JP2014069632A - 自動車のピラー補強構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車体重量，コストの上昇の問題を招くことなく、車両側面衝突時の折れ変形及び車両正面衝突時の座屈変形の両方を抑制できる自動車のピラー補強構造を提供する。
【解決手段】ピラーリインホース１４には、ドアベルトラインＬを上下方向に跨ぐように延びる凹ビード１４ｄが形成され、パッチ部材１５は、少なくともドアベルトラインＬに対向する部分の凹ビード１４ｄを車両前後方向に跨ぐようにピラーリインホース１４に結合されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両衝突時の入力による車室への影響を抑制するように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、車両衝突時の入力による車室への影響を抑制するようにした構造が採用されている。例えば、特許文献１には、センターピラーのピラーリインホースにパッチ部材を配設することにより、車両前面衝突時にドアが車外側移動するのを阻止するようにした構造が開示されている。また、特許文献２には、クロスメンバのサイドシルとの結合部近傍に衝撃変形強度低下手段を設けることにより、車両側面衝突時にセンターピラーが車室内側に進入するのを抑制するようにした構造が開示されている。

ところで、前記センターピラーは、ドアベルトライン部より上側部分（ドアガラス配置部分）の閉断面積が下側部分（ドア本体部）の閉断面積より小さくなるよう下側から上側にいくほど徐々に細くなっているのが一般的である（例えば、特許文献１の図１及び特許文献２の図２参照）。これは、センターピラーのドアベルトライン部より上側部分はドアの開閉を支持しない部位であることから下側部分に比べてそれほど剛性を必要とせず、また前記構造とすることで車室内を広く設定することが可能となるからである。

特開２００４−１１４８１８号公報 特開平７−８９４６２号公報

ところが前記従来構造のように、例えばセンターピラーを下側から上側にいくほど細くする構造とした場合には、センターピラーの下側（ドア本体支持部分）と上側（ドアガラス支持部分）とでは剛性差が生じることとなり、センターピラーの中途部に剛性断点が発生し易くなる。このため、車両側面衝突時の入力よりセンターピラーが中途部で折れ変形した場合には、車室内への進入量が大きくなるおそれがある。

このような折れ変形を抑制するために、前記センターピラーの剛性断点部分に車両上下方向に延びる補強ビードを形成して剛性を高めることが考えられる。しかしながら、単に補強ビードを形成しただけでは、車両正面衝突時の入力により補強ビードが座屈変形し易くなり、入力を車体後方に有効に伝達できなくなるおそれがある。

ここで、前記側突時の折れ変形や前突時の座屈変形を抑制するために、センターピラーの板厚を大きくしたり、剛性断点部や補強ビードに別途補強部材を追加したりすることが考えられるが、このようにすると車体重量，コストが上昇するとともに、生産性が悪化するという問題が生じる。

本発明は、前記従来の状況に鑑みてなされたもので、車体重量，コストの上昇の問題を招くことなく、車両側面衝突時の折れ変形及び車両正面衝突時の座屈変形の両方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。

請求項１発明は、ピラーインナとピラーアウタとをピラーリインホースを介在させて閉断面をなすよう結合し、該ピラーリインホースのドアベルトライン部に対向する部位にパッチ部材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には、前記ドアベルトライン部を上下方向に跨ぐように延びる凹ビードが形成され、前記パッチ部材は、少なくとも前記ドアベルトライン部に対向する部分の凹ビードを車両前後方向に跨ぐように前記ピラーリインホースに結合されていることを特徴としている。

請求項２の発明は、請求項１と同様の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には、前記ドアベルトライン部に対向する部分から上方に延びる凹ビードが形成され、前記パッチ部材は、前記ドアベルトライン部を上下方向に跨ぐように延長形成され、かつ前記凹ビードの少なくとも下側部分を車両前後方向に跨ぐように前記ピラーリインホースに結合されていることを特徴としている。

請求項１の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にドアベルトライン部を上下方向に跨ぐように延びる凹ビードを形成したので、ピラーの上下方向中途部に生じる剛性断点をなくすことができ、車両側面衝突時の入力をピラーリインホースの凹ビードの稜線で受け止めることにより、ピラーが中途部で折れ変形するのを抑制でき、それだけ車室内への進入量を低減することができる。

本発明では、パッチ部材を、凹ビードを車両前後方向に跨ぐようにピラーリインホースに結合したので、車両正面衝突時の入力による凹ビードの座屈変形をパッチ部材により抑制でき、前記入力を車両後方に有効に伝達することができる。

