WO2012035662A1 - センタピラー構造 - Google Patents

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WO2012035662A1
WO2012035662A1 PCT/JP2010/066241 JP2010066241W WO2012035662A1 WO 2012035662 A1 WO2012035662 A1 WO 2012035662A1 JP 2010066241 W JP2010066241 W JP 2010066241W WO 2012035662 A1 WO2012035662 A1 WO 2012035662A1
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pillar
vehicle
pillar inner
center pillar
reinforcing member
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PCT/JP2010/066241
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French (fr)
Inventor
健雄 森
Original Assignee
トヨタ自動車株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/04—Door pillars ; windshield pillars

Definitions

  • the present invention relates to a center pillar structure that connects a rocker of a vehicle and a roof side rail.
  • center pillar structures are known.
  • a center pillar portion that connects a rocker and a roof side rail in a side panel outer (a front pillar portion and the like are also integrally formed), and the center pillar portion as a whole.
  • the pillar inner main body covering from the room side, the inner reinforcement joined to the inside of the pillar inner main body, the pillar outer covering the entire center pillar portion from the outside of the vehicle, and the outer covering the entire center pillar portion between the pillar outer portion and the center pillar portion.
  • a center pillar structure having a reinforcement is disclosed.
  • the lower side of the center pillar portion is projected to the outside of the vehicle.
  • an integrated center pillar is formed by spot welding the pillar inner main body, the pillar outer, and the outer flange of the outer reinforcement.
  • Patent Document 2 discloses a center pillar structure in which a pillar inner main body is constituted by an inner upper panel and an inner lower panel.
  • the inner upper panel connects the rocker and the roof side rail, and a projecting portion facing the outside of the vehicle is formed at the lower part.
  • the inner lower panel is a curved body that covers the inner upper panel above the projecting portion from the outside of the vehicle, and the lower end of the curve is disposed above the projecting portion of the inner upper panel so that the inner upper panel is arranged on the inner upper panel. It is joined.
  • Patent Document 3 discloses a center pillar structure including an outer material in which an inner panel that connects a rocker and a roof side rail and an outer panel that covers the entire inner panel from the outside of the vehicle are joined. Yes.
  • the reinforcement extending between the upper and lower end portions of the outer material is joined to the inner space of the outer material and the inner panel. That is, the reinforcement is joined to the inner panel inside the joint (opening flange) between the inner panel and the outer panel.
  • the center pillar reinforcing member that covers the entire inner pillar that connects the rocker and the roof side rail has a lower strength than the upper portion by providing a strength altered portion as a softened portion on the lower side.
  • a center pillar structure is disclosed. About the center pillar reinforcement member, plate
  • board thickness is made thin by using the steel plate from which the tensile strength of an upper part becomes high.
  • JP-A-8-072741 Japanese Patent Laid-Open No. 9-254811 JP 2003-335266 A JP 2009-274590 A
  • the center pillar is required to have strength for suppressing the amount of intrusion into the vehicle interior when a load in the vehicle width direction is applied, but on the other hand, weight reduction is also required.
  • the center pillar structure of Patent Document 1 is composed of five parts: a center pillar portion, a pillar inner main body, an inner reinforcement, a pillar outer, and an outer reinforcement, the strength can be increased. This increases the weight.
  • the center pillar structure of the above-mentioned Patent Document 2 is composed of an inner upper panel and an inner lower panel, and a pillar inner body is formed by covering the outer panel with the inner panel. Therefore, there is a possibility of realizing weight reduction.
  • the bending strength with respect to the load in the vehicle width direction may be reduced by a concave portion formed between the protruding portion of the inner upper panel and the curved lower portion of the inner lower panel.
  • an object of the present invention is to provide a center pillar structure which can improve the disadvantages of the conventional example and can be reduced in weight while ensuring the bending strength against the load in the vehicle width direction.
  • a pillar inner is constituted by a pillar inner main body connecting the rocker and the roof side rail, and a pillar reinforcing member joined to the outside of the pillar inner main body.
  • the pillar inner main body has a bulging portion bulging outward from the vehicle as a lower columnar portion of the pillar inner, and the pillar reinforcing member covers the upper end of the bulging portion while the pillar inner main body side And an upper columnar portion of the pillar inner together with the upper portion of the pillar inner main body.
  • the bulging portion has an upper end whose bulging amount is gradually reduced toward the upper side of the vehicle body, and the pillar reinforcing member compensates for a decrease in the bulging amount at the upper end of the bulging portion. It is desirable to have a lower end where the cross-sectional shape cut in the vehicle width direction and in the vehicle longitudinal direction increases toward the upper side of the vehicle.
  • the pillar reinforcing member has a lower end surface parallel to the upper end surface of the bulging portion.
  • the present invention includes a lower columnar portion in which a lower portion of a pillar inner is bulged outward, a pillar reinforcing member joined to the upper portion of the pillar inner and the outer portion of the pillar inner portion of the vehicle. And an upper columnar portion configured in a columnar shape.
  • the center pillar structure comprises the pillar inner body by the two parts of the pillar inner main body and the pillar reinforcing member, the center pillar can be constructed with a simple structure, and the weight can be further reduced.
  • the upper columnar portion of the pillar inner is constituted by the pillar inner main body and the pillar reinforcing member, and the lower columnar portion of the pillar inner is constituted by the bulging portion of the pillar inner main body.
  • the bending strength can be made higher than that of the lower columnar portion.
