センターピラー構造

【課題】十分な強度を確保しつつ、部品点数を少なく抑えることができるセンターピラー構造を提供する。
【解決手段】板材を立体形状に成形したアウターパネル２１及びインナーパネル３１を備え、アウターパネル２１とインナーパネル３１とが互いに接合面で接合されることで、上下方向に延びる閉断面形状部４１を形成したセンターピラー構造であり、インナーパネル３１には、車両前後方向の両縁部側に、接合面２３より車室側に突出して上下方向に延びる筋状凸部３５と、前後の筋状凸部３５間に、閉断面形状部４１の水平断面における図心Ｃよりもアウターパネル２１側に凹んで上下方向に延びる筋状凹部３７と、を成形している。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アウターパネルとインナーパネルとが接合されて上下方向に延びる閉断面形状部が形成されたセンターピラー構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のセンターピラー構造には、板材を立体形状に成形されたアウターパネルとインナーパネルとが接合されることで、上下方向に延びる閉断面形状部が形成されている。多くの場合、センターピラーの下端側にはシートベルトのリトラクタが装着されている。
【０００３】
このようなセンターピラー構造では、車幅方向外側から車両内側への応力が負荷された際の十分な耐力を確保するため、閉断面形状部のアウターパネル側に種々のリインフォースメントが上下方向に配設されている（例えば下記特許文献１〜３参照）。
【０００４】
図５乃至図７に従来のセンターピラー構造の一例を示す。
このセンターピラー構造では、図５に示すように、板材を立体形状に成形したアウターパネル５１及びインナーパネル５２が、上下方向に延びる複数のリインフォースメント５３を間に介在させた状態で接合されている。また、上下端部ではルーフサイドレールの構成部材５４及びロッカの構成部材５５と接合されている。
【０００５】
ここでは図６に示すように、アウターパネル５１とインナーパネル５２とが接合されることで閉断面形状部５６が形成され、閉断面形状部５６内にリインフォースメント５３が配設されている。リインフォースメント５３は、アウターパネル５１とインナーパネル５２との接合面間に挟持された状態で固定され、通常、アウターパネル５１側に配置されることで、車幅方向外側から車両内側へ負荷される応力に対して、十分な強度が確保されている。
【０００６】
このセンターピラー構造では、図７に示すように、インナーパネル５２の下端側にリトラクタ５７を装着するための開口５２ａが設けられており、この開口５２ａ内にリトラクタ５７の一部又は全部が収容された状態で固定されている。インナーパネル５２に開口５２ａが設けられるため、この部位のアウターパネル５１側にはリインフォースメント５３を配置することで強度の低下が防止されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−９５０８７号公報
【特許文献２】特開２００９−１０１７９４号公報
【特許文献３】特開２００８−２３０４５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来のセンターピラー構造では、種々の位置に種々の形状のリインフォースメント５３を配設することで、車幅方向外側から車両内側へ負荷される応力に対する大きな反力を得ていた。特にリトラクタ５７が装着される部位では、インナーパネル５２に開口５２ａが設けられるため、リインフォースメント５３により補強することが必要であった。
【０００９】
そのため、従来のセンターピラー構造では、多数の部品を相互に接合しなければならず、部品点数が多い上、一体に接合することも容易でなく、製造に手間を要していた。しかも、部品点数が多いため重量が嵩み易く、軽量化し難かった。
【００１０】
そこで、本発明は、十分な強度を確保しつつ、部品点数を少なく抑えることができるセンターピラー構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成する本発明のセンターピラー構造は、板材を立体形状に成形したアウターパネル及びインナーパネルを備え、アウターパネルとインナーパネルとが互いに接合面で接合されることで、上下方向に延びる閉断面形状部が形成されたセンターピラー構造であり、インナーパネルには、車両前後方向の両縁部側に設けられ接合面より車室側に突出して上下方向に延びる筋状凸部と、前後の筋状凸部間に設けられ閉断面形状部の水平断面における図心よりもアウターパネル側に凹んで上下方向に延びる筋状凹形状部と、が成形されている。
【００１２】
