JP2017007398A - 自動車の車体前部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車体前部に入力された荷重をフロントピラーに効率的に伝達させる自動車の車体前部構造を提供する。【解決手段】車両前後方向に延在するフードリッジ１と、フードリッジ１の後端部１３の近傍から上方に向けて延在するフロントピラー７と、を備えている。フロントピラー７は、繊維強化樹脂から形成され、フロントピラー７の下部５１は、フードリッジ１の後端部１３の後側に近接して配置されている。これによって、車体前部に入力された荷重をフロントピラー７に効率的に伝達させることができる。【選択図】図４

Description

本発明は、自動車の車体前部構造に関する。

従来から、フロアパネルやピラーパネル等の車体パネルを繊維強化樹脂で形成して重量軽減を図る技術が進められている。また、前後方向に延在するアッパメンバ（フードリッジ）の後端部に、上方に延びるフロントピラーロア部（ボディサイドフロント部）の上端部を接合し、これら両者の接合部の上側に、上下方向に延在するフロントピラーの下端部を接合する車体前部構造が公知である（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１４−９１４６２号公報

ここで、前述した従来技術では、アッパメンバに車両後方に向かう荷重が入力されると、フロントピラーロア部に荷重が伝わり、アッパメンバとフロントピラーロア部との接合部が後方に移動しようとする。
しかし、前述したように、アッパメンバとフロントピラーロア部との接合部の上側にフロントピラーの下端部が接合されているため、アッパメンバとフロントピラーロア部との接合部からフロントピラーの下端部が分断されるおそれがある。この分断が起こった場合、アッパメンバへ入力された荷重をフロントピラーに十分に伝達することが困難であるという問題があった。

そこで、本発明は、車体前部に入力された荷重をフロントピラーに効率的に伝達させる自動車の車体前部構造を提供することを目的とする。

本発明に係る自動車の車体前部構造は、フードリッジの後端部の近傍から上方に向けてフロントピラーを延設している。繊維強化樹脂製のフロントピラーの下部は、フードリッジの後端部の後側に配置されている。

本発明に係る自動車の車体前部構造においては、フロントピラーの下部は、フードリッジの後端部の後側に配置されている。従って、フードリッジに車両後方に向かう荷重が入力されると、この荷重はフロントピラーに伝達される。よって、本発明では、車体前部に入力された荷重をフロントピラーに効率的に伝達させることができる。

本発明の第１の実施形態に係る自動車の車体前部構造を示す側面図である。 図１を斜め上方から見た斜視図である。 図２の分解斜視図である。 図３の構成部品の組付方法を示す斜視図である。 図１からフードリッジとボディサイドパネルを取り除いた状態を示す側面図である。 図５の分解図である。 図１のＡ−Ａ線による断面図である。 第２の実施形態による図７に対応する断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面とともに詳述する。なお、図７，８において、車両前方をＦＲ、車両後方をＲＲ、車室外側をＯＴＲ、車室内側をＩＮＲと示す。

[第１実施形態]
図１〜図７を用いて、本発明の第１実施形態に係る自動車の車体前部構造を説明する。

図１〜図３に示すように、本実施形態に係る車体前部には、車両前後方向に沿って延在するフードリッジ１が設けられている。このフードリッジ１の後方には、車体側部に配置されるボディサイドパネル３が配設されている。また、左右一対のボディサイドパネル３，３の上部同士には、前後方向かつ車幅方向に延在するルーフ５が橋渡しされている。そして、ボディサイドパネル３の前部におけるフロントピラー７部に相当する部位は切り欠かれており、この切欠部分に、ボディサイドパネル３とは別体に構成されたフロントピラー７が配設されている。

フードリッジ１は、車両前方から見るとＬ字状に形成されており、水平状に延在する上面９と、該上面９の車幅方向外側端で屈曲して下方に延在する側面１１と、から一体に構成される。フードリッジ１の後端部１３は、後述するように、ボディサイドパネル３のボディサイドフロント部１５の上端部１７に接合される。また、フードリッジ１の上面９の後端部は、斜め上方に屈曲した後端傾斜部１９に形成されている。これらの側面１１の後端部および上面９の後端傾斜部１９は、ボディサイドパネル３のボディサイドフロント部１５の上端部１７に接合される接合部に構成される。

