JP2022096856A

JP2022096856A - 車両ボデーのピラー上部構造

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Publication number: JP2022096856A
Application number: JP2020210081A
Authority: JP
Inventors: 惇史平手; Atsushi Hirate; 正俊阿部; Masatoshi Abe
Original assignee: Toyota Auto Body Co Ltd
Current assignee: Toyota Auto Body Co Ltd
Priority date: 2020-12-18
Filing date: 2020-12-18
Publication date: 2022-06-30
Anticipated expiration: 2040-12-18
Also published as: JP7501345B2

Abstract

【課題】重量の増加を抑制しながらピラーに側方からの荷重が印加されたときピラーの車幅方向内側への移動量を少なくする車両ボデーのピラー上部構造を提供する。【解決手段】ルーフパネルの車幅方向の少なくとも一側に沿って前後方向に延びて配設されたスライドレールを収納するスライドレール収納部１９と、ルーフパネルの下側に車幅方向に延びて配設されたルーフレインフォース２０と、スライドレール収納部１９とルーフレインフォース２０の端部とを連結する連結部材３０と、を備える。連結部材３０は上方に開口する略Ｕ字状の横断面形状を有するとともに開口端部側にルーフパネルと略平行に延びるフランジ部３１ｂを有して車幅方向に延びている。連結部材３０には、Ｂピラー１３に側方からの荷重が印加されたときスライドレール収納部１９を介して印加される荷重による曲げ変形を助長するための溝状部３１ｂ１と貫通孔３１ａ２が設けられている。【選択図】図５

Description

本発明は、車両ボデーのピラー上部構造に関する。

従来、側突等により車両側部に荷重が印加されたとき、ピラーが車室内側に大きく移動するのを抑制するためにピラー上部の構造を工夫しているものがある。特許文献１に開示される技術においては、ピラー上端部がルーフサイドレールを介してルーフクロスメンバに連結されている構造においてルーフサイドレールとルーフクロスメンバとが連結部材によって連結されている。そして、この連結部材はピラーに側方からの荷重が印加されたとき、この荷重によってピラーからルーフサイドレールに加わる車両幅方向内側へのモーメントを抑制してピラーの車幅方向内側への移動量を減少させる働きをする。

特開２００９－５６８５５号公報

上述の特許文献１に記載された技術においては、ピラーに側方からの荷重が印加されたときピラーが折れ曲がることなく車両幅方向内側への荷重を受け止めることができればピラーの車両幅方向内側への移動を抑制することができる。しかし、ピラーが折れ曲がってしまえば移動量抑制の効果は薄れてしまう。そこで、ピラーの曲げ剛性を充分高めておく必要が生じ、それによってピラーの重量の増加を招くおそれがあるという問題があった。

このような問題に鑑み本発明の課題は、重量の増加を抑制しながらピラーに側方からの荷重が印加されたときピラーの車幅方向内側への移動量を少なくする車両ボデーのピラー上部構造を提供することにある。

本発明の第１発明は、車両ボデーのピラー上部構造であって、車両ボデーのルーフにおける車幅方向の少なくとも一側に沿って前後方向に延びて配設されたスライドドアのスライドレールを収納するスライドレール収納部と、車両ボデーのルーフの下側に車幅方向に延びて配設されたルーフレインフォースと、前記スライドレール収納部と前記ルーフレインフォースの長手方向の端部とを連結する連結部材と、を備え、該連結部材は上方に開口する略Ｕ字状の横断面形状を有するとともに開口端部側に前記ルーフと略平行に延びるフランジ部を有して車幅方向に延びており、前記ピラーに側方からの荷重が印加されたとき前記スライドレール収納部を介して印加される荷重による曲げ変形を助長するための変形起因部が設けられていることを特徴とする。

第１発明によれば、連結部材は変形起因部が設けられていることによりピラーから荷重が印加されたとき変形しやすくなっている。これによって、側方からの荷重が印加されたピラーは折れ曲がりが抑制された状態で上端部側が車幅方向内側へ移動して倒れ込むように変形する。ピラーの上端部側は乗員の頭上に相当して空間があるのでピラーが倒れ込むように変形しても問題はない。これによって、ピラーの曲げ剛性を高めなくても曲げ変形しにくくできるのでピラーの重量の増加を抑制できる。

