JP2016016836A - 車両のボディ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の横転時におけるルーフサイドの変形（ルーフクラッシュ）を抑制するために従来入力ブラケット等の別部材を用いていたため、車両重量が増し、コストアップを招く問題があった。本発明では、コストアップ等を招くことなく、車両横転時におけるルーフサイドの変形を抑制する。
【解決手段】Ｂピラー４の上部の合わせ面４ａａ，４ｂａ，４ｃａを横方向に倒すことにより、Ｂピラー４の閉じ断面の上部（Ｂ結合部ＪＢ）の高さ位置をＡピラーよりもＨだけ高く設定して、車両横転時に受ける路面Ｇからの荷重がＡピラーよりも先にＢピラー４から入力されるようにする。Ｂピラー４はＡピラーよりも起立していることから路面Ｇからの荷重をより強固に受けることができ、これによりルーフサイドの変形を抑制することができる。
【選択図】図５

Description

この発明は、車両の例えば横転時（ロールオーバー）における主としてルーフの変形（ルーフクラッシュ）を抑制するための構造に関する。

一般に車両横転時におけるルーフクラッシュの評価については、Ｂピラーで荷重に対する強度を確保するのが通例であるが、ピックアップ形車両のようにＡピラーが起立したボディ構造においては、仮想路面（デバイス）がＡピラーに先に当接するためＡピラーで受ける荷重が大きくなる。路面からの荷重を先にＡピラーから受ける結果、フロントウインドガラスが早期に破損等してルーフの変形が大きなり、その結果適正な乗員スペースを確保するための耐ルーフクラッシュ強度を確保することが困難になる。

車両のロールオーバー時等におけるルーフの変形を抑制するための技術が下記の特許文献に開示されている。下記の特許文献１には、ルーフサイド部においてフロントピラーとセンタピラーとの間に入力ブラケットを設けることで、ロールオーバー時に路面からの初期入力点を分散させてルーフサイド部の変形を抑制する技術が開示されている。特許文献２には、フロントピラーとフードリッジメンバとの間に傾斜ピラーを連結してロールオーバー時におけるフロントピラーの変形を抑制する技術が開示されている。

車両のロールオーバー時に、ルーフを経てフロントピラー若しくはセンタピラーに付加される路面からの荷重を効率よく受けることでルーフの変形及び変位が抑制されて、ロールオーバー時等においても乗員スペースが確保され、またフロントウインドガラスの破損等が防止される。

特開２００８−６２７１３号公報 特開２００５−１６１９３８号公報

しかしながら、上記従来のボディ構造によれば、新たな部材を追加する必要があり、重量及びコストが嵩む問題があった。本発明は、新たな部材を追加することなく主としてロールオーバー時におけるルーフサイド部の変形を効率よく抑制できるようにすることを目的とする。

上記の課題は下記の発明により解決される。第１の発明は、車両のルーフサイドを支持するＡピラーとＢピラーの構造であって、Ａピラー及びＢピラーがそれぞれアウタパネルとインナパネルの閉じ断面を有しており、Ｂピラーの閉じ断面をＡピラーの閉じ断面よりも高い位置に設定したボディ構造である。

第１の発明によれば、例えば車両のロールオーバー時において、路面から受ける荷重をＡピラーよりも先にＢピラー側に入力させることができる。これにより、従来の入力ブラケット等の新たな部材を追加することなく、路面からの荷重をより起立したＢピラーで軸力として受けることができる。路面からの荷重をＢピラーで軸力として受けることにより、Ａピラーで受ける荷重を小さくすることができ、これにより車両重量及びコストアップを招くことなくルーフサイド部の変形を抑制することができる。

第２の発明は、第１の発明において、ＢピラーとＡピラーは、それぞれアウタパネルとインナパネルとの間にリインフォースメントを介在させた閉じ断面を有するボディ構造である。

第２の発明によれば、車両ロールオーバー時における路面からの荷重に対してＡピラー及びＢピラーの強度が高められ、これによりルーフサイドの変形をより一層確実に抑制することができる。

