(57)【要約】【課題】センタピラーに高強度鋼板が用いられた構成において、側面衝突時におけるセンタピラーインナとセンタピラーアウタとの結合部での変形を抑制することができる車両側部構造を得る。【解決手段】車両側部構造２０は、ロッカ２２と、センタピラー２８と、インナガセット４０とを有する。ロッカ２２は、車両前後方向に延在している。センタピラー２８は、第１フランジ３２Ｆ、３２Ｇを備えロッカ２２に結合されたピラーアウタ３２と、ピラーアウタ３２の車両幅方向内側に配置され第１フランジ３２Ｆ、３２Ｇに結合された第２フランジ３４Ｆ、３４Ｇを備えたピラーインナ３４とを有する。ピラーインナ３４及びピラーアウタ３２の少なくとも一方は、高強度鋼板からなる。インナガセット４０は、ピラーインナ３４よりも車両幅方向内側で結合部４２、４４に重ねて配置され該結合部４２、４４を補強する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両前後方向に延在するロッカと、
車両前後方向前側及び後側に張り出された第１フランジを備え前記ロッカに結合されたセンタピラーアウタと、前記センタピラーアウタの車両幅方向内側に配置され、車両前後方向前側及び後側に張り出され前記第１フランジに結合された第２フランジを備えたセンタピラーインナと、を含んで構成され、前記センタピラーインナ及び前記センタピラーアウタの少なくとも一方が、普通鋼板よりも引張強さが高い高強度鋼板からなるセンタピラーと、
前記センタピラーインナよりも車両幅方向内側で前記第１フランジと前記第２フランジとの結合部に重ねて配置され、該結合部を補強する補強部材と、
を有する車両側部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両側部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、センタピラーとフロアパネルの上面に設けられたガセットベースとの間にガセットを架設した車両側部構造が開示されている。特許文献１では、センタピラーを構成するセンタピラーインナ及びセンタピラーアウタについて、材質は開示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１９０９９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記先行技術において、センタピラーインナ及びセンタピラーアウタの少なくとも一方を高強度鋼板で構成することが考えられる。
【０００５】
しかしながら、センタピラーインナ及びセンタピラーアウタの少なくとも一方を高強度鋼板で構成した場合、側面衝突時に母材の変形よりも先に結合部での変形が始まる。また、高強度鋼板では、スポット溶接時の結合部位の温度上昇により該結合部位の組織変性が生じ、通常鋼板よりも脆くなりやすいという特性がある。このため、センタピラーインナ及びセンタピラーアウタの少なくとも一方を高強度鋼板で構成した場合、側面衝突時において、センタピラーへの入力荷重によりセンタピラーインナとセンタピラーアウタとの結合部での変形量が大きくなる可能性がある。よって、センタピラーインナとセンタピラーアウタとの結合部での変形を抑制するには改善の余地がある。
【０００６】
本発明は上記事実を考慮し、センタピラーに高強度鋼板が用いられた構成において、側面衝突時におけるセンタピラーインナとセンタピラーアウタとの結合部での変形を抑制することができる車両側部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】
【０００７】