本発明の第２発明は、上記第１発明において、前記変形起因部は、前記フランジ部に形成された前後方向に延びる溝状部であることを特徴とする。

第２発明によれば、フランジ部に前後方向に延びる溝状部を形成するだけでよいので構造が簡潔である。

本発明の第３発明は、上記第１発明において、前記変形起因部は、前記連結部材の開口側と反対の側の底面部に形成された上下方向に貫通する孔であることを特徴とする。

第３発明によれば、連結部材の開口側と反対の側の底面部に上下方向に貫通する孔を設ければよいので構造が簡潔であるとともに重量の軽減効果もある。

本発明の第４発明は、上記第１発明ないし上記第３発明のいずれかにおいて、前記連結部材は、前記スライドレール収納部の下面部と前記ルーフレインフォースとを連結していることを特徴とする。

第４発明によれば、ピラーに側方からの荷重が印加されたとき、連結部材は開口側が凸となって上方に向かうように変形するので車室内方向への侵入を抑制できる。

本発明の一実施形態に係る車両ボデーのピラー上部構造を備える車両ボデーの部分側面図である。図１におけるＩＩ－ＩＩ矢視線断面図である。上記実施形態における車両ボデーのピラー上部構造を車室内の下方から見た部分斜視図である。図３の分解斜視図である。図３に示す部分を上方から見た分解斜視図である。ピラーのアウタパネルは省略している。

図１～図５に基づいて、本発明の一実施形態である車両ボデーのピラー上部構造について説明する。図中に示す前後、左右、上下の各方向は、車両ボデーのピラー上部構造を備える車両ボデー１０における前後、左右、上下の各方向を示している。以下の説明において、方向に関する記述は、この方向を基準として行うものとする。

図１に示すように、車両ボデー１０は、ワンボックス自動車のものであり、運転席や助手席に対応するフロントドア開口部１１と、後部席に対応するリアドア開口部１２と、が設けられている。そして、フロントドア開口部１１はドアヒンジを中心に回動可能なフロントドア（図示せず）により開閉可能に構成されており、リアドア開口部１２は前後方向にスライド移動するスライドドア（図示せず）により開閉可能に構成されている。

車両ボデー１０には、フロントドア開口部１１の前側に支柱であるＡピラー（図示せず）が立設されており、そのＡピラーに前記フロントドアのドアヒンジが取付けられている。フロントドア開口部１１とリアドア開口部１２との間には、Ｂピラー１３が立設されている。リアドア開口部１２の後側にはＣピラー１４が立設されている。Ａピラーの下端部とＢピラー１３の下端部とＣピラー１４の下端部とが、フロントドア開口部１１とリアドア開口部１２の下端部を構成するロッカー１５によって連結されている。ここで、Ｂピラー１３が、特許請求の範囲の「ピラー」に相当する。

図１に示すように、ルーフパネル１７の左右方向（車幅方向）両側には前後方向に延びるルーフサイドレール１８が配設されている。ルーフサイドレール１８は、ＡピラーとＢピラー１３とＣピラー１４とによって支持された状態でフロントドア開口部１１とリアドア開口部１２の上端部を構成している。ここで、ルーフパネル１７が、特許請求の範囲の「ルーフ」に相当する。

Ｂピラー１３の上部１３ａは、ルーフサイドレール１８の一部を構成して前後方向に延びる横筒部Ｙと、縦筒状のピラー本体部Ｍと、から側面視で略Ｔ字形に形成されている。図２に示すように、Ｂピラー１３は、車両ボデー１０の外観意匠を構成するアウタパネル１３１と、アウタパネル１３１と共に中空閉断面状のＢピラー１３を構成するインナパネル１３２と、Ｂピラー１３の内部に配置され補強機能を果たすレインフォース１３３と、から構成されている。

図２に示すように、アウタパネル１３１は側面視で略Ｔ字形に形成されており、横筒部Ｙを構成する部分の上端縁部、すなわちルーフサイドレール１８とルーフパネル１７との境界延長線上の位置に上端縁フランジ部１３１ａが形成されている。また、図１に示すように、アウタパネル１３１には、横筒部Ｙを構成する部分の下端縁前部からピラー本体部Ｍの前端縁部までの範囲、すなわちフロントドア開口部１１の周縁位置に下端前側縁フランジ部１３１ｂが形成されている。さらに、アウタパネル１３１には、横筒部Ｙを構成する部分の下端縁後部からピラー本体部Ｍの後端縁部までの範囲、すなわちリアドア開口部１２の周縁位置に下端後側縁フランジ部１３１ｃが形成されている。

