JP2009101794A - 車両のピラー構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 側突が生じた場合におけるピラーの変形量が大きくならないようにすることにより、ピラーの車室内方向に対する変形を好適に抑制することができる車両のピラー構造を提供する。
【解決手段】 センターピラー１は、アウタリインホースメント１２を備えており、アウタリインホースメント１２の下端部はロッカ２に固定され、上端部はルーフサイドロール２に固定されている。アウタリインホースメント１２の内側には、補強部材であるヒンジリインホースメント１３が設けられている。ヒンジリインホースメント１３の下端部は、側面視した際にロッカ２とラップする位置まで延在している。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両のピラー構造に関するものである。

車両の側面における車両前後方向略中央位置には、センターピラーが設けられている。図６に示すように、従来におけるセンターピラー５０は、上下方向に延在する断面形状が略コ字形状をなす本体を有し、その外側にフランジが形成されたアウタリインホースメント５２を備えており、アウタリインホースメント５２の内側には、ヒンジリインホースメント５３が設けられている。さらに、アウタリインホースメント５２の外側には、アウタリインホースメント５２を覆う形で、図示しないアウタサイドパネルが配置される。このセンターピラー５０では、アウタリインホースメント５２の下端部がロッカ６０に接合され、上端部がルーフサイドレール７０に接合されている（たとえば、特許文献１）。

このセンターピラー５０では、車両の側方から他車両などが衝突する側突が生じた場合、衝突による荷重をアウタリインホースメント５２からロッカ６０およびルーフサイドレール７０に伝達して、荷重を受けるようにしている。また、アウタリインホースメント５２の内側にヒンジリインホースメント５３を設けることにより、高い剛性強度を得ることができるようにしている。
特開２００２−５３０６９号公報

しかし、上記特許文献１に開示されたセンターピラー５０では、アウタリインホースメント５２の内側に配置されているヒンジリインホースメント５３は、アウタリインホースメント５２の高さ方向略中央位置程度まで延在しているのみである。このため、他車両が側突した場合に入力される荷重をロッカ６０に対して十分で伝達することができず、センターピラー５０にかかる曲げモーメントが大きくなる。その結果、ロッカ６０を好適に変形させることができず、その分センターピラー５０の変形量が大きくなってしまい、センターピラー５０が車室内方向に対する変形を好適に抑制できないという問題があった。

そこで、本発明の課題は、側突が生じた場合におけるピラーの変形量が大きくならないようにすることにより、ピラーの車室内方向に対する変形を好適に抑制することができる車両のピラー構造を提供することにある。

上記課題を解決した本発明に係る車両のピラー構造は、車両底部の側方位置に配置され、車両の前後方向に延在するロッカと、車両の上下方向に延在し、下端部がロッカに接合されるピラーリインホースメントと、ピラーリインホースメントの内壁面に沿って車両の上下方向に延在する補強部材と、を備えるピラー構造において、補強部材は、側面視した際にロッカとラップする位置まで延在しているものである。

本発明に係るピラー構造においては、ピラーリインホースメントの内側面に沿う補強部材が、側面視した際にロッカとラップする位置まで延在している。このため、車両の側突が生じた場合に、補強部材に入力された荷重をロッカに対して好適に伝達することができるので、ロッカを好適に変形させることができ、もってピラーに作用する曲げモーメントを低減することができる。したがって、側突が生じた場合におけるピラーの変形量が大きくならないようにすることができ、ピラーの車室内方向に対する変形を好適に抑制することができる。

ここで、補強部材は、車両の天井部に配置され、車両の前後方向に延在するルーフレールをさらに備え、補強部材の上端部は、ルーフレール近傍に支持される位置に配置されている態様とすることができる。

このように、補強部材の上端部は、ルーフレール近傍に支持される位置に配置されていることにより、補強部材の上端部がルーフレールによって支持され、下端部がロッカによって支持される。このため、ピラーに作用する曲げモーメントをさらに低減することができ、ピラーの車室内方向に対する変形をさらに好適に抑制することができる
また、補強部材は、ピラーリインホースメントの内側に配置されるヒンジリインホースメントである態様とすることができる。

このように、補強部材としては、ピラーリインホースメントの内側に配置されるヒンジリインホースメントを好適に用いることができる。

本発明に係る車両のピラー構造によれば、車両に他車両などが側突した場合におけるピラーの座屈を抑制し、もってピラーの損傷を好適に抑制することにより、ピラーの車室内までの変形を防止することができる。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図示の便宜上、図面の寸法比率は説明のものと必ずしも一致しない。

