(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体側部においてドア開口部の縁側で車両上下方向に沿って配置され、車両幅方向内側の部位を構成するインナパネルと、前記インナパネルの車両幅方向外側に配置されて車両平面視での断面形状が車両幅方向内側へ開口部を向けたハット状に形成されると共に前記インナパネルとで閉断面部を形成するアウタリインフォースと、を備えるピラーと、
前記アウタリインフォースの外側面に重ね合わせられて接合され、車両平面視での断面形状が車両幅方向内側へ開口部を向けた略Ｕ字状に形成されたアウタパッチと、
を有し、
前記アウタリインフォースは、
車両幅方向外側の部位を構成して車両平面視で車両幅方向に延在すると共に前記アウタパッチが重ね合わせられた前後一対の第一壁部と、
車両幅方向内側の部位を構成して車両平面視で車両幅方向に延在すると共に車両側面視で前記前後一対の第一壁部に対して車両前後方向両側にずれて設定された前後一対の第二壁部と、
前記第一壁部の車両幅方向内側の端末と前記第二壁部の車両幅方向外側の端末とを繋ぎ、車両幅方向内側へ向けて前記閉断面部の車両前後方向の幅を広げる側に傾斜すると共に、前記アウタパッチの車両幅方向内側の端末が隣接配置される拡幅部と、
を備える車両用ピラー構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用ピラー構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用ピラーにおいては、例えば、インナパネルとアウタリインフォースとで車体上下方向に延在する閉断面部が形成されると共に、アウタリインフォースの車両幅方向外側に補強用のアウタパッチが配設された構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−６９６３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記構造では、側面衝突時におけるピラーの変形量を極力抑えるために、側面衝突時にはアウタリインフォースの前後壁部を閉断面部の断面外方側に安定的に屈曲変形させることが望まれており、この観点から改善の余地がある。
【０００５】
本発明は、上記事実を考慮して、側面衝突時にアウタリインフォースの前後壁部を閉断面部の断面外方側に安定的に屈曲変形させることができる車両用ピラー構造を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載する本発明の車両用ピラー構造は、車体側部においてドア開口部の縁側で車両上下方向に沿って配置され、車両幅方向内側の部位を構成するインナパネルと、前記インナパネルの車両幅方向外側に配置されて車両平面視での断面形状が車両幅方向内側へ開口部を向けたハット状に形成されると共に前記インナパネルとで閉断面部を形成するアウタリインフォースと、を備えるピラーと、前記アウタリインフォースの外側面に重ね合わせられて接合され、車両平面視での断面形状が車両幅方向内側へ開口部を向けた略Ｕ字状に形成されたアウタパッチと、を有し、前記アウタリインフォースは、車両幅方向外側の部位を構成して車両平面視で車両幅方向に延在すると共に前記アウタパッチが重ね合わせられた前後一対の第一壁部と、車両幅方向内側の部位を構成して車両平面視で車両幅方向に延在すると共に車両側面視で前記前後一対の第一壁部に対して車両前後方向両側にずれて設定された前後一対の第二壁部と、前記第一壁部の車両幅方向内側の端末と前記第二壁部の車両幅方向外側の端末とを繋ぎ、車両幅方向内側へ向けて前記閉断面部の車両前後方向の幅を広げる側に傾斜すると共に、前記アウタパッチの車両幅方向内側の端末が隣接配置される拡幅部と、を備える。
【０００７】
