JP5699574B2 - 車体前部構造 - Google Patents

Description

本発明は、フロントピラーとその下方に配置されたダッシュサイドパネルおよびサイドボディパネルを有する車体前部構造に関するものである。

従来から、フロントウィンドウの下方の両側方に配置された左右一対のカウルサイドメンバを有する自動車の構造は、カウルサイドメンバがサイドボディパネルに結合する構造になっている。このカウルサイドメンバにより、車体の前面衝突時にエネルギーを吸収し、サイドボディパネルにエネルギーを分散させることにより、ダッシュパネルの変形量を低減して乗員に加わる荷重値を下げる効果がある。

また、前面衝突時の衝撃吸収性能をより向上させたい場合は、衝突エネルギーをカウルサイドメンバを介してフロントピラーの上側方向に効率よく分散させることが重要である。しかし、一般的に衝突エネルギーの入力方向とフロントピラーの延設方向が異なることから、フロントピラーが折れる方向に衝突エネルギーが作用してしまう。このため、フロントピラーに、より多くの衝突エネルギーを負担させることができなかった。

特に、フロントピラーガラスを有する自動車の場合、一般的にフロントピラーがガラス部分で前側ピラーと後側ピラーに分岐しているため、その分岐位置周辺において前側ピラーのピラー太さを急激に変化させて衝撃吸収性能を維持している。このため、ピラー太さが急変している箇所に応力集中が発生し、折れ易い構造となっている。この場合、単に前側ピラーのピラー太さを太くしただけでは、衝突エネルギーの入力方向とフロントピラーの延設方向が相違するため、フロントピラーによる衝撃吸収性能が低下してしまう。

これに対し、例えば、特許文献１には、フロントピラーの折れを防止するために、該当部に複数のリーンフォースパネル（ｒｅｉｎｆｏｒｃｅ ｐａｎｅｌ 補強パネル）を設定する等の対策を施した点が開示されている。

特開２００３−２３７６２２号公報

しかしながら、特許文献１では、複数のリーンフォースパネルを設定するために部品点数の増加および作業工数の増加を招く等、多くの費用が発生してしまうという課題があった。このため、従前からフロントピラーによる衝撃吸収性能を維持しつつ、簡単な構成で特定の構成部材（例えばサイドボディパネル）への応力集中を防止することのできる車体構造の提案が要望されている。

本発明は、このような課題に鑑み、簡単な構成で前面衝突時におけるサイドボディパネルへの応力集中を防ぎフロントピラーにも衝突エネルギーの分散を図り得る車体前部構造を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明にかかる車両用外装部材の取付け構造の代表的な構成は、フロントウィンドウの両側方に配設され内側にインナパネルを有する左右一対のフロントピラーと、フロントピラーの下方に配置された左右一対のダッシュサイドパネルおよびサイドボディパネルとを有する車体前部構造において、ダッシュサイドパネルと、ダッシュサイドパネルとサイドボディパネルとの間に配置された補強パネルと、を閉断面構造に接合して形成された第１の中空部と、第１の中空部内にフロントピラーから延設されたインナパネルと補強パネルとを閉断面構造に接合して形成された第２の中空部と、第２の中空部を形成している補強パネル部分に固定部材で固定され、フロントウィンドウの両側下方に配置された左右一対の補強メンバとを有することを特徴とする。

本発明によれば、第１の中空部内に延設されたフロントピラーのインナパネルと補強パネルとを閉断面構造に接合して第２の中空部を形成したことで、この第２の中空部を形成している補強パネル部分と補強メンバとを一体的に固定することが可能となる。このため、前面衝突時に補強メンバから伝達された衝突エネルギーは、補強パネルと補強パネルに接合されたインナパネルとに効率的に伝達される。こうして、衝突エネルギーを、補強パネル（サイドボディパネル）のみでなくフロントピラーのインナパネルにも負担させることが可能となる。

また、インナパネルは、第１の中空部の車体前方寄りの接合部近傍にまで延設されているのが好ましい。

この構成により、第２の中空部は可及的に車体前方寄りに形成されるため、この車体前方寄りの位置から補強パネルを介してインナパネルが接続され、このインナパネルに前面衝突時の衝突エネルギーを負担させることが可能となる。

