自動車のフロントピラー
【課題】フロントピラーの重量増加を抑えた状態で、中空部材の剛性を高めることができる自動車のフロントピラーを提供する。
【解決手段】右フロントピラー１８は、車体後方に向けて上り勾配に延出された中空部材２５が多角形の閉断面に形成され、中空部材２５にアウタパネル２８が設けられている。この右フロントピラー１８は、中空部材２５の車外側壁部２６が車体外側に向けて膨出するように凸形湾曲状に形成されるとともに、中空部材２５の車室側壁部２７が車体外側に向けて凹むように凹形湾曲状に形成されている。そして、凹形湾曲状に形成された車室側壁部２７にインナパネル２９を重ね合わせた。
【解決手段】右フロントピラー１８は、車体後方に向けて上り勾配に延出された中空部材２５が多角形の閉断面に形成され、中空部材２５にアウタパネル２８が設けられている。この右フロントピラー１８は、中空部材２５の車外側壁部２６が車体外側に向けて膨出するように凸形湾曲状に形成されるとともに、中空部材２５の車室側壁部２７が車体外側に向けて凹むように凹形湾曲状に形成されている。そして、凹形湾曲状に形成された車室側壁部２７にインナパネル２９を重ね合わせた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中空部材が車体後方に向けて上り勾配に延出され、中空部材にアウタパネルが設けられた自動車のフロントピラーに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のフロントピラーのなかには、アウタパネルおよびインナパネルのフランジ部を溶接して閉断面状に形成したものに代えて、ハイドロフォーム成形法で一体形成された中空部材を用いたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００６−１８２０７９号公報
【０００３】
ハイドロフォーム成形法で中空部材を一体に成形することで、アウタパネルおよびインナパネルのフランジ部を溶接して閉断面状に形成する必要がない。
アウタパネルおよびインナパネルのフランジ部は、それぞれのパネルから外側に張り出された張出片である。
よって、フランジ部を減らすことで、フロントピラーの幅寸法を小さく抑え、車室内側からの視界範囲をさらに広く確保することが可能であるとされている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、中空部材はハイドロフォーム成形法で一体成形されている。よって、中空部材の剛性を高めるためには、中空部材の全体において肉厚寸法を大きく設定する必要がある。
しかし、中空部材全体の肉厚寸法を大きく設定すると、フロントピラーの重量が増加することが考えられ、この観点から改良の余地が残されていた。
【０００５】
本発明は、フロントピラーの重量増加を抑えた状態で、中空部材の剛性を高めることができる自動車のフロントピラーを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、車体後方に向けて上り勾配に延出された中空部材が車体外側に対向する車外側壁部および車室側に対向する車室側壁部で多角形の閉断面に形成され、前記車外側壁部に対向してアウタパネルが設けられ、前記中空部材および前記アウタパネルがサイドドア窓枠の一部を構成する自動車のフロントピラーにおいて、前記中空部材の車外側壁部が車体外側に向けて膨出するように凸形湾曲状に形成されるとともに、前記中空部材の前記車室側壁部が車体外側に向けて凹むように凹形湾曲状に形成され、凹形湾曲状に形成された前記車室側壁部に前記インナパネルを重ね合わせたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２は、前記インナパネルは、前記中空部材の一部を収容可能な規制凹部を備え、前記規制凹部で前記中空部材の車幅方向への移動を規制することを特徴とする。
【０００８】
請求項３は、前記アウタパネルに、前記サイドドア窓枠の内側に張り出された窓枠側アウタフランジを備え、前記インナパネルに、前記サイドドア窓枠の内側に張り出された窓枠側インナフランジを備え、前記窓枠側アウタフランジおよび前記窓枠側インナフランジが重ね合わせられ、重ね合わせた前記窓枠側アウタフランジおよび前記窓枠側インナフランジを、前記サイドドア窓枠のシール材を取り付けるシール取付部としたことを特徴とする。
【０００９】
請求項４は、前記アウタパネルに、前記サイドドア窓枠の外側に張り出された外側アウタフランジを備え、前記外側アウタフランジが前記中空部材に接合され、前記インナパネルに、前記サイドドア窓枠の外側に張り出された外側インナフランジを備え、前記外側インナフランジが前記中空部材に接合されたことを特徴とする。
【００１０】
請求項５は、前記外側アウタフランジおよび前記中空部材が前記外側アウタフランジのみに電極を押し付けるインダイレクトスポット溶接で接合され、前記外側インナフランジおよび前記中空部材がミグ溶接で接合され、前記窓枠側アウタフランジおよび前記窓枠側インナフランジが重ね合わされ、重ね合わされた前記窓枠側アウタフランジおよび前記窓枠側インナフランジを一対の電極で挟み込むダイレクトスポット溶接で接合されたことを特徴とする。
【００１１】
ここで、例えば、中空部材に外側アウタフランジや外側インナフランジを接合する方法として、スポット溶接（ダイレクトスポット溶接）が考えられる。
ダイレクトスポット溶接は、重ね合わせた２部材を一対の電極で挟み込むために、一方の電極を中空部材内に差し込む必要がある。
しかし、中空部材は閉断面に形成された長尺部材であり、一方の電極を中空部材内に差し込むことは難しい。
【００１２】
そこで、請求項５において、外側アウタフランジおよび中空部材をインダイレクトスポット溶接（いわゆる、片側スポット溶接）で接合し、外側インナフランジおよび中空部材をミグ（ＭＩＧ）溶接で接合することにした。そして、外部に露出された窓枠側アウタフランジおよび窓枠側インナフランジをダイレクトスポット溶接で接合することにした。
【００１３】
請求項６は、前記インナパネルのうち、前記車室側壁部に重ね合わせた部位が、前記車室側壁部にミグ溶接で接合されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明では、中空部材の車外側壁部が車体外側に向けて膨出するように凸形湾曲状に形成され、中空部材の車室側壁部が車体外側に向けて凹むように凹形湾曲状に形成されている。
よって、車体前部に衝撃荷重が作用して、衝撃荷重の一部が中空部材に伝わったとき、中空部材が車体外側に向けて折れ曲がるように中空部材曲げ応力が作用する。
よって、一部の衝撃荷重が中空部材に伝わったとき、中空部材の車室側壁部に圧縮応力が作用する。
【００１５】
そこで、請求項１において、中空部材の車室側壁部にインナパネルを重ね合わせた。車室側壁部にインナパネルを重ね合わせることで、車室側壁部の剛性を高めることができる。
これにより、一部の衝撃荷重が中空部材に作用した場合に、作用した衝撃荷重を車室側壁部で長手方向に効率よく伝えることができる。
【００１６】
さらに、中空部材の車室側壁部にインナパネルを重ね合わせるだけで、衝撃荷重を長手方向に効率よく伝えることができるので、従来技術で説明したように、中空部材全体の肉厚寸法を大きく設定する必要がない。
これにより、フロントピラーの重量増加を抑えることができる。
【００１７】
請求項２に係る発明では、インナパネルに、中空部材の一部を収容可能な規制凹部を備えた。そして、規制凹部で、中空部材が車幅方向へ移動することを規制するようにした。
中空部材が車幅方向へ移動することを規制凹部で規制することで、中空部材の剛性を高めることができる。
【００１８】
よって、衝撃荷重の一部が中空部材に伝わり、中空部材に曲げ応力が作用したとき、中空部材の幅方向への移動を規制することができる。
