JP2022074136A - 車両用bピラー - Google Patents

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聖彦 松岡
Kiyohiko Matsuoka
▲かい▼ 邱
Kai Qiu
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Abstract

【課題】側面からの衝突を受ける際、上部領域から破断することを防止し、かつ、内板と外板との剥離現象を防止することができる車両用Bピラーを提供する。【解決手段】本車両用Bピラーは、対向して設置された内板および外板と、第一補強板と、を備え、前記内板と前記外板とは、閉じる横断面を有して上下方向に沿って延びるキャビティを囲んで形成し、前記第一補強板は、前記キャビティの上部領域に設置され、前記第一補強板は、互いに連結された第一補強セグメントと第二補強セグメントとを備え、前記第一補強セグメントは、前側縁および後側縁のいずれも前記キャビティの内壁面に接続され、前記第二補強セグメントは、前側縁または後側縁が前記キャビティの前記内壁面と間隔を開けて切欠き部を形成する。【選択図】図1

Description

本発明は、自動車の技術領域、より具体的に、車両用Bピラーに関する。
車両のBピラーは、基本的に下から上への方向に沿って車両のルーフレールと底側のロッカとの間に延びる。Bピラーの上部は、一般的に比較的繊細でかつシートベルト取付孔が設置されるため、Bピラーの上部の剛性が相対的に弱い。車両の側方より衝突が起きる際、Bピラーの上部が大幅に内側へ凹むように変形し破断しやすいため、車両のルーフ部を陥没させて、車内の乗員に危険をもたらす可能性がある。
従来の技術では、Bピラーの側方からの衝突に対する側方向衝突抵抗強度を向上させるために、一般的にBピラーに補強部品を増やし、補強部品により、外部衝撃によるBピラーの車両内部空間内への凹状変形又は内折れ変形の程度を大幅に減少させる。
例えば、特許文献1には、車両用Bピラーが開示されている。特許文献1に開示された車両用Bピラーは、対向して設置された内板及び外板と、補強板とを備える。補強板は、外板の上部領域と内板の上部領域との間に位置する。補強板の長さ方向は、内板の長さ方向又は外板の長さ方向とのいずれに一致する。Bピラー全体の上部領域に対して、Bピラーの厚さ方向に沿って、外板、補強板及び内板が順に設置されているため、車両用Bピラーの上部領域の強度が向上する。
しかしながら、特許文献1に開示された車両用Bピラーでは、車両に対する側面からの衝突が発生する場合、内板および外板に剥離が発生しやすい。その理由は、Bピラーの上部に設置された補強板により、Bピラー全体の剛性が大幅に増加するに応じて、Bピラーの変形能力が弱くなる。このため、Bピラーの上部に外部衝撃が作用する際、外部からの衝突力が外板及び補強板を介して内板に伝達されると、補強板に接続された外板に連結される内板の剛性が増加するため、変形しにくい。過大な衝突力が内板の上部に作用する際、内板が外板から剥離しやすく、かつ、車両の内部に折り曲げられることにより、車内の乗客に傷害を与える。
中国実用新案第208069814号明細書
本発明が解決しようとする課題は、側面からの衝突を受ける際、上部領域から破断することを防止し、かつ、内板と外板との剥離現象を防止することができるBピラーを提供することである。
上記の課題を解決するために、本発明の第一の形態は、一つの車両用Bピラーを提供する。前記車両用Bピラーは、対向して設置された内板および外板と、第一補強板と、を備える。前記内板と前記外板とは、閉じる横断面を有して上下方向に沿って延びるキャビティを囲んで形成する。前記第一補強板は、前記キャビティの上部領域に設置される。前記第一補強板は、互いに連結された第一補強セグメントと第二補強セグメントとを備え、前記第一補強セグメントは、前側縁および後側縁のいずれも前記キャビティの内壁面に接続され、前記第二補強セグメントは、前側縁または後側縁が前記キャビティの前記内壁面と間隔を開けて切欠き部を形成する。
