車両用ピラー構造
【課題】軽量化を図りつつ所要の曲げ強度を確保することができる車両用ピラー構造を得る。
【解決手段】車両用ピラー構造１０は、全体として車幅方向内向きに開口された開断面構造のセンタピラー１２と、センタピラー１２の開断面内に設けられセンタピラー１２におけるドアヒンジの固定部分を補強するためのヒンジリインフォースメント２８と、シートベルトスライダ３２を車両上下方向に移動可能に支持するシートベルトスライダリインフォースメント３０とを備える。シートベルトスライダリインフォースメント３０は、車両下端部がセンタピラー１２の開断面内でヒンジリインフォースメント２８の車両上端に結合されると共に、車両上端部がルーフサイドレール１６によって固定されている。
【解決手段】車両用ピラー構造１０は、全体として車幅方向内向きに開口された開断面構造のセンタピラー１２と、センタピラー１２の開断面内に設けられセンタピラー１２におけるドアヒンジの固定部分を補強するためのヒンジリインフォースメント２８と、シートベルトスライダ３２を車両上下方向に移動可能に支持するシートベルトスライダリインフォースメント３０とを備える。シートベルトスライダリインフォースメント３０は、車両下端部がセンタピラー１２の開断面内でヒンジリインフォースメント２８の車両上端に結合されると共に、車両上端部がルーフサイドレール１６によって固定されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用ピラー構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
ピラーアウタとピラーインナとで形成された閉断面内にリインフォースメントを配設したピラー構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、アジャスタブルアンカを車両上下方向にスライド可能に支持するガイドレールをピラーインナにおける車室側に固定した構造が知られている（例えば、特許文献２参照）。さらに、共に車幅方向内側を向くピラーアウタとピラーインナとを嵌合させて全体として開断面構造を成すセンタピラー構造が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１９９３６１号公報
【特許文献２】特開２００１−３２８５０７号公報
【特許文献３】特開２００７−３３１５７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の如き従来の技術は、ピラーの曲げ強度の確保と軽量化とを両立するとの観点からは効率的ではなく、何れも改善の余地がある。
【０００５】
本発明は、軽量化を図りつつ所要の曲げ強度を確保することができる車両用ピラー構造を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明に係る車両用ピラー構造は、全体として車幅方向内向きに開口された開断面構造のピラー本体と、前記ピラー本体の開断面内に設けられ、該ピラー本体におけるドアヒンジの固定部分を補強するためのヒンジリインフォースメントと、前記ピラー本体の開断面内で車両上下方向の下端部が前記ヒンジリインフォースメントの車両上下方向の上端部に結合されると共に、車両上下方向の上端部が前記ピラー本体の上端部又はルーフの車幅方向外端で車両前後方向に延在するルーフ骨格部材によって車幅方向に支持され、シートベルトスライダを車両上下方向に移動可能に支持するベルトアンカ支持部材と、を備えている。
【０００７】
請求項１記載の車両用ピラー構造では、ベルトアンカ支持部材は、上端部においてピラー本体の上端部又はルーフ骨格部材によって車幅方向に支持されると共に、下端部がピラー本体の開断面内でヒンジリインフォースメントの車両上端に結合されている。このため、ベルトアンカ支持部材は、例えば閉断面構造のピラーにおける車幅方向内側面（閉断面の外）に固定される構成と比較して、車幅方向外側に配置されることとなる。すなわち、ピラー本体における側面衝突による曲げに伴い圧縮を受ける側にベルトアンカ支持部材が配置される。これにより、ベルトアンカ支持部材を利用してピラー本体が曲げに対し効率的に補強され、ピラー構造全体としての軽量化に寄与する。
【０００８】
このように、請求項１記載の車両用ピラー構造では、軽量化を図りつつ所要の曲げ強度を確保することができる。
【０００９】
請求項２記載の発明に係る車両用ピラー構造は、請求項１記載の車両用ピラー構造において、前記ベルトアンカ支持部材は、全長に亘って前記ピラー本体の開断面内に位置している。
【００１０】
請求項２記載の車両用ピラー構造では、ベルトアンカ支持部材が全長に亘ってピラー本体の開断面内に位置するので、換言すれば、ベルトアンカ支持部材は全体としてピラー本体の車幅方向内向きの開口端に対し車幅方向の外側に位置している。このため、ベルトアンカ支持部材は、ピラー本体におけるより圧縮側に配置され、このベルトアンカ支持部材によってピラー本体は曲げに対し効率的に補強される。
【００１１】
請求項３記載の発明に係る車両用ピラー構造は、請求項１又は請求項２記載の車両用ピラー構造において、前記ベルトアンカ支持部材の上端部は、ルーフの車幅方向外端で車両前後方向に延在するルーフ骨格部材の車幅方向の外側に当接した状態で該ルーフ骨格部材に結合されている。
【００１２】
請求項３記載の車両用ピラー構造では、ベルトアンカ支持部材の車両上端部がルーフ骨格部材の車幅方向外側に当接、結合されている。これにより、ベルトアンカ支持部材は、その上端部においては、シールベルトアンカを介してシートベルトから入力される荷重をルーフ骨格部材への当接面全体で受けることができる。このため、ベルトアンカ支持部材は、適切な板厚でシートベルトからの荷重を支持することができ、ピラー構造全体としての軽量化に寄与する。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように本発明に係る車両用ピラー構造は、軽量化を図りつつ所要の曲げ強度を確保することができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る車両用ピラー構造を示す、図４の１−１線に沿った断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る車両用ピラー構造を示す図４の２−２線に沿った断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る車両用ピラー構造の主要部材を示す分解斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係る車両用ピラー構造が適用された自動車の概略構造を示す側面図である。
