(57)【要約】【課題】自動車のピラーのシートベルト荷重に対するシートベルトアンカー部まわりの剛性を、重量増加が少ない小型の部材により効率よく強化すること。【解決手段】自動車のピラーＰ２の車室前側に面する前面部１１と、車幅方向車室中央側へ面する車室面部１２とで断面ほぼＬ字形をなすインナパネル１の上記車室面部１２に、乗員を拘束するシートベルトのショルダーアンカープレートを設けるアンカー部４が設置されたピラーの補強構造において、ピラー内には、アンカー部４の直下位置に、ほぼ三角形の板状で、第１の側辺５１を前面部１１に、第２の側辺５２を車室面部１２に結合し、第３の側辺５３がピラーＰ２内を斜めに横切り、ピラー内のインナパネル１沿いの部分を上下に仕切るバルクヘッド５を取付け、これによりシートベルト荷重に対してインナパネル１の前面部１１と車室面部１２との間の屈曲角度の変形を防止する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インナパネルとアウタパネルとで閉断面をなす自動車のピラーであって、
車室前側に面する前面部と、車幅方向車室中央側へ面する車室面部とで断面ほぼＬ字形をなす上記インナパネルの上記車室面部に、乗員を拘束するシートベルトのショルダーアンカープレートを取付けるアンカー部が設置されたピラーの補強構造において、
上記ピラーの内には、上記アンカー部の直下位置に、ほぼ三角形の板状で、第１の側辺を上記前面部に結合し、第２の側辺を上記車室面部に結合し、第３の側辺が上記ピラー内を斜めに横切り、上記ピラーのインナパネル沿いの部分を上下に仕切るバルクヘッドを取付けることを特徴とする自動車のピラー補強構造。
【請求項２】
上記バルクヘッドを、上記第１の側辺の長さを上記インナパネルの前面部の幅に合わせ、上記第２の側辺の長さを上記車室面部の幅に合わせ、上記第３の側辺が上記前面部の車外側の側端と上記車室面部の後端との間をほぼ直線状につなぐ構造とした請求項１に記載の自動車のピラー補強構造。
【請求項３】
上記バルクヘッドを、ワゴン車等のサードシートに着座した乗員を拘束するシートベルトのショルダーアンカープレートを取付けるリヤピラーの内部に設けた請求項１または２に記載の自動車のピラー補強構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車のピラー、特に乗員を拘束するシートベルトのショルダーアンカープレートを取付けるピラーの補強構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車のピラーの補強構造として、ピラー等では、インナパネルとアウタパネルとからなる閉断面内に、ピラーの長手方向に、インナパネルの内面に沿うインナリィンフォースメントやアウタパネルの内面に沿うアウタパネルリィンフォースメントを設けてピラー断面を車幅方向に多層にしたり、ピラー断面を上下方向に仕切るバルクヘッドを複数設けたりして車両の側面衝突に対してピラー剛性を強化することが行なわれている(例えば、特許文献１参照。)。
【０００３】
図４に示すように、車室後部にセカンドシートＳ１とサードシートＳ２が設置されたワゴン車等では、中間ピラーＰ１とリヤピラーＰ２に各シートの乗員を拘束するシートベルトＳＢのショルダーアンカープレート９が取付けられている。シートベルトアンカープレート９は金属板からなり、一端にシートベルトＳＢを折り返し状に挿通するスリット９１が形成され、他端にはシートベルトアンカープレート９をピラーＰ１，Ｐ２にボルト締めするためのボルト孔９２が形成されている。
【０００４】
ところで、中間ピラーＰ１では上述のように側面衝突に備えてピラー全体の剛性が強化されているので、車両の急減速時等にショルダーアンカープレート９にかかるシートベルト荷重に対しても剛性が十分に発揮されるが、側面衝突の影響を受けにくいリヤピラーＰ２では中間ピラーＰ１のようにピラー全体が補強されておらず、ショルダーアンカープレート９のまわりを部分的に補強することが行なわれている。
