JP2008105561A - 車両前部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】衝突時におけるフロントピラーの変形を抑制するとともに衝突荷重の伝達効率を向上させる車両前部構造を提供することを課題とする。
【解決手段】車両の前部構造１であって、車室の前部に配設され、車両の幅方向に延在する構造部材３，４と、車両の高さ方向に延在するフロントピラー５と、前部が構造部材３，４に結合され、後部がフロントピラー５の内側面に結合されるピラーブレース６とを備え、フロントピラー５とピラーブレース６とが結合される高さにおいて、フロントピラー５における少なくとも内側面と前面の強度を高めたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両前部構造に関する。

乗用車などの各種車両における前部構造は、他車両などの物体と衝突したときの衝撃を吸収するための構造が採られている。前部構造には、車両の前後方向に延びる左右一対のフロントサイドメンバが配設され、幅方向に延在するダッシュパネルがフロントサイドメンバの後端部に配設され、幅方向に延びるダッシュクロスがダッシュパネルに沿って配設されている。さらに、特許文献１に記載の前部構造では、ピラーブレース（補強部材）を備えており、ピラーブレースによってダッシュパネル（ダッシュクロス（クロスメンバ）が取り付けられた高さ位置）とフロントピラーとを連結している。
特開２００４−２７６６３０号公報 実開平６−４２５４２号公報

上記した前部構造では、ピラーブレースはフロントピラーにおけるピラーインナの内側面にのみ接合されており、また、フロントピラーは全部分で均等な板厚を有する筒状である。そのため、車両の前面衝突の場合、フロントサイドメンバに入力された衝突荷重がピラーブレースを介してフロントピラーに伝達されると、ピラーブレースとの接合部に応力集中が発生するため、フロントピラー（特に、ピラーインナ）が変形し、フロントピラーの骨格全体へ荷重伝達効率が低下する。その結果、フロントピラーでの衝突荷重の吸収が十分にできない。また、フロントピラーによってダッシュクロスやダッシュパネルの両端部の支持を十分にできないため、ダッシュクロスやダッシュパネルが車室内へ変形する。一方、車両の斜め前方衝突の場合、衝突荷重がタイヤを介して又は直接的にフロントピラーに入力されると、フロントピラー（特に、ピラーアウタ）が車室内へ変形し、フロントピラーでの衝突荷重の吸収が十分にできない。その結果、ピラーブレースへの荷重伝達効率が低下するため、ダッシュクロスやダッシュパネルへの荷重伝達効率が低下する。このように、上記した前部構造では、フロントピラーが変形し、衝突荷重を効果的に分散することができない。

そこで、本発明は、衝突時におけるフロントピラーの変形を抑制するとともに衝突荷重の伝達効率を向上させる車両前部構造を提供することを課題とする。

本発明に係る車両前部構造は、車室の前部に配設され、車両の幅方向に延在する構造部材と、車両の高さ方向に延在するフロントピラーと、前部が構造部材に結合され、後部がフロントピラーの内側面に結合されるピラーブレースとを備え、フロントピラーとピラーブレースとが結合される高さにおいて、フロントピラーにおける少なくとも内側面と前面の強度を高めたことを特徴とする。

この車両前部構造では、車室の前部に構造部材が配設されるとともにその両側方にフロントピラーが配設され、ピラーブレースが構造部材とフロントピラーの内側面とを連結している。さらに、車両前部構造では、フロントピラーにおけるその連結される高さ位置の少なくとも内側面と前面の強度（曲げ強度、捻れ強度など）が高められている。これによって、車両前部構造では、フロントピラー自体の強度が高くなっており、さらに、フロントピラーとピラーブレースとの結合強度が高くなっている。そのため、前面衝突時に、構造部材に伝達された衝突荷重がピラーブレースを介してフロントピラーに伝達された場合、ピラーブレースとの結合部に応力集中が発生しても、フロントピラーの変形が抑制され、フロントピラーの骨格全体へ衝突荷重が十分に伝達される。その結果、フロントピラーで衝突荷重を十分に吸収できる。また、構造部材の両端部を強固に支持でき、構造部材の車両後方（つまり、車室内）への変形を抑制できる。一方、斜め前方衝突時に、衝突荷重がタイヤを介して又は直接的にフロントピラーに入力された場合、フロントピラーの車室内への変形が抑制され、フロントピラーで衝突荷重を十分に吸収できる。その結果、ピラーブレースへ衝突荷重を伝達できるため、構造部材へ衝突荷重を十分に伝達できる。このように、車両前部構造では、衝突時に、フロントピラーの変形を抑制することができるとともに、衝突荷重の伝達効率が向上し、衝突荷重を効果的に分散することができる。その結果、車室強度が向上し、衝突時の安全性が向上する。

本発明の上記車両前部構造では、フロントピラーとピラーブレースとが結合される高さにおいて、フロントピラーにおける少なくとも内側面と前面の間の強度を高めると好適である。

この車両前部構造では、フロントピラーにおけるその連結される高さ位置の少なくとも内側面と前面の間の強度（つまり、内側面と前面とをつなぐ角部の強度）が高められている。これによって、車両前部構造では、フロントピラーの強度が更に高くなり、衝突荷重がフロントピラーに入力された場合のフロントピラーの変形の抑制効果を向上させることができる。

本発明の上記車両前部構造では、少なくともフロントピラーの内側面に沿った内側面部とフロントピラーの前面に沿った前面部を有する補強部材を備え、補強部材を、フロントピラーとピラーブレースとが結合される高さにおいて、フロントピラーの内部に設ける構成としてもよい。

この車両前部構造では、フロントピラーにおける少なくとも内側面と前面の強度を高める手段としてフロントピラーの内側面に沿った内側面部とフロントピラーの前面に沿った前面部を少なくとも有する補強部材を備えており、補強部材がフロントピラーの内部におえける上記した連結する高さ位置に配設される。そして、車両前部構造では、この補強部材を配設するという簡単な構成によって、フロントピラー自体の強度が高くなり、さらに、フロントピラーとピラーブレースとの結合強度が高くなる。

本発明の上記車両前部構造では、補強部材は、フロントピラーの後面に沿った後面部を有する構成としてもよい。

この車両前部構造では、補強部材が内側面部と前面部の他にフロントピラーの後面に沿った後面部を有している。そのため、車両前部構造では、この補強部材によって、フロントピラー自体の強度やフロントピラーとピラーブレースとの結合強度が更に高くなる。

