フロントピラー構造
【課題】従来技術は、別部材を追加することにより、質量、コスト、作業工程とも増加する問題点があった。また車体前方からのモーメント入力までフロントピラーへ加重されるため荷重伝達効率が低い課題があった。
【解決手段】カウル５の長手方向両側部の車両後方側に隣接するフロントピラー構造において、フロントピラーＦＰのインナーパネル１の車体内側に設けられるインナーパネルリンフォースエクステンション３の車体前側部分を車体前側かつ車体内側方向へ延長させてなるエクステンション延長部４を、インナーパネルリンフォースエクステンション３と一体的に形成するとともに、エクステンション延長部４は、フロントピラーＦＰのインナーパネル１から車体内側方向へ離間し、かつ車体前側端部を折り曲げて形成されるカウル当接部６を、カウル車体内側面に摺動自在に当接させるフロントピラー構造によって解決する。
【解決手段】カウル５の長手方向両側部の車両後方側に隣接するフロントピラー構造において、フロントピラーＦＰのインナーパネル１の車体内側に設けられるインナーパネルリンフォースエクステンション３の車体前側部分を車体前側かつ車体内側方向へ延長させてなるエクステンション延長部４を、インナーパネルリンフォースエクステンション３と一体的に形成するとともに、エクステンション延長部４は、フロントピラーＦＰのインナーパネル１から車体内側方向へ離間し、かつ車体前側端部を折り曲げて形成されるカウル当接部６を、カウル車体内側面に摺動自在に当接させるフロントピラー構造によって解決する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車のフロントピラー構造、詳細には前面衝突時に、特にオフセット衝突時に受ける車両後方への荷重を効率的にフロントピラーへ伝達し、フロントピラーの断面変形を効率的に抑制できるフロントピラー構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車のフロントピラー構造としては、特開２００７−３０７２０号公報に（従来技術１）「ウインドシールドガラスの下縁に沿って車両幅方向に配置された樋状のカウルと、このカウルの長手方向の両側部の車両後方側に隣接して配置された左右一対のフロントピラーと、カウルの長手方向の端部とフロントピラーの内板を構成するフロントピラーインナパネルとに斜めに掛け渡されたカウルブラケットとの三者間の結合に適用されるフロントピラーとカウルとの結合構造であって、車両平断面視において、車両幅方向に延在するカウル端部に対して、車両前後方向に延在するフロントピラーインナパネルのピラー前端部及び車両斜め方向に延在するカウルブラケットのブラケット前端部の少なくとも一方を、当該カウル端部に沿って延長しかつ結合した、ことを特徴とするフロントピラーとカウルとの結合構造」の開示がある。
【０００３】
従来から「フロントピラーとカウルとの結合構造において、フロントピラーとカウルとをカウルブレース又はカウルブラケットで連結して補強する技術が開示されている。この構成によれば、カウルブレースを設けたことにより、オフセット衝突時にフロントピラーに対するカウルの相対変位を防止することができ、車両ボディーの剛性を向上させることができる。近年、エプロンアッパメンバの高剛性化へのニーズが高くなるその一方で、歩行者保護対策の観点から、ウインドシールドガラスの下縁に沿って車両幅方向に延在するカウルを弱体化させる傾向がある。上記両性能を満たすボディー構造、つまり高剛性化されたエプロンアッパメンバと弱体化されたカウルとを結合させた車体構造を想定した場合、前面衝突特にオフセット衝突により衝突荷重が入力されると、エプロンアッパメンバによる反力の方がカウル剛性による反力よりも大きくなる。このため、カウルとエプロンアッパメンバとの繋ぎ目となるカウルブラケットの前側結合部及び後側結合部に入力される荷重が大きくなり、フロントピラーを車両後方側へ変位させようとする力が大きくなる（従来技術１の開示事項）」。
【０００４】
そして、従来技術１の発明は、「上記事実を考慮し、オフセット衝突性能及び歩行者保護性能の双方を満足させつつ、前面衝突時、特にオフセット衝突時にフロントピラーに入力される車両後方側への荷重を効率良く分散することができるフロントピラーとカウルとの結合構造」を得ることを目的としている。
【０００５】
更に、この発明の関連技術として、特開２００１−１３０４４５号公報「フロントピラー構造」、特開２００７−１６８４７９号公報「車両側部構造」、特開２００８−１３７４１９号公報「自動車の車体前部構造」、特開２００８−１８３９３５号公報「フロントピラー構造」が公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−３０７２０号公報（従来技術１）
