JP6398691B2 - 車両用センタピラー - Google Patents

Description

本発明は、車体側部の車両用センタピラーに関するものである。

一般的な車両用のセンタピラーは、複数のパネルを組み合わせることで、内部に閉断面を有する立体的な形状になっている。例えば特許文献１に記載されたセンタピラーは、車外側のセンタピラーアウタと、車内側のセンタピラーインナとが閉断面を形成している。特許文献１ではさらに、センタピラーの閉断面の内側において、上部にアッパリインホースメントが設けられ、下部にロアリインホースメントが設けられている。これらアッパリインホースメントの下端部とロアリインホースメントの上端部とは重ねて接合されていて、これによって特許文献１ではセンタピラー全体としての強度を向上させるとしている。

実開平５−１６５５９号公報

車両に側面衝突が起こるとセンタピラーには車内側へ屈曲するような変形が生じることがあり、乗員に対する安全性の面からこのようなセンタピラーの車内側へ向かう変形は避けることが望まれている。特許文献１のように、センタピラー全体としての強度を向上させる手法であれば、車内側へ向かう変形にも対応することが可能と思われる。しかしながら、多くのセンタピラーは車外側からサイドドアのドアヒンジが取り付けられている。そして、障害物がサイドドアに衝突することによって、その荷重はセンタピラーのうちドアヒンジの取付け箇所に集中し、このドアヒンジの取付け箇所（ヒンジ取付部）が車内側へ変形する場合がある。このような、ドアヒンジに起因して起こるセンタピラーの変形を防ぐためには、特許文献１のようにセンタピラーの全体を補強するのではなく、より荷重の集中しやすいヒンジ取付部の周辺を局所的に補強するほうが効率がよい。

本発明は、このような課題に鑑み、側面衝突等において荷重の集中しやすい箇所を効率よく補強可能な車両用センタピラーを提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明にかかる車両用センタピラーの代表的な構成は、車体側部の車両用センタピラーにおいて、当該車両用センタピラーは、上下方向に延びてルーフレールとサイドシルとに接続され車外側に凸の横断面を有し車外側からサイドドアのドアヒンジが取り付けられるヒンジリンフォースと、ヒンジリンフォースのうちルーフレールからサイドシルの手前までにわたってヒンジリンフォースの車内側に接続されヒンジリンフォースとの間に閉断面を形成するインナパネルと、インナパネルの下方にてヒンジリンフォースの車内側に接続され、ヒンジリンフォースを介してドアヒンジが取り付けられるヒンジ取付部を有する補強ブレースとを備え、インナパネルは、その下部にヒンジリンフォースに向かって屈曲しているインナ下端フランジを有し、補強ブレースはさらに、ヒンジ取付部よりも上部に設けられて車内側に向かって屈曲してインナ下端フランジに接続されているブレース上端フランジと、ヒンジ取付部よりも下方へ延びているブレース下端部とを有し、ヒンジ取付部からブレース下端部の先端までの長さは、ヒンジ取付部からブレース上端フランジまでの距離よりも長いことを特徴とする。

上記構成によれば、側面衝突時にサイドドアからドアヒンジへとかかる荷重を、高い設置強度を有する補強ブレースによって効率よく吸収できる。特に、補強ブレースは、ブレース下端部が上記のように十分に下方へ延びているため、ドアヒンジからヒンジ取付部へと車内側に向かう荷重がかかっても、ブレース下端部を作用点としてモーメント力が作用し、車内側への移動（変形）を防ぐことができる。

ヒンジリンフォースは、下方へ向かって次第に車両前後の幅が広がる起点となっている形状変化部を有し、補強ブレースは、ヒンジリンフォースの形状変化部に接続されていてもよい。形状変化部は、ヒンジリンフォースのなかでも特に荷重が集中し変形しやすい箇所である。このような形状変化部に補強ブレースを接続することで、ヒンジリンフォースに起こり得る変形をより効率よく抑えることができる。

上記のヒンジリンフォースの、サイドシルの近傍の車両前側には、下方へ向かって次第に車両前後の幅が広がっている傾斜部が形成されていて、補強ブレースは、傾斜部に沿って車両前側の下方へ傾斜して延びていてもよい。補強ブレースは、傾斜して延びていることで、鉛直に延びている場合に比べて、上下方向の限られた範囲内で効率よく寸法を確保することができる。

