JP3772745B2

JP3772745B2 - 車体骨格フレームの補強構造

Info

Publication number: JP3772745B2
Application number: JP2002007903A
Authority: JP
Inventors: 裕一北川; 勇一沖
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2002-01-16
Filing date: 2002-01-16
Publication date: 2006-05-10
Anticipated expiration: 2022-01-16
Also published as: JP2003205858A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車の車体骨格フレームの補強構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自動車の車体骨格フレームの補強構造としては、例えば特開２００１−１８０５１８号公報に示されているように、車体骨格フレームの上下方向の骨格部材を構成するピラー構造を、ピラー本体の内部にリインフォースを設置して、このリインフォースを、ピラー本体の内側全体を覆うように広い範囲で一体的に形成することにより、軽量かつ効率的にピラー本体を補強するようにしたものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の車体骨格フレームの補強構造では、リインフォースをピラー本体の内面の凹凸形状に沿った形状としているため、リインフォース単体の強度を高めることはできるが、ピラー本体とリインフォースの曲げ変形に対する最低強度部が一致することにより、衝突荷重が入力してピラー本体の曲げ変形が進行すると、これと同時にリインフォースが変形して荷重が急に落ち込む可能性があった。
【０００４】
そこで、本発明は衝突荷重の入力によりピラー本体に発生した変形が、直接リインフォースに伝わるのを抑制して、荷重の減少を遅らせることができる車体骨格フレームの補強構造を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明にあっては、車体骨格フレームのピラー構造は、その中空のピラー本体の内部にリインフォースを設置してあって、このリインフォースを、車両衝突時における前記ピラー本体の曲げ変形に対する最低強度部以外の部分でこれと接合し、且つ、ピラー本体の最低強度部とリインフォースとの間に両者の曲げ変形に対する逃げ代を形成してある。
【０００６】
【発明の効果】
本発明の構成によれば、ピラー構造に衝突荷重が作用すると、ピラー本体はその曲げ変形に対する最低強度部（以下、単に最低強度部と称する）が曲げ変形するが、この最低強度部の近傍ではピラー本体とリインフォースとが接合されておらず、しかも、それらの間に両者の曲げ変形に対する逃げ代を形成してあるため、ピラー本体に発生した変形が、直ちにリインフォースへ伝わることを防ぐことができる。
【０００７】
また、ピラー本体とリインフォースとがピラー本体の最低強度部以外の部分で接合されているため、両者間での荷重伝達は、ピラー本体の曲げ変形の度合いが大きな最低強度部近傍のみならず、そこから離れた接合部位においても行われることになり、ピラー構造の広い範囲に荷重・変形を分散することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。
【０００９】
図１は本発明の対象とする自動車の車体骨格フレームを示しており、フロントピラー１００は、車両前方に配置されるフードリッジメンバ４００の後端と、車室天井５００の側方に配置されるルーフレール６００の前端とを斜め前後方向に連結する部材である。
