JP2009061991A - 車体側部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】フロントピラーを構成する部品の成形性を高めることを目的とする。
【解決手段】車両上下方向に延設されるフロントピラーロア１８のうち車幅方向外側に配置され、断面ハット形に構成されると共に車両後側稜線１２Ｒが直線的に形成されたフロントピラーアウタリインフォースロア１２と、該フロントピラーアウタリインフォースロア１２の下端部と、車体側部の下部において車両前後方向に延びるフロアサイドメンバ２８とに結合されたロアヒンジリインフォース１４と、フロントピラーロア１２の上端部に結合されるフロントピラーアッパ１６のうち車幅方向外側に配置され、断面ハット形に構成されると共に車両下側稜線１６Ａが直線的に形成されたフロントピラーアウタリインフォースアッパ１６と、を有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、車体側部構造に関する。

自動車の車体側面下部構造において、サイドシル（フロアサイドメンバ）の車両前方端側に、フロントピラーインナロアとリンフォースフロントピラーロア（フロントピラーアウタリインフォースロア）によって形成される閉断面形状を連続形成し、該リンフォースフロントピラーロアの上端部にリンフォースフロントピラーアッパ（フロントピラーアウタリインフォースアッパ）を重ね合わせて結合することで、前面衝突時等にリンフォースフロントピラーロアに入力された荷重を他の部材に分散伝達する構造が開示されている（特許文献１参照）。
特開２０００−１０８９３０号公報 特開２０００−２１１５４９号公報

しかしながら、上記した従来例のように、フロントピラーアウタリインフォースアッパ、フロントピラーアウタリインフォースロア及びフロアサイドメンバと結合して行くに際し、各々の結合部断面をつなげようとすると、各部品の形状が複雑となり、成形が難しかった。

本発明は、上記事実を考慮して、フロントピラーを構成する部品の成形性を高めることを目的とする。

請求項１の発明は、車両上下方向に延設されるフロントピラーロアのうち車幅方向外側に配置され、断面ハット形に構成されると共に車両後側稜線が直線的に形成されたフロントピラーアウタリインフォースロアと、該フロントピラーアウタリインフォースロアの下端部と、車体側部の下部において車両前後方向に延びるフロアサイドメンバとに結合されたロアヒンジリインフォースと、前記フロントピラーロアの上端部に結合されるフロントピラーアッパのうち車幅方向外側に配置され、断面ハット形に構成されると共に車両下側稜線が直線的に形成されたフロントピラーアウタリインフォースアッパと、を有することを特徴としている。

請求項１に記載の車体側部構造では、フロントピラーアウタリインフォースロアの車両後側稜線と、フロントピラーアウタリインフォースアッパの車両下側稜線とが夫々直線的に形成されているので、これらの稜線を絞り加工や曲げ成形等により成形することが容易である。このため、フロントピラーを構成する部品の成形性を高めることが可能である。

請求項２の発明は、請求項１に記載の車体側部構造において、前記フロントピラーアウタリインフォースアッパのうち前記車両下側稜線に沿って形成された下壁部が、前記フロントピラーアウタリインフォースロアの後壁部よりも車両前方まで延設されて該フロントピラーアウタリインフォースロアの前壁部に結合されていることを特徴としている。

請求項２に記載の車体側部構造では、車両下側稜線に沿って形成された下壁部が、フロントピラーアウタリインフォースロアの後壁部よりも車両前方まで延設されて該フロントピラーアウタリインフォースロアの前壁部に結合されているので、車両の前面衝突時に該下壁部がバルクヘッドの役割をする。このため、フロントピラーの断面変形を抑制できると共に、衝突荷重を効率的に車両後方へ伝達することができる。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の車体側部構造において、前記フロントピラーアウタリインフォースロアには、前記車両後側稜線に沿って後壁部が形成されており、前記フロントピラーアウタリインフォースロアにおける少なくとも前記後壁部には、前記ロアヒンジリインフォースを配置するための切欠きが設けられ、該ロアヒンジリインフォースは、前記フロントピラーアウタリインフォースロアの前記後壁部と前記フロアサイドメンバの上壁部とを結合するコーナ壁部を有していることを特徴としている。

