JP3287207B2 - フロントサイドメンバとフロントピラーの結合構造 - Google Patents

フロントサイドメンバとフロントピラーの結合構造

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JP3287207B2 JP02400296A JP2400296A JP3287207B2 JP 3287207 B2 JP3287207 B2 JP 3287207B2 JP 02400296 A JP02400296 A JP 02400296A JP 2400296 A JP2400296 A JP 2400296A JP 3287207 B2 JP3287207 B2 JP 3287207B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はフロントサイドメン
バとフロントピラーの結合構造に係り、特に、フロント
サイドメンバとフロントピラーの結合部に補強部材を有
するフロントサイドメンバとフロントピラーの結合構造
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、フロントサイドメンバとフロント
ピラーの結合構造の一例としては、特公昭60−155
10号公報に示される構造が知られている。
【0003】図9に示される如く、このフロントサイド
メンバとフロントピラーの結合構造では、車体のカウル
70が局部的に角錐台状に膨張されており、これによっ
て、大きい支持能力を持つ形状の安定な機体72が形成
されている。また、フロントサイドメンバ74が形状の
安定な機体72へ当る前に、その上にはめられる分岐梁
76により分岐し、その際全部で3本の腕78、80及
び82が生じ、これらの腕が、形状の安定な機体72を
少なくとも一部を包囲し、生じる力を按分して導入する
ようになっている。また、腕78は車両の縦中心軸線8
4の範囲で内側トンネル壁86に終わり、腕80はフロ
ントピラー88に支えられている。また、他の腕82は
フロントサイドメンバ74を延ばすことによって得ら
れ、力の伝達を中断することなく下部床92と結合され
ロッカ94(シルともいう)の所まで延びている。
【0004】従って、フロントサイドメンバ74への衝
撃力を3本の腕78、80及び82を介して、骨格部材
としての、内側トンネル壁86、フロントピラー88及
びロッカ94で支える構造になっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このフ
ロントサイドメンバとフロントピラーの結合構造では、
車両前面が衝突した時にフロントサイドメンバ74自体
を潰し、衝撃力を吸収しており、3本の腕78、80及
び82には、意図した衝撃吸収機能は無く、単に車室の
変形を抑制するためのものである。このため、衝突時に
フロントサイドメンバ74に作用する荷重(図9の矢印
F)によって、フロントピラー88に加わる、フロント
ピラー88の断面88Aを捩じるモーメント(図9の矢
印M、M=F×L)に対する吸収機能は無い。
【0006】本発明は上記事実を考慮し、衝突時にフロ
ントピラーに加わるモーメントを低減することができる
フロントサイドメンバとフロントピラーの結合構造を得
ることが目的である。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の本発明
は、車両前部に車両前後方向に沿って配設されたフロン
トサイドメンバーと、該フロントサイドメンバーの車幅
外側斜め後方に車両上下方向に沿って配設されたフロン
トピラーと、を結合するフロントサイドメンバとフロン
トピラーの結合構造であって、前記フロントサイドメン
バの後端部と前記フロントピラーとをダッシュパネルに
沿って連結する補強部材を有し、前記フロントサイドメ
ンバから前記補強部材を介して伝わり前記フロントピラ
ーにモーメントを発生する力成分によって折曲する剛性
低下部を前記補強部材に形成したことを特徴としてい
る。
【0008】従って、衝突時に、フロントサイドメンバ
から補強部材を介してフロントピラーに伝わるフロント
ピラーにモーメントを発生する力成分によって、補強部
材が剛性低下部を起点として折曲することによって、こ
の力成分が吸収される。
【0009】請求項2記載の本発明は、請求項1記載の
フロントサイドメンバとフロントピラーの結合構造にお
いて、前記補強部材を、前記フロントサイドメンバの後
端部の前記ダッシュパネルとの結合部を補強する第1補
強部材と、前記フロントピラーの前部を補強する第2補
強部材と、に分割し、前記第1補強部材と前記第2補強
部材との接続部を剛性低下部としたことを特徴としてい
る。
【0010】従って、衝突時に、フロントサイドメンバ
から補強部材を介してフロントピラーに伝わるフロント
ピラーにモーメントを発生する力成分によって、補強部
材が第1補強部材と第2補強部材との接続部を起点とし
て折曲することによって、この力成分が吸収される。ま
た、第2補強部材によりフロントピラーの前部が補強さ
