JP6575366B2

JP6575366B2 - 車両側部構造

Info

Publication number: JP6575366B2
Application number: JP2016003857A
Authority: JP
Inventors: 吉宏岩野; 克嘉伊藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-01-12
Filing date: 2016-01-12
Publication date: 2019-09-18
Anticipated expiration: 2036-01-12
Also published as: JP2017124682A

Description

本発明は、車両側部構造に関する。

下記特許文献１には、ピラーの補強構造が開示されている。このピラーの補強構造は、センターピラーの内部に補強部材が設けられた構造とされている。補強部材は、センターピラー内部の空間を複数の空間に分けると共に、それぞれの空間の車両上下方向に直交する断面形状が略三角形となるように配置されている。したがって、車両側面衝突（以下、「側突」と称する）の際にセンターピラーへ衝突荷重が入力されると、この衝突荷重が補強部材を伝達することで衝突荷重が分散されるため、センターピラーの折り曲げが抑制される。

特開平９−２２６６２２号公報

ところで、一般的にセンターピラーの車両上方側は、ルーフサイドレールに結合されている。具体的には、センターピラーはセンターピラーアウタの車両前方側に配置された第１結合部と、センターピラーアウタの車両後方側に配置された第２結合部とによりルーフサイドレールの一部を構成するルーフサイドレールアウタに結合されている。したがって、側突時に、車両幅方向外側からセンターピラーへ衝突荷重が入力されると、センターピラーとこのセンターピラーに結合されているルーフサイドレールも車両幅方向内側へと変位する。このため、センターピラーとルーフサイドレールとを結合している第１結合部と第２結合部とに負荷が掛かることで第１結合部と第２結合部とが破断し、ルーフサイドレールによる支持が無くなったセンターピラーが車室内へと大きく侵入する可能性がある。したがって、上記先行技術はこの点で改良の余地がある。

本発明は上記問題を考慮し、側突時におけるセンターピラーの車室内への侵入量を低減することができる車両側部構造を得ることを目的とする。

請求項１記載の発明に係る車両側部構造は、車両前後方向略中央に配置されると共に略車両上下方向に沿って延設されている左右一対のセンターピラーの車両幅方向外側部を構成するセンターピラーアウタと、略車両前後方向に沿って延設されていると共に、前記センターピラーアウタにおける車両上方側かつ車両前方側の部位に結合された第１結合部と、前記センターピラーアウタにおける車両上方側かつ車両後方側の部位に結合された第２結合部と、前記第１結合部と前記第２結合部との間に配置されかつ車両幅方向外側へ突出されかつ前記センターピラーアウタと車両幅方向にて離間されたビードと、を有するルーフサイドレールアウタと、を備え、前記センターピラーアウタと前記ルーフサイドレールアウタとは、前記ビードに対応した位置にて閉断面を形成している。

請求項１記載の発明によれば、センターピラーアウタとルーフサイドレールアウタとは、第１結合部と第２結合部とで結合されている。したがって、側突時に、車両幅方向外側からセンターピラーへ衝突荷重が入力されると、センターピラーアウタに結合されているルーフサイドレールアウタもセンターピラーアウタと結合された位置を中心に車両幅方向内側へ変位する。この変位によって、ルーフサイドレールアウタにおける第１結合部と第２結合部との間の部位に車両幅方向外側へ作用する張力が発生する。一般的に、この張力が作用するとルーフサイドレールアウタにおける第１結合部と第２結合部とには負荷がかかるが、本発明ではルーフサイドレールアウタの第１結合部と第２結合部との間に、車両幅方向外側へ突出されたビードが形成されている。したがって、ルーフサイドレールアウタに張力が作用すると、ビードが車両幅方向内側へ押し出されるように変形する。ビードが車両幅方向内側へ押し出されるように変形すると、第１結合部と第２結合部との間のルーフサイドレールアウタの略車両前後方向の長さが長くなるため、この変形によってルーフサイドレールアウタに作用する張力を吸収することができる。これによって、第１結合部と第２結合部とにかかる負荷が減るため、第１結合部と第２結合部との破断が抑制され、センターピラーアウタはルーフサイドレールアウタとの結合状態が維持される。このため、センターピラーが車室内へ侵入するのを抑制することができる。

請求項１記載の本発明に係る車両側部構造は、側突時におけるセンターピラーの車室内への侵入量を低減することができるという優れた効果を有する。

一実施形態に係る車両側部構造の要部を車室内側から車室外側へ見た状態を示す側面図である。一実施形態に係る車両側部構造の要部を示す拡大断面図である。図２に対し側突時の状態を示す拡大断面図である。一実施形態及び対比例に係る車両側部構造の側突時の状態を模式的に示す正面図である。

以下、図１〜４を用いて、本発明に係る車両側部構造の一実施形態について説明する。なお、これらの図において示される矢印ＦＲは車両前後方向前側、矢印ＯＵＴは車両幅方向外側、矢印ＵＰは車両上下方向上側をそれぞれ示す。

