JP2009241779A - 車体の後部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】互いに対面するアウタ、インナパネルのそれぞれ幅方向の端縁部同士がスポット溶接されることによりリヤピラーが形成された車体の後部構造において、前突時の着座者からの衝撃力にリヤピラーが十分に対抗して、着座者がより確実にシート上に拘束されたままに保持されるようにする。
【解決手段】リヤピラー１１が、互いに対面するアウタ、インナパネル２４，２５を備える。これらアウタ、インナパネル２４，２５のそれぞれ幅方向の端縁部２６，２７同士が互いにスポット溶接Ｓされる。インナパネル２５の上部にシートベルト４８掛止用のアンカー４９が取り付けられる。リヤピラー１１の平面断面視（図１）で、車体２の幅方向に延びるインナパネル２５の一部分３３ａにアンカー４９が取り付けられる。平面断面視（図１）におけるリヤピラー１１の図心５４よりも、車体２の幅方向での車体中心３側にアンカー４９が取り付けられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車体の後側部を構成するリヤピラーにシートベルト掛止用のアンカーを取り付けた車体の後部構造に関するものである。

車両における車体の後部構造には、従来、下記特許文献１に示されるものがある。この公報のものによれば、車体の後側部を構成するリヤピラーが、それぞれ上下方向に長く延びて車外側と車室側とから互いに対面するアウタ、インナパネルを備え、これらアウタ、インナパネルのそれぞれ幅方向の端縁部同士が互いにスポット溶接され、上記インナパネルの上部にシートベルト掛止用のアンカーが取り付けられている。

車両の走行時には、通常、シートに着座した着座者は上記シートベルトにより拘束された状態とされる。そして、車両の前進走行時に、その前方に位置する何らかの物体に車両が衝突（前突）したときには、着座者はその慣性力によりシート側からその前方に移動しようとする。しかし、上記慣性力は、上記シートベルト、およびこのシートベルトを掛止するアンカーを介しリヤピラーにより支持され、上記シート側からの着座者の前方移動が阻止される。つまり、着座者は上記シート上に拘束されたままに保持されて保護される。
実開昭６４−４４２７５号公報

ここで、上記従来の技術におけるリヤピラーにつき、レイアウト上、次のような「仮の構成」にすることが考えられる。即ち、上記従来の技術の第２図で示されたリヤピラーは、図面に向かって上下方向が車体の前後方向に相当するものであるが、上記「仮の構成」では、上記図面に向かっての右方を前方にする、というものである。

具体的には、上記「仮の構成」では、上記アンカーの高さにおけるリヤピラーの平面断面視で、上記アウタ、インナパネルのそれぞれ幅方向の端縁部がそれぞれ車体の幅方向に延びてこれら端縁部同士が互いにスポット溶接される。そして、車体の幅方向に延びるインナパネルの一部分に上記アンカーが取り付けられる。

ところで、上記「仮の構成」によれば、次のような問題点がある。即ち、前突時には、着座者の前方に向かう慣性力に基づき、上記シートベルト、およびアンカーを介しリヤピラーに衝撃力が与えられ、この衝撃力はこのリヤピラーにより支持される。この場合、上記したように、アウタ、インナパネルの各端縁部はそれぞれ車体の幅方向に延びていて互いにスポット溶接されているため、上記前突時には、これらスポット溶接部には主に引張応力が生じ、よって、アンカーを取り付けているインナパネルはアウタパネルから容易に剥離するおそれを生じる。

本発明は、上記のような事情に注目してなされたもので、本発明の目的は、車外側と車室側とから互いに対面するアウタ、インナパネルのそれぞれ幅方向の端縁部同士がスポット溶接されることによりリヤピラーが形成された車体の後部構造において、前突時の着座者からの衝撃力に上記リヤピラーが十分に対抗して、着座者がより確実にシート上に拘束されたままに保持されるようにすることである。