これにより、中空部材に作用した曲げ応力を中空部材で長手方向に効率よく伝えることができる。
【００１９】
請求項３に係る発明では、アウタパネルに窓枠側アウタフランジを備え、インナパネルに窓枠側インナフランジを備えた。
そして、窓枠側アウタフランジおよび窓枠側インナフランジを重ね合わせた。
これにより、重ね合わせたフランジでフロントピラーを補強し、フロントピラーの剛性を高めることができる。
【００２０】
さらに、重ね合わせたフランジを、サイドドアのシール材を取り付けるシール取付部として利用するようにした。
これにより、シール取付部の剛性を高めることができ、サイドドアのシール材をシール取付部で一層良好に支えることができる。
【００２１】
請求項４に係る発明では、アウタパネルに外側アウタフランジを備え、外側アウタフランジを中空部材に接合した。また、インナパネルに外側インナフランジを備え、外側インナフランジを中空部材に接合した。
よって、アウタパネルおよびインナパネルの各フランジを互いに重ね合わせる必要がない。
これにより、アウタパネルおよびインナパネルをコンパクトに抑えることができるので、フロントピラーの軽量化を図ることができる。
【００２２】
請求項５に係る発明では、外側アウタフランジおよび中空部材を、外側アウタフランジに電極を押し付けるインダイレクトスポット溶接で接合した。
よって、重ね合わせた外側アウタフランジおよび中空部材を一対の電極で挟み込む必要がない。
これにより、中空部材内に電極を差し込み、差し込んだ電極を中空部材の内面に押し付ける必要がない。
【００２３】
また、外側インナフランジおよび中空部材をミグ溶接で接合した。
よって、外側インナフランジに、電極となる溶接ワイヤを近接することで外側インナフランジおよび中空部材を接合することができる。
これにより、中空部材内に電極を差し込み、差し込んだ電極を中空部材の内面に押し付ける必要がない。
【００２４】
さらに、窓枠側アウタフランジおよび窓枠側インナフランジを、窓枠側アウタフランジおよび窓枠側インナフランジを一対の電極で挟み込むダイレクトスポット溶接で接合した。
窓枠側アウタフランジおよび窓枠側インナフランジは両部材とも外部に露出されている。
これにより、重ね合わせた窓枠側アウタフランジおよび窓枠側インナフランジを一対の電極で挟み込むことができる。
【００２５】
このように、各接合部の構成に適した溶接手段を採用することで、溶接による接合工程を効率よくおこなうことができ、自動車のフロントピラーの量産性を高めることができる。
【００２６】
加えて、中空部材は肉厚寸法が比較的大きい、さらに、インナフランジはアウタフランジと比較して板厚寸法が大きい。そこで、外側インナフランジおよび中空部材をミグ溶接で接合することにした。
これにより、外側インナフランジを中空部材に一層強固に接合することが可能になり、フロントピラーの剛性をさらに高めることができる。
【００２７】
請求項６に係る発明では、インナパネルのうち、車室側壁部に重ね合わせた部位をミグ溶接で接合した。
中空部材の車室側壁部にインナパネルをミグ溶接で接合することで、フロントピラーの剛性を一層高めることができる。
これにより、オフセット衝突などのように、フロントピラーに比較的大きな衝撃荷重が作用する場合でも、作用した衝撃荷重をフロントピラーで支えることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、「前」、「後」、「左」、「右」は運転者から見た方向にしたがい、前側をＦｒ、後側をＲｒ、左側をＬ、右側をＲとして示す。
【００２９】
図１は本発明に係る自動車のフロントピラーを備えた車体を示す斜視図である。
車体１０は、ラジエータなどの冷却部材を支えるフロントバルクヘッド１１と、フロントバルクヘッド１１の下端部に設けられた左右のフロントサイドフレーム１２，１２と、左右のフロントサイドフレーム１２，１２の外側にそれぞれ設けられた左右のアッパフレーム１３，１３と、左右のアッパフレーム１３，１３をフロントバルクヘッド１１に連結する左右の連結バー１４，１４とを備えている。
左右のフロントサイドフレーム１２，１２の前端部１２ａ，１２ａにフロントバンパービーム１５が架け渡されている。
【００３０】
さらに、車体１０は、左右のアッパフレームから車体後方に向けてそれぞれ延出された左右のフロントピラー（自動車のフロントピラー）１７，１８と、左右のフロントピラー１７，１８から車体後方に向けてそれぞれ延出された左右のルーフサイドレール２１，２１とを備えている。
【００３１】
左右のフロントピラー１７，１８は、左右対称の部材である。よって、右フロントピラー１８について説明して左フロントピラー１７の説明を省略する。
【００３２】
図２は本発明に係る自動車のフロントピラーを示す平面図、図３は本発明に係る自動車のフロントピラーの湾曲状態を説明する図である。
右フロントピラー１８は、サイドドア窓枠２３（図１参照）の上部（一部）を構成する支柱である。
右フロントピラー１８は、右アッパフレーム１３の後端部１３ａに連結された中空部材２５と、中空部材２５の車外側壁部２６に設けられたアウタパネル２８と、中空部材２５の車室側壁部２７に設けられたインナパネル２９とを備えている。
【００３３】
この中空部材２５は、ハイドロフォーム成形法で略矩形状の閉断面に一体成形された部材であり、車体外側に対向する車外側壁部２６（図５も参照）と、車室３４側に対向する車室側壁部２７（図５も参照）とを備えている。
【００３４】
右フロントピラー１８は、図３に示すように、車体外側に向けて膨出するように湾曲状に形成されている。
よって、車体外側に対向する車外側壁部２６は、車体外側に向けて膨出するように凸形湾曲状に形成される。
一方、車室３４側に対向する車室側壁部２７は、車体外側に向けて凹むように凹形湾曲状に形成されている。
【００３５】
具体的には、中空部材２５の車外側壁部２６は、側面視で上方に膨出する湾曲線３２のように凸形湾曲状に形成されている。
なお、湾曲線３２は、右フロントピラー１８の前後の端部１８ａ，１８ｂを結んだ直線３１に対して車体外側上方に距離Ｌ１だけ膨出された線である。
【００３６】
さらに、中空部材２５の車外側壁部２６は、平面視で車体幅方向外側に膨出する湾曲線３３のように凸形湾曲状に形成されている。
なお、湾曲線３３は、右フロントピラー１８の前後の端部１８ａ，１８ｂを結んだ直線３１に対して車体幅方向外側に距離Ｌ２だけ膨出された線である。
【００３７】
一方、中空部材２５の車室側壁部２７は、側面視で上方に凹む湾曲線３２のように凹形湾曲状に形成されている。
さらに、中空部材２５の車室側壁部２７は、平面視で車体幅方向外側に凹む湾曲線３３のように凸形湾曲状に形成されている。
【００３８】
よって、中空部材２５に衝撃荷重Ｆ（図３参照）が作用した際に、中空部材２５が車体外側（矢印方向）に向けて折れ曲がるように、中空部材２５に曲げ応力が作用する。
すなわち、衝撃荷重Ｆが中空部材２５に伝わったとき、中空部材２５の車室側壁部２７に圧縮応力が作用する。
そこで、凹形湾曲状に形成された車室側壁部２７に、インナパネル２９を重ね合わせた。
さらに、凸形湾曲状に形成された車外側壁部２６に、アウタパネル２８を重ね合わせた。
凹形湾曲状に形成された車室側壁部２７にインナパネル２９を重ね合わせることで、車室側壁部２７の剛性を高めることができる。
これにより、衝撃荷重が中空部材２５に作用した場合に、作用した衝撃荷重を車室側壁部２７（中空部材２５）で長手方向に効率よく伝えることができる。
【００３９】
さらに、中空部材２５の車室側壁部２７にインナパネル２９を重ね合わせるだけで、衝撃荷重を長手方向に効率よく伝えることができるので、従来技術で説明したように、中空部材全体の肉厚寸法を大きく設定する必要がない。
これにより、右フロントピラー１８の重量増加を抑えることができる。
【００４０】
図４は図２の４部を拡大した状態を示す斜視図、図５は図４の５−５線断面図である。
