JP2012206668A - 車両の車体側部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の前突時に、シートベルトによる拘束性能が良好なままに維持されるようにする。
【解決手段】車体２の側壁の一部分を構成するピラー４が、上下方向に長く延び、車体２の幅方向で互いに対面して互いに結合されるインナ、アウタパネル１１，１２と、インナ、アウタパネル１１，１２の間に介設されて上下方向に長く延び、長手方向の各部横断面がインナパネル１１側に向かって開くハット形状とされる補強パネル１３とを備える。補強パネル１３の上部の外向きフランジ２６，２７をインナパネル１１の上部に溶接Ｓ２する一方、補強パネル１３の下部をインナパネル１１の下部に溶接Ｓ３し、インナパネル１１の上部にシートベルト３０掛吊用のアンカー３１を固着する。補強パネル１３の上下方向の中途部を構成して車体２の幅方向に延びるパネル２３，２４部分に、ビード３４を形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車体の側壁の一部分を構成するピラーにシートベルト掛吊用のアンカーを固着した車両の車体側部構造に関するものである。

上記車両の車体側部構造には、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、車両における車体の側壁の一部分を構成するピラーが、上下方向に長く延び、車体の幅方向で互いに対面して互いに結合されるインナ、アウタパネルと、上記インナ、アウタパネルの間に介設されて上下方向に長く延び、その長手方向の各部横断面が上記インナパネル側に向かって開くハット形状とされる補強パネルとを備え、上記インナパネルは、これに上記補強パネルの外向きフランジが溶接されて補強されている。また、上記インナパネルの上部にシートベルト掛吊用のアンカーが固着されている。

上記構成において、車両の走行時、車室におけるシート上への着座者は、通常、上記シートベルトによりシート上に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上記シート上から前方に移動しようとする。すると、まず、上記慣性力に基づき、上記シートベルトに対して前方に向かおうとする引張力が与えられる。そして、この引張力は上記シートベルト、およびこのシートベルトを掛吊するアンカーを介し上記補強パネルで補強されたインナパネルにより強固に支持される。よって、この場合には、上記シートベルトにより、シート上からの着座者の前方移動が阻止され、着座者はシート上に拘束されたままに維持されて保護される。

特開２００８−２３８８８５号公報

ところで、上記従来の技術に加え、他の従来の技術として、次のように構成されたものがある。

即ち、上記補強パネルの上部の外向きフランジが上記インナパネルの上部に溶接される一方、上記補強パネルの下部が上記インナパネルの下部に溶接されている。

そして、上記他の従来の技術によれば、補強パネルはインナパネルの上下方向の中途部には溶接されないか、もしくは、わずかな溶接だけにとどめられて、上記インナパネルの中途部の面方向の中途部分に溶接痕が発生することが防止される。そして、このように、インナパネルの中途部にできるだけ溶接痕が発生しないようにして、このインナパネルの中途部の外観上の見栄えを良好に保ち、もって、このインナパネルの中途部が車室内面の化粧パネルを兼用できることとされている。

しかし、上記他の従来の技術によれば、次のような問題点がある。

即ち、上記他の従来の技術では、補強パネルは上記インナパネルの中途部にはほとんど溶接されていない。このため、前記した車両の前突時、シートベルトに与えられる引張力が大きくて、このシートベルトとアンカーとを介し上記引張力により上記インナパネルの上部が車室の内側方に向かって引張されて屈曲変形させられた場合には、上記シートベルトを掛吊するアンカーを固着させたインナパネルの上部と、上記補強パネルの上部との溶接部分には応力集中が生じがちとなる。そして、この応力集中により上記溶接部分が破断したとすると、上記補強パネルの上部から上記インナパネルの上部が離反して上記補強パネルによる補強が解除されることにより、上記インナパネルの上部の剛性が直ちに低下して大きく屈曲変形しがちとなる。この結果、上記アンカーとこのアンカーに掛吊されているシートベルトとが共に大きく前方移動することとなって、シートベルトによるシート上への着座者の拘束性能が著しく低下するおそれを生じる。