【００１０】
センターピラー２００は、ルーフレール６００の略中央部と、車室床面７００の両側を通るボディサイドシル８００の略中央部とを連結する部材である。
【００１１】
リヤピラー３００は、ルーフレール６００の後端と、車両後側方に配置されるトランクリッジメンバ９００の前端とを連結する部材である。
【００１２】
これらの骨格部材は、一般的な乗用車の車体に共通なものである。
【００１３】
本発明は前述のどのピラー構造（１００，２００，３００）へも適用可能であるが、以下ではフロントピラー１００を中心に説明する。
【００１４】
本発明の構成を説明するのに先立って、図１７により一般的なフロントピラー構造を比較例として説明する。
【００１５】
図１７は一般的なフロントピラー構造の外観側面と断面を示したものである。
【００１６】
ピラー本体（フロントピラー１００と同符号を付して示す）はアウタ１０１とインナ１０２の２枚のパネル材で構成されており、それぞれのパネル材に設けたフランジ部１０１ａと１０２ａおよび１０１ｂと１０２ｂとをスポット溶接することにより閉断面を形成している。
【００１７】
図１７は側方から見たものであるため、インナ１０２は隠れて表示されていない。
【００１８】
ピラー本体１００の内部に設置されるリインフォース１０３も側方外観では見られないが、分かりやすくするためにピラー本体１００の上に並べて図示してある。
【００１９】
リインフォース１０３の全体形状はピラー本体１００の前記アウタ１０１の内壁に沿うように成形され、フランジ部１０３ａおよび１０３ｂをアウタ１０１とインナ１０２のフランジ部１０１ａと１０２ａおよび１０１ｂと１０２ｂに挟み込んだ状態でスポット溶接により接合されている。
【００２０】
図１７中の破線は接合の位置をおおまかに示しており、ピラー本体１００の前端付近での断面Ａ−Ａ’、中央付近での断面Ｂ−Ｂ’、後端付近での断面Ｃ−Ｃ’のいずれの場所でもリインフォース１０３のフランジ部１０３ａはアウタ１０１のフランジ部１０１ａとインナ１０２のフランジ部１０２ａの間に、フランジ部１０３ｂはフランジ部１０１ｂと１０２ｂの間に挟み込まれている。
【００２１】
図１８はこの比較例のフロントピラー構造が車両衝突時に変形した様子を図１７と同様に外観側面と断面とを併記して示したものである。
【００２２】
この比較例の構造では、前面衝突によりピラー本体１００の前端付近（断面Ａ−Ａ’付近）が図中矢印方向に後退した結果、ピラー本体１００が中央付近（断面Ｂ−Ｂ’近傍）において折れ曲がり変形を生じている。
【００２３】
この中央付近において折れ曲がり変形が生じる理由は、ピラー本体１００の前端と後端とでは断面形状が異なっており、断面二次モーメントの変化部がこの略中央付近にあって、ここが最低強度部となっているためである。
【００２４】
ピラー本体１００の曲げ強度は内部に設置したリインフォース１０３により補強されているわけであるが、ピラー本体１００とリインフォース１０３とが密着しているために、ピラー本体１００の中央付近（断面Ｂ−Ｂ’付近）においてピラー本体１００に生じた変形は、フランジ部１０１ａおよび１０２ａを介してリインフォース１０３のフランジ部１０３ａおよび１０３ｂを同時に変形させるため、リインフォース１０３はピラー本体１００と同じ位置（断面Ｂ−Ｂ’近傍）において折れ曲がることとなる。
【００２５】
フロントピラー全体としての荷重変位曲線は図４のｂ線に示すように表される。荷重の最大ピーク点では、ピラー本体１００とリインフォース１０３とがほぼ同時に変形し始めることになる。その結果、ピラー本体１００の内側に密着したリインフォース１０３の補強効果により荷重の最大値こそ高くなるものの、限界を超えた後では両者が同時に変形するため支持力が急に減少することになる。
【００２６】
