JP2016132371A - Vehicle pillar structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用ピラー構造に関する。 The present invention relates to a pillar structure for a vehicle.
車両用ピラーにおいては、例えば、インナパネルとアウタリインフォースとで車体上下方向に延在する閉断面部が形成されると共に、アウタリインフォースの車両幅方向外側に補強用のアウタパッチが配設された構造が知られている(例えば、特許文献1参照)。 In a vehicle pillar, for example, a closed cross section extending in the vertical direction of the vehicle body is formed by an inner panel and an outer reinforcement, and a reinforcing outer patch is disposed on the outer side in the vehicle width direction of the outer reinforcement. It is known (see, for example, Patent Document 1).
ところで、上記構造では、側面衝突時におけるピラーの変形量を極力抑えるために、側面衝突時にはアウタリインフォースの前後壁部を閉断面部の断面外方側に安定的に屈曲変形させることが望まれており、この観点から改善の余地がある。 By the way, in the above structure, in order to suppress the deformation amount of the pillar at the time of side collision as much as possible, it is desired to stably bend and deform the front and rear wall portions of the outer reinforcement to the outer side of the cross section of the closed cross section at the time of the side collision. There is room for improvement from this point of view.
本発明は、上記事実を考慮して、側面衝突時にアウタリインフォースの前後壁部を閉断面部の断面外方側に安定的に屈曲変形させることができる車両用ピラー構造を得ることが目的である。 In view of the above facts, an object of the present invention is to provide a vehicle pillar structure that can stably bend and deform the front and rear wall portions of the outer reinforcement to the outer side of the cross section of the closed cross section in a side collision. .
請求項1に記載する本発明の車両用ピラー構造は、車体側部においてドア開口部の縁側で車両上下方向に沿って配置され、車両幅方向内側の部位を構成するインナパネルと、前記インナパネルの車両幅方向外側に配置されて車両平面視での断面形状が車両幅方向内側へ開口部を向けたハット状に形成されると共に前記インナパネルとで閉断面部を形成するアウタリインフォースと、を備えるピラーと、前記アウタリインフォースの外側面に重ね合わせられて接合され、車両平面視での断面形状が車両幅方向内側へ開口部を向けた略U字状に形成されたアウタパッチと、を有し、前記アウタリインフォースは、車両幅方向外側の部位を構成して車両平面視で車両幅方向に延在すると共に前記アウタパッチが重ね合わせられた前後一対の第一壁部と、車両幅方向内側の部位を構成して車両平面視で車両幅方向に延在すると共に車両側面視で前記前後一対の第一壁部に対して車両前後方向両側にずれて設定された前後一対の第二壁部と、前記第一壁部の車両幅方向内側の端末と前記第二壁部の車両幅方向外側の端末とを繋ぎ、車両幅方向内側へ向けて前記閉断面部の車両前後方向の幅を広げる側に傾斜すると共に、前記アウタパッチの車両幅方向内側の端末が隣接配置される拡幅部と、を備える。 According to a first aspect of the present invention, the pillar structure for a vehicle of the present invention is arranged along the vehicle vertical direction on the edge side of the door opening in the vehicle body side portion, and constitutes a vehicle width direction inner side portion, and the inner panel An outer reinforcement that is disposed outside the vehicle width direction and has a cross-sectional shape in a vehicle plan view that is formed in a hat shape with an opening directed inward in the vehicle width direction and that forms a closed cross-section portion with the inner panel, And an outer patch that is overlapped and joined to the outer side surface of the outer reinforcement and has a cross-sectional shape in a vehicle plan view that is formed in a substantially U shape with the opening facing inward in the vehicle width direction. The outer reinforcement includes a pair of front and rear first wall portions that constitute a portion on the outer side in the vehicle width direction and extend in the vehicle width direction in a vehicle plan view, and the outer patches are overlapped with each other. A pair of front and rear that configures an inner portion in the vehicle width direction and extends in the vehicle width direction in a plan view of the vehicle and is shifted to both sides in the vehicle front and rear direction with respect to the pair of front and rear first walls in a side view of the vehicle Connecting the second wall portion of the first wall portion with the terminal on the vehicle width direction inner side of the first wall portion and the terminal of the second wall portion with respect to the vehicle width direction outer side, and front and rear of the closed cross-section portion toward the vehicle width direction inner side. A widening portion that inclines toward the side that widens the width in the direction and in which the terminal on the inner side in the vehicle width direction of the outer patch is adjacently disposed.
