JP2016043780A

JP2016043780A - ピラー構造

Info

Publication number: JP2016043780A
Application number: JP2014168773A
Authority: JP
Inventors: 拓也大島; Takuya Oshima; 賢二郎山田; Kenjiro Yamada
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2014-08-21
Filing date: 2014-08-21
Publication date: 2016-04-04

Abstract

【課題】衝突による荷重を効率よく吸収できる耐衝突性能の優れたピラー構造を得る。【解決手段】車幅方向外側を構成するピラーアウタ２４と、車幅方向内側を構成するピラーインナ２６とにより閉断面のピラー本体２０が形成され、ピラー本体２０から車両前後方向に延出されたフランジ２２と、ピラー本体２０の閉断面を車両前後に分割する隔壁２８と共に一体成形されている。ピラーアウタ２４はピラーインナ２６よりも厚板に形成され、ピラーインナ２６はフランジ２２よりも厚板に形成されている。さらに、ピラーインナ２６は車両幅方向外側に突出した突出部２６Ｂを有し、この突出部２６Ｂに隔壁２８が接続されている。【選択図】図１

Description

本発明は、ピラー構造に関する。

下記特許文献１には、車両用ピラーの補強構造が開示されている。具体的には、閉断面に形成されたピラー本体の内部にリブ（隔壁）を設ける構造や閉断面に形成されたピラー本体の車両外側の板厚を車両内側の板厚よりも厚くした構造が開示されている。

特開２００４−３１４６７４号公報

しかし、上記構造では、耐衝突性能に関し、ピラー本体と隔壁との具体的関係や周辺部材との関係などの点で改良の余地がある。

本発明は上記事実を考慮し、衝突による荷重を効率よく吸収できる耐衝突性能の優れたピラー構造を得ることが目的である。

請求項１記載の本発明に係るピラー構造は、ピラーの車両幅方向外側を構成するピラーアウタと、ピラーの車両幅方向内側を構成し、前記ピラーアウタと共に閉断面のピラー本体を形成すると共に、ピラーアウタ側に向けて突出しかつ車両上下方向に延在する突出部を有するピラーインナと、前記ピラー本体から車両前後方向に延出され、車両上下方向に延在するフランジと、車両幅方向外側端が前記ピラーアウタに接続されていると共に車両幅方向内側端が前記ピラーインナの前記突出部に接続されて、前記閉断面を車両前後方向に分割する隔壁と、を備え、前記ピラーアウタ、前記ピラーインナ、前記フランジ及び前記隔壁は、一体成形されており、前記ピラーアウタは前記ピラーインナよりも厚板に形成され、前記ピラーインナは前記フランジよりも厚板に形成されている。

請求項１記載の本発明によれば、ピラーアウタとピラーインナとにより閉断面のピラー本体が形成され、これらはフランジ及び隔壁と共に一体成形されている。このため、ピラーアウタ、ピラーインナ、フランジ及び隔壁との間に接合部分が存在しない。

ここで、本発明では、ピラーアウタはピラーインナよりも厚板に形成され、ピラーインナはフランジよりも厚板に形成されている。このため、側面衝突時に圧縮の力が加わり座屈しようとするピラー車両外側（ピラーアウタ）の剛性を高めることができると共に、その他の比較的剛性が必要とされない部位の板厚が薄くされることでピラー全体として軽量化が図れる。そのため、側面衝突時の圧縮と引張による応力を効率よく吸収できる。つまり、ピラー全体の重量に対して耐衝突性能が効率的に向上されている。

さらに、ピラーインナは車両外側に向けて突出した突出部を有しており、この突出部に隔壁の車両内側端が接続されている。このため、隔壁によりピラーの潰れが防止又は抑制されると共に、衝突早期の段階でピラーインナの突出部まで応力が伝達され、突出部により衝突エネルギーが吸収される。