請求項１に記載の本発明に係る車両側部構造は、車両前後方向に延在するロッカと、車両前後方向前側及び後側に張り出された第１フランジを備え前記ロッカに結合されたセンタピラーアウタと、前記センタピラーアウタの車両幅方向内側に配置され、車両前後方向前側及び後側に張り出され前記第１フランジに結合された第２フランジを備えたセンタピラーインナと、を含んで構成され、前記センタピラーインナ及び前記センタピラーアウタの少なくとも一方が、普通鋼板よりも引張強さが高い高強度鋼板からなるセンタピラーと、前記センタピラーインナよりも車両幅方向内側で前記第１フランジと前記第２フランジとの結合部に重ねて配置され、該結合部を補強する補強部材と、を有する。
【０００８】
請求項１に記載の本発明に係る車両側部構造では、センタピラーに高強度鋼板が用いられており、センタピラーアウタの第１フランジとセンタピラーインナの第２フランジとが結合される。さらに、第１フランジと第２フランジとの結合部に補強部材が重ねて配置されることで、第１フランジと第２フランジとの結合部が補強される。これにより、第１フランジの剥離方向の移動が抑制されるので、側面衝突時におけるセンタピラーインナとセンタピラーアウタとの結合部での変形を抑制することができる。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように、請求項１に記載の車両側部構造によれば、センタピラーに高強度鋼板が用いられた構成において、側面衝突時におけるセンタピラーインナとセンタピラーアウタとの結合部での変形を抑制す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】
【００１０】
【図１】本実施形態に係る車両側部構造が適用された車両のセンタピラー周辺部を示す斜視図である。
【図２】本実施形態に係る車両側部構造の分解斜視図である。
【図３】本実施形態に係る車両側部構造を車両前方から車両前後方向に見た拡大縦断面図（図１の３−３断面図）である。
【図４】本実施形態に係るセンタピラーアウタリインフォースメント及びロッカアウタパネルの斜視図である。
【図５】本実施形態に係るセンタピラーインナリインフォースメント及びロッカインナパネルの斜視図である。
【図６】本実施形態に係るシェアプレートの斜視図である。
【図７】本実施形態に係るインナガセットの斜視図である。
【図８】（Ａ）本実施形態に係るセンタピラーに衝突荷重が入力されたときの車両側部構造の各部にせん断力が作用する状態を示す説明図（図１の８Ａ−８Ａ断面図）である。（Ｂ）本実施形態に係るセンタピラーに衝突荷重が入力されたときの車両側部構造の各部にせん断力が作用する状態を示す説明図（図１の８Ｂ−８Ｂ断面図）である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図１〜図８を参照して、本発明に係る車両側部構造の実施形態の一例について説明する。なお、各図に適宜示す矢印ＦＲは車両前方（進行方向）を示しており、矢印ＵＰは車両上方を示しており、矢印ＯＵＴは車両幅方向外側を示している。以下、単に前後、上下、左右の方向を用いて説明する場合は、特に断りのない限り、車両前後方向の前後、車両上下方向の上下、進行方向を向いた場合の車両幅方向の左右を示すものとする。また、図中の×印は、スポット溶接された箇所を意味している。
【００１２】
〔車両側部構造〕
図１には、車両１０の左側部の一部が示されている。車両１０は、車両幅方向両端部で且つ車両上下方向上端部の位置において、車両前後方向に延在されたルーフサイドレール１２を有している。また、車両１０は、車両側部構造２０を有している。車両側部構造２０は、一例として、車両１０の車両前後方向中央部で且つ車両幅方向両端部の一部を構成している。なお、車両１０及び車両側部構造２０は、基本的に左右対称に構成されているため、本実施形態では車両１０の右側の図示を省略すると共に右側の構造についての説明を省略する。
【００１３】