請求項１の発明は、車体２の後側部を構成するリヤピラー１１が、それぞれ上下方向に長く延びて車外側と車室４側とから互いに対面するアウタ、インナパネル２４，２５を備え、これらアウタ、インナパネル２４，２５のそれぞれ幅方向の端縁部２６，２７同士が互いにスポット溶接Ｓされ、上記インナパネル２５の上部にシートベルト４８掛止用のアンカー４９が取り付けられた車体の後部構造において、
上記アンカー４９の高さにおけるリヤピラー１１の平面断面視（図１）で、車体２の幅方向に延びるインナパネル２５の一部分３３ａに上記アンカー４９が取り付けられ、上記平面断面視（図１）における上記リヤピラー１１の図心５４よりも、車体２の幅方向での車体中心３側に上記アンカー４９が取り付けられたことを特徴とする車体の後部構造である。

請求項２の発明は、上記平面断面視（図１）で、上記アウタ、インナパネル２４，２５の上記各端縁部２６，２７がそれぞれ車体２の前後方向に延びるよう形成されたことを特徴とする請求項１に記載の車体の後部構造である。

請求項３の発明は、上記アウタ、インナパネル２４，２５の各端縁部２６，２７同士のスポット溶接Ｓにより形成された両接合体２９，３０のうち、車体２の幅方向での車体中心３側に位置する接合体３０の基部を含み、この基部から上記アンカー４９の取り付け部に至るまでの上記インナパネル２５の少なくともいずれかの部位に脆弱部５６を形成したことを特徴とする請求項２に記載の車体の後部構造である。

なお、この項において、上記各用語に付記した符号や図面番号は、本発明の技術的範囲を後述の「実施例」の項や図面の内容に限定解釈するものではない。

本発明による効果は、次の如くである。

請求項１の発明は、車体の後側部を構成するリヤピラーが、それぞれ上下方向に長く延びて車外側と車室側とから互いに対面するアウタ、インナパネルを備え、これらアウタ、インナパネルのそれぞれ幅方向の端縁部同士が互いにスポット溶接され、上記インナパネルの上部にシートベルト掛止用のアンカーが取り付けられた車体の後部構造において、
上記アンカーの高さにおけるリヤピラーの平面断面視で、車体の幅方向に延びるインナパネルの一部分に上記アンカーが取り付けられ、上記平面断面視における上記リヤピラーの図心よりも、車体の幅方向での車体中心側に上記アンカーが取り付けられている。

このため、車両の前突時において、シート上の着座者の前方に向かう慣性力に基づく衝撃力は、まず、上記シートベルト、およびこのシートベルトを掛止するアンカーを介しインナパネルの一部分により支持される。この場合、このインナパネルの一部分は車体の幅方向に延びているため、このインナパネルの一部分は、その厚さ方向である前方に向かって、上記衝撃力により、容易に撓むよう塑性変形させられる。

更に、上記衝撃力により、上記アンカーが取り付けられた上記リヤピラーの車体中心側の部分が前方に引張される。すると、このリヤピラーに上記図心回りの捩りモーメントが与えられ、このリヤピラーは捩り状に塑性変形させられる。

つまり、前突時には、上記着座者からの衝撃力により、上記インナパネルの一部分が容易に撓むよう塑性変形させられると同時に、リヤピラーが捩り状に塑性変形させられる。このため、上記リヤピラーに衝撃力が与えられた当初に、上記各塑性変形により、上記衝撃力が緩和されることから、上記アウタ、インナパネルの端縁部同士のスポット溶接部が、上記衝撃力により互いに容易に剥離する、ということは防止されて、上記着座者からの衝撃力にリヤピラーが十分に対抗し、着座者はより確実にシート上に拘束されたままに保持される。

請求項２の発明は、上記平面断面視で、上記アウタ、インナパネルの上記各端縁部がそれぞれ車体の前後方向に延びるよう形成されている。

このため、上記アウタ、インナパネルのスポット溶接による各接合体の接合面は、上記衝撃力が働く方向（前方）と互いにほぼ直交する。よって、上記衝撃力により、上記接合面には主に剪断応力が生じて上記衝撃力に強固に対抗することから、この応力が主に引張応力であることに比べて、上記端縁部同士の剥離はより確実に防止される。