【特許文献２】特開２００８−１８３９３５号公報
【特許文献３】特開２００１−１３０４４５号公報
【特許文献４】特開２００７−１６８４７９号公報
【特許文献５】特開２００８−１３７４１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来技術１は、カウルとフロントピラーとの間に、別体の部材である「カウルブラケット３８」を介在させており、その「カウルブラケット３８」はカウル３４との接続部分であるブラケット前端部３８Ｂ及びフロントピラー１４のインナーパネルオフセット部４０との接続部分であるブラケット後端部３８Ｃにおいて「スポット溶接により結合されていた（従来技術１の「段落００３５」）」。
【０００８】
従来技術１のフロントピラー構造について、図３にフロントピラー近傍の車両内側視の要部説明図、図４に図３のＢＢ線断面図を示す。図３及び図４においてフロントピラー１０、フロントピラー１０のインナーパネル１１、アウターパネル１２、カウル１３、カウルブラケット１４，カウルブラケット前端部の結合部１４ａ、カウルブラケット後端部の結合部１４ｂを示す。
【０００９】
したがって従来技術１は、カウルブラケット１４という別部材を追加することにより、質量、コスト、作業工程とも増加する問題点があった。また、インターパネル部分に隣接しているため構造上部品を追加できない場合があった。
【００１０】
更に、カウルブラケット１４の前端部１４ａと後端部１４ｂが、スポット溶接や、ボルトなどによって固定されているため、前面衝突時に車体前方からカウルを通して起こるモーメント入力（捻れ）までフロントピラーへ加重されるため荷重伝達効率が低い課題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、車両幅方向に配置される樋状のカウルの長手方向両側部の車両後方側に隣接して配置された左右一対のフロントピラー構造において、フロントピラーのインナーパネルの車体内側に設けられるインナーパネルリンフォースエクステンションの車体前側部分を車体前側かつ車体内側方向へ延長させてなるエクステンション延長部を、インナーパネルリンフォースエクステンションと一体的に形成するとともに、エクステンション延長部は、フロントピラーのインナーパネルから車体内側方向へ離間し、かつ車体前側端部を折り曲げて形成されるカウル当接部を、カウル車体内側面に摺動自在に当接させることを特徴とするフロントピラー構造を提案する。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、カウルブラケットのような別部材を追加して部品数を増加させることなく、したがって車両重量を増加させず、製造コストを増加させず、作業工程を増加させずに、前面衝突時に、特にオフセット衝突時に受ける車両後方への荷重を効率的にフロントピラーへ伝達し、フロントピラーの断面変形を効率的に抑制できるという効果がある。
【００１３】
更に、エクステンション延長部の車体前側端部を折り曲げて形成されるカウル当接部が、カウル車体内側面に摺動自在に当接されているため、前面衝突時、特にオフセット衝突時に起こるモーメント入力が、カウルとエクステンション延長部のカウル当接部の摺動によってキャンセルされるため、フロントピラーから車両後方側への荷重伝達効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の実施形態であるフロントピラー構造について、フロントピラー近傍の車両内側視の要部説明図
【図２】図１のＡＡ線断面図
【図３】従来技術１のフロントピラー構造について、フロントピラー近傍の車両内側視の要部説明図
【図４】図３のＢＢ線断面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
この発明の実施形態であるフロントピラー構造について、フロントピラー近傍の車両内側視の要部説明図である図１、図１のＡＡ線断面図である図２に基づいて説明する。図１及び図２において、１はフロントピラーのインナーパネル、２はフロントピラーのアウターパネル、３はインナーパネルリンフォースエクステンション、４はインナーパネルリンフォースエクステンションの延長部、５はカウルである。
【００１６】
フロントピラーＦＰは、車体側部のフロント側のドア開口部の前側に左右に１つずつ立設されており、車室内側に配置されるインナーパネル１と、インナーパネル１の車室外側に空間を有して配置されるアウターパネル２とからなる閉断面構造である。
【００１７】
フロントピラーＦＰのインナーパネル１の車内後方側にインナーパネルリンフォースエクステンション３がインナーパネル１と接して固定されている。インナーパネルリンフォースエクステンション３は、その車体前側部分を車体前側かつ車体内側方向へ延長させてエクステンション延長部４を一体的に形成して成る。
