JP3580934B2

JP3580934B2 - ピラーの補強構造

Info

Publication number: JP3580934B2
Application number: JP03609796A
Authority: JP
Inventors: 正浩粟野
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1996-02-23
Filing date: 1996-02-23
Publication date: 2004-10-27
Anticipated expiration: 2016-02-23
Also published as: JPH09226622A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ピラーの補強構造に関し、詳しくは車両の側面からの衝突に対するピラーの補強構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両のピラーには、フロントピラー、センタピラー、リアピラー等があり、これらは、車体の剛性を確保するとともに、転覆時の変形を抑えるために強固に形成されている。特に、センタピラーには、正面衝突に次いで多いと考えられている側面衝突の衝撃からの乗員保護のために各種の補強構造が採用されている。
【０００３】
センタピラーに採用される補強構造としては、図６に示すように、センタピラーアウタ５０及びセンタピラーインナ５１の内面に断面形状が略コ字型の補強板としてのアウタリンフォース５２及びインナリンフォース５３をそれぞれ溶接したものがある。その他の補強構造としては、特開平７−６１３６８号公報に開示されているように、ドアロアヒンジ取付部とドアアッパヒンジ取付部との間に、側面荷重に対してセンタピラー中で最初に変形する脆弱部を設けた補強構造が知られている。この補強構造によれば、側面衝突時に強い衝撃力がセンタピラーに加わると、センタピラーの脆弱部が、最初に変形して衝撃力を吸収する。センタピラーの低い位置、すなわち、ドアロアヒンジ取付部とドアアッパヒンジ取付部との間でセンタピラーが変形するので、センタピラーの車室内への侵入量が減少される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図６に示す補強構造には、側面衝突時の衝撃によってセンタピラーが潰れて、その位置からセンタピラーが折曲するおそれがあり、折曲したセンタピラーが車室内に侵入するという問題点がある。また、特開平７−６１３６８号公報に開示されている補強構造では、センタピラーの低い位置、すなわち、ドアロアヒンジ取付部とドアアッパヒンジ取付部との間の脆弱部が変形することにより、センタピラーの車室内への侵入量の減少を図っている。しかし、側面衝突時には、衝突による衝撃力が脆弱部に集中して、センタピラーが脆弱部から車室内に向かって折曲してしまう。その結果、センタピラーの折曲部が車室内に侵入するという問題点が発生する。
【０００５】
よって、本発明の目的は、前述の問題点を解決し、ピラーの強度を向上するとともに、ピラーの車室内への侵入を抑制するピラーの補強構造を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、車体のピラーがピラーアウタ部材及びピラーインナ部材で閉塞される空間を形成し、同空間に車体側面からの衝突に対する補強部材を設けたピラーの補強構造であって、上記補強部材がその断面に略三角形の空間が、少なくとも３つ以上、かつ、その内の少なくとも両端に位置する略三角形の頂点はピラーアウタ側を向いて形成されるように車両上下方向に延設される複数のサブリンフォースを互いに溶接して形成され、ピラーアウタとピラーインナとによって閉塞される空間内であって同ピラーアウタとの対向部分が同ピラーアウタに対し所定の間隔を保って配設され、かつ、上記複数のサブリンフォースを介して上記ピラーアウタにかかる側面衝突時の衝撃力が分散されてピラーインナに伝わる構成である。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１記載のピラーの補強構造において、補強部材が、ピラーの上下方向に亘ってピラーの複数箇所に設けられている構成である。
【０００８】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。図１において、符号１は車体を示す。車体１の車両前後方向の略中央には、センタピラー２が配設されている。センタピラー２は、その上端がサイドルーフレール３に、その下端がサイドシル４にそれぞれ溶接されている。センタピラー２には、図示しないフロントドアを係止するフロントドアストライカ５と、図示しないリアドアを開閉させるリアドアヒンジ６とがそれぞれ設けられている。
【０００９】