【図５】本発明の実施形態の変形例に係る車両用ピラー構造を示す図１に対応する断面図である。
【図６】本発明の実施形態との比較例に係る車両用ピラー構造を示す断面図である。
【図７】本発明の実施形態との比較例に係る車両用ピラー構造の主要部材を示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施形態に係る車両用ピラー構造１０について、図１〜図４に基づいて説明する。なお、図中に適宜記す矢印ＦＲは車両前後方向の前方向を、矢印ＵＰは車両上下方向の上方向を、矢印ＩＮは車幅方向内側を、矢印ＯＵＴは車幅方向外側をそれぞれ示す。先ず、車両用ピラー構造１０が適用された自動車１１の概略構成を説明し、次いで車両用ピラー構造１０の要部を説明することとする。
【００１６】
図４には、車両用ピラー構造１０が適用された自動車１１の一部が模式的な側面図にて示されている。また、図１には、図４の１−１線に沿った断面図にて示されており、図２には、図４の２−２線に沿った断面図にて示されている。これらの図に示される如く、自動車１１は、センタピラー１２を備えている。センタピラー１２は、車両前後方向に長手とされた車幅方向外端の骨格部材であるロッカ１４における車両前後方向の略中間部から車両上下方向に沿って立ち上げられた骨格部材とされている。
【００１７】
センタピラー１２の車両上下方向の上端部は、ルーフ骨格部材としてのルーフサイドレール１６の車両前後方向中間部に連結されている。このセンタピラー１２に対する車両前後方向の前側には、該センタピラー１２、ロッカ１４、ルーフサイドレール１６、及びフロントピラー１８にて囲まれた乗員乗降用のドア開口部２０が形成されている。一方、センタピラー１２に対する車両前後方向の後側には、該センタピラー１２、ロッカ１４、ルーフサイドレール１６、及びリヤピラー２２等にて囲まれたドア開口部２４が形成されている。
【００１８】
また、センタピラー１２における車両上下方向の中間部より下方における上下の２箇所には、図４に想像線にて示される如く、ドア開口部２４を開閉するための図示しないリヤサイドドアのドアヒンジ２６が取り付けられている。センタピラー１２におけるドアヒンジ２６の取付部を含む下部は、ヒンジリインフォースメント２８にて補強されている。センタピラー１２、ヒンジリインフォースメント２８の具体的な構造は後述する。
【００１９】
一方、図１にも示される如く、センタピラー１２の車両上下方向の中間部よりも上側における車室内側には、ベルトアンカ支持部材としてのシートベルトスライダリインフォースメント３０が設けられている。シートベルトスライダリインフォースメント３０は、センタピラー１２に沿って車両上下方向に長手とされており、シートベルトスライダ（シートベルトアジャスタレール）３２を車両上下方向の位置をスライドにより調整可能に支持している。
【００２０】
シートベルトスライダ３２は、センタピラー１２を車室内側から覆う内装部材（意匠部材）としてのピラーガーニッシュ３３に対する車室内側から操作可能に車室内に突出されている。このシートベルトスライダ３２には、シートベルトウエビングの中間部が巻き掛けられた図示しないショルダアンカが取り付けられるようになっている。
【００２１】
以上説明したセンタピラー１２の車両上下方向の上端部は、ルーフサイドレール１６における車両前後方向の中間部に連結されている。ルーフサイドレール１６は、その主要骨格部を成すルーフサイド骨格部材３４がルーフサイドアウタパネル３６にて車両外方から覆われて構成されており、自動車１１のルーフを構成するルーフパネル３８の車幅方向外端部に接合されている。また、ルーフパネル３８における車両前後方向の中間部の下面には、車幅方向に延在してルーフパネル３８を補強するルーフリインフォースメント４０が接合されている。さらに、ルーフリインフォースメント４０とルーフサイド骨格部材３４とは、センタピラーガセット４２にて連結されている。この実施形態におけるセンタピラーガセット４２は、車幅方向内端がボルト５２Ａ及びナット５２Ｂより成る締結手段５２にて締結されており、車幅方向外端がスポット溶接にてルーフサイド骨格部材３４（後述する外側凸部３４Ａと内側凸部３４Ｂとの共通の立壁部）に接合されている。
【００２２】
この実施形態では、ルーフサイド骨格部材３４は、単一部材から成る開断面構造とされている。具体的には、ルーフサイド骨格部材３４は、車両内方に開口すると共に車両外方に突出する外側凸部３４Ａと、該外側凸部３４Ａの車両下方側で車両外方に開口すると共に車両内方に突出する内側凸部３４Ｂとが連設されて略波型を成す。また。ルーフサイド骨格部材３４は、高張力鋼板にて構成されている。この実施形態における高張力鋼板とは、例えば引張強さが３５０ＭＰａ以上の自動車用鋼板をいい、引張強さが５９０ＭＰａ以上のものを超高張力鋼板という場合もある。これらにより、この実施形態におけるルーフサイド骨格部材３４は、上記の通り開断面構造でありながら、側突やロールオーバによる曲げに対し十分な強度を得ることができる。以上説明したルーフサイド骨格部材３４を本発明におけるルーフ骨格部材として捉えても良い。
【００２３】
また、自動車１１では、ルーフパネル３８、ルーフリインフォースメント４０が天井材としてのルーフヘッドライニング４４にて車両下方（車室内側）から覆われている。さらに、ルーフサイドレール１６とピラーアウタリインフォースメント４４の車幅方向端部との間には、カーテンエアバッグ装置４６が配設されている。
【００２４】
