JP2021008211A - フロントピラー構造 - Google Patents

Abstract

【課題】フロントピラー周りの剛性を向上させることができるフロントピラー構造を提供する。【解決手段】フロントピラーインナ３と、フロントピラーインナ３に設けられて、上下方向に延在するビード２０と、フロントピラーインナ３に設けられて、ステアリングハンガ３０の端部３１が取付けられるステアリングハンガ取付部１０とを備える。フロントピラーインナミッド６は、ビード２０を備える。ビード２０は、ステアリングハンガ取付部１０の周囲を囲む上部ビード２１と、下方へ延伸される下部ビード２２とを有している。【選択図】図１

Description

本発明は、フロントピラー構造に関する。

従来のフロントピラー構造では、前側ドアのヒンジピラーに、上下一対のヒンジ台座部と、車幅方向内側に突出したＵ字形に形成されヒンジ台座部の間でヒンジピラーの長手方向に沿って延びる凹ビード部と、車幅方向外側に突出したＵ字形に形成され凹ビード部の下端よりも上方から下側ヒンジ台座部の上端よりも下方まで延びる凸ビード部とが備えられている（例えば特許文献１等参照）。そして、従来のフロントピラー構造では、凹ビード部および凸ビード部により側面部の変形を抑制している。

特開２０１６−６８６０３号

しかしながら、従来のフロントピラー構造では、フロントピラーの車両内側で、ステアリングハンガの端部が装着されるフロントピラーインナ周りの補強については、十分に対応できていない。
本発明は、フロントピラー周りの剛性を向上させることができるフロントピラー構造を提供することを目的とする。

本発明は、フロントピラーインナと、フロントピラーインナに設けられて、上下方向に延在するビードと、フロントピラーインナに設けられて、ステアリングハンガの端部が取付けられるステアリングハンガ取付部と、を備え、ビードは、ステアリングハンガ取付部の周囲を囲む上部ビードと、下方へ延伸される下部ビードとを有しているフロントピラー構造を特徴とする。

本発明によれば、フロントピラー周りの剛性を向上させることができるフロントピラー構造が提供される。

本発明の実施形態のフロントピラー構造で、ピラーを車両内側から見た平面図である。 フロントピラー構造のピラーで、図１中ＩＩ−ＩＩ線に沿った位置での断面図である。 フロントピラー構造で、車室内側のピラーインナロアパネルを外してピラーの下部を車両内側から見た平面図である。 フロントピラー構造に用いられるロアスティフナの側面図である。 フロントピラー構造で、図１中Ｖ−Ｖ線に沿った位置に相当するピラーの構造を説明する断面図である。 フロントピラー構造で、ピラーの構造を説明する図１中ＶＩ−ＶＩ線に沿った位置での断面図である。

以下、本発明の一実施形態について、適宜図面を参照しながら説明する。同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。方向を説明する際には、特に示さない限り、基本的に運転者から見た前後，左右あるいは上下に基づいて説明する。また、「車幅方向」は「左右方向」と同義である。

まず、フロントピラー２の構成について説明する。
図１は、本発明の実施形態のフロントピラー構造が適用される車両１のうち、右側前方のフロントピラー２を車室内側から見た平面図である。
フロントピラー２は、車両１の左，右に一対、ほぼ対称位置に配置されている。ここでは、主に車両右側のフロントピラー２について説明し、車両左側のフロントピラーは、この右側のフロントピラー２と略同一の構成を有するため説明を省略する。

フロントピラー２は、車両上下方向に向けて延設されている。フロントピラー２は、主に車室内側に配置されるフロントピラーインナ３と、フロントピラーインナ３の車外側に配置されるフロントピラーアウタ４とを有している（図２参照）。
図５に示すように、フロントピラーインナ３と、フロントピラーアウタ４とは、水平方向断面形状をそれぞれ略ハット型としている。
そして、フロントピラーアウタ４およびフロントピラーインナ３は、各両側縁に形成されたフランジ部同士を車幅方向に重ねて接合される。これにより、フロントピラー２の内部には、中空閉断面が形成される。

