(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の上下方向に延在するピラーのリーンフォースメントのベルトライン部より下側において、座屈強度の異なる座屈部が、前記リーンフォースメントの上下方向で複数形成され、
前記座屈部は、前記リーンフォースメントの稜線部に設けられた凹状のビード及び凸状のビードによって構成され、
前記ビードは、前記リーンフォースメントの下側から上側に向かって、順に、前記凹状のビードにあっては谷の深さが深く、及び前記凸状のビードにあっては山の高さが高くなり、少なくとも一部が連続するようにプレス加工によって成形され、
前記プレス加工における加工硬化により、前記リーンフォースメントの下側から上側に向かって、順に前記座屈部の座屈強度が強められていることを特徴とする車両のピラー構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、座屈部を複数有する車両のピラー構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術として、特開２０１０−１８２５４号公報がある。この公報に記載されたセンターピラーのリーンフォースメントには、リーンフォースメントの下部領域において、異なる２つの高さ位置に、稜線部を切り欠くようにビードが設けられている。リーンフォースメントの稜線部にビードを設けることにより、ビードが設けられた２つの高さ位置においてリーンフォースメントの座屈強度が低くなる。これにより、外力が加わったときにピラーが２箇所で座屈することとなり、１箇所で座屈する場合に比べてピラーの変形が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１８２５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述した従来のセンターピラー構造にあっては、ピラーを２箇所で座屈させることによりピラーの変形が抑制されるものの、例えば、リーンフォースメントの材料として伸び性が低い高張力鋼板を用いる場合には、リーンフォースメントの座屈位置において大きな歪を伴うピラーの変形をより一層抑制したいという要求がある。
【０００５】
そこで本発明は、大きな歪を伴うピラーの変形をより一層抑制した車両のピラー構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る車両のピラー構造は、車両の上下方向に延在するピラーのリーンフォースメントのベルトライン部より下側において、座屈強度の異なる座屈部が、リーンフォースメントの上下方向で複数形成され、座屈部は、リーンフォースメントの稜線部に設けられた凹状のビード及び凸状のビードによって構成され、ビードは、リーンフォースメントの下側から上側に向かって、順に、凹状のビードにあっては谷の深さが深く、及び凸状のビードにあっては山の高さが高くなり、少なくとも一部が連続するようにプレス加工によって成形され、プレス加工における加工硬化により、リーンフォースメントの下側から上側に向かって、順に座屈部の座屈強度が強められていることを特徴とする。
【０００７】
この車両のピラー構造においては、座屈強度の異なる座屈部を複数有することにより、ピラーの下部に外力が加わったときに、座屈強度の低い座屈部から順に変形して外力を受け止めることとなる。このように、複数の座屈部全体の変形によって外力を受け止めることにより、リーンフォースメントの変形による歪が特定の座屈部に集中することなく複数の座屈部全体に分散されて、リーンフォースメントの変形部位が均一に変形する。これにより、各座屈位置におけるリーンフォースメントの歪がより一層減少し、座屈位置で大きな歪を伴うピラーの変形をより一層抑制することができる。
【０００９】
また、リーンフォースメントの稜線部に設けた凹状のビード及び凸状のビードによって複数の座屈部を構成し、リーンフォースメントの下側から上側に向かって、順に、凹状のビードにあっては谷の深さが深く、凸状のビードにあっては山の高さが高くなるようにプレス加工を行うことにより、このビード部では板材の加工が大きくなればなるほど、板材の加工硬化を高めることができる。即ち、ビードの谷の深さが深いものほど及び山の高さが高いものほど座屈部の座屈強度が強くなるため、リーンフォースメントの下側から上側に向かって順に座屈部の座屈強度が強くなる。これにより、ピラーの下部に外力が加わったときに、リーンフォースメントの下側から上側に向かって順に座屈部が座屈する。このように、ビードの谷の深さ及び山の高さを変えることにより、プレス加工によって生じる板材の加工硬化によって、座屈部の座屈強度を容易に異ならせることができ、少なくとも一部が連続する座屈部のうち、座屈強度の弱い座屈部から順に座屈させることができる。また、ビードの谷の深さ及び山の高さを変えることにより、所望の順序で座屈部を座屈させることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、大きな歪を伴うピラーの変形をより一層抑制することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係るピラー構造に適用されるリーンフォースメントの第一の実施形態を示す斜視図である。
【図２】第一の実施形態におけるリーンフォースメントの側突時の変形状態を示す側面図である。
【図３】本発明に係るピラー構造に適用されるリーンフォースメントの第二の実施形態を示す斜視図である。