上記構成によれば、アウタリインフォースは、車両幅方向外側の前後一対の第一壁部にはアウタパッチが重ね合わせられて接合されているのに対して、車両幅方向内側の前後一対の第二壁部にはアウタパッチが重ね合わせられていない。このため、側面衝突時には車両幅方向外側の前後一対の第一壁部の変形を抑えることができると共に車両幅方向内側の前後一対の第二壁部を比較的容易に変形させることができる。また、第一壁部の車両幅方向内側の端末と第二壁部の車両幅方向外側の端末とを繋ぐ拡幅部は、車両幅方向内側へ向けて閉断面部の車両前後方向の幅を広げる側に傾斜すると共に、アウタパッチの車両幅方向内側の端末が隣接配置される。このため、側面衝突時には、アウタパッチの車両幅方向内側の端末が拡幅部を押圧して拡幅部及び第二壁部を閉断面部の断面外方側に変形させる。 According to the above configuration, the outer reinforcement has the pair of front and rear second walls on the inner side in the vehicle width direction, whereas the outer patch is overlapped and joined to the pair of front and rear first wall portions on the outer side in the vehicle width direction. The outer patch is not superimposed on the part. For this reason, at the time of a side collision, the deformation of the pair of front and rear first wall portions on the outer side in the vehicle width direction can be suppressed, and the pair of front and rear second wall portions on the inner side in the vehicle width direction can be relatively easily deformed. Moreover, the widening part which connects the terminal of the vehicle width direction inner side of a 1st wall part and the terminal of the vehicle width direction outer side of a 2nd wall part extends the width of the vehicle front-back direction of a closed cross-section part toward the vehicle width direction inner side. The terminal on the inner side in the vehicle width direction of the outer patch is disposed adjacent to the outer patch. For this reason, at the time of a side collision, the terminal on the inner side in the vehicle width direction of the outer patch presses the widened portion and deforms the widened portion and the second wall portion to the outer side of the cross section of the closed cross section.
以上説明したように、本発明の車両用ピラー構造によれば、側面衝突時にアウタリインフォースの前後壁部を閉断面部の断面外方側に安定的に屈曲変形させることができるという優れた効果を有する。 As described above, according to the vehicle pillar structure of the present invention, an excellent effect that the front and rear wall portions of the outer reinforcement can be stably bent and deformed to the outer side of the cross section of the closed cross section at the time of a side collision. Have.
本発明の一実施形態に係る車両用ピラー構造について図1〜図5を用いて説明する。なお、これらの図において適宜示される矢印FRは車両前方側を示しており、矢印UPは車両上方側を示しており、矢印INは車両幅方向内側を示している。 A vehicle pillar structure according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In these drawings, an arrow FR appropriately shown indicates the vehicle front side, an arrow UP indicates the vehicle upper side, and an arrow IN indicates the vehicle width direction inner side.