れているため、接続部の車両後方への移動が抑制され
る。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明のフロントサイドメンバと
フロントピラーの結合構造の一実施形態を図1〜図7に
従って説明する。
【0012】なお、図中矢印FRは車両前方方向を、矢
印UPは車両上方方向を、矢印INは車幅内側方向を示
す。
【0013】図1に示される如く、本実施形態の車体前
部10には、車幅方向両端下部近傍に車体前後方向に沿
って左右一対のフロントサイドメンバ12が配設されて
いる(車両左側のフロントサイドメンバは図示省略)。
【0014】図2に示される如く、フロントサイドメン
バ12は、フロントサイドメンバ12の車幅方向外側部
を構成するフロントサイドメンバアウタパネル14と、
フロントサイドメンバ12の車幅方向内側部を構成する
フロントサイドメンバインナパネル16とで構成されて
おり、車両前後方向へ延びる閉断面構造とされている。
【0015】図1に示される如く、フロントサイドメン
バ12の後端部は、エンジンルームと車室とを仕切るダ
ッシュパネル18に溶着されている。また、フロントサ
イドメンバ12の上面12Aの後端部には、フロントサ
イドメンバ12の後端部のダッシュパネル18との結合
部を補強する第1補強部材としての第1ブレース20が
配設されている。
【0016】図3に示される如く、第1ブレース20の
車幅方向から見た断面形状は、ダッシュパネル18側
(車両後側)に開口部を向けたコ字状とされており、上
壁部20Aの車両後側端部に車両上方へ向けて形成され
たフランジ20Bが、ダッシュパネル18の前面18A
に溶着されている。また、下壁部20Cの車両後側端部
に車両上方へ向けて形成されたフランジ20Dが、ダッ
シュパネル18の前面18Aに溶着されている。従っ
て、第1ブレース20はダッシュパネル18とで車幅方
向に延びる閉断面部22を形成している。
【0017】図2に示される如く、第1ブレース20の
前壁部20Eの車幅方向内側端部には、車両前方へ向け
てフランジ20Fが形成されており、第1ブレース20
の下壁部20Cの車幅方向内側端部には、車両下方へ向
けてフランジ20Gが形成されている。フランジ20F
とフランジ20Gは連結されており、これらのフランジ
20F、20Gはフロントサイドメンバインナパネル1
6の車幅方向外側面16Aに溶着されている。
【0018】フロントサイドメンバアウタパネル14の
後部に形成された、車幅方向外側に延びる水平フランジ
14Aが、第1ブレース20の下壁部20Cの下面に溶
着されており、フランジ14Aの前側に形成された車幅
方向外側に延びる垂直フランジ14Bが、第1ブレース
20の前壁部20Eに溶着されている。また、第1ブレ
ース20の上壁部20Aの車幅方向内側部20Hが、フ
ロントサイドメンバインナパネル16の上壁部16Bの
下面に溶着されいる。
【0019】第1ブレース20は車幅外側方向に向かっ
て徐々に前後方向の幅が狭くなるとともに、車両上方に
向かって徐々に上下方向の幅が広がっている。従って、
図4に示される如く、第1ブレース20の上壁部20A
の車幅方向外側部20Jは、車幅外側方向に向かって徐
々に上方へ上がる傾斜面となっている。
【0020】図5に示される如く、第1ブレース20の
前壁部20Eの車幅方向外側端部には車幅方向外方へ向
けてフランジ20Kが形成されており、このフランジ2
0Kは、ダッシュパネル18の車幅方向外側部18Bの
前面に溶着されている。従って、閉断面部22は車幅方
向外側へ向かって徐々に前後方向の幅が狭くなってお
り、ダッシュパネル18の車幅方向外側部18Bにおい
て、閉断面部が無くなっている。
【0021】図1に示される如く、フロントサイドメン
バ12の車幅外側斜め後方には、フロントピラー24が
車両上下方向に沿って配設されている。
【0022】図5に示される如く、このフロントピラー
24は、フロントピラー24の車幅方向外側部を構成す
るフロントピラーアウタパネル26と、フロントピラー
24の車幅方向内側部を構成するフロントピラーインナ
パネル28とで構成されている。フロントピラーアウタ
パネル26の車両上側から見た断面形状は、開口部を車
幅方向内側へ向けた略コ字状とされており、開口前端に
車両前方へ向けて形成されたフランジ26Aが、ダッシ
ュパネル18の車幅方向外側に車両前方へ向けて形成さ
れたフランジ18Cの車幅方向外側面に溶着されてい
る。
【0023】フロントピラーインナパネル28の車両上
側から見た断面形状は、開口部を車幅方向外側へ向けた
略コ字状とされており、開口後端に車両後方へ向けて形
成されたフランジ28Aが、フロントピラーアウタパネ
ル26の開口後端に車両後方へ向けて形成されたフラン
ジ26Bに溶着されている。また、フロントピラーイン
ナパネル28の開口前端に車両前方へ向けて形成された
フランジ28Bが、フロントピラーアウタパネル26の
側壁部26Cの車両前後方向略中央部に溶着されてお
り、フロントピラーアウタパネル26の後部と、フロン