そして、以上説明した自動車１１に適用された車両用ピラー構造１０では、図２に示される如く、センタピラー１２は、全体として車幅方向内向きに開口する開断面構造を成している。具体的には、センタピラー１２は、車幅方向内向きに開口する断面ハット形状のピラーアウタパネル４８と、車幅方向内向きに開口する断面ハット形状のピラーアウタリインフォースメント５０とが、互いのフランジ４８Ａ、５０Ａにおいて接合されることで、上記の如き開断面構造を成している。
【００２５】
この実施形態では、ピラーアウタリインフォースメント５０が、高張力鋼板にて構成されることで、センタピラー１２の主要な骨格部を成している。図１に示される如く、ピラーアウタリインフォースメント５０における車両上下方向の上端部５０Ｂは、ルーフサイド骨格部材３４における外側凸部３４Ａの外面にスポット溶接等にて接合されている。一方、ピラーアウタパネル４８は、ルーフサイドアウタパネル３６と共に、自動車１１の外板部を成す大型のプレス部品であるサイメンアウタ（サイドアウタパネル）の一部として形成されている。この実施形態では、ピラーアウタリインフォースメント５０単体、又はピラーアウタリインフォースメント５０とピラーアウタパネル４８とが接合されたものが本発明におけるピラー本体に相当する。
【００２６】
ヒンジリインフォースメント２８は、車幅方向内向きに開口する断面「コ」字状を成しており、ピラーアウタリインフォースメント５０の下部内面にスポット溶接等にて接合されることで、センタピラー１２におけるドアヒンジ２６の取付部分（図４参照）を補強している。また、この実施形態では、ヒンジリインフォースメント２８は、センタピラー１２を曲げに対しても補強する構成とされている。
【００２７】
シートベルトスライダリインフォースメント３０は、図２及び図３に示される如く、車幅方向外向きに開口する断面ハット形状とされ、図１及び図３に示される如く、車両上下方向の下端部に形成された下フランジ３０Ａ及び車両上下方向の上端部に形成された上フランジ３０Ｂを有する。シートベルトスライダリインフォースメント３０は、下フランジ３０Ａにおいてヒンジリインフォースメント２８における車両上下方向の上端部２８Ａに結合されている。この実施形態では、シートベルトスライダリインフォースメント３０の下フランジ３０Ａは、ボルト５２Ａ及びナット５２Ｂより成る締結手段５２にてヒンジリインフォースメント２８の上端部２８Ａ、ピラーアウタリインフォースメント５０の車両上下方向の略中間部に締結固定されている。
【００２８】
一方、シートベルトスライダリインフォースメント３０の上フランジ３０Ｂは、ルーフサイド骨格部材３４に接合されている。この実施形態では、シートベルトスライダリインフォースメント３０の上フランジ３０Ｂは、ルーフサイド骨格部材３４における内側凸部３４Ｂの車幅方向外向き開口縁から車両上下方向の下向きに延設された下フランジ３４Ｃ、車幅方向外側から当接した状態で締結手段５２にて締結固定されている。
【００２９】
そして、車両用ピラー構造１０では、シートベルトスライダリインフォースメント３０は、開断面を成すセンタピラー１２の底側すなわち車幅方向外側に寄せて配置されている。具体的には、シートベルトスライダリインフォースメント３０は、少なくとも下フランジ３０Ａ及び上フランジ３０Ｂが、ピラーアウタリインフォースメント５０の車幅方向内向きの開口面５０Ｃに対し車幅方向外側に配置されている。この実施形態では、シートベルトスライダリインフォースメント３０は、車両上下方向の各位置において、開口面５０Ｃに対する車幅方向外側に配置されている。換言すれば、シートベルトスライダリインフォースメント３０は、センタピラー１２の開断面内（の空間）に配置されているものと捉えることができる。
【００３０】
次に、本形態の作用を説明する。
【００３１】
上記構成の車両用ピラー構造１０では、例えば自動車１１に対する側面衝突によってセンタピラー１２に車幅方向内向きの衝突荷重が入力されると、該センタピラー１２には車両上下方向中央部が両端に対し車幅方向内側に変位する如き曲げが生じる。この曲げに伴ってセンタピラー１２における車幅方向外側部分には圧縮荷重が作用する。
【００３２】
ここで、車両用ピラー構造１０では、センタピラー１２（主にピラーアウタリインフォースメント５０）における車幅方向外側部分が、該センタピラー１２の車両上下方向中間部で連結されたヒンジリインフォースメント２８とシートベルトスライダリインフォースメント３０とによって補強されている。このため、車両用ピラー構造１０では、自動車１１への側面衝突による曲げに伴う圧縮（以下、単に「圧縮」という場合がある）に対し必要な強度が確保される。すなわち、車両用ピラー構造１０では、他の機能を兼ねる補強部材を利用してセンタピラー１２が圧縮に対し効率的に補強されており、軽量化に寄与する。
【００３３】
この点を図６及び図７に示す比較例に係る車両用ピラー構造１００と比較しつつ補足する。比較例に係る車両用ピラー構造１００では、センタピラー１０２は、ピラーアウタリインフォースメント５０と似た形状を成すピラーアウタリインフォースメント１０４と、該ピラーアウタリインフォースメント１０４の開口端を閉止するピラーインナパネル１０６とで構成された閉断面構造の主骨格部を有し、該主骨格部がピラーアウタパネル４８（図７では図示省略）にて覆われて構成されている。また、車両用ピラー構造１００では、シートベルトスライダリインフォースメント１０８が上下端共にピラーインナパネル１０６に固定されている。さらに、車両用ピラー構造１００では、ヒンジリインフォースメント１１０がセンタピラー１０２の車両上部（シートベルトスライダリインフォースメント１０８の設置範囲）にまで延設されている。
【００３４】
この比較例に係る車両用ピラー構造１００では、センタピラー１０２は、圧縮荷重に対しピラーアウタリインフォースメント１０４及びヒンジリインフォースメント１１０によって必要な強度を確保する。すなわち、ピラーインナパネル１０６を有する閉断面構造のセンタピラー１０２では、シートベルトスライダリインフォースメント１０８をセンタピラー１０２の圧縮側に配置して側突に対する補強部材として利用することができず、ヒンジリインフォースメント１１０を車両上方まで延設して曲げに対する強度を確保することとなる。
