JP2017047873A

JP2017047873A - 車両前部構造

Info

Publication number: JP2017047873A
Application number: JP2015175152A
Authority: JP
Inventors: 敏尚和田; Toshinao Wada; 孝志松田; Takashi Matsuda
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-09-04
Filing date: 2015-09-04
Publication date: 2017-03-09
Anticipated expiration: 2035-09-04
Also published as: JP6384435B2

Abstract

【課題】カウルサイドブレースを備える車両において、微小ラップ衝突時にフロントピラーの変形によってインスツルメントパネルの意匠面が乗員に接近することを抑制する車両前部構造を提供する。
【解決手段】カウルサイドブレース３０の取付部３０Ｂには、円形部３４Ａと長円部３４Ｂとを備える取付孔３４が形成されており、微小ラップ衝突によってフロントピラー１８Ｌが変形してカウルサイドブレース３０が車両上方側に押し上げ変形されると、ボルト３８の軸体３８Ａが円形部３４Ａから長円部３４Ｂに相対移動する。これによって、カウルサイドブレース３０の変形量に対するインパネリインフォースメント１４の変形量が抑制され、インスツルメントパネルの意匠面が乗員に接近することを抑制できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両前部構造に関する。

従来、車体のフロントピラー間にパイプ状のインパネリインフォースメントが配設されている。このインパネリインフォースメントは、車幅方向端部側でフロントピラー側との間に配設されたカウルサイドブレースによって支持されているものがある。カウルサイドブレースは、一端がフロントサイドピラーに締結され、他端がインパネリインフォースメント(又はインパネリインフォースメントに固定されたステアリングコラムサポート等)に締結されている。

一方、自動車の前部におけるフロントサイドメンバよりも車幅方向外側の部分が対向車等の衝突物に対して前面衝突するような衝突形態（所謂微小ラップ衝突）では、フロントサイドメンバの変形によって衝突エネルギを吸収することができない。そのような場合、衝突側のフロントピラーが、後退してくる前輪からの荷重によって車両後方側へ変形する。

この変形によって、左右のフロントピラー間に架け渡されたインパネリインフォースメントが、車幅方向中間部における太さが変化した部分で折れ曲ること等を防止するために、フロントピラーに対するインパネリインフォースメントの取付ブラケットに締結用の長孔を設け、微小ラップ衝突時にブラケット部分で変形を吸収する構成が提案されている(特許文献１参照)。

特開２０１５−１６７１８号公報

ところで、カウルサイドブレースが設けられた車両では、微小ラップ衝突時にフロントピラーが変形すると、フロントピラーに締結されたカウルサイドブレースが上方に押し上げられ、カウルサイドブレースが締結されたインパネリインフォースメントが上方に移動する。これによって、インパネリインフォースメントに締結されたインスツルメントパネルの意匠面が上方に移動して乗員に接近してしまうおそれがあった。

本発明は上記事実を考慮し、カウルサイドブレースを備える車両において、微小ラップ衝突時にフロントピラーの変形によってインスツルメントパネルの意匠面が乗員に接近することを抑制する車両前部構造を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、車幅方向両側部に設けられた左右一対のフロントピラーと、左右一対の前記フロントピラー間に掛け渡されたインパネリインフォースメントと、運転席側の前記フロントピラーにおいて、前記インパネリインフォースメントよりも下方に一端が締結され、前記インパネリインフォースメントに他端が締結されたカウルサイドブレースと、前記カウルサイドブレースの他端が前記インパネリインフォースメントに対して前記カウルサイドブレースの軸方向に沿って相対的に変位可能とされた相対変位許容機構と、を備える。

この構成によれば、微小ラップ衝突によってフロントピラーが変形して、カウルサイドブレースが軸方向に沿って車両上方側に押し上げられた（変形した）場合、相対変位許容機構によってカウルサイドブレースの他端がインパネリインフォースメントに対して軸方向に沿って相対的に変位する。

したがって、カウルサイドブレースの車両上方側への変位量に対してインパネリインフォースメントの車両上方側への変位量が抑制され、インパネリインフォースメントに締結されたインスツルメントパネルの意匠面が車両上方側に移動して乗員に接近することが抑制される。

請求項１記載の発明の車両前部構造は、上記構成としたので、微小ラップ衝突時にフロントピラーの変形によってインスツルメントパネルの意匠面が乗員に接近することを抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る車両前部構造を示す斜視図である。（Ａ）は本発明の一実施形態に係るカウルサイドブレースの一端側の取付部を示す図であり、（Ｂ）は他端側の取付部を示す図である。（Ａ）は本発明の一実施形態に係るカウルサイドブレースの他端側の取付孔に対する通常状態のボルト挿入状態を示す図であり、（Ｂ）は相対移動時のボルト挿入状態を示す図である。