上記の補強ブレースは、ヒンジリンフォースの、車外側に凸の横断面を構成する３つの面に接続されていてもよい。この構成によって、補強ブレースの設置強度を高め、ドアヒンジからかかる荷重の吸収効率を向上させることができる。

上記の補強ブレースは、インナ下端フランジよりも上方に延びていて、ブレース上端フランジは、インナ下端フランジに対して上方から面接触しこれに接続されていてもよい。この構成によれば、補強ブレースは、上部のブレース上端フランジを通じてインナパネルを上から押すことになる。したがって、ドアヒンジからヒンジ取付部へと車内側に向かう荷重がかかっても、補強ブレースの車内側への移動を効率よく抑えることができる。

本発明によれば、側面衝突等において荷重の集中しやすい箇所を効率よく補強可能な車両用センタピラーを提供することが可能になる。

本発明の実施形態にかかる車両用センタピラーの概要を示す図である。 図１の車両用センタピラーの分解図である。 図２の補強ブレース付近の拡大図である。 図３（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、本発明の実施形態にかかる車両用センタピラーの概要を示す図である。図１は、車両用センタピラー（以下、センタピラー１００）を車内側から見て例示している。センタピラー１００は、車体のうち側部を構成する部位であって、Ｂピラーとも呼ばれる部位である。センタピラー１００は、ルーフの側部にて車両前後方向に延びているルーフレール１０２と、フロアの側部にて車両前後方向に延びているサイドシル１０４とにわたって接続されている。図１に示すセンタピラー１００は、車体の右側部のものであるが、その技術的思想は左側部のものにも応用可能である。

図２は、図１の車両用センタピラー１００の分解図である。センタピラー１００は、複数のパネル状の部材を組み合わせて構成されている。ヒンジリンフォース１０６（ヒンジピラーリアリンフォースとも称す）は、上下方向に延びた比較的大型の部材であって、ルーフレール１０２とサイドシル１０４とに接続される。ヒンジリンフォース１０６は、車外側（図２中奥側）に凸の横断面を有していて、車外側から不図示のリアサイドドアのドアヒンジが取り付けられる。

図２および図１では省略しているものの、車体の側部には、意匠面を構成する外板部材として、サイドボディアウタパネルも設けられる。サイドボディアウタパネルは、フロントピラー付近から車体の後端付近にまで延びた大型の部材であり、前述したリアサイドドアのドアヒンジ（図示省略）は、車外側からサイドボディアウタパネルを介してヒンジリンフォース１０６に取り付けられる。

インナパネル１０８（センタピラーインナパネルとも称す）は、ヒンジリンフォース１０６の車内側にルーフレール１０２からサイドシル１０４の手前までにわたって接続される部材である。インナパネル１０８は、ヒンジリンフォース１０６との間に閉断面を形成する。ヒンジリンフォース１０６のうち、車外側に凹んでいる凹部１１０のうち範囲１１２は、上部から中央のやや下までにわたってほぼ一定の断面形状になっている。インナパネル１０８は、凹部１１０の範囲１１２に沿った長さおよび形状になっていて、ヒンジリンフォース１０６との間に上下方向でほぼ一定の断面形状を有する閉断面を形成する。

インナロアパネル１１４（センタピラーインナロアパネルとも称す）は、ヒンジリンフォース１０６の根本付近を支える部材である。インナロアパネル１１４は、インナパネル１０８の下方にてヒンジリンフォース１０６とサイドシル１０４とにわたって接続される。サイドシル１０４は、車外側のサイドシルストレングス１０４ａと、車内側のサイドシルインナパネル１０４ｂとによって閉断面を形成した構造になっている。インナロアパネル１１４は、その下部がサイドシルストレングス１０４ａとサイドシルインナパネル１０４ｂとの間に挟まれるようにして、設置される。

インナロアパネル１１４は、車両前後方向の両側のロアフランジ１１６にて、ヒンジリンフォース１０６に接続される。インナロアパネル１１４のうち車両前後方向の中央の中央領域１１８は、ヒンジリンフォース１０６から車内側（図２中手前側）へ離間し、ヒンジリンフォース１０６との間に所定の空間を形成する。この空間は、不図示のシートベルトリトラクタを設置する場所として利用される。

