ピラー構造
【課題】車両側突による荷重に対して、十分な座屈強度を維持することのできるピラー構造を提供する。
【解決手段】開き抑制部材８を、内側溶接代８ｂ，８ｃにおける溶接によって、ピラーアウタリーンフォースメント６の側壁部６ｂ，６ｃに対して開き抑制部材８の本体部８ａよりも車幅方向内側の位置だけで連結するのみならず、外側溶接代８ｄ，８ｅにおける溶接によって、本体部８ａより車幅方向外側の位置でも連結する。これによって、車両側突による荷重が大きい場合であっても、外側溶接代８ｄ，８ｅとピラーアウタリーンフォースメント６の側壁部６ｂ，６ｃとを、ヒンジリーンフォースメント７を介して連結することによって、溶接代と本体部８ａとの間の屈曲部分付近の領域とヒンジリーンフォースメント７の側壁補強部７ｂ，７ｃ同士の間の間隔が大きくなってしまうことを抑制する。
【解決手段】開き抑制部材８を、内側溶接代８ｂ，８ｃにおける溶接によって、ピラーアウタリーンフォースメント６の側壁部６ｂ，６ｃに対して開き抑制部材８の本体部８ａよりも車幅方向内側の位置だけで連結するのみならず、外側溶接代８ｄ，８ｅにおける溶接によって、本体部８ａより車幅方向外側の位置でも連結する。これによって、車両側突による荷重が大きい場合であっても、外側溶接代８ｄ，８ｅとピラーアウタリーンフォースメント６の側壁部６ｂ，６ｃとを、ヒンジリーンフォースメント７を介して連結することによって、溶接代と本体部８ａとの間の屈曲部分付近の領域とヒンジリーンフォースメント７の側壁補強部７ｂ，７ｃ同士の間の間隔が大きくなってしまうことを抑制する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のピラー構造に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
従来、ピラー構造として、例えば特開２００６−３２７４１０号公報に記載されるように、ピラーアウタリーンフォースメントを構成する外側部材とピラーインナリーンフォースメントを構成する内側部材の内側に、外側部材の本体部と連結される平板状の連結部及び側壁部と連結される突出部を有して車両側突時のピラーの衝撃を吸収する衝撃吸収部材（ヒンジリーンフォースメント）を設けると共に、天頂部分をなす平板状の基部及び基部の両側端部で屈曲し衝撃吸収部材の突出部に溶接によって連結される補助突出部を有して車両側突時の衝撃吸収部材及びピラーアウタリーンフォースメントの変形を抑制する変形抑制部材（開き抑制部材）が設けられたものが知られている。このピラー構造では、衝撃吸収部材の突出部及び変形抑制部材の補助突出部の端部が内側部材の底面と所定距離離間して配置されており、車両側突によって外側部材及び内側部材が圧縮変形する場合に、突出部及び補助突出部が内側部材と当接する構成とされている。これによって、このピラー構造においては、変形のストロークが大きくなって外側部材及び内側部材に座屈が生じた後は、内側部材の底面に当接した衝撃吸収部材の突出部及び変形抑制部材の補助突出部が変形することによって衝突荷重を持続的に吸収することができる。
【特許文献１】特開２００６−３２７４１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このようなピラー構造にあっては、衝撃吸収部材の突出部に変形抑制部材の補助突出部を溶接する際に、変形抑制部材の補助突出部と基部との間の屈曲部付近を溶接することができない。従って、車両側突による衝撃荷重が大きい場合は、変形抑制部材の補助突出部のうち屈曲部と溶接部との間の領域が衝撃吸収部材の突出部と連結されていないため、突出部との間で開きを生じてしまう（例えば、図８参照）。変形抑制部材が開いてしまうことによって、衝撃吸収部材の開きも大きくなると共にピラーインナリーンフォースメントの開きも大きくなってしまい、ピラーの座屈強度が低下する可能性があった。
【０００４】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、車両側突による荷重に対して、十分な座屈強度を維持することのできる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】
【０００５】
本発明に係るピラー構造は、車両上下方向に延在し、車幅方向外側の外壁部、及び車両前後方向の一対の側壁部を有するピラーアウタリーンフォースメントと、ピラーアウタリーンフォースメントの側壁部同士の間に設けられ、車両側突時に側壁部が車両前後方向に開くことを抑制するための開き抑制部材と、を備え、開き抑制部材は、ピラーアウタリーンフォースメントの外壁部と対向して配置される本体部と、本体部の車両前後方向の両端部で車幅方向内側へ屈曲させることによって形成される第１の連結部と、本体部の車両前後方向の両端部で車幅方向外側へ屈曲させることによって形成される第２の連結部とを有し、第１の連結部及び第２の連結部により側壁部に連結されることを特徴とする。
【０００６】
このようなピラー構造では、車両側突時にピラーアウタリーンフォースメントの側壁部が車両前後方向に開くことを抑制するための開き抑制部材が、本体部の車両前後方向の両端部で車幅方向内側へ屈曲させることによって形成される第１の連結部と、本体部の車両前後方向の両端部で車幅方向外側へ屈曲させることによって形成される第２の連結部とを有しており、第１の連結部及び第２の連結部がピラーアウタリーンフォースメントの側壁部に連結されている。すなわち、開き抑制部材が、第１の連結部によってピラーアウタリーンフォースメントの側壁部に対して本体部よりも車幅方向内側だけで連結されるのみならず、第２の連結部によって本体部よりも車幅方向外側でも連結されることができる。これによって、車両側突による荷重が大きい場合であっても、第２の連結部とピラーアウタリーンフォースメントの側壁部とが連結されていることによって、第１の連結部と本体部との間の屈曲部分付近の領域とピラーアウタリーンフォースメントの側壁部の間隔が大きくなってしまうことを抑制することができる。これによって、ピラーアウタリーンフォースメントの側壁部の開きを抑制することができ、車両側突による荷重に対して、十分な座屈強度を維持することができる。
【０００７】
また、本発明に係るピラー構造は、ピラーアウタリーンフォースメントの側壁部同士の間に設けられ、ピラーアウタリーンフォースメントの外壁部に連結される外壁補強部と、側壁部に連結される側壁補強部とを有するヒンジリーンフォースメントを更に備え、開き抑制部材の第１の連結部及び第２の連結部は、ヒンジリーンフォースメントの側壁補強部を介してピラーアウタリーンフォースメントの側壁部に連結されることが好ましい。ヒンジリーンフォースメントの側壁補強部を介して第１の連結部及び第２の連結部をピラーアウタリーンフォースメントの側壁部に連結することによって、ピラーアウタリーンフォースメントの側壁部の開きを抑制すると共に、ヒンジリーンフォースメントの側壁補強部の開きを抑制することができる。これによって、ヒンジリーンフォースメントの曲げモーメントを確保することにより、車両側突に対するヒンジリーンフォースメントの曲げ耐力を確保することができる。
【０００８】
また、本発明に係るピラー構造において、開き抑制部材の第２の連結部は、本体部の車両前後方向の一端部側の一部の領域を車幅方向外側へ屈曲させることによって形成されることが好ましい。開き抑制部材の本体部の車両前後方向の端部側の一部を車幅方向外側へ屈曲させることにより第２の連結部を形成した場合、本体部には第２の連結部の付根部分に第２の連結部と対応する形状の貫通孔が形成される。これによって、開き抑制部材の第２の連結部とピラーアウタリーンフォースメントの側壁部とを溶接によって連結する場合、第２の連結部に隣接する貫通孔を通すことによって、開き抑制部材の本体部とピラーアウタリーンフォースメントの外壁部との間の空間に溶接機のノズルを入り込ませることができる。これによって、第２の連結部とピラーアウタリーンフォースメントの側壁部とを確実に溶接することができる。
【０００９】
