車両のピラー構造
【課題】
ピラーの断面積を小さくし、妨害角を少なくして視認性を高めることができる車両のピラー構造を提供すること。
【解決手段】
少なくとも車外側に位置するボディサイドアウター（アウタピラー）２０と、車内側に位置するインナピラー３０とを有し、それぞれの端縁壁（端縁）２１、３１を一体的に接合して閉断面Ｈを形成すると共に、この閉断面Ｈ内に充填部材５０を介在させた車両のピラー構造であって、インナピラー３０の端縁壁３１には、ボディサイドアウター２０に接合される複数の凸状部３３を形成し、この凸状部３３とボディサイドアウター２０とが接合した接合部１６が閉断面Ｈの周面に沿うと共に、充填部材５０を、凸状部４４との間に間隙を設けた状態で配設するようにあらかじめ形成する。
ピラーの断面積を小さくし、妨害角を少なくして視認性を高めることができる車両のピラー構造を提供すること。
【解決手段】
少なくとも車外側に位置するボディサイドアウター（アウタピラー）２０と、車内側に位置するインナピラー３０とを有し、それぞれの端縁壁（端縁）２１、３１を一体的に接合して閉断面Ｈを形成すると共に、この閉断面Ｈ内に充填部材５０を介在させた車両のピラー構造であって、インナピラー３０の端縁壁３１には、ボディサイドアウター２０に接合される複数の凸状部３３を形成し、この凸状部３３とボディサイドアウター２０とが接合した接合部１６が閉断面Ｈの周面に沿うと共に、充填部材５０を、凸状部４４との間に間隙を設けた状態で配設するようにあらかじめ形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも車外側のアウタピラーと、車内側のインナピラーとを接合して閉断面を形成すると共に、この閉断面内に充填部材を介在させた車両のピラー構造に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
従来から、図９に示す車両のピラー構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ピラーＰは、車外側に位置するアウタピラー１と、車内側に位置するインナピラー２と、このアウタピラー１及びインナピラー２の間に位置するレインフォース３とを備えている。そして、アウタピラー１とレインフォース３との間には、発泡樹脂材からなる充填材４が介在されている。
【０００４】
アウタピラー１は、断面コ字状の本体部１ａと、この本体部１ａの両端部からそれぞれ外方に向けて突出したフランジ部１ｂとによって断面ハット状に形成されている。
【０００５】
また、インナピラー２も、断面コ字状の本体部２ａと、この本体部２ａの両端部からそれぞれ外方に向けて突出したフランジ部２ｂとによって断面ハット状に形成されている。
【０００６】
さらに、レインフォース３も、断面コ字状の本体部３ａと、この本体部３ａの両端部からそれぞれ外方に向けて突出したフランジ部３ｂとによって断面ハット状に形成されている。
【０００７】
そして、アウタピラー１のフランジ部１ｂとインナピラー２のフランジ部２ｂとの間に、レインフォース３のフランジ部３ｂを配置し、アウタピラー１側とインナピラー２側の２方向から挟み込むスポット溶接によって一体に溶接固定することで、閉断面Ｈを形成している。
【０００８】
また、充填材４は、予めアウタピラー１の本体部１ａとレインフォース３の本体部３ａとの間に配設され、閉断面Ｈを形成した後に、加熱されて発泡膨張するようになっている。
【特許文献１】特開２００２−１７３０４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上述のピラー構造では、本体部１ａ、２ａ、３ａの両端部から外方に向けて突出したフランジ部１ｂ、２ｂ、３ｂが溶接固定されている。そのため、閉断面Ｈから外方に向けてフランジ部１ｂ、２ｂ、３ｂが突出し、ピラーＰの断面積を小さくすることができないという問題が生じていた。
【００１０】
また、これにより、妨害角が多くなって運転手の視野範囲が狭まり、視認性が劣るという問題も生じていた。
【００１１】
そこで本発明は、ピラーの断面積を小さくし、妨害角を少なくして視認性を高めることができる車両のピラー構造を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明は、少なくとも車外側に位置するアウタピラーと、車内側に位置するインナピラーとを有し、それぞれの端縁を一体的に接合して閉断面を形成すると共に、この閉断面内に充填部材を介在させた車両のピラー構造において、前記インナピラーの端縁には、前記アウタピラーに接合される複数の凸状部を形成し、該凸状部と前記アウタピラーとが接合した接合部は前記閉断面の周面に沿うと共に、前記充填部材は、前記凸状部との間に間隙を設けた状態で配設されるようにあらかじめ形成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
このように構成された本発明によると、インナピラーに形成された凸状部がアウタピラーに接合されると共に、アウタピラーとインナピラーの凸状部とが接合した接合部が閉断面の周面に沿っている。
【００１４】
これにより、閉断面から外方に向けて接合部が突出することがなくなり、ピラーの断面積を小さくすることが可能となる。そして、妨害角を減少させて、運転手の視野範囲を広げ、視認性を高めることが可能となる。
【００１５】
また、アウタピラーはインナピラーに形成された凸状部と接合されるので、この凸状部によって支持された状態で接合することができ、容易に接合することができる。
【００１６】
さらに、充填部材が凸状部との間に間隙を設けて配設されるようにあらかじめ形成されているので、充填部材は、アウタピラーとインナピラーとを接合する際に生じる熱の影響を受けず、表面を滑らかな状態のまま介在させることができる。
【００１７】
そのため、この充填部材によって車両前面から入力された荷重を円滑に伝達することができ、効率的に車室側からの反力を高めることができる。また、この充填部材で閉断面を内部から支持でき、ピラーの変形が抑制され、曲げ剛性の向上を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、本発明に関わる車両のピラー構造を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１に示す車両Ｓは、車両前後方向に延びたサイドルーフレール１０の前部と、車両前後方向に延びたサイドシル１１の前部との間に設けられると共に、ほぼ上下方向に延びるフロントピラー１２を備えている。ここで、Ｒは車室であり、フロントピラー１２は車室Ｒの側方に設けられた開口部１３の前縁部を形成している。
【００２０】
なお、図１、図２及び図３（ａ）中に示す矢印ＯＵＴは車両Ｓの正面から見て左側のフロントピラー１２の車外側を示し、矢印ＩＮは車両Ｓの正面から見て左側のフロントピラー１２の車内側を示している。
【００２１】
このフロントピラー１２は、図１に示すように、上方に位置するアッパピラー１４と、このアッパピラー１４の下方に位置するロアピラー１５とを備えている。
【００２２】
そして、図２に示すように、アッパピラー１４は、車外側に位置するボディサイドアウター（アウタピラー）２０と、車内側に位置するインナピラー３０と、このボディサイドアウター２０とインナピラー３０との間に配設されたレインフォース４０とを備えている。
【００２３】
ボディサイドアウター２０は、サイドシル１１にまで延設されており、ロアピラー１５のアウタパネルと一体になっている。
【００２４】
また、このボディサイドアウター２０の一方の短手方向端縁には、端縁壁２１が形成されている。この端縁壁２１は、側壁２２を車内側に向って屈曲することによって形成されている（図３（ａ）参照）。なお、この端縁壁２１は車両上方に面しており、車両下方に面した他方の短手方向端縁は省略する。
【００２５】
また、インナピラー３０は、後述するダッシュサイド近傍部１７を覆うように延在されている（図２参照）。
