JP3876279B2 - 自動車のピラー補強構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のピラー補強構造に関し、詳細には側面衝突時のピラー部材の座屈モードの改善に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車においては、側面衝突時のエネルギーをセンタピラー，フロントドアを介して車体全体に分散させることにより、車室内への変形量をできるだけ小さくして乗員への影響を回避するようにしている。
【０００３】
この場合、センタピラーが例えばベルトライン付近で折れ曲がったりすると、乗員の胸部に干渉する懸念がある。このようなベルトライン付近での折れ曲がりを防止するために、従来、ピラーリインホースを差厚結合鋼板により形成し、この差厚結合鋼板の結合部をベルトラインより低所に位置させることにより、乗員の胸部への影響を回避するようにしたものが提案されている（特開２０００−８５６２０号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来のピラーリインホースを差厚結合鋼板により形成した場合には、結合部にて折れ曲がりを誘発できるものの、エネルギーの如何によってはピラーリインホースが破断するおそれがあり、エネルギー吸収効果が十分に得られない場合がある。即ち、差厚結合鋼板は剛性が高いものの外力によっては接合部が口開きし、場合によっては破断するという懸念がある（図５の二点鎖線ａ参照）。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、側面衝突時のピラーリインホースの破断を防止して、エネルギーの吸収を確実に行える自動車のピラー補強構造を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、ドア開口の縦縁部を形成するピラー部材内にピラーリインホースを配設し、該ピラーリインホースの下端部を上記ドア開口の下縁部を形成するロッカ部に接続してなる自動車のピラー補強構造において、上記ピラーリインホースを長手方向上側の厚板部と該厚板部より板厚の小さい下側の薄板部とからなる差厚結合鋼板により形成するとともに、上記厚板部と薄板部との結合部を上記ピラー部材の上下方向中央部より低所に位置させ、上記ピラーリインホースの車内側に上記結合部を跨いで上下方向に延びる横断面コ字状のインナ部材を配設し、該インナ部材の下端部を上記結合部とロッカ部との間に位置させ、上記インナ部材及びピラーリインホースの外壁同士及び前，後壁同士を接合するとともに、該インナ部材の前，後壁の車内側端部を、上記ピラーリインホースの前，後壁の車内側端部より車外側に位置させ、上記インナ部材の下端部に、下側ほど断面積が小さくなる座屈誘発部を形成したことを特徴としている。
【０００７】
請求項２の発明は、ドア開口の縦縁部を形成するピラー部材内にピラーリインホースを配設し、該ピラーリインホースの下端部を上記ドア開口の下縁部を形成するロッカ部に接続してなる自動車のピラー補強構造において、上記ピラーリインホースを長手方向上側の厚板部と該厚板部より板厚の小さい下側の薄板部とからなる差厚結合鋼板により形成するとともに、上記厚板部と薄板部との結合部を上記ピラー部材の上下方向中央部より低所に位置させ、上記ピラーリインホースに上記結合部を跨いで上下方向に延びるインナ部材を配設し、該インナ部材の下端部を上記結合部とロッカ部との間に位置させ、上記インナ部材の下端部に、該下端部の下辺に達する切り欠きからなる座屈誘発部を形成したことを特徴としている。
【０００８】
【発明の作用効果】
本発明にかかるピラー補強構造によれば、ピラーリインホースを差厚結合鋼板により形成するとともに、該差厚結合鋼板の結合部を低所に位置させ、上記ピラーリインホースにこれの結合部を股がって上下方向に延びるインナ部材を配設し、該インナ部材の下端部を上記結合部とロッカ部との間に位置させたので、ピラーリインホースの結合部はインナ部材で補強されることから、側面衝突によるエネルギーを上記結合部より下方のインナ部材の下端部が折れ曲がることにより吸収することとなる。その結果、ピラーリインホースの結合部での破断を防止でき、安定した座屈モードが得られることとなり、乗員の胸部への影響を回避できる。
