JP2003205859A - 自動車のピラー構造 - Google Patents
自動車のピラー構造Info
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- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Body Structure For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 開断面となったピラー本体の全体が厚肉化す
るのを回避しながら、曲げ剛性と軽量化を同時に確保で
きる自動車のピラー構造の提供を図る。 【解決手段】 車室内方に開放する開断面となるピラー
本体２０の外壁２１を前，後壁２２，２３よりも厚肉形
成するとともに、前，後壁２２，２３の内側に車幅方向
略中央部Ｃ１から車室外方に向かって除々に増厚する外
側増厚部分３０を形成し、かつ、前，後壁２２，２３の
内側に、車室内方縁部２２ｂ，２３ｂから車室外方縁部
２２ｃ，２３ｃに亘って突出する増厚補剛部３１をピラ
ー長手方向に適宜間隔をもって形成することにより、ピ
ラー本体２０の断面全体を厚肉化することなくピラー本
体２０の曲げ剛性を高められる。
るのを回避しながら、曲げ剛性と軽量化を同時に確保で
きる自動車のピラー構造の提供を図る。 【解決手段】 車室内方に開放する開断面となるピラー
本体２０の外壁２１を前，後壁２２，２３よりも厚肉形
成するとともに、前，後壁２２，２３の内側に車幅方向
略中央部Ｃ１から車室外方に向かって除々に増厚する外
側増厚部分３０を形成し、かつ、前，後壁２２，２３の
内側に、車室内方縁部２２ｂ，２３ｂから車室外方縁部
２２ｃ，２３ｃに亘って突出する増厚補剛部３１をピラ
ー長手方向に適宜間隔をもって形成することにより、ピ
ラー本体２０の断面全体を厚肉化することなくピラー本
体２０の曲げ剛性を高められる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、外壁および前，後
壁によって車室内方が開放する開断面となるピラー本体
を備えた自動車のピラー構造に関する。
壁によって車室内方が開放する開断面となるピラー本体
を備えた自動車のピラー構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車のセンターピラーは、車体側方上
部のルーフサイドメンバと車体側方下部のサイドシルと
の間に跨って結合されて、リアドアのドアヒンジやシー
トベルトのショルダーアジャスタ等が取り付けられる。
部のルーフサイドメンバと車体側方下部のサイドシルと
の間に跨って結合されて、リアドアのドアヒンジやシー
トベルトのショルダーアジャスタ等が取り付けられる。
【０００３】従って、前記センターピラーには大きな支
持強度が要求されるため、一般的には閉断面構造として
構成されるが、例えば特開２０００−１２２１５５号公
報に開示されるように、軽量化のためにピラー本体をア
ルミ等の軽合金を用いて開断面構造に鋳造成形したもの
がある。
持強度が要求されるため、一般的には閉断面構造として
構成されるが、例えば特開２０００−１２２１５５号公
報に開示されるように、軽量化のためにピラー本体をア
ルミ等の軽合金を用いて開断面構造に鋳造成形したもの
がある。
【０００４】このような開断面構造の、ピラー本体には
前記支持強度を高める以外に側面衝突等による曲げ変形
を抑制する強度が要求され、この曲げ変形の抑制はピラ
ー本体の断面二次モーメントを大きくすることによって
達成されるが、この場合、ドアとの関係等により断面形
状の大きさに制約を受けるため、ピラー本体の板厚を全
体的に厚くすることにより断面二次モーメントを稼ぐこ
とが考えられる。
前記支持強度を高める以外に側面衝突等による曲げ変形
を抑制する強度が要求され、この曲げ変形の抑制はピラ
ー本体の断面二次モーメントを大きくすることによって
達成されるが、この場合、ドアとの関係等により断面形
状の大きさに制約を受けるため、ピラー本体の板厚を全
体的に厚くすることにより断面二次モーメントを稼ぐこ
とが考えられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ピラー
本体の板厚を全体的に厚くすることは重量が増大するこ
とになり、軽量化のためにアルミ合金を用いた意味が無
くなる。
本体の板厚を全体的に厚くすることは重量が増大するこ
とになり、軽量化のためにアルミ合金を用いた意味が無
くなる。
【０００６】このため、側面衝突時にピラー本体に衝突
荷重が直接入力する車幅方向外方の外壁のみを厚肉化す
ることが考えられるが、このように開断面となったピラ
ー本体の外壁のみを厚肉化した場合は、衝突荷重の入力
によってピラー本体の車体前後方向に連なる前，後壁が
開く方向に倒れ変形し易くなって、曲げ剛性が低下し、
変形量が大きくなるといった問題があり、従って、前記
前、後壁の薄肉化が困難で、結局、重量増加の要因とな
っている。
荷重が直接入力する車幅方向外方の外壁のみを厚肉化す
ることが考えられるが、このように開断面となったピラ
ー本体の外壁のみを厚肉化した場合は、衝突荷重の入力
によってピラー本体の車体前後方向に連なる前，後壁が
開く方向に倒れ変形し易くなって、曲げ剛性が低下し、
変形量が大きくなるといった問題があり、従って、前記
前、後壁の薄肉化が困難で、結局、重量増加の要因とな
っている。
【０００７】また、前記ピラー本体をアルミ合金により
鋳造する場合には、型枠内で前，後壁の一方から外壁を
経由して前，後壁の他方へと溶湯を流す工法が取られる
が、この場合にピラー本体の板厚が断面方向に急激に変
化するような形状は、鋳造性の点から避ける必要があ
る。
鋳造する場合には、型枠内で前，後壁の一方から外壁を
経由して前，後壁の他方へと溶湯を流す工法が取られる
が、この場合にピラー本体の板厚が断面方向に急激に変
化するような形状は、鋳造性の点から避ける必要があ
る。