上述の構成を有する車両用Bピラーによれば、キャビティの上部領域に第一補強板を増設することにより、Bピラーの上部領域の強度を効果的に向上させることができる。これにより、車両が側面からの衝突を受ける際に、Bピラーが上部領域から破断することで、車両のルーフ部が陥没して車内の乗客に傷害を与えることを防止できる。同時に、第一補強板を二つの部分、すなわち接続された第一補強セグメント及び第二補強セグメントに分けて、かつ、第二補強セグメントの前側縁又は後側縁が前記キャビティの前記内壁面と間隔を開けて切欠き部を形成する。この構成により、適切に第一補強板の剛性を減少させることでBピラーの上部領域の剛性をある程度減少させることができる。その結果、Bピラーが側面衝突を受ける場合、内板及び外板が剥離することを防止できる。
上述の第一の形態に係る車両用Bピラーにおいて、前記第二補強セグメントは、前記第一補強セグメントの上方に位置してもよい。一般的に、側面衝突が発生する際、Bピラーにおける最大の受力点は、Bピラーの中間部における下方寄りの位置にある。この構成によれば、前記第二補強セグメントを第一補強板の上段に設置することにより、第一補強板と前記キャビティの内壁面との間に形成される切欠き部をBピラーの上部領域に位置させることができる。このように、前記切欠き部は、Bピラーが側面からの衝撃を受けた時の最大受力点の位置を避けることにより、前記Bピラー全体の耐衝撃強度への影響を大幅に減少させる。
上述の第一の形態に係る車両用Bピラーにおいて、前記第二補強セグメントの前側縁と前記キャビティの前記内壁面とは、間隔を開けて前記切欠き部を形成し、前記第二補強セグメントの後側縁は、前記キャビティの前記内壁面に接続されてもよい。この構成により、前記切欠き部は、前記第一補強板の上部の前側(車両前方に近い側)に位置する。一般的に、Bピラーは、車両後方に僅かに傾斜しているため、車両が傾斜する時に、Bピラーにおける車両後方に近い部分の荷重が大きい。従って、上述の構成により、前記キャビティの内壁と前記第二補強セグメントの前側縁との間のみに前記隙間が形成され、かつ、前記切欠き部が前記第一補強板の上部の前側(車両前方に近い側)に位置する。その結果、車両が転覆する際、Bピラーにおける荷重が大きい位置を避けることにより、車両が転覆する時においても、Bピラーが車両のルーフ部に対する十分な支持強度を確保できる。
上述の第一の形態に係る車両用Bピラーにおいて、前記キャビティ内に設置される第二補強板をさらに備え、前記第二補強板は、前側縁および後側縁のいずれも前記キャビティの前記内壁面に接続され、かつ、前記第二補強板の上端の水平高さは、前記第二補強セグメントの上端の水平高さよりも低くてもよい。前記第二補強板を増設することにより、前記Bピラーの耐衝撃能力をさらに向上させることができる。同時に、前記第二補強板の上端の水平高さは、前記第二補強セグメントの上端の水平高さより低く設定されることにより、前記第二補強板によって前記Bピラーの上部領域の剛性を必要以上に増大させることを回避し、Bピラーが側面からの衝突を受ける際に、内板及び外板が剥離することを防止できる。
本発明の第二の形態に係る車両用Bピラーにおいて、前記第一補強板には、シートベルト取付孔が設置されている。この構成により、シートベルトを前記Bピラー内に装着することができる。
上述の第二の形態に係る車両用Bピラーにおいて、前記シートベルト取付孔は、前記第一補強セグメントに設置されてもよい。前記シートベルト取付孔を第一補強板の第一補強セグメントに設けることにより、前記切欠部が前記ベルト取付孔の位置を回避することができる。その結果、前記切欠部を形成することにより、Bピラーの前記ベルト取付孔に対応する位置における強度を弱めることを回避し、シートベルトの引張力を耐えることができる。
本発明の第三の形態に係る車両用Bピラーにおいて、前記第一補強板の前記第一補強セグメントは、前記前側縁および前記後側縁のいずれも前記内板の内側面に貼り付けて固定される。前記第一補強セグメントは、前記内板の内側面に貼り付けて固定されることにより、前記内板における対応位置での厚さを増加させて、前記内板の強度を向上させることができる。その結果、前記Bピラーの強度を向上させることにより、より高い押圧力を耐えて、車両の安全性能を向上させることができる。
