説明

自動車のフロントピラー構造

本発明の自動車のフロントピラー構造は、少なくとも1つのフロントピラー(1)のライナー(13)とアンチローテーション装置(10)とを有する自動車のフロントピラー構造において、車両の外側へ向けられたライナー(13)の面に補強装置(100)が設けられ、補強装置(100)の下部の第1支持部材(101)が、フロントピラー(1)のライナー(13)に対して車両の内側に位置する長脚(7)の延長線上に位置し、補強装置(100)の上部の第2支持部材(111)がアンチローテーション装置(10)に連結されることを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、自動車のフロントピラーの構造に関し、特に、窓の支柱のライナーと、ダッシュボードの横桁と、ドアの縦桁と、ダッシュボードの横桁とフロントピラーとの間の連結部材とが連結される、フロントピラーのライナーを有する、フロントピラーの構造に関する。
【背景技術】
【0002】
このような構造は、衝突の際における、垂直軸の周りのフロントピラーの回転を制限する。この回転は、一方では、ドアの縦桁の概ね縦方向の圧力に、他方では、概ね縦方向で、車両の内側へ向けた、サイドメンバーの圧力による長脚の垂直軸の周りの回転に起因する。様々な自動車において、一方では、ダッシュボードの横桁へ、他方ではフロントピラーへ連結された連結部材の存在が知られている。連結部材とフロントピラーとの間のこの連結は、自動車の横方向の軸に沿って貫通するボルトによって実行される。連結部材と組み合わされたこのボルトは、このボルトによって貫通されたフロントピラーの回転の制限を可能にする。
【0003】
しかしながら、このような方策は、ダッシュボードの横桁と、ボルトによって貫通されるフロントピラーとの間の横方向の連結のみしか確保しないという重大な問題を呈する。従ってこの横方向の連結は、必然的に部分的にしか実現されず、さらに、販売後にボルトが拘束力を持つ状況を生じる。文献、FR 03 01645には、衝突の際に不利でない形状上の特性を有するフロントピラー構造が記載されている。このフロントピラー構造においては、ダッシュボードの横桁が取り付けられる内側のボックスが、車両の内側へ向けられたライナーの面に配置され、外側のボックスが、車両の外側へ向けられたライナーの面に配置される。これらの2つのボックスは、概ね閉じた1つのボックスを形成するように連結される。フロントピラーのライナーに隙間が設けられ、一方のボックスが有し、他方のボックスの横方向の面を覆うようになる帯材の通過を可能にする。この帯材は、内側のボックスが有して外側のボックスの横方向の面を覆うようにしてもよく、外側のボックスが有して内側のボックスの横方向の面を覆うようにしてもよい。このようなフロントピラー構造は、2つのボックスが設けられたフロントピラーの部分の、概ね垂直方向の軸の周りの回転をブロックすることを可能にする。しかしながら、長脚は、これらのボックスよりも低い高さに位置し、衝突の際におけるこの長脚の貫入が、フロントピラーの下部の、概ね垂直な軸の周りの回転を引き起こす可能性がある。このとき、フロントピラーの全体は、強い捩りを受ける。
【0004】
【特許文献1】FR 03 01645
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、フロントピラーの全体が、概ね横方向の軸の周りに回転しないようにすることを目指して、上述のフロントピラー構造を改良することを目的とする。 様々な自動車製造者において普遍的に存在する目的に対応して、本発明は、より低コストで、より低容積にすることも目指す。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するため、本発明は、フロントピラーのライナーとアンチローテーション装置とを有する自動車のフロントピラー構造において、車両の外側へ向けられた上記ライナーの面に補強装置が設けられ、上記補強装置の下部の第1支持部材が、上記フロントピラーのライナーに対して上記車両の内側に位置する長脚の延長線上に位置し、上記補強装置の第2支持部材が上記アンチローテーション装置に連結されることを特徴とする、自動車のフロントピラー構造を提供する。
【0007】
上記補強装置は、上記第2支持部材と上記フロントピラーのライナーとの間に配置された、第3支持部材を更に有することができる。
【0008】
本発明の1特徴によれば、下部の上記第1支持部材が、上記長脚の延長線上に位置する第1分岐と、上記第1分岐に概ね直交する底面と、上記長脚の延長線上に、上記底面に概ね直交して、上記第1分岐の高さよりも高い高さに位置する第2分岐から構成される「U字」状を呈する。従って、上部の上記第2支持部材は、下部の上記第1支持部材の上記第2分岐、または下部の上記第1支持部材の上記第1分岐に連結することができる。
【0009】
有利には、第3支持部材が斜めの面上に設けられ、上記ライナーに取り付けられた上記第3支持部材の端部は、上部の上記第2支持部材に取り付けられた上記第3支持部材の端部が位置する高さよりも高い水平面内に位置する。
