JP4479243B2 - Front pillar reinforcement structure - Google Patents

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JP4479243B2 JP2004005243A JP2004005243A JP4479243B2 JP 4479243 B2 JP4479243 B2 JP 4479243B2 JP 2004005243 A JP2004005243 A JP 2004005243A JP 2004005243 A JP2004005243 A JP 2004005243A JP 4479243 B2 JP4479243 B2 JP 4479243B2
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Description

本発明は、フロントピラーの上端側を構成すると共に部材長手方向に対して直交する方向に切断したときにできる軸直角断面が閉断面構造とされたフロントピラーアッパに適用されるフロントピラーの補強構造に関する。   The present invention provides a reinforcing structure for a front pillar that is applied to a front pillar upper that constitutes the upper end side of the front pillar and that has a cross-section perpendicular to the axis when cut in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the member. About.

一般に、車両は幾つもの車両構造部材を備えている。フロントピラーアッパを例にして説明すると、フロントピラーアッパはピラーアッパアウタパネルとピラーアッパインナパネルとによって構成されており、双方の端末フランジ部を溶接することにより、閉断面構造化されている。さらに、通常は、ピラーアッパアウタパネルとピラーアッパインナパネルとの間にピラーリインフォースメントが配置されており、更なる断面の補強がなされている。   Generally, a vehicle includes a number of vehicle structural members. The front pillar upper will be described as an example. The front pillar upper is composed of a pillar upper outer panel and a pillar upper inner panel, and has a closed cross-sectional structure by welding both terminal flange portions. Further, normally, a pillar reinforcement is disposed between the pillar upper outer panel and the pillar upper inner panel, and further cross-sectional reinforcement is made.

この種の車両構造部材、特にはフロントピラーアッパの補強例の先行技術としては、下記特許文献1に開示された技術がある。この特許文献1に開示された先行技術では、押出し成形によって構成されたフロントピラーアッパの断面内の隅角部に厚肉部をそれぞれ設定することで、曲げモーメントに対する抗力を高めている。
特開2002−337735号公報
As a prior art of this type of vehicle structural member, in particular, a front pillar upper reinforcement example, there is a technique disclosed in Patent Document 1 below. In the prior art disclosed in this Patent Document 1, the resistance against the bending moment is increased by setting thick portions at the corners in the cross section of the front pillar upper formed by extrusion molding.
JP 2002-337735 A

しかしながら、上記構成による場合、フロントピラーアッパの断面の曲げモーメントの入力軸に対する主軸の傾きが考慮されずに厚肉部を設けているため、断面の強度及び剛性は、主軸の傾きαが0°のときの断面の実力よりも数十%低下する。   However, in the case of the above configuration, since the thick portion is provided without considering the inclination of the main shaft with respect to the input shaft of the bending moment of the cross section of the front pillar upper, the strength and rigidity of the cross section are such that the inclination α of the main shaft is 0 °. This is a few tens of percent lower than the cross-sectional ability at the time.

また、このように補強効率が低い補強の仕方を採用すると、目標とする曲げ強度を得るためには無駄な補強部分が増えることになるため、ボディーの軽量化の要請に応えることができない。   In addition, when a reinforcing method having a low reinforcing efficiency is employed, useless reinforcing portions are increased in order to obtain a target bending strength, so that it is not possible to meet the demand for weight reduction of the body.

本発明は上記事実を考慮し、必要な曲げ強度の確保とボディーの軽量化の両立を図ることができるフロントピラーの補強構造を得ることが目的である。   In view of the above facts, the present invention has an object to obtain a reinforcing structure for a front pillar capable of ensuring both necessary bending strength and reducing the weight of the body.

請求項1記載の本発明に係るフロントピラーの補強構造は、フロントピラーの上端側を構成すると共に部材長手方向に対して直交する方向に切断したときにできる軸直角断面が閉断面構造とされたフロントピラーアッパに適用されるフロントピラーの補強構造であって、前記フロントピラーアッパは、車室内側に配置されるピラーアッパインナパネルと、車室外側に配置されるピラーアッパアウタパネルと、ピラーアッパインナパネルとピラーアッパアウタパネルとの間に介在されるピラーアッパリインフォースメントと、によって構成されかつ車両後方側に傾斜して状態で配置されており、前面衝突時に前記軸直角断面に作用する曲げモーメントの入力軸に対する当該軸直角断面の強軸の傾きが補強前のときよりも小さくなるように、前記ピラーアッパリインフォースメントにおける車室内側の略上部並びに車室外側の略下部に、部分的な厚肉部として構成された断面補強部が設定されている、ことを特徴としている。 In the reinforcing structure of the front pillar according to the first aspect of the present invention, the cross section perpendicular to the axis that forms the upper end side of the front pillar and is cut in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the member is a closed cross-sectional structure. A front pillar reinforcing structure applied to a front pillar upper , wherein the front pillar upper includes a pillar upper inner panel disposed on a vehicle interior side, a pillar upper outer panel disposed on a vehicle exterior side, and a pillar upper inner The pillar upper reinforcement is interposed between the panel and the pillar upper outer panel, and is arranged in an inclined state toward the rear side of the vehicle , and inputs a bending moment acting on the cross section perpendicular to the axis at the time of a frontal collision as strong axis of inclination of the axis perpendicular section with respect to the axis is smaller than in prior reinforcement, wherein Substantially at the bottom of the substantially upper and the compartment outer side of the vehicle interior side in the Ra upper reinforcement, cross reinforcement portion configured as a partial thickness portion is set, it is characterized in that.