  • the pillar reinforcing member extends between the pillar inner main roof side rail side while covering the upper end of the bulging portion, so the vehicle outer wall surface formed by one ridgeline
  • the pillar-shaped part of the pillar inner having the following can be obtained.
  • the pillar structure can be simplified and reduced in weight.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a pillar inner having a center pillar structure according to the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a pillar inner main body and a pillar reinforcing member forming the pillar inner.
  • FIG. 3 is a front view of the center pillar. 4 corresponds to a cross-sectional view taken along line XX in FIG.
  • FIG. 5 corresponds to a cross-sectional view taken along line YY in FIG.
  • the center pillar includes a lower columnar portion in which a lower portion of the pillar inner is bulged to the vehicle outer side, and an upper columnar portion configured in a columnar shape by an upper portion of the pillar inner and a pillar reinforcing member joined to the vehicle outer side of the upper portion of the pillar inner.
  • the structure is composed of Specifically, in the present embodiment, a center pillar structure constituted by a pillar inner main body 10, a pillar reinforcing member 20 joined to the outer side of the pillar inner main body 10, and an outer panel 30 covering the whole from the outer side of the vehicle. Indicates.
  • the pillar inner main body 10, the pillar reinforcing member 20, and the outer panel 30 are formed by press-molding a plate material such as a steel plate.
  • the pillar inner main body 10 and the pillar reinforcing member 20 are joined to each other to form a pillar inner.
  • the pillar inner has a columnar portion that connects the rocker 100 and the roof side rail 110, and has a flange portion that joins the rocker 100 and the roof side rail 110 at the lower end and the upper end thereof.
  • the columnar portion suppresses its intrusion due to deformation into the passenger compartment due to the load in the vehicle width direction in the upper portion within the allowable deformation range of the shape of the passenger compartment, and the load in the lower portion. Absorbed by deformation toward the passenger compartment.
  • the upper part is referred to as the upper columnar part
  • the lower part is referred to as the lower columnar part.
  • the pillar inner main body 10 is a member extending between the rocker 100 and the roof side rail 110, and forms a part of the pillar-shaped portion of the pillar inner by connecting them.
  • the pillar inner main body 10 joins a rocker 100 and a roof side rail 110 to a lower end flange 11 and an upper end flange 12 by welding such as spot welding.
  • the lower flange 11 forms a flange portion at the lower end of the pillar inner, and is joined to the wall surface 101 on the vehicle outer side of the rocker 100.
  • the upper flange 12 is one of the flange portions at the upper end of the pillar inner, and is joined to the flange 111 of the roof side rail 110.
  • the pillar inner main body 10 is formed with a U-shaped bulging portion 13 which bulges toward the vehicle outer side with respect to the surfaces of flanges 16 and 16 (to be described later) at the lower portion (the rocker 100 side).
  • the bulging portion 13 forms a lower columnar portion of the pillar inner.
  • the bulging portion 13 gradually increases in width in the longitudinal direction of the vehicle body (a U-shaped width) as it goes downward of the vehicle body. Further, the bulging amount (U-shaped height) of the bulging portion 13 to the vehicle outer side is set to a value that can absorb the load in the vehicle width direction due to the side collision within a range that does not interfere with the outer panel 30. do it.
  • the flange 11 is provided at the lower end of the bulging portion 13 on the bulging end side.
  • the upper end of the bulging portion 13 has a shape in which the bulging amount is gradually reduced toward the upper side of the vehicle body. That is, the upper end surface 13a of the bulging portion 13 forms an inclined surface in which the bulging amount gradually decreases toward the upper side of the vehicle body.
  • the upper end including the upper end surface 13a of the bulging portion 13 is formed so as to be disposed between a lower hinge and an upper hinge of a vehicle door (not shown).
  • the pillar inner main body 10 has a vehicle compartment side between the flanges 16 and 16 between the upper flange 12 and the upper flange 12 and between the two flanges 16 and 16.
  • a concave portion 14 having a U-shaped cross-section that is slightly bulged out is formed.
  • the recess 14 is a part where the pillar reinforcing member 20 is joined.
  • the pillar reinforcing member 20 joins flanges 22 and 22, which will be described later, to the vehicle exterior side of the recess 14 by welding such as spot welding.
  • the concave portion 14 here is formed so that its bulging amount (the U-shaped height) is small with respect to the bulging portion 13, for example, so as not to exceed the interior surface of the rocker 100 or the roof side rail 110. is doing.
  • a concave portion 15 having a U-shaped cross section is formed on the inner bulging surface of the concave portion 14 so as to slightly bulge further toward the passenger compartment side.
  • the pillar inner main body 10 is formed with flanges 16, 16 extending in the longitudinal direction of the vehicle body at the base end side (bulging start point side) of the bulging portion 13 and at both ends of the recess 14.
  • the flanges 16, 16 extend over substantially the entire area between the upper end and the lower end of the pillar inner main body 10.
  • Flange 31, 31 of outer panel 30 is joined to flange 16, 16.
  • the pillar reinforcing member 20 has a U-shaped main portion 21 that extends between the flange 12 side of the upper end of the pillar inner main body 10 and the upper end of the bulging portion 13, and is an upper columnar portion of the pillar inner. Is one of the constituent elements.
  • the U-shaped height of the main portion 21 (the amount of bulging to the outside of the vehicle) is within the range not interfering with the outer panel 30 and the deformation to the inside of the vehicle interior due to the load in the vehicle width direction is permitted as described above. What is necessary is just to set so that it may be restrained within the range.