【0010】
本発明の1特徴によれば、上記フロントピラーのライナーは、下部の上記第1支持部材の底面と、上記第3支持部材の端部が連結される横方向の延長部を有する。
【0011】
本発明の1特徴によれば、上記アンチローテーション装置と、上記補強装置と、上記フロントピラーのライナーとにとって形成される組立体は、閉じたボックスである。例として、上記アンチローテーション装置は、上記フロントピラーのライナーの各側に配置された内側のボックスと外側のボックスとの、少なくとも2つのボックスから構成され、上記補強装置が設けられた上記ライナーの側に位置する上記外側のボックスは、上記補強装置を包み、上記外側のボックスの内部において、隔壁が上記補強装置をアンチローテーション機能から切り離す。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
本発明のその他の特徴及び利点は、理解のために添付図面を参照する以下の詳細な説明を読むことによって明らかとなるであろう。添付図面において:
図1は、本発明に類似の左フロントピラーを有する自動車の前側部構造の略図である。
図2は、自動車の左前の外側から見た、本発明による左フロントピラーの構造の斜視図である。
【0013】
以下の説明において、非限定的に、自動車に伝統的に用いられ、図1の3軸L、V、Tによって示された向きに沿った縦、垂直、横方向を採用する。
【0014】
図1は、自動車のフロントピラー1の構造を示す。ここに示されたフロントピラー1は、左フロントピラーである。以下の説明は、左フロントピラーに適用されるが、自動車は中心軸に関して左右対称であるので、右フロントピラーに拡張可能である。
【0015】
このフロントピラー1は、その上に、特に、フェンダーの支持部材2、窓の支柱3、車体の側面部材4、ダッシュボードの横桁5、ドアの縦桁6(フロントピラーに回転可能に取り付けられる)及び長脚7が据え付けられる結節構造である。正面衝突の場合には、フロントピラー1の垂直軸の周りの回転は、車室の変形をもたらし、このことは搭乗者の安全に対するリスクを生じ、従って自動車の製造仕様書に適合しない。
【0016】
図1または2に示すように、フロントピラー1の、ダッシュボードの横桁5の高さに、アンチローテーション装置10が設けられる。アンチローテーション装置10は、2つのボックス11、12から形成されることが望ましい。第1のボックス(以下、外側のボックスという)11は、フロントピラー1の自動車の外側へ向く面に配置される。対応して、第2のボックス(以下、内側のボックスという)12は、フロントピラー1の自動車の内側へ向く面に配置される。外側のボックス11と内側のボックス12は、それぞれフロントピラー1のライナー13を介して機能的に分離される。外側のボックス11と内側のボックス12は、それぞれ取付脚を有し、対向して配置され、2つのボックスが実質的に閉じた1つのボックスを構成するように、取付脚の高さにおける溶接点によって互いに接続される。「アンチバースト柱脚(pion anti−burst)」と呼ばれる柱脚16が外側のボックス11の横方向の面に連結され、衝突の際にドアの縦桁6との牡−雌連結を実現させる案内柱脚としての役割を果たす。内側のボックス12と外側のボックス11との間の実際の境界を構成する、フロントピラー1のライナー13の存在を考慮に入れて、フロントピラー1のライナー13に、内側のボックス12が有し、横方向に向けられた、図示しない帯材の通過を可能にするための、同じく図示しない隙間が設けられる。この帯材は、ライナー13の他方の面に対向する、外側のボックス11の横方向の面を覆うことができる。あるいは、この帯材を外側のボックス11が有し、ライナー13の他方の面に対向する、内側のボックス12の横方向の面を覆うようにすることも可能である。
【0017】
この通過連結(帯材がフロントピラーのライナー13を通り抜ける)と呼ばれる連結の有効性は、一方では、ダッシュボードの横桁5に対する配置の一直線性に、他方では、通過する帯材と対向するボックスとの間の溶接点の数に影響される。一方では、通過する帯材が、ダッシュボードの横桁5と同じ高さを有するようにすることが有利である。他方では、第1のボックスである、外側のボックス11が有する帯材が、対向する第2のボックスである、内側のボックス12と3溶接点によって溶接され、あるいは、第2のボックスである、内側のボックス12が有する帯材15が、対向する第1のボックスである、外側のボックス11と3溶接点によって溶接される。
【0018】
このようなボックス構造は、フロントピラー1の上部の概ね垂直な軸の周りの回転を妨げることを可能にする。本発明によれば、フロントピラー1の下部へ向けて伸びる補強装置100が、外側のボックス11と内側のボックス12に取り付けられ、フロントピラー1の全体を、概ね垂直な軸の周りに回転しない形態に維持することを可能にする。
【0019】