本発明の上記車両前部構造では、補強部材は、フロントピラーの内側面を間に挟んだ状態でピラーブレースと結合される構成としてもよい。

この車両前部構造では、補強部材とピラーブレースとがフロントピラーの内側面を介して結合されている。そのため、車両前部構造では、フロントピラーとピラーブレースとの結合強度が高くなり、フロントピラーとピラーブレースとの間の衝突荷重の伝達効率が更に向上する。

本発明の上記車両前部構造では、フロントピラーは、ピラーアウタとピラーインナにより構成され、ピラーブレースは、後部がピラーインナに結合される。また、本発明の上記車両前部構造では、構造部材は、ダッシュパネルであり、ピラーブレースは、前部がダッシュパネルに結合される。また、本発明の上記車両前部構造では、構造部材は、ダッシュクロスであり、ピラーブレースは、前部がダッシュクロスに結合される。なお、構造部材の前部がダッシュパネルとダッシュクロスの両方に結合されてもよい。

本発明の上記車両前部構造では、ピラーブレースは、車両の高さ方向においてフロントサイドメンバと重なる位置に配置される構成としてもよい。

この車両前部構造では、ピラーブレースがフロントサイドメンバが配設される高さ位置に配置される。このような配置とすることにより、フロントサイドメンバ、構造部材、ピラーブレース、フロントピラー間での衝突荷重の伝達効率が更に向上する。

本発明の上記車両前部構造では、ピラーブレースは、車両の幅方向においてフロントサイドメンバと重なる位置に配置される構成としてもよい。

この車両前部構造では、ピラーブレースがフロントサイドメンバが配設される幅方向位置に配置される。このような配置とすることにより、フロントサイドメンバ、構造部材、ピラーブレース、フロントピラー間での衝突荷重の伝達効率が更に向上する。

本発明は、衝突時に、フロントピラーの変形を抑制することができるとともに、衝突荷重の伝達効率が向上し、衝突荷重を効果的に分散することができる。

以下、図面を参照して、本発明に係る車両前部構造の実施の形態を説明する。

本実施の形態では、本発明に係る車両前部構造を、普通乗用車の車体の前部構造に適用する。本実施の形態に係る前部構造は、フロントピラーの強度（剛性）を高めるために補強部材をフロントピラーの内部に設ける。本実施の形態には、補強部材の形状が異なる７つの形態がある。なお、本実施の形態における前部構造の各部材の形状や大きさなどの説明では、各部材が車両に配設された状態で、車両における前後方向、幅方向（内側（車両の中心側）と外側）、上下方向を用いて形状や大きさなどを表現している。

図１〜図３を参照して、第１の実施の形態に係る前部構造１について説明する。図１は、第１の実施の形態に係る前部構造の右後方部周辺の斜視図である。図２は、第１の実施の形態に係る前部構造の右後方部周辺における平断面図（ピラーブレースの中央から若干上方の高さ位置での断面）である。図３は、第１の実施の形態に係る補強部材の斜視図である。なお、本実施の形態では、図１、図２などの各図では右側だけの構造を示しているが、左側も同じ構造を有している。

前部構造１は、車両など衝突した場合にその衝突時の衝撃を吸収する衝突吸収構造を有している。特に、前部構造１は、前面衝突や斜め前方衝突した場合にフロントピラーの変形を抑制できるとともに衝突荷重を効率的に分散でき、車室強度を向上させた構造を有している。そのために、前部構造１は、フロントサイドメンバ２、ダッシュパネル３、ダッシュクロス４、フロントピラー５、ピラーブレース６、補強部材７を備えている。

フロントサイドメンバ２は、車両の前後方向に延びる左右一対の筒状の部材であり、エンジン（図示せず）などを挟んだ位置に配設される。フロントサイドメンバ２は、車体の強度や剛性を向上させるための車両骨格部材である。フロントサイドメンバ２では、前面衝突時にバンパから入力された衝撃荷重を車両の前後方向で吸収する。また、フロントサイドメンバ２では、入力された衝撃荷重をダッシュパネル３やダッシュクロス４に伝達する。そのため、フロントサイドメンバ２の後端の両側部にはフランジ２ａ，２ａが形成され、フランジ２ａ，２ａがダッシュパネル３の前面に溶接によって接合されている。

ダッシュパネル３は、車両の幅方向に広がる板状の部材であり、エンジンルームの後端部（車室の前端部）に配設される。ダッシュパネル３は、車室とエンジンルームとの隔壁する部材である。ダッシュパネル３は、下端部が車室のフロアパネルまで延在し、上端部がフロントガラス付近まで延在している。ダッシュパネル３の両側の下部は、フロントタイヤを収納するために、曲面状のタイヤハウス３ａが形成されている。ダッシュパネル３の両側端部は、フロントピラー５（ピラーインナ５ａ）の内側面の前端部にまで延び、その内側面に沿ったフランジ３ｂが形成されており、フランジ３ｂがその内側面に溶接によって接合されている。

ダッシュクロス４は、車両の幅方向に延びる部材であり、ダッシュパネル３に沿って配設される。ダッシュクロス４は、鉛直方向の断面が凹状で、凹状の上下端部にフランジ４ａ，４ａを有する形状であり、フランジ４ａ，４ａがダッシュパネル３の後面に溶接によって接合されている。したがって、ダッシュクロス４は、ダッシュパネル３とで閉断面を形成している。ダッシュクロス４の幅方向の両端部は、タイヤハウス３ａの内端部まで延び、ダッシュパネル３の後面に接続する側面４ｂを有している（図２参照）。その側面４ｂの外端には、フランジ４ｃが形成され、フランジ４ｃがダッシュパネル３の後面に溶接によって接合されている。ダッシュクロス４では、フロントサイドメンバ２やピラーブレース６から伝達された衝撃荷重を車両の幅方向で吸収する。また、ダッシュクロス４では、入力された衝突荷重をピラーブレース６に伝達する。この衝突荷重の伝達効率を向上させるために、ダッシュクロス４はフロントサイドメンバ２が配設される上下方向の位置（高さ）と重なる位置に配置される。