上記構成によれば、アウタリインフォースは、車両幅方向外側の前後一対の第一壁部にはアウタパッチが重ね合わせられて接合されているのに対して、車両幅方向内側の前後一対の第二壁部にはアウタパッチが重ね合わせられていない。このため、側面衝突時には車両幅方向外側の前後一対の第一壁部の変形を抑えることができると共に車両幅方向内側の前後一対の第二壁部を比較的容易に変形させることができる。また、第一壁部の車両幅方向内側の端末と第二壁部の車両幅方向外側の端末とを繋ぐ拡幅部は、車両幅方向内側へ向けて閉断面部の車両前後方向の幅を広げる側に傾斜すると共に、アウタパッチの車両幅方向内側の端末が隣接配置される。このため、側面衝突時には、アウタパッチの車両幅方向内側の端末が拡幅部を押圧して拡幅部及び第二壁部を閉断面部の断面外方側に変形させる。
【発明の効果】
【０００８】
以上説明したように、本発明の車両用ピラー構造によれば、側面衝突時にアウタリインフォースの前後壁部を閉断面部の断面外方側に安定的に屈曲変形させることができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用ピラー構造が適用された車体側部の一部（車両前後方向中間部）を示す斜視図である。
【図２】図１の２−２線に沿って切断した状態を拡大して示す拡大平断面図である。
【図３】図３（Ａ）は、断面係数が低下しやすい変形モードを説明するための水平断面図であり、（ｉ）は変形前の状態を示し、（ｉｉ）は変形後の状態を示す。図３（Ｂ）は、断面係数が低下しにくい変形モードを説明するための水平断面図であり、（ｉ）は変形前の状態を示し、（ｉｉ）は変形後の状態を示す。
【図４】側面衝突時における全塑性曲げモーメントと車両幅方向内側への変位量との関係を示すグラフである。実線は図５（Ｂ）のような変形をする場合を示し、二点鎖線は図５（Ａ）のような変形をする場合を示す。
【図５】図５（Ａ）は閉断面部の潰れ位置が荷重の入力位置から近い側である場合の変形モードを示し、図５（Ｂ）は閉断面部の潰れ位置が荷重の入力位置から遠い側である場合の変形モードを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の一実施形態に係る車両用ピラー構造について図１〜図５を用いて説明する。なお、これらの図において適宜示される矢印ＦＲは車両前方側を示しており、矢印ＵＰは車両上方側を示しており、矢印ＩＮは車両幅方向内側を示している。
【００１１】
（実施形態の構成）
図１には、本発明の一実施形態に係る車両用ピラー構造を適用した車体側部１０の一部（車両前後方向中間部）が斜視図で示されている。この図に示されるように、車体側部１０の上部には、ルーフサイドレール１２が配置されており、ルーフサイドレール１２は、車両前後方向に沿って延在している。これに対して、車体側部１０の下部には、ロッカ１４が配置されており、ロッカ１４は、車両前後方向に沿って延在している。また、ロッカ１４の長手方向中間部からはピラーとしてのセンタピラー１６（「Ｂピラー」ともいう）が車両上方側へ立設されており、センタピラー１６の上端部はルーフサイドレール１２の長手方向中間部に接続されている。なお、センタピラー１６の車両前方側には、フロントピラー（図示省略）が立設され、センタピラー１６の車両後方側には、クォータピラー（図示省略）が立設されている。
【００１２】
前述したルーフサイドレール１２、ロッカ１４、センタピラー１６、フロントピラー（図示省略）及びリアピラー（図示省略）は、いずれも閉断面構造とされて車体骨格部材を構成している。そして、車体側部１０の前部側には、ルーフサイドレール１２、センタピラー１６、ロッカ１４及びフロントピラー（図示省略）とで囲まれたドア開口部としてのフロントドア開口部１８が形成されている。また、車体側部１０の後部側には、ルーフサイドレール１２、センタピラー１６、ロッカ１４及びリアピラー（図示省略）を含む構成部材で囲まれたドア開口部としてのリアドア開口部２０が形成されている。換言すれば、センタピラー１６は、フロントドア開口部１８の後縁側でかつリアドア開口部２０の前縁側で車両上下方向に沿って配置されている。なお、フロントピラー（図示省略）は、フロントドア開口部１８の前縁側で車両上下方向に沿って配置され、リアピラー（図示省略）は、リアドア開口部２０の後縁側で車両上下方向に沿って配置されている。