(実施形態の構成)
図1には、本発明の一実施形態に係る車両用ピラー構造を適用した車体側部10の一部(車両前後方向中間部)が斜視図で示されている。この図に示されるように、車体側部10の上部には、ルーフサイドレール12が配置されており、ルーフサイドレール12は、車両前後方向に沿って延在している。これに対して、車体側部10の下部には、ロッカ14が配置されており、ロッカ14は、車両前後方向に沿って延在している。また、ロッカ14の長手方向中間部からはピラーとしてのセンタピラー16(「Bピラー」ともいう)が車両上方側へ立設されており、センタピラー16の上端部はルーフサイドレール12の長手方向中間部に接続されている。なお、センタピラー16の車両前方側には、フロントピラー(図示省略)が立設され、センタピラー16の車両後方側には、クォータピラー(図示省略)が立設されている。
(Configuration of the embodiment)
FIG. 1 is a perspective view of a part of a vehicle body side portion 10 (vehicle middle portion in the vehicle longitudinal direction) to which a vehicle pillar structure according to an embodiment of the present invention is applied. As shown in this figure, a
前述したルーフサイドレール12、ロッカ14、センタピラー16、フロントピラー(図示省略)及びリアピラー(図示省略)は、いずれも閉断面構造とされて車体骨格部材を構成している。そして、車体側部10の前部側には、ルーフサイドレール12、センタピラー16、ロッカ14及びフロントピラー(図示省略)とで囲まれたドア開口部としてのフロントドア開口部18が形成されている。また、車体側部10の後部側には、ルーフサイドレール12、センタピラー16、ロッカ14及びリアピラー(図示省略)を含む構成部材で囲まれたドア開口部としてのリアドア開口部20が形成されている。換言すれば、センタピラー16は、フロントドア開口部18の後縁側でかつリアドア開口部20の前縁側で車両上下方向に沿って配置されている。なお、フロントピラー(図示省略)は、フロントドア開口部18の前縁側で車両上下方向に沿って配置され、リアピラー(図示省略)は、リアドア開口部20の後縁側で車両上下方向に沿って配置されている。
The
フロントドア開口部18及びリアドア開口部20は、車室外と車室内とを連通させている。フロントドア開口部18は、フロントサイドドア(図示省略)によって開閉され、リアドア開口部20は、リアサイドドア(図示省略)によって開閉されるようになっている。
The front door opening 18 and the rear door opening 20 communicate the outside of the passenger compartment with the passenger compartment. The
図2には、図1の2−2線に沿って切断した状態を拡大して示す拡大平断面図が示されている。図2に示されるように、センタピラー16は、車両幅方向内側の部位を構成するインナパネル22と、このインナパネル22の車両幅方向外側に配置されたアウタリインフォース24(以下、「アウタRF24」と略す)と、を備えている。
2 is an enlarged plan cross-sectional view showing the state cut along line 2-2 in FIG. 1 in an enlarged manner. As shown in FIG. 2, the
インナパネル22は、車両前方側の端部に形成された前フランジ部22Aと、車両後方側の端部に形成された後フランジ部22Bと、前フランジ部22Aの車両後方側の端末と後フランジ部22Bの車両前方側の端末とを繋ぐと共に車両幅方向外側に若干凹んだ凹部22Xと、を備えている。アウタRF24は、車両平面視での断面形状が車両幅方向内側へ開口部を向けたハット状に形成され、車両前方側の端部に形成された前フランジ部24Aと、車両後方側の端部に形成された後フランジ部24Bと、を備えている。そして、インナパネル22の前フランジ部22AとアウタRF24の前フランジ部24Aとが溶接により接合されると共に、インナパネル22の後フランジ部22BとアウタRF24の後フランジ部24Bとが溶接により接合されることで、インナパネル22とアウタRF24とで略車両上下方向に沿って延在する閉断面部26が形成されている。
The
インナパネル22の凹部22Xは、前フランジ部22Aの車両後方側の端末から屈曲されて車両幅方向外側に若干延出された前壁部22Cと、後フランジ部22Bの車両前方側の端末から屈曲されて車両幅方向外側に若干延出された後壁部22Dと、を備えている。前壁部22C及び後壁部22Dは、車両前後方向に互いに対向配置されている。前壁部22Cの車両幅方向外側の端末と後壁部22Dの車両幅方向外側の端末とは、側壁部22Eによって車両前後方向に繋がれている。