このように本発明では、既存のパッチ部材を有効利用してピラーリインホースの凹ビードを補強するようにしたので、ピラーリインホースの板厚を大きくしたり、別途補強部材を追加したりすることなく車両衝突時の入力に対応でき、車体重量及びコストの上昇を回避できるとともに、生産性の悪化を回避できる。

請求項２の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にドアベルトライン部に対向する部分から上方に延びる凹ビードを形成したので、ピラーのドアベルトライン部から上側部分の剛性を高めることができ、ひいてはピラーの中途部の剛性断点をなくすことができる。その結果、車両側面衝突時の入力をピラーリインホースの凹ビードの稜線で受け止めることにより、ピラーが中途部で折れ変形するのを抑制でき、それだけ車室内への進入量を低減することができる。

本発明では、パッチ部材を、ドアベルトライン部を上下方向に跨ぐように延長形成し、かつ凹ビードの少なくとも下側部分を車両前後方向に跨ぐようにピラーリインホースに結合したので、車両正面衝突時の入力による凹ビードの座屈変形をパッチ部材により抑制でき、これによりピラーが中途部で折れ変形するのを抑制でき、前記入力を車両後方に有効に伝達することができる。

本発明においても、既存のパッチ部材を有効利用してピラーリインホースの凹ビードを補強するようにしたので、車体重量及びコストの上昇を回避できるとともに、生産性の悪化を回避でき、請求項１と同様の効果が得られる。

請求項１の発明に係る実施例１の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車外側から見た斜視図である。 前記センターピラーの側面図である。 前記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４のV-V線断面図）である。 請求項２の発明に係る実施例2の自動車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分解斜視図である。

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、請求項１の発明に係る実施例１の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は自動車の車体側部を示している。この車体側部１は、車両上下方向に延びるフロントピラー２の上端部２ａに車両前後方向に延びるルーフレール３の前端部３ａを結合するとともに、下端部２ｂに車両前後方向に延びるロッカパネル４の前端部４ａを結合し、該ロッカパネル４と前記ルーフレール３との前後方向中途部４ｂ，３ｂ同士を車両上下方向に延びるセンターピラー５により橋渡しして結合することにより、フロントドア開口１ａ，リヤドア開口１ｂを形成した構造を有する。

前記フロントドア１の開口１ａには、フロントドア７（図５参照）が配設され、該フロントドア７は、前記フロントピラー２の下部に配置された上，下ヒンジ８ａ，８ｂを介して開閉可能に支持されている。（図１参照）
また前記リヤドア開口１ｂには、リヤドア６が配設され、該リヤドア６は、前記センターピラー５の下部に配置された上，下ヒンジ９ａ，９ｂを介して開閉可能に支持されている。

前記フロントドア７，リヤドア６は、それぞれドア本体７ａ，６ａに不図示のドアガラスを昇降可能に支持するサッシュを接続形成した概略構造を有する。

前記各ドア本体７ａ，６ａ内には、ドアベルトラインＬに沿うように前後方向に延びるドアベルトラインリインホース７ｂ，６ｂが配設されている。

前記各ドアベルトラインリインホース７ｂ，６ｂは、車両前後方向に見たとき、前記フロントピラー２及びセンターピラー５にラップしており、かつ略同じ高さに位置するよう配置されている。これにより車両前面衝突時の入力は、フロントピラー２からフロントドア７のドアベルトラインリインホース７ｂに伝達され、該ドアベルトラインリインホース７ｂからセンターピラー５を介してリヤドア６のドアベルトラインリインホース６ｂに伝達される。

前記センターピラー５は、略平板形状のピラーインナ１２と、断面ハット形状のピラーアウタ１３との間に該ピラーアウタ１３に略沿うように形成された断面ハット形状のピラーリインホース１４を配置し、これらの前フランジ部５ａ同士及び後フランジ部５ｂ同士を溶接により一体に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。

前記センターピラー５は、下側から上側にいくほど閉断面積が徐々に小さくなるように形成されており、これに伴ってピラーリインホース１４は、前後方向寸法幅が下側から上側にいくほど徐々に小さくなるように形成されている。

前記ピラーリインホース１４は、外側壁１４ａと、該外側壁１４ａの前縁，後縁に続いて車内側に屈曲して延びる前側壁１４ｂ及び後側壁１４ｃとを有し、該前側壁１４ｂ，後側壁１４ｃに前述の前フランジ部５ａ，後フランジ部５ｂが屈曲形成されている。

