JP5087576B2 - 車両用ピラー構造 - Google Patents

Description

本発明は、車室外側のアウタパネルおよび車室側のインナパネル間にスチフナが挟持された閉断面構造のピラーを備えた車両用ピラー構造に関する。

車両用ピラー構造は、車室外側のアウタパネルおよび車室側のインナパネル間にスチフナが挟持され、アウタパネルおよびインナパネルで閉断面に形成されている。
この車両用ピラー構造のなかには、センタピラー（具体的には、アウタパネル）の壁面に断面略Ｌ字状のリテーナが設けられ、リテーナにドアシールが支持され、ドアシールでドアガラスをシールするように構成されたものがある（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００９−６８５０号公報

ここで、特許文献１の断面略Ｌ字状のリテーナは、アウタパネルへの取付片がドアガラスから離れる方向（すなわち、車室側）に張り出されている。
このため、断面略Ｌ字状のリテーナをアウタパネルに設けるために、アウタパネルの壁面を大きく確保する必要があり、デザインの自由度が制限される。

この問題を解消するために、リテーナへの取付片をドアガラス側に近づける方向に張り出し、取付片をクリップでセンタピラー（具体的には、アウタパネル）に取り付ける車両用ピラー構造が知られている。
リテーナへの取付片をドアガラス側に近づける方向に張り出すことで、センタピラーのデザインの自由度を高めることが可能である。

ここで、取付片をクリップでアウタパネルに取り付けた場合、クリップの先端部がスチフナに向けて突出されている。
このため、クリップの先端部がスチフナに干渉することを回避するために、スチフナに貫通孔を形成し、貫通孔にクリップの先端部を貫通させている。
しかし、スチフナに貫通孔を形成した場合、スチフナの剛性を確保するための工夫が要求される。

本発明は、ドアシールをクリップを介してピラーに取り付けるとともに、スチフナの剛性を確保することができる車両用ピラー構造を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、車室外側のアウタパネルおよび車室側のインナパネル間にスチフナが挟持された閉断面構造の車両用ピラー構造において、前記アウタパネルは、前壁部が車室側に向けて傾斜状に折り曲げられることで略く字状に形成されたパネル本体と、該パネル本体から車体前方に向けて張り出された前アウタフランジおよび車体後方に向けて張り出された後アウタフランジと、を備え、前記アウタパネルの前記前壁部にクリップでドアシールが取り付けられ、前記クリップの先端部が前記スチフナに向けて突出され、前記スチフナに、前記クリップの先端部との干渉を回避する溝部が設けられ、前記溝部が前記スチフナの長手方向に延出されてビード状に形成され、前記インナパネルの板厚寸法は、前記アウタパネルの板厚寸法に対して大きく設定され、前記後アウタフランジに、前記スチフナのスチフナフランジが重ね合わされるとともに、前記スチフナのフランジに、前記インナパネルのインナフランジが重ね合わされた状態で、前記後アウタフランジに対して前記スチフナフランジが車体後方に向けて張り出されるとともに、前記スチフナフランジに対して前記インナフランジが車体後方に向けて張り出され、前記各フランジで形成された階段状の部位が溶接で接合されたことを特徴とする。

請求項２は、前記階段状の部位は、車室外側からアーク溶接で接合されたことを特徴とする。

請求項３は、前記後アウタフランジは、前記アウタパネルのパネル本体に対して車室側に凹まされた段差状に形成されたことを特徴とする。

請求項１に係る発明では、クリップの先端部との干渉を回避する溝部をスチフナに設けた。そして、溝部をスチフナの長手方向に延出させてビード状に形成した。
このように、溝部をビード状に形成することで、溝部をスチフナの補強部位として利用することができる。
これにより、ドアシールをクリップを介してピラーに取り付けるとともに、スチフナの剛性を確保することができる。

加えて、クリップの先端部との干渉を回避するために、スチフナに貫通孔を形成する必要がない。
ここで、スチフナに貫通孔を形成するためには、スチフナをプレス成形する際に、貫通孔をピアス加工で形成する必要がある。
これにより、スチフナから貫通孔を除去することで、スチフナの成形が容易になり、製造コストを抑えることができる。