【００３５】
これに対して本実施形態に係る車両用ピラー構造１０では、開断面構造のセンタピラー１２に対しシートベルトスライダリインフォースメント３０を車幅方向外側すなわち圧縮側に配置することができる。これにより、シートベルトスライダリインフォースメント３０の下フランジ３０Ａとヒンジリインフォースメント２８の上端部２８Ａとを結合して、上記の通り圧縮に対する補強部材として利用することで、効率的な補強が実現される。特に、車両用ピラー構造１０では、シートベルトスライダリインフォースメント３０が略全長に亘ってピラーアウタリインフォースメント５０の内部（空間）に配置されているので、換言すれば、ピラーアウタリインフォースメント５０に沿って補強部材が配置されるので、シートベルトスライダリインフォースメント３０とヒンジリインフォースメント２８とによる一層効率的な補強が実現される。
【００３６】
このように、車両用ピラー構造１０では、上記の通りシートベルトスライダリインフォースメント３０を圧縮に対する補強部材として用いてセンタピラー１２の効率的な補強を実現しているため、上記比較例と比較してヒンジリインフォースメント２８を小型化（短縮）することができる。これにより、車両用ピラー構造１０では、比較例に係る車両用ピラー構造１００に対し、少なくともシートベルトスライダリインフォースメント１０８の上部、及びピラーインナパネル１０６の分だけ軽量化を図ることができる。
【００３７】
またここで、車両用ピラー構造１０では、例えば自動車１１の前面衝突に伴いシートベルトウエビングにて乗員が拘束された場合やシートベルトアンカレッジの試験等の場合には、シートベルトスライダ３２を介してシートベルトスライダリインフォースメント３０に荷重が伝達される。この際、車両用ピラー構造１０では、シートベルトスライダリインフォースメント３０は、上フランジ３０Ｂがルーフサイド骨格部材３４の下フランジ３４Ｃに車幅方向外側から当接した状態で接合されているため、該当接部分の全面でシートベルトスライダ３２からの荷重を受けることができる。
【００３８】
上記した比較例に係る車両用ピラー構造１００では、シートベルトスライダリインフォースメント１０８は、ピラーインナパネル１０６の車幅方向内側の面に締結手段５２にて締結されているので、ナット５２Ｂ（ボルト５２Ａ）の鍔径（ボルト軸から張り出した部分）による面積だけでシートベルトスライダ３２の荷重を受けることとなる。このため、車両用ピラー構造１００では、シートベルト装置からの要求強度を確保するために、ナット５２Ｂ（ボルト５２Ａ）の径を大きくするか、又はシートベルトスライダリインフォースメント１０８の板厚を増す必要があり、質量が増すこととなる。
【００３９】
これに対して車両用ピラー構造１０では、上記の通り上フランジ３０Ｂにおける下フランジ３４Ｃとの当接部分全体でシートベルトスライダ３２（シートベルト装置）からの荷重を受けるため、ボルト５２Ａの径やシートベルトスライダリインフォースメント３０の厚みに頼ることなくシートベルト装置からの要求強度を確保することができる。したがって、車両用ピラー構造１０では、シートベルトスライダリインフォースメント３０を適切な板厚としつつシートベルト装置からの要求強度を確保することができ、この点においても軽量化に寄与する。
【００４０】
なお、上記した実施形態では、シートベルトスライダリインフォースメント３０の上フランジ３０Ｂが単独でルーフサイド骨格部材３４の下フランジ３４Ｃに接合された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、図５に示される如く、上フランジ３０Ｂがセンタピラーガセット４２に形成された下フランジ４２Ａと共に下フランジ３４Ｃに締結（共締め）される構成としても良い。この構成では、車体の組み立て工数の低減に寄与する。
【００４１】
また、上記した実施形態では、ルーフサイドレール１６が単一のルーフサイド骨格部材３４を主要骨格部とする例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、ルーフサイドインナとルーフサイドアウタとの接合により成る閉断面構造体を主要骨格としてルーフサイドレール１６が構成された自動車１１に車両用ピラー構造１０を適用しても良い。
【００４２】
さらに、上記した実施形態では、シートベルトスライダリインフォースメント３０が上フランジ３０Ｂにおいてルーフサイド骨格部材３４の下フランジ３４Ｃに固定された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、上フランジ３０Ｂがピラーアウタリインフォースメント５０の上端近傍に接合される構成としても良い。
【符号の説明】
【００４３】
１０ 車両用ピラー構造
１２ センタピラー（ピラー本体）
１６ ルーフサイドレール（ルーフ骨格部材）
２６ ドアヒンジ
２８ ヒンジリインフォースメント
３０ シートベルトスライダリインフォースメント（ベルトアンカ支持部材）
３２ シートベルトスライダ
３４ ルーフサイド骨格部材（ルーフ骨格部材）
５０ ピラーアウタリインフォースメント（ピラー本体）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用ピラー構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
ピラーアウタとピラーインナとで形成された閉断面内にリインフォースメントを配設したピラー構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、アジャスタブルアンカを車両上下方向にスライド可能に支持するガイドレールをピラーインナにおける車室側に固定した構造が知られている（例えば、特許文献２参照）。さらに、共に車幅方向内側を向くピラーアウタとピラーインナとを嵌合させて全体として開断面構造を成すセンタピラー構造が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１９９３６１号公報