請求項1記載の本発明によれば、フロントピラーの上端側を構成するフロントピラーアッパは、車室内側に配置されるピラーアッパインナパネルと、車室外側に配置されるピラーアッパアウタパネルと、ピラーアッパインナパネルとピラーアッパアウタパネルとの間に介在されるピラーアッパリインフォースメントと、によって構成されてかつ車両後方側に傾斜して状態で配置されている。そして、このフロントピラーアッパには、前面衝突時に比較的大きな曲げモーメントが入力される。従って、フロントピラーアッパを補強する必要がある。 According to the first aspect of the present invention, the front pillar upper constituting the upper end side of the front pillar includes a pillar upper inner panel disposed on the vehicle interior side, a pillar upper outer panel disposed on the vehicle exterior side, and the pillar. The pillar upper reinforcement is interposed between the upper inner panel and the pillar upper outer panel, and is arranged in an inclined state on the vehicle rear side. A relatively large bending moment is input to the front pillar upper during a frontal collision. Therefore, it is necessary to reinforce the front pillar upper.

ここで、本発明では、部材長手方向に対して直交する方向に切断したときにできる軸直角断面に作用する曲げモーメントの入力軸に対する当該軸直角断面の強軸の傾きが、補強前のときよりも小さくなるように、ピラーアッパリインフォースメントにおける車室内側の略上部並びに車室外側の略下部に、部分的な厚肉部として構成された断面補強部を設定したので、補強前のときと比べて、曲げ強度を向上させることができる。 Here, in the present invention, the inclination of the strong axis of the section perpendicular to the axis with respect to the input axis of the bending moment acting on the section perpendicular to the axis when cut in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the member is greater than that before the reinforcement. Since the cross-section reinforcement part configured as a partial thick part is set in the upper part of the passenger compartment side and the lower part of the outer part of the passenger compartment side of the pillar apparel reinforcement so as to be smaller. Thus, the bending strength can be improved.

しかも、本発明では、曲げモーメントの入力軸と軸直角断面の主軸(強軸)の傾きとの関係(即ち、曲げモーメントの入力軸に対する断面主軸の傾きが大きくなればなるほど強度及び剛性が断面の実力よりも低下するという関係)を考慮して、曲げモーメントの入力軸に対する強軸の傾きが小さくなるように、ピラーアッパリインフォースメントにおける車室内側の略上部並びに車室外側の略下部に、部分的な厚肉部として構成された断面補強部を設定する構成であるため、前記関係を考慮することなく、フロントピラーアッパの板厚を一律に増加させたり、過補強となるリインフォースメントを設定するものに比べて、ボディーの軽量化を図りつつ(換言すれば、少しの重量増加で)、効率良く曲げ強度を向上させることができる。 In addition, in the present invention, the relationship between the bending moment input axis and the inclination of the principal axis (strong axis) of the cross section perpendicular to the axis (that is, the greater the inclination of the sectional principal axis with respect to the input axis of the bending moment, the greater the strength and rigidity of the cross section). In consideration of the relationship of lowering the actual force), the pillar appli- ment reinforcement has a portion on the substantially upper part on the vehicle interior side and a substantially lower part on the outer side of the vehicle interior so that the inclination of the strong axis with respect to the input shaft becomes small. Since the cross-section reinforcing portion is configured as a typical thick-walled portion, the plate thickness of the front pillar upper is uniformly increased or over-reinforcement reinforcement is set without considering the above relationship. The bending strength can be improved efficiently while reducing the weight of the body (in other words, with a slight increase in weight) compared to the body.

さらに、本発明では、ピラーアッパリインフォースメントにおける車室内側の略上部並びに車室外側の略下部に設定された部分的な厚肉部として、上記断面補強部を構成したので、ピラーアッパインナパネル及びピラーアッパアウタパネルはそのまま使用することができる。またピラーリインフォースメントについても、例えばアルミニウム合金の押出し材とすれば、厚肉部の設定も容易である。 Furthermore, in the present invention, since the cross-sectional reinforcing portion is configured as a partial thick portion set at a substantially upper portion on the vehicle interior side and a substantially lower portion on the vehicle exterior side in the pillar upper reinforcement, the pillar upper inner panel and The pillar upper outer panel can be used as it is. Also, with regard to pillar reinforcement, for example, if an extruded material of an aluminum alloy is used, the setting of the thick portion is easy.