ボディサイドパネル３は、下端に配置されて車両前後方向に延在するボディサイドシル部２１と、このボディサイドシル部２１における前後方向中央部から上方に延びるボディサイドセンターピラー部２３と、ボディサイドセンターピラー部２３の上端に結合され、車両前後方向に沿って延在するボディサイドルーフサイド部２５と、ボディサイドシル部２１の前端から上方に延びるボディサイドフロント部１５と、から一体に構成される。ボディサイドルーフサイド部２５は、ルーフ５の周縁部のフランジ２７に接合され、ルーフ５の前端とボディサイドルーフサイド部２５の前端とは同等の前後位置に設定されている。

また、ボディサイドフロント部１５の上縁２９は、側方から見ると、後方にいくに従って斜め下方に傾斜している（図１参照）。ボディサイドフロント部１５は、上下かつ前後方向に延在する側面３１と、この側面３１の前端で屈曲して車室内側に延在する前面３３と、前面３３における車室内側端で屈曲して車両前方に延びる延設フランジ３５および接合フランジ３７と、側面３１の後端で屈曲して車室内側に延在する後面３９と、後面３９における車室内側端で屈曲して車両後方に延びる延設面４１と、延設面４１の後端に形成されて上下方向に延びる接合フランジ４３および延設フランジ４５と、から断面ハット状に形成される。なお、図３，４では、グレー色の部分が溶接接合される接合部位であり、ボディサイドフロント部１５の上端部１７には、フードリッジ１の上面９の後端傾斜部１９が接合される傾斜面４７および傾斜面４７の車室内側に配置された接合フランジ４９が設けられている。

フロントピラー７は、繊維強化樹脂からなり、断面ハット状に形成されている。下部５１は、上下かつ前後方向に延在する側壁５３と、この側壁５３の前端で屈曲して車室内側に延在する前壁５５と、前壁５５における車室内側端で屈曲して車両前方に延びる鋼板製の第１メタルフランジ５７（図３，５，６参照）と、側壁５３の後端で屈曲して車室内側に延在する後壁５９と、後壁５９における車室内側端で屈曲して車両後方に延びる延設フランジ６１と、延設フランジ６１の後端に設けられた鋼板製の第２メタルフランジ６３（図３，５，６参照）と、から構成される。なお、フロントピラー７の下部５１の上面は、ボディサイドフロント部１５の上端の傾斜面４７に当接する傾斜壁６５に形成されており、この傾斜壁６５の車室内側には、鋼板製の第３メタルフランジ６７（図３，５，６参照）が設けられている。ここで、第３メタルフランジ６７は、下側部６９と上側部７１とからなる。下側部６９は、ボディサイドフロント部１５の上端部１７の接合フランジ４９およびダッシュサイド８３の接合フランジ８９に接合される。また、上側部７１は、図２に示すように、カウルボックス７３の車幅方向の端部に直接に接合される。なお、下部５１と上端部７５との間に配置される上部７６は、断面がほぼＵ字状に形成されている。さらに、フロントピラー７の上端部７５には、外周部分に第４メタルフランジ７７、第５メタルフランジ７９および第６メタルフランジ８１が設けられている。これらの第１〜第６メタルフランジは、後述するように、鋼板を繊維強化樹脂にインサートして形成される。

前述したフードリッジ１の後部、ボディサイドフロント部１５、およびフロントピラー７の下部５１の車室内側には、ダッシュサイド８３が配設される。ダッシュサイド８３は、上下かつ前後方向に延在する平面状の側面８５と、側面８５の上端で屈曲して車室内側に延びる延設フランジ８７および接合フランジ８９と、から一体に構成されている。ダッシュサイド８３の側面８５には、上下方向に延びる２つの接合面９１，９３および延設フランジ９４が設けられる。