図２は本発明の第１実施形態を示しており、前述の比較例の構造と同一部分に同一符号を付してある。
【００２７】
ピラー本体１００は前記比較例の構造と同様にアウタ１０１とインナ１０２の２枚のパネル材で構成されており、それぞれのパネル材に設けたフランジ部１０１ａと１０２ａおよび１０１ｂと１０２ｂとをスポット溶接することにより閉断面を形成している。
【００２８】
ピラー本体１００の内部にはリインフォース１０３が設置され、その全体形状はピラー本体１００の前記アウタ１０１の内壁に概ね沿うように成形されている。
【００２９】
図２中の破線は接合位置を示しており、本実施形態ではリインフォース１０３の後端部近傍、すなわち、断面Ｃ−Ｃ’付近にのみフランジ部１０３ａおよび１０３ｂが形成されており、ピラー本体１００の最低強度部以外の部分である前記断面Ｃ−Ｃ’付近でのみアウタ１０１とインナ１０２のフランジ部１０１ａと１０２ａおよび１０１ｂと１０２ｂに挟み込まれている。
【００３０】
リインフォース１０３の前半部分、すなわち、断面Ａ−Ａ’からＢ−Ｂ’にかけてはフランジ部１０３ａ、１０３ｂがなく、ピラー本体１００のアウタ１０１の内面に接しているだけである。
【００３１】
但し、稜線の数を増やして十分な強度剛性を確保するために、この範囲のリインフォース１０３の側端部はピラー本体１０１のフランジ接合位置を超えて回り込むような略Ｃ字形の開断面を形成していて、断面変形が容易な側面方向をピラー本体１００の曲げ変形方向と一致させている。
【００３２】
両者の境目は断面Ｃ−Ｃ’よりやや前方にあり、図中拡大表示したように、フランジ部１０３ａおよび１０３ｂに切れ込みを入れて折り返すことにより形成している。
【００３３】
このように、本実施形態ではリインフォース１０３の一部のみをピラー本体１００の最低強度部以外の部分で接合することと、リインフォース１０３の開断面の断面変形が容易な方向をピラー本体１００の曲げ変形方向と一致させることによって、これらピラー本体１００とリインフォース１０３との間に曲げ変形に対する逃げ代Ｓ（図３の断面Ｂ−Ｂ’参照）を形成している。
【００３４】
図３は本実施形態のフロントピラー構造が車両衝突時に変形した様子を示したものである。
【００３５】
本実施形態の構造でも前記比較例と同様にピラー本体１００は断面二次モーメントの変化部に相当する中央付近（断面Ｂ−Ｂ’近傍）において折れ曲がり変形を生じている。
【００３６】
この部分ではピラー本体１００とリインフォース１０３とは接合密着していないため、補強効果は前記比較例より小さく図４の荷重変位曲線のａ線で示すように最大荷重値も低くなる。
【００３７】
しかしながら、この非接合部分では曲げ変形に対する力学的な逃げ代Ｓが形成されていることにより、図３の断面Ｂ−Ｂ’に示すようにピラー本体１００の最低強度部付近でピラー本体１００に生じた変形は、リインフォース１０３の開断面を僅かに圧縮変形させるにとどまり、この位置ではリインフォース１０３に全体的な折れ変形は生じない。
【００３８】
むしろ、衝突端に近い先端付近（断面Ａ−Ａ’付近）において折れ変形が生じる。つまり、ピラー本体１００において曲げ変形が生じても、それは直ちにリインフォース１０３の曲げ変形には結びつかない。
【００３９】
その結果、図４の荷重変位曲線でａ線に示すように、ピラー本体１００が変形しても直ちに荷重が減少するのではなく、その後でリインフォース１０３が変形し始めてから荷重が転じることになる。すなわち、ピラー本体１００に入力される負荷が限界を超えた後の荷重の減少を遅らせることができる。
【００４０】
ここで、本実施形態では前述のようにアウタ１０１とインナ１０２の２枚のパネル材を溶接して構成したピラー本体１００に適用したことにより、多くの乗用車で用いられているモノコック車体構造に適応することができる。
【００４１】