以上説明したように、請求項1記載の本発明に係るフロントピラーの補強構造は、前面衝突時に軸直角断面に作用する曲げモーメントの入力軸に対する当該軸直角断面の強軸の傾きが補強前のときよりも小さくなるように、ピラーアッパリインフォースメントにおける車室内側の略上部並びに車室外側の略下部に、部分的な厚肉部として構成された断面補強部を設定したので、必要な曲げ強度の確保とボディーの軽量化の両立を図ることができるという優れた効果を有する。 As described above, the reinforcing structure of the front pillar according to the first aspect of the present invention is such that the inclination of the strong axis of the cross section perpendicular to the input axis of the bending moment acting on the cross section perpendicular to the axis at the time of frontal collision is before the reinforcement. Since the cross-section reinforcement part configured as a partial thick part is set in the upper part of the passenger compartment side and the lower part of the outer part of the passenger compartment in the pillar apparel reinforcement so that it becomes smaller than the required time, the required bending strength It has an excellent effect that it is possible to achieve both of ensuring the weight and reducing the weight of the body.

さらに、請求項1記載の本発明に係るフロントピラーの補強構造は、フロントピラーアッパは、車室内側に配置されるピラーアッパインナパネルと、車室外側に配置されるピラーアッパアウタパネルと、ピラーアッパインナパネルとピラーアッパアウタパネルとの間に介在されるピラーアッパリインフォースメントと、によって構成されており、ピラーアッパリインフォースメントにおける車室内側の略上部並びに車室外側の略下部に設定された部分的な厚肉部として断面補強部を構成したので、部品点数は増えるものの、製作が容易であるという優れた効果を有する。 Further, in the reinforcing structure of the front pillar according to the first aspect of the present invention, the front pillar upper includes a pillar upper inner panel disposed on the vehicle interior side, a pillar upper outer panel disposed on the vehicle exterior side, and a pillar upper. A pillar upper reinforcement disposed between the inner panel and the pillar upper outer panel, and a partial upper portion of the pillar upper reinforcement that is set at a substantially upper portion on the vehicle interior side and a substantially lower portion on the outer side of the vehicle interior. Since the cross-sectional reinforcing portion is configured as the thick-walled portion, the number of parts is increased, but there is an excellent effect that manufacture is easy.

〔第1実施形態〕
以下、図1〜図6を用いて、第1実施形態に係るフロントピラーの補強構造について説明する。なお、この第1実施形態は、本発明には含まれない参考例とする。また、これらの図において適宜示される矢印FRは車両前方側を示しており、矢印UPは車両上方側を示しており、矢印INは車両幅方向内側を示している。
[First Embodiment]
Hereinafter, the reinforcing structure of the front pillar according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. The first embodiment is a reference example not included in the present invention. In these drawings, an arrow FR appropriately shown indicates the vehicle front side, an arrow UP indicates the vehicle upper side, and an arrow IN indicates the vehicle width direction inner side.

図2には、ボディー10の斜視図が示されている。この図に示されるように、ボディー10のキャビン側部には、前側からフロントピラー12、センタピラー14、リヤピラー16がこの順に立設されている。最も前側に配置されるフロントピラー12は、ウインドシールドガラスの幅方向の両端部に傾斜した状態で配置されるフロントピラーアッパ18と、当該フロントピラーアッパ18の下端部から車両下方側へ略垂直に垂下されたフロントピラーロア20と、によって構成されている。   FIG. 2 is a perspective view of the body 10. As shown in this figure, a front pillar 12, a center pillar 14, and a rear pillar 16 are erected in this order from the front side on the cabin side of the body 10. The front pillar 12 disposed at the foremost side includes a front pillar upper 18 disposed in an inclined state at both ends in the width direction of the windshield glass, and a substantially vertical direction from the lower end of the front pillar upper 18 to the vehicle lower side. The front pillar lower 20 is suspended.

なお、左右一対のフロントピラーロア20の上端部の内側面には、ウインドシールドガラスの下縁に沿って車両幅方向に延在されるカウル22の両端部が結合されている。また、フロントピラーロア20の後端部には、車体フロア24の両サイドに車両前後方向を長手方向として配置されたロッカ26の前端部が結合されている。さらに、フロントピラーロア20の前面側には、車両前後方向を長手方向として配置されたエプロンアッパメンバ28やフロントサイドメンバ30の後端部等が直接又は部材を介して結合されている。   Note that both end portions of a cowl 22 extending in the vehicle width direction along the lower edge of the windshield glass are coupled to the inner side surfaces of the upper end portions of the pair of left and right front pillar lowers 20. In addition, a front end portion of a rocker 26 that is disposed on both sides of the vehicle body floor 24 with the vehicle longitudinal direction as a longitudinal direction is coupled to the rear end portion of the front pillar lower 20. Further, an apron upper member 28, a rear end portion of the front side member 30 and the like, which are arranged with the vehicle longitudinal direction as a longitudinal direction, are coupled to the front side of the front pillar lower 20 directly or via a member.