  • the U-shaped width (width in the longitudinal direction of the vehicle body) in the main portion 21 is set so that deformation to the vehicle interior side due to the load in the vehicle width direction can be suppressed within the above-described allowable deformation range. That's fine.
  • the pillar reinforcing member 20 is formed by joining the U-shaped inner wall surface at the lower end of the main portion 21 to the U-shaped side wall surface at the upper end of the bulging portion 13 by welding such as spot welding. That is, the pillar reinforcing member 20 covers the upper end of the bulging portion 13 at the lower end. Therefore, in the pillar inner, the wall surface on the vehicle outer side is one ridge line that connects the vehicle body up-down direction with the wall surface (bulge surface) on the vehicle exterior side of the main portion 21 and the wall surface (bulge surface) on the vehicle exterior side of the bulge portion 13. Consists of.
  • the lower end of the pillar reinforcing member 20 is a cross section cut in the vehicle width direction and the vehicle body longitudinal direction as it goes upward of the vehicle body while compensating for the decrease in the bulge amount at the upper end (upper surface 13a) of the bulge portion 13. It is formed so as to have a large shape (C-shaped cross-sectional shape). More specifically, the lower end is formed such that the lower end surface 21 a is parallel to the upper end surface 13 a of the bulging portion 13. As a result, the pillar inner can gradually increase the bending strength toward the upper side of the vehicle body at the upper end portion of the bulging portion 13.
  • a flange 22 is formed at the upper end of the pillar reinforcing member 20 on the bulging surface side.
  • the flange 22 is one of the flange portions at the upper end of the pillar inner, and is joined to the wall surface 112 on the vehicle outer side of the roof side rail 110 by welding such as spot welding.
  • the pillar reinforcing member 20 is formed with flanges 23 and 23 extending in the longitudinal direction of the vehicle body on the base end side (bulging start point side) of the main portion 21.
  • the flanges 23, 23 extend over substantially the entire area between the upper end and the lower end of the pillar reinforcing member 20, and are joined to the recess 14.
  • the pillar inner is constituted by the two parts of the pillar inner main body 10 and the pillar reinforcing member 20, so that the center pillar can be constructed with a simple structure, and further weight reduction can be achieved. Can do.
  • the upper columnar portion of the pillar inner is constituted by the flat plate portion of the pillar inner main body 10 and the pillar reinforcing member 20, and the lower columnar portion of the pillar inner is constituted by the bulging portion 13 of the pillar inner main body 10. Yes.
  • this center pillar structure can make the bending strength of the upper columnar portion higher than that of the lower columnar portion.
  • the cross-sectional shape (the cross-sectional shape cut in the vehicle width direction and the vehicle longitudinal direction) of the upper columnar portion of the pillar inner is a rectangular cross section surrounded by the pillar inner main body 10 and the pillar reinforcing member 20, and
  • the cross-sectional shape of the upper columnar portion of the pillar inner is a substantially U-shaped cross section by the bulging portion 13 of the pillar inner main body 10. For this reason, the pillar inner can raise the bending strength of the upper columnar part more than the lower columnar part.
  • the center pillar structure when a load in the vehicle width direction is applied to the center pillar 1, the load can be absorbed on the lower side by being deformed from the lower side of the center pillar 1. It is possible to suppress falling into the passenger compartment due to deformation.
  • this center pillar structure the upper end of the bulging portion 13 is disposed between the lower hinge and the upper hinge of the door, and the boundary between the upper columnar portion and the lower columnar portion of the pillar inner is disposed therebetween. It has become. That is, in this center pillar structure, the lower columnar portion is arranged below the seat surface of the seat in the vehicle interior. Therefore, this center pillar structure can suppress the center pillar 1 from entering the vehicle compartment when a load in the vehicle width direction is applied to the center pillar 1.
  • the bending strength at the upper part of the pillar inner main body 10 and the lower end of the pillar reinforcing member 20 can be gradually increased as it goes upward of the vehicle body. Therefore, in this center pillar structure, when a load in the vehicle width direction is applied to the center pillar 1, the lower columnar portion of the pillar inner is deformed, but the joint portion between the upper end of the bulging portion 13 and the lower end of the pillar reinforcing member 20. Since the load can be gradually dispersed from the vehicle body to the upper part of the vehicle body (upper columnar part), the amount of entry of the lower columnar part into the seat can be suppressed.
  • the pillar inner of this center pillar structure has a wall surface on the vehicle outer side in which the columnar portion is constituted by one ridge line.
  • the columnar part except for the lower columnar part, which intentionally reduces the strength compared to the upper columnar part, greatly increases the bending strength relative to other parts around when a load in the vehicle width direction is applied.
  • the recessed part which reduces bending strength like the patent document 2 mentioned above does not exist in the columnar part of a pillar inner. Therefore, in the center pillar structure of the present embodiment, the desired strength can be obtained without increasing the strength of the outer panel 30 or providing another reinforcing member in order to increase the strength of the portion where the strength is reduced. Bending strength can be secured.
  • this center pillar structure can simplify and reduce the weight of the center pillar structure. Moreover, since such a recessed part may become a deformation
  • the pillar reinforcing member 20 may be formed of a high-strength material, while the pillar inner main body 10 may be formed of a material having a lower strength than the pillar reinforcing member 20.
  • the bending strength of the upper columnar portion of the pillar inner can be increased, while the bending strength of the lower columnar portion can be decreased. Therefore, this center pillar structure can adjust the above-described effect when a load in the vehicle width direction is applied to the center pillar 1 by adjusting the strength difference between the material of the pillar inner main body 10 and the pillar reinforcing member 20. .
