JP2019084886A - 自動車用ピラー構造 - Google Patents

Abstract

【課題】一対の骨格部材間に透明部材が架け渡された構成において、骨格部材の幅を細くする。
【解決手段】自動車用ピラー構造１０では、自動車のＡピラー１４の長手方向に延在する第１骨格部材１６と第２骨格部材１８との間に、透明部材としてのピラーガラス２０が架け渡されている。第１骨格部材１６及び第２骨格部材１８は、断面に継目が無い筒状をなしており、各骨格部材１６、１８に含まれる平面状の透明部材結合面３２、４２にピラーガラス２０が結合されている。このため、２枚の板材を溶接して骨格部材を形成する場合のフランジや、ピラーガラス２０を結合するためのフランジが必要ない。これにより、各骨格部材１６、１８の幅を細くすることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車用ピラー構造に関する。

下記特許文献１に記載された車体側部構造では、窓枠状に形成されたＡピラーが、車両前後方向に並ぶ閉断面構造のＡピラーアッパ及びサブピラー（一対の骨格部）を有しており、これら一対の骨格部間にコーナー窓ガラスが架け渡されている。これにより、運転者の車外視認性を向上させるようにしている。

特開２０１３−１１２０７７号公報

しかしながら、上記一対の骨格部は、２枚の板材が溶接用のフランジにおいてスポット溶接されて閉断面を形成しており、そのフランジにコーナー窓ガラスが結合される構成になっている。このため、各骨格部の幅がフランジの分だけ太くなっており、乗員の視界が狭められるという問題がある。

本発明は上記事実を考慮し、一対の骨格部材間に透明部材が架け渡された構成において、骨格部材の幅を細くすることができる自動車用ピラー構造を得ることを目的とする。

請求項１に記載の発明に係る自動車用ピラー構造は、自動車のピラーの長手方向に延在する一対の骨格部材と、透明に形成されて前記一対の骨格部材間に架け渡された透明部材と、を備え、前記骨格部材は、断面に継目が無い筒状をなしており、前記骨格部材の外周面には、前記透明部材が結合された平面状の透明部材結合面が含まれている。

請求項１に記載の発明では、自動車のピラーの長手方向に延在する一対の骨格部材間に、透明に形成された透明部材が架け渡されている。一対の骨格部材は、断面に継目が無い筒状をなしており、各骨格部材に含まれる平面状の透明部材結合面に透明部材が結合されている。このため、２枚の板材を溶接して骨格部材を形成する場合のフランジや、透明部材を結合するためのフランジが必要ない。これにより、各骨格部材の幅を細くすることができる。

請求項２に記載の発明に係る自動車用ピラー構造は、請求項１において、前記一対の骨格部材のうちの一方の外周面には、ウインドシールドが結合された平面状のシールド結合面が含まれている。

請求項２に記載の発明によれば、断面に継目が無い筒状をなす一対の骨格部材のうちの一方の外周面には、透明部材が結合された平面状の透明部材結合面と、ウインドシールドが結合された平面状のシールド結合面とが含まれている。これにより、ウインドシールドを結合するためのフランジを上記一方の骨格部材に設ける必要がなくなるので、ウインドシールドが結合される骨格部材の幅を細くすることができる。

請求項３に記載の発明に係る自動車用ピラー構造は、請求項２において、前記一方の骨格部材は、前記ウインドシールドと前記透明部材との間に段差部が形成されることで、前記シールド結合面が前記透明部材結合面よりも車内側に退避して配置されている。

請求項３に記載の発明によれば、透明部材が結合された透明部材結合面と、ウインドシールドが結合されたシールド結合面とが外周面に含まれた骨格部材には、ウインドシールドと透明部材との間に段差部が形成されており、シールド結合面が透明部材結合面よりも車内側に退避して配置されている。これにより、例えばウインドシールドに噴きかけられたウォッシャー液が上記の段差部に沿って上方側（自動車のルーフ側）へ流れ易くなり、透明部材側へ流れ難くなる。

