(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
樋状で断面く字状の部分を有するピラーインナーパネル及び樋状のピラーアウターパネルを最中状に接合してなる中空のピラー本体と、
該ピラー本体内に収容されたパイプ状のピラーレインフォース部材とを備え、
該ピラーレインフォース部材が、上記ピラーインナーパネルの内面にその外面側から溶接固定され、
且つ上記ピラーレインフォース部材が、上記ピラーインナーパネルの内面における断面く字状の部分の略一面に接触された
ことを特徴とする車両のピラー構造。
【請求項２】
上記ピラー本体の内面と上記ピラーレインフォース部材の外面との間に、車両の進行方向前方の部分、車両の進行方向後方の部分及び車両の幅方向外方の部分に位置させて、夫々スペースが形成された請求項１に記載の車両のピラー構造。
【請求項３】
上記ピラー本体の上記ピラーインナーパネルを車室内側から間隔を隔てて覆うように形成された樹脂製のピラートリムカバーと、
該ピラートリムカバーと上記ピラー本体の上記ピラーインナーパネルとの間に形成された空間と、
該空間内に配設され、上記ピラートリムカバーの内面に、上記ピラートリムカバーの長手方向に間隔を隔てて複数設けられた樹脂製のリブとを更に備え、
該リブは、車両衝突時等に乗員が上記ピラートリムカバーに当たった際に、上記ピラートリムカバーの凹みを許容すべく割れるものである請求項２に記載の車両のピラー構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のピラー構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両のオフセット衝突対策として、図８に示すように、車両ａのフロントピラーｂ内に、ピラーレインフォース部材ｃ（補強材）を設けたものが知られている（特開平10-100806 号公報等）。従来のフロントピラー構造を図８の A-A線断面図である図９を用いて説明する。図９中、ｄはフロントガラス、ｅはサイドガラス、ｆはドアパネル、ｇはフロントピラー、ｈはピラートリムカバー、ｉはガラス押え部材、ｊはガラスシール部材、ｋはドアリップシールである。
【０００３】
図示するように、フロントピラーｇは、樋状のピラーインナーパネルｌおよびピラーアウターパネルｍを最中状に接合してなる中空のピラー本体ｎを有する。ピラー本体ｎの内部には、ピラーインナーパネルｌとピラーアウターパネルｍとの間に挟まれてピラー本体ｎ内を仕切るように、板状のピラーレインフォース部材ｏが収容されている。ピラーインナーパネルｌとピラーレインフォース部材ｏとピラーアウターパネルｍとの接合部ｐ、ｑは、フランジ状に形成されてそれらが溶接されている。そして、ドア側の接合部ｐには、シールゴムｒ（ドアシールフィニッシャー）が装着されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記接合部ｐ、ｑは、ピラーインナーパネルｌとピラーレインフォース部材ｏとピラーアウターパネルｍとの各厚板を３枚重ねて溶接しているので、そのフランジの板厚が厚くなってしまい、ドアシールフィニッシャーｒの装着性（挿入作業性）が低下する。また、上記接合部ｐ、ｑは、そのフランジ板厚が厚いため部分的な剛性が高まってしまい、車両衝突時に車内の乗員がフロントピラーｇに当った場合に、エネルギー吸収悪化の原因となる。
【０００５】
以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、車両衝突時の剛性を保持しつつ、乗員が当った場合にはエネルギー吸収性に優れ、且つ車内に剛性の高い突起部が生じない車両のピラー構造を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく本発明にかかる車両のピラー構造は、樋状で断面く字状の部分を有するピラーインナーパネル及び樋状のピラーアウターパネルを最中状に接合してなる中空のピラー本体と、該ピラー本体内に収容されたパイプ状のピラーレインフォース部材とを備え、該ピラーレインフォース部材が、上記ピラーインナーパネルの内面にその外面側から溶接固定され、且つ上記ピラーレインフォース部材が、上記ピラーインナーパネルの内面における断面く字状の部分の略一面に接触されたものである。