  • the cross-sectional shape of the upper columnar portion of the pillar inner may be smaller than the cross-sectional shape of the lower columnar portion. Thereby, this pillar inner can raise the bending strength of an upper columnar part rather than a lower columnar part. Furthermore, in this center pillar structure, the cross-sectional shape of the upper columnar portion of the pillar inner may be made smaller toward the upper side of the vehicle body. Thereby, in the upper columnar portion of the pillar inner, the bending strength can be increased toward the upper side of the vehicle body.
  • this center pillar structure can adjust the above-described effect when a load in the vehicle width direction is applied to the center pillar 1 by adjusting the size of the cross-sectional shape of the columnar portion of the pillar inner.
  • the cross-sectional shape is a cross-sectional shape cut in the vehicle width direction and the vehicle body longitudinal direction. Therefore, although the cross-sectional shape of the lower columnar portion is substantially U-shaped, it is considered as a rectangular cross-section in which the opening is closed in order to match the upper columnar portion.
  • the conventional center pillar structure employs a structure in which a U-shaped reinforcing member forming the lower columnar portion and a U-shaped reinforcing member forming the upper columnar portion are joined to the pillar inner main body on a substantially flat plate.
  • a reinforcing member (reinforcing member forming a lower columnar portion) corresponding to the bulging portion 13 of the center pillar structure of the present embodiment is provided separately from the pillar inner main body. .
  • the center pillar structure of the present embodiment it is not necessary to join the reinforcing member forming the lower columnar part to the pillar inner main body.
  • a pillar inner having a difference can be obtained, and the weight can be reduced and the cost can be reduced.
  • this center pillar structure can construct a pillar inner by a press forming process and a welding process equivalent to those of the prior art, it is possible to obtain a pillar inner having a difference in strength between the upper and lower sides without increasing the number of processing steps as compared with the prior art.
  • the conventional columnar portion corresponding to the upper columnar portion is provided. It is possible to reduce the weight while maintaining the cross-sectional strength of the location. For example, the material strength is increased to 1500 MPa class or more if the conventional upper columnar portion uses a material of 590 MPa to 1000 MPa class.
  • a method of reducing the thickness of the component parts without changing the size of the cross section may be employed. is there.