図２はセンタピラー２のＸ−Ｘ断面図を示している。同図において、センタピラー２は、センタピラーアウタ１０とセンタピラーインナ１１と側面衝突による衝撃力に対する補強部材としてのリンフォース１２とから構成されている。リンフォース１２は、センタピラーアウタ１０とセンタピラーインナ１１とによって閉塞される空間内において、センタピラー２に沿って車両上下方向に延設されている。リンフォース１２は、その断面に略三角形の三つの空間１３ａ，１３ｂ，１３ｃが形成されるように、鋼板からなる複数のサブリンフォース１２ａ〜１２ｅを互いに溶接して構成されている。
【００１０】
本実施例では、センタピラー２の内部空間のレイアウト上、略三角形の空間１３ｂの頂点が、内側、すなわち、センタピラーインナ１１側を向いているが、各空間１３ａ，１３ｂ，１３ｃは、側面衝突時の衝撃力に対する強度を向上するために、頂点が外側、すなわち、センタピラーアウタ１０側を向くように配設することが好ましい。
【００１１】
リンフォース１２の組立て順序について説明する。
図３（ａ）において、サブリンフォース１２ａとサブリンフォース１２ｂとがＡ部の位置で互いにスポット溶接装置２０により溶接される。次に、図３（ｂ）に示すように、サブリンフォース１２ｂとサブリンフォース１２ｃとがＢ部の位置で互いにスポット溶接２０により溶接される。サブリンフォース１２ｃがサブリンフォース１２ｂに溶接されることによって、一つ目の略三角形の空間１３ａが形成される。サブリンフォース１２ｃの溶接される端部と反対側の端部には、サブリンフォース１２ｄのサブリンフォース１２ｃからの離脱を防止する折曲部１４が設けられており、この折曲部１４には、熱可塑性の防振材１５が設けられている。
【００１２】
本実施例では、作業工数を削減するために、サブリンフォース１２ａとサブリンフォース１２ｃとの溶接は行わず、サブリンフォース１２ａとサブリンフォース１２ｃとの間に隙間を持たせてあるが、サブリンフォース１２ａとサブリンフォース１２ｃとをアーク溶接によって溶接しても良い。
【００１３】
図３（ｃ）において、サブリンフォース１２ｄの一端部がサブリンフォース１２ｂに当接されるとともに、他端部がサブリンフォース１２ｃの折曲部１４の防振材１５に当接される。サブリンフォース１２ｄは、その両端がサブリンフォース１２ｂ，１２ｃにそれぞれ当接された状態で一時的に作業者によって保持される。サブリンフォース１２ｄがサブリンフォース１２ｃに当接されることによって、二つ目の略三角形の空間１３ｂが形成される。なお、防振材１５を使用せずに、サブリンフォース１２ｃの折曲部１４とサブリンフォース１２ｄとを互いにアーク溶接により溶接しても良い。
【００１４】
図３（ｄ）において、サブリンフォース１２ｅの一端部がサブリンフォース１２ａに当接されるとともに、他端部がサブリンフォース１２ｄの一端部とサブリンフォース１２ｂの自由端部と共にＣ部の位置でスポット溶接装置２０により溶接される。サブリンフォース１２ｅがサブリンフォース１２ｂ，１２ｄに溶接されることによって、三つ目の略三角形の空間１３ｃが形成される。このように、サブリンフォース１２ａ〜１２ｅによってリンフォース１２が構成される。このリンフォース１２が、図２に示すように、センタピラーアウタ１０とセンタピラーインナ１１との間に配設される。リンフォース１２の両端部が、Ｄ，Ｅ部の位置でセンタピラーインナ１１とリンフォース１２との両端部にそれぞれスポット溶接装置２０により溶接されて、センタピラーアウタ１０とセンタピラーインナ１１とリンフォース１２とが一体的に結合される。
【００１５】
後工程である塗装工程時にセンタピラー２に加えられる熱により、防振材１５が発泡してサブリンフォース１２ｃの折曲部１５とサブリンフォース１２ｄとの間を埋める。サブリンフォース１２ｃとサブリンフォース１２ｄとは、防振材１５を介して一体的に結合される。サブリンフォース１２ｃとサブリンフォース１２ｄとの間に防振材１５を介在させることにより、サブリンフォース１２ｄの他端部の振動が防止される。
【００１６】
次に、側面衝突時の衝撃力の吸収・分散動作について説明する。
側面衝突時には、図２に矢印Ｆで示すように、センタピラー２に衝突による衝撃力が作用する。この衝撃力によって、センタピラー２及びリンフォース１２は変形するが、衝撃力が、図中、矢印ｆで示すように、各サブリンフォース１２ａ〜１２ｅに分散されて伝わる。サブリンフォース１２ｃ，１２ｄは、衝撃力によってサブリンフォース１２ａに当接し、その衝撃力をサブリンフォース１２ａに伝える。このとき、サブリンフォース１２ｄの他端部は、サブリンフォース１２ｃの折曲部１４によって、サブリンフォース１２ｃからの離脱が防止される。衝撃力は各サブリンフォース１２ａ〜１２ｅに分散されるので、センタピラー２及びリンフォース１２の変形は最小限に留められ、センタピラー２の折曲を抑制することができ、センタピラー２の車室内への侵入量も減少することができる。また、仮りに衝突のよる衝撃力によってリンフォース１２が座屈して、センタピラー２が折曲したとしても、リンフォース１２が衝撃力を吸収しながら座屈変形するので、センタピラー１２の車室内への侵入速度及び侵入量を低減することができる。
【００１７】
なお、前述の実施例では、車両左側のセンタピラーについて説明したが、車両右側のセンタピラーも同様に構成されていることは勿論である。前述の実施例で説明したリンフォースをフロントピラーやリアピラー等の他のピラーに用いても同様の効果を得ることができる。