上述の本発明の各形態に係る車両用Bピラーによれば、少なくとも下記の効果を達成できる。
Bピラーに形成されたキャビティの上部領域に第一補強板を設置することにより、Bピラーの上部領域の強度を効果的に向上させることができる。その結果、車両が側面衝突を受ける時に、Bピラーが上部領域から破断することにより、車両のルーフ部が陥没して車内の乗客に傷害を与えることを防止できる。同時に、第一補強板を二つの部分、すなわち、互いに接続された第一補強セグメント及び第二補強セグメントに分けて、かつ、第二補強セグメントの前側縁又は後側縁とキャビティの内壁面との間に間隔を開けて切欠き部を形成することにより、第一補強板の剛性を適切に減少させて、Bピラーの上部領域の剛性をある程度減少させることができる。その結果、Bピラーが側面衝突を受ける場合、内板と外板とが剥離することを防止できる。
前記第二補強セグメントを第一補強板の上段に設置することにより、第一補強板と前記キャビティの内壁面との間に形成された切欠き部は、Bピラーの上部領域に位置する。この構成により、前記切欠き部は、Bピラーが側面衝突を受ける際、最大受力点の位置を避けることができる。その結果、前記切欠き部が前記Bピラー全体の耐衝撃強度に対する影響を大幅に減少させることができる。
前記キャビティの内壁は、前記第二補強セグメントの前側縁との間のみに前記隙間が形成され、かつ、前記切欠き部が前記第一補強板の上部の前側(車両前方に近い側)に位置する。この構成により、車両が転覆する時にBピラーの荷重が大きい位置を避けて、車両が転覆する時においても、Bピラーによる車両のルーフ部に対する支持強度を充分に確保できる。
前記シートベルト取付孔を第一補強板の第一補強セグメントに設置することにより、前記切欠部が前記シートベルト取付孔の位置を避けることができる。この構成により、Bピラーにおいて、前記シートベルト取付孔に対応する位置での強度が前記切欠部の存在により弱めることがなく、シートベルトの引張力を耐えることができる。
本発明に係るBピラーの立体分解概略図である。 本発明に係るBピラーの透視模式図である。 図2におけるA-Aに沿う断面模式図である。
本発明の技術課題、技術構成および効果をより明確に説明するために、以下、図面および実施形態を参照し、本発明をより詳細に説明する。ここで、具体的な実施形態は、本発明の構成を説明するために記載しており、本発明を限定する目的ではない。以下の説明に用いる図面は、本発明のいくつかの実施形態であり、本技術領域の当業者にとって、これらの図面を参照して、その他の関連する図面を取得できる。
以下の説明において、理解すべきこととして、方向を表す用語「上」、「下」、「前」、「後」等は、車両に参照して理解すべきである。例えば、「上」は、車両のルーフ部に向く方向を意味し、「下」は、車両の底部に向く方向を意味し、「前」は、車両のヘッド部に向く方向を意味し、「後」は、車両のテール部に向く方向を意味する。これらの用語は、説明を簡易にするために用いられる。これらの用語は、装置や部品などが必ず特定の方位や位置関係を有して、特定の操作を有することを示すあるいは暗示する目的で使用されることはない。このため、これらの用語は、本発明に対する限定ではなく、本技術領域の当業者にとって、具体的な状況に基づいて上述の用語の意味を理解することができる。用語「第一」、「第二」、および「第三」は、説明を簡易にするために用いられ、構成の重要性や、技術構成の数量を示すあるいは暗示する目的で使用されることはない。用語「複数」の意味は、その他の特別な限定がない限り、二個または二個以上を意味する。
以下の説明において、その他の明確な規定および限定がない限り、用語「取付」、「連なる」、および「連結」などは、広義に理解されるべきである。例えば、これらの用語によれば、固定接続であってもよく、取り外し可能に接続されてもよく、又は一体的に接続されてもよい。そして、機械的接続であってもよく、電気的接続であってもよい。直接接続されてもよく、中間媒体を介して間接的に接続されてもよく、二つの素子内部の連通であってもよい。当業者にとって、具体的な状況に応じて上記用語の本願における具体的な意味を理解することができる。