The
また、アウタRF24は、前フランジ部24Aの車両後方側の端末から屈曲されて車両幅方向外側に延びる前壁部24Cと、後フランジ部24Bの車両前方側の端末から屈曲されて車両幅方向外側に延びる後壁部24Dと、を備えている。前壁部24C及び後壁部24Dは、車両前後方向に互いに対向配置されている。前壁部24C及び後壁部24Dの詳細構成については後述する。前壁部24Cの車両幅方向外側の端末と後壁部24Dの車両幅方向外側の端末とは、側壁部24Eによって車両前後方向に繋がれている。
Further, the
アウタRF24の車両幅方向外側には、サイドアウタパネル28の一部であるピラーアウタ部30が配置されてセンタピラー16の一部を構成している。ピラーアウタ部30は、車両平面視での断面形状が車両幅方向内側へ開口部を向けたハット状に形成され、車両前方側の端部に形成された前フランジ部30Aと、車両後方側の端部に形成された後フランジ部30Bと、を備えている。ピラーアウタ部30の前フランジ部30Aは、インナパネル22の前フランジ部22A及びアウタRF24の前フランジ部24Aに重ね合わせられて溶接により接合され、ピラーアウタ部30の後フランジ部30Bは、インナパネル22の後フランジ部22B及びアウタRF24の後フランジ部24Bに重ね合わせられて溶接により接合されている。
A pillar
また、アウタRF24とピラーアウタ部30との間には、アウタRF24の外側面に重ね合わせられたアウタパッチ32が配置されている。アウタパッチ32は、一例としてアウタRF24の車両上下方向の概ね全長に亘って設定され、車両平面視での断面形状が車両幅方向内側へ開口部を向けた略U字状(コ字状)に形成されている。すなわち、アウタパッチ32は、その車両幅方向外側の部位を構成して車両上下方向及び車両前後方向に沿って延在する側壁部32Cと、側壁部32Cの車両前方側の端末から屈曲されて車両幅方向内側へ延びる前壁部32Aと、側壁部32Cの車両後方側の端末から屈曲されて車両幅方向内側へ延びる後壁部32Bと、を備えている。アウタパッチ32は、側壁部32CがアウタRF24の側壁部24Eに溶接により接合され、前壁部32AがアウタRF24の前壁部24Cの一部(後述する第一壁部34A)に溶接により接合され、後壁部32BがアウタRF24の後壁部24Dの一部(後述する第一壁部34B)に溶接により接合されている。
Further, between the
以上により、アウタRF24は、前壁部24Cと側壁部24Eとの境界部を成す稜線24X及び後壁部24Dと側壁部24Eとの境界部を成す稜線24Yがアウタパッチ32によって被覆された構造になっている。
As described above, the
アウタRF24の前壁部24C及び後壁部24Dは、その車両幅方向外側の部位を構成する第一壁部34A、34Bと、車両幅方向内側の部位を構成する第二壁部36A、36Bと、第一壁部34A、34Bの車両幅方向内側の端末と第二壁部36A、36Bの車両幅方向外側の端末とを繋ぐ拡幅部38A、38Bと、を備えている。なお、第一壁部34A、第二壁部36A及び拡幅部38Aは、前壁部24Cを構成しており、第一壁部34B、第二壁部36B及び拡幅部38Bは、後壁部24Dを構成している。
The front wall portion 24C and the
前後一対の第一壁部34A、34Bは、車両平面視で車両幅方向に延在すると共に、前壁部24Cの第一壁部34Aにはアウタパッチ32の前壁部32Aが重ね合わせられ、後壁部24Dの第一壁部34Bにはアウタパッチ32の後壁部32Bが重ね合わせられている。また、前後一対の第二壁部36A、36Bは、車両平面視で車両幅方向に延在すると共に車両側面視で前後一対の第一壁部34A、34Bに対して車両前後方向両側にずれて設定されている。前壁部24Cの第二壁部36Aの車両幅方向内側の端部は、インナパネル22の前壁部22Cに隣接配置され、後壁部24Dの第二壁部36Bの車両幅方向内側の端部は、インナパネル22の後壁部22Dに隣接配置されている。
The pair of front and rear
さらに、拡幅部38A、38Bは、車両幅方向内側へ向けて閉断面部26の車両前後方向の幅を広げる側に傾斜している。前壁部24Cの拡幅部38Aに対しては、アウタパッチ32の前壁部32Aの車両幅方向内側の端末32Xが隣接配置され、後壁部24Dの拡幅部38Bに対しては、アウタパッチ32の後壁部32Bの車両幅方向内側の端末32Yが隣接配置されている。
Further, the widened
(実施形態の作用・効果)
次に、上記実施形態の作用及び効果について説明する。
(Operation and effect of the embodiment)
Next, the operation and effect of the above embodiment will be described.