また、本発明に係るピラー構造において、第１の連結部は、本体部の車両前後方向の一端部側から他端部側へ向かって切込部を形成し、一端部のうち切込部より上側又は下側のいずれか一方を車幅方向内側へ屈曲することによって形成され、第２の連結部は、他方を車幅方向外側へ屈曲することによって形成されることが好ましい。本体部に一端部から他端部側へ向かって切込部を形成して屈曲させるだけの簡単な加工で第１の連結部及び第２の連結部を形成することが可能となる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、車両側突よる荷重の入力に対して十分な座屈強度を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る車体構造の好適な実施形態について添付図面を参照しながら説明する。なお、本明細書中において、車両が直前進している際の前方方向を「前方」と定め、「前」「後」等の方向を示す語を用いることとする。
【００１２】
図１は本発明の実施形態に係るピラー構造１を採用した車両を正面から見た断面図、図２は図１に示すピラー構造１の展開斜視図、図３は図１に示すIII−III線に沿った断面図である。なお、図１においては、車幅方向の一方のピラー構造１のみを示しており、他方のピラーにおいても本発明の実施形態に係るピラー構造が採用されている。また、本実施形態においては、ピラー構造１をセンターピラーに適用した場合について説明する。
【００１３】
図１及び図２に示すように、ピラー構造１は、車幅方向の両側で車両上下方向に延在することによって、車両のアンダボディとアッパーボディを支持するものであり、車両下側で車両前後方向に延在するロッカ２に下端部が連結されると共に、車両上側で車両前後方向に延在するルーフサイドレールに上端部が連結される。
【００１４】
ピラー構造１は、車幅方向内側で車両上下方向に延在するピラーインナリーンフォースメント４と、車幅方向外側で車両上下方向に延在するピラーアウタリーンフォースメント６と、ピラーインナリーンフォースメント４及びピラーアウタリーンフォースメント６の内側に設けられてピラーアウタリーンフォースメント６の補強を行うヒンジリーンフォースメント７と、ピラーアウタリーンフォースメント６及びヒンジリーンフォースメント７の車両側突時の開きを抑制する開き抑制部材８とを備えて構成される。
【００１５】
図３に示すように、ピラーインナリーンフォースメント４は、その断面が平板状に形成されており、センターピラーの車幅方向内側の内壁を構成する平板状の内壁部４ａを備えている。このピラーインナリーンフォースメント４は、内壁部４ａの車両前後方向の両端部が溶接代とされている。
【００１６】
ピラーアウタリーンフォースメント６は、その断面がコ字状に形成されており、センターピラーの車幅方向外側の外壁を構成する平板状の外壁部６ａと、外壁部６ａの車両前後方向の両端部から車幅方向内側へ突出して車両前後方向の側壁を構成する一対の側壁部６ｂ，６ｃと、側壁部６ｂの車両内側の端部から車両前方向へ広がるフランジ部６ｄと、側壁部６ｃの車両外側の端部から車両前方向へ広がるフランジ部６ｅとを備えている。ピラーアウタリーンフォースメント６の側壁部６ｂ，６ｃは、それぞれ外壁部６ａからピラーインナリーンフォースメント４まで及んでいる。
【００１７】
ピラーアウタリーンフォースメント６は、ピラーインナリーンフォースメント４と向かい合うように配置され、ピラーアウタリーンフォースメント６のフランジ部６ｄ，６ｅをピラーインナリーンフォースメント４のフ内壁部４ａの車両前後方向の両端部にそれぞれ接触させてスポット溶接部９を形成することによって、ピラーインナリーンフォースメント４と連結されている。これによって、ピラーアウタリーンフォースメント６とインナリーンフォースメントとで閉断面が構成される。
【００１８】
ヒンジリーンフォースメント７は、ピラー構造上側においてピラーアウタリーンフォースメント６内で車両上下方向に延在する断面コ字状の部材であり、ピラーアウタリーンフォースメント６を補強し、車両側突時の曲げ変形を抑制する機能を有している。ヒンジリーンフォースメント７は、ピラーアウタリーンフォースメント６の外壁部６ａよりも車幅方向内側で、側壁部６ｂ，６ｃ同士の間に配置されており、外壁部６ａに連結される外壁補強部７ａと、側壁部６ｂ，６ｃにそれぞれ連結される側壁補強部７ｂ，７ｃとを備えている。ヒンジリーンフォースメント７は、外壁補強部７ａを外壁部６ａに接触させると共に、側壁補強部７ｂ，７ｃを側壁部６ｂ，６ｃにそれぞれ接触させた状態でスポット溶接部１１を形成することによって、ピラーアウタリーンフォースメント６に連結されている。
【００１９】
開き抑制部材８は、ヒンジリーンフォースメント７の車両上下方向の中央位置付近でヒンジリーンフォースメント７内において車両上下方向に延在する補強部材であり、ヒンジリーンフォースメント７を介してピラーアウタリーンフォースメント６に連結されている。この開き抑制部材８は、ヒンジリーンフォースメント７の外壁補強部７ａよりも車幅方向内側で、側壁補強部７ｂ，７ｃ同士の間に配置されており、ヒンジリーンフォースメント７の側壁補強部７ｂ，７ｃ及びピラーアウタリーンフォースメント６の側壁部６ｂ，６ｃの車両側突時における車両前後方向の開きを抑制する機能を有している。
【００２０】
図４は、図２及び図３に示す開き抑制部材８の斜視図であり、図４においてはヒンジリーンフォースメント７を二点鎖線で示している。図３及び図４に示すように、開き抑制部材８は、鋼板（板状部材）を打ち抜き及び折り曲げ加工することによって形成されている。
【００２１】
具体的には、開き抑制部材８は、一枚の長方形状の鋼板から構成されており、鋼板をヒンジリーンフォースメント７の外壁補強部７ａ及びピラーアウタリーンフォースメント６の外壁部６ａに対向させることによって形成される長方形板状の本体部８ａと、鋼板の車両前後方向の両端部を車幅方向内側へ屈曲させることによって形成される一対の長方形板状の内側溶接代（第１の連結部）８ｂ，８ｃと、鋼板の車両前後方向の両端部を車幅方向外側へ屈曲させることによって形成される一対の外側溶接代（第２の連結部）８ｄ，８ｅとを備えて構成されている。この開き抑制部材８の内側溶接代８ｂ及び外側溶接代８ｄはヒンジリーンフォースメント７の側壁補強部７ｂと接触すると共にスポット溶接により連結され、内側溶接代８ｃ及び外側溶接代８ｅはヒンジリーンフォースメント７の側壁補強部７ｃと接触すると共にスポット溶接により連結される。
【００２２】
開き抑制部材８の本体部８ａは、ヒンジリーンフォースメント７の側壁補強部７ｂ，７ｃ間の距離と同じ幅を有して車両上下方向に延びる長方形状をなしており、側壁補強部７ｂ，７ｃの車幅方向内側の端部７ｄ，７ｅから所定距離離間して配置されている。
【００２３】
開き抑制部材８の内側溶接代８ｂは、本体部８ａに対して車幅方向内側に向かって直角をなすように本体部８ａの車両前側の端部に設けられており、本体部８ａと同じ長さで車両上下方向に延びるような長方形状をなしている。この内側溶接代８ｂは、車幅方向内側の端部８ｆがヒンジリーンフォースメント７の側壁補強部７ｂの車幅方向内側の端部７ｄと揃うような幅を有している。開き抑制部材８の内側溶接代８ｃは、本体部８ａに対して車幅方向内側に向かって直角をなすように本体部８ａの車両後側の端部に設けられており、本体部８ａと同じ長さで車両上下方向に延びるような長方形状をなしている。この内側溶接代８ｃは、車幅方向内側の端部８ｇがヒンジリーンフォースメント７の側壁補強部７ｃの車幅方向内側の端部７ｅと揃うような幅を有している。
【００２４】
開き抑制部材８の外側溶接代８ｄは、本体部８ａと直角をなすように本体部８ａの車両前側の端部から車幅方向外側へ向かって延びる板状の突片であり、車両上下方向に一定の間隔で複数箇所に設けられている。この外側溶接代８ｄは、車幅方向外側への長さが内側溶接代８ｃの車幅方向内側への幅と略同一であり、車幅方向外側の端部に半円状の丸み付けがなされている。この外側溶接代８ｄは、本体部８ａの車両前側の端部付近の一部を当該端部を折目として車両前側に持ち上げることによって形成されているため、本体部８ａには、持ち上げた部分に外側溶接代８ｄと同形状の貫通孔８ｈが形成される。すなわち、本体部８ａには、外側溶接代８ｄの付根部分から車両後側に延びて先端部に半円状の丸み付けがなされた貫通孔８ｈが形成される。
【００２５】