補強ブレース１２０（ヒンジピラーリアロアブレースとも称す）は、ヒンジリンフォース１０６のうち、不図示のリアサイドドアのドアヒンジが取り付けられる箇所を補強する。補強ブレース１２０は、ヒンジリンフォース１０６の車内側においてインナパネル１０８の下方に設置される。補強ブレース１２０にはドアヒンジを取り付けるヒンジ取付部１２２が設けられていて、ヒンジリンフォース１０６を介してドアヒンジが締結等によって取り付けられる。

補強ブレース１２０は、ヒンジリンフォース１０６の形状変化部１２４の付近に設置されている。形状変化部１２４は、ヒンジリンフォース１０６のうち、凹部１１０の幅が下方のサイドシル１０４に向かって車両前後方向に次第に幅広になる起点の箇所である。形状変化部１２４は、例えばヒンジリンフォース１０６にフロントサイドドア用のストライカを取り付けるための座面を確保するためや、また前述したシートベルトリトラクタの設置空間を確保するため等の制約から形成される。この形状変化部１２４は、形状が変化しているために荷重が集中しやすく、側面衝突等において変形が生じやすい。本実施形態では、補強ブレース１２０がヒンジリンフォース１０６の形状変化部に設置することで、ヒンジリンフォース１０６に起こり得る変形をより効率よく抑えている。

本実施形態では、補強ブレース１２０を利用した衝撃の吸収がより効率よく行えるよう構成に工夫を施している。以下、補強ブレース１２０を中心としたセンタピラー１００の構成について、さらなる説明を行う。

図３は、図２の補強ブレース１２０付近の拡大図である。図３（ａ）は、図２の補強ブレース１２０を下方から見上げた斜視図である。図３（ａ）に例示しているように、補強ブレース１２０とインナパネル１０８とは互いの一部が溶接によって接続されている。この構成は、ヒンジ取付部１２２から補強ブレース１２０にかかった荷重を、インナパネル１０８にも伝えて吸収するためである。

図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ断面図である。補強ブレース１２０は、ヒンジリンフォース１０６の車外側に凸になっている凹部１１０の横断面を構成する３つの前面１２６、側面１２８、後面１３０にわたって接続されている。この構成によって、補強ブレース１２０は、高い設置強度でヒンジリンフォース１０６に接続され、ドアヒンジからヒンジ取付部１２２へとかかる荷重の吸収効率が向上している。

図４は、図３（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。図４に示すように、インナパネル１０８の下部には、インナ下端フランジ１３２が設けられている。インナ下端フランジ１３２は、車外側（図４中右側）のヒンジリンフォース１０６に向かって屈曲している。

補強ブレース１２０のヒンジ取付部１２２の上部には、ブレース上端フランジ１３４が設けられている。ブレース上端フランジ１３４は、車内側（図４中左側）に向かって屈曲してインナ下端フランジ１３２に溶接によって接続されている。特に、補強ブレース１２０はインナ下端フランジ１３２よりも上方に延びていて、ブレース上端フランジ１３４はインナ下端フランジ１３２に対して上方から面接触しこれに接続されている。この構成によれば、補強ブレース１２０は、上部のブレース上端フランジ１３４を通じてインナパネル１０８を上から押すことになる。したがって、例えばヒンジ取付部１２２に車内側へ向かう荷重がかかったとしても、補強ブレース１２０の車内側への移動を防いで変形の発生を抑えることができる。

補強ブレース１２０には、その形状にも工夫がある。図３（ａ）に示すように、補強ブレース１２０には、ヒンジ取付部１２２の位置から下方へ延びているブレース下端部１３６が設けられている。ブレース下端部１３６は、ヒンジリンフォース１０６との接触面積を確保する部位であり、ヒンジリンフォース１０６にスポット溶接等によって溶接される。特に、ブレース下端部１３６は、ヒンジ取付部１２２からその先端１３７までの長さＤ１が、ヒンジ取付部１２２からブレース上端フランジ１３４までの距離Ｄ２よりも長く設定されている。