図１には、車両前後方向の略中央に配置されているセンターピラー１０が示されている。このセンターピラー１０は、例えば高張力鋼板のような高強度材をプレス成形して製造され、車両前後方向において、フロントドアとリヤドア（いずれも不図示）との境界部に位置し、車両側部において車両上下方向に延びる骨格部材である。すなわち、センターピラー１０は、例図示しない車両における車両幅方向外側の端部に左右一対に設けられていると共に、後述するルーフサイドレール１２から車両下側に設けられかつ略車両前後方向に沿って延設された図４に示されているロッカ１１に亘って略車両上下方向に沿って延設されている。このセンターピラー１０は、車両幅方向外側に配置されているセンターピラーアウタ１４と、このセンターピラーアウタ１４の車両幅方向内側に配置されたピラーリンフォース１６と、ピラーリンフォース１６の車両幅方向内側に配置されセンターピラーアウタ１４と結合されているセンターピラーインナ１３（図４参照）とを含んで構成されている。

センターピラーアウタ１４は、略車両前後方向に沿って延設された前後一対のフランジ部１８と、このフランジ部１８の車両前後方向一方の端部２０から車両幅方向外側へそれぞれ延設された前後一対の延設壁部２２と、前後一対の延設壁部２２の車両幅方向外側の端部２３を略車両前後方向に連結する外壁部２４と、で車両上下方向に直交する断面形状が略ハット型形状に形成されている（図２参照）。そして、センターピラーアウタ１４と、車両上下方向に直交する断面形状が略ハット型形状とされているセンターピラーインナとが互いに向かい合って結合されることで、センターピラー１０は閉断面に構成されている。

センターピラー１０の車両上方側には、ルーフサイドレール１２が設けられている。このルーフサイドレール１２は、例えば高張力鋼板のような高強度材をプレス成形して製造され、車両幅方向において外側に位置し、車両側部において略車両前後方向に延びる骨格部材である。そして、車両幅方向外側に配置されているルーフサイドレールアウタ２６と、このルーフサイドレールアウタ２６の車両幅方向内側に配置されルーフサイドレールアウタ２６と結合されたルーフサイドレールインナ１５（図４参照）とを含んで構成されている。そして、ルーフサイドレール１２には、車両上部に設けられた図示しないルーフパネルの車両幅方向端部が結合されている。

図２に示されるように、センターピラーアウタ１４のフランジ部１８には、ルーフサイドレールアウタ２６が結合されている。具体的には、センターピラーアウタ１４の車両前方側のフランジ部１８とルーフサイドレールアウタ２６とを溶接により結合している第１結合部２８と、センターピラーアウタ１４の車両後方側のフランジ部１８とルーフサイドレールアウタ２６とを溶接により結合している第２結合部３０とによって結合されている。

ルーフサイドレールアウタ２６における第１結合部２８と第２結合部３０との間には、ビード３２が形成されている。このビード３２は、車両幅方向外側に突出された形状とされている。具体的には、ルーフサイドレールアウタ２６のフランジ部２７から車両幅方向外側へ延設された前後一対のビード延設壁部３６と、それぞれのビード延設壁部３６の車両幅方向外側の端部３８同士を車両前後方向に連結するビード外側壁部４０とで構成されている。また、このビード３２は、センターピラーアウタ１４の車両幅方向外側へ突出された位置に対応して配置されている。つまり、ルーフサイドレールアウタ２６におけるセンターピラー１０に対応した位置に配置されている。なお、ビード３２は、第１結合部２８と第２結合部３０とを直線状に結んだ図示しない仮想線上に配置されている。具体的には、ルーフサイドレールアウタ２６における車両下方側のフランジ部２７に第１結合部２８と第２結合部３０とが車両前後方向に離間して設けられると共に、第１結合部２８と第２結合部３０との間のフランジ部２７にビード３２が形成されている。

次に、本実施形態の作用並びに効果を説明する。

ここで、図４に示される対比例を用いながら、本実施形態の作用並びに効果を説明することにする。なお、対比例の本実施形態と同一構成部分については同一番号を付してその説明を省略する。

図４に示されるように、センターピラー１０の車両上方側は、ルーフサイドレールアウタ１００に結合されているが、この結合は、センターピラー１０の車両前方側に配置された第１結合部２８と、センターピラー１０の車両後方側に配置された第２結合部３０とにより結合されている（図１参照）。したがって、衝突体１０２が車両側面に衝突する側突時に、車両幅方向外側からセンターピラー１０へ衝突荷重が入力されると、センターピラー１０は車両幅方向内側へと変位するが、この変位によってセンターピラー１０に結合されているルーフサイドレールアウタ１００も車両幅方向内側へと変位する。このルーフサイドレールアウタ１００の変位により、センターピラー１０とルーフサイドレールアウタ１００とを結合している第１結合部２８と第２結合部３０とに負荷が掛かる。この負荷によって第１結合部２８と第２結合部３０とが破断し、ルーフサイドレールアウタ１００との結合状態が解除されたセンターピラーアウタ１４ひいてはセンターピラー１０は、図中の細い二点鎖線Ａで示されるように車室１０４内へと大きく侵入する可能性がある。