中空部材２５は、右アッパフレーム１３の後端部１３ａ（図２参照）から右ルーフサイドレール２１まで車体後方に向けて上り勾配に延出された支柱である。
この中空部材２５は、前述したように、ハイドロフォーム成形法で略矩形状の閉断面に一体成形された部材であり、車体外側に対向する車外側壁部２６と、車室３４側に対向する車室側壁部２７とを備えている。
【００４１】
車外側壁部２６は、外上壁部３５および外側壁部３６で断面略Ｌ字状に形成された部位である。
車室側壁部２７は、内下壁部３７および内側壁部３８で断面略Ｌ字状に形成された部位である。
【００４２】
車外側壁部２６に対向してアウタパネル２８が設けられている。
アウタパネル２８は、車外側壁部２６に沿って設けられた長尺状の部材である。
このアウタパネル２８は、車外側壁部２６に対向するように所定間隔をおいて設けられたアウタ本体４１と、アウタ本体４１の下辺４１ａからサイドドア窓枠２３（図１参照）の内側に張り出された窓枠側アウタフランジ４２と、アウタ本体４１の上辺４１ｂから外上壁部３５に沿って車室３４側に向けて張り出された横アウタフランジ（外側アウタフランジ）４３を備えている。
【００４３】
車室側壁部２７に対向してインナパネル２９が設けられている。
インナパネル２９は、車室側壁部２７に沿って設けられた長尺状の部材である。
このインナパネル２９は、車室側壁部２７に対向するように設けられたインナ本体４５と、インナ本体４５の外辺４５ａからサイドドア窓枠２３の内側に張り出された窓枠側インナフランジ４６と、インナ本体４５の内辺４５ｂから内側壁部３８に沿って上方に向けて張り出された縦インナフランジ（外側インナフランジ）４７とを備えている。
【００４４】
アウタパネル２８の窓枠側アウタフランジ４２およびインナパネル２９の窓枠側インナフランジ４６が重ね合わせられ、重ね合わせた窓枠側アウタフランジ４２および窓枠側インナフランジ４６がダイレクトスポット溶接で接合されている。
これにより、重ね合わせたフランジ４２，４６で右フロントピラー１８を補強し、右フロントピラー１８の剛性を高めることができる。
【００４５】
そして、接合した窓枠側アウタフランジ４２および窓枠側インナフランジ４６を、サイドドア５１用のシール材５３（すなわち、サイドドア窓枠２３のシール材）を取り付けるシール取付部５２として用いることにした。
これにより、シール取付部５２の剛性を高めることができ、シール取付部５２でサイドドア５１のシール材５３を一層良好に支えることができる。
【００４６】
アウタパネル２８の横アウタフランジ４３は、中空部材２５（外上壁部３５）にインダイレクトスポット溶接で接合されている。
インナパネル２９の縦インナフランジ４７は、中空部材２５（内側壁部３８）にミグ溶接で接合されている。
【００４７】
よって、横アウタフランジ４３および縦インナフランジ４７を互いに重ね合わせる必要がない。
これにより、アウタパネル２８およびインナパネル２９をコンパクトに抑えることができるので、右フロントピラー１８の軽量化を図ることができる。
【００４８】
インナ本体４５は、内下壁部３７に沿って設けられた接合部（すなわち、インナパネル２９のうち、車室側壁部２７に重ね合わせた部位）５４と、接合部５４の外辺５４ａから略９０°上方に向けて立ち上げられた外立上部５５とを備えている。
接合部５４は、内下壁部３７に接触した状態に配置されている。接合部５４は内下壁部３７に重ね合わされて溶接部６４…が内下壁部３７にミグ溶接で接合されている。
外立上部５５は、外側壁部３６の下部３６ａに接触した状態に配置されている。
【００４９】
また、接合部５４の内辺（インナ本体４５の内辺）４５ｂから縦インナフランジ４７が内側壁部３８に沿って略９０°上方に向けて張り出されている。
縦インナフランジ４７は、内側壁部３８に対して一定間隔Ｓをおいて配置され、上辺４７ａに複数の溶接凹部５７が所定間隔をおいて形成されている。
【００５０】
複数の溶接凹部５７は、内側壁部３８に向けて突出した部位で、内側壁部３８に接触された状態に保たれている。
複数の溶接凹部５７の溶接部６５が、中空部材２５（内側壁部３８）にミグ溶接で接合されている。
【００５１】
ここで、インナ本体４５および縦インナフランジ４７で規制凹部６１が構成されている。規制凹部６１は、中空部材２５の下部（中空部材の一部）２５ａを収容可能な凹部である。
この規制凹部６１は、中空部材２５の下部２５ａを収容することで、中空部材２５が車幅方向に移動することを規制できる。
中空部材２５が車幅方向へ移動することを規制凹部６１で規制することで、中空部材２５の剛性を高めることができる。
【００５２】
よって、衝撃荷重が中空部材２５に伝わり、中空部材２５に曲げ応力が作用した場合に、中空部材２５が幅方向に移動することを規制できる。
これにより、中空部材２５に作用した衝撃荷重を中空部材２５で長手方向に効率よく伝えることができる。
【００５３】
つぎに、自動車の右フロントピラー１８を溶接する例を図６に基づいて説明する。
図６は本発明に係る自動車のフロントピラーを溶接する例を説明する図である。
まず、窓枠側アウタフランジ４２および窓枠側インナフランジ４６をスポット溶接する例について説明する。
窓枠側アウタフランジ４２および窓枠側インナフランジ４６を重ね合わせた状態で、重ね合わせたフランジ４２，４６を一対の電極７１，７２で挟み込む。一対の電極７１，７２間に電流を流して各フランジ４２，４６をダイレクトスポット溶接で接合する。
【００５４】
窓枠側アウタフランジ４２および窓枠側インナフランジ４６は両部位とも、中空部材２５から離れる方向に延出されている。
重ね合わせたフランジ４２，４６が外部に露出されている。これにより、各フランジ４２，４６を一対の電極７１，７２で挟み込むことができるので、ダイレクトスポット溶接による接合が可能になる。
【００５５】
つぎに、横アウタフランジ４３および中空部材２５（外上壁部３５）をスポット溶接する例について説明する。
外上壁部３５に横アウタフランジ４３を重ね合わせた状態で、横アウタフランジ４３に電極７３を押し付ける。電極７３および外上壁部３５間に電流を流して外上壁部３５および横アウタフランジ４３をインダイレクトスポット溶接で接合する。
【００５６】
よって、重ね合わせた横アウタフランジ４３および外上壁部３５を一対の電極で挟み込む必要がない。
これにより、中空部材２５内に電極を差し込んで、中空部材２５の内面に電極を押し付ける必要がない。
【００５７】
ついで、縦インナフランジ４７を中空部材２５（内側壁部３８）にミグ溶接する例について説明する。
内側壁部３８に縦インナフランジ４７を重ね合わせた状態で、縦インナフランジ４７に溶接ワイヤ７５を近接させ、この溶接ワイヤ７５を電極として用い、縦インナフランジ４７を内側壁部３８にミグ溶接で接合する。
【００５８】
このように、縦インナフランジ４７に、電極となる溶接ワイヤ７５を近接させることで縦インナフランジ４７および内側壁部３８を接合することができる。
これにより、中空部材２５内に電極を差し込み、差し込んだ電極を中空部材２５の内面に押し付ける必要がない。
【００５９】
このように、各接合部の構成に適した溶接手段を採用することで、溶接による接合工程を効率よくおこなうことができ、右フロントピラー１８の量産性を高めることができる。
【００６０】
加えて、中空部材２５は肉厚寸法Ｔ１が比較的大きい、さらに、インナフランジ２９の板厚寸法Ｔ２はアウタフランジ２８の板厚寸法Ｔ３と比較して大きい。
そこで、縦インナフランジ４７および中空部材２５をミグ溶接で接合することにした。
これにより、縦インナフランジ４７を中空部材２５に一層強固に接合することが可能になり、右フロントピラー１８の剛性をさらに高めることができる。
【００６１】
つぎに、インナパネル２９の接合部５４を中空部材２５（内下壁部３７）にミグ溶接する例について説明する。
