JP2009126241A - 車両のピラー構造 - Google Patents

Abstract

【課題】側突時におけるピラーの曲がり角度を所望に制御する。
【解決手段】車両のピラー構造１０は、車両の側部において車高方向に沿って延びるピラー１１と、ピラー１１の内部に設けられた少なくとも一対のバルクヘッド１６，１６と、備え、一対のバルクヘッド１６，１６は、それらの間の角度が所定角度Ａとなるように互いに隣接されて配置されている。この車両のピラー構造１０では、側突時にピラー１１が所定量折れ曲がるように変形したとき、一対のバルクヘッド１６，１６が互いに面当り（接触）され、この互いに接触した一対のバルクヘッド１６，１６により、ピラー１１がそれ以上に折れ曲がることが抑制される。つまり、所定角度Ａをもって一対のバルクヘッド１６，１６を隣接して配置することで、側突時のバルクヘッド１６，１６同士の接触が制御され、側突時のピラー１１の曲がり角度が制御される。
【選択図】図３

Description

本発明は、自動車等の車両のピラー構造に関する。

従来の車両のピラー構造としては、車両の側部において車高方向に沿って延びるピラーと、ピラーの内部に設けられたバルクヘッド（横リブ）と、を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このような車両のピラー構造では、ピラーの曲げ剛性を高めることが図られている。
特開２００３−２０５８５９号公報

ところで、近年の車両のピラー構造では、傷害値に影響を及ぼすピラーの変形モードを制御することが望まれている。この点、上述したような車両のピラー構造では、側突時にピラーが折れ曲がるように変形する場合、その曲がりの起点を制御することはできるものの、曲がり角度を制御することは困難である。

そこで、本発明は、側突時におけるピラーの曲がり角度を所望に制御することができる車両のピラー構造を提供することを課題とする。

上記課題を達成するために、本発明に係る車両のピラー構造は、車両の側部において車高方向に沿って延びるピラーと、ピラーの内部に設けられた少なくとも一対のバルクヘッドと、備え、一対のバルクヘッドは、それらの間の角度が所定角度となるように互いに隣接されて配置されていること、を特徴とする。

この車両のピラー構造では、一対のバルクヘッドが、それらの間の角度が所定角度となるように互いに隣接されて配置されている。よって、側突時においてピラーが所定量折れ曲がるように変形したとき、一対のバルクヘッドが互いに接触され、この互いに接触した一対のバルクヘッドにより、ピラーがそれ以上に折れ曲がることが抑制される。つまり、所定角度をもって一対のバルクヘッドを隣接して配置することで、側突時のバルクヘッド同士の接触を制御することができ、側突時のピラーの曲がり角度を制御することができる。よって、所定角度を調整することで、側突時におけるピラーの曲がり角度を所望に制御することが可能となる。なお、「曲がり」とは、屈曲及び湾曲を含むものを意味する（以下、同じ）。

また、一対のバルクヘッドは、車高方向におけるベルトラインに対応する位置、及び車高方向における下側の位置の少なくとも一方の位置に配置されていることが好ましい。ここで、側突時における傷害値を好適に低減させる観点から、ピラーにおいて車高方向のベルトラインに対応する位置や車高方向の下側の位置の変形を制御することが望まれる。よって、上述のように、車高方向におけるベルトラインに対応する位置、及び車高方向における下側の位置の少なくとも一方の位置に一対のバルクヘッドを配置すると、側突時におけるピラーの曲がり角度を所望に制御するという上記効果は、特に有効となる。

また、車高方向における下側の位置に配置された一対のバルクヘッドのうち、少なくとも一方のバルクヘッドは、リトラクタに連結されていることが好ましい。この場合、リトラクタをバルクヘッドとして利用することができる。

本発明によれば、側突時におけるピラーの曲がり角度を所望に制御することが可能となる。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明において、「上」「下」の語は、車両の上下方向に対応したものである。