  • the center pillar structure of the present embodiment can increase the bending strength increasing efficiency as compared with the conventional method, so that it is possible to obtain an effect of weight reduction higher than the conventional method.
  • the joint portion between the pillar inner main body 10 and the pillar reinforcing member 20 is provided inside the joint portion between the pillar inner main body 10 and the outer panel 30. That is, in this center pillar structure, the pillar inner main body 10 and the flanges 23 and 23 of the pillar reinforcing member 20 are joined to the recesses 14 inside the opening flanges of the outer panel 30 (the flanges 16 and 16 and the flanges 31 and 31). 10 and the pillar reinforcing member 20 are not joined at the same time as the outer panel 30 as in the prior art.
  • this center pillar structure it is possible to make the plate thickness of the pillar inner main body 10 and the pillar reinforcing member 20 as thick as necessary, so that the belt line portion in the center pillar 1 is reinforced in the conventional manner.
  • a desired bending strength can be obtained without providing a member, and the weight can be reduced and the cost can be reduced.
  • the center pillar structure according to the present invention is useful for a technique for reducing the weight while ensuring the bending strength against the load in the vehicle width direction.

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Abstract

　ロッカ（１００）とルーフサイドレール（１１０）とを繋ぐピラーインナ主体（１０）と、このピラーインナ主体（１０）の車外側に接合したピラー補強部材（２０）と、を備え、前記ピラーインナ主体（１０）は、車外側へと膨出させた膨出部（１３）をピラーインナの下側柱状部として下部に有し、前記ピラー補強部材（２０）は、前記膨出部（１３）の上端を覆いつつピラーインナ主体（１０）側に延在させて当該ピラーインナ主体（１０）の上部と共にピラーインナの上側柱状部を成すこと。

Description

センタピラー構造
　本発明は、車両のロッカとルーフサイドレールとを繋ぐセンタピラー構造に関する。
　従来、センタピラー構造としては、様々な形態のものが知られている。例えば、下記の特許文献１には、サイドパネルアウタ（フロントピラー部等も併せて一体成形されたもの）においてロッカとルーフサイドレールとの間を繋ぐセンタピラー部と、このセンタピラー部全体を車室側から覆うピラーインナ主体と、このピラーインナ主体の内側に接合したインナリインフォースと、そのセンタピラー部全体を車外側から覆うピラーアウタと、このピラーアウタとセンタピラー部との間でセンタピラー部全体を覆うアウタリインフォースと、を備えたセンタピラー構造が開示されている。この特許文献１のセンタピラー構造においては、センタピラー部の下側を車外側に突出させている。更に、このセンタピラー構造では、ピラーインナ主体とピラーアウタとアウタリインフォースの集成フランジをスポット溶接して一体のセンタピラーを成している。
　また、下記の特許文献２には、インナアッパパネルとインナロアパネルとでピラーインナ主体を構成したセンタピラー構造が開示されている。そのインナアッパパネルは、ロッカとルーフサイドレールとを繋ぐものであり、下部に車外側に向けた突出部が形成されている。インナロアパネルは、その突出部よりも上方のインナアッパパネルを車外側から覆う湾曲体であり、その湾曲の下側の終端をインナアッパパネルの突出部よりも上に配置して当該インナアッパパネルに接合している。
　尚、下記の特許文献３には、ロッカとルーフサイドレールとを繋ぐインナパネルと、このインナパネル全体を車外側から覆うアウタパネルと、が接合されたアウタ材を備えたセンタピラー構造が開示されている。このセンタピラー構造では、そのアウタ材の内部空間で且つインナパネルの内側に、アウタ材の上下両端部間に渡って延在させたリインフォースが接合されている。つまり、そのリインフォースは、インナパネルとアウタパネルとの間の接合部（オープニングフランジ）よりも内側でインナパネルに接合されている。また、下記の特許文献４には、ロッカとルーフサイドレールとを繋ぐインナピラー全体を覆うセンタピラー補強部材について、その下部側に軟化部位としての強度変質部を設けることで上部よりも強度を低下させたセンタピラー構造が開示されている。そのセンタピラー補強部材については、上部の引張強度が高くなる鋼板を用いることで板厚を薄くしている。
特開平８－０７２７４１号公報 特開平９－２５４８１１号公報 特開２００３－３３５２６６号公報 特開２００９－２７４５９０号公報
