JP6767413B2 - センターピラー構造 - Google Patents

Description

本発明は、センターピラー構造に関する。

従来のセンターピラー構造としては、例えば特許文献１に記載されている技術が知られている。特許文献１に記載のセンターピラー構造は、ピラーインナと、このピラーインナの外側に配置され、ピラーインナと協働して閉断面構造を形成するアウタリーンフォースメントと、このアウタリーンフォースメントの内側に配置され、アウタリーンフォースメントを補強するヒンジリーンフォースメントとを備えている。

国際公開第２０１０／０５５５８９号

ところで、車両が側突された時にセンターピラーを折れやすくするために、ピラーアウタパネル（上記特許文献１のアウタリーンフォースメントに相当）を上側ピラーアウタパネルと下側ピラーアウタパネルとで構成し、上側ピラーアウタパネルの下端部分を下側ピラーアウタパネルに対して重ねることがある。この場合には、上側ピラーアウタパネルの下端と下側ピラーアウタパネルとの境界部が折れ位置に相当する。このようなセンターピラー構造では、側突により下側ピラーアウタパネルが折れ位置を起点として変形したときに、下側ピラーアウタパネルの一部が車幅方向外側に突出し、その下側ピラーアウタパネルの突出部分に上側ピラーアウタパネルの下端が当たることで、下側ピラーアウタパネルの破断が発生するおそれがある。

本発明の目的は、簡単な構成で下側ピラーアウタパネルの破断を防ぐことができるセンターピラー構造を提供することである。

本発明の一態様は、車両に搭載されたセンターピラー構造において、ピラーインナパネルと、ピラーインナパネルの車幅方向外側に配置された下側ピラーアウタパネルと、ピラーインナパネルの車幅方向外側における下側ピラーアウタパネルの上側に配置された上側ピラーアウタパネルとを備え、下側ピラーアウタパネルは、第１側壁部と、第１側壁部の前端と繋がる第１前壁部と、第１側壁部の後端と繋がる第１後壁部とを有し、上側ピラーアウタパネルは、第２側壁部と、第２側壁部の前端と繋がる第２前壁部と、第２側壁部の後端と繋がる第２後壁部とを有し、上側ピラーアウタパネルの下端部分には、第１側壁部、第１前壁部及び第１後壁部に対して重なった重畳部が設けられており、第１前壁部及び第１後壁部の少なくとも一方には、上下方向に延びる折れ線部が設けられており、折れ線部は、第１前壁部及び第１後壁部の一方のみ又は両方のみに設けられ、上側ピラーアウタパネルの重畳部には設けられておらず、重畳部における第２前壁部及び第２後壁部の一方又は両方の車幅方向内側の縁を形成する稜線は、折れ線部よりも車幅方向外側に位置するように折れ線部に沿って上下方向に延びていることを特徴とする。

このようなセンターピラー構造においては、下側ピラーアウタパネルの第１前壁部及び第１後壁部の少なくとも一方には、上下方向に延びる折れ線部が設けられている。従って、車両が側突されることで下側ピラーアウタパネルが変形するときには、第１前壁部及び第１後壁部の少なくとも一方が折れ線部を起点として座屈するため、下側ピラーアウタパネルの一部が車幅方向外側に突出することが抑えられる。このため、上側ピラーアウタパネルの下端が下側ピラーアウタパネルの突出部分に当たることが抑制される。これにより、簡単な構成で下側ピラーアウタパネルの破断を防ぐことができる。

折れ線部は、第１側壁部と第１前壁部と第１後壁部とで囲まれる空間側に対して凸状となるように形成されていてもよい。このような構成では、側突による下側ピラーアウタパネルの変形時に、第１前壁部及び第１後壁部の少なくとも一方が第１側壁部と第１前壁部と第１後壁部とで囲まれる空間側にスムーズに座屈するようになる。

折れ線部は、第１前壁部及び第１後壁部の少なくとも一方における重畳部に対応する部分を含む領域に設けられていてもよい。このような構成では、側突による下側ピラーアウタパネルの変形時に、第１前壁部及び第１後壁部の少なくとも一方における重畳部に対応する部分が第１側壁部と第１前壁部と第１後壁部とで囲まれる空間側に座屈するため、第１前壁部及び第１後壁部の少なくとも一方が重畳部の側端に当たって破断することが防止される。

