(57)【要約】【課題】車両の側面衝突時において、インナパネルの開口部における応力集中及びそれに伴う亀裂の発生を抑制することができる車両用センターピラーを提供すること。【解決手段】センターピラー２は、アウタパネルとインナパネル２２とにより構成され、インナパネル２２の下部にリトラクタを配置するための開口部３を設けている。開口部３に存在する角部のうち、車両の側面衝突時において最も応力集中が生じ易い角部（後上方角部３５）の途中には、その両側（第１連結部３５２及び第２連結部３５３）よりも曲率の小さい略直線形状の応力分散直線部３５１が設けられている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アウタパネルとインナパネルとにより構成され、該インナパネルの下部にリトラクタを配置するための開口部を設けた車両用センターピラーであって、
上記開口部に存在する角部のうち、車両の側面衝突時において最も応力集中が生じ易い角部の途中には、その両側よりも曲率の小さい略直線形状の応力分散直線部が設けられていることを特徴とする車両用センターピラー。
【請求項２】
請求項１において、上記インナパネルの上記開口部は、底辺部と、該底辺部の両端部から略上方に設けられた前側辺部及び後側辺部と、該前側辺部及び後側辺部の上端部を結ぶ上辺部とにより囲まれた形状を呈しており、
上記後側辺部と上記上辺部との間に形成された後上方角部は、上記開口部に存在する角部のうち、車両の側面衝突時において最も応力集中が生じ易い角部であり、その途中に設けられた上記応力分散直線部と、上記応力分散直線部と上記後側辺部との間を連結する曲線形状の第１連結部と、上記応力分散直線部と上記上辺部との間を連結する曲線形状の第２連結部とにより構成されており、
上記応力分散直線部は、その両側に設けられた上記第１連結部及び上記第２連結部よりも曲率が小さく、上記後側辺部の上端部から上記第１連結部を介して前上方側へ折れ曲がって設けられていることを特徴とする車両用センターピラー。
【請求項３】
請求項２において、上記インナパネルにおける上記開口部の上記上辺部には、上記第２連結部よりも下方に突出する突出片形成部が設けられており、
該突出片形成部には、上記リトラクタを固定するための固定部が設けられていることを特徴とする車両用センターピラー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、自動車等の車両に設けられる車両用センターピラーに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両の側面部には、フロントドアとリアドアとを仕切る位置において、センターピラーが上下方向に設けられている（特許文献１参照）。
センターピラーは、車外側のアウタパネルと車内側のインナパネルとにより構成されており、該インナパネルの下部には、シートベルトのリトラクタを配置するための開口部が設けられている。
【０００３】
例えば、図５に示すごとく、従来のセンターピラー９２において、インナパネル９２２に設けられた開口部９３は、底辺部９３１と、底辺部９３１の両端部から略上方に略直線形状に設けられた前側辺部９３２及び後側辺部９３３と、前側辺部９３２及び後側辺部９３３の上端部を結ぶ上辺部９３４とにより囲まれた略四角形状を呈している。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３１５５７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記構成のセンターピラー９２は、車両の側面衝突の際には、大きな衝撃荷重を受ける。このとき、センターピラー９２を構成するインナパネル９２２は、その衝撃荷重によって車内側へ屈曲し、上下方向に引き伸ばされる。これに伴い、インナパネル９２２の開口部９３に応力が生じる。
【０００６】
そして、特に、図５に示すような形状の開口部９３を設けたインナパネル９２２では、開口部９３の後上方部分、すなわち後側辺部９３３と上辺部９３４との間に形成された曲線形状の後上方角部９３５に最も応力集中が生じるという現象が起きていた。そのため、そこを起点に亀裂が生じ、さらにはその亀裂によってセンターピラー９２が破断するおそれがあるという問題が発生していた。