【図４】第二の実施形態におけるリーンフォースメントに形成されるビードをプレス加工によって成形する様子を示す図である。
【図５】第二の実施形態におけるリーンフォースメントの側突時の変形状態を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る車両のピラー構造の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１３】
まず、第一の実施形態について説明する。図１に示されるように、ルーフサイドレール２とロッカ３との間で渡されるセンターピラーのリーンフォースメント１の上部には、ルーフサイドレール２に溶接させるための上部取付部１ｂが設けられ、リーンフォースメント１の下部には、ロッカ３に溶接させるための下部取付部１ｃが設けられている。
【００１４】
更に、リーンフォースメント１には、ドアのヒンジが固定されるアッパーヒンジ座部８とロアヒンジ座部９とが形成されている。そして、センターピラーにあっては、このような構成のリーンフォースメント１の外側は、図示されないサイドアウタパネルで覆われている。
【００１５】
ピラーにおいて、フロントピラーは、正面衝突やオフセット衝突時に居住空間を確保する役目をもち、これに対して、センターピラーは、側突時に居住空間を確保するのに大きく係わっている。側突時にあっては、乗員の頭部を保護するために、センターピラーの上側半分すなわちベルトライン部Ｌより上側が内側に倒れ込むことがないようにして、ルーフの潰れを防止する必要がある。
【００１６】
そこで、リーンフォースメント１の正面部１ａにおいて、ベルトライン部Ｌよりも下側の部位に、リーンフォースメントの上側から下側に向かって順に、凹状のビード（座屈部）５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅが設けられている。具体的には、リーンフォースメント１のベルトライン部Ｌよりも下側の部位において、アッパーヒンジ座部８及びロアヒンジ座部９が形成されている部位を避けて、アッパーヒンジ座部８とロアヒンジ座部９との間にビード５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄが設けられ、ロアヒンジ座部９よりも下側の部位にビード５Ｅが設けられている。
【００１７】
ビード５Ａ〜５Ｅは、それぞれ断面Ｖ字状を成し、断面Ｖ字状の凹みが車両の前後方向（リーンフォースメント１の上下方向と直交する方向）に延びている。また、アッパーヒンジ座部８とロアヒンジ座部９の間のビード５Ａ〜５Ｄは、リーンフォースメント１の上下方向に連続して設けられている。
【００１８】
各ビード５Ａ〜５Ｅは、リーンフォースメント１を側面から見たときに、凹みによって形成される形状（略三角形）が互いに相似形となっている（図２参照）。また、各ビード５Ａ〜５Ｅは、リーンフォースメント１の上側から下側に向かって、順に、谷の深さが深くなっている。このようなリーンフォースメント１は、高張力鋼板をプレス加工することによって成形される。
【００１９】
このように、各ビード５Ａ〜５Ｅの谷の深さをそれぞれ異なるものとすることにより、ビード５Ａ〜５Ｅの谷の深さに応じて各ビード５Ａ〜５Ｅの座屈強度を変化させることができる。即ち、ビードの谷の深さが深いものほど座屈強度が弱くなるため、リーンフォースメント１の上側から下側に向かって順にビード５Ａ〜５Ｅの座屈強度が弱くなる（ビード５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅの順で座屈強度が弱くなる）。
【００２０】
これにより、車両の側突時には、図２の二点鎖線に示すように、ビード５Ａ〜５Ｅが座屈点となり、座屈強度の低いビード５Ｅからビード５Ａにかけて順に座屈して、側突による外力を受け止めることとなる。このように、複数のビード５Ａ〜５Ｅを順次座屈させてビード５Ａ〜５Ｅ全体の変形によって外力を受け止めることにより、リーンフォースメント１の変形による歪が特定のビード５Ａ〜５Ｅに集中することなくビード５Ａ〜５Ｅ全体に分散されて、リーンフォースメント１の変形部位（ベルトライン部Ｌよりも下側の部位）が均一に変形する。これにより、各座屈位置におけるリーンフォースメント１の歪がより一層減少し、座屈位置で大きな歪を伴うピラーの変形をより一層抑制することができる。
【００２１】
また、ビード５Ａ〜５Ｅの谷の深さを変えることにより、ビード５Ａ〜５Ｅの座屈強度を容易に異ならせることができ、座屈強度の弱いビードから順に座屈させることができる。また、ビード５Ａ〜５Ｅの谷の深さを変えることにより、所望の順序でビード５Ａ〜５Ｅを座屈させることができる。
【００２２】
このように、ベルトライン部Ｌよりも上側の強度を確保するために、リーンフォースメント１全体を高張力鋼板で形成した場合であっても、ビード５Ａ〜５Ｅを設けることによって、リーンフォースメント１におけるベルトライン部Ｌよりも下側を、座屈位置で大きな歪を伴うことなく変形させることができる。
【００２３】
次に、第二の実施形態について説明する。なお、本実施形態において、第一の実施形態と同じ構成要素については、同一番号を付して説明を省略する。図３に示されるように、センターピラーのリーンフォースメント１Ａには、リーンフォースメント１Ａの正面部１ａの両脇に位置する２つの稜線部１ｅにおいて、ベルトライン部Ｌよりも下側の部位に、凸状のビード６（座屈部）と凹状のビード７（座屈部）とが交互に設けられている。具体的には、リーンフォースメント１Ａのベルトライン部Ｌよりも下側の部位において、アッパーヒンジ座部８及びロアヒンジ座部９が形成されている部位を避けて、稜線部１ｅに凸状のビード６及び凹状のビード７が連続して設けられている。