【０００８】そこで、本発明は開断面となったピラー本
体の全体が厚肉化するのを回避しながら、曲げ剛性と軽
量化を同時に確保することができる自動車のピラー構造
を提供するものである。
体の全体が厚肉化するのを回避しながら、曲げ剛性と軽
量化を同時に確保することができる自動車のピラー構造
を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明にあって
は、車体側方上部と車体側方下部との間に跨って結合さ
れ、車幅方向外方に配置される外壁および車体前後方向
に配置される前，後壁によって車室内方に開放する開断
面としたピラー本体を備えた自動車のピラー構造におい
て、前記外壁を前記前，後壁よりも厚肉形成するととも
に、前，後壁の内側に、車幅方向略中央部から車室外方
に向かって除々に増厚する外側増厚部分を形成し、か
つ、この外側増厚部分を形成した前，後壁の内側に、車
室内方縁部から車室外方縁部に亘って突出する増厚補剛
部をピラー長手方向に適宜間隔をもって形成したことを
特徴としている。
は、車体側方上部と車体側方下部との間に跨って結合さ
れ、車幅方向外方に配置される外壁および車体前後方向
に配置される前，後壁によって車室内方に開放する開断
面としたピラー本体を備えた自動車のピラー構造におい
て、前記外壁を前記前，後壁よりも厚肉形成するととも
に、前，後壁の内側に、車幅方向略中央部から車室外方
に向かって除々に増厚する外側増厚部分を形成し、か
つ、この外側増厚部分を形成した前，後壁の内側に、車
室内方縁部から車室外方縁部に亘って突出する増厚補剛
部をピラー長手方向に適宜間隔をもって形成したことを
特徴としている。
【００１０】請求項２の発明にあっては、請求項１に記
載の自動車のピラー構造において、前記増厚補剛部は、
その突出先端面のピラー長手方向の幅を、前記車室外方
縁部側よりも前記車室内方縁部側を広く形成したことを
特徴としている。
載の自動車のピラー構造において、前記増厚補剛部は、
その突出先端面のピラー長手方向の幅を、前記車室外方
縁部側よりも前記車室内方縁部側を広く形成したことを
特徴としている。
【００１１】請求項３の発明にあっては、請求項１また
は２に記載の自動車のピラー構造において、前記前，後
壁は、車室内方端部にフランジ部を備え、このフランジ
部の前記増厚補剛部にピラー長手方向で対応する位置
に、車体前後方向に延びる厚肉部を形成したことを特徴
としている。
は２に記載の自動車のピラー構造において、前記前，後
壁は、車室内方端部にフランジ部を備え、このフランジ
部の前記増厚補剛部にピラー長手方向で対応する位置
に、車体前後方向に延びる厚肉部を形成したことを特徴
としている。
【００１２】請求項４の発明にあっては、請求項１に記
載の自動車のピラー構造において、前記外側増厚部分を
形成した前，後壁の内側に、この外側増厚部分の中央側
形成始端部から車室内方に向かって除々に増厚する内側
増厚部分を形成したことを特徴としている。
載の自動車のピラー構造において、前記外側増厚部分を
形成した前，後壁の内側に、この外側増厚部分の中央側
形成始端部から車室内方に向かって除々に増厚する内側
増厚部分を形成したことを特徴としている。
【００１３】請求項５の発明にあっては、請求項４に記
載の自動車のピラー構造において、前記増厚補剛部は、
その突出先端面のピラー長手方向の幅を、前，後壁の車
幅方向略中央部で最も広くし、その幅広部分から車室内
方縁部側および車室外方縁部側に向かって狭く形成した
ことを特徴としている。
載の自動車のピラー構造において、前記増厚補剛部は、
その突出先端面のピラー長手方向の幅を、前，後壁の車
幅方向略中央部で最も広くし、その幅広部分から車室内
方縁部側および車室外方縁部側に向かって狭く形成した
ことを特徴としている。
【００１４】請求項６の発明にあっては、請求項１〜５
に記載の自動車のピラー構造において、前記外壁および
前記前，後壁で囲まれる内側に、前記各増厚補剛部間に
位置して横リブを設けたことを特徴としている。
に記載の自動車のピラー構造において、前記外壁および
前記前，後壁で囲まれる内側に、前記各増厚補剛部間に
位置して横リブを設けたことを特徴としている。
【００１５】
【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、ピラー
本体の厚肉の外壁に連なる前，後壁は、その車幅方向略
中央部から車室外方向に向かって徐々に増厚する外側増
厚部分を形成してあって、これら前，後壁には間欠的に
増厚補剛部を形成してあるので、ピラー本体の断面全体
を厚肉化することなく前，後壁の局部変形を抑えてピラ
ー剛性を高めることができるとともに、重量増加の抑制
を図ることができる。
本体の厚肉の外壁に連なる前，後壁は、その車幅方向略
中央部から車室外方向に向かって徐々に増厚する外側増
厚部分を形成してあって、これら前，後壁には間欠的に
増厚補剛部を形成してあるので、ピラー本体の断面全体
を厚肉化することなく前，後壁の局部変形を抑えてピラ
ー剛性を高めることができるとともに、重量増加の抑制
を図ることができる。
【００１６】また、前記外側増厚部分は車幅方向略中央
部から車室外方に向かって除々に増厚してあって、前，
後壁から外壁に亘って断面変化率が小さくなるため、ピ
ラー本体を鋳造する場合に溶湯の流れを円滑にして、良
好な鋳造を行うことができる。
部から車室外方に向かって除々に増厚してあって、前，
後壁から外壁に亘って断面変化率が小さくなるため、ピ
ラー本体を鋳造する場合に溶湯の流れを円滑にして、良
好な鋳造を行うことができる。
【００１７】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
の発明の効果に加えて、前記増厚補剛部の突出先端面の
ピラー長手方向の幅を、車室外方縁部側よりも車室内方
縁部側を広く形成したので、溶湯の流れがより一層円滑
になって鋳造性を向上でき、ひいては、材料特性のバラ
ツキを抑えて個体差を減少できる。