【０００７】
また、上記ピラー本体の内面と上記ピラーレインフォース部材の外面との間に、車両の進行方向前方の部分、車両の進行方向後方の部分及び車両の幅方向外方の部分に位置させて、夫々スペースが形成されることが好ましい。
【０００８】
また、上記ピラー本体の上記ピラーインナーパネルを車室内側から間隔を隔てて覆うように形成された樹脂製のピラートリムカバーと、該ピラートリムカバーと上記ピラー本体の上記ピラーインナーパネルとの間に形成された空間と、該空間内に配設され、上記ピラートリムカバーの内面に、上記ピラートリムカバーの長手方向に間隔を隔てて複数設けられた樹脂製のリブとを更に備え、該リブは、車両衝突時等に乗員が上記ピラートリムカバーに当たった際に、上記ピラートリムカバーの凹みを許容すべく割れるものであることが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を添付図面に基いて説明する。
【００１０】
図１は、本実施形態にかかる車両のピラー構造の説明図であり、図８の A-A線断面図に相当する。
【００１１】
図示するように、フロントピラー１は、樋状のピラーインナーパネル２およびピラーアウターパネル３を最中状に接合してなる中空のピラー本体４を有する。ピラーインナーパネル２とピラーアウターパネル３との幅方向の両端部は、フランジ状に形成され、それらが重ねられた状態で溶接されて接合部５、６となっている。ドア側の接合部５には、シールゴム７（ドアシールフィニッシャー）が、挟むようにして装着されている。
【００１２】
ピラーインナーパネル２は、ピラートリムカバー８（樹脂製）によって覆われている。ピラーアウターパネル３には、ドリップレール９が取り付けられている。ドリップレール９には、ガラス押え部材１０（樹脂製）およびドアシールリップ１１が取り付けられている。ドアシールリップ１１には、ドアパネル１２がドアの開閉に伴って押し付けられる。ガラス押え部材１０は、フロントガラス１３およびガラスシール１４を、ピラーアウターパネル３側に押し付けて保持する。
【００１３】
ドアパネル１２には、リテーナ１５を介してウェザーストリップ１６が取り付けられている。ウェザーストリップ１６は、ドア開時にピラーアウターパネル３から離間し、ドア閉時にピラーアウターパネル３に押し付けられる。ドアパネル１２には、グラスラン１７が取り付けられている。グラスラン１７内には、サイドガラス１８が昇降自在に配置されている。グラスラン１７は、ドア開時にドアシールフィニッシャー７から離間し、ドア閉時にドアシールフィニッシャー７に押し付けられる。
【００１４】
中空のピラー本体４の内部には、パイプ状に形成されたピラーレインフォース部材１９が、収容されている。ピラーレインフォース部材１９は、ピラーインナーパネル２の内面に溶接によって取り付けられている。図中２０は溶接部である。ピラーレインフォース部材１９は、図８に示すようにフロントピラー１の根元部からルーフピラーの途中に掛けてまでの長さを有し、ピラーの形状に合わせて屈曲されている。ピラーレインフォース部材１９は、ハイドロフォーム成型によって断面が長手方向に沿って夫々異なった所定形状に形成されている。かかるハイドロフォーム成型については後述する。
【００１５】
ピラー本体４のピラーインナーパネル２とトリムカバー８との間には、所定の空間２１が形成されている。この空間２１は、車両衝突時等に乗員がフロントピラー１にトリムカバー８を介して当った際、トリムカバー８内に形成された図示しないリブ（樹脂製）が割れてトリムカバー８が凹み、その衝撃を吸収するためのクラッシャブルゾーンとなる。よって、上記空間２１は、図１に示すように、ピラーインナーパネル２を覆うように、ピラー本体４の周囲に形成されることが好ましい。なお、上記リブは、トリムカバー８内に、長手方向に所定間隔を隔てて、複数設けられている。
【００１６】
ピラーレインフォース部材１９は、ピラーインナーパネル２の内面に、そのパネル２の外側からスポット溶接されて取り付けられている。スポット溶接は、ピラーレインフォース部材１９の長手方向に沿った直線上を、所定間隔を隔てて複数箇所（図例では６箇所）施される。かかるスポット溶接によってピラーレインフォース部材１９は、ピラー本体４に固定されてピラー本体４の補強部材となり、車両衝突時にフロントピラー１が変形することを抑制し、車内に所定の乗員のための空間を確保する。また、ピラーレインフォース部材１９は、その長手方向の断面形状および板厚をハイドロフォーム成型によって適宜変更することにより、衝突時に車両重量がピラー１へ及ぼす入力変化にも対応できる。