ルーフ５は、上方から見た平面視では、矩形状に形成され、ルーフ本体部９５の周縁にはフランジ２７が環状に繋がって形成される。

ルーフサイドレールインナ１０１は、レール本体部１０３と、レール本体部１０３の前端に配置されるレール前端部１０５と、から一体構成されている。レール本体部１０３は、前後かつ上下方向に延在する縦面１０７と、縦面１０７の上端で屈曲して車幅方向外側に延びる上側フランジ１０９と、縦面１０７の下端で屈曲して車幅方向外側に延びる下側フランジ１１１と、からなる。レール前端部１０５は、前後かつ上下方向に延在する縦面１１３と、縦面１１３の上端で屈曲して車幅方向外側に延びる接合フランジ１１５と、からなる。なお、レール前端部１０５には、縦面１１３に接合面１１７，１１９が設けられている。これらの接合面１１７，１１９は、側面視でＬ字状に形成される。

次に、図３の構成部品を組み付ける方法を図４で説明する。
まず、フードリッジ１の後端部をボディサイドフロント部１５の上端部１７に接合する。具体的には、フードリッジ１の上面９の後端部に設けられた後端傾斜部１９を、ボディサイドフロント部１５の上端部１７の傾斜面４７の上に接合する。また、フードリッジ１の側面１１の後端部を、ボディサイドフロント部１５の側面３１の上端部に接合する。

さらに、ボディサイドフロント部１５の上端部１７をフロントピラー７の下部５１に接合する。具体的には、ボディサイドフロント部１５の上端部１７における前側の接合フランジ３７をフロントピラー７の下部５１における前側の第１メタルフランジ５７に溶接で接合する。ボディサイドフロント部１５の上端部１７における後側の接合フランジ４３をフロントピラー７の下部５１における後側の第２メタルフランジ６３に溶接で接合する。さらに、ボディサイドフロント部１５の上端部１７の接合フランジ４９をフロントピラー７の下部５１における第３メタルフランジ６７の上に溶接で接合する。

そして、フロントピラー７の下部５１をダッシュサイド８３に接合する。具体的には、フロントピラー７の下部５１における前側の第１メタルフランジ５７をダッシュサイド８３の接合面９１に溶接で接合する。フロントピラー７の下部５１における後側の第２メタルフランジ６３をダッシュサイド８３の接合フランジ９３に溶接で接合する。さらに、フロントピラー７の下部５１における第３メタルフランジ６７の下側部６９をダッシュサイド８３の接合フランジ８９の上に溶接で接合する。なお、フロントピラー７の下部５１における第３メタルフランジ６７の上側部７１は、図２に示すように、カウルボックス７３の車幅方向の端部の上に溶接で接合される。

そして、フロントピラー７の上端部７５をルーフサイドレールインナ１０１のレール前端部１０５に接合する。具体的には、フロントピラー７の上端部７５における第４〜第５メタルフランジをレール前端部１０５の接合面１１７，１１９に溶接で接合する。また、フロントピラー７の上端部７５における第６メタルフランジ８１をルーフ５のフランジ２７の上に溶接で接合する。

さらに、ルーフサイドレールインナ１０１をルーフ５に接合する。具体的には、ルーフサイドレールインナ１０１の上側フランジ１０９および接合フランジ１１５をルーフ５のフランジ２７の下側に接合する。

なお、図２に示すように、車幅方向に延びるカウルボックス７３の車幅方向の端部の上に、ダッシュサイド８３の延設フランジ８７およびフロントピラー７の下部５１の第３メタルフランジ６７の上側部７１をそれぞれ直接に溶接で接合させる。

次に、図７を用いて、図１のＡ−Ａ線による断面構造を説明する。
フロントピラー７は、繊維強化樹脂１２１で構成されている。ただし、下部５１と上端部７５には、複数のメタルフランジが結合されている。具体的には、鋼板を繊維強化樹脂１２１にインサート成形することにより、フロントピラー７の下部５１には、第１メタルフランジ５７および第２メタルフランジ６３が設けられている。これらの第１メタルフランジ５７および第２メタルフランジ６３は、車両前後方向に沿って延在しており、ダッシュサイド８３の側面８５に設けられた接合面９１および接合フランジ９３に接合される。なお、フロントピラー７の下部５１は、中空部１２３を有する閉断面形状になっている。また、ボディサイドフロント部１５の上端部１７の断面形状は、フロントピラー７の下部５１に合致した形状に形成されている。そして、ボディサイドフロント部１５の上端部１７の接合フランジ３７，４３は、フロントピラー７の下部５１の第１メタルフランジ５７および第２メタルフランジ６３に接合されている。なお、フードリッジ１の側面１１の後端部は、ボディサイドフロント部１５の上端部１７の側面３１に接合されている。