また、ピラー本体１００の断面二次モーメント変化部を最低強度部と見なしているため、強度剛性のみならず意匠や視認性の観点から設計されるピラー形状にも柔軟に対応することができる。
【００４２】
さらに、内部に設置するリインフォース１０３を、ピラー本体１００の最低強度部以外においてこれと溶接したことにより、両者の最低強度部を一致させず、且つ、ピラー本体１００の変形が直接リインフォース１０３に伝達されにくくすることができる。
【００４３】
図５は本発明の第２実施形態を示している。本実施形態でもピラー本体１００はアウタ１０１とインナ１０２の２枚のパネル材で構成されており、それぞれのパネル材に設けたフランジ部１０１ａと１０２ａおよび１０１ｂと１０２ｂとをスポット溶接することにより閉断面を形成している。
【００４４】
本実施形態ではピラー本体１００の内部に設置されるリインフォース１０３が、ピラー本体１００より小さな曲率（大きな曲率半径）をもつように成形されている。
【００４５】
すなわち、前端近傍（断面Ａ−Ａ’付近）と後端近傍（断面Ｃ−Ｃ’付近）ではリインフォース１０３とピラー本体１００の内壁との間で曲率半径中心方向側に間隙があり、最低強度部である中央近傍（断面Ｂ−Ｂ’付近）では外側方向に間隙があり、これが曲げ変形に対する逃げ代Ｓとなっている。
【００４６】
さらに、リインフォース１０３の前端近傍（断面Ａ−Ａ’付近）と後端近傍（断面Ｃ−Ｃ’付近）にのみフランジ部１０３ａが形成され、これがアウタ１０１とインナ１０２のフランジ部１０１ａと１０２ａに挟み込まれている。
【００４７】
フランジ部１０３ａがない中央付近（断面Ｂ−Ｂ’付近）は、リインフォース１０３の断面は略Ｃ字形となっており、断面端部はピラー本体１００のフランジ接合位置を超えて回り込んでいる。
【００４８】
図６は本実施形態のフロントピラー構造が車両衝突時に変形した様子を示したものである。
【００４９】
本実施形態でもピラー本体１００は断面二次モーメントの変化部に相当する中央付近（断面Ｂ−Ｂ’近傍）において折れ曲がりを生じている。
【００５０】
ピラー本体１００の曲げ強度はリインフォース１０３により補強されているが、この中央付近（断面Ｂ−Ｂ’近傍）ではピラー本体１００とリインフォース１０３とは接合密着していないため補強効果は前記比較例より小さくなる。
【００５１】
しかしながら、この非接合部分では曲げ変形に対する逃げ代Ｓが形成されていることにより、図６の断面Ｂ−Ｂ’に示すようにピラー本体１００の最低強度部付近でピラー本体１００に生じた変形は、同位置におけるリインフォース１０３の断面を殆ど変形させることなく、相対的に曲率半径外側方向へ移動して、ピラー本体１００で生じた断面変形は前記逃げ代Ｓに吸収されて直ちにリインフォース１０３を圧迫するのを防ぐことができる。
【００５２】
その結果、ピラー本体１００が断面Ｂ−Ｂ’近傍において折れ曲がり変形を生じる際の荷重は、リインフォース１０３とピラー本体１００とが接合される２点（断面Ａ−Ａ’および断面Ｂ−Ｂ’近傍）の間のリインフォース１０３の曲げ強度剛性で支えられる。
【００５３】
これを図示したのが図７である。同図の（１）に示すように、ピラー本体１００とリインフォース１０３とが密着している比較例では、ピラー本体１００が折れ曲がる際の荷重Ｆや変形は直接リインフォース１０３に伝わるため、ピラー本体１００に生じた変形部位と同じ位置でリインフォース１０３も折れ曲がり変形することになる。
【００５４】
同図の（２）は本実施形態を模式的に表示したものであり、ピラー本体１００の最低強度部近傍ではピラー本体１００とリインフォース１０３とが密着しておらず、且つ、ピラー本体１００の最低強度部以外の前、後端部２箇所において両者が接合されていることにより、ピラー本体１００が折れ曲がる際の荷重Ｆや変形は２箇所の接合部位に分散されてリインフォース１０３に伝わるため（１／２Ｆ）、ピラー本体１００において折れ曲がり変形した後もリインフォース１０３が抵抗力を発生する。