車両側部構造２０は、車両前後方向に延在されたロッカ２２と、車両上下方向に延在されたセンタピラー２８と、センタピラー２８よりも車両幅方向内側に配置されたインナガセット４０とを有している。インナガセット４０は、補強部材の一例である。また、車両側部構造２０は、ロッカ２２に設けられたシェアプレート３６を有している。
【００１４】
＜ロッカ＞
図１に示すように、ロッカ２２は、車両１０の車体側部の下部において車両前後方向に延在されている。また、図２に示すように、ロッカ２２は、ロッカアウタパネル２４と、ロッカアウタパネル２４の車両幅方向内側に配置されたロッカインナパネル２６とを含んで構成されている。
【００１５】
（ロッカアウタパネル）
図４に示すように、ロッカアウタパネル２４は、車両前後方向に見た断面形状が車両幅方向内側に開口したハット状に形成されている。具体的には、ロッカアウタパネル２４は、車両幅方向内側に開口した断面Ｕ字状の本体部２４Ａと、本体部２４Ａの車両上下方向上端部から上側に張り出された上フランジ２４Ｂと、本体部２４Ａの下端部から下側に張り出された下フランジ２４Ｃとを有している。
【００１６】
（ロッカインナパネル）
図５に示すように、ロッカインナパネル２６は、車両前後方向に見た断面形状が車両幅方向外側に開口したハット状に形成されている。具体的には、ロッカインナパネル２６は、車両幅方向外側に開口した断面Ｕ字状の本体部２６Ａと、本体部２６Ａの車両上下方向上端部から上側に張り出された上フランジ２６Ｂと、本体部２６Ａの下端部から下側に張り出された下フランジ２６Ｃとを有している。
【００１７】
図３に示すように、ロッカアウタパネル２４の上フランジ２４Ｂとロッカインナパネル２６の上フランジ２６Ｂとは、後述するシェアプレート３６の車両上下方向上部（上結合部３６Ｃ）を介して、車両幅方向で溶接により結合されている。同様に、下フランジ２４Ｃと下フランジ２６Ｃとは、シェアプレート３６の下端部（下結合部３６Ｄ）を介して、車両幅方向で溶接により結合されている。これにより、ロッカアウタパネル２４とロッカインナパネル２６とで、車両前後方向に見て多角形状の閉断面が形成されている。なお、図３では、車両前後方向にずれて配置される各部材を二点鎖線（仮想線）で示している。
【００１８】
＜センタピラー＞
図１に示すように、センタピラー２８は、車両上下方向下端部がロッカ２２に溶接で結合されると共に、ロッカ２２の車両前後方向中央部から車両上下方向上側へ向かって延在されている。また、センタピラー２８の上端部には、ルーフサイドレール１２の車両前後方向中央部が溶接で結合されている。また、センタピラー２８の車室外側には、車体側部の外板を構成する図示しないサイドアウタパネルが設けられている。
【００１９】
図２に示すように、センタピラー２８は、車両幅方向外側に配置されたセンタピラーアウタリインフォースメント３２と、車両幅方向内側に配置されたセンタピラーインナリインフォースメント３４と、を含んで構成されている。センタピラーアウタリインフォースメント３２は、センタピラーアウタの一例である。センタピラーインナリインフォースメント３４は、センタピラーインナの一例である。なお、以後の説明では、センタピラーアウタリインフォースメント３２をピラーアウタ３２と称し、センタピラーインナリインフォースメント３４をピラーインナ３４と称する。
【００２０】
（ピラーアウタ）
図４に示すピラーアウタ３２は、高強度鋼板（ハイテン(High Tensile Strength Steel Sheets)材）をプレス加工することによって形成されており、車両上下方向に見た断面形状が車両幅方向内側に開口したハット状に形成されている。なお、「高強度鋼板」とは、普通鋼板よりも引張強さが高い鋼板の意味であり、主として引張強さが４４０ＭＰａ以上７９０ＭＰａ以下の高張力鋼板を指しているが、引張強さが９８０ＭＰａ以上ある超高張力鋼板を除外するものではない。なお、一例として、ピラーアウタ３２の方が後述するピラーインナ３４（図５参照）よりも引張強さが高くなっている。また、ピラーアウタ３２の方がピラーインナ３４よりも車両上下方向の長さが長くなっている。
