JP2019142461A - 車両下部構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】車両の微小ラップ衝突時に、後退する前輪を受け止めることができ、その前輪の後退を抑制できる車両下部構造を得る。【解決手段】フロントピラー20の車両幅方向内側を構成するとともに前端部及び後端部にインナフランジ部22A、22Bが形成されたピラーインナパネル22と、フロントピラー20の車両幅方向外側を構成するとともに前端部及び後端部にインナフランジ部22A、22Bに接合されるアウタフランジ部24A、24Bが形成された断面略ハット型形状のピラーアウタパネル24と、ピラーアウタパネル24の前壁24Fで、かつ前輪14と車両前後方向で対向する領域内の車両幅方向外側端部に車両上下方向に沿って形成された第1稜線部42と、その領域内における第1稜線部42よりも車両幅方向内側に車両上下方向に沿って形成され、平断面視で第1稜線部42よりも車両前方側へ突出する第2稜線部44と、を備えた車両下部構造10とする。【選択図】図3

Description

本発明は、車両下部構造に関する。
フロントピラーの内部で、かつ前輪と対向する位置に、平断面視で車両前後方向に対するフロントピラーの前壁の傾斜角度よりも小さい傾斜角度のガイド手段を設けた車両用フロントピラー構造は、従来に提案されている(例えば、特許文献1参照)。この構造によれば、平面視でフロントサイドメンバよりも車両幅方向外側の前端部が衝突する微小ラップ衝突時に、後退する前輪がガイド手段によって車両後方外側へガイドされるため、フロントピラーの変形が抑制される。
特開2013−141928号公報
しかしながら、微小ラップ衝突時に、後退する前輪がガイド手段によって車両後方外側へガイドされる構造であると、前輪を支持するサスペンションメンバ等が後退してフロントピラーに衝突するおそれがあり、そのサスペンションメンバ等からフロントピラーへ衝突荷重が入力して、そのフロントピラーが車室側へ変形するおそれがある。
そこで、本発明は、車両の微小ラップ衝突時に、後退する前輪を受け止めることができ、その前輪の後退を抑制できる車両下部構造を得ることを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項1に記載の車両下部構造は、フロントピラーの車両幅方向内側を構成するとともに、車両前方側端部及び車両後方側端部にインナフランジ部が形成されたピラーインナパネルと、前記フロントピラーの車両幅方向外側を構成するとともに、車両前方側端部及び車両後方側端部に前記インナフランジ部に接合されるアウタフランジ部が形成された断面略ハット型形状のピラーアウタパネルと、前記ピラーアウタパネルの前壁で、かつ前輪と車両前後方向で対向する領域内の車両幅方向外側端部に車両上下方向に沿って形成された第1稜線部と、前記領域内における前記第1稜線部よりも車両幅方向内側に車両上下方向に沿って形成され、平断面視で前記第1稜線部よりも車両前方側へ突出する第2稜線部と、を備えている。
請求項1に記載の発明によれば、ピラーアウタパネルの前壁で、かつ前輪と車両前後方向で対向する領域内の車両幅方向外側端部に、第1稜線部が車両上下方向に沿って形成されている。そして、その領域内における第1稜線部よりも車両幅方向内側に、平断面視で第1稜線部よりも車両前方側へ突出する第2稜線部が車両上下方向に沿って形成されている。したがって、車両の微小ラップ衝突時には、後退する前輪が第2稜線部で受け止められ、その前輪の後退が抑制される。
また、請求項2に記載の車両下部構造は、請求項1に記載の車両下部構造であって、前記第2稜線部の下端部は、正面視でロッカの上端部よりも車両下方側まで延在されている。
請求項2に記載の発明によれば、第2稜線部の下端部が、正面視でロッカの上端部よりも車両下方側まで延在されている。したがって、前輪から第2稜線部に入力された衝突荷重は、ロッカへ伝達され、前輪の後退が更に抑制される。
また、請求項3に記載の車両下部構造は、請求項1又は請求項2に記載の車両下部構造であって、前記領域内における車両下方側に車両幅方向に沿って形成され、前記第1稜線部と前記第2稜線部とを結ぶ第3稜線部を備えている。
