JP2001191946A - 車両用ピラー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品点数の増加や質量の増加を招くこと無
く、衝撃エネルギーの吸収効果を向上する。 【解決手段】 センタピラー１２はアルミニウム合金の
押出し材で構成されており、長手方向略中央部１２Ｄよ
り車両下側の部分（下部）１２Ｅには、Ｔ４熱処理、即
ち、アルミニウム合金を溶体化処理後、常温時効が施さ
れており、荷重に対する伸びが大きい部分となってい
る。一方、センタピラー１２における長手方向略中央部
１２Ｄより車両上側の部分（上部）１２Ｆには、Ｔ６熱
処理、即ち、アルミニウム合金を溶体化処理後、人工時
効が施されており、荷重に対する伸びが小さい部分とな
っている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用ピラーに係
り、特に、自動車の車体に適用される車両用ピラーに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車の車体に適用される車両用
ピラーの一例としては特表平６−５０３７７８号公報に
開示されたものが知られている。

【０００３】図７に示される如く、この従来技術では、
車両衝突時に車室外側から荷重が加わった場合に、効果
的にエネルギー吸収を行うため、フロントピラー等のピ
ラー７０の断面内に多室形押出し成形材からなる形材室
７２、７４、７６、７８、８０、８２を形成している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来技術では、例えば、他車両のバンパー当接部となるピ
ラー７０の下部７０Ａを補強するため、この部分７０Ａ
に、多室形押出し成形材からなる形材室７２、７４、７
６、７８、８０、８２を多く配設している。この結果、
部品点数の増加や質量の増加を招いていた。

【０００５】本発明は上記事実を考慮し、部品点数の増
加や質量の増加を招くこと無く、衝撃エネルギーの吸収
効果を向上することができる車両用ピラーを得ることが
目的である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
の車両用ピラーは、軽合金からなる車両用ピラーにおい
て、ピラーにおける少なくとも一部に、他の部分に比べ
て荷重に対する伸びが大きい部分を形成したことを特徴
とする。

【０００７】従って、ピラーにおける変形させたい部分
のみ荷重に対する伸びが大きい部分とすることで、断面
を大きくしたり別部材を設けたりする必要がなくなり、
側面衝突時等の大荷重が作用した際に、ピラーを所望の
変形モードで変形さることができるため、衝撃エネルギ
ーの吸収効果を向上できる。

【０００８】請求項２に記載の本発明は、請求項１に記
載の車両用ピラーにおいて、前記荷重に対する伸びが大
きい部分は、ピラーにおける長手方向略中央部より車両
下側の部分であることを特徴とする。

【０００９】従って、請求項１に記載の内容に加えて、
ピラーにおける長手方向略中央部より車両下側の部分に
荷重に対する伸びが大きい部分を設定することで、ピラ
ーにおいて、長手方向略中央部より車両上側の部分より
車幅方向外側に位置し、他車両のバンパーが最初に接触
する部分が、他の部分に比べて荷重に対する伸びが大き
い部分となる。この結果、衝撃エネルギーを効果的に吸
収でき、実用性が高い。

【００１０】請求項３に記載の本発明は、請求項１また
は請求項２のいずれかに記載の車両用ピラーにおいて、
前記軽合金は、アルミニウム合金であることを特徴とす
る。

【００１１】従って、請求項１または請求項２のいずれ
かに記載の内容に加えて、アルミニウム合金を使用する
ことでピラーの軽量化が図れる。

【００１２】請求項４に記載の本発明は、請求項１〜請
求項３のいずれかに記載の車両用ピラーにおいて、前記
荷重に対する伸びが大きい部分と、該部分を除く部分
と、を熱処理で分けたことを特徴とする。

【００１３】従って、請求項１〜請求項３のいずれかに
記載の内容に加えて、熱処理という汎用性のある処理で
荷重に対する伸びが大きい部分と、該部分を除く部分
と、を容易に分けることができる。

【００１４】請求項５に記載の本発明は、請求項４に記
載の車両用ピラーにおいて、前記荷重に対する伸びが大
きい部分は、Ｔ４熱処理が施されていることを特徴とす
る。

【００１５】従って、請求項４に記載の内容に加えて、
Ｔ４熱処理で荷重に対する伸びが大きい部分を容易に構
成することができる。

【００１６】請求項６に記載の本発明は、請求項５に記
載の車両用ピラーにおいて、前記荷重に対する伸びが大
きい部分を除く部分は、Ｔ６熱処理が施されていること
を特徴とする。

