JP2001146175A - 自動車のフロントピラー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フロントピラー本来の剛性を維持しつつ、障
害物への衝撃を十分に緩和することのできる自動車のフ
ロントピラーを提供すること。 【解決手段】 自動車１０における筒型断面のフロント
ピラー２０である。このフロントピラー２０の車室内２
１側に、フロントピラー２０の変形を促す屈曲部３５，
３６を形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は自動車のフロントピ
ラーの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車のフロントピラーは、車体の一部
であるから剛性が大きい部材である。例えば、フロント
ピラーの前部に障害物が当った場合には、障害物への衝
撃が大きい。一方、障害物の保護を優先するあまりフロ
ントピラーの剛性を小さくしたのでは、車体全体の耐久
強度を確保することができない。そこで、フロントピラ
ー本来の剛性を維持しつつ、障害物への衝撃を十分に緩
和することのできる自動車のフロントピラーが望まれ
る。障害物への衝撃の緩和を配慮した自動車のフロント
ピラーとしては、例えば特開平９−３９８３３号公報
「自動車のフロントピラー」（以下、「従来の技術」と
言う。）が知られている。

【０００３】上記従来の技術は、同公報の図１及び図２
に示される通り、ピラーインナ６（番号は公報に記載さ
れたものを引用した。以下同じ。）にピラーアウタ７を
合せて筒型断面のピラー本体５を形成し、ピラーアウタ
７の前面部分７ａに低剛性の緩衝パネル８を取付け、こ
の緩衝パネル８の前面に樹脂ガーニッシュ９を取付けた
自動車のフロントピラー１である。フロントピラー１の
前部に障害物が当った場合には、樹脂ガーニッシュ９並
びに緩衝パネル８が塑性変形することにより、障害物へ
の衝撃を緩和することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の技
術は、ピラー本体５に緩衝パネル８を設けただけのもの
である。障害物が緩衝パネル８を介してピラー本体５に
当った場合には、緩衝パネル８の変形で衝撃力を吸収す
るだけであり、障害物がピラー本体５まで到達した後の
衝撃力の吸収手段がない。従って、障害物に対して十分
な衝撃の緩和をするには改良の余地がある。すなわち、
上記従来の技術は、ピラー本体５にフロントピラー本来
の剛性はあるものの、障害物が当ったときに、ピラー本
体５自体で障害物への衝撃を緩和できるように配慮した
ものではない。

【０００５】そこで本発明の目的は、フロントピラー本
来の剛性を維持しつつ、障害物への衝撃を十分に緩和す
ることのできる自動車のフロントピラーを提供すること
にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１は、筒型断面のフロントピラーにおいて、こ
のフロントピラーの車室内側にフロントピラーの変形を
促す屈曲部を形成したことを特徴とする。フロントピラ
ーに障害物が当ったときに、脆弱な屈曲部でフロントピ
ラーが変形し衝撃力を吸収して、障害物への衝撃を十分
に緩和する。一方、フロントピラーのうち、屈曲部から
離れた部分はそれほど変形しない。屈曲部を車室内側に
設けて、例えばカバーなどで覆い屈曲部を外面から隠す
ようにする。

【０００７】請求項２は、屈曲部は「ひだ」であること
を特徴とする。ここで、「ひだ」とは複数の細長い折目
状のことを言う。ひだであるから、衝撃力の吸収は一層
容易である。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図面に
基づいて以下に説明する。なお、「前」、「後」、
「左」、「右」、「上」、「下」は運転者から見た方向
に従い、Ｆｒは前側、Ｒｒは後側、Ｌは左側、Ｒは右
側、ＣＬは車幅中心（車体中心）を示す。また、図面は
符号の向きに見るものとする。

【０００９】先ず、第１の実施の形態の自動車のフロン
トピラーについて、図１〜図７に基づき説明する。図１
は本発明に係る自動車（第１の実施の形態）の前半部の
斜視図であり、自動車１０の車体の一部をなす左右のフ
ロントピラー２０，２０を示す。以下、左のフロントピ
ラー２０の構成を詳細に説明する。なお、右のフロント
ピラー２０も左のフロントピラー２０と同一構成であ
り、その説明を省略する。図中、１１，１１はフロント
フェンダ、１２はルーフ、１３はフロントバンパ、１４
はボンネット、１５はフロントガラス、１６はドア、１
７はドアガラス、１８は前輪、１９，１９はヘッドライ
トである。