本発明の一実施形態に係る車両前部構造について図１〜図３を参照して説明する。なお、各図は模式的なものであり、本発明と関連性の低いものは図示を省略している。また、図１において矢印ＦＲは車両前方、矢印Ｗは車幅方向、矢印ＵＰは車両上方を示す。

（構成）
図１に示すように、本実施形態に係る自動車の車両前部構造１０では、車室１２の車両前部にインパネリインフォースメント１４が配設されている。このインパネリインフォースメント１４は、車室１２の前部に設けられた図示しないダッシュパネルの車両後方側で車幅方向に延在する長尺状の部材である。インパネリインフォースメント１４は、車幅方向運転席側（車幅方向外側）の一端が運転席側のフロントピラー１８Ｌに後述するブラケット２２を介して締結されている。なお、インパネリインフォースメント１４の他端側は図示省略されている。

インパネリインフォースメント１４は、金属製の長尺なパイプ材によって構成されたリインフォースメント本体２０と、リインフォースメント本体２０の端部においてフロントピラー１８Ｌに締結するためのブラケット２２とを備えている。

リインフォースメント本体２０は、強度を必要とする運転席側（本実施形態では左側）の部分が大径部２０Ａとされ、運手席側よりも強度を必要とされない車幅方向中央及び助手席側の部分が大径部２０Ａよりも小径な小径部２０Ｂとされている。大径部２０Ａと小径部２０Ｂは、車幅方向中央よりも運転席側の位置で接合部２０Ｃによって溶接によって接合されている。

ブラケット２２は、リインフォースメント本体２０の大径部２０Ａの側面(外周面)の半分を覆う半円部２２Ａと、その半円部２２Ａの両端部から径方向外側に延在する一対のフランジ部２２Ｂ、２２Ｃを備えている。フランジ部２２Ｂ、２２Ｃがフロントピラー１８Ｌの車両後方側面２６に当接され、ボルト２４と図示しないナットで締結されている。

なお、インパネリインフォースメント１４の大径部２０Ａには、ステアリングコラムサポート２８が固定されている。

また、フロントピラー１８Ｌとステアリングコラムサポート２８の間には、カウルサイドブレース３０が配設されている。カウルサイドブレース３０は、円柱状の棒材であり、両端部に平板状の取付部３０Ａ、３０Ｂが設けられている。

取付部３０Ａには取付孔３２が形成されており、取付部３０Ｂには取付孔３４が形成されている。取付孔３２は、図２（Ａ）に示すように、カウルサイドブレース３０の軸方向が長手方向とされ、短手方向の幅が後述するボルト３６の軸体３６Ａが挿入可能な幅とされた長円形である。

一方、取付孔３４は、略円形である円形部３４Ａと、円形部３４Ａの軸方向内側に円形部３４Ａに連続して形成された長円形の長円部３４Ｂとを備えている。円形部３４Ａは、後述するボルト３８の軸体３８Ａを挿入可能で半円を超えた略円形形状とされている。また、取付孔３４を形成する円形部３４Ａと長円部３４Ｂの境界を形成する突起部３４Ｃにより、取付孔３４の円形部３４Ａに挿通されたボルト３８の軸体３８Ａは、通常状態では長円部３４Ｂ側に移動不可能とされている（図３（Ａ）参照）。

また、長円部３４Ｂは、カウルサイドブレース３０の軸方向と直交する方向が長手方向されている。また、長円部３４Ｂは、短手方向の幅がボルト３８の軸体３８Ａの直径よりも短く形成されており、ボルト３８の軸体３８Ａが挿入不能とされている。

カウルサイドブレース３０の取付部３０Ａは、フロントピラー１８Ｌの車両後方側面２６において、インパネリインフォースメント１４より下方側に配置され、取付部３０Ａの取付孔３２にボルト３６の軸体３６Ａが挿通され、車両後方側面２６に締結されている。

また、カウルサイドブレース３０の取付部３０Ｂは、ステアリングコラムサポート２８の車両後方側面２８Ａに配置され、取付部３０Ｂの取付孔３４にボルト３８の軸体３８Ａが挿通され、車両後方側面２８Ａに締結されている。
なお、本実施形態における取付孔３４とボルト３８の軸体３８Ａとが、本発明の相対変位許容機構に相当する。

