できる。

以上説明したように、請求項１に記載の発明に係る車体のピラー構造では、車両衝突時にリインフォースがアッパ部とロア部の結合部で破断することを抑制できる。

請求項２に記載の発明に係る車体のピラー構造では、車両衝突時にリインフォースが車体後方側のフランジ部からアッパ部とロア部に破断することを抑制できる。

本発明の実施形態について、図１〜図８を参照して説明する。なお、図中矢印ＦＲは車体前方向を示し、矢印ＵＰは車体上方向を示し、矢印ＩＮは車幅内側方向を示している。

図１には、本発明の実施形態に係る車体１２の外観斜視図が示されている。また、図２には、この車体１２のＢピラー１６の部分的な構成が斜視図にて示されている。さらに、図３には、このＢピラー１６の部分的な構成が分解斜視図にて示されている。

図１に示されるように、車体１２の側部には、フロント側から順にＡピラー（フロントピラー）１４、Ｂピラー（センタピラー）１６、Ｃピラー（リヤピラー）１８が配設されている。Ｂピラー１６は、上端部がルーフサイドレール２０に結合されると共に、下端部がロッカ２２に結合されている。Ｂピラー１６の車体前方側には、フロントドア用開口２４が形成されており、Ｂピラー１６の車体後方側には、リヤドア用開口２６が形成されている。

上述したＢピラー１６は、略車体上下方向に沿って延在する閉断面構造の車体骨格部材であり、図４に示されるように、車幅方向内側に配置されたＢピラーインナパネル２８と、車幅方向外側に配置されたＢピラーアウタパネル３０と、Ｂピラーインナパネル２８とＢピラーアウタパネル３０との間に配置されてＢピラーアウタパネル３０を補強するＢピラーアウタリインフォース３２と、を含んで構成されている。

Ｂピラーアウタパネル３０は、車体上下方向から見た断面形状が、開口部を車幅方向内側へ向けたコ字状とされている。Ｂピラーアウタパネル３０の前側壁の車幅方向内側端部には、前方へ向かってフランジ部３０Ａが形成されており、Ｂピラーアウタパネル３０の後側壁の車幅方向内側端部には、後方へ向かってフランジ部３０Ｂが形成されている。

一方、Ｂピラーアウタリインフォース３２は、車体上下方向から見た断面形状が、開口部を車幅方向内側へ向けたコ字状とされており、Ｂピラーアウタパネル３０の内側に配置されている。Ｂピラーアウタリインフォース３２の前側壁の車幅方向内側端部には、前方へ向かってフランジ部３２Ａが形成されている。このフランジ部３２Ａは、Ｂピラーアウタパネル３０のフランジ部３０Ａの車幅方向内側に溶着されている。また、Ｂピラーアウタリインフォース３２の後側壁の車幅方向内側端部には、後方へ向かってフランジ部３２Ｂが形成されている。このフランジ部３２Ｂは、Ｂピラーアウタパネル３０のフランジ部３０Ｂの車幅方向内側に溶着されている。

一方、Ｂピラーインナパネル２８は、車体上下方向から見た断面形状が、略直線状に形成されている。Ｂピラーインナパネル２８の前後両端部は、クランク状に屈曲されており、前後両側へ突出するフランジ部２８Ａ、２８Ｂが形成されている。Ｂピラーインナパネル２８の前方側のフランジ部２８Ａは、Ｂピラーアウタリインフォース３２のフランジ部３２Ａの車幅方向内側に溶着されている。また、Ｂピラーインナパネル２８の後方側のフランジ部２８Ｂは、Ｂピラーアウタリインフォース３２のフランジ部３２Ｂの車幅方向内側に溶着されている。これにより、Ｂピラーインナパネル２８は、Ｂピラーアウタリインフォース３２と共に閉断面を構成している。

