JP4421724B2 - 車両のセンターピラー構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両のセンターピラー構造に関し、特に、車両の側方から加えられる衝撃から乗員の安全を確保するようにしたセンターピラー構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
まず、図3〜図4を参照して従来のセンターピラー構造を説明する。図3は、従来のセンターピラー構造の分解斜視図、図4は、従来のセンターピラー構造を正面から見た断面図である。なお、センターピラーは、車両の前席側と後席側とを隔てるように構成されるものであり、車両の左右両側に等しく設けられるため、ここでは車両の右側のみを説明するとともに、図中、車両の前後方向をX方向、左右方向をY方向、上下方向をZ方向としている。
【0003】
従来のセンターピラー1は、図3〜図4に示されるように、車両のZ方向に沿って延設されたセンターピラーアウタ(以下、ピラーアウタという)2のY方向内側に、補強部材としてのリンフォースピラーセンターA(リンフォースA)3,リンフォースピラーセンターB(リンフォースB)4,リンフォースピラーセンターバー(リンフォースバー)5,リンフォースピラーセンタインナ(リンフォースインナ)6およびセンターピラーインナ(ピラーインナ)7が内嵌された状態で溶接される。
ピラーアウタ2の上端部には、X方向に沿って延設されるサイドレールアウタ8が溶接され、サイドレールアウタ8のY方向内側には、図4に示すように、リンフォースA3の上端部が接合された状態で溶接される。また、ピラーインナ7の上端部には、サイドレールアウタ8に対向してX方向に沿って延設されるサイドレールインナ9が溶接される。ピラーインナ7とサイドレールアウタ8の接合部は、ブラケットブレース24により補剛されている。
【0004】
ピラーアウタ2,リンフォースA3,リンフォースB4の所定高さ位置とされる上下2箇所には、ドアヒンジ10を取り付けるための上部および下部ドアヒンジ取付部11,12が形成されていて、それぞれZ方向に沿って2つのネジ孔が穿設されている(図4に図示)。
ピラーアウタ2の底端部は、X方向に沿って延設されるサイドシルアウタ13の切欠部14の略直上を覆うように、サイドシルアウタ13の上面側に接合された状態で溶接される。そして、ピラーアウタ2と溶接されたサイドシルアウタ13の下端側とリンフォースA3の下端部とが接合された状態で、溶接によって固定される(図4に図示)。
【0005】
ピラーインナ7の下部のX方向両側には、図3に示すように、X方向に沿って2分割に延設された補強部材としてのリンフォースサイドシルインナ16がそれぞれ溶接される。
ピラーインナ7の下部のY方向内側には、X方向に沿って延設されるサイドシルインナ17が溶接されるとともに、サイドシルインナ17の下端部とサイドシルアウタ13の下端部とが当接された状態で溶接される(図4に図示)。
サイドシルインナ17のY方向内側には、シート18が載置固定されるフロアパン19の側端部が接合され溶接される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
前述したような従来のセンターピラー構造では、所定速度領域内の側面衝突初期時における衝撃力からシート18に着座した乗員の胸部を保護するために、センターピラー1の窓肩対向部よりも先にセンターピラー中、下部が車両の中心方向(図4において右側)に所定量だけ進入することが許容される強度が備えられている。
そのため、側面衝突初期時には、まずセンターピラー中、下部が車両の中心方向に所定量だけ進入して、シート18を車体の中心方向に所定量だけ退避させるとともに、それからセンターピラー1の窓肩対向部が遅れて車両の中心方向に進入させるようにしたことで乗員が保護されるようになっている。
【0007】
しかしながら、そのような従来のセンターピラー構造を備えた車両が、所定速度よりも速い衝突速度で衝撃を受けると、シート18を変位させる間もなくセンターピラー中、下部の変位が補強部材により阻止されてしまうために、センターピラー1の窓肩対向部に衝撃力による応力が集中してしまい、センターピラー1の窓肩対向部が先に車体中心方向に移動してしまうことがある。すると、衝突時の衝撃が加わる側のシート18に着座している乗員は、シート18が車体中心方向に変位する時間がないので、車内に進入してきたセンターピラー1の窓肩対向部に衝打されてしまう虞がある。