本発明によれば、簡単な構成で下側ピラーアウタパネルの破断を防ぐことができる。

図１は、本発明の一実施形態に係るセンターピラー構造を示す側面図である。 図２は、図１のII−II線断面図である。 図３は、図１のIII−III線断面図である。 図４（ａ）は、図１に示されたセンターピラー構造の下側部分を前側から見た斜視図であり、図４（ｂ）は、図１に示されたセンターピラー構造の下側部分を後側から見た斜視図である。 図２に示された下側ピラーアウタパネルが変形する様子を概念的に示す断面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るセンターピラー構造を示す側面図である。図２は、図１のII−II線断面図である。図３は、図１のIII−III線断面図である。図１〜図３において、センターピラー１は、車両２の両側部に搭載され、前部ドアと後部ドアとの間に配置されている。なお、図中の矢印ＦＲは、車両２の前後方向における前側を示し、図中の矢印ＵＰは、車両２の上下方向における上側を示し、図中の矢印ＯＵＴは、車両２の左右方向（車幅方向）における外側を示している。

車両２の側部の下部には、車両２の前後方向に延びるサイドシル３が配置されている。車両２の側部の上部には、車両２の前後方向に延びるルーフサイドレール４が配置されている。センターピラー１は、車両２の上下方向に延びている。センターピラー１の下端部は、サイドシル３に固定されている。センターピラー１の上端部は、ルーフサイドレール４に固定されている。

センターピラー１は、ピラーインナパネル５と、このピラーインナパネル５の車幅方向外側に配置された下側ピラーアウタパネル６と、ピラーインナパネル５の車幅方向外側における下側ピラーアウタパネル６の上側に配置された上側ピラーアウタパネル７と、この上側ピラーアウタパネル７の車幅方向内側に配置されたアウタリーンフォースメント８とを備えている。また、図示はしないが、下側ピラーアウタパネル６及び上側ピラーアウタパネル７の車幅方向外側には、サイドアウタパネルが配置されている。

ピラーインナパネル５と下側ピラーアウタパネル６及び上側ピラーアウタパネル７とは、閉断面構造を形成している。ピラーインナパネル５は、鋼板により形成されている。ピラーインナパネル５には、車幅方向内側に台形状に突出した２つのビード部５ａが設けられている。

下側ピラーアウタパネル６の下端部は、サイドシル３に接合されている。下側ピラーアウタパネル６は、例えばピラーインナパネル５と同じ材質の鋼板により形成されている。下側ピラーアウタパネル６は、断面略ハット状を呈している。下側ピラーアウタパネル６は、側壁部１０と、前壁部１１と、後壁部１２と、張出部１３，１４とを有している。

側壁部１０は、下側に向かって前後に湾曲状に広がるような形状を有している。前壁部１１は、側壁部１０の前端と繋がっている。前壁部１１は、側壁部１０の前端から車幅方向内側に折れ曲がっている。前壁部１１は、図４（ａ）に示されるように、前方下側に向かって湾曲状に延びるように形成されている。後壁部１２は、側壁部１０の後端と繋がっている。後壁部１２は、側壁部１０の後端から車幅方向内側に折れ曲がっている。後壁部１２は、図４（ｂ）に示されるように、後方下側に向かって湾曲状に延びるように形成されている。

張出部１３は、前壁部１１の内側端と繋がっている。張出部１３は、前壁部１１の内側端から前側に折れ曲がっている。張出部１４は、後壁部１２の内側端と繋がっている。張出部１４は、後壁部１２の内側端から後側に折れ曲がっている。張出部１３，１４は、ピラーインナパネル５とスポット溶接により接合されている。