図1には、上述したフロントピラーアッパ18をその長手方向に対して直交する方向に切断したときにできる軸直角断面が示されている。この図に示されるように、フロントピラーアッパ18は、車室内側に配置されるピラーアッパインナパネル32と、車室外側に配置されてピラーアッパインナパネル32とで閉断面を構成するピラーアッパアウタパネル34と、によって構成されている。   FIG. 1 shows a cross section perpendicular to the axis when the above-described front pillar upper 18 is cut in a direction perpendicular to the longitudinal direction thereof. As shown in this figure, the front pillar upper 18 includes a pillar upper inner panel 32 disposed on the vehicle interior side and a pillar upper inner panel 32 disposed on the vehicle exterior side and constituting a closed cross section. 34.

ピラーアッパインナパネル32の上端フランジ部32A及びピラーアッパアウタパネル34の上端フランジ部34Aは共に略車両幅方向内側へ屈曲されており、双方の上端フランジ部32A、34Aが重合された状態で溶接により固着されている。なお、この上端フランジ部32A、34Aには、図示しないウインドシールドガラスの車両幅方向の端部が接着剤にて取り付けられて支持されるようになっている。一方、ピラーアッパインナパネル32の下端フランジ部32B及びピラーアッパアウタパネル34の下端フランジ部34Bは共に略車両下方側へ屈曲されており、双方の下端フランジ部32B、34Bが重合された状態で溶接により固着されている。なお、これらの下端フランジ部32B、34Bには、図示しないドアオープニングトリムが弾性的に嵌着されるようになっている。   Both the upper end flange portion 32A of the pillar upper inner panel 32 and the upper end flange portion 34A of the pillar upper outer panel 34 are bent substantially inward in the vehicle width direction, and are fixed by welding in a state where both the upper end flange portions 32A and 34A are superposed. Has been. The upper end flange portions 32A and 34A are supported by attaching an end portion of a windshield glass (not shown) in the vehicle width direction with an adhesive. On the other hand, the lower end flange part 32B of the pillar upper inner panel 32 and the lower end flange part 34B of the pillar upper outer panel 34 are both bent substantially downward in the vehicle, and are welded in a state where both the lower end flange parts 32B and 34B are superposed. It is fixed. Note that a door opening trim (not shown) is elastically fitted to these lower end flange portions 32B and 34B.

付言すると、ここでは、フロントピラーアッパ18の軸直角断面を取っているので、「上端フランジ部32A、34A」及び「下端フランジ部32B、34B」という呼び方をしたが、仮にフロントピラーアッパ18の水平断面を取った場合には、「前端フランジ部32A、34A」及び「後端フランジ部32B、34B」と呼んだ方が言葉としては適切である。   In addition, since the front pillar upper 18 has a cross section perpendicular to the axis, it is called “upper end flange portions 32A, 34A” and “lower end flange portions 32B, 34B”. In the case of taking a horizontal cross section, it is more appropriate to refer to “front end flange portions 32A, 34A” and “rear end flange portions 32B, 34B”.

ここで、本実施形態では、上述したフロントピラーアッパ18の一方を構成するピラーアッパインナパネル32は、従来同様の所定の板厚に設定された一般部32Cと、一般部32Cよりも厚さが厚い断面補強部としての厚肉部32Dと、によって構成されている。厚肉部32Dは、上端フランジ部32Aを含むかたちで、ピラーアッパインナパネル32における車室内側の略上部に略L字形状に設定されている。   Here, in this embodiment, the pillar upper inner panel 32 constituting one of the above-described front pillar uppers 18 has a general portion 32C set to a predetermined plate thickness similar to the conventional one, and a thickness larger than that of the general portion 32C. And a thick portion 32D as a thick cross-section reinforcing portion. The thick wall portion 32D includes an upper end flange portion 32A, and is formed in a substantially L shape at a substantially upper portion of the pillar upper inner panel 32 on the vehicle interior side.

一方、フロントピラーアッパ18の他方を構成するピラーアッパアウタパネル34は、従来同様の所定板厚に設定された一般部34Cと、一般部34Cよりも板厚が厚い断面補強部としての厚肉部34D、34Eと、によって構成されている。一方の厚肉部34Dは、ピラーアッパアウタパネル34における車室内側の略上部にピラーアッパインナパネル32の厚肉部32Dと連続するように直線状に設定されている。他方の厚肉部34Eは、下端フランジ部34Bを含むかたちで、ピラーアッパアウタパネル34における車室外側の略下部に略階段形状に設定されている。   On the other hand, a pillar upper outer panel 34 constituting the other side of the front pillar upper 18 includes a general portion 34C set to a predetermined plate thickness as in the prior art, and a thick portion 34D as a cross-sectional reinforcing portion having a plate thickness larger than that of the general portion 34C. , 34E. One thick portion 34D is set linearly so as to be continuous with the thick portion 32D of the pillar upper inner panel 32 at a substantially upper portion of the pillar upper outer panel 34 on the vehicle interior side. The other thick wall portion 34E includes a lower end flange portion 34B, and is formed in a substantially step shape at a substantially lower portion outside the passenger compartment in the pillar upper outer panel 34.