【００１０】図２は図１の２−２線断面図であり、左の
フロントピラー２０周りの平面断面構造を示す。フロン
トピラー２０は、車室２１内側のインナフレーム３０に
車外側のアウタフレーム４０を被せることで、筒型断面
体に形成した部材であり、このフロントピラー２０の変
形を促す２つの屈曲部３５，３６を車室２１内側に形成
したことを特徴とする。

【００１１】インナフレーム３０は、インナ本体３１と
前部フランジ３２と後部フランジ３３とからなる一体成
形品である。詳しくは、インナ本体３１は、開放側を車
幅方向外方（車体中心ＣＬと反対側）に向けた平面断面
視略Ｕ字状の部材であり、前縁に前部フランジ３２を一
体に形成し、後縁に後部フランジ３３を一体に形成した
ものである。

【００１２】このようなインナ本体３１は底３４が浅い
部材であり、前部フランジ３２のフランジ面を車体前方
へ向けることにより、インナ本体３１の前縁の部分を、
車体中心ＣＬ側に開放した平面視略Ｖ字状の第１の屈曲
部３５とした。さらには、底３４に対する第１の屈曲部
３５の基端部分を、車幅方向外方に開放した平面視略Ｖ
字状の第２の屈曲部３６とした。第１の屈曲部３５の開
き角は鋭角であり、第２の屈曲部３６の開き角は鈍角で
ある。第１・第２の屈曲部３５，３６は車体前方からの
力に対して座屈し易い脆弱部である。

【００１３】アウタフレーム４０は、アウタ本体４１と
前部フランジ４４と後部フランジ４６とからなる一体成
形品である。詳しくは、アウタ本体４１は、開放側を車
幅方向内方（車体中心ＣＬ側）に向けた平面断面視略Ｕ
字状の部材であって、底４２が比較的深い。このような
アウタフレーム４０は、底４２の前端から車体中心ＣＬ
側へほぼ平坦な前板４３を延し、この前板４３の先端か
ら更に車体中心ＣＬ側へ前部フランジ４４を延し、一
方、底４２の後端から車体中心ＣＬ側へ後板４５を延
し、この後板４５の先端に後部フランジ４６を一体に形
成したものである。互いの前部フランジ３２，４４同士
並びに後部フランジ３３，４６同士をスポット溶接等に
て接合することで、筒型断面のフロントピラー２０を形
成することができる。インナフレーム３０及びアウタフ
レーム４０は、板材を折曲げ形成した部材や押出し材で
あり、鋼材やアルミニウム合金からなる。

【００１４】ところで、インナフレーム３０は底３４の
うち後部内面に、補強板５１を介して補強パイプ５２を
重ねて溶接等にて取付けたものである。補強板５１は厚
板であるから剛性が比較的大きい。補強パイプ５２も筒
型断面部材であるから剛性が大きい。インナフレーム３
０は、前半部に脆弱な第１・第２の屈曲部３５，３６を
形成したので、後半部を補強板５１及び補強パイプ５２
にて補強することにより、インナフレーム３０本来の剛
性を維持するようにしたものである。

【００１５】筒型断面のフロントピラー２０の内部を通
る補強板５１及び補強パイプ５２は芯材としての役割を
も果たす。補強板５１及び補強パイプ５２にてフロント
ピラー２０の後半部分の剛性を高めることにより、車体
の一部としてのフロントピラー２０本来の剛性を維持す
ることができる。しかも、フロントピラー２０の前半部
分には補強部材がないので、第１・第２の屈曲部３５，
３６の変形作用を妨げることはない。このようにして、
フロントピラー２０のうち、車体前方からの衝撃を吸収
する前半の衝撃吸収部分２０Ｆと、フロントピラー２０
本来の剛性を維持する後半の高剛性部分２０Ｒとに分け
たものである。