このミグ溶接は、内下壁部３７にインナパネル２９の接合部５４を重ね合わせた状態で、接合部５４に、レーザを併用して溶接ワイヤ７６を近接させる。
そして、溶接部６４…に沿って溶接ワイヤ７６を移動し、溶接部６４…を溶け込ませて接合部５４を内下壁部３７に接合する。
すなわち、このミグ溶接は、溶接部６４…を溶け込ませることで、いわゆる、貫通ミグ溶接といわれる。
【００６２】
接合部５４を内下壁部３７にミグ溶接で接合することで、右フロントピラー１８の剛性を一層高めることができる。
これにより、オフセット衝突などのように、右フロントピラー１８に比較的大きな衝撃荷重が作用する場合でも、作用した衝撃荷重を右フロントピラー１８で支えることが可能になる。
【００６３】
つぎに、自動車の右フロントピラー１８に衝撃荷重が作用した例を図７〜図８に基づいて説明する。
図７（ａ），（ｂ）は本発明に係る自動車の前部に相手車両が衝突した例を説明する図である。
（ａ）において、車体１０のフロントバンパービーム１５に相手車両８１が衝突することで、フロントバンパービーム１５に衝撃荷重Ｆ１が矢印の如く作用する。
衝撃荷重Ｆ１の一部が、右アッパフレーム１３を経て右フロントピラー１８に衝撃荷重Ｆ２として矢印の如く伝わる。
【００６４】
（ｂ）において、車室側壁部２７にインナパネル２９が重ね合わされている。
これにより、衝撃荷重Ｆ２（（ａ）参照）が中空部材２５に作用した場合に、作用した衝撃荷重Ｆ２を車室側壁部２７（中空部材２５）で長手方向に効率よく伝えることができる。
【００６５】
さらに、中空部材２５の下部（一部）２５ａが規制凹部６１で収容されている。
よって、衝撃荷重Ｆ２（（ａ）参照）が中空部材２５に作用した場合に、中空部材２５の幅方向への移動を規制凹部６１で規制することができる。
【００６６】
このように、車室側壁部２７にインナパネル２９を重ね合わせ、さらに、中空部材２５の幅方向への移動を規制凹部６１で規制することで、（ａ）に示すように、作用した衝撃荷重Ｆ２を中空部材２５で右ルーフサイドレール２１まで矢印の如く効率よく伝えることができる。
【００６７】
図８（ａ），（ｂ）は本発明に係る自動車の前部に相手車両がオフセット衝突した例を説明する図である。
（ａ）において、車体１０のフロントバンパービーム１５に相手車両８１が右側にずれてオフセット衝突することで、フロントバンパービーム１５に衝撃荷重Ｆ３が矢印の如く作用する。
衝撃荷重Ｆ３の一部が、右アッパフレーム１３を経て右フロントピラー１８に衝撃荷重Ｆ４として矢印の如く伝わる。
【００６８】
（ｂ）において、車室側壁部２７にインナパネル２９が重ね合わされている。
これにより、衝撃荷重Ｆ４（（ａ）参照）が中空部材２５に作用した場合に、作用した衝撃荷重Ｆ４を車室側壁部２７（中空部材２５）で長手方向に効率よく伝えることができる。
【００６９】
さらに、中空部材２５の下部（一部）２５ａが規制凹部６１で収容されている。
よって、衝撃荷重Ｆ４（（ａ）参照）が中空部材２５に作用した場合に、中空部材２５の幅方向への移動を規制凹部６１で規制することができる。
【００７０】
加えて、接合部５４の溶接部６４が中空部材２５（内下壁部３７）にミグ溶接で接合されることで、右フロントピラー１８の剛性が一層高められている。
【００７１】
これにより、オフセット衝突などのように、右フロントピラー１８に比較的大きな衝撃荷重が作用する場合でも、（ａ）に示すように、作用した衝撃荷重Ｆ４を中空部材２５で右ルーフサイドレール２１まで矢印の如く効率よく伝えることができる。
【００７２】
なお、前記実施の形態では、中空部材２５を略矩形状の閉断面に形成した例について説明したが、これに限らないで、５角形などの他の多角形の閉断面に形成することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、中空部材が車体後方に向けて上り勾配に延出され、中空部材にアウタパネルが設けられたフロントピラーを備えた自動車への適用に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明に係る自動車のフロントピラーを備えた車体を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る自動車のフロントピラーを示す平面図である。
【図３】本発明に係る自動車のフロントピラーの湾曲状態を説明する図である。
【図４】図２の４部を拡大した状態を示す斜視図である。
【図５】図４の５−５線断面図である。
【図６】本発明に係る自動車のフロントピラーを溶接する例を説明する図である。
【図７】本発明に係る自動車の前部に相手車両が衝突した例を説明する図である。
【図８】本発明に係る自動車の前部に相手車両がオフセット衝突した例を説明する図である。
【符号の説明】
【００７５】
１０…車体、１７，１８…左右のフロントピラー（サイドドア窓枠の上部（一部）、自動車のフロントピラー）、２３…サイドドア窓枠、２５…中空部材、２５ａ…中空部材の下部（中空部材の一部）、２６…車外側壁部、２７…車室側壁部、２８…アウタパネル、２９…インナパネル、３４…車室、４２…窓枠側アウタフランジ、４３…横アウタフランジ（外側アウタフランジ）、４６…窓枠側インナフランジ、４７…縦インナフランジ（外側インナフランジ）、５１…サイドドア、５２…シール取付部、５３…シール材、６１…規制凹部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中空部材が車体後方に向けて上り勾配に延出され、中空部材にアウタパネルが設けられた自動車のフロントピラーに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のフロントピラーのなかには、アウタパネルおよびインナパネルのフランジ部を溶接して閉断面状に形成したものに代えて、ハイドロフォーム成形法で一体形成された中空部材を用いたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００６−１８２０７９号公報
【０００３】
ハイドロフォーム成形法で中空部材を一体に成形することで、アウタパネルおよびインナパネルのフランジ部を溶接して閉断面状に形成する必要がない。
アウタパネルおよびインナパネルのフランジ部は、それぞれのパネルから外側に張り出された張出片である。
よって、フランジ部を減らすことで、フロントピラーの幅寸法を小さく抑え、車室内側からの視界範囲をさらに広く確保することが可能であるとされている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、中空部材はハイドロフォーム成形法で一体成形されている。よって、中空部材の剛性を高めるためには、中空部材の全体において肉厚寸法を大きく設定する必要がある。
しかし、中空部材全体の肉厚寸法を大きく設定すると、フロントピラーの重量が増加することが考えられ、この観点から改良の余地が残されていた。
【０００５】
本発明は、フロントピラーの重量増加を抑えた状態で、中空部材の剛性を高めることができる自動車のフロントピラーを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、車体後方に向けて上り勾配に延出された中空部材が車体外側に対向する車外側壁部および車室側に対向する車室側壁部で多角形の閉断面に形成され、前記車外側壁部に対向してアウタパネルが設けられ、前記中空部材および前記アウタパネルがサイドドア窓枠の一部を構成する自動車のフロントピラーにおいて、前記中空部材の車外側壁部が車体外側に向けて膨出するように凸形湾曲状に形成されるとともに、前記中空部材の前記車室側壁部が車体外側に向けて凹むように凹形湾曲状に形成され、凹形湾曲状に形成された前記車室側壁部に前記インナパネルを重ね合わせたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２は、前記インナパネルは、前記中空部材の一部を収容可能な規制凹部を備え、前記規制凹部で前記中空部材の車幅方向への移動を規制することを特徴とする。
