JP3856277B2 - Front pillar superstructure - Google Patents
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- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
- B62D25/04—Door pillars ; windshield pillars
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の車体パネル間に補強メンバを追加して外力に対する車体強度を大きくするフロントピラーの上部構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
図10は、自動車の左側に位置するサイドボディアウタパネル31を示す。サイドボディアウタパネル31の前側にはルーフを支えるフロントピラー(Aピラー)部32が設けられ、該フロントピラー部32の上端部から車体の後方側にはルーフサイド部33が延在する。なお、本明細書において引用する図中における矢印Fの方向は車両の前方を示し、矢印INの方向は車両の室内側を示し、各パネルの室内側の面を内面とし、車外側の面を外面とする。
サイドボディアウタパネル31のルーフサイド部33の内面には、フロントピラーインナパネル34がスポット溶接により取付けられ、同じくサイドボディアウタパネル31の内面に、ルーフサイドインナパネル35が取付けられている。フロントピラーインナパネル34の後端部及びルーフサイドインナパネル35の前端部は、重ね合わされてスポット溶接により接合される。
【0003】
図11は、図10におけるP−P線方向の断面図であり、この部分に補強パネル36を設けた状態を示す。すなわち、サイドボディアウタパネル31にフロントピラーインナパネル34のフランジ34a,34bが重ね合わされ、さらにフロントピラーインナパネル34の室内側に該フロントピラーインナパネル34面に沿った形状の補強パネル36のフランジ36a,36bが重ね合わされている。そして、それらのパネル31,34,36の重合部でスポット溶接により固着されている。
【0004】
図12は、同じく上記図10におけるP−P線方向の断面図であり、他の従来例によるフロントピラーの上部構造を示す。この補強構造は、サイドボディアウタパネル31にフロントピラーインナパネル34面に沿った形状の補強パネル37のフランジ37a,37bが重ね合わされ、この補強パネル37の室内側にフロントピラーインナパネル34のフランジ34a,34bが重ね合わされている。そして、それらのパネル31,34,37の重合部でスポット溶接により固着されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
フロントピラー部32は上部が、ルーフサイド部33及び図示しないルーフフロント部と会合し、これらの室内側には、樹脂製の内装トリムや成形天井材が取付けられており、そこに配設されているフロントピラーインナパネル34やルーフサイドインナパネル35とサイドボディアウタパネル31とで形成される閉空間の十分な断面積の確保が困難である。さらに、サイドボディアウタパネル31及びフロントピラーインナパネル34に、補強パネル36,37を取付けるような場合は、パネル形状の変更に伴うデザイン、レイアウトの変更が必要となる。
【0006】
また、上記のように、フロントピラー上部は、ルーフサイド部33及びルーフフロント部と会合するので、各パネルが集合してスポット溶接をするパネルの枚数が場所によっては4枚以上となり、溶着不可能となるおそれがある。
さらに、図12に示す補強パネル37は、サイドボディアウタパネル31とフロントピラーインナパネル34との間に配設しているので、補強が必要な車種と必要でない車種のパネルの共通化ができない。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、スポット溶接が可能なパネルの枚数の範囲内で、フロントピラー上部の補強をするとともに、補強が必要な車種と必要でない車種のパネルの共通化を図ることができるフロントピラーの上部構造を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、車体のサイドボディアウタパネルに、フロントピラーインナパネルと、該フロントピラーインナパネルの後端部に前端部が接合されるルーフサイドインナパネルとを重ね、これらパネルの縁部(4a,4b,4c,5a,5b)をスポット溶接により接合し、上記アウタパネルと上記各インナパネルとの間に閉空間を形成したフロントピラーの上部構造であって、上記フロントピラーインナパネルのルーフフロント部との会合部から上記ルーフサイドインナパネルとの接合部に跨って補強メンバを配設した構造において、
上記補強メンバは、断面コ字形状をなして車体前後方向に延在する突部と、その上下両側にそれぞれ延設したフランジ部とにより断面ハット形状に形成され、上記突部を上記アウタパネル側に突出させた状態で、上記各フランジ部を上記各インナパネルの上記接合縁部より内側のパネル面に接合して溶接固定され、上記閉空間の内部に配設されており、