まず、本発明の第１実施形態に係る車両のピラー構造について説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る車両のピラー構造を有する車両の側面図、図２は図１のII−II線に沿う断面図、図３は図１の車両のピラー構造におけるバルクヘッドを示す図２の一部拡大図である。図１に示すように、第一実施形態に係る車両のピラー構造１０は、ピラー１１を備えている。

ピラー１１は、自動車等の車両１の側部において車高方向に沿って延びるセンターピラーである。ここでのピラー１１は、図２に示すように、車両１の前方から見て、上方に行くに従って内側（車室側）に傾斜するように緩やかに曲がって延びている。このピラー１１は、アウタ部１２及びインナ部１３を含んで構成されている。アウタ部１２は、ピラー１１の外側（車外側）部を構成し、インナ部１３は、ピラー１１の内側部を構成する。

ピラー１１の上端は、車両の前後方向に延在するルーフサイドレール２に接合されている。このルーフサイドレール２には、インナ部１３を介して車両１の幅方向に延在するルーフレールリインホースメント４が接合されている。一方、ピラー１１の下端は、車両の前後方向に延在するロッカ３に接合されている。このロッカ３には、車両１の幅方向に延在するフロアクロス５が接合されている。これらにより、ピラー１１に加わる荷重は、ルーフレールリインホースメント４及びフロアクロス５に伝達されて受け止められる。なお、ここでの接合には、溶接による接合や、ボルト及びナットによる接合等の種々の方法による接合が適宜採用されている。これについては、以下の接合においても同様である。

ピラー１１の内部の下端部には、シートベルトを巻き取るリトラクタ１４が設けられている。リトラクタ１４は、ピラー１１の内部の下端部に配置されると共に、インナ部１３にボルト等で取り付けられている。また、ピラー１１の下端部には、ガセット１５が設けられている。ガセット１５は、フロアクロス５からインナ部１３へ延びて当該インナ部１３に接合されている。このガセット１５は、ピラー１１の強度や剛性を高める補強部材として機能すると共に、ピラー１１に加わる荷重をフロアクロス５に十分に伝達させてピラー１１の倒れこみを抑制する。

また、車両のピラー構造１０は、ピラー１１の内部に設けられた一対のバルクヘッド１６，１６を備えている。バルクヘッド１６は、断面コの字状に屈曲された板状を呈しており、図３（ａ）に示すように、本体１７と、接合片１８，１９と、を有している。

本体１７は、インナ部１３側からアウタ部１２側（アウタ部１２側からインナ部１３側）に向かう方向に沿って延在している。接合片１８は、本体１７の一端に連続して設けられ、アウタ部１２の内面１２ａに接合されている。接合片１９は、本体１７の他端に連続して設けられ、インナ部１３の内面１３ａに接合されている。つまり、車幅方向に沿うように延在するバルクヘッド１６が、ピラー１１の内部に固定されている

一対のバルクヘッド１６，１６は、それらの間の角度が所定角度Ａとなるように互いに隣接されて配置されている。具体的には、一対のバルクヘッド１６，１６にあっては、本体１７，１７間の角度が所定角度Ａとなるように互いに隣接されると共に、車高方向に並設され、ピラー１１の内部において車高方向のベルトライン７（図１参照）に対応する位置に配置されている。また、これらの一対のバルクヘッド１６，１６は、本体１７，１７間に接合片１８，１９が位置しないように互いに対向されている。ここでの所定角度Ａは、外側に行くに従って拡がる角度とされている。なお、図１に示すように、ベルトライン７とは、ドアパネルとドアガラスとの境界のラインである。

以上のように構成された車両のピラー構造１０では、例えば車両の擬似体である車両評価用バリア６（図２参照）を車両１に側突させた場合において、ピラー１１が所定量折れ曲がるように変形したとき、図３（ｂ）に示すように、一対のバルクヘッド１６，１６が互いに面当り（接触）される。そして、この互いに面当りされた一対のバルクヘッド１６，１６により、ピラー１１がそれ以上に折れ曲がることが抑制されると共に、衝突荷重がアウタ部１２からインナ部１３に伝達されることとなる。