【００２６】
このインナピラー３０の一方の短手方向端縁には、端縁壁３１が形成されている。この端縁壁３１は、側壁３２を車外側に向って屈曲することによって形成されている（図３（ａ）参照）。なお、この端縁壁３１は車両上方に面しており、車両下方に面した他方の短手方向端縁は省略する。
【００２７】
そして、この端縁壁３１には、図３（ａ）に示すように、後述する切欠部４４内に嵌合すると共に、車両Ｓの上方側に向って突出した複数の凸状部３３が形成されている。
【００２８】
各凸状部３３は、端縁壁３１の端部３１ａに形成されており、レインフォース４０の板厚とほぼ同じ高さだけ突出している。そして、切欠部４４の内周縁４４ａにほぼ沿う矩形状を呈している。
【００２９】
さらに、レインフォース４０は、ロアピラー１５の中間部にまで延在されている。
【００３０】
このレインフォース４０の一方の短手方向端縁には、端縁壁４１が形成されている。この端縁壁４１は側壁４２を車内側に向って屈曲することによって形成されている（図３（ａ）参照）。なお、この端縁壁４１は車両上方に面しており、車両下方に面した他方の短手方向端縁は省略する。
【００３１】
そして、この端縁壁４１には、図３（ａ）に示すように、ボディサイドアウター２０の端縁壁２１に接合する複数の接合片４３と、この複数の接合片４３と交互に位置する複数の切欠部４４とが形成されている。
【００３２】
この接合片４３及び切欠部４４は、端縁壁４１の端部４１ａに形成されており、レインフォース４０の長手方向に沿って延びる矩形状を呈し、互いにほぼ同じ大きさに形成されている。
【００３３】
そして、各端縁壁２１、３１、４１は一体に接合され、図４にその一部を示すような閉断面Ｈが形成されている。このとき、ボディサイドアウター２０の端縁壁２１及びレインフォース４０の端縁壁４１と、インナピラー３０の端縁壁３１とが互いに逆方向に向った状態で重ねあわされている。
【００３４】
ここで、各端縁壁２１、３１、４１が接合されている部分を接合部１６という。この接合部１６は、端縁壁２１、４１と端縁壁３１とが互いに逆方向に向っているので、閉断面Ｈの周面に沿って形成されることとなる。つまり、接合部１６は閉断面Ｈから外方に向って突出せず、閉断面Ｈの周面と一体になっている。
【００３５】
なお、ボディサイドアウター２０とレインフォース４０の側壁２２、４２は、図４に示すように接合部１６近傍ではほぼ密着した状態で重ねられている。しかしながら、次第に間隙が開くように適宜屈曲されてもよい。
【００３６】
さらに、この閉断面Ｈ内のインナピラー３０とレインフォース４０との間には、図２に示す充填部材５０が介在されている。
【００３７】
充填部材５０は、ここでは、ハニカム構造を呈したアルミニウム合金等の軽合金によって、あらかじめ閉断面Ｈとほぼ同じ形状となるように形成されている。また、この充填部材５０は、接合部１６の内側にもほぼ密着するように介在されているが、インナピラー３０に形成された凸状部３３との間には間隙Ｋが開くように形成されている（図４（ｂ）参照）。
【００３８】
ここで、「ハニカム構造」とは、六角形の多数の孔が開いている蜂の巣のような構造のことであり、周知であるのここでは詳細な説明を省略する。
【００３９】
さらに、この充填部材５０は、図２に示すように、アッパピラー１４とロアピラー１５とが一体となるダッシュサイド近傍部１７にまで充填されている。
【００４０】
なお、「ダッシュサイド近傍部」とは、車室ＲとエンジンルームＥとを隔てるダッシュパネルＤの側部及びその周囲を含む部分である（図１参照）。
【００４１】
次に、この発明の車両のピラー構造の作用について説明する。
【００４２】
フロントピラー１２を組み立てるには、まず、図３（ｂ）に示すように、ボディサイドアウター２０とレインフォース４０とを溶接によって接合する。
【００４３】
このとき、ボディサイドアウター２０の端縁壁２１の車内側の面とレインフォース４０の端縁壁４１の車外側の面とを重ね合わせる。つまり、ボディサイドアウター２０の端縁壁２１によってレインフォース４０の端縁壁４１を覆う。そして、ボディサイドアウター２０側と、レインフォース４０側の２方向から挟みこむようにしてスポット溶接を行う。
【００４４】
このスポット溶接とは、溶接したい部材を重ね合わせ、これを電極で挟んで通電加圧し、点状に圧接する方法である。
【００４５】
スポット溶接を行う箇所は、ここでは図３（ｂ）中ＳＹで示しており、レインフォース４０の接合片４３と、ボディサイドアウター２０とが対向している箇所である。
【００４６】
なお、ここでは一つの接合片４３に対し、長手方向に並んだ状態でスポット溶接を二回行っているが、一つの接合片４３に対してスポット溶接を一回行うだけでもよい。また、図示しない他方の短手方向端縁も溶接によって接合する。
【００４７】
このように、ボディサイドアウター２０とレインフォース４０とを接合したら、あらかじめ形成しておいた充填部材５０をインナピラー３０の車内側に配置する。
【００４８】
そして、図３（ｃ）に示すように、インナピラー３０とボディサイドアウター２０とを接合する。なお、図３（ｃ）では、充填部材５０を省略している。
【００４９】
このとき、レインフォース４０の端縁壁４１の車内側の面と、インナピラー３０の端縁壁３１の車外側の面とを重ね合わせる。つまり、レインフォース４０の端縁壁４１によってインナピラー３０の端縁壁３１の少なくとも一部を覆う。
【００５０】
また、このとき、レインフォース４０に形成した切欠部４４内にインナピラー３０に形成した凸状部３３が嵌合するように位置決めを行う。
【００５１】
そして、切欠部４４内に凸状部３３が嵌合し、ボディサイドアウター２０の端縁壁２１がこの凸状部３３と接触したら、ボディサイドアウター２０側の一方向からレーザー溶接を行う。
【００５２】
このレーザー溶接とは、レーザー光を溶接したい部材に集光した状態で照射し、部材を局部的に溶融、凝固させることによって接合する方法である。
【００５３】
ここで、レーザー溶接を行う箇所は、図３（ｃ）中ＬＹで示しており、インナピラー３０の凸状部３３とボディサイドアウター２０とが対向している箇所である。また、図示しない他方の短手方向端縁も溶接によって接合する。
【００５４】
一方、充填部材５０は、ボディサイドアウター２０とインナピラー３０とを接合する前に、あらかじめ形成されると共に、インナピラー３０の車内側に配置されているので、ボディサイドアウター２０の車内側に接合されているレインフォース４０と、インナピラー３０との間に介在されることとなる。
【００５５】
このように、ボディサイドアウター２０と、インナピラー３０と、レインフォース４０とによって閉断面Ｈが形成されると共に、この閉断面Ｈ内に充填部材５０が配設されて、フロントピラー１２が組み立てられる。
【００５６】
このとき、充填部材５０は、閉断面Ｈとほぼ同じ形状となるように成型されて、接合部１６の内側にほぼ密着しているが、インナピラー３０に形成された凸状部３３との間には間隙Ｋが開くように形成されている（図４（ｂ）参照）。
【００５７】
そのため、この充填部材５０は、ボディサイドアウター２０とインナピラー３０とをレーザー溶接によって接合する際に生じる溶接熱の影響を受けることがなくなる。これにより、充填部材５０の表面が滑らかな状態のまま介在させることが可能となる。
【００５８】
そして、この充填部材５０によって車両前面から入力された荷重を円滑に伝達することができ、効率的に車室Ｒ側からの反力を高めることができる。また、この充填部材５０で閉断面Ｈを内部から支持でき、フロントピラー１２の変形が抑制され、曲げ剛性の向上を図ることが可能となる。
【００５９】
また、この充填部材５０は、図２に示すように、ダッシュサイド近傍部１７にまで充填されるように形成されている。
【００６０】
そのためこの充填部材５０によって、アッパピラー１４とロアピラー１５との結合部分が支持されて結合剛性を向上させることができ、車体剛性にも寄与することが可能となる。
【００６１】