また、本実施形態のようにインパネリインフォースメント１４に固定されたステアリングコラムサポート２８にカウルサイドブレース３０が締結されている場合も、インパネリインフォースメント１４にカウルサイドブレース３０が締結されているものに含まれるものとする。

さらに、図１において二点鎖線で示されているのは、インスツルメントパネルの意匠面４０である。

(作用)
このように構成された車両前部構造１０の作用について説明する。

この車両前部構造１０を備えている車両が微小ラップ衝突をした場合には、フロントサイドメンバ等が衝突荷重を支持することがないため、後退してくる前輪からの荷重によってフロントピラー１８Ｌが変形し、フロントピラー１８Ｌの車両後方側面２６に一端（取付部３０Ａ）が締結されたカウルサイドブレース３０をカウルサイドブレース３０の軸方向に沿って車両上方側へ押し上げる（変形させる）。これにより、カウルサイドブレース３０の取付部３０Ｂからボルト３８の軸体３８Ａにカウルサイドブレース３０の軸方向に沿った車両上方側への荷重が作用し、インパネリインフォースメント１４（ステアリングコラムサポート２８）に締結されたボルト３８の軸体３８Ａから取付孔３４に反作用力が作用する。

この結果、ボルト３８の軸体３８Ａは、取付孔３４を構成する突起部３４Ｃを塑性変形させて（押し広げて）、取付部３０Ｂ上を円形部３４Ａ（図３（Ａ）参照）から長円部３４Ｂ（図３（Ｂ）参照）に相対移動する。すなわち、フロントピラー１８Ｌの変形によってカウルサイドブレース３０が軸方向に沿って車両上方側に押し上げられ（変形し）ても、ステアリングコラムサポート２８（インパネリインフォースメント１４）の変形量を抑制することができる。換言すれば、カウルサイドブレース３０の取付部３０Ｂの取付孔３４において、円形部３４Ａから長円部３４Ｂにボルト３８（の軸体３８Ａ）が相対移動するため、カウルサイドブレース３０の変形量が吸収され、カウルサイドブレース３０の車両上方側への変形量に対するインパネリインフォースメント１４の車両上方側への変形量が抑制される。この結果、インスツルメントパネルの意匠面４０が乗員側に近づくことが抑制される。
また、取付孔３４に形成された長円部３４Ｂは、カウルサイドブレース３０の軸方向に対して直交する方向が長手方向とされているため、ボルト３８の軸体３８Ｂがカウルサイドブレース３０の軸方向から若干傾斜した方向に突起部３４Ｃを押し広げて、円形部３４Ａから長円部３４Ｂに相対移動することを許容することができる。

さらに、カウルサイドブレース３０の取付部３０Ｂに形成された取付孔３４は、長円部３４Ｂにボルト３８の軸体３８Ａを挿入不可であると共に、円形部３４Ａと長円部３４Ｂの間に突起部３４Ｃを設けているため、取付孔３４の変形前に長円部３４Ｂにボルト３８の軸体３８Ａを挿通することはできない。したがって、ステアリングコラムサポート２８の車両後方側面２８Ａに対するカウルサイドブレース３０の取付部３０Ｂの締結時に誤組み付け（取付孔３４の円形部３４Ａ以外の部分にボルト３８の軸体３８Ａを挿通すること）を防止できる。

なお、本実施形態では、本発明の相対変位許容機構として、円形部３４Ａと長円部３４Ｂが連続して形成された取付孔３４を取付部３０Ｂに形成したが、取付孔３４の形状はこれに限定されるものではない。すなわち、取付孔３４は、カウルサイドブレース３０に車両上方側への荷重が入力した場合に、ボルト３８の軸体３８Ａがカウルサイドブレース３０に対して軸方向に沿って相対移動可能な形状であれば良い。

１０、車両前部構造
１４インパネリインフォースメント
１８Ｌフロントピラー
３０カウルサイドブレース
３４取付孔（相対変位許容機構）
３８Ａ軸体（相対変位許容機構）

Claims

車幅方向両側部に設けられた左右一対のフロントピラーと、
左右一対の前記フロントピラー間に掛け渡されたインパネリインフォースメントと、
運転席側の前記フロントピラーにおいて、前記インパネリインフォースメントよりも下方に一端が締結され、前記インパネリインフォースメントに他端が締結されたカウルサイドブレースと、
前記カウルサイドブレースの他端が前記インパネリインフォースメントに対して前記カウルサイドブレースの軸方向に沿って相対的に変位可能とされた相対変位許容機構と、
を備える車両前部構造。