JP2018069785A - 車両の車室前部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、フロントガラスの支持強度を向上させるとともに、フロントガラスの取付け精度を向上させることを目的とする。【解決手段】本発明に係る車両の車室前部構造のフロントピラー１４０は、室内側ピラー半筒部１４３と室外側ピラー半筒部１４１，１４５とにより筒状に構成されて、室内側ピラー半筒部１４３の周方向における一端縁と室外側ピラー半筒部１４５の周方向における一端縁とがフロントピラー１４０の筒状部分を構成して、相互に重ね合わされた状態で接合されており、フロントガラス１８の端縁は、室外側ピラー半筒部１４５の一端縁と室内側ピラー半筒部１４３の一端縁との接合部位に対して周方向に所定角度だけ回転した位置にある室外側ピラー半筒部１４１，１４５の外周面の平坦なガラス固定面１４１ｓに固定されている。【選択図】図２

Description

本発明は、車両のフロントガラスにおける左右の端縁を左右のフロントピラーにより支持できるように構成された車両の車室前部構造に関する。

上記した車両の車室前部構造に関する技術が特許文献１に記載されている。特許文献１の車両では、図６に示すように、フロントピラー１００は、ピラーアウタパネル１０１とピラーインナパネル１０２とピラーリインフォース１０３とを備えている。ピラーアウタパネル１０１とピラーインナパネル１０２とピラーリインフォース１０３とは幅方向一端側と他端側とにフランジ部１０１ｆ，１０２ｆ，１０３ｆが設けられている。そして、ピラーアウタパネル１０１とピラーインナパネル１０２とピラーリインフォース１０３とのフランジ部１０１ｆ，１０２ｆ，１０３ｆが相互にスポット溶接されることで、フロントピラー１００が筒状に形成される。フロントピラー１００の一端側（前側）のフランジ部１０１ｆ，１０２ｆ，１０３ｆにはフロントガラス１０５の端縁が接着により固定されている。また、フロントピラー１００の他端側（後側）のフランジ部１０１ｆ，１０２ｆ，１０３ｆにはドアシール用のウエザーストリップ１０６が装着されている。

特開２０１４−１３３４９２号公報

上記したように、特許文献１の車室前部構造では、フロントガラス１０５の端縁は、フロントピラー１００の一端側（前側）のフランジ部１０１ｆ，１０２ｆ，１０３ｆに接着により固定されている。このように、フロントガラス１０５の端縁がフロントピラー１００のフランジ部１０１ｆ，１０２ｆ，１０３ｆで支持される構成のため、フロントピラー１００の筒状部分で支持する場合と比較して支持強度か低い。さらに、フランジ部１０１ｆ，１０２ｆ，１０３ｆはスポット溶接により接合されるため、フロントガラス１０５の固定面に波打ちが生じており、フロントガラスの取付け精度が低い。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、フロントガラスの支持強度を向上させるとともに、フロントガラスの取付け精度を向上させることである。

上記した課題は、各請求項の発明によって解決される。請求項１の発明は、車両のフロントガラスにおける左右の端縁を左右のフロントピラーにより支持できるように構成された車両の車室前部構造であって、前記フロントピラーは、室内側ピラー半筒部と室外側ピラー半筒部とにより筒状に構成されて、前記室内側ピラー半筒部の周方向における一端縁と前記室外側ピラー半筒部の周方向における一端縁とが前記フロントピラーの筒状部分を構成して、相互に重ね合わされた状態で接合されており、前記フロントガラスの端縁は、前記室外側ピラー半筒部の一端縁と前記室内側ピラー半筒部の一端縁との接合部位に対して周方向に所定角度だけ回転した位置にある前記室外側ピラー半筒部の外周面の平坦なガラス固定面に固定されている。

本発明によると、フロントガラスの端縁は、室外側ピラー半筒部の一端縁と室内側ピラー半筒部の一端縁との接合部位に対して周方向に所定角度だけ回転した位置にある前記室外側ピラー半筒部の外周面の平坦なガラス固定面に固定されている。即ち、フロントガラスの端縁は、フロントピラーの筒状部分の外周面に形成された平坦なガラス固定面に固定されている。このため、従来のように、室外側ピラー半筒部のフランジ部と室内側ピラー半筒部のフランジ部との接合部位にガラス固定面を設ける構成と比較して、フロントガラスの端縁の支持強度が向上する。また、フロントピラーの筒状部分の外周面にガラス固定面を形成することで、ガラス固定面を平坦にでき、フロントガラスの取付け精度が向上する。