【特許文献２】特開２００１−３２８５０７号公報
【特許文献３】特開２００７−３３１５７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の如き従来の技術は、ピラーの曲げ強度の確保と軽量化とを両立するとの観点からは効率的ではなく、何れも改善の余地がある。
【０００５】
本発明は、軽量化を図りつつ所要の曲げ強度を確保することができる車両用ピラー構造を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明に係る車両用ピラー構造は、全体として車幅方向内向きに開口された開断面構造のピラー本体と、前記ピラー本体の開断面内に設けられ、該ピラー本体におけるドアヒンジの固定部分を補強するためのヒンジリインフォースメントと、前記ピラー本体の開断面内で車両上下方向の下端部が前記ヒンジリインフォースメントの車両上下方向の上端部に結合されると共に、車両上下方向の上端部が前記ピラー本体の上端部又はルーフの車幅方向外端で車両前後方向に延在するルーフ骨格部材によって車幅方向に支持され、シートベルトスライダを車両上下方向に移動可能に支持するベルトアンカ支持部材と、を備えている。
【０００７】
請求項１記載の車両用ピラー構造では、ベルトアンカ支持部材は、上端部においてピラー本体の上端部又はルーフ骨格部材によって車幅方向に支持されると共に、下端部がピラー本体の開断面内でヒンジリインフォースメントの車両上端に結合されている。このため、ベルトアンカ支持部材は、例えば閉断面構造のピラーにおける車幅方向内側面（閉断面の外）に固定される構成と比較して、車幅方向外側に配置されることとなる。すなわち、ピラー本体における側面衝突による曲げに伴い圧縮を受ける側にベルトアンカ支持部材が配置される。これにより、ベルトアンカ支持部材を利用してピラー本体が曲げに対し効率的に補強され、ピラー構造全体としての軽量化に寄与する。
【０００８】
このように、請求項１記載の車両用ピラー構造では、軽量化を図りつつ所要の曲げ強度を確保することができる。
【０００９】
請求項２記載の発明に係る車両用ピラー構造は、請求項１記載の車両用ピラー構造において、前記ベルトアンカ支持部材は、全長に亘って前記ピラー本体の開断面内に位置している。
【００１０】
請求項２記載の車両用ピラー構造では、ベルトアンカ支持部材が全長に亘ってピラー本体の開断面内に位置するので、換言すれば、ベルトアンカ支持部材は全体としてピラー本体の車幅方向内向きの開口端に対し車幅方向の外側に位置している。このため、ベルトアンカ支持部材は、ピラー本体におけるより圧縮側に配置され、このベルトアンカ支持部材によってピラー本体は曲げに対し効率的に補強される。
【００１１】
請求項３記載の発明に係る車両用ピラー構造は、請求項１又は請求項２記載の車両用ピラー構造において、前記ベルトアンカ支持部材の上端部は、ルーフの車幅方向外端で車両前後方向に延在するルーフ骨格部材の車幅方向の外側に当接した状態で該ルーフ骨格部材に結合されている。
【００１２】
請求項３記載の車両用ピラー構造では、ベルトアンカ支持部材の車両上端部がルーフ骨格部材の車幅方向外側に当接、結合されている。これにより、ベルトアンカ支持部材は、その上端部においては、シールベルトアンカを介してシートベルトから入力される荷重をルーフ骨格部材への当接面全体で受けることができる。このため、ベルトアンカ支持部材は、適切な板厚でシートベルトからの荷重を支持することができ、ピラー構造全体としての軽量化に寄与する。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように本発明に係る車両用ピラー構造は、軽量化を図りつつ所要の曲げ強度を確保することができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る車両用ピラー構造を示す、図４の１−１線に沿った断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る車両用ピラー構造を示す図４の２−２線に沿った断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る車両用ピラー構造の主要部材を示す分解斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係る車両用ピラー構造が適用された自動車の概略構造を示す側面図である。
【図５】本発明の実施形態の変形例に係る車両用ピラー構造を示す図１に対応する断面図である。
【図６】本発明の実施形態との比較例に係る車両用ピラー構造を示す断面図である。
【図７】本発明の実施形態との比較例に係る車両用ピラー構造の主要部材を示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施形態に係る車両用ピラー構造１０について、図１〜図４に基づいて説明する。なお、図中に適宜記す矢印ＦＲは車両前後方向の前方向を、矢印ＵＰは車両上下方向の上方向を、矢印ＩＮは車幅方向内側を、矢印ＯＵＴは車幅方向外側をそれぞれ示す。先ず、車両用ピラー構造１０が適用された自動車１１の概略構成を説明し、次いで車両用ピラー構造１０の要部を説明することとする。
【００１６】
図４には、車両用ピラー構造１０が適用された自動車１１の一部が模式的な側面図にて示されている。また、図１には、図４の１−１線に沿った断面図にて示されており、図２には、図４の２−２線に沿った断面図にて示されている。これらの図に示される如く、自動車１１は、センタピラー１２を備えている。センタピラー１２は、車両前後方向に長手とされた車幅方向外端の骨格部材であるロッカ１４における車両前後方向の略中間部から車両上下方向に沿って立ち上げられた骨格部材とされている。
【００１７】