【０００９】
請求項２の発明では、上記インナ部材の下端部に下辺に達する座屈誘発部を形成したので、インナ部材の下端部での応力集中を分散させることができ、座屈変形を確実に誘発させることができ、安定した座屈モードを得ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１ないし図６は、本発明の一実施形態による自動車のピラー補強構造を説明するための図であり、図１は自動車のサイドパネルの側面図、図２はセンタピラー下部の側面図、図３はセンタピラーの横断面図（図２のIII-III 線断面図）、図４はセンタピラーの縦断面図（図２のIV-IV 線断面図）、図５はセンタピラーの座屈モードを示す模式図、図６はインナ部材の座屈誘発部を示す斜視図である。
【００１２】
図１において、１は自動車のサイドパネルを示しており、これは車両上下方向に延びるフロントピラー２の上端部に車両前後方向に延びるルーフサイドレール３の前端部を接続し、下端部に同じく車両前後方向に延びるロッカパネル４の前端部を接続し、上記フロントピラー２の後方のルーフサイドレール３とロッカパネル４との間にセンタピラー５を掛け渡して接続した概略構造のものである。
【００１３】
上記フロントピラー２，ルーフサイドレール３，ロッカパネル４，及びセンタピラー５によりフロントドア開口１ａ及びリヤドア開口１ｂが形成されており、該各ドア開口１ａ，１ｂにはそれぞれフロントドア，リヤドア（不図示）が配設されている。
【００１４】
このフロントドアのドア本体内にはベルトラインＬに沿うようにベルトラインリインホース６が配設されている。また上記ドア本体内にはインパクトビーム７が配設されており、該インパクトビーム７の前端部はフロントドアの上側ヒンジ部の近傍に、後端部は下側ヒンジ部の近傍にそれぞれ結合されている。このインパクトビーム７は側面衝突時にドア本体が車室側に膨出変形するのを抑制するものである。
【００１５】
上記センタピラー５は、横断面ハット状のピラーアウタ８とピラーインナ９との間にピラーリインホース１０を配設し、これらの前縁部５ａ，後縁部５ｂ同士をスポット溶接により接合した構造のものであり、これにより上下方向に延びる角筒状の閉断面が形成されている。
【００１６】
上記ピラーリインホース１０は上記ピラーアウタ８の内面に沿うように横断面ハット状に形成されており、これの上フランジ部１０ａは上記ルーフサイドレール３の外側壁に接合されており、下フランジ部１０ｂはロッカパネル４の外側壁に接合されている。
【００１７】
上記ピラーリインホース１０は、長手方向上側の厚板部ｔ１とこれより板厚の小さい薄板部ｔ２とを一体に結合してなる差厚結合鋼板により形成されたものである。具体的には、板厚１．４ｍｍの厚板鋼板と板厚１．２ｍｍの薄板鋼板とを溶接等により一体化し、これをプレス成形して製造されたものである。この差厚結合鋼板を採用したことにより、外力に対する剛性を確保しつつ、従来の板厚の異なる複数のリインホースを配設する場合に比べて部品点数，組立て工数を低減でき、さらには軽量化を図ることができる。
【００１８】
上記厚板部ｔ１はピラーリインホース１０の上端から下部に渡る長さとなっており、残りが薄板部ｔ２となっている。この厚板部ｔ１と薄板部ｔ２との結合部ｔは上記ピラーリインホース１０の下側ヒンジ部１０ｃの上部近傍に位置している。
【００１９】
上記ピラーリインホース１０の内側にはインナ部材１２が配設されている。このインナ部材１２は横断面略コ字状のものであり、ピラーリインホース１０の外壁及び前，後壁にスポット溶接により接合されている（図３〜図５の×印参照）。
【００２０】
上記インナ部材１２はピラーリインホース１０の結合部ｔを跨いで上下方向に延びている。このインナ部材１２の上端部１２ａはベルトラインＬより少し上方に位置しており、下端部１２ｂは上記結合部ｔとロッカパネル４との中間に位置している。
【００２１】
また上記ピラーリインホース１０のインナ部材１２の下端部１２ｂとロッカパネル４との間には座屈誘発ビード１０ｅが形成されている。上記インナ部材１２の前，後側壁１２ｄの下端部１２ｂには、下辺を斜めに切り欠くことにより座屈誘発部１２ｅが形成され、これによりインナ部材１２の断面積は下側ほど小さくなっている。