請求項3に記載の発明によれば、ピラーアウタパネルの上記領域内における車両下方側に、第1稜線部と第2稜線部とを結ぶ第3稜線部が車両幅方向に沿って形成されている。したがって、ピラーアウタパネルの上記領域内における車両下方側の強度及び剛性が向上され、前輪の後退が更に抑制される。
また、請求項4に記載の車両下部構造は、請求項3に記載の車両下部構造であって、前記第3稜線部は、正面視でロッカの上端部よりも車両下方側に形成されている。
請求項4に記載の発明によれば、第3稜線部が、正面視でロッカの上端部よりも車両下方側に形成されている。したがって、前輪から第2稜線部に入力された衝突荷重は、第3稜線部も介してロッカへ伝達される。よって、前輪の後退が更に抑制される。
また、請求項5に記載の車両下部構造は、請求項3又は請求項4に記載の車両下部構造であって、前記領域内における車両上方側に車両幅方向に沿って形成され、前記第1稜線部と前記第2稜線部とを結ぶ第4稜線部を備え、側面視で前記第3稜線部の車両前後方向における位置が、前記第4稜線部の車両前後方向における位置と略同一とされている。
請求項5に記載の発明によれば、ピラーアウタパネルの上記領域内における車両上方側に、第1稜線部と第2稜線部とを結ぶ第4稜線部が車両幅方向に沿って形成されている。そして、側面視で第3稜線部の車両前後方向における位置が、第4稜線部の車両前後方向における位置と略同一とされている。したがって、車両の微小ラップ衝突時には、後退する前輪が第2稜線部でより効果的に受け止められ、その前輪の後退が更に抑制される。
また、請求項6に記載の車両下部構造は、請求項1〜請求項5の何れか1項に記載の車両下部構造であって、車両前方側端部に形成された前記インナフランジ部及び前記アウタフランジ部は、平断面視で車両前方内側へ向かって傾斜配置されるとともに、ダッシュパネルの車両幅方向外側端部に接合されている。
請求項6に記載の発明によれば、ダッシュパネルの車両幅方向外側端部に接合するインナフランジ部及びアウタフランジ部が、平断面視で車両前方内側へ向かって傾斜配置されている。したがって、前輪のホイールハウス側から溶接用ガンを挿入し易く、ダッシュパネルの車両幅方向外側端部に対するインナフランジ部及びアウタフランジ部の接合が容易となる。
請求項1に係る発明によれば、車両の微小ラップ衝突時に、後退する前輪を受け止めることができ、その前輪の後退を抑制することができる。
請求項2又は請求項3又は請求項4又は請求項5に係る発明によれば、前輪の後退を更に抑制することができる。
請求項6に係る発明によれば、ダッシュパネルの車両幅方向外側端部に対してインナフランジ部及びアウタフランジ部を接合することが容易にできる。
本実施形態に係る車両下部構造を備えたフロントピラーを示す側面図である。 本実施形態に係る車両下部構造を備えたフロントピラーを示す正面図である。 図1のX−X線矢視断面図である。
以下、本発明に係る実施の形態について、図面を基に詳細に説明する。なお、説明の便宜上、各図において適宜示す矢印UPを車両上方向、矢印FRを車両前方向、矢印LHを車両左方向とする。また、以下の説明で、特記することなく前後、上下、左右の方向を記載した場合は、車両前後方向の前後、車両上下方向の上下、車両左右方向(車両幅方向)の左右を示すものとする。
更に、本実施形態における「車両前後方向」及び「車両上下方向」及び「車両左右方向(車両幅方向)」には、正確な方向から僅かにずれた略車両前後方向及び略車両上下方向及び略車両左右方向(略車両幅方向)も含まれる。また、図1〜図3では車両の左側を示しているが、車両の右側も左右対称で同一である。
図1に示されるように、車両12の前部側で、かつ車両幅方向外側には、本実施形態に係る車両下部構造10を備えた左右一対のフロントピラー20が配置されている。フロントピラー20は、車両上下方向に延在されており、フロントピラー20の下部の車両前方側には、前輪14が配置されている。そして、フロントピラー20の下端部には、車両後方側へ向かって延在する(車両前後方向に延在する)ロッカ16が一体的に設けられている。