　ところで、センタピラーには、車幅方向の荷重が加わった際の車室内への侵入量を抑える為の強度が求められているが、その一方で軽量化も要求されている。しかしながら、例えば、上記特許文献１のセンタピラー構造は、センタピラー部、ピラーインナ主体、インナリインフォース、ピラーアウタ及びアウタリインフォースの５つの部品からなるので、強度を高めることはできるが、その反面、部品点数の多さから重量の増加を招いてしまう。また、上記特許文献２のセンタピラー構造は、インナアッパパネルとインナロアパネルとでピラーインナ主体が構成されており、これにアウタパネルを被せることでセンタピラーが成立するので、軽量化を実現させる可能性は高いが、その一方で、インナアッパパネルの突出部とインナロアパネルの湾曲の下部との間にできる凹部で車幅方向の荷重に対する曲げ強度を低下させる虞がある。
　そこで、本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、車幅方向の荷重に対する曲げ強度を確保しながらも軽量化が可能なセンタピラー構造を提供することを、その目的とする。
　上記目的を達成する為、本発明は、ロッカとルーフサイドレールとを繋ぐピラーインナ主体と、該ピラーインナ主体の車外側に接合したピラー補強部材と、でピラーインナを構成している。そして、前記ピラーインナ主体は、車外側へと膨出させた膨出部をピラーインナの下側柱状部として下部に有し、前記ピラー補強部材は、前記膨出部の上端を覆いつつ前記ピラーインナ主体側に延在させて当該ピラーインナ主体の上部と共に前記ピラーインナの上側柱状部を成すことを特徴としている。
　ここで、前記膨出部は、車体上方に向かうにつれて徐々に膨出量を減少させた上端を有し、前記ピラー補強部材は、前記膨出部の上端における膨出量の減少分を補いつつ車体上方に向かうにつれて車幅方向で且つ車体前後方向に切った断面形状が大きくなる下端を有することが望ましい。
　また、前記ピラー補強部材は、その下端面を前記膨出部の上端面に対して平行にすることが望ましい。
　また、車両のドアのロアヒンジとアッパヒンジとの間に前記膨出部の上端を配置することが望ましい。
　また、車両のドアのロアヒンジとアッパヒンジとの間に前記ピラーインナにおける上側柱状部と下側柱状部の境界部分を配置することが望ましい。
　また、上記目的を達成する為、本発明は、ピラーインナの下部を車外側に膨出させた下側柱状部と、前記ピラーインナの上部と当該ピラーインナの上部の車外側に接合したピラー補強部材とで柱状に構成した上側柱状部と、からなることを特徴としている。
　本発明に係るセンタピラー構造は、ピラーインナ主体とピラー補強部材の２つの部品でピラーインナを構成しているので、簡素な構成でセンタピラーを構築することができ、更に軽量化が可能になる。そして、このセンタピラー構造においては、ピラーインナの上側柱状部をピラーインナ主体とピラー補強部材とで構成し、ピラーインナの下側柱状部をピラーインナ主体の膨出部で構成しているので、その上側柱状部の曲げ強度を下側柱状部よりも高くできる。また、このセンタピラー構造においては、ピラー補強部材が膨出部の上端を覆いつつピラーインナ主体のルーフサイドレール側との間に延在しているので、１つの稜線で構成された車外側の壁面を有するピラーインナの柱状部を得ることができる。つまり、その柱状部には、意図的に上側柱状部よりも強度の低下を図る下部柱状部を除き、車幅方向の荷重が加わった際に曲げ強度を周囲の他の部位に対して大幅に低下させる部位が無い。従って、このセンタピラー構造においては、その強度の低下部位の強度を高める為に、アウタパネルを高強度化せずとも、また、別の補強部材を設けずとも、所望の曲げ強度を確保でき、センタピラーの構成の簡素化や軽量化も可能になる。
図１は、本発明に係るセンタピラー構造のピラーインナを示す斜視図である。 図２は、ピラーインナを成すピラーインナ主体とピラー補強部材とを示す斜視図である。 図３は、センタピラーの正面図である。 図４は、図３のＸ－Ｘ線で切った断面図に相当するものである。 図５は、図３のＹ－Ｙ線で切った断面図に相当するものである。
　以下に、本発明に係るセンタピラー構造の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。尚、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
［実施例］
　本発明に係るセンタピラー構造の実施例を図１から図５に基づいて説明する。
　図の符号１は、本実施例のセンタピラーを示す。このセンタピラーは、ピラーインナの下部を車外側に膨出させた下側柱状部と、そのピラーインナの上部と当該ピラーインナの上部の車外側に接合したピラー補強部材とで柱状に構成した上側柱状部と、からなる構造のものである。具体的に、本実施例においては、ピラーインナ主体１０と、このピラーインナ主体１０の車外側に接合するピラー補強部材２０と、これらの全体を車外側から覆うアウタパネル３０と、で構成されたセンタピラー構造を示す。これらピラーインナ主体１０、ピラー補強部材２０及びアウタパネル３０は、鋼板等の板材をプレス成形したものである。
　そのピラーインナ主体１０とピラー補強部材２０とは、互いに接合することでピラーインナを成す。ピラーインナは、ロッカ１００とルーフサイドレール１１０とを繋ぐ柱状部を有するものであり、その下端と上端とにロッカ１００とルーフサイドレール１１０とに対して接合するフランジ部を有している。ここで、その柱状部は、上側の部分において車幅方向の荷重に伴う車室内への変形による自身の侵入を車室の形状の変形許容範囲内に抑えさせ、下側の部分においてその荷重を車室内側への変形により吸収させる。以下においては、その上側の部分のことを上側柱状部と云い、下側の部分のことを下側柱状部と云う。
　ピラーインナ主体１０は、ロッカ１００とルーフサイドレール１１０との間に延在させた部材であり、これらの間を繋いでピラーインナの柱状部の一部分を成すものである。このピラーインナ主体１０は、ロッカ１００とルーフサイドレール１１０とに下端のフランジ１１と上端のフランジ１２とを夫々スポット溶接等の溶接で接合する。下側のフランジ１１は、ピラーインナの下端のフランジ部を成しており、ロッカ１００の車外側の壁面１０１に接合する。一方、上側のフランジ１２は、ピラーインナの上端のフランジ部の１つであり、ルーフサイドレール１１０のフランジ１１１に接合する。
　このピラーインナ主体１０には、その下部（ロッカ１００側）に後述するフランジ１６，１６の面に対して車外側へと膨出させた断面コの字状の膨出部１３が形成されている。その膨出部１３は、ピラーインナの下側柱状部を成すものである。この膨出部１３は、車体下方に向かうにつれて車体前後方向の幅（コの字状の幅）が徐々に拡がっていく。また、この膨出部１３の車外側への膨出量（コの字状の高さ）は、アウタパネル３０に干渉しない範囲内で且つ側突に伴う車幅方向の荷重を吸収できる値に設定すればよい。この膨出部１３の膨出端側の下端には、上記のフランジ１１が設けられている。これに対して、この膨出部１３の上端は、車体上方に向かうにつれて徐々に膨出量を減少させた形状になっている。つまり、この膨出部１３の上端面１３ａは、車体上方に向かうにつれて膨出量が徐々に小さくなる傾斜面を成している。ここで、この膨出部１３の上端面１３ａを含む上端は、図示しない車両のドアのロアヒンジとアッパヒンジとの間に配置されるよう形成する。