【０００５】
図５、図６、図７は従来のリヤピラーのショルダーアンカープレート９まわりの補強構造を示す。図５、図６に示すように、リヤピラーＰ２は、車室前側に面する前面部１１と、車幅方向車室中央側へ面する車室面部１２とで断面ほぼＬ字形をなすインナパネル１と、インナパネル１から前方へ延びる別部材のインナパネル延長部材１０と、これらの車外側を囲むアウタパネル２、およびバックドア開口の側縁を構成する別部材のアウタパネル延長部材２０とで閉断面をなす。リヤピラーＰ２は前半部の車室側の面に沿って図略の空調ダクトを配策するように、ピラー前半部の車幅方向に沿う幅寸法が後半部より小さく形成され、ダクト等の設置スペースを確保している。
【０００６】
リヤピラーＰ２の閉断面内には、インナパネル１と対向してインナパネル１とでほぼ四角形の閉断面を形成するリィンフォースメント３が設けられている。インナパネル１にはその前面部１１と車室面部１２の裏面側に、これらに沿って断面ほぼＬ字形の補強板７を重ね合わせて補強されており、該補強部には上記ショルダーアンカープレート９を締結するアンカー部４が形成されている。
【０００７】
アンカー部４は車室面部１２に沿う補強板７の裏面にウェルドナット４１を備えた金属板のアンカーブラケット４２が重合溶接され、車室面部１２および補強板７にウェルドナット４１と同心の貫通孔４０が形成されている。ショルダーアンカープレート９の締結構造としては、例えば図７に示すように、ショルダーアンカープレート９と車室面部１２との間にカラー９５を配し、ボルト９６をプレート９のボルト孔９２からカラー９５へ挿通し、ボルト９６の先端をウェルドナット４１に締結する構造がとられている。
【特許文献１】特開平９−２０２６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで車両急減速時、リヤピラーＰ２にショルダーアンカープレート９を介してアンカー部４に前向きの大きな引っ張り荷重（図６の白矢印Ｈ）がかかると、インナパネル１の車室面部１２が前方へ引っ張られて、前面部１１と車室面部１２との間の屈曲部の屈曲角度が鋭角状に変形してリヤピラーＰ２の閉断面が前側へ断面崩れ（図６の仮想線）を起こすこととなる。これに対して従来のインナパネル１の内面に補強板７を重ね合わせた補強構造では補強板７の板厚を充分に厚くしないと、インナパネル１の上記屈曲部の変形を防ぐことができない。補強板７の板厚をアップすると、その分、重量が増加する。
【０００９】
そこで本発明は、重量増加が最小限ですみ、ショルダーアンカープレートを介して前向きに作用するシートベルト荷重に対してピラーの断面崩れを効果的に防止するピラー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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、インナパネルとアウタパネルとで閉断面をなす自動車のピラーであって、車室前側に面する前面部と、車幅方向車室中央側へ面する車室面部とで断面ほぼＬ字形をなす上記インナパネルの上記車室面部に、乗員を拘束するシートベルトのショルダーアンカープレートを取付けるアンカー部が設置されたピラーの補強構造において、上記ピラーの内には、上記アンカー部の直下位置に、ほぼ三角形の板状で、第１の側辺を上記前面部に結合し、第２の側辺を上記車室面部に結合し、第３の側辺が上記ピラー内を斜めに横切り、上記ピラーのインナパネル沿いの部分を上下に仕切るバルクヘッドを取付ける（請求項１）。シートベルト荷重はバルクヘッドの板面にほぼ沿う方向に作用するからバルクヘッドの平面形状は変化せず、従ってインナパネルの前面部と車室面部との間の屈曲角度が変化せずピラーの断面崩れを防止する。また、バルクヘッドは板厚の薄い金属板でよく、かつバルクヘッドはインナパネル側の断面形状に合わせた三角形状とすることでインナパネルの変形防止に充分な効果が発揮され、バルクヘッドは小型軽量ですむ。