本実施形態では、アウタRF24は、車両幅方向外側の前後一対の第一壁部34A、34Bにはアウタパッチ32が重ね合わせられて接合されているのに対して、車両幅方向内側の前後一対の第二壁部36A、36Bにはアウタパッチ32が重ね合わせられていない。このため、側面衝突時には車両幅方向外側の前後一対の第一壁部34A、34Bの変形を抑えることができると共に車両幅方向内側の前後一対の第二壁部36A、36Bを比較的容易に変形させることができる。
In the present embodiment, the
また、第一壁部34A、34Bの車両幅方向内側の端末と第二壁部36A、36Bの車両幅方向外側の端末とを繋ぐ拡幅部38A、38Bは、車両幅方向内側へ向けて閉断面部26の車両前後方向の幅を広げる側に傾斜すると共に、アウタパッチ32の車両幅方向内側の端末32X、32Yが隣接配置される。このため、側面衝突時には、アウタパッチ32の車両幅方向内側の端末32X、32Yが第一壁部34A、34Bよりも低剛性とされた拡幅部38A、38Bを押圧する。すなわち、アウタRF24の前壁部24C及び後壁部24Dにおいて剛性差の設定された部位に応力が集中する。そして、アウタパッチ32の車両幅方向内側の端末32X、32Yが、傾斜する拡幅部38A、38Bを押圧することで、拡幅部38A、38B及び第二壁部36A、36Bを閉断面部26の断面外方側に変形させる。このとき、所望のエネルギー吸収量を確保することができる。
The
以上説明したように、本実施形態の車両用ピラー構造によれば、側面衝突時にアウタRF24の前壁部24C及び後壁部24Dを閉断面部26の断面外方側に安定的に屈曲変形させることができる。つまり、本実施形態では、側面衝突時におけるセンタピラー16の変形モードを、変形量の少ない変形モード(断面係数が低下しにくいモード)に安定的にコントロールすることができる。
As described above, according to the vehicle pillar structure of the present embodiment, the front wall portion 24C and the
ここで、図3を参照しながら補足説明する。図3(A)には、側面衝突時に閉断面部48が断面内方側に屈曲変形する変形モードのモデルが水平断面図で示されている。ここで、図3(A)(i)に示される変形前の状態から衝突荷重f(図3(A)(ii)参照)が入力されて図3(A)(ii)に示される変形後の状態になると、閉断面部48の内側空間の面積が小さくなり、断面係数が低下しやすい。一方、図3(B)には、側面衝突時に閉断面部50が断面外方側に屈曲変形する変形モードのモデルが水平断面図で示されている。ここで、図3(B)(i)に示される変形前の状態から衝突荷重F(図3(B)(ii)参照)が入力されて図3(B)(ii)に示される変形後の状態になると、閉断面部50の内側空間の面積が大きくなり、断面係数が低下しにくい。
Here, a supplementary explanation will be given with reference to FIG. FIG. 3A is a horizontal cross-sectional view showing a model of a deformation mode in which the
すなわち、図3(B)(ii)に示される変形モードは、閉断面部を構成する部材の質量を一定に設定した場合に、より変形量の少ない変形モードとなっている。一方、変形モードは、衝突荷重の入力形態等によって、ばらつくことが考えられるが、本実施形態の場合には、図3(B)の変形モードを安定的に実現することができる。 That is, the deformation mode shown in FIGS. 3B and ii is a deformation mode with a smaller deformation amount when the mass of the member constituting the closed cross section is set constant. On the other hand, the deformation mode may vary depending on the input form of the collision load, but in the case of the present embodiment, the deformation mode of FIG. 3B can be stably realized.