さらに、充填部材５０がアルミニウム合金等の軽合金によって形成されているので、ウレタン発泡材等の樹脂製の充填部材が介在されている場合と比較すると、フロントピラー１２の曲げ剛性を約２．５倍〜３倍程度向上させることができる。
【００６２】
鉄等の金属によって形成されたフロントピラーと比較しても、軽量化及び高剛性を向上させることが可能となる。
【００６３】
そのため、フロントピラー１２の閉断面Ｈの大きさを縮小しても十分な剛性を確保することができる。
【００６４】
また、レインフォース４０に形成された接合片４３がボディサイドアウター２０に接合されると共に、この接合片４３と交互に位置する切欠部４４内に嵌合するインナピラー３０に形成された凸状部３３がボディサイドアウター２０に接合されるので、このボディサイドアウター２０とレインフォース４０とインナピラー３０とを接合する接合部１６が閉断面Ｈの周面に沿うこととなる。
【００６５】
これにより、接合部１６が閉断面Ｈから外方に向けて突出することがなくなり、フロントピラー１２の断面積を小さくすることが可能となる。そして、運転手からの妨害角を減少させ、運転手の視野範囲を広げて視認性を高めることが可能となる。
【００６６】
図５に、従来のフロントピラーによる妨害角の大きさを１００％とした場合の、本願発明のフロントピラー１２の妨害角の大きさの割合を示す。
【００６７】
これによると、本願発明のフロントピラー１２の妨害角の大きさは従来のフロントピラーと比較して約８２％となり、約２８％縮小することができたことがわかる。
【００６８】
さらに、インナピラー３０に形成された凸状部３３は、インナピラー３０の端縁壁３１を閉断面Ｈの外方に向って屈曲することによって形成されている。
【００６９】
そのため、この凸状部３３の周囲の剛性が高まり、ボディサイドアウター２０と凸状部３３とを接合する際に、この凸状部３３によってボディサイドアウター２０の車内側の面が支持することができる。
【００７０】
これにより、安定した状態でレーザー接合を行うことができ、ボディサイドアウター２０やインナピラー３０がずれたりせずに容易に接合することができる。
【００７１】
また、この凸状部３３は、レインフォース４０の切欠部４４内に嵌合するので、位置決めを容易に行うことができる。
【００７２】
以上説明したように、この発明の車両のピラー構造では、少なくとも車外側に位置するアウタピラーであるボディサイドアウター２０と、車内側に位置するインナピラー３０とを有し、それぞれの端縁壁２１、３１を一体的に接合して閉断面Ｈを形成すると共に、この閉断面Ｈ内に充填部材５０を介在させ、インナピラー３０の端縁壁３１には、ボディサイドアウター２０に接合される複数の凸状部３３を形成し、この凸状部３３とボディサイドアウター２０とが接合した接合部１６が閉断面Ｈの周面に沿うと共に、充填部材５０を、凸状部４４との間に間隙を設けた状態で配設するようにあらかじめ形成している。
【００７３】
そのため、閉断面Ｈから外方に向けて接合部１６が突出することがなくなり、フロントピラー１２の断面積を小さくすることが可能となる。そして、妨害角を減少させて、運転手の視野範囲を広げ、視認性を高めることが可能となる。
【００７４】
また、凸状部３３との間に間隙を設けて配設される充填部材５０は、ボディサイドアウター２０とインナピラー３０とを接合する際に生じる熱影響を受けず、充填部材５０の表面を滑らかに保持したまま閉断面Ｈ内に介在させることができる。
【００７５】
これにより、この充填部材５０によって車両前面から入力された荷重を円滑に伝達することができ、効率的に車室Ｒ側からの反力を高めることができる。また、この充填部材５０で閉断面Ｈを内部から支持することができ、荷重入力によるフロントピラー１２の変形が抑制され、曲げ剛性の向上を図ることが可能となる。
【００７６】
また、この発明の車両のピラー構造では、ボディサイドアウター２０とインナピラー３０との間にレインフォース４０が配置され、このレインフォース４０の端縁壁４１には、ボディサイドアウター２０の端縁壁２１に接合される複数の接合片４３と、この複数の接合片４３と交互に位置する複数の切欠部４４とを形成し、この複数の切欠部４４に凸状部３３がそれぞれ嵌合すると共に、充填部材５０は、レインフォース４０とインナピラー３０との間に配設される。
【００７７】
このように、レインフォース４０に形成した接合片４３がボディサイドアウター２０に接合すると共に、レインフォース４０に形成した切欠部４４にインナピラー３０の凸状部３３が嵌合するので、レインフォース４０によってフロントピラー１２の剛性を向上させても、閉断面Ｈから外方に向けて接合部１６が突出することがなくなる。
【００７８】
これにより、フロントピラー１２の断面積を小さくすることが可能となり、妨害角を減少させて、運転手の視野範囲を広げ、視認性を高めることが可能となる。
【００７９】
そして、フロントピラー１２の断面積を小さくしても、十分な剛性を確保することが可能となる。
【００８０】
以上、この発明にかかる実施の形態の一つを図面により詳述してきたが、具体的な構成は上述の実施の形態に限らない。この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等はこの発明に含まれる。
【００８１】
例えば、図６に示すように、接合部１６を、ボディサイドアウター２０よりも車外側に配置したウインドシールド５１によって覆うと共に、このウインドシールド５１の縁部５１ａを、ボディサイドアウター２０との間に配設されたモール部材５２によって覆ってもよい。
【００８２】
これにより、接合部１６から雨水等の浸入を防止でき、錆等の発生を抑制することが可能となる。
【００８３】
また、上述の実施の形態では、充填部材５０はハニカム構造を呈した軽合金によって形成されているが、多数の中空鉄球を接着剤によって一体にした中空鉄球の集合体によって形成してもよい。
【００８４】
この場合であっても、充填部材５０が凸状部３３によって溶接熱の影響を受けないので、多数の中空鉄球を一体にする接着剤の劣化を防止し、充填部材５０が変形することがなくなる。
【００８５】
そのため、車両前面から入力された荷重を円滑に伝達することができ、効率的に車室Ｒ側からの反力を高めることができる。
【００８６】
そして、上述の実施の形態では、ボディサイドアウター２０とインナピラー３０とはレーザー溶接によって接合されているが、図７（ａ）〜（ｄ）に示すように、様々な方法によって接合してもよい。
【００８７】
図７（ａ）では、ボディサイドアウター２０の端縁壁２１の端部２１ａと、凸状部３３の中間部とが、一体的に溶接固定されている。この場合、ＭＩＧ（ｍｅｔａｌ ｉｎｅｒｔ ｇａｓ ｗｅｌｄｉｎｇ）溶接やＴＩＧ（ｔｕｎｇｓｔｅｎ ｉｎｅｒｔ ｇａｓ ｗｅｌｄｉｎｇ）溶接によって溶接固定される。ここで、図中Ｂは溶接ビードである。
【００８８】
なお、ＭＩＧ溶接とは、不活性ガスによりアークと溶接部とをシールドして溶接を行うイナートガスアーク溶接の一種で、溶接ワイヤを電極とする溶極式のものであり、ＴＩＧ溶接とはＭＩＧ溶接同様イナートガスアーク溶接の一種で、タングステン電極を使用する非溶極式のものである。
【００８９】
また、凸状部３３の中間部とは、この凸状部３３の端部３１ａよりも側壁３２側に位置する部分であり、短手方向中央部である。
【００９０】
これによれば、容易にボディサイドアウター２０とインナピラー３０とを接合することが可能となる。
【００９１】
図７（ｂ）では、ボディサイドアウター２０の端縁壁２１と凸状部３３とをＭＩＧ−ＹＡＧ（Ｙｔｔｒｉｕｍ Ａｌｍｉｎｉｕｍ Ｇａｒｎｅｔ）ハイブリッド溶接によって溶接接合している。ここで、図中Ｂは溶接ビードである。
【００９２】
なお、ＭＩＧ−ＹＡＧハイブリッド溶接とは、光エネルギーを用いたレーザー溶接と電気エネルギーを用いたアーク溶接とを組み合わせたものである。
【００９３】
これによれば、溶接ビードＢを小さくすることができ、見栄えを向上させることができる。
【００９４】