【００２２】
次に本実施形態の作用効果について説明する。
【００２３】
本実施形態のピラー補強構造によれば、ピラーリインホース１０を差厚結合鋼板により形成するとともに、該差厚結合鋼板の結合部ｔをベルトラインＬより下方の下側ヒンジ部１０ｃ近傍に位置させ、上記ピラーリインホース１０にこれの結合部ｔを股がって上下方向に延びるインナ部材１２を接合し、該インナ部材１２の下端部１２ｂを上記結合部ｔとロッカパネル４との間に位置させたので、ピラーリインホース１０の結合部ｔはインナ部材１２で補強されており、このため側面衝突によるエネルギーは上記インナ部材１２の下端部１２ｂにてピラーリインホース１０の前，後壁の車内側部分が車内側に座屈することにより吸収されることとなる（図５（ａ）〜図５（ｃ）参照）。その結果、ピラーリインホース１０の結合部ｔでの破断を防止でき、安定した座屈モードが得られることとなり、乗員の胸部への影響を回避できる。
【００２４】
また本実施形態では、上記ピラーリインホース１０のインナ部材１２の下端部１２ｂとロッカパネル４との間に座屈誘発ビード１０ｅを形成したので、インナ部材１２の下端部１２ｂでの応力集中を分散させることができ、座屈変形を確実に誘発させることができ、より安定した座屈モードが得られる。
【００２５】
なお、上記実施形態では、ピラーリインホース１０に座屈誘発ビード１０ｅを形成した場合を例に説明したが、本発明の座屈誘発部はこれに限るものではない。図７は、インナ部材１２の前，後壁１２ｄ及び外壁１２ｆの下辺を円弧状に切り欠くことにより下側ほど断面積が小さくなる座屈誘発部１２ｇを形成した例である。
【００２６】
上記変形例においても、インナ部材１２の下端部１２ｂに集中する応力歪を分散させることができ、安定した座屈モードが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるピラー補強構造を説明するための自動車のサイドパネルの側面図である。
【図２】上記サイドパネルのセンタピラー下部の側面図である。
【図３】上記センタピラーの横断面図（図２のIII-III 線断面図）である。
【図４】上記センタピラー下端部の縦断面図（図２のIV-IV 線断面図）である。
【図５】上記センタピラーの座屈モードを示す模式図である。
【図６】上記実施形態のインナ部材の座屈誘発部を示す斜視図である。
【図７】上記実施形態の変形例によるインナ部材の座屈誘発部を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ ドア開口
４ ロッカパネル
５ センタピラー
１０ ピラーリインホース
１０ｅ 座屈誘発ビード
１２ インナ部材
１２ｂ 下端部
１２ｅ，１２ｇ 座屈誘発部
ｔ 結合部
ｔ１ 厚板部
ｔ２ 薄板部
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のピラー補強構造に関し、詳細には側面衝突時のピラー部材の座屈モードの改善に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車においては、側面衝突時のエネルギーをセンタピラー，フロントドアを介して車体全体に分散させることにより、車室内への変形量をできるだけ小さくして乗員への影響を回避するようにしている。
【０００３】
この場合、センタピラーが例えばベルトライン付近で折れ曲がったりすると、乗員の胸部に干渉する懸念がある。このようなベルトライン付近での折れ曲がりを防止するために、従来、ピラーリインホースを差厚結合鋼板により形成し、この差厚結合鋼板の結合部をベルトラインより低所に位置させることにより、乗員の胸部への影響を回避するようにしたものが提案されている（特開２０００−８５６２０号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来のピラーリインホースを差厚結合鋼板により形成した場合には、結合部にて折れ曲がりを誘発できるものの、エネルギーの如何によってはピラーリインホースが破断するおそれがあり、エネルギー吸収効果が十分に得られない場合がある。