従って、本実施形態の車両のピラー構造１０によれば、上述したように所定角度Ａをもって一対のバルクヘッド１６，１６を隣接されて配置されているため、側突時のピラー１１に発生する折れ曲がり（いわゆる座屈変形）を抑制することができる。加えて、側突時のバルクヘッド１６，１６同士の接触を制御でき、側突時のピラー１１の曲がり角度を制御できる。よって、バルクヘッド１６，１６間の開き角度である所定角度Ａを調整することで、ピラー１１の曲がり角度を所望に制御でき、ひいては、ピラー１１の変形モードを所望に制御することが可能となる。

図４は、図１の車両における側突時の荷重と時間との関係を示す線図である。図中において、縦軸は衝突荷重を示し、横軸は側突時を０としたときの時間を示す。また、図中の実線はバルクヘッド１６を備えない従来の車両のピラー構造の値を示し、破線は本実施形態の車両のピラー構造１０の値を示す。図４に示すように、従来の車両のピラー構造では、ピラーの変形により、時間の経過に伴って衝突荷重が大きく低下している。他方、本実施形態の車両のピラー構造１０では、上記のようにバルクヘッド１６，１６で衝突荷重が伝達されるため、衝突荷重が低下するのが抑制され、よって、側突時の反力を向上させることが可能となる。

ここで、側突時の傷害値が基準値を満足するためには、ピラー１１において車高方向のベルトライン７に対応する位置（以下、単に「ベルトライン７位置」という）の変形を制御することが望まれる。この点、本実施形態の車両のピラー構造１０では、上述したように、一対のバルクヘッド１６，１６がベルトライン７位置に配置されており、ピラー１１のベルトライン７位置での曲がり角度が所望に制御される。よって、本実施形態の上記効果、すなわち、ピラー１１の曲がり角度を所望に制御するという効果は、特に有効である。

ところで、従来の車両のピラー構造では、側突時のピラー１１の折れ曲がりを防止するため、例えばピラー１１の板厚を厚くしたり、別途にリインホースを追加したり等することが一般的である。また、通常、変形の最も大きな部分を基準にしてピラー１１全体が補強される。よって、従来の車両のピラー構造においては、質量が著しく増加するおそれがある。これに対し、本実施形態の車両のピラー構造１０では、前述のように、所定角度Ａをもって一対のバルクヘッド１６，１６を隣接配置するだけで、側突時のピラー１１の折れ曲がりを防止することができる。よって、車両のピラー構造１０によれば、板厚アップ及びリインホースの追加を抑止することができ、いわゆる対策質量を抑えることが可能となる。

次に、本発明の第２実施形態に係る車両のピラー構造について説明する。図５は、本発明の第２実施形態に係る車両のピラー構造における図２に相当する断面の一部拡大図である。図５に示すように、本実施形態のピラー構造２０が、上記第１実施形態の車両のピラー構造１０（図２参照）と異なる点は、一対のバルクヘッド１６，１６と同様な一対のバルクヘッド２６，２６をさらに備えた点である。

一対のバルクヘッド２６，２６は、それらの間の角度が所定角度Ｂとなるように互いに隣接されて配置されている。具体的には、一対のバルクヘッド２６，２６は、本体１７，１７間の角度が所定角度Ｂとなるように互いに隣接されている。そして、一対のバルクヘッド２６，２６は、ピラー１１の内部において、車高方向の下側におけるリトラクタ１４よりも上方位置に配置されている。換言すると、一対のバルクヘッド２６，２６は、車高方向におけるヒップポイント（運転者の股関節の位置）に対応する位置（以下、「ヒップポイント位置」という）に配置されている。

この本実施形態の車両のピラー構造２０においても、上記効果と同様な効果、すなわち、側突時のピラー１１に発生する折れ曲がりを抑制すると共に、ピラー１１の曲がり角度を所望に制御するという効果を奏する。

ここで、側突時の傷害値が基準値を満足するためには、ピラー１１のヒップポイント位置（車高方向の下側）の変形を制御することが望まれる。この点、本実施形態の車両のピラー構造２０では、上述したように、一対のバルクヘッド２６，２６がヒップポイント位置に配置されており、ピラー１１のヒップポイント位置での曲がり角度が所望に制御される。よって、本実施形態の上記効果、すなわち、ピラー１１の曲がり角度を所望に制御するという効果は、特に有効である。