ロッカ16は、車両前後方向から見た正面視で、車両幅方向内側へ凸となる断面略ハット型形状に形成されたロッカインナパネル(図示省略)と、車両幅方向外側へ凸となる断面略ハット型形状に形成されたロッカアウタパネル18と、を有している。そして、ロッカ16は、ロッカインナパネルの上端部及び下端部に形成されたインナフランジ部と、ロッカアウタパネル18の上端部及び下端部に形成されたアウタフランジ部18A、18Bと、が互いにスポット溶接によって接合されることで、閉断面形状に構成されている。
図1〜図3に示されるように、フロントピラー20は、フロントピラー20の車両幅方向内側を構成するピラーインナパネル22と、フロントピラー20の車両幅方向外側を構成するピラーアウタパネル24と、を有している。なお、ピラーアウタパネル24は、ロッカアウタパネル18と一体に形成されている。
図3に示されるように、ピラーインナパネル22は、車両上下方向から見た平断面視で、車両幅方向内側へ凸となる断面略ハット型形状に形成されており、その車両前方側端部及び車両後方側端部には、それぞれインナフランジ部22A、22Bが一体に形成されている。
同様に、ピラーアウタパネル24は、車両上下方向から見た平断面視で、車両幅方向外側へ凸となる(ピラーインナパネル22よりも突出量の大きい)断面略ハット型形状に形成されており、その車両前方側端部及び車両後方側端部には、それぞれアウタフランジ部24A、24Bが一体に形成されている。
したがって、フロントピラー20は、インナフランジ部22A、22Bとアウタフランジ部24A、24Bとがそれぞれ重ね合わされてスポット溶接によって接合されることにより閉断面形状に構成されている。なお、車両前方側のインナフランジ部22A及びアウタフランジ部24Aは、平断面視で車両前方内側へ向かって傾斜配置されている。これにより、後述する溶接用ガン36、38が挿入し易くなる構成になっている。
また、ピラーアウタパネル24の車両幅方向内側には、車両上下方向へ延在するとともに、車両上下方向から見た平断面視で、そのピラーアウタパネル24の形状にほぼ沿うように、車両幅方向外側へ凸となる断面略「U」字状に形成されたピラーリインフォースメント26が設けられている。
ピラーリインフォースメント26は、車両前方側端部及び車両後方側端部にフランジ部が形成されない構成とされており、ピラーリインフォースメント26の前壁26Fがピラーアウタパネル24の前壁24Fに内側から重ねられて、スポット溶接によって接合されている。
そして、ピラーリインフォースメント26の後壁26Rがピラーアウタパネル24の後壁24Rに内側から重ねられて、スポット溶接によって接合されている。このピラーリインフォースメント26により、フロントピラー20の剛性及び強度が向上されるようになっている。
また、ピラーアウタパネル24及びロッカアウタパネル18の車両幅方向外側には、車両上下方向から見た平断面視で、そのピラーアウタパネル24及びロッカアウタパネル18の形状にほぼ沿うように、車両幅方向外側へ凸となる断面略「U」字状に形成されたサイドメンバアウタパネル28が設けられている(図1、図2ではサイドメンバアウタパネル28の図示を省略している)。
図3に示されるように、サイドメンバアウタパネル28は、車両前方側端部にはフランジ部が形成されず、車両後方側端部にだけリアフランジ部28Bが形成される構成とされている。そして、そのリアフランジ部28Bがアウタフランジ部24Bに重ねられて、スポット溶接によって接合されている。
つまり、車両幅方向内側から順に、インナフランジ部22Bとアウタフランジ部24Bとリアフランジ部28Bとが重ねられて、共にスポット溶接によって接合されている。そして、サイドメンバアウタパネル28の前壁28Fがピラーアウタパネル24の前壁24Fに外側(前側)から重ねられて、スポット溶接によって接合されている。