【００２１】
ピラーアウタ３２は、車両上下方向に延在する本体部３２Ａと、本体部３２Ａの車両上下方向上端部で車両前後方向に延在する取付部３２Ｂと、本体部３２Ａの下端部で車両前後方向前側及び後側に拡幅された拡幅部３２Ｃと、を含んで構成されている。なお、本体部３２Ａは、一例として、車両前後方向の幅寸法について、車両上下方向下部が上部よりも広くなっている。また、拡幅部３２Ｃは、本体部３２Ａの下端部よりもさらに車両前後方向に拡幅された部位である。
【００２２】
本体部３２Ａの車両前後方向前端部及び後端部には、車両前後方向前側へ張り出されたフランジ３２Ｄと車両前後方向後側へ張り出されたフランジ３２Ｅとが形成されている。拡幅部３２Ｃには、車両前後方向前側へ張り出された第１フランジ３２Ｆと車両前後方向後側へ張り出された第１フランジ３２Ｇとが形成されている。
【００２３】
（ピラーインナ）
図５に示すピラーインナ３４は、既述の高強度鋼板をプレス加工することによって形成されており、車両上下方向に見た断面形状が車両幅方向外側に開口したハット状に形成されている。
【００２４】
また、ピラーインナ３４は、車両上下方向に延在する本体部３４Ａと、本体部３４Ａの車両上下方向上端部で車両前後方向に延在する取付部３４Ｂと、本体部３４Ａの下端部で車両前後方向前側及び後側に拡幅された拡幅部３４Ｃと、を含んで構成されている。なお、本体部３４Ａは、一例として、車両前後方向の幅寸法について、車両上下方向下部が上部よりも広くなっている。また、拡幅部３４Ｃは、本体部３４Ａの下端部よりもさらに車両前後方向に拡幅された部位である。
【００２５】
本体部３４Ａの車両前後方向前端部及び後端部には、車両前後方向前側へ張り出されたフランジ３４Ｄと車両前後方向後側へ張り出されたフランジ３４Ｅとが形成されている。また、拡幅部３４Ｃには、車両前後方向前側へ張り出された第２フランジ３４Ｆと車両前後方向後側へ張り出された第２フランジ３４Ｇとが形成されている。本体部３４Ａの車両上下方向の下端部には、図示しないシートベルトのリトラクタ用の開口部３４Ｈが、逆Ｕ字状に形成されている。
【００２６】
図８（Ｂ）に示すように、第１フランジ３２Ｆと、第２フランジ３４Ｆと、後述するインナガセット４０の前フランジ４０Ｆとが、溶接で結合されて結合部４２Ｂを形成している。また、第１フランジ３２Ｇと、第２フランジ３４Ｇと、後述するインナガセット４０の後フランジ４０Ｈとが、溶接で結合されて結合部４４Ｂを形成している。さらに、図４及び図５に示すフランジ３２Ｄとフランジ３４Ｄとが溶接で結合されており、フランジ３２Ｅとフランジ３４Ｅとが溶接で結合されている。言い換えると、インナガセット４０は、ピラーインナ３４よりも車両幅方向内側で結合部４２Ｂ、４４Ｂに車両幅方向で重ねて配置されると共に結合されており、結合部４２Ｂ、４４Ｂを補強している。
【００２７】
＜シェアプレート＞
図６に示すシェアプレート３６は、鋼板材料をプレス加工することによって形成されており、本体部３６Ａと、取付部３６Ｂと、上結合部３６Ｃと、下結合部３６Ｄと、を有している。
【００２８】
本体部３６Ａは、一例として、車両幅方向に見て車両前後方向を長手方向とする矩形状に形成されている。また、本体部３６Ａは、車両前後方向に見て、車両上方に向けて車両幅方向外側へ傾斜している。さらに、本体部３６Ａには、車両幅方向に貫通した貫通孔３６Ｅが形成されている。
【００２９】
取付部３６Ｂは、本体部３６Ａの車両前後方向前端部及び後端部から車両幅方向外側へ向けて延びている。また、取付部３６Ｂは、ロッカアウタパネル２４（図３参照）の車両幅方向内側に溶接で結合されるようになっている。
【００３０】
上結合部３６Ｃは、本体部３６Ａの車両上下方向上端部から車両上下方向に沿って上側へ延びる板状部である。また、上結合部３６Ｃは、車両幅方向に見て、車両前後方向前端部及び後端部が中央部よりも上側へ延びる略Ｍ字状に形成されている。