第３の発明は、第１又は第２の発明において、Ｂピラーの閉じ断面の上部の合わせ面を車幅方向に張り出させて、当該Ｂピラーの閉じ断面をＡピラーの閉じ断面よりもルーフパネルに接近させた高い位置に設定したボディ構造である。

第３の発明によれば、Ｂピラーの閉じ断面の上部を形成する合わせ面（Ｂ結合部）が車幅方向（横方向）に張り出す状態に設けられている。このため、合わせ面が占める上下方向のスペースは縦方向に延びる合わせ面よりもコンパクト化される。上下方向のスペースがコンパクト化される分だけ、当該Ｂピラーの閉じ断面を上方へ延長してＡピラーよりもルーフパネルに接近した高い位置に設定することができる。Ｂピラーがよりルーフパネルに接近した高さまで延長されることにより、車両ロールオーバー時にＡピラーよりも先にＢピラーを路面に当接させて荷重を受けることができる。このように第３の発明によれば、従来のように新たな部材を追加することなく、車両ロールオーバー時の荷重をＡピラーよりも先にＢピラーで受けることがより確実になされ、その結果Ａピラーの変形をより一層確実に抑制することができる。

車両の乗員室周辺の側面図である。 Ａピラー及びＢピラー周辺の分解斜視図である。 本実施形態に係るＡピラーの縦断面図である。 本実施形態に係るＢピラーの縦断面図である。 ＡピラーとＢピラーの閉じ断面の上部の高さの違いを比較して示した図である。 従来のＢピラーの縦断面図である。

次に、本発明の実施形態を図１〜図５に基づいて説明する。図１に示すように車両１のルーフ２の右側（紙面手前側）のルーフサイド２ａは前側のＡピラー（フロントピラー）３と後ろ側のＢピラー（センターピラー）４により支持されている。図示するようにＢピラー４は、Ａピラー３よりも起立している。ルーフ２とＡピラー３とＢピラー４により乗員室（キャビン）５が区画されている。本実施形態では、Ａピラー３とＢピラー４を有し、Ｃピラー（リヤピラー）を有しないピックアップ形の車両１を例示している。図１中、符号６は乗員室５の前側のエンジンルームを示し、７は乗員室５の後ろ側の荷台を示している。なお、図では乗員室５を開閉するドアパネルが省略されている。

図１に示すように車両１のロールオーバー時には、上下逆転してルーフ２が仮想路面（以下、単に路面Ｇと言う。）に当接し、その結果当該車両１の重量（荷重）がルーフ２に付加される。なお、路面Ｇは、水平面に対して車両前側が低くなる側へ５°傾けて設定されている。路面Ｇからルーフ２に付加された荷重は、荷重Ｆ３，Ｆ４としてそれぞれＡピラー３とＢピラー４に分散されて付加される。

図２及び図３に示すようにＡピラー３は、アウターパネル３ａとインナーパネル３ｃとの閉じ断面を有している。アウターパネル３ａとインナーパネル３ｃとの間にはリインフォースメント３ｂが介在されている。アウターパネル３ａとインナーパネル３ｃとリインフォースメント３ｂの周縁部（合わせ面）が相互に結合されて閉じ断面が構成されている。

アウターパネル３ａの上端部には合わせ面３ａａが設けられている。これに合わせて、リインフォースメント３ｂ及びインナーパネル３ｃの上端部にもそれぞれ合わせ面３ｂａ，３ｃａが設けられている。合わせ面３ａａ，３ｂａ，３ｃａは、それぞれ上方へ張り出す状態に設けられている。この合わせ面３ａａ，３ｂａ，３ｃａがスポット溶接により相互に結合されてなるＡ結合部ＪＡにより、当該Ａピラー３の閉じ断面の上部が構成されている。Ａ結合部ＪＡは、閉じ断面の上部から上方（縦方向）へ張り出す状態に位置している。

また、図２及び図４に示すようにＢピラー４は、アウタパネル４ａとインナーパネル４ｃとの閉じ断面を有している。アウターパネル４ａとインナーパネル４ｃとの間にはリインフォースメント４ｂが介在されている。アウターパネル４ａとインナーパネル４ｃとリインフォースメント４ｂの周縁部（合わせ面）が相互に結合されて閉じ断面が構成されている。