センタピラー１２の車両上下方向の上端部は、ルーフ骨格部材としてのルーフサイドレール１６の車両前後方向中間部に連結されている。このセンタピラー１２に対する車両前後方向の前側には、該センタピラー１２、ロッカ１４、ルーフサイドレール１６、及びフロントピラー１８にて囲まれた乗員乗降用のドア開口部２０が形成されている。一方、センタピラー１２に対する車両前後方向の後側には、該センタピラー１２、ロッカ１４、ルーフサイドレール１６、及びリヤピラー２２等にて囲まれたドア開口部２４が形成されている。
【００１８】
また、センタピラー１２における車両上下方向の中間部より下方における上下の２箇所には、図４に想像線にて示される如く、ドア開口部２４を開閉するための図示しないリヤサイドドアのドアヒンジ２６が取り付けられている。センタピラー１２におけるドアヒンジ２６の取付部を含む下部は、ヒンジリインフォースメント２８にて補強されている。センタピラー１２、ヒンジリインフォースメント２８の具体的な構造は後述する。
【００１９】
一方、図１にも示される如く、センタピラー１２の車両上下方向の中間部よりも上側における車室内側には、ベルトアンカ支持部材としてのシートベルトスライダリインフォースメント３０が設けられている。シートベルトスライダリインフォースメント３０は、センタピラー１２に沿って車両上下方向に長手とされており、シートベルトスライダ（シートベルトアジャスタレール）３２を車両上下方向の位置をスライドにより調整可能に支持している。
【００２０】
シートベルトスライダ３２は、センタピラー１２を車室内側から覆う内装部材（意匠部材）としてのピラーガーニッシュ３３に対する車室内側から操作可能に車室内に突出されている。このシートベルトスライダ３２には、シートベルトウエビングの中間部が巻き掛けられた図示しないショルダアンカが取り付けられるようになっている。
【００２１】
以上説明したセンタピラー１２の車両上下方向の上端部は、ルーフサイドレール１６における車両前後方向の中間部に連結されている。ルーフサイドレール１６は、その主要骨格部を成すルーフサイド骨格部材３４がルーフサイドアウタパネル３６にて車両外方から覆われて構成されており、自動車１１のルーフを構成するルーフパネル３８の車幅方向外端部に接合されている。また、ルーフパネル３８における車両前後方向の中間部の下面には、車幅方向に延在してルーフパネル３８を補強するルーフリインフォースメント４０が接合されている。さらに、ルーフリインフォースメント４０とルーフサイド骨格部材３４とは、センタピラーガセット４２にて連結されている。この実施形態におけるセンタピラーガセット４２は、車幅方向内端がボルト５２Ａ及びナット５２Ｂより成る締結手段５２にて締結されており、車幅方向外端がスポット溶接にてルーフサイド骨格部材３４（後述する外側凸部３４Ａと内側凸部３４Ｂとの共通の立壁部）に接合されている。
【００２２】
この実施形態では、ルーフサイド骨格部材３４は、単一部材から成る開断面構造とされている。具体的には、ルーフサイド骨格部材３４は、車両内方に開口すると共に車両外方に突出する外側凸部３４Ａと、該外側凸部３４Ａの車両下方側で車両外方に開口すると共に車両内方に突出する内側凸部３４Ｂとが連設されて略波型を成す。また。ルーフサイド骨格部材３４は、高張力鋼板にて構成されている。この実施形態における高張力鋼板とは、例えば引張強さが３５０ＭＰａ以上の自動車用鋼板をいい、引張強さが５９０ＭＰａ以上のものを超高張力鋼板という場合もある。これらにより、この実施形態におけるルーフサイド骨格部材３４は、上記の通り開断面構造でありながら、側突やロールオーバによる曲げに対し十分な強度を得ることができる。以上説明したルーフサイド骨格部材３４を本発明におけるルーフ骨格部材として捉えても良い。
【００２３】
また、自動車１１では、ルーフパネル３８、ルーフリインフォースメント４０が天井材としてのルーフヘッドライニング４４にて車両下方（車室内側）から覆われている。さらに、ルーフサイドレール１６とピラーアウタリインフォースメント４４の車幅方向端部との間には、カーテンエアバッグ装置４６が配設されている。
【００２４】
そして、以上説明した自動車１１に適用された車両用ピラー構造１０では、図２に示される如く、センタピラー１２は、全体として車幅方向内向きに開口する開断面構造を成している。具体的には、センタピラー１２は、車幅方向内向きに開口する断面ハット形状のピラーアウタパネル４８と、車幅方向内向きに開口する断面ハット形状のピラーアウタリインフォースメント５０とが、互いのフランジ４８Ａ、５０Ａにおいて接合されることで、上記の如き開断面構造を成している。
【００２５】
この実施形態では、ピラーアウタリインフォースメント５０が、高張力鋼板にて構成されることで、センタピラー１２の主要な骨格部を成している。図１に示される如く、ピラーアウタリインフォースメント５０における車両上下方向の上端部５０Ｂは、ルーフサイド骨格部材３４における外側凸部３４Ａの外面にスポット溶接等にて接合されている。一方、ピラーアウタパネル４８は、ルーフサイドアウタパネル３６と共に、自動車１１の外板部を成す大型のプレス部品であるサイメンアウタ（サイドアウタパネル）の一部として形成されている。この実施形態では、ピラーアウタリインフォースメント５０単体、又はピラーアウタリインフォースメント５０とピラーアウタパネル４８とが接合されたものが本発明におけるピラー本体に相当する。
【００２６】
ヒンジリインフォースメント２８は、車幅方向内向きに開口する断面「コ」字状を成しており、ピラーアウタリインフォースメント５０の下部内面にスポット溶接等にて接合されることで、センタピラー１２におけるドアヒンジ２６の取付部分（図４参照）を補強している。また、この実施形態では、ヒンジリインフォースメント２８は、センタピラー１２を曲げに対しても補強する構成とされている。
【００２７】
シートベルトスライダリインフォースメント３０は、図２及び図３に示される如く、車幅方向外向きに開口する断面ハット形状とされ、図１及び図３に示される如く、車両上下方向の下端部に形成された下フランジ３０Ａ及び車両上下方向の上端部に形成された上フランジ３０Ｂを有する。シートベルトスライダリインフォースメント３０は、下フランジ３０Ａにおいてヒンジリインフォースメント２８における車両上下方向の上端部２８Ａに結合されている。この実施形態では、シートベルトスライダリインフォースメント３０の下フランジ３０Ａは、ボルト５２Ａ及びナット５２Ｂより成る締結手段５２にてヒンジリインフォースメント２８の上端部２８Ａ、ピラーアウタリインフォースメント５０の車両上下方向の略中間部に締結固定されている。