また、請求項１に係る発明では、インナパネルの板厚寸法をアウタパネルの板厚寸法に対して大きく設定した。そして、後アウタフランジに対してスチフナフランジを張り出すとともに、スチフナフランジに対してインナフランジを張り出し、各フランジで形成した階段状の部位を溶接で接合した。
インナフランジの板厚寸法を大きく設定することで、各フランジを溶接する際に、溶接時の熱でインナフランジが溶け落ちることを防ぐことができる。

請求項２に係る発明では、各フランジが重ね合わされた階段状の部位を、車室外側からアーク溶接で接合するようにした。
このように、階段状の部位をアーク溶接で接合することで、各フランジをスポット溶接で接合する場合と比較して各フランジの張出し寸法を小さく抑えることができる。
これにより、ピラーの幅寸法を小さく抑えることができ、車室側から車室外側を目視する際の視界を大きく確保することができる。

請求項３に係る発明では、後アウタフランジを、アウタパネルのパネル本体に対して車室側に凹ませて段差状に形成した。
よって、階段状の部位をアーク溶接で接合した際に、アーク溶接のビード（いわゆる、溶接ビード）が車室外側に大きく膨出させることを防ぐことができる。
これにより、ビード（溶接ビード）が窓ガラスなどに干渉することを防ぐことができる。

本発明に係る車両用ピラー構造を備えた車両を示す側面図である。 本発明に係る車両用ピラー構造からアウタパネルを外した状態を示す斜視図である。 図１の３−３線断面図である。 図３のセンタピラーを分解した状態で示す断面図である。 図３の５部拡大図である。 図３の６部拡大図である。 本発明に係るセンタピラーに作用した荷重を支える例を説明する図である。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、「前」、「後」、「左」、「右」は運転者から見た方向にしたがい、前側をＦｒ、後側をＲｒ、左側をＬ、右側をＲとして示す。

実施例に係る車両用ピラー構造１５について説明する。
図１に示すように、車両１０は、サイドシル１１と、サイドシル１１の上方に設けられたサイドドア１２と、サイドドア１２の後方に設けられたリヤフェンダ１３と、リヤフェンダ１３の前部に設けられた車両用ピラー構造１５とを備えている。

サイドドア１２にはドアガラス１７が昇降自在に設けられている。
また、リヤフェンダ１３上方のクオータ部１８（図２参照）には、クオータガラス１９がダムシール１４および接着剤１６を介して取り付けられている。

図２、図３に示すように、車両用ピラー構造１５は、サイドシル１１（図１参照）からルーフサイドレール２１に向けて立ち上げられたセンタピラー（ピラー）２２と、センタピラー２２にクリップ２６で取り付けられたリテーナ２７と、リテーナ２７に支えられたドアシール２９とを備えている。

センタピラー２２は、車室外側３９に設けられたアウタパネル３１と、車室３２側に設けられたインナパネル３３と、アウタパネル３１およびインナパネル３３間に挟持されたスチフナ３４と、スチフナ３４に設けられたステイ３５とを備えている。
このセンタピラー２２は、アウタパネル３１およびインナパネル３３で閉断面に形成され、車室３２側に対向する部位がガーニッシュ３７で覆われている。

アウタパネル３１は、略く字状に折り曲げられたパネル本体４１と、パネル本体４１の前辺４１ａから車体前方に向けて張り出された前アウタフランジ４３と、パネル本体４１の後辺４１ｂから車体後方に向けて張り出された後アウタフランジ（アウタフランジ）４４とを備えている。

パネル本体４１は、クオータガラス１９に対して所定間隔Ｓ１をおいて、クオータガラス１９と略平行に設けられ、前壁部４２が車室３２側に向けて傾斜状に折り曲げられることで、略く字状に形成されている。
傾斜状に折り曲げられた前壁部４２に、クリップ２６を取り付ける取付孔４６が形成されている。

前アウタフランジ４３は、前壁部４２の前辺４１ａからドアガラス１７に沿って車体前方に向けて張り出されている。
前アウタフランジ４３は、ドアガラス１７に対して所定間隔Ｓ２をおいて設けられている。

後アウタフランジ４４は、パネル本体４１の後辺４１ｂからクオータガラス１９に沿って車体後方に向けて張り出されている。
後アウタフランジ４４は、パネル本体４１に対して車室３２側に凹まされた段差状に形成されることで、クオータガラス１９に対して所定間隔Ｓ３をおいて設けられている。