【００２４】
凸状のビード６は、リーンフォースメント１Ａの内側から稜線部１ｅを切り欠くように、正面部１ａと側面部１ｄとに亘って、リーンフォースメント１Ａの外側に向けて突出している。凹状のビード７は、リーンフォースメント１Ａの外側から稜線部１ｅを切り欠くように、正面部１ａと側面部１ｄとに亘って、リーンフォースメント１Ａの内側に向けて突出している。
【００２５】
凸状のビード６及び凹状のビード７は、リーンフォースメント１Ａの下側から上側に向かって、順に、凸状のビード６にあっては山の高さが高く、凹状のビード７にあっては谷の深さが深くなるように形成されている。
【００２６】
このようなリーンフォースメント１Ａは、高張力鋼板を一対の金型で挟み込んでプレス加工することによって成形される。また、図４に示されるように、凸状のビード６及び凹状のビード７は、金型１０，２０にそれぞれ設けられた凸部１０ａ，２０ａによって押し出されて成形される。また、金型１０，２０は、凸状のビード６及び凹状のビード７を形成する部位においては、凸部１０ａ，２０ａのみで板材に当接する形状となっている。この凸部１０ａ，２０ａの突出高さを変えることで、各凸部１０ａ，２０ａ間において板材に働く張力を制御し、適切な板厚を得ることができる。また、本実施形態においては、加工硬化を利用することによって板材の強度を適切値に設定している。具体的には、凸部１０ａ，２０ａは、リーンフォースメント１Ａの下側から上側に向かって、順に突出高さが高くなっている。これにより、凸状のビード６及び凹状のビード７は、加工硬化によって、リーンフォースメント１Ａの下側から上側に向かって、順に強度が強められている。
【００２７】
このように、各凸状のビード６の山の高さを互いに異なるものとし、また各凹状のビード７の谷の深さを互いに異なるものとすることにより、凸状のビード６の山の高さ及び凹状のビード７の谷の深さに応じて、加工硬化により凸状のビード６及び凹状のビード７の座屈強度を変化させることができる。即ち、ビードの谷の深さが深いものほど及び山の高さが高いものほど座屈部の座屈強度が強くなるため、リーンフォースメント１Ａの下側から上側に向かって順に凸状のビード６及び凹状のビード７の座屈強度が強くなる。
【００２８】
これにより、車両の側突時には、図５の二点鎖線に示すように、複数の凸状のビード６及び凹状のビード７がそれぞれ座屈点となり、座屈強度の低いリーンフォースメント１Ａの下側に設けられた凸状のビード６及び凹状のビード７から順に座屈して、側突による外力を受け止めることとなる。このように、複数の凸状のビード６及び凹状のビード７を順次座屈させて凸状のビード６及び凹状のビード７全体の変形によって外力を受け止めることにより、リーンフォースメント１Ａの変形による歪が特定の凸状のビード６及び凹状のビード７に集中することなく凸状のビード６及び凹状のビード７全体に分散されて、リーンフォースメント１Ａの変形部位（ベルトライン部Ｌよりも下側の部位）が均一に変形する。これにより、各座屈位置におけるリーンフォースメント１Ａの歪がより一層減少し、座屈位置で大きな歪を伴うピラーの変形をより一層抑制することができる。
【００２９】
また、凸状のビード６の山の高さ及び凹状のビード７の谷の深さを変えることにより、プレス加工によって生じる板材の加工硬化によって、凸状のビード６及び凹状のビード７の座屈強度を容易に異ならせることができ、座屈強度の弱い凸状のビード６及び凹状のビード７から順に座屈させることができる。また、凸状のビード６の山の高さ及び凹状のビード７の谷の深さを変えることにより、所望の順序で凸状のビード６及び凹状のビード７を座屈させることができる。
【００３０】
このように、ベルトライン部Ｌよりも上側の強度を確保するために、リーンフォースメント１Ａ全体を高張力鋼板で形成した場合であっても、凸状のビード６及び凹状のビード７を設けることによって、リーンフォースメント１Ａにおけるベルトライン部Ｌよりも下側を、座屈位置で大きな歪を伴うことなく変形させることができる。
【００３１】
本発明は、前述した各実施形態に限定されないことは言うまでもない。
【００３２】
例えば、第二の実施形態において、金型１０，２０の凸部１０ａ，２０ａの高さを変えることによって、加工硬化による凸状のビード６及び凹状のビード７の強度を異ならせるものとしたが、金型に設ける凸部の間隔を変えることによって、加工硬化による強度を異ならせることもできる。
【００３３】
また、第二の実施形態において、凸状のビード６及び凹状のビード７をアッパーヒンジ座部８とロアヒンジ座部９との間で連続して設けるものとしたが、所定の数の凸状のビード６及び凹状のビード７を一つの集合体とし、このようなビードの集合体を、集合体同士で所定の間隔を空けて稜線部１ｅに複数設けることもできる。この集合体は、凸状のビード６及び凹状のビード７が３つ以上集合していることが好ましい。
【００３４】
本発明は、センターピラーに限らず、フロントピラーやリアピラーにも適用可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１…リーンフォースメント、５Ａ〜５Ｅ…ビード（座屈部）、６…凸状のビード（座屈部）、７…凹状のビード（座屈部）、Ｌ…ベルトライン部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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