JP4535850B2 - 自動車の車体側部における補強構造 - Google Patents

Description

本発明は、自動車がその外側方の何らかの物体と衝突（側突）したり、その前方の何らかの物体と衝突（前突）したりしたとき、その各衝撃力に車体側部が、強度上、十分に対抗できるようにする自動車の車体側部における補強構造に関するものである。

上記自動車の車体側部における補強構造には、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、自動車の車体側部は、車体の側壁に形成されたドア開口の後縁部を構成する閉断面構造のセンタピラーと、上記ドア開口を開閉可能に閉じるドアと、車体の長手方向に延びて上記ドアに取り付けられるインパクトビームと、このインパクトビームの後方に位置する上記センタピラーの部分を補強する補強材とを備えている。

また、自動車には、従来、上記フロントピラーの内側方における車室に設けられフロントシートを支持するヘッダパネルを備えたものがある。また、上記センタピラーのインナパネルは、縦方向に長い部材である。そこで、このインナパネルの成形時の歩留りを向上させるためや、車体の組み付け性の観点から、一般に、上記インナパネルは互いに別体のアッパパネルとロアパネルとで構成され、上記アッパパネルの下端部とロアパネルの上端部とが互いに溶接により結合されている。また、この場合、上記アッパ、ロアパネルの互いの結合部が、上記センタピラーの部分を構成したものがある。

上記ドアに対する側突時、その衝撃力は主に上記インパクトビームによって支持される。これにより、上記ドアの変形が防止される。

一方、自動車が前突したとき、その衝撃力の一部は、車体の前部を通し、上記ドアに与えられる。ここで、このドアへの衝撃力は上記インパクトビームによって主に支持される。これにより、ドアの変形が防止される。また、上記衝撃力は上記インパクトビームを介し上記センタピラーに与えられる。ここで、上記衝撃力は、上記インパクトビームの後方に位置する上記補強部材によって主に支持される。これにより、上記センタピラーの部分の変形が防止される。

特開２００１−２０６２４４号公報

ところで、上記したように、インパクトビームの後方には、上記センタピラーの部分を構成するインナパネルのアッパ、ロアパネルの結合部が位置しており、この結合部の強度は、低くなりがちである。このため、前突時に、上記インパクトビームを介し上記センタピラーに衝撃力が与えられると、上記結合部が容易に破損するなど、上記センタピラーの部分が容易に変形するおそれがある。

しかも、近時、上記側突時の衝撃力に、より十分に対抗できるようにするため、上記インパクトビームの強度を向上させることが求められている。しかし、単に、インパクトビームの強度を向上させると、強度向上が図られたインパクトビームは、前突時の衝撃力に対し、変形することなく、つまり、衝撃力を減衰させないままで、この衝撃力を上記センタピラーの部分に伝達しがちとなる。よって、上記インパクトビームを介し上記センタピラーの部分に、大きな衝撃力が与えられがちとなる。よって、このセンタピラーの部分が大きく変形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、自動車の車体側部を側突時の衝撃力に対し十分に対抗できるようにした場合に、前突時の衝撃力にもこの車体側部が十分に対抗できるようにすることである。

請求項１の発明は、車体２の側壁４に形成されたドア開口８の後縁部を構成するセンタピラー１１と、上記ドア開口８を開閉可能に閉じるドア２２と、車体２の長手方向に延びて上記ドア２２に取り付けられるインパクトビーム２７，２８と、このインパクトビーム２７，２８の後方に位置する上記センタピラー１１の部分を補強する補強材３０とを備え、上記センタピラー１１のインナパネル１４を互いに別体のアッパパネル１８とロアパネル１９とで構成し、これらアッパ、ロアパネル１８，１９の互いの結合部２０が上記センタピラー１１の部分を構成し、上記センタピラー１１の内側方にフロントシート３６を支持するヘッダパネル３７を設けた自動車の車体側部における補強構造において、
上記インパクトビーム２７，２８の後方域に位置するアッパパネル１８、ロアパネル１９、補強材３０、およびヘッダパネル３７の各部分を４枚重ねとして締結具４０により締結させたものである。

