JP2008230410A

JP2008230410A - 車体側部構造

Info

Publication number: JP2008230410A
Application number: JP2007073050A
Authority: JP
Inventors: Kosaku Tomosawa; 幸作友澤
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2007-03-20
Filing date: 2007-03-20
Publication date: 2008-10-02
Anticipated expiration: 2027-03-20
Also published as: US20080231078A1; JP4917932B2; US7581782B2

Abstract

【課題】車両が側面衝突および横転したときの衝撃力に対する曲げ剛性を向上させた車体側部構造を提供すること。
【解決手段】車体側部１ａは、ピラーインナパネル２１と、アウタパネル２２とを接合して閉断面を形成したピラー２の車室側面に開口部２ａを設けて、この開口部２ａからピラー２内に挿入して設置されるシートベルトリトラクタ３２を備えている。シートベルトリトラクタ３２は、フランジ部４ａと裏底面４ｂとを有する箱状部材４に収納されて開口部２ａ内に配置されている。フランジ部４ａ、および、裏底面４ｂの少なくとも一方が、構造用発泡材５によってピラー２の内面２ｂに結合されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両が障害物に側面衝突したときや、車両が横転したときに受ける衝撃エネルギーに対する剛性を得るための車体側部構造に関する。

従来、車両が障害物に側面衝突したときや、車両が横転したときに受ける衝撃エネルギーを吸収するものとしては、特許文献１に開示された車体側部構造が知られている。
図５は、従来の車体側部構造を示す要部概略断面図である。

特許文献１に開示された車体側部構造は、図５に示すように、ピラー１００のアウタパネル２００の内側に設けられた補強部材３００とインナパネル４００との間に発泡樹脂製の第１衝撃吸収部材５００を設けると共に、フロアパネル上に発泡樹脂製の第２衝撃吸収部材６００を載置して構成されている。そして、ピラー１００の下部には、シートベルトを巻き取るためのシートベルトリトラクタ７００が内設されている。そのシートベルトリトラクタ７００は、第１衝撃吸収部材５００と第２衝撃吸収部材６００との間に介在されて、車両が障害物に側面衝突したときの衝撃エネルギーを吸収するように組み付けられている。

このように設けられた車体側部構造は、第１衝撃吸収部材５００と第２衝撃吸収部材６００と補強部材３００とによって、シートベルトリトラクタ７００が設置されている部位に、車外側部から車室内方向（矢印ａ方向）にかかる衝撃エネルギーを効果的に吸収できるようにしている。
実開平５−５６７５８号公報（図３および図４）

しかしながら、前記特許文献１に記載されたような車体側部構造では、図５に示すように、車両が側面衝突および横転したときに、シートベルトリトラクタ７００が設置されている箇所の上部のピラー１００に、車外側部から矢印ｂ方向に衝撃力が加えられると、ピラー１００がその衝撃力を吸収できないという問題点があった。
その結果、ピラー１００は、車室内方向（矢印ｃ方向）に曲げモーメントを受けてピラー１００の一部が座屈変形するおそれがあった。

そこで、本発明は、前記問題点を解消すべく発明されたものであり、車両が側面衝突および横転したときの衝撃力に対する曲げ剛性を向上させた車体側部構造を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、請求項１に記載の車体側部構造は、ピラーインナパネルと、アウタパネルとを接合して閉断面を形成したピラーの車室側面に開口部を設けて、この開口部から前記ピラー内に挿入して設置されるシートベルトリトラクタを備えた車体側部構造であって、前記シートベルトリトラクタは、フランジ部と裏底面とを有する箱状部材に収納されて前記開口部内に配置され、前記フランジ部、および、前記裏底面の少なくとも一方が、構造用発泡材によって前記ピラーの内面に結合されていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、車体側部構造は、シートベルトリトラクタを箱状部材に収納させて開口部内に配置しているので、車両の側面衝突時および横転時に、その箱状部材によって、シートリトラクタにかかる衝撃を緩衝して保護することができる。さらに、箱状部材は、前記フランジ部、および、前記裏底面の少なくとも一方が、構造用発泡材によって前記ピラーの内面に結合されたことによって、構造用発泡材により車両が側面衝突および横転したときの衝撃を緩衝することができる。このため、インナパネルは、開口部が形成されたことによって局部的に強度不足になることを補うことができる。その結果、ピラー等の車体側部の剛性を向上させて、車体側部に設けられたシートベルトリトラクタを保護することができる。