本実施形態によれば、車両用Bピラーの好ましい実施例を提供する。
本実施例において、図1から図3に示すように、Bピラーは、対向して設置された内板11及び外板12を含む。内板11と外板12とは、横断面が密閉された上下方向に沿って延伸するキャビティ15を囲んで形成する。Bピラーは、キャビティ15内の上部領域に設けられた補強板(第一補強板)14をさらに含む。補強板14は、連結された第一補強セグメント141及び第二補強セグメント142を含む。第一補強セグメント141の前側縁及び後側縁は、いずれもキャビティ15の内壁面に接続される。第二補強セグメント142の前側縁又は後側縁とキャビティ15の内壁面とは、間隔を開けて切欠き部13を形成する。
本実施例において、図3に示すように、内板11は、上下方向に沿って延びて長尺状に形成される。内板11は、内側に突出し、上下方向に延びる第一突出部111と、内側に突出し、上下方向に延びる第二突出部112とを含む。第一突出部111は、第一内壁1111と、第一内壁1111の前側縁から外側に折り曲げて延びる第一側壁1112と、第一内壁1111の後側縁から外側に折り曲げて延びる第二側壁1113とを有する。第二突出部112は、第二内壁1121と、第二内壁1121の前側縁から外側に折れ曲がって延びる第三側壁1122と、第二内壁1121の後側縁から外側に折れ曲がって延びる第四側壁1123とを有する。内板11は、第三側壁1122と第二側壁1113とを接続する中間接続壁113と、第一側壁1112に接続された第一フランジ114と、第四側壁1123に接続された第二フランジ115とをさらに有する。それに対応して、外板12も上下方向に沿って延びて長尺状に形成される。外板12は、外側に突出し、上下方向に延びる第3突出部121を含む。第三突出部121は、第一外壁1211と、第一外壁1211の前側縁から内側に折り曲げて延びる第五側壁1212と、第一外壁1211の後側縁から内側に折り曲げて延びる第六側壁1213とを有する。外板12は、第五側壁1212に接続された第三フランジ122と、第六側壁1213に接続された第四フランジ123とをさらに含む。内板11の第一フランジ114及び第二フランジ115は、それぞれ外板12の第三フランジ122及び第四フランジ123に貼り合わせて接続固定される。この構成により、内板11及び外板12は、横断面が密閉され、上下方向に沿って延びるキャビティ15を囲んで形成する。
本実施例において、図2及び図3に示すように、補強板14は短板状に形成され、補強板14の長さ方向は、内板11が延びる方向に一致する。第二補強セグメント142は、第一補強セグメント141の上方に位置する。同時に、第二補強セグメント142の幅は、第一補強セグメント141の幅よりも小さい。第一補強セグメント141の前側縁および後側縁は、それぞれ内板11の第一フランジ114および第二フランジ115における外板12に向く側に貼り付けて固定されている。具体的には、第一補強セグメント141の前側縁は、溶接で内板11の第一フランジ114における外板12に向く側に貼り付けられている。第一補強セグメント141の後側縁は、溶接で内板11の第二フランジ115における外板12に向く側に貼り付けられている。第二補強セグメント142の後側縁は、内板11における外板12に向く側に貼り付けて固定される。具体的には、第二補強セグメント142の後側縁は、溶接で内板11の第二フランジ115における外板12に向く側に貼り付けられている。第二補強セグメント142の前側縁とキャビティ15の内壁面との間には、間隔を開けて切欠き部13を形成する。すなわち、第二補強セグメント142の前側縁は、内板11及び外板12に接続されない。
上述の構成によれば、Bピラーのキャビティ15の上部領域に補強板14を増設することにより、Bピラーの上部領域の強度を効果的に向上させる。その結果、車両が側面からの衝突を受ける際、Bピラーが上部領域から破断することで車両のルーフ部が陥没して車内の乗客に傷害を与えることを防止できる。さらに、補強板14を二つの部分、即ち隣接する第一補強セグメント141及び第二補強セグメント142に分けて、かつ、第二補強セグメント142の前側縁又は後側縁とキャビティ15の内壁面との間には、間隔を開けて切欠き部13を形成することにより、例えば、補強板14の剛性を適切に減少させることにより、Bピラーの上部領域の剛性をある程度弱めることができる。その結果、Bピラーが側面衝突を受ける場合、内板11と外板12とが剥離することを防止できる。そして、切欠き部13を形成することにより、補強板14を形成するための材料コストを節約し、かつ、車両重量を軽減することができる。