フロントピラー５は、車両の上下方向に延びる左右一対の管状の部材であり、ダッシュパネル３の両側の後方に配設される。フロントピラー５は、上部がフロントガラスの側端に沿い、下部がダッシュパネル３の側端に沿った形状を有している。フロントピラー５は、主に、内側に配置されるピラーインナ５ａと外側に配置されるピラーアウタ５ｂからなる。ピラーインナ５ａは、水平方向の断面が凹状で、凹状の両端部（前側と後側）にフランジ５ｃ，５ｃを有する形状である。ピラーアウタ５ｂは、水平方向の断面が凹状で、凹状の両端部（前側と後側）にピラーインナ５ａのフランジ５ｃ，５ｃに相対するフランジ５ｄ，５ｄを有する形状である。ピラーインナ５ａとピラーアウタ５ｂとは、フランジ５ｃとフランジ５ｄとが合わせられた状態で溶接によって接合され、フロントピラー５を形成している。フロントピラー５では、ピラーブレース６から伝達された衝撃荷重を車両の上下方向で吸収する。また、フロントピラー５では、斜め前方衝突時にタイヤあるいは直接的に入力された衝撃荷重を車両の上下方向で吸収する。

ピラーブレース６は、ダッシュクロス４とフロントピラー５とを連結する部材であり、タイヤハウス３ａに沿ってダッシュクロス４とフロントピラー５との間に配設される。ピラーブレース６は、前端がダッシュクロス４及びダッシュパネル３に結合され、後端がフロントピラー５の内側面に結合される。ピラーブレース６は、鉛直方向の断面が凹状で、凹状の上下端部にフランジ６ａ，６ａを有する形状であり、フランジ６ａ，６ａがタイヤハウス３ａの後面に溶接によって接合されている。したがって、ピラーブレース６は、タイヤハウス３ａとで閉断面を形成し、前側がタイヤハウス３ａに沿った湾曲状であり、後側は略平面状である。ピラーブレース６の幅方向の内側端部は、ダッシュクロス４の側端部に所定量が重なるまで延び、ダッシュクロス４の外面に嵌合する形状を有している。ピラーブレース６及びダッシュクロス４には、凹状の底部及び各フランジにおける嵌合して重ね合わせられる部分にボルト孔がそれぞれ形成されている。そして、ピラーブレース６とダッシュクロス４とは、重ね合わせられた状態で３箇所がボルト６ｂとナット６ｃを用いてボルト締結によって接合される。このように、ピラーブレース６は、ダッシュクロス４と上下方向で同じ位置（同じ高さ）に配置されるので、フロントサイドメンバ２とも上下方向の位置が重なる位置に配置される。ピラーブレース６の幅方向の外側端部は、フロントピラー５（ピラーインナ５ａ）の内側面まで延び、その内側面に沿ったコ字状のフランジ６ｄが形成されている。このフランジ６ｄの４つの角部には、ボルト孔が形成されている。ピラーブレース６では、ダッシュクロス４から入力された衝突荷重をフロントピラー５に伝達するとともに、フロントピラー５から入力された衝突荷重をダッシュクロス４に伝達する。この衝突荷重の伝達効率を向上させるために、ピラーブレース６の外側端部の前後方向の長さはフロントピラー５の内側面の前後方向の後端一杯まで満たす長さを有している。なお、ピラーブレース６の外側端部の接合については後で説明する。

補強部材７は、フロントピラー５の強度を高めるための部材であり、フロントピラー５の内部に配設される。補強部材７は、一般的に補強部材として用いられている形状を有しており、水平方向の断面が凹状であり、上端部及び下端部には内方に向かってフランジ７ａ，７ａが形成されている。補強部材７は、フロントピラー５の内部において前面、内側面、後面に嵌合する大きさを有している。補強部材７の内側面の前後方向は、フロントピラー５の内側面と略同じ長さ（若干短い長さ）を有している。補強部材７の前側部、後面の幅方向は、フロントピラー５の幅方向を略一杯満たす長さを有している。補強部材７の上下方向は、ピラーブレース６のフランジ６ｄを含む上下方向の長さより上下に少しずつ長い長さを有している。補強部材７の内側面の４つの角部には、上記したピラーブレース６のフランジ６ｄに形成されているボルト孔にそれぞれ対応する位置にボルト孔７ｂ，７ｂ，７ｂ，７ｂが形成されている。

補強部材７は、フロントピラー５の内部のピラーブレース６の上下方向の位置と同じ位置（同じ高さ）に配置され、ピラーインナ５ａを挟んだ状態でボルト孔７ｂ，７ｂ，７ｂ，７ｂがフランジ６ｄの対応するボルト孔に合わせられる。そして、補強部材７とピラーブレース６とは、ピラーインナ５ａを挟んだ状態で、その４箇所でボルト７ｃとナット７ｄを用いてボルト締結によって接合される。さらに、補強部材７の前面、後面をフロントピラー５の前面、後面に溶接によって接合してもよい。このように各部材が配置されることによって、フロントサイドメンバ２、ダッシュクロス４、ピラーブレース６、補強部材７は、同じ高さ位置に配置されることになる。補強部材７では、フロントピラー５の前面、後面及び内側面の強度を高めるとともにフロントピラー５の前面と内側面とをつなぐ角部及び後面と内側面とをつなぐ角部の強度を高め、ピラーブレース６とフロントピラー５との結合強度を高める。これによって、フロントピラー５自体の強度（曲げ強度や捩れ強度など）が向上し、フロントピラー５とピラーブレース６との間の衝突荷重の伝達効率が向上する。

図２を参照して、前部構造１の作用について説明する。ここでは、車両などが前面衝突した場合と斜め前方衝突した場合について説明する。図２では、正面衝突の場合の衝突荷重の白の矢印で示しており、斜め前方衝突の場合の衝突荷重を黒の矢印で示している。