そこで、上記インナパネルの上部への補強パネルの上部の溶接量を多くしたり、インナパネルや補強パネルの板厚を大きくして、前突時に、上記補強パネルの上部からインナパネルの上部が容易には離反しないようにすることが考えられる。しかし、単にこのようにした場合には、車体のピラーの形成作業が煩雑になったり、質量が大きくなったりして、好ましくない。

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、車体の側壁の一部分を構成するピラーにシートベルト掛吊用のアンカーを固着した車両の車体側部構造において、車両の前突時に、上記シートベルトによる拘束性能が良好なままに維持されるようにすると共に、このようにした場合でも、車体のピラーの形成作業が容易にでき、また、このピラーの質量が大きくならないようにすることである。

請求項１の発明は、車体２の側壁の一部分を構成するピラー４が、上下方向に長く延び、車体２の幅方向で互いに対面して互いに結合されるインナ、アウタパネル１１，１２と、上記インナ、アウタパネル１１，１２の間に介設されて上下方向に長く延び、その長手方向の各部横断面が上記インナパネル１１側に向かって開くハット形状とされる補強パネル１３とを備え、上記補強パネル１３の上部の外向きフランジ２６，２７を上記インナパネル１１の上部に溶接Ｓ２する一方、上記補強パネル１３の下部を上記インナパネル１１の下部に溶接Ｓ３し、上記インナパネル１１の上部にシートベルト３０掛吊用のアンカー３１を固着した車両の車体側部構造において、
上記補強パネル１３の上下方向の中途部を構成して車体２の幅方向に延びるパネル２３，２４部分に、ビード３４を形成したことを特徴とする車両の車体側部構造である。

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、車体の側壁の一部分を構成するピラーが、上下方向に長く延び、車体の幅方向で互いに対面して互いに結合されるインナ、アウタパネルと、上記インナ、アウタパネルの間に介設されて上下方向に長く延び、その長手方向の各部横断面が上記インナパネル側に向かって開くハット形状とされる補強パネルとを備え、上記補強パネルの上部の外向きフランジを上記インナパネルの上部に溶接する一方、上記補強パネルの下部を上記インナパネルの下部に溶接し、上記インナパネルの上部にシートベルト掛吊用のアンカーを固着した車両の車体側部構造において、
上記補強パネルの上下方向の中途部を構成して車体の幅方向に延びるパネル部分に、ビードを形成しており、次の効果が生じる。

即ち、上記シートベルトによりシート上に着座者が拘束された状態で、車両が前突したとすると、着座者の前方に向かう慣性力により、上記シートベルトには前方に向かう引張力が与えられる。そして、この引張力は、上記シートベルトとアンカーとを介し上記補強パネルの上部で補強されたインナパネルの上部で支持される。よって、この場合には、上記シートベルトによるシート上への着座者の拘束性能が良好に維持される。

ここで、上記シートベルトに与えられる引張力が大きくて、このシートベルトとアンカーとを介し、上記引張力により上記インナパネルの上部が車室の内側方に向かって引張されて屈曲変形させられた場合には、上記シートベルト掛吊用のアンカーを固着させたインナパネルの上部と、上記補強パネルの上部との溶接部分には応力集中が生じて破断するおそれが生じる。

しかし、本発明では、前記したように、補強パネルの上下方向の中途部を構成して車体の幅方向に延びるパネル部分に、ビードを形成しているため、上記引張力により上記インナパネルの上部が車室の内側方に向かって引張されて屈曲変形させられる場合には、上記引張力によって上記ビードが平坦形状に延びるよう円滑に変形して、上記補強パネルの上部が上記インナパネルの上部の屈曲変形に追従するよう、上記補強パネルの上下方向の中途部が屈曲する。

よって、上記したように引張力が大きいとしても、上記インナパネルの上部と、上記補強パネルの上部との溶接部分が破断することは防止され、この補強パネルの上部によるインナパネルの上部の補強が維持されることから、このインナパネルの上部が大きく屈曲変形することは防止される。この結果、上記した引張力によるインナパネルの上部と補強パネルの上部とのそれぞれの屈曲変形により、上記アンカーとこのアンカーに掛吊されたシートベルトとは多少前方移動するものの、このシートベルトによるシート上への着座者の拘束性能は良好なままに維持される。