ブレース下端部１３６は、ヒンジ取付部１２２に車外側から荷重がかかった場合に、ヒンジリンフォース１０６を押す作用点として機能する。特に、ブレース下端部１３６は、上記説明したように十分な長さを有して設けられているため、ヒンジ取付部１２２に車内側へ向かう大きな荷重がかかっても、補強ブレース１２０は車内側へ移動することがなく、ヒンジリンフォース１０６の変形も抑えることができる。

ブレース下端部１３６は、ヒンジリンフォース１０６の傾斜部１３８に沿って下方へ延びるよう設けられている。図２に例示するように、ヒンジリンフォース１０６の傾斜部１３８は、サイドシル１０４の近傍であって、具体的には形状変化部１２４の下方の車両前側に、凹部１１０の車両前後の幅が次第に広がるようにして形成されている。ブレース下端部１３６は、傾斜部１３８に沿って車両前側の下方へ傾斜して延びている。補強ブレース１２０は、傾斜して延びていることで、鉛直に延びている場合に比べて、上下方向の限られた範囲内で効率よく寸法を確保している。

以上のように、当該センタピラー１００では、補強ブレース１２０を中心とした独自の構成によって、側面衝突等において荷重の集中しやすい箇所を効率よく補強している。この構成であれば、ヒンジリンフォース１０６ひいては不図示のサイドボディアウタパネルに生じ得る変形を防ぎ、またはそれらの変化量を抑えることが可能になる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、車体側部の車両用センタピラーに利用することができる。

１００…センタピラー、１０２…ルーフレール、１０４…サイドシル、１０４ａ…サイドシルストレングス、１０４ｂ…サイドシルインナパネル、１０６…ヒンジリンフォース、１０８…インナパネル、１１０…凹部、１１４…インナロアパネル、１１６…ロアフランジ、１１８…中央領域、１２０…補強ブレース、１２２…ヒンジ取付部、１２４…形状変化部、１２６…凹部の前面、１２８…凹部の側面、１３０…凹部の後面、１３２…インナ下端フランジ、１３４…ブレース上端フランジ、１３６…ブレース下端部、１３７…ブレース下端部の先端、１３８…傾斜部、Ｄ１…ヒンジ取付部からブレース下端部の先端までの長さ、Ｄ２…ヒンジ取付部からブレース上端フランジまでの距離

Claims (4)

1. 車体側部の車両用センタピラーにおいて、当該車両用センタピラーは、
   上下方向に延びてルーフレールとサイドシルとに接続され車外側に凸の横断面を有し車外側からサイドドアのドアヒンジが取り付けられるヒンジリンフォースと、
   前記ヒンジリンフォースのうち前記ルーフレールから前記サイドシルの手前までにわたって該ヒンジリンフォースの車内側に接続され該ヒンジリンフォースとの間に閉断面を形成するインナパネルと、
   前記インナパネルの下方にて前記ヒンジリンフォースの車内側に接続される補強ブレースとを備え、
   前記補強ブレースは、
   前記ヒンジリンフォースを介して前記ドアヒンジが取り付けられるヒンジ取付部と、
   前記ヒンジ取付部よりも下方へ延びているブレース下端部とを有し、
   前記ヒンジリンフォースの、前記サイドシルの近傍の車両前側には、下方へ向かって次第に車両前後の幅が広がっている傾斜部が形成されていて、
   前記ブレース下端部は、前記傾斜部に沿って車両前側の下方へ傾斜して延びていて、
   前記インナパネルは、その下部に前記ヒンジリンフォースに向かって屈曲しているインナ下端フランジを有し、
   前記補強ブレースはさらに、前記ヒンジ取付部よりも上部に設けられて車内側に向かって屈曲して前記インナ下端フランジに接続されているブレース上端フランジを有していることを特徴とする車両用センタピラー。
2. 前記補強ブレースは、前記ヒンジリンフォースの、前記車外側に凸の横断面を構成する３つの面に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用センタピラー。
3. 前記補強ブレースは、前記インナ下端フランジよりも上方に延びていて、
   前記ブレース上端フランジは、前記インナ下端フランジに対して上方から面接触しこれに接続されていることを特徴とする請求項２に記載の車両用センタピラー。
4. 前記ヒンジリンフォースは、下方へ向かって次第に車両前後の幅が広がる起点となっている形状変化部を有し、
   前記補強ブレースは、前記ヒンジリンフォースの形状変化部に接続されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の車両用センタピラー。

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