上記補強メンバの上記突部は、車体前後方向の前後両端部に対して中間部分の突出断面積が広く形成され、さらに、上記補強メンバの上記会合部に対応したフランジ部は、上記補強メンバ前端側からルーフフロント部に向けて延出された前フランジ部(8dの図4中左側部分)と、ルーフサイドインナパネル側からルーフフロント部に向けて延出された後フランジ部(8bの図4中左側部分)と、それらの底辺の間に延在し上記突部に連続する底面部(8e)とにより、車体前後方向の断面形状がコ字形状に形成されていることを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態によるフロントピラーの上部構造について、図面を参照しながら説明する。
図1は、自動車の左側に位置するサイドボディアウタパネル1を示す。サイドボディアウタパネル1にはフロントピラー部2が設けられ、該フロントピラー部2の上端部から車体の後方側にはルーフサイド部3が延在する。サイドボディアウタパネル1の内面には、図2及び図3に示すフロントピラーインナパネル4及びルーフサイドインナパネル5が併設される。フロントピラーインナパネル4は、フロントピラー部2、ルーフサイド部3及び図示しないフロントウインドの上縁部に沿って位置するフロントルーフ部6との会合部9に配置される。
【0009】
他方、ルーフサイドインナパネル5はフロントピラーインナパネル4の後端部が位置する接合部7で接合され、これらのパネル4,5のサイドボディアウタパネル1側には、図2及び図3中の一点鎖線に示す位置に補強パネル8が取付けられる。
補強パネル8は、フロントピラーインナパネル4とルーフサイドインナパネル5に沿って、かつそれらの接合部7を跨ぐようにして配置され、その形状は図4に示すように、補強パネル8の上下方向に対する中間部に突部8aが形成され、突部8aの大きさは車両の後方側が大きく、前方側に向かうにつれて小さくしている。そして、補強パネル8の後端側の上縁部、及び下縁部にはフランジ8b,8cが形成され、補強パネル8の前端側の会合部9に位置する部位には、フランジ8dが形成されている。
【0010】
図5は、図2のA−A線方向における断面図、図6は同じくB−B線方向における断面図、図7は同じくC−C線方向における断面図、図8は同じくD−D線方向における断面図である。図に示すように、サイドボディアウタパネル1はフロントピラーインナパネル4又はルーフサイドインナパネル5と閉空間を形成し、フロントピラーインナパネル4は、その上下縁部に形成したフランジ4a〜4cがサイドボディアウタパネル1にスポット溶接され、ルーフサイドインナパネル5は、その上下縁部に形成したフランジ5a,5bがサイドボディアウタパネル1に、スポット溶接されることにより固定されている。
【0011】
図5に示すように、補強パネル8の前端部はそのフランジ8c,8dがフロントピラーインナパネル4にスポット溶接a,bで固定されている。
また、図7に示すように、フロントピラーインナパネル4とルーフサイドインナパネル5の接合部7では、ルーフサイドインナパネル5がフロントピラーインナパネル4の内面に重ね合わされている。この接合部7では、補強パネル8がフロントピラーインナパネル4の外面に重ね合わされ、3枚重ねのパネル重合部にスポット溶接c,dが施されている。
【0012】
図8に示すように補強パネル8の後端部では、そのフランジ8b,8cがルーフサイドインナパネル5に重ね合わされ、2枚重ねのパネル重合部にスポット溶接e,fが施されている。
図9は、図3におけるE−E線方向の断面図である。この断面部は、フロントピラーインナパネル4がややフロントルーフ部6に突出した部位であり、補強パネル8の断面形状はほぼコ字形状である。この部位において、補強パネル8はフロントピラーインナパネル4の外面にフランジ8b,8dが重ね合わされ、2枚重ねのパネル重合部にスポット溶接g,hが施されている。
【0013】
このように、本実施の形態では、補強パネル8をフロントピラーインナパネル4,ルーフサイドインナパネル5に重合する部分で、かつサイドボディアウタパネル1との接合部であるフランジ4a〜4c,5a,5b以外のパネル面に、スポット溶接a〜hにより固定するようにしたので、補強パネル8の有無の車種に関係なく、各種パネルの共通化が可能になる。補強パネル8をサイドボディアウタパネル1とフロントピラーインナパネル4又はルーフサイドインナパネル5で形成する閉空間に配設したので、フロントピラー上部に装着される内装トリムのデザインが制約されることがない。
【0014】
また、図1に示すように、フロントピラー部2に車体の前方からの外力Wが加わったときに、フロントピラー部2とルーフサイド部3の境界部、すなわち会合部9に応力が集中する。このような場合に、補強パネル8は会合部9を補強する。具体的には、図2に示すような外力Xがフロントピラー部2に負荷しているような場合は、図9に示すようにフロントピラーインナパネル4が矢印Z方向に潰れようとするが、この会合部9では、補強パネル8の断面がフランジ8b,8dを形成したことからほぼコ字形状であり、フロントピラー部2からルーフサイド部3の会合部9間を支えているので、剛性が大きくなりフロントピラーインナパネル4が変形するのを防止する。更に補強パネル8をフロントピラーインナパネル4に溶接する事により、フロントピラーインナパネル4の面剛性が向上し、振動騒音を減少させる事ができる。
