(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ルーフサイドレールから下方に延びるセンターピラーの補強構造であって、
センターピラーアウタとセンターピラーインナとで囲まれる閉空間内に、単一部材を閉断面形状に成形して車幅方向に沿った縦壁部を有する角筒状のレインフォースを配設し、該レインフォースの上端部をブレースを介して前記ルーフサイドレールに接続し、前記レインフォースの上端開口に、車幅方向外側から同内側上方への傾斜面を形成し、前記ブレースを、前記ルーフサイドレールに結合される横フレーム及び該横フレームから下方へ延びる縦フレームからなるＴ形とし、前記縦フレームを車幅方向外側を開放した断面コ字形として前記レインフォースの車幅方向内側の壁部に沿って挿入接合していることを特徴とするセンターピラーの補強構造。
【請求項２】
請求項１記載のセンターピラーの補強構造であって、
前記レインフォースが、車幅方向内側の壁部と、その両側縁より車幅方向外側に沿って延びた左右縦壁部と、それら左右縦壁部の先端縁より相手方向へ傾斜して相互に合致する左右傾斜壁部とからなる断面五角形の角筒状に形成されたことを特徴とするセンターピラーの補強構造。
【請求項３】
請求項１または２記載のセンターピラーの補強構造であって、
前記ブレースに、ウエルドナットが設けられ、該ウエルドナットにシートベルトアンカーボルトを取付けることを特徴とするセンターピラーの補強構造。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のセンターピラーの補強構造であって、
前記レインフォースの縦壁部に、ビードを設けたことを特徴とするセンターピラーの補強構造。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のセンターピラーの補強構造であって、
前記センターピラーのドアウエスト部対応位置より上半部が、同下半部よりも断面が細く形成され、
前記レインフォースは、前記下半部の上部まで到るように延びていることを特徴とするセンターピラーの補強構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のセンターピラーの補強構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
実開平５−５８５２２号公報にセンターピラーの補強構造の一例が記載されている。従来の補強構造では、ハット形断面またはコ字形断面のレインフォースをセンターピラーインナまたはセンターピラーアウタに沿って配置しスポット溶接している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の構造では、ハット断面形状のレインフォースの曲げ応力によってセンターピラーの補強を行なうため、レインフォースをセンターピラーのアウターパネル又はインナーパネルにスポット溶接で固定する必要があり、スポット溶接箇所の条件等に制約を受け易かった。また、曲げ応力によって補強を行なうとき、断面が潰れたモードとなり易かった。従って、補強可能な限度が低かった。また、これに対し、強度を高めるためにレインフォースの板厚を増加することが考えられるが、そうすると補強材の重量増を招くという問題があった。
【０００４】
一方、ハット断面のレインフォースを対向させて両側部を相互に重ね合せ、結合すると閉断面構造のレインフォースとすることはできるが、両者の結合にアーク溶接等を用いなければならず、コストアップの原因となる。また、かかる結合による閉断面形状では、閉断面の精度が低く、補強の程度が安定しないという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記事情を考慮し、重量増加を抑制して剛性アップを図ることのできるセンターピラーの補強構造を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、ルーフサイドレールから下方に延びるセンターピラーの補強構造であって、センターピラーアウタとセンターピラーインナとで囲まれる閉空間内に、単一部材を閉断面形状に成形して車幅方向に沿った縦壁部を有する角筒状のレインフォースを配設し、該レインフォースの上端部をブレースを介して前記ルーフサイドレールに接続し、前記レインフォースの上端開口に、車幅方向外側から同内側上方への傾斜面を形成し、前記ブレースを、前記ルーフサイドレールに結合される横フレーム及び該横フレームから下方へ延びる縦フレームからなるＴ形とし、前記縦フレームを車幅方向外側を開放した断面コ字形として前記レインフォースの車幅方向内側の壁部に沿って挿入接合していることを特徴とする。
【０００７】
この構造では、単一部材を閉断面形状に成形したレインフォースを用いているので、レインフォースの縦壁部が車両側方からの入力によく対抗し得るとともに、レインフォースの上端を斜めにカットしているので、ブレースとレインフォースとの結合強度が連続的となり、応力集中を抑制できる。また、ブレースの断面コ字形の縦フレームが、レインフォースの傾斜している上端開口より差し込まれているので、この傾斜面の上端開口を利用して、ブレースとレインフォースとのスポット溶接が可能である。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１記載のセンターピラーの補強構造であって、前記レインフォースが、車幅方向内側の壁部と、その両側縁より車幅方向外側に沿って延びた左右縦壁部と、それら左右縦壁部の先端縁より相手方向へ傾斜して相互に合致する左右傾斜壁部とからなる断面五角形の角筒状に形成されたことを特徴とする。
【００１１】