前記ピラーリインホース１４には、板金製のパッチ部材１５が配設されている。このパッチ部材１５は、前記ドアベルトラインＬに車両前後方向に対向するよう配設されており、詳細には、ドアベルトラインＬを上下方向に跨ぐようにピラーリインホース１４の中途部に配置されている。

前記パッチ部材１５は、前記ピラーリインホース１４の前後幅寸法に沿うように下側から上側にいくほど徐々に幅狭となるように形成され、前記ピラーリインホース１４の外側壁１４ａに溶接により結合された外壁部１５ａと、該外壁部１５ａの前縁から車内側に屈曲して延び、前記前側壁１４ｂに溶接により結合された前壁部１５ｂとを有する。

そして前記ピラーリインホース１４には、前記ドアベルトラインＬを上下方向に跨ぐように延びる凹ビード１４ｄが形成されている。この凹ビード１４ｄは、前記ピラーリインホース１４の外側壁１４ａの前後方向中央部を車内側に凹ますことにより形成されており、これの上端１４ｅは上方に開放され、下端１４ｆは前記ロッカパネル４の上縁部分まで延びている。

前記凹ビード１４ｄのロッカパネル４の近傍部分は、ピラーリインホース１４の前後幅ｗ１に対応した前後幅ｗ２を有する（図３参照）。また前記凹ピラー１４ｄの上側部分は、全長に渡って略同じ前後幅ｗ３を有する。

前記パッチ部材１５は、これの外側壁１５ａが前記凹ビード１４ｄを車両前後方向に跨ぐように配置されている。これにより凹ビード１４ｄのパッチ部材１５により閉塞された部分は角筒形状をなしている。

前記パッチ部材１５の外壁部１５ａと前壁部１５ｂとのコーナー部の上下方向中央部には、前方に突出する突出部１５ｃが形成されている。この突出部１５ｃは、前記フロントドア７のドアベルトラインリインホース７ｂより車外側に偏位した位置に配置されている。これにより車両前面衝突時の入力によりフロントドア７が後方移動することにより、ドアベルトラインリインホース７ｂが突出部１５ｃの車内側に係合し、これによりフロントドア７が車外側に移動して開くのを防止している。ここで、前記突出部１５ｃは、パッチ部材１５の上下方向全長に渡って形成してもよい。

本実施例によれば、センターピラー５のピラーリインホース１４にドアベルトラインＬを上下方向に跨ぐように延びる凹ビード１４ｄを形成したので、センターピラー５の上下方向中途部、つまりドアベルトラインＬ部分に生じる剛性断点をなくすことができ、車両側面衝突時の入力を前記ピラーリインホース１４の凹ビード１４ｄの各稜線ａ（図５参照）で受け止めることにより、センターピラー５が中途部で折れ変形するのを抑制でき、それだけ車室内への進入量を低減することができる。

本実施例では、パッチ部材１５を、前記凹ビード１４ｄを車両前後方向に跨ぐようにピラーリインホース１４に溶接により結合したので、前記パッチ部材１５により凹ビード１４ｄが座屈変形するのを抑制することができ、車両正面衝突時の入力をパッチ部材１５で受け止めることにより、該入力をリヤドア６のドアベルトラインリインホース６ｂに効率よく伝達することができる。

このように本実施例では、既存のパッチ部材１５を有効利用して前記ピラーリインホース１４の凹ビード１４ｄを補強するようにしたので、ピラーリインホースの板厚を大きくしたり、別途補強部材を追加したりすることなく車両衝突時の入力に対応でき、車体重量及びコストの上昇を回避できるとともに、生産性の悪化を回避できる。

なお、前記実施例では、パッチ部材１５をＬ字形状のものとし、ピラーリインホース１４の外側壁１４ａと前側壁１４ｃとに結合したが、本発明では、パッチ部材を略ハット形状のものとし、ピラーリインホースの前，後側壁及び外側壁の全面に結合してもよい。このようにした場合には、ピラーリインホース１４のドアベルトラインＬ部分における剛性をより高めることができる。