【００１８】
エクステンション延長部４は、車体前側端部を折り曲げて形成されるカウル当接部６を、カウル５の車体内側面とは固定されずに摺動自在に当接させている。
【００１９】
カウル５は、フロントピラーＦＰの車体前方側に接して位置し図示しないウインドシールドガラスの下縁に沿って車両幅方向に配置された樋状体である。
【００２０】
エクステンション延長部４は、後端ではインナーパネルリンフォースエクステンション３の前端と一体的に接続して繋がっており、前端ではカウル当接部６によってカウル５の車体内側面とフロントピラーＦＰの直ぐ車内側の位置で当接しているため、前面衝突時、特にオフセット衝突時の前方からの入力時にフロントピラーＦＰの断面変形を抑える作用を有する。また衝突時の入力点に対し、インナーパネルリンフォースエクステンション３は、車幅方向へのオフセットが少ないため衝撃を緩和するためにフロントピラーＦＰで対処するより効率的である。
【００２１】
また、エクステンション延長部４は、前端ではカウル当接部６によってカウル５の車体内側面とフロントピラーＦＰの直ぐ車内側の位置で固定されずに摺動自在に当接しているため、前面衝突時、特にオフセット衝突時の前方からの入力時に起きるモーメント入力が、カウル５とエクステンション延長部４のカウル当接部６の摺動によってキャンセルされ、後方への荷重伝達効率を向上させる作用がある。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
この発明は、自動車のフロントピラー構造として利用される。
【符号の説明】
【００２３】
１ フロントピラーのインナーパネル
２ フロントピラーのアウターパネル
３ インナーパネルリンフォースエクステンション
４ エクステンション延長部
５ カウル
６ カウル当接部
ＦＰ フロントピラー
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車のフロントピラー構造、詳細には前面衝突時に、特にオフセット衝突時に受ける車両後方への荷重を効率的にフロントピラーへ伝達し、フロントピラーの断面変形を効率的に抑制できるフロントピラー構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車のフロントピラー構造としては、特開２００７−３０７２０号公報に（従来技術１）「ウインドシールドガラスの下縁に沿って車両幅方向に配置された樋状のカウルと、このカウルの長手方向の両側部の車両後方側に隣接して配置された左右一対のフロントピラーと、カウルの長手方向の端部とフロントピラーの内板を構成するフロントピラーインナパネルとに斜めに掛け渡されたカウルブラケットとの三者間の結合に適用されるフロントピラーとカウルとの結合構造であって、車両平断面視において、車両幅方向に延在するカウル端部に対して、車両前後方向に延在するフロントピラーインナパネルのピラー前端部及び車両斜め方向に延在するカウルブラケットのブラケット前端部の少なくとも一方を、当該カウル端部に沿って延長しかつ結合した、ことを特徴とするフロントピラーとカウルとの結合構造」の開示がある。
【０００３】
従来から「フロントピラーとカウルとの結合構造において、フロントピラーとカウルとをカウルブレース又はカウルブラケットで連結して補強する技術が開示されている。この構成によれば、カウルブレースを設けたことにより、オフセット衝突時にフロントピラーに対するカウルの相対変位を防止することができ、車両ボディーの剛性を向上させることができる。近年、エプロンアッパメンバの高剛性化へのニーズが高くなるその一方で、歩行者保護対策の観点から、ウインドシールドガラスの下縁に沿って車両幅方向に延在するカウルを弱体化させる傾向がある。上記両性能を満たすボディー構造、つまり高剛性化されたエプロンアッパメンバと弱体化されたカウルとを結合させた車体構造を想定した場合、前面衝突特にオフセット衝突により衝突荷重が入力されると、エプロンアッパメンバによる反力の方がカウル剛性による反力よりも大きくなる。このため、カウルとエプロンアッパメンバとの繋ぎ目となるカウルブラケットの前側結合部及び後側結合部に入力される荷重が大きくなり、フロントピラーを車両後方側へ変位させようとする力が大きくなる（従来技術１の開示事項）」。
【０００４】
そして、従来技術１の発明は、「上記事実を考慮し、オフセット衝突性能及び歩行者保護性能の双方を満足させつつ、前面衝突時、特にオフセット衝突時にフロントピラーに入力される車両後方側への荷重を効率良く分散することができるフロントピラーとカウルとの結合構造」を得ることを目的としている。