【００２８】
一方、シートベルトスライダリインフォースメント３０の上フランジ３０Ｂは、ルーフサイド骨格部材３４に接合されている。この実施形態では、シートベルトスライダリインフォースメント３０の上フランジ３０Ｂは、ルーフサイド骨格部材３４における内側凸部３４Ｂの車幅方向外向き開口縁から車両上下方向の下向きに延設された下フランジ３４Ｃ、車幅方向外側から当接した状態で締結手段５２にて締結固定されている。
【００２９】
そして、車両用ピラー構造１０では、シートベルトスライダリインフォースメント３０は、開断面を成すセンタピラー１２の底側すなわち車幅方向外側に寄せて配置されている。具体的には、シートベルトスライダリインフォースメント３０は、少なくとも下フランジ３０Ａ及び上フランジ３０Ｂが、ピラーアウタリインフォースメント５０の車幅方向内向きの開口面５０Ｃに対し車幅方向外側に配置されている。この実施形態では、シートベルトスライダリインフォースメント３０は、車両上下方向の各位置において、開口面５０Ｃに対する車幅方向外側に配置されている。換言すれば、シートベルトスライダリインフォースメント３０は、センタピラー１２の開断面内（の空間）に配置されているものと捉えることができる。
【００３０】
次に、本形態の作用を説明する。
【００３１】
上記構成の車両用ピラー構造１０では、例えば自動車１１に対する側面衝突によってセンタピラー１２に車幅方向内向きの衝突荷重が入力されると、該センタピラー１２には車両上下方向中央部が両端に対し車幅方向内側に変位する如き曲げが生じる。この曲げに伴ってセンタピラー１２における車幅方向外側部分には圧縮荷重が作用する。
【００３２】
ここで、車両用ピラー構造１０では、センタピラー１２（主にピラーアウタリインフォースメント５０）における車幅方向外側部分が、該センタピラー１２の車両上下方向中間部で連結されたヒンジリインフォースメント２８とシートベルトスライダリインフォースメント３０とによって補強されている。このため、車両用ピラー構造１０では、自動車１１への側面衝突による曲げに伴う圧縮（以下、単に「圧縮」という場合がある）に対し必要な強度が確保される。すなわち、車両用ピラー構造１０では、他の機能を兼ねる補強部材を利用してセンタピラー１２が圧縮に対し効率的に補強されており、軽量化に寄与する。
【００３３】
この点を図６及び図７に示す比較例に係る車両用ピラー構造１００と比較しつつ補足する。比較例に係る車両用ピラー構造１００では、センタピラー１０２は、ピラーアウタリインフォースメント５０と似た形状を成すピラーアウタリインフォースメント１０４と、該ピラーアウタリインフォースメント１０４の開口端を閉止するピラーインナパネル１０６とで構成された閉断面構造の主骨格部を有し、該主骨格部がピラーアウタパネル４８（図７では図示省略）にて覆われて構成されている。また、車両用ピラー構造１００では、シートベルトスライダリインフォースメント１０８が上下端共にピラーインナパネル１０６に固定されている。さらに、車両用ピラー構造１００では、ヒンジリインフォースメント１１０がセンタピラー１０２の車両上部（シートベルトスライダリインフォースメント１０８の設置範囲）にまで延設されている。
【００３４】
この比較例に係る車両用ピラー構造１００では、センタピラー１０２は、圧縮荷重に対しピラーアウタリインフォースメント１０４及びヒンジリインフォースメント１１０によって必要な強度を確保する。すなわち、ピラーインナパネル１０６を有する閉断面構造のセンタピラー１０２では、シートベルトスライダリインフォースメント１０８をセンタピラー１０２の圧縮側に配置して側突に対する補強部材として利用することができず、ヒンジリインフォースメント１１０を車両上方まで延設して曲げに対する強度を確保することとなる。
【００３５】
これに対して本実施形態に係る車両用ピラー構造１０では、開断面構造のセンタピラー１２に対しシートベルトスライダリインフォースメント３０を車幅方向外側すなわち圧縮側に配置することができる。これにより、シートベルトスライダリインフォースメント３０の下フランジ３０Ａとヒンジリインフォースメント２８の上端部２８Ａとを結合して、上記の通り圧縮に対する補強部材として利用することで、効率的な補強が実現される。特に、車両用ピラー構造１０では、シートベルトスライダリインフォースメント３０が略全長に亘ってピラーアウタリインフォースメント５０の内部（空間）に配置されているので、換言すれば、ピラーアウタリインフォースメント５０に沿って補強部材が配置されるので、シートベルトスライダリインフォースメント３０とヒンジリインフォースメント２８とによる一層効率的な補強が実現される。
【００３６】
このように、車両用ピラー構造１０では、上記の通りシートベルトスライダリインフォースメント３０を圧縮に対する補強部材として用いてセンタピラー１２の効率的な補強を実現しているため、上記比較例と比較してヒンジリインフォースメント２８を小型化（短縮）することができる。これにより、車両用ピラー構造１０では、比較例に係る車両用ピラー構造１００に対し、少なくともシートベルトスライダリインフォースメント１０８の上部、及びピラーインナパネル１０６の分だけ軽量化を図ることができる。
【００３７】
またここで、車両用ピラー構造１０では、例えば自動車１１の前面衝突に伴いシートベルトウエビングにて乗員が拘束された場合やシートベルトアンカレッジの試験等の場合には、シートベルトスライダ３２を介してシートベルトスライダリインフォースメント３０に荷重が伝達される。この際、車両用ピラー構造１０では、シートベルトスライダリインフォースメント３０は、上フランジ３０Ｂがルーフサイド骨格部材３４の下フランジ３４Ｃに車幅方向外側から当接した状態で接合されているため、該当接部分の全面でシートベルトスライダ３２からの荷重を受けることができる。
【００３８】