また、図１に示すように、本実施形態のフロントピラー２の下部２ａには、フロントピラーロアスティフナ７（図４参照）およびフロントピラーインナロア８が設けられている。フロントピラーロアスティフナ７およびフロントピラーインナロア８は、フロントピラー２とサイドシル５とを接続している。
さらに、各フロントピラー２の上部２ｂは、図示しないルーフサイドレールの前縁部の左，右両端にそれぞれ接続されていて、ルーフ部を支持している。

また、本実施形態のフロントピラーインナ３は、フロントピラーアウタ４の車幅方向内側に配設されるフロントピラーインナミッド６と、フロントピラーインナミッド６の下方に配置されるフロントピラーインナロア８とを有している。

次に、ステアリングハンガ３０の取付部の構成について説明する。
フロントピラーインナミッド６は、上部の車内側面にステアリングハンガ取付部１０を備えている。
ステアリングハンガ取付部１０は、ステアリングハンガ３０の取付けに用いる複数の上側取付孔１０ａ，下側取付孔１０ｂ等を有している。
本実施形態のステアリングハンガ取付部１０の上側の上側取付孔１０ａは、車室内側方に向けて凸で、台形状の台座部１０ｃの上端面に設けられている。
台座部１０ｃは、周囲に隆起部が設けられていて、他の部分よりも一段高い位置に上端面を設けている。これにより、台座部１０ｃは、上側取付孔１０ａが形成される上端面を平坦とする平面視多角形形状の略ハット状としている。

また、フロントピラーインナミッド６には、上下方向に延在するビード２０が設けられている。本実施形態のビード２０は、ステアリングハンガ取付部１０内に形成される上部ビード２１と、下方へ延伸される下部ビード２２と、上部ビード２１および下部ビード２２の中間に設けられる中央ビード２３とを有している。

このうち、上部ビード２１および下部ビード２２は、中央ビード２３からそれぞれ上，下方向に一体に延伸されて、フロントピラー２の後側縁に沿って連設されている。
また、上部ビード２１は、下側の幅方向寸法を中央ビード２３の幅方向寸法と同じ幅方向寸法としている。そして、上部ビード２１は、下側から上側に行くほど幅方向寸法が小さく（細く）なるように形成されている。

さらに、上部ビード２１は、中央ビード２３との境目付近に、本実施形態のステアリングハンガ取付部１０における下側の下側取付孔１０ｂを開口形成している。下側取付孔１０ｂの周囲には、周囲より一段高い取付座面２５が囲むように形成されている（図２参照）。
取付座面２５は、車両内側方に向けて凸で、上端面の少なくとも一部が平坦となるように形成されている。
また、本実施形態の上部ビード２１の上端２１ａは、上側の上側取付孔１０ａが形成されている台座部１０ｃの車両後方の位置まで上方に延伸されている。

図２に示すように、ステアリングハンガ取付部１０には、ステアリングハンガ３０が取付けられる。ステアリングハンガ３０は、車幅方向に延設される棒状のハンガ本体３２と、ハンガ本体３２の左，右端部に設けられて取付面となる端部３１，３１とを有している。
そして、ステアリングハンガ３０を取付ける際には、まず、端部３１をステアリングハンガ取付部１０に対して車幅方向内側から外側に向けて当接させる。次に上側取付孔１０ａ，下側取付孔１０ｂに締結ボルト等を挿通させて、端部３１をフロントピラー２と締結する。これにより、ステアリングハンガ３０は、左，右のフロントピラー２，２間に固定される。

図１に示すように、本実施形態の台座部１０ｃおよび上部ビード２１は、それぞれステアリングハンガ取付部１０内に設けられている。
そして、台座部１０ｃの上側取付孔１０ａの周縁の高さ方向（車幅方向）位置と、上部ビード２１の下側取付孔１０ｂの取付座面２５の高さ方向（車幅方向）位置とは、同じ高さ位置に設定されていて面一の平坦面となるように形成されている。
このため、本実施形態のフロントピラー構造では、ステアリングハンガ３０の端部３１は、両上側取付孔１０ａ，下側取付孔１０ｂの周縁に形成される各平坦面間に跨るように装着される。
台座部１０ｃおよび上部ビード２１は、車両内側方に向けて凸で一定の剛性を有している。このため、フロントピラー２による支持剛性が高く、ステアリングハンガ３０からの荷重入力は、フロントピラー２に効率よく伝達される。