さらに、補強メンバは、補強パネルとの固定部側がインナパネルに向けて延設されているとよい。

このように、補強メンバの固定部側（後端側）をインナパネルに向けて延設させることで、補強メンバとインナパネルとが固定部付近で寸法的に重複し、その結果、補強メンバとインナパネルとは一体的かつ確実に固定される。こうして、補強メンバから伝達された衝突エネルギーの多くが、補強パネルのみでなくフロントピラーにも伝達されることになる。

本発明によれば、簡単な構成で前面衝突時におけるサイドボディパネルへの応力集中を防ぎフロントピラーにも衝突エネルギーの分散を図り得る車体前部構造を提供することができる。

本実施形態の車体前部構造が適用された車両の要部斜視図である。 図１の断面側面図である。 図２の拡大断面側面図である。 図３にカウルサイドメンバを追加した拡大断面側面図である。 図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。

なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。また、本実施形態において、説明の便宜上、「上」は鉛直上方、「下」は鉛直下方、「左右」は車幅方向とする。

図１は、本実施形態の車体前部構造が適用された車両の要部斜視図であり、図２は、その断面側面図である。

図１および図２において、車体１００の前部は、フロントウィンドウ１１０の両側方に配設される左右一対のフロントピラー１１２と、このフロントピラー１１２の下方に配置された左右一対のダッシュサイドパネル１１６およびサイドボディパネル１１８とを有している。

ダッシュサイドパネル１１６は、エンジンルームと車室とを仕切るダッシュパネル１１４の車体幅方向の両端に配置されている。また、ダッシュサイドパネル１１６およびサイドボディパネル１１８の間には、ヒンジピラー補強パネル１２０が介装されている。

サイドボディパネル１１８の車体前部には、カウルサイドメンバ（補強メンバ）１２２が一体的に接合されている。なお、車体左右の前端にはフロントバンパ１２４が設けられている。

フロントピラー１１２は、車体前後に分岐された前側ピラー１１２ａと後側ピラー１１２ｂとを有している。前側ピラー１１２ａと後側ピラー１１２ｂとの間には、ピラーガラス１１３が装着されている。

図３は、図２の拡大断面側面図であり、図４は、図３にカウルサイドメンバ１２２を追加した拡大断面側面図、図５は、図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。

図３および図４に示すように、フロントピラー１１２の前側ピラー１１２ａはフロントピラーインナパネル（インナパネル）１２６を有し、このフロントピラーインナパネル１２６と不図示のフロントピラーアウタパネルとは閉断面構造に接合されている。なお、この閉断面構造により、前側ピラー１１２ａには内側に中空部（空洞部）が形成されるため、高剛性を有するという特徴を有している。

ここで、本実施形態では、図５に示すように、ダッシュサイドパネル１１６と、該ダッシュサイドパネル１１６とサイドボディパネル１１８との間に配置されたヒンジピラー補強パネル（補強パネル）１２０とを閉断面構造に接合して第１の中空部１２８が形成されている。また、この第１の中空部１２８内に延設されたフロントピラーインナパネル１２６とヒンジピラー補強パネル１２０とを閉断面構造に接合して、第２の中空部１３０が形成されている。この第２の中空部１３０を形成しているヒンジピラー補強パネル１２０部分には、ボルト（固定部材）１３２を用いて共締めにより一体的に固定されたカウルサイドメンバ（補強メンバ）１２２が設けられている。

なお、カウルサイドメンバ１２２は、エンジンフード（図示せず）とフロントウィンドウ１１０の間の車体両側部にそれぞれ配置された補強部材である。

フロントピラーインナパネル１２６は、第１の中空部１２８の内側空間を区画するようにフロントピラー１１２から車体下方に向けて延設されている（図３参照）。

なお、ヒンジピラー補強パネル１２０は、主としてサイドボディパネル１１８に加わる衝撃エネルギー（衝撃荷重）を負担するため、サイドボディパネル１１８に近接して配置されるのが好ましい。