また、上記したように、シートベルトによる拘束性能を良好に維持することは、上記補強パネルにビードを形成することで達成される。よって、良好な拘束性能を維持する上で、上記インナパネルと補強パネルとの溶接量を多くしたり、これらインナパネルや補強パネルの板厚を大きくしないで足りることから、車体の上記ピラーの形成作業は容易かつ安価にでき、また、このピラーの質量が大きくなることが防止される。

図２のI−I線矢視断面図である。 車体後部の側面図である。

本発明の車両の車体側部構造に関し、車体の側壁の一部分を構成するピラーにシートベルト掛吊用のアンカーを固着した車両の車体側部構造において、車両の前突時に、上記シートベルトによる拘束性能が良好なままに維持されるようにすると共に、このようにした場合でも、車体のピラーの形成作業が容易にでき、また、このピラーの質量が大きくならないようにする、という目的を実現するため、本発明を実施するための形態は、次の如くである。

即ち、車両の車体の側壁の一部分を構成するピラーは、上下方向に長く延び、車体の幅方向で互いに対面して互いに結合されるインナ、アウタパネルと、上記インナ、アウタパネルの間に介設されて上下方向に長く延び、その長手方向の各部横断面が上記インナパネル側に向かって開くハット形状とされる補強パネルとを備えている。上記補強パネルの上部の外向きフランジが上記インナパネルの上部に溶接される一方、上記補強パネルの下部が上記インナパネルの下部に溶接される。上記インナパネルの上部にシートベルト掛吊用のアンカーが固着される。上記補強パネルの上下方向の中途部を構成して車体の幅方向に延びるパネル部分に、ビードが形成される。

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の内部が車室３とされる。上記車体２は板金製で、車体２は、この車体２の側壁の後部を構成するリヤピラー４と、車体２の上面部を構成し、上記ピラー４の上端部に支持されるルーフパネル５と、このルーフパネル５の後端部の下面に沿って車体２の幅方向に延び、上記ルーフパネル５の後部を補強するリヤヘッダパネル６と、上記ピラー４の上部と上記リヤヘッダパネル６の側部とに架設されるガセットパネル７とを備え、上記ピラー４とリヤヘッダパネル６とは車体２の骨格部材を構成している。

上記ピラー４は、上下方向に長く延びて車体２の幅方向で互いに対面するインナ、アウタパネル１１，１２と、これらインナ、アウタパネル１１，１２の間に介設されて上下方向に長く延びる補強パネル１３とを備えている。上記インナ、アウタパネル１１，１２は、その各前縁部同士と後縁部同士とがそれぞれスポット溶接Ｓ１により互いに結合され、これにより、上記ピラー４の上下方向の各部断面は中空閉断面形状とされている。そして、上記補強パネル１３は上記インナパネル１１にスポット溶接Ｓ２，Ｓ３により結合されている。

上記インナパネル１１は、このインナパネル１１の上部を構成する上部パネル１６と、下部を構成する下部パネル１８と、上記上部、下部パネル１６，１８に架設される中途部パネル１７とを備え、これら上部、中途部、下部パネル１６〜１８は互いに別体となるようそれぞれ形成されている。

上記中途部パネル１７の上部は、上記上部パネル１６の下部に車室３側から重ねられて上記上部パネル１６と共にインナパネル１１の上部を構成する一方、上記中途部パネル１７の下部は、上記下部パネル１８の上部に車室３側から重ねられて上記下部パネル１８と共にインナパネル１１の下部を構成する。上記中途部パネル１７の上下方向の中途部は、上下方向で互いに離れて位置する上部パネル１６と下部パネル１８との間に位置させられて、上記インナパネル１１の上下方向の中途部を構成する。そして、これら上部、中途部、下部パネル１６〜１８は、その各前縁部同士と各後縁部同士とがそれぞれ前記スポット溶接Ｓ１により上記アウタパネル１２と共に互いに結合されている。