の発明の効果に加えて、前記増厚補剛部の突出先端面の
ピラー長手方向の幅を、車室外方縁部側よりも車室内方
縁部側を広く形成したので、溶湯の流れがより一層円滑
になって鋳造性を向上でき、ひいては、材料特性のバラ
ツキを抑えて個体差を減少できる。
【００１８】また、前記増厚補剛部の突出先端面は車室
内方に向かって幅広となるので、車室外方から入力され
る荷重を幅広部分で拡散して、前，後壁の局部変形を効
率良く抑制することができる。
内方に向かって幅広となるので、車室外方から入力され
る荷重を幅広部分で拡散して、前，後壁の局部変形を効
率良く抑制することができる。
【００１９】請求項３に記載の発明によれば、請求項
１，２の発明の効果に加えて、前記前，後壁のフランジ
部にはピラー長手方向で前記増厚補剛部に対応する位置
に、車体前後方向に延びる厚肉部を形成したので、この
厚肉部から前記増厚補剛部に亘って連続した高剛性部を
形成できるため、前，後壁の倒れ剛性を高め、ひいて
は、ピラー本体の曲げ剛性をより一層高めることができ
るとともに、溶湯の流れをより円滑にして鋳造性を向上
して材料特性の個体差を減少できる。
１，２の発明の効果に加えて、前記前，後壁のフランジ
部にはピラー長手方向で前記増厚補剛部に対応する位置
に、車体前後方向に延びる厚肉部を形成したので、この
厚肉部から前記増厚補剛部に亘って連続した高剛性部を
形成できるため、前，後壁の倒れ剛性を高め、ひいて
は、ピラー本体の曲げ剛性をより一層高めることができ
るとともに、溶湯の流れをより円滑にして鋳造性を向上
して材料特性の個体差を減少できる。
【００２０】請求項４に記載の発明によれば、請求項１
の発明の効果に加えて、前記外側増厚部分を形成した
前，後壁の内側に、この外側増厚部分の中央側形成始端
部から車室内方に向かって除々に増厚する内側増厚部分
を形成したので、この内側増厚部分は前記外側増厚部分
とともにＶ字状の断面形状を形成して、前，後壁の曲げ
剛性を更に高めることができるとともに、浴湯の流れを
より円滑にすることができて、鋳造性を向上することが
できる。
の発明の効果に加えて、前記外側増厚部分を形成した
前，後壁の内側に、この外側増厚部分の中央側形成始端
部から車室内方に向かって除々に増厚する内側増厚部分
を形成したので、この内側増厚部分は前記外側増厚部分
とともにＶ字状の断面形状を形成して、前，後壁の曲げ
剛性を更に高めることができるとともに、浴湯の流れを
より円滑にすることができて、鋳造性を向上することが
できる。
【００２１】請求項５に記載の発明によれば、請求項４
の発明の効果に加えて、前記増厚補剛部の突出先端面の
ピラー長手方向の幅を、前，後壁の車幅方向略中央部で
最も広くし、その幅広部分から車室内方縁部側および車
室外方縁部側に向かって狭く形成したので、鋳造時に前
記増厚補剛部の溶湯の流れをより円滑にして鋳造性を向
上して材料特性の個体差を減少できる。
の発明の効果に加えて、前記増厚補剛部の突出先端面の
ピラー長手方向の幅を、前，後壁の車幅方向略中央部で
最も広くし、その幅広部分から車室内方縁部側および車
室外方縁部側に向かって狭く形成したので、鋳造時に前
記増厚補剛部の溶湯の流れをより円滑にして鋳造性を向
上して材料特性の個体差を減少できる。
【００２２】請求項６の発明にあっては、請求項１〜５
の発明の効果に加えて、前記外壁および前記前，後壁で
囲まれる内側に、前記各増厚補剛部間に位置して横リブ
を設けたので、ピラー本体の曲げやねじり方向の変形に
対して前，後壁の局部面外変形を前記横リブによって抑
制できるため、ピラー本体の曲げ剛性やねじり剛性をよ
り高めることができる。
の発明の効果に加えて、前記外壁および前記前，後壁で
囲まれる内側に、前記各増厚補剛部間に位置して横リブ
を設けたので、ピラー本体の曲げやねじり方向の変形に
対して前，後壁の局部面外変形を前記横リブによって抑
制できるため、ピラー本体の曲げ剛性やねじり剛性をよ
り高めることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面と
共に詳述する。
共に詳述する。
【００２４】図１から図１１は本発明の自動車のピラー
構造の第１実施形態を示し、図１は自動車の車体側部構
造体の斜視図、図２はピラー本体を車室内方から見た斜
視図、図３はピラー本体の要部を車室内方から見た拡大
斜視図、図４は図３のＡ−Ａ線に沿った拡大断面図、図
５は図３のＢ−Ｂ線に沿った拡大断面図、図６は図３の
Ｃ−Ｃ線に沿った拡大断面図、図７は図６のＤ−Ｄ線に
沿った断面図、図８は側面衝突時の荷重入力状態を示す
ピラー本体の正面図、図９はピラー本体に側面荷重が入
力した時の曲げモーメント分布図、図１０は荷重入力時
のピラー本体の変形状態を示す図７に対応した断面図、
図１１は荷重入力時のピラー本体の変形状態を示す図６
に対応した拡大断面図である。
構造の第１実施形態を示し、図１は自動車の車体側部構
造体の斜視図、図２はピラー本体を車室内方から見た斜
視図、図３はピラー本体の要部を車室内方から見た拡大
斜視図、図４は図３のＡ−Ａ線に沿った拡大断面図、図
５は図３のＢ−Ｂ線に沿った拡大断面図、図６は図３の
Ｃ−Ｃ線に沿った拡大断面図、図７は図６のＤ−Ｄ線に
沿った断面図、図８は側面衝突時の荷重入力状態を示す
ピラー本体の正面図、図９はピラー本体に側面荷重が入
力した時の曲げモーメント分布図、図１０は荷重入力時
のピラー本体の変形状態を示す図７に対応した断面図、
図１１は荷重入力時のピラー本体の変形状態を示す図６
に対応した拡大断面図である。
【００２５】自動車の側部構造体１０は、図１に示すよ
うにフロントピラー１１、センターピラー１２およびリ
ヤピラー１３間に、図外のフロントドアおよびリヤドア
の取付け開口部１４，１５が設けられる。
うにフロントピラー１１、センターピラー１２およびリ
ヤピラー１３間に、図外のフロントドアおよびリヤドア
の取付け開口部１４，１５が設けられる。
【００２６】センターピラー１２は、前記側部構造体１