【０００５】
更に、この発明の関連技術として、特開２００１−１３０４４５号公報「フロントピラー構造」、特開２００７−１６８４７９号公報「車両側部構造」、特開２００８−１３７４１９号公報「自動車の車体前部構造」、特開２００８−１８３９３５号公報「フロントピラー構造」が公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−３０７２０号公報（従来技術１）
【特許文献２】特開２００８−１８３９３５号公報
【特許文献３】特開２００１−１３０４４５号公報
【特許文献４】特開２００７−１６８４７９号公報
【特許文献５】特開２００８−１３７４１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来技術１は、カウルとフロントピラーとの間に、別体の部材である「カウルブラケット３８」を介在させており、その「カウルブラケット３８」はカウル３４との接続部分であるブラケット前端部３８Ｂ及びフロントピラー１４のインナーパネルオフセット部４０との接続部分であるブラケット後端部３８Ｃにおいて「スポット溶接により結合されていた（従来技術１の「段落００３５」）」。
【０００８】
従来技術１のフロントピラー構造について、図３にフロントピラー近傍の車両内側視の要部説明図、図４に図３のＢＢ線断面図を示す。図３及び図４においてフロントピラー１０、フロントピラー１０のインナーパネル１１、アウターパネル１２、カウル１３、カウルブラケット１４，カウルブラケット前端部の結合部１４ａ、カウルブラケット後端部の結合部１４ｂを示す。
【０００９】
したがって従来技術１は、カウルブラケット１４という別部材を追加することにより、質量、コスト、作業工程とも増加する問題点があった。また、インターパネル部分に隣接しているため構造上部品を追加できない場合があった。
【００１０】
更に、カウルブラケット１４の前端部１４ａと後端部１４ｂが、スポット溶接や、ボルトなどによって固定されているため、前面衝突時に車体前方からカウルを通して起こるモーメント入力（捻れ）までフロントピラーへ加重されるため荷重伝達効率が低い課題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、車両幅方向に配置される樋状のカウルの長手方向両側部の車両後方側に隣接して配置された左右一対のフロントピラー構造において、フロントピラーのインナーパネルの車体内側に設けられるインナーパネルリンフォースエクステンションの車体前側部分を車体前側かつ車体内側方向へ延長させてなるエクステンション延長部を、インナーパネルリンフォースエクステンションと一体的に形成するとともに、エクステンション延長部は、フロントピラーのインナーパネルから車体内側方向へ離間し、かつ車体前側端部を折り曲げて形成されるカウル当接部を、カウル車体内側面に摺動自在に当接させることを特徴とするフロントピラー構造を提案する。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、カウルブラケットのような別部材を追加して部品数を増加させることなく、したがって車両重量を増加させず、製造コストを増加させず、作業工程を増加させずに、前面衝突時に、特にオフセット衝突時に受ける車両後方への荷重を効率的にフロントピラーへ伝達し、フロントピラーの断面変形を効率的に抑制できるという効果がある。
【００１３】
更に、エクステンション延長部の車体前側端部を折り曲げて形成されるカウル当接部が、カウル車体内側面に摺動自在に当接されているため、前面衝突時、特にオフセット衝突時に起こるモーメント入力が、カウルとエクステンション延長部のカウル当接部の摺動によってキャンセルされるため、フロントピラーから車両後方側への荷重伝達効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の実施形態であるフロントピラー構造について、フロントピラー近傍の車両内側視の要部説明図
【図２】図１のＡＡ線断面図
【図３】従来技術１のフロントピラー構造について、フロントピラー近傍の車両内側視の要部説明図
【図４】図３のＢＢ線断面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
この発明の実施形態であるフロントピラー構造について、フロントピラー近傍の車両内側視の要部説明図である図１、図１のＡＡ線断面図である図２に基づいて説明する。図１及び図２において、１はフロントピラーのインナーパネル、２はフロントピラーのアウターパネル、３はインナーパネルリンフォースエクステンション、４はインナーパネルリンフォースエクステンションの延長部、５はカウルである。
【００１６】