また、フロントピラー20の前側部分(前壁24F)の車両幅方向内側には、エンジンルームと車室とを隔成するダッシュパネル30が配置されている。ダッシュパネル30は、車両幅方向に延在する略平板状のダッシュパネル本体32を有しており、そのダッシュパネル本体32の車両幅方向外側端部(両端部)には、サイドフランジ部34が一体に形成されている。
サイドフランジ部34は、平断面視で車両後方外側へ向かって傾斜配置されており(平断面視でインナフランジ部22A及びアウタフランジ部24Aと略平行に配置されており)、インナフランジ部22Aに重ねられてスポット溶接によって接合されている。つまり、車両幅方向内側から順に、サイドフランジ部34とインナフランジ部22Aとアウタフランジ部24Aとが重ねられ、溶接用ガン36、38によってスポット溶接されている。
また、図1〜図3に示されるように、ピラーアウタパネル24の前壁24F(ピラーリインフォースメント26の前壁26F及びサイドメンバアウタパネル28の前壁28Fを含む)における下部で、かつ前輪14と車両前後方向で対向する領域E(図2参照)には、車両幅方向から見た側面視で略台形状に突出する凸部40が一体に形成されている。
換言すれば、凸部40の周縁部が前壁24Fの下部における領域Eとされており、車両前後方向から見た正面視で、凸部40の後述する前壁41が、その領域E内に配置されるようになっている(図2参照)。
凸部40は、車両幅方向外側端部で、かつ車両前方側端部に、車両上下方向に沿って形成された第1稜線部42を有している。そして、凸部40は、正面視で、第1稜線部42よりも車両幅方向内側で、かつアウタフランジ部24Aよりも車両幅方向外側に、車両上下方向に沿って形成された第2稜線部44を有している。
図2、図3に示されるように、第2稜線部44の車両幅方向内側には、板厚方向が車両幅方向とされた側壁45が配置されており、第2稜線部44は、その側壁45の前端部と前壁41の車両幅方向内側端部とで構成されている。つまり、第2稜線部44は、側壁45と前壁41との境界部とされている。
そして、第2稜線部44は、平断面視で第1稜線部42及びダッシュパネル30(ダッシュパネル本体32)よりも車両前方側へ突出されている。また、第2稜線部44の下端部は、正面視でロッカ16の上端部(アウタフランジ部18A)よりも車両下方側まで延在されている。
更に、凸部40は、車両下方側に車両幅方向に沿って形成されることで第1稜線部42の下端部と第2稜線部44の下端部とを結ぶ第3稜線部46を有している。そして、第3稜線部46は、正面視でロッカ16の上端部(アウタフランジ部18A)よりも車両下方側に配置されている。
また、凸部40は、車両上方側に車両幅方向に沿って形成されることで第1稜線部42の上端部と第2稜線部44の上端部とを結ぶ第4稜線部48を有している。そして、車両幅方向から見た側面視で、第3稜線部46の車両前後方向における位置が、第4稜線部48の車両前後方向における位置と略同一となるように構成されている。
詳細に説明すると、図1に示されるように、フロントピラー20は、前傾姿勢で配置されている。すなわち、ピラーアウタパネル24の前壁24Fは、車両上方側へ行くに従って車両前方側へせり出している。したがって、ピラーアウタパネル24の前壁24Fに車両上方側と車両下方側とで同じ突出高さとなる凸部(図示省略)を形成すると、その凸部の車両上方側が車両下方側よりも車両前方側に位置することになる。
しかしながら、本実施形態に係る凸部40は、図1に示されるように、車両上方側の車両前方側への突出高さHuよりも、車両下方側の車両前方側への突出高さHdが高い(Hd>Huとなる)凸部となっている。よって、側面視で第4稜線部48の車両幅方向内側端部における車両前後方向の位置と、第3稜線部46の車両幅方向内側端部における車両前後方向の位置との差ΔPがゼロに近くなる(数mm以下となる)構成になっている。
つまり、第2稜線部44が略鉛直方向に沿って配置される構成になっている。これにより、車両12の微小ラップ衝突時又はオブリーク衝突時に、前輪14が後退してきても、その後退してきた前輪14は、まず第2稜線部44によって受け止められ、次いで第1稜線部42、第2稜線部44、第3稜線部46、第4稜線部48で囲まれた前壁41(前面)によって受け止められる構成になっている。