【0015】
同様に外力Xがフロントピラー部2に負荷しているようなときは、接合部7の近傍にY方向のせん断力が働き、フロントピラーインナパネル4又はルーフサイドインナパネル5がY方向に折れようとするが、補強パネル8には突部8aが形成されているので、折れの防止となる。
また、フロントピラー部2に外力Xが負荷すると補強パネル8の後端部で応力が集中し、その部分にあるルーフサイドインナパネル5及びサイドボディアウタパネル1が変形しやすくなる。本実施の形態では図4に示すように、補強パネル8の前端部及び後端部で突部8aの断面積を小さくしている。こうすることにより、補強パネル8の前後端部の部位に大きな応力が集中しないようにしている。また、補強パネル8は、徐々に縮小する断面積をもつ突部8aでフロントピラー部2の断面を分割する為、走行時にフロントピラー部2内に発生する風騒音を減少させることが出来る。
【0016】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、勿論、本発明はこれに限定されることなく本発明の技術的思想に基いて種々の変形及び変更が可能である。
また、本実施の形態では車両の左側のフロントピラーの上部構造を一例として説明したが、車両の右側についても、左右の方向を逆にするだけで、同様に補強することができる。
【0017】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のフロントピラーの上部構造によれば、フロントピラーインナパネル及びルーフサイドインナパネルと、サイドボディアウタパネルとで形成される閉空間に補強メンバを設けるとともに、該補強メンバを上記フロントピラーインナパネル及び上記ルーフサイドインナパネルの接合部に跨って配設したので、該接合部を強化することができる。
上記補強メンバを上記重合部以外の部位に配設し、上記フロントピラーインナパネル及びルーフサイドインナパネル面の上下方向の中間部に溶接により固定したので、補強メンバの有無に関係なくボディの共通化を図ることができ、生産コストを低減することができる。更にフロントピラーインナパネルの面剛性が向上する為、走行時の振動騒音を減少させる事ができる。
上記補強メンバの断面をコ字形状の中間部と、該中間部の外側に突出するフランジ部とを設けることによりハット形状に形成し、上記中間部を上記サイドボディアウタパネル側に突出させたので、これが取付けられるフロントピラーインナパネルまたはルーフサイドインナパネル部の剛性が大きくなり、外力が負荷した場合にパネルの折れを防止することができる。
上記補強メンバの前端側がルーフフロント部と会合し、該会合部における上記補強メンバの前後方向の断面形状をほぼコ字形状に形成したので、該会合部の剛性が大きくなり、外力が負荷した場合にパネルの折れを防止することができる。上記補強メンバの中間部の突出断面積が、該補強メンバの前後両端部よりも広くなるように形成したので、補強メンバの両端部において応力が集中することを防止でき、補強メンバ自体のつぶれに対する抵抗力が大きくなる。更に、断面積が徐々に縮小する突部をもつ補強パネルでフロントピラー部の断面を分割する事により、走行時にフロントピラー部内に発生する風騒音を減少させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態によるフロントピラーの補強構造を採用している自動車のサイドボディアウタパネルとこれに取付けられる各種パネルの分解斜視図である。
【図2】図1に示すフロントピラーインナパネル及びルーフサイドインナパネルの側面図である。
【図3】図1に示すフロントピラーインナパネル及びルーフサイドインナパネルの平面図である。
【図4】図1に示す補強パネルの斜視図である。
【図5】図2におけるA−A線方向の断面図である。
【図6】図2におけるB−B線方向の断面図である。
【図7】図2におけるC−C線方向の断面図である。
【図8】図2におけるD−D線方向の断面図である。
【図9】図3におけるE−E線方向の断面図である。
【図10】従来例によるフロントピラーの補強構造を採用している自動車のサイドボディアウタパネルとこれに取付けられる各種パネルの分解斜視図である。
【図11】図10におけるP−P線方向の断面図である。
【図12】図10におけるP−P線方向の断面に対応する他の従来例の断面図である。
【符号の説明】
1 サイドボディアウタパネル
2 フロントピラー部
3 ルーフサイド部
4 フロントピラーインナパネル
5 ルーフサイドインナパネル
7 接合部
8 補強パネル
8a 突部
8b〜8d フランジ
9 会合部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an upper structure of a front pillar that increases a vehicle body strength against an external force by adding a reinforcing member between vehicle body panels of an automobile.
