JP5641956B2 - 自動車のピラー補強構造 - Google Patents

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本発明は、ピラーアウタパネルとピラーインナパネルとの間にピラーリインホースを配設して車両上下方向に延びる筒状の閉断面を形成した自動車のピラー補強構造に関する。
自動車においては、できるだけ重量,コストアップを招くことなく、ドアを開閉自在に支持するピラーのドアヒンジ取付け部の必要な強度を確保する構造を採用している。例えば、特許文献1には、パッチ等を追加したり、ピラーリインホースの板厚を大きくしたりすることなく、ピラーのドアヒンジ取付け部の強度を高める観点から、ピラーリインホースのドアヒンジ取付け部の前,後壁部に内側に凹状をなす凹部を形成し、この前,後の凹部とピラーアウタパネルとでドアヒンジ取付け部分に閉断面を形成した補強構造が提案されている。
特開平10−7019号公報
ところで、前記従来構造のように、ピラーリインホースのドアヒンジ取付け部に凹部を形成する構造とした場合には、車体重量及びコストアップは回避できるものの、ピラーリインホースの凹部の部位だけ他の部分と形状が異なることから、凹部が外力に対する断点となるという懸念がある。即ち、凹部を形成することによりピラーリインホースのドアヒンジ取付け部の面剛性が低下し易く、ドアを全開操作したときにヒンジ取付け部が変形し、場合によってはドアが全開位置からさらに開いてしまうという、過開きが生じるおそれがある。このようなドアの過開きが生じると、ドアの割線部にずれ等の変形が生じるので、割線隙を大きく設定する必要があり、そのため見栄えが悪化し、意匠上の制約が生じる。
そこで、軽量化,低コスト化が望まれる小型車において、車体重量及びコストアップを招くことなく、かつピラーリインホースの薄板化を図りつつ、ドアヒンジ取付け部の面剛性を高めることにより、ドアの過開きに対応できる最適な補強構造の検討が要請されている。
本発明は、前記従来の状況に鑑みてなされたもので、軽量化,低コストを図りつつ、ピラーリインホースのドアヒンジ取付け部の面剛性を高めることができ、ひいてはドアの過開きを抑制できる自動車のピラー補強構造を提供することを課題としている。
ピラーアウタパネルとピラーインナパネルとの間に、車両上下方向に延びるピラーリインホースを配設した自動車のピラー補強構造であって、
前記ピラーリインホースは、アッパリインホースとロアリインホースとからなり、該ロアリインホースの上端部と前記アッパリインホースの下端部とは重ね合せ部をなすように配置されており、前記ピラーアウタパネルの外壁部の、前記重ね合せ部に対向する部分にドアヒンジブラケットが取り付けられ、前記重ね合せ部を構成する前記ロアリインホースの上端部にはロア側膨出部が、アッパリインホースの下端部にはアッパ側膨出部が、車幅方向外方に膨出するように、かつ膨出量に差を設けることにより平面視で車両前後方向に延びる閉断面をなすように形成されており、前記重ね合わせ部の前記ドアヒンジブラケットに対向する部位には、前記ドアヒンジブラケットの車両前縁部分に沿って上下方向に延びる縦ビード部と、該縦ビード部の端部に続いて前記ドアヒンジブラケットの縁部分に沿ってかつ前記閉断面と略同じ車両前後方向に延びる横ビード部とを有する補強ビードが、前記閉断面より車両後方に位置するように形成されていることを特徴としている。
本発明に係るピラー補強構造によれば、ピラーリインホースのドアヒンジブラケットに対向する外壁に、該ドアヒンジブラケットの車両前縁部分に沿って上下方向に延びる縦ビード部と、該縦ビード部の端部に続いてドアヒンジブラケットの縁部分に沿って車両後方に延びる横ビード部とを有する補強ビードを形成した。
このように構成したので、前記補強ビードの特にコーナ部分によりピラーリインホースのドアヒンジブラケットに対向する縦壁の面剛性を高めることができ、ドア全開時にピラーリインホースの縦壁が変形することにより生じるドアの過開きを防止できる。