【０００７】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、車両の側面衝突時において、インナパネルの開口部における応力集中及びそれに伴う亀裂の発生を抑制することができる車両用センターピラーを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、アウタパネルとインナパネルとにより構成され、該インナパネルの下部にリトラクタを配置するための開口部を設けた車両用センターピラーであって、
上記開口部に存在する角部のうち、車両の側面衝突時において最も応力集中が生じ易い角部の途中には、その両側よりも曲率の小さい略直線形状の応力分散直線部が設けられていることを特徴とする車両用センターピラーにある（請求項１）。
【０００９】
本発明の車両用センターピラーにおいて、上記インナパネルの上記開口部に存在する角部のうち、車両の側面衝突時において最も応力集中が生じ易い角部の途中には、その両側よりも曲率の小さい略直線形状の応力分散直線部が設けられている。
そのため、車両の側面衝突時において、最も応力集中が生じ易い角部に応力が発生した場合でも、その応力を上記角部に集中させることなく、該角部の途中に設けられた曲率の小さい略直線形状の上記応力分散直線部によって該応力分散直線部の周縁に沿う形で広く分散させることができる。これにより、上記インナパネルの上記開口部における応力集中を抑制することができ、応力集中部分を起点とする亀裂の発生及び亀裂による上記インナパネルの破断を防止することができる。
【００１０】
このように、本発明によれば、車両の側面衝突時において、インナパネルの開口部における応力集中及びそれに伴う亀裂の発生を抑制することができる車両用センターピラーを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明において、上記センターピラーは、例えば、自動車等の車体の側面部において、フロントドアとリアドアとを仕切る位置に上下方向に設けられるものである。
また、上記センターピラーは、車外側の上記アウタパネルと車内側の上記インナパネルとにより構成されている。
また、上記リトラクタとは、シートベルトを巻き取るためのリトラクタのことである。
【００１２】
また、上記インナパネルの上記開口部は、底辺部と、該底辺部の両端部から略上方に設けられた前側辺部及び後側辺部と、該前側辺部及び後側辺部の上端部を結ぶ上辺部とにより囲まれた形状を呈しており、
上記後側辺部と上記上辺部との間に形成された後上方角部は、上記開口部に存在する角部のうち、車両の側面衝突時において最も応力集中が生じ易い角部であり、その途中に設けられた上記応力分散直線部と、上記応力分散直線部と上記後側辺部との間を連結する曲線形状の第１連結部と、上記応力分散直線部と上記上辺部との間を連結する曲線形状の第２連結部とにより構成されており、
上記応力分散直線部は、その両側に設けられた上記第１連結部及び上記第２連結部よりも曲率が小さく、上記後側辺部の上端部から上記第１連結部を介して前上方側へ折れ曲がって設けられていることが好ましい（請求項２）。
【００１３】
すなわち、上記開口部に存在する角部のうち、車両の側面衝突時において最も応力集中が生じ易い角部は、上記後側辺部と上記上辺部との間に形成された上記後上方角部である。そして、該後上方角部の途中には、その両側に設けられた上記第１連結部及び上記第２連結部よりも曲率の小さい上記応力分散直線部が設けられている。
そのため、車両の側面衝突時において、最も応力集中が生じ易い上記後上方角部に応力が発生した場合でも、その応力を上記後上方角部に集中させることなく、該後上方角部の途中に設けられた曲率の小さい略直線形状の上記応力分散直線部によって該応力分散直線部の周縁に沿う形で広く分散させることができる。これにより、上記インナパネルの上記開口部における応力集中を抑制することができる。
【００１４】
また、上記開口部の上記後上方角部は、上記応力分散直線部が上記後側辺部の上端部から上記第１連結部を介して前上方側へ折れ曲がって設けられていることから、応力集中が生じ難い滑らかな形状となっている。そのため、上記インナパネルの上記開口部における応力集中をより一層抑制することができる。
【００１５】
また、上記インナパネルにおける上記開口部の上記上辺部には、上記第２連結部よりも下方に突出する突出片形成部が設けられており、
該突出片形成部には、上記リトラクタを固定するための固定部が設けられていることが好ましい（請求項３）。