以上説明したように、本発明に係る自動車用ピラー構造によれば、一対の骨格部材間に透明部材が架け渡された構成において、骨格部材の幅を細くすることができる。

本発明の実施形態に係る自動車用ピラー構造が適用された自動車の車室前部を車両左方側から見た斜視図である。 図１のＦ２−Ｆ２線に沿った切断面を拡大して示す断面図である。 比較例を示す図２に対応した断面図である。

以下、図１及び図２を用いて本発明の実施形態に係る自動車用ピラー構造１０について説明する。なお、各図中に適宜記す矢印ＦＲ、矢印ＵＰ、矢印ＲＨ（ＯＵＴ）は、自動車用ピラー構造１０が適用された自動車（車両）１２の前方（進行方向）、上方、右方（車幅方向の外方）をそれぞれ示している。以下、単に前後、左右、上下の方向を用いて説明する場合、特に断りのない限り、車両前後方向の前後、車両左右方向（車幅方向）の左右、車両上下方向の上下を示すものとする。

（構成）
図１及び図２に示されるように、本発明の実施形態に係る自動車用ピラー構造１０は、自動車１２のピラーであるＡピラー１４に対して適用されている。なお、図１及び図２では、車両左側のＡピラー１４の図示を省略しているが、左右のＡピラー１４は左右対称に形成されている以外は同様の構成とされている。以下、右側のＡピラー１４を、単に「Ａピラー１４」と称し、左側のＡピラー１４の構成についての説明を省略する。

Ａピラー１４は、一対の骨格部材としての第１骨格部材１６及び第２骨格部材１８と、透明部材（透明板）であるピラーガラス２０と、内装部材であるピラーガーニッシュ２２（図１以外では図示省略）とを備えている。第１骨格部材１６及び第２骨格部材１８は、Ａピラー１４の長手方向に延在しており、Ａピラー１４の骨格を構成している。これらの第１骨格部材１６及び第２骨格部材１８は、車両後方側へ向かうほど車両上方側へ向かうように傾斜しており、図示しないＡピラーロアとフロントヘッダとの間に直接又は別の骨格部材を介して架け渡されている。第１骨格部材１６は、ウインドシールド（フロントウインドシールド）２４の右端部（車幅方向一方側の端部）に沿って延在している。第２骨格部材１８は、第１骨格部材１６に対して車両後方側に隙間２６をあけて配置されており、第１骨格部材１６に沿って延在している。

第１骨格部材１６及び第２骨格部材１８は、例えば高張力鋼板からなる異形パイプによって構成されており、長手方向（延在方向）から見て異形（略矩形）の閉断面を形成している。これらの第１骨格部材１６及び第２骨格部材１８は、３次元熱間曲げ焼き入れ（3-Dimensional Hot Bending and Direct Quench；３ＤＱ）によって製造されたものであり、断面に継目（溶接部）が無い筒状をなしている。３次元熱間曲げ焼き入れでは、閉断面構造の材料に対して、ロボットを用いて熱間曲げ加工と高周波焼き入れ加工とを一つの工程で行う。それにより、任意の３次元の曲げ形状と焼き入れによる強度向上とを同時に得ることができる。以下、第１骨格部材１６及び第２骨格部材１８の構成について詳細に説明する。

第１骨格部材１６は、車外側に配置された外側壁１６Ａと、外側壁１６Ａの前端部から車幅方向内側かつ車両後方側へ延びる前側壁１６Ｂと、前側壁１６Ｂの車幅方向内側端部から車両後方側かつ車幅方向外側へ延びる内側壁１６Ｃと、内側壁１６Ｃの後端部から車幅方向外側かつ車両前方側へ延びる後側壁１６Ｄとを有しており、後側壁１６Ｄの車幅方向外側端部が外側壁１６Ａの後端部に繋がっている。外側壁１６Ａは、第１骨格部材１６の長手方向から見た断面が略クランク状に曲がっており、外側壁１６Ａの中間部には、段差状（階段状）の段差部１６Ａ１が形成されている。これにより、外側壁１６Ａの後部は、外側壁１６Ａの前部よりも車外側に突出している。