図２～図５に示されるように、インナパネル１３２は側面視で略Ｉ字状に形成されている。そして、インナパネル１３２には、上端部にスライドレール収納部１９が連結されている。スライドレール収納部１９は、側面視で略Ｔ字状をしているとともに上面視でも略Ｔ字状とされ、ルーフパネル１７に対して取付けられたとき、ルーフパネル１７との間に空洞部Ｈを形成するようになっている。この空洞部Ｈの中にスライドレール（図示せず）の一部が収納して配置されるようになっている。インナパネル１３２にスライドレール収納部１９が取付けられた状態で、側面視で略Ｔ字状の形状となる。この状態で、横筒部Ｙを構成する部分の下端縁前部からピラー本体部Ｍの前端縁部までの範囲、すなわちフロントドア開口部１１の周縁位置に下端前側縁フランジ部１９ｂが形成され、横筒部Ｙを構成する部分の下端縁後部からピラー本体部Ｍの後端縁部までの範囲、すなわちリアドア開口部１２の周縁位置に下端前側縁フランジ部１９ｃが形成されている。そして、アウタパネル１３１の下端前側縁フランジ部１３１ｂ、下端後側縁フランジ部１３１ｃが、それぞれ、インナパネル１３２とスライドレール収納部１９の下端前側縁フランジ部１９ｂ、下端後側縁フランジ部１９ｃに接合される。スライドレール収納部１９の上端縁部は、ルーフパネル１７の下面と平行に延びる上端縁フランジ部１９ａとして形成されている。上端縁フランジ部１９ａは、上面視で左方（車両幅方向中央部）に向かって延びる山形に形成されており、マスチックシーラを介してルーフパネル１７を支持する機能を果たす。

図２及び図５に示すように、レインフォース１３３は、アウタパネル１３１とインナパネル１３２に連結されてＢピラー１３の曲げ剛性を高める機能を有する。レインフォース１３３の上端部に設けられた上端縁フランジ部１３３ａは、ブラケット１３３ｂを介してアウタパネル１３１及びルーフパネル１７に接合されている。

図２～図５に示すように、ルーフパネル１７は左右方向（車幅方向）に延びるルーフレインフォース２０によって下方から支持されている。ルーフレインフォース２０は、横断面がハット断面、すなわち上方に開口する略Ｕ字状の本体部２１と、本体部２１の開口側端部から（前後方向）外方向に向かってルーフパネル１７と平行に延びるフランジ部２２と、を有した断面形状を有している。

ルーフレインフォース２０の左側端部（車両幅方向端部）は、連結部材３０によってスライドレール収納部１９に連結されている。連結部材３０は、概略上方に開口する略Ｕ字状の横断面形状を有して左右方向（車幅方向）に延びる部材である。詳しくは、連結部材３０は、ルーフレインフォース２０の断面形状とほぼ同じ断面形状で左右方向に延びる主部３１と、主部３１より下方において水平面状に延びてスライドレール収納部１９の下面側に対して接合される接合部３２と、主部３１と接合部３２との間を滑らかに連結する連結部３３と、を有する。主部３１は、横断面がハット断面、すなわち上方に開口する略Ｕ字状の主体部３１ａと、主体部３１ａの開口側端部から（前後方向）外方向に向かってルーフパネル１７と平行に延びるフランジ部３１ｂと、を有した断面形状を有している。主部３１の断面形状は、ルーフレインフォース２０の断面形状に外側から重なるものとなっており、この重ねられた状態でルーフレインフォース２０の左端部が主部３１の右端部に接合されるようになっている。主体部３１ａの下側（開口と反対側）の底面部３１ａ１には前後方向中央部に上面視で四角形の貫通孔３１ａ２が設けられている。また、前後のフランジ部３１ｂには、それぞれ前後方向に延びる溝状部３１ｂ１が設けられている。溝状部３１ｂ１は、横断面が上方に開口する略Ｕ字状に凹まされた部分である。接合部３２から連結部３３にかけて強度を高めるために左右方向に延びるリブ３２ａが２本設けられている。連結部材３０の主部３１の右端部がルーフレインフォース２０の左端部に接合され、連結部材３０の接合部３２がスライドレール収納部１９の下面側に対して接合されることによって、Ｂピラー１３はルーフレインフォース２０と連結される。ここで、貫通孔３１ａ２が特許請求の範囲の「孔」に相当し、貫通孔３１ａ２と溝状部３１ｂ１が、それぞれ特許請求の範囲の「変形起因部」に相当する。