アウターパネル４ａの上端部には合わせ面４ａａが設けられている。これに合わせて、リインフォースメント４ｂ及びインナーパネル４ｃの上端部にもそれぞれ合わせ面４ｂａ，４ｃａが設けられている。合わせ面４ａａ，４ｂａ，４ｃａは、それぞれ車幅方向車室内側へ張り出す状態に設けられている。合わせ面４ａａ，４ｂａ，４ｃａがスポット溶接により相互に結合されてなるＢ結合部ＪＢにより、当該Ｂピラー４の閉じ断面の上部が構成されている。Ｂ結合部ＪＢは、閉じ断面の上部から車幅方向（横方向）へ張り出す状態に位置している。

図５に示すようにＡピラー３のＡ結合部ＪＡが上方（縦方向）に張り出し、Ｂピラー４のＢ結合部ＪＢが側方（横方向）へ張り出す状態に設けられることにより、Ｂピラー４の閉じ断面はＡピラー３の閉じ断面よりも高さ寸法Ｈだけ上方へ延長されてその上部はルーフパネル２ｃにより接近した高い位置に至っている。Ｂピラー４の各合わせ面４ａａ，４ｂａ，４ｃａが横方向に倒されてＢ結合部ＪＢが車幅方向に張り出す状態とされることにより、当該Ｂ結合部ＪＢの占める上下方向のスペースがコンパクト化され、その分（高さ寸法Ｈ）だけ当該Ｂピラー４の閉じ断面の上部をＡピラー３よりも高い位置まで延長することができる。

この明細書で、高い位置とは車両１のロールオーバー時に、例えば車両前側が低くなる側へ５°だけ傾いた路面Ｇに、より早いタイミングで当接して荷重が入力されることとなる高さ位置を言うものとする。

Ａピラー３の閉じ断面の上部がルーフサイド２ａの前部に結合され、Ｂピラー４の閉じ断面の上部がルーフサイド２ａの後部に結合されている。Ａピラー３の上部、Ｂピラー４の上部及びルーフサイド２ａに覆い被さるようにしてルーフパネル２ｃの右側部が結合されている。ルーフパネル２ｃの左右端縁にはそれぞれドリップレール２ｂが設けられている。

図６には、従来のＢピラー１０が示されている。このＢピラー１０も、アウターパネル１１とインナーパネル１２を相互に結合した閉じ断面を有している。アウターパネル１１とインナーパネル１２との閉じ断面の上端部であるＢ結合部１３は、両パネル１１，１２の上端部にそれぞれ上方へ張り出して設けた縦方向の合わせ面を相互に結合した構成を有している。この点は上記したＡピラー３と同様に構成されていた。このため、従来Ｂピラー１０の閉じ断面の上部は、高さ方向の位置について上記例示した本実施形態よりも低い位置であってルーフサイド１４との間に大きな隙間を空けた高さ位置に位置していた。このため、従来ＡピラーとＢピラーとのそれぞれの閉じ断面の上部の高さが仮に同じであっても、車両前側が低くなる側へ５°傾いた路面Ｇに対してＡピラー側の閉じ断面の上部の方が先に路面Ｇに当接し、従って路面から受ける荷重がＢピラーよりも先にＡピラーに入力される結果ルーフサイド１４の変形が大きくなっていた。

前記したように後ろ側のＢピラー４は、前側のＡピラー３よりも起立した状態に設けられている。このため、路面Ｇからの荷重は、起立したＢピラー４で軸力として受ける方が耐ルーフクラッシュ性能の点でより有利である。この点、本実施形態ではＢピラー４のＢ結合部ＪＢを車幅方向に張り出させることにより、その閉じ断面の上部を従来よりも上方へ延長して、Ａピラー３の閉じ断面よりもルーフ２に接近したより高い位置に設定し、これによりＢピラー４の上部を初期入力ポイントとすることにより、路面Ｇからの荷重をＡピラー３よりも先にＢピラー４で受けることができるようになる。