【０００８】
請求項３は、前記アウタパネルに、前記サイドドア窓枠の内側に張り出された窓枠側アウタフランジを備え、前記インナパネルに、前記サイドドア窓枠の内側に張り出された窓枠側インナフランジを備え、前記窓枠側アウタフランジおよび前記窓枠側インナフランジが重ね合わせられ、重ね合わせた前記窓枠側アウタフランジおよび前記窓枠側インナフランジを、前記サイドドア窓枠のシール材を取り付けるシール取付部としたことを特徴とする。
【０００９】
請求項４は、前記アウタパネルに、前記サイドドア窓枠の外側に張り出された外側アウタフランジを備え、前記外側アウタフランジが前記中空部材に接合され、前記インナパネルに、前記サイドドア窓枠の外側に張り出された外側インナフランジを備え、前記外側インナフランジが前記中空部材に接合されたことを特徴とする。
【００１０】
請求項５は、前記外側アウタフランジおよび前記中空部材が前記外側アウタフランジのみに電極を押し付けるインダイレクトスポット溶接で接合され、前記外側インナフランジおよび前記中空部材がミグ溶接で接合され、前記窓枠側アウタフランジおよび前記窓枠側インナフランジが重ね合わされ、重ね合わされた前記窓枠側アウタフランジおよび前記窓枠側インナフランジを一対の電極で挟み込むダイレクトスポット溶接で接合されたことを特徴とする。
【００１１】
ここで、例えば、中空部材に外側アウタフランジや外側インナフランジを接合する方法として、スポット溶接（ダイレクトスポット溶接）が考えられる。
ダイレクトスポット溶接は、重ね合わせた２部材を一対の電極で挟み込むために、一方の電極を中空部材内に差し込む必要がある。
しかし、中空部材は閉断面に形成された長尺部材であり、一方の電極を中空部材内に差し込むことは難しい。
【００１２】
そこで、請求項５において、外側アウタフランジおよび中空部材をインダイレクトスポット溶接（いわゆる、片側スポット溶接）で接合し、外側インナフランジおよび中空部材をミグ（ＭＩＧ）溶接で接合することにした。そして、外部に露出された窓枠側アウタフランジおよび窓枠側インナフランジをダイレクトスポット溶接で接合することにした。
【００１３】
請求項６は、前記インナパネルのうち、前記車室側壁部に重ね合わせた部位が、前記車室側壁部にミグ溶接で接合されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明では、中空部材の車外側壁部が車体外側に向けて膨出するように凸形湾曲状に形成され、中空部材の車室側壁部が車体外側に向けて凹むように凹形湾曲状に形成されている。
よって、車体前部に衝撃荷重が作用して、衝撃荷重の一部が中空部材に伝わったとき、中空部材が車体外側に向けて折れ曲がるように中空部材曲げ応力が作用する。
よって、一部の衝撃荷重が中空部材に伝わったとき、中空部材の車室側壁部に圧縮応力が作用する。
【００１５】
そこで、請求項１において、中空部材の車室側壁部にインナパネルを重ね合わせた。車室側壁部にインナパネルを重ね合わせることで、車室側壁部の剛性を高めることができる。
これにより、一部の衝撃荷重が中空部材に作用した場合に、作用した衝撃荷重を車室側壁部で長手方向に効率よく伝えることができる。
【００１６】
さらに、中空部材の車室側壁部にインナパネルを重ね合わせるだけで、衝撃荷重を長手方向に効率よく伝えることができるので、従来技術で説明したように、中空部材全体の肉厚寸法を大きく設定する必要がない。
これにより、フロントピラーの重量増加を抑えることができる。
【００１７】
請求項２に係る発明では、インナパネルに、中空部材の一部を収容可能な規制凹部を備えた。そして、規制凹部で、中空部材が車幅方向へ移動することを規制するようにした。
中空部材が車幅方向へ移動することを規制凹部で規制することで、中空部材の剛性を高めることができる。
【００１８】
よって、衝撃荷重の一部が中空部材に伝わり、中空部材に曲げ応力が作用したとき、中空部材の幅方向への移動を規制することができる。
これにより、中空部材に作用した曲げ応力を中空部材で長手方向に効率よく伝えることができる。
【００１９】
請求項３に係る発明では、アウタパネルに窓枠側アウタフランジを備え、インナパネルに窓枠側インナフランジを備えた。
そして、窓枠側アウタフランジおよび窓枠側インナフランジを重ね合わせた。
これにより、重ね合わせたフランジでフロントピラーを補強し、フロントピラーの剛性を高めることができる。
【００２０】
さらに、重ね合わせたフランジを、サイドドアのシール材を取り付けるシール取付部として利用するようにした。
これにより、シール取付部の剛性を高めることができ、サイドドアのシール材をシール取付部で一層良好に支えることができる。
【００２１】
請求項４に係る発明では、アウタパネルに外側アウタフランジを備え、外側アウタフランジを中空部材に接合した。また、インナパネルに外側インナフランジを備え、外側インナフランジを中空部材に接合した。
よって、アウタパネルおよびインナパネルの各フランジを互いに重ね合わせる必要がない。
これにより、アウタパネルおよびインナパネルをコンパクトに抑えることができるので、フロントピラーの軽量化を図ることができる。
【００２２】
請求項５に係る発明では、外側アウタフランジおよび中空部材を、外側アウタフランジに電極を押し付けるインダイレクトスポット溶接で接合した。
よって、重ね合わせた外側アウタフランジおよび中空部材を一対の電極で挟み込む必要がない。
これにより、中空部材内に電極を差し込み、差し込んだ電極を中空部材の内面に押し付ける必要がない。
【００２３】
また、外側インナフランジおよび中空部材をミグ溶接で接合した。
よって、外側インナフランジに、電極となる溶接ワイヤを近接することで外側インナフランジおよび中空部材を接合することができる。
これにより、中空部材内に電極を差し込み、差し込んだ電極を中空部材の内面に押し付ける必要がない。
【００２４】
さらに、窓枠側アウタフランジおよび窓枠側インナフランジを、窓枠側アウタフランジおよび窓枠側インナフランジを一対の電極で挟み込むダイレクトスポット溶接で接合した。
窓枠側アウタフランジおよび窓枠側インナフランジは両部材とも外部に露出されている。
これにより、重ね合わせた窓枠側アウタフランジおよび窓枠側インナフランジを一対の電極で挟み込むことができる。
【００２５】
このように、各接合部の構成に適した溶接手段を採用することで、溶接による接合工程を効率よくおこなうことができ、自動車のフロントピラーの量産性を高めることができる。
【００２６】
加えて、中空部材は肉厚寸法が比較的大きい、さらに、インナフランジはアウタフランジと比較して板厚寸法が大きい。そこで、外側インナフランジおよび中空部材をミグ溶接で接合することにした。
これにより、外側インナフランジを中空部材に一層強固に接合することが可能になり、フロントピラーの剛性をさらに高めることができる。
【００２７】
請求項６に係る発明では、インナパネルのうち、車室側壁部に重ね合わせた部位をミグ溶接で接合した。
中空部材の車室側壁部にインナパネルをミグ溶接で接合することで、フロントピラーの剛性を一層高めることができる。
これにより、オフセット衝突などのように、フロントピラーに比較的大きな衝撃荷重が作用する場合でも、作用した衝撃荷重をフロントピラーで支えることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、「前」、「後」、「左」、「右」は運転者から見た方向にしたがい、前側をＦｒ、後側をＲｒ、左側をＬ、右側をＲとして示す。
【００２９】
図１は本発明に係る自動車のフロントピラーを備えた車体を示す斜視図である。
