JP2005162089A - ワンボックス型自動車の車体側部補強構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の前面衝突時に車体のドア開口の変形を防止するワンボックス型自動車の車体側部補強構造を提供すること。
【解決手段】 車体の側部に設けられたドア開口１の後縁に沿ってピラーＰ２が設置され、ドア開口１を開閉するドア２内には補強用のドアビーム３が前後方向に設けられ、ピラーＰ２の後方のアウタパネル４ａとインナパネル４ｂとからなる車体の側壁部４には、周縁の窓枠部４１がアウタパネル４ａとインナパネル４ｂとを結合して形成された窓開口５が設けられたワンボックス型自動車において、側壁部４内に、ピラーＰ２と窓枠部４１とを前後方向で連結する補強部材６を設け、車両の前面衝突時等、ドア２のドアビーム３を介してピラーＰ２にこれを後方へ変形させる入力が作用したときに、補強部材６および窓枠部４１でピラーＰ２を後方より支えるようにした。
【選択図】 図１

Description

本発明はワンボックス型自動車の車体側部補強構造、特に自動車の前面衝突時等に側部に設けられたドア開口の変形を抑制する車体側部補強構造に関する。

一般にワンボックス型自動車の車体側部のドア開口を開閉するドアには、ドア内部の前縁と後縁との間を前後方向に架けわたす補強用のドアビームが設けられ、車両の側面衝突時に上記ドアの車内側への変形を抑制するとともに、車両の前面衝突時に上記ドア開口の前縁の後方への移動を阻止してドア開口の変形を抑制するようにしている。

例えば従来の自動車の車体側部では、フロントドア開口を開閉するフロントドアの内部、およびフロントドア開口の後縁に沿う中間ピラーを介してフロントドア開口の後方に形成されたスライドドア開口を開閉するスライドドアの内部に、それぞれ上記ドアビームが設けられ、かつフロントドアのドアビームとスライドドアのドアビームとを、車両前後方向にほぼ直線的かつ連続的に連なるように列設せしめたものがある（特許文献１参照。）。

これにより、車両の前面衝突時の衝撃力により上記フロントドア開口の前縁のフロントピラーにこれを後方へ変形させようとする入力が作用したとき、フロントピラーとフロントドア開口の後縁の中間ピラーとの間でフロントドアのドアビームが支えとなってフロントピラーの後方への移動が阻止され、更にフロントドア側から中間ピラーにこれを後方へ変形させようとする入力が作用してもスライドドアのドアビームが中間ピラーを後方から支え、中間ピラーの後方への移動が阻止されてドア開口の変形が抑制される。

ところで床下にエンジンが配置されたワンボックス型自動車には、一方の車体側部にのみスライドドアを設けた片側スライドドア仕様の車両がある。図６ないし図８はこの種の車両のスライドドアのない側の従来の車体側部構造を示す。フロントドア開口１を開閉するフロントドア２の内部には、上下方向中間位置にドアベルトラインと平行にドアビーム３が設けられている。フロントドア開口１の後方はアウタパネル４ａとインナパネル４ｂとからなる側壁部４が形成され、側壁部４内にはフロントドア開口１の後縁に沿って縦方向に延びる断面ほぼハット形のピラーリィンフォースメント４ｃが内設され、インナパネル４ｂおよびピラーリィンフォースメント４ｃとで縦方向に延びる中空断面をなす中間ピラーＰ２が形成されている。

中間ピラーＰ２よりも後方には側壁部４の上半部に窓開口５が形成され、窓開口５の周縁部にはアウタパネル４ａとインナパネル４ｂとを結合して剛性を強化した窓枠部４１が設けられている。尚、図６のＰ１はフロントドア開口１の前縁を構成するフロントピラー、図７および図８のＧは窓開口５の窓ガラスである。
特開２００１−２０６２４４号公報

しかしながら、従来のスライドドアのない車体側部の中間ピラーＰ２は、後方に上記ドアビーム等の支えがないうえ、図６に示すように窓開口５の前縁が、その上端部に比べて下端部が後方位置となるように傾斜状に形成されていたり、あるいは窓開口５の前縁が中間ピラーＰ２と間隔をおいてこれと平行に形成され、中間ピラーＰ２の上下中間部と窓開口５の剛性の高い窓枠部４１下辺とが離れている場合には、前面衝突時にフロントドア２のドアビーム３の後方位置で中間ピラーＰ２が弓なりに後方へ変形移動（図６の仮想線）してしまうおそれがある。床下にエンジンが配置されたワンボックス型自動車においては、ドアビーム３への入力が大きく、この傾向が特に顕著である。

そこで本発明は、ドア開口の後縁を構成するピラーに、車両の前面衝突時等にドア開口を開閉するドアのドアビームを介してピラーを後方へ変形移動させようとする入力に対して、ピラーを後方より支え、ピラーの剛性を強化してドア開口の変形を抑制するワンボックス型自動車の車体側部補強構造を提供することを課題としてなされたものである。