０の車体前後方向の略中央部に配置され、車体側方上部
に配置されたルーフサイドメンバ１６と車体側方下部に
配置されたサイドシル１７とに跨って上下方向に結合さ
れ、このセンターピラー１２は図２に示すように車室内
方が開放された開断面構造のピラー本体２０を備えてい
る。
０の車体前後方向の略中央部に配置され、車体側方上部
に配置されたルーフサイドメンバ１６と車体側方下部に
配置されたサイドシル１７とに跨って上下方向に結合さ
れ、このセンターピラー１２は図２に示すように車室内
方が開放された開断面構造のピラー本体２０を備えてい
る。
【００２７】ピラー本体２０は、図３〜図６に示すよう
に車幅方向外方に配置される外壁２１および車体前後方
向に配置される前壁２２と後壁２３によって車室内方に
開放する断面コ字状の開断面として形成され、前壁２２
および後壁２３の開放側端部には、それぞれ所定角度を
もって外折りされたフランジ部２２ａ，２３ａを形成し
て略ハット形断面を構成している。
に車幅方向外方に配置される外壁２１および車体前後方
向に配置される前壁２２と後壁２３によって車室内方に
開放する断面コ字状の開断面として形成され、前壁２２
および後壁２３の開放側端部には、それぞれ所定角度を
もって外折りされたフランジ部２２ａ，２３ａを形成し
て略ハット形断面を構成している。
【００２８】図２に示すようにピラーアウタ２０の上端
部には、ルーフサイドレール１６（図１参照）の車外側
の外部形状に沿った上方ブラケット部２４が形成される
とともに、下端部にはサイドシル１７の外部形状に沿っ
た下部ブラケット部２５が形成され、上方ブラケット部
２４をルーフサイドレール１６の外側に重ね合わせて溶
接するとともに、下方ブラケット部２５をサイドシル１
７の外側に重ね合わせて溶接することにより、これらル
ーフサイドレール１６とサイドシル１７とに跨って上下
方向に結合配置してある。
部には、ルーフサイドレール１６（図１参照）の車外側
の外部形状に沿った上方ブラケット部２４が形成される
とともに、下端部にはサイドシル１７の外部形状に沿っ
た下部ブラケット部２５が形成され、上方ブラケット部
２４をルーフサイドレール１６の外側に重ね合わせて溶
接するとともに、下方ブラケット部２５をサイドシル１
７の外側に重ね合わせて溶接することにより、これらル
ーフサイドレール１６とサイドシル１７とに跨って上下
方向に結合配置してある。
【００２９】このように開断面構造となったピラー本体
２０は、この実施形態ではアルミ合金などの軽金属材料
により鋳造で一体成形してある。
２０は、この実施形態ではアルミ合金などの軽金属材料
により鋳造で一体成形してある。
【００３０】ここで、本実施形態にあっては前記外壁２
１の肉厚ｔ１を、図４に示すように前記前，後壁２２，
２３の肉厚ｔ２，ｔ３よりも厚肉形成（ｔ１＞ｔ２，ｔ
３）するとともに、前壁２２および後壁２３の内側に、
車幅方向略中央部Ｃ１から車室外方（図４中下方）に向
かって除々に増厚する外側増厚部分３０，３０を形成す
ることにより、ピラー本体２０の断面二次モーメントを
稼ぐようにしている。
１の肉厚ｔ１を、図４に示すように前記前，後壁２２，
２３の肉厚ｔ２，ｔ３よりも厚肉形成（ｔ１＞ｔ２，ｔ
３）するとともに、前壁２２および後壁２３の内側に、
車幅方向略中央部Ｃ１から車室外方（図４中下方）に向
かって除々に増厚する外側増厚部分３０，３０を形成す
ることにより、ピラー本体２０の断面二次モーメントを
稼ぐようにしている。
【００３１】従って、前，後壁２２，２３の内側断面形
状は、外側増厚部分３０を形成したことにより、車幅方
向略中央部Ｃ１から車室外方に行くに従って対向面が除
々に近接する方向に大きく傾斜されることになり、前，
後壁２２，２３の内面全体は車幅方向略中央部Ｃ１が陥
没した折曲面２２ｄ，２３ｄとなっている。
状は、外側増厚部分３０を形成したことにより、車幅方
向略中央部Ｃ１から車室外方に行くに従って対向面が除
々に近接する方向に大きく傾斜されることになり、前，
後壁２２，２３の内面全体は車幅方向略中央部Ｃ１が陥
没した折曲面２２ｄ，２３ｄとなっている。
【００３２】また、前記外側増厚部分３０を形成した前
壁２２および後壁２３の内側には、図３，図５，図６に
示すように車室内方縁部２２ｂ，２３ｂから車室外方縁
部２２ｃ，２３ｃに亘って突出する増厚補剛部３１，３
１をピラー長手方向（この長手方向は上下方向であり、
以下同様）に適宜間隔をもって形成してある。
壁２２および後壁２３の内側には、図３，図５，図６に
示すように車室内方縁部２２ｂ，２３ｂから車室外方縁
部２２ｃ，２３ｃに亘って突出する増厚補剛部３１，３
１をピラー長手方向（この長手方向は上下方向であり、
以下同様）に適宜間隔をもって形成してある。
【００３３】増厚補剛部３１は図５，図６中斜線部分に
示すように、前，後壁２２，２３の内側に形成された折
曲面２２ｄ，２３ｄの陥没部分を埋めるように増厚さ
れ、この増厚補剛部３１の突出先端面３１ａは、車室内
方縁部２２ｂ，２３ｂから車室外方縁部２２ｃ，２３ｃ
に一直線となる平坦面として成形される。
示すように、前，後壁２２，２３の内側に形成された折
曲面２２ｄ，２３ｄの陥没部分を埋めるように増厚さ
れ、この増厚補剛部３１の突出先端面３１ａは、車室内
方縁部２２ｂ，２３ｂから車室外方縁部２２ｃ，２３ｃ
に一直線となる平坦面として成形される。
【００３４】この場合、前記突出先端面３１ａのピラー
長手方向の幅Ｗ１（図３参照）は、車室外方縁部２２
ｃ，２３ｃ側よりも車室内方縁部２２ｂ，２３ｂ側が広
く形成されて略三角形状の突出先端面３１ａとなってい
る。
長手方向の幅Ｗ１（図３参照）は、車室外方縁部２２
ｃ，２３ｃ側よりも車室内方縁部２２ｂ，２３ｂ側が広
く形成されて略三角形状の突出先端面３１ａとなってい
る。
【００３５】また、ピラー本体２０は、図２，図３，図
７に示すように外壁２１および前，後壁２２，２３で囲
まれる内側に、各増厚補剛部３１間に位置して横リブ３
２，３２…が設けられている。