次に、本発明の第３実施形態に係る車両のピラー構造について説明する。図６は、本発明の第３実施形態に係る車両のピラー構造における図２に相当する断面の一部拡大図である。図６に示すように、本実施形態のピラー構造３０が、上記第２実施形態の車両のピラー構造２０（図５参照）と異なる点は、一対のバルクヘッド２６，２６に代えて、一対のバルクヘッド３６，３６を備えた点である。

一対のバルクヘッド３６，３６は、それらの間の角度が所定角度Ｃとなるように互いに隣接されて配置されている。また、一対のバルクヘッド３６，３６のうち下側に配置されたバルクヘッド３６ａは、インナ部１３に接合される接合片１９を有さず、本体１７がリトラクタ１４の上部に直接接合され連結されている。

この本実施形態の車両のピラー構造３０においても、上記効果と同様な効果、すなわち、側突時のピラー１１に発生する折れ曲がりを抑制すると共に、ピラー１１の曲がり角度を所望に制御するという効果を奏する。また、この車両のピラー構造３０では、上述したように、バルクヘッド３６ａがリトラクタ１４に連結されているため、リトラクタ１４をバルクヘッドとして利用することができる。また、リトラクタ１４の形状を所望の形状に変更することでバルクヘッド３６ａを廃止してもよく、この場合には、リトラクタ１４がバルクヘッド３６ａの代わりとなってピラー１１の曲がり角度を所望に制御することができる。

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。

例えば、上記実施形態は、一対のバルクヘッド１６，１６、又はこれに加えて一対のバルクヘッド２６，２６若しくは一対のバルクヘッド３６，３６を備えたが、一対のバルクヘッド２６，２６又は一対のバルクヘッド３６，３６のみを備えていてもよい。また、これらに加えて別の一対のバルクヘッドをさらに備えていてもよい。要は、少なくとも一対のバルクヘッドを備えていればよい。

また、上記実施形態では、一対のバルクヘッド１６，１６をベルトライン７位置に配置し、また、一対のバルクヘッド２６，２６及び一対のバルクヘッド３６，３６をヒップポイント位置に配置したが、一対のバルクヘッドを、ピラーの内部においてベルトライン位置及びヒップポイント位置以外の位置に配置しても勿論よい。

本発明の第１実施形態に係る車両のピラー構造を有する車両の側面図である。 図１のII−II線に沿う断面図である。 （ａ）は変形前のバルクヘッドを示す図２の一部拡大図であり、（ｂ）は変形後のバルクヘッドを示す図２の一部拡大図である。 側突時の衝突荷重と時間との関係を示す線図である。 本発明の第２実施形態に係る車両のピラー構造における図２に相当する断面の一部拡大図である。 本発明の第３実施形態に係る車両のピラー構造における図２に相当する断面の一部拡大図である。

符号の説明

１…車両、７…ベルトライン、１４…リトラクタ、１６，２６，３６，３６ａ…バルクヘッド、１０…車両のピラー構造、１１…ピラー、Ａ，Ｂ，Ｃ…所定角度。

Claims (3)

1. 車両の側部において車高方向に沿って延びるピラーと、
   前記ピラーの内部に設けられた少なくとも一対のバルクヘッドと、備え、
   前記一対のバルクヘッドは、それらの間の角度が所定角度となるように互いに隣接されて配置されていること、を特徴とする車両のピラー構造。
2. 前記一対のバルクヘッドは、車高方向におけるベルトラインに対応する位置、及び車高方向における下側の位置の少なくとも一方の位置に配置されていること、を特徴とする請求項１記載の車両のピラー構造。
3. 車高方向における下側の位置に配置された前記一対のバルクヘッドのうち、少なくとも一方のバルクヘッドは、リトラクタに連結されていること、を特徴とする請求項２記載の車両のピラー構造。
   

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