JP3660166B2 - 自動車の車体後部補強構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、リヤピラー、ドア開口の上部開口縁、およびルーフサイドレールをそれぞれ補強する補強材を設けた自動車の車体後部補強構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上記自動車の車体後部補強構造には、従来、特開平６‐１４４２８９号公報で示されるものがある。
【０００３】
上記公報のものによれば、自動車の後部の車体が、左右一対の側壁と、これら側壁の両上端縁に架設されるルーフパネルと、上記左右各側壁の各後端縁とルーフパネルの後端縁とで囲まれた空間を閉じて上記各後端縁に結合させられる後壁をとを備えている。
【０００４】
上記各側壁の後端縁と後壁の側端縁との結合部が上下方向に延びるリヤピラーとされ、上記各側壁の上端縁とルーフパネルの側端縁との結合部が前後方向に延びるルーフサイドレールとされている。
【０００５】
上記車体の後壁にはドア開口が形成され、このドア開口を開閉自在に閉じるバックドアが設けられ、このバックドアの上端部が上記ドア開口の上部開口縁にヒンジにより枢支されている。
【０００６】
上下方向に延びてその下部側が上記リヤピラーに結合されると共に、上部側が上記ドア開口の上部開口縁に結合させられる補強材が設けられている。
【０００７】
上記リヤピラーは、上記したように各側壁の後端縁と後壁の側端縁との結合部であって、車体が受ける外力によって応力が集中し易い部分であり、このため、元来、大きい強度が与えられているが、上記補強材によって、更に強固となるよう補強されている。また、上記上部開口縁はヒンジによりバックドアを枢支させる部分であるため、上記上部開口縁にも、元来、大きい強度が与えられているが、上記補強材によって、更に強固となるよう補強されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記リヤピラーには、通常、シートベルト装置のシートベルトアンカーが取り付けられることから、このアンカーを介して大きい外力が与えられることがあり、このため、上記リヤピラーを更に強固にさせることが要求されている。
【０００９】
また、上記リヤピラーの上端部と上部開口縁の側端部との第１結合部と、上記リヤピラーの上端部とルーフサイドレールの後端部との第２結合部とはそれぞれ応力集中が生じ易い部分であるが、上記第１結合部は上記補強材で補強されるため、上記第２結合部に偏って大きい応力集中が生じ易くなるおそれがある。
【００１０】
本発明は、上記のような事情に注目してなされたもので、リヤピラーの強度をより向上させるようにすると共に、上記リヤピラーの上端部とルーフサイドレールの後端部との結合部に応力集中が生じないようにすることを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の自動車の車体後部補強構造は、次の如くである。
【００１２】
請求項１の発明は、車体１の後壁４にドア開口２３を形成し、リヤピラー７が備えるクォータインナパネル１１に締結具２９によりシートベルトアンカー３０を固着し、上記リヤピラー７に結合させられると共に上記ドア開口２３の上部開口縁２５に結合させられる補強材３３を設けた自動車の車体後部補強構造において、
【００１３】
上記補強材３３の横断面を車体１の幅方向に向かって開口するほぼコの字形状とし、上記リヤピラー７の前後方向の各部のうち、後部に偏るように上記補強材３３を配設し、
【００１４】
上記補強材３３とは別体として成形され、上記リヤピラー７が備えるクォータアウタパネル１０とクォータインナパネル１１とに挟み付けられてこのリヤピラー７に結合させられると共にルーフサイドレール８が備えるクォータアウタパネル１０とクォータインナパネル１１とに挟み付けられてこのルーフサイドレール８に結合させられる他の補強材３４を設け、上記両補強材３３，３４を互いに結合させ、上記クォータインナパネル１１へのシートベルトアンカー３０の締結部を上記他の補強材３４により補強したものである。
【００１５】
請求項２の発明は、請求項１の発明に加えて、上記補強材３３の横断面の各端縁を上記他の補強材３４に結合させ、
【００１６】
上記補強材３３が、その上部を構成する上補強部材３６と、この上補強部材３６とは別体として成形され上記補強材３３の下部を構成する下補強部材３７とを備え、上記上補強部材３６の下端部と、上記下補強部材３７の上端部とを結合させ、この結合部における上記補強材３３の長手方向の中途部分４１を上記他の補強材３４と互いに結合させたものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面により説明する。