即ち、本発明の補強ビードは、縦ビード部と横ビード部とがコーナ部を形成しつつ結合されているので、縦ビード,横ビードを離して形成した場合に比較してドアヒンジブラケット取付け面の剛性を大幅に増大できる。そのためドアの全開操作時及びドアの自重による荷重により、ピラーリインホースが変形するのを抑制でき、これによりドアの過開きによる割線部のずれ等を防止できる。その結果割線隙を小さくでき、見栄えを向上できるとともに意匠上の制約を解消できる。
そして本発明では、ピラーリインホースに補強ビードを形成するだけの構造で面剛性を高めることができることから、ピラーリインホースの断面形状の変化による断点の問題が生じることもなく、ピラーリインホースの薄板化に対応でき、従って小型車における軽量化,低コスト化に貢献できる。
また前記補強ビードが、ピラーリインホースを深絞り成形する際に生じるドアヒンジ取付け部の皺取りビードとしても機能し、しかもヒンジブラケットの前縁及び上縁又は下縁の二辺に対応するので、ドアヒンジ取付け部の面精度を向上させることができる。
本発明の実施例1による自動車の車体側部の側面図である。 前記車体側部のセンターピラーの側面図である。 前記センターピラーの断面図(図2のIII-III線断面図)である。 前記センターピラーの断面図(図2のIV-IV線断面図)である。 前記センターピラーの下部の側面図である。
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。
図1ないし図5は、本発明の実施例1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る。
図において、1は自動車の側部車体を示している。この車体側部1は、車両上下方向に延びるフロンピラー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の前端部を結合し、前記フロントピラー2の下端部に車両前後方向に延びるロッカパネル4の前端部を結合し、前記フロントピラー2の車両後方に車両上下方向に延びるセンターピラー5を配設するとともに、該センターピラー5の上端部,下端部をそれぞれ前記ルーフサイドレール3,ロッカパネル4に結合することによりフロントドア開口1aを形成した構造を有する。
また前記車体側部1は、前記センターピラー5の後方に車両上下方向に延びるリヤピラー(不図示)を配設し、該リヤピラーの上端部,下端部をそれぞれ前記ルーフサイドレール3の後端部,前記ロッカパネル4の後端部に結合することによりリヤドア開口1bを形成した構造を有する。
前記車体側部1のフロントドア開口1a及びリヤドア開口1bには、それぞれフロントドア7,リヤドア8が配設されている。このフロントドア7は、前記フロントピラー2により開閉可能に支持されており、前記リヤドア8は、前記センターピラー5により開閉可能に支持されている。
前記フロントドア7は、フロントドアアウタパネル7aとフロントドアインナパネル7bとを中空状をなすよう結合した概略構造を有する。また前記リヤドア8は、リヤドアアウタパネル8aとリヤドアインナパネル8bとを中空状をなすよう結合した概略構造を有する。
前記フロントドア7の後縁7cと前記リヤドア8の前縁8cとの割線部9は、両者7c,8cの間に所定の隙間Sを設け、かつ各ドアアウタパネル7a,8aが連続面をなすように設定されている。このように隙間Sをできるだけ小さくするとともに、外装品であるフロントドアアウタパネル7aとリヤドアアウタパネル8aとを面一となるよう設定することにより意匠効果を高めている。
前記センターピラー5は、横断面大略ハット形状のピラーアウタパネル15と、大略平板形状のピラーインナパネル16との間に、前記ピラーアウタパネル15の断面形状に略沿う横断面ハット形状のピラーリインホース17を配置し、これらの前フランジ部15a,17a,16a同士、及び後フランジ部15b,17b,16b同士を重ね合わせてスポット溶接により結合することにより、上下方向に延びる角筒状の閉断面を形成した構造を有する。
前記ピラーアウタパネル15は、これの前,後フランジ部15a,15bに続いて車幅方向外側に屈曲して延びる前,後壁部15c,15dと、該前,後壁部15c,15dの外端同士を一体に結合する外壁部15eとを有する。この外壁部15eの前コーナ部には、車外側に突出する膨出部15fが形成されている。
