JP2001151148A - 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。 【解決手段】 筒型断面に形成したフロントピラー２０
において、車室２９内側へのフロントピラー２０の変形
を促すために、フロントピラー２０の一部に薄肉部２５
を形成した。従って、フロントピラー２０に障害物が当
ったときに、フロントピラー２０の薄肉部２５が比較的
容易に変形する。一方、フロントピラー２０のその他の
部位を変形し難い肉厚に構成したので、フロントピラー
２０の剛性を十分に確保することができる。

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
ラーの改良技術に関する。

【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。

【０００３】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」が知られている。以下、この技術を同公報の図１及
び図２を参照の上説明する。

【０００４】この技術のフロントピラー１（符号は公報
のものを引用した。）は、ピラーインナ６にピラーアウ
タ７を接合し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
取付けたものである。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。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この様に、フロントピ
ラー１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。このため、万一障害物がフロントピラー１
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、フロントピラー１は、ピラー本体５にフロントピラ
ー本来の剛性を備えているものの、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。

【０００６】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。

【０００７】

【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、筒型断面に形成したフロントピラーにお
いて、このフロントピラーは、車室内側へのフロントピ
ラーの変形を促すために、フロントピラーの一部に薄肉
部を形成したことを特徴とする。

【０００８】フロントピラーの一部を薄肉部とすること
で、フロントピラーの一部を変形しやすい部分にした。
このため、万一フロントピラーに障害物が当ったとき
に、フロントピラーの薄肉部を変形させて衝撃力を吸収
させることができる。従って、障害物への衝撃を十分に
緩和することができる。一方、フロントピラーのその他
の部位を肉厚に構成したので、その他の部位の変形を防
ぐことができる。

【０００９】また、フロントピラーの一部を薄肉部とす
るだけで変形しやすい部分を形成することができる。従
って、衝撃緩和用のフロントピラーを比較的簡単に形成
することができる。

【００１０】

【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。

【００１１】図１は本発明に係るフロントピラーを備え
た自動車の斜視図であり、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、１７はドアガラス、１８は前輪、１９，１９はヘ
ッドライトである。

【００１２】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の平面断面構造を示す。フロントピ
ラー２０は、インナフレーム２１にアウタフレーム３０
を接合して筒型断面に形成した部材であって、車室２９
内側へのフロントピラー２０の変形を促すために、フロ
ントピラーの一部に薄肉部２５を形成したものである。

【００１３】インナフレーム２１は、前板部２２及び後
板部２４を薄肉部２５でつないで車室２９に臨ませたも
のであって、前板部２２の前フランジ２２ａをフロント
ガラス１５に略平行に配置し、後板部２４の後フランジ
２４ａをドアガラス１７に略平行に配置し、後板部２４
に補強板２７を介して補強パイプ２８を取付けたもので
ある。インナフレーム２１は、板材を折曲げたものや押
出し成形した金属部材（例えば、鋼材やアルミニウム合
金）が好ましい。

【００１４】薄肉部２５は、前板部２２及び後板部２４
と比べて板厚を薄くした部分であって、フロントピラー
２０のその他の部位２６（例えば、前板部２２、後板部
２４やアウタフレーム３０）と比べて変形しやすい部分
である。薄肉部２５をインナフレーム２１の略中央に取
付けることにより、フロントピラー２０の前側エリア２
０ａを車室２９内側へ変形させる衝撃吸収部とすること
ができる。なお、フロントピラー２０の変形については
図４〜図５で詳しく説明する。

【００１５】ここで、インナフレーム２１の略中央に薄
肉部２５を備えた理由は、フロントピラー２０の前部２
０ｃに矢印の如く障害物が当った場合、薄肉部２５を変
形させてフロントピラー２０の前部２０ｃを車室２９内
側へ効率よく変形させることができるからである。この
ように、フロントピラー２０の前部２０ｃを車室２９内
側へ効率よく変形させることで、障害物への衝撃を十分
に緩和することができる。

【００１６】補強パイプ２８は、剛性が大きい円筒部材
であり、補強板２７とともにフロントピラー２０の内部
を上端から下端まで通すことで芯材としての役割をも果
たす。補強パイプ２８を補強板２７を介して後板部２４
に取付けることにより、フロントピラー２０の後側エリ
ア２０ｂを高剛性部とすることができる。

【００１７】ここで、補強パイプ２８と後板部２４との
間に補強板２７を介在させた理由を説明する。補強パイ
プ２８を後板部２４に押し付けると、補強パイプ２８は
後板部２４に接触するが、この接触はいわゆる「線」接
触となる。この結果、溶接部が直線的になり応力が集中
しやすく、比較的板厚の小さな後板部２４に亀裂が発生
することが考えれる。従って、板厚の大きな補強板２７
に補強パイプ２８を溶接して、後板部２４に亀裂が発生
することを防ぐようにした。

【００１８】フロントピラー２０のその他の部位２６
は、前板部２２、後板部２４、補強板２７、補強パイプ
２８及びアウタフレーム３０からなる。すなわち、フロ
ントピラー２０のその他の部位２６は、フロントピラー
２０のうちから変形部２５を除いた部分である。

【００１９】アウタフレーム３０は、車室２９の外側に
アウタ本体３１を臨ませ、アウタ本体３１の前端から前
フランジ３２をフロントガラス１５に略平行に延ばし、
アウタ本体３１の後端から後フランジ３３をドアガラス
１７に略平行に延ばしたものである。このアウタ本体３
１は、開放側を車幅方向内側（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３１ａを比較
的深く形成したものである。