【００１７】従って、請求項５に記載の内容に加えて、
Ｔ６熱処理で荷重に対する伸びが大きい部分を除く部分
を容易に構成することができる。

【００１８】請求項７に記載の本発明は、請求項５に記
載の車両用ピラーにおいて、前記荷重に対する伸びが大
きい部分を除く部分は、Ｔ８熱処理が施されていること
を特徴とする。

【００１９】従って、請求項５に記載の内容に加えて、
Ｔ８熱処理で荷重に対する伸びが大きい部分を除く部分
を容易に構成することができる。

【００２０】請求項８に記載の本発明は、請求項１〜請
求項７のいずれかに記載の車両用ピラーにおいて、前記
ピラーは、押出し材からなることを特徴とする。

【００２１】従って、請求項１〜請求項７のいずれかに
記載の内容に加えて、ピラーを押出し材としたことで、
生産が容易である。

【００２２】請求項９に記載の本発明は、請求項１〜請
求項７のいずれかに記載の車両用ピラーにおいて、前記
ピラーは、センタピラーであることを特徴とする。

【００２３】従って、請求項１〜請求項７のいずれかに
記載の内容に加えて、センタピラーにおいては、衝突時
に微妙な変形モードが要求されるため、適用性が大き
い。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態における車両
用ピラーを図１〜図５に従って説明する。

【００２５】なお、図中矢印ＦＲは車両前方方向を、矢
印ＵＰは車両上方方向を、矢印ＩＮは車幅内側方向を示
す。

【００２６】図２に示される如く、本実施形態の車両用
ピラーは車体１０の左右の各センタピラー１２に適用さ
れており、センタピラー１２は、軽合金としてのアルミ
ニウム合金の押出し材で構成されている。センタピラー
１２の上端部は、ルーフサイドレール１４に連結されて
おり、センタピラー１２の下端部は、ロッカ１６に連結
されている。

【００２７】また、センタピラー１２の前後幅Ｗは、上
下方向に沿って略同一幅とされている。このため、従来
の車体構造に比べ、フロントサイドドア開口部１８にお
けるセンタピラー１２の下端部１２Ａ近傍の部分１８Ａ
が広くなっており、リヤサイドドア開口部２０における
センタピラー１２の下端部１２Ａ近傍の部分２０Ａも広
くなっている。

【００２８】図３に示される如く、センタピラー１２は
矩形の閉断面形状とされており、車幅方向内側に前後方
向へ向けてフランジ１２Ｂ、１２Ｃが形成されている。

【００２９】図１に示される如く、ロッカ１６には車幅
方向内側へ向けてフランジ１６Ａが形成されており、こ
のフランジ１６Ａにフロアパネル３０の車幅方向両端縁
部３０Ａが接合されている。

【００３０】また、本実施形態のセンタピラー１２にお
ける長手方向略中央部１２Ｄより車両下側の部分（以
下、下部という）１２Ｅには、Ｔ４熱処理、即ち、アル
ミニウム合金を溶体化処理後、常温時効が施されてお
り、荷重に対する伸びが大きい部分となっている。一
方、本実施形態のセンタピラー１２における長手方向略
中央部１２Ｄより車両上側の部分（以下、上部という）
１２Ｆには、Ｔ６熱処理、即ち、アルミニウム合金を溶
体化処理後、人工時効が施されており、荷重に対する伸
びが小さい部分となっている。

【００３１】なお、Ｔ４熱処理またはＴ６熱処理が施さ
れアルミニウム合金の引っ張り試験結果は、図５に示す
ようになっており、荷重に対する伸び（変位）Ｓは、荷
重ＷがＷ１で変位ＳがＳ１となる分岐点Ｐ１までは同じ
であるが、分岐点Ｐ１を過ぎると、Ｔ４熱処理における
荷重増加量に対する変位増加量が、Ｔ６熱処理における
荷重増加量に対する変位増加量に比べて大きくなる。ま
た、Ｔ４熱処理における破断点Ｐ２の変位Ｓ２はＴ６熱
処理における破断点Ｐ３の変位Ｓ３に比べ大きく（Ｓ２
＞Ｓ３）く、Ｔ４熱処理における破断点Ｐ２の荷重Ｗ２
はＴ６熱処理における破断点Ｐ３の荷重Ｗ３に比べ小さ
く（Ｗ２＜Ｗ３）なる。

【００３２】次に、本実施形態の作用を説明する。

【００３３】本実施形態の車両用ピラーでは、センタピ
ラー１２において、下部１２ＥをＴ４熱処理、上部１２
ＦをＴ６熱処理することで、下部１２Ｅを上部１２Ｆに
比べて荷重に対する伸びが大きい部分としている。この
結果、図４に示される如く、側突時に他車両のバンパー
４０が最初に接触し、大きな曲げモーメントＭ１が作用
するセンタピラー１２の下部１２Ｅでは、変形時の変位
が大きく（図５におけるＳ４）なり、その分、破断する
こと無く、大きな荷重（図５におけるＷ４）を受けるこ
とができる。この結果、図４に示される如く、センタピ
ラー１２の下部１２Ｅを所望の変形モードで変形させる
ことができる。このため、衝撃エネルギーの吸収効果を
向上させることができる。