前記ピラーリインホース17は、これの前,後フランジ部17a,17bに続いて前記ピラーアウタパネル15の前,後壁部15c,15d及び外壁部15eに略対向するように屈曲形成された前,後壁17c,17d及び外壁17eを有する。
また該外壁17eの前コーナ部には前記膨出部15f内に突出する膨出部17fが形成されている。この各膨出部15f,17fは、センターピラー5の上下方向全長に渡る長さを有し、これにより側面衝突時の衝撃力に対するセンターピラー5全体の剛性を高めている。
前記ピラーリインホース17は、アッパピラーリインホース18とロアピラーリインホース19とに分割されている。このアッパピラーリインホース18の下端部18aは、前記ロアピラーリインホース19の上端部19aに車内側に重なるよう配置され、両者18a,19aはスポット溶接により結合されている。
この下端部18aと上端部19aとの重ね合わせ部17′の前,後フランジ部17a,17bは2枚重ねとなっている。また重ね合わせ部17′のロアピラーリインホース19の膨出部(ロア側膨出部)17fに対してアッパピラーリインホース18の膨出部(アッパ側膨出部)17f′の突出量が小さくなっている(図3参照)。
前記センターピラー5には、上,下一対のドアヒンジ部材20,20が配設されている。この上側のドアヒンジ部材20は、センターピラー5の上下方向中央部に配置され、下側のドアヒンジ部材20は、センターピラー5の下部の前記重ね合わせ部17′に配置されている(図1参照)。
前記上,下のドアヒンジ部材20は、同じ構造を有し、前記ピラーアウタパネル15の外壁部15eとともに、前記ピラーリインホース17の外壁17eに2本のボルト21,21により締結固定されたピラー側ヒンジブラケット22と、前記リヤドア8のドアインナパネル8bに2本のボルト23,23により締結固定されたドア側ヒンジブラケット24とをヒンジピン25により回動可能に連結した構造を有する。これによりリヤドア8は、ヒンジピン25を中心に全閉位置Aと全開位置Bとの間で回動自在に支持されている。
そして前記ピラーリインホース17の外壁17eの下側のピラー側ヒンジブラケット22に望む部分には、該ヒンジブラケット22を囲むように延びる補強ビード17hが形成されている。この補強ビート17hは、前記アッパピラーリインホース18に車内側に凸形状をなすよう形成されている。
前記補強ビード17hは、前記ピラー側ヒンジブラケット22の前縁22a近傍に沿って上下方向に延びる縦ビード部17iと、該縦ビード部17iの上端部に続いて前記ヒンジブラケット22の上縁22b近傍に沿って車両後方に延びる横ビード部17jとを有する(図3,図5参照)。
前記縦ビード部17iは前記重ね合わせ部17′に位置し、横ビード部17jは重ね合わせ部17′より上側に位置するよう配置されている。また前記縦ビード部17iは下部17i′が三角形状をなすよう幅広に形成され、前記縦ビード部17iと横ビード部17jとの接続部17kはアール状をなすよう湾曲形成されている(図5参照)。
前記補強ビート17hは、前記アッパピラーリインホース18の膨出部17f′とは離れた位置に独立して形成されており、該膨出部17f′の稜線17f′′に間をあけて配置されている。このようにすることにより、側面衝突時に横ビード部17jが断点となってセンターピラー5の折れ変形を誘発するという懸念を回避できる。即ち、横ビード部17jに加わる側突時の荷重を、縦ビード部17iと膨出部17fとが分散して負担することとなる。
本実施例のピラー補強構造によれば、ピラーリインホース17のピラー側ヒンジブラケット22に対向する外壁17eに、該ドアヒンジブラケット22の前縁22aに沿って上下方向に延びる縦ビード部17iと、該縦ビード部17iの上端部に続いて前記ドアヒンジブラケット22の上縁22bに沿って車両後方に延びる横ビード部17jとを有する補強ビード17hを形成する構成とした。