この場合には、車両の側面衝突時において、その衝撃荷重によって上記インナパネルが屈曲して上下方向に引き伸ばされた際に、上記リトラクタを固定している上記突出片形成部が他の部分に比べて引き伸ばされる。そのため、上記インナパネルの上記開口部に生じる応力を緩和することができ、応力集中をより一層抑制することができる。
【実施例】
【００１６】
（実施例１）
本発明の実施例にかかる車両用センターピラーについて、図を用いて説明する。
本例のセンターピラー２は、図１〜図３に示すごとく、アウタパネル２１とインナパネル２２とにより構成され、インナパネル２２の下部にリトラクタ４を配置するための開口部３を設けている。
そして、開口部３に存在する角部のうち、車両の側面衝突時において最も応力集中が生じ易い角部（後上方角部３５）の途中には、その両側（第１連結部３５２及び第２連結部３５３）よりも曲率の小さい略直線形状の応力分散直線部３５１が設けられている。
以下、これについて詳説する。
【００１７】
図１に示すごとく、自動車の車体１の側面部には、フロントドア（図示略）とリアドア（図示略）とを仕切る位置において、車体１の側面上端部に設けられたルーフサイドレール１３と車体１のフロア１１の側端部に設けられたロッカレール１２とを上下に連結するようにセンターピラー２が設けられている。
【００１８】
同図に示すごとく、センターピラー２は、車外側に設けられたアウタパネル２１と車内側に設けられたインナパネル２２とにより構成されている。
図１、図２に示すごとく、インナパネル２２は、前後方向の幅が下方へ行くに従って徐々に広くなっている。インナパネル２２の下部には、シートベルトのリトラクタ４を配置するための開口部３がインナパネル２２を貫通するように設けられている。
【００１９】
図３に示すごとく、インナパネル２２の開口部３は、底辺部３１と、底辺部３１の両端部から上方に設けられた前側辺部３２及び後側辺部３３と、前側辺部３２及び後側辺部３３の上端部を結ぶ上辺部３４とにより囲まれた形状を呈している。
後側辺部３３と上辺部３４との間に形成された後上方角部３５は、開口部３に存在する角部のうち、車両の側面衝突時において最も応力集中が生じ易い角部である。
【００２０】
また、後上方角部３５は、その途中に設けられた応力分散直線部３５１と、応力分散直線部３５１と後側辺部３３との間を連結する曲線形状の第１連結部３５２と、応力分散直線部３５１と上辺部３４との間を連結する曲線形状の第２連結部３５３とにより構成されている。
【００２１】
応力分散直線部３５１は、その両側に設けられた第１連結部３５２及び第２連結部３５３よりも曲率が小さい。本例では、応力分散直線部３５１の曲率はＲ＝０ｍｍに近く、第１連結部３５２の曲率はＲ＝２１ｍｍであり、第２連結部３５３の曲率はＲ＝１５ｍｍである。
また、応力分散直線部３５１は、後側辺部３３の上端部から第１連結部３５２を介して前上方側へ折れ曲がって設けられている。
【００２２】
また、図２、図３に示すごとく、上辺部３４には、後上方角部３５よりも下方に突出する突出片形成部３７が設けられている。突出片形成部３７には、インナパネル２２の外側面２２１において、リトラクタ４を固定するための上方固定部３８が設けられている。
また、底辺部３１には、インナパネル２２の内側面２２２（外側面２２１の裏側）において、リトラクタ４を固定するための下方固定部３９が設けられている。
なお、本例では、図３に示すごとく、後上方角部３５の第２連結部３５３から下方への突出距離Ａは２７ｍｍである。
【００２３】
また、図２に示すごとく、リトラクタ４は、その上部に上方固定部材４１が取り付けられ、その下部に下方固定部材４２が取り付けられている。リトラクタ４は、上方固定部材４１によってインナパネル２２の外側面２２１の上方固定部３８に固定され、下方固定部材４２によってインナパネル２２の内側面２２２の下方固定部３９に固定されている。また、リトラクタ４は、インナパネル２２の開口部３において、その一部がインナパネル２２の開口部３よりも車内側に位置するように配置されている。
【００２４】
なお、本例では、車体１の左側面部におけるセンターピラー２について図示及び説明した。車体１の右側面部におけるセンターピラーについては、図示及び説明を省略したが、左側面部におけるセンターピラー２と同様の構成を有している。
【００２５】
次に、本例のセンターピラー２における作用効果について説明する。
本例のセンターピラー２において、インナパネル２２の開口部３に存在する角部のうち、車両の側面衝突時において最も応力集中が生じ易い角部である後上方角部３５の途中には、その両側に設けられた第１連結部３５２及び第２連結部３５３よりも曲率の小さい略直線形状の応力分散直線部３５１が設けられている。