図７（ｃ）では、ボディサイドアウター２０の端縁壁２１と凸状部３３との互いに対向する位置に挿通孔５３ａ、５３ｂを設け、各挿通孔５３ａ、５３ｂには一方向からの操作で固定可能なブラインドリベットＢＲが挿入されている。そして、このブラインドリベットＢＲによってボディサイドアウター２０とインナピラー３０とが接合されている。
【００９５】
また、充填部材５０のブラインドリベットＢＲに対向する部分には、凹部５０ａがあらかじめ形成されている。
【００９６】
これによれば、溶接技術が必要なくなり、非常に容易にボディサイドアウター２０とインナピラー３０とを接合することが可能となる。
【００９７】
図７（ｄ）では、ボディサイドアウター２０の端縁壁２１の端部２１ａと凸状部３３の端部３１ａとが、つき合わされた状態で摩擦攪拌溶接（ＦＳＷ；Ｆｒｉｃｔｉｎ Ｓｔｉｒ Ｗｅｌｄｉｎｇ）によって溶接固定されている。ここで、図中Ｙは溶接領域である。
【００９８】
なお、摩擦攪拌溶接とは、溶接したい部材の突合せ部分に溶接ツールを回転させながら押し込み、摩擦熱によって軟化した部材を攪拌して接合するものである。
【００９９】
これによれば、ボディサイドアウター２０と凸状部３３とが重ならないので、軽量化を図ることが可能となる。
【０１００】
さらに、図８に示すように、ボディサイドアウター２０の端縁壁２１の端部２１ａと、レインフォース４０の接合片４３と、切欠部４４とをそれぞれ円滑に連続する波形状に形成してもよい。
【０１０１】
このとき、インナピラー３０の凸状部３３の周縁部には、ボディサイドアウター２０の端縁壁２１の端部２１ａにほぼ沿う第一円弧部３４と、切欠部４４の内周縁４４ａにほぼ沿う第二円弧部３５が形成されている。
【０１０２】
ここで、ボディサイドアウター２０の端縁壁２１の端部２１ａは、最も車外側に位置する部分（図８（ａ）における点Ａ）が接合片４３の先端と対向し、最も車内側に位置する部分（図８（ａ）における点Ｂ）が切欠部４４の最も車外側に位置する部分と対向している。
【０１０３】
これにより、レインフォース４０の端縁壁４１は、ボディサイドアウター２０の端縁壁２１によって完全に覆われるようになっている（図８（ｂ）参照）。
【０１０４】
また、凸状部３３の周縁部に形成された第一円弧部３４と第二円弧部３５とは連続しており、凸状部３３は楕円形状を呈している。
【０１０５】
このようなフロントピラー１２も、図８（ｂ）に示すように、まずボディサイドアウター２０端縁壁２１とレインフォース４０の接合片４３とをスポット溶接によって接合する。
【０１０６】
そして、図８（ｃ）に示すように、レインフォース４０の切欠部４４内にインナピラー３０の凸状部３３を嵌合させ、ボディサイドアウター２０とインナピラー３０とをレーザー溶接によって接合する。
【０１０７】
このように、ボディサイドアウター２０の端縁壁２１の端部２１ａと、レインフォース４０の接合片４３と、切欠部４４とをそれぞれ波形状に形成すると共に、凸状部３３に第一、第二円弧部３４、３５を形成したので、ボディサイドアウター２０の端縁壁２１及びレインフォース４０の端縁壁４１をそれぞれ滑らかに連続する曲線状に形成することができる。
【０１０８】
そのため、応力集中が生じにくくなって曲げ剛性の変化が小さくなる。また、荷重入力時にフロントピラー１２の損壊基点がなくなり、このフロントピラー１２の剛性をさらに向上させることができる。
【０１０９】
また、上述の実施の形態では、フロントピラー１２について説明しているが、これに限らず、センタピラーやリヤピラーであってもよい。
【０１１０】
この場合でも、ピラーの断面積を縮小することができ、妨害角を小さくすることができて、運転手の視認性を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】この発明の車両のピラー構造を示す一部破断斜視図である。
【図２】この発明の車両のピラー構造を示す分解斜視図である。
【図３】（ａ）はこの発明の車両のピラー構造の要部拡大斜視図であり、（ｂ）はボディサイドアウターとレインフォースとを接合した状態を示す要部拡大斜視図であり、（ｃ）はボディサイドアウターとインナピラーとを接合した状態を示す要部拡大斜視図である。
【図４】（ａ）は図３（ｃ）におけるＳＡ−ＳＡ断面図であり、（ｂ）は図３（ｃ）におけるＳＢ−ＳＢ断面図である。
【図５】この発明の車両のピラー構造の効果を示すグラフである。
【図６】この発明の車両のピラー構造の他の例を示す要部断面図である。
【図７】（ａ）はこの発明の車両のピラー構造の他の例を示す要部断面図であり、（ｂ）はこの発明の車両のピラー構造の他の例を示す要部断面図であり、（ｃ）この発明の車両のピラー構造の他の例を示す要部断面図であり、（ｄ）この発明の車両のピラー構造の他の例を示す要部断面図である。
【図８】（ａ）はこの発明の車両のピラー構造の他の例の要部拡大斜視図であり、（ｂ）はこの他の例においてボディサイドアウターとレインフォースとを接合した状態を示す要部拡大斜視図であり、（ｃ）はこの他の例においてボディサイドアウターとインナピラーとを接合した状態を示す要部拡大斜視図である。
【図９】従来のピラー構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１１２】
１６ 接合部
２０ ボディサイドアウター（アウタピラー）
２１ 端縁壁（端縁）
３０ インナピラー
３１ 端縁壁（端縁）
３３ 凸状部
５０ 充填部材
Ｈ 閉断面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも車外側のアウタピラーと、車内側のインナピラーとを接合して閉断面を形成すると共に、この閉断面内に充填部材を介在させた車両のピラー構造に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
従来から、図９に示す車両のピラー構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ピラーＰは、車外側に位置するアウタピラー１と、車内側に位置するインナピラー２と、このアウタピラー１及びインナピラー２の間に位置するレインフォース３とを備えている。そして、アウタピラー１とレインフォース３との間には、発泡樹脂材からなる充填材４が介在されている。
【０００４】
アウタピラー１は、断面コ字状の本体部１ａと、この本体部１ａの両端部からそれぞれ外方に向けて突出したフランジ部１ｂとによって断面ハット状に形成されている。
【０００５】
また、インナピラー２も、断面コ字状の本体部２ａと、この本体部２ａの両端部からそれぞれ外方に向けて突出したフランジ部２ｂとによって断面ハット状に形成されている。
【０００６】
さらに、レインフォース３も、断面コ字状の本体部３ａと、この本体部３ａの両端部からそれぞれ外方に向けて突出したフランジ部３ｂとによって断面ハット状に形成されている。
【０００７】
そして、アウタピラー１のフランジ部１ｂとインナピラー２のフランジ部２ｂとの間に、レインフォース３のフランジ部３ｂを配置し、アウタピラー１側とインナピラー２側の２方向から挟み込むスポット溶接によって一体に溶接固定することで、閉断面Ｈを形成している。
【０００８】
また、充填材４は、予めアウタピラー１の本体部１ａとレインフォース３の本体部３ａとの間に配設され、閉断面Ｈを形成した後に、加熱されて発泡膨張するようになっている。
【特許文献１】特開２００２−１７３０４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上述のピラー構造では、本体部１ａ、２ａ、３ａの両端部から外方に向けて突出したフランジ部１ｂ、２ｂ、３ｂが溶接固定されている。そのため、閉断面Ｈから外方に向けてフランジ部１ｂ、２ｂ、３ｂが突出し、ピラーＰの断面積を小さくすることができないという問題が生じていた。
【００１０】
また、これにより、妨害角が多くなって運転手の視野範囲が狭まり、視認性が劣るという問題も生じていた。
【００１１】