【００１７】
スポット溶接の様子を図２に示す。図２に示すように、パイプ状のピラーレインフォース部材１９をその形状に合わせて形成された電着台２２の窪み部２３に載置し、そのピラーレインフォース部材１９の上にピラーインナーパネル２（樋状に曲げる前のもの）を載置し、そのピラーインナーパネル２の上面に溶接電極２４を押し付けてピラーインナーパネル２とピラーレインフォース部材１９とをスポット溶接する。その後、上記ピラーインナーパネル２を樋状に曲げ、それにピラーアウターパネル３を接合し、フロントピラー１を製造する。こうすれば、ピラーレインフォース部材１９をピラーインナーパネル２の内面側から隅肉溶接する場合に比べ、低コストとなる。
【００１８】
次に、ハイドロフォーム成型について図３乃至図５に基いて説明する。
【００１９】
先ず、図４(a) および図４(a) の III-III線断面図である図３に示すように、上型２５と下型２６との間に原材料となるパイプ２７をセットする。上下型２５、２６内には、成型すべきピラーレインフォース部材１９の形状に合わせて形成された凹部２８、２９が設けられている。パイプ２７は、上下型の端部にパイプ２７の直径に合わせて形成された円状のホルダ３０に把持される。次に、図４(b) に示すように、パイプ２７の両端部にアダプタ３１を押し付け、ハイドロ管３２を介してパイプ２７内に水（オイル等の流体でもよい）を注入し、その水圧によってパイプ２７を膨らませて凹部２８、２９に押し付ける。
【００２０】
この際、単に膨らませるのみでは板厚のバラツキが生じて極端に板厚が薄くなる箇所が生じる可能性がある。そこで、図４(c) に示すように、パイプ２７内に水圧を加えながら、ハイドロ管３２を上下型のホルダ３０に押し込む。これにより、板厚の均一化を図ることができる。その後、図５(d) に示すように、ハイドロ管３２およびアダプタ３１をホルダ３０から引き抜き、上型２５と下型２６とを離間させて図５(e) に示すように成形されたワーク３３を取り出す。そして、ワーク３３の両端部３４を所定の寸法だけカットする。最後に、図５(f) に示すように、ワーク３３をフロントピラー１の形状に合わせて曲げ（図８参照）、ピラーレインフォース部材１９の完成となる。なお、最初にパイプ２７をラフに曲げておいてからハイドロフォームしてもよい。
【００２１】
別のハイドロフォーム成型について図６乃至図７に基いて説明する。
【００２２】
先ず、図６(a) に示すように、原材料となるパイプ３５をフロントピラー１の形状に合わせて曲げる（図８参照）。次に、図６(b) に示すように、そのパイプ３５を上型３６と下型３７との間にセットする。上下型３６、３７内には、成型すべきピラーレインフォース部材１９に合わせて形成された凹部３８、３９が設けられている。このときパイプ３５は、上下型３６、３７の端部にパイプ３５の直径に合わせて形成された円状のホルダ４０に把持される。次に、図６(c) に示すように、パイプ３５の両端部にアダプタ３１を押し付け、ハイドロ管３２を介してパイプ３５内に水（オイル等の流体でもよい）を注入し、その水圧によってパイプ３５を膨らませて凹部３８、３９に押し付ける。
【００２３】
この際、単に膨らませるのみでは板厚のバラツキが生じて極端に板厚が薄くなる箇所が生じる可能性があるため、前例を同様に、パイプ３５内に水圧を加えながら、ハイドロ管３２を上下型のホルダ４０に押し込み、板厚の均一化を図る。その後、図７(d) に示すように、ハイドロ管３２およびアダプタ３１を上下型３６、３７から引き抜き、上型３６と下型３７とを離間させ、成形されたワーク４１を取り出す。最後に、図７(e) に示すように、ワーク４１の両端部４２を所定の寸法だけカットし、ピラーレインフォース部材１９の完成となる。このようなハイドロフォーム成型によれば、ピラーレインフォース部材１９の長手方向の断面形状および板厚を、自由に変更することができる。
【００２４】
以上の構成からなる本実施形態の作用を述べる。
【００２５】