なお、第4稜線部48は、側面視で前輪14の上端部よりも車両下方側で、かつ前輪14の回転中心を通る仮想水平線K(図1参照)よりも車両上方側に形成されることが好ましく、なるべくその仮想水平線Kに近い位置に形成されることが好ましい。これにより、後退してきた前輪14の後端部が他の部位よりも先に第2稜線部44に接触可能となる。
以上のような構成とされた本実施形態に係る車両下部構造10において、次にその作用について説明する。
上記したように、ピラーアウタパネル24の前壁24F(ピラーリインフォースメント26の前壁26F及びサイドメンバアウタパネル28の前壁28Fを含む)における下部(領域E)には凸部40が一体に形成されている。この凸部40は、車両幅方向外側端部に、車両上下方向に沿って延在する第1稜線部42を有している。
また、この凸部40は、第1稜線部42よりも車両幅方向内側で、かつアウタフランジ部24Aよりも車両幅方向外側に、車両上下方向に沿って延在するとともに、平断面視で第1稜線部42及びダッシュパネル30(ダッシュパネル本体32)よりも車両前方側へ突出する第2稜線部44を有している。したがって、車両12の微小ラップ衝突時又はオブリーク衝突時に後退してきた前輪14は、まず第2稜線部44で受け止められる。
詳細に説明すると、図3に示されるように、第2稜線部44を構成する側壁45は、その板厚方向が車両幅方向とされている。そのため、その側壁45は、車両前方側から入力される荷重に対する耐力が高い。よって、車両12の微小ラップ衝突時又はオブリーク衝突時に後退してきた前輪14の後端部を、その側壁45の前端部である第2稜線部44で適切に受け止めることができ、その前輪14の後退を抑制することができる。
しかも、第2稜線部44の下端部は、正面視でロッカ16の上端部(アウタフランジ部18A)よりも車両下方側まで延在されている。したがって、前輪14から第2稜線部44(側壁45)に入力された衝突荷重は、ダッシュパネル30に伝達されるよりも先に、フロントピラー20のピラーリインフォースメント26及びロッカ16へ効率よく伝達される。よって、前輪14の後退を更に抑制することができる。
これにより、フロントピラー20及びダッシュパネル30(ダッシュパネル本体32及びサイドフランジ部34)の車室側への変形を抑制することができ、ダッシュパネル30(ダッシュパネル本体32)に設けられたトーボート(図示省略)の車室側への進入量を低減させることができる。
また、このように、前輪14から入力された衝突荷重が、フロントピラー20のピラーリインフォースメント26及びロッカ16へ分散されるようになっていると、ダッシュパネル30の荷重分担を軽減させることができる。よって、ダッシュパネル30の耐力を下げる(例えば板厚を減らす)ことができ、車両12の軽量化(低燃費化)及び低コスト化を図ることができる。
更に、この凸部40は、車両下方側に、車両幅方向に沿って延在し、第1稜線部42の下端部と第2稜線部44の下端部とを結ぶ第3稜線部46を有している。したがって、ピラーアウタパネル24の前壁24Fにおける車両下方側の強度及び剛性を、その第3稜線部46によって向上させることができる。
そして、その第3稜線部46は、正面視でロッカ16の上端部(アウタフランジ部18A)よりも車両下方側に配置されている。したがって、前輪14から第2稜線部44(側壁45)に入力された衝突荷重は、第3稜線部46も介してロッカ16へ効率よく伝達される。よって、その前輪14の後退を更に抑制することができる。
また、この凸部40は、車両上方側に、車両幅方向に沿って延在し、第1稜線部42の上端部と第2稜線部44の上端部とを結ぶ第4稜線部48を有している。そして、側面視で第3稜線部46の車両幅方向内側端部における車両前後方向の位置が、第4稜線部48の車両幅方向内側端部における車両前後方向の位置と略同一とされている。