正面衝突の場合について説明する。フロントサイドメンバ２には、その衝突による荷重がバンパを介して伝達される。フロントサイドメンバ２では、その衝突荷重の一部を吸収するとともに、吸収できない衝突荷重をダッシュパネル３及びダッシュクロス４に伝達する。ダッシュクロス４では、その伝達された衝突荷重の一部を吸収するとともに、吸収できない衝突荷重をピラーブレース６に伝達する。ピラーブレース６では、その伝達された衝突荷重をフロントピラー５に伝達する。フロントピラー５では、その衝突荷重をしっかりと受け止めて骨格全体に伝達し、骨格全体で吸収する。この際、補強部材７によって、フロントピラー５（特に、ピラーインナ５ａ）の変形が抑制され、ピラーブレース６とフロントピラー５とは強固に結合されている。そのため、ピラーブレース６からフロントピラー５へ衝突荷重を効率良く伝達できる。また、フロントピラー５によってダッシュクロス４の両端をしっかりと支持することができるので、ダッシュクロス４でも十分に衝突荷重を吸収することができるとともに、ダッシュクロス４の車室側への変形を抑制できる。このように、衝突荷重を効率的に分散することができ、前後方向、左右方向、上下方向の各方向で衝突荷重を吸収することができる。

斜め前方衝突の場合について説明する。フロントピラー５には、その衝突による荷重がタイヤを介して又は直接入力される。フロントピラー５では、その衝突荷重の一部を骨格全体に伝達し、骨格全体で吸収するとともに、吸収できない衝突荷重をピラーブレース６に伝達する。ピラーブレース６では、その伝達された衝突荷重をダッシュクロス４に伝達する。ダッシュクロス４では、その衝突荷重を吸収する。この際、補強部材７によって、フロントピラー５の車室側への変形が抑制され、ピラーブレース６とフロントピラー５とが強固に結合されている。そのため、フロントピラー５からピラーブレース６へ衝突荷重を効率良く伝達できる。また、フロントピラー５によってダッシュクロス４の両端をしっかりと支持することができるので、ダッシュクロス４でも十分に衝突荷重を吸収することができる。

この前部構造１によれば、フロントピラー５とピラーブレース６とが結合される高さ位置においてフロントピラー５における内側面自体、前面自体、後面自体の強度及び前面と内側面との角部、後面と内側面との角部の強度を高めることにより、衝突時に、フロントピラーの変形を抑制することができるとともに、衝突荷重の伝達効率が向上し、衝突荷重を効果的に分散することができる。その結果、車室強度が向上し、衝突時の安全性が向上する。前部構造１では、補強部材７をフロントピラー５の内部に配置し、その補強部材７をピラーブレース６と結合するという簡単な構成により、フロントピラー５の前面、内側面、後側面の強度及び前面と内側面との角部、後面と内側面との角部の強度を高めることができる。また、前部構造１では、補強部材７がピラーインナ５ａを挟んでピラーブレース６とボルト締結によって結合されているので、フロントピラー５とピラーブレース６間の衝突荷重の伝達効率が更に向上する。

また、前部構造１では、ダッシュクロス４、ピラーブレース６及び補強部材７の上下方向の位置をフロントサイドメンバ２と同じ位置に配置することにより、フロントサイドメンバ２からの衝突荷重を効率的にダッシュクロス４、ピラーブレース６及びフロントピラー５に伝達することができる。

また、前部構造１では、一般的に用いられる形状の補強部材７を適用することにより、補強部材７を簡単に製造でき、コストも抑制できる。さらに、前部構造１では、補強部材７が内側面、前面、後面を有し、フロントピラー５の各面に接合することにより、フロントピラー５自体の強度が更に向上し、フロントピラー５とピラーブレース６間の衝突荷重の伝達効率が更に向上する。また、前部構造１では、補強部材７の前面、後面がフロントピラー５の幅方向を略一杯満たす長さを有しているので、フロントピラー５自体の強度が更に向上し、フロントピラー５とピラーブレース６間の衝突荷重の伝達効率も更に向上する。また、前部構造１では、補強部材７の上下方向がピラーブレース６の上下方向長さ以上の長さを有しているので、フロントピラー５とピラーブレース６間の衝突荷重の伝達効率が更に向上する。

図４及び図５を参照して、第２の実施の形態に係る前部構造１１について説明する。図４は、第２の実施の形態に係る前部構造の右後方部周辺における平断面図である。図５は、第２の実施の形態に係る補強部材の斜視図である。なお、前部構造１１では、第１の実施の形態に係る前部構造１と同様の構成について同一の符号を付し、その説明を省略する。

前部構造１１は、前部構造１と同様の衝突吸収構造を有しており、前部構造１と比較すると補強部材１７の形状が異なる。

補強部材１７は、フロントピラー５の強度を高めるための部材であり、フロントピラー５の内部に配設される。補強部材１７は、フロントピラー５の内部に配置された状態でフロントピラー５の前端外側から後方内側にかけて前面及び内側面を覆う湾曲部１７ａを有している。湾曲部１７ａの前端部には、フロントピラー５の前面に沿ったコ字状のフランジ１７ｂが形成されている。湾曲部１７ａの内側端部には、フロントピラー５（ピラーインナ５ａ）の内側面に沿ったコ字状のフランジ１７ｃが形成されている。フランジ１７ｂとフランジ１７ｃとは、前端内側の角部で垂直に連続して形成されている。このフランジ１７ｃの４つの角部には、ピラーブレース６のフランジ６ｄに形成されているボルト孔にそれぞれ対応する位置にボルト孔１７ｄ，１７ｄ，１７ｄ，１７ｄが形成されている。補強部材１７の内側の前後方向は、フロントピラー５の前後方向を略一杯に満たす長さを有している。補強部材１７の前側の幅方向は、フロントピラー５の幅方向を略一杯満たす長さを有している。補強部材１７の上下方向は、ピラーブレース６のフランジ６ｄを含む上下方向の長さより上下に少しずつ長い長さを有している。

補強部材１７は、フロントピラー５の内部のピラーブレース６の上下方向の位置と同じ位置に配置され、ピラーインナ５ａを挟んだ状態でボルト孔１７ｄ，１７ｄ，１７ｄ，１７ｄがフランジ６ｄの対応するボルト孔に合わせられる。そして、補強部材１７とピラーブレース６とは、その４箇所でボルト７ｃとナット７ｄを用いてボルト締結によって、ピラーインナ５ａを挟んだ状態で接合される。さらに、補強部材１７のフランジ１７ｂをフロントピラー５の前面に溶接によって接合してもよい。このように各部材が配置されることによって、フロントサイドメンバ２、ダッシュクロス４、ピラーブレース６、補強部材１７は、同じ高さ位置に配置されることになる。補強部材１７では、フロントピラー５の前面、内側面及び前端外側から後方内側にかけての対角方向の強度を高めるとともにフロントピラー５の前面と内側面とをつなぐ角部の強度を高め、ピラーブレース６とフロントピラー５との結合強度を高める。