上側ピラーアウタパネル７の上端部は、ルーフサイドレール４に接合されている。上側ピラーアウタパネル７は、下側ピラーアウタパネル６を形成する鋼板よりも硬い超高張力鋼板により形成されている。上側ピラーアウタパネル７は、断面略ハット状を呈している。上側ピラーアウタパネル７は、側壁部１５と、前壁部１６と、後壁部１７と、張出部１８，１９とを有している。

前壁部１６は、側壁部１５の前端と繋がっている。前壁部１６は、側壁部１５の前端から車幅方向内側に折れ曲がっている。後壁部１７は、側壁部１５の後端と繋がっている。後壁部１７は、側壁部１５の後端から車幅方向内側に折れ曲がっている。

張出部１８は、前壁部１６の内側端と繋がっている。張出部１８は、前壁部１６の内側端から前側に折れ曲がっている。張出部１９は、後壁部１７の内側端と繋がっている。張出部１９は、後壁部１７の内側端から後側に折れ曲がっている。張出部１８，１９は、ピラーインナパネル５とスポット溶接により接合されている。

上側ピラーアウタパネル７の下端部分には、下側ピラーアウタパネル６の側壁部１０、前壁部１１及び後壁部１２に対して重なった重畳部２０が設けられている。重畳部２０は、上記の側壁部１５、前壁部１６及び後壁部１７からなっている。重畳部２０における側壁部１５は、側壁部１０の車幅方向外側に配置されている。重畳部２０における前壁部１６は、前壁部１１の前側に配置されている。重畳部２０における後壁部１７は、後壁部１２の後側に配置されている。重畳部２０における前壁部１６及び後壁部１７は、図４に示されるように、下側に向かって幅狭となるように形成されている。

アウタリーンフォースメント８は、上側ピラーアウタパネル７の上端よりも下側の位置から上側ピラーアウタパネル７の下端よりも上側の位置まで延びている。アウタリーンフォースメント８の下端は、重畳部２０の上側部分に位置している。アウタリーンフォースメント８は、上側ピラーアウタパネル７を補強する。

このようなセンターピラー１において、上側ピラーアウタパネル７の下端と下側ピラーアウタパネル６との境界部に対応する位置は、折れ位置２１を形成しており、アウタリーンフォースメント８の下端と上側ピラーアウタパネル７との境界部に対応する位置は、折れ位置２２を形成している。折れ位置２１，２２は、車両２が側突された時にセンターピラー１が折れる起点となる位置である。

下側ピラーアウタパネル６の前壁部１１には、図４（ａ）にも示されるように、車両２の上下方向に延びる折れ線部２３が設けられている。折れ線部２３は、車両２が側突された時に前壁部１１が折れる起点となる線である。折れ線部２３は、前壁部１１の上端に近い位置から前壁部１１の下端まで延びている。従って、折れ線部２３は、前壁部１１における重畳部２０に対応する部分を含む領域に形成されている。

折れ線部２３は、図２及び図３に示されるように、後側に対して僅かな山形の凸状となるように形成されている。つまり、折れ線部２３は、側壁部１０と前壁部１１と後壁部１２とで囲まれる空間Ｓ側に対して凸状となるように形成されている。

下側ピラーアウタパネル６の後壁部１２には、図４（ｂ）にも示されるように、車両２の上下方向に延びる折れ線部２４が設けられている。折れ線部２４は、車両２が側突された時に後壁部１２が折れる起点となる線である。折れ線部２４は、後壁部１２の上端に近い位置から後壁部１２の下端まで延びている。従って、折れ線部２４は、後壁部１２における重畳部２０に対応する部分を含む領域に形成されている。

折れ線部２４は、図２及び図３に示されるように、前側に対して僅かな山形の凸状となるように形成されている。つまり、折れ線部２４は、側壁部１０と前壁部１１と後壁部１２とで囲まれる空間Ｓ側に対して凸状となるように形成されている。

以上において、車両２が側突されると、センターピラー１が折れ位置２１，２２をきっかけとして折れる。具体的には、図５に示されるように、下側ピラーアウタパネル６が押されることで、下側ピラーアウタパネル６が車幅方向内側に変形する（図５中の破線Ｈ参照）。