請求項２の発明によると、室内側ピラー半筒部の周方向における他端縁と前記室外側ピラー半筒部の周方向における他端縁とにはフランジ部が形成されており、前記室内側ピラー半筒部のフランジ部と前記室外側ピラー半筒部のフランジ部とが前記フロントピラーの筒状部分から半径方向外側に突出した状態で相互に接合されている。

請求項３の発明によると、室外側ピラー半筒部の一端縁と室内側ピラー半筒部の一端縁とは、機械的な連結構造と溶接とにより接合されている。ここで、室外側ピラー半筒部の一端縁と室内側ピラー半筒部の一端縁とは、相互に重ね合わされた状態で周方向に相対移動が可能なため、フロントピラーの筒状部分の製作精度が出し難い。しかし、機械的な連結構造を設けることで、室外側ピラー半筒部の一端縁と室内側ピラー半筒部の一端縁とを機械的な連結構造により仮止めした状態で溶接を行なえるようになる。このため、フロントピラーの筒状部分を構成している室外側ピラー半筒部の一端縁と室内側ピラー半筒部の一端縁とを確実に位置決めした状態で溶接できる。これにより、フロントピラーの製作精度を確保でき、フロントピラーによるフロントガラスの支持精度を向上させることができる。

請求項４の発明によると、室外側ピラー半筒部の一端縁と室内側ピラー半筒部の一端縁との溶接部位は、フロントピラーの長手方向において機械的な連結構造に挟まれた位置に設けられている。このため、長手方向の全体に亘ってフロントピラーの製作精度を確保した状態で、溶接を確実に行えるようになる。

請求項５の発明によると、室内側ピラー半筒部のフランジ部と室外側ピラー半筒部のフランジ部とは、フロントピラーの筒状部分に沿って配置されたエアバックが展開する際のガイドとして機能する。このため、室内側ピラー半筒部のフランジ部と室外側ピラー半筒部のフランジ部を有効利用できる。

本発明によると、フロントガラスの支持強度を向上させることができる。また、フロントガラスの取付け精度を向上させることができる。

本発明の実施形態１に係る車室前部構造を備える車両を左前側から見た斜視図である。 車室前部構造の平断面図（図１のII-II矢視断面図）である。 フロントピラーの製作過程を表す平断面図である。 フロントピラーの製作過程を表す平断面図である。 フロントピラーのリベット位置とレーザ溶接位置とを表す斜視図である。 従来の車室の前部構造を表す平断面図である。

［実施形態１］
以下、図１から図５に基づいて本発明の実施形態１に係る車両の車室前部構造について説明する。本実施形態に係る車両の車室前部構造は、車室の前部を構成するフロントガラスの支持構造、及びフロントガラスを支持するフロントピラーの構造に関するものである。ここで、図中に示す前後左右及び上下は、前記車室前部構造を備える車両の前後左右及び上下に対応している。

＜車両の車室前部構造の概要について＞
車両ボディ１０を構成する車室の前部には、図１に示すように、左右両側位置にフロントピラー１４が設けられており、左右のフロントピラー１４によってルーフパネル１６の前部が支持されている。なお、車両は左右対称に構成されているため、図１等に基づき、代表して車両の左側の車室前部構造について説明する。

フロントピラー１４は、図１に示すように、フェンダーパネル１９によって覆われた支柱本体部１４ｍと、その支柱本体部１４ｍの上側延長線上に設けられた窓枠部１４０とを備えている。そして、左右のフロントピラー１４の窓枠部１４０とルーフパネル１６の前端部１６ｆによって囲まれた範囲にフロントガラス１８がセットされている。また、ルーフパネル１６の左右両側には、ルーフサイドレール１６０が車両前後方向に延びるように形成されている。ルーフサイドレール１６０は、フロントピラー１４の窓枠部１４０がつながるように、その窓枠部１４０の延長線上に設けられている。