【００２６】
そのため、車両の側面衝突時において、最も応力集中が生じ易い後上方角部３５に応力が発生した場合でも、その応力を後上方角部３５に集中させることなく、後上方角部３５の途中に設けられた曲率の小さい略直線形状の応力分散直線部３５１によって応力分散直線部３５１の周縁に沿う形で広く分散させることができる。これにより、インナパネル２２の開口部３における応力集中を抑制することができ、応力集中部分を起点とする亀裂の発生及び亀裂によるインナパネル２２の破断を防止することができる。
【００２７】
また、本例では、開口部３の後上方角部３５は、応力分散直線部３５１が後側辺部３３の上端部から第１連結部３５２を介して前上方側へ折れ曲がって設けられていることから、応力集中が生じ難い滑らかな形状となっている。そのため、開口部３の後上方角部３５における応力集中をより一層充分に抑制することができる。
【００２８】
また、開口部３の上辺部３４には、後上方角部３５よりも下方に突出する突出片形成部３７が設けられており、突出片形成部３７には、リトラクタ４を固定するための上方固定部３８が設けられている。そのため、側面衝突時において、その衝撃荷重によってインナパネル２２が屈曲して上下方向に引き伸ばされた際に、リトラクタ４を固定している突出片形成部３７が他の部分に比べて引き伸ばされる。これにより、インナパネル２２の開口部３に生じる応力を緩和することができ、応力集中をより一層抑制することができる。
【００２９】
このように、本例によれば、車両の側面衝突時において、インナパネルの開口部における応力集中及びそれに伴う亀裂の発生を抑制することができる車両用センターピラーを提供することができる。
【００３０】
（実施例２）
本例は、車両用センターピラーについて、評価を行った例である。
本例では、本発明のセンターピラー（図１〜図３参照）を備えた車両及び従来のセンターピラー（図５参照）を備えた車両に対して、ＩＩＨＳ（Ｉｎｓｕｒａｎｃｅ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｆｏｒ  Ｈｉｇｈｗａｙ  Ｓａｆｅｔｙ）の側面衝突試験実施要綱（Ｓｉｄｅ  Ｉｍｐａｃｔ  Ｃｒａｓｈ  Ｔｅｓｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）に準拠して側面衝突試験を模したコンピュータシミュレーションを行い、センターピラーに発生した応力を測定した。
【００３１】
次に、コンピュータシミュレーションの結果について、図４（本発明品）、図６（従来品）に示す。図４、図６は、側面衝突時における応力の分布を示したものである。
従来のセンターピラー９２では、図６に示すごとく、側面衝突時において、インナパネル９２２の開口部９３の後上方角部９３５周辺に応力集中が生じていることがわかる。
一方、本発明のセンターピラー２では、図４に示すごとく、側面衝突時において、後上方角部３５に発生した応力が略直線形状の応力分散直線部３５１の周縁に沿う形で分散されており、後上方角部３５周辺における応力集中が従来に比べて抑制されていることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】実施例１における、センターピラーの配設位置を示す説明図。
【図２】実施例１における、インナパネルを示す説明図。
【図３】実施例１における、インナパネルの開口部を示す説明図。
【図４】実施例２における、本発明品のセンターピラーについての側面衝突試験のコンピュータシミュレーション結果を示す説明図。
【図５】従来における、インナパネルの開口部を示す説明図。
【図６】実施例２における、従来品のセンターピラーについての側面衝突試験のコンピュータシミュレーション結果を示す説明図。
【符号の説明】
【００３３】
１  車体
２  センターピラー
２１  アウタパネル
２２  インナパネル
３  開口部
３１  底辺部
３２  前側辺部
３３  後側辺部
３４  上辺部
３５  後上方角部
３５１  応力分散直線部
３５２  第１連結部
３５３  第２連結部
３７  突出片形成部
３８  上方固定部
４  リトラクタ
【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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