【００３１】
下結合部３６Ｄは、本体部３６Ａの車両上下方向下端部から車両上下方向に沿って下側へ延びる板状部である。また、下結合部３６Ｄは、車両幅方向に見て、車両前後方向を長手方向とする略矩形状に形成されている。
【００３２】
図３に示すように、上結合部３６Ｃは、ロッカアウタパネル２４の上フランジ２４Ｂ及びロッカインナパネル２６の上フランジ２６Ｂに溶接で結合されている。下結合部３６Ｄは、ロッカアウタパネル２４の下フランジ２４Ｃ及びロッカインナパネル２６の下フランジ２６Ｃに溶接で結合されている。
【００３３】
＜インナガセット＞
図７に示すインナガセット４０は、鋼板材料をプレス加工することによって形成されており、車両上下方向に見た断面形状が車両幅方向外側に開口したハット状に形成されている。また、インナガセット４０は、車両上下方向且つ車両前後方向に沿って形成された基壁部４０Ａを備えている。基壁部４０Ａは、車両上下方向の上側よりも下側の方が車両前後方向に沿った幅寸法が広くなるように形成されている。
【００３４】
基壁部４０Ａの車両上下方向上部には、既述のピラーインナ３４の開口部３４Ｈ（図５参照）に対応する位置に車両幅方向に見て略Ｕ字状の切欠部４０Ｂが形成されている。切欠部４０Ｂの内縁部は、基壁部４０Ａの表面よりも車両幅方向外側となる位置に形成されており、基壁部４０Ａの表面と切欠部４０Ｂの内縁部との間には段差部４０Ｃが形成されている。切欠部４０Ｂの内縁部からは、図示しないワイヤハーネスを保持するクランプ部４０Ｄが車両上方へ向かって張り出されている。
【００３５】
基壁部４０Ａの車両前後方向前端部には、車両幅方向外側へ屈曲された前側壁部４０Ｅが形成されている。さらに、前側壁部４０Ｅの車両幅方向外端部には、車両前後方向前側及び車両上下方向上側へ向けて張り出された前フランジ４０Ｆが形成されている。基壁部４０Ａの車両前後方向後端部には、車両幅方向外側へ屈曲された後側壁部４０Ｇが形成されている。さらに、後側壁部４０Ｇの車両幅方向外端部には、車両前後方向後側及び車両上下方向上側へ向けて張り出された後フランジ４０Ｈが形成されている。
【００３６】
図８（Ａ）に示すように、インナガセット４０の前フランジ４０Ｆと、シェアプレート３６の上結合部３６Ｃの前端部と、ピラーアウタ３２の第１フランジ３２Ｆとが、溶接で結合されて結合部４２Ａを形成している。また、インナガセット４０の後フランジ４０Ｈと、シェアプレート３６の上結合部３６Ｃの後端部と、ピラーアウタ３２の第１フランジ３２Ｇとが、溶接で結合されて結合部４４Ａを形成している。
【００３７】
図３に示すように、インナガセット４０の車両上下方向上端部は、ピラーインナ３４の車両上下方向下端部と溶接で結合されている。また、インナガセット４０の車両上下方向下端部は、ロッカインナパネル２６の車両上下方向上部の内側面に溶接で結合されている。
【００３８】
＜作用並びに効果＞
次に、本実施形態の車両側部構造２０の作用並びに効果について説明する。
【００３９】
図８（Ｂ）に示す車両側部構造２０では、既述のように、結合部４２Ｂ、４４Ｂにインナガセット４０が車両幅方向で重ねて配置され結合されることで、結合部４２Ｂ、４４Ｂが補強されている。
【００４０】
車両１０（図１参照）の側面衝突時において、衝突による荷重Ｆがセンタピラー２８に対して車両幅方向外側から内側向けて作用したものとする。このとき、ピラーアウタ３２は断面が開くように車両前後方向に変形しようとするため、結合部４２Ｂ、４４Ｂには、車両前後方向（せん断方向）に沿ってせん断力Ｆ１、Ｆ２（破線の矢印で示す）が作用する。せん断力Ｆ１は車両前後方向でセンタピラー２８の外側に向かう力であり、せん断力Ｆ２は車両前後方向でセンタピラー２８の内側に向かう力である。
【００４１】