【0008】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、車両における側方からの衝撃からシートに着座した乗員の衝打を緩和して安全性を向上させることが可能なセンターピラー構造を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために本発明は、車両の上下方向に延設されるピラー部材の内側に、第1の補強部材が固定され、前記第1の補強部材の下端が、車両の下部の前後方向に延設されるサイドシル部材に対して非固定状態とされることを特徴としている。
【0010】
前記第1の補強部材には、複数のドアヒンジ取付部位が設けられ、前記第1の補強部材の下端は、最下方側に位置するドアヒンジ取付部位としたことを特徴としている。
【0011】
前記ピラー部材の窓肩対向部の内側に、前記窓肩対向部を補強する所定大きさの第2の補強部材が固定されることを特徴としている。
【0012】
前記ピラー部材の上部に固定されるサイドレール部材の内側に、車両の前後方向に延設される第3の補強部材が固定されるとともに、前記第3の補強部材と前記第1の補強部材の上端側とが接合固定されることを特徴としている。
【0013】
前記ピラー部材の下部の車両前後方向両側に、車両の前後方向に分割延設された第4の補強部材が固定され、前記第4の補強部材に、前記第4の補強部材を連繋する第5の補強部材を固定したことを特徴としている。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用したセンターピラー構造の実施の形態について、図1〜図2を用いて説明する。図1は、本発明のセンターピラー構造の分解斜視図、図2は、図1のセンターピラー構造の正面および部分断面図である。なお、従来例の説明と同様に、車両の右側のみのセンターピラーの構造について説明するとともに、従来例と同様の構成部材については同一の符号を付すこととする。
【0015】
本発明のセンターピラーCPは、図1〜図2に示されるように、Z方向に沿って延設されたピラーセンター部PC,X方向に沿って延設されたサイドレール部SRおよびサイドシル部SSから構成される。
【0016】
まず、ピラーセンター部PCについて説明すると、車両のZ方向に沿って延設されたピラーアウタ2のY方向内側には、補強部材としてのリンフォースA20,リンフォースB4,リンフォースピラーセンターアッパー(リンフォースアッパー)21,リンフォースバー5,リンフォースインナ6およびピラーインナ7が内嵌された状態で溶接により固定される。
【0017】
ピラーアウタ2,リンフォースA20およびリンフォースB4の所定高さ位置には、ドアヒンジ10(図2(a)に図示)を取り付けるためのネジ孔が穿設された上部および下部ドアヒンジ取付部11,12が形成されている。
ピラーアウタ2の下部ドアヒンジ取付部12より下方側は、サイドシルアウタ13の上面側に載置固定されるように裾広がり形状をなしている。
リンフォースA20およびリンフォースB4の下端は、下部ドアヒンジ取付部12までとされていて、それより下方側は、部材が延設されないように切り上げられた状態とされている。
【0018】
リンフォースアッパー21は、ピラーセンター部PCの中〜上部、つまり窓肩部における補強部材であって、リンフォースB4のY方向内側に内嵌されて、溶接により固定される。
上部および下部ドアヒンジ取付部11,12の略中間高さ位置とされるピラーインナ7のY方向内側には、ピラーセンター部PCが車両の中心方向に変位する際にシート18の右側方を押圧するための押し子15がZ方向に幅広に付設される(図2(a)に図示)。
【0019】
次に、サイドレール部SRについて説明する。
サイドレール部SRは、ピラーセンタ部PCの上端側に結合固定されるものであって、サイドレールアウタ8およびリンフォースガイドレールアウタ22から主に構成され、X方向に沿って延設されるサイドレールアウタ8のY方向内側に、補強部材としてのリンフォースガイドレールアウタ22がX方向に沿って内嵌された状態で溶接される。