【００５５】
このときの荷重変位曲線を示したのが図８であり、ａ’線で示すように本実施形態ではピラー本体１００が限界に達した以降もリインフォース１０３が抵抗力を発生することにより、荷重の急激な低下を抑制するとともに暫くの間は高い荷重レベルを保つことができる。
【００５６】
このように本実施形態では、リインフォース１０３の全体形状をピラー本体１００と異なる曲率にしたため、リインフォース１０３の最低強度部がピラー本体１００の最低強度部と異なる場所になり、両者の折れ変形は別々な場所で発生することになる。さらに、ピラー本体１００の最低強度部近傍では、ピラー本体１００とリインフォース１０３との間に間隙による曲げ変形に対する逃げ代Ｓが形成されているため、ピラー本体１００で生じた断面変形はこの逃げ代Ｓに吸収されて直ちにリインフォース１０３を圧迫するのを防ぐことができる。
【００５７】
図９，図１０は本発明の第３実施形態を示している。
【００５８】
本実施形態ではピラー本体１００が略矩形断面のアルミ製の押し出し材などのパイプ材で構成されており、その前端末と後端末は鋳物製のジョイントＪに挿入固定して、該ジョイントＪを介して隣接する他の骨格部材に結合するようにしており、中央付近は曲げ加工が施されている。
【００５９】
本実施形態のリインフォース１０３にはＨ型鋼材が用いられており、ピラー本体１００の前記中央付近の変曲点Ｐを最低強度部と見なし、該変曲点Ｐを跨ぐように内挿されている。
【００６０】
このリインフォース１０３にも曲げ加工が施されているが、全体的に均一な曲率とし且つピラー本体１００より大きな曲率半径が与えられている。
【００６１】
すなわち、この実施形態の場合も前記第２実施形態と同様にピラー本体１００の前端近傍と後端近傍ではリインフォース１０３とピラー本体１００の内壁との間で曲率半径中心方向側に間隙があり、最低強度部である変曲点Ｐ近傍では外側方向に間隙があり、これが曲げ変形に対する逃げ代Ｓとなっている。
【００６２】
リインフォース１０３の前端と後端には、ピラー本体１００の内壁と接するようなフランジ部１０３ａおよび１０３ｂが形成されており、ねじ切り加工された穴１０３ｃが複数個設けられている。
【００６３】
ピラー本体１００にも前記の穴１０３Ｃに対応する位置に穴１００Ｃが複数個設けられており、ボルト１０４によりリインフォース１０３の両端が固定される構成となっている。
【００６４】
図１１は本実施形態のフロントピラー構造が車両衝突時に変形した様子を示したものである。
【００６５】
ピラー本体１００は、曲げ加工が施された中央付近の変曲点Ｐにおいて折れ曲がり変形を生じている。
【００６６】
ピラー本体１００の折れ曲がり変形が進むにつれてリインフォース１０３も湾曲させられるが、ピラー本体１００とリインフォース１０３とは中央付近（図１０の断面Ｂ）において密着していないため、リインフォース１０３の曲げ抵抗力は両端のフランジ部１０３ａおよび１０３ｂを介してピラー本体１００へ伝わることになる。
【００６７】
すなわち、初期状態におけるピラー本体１００の最低強度部は中央付近（変曲点ｐ）であるけれども、折れ曲がり変形が始まってからは変形による荷重が変曲点Ｐ（断面Ｂ）とリインフォース１０３の両端の接合点（断面Ａ，断面Ｃ）との合計３箇所に分散されることと、断面Ｂではピラー本体１００に生じた変形は、同位置におけるリインフォース１０３の断面を殆ど変形させることなく、相対的に曲率半径外側方向へ移動して、ピラー本体１００で生じた断面変形は前記逃げ代Ｓに吸収されて直ちにリインフォース１０３を圧迫するのを防ぐことができる。
【００６８】