【００１６】この図は、フロントピラー２０の前部、す
なわち、アウタフレーム４０の前板４３に車体前方から
の衝撃を吸収する保護部材５５を取付けたことを示す。
詳しくは、保護部材５５は、車体前方からの衝撃で変形
することにより衝撃を吸収する筒型断面部材であり、塩
化ビニール樹脂等の樹脂製押出し材からなる。前板４３
にクリップ５４をスナップフィットにて取付け、このク
リップ５４に保護部材５５の嵌合溝５６を嵌合すること
で、フロントピラー２０に保護部材５５を簡単に取付け
ることができる。さらに保護部材５５は、この保護部材
５５の周囲を覆う化粧カバー５７を前面に取付けたもの
である。化粧カバー５７は、車体前方からの衝撃で変形
が容易な材料からなるカバー部材であり、フロントピラ
ー２０周りの外観を高める役割を果たす。

【００１７】またこの図は、車室２１においてインナフ
レーム３０の周囲を室内側カバー５８にて覆ったことを
示す。室内側カバー５８は、車室２１の外観性を高める
とともに、フロントピラー２０に対するプロテクタとし
ての機能を有するカバー部材である。特に、第１・第２
の屈曲部３５，３６を車室２１内側に設けて、室内側カ
バー５８で覆って目隠ししたので、外観が高まる。図
中、６１は接着モール、６２はウェザストリップ、６３
はシーラント、６４はドアサッシ、６５はドア外側ウェ
ザストリップ、６６はドア内側ウェザストリップ、６７
はドア窓用ウェザストリップである。

【００１８】図３は本発明に係る自動車のフロントピラ
ー（第１の実施の形態）の分解斜視図であり、インナフ
レーム３０及びアウタフレーム４０が概ねＵ字状断面の
細長い部材であり、補強板５１及び補強パイプ５２も細
長い部材であることを示す。さらにこの図は、アウタフ
レーム４０の前板４３の長手方向に複数個のクリップ５
４・・・（・・・は複数個を示す。以下同じ。）を取付け、こ
れらのクリップ５４・・・にて前板４３に細長い保護部材
５５を取付け可能であることを示す。

【００１９】次に、上記構成の第１の実施の形態におけ
るフロントピラー２０の作用を、図４〜図７にて図の順
に説明する。図４は本発明に係るフロントピラー（第１
の実施の形態）の第１作用図であり、矢印のように障
害物Ｓが車体前方からフロントピラー２０に当ったこと
を示す。障害物Ｓからの衝撃力は化粧カバー５７並びに
保護部材５５を介してフロントピラー２０に伝わる。次
に図５の作用に進む。

【００２０】図５は本発明に係るフロントピラー（第１
の実施の形態）の第２作用図であり、障害物Ｓからの衝
撃力によって、保護部材５５並びに化粧カバー５７が矢
印方向に変形したことを示す。この段階は、保護部材
５５や化粧カバー５７が変形することにより衝撃力を吸
収する初期段階であり、衝撃力を効果的に吸収して障害
物への衝撃を緩和する。フロントピラー２０は保護部材
５５や化粧カバー５７よりも剛性が大きいので、この段
階では変形しない。次に図６の作用に進む。

【００２１】図６は本発明に係るフロントピラー（第１
の実施の形態）の第３作用図であり、障害物Ｓからの衝
撃力が大きい場合に、フロントピラー２０が矢印方向
に塑性変形を開始することを示す。すなわち、大きな衝
撃力によって脆弱な第１・第２の屈曲部３５，３６が塑
性変形を開始する。次に図７の作用に進む。

【００２２】図７は本発明に係るフロントピラー（第１
の実施の形態）の第４作用図であり、障害物Ｓからの大
きい衝撃力によって、フロントピラー２０が矢印方向
に塑性変形したことを示す。すなわち、衝撃力によって
脆弱な第１・第２の屈曲部３５，３６が塑性変形してフ
ロントピラー２０の変形を促す。この結果、インナフレ
ーム３０のうち前半部分が塑性変形するとともに、これ
に伴ってアウタフレーム４０も塑性変形する。このた
め、フロントピラー２０のうち前半の衝撃吸収部分２０
Ｆの全体が塑性変形することにより、車体前方からの障
害物Ｓへの衝撃を吸収して十分に緩和する。一方、フロ
ントピラー２０のうち、第１・第２の屈曲部３５，３６
から離れた後半の高剛性部分２０Ｒはそれほど変形しな
い。従って、車体の一部としてのフロントピラー２０本
来の剛性を維持することができる。