トピラーインナパネル28とで車両上下方向に延びる閉
断面部30を形成している。
【0024】図1に示される如く、フロントピラーアウ
タパネル26の車幅方向外側面には、第2補強部材とし
ての第2ブレース32が配設されている。この第2ブレ
ース32は第1ブレース20と同じ高さに車両前後方向
に沿って配設されている。
【0025】図5に示される如く、第2ブレース32の
車両上側から見た断面形状は、開口部を車幅方向内側へ
向けた略コ字状とされており、開口前端に車両前方へ向
けて形成されたフランジ32Aが、フロントピラーアウ
タパネル26のフランジ26Aを挟んでダッシュパネル
18のフランジ18Cに溶着されている。また、第2ブ
レース32の開口後端に車両後方へ向けて形成されたフ
ランジ32Bが、フロントピラーアウタパネル26の側
壁部26Cを挟んでフロントピラーインナパネル28の
フランジ28Bに溶着されている。
【0026】図1に示される如く、第2ブレース32の
上壁部32Cの車幅方向内側端部には、車両上方へ向け
てフランジ32Dが形成されており、このフランジ32
Dはフロントピラーアウタパネル26の側壁部26Cに
溶着されている。また、第2ブレース32の下壁部32
Eの車幅方向内側端部には、車両下方へ向けてフランジ
32Fが形成されており、このフランジ32Fはフロン
トピラーアウタパネル26の側壁部26Cに溶着されい
る。
【0027】従って、図5に示される如く、第2ブレー
ス32はフロントピラーアウタパネル26とで、閉断面
部22と閉断面部30とを繋ぐ閉断面部34を形成して
いる。なお、閉断面部22と閉断面部34との接続部3
5では、閉断面部が連続されておらず、剛性低下部とな
っている。
【0028】次に、本実施形態の作用を説明する。本実
施形態では、図6に示される如く、衝突時に、フロント
サイドメンバ12から第1ブレース20及び第2ブレー
ス32を介してフロントピラー24に伝わるフロントピ
ラー24にモーメントを発生する力成分によって、接続
部35を起点として、第1ブレース20とダッシュパネ
ル18とが図6の反時計回転方向(図6の矢印A方向)
へ折曲することによって、この力成分が吸収される。こ
のため、衝突時にフロントピラー24に加わるモーメン
トを低減することができる。
【0029】また、衝突時にフロントサイドメンバ12
は、車両前方から伝わる荷重(図4の矢印F1)によ
り、主に上面12Aのダッシュパネル18への取付け位
置(図4の点P1)を中心にダッシュパネル18を車両
後方へ押圧することになるが、本実施形態では、第1ブ
レース20を設けたことにより、ダッシュパネル18の
広い範囲を車両後方へ押圧することになる。
【0030】従って、図7に想像線で示される如く、ブ
レースが無い場合(図7の破線)に比べ、ダッシュパネ
ル18の変形量の分布を車幅方向に沿ってなだらかにす
ることができる。
【0031】更に、第2ブレース32によりフロントピ
ラーアウタパネル26の前部が補強されているため、接
続部35の車両後方への移動を抑制できるため、ダッシ
ュパネル18の車両後方への変形量の分布は、図7に実
線で示されるようになる。
【0032】また、衝突時にフロントサイドメンバ12
には、車両上方(図4の矢印B方向)へ回転させようと
する力が生じるが、この回転力に対して、第1ブレース
20の上壁部20Aの車幅方向外側部20Jに反力(図
4の矢印F2)が発生する。従って、第1ブレース20
により、フロントサイドメンバ12の矢印B方向の回転
が抑制されるため、通常、フロントサイドメンバ12の
キック部50(図4参照)に設けられる回転変形阻止用
の補強部材を少なくでき、車両重量を低減できる。
【0033】また、本実施形態では、衝突時にフロント
ピラー断面30を捩じる力が加わらないため、フロント
ピラー24の補強を少なくでき、車両重量を更に低減で
きる。
【0034】また、本実施形態では、第1ブレース20
と第2ブレース32とが、ダッシュパネル18を支えて
いるため、ダッシュパネル18の共振点が上昇し、エン
ジンノイズも改善できる。
【0035】以上に於いては、本発明を特定の実施形態
について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に
限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々
の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかで
ある。例えば、本実施形態では、第1ブレース20と第
2ブレース32とを別部材としたが、これに代えて、第
1ブレースと第2ブレースとを一体構造としても良い。
また、本実施形態では、閉断面部22と閉断面部34と
の接続部35において、閉断面部を無くして剛性低下部
を形成したが、これに代えて、閉断面部22と閉断面部
34とを連通し、接続部にビード等を設けて剛性低下部
を形成しても良い。
【0036】また、本実施形態では、フロントピラーア