請求項２に記載の車体側部構造は、請求項１に記載の車体側部構造であって、前記裏底面は、前記アウタパネル、または、前記アウタパネルの車室内側に配置された補強部材に前記構造用発泡材によって結合されていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、箱状部材の裏底面は、アウタパネル、または、アウタパネルの車室内側に配置された補強部材に構造用発泡材によって結合されたことにより、車両の側面衝突時および横転時に、補強部材またはアウタパネルから箱状部材に加わる衝撃を緩衝することができる。その結果、さらに、ピラー等の車体側部の剛性を向上させて、車体側部に設けられたシートベルトリトラクタを車両の側面衝突時および横転時の衝撃から保護することができる。

請求項３に記載の車体側部構造は、請求項１または請求項２に記載の車体側部構造であって、前記箱状部材の前記フランジ部の下辺は、車体の前後方向に向けて延設されたサイドシルの上部に前記構造用発泡材で結合され、前記サイドシルの側部は、車両の車幅方向に向けて配置された横部材で保持されていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、箱状部材のフランジ部の下辺は、横部材によって保持されて剛性を備えたサイドシルの上部に構造用発泡材で結合されている。このため、車両の側面衝突時や横転時に、ピラーやサイドシル等の車体側面に対して車外から車室内方向にかかる荷重を横部材で支えることができる。その結果、箱状部材は、緩衝材としての機能がある構造用発泡材を介在して剛性があるサイドシルに取り付けることができるため、車両の側面衝突時および横転時の衝撃に対する剛性と緩衝性とが備えられる。

本発明に係る車体側部構造によれば、車両の側面衝突時および横転時の衝撃力に対する曲げ剛性を向上させることができると共に、車体側部に設置されたシートベルトリトラクタに衝突時に加わる衝撃エネルギーを吸収して、シートベルトリトラクタを衝撃から保護することができる。

図１〜図４を参照して、本発明の実施形態に係る車体側部構造を説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る車体側部構造を示す要部概略斜視図である。
なお、本発明の実施形態では、「前」は車両の前進側、「後」は車両の後退側、「上」は鉛直上方側、「下」は鉛直下方側、「左右」は車幅方向側とする。

≪車両の構成≫
まず、本発明の実施形態に係る車体側部構造を説明する前に、本発明が採用される車両Ｃについて説明する。
図１に示すように、車両Ｃは、例えば、ピラー２を有する自動車であり、特に、車両Ｃの種類や形状等は限定されない。すなわち、車両Ｃは、車体１にピラー２が備えられていれば、乗用車やトラックや作業車等であってもよく、以下、ピラー２としてのセンタピラーを有する乗用車の右側の車体側部１ａを例に挙げて説明する。
車両Ｃには、運転者や乗員を座席に拘束して保護するためのシートベルト装置３のシートベルト３１を巻き取るシートベルトリトラクタ（以下、単に「リトラクタ」という）３２がピラー２の下部に設置されている。

≪車体の構成≫
図１に示すように、車体１は、車両Ｃの全体を形成するためのものであって、例えば、後記するクロスメンバ１３等の種々の金属製車体フレームと、フロアパネル１５等の金属製車体パネル等を備えている。その車体１の車体側部１ａは、運転席のドア開口部１ｂが形成されて、ドア開口部１ｂをドア（図示せず）によって開閉できるようになっている。
なお、車体１は、車体側部１ａが略左右対称に形成されているので、助手席側（左側）については説明を省略する。

＜車体側部の構成＞
図１に示すように、前記車体側部１ａは、車体１の右側部位または左側部位を形成するためのものである。車体側部１ａには、例えば、ドア開口部１ｂの前側に設けられたフロントピラー（図示せず）と、ドア開口部１ｂの後側に設けられたピラー（センタピラー）２と、ドア開口部１ｂの上側に設けられたサイドフレーム１１と、ドア開口部１ｂの下側に配置されて車両Ｃの前後方向に沿って延設された左右一対のサイドシル１２と、サイドシル１２の側部に車幅方向に向けて配置されたクロスメンバ（横部材）１３、および、補強ブラケット（横部材）１４と、クロスメンバ１３および補強ブラケット１４の下面に敷設されたフロアパネル１５と、が備えられている。