このセンターピラー構造は、下端側の筋状凹部の車室側にシートベルトのリトラクタが配設されているものに適用することができる。
このセンターピラー構造では、筋状凸部及び筋状凹部がルーフサイドレールとロッカとの間で略連続して設けられているのがよい。また筋状凸部間にパッチが架設されているのが好適である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、インナーパネルの車両前後方向両縁部側に、接合面より車室側に突出した筋状凸部が設けられ、さらにこの筋状凸部間に図心よりもアウターパネル側まで凹む筋状凹部が設けられている。
そのため車幅方向外側から車両内側への応力が負荷された際、図心よりアウターパネル側に作用する圧縮応力は、閉断面形状部におけるアウターパネルとこのアウターパネル側に配置されたインナーパネルの筋状凹部とで受けることができる。また図心より車室側に作用する引張り応力は、閉断面形状部におけるインナーパネルの前後の筋状凸部により受けることができる。さらに接合面より車室側から図心よりもアウターパネル側までの広い範囲に設けられたインナーパネルの筋状凸部及び筋状凹部の側壁により、断面係数を大きく確保することができる。
【００１４】
従って、アウターパネルとインナーパネルとの間にリインフォースメントを配置しなくても、車幅方向外側から車両内側へ負荷される応力に対するセンターピラーの十分な強度を実現することができる。その結果、十分な強度を確保しつつ、部品点数を少なく抑えることが可能なセンターピラー構造を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態におけるセンターピラー構造を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の実施形態におけるセンターピラー構造を示す図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の実施形態におけるセンターピラー構造を示す図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】本発明の実施形態におけるセンターピラー構造の下部を示す斜視図である。
【図５】従来のセンターピラー構造の一例を示す分解斜視図である。
【図６】従来のセンターピラー構造の一例を示す図５のＣ−Ｃ断面図である。
【図７】従来のセンターピラー構造の一例を示す図５のＤ−Ｄ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図を用いて説明する。
図１に示すように、センターピラー１１は、ルーフサイドレール１３とロッカ１５との間に上下に配設され、車両前後方向にドア開口１７が隣接して設けられている。センターピラー１１の下端側にはシートベルトのリトラクタ１９が固定されている。なお、車室側にはガーニッシュやトリム材が装着されているが、詳細な図示は省略している。
【００１７】
この実施形態のセンターピラー構造は、立体形状に成形されたアウターパネル２１とインナーパネル３１とが接合されることで構成されている。アウターパネル２１は、板材をプレス等により立体形状に成形されたもので、ルーフサイドレール１３のアウターパネル１３ａ及びロッカ１５のアウターパネル１５ａと一体に連続して形成されている。
【００１８】
アウターパネル２１は、図２及び図３に示すように、車両前後方向の両側縁部に形成された接合面２３と、両接合面２３間に車幅方向外側に突出して形成された凸形状部２５と、を備えている。接合面２３及び凸形状部２５は、例えば絞り加工や曲げ加工等により板材を屈曲又は湾曲させることで成形されており、センターピラー１１の上下方向の略全長にわたり一体に設けられている。
【００１９】
このアウターパネル２１は従来から高強度の板材を用いて作製されている。アウターパネル２１を構成する板材としては、例えばインナーパネル３１を構成する板材と異なる高張力鋼等の板材を挙げることができ、ここでは引張強度が４４０ＭＰａで板厚ｔが１．２ｍｍの鋼材等を使用している。
【００２０】
インナーパネル３１は、超高張力鋼等の板材をプレス等により立体形状に成形されたもので、図１に示すように、ルーフサイドレール１３のインナーパネル１３ｂ及びロッカ１５のインナーパネル１５ｂと一体に連続して形成されている。ここでは、引張強度が９８０ＭＰａで板厚ｔが２．０ｍｍの鋼材等を使用している。
【００２１】