これに対し、本実施形態では、図２に示されるように、センターピラーアウタ１４とルーフサイドレールアウタ２６とは、第１結合部２８と第２結合部３０とで結合されている。したがって、図３に示されるように、側突時に、車両幅方向外側からセンターピラー１０へ衝突荷重が入力されると、センターピラーアウタ１４に結合されているルーフサイドレールアウタ２６もセンターピラーアウタ１４と結合された位置を中心に車両幅方向内側へ変位する。この変位によって、ルーフサイドレールアウタ２６における第１結合部２８と第２結合部３０との間の部位に車両幅方向外側へ作用する張力が発生する。一般的に、この張力が作用するとルーフサイドレールアウタ２６における第１結合部２８と第２結合部３０とには負荷がかかるが、本実施形態ではルーフサイドレールアウタ２６の第１結合部２８と第２結合部３０との間に、車両幅方向外側へ突出されたビード３２が形成されている。したがって、ルーフサイドレールアウタ２６に張力が作用すると、ビード３２が車両幅方向内側へ押し出されるように変形する。ビード３２が車両幅方向内側へ押し出されるように変形すると、第１結合部２８と第２結合部３０との間のルーフサイドレールアウタ２６の略車両前後方向の長さが長くなるため、この変形によってルーフサイドレールアウタ２６に作用する張力を吸収することができる。これによって、第１結合部２８と第２結合部３０とにかかる負荷が減るため、第１結合部２８と第２結合部３０との破断が抑制され、センターピラーアウタ１４はルーフサイドレールアウタ２６との結合状態が維持される。このため、センターピラーアウタ１４及びルーフサイドレールアウタ２６の材料強度を最大限に活かしながら、センターピラー１０が車室内へ侵入するのを抑制することができる（図４中の太い二点鎖線Ｂ参照）。これにより、側突時におけるセンターピラー１０の車室内への侵入量を低減することができる。

また、ビード３２は、第１結合部２８と第２結合部３０とを直線状に結んだ図示しない仮想線上に配置されている。したがって、ビード３２がこの仮想線上以外の位置に配置された場合と比べて、第１結合部２８と第２結合部３０との間のルーフサイドレールアウタ２６の略車両前後方向の長さの変化量が大きくなる。したがって、側突時にルーフサイドレールアウタ２６に作用する張力をより一層吸収することができる。これにより、より一層第１結合部２８と第２結合部３０との破断が抑制されて側突時におけるセンターピラー１０の車室内への侵入量をより低減することができる。

さらに、センターピラー１０とルーフサイドレール１２とは、高張力鋼板のような高強度材をプレス成形することで構成されている。一般的に、高強度材は靱性が低いため、側突時に衝突荷重が入力されると第１結合部２８及び第２結合部３０により負荷が掛かり、第１結合部と第２結合部とが破断する可能性がある。しかしながら、本実施形態では、ルーフサイドレールアウタ２６にビード３２を形成する構成とされているので、ルーフサイドレール１２及びセンターピラー１０が高強度材で構成されている場合でも、側突時の第１結合部と第２結合部との破断を簡素な構成で抑制することが可能となる。

なお、上述した実施形態では、ビード３２はルーフサイドレールアウタ２６におけるセンターピラー１０に対応した位置に設けられており、この位置が望ましいが、これに限らず、ルーフサイドレールアウタ２６におけるセンターピラーアウタ１４の車両上方側等のその他の位置に配置されていてもよい。

また、ルーフサイドレール１２及びセンターピラー１０は、高張力鋼板のような高強度材をプレス成形することで構成されているが、これに限らず、その他の材質により構成されていてもよい。

さらに、参考例として、ビード３２は、ルーフサイドレールアウタ２６に設けられているが、ロッカにおけるセンターピラー１０と結合された位置に設けてもよい。これにより、側突時にセンターピラー１０とロッカとの結合部に掛かる負荷が減るため、センターピラー１０とロッカとの結合状態が維持される。さらにまた、ルーフサイドレールアウタ２６における図示しないフロントピラーと結合された位置にビード３２を設けてもよい。同様に、ルーフサイドレールアウタ２６における図示しないリヤピラーやクオーターピラー等と結合された位置にビード３２を設けてもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。

１０センターピラー
１４センターピラーアウタ
２６ルーフサイドレールアウタ
２８第１結合部
３０第２結合部
３２ビード

Claims

車両前後方向略中央に配置されると共に略車両上下方向に沿って延設されている左右一対のセンターピラーの車両幅方向外側部を構成するセンターピラーアウタと、
略車両前後方向に沿って延設されていると共に、前記センターピラーアウタにおける車両上方側かつ車両前方側の部位に結合された第１結合部と、前記センターピラーアウタにおける車両上方側かつ車両後方側の部位に結合された第２結合部と、前記第１結合部と前記第２結合部との間に配置されかつ車両幅方向外側へ突出されかつ前記センターピラーアウタと車両幅方向にて離間されたビードと、を有するルーフサイドレールアウタと、
を備え、
前記センターピラーアウタと前記ルーフサイドレールアウタとは、前記ビードに対応した位置にて閉断面を形成している、
車両側部構造。