なお、この項において、上記各用語に付記した符号は、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、車体の側壁に形成されたドア開口の後縁部を構成するセンタピラーと、上記ドア開口を開閉可能に閉じるドアと、車体の長手方向に延びて上記ドアに取り付けられるインパクトビームと、このインパクトビームの後方に位置する上記センタピラーの部分を補強する補強材とを備え、上記センタピラーのインナパネルを互いに別体のアッパパネルとロアパネルとで構成し、これらアッパ、ロアパネルの互いの結合部が上記センタピラーの部分を構成し、上記センタピラーの内側方にフロントシートを支持するヘッダパネルを設けた自動車の車体側部における補強構造において、
上記インパクトビームの後方域に位置するアッパパネル、ロアパネル、補強材、およびヘッダパネルの各部分を４枚重ねとして締結具により締結させている。

ここで、自動車の側突時の衝撃力に、より十分に対抗できるよう上記インパクトビームの強度を向上させると、前突時には、その衝撃力に上記インパクトビームは変形することなく、つまり、衝撃力を減衰させないままで、この衝撃力を上記センタピラーの部分に伝達しがちとなる。このため、このインパクトビームを介し、このインパクトビームの後方に位置するセンタピラーの部分に、大きな衝撃力が与えられがちとなる。よって、このセンタピラーの部分が大きく変形するおそれを生じる。

しかし、上記したように、インパクトビームの後方域に位置するアッパパネル、ロアパネル、補強材、およびヘッダパネルの各部分はこれら４枚重ねで締結されて互いに補強し合うこととなっている。このため、仮に、これらの各部分を一体的にスポット溶接することに比べて、これらの強度はより確実に向上する。よって、上記センタピラーの部分が上記衝撃力により大きく変形する、ということは上記４枚重ね部により防止される。

即ち、自動車の車体側部を側突時の衝撃力に対し十分に対抗できるようにした場合に、前突時の衝撃力にもこの車体側部は十分に対抗できる。

また、上記ヘッダパネルは、車体の幅方向で上記センタピラーと並設され、上記４枚重ね部に上記ヘッダパネルが含まれている。このため、側突時の衝撃力は、上記ヘッダパネルによっても、強固に支持される。よって、上記ドアと共に、センタピラーの変形が、より確実に防止される。

本発明の自動車の車体側部における補強構造に関し、自動車の車体側部を側突時の衝撃力に対し十分に対抗できるようにした場合に、前突時の衝撃力にもこの車体側部が十分に対抗できるようにする、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、自動車の車体側部における補強構造は、車体の側壁に形成されたドア開口の後縁部を構成する閉断面構造のセンタピラーと、上記ドア開口を開閉可能に閉じるドアと、車体の長手方向に延びて上記ドアに取り付けられるインパクトビームと、このインパクトビームの後方に位置する上記センタピラーの部分を補強する補強材とを備えている。上記センタピラーのインナパネルを互いに別体のアッパパネルとロアパネルとで構成する。これらアッパ、ロアパネルの互いの結合部は上記センタピラーの部分を構成している。上記センタピラーの内側方にフロントシートを支持するヘッダパネルが設けられる。

上記インパクトビームの後方域に位置するアッパパネル、ロアパネル、補強材、およびヘッダパネルの各部分が少なくとも４枚重ねとして締結具により締結されている。

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はワンボックス型の自動車で、矢印Ｆｒは、この自動車１の進行方向の前方を示している。

上記自動車１の車体２は、フロアパネル３と、このフロアパネル３の各側縁部から上方に向かって延出する側壁４と、これら両側壁４の上縁部に架設されるルーフパネル５とを備え、これらフロアパネル３、側壁４、およびルーフパネル５で囲まれた自動車１の内部が車室６とされている。

上記側壁４には前、後ドア開口８，９が形成されている。上記側壁４における前ドア開口８の前縁部はフロントピラー１０により構成されている。また、上記前ドア開口８の後縁部と後ドア開口９の前縁部とは、互いに共通のセンタピラー１１により構成されている。

上記フロントピラー１０とセンタピラー１１は、いずれも板金製で、閉断面構造とされている。上記センタピラー１１は、車体２の幅方向で互いに対面するアウタパネル１３とインナパネル１４とを備えている。これらアウタパネル１３とインナパネル１４との前、後縁部同士はそれぞれ互いにスポット溶接Ｓ１により結合されている（図４）。上記車体２の長手方向における上記アウタパネル１３とインナパネル１４とのそれぞれ中途部同士は互いに離間させられて、これら１３，１４の間には空間１５が形成されている。

上記センタピラー１１のインナパネル１４は、互いに別体のアッパパネル１８とロアパネル１９とで構成されている。上記アッパパネル１８の下縁部とロアパネル１９の上縁部とは互いに重ね合わされてスポット溶接Ｓ２により互いに結合されている（図１）。これら両パネル１８，１９の重ね合わせ部が結合部２０とされている。