請求項３の発明は、上記アウタ、インナパネルの各端縁部同士のスポット溶接により形成された両接合体のうち、車体の幅方向での車体中心側に位置する接合体の基部を含み、この基部から上記アンカーの取り付け部に至るまでの上記インナパネルの少なくともいずれかの部位に脆弱部を形成している。

ここで、前記したように、前突時の衝撃力によりリヤピラーが捩り状に変形させられるとき、上記両接合体のうち、車体の幅方向での車外側の接合体においては、上記アウタパネルの端縁部にインナパネルの端縁部が圧接するよう働く。このため、上記車外側の接合体における両端縁部同士の剥離は、より確実に防止される。

一方、上記のように、リヤピラーが捩り状に変形させられるとき、この変形が上記両接合体のうち、車体の幅方向での車体中心側の接合体に及ぶことは、上記脆弱部が容易に変形することにより防止される。このため、上記車体中心側の接合体の両端縁部は車体の前後方向に延びたままに保たれることから、前記したように、前突時の衝撃力により、上記接合体の接合面には主に剪断応力が生じて、上記衝撃力に強固に対抗する。よって、上記車体中心側の接合体における両端縁部同士の剥離も、より確実に防止される。

本発明の車体の後部構造に関し、車外側と車室側とから互いに対面するアウタ、インナパネルのそれぞれ幅方向の端縁部同士がスポット溶接されることによりリヤピラーが形成された車体の後部構造において、前突時の着座者からの衝撃力に上記リヤピラーが十分に対抗して、着座者がより確実にシート上に拘束されたままに保持されるようにする、という目的を実現するため、本発明を実施するための最良の形態は、次の如くである。

即ち、車体の後部構造において、車体の後側部を構成するリヤピラーが、それぞれ上下方向に長く延びて車外側と車室側とから互いに対面するアウタ、インナパネルを備える。これらアウタ、インナパネルのそれぞれ幅方向の端縁部同士が互いにスポット溶接され、上記インナパネルの上部にシートベルト掛止用のアンカーが取り付けられる。上記アンカーの高さにおけるリヤピラーの平面断面視で、車体の幅方向に延びるインナパネルの一部分に上記アンカーが取り付けられる。上記平面断面視における上記リヤピラーの図心よりも、車体の幅方向での車体中心側に上記アンカーが取り付けられる。

本発明をより詳細に説明するために、その実施例を添付の図に従って説明する。

図において、符号１は、自動車で例示される車両であり、矢印Ｆｒは、この車両１の進行方向の前方を示している。

上記車両１の車体２は、この車体２の幅方向の車体中心３を基準として、ほぼ左右対称形とされ、この車体２の内部が車室４とされている。また、下記する左右とは、上記車体２の前方に向かっての車体２の幅方向をいうものとする。

上記車体２は、不図示の車体フレームに支持され、上記車室４の下面を形成するフロアパネル７と、このフロアパネル７の上方に配置されて上記車室４の上面を形成するルーフパネル８と、上記車体２の左右各側部の骨格部材を構成し、前部から後方に向かって順次配置される不図示のフロントピラー、前、後センタピラー９，１０、およびリヤピラー１１とを備え、これら各ピラー９〜１１によって、上記車体フレームにルーフパネル８が支持されている。

上記車体２の各側部において、上記フロントピラーと前センタピラー９との間にはドア開口１４が形成され、このドア開口１４を開閉可能に閉じるフロントドア１５が設けられている。上記前、後センタピラー９，１０の間にはドア開口１６が形成され、このドア開口１６を開閉可能に閉じるリヤドア１７が設けられている。上記後センタピラー１０とリヤピラー１１との間にはウィンド開口１８が形成され、このウィンド開口１８を閉じるリヤウィンド１９が設けられている。また、上記左右リヤピラー１１，１１の間にはバックドア開口２０が形成され、このバックドア開口２０を開閉可能に閉じるバックドア２１が設けられている。