ここで、下側ピラーアウタパネル６が押されたときに、後壁部１２と張出部１４との接続点Ｐ１に加わる荷重をＦ１とし、下側ピラーアウタパネル６が車幅方向内側に変形することで、ピラーインナパネル５と張出部１４との溶接打点Ｙが剥離しようとする荷重をＦ２とし、ピラーインナパネル５のビード部５ａと張出部１４との接続点Ｐ０から後壁部１２と張出部１４との接続点Ｐ１までの距離をＬ１とし、ビード部５ａと張出部１４との接続点Ｐ０からピラーインナパネル５と張出部１４との溶接打点Ｙまでの距離をＬ２とすると、下記式が成り立つ。
Ｆ１×Ｌ１＝Ｆ２×Ｌ２
Ｆ２＝Ｆ１×Ｌ１／Ｌ２

上記式から、溶接打点Ｙが剥離しようとする荷重Ｆ２を小さくするためには、後壁部１２と張出部１４との接続点Ｐ１に加わる荷重Ｆ１を小さくすればよい。

後壁部１２には、車両２の上下方向に延びる折れ線部２４が設けられている。このため、側突により下側ピラーアウタパネル６が押されたときは、図５中の破線Ｈで示されるように、後壁部１２が折れ線部２４に沿って座屈するようになる。従って、後壁部１２と張出部１４との接続点Ｐ１に加わる荷重Ｆ１が低減されるため、溶接打点Ｙが剥離しようとする荷重Ｆ２が低減される。これにより、溶接打点Ｙの破断が防止される。

また、下側ピラーアウタパネル６が変形したときには、側壁部１０が波状に曲がることで、側壁部１０の一部が車幅方向外側に突出することがある。しかし、後壁部１２が折れ線部２４に沿って座屈することにより、側壁部１０の一部が車幅方向外側に突出することが抑えられる。従って、上側ピラーアウタパネル７の下端が側壁部１０の突出部分に当たることによる下側ピラーアウタパネル６の破断が防止される。

以上のように本実施形態によれば、下側ピラーアウタパネル６の前壁部１１には、上下方向に延びる折れ線部２３が設けられており、下側ピラーアウタパネル６の後壁部１２には、上下方向に延びる折れ線部２４が設けられている。従って、車両２が側突されることで下側ピラーアウタパネル６が変形するときには、前壁部１１が折れ線部２３を起点として座屈し、後壁部１２が折れ線部２４を起点として座屈するため、下側ピラーアウタパネル６の一部が車幅方向外側に突出することが抑えられる。このため、上側ピラーアウタパネル７の下端が下側ピラーアウタパネル６の突出部分に当たることが抑制される。これにより、簡単な構成で下側ピラーアウタパネル６の破断を防ぐことができる。その結果、下側ピラーアウタパネル６の破断を招かないように、上側ピラーアウタパネル７の下端位置を下側ピラーアウタパネル６が変形しにくい部分である下側ピラーアウタパネル６の下部まで延長しなくて済むため、上側ピラーアウタパネル７の質量及びコストを低減することが可能となる。

また、上述したように、前壁部１１が折れ線部２３を起点として座屈し、後壁部１２が折れ線部２４を起点として座屈するため、簡単な構成で溶接打点Ｙの破断を防止することができる。その結果、溶接打点Ｙの破断を招かないように溶接打点Ｙの数を増加させなくて済むため、溶接工程を削減することができる。

また、本実施形態では、折れ線部２３，２４は、側壁部１０と前壁部１１と後壁部１２とで囲まれる空間Ｓ側に対して凸状となるように形成されている。従って、側突による下側ピラーアウタパネル６の変形時に、前壁部１１及び後壁部１２が側壁部１０と前壁部１１と後壁部１２とで囲まれる空間Ｓ側にスムーズに座屈するようになる。

また、本実施形態では、折れ線部２３，２４は、前壁部１１及び後壁部１２における重畳部２０に対応する部分を含む領域に設けられている。従って、側突による下側ピラーアウタパネル６の変形時に、前壁部１１及び後壁部１２における重畳部２０に対応する部分が側壁部１０と前壁部１１と後壁部１２とで囲まれる空間Ｓ側に座屈するため、前壁部１１及び後壁部１２が重畳部２０の側端に当たって破断することが防止される。