ここで、結合部４２Ｂ、４４Ｂがインナガセット４０の前フランジ４０Ｆ及び後フランジ４０Ｈで補強されているため、結合部４２Ｂ、４４Ｂの車両幅方向内側への変形が抑制される。さらに、インナガセット４０が無い構成に比べて結合部４２Ｂ、４４Ｂの断面積が増加しているため、結合部４２Ｂ、４４Ｂへの応力集中が抑制される。これにより、第２フランジ３４Ｆ、３４Ｇに対する第１フランジ３２Ｆ、３２Ｇの車両幅方向（剥離方向）での剥離が抑制されるので、センタピラー２８に高強度鋼板を用いた構成でも側面衝突時における結合部４２Ｂ、４４Ｂでの変形を抑制することができる。
【００４２】
また、図８（Ａ）に示す結合部４２Ａ、４４Ａにおいても、インナガセット４０の前フランジ４０Ｆ及び後フランジ４０Ｈで補強されているため、結合部４２Ａ、４４Ａの車両幅方向内側への変形が抑制される。さらに、インナガセット４０が無い構成に比べて断面積が増加しているため、結合部４２Ａ、４４Ａへの応力集中が抑制される。これにより、シェアプレート３６に対する第１フランジ３２Ｆ、３２Ｇの車両幅方向（剥離方向）での剥離が抑制されるので、センタピラー２８に高強度鋼板を用いた構成でも側面衝突時における結合部４２Ａ、４４Ａでの変形を抑制することができる。
【００４３】
さらに、図３に示すように、車両側部構造２０では、側面衝突時にピラーアウタ３２が車両幅方向内側へ変形しようとすることで、ロッカアウタパネル２４が車両上下方向上側に引っ張られ、各部に引張荷重Ｆ３（破線の矢印で示す）が作用する。ここで、シェアプレート３６が上フランジ２４Ｂ、２６Ｂ、及び下フランジ２４Ｃ、２６Ｃに結合されているので、下フランジ２４Ｃと下フランジ２６Ｃとの結合部位に入力される引張荷重Ｆ３が、シェアプレート３６を介して車両上下方向上側に伝達される。即ち、下フランジ２４Ｃと下フランジ２６Ｃとの結合部位に入力される引張荷重Ｆ３が、該結合部位に対して剥離方向ではなく、剥離方向よりも耐力が高いせん断方向に入力されるので、下フランジ２４Ｃと下フランジ２６Ｃとの剥離を抑制することができる。
【００４４】
加えて、図８（Ａ）に示すように、車両側部構造２０では、シェアプレート３６が車両前後方向でピラーアウタ３２に結合されているので、センタピラー２８に入力された荷重Ｆを車両前後方向に沿ってロッカ２２にも分担させることができる。
【００４５】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されない。
【００４６】
車両側部構造２０は、シェアプレート３６を有していない構造であってもよい。
【００４７】
ピラーアウタ３２及びピラーインナ３４は、それぞれが高強度鋼板を用いた構成に限らず、一方が高強度鋼板で他方が高強度鋼板よりも引張強さが低い普通鋼板であってもよい。
【００４８】
インナガセット４０は、結合部４２Ｂ、４４Ｂで結合されるものに限らず、結合部４２Ｂ、４４Ｂにおいて結合されずに車両幅方向に見て重ねて配置され、結合部４２Ｂ、４４Ｂに接触しているものであってもよい。
【００４９】
以上、本発明の実施形態及び変形例に係る車両側部構造について説明したが、これらの実施形態及び変形例を適宜組み合わせて用いても良いし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００５０】
１０  車両
２２  ロッカ
２８  センタピラー
３２  センタピラーアウタリインフォースメント（センタピラーアウタの一例）
３２Ｆ  第１フランジ
３２Ｇ  第１フランジ
３４  センタピラーインナリインフォースメント（センタピラーインナの一例）
３４Ｆ  第２フランジ
３４Ｇ  第２フランジ
４０  インナガセット（補強部材の一例）
４２Ｂ  結合部
４４Ｂ  結合部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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