車両ボディ１０の車室の側面には、フロントピラー１４、ルーフサイドレール１６０、車室フロア（図示省略）、及びボディ後部側壁１０ｂの前端部に囲まれた範囲にドア開口部１０ｋが形成されている。そして、ドア開口部１０ｋがフロントドア２０によって開閉可能に構成されている。フロントドア２０は、上下一対のドアヒンジ（図示省略）によって水平回動可能な状態でフロントピラー１４の支柱本体部１４ｍに連結されている。

車両のフロントピラー１４の窓枠部１４０とルーフサイドレール１６０との室外側は、図１に示すように、装飾用カバー部品３０によって車両ボディ１０のドア開口部１０ｋの周縁に沿って連続的に覆われている。装飾用カバー部品３０は、フロントピラー１４の窓枠部１４０からルーフサイドレール１６０までを覆うカバー部品本体部３４と、フロントピラー１４の窓枠部１４０に沿ってフロントガラス１８の表面を覆うレインガータモール部４０等とから構成されている。また、フロントピラー１４の窓枠部１４０は、図２に示すように、室内側が半筒状のピラー用トリム５０によって覆われている。

＜フロントピラー１４の窓枠部１４０について＞
フロントピラー１４の窓枠部１４０は、図２〜図４に示すように、ピラーインナパネル１４３とピラーアウタリインフォース１４５とピラーアウタパネル１４１とから筒状に形成されている。ピラーアウタパネル１４１は、フロントピラー１４の窓枠部１４０における室外側で装飾用カバー部品３０及びドア用ウエザー７０の支持レール７３が取付けられるパネルである。ピラーアウタパネル１４１は、右端から順番にガラス固定フランジ部１４１ｓ、傾斜部１４１ｒ、天板部１４１ｕ、縦壁部１４１ｈ、及びフランジ部１４１ｆを備えている。そして、ガラス固定フランジ部１４１ｓとフランジ部１４１ｆとに対して傾斜部１４１ｒと天板部１４１ｕと縦壁部１４１ｈとが断面略山形に突出するように構成されている。ピラーアウタパネル１４１の天板部１４１ｕと縦壁部１４１ｈとには、装飾用カバー部品３０の固定用の連結ピン７４，７５が通される貫通穴（図番省略）が形成されている。

ピラーインナパネル１４３は、図２に示すように、フロントピラー１４の窓枠部１４０における室内側を構成するパネルである。ピラーインナパネル１４３は、右端から順番に右側縦壁部１４３ｗ、底板部１４３ｄ、左側縦壁部１４３ｂ、及びフランジ部１４３ｆを備えている。そして、ピラーインナパネル１４３の左右の縦壁部１４３ｂ，１４３ｗと底板部１４３ｄとが断面略Ｕ字形に成形されている。

ピラーアウタリインフォース１４５は、図２に示すように、フロントピラー１４の窓枠部１４０における室外側を構成するパネルである。ピラーアウタリインフォース１４５は、右端から順番に右側縦壁部１４５ｗ、天板部１４５ｓ、左側縦壁部１４５ｂ、及びフランジ部１４５ｆを備えている。そして、ピラーアウタリインフォース１４５の左右の縦壁部１４５ｂ，１４５ｗと天板部１４５ｓとが断面略逆Ｕ字形に成形されている。

ピラーアウタリインフォース１４５の右側縦壁部１４５ｗの端縁は、ピラーインナパネル１４３の右側縦壁部１４３ｗの端縁に重ねられて、リベット１４７、及びレーザスポット溶接Ｗにより接合される。このため、ピラーアウタリインフォース１４５の右側縦壁部１４５ｗの端縁と、ピラーインナパネル１４３の右側縦壁部１４３ｗの端縁とには、図３等に示すように、フロントピラー１４の長手方向に複数のリベット孔１４３ｅ，１４５ｅが形成されている。