すなわち、下部支持部材と呼ばれる下部の第1支持部材101が、車両の外側へ向けて、外側のボックス11と内側のボックス12の高さよりも低い高さにおいて、フロントピラー1へ取り付けられる。この第1支持部材101は、フロントピラー1のライナー13に取り付けられ、長脚7の延長線上に位置する第1分岐102を有する。長脚7は、静止形態においては、第1支持部材101の第1分岐102と長脚7の支持面の1つが、フロントピラー1によって遮断される連続した面を形成するように、車両の内側へ向けて、2つの支持面を介してフロントピラー1へ取り付けられる。衝突の際には、この長脚7は、第1支持部材101の第1分岐102に密着して、フロントピラー1に強固に支持されるようになる。第1支持部材101は、「U字」形状を有するように形成すると有利であり、「U字」形状の底面103がフロントピラー1のライナー13の横方向の延長部に取り付けられる。底面103の第1端部は第1分岐102を支持し、底面103の第2端部は下部の第1支持部材101の第2分岐104を支持する。この第2分岐は、長脚7の第2支持面の延長線上において、フロントピラー1のライナー13に連結され、概ね水平な面に沿って向けられる。従って、第1支持部材101は、概ね直交する2つの面、すなわちライナー13の面及びそのラジアル方向の延長部の面における固定によって剛性を高められ、フロントピラー1のライナー13の補強構造を提供する。
【0020】
上部支持部材と呼ばれる第2支持部材111の上面が、外側のボックス11に連結される。第2支持部材111は、第2支持部材111の上端部が、外側のボックス11の上端部と一致するように配置すると有利である。このようにして、外側のボックス11と第2支持部材111との間の接触面をできるだけ大きくすることによって、極めてリジッドな連結が可能になる。第2支持部材111の下部においては、フロントピラー1のライナー13への取り付けと、第1支持部材101の例えば第2分岐104への取り付けが実行される。第1分岐102と第2分岐104を有する第1支持部材101は、長脚7の延長線上において「U字」形状を呈し、従って、これらの分岐は、第2支持部材111の第1支持部材101上への取り付けが、第1支持部材101の第1分岐102上へ直接実行されるような幾何学的な形状を呈するということが理解されるであろう。このことは、アンチローテーション装置10と補強装置100とによって形成される中空の組立体を得ることを可能にし、この中空の組立体は閉じることができ、このことは構造の最適化という観点から有利である。
【0021】
第2支持部材111と、第1支持部材101の第2分岐104が取り付けられるライナー13の横方向の延長部と、外側のボックス11との間に、第3支持部材121が設けられる。第1端部は、第2支持部材111に連結され、第2端部は、外側のボックス11の取付脚の高さにおいて、フロントピラー1のライナー13のラジアル方向の延長部に連結される。第3支持部材121は、上記の2つの取付面と直交する面においてフロントピラー1のライナー13へ連結することもできる。第3支持部材121は、外側のボックス11の取付脚の高さにおいてフロントピラー1のライナー13のラジアル方向の延長部に連結される第2端部が、第2支持部材111に連結される第1端部よりも高く位置するように、斜めに設けると有利である。
【0022】
正面衝突時には、長脚7は、前部縦桁の車両の内側へ向けた概ね縦方向の圧力によって、概ね垂直な軸に周りに回転運動させられる。従って、長脚7の車室内部への貫入が観察される。様々な支持部材、すなわち第1支持部材101、第2支持部材111及び第3支持部材121からなる構成は、長脚7の回転と車室内部への貫入を制限することを可能にするように動作する。
【0023】
下部の第1支持部材101は、長脚7の貫入の際に、長脚7の延長線上に位置する第1分岐102と第2分岐104の効果によって、フロントピラー1の変形を回避するのに適した支持の剛性を提供する。
【0024】
この支持の剛性は、フロントピラー1の部分が、概ね垂直な軸に周りの回転を受けにくくなることと関連している。このため、上部の第2支持部材111は、下部の第1支持部材101を、外側のボックス11及び内側のボックス12へ連結する。
【0025】
第1支持部材101と第2支持部材111によって形成される中空の組立体及び外側のボックス11と内側のボックス12によって形成される中空の組立体の捩り応力を軽減するために、第2支持部材111とライナー13の横方向の延長部の2つの平行な面の間に、第3支持部材121が斜めに設けられる。このようにして、第3支持部材121によって中空の組立体の剛性が高められる。第3支持部材121は、捩り応力を受ける。また、第3支持部材121は、第2支持部材111と、フロントピラー1のライナー13と、ライナー13の横方向の延長部とに同時に連結される。
【0026】
アンチローテーション装置10と、補強装置100と、フロントピラー1のライナー13とによって形成される組立体は、閉じたボックスであることが有利である。例として、アンチローテーション装置10は、フロントピラー1のライナー13の各側に配置された内側のボックス12と外側のボックス11との、少なくとも2つのボックスから構成され、補強装置100が設けられたライナー13の側に位置する外側のボックス11は、補強装置100を包み、外側のボックス11の内部において、隔壁が補強装置100をアンチローテーション機能から切り離す。