＜サイドフレームの構成＞
サイドフレーム１１は、ピラー２の上端部に直交して設置されて、ルーフを保持する部材であり、車両Ｃの前後方向に沿って設けられた左右一対の部材から形成されている。このサイドフレーム１１は、ドア開口部１ｂの上側の縁を形成している。サイドフレーム１１は、例えば、正面視して断面が略コ字状の２枚の金属板で閉断面を形成するように接合されている。

＜サイドシルの構成＞
図１に示すように、サイドシル１２は、ピラー２の下端部に直交して設置されて、クロスメンバ１３、補強ブラケット１４およびフロアパネル１５等を支持する部材であり、車両Ｃの前後方向に沿って設けられた左右一対の部材から形成されている。言い換えると、サイドシル１２の側部は、車両Ｃの車幅方向に向けて配置されたクロスメンバ（横部材）１３および補強ブラケット（横部材）１４で保持されている。このサイドシル１２は、正面視して断面が略コ字状の２枚の金属板で閉断面を形成するように接合されている。

＜クロスメンバの構成＞
クロスメンバ１３は、左右のサイドシル１２に架設された横部材であり、下側が開口し、側面視して断面略ハット形状の剛性を有する鋼板等の金属製厚板材からなる。このクロスメンバ１３は、例えば、前後下端部および左右端部に、接合用および補強用の鍔部１３ａが形成されている。クロスメンバ１３は、左右両端部に形成された鍔部１３ａがサイドシル１２の内側側面にスポット溶接等によって接合され、下面の鍔部１３ａがフロアパネル１５に同様に接合されて、車幅方向に延設されている。

＜補強ブラケットの構成＞
補強ブラケット１４は、左右のサイドシル１２間、または、サイドシル１２と不図示のセンタシル間に架設される補強部材（横部材）であり、側面視して断面ロ字形状（閉断面を形成する形状）の鋼板等の金属板からなる。補強ブラケット１４は、左右両端部がサイドシル１２の内側側面にスポット溶接等によって接合され、下面がフロアパネル１５に接合されて、車幅方向に延設されている。

＜フロアパネルの構成＞
図１に示すように、フロアパネル１５は、車室内の床面を形成する鋼板等の比較的薄い金属板からなり、左右のサイドシル１２の間に敷設されている。フロアパネル１５の上面には、クロスメンバ１３と、補強ブラケット１４とが溶接されている。フロアパネル１５の下面には、フロアフレーム（図示せず）が設置されている。

＜ピラーの構成＞
ピラー２は、前記車体側部１ａの一部を構成する柱形状の部材であり、サイドフレーム１１とサイドシル１２の間に上下方向に延在して架設されている。このピラー２は、例えば、図２に示すように、ピラーインナパネル２１と、アウタパネル２２と、補強部材としてのスチフナ２３とを接合して閉断面を形成した管状のものからなる。このピラー２の車室側面には、ピラー２内にリトラクタ３２を収納するための開口部２ａが形成されている。
ピラー２の車室内側の上半部は、内装材であるピラーガーニッシュ（図示せず）によって覆われている。ピラー２の車室内側の下半部に設けられた開口部２ａおよびシートベルト３１は、サイドライニング（図示せず）によって覆われている。

＜ピラーインナパネルの構成＞
図２に示すように、ピラーインナパネル２１は、ピラー２の車室内の面を形成する部材であり、例えば、鋼板等の金属製平板部材をプレス加工して形成される。

＜アウタパネルの構成＞
アウタパネル２２は、ピラー２の車外側の面を形成する部材であり、例えば、鋼板等の金属製平板部材をプレス加工して形成される。

＜スチフナ（補強部材）の構成＞
図２に示すように、スチフナ２３は、ピラーインナパネル２１とアウタパネル２２とを接合して柱状に形成されたピラー２の内部に接合してピラー２の強度および曲げ剛性を向上させるための部材である。このスチフナ２３は、例えば、鋼板等の金属製平板部材をプレス加工して形成される。
なお、スチフナ２３は、特許請求の範囲に記載の「補強部材」に相当する。