上記リヤピラー１１は、板金製で、車体２の後側部を構成している。上記リヤピラー１１は、それぞれ上下方向に長く延びて車外側と車室４側とから互いに対面するアウタ、インナパネル２４，２５を備えている。これらアウタ、インナパネル２４，２５のそれぞれ幅方向の各端縁部２６，２７は、それぞれ車体２の前後方向に延びるよう形成されている。上記アウタ、インナパネル２４，２５の各端縁部２６，２７は互いに重ねられ、これらを車体２の幅方向から挟む溶接ガンによりスポット溶接Ｓされ、二つの接合体２９，３０が形成されている。これら両接合体２９，３０のうち、一方の接合体２９は、車体２の幅方向で、上記リヤピラー１１の車外側の前部を構成している。また、他方の接合体３０は、車体２の幅方向で、上記リヤピラー１１の車体中心３側の後部を構成している。

上記アウタ、インナパネル２４，２５のそれぞれ幅方向の中途部３２，３３は互いに離間しており、これにより、上記リヤピラー１１は、その長手方向の各部平面断面が剛性の大きい閉断面形状とされている。上記各接合体２９，３０にはそれぞれシール材３５が嵌着されている。

上記リヤピラー１１の平面断面視（図１）で、上記アウタパネル２４の中途部３２は、円弧中心が車室４側にあるように湾曲させられている。上記インナパネル２５の中途部３３のうち、車体２の幅方向で、車外側を構成する一部分３３ａは、車体中心３にほぼ直交するよう、車体２の幅方向に延びている。また、上記インナパネル２５の中途部３３のうち、車体中心３側を構成する他部分３３ｂは、上記一部分３３ａの車体中心３側の端部から一体的に後方に延び、上記インナパネル２５は全体としてＬ字形状をなしている。

上記リヤピラー１１を補強する補強パネル３７が設けられている。この補強パネル３７は、上記リヤピラー１１の内部に配置され、上記インナパネル２５の内面に沿って延びている。上記補強パネル３７の幅方向の各端縁部は、上記アウタ、インナパネル２４，２５の各端縁部２６，２７に挟まれて、それぞれ三枚重ねでスポット溶接Ｓされている。なお、上記補強パネル３７はなくてもよい。

上記車室４の左右各側部には、それぞれフロント、リヤシート３９，４０が設けられている。これら各シート３９，４０に対し、着座者４１は前方に向かって着座可能とされている。このリヤシート４０は、上記フロアパネル７に支持され、着座者４１が前方に向かって腰掛け可能とされるシートクッション４２と、このシートクッション４２の後端部側から上方に向かって突出し、上記シートクッション４２上の着座者４１が背もたれ可能とされるシートバック４３とを備えている。

上記リヤシート４０に着座した着座者４１をこのリヤシート４０上に拘束可能とするシートベルト装置４５が設けられている。このシートベルト装置４５は、上記リヤピラー１１の下部に固着され、一般にＥＬＲといわれるリトラクタ４６と、一端部がこのリトラクタ４６に巻き取られ、他端部が上記リヤシート４０の車外側の側方近傍で、上記フロアパネル７にアンカー４７により固定されるシートベルト４８とを備えている。

また、上記シートベルト装置４５は、上記リヤピラー１１のインナパネル２５の上部に締結により取り付けられ、上記リトラクタ４６側のシートベルト４８の中途部をその長手方向に摺動可能に掛止させるショルダーアンカー４９と、上記リヤシート４０の車体中心３側の側方近傍で、上記フロアパネル７に連結されたバックル５０と、上記アンカー４７側のシートベルト４８の中途部をその長手方向に摺動可能に掛止させて、上記バックル５０に係脱可能に係止されるタングプレート５１とを備えている。

上記ショルダーアンカー４９は、上記リヤシート４０の上端部とほぼ同じ高さに配置され、かつ、上記リヤシート４０の車外側の側部の後方に配置されている。また、上記アンカー４９は、上記リヤピラー１１のインナパネル２５の一部分３３ａに取り付けられている。また、上記アンカー４９の高さにおけるリヤピラー１１の平面断面視（図１）で、上記アンカー４９は、上記リヤピラー１１の図心５４よりも車体２の幅方向での車体中心３側に取り付けられている。