図６及び図７は、請求項２の発明に係る実施例２の自動車のピラー補強構造を説明するための図である。図中、図３，図４と同一符号は同一又は相当部分を示す。

本実施例のセンターピラー５は、ピラーイン１２ナとピラーアウタ１３とをピラーリインホース１４を介在させて閉断面をなすよう結合し、該ピラーリインホース１４のドアベルトラインＬに対向する部分にパッチ部材１５を配設した構造を有し、基本的な構造は実施例１と略同様であるので、以下、構成上の異なる部分について説明する。

前記ピラーリインホース１４には、ドアベルトラインＬに対向する部位から上方に延びる凹ビード１４ｄが車内側に凹ませることにより形成されており、詳細には、前記ピラーリインホース１４のドアベルトラインＬより上半部に形成されている。

前記ピラーリインホース１４には、前記ドアベルトラインＬに対向する部位から下方に延びる凸ビード１４ｇが車外側に突出させることにより形成されており、詳細には、ピラーリインホース１４のドアベルトラインＬより下半部に形成されている。前記凹ビード１４ｄの下端位置と、前記凸ビード１４ｇの上端位置とは、ドアベルトラインＬ上に略一致している。

前記凹ビード１４ｄは、前記ピラーリインホース１４の外側壁１４ａの前後方向中央部に形成され、前記凸ビード１４ｇは、前記ピラーリインホース１４の外側壁１４ａの車両後側コーナー部に形成されている。

前記パッチ部材１５は、前記ピラーリインホース１４のドアベルトラインＬを上下方向に跨ぐように延長形成され、かつ前記凹ビード１４ｄの下側部分と前記凸ビード１４ｇの上側部分とを車両前後方向に跨ぐように前記ピラーリインホース１４に溶接結合されている。

本実施例によれば、ピラーリインホース１４にドアベルトラインＬに対向する部位から上方に延びる凹ビード１４ｄを形成したので、センターピラー５のドアベルトラインＬから上半部の剛性を高めることができ、ひいてはセンターピラー５の上下方向中途部の剛性断点をなくすことができる。その結果、車両側面衝突時の入力をピラーリインホース１４の凹ビード１４ｄの各稜線ａで受け止めることにより、センターピラー５が中途部で折れ変形するのを抑制でき、それだけ車室内への進入量を低減することができる。

本実施例では、前記パッチ部材１５を、ドアベルトラインＬを上下方向に跨ぐように延長形成し、かつ前記凹ビード１４ｄの下側部分と凸ビード１４ｇの上側部分とを車両前後方向に跨ぐようにピラーリインホース１４に結合したので、車両正面衝突時の入力をセンターピラー５の凸ビード１４ｇが受け止めるとともに、パッチ部材１５が受け止めることとなる。これによりセンターピラー５が中途部で折れ変形するのを抑制でき、入力を車体後部に効率よく伝達することができる。

また前記ピラーリインホース１４の上半部に凹ビード１４ｄを、下半部に凸ビード１４ｇを形成したので、ピラーリインホース１４全体の剛性を高めることができる。

このように本実施例においても、既存のパッチ部材１５を有効利用してピラーリインホース１４の凹ビード１４ｄ及び凸ビード１４ｇを補強するようにしたので、車体重量及びコストの上昇を回避できるとともに、生産性の悪化を回避でき、実施例１と同様の効果が得られる。

５ センターピラー
１２ ピラーインナ
１３ ピラーアウタ
１４ ピラーリインホース
１４ｄ 凹ビード
１５ パッチ部材
Ｌ ドアベルトライン

Claims (2)

1. ピラーインナとピラーアウタとをピラーリインホースを介在させて閉断面をなすよう結合し、該ピラーリインホースのドアベルトライン部に対向する部位にパッチ部材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には、前記ドアベルトライン部を上下方向に跨ぐように延びる凹ビードが形成され、
   前記パッチ部材は、少なくとも前記ドアベルトライン部に対向する部分の凹ビードを車両前後方向に跨ぐように前記ピラーリインホースに結合されている
   ことを特徴とする自動車のピラー補強構造。
2. ピラーインナとピラーアウタとをピラーリインホースを介在させて閉断面をなすよう結合し、該ピラーリインホースのドアベルトライン部に対向する部位にパッチ部材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には、前記ドアベルトライン部に対向する部分から上方に延びる凹ビードが形成され、
   前記パッチ部材は、前記ドアベルトライン部を上下方向に跨ぐように延長形成され、かつ前記凹ビードの少なくとも下側部分を車両前後方向に跨ぐように前記ピラーリインホースに結合されている
   ことを特徴とする自動車のピラー補強構造。

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