即ち、差厚結合鋼板は剛性が高いものの外力によっては接合部が口開きし、場合によっては破断するという懸念がある（図５の二点鎖線ａ参照）。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、側面衝突時のピラーリインホースの破断を防止して、エネルギーの吸収を確実に行える自動車のピラー補強構造を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、ドア開口の縦縁部を形成するピラー部材内にピラーリインホースを配設し、該ピラーリインホースの下端部を上記ドア開口の下縁部を形成するロッカ部に接続してなる自動車のピラー補強構造において、上記ピラーリインホースを長手方向上側の厚板部と該厚板部より板厚の小さい下側の薄板部とからなる差厚結合鋼板により形成するとともに、上記厚板部と薄板部との結合部を上記ピラー部材の上下方向中央部より低所に位置させ、上記ピラーリインホースの車内側に上記結合部を跨いで上下方向に延びる横断面コ字状のインナ部材を配設し、該インナ部材の下端部を上記結合部とロッカ部との間に位置させ、上記インナ部材及びピラーリインホースの外壁同士及び前，後壁同士を接合するとともに、該インナ部材の前，後壁の車内側端部を、上記ピラーリインホースの前，後壁の車内側端部より車外側に位置させ、上記インナ部材の下端部に、下側ほど断面積が小さくなる座屈誘発部を形成したことを特徴としている。
【０００７】
請求項２の発明は、ドア開口の縦縁部を形成するピラー部材内にピラーリインホースを配設し、該ピラーリインホースの下端部を上記ドア開口の下縁部を形成するロッカ部に接続してなる自動車のピラー補強構造において、上記ピラーリインホースを長手方向上側の厚板部と該厚板部より板厚の小さい下側の薄板部とからなる差厚結合鋼板により形成するとともに、上記厚板部と薄板部との結合部を上記ピラー部材の上下方向中央部より低所に位置させ、上記ピラーリインホースに上記結合部を跨いで上下方向に延びるインナ部材を配設し、該インナ部材の下端部を上記結合部とロッカ部との間に位置させ、上記インナ部材の下端部に、該下端部の下辺に達する切り欠きからなる座屈誘発部を形成したことを特徴としている。
【０００８】
【発明の作用効果】
本発明にかかるピラー補強構造によれば、ピラーリインホースを差厚結合鋼板により形成するとともに、該差厚結合鋼板の結合部を低所に位置させ、上記ピラーリインホースにこれの結合部を股がって上下方向に延びるインナ部材を配設し、該インナ部材の下端部を上記結合部とロッカ部との間に位置させたので、ピラーリインホースの結合部はインナ部材で補強されることから、側面衝突によるエネルギーを上記結合部より下方のインナ部材の下端部が折れ曲がることにより吸収することとなる。その結果、ピラーリインホースの結合部での破断を防止でき、安定した座屈モードが得られることとなり、乗員の胸部への影響を回避できる。
【０００９】
請求項２の発明では、上記インナ部材の下端部に下辺に達する座屈誘発部を形成したので、インナ部材の下端部での応力集中を分散させることができ、座屈変形を確実に誘発させることができ、安定した座屈モードを得ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１ないし図６は、本発明の一実施形態による自動車のピラー補強構造を説明するための図であり、図１は自動車のサイドパネルの側面図、図２はセンタピラー下部の側面図、図３はセンタピラーの横断面図（図２のIII-III 線断面図）、図４はセンタピラーの縦断面図（図２のIV-IV 線断面図）、図５はセンタピラーの座屈モードを示す模式図、図６はインナ部材の座屈誘発部を示す斜視図である。
【００１２】
図１において、１は自動車のサイドパネルを示しており、これは車両上下方向に延びるフロントピラー２の上端部に車両前後方向に延びるルーフサイドレール３の前端部を接続し、下端部に同じく車両前後方向に延びるロッカパネル４の前端部を接続し、上記フロントピラー２の後方のルーフサイドレール３とロッカパネル４との間にセンタピラー５を掛け渡して接続した概略構造のものである。