≪シートベルト装置の構成≫
図１に示すように、シートベルト装置３は、例えば、座席（図示せず）に着座した乗員の上半身をシートベルト（ウェビングともいう）３１によって拘束するものである。このシートベルト装置３は、前記シートベルト３１と、シートベルト３１の一端側を巻き上げるためのリトラクタ３２と、シートベルト３１の他端を車体１に固定するアンカ３３と、ピラー２の上部に設けられ前記シートベルト３１が挿通されるスルーアンカ３４と、このスルーアンカ３４とアンカ３３との間に配置されてシートベルト３１が挿通されるタング３５と、このタング３５が着脱され座席等に固定されるバックル（図示せず）とを備えて構成されている。

≪リトラクタ（シートベルトリトラクタ）の構成≫
前記リトラクタ３２は、例えば、シートベルト３１のたるみを減少させるためのプリテンショナ３２ａや、ロードリミッタ装置（図示せず）を備えたシートベルト巻取り装置である。このリトラクタ３２は、開口部２ａからピラー２内に挿入して設置される。

図２は、本発明の実施形態に係る車体側部構造を示す図であり、ピラーの下部の中央部縦断面図である。図３は、本発明の実施形態に係る車体側部構造を示す要部概略拡大分解斜視図である。

図２に示すように、リトラクタ３２は、フランジ部４ａを有する箱状部材４（図３参照）に収納された状態で、ピラー２の開口部２ａ内に配置されて、ピラー２の車室内側に設置されるサイドライニング（図示せず）に覆われている。リトラクタ３２は、上部に取付ブラケット３２ｂが取り付けられて、この取付ブラケット３２ｂをピラーインナパネル２１の開口部２ａの上側に締結部材６によって固定される。

≪箱状部材の構成≫
箱状部材４は、リトラクタ３２の車外側を覆って収納する保護部材であり、開口周縁部にフランジ部４ａを有する。この箱状部材４は、強化プラスチック等の合成樹脂あるいは鉄等の金属によって形成されている。箱状部材４は、フランジ部４ａとピラーインナパネル２１の開口部２ａの縁２ｃ、または、この箱状部材４の裏底面４ｂとピラー２の内面２ｂを形成するスチフナ２３の少なくもどちらか一方を、構造用発泡材５によって結合している。箱状部材４のフランジ部４ａの下辺４ｄは、車体１の前後方向に向けて延在するサイドシル１２の上部に構造用発泡材５で結合されている。箱状部材４は、車両Ｃを組み立てる際に、車体１を塗装する前に、ピラー２内にセットし、塗装乾燥炉で発泡させてピラー２内に接着される。

このように箱状部材４は、緩衝材としての機能と接着剤としての機能とを備えた構造用発泡材５によって、開口部２ａをピラー２の内側から閉塞するように接着されると共に、ピラー２の車外側の内面２ｂに接着されて架設した状態に設けられて、ピラー２の補強部材としての機能も備えている。

なお、箱状部材４は、フランジ部４ａと開口部２ａの縁２ｃ、または、この箱状部材４の裏底面４ｂとピラー２の内面２ｂを形成するスチフナ２３の少なくもどちらか一方を、構造用発泡材５によって結合していれば、他方が結合されてなくても構わない。また、スチフナ２３がない場合には、箱状部材４の裏底面４ｂは、ピラー２の内面２ｂに結合される。

≪構造用発泡材の構成≫
構造用発泡材５は、構造部材間を接着するのに使用される構造接着剤であって、衝撃エネルギーを吸収する機能（緩衝性）を有している。構造用発泡材５は、例えば、エポキシ系発泡充填材やウレタン系発泡充填材であり、商品名を挙げると、セメダインＨＥＮＫＥＬ社製のＴＥＲＯＣＯＲＥ（テロコア）や、Ｌ＆Ｌプロダツク社製のＬ−５２１８等である。

≪車体側部構造の作用≫
次に、図２と図４とを主に参照して本発明の実施形態に係る車体側部構造の作用を説明する。

図２に示すように、ピラーインナパネル２１と、アウタパネル２２とを接合して閉断面を形成したピラー２の車室側面には、リトラクタ３２を設置するための開口部２ａが形成されている。そのピラー２内には、スチフナ２３が設けられて柱材としての強度および剛性が向上されている。