第１骨格部材１６の外周面には、ウインドシールド２４の結合面であるシールド結合面３０と、ピラーガラス２０の結合面である透明部材結合面３２とが含まれている。具体的には、第１骨格部材１６の車外側の面、すなわち外側壁１６Ａの車外側の面のうち、段差部１６Ａ１よりも車両前方側（車幅方向内側）の部位がシールド結合面３０とされており、段差部１６Ａ１よりも車両後方側（車幅方向外側）の部位が透明部材結合面３２とされている。これらのシールド結合面３０及び透明部材結合面３２は、何れも平面状に形成されている。そして、外側壁１６Ａに上記の段差部１６Ａ１が形成されることで、シールド結合面３０が透明部材結合面３２よりも車内側に退避して配置されている。なお、シールド結合面３０及び透明部材結合面３２は、厳密に平面状である必要はなく、僅かに湾曲したものでもよい。

第２骨格部材１８は、車外側に配置された外側壁１８Ａと、外側壁１８Ａの前端部から車幅方向内側かつ車両後方側へ延びる前側壁１８Ｂと、前側壁１８Ｂの車幅方向内側端部から車両後方側かつ車幅方向外側へ延びる内側壁１８Ｃと、内側壁１８Ｃの後端部から車幅方向外側かつ車両前方側へ延びる後側壁１８Ｄとを有しており、後側壁１８Ｄの車幅方向外側端部が外側壁１８Ａの後端部に繋がっている。後側壁１８Ｄは、第２骨格部材１８の長手方向から見た断面が略Ｗ字状に曲がっており、中間部が段差状（階段状）の段差部１８Ｄ１とされている。

また、後側壁１８Ｄの車幅方向内側端部は、内側壁１８Ｃに沿うように車両後方側へ屈曲しており、内側壁１８Ｃの後部に対して車幅方向外側から重ね合わされている。これにより、車両後方側へフランジ状に延びる突出部３６が形成されている。この突出部３６には、フロントサイドドア３８とＡピラー１４との間をシールするゴム製のオープニングウェザストリップ４０が取り付けられている。この突出部３６は、車内側から見てフロントサイドドア３８の前端部と重なる領域、すなわち乗員が車外を視認する際に元々死角となる領域に配置されている。

第２骨格部材１８の外周面には、ピラーガラス２０の結合面である透明部材結合面４２が含まれている。具体的には、第２骨格部材１８の車外側の面、すなわち外側壁１８Ａの車外側の面が、透明部材結合面４２とされている。この透明部材結合面４２は、平面状に形成されている。なお、透明部材結合面４２は、厳密に平面状である必要はなく、僅かに湾曲したものでもよい。

ピラーガラス２０は、例えば無機ガラス又は高強度透明樹脂によって構成されており、透明な板状に形成されている。なお、高強度透明樹脂としては、例えばガラス繊維によって強化されたポリカーカーボネート（ＰＣ−ＧＦ）や、セルロース・ナノ・ファイバーによって強化されたポリカーボネート（ＰＣ−ＣＮＦ）等が挙げられる。このピラーガラス２０は、第１骨格部材１６と第２骨格部材１８との間に架け渡されている。

具体的には、ピラーガラス２０は、第１骨格部材１６及び第２骨格部材１８の車外側に結合されており、Ａピラー１４の車外側の意匠面を形成している。このピラーガラス２０は、Ａピラー１４の長手方向と直交する方向を板厚方向として配置されている。ピラーガラス２０の前端部は、第１骨格部材１６の透明部材結合面３２に対して車外側に配置されており、ウレタンシーラント等の接着剤４４を介して透明部材結合面３２に結合（接合）されている。接着剤４４の車両後方側には、図示しないクッションゴムが配設されており、当該クッションゴムによって透明部材結合面３２（外側壁１６Ａ）とピラーガラス２０の前端部との間の隙間が塞がれている。