開き抑制部材８の外側溶接代８ｅは、本体部８ａと直角をなすように本体部８ａの車両後側の端部から車幅方向外側へ向かって延びる板状の突片であり、外側溶接代８ｄと対応する位置に、車両上下方向に一定の間隔で複数箇所に設けられている。この外側溶接代８ｅは、車幅方向外側への長さが内側溶接代８ｃの車幅方向内側への幅と略同一であり、車幅方向外側の端部に半円状の丸み付けがなされている。この外側溶接代８ｅは、本体部８ａの車両後側の端部付近の一部を当該端部を折目として車両後側に持ち上げることによって形成されているため、本体部８ａには、持ち上げた部分に外側溶接代８ｅと同形状の貫通孔８ｋが形成される。すなわち、本体部８ａには、外側溶接代８ｅの付根部分から車両前側に延びて先端部に半円状の丸み付けがなされた貫通孔８ｋが形成される。
【００２６】
図５は、開き抑制部材８の製造工程を示す図である。なお、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示すｂ−ｂ線に沿った断面図である。図５（ａ）及び図（ｂ）に示すように、長方形状の鋼板Ｐの幅方向の一端部から所定距離離間した位置に、鋼板の長さ方向に延びる折目Ｂ１を設定する。また、折目Ｂ１の位置が始端及び終端となるようにして、鋼板Ｐの他端部側に向かってＵ字状の切目Ｃ１を形成する。このようなＵ字状の切目Ｃ１を折目Ｂ１に沿って一定の間隔で複数形成する。また、鋼板の幅方向の他端部から所定距離離間した位置に、鋼板の長さ方向に延びる折目Ｂ２を設定する。更に、折目Ｂ２の位置が始端及び終端となるようにして、鋼板の一端部側に向かってＵ字状の切目Ｃ２を形成する。このようなＵ字状の切目Ｃ２を折目Ｂ２に沿って、Ｃ１と向かい合う位置に一定の間隔で複数形成する。
【００２７】
その後、図５（ｃ）に示すように、折目Ｂ１で鋼板の一端部側を一方向に屈曲させ、それに伴ってＵ字状の切目Ｃ１に囲まれた部分を他方向に屈曲させる。同様に、折目Ｂ２で鋼板の他端部側を一方向に屈曲させ、それに伴ってＵ字状の切目Ｃ２に囲まれた部分を他方向に屈曲させる。鋼板の一端部側及び他端部側を直角に屈曲させ、切目Ｃ１に囲まれた部分及び切目Ｃ２に囲まれた部分を直角に屈曲させることによって、図５（ｄ）に示すように、内側溶接代８ｂ，８ｃ、外側溶接代８ｄ，８ｅ及び本体部８ａが形成される。
【００２８】
図６は、開き抑制部材８をヒンジリーンフォースメント７にスポット溶接によって取り付ける工程を示す図である。なお、開き抑制部材８を溶接する際は、あらかじめピラーアウタリーンフォースメント６にヒンジリーンフォースメント７がスポット溶接によって連結されている。図６（ａ）に示すように、ヒンジリーンフォースメント７の側壁補強部７ｂに開き抑制部材８の内側溶接代８ｂを位置合わせして接触した状態で複数箇所にスポット溶接部１２を形成する（具体的な溶接位置は図４において×印で示す）。同様に、側壁補強部７ｃと内側溶接代８ｃにもスポット溶接部１３を形成する（図３参照）。
【００２９】
その後、スポット溶接機のノズルＮを貫通孔８ｈに通して外側溶接代８ｄの前にセットし、図６（ｂ）に示すようにスポット溶接部１４を形成する。同様に、側壁補強部７ｃと外側溶接代８ｅにもスポット溶接部１６を形成する（図３参照）。以上によって、開き抑制部材８の内側溶接代８ｂ及び外側溶接代８ｄはヒンジリーンフォースメント７の側壁補強部７ｂとスポット溶接により連結され、これによって、側壁補強部７ｂを介してピラーアウタリーンフォースメント６の側壁部６ｂに連結される。また、内側溶接代８ｃ及び外側溶接代８ｅはヒンジリーンフォースメント７の側壁補強部７ｃとスポット溶接により連結され、これによって、側壁補強部７ｃを介してピラーアウタリーンフォースメント６の側壁部６ｃに連結される。
【００３０】
次に、本実施形態に係るピラー構造１の作用・効果について、図７〜図９を参照して説明する。図７は本実施形態に係るピラー構造１を採用した車両に、他車両が側突した場合の様子を示す図、図８は従来のピラー構造におけるヒンジリーンフォースメントと開き抑制部材の構成を説明するための断面図、図９はヒンジリーンフォースメント７の変形と曲げ耐力の関係を説明するための図、である。
【００３１】
まず、比較のため、従来のピラー構造について説明する。従来のピラー構造では、図８（ａ）に示すように、開き抑制部材２８は一枚の鋼板を断面コ字状に屈曲させることによって形成されており、ヒンジリーンフォースメント２７の外壁補強部２７ａと対向する本体部２８ａと、ヒンジリーンフォースメント２７の側壁補強部２７ｂ，２７ｃとスポット溶接部３０，３１を形成することによって連結される内側溶接代２８ｂ，２８ｃとを備えて構成されている。この開き抑制部材２８においては、図８（ｂ）に示すように、スポット溶接機のノズルＮの径との関係から、スポット溶接を施す際に内側溶接代２８ｂと本体部２８ａとの間の屈曲部２８ｄ付近及び内側溶接代２８ｃと本体部２８ａとの間の屈曲部２８ｅ付近を溶接することができない。このため、内側溶接代２８ｂ，２８ｃのうち、スポット溶接部３０，３１と屈曲部２８ｄ，２８ｅの間の領域Ａは、図７に示すように他車両が側突してピラー構造に車幅方向外側から車幅方向内側に向かう衝突荷重が作用した場合に、ヒンジリーンフォースメント２７の側壁補強部２７ｂ，２７ｃから離間し易くなる。
【００３２】
このような従来のピラー構造にあっては、車両側突時の衝突荷重が大きい場合は、内側溶接代２８ｂ，２８ｃの領域Ａがヒンジリーンフォースメント２７の側壁補強部２７ｂ，２７ｃと連結されていないため、図８（ｃ）に示すように、側壁補強部２７ｂ，２７ｃとの間で開きを生じてしまう。開き抑制部材２８が開いてしまうことによって、ヒンジリーンフォースメント２７の開きも大きくなると共にピラーインナリーンフォースメントの開きも大きくなってしまい、ピラー構造の座屈強度が低下する可能性があった。
【００３３】
また、図９（ｂ）に示すような、側壁補強部２７ｂ，２７ｃが車両前後方向に開いた場合のヒンジリーンフォースメント２７の図心Ｆ２と外壁補強部２７ａとの距離ｂは、図９（ａ）に示すような、側壁補強部２７ｂ，２７ｃに開きが生じていない場合のヒンジリーンフォースメント２７の図心Ｆ１と外壁補強部２７ａとの距離ａよりも小さくなる。これによって、開きが生じることによってヒンジリーンフォースメント２７の曲げモーメントが低下し、曲げ耐力が低下するため、車両側突時にピラー構造が曲がり易くなる可能性があった。
【００３４】
それに対し、本発明の実施形態に係るピラー構造１では、図３及び図４に示すように、車両側突時にピラーアウタリーンフォースメント６の側壁部６ｂ，６ｃが車両前後方向に開くことを抑制するための開き抑制部材８が、鋼板の車両前後方向の両端部をそれぞれ車幅方向内側へ屈曲させることによって形成される一対の内側溶接代８ｂ，８ｃと、鋼板の車両前後方向の両端部をそれぞれ車幅方向外側へ屈曲させることによって形成される一対の外側溶接代８ｄ，８ｅとを有しており、内側溶接代８ｂ，８ｃ及び外側溶接代８ｄ，８ｅがヒンジリーンフォースメント７を介してピラーアウタリーンフォースメント６の側壁部６ｂ，６ｃに連結されている。
【００３５】
すなわち、開き抑制部材８が、内側溶接代８ｂ，８ｃにおける溶接によって、ピラーアウタリーンフォースメント６の側壁部６ｂ，６ｃに対して開き抑制部材８の本体部８ａよりも車幅方向内側の位置だけで連結されるのみならず、外側溶接代８ｄ，８ｅにおける溶接によって、本体部８ａより車幅方向外側の位置でも連結されることができる。これによって、車両側突による荷重が大きい場合であっても、外側溶接代８ｄ，８ｅとピラーアウタリーンフォースメント６の側壁部６ｂ，６ｃとが、ヒンジリーンフォースメント７を介して連結されていることによって、溶接代と本体部８ａとの間の屈曲部分付近の領域とヒンジリーンフォースメント７の側壁補強部７ｂ，７ｃ同士の間の間隔が大きくなってしまうことを抑制することができる。これによって、ピラーアウタリーンフォースメント６の側壁部６ｂ，６ｃの開きを抑制することができ、車両側突による荷重に対して、十分な、すなわち従来のピラー構造と比較してより大きな座屈強度を維持することができる。
【００３６】