７に示すように外壁２１および前，後壁２２，２３で囲
まれる内側に、各増厚補剛部３１間に位置して横リブ３
２，３２…が設けられている。
【００３６】以上の構成により本実施形態のセンターピ
ラー構造にあっては、図８に示すように側面衝突により
衝突荷重Ｆがピラー本体２０の外壁２１に入力すると、
このピラー本体２０には図９に示すような曲げモーメン
ト分布が発生し、これによってピラー本体２０には、図
３，図８に示すように中間部分を車室内方（同図中左
方）に曲げようとするモーメントＭが作用する。
ラー構造にあっては、図８に示すように側面衝突により
衝突荷重Ｆがピラー本体２０の外壁２１に入力すると、
このピラー本体２０には図９に示すような曲げモーメン
ト分布が発生し、これによってピラー本体２０には、図
３，図８に示すように中間部分を車室内方（同図中左
方）に曲げようとするモーメントＭが作用する。
【００３７】すると、車室内方に開放する開断面となっ
たピラー本体２０は図１０に示すようにリブ３２間の
前，後壁２２，２３が、同図および図１１中２点鎖線に
示すように互いに開く方向に変形しようとするが、本実
施形態ではピラー本体２０の外壁２１を厚肉に形成し、
かつ、前，後壁２２，２３の内側に形成した外側増厚部
分３０および増厚補剛部３１、更には横リブ３２によっ
て、ピラー本体２０の大幅な重量増加を招くことなく変
形を効果的に抑制できる。
たピラー本体２０は図１０に示すようにリブ３２間の
前，後壁２２，２３が、同図および図１１中２点鎖線に
示すように互いに開く方向に変形しようとするが、本実
施形態ではピラー本体２０の外壁２１を厚肉に形成し、
かつ、前，後壁２２，２３の内側に形成した外側増厚部
分３０および増厚補剛部３１、更には横リブ３２によっ
て、ピラー本体２０の大幅な重量増加を招くことなく変
形を効果的に抑制できる。
【００３８】即ち、ピラー本体２０の外壁２１を前，後
壁２２，２３よりも厚肉形成（ｔ１＞ｔ２，ｔ３）した
ことにより、断面全体を厚肉化することなくピラー本体
２０の曲げ剛性を高くできるとともに、前，後壁２２，
２３に形成した外側増厚部分３０によって前，後壁２
２，２３全体の剛性を高めることができる。
壁２２，２３よりも厚肉形成（ｔ１＞ｔ２，ｔ３）した
ことにより、断面全体を厚肉化することなくピラー本体
２０の曲げ剛性を高くできるとともに、前，後壁２２，
２３に形成した外側増厚部分３０によって前，後壁２
２，２３全体の剛性を高めることができる。
【００３９】また、前記外側増厚部分３０を設けた前，
後壁２２，２３には増厚補剛部３１を形成してあるの
で、この増厚補剛部３１によって前，後壁２２，２３の
曲げ剛性を高めることができる。
後壁２２，２３には増厚補剛部３１を形成してあるの
で、この増厚補剛部３１によって前，後壁２２，２３の
曲げ剛性を高めることができる。
【００４０】前記外側増厚部分３０はピラー本体２０全
体に一様に形成することなく、ピラー長手方向に適宜間
隔をもって部分的に形成してあるので、この外側増厚部
分３０を形成した前，後壁２２，２３の剛性を確保しつ
つ、全体の重量増大の抑制を図ることができる。
体に一様に形成することなく、ピラー長手方向に適宜間
隔をもって部分的に形成してあるので、この外側増厚部
分３０を形成した前，後壁２２，２３の剛性を確保しつ
つ、全体の重量増大の抑制を図ることができる。
【００４１】従って、前記ピラー本体２０は局部変形お
よび曲げ変形を抑制しつつ、全体が重量化するのを防止
することができるとともに、外側増厚部分３０は前，後
壁２２，２３の車幅方向略中央部Ｃ１から車室外方に向
かって除々に増厚されることにより、ピラー本体２０の
鋳造工程において、アルミ合金の溶湯を型枠内でフラン
ジ部２２ａ，２３ａの一方から外壁２１を経て他方へと
鋳込む場合に、ピラー本体２０に急激な肉厚変化部分が
存在しないことにより溶湯の流れを円滑にして、良好な
鋳造性を行うことができる。
よび曲げ変形を抑制しつつ、全体が重量化するのを防止
することができるとともに、外側増厚部分３０は前，後
壁２２，２３の車幅方向略中央部Ｃ１から車室外方に向
かって除々に増厚されることにより、ピラー本体２０の
鋳造工程において、アルミ合金の溶湯を型枠内でフラン
ジ部２２ａ，２３ａの一方から外壁２１を経て他方へと
鋳込む場合に、ピラー本体２０に急激な肉厚変化部分が
存在しないことにより溶湯の流れを円滑にして、良好な
鋳造性を行うことができる。
【００４２】また、このことは前記増厚補剛部３１によ
っても、溶湯の鋳込み方向に急激な肉厚変化部分がなく
なることから良好な鋳造性能を得ることができる。
っても、溶湯の鋳込み方向に急激な肉厚変化部分がなく
なることから良好な鋳造性能を得ることができる。
【００４３】更に、前記増厚補剛部３１の突出先端面３
１ａのピラー長手方向の幅Ｗ１を、前，後壁２２，２３
の車室外方縁部２２ｃ，２３ｃよりも車室内方縁部２２
ｂ，２３ｂに広く形成したので、溶湯の流れがより一層
円滑になって鋳造性を向上でき、ひいては、材料特性の
バラツキを抑えて個体差を減少できる。
１ａのピラー長手方向の幅Ｗ１を、前，後壁２２，２３
の車室外方縁部２２ｃ，２３ｃよりも車室内方縁部２２
ｂ，２３ｂに広く形成したので、溶湯の流れがより一層
円滑になって鋳造性を向上でき、ひいては、材料特性の
バラツキを抑えて個体差を減少できる。
【００４４】また、このように突出先端面３１ａが車室
内方に向かって幅広となるので、車室外方から入力され
る荷重Ｆを幅広部分で拡散できるため、前，後壁２２，
２３の局部変形を効率良く抑制することができる。
内方に向かって幅広となるので、車室外方から入力され
る荷重Ｆを幅広部分で拡散できるため、前，後壁２２，
２３の局部変形を効率良く抑制することができる。
【００４５】図１２は本発明の第２実施形態を示し、前
記第１実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複
する説明を省略して述べる。