【００１８】
図において、符号１は自動車の後部の車体であり、矢印Ｆｒはこの自動車の前方を示している。
【００１９】
上記車体１は板金製で、左右一対の側壁２と、これら側壁２の両上端縁に架設されるルーフパネル３と、上記左右各側壁２の各後端縁とルーフパネル３の後端縁とで囲まれた空間を閉じて上記各後端縁に結合させられる後壁４とを備え、上記車体１の内部空間が車室５とされている。
【００２０】
上記各側壁２の後端縁と後壁４の側端縁との結合部が上下方向に延びるリヤピラー７とされ、上記各側壁２の上端縁とルーフパネル３の側端縁との結合部が前後方向に延びるルーフサイドレール８とされ、上記リヤピラー７とルーフサイドレール８は、いずれも車体１の骨格をなす部分であって、十分の強度と剛性とが与えられている。
【００２１】
上記各側壁２は、車体１の幅方向で少し離れて対面するクォータアウタパネル１０とクォータインナパネル１１とを備え、これら両パネル１０，１１の上端縁は上記ルーフパネル３の側端部を挟み付けるようにして互いに接合させられスポット溶接Ｓ１により互いに結合（以下、単にスポット溶接という）させられている（図５）。また、上記後壁４は前後方向で少し離れて対面するバックアウタパネル１２とバックインナパネル１３とを備えている。上記クォータアウタパネル１０の後端縁と、バックアウタパネル１２の側端縁とが互いに一体的に結合させられ、また、上記クォータインナパネル１１の後端縁と、バックインナパネル１３の側端縁とが互いに一体的に結合させられている。
【００２２】
上記各側壁２にはサイドドア装置１７が設けられている。このサイドドア装置１７は、上記各側壁２に形成されるドア開口１８と、このドア開口１８を開閉自在に閉じるサイドドア１９とを備えている。なお、上記サイドドア装置１７はサイドウィンド装置であってもよく、この場合、ドア開口１８はウィンド開口、サイドドア１９はウィンドガラスである。
【００２３】
上記後壁４にはバックドア装置２２が設けられている。このバックドア装置２２は、上記後壁４にこの後壁４のほぼ全体にわたり形成されるドア開口２３と、このドア開口２３をその後方から開閉自在に閉じるバックドア２４と、このバックドア２４の上端部を上記ドア開口２３の上部開口縁２５に枢支させる左右一対のヒンジ２６とを備え、上記上部開口縁２５は上記ルーフパネル３の後端縁で構成されている。
【００２４】
上記バックドア２４はその下部側がヒンジ２６を中心として後上方に向って往、復回動自在とされ、この往、復回動で、上記ドア開口２３が開、閉されるようになっている。
【００２５】
上記サイドドア装置１７のドア開口１８に対応して上記クォータアウタパネル１０とクォータインナパネル１１にそれぞれ開口が形成され、これら各開口の開口縁が互いに接合させられてスポット溶接Ｓ２されている（図２，４〜６）。この場合、上記両パネル１０，１１の各上部開口縁は上記ルーフパネル３の側端縁を挟み付けるようにして互いに接合させられ上記スポット溶接Ｓ２により互いに結合させられている（図５）。
【００２６】
一方、上記バックドア装置２２のドア開口２３に対応して上記バックアウタパネル１２とバックインナパネル１３にそれぞれ開口が形成され、これら各開口の開口縁が互いに接合させられてスポット溶接Ｓ３されている（図２，４，６）。
【００２７】
上記車室５の後部には、不図示のリヤシートが設けられ、このリヤシートに着座した着座者をこのシートに拘束させるシートベルト装置２８が設けられている。このシートベルト装置２８は、上記リヤピラー７におけるクォータインナパネル１１の上部に締結具２９により固着されたシートベルトアンカー３０と、このシートベルトアンカー３０から延出し上記着座者に接合して上記拘束を可能とさせるシートベルト３１とを備えている。
【００２８】
上下方向に長く延びてその下部側が上記リヤピラー７に結合させられると共に、上部側が上記上部開口縁２５に結合させられる板金製の補強材３３が設けられている。なお、説明の便宜上、この補強材３３を梨地模様で示してある。また、上記補強材３３とは別体として成形され、下部側が上記リヤピラー７に結合させられると共に上部側が上記ルーフサイドレール８に結合させられる板金製の他の補強材３４が設けられている。これら補強材３３，３４は共に上記各アウタパネル１０，１２と、各インナパネル１１，１３の間に配設され、上記補強材３３，３４は少なくともその一部分同士が互いに直接的に結合させられている。