本実施例によれば、第二補強セグメント142は、第一補強セグメント141の上方に位置するように設置される。Bピラーにおいて、側面衝突が発生する場合、最大受力点は、一般的にBピラーの中間部の下方側寄りの位置にある。第二補強セグメント142を補強板14の上段に設置することにより、補強板14とキャビティ15の内壁面との間に形成された切欠き部13をBピラーの上部領域に位置させることができる。この構成によれば、切欠き部13は、Bピラーが側面からの衝突を受けた際の最大受力点の位置を避けることができる。その結果、切欠き部13によるBピラー全体の耐衝撃強度への影響を大幅に減少させる。
次に、本実施例において、切欠き部13は、第二補強セグメント142の前側縁とキャビティ15の内壁面との間に形成される。この構成により、切欠き部13は、補強板14の上部の前側(車両前方に近い側)に位置する。一般的に、Bピラーは、車両の後方に僅かに傾斜するように配置されるため、車両が転覆する時に、Bピラーの車両後方に接近する部分の荷重が大きい。切欠き部13が補強板14の上部の前側(車両前方に近い側)に位置する構成によれば、車両が転覆する時に、Bピラーにおける荷重が大きい位置を回避することができる。その結果、車両が転覆する時に、Bピラーが車両のルーフ部に対する支持強度を充分に確保できる。
さらに、本実施例において、第一補強セグメント141の前側縁は、溶接方式で内板11の第一フランジ114における外板12に向く側に貼り付けられ、第一補強セグメント141の後側縁は溶接方式で内板11の第二フランジ115における外板12に向く側に貼り付けられる。この構成によれば、内板11において、第一フランジ114及び第二フランジ115に対応する位置での厚さが増加することにより、ある程度内板11の強度を向上させる。その結果、Bピラーの強度を向上させることにより、Bピラーが押圧をさらに耐えることができて、車両の安全性能を向上させることができる。
本実施例によれば、Bピラーは、さらにキャビティ15内に設けられた補強板(第二補強板)16を含む。補強板16の前側縁および後側縁のいずれもキャビティ15の内壁面に接続される。補強板16の上端の水平高さは、第二補強セグメント142の上端の水平高さよりも低い。具体的には、補強板16は、長尺状に形成され、その長さ方向が内板11の延びるに一致する。補強板16は、補強板14と外板12との間に位置する。補強板16の前側および後側は、溶接方式で外板12の第五側壁1212及び第六側壁1213に直接に接続される。補強板16の上端の水平高さが第二補強セグメント142の上端の水平高さよりも低い。最も好ましくは、補強板16の上端の水平高さは、第二補強セグメント142の中点の水平高さよりも低い。補強板16を追加に配置することにより、Bピラーの耐衝撃能力をさらに向上させることができる。同時に、補強板16の上端の水平高さを第二補強セグメント142の上端の水平高さよりも低く設定することにより、補強板16によってBピラーの上部領域の剛性が必要以上に増大させることがなく、Bピラーに側面衝突が発生する時に内板11と外板12とが剥離しないことを確保する。
さらに、本実施例に係るBピラーにおいて、補強板14にシートベルト取付孔143が設置される。より好ましくは、シートベルト取付孔143は、第一補強セグメント141に位置する。シートベルト取付孔143を補強板14の第一補強セグメント141に配置することにより、切欠き部13をシートベルト取付孔143の位置を避けて配置することができる。この構成により、切欠き部13が形成されることで、Bピラーにおけるシートベルト取付孔143に対応する位置での強度が低減されることがなく、シートベルトの引張力を耐えることができる。