【００２０】アウタフレーム３０は、前フランジ３２を
インナフレーム２１の前フランジ２２ａに接合するとと
もに、後フランジ３３をインナフレーム２１の後フラン
ジ２４ａに接合することにより、インナフレーム２１に
取付ける。このアウタフレーム３０は、板材を折曲げて
形成したものや押出し成形した金属部材（例えば、鋼材
やアルミニウム合金）が好ましい。

【００２１】なお、この図は、車室２９においてインナ
フレーム２１の周囲を室内カバー３５で覆ったことを示
す。室内カバー３５は、車室２９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
役割を果たす。図中、４０はウェザストリップ、４１は
シーラント、４２はドアサッシ、４３はドア用ウェザス
トリップである。

【００２２】図３は本発明に係る自動車のフロントピラ
ーの分解斜視図であり、インナフレーム２１が概ねＷ字
状断面及びアウタフレーム３０が概ねＵ字状断面の長尺
部材であり、変形部２５、補強板２７及び補強パイプ２
８も長尺部材であることを示す。

【００２３】薄肉部２５は前板部２２及び後板部２４と
比べて板厚を薄くした部分である。薄肉部２５の肉厚を
薄くするだけで、フロントピラー２０の前部２０ｃに障
害物が当った場合、薄肉部２５を変形させてフロントピ
ラー２０の前部２０ｃを車室２９内側へ効率よく変形さ
せることができる。このため、衝撃緩和用のフロントピ
ラー２０を比較的簡単に形成することができる。

【００２４】次に、自動車のフロントピラー２０の作用
を図４〜図５に基づいて説明する。図４（ａ），（ｂ）
は本発明に係る自動車のフロントピラーの第１作用図で
ある。（ａ）において、障害物５０が車体前方から矢印
の如くフロントピラー２０の前部２０ｃに当る。
（ｂ）において、薄肉部２５が矢印の如く塑性変形を
開始する。このため、フロントピラー２０の前部２０ｃ
が車室２９の内側に塑性変形する。

【００２５】図５（ａ），（ｂ）は本発明に係る自動車
のフロントピラーの第２作用図である。（ａ）におい
て、変形部２５が矢印の如くさらに大きく塑性変形し
て、変形部２５の端部同士が当る。引続きアウタフレー
ム３０の折曲げ部３４が矢印の如く塑性変形する。こ
のため、フロントピラー２０の前部２０ｃが車室２９の
内側にさらに塑性変形する。

【００２６】（ｂ）において、フロントピラー２０が車
室２９の内側へ大きく塑性変形する。これにより、フロ
ントピラー２０のうち前側エリア２０ａの衝撃吸収部が
大きく塑性変形する。この結果、万一フロントピラー２
０の前部２０ｃに障害物５０が当っても、衝撃を十分に
吸収して障害物５０にかかる衝撃を十分に緩和すること
ができる

【００２７】一方、フロントピラー２０のうち後側エリ
ア２０ｂの高剛性部は、変形しない状態を保つことがで
きる。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。

【００２８】なお、前記実施の形態では、前板部２２及
び後板部２４を同じ板厚で形成した例を説明したが、後
板部２４の板厚を厚くして剛性を高める構成にしてもよ
い。後板部２４の板厚を厚くして剛性を高めることで、
補強パイプ２８を省略することも可能である。

【００２９】前記実施の形態では、補強パイプ２８を円
筒部材として説明したが、例えば角パイプ等を使用して
も同様の効果を得ることができる。また、薄肉部２５を
インナフレーム２１側に備えた例を説明したが、例えば
アウタフレーム３０側に備えてもよい。

【００３０】

【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、フロントピラーの一部を薄肉部とす
ることで、フロントピラーの一部を変形しやすい部分と
した。この構成により、万一フロントピラーに障害物が
当ったときに、フロントピラーの薄肉部を変形させるこ
とにより、衝撃力を吸収して障害物への衝撃を十分に緩
和することができる。

【００３１】一方、フロントピラーのその他の部位を変
形し難い肉厚に構成したので、フロントピラーの剛性を
十分に確保することができる。この結果、フロントピラ
ー本来の剛性を確保しつつ、障害物への衝撃を十分に緩
和することができる。

【００３２】また、フロントピラーの一部を薄肉部とす
るだけで変形しやすい部分を形成することができる。従
って、衝撃緩和用のフロントピラーを比較的簡単に形成
することができる。この結果、衝撃緩和用のフロントピ
ラーのコストを抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るフロントピラーを備えた自動車の
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の分解斜
視図

【図４】本発明に係る自動車のフロントピラーの第１作
用図

【図５】本発明に係る自動車のフロントピラーの第２作
用図

【符号の説明】

１０…自動車、２０…フロントピラー、２０ａ…前側エ
リア、２０ｂ…後側エリア、２０ｃ…前部、２１…イン
ナフレーム、２５…薄肉部、２９…車室、３０…アウタ
フレーム。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒型断面に形成したフロントピラーにお
   いて、このフロントピラーは、車室内側へのフロントピ
   ラーの変形を促すために、フロントピラーの一部に薄肉
   部を形成したことを特徴とする自動車のフロントピラ
   ー。