＜フロントピラー１４（窓枠部１４０）の製作手順について＞
フロントピラー１４を製作する場合には、先ず、図３に示すように、ピラーアウタパネル１４１とピラーアウタリインフォース１４５とが接合される。即ち、ピラーアウタリインフォース１４５の天板部１４５ｓにピラーアウタパネル１４１のガラス固定フランジ部１４１ｓが重ねられ、スポット溶接等により固定される。ここで、スポット溶接等の位置は、フロントガラス１８が接着されるガラス固定面から離れた位置に設定されている。このため、フロントガラス１８が接着されるガラス固定面は平坦に形成される。さらに、ピラーアウタリインフォース１４５のフランジ部１４５ｆにピラーアウタパネル１４１のフランジ部１４１ｆが重ねられ、スポット溶接等により固定される。

次に、図４に示すように、ピラーアウタリインフォース１４５の右側縦壁部１４５ｗの端縁がピラーインナパネル１４３の右側縦壁部１４３ｗの端縁に重ねられ、ピラーアウタリインフォース１４５のフランジ部１４５ｆがピラーインナパネル１４３のフランジ部１４３ｆに重ねられる。この状態で、ピラーアウタリインフォース１４５の右側縦壁部１４５ｗの端縁とピラーインナパネル１４３の右側縦壁部１４３ｗの端縁とがリベット孔１４３ｅ，１４５ｅを利用してリベット１４７により固定される。ここで、ピラーアウタリインフォース１４５の右側縦壁部１４５ｗの端縁とピラーインナパネル１４３の右側縦壁部１４３ｗの端縁とは、図５に示すように、フロントピラー１４の長手方向に間隔を開けて設けられた複数（図５では４個所）のリベット１４７により仮固定される。

次に、ピラーアウタリインフォース１４５の右側縦壁部１４５ｗの端縁とピラーインナパネル１４３の右側縦壁部１４３ｗの端縁とは、前記リベット１４７による固定位置以外の位置がフロントピラー１４の長手方向に一定間隔でレーザスポット溶接Ｗにより固定される。さらに、ピラーアウタパネル１４１のフランジ部１４１ｆとピラーアウタリインフォース１４５のフランジ部１４５ｆとピラーインナパネル１４３のフランジ部１４３ｆとがスポット溶接等により固定される。これにより、フロントピラー１４の窓枠部１４０は筒状に形成される。このように、ピラーアウタパネル１４１とピラーアウタリインフォース１４５とが本発明における室外側ピラー半筒部に相当し、ピラーインナパネル１４３が本発明における室内側ピラー半筒部に相当する。また、前記リベット１４７、及びリベット孔１４３ｅ，１４５ｅが本発明における機械的な連結構造に相当する。

＜車室前部構造（フロントピラーの周縁構造）について＞
フロントピラー１４（窓枠部１４０）のピラーアウタパネル１４１のガラス固定フランジ部１４１ｓ（ガラス固定面）には、図２に示すように、フロントガラス１８の左端縁がゴム系接着剤１８ｓにより固定される。ここで、フロントガラス１８の裏側端縁には、フロントピラー１４に対するフロントガラス１８の位置決めとゴム系接着剤１８ｓの流れを規制する角枠状の突条１８ｄが設けられている。突条１８ｄは、ゴム製で断面逆台形状に形成されており、フロントガラス１８の裏面に接着されている。そして、フロントガラス１８は、突条１８ｄよりも外周側が前記ゴム系接着剤１８ｓによりフロントピラー１４のガラス固定フランジ部１４１ｓに固定されている。

また、フロントピラー１４のピラーアウタパネル１４１の天板部１４１ｕと縦壁部１４１ｈとには装飾用カバー部品３０（カバー部品本体部３４）が取付けられる。カバー部品本体部３４は、図２に示すように、装飾部３４１と縦板部３４２とにより断面略Ｔ字形に形成されている。そして、カバー部品本体部３４の縦板部３４２がフロントピラー１４（ピラーアウタパネル１４１）の左縦壁部１４１ｈを覆っている。カバー部品本体部３４の縦板部３４２は、ドア用ウエザー７０の支持レール７３と共に複数の第１連結ピン７５によってピラーアウタパネル１４１の左縦壁部１４１ｈに取付けられている。

また、カバー部品本体部３４の装飾部３４１は、図２に示すように、フロントピラー１４（ピラーアウタパネル１４１）の天板部１４１ｕとドア用ウエザー７０等とを覆えるように構成されている。装飾部３４１は、複数の第２連結ピン７４によってフロントピラー１４（ピラーアウタパネル１４１）の天板部１４１ｕに取付けられている。そして、カバー部品本体部３４の装飾部３４１の右端縁にはレインガータモール部４０が取付けられている。