ピラーガラス２０の後端部は、第２骨格部材１８の透明部材結合面４２に対して車外側に配置されており、ウレタンシーラント等の接着剤４６を介して透明部材結合面４２に結合（接合）されている。接着剤４６の車両前後方向の両側には、図示しないクッションゴムが配設されており、これらのクッションゴムによって透明部材結合面４２（外側壁１８Ａ）とピラーガラス２０の後端部との間の隙間が塞がれている。

ピラーガラス２０の車両前方側かつ車幅方向内側には、ウインドシールド２４の車幅方向端部（右端部）が配置されている。ウインドシールド２４の車幅方向端部は、第１骨格部材１６のシールド結合面３０に対して車外側に配置されており、ウレタンシーラント等の接着剤４８を介してシールド結合面３０に結合（接合）されている。ウインドシールド２４の車幅方向端部とピラーガラス２０の前端部との間の隙間は、ウインドシールド２４の外周部に装着されたゴム製のウインドシールドモールディング５０によって塞がれている。

一方、図１に示されるピラーガーニッシュ２２は、例えば樹脂によって形成されており、Ａピラー１４の車内側の意匠面を形成している。このピラーガーニッシュ２２は、第１骨格部材１６を車内側から覆った第１ピラーガーニッシュ部２２Ａと、第２骨格部材１８を車内側から覆った第２ピラーガーニッシュ部２２Ｂとを有している。第１ピラーガーニッシュ部２２Ａと第２ピラーガーニッシュ部２２Ｂとの間には、開口２３が形成されている。この開口２３は、Ａピラー１４の長手方向に沿って延在している。この開口２３を介してピラーガラス２０が車内側に露出している。

上記構成のＡピラー１４では、第１骨格部材１６と第２骨格部材１８との間に透明なピラーガラス２０が架け渡されている。これにより、自動車１２の運転席に着座した乗員（図示省略）や助手席ＰＳに着座した乗員Ｐが、第１骨格部材１６と第２骨格部材１８との間の隙間２６から車外を視認可能とされている。

（作用及び効果）
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。

上記構成の自動車用ピラー構造１０では、自動車１２のＡピラー１４の長手方向に延在する第１骨格部材１６及び第２骨格部材１８の間に、透明に形成されたピラーガラス２０が架け渡されている。第１骨格部材１６及び第２骨格部材１８は、断面に継目が無い筒状をなしており、各骨格部材１６、１８の外周面に含まれる平面状の透明部材結合面３２、４２にピラーガラス２０が結合されている。このため、２枚の板材を溶接して骨格部材を形成する場合のフランジや、ピラーガラス２０を結合するためのフランジが必要ない。これにより、各骨格部材１６、１８の幅を細くすることができる。その結果、乗員の車外視認性を向上させることができる。

また、本実施形態では、第１骨格部材１６の外周面には、ピラーガラス２０が結合された平面状の透明部材結合面３２と、ウインドシールド２４が結合された平面状のシールド結合面３０とが含まれている。これにより、ウインドシールド２４を結合するためのフランジを第１骨格部材１６に設ける必要がなくなるので、ウインドシールド２４が結合される第１骨格部材１６の幅を細くすることができる。

さらに、本実施形態では、第１骨格部材１６は、ウインドシールド２４とピラーガラス２０との間に段差部１６Ａ１が形成されており、シールド結合面３０が透明部材結合面３２よりも車内側に退避して配置されている。これにより、例えばウインドシールド２４に噴きかけられたウォッシャー液が段差部１６Ａ１に沿って上方側（自動車１２のルーフ側）へ流れ易くなり、ピラーガラス２０側へ流れ難くなる。したがって、ピラーガラス２０にウォッシャー液が付着することを防止又は効果的に抑制できる。

上述した効果について、図３に示される従来のＡピラー１００（以下、「比較例１００」と称する）を用いて補足説明する。この比較例１００は、本実施形態と同様に、第１骨格部材１０２と第２骨格部材１０４との間にピラーガラス１０６が架け渡された構成になっている。但し、第１骨格部材１０２及び第２骨格部材１０４は、それぞれ２枚の鋼板であるインナパネル１０８、１１０とアウタパネル１１２、１１４とがスポット溶接により結合されることで閉断面を形成している。なお、第２骨格部材１０４においては、インナパネル１１０とアウタパネル１１４との間に、別の鋼板であるリインフォースメント１１６が配設されている。