車体１０は、ラジエータなどの冷却部材を支えるフロントバルクヘッド１１と、フロントバルクヘッド１１の下端部に設けられた左右のフロントサイドフレーム１２，１２と、左右のフロントサイドフレーム１２，１２の外側にそれぞれ設けられた左右のアッパフレーム１３，１３と、左右のアッパフレーム１３，１３をフロントバルクヘッド１１に連結する左右の連結バー１４，１４とを備えている。
左右のフロントサイドフレーム１２，１２の前端部１２ａ，１２ａにフロントバンパービーム１５が架け渡されている。
【００３０】
さらに、車体１０は、左右のアッパフレームから車体後方に向けてそれぞれ延出された左右のフロントピラー（自動車のフロントピラー）１７，１８と、左右のフロントピラー１７，１８から車体後方に向けてそれぞれ延出された左右のルーフサイドレール２１，２１とを備えている。
【００３１】
左右のフロントピラー１７，１８は、左右対称の部材である。よって、右フロントピラー１８について説明して左フロントピラー１７の説明を省略する。
【００３２】
図２は本発明に係る自動車のフロントピラーを示す平面図、図３は本発明に係る自動車のフロントピラーの湾曲状態を説明する図である。
右フロントピラー１８は、サイドドア窓枠２３（図１参照）の上部（一部）を構成する支柱である。
右フロントピラー１８は、右アッパフレーム１３の後端部１３ａに連結された中空部材２５と、中空部材２５の車外側壁部２６に設けられたアウタパネル２８と、中空部材２５の車室側壁部２７に設けられたインナパネル２９とを備えている。
【００３３】
この中空部材２５は、ハイドロフォーム成形法で略矩形状の閉断面に一体成形された部材であり、車体外側に対向する車外側壁部２６（図５も参照）と、車室３４側に対向する車室側壁部２７（図５も参照）とを備えている。
【００３４】
右フロントピラー１８は、図３に示すように、車体外側に向けて膨出するように湾曲状に形成されている。
よって、車体外側に対向する車外側壁部２６は、車体外側に向けて膨出するように凸形湾曲状に形成される。
一方、車室３４側に対向する車室側壁部２７は、車体外側に向けて凹むように凹形湾曲状に形成されている。
【００３５】
具体的には、中空部材２５の車外側壁部２６は、側面視で上方に膨出する湾曲線３２のように凸形湾曲状に形成されている。
なお、湾曲線３２は、右フロントピラー１８の前後の端部１８ａ，１８ｂを結んだ直線３１に対して車体外側上方に距離Ｌ１だけ膨出された線である。
【００３６】
さらに、中空部材２５の車外側壁部２６は、平面視で車体幅方向外側に膨出する湾曲線３３のように凸形湾曲状に形成されている。
なお、湾曲線３３は、右フロントピラー１８の前後の端部１８ａ，１８ｂを結んだ直線３１に対して車体幅方向外側に距離Ｌ２だけ膨出された線である。
【００３７】
一方、中空部材２５の車室側壁部２７は、側面視で上方に凹む湾曲線３２のように凹形湾曲状に形成されている。
さらに、中空部材２５の車室側壁部２７は、平面視で車体幅方向外側に凹む湾曲線３３のように凸形湾曲状に形成されている。
【００３８】
よって、中空部材２５に衝撃荷重Ｆ（図３参照）が作用した際に、中空部材２５が車体外側（矢印方向）に向けて折れ曲がるように、中空部材２５に曲げ応力が作用する。
すなわち、衝撃荷重Ｆが中空部材２５に伝わったとき、中空部材２５の車室側壁部２７に圧縮応力が作用する。
そこで、凹形湾曲状に形成された車室側壁部２７に、インナパネル２９を重ね合わせた。
さらに、凸形湾曲状に形成された車外側壁部２６に、アウタパネル２８を重ね合わせた。
凹形湾曲状に形成された車室側壁部２７にインナパネル２９を重ね合わせることで、車室側壁部２７の剛性を高めることができる。
これにより、衝撃荷重が中空部材２５に作用した場合に、作用した衝撃荷重を車室側壁部２７（中空部材２５）で長手方向に効率よく伝えることができる。
【００３９】
さらに、中空部材２５の車室側壁部２７にインナパネル２９を重ね合わせるだけで、衝撃荷重を長手方向に効率よく伝えることができるので、従来技術で説明したように、中空部材全体の肉厚寸法を大きく設定する必要がない。
これにより、右フロントピラー１８の重量増加を抑えることができる。
【００４０】
図４は図２の４部を拡大した状態を示す斜視図、図５は図４の５−５線断面図である。
中空部材２５は、右アッパフレーム１３の後端部１３ａ（図２参照）から右ルーフサイドレール２１まで車体後方に向けて上り勾配に延出された支柱である。
この中空部材２５は、前述したように、ハイドロフォーム成形法で略矩形状の閉断面に一体成形された部材であり、車体外側に対向する車外側壁部２６と、車室３４側に対向する車室側壁部２７とを備えている。
【００４１】
車外側壁部２６は、外上壁部３５および外側壁部３６で断面略Ｌ字状に形成された部位である。
車室側壁部２７は、内下壁部３７および内側壁部３８で断面略Ｌ字状に形成された部位である。
【００４２】
車外側壁部２６に対向してアウタパネル２８が設けられている。
アウタパネル２８は、車外側壁部２６に沿って設けられた長尺状の部材である。
このアウタパネル２８は、車外側壁部２６に対向するように所定間隔をおいて設けられたアウタ本体４１と、アウタ本体４１の下辺４１ａからサイドドア窓枠２３（図１参照）の内側に張り出された窓枠側アウタフランジ４２と、アウタ本体４１の上辺４１ｂから外上壁部３５に沿って車室３４側に向けて張り出された横アウタフランジ（外側アウタフランジ）４３を備えている。
【００４３】
車室側壁部２７に対向してインナパネル２９が設けられている。
インナパネル２９は、車室側壁部２７に沿って設けられた長尺状の部材である。
このインナパネル２９は、車室側壁部２７に対向するように設けられたインナ本体４５と、インナ本体４５の外辺４５ａからサイドドア窓枠２３の内側に張り出された窓枠側インナフランジ４６と、インナ本体４５の内辺４５ｂから内側壁部３８に沿って上方に向けて張り出された縦インナフランジ（外側インナフランジ）４７とを備えている。
【００４４】
アウタパネル２８の窓枠側アウタフランジ４２およびインナパネル２９の窓枠側インナフランジ４６が重ね合わせられ、重ね合わせた窓枠側アウタフランジ４２および窓枠側インナフランジ４６がダイレクトスポット溶接で接合されている。
これにより、重ね合わせたフランジ４２，４６で右フロントピラー１８を補強し、右フロントピラー１８の剛性を高めることができる。
【００４５】
そして、接合した窓枠側アウタフランジ４２および窓枠側インナフランジ４６を、サイドドア５１用のシール材５３（すなわち、サイドドア窓枠２３のシール材）を取り付けるシール取付部５２として用いることにした。
これにより、シール取付部５２の剛性を高めることができ、シール取付部５２でサイドドア５１のシール材５３を一層良好に支えることができる。
【００４６】
アウタパネル２８の横アウタフランジ４３は、中空部材２５（外上壁部３５）にインダイレクトスポット溶接で接合されている。
インナパネル２９の縦インナフランジ４７は、中空部材２５（内側壁部３８）にミグ溶接で接合されている。
【００４７】
よって、横アウタフランジ４３および縦インナフランジ４７を互いに重ね合わせる必要がない。
これにより、アウタパネル２８およびインナパネル２９をコンパクトに抑えることができるので、右フロントピラー１８の軽量化を図ることができる。
【００４８】
インナ本体４５は、内下壁部３７に沿って設けられた接合部（すなわち、インナパネル２９のうち、車室側壁部２７に重ね合わせた部位）５４と、接合部５４の外辺５４ａから略９０°上方に向けて立ち上げられた外立上部５５とを備えている。
接合部５４は、内下壁部３７に接触した状態に配置されている。接合部５４は内下壁部３７に重ね合わされて溶接部６４…が内下壁部３７にミグ溶接で接合されている。
外立上部５５は、外側壁部３６の下部３６ａに接触した状態に配置されている。
【００４９】
また、接合部５４の内辺（インナ本体４５の内辺）４５ｂから縦インナフランジ４７が内側壁部３８に沿って略９０°上方に向けて張り出されている。