[0002]
[Prior art]
FIG. 10 shows the side body
A front pillar
[0003]
FIG. 11 is a cross-sectional view taken along the line P-P in FIG. 10 and shows a state in which the reinforcing
[0004]
FIG. 12 is a cross-sectional view taken along the line PP in FIG. 10 and shows the upper structure of the front pillar according to another conventional example. In this reinforcing structure,
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The upper portion of the
[0006]
In addition, as described above, the upper part of the front pillar meets the
Furthermore, since the reinforcing
The present invention has been made in view of such circumstances, and reinforces the upper portion of the front pillar within the range of the number of panels that can be spot-welded. An object of the present invention is to provide an upper structure of a front pillar that can be realized.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
To accomplish the above object, the vehicle body side body outer panel, and the front pillar inner panel, and a roof side inner panel front end to the rear end of the front pillar inner panel are joined superposed, these panels edges (4a, 4b, 4c, 5a , 5b) was bonded by spot welding, a superstructure of the front pillar that forms a closed space between said outer panel and said respective inner panel, the front pillar inner In the structure in which the reinforcing member is disposed across the joint portion with the roof side inner panel from the meeting portion with the roof front portion of the panel ,
The reinforcing member is formed in a cross-sectional hat shape by a projecting portion having a U-shaped cross section and extending in the longitudinal direction of the vehicle body, and flange portions extending on both upper and lower sides thereof, and the projecting portion is formed on the outer panel side. In the protruded state, the flange portions are welded and fixed to the panel surface on the inner side of the joint edge portion of the inner panels, and are disposed in the closed space.
The projecting portion of the reinforcing member has a projecting cross-sectional area of an intermediate portion wider than the front and rear end portions in the longitudinal direction of the vehicle body, and the flange portion corresponding to the meeting portion of the reinforcing member has a front end of the reinforcing member. Front flange portion (left portion in FIG. 4 in FIG. 4) extending from the side toward the roof front portion, and rear flange portion extending from the roof side inner panel side toward the roof front portion (FIG. 4 in 8b) The cross-sectional shape in the longitudinal direction of the vehicle body is formed in a U-shape by a middle left portion) and a bottom surface portion (8e) extending between the bottom sides and continuing to the protrusion .
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an upper structure of a front pillar according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a side body
[0009]
On the other hand, the roof side
The reinforcing
[0010]
5 is a cross-sectional view in the AA line direction of FIG. 2, FIG. 6 is also a cross-sectional view in the BB line direction, FIG. 7 is also a cross-sectional view in the CC line direction, and FIG. It is sectional drawing in a direction. As shown in the figure, the side body
[0011]
As shown in FIG. 5, the
As shown in FIG. 7, the roof side
[0012]
As shown in FIG. 8, the
FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line EE in FIG. This cross-sectional portion is a portion where the front pillar inner panel 4 slightly protrudes from the
[0013]
As described above, in the present embodiment, the
[0014]
Further, as shown in FIG. 1, when an external force W from the front of the vehicle body is applied to the
[0015]
Similarly, when an external force X is applied to the
Further, when an external force X is applied to the
[0016]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is of course not limited thereto, and various modifications and changes can be made based on the technical idea of the present invention.
In the present embodiment, the upper structure of the front pillar on the left side of the vehicle has been described as an example, but the right side of the vehicle can be similarly reinforced by simply reversing the left and right directions.
[0017]
【The invention's effect】
As described above, according to the upper structure of the front pillar of the present invention, the reinforcing member is provided in the closed space formed by the front pillar inner panel, the roof side inner panel, and the side body outer panel. Since the front pillar inner panel and the roof side inner panel are disposed across the joint, the joint can be strengthened.
Since the reinforcing member is disposed in a portion other than the overlapping portion and fixed to the middle portion in the vertical direction of the front pillar inner panel and the roof side inner panel surface by welding, the body is made common regardless of the presence or absence of the reinforcing member. Thus, production costs can be reduced. Furthermore, since the surface rigidity of the front pillar inner panel is improved, vibration noise during traveling can be reduced.