こうして、図３〜図５に示すように、前側ピラー１１２ａを構成しているフロントピラーインナパネル１２６の形状を変更して（すなわち、下方に延ばして）、第１の中空部１２８内に別の第２の中空部１３０を形成したものである。このとき、フロントピラーインナパネル１２６の下端を略鉛直下方に垂下させ（図３参照）、閉断面構造を下方に延ばして、サイドボディパネル１１８の先端部（車体前方寄り）にまで延設させている。

このように、第２の中空部１３０は可及的に車体前方寄りに形成されている。こうして、第２の中空部１３０が車体前方寄りに形成されると、前面衝突時にカウルサイドメンバ１２２から伝達された衝突エネルギーは、車体前方寄りの位置でフロントピラー１１２側に伝達される。こうして、車室に伝達される前に衝撃エネルギーが吸収される。

本実施形態によれば、第２の中空部１３０を形成しているヒンジピラー補強パネル１２０（およびサイドボディパネル１１８）の車体前方寄りの部分に、カウルサイドメンバ１２２をボルト１３２により共締めして一体的に固定している。これにより、カウルサイドメンバ１２２から伝達された衝突エネルギーを、ヒンジピラー補強パネル１２０とヒンジピラー補強パネル１２０に接合されたフロントピラーインナパネル１２６とに効率的に分散させることができる。なお、固定手段はボルト１３２に限らず溶接等であってもよい。

こうして、前面衝突時の衝突エネルギーを、ヒンジピラー補強パネル１２０（およびサイドボディパネル１１８）のみでなくフロントピラーインナパネル１２６にも負担させることが可能となる。これは、ヒンジピラー補強パネル１２０とフロントピラーインナパネル１２６とは、閉断面構造に一体的に接合されているからである。

こうして、前面衝突時におけるサイドボディパネル１１８への応力集中を防止して、フロントピラーインナパネル１２６にも多くの衝突エネルギーを負担させることができる。これにより、フロントピラー１１２による衝撃吸収性能を維持しつつ前側ピラー１１２ａと後側ピラー１１２ｂとの分岐部分における急激な断面積の変化をなくすことができる。

なお、本実施形態において、ダッシュサイドパネル１１６とヒンジピラー補強パネル１２０とは、ダッシュサイドパネル１１６の後端（車体後方寄り）のフランジ部１１６ａとヒンジピラー補強パネル１２０の前端（車体前方寄り）のフランジ部１２０ａとが、スポット溶接等により接合されて第１の中空部１２８が形成されている。

また、フロントピラーインナパネル１２６とヒンジピラー補強パネル１２０とは、第１の中空部１２８の車体前方において、フロントピラーインナパネル１２６の後端のフランジ部１２６ａと前端のフランジ部１２６ｂとが、スポット溶接等により接合されて第２の中空部１３０が形成されている。

また、サイドボディパネル１１８とヒンジピラー補強パネル１２０とは、サイドボディパネル１１８の後端のフランジ部１１８ａと前端のフランジ部１１８ｂとが、スポット溶接等により接合されている。

さらに、図４に示すように、カウルサイドメンバ１２２は、ヒンジピラー補強パネル１２０との固定部側（後端側）がフロントピラーインナパネル１２６に向けて延設されている。すなわち、カウルサイドメンバ１２２は、ヒンジピラー補強パネル１２０との固定部側に延設部１２２ａを有していて、この延設部１２２ａがフロントピラー１１２に向けて後端側が高くなるように傾斜している。そして、この延設部１２２ａがフロントピラーインナパネル１２６にボルト１３２により固定されている。

このように、カウルサイドメンバ１２２の固定部側（後端側）をフロントピラーインナパネル１２６に向けて延設させたことで、カウルサイドメンバ１２２とフロントピラーインナパネル１２６の延設された下端（図３参照）とが固定部付近で寸法的に重複し、その結果、両者を一体的かつ確実に固定することができる。こうして、カウルサイドメンバ１２２から伝達された衝突エネルギーの多くを、ヒンジピラー補強パネル１２０（およびサイドボディパネル１１８）とフロントピラーインナパネル１２６とに伝達することができる。