上記両接合体２９，３０は、車体２の幅方向で、上記図心５４を挟むよう配置されている。また、上記両接合体２９，３０のうち、車体２の幅方向で車体中心３側に位置する接合体３０の基部であるアウタパネル２４の部分に脆弱部５６が形成されている。この脆弱部５６は、上記アウタパネル２４の部分を貫通する貫通孔とされ、上下に長い長孔とされている。

なお、上記脆弱部５６は、上記接合体３０の基部を含み、この基部から上記アンカー４９の取り付け部に至るまでの上記インナパネル２５の少なくともいずれかの部位に形成すればよい。具体的には、上記脆弱部５６は、上記接合体３０の基部であるインナパネル２５の部分、このインナパネル２５の上記一部分３３ａ、このインナパネル２５の上記一部分３３ａと他部分３３ｂとの間の屈曲部、およびこの屈曲部近傍の上記インナパネル２５の部分などに形成すればよい。また、上記脆弱部５６として、単数もしくは複数のビード、種々の形状の孔や切り欠きが選択可能とされる。

上記構成によれば、アンカー４９の高さにおけるリヤピラー１１の平面断面視（図１）で、車体２の幅方向に延びるインナパネル２５の一部分３３ａに上記アンカー４９が取り付けられ、上記平面断面視（図１）における上記リヤピラー１１の図心５４よりも、車体２の幅方向での車体中心３側に上記アンカー４９が取り付けられている。

このため、車両１の前突時において、リヤシート４０上の着座者４１の前方に向かう慣性力に基づく衝撃力Ｆは、まず、上記シートベルト４８、およびこのシートベルト４８を掛止するアンカー４９を介しインナパネル２５の一部分３３ａにより支持される。この場合、このインナパネル２５の一部分３３ａは車体２の幅方向に延びているため、このインナパネル２５の一部分３３ａは、その厚さ方向である前方に向かって、上記衝撃力Ｆにより、容易に撓むよう塑性変形させられる。

更に、上記衝撃力Ｆにより、上記アンカー４９が取り付けられた上記リヤピラー１１の車体中心３側の部分が前方に引張される。すると、このリヤピラー１１に上記図心５４回りの捩りモーメントＭが与えられ、このリヤピラー１１は捩り状に塑性変形させられる（図１中、一点鎖線）。

つまり、前突時には、上記着座者４１からの衝撃力Ｆにより、上記インナパネル２５の一部分３３ａが容易に撓むよう塑性変形させられると同時に、リヤピラー１１が捩り状に塑性変形させられる。このため、上記リヤピラー１１に衝撃力Ｆが与えられた当初に、上記各塑性変形により、上記衝撃力Ｆが緩和されることから、上記アウタ、インナパネル２４，２５の端縁部２６，２７同士のスポット溶接Ｓ部が、上記衝撃力Ｆにより互いに容易に剥離する、ということは防止されて、上記着座者４１からの衝撃力Ｆにリヤピラー１１が十分に対抗し、着座者４１はより確実にリヤシート４０上に拘束されたままに保持される。

また、前記したように、平面断面視（図１）で、上記アウタ、インナパネル２４，２５の上記各端縁部２６，２７がそれぞれ車体２の前後方向に延びるよう形成されている。

このため、上記アウタ、インナパネル２４，２５のスポット溶接Ｓによる各接合体２９，３０の接合面は、上記衝撃力Ｆが働く方向（前方）と互いにほぼ直交する。よって、上記衝撃力Ｆにより、上記接合面には主に剪断応力が生じて上記衝撃力Ｆに強固に対抗することから、この応力が主に引張応力であることに比べて、上記端縁部２６，２７同士の剥離はより確実に防止される。