このような補強部材１７を有する前部構造１１は、正面衝突の場合及び斜め前方衝突の場合、第１の実施の形態で説明したように、前部構造１と同様に作用する。

この前部構造１１は、前部構造１と同様の効果を有している。特に、前部構造１１は、補強部材１７がフロントピラー５の前端外側から後方内側にかけての湾曲部１７ａが存在するので、フロントピラー５におけるその斜め方向からの強度が高く、斜め前方からの衝突荷重に適した構造である。

図６及び図７を参照して、第３の実施の形態に係る前部構造２１について説明する。図６は、第３の実施の形態に係る前部構造の右後方部周辺における平断面図である。図７は、第３の実施の形態に係る補強部材の斜視図である。なお、前部構造２１では、第１の実施の形態に係る前部構造１と同様の構成について同一の符号を付し、その説明を省略する。

前部構造２１は、前部構造１と同様の衝突吸収構造を有しており、前部構造１と比較すると補強部材２７の形状が異なる。

補強部材２７は、フロントピラー５の強度を高めるための部材であり、フロントピラー５の内部に配設される。補強部材２７は、一般的に補強部材として用いられている形状を有しており、上下一対の上部材２７ａと下部材２７ｂからなる。上部材２７ａと下部材２７ｂとは、フロントピラー５の水平方向の断面に嵌合する大きさを有する板状である。上部材２７ａは、略長方形状の４つの辺の端部にそれぞれに上方に向けて、フロントピラー５の内面に沿ったフランジ２７ｃ，２７ｃ，２７ｃ，２７ｃが形成されている。そして、その中の内側面側のフランジ２７ｃには、ピラーブレース６のフランジ６ｄに形成されている上側の２つのボルト孔にそれぞれ対応する位置に２つのボルト孔２７ｄ，２７ｄが形成されている。下部材２７ｂは、略長方形状の４つの辺の端部にそれぞれに下方に向けて、フロントピラー５の内面に沿ったフランジ２７ｅ，２７ｅ，２７ｅ，２７ｅが形成されている。そして、その中の内側面側のフランジ２７ｅには、ピラーブレース６のフランジ６ｄに形成されている下側の２つのボルト孔にそれぞれ対応する位置に２つのボルト孔２７ｆ，２７ｆが形成されている。なお、上部材２７ａは、下部材２７ｂと同様に、略長方形状の４つの辺の端部にそれぞれに下方に向けたフランジを有する構成としてもよいし、あるいは、上方と下方の両側に向けたフランジをそれぞれ有する構成としてもよい。また、下部材２７ｂは、上部材２７ａと同様に、略長方形状の４つの辺の端部にそれぞれに上方に向けたフランジを有する構成としてもよいし、あるいは、上方と下方の両側に向けたフランジをそれぞれ有する構成としてもよい。

上部材２７ａは、ピラーブレース６の上側の２つのボルト孔とボルト孔２７ｄ，２７ｄとの位置が合うように、フロントピラー５の内部に配置される。一方、下部材２７ｂは、ピラーブレース６の下側の２つのボルト孔とボルト孔２７ｆ，２７ｆとの位置が合うように、フロントピラー５の内部に配置される。そして、上部材２７ａ及び下部材２７ｂとピラーブレース６とは、その４箇所でボルト７ｃとナットを用いてボルト締結によって、ピラーインナ５ａを挟んだ状態で接合される。さらに、補強部材２７の他のフランジ２７ｃ，２７ｅをフロントピラー５の前面、後面、外側面に溶接によって接合してもよい。このように各部材が配置されることによって、フロントサイドメンバ２、ダッシュクロス４、ピラーブレース６、補強部材２７は、同じ高さ位置に配置されることになる。補強部材２７では、フロントピラー５の前面、後面、内側面及び外側面の強度を高めるとともにフロントピラー５の前面と内側面とをつなぐ角部、前面と外側面とをつなぐ角部、後面と内側面とをつなぐ角部及び後面と外側面とをつなぐ角部の強度を高め、ピラーブレース６とフロントピラー５との結合強度を高める。

このような補強部材２７を有する前部構造２１は、正面衝突の場合及び斜め前方衝突の場合、第１の実施の形態で説明したように、前部構造１と同様に作用する。

この前部構造２１は、前部構造１と同様の効果を有している。特に、前部構造２１は、補強部材２７がフロントピラー５の断面に嵌合する形状を有しており、フロントピラー５の全ての内面に接合されているので、フロントピラー５における全ての方向の強度が高く、全ての方向からの衝突荷重に適した構造である。

図８及び図９を参照して、第４の実施の形態に係る前部構造３１について説明する。図８は、第４の実施の形態に係る前部構造の右後方部周辺における平断面図である。図９は、第４の実施の形態に係る補強部材の斜視図である。なお、前部構造３１では、第１の実施の形態に係る前部構造１と同様の構成について同一の符号を付し、その説明を省略する。

前部構造３１は、前部構造１と同様の衝突吸収構造を有しており、前部構造１と比較すると補強部材３７の形状及びフロントピラー３５の形状が異なる。フロントピラー３５は、第１の実施の形態に比較すると、ピラーインナ３５ａの幅方向の長さが長く、ピラーアウタ３５ｂの幅方向の長さが短い。

補強部材３７は、フロントピラー３５の強度を高めるための部材であり、フロントピラー３５の内部に配設される。補強部材３７は、一般的に補強部材として用いられている形状を有しており、水平方向の断面が凹状であり、外端の前側及び後側にフランジ３７ａ，３７ａが形成されている。補強部材３７は、ピラーインナ３５ａに内面に嵌合する大きさを有している。補強部材３７の内側面の前後方向は、フロントピラー３５の内側面と略同じ長さを有している。補強部材３７の前面、後面の幅方向は、ピラーインナ３５ａの幅方向と略同じ長さを有している。補強部材３７の上下方向は、ピラーブレース６のフランジ６ｄを含む上下方向の長さより上下に少しずつ長い長さを有している。補強部材３７の内側面の４つの角部には、ピラーブレース６のフランジ６ｄに形成されているボルト孔にそれぞれ対応する位置にボルト孔３７ｂ，３７ｂ，３７ｂ，３７ｂが形成されている。