また、本発明の実施形態に係るピラー構造１は、ピラーアウタリーンフォースメント６の側壁部６ｂ，６ｃ同士の間に設けられ、ピラーアウタリーンフォースメント６の外壁部６ａに連結される外壁補強部７ａと、側壁部６ｂ，６ｃに連結される側壁補強部７ｂ，７ｃとを有するヒンジリーンフォースメント７を備えており、開き抑制部材８の内側溶接代８ｂ，８ｃ及び外側溶接代８ｄ，８ｅは、ヒンジリーンフォースメント７の側壁補強部７ｂ，７ｃを介してピラーアウタリーンフォースメント６の側壁部６ｂ，６ｃに連結される。
【００３７】
このようにヒンジリーンフォースメント７の側壁補強部７ｂ，７ｃを介して内側溶接代８ｂ，８ｃ及び外側溶接代８ｄ，８ｅをピラーアウタリーンフォースメント６の側壁部６ｂ，６ｃに連結する構成とすることによって、ピラーアウタリーンフォースメント６の側壁部６ｂ，６ｃの開きを抑制すると共に、ヒンジリーンフォースメント７の側壁補強部７ｂ，７ｃの開きを抑制することができる。これによって、ヒンジリーンフォースメント７の曲げモーメントを確保することにより、車両側突に対するヒンジリーンフォースメント７の曲げ耐力を確保することができる。
【００３８】
また、本発明の実施形態に係るピラー構造１において、開き抑制部材８の外側溶接代８ｄ，８ｅは、本体部８ａの車両前後方向の端部側の一部の領域を車幅方向外側へ屈曲させることによって形成される。このように開き抑制部材８の本体部８ａの車両前後方向の端部側の一部を車幅方向外側へ屈曲させることにより外側溶接代８ｄ，８ｅを形成した場合、本体部８ａには外側溶接代８ｄ，８ｅの付根部分に外側溶接代８ｄ，８ｅと同一形状の貫通孔８ｈ，８ｋが形成される。これによって、開き抑制部材８の外側溶接代８ｄ，８ｅとヒンジリーンフォースメント７の側壁補強部７ｂ，７ｃをスポット溶接によって連結する場合、外側溶接代８ｄ，８ｅの付根部分に形成された貫通孔８ｈ，８ｋを通ることによって、開き抑制部材８の本体部８ａとヒンジリーンフォースメント７の外壁補強部７ａとの間の空間に溶接機のノズルＮを入り込ませることができる。これによって、外側溶接代８とヒンジリーンフォースメント７の側壁補強部７ｂ，７ｃとを確実に溶接することができる。
【００３９】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。
【００４０】
例えば、本実施形態に係るピラー構造１では、開き抑制部材８として、図４に示すように、本体部８ａの車両前後方向の端部付近の一部を車幅方向外側に持ち上げることによって外側溶接代８ｄ，８ｅが形成されているものを適用したが、これに代えて、図１０に示すような開き抑制部材３８を適用してもよい。
【００４１】
開き抑制部材３８は、具体的には、鋼板をヒンジリーンフォースメント３７の外壁補強部３７ａと対向させることによって形成される長方形状の本体部３８ａを備えると共に、鋼板の車両前側の端部から後側へ向かって切込部を形成し、この切込部より上側を車幅方向内側へ屈曲させることによって形成される内側溶接代３８ｂと、切込部より下側を車幅方向外側へ屈曲させることによって形成される外側溶接代３８ｄを備えている。また、開き抑制部材３８は、鋼板の車両後側の端部から前側へ向かって切込部を形成し、この切込部より上側を車幅方向内側へ屈曲させることによって形成される内側溶接代３８ｃと、切込部より下側を車幅方向外側へ屈曲させることによって形成される外側溶接代３８ｅを備えている。
【００４２】
これによって、開き部材３８の本体部３８ａの車両前側の端部に、車両上下方向に一定の間隔で複数箇所に内側溶接代３８ｂが形成され、内側溶接代３８ｂ同士の間に外側溶接代３８ｄが形成される。また、開き部材３８の本体部３８ａの車両後側の端部に、内側溶接代３８ｂと対応する位置に、車両上下方向に一定の間隔で内側溶接代３８ｃが形成され、内側溶接代３８ｃ同士の間に外側溶接代３８ｅが形成される。このような構成を有する開き抑制部材３８によれば、鋼板に切込部を形成して屈曲させるだけの簡単な加工で内側溶接代３８ｂ，３８ｃ及び外側溶接代３８ｄ，３８ｅを形成することが可能となる。
【００４３】
なお、開き抑制部材３８の外側溶接代３８ｄ，３８ｅをヒンジリーンフォースメント３７に溶接する場合は、図１１に示すように、内側溶接代３８ｂ，３８ｃをスポット溶接した後で、車両上方の開口部分から開き抑制部材３８の本体部３８ａとヒンジリーンフォースメント３７の外壁補強部３７ａの間の空間にスポット溶接機のノズルＮを入り込ませて外側溶接代３８ｄ，３８ｅを溶接することができる。
【００４４】
また、本実施形態においては、ピラー構造をセンターピラーに適応しているが、センターピラーのみに限らず、フロントピラーやクォーターピラーに適用することも可能である。
【００４５】
また、本実施形態においては、開き抑制部材の内側溶接代及び外側溶接代をヒンジリーンフォースメントの側壁補強部を介してピラーアウタリーンフォースメントの側壁部に取り付けていたが、これに代えて、開き抑制部材の内側溶接代及び外側溶接代をピラーアウタリーンフォースメントの側壁部に直接取り付ける構成としてもよい。
【００４６】
また、本実施形態においては、開き抑制部材をヒンジリーンフォースメントに対してスポット溶接によって固定していたが、これに代えて、リベットやボルト及びナットを用いて固定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施形態に係るピラー構造を採用した車両を正面から見た断面図である。
【図２】図１に示すピラー構造の展開斜視図である。
【図３】図１に示すIII−III線に沿った断面図である。
【図４】図２及び図３に示す開き抑制部材の斜視図である。
【図５】開き抑制部材の製造工程を示す図である。
【図６】開き抑制部材をヒンジリーンフォースメントにスポット溶接によって取り付ける工程を示す図である。
【図７】本実施形態に係るピラー構造を採用した車両に、他車両が側突した場合の様子を示す図である。
【図８】従来のピラー構造におけるヒンジリーンフォースメントと開き抑制部材の構成を説明するための断面図である。
【図９】ヒンジリーンフォースメントの変形と曲げ耐力の関係を説明するための図である。
【図１０】変形例に係る開き抑制部材を示す斜視図である。
【図１１】図１０に示す開き抑制部材をヒンジリーンフォースメントにスポット溶接する際の様子を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４８】
１…ピラー構造、６…ピラーアウタリーンフォースメント、６ａ…外壁部、６ｂ，６ｃ…側壁部、７，３７…ヒンジリーンフォースメント、７ａ，３７ａ…外壁補強部、７ｂ，７ｃ，３７ｂ，３７ｃ…側壁補強部、８，３８…開き抑制部材、８ａ，３８ａ…本体部、８ｂ，８ｃ，３８ｂ，３８ｃ…内側溶接代（第１の連結部）、８ｄ，８ｅ，３８ｄ，３８ｅ…外側溶接代（第２の連結部）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のピラー構造に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
従来、ピラー構造として、例えば特開２００６−３２７４１０号公報に記載されるように、ピラーアウタリーンフォースメントを構成する外側部材とピラーインナリーンフォースメントを構成する内側部材の内側に、外側部材の本体部と連結される平板状の連結部及び側壁部と連結される突出部を有して車両側突時のピラーの衝撃を吸収する衝撃吸収部材（ヒンジリーンフォースメント）を設けると共に、天頂部分をなす平板状の基部及び基部の両側端部で屈曲し衝撃吸収部材の突出部に溶接によって連結される補助突出部を有して車両側突時の衝撃吸収部材及びピラーアウタリーンフォースメントの変形を抑制する変形抑制部材（開き抑制部材）が設けられたものが知られている。このピラー構造では、衝撃吸収部材の突出部及び変形抑制部材の補助突出部の端部が内側部材の底面と所定距離離間して配置されており、車両側突によって外側部材及び内側部材が圧縮変形する場合に、突出部及び補助突出部が内側部材と当接する構成とされている。これによって、このピラー構造においては、変形のストロークが大きくなって外側部材及び内側部材に座屈が生じた後は、内側部材の底面に当接した衝撃吸収部材の突出部及び変形抑制部材の補助突出部が変形することによって衝突荷重を持続的に吸収することができる。