インナパネル３３は、板厚寸法Ｔ１がアウタパネル３１の板厚寸法Ｔ２に対して大きく設定されている。
このインナパネル３３は、略コ字状に折り曲げられたパネル本体５１と、パネル本体５１の前辺５１ａから車体前方に向けて張り出された前インナフランジ５３と、パネル本体５１の後辺５１ｂから車体後方に向けて張り出された後インナフランジ（インナフランジ）５４とを備えている。

前インナフランジ５３は、パネル本体５１の前辺５１ａから前アウタフランジ４３に沿って車体前方に向けて張り出されている。
後インナフランジ５４は、パネル本体５１の後辺５１ｂから後アウタフランジ４４に沿って車体後方に向けて張り出されている。

スチフナ３４は、前部に溝部５７が形成されたスチフナ本体５６と、スチフナ本体５６（溝部５７）の前辺５６ａから車体前方に向けて張り出された前スチフナフランジ５８と、スチフナ本体５６の後辺５６ｂから車体後方に向けて張り出された後スチフナフランジ（スチフナフランジ）５９とを備えている。
スチフナ３４は、アウタパネル３１およびインナパネル３３を補強する部材である。

スチフナ３４にステイ３５がアーク溶接で設けられている（接合されている）。
ステイ３５は、断面略矩形状の閉断面に形成され、スチフナ３４に沿って長手方向に延出されることでスチフナ３４を補強する支柱である。

前アウタフランジ４３が車室外側３９から前スチフナフランジ５８に重ね合わされ、前スチフナフランジ５８が車室外側３９から前インナフランジ５３に重ね合わされている。
この状態で、前アウタフランジ４３、前スチフナフランジ５８および前インナフランジ５３がスポット溶接で接合されている。

前アウタフランジ４３、前スチフナフランジ５８および前インナフランジ５３が接合されることで、センタピラー２２の前フランジ部２３が形成されている。
前フランジ部２３は、センタピラー２２の前壁（すなわち、クリップ２６が取り付けられた側の部位）２２ａから車体前方に向けて張り出されている。

図５に示すように、後アウタフランジ４４が車室外側３９から後スチフナフランジ５９に重ね合わされている。
この状態で、後アウタフランジ４４に対して後スチフナフランジ５９が距離Ｌ１だけ車体後方に向けて張り出している。

さらに、後スチフナフランジ５９が車室外側３９から後インナフランジ５４に重ね合わされている。
この状態で、後スチフナフランジ５９に対して後インナフランジ５４が距離Ｌ２だけ車体後方に向けて張り出している。

このように、後アウタフランジ４４に対して後スチフナフランジ５９を張り出すとともに、後スチフナフランジ５９に対して後インナフランジ５４を張り出すことで、後アウタフランジ４４、後スチフナフランジ５９および後インナフランジ５４で階段状の部位６２が形成されている。

この階段状の部位６２は、車室外側３９からアーク溶接で接合されている。階段状の部位６２を車室外側３９からアーク溶接で接合することで、後アウタフランジ４４、後スチフナフランジ５９および後インナフランジ５４がそれぞれ接合され、各フランジ４４，５９，５４で後フランジ部（フランジ部）２４が形成されている。

ここで、後アウタフランジ、後スチフナフランジおよび後インナフランジをスポット溶接で接合する場合、各フランジの張出し寸法が比較的大きくなる。
これに対して、階段状の部位６２をアーク溶接で接合することで、後フランジ部２４の張出し寸法Ｌ３を、スポット溶接で接合する場合と比較して小さく抑えることができる。
これにより、図３に示すセンタピラー２２の幅寸法Ｗ１を小さく抑えることができ、車室３２側から車室外側３９を目視する際の視界を大きく確保することができる。

さらに、図５に示すように、階段状の部位６２は、後アウタフランジ４４に対して後スチフナフランジ５９が車室３２側（すなわち、クオータガラス１９から離れる方向）に配置され、後スチフナフランジ５９に対して後インナフランジ５４が車室３２側（すなわち、クオータガラス１９から離れる方向）に配置されている。
加えて、後アウタフランジ４４を、アウタパネル３１のパネル本体４１に対して車室３２側に段差Ｄ（図４も参照）寸法だけ凹ませて段差状に形成した。