以上のように構成した車両１のボディ構造によれば、ルーフサイド２ａに対するＢピラー４の閉じ断面の上部が、同じくルーフサイド２ａに対するＡピラー３の閉じ断面の上部よりも高さ寸法Ｈだけ高い位置に設定されている。このため、車両１の例えばロールオーバー時には、車両前側へ低くなる側へ５°だけ傾いた路面Ｇに対してＢピラー４の上部がＡピラー３の上部よりも先に当接し、その結果、路面Ｇからルーフ２に付加される荷重が、Ａピラー３よりも早いタイミングでＢピラー４に入力される。

これにより、路面Ｇからルーフ２に付加された荷重のうちＢピラー４でより大きな荷重Ｆ４を受けて、Ａピラー３で受ける荷重Ｆ３を小さくすることができる。Ａピラー３に付加される荷重Ｆ３を小さくすることにより、ルーフサイド２ａの変形を抑制して適正な乗員スペース（耐ルーフクラッシュ性能）を確保することが容易になる。

このように、本実施形態のボディ構造によれば、車両ロールオーバー時における路面からの荷重をＡピラーとＢピラーとに効率よく分散して受けることができ、これにより車両重量及びコストアップを招くことなくルーフサイド２ａの変形を抑制して耐ルーフクラッシュ性能を確保することができる。

しかも、本実施形態のボディ構造によれば、Ｂピラー４のＢ結合部ＪＢを側方へ張り出させて、当該Ｂピラー４の閉じ断面をＡピラー３よりも高さ寸法Ｈだけ上方へ延長し、これによりロールオーバー時の初期入力ポイントをＢピラー４側に設定する構成であるので、従来の入力ブラケット等の部材を新たに追加することなく耐ルーフクラッシュ性能を高めることができる。

以上のように構成した実施形態には種々変更を加えることができる。例えば、車両前側へ下る方向に５°だけ傾いた路面Ｇを例示したが、例えば水平あるいはその他の角度に傾斜した路面に対して荷重の初期荷重入力点がＢピラー側となるように構成することにより同様の作用効果を得ることができる。

また、車両右側のボディ構造について説明したが、左側についても同様に適用することができる。さらに、車両１としてリヤピラーを有しない座席が１列のピックアップトラックを例示したが、リヤピラーを有する乗用車あるいは貨物車両について同様のボディ構造を適用することができる。

１…車両
２…ルーフ
２ａ…ルーフサイド、２ｂ…ドリップレール、２ｃ…ルーフパネル
３…Ａピラー（フロントピラー）
３ａ…アウターパネル、３ｂ…リインフォースメント、３ｃ…インナーパネル
３ａａ，３ｂａ，３ｃａ…合わせ面
ＪＡ…Ａ結合部、Ｆ３…Ａピラーが受ける荷重
４…Ｂピラー（センターピラー）
４ａ…アウターパネル、４ｂ…リインフォースメント、４ｃ…インナーパネル
４ａａ，４ｂａ，４ｃａ…合わせ面
ＪＢ…Ｂ結合部、Ｆ４…Ｂピラーが受ける荷重
５…乗員室（キャビン）
６…エンジンルーム
７…荷台
１０…Ｂピラー（従来）
１１…アウターパネル
１２…インナーパネル
１３…Ｂ結合部
１４…ルーフサイド

Claims (3)

1. 車両のルーフサイドを支持するＡピラーとＢピラーの構造であって、前記Ａピラー及び前記Ｂピラーがそれぞれアウタパネルとインナパネルの閉じ断面を有しており、前記Ｂピラーの閉じ断面を前記Ａピラーの閉じ断面よりも高い位置に設定したボディ構造。
2. 請求項１記載のボディ構造であって、前記Ｂピラーと前記Ａピラーは、それぞれ前記アウタパネルと前記インナパネルとの間にリインフォースメントを介在させた閉じ断面を有するボディ構造。
3. 請求項１又は２記載のボディ構造であって、前記Ｂピラーの閉じ断面の上部の合わせ面を車幅方向に張り出させて、当該Ｂピラーの閉じ断面を前記Ａピラーの閉じ断面よりもルーフパネルに接近させた高い位置に設定したボディ構造。
   

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