フロントピラー１４（窓枠部１４０）は、図２に示すように、ピラー用トリム５０によって室内側から覆われている。ピラー用トリム５０は、複数の連結クリップ５２によってピラーインナパネル１４３の底板部１４３ｄに取付けられている。また、ピラー用トリム５０の内側には、フロントピラー１４のピラーインナパネル１４３のフランジ部１４３ｆと連結クリップ５２との間にカーテンシールドエアバック５５が収納されている。そして、車両の衝突時にカーテンシールドエアバック５５が展開する際、カーテンシールドエアバック５５はピラーインナパネル１４３のフランジ部１４３ｆと左側縦壁部１４３ｂとにガイドされてフロントドア２０のドアガラス２２に沿って室内側に展開可能となる。

＜本実施形態に係る車両の車室前部構造の長所について＞
本実施形態に係る車両の車室前部構造によると、フロントガラス１８の端縁は、フロントピラー１４のピラーアウタパネル１４１におけるガラス固定フランジ部１４１ｓ（室外側ピラー半筒部の外周面の平坦なガラス固定面）に固定されている。ここで、ガラス固定フランジ部１４１ｓは、ピラーアウタリインフォース１４５の右側縦壁部１４５ｗの端縁（室外側ピラー半筒部の一端縁）とピラーインナパネル１４３の右側縦壁部１４３ｗの端縁（室内側ピラー半筒部の一端縁）の接合部位に対して周方向に所定角度だけ回転した位置にある。即ち、フロントガラス１８の端縁は、フロントピラー１４の筒状部分の外周面に形成された平坦なガラス固定面（ガラス固定フランジ部１４１ｓ）に固定されている。

このため、従来のように、室外側ピラー半筒部のフランジ部と室内側ピラー半筒部のフランジ部との接合部位にガラス固定面を設ける構成と比較して、フロントガラス１８の端縁の支持強度が向上する。また、フロントピラー１４の筒状部分の外周面にガラス固定面を形成することで、ガラス固定面を平坦にでき、フロントガラス１８の取付け精度が向上する。さらに、フロントピラー１４には、フロントガラス１８の端縁側にピラーアウタリインフォース１４５とピラーインナパネル１４３とを接合するためのフランジ部が不要になる。このため、フロントピラー１４を室内側から覆うピラー用トリム５０の径寸法を小さくでき、車両運転時の視界を広くできる。

また、ピラーアウタリインフォース１４５の右側縦壁部１４５ｗの端縁（室外側ピラー半筒部の一端縁）とピラーインナパネル１４３の右側縦壁部１４３ｗの端縁（室内側ピラー半筒部の一端縁）とは、リベット１４７とレーザスポット溶接Ｗとにより接合されている。ここで、ピラーアウタリインフォース１４５の右側縦壁部１４５ｗの端縁とピラーインナパネル１４３の右側縦壁部１４３ｗの端縁とは、相互に重ね合わされた状態で周方向に相対移動が可能なため、フロントピラー１４（窓枠部１４０）の製作精度が出し難い。しかし、リベット１４７を使用することで、ピラーアウタリインフォース１４５の右側縦壁部１４５ｗの端縁とピラーインナパネル１４３の右側縦壁部１４３ｗの端縁とをリベット１４７により仮止めした状態でレーザスポット溶接Ｗを行なえるようになる。このため、フロントピラー１４の筒状部分を構成しているピラーアウタリインフォース１４５の右側縦壁部１４５ｗの端縁とピラーインナパネル１４３の右側縦壁部１４３ｗの端縁とを確実に位置決めした状態でレーザスポット溶接Ｗを行なえる。これにより、フロントピラー１４の製作精度を確保でき、フロントピラー１４によるフロントガラス１８の支持精度を向上させることができる。