請求項３に記載の車体側部構造では、フロントピラーアウタリインフォースロアにおける少なくとも後壁部に、ロアヒンジリインフォースを配置するための切欠きが設けられ、ロアヒンジリインフォースは、フロントピラーアウタリインフォースロアの後壁部とフロアサイドメンバの上壁部とを結合するコーナ壁部を有しているので、フロントピラーアウタリインフォースロアの成形性を高めると共に、該フロントピラーアウタリインフォースロアからフロアサイドメンバへの断面連続性を確保することができる。このため、フロントピラーアウタリインフォースロアとフロアサイドメンバとの結合部において、従来と同等の剛性を確保することができる。

請求項４の発明は、請求項３に記載の車体側部構造において、前記フロントピラーアウタリインフォースロアの車両外側壁部には、前記後壁部に前記切欠きを設けたことに対応して、補強用の凹凸部が設けられていることを特徴としている。

請求項４に記載の車体側部構造では、フロントピラーアウタリインフォースロアの車両外側壁部には、後壁部に切欠きを設けたことに対応して、補強用の凹凸部が設けられているので、フロントピラーアウタリインフォースロアの成形時の残留応力により、該フロントピラーアウタリインフォースロアに余分な変形が生じることを抑制できる。またフロントピラーアウタリインフォースロアの剛性を高めることができるので、側方から荷重が入力された場合に、該側方荷重を車両上下方向へ効率的に伝達することができる。

以上説明したように、本発明に係る請求項１に記載の車体側部構造によれば、フロントピラーを構成する部品の成形性を高めることができる、という優れた効果が得られる。

請求項２に記載の車体側部構造によれば、フロントピラーの断面変形を抑制できると共に、衝突荷重を効率的に車両後方へ伝達することができる、という優れた効果が得られる。

請求項３に記載の車体側部構造によれば、フロントピラーアウタリインフォースロアとフロアサイドメンバとの結合部において、従来と同等の剛性を確保することができる、という優れた効果が得られる。

請求項４に記載の車体側部構造によれば、フロントピラーアウタリインフォースロアの成形時に該フロントピラーアウタリインフォースロアに余分な変形が生じることを抑制できると共に、側方荷重を車両上下方向へ効率的に伝達することができる、という優れた効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。図１において、本実施の形態に係る車体側部構造Ｓは、フロントピラー１０の構造に係り、フロントピラーアウタリインフォースロア１２と、ロアヒンジリインフォース１４と、フロントピラーアウタリインフォースアッパ１６と、を有している。

まずフロントピラー１０の構造について簡単に説明する。図１，図２において、フロントピラー１０は、車両上下方向に延設されるフロントピラーロア１８の上端部に、例えば車両後方かつ斜め上方に延びるフロントピラーアッパ２０を結合して構成されている。

フロントピラーロア１８は、車幅方向外側に凸となる断面ハット形に形成され車幅方向外側に配置されるフロントピラーアウタリインフォースロア１２と、車幅方向内側に凸となる断面ハット形に形成され車幅方向内側に配置されるフロントピラーインナリインフォースロア（図示せず）とを、例えばフランジ２６において接合することにより閉断面に構成されている。

フロントピラーアッパ２０についても同様に、車幅方向外側に凸となる断面ハット形に形成され車幅方向外側に配置されるフロントピラーアウタリインフォースアッパ１６と、車幅方向内側に凸となる断面ハット形に形成され車幅方向内側に配置されるフロントピラーインナリインフォースアッパ２４とを、例えばフランジ２２において接合することにより閉断面に構成されている。

図１，図２において、フロントピラーアウタリインフォースロア１２は、車両外側壁部１２Ｓと、前壁部１２Ｆと、後壁部１２Ｒと、フランジ２６とにより断面ハット形に形成されている。車両外側壁部１２Ｓと後壁部１２Ｒとの境界部には、車両上下方向に延びる車両後側稜線１２Ａが直線的に形成され、また車両外側壁部１２Ｓと前壁部１２Ｆとの境界部には、車両上下方向に延びる車両前側稜線１２Ｂが直線的に形成されている。後壁部１２Ｒは、車両後側稜線１２Ａに沿って、例えば平面的に形成されており、湾曲部を極力排した構成となっている。前壁部１２Ｆについても同様に、車両前側稜線１２Ｂに沿って、例えば平面的に形成されている。

フロントピラーアウタリインフォースロア１２における少なくとも後壁部１２Ｒには、ロアヒンジリインフォース１４を配置するための切欠き１２Ｋが設けられている。図２に示されるように、本実施形態では、この切欠き１２Ｋは、後壁部１２Ｒだけでなく、フランジ２６や車両外側壁部１２Ｓにまで形成されている。これは切欠き１２Ｋの周辺部を成形し易くするためである。