【００２９】
上記補強材３３は、上記リヤピラー７の前後方向各部のうち、後部に偏るよう配設されて、上記リヤピラー７のうち、バックドア装置２２のドア開口２３の側部開口を強固に補強している。また、上記補強材３３は、上記上部開口縁２５を強固に補強することにより、この上部開口縁２５にヒンジ２６を介しバックドア２４を強固に枢支させている。
【００３０】
一方、上記他の補強材３４は、上記リヤピラー７上部の前後方向のほぼ全体にわたり配設されて、上記クォータインナパネル１１へのシートベルトアンカー３０の締結部が上記補強材３４により強固に補強されている。この場合、上記他の補強材３４は、その上端縁が上記ルーフサイドレール８の上端縁にスポット溶接Ｓ１され、前端縁が上記リヤピラー７の前端縁にスポット溶接Ｓ２され、後端部が上記補強材３３の後端縁にスポット溶接Ｓ４されている（図２，４〜６）。
【００３１】
上記補強材３３は、その上部を構成する上補強部材３６と、この上補強部材３６とは別体として成形され上記補強材３３の下部を構成する下補強部材３７とを備えている。また、この下補強部材３７は、外側部材３８と、この外側部材３８よりも車体１の幅方向の内側がわに配設される内側部材３９とを備えている。
【００３２】
上記補強材３３の上補強部材３６は、その横断面が車体１の幅方向の内側方に向って開口するほぼコの字形状とされ、上記上補強部材３６の前端縁が上記他の補強材３４の前後方向の中途部にスポット溶接Ｓ５され、後端縁が上記リヤピラー７の後端縁にスポット溶接Ｓ３され、もって、上記両補強材３３，３４の互いの結合部における横断面が強度の大きい閉断面形状とされている（図２，４）。
【００３３】
上記下補強部材３７の外側部材３８は、その横断面が車体１の幅方向の内側方に向って開口するほぼコの字形状とされ、一方、上記内側部材３９は、その横断面がほぼＬ字形状とされ、上記外側部材３８の前、後端縁と、上記内側部材３９の前部の前、後端縁とがそれぞれスポット溶接Ｓ６，Ｓ７され、もって、上記下補強部材３７はその横断面が閉断面形状をなす強度の大きい補強材とされている（図２，６）。
【００３４】
上記補強材３３の下補強部材３７の上部における前、後端縁は、上記他の補強材３４にスポット溶接Ｓ４，Ｓ５され、もって、上記両補強材３３，３４の互いの結合部における横断面が強度の大きい閉断面形状とされている。
【００３５】
上記上補強部材３６の下端部と、上記下補強部材３７の外側部材３８の上端部とは互いに嵌合させられて全体的に接合させられ、互いにスポット溶接Ｓ４，Ｓ５，Ｓ８されている。また、このスポット溶接Ｓ４，Ｓ５，Ｓ８による結合部における上記補強材３３の長手方向（上下方向）の中途部分４１は上記他の補強材３４にスポット溶接Ｓ４，Ｓ５されている（図２，４）。
【００３６】
上記構成によれば、車体１の後壁４にドア開口２３を形成し、リヤピラー７に結合させられると共に上記ドア開口２３の上部開口縁２５に結合させられる補強材３３を設けた自動車の車体後部補強構造において、上記補強材３３とは別体として成形され、上記リヤピラー７に結合させられると共にルーフサイドレール８に結合させられる他の補強材３４を設け、上記両補強材３３，３４を互いに結合させてある。
【００３７】
このため、上記他の補強材３４により、リヤピラー７が更に補強されることとなって、このリヤピラー７に対しシートベルトアンカー３０を介し大きい外力が与えられるとしても、この外力に十分に対抗できることとなる。
【００３８】
また、上記リヤピラー７の上端部と上記ルーフサイドレール８の後端部との互いの結合部は、応力集中が生じ易い部分であるが、この結合部は上記した他の補強材３４によって補強されるため、上記結合部に応力集中が生じることは抑制される。
【００３９】
ここで、上記リヤピラー７は、その横断面（平面視断面）が前後に長い形状であって、前後方向からの外力に対しては大きい強度を有しているが、車体１の幅方向からの外力に対しては比較的に強度が低くなりがちであり、特に、バックドア装置２２のドア開口２３の側部開口縁は強度がより低くなりがちである。
【００４０】
そこで、上記補強材３３は、上記リヤピラー７の前後方向の各部のうち、後部側に偏るように配設されている。
【００４１】
よって、十分の強度を確保し難い上記ドア開口２３の側部開口縁に相当する上記リヤピラー７の後部が、上記した補強材３３の配設によって、効果的に補強される。
【００４２】
また、前記したように、上記両補強材３３，３４の互いの結合部における横断面を閉断面形状としてある。
【００４３】