【００２３】次に、第２の実施の形態の自動車のフロン
トピラーについて、図８〜図１２に基づき説明する。な
お、上記図１〜図７に示す第１の実施の形態と同様の構
成については同一符号を付し、その説明を省略する。図
８は本発明に係る自動車のフロントピラー（第２の実施
の形態）の平面断面図であり、上記図２に示す構成に相
当する。フロントピラー７０は、車室２１内側のインナ
フレーム８０に車外側のアウタフレーム９０を被せるこ
とで、筒型断面体に形成した部材であり、このフロント
ピラー７０の変形を促す屈曲部８４を車室２１内側に形
成したことを特徴とする。

【００２４】インナフレーム８０は、前後に延びるイン
ナ本体８１と、インナ本体８１の前端に一体に形成した
前部フランジ８２と、インナ本体８１の後端に一体に形
成した後部フランジ８３とからなる。インナ本体８１は
少なくとも前半部分に上記屈曲部８４を一体に形成した
ものである。この屈曲部８４は、車体前方からの力に対
して座屈し易い「ひだ（襞）」からなる脆弱部である。
ここで、「ひだ」とは複数の細長い折目状、すなわち、
この図に示すように平面から見て蛇行した形状のことを
言う。屈曲部８４をひだにしたので、衝撃力の吸収が一
層容易である。

【００２５】アウタフレーム９０は、アウタ本体９１と
前部フランジ９２と後部フランジ９３とからなる一体成
形品である。アウタ本体９１は、開放側を車幅方向内方
（車体中心ＣＬ側）に向けた平面断面視略Ｕ字状の部材
である。このようなアウタフレーム９０は、アウタ本体
９１の前縁に前部フランジ９２を一体に形成し、アウタ
本体９１の後縁に後部フランジ９３を一体に形成したも
のである。互いの前部フランジ８２，９２同士並びに後
部フランジ８３，９３同士をスポット溶接等にて接合す
ることで、筒型断面のフロントピラー７０を形成するこ
とができる。インナフレーム８０及びアウタフレーム９
０は、板材を折曲げ形成した部材や押出し材であり、鋼
材やアルミニウム合金からなる。

【００２６】ところで、インナフレーム８０はインナ本
体８１のうち後部内面に、補強板１０１を介して補強パ
イプ１０２を重ねて溶接等にて取付けたものである。補
強板１０１は厚板であるから剛性が比較的大きい。補強
パイプ１０２も筒型断面部材であるから剛性が大きい。
インナフレーム８０は、前半部に脆弱な屈曲部８４を形
成したので、後半部を補強板１０１及び補強パイプ１０
２にて補強することにより、インナフレーム８０本来の
剛性を維持するようにしたものである。

【００２７】筒型断面のフロントピラー７０の内部を通
る補強板１０１及び補強パイプ１０２は芯材としての役
割をも果たす。補強板１０１及び補強パイプ１０２にて
フロントピラー７０の後半部分の剛性を高めることによ
り、車体の一部としてのフロントピラー７０本来の剛性
を維持することができる。しかも、フロントピラー７０
の前半部分には補強部材がないので、屈曲部８４の変形
作用を妨げることはない。このようにして、フロントピ
ラー７０のうち、車体前方からの衝撃を吸収する前半の
衝撃吸収部分７０Ｆと、フロントピラー７０本来の剛性
を維持する後半の高剛性部分７０Ｒとに分けたものであ
る。

【００２８】この図は、車室２１においてインナフレー
ム８０の周囲を室内側カバー１０４にて覆っていること
を示す。室内側カバー１０４は、車室２１の外観を高め
るとともに、フロントピラー７０に対するプロテクタと
しての機能を有するカバー部材である。特に、屈曲部８
４を車室２１内側に設けて、室内側カバー１０４で覆っ
て目隠ししたので、外観が高まる。図中、１１１はウェ
ザストリップ、１１２はシーラント、１１３はドアサッ
シ、１１４はドア用ウェザストリップである。