上記前ドア開口８を開閉可能に閉じるサイドドア２２が設けられている。このドア２２は、その前縁部が上記フロントピラー１０と枢支具２３により枢支されている。この枢支具２３を中心として、上記ドア２２の後部側が上記ドア開口８から外側方に向かって、往復回動可能とされている。上記ドア２２の後部側を復回動させて、上記ドア開口８を閉じたとき、上記ドア２２の後縁部を上記センタピラー１１に係脱可能に係止させる係止具２５が設けられている。この係止具２５は、上記センタピラー１１の長手方向の中途部に設けられている。

上記車体２の長手方向に延びて上記ドア２２の下部の内部に取り付けられる内、外インパクトビーム２７，２８が設けられている。これら各インパクトビーム２７，２８は、前、後端部が上記ドア２２の前、後端部にスポット溶接Ｓ３により結合されている（図４）。上記各インパクトビーム２７，２８は、上記係止具２５よりも下側で、上記ドア２２の縦方向の中途部に配置されている。また、上記結合部２０は、上記両インパクトビーム２７，２８の後方に位置し、上記センタピラー１１の長手方向における中途の部分を構成している。

上記両インパクトビーム２７，２８の後方に位置する上記センタピラー１１の上記部分を補強する板金製の補強材３０が上記空間１５に設けられている。この補強材３０は、車体２の正面視（図１）で、車体２の外方に向かって開口するコの字形状をなす補強材本体３１と、この補強材本体３１の開口縁部と前、後縁部とに一体的に形成される外向きフランジ３２と、上記補強材本体３１側にスポット溶接Ｓ４により結合されて（図１，３−５）、この補強材本体３１側から突設される第１、第２結合片３３，３４とを備えている。上記各外向きフランジ３２は、上記センタピラー１１のアウタパネル１３に対しスポット溶接Ｓ５により結合されている（図１，３，４）。これにより、上記補強材３０が上記センタピラー１１の部分に取り付けられ、この部分を補強している。

上記センタピラー１１の内側方の車室６の部分に、その上面側でフロントシート３６を支持する板金製のヘッダパネル３７が設けられている。このヘッダパネル３７は、上記フロアパネル３とセンタピラー１１とに跨るように設けられ、これら３，１１にそれぞれスポット溶接Ｓ６により結合されている（図１）。また、上記ヘッダパネル３７は、車体２の幅方向に長く延び、上記左右センタピラー１１，１１の内幅の全体にわたり設けられている。上記ヘッダパネル３７は、上記フロアパネル３とセンタピラー１１とに結合されるヘッダパネル本体３８と、このヘッダパネル本体３８の上縁部かつ上記センタピラー１１側の端部にスポット溶接Ｓ７により結合されて（図１）、上記ヘッダパネル本体３８から上方に突出する結合片３９とを備えている。

上記インパクトビーム２７，２８の後方域に位置するアッパパネル１８の下縁部、ロアパネル１９の上縁部、補強材３０の第１結合片３３、およびヘッダパネル３７の結合片３９の各部分が車体２の幅方向で少なくとも４枚重ねとして単一の締結具４０により互いに締結されている。この締結具４０は、上記第１結合片３３に溶接されるナット４０ａと、上記４枚重ね部１８，１９，３０，３７を貫通するボルト４０と、上記４枚重ね部とボルト４０ｂの頭部との間に介設される径大の円形座金４０ｃとを備えている。

上記フロントシート３６用の不図示のシートベルトが設けられている。このシートベルトの一端部にはアンカ４１が取り付けられ、このアンカ４１は締結具４２により上記ヘッダパネル３７に締結されている。

また、上記シートベルトの他端部側を巻き取り可能とするリトラクタ４３が設けられている。上記アッパパネル１８の下縁部と第２結合片３４との重ね合わせ部に締結具４４により板金製のリトラクタブラケット４５が共締め状に締結されている。上記リトラクタ４３の上部が上記アッパパネル１８に締結具４６により締結され、上記リトラクタ４３の下部が上記リトラクタブラケット４５に他の締結具４７により締結されている。これにより、上記リトラクタ４３は、上記センタピラー１１に取り付けられている。

上記構成によれば、上記インパクトビーム２７，２８の後方域に位置するアッパパネル１８、ロアパネル１９、補強材３０、およびヘッダパネル３７の各部分を少なくとも４枚重ねとして締結具４０により締結させている。