なお、本発明は、上記実施形態には限定されない。例えば上記実施形態では、上側ピラーアウタパネル７の重畳部２０は、側壁部１５、前壁部１６及び後壁部１７からなっているが、特にその形態には限られず、重畳部２０は、側壁部１５のみからなっていてもよい。この場合には、重畳部２０は、側壁部１５のみに対して重なることになる。

また、上記実施形態では、折れ線部２３，２４は、側壁部１０と前壁部１１と後壁部１２とで囲まれる空間Ｓ側に対して凸状となるように形成されているが、特にその形態には限られず、折れ線部２３，２４は、側壁部１０と前壁部１１と後壁部１２とで囲まれる空間Ｓの反対側に対して凸状となるように形成されていてもよい。つまり、折れ線部２３は、前側に対して凸状となるように形成されていてもよく、折れ線部２４は、後側に対して凸状となるように形成されていてもよい。

このように折れ線部２３，２４が側壁部１０と前壁部１１と後壁部１２とで囲まれる空間Ｓの反対側に対して凸状となるように形成されている場合には、折れ線部２３は、前壁部１１における重畳部２０に対応する部分よりも下側のみに設けられていてもよく、折れ線部２４は、後壁部１２における重畳部２０に対応する部分よりも下側のみに設けられていてもよい。

また、上記実施形態では、前壁部１１に折れ線部２３が設けられ、後壁部１２に折れ線部２４が設けられているが、特にその形態には限られず、前壁部１１及び後壁部１２の何れか一方のみに折れ線部が設けられていてもよい。

また、上記実施形態では、上側ピラーアウタパネル７を補強するアウタリーンフォースメント８が備えられているが、そのようなアウタリーンフォースメント８は特に無くてもよい。

１…センターピラー、２…車両、５…ピラーインナパネル、６…下側ピラーアウタパネル、７…上側ピラーアウタパネル、１０…側壁部、１１…前壁部、１２…後壁部、２０…重畳部、２３…折れ線部、２４…折れ線部、Ｓ…空間。

Claims (3)

1. 車両に搭載されたセンターピラー構造において、
   ピラーインナパネルと、
   前記ピラーインナパネルの車幅方向外側に配置された下側ピラーアウタパネルと、
   前記ピラーインナパネルの車幅方向外側における前記下側ピラーアウタパネルの上側に配置された上側ピラーアウタパネルとを備え、
   前記下側ピラーアウタパネルは、第１側壁部と、前記第１側壁部の前端と繋がる第１前壁部と、前記第１側壁部の後端と繋がる第１後壁部とを有し、
   前記上側ピラーアウタパネルは、第２側壁部と、前記第２側壁部の前端と繋がる第２前壁部と、前記第２側壁部の後端と繋がる第２後壁部とを有し、
   前記上側ピラーアウタパネルの下端部分には、前記第１側壁部、前記第１前壁部及び前記第１後壁部に対して重なった重畳部が設けられており、
   前記第１前壁部及び前記第１後壁部の少なくとも一方には、上下方向に延びる折れ線部が設けられており、
   前記折れ線部は、前記第１前壁部及び前記第１後壁部の一方のみ又は両方のみに設けられ、前記上側ピラーアウタパネルの前記重畳部には設けられておらず、
   前記重畳部における前記第２前壁部及び前記第２後壁部の一方又は両方の車幅方向内側の縁を形成する稜線は、前記折れ線部よりも車幅方向外側に位置するように前記折れ線部に沿って上下方向に延びていることを特徴とするセンターピラー構造。
2. 前記折れ線部は、前記第１側壁部と前記第１前壁部と前記第１後壁部とで囲まれる空間側に対して凸状となるように形成されていることを特徴とする請求項１記載のセンターピラー構造。
3. 前記折れ線部は、前記第１前壁部及び前記第１後壁部の少なくとも一方における前記重畳部に対応する部分を含む領域に設けられていることを特徴とする請求項２記載のセンターピラー構造。

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