そこで本発明は、ピラーの断面積を小さくし、妨害角を少なくして視認性を高めることができる車両のピラー構造を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明は、少なくとも車外側に位置するアウタピラーと、車内側に位置するインナピラーとを有し、それぞれの端縁を一体的に接合して閉断面を形成すると共に、この閉断面内に充填部材を介在させた車両のピラー構造において、前記インナピラーの端縁には、前記アウタピラーに接合される複数の凸状部を形成し、該凸状部と前記アウタピラーとが接合した接合部は前記閉断面の周面に沿うと共に、前記充填部材は、前記凸状部との間に間隙を設けた状態で配設されるようにあらかじめ形成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
このように構成された本発明によると、インナピラーに形成された凸状部がアウタピラーに接合されると共に、アウタピラーとインナピラーの凸状部とが接合した接合部が閉断面の周面に沿っている。
【００１４】
これにより、閉断面から外方に向けて接合部が突出することがなくなり、ピラーの断面積を小さくすることが可能となる。そして、妨害角を減少させて、運転手の視野範囲を広げ、視認性を高めることが可能となる。
【００１５】
また、アウタピラーはインナピラーに形成された凸状部と接合されるので、この凸状部によって支持された状態で接合することができ、容易に接合することができる。
【００１６】
さらに、充填部材が凸状部との間に間隙を設けて配設されるようにあらかじめ形成されているので、充填部材は、アウタピラーとインナピラーとを接合する際に生じる熱の影響を受けず、表面を滑らかな状態のまま介在させることができる。
【００１７】
そのため、この充填部材によって車両前面から入力された荷重を円滑に伝達することができ、効率的に車室側からの反力を高めることができる。また、この充填部材で閉断面を内部から支持でき、ピラーの変形が抑制され、曲げ剛性の向上を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、本発明に関わる車両のピラー構造を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１に示す車両Ｓは、車両前後方向に延びたサイドルーフレール１０の前部と、車両前後方向に延びたサイドシル１１の前部との間に設けられると共に、ほぼ上下方向に延びるフロントピラー１２を備えている。ここで、Ｒは車室であり、フロントピラー１２は車室Ｒの側方に設けられた開口部１３の前縁部を形成している。
【００２０】
なお、図１、図２及び図３（ａ）中に示す矢印ＯＵＴは車両Ｓの正面から見て左側のフロントピラー１２の車外側を示し、矢印ＩＮは車両Ｓの正面から見て左側のフロントピラー１２の車内側を示している。
【００２１】
このフロントピラー１２は、図１に示すように、上方に位置するアッパピラー１４と、このアッパピラー１４の下方に位置するロアピラー１５とを備えている。
【００２２】
そして、図２に示すように、アッパピラー１４は、車外側に位置するボディサイドアウター（アウタピラー）２０と、車内側に位置するインナピラー３０と、このボディサイドアウター２０とインナピラー３０との間に配設されたレインフォース４０とを備えている。
【００２３】
ボディサイドアウター２０は、サイドシル１１にまで延設されており、ロアピラー１５のアウタパネルと一体になっている。
【００２４】
また、このボディサイドアウター２０の一方の短手方向端縁には、端縁壁２１が形成されている。この端縁壁２１は、側壁２２を車内側に向って屈曲することによって形成されている（図３（ａ）参照）。なお、この端縁壁２１は車両上方に面しており、車両下方に面した他方の短手方向端縁は省略する。
【００２５】
また、インナピラー３０は、後述するダッシュサイド近傍部１７を覆うように延在されている（図２参照）。
【００２６】
このインナピラー３０の一方の短手方向端縁には、端縁壁３１が形成されている。この端縁壁３１は、側壁３２を車外側に向って屈曲することによって形成されている（図３（ａ）参照）。なお、この端縁壁３１は車両上方に面しており、車両下方に面した他方の短手方向端縁は省略する。
【００２７】
そして、この端縁壁３１には、図３（ａ）に示すように、後述する切欠部４４内に嵌合すると共に、車両Ｓの上方側に向って突出した複数の凸状部３３が形成されている。
【００２８】
各凸状部３３は、端縁壁３１の端部３１ａに形成されており、レインフォース４０の板厚とほぼ同じ高さだけ突出している。そして、切欠部４４の内周縁４４ａにほぼ沿う矩形状を呈している。
【００２９】
さらに、レインフォース４０は、ロアピラー１５の中間部にまで延在されている。
【００３０】
このレインフォース４０の一方の短手方向端縁には、端縁壁４１が形成されている。この端縁壁４１は側壁４２を車内側に向って屈曲することによって形成されている（図３（ａ）参照）。なお、この端縁壁４１は車両上方に面しており、車両下方に面した他方の短手方向端縁は省略する。
【００３１】
そして、この端縁壁４１には、図３（ａ）に示すように、ボディサイドアウター２０の端縁壁２１に接合する複数の接合片４３と、この複数の接合片４３と交互に位置する複数の切欠部４４とが形成されている。
【００３２】
この接合片４３及び切欠部４４は、端縁壁４１の端部４１ａに形成されており、レインフォース４０の長手方向に沿って延びる矩形状を呈し、互いにほぼ同じ大きさに形成されている。
【００３３】
そして、各端縁壁２１、３１、４１は一体に接合され、図４にその一部を示すような閉断面Ｈが形成されている。このとき、ボディサイドアウター２０の端縁壁２１及びレインフォース４０の端縁壁４１と、インナピラー３０の端縁壁３１とが互いに逆方向に向った状態で重ねあわされている。
【００３４】
ここで、各端縁壁２１、３１、４１が接合されている部分を接合部１６という。この接合部１６は、端縁壁２１、４１と端縁壁３１とが互いに逆方向に向っているので、閉断面Ｈの周面に沿って形成されることとなる。つまり、接合部１６は閉断面Ｈから外方に向って突出せず、閉断面Ｈの周面と一体になっている。
【００３５】
なお、ボディサイドアウター２０とレインフォース４０の側壁２２、４２は、図４に示すように接合部１６近傍ではほぼ密着した状態で重ねられている。しかしながら、次第に間隙が開くように適宜屈曲されてもよい。
【００３６】
さらに、この閉断面Ｈ内のインナピラー３０とレインフォース４０との間には、図２に示す充填部材５０が介在されている。
【００３７】
充填部材５０は、ここでは、ハニカム構造を呈したアルミニウム合金等の軽合金によって、あらかじめ閉断面Ｈとほぼ同じ形状となるように形成されている。また、この充填部材５０は、接合部１６の内側にもほぼ密着するように介在されているが、インナピラー３０に形成された凸状部３３との間には間隙Ｋが開くように形成されている（図４（ｂ）参照）。
【００３８】
ここで、「ハニカム構造」とは、六角形の多数の孔が開いている蜂の巣のような構造のことであり、周知であるのここでは詳細な説明を省略する。
【００３９】
さらに、この充填部材５０は、図２に示すように、アッパピラー１４とロアピラー１５とが一体となるダッシュサイド近傍部１７にまで充填されている。
【００４０】
なお、「ダッシュサイド近傍部」とは、車室ＲとエンジンルームＥとを隔てるダッシュパネルＤの側部及びその周囲を含む部分である（図１参照）。
【００４１】
次に、この発明の車両のピラー構造の作用について説明する。
【００４２】
フロントピラー１２を組み立てるには、まず、図３（ｂ）に示すように、ボディサイドアウター２０とレインフォース４０とを溶接によって接合する。
【００４３】
このとき、ボディサイドアウター２０の端縁壁２１の車内側の面とレインフォース４０の端縁壁４１の車外側の面とを重ね合わせる。つまり、ボディサイドアウター２０の端縁壁２１によってレインフォース４０の端縁壁４１を覆う。そして、ボディサイドアウター２０側と、レインフォース４０側の２方向から挟みこむようにしてスポット溶接を行う。