本発明は、床下にエンジンが配置されるとともに、車体の側部に設けられたドア開口の前後に前部および後部開口縁を形成するピラーが設置され、上記ドア開口を開閉するドアにはこれを補強するドアビームが前後方向に設けられ、上記ピラーの後方のアウタパネルとインナパネルとからなる車体の側壁部には、周縁の窓枠部が上記アウタパネルと上記インナパネルとを結合して形成された窓開口が設けられたワンボックス型自動車において、上記側壁部内に、上記ドア開口の後部開口縁を形成するピラーと上記窓枠部とを前後方向で連結する補強部材を設ける（請求項１）。車両の前面衝突時等に、ドアのドアビームを介してドア開口の後部開口縁を形成するピラーに、これを後方へ変形させようとする入力が作用したとき、ピラーと剛性の高い窓枠部とを前後方向で連結する補強部材および窓枠部が上記入力に抗してピラーを後方から支えるのでピラーの後方への変形移動を防止することができる。

上記ドア開口の後部開口縁を形成するピラーはピラーリィンフォースメントを上記インナパネルに結合して中空断面構造とし、上記補強部材はその前端を上記ピラーリィンフォースメントの上下中間位置に結合するとともに、後端を上記窓枠部の下辺の上記アウタパネルとインナパネルの間に挟んで両パネルと一体に結合せしめる（請求項２）。補強部材の前端をピラーリィンフォースメントの上下中間位置に結合するとともに、後端を窓枠部のアウタパネルとインナパネルの間に挟んで両パネルと一体に結合せしめたので、強固にピラーを支えることができる。

本発明によれば、車両の前面衝突時等にドアのドアビームを介してドア開口の後部開口縁を形成するピラーに作用する入力によりピラーが後方へ変形移動するのを、簡素な補強構造で効果的に防止することができる。

図１ないし図４に基づいて、ワンボックス型自動車のスライドドアが設けられていない側の車体側部に本発明を適用した実施形態について説明する。図１に示すように、車体側部の前端部にはフロントドア開口（以下、ドア開口という）１が設けられ、ドア開口１はフロントドア２により開閉される。ドア開口１の前縁はフロントピラーＰ１で構成されている。フロントドア２には、上下方向中間位置にドアベルトラインと平行にドア内の前端縁と後端縁との間を前後方向に架けわたすドアビーム３が設置されている。

図１ないし図３に示すように、ドア開口１より後方の車体側部は、車体の外壁面をなすアウタパネル４ａとその内面側に設けたインナパネル４ｂとで２層パネル構造の側壁部４で構成されている。側壁部４内にはドア開口１の後縁に沿って縦方向に延びるピラーリィンフォースメント４ｃが内設してある。ピラーリィンフォースメント４ｃはインナパネル４ｂ側へ向けて開口する横断面ほぼハット形で、上半部よりも下半部の幅が広くしてあり、前縁をドア開口１へ臨むアウタパネル４ａおよびインナパネル４ｂの端縁と一体に重合溶接するとともに、後縁をインナパネル４ｂの内面に沿って溶接してインナパネル４ｂとで縦方向に延びる中空断面構造をなし、ドア開口１後縁に沿う中間ピラーＰ２を構成している。尚、中間ピラーＰ２の上端は側壁部４の上縁に沿って前後方向に延びるルーフサイドレール部４２に連結してあり、下端は側壁部４の下縁に沿って前後方向に延びるロッカ部４３に連結してあり、中間ピラーＰ２の上端および下端の強度は高い。

中間ピラーＰ２の後方位置には側壁部４の上半部に窓開口５が形成してある。窓開口５はフロントドア２のドア窓とほぼ同等の高さ位置に設けてあり、窓開口５の開口下縁はフロントドア２のドアベルトラインに合わせて形成してある。窓開口５の周縁は、窓開口５へ臨むアウタパネル４ａとインナパネル４ｂとの端縁を重合溶接した窓枠部４１が設けられ、窓開口５まわりの剛性が強化してある。

尚、中間ピラーＰ２の後方において、インナパネル４ｂは、窓開口５まわりを囲む上部と、車室フロアＦを支持する下部との間の中間位置にパネルを矩形状にくり抜いた複数の抜き開口４４が形成してあり、インナパネル４ｂの軽量化をはかるとともに、アウタパネル４ａと車室内壁面をなすガーニッシュ（図略）との隙間に小物入れボックス等を設置して上記隙間スペースを有効利用することがなされている。

窓開口５は、開口上縁の前端位置よりも開口下縁の前端位置が後方位置にあり、開口前縁が傾斜状に形成してある。窓枠部４１の上辺前端の隅角は中間ピラーＰ２の後縁上端と近接しており、該後縁上端と結合してある。窓枠部４１の下辺前端は中間ピラーＰ２の上下中間位置から後方へ離間している。

図１ないし図４に示すように、側壁部４内の前後方向に離間した中間ピラーＰ２の上下中間位置と窓開口５の開口下縁との間には、前後方向に補強部材６が設けてあり、補強部材６により中間ピラーＰ２と窓開口５を囲む窓枠部４１の下辺とを連結している。補強部材６は断面ほぼハット形をなす金属板で、前後長は中間ピラーＰ２の後縁と窓開口５の開口下縁の前部とを前後方向に架けわたす長さとしてあり、上下寸法は窓開口５の開口下縁と上記抜き開口４４との間で前後に帯状に延びるインナパネル４ｂの窓下縁部の上下幅よりも若干大きくしてある。