このように本実施例では、補強ビード17hの縦ビード部17iと横ビード部17jがコーナ部を形成しているので、両ビード部を分離形成した場合に比較してピラーリインホース17のドアヒンジブラケット22に対向する縦壁17eの面剛性を大幅に高めることができ、リヤドア8の全開操作時にピラーリインホース17の縦壁17eが変形することにより生じるリヤドア8の過開きを防止できる。
即ち、リヤドア8の全開操作時及び該ドア8の自重による荷重が、ドアヒンジブラケット22を介して縦壁17eに集中することとなるが、縦壁17eの面剛性が補強ビード17hにより大幅に増大しているので、ピラーリインホース17の縦壁17eの変形が抑制される。これによりリヤドア8の過開きによる割線部9の変形,ずれ等を防止でき、割線隙を小さくして見栄えを向上できるとともに意匠上の制約を解消できる。ちなみに、補強ビードがない構造の場合は、全開位置Bからの過開きが概ね10度程度あったが、補強ビートを設けた場合は、過開きが8度程度に抑制できた。
このように本実施例では、ピラーリインホース17に凸状の補強ビード17hを形成するだけの構造で面剛性を高めることができることから、ピラーリインホースの断面形状の変化による断点の問題が生じることはなく、また車体重量及びコストアップを招くことなく、かつピラーリインホースの薄板化に対応でき、ひいては小型車における軽量化,低コスト化に貢献できる。
また前記補強ビード17hが、ピラーリインホース17を深絞り成形する際に生じるドアヒンジ取付け面の皺取りビードとしても機能し、しかもドアヒンジブラケット22の前縁22a及び上縁22bの二辺に対応するので、ドアヒンジ取付け面の面精度の向上に寄与することができる。
本実施例では、ドアヒンジブラケット22をピラーリインホース17の重ね合わせ部17′に取り付けたので、ドアヒンジ部材20の取付け剛性,強度をさらに高めることができ、ピラーリインホース17のさらなる薄板化を可能にできる。
なお、本実施例では、補強ビード17hを、ドアヒンジブラケット22の前縁22a,上縁22bに沿うように形成したが、本発明では、ドアヒンジブラケットの下縁に沿うビード部を追加してもよく、面剛性を高めることが可能な範囲に設定することとなる。
また、前記実施例では、補強ビード17hが、縦ビード部17iの上端から横ビード部17jを後方に延長したものである場合を説明したが、本発明の補強ビードはこれに限定されない。例えば、縦ビード部17iの下端からドアヒンジブラケット22の下縁22cに沿って後方に延びる下側の横ビード部を設けても良い。また、縦ビード部17iの上端,下端の両方から横ビード部を後方に延びるように一体形成しても良い。
5 センターピラー
15 ピラーアウタパネル
15e 外壁部
16 ピラーインナパネル
17 ピラーリインホース
17e 縦壁
17h 補強ビード
17i 縦ビード部
17j 横ビード部
22 ピラー側ヒンジブラケット(ドアヒンジブラケット)
22a 前縁
22b,22c 上縁,下縁

Claims (1)

  1. ピラーアウタパネルとピラーインナパネルとの間に、車両上下方向に延びるピラーリインホースを配設した自動車のピラー補強構造であって、
    前記ピラーリインホースは、アッパリインホースとロアリインホースとからなり、該ロアリインホースの上端部と前記アッパリインホースの下端部とは重ね合せ部をなすように配置されており、前記ピラーアウタパネルの外壁部の、前記重ね合せ部に対向する部分にドアヒンジブラケットが取り付けられ、
    前記重ね合せ部を構成する前記ロアリインホースの上端部にはロア側膨出部が、アッパリインホースの下端部にはアッパ側膨出部が、車幅方向外方に膨出するように、かつ膨出量に差を設けることにより平面視で車両前後方向に延びる閉断面をなすように形成されており、
    前記重ね合わせ部の前記ドアヒンジブラケットに対向する部位には、前記ドアヒンジブラケットの車両前縁部分に沿って上下方向に延びる縦ビード部と、該縦ビード部の端部に続いて前記ドアヒンジブラケットの縁部分に沿ってかつ前記閉断面と略同じ車両前後方向に延びる横ビード部とを有する補強ビードが、前記閉断面より車両後方に位置するように形成されている
    ことを特徴とする自動車のピラー補強構造。
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