【００２９】図９は本発明に係る自動車のフロントピラ
ー（第２の実施の形態）の分解斜視図であり、インナフ
レーム８０、アウタフレーム９０、補強板１０１及び補
強パイプ１０２が細長い部材であることを示す。さらに
この図は、インナ本体８１の長手方向にひだ状の屈曲部
８４を形成したことにより、インナ本体８１がほぼ波板
状部材であることを示す。

【００３０】次に、上記構成の第２の実施の形態におけ
るフロントピラー７０の作用を、図１０〜図１２にて図
の順に説明する。図１０は本発明に係るフロントピラー
（第２の実施の形態）の第１作用図であり、矢印のよ
うに障害物Ｓが車体前方からフロントピラー７０に当っ
たことを示す。次に図１１の作用に進む。

【００３１】図１１は本発明に係るフロントピラー（第
２の実施の形態）の第２作用図であり、障害物Ｓからの
衝撃力によってフロントピラー７０が矢印方向に塑性
変形を開始することを示す。すなわち、衝撃力によって
屈曲部８４が塑性変形を開始する。次に図１２の作用に
進む。

【００３２】図１２は本発明に係るフロントピラー（第
２の実施の形態）の第３作用図であり、障害物Ｓからの
衝撃力によって、フロントピラー７０が矢印方向に塑
性変形したことを示す。すなわち、衝撃力によって脆弱
な屈曲部８４が塑性変形してフロントピラー７０の変形
を促す。この結果、インナフレーム８０のうち前半部分
が塑性変形し、これに伴いアウタフレーム９０も塑性変
形する。このため、フロントピラー７０のうち前半の衝
撃吸収部分７０Ｆの全体が塑性変形することにより、車
体前方からの障害物Ｓへの衝撃を吸収して十分に緩和す
る。一方、フロントピラー７０のうち、屈曲部８４から
離れた後半の高剛性部分７０Ｒはそれほど変形しない。
従って、車体の一部としてのフロントピラー７０本来の
剛性を維持することができる。

【００３３】

【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項１は、フロントピラーの車室内側にフロン
トピラーの変形を促す屈曲部を形成したので、フロント
ピラーに障害物が当ったときに、脆弱な屈曲部でフロン
トピラーが変形して衝撃力を吸収するため、障害物への
衝撃を十分に緩和することができる。一方、フロントピ
ラーのうち、屈曲部から離れた部分はそれほど変形しな
い。従って、フロントピラー本来の剛性を維持しつつ、
障害物への衝撃を十分に緩和することができる。さらに
は、フロントピラーの変形を促す屈曲部を車室内側に設
けたので、例えば、カバーなどで覆い屈曲部を外面から
隠すことができる。従って、車室内側の外観性を損うこ
となく、屈曲部を形成することができる。

【００３４】請求項２は、屈曲部を「ひだ」にしたの
で、衝撃力の吸収が一層容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る自動車（第１の実施の形態）の前
半部の斜視図

【図２】図１の２−２線断面図

【図３】本発明に係る自動車のフロントピラー（第１の
実施の形態）の分解斜視図

【図４】本発明に係るフロントピラー（第１の実施の形
態）の第１作用図

【図５】本発明に係るフロントピラー（第１の実施の形
態）の第２作用図

【図６】本発明に係るフロントピラー（第１の実施の形
態）の第３作用図

【図７】本発明に係るフロントピラー（第１の実施の形
態）の第４作用図

【図８】本発明に係る自動車のフロントピラー（第２の
実施の形態）の平面断面図

【図９】本発明に係る自動車のフロントピラー（第２の
実施の形態）の分解斜視図

【図１０】本発明に係るフロントピラー（第２の実施の
形態）の第１作用図

【図１１】本発明に係るフロントピラー（第２の実施の
形態）の第２作用図

【図１２】本発明に係るフロントピラー（第２の実施の
形態）の第３作用図

【符号の説明】

１０…自動車、２０，７０…フロントピラー、２１…車
室、３５，３６…屈曲部（第１・第２の屈曲部）、８４
…屈曲部（ひだ）、Ｓ…障害物。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒型断面のフロントピラーにおいて、こ
   のフロントピラーは、車室内側にフロントピラーの変形
   を促す屈曲部を形成したものであることを特徴とする自
   動車のフロントピラー。
2. 【請求項２】 前記屈曲部は、ひだであることを特徴と
   する請求項１記載の自動車のフロントピラー。