上記ルーフパネル５およびリヤヘッダパネル６の各外側縁部と、インナパネル１１の上部パネル１６およびアウタパネル１２の各上縁部とは、互いにスポット溶接Ｓ４により結合されている。また、上記リヤヘッダパネル６の外側部と上記ガセットパネル７の上端部とがスポット溶接Ｓ５により結合されると共に、上記インナパネル１１の上部パネル１６の上下方向の中途部と上記ガセットパネル７の下端部とがスポット溶接Ｓ６により結合されている。一方、上記インナパネル１１の下部パネル１８の下端部にはホイールハウス２０が形成され、このホイールハウス２０の下端縁部と上記アウタパネル１２の下端縁部とはヘミング加工により互いに結合されている。

上記補強パネル１３は、その長手方向（上下方向）の各部断面が上記インナパネル１１側に向かって開くハット形状とされている。具体的には、上記補強パネル１３は、車体２の前後方向で離れて対面し、それぞれ車体２の幅方向に延びる前、後パネル２３，２４と、これら前、後パネル２３，２４の外側縁部同士を一体的に連結する連結パネル２５と、上記前、後パネル２３，２４の内側縁部から前、後方向に一体的に延出する前、後外向きフランジ２６，２７とを備えている。

上記補強パネル１３の上端部側の前、後外向きフランジ２６，２７が、上記インナパネル１１の上部パネル１６の下部における前後方向の中央部に前記スポット溶接Ｓ２により結合されている。また、上記補強パネル１３の下端部側の前、後外向きフランジ２６，２７が、上記インナパネル１１の下部パネル１８の上下方向の全体にわたる前後方向の中央部に前記スポット溶接Ｓ３により結合されている。上記インナパネル１１の中途部パネル１７と補強パネル１３とのそれぞれ上下方向の中途部分は、上下方向で同じところに位置しており、これら中途部分同士はスポット溶接されていない。

上記のようにして、インナパネル１１の中途部パネル１７の少なくとも面方向の中途部分には溶接痕が生じないこととされている。そして、これにより、この中途部パネル１７は、全体的に外観上の見栄えの向上が図られた上で、車室３側に露出させられてこの車室３の内面を形成する化粧パネルとされている。

上記ガセットパネル７の下端部と補強パネル１３の上端部との間における上記インナパネル１１の上部パネル１６の下部と中途部パネル１７の上部との重ね合わせ部に、シートベルト３０掛吊用のショルダーアンカー３１が締結具３２により固着されている。この場合、締結具３２は上記上部パネル１６の下部と中途部パネル１７の上部とを互いに結合している。上記シートベルト３０は上記アンカー３１から前下方に延び、図示しないが、車室３の後部に設けられるシート上への着座者を、このシート上に拘束する。

上記補強パネル１３の上下方向の中途部における前、後パネル２３，２４部分には、それぞれ車体２の幅方向に延び、上下方向で複数本（３本）のビード３４が形成されている。これら各ビード３４の長手方向の各部断面は、上記補強パネル１３の前、後外方に向かって突出する円弧形状とされている。

そして、上記シートベルト３０によりシート上に着座者が拘束された状態で、車両１が前突したとすると、着座者の前方に向かう慣性力により、上記シートベルト３０には前方に向かう引張力Ｆが与えられる。そして、この引張力Ｆは、上記シートベルト３０とアンカー３１とを介し上記補強パネル１３で補強されたインナパネル１１の上部、中途部パネル１６，１７で支持される。よって、この場合には、上記シートベルト３０によるシート上への着座者の拘束性能が良好に維持される。

ここで、前記したように、補強パネル１３の前、後パネル２３，２４に形成される各ビード３４は、上記補強パネル１３の外方に向かって突出するよう形成されている。

このため、上記各ビード３４を形成することにより、補強パネル１３の内部空間が大きくなって、この補強パネル１３の全体的な剛性が向上する。よって、上記補強パネル１３で補強された上部、中途部パネル１６，１７が上記引張力Ｆを支持する場合、この支持は強固に行なわれることから、上記拘束性能は、より良好に維持される。

一方、上記シートベルト３０に与えられる引張力Ｆが大きくて、このシートベルト３０とアンカー３１とを介し、上記引張力Ｆにより上記締結具３２により結合された上部、中途部パネル１６，１７が車室３の内側方に向かって引張されて屈曲変形させられた場合（図１中一点鎖線）には、上記シートベルト３０掛吊用のアンカー３１を固着させた上部パネル１６と、上記補強パネル１３の上部とのスポット溶接Ｓ２部分には応力集中が生じて破断するおそれが生じる。