　一方、このピラーインナ主体１０には、その膨出部１３よりも上側と上端のフランジ１２との間で且つ２つのフランジ１６，１６の間に、そのフランジ１６，１６の面に対して車室側へと僅かに膨出させた断面コの字状の凹部１４が形成されている。その凹部１４は、ピラー補強部材２０を接合させる部位である。ピラー補強部材２０は、後述するフランジ２２，２２をスポット溶接等の溶接で凹部１４の車外側に接合する。ここでの凹部１４は、その膨出量（コの字状の高さ）が膨出部１３に対して少なく、例えばロッカ１００やルーフサイドレール１１０の車室内側の面を超えないように形成している。尚、このピラーインナ主体１０においては、その凹部１４の内方側の膨出面にも更に車室側へと僅かに膨出させた断面コの字状の凹部１５が形成されている。
　このピラーインナ主体１０には、膨出部１３の夫々の基端部側（膨出開始点側）や凹部１４の両端に車体前後方向へと延設されたフランジ１６，１６が形成されている。そのフランジ１６，１６は、ピラーインナ主体１０の上端と下端との間の略全域に渡って延在させている。このフランジ１６，１６には、アウタパネル３０のフランジ３１，３１が接合される。
　ピラー補強部材２０は、ピラーインナ主体１０の上端のフランジ１２側と膨出部１３の上端との間に延在させた断面コの字状の主部２１を有しており、ピラーインナの上側柱状部を成す構成要素の１つである。その主部２１におけるコの字状の高さ（車外側への膨出量）は、アウタパネル３０に干渉しない範囲内で且つ車幅方向の荷重に伴う車室内側への変形を上記の変形許容範囲内に抑えることのできるよう設定すればよい。また、この主部２１におけるコの字状の幅（車体前後方向の幅）は、車幅方向の荷重に伴う車室内側への変形を上記の変形許容範囲内に抑えることのできるよう設定すればよい。
　このピラー補強部材２０は、その主部２１の下端のコの字状の内壁面を膨出部１３の上端のコの字状の側壁面にスポット溶接等の溶接で接合する。つまり、このピラー補強部材２０は、その下端で膨出部１３の上端を覆っている。従って、ピラーインナにおいて、その車外側の壁面は、その主部２１の車外側の壁面（膨出面）と膨出部１３の車外側の壁面（膨出面）とによって、車体上下方向を繋ぐ１つの稜線で構成される。
　ここで、このピラー補強部材２０の下端は、膨出部１３の上端（上端面１３ａ）における膨出量の減少分を補いつつ車体上方に向かうにつれて車幅方向で且つ車体前後方向に切った断面形状（コの字の断面形状）が大きくなるよう形成する。より具体的に、この下端は、その下端面２１ａが膨出部１３の上端面１３ａに対して平行になるよう形成する。これにより、ピラーインナは、膨出部１３の上端部分において、車体上方に向かうにつれて徐々に曲げ強度を高めていくことができる。
　一方、このピラー補強部材２０の膨出面側の上端には、フランジ２２が形成されている。そのフランジ２２は、ピラーインナの上端のフランジ部の１つであり、ルーフサイドレール１１０の車外側の壁面１１２にスポット溶接等の溶接で接合される。
　更に、このピラー補強部材２０には、主部２１の夫々の基端部側（膨出開始点側）に、車体前後方向へと延設されたフランジ２３，２３が形成されている。そのフランジ２３，２３は、ピラー補強部材２０の上端と下端との間の略全域に渡って延在させており、上記の凹部１４に接合される。
　このように、このセンタピラー構造においては、ピラーインナ主体１０とピラー補強部材２０という２つの部品でピラーインナが構成されるので、簡素な構成でセンタピラーを構築することができ、更に軽量化を図ることができる。
　また、このセンタピラー構造においては、ピラーインナの上側柱状部をピラーインナ主体１０の平板部分とピラー補強部材２０とで構成し、ピラーインナの下側柱状部をピラーインナ主体１０の膨出部１３で構成している。これが為、このセンタピラー構造は、上側柱状部の曲げ強度を下側柱状部よりも高くできる。更に、このセンタピラー構造においては、ピラーインナの上側柱状部の断面形状（車幅方向且つ車体前後方向に切った断面形状）をピラーインナ主体１０とピラー補強部材２０とで囲まれた矩形断面とし、且つ、ピラーインナの上側柱状部の断面形状（車幅方向且つ車体前後方向に切った断面形状）をピラーインナ主体１０の膨出部１３による略コの字状の断面としている。これが為、ピラーインナは、上側柱状部の曲げ強度を下側柱状部よりも上げることができる。従って、このセンタピラー構造は、センタピラー１に車幅方向の荷重が加わった際に、センタピラー１の下部側から変形させることによって下部側で荷重の吸収が可能なので、センタピラー１の上部の変形に伴う車室内への倒れ込みを抑えることができる。
　ここで、このセンタピラー構造においては、膨出部１３の上端をドアのロアヒンジとアッパヒンジとの間に配置して、その間にピラーインナの上側柱状部と下側柱状部の境界が配置されるようになっている。つまり、このセンタピラー構造では、車室内の座席の座面よりも下側に下側柱状部が配置されるようにしている。従って、このセンタピラー構造は、センタピラー１に車幅方向の荷重が加わった際に、センタピラー１の車室内への侵入を抑えることができる。
　更に、このセンタピラー構造では、ピラーインナ主体１０における膨出部１３の上端とピラー補強部材２０の下端の形状によって、その部分での曲げ強度を車体上方に向かうにつれて徐々に高めていくことができる。従って、このセンタピラー構造は、センタピラー１に車幅方向の荷重が加わった際にピラーインナの下側柱状部が変形するが、その膨出部１３の上端とピラー補強部材２０の下端の接合部分から車体上方（上側柱状部）へと徐々に荷重を分散できるので、下側柱状部の座席への侵入量を抑えることができる。
　また更に、このセンタピラー構造のピラーインナは、その柱状部が１つの稜線で構成された車外側の壁面を有している。つまり、その柱状部には、意図的に上側柱状部よりも強度の低下を図る下部柱状部を除き、車幅方向の荷重が加わった際に曲げ強度を周囲の他の部位に対して大幅に低下させる部位が無い。例えば、上述した特許文献２の様な曲げ強度を低下させる凹部がピラーインナの柱状部に存在していない。従って、本実施例のセンタピラー構造においては、その強度の低下している部位の強度を高める為に、アウタパネル３０を高強度化せずとも、また、別の補強部材を設けずとも、所望の曲げ強度を確保できる。故に、このセンタピラー構造は、センタピラーの構成の簡素化や軽量化も可能になる。また、そのような凹部は、車幅方向の荷重が加わった際の車室内に向けた変形の起点となる可能性があるので、凹部を挟む上下のセンタピラーを車室内に侵入させる虞がある。しかしながら、本実施例のセンタピラー構造は、そのような凹部が存在していないので、車幅方向の荷重が加わった際のセンタピラー１の上部の車室内への侵入を抑えることができる。