以下、第１実施形態による作用効果を説明する。
（１）第１実施形態による自動車の車体前部構造は、車両前後方向に延在するフードリッジ１と、フードリッジ１の後端部１３の近傍から上方に向けて延在するフロントピラー７と、を備えている。フロントピラー７は、繊維強化樹脂から形成され、フロントピラー７の下部５１は、フードリッジ１の後端部１３の後側に近接して配置されている。

このように、フロントピラー７の下部５１は、フードリッジ１の後端部１３の後側に配置されている。従って、フードリッジ１に車両後方に向かう荷重が入力されると、ボディサイドフロント部１５を介してフロントピラー７の下部５１からフロントピラー７の全体に上方に向けて荷重が伝達される。よって、本実施形態では、車体前部に入力された荷重をフロントピラー７に効率的に伝達させることができる。なお、フロントピラー７の上端部７５はルーフ５のフランジ２７に接合されているため、フロントピラー７に伝わった荷重は、ルーフ５に伝達される。また、ボディサイドフロント部１５からボディサイドシル部２１にも荷重が伝達される。

（２）フロントピラー７の下部５１は、ダッシュサイド８３に結合されているため、フロントピラー７の下部５１の強度が向上し、車体前部に入力された荷重をフロントピラー７にさらに効率的に伝達させることができる。

（３）フロントピラー７の下部５１は、車幅方向に延在するカウルボックス７３に結合しているため、フロントピラー７の下部５１の強度が向上し、車体前部に入力された荷重をフロントピラー７にさらに効率的に伝達させることができる。

[第２実施形態]
次に、本発明の第２実施形態について説明するが、第１実施形態と同一構造の部位には、同一符号を付けて説明を省略する。

前述した第１実施形態では、フロントピラー７の下部に設けた第１〜第３メタルフランジは、図７で説明したように、鋼板を繊維強化樹脂にインサート成形して形成された。

これに対して、第２実施形態では、フロントピラー２０７の下部の車室内側面に１枚の鋼板２０１を結合することにより、メタルフランジが構成される。この鋼板２０１の結合方法としては、ボルトやリベット等による機械締結や接着による接合が適用可能である。具体的には、メタルフランジは、前記鋼板のうち、車両の側方から見た場合に、フロントピラー２０７の下部５１の前壁５５から前方に突出する前側突出部２０３と、フロントピラー２０７の下部５１の後側の延設フランジ６１から後方に突出する後側突出部２０５と、からなる。これらのメタルフランジが、ダッシュサイド８３の側面８５に接合される。

以下、第２実施形態による作用効果を説明する。
（１）第２実施形態では、フロントピラー２０７の下部の車室内側面に１枚の鋼板２０１を結合することにより、メタルフランジが構成される。従って、メタルフランジを容易に形成することができる。

なお、本発明は、前述した実施形態に限定されず、種々の変更および変形が可能である。例えば、フードリッジ１は、正面視でＬ字状に形成したが、閉断面の矩形状に形成してもよい。

１ フードリッジ
７ フロントピラー
１３ フードリッジの後端部
５１ フロントピラーの下部
７３ カウルボックス
８３ ダッシュサイド

Claims (3)

1. 車両前後方向に延在するフードリッジと、
   前記フードリッジの後端部の近傍から上方に向けて延在する繊維強化樹脂製のフロントピラーと、を備え、
   前記フロントピラーの下部は、前記フードリッジの後端部の後側に近接して配置されたことを特徴とする自動車の車体前部構造。
2. 前記フロントピラーの下部は、ダッシュサイドに結合していることを特徴とする請求項１に記載の自動車の車体前部構造。
3. 前記フロントピラーの下部は、車幅方向に延在するカウルボックスに結合していることを特徴とする請求項１または２に記載の自動車の車体前部構造。