記第１実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複
する説明を省略して述べる。
【００４６】図１２はピラー本体の要部を車室外方から
見た斜視図で、この第２実施形態のピラー本体２０ａが
前記第１実施形態のピラー本体２０と主に異なる点は、
ピラー本体２０ａのフランジ部２２ａ，２３ａの外側面
に厚肉部３３を形成したことにある。
見た斜視図で、この第２実施形態のピラー本体２０ａが
前記第１実施形態のピラー本体２０と主に異なる点は、
ピラー本体２０ａのフランジ部２２ａ，２３ａの外側面
に厚肉部３３を形成したことにある。
【００４７】前記厚肉部３３は、フランジ部２２ａ，２
３ａの前記増厚補剛部３１にピラー長手方向で対応する
位置に車体前後方向に形成される。
３ａの前記増厚補剛部３１にピラー長手方向で対応する
位置に車体前後方向に形成される。
【００４８】従って、この第２実施形態のピラー本体２
０ａにあっては、フランジ部２２ａ，２３ａに形成した
厚肉部３３から前記増厚補剛部３１に亘って連続した高
剛性部を形成できるため、前，後壁２２，２３の倒れ剛
性を高め、ひいては、ピラーアウタ２０の曲げ剛性を高
めることができるとともに、この増厚部分により溶湯の
流れをより円滑にして鋳造性を向上し、これによって材
料特性の個体差を減少できる。
０ａにあっては、フランジ部２２ａ，２３ａに形成した
厚肉部３３から前記増厚補剛部３１に亘って連続した高
剛性部を形成できるため、前，後壁２２，２３の倒れ剛
性を高め、ひいては、ピラーアウタ２０の曲げ剛性を高
めることができるとともに、この増厚部分により溶湯の
流れをより円滑にして鋳造性を向上し、これによって材
料特性の個体差を減少できる。
【００４９】図１３〜図１７は本発明の第３実施形態を
示し、前記第１実施形態と同一構成部分に同一符号を付
して重複する説明を省略して述べる。
示し、前記第１実施形態と同一構成部分に同一符号を付
して重複する説明を省略して述べる。
【００５０】図１３はピラー本体の要部を車室内方から
見た拡大斜視図、図１４は図１３のＡ−Ａ線に沿った拡
大断面図、図１５は図１３のＢ−Ｂ線に沿った拡大断面
図、図１６は図１３のＣ−Ｃ線に沿った拡大断面図、図
１７は図１６のＤ−Ｄ線に沿った断面図である。
見た拡大斜視図、図１４は図１３のＡ−Ａ線に沿った拡
大断面図、図１５は図１３のＢ−Ｂ線に沿った拡大断面
図、図１６は図１３のＣ−Ｃ線に沿った拡大断面図、図
１７は図１６のＤ−Ｄ線に沿った断面図である。
【００５１】この第３実施形態のピラー本体２０ｂが前
記第１実施形態のピラー本体２０と主に異なる点は、増
厚補剛部３１を更に厚肉化して剛性を増大したことにあ
る。
記第１実施形態のピラー本体２０と主に異なる点は、増
厚補剛部３１を更に厚肉化して剛性を増大したことにあ
る。
【００５２】前記増厚補剛部３１は図１３〜図１７に示
すように、第１実施形態と同様に前，後壁２２，２３の
外側増厚部分３０，３０を形成した内側に、車室内方縁
部２２ｂ，２３ｂから車室外方縁部２２ｃ，２３ｃに亘
り、ピラー長手方向に適宜間隔をもって形成されるが、
特にこの第３実施形態では図１３，図１７に示すよう
に、増厚補剛部３１の先端部を更に突出させて、車室内
外方向に延びる稜線３１ｂを形成している。
すように、第１実施形態と同様に前，後壁２２，２３の
外側増厚部分３０，３０を形成した内側に、車室内方縁
部２２ｂ，２３ｂから車室外方縁部２２ｃ，２３ｃに亘
り、ピラー長手方向に適宜間隔をもって形成されるが、
特にこの第３実施形態では図１３，図１７に示すよう
に、増厚補剛部３１の先端部を更に突出させて、車室内
外方向に延びる稜線３１ｂを形成している。
【００５３】従って、この第３実施形態のピラー本体２
０ｂにあっては、前記第１実施形態と同様の機能を発揮
できるのは勿論のこと、更に、図１５，図１６の斜線部
分に示すように増厚補剛部３１の稜線３１ｂ部分で更に
増厚することができ、この増厚補剛部３１によって補償
される前，後壁２２，２３の剛性を更に高めることがで
きる。
０ｂにあっては、前記第１実施形態と同様の機能を発揮
できるのは勿論のこと、更に、図１５，図１６の斜線部
分に示すように増厚補剛部３１の稜線３１ｂ部分で更に
増厚することができ、この増厚補剛部３１によって補償
される前，後壁２２，２３の剛性を更に高めることがで
きる。
【００５４】また、このように剛性が高められる場合に
も、増厚補剛部３１の増厚部分は稜線３１ｂの断面三角
形状となった先端部のみであるため、重量の大幅な増加
を伴うことなく剛性を効率良く高めることができる。
も、増厚補剛部３１の増厚部分は稜線３１ｂの断面三角
形状となった先端部のみであるため、重量の大幅な増加
を伴うことなく剛性を効率良く高めることができる。
【００５５】図１８〜図２２は本発明の第４実施形態を
示し、前記第１実施形態と同一構成部分に同一符号を付
して重複する説明を省略して述べる。
示し、前記第１実施形態と同一構成部分に同一符号を付
して重複する説明を省略して述べる。
【００５６】図１８はピラー本体の要部を車室内方から
見た拡大斜視図、図１９は図１８のＡ−Ａ線に沿った拡
大断面図、図２０は図１８のＢ−Ｂ線に沿った拡大断面
図、図２１は図１８のＣ−Ｃ線に沿った拡大断面図、図
２２は図２１のＤ−Ｄ線に沿った断面図である。
見た拡大斜視図、図１９は図１８のＡ−Ａ線に沿った拡
大断面図、図２０は図１８のＢ−Ｂ線に沿った拡大断面
図、図２１は図１８のＣ−Ｃ線に沿った拡大断面図、図
２２は図２１のＤ−Ｄ線に沿った断面図である。
【００５７】この第４実施形態のピラー本体２０ｃが前
記第１実施形態のピラー本体２０と主に異なる点は、
前，後壁２２，２３の断面形状を異ならせたことにあ
る。
記第１実施形態のピラー本体２０と主に異なる点は、
前，後壁２２，２３の断面形状を異ならせたことにあ
る。
【００５８】即ち、この第４実施形態のピラー本体２０
ｃは、図１８〜図２２に示すように外側増厚部分３０を
形成した前，後壁２２，２３の内側に、この外側増厚部