図１は、本発明の実施形態に係る車両のピラー構造を備えるセンターピラーの斜視図、図２はその分解斜視図、図３は図１のIII-III線断面図、図４は図１のIV−IV線断面図である。

図１および図２に示す本実施形態に係るセンターピラー１は、図２に示すように、外側に配置されるサイドアウタパネル１１を備えている。サイドアウタパネル１１の内側には、図１〜図４に示すように、ピラーリインホースメントであるアウタリインホースメント１２が設けられており、アウタリインホースメント１２のさらに内側には補強部材であるヒンジリインホースメント１３が設けられている。また、ヒンジリインホースメント１３のさらに内側には、図４に示すインナパネル１４が設けられている。これらのサイドアウタパネル１１、アウタリインホースメント１２、ヒンジリインホースメント１３、およびインナパネル１４は、いずれも上下方向に延在している。

また、センターピラー１における下端部および上端部に隣接する位置には、それぞれ車両の前後方向に延在するロッカ２およびルーフサイドレール３が配置されている。センターピラー１におけるアウタリインホースメント１２の下端部は、継手形状をなしており、ロッカ２の側面を握持しながら覆うようにして、配設されている。このアウタリインホースメント１２の下端部は、ロッカ２に溶接固定によって継手接合され、アウタリインホースメント１２の上端部は、ルーフサイドレール３に溶接固定によって接合されている。これらのアウタリインホースメント１２における上下端部の接合部分がサイドアウタパネル１１によって覆われている。サイドアウタパネル１１の下端部および上端部も、アウタリインホースメント１２の下端部および上端部と同様、それぞれロッカ２およびルーフサイドレール３に溶接固定によって接合されている。

さらに、図３および図４に示すように、サイドアウタパネル１１、アウタリインホースメント１２、ヒンジリインホースメント１３、およびインナパネル１４は、いずれも平断面が略コ字形状をなす上下方向に延在する本体部を有している。このうち、サイドアウタパネル１１、アウタリインホースメント１２、およびインナパネル１４における本体部の外側には、それぞれフランジが形成されている。

また、サイドアウタパネル１１、アウタリインホースメント１２、およびヒンジリインホースメント１３の本体部はいずれも開口部が同方向を向いており、サイドアウタパネル１１の内側面に沿ってアウタリインホースメント１２が配置され、サイドアウタパネル１１のフランジとアウタリインホースメント１２のフランジとが、互いに溶接固定されている。さらに、アウタリインホースメント１２における本体部の内側面に沿ってヒンジリインホースメント１３が配置されており、ヒンジリインホースメント１３の背面側は、アウタリインホースメント１２における本体部の内面側にスポット溶接されている。またインナパネル１４は、サイドアウタパネル１１、アウタリインホースメント１２、およびヒンジリインホースメント１３と向き合って配置されており、アウタリインホースメント１２のフランジとインナパネル１４のフランジとが、互いに溶接固定されている。

また、ヒンジリインホースメント１３の上端は、図２に示すように、ルーフサイドレール３の高さ位置の近傍まで延在している、ヒンジリインホースメント１３における高さ位置は、ヒンジリインホースメント１３に入力された荷重をルーフサイドレール３に伝達する位置とされている。さらに、ヒンジリインホースメント１３の下端は、図２に示すように、側面視した際にロッカ２とラップする位置まで延在している。ヒンジリインホースメント１３におけるロッカ２とラップする位置は、ロッカ２とアウタリインホースメント１２の下端部とによって挟み込まれている。

ヒンジリインホースメント１３の材料としては、耐力が９８０ＭＰａ以上の高強度材料が用いられる。このような高強度材料を用いることにより、センターピラー１における上部の曲げ強度を確保している。また、センターピラー１の下部では、ロッカ２に対して横方向への荷重を伝達している。

次に、本実施形態に係るセンターピラー１の作用について説明する。車両の側方から加害車両等が衝突する側突が生じた場合、その衝突荷重は主にセンターピラー１で受けることになる。センターピラー１の下端部はロッカ２に接合され、上端部はルーフサイドレール３に接合されており、センターピラー１に入力された衝突荷重は、ロッカ２およびルーフサイドレール３に伝達される。