【００４４】
このスポット溶接とは、溶接したい部材を重ね合わせ、これを電極で挟んで通電加圧し、点状に圧接する方法である。
【００４５】
スポット溶接を行う箇所は、ここでは図３（ｂ）中ＳＹで示しており、レインフォース４０の接合片４３と、ボディサイドアウター２０とが対向している箇所である。
【００４６】
なお、ここでは一つの接合片４３に対し、長手方向に並んだ状態でスポット溶接を二回行っているが、一つの接合片４３に対してスポット溶接を一回行うだけでもよい。また、図示しない他方の短手方向端縁も溶接によって接合する。
【００４７】
このように、ボディサイドアウター２０とレインフォース４０とを接合したら、あらかじめ形成しておいた充填部材５０をインナピラー３０の車内側に配置する。
【００４８】
そして、図３（ｃ）に示すように、インナピラー３０とボディサイドアウター２０とを接合する。なお、図３（ｃ）では、充填部材５０を省略している。
【００４９】
このとき、レインフォース４０の端縁壁４１の車内側の面と、インナピラー３０の端縁壁３１の車外側の面とを重ね合わせる。つまり、レインフォース４０の端縁壁４１によってインナピラー３０の端縁壁３１の少なくとも一部を覆う。
【００５０】
また、このとき、レインフォース４０に形成した切欠部４４内にインナピラー３０に形成した凸状部３３が嵌合するように位置決めを行う。
【００５１】
そして、切欠部４４内に凸状部３３が嵌合し、ボディサイドアウター２０の端縁壁２１がこの凸状部３３と接触したら、ボディサイドアウター２０側の一方向からレーザー溶接を行う。
【００５２】
このレーザー溶接とは、レーザー光を溶接したい部材に集光した状態で照射し、部材を局部的に溶融、凝固させることによって接合する方法である。
【００５３】
ここで、レーザー溶接を行う箇所は、図３（ｃ）中ＬＹで示しており、インナピラー３０の凸状部３３とボディサイドアウター２０とが対向している箇所である。また、図示しない他方の短手方向端縁も溶接によって接合する。
【００５４】
一方、充填部材５０は、ボディサイドアウター２０とインナピラー３０とを接合する前に、あらかじめ形成されると共に、インナピラー３０の車内側に配置されているので、ボディサイドアウター２０の車内側に接合されているレインフォース４０と、インナピラー３０との間に介在されることとなる。
【００５５】
このように、ボディサイドアウター２０と、インナピラー３０と、レインフォース４０とによって閉断面Ｈが形成されると共に、この閉断面Ｈ内に充填部材５０が配設されて、フロントピラー１２が組み立てられる。
【００５６】
このとき、充填部材５０は、閉断面Ｈとほぼ同じ形状となるように成型されて、接合部１６の内側にほぼ密着しているが、インナピラー３０に形成された凸状部３３との間には間隙Ｋが開くように形成されている（図４（ｂ）参照）。
【００５７】
そのため、この充填部材５０は、ボディサイドアウター２０とインナピラー３０とをレーザー溶接によって接合する際に生じる溶接熱の影響を受けることがなくなる。これにより、充填部材５０の表面が滑らかな状態のまま介在させることが可能となる。
【００５８】
そして、この充填部材５０によって車両前面から入力された荷重を円滑に伝達することができ、効率的に車室Ｒ側からの反力を高めることができる。また、この充填部材５０で閉断面Ｈを内部から支持でき、フロントピラー１２の変形が抑制され、曲げ剛性の向上を図ることが可能となる。
【００５９】
また、この充填部材５０は、図２に示すように、ダッシュサイド近傍部１７にまで充填されるように形成されている。
【００６０】
そのためこの充填部材５０によって、アッパピラー１４とロアピラー１５との結合部分が支持されて結合剛性を向上させることができ、車体剛性にも寄与することが可能となる。
【００６１】
さらに、充填部材５０がアルミニウム合金等の軽合金によって形成されているので、ウレタン発泡材等の樹脂製の充填部材が介在されている場合と比較すると、フロントピラー１２の曲げ剛性を約２．５倍〜３倍程度向上させることができる。
【００６２】
鉄等の金属によって形成されたフロントピラーと比較しても、軽量化及び高剛性を向上させることが可能となる。
【００６３】
そのため、フロントピラー１２の閉断面Ｈの大きさを縮小しても十分な剛性を確保することができる。
【００６４】
また、レインフォース４０に形成された接合片４３がボディサイドアウター２０に接合されると共に、この接合片４３と交互に位置する切欠部４４内に嵌合するインナピラー３０に形成された凸状部３３がボディサイドアウター２０に接合されるので、このボディサイドアウター２０とレインフォース４０とインナピラー３０とを接合する接合部１６が閉断面Ｈの周面に沿うこととなる。
【００６５】
これにより、接合部１６が閉断面Ｈから外方に向けて突出することがなくなり、フロントピラー１２の断面積を小さくすることが可能となる。そして、運転手からの妨害角を減少させ、運転手の視野範囲を広げて視認性を高めることが可能となる。
【００６６】
図５に、従来のフロントピラーによる妨害角の大きさを１００％とした場合の、本願発明のフロントピラー１２の妨害角の大きさの割合を示す。
【００６７】
これによると、本願発明のフロントピラー１２の妨害角の大きさは従来のフロントピラーと比較して約８２％となり、約２８％縮小することができたことがわかる。
【００６８】
さらに、インナピラー３０に形成された凸状部３３は、インナピラー３０の端縁壁３１を閉断面Ｈの外方に向って屈曲することによって形成されている。
【００６９】
そのため、この凸状部３３の周囲の剛性が高まり、ボディサイドアウター２０と凸状部３３とを接合する際に、この凸状部３３によってボディサイドアウター２０の車内側の面が支持することができる。
【００７０】
これにより、安定した状態でレーザー接合を行うことができ、ボディサイドアウター２０やインナピラー３０がずれたりせずに容易に接合することができる。
【００７１】
また、この凸状部３３は、レインフォース４０の切欠部４４内に嵌合するので、位置決めを容易に行うことができる。
【００７２】
以上説明したように、この発明の車両のピラー構造では、少なくとも車外側に位置するアウタピラーであるボディサイドアウター２０と、車内側に位置するインナピラー３０とを有し、それぞれの端縁壁２１、３１を一体的に接合して閉断面Ｈを形成すると共に、この閉断面Ｈ内に充填部材５０を介在させ、インナピラー３０の端縁壁３１には、ボディサイドアウター２０に接合される複数の凸状部３３を形成し、この凸状部３３とボディサイドアウター２０とが接合した接合部１６が閉断面Ｈの周面に沿うと共に、充填部材５０を、凸状部４４との間に間隙を設けた状態で配設するようにあらかじめ形成している。
【００７３】
そのため、閉断面Ｈから外方に向けて接合部１６が突出することがなくなり、フロントピラー１２の断面積を小さくすることが可能となる。そして、妨害角を減少させて、運転手の視野範囲を広げ、視認性を高めることが可能となる。
【００７４】
また、凸状部３３との間に間隙を設けて配設される充填部材５０は、ボディサイドアウター２０とインナピラー３０とを接合する際に生じる熱影響を受けず、充填部材５０の表面を滑らかに保持したまま閉断面Ｈ内に介在させることができる。
【００７５】
これにより、この充填部材５０によって車両前面から入力された荷重を円滑に伝達することができ、効率的に車室Ｒ側からの反力を高めることができる。また、この充填部材５０で閉断面Ｈを内部から支持することができ、荷重入力によるフロントピラー１２の変形が抑制され、曲げ剛性の向上を図ることが可能となる。
【００７６】
また、この発明の車両のピラー構造では、ボディサイドアウター２０とインナピラー３０との間にレインフォース４０が配置され、このレインフォース４０の端縁壁４１には、ボディサイドアウター２０の端縁壁２１に接合される複数の接合片４３と、この複数の接合片４３と交互に位置する複数の切欠部４４とを形成し、この複数の切欠部４４に凸状部３３がそれぞれ嵌合すると共に、充填部材５０は、レインフォース４０とインナピラー３０との間に配設される。