【特許文献１】特開２００６−３２７４１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このようなピラー構造にあっては、衝撃吸収部材の突出部に変形抑制部材の補助突出部を溶接する際に、変形抑制部材の補助突出部と基部との間の屈曲部付近を溶接することができない。従って、車両側突による衝撃荷重が大きい場合は、変形抑制部材の補助突出部のうち屈曲部と溶接部との間の領域が衝撃吸収部材の突出部と連結されていないため、突出部との間で開きを生じてしまう（例えば、図８参照）。変形抑制部材が開いてしまうことによって、衝撃吸収部材の開きも大きくなると共にピラーインナリーンフォースメントの開きも大きくなってしまい、ピラーの座屈強度が低下する可能性があった。
【０００４】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、車両側突による荷重に対して、十分な座屈強度を維持することのできる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】
【０００５】
本発明に係るピラー構造は、車両上下方向に延在し、車幅方向外側の外壁部、及び車両前後方向の一対の側壁部を有するピラーアウタリーンフォースメントと、ピラーアウタリーンフォースメントの側壁部同士の間に設けられ、車両側突時に側壁部が車両前後方向に開くことを抑制するための開き抑制部材と、を備え、開き抑制部材は、ピラーアウタリーンフォースメントの外壁部と対向して配置される本体部と、本体部の車両前後方向の両端部で車幅方向内側へ屈曲させることによって形成される第１の連結部と、本体部の車両前後方向の両端部で車幅方向外側へ屈曲させることによって形成される第２の連結部とを有し、第１の連結部及び第２の連結部により側壁部に連結されることを特徴とする。
【０００６】
このようなピラー構造では、車両側突時にピラーアウタリーンフォースメントの側壁部が車両前後方向に開くことを抑制するための開き抑制部材が、本体部の車両前後方向の両端部で車幅方向内側へ屈曲させることによって形成される第１の連結部と、本体部の車両前後方向の両端部で車幅方向外側へ屈曲させることによって形成される第２の連結部とを有しており、第１の連結部及び第２の連結部がピラーアウタリーンフォースメントの側壁部に連結されている。すなわち、開き抑制部材が、第１の連結部によってピラーアウタリーンフォースメントの側壁部に対して本体部よりも車幅方向内側だけで連結されるのみならず、第２の連結部によって本体部よりも車幅方向外側でも連結されることができる。これによって、車両側突による荷重が大きい場合であっても、第２の連結部とピラーアウタリーンフォースメントの側壁部とが連結されていることによって、第１の連結部と本体部との間の屈曲部分付近の領域とピラーアウタリーンフォースメントの側壁部の間隔が大きくなってしまうことを抑制することができる。これによって、ピラーアウタリーンフォースメントの側壁部の開きを抑制することができ、車両側突による荷重に対して、十分な座屈強度を維持することができる。
【０００７】
また、本発明に係るピラー構造は、ピラーアウタリーンフォースメントの側壁部同士の間に設けられ、ピラーアウタリーンフォースメントの外壁部に連結される外壁補強部と、側壁部に連結される側壁補強部とを有するヒンジリーンフォースメントを更に備え、開き抑制部材の第１の連結部及び第２の連結部は、ヒンジリーンフォースメントの側壁補強部を介してピラーアウタリーンフォースメントの側壁部に連結されることが好ましい。ヒンジリーンフォースメントの側壁補強部を介して第１の連結部及び第２の連結部をピラーアウタリーンフォースメントの側壁部に連結することによって、ピラーアウタリーンフォースメントの側壁部の開きを抑制すると共に、ヒンジリーンフォースメントの側壁補強部の開きを抑制することができる。これによって、ヒンジリーンフォースメントの曲げモーメントを確保することにより、車両側突に対するヒンジリーンフォースメントの曲げ耐力を確保することができる。
【０００８】
また、本発明に係るピラー構造において、開き抑制部材の第２の連結部は、本体部の車両前後方向の一端部側の一部の領域を車幅方向外側へ屈曲させることによって形成されることが好ましい。開き抑制部材の本体部の車両前後方向の端部側の一部を車幅方向外側へ屈曲させることにより第２の連結部を形成した場合、本体部には第２の連結部の付根部分に第２の連結部と対応する形状の貫通孔が形成される。これによって、開き抑制部材の第２の連結部とピラーアウタリーンフォースメントの側壁部とを溶接によって連結する場合、第２の連結部に隣接する貫通孔を通すことによって、開き抑制部材の本体部とピラーアウタリーンフォースメントの外壁部との間の空間に溶接機のノズルを入り込ませることができる。これによって、第２の連結部とピラーアウタリーンフォースメントの側壁部とを確実に溶接することができる。
【０００９】
また、本発明に係るピラー構造において、第１の連結部は、本体部の車両前後方向の一端部側から他端部側へ向かって切込部を形成し、一端部のうち切込部より上側又は下側のいずれか一方を車幅方向内側へ屈曲することによって形成され、第２の連結部は、他方を車幅方向外側へ屈曲することによって形成されることが好ましい。本体部に一端部から他端部側へ向かって切込部を形成して屈曲させるだけの簡単な加工で第１の連結部及び第２の連結部を形成することが可能となる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、車両側突よる荷重の入力に対して十分な座屈強度を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る車体構造の好適な実施形態について添付図面を参照しながら説明する。なお、本明細書中において、車両が直前進している際の前方方向を「前方」と定め、「前」「後」等の方向を示す語を用いることとする。
【００１２】
図１は本発明の実施形態に係るピラー構造１を採用した車両を正面から見た断面図、図２は図１に示すピラー構造１の展開斜視図、図３は図１に示すIII−III線に沿った断面図である。なお、図１においては、車幅方向の一方のピラー構造１のみを示しており、他方のピラーにおいても本発明の実施形態に係るピラー構造が採用されている。また、本実施形態においては、ピラー構造１をセンターピラーに適用した場合について説明する。
【００１３】
図１及び図２に示すように、ピラー構造１は、車幅方向の両側で車両上下方向に延在することによって、車両のアンダボディとアッパーボディを支持するものであり、車両下側で車両前後方向に延在するロッカ２に下端部が連結されると共に、車両上側で車両前後方向に延在するルーフサイドレールに上端部が連結される。
【００１４】
ピラー構造１は、車幅方向内側で車両上下方向に延在するピラーインナリーンフォースメント４と、車幅方向外側で車両上下方向に延在するピラーアウタリーンフォースメント６と、ピラーインナリーンフォースメント４及びピラーアウタリーンフォースメント６の内側に設けられてピラーアウタリーンフォースメント６の補強を行うヒンジリーンフォースメント７と、ピラーアウタリーンフォースメント６及びヒンジリーンフォースメント７の車両側突時の開きを抑制する開き抑制部材８とを備えて構成される。
【００１５】
図３に示すように、ピラーインナリーンフォースメント４は、その断面が平板状に形成されており、センターピラーの車幅方向内側の内壁を構成する平板状の内壁部４ａを備えている。このピラーインナリーンフォースメント４は、内壁部４ａの車両前後方向の両端部が溶接代とされている。
【００１６】
ピラーアウタリーンフォースメント６は、その断面がコ字状に形成されており、センターピラーの車幅方向外側の外壁を構成する平板状の外壁部６ａと、外壁部６ａの車両前後方向の両端部から車幅方向内側へ突出して車両前後方向の側壁を構成する一対の側壁部６ｂ，６ｃと、側壁部６ｂの車両内側の端部から車両前方向へ広がるフランジ部６ｄと、側壁部６ｃの車両外側の端部から車両前方向へ広がるフランジ部６ｅとを備えている。ピラーアウタリーンフォースメント６の側壁部６ｂ，６ｃは、それぞれ外壁部６ａからピラーインナリーンフォースメント４まで及んでいる。
【００１７】