次に、図３〜図６を用いてフロントピラー２の下部２ａの構成について説明する。
フロントピラーロアスティフナ７は、上端７ａ側の上部７ｄと、下端７ｂ側の下部７ｆと、上下方向で上部７ｄおよび下部７ｆの中間に位置する中間部７ｃとを有している（図４参照）。
本実施形態のフロントピラーロアスティフナ７は、中間部７ｃの幅方向寸法ｃに対して、上端７ａの幅方向寸法ａが大きくなるように設定されている。
また、フロントピラーロアスティフナ７は、下端７ｂの幅方向寸法ｂが中間部７ｃの寸法よりも大きくなるように設定されている。さらに、本実施形態のフロントピラーロアスティフナ７は、下端７ｂ側の下部７ｆから車両後方に下側延出部７ｇを一体に延設していて、側面視の形状が略長靴型となるように構成されている。

このため、下側延出部７ｇによって、下部７ｆは、サイドシル５に接合される面積を増大させている。
したがって、本実施形態のフロントピラーロアスティフナ７は、上部７ｄの上端７ａ側および下部７ｆの下端７ｂ側にて、フロントピラー２との間の接合面積を増大させることができる。よって、フロントピラーロアスティフナ７は、下部７ｆおよび下側延出部７ｇによってサイドシル５に強固に接合される。

また、図５に示すように、本実施形態のフロントピラーロアスティフナ７は、断面ハット形状のフロントピラーアウタ４に沿うように、車幅方向外側に向けて凸となる略ハット状（一部では略コ字状）となるように形成されている。

そして、図６に示すように、本実施形態のフロントピラーロアスティフナ７は、フロントピラーアウタ４とフロントピラーインナ３との間に形成された中空閉断面内に配置されている。これにより、図３に示すように、フロントピラーロアスティフナ７の下部７ｆは、サイドシル５に接合されて、フロントピラー２の下部の取付剛性を向上させている。

また、図４に示すようにフロントピラーロアスティフナ７の上端７ａ側の側面には、結合孔７ｅ，７ｅが形成されている。図５に示すように、各結合孔７ｅには、ドアヒンジ２６を固定する各締結ボルト１７が挿通される。
そして、フロントピラーロアスティフナ７の上部は、結合孔７ｅに挿通された締結ボルト１７とナット部材１８とを用いてドアヒンジ２６およびフロントピラーアウタ４と接合されている。

さらに、図４に示すように、フロントピラーロアスティフナ７は、上端７ａ側の上部７ｄから車両後方に短片状の上側延出部７ｈを一体に延設している。そして、図３に示すように、フロントピラーアウタ４とフロントピラーインナミッド６との間には、上側延出部７ｈが挟持されている。

また、図１に示すように、フロントピラーロアスティフナ７の車室内側は、フロントピラーインナロア８がフロントピラーロアスティフナ７の中間部７ｃ（図４参照）及び下部７ｆを覆うように接合されている。

さらに、図１に示すように、フロントピラーインナミッド６に形成されたビード２０は、下部ビード２２の下端２２ａがフロントピラーロアスティフナ７の上端７ａの位置まで、下方へ延伸されている。
そして、本実施形態の下部ビード２２の下端２２ａは、上端７ａの位置を越えてさらに下方に延伸されている。これによりフロントピラーロアスティフナ７と下部ビード２２の一部が車幅方向で重複する。

すなわち、本実施形態では、図３に示すように、フロントピラーロアスティフナ７の上部にフロントピラーインナミッド６の下部が車幅方向で重なっている部分まで、下部ビード２２の下端２２ａが下方に延伸されている。
本実施形態では、図３に示すように、フロントピラーインナミッド６の下部に衝撃コントロール部位Ａが設けられている。衝撃コントロール部位Ａは、複数の凹凸を組合せることにより、所望の変形モードを生じさせて衝突性能を向上させる機能を有している。

そして、下部ビード２２の下端２２ａは、衝撃コントロール部位Ａに到達する手前まで車両上下方向で下方に延伸されている。
このため、ビード２０は、衝撃コントロール部位Ａと車幅方向で重なることなく、衝突性能に影響を与えることがない。よって、下部ビード２２の幅寸法の変化を減少させることにより、急激な形状の変化により荷重が一箇所に集中して局所的な変形を発生させないようにしている。