図１に示すように、本実施形態にかかるフロントピラー１によれば、ピラー本体４内にパイプ状のピラーレインフォース部材１９を溶接固定しているので、そのピラーレインフォース部材１９が補強材となってピラー１全体の剛性が向上する。このため、車両衝突時におけるフロントピラー１の図８の寸法Ｌの変形量が小さくなり、車内に乗員のための所定の空間が確保される。また、ピラーレインフォース部材１９は、その長手方向の断面形状および板厚がハイドロフォーム成型によって最適設計されているので、衝突時に車両重量がピラーへ及ぼす入力変化にも対応可能となる。
【００２６】
また、ピラー本体４とトリムカバー８との間に形成された空間２１は、車両衝突時等に乗員がフロントピラー１にトリムカバー８を介して当った際、トリムカバー８内に形成された図示しないリブ（樹脂製）が割れてトリムカバー８が凹み、その衝撃を吸収するためのクラッシャブルゾーンとなる。よって、上述のように寸法Ｌの変形量が少ない高剛性を確保しつつも、乗員がフロントピラー１から受ける衝撃を小さくできる。
【００２７】
また、図１に示す本実施形態のフロントピラー１は、ピラーインナーパネル２とピラーアウターパネル３との接合部５、６が２枚重ねとなるため、図９に示すように接合部ｐ、ｑが３枚重ねとなる従来タイプと比べると、接合部５、６のフランジの板厚が薄くなる。このため、本実施形態の接合部５、６は、剛性が従来タイプ接合部ｐ、ｑよりも小さくなり、車両衝突時に車内の乗員がフロントピラー１にぶつかった際、従来タイプの接合部ｐ、ｑよりも、より多くのエネルギーを吸収できる。
【００２８】
また、本実施形態ではドア側の接合部５のフランジの板厚が薄くなるため、接合部５に挿入されて装着されるドアシールフィニッシャー７の装着作業性が向上する。
【００２９】
また、本実施形態では、ピラーインナーパネル２とピラーアウターパネル３との板厚や形状等を一切変更することなく、ピラーレインフォース部材１９をピラー本体内に溶接固定することのみで上述の各効果を得ているので、ピラーインナーパネル２やピラーアウターパネル３等を成形する治具や工法を変更する必要は一切ない。
【００３０】
なお、ピラーレインフォース部材１９とピラーインナーパネル２との溶接は、スポット溶接に限らず、ＣＯ2 溶接やプロジェクション溶接であってもよい。また、本発明は、フロントピラー１に限らず、センターピラーやリヤピラーやルーフピラーにも適用できる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明にかかる車両のピラー構造によれば、車両衝突時の剛性を保持しつつ、乗員がぶつかったときのエネルギー吸収性に優れ、且つ車内に剛性の高い突起部が生じない、という優れた効果を発揮できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両のピラー構造を採用したフロントピラーの断面図である。
【図２】ピラーレインフォース部材とピラーインナーパネルとの溶接の様子を示す説明図である。
【図３】ピラーレインフォース部材をハイドロフォーム成型する際の工程図である。
【図４】ピラーレインフォース部材をハイドロフォーム成型する際の工程図である。
【図５】ピラーレインフォース部材をハイドロフォーム成型する際の工程図である。
【図６】ピラーレインフォース部材をハイドロフォーム成型する際の工程図である。
【図７】ピラーレインフォース部材をハイドロフォーム成型する際の工程図である。
【図８】車体の側断面図である。
【図９】従来例を示すフロントピラーの断面図である。
【符号の説明】
１  フロントピラー
２  ピラーインナーパネル
３  ピラーアウターパネル
４  ピラー本体
１９  ピラーレインフォース部材
２０  溶接部
２２  電着台
２３  窪み部
２４  溶接電極
【図１】
0003972521.tif 000002
【図２】
0003972521.tif 000003
【図３】
0003972521.tif 000004
【図４】
0003972521.tif 000005
【図５】
0003972521.tif 000006
【図６】
0003972521.tif 000007
【図７】
0003972521.tif 000008
【図８】
0003972521.tif 000009
【図９】
0003972521.tif 000010