いくつかの他の実施例において、第二補強セグメント142の前側縁および後側縁の両方が同時にキャビティ15の内壁面との間に間隔を開けて切欠き部13を形成してもよい。すなわち、第二補強セグメント142の前側および後側のいずれにも、切欠き部13が形成される。本実施例に比べて、補強板14の剛性をさらに減少させることにより、Bピラーの上部領域の剛性をさらに減少させる。その結果、Bピラーの内板11及び外板12が剥離することをより効果的に防止することができる。そして、補強板14の材料コストをさらに低減し、車両の重量もさらに低減される。
いくつかの他の実施例において、第二補強セグメント142の後側縁とキャビティ15の内壁面との間に間隔を開けて切欠き部13を形成すると同時に、第二補強セグメント142の前側縁がキャビティ15の内壁面に接続されていてもよい。この構成によれば、切欠き部13は、第二補強セグメント142の後側に位置する。本実施例同様、この構成によれば、Bピラーの強度を強化すると同時にBピラーにおける内板11と外板12とが剥離することを防止できる。
いくつかの他の実施例において、第二補強セグメント142は、第一補強セグメント141の下方に位置するように配置されてもよい。本実施例同様、この構成によれば、Bピラーの強度を強化すると同時にBピラーの内板11と外板12とが剥離することを防止できる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
11 内板
12 外板
13 切欠き部
14 第一補強板
141 第一補強セグメント
142 第二補強セグメント
15 キャビティ
111 第一突出部
112 第二突出部
1111 第一内壁
1112 第一側壁
1113 第二側壁
1121 第二内壁
1122 第三側壁
1123 第四側壁
113 中間接続壁
114 第一フランジ
115 第二フランジ
121 第三突出部
1211 第一外壁
1212 第五側壁
1213 第六側壁
122 第三フランジ
123 第四フランジ
16 第二補強板
143 シートベルト取付孔

Claims (7)

  1. 対向して設置された内板および外板と、第一補強板と、を備え、
    前記内板と前記外板とは、閉じる横断面を有して上下方向に沿って延びるキャビティを囲んで形成し、
    前記第一補強板は、前記キャビティの上部領域に設置され、
    前記第一補強板は、互いに連結された第一補強セグメントと第二補強セグメントとを備え、
    前記第一補強セグメントは、前側縁および後側縁のいずれも前記キャビティの内壁面に接続され、
    前記第二補強セグメントは、前側縁または後側縁が前記キャビティの前記内壁面と間隔を開けて切欠き部を形成することを特徴とする、
    車両用Bピラー。
  2. 前記第二補強セグメントは、前記第一補強セグメントの上方に位置することを特徴とする、請求項1に記載の車両用Bピラー。
  3. 前記第二補強セグメントの前側縁と前記キャビティの前記内壁面とは、間隔を開けて前記切欠き部を形成し、
    前記第二補強セグメントの後側縁は、前記キャビティの前記内壁面に接続されることを特徴とする、
    請求項2に記載の車両用Bピラー。
  4. 前記キャビティ内に設置される第二補強板を、さらに備え、
    前記第二補強板は、前側縁および後側縁のいずれも前記キャビティの前記内壁面に接続され、
    前記第二補強板の上端の水平高さは、前記第二補強セグメントの上端の水平高さよりも低いことを特徴とする、
    請求項2に記載の車両用Bピラー。
  5. 前記第一補強板には、シートベルト取付孔が設置されていることを特徴とする、請求項1に記載の車両用Bピラー。
  6. 前記シートベルト取付孔は、前記第一補強セグメントに設置されていることを特徴とする、請求項5に記載の車両用Bピラー。
  7. 前記第一補強板の前記第一補強セグメントは、前記前側縁および前記後側縁のいずれも前記内板の内側面に貼り付けて固定されることを特徴とする、請求項1に記載の車両用Bピラー。
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