【0020】
サイドレール部SRとピラーセンタ部PCとの固定状態は、図2(a)に示すように、サイドレールアウタ8の下端部が、ピラーアウタ2の上端部に接合された状態で溶接により固定され、サイドレールアウタ8の上端部は、リンフォースガイドレールアウタ22を介してリンフォースA20の上端部と溶接により固定されている。さらに、サイドレールアウタ8の上端部内側には、X方向に沿って延設されるサイドレールインナ9が溶接により固定される。なお、ピラーインナ7の上端部は、サイドレールインナ9に接合されるとともに、この接合部がブラケットブレース24により補強される。
【0021】
次に、サイドシル部SSについて説明する。
サイドシル部SSは、ピラーセンタ部PCの底端側に結合される側方フレーム部であって、X方向に沿って延設されるサイドシルアウタ13,補強部材としてのリンフォースサイドシルインナ16,リンフォースサイドシルセンタ23およびサイドシルインナ17から構成される。
【0022】
サイドシルアウタ13は、Y方向内側に向かって開口された略断面コ字形状をなしていて、その上面側の所定位置には、所定大きさの切欠部14が設けられている。そして、ピラーアウタ2の底端部が、切欠部14の略直上を覆う状態でサイドシルアウタ13の上面側に接合されて溶接により固定される。
X方向に沿って2分割に延設されたリンフォースサイドシルインナ16は、ピラーインナ7の下端部のX方向両側にそれぞれが接合された状態で溶接により固定されている。
リンフォースサイドシルセンター23は、ピラーインナ7の下端部のX方向幅よりも大とされる延設幅を有した補強部材であって、ピラーインナ7を介して2分割状態で固定されているリンフォースサイドシルインナ16どうしを連繋させるような接合状態において溶接により固定される(図2(c)に図示)。
【0023】
サイドシルインナ17は、Y方向外側に向かって開口された略断面コ字形状をなしていて、サイドシルインナ17の上端部は、ピラーインナ7の下部のY方向外側と接合された状態で溶接により固定され、サイドシルインナ17の下端部は、サイドシルアウタ13の下端部と接合された状態で溶接により固定される。
また、サイドシルインナ17の上端部のY方向外側には、図2(a)に示すように、シート18を載置固定したフロアパン19の側端部が溶接により固定される。
【0024】
次に、本発明のセンターピラーPCを装着した車両の側方から衝撃が加わった場合について図1〜図2を参照して説明する。
車両の側方から衝撃が加わってピラーセンター部PCがドアやサイドシル部SSなどの構造物とともに車両の中心方向に進入する際に、ピラーセンター部PCの窓肩対向部に取り付けられたリンフォースA20により、まずピラーセンター部PCの窓肩対向部の変形が最小限に押しとどめられる。
そして、窓肩対向部の変形が阻止されたピラーセンター部PCそのものが、車両の中心方向に進入しようとすると、サイドレール部SRに取り付けられたリンフォースガイドレールアウタ22によって、ピラーセンター部PCの上端部の変位が妨げられるようになっている。
【0025】
すると、ピラーセンター部PCは、下部ドアヒンジ取付部12下でリンフォースA20が終わっていることにより、衝撃による応力がこの下部ドアヒンジ取付部12に集中することとなり、下部ドアヒンジ取付部12の下側付近からピラーセンター部PCの変形が始まる。
この際に、リンフォースA20は、サイドシル部SSと結合固定されていないので、衝突初期時のピラーセンター部PCの進入量が大きくなるように許容されているが、リンフォースサイドシルインナを連繋させるためにサイドシル部SS内に付設したリンフォースサイドシルセンターセパレータ23により、サイドシル全体の抗力が上がっているので、ピラーセンター部PCが取り付けられた部位とサイドシル部SS内部とに強度差が生じることとなり、サイドシル部SSそのものの変形が阻止されつつ進入速度が減少されて、ピラーセンター部PCの下端部を車両の中心方向に安定的に進入させることができる。