【００１３】
上記フロントピラー２，ルーフサイドレール３，ロッカパネル４，及びセンタピラー５によりフロントドア開口１ａ及びリヤドア開口１ｂが形成されており、該各ドア開口１ａ，１ｂにはそれぞれフロントドア，リヤドア（不図示）が配設されている。
【００１４】
このフロントドアのドア本体内にはベルトラインＬに沿うようにベルトラインリインホース６が配設されている。また上記ドア本体内にはインパクトビーム７が配設されており、該インパクトビーム７の前端部はフロントドアの上側ヒンジ部の近傍に、後端部は下側ヒンジ部の近傍にそれぞれ結合されている。このインパクトビーム７は側面衝突時にドア本体が車室側に膨出変形するのを抑制するものである。
【００１５】
上記センタピラー５は、横断面ハット状のピラーアウタ８とピラーインナ９との間にピラーリインホース１０を配設し、これらの前縁部５ａ，後縁部５ｂ同士をスポット溶接により接合した構造のものであり、これにより上下方向に延びる角筒状の閉断面が形成されている。
【００１６】
上記ピラーリインホース１０は上記ピラーアウタ８の内面に沿うように横断面ハット状に形成されており、これの上フランジ部１０ａは上記ルーフサイドレール３の外側壁に接合されており、下フランジ部１０ｂはロッカパネル４の外側壁に接合されている。
【００１７】
上記ピラーリインホース１０は、長手方向上側の厚板部ｔ１とこれより板厚の小さい薄板部ｔ２とを一体に結合してなる差厚結合鋼板により形成されたものである。具体的には、板厚１．４ｍｍの厚板鋼板と板厚１．２ｍｍの薄板鋼板とを溶接等により一体化し、これをプレス成形して製造されたものである。この差厚結合鋼板を採用したことにより、外力に対する剛性を確保しつつ、従来の板厚の異なる複数のリインホースを配設する場合に比べて部品点数，組立て工数を低減でき、さらには軽量化を図ることができる。
【００１８】
上記厚板部ｔ１はピラーリインホース１０の上端から下部に渡る長さとなっており、残りが薄板部ｔ２となっている。この厚板部ｔ１と薄板部ｔ２との結合部ｔは上記ピラーリインホース１０の下側ヒンジ部１０ｃの上部近傍に位置している。
【００１９】
上記ピラーリインホース１０の内側にはインナ部材１２が配設されている。このインナ部材１２は横断面略コ字状のものであり、ピラーリインホース１０の外壁及び前，後壁にスポット溶接により接合されている（図３〜図５の×印参照）。
【００２０】
上記インナ部材１２はピラーリインホース１０の結合部ｔを跨いで上下方向に延びている。このインナ部材１２の上端部１２ａはベルトラインＬより少し上方に位置しており、下端部１２ｂは上記結合部ｔとロッカパネル４との中間に位置している。
【００２１】
また上記ピラーリインホース１０のインナ部材１２の下端部１２ｂとロッカパネル４との間には座屈誘発ビード１０ｅが形成されている。上記インナ部材１２の前，後側壁１２ｄの下端部１２ｂには、下辺を斜めに切り欠くことにより座屈誘発部１２ｅが形成され、これによりインナ部材１２の断面積は下側ほど小さくなっている。
【００２２】
次に本実施形態の作用効果について説明する。
【００２３】
本実施形態のピラー補強構造によれば、ピラーリインホース１０を差厚結合鋼板により形成するとともに、該差厚結合鋼板の結合部ｔをベルトラインＬより下方の下側ヒンジ部１０ｃ近傍に位置させ、上記ピラーリインホース１０にこれの結合部ｔを股がって上下方向に延びるインナ部材１２を接合し、該インナ部材１２の下端部１２ｂを上記結合部ｔとロッカパネル４との間に位置させたので、ピラーリインホース１０の結合部ｔはインナ部材１２で補強されており、このため側面衝突によるエネルギーは上記インナ部材１２の下端部１２ｂにてピラーリインホース１０の前，後壁の車内側部分が車内側に座屈することにより吸収されることとなる（図５（ａ）〜図５（ｃ）参照）。その結果、ピラーリインホース１０の結合部ｔでの破断を防止でき、安定した座屈モードが得られることとなり、乗員の胸部への影響を回避できる。
【００２４】
また本実施形態では、上記ピラーリインホース１０のインナ部材１２の下端部１２ｂとロッカパネル４との間に座屈誘発ビード１０ｅを形成したので、インナ部材１２の下端部１２ｂでの応力集中を分散させることができ、座屈変形を確実に誘発させることができ、より安定した座屈モードが得られる。