インナーパネル３１は、図２及び図３に示すように、車両前後方向の両側縁部に形成された接合面３３と、前後の接合面３３間における車両前後方向の両縁部側に形成された筋状凸部３５と、前後の筋状凸部３５間に形成された筋状凹部３７と、を備えている。接合面３３、両筋状凸部３５及び筋状凹部３７は、例えば絞り加工や曲げ加工等により板材を屈曲又は湾曲させることで成形されており、センターピラー１１の上下方向の略全長にわたり一体に形成されている。この実施形態では、筋状凸部３５及び筋状凹部３７はルーフサイドレール１３とロッカ１５との間の略全長にわたって切れ目なく配設されている。
【００２２】
筋状凸部３５は接合面３３より車室側に突出して上下方向に延びている。接合面３３からの筋状凸部の突出量がセンターピラー１１の上方に比べて下端側で小さくなっている。この筋状凸部３５は角部のない曲面形状を有する頂部３５ａが最も車室側に配置され、頂部３５ａの前後方向両側の側壁部３５ｂが車幅方向に沿って配置されている。ここでは、前後の筋状凸部３５間の間隔がセンターピラー１１の上方に比べて下端側で広くなっている。
【００２３】
筋状凹部３７は、両筋状凸部３５の側壁部３５ｂから連続して設けられており、車室側から凹んで上下方向に延びている。この筋状凹部３７では、車両前後方向に沿う平坦な底部３７ａがアウターパネル２１の近傍位置に配置され、底部３７ａの前後方向両側から車幅方向に沿って側壁部３７ｂが配置されている。両側壁部３７ｂはそれぞれ筋状凸部３５の側壁部３５ｂと滑らかに、ここでは略同一面を形成するように連続している。
これにより筋状凹部３７が車外側に大きく凹んだ形状で上下方向に延びた形状となっている。筋状凹部３７の底部３７ａにおける前後方向の幅はセンターピラー１１の上方に比べて下端側で広くなっている。
【００２４】
本実施形態のセンターピラー１１では、このようなアウターパネル２１の接合面２３とインナーパネル３１の接合面３３とが対向して溶接等により接合されることで、上下方向に延びた閉断面形状部４１がルーフサイドレール１３とロッカ１５との間の全長にわたって形成されている。
【００２５】
この閉断面形状部４１では、上下方向の各位置における水平断面において、筋状凹部３７が図心Ｃより凹んで設けられており、筋状凹部３７の底部３７ａが図心Ｃよりもアウターパネル２１側に配置されている。図心は、上下方向の各断面におけるアウターパネル２１及びインナーパネル３１の形状の中心となる位置である。詳細には、アウターパネル２１の接合面２３、凸形状部２５、インナーパネル３１の接合面３３、筋状凸部３５及び筋状凹部３７により形成される閉断面形状部４１の中心位置である。
【００２６】
閉断面形状部４１の車室側には、図１に示すように、前後の筋状凸部３５間に架設されたパッチ４３が単数又は複数箇所に配置され、両筋状凸部３５に溶接等により接合されている。このパッチ４３は例えば筋状凸部３５間の長さを有する板材で形成されている。
【００２７】
閉断面形状部４１のロッカ１５に隣接する下端側には、図３及び図４に示すように、シートベルトのリトラクタ１９が装着されている。閉断面形状部４１の下端側における筋状凹部３７の車室側にリトラクタ１９の配置空間が設けられており、リトラクタ１９は図３に示すように多くの部分が筋状凹部３７内に収容され、パッチ４３やロッカ１５等に設けられた固定部位に固定されている。ここでは、従来のようにリトラクタを収容するためにインナーパネル３１を貫通して大きな開口を設けていない。
【００２８】
以上のような構成を有するセンターピラー構造によれば、インナーパネル３１の車両前後方向両縁部側に、接合面２３，３３より車室側に突出した筋状凸部３５が設けられ、さらにこの筋状凸部３５から図心Ｃよりもアウターパネル２１側まで凹む筋状凹部３７が設けられている。
【００２９】
そのため車幅方向外側から車両内側への応力が負荷された際、図心Ｃよりアウターパネル２１側に作用する圧縮応力は、閉断面形状部４１におけるアウターパネル２１とこのアウターパネル２１側に配置されたインナーパネル３１の筋状凹部３７の底部３７ａとで受けることができる。また図心Ｃより車室側に作用する引張り応力は、閉断面形状部４１におけるインナーパネル３１の前後の筋状凸部３５により受けることができる。さらに接合面２３，３３よりも車室側の位置と図心Ｃよりもアウターパネル２１側の位置との間の広い範囲で設けられたインナーパネル３１の側壁部３５ｂ，３７ｂにより、断面係数を大きく確保することができる。
【００３０】
従って、アウターパネル２１とインナーパネル３１との間にリインフォースメントを配置しなくても、車幅方向外側から車両内側へ負荷される応力に対するセンターピラー１１の十分な強度を実現することができる。
その結果、十分な強度を確保しつつ、部品点数を少なく抑えることが可能なセンターピラー構造を提供することが可能である。そして部品点数を少なくすることにより、製造の手間を簡略化することができて低コスト化を図れ、しかも質量を低減でき車体の軽量化を図れる。