縦インナフランジ４７は、内側壁部３８に対して一定間隔Ｓをおいて配置され、上辺４７ａに複数の溶接凹部５７が所定間隔をおいて形成されている。
【００５０】
複数の溶接凹部５７は、内側壁部３８に向けて突出した部位で、内側壁部３８に接触された状態に保たれている。
複数の溶接凹部５７の溶接部６５が、中空部材２５（内側壁部３８）にミグ溶接で接合されている。
【００５１】
ここで、インナ本体４５および縦インナフランジ４７で規制凹部６１が構成されている。規制凹部６１は、中空部材２５の下部（中空部材の一部）２５ａを収容可能な凹部である。
この規制凹部６１は、中空部材２５の下部２５ａを収容することで、中空部材２５が車幅方向に移動することを規制できる。
中空部材２５が車幅方向へ移動することを規制凹部６１で規制することで、中空部材２５の剛性を高めることができる。
【００５２】
よって、衝撃荷重が中空部材２５に伝わり、中空部材２５に曲げ応力が作用した場合に、中空部材２５が幅方向に移動することを規制できる。
これにより、中空部材２５に作用した衝撃荷重を中空部材２５で長手方向に効率よく伝えることができる。
【００５３】
つぎに、自動車の右フロントピラー１８を溶接する例を図６に基づいて説明する。
図６は本発明に係る自動車のフロントピラーを溶接する例を説明する図である。
まず、窓枠側アウタフランジ４２および窓枠側インナフランジ４６をスポット溶接する例について説明する。
窓枠側アウタフランジ４２および窓枠側インナフランジ４６を重ね合わせた状態で、重ね合わせたフランジ４２，４６を一対の電極７１，７２で挟み込む。一対の電極７１，７２間に電流を流して各フランジ４２，４６をダイレクトスポット溶接で接合する。
【００５４】
窓枠側アウタフランジ４２および窓枠側インナフランジ４６は両部位とも、中空部材２５から離れる方向に延出されている。
重ね合わせたフランジ４２，４６が外部に露出されている。これにより、各フランジ４２，４６を一対の電極７１，７２で挟み込むことができるので、ダイレクトスポット溶接による接合が可能になる。
【００５５】
つぎに、横アウタフランジ４３および中空部材２５（外上壁部３５）をスポット溶接する例について説明する。
外上壁部３５に横アウタフランジ４３を重ね合わせた状態で、横アウタフランジ４３に電極７３を押し付ける。電極７３および外上壁部３５間に電流を流して外上壁部３５および横アウタフランジ４３をインダイレクトスポット溶接で接合する。
【００５６】
よって、重ね合わせた横アウタフランジ４３および外上壁部３５を一対の電極で挟み込む必要がない。
これにより、中空部材２５内に電極を差し込んで、中空部材２５の内面に電極を押し付ける必要がない。
【００５７】
ついで、縦インナフランジ４７を中空部材２５（内側壁部３８）にミグ溶接する例について説明する。
内側壁部３８に縦インナフランジ４７を重ね合わせた状態で、縦インナフランジ４７に溶接ワイヤ７５を近接させ、この溶接ワイヤ７５を電極として用い、縦インナフランジ４７を内側壁部３８にミグ溶接で接合する。
【００５８】
このように、縦インナフランジ４７に、電極となる溶接ワイヤ７５を近接させることで縦インナフランジ４７および内側壁部３８を接合することができる。
これにより、中空部材２５内に電極を差し込み、差し込んだ電極を中空部材２５の内面に押し付ける必要がない。
【００５９】
このように、各接合部の構成に適した溶接手段を採用することで、溶接による接合工程を効率よくおこなうことができ、右フロントピラー１８の量産性を高めることができる。
【００６０】
加えて、中空部材２５は肉厚寸法Ｔ１が比較的大きい、さらに、インナフランジ２９の板厚寸法Ｔ２はアウタフランジ２８の板厚寸法Ｔ３と比較して大きい。
そこで、縦インナフランジ４７および中空部材２５をミグ溶接で接合することにした。
これにより、縦インナフランジ４７を中空部材２５に一層強固に接合することが可能になり、右フロントピラー１８の剛性をさらに高めることができる。
【００６１】
つぎに、インナパネル２９の接合部５４を中空部材２５（内下壁部３７）にミグ溶接する例について説明する。
このミグ溶接は、内下壁部３７にインナパネル２９の接合部５４を重ね合わせた状態で、接合部５４に、レーザを併用して溶接ワイヤ７６を近接させる。
そして、溶接部６４…に沿って溶接ワイヤ７６を移動し、溶接部６４…を溶け込ませて接合部５４を内下壁部３７に接合する。
すなわち、このミグ溶接は、溶接部６４…を溶け込ませることで、いわゆる、貫通ミグ溶接といわれる。
【００６２】
接合部５４を内下壁部３７にミグ溶接で接合することで、右フロントピラー１８の剛性を一層高めることができる。
これにより、オフセット衝突などのように、右フロントピラー１８に比較的大きな衝撃荷重が作用する場合でも、作用した衝撃荷重を右フロントピラー１８で支えることが可能になる。
【００６３】
つぎに、自動車の右フロントピラー１８に衝撃荷重が作用した例を図７〜図８に基づいて説明する。
図７（ａ），（ｂ）は本発明に係る自動車の前部に相手車両が衝突した例を説明する図である。
（ａ）において、車体１０のフロントバンパービーム１５に相手車両８１が衝突することで、フロントバンパービーム１５に衝撃荷重Ｆ１が矢印の如く作用する。
衝撃荷重Ｆ１の一部が、右アッパフレーム１３を経て右フロントピラー１８に衝撃荷重Ｆ２として矢印の如く伝わる。
【００６４】
（ｂ）において、車室側壁部２７にインナパネル２９が重ね合わされている。
これにより、衝撃荷重Ｆ２（（ａ）参照）が中空部材２５に作用した場合に、作用した衝撃荷重Ｆ２を車室側壁部２７（中空部材２５）で長手方向に効率よく伝えることができる。
【００６５】
さらに、中空部材２５の下部（一部）２５ａが規制凹部６１で収容されている。
よって、衝撃荷重Ｆ２（（ａ）参照）が中空部材２５に作用した場合に、中空部材２５の幅方向への移動を規制凹部６１で規制することができる。
【００６６】
このように、車室側壁部２７にインナパネル２９を重ね合わせ、さらに、中空部材２５の幅方向への移動を規制凹部６１で規制することで、（ａ）に示すように、作用した衝撃荷重Ｆ２を中空部材２５で右ルーフサイドレール２１まで矢印の如く効率よく伝えることができる。
【００６７】
図８（ａ），（ｂ）は本発明に係る自動車の前部に相手車両がオフセット衝突した例を説明する図である。
（ａ）において、車体１０のフロントバンパービーム１５に相手車両８１が右側にずれてオフセット衝突することで、フロントバンパービーム１５に衝撃荷重Ｆ３が矢印の如く作用する。
衝撃荷重Ｆ３の一部が、右アッパフレーム１３を経て右フロントピラー１８に衝撃荷重Ｆ４として矢印の如く伝わる。
【００６８】
（ｂ）において、車室側壁部２７にインナパネル２９が重ね合わされている。
これにより、衝撃荷重Ｆ４（（ａ）参照）が中空部材２５に作用した場合に、作用した衝撃荷重Ｆ４を車室側壁部２７（中空部材２５）で長手方向に効率よく伝えることができる。
【００６９】
さらに、中空部材２５の下部（一部）２５ａが規制凹部６１で収容されている。
よって、衝撃荷重Ｆ４（（ａ）参照）が中空部材２５に作用した場合に、中空部材２５の幅方向への移動を規制凹部６１で規制することができる。
【００７０】
加えて、接合部５４の溶接部６４が中空部材２５（内下壁部３７）にミグ溶接で接合されることで、右フロントピラー１８の剛性が一層高められている。
【００７１】
これにより、オフセット衝突などのように、右フロントピラー１８に比較的大きな衝撃荷重が作用する場合でも、（ａ）に示すように、作用した衝撃荷重Ｆ４を中空部材２５で右ルーフサイドレール２１まで矢印の如く効率よく伝えることができる。
【００７２】