ここで、図６に示す従来のセンターピラー５０では、ヒンジリインホースメント５３が、アウタリインホースメント５２の高さ方向略中央位置程度まで延在しており、センターピラー５０の下部を意図的に座屈させやすくしている。このため、センターピラー５０の下部に側突による入力荷重を受けた際、センターピラー５０の下部が座屈し、この座屈部位が塑性関節化してセンターピラー５０の上部への曲げモーメントの入力を低減することができる。

ところが、ヒンジリインホースメント５３の下端が、アウタリインホースメント５２の高さ方向略中央位置程度までしか延在していないことから、図５（a）に示すように、センターピラー５０における座屈した部位よりも下方のピラー断面にはせん断力が作用しなくなり、ロッカ６０に対して荷重や曲げモーメントを十分に伝達することができない。また、ロッカ６０に対しては荷重が引張り力で伝達されることから、ロッカ６０がその軸周りに転倒するため、センターピラー５０の変形が大きくなってしまう。さらに、センターピラー５０の下部はピン支持となり、センターピラー５０全体として単純支持となる。このため、センターピラー５０の変形を好適に抑制することができず、センターピラー５０が車室内まで変形してしまうことを防止することが難しかった。

これに対して、図１〜図４に示す本実施形態に係るセンターピラー１では、図５（ｂ）に示すように、アウタリインホースメント１２がロッカ２に接合され、さらにヒンジリインホースメント１３が側面視した際にロッカ２とラップする位置まで延在している。このため、側突が生じた際に、センターピラー１における下部の大部分を潰し、センターピラー１における上部の曲げモーメントを低減することができる。また、ヒンジリインホースメント１３に入力された荷重をロッカ２に対して好適に伝達することができるので、センターピラー１に作用する曲げモーメントを低減することができる。

しかも、ヒンジリインホースメント１３とロッカ２とが側面視してラップしており、さらにはセンターピラー１とロッカ２との接合部は継手接合となっていることから、固定モーメントを分担するセンターピラー１の下部は固定端となっている。このため、側突が生じた場合の荷重はロッカ２に対して直接的に伝達され、ロッカ２は並行モードで変形することになる。このように、ロッカ２が転倒を抑制された状態のまま並行モードで移動することから、センターピラー１の変形を好適に防止することができる。

また、ロッカ２が並行モードで移動することから、ロッカ２への入力を増加させることができるので、センターピラー１の下部における安定した変形モードを実現することができる。さらに、ヒンジリインホースメント１３とロッカ２とが側面視してラップしていることから、センターピラー１の下部が固定モーメントを分担していることになる。このため、センターピラー１の下部がある程度座屈して分担モーメントを低減させることができる。したがって、センターピラー１における上部に対する荷重の入力を低減させることができ、センターピラー１の上部構造の軽量化を図ることができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。たとえば、上記実施形態では補強部材としてヒンジリインホースメント１３を用いているが、断面矩形や円形であり、かつ空洞や中実である補強部材を用いることもできる。

本発明に係る車両のピラー構造を備えるセンターピラーの斜視図である。 図１に示すセンターピラーの分解斜視図である。 図１のIII-III線断面図である。 図１のIV−IV線断面図である。 （ａ）は従来の車両における側方から加害車両が衝突した場合の力の伝達を説明する側面断面図、（ｂ）は本発明に係るセンターピラーを備える車両における側方から加害車両が衝突した場合の力の伝達を説明する側面図である。 従来のセンターピラーの斜視図である。

符号の説明

１…センターピラー、２…ロッカ、３…ルーフサイドレール、１１…サイドアウタパネル、１２…アウタリインホースメント、１３…ヒンジリインホースメント、１４…インナパネル、２０…ロッカ、３０…ルーフサイドレール。

Claims (3)

1. 車両底部の側方位置に配置され、前記車両の前後方向に延在するロッカと、
   前記車両の上下方向に延在し、下端部が前記ロッカに接合されるピラーリインホースメントと、
   前記ピラーリインホースメントの内壁面に沿って前記車両の上下方向に延在する補強部材と、を備えるピラー構造において、
   前記補強部材は、側面視した際に前記ロッカとラップする位置まで延在していることを特徴とする車両のピラー構造。
2. 前記車両の天井部に配置され、前記車両の前後方向に延在するルーフレールをさらに備え、
   前記補強部材の上端部は、前記ルーフレール近傍に支持される位置に配置されている請求項１に記載の車両のピラー構造。
3. 前記補強部材は、前記ピラーリインホースメントの内側に配置されるヒンジリインホースメントである請求項１または請求項２に記載の車両のピラー構造。

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