その結果、限界以降にピラー強度が急激に低下する現象を抑えることができる。
【００６９】
また、リインフォース１０３にＨ型鋼材を用いたことで、少ない重量で折れ曲がり変形に対する抵抗力を効果的に高めることができる。
【００７０】
更に、ピラー本体として押し出し材などのパイプ材を用いているため、一部の車両で用いられているスペースフレーム車体に対応することができる。
【００７１】
この第３実施形態では、リインフォースの前端と後端をフランジ部１０３ａ、１０３ｂでピラー本体１００に締結固定しているが、これらフランジ部１０３ａ、１０３ｂをピラー本体１００の内壁に圧着（圧接）させておくだけでもよく、この場合、この圧着部がずれることによりピラー本体１００に生じた曲げ変形が直接リインフォース１０３に伝達されにくくすることができる。
【００７２】
図１２は本発明の第４実施形態を示している。
【００７３】
本実施形態の構成は前記第１実施形態と同様であるが、ピラー本体１００の中央付近（断面Ｂ近傍）は別なる骨格部材と接合するために三つ又構造となっており、インナ１０２側に開口部１０２Ｃが形成されている。
【００７４】
リインフォース１０３も第１実施形態と同様に全体形状がピラー本体１００の内壁に概ね沿うように成形されているが、その前端近傍（断面Ａ）および後端近傍（断面Ｃ）にのみフランジ部１０３ａおよび１０３ｂが形成され、アウタ１０１とインナ１０２のフランジ部に挟み込まれて溶接されている。
【００７５】
リインフォース１０３の中央部（断面Ｂ）にはフランジ部がなく、略Ｃ字形断面とすることにより稜線部を構成している。この稜線はインナ１０２の開口部１０２Ｃを含む範囲で連続している。
【００７６】
本実施形態のフロントピラー構造が車両衝突時に変形したときの変形モードや荷重変位線図は前記第１実施形態と同様であり、従って、ピラー本体とルーフレールやクロスメンバなど他の骨格部材とを接続するために三つ又や四つ又構造を含む場合や、スピーカやシートベルト用固定器具などの内装部品をピラー本体１００上に固定するためにピラー本体１００に開口部１０２ｃが設けられる場合などに、当該部位近傍に変形が集中することなく荷重や変形を分散することができる。
【００７７】
図１３は本発明の第５実施形態を示している。
【００７８】
本実施形態の基本的な構成は前記第２実施形態と同様である。
【００７９】
すなわち、ピラー本体１００の内部に設置されるリインフォース１０３がピラー本体１００より小さな曲率となるように成形されているが、中央近傍（断面Ｂ−Ｂ’付近）では内側と外側の両側に間隙があって、これが曲げ変形に対する逃げ代Ｓとなっている。
【００８０】
リインフォース１０３の前端近傍（断面Ａ−Ａ’付近）と後端近傍（断面Ｃ−Ｃ’付近）にのみフランジ部１０３ａが形成され、これらピラー本体１００のフランジ部１０１ａと１０２ａに挟み込まれて溶接されている点も第２実施形態と同様であるが、両端から僅かに中央寄りに脆弱部としての折れビード１０３ｄおよび１０３ｅが形成されている点が異なる。
【００８１】
図１４は本実施形態のフロントピラー構造が車両衝突時に変形した様子を示したものであり、ピラー本体１００の最低強度部である中央付近（断面Ｂ−Ｂ’近傍）で折れ曲がり変形した際に前記第２実施形態と同様の効果が得られる他に、リインフォース１０３の最低強度部がピラー本体１００の最低強度部から前後方向に離れた折れビード１０３ｄ，１０３ｅとなって、これら折れビード１０３ｄ，１０３ｅを起点に強制的に折れ変形を生じさせ、ピラー本体１００とリインフォース１０３との曲げ変形部位を一致させないようにすることができるため、ピラー本体１００の最低強度部近傍においてピラー本体とリインフォース１０３との間に十分な間隙がとれない場合に有効である。
【００８２】
図１５は本発明の第６実施形態を示しており、センターピラー２００に適用したものである。