【００１３】
フロントドア開口部１８及びリアドア開口部２０は、車室外と車室内とを連通させている。フロントドア開口部１８は、フロントサイドドア（図示省略）によって開閉され、リアドア開口部２０は、リアサイドドア（図示省略）によって開閉されるようになっている。
【００１４】
図２には、図１の２−２線に沿って切断した状態を拡大して示す拡大平断面図が示されている。図２に示されるように、センタピラー１６は、車両幅方向内側の部位を構成するインナパネル２２と、このインナパネル２２の車両幅方向外側に配置されたアウタリインフォース２４（以下、「アウタＲＦ２４」と略す）と、を備えている。
【００１５】
インナパネル２２は、車両前方側の端部に形成された前フランジ部２２Ａと、車両後方側の端部に形成された後フランジ部２２Ｂと、前フランジ部２２Ａの車両後方側の端末と後フランジ部２２Ｂの車両前方側の端末とを繋ぐと共に車両幅方向外側に若干凹んだ凹部２２Ｘと、を備えている。アウタＲＦ２４は、車両平面視での断面形状が車両幅方向内側へ開口部を向けたハット状に形成され、車両前方側の端部に形成された前フランジ部２４Ａと、車両後方側の端部に形成された後フランジ部２４Ｂと、を備えている。そして、インナパネル２２の前フランジ部２２ＡとアウタＲＦ２４の前フランジ部２４Ａとが溶接により接合されると共に、インナパネル２２の後フランジ部２２ＢとアウタＲＦ２４の後フランジ部２４Ｂとが溶接により接合されることで、インナパネル２２とアウタＲＦ２４とで略車両上下方向に沿って延在する閉断面部２６が形成されている。
【００１６】
インナパネル２２の凹部２２Ｘは、前フランジ部２２Ａの車両後方側の端末から屈曲されて車両幅方向外側に若干延出された前壁部２２Ｃと、後フランジ部２２Ｂの車両前方側の端末から屈曲されて車両幅方向外側に若干延出された後壁部２２Ｄと、を備えている。前壁部２２Ｃ及び後壁部２２Ｄは、車両前後方向に互いに対向配置されている。前壁部２２Ｃの車両幅方向外側の端末と後壁部２２Ｄの車両幅方向外側の端末とは、側壁部２２Ｅによって車両前後方向に繋がれている。
【００１７】
また、アウタＲＦ２４は、前フランジ部２４Ａの車両後方側の端末から屈曲されて車両幅方向外側に延びる前壁部２４Ｃと、後フランジ部２４Ｂの車両前方側の端末から屈曲されて車両幅方向外側に延びる後壁部２４Ｄと、を備えている。前壁部２４Ｃ及び後壁部２４Ｄは、車両前後方向に互いに対向配置されている。前壁部２４Ｃ及び後壁部２４Ｄの詳細構成については後述する。前壁部２４Ｃの車両幅方向外側の端末と後壁部２４Ｄの車両幅方向外側の端末とは、側壁部２４Ｅによって車両前後方向に繋がれている。
【００１８】
アウタＲＦ２４の車両幅方向外側には、サイドアウタパネル２８の一部であるピラーアウタ部３０が配置されてセンタピラー１６の一部を構成している。ピラーアウタ部３０は、車両平面視での断面形状が車両幅方向内側へ開口部を向けたハット状に形成され、車両前方側の端部に形成された前フランジ部３０Ａと、車両後方側の端部に形成された後フランジ部３０Ｂと、を備えている。ピラーアウタ部３０の前フランジ部３０Ａは、インナパネル２２の前フランジ部２２Ａ及びアウタＲＦ２４の前フランジ部２４Ａに重ね合わせられて溶接により接合され、ピラーアウタ部３０の後フランジ部３０Ｂは、インナパネル２２の後フランジ部２２Ｂ及びアウタＲＦ２４の後フランジ部２４Ｂに重ね合わせられて溶接により接合されている。
【００１９】