図１，図２，図３において、ロアヒンジリインフォース１４は、フロントピラーアウタリインフォースロア１２の下端部と、車体側部の下部において車両前後方向に延びるフロアサイドメンバ２８とに結合されている。このロアヒンジリインフォース１４は、例えば車両外側壁部１４Ｓと、前壁部１４Ｆと、コーナ壁部１４Ｃとにより断面Ｕ字形に形成されている。またロアヒンジリインフォース１４には、コーナ壁部１４Ｃの車幅方向内側の端縁に沿ってフランジ１４Ａが形成されている。図３に示されるように、ロアヒンジリインフォース１４のフランジ１４Ａと、フロントピラーロア１８のフランジ２６との干渉を抑制するために、フランジ２６の部分に設けられる切欠き１２Ｋは、ロアヒンジリインフォース１４の上端よりも車両上方まで形成されている。

図３に示されるように、コーナ壁部１４Ｃは、フロントピラーアウタリインフォースロア１２の後壁部１２Ｒとフロアサイドメンバ２８の上壁部２８Ａとを結合するように、例えば円弧形状に湾曲形成されている。コーナ壁部１４Ｃの上部１４Ｕは、フロントピラーアウタリインフォースロア１２の後壁部１２Ｒの車両前方側に接するように重ねられて結合されている。またコーナ壁部１４Ｃの下部１４Ｄは、フロアサイドメンバ２８の上壁部２８Ａに接するように重ねられて結合されている。

ロアヒンジリインフォース１４における車両外側壁部１４Ｓの上部Ｅは、フロントピラーアウタリインフォースロア１２における車両外側壁部１２Ｓの車幅方向内側に重ねられて結合されている。またロアヒンジリインフォース１４における下部１４Ｇは、フロアサイドメンバ２８の車両外側壁部２８Ｓに重ねられて結合されている。

ロアヒンジリインフォース１４における前壁部１４Ｆは、フロントピラーアウタリインフォースロア１２における前壁部１２Ｆの車両後側に重ねられて結合されている。フロントピラーアウタリインフォースロア１２における車両外側壁部１２Ｓの下部１２Ｄは、フロアサイドメンバ２８の車両外側壁部２８Ｓに重ねられて結合されている。また、図２に示されるように、フロントピラーアウタリインフォースロア１２における前壁部１２Ｆの下端部には、結合用舌部１２Ｃが設けられている。この結合用舌部１２Ｃはフロアサイドメンバ２８の前端に結合されている（図示せず）。

なお、フロアサイドメンバ２８は、車体の骨格部材であり、各々断面ハット形に形成された車幅方向外側のアウタパネル３０と車幅方向内側のインナパネル３２とをフランジ接合することで、閉断面に構成されている。

図１，図２，図４において、フロントピラーアウタリインフォースアッパ１６は、フロントピラーロア１８の上端部に結合されるフロントピラーアッパ２０のうち車幅方向外側に配置され、断面ハット形に構成されると共に車両下側稜線１６Ａが直線的に形成されている。フロントピラーアウタリインフォースアッパ１６のうち車両下側稜線１６Ａに沿って形成された下壁部１６Ｄは、該車両下側稜線１６Ａに沿って、例えば平面的に形成されている。

図４に示されるように、フロントピラーアウタリインフォースアッパ１６において、この下壁部１６Ｄと車両外側壁部１６Ｓとは、フロントピラーアウタリインフォースロア１２の後壁部１２Ｒよりも車両前方まで延設されて該フロントピラーアウタリインフォースロア１２の前壁部１２Ｆに結合されている。具体的には、下壁部１６Ｄ及び車両外側壁部１６Ｓの前端には、結合用舌部１６Ｂ，１６Ｃが夫々設けられており、該結合用舌部１６Ｂ，１６Ｃが前壁部１２Ｆの車両後側に重ねられて結合されている。

また車両外側壁部１６Ｓの下部１６Ｅは、フロントピラーアウタリインフォースロア１２の車両外側壁部１２Ｓの車幅方向内側に重ねられて結合されている。更にフロントピラーアッパ２０における下側のフランジ２２は、フロントピラーロア１８のフランジ２６の車幅方向内側に重ねられて結合されている。フランジ２２は、下壁部１６Ｄがフロントピラーアウタリインフォースロア１２の前壁部１２Ｆまで延設されていることに伴い、フランジ２６と結合される下部において幅広に形成されている。