【００８３】
ピラー本体２００（センターピラー２００と同符号を付して示す）はアウタ２０１とインナ２０２の２枚のパネル材で構成されており、両者をスポット溶接することにより閉断面を形成している。
【００８４】
一般にセンターピラーは側面衝突において曲げ変形方向の負荷入力を受けるが、乗員との干渉に配慮して、ピラー形状が略鉛直もしくは乗員の体型と略平行を保つように変形モードがコントロールされる。
【００８５】
本実施形態ではアウタ２０１の上部および下部に脆弱部としての折れビード２０１ａおよび２０１ｂを形成することにより、前記の変形モード制御を実現している。
【００８６】
ピラー本体２００の内部にはリインフォース２０３が設置され、その全体形状はアウタ２０１の内壁に概ね沿うように成形されているが、両者の間には全体にわたり曲げ変形に対する逃げ代Ｓとなる僅かな間隙が設けられている。
【００８７】
アウタ２０１とリインフォース２０３の接合部位は上端と下端のみであり、アウタ２０１上に形成された折れビード２０１ａから中央部を経て２０１ｂに至る範囲では接合されていない。さらに、リインフォース２０３の中央には脆弱部としての折れビード２０３ａが形成されている。
【００８８】
図１６は本実施形態のセンターピラー構造が車両衝突時に変形した様子を示したものである。
【００８９】
ピラー本体２００はアウタ２０１上に形成した折れビード位置２０１ａおよび２０１ｂにおいて折れ曲がり変形している。
【００９０】
これら２つの折れビード２０１ａ、２０１ｂの間では、ピラー本体２００とリインフォース２０３は接合されておらず、且つ、両者の間には僅かな間隙の逃げ代Ｓがあるため、ピラー本体２００の折れ変形が直ちにリインフォース２０３を圧迫することはない。
【００９１】
一方、リインフォース２０３は折れビード２０３ａにおいて変形し始めるため、ピラー本体２００とは異なる変形モードとなり、両者の間に生じる干渉がピラー本体２００の変形モードの進行を制御することになる。
【００９２】
これにより、ピラー本体２００の変形モードが変化することはないが、折れ曲がり変形が進むあいだピラー強度の低下を抑えることが期待できる。
【００９３】
また、本実施形態ではピラー本体２００に設けられた脆弱部としての折れビード２０１ａ、２０１ｂを最低強度部と見なしているため、側面衝突時における変形モードをコントロールするために設置されたこれら折れビード２０１ａ、２０１ｂが、他の衝突条件において荷重低下の要因となってしまうことを防ぐことができる。
【００９４】
更に、この実施形態の場合も、ピラー本体２００の最低強度部２０１ａ，２０１ｂ以外の場所において、リインフォース２０３に脆弱部２０３ａを形成したため、ピラー本体２００の最低強度部近傍においてピラー本体２００とリインフォース２０３との間に十分な間隙がとれない場合に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の対象とする自動車の車体骨格フレームを示す外観斜視図。
【図２】本発明の第１実施形態を示す外観側面図およびＡ−Ａ’線、Ｂ−Ｂ’線、Ｃ−Ｃ’線に沿う各断面図。
【図３】本発明の第１実施形態の変形状態を示す図２と同様の外観側面図および断面図。
【図４】本発明の第１実施形態における衝突時の荷重変位曲線を比較例と共に示すグラフ。
【図５】本発明の第２実施形態を示す図２と同様の外観側面図および断面図。
【図６】本発明の第２実施形態の変形状態を示す図３と同様の外観側面図および断面図。
【図７】本発明の第２実施形態における衝突時の変形モードを比較例と共に示す概念図。
【図８】本発明の第２実施形態における衝突時の荷重変位曲線を比較例とともに示すグラフ。
【図９】本発明の第３実施形態を示す外観側面図。
【図１０】本発明の第３実施形態の要部を示す斜視図およびＡ線、Ｂ線、Ｃ線に沿う各断面図。