補強部材３７は、フロントピラー３５の内部のピラーブレース６の上下方向の位置と同じ位置に配置され、ピラーインナ３５ａを挟んだ状態でボルト孔３７ｂ，３７ｂ，３７ｂ，３７ｂがフランジ６ｄの対応するボルト孔に合わせられるとともに前後の各フランジ３７ａがピラーインナ３５ａのフランジ３５ｃとピラーアウタ３５ｂのフランジ３５ｄに挟まれる。そして、補強部材３７とピラーブレース６とは、その４箇所でボルト７ｃとナット７ｄを用いてボルト締結によって、ピラーインナ３５ａを挟んだ状態で接合される。また、前後の各フランジ３７ａは、フランジ３５ｃ及びフランジ３５ｄに溶接によって接合される。さらに、補強部材３７の前面、後面をフロントピラー３５の前面、後面に溶接によって接合してもよい。このように各部材が配置されることによって、フロントサイドメンバ２、ダッシュクロス４、ピラーブレース６、補強部材３７は、同じ高さ位置に配置されることになる。補強部材３７では、フロントピラー３５の前面、後面及び内側面の強度を高めるとともにフロントピラー３５の前面と内側面とをつなぐ角部及び後面と内側面とをつなぐ角部の強度を高め、、ピラーブレース６とフロントピラー３５との結合強度を高める。

このような補強部材３７を有する前部構造３１は、正面衝突の場合及び斜め前方衝突の場合、第１の実施の形態で説明したように、前部構造１と同様に作用する。

この前部構造３１は、前部構造１と同様の効果を有している。特に、前部構造３１では、ピラーインナ３５ａの幅方向の長さが長く、ピラーアウタ３５ｂの幅方向の長さが短いフロントピラー３５に適した構造である。

図１０及び図１１を参照して、第５の実施の形態に係る前部構造４１について説明する。図１０は、第５の実施の形態に係る前部構造の右後方部周辺における平断面図である。図１１は、第５の実施の形態に係る補強部材の斜視図である。なお、前部構造４１では、第１の実施の形態に係る前部構造１と同様の構成について同一の符号を付し、その説明を省略する。

前部構造４１は、前部構造１と同様の衝突吸収構造を有しており、前部構造１と比較すると補強部材４７の形状及びフロントピラー４５の形状が異なる。フロントピラー４５は、第１の実施の形態に係るフロントピラー５と比較すると、前後方向の長さが長い。したがって、ピラーブレース６がフロントピラー４５に接合されると、第１の実施の形態に比べると、フランジ６ｄの後端から後方にフロントピラー４５が延びている。なお、フロントピラー４５が長いのでなく、ピラーブレース６の外側の前後方向の長さが短い場合でもよい。いずれの場合もピラーブレースのフランジの後端がフロントピラーの後端一杯にではなく、ピラーブレースのフランジの後端とフロントピラーの後端との間に所定量のスペースが存在することになる。これは、補強部材４７の構造上、必要となるスペースである。

補強部材４７は、フロントピラー４５の強度を高めるための部材であり、フロントピラー４５の内部に配設される。補強部材４７は、本体部材４７ａと対角部材４７ｂの２つの部材からなる。本体部材４７ａは、水平方向の断面がＬ字の板状であり、フロントピラー４５（ピラーインナ４５ａ）の内側面及び前面に接合する。本体部材４７ａの内側面の前後方向は、フロントピラー５の前後方向を略一杯満たす長さを有している。本体部材４７ａの前面の幅方向は、フロントピラー５の幅方向を略一杯満たす長さを有している。本体部材４７ａの上端及び下端には、内方に向けてフランジ４７ｃが形成されている。本体部材４７ａの内側面の４つの角部には、ピラーブレース６のフランジ６ｄに形成されているボルト孔にそれぞれ対応する位置にボルト孔４７ｄ，４７ｄ，４７ｄ，４７ｄが形成されている。対角部材４７ｂは、本体部材４７ａの前面と内側面との間を繋ぐ長さを有する板状である。対角部材４７ｂの前端にはフランジ４７ｅが形成され、対角部材４７ｂの後端にはフランジ４７ｆが形成される。対角部材４７ｂは本体部材４７ａの前面の外端から内側面の後端にかけて配置され、フランジ４７ｅが本体部材４７ａの前面に溶接によって接合され、フランジ４７ｆが本体部材４７ａの内側面に溶接によって接合される。したがって、補強部材４７は、水平方向の断面が三角形状となる。

補強部材４７は、フロントピラー４５の内部のピラーブレース６の上下方向の位置と同じ位置に配置され、ピラーインナ４５ａを挟んだ状態でボルト孔４７ｄ，４７ｄ，４７ｄ，４７ｄがフランジ６ｄの対応するボルト孔に合わせられる。そして、補強部材４７とピラーブレース６とは、その４箇所でボルト７ｃとナット７ｄを用いてボルト締結によって、ピラーインナ５ａを挟んだ状態で接合される。さらに、本体部材４７ａの前面をフロントピラー４５の前面に溶接によって接合してもよい。このように各部材が配置されることによって、フロントサイドメンバ２、ダッシュクロス４、ピラーブレース６、補強部材４７は、同じ高さ位置に配置されることになる。補強部材４７では、フロントピラー４５の前面、内側面及び前端外側から後端内側にかけての対角方向の強度を高めるとともにフロントピラー４５の前面と内側面とをつなぐ角部の強度を高め、ピラーブレース６とフロントピラー５との結合強度を高める。

このような補強部材４７を有する前部構造４１は、正面衝突の場合及び斜め前方衝突の場合、第１の実施の形態で説明したように、前部構造１と同様に作用する。

この前部構造４１は、前部構造１と同様の効果を有している。特に、前部構造４１は、補強部材４７が断面視して略三角状を有しているので、フロントピラー４５における斜め方向からの強度が高く、斜め前方からの衝突荷重に適した構造である。

図１２及び図１３を参照して、第６の実施の形態に係る前部構造５１について説明する。図１２は、第６の実施の形態に係る前部構造の右後方部周辺における平断面図である。図１３は、第６の実施の形態に係る補強部材の斜視図である。なお、前部構造５１では、第１の実施の形態に係る前部構造１と同様の構成について同一の符号を付し、その説明を省略する。