なお、「車両下側稜線１６Ａが直線的に形成されている」とは、該車両下側稜線１６Ａがフロントピラーアウタリインフォースアッパ１６の全長にわたって真直であることに限定されるものではなく、下壁部１６Ｄがフロントピラーアウタリインフォースロア１２の後壁部１２Ｒに接するように大きく湾曲していた従来構造よりも、車両下側稜線１６Ａが直線的であることを意味している。言い換えれば、下壁部１６Ｄをフロントピラーアウタリインフォースロア１２の前壁部１２Ｆまで延設することで、車両下側稜線１６Ａの湾曲度を少なくしている。

図５，図６において、フロントピラーアウタリインフォースロア１２には、次のような構造を追加してもよい。即ち、フロントピラーアウタリインフォースロア１２の車両外側壁部１２Ｓには、後壁部１２Ｒに切欠き１２Ｋを設けたことに対応して、補強用の凹凸部の一例たるビード部１２Ｇを設けてもよい。このビード部１２Ｇは、例えば車幅方向内側に凸形成されると共に、切欠き１２Ｋの範囲に対応して、車両外側壁部１２Ｓに車両上下方向に形成されている。

このようなビード部１２Ｇを設けることで、フロントピラーアウタリインフォースロア１２の成形時の残留応力により、該フロントピラーアウタリインフォースロア１２に余分な変形が生じることを抑制でき、また該フロントピラーアウタリインフォースロア１２の剛性を高めることが可能である。ここでの余分な変形とは、図６において、フロントピラーアウタリインフォースロア１２の成形時に、例えば矢印Ｂ方向にひねりが生ずることをいう。

なお、ビード部１２Ｇは１本に限られるものではなく、複数本であってもよい。またビード部１２Ｇは連続していなくてもよく、例えば断続的に形成されていてもよい。更に凹凸部はビード部１２Ｇに限られるものではなく、フロントピラーアウタリインフォースロア１２の成形時の余分な変形を抑制でき、車両外側壁部１２Ｓの面剛性を高めることができる構成であれば、どのような形状であってもよい。

（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。車体側部構造Ｓにおいて、フロントピラーアウタリインフォースロア１２及びフロントピラーアウタリインフォースアッパ１６は、例えば高張力鋼板や超高張力鋼板を絞り加工や曲げ加工することで成形される。ここでの超高張力鋼板とは、例えば引張強度５９０ＭＰａ以上の鋼板をいう。本実施形態では、フロントピラーアウタリインフォースロア１２の車両後側稜線１２Ａと、フロントピラーアウタリインフォースアッパ１６の車両下側稜線１６Ａとが夫々直線的に形成されているので、これらの稜線を絞り加工や曲げ成形等により成形することが容易である。このため、フロントピラー１０を構成する部品の成形性を高めることが可能である。

また本実施形態では、車両下側稜線１６Ａに沿って形成された下壁部１６Ｄが、フロントピラーアウタリインフォースロア１２の後壁部１２Ｒよりも車両前方まで延設されて該フロントピラーアウタリインフォースロア１２の前壁部１２Ｆに結合されているので、車両の前面衝突時に該下壁部１６Ｄがバルクヘッドの役割をする。このため、図７に示されるように、車両の前面衝突によりフロントピラー１０に衝突荷重Ｆが入力された際に、該フロントピラー１０の断面変形を抑制できると共に、衝突荷重Ｆの一部の荷重Ｆ１を、フロントピラーアッパ２０を通じて車両後方へ効率的に伝達することができる。

更に本実施形態では、フロントピラーアウタリインフォースロア１２における少なくとも後壁部１２Ｒに、ロアヒンジリインフォース１４を配置するための切欠き１２Ｋが設けられ、ロアヒンジリインフォース１４は、フロントピラーアウタリインフォースロア１２の後壁部１２Ｒとフロアサイドメンバ２８の上壁部２８Ａとを結合するコーナ壁部１４Ｃを有しているので、車両後側稜線１２Ａを直線的な形状としてフロントピラーアウタリインフォースロア１２の成形性を高めると共に、該フロントピラーアウタリインフォースロア１２からフロアサイドメンバへの断面連続性を確保することができる。このため、フロントピラーアウタリインフォースロア１２とフロアサイドメンバ２８との結合部において、従来と同等の剛性を確保することができる。