このため、上記両補強材３３，３４を単に結合させたことに比べて、これら両補強材３３，３４が互いに効果的に補強されることとなる。
【００４４】
よって、上記リヤピラー７の補強やリヤピラー７と上部開口縁２５との結合部、およびリヤピラー７とルーフサイドレール８との結合部の補強がそれぞれより効果的になされることとなる。
【００４５】
また、前記したように、上記補強材３３の横断面を車体１の幅方向に向って開口するほぼコの字形状とし、この補強材３３の横断面の各端縁を上記他の補強材３４に結合させてある。
【００４６】
このため、上記ドア開口２３は形状の大きいものであって、このドア開口２３周りの車体１の各部分に十分の強度を確保させることは容易でないが、上記したように、補強材３３の横断面がほぼコの字形状とされて大きい強度の確保が可能となるため、上記ドア開口２３周りのリヤピラー７や上部開口縁２５が上記補強材３３によって効果的に強固に補強される。
【００４７】
また、前記したように、上記補強材３３が、その上部を構成する上補強部材３６と、この上補強部材３６とは別体として成形され上記補強材３３の下部を構成する下補強部材３７とを備え、上記上補強部材３６の下端部と、上記下補強部材３７の上端部とを結合させ、この結合部における上記補強材３３の長手方向の中途部分４１を上記他の補強材３４と互いに結合させてあり、次の効果が生じる。
【００４８】
即ち、上記補強材３３の上、下部の各横断面をそれぞれほぼコの字形状とした場合であって、上記補強材３３の上部側は上記他の補強材３４との結合で強度が向上するが、これに比べて上記補強材３３の下部側は強度が低くなりがちである。そこで、この補強材３３の下部側の強度をより大きくしようとして、上記補強材３３の下部側の車体１の幅方向における厚さをより大きくさせようとすると、これにより、上記補強材３３の上、下部側の大きさが互いに大きく相違することとなり、このため、上記補強材３３を一体成形することは容易でない。
【００４９】
そこで、上記したように補強材３３を互いに別体の上補強部材３６と下補強部材３７とで構成したのであり、よって、上記したような上、下部側で形状が大きく相違する補強材３３でも、その成形が容易にでき、成形の自由度が向上する。
【００５０】
また、上記の場合、上補強部材３６と下補強部材３７とを単に結合させると、この結合部に十分の強度が確保できないおそれがあるが、上記したように、この結合部における補強材３３の中途部分４１と他の補強材３４とを互いに結合させたため、上記補強材３３を互いに別体の上補強部材３６と下補強部材３７で構成した場合でも、上記補強材３３の各部に十分の強度が確保される。
【００５１】
よって、上記形状の補強材３３の成形が容易にできると共に、特に、リヤピラー７、上部開口縁２５、およびこれら７，２５の結合部がより確実に補強される。
【００５２】
【発明の効果】
本発明による効果は、次の如くである。
【００５３】
請求項１の発明は、車体の後壁にドア開口を形成し、リヤピラーが備えるクォータインナパネルに締結具によりシートベルトアンカーを固着し、上記リヤピラーに結合させられると共に上記ドア開口の上部開口縁に結合させられる補強材を設けた自動車の車体後部補強構造において、
【００５４】
上記補強材の横断面を車体の幅方向に向かって開口するほぼコの字形状とし、上記リヤピラーの前後方向の各部のうち、後部に偏るように上記補強材を配設している。
【００５５】
よって、十分の強度を確保し難い上記ドア開口の側部開口縁に相当する上記リヤピラーの後部が、上記した補強材の配設によって、効果的に補強される。
【００５６】
また、上記補強材とは別体として成形され、上記リヤピラーが備えるクォータアウタパネルとクォータインナパネルとに挟み付けられてこのリヤピラーに結合させられると共にルーフサイドレールが備えるクォータアウタパネルとクォータインナパネルとに挟み付けられてこのルーフサイドレールに結合させられる他の補強材を設け、上記両補強材を互いに結合させ、上記クォータインナパネルへのシートベルトアンカーの締結部を上記他の補強材により補強してある。
【００５７】
このため、上記他の補強材により、リヤピラーが更に補強されることとなって、このリヤピラーに対しシートベルトアンカーを介し大きい外力が与えられるとしても、この外力に十分に対抗できることとなる。
【００５８】
また、上記リヤピラーの上端部と上記ルーフサイドレールの後端部との互いの結合部は、応力集中が生じ易い部分であるが、この結合部は上記した他の補強材によって補強されるため、上記結合部に応力集中が生じることは抑制される。
【００５９】