ピラーアウタリーンフォースメント６は、ピラーインナリーンフォースメント４と向かい合うように配置され、ピラーアウタリーンフォースメント６のフランジ部６ｄ，６ｅをピラーインナリーンフォースメント４のフ内壁部４ａの車両前後方向の両端部にそれぞれ接触させてスポット溶接部９を形成することによって、ピラーインナリーンフォースメント４と連結されている。これによって、ピラーアウタリーンフォースメント６とインナリーンフォースメントとで閉断面が構成される。
【００１８】
ヒンジリーンフォースメント７は、ピラー構造上側においてピラーアウタリーンフォースメント６内で車両上下方向に延在する断面コ字状の部材であり、ピラーアウタリーンフォースメント６を補強し、車両側突時の曲げ変形を抑制する機能を有している。ヒンジリーンフォースメント７は、ピラーアウタリーンフォースメント６の外壁部６ａよりも車幅方向内側で、側壁部６ｂ，６ｃ同士の間に配置されており、外壁部６ａに連結される外壁補強部７ａと、側壁部６ｂ，６ｃにそれぞれ連結される側壁補強部７ｂ，７ｃとを備えている。ヒンジリーンフォースメント７は、外壁補強部７ａを外壁部６ａに接触させると共に、側壁補強部７ｂ，７ｃを側壁部６ｂ，６ｃにそれぞれ接触させた状態でスポット溶接部１１を形成することによって、ピラーアウタリーンフォースメント６に連結されている。
【００１９】
開き抑制部材８は、ヒンジリーンフォースメント７の車両上下方向の中央位置付近でヒンジリーンフォースメント７内において車両上下方向に延在する補強部材であり、ヒンジリーンフォースメント７を介してピラーアウタリーンフォースメント６に連結されている。この開き抑制部材８は、ヒンジリーンフォースメント７の外壁補強部７ａよりも車幅方向内側で、側壁補強部７ｂ，７ｃ同士の間に配置されており、ヒンジリーンフォースメント７の側壁補強部７ｂ，７ｃ及びピラーアウタリーンフォースメント６の側壁部６ｂ，６ｃの車両側突時における車両前後方向の開きを抑制する機能を有している。
【００２０】
図４は、図２及び図３に示す開き抑制部材８の斜視図であり、図４においてはヒンジリーンフォースメント７を二点鎖線で示している。図３及び図４に示すように、開き抑制部材８は、鋼板（板状部材）を打ち抜き及び折り曲げ加工することによって形成されている。
【００２１】
具体的には、開き抑制部材８は、一枚の長方形状の鋼板から構成されており、鋼板をヒンジリーンフォースメント７の外壁補強部７ａ及びピラーアウタリーンフォースメント６の外壁部６ａに対向させることによって形成される長方形板状の本体部８ａと、鋼板の車両前後方向の両端部を車幅方向内側へ屈曲させることによって形成される一対の長方形板状の内側溶接代（第１の連結部）８ｂ，８ｃと、鋼板の車両前後方向の両端部を車幅方向外側へ屈曲させることによって形成される一対の外側溶接代（第２の連結部）８ｄ，８ｅとを備えて構成されている。この開き抑制部材８の内側溶接代８ｂ及び外側溶接代８ｄはヒンジリーンフォースメント７の側壁補強部７ｂと接触すると共にスポット溶接により連結され、内側溶接代８ｃ及び外側溶接代８ｅはヒンジリーンフォースメント７の側壁補強部７ｃと接触すると共にスポット溶接により連結される。
【００２２】
開き抑制部材８の本体部８ａは、ヒンジリーンフォースメント７の側壁補強部７ｂ，７ｃ間の距離と同じ幅を有して車両上下方向に延びる長方形状をなしており、側壁補強部７ｂ，７ｃの車幅方向内側の端部７ｄ，７ｅから所定距離離間して配置されている。
【００２３】
開き抑制部材８の内側溶接代８ｂは、本体部８ａに対して車幅方向内側に向かって直角をなすように本体部８ａの車両前側の端部に設けられており、本体部８ａと同じ長さで車両上下方向に延びるような長方形状をなしている。この内側溶接代８ｂは、車幅方向内側の端部８ｆがヒンジリーンフォースメント７の側壁補強部７ｂの車幅方向内側の端部７ｄと揃うような幅を有している。開き抑制部材８の内側溶接代８ｃは、本体部８ａに対して車幅方向内側に向かって直角をなすように本体部８ａの車両後側の端部に設けられており、本体部８ａと同じ長さで車両上下方向に延びるような長方形状をなしている。この内側溶接代８ｃは、車幅方向内側の端部８ｇがヒンジリーンフォースメント７の側壁補強部７ｃの車幅方向内側の端部７ｅと揃うような幅を有している。
【００２４】
開き抑制部材８の外側溶接代８ｄは、本体部８ａと直角をなすように本体部８ａの車両前側の端部から車幅方向外側へ向かって延びる板状の突片であり、車両上下方向に一定の間隔で複数箇所に設けられている。この外側溶接代８ｄは、車幅方向外側への長さが内側溶接代８ｃの車幅方向内側への幅と略同一であり、車幅方向外側の端部に半円状の丸み付けがなされている。この外側溶接代８ｄは、本体部８ａの車両前側の端部付近の一部を当該端部を折目として車両前側に持ち上げることによって形成されているため、本体部８ａには、持ち上げた部分に外側溶接代８ｄと同形状の貫通孔８ｈが形成される。すなわち、本体部８ａには、外側溶接代８ｄの付根部分から車両後側に延びて先端部に半円状の丸み付けがなされた貫通孔８ｈが形成される。
【００２５】
開き抑制部材８の外側溶接代８ｅは、本体部８ａと直角をなすように本体部８ａの車両後側の端部から車幅方向外側へ向かって延びる板状の突片であり、外側溶接代８ｄと対応する位置に、車両上下方向に一定の間隔で複数箇所に設けられている。この外側溶接代８ｅは、車幅方向外側への長さが内側溶接代８ｃの車幅方向内側への幅と略同一であり、車幅方向外側の端部に半円状の丸み付けがなされている。この外側溶接代８ｅは、本体部８ａの車両後側の端部付近の一部を当該端部を折目として車両後側に持ち上げることによって形成されているため、本体部８ａには、持ち上げた部分に外側溶接代８ｅと同形状の貫通孔８ｋが形成される。すなわち、本体部８ａには、外側溶接代８ｅの付根部分から車両前側に延びて先端部に半円状の丸み付けがなされた貫通孔８ｋが形成される。
【００２６】
図５は、開き抑制部材８の製造工程を示す図である。なお、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示すｂ−ｂ線に沿った断面図である。図５（ａ）及び図（ｂ）に示すように、長方形状の鋼板Ｐの幅方向の一端部から所定距離離間した位置に、鋼板の長さ方向に延びる折目Ｂ１を設定する。また、折目Ｂ１の位置が始端及び終端となるようにして、鋼板Ｐの他端部側に向かってＵ字状の切目Ｃ１を形成する。このようなＵ字状の切目Ｃ１を折目Ｂ１に沿って一定の間隔で複数形成する。また、鋼板の幅方向の他端部から所定距離離間した位置に、鋼板の長さ方向に延びる折目Ｂ２を設定する。更に、折目Ｂ２の位置が始端及び終端となるようにして、鋼板の一端部側に向かってＵ字状の切目Ｃ２を形成する。このようなＵ字状の切目Ｃ２を折目Ｂ２に沿って、Ｃ１と向かい合う位置に一定の間隔で複数形成する。
【００２７】
その後、図５（ｃ）に示すように、折目Ｂ１で鋼板の一端部側を一方向に屈曲させ、それに伴ってＵ字状の切目Ｃ１に囲まれた部分を他方向に屈曲させる。同様に、折目Ｂ２で鋼板の他端部側を一方向に屈曲させ、それに伴ってＵ字状の切目Ｃ２に囲まれた部分を他方向に屈曲させる。鋼板の一端部側及び他端部側を直角に屈曲させ、切目Ｃ１に囲まれた部分及び切目Ｃ２に囲まれた部分を直角に屈曲させることによって、図５（ｄ）に示すように、内側溶接代８ｂ，８ｃ、外側溶接代８ｄ，８ｅ及び本体部８ａが形成される。
【００２８】
図６は、開き抑制部材８をヒンジリーンフォースメント７にスポット溶接によって取り付ける工程を示す図である。なお、開き抑制部材８を溶接する際は、あらかじめピラーアウタリーンフォースメント６にヒンジリーンフォースメント７がスポット溶接によって連結されている。図６（ａ）に示すように、ヒンジリーンフォースメント７の側壁補強部７ｂに開き抑制部材８の内側溶接代８ｂを位置合わせして接触した状態で複数箇所にスポット溶接部１２を形成する（具体的な溶接位置は図４において×印で示す）。同様に、側壁補強部７ｃと内側溶接代８ｃにもスポット溶接部１３を形成する（図３参照）。
【００２９】