次に、図4及び図5を参照しながら、側面衝突時に閉断面部が断面外方側に屈曲変形する場合の好ましい屈曲位置について説明する。図4には、側面衝突時における全塑性曲げモーメントと車両幅方向内側への変位量との関係がグラフで示されている。図4のグラフの実線は、図5(B)に示されるように、閉断面部54の潰れ位置54Xが荷重Fの入力位置から遠い側である場合を示し、図4のグラフの二点鎖線は図5(A)に示されるように、閉断面部52の潰れ位置52Xが荷重Fの入力位置から近い側である場合を示す。そして、図4のグラフでは、実線のほうが二点鎖線よりも全塑性曲げモーメントが高く、このことより、閉断面部の潰れ位置は図5(B)に示されるように、荷重Fの入力位置から遠いほうが好ましいことが判る。そして、本実施形態の場合には、図2に示されるアウタRF24の車両幅方向外側の部位がアウタパッチ32によって変形しにくくなっているので、閉断面部26の潰れ位置を荷重の入力位置から遠い位置にすることができる。
Next, with reference to FIGS. 4 and 5, a description will be given of a preferable bending position in the case where the closed cross-section portion is bent and deformed to the outer side in a side collision. FIG. 4 is a graph showing the relationship between the total plastic bending moment at the time of a side collision and the amount of displacement inward in the vehicle width direction. The solid line in the graph of FIG. 4 shows the case where the crushing
(実施形態の補足説明)
なお、上記実施形態では、本発明の車両用ピラー構造がセンタピラー16に適用される場合について説明したが、本発明の車両用ピラー構造は、フロントピラーやリアピラー等のようなセンタピラー16以外のピラーに適用されてもよい。
(Supplementary explanation of the embodiment)
In the above embodiment, the case where the vehicle pillar structure of the present invention is applied to the
以上、本発明の一例について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。 Although an example of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. .
10 車体側部
16 センタピラー(ピラー)
18 フロントドア開口部(ドア開口部)
20 リアドア開口部(ドア開口部)
22 インナパネル
24 アウタリインフォース
26 閉断面部
32 アウタパッチ
32X アウタパッチの車両幅方向内側の端末
32Y アウタパッチの車両幅方向内側の端末
34A 第一壁部
34B 第一壁部
36A 第二壁部
36B 第二壁部
38A 拡幅部
38B 拡幅部
10
18 Front door opening (door opening)
20 Rear door opening (door opening)
22
Claims (1)
前記アウタリインフォースの外側面に重ね合わせられて接合され、車両平面視での断面形状が車両幅方向内側へ開口部を向けた略U字状に形成されたアウタパッチと、
を有し、
前記アウタリインフォースは、
車両幅方向外側の部位を構成して車両平面視で車両幅方向に延在すると共に前記アウタパッチが重ね合わせられた前後一対の第一壁部と、
車両幅方向内側の部位を構成して車両平面視で車両幅方向に延在すると共に車両側面視で前記前後一対の第一壁部に対して車両前後方向両側にずれて設定された前後一対の第二壁部と、
前記第一壁部の車両幅方向内側の端末と前記第二壁部の車両幅方向外側の端末とを繋ぎ、車両幅方向内側へ向けて前記閉断面部の車両前後方向の幅を広げる側に傾斜すると共に、前記アウタパッチの車両幅方向内側の端末が隣接配置される拡幅部と、
を備える車両用ピラー構造。 An inner panel that is disposed along the vehicle vertical direction on the edge side of the door opening at the side of the vehicle body and that constitutes a portion inside the vehicle width direction, and a cross-section in the vehicle plan view that is disposed outside the inner panel in the vehicle width direction A pillar having an outer reinforcement whose shape is formed in a hat shape with an opening facing inward in the vehicle width direction and forms a closed cross-section with the inner panel;
An outer patch that is overlapped and joined to the outer surface of the outer reinforcement, and the cross-sectional shape in a vehicle plan view is formed in a substantially U shape with the opening facing inward in the vehicle width direction;
Have
The outer reinforcement is
A pair of front and rear first wall portions which constitute a vehicle width direction outer side portion and extend in the vehicle width direction in a vehicle plan view and on which the outer patch is superimposed;
A pair of front and rear that configures a portion in the vehicle width direction and extends in the vehicle width direction in a plan view of the vehicle and is set to be shifted to both sides in the vehicle front and rear direction with respect to the pair of front and rear first walls in a side view of the vehicle A second wall,
Connect the terminal on the inner side in the vehicle width direction of the first wall portion and the terminal on the outer side in the vehicle width direction of the second wall portion, and increase the width in the vehicle front-rear direction of the closed cross section toward the inner side in the vehicle width direction. A widened portion that is inclined and is disposed adjacent to a terminal on the inner side in the vehicle width direction of the outer patch,
A vehicle pillar structure comprising:
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