したがって、第2稜線部44を略鉛直方向に沿って配置することができ、車両12の微小ラップ衝突時又はオブリーク衝突時に後退してきた前輪14の後端部を、その第2稜線部44によってより効果的に受け止めることができる。そして、その前輪14を、第2稜線部44に続き、凸部40の前壁41(前面)によって適切に受け止めることができる。よって、その前輪14の後退を更に抑制することができる。
また、ダッシュパネル30(ダッシュパネル本体32)のサイドフランジ部34が、平断面視で車両後方外側へ向かって傾斜配置されており、そのサイドフランジ部34に接合されるインナフランジ部22A及びアウタフランジ部24Aが、平断面視で車両前方内側へ向かって傾斜配置されている。
したがって、前輪14とピラーアウタパネル24の前壁24Fとの間(前輪14のホイールハウス側)から溶接用ガン36を挿入し易く、かつダッシュパネル本体32とピラーインナパネル22との間から溶接用ガン38を挿入し易い。つまり、このような構成によれば、インナフランジ部22A及びアウタフランジ部24Aをダッシュパネル本体32のサイドフランジ部34に接合することが容易にできる。
以上、本実施形態に係る車両下部構造10について、図面を基に説明したが、本実施形態に係る車両下部構造10は、図示のもの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内において、適宜設計変更可能なものである。例えば、ピラーインナパネル22は、断面略ハット型形状に形成される構成に限定されるものではなく、略平板状に形成されていてもよい。
また、本実施形態に係る車両下部構造10では、スポット溶接によって接合する構成としたが、接合手段は、これに限定されるものではない。例えば、レーザーによる溶接半径を徐々に小さくしていくことでスポット状に接合するレーザー溶接(特開2012−115876号公報参照)によって接合する構成にしてもよい。
10 車両下部構造
14 前輪
16 ロッカ
20 フロントピラー
22 ピラーインナパネル
22A インナフランジ部
24 ピラーアウタパネル
24A アウタフランジ部
30 ダッシュパネル
34 サイドフランジ部(車両幅方向外側端部)
42 第1稜線部
44 第2稜線部
46 第3稜線部
48 第4稜線部
E 領域

Claims (6)

  1. フロントピラーの車両幅方向内側を構成するとともに、車両前方側端部及び車両後方側端部にインナフランジ部が形成されたピラーインナパネルと、
    前記フロントピラーの車両幅方向外側を構成するとともに、車両前方側端部及び車両後方側端部に前記インナフランジ部に接合されるアウタフランジ部が形成された断面略ハット型形状のピラーアウタパネルと、
    前記ピラーアウタパネルの前壁で、かつ前輪と車両前後方向で対向する領域内の車両幅方向外側端部に車両上下方向に沿って形成された第1稜線部と、
    前記領域内における前記第1稜線部よりも車両幅方向内側に車両上下方向に沿って形成され、平断面視で前記第1稜線部よりも車両前方側へ突出する第2稜線部と、
    を備えた車両下部構造。
  2. 前記第2稜線部の下端部は、正面視でロッカの上端部よりも車両下方側まで延在されている請求項1に記載の車両下部構造。
  3. 前記領域内における車両下方側に車両幅方向に沿って形成され、前記第1稜線部と前記第2稜線部とを結ぶ第3稜線部を備えた請求項1又は請求項2に記載の車両下部構造。
  4. 前記第3稜線部は、正面視でロッカの上端部よりも車両下方側に形成されている請求項3に記載の車両下部構造。
  5. 前記領域内における車両上方側に車両幅方向に沿って形成され、前記第1稜線部と前記第2稜線部とを結ぶ第4稜線部を備え、
    側面視で前記第3稜線部の車両前後方向における位置が、前記第4稜線部の車両前後方向における位置と略同一とされている請求項3又は請求項4に記載の車両下部構造。
  6. 車両前方側端部に形成された前記インナフランジ部及び前記アウタフランジ部は、平断面視で車両前方内側へ向かって傾斜配置されるとともに、ダッシュパネルの車両幅方向外側端部に接合されている請求項1〜請求項5の何れか1項に記載の車両下部構造。
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