その後、スポット溶接機のノズルＮを貫通孔８ｈに通して外側溶接代８ｄの前にセットし、図６（ｂ）に示すようにスポット溶接部１４を形成する。同様に、側壁補強部７ｃと外側溶接代８ｅにもスポット溶接部１６を形成する（図３参照）。以上によって、開き抑制部材８の内側溶接代８ｂ及び外側溶接代８ｄはヒンジリーンフォースメント７の側壁補強部７ｂとスポット溶接により連結され、これによって、側壁補強部７ｂを介してピラーアウタリーンフォースメント６の側壁部６ｂに連結される。また、内側溶接代８ｃ及び外側溶接代８ｅはヒンジリーンフォースメント７の側壁補強部７ｃとスポット溶接により連結され、これによって、側壁補強部７ｃを介してピラーアウタリーンフォースメント６の側壁部６ｃに連結される。
【００３０】
次に、本実施形態に係るピラー構造１の作用・効果について、図７〜図９を参照して説明する。図７は本実施形態に係るピラー構造１を採用した車両に、他車両が側突した場合の様子を示す図、図８は従来のピラー構造におけるヒンジリーンフォースメントと開き抑制部材の構成を説明するための断面図、図９はヒンジリーンフォースメント７の変形と曲げ耐力の関係を説明するための図、である。
【００３１】
まず、比較のため、従来のピラー構造について説明する。従来のピラー構造では、図８（ａ）に示すように、開き抑制部材２８は一枚の鋼板を断面コ字状に屈曲させることによって形成されており、ヒンジリーンフォースメント２７の外壁補強部２７ａと対向する本体部２８ａと、ヒンジリーンフォースメント２７の側壁補強部２７ｂ，２７ｃとスポット溶接部３０，３１を形成することによって連結される内側溶接代２８ｂ，２８ｃとを備えて構成されている。この開き抑制部材２８においては、図８（ｂ）に示すように、スポット溶接機のノズルＮの径との関係から、スポット溶接を施す際に内側溶接代２８ｂと本体部２８ａとの間の屈曲部２８ｄ付近及び内側溶接代２８ｃと本体部２８ａとの間の屈曲部２８ｅ付近を溶接することができない。このため、内側溶接代２８ｂ，２８ｃのうち、スポット溶接部３０，３１と屈曲部２８ｄ，２８ｅの間の領域Ａは、図７に示すように他車両が側突してピラー構造に車幅方向外側から車幅方向内側に向かう衝突荷重が作用した場合に、ヒンジリーンフォースメント２７の側壁補強部２７ｂ，２７ｃから離間し易くなる。
【００３２】
このような従来のピラー構造にあっては、車両側突時の衝突荷重が大きい場合は、内側溶接代２８ｂ，２８ｃの領域Ａがヒンジリーンフォースメント２７の側壁補強部２７ｂ，２７ｃと連結されていないため、図８（ｃ）に示すように、側壁補強部２７ｂ，２７ｃとの間で開きを生じてしまう。開き抑制部材２８が開いてしまうことによって、ヒンジリーンフォースメント２７の開きも大きくなると共にピラーインナリーンフォースメントの開きも大きくなってしまい、ピラー構造の座屈強度が低下する可能性があった。
【００３３】
また、図９（ｂ）に示すような、側壁補強部２７ｂ，２７ｃが車両前後方向に開いた場合のヒンジリーンフォースメント２７の図心Ｆ２と外壁補強部２７ａとの距離ｂは、図９（ａ）に示すような、側壁補強部２７ｂ，２７ｃに開きが生じていない場合のヒンジリーンフォースメント２７の図心Ｆ１と外壁補強部２７ａとの距離ａよりも小さくなる。これによって、開きが生じることによってヒンジリーンフォースメント２７の曲げモーメントが低下し、曲げ耐力が低下するため、車両側突時にピラー構造が曲がり易くなる可能性があった。
【００３４】
それに対し、本発明の実施形態に係るピラー構造１では、図３及び図４に示すように、車両側突時にピラーアウタリーンフォースメント６の側壁部６ｂ，６ｃが車両前後方向に開くことを抑制するための開き抑制部材８が、鋼板の車両前後方向の両端部をそれぞれ車幅方向内側へ屈曲させることによって形成される一対の内側溶接代８ｂ，８ｃと、鋼板の車両前後方向の両端部をそれぞれ車幅方向外側へ屈曲させることによって形成される一対の外側溶接代８ｄ，８ｅとを有しており、内側溶接代８ｂ，８ｃ及び外側溶接代８ｄ，８ｅがヒンジリーンフォースメント７を介してピラーアウタリーンフォースメント６の側壁部６ｂ，６ｃに連結されている。
【００３５】
すなわち、開き抑制部材８が、内側溶接代８ｂ，８ｃにおける溶接によって、ピラーアウタリーンフォースメント６の側壁部６ｂ，６ｃに対して開き抑制部材８の本体部８ａよりも車幅方向内側の位置だけで連結されるのみならず、外側溶接代８ｄ，８ｅにおける溶接によって、本体部８ａより車幅方向外側の位置でも連結されることができる。これによって、車両側突による荷重が大きい場合であっても、外側溶接代８ｄ，８ｅとピラーアウタリーンフォースメント６の側壁部６ｂ，６ｃとが、ヒンジリーンフォースメント７を介して連結されていることによって、溶接代と本体部８ａとの間の屈曲部分付近の領域とヒンジリーンフォースメント７の側壁補強部７ｂ，７ｃ同士の間の間隔が大きくなってしまうことを抑制することができる。これによって、ピラーアウタリーンフォースメント６の側壁部６ｂ，６ｃの開きを抑制することができ、車両側突による荷重に対して、十分な、すなわち従来のピラー構造と比較してより大きな座屈強度を維持することができる。
【００３６】
また、本発明の実施形態に係るピラー構造１は、ピラーアウタリーンフォースメント６の側壁部６ｂ，６ｃ同士の間に設けられ、ピラーアウタリーンフォースメント６の外壁部６ａに連結される外壁補強部７ａと、側壁部６ｂ，６ｃに連結される側壁補強部７ｂ，７ｃとを有するヒンジリーンフォースメント７を備えており、開き抑制部材８の内側溶接代８ｂ，８ｃ及び外側溶接代８ｄ，８ｅは、ヒンジリーンフォースメント７の側壁補強部７ｂ，７ｃを介してピラーアウタリーンフォースメント６の側壁部６ｂ，６ｃに連結される。
【００３７】
このようにヒンジリーンフォースメント７の側壁補強部７ｂ，７ｃを介して内側溶接代８ｂ，８ｃ及び外側溶接代８ｄ，８ｅをピラーアウタリーンフォースメント６の側壁部６ｂ，６ｃに連結する構成とすることによって、ピラーアウタリーンフォースメント６の側壁部６ｂ，６ｃの開きを抑制すると共に、ヒンジリーンフォースメント７の側壁補強部７ｂ，７ｃの開きを抑制することができる。これによって、ヒンジリーンフォースメント７の曲げモーメントを確保することにより、車両側突に対するヒンジリーンフォースメント７の曲げ耐力を確保することができる。
【００３８】
また、本発明の実施形態に係るピラー構造１において、開き抑制部材８の外側溶接代８ｄ，８ｅは、本体部８ａの車両前後方向の端部側の一部の領域を車幅方向外側へ屈曲させることによって形成される。このように開き抑制部材８の本体部８ａの車両前後方向の端部側の一部を車幅方向外側へ屈曲させることにより外側溶接代８ｄ，８ｅを形成した場合、本体部８ａには外側溶接代８ｄ，８ｅの付根部分に外側溶接代８ｄ，８ｅと同一形状の貫通孔８ｈ，８ｋが形成される。これによって、開き抑制部材８の外側溶接代８ｄ，８ｅとヒンジリーンフォースメント７の側壁補強部７ｂ，７ｃをスポット溶接によって連結する場合、外側溶接代８ｄ，８ｅの付根部分に形成された貫通孔８ｈ，８ｋを通ることによって、開き抑制部材８の本体部８ａとヒンジリーンフォースメント７の外壁補強部７ａとの間の空間に溶接機のノズルＮを入り込ませることができる。これによって、外側溶接代８とヒンジリーンフォースメント７の側壁補強部７ｂ，７ｃとを確実に溶接することができる。
【００３９】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。
【００４０】
例えば、本実施形態に係るピラー構造１では、開き抑制部材８として、図４に示すように、本体部８ａの車両前後方向の端部付近の一部を車幅方向外側に持ち上げることによって外側溶接代８ｄ，８ｅが形成されているものを適用したが、これに代えて、図１０に示すような開き抑制部材３８を適用してもよい。
【００４１】
開き抑制部材３８は、具体的には、鋼板をヒンジリーンフォースメント３７の外壁補強部３７ａと対向させることによって形成される長方形状の本体部３８ａを備えると共に、鋼板の車両前側の端部から後側へ向かって切込部を形成し、この切込部より上側を車幅方向内側へ屈曲させることによって形成される内側溶接代３８ｂと、切込部より下側を車幅方向外側へ屈曲させることによって形成される外側溶接代３８ｄを備えている。また、開き抑制部材３８は、鋼板の車両後側の端部から前側へ向かって切込部を形成し、この切込部より上側を車幅方向内側へ屈曲させることによって形成される内側溶接代３８ｃと、切込部より下側を車幅方向外側へ屈曲させることによって形成される外側溶接代３８ｅを備えている。