ここで、自動車１の側突時の衝撃力に、より十分に対抗できるよう上記インパクトビーム２７，２８の強度を向上させると、前突時には、その衝撃力に上記インパクトビーム２７，２８は変形することなく、つまり、衝撃力を減衰させないままで、この衝撃力を上記センタピラー１１の部分に伝達しがちとなる。このため、このインパクトビーム２７，２８を介し、このインパクトビーム２７，２８の後方に位置するセンタピラー１１の部分に、大きな衝撃力が与えられがちとなる。よって、このセンタピラー１１の部分が大きく変形するおそれを生じる。

しかし、上記したように、インパクトビーム２７，２８の後方域に位置する上記アッパパネル１８、ロアパネル１９、補強材３０、およびヘッダパネル３７の各部分はこれら４枚重ねで締結されて互いに補強し合うこととなっている。このため、仮に、これらの各部分を一体的にスポット溶接することに比べて、これらの強度はより確実に向上する。よって、上記センタピラー１１の部分が上記衝撃力により大きく変形する、ということは上記４枚重ね部１８，１９，３０，３７により防止される。

即ち、自動車１の車体２側部を側突時の衝撃力に対し十分に対抗できるようにした場合に、前突時の衝撃力にもこの車体２側部は十分に対抗できる。

また、前記したように、ドア２２は係止具２５により上記センタピラー１１に係止されている。このため、上記ドア２２の重量の一部は上記係止具２５を介しセンタピラー１１により支持される。

ここで、上記したように、上記センタピラー１１の部分は、上記４枚重ね部１８，１９，３０，３７により補強されている。このため、上記インパクトビーム２７，２８の強度を向上させたことにより、上記ドア２２の重量が大きくなったとしても、このドア２２の重量は、上記センタピラー１１により、強固に支持される。

また、前記したように、ヘッダパネル３７は、車体２の幅方向で上記センタピラー１１と並設され、上記４枚重ね部１８，１９，３０，３７に上記ヘッダパネル３７が含まれている。しかも、上記ヘッダパネル３７は車体２の幅方向に長く延び、上記左右センタピラー１１，１１の内幅の全体にわたり設けられている。

このため、側突時の衝撃力は、上記ヘッダパネル３７によっても、強固に支持される。よって、上記ドア２２と共に、センタピラー１１の変形が、より確実に防止される。

なお、以上は図示の例によるが、上記インパクトビーム２７，２８は単一であってもよい。また、上記補強材３０における補強材本体３１と第１、第２結合片３３，３４とは、互いに一体的に形成してもよい。また、上記ヘッダパネル３７におけるヘッダパネル本体３８と結合片３９とは互いに一体的に形成してもよい。また、上記４枚重ね部は、他の部材を更に重ねてもよく、締結具４０は複数であってもよい。

図３の１−１線矢視断面図である。 自動車の車体の簡略側面図である。 図２の部分拡大詳細図である。 図３の４−４線矢視断面図である。 車体の一部を車室側から見た斜視図である。

符号の説明

１ 自動車
２ 車体
３ フロアパネル
４ 側壁
６ 車室
８ ドア開口
１１ センタピラー
１３ アウタパネル
１４ インナパネル
１５ 空間
１８ アッパパネル
１９ ロアパネル
２０ 結合部
２２ ドア
２３ 枢支具
２５ 係止具
２７ インパクトビーム
２８ インパクトビーム
３０ 補強材
３６ フロントシート
３７ ヘッダパネル
４０ 締結具
４３ リトラクタ
４４ 締結具
４５ リトラクタブラケット
Ｓ１−Ｓ７ スポット溶接

Claims (1)

1. 車体の側壁に形成されたドア開口の後縁部を構成するセンタピラーと、上記ドア開口を開閉可能に閉じるドアと、車体の長手方向に延びて上記ドアに取り付けられるインパクトビームと、このインパクトビームの後方に位置する上記センタピラーの部分を補強する補強材とを備え、上記センタピラーのインナパネルを互いに別体のアッパパネルとロアパネルとで構成し、これらアッパ、ロアパネルの互いの結合部が上記センタピラーの部分を構成し、上記センタピラーの内側方にフロントシートを支持するヘッダパネルを設けた自動車の車体側部における補強構造において、
   上記インパクトビームの後方域に位置するアッパパネル、ロアパネル、補強材、およびヘッダパネルの各部分を４枚重ねとして締結具により締結させたことを特徴とする自動車の車体側部における補強構造。

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