【００３４】一方、図４に示される如く、側突時に他車
両のバンパー４０が接触せず、比較的小さな曲げモーメ
ントＭ２が作用するセンタピラー１２の上部１２Ｆで
は、変形時の変位が小さく（図５におけるＳ５）なり、
その分、あまり変形すること無く、荷重（図５における
Ｗ５）を受けることができる。この結果、図４に示され
る如く、センタピラー１２の上部１２Ｆを所望の変形モ
ードで変形させることができる。このため、上部１２Ｆ
の車室内側への移動を少なくすることができる。

【００３５】また、本実施形態では、Ｔ４熱処理という
汎用性のある処理で容易に荷重に対する伸びが大きい部
分を構成することができると共に、Ｔ６熱処理という汎
用性のある処理で容易に荷重に対する伸びが大きい部分
を除く部分を構成できる。

【００３６】また、本実施形態では、アルミニウム合金
を使用したことでセンタピラー１２の軽量化が図れると
共に、センタピラー１２を押し出し材で構成したため、
生産が容易である。

【００３７】また、本実施形態では、本発明の車両用ピ
ラーを衝突時に微妙な変形モードが要求されるセンタピ
ラー１２に適用したため、適用性が大きい。

【００３８】また、本実施形態では、上記熱処理によっ
て、センタピラー１２の下部１２Ｅを所定の変形モード
にすることで、センタピラー１２の前後幅Ｗを、上下方
向に沿って略同一幅とすることが可能となる。このた
め、従来の車体構造に比べ、フロントサイドドア開口部
１８におけるセンタピラー１２の下端部１２Ａ近傍の部
分１８Ａ及びリヤサイドドア開口部２０におけるセンタ
ピラー１２の下端部１２Ａ近傍の部分２０Ａを広でき、
乗員の乗降性能を向上できる。

【００３９】以上に於いては、本発明を特定の実施形態
について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に
限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々
の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかで
ある。例えば、前記実施形態では、図３に示される如
く、センタピラー１２を矩形の閉断面形状としたが、セ
ンタピラー１２の断面形状は、これに限定されず、図６
に示される如く、ハット形状の開断面形状等の他の断面
形状としても良い。

【００４０】また、前記実施形態では、センタピラー１
２を軽合金としてのアルミニウム合金で構成したが、ア
ルミニウム合金に代えて、マグネシウム合金等の他の軽
合金を使用しても良い。また、前記実施形態では、セン
タピラー１２を押出し材で構成したが、これに代えて、
鋳物等によってセンタピラー１２を構成しても良い。

【００４１】また、前記実施形態では、センタピラー１
２の上部１２ＦにＴ６熱処理を施し荷重に対する伸びが
小さい部分としたが、これに代えて、センタピラー１２
の上部１２ＦにＴ８熱処理、即ち、アルミニウム合金を
溶体化処理した後、さらに鍛造、プレス等の冷間加工を
施し、その後、人工時効を施して、荷重に対する伸びが
小さい部分としても良い。

【００４２】また、前記実施形態では、熱処理によっ
て、荷重に対する伸びが大きい部分と荷重に対する伸び
が大きい部分を除く部分と、を分けたが、これに代え
て、荷重に対する伸びが大きい部分を除く部分のみを冷
間加工により硬化させた構成としても良い。

【００４３】また、本発明の車両用ピラーは、フロント
ピラー、クォータピラー等の他のピラーにも適用可能で
あると共に、荷重に対する伸びが大きい部分と荷重に対
する伸びが大きい部分を除く部分との境は、ピラーの長
手方向略中央部に限定されない。

【００４４】

【発明の効果】請求項１に記載の本発明の車両用ピラー
は、軽合金からなる車両用ピラーにおいて、ピラーにお
ける少なくとも一部に、他の部分に比べて荷重に対する
伸びが大きい部分を形成したため、部品点数の増加や質
量の増加を招くこと無く、衝撃エネルギーの吸収効果を
向上することができるという優れた効果を有する。

【００４５】請求項２に記載の本発明は、請求項１に記
載の車両用ピラーにおいて、荷重に対する伸びが大きい
部分は、ピラーにおける長手方向略中央部より車両下側
の部分であるため、請求項１に記載の効果に加えて、実
用性が高いという優れた効果を有する。