上記した比較例に係る車両用ピラー構造１００では、シートベルトスライダリインフォースメント１０８は、ピラーインナパネル１０６の車幅方向内側の面に締結手段５２にて締結されているので、ナット５２Ｂ（ボルト５２Ａ）の鍔径（ボルト軸から張り出した部分）による面積だけでシートベルトスライダ３２の荷重を受けることとなる。このため、車両用ピラー構造１００では、シートベルト装置からの要求強度を確保するために、ナット５２Ｂ（ボルト５２Ａ）の径を大きくするか、又はシートベルトスライダリインフォースメント１０８の板厚を増す必要があり、質量が増すこととなる。
【００３９】
これに対して車両用ピラー構造１０では、上記の通り上フランジ３０Ｂにおける下フランジ３４Ｃとの当接部分全体でシートベルトスライダ３２（シートベルト装置）からの荷重を受けるため、ボルト５２Ａの径やシートベルトスライダリインフォースメント３０の厚みに頼ることなくシートベルト装置からの要求強度を確保することができる。したがって、車両用ピラー構造１０では、シートベルトスライダリインフォースメント３０を適切な板厚としつつシートベルト装置からの要求強度を確保することができ、この点においても軽量化に寄与する。
【００４０】
なお、上記した実施形態では、シートベルトスライダリインフォースメント３０の上フランジ３０Ｂが単独でルーフサイド骨格部材３４の下フランジ３４Ｃに接合された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、図５に示される如く、上フランジ３０Ｂがセンタピラーガセット４２に形成された下フランジ４２Ａと共に下フランジ３４Ｃに締結（共締め）される構成としても良い。この構成では、車体の組み立て工数の低減に寄与する。
【００４１】
また、上記した実施形態では、ルーフサイドレール１６が単一のルーフサイド骨格部材３４を主要骨格部とする例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、ルーフサイドインナとルーフサイドアウタとの接合により成る閉断面構造体を主要骨格としてルーフサイドレール１６が構成された自動車１１に車両用ピラー構造１０を適用しても良い。
【００４２】
さらに、上記した実施形態では、シートベルトスライダリインフォースメント３０が上フランジ３０Ｂにおいてルーフサイド骨格部材３４の下フランジ３４Ｃに固定された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、上フランジ３０Ｂがピラーアウタリインフォースメント５０の上端近傍に接合される構成としても良い。
【符号の説明】
【００４３】
１０ 車両用ピラー構造
１２ センタピラー（ピラー本体）
１６ ルーフサイドレール（ルーフ骨格部材）
２６ ドアヒンジ
２８ ヒンジリインフォースメント
３０ シートベルトスライダリインフォースメント（ベルトアンカ支持部材）
３２ シートベルトスライダ
３４ ルーフサイド骨格部材（ルーフ骨格部材）
５０ ピラーアウタリインフォースメント（ピラー本体）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
全体として車幅方向内向きに開口された開断面構造のピラー本体と、
前記ピラー本体の開断面内に設けられ、該ピラー本体におけるドアヒンジの固定部分を補強するためのヒンジリインフォースメントと、
前記ピラー本体の開断面内で車両上下方向の下端部が前記ヒンジリインフォースメントの車両上下方向の上端部に結合されると共に、車両上下方向の上端部が前記ピラー本体の上端部又はルーフの車幅方向外端で車両前後方向に延在するルーフ骨格部材によって車幅方向に支持され、シートベルトスライダを車両上下方向に移動可能に支持するベルトアンカ支持部材と、
を備えた車両用ピラー構造。
【請求項２】
前記ベルトアンカ支持部材は、全長に亘って前記ピラー本体の開断面内に位置している請求項１記載の車両用ピラー構造。
【請求項３】
前記ベルトアンカ支持部材の上端部は、ルーフの車幅方向外端で車両前後方向に延在するルーフ骨格部材の車幅方向の外側に当接した状態で該ルーフ骨格部材に結合されている請求項１又は請求項２記載の車両用ピラー構造。
【請求項１】
全体として車幅方向内向きに開口された開断面構造のピラー本体と、
前記ピラー本体の開断面内に設けられ、該ピラー本体におけるドアヒンジの固定部分を補強するためのヒンジリインフォースメントと、
前記ピラー本体の開断面内で車両上下方向の下端部が前記ヒンジリインフォースメントの車両上下方向の上端部に結合されると共に、車両上下方向の上端部が前記ピラー本体の上端部又はルーフの車幅方向外端で車両前後方向に延在するルーフ骨格部材によって車幅方向に支持され、シートベルトスライダを車両上下方向に移動可能に支持するベルトアンカ支持部材と、
を備えた車両用ピラー構造。
【請求項２】
前記ベルトアンカ支持部材は、全長に亘って前記ピラー本体の開断面内に位置している請求項１記載の車両用ピラー構造。
【請求項３】
前記ベルトアンカ支持部材の上端部は、ルーフの車幅方向外端で車両前後方向に延在するルーフ骨格部材の車幅方向の外側に当接した状態で該ルーフ骨格部材に結合されている請求項１又は請求項２記載の車両用ピラー構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−２５４１８７（Ｐ２０１０−２５４１８７Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１０８１９８（Ｐ２００９−１０８１９８）
【出願日】平成２１年４月２７日（２００９．４．２７）
【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１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月２７日（２００９．４．２７）
【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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