また、本実施形態のビード２０は、下部ビード２２における車両前後方向の幅寸法が下側に行くほど細くなるように形成されている。
このため、ビード２０によって向上する強度の変化が緩やかで急激な変化が抑制される。したがって、ビード２０の各部分は、変形が開始される起点となりにくい。

そして、図１に示すように、本実施形態のビード２０は、上部ビード２１と、下方へ延伸される下部ビード２２との間に中央ビード２３を設けている。
中央ビード２３は、上部ビード２１および下部ビード２２と比較して幅広に設定されている幅広部２３ａを有している。そして、本実施形態の幅広部２３ａには、ハーネスクリップの座面となるようにハーネス取付孔２４が設けられている。

次に、本実施形態のフロントピラー構造の作用効果について説明する。
図１に示すように、本実施形態のフロントピラー構造を採用する車両１は、フロントピラーインナ３と、フロントピラーインナ３に設けられて、上下方向に延在するビード２０と、フロントピラーインナ３に設けられて、ステアリングハンガ３０の端部３１が取付けられるステアリングハンガ取付部１０とを備える。ビード２０は、ステアリングハンガ取付部１０の周囲を囲む上部ビード２１と、下方へ延伸される下部ビード２２とを有している。

このように構成された本実施形態のフロントピラー構造では、フロントピラーインナ３に設けられたビード２０によって、フロントピラー周りの剛性を向上させることができる。
すなわち、本実施形態のビード２０は、ステアリングハンガ取付部１０の周囲を囲む上部ビード２１と、下方へ延伸される下部ビード２２とを有していて、それぞれ中央ビード２３から上下方向に連続して延設される。

このようにフロントピラー２の後側縁に沿って一体に連設されたビード２０によって、フロントピラーインナミッド６は補強されている。
そして、ステアリングハンガ３０の端部３１が固定される下側取付孔１０ｂは、上部ビード２１に設けられている。
これにより、高剛性を有する上部ビード２１に周囲を囲まれて、周囲より一段高い取付座面２５に配置される下側取付孔１０ｂは、所望の取付強度を得ることができる。
したがって、ステアリングハンガ３０からの荷重入力を取付座面２５が受けて、下方へ延伸されるビード２０から効率よくフロントピラーインナ３に分散させることができる。

しかも、本実施形態のステアリングハンガ取付部１０の周縁では、ステアリングハンガ３０の端部３１の装着により、端部３１を介して台座部１０ｃと上部ビード２１とが連結される。
したがって、さらにフロントピラーインナミッド６周りの剛性を向上させるといった相乗効果を発揮させることが可能となる。

そして、本実施形態では、ステアリングハンガ取付部１０の台座部１０ｃの後方には、上下方向に延設された上部ビード２１が延伸されている。このため、さらに強度を向上させることができる。
したがって、台座部１０ｃで受止められたステアリングハンガ３０からの荷重入力は、上部ビード２１から中央ビード２３および下部ビードまで、ビード２０全体に分散されて吸収される。
このため、荷重が一箇所に集中して局所的な変形を発生させることを抑制することができる。

また、フロントピラーインナ３は、ステアリングハンガ取付部１０が設けられたフロントピラーインナミッド６と、フロントピラーインナミッド６の下側に連設されたフロントピラーロアスティフナ７とを有している。そして、下部ビード２２の下端２２ａがフロントピラーロアスティフナ７の上端７ａまで延伸されている。
このため、フロントピラーインナミッド６とフロントピラーロアスティフナ７との間の締結力を向上させて、さらに剛性を向上させることができる。

しかも、本実施形態のフロントピラー構造では、図３及び図５に示すように、フロントピラーアウタ４とフロントピラーロアスティフナ７との間を複数の締結ボルト１７およびナット部材１８で締結することができる。このため、さらにフロントピラーアウタ４とフロントピラーロアスティフナ７との間の締結力が向上する。しかも、ドアヒンジ２６の取付に用いる締結ボルト１７およびナット部材１８を、フロントピラーアウタ４とフロントピラーロアスティフナ７との間の締結に共用できる。このため、部品点数の増大が抑制される。