ここで、図２及び図３に示されるように、上述のＢピラーアウタリインフォース３２は、アッパ部３４（Ｂピラーリインフォースアッパ）と、このアッパ部３４よりも板厚の薄い鋼板で形成されたロア部３６（Ｂピラーリインフォースロア）とを有している。アッパ部３４は、Ｂピラーアウタリインフォース３２の上端部及び上下方向中間部を構成しており、ロア部３６は、Ｂピラーアウタリインフォース３２の下端部を構成している。ロア部３６の上端部は、アッパ部３４の下端部に対して板厚方向に重合しており、この重合部分は複数箇所がスポット溶接によって溶着されている。これにより、ロア部３６がアッパ部３４の下側に一体的に結合されている。

一方、上述したＢピラーインナパネル２８の下端部には、図示しないシートベルトリトラクタを設置するための開口部４０が形成されている。この開口部４０の内周は、車体上方側及び車体前方側がＢピラーインナパネル２８によって構成されており、車体下方側及び車体後方側がシートベルトリトラクタ用のブラケット４２によって構成されている。すなわち、開口部４０の車体下方側及び車体後方側では、Ｂピラーインナパネル２８が一部欠落しており、この欠落部分がブラケット４２によって構成されている。

ブラケット４２は、Ｂピラーインナパネル２８よりも板厚の厚い鋼板によって形成されたものであり、Ｂピラーインナパネル２８に対して車幅方向内側に配置されている。このブラケット４２は、開口部４０の車体下方側で車体前後方向に沿って延在する本体部４２Ａと、本体部４２Ａの後端部から車体上方側へ向けて一体的に延出された補強部４２Ｂとを有しており、車幅方向から見た形状が略Ｌ字状に形成されている。

本体部４２Ａの前端部と下端側は、開口部４０の車体下方側でＢピラーインナパネル２８に対して板厚方向に重合しており、この重合部分は複数箇所がスポット溶接によって溶着されている。また、補強部４２Ｂ上端部は、開口部４０の上端側でＢピラーインナパネル２８に対し板厚方向に重合しており、この重合部分は複数箇所がスポット溶接によって溶着されている。これにより、ブラケット４２がＢピラーインナパネル２８に対して一体的に結合されている。

本体部４２Ａの前後方向中間部には、車体上方側（開口部４０側）へ突出する締結片４４が設けられている。この締結片４４には、Ｂピラーインナパネル２８とＢピラーアウタリインフォース３２との間の閉断面内に配置された図示しないシートベルトリトラクタの下端部が締結されている。シートベルトリトラクタの上端部は、開口部４０の上端縁でＢピラーインナパネル２８に締結されている。なお、このシートベルトリトラクタは、乗員拘束用の図示しないシートベルト（ウエビングベルト）を巻き取って格納するためのものである。

また、補強部４２Ｂの後端側には、車体後方側へ向けて突出するフランジ部４６が設けられている。このフランジ部４６は、上端部がＢピラーインナパネル２８のフランジ部２８Ｂの下端部に接続されており、Ｂピラーインナパネル２８のフランジ部２８Ｂが補強部４２Ｂのフランジ部４６によって車体下方側へ延長されている。このフランジ部４６は、アッパ部３４とロア部３６とに跨った状態でＢピラーアウタリインフォース３２のフランジ部３２Ｂにスポット溶接によって接合されている。これにより、アッパ部３４とロア部３６との結合部３７の周辺（図３で符号Ｃを付与した範囲）が、ブラケット４２の補強部４２Ｂによって補強された構成になっている。すなわち、この実施形態では、Ｂピラーインナパネル２８よりも板厚の厚いシートベルトリトラクタ用のブラケット４２が拡大されて、アッパ部３４とロア部３６との結合部３７が補強された構成になっている。

なお、図４に示されるように、Ｂピラーアウタリインフォース３２のフランジ部３２Ｂは、アッパ部３４とロア部３６との結合部３７において、２枚の板が重合した状態になっている。このため、この部分では、Ｂピラーインナパネル２８のフランジ部２８Ｂと、Ｂピラーアウタリインフォース３２のフランジ部３２Ｂと、Ｂピラーアウタパネル３０のフランジ部３０Ｂとが４枚重ねの状態でスポット溶接により結合されている。