開口部２ａ内の縁２ｃは、箱状部材４のフランジ部４ａが構造用発泡材５によって接着されて、ピラー２の内面２ｂから開口部２ａを閉塞した状態になっている。さらに、その箱状部材４の裏底面４ｂは、構造用発泡材５によってスチフナ２３に接着されて固定されている。このため、ピラー２において、開口部２ａの縁２ｃの周縁全体は、箱状部材４によってスチフナ２３に架設されている。その結果、ピラーインナパネル２１とスチフナ２３との間は、箱状部材４によって常に一定間隔になるように保持されて、強度が向上されている。このため、ピラー２は、開口部２ａが形成されたことによって局部的に強度不足になることを補うことができる。

図４は、本発明の実施形態に係る車体側部構造を示す図であり、ピラーの開口部の車外側から車室内側に向けて衝撃力が加わったときの状態を示す要部概略拡大断面図である。

その結果、図４に示すように、車両Ｃが側面衝突または横転した場合に、車外側から車室内側に向けてピラー２に矢印Ａ方向の衝撃力がかかったとしても、ピラーインナパネル２１の開口部２ａの縁２ｃとスチフナ２３との間が箱状部材４で一定間隔に保持されて、リトラクタ３２に衝撃力が負荷されることを抑制できる。

このとき、箱状部材４は、構造用発泡材５によって車外側と車内側とが固定されているので、衝撃力を受けても移動しないため、収納したリトラクタ３２にかかる衝撃を緩衝して保護することができる。

また、箱状部材４のフランジ部４ａの下辺４ｃは、クロスメンバ１３および補強ブラケット１４（図１参照）によって保持されて剛性を備えたサイドシル１２の上部に構造用発泡材５で結合されている。このため、車両Ｃの側面衝突時や横転時に、ピラー２やサイドシル１２に対して車外から車室内方向にかかる荷重を支えることができる。

すなわち、ピラー２は、箱状部材４が緩衝機能を有する構造用発泡材５を介在して剛性を備えたサイドシル１２に取り付けられたことによって、側面衝突に対する剛性と緩衝性とが向上される。
その結果、車両Ｃの側面衝突時および横転時に、リトラクタ３２に衝撃力が負荷されて壊れることを抑制することが可能となる。

［変形例］
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で種々の改造および変更が可能であり、本発明はこれら改造および変更された発明にも及ぶことは勿論である。

例えば、構造用発泡材５は、例えば、金属との接着性が良好なポリウレタンやシリコーン等のゴムのように弾性を有する接着剤でも構わない。

本発明の実施形態に係る車体側部構造を示す要部概略斜視図である。本発明の実施形態に係る車体側部構造を示す図であり、ピラーの下部の中央部縦断面図である。本発明の実施形態に係る車体側部構造を示す要部概略拡大分解斜視図である。本発明の実施形態に係る車体側部構造を示す図であり、ピラーの開口部の車外側から車室内側に向けて衝撃力が加わったときの状態を示す要部概略拡大断面図である。従来の車体側部構造を示す要部概略断面図である。

符号の説明

１車体
１ａ車体側部
２ピラー
２ａ開口部
２ｂ内面
２ｃ縁
４箱状部材
４ａフランジ部
４ｂ裏底面
４ｃ下辺
５構造用発泡材
１２サイドシル
１３クロスメンバ（横部材）
１４補強ブラケット（横部材）
２１ピラーインナパネル
２２アウタパネル
２３スチフナ（補強部材）
３２リトラクタ（シートベルトリトラクタ）
Ｃ車両

Claims

ピラーインナパネルと、アウタパネルとを接合して閉断面を形成したピラーの車室側面に開口部を設けて、この開口部から前記ピラー内に挿入して設置されるシートベルトリトラクタを備えた車体側部構造であって、
前記シートベルトリトラクタは、フランジ部と裏底面とを有する箱状部材に収納されて前記開口部内に配置され、
前記フランジ部、および、前記裏底面の少なくとも一方が、構造用発泡材によって前記ピラーの内面に結合されていることを特徴とする車体側部構造。
前記裏底面は、前記アウタパネル、または、前記アウタパネルの車室内側に配置された補強部材に前記構造用発泡材によって結合されていることを特徴とする請求項１に記載の車体側部構造。
前記箱状部材の前記フランジ部の下辺は、車体の前後方向に向けて延設されたサイドシルの上部に前記構造用発泡材で結合され、
前記サイドシルの側部は、車両の車幅方向に向けて配置された横部材で保持されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車体側部構造。