分３０の中央側形成始端部、つまり、前，後壁２２，２
３の車幅方向略中央部Ｃ１から車室内方（図１９中上
方）に向かって除々に増厚する内側増厚部分３４を形成
してある。
ｃは、図１８〜図２２に示すように外側増厚部分３０を
形成した前，後壁２２，２３の内側に、この外側増厚部
分３０の中央側形成始端部、つまり、前，後壁２２，２
３の車幅方向略中央部Ｃ１から車室内方（図１９中上
方）に向かって除々に増厚する内側増厚部分３４を形成
してある。
【００５９】従って、この第４実施形態のピラー本体２
０ｃにあっては、前記第１実施形態と同様の機能を発揮
できるのは勿論のこと、更に、図１９に示すように前，
後壁２２，２３の内側に内側増厚部分３４を形成して増
厚したので、断面二次モーメントを更に増大できるた
め、前，後壁２２，２３の曲げ剛性を更に高めることが
できる。
０ｃにあっては、前記第１実施形態と同様の機能を発揮
できるのは勿論のこと、更に、図１９に示すように前，
後壁２２，２３の内側に内側増厚部分３４を形成して増
厚したので、断面二次モーメントを更に増大できるた
め、前，後壁２２，２３の曲げ剛性を更に高めることが
できる。
【００６０】尚、この第４実施形態のピラー本体２０ｃ
では、外側増厚部分３０と内側増厚部分３４とが車幅方
向略中央部Ｃ１を境に相互に略対称となって増厚される
ため、図２１中斜線部分に示すように増厚補剛部３１を
車室内方縁部２２ｂ，２３ｂから車室外方縁部２２ｃ，
２３ｃに亘って形成した場合、この増厚補剛部３１の裾
野は図１８に示すように菱形状となり、かつ、増厚補剛
部３１の突出先端は稜線３１ｂとなっている。
では、外側増厚部分３０と内側増厚部分３４とが車幅方
向略中央部Ｃ１を境に相互に略対称となって増厚される
ため、図２１中斜線部分に示すように増厚補剛部３１を
車室内方縁部２２ｂ，２３ｂから車室外方縁部２２ｃ，
２３ｃに亘って形成した場合、この増厚補剛部３１の裾
野は図１８に示すように菱形状となり、かつ、増厚補剛
部３１の突出先端は稜線３１ｂとなっている。
【００６１】ところで、前記第１〜第４実施形態では、
外側増厚部分３０、更には内側増厚部分３４を前，後壁
２２，２３両者に形成した場合を開示したが、これに限
ることなく前，後壁２２，２３のいずれか一方のみに外
側増厚部分３０および／または内側増厚部分３４を形成
した場合にも断面二次モーメントを増大して、ピラー本
体２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃの曲げ剛性を高めるこ
とができる。
外側増厚部分３０、更には内側増厚部分３４を前，後壁
２２，２３両者に形成した場合を開示したが、これに限
ることなく前，後壁２２，２３のいずれか一方のみに外
側増厚部分３０および／または内側増厚部分３４を形成
した場合にも断面二次モーメントを増大して、ピラー本
体２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃの曲げ剛性を高めるこ
とができる。
【００６２】また、本発明のピラー本体は前記第１〜第
４実施形態に示すセンターピラー１２のピラー本体２
０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃに例を取って説明したが、
これら実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しな
い範囲で各種実施形態を採ることができ、例えば、セン
ターピラー１２以外のフロントピラー１１やリアピラー
１３にあっても本発明を適用することができる。
４実施形態に示すセンターピラー１２のピラー本体２
０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃに例を取って説明したが、
これら実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しな
い範囲で各種実施形態を採ることができ、例えば、セン
ターピラー１２以外のフロントピラー１１やリアピラー
１３にあっても本発明を適用することができる。
【図１】本発明の第１実施形態における自動車の車体側
部構造体の斜視図。
部構造体の斜視図。
【図２】本発明の第１実施形態におけるピラー本体を車
室内方から見た斜視図。
室内方から見た斜視図。
【図３】本発明の第１実施形態におけるピラー本体の要
部を車室内方から見た拡大斜視図。
部を車室内方から見た拡大斜視図。
【図４】図３のＡ−Ａ線に沿った拡大断面図。
【図５】図３のＢ−Ｂ線に沿った拡大断面図。
【図６】図３のＣ−Ｃ線に沿った拡大断面図。
【図７】図６のＤ−Ｄ線に沿った断面図。
【図８】本発明の第１実施形態における側面衝突時の荷
重入力状態を示すピラー本体の正面図。
重入力状態を示すピラー本体の正面図。
【図９】本発明の第１実施形態におけるピラー本体に側
面荷重が入力した時の曲げモーメント分布図。
面荷重が入力した時の曲げモーメント分布図。
【図１０】本発明の第１実施形態における荷重入力時の
ピラー本体の変形状態を示す断面図。
ピラー本体の変形状態を示す断面図。
【図１１】本発明の第１実施形態における荷重入力時の
ピラー本体の変形状態を示す拡大断面図。
ピラー本体の変形状態を示す拡大断面図。
【図１２】本発明の第２実施形態におけるピラー本体の
要部を車室外方から見た斜視図。
要部を車室外方から見た斜視図。
【図１３】本発明の第３実施形態におけるピラー本体の
要部を車室内方から見た拡大斜視図。
要部を車室内方から見た拡大斜視図。
【図１４】図１３のＡ−Ａ線に沿った拡大断面図。
【図１５】図１３のＢ−Ｂ線に沿った拡大断面図。
【図１６】図１３のＣ−Ｃ線に沿った拡大断面図。
【図１７】図１６のＤ−Ｄ線に沿った断面図。
【図１８】図１８は本発明の第４実施形態におけるピラ
ー本体の要部を車室内方から見た拡大斜視図。
ー本体の要部を車室内方から見た拡大斜視図。
【図１９】図１８のＡ−Ａ線に沿った拡大断面図。