【００４６】請求項３に記載の本発明は、請求項１また
は請求項２のいずれかに記載の車両用ピラーにおいて、
軽合金は、アルミニウム合金であるため、請求項１また
は請求項２のいずれかに記載の効果に加えて、ピラーの
軽量化が図れるという優れた効果を有する。

【００４７】請求項４に記載の本発明は、請求項１〜請
求項３のいずれかに記載の車両用ピラーにおいて、荷重
に対する伸びが大きい部分と、該部分を除く部分と、を
熱処理で分けたため、請求項１〜請求項３のいずれかに
記載の効果に加えて、汎用性のある処理で荷重に対する
伸びが大きい部分と、該部分を除く部分と、を容易に分
けることができるという優れた効果を有する。

【００４８】請求項５に記載の本発明は、請求項４に記
載の車両用ピラーにおいて、荷重に対する伸びが大きい
部分は、Ｔ４熱処理が施されているため、請求項４に記
載の効果に加えて、荷重に対する伸びが大きい部分を容
易に構成できるという優れた効果を有する。

【００４９】請求項６に記載の本発明は、請求項５に記
載の車両用ピラーにおいて、荷重に対する伸びが大きい
部分を除く部分は、Ｔ６熱処理が施されているため、請
求項５に記載の効果に加えて、荷重に対する伸びが大き
い部分を部分を除く部分を容易に構成することができる
という優れた効果を有する。

【００５０】請求項７に記載の本発明は、請求項５に記
載の車両用ピラーにおいて、荷重に対する伸びが大きい
部分を除く部分は、Ｔ８熱処理が施されているため、請
求項５に記載の効果に加えて、荷重に対する伸びが大き
い部分を除く部分を容易に構成することができるという
優れた効果を有する。

【００５１】請求項８に記載の本発明は、請求項１〜請
求項７のいずれかに記載の車両用ピラーにおいて、ピラ
ーは、押出し材からなるため、請求項１〜請求項７のい
ずれかに記載の効果に加えて、生産が容易であるという
優れた効果を有する。

【００５２】請求項９に記載の本発明は、請求項１〜請
求項７のいずれかに記載の車両用ピラーにおいて、ピラ
ーは、センタピラーであるため、請求項１〜請求項７の
いずれかに記載の効果に加えて、適用性が大きいという
優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２の１−１線に沿った拡大断面図である。

【図２】本発明の一実施形態における車両用ピラーを示
す車両外側から見た側面図である。

【図３】図２の３−３線に沿った拡大断面図である。

【図４】本発明の一実施形態における車両用ピラーにお
ける変形状態と曲げモーメントとの関係を示す説明図で
ある。

【図５】アルミニウム合金の引っ張り荷重と変位との関
係を示すグラフである。

【図６】本発明の他の実施形態における車両用ピラーの
図３に対応する断面図である。

【図７】従来の車両用ピラーを示す斜視図である。

【符号の説明】

１２ センタピラー １２Ｄ センタピラーにおける長手方向略中央部 １２Ｅ センタピラーにおける下部 １２Ｆ センタピラーにおける上部

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軽合金からなる車両用ピラーにおいて、
   ピラーにおける少なくとも一部に、他の部分に比べて荷
   重に対する伸びが大きい部分を形成したことを特徴とす
   る車両用ピラー。
2. 【請求項２】 前記荷重に対する伸びが大きい部分は、
   ピラーにおける長手方向略中央部より車両下側の部分で
   あることを特徴とする請求項１に記載の車両用ピラー。
3. 【請求項３】 前記軽合金は、アルミニウム合金である
   ことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに
   記載の車両用ピラー。
4. 【請求項４】 前記荷重に対する伸びが大きい部分と、
   該部分を除く部分と、を熱処理で分けたことを特徴とす
   る請求項１〜請求項３のいずれかに記載の車両用ピラ
   ー。
5. 【請求項５】 前記荷重に対する伸びが大きい部分は、
   Ｔ４熱処理が施されていることを特徴とする請求項４に
   記載の車両用ピラー。
6. 【請求項６】 前記荷重に対する伸びが大きい部分を除
   く部分は、Ｔ６熱処理が施されていることを特徴とする
   請求項５に記載の車両用ピラー。
7. 【請求項７】 前記荷重に対する伸びが大きい部分を除
   く部分は、Ｔ８熱処理が施されていることを特徴とする
   請求項５に記載の車両用ピラー。
8. 【請求項８】 前記ピラーは、押出し材からなることを
   特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の車両用ピラ
   ー。
9. 【請求項９】 前記ピラーは、センタピラーであること
   を特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の車両用ピ
   ラー。