Since the cross section of the reinforcing member is formed into a hat shape by providing a U-shaped intermediate portion and a flange portion protruding outside the intermediate portion, and the intermediate portion protrudes toward the side body outer panel, The rigidity of the front pillar inner panel or the roof side inner panel portion to which this is attached is increased, and the panel can be prevented from being bent when an external force is applied.
When the front end side of the reinforcing member meets the roof front part, and the cross-sectional shape of the reinforcing member in the front-rear direction at the meeting part is formed in a substantially U shape, the rigidity of the meeting part increases and external force is applied. It is possible to prevent the panel from being broken. Since the projecting cross-sectional area of the intermediate portion of the reinforcing member is formed so as to be wider than both the front and rear end portions of the reinforcing member, it is possible to prevent stress concentration at both end portions of the reinforcing member, and against the collapse of the reinforcing member itself. Increases resistance. Furthermore, by dividing the cross section of the front pillar portion with a reinforcing panel having a protrusion whose cross-sectional area gradually decreases, wind noise generated in the front pillar portion during traveling can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view of a side body outer panel of an automobile adopting a front pillar reinforcing structure according to an embodiment of the present invention and various panels attached thereto.
FIG. 2 is a side view of the front pillar inner panel and the roof side inner panel shown in FIG.
FIG. 3 is a plan view of the front pillar inner panel and the roof side inner panel shown in FIG.
4 is a perspective view of a reinforcing panel shown in FIG. 1. FIG.
5 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
6 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
7 is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG.
8 is a cross-sectional view taken along the line DD in FIG.
9 is a cross-sectional view taken along line EE in FIG.
FIG. 10 is an exploded perspective view of a side body outer panel of an automobile adopting a front pillar reinforcing structure according to a conventional example and various panels attached thereto.
11 is a cross-sectional view taken along the line PP in FIG.
12 is a cross-sectional view of another conventional example corresponding to the cross section in the direction of line PP in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (1)
上記補強メンバは、断面コ字形状をなして車体前後方向に延在する突部と、その上下両側にそれぞれ延設したフランジ部とにより断面ハット形状に形成され、上記突部を上記アウタパネル側に突出させた状態で、上記各フランジ部を上記各インナパネルの上記接合縁部より内側のパネル面に接合して溶接固定され、上記閉空間の内部に配設されており、
上記補強メンバの上記突部は、車体前後方向の前後両端部に対して中間部分の突出断面積が広く形成され、さらに、上記補強メンバの上記会合部に対応したフランジ部は、上記補強メンバ前端側からルーフフロント部に向けて延出された前フランジ部と、ルーフサイドインナパネル側からルーフフロント部に向けて延出された後フランジ部と、それらの底辺の間に延在し上記突部に連続する底面部とにより、車体前後方向の断面形状がコ字形状に形成されていることを特徴とするフロントピラーの上部構造。 The vehicle side body outer panel, overlapping and the front pillar inner panel, and a roof side inner panel front end to the rear end of the front pillar inner panel are joined, the edges of these panels are joined by spot welding, the An upper structure of the front pillar in which a closed space is formed between the outer panel and each of the inner panels, and extends from a meeting portion with the roof front portion of the front pillar inner panel to a joint portion with the roof side inner panel. In the structure where the reinforcing member is arranged ,
The reinforcing member is formed in a cross-sectional hat shape by a projecting portion having a U-shaped cross section and extending in the longitudinal direction of the vehicle body, and flange portions extending on both upper and lower sides thereof, and the projecting portion is formed on the outer panel side. In the protruded state, the flange portions are welded and fixed to the panel surface on the inner side of the joint edge portion of the inner panels, and are disposed in the closed space.
The projecting portion of the reinforcing member has a projecting cross-sectional area of an intermediate portion wider than the front and rear end portions in the longitudinal direction of the vehicle body, and the flange portion corresponding to the meeting portion of the reinforcing member has a front end of the reinforcing member. The front flange portion that extends from the side toward the roof front portion, the rear flange portion that extends from the roof side inner panel side toward the roof front portion, and the protruding portion that extends between the bottom sides thereof An upper structure of the front pillar, characterized in that a cross-sectional shape in the longitudinal direction of the vehicle body is formed in a U shape by a bottom surface portion that is continuous with the front surface .
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