【図２０】図１８のＢ−Ｂ線に沿った拡大断面図。
【図２１】図１８のＣ−Ｃ線に沿った拡大断面図。
【図２２】図２１のＤ−Ｄ線に沿った断面図。
２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ ピラー本体
２１ 外壁
２２ 前壁
２３ 後壁
２２ａ，２３ａ フランジ部
２２ｂ，２３ｂ 車室内方縁部
２２ｃ，２３ｃ 車室外方縁部
３０ 外側増厚部分
３１ 増厚補剛部
３１ａ 突出先端面
３２ 横リブ
３３ 厚肉部
３４ 内側増厚部分
Claims (6)
- 【請求項１】 車体側方上部と車体側方下部との間に跨
って結合され、車幅方向外方に配置される外壁および車
体前後方向に配置される前，後壁によって車室内方に開
放する開断面としたピラー本体を備えた自動車のピラー
構造において、 前記外壁を前記前，後壁よりも厚肉形成するとともに、
前，後壁の内側に、車幅方向略中央部から車室外方に向
かって除々に増厚する外側増厚部分を形成し、 かつ、この外側増厚部分を形成した前，後壁の内側に、
車室内方縁部から車室外方縁部に亘って突出する増厚補
剛部をピラー長手方向に適宜間隔をもって形成したこと
を特徴とする自動車のピラー構造。 - 【請求項２】 増厚補剛部は、その突出先端面のピラー
長手方向の幅を、前記車室外方縁部側よりも前記車室内
方縁部側を広く形成したことを特徴とする請求項１に記
載の自動車のピラー構造。 - 【請求項３】 前，後壁は、車室内方端部にフランジ部
を備え、このフランジ部の前記増厚補剛部にピラー長手
方向で対応する位置に、車体前後方向に延びる厚肉部を
形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の自
動車のピラー構造。 - 【請求項４】 外側増厚部分を形成した前，後壁の内側
に、この外側増厚部分の中央側形成始端部から車室内方
に向かって除々に増厚する内側増厚部分を形成したこと
を特徴とする請求項１に記載の自動車のピラー構造。 - 【請求項５】 増厚補剛部は、その突出先端面のピラー
長手方向の幅を、前，後壁の車幅方向略中央部で最も広
くし、その幅広部分から車室内方縁部側および車室外方
縁部側に向かって狭く形成したことを特徴とする請求項
４に記載の自動車のピラー構造。 - 【請求項６】 外壁および前，後壁で囲まれる内側に、
前記各増厚補剛部間に位置して横リブを設けたことを特
徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の自動車のピラ
ー構造。
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| JP2002007758A JP3610952B2 (ja) | 2002-01-16 | 2002-01-16 | 自動車のピラー構造 |
| DE60209195T DE60209195T2 (de) | 2002-01-16 | 2002-12-17 | Säulenstruktur für ein Fahrzeug |
| EP02258662A EP1329374B1 (en) | 2002-01-16 | 2002-12-17 | Pillar structure of a vehicle |
| US10/337,337 US6702368B1 (en) | 2002-01-16 | 2003-01-07 | Pillar structure of a vehicle |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002007758A JP3610952B2 (ja) | 2002-01-16 | 2002-01-16 | 自動車のピラー構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003205859A true JP2003205859A (ja) | 2003-07-22 |
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ID=19191357
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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| EP (1) | EP1329374B1 (ja) |
| JP (1) | JP3610952B2 (ja) |
| DE (1) | DE60209195T2 (ja) |
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| US9321487B2 (en) | 2012-02-01 | 2016-04-26 | Mazda Motor Corporation | Vehicle frame structure |
| JP2016113080A (ja) * | 2014-12-17 | 2016-06-23 | マツダ株式会社 | 車両用フレーム構造 |
| JP2017149185A (ja) * | 2016-02-22 | 2017-08-31 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用ピラー構造 |
| CN108202761A (zh) * | 2016-12-19 | 2018-06-26 | 丰田自动车株式会社 | 前支柱结构 |
| JP2018099947A (ja) * | 2016-12-19 | 2018-06-28 | トヨタ自動車株式会社 | ピラー構造 |
| US10807648B2 (en) | 2016-01-22 | 2020-10-20 | Futaba Industrial Co., Ltd. | Frame |
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