この比較例１００では、第１骨格部材１０２及び第２骨格部材１０４が溶接用のフランジ１０２Ａ、１０２Ｂ、１０４Ａ、１０４Ｂにおいてスポット溶接されており、ウインドシールド１１８及びピラーガラス１０６が上記のフランジ１０２Ａ、１０２Ｂ、１０４Ａに結合された構成になっている。このため、フランジ１０２Ａ、１０２Ｂ、１０４Ａ、１０４Ｂの分だけ各骨格部材１０２、１０４の幅が太くなっている。また、この比較例１００は、複数枚の鋼板（板材）を結合する構成であるため、部品点数が多くなっている。

これに対し、本実施形態に係る第１骨格部材１６及び第２骨格部材１８は、３次元熱間曲げ焼き入れによって製造された異形パイプによって構成されているため、十分な強度を確保しつつ、幅（断面）を細くすることができる。しかも、２枚の板材を溶接する場合と比較して、部品点数や溶接の工程を削減することができる。また、第１骨格部材１６のように、ウインドシールド２４及びピラーガラス２０の結合面３２、４２を確保することも可能である。さらに、各骨格部材１６、１８の断面に継目（溶接部）が無いため、各骨格部材１６、１８の捩りに対する剛性が向上する。

＜実施形態の補足説明＞
上記実施形態では、第１骨格部材１６及び第２骨格部材１８（一対の骨格部材）が、３次元熱間曲げ焼き入れによって形成された構成にしたが、これに限るものではない。例えば、一対の骨格部材が、熱間押出法等によって製造される構成にしてもよい。また、一対の骨格部材の材料は、高張力鋼板に限るものではなく、例えばアルミニウム等の軽金属であってもよい。

また、上記実施形態では、第１骨格部材１６及び第２骨格部材１８（一対の骨格部材）が略矩形状（略階段状）に形成された構成にしたが、これに限るものではない。骨格部材は、透明部材が結合される平面状の透明部材結合面を外周面に含むものであればよく、骨格部材の断面形状は適宜変更可能である。

また、上記実施形態では、本発明に係る自動車用ピラー構造が、自動車１２のＡピラー１４に対して適用された場合について説明したが、これに限らず、本発明に係る車両用ピラー構造は、自動車のＣピラー等に対しても適用可能である。また、Ａピラーとフロントサイドドアとの間に略三角形の固定ガラス（ＦＩＸガラス）が設けられる車両においては、当該固定ガラスが結合される平面状の結合面を、第２骨格部材の外周面に設定してもよい。

その他、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲が上記実施形態に限定されないことは勿論である。

１０ 自動車用ピラー構造
１２ 自動車
１４ Ａピラー（ピラー）
１６ 骨格部材
１８ 骨格部材
２０ ピラーガラス（透明部材）
２４ ウインドシールド
２８ 段差部
３０ シールド結合面
３２ 透明部材結合面
４２ 透明部材結合面

Claims (3)

1. 自動車のピラーの長手方向に延在する一対の骨格部材と、
   透明に形成されて前記一対の骨格部材間に架け渡された透明部材と、を備え、
   前記骨格部材は、断面に継目が無い筒状をなしており、前記骨格部材の外周面には、前記透明部材が結合された平面状の透明部材結合面が含まれている自動車用ピラー構造。
2. 前記一対の骨格部材のうちの一方の外周面には、ウインドシールドが結合された平面状のシールド結合面が含まれている請求項１に記載の自動車用ピラー構造。
3. 前記一方の骨格部材は、前記ウインドシールドと前記透明部材との間に段差部が形成されることで、前記シールド結合面が前記透明部材結合面よりも車内側に退避して配置されている請求項２に記載の自動車用ピラー構造。