よって、階段状の部位６２を車室外側３９からアーク溶接で接合した際に、アーク溶接のビード（いわゆる、溶接ビード）６４が車室外側３９に大きく膨出させることを防ぐことができる。
具体的には、ビード（溶接ビード）６４を、アウタパネル３１のパネル本体４１に対して車室３２に設けることができる。
これにより、ビード（溶接ビード）６４がクオータガラス１９などに干渉することを防ぐことができる。

加えて、インナパネル３３の板厚寸法Ｔ１をアウタパネルの板厚寸法Ｔ２に対して大きく設定した。よって、後インナフランジ５４の板厚寸法をＴ１と大きく確保することができる。
これにより、階段状の部位６２を車室外側３９からアーク溶接で接合する際に、溶接時の熱で後インナフランジ５４が溶け落ちることを防ぐことができる。

図３に示すように、後アウタフランジ４４、後スチフナフランジ５９および後インナフランジ５４が接合されることで、センタピラー２２の後フランジ部２４が形成されている。
後フランジ部２４は、センタピラー２２の後壁（すなわち、クリップ２６が取り付けられた側の反対側の部位）２２ｂから車体後方に向けて張り出されている。

前フランジ部２３が形成されるとともに、後フランジ部２４が形成されることで、アウタパネル３１、インナパネル３３およびスチフナ３４が一体に接合される。
この状態で、アウタパネル３１およびインナパネル３３間にスチフナ３４が挟持され、アウタパネル３１およびインナパネル３３で閉断面に形成されている。

図６に示すように、センタピラー２２にクリップ２６でリテーナ２７が取り付けられている。
クリップ２６は、リテーナ２７の取付孔４６に差し込まれた状態で、アウタパネル３１のパネル本体４１（具体的には、前壁部４２）の取付孔４６に係止されている。
これにより、リテーナ２７はクリップ２６でアウタパネル３１（前壁部４２）に取り付けられている。

リテーナ２７は、取付片２８がドアガラス１７側に近づける方向に折り曲げられている（張り出されている）。
これにより、前壁部４２の幅寸法Ｗ２（図４も参照）を小さく抑えることができ、センタピラーのデザインの自由度を高めることができる。

一方、従来技術のように、リテーナの取付片がドアガラス１７から離れる方向に張り出された場合、前壁部４２の幅寸法を大きく確保する必要があり、デザインの自由度が制限される。

リテーナ２７にドアシール２９が支持されている。すなわち、ドアシール２９は、クリップ２６でアウタパネル３１（前壁部４２）に取り付けられている。
ドアシール２９は、サイドドア１２を閉じた状態で、サイドドア１２のドアガラス１７をシールする部材である。

ところで、クリップ２６がアウタパネル３１（前壁部４２）の取付孔４６に係止された状態で、クリップ２６の先端部２６ａがスチフナのスチフナ本体５６（具体的には、溝部５７）に向けて突出されている。

溝部５７は、クリップ２６の先端部２６ａとの干渉を回避するために、先端部２６ａから離れる方向に凹状に形成されている。
さらに、溝部５７は、図２に示すように、スチフナ３４の上端部３４ａからスチフナ３４の長手方向に下向きに延出させてビード状に形成されている。先端部２６ａに溝部５７の上端部５７ａが形成されている。

図２に示すように、溝部５７をスチフナ３４の長手方向に延出させてビード状に形成することで、溝部５７をスチフナ３４の補強部位として利用することができる。
これにより、ドアシール２９をクリップ２６を介してセンタピラー２２に取り付けることができ、かつ、スチフナ３４の剛性を確保することができる。

加えて、クリップ２６の先端部２６ａとの干渉を回避するために、スチフナ３４に貫通孔を形成する必要がない。
ここで、スチフナ３４に貫通孔を形成するためには、スチフナ３４をプレス成形する際に、貫通孔をピアス加工で形成する必要がある。
これにより、スチフナ３４から貫通孔を除去することで、スチフナ３４の成形が容易になり、製造コストを抑えることができる。