【００３１】
このセンターピラー構造では、下端側の筋状凹部３７の車室側にシートベルトのリトラクタ１９が固定されているので、インナーパネル３１の下端側にリトラクタ１９を配置するための開口を設ける必要がない。そのためセンターピラーの下端側の強度を大幅に向上することができ、センターピラーの下端側の構成を簡素化して部品点数を確実に少なくすることができる。
【００３２】
しかも筋状凹部３７が閉断面形状部４１の水平断面における図心Ｃよりもアウターパネル２１側に凹んで設けられているため、筋状凹部３７が十分に深く形成されている。そのためリトラクタ１９が車室側に過剰に突出した状態で配置されることはなく、車室側の内装の意匠性を悪化することを防止できる。
【００３３】
このセンターピラー構造では、筋状凸部３５及び筋状凹部３７がルーフサイドレール１３とロッカ１５との間で略連続して設けられているので、センターピラーの略全長においてインナーパネル３１の断面係数が高い部分を連続して設けることができる。そのためセンターピラーの車幅方向外側から車両内側へ負荷される応力に対して十分な強度を確保でき、また応力が集中し易い部位を生じ難くできる。
【００３４】
このセンターピラー構造では、筋状凸部３５間にパッチ４３が架設されているので、車幅方向外側から車両内側への応力が負荷された際、筋状凸部３５や筋状凹部３７に倒れ方向に変形して断面係数が低下することを防止でき、十分な強度をより確実に維持することができる。
【００３５】
このセンターピラー構造では、アウターパネル２１が従来に比べて高強度の板材を使用しているので、車幅方向外側から車室側に向けて応力が負荷された際、圧縮側の強度を向上させることができ、質量の増加を抑えつつ効率よくセンターピラー構造の強度を向上することが可能である。
【００３６】
上記の実施形態は、本発明の範囲内において適宜変更可能である。
例えば上記では、アウターパネル２１及びインナーパネル３１をそれぞれルーフサイドレール１３の構成部材やロッカ１５の構成部材と一体に形成した例について説明したが、特に限定されるものではなく、これらとは別に形成されたアウターパネル２１及びインナーパネル３１をルーフサイドレール１３やロッカ１５に接続するように構成してもよい。
【００３７】
上記ではセンターピラー１１の略全長に筋状凸部３５及び筋状凹部３７を設けたが、例えばセンターピラー１１のロッカ１５との連結位置となる下端からセンターピラー１１の上下方向中間位置までの間に筋状凸部３５及び筋状凹部３７を連続して設けてもよい。また他の部位に設けることも可能である。
【００３８】
上記実施形態では、センターピラー構造にリインフォースメントを全く配置しない例について説明したが、リインフォースメントを配設することも可能である。その場合であっても、アウターパネル２１及びインナーパネル３１からなる閉断面形状部４１の強度が高いため、使用するリインフォースメントを少なく抑えることができ、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００３９】
Ｃ図心
１１センターピラー
１３ルーフサイドレール
１３ａアウターパネル
１３ｂインナーパネル
１５ロッカ
１５ａアウターパネル
１５ｂインナーパネル
１７ドア開口
１９リトラクタ
２１アウターパネル
２３接合面
２５凸形状部
３１インナーパネル
３３接合面
３５筋状凸部
３５ａ頂部
３５ｂ側壁部
３７筋状凹部
３７ａ底部
３７ｂ側壁部
４１閉断面形状部
４３パッチ
５１アウターパネル
５２インナーパネル
５２ａ開口
５３リインフォースメント
５４ルーフサイドレールの構成部材
５５ロッカの構成部材
５６閉断面形状部
５７リトラクタ

【特許請求の範囲】
【請求項１】
板材を立体形状に成形したアウターパネル及びインナーパネルを備え、上記アウターパネルとインナーパネルとが互いに接合面で接合されることで、上下方向に延びる閉断面形状部が形成されたセンターピラー構造であって、
上記インナーパネルには、車両前後方向の両縁部側に設けられ上記接合面より車室側に突出して上下方向に延びる筋状凸部と、前後の該筋状凸部間に設けられ上記閉断面形状部の水平断面における図心よりも上記アウターパネル側に凹んで上下方向に延びる筋状凹形状部と、が成形されている、センターピラー構造。
【請求項２】
下端側の前記筋状凹部の車室側にシートベルトのリトラクタが配設されている、請求項１に記載のセンターピラー構造。
【請求項３】
前記筋状凸部及び筋状凹部がルーフサイドレールとロッカとの間で略連続して設けられている、請求項１又は２に記載のセンターピラー構造。
【請求項４】
前記筋状凸部間にパッチが架設されている、請求項１乃至３の何れかに記載のセンターピラー構造。

【図１】