なお、上記厚肉部32D、34D、34Eは、テーラードブランク(TWB又はTB)によって構成されている。   In addition, the said thick part 32D, 34D, 34E is comprised by the tailored blank (TWB or TB).

次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。   Next, the operation and effect of this embodiment will be described.

まず、図3を用いて、解決原理について説明する。図3(A)は、任意の部材38の軸直角断面形状を表している。この部材の軸直角断面形状は中空の矩形断面であり、X軸が強軸でY軸が弱軸である。今仮に、図3(B)に示されるように、この中空矩形断面の第2象限と第4象限の周縁部の板厚を厚くしてL字形の厚肉部38Aを設けたとすると、弱軸Yは板厚増加領域側(反時計方向側)へ回転する。逆に、弱軸Yを時計方向側へ回転させたい場合には、中空矩形断面の第1象限と第3象限の板厚を厚くして厚肉部を設定すればよい。このようにすれば、断面主軸の傾きをコントロールすることができる。   First, the solution principle will be described with reference to FIG. FIG. 3A shows the cross-sectional shape perpendicular to the axis of the arbitrary member 38. The cross-sectional shape perpendicular to the axis of this member is a hollow rectangular cross section, with the X axis being a strong axis and the Y axis being a weak axis. As shown in FIG. 3B, assuming that the L-shaped thick portion 38A is provided by increasing the thickness of the peripheral portions of the second quadrant and the fourth quadrant of the hollow rectangular cross section, the weak axis Y rotates to the plate thickness increasing region side (counterclockwise side). Conversely, when it is desired to rotate the weak axis Y in the clockwise direction, the thick portion may be set by increasing the thickness of the first quadrant and the third quadrant of the hollow rectangular cross section. In this way, the inclination of the cross-sectional principal axis can be controlled.

では次に、図4を用いて、ピラーリインフォースメントが無いタイプにおいて補強前のフロントピラーアッパ40の断面主軸の状態について説明する。この図に示されるように、補強前のフロントピラーアッパ40は、ピラーアッパインナパネル42とピラーアッパアウタパネル44とによって構成されている。なお、ピラーアッパインナパネル42及びピラーアッパアウタパネル44の板厚は、すべて一定とする。この断面構造の場合、軸直角断面の強軸Xは、前面衝突時にフロントピラーアッパ40に作用する曲げモーメントの入力軸mに対して既に∠α1だけ傾いている。断面主軸(強軸X)の曲げモーメントの入力軸mに対する傾き∠α1が大きくなればなるほど、断面の強度及び剛性は低下する。例えば、∠α1が約30°程度の場合には、断面の実力(∠α1=0°のとき)より数十%低下する。これを解消するには、上記原理によれば、断面主軸で構成される座標系(XY座標系)の第2象限と第4象限に位置する部分P、Qの板厚を増加すればよいことになる。なお、図中、n軸はこの軸直角断面の中立軸を表している。   Next, the state of the cross-sectional main shaft of the front pillar upper 40 before reinforcement in a type without pillar reinforcement will be described with reference to FIG. As shown in this figure, the front pillar upper 40 before reinforcement is constituted by a pillar upper inner panel 42 and a pillar upper outer panel 44. The plate thicknesses of the pillar upper inner panel 42 and the pillar upper outer panel 44 are all constant. In the case of this cross-sectional structure, the strong axis X having a cross section perpendicular to the axis is already inclined by ∠α1 with respect to the input axis m of the bending moment acting on the front pillar upper 40 at the time of frontal collision. The greater the inclination ∠α1 of the bending moment of the cross-section principal axis (strong axis X) with respect to the input axis m, the lower the strength and rigidity of the cross section. For example, when ∠α1 is about 30 °, the actual power of the cross section (when ∠α1 = 0 °) is reduced by several tens of percent. In order to solve this, according to the above principle, it is only necessary to increase the thickness of the portions P and Q located in the second quadrant and the fourth quadrant of the coordinate system (XY coordinate system) constituted by the cross-sectional principal axes. become. In the figure, the n-axis represents the neutral axis perpendicular to the axis.