さらに、図３に示すように、下部ビード２２の下端２２ａは、フロントピラーロアスティフナ７がフロントピラーインナミッド６に重なっている部分まで延伸されている。
このように構成された本実施形態のフロントピラー構造では、フロントピラーロアスティフナ７にフロントピラーインナミッド６が二枚重ねとなっている部分まで下部ビード２２の下端２２ａを延伸することにより、さらに剛性を向上させることができる。

すなわち、ビード２０によって補強されたフロントピラーインナミッド６は、フロントピラー２の下部２ａに設けられたフロントピラーロアスティフナ７と下部ビード２２を重複させている。そして、フロントピラーロアスティフナ７は、フロントピラーインナロア８とともに、サイドシル５に接続されている。
このため、ステアリングハンガ３０からの荷重入力は、フロントピラーインナミッド６を介して、サイドシル５方向に効率よく分散されて伝達される。
このように、フロントピラー２周りの剛性を向上させることにより、ステアリングハンガ３０から加わる荷重の吸収効率を向上させることができる。

しかも、本実施形態のフロントピラー構造では、図３に示すように、衝撃コントロール部位Ａにビード２０の下端２２ａが到達する手前まで下部ビード２２を延伸させている。
衝撃コントロール部位Ａは、所望の変形特性を発揮させて衝突性能を向上させる。
また、下部ビード２２は、衝撃コントロール部位Ａと重複していない。このため、衝突性能に影響を与えることがない。そして、延伸分、下部ビード２２の幅寸法の変化を緩やかにすることができる。このため、フロントピラー２の局部的な変形を抑制できる。

さらに、図１および図３に示すように、ビード２０の下部ビード２２における幅が下側に行くほど細くなるように形成されている。
このため、下部ビード２２において急激な強度変化が起きにくく、ビード２０の下端２２ａ近傍での局部的な変形を抑制できる。
また、ビード２０の上下方向中間に位置する中央ビード２３は、上部ビード２１および下部ビード２２と比較して幅広に設定されている。このため、ハーネスクリップの座面となる平坦面をハーネス取付孔２４の周囲に設けることが容易である。

上述してきたように、本実施形態のフロントピラー構造では、フロントピラーインナ３に設けられたビード２０によって、フロントピラー２周りの剛性を向上させることができるフロントピラー構造が提供される。

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。上述した実施形態は本発明を理解しやすく説明するために例示したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について削除し、若しくは他の構成の追加・置換をすることが可能である。上記実施形態に対して可能な変形は、たとえば以下のようなものである。

本実施形態では、フロントピラーインナミッド６とフロントピラーロアスティフナ７とが車幅方向で重複するものを示して説明したが特にこれに限らない。
たとえば、フロントピラーインナミッド６の下端面およびフロントピラーロアスティフナ７の上端面を突合わせるように構成されていてもよい。
この場合、突合わせ部分を跨いで越えて、各フロントピラーインナ３およびフロントピラーロアスティフナ７に連続するビードを形成してもよい。
すなわち、ビード２０の下端２２ａがフロントピラーロアスティフナ７の上端７ａに到達するように延伸されていればよく、上端７ａの位置を越えて下方に延設される寸法も限定されるものではない。

３ フロントピラーインナ
１０ ステアリングハンガ取付部
２０ ビード
２１ 上部ビード
２２ 下部ビード
３０ ステアリングハンガ
３１ 端部

Claims (4)

1. フロントピラーインナと、
   前記フロントピラーインナに設けられて、上下方向に延在するビードと、
   前記フロントピラーインナに設けられて、ステアリングハンガの端部が取付けられるステアリングハンガ取付部と、を備え、
   前記ビードは、前記ステアリングハンガ取付部の周囲を囲む上部ビードと、下方へ延伸される下部ビードとを有していることを特徴とするフロントピラー構造。
2. 前記フロントピラーインナは、前記ステアリングハンガ取付部が設けられたフロントピラーインナミッドと、前記フロントピラーインナミッドの下側に連設されたフロントピラーロアスティフナとを有し、
   前記ビードの下端が前記フロントピラーロアスティフナの上端まで延伸されていることを特徴とする請求項１に記載のフロントピラー構造。
3. 前記ビードの下端は、前記フロントピラーロアスティフナが前記フロントピラーインナミッドに重なっている部分まで延伸されていることを特徴とする請求項２に記載のフロントピラー構造。
4. 前記ビードの下部における幅が下側に行くほど細くなるように形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載のフロントピラー構造。

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