【００２５】
なお、上記実施形態では、ピラーリインホース１０に座屈誘発ビード１０ｅを形成した場合を例に説明したが、本発明の座屈誘発部はこれに限るものではない。図７は、インナ部材１２の前，後壁１２ｄ及び外壁１２ｆの下辺を円弧状に切り欠くことにより下側ほど断面積が小さくなる座屈誘発部１２ｇを形成した例である。
【００２６】
上記変形例においても、インナ部材１２の下端部１２ｂに集中する応力歪を分散させることができ、安定した座屈モードが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるピラー補強構造を説明するための自動車のサイドパネルの側面図である。
【図２】上記サイドパネルのセンタピラー下部の側面図である。
【図３】上記センタピラーの横断面図（図２のIII-III 線断面図）である。
【図４】上記センタピラー下端部の縦断面図（図２のIV-IV 線断面図）である。
【図５】上記センタピラーの座屈モードを示す模式図である。
【図６】上記実施形態のインナ部材の座屈誘発部を示す斜視図である。
【図７】上記実施形態の変形例によるインナ部材の座屈誘発部を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ ドア開口
４ ロッカパネル
５ センタピラー
１０ ピラーリインホース
１０ｅ 座屈誘発ビード
１２ インナ部材
１２ｂ 下端部
１２ｅ，１２ｇ 座屈誘発部
ｔ 結合部
ｔ１ 厚板部
ｔ２ 薄板部
Claims (2)
- ドア開口の縦縁部を形成するピラー部材内にピラーリインホースを配設し、該ピラーリインホースの下端部を上記ドア開口の下縁部を形成するロッカ部に接続してなる自動車のピラー補強構造において、上記ピラーリインホースを長手方向上側の厚板部と該厚板部より板厚の小さい下側の薄板部とからなる差厚結合鋼板により形成するとともに、上記厚板部と薄板部との結合部を上記ピラー部材の上下方向中央部より低所に位置させ、上記ピラーリインホースの車内側に上記結合部を跨いで上下方向に延びる横断面コ字状のインナ部材を配設し、該インナ部材の下端部を上記結合部とロッカ部との間に位置させ、上記インナ部材及びピラーリインホースの外壁同士及び前，後壁同士を接合するとともに、該インナ部材の前，後壁の車内側端部を、上記ピラーリインホースの前，後壁の車内側端部より車外側に位置させ、上記インナ部材の下端部に、下側ほど断面積が小さくなる座屈誘発部を形成したことを特徴とする自動車のピラー補強構造。
- ドア開口の縦縁部を形成するピラー部材内にピラーリインホースを配設し、該ピラーリインホースの下端部を上記ドア開口の下縁部を形成するロッカ部に接続してなる自動車のピラー補強構造において、上記ピラーリインホースを長手方向上側の厚板部と該厚板部より板厚の小さい下側の薄板部とからなる差厚結合鋼板により形成するとともに、上記厚板部と薄板部との結合部を上記ピラー部材の上下方向中央部より低所に位置させ、上記ピラーリインホースに上記結合部を跨いで上下方向に延びるインナ部材を配設し、該インナ部材の下端部を上記結合部とロッカ部との間に位置させ、上記インナ部材の下端部に、該下端部の下辺に達する切り欠きからなる座屈誘発部を形成したことを特徴とする自動車のピラー補強構造。
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| JP2002347655A JP2002347655A (ja) | 2002-12-04 |
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| CN102574548A (zh) * | 2009-09-14 | 2012-07-11 | 丰田自动车株式会社 | 车体结构 |
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|---|---|---|---|---|
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