前部構造５１は、前部構造１と同様の衝突吸収構造を有しており、前部構造１と比較すると補強部材５７の形状が異なる。

補強部材５７は、フロントピラー５の強度を高めるための部材であり、フロントピラー５の内部に配設される。補強部材５７は、本体部材５７ａと蓋部５７ｂの２つの部材からなる。本体部材５７ａは、水平方向の断面が２つの側部の長さが異なる凹状であり、フロントピラー５（ピラーインナ５ａ）の内側面及び前面に接合する。本体部材５７ａの内側面の前後方向は、フロントピラー５の前後方向を略一杯満たす長さを有している。本体部材５７ａの前面の幅方向は、フロントピラー５の幅方向を略一杯満たす長さを有している。本体部材５７ａの後面の幅方向は、所定の長さ（蓋部５７ｂのフランジ部の長さより少し長い程度）を有している。本体部材５７ａの上端、下端には、本体部材５７ａの前面、後面及び内側面の端部を各辺とする台形状の上面、下面が形成されている。本体部材５７ａの内側面の４つの角部には、ピラーブレース６のフランジ６ｄに形成されているボルト孔にそれぞれ対応する位置にボルト孔５７ｃ，５７ｃ，５７ｃ，５７ｃが形成されている。蓋部５７ｂは、本体部材５７ａの開口部を覆う蓋状である。蓋部５７ｂは本体部材５７ａに被せられ、蓋部５７ｂのフランジ部が溶接によって接合される。したがって、補強部材５７は、水平方向の断面が上底の非常に短い台形状（略三角状）となる。

補強部材５７は、フロントピラー５の内部のピラーブレース６の上下方向の位置と同じ位置に配置され、ピラーインナ５ａを挟んだ状態でボルト孔５７ｃ，５７ｃ，５７ｃ，５７ｃがフランジ６ｄの対応するボルト孔に合わせられる。そして、補強部材５７とピラーブレース６とは、その４箇所でボルト７ｃとナット７ｄを用いてボルト締結によって、ピラーインナ５ａを挟んだ状態で接合される。さらに、本体部材５７ａの前面、後面をフロントピラー５の前面、後面に溶接によって接合してもよい。このように各部材が配置されることによって、フロントサイドメンバ２、ダッシュクロス４、ピラーブレース６、補強部材５７は、同じ高さ位置に配置されることになる。補強部材５７では、フロントピラー５の前面、内側面及び前端外側から後端内側にかけての対角方向の強度を高めるとともにフロントピラー５の前面と内側面とをつなぐ角部の強度を高め、ピラーブレース６とフロントピラー５との結合強度を高める。

このような補強部材５７を有する前部構造５１は、正面衝突の場合及び斜め前方衝突の場合、第１の実施の形態で説明したように、前部構造１と同様に作用する。

この前部構造５１は、前部構造１と同様の効果を有している。特に、前部構造５１は、補強部材５７が断面視して略三角状を有しているので、フロントピラー５における斜め方向からの強度が高く、斜め前方からの衝突荷重に適した構造である。

図１４及び図１５を参照して、第７の実施の形態に係る前部構造６１について説明する。図１４は、第７の実施の形態に係る前部構造の右後方部周辺における平断面図である。図１５は、第７の実施の形態に係る補強部材の斜視図である。なお、前部構造６１では、第１の実施の形態に係る前部構造１と同様の構成について同一の符号を付し、その説明を省略する。

前部構造６１は、前部構造１と同様の衝突吸収構造を有しており、前部構造１と比較すると補強部材６７の形状が異なる。

補強部材６７は、フロントピラー５の強度を高めるための部材であり、フロントピラー５の内部に配設される。補強部材６７は、水平方向の断面がＬ字状であり、上端部及び下端部に内方に向けてフランジ６７ａ，６７ａが形成されている。フランジ６７ａは、前端外側から後端内側にかけての対角方向まで広がる幅広に形成され、略三角形状である。補強部材６７の内側面の前後方向は、フロントピラー５の前後方向を略一杯満たす長さを有している。補強部材６７の前面の幅方向は、フロントピラー５の幅方向を略一杯満たす長さを有している。補強部材６７の内側面の４つの角部には、ピラーブレース６のフランジ６ｄに形成されているボルト孔にそれぞれ対応する位置にボルト孔６７ｂ，６７ｂ，６７ｂ，６７ｂが形成されている。

補強部材６７は、フロントピラー５の内部のピラーブレース６の上下方向の位置と同じ位置に配置され、ピラーインナ５ａを挟んだ状態でボルト孔６７ｂ，６７ｂ，６７ｂ，６７ｂがフランジ６ｄの対応するボルト孔に合わせられる。そして、補強部材６７とピラーブレース６とは、その４箇所でボルト７ｃとナット７ｄを用いてボルト締結によって、ピラーインナ５ａを挟んだ状態で接合される。さらに、補強部材６７の前面をフロントピラー５の前面に溶接によって接合してもよい。このように各部材が配置されることによって、フロントサイドメンバ２、ダッシュクロス４、ピラーブレース６、補強部材６７は、同じ高さ位置に配置されることになる。補強部材６７では、フロントピラー５の前面、内側面及び前端外側から後端内側にかけての対角方向の強度を高めるとともにフロントピラー５の前面と内側面とをつなぐ角部の強度を高め、ピラーブレース６とフロントピラー５との結合強度を高める。これによって、フロントピラー５自体の強度が向上し、フロントピラー５とピラーブレース６との間の衝突荷重の伝達効率が向上する。

このような補強部材６７を有する前部構造６１は、正面衝突の場合及び斜め前方衝突の場合、第１の実施の形態で説明したように、前部構造１と同様に作用する。

この前部構造６１は、前部構造１と同様の効果を有している。特に、前部構造６１は、補強部材６７が略三角状のフランジ６７ａを有しているので、フロントピラー５における斜め方向からの強度が高く、斜め前方からの衝突荷重に適した構造である。

以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく様々な形態で実施される。

例えば、本実施の形態では一般的な普通乗用車に適用したが、軽自動車、スポーツカー、トラックなどの様々な車種に適用可能である。

また、本実施の形態ではフロントピラーにおける強度を高めるために補強部材を設ける構成としたが、強度を高める手段としては他の手段でもよく、例えば、強度を高めたい部分に補強板を設ける構成、強度を高めたい部分の板厚を厚くする構成、強度を高めたい部分の材質を強度の高い材質にする構成がある。