また、ピラーアウタリインフォース１４５の右側縦壁部１４５ｗの端縁とピラーインナパネル１４３の右側縦壁部１４３ｗの端縁とのレーザスポット溶接部位は、フロントピラー１４の長手方向においてリベット１４７による連結構造に挟まれた位置に設けられている。このため、長手方向の全体に亘ってフロントピラー１４の製作精度を確保した状態で、レーザスポット溶接Ｗを確実に行えるようになる。また、ピラーアウタパネル１４１とピラーアウタリインフォース１４５とピラーインナパネル１４３とのフランジ部１４１ｆ，１４３ｆ，１４５ｆとは、フロントピラー１４の筒状部分に沿って配置されたカーテンシールドエアバック５５が展開する際のガイドとして機能する。このため、前記フランジ部１４１ｆ，１４３ｆ，１４５ｆを有効に利用できる。

＜変更例＞
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本実施形態では、フロントピラー１４の室外側を装飾用カバー部品３０（カバー部品本体部３４）で覆う例を示した。しかし、装飾用カバー部品３０を省略してピラーアウタパネル１４１をフロントピラー１４の意匠面とすることも可能である。また、本実施形態では、ピラーアウタリインフォース１４５の天板部１４５ｓにピラーアウタパネル１４１のガラス固定フランジ部１４１ｓを重ね、この部分にフロントガラス１８の端縁を接着固定する例を示した。しかし、ピラーアウタリインフォース１４５の天板部１４５ｓとピラーアウタパネル１４１のガラス固定フランジ部１４１ｓと接触面積を小さくし、フロントガラス１８の端縁をピラーアウタリインフォース１４５の天板部１４５ｓに直接的に接着固定することも可能である。

１４・・・・フロントピラー
１４０・・・窓枠部
１４１ｓ・・ガラス固定フランジ部（ガラス固定面）
１４１・・・ピラーアウタパネル（室外側ピラー半筒部）
１４１ｆ・・フランジ部
１４３・・・ピラーインナパネル（室内側ピラー半筒部）
１４３ｆ・・フランジ部
１４５・・・ピラーアウタリインフォース（室外側ピラー半筒部）
１４５ｆ・・フランジ部
１４７・・・リベット（機械的な連結構造）
１４３ｅ，１４５ｅ・・リベット孔（機械的な連結構造）
１８・・・・フロントガラス
５５・・・・カーテンシールドエアバック（エアバック）
Ｗ・・・・・レーザスポット溶接

Claims (5)

1. 車両のフロントガラスにおける左右の端縁を左右のフロントピラーにより支持できるように構成された車両の車室前部構造であって、
   前記フロントピラーは、室内側ピラー半筒部と室外側ピラー半筒部とにより筒状に構成されて、前記室内側ピラー半筒部の周方向における一端縁と前記室外側ピラー半筒部の周方向における一端縁とが前記フロントピラーの筒状部分を構成して、相互に重ね合わされた状態で接合されており、
   前記フロントガラスの端縁は、前記室外側ピラー半筒部の一端縁と前記室内側ピラー半筒部の一端縁との接合部位に対して周方向に所定角度だけ回転した位置にある前記室外側ピラー半筒部の外周面の平坦なガラス固定面に固定されている車両の車室前部構造。
2. 請求項１に記載の車両の車室前部構造であって、
   前記室内側ピラー半筒部の周方向における他端縁と前記室外側ピラー半筒部の周方向における他端縁とにはフランジ部が形成されており、
   前記室内側ピラー半筒部のフランジ部と前記室外側ピラー半筒部のフランジ部とが前記フロントピラーの筒状部分から半径方向外側に突出した状態で相互に接合されている車両の車室前部構造。
3. 請求項１又は請求項２のいずれかに記載の車両の車室前部構造であって、
   前記室外側ピラー半筒部の一端縁と前記室内側ピラー半筒部の一端縁とは、機械的な連結構造と溶接とにより接合されている車両の車室前部構造。
4. 請求項３に記載の車両の車室前部構造であって、
   前記室外側ピラー半筒部の一端縁と前記室内側ピラー半筒部の一端縁との溶接部位は、前記フロントピラーの長手方向において前記機械的な連結構造に挟まれた位置に設けられている車両の車室前部構造。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の車両の車室前部構造であって、
   前記室内側ピラー半筒部のフランジ部と前記室外側ピラー半筒部のフランジ部とは、前記フロントピラーの筒状部分に沿って配置されたエアバックが展開する際のガイドとして機能する車両の車室前部構造。
   

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