【００１１】
上記バルクヘッドを、上記第１の側辺の長さを上記インナパネルの前面部の幅に合わせ、上記第２の側辺の長さを上記車室面部の幅に合わせ、上記第３の側辺が上記前面部の車外側の側端と上記車室面部の後端との間をほぼ直線状につなぐ構造となす（請求項２）。バルクヘッドによりインナパネルの前面部と車室面部とをこれらの全幅にわたって結合したので、シートベルト荷重に対するピラーの断面崩れを確実に防止する。
【００１２】
上記バルクヘッドを、ワゴン車等のサードシートに着座した乗員を拘束するシートベルトのショルダーアンカープレートを取付けるリヤピラーの内部に設ける（請求項３）。車両側面衝突に対する補強構造をあまり必要としないリヤピラーにおいて、シートベルト荷重に対する補強構造として好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１ないし図３に基づいてワゴン車等のリヤピラーＰ２に本発明を適用した実施形態を説明する。リヤピラーＰ２を構成するインナパネル１は、車幅方向に延び車室の前側に面する前面部１１と、その車内側の側縁からほぼ直角に屈曲して後方へ延び車幅方向車中央側に面する車室面部１２とで断面ほぼＬ字形をなす。インナパネル１には、前面部１１の車外側の側縁から前方へ延びるインナパネル延長部材１０が設けてある。インナパネル延長部材１０はその後縁が、インナパネル１の前面部１１の車外側の側端の結合フランジに重合溶接してあり、インナパネル１の前方へ延設してある。
【００１４】
車外側のアウタパネル２は、インナパネル延長部材１０の前縁と結合した結合部から後方へインナパネル延長部材１０およびインナパネル１の車外側を覆うように延び、後端が緩やかに車幅方向車両中央側へ湾曲してある。アウタパネル２の後縁には、これとは別部材で構成され、バッドア開口の側縁を形成するアウタパネル延長部材２０が設けてある。アウタパネル延長部材２０はその後縁がアウタパネル２の後縁に結合して、前方へ延び、その前縁から車幅方向車内側へ屈曲する断面ほぼＬ字形をなし、その端末がインナパネル１の車室面部１２の後縁と重合溶接してある。
【００１５】
このように構成したリヤピラーＰ２は、インナパネル１とアウタパネル２およびこれらの延長部材１０，２０とで閉断面構造をなす。尚、リヤピラーＰ２は、インナパネル延長部材１０とアウタパネル２の前半部とからなるピラー前半部の車幅方向に沿う断面幅が、インナパネル１とアウタパネル２の後半部とからなるピラー後半部の断面幅より狭くし、ピラー前半部の車室面側に前方かつ車室側へ開口する凹部を設け、該凹部に沿って図略の空調用ダクトを配索するようにしてある。
【００１６】
リヤピラーＰ２内には、インナパネル１に対向して、インナパネル１とでほぼ四角形状の閉断面を形成する断面ほぼ逆Ｌ字形のリィンフォースメント３が設けてある。リィンフォースメント３は、一端がインナパネル１とその延長部材１０との結合部と一体に溶接結合するとともに、他端がインナパネル１とアウタパネル延長部材２０との結合部と一体に結合している。
【００１７】
リヤピラーＰ２にはインナパネル１の車室面部１２に、サードシートに着座した乗員を拘束するシートベルトのショルダーアンカープレート(図４の９)をボルト締め固定するネジ孔を備えたアンカー部４が設けてある。アンカー部４は、車室面部１２にボルト貫通孔４０を設け、車室面部１２の裏面の上記ボルト貫通孔４０まわりに、ウェルドナット４１を有する板状のアンカーブラケット４２を重合溶接し、上記ボルト貫通孔４０とウェルドナット４１とを同心に設けてある。ショルダーアンカープレート９の取付構造としては、図７に示し、かつ先に説明した構造と同様の構造が用いられ得る。
【００１８】
そして、リヤピラーＰ２にはアンカー部４の直下位置に、インナパネル１とリィンフォースメント３との閉断面を上下方向に仕切るバルクヘッド５が設けてある。バルクヘッド５はほぼ三角形状の板体で、第１の側辺５１と、該第１の側辺５１とでほぼＬ字形をなす第２の側辺５２にはそれぞれ、下方へ折り曲げた結合フランジが一連に形成してある。また第１および第２の側辺５１，５２の端部をつなぐ第３の側辺５３には上方へ折り曲げた補強フランジが形成してある。