補強部材６は、フロントドア２のドアベルトラインとほぼ同じ高さの位置で、前端６１をピラーリィンフォースメント４ｃの外面に重合溶接するとともに、補強部材６の上縁および下縁をそれぞれインナパネル４ｂに重合溶接してインナパネル４ｂとで前後方向に延びる閉断面を構成している。そして、補強部材６の後端６２は上半部が窓開口５の開口下縁の前端隅角に合わせてコーナー状に形成してあり、後端６２の上半部を上記前端隅角を囲む窓枠部４１のアウタパネル４ａとインナパネル４ｂとの間に挟み込んで両パネル４ａ，４ｂと一体に溶接結合してある。図のＧは窓ガラスを表す。

車両の前面衝突時、その衝撃力によりフロントピラーＰ１にこれを後方へ変形させる入力が作用すると、フロントピラーＰ１と中間ピラーＰ２との間で、フロントドア２のドアビーム３が支えとなってフロントピラーＰ１の後方への移動を阻止する。しかしながら、このときの衝撃力が大きいと、この衝撃力により、上下方向に長い中間ピラーＰ２は上下中間部がドアビーム３を介して後方へ押し込まれ、上下中間部を中心に弓なりに変形移動しようとする。

本実施形態では、中間ピラーＰ２の上下中間部の後方位置に、インナパネル４ｂと一体とした補強部材６を前後方向に設け、補強部材６により中間ピラーＰ２と窓開口５を囲む剛性の高い前後方向の窓枠部４１下辺とを連結したので、中間ピラーＰ２への入力に対し、補強部材６および窓枠部４１下辺とが支えとなって中間ピラーＰ２の後方への変形移動を防止する。

従って、ドアビーム３に支えられたフロントピラーＰ１の変形が抑制され、ドア開口１の変形が防止される。また中間ピラーＰ２の上下中間部の前縁にはフロントドア２をロックする図略のドアロック機構が設けられるが、中間ピラーＰ２が変形しないので、上記ロック機構への衝突時の影響が少なくすみ、衝突後にフロントドア２が開かなくなるといった事態に至りにくい。またフロントピラーＰ１の後方への変形移動を抑制するので乗員の足元空間を充分に確保することができる。

本実施形態では、補強部材６の後端６２を窓枠部４１下辺をなすアウタパネル４ａとインナパネル４ｂとの間に一体に溶接結合したが、これに限らず、図５に示すように、補強部材６の後端６２ａを、窓枠部４１の下辺に近接するアウタパネル４ａの内面に、構造接着剤７により固着してもよい。

また本発明は、フロントドア開口の後縁を形成する中間ピラーを補強する構造に限らず、車体側部のリヤドア開口の後縁を形成する後部ピラーを、補強部材により後部ピラー後方の窓開口の窓枠部に連結して後部ピラーを補強するようにしてもよい。

本発明の車体側部補強構造を示す車体側面図である。 図１のII−II線に沿う断面図である。 図１のIII −III 線に沿う断面図である。 図１のIV−IV線に沿う断面図である。 図４に対応して補強部材の後端と窓枠部との他の結合構造を示す縦断面図である。 従来の車体側部の構造を示す図である。 図６のVII −VII 線に沿う断面図である。 図６のVIII−VIII線に沿う断面図である。

符号の説明

Ｐ２ ピラー（中間ピラー）
１ ドア開口（フロントドア開口）
２ ドア（フロントドア）
３ ドアビーム
４ 側壁部
４ａ アウタパネル
４ｂ インナパネル
４ｃ ピラーリィンフォースメント
４１ 窓枠部
５ 窓開口
６ 補強部材
６１ 前端
６２ 後端

Claims (2)

1. 床下にエンジンが配置されるとともに、車体の側部に設けられたドア開口の前後に前部および後部開口縁を形成するピラーが設置され、上記ドア開口を開閉するドアにはこれを補強するドアビームが前後方向に設けられ、上記ピラーの後方のアウタパネルとインナパネルとからなる車体の側壁部には、周縁の窓枠部が上記アウタパネルと上記インナパネルとを結合して形成された窓開口が設けられたワンボックス型自動車において、
   上記側壁部内に、上記ドア開口の後部開口縁を形成するピラーと上記窓枠部とを前後方向で連結する補強部材を設けたことを特徴とするワンボックス型自動車の車体側部補強構造。
2. 上記ドア開口の後部開口縁を形成するピラーはピラーリィンフォースメントを上記インナパネルに結合して中空断面構造とし、上記補強部材はその前端を上記ピラーリィンフォースメントの上下中間位置に結合するとともに、後端を上記窓枠部の下辺の上記アウタパネルとインナパネルの間に挟んで両パネルと一体に結合せしめた請求項１に記載のワンボックス型自動車の車体側部補強構造。

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