また、上記端縁部２６，２７同士の互いのスポット溶接Ｓにより形成された両接合体２９，３０が、車体２の幅方向で、上記図心５４を挟むよう配置されている。

このため、上記リヤピラー１１の断面形状において、強度と剛性が大きくなりがちな両接合体２９，３０が車体２の幅方向で図心５４を挟んで振り分け配置され、上記リヤピラー１１の断面における各部強度がより均一とされる。よって、通常走行時におけるリヤピラー１１への負荷に対し、このリヤピラー１１は効果的に対抗することから、車体２の強度上、有益である。

また、前記したように、アウタ、インナパネル２４，２５の各端縁部２６，２７同士のスポット溶接Ｓにより形成された両接合体２９，３０のうち、車体２の幅方向での車体中心３側に位置する接合体３０の基部を含み、この基部から上記アンカー４９の取り付け部に至るまでの上記インナパネル２５の少なくともいずれかの部位に脆弱部５６を形成している。

ここで、前記したように、前突時の衝撃力Ｆによりリヤピラー１１が捩り状に変形させられるとき、上記両接合体２９，３０のうち、車体２の幅方向での車外側の接合体２９においては、上記アウタパネル２４の端縁部２６にインナパネル２５の端縁部２７が圧接するよう働く。このため、上記車外側の接合体２９における両端縁部２６，２７同士の剥離は、より確実に防止される。

一方、上記のように、リヤピラー１１が捩り状に変形させられるとき、この変形が上記両接合体２９，３０のうち、車体２の幅方向での車体中心３側の接合体３０に及ぶことは、上記脆弱部５６が容易に変形することにより防止される。このため、上記車体中心３側の接合体３０の両端縁部２６，２７は車体２の前後方向に延びたままに保たれることから、前記したように、前突時の衝撃力Ｆにより、上記接合体３０の接合面には主に剪断応力が生じて、上記衝撃力Ｆに強固に対抗する。よって、上記車体中心３側の接合体３０における両端縁部２６，２７同士の剥離も、より確実に防止される。

なお、以上は図示の例によるが、上記アウタ、インナパネル２４，２５は、それぞれ断面をハット形状とし、外向きフランジ形状の各縁部をスポット溶接Ｓさせてもよい。

図２で示したものの後部拡大平面図である。 車両の後部側面図である。

符号の説明

１ 車両
２ 車体
３ 車体中心
４ 車室
１１ リヤピラー
２４ アウタパネル
２５ インナパネル
２６ 端縁部
２７ 端縁部
２９ 接合体
３０ 接合体
３２ 中途部
３３ 中途部
３３ａ 一部分
３３ｂ 他部分
４０ リヤシート
４１ 着座者
４５ シートベルト装置
４８ シートベルト
４９ アンカー
５４ 図心
５６ 脆弱部
Ｆ 衝撃力
Ｍ 捩りモーメント
Ｓ スポット溶接

Claims (3)

1. 車体の後側部を構成するリヤピラーが、それぞれ上下方向に長く延びて車外側と車室側とから互いに対面するアウタ、インナパネルを備え、これらアウタ、インナパネルのそれぞれ幅方向の端縁部同士が互いにスポット溶接され、上記インナパネルの上部にシートベルト掛止用のアンカーが取り付けられた車体の後部構造において、
   上記アンカーの高さにおけるリヤピラーの平面断面視で、車体の幅方向に延びるインナパネルの一部分に上記アンカーが取り付けられ、上記平面断面視における上記リヤピラーの図心よりも、車体の幅方向での車体中心側に上記アンカーが取り付けられたことを特徴とする車体の後部構造。
2. 上記平面断面視で、上記アウタ、インナパネルの上記各端縁部がそれぞれ車体の前後方向に延びるよう形成されたことを特徴とする請求項１に記載の車体の後部構造。
3. 上記アウタ、インナパネルの各端縁部同士のスポット溶接により形成された両接合体のうち、車体の幅方向での車体中心側に位置する接合体の基部を含み、この基部から上記アンカーの取り付け部に至るまでの上記インナパネルの少なくともいずれかの部位に脆弱部を形成したことを特徴とする請求項２に記載の車体の後部構造。

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