また、本実施の形態では補強部材をフロントピラーの内部に設ける構成としたが、フロントピラーの外面に設ける構成としてもよい。この場合、補強部材を間に挟んだ状態でピラーブレースとフロントピラーとが結合される。

また、本実施の形態では補強部材とピラーブレース及びダッシュクロス（ダッシュパネル）とピラーブレースとをボルト締結によって結合する構成としたが、結合方法としては他の手段でもよく、例えば、溶接である。

また、本実施の形態ではピラーブレースの前部がボルト締結によってダッシュクロス及びダッシュパネルに結合される構成としたが、ダッシュクロスとダッシュパネルのどちらか一方に結合される構成としてもよい。また、ピラーブレースがダッシュパネルのタイヤハウス部分にもボルト締結によって結合される構成としてもよい。このように構成することにより、ピラーブレースを介した衝突荷重の伝達効率が更に向上する。

また、本実施の形態ではフロントサイドメンバの高さ位置にピラーブレース及び補強部材を配置させる構成としたが、衝突荷重がフロントサイドメンバに入力されない場合もあるので、ピラーブレース及び補強部材の配置としては他の高さ位置でもよく、例えば、ダッシュパネルの上方のカウルの高さ位置に配置させる構成がある。また、ピラーブレースの前部の幅方向における結合位置も他の位置でもよく、例えば、フロントサイドメンバの幅方向の位置と重なる位置に配置させる構成がある。この位置に配置させることにより、ピラーブレースを介した衝突荷重の伝達効率が更に向上する。

第１の実施の形態に係る前部構造の右後方部周辺の斜視図である。 第１の実施の形態に係る前部構造の右後方部周辺における平断面図（ピラーブレースの中央から若干上方の高さ位置での断面）である。 第１の実施の形態に係る補強部材の斜視図である。 第２の実施の形態に係る前部構造の右後方部周辺における平断面図である。 第２の実施の形態に係る補強部材の斜視図である。 第３の実施の形態に係る前部構造の右後方部周辺における平断面図である。 第３の実施の形態に係る補強部材の斜視図である。 第４の実施の形態に係る前部構造の右後方部周辺における平断面図である。 第４の実施の形態に係る補強部材の斜視図である。 第５の実施の形態に係る前部構造の右後方部周辺における平断面図である。 第５の実施の形態に係る補強部材の斜視図である。 第６の実施の形態に係る前部構造の右後方部周辺における平断面図である。 第６の実施の形態に係る補強部材の斜視図である。 第７の実施の形態に係る前部構造の右後方部周辺における平断面図である。 第７の実施の形態に係る補強部材の斜視図である。

符号の説明

１，１１，２１，３１，４１，５１，６１…前部構造、２…フロントサイドメンバ、２ａ…フランジ、３…ダッシュパネル、３ａ…タイヤハウス、３ｂ…フランジ、４…ダッシュクロス、４ａ，４ｃ…フランジ、４ｂ…側面、５，３５，４５…フロントピラー、５ａ，３５ａ，４５ａ…ピラーインナ、５ｂ，３５ｂ，４５ｂ…ピラーアウタ、５ｃ，５ｄ，３５ｃ，３５ｄ…フランジ、６…ピラーブレース、６ａ，６ｄ…フランジ、６ｂ…ボルト、６ｃ…ナット、７，１７，２７，３７，４７，５７，６７…補強部材、７ａ…フランジ、７ｂ…ボルト孔、７ｃ…ボルト、７ｄ…ナット、１７ａ…湾曲部、１７ｂ，１７ｃ…フランジ、１７ｄ…ボルト孔、２７ａ…上部材、２７ｂ…下部材、２７ｃ，２７ｅ…フランジ、２７ｄ，２７ｆ…ボルト孔、３７ａ…フランジ、３７ｂ…ボルト孔、４７ａ…本体部材、４７ｂ…対角部材、４７ｃ，４７ｅ，４７ｆ…フランジ、４７ｄ…ボルト孔、５７ａ…本体部材、５７ｂ…蓋部材、５７ｃ…ボルト孔、６７ａ…フランジ、６７ｂ…ボルト孔

Claims (10)

1. 車室の前部に配設され、車両の幅方向に延在する構造部材と、
   車両の高さ方向に延在するフロントピラーと、
   前部が前記構造部材に結合され、後部が前記フロントピラーの内側面に結合されるピラーブレースと
   を備え、
   前記フロントピラーと前記ピラーブレースとが結合される高さにおいて、前記フロントピラーにおける少なくとも内側面と前面の強度を高めたことを特徴とする車両前部構造。
2. 前記フロントピラーと前記ピラーブレースとが結合される高さにおいて、前記フロントピラーにおける少なくとも内側面と前面の間の強度を高めたことを特徴とする請求項１に記載する車両前部構造。
3. 少なくとも前記フロントピラーの内側面に沿った内側面部と前記フロントピラーの前面に沿った前面部を有する補強部材を備え、
   前記補強部材を、前記フロントピラーと前記ピラーブレースとが結合される高さにおいて、前記フロントピラーの内部に設けることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載する車両前部構造。
4. 前記補強部材は、前記フロントピラーの後面に沿った後面部を有することを特徴とする請求項３に記載する車両前部構造。
5. 前記補強部材は、前記フロントピラーの内側面を間に挟んだ状態で前記ピラーブレースと結合されることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載する車両前部構造。
6. 前記フロントピラーは、ピラーアウタとピラーインナにより構成され、
   前記ピラーブレースは、後部が前記ピラーインナに結合されることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載する車両前部構造。
7. 前記構造部材は、ダッシュパネルであり、
   前記ピラーブレースは、前部が前記ダッシュパネルに結合されることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載する車両前部構造。
8. 前記構造部材は、ダッシュクロスであり、
   前記ピラーブレースは、前部が前記ダッシュクロスに結合されることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載する車両前部構造。
9. 前記ピラーブレースは、車両の高さ方向においてフロントサイドメンバと重なる位置に配置されることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載する車両前部構造。
10. 前記ピラーブレースは、車両の幅方向においてフロントサイドメンバと重なる位置に配置されることを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載する車両前部構造。

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