また、アウタＲＦ２４とピラーアウタ部３０との間には、アウタＲＦ２４の外側面に重ね合わせられたアウタパッチ３２が配置されている。アウタパッチ３２は、一例としてアウタＲＦ２４の車両上下方向の概ね全長に亘って設定され、車両平面視での断面形状が車両幅方向内側へ開口部を向けた略Ｕ字状（コ字状）に形成されている。すなわち、アウタパッチ３２は、その車両幅方向外側の部位を構成して車両上下方向及び車両前後方向に沿って延在する側壁部３２Ｃと、側壁部３２Ｃの車両前方側の端末から屈曲されて車両幅方向内側へ延びる前壁部３２Ａと、側壁部３２Ｃの車両後方側の端末から屈曲されて車両幅方向内側へ延びる後壁部３２Ｂと、を備えている。アウタパッチ３２は、側壁部３２ＣがアウタＲＦ２４の側壁部２４Ｅに溶接により接合され、前壁部３２ＡがアウタＲＦ２４の前壁部２４Ｃの一部（後述する第一壁部３４Ａ）に溶接により接合され、後壁部３２ＢがアウタＲＦ２４の後壁部２４Ｄの一部（後述する第一壁部３４Ｂ）に溶接により接合されている。
【００２０】
以上により、アウタＲＦ２４は、前壁部２４Ｃと側壁部２４Ｅとの境界部を成す稜線２４Ｘ及び後壁部２４Ｄと側壁部２４Ｅとの境界部を成す稜線２４Ｙがアウタパッチ３２によって被覆された構造になっている。
【００２１】
アウタＲＦ２４の前壁部２４Ｃ及び後壁部２４Ｄは、その車両幅方向外側の部位を構成する第一壁部３４Ａ、３４Ｂと、車両幅方向内側の部位を構成する第二壁部３６Ａ、３６Ｂと、第一壁部３４Ａ、３４Ｂの車両幅方向内側の端末と第二壁部３６Ａ、３６Ｂの車両幅方向外側の端末とを繋ぐ拡幅部３８Ａ、３８Ｂと、を備えている。なお、第一壁部３４Ａ、第二壁部３６Ａ及び拡幅部３８Ａは、前壁部２４Ｃを構成しており、第一壁部３４Ｂ、第二壁部３６Ｂ及び拡幅部３８Ｂは、後壁部２４Ｄを構成している。
【００２２】
前後一対の第一壁部３４Ａ、３４Ｂは、車両平面視で車両幅方向に延在すると共に、前壁部２４Ｃの第一壁部３４Ａにはアウタパッチ３２の前壁部３２Ａが重ね合わせられ、後壁部２４Ｄの第一壁部３４Ｂにはアウタパッチ３２の後壁部３２Ｂが重ね合わせられている。また、前後一対の第二壁部３６Ａ、３６Ｂは、車両平面視で車両幅方向に延在すると共に車両側面視で前後一対の第一壁部３４Ａ、３４Ｂに対して車両前後方向両側にずれて設定されている。前壁部２４Ｃの第二壁部３６Ａの車両幅方向内側の端部は、インナパネル２２の前壁部２２Ｃに隣接配置され、後壁部２４Ｄの第二壁部３６Ｂの車両幅方向内側の端部は、インナパネル２２の後壁部２２Ｄに隣接配置されている。
【００２３】
さらに、拡幅部３８Ａ、３８Ｂは、車両幅方向内側へ向けて閉断面部２６の車両前後方向の幅を広げる側に傾斜している。前壁部２４Ｃの拡幅部３８Ａに対しては、アウタパッチ３２の前壁部３２Ａの車両幅方向内側の端末３２Ｘが隣接配置され、後壁部２４Ｄの拡幅部３８Ｂに対しては、アウタパッチ３２の後壁部３２Ｂの車両幅方向内側の端末３２Ｙが隣接配置されている。
【００２４】
（実施形態の作用・効果）
次に、上記実施形態の作用及び効果について説明する。
【００２５】
本実施形態では、アウタＲＦ２４は、車両幅方向外側の前後一対の第一壁部３４Ａ、３４Ｂにはアウタパッチ３２が重ね合わせられて接合されているのに対して、車両幅方向内側の前後一対の第二壁部３６Ａ、３６Ｂにはアウタパッチ３２が重ね合わせられていない。このため、側面衝突時には車両幅方向外側の前後一対の第一壁部３４Ａ、３４Ｂの変形を抑えることができると共に車両幅方向内側の前後一対の第二壁部３６Ａ、３６Ｂを比較的容易に変形させることができる。
【００２６】
また、第一壁部３４Ａ、３４Ｂの車両幅方向内側の端末と第二壁部３６Ａ、３６Ｂの車両幅方向外側の端末とを繋ぐ拡幅部３８Ａ、３８Ｂは、車両幅方向内側へ向けて閉断面部２６の車両前後方向の幅を広げる側に傾斜すると共に、アウタパッチ３２の車両幅方向内側の端末３２Ｘ、３２Ｙが隣接配置される。このため、側面衝突時には、アウタパッチ３２の車両幅方向内側の端末３２Ｘ、３２Ｙが第一壁部３４Ａ、３４Ｂよりも低剛性とされた拡幅部３８Ａ、３８Ｂを押圧する。すなわち、アウタＲＦ２４の前壁部２４Ｃ及び後壁部２４Ｄにおいて剛性差の設定された部位に応力が集中する。そして、アウタパッチ３２の車両幅方向内側の端末３２Ｘ、３２Ｙが、傾斜する拡幅部３８Ａ、３８Ｂを押圧することで、拡幅部３８Ａ、３８Ｂ及び第二壁部３６Ａ、３６Ｂを閉断面部２６の断面外方側に変形させる。このとき、所望のエネルギー吸収量を確保することができる。