この構造では、請求項１の発明の作用に加え、レインフォースの縦壁部の他に左右傾斜壁部が存在し、かかる傾斜壁部も入力に対して対抗し、レインフォースのより強度アップを図ることができる。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１または２記載のセンターピラーの補強構造であって、前記ブレースに、ウエルドナットが設けられ、該ウエルドナットにシートベルトアンカーボルトを取付けることを特徴とする。
【００１３】
この構造では、請求項１または２の発明の作用に加え、ブレースにシートベルトアンカーの取付点を設けているので、シートベルトからの入力をルーフ側へも分散させることができる。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載のセンターピラーの補強構造であって、前記レインフォースの縦壁部に、ビードを設けたことを特徴とする。
【００１５】
従って、請求項１〜３のいずれかの発明の作用に加え、ビードによって入力に対抗し得る稜線を増加させ、より強度アップを図ることができる。
【００１６】
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載のセンターピラーの補強構造であって、前記センターピラーのドアウエスト部対応位置より上半部が、同下半部よりも断面が細く形成され、前記レインフォースは、前記下半部の上部まで到るように延びていることを特徴とする。
【００１７】
従って、請求項１〜４のいずれかの発明の作用に加え、視界を広げるために細くなったセンターピラーの上半部を確実に補強することができる。
【００１８】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、補強材として、単一部材を閉断面形状に成形してなるレインフォースを用いているので、レインフォースの縦壁部が車両側方からの入力によく対抗し得るようになり、そのため断面が潰れたモードになりづらい。また、レインフォースは、センターピラーにスポット溶接等する必要がなくなり、制約を受けなくなる。従って、センターピラーの補強可能な限度を高めることができる。また、単一部材の閉断面形状を用いるため、アーク溶接等によるコストアップを招かず、しかも精度のよい補強を行なうことができる。
さらに、ブレースの断面コ字形の縦フレームが、レインフォースの傾斜している上端開口より差し込まれているので、この傾斜面の上端開口を利用して、ブレースとレインフォースとのスポット溶接が可能となり、ブレースとレインフォースとの接続の連続化を図ることができ、応力集中を避け、折れを抑制することができる。
【００２０】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加えて、レインフォースのより強度アップにより、センターピラーの折れをより確実に防止することができるという効果を奏する。
【００２１】
請求項３の発明によれば、請求項１または２の発明の効果に加えて、シートベルトからの入力をルーフ側へも分散させることができ、シートベルトの支持力を強化できる。
【００２２】
請求項４の発明では、請求項１〜３のいずれかの発明の効果に加え、ビードによる稜線の増加によって、レインフォースのより強度アップを図り、センターピラーの折れをより確実に防止できる。
【００２３】
請求項５の発明では、センターピラーの上半部の部分で視界を広げながら、入力に対して確実に補強し、センターピラーの折れを抑制することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２５】
図１は実施形態の構造の要部分解斜視図である。ここで対象とするセンターピラーは、図６の車両全体図の中の符号１で示す部分である。このセンターピラー１は、ルーフレールサイド２から下方に延び、下端はサイドシル２０に結合されている。センターピラー１は、ドアウエスト部対応位置より上半部１ａが同下半部１ｂより細く形成され、車室内からの視界を広げると共に、車室内側への膨出を規制し、車室内空間を広げるようになっている。図２はそのセンターピラー１の拡大正面図であり、図３はセンターピラーアウタ１１ａを含むボディサイドアウタ１１を外した状態を示す拡大正面図、図４は図２のＩＶ−ＩＶ矢視断面図、図５は図４のＶ−Ｖ矢視断面図である。
【００２６】
前記センターピラー１は、図１〜図５に示すように、センターピラーアウタ１１ａ、センターピラーインナ１２、第１レインフォース１３、第２レインフォース１４並びにブレース５とを含んでいる。
【００２７】
図１に示すように、前記センターピラーアウタ１１ａは、ルーフサイドレールアウタ１１ｂ等と共にボディサイドアウタ１１として一体にプレス成形されたものであり、前記ルーフサイドレールアウタ１１ｂにルーフサイドレールインナ２ａが接合されてルーフサイドレール２が構成される。
【００２８】
前記センターピラーインナ１２、第１レインフォース１３、ブレース５は、いずれも縦フレーム１２ａ、１３ａ、５ａと、ルーフレールサイド２に沿う横フレーム１２ｂ、１３ｂ、５ｂとを有するＴ字形をなしている。
【００２９】
図５に示すように、センターピラーアウタ１１ａは、三角のハット形断面に形成され、センターピラーインナ１２の縦フレーム１２ａは四角のハット形断面に形成されている。そして、両者を合わせることで閉空間１６が形成され、その中に第１レインフォース１３の縦フレーム１３ａと第２レインフォース１４が収容されている。
【００３０】
第１レインフォース１３の縦フレーム１３ａはセンターピラーアウタ１１ａと略同形の開断面形状のもので、両側縁がセンターピラーアウタ１１ａとセンターピラーインナ１２の合わせ目に挟まれて共にスポット溶接され、同横フレーム１３ｂは、ルーフサイドレールインナ２ａ及びルーフサイドレールアウタ１１ｂ間に挾まれ、共にスポット溶接されている。