また、本実施形態では、例えばアッパ部３４の板厚は２．０ｍｍに設定されており、ロア部３６の板厚は１．６ｍｍに設定されており、ブラケット４２の板厚は２．４ｍｍに設定されている。

次に、本実施形態の作用について説明する。

上記構成のＢピラー１６では、Ｂピラーインナパネル２８に取り付けられたシートベルトリトラクタ用のブラケット４２には、Ｂピラーアウタリインフォース３２の後方側のフランジ部３２Ｂに結合された補強部４２Ｂが設けられており、この補強部４２Ｂによってアッパ部３４とロア部３６との結合部３７が補強されている。このため、側面衝突時の衝突荷重によってＢピラー１６が車幅方向内側へと変形された場合でも、Ｂピラーアウタリインフォース３２が後方側フランジ部３２Ｂの結合部３７で破断することを抑制できる。

すなわち、Ｂピラーは、一般的に下端側が太く形成されており、下端側の方が上端側よりも剛性が高い。このため、図５（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、側面衝突時にはセンタピラーの下端側（すなわちロア部３６）が断面をほぼ維持したままロッカ２２を引きずるようにして車幅方向内側へと倒れこみ、ロア部３６とアッパ部３４との結合部３７に過大な負荷（応力）が発生する。しかも、Ｂピラー１６の後端側には、一般的にリヤドアを支持するためのドアヒンジが取り付けられている。このため、側面衝突時におけるＢピラー１６下部の車幅方向内側への変形量（侵入量）は、前端側よりも後端側の方が大きくなる傾向にある。したがって、側面衝突時には後方側のフランジ部３２Ｂにおけるアッパ部３４とロア部３６との結合部３７に過大な応力が発生し、この部位を起点としてＢピラーアウタリインフォース３２（Ｂピラー１６）に亀裂が生じる場合が多い（図６（Ａ）、（Ｂ）参照）。

この点、本実施形態では、上述の如く後方側のフランジ部３２Ｂにおけるアッパ部３４とロア部３６との結合部３７が、ブラケット４２の補強部４２Ｂによって補強されているので、側面衝突時におけるＢピラーアウタリインフォース３２（Ｂピラー１６）の破断を効果的に抑制することができる。

なお、図７に示されるように、シートベルトリトラクタ用のブラケット５０が補強部を備えず、Ｂピラーインナパネル２８のフランジ部２８Ｂがアッパ部３４とロア部３６との結合部３７を跨いでＢピラーアウタリインフォース３２のフランジ部３２Ｂに結合された構成の場合でも、開口部４０からフランジ部２８Ｂの先端までの長さ寸方Ｌを大きく設定することができれば、Ｂピラーインナパネル２８によって結合部３７を補強することができる。しかしながら、乗員のリヤシート（セカンドシート）への乗降性を良好にするためには、リヤドア用開口２６を広く確保する必要があり、上記長さ寸方Ｌを大きく設定することが困難な場合が多い。この点、本実施形態では、Ｂピラーインナパネル２８よりも板厚の厚いブラケット４２の補強部４２Ｂによって、アッパ部３４とロア部３６との結合部３７が補強されるので、上記長さ寸方Ｌを長く設定する必要がない。したがって、乗員のリヤシートへの乗降性を良好に確保しつつ、アッパ部３４とロア部３６との結合部３７を補強することができる。

しかも、本実施形態では、従来から設定されているシートベルトリトラクタ用のブラケット４２に補強部４２Ｂが設けられているので、部品点数を増加させることなくアッパ部３４とロア部３６との結合部３７を補強することができる。

すなわち、図８に示されるように、Ｂピラーアウタリインフォース３２内に補強用の別部材４８（パッチ）を追加してアッパ部３４とロア部３６との結合部３７を補強することも可能であるが、この場合、部品点数が増加すると共に、スポット溶接の打点も大幅に増加するため、製造コストが増加してしまう。

しかもこの場合、アッパ部３４とロア部３６との結合部３７すなわちＢピラーアウタリインフォース３２の下端側の剛性が必要以上に増加してしまう。このため、側面衝突時におけるＢピラー１６の上下方向中央部（所謂ピラーベルト部）の車幅方向内側への侵入量が増加してしまう。