【００２７】
以上説明したように、本実施形態の車両用ピラー構造によれば、側面衝突時にアウタＲＦ２４の前壁部２４Ｃ及び後壁部２４Ｄを閉断面部２６の断面外方側に安定的に屈曲変形させることができる。つまり、本実施形態では、側面衝突時におけるセンタピラー１６の変形モードを、変形量の少ない変形モード（断面係数が低下しにくいモード）に安定的にコントロールすることができる。
【００２８】
ここで、図３を参照しながら補足説明する。図３（Ａ）には、側面衝突時に閉断面部４８が断面内方側に屈曲変形する変形モードのモデルが水平断面図で示されている。ここで、図３（Ａ）（ｉ）に示される変形前の状態から衝突荷重ｆ（図３（Ａ）（ｉｉ）参照）が入力されて図３（Ａ）（ｉｉ）に示される変形後の状態になると、閉断面部４８の内側空間の面積が小さくなり、断面係数が低下しやすい。一方、図３（Ｂ）には、側面衝突時に閉断面部５０が断面外方側に屈曲変形する変形モードのモデルが水平断面図で示されている。ここで、図３（Ｂ）（ｉ）に示される変形前の状態から衝突荷重Ｆ（図３（Ｂ）（ｉｉ）参照）が入力されて図３（Ｂ）（ｉｉ）に示される変形後の状態になると、閉断面部５０の内側空間の面積が大きくなり、断面係数が低下しにくい。
【００２９】
すなわち、図３（Ｂ）（ｉｉ）に示される変形モードは、閉断面部を構成する部材の質量を一定に設定した場合に、より変形量の少ない変形モードとなっている。一方、変形モードは、衝突荷重の入力形態等によって、ばらつくことが考えられるが、本実施形態の場合には、図３（Ｂ）の変形モードを安定的に実現することができる。
【００３０】
次に、図４及び図５を参照しながら、側面衝突時に閉断面部が断面外方側に屈曲変形する場合の好ましい屈曲位置について説明する。図４には、側面衝突時における全塑性曲げモーメントと車両幅方向内側への変位量との関係がグラフで示されている。図４のグラフの実線は、図５（Ｂ）に示されるように、閉断面部５４の潰れ位置５４Ｘが荷重Ｆの入力位置から遠い側である場合を示し、図４のグラフの二点鎖線は図５（Ａ）に示されるように、閉断面部５２の潰れ位置５２Ｘが荷重Ｆの入力位置から近い側である場合を示す。そして、図４のグラフでは、実線のほうが二点鎖線よりも全塑性曲げモーメントが高く、このことより、閉断面部の潰れ位置は図５（Ｂ）に示されるように、荷重Ｆの入力位置から遠いほうが好ましいことが判る。そして、本実施形態の場合には、図２に示されるアウタＲＦ２４の車両幅方向外側の部位がアウタパッチ３２によって変形しにくくなっているので、閉断面部２６の潰れ位置を荷重の入力位置から遠い位置にすることができる。
【００３１】
（実施形態の補足説明）
なお、上記実施形態では、本発明の車両用ピラー構造がセンタピラー１６に適用される場合について説明したが、本発明の車両用ピラー構造は、フロントピラーやリアピラー等のようなセンタピラー１６以外のピラーに適用されてもよい。
【００３２】
以上、本発明の一例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、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００３３】
１０    車体側部
１６    センタピラー（ピラー）
１８    フロントドア開口部（ドア開口部）
２０    リアドア開口部（ドア開口部）
２２    インナパネル
２４    アウタリインフォース
２６    閉断面部
３２    アウタパッチ
３２Ｘ  アウタパッチの車両幅方向内側の端末
３２Ｙ  アウタパッチの車両幅方向内側の端末
３４Ａ  第一壁部
３４Ｂ  第一壁部
３６Ａ  第二壁部
３６Ｂ  第二壁部
３８Ａ  拡幅部
３８Ｂ  拡幅部
【図１】
0006277966.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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