【００３１】
第２レインフォース１４（特許請求の範囲中のレインフォースに相当）は、押し出し成形等により単一部材を閉断面形状に成形したもので、車内側の壁部１４ａと、その両側縁より車幅方向外側に沿って延びた左右縦壁部１４ｂ、１４ｃと、それら左右縦壁部１４ｂ、１４ｃの先端縁より相手方向へ傾斜して相互に合致する左右傾斜壁部１４ｄ、１４ｅとからなる断面五角形の角筒状に形成されている。この第２レインフォース１４は、センターピラーインナ１２と第１レインフォース１３との内面にそれぞれ壁部１４ａと左右傾斜縦壁部１４ｄ、１４ｅとを接触させることで、センターピラーインナ１２と第１レインフォース１３間に挟まれている。
【００３２】
なお、図１に示すように第２レインフォース１４の縦壁部１４ｂ、１４ｃには、一部が傾斜壁部１４ｄ、１４ｅにかかるように、高さ方向に適当な間隔をおいて強度アップ用のビード１５が複数形成されている。このビード１５の存在により、車幅方向へ沿った稜線を増加することができる。
【００３３】
また、第２レインフォース１４の上端開口１４ｐは、車両の車幅方向外側同内側上方への傾斜面によって形成されており、ブレース５の断面コ字形の縦フレーム５ａが、その斜めの上端開口１４ｐより差し込まれている。そして、ブレース５の縦フレーム５ａが、第２レインフォース１４の壁部１４ａにスポット溶接されている。図３において、符号１８で示す部分がスポット溶接箇所である。
【００３４】
また、センターピラーインナ１２の横フレーム１２ｂはルーフサイドレール２の車室内側の面に接続されてスポット溶接され、センターピラーインナ１２の横フレーム１２ｂとルーフサイドレールインナ２ａの間にブレース５の横フレーム５ｂが挟まれ共にスポット溶接されている。従って、このブレース５を介して、ルーフサイドレール２に第２レインフォース１４の上部１４ｑが接続されている。第２レインフォース１４の下部１４ｒは、センターピラー１の下半部１ｂの上部まで到るように延びている。
【００３５】
また、ブレース５の縦フレーム５ａに、シートベルトアンカーボルト取付け用のウエルドナット７が固定されている。ウエルドナット７に対向する部分には、ボルト挿通孔２１が設けられている。
【００３６】
次に作用を説明する。
【００３７】
このセンターピラーの補強構造では、補強材として、単一部材を閉断面形状に成形してなる第２レインフォース１４を用いているので、第２レインフォース１４の縦壁部１４ｂ、１４ｃが、車両側方からの入力によく対抗し得るようになり、そのため断面が潰れたモードになりづらくなる。第２レインフォース１４はセンターピラー１に対してはスポット溶接する必要がなく、スポット箇所等の制約条件を受けない。従って、補強可能な限度が高く、側面衝突時にセンターピラー１の折れ変形を確実に防止することができる。
【００３８】
また、Ｔ形のブレース５の縦フレーム５ａを第２レインフォース１４の上端開口１４ｐより差し込んでスポット溶接しているので、ルーフサイドレール２とセンターピラー１の結合強度が高まり、側面衝突に対するセンターピラー１の剛性アップが図れる。
【００３９】
さらに、第２レインフォース１４の傾斜面の上端開口１４ｐを利用して、ブレース５と第２レインフォース１４とのスポット溶接が可能であるから、第２レインフォース１４とブレース５との接続の連続化が図れ、両者の境目への応力集中を抑制して剛性アップを図ることができる。従って、入力に対しセンターピラー１の折れを確実に防止することができる。
【００４０】
また、本実施形態では、第２レインフォース１４に傾斜壁部１４ｄ、１４ｅを設けているので、この部分も入力に対しよく対応し、強度アップを図ることができる。第２レインフォース１４のビード部１５による稜線の増加によっても強度アップを図ることができる。ブレース５にシートベルトアンカー取付用のナット７を設けているので、シートベルトからの入力をルーフ側へも分散させることができ、シートベルトの支持力を強化できる。
【００４１】
第２レインフォース１４は、一体の単一部材であるから成形精度がよく、精度よくセンターピラー１の補強を行なうことができる。また、第２レインフォース１４の成形にアーク溶接等を用いる必要がないのでコストダウンを図ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の要部分解斜視図である。
【図２】本発明の実施形態のセンターピラーの正面図である。
【図３】戯画の実施形態のセンターピラーの、センターピラーアウタを外した状態を示す正面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ矢視断面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ矢視断面図である。
【図６】本発明の実施形態のセンターピラーを持つ車両の側面図である。
【符号の説明】
１  センターピラー
２  ルーフサイドレール
５  ブレース
５ａ  縦フレーム
５ｂ  横フレーム
７  ウエルドナット
１１ａ  センターピラーアウタ
１２  センターピラーインナ
１４  第２レインフォース
１４ａ  壁部
１４ｂ，１４ｃ  縦壁部
１４ｄ，１４ｅ  傾斜壁部
１４ｐ  上端開口
１５  ビード
１６  閉空間
【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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【図６】
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