フロントピラーＦＰは、車体側部のフロント側のドア開口部の前側に左右に１つずつ立設されており、車室内側に配置されるインナーパネル１と、インナーパネル１の車室外側に空間を有して配置されるアウターパネル２とからなる閉断面構造である。
【００１７】
フロントピラーＦＰのインナーパネル１の車内後方側にインナーパネルリンフォースエクステンション３がインナーパネル１と接して固定されている。インナーパネルリンフォースエクステンション３は、その車体前側部分を車体前側かつ車体内側方向へ延長させてエクステンション延長部４を一体的に形成して成る。
【００１８】
エクステンション延長部４は、車体前側端部を折り曲げて形成されるカウル当接部６を、カウル５の車体内側面とは固定されずに摺動自在に当接させている。
【００１９】
カウル５は、フロントピラーＦＰの車体前方側に接して位置し図示しないウインドシールドガラスの下縁に沿って車両幅方向に配置された樋状体である。
【００２０】
エクステンション延長部４は、後端ではインナーパネルリンフォースエクステンション３の前端と一体的に接続して繋がっており、前端ではカウル当接部６によってカウル５の車体内側面とフロントピラーＦＰの直ぐ車内側の位置で当接しているため、前面衝突時、特にオフセット衝突時の前方からの入力時にフロントピラーＦＰの断面変形を抑える作用を有する。また衝突時の入力点に対し、インナーパネルリンフォースエクステンション３は、車幅方向へのオフセットが少ないため衝撃を緩和するためにフロントピラーＦＰで対処するより効率的である。
【００２１】
また、エクステンション延長部４は、前端ではカウル当接部６によってカウル５の車体内側面とフロントピラーＦＰの直ぐ車内側の位置で固定されずに摺動自在に当接しているため、前面衝突時、特にオフセット衝突時の前方からの入力時に起きるモーメント入力が、カウル５とエクステンション延長部４のカウル当接部６の摺動によってキャンセルされ、後方への荷重伝達効率を向上させる作用がある。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
この発明は、自動車のフロントピラー構造として利用される。
【符号の説明】
【００２３】
１ フロントピラーのインナーパネル
２ フロントピラーのアウターパネル
３ インナーパネルリンフォースエクステンション
４ エクステンション延長部
５ カウル
６ カウル当接部
ＦＰ フロントピラー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両幅方向に配置される樋状のカウルの長手方向両側部の車両後方側に隣接して配置された左右一対のフロントピラー構造において、
フロントピラーのインナーパネルの車体内側に設けられるインナーパネルリンフォースエクステンションの車体前側部分を車体前側かつ車体内側方向へ延長させてなるエクステンション延長部を、インナーパネルリンフォースエクステンションと一体的に形成するとともに、
エクステンション延長部は、フロントピラーのインナーパネルから車体内側方向へ離間し、かつ車体前側端部を折り曲げて形成されるカウル当接部を、カウル車体内側面に摺動自在に当接させることを特徴とするフロントピラー構造。
【請求項１】
車両幅方向に配置される樋状のカウルの長手方向両側部の車両後方側に隣接して配置された左右一対のフロントピラー構造において、
フロントピラーのインナーパネルの車体内側に設けられるインナーパネルリンフォースエクステンションの車体前側部分を車体前側かつ車体内側方向へ延長させてなるエクステンション延長部を、インナーパネルリンフォースエクステンションと一体的に形成するとともに、
エクステンション延長部は、フロントピラーのインナーパネルから車体内側方向へ離間し、かつ車体前側端部を折り曲げて形成されるカウル当接部を、カウル車体内側面に摺動自在に当接させることを特徴とするフロントピラー構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−１８４５６２（Ｐ２０１０−１８４５６２Ａ）
【公開日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９３１９（Ｐ２００９−２９３１９）
【出願日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【出願人】（０００１５７０８３）関東自動車工業株式会社 (1,164)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【出願人】（０００１５７０８３）関東自動車工業株式会社 (1,164)
【Ｆターム（参考）】
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