以上のように構成された本実施形態の作用について、前述した図２を参照しながら説明する。

図２において、車両が前面衝突した際、衝突エネルギーは、矢印Ａ方向にフロントバンパ（図示せず）からフロントバンパ１２４に伝達され、さらに、矢印Ｂ方向にカウルサイドメンバ１２２に伝達される。また、カウルサイドメンバ１２２に伝達された衝突エネルギーは、ボルト１３２で固定されたフロントピラーインナパネル１２６を介して、矢印Ｃ方向に前側ピラー１１２ａに伝達されるとともに、矢印Ｄ方向に、ボルト１３２で共締めされたヒンジピラー補強パネル１２０（およびサイドボディパネル１１８）に伝達される。

このように、本実施形態によれば、前面衝突時にフロントピラー１１２による衝撃吸収性能を維持しつつ、簡単な構成でフロントバンパ１２４から入力された衝突エネルギーを、フロントピラーインナパネル１２６とヒンジピラー補強パネル１２０とに効率的に分散させることができる。これにより、前面衝突時の衝撃エネルギーによるサイドボディパネル１１８への応力集中を防止することができる。

［変形例］
以上の本実施形態では、前側ピラー１１２ａのフロントピラーインナパネル１２６を下方に延ばして第２の中空部１３０を形成した場合について説明したが、これに限らない。

例えば、図示しないが、後側ピラー１１２ｂのインナパネルを下方に延ばして、このインナパネルとヒンジピラー補強パネル１２０とを閉断面構造に接合して、第２の中空部（１３０に相当）を形成するようにしてもよい。この場合は、第２の中空部（１３０に相当）を、前述したように可及的に車体前方寄りに形成するのが望ましい。

さらに、この第２の中空部（１３０に相当）を形成しているヒンジピラー補強パネル１２０部分に、サイドボディパネル１１８およびカウルサイドメンバ１２２をボルト１３２で共締め固定する。なお、この場合は、カウルサイドメンバ１２２の延設部１２２ａは、後側ピラー１１２ｂのインナパネルに向けて延設するとよい。

本変形例によっても、前面衝突時に、簡単な構成でサイドボディパネル１１８への応力集中を防ぎ、フロントピラー１１２に衝突エネルギーの分散を図ることができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、カウルサイドメンバを有する自動車のフロントピラー構造に利用することができる。

１００・・・車体、１１０・・・フロントウィンドウ、１１２・・・フロントピラー、１１２ａ・・・前側ピラー、１１２ｂ・・・後側ピラー、１１３・・・ピラーガラス、１１４・・・ダッシュパネル、１１６・・・ダッシュサイドパネル、１１６ａ・・・フランジ部、１１８・・・サイドボディパネル、１１８ａ・・・フランジ部、１１８ｂ・・・フランジ部、１２０・・・ヒンジピラー補強パネル、１２０ａ・・・フランジ部、１２２・・・カウルサイドメンバ、１２２ａ・・・延設部、１２４・・・フロントバンパ、１２６・・・フロントピラーインナパネル、１２６ａ・・・フランジ部、１２６ｂ・・・フランジ部、１２８・・・第１の中空部、１３０・・・第２の中空部、１３２・・・ボルト

Claims (2)

1. フロントウィンドウの両側方に配設され内側にインナパネルを有する左右一対のフロントピラーと、該フロントピラーの下方に配置された左右一対のダッシュサイドパネルおよびサイドボディパネルとを有する車体前部構造において、
   前記ダッシュサイドパネルと、該ダッシュサイドパネルと前記サイドボディパネルとの間に配置された補強パネルと、を閉断面構造に接合して形成された第１の中空部と、
   前記第１の中空部内に前記フロントピラーから延設された前記インナパネルと前記補強パネルとを閉断面構造に接合して形成された第２の中空部と、
   前記第２の中空部を形成している前記補強パネル部分に固定され、前記フロントウィンドウよりも前方に配置された左右一対の補強メンバとを有し、
   前記インナパネルは、前記第１の中空部の車体前方寄りの接合部近傍にまで延設されていて、
   前記補強メンバはその後端側で前記補強パネルに固定され、
   前記補強メンバは、前記後端側に位置し前記インナパネルを前後方向に跨いでいる延設部を有することを特徴とする車体前部構造。
2. 前記インナパネルは、前記補強メンバの前記延設部の高さまで延設されていることを特徴とする請求項１に記載の車体前部構造。

Images