また図５，図６に示されるように、フロントピラーアウタリインフォースロア１２の車両外側壁部１２Ｓに、後壁部１２Ｒに切欠き１２Ｋを設けたことに対応した補強用のビード部１２Ｇを設けた場合には、フロントピラーアウタリインフォースロア１２の成形時の残留応力により、該フロントピラーアウタリインフォースロア１２に余分な変形が生じることを抑制できる。このため、フロントピラーアウタリインフォースロア１２を精度よく成形することができる。

またビード部１２Ｇを設けることで、フロントピラーアウタリインフォースロア１２の剛性を高めることができるので、例えば車両外側壁部１２Ｓの下部に対して、側方から荷重が入力された場合に、該側方荷重をフロントピラー１０の車両上下方向へ効率的に伝達することができる。

なお、図４に示されるように、本実施形態では、フロントピラーアウタリインフォースアッパ１６の下壁部１６Ｄと、フロントピラーアウタリインフォースロア１２における後壁部１２Ｒの上端との間に隙間３４が形成されているが、これに限られず、後壁部１２Ｒと下壁部１６Ｄとの交差部分を結合するようにしてもよい。フロントピラー１０の剛性がより向上するからである。なおこの際、隙間３４を埋めるために隙詰め部材を用いてもよい（図示せず）。

また本実施形態では、フロントピラーアウタリインフォースロア１２及びフロントピラーアウタリインフォースアッパ１６の材料が、例えば高張力鋼板や超高張力鋼板であるものとして説明したが、これらよりも引張強度が低い一般の鋼板を用いることも可能である。

車体側部構造の斜視図である。 車体側部構造の分解斜視図である。 車体側部構造において、フロントピラーアウタリインフォースロア、ロアヒンジリインフォース及びフロアサイドメンバの結合部分の構成を示す拡大斜視図である。 車体側部構造において、フロントピラーアウタリインフォースロア及びフロントピラーアウタリインフォースアッパの結合部分の構成を示す拡大斜視図である。 フロントピラーアウタリインフォースロアの車両外側壁部に、ビード部が設けられた例を示す拡大斜視図である。 ビード部の構成を示す、図５における６−６矢視拡大断面図である。 車両の前面衝突時に、フロントピラーに対して衝突荷重が入力された際に、該衝突荷重の一部の荷重を、フロントピラーアッパを通じて車両後方へ伝達している状態を示す拡大斜視図である。

符号の説明

１２ フロントピラーアウタリインフォースロア
１２Ａ 車両後側稜線
１２Ｇ ビード部（凹凸部）
１２Ｒ 後壁部
１４ ロアヒンジリインフォース
１４Ｃ コーナ壁部
１６ フロントピラーアウタリインフォースアッパ
１６Ａ 車両下側稜線
１６Ｄ 下壁部
１８ フロントピラーロア
２０ フロントピラーアッパ
２８ フロアサイドメンバ
２８Ａ 上壁部
Ｓ 車体側部構造

Claims (4)

1. 車両上下方向に延設されるフロントピラーロアのうち車幅方向外側に配置され、断面ハット形に構成されると共に車両後側稜線が直線的に形成されたフロントピラーアウタリインフォースロアと、
   該フロントピラーアウタリインフォースロアの下端部と、車体側部の下部において車両前後方向に延びるフロアサイドメンバとに結合されたロアヒンジリインフォースと、
   前記フロントピラーロアの上端部に結合されるフロントピラーアッパのうち車幅方向外側に配置され、断面ハット形に構成されると共に車両下側稜線が直線的に形成されたフロントピラーアウタリインフォースアッパと、
   を有することを特徴とする車体側部構造。
2. 前記フロントピラーアウタリインフォースアッパのうち前記車両下側稜線に沿って形成された下壁部が、前記フロントピラーアウタリインフォースロアの後壁部よりも車両前方まで延設されて該フロントピラーアウタリインフォースロアの前壁部に結合されていることを特徴とする請求項１に記載の車体側部構造。
3. 前記フロントピラーアウタリインフォースロアには、前記車両後側稜線に沿って後壁部が形成されており、
   前記フロントピラーアウタリインフォースロアにおける少なくとも前記後壁部には、前記ロアヒンジリインフォースを配置するための切欠きが設けられ、
   該ロアヒンジリインフォースは、前記フロントピラーアウタリインフォースロアの前記後壁部と前記フロアサイドメンバの上壁部とを結合するコーナ壁部を有していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車体側部構造。
4. 前記フロントピラーアウタリインフォースロアの車両外側壁部には、前記後壁部に前記切欠きを設けたことに対応して、補強用の凹凸部が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の車体側部構造。

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