以上のように構成される実施形態は、以下のような作用効果を奏する。図２に示すように、車両内のシート（図示せず）に乗員Ｐが着座した状態で、側方から他の車両Ｖ等が衝突してきた場合、Ｂピラー１３は、二点鎖線で示すように上下方向中央部が右方（車室内方向）に向かって侵入するように曲げ力を受ける。このとき、連結部材３０には主部３１に対して左右方向（車両幅方向）の圧縮力が印加される。連結部材３０の主部３１には変形起因部としての貫通孔３１ａ２と前後一対の溝状部３１ｂ１が設けられているので座屈して曲げ変形しやすくなっている。そして連結部材３０の曲げ変形によってルーフパネル１７の一部が持ち上げられるように変形する。これによって、側方からの衝突荷重が印加されたＢピラー１３は上下方向中央部での折れ曲がりが抑制された状態で上端部側が右方向（車幅方向内側）へ移動して倒れ込むように変形する。Ｂピラー１３の上端部側は乗員Ｐの頭上に相当して空間があるのでＢピラー１３が倒れ込むように変形しても問題はない。これによって、Ｂピラー１３の曲げ剛性を高めなくても曲げ変形しにくくできるのでＢピラー１３の重量の増加を抑制できる。

また、変形起因部としての貫通孔３１ａ２と前後一対の溝状部３１ｂ１は、別途他の部材等を必要としないので構造が簡潔である。特に、貫通孔３１ａ２は軽減孔としても機能するので軽量化にも寄与する。さらに、連結部材３０は、スライドレール収納部１９の下面部とルーフレインフォース２０とを連結しており、Ｂピラー１３に側方からの荷重が印加されたとき、連結部材３０はフランジ部３１ｂの側が凸となって上方に向かうように変形するので車室内方向への侵入を抑制できる。

以上、特定の実施形態について説明したが、本発明は、それらの外観、構成に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、次のようなものが挙げられる。

１．上記一実施形態においては、連結部材３０に、変形起因部としての貫通孔３１ａ２と前後一対の溝状部３１ｂ１を設けたが、これに限らず、いずれか一方のみを設けてもよい。また、貫通孔３１ａ２は断面が四角形のものとしたが円形や楕円形等他の形状とすることもできる。さらに、前後一対の溝状部３１ｂ１は必ずしも一対とする必要はなく前又は後のみに設けてもよい。加えて溝状部３１ｂ１の延びる方向は正確に前後に一致させる必要はなく変形起因部として機能するのであれば前後方向に対して若干傾いていてもよい。

２．上記一実施形態においては、変形起因部としての溝状部３１ｂ１を一定断面の溝形状としたが、前後方向で溝の深さが変化する断面形状とすることもできる。

１０車両ボデー
１３Ｂピラー（ピラー）
１７ルーフパネル（ルーフ）
１９スライドレール収納部
２０ルーフレインフォース
３０連結部材
３１主部
３１ａ主体部
３１ａ１底面部
３１ａ２貫通孔（孔、変形起因部）
３１ｂフランジ部
３１ｂ１溝状部（変形起因部）

Claims

車両ボデーのピラー上部構造であって、
車両ボデーのルーフにおける車幅方向の少なくとも一側に沿って前後方向に延びて配設されたスライドドアのスライドレールを収納するスライドレール収納部と、
車両ボデーのルーフの下側に車幅方向に延びて配設されたルーフレインフォースと、
前記スライドレール収納部と前記ルーフレインフォースの長手方向の端部とを連結する連結部材と、を備え、
該連結部材は上方に開口する略Ｕ字状の横断面形状を有するとともに開口端部側に前記ルーフと略平行に延びるフランジ部を有して車幅方向に延びており、
前記ピラーに側方からの荷重が印加されたとき前記スライドレール収納部を介して印加される荷重による曲げ変形を助長するための変形起因部が設けられている車両ボデーのピラー上部構造。
請求項１において、前記変形起因部は、前記フランジ部に形成された前後方向に延びる溝状部である車両ボデーのピラー上部構造。
請求項１において、前記変形起因部は、前記連結部材の開口側と反対の側の底面部に形成された上下方向に貫通する孔である車両ボデーのピラー上部構造。
請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、前記連結部材は、前記スライドレール収納部の下面部と前記ルーフレインフォースとを連結している車両ボデーのピラー上部構造。