　ところで、このセンタピラー構造においては、ピラー補強部材２０を高強度材料で成形する一方、ピラーインナ主体１０をピラー補強部材２０よりも強度の低い材料で成形してもよい。これにより、ピラーインナの上側柱状部の曲げ強度を高くする一方、下側柱状部の曲げ強度を低くすることができる。従って、このセンタピラー構造は、ピラーインナ主体１０とピラー補強部材２０の材料の強度差を調整することによって、センタピラー１に車幅方向の荷重が加わった際の上記の効果を調整することができる。
　また、このセンタピラー構造においては、ピラーインナの上側柱状部の断面形状を下側柱状部の断面形状より小さくしてもよい。これにより、このピラーインナは、上側柱状部の曲げ強度を下側柱状部よりも上げることができる。更に、このセンタピラー構造においては、ピラーインナの上側柱状部の断面形状を車体上方に向かうほど小さくしてもよい。これにより、このピラーインナの上側柱状部では、車体上方に向かうほど曲げ強度を上げることができる。従って、このセンタピラー構造は、ピラーインナの柱状部の断面形状の大きさを調整することによって、センタピラー１に車幅方向の荷重が加わった際の上記の効果を調整することができる。尚、その断面形状とは、車幅方向且つ車体前後方向に切った断面形状のことである。故に、下側柱状部においては、その断面形状が略コの字状になっているが、上側柱状部に合わせる為、開口部分を閉塞させた矩形断面として考える。
　このセンタピラー構造においては、ピラーインナ主体１０の下部に膨出部１３を設けている。一方、従来のセンタピラー構造には、下側柱状部を成すコの字状の補強部材と上側柱状部を成すコの字状の補強部材とを略平板上のピラーインナ主体に接合させる構造を採るものがある。つまり、従来のセンタピラー構造には、本実施例のセンタピラー構造の膨出部１３に相当する補強部材（下側柱状部を成す補強部材）がピラーインナ主体とは別体で設けられるものもある。これらを比較すると、本実施例のセンタピラー構造では、下側柱状部を成す補強部材をピラーインナ主体に接合する必要がないので、その従来の様な複数個の補強部材を設けずに上下で強度差を有するピラーインナを得ることができ、軽量化やコスト低減が可能になる。更に、このセンタピラー構造は、従来と同等のプレス成形工程と溶接工程でピラーインナを構築できるので、従来よりも加工工程を増やすことなく上下で強度差を付けたピラーインナを得ることができる。
　ここで、上側柱状部の断面を従来よりも小型化することで、また、ピラー補強部材２０の材料強度を従来よりも上げることで、このセンタピラー構造においては、上側柱状部に相当する従来の箇所の断面強度を維持しながら軽量化を図ることができる。例えば、その材料強度については、従来の上側柱状部が５９０ＭＰａ～１０００ＭＰａクラスの材料を用いていたならば、１５００ＭＰａクラス以上に上げる。一方、従来のセンタピラー構造では、軽量化を図るべく、断面（車幅方向且つ車体前後方向に切った断面）の大きさを変えずに構成部品の板厚を薄くする手法が採られることがある。これらを比較すると、本実施例のセンタピラー構造は、その従来の手法と比べて曲げ強度の上昇効率を高めることができるので、従来よりも高い軽量化の効果を得ることができる。
　また、このセンタピラー構造においては、ピラーインナ主体１０とアウタパネル３０の接合箇所よりも内側にピラーインナ主体１０とピラー補強部材２０の接合箇所を設けている。つまり、このセンタピラー構造では、ピラーインナ主体１０とアウタパネル３０のオープニングフランジ（フランジ１６，１６とフランジ３１，３１）よりも内側の凹部１４にピラー補強部材２０のフランジ２３，２３を接合し、ピラーインナ主体１０とピラー補強部材２０が従来の様にアウタパネル３０と同時に接合されないようになっている。これが為、このセンタピラー構造においては、ピラーインナ主体１０とピラー補強部材２０の板厚を従来よりも必要なだけ厚くすることも可能になるので、センタピラー１におけるベルトライン部分に従来の様な補強部材を設けずとも所望の曲げ強度を得ることができ、軽量化やコスト低減が可能になる。
　以上のように、本発明に係るセンタピラー構造は、車幅方向の荷重に対する曲げ強度を確保しつつ軽量化を図る技術に有用である。
　１　センタピラー
　１０　ピラーインナ主体
　１３　膨出部
　１３ａ　上端面
　１４　凹部
　１６　フランジ
　２０　ピラー補強部材
　２１　主部
　２１ａ　下端面
　２３　フランジ

Claims (6)

  1. 　ロッカとルーフサイドレールとを繋ぐピラーインナ主体と、該ピラーインナ主体の車外側に接合したピラー補強部材と、を備え、
    　前記ピラーインナ主体は、車外側へと膨出させた膨出部をピラーインナの下側柱状部として下部に有し、
    　前記ピラー補強部材は、前記膨出部の上端を覆いつつ前記ピラーインナ主体側に延在させて当該ピラーインナ主体の上部と共に前記ピラーインナの上側柱状部を成すことを特徴としたセンタピラー構造。
  2. 　前記膨出部は、車体上方に向かうにつれて徐々に膨出量を減少させた上端を有し、前記ピラー補強部材は、前記膨出部の上端における膨出量の減少分を補いつつ車体上方に向かうにつれて車幅方向で且つ車体前後方向に切った断面形状が大きくなる下端を有することを特徴とした請求項１記載のセンタピラー構造。
  3. 　前記ピラー補強部材は、その下端面を前記膨出部の上端面に対して平行にしたことを特徴とする請求項２記載のセンタピラー構造。
  4. 　車両のドアのロアヒンジとアッパヒンジとの間に前記膨出部の上端を配置したことを特徴とする請求項１，２又は３に記載のセンタピラー構造。
  5. 　車両のドアのロアヒンジとアッパヒンジとの間に前記ピラーインナにおける上側柱状部と下側柱状部の境界部分を配置したことを特徴とする請求項１，２又は３に記載のセンタピラー構造。
  6. 　ピラーインナの下部を車外側に膨出させた下側柱状部と、前記ピラーインナの上部と当該ピラーインナの上部の車外側に接合したピラー補強部材とで柱状に構成した上側柱状部と、からなることを特徴としたセンタピラー構造。
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