請求項１記載の本発明に係るピラー構造は、衝突による荷重を効率よく吸収することができるという優れた効果を有する。

本実施形態に係るピラー構造を示す水平断面図である。

以下、図１を用いて、本発明に係るピラー構造の一実施形態について説明する。なお、図中に示す矢印ＦＲは車両前方向を示しており、矢印ＩＮは車両幅方向内側を示している。

図１に示されるように、本実施形態のピラー構造は、センターピラー１０と意匠パネル１２とで構成されている。

センターピラー１０は、車両上下方向に延在するピラー本体２０と、ピラー本体２０から車両前後方向に延出された前後一対のフランジ２２とを備えている。このフランジ２２に意匠パネル１２が溶接などにより結合されている。

ピラー本体２０は、閉断面に形成された車両上下方向に延在する骨格部材であり、車幅方向外側を構成するピラーアウタ２４と、車幅方向内側を構成するピラーインナ２６と、閉断面を車両前後に分断する隔壁２８とを有している。

そして、ピラーアウタ２４はピラーインナ２６よりも厚板に形成されており、ピラーインナ２６はフランジ２２よりも厚板に形成されている。

さらに、本実施形態では、ピラーアウタ２４はピラーインナ２６よりも強度が強く、ピラーインナ２６はフランジ２２よりも強度が強く形成されている。他方、延性に関しては、フランジ２２はピラーアウタ２４及びピラーインナ２６よりも延性が高く、ピラーインナ２６は、ピラーアウタ２４よりも延性が高く形成されている。例えば、ピラーアウタ２４には引張強さが約１８００ＭＰａ、ピラーインナ２６には引張強さが７８０〜９８０ＭＰａ、フランジ２２には引張強さが約２７０ＭＰａの材料が用いられる。

以下、ピラー本体２０の形状を詳細に説明する。上述した通り、ピラー本体２０は、ピラーアウタ２４とピラーインナ２６とを含んで構成されており、このピラーアウタ２４とピラーインナ２６とにより閉断面のピラー本体２０が形成されている。なお、後述するように、ピラーアウタ２４とピラーインナ２６とは一体成形されており、明確な境界は存在しない。

ピラーアウタ２４は、車両前後方向及び車両上下方向に延在する外側部２４Ａと、外側部２４Ａの前方端に接続している凹部２４Ｂとを含んで構成されている。外側部２４Ａは、車両前後方向と平行に形成されている。凹部２４Ｂは、外側部２４Ａの前方端から車両幅方向内側に延出され、さらに車両前方向に延出されている。

ピラーインナ２６は、車両前後方向及び車両上下方向に延在する前後一対の内側部２６Ａと、内側部２６Ａよりも車両幅方向外側に配置され車両前後方向及び車両上下方向に延在する突出部２６Ｂと、内側部２６Ａと突出部２６Ｂとを接続する前後一対の接続部２６Ｃとを含んで構成されている。

内側部２６Ａ及び突出部２６Ｂは、車両前後方向に平行に延在している。他方、前後一対の接続部２６Ｃは、車両幅方向に略平行に延在している。さらに具体的には、一対の接続部２６Ｃのうちの車両前側の接続部２６Ｃは、車両幅方向内側から外側にかけて、車両後側に若干傾斜しており、一対の接続部２６Ｃのうちの車両後側の接続部２６Ｃは、車両幅方向内側から外側にかけて、車両前側に若干傾斜している。

隔壁２８は、車両幅方向及び車両上下方向に延在しており、車両幅方向外側端がピラーアウタ２４の外側部２４Ａに接続されており、車両幅方向内側端がピラーインナ２６の突出部２６Ｂに接続されている。

そして、センターピラー１０を構成するピラーアウタ２４、ピラーインナ２６、隔壁２８及びフランジ２２は、すべて一体成形されており溶接などによる接合部分が存在しない。

次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。

本実施形態では、ピラーアウタ２４とピラーインナ２６とにより閉断面のピラー本体２０が形成され、これらはフランジ２２及び隔壁２８と共に一体成形されている。すなわち、ピラーアウタ２４、ピラーインナ２６、フランジ２２及び隔壁２８との間に溶接などによる接合部分が存在しない。このため、一体成形されていないピラー構造と比較すると、側面衝突時において各部分が破断することが抑制され、耐衝突性能が向上されている。