さらに、上記別部材４８によってＢピラーアウタリインフォース３２の破断が抑制されたとしても、Ｂピラーインナパネル２８のフランジ部２８Ｂにスポット溶接の打点から亀裂が生じてしまった場合には、Ｂピラーアウタパネル３０のフランジ部３０Ｂにも亀裂が生じてしまう可能性がある。これを抑制するためには、上記別部材４８の板厚を増加させたり、別部材４８の材質を強度の高いものに変更するなどの対策が必要であり、製造コストが増加する原因になってしまう。

この点、本実施形態では、シートベルトリトラクタを支持するために充分な剛性をもつブラケット４２を拡大して補強部４２Ｂを設けた構成である。このため、製造コストの増加を最小限に抑制しつつ、アッパ部３４とロア部３６との結合部３７を補強することができる。

なお、上記実施形態では、ブラケット４２が車幅方向から見て略Ｌ字状に形成された構成としたが、本発明はこれに限らず、ブラケット４２の形状は適宜設定変更することができる。

また、上記実施形態では、ブラケット４２の補強部４２ＢをＢピラーアウタリインフォース３２の後方側フランジ部３２Ｂに結合して、アッパ部３４とロア部３６との結合部３７を補強する構成としたが、本発明はこれに限らず、ブラケットの補強部を前方側フランジ部３２Ａに結合する構成にしてもよいし、ブラケットの補強部を前方側フランジ部３２Ａと後方側フランジ部３２Ｂとの両方に結合する構成にしてもよい。

さらに、上記実施形態では、ブラケット４２に設けられた補強部４２Ｂのフランジ部４６が、結合部３７に跨った状態でＢピラーアウタリインフォース３２の後方側フランジ部３２Ｂに結合された構成にしたが、本発明はこれに限らず、例えば、ブラケット４２の補強部がＢピラーアウタリインフォース３２とＢピラーインナパネル２８との間の閉断面内に配置されると共に、この補強部が結合部３７に跨った状態でＢピラーアウタリインフォース３２の内壁面に結合された構成にしてもよい。

本発明の実施形態に係る車体の斜視図である。 本発明の実施形態に係るＢピラーの部分的な構成を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係るＢピラーの部分的な構成を示す分解斜視図である。 図２の４−４線断面図である。 図１の６−６線断面図であり、（Ａ）は側面衝突前の状態を示し、（Ｂ）は側面衝突によってＢピラーが変形した状態を示している。 本発明の実施形態に係るＢピラーアウタリインフォースの部分的な構成を示す斜視図であり、（Ａ）は破断前の状態を示し、（Ｂ）は破断後の状態を示している。 一般的なＢピラーの部分的構成を示す斜視図である。 アッパ部とロア部の結合部が別部材によって補強されたＢピラーアウタリインフォースの部分的な構成を示す斜視図である。

符号の説明

１２ 車体
１６ Ｂピラー
２８ Ｂピラーインナパネル（インナパネル）
２８Ａ、２８Ｂ フランジ部
３２ Ｂピラーアウタリインフォース（リインフォース）
３２Ａ、３２Ｂ フランジ部
４２ ブラケット
４２Ｂ 補強部

Claims (2)

1. アッパ部及び前記アッパ部の下側に結合されたロア部を有するリインフォースと、
   前記リインフォースに結合され、前記リインフォースと共に閉断面を構成するインナパネルと、
   前記インナパネルに取り付けられ、シートベルトリトラクタを支持すると共に、前記アッパ部と前記ロア部の結合部を補強する補強部を有するブラケットと、
   を備えた車体のピラー構造。
2. 前記リインフォースと前記インナパネルは、車体前後方向両側のフランジ部で結合されると共に、前記ブラケットの前記補強部は、前記アッパ部と前記ロア部に跨った状態で前記リインフォースの車体後方側のフランジ部に結合されることを特徴とする請求項１に記載の車体のピラー構造。

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