ウタパネル26の車幅方向外側面に、第2補強部材とし
ての第2ブレース32を配設したが、これに代えて、図
8に示される如く、フロントピラーアウタパネル26の
車幅方向内側部に、第2補強部材としての第2ブレース
40を配設しても良い。この場合、この第2ブレース4
0は第1ブレース20と同じ高さに車両前後方向に沿っ
て延びる板材で構成されている。第2ブレース40の後
部40Aは、車幅方向内側へ屈曲され、フロントピラー
インナパネル28の前壁部28Cと側壁部28Dに当接
しており、側壁部28Dに、側壁部28Dに設けられた
ウエルドナット42とボルト44で固定されている。ま
た、第2ブレース40の前部40Bは、車幅方向内側へ
屈曲され、ダッシュパネル18の車幅方向外側部18B
の後面に当接しており、ダッシュパネル18に、ダッシ
ュパネル18に設けられたウエルドボルト46とナット
48で固定されている。
【0037】
【発明の効果】請求項1記載の本発明は、車両前部に車
両前後方向に沿って配設されたフロントサイドメンバー
と、フロントサイドメンバーの車幅外側斜め後方に車両
上下方向に沿って配設されたフロントピラーと、を結合
するフロントサイドメンバとフロントピラーの結合構造
であって、フロントサイドメンバの後端部とフロントピ
ラーとをダッシュパネルに沿って連結する補強部材を有
し、フロントサイドメンバから補強部材を介して伝わり
フロントピラーにモーメントを発生する力成分によって
折曲する剛性低下部を補強部材に形成したので、衝突時
にフロントピラーに加わるモーメントを低減することが
できるという優れた効果を有する。
【0038】請求項2記載の本発明は、請求項1記載の
フロントサイドメンバとフロントピラーの結合構造にお
いて、補強部材を、フロントサイドメンバの後端部のダ
ッシュパネルとの結合部を補強する第1補強部材と、フ
ロントピラーの前部を補強する第2補強部材と、に分割
し、第1補強部材と第2補強部材との接続部を剛性低下
部としたので、請求項1記載の効果に加えて、第2補強
部材によって接続部の車両後方への移動を抑制できると
いう優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係るフロントサイドメン
バとフロントピラーの結合構造を示す車両斜め前方外側
から見た斜視図である。
【図2】本発明の一実施形態に係るフロントサイドメン
バとフロントピラーの結合構造の要部を示す車両斜め前
方外側から見た分解斜視図である。
【図3】図1の3−3線に沿った断面図である。
【図4】図1の4−4線に沿った断面図である。
【図5】図1の5−5線に沿った断面図である。
【図6】本発明の一実施形態に係るフロントサイドメン
バとフロントピラーの結合構造の作用説明図である。
【図7】ダッシュパネルの車幅方向の位置と変形量との
関係を示すグラフである。
【図8】他の実施形態に係るフロントサイドメンバとフ
ロントピラーの結合構造を示す図5に対応する断面図で
ある。
【図9】従来の実施形態に係るフロントサイドメンバと
フロントピラーの結合構造を示す概略平面図である。
【符号の説明】
12 フロントサイドメンバ 18 ダッシュパネル 20 第1ブレース(第1補強部材) 22 閉断面部 24 フロントピラー 26 フロントピラーアウタパネル 28 フロントピラーインナパネル 30 閉断面部 32 第2ブレース(第2補強部材) 34 閉断面部 35 接続部(剛性低下部) 40 第2ブレース(第2補強部材)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B62D 25/08 B62D 25/04

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両前部に車両前後方向に沿って配設さ
    れたフロントサイドメンバーと、 該フロントサイドメンバーの車幅外側斜め後方に車両上
    下方向に沿って配設されたフロントピラーと、 を結合するフロントサイドメンバとフロントピラーの結
    合構造であって、 前記フロントサイドメンバの後端部と前記フロントピラ
    ーとをダッシュパネルに沿って連結する補強部材を有
    し、 前記フロントサイドメンバから前記補強部材を介して伝
    わり前記フロントピラーにモーメントを発生する力成分
    によって折曲する剛性低下部を前記補強部材に形成した
    ことを特徴とするフロントサイドメンバとフロントピラ
    ーの結合構造。
  2. 【請求項2】 前記補強部材を、前記フロントサイドメ
    ンバの後端部の前記ダッシュパネルとの結合部を補強す
    る第1補強部材と、前記フロントピラーの前部を補強す
    る第2補強部材と、に分割し、前記第1補強部材と前記
    第2補強部材との接続部を剛性低下部としたことを特徴
    とする請求項1記載のフロントサイドメンバとフロント
    ピラーの結合構造。
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