上述したことから、本実施形態に係るフロントピラーの補強構造では、図1に示されるように、ピラーアッパインナパネル32の車室内側の略上部に略L字形状の厚肉部32Dを設定すると共に、ピラーアッパアウタパネル34の車室内側の略上部に直線状の厚肉部34Dを設け、かつピラーアッパアウタパネル34の車室外側の略下部に略階段形状の厚肉部34Eを設けたので、補強前の図4に示されるものと比べて、軸直角断面の弱軸Yが板厚増加領域側(反時計方向側)へ回転される。よって、曲げモーメントの入力軸mに対する軸直角断面の強軸Xの傾き∠α2が小さくなる。その結果、本実施形態によれば、曲げ強度を向上させることができる。   As described above, in the reinforcing structure of the front pillar according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, a substantially L-shaped thick portion 32 </ b> D is set at a substantially upper portion of the pillar upper inner panel 32 on the vehicle interior side. At the same time, the linear thick outer portion 34D is provided on the substantially upper portion of the pillar upper outer panel 34 on the vehicle interior side, and the substantially staircase thick portion 34E is provided on the substantially lower portion of the pillar upper outer panel 34 on the outer side of the vehicle interior. Compared to that shown in FIG. 4 before reinforcement, the weak axis Y of the cross section perpendicular to the axis is rotated to the plate thickness increasing region side (counterclockwise side). Therefore, the inclination ∠α2 of the strong axis X in the cross section perpendicular to the input axis m of the bending moment becomes small. As a result, according to the present embodiment, the bending strength can be improved.

しかも、本実施形態に係るフロントピラーの補強構造では、曲げモーメントの入力軸mと軸直角断面の主軸(強軸X)の傾きとの関係(即ち、曲げモーメントの入力軸mに対する断面主軸(強軸X)の傾き∠αが大きくなればなるほど強度及び剛性が∠α=0°のときの断面の実力に対して低下するという関係)を考慮して、曲げモーメントの入力軸mに対する強軸Xの傾き∠αが小さくなるように厚肉部32D、34D、34Eを設定したので、前記関係を考慮することなく、フロントピラーアッパの板厚を一律に増加させたり、過補強となるリインフォースメントを設定するものに比べて、ボディーの軽量化を図りつつ(換言すれば、少しの重量増加で)、効率良く曲げ強度を向上させることができる。   Moreover, in the reinforcing structure of the front pillar according to the present embodiment, the relationship between the bending moment input axis m and the inclination of the principal axis (strong axis X) perpendicular to the axis (ie, the bending moment input axis m) Considering the relationship between the strength of the cross section when the inclination ∠α of the axis X) increases, and the strength of the cross section when ∠α = 0 °), the strong axis X with respect to the input axis m of the bending moment Since the thick wall portions 32D, 34D, and 34E are set so that the inclination ∠α is reduced, the thickness of the front pillar upper can be uniformly increased or over-reinforcement reinforcement can be performed without considering the above relationship. The bending strength can be improved efficiently while reducing the weight of the body (in other words, with a slight increase in weight) compared to the setting.

因みに、図5に示されるピラーアッパリインフォースメント46を設定したフロントピラーアッパ48と図1に示される厚肉部32D、34D、34Eを設けたフロントピラーアッパ18とを、CAE解析で検証したところ、図6に示される結果が得られた。このグラフから、本実施形態によるフロントピラーアッパ18でも、リインフォースメント46を設けたフロントピラーアッパ48と同等な曲げ強度が得られることが解る。しかも、本実施形態のフロントピラーアッパ18の方が、図5に示されるフロントピラーアッパ48よりも24%軽量である。   Incidentally, when the front pillar upper 48 provided with the pillar upper reinforcement 46 shown in FIG. 5 and the front pillar upper 18 provided with the thick portions 32D, 34D, and 34E shown in FIG. 1 were verified by CAE analysis, The result shown in FIG. 6 was obtained. From this graph, it can be seen that even the front pillar upper 18 according to the present embodiment can obtain a bending strength equivalent to that of the front pillar upper 48 provided with the reinforcement 46. In addition, the front pillar upper 18 of the present embodiment is 24% lighter than the front pillar upper 48 shown in FIG.

以上のことを総括すると、本実施形態に係るフロントピラーの補強構造によれば、前面衝突時に必要な曲げ強度の確保とボディーの軽量化の両立を図ることができる。   In summary, according to the reinforcing structure of the front pillar according to the present embodiment, it is possible to achieve both the securing of the bending strength necessary for the frontal collision and the weight reduction of the body.

また、本実施形態に係るフロントピラーの補強構造では、フロントピラーアッパ18が車室内側に配置されるピラーアッパインナパネル32と、車室外側に配置されるピラーアッパアウタパネル34と、によって構成されているものにおいて、即ちピラーアッパリインフォースメントを配設しないものにおいて、部分的に厚肉部32D、34D、34Eを設ける構成であるため、部品点数が増加しない。従って、コストアップを招くこともない。また、フロントピラーアッパ18が二部品構成となるため、溶接する際にレーザ溶接を適用することも可能となり、更なる強度及び剛性の向上を図ることも可能である。   Further, in the front pillar reinforcing structure according to the present embodiment, the front pillar upper 18 is constituted by the pillar upper inner panel 32 disposed on the vehicle interior side, and the pillar upper outer panel 34 disposed on the vehicle exterior side. In the case where there is no pillar apparel reinforcement, the thick parts 32D, 34D, and 34E are partially provided, so that the number of parts does not increase. Therefore, the cost is not increased. Further, since the front pillar upper 18 has a two-part configuration, it is possible to apply laser welding when welding, and it is possible to further improve the strength and rigidity.