しかし、前記したように、補強パネル１３の上下方向の中途部を構成して車体２の幅方向に延びるパネル２３，２４部分に、ビード３４を形成しているため、上記引張力Ｆにより上記上部、中途部パネル１６，１７が車室３の内側方に向かって引張されて屈曲変形させられる場合には、上記引張力Ｆによって上記各ビード３４がそれぞれ平坦形状に延びるよう円滑に変形して、上記補強パネル１３の上部が上記上部、中途部パネル１６，１７の屈曲変形に追従するよう、上記補強パネル１３の上下方向の中途部が屈曲する（図１中一点鎖線）。

よって、上記したように引張力Ｆが大きいとしても、上記インナパネル１１の上部パネル１６と、上記補強パネル１３の上部とのスポット溶接Ｓ２部分が破断することは防止され、この補強パネル１３の上部による上部パネル１６の補強が維持されることから、上記上部、中途部パネル１６，１７が大きく屈曲変形することは防止される。この結果、上記した引張力Ｆによるインナパネル１１の上部、中途部パネル１６，１７と補強パネル１３の上部とのそれぞれの屈曲変形により、上記アンカー３１とこのアンカー３１に掛吊されたシートベルト３０とは多少前方移動するものの、このシートベルト３０によるシート上への着座者の拘束性能は良好なままに維持される。

また、上記したように、シートベルト３０による拘束性能を良好に維持することは、上記補強パネル１３にビード３４を形成することで達成される。よって、良好な拘束性能を維持する上で、上記インナパネル１１と補強パネル１３とのスポット溶接の打点を多くするなど溶接量を多くしたり、これらインナパネル１１や補強パネル１３の板厚を大きくしないで足りることから、車体２の上記ピラー４の形成作業は容易かつ安価にでき、また、上記ピラー４の質量が大きくなることが防止される。

なお、以上は図示の例によるが、上記ピラー４はセンタピラーであってもよい。また、上記スポット溶接Ｓ１〜Ｓ３は、これに加え、もしくは、これに代えてアーク溶接にしてもよい。また、上記補強パネル１３と中途部パネル１７とのそれぞれ上下方向の中途部分同士は、他部に比べてスポット溶接の打点ピッチを大きくしたり、溶接長を短くしたりするなどして、より少ない溶接量でスポット溶接やアーク溶接をするようにしてもよい。また、上記アンカー３１は上記締結具３２によりインナパネル１１の上部パネル１６にのみ固着させてもよい。

また、上記ビード３４は補強パネル１３の内部に向かって突出するものであってもよく、前、後パネル２３，２４のうちの一方のパネルにのみ形成してもよく、単数本であってもよい。また、上記ビード３４は、上記前、後パネル２３，２４への形成に加えて、連結パネル２５や前、後外向きフランジ２６，２７にも形成してもよい。

１ 車両
２ 車体
３ 車室
４ ピラー
５ ルーフパネル
１１ インナパネル
１２ アウタパネル
１３ 補強パネル
１６ 上部パネル
１７ 中途部パネル
１８ 下部パネル
２３ 前パネル
２４ 後パネル
２５ 連結パネル
２６ 前外向きフランジ
２７ 後外向きフランジ
３０ シートベルト
３１ アンカー
３２ 締結具
３４ ビード
Ｆ 引張力
Ｓ１〜Ｓ６ スポット溶接

Claims (1)

1. 車体の側壁の一部分を構成するピラーが、上下方向に長く延び、車体の幅方向で互いに対面して互いに結合されるインナ、アウタパネルと、上記インナ、アウタパネルの間に介設されて上下方向に長く延び、その長手方向の各部横断面が上記インナパネル側に向かって開くハット形状とされる補強パネルとを備え、上記補強パネルの上部の外向きフランジを上記インナパネルの上部に溶接する一方、上記補強パネルの下部を上記インナパネルの下部に溶接し、上記インナパネルの上部にシートベルト掛吊用のアンカーを固着した車両の車体側部構造において、
   上記補強パネルの上下方向の中途部を構成して車体の幅方向に延びるパネル部分に、ビードを形成したことを特徴とする車両の車体側部構造。

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