【００７７】
このように、レインフォース４０に形成した接合片４３がボディサイドアウター２０に接合すると共に、レインフォース４０に形成した切欠部４４にインナピラー３０の凸状部３３が嵌合するので、レインフォース４０によってフロントピラー１２の剛性を向上させても、閉断面Ｈから外方に向けて接合部１６が突出することがなくなる。
【００７８】
これにより、フロントピラー１２の断面積を小さくすることが可能となり、妨害角を減少させて、運転手の視野範囲を広げ、視認性を高めることが可能となる。
【００７９】
そして、フロントピラー１２の断面積を小さくしても、十分な剛性を確保することが可能となる。
【００８０】
以上、この発明にかかる実施の形態の一つを図面により詳述してきたが、具体的な構成は上述の実施の形態に限らない。この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等はこの発明に含まれる。
【００８１】
例えば、図６に示すように、接合部１６を、ボディサイドアウター２０よりも車外側に配置したウインドシールド５１によって覆うと共に、このウインドシールド５１の縁部５１ａを、ボディサイドアウター２０との間に配設されたモール部材５２によって覆ってもよい。
【００８２】
これにより、接合部１６から雨水等の浸入を防止でき、錆等の発生を抑制することが可能となる。
【００８３】
また、上述の実施の形態では、充填部材５０はハニカム構造を呈した軽合金によって形成されているが、多数の中空鉄球を接着剤によって一体にした中空鉄球の集合体によって形成してもよい。
【００８４】
この場合であっても、充填部材５０が凸状部３３によって溶接熱の影響を受けないので、多数の中空鉄球を一体にする接着剤の劣化を防止し、充填部材５０が変形することがなくなる。
【００８５】
そのため、車両前面から入力された荷重を円滑に伝達することができ、効率的に車室Ｒ側からの反力を高めることができる。
【００８６】
そして、上述の実施の形態では、ボディサイドアウター２０とインナピラー３０とはレーザー溶接によって接合されているが、図７（ａ）〜（ｄ）に示すように、様々な方法によって接合してもよい。
【００８７】
図７（ａ）では、ボディサイドアウター２０の端縁壁２１の端部２１ａと、凸状部３３の中間部とが、一体的に溶接固定されている。この場合、ＭＩＧ（ｍｅｔａｌ ｉｎｅｒｔ ｇａｓ ｗｅｌｄｉｎｇ）溶接やＴＩＧ（ｔｕｎｇｓｔｅｎ ｉｎｅｒｔ ｇａｓ ｗｅｌｄｉｎｇ）溶接によって溶接固定される。ここで、図中Ｂは溶接ビードである。
【００８８】
なお、ＭＩＧ溶接とは、不活性ガスによりアークと溶接部とをシールドして溶接を行うイナートガスアーク溶接の一種で、溶接ワイヤを電極とする溶極式のものであり、ＴＩＧ溶接とはＭＩＧ溶接同様イナートガスアーク溶接の一種で、タングステン電極を使用する非溶極式のものである。
【００８９】
また、凸状部３３の中間部とは、この凸状部３３の端部３１ａよりも側壁３２側に位置する部分であり、短手方向中央部である。
【００９０】
これによれば、容易にボディサイドアウター２０とインナピラー３０とを接合することが可能となる。
【００９１】
図７（ｂ）では、ボディサイドアウター２０の端縁壁２１と凸状部３３とをＭＩＧ−ＹＡＧ（Ｙｔｔｒｉｕｍ Ａｌｍｉｎｉｕｍ Ｇａｒｎｅｔ）ハイブリッド溶接によって溶接接合している。ここで、図中Ｂは溶接ビードである。
【００９２】
なお、ＭＩＧ−ＹＡＧハイブリッド溶接とは、光エネルギーを用いたレーザー溶接と電気エネルギーを用いたアーク溶接とを組み合わせたものである。
【００９３】
これによれば、溶接ビードＢを小さくすることができ、見栄えを向上させることができる。
【００９４】
図７（ｃ）では、ボディサイドアウター２０の端縁壁２１と凸状部３３との互いに対向する位置に挿通孔５３ａ、５３ｂを設け、各挿通孔５３ａ、５３ｂには一方向からの操作で固定可能なブラインドリベットＢＲが挿入されている。そして、このブラインドリベットＢＲによってボディサイドアウター２０とインナピラー３０とが接合されている。
【００９５】
また、充填部材５０のブラインドリベットＢＲに対向する部分には、凹部５０ａがあらかじめ形成されている。
【００９６】
これによれば、溶接技術が必要なくなり、非常に容易にボディサイドアウター２０とインナピラー３０とを接合することが可能となる。
【００９７】
図７（ｄ）では、ボディサイドアウター２０の端縁壁２１の端部２１ａと凸状部３３の端部３１ａとが、つき合わされた状態で摩擦攪拌溶接（ＦＳＷ；Ｆｒｉｃｔｉｎ Ｓｔｉｒ Ｗｅｌｄｉｎｇ）によって溶接固定されている。ここで、図中Ｙは溶接領域である。
【００９８】
なお、摩擦攪拌溶接とは、溶接したい部材の突合せ部分に溶接ツールを回転させながら押し込み、摩擦熱によって軟化した部材を攪拌して接合するものである。
【００９９】
これによれば、ボディサイドアウター２０と凸状部３３とが重ならないので、軽量化を図ることが可能となる。
【０１００】
さらに、図８に示すように、ボディサイドアウター２０の端縁壁２１の端部２１ａと、レインフォース４０の接合片４３と、切欠部４４とをそれぞれ円滑に連続する波形状に形成してもよい。
【０１０１】
このとき、インナピラー３０の凸状部３３の周縁部には、ボディサイドアウター２０の端縁壁２１の端部２１ａにほぼ沿う第一円弧部３４と、切欠部４４の内周縁４４ａにほぼ沿う第二円弧部３５が形成されている。
【０１０２】
ここで、ボディサイドアウター２０の端縁壁２１の端部２１ａは、最も車外側に位置する部分（図８（ａ）における点Ａ）が接合片４３の先端と対向し、最も車内側に位置する部分（図８（ａ）における点Ｂ）が切欠部４４の最も車外側に位置する部分と対向している。
【０１０３】
これにより、レインフォース４０の端縁壁４１は、ボディサイドアウター２０の端縁壁２１によって完全に覆われるようになっている（図８（ｂ）参照）。
【０１０４】
また、凸状部３３の周縁部に形成された第一円弧部３４と第二円弧部３５とは連続しており、凸状部３３は楕円形状を呈している。
【０１０５】
このようなフロントピラー１２も、図８（ｂ）に示すように、まずボディサイドアウター２０端縁壁２１とレインフォース４０の接合片４３とをスポット溶接によって接合する。
【０１０６】
そして、図８（ｃ）に示すように、レインフォース４０の切欠部４４内にインナピラー３０の凸状部３３を嵌合させ、ボディサイドアウター２０とインナピラー３０とをレーザー溶接によって接合する。
【０１０７】
このように、ボディサイドアウター２０の端縁壁２１の端部２１ａと、レインフォース４０の接合片４３と、切欠部４４とをそれぞれ波形状に形成すると共に、凸状部３３に第一、第二円弧部３４、３５を形成したので、ボディサイドアウター２０の端縁壁２１及びレインフォース４０の端縁壁４１をそれぞれ滑らかに連続する曲線状に形成することができる。
【０１０８】
そのため、応力集中が生じにくくなって曲げ剛性の変化が小さくなる。また、荷重入力時にフロントピラー１２の損壊基点がなくなり、このフロントピラー１２の剛性をさらに向上させることができる。
【０１０９】
また、上述の実施の形態では、フロントピラー１２について説明しているが、これに限らず、センタピラーやリヤピラーであってもよい。
【０１１０】
この場合でも、ピラーの断面積を縮小することができ、妨害角を小さくすることができて、運転手の視認性を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】この発明の車両のピラー構造を示す一部破断斜視図である。
【図２】この発明の車両のピラー構造を示す分解斜視図である。
【図３】（ａ）はこの発明の車両のピラー構造の要部拡大斜視図であり、（ｂ）はボディサイドアウターとレインフォースとを接合した状態を示す要部拡大斜視図であり、（ｃ）はボディサイドアウターとインナピラーとを接合した状態を示す要部拡大斜視図である。