【００４２】
これによって、開き部材３８の本体部３８ａの車両前側の端部に、車両上下方向に一定の間隔で複数箇所に内側溶接代３８ｂが形成され、内側溶接代３８ｂ同士の間に外側溶接代３８ｄが形成される。また、開き部材３８の本体部３８ａの車両後側の端部に、内側溶接代３８ｂと対応する位置に、車両上下方向に一定の間隔で内側溶接代３８ｃが形成され、内側溶接代３８ｃ同士の間に外側溶接代３８ｅが形成される。このような構成を有する開き抑制部材３８によれば、鋼板に切込部を形成して屈曲させるだけの簡単な加工で内側溶接代３８ｂ，３８ｃ及び外側溶接代３８ｄ，３８ｅを形成することが可能となる。
【００４３】
なお、開き抑制部材３８の外側溶接代３８ｄ，３８ｅをヒンジリーンフォースメント３７に溶接する場合は、図１１に示すように、内側溶接代３８ｂ，３８ｃをスポット溶接した後で、車両上方の開口部分から開き抑制部材３８の本体部３８ａとヒンジリーンフォースメント３７の外壁補強部３７ａの間の空間にスポット溶接機のノズルＮを入り込ませて外側溶接代３８ｄ，３８ｅを溶接することができる。
【００４４】
また、本実施形態においては、ピラー構造をセンターピラーに適応しているが、センターピラーのみに限らず、フロントピラーやクォーターピラーに適用することも可能である。
【００４５】
また、本実施形態においては、開き抑制部材の内側溶接代及び外側溶接代をヒンジリーンフォースメントの側壁補強部を介してピラーアウタリーンフォースメントの側壁部に取り付けていたが、これに代えて、開き抑制部材の内側溶接代及び外側溶接代をピラーアウタリーンフォースメントの側壁部に直接取り付ける構成としてもよい。
【００４６】
また、本実施形態においては、開き抑制部材をヒンジリーンフォースメントに対してスポット溶接によって固定していたが、これに代えて、リベットやボルト及びナットを用いて固定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施形態に係るピラー構造を採用した車両を正面から見た断面図である。
【図２】図１に示すピラー構造の展開斜視図である。
【図３】図１に示すIII−III線に沿った断面図である。
【図４】図２及び図３に示す開き抑制部材の斜視図である。
【図５】開き抑制部材の製造工程を示す図である。
【図６】開き抑制部材をヒンジリーンフォースメントにスポット溶接によって取り付ける工程を示す図である。
【図７】本実施形態に係るピラー構造を採用した車両に、他車両が側突した場合の様子を示す図である。
【図８】従来のピラー構造におけるヒンジリーンフォースメントと開き抑制部材の構成を説明するための断面図である。
【図９】ヒンジリーンフォースメントの変形と曲げ耐力の関係を説明するための図である。
【図１０】変形例に係る開き抑制部材を示す斜視図である。
【図１１】図１０に示す開き抑制部材をヒンジリーンフォースメントにスポット溶接する際の様子を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４８】
１…ピラー構造、６…ピラーアウタリーンフォースメント、６ａ…外壁部、６ｂ，６ｃ…側壁部、７，３７…ヒンジリーンフォースメント、７ａ，３７ａ…外壁補強部、７ｂ，７ｃ，３７ｂ，３７ｃ…側壁補強部、８，３８…開き抑制部材、８ａ，３８ａ…本体部、８ｂ，８ｃ，３８ｂ，３８ｃ…内側溶接代（第１の連結部）、８ｄ，８ｅ，３８ｄ，３８ｅ…外側溶接代（第２の連結部）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両上下方向に延在し、車幅方向外側の外壁部、及び車両前後方向の一対の側壁部を有するピラーアウタリーンフォースメントと、
前記ピラーアウタリーンフォースメントの前記側壁部同士の間に設けられ、車両側突時に前記側壁部が車両前後方向に開くことを抑制するための開き抑制部材と、を備え、
前記開き抑制部材は、前記ピラーアウタリーンフォースメントの前記外壁部と対向して配置される本体部と、前記本体部の車両前後方向の両端部で車幅方向内側へ屈曲させることによって形成される第１の連結部と、前記本体部の車両前後方向の両端部で車幅方向外側へ屈曲させることによって形成される第２の連結部とを有し、前記第１の連結部及び前記第２の連結部により前記側壁部に連結されることを特徴とするピラー構造。
【請求項２】
前記ピラーアウタリーンフォースメントの前記側壁部同士の間に設けられ、前記ピラーアウタリーンフォースメントの前記外壁部に連結される外壁補強部と、前記側壁部に連結される側壁補強部とを有するヒンジリーンフォースメントを更に備え、
前記開き抑制部材の前記第１の連結部及び前記第２の連結部は、前記ヒンジリーンフォースメントの前記側壁補強部を介して前記ピラーアウタリーンフォースメントの前記側壁部に連結されることを特徴とする請求項１記載のピラー構造。
【請求項３】
前記開き抑制部材の前記第２の連結部は、前記本体部の車両前後方向の一端部側の一部の領域を車幅方向外側へ屈曲させることによって形成されることを特徴とする請求項１又は２記載のピラー構造。
【請求項４】
前記第１の連結部は、前記本体部の車両前後方向の一端部側から他端部側へ向かって切込部を形成し、前記一端部のうち前記切込部より上側又は下側のいずれか一方を車幅方向内側へ屈曲することによって形成され、前記第２の連結部は、他方を車幅方向外側へ屈曲することによって形成されることを特徴とする請求項１又は２記載のピラー構造。
【請求項１】
車両上下方向に延在し、車幅方向外側の外壁部、及び車両前後方向の一対の側壁部を有するピラーアウタリーンフォースメントと、
前記ピラーアウタリーンフォースメントの前記側壁部同士の間に設けられ、車両側突時に前記側壁部が車両前後方向に開くことを抑制するための開き抑制部材と、を備え、
前記開き抑制部材は、前記ピラーアウタリーンフォースメントの前記外壁部と対向して配置される本体部と、前記本体部の車両前後方向の両端部で車幅方向内側へ屈曲させることによって形成される第１の連結部と、前記本体部の車両前後方向の両端部で車幅方向外側へ屈曲させることによって形成される第２の連結部とを有し、前記第１の連結部及び前記第２の連結部により前記側壁部に連結されることを特徴とするピラー構造。
【請求項２】
前記ピラーアウタリーンフォースメントの前記側壁部同士の間に設けられ、前記ピラーアウタリーンフォースメントの前記外壁部に連結される外壁補強部と、前記側壁部に連結される側壁補強部とを有するヒンジリーンフォースメントを更に備え、
前記開き抑制部材の前記第１の連結部及び前記第２の連結部は、前記ヒンジリーンフォースメントの前記側壁補強部を介して前記ピラーアウタリーンフォースメントの前記側壁部に連結されることを特徴とする請求項１記載のピラー構造。
【請求項３】
前記開き抑制部材の前記第２の連結部は、前記本体部の車両前後方向の一端部側の一部の領域を車幅方向外側へ屈曲させることによって形成されることを特徴とする請求項１又は２記載のピラー構造。
【請求項４】
前記第１の連結部は、前記本体部の車両前後方向の一端部側から他端部側へ向かって切込部を形成し、前記一端部のうち前記切込部より上側又は下側のいずれか一方を車幅方向内側へ屈曲することによって形成され、前記第２の連結部は、他方を車幅方向外側へ屈曲することによって形成されることを特徴とする請求項１又は２記載のピラー構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−４７１６５（Ｐ２０１０−４７１６５Ａ）
【公開日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２１４１８８（Ｐ２００８−２１４１８８）
【出願日】平成２０年８月２２日（２００８．８．２２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月２２日（２００８．８．２２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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