つぎに、センタピラー２２に作用した荷重を支える例を図７に基づいて説明する。
図７に示すように、溝部５７は、スチフナ３４の上端部３４ａからスチフナ３４の長手方向に下向きに延出させてビード状に形成されている。
よって、センタピラー２２に荷重Ｆ１が上向きに作用した場合に、作用した荷重Ｆ１をビード状の溝部５７で支えることができる。

一方、センタピラー２２に荷重Ｆ２が下向きに作用した場合に、作用した荷重Ｆ２をビード状の溝部５７で支えることができる。

なお、本発明に係る車両用ピラー構造１５は、前述した実施例に限定されるものではなく適宜変更、改良などが可能である。
例えば、前記実施例では、ピラーとしてセンタピラー２２を例示したが、これに限らないで、例えば、フロントピラーやリヤピラーなどの他のピラーに適用することも可能である。

また、前記実施例では、後フランジ部２４に階段状の部位６２を形成してアーク溶接する例について説明したが、これに限らないで、前フランジ部２３に階段状の部位を形成してアーク溶接することも可能である。

さらに、前記実施例で示したセンタピラー２２、後フランジ部２４、クリップ２６、クリップの先端部２６ａ、ドアシール２９、アウタパネル３１、インナパネル３３、スチフナ３４、パネル本体４１、後アウタフランジ４４、後インナフランジ５４、溝部５７、後スチフナフランジ５９および階段状の部位６２などの形状や構成は例示したものに限定するものではなく適宜変更が可能である。

本発明の車両用ピラー構造は、車室外側のアウタパネルおよび車室側のインナパネル間にスチフナが挟持された閉断面構造のピラーを備えた自動車への適用に好適である。

１５…車両用ピラー構造、２２…センタピラー（ピラー）、２２ａ…センタピラーの前壁（クリップが取り付けられた側の部位）、２２ｂ…センタピラーの後壁（クリップが取り付けられた側の反対側の部位）、２４…後フランジ部（フランジ部）、２６…クリップ、２６ａ…クリップの先端部、２９…ドアシール、３１…アウタパネル、３２…車室、３３…インナパネル、３４…スチフナ、３９…車室外側、４１…パネル本体、４２…前壁部、４３…前アウタフランジ、４４…後アウタフランジ（アウタフランジ）、５４…後インナフランジ（インナフランジ）、５７…溝部、５９…後スチフナフランジ（スチフナフランジ）、６２…階段状の部位、Ｄ…段差、Ｔ１…インナパネルの板厚寸法、Ｔ２…アウタパネル３１の板厚寸法。

Claims (3)

1. 車室外側のアウタパネルおよび車室側のインナパネル間にスチフナが挟持された閉断面構造の車両用ピラー構造において、
   前記アウタパネルは、前壁部が車室側に向けて傾斜状に折り曲げられることで略く字状に形成されたパネル本体と、該パネル本体から車体前方に向けて張り出された前アウタフランジおよび車体後方に向けて張り出された後アウタフランジと、を備え、
   前記アウタパネルの前記前壁部にクリップでドアシールが取り付けられ、
   前記クリップの先端部が前記スチフナに向けて突出され、
   前記スチフナに、前記クリップの先端部との干渉を回避する溝部が設けられ、
   前記溝部が前記スチフナの長手方向に延出されてビード状に形成され、
   前記インナパネルの板厚寸法は、前記アウタパネルの板厚寸法に対して大きく設定され、
   前記後アウタフランジに、前記スチフナのスチフナフランジが重ね合わされるとともに、前記スチフナのフランジに、前記インナパネルのインナフランジが重ね合わされた状態で、前記後アウタフランジに対して前記スチフナフランジが車体後方に向けて張り出されるとともに、前記スチフナフランジに対して前記インナフランジが車体後方に向けて張り出され、
   前記各フランジで形成された階段状の部位が溶接で接合されたことを特徴とする車両用ピラー構造。
2. 前記階段状の部位は、車室外側からアーク溶接で接合されたことを特徴とする請求項１記載の車両用ピラー構造。
3. 前記後アウタフランジは、前記アウタパネルのパネル本体に対して車室側に凹まされた段差状に形成されたことを特徴とする請求項２記載の車両用ピラー構造。

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