請求項２の発明は、上記補強材の横断面の各端縁を上記他の補強材に結合させてある。
【００６０】
このため、上記ドア開口は形状の大きいものであって、このドア開口の周りの車体の各部分に十分の強度を確保させることは容易でないが、上記したように、補強材の横断面がほぼコの字形状とされて大きい強度の確保が可能となるため、上記ドア開口周りのリヤピラー７や上部開口縁が上記補強材によって効果的に強固に補強される。
【００６１】
また、上記補強材が、その上部を構成する上補強部材と、この上補強部材とは別体として成形され上記補強材の下部を構成する下補強部材とを備え、上記上補強部材の下端部と、上記下補強部材の上端部とを結合させ、この結合部における上記補強材の長手方向の中途部分を上記他の補強材と互いに結合させてあり、次の効果が生じる。
【００６２】
即ち、上記補強材の上、下部の各横断面をそれぞれほぼコの字形状とした場合であって、上記補強材の上部側は上記他の補強材との結合で強度が向上するが、これに比べて上記補強材の下部側は強度が低くなりがちである。そこで、この補強材の下部側の強度をより大きくしようとして、上記補強材の下部側の車体の幅方向における厚さをより大きくさせようとすると、これにより、上記補強材の上、下部の大きさが互いに大きく相違することとなり、このため、上記補強材を一体成形することは容易でない。
【００６３】
そこで、上記したように補強材を互いに別体の上補強部材と下補強部材とで構成したのであり、よって、上記したような上、下部側で形状が大きく相違する補強材でも、その成形が容易にでき、成形の自由度が向上する。
【００６４】
また、上記の場合、上補強部材と下補強部材とを単に結合させると、この結合部に十分の強度が確保できないおそれがあるが、上記したように、この結合部における補強材の中途部分と他の補強材とを互いに結合させたため、上記補強材を互いに別体の上補強部材と下補強部材で構成した場合でも、上記補強材の各部に十分の強度が確保される。
【００６５】
よって、上記形状の補強材の成形が容易にできると共に、特に、リヤピラー、上部開口縁、およびこれらの結合部がより確実に補強される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 車体後部の斜視簡略図である。
【図２】 車体後部の側面簡略図である。
【図３】 車体後部の後面簡略図である。
【図４】 図２の４‐４線矢視断面図である。
【図５】 図２の５‐５線矢視断面図である。
【図６】 図２の６‐６線矢視断面図である。
【符号の説明】
１ 車体
２ 側壁
３ ルーフパネル
４ 後壁
５ 車室
７ リヤピラー
８ ルーフサイドレール
１０ クォータアウタパネル
１１ クォータインナパネル
２２ バックドア装置
２３ ドア開口
２４ バックドア
２５ 上部開口縁
２６ ヒンジ
２８ シートベルト装置
２９ 締結具
３０ シートベルトアンカー
３１ シートベルト
３３ 補強材
３４ 補強材
３６ 上補強部材
３７ 下補強部材
４１ 中途部分

Claims (2)

1. 車体の後壁にドア開口を形成し、リヤピラーが備えるクォータインナパネルに締結具によりシートベルトアンカーを固着し、上記リヤピラーに結合させられると共に上記ドア開口の上部開口縁に結合させられる補強材を設けた自動車の車体後部補強構造において、
   上記補強材の横断面を車体の幅方向に向かって開口するほぼコの字形状とし、上記リヤピラーの前後方向の各部のうち、後部に偏るように上記補強材を配設し、
   上記補強材とは別体として成形され、上記リヤピラーが備えるクォータアウタパネルとクォータインナパネルとに挟み付けられてこのリヤピラーに結合させられると共にルーフサイドレールが備えるクォータアウタパネルとクォータインナパネルとに挟み付けられてこのルーフサイドレールに結合させられる他の補強材を設け、上記両補強材を互いに結合させ、上記クォータインナパネルへのシートベルトアンカーの締結部を上記他の補強材により補強した自動車の車体後部補強構造。
2. 上記補強材の横断面の各端縁を上記他の補強材に結合させ、
   上記補強材が、その上部を構成する上補強部材と、この上補強部材とは別体として成形され上記補強材の下部を構成する下補強部材とを備え、上記上補強部材の下端部と、上記下補強部材の上端部とを結合させ、この結合部における上記補強材の長手方向の中途部分を上記他の補強材と互いに結合させた請求項１に記載の自動車の車体後部補強構造。

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