【００１９】
バルクヘッド５は、第１の側辺５１の長さをインナパネル１の前面部１１の幅とほぼ同じとしてあり、第２の側辺５２の長さを車室面部１２の幅とほぼ同じとしてあり、第１および第２の側辺５１，５２間のコーナー部の屈曲角度が前面部１１と車室面部１２との間の屈曲角度に合わせて形成してある。尚、前面部１１と車室面部１２との屈曲角度はほぼ直角に設定してあり、バルクヘッド５の板面はほぼ直角三角形としてある。
【００２０】
バルクヘッド５は、その第１の側辺５１の結合フランジをインナパネル１の前面部１１内面に重ね合わせて溶接するとともに、第２の側辺５２の結合フランジを車室面部１２内面に重ね合わせて溶接してほぼ水平に設け、インナパネル１とリィンフォースメント３との閉断面内のインナパネル１側を上下方向に仕切るように設置してある。
【００２１】
本実施形態によれば、車両の急減速時にシートベルトのショルダーアンカープレートを介してアンカー部４に前方へのシートベルト荷重(白矢印Ｈ)が作用したとき、荷重Ｈはバルクヘッド５の板面にほぼ沿う方向に作用するからバルクヘッドの平面形状は変化しない。従って、第１の側辺５１および第２の側辺５２に結合されているインナパネル１の前面部１１と車室面部１２との間の屈曲角度が変化せずインナパネル１の変形を抑制する。これによりピラーの断面崩れを防止することができる。
【００２２】
バルクヘッド５は、その第１および第２の側辺５１，５２によりインナパネル１の前面部１１および車室面部１２を幅方向全幅にわたって結合したので、確実にシートベルト荷重Ｈによるインナパネル１の変形を抑制することができる。
【００２３】
バルクヘッド５は、シートベルト荷重Ｈを面方向に沿って受けるので、従来の補強板７に比べて比較的薄板の金属板でインナパネル１の変形を防止することができる。かつ、バルクヘッド５をインナパネル１とリィンフォースメント３とでなす閉断面のうち、インナパネル１側の半部を仕切る三角形状とすることで、閉断面全体を仕切るバルクヘッドと同等のインナパネル変形防止効果が発揮され、バルクヘッド５を小型軽量にすることができる。
【００２４】
尚、上述の実施形態は本発明の範囲を限定するものではなく、本発明は上述の実施形態の設計的変更も含まれる。また、上述の実施形態では、リヤピラー内に本発明のバルクヘッドを設けたがこれに限らず、中間ピラー等に適用してもよい。しかし、中間ピラー等は車両の側面衝突に備えて、ピラー全体の剛性が高くされているので、これよりも一般に剛性の低いリヤピラーの補強に特に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明のピラー補強構造を適用したリヤピラーの側面図である。
【図２】図１のII−II線に沿う断面図である。
【図３】本発明に用いるバルクヘッドの斜視図である。
【図４】ワゴン車の車室後部の概略側面図である。
【図５】従来のピラー補強構造を示すリヤピラーの側面図である。
【図６】図５のVI−VI線に沿う断面図である。
【図７】ショルダーアンカープレートを取付けた状態での図６の要部断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
Ｐ２  リヤピラー(ピラー)
１  インナパネル
１１  前面部
１２  車室面部
２  アウタパネル
３  リィンフォースメント
４  アンカー部
５  バルクヘッド
５１  第１の側辺
５２  第２の側辺
５３  第３の側辺
ＳＢ  シートベルト
９  ショルダーアンカープレート
Ｓ１  セカンドシート
Ｓ２  サードシート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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