なお、上述した本実施形態では、厚肉部32D、34D、34Eをテーラードブランクによって設ける構成を採ったが、これに限らず、所定の板厚に設定された別部品を必要箇所に別途溶接する構成を採ってもよい。   In the above-described embodiment, the thick portions 32D, 34D, and 34E are provided by the tailored blank. However, the present invention is not limited to this, and another part set to a predetermined plate thickness is separately welded to a necessary portion. A configuration may be adopted.

〔第2実施形態〕
次に、図7を用いて、本発明に係るフロントピラーの補強構造の第2実施形態について説明する。なお、前述した第1実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the front pillar reinforcing structure according to the present invention will be described with reference to FIG. Note that the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図7には、第2実施形態に係るフロントピラーアッパ50の軸直角断面が示されている。この図に示されるように、本実施形態では、フロントピラーアッパ50を構成するピラーアッパインナパネル42とピラーアッパアウタパネル44との間に、アルミニウム合金を押出し成形することにより形成されたピラーアッパリインフォースメント52が配設されている。 FIG. 7 shows a cross section perpendicular to the axis of the front pillar upper 50 according to the second embodiment. As shown in this figure, in this embodiment, pillar upper reinforcement formed by extruding an aluminum alloy between a pillar upper inner panel 42 and a pillar upper outer panel 44 constituting the front pillar upper 50. 52 is disposed.

より具体的に説明すると、ピラーアッパリインフォースメント52は、ピラーアッパインナパネル42とピラーアッパアウタパネル44とで形成される閉断面部54内に配置される筒状の本体部52Aと、この本体部52Aの上端側に形成された上端フランジ部52Bと、本体部52Aの下端側に形成された下端フランジ部52Cと、によって構成されている。上端フランジ部52Bは、ピラーアッパインナパネル42の上端フランジ部42Aとピラーアッパアウタパネル44の上端フランジ部44Aとの間に挟持されており、この三枚重ねの状態で溶接されている。同様に、下端フランジ部52Cは、ピラーアッパインナパネル42の下端フランジ部42Bとピラーアッパアウタパネル44の下端フランジ部44Bとの間に挟持されており、この三枚重ねの状態で溶接されている。   More specifically, the pillar upper reinforcement 52 includes a cylindrical main body 52A disposed in a closed section 54 formed by the pillar upper inner panel 42 and the pillar upper outer panel 44, and the main body 52A. The upper end flange portion 52B formed on the upper end side of the main body portion 52 and the lower end flange portion 52C formed on the lower end side of the main body portion 52A. The upper end flange portion 52B is sandwiched between the upper end flange portion 42A of the pillar upper inner panel 42 and the upper end flange portion 44A of the pillar upper outer panel 44, and is welded in a state where these three are overlapped. Similarly, the lower end flange portion 52C is sandwiched between the lower end flange portion 42B of the pillar upper inner panel 42 and the lower end flange portion 44B of the pillar upper outer panel 44, and is welded in a state of overlapping these three sheets.

さらに、上記ピラーアッパリインフォースメント52の本体部52Aにおける車室内側の略上部並びに車室外側の略下部には、断面補強部としての厚肉部52Dが連続して設定されている。なお、図7のピラーアッパリインフォースメント52に網掛けで図示した範囲が厚肉部52Dを設定した範囲である。   Further, a thick portion 52D as a cross-sectional reinforcing portion is continuously set in a substantially upper portion on the vehicle interior side and a substantially lower portion on the vehicle exterior side in the main body portion 52A of the pillar apparel reinforcement 52. In addition, the range illustrated by shading the pillar apparel reinforcement 52 in FIG. 7 is a range in which the thick portion 52D is set.

上記構成によっても、曲げモーメントの入力軸mに対する断面主軸(強軸X)の傾き∠α3は、図5の同傾き∠α1よりも小さくなる。従って、第1実施形態と同様の作用・効果が得られる。   Also with the above configuration, the inclination ∠α3 of the cross-section principal axis (strong axis X) with respect to the input axis m of the bending moment is smaller than the same inclination ∠α1 in FIG. Therefore, the same operation and effect as the first embodiment can be obtained.

また、本実施形態に係るフロントピラーの補強構造では、ピラーアッパリインフォースメント52の押出し成形時に、厚肉部52Dを一体かつ連続的に形成することができる。従って、ピラーアッパリインフォースメント52を配設することで部品点数は増えるものの、製作は容易である。   In the reinforcing structure of the front pillar according to the present embodiment, the thick portion 52D can be integrally and continuously formed when the pillar apparel reinforcement 52 is extruded. Therefore, although the number of parts is increased by providing the pillar apparel reinforcement 52, the manufacture is easy.