また、ピラーアウタ２４はピラーインナ２６よりも厚板に形成されており、ピラーインナ２６はフランジ２２よりも厚板に形成されている。このため、側面衝突時に圧縮力が加わり座屈しようとするピラー車両外側（ピラーアウタ２４）の剛性を高めることができると共に、その他の部位で剛性が比較的必要とされない部分の板厚が比較的薄されることでピラー全体として軽量化される。そのため、車幅方向外側のピラーアウタ２４並びに車幅方向内側のピラーインナ２６及びフランジ２２により、側面衝突時の圧縮と引張による応力を効率よく吸収できる。つまり、ピラー全体の重量に対して耐衝突性能が効率的に向上されている。

さらに、ピラーインナ２６は、前後一対の内側部２６Ａよりも車両幅方向外側に配置され車両前後方向及び車両上下方向に延在する突出部２６Ｂを有しており、突出部２６Ｂは、内側部２６Ａに前後一対の接続部２６Ｃを介して接続されている。そして、この突出部２６Ｂに隔壁２８の車幅方向内側端が接続されている。このため、隔壁２８によりピラー本体２０の潰れが防止又は抑制されると共に、衝突早期の段階でピラーインナ２６の突出部２６Ｂまで応力が伝達され、衝突による荷重が突出部２６Ｂで吸収することができる。

さらに、本実施形態では、車両幅方向に延在する一対の接続部２６Ｃが車両幅方向内側に向けて若干開くように傾斜して形成されているので、突出部２６Ｂが車両幅方向内側に変位しやすくなっている。このため、隔壁２８により突出部２６Ｂまで伝達された応力をピラーインナ２６でより効率的に吸収することができる。

また、本実施形態では、側面衝突時に引張りの力が加わり亀裂が伝搬しやすいピラー車両内側部であるピラーインナ２６は、ピラーアウタ２４よりも延性の高い材料で形成されているので、引張りの力による亀裂が発生しにくく耐衝突性能が向上している。

また、本実施形態では、意匠パネル１２が溶接により接合され側面衝突時に破断の起点となりやすい部分であるフランジ２２は、ピラー本体２０と一体成形されており、かつ、センターピラー１０の他の部位よりも延性の高い材料で形成されている。このため、ピラー本体２０と意匠パネル１２などの周辺部材との破断抑制効果を高くなっている。
〔上記実施形態の補足説明〕

なお、上記実施形態では、ピラーアウタ２４、ピラーインナ２６及びフランジ２２が強度及び延性の異なる材料で形成されているものであったが、これに限らず、同一の強度及び延性をもった材料で形成してもよい。また、用いられる材料は、自動車用鋼板、アルミニウム合板、ＣＦＲＰなどの樹脂材料など様々な材料を適用できる。

２０ピラー本体
２２フランジ
２４ピラーアウタ
２４Ａ外側部
２４Ｂ凹部
２６ピラーインナ
２６Ａ内側部
２６Ｂ突出部
２６Ｃ接続部
２８隔壁

Claims

ピラーの車両幅方向外側を構成するピラーアウタと、
ピラーの車両幅方向内側を構成し、前記ピラーアウタと共に閉断面のピラー本体を形成すると共に、ピラーアウタ側に向けて突出しかつ車両上下方向に延在する突出部を有するピラーインナと、
前記ピラー本体から車両前後方向に延出され、車両上下方向に延在するフランジと、
車両幅方向外側端が前記ピラーアウタに接続されていると共に車両幅方向内側端が前記ピラーインナの前記突出部に接続されて、前記閉断面を車両前後方向に分割する隔壁と、
を備え、
前記ピラーアウタ、前記ピラーインナ、前記フランジ及び前記隔壁は、一体成形されており、
前記ピラーアウタは前記ピラーインナよりも厚板に形成され、前記ピラーインナは前記フランジよりも厚板に形成されている、
ピラー構造。