なお、前記実施の形態では、中空部材２５を略矩形状の閉断面に形成した例について説明したが、これに限らないで、５角形などの他の多角形の閉断面に形成することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、中空部材が車体後方に向けて上り勾配に延出され、中空部材にアウタパネルが設けられたフロントピラーを備えた自動車への適用に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明に係る自動車のフロントピラーを備えた車体を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る自動車のフロントピラーを示す平面図である。
【図３】本発明に係る自動車のフロントピラーの湾曲状態を説明する図である。
【図４】図２の４部を拡大した状態を示す斜視図である。
【図５】図４の５−５線断面図である。
【図６】本発明に係る自動車のフロントピラーを溶接する例を説明する図である。
【図７】本発明に係る自動車の前部に相手車両が衝突した例を説明する図である。
【図８】本発明に係る自動車の前部に相手車両がオフセット衝突した例を説明する図である。
【符号の説明】
【００７５】
１０…車体、１７，１８…左右のフロントピラー（サイドドア窓枠の上部（一部）、自動車のフロントピラー）、２３…サイドドア窓枠、２５…中空部材、２５ａ…中空部材の下部（中空部材の一部）、２６…車外側壁部、２７…車室側壁部、２８…アウタパネル、２９…インナパネル、３４…車室、４２…窓枠側アウタフランジ、４３…横アウタフランジ（外側アウタフランジ）、４６…窓枠側インナフランジ、４７…縦インナフランジ（外側インナフランジ）、５１…サイドドア、５２…シール取付部、５３…シール材、６１…規制凹部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体後方に向けて上り勾配に延出された中空部材が車体外側に対向する車外側壁部および車室側に対向する車室側壁部で多角形の閉断面に形成され、前記車外側壁部に対向してアウタパネルが設けられ、前記中空部材および前記アウタパネルがサイドドア窓枠の一部を構成する自動車のフロントピラーにおいて、
前記中空部材の車外側壁部が車体外側に向けて膨出するように凸形湾曲状に形成されるとともに、
前記中空部材の前記車室側壁部が車体外側に向けて凹むように凹形湾曲状に形成され、
凹形湾曲状に形成された前記車室側壁部に前記インナパネルを重ね合わせたことを特徴とする自動車のフロントピラー。
【請求項２】
前記インナパネルは、
前記中空部材の一部を収容可能な規制凹部を備え、
前記規制凹部で前記中空部材の車幅方向への移動を規制することを特徴とする請求項１記載の自動車のフロントピラー。
【請求項３】
前記アウタパネルに、前記サイドドア窓枠の内側に張り出された窓枠側アウタフランジを備え、
前記インナパネルに、前記サイドドア窓枠の内側に張り出された窓枠側インナフランジを備え、
前記窓枠側アウタフランジおよび前記窓枠側インナフランジが重ね合わせられ、
重ね合わせた前記窓枠側アウタフランジおよび前記窓枠側インナフランジを、前記サイドドア窓枠のシール材を取り付けるシール取付部としたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の自動車のフロントピラー。
【請求項４】
前記アウタパネルに、前記サイドドア窓枠の外側に張り出された外側アウタフランジを備え、
前記外側アウタフランジが前記中空部材に接合され、
前記インナパネルに、前記サイドドア窓枠の外側に張り出された外側インナフランジを備え、
前記外側インナフランジが前記中空部材に接合されたことを特徴とする請求項３記載の自動車のフロントピラー。
【請求項５】
前記外側アウタフランジおよび前記中空部材が前記外側アウタフランジのみに電極を押し付けるインダイレクトスポット溶接で接合され、
前記外側インナフランジおよび前記中空部材がミグ溶接で接合され、
前記窓枠側アウタフランジおよび前記窓枠側インナフランジが重ね合わされ、重ね合わされた前記窓枠側アウタフランジおよび前記窓枠側インナフランジを一対の電極で挟み込むダイレクトスポット溶接で接合されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の自動車のフロントピラー。
【請求項６】
前記インナパネルのうち、前記車室側壁部に重ね合わせた部位が、前記車室側壁部にミグ溶接で接合されたことを特徴とする請求項５記載の自動車のフロントピラー。
【請求項１】
車体後方に向けて上り勾配に延出された中空部材が車体外側に対向する車外側壁部および車室側に対向する車室側壁部で多角形の閉断面に形成され、前記車外側壁部に対向してアウタパネルが設けられ、前記中空部材および前記アウタパネルがサイドドア窓枠の一部を構成する自動車のフロントピラーにおいて、
前記中空部材の車外側壁部が車体外側に向けて膨出するように凸形湾曲状に形成されるとともに、
前記中空部材の前記車室側壁部が車体外側に向けて凹むように凹形湾曲状に形成され、
凹形湾曲状に形成された前記車室側壁部に前記インナパネルを重ね合わせたことを特徴とする自動車のフロントピラー。
【請求項２】
前記インナパネルは、
前記中空部材の一部を収容可能な規制凹部を備え、
前記規制凹部で前記中空部材の車幅方向への移動を規制することを特徴とする請求項１記載の自動車のフロントピラー。
【請求項３】
前記アウタパネルに、前記サイドドア窓枠の内側に張り出された窓枠側アウタフランジを備え、
前記インナパネルに、前記サイドドア窓枠の内側に張り出された窓枠側インナフランジを備え、
前記窓枠側アウタフランジおよび前記窓枠側インナフランジが重ね合わせられ、
重ね合わせた前記窓枠側アウタフランジおよび前記窓枠側インナフランジを、前記サイドドア窓枠のシール材を取り付けるシール取付部としたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の自動車のフロントピラー。
【請求項４】
前記アウタパネルに、前記サイドドア窓枠の外側に張り出された外側アウタフランジを備え、
前記外側アウタフランジが前記中空部材に接合され、
前記インナパネルに、前記サイドドア窓枠の外側に張り出された外側インナフランジを備え、
前記外側インナフランジが前記中空部材に接合されたことを特徴とする請求項３記載の自動車のフロントピラー。
【請求項５】
前記外側アウタフランジおよび前記中空部材が前記外側アウタフランジのみに電極を押し付けるインダイレクトスポット溶接で接合され、
前記外側インナフランジおよび前記中空部材がミグ溶接で接合され、
前記窓枠側アウタフランジおよび前記窓枠側インナフランジが重ね合わされ、重ね合わされた前記窓枠側アウタフランジおよび前記窓枠側インナフランジを一対の電極で挟み込むダイレクトスポット溶接で接合されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の自動車のフロントピラー。
【請求項６】
前記インナパネルのうち、前記車室側壁部に重ね合わせた部位が、前記車室側壁部にミグ溶接で接合されたことを特徴とする請求項５記載の自動車のフロントピラー。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−１３０２１（Ｐ２０１０−１３０２１Ａ）
【公開日】平成２２年１月２１日（２０１０．１．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１７６２６１（Ｐ２００８−１７６２６１）
【出願日】平成２０年７月４日（２００８．７．４）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月２１日（２０１０．１．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月４日（２００８．７．４）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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