さらに、ピラーアッパリインフォースメント52をアルミニウム合金の押出し成形品とすることにより、一部品の断面内で自由に板厚を変えることができ、断面主軸の傾きのコントロールを容易に行うことができる。またこのことより、フロントピラーアッパ50の弾性強度を向上させることができる。   Furthermore, by using the pillar apparel reinforcement 52 as an extruded product of an aluminum alloy, the plate thickness can be freely changed within the cross section of one part, and the inclination of the cross-section principal axis can be easily controlled. Moreover, the elastic strength of the front pillar upper 50 can be improved from this.

加えて、閉断面のピラーアッパリインフォースメント52を設定することができるため、前面衝突時にフロントピラーアッパ50の断面崩れを抑制又は防止することができる。またこのことより、フロントピラーアッパ50の全塑性強度を向上させることができる。   In addition, since the pillar upside reinforcement 52 having a closed cross section can be set, the cross section of the front pillar upper 50 can be suppressed or prevented at the time of a frontal collision. Moreover, from this, the total plastic strength of the front pillar upper 50 can be improved.

さらに、鋼板製のピラーアッパインナパネル32及びピラーアッパアウタパネル34とアルミニウム合金製のピラーアッパリインフォースメント52とをセルフピアスリベットを用いて接合することにより、鋼板同士のスポット溶接以上の溶接強度を確保することができる。   Further, by joining the pillar upper inner panel 32 and the pillar upper outer panel 34 made of steel plates and the pillar upper reinforcement 52 made of aluminum alloy using a self-piercing rivet, a welding strength higher than that of spot welding between the steel plates is secured. be able to.

第1実施形態(参考例)に係るフロントピラーアッパの軸直角断面構造を示す図2の1−1線断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view taken along line 1-1 of FIG. 2 showing a cross-sectional structure perpendicular to the axis of a front pillar upper according to a first embodiment (reference example) . 車両のボディー全体の斜視図である。It is a perspective view of the whole body of a vehicle. 解決原理を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the solution principle. 図3に示される解決原理をフロントピラーアッパに適用した場合にどうなるかを説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating what happens when the solution principle shown by FIG. 3 is applied to a front pillar upper. ピラーアッパリインフォースメントを備えた通常のフロントピラーアッパの断面主軸の傾きを示す図1に対応する軸直角断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view perpendicular to the axis corresponding to FIG. 1 showing the inclination of the cross-sectional principal axis of a normal front pillar upper provided with a pillar upper reinforcement. 第1実施形態(参考例)の断面構造の場合及び図5の断面構造の場合のCAE解析結果を示すグラフである。It is a graph which shows the CAE analysis result in the case of the cross-sectional structure of 1st Embodiment (reference example) and the cross-sectional structure of FIG. 第2実施形態に係るフロントピラーアッパの軸直角断面構造を示す図1に対応する軸直角断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view perpendicular to the axis corresponding to FIG. 1 showing a cross-sectional structure perpendicular to the axis of a front pillar upper according to a second embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

12 フロントピラー
42 ピラーアッパインナパネル
44 ピラーアッパアウタパネル
50 フロントピラーアッパ
52 ピラーアッパリインフォースメント
52D 厚肉部(断面補強部)
54 閉断面部
12 Front pillar
42 pillar upper inner panel
44 Pillar upper outer panel 50 Front pillar upper 52 Pillar upper reinforcement 52D Thick part (section reinforcement)
54 Closed section

Claims (1)

フロントピラーの上端側を構成すると共に部材長手方向に対して直交する方向に切断したときにできる軸直角断面が閉断面構造とされたフロントピラーアッパに適用されるフロントピラーの補強構造であって、
前記フロントピラーアッパは、車室内側に配置されるピラーアッパインナパネルと、車室外側に配置されるピラーアッパアウタパネルと、ピラーアッパインナパネルとピラーアッパアウタパネルとの間に介在されるピラーアッパリインフォースメントと、によって構成されかつ車両後方側に傾斜して状態で配置されており、
前面衝突時に前記軸直角断面に作用する曲げモーメントの入力軸に対する当該軸直角断面の強軸の傾きが補強前のときよりも小さくなるように、前記ピラーアッパリインフォースメントにおける車室内側の略上部並びに車室外側の略下部に、部分的な厚肉部として構成された断面補強部が設定されている、
ことを特徴とするフロントピラーの補強構造。
A front pillar reinforcing structure applied to a front pillar upper that forms an upper end side of the front pillar and that has a cross section perpendicular to the axis when cut in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the member,
The front pillar upper includes a pillar upper inner panel disposed on the vehicle interior side, a pillar upper outer panel disposed on the vehicle exterior side, and a pillar upper reinforcement disposed between the pillar upper inner panel and the pillar upper outer panel. And arranged in a state inclined to the rear side of the vehicle,
A substantially upper portion of the pillar upper reinforcement on the vehicle interior side so that the inclination of the strong axis of the section perpendicular to the axis with respect to the input axis of the bending moment acting on the section perpendicular to the axis at the time of frontal collision is smaller than that before the reinforcement. A cross-sectional reinforcing portion configured as a partial thick portion is set in a substantially lower portion outside the passenger compartment .
This is a reinforcing structure for the front pillar.
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