JP4421724B2 - 車両のセンターピラー構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【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)

1. 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。
2. 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。

Images