このとき、ピラーセンター部PCの下端部は、サイドシルインナ17を車両の中心方向に進入させることになるので、フロアパン19を介してシート18を車両の中心方向へ退避させるとともに、上部および下部ドアヒンジ取付部11,12間中央付近にある押し子15が、対向するシート側面中央付近を側圧して、シート18に着座した乗員をシート18とともに車体の中心方向へ移動させることにより、センターピラーCPなどの車体構造物による衝打の衝撃を緩和することができる。
【0026】
このように、本実施形態によれば、リンフォースA20の下端は、下部ドアヒンジ取付部12までとされているので、衝突初期時の衝突力をピラーセンター部PCのドアヒンジ取付部12に集中させることができるとともに、リンフォースA20は、サイドシルアウタ13とは非結合状態とされるので、サイドシルアウタ13の車両の中心方向への進入量を大きくすることができる。また、ピラーセンター部PCの窓肩対向部に固定されたリンフォースアッパー21によって、窓肩対向部の強度が増大されたことにより、衝突初期時の衝撃力により窓肩対向部が車両の中心方向へ進入することを防止できる。さらに、サイドレール部SRのサイドレールアウタ8にリンフォースガイドレールアウタ22が内嵌固定されることによって、衝突初期時の衝撃力によってピラーセンターPCそのものが車両の中心方向へ進入することが阻止される。さらにまた、サイドシル部SS内に位置するピラーインナ7の下端部に、リンフォースサイドシルインナ16どうしを連繋させるような接合状態でリンフォースサイドシルセンター23が固定されることによって、サイドシル部SS全体の抗力を発揮させるとともに、ピラーセンタ部PC下端部との間に強度差が設けられることで、衝突初期時の衝撃力によってサイドシル部SSそのものの変形を抑えながら安定して車両の中心方向に進入させることができる。
【0027】
これらの結果、車両における側方からの衝撃からシートに着座した乗員の衝打を緩和して安全性を向上させることができるなどの効果が得られる。
【0028】
【発明の効果】
以上のように、本発明の車両のセンターピラー構造によれば、側面衝突時に乗員は、センターピラーの窓肩対向部の車内への進入より早くシートごと退避するように移動されるので、衝撃力で車内へ進入した窓肩対向部による衝打を緩和することができる。また、センターピラー下部を先に車両の中心方向に進入させることで、窓肩対向部の応力集中をなくして、衝突時の窓肩対向部の進入量、進入速度を低減することができる最適な変形モードを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のセンターピラー構造の分解斜視図である。
【図2】(a)は、図1中のセンターピラー構造の正面断面図、(b)および(c)は、ピラーセンター部およびサイドシル部の構成を示す部分断面図である。
【図3】従来のセンターピラー構造の分解斜視図である。
【図4】従来のセンターピラー構造を正面から見た断面図である。
【符号の説明】
CP センターピラー
PC ピラーセンター部
SR サイドレール部
SS サイドシル部
16 リンフォースサイドシルインナ
20 リンフォースピラーセンターA
21 リンフォースピラーセンターアッパー
22 リンフォースガイドレールアウタ
23 リンフォースサイドシルセンター
Claims (2)
- 車両の上下方向に延設されるピラー部材の内側に、第1の補強部材が固定されると共に、前記第1の補強部材には、複数のドアヒンジ取付部位が設けられ、前記第1の補強部材の前記ドアヒンジ取付部位の下端が、車両の下部の前後方向に延設されるサイドシル部材に対して非固定状態とされ、且つ、前記ピラー部材の上部に固定されるサイドレール部材の内側に、車両の前後方向に延設される第3の補強部材が固定されると共に、前記第3の補強部材と前記第1の補強部材の上端部とが接合固定され、更に前記ピラー部材の下部の車両前後方向両側に、車両の前後方向に分割延設された第4の補強部材が固定され、前記第4の補強部材に、前記第4の補強部材を連繋する第5の補強部材を固定したことを特徴とする車両のセンターピラー構造。
- 前記ピラー部材の窓肩対向部の内側に、前記窓肩対向部を補強する所定大きさの第2の補強部材が固定されることを特徴とする請求項1に記載の車両のセンターピラー構造。
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