【図４】（ａ）は図３（ｃ）におけるＳＡ−ＳＡ断面図であり、（ｂ）は図３（ｃ）におけるＳＢ−ＳＢ断面図である。
【図５】この発明の車両のピラー構造の効果を示すグラフである。
【図６】この発明の車両のピラー構造の他の例を示す要部断面図である。
【図７】（ａ）はこの発明の車両のピラー構造の他の例を示す要部断面図であり、（ｂ）はこの発明の車両のピラー構造の他の例を示す要部断面図であり、（ｃ）この発明の車両のピラー構造の他の例を示す要部断面図であり、（ｄ）この発明の車両のピラー構造の他の例を示す要部断面図である。
【図８】（ａ）はこの発明の車両のピラー構造の他の例の要部拡大斜視図であり、（ｂ）はこの他の例においてボディサイドアウターとレインフォースとを接合した状態を示す要部拡大斜視図であり、（ｃ）はこの他の例においてボディサイドアウターとインナピラーとを接合した状態を示す要部拡大斜視図である。
【図９】従来のピラー構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１１２】
１６ 接合部
２０ ボディサイドアウター（アウタピラー）
２１ 端縁壁（端縁）
３０ インナピラー
３１ 端縁壁（端縁）
３３ 凸状部
５０ 充填部材
Ｈ 閉断面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも車外側に位置するアウタピラーと、車内側に位置するインナピラーとを有し、それぞれの端縁を一体的に接合して閉断面を形成すると共に、この閉断面内に充填部材を介在させた車両のピラー構造において、
前記インナピラーの端縁には、前記アウタピラーに接合される複数の凸状部を形成し、該凸状部と前記アウタピラーとが接合した接合部は前記閉断面の周面に沿うと共に、
前記充填部材は、前記凸状部との間に間隙を設けた状態で配設されるようにあらかじめ形成されていることを特徴とする車両のピラー構造。
【請求項２】
前記アウタピラーと前記インナピラーとの間にはレインフォースが配置され、該レインフォースの端縁には、前記アウタピラーの端縁に接合される複数の接合片と、該複数の接合片と交互に位置する複数の切欠部とを形成し、該複数の切欠部内に前記凸状部がそれぞれ嵌合すると共に、
前記充填部材は、前記レインフォースと前記インナピラーとの間に配設されることを特徴とする請求項１に記載の車両のピラー構造。
【請求項３】
前記接合部は、ウインドシールドに覆われ、このウインドシールドの縁部は、前記ピラーアウタとの間に配設されたモール部材によって覆われていることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両のピラー構造。
【請求項４】
前記充填部材は、ハニカム構造の軽合金や中空鉄球の集合体によって形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の車両のピラー構造。
【請求項５】
前記アウタピラーの端縁は、前記凸状部の中間部と一体的に溶接固定されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の車両のピラー構造。
【請求項６】
前記アウタピラーの端縁と前記凸状部との互いに対向する位置には、それぞれ挿通孔が設けられ、各挿通孔には一方向からの操作で固定可能なブラインドリベットが挿入され、該ブラインドリベットによって前記アウタピラーと前記インナピラーとが接合されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の車両のピラー構造。
【請求項７】
前記アウタピラーの端縁と前記凸状部の端縁とは、突き合わされた状態で溶接固定されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の車両のピラー構造。
【請求項８】
前記アウタピラーの端部と、前記レインフォースの接合片と、該接合片と交互に位置する切欠部とをそれぞれ波形状に形成すると共に、前記インナピラーの凸状部の端部には前記アウタピラーの端部及び前記切欠部の周縁にほぼ沿う円弧部を形成したことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の車両のピラー構造。
【請求項１】
少なくとも車外側に位置するアウタピラーと、車内側に位置するインナピラーとを有し、それぞれの端縁を一体的に接合して閉断面を形成すると共に、この閉断面内に充填部材を介在させた車両のピラー構造において、
前記インナピラーの端縁には、前記アウタピラーに接合される複数の凸状部を形成し、該凸状部と前記アウタピラーとが接合した接合部は前記閉断面の周面に沿うと共に、
前記充填部材は、前記凸状部との間に間隙を設けた状態で配設されるようにあらかじめ形成されていることを特徴とする車両のピラー構造。
【請求項２】
前記アウタピラーと前記インナピラーとの間にはレインフォースが配置され、該レインフォースの端縁には、前記アウタピラーの端縁に接合される複数の接合片と、該複数の接合片と交互に位置する複数の切欠部とを形成し、該複数の切欠部内に前記凸状部がそれぞれ嵌合すると共に、
前記充填部材は、前記レインフォースと前記インナピラーとの間に配設されることを特徴とする請求項１に記載の車両のピラー構造。
【請求項３】
前記接合部は、ウインドシールドに覆われ、このウインドシールドの縁部は、前記ピラーアウタとの間に配設されたモール部材によって覆われていることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両のピラー構造。
【請求項４】
前記充填部材は、ハニカム構造の軽合金や中空鉄球の集合体によって形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の車両のピラー構造。
【請求項５】
前記アウタピラーの端縁は、前記凸状部の中間部と一体的に溶接固定されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の車両のピラー構造。
【請求項６】
前記アウタピラーの端縁と前記凸状部との互いに対向する位置には、それぞれ挿通孔が設けられ、各挿通孔には一方向からの操作で固定可能なブラインドリベットが挿入され、該ブラインドリベットによって前記アウタピラーと前記インナピラーとが接合されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の車両のピラー構造。
【請求項７】
前記アウタピラーの端縁と前記凸状部の端縁とは、突き合わされた状態で溶接固定されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の車両のピラー構造。
【請求項８】
前記アウタピラーの端部と、前記レインフォースの接合片と、該接合片と交互に位置する切欠部とをそれぞれ波形状に形成すると共に、前記インナピラーの凸状部の端部には前記アウタピラーの端部及び前記切欠部の周縁にほぼ沿う円弧部を形成したことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の車両のピラー構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−１５１１６０（Ｐ２００６−１５１１６０Ａ）
【公開日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３４３９４９（Ｐ２００４−３４３９４９）
【出願日】平成１６年１１月２９日（２００４．１１．２９）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１１月２９日（２００４．１１．２９）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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