【0027】
補強装置100の第1支持部材101、第2支持部材111、第3支持部材121の厚さが、補強装置100の応力を管理する役割を果たしていることが理解されるであろう。これらの厚さはできるだけ大きく、同等である必要がある。しかしながら、重量、コスト、容積に関する仕様に配慮して、第2支持部材111の厚さを、第1支持部材101、第3支持部材121の厚さよりも大きくすることができる。使用される材料は、弾性限の高い材料の中から選ぶことが望ましい。このような材料は、応力の良好な処理を可能にするが、例えば鉄から製作することによって、長脚7の回転と車室に中への貫入を制限するのに適した特性が提供されるであろうということが理解されるであろう。
【0028】
本発明は、例としてのみ与えられた、ここに説明され、図示された実施の形態に限定されるものではない。
【図1】

【図2】


【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも1つのフロントピラー(1)のライナー(13)とアンチローテーション装置(10)とを有する自動車のフロントピラー構造において、車両の外側へ向けられた上記ライナー(13)の面に補強装置(100)が設けられ、上記補強装置(100)の下部の第1支持部材(101)が、上記フロントピラー(1)のライナー(13)に対して上記車両の内側に位置する長脚(7)の延長線上に位置し、上記補強装置(100)の上部の第2支持部材(111)が上記アンチローテーション装置(10)に連結されることを特徴とする、自動車のフロントピラー構造。
【請求項2】
上記補強装置(100)が、上記第2支持部材(111)と上記フロントピラー(1)のライナー(13)との間に配置された、第3支持部材(121)を更に有することを特徴とする、請求項1に記載の自動車のフロントピラー構造。
【請求項3】
下部の上記第1支持部材(101)が、上記長脚(7)の延長線上に位置する第1分岐(102)と、上記第1分岐(102)に概ね直交する底面(103)と、上記長脚(7)の延長線上に、上記底面(103)に概ね直交して、上記第1分岐(102)の高さよりも高い高さに位置する第2分岐(104)から構成される「U字」状を呈することを特徴とする、請求項1または2に記載の自動車のフロントピラー構造。
【請求項4】
上部の上記第2支持部材(111)が、下部の上記第1支持部材(101)の上記第2分岐(104)に連結されることを特徴とする、請求項3に記載の自動車のフロントピラー構造。
【請求項5】
上部の上記第2支持部材(111)が、下部の上記第1支持部材(101)の上記第1分岐(102)に連結されることを特徴とする、請求項3に記載の自動車のフロントピラー構造。
【請求項6】
第3支持部材(121)が斜めの面上に設けられ、上記ライナー(13)に取り付けられた上記第3支持部材(121)の端部は、上部の上記第2支持部材(111)に取り付けられた上記第3支持部材(121)の端部が位置する高さよりも高い水平面内に位置することを特徴とする、請求項2〜5のいずれか1つに記載の自動車のフロントピラー構造。
【請求項7】
上記フロントピラーのライナー(13)が、下部の上記第1支持部材(101)の底面(103)と、上記第3支持部材(121)の端部が連結される横方向の延長部を有することを特徴とする、請求項3〜6のいずれか1つに記載の自動車のフロントピラー構造。
【請求項8】
上記アンチローテーション装置(10)と、上記補強装置(100)と、上記フロントピラー(1)のライナー(13)とにとって形成される組立体は、閉じたボックスであることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1つに記載の自動車のフロントピラー構造。
【請求項9】
上記アンチローテーション装置(10)は、上記フロントピラー(1)のライナー(13)の各側に配置された内側のボックス(12)と外側のボックス(11)との、少なくとも2つのボックスから構成され、上記補強装置(100)が設けられた上記ライナー(13)の側に位置する上記外側のボックス(11)は、上記補強装置(100)を包み、上記外側のボックス(11)の内部において、隔壁が上記補強装置(100)をアンチローテーション機能から切り離すことを特徴とする、請求項1〜8のいずれか1つに記載の自動車のフロントピラー構造。

【公表番号】特表2006−519132(P2006−519132A)
【公表日】平成18年8月24日(2006.8.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−505670(P2006−505670)
【出願日】平成16年2月12日(2004.2.12)
【国際出願番号】PCT/FR2004/000317
【国際公開番号】WO2004/080784
【国際公開日】平成16年9月23日(2004.9.23)
【出願人】(503041797)ルノー・エス・アー・エス (286)
【Fターム(参考)】