【図１１】本発明の第３実施形態の変形状態を示す外観側面図。
【図１２】本発明の第４実施形態を示す斜視図およびＡ線、Ｂ線、Ｃ線に沿う各断面図。
【図１３】本発明の第５実施形態を示す外観側面図およびＡ−Ａ’線、Ｂ−Ｂ’線、Ｃ−Ｃ’線に沿う各断面図。
【図１４】本発明の第５実施形態の変形状態を示す図１３と同様の外観側面図および断面図。
【図１５】本発明の第６実施形態を示す斜視図。
【図１６】本発明の第６実施形態における衝突時の変形モードを示す正面説明図。
【図１７】本発明の比較例を示す外観側面図およびＡ−Ａ’線、Ｂ−Ｂ’線、Ｃ−Ｃ’線に沿う各断面図。
【図１８】本発明の比較例の変形状態を示す図１７と同様の外観側面図および断面図。
【符号の説明】
１００フロントピラー（ピラー本体・上下方向の骨格部材）
２００センターピラー（ピラー本体・上下方向の骨格部材）
３００リヤピラー（上下方向の骨格部材）
１０３，２０３リインフォース
Ｓ逃げ代
Ｐピラー本体の変曲点
１０２ｃピラー本体に設けた開口部
１０３ｄ，１０３ｅリインフォースに設けた脆弱部
２０１ａ、２０１ｂピラー本体に設けた脆弱部

Claims

車体骨格フレームの上下方向の骨格部材を構成するピラー構造を、中空のピラー本体と、その内部に設置するリインフォースとで構成し、該リインフォースを車両衝突時におけるピラー本体の曲げ変形に対する最低強度部以外の部分でこれと接合し、且つ、ピラー本体の前記最低強度部とリインフォースとの間に両者の曲げ変形に対する逃げ代を形成したことを特徴とする車体骨格フレームの補強構造。
前記請求項１において、複数のパネル材を組み合わせて溶接することにより構成したピラー本体の断面形状等の変化により断面二次モーメントが変化する断面二次モーメント変化部を最低強度部と見なし、内部に設置するリインフォースを、ピラー本体の最低強度部以外の部分でこれと溶接したことを特徴とする車体骨格フレームの補強構造。
前記請求項１において、押し出し材などのパイプ材によりピラー本体を構成し、その外観上の変曲点を最低強度部と見なし、内部に設置するリインフォースを、ピラー本体の最低強度部以外の部分でこれと圧着したことを特徴とする車体骨格フレームの補強構造。
前記請求項１において、ピラー本体と、車体骨格フレームを構成する他の骨格部材とを接続する目的やピラー本体上の内装部品を固定する目的で、該ピラー本体に設けられる開口部を最低強度部と見なし、内部に設置するリインフォースを、ピラー本体の最低強度部以外の部分でこれと溶接したことを特徴とする車体骨格フレームの補強構造。
前記請求項１において、ピラー本体に設けられた脆弱部を最低強度部と見なし、内部に設置するリインフォースを、ピラー本体の最低強度部以外の部分でこれと接合したことを特徴とする車体骨格フレームの補強構造。
前記請求項１において、リインフォースの全体形状をピラー本体と異なる曲率となるように構成し、ピラー本体の最低強度部において、ピラー本体とリインフォースとの間に間隙が形成されるようにして曲げに対する逃げ代を形成したことを特徴とする車体骨格フレームの補強構造。
前記請求項１において、内部に設置するリインフォースの一部のみをピラー本体と接合することにより、ピラー本体とリインフォースとの間に曲げ変形に対する逃げ代を形成することを特徴とする車体骨格フレームの補強構造。
前記請求項１において、内部に設置するリインフォースを開断面構造とし、断面変形が容易な方向をピラー本体の曲げ変形方向と一致させることにより、ピラー本体とリインフォースとの間に曲げ変形に対する逃げ代を形成したことを特徴とする車体骨格フレームの補強構造。
前記請求項１において、ピラー本体の最低強度部以外の部分において、内部に設置するリインフォースに脆弱部を形成したことを特徴とする車体骨格フレームの補強構造。