【００１８】
図４に示すように、サブリンフォース１２ｃとサブリンフォース１２ｄとを複数用いることで、略三角形の空間を増設することができる。略三角形の空間が多いほど側面衝突時の衝撃力に対する強度が向上する。前述の実施例では、リンフォース１２の断面に三つの略三角形の空間を形成した。
【００１９】
前述の実施例では、リンフォース１２をセンタピラー２の全長に亘って配設していたが、リンフォース１２をセンタピラー２に対して部分的に配設しても良い。例えば、側面衝突時の衝撃力が集中する部分には、略三角形の空間が多い高剛性のリンフォース１２を配置し、センタピラー２の中でも比較的強度が強い部分、すなわち、フロントドアストライカ部５やリアドアヒンジ部６が設けられているセンタピラー２の下部には、略三角形の空間が少ないリンフォース１２を配置する。また、略三角形の空間を少ないリンフォース１２をセンタピラー２に設けることにより、側面衝突時に衝撃力が集中する部分を故意的に設けることも可能である。
【００２０】
このように、リンフォース１２をセンタピラー２に対して部分的に配設することや、リンフォース１２の内部の略三角形の空間の数を増減することによって、側面衝突時にセンタピラー２を故意的に変形させて衝撃吸収を行う部位や、センタピラー２の折曲を抑制する部位を任意に設けることができ、ピラーの車室内への侵入量及び侵入速度を調整することができる。
【００２１】
次に、前述の実施例の変形例を図５に示す。同図において、図２に示す部材と同様の部材は、図２で用いた符号と同一符号を付すにとどめてその説明を省略し相違する点について説明する。
予め三角柱状に形成されている三つのサブリンフォース１７ａ，１７ｂ，１７ｃを互いに溶接して、一つのリンフォース１７を構成する。このリンフォース１７をセンタピラーインナ１１に溶接して、その後、センタピラーアウタ１０の内面に防振材１８を設けて、センタピラーアウタ１０とセンタピラーインナ１１とを互いに溶接する。後工程である塗装工程時にセンタピラー２に加えられる熱により、防振材１８が発泡してリンフォース１７とセンタピラーアウタ１０との間を埋める。このように、予め三角柱状に形成されているサブリンフォース１７ａ，１７ｂ，１７ｃを用いても、前述の実施例と同様な作用効果を得ることができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、車体のピラーの内部に配設される補強部材が、車両上下方向に延設される複数のサブリンフォースを互いに結合することで少なくとも３つ以上の略三角形断面の空間を形成し、ピラーアウタとピラーインナとによって閉塞される空間内であって同ピラーアウタとの対向部分が同ピラーアウタに対し所定の間隔を保って配設されるので、ピラーの剛性が向上する。したがって、側面衝突時の衝撃がピラーアウタを介して側面補強部材をなす少なくとも３つ以上の略三角形断面を形成する複数のサブリンフォースに分散して加わることより、衝撃を吸収し、ピラーの折曲が抑制され、ピラーの車室内への侵入を最小限に抑えることができる。
【００２３】
請求項２の発明によれば、補強部材がピラーの上下方向に亘ってピラーの複数箇所に設けられているので、側面衝突時にピラーを故意的に変形させて衝撃吸収を行う部位や、ピラーの折曲を抑制する部位を任意に設けることができ、ピラーの車室内への侵入量及び侵入速度を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のピラー補強構造を用いた車両の側面図である。
【図２】図１に示すセンタピラーのＸ−Ｘ断面図である。
【図３】リンフォースの組立て順序を説明する組立図を示し、（ａ）〜（ｄ）はサブリンフォースの横断面図である。
【図４】リンフォースに略三角形の空間を増設したときのセンタピラーの横断面図である。
【図５】予め三角柱状に形成されているリンフォースを用いたときのセンタピラーの横断面図である。
【図６】従来のセンタピラーの一部破断の斜視図である。
【符号の説明】
１車体
２センタピラー
１０センタピラーアウタ
１１センタピラーインナ
１２リンフォース
１２ａ〜１２ｅサブリンフォース
１３ａ〜１３ｃ空間
１４折曲部
１５防振材

Claims

車体のピラーがピラーアウタ部材及びピラーインナ部材で閉塞される空間を形成し、同空間に車体側面からの衝突に対する補強部材を設けたピラーの補強構造であって、
上記補強部材がその断面に略三角形の空間が、少なくとも３つ以上、かつ、その内の少なくとも両端に位置する略三角形の頂点はピラーアウタ側を向いて形成されるように車両上下方向に延設される複数のサブリンフォースを互いに溶接して形成され、ピラーアウタとピラーインナとによって閉塞される空間内であって同ピラーアウタとの対向部分が同ピラーアウタに対し所定の間隔を保って配設され、かつ、上記複数のサブリンフォースを介して上記ピラーアウタにかかる側面衝突時の衝撃力が分散されてピラーインナに伝わることを特徴とするピラーの補強構造。
上記補強部材が、上記ピラーの上下方向に亘って上記ピラーの複数箇所に設けられていることを特徴とする請求項１記載のピラーの補強構構造。