JP5971075B2 - 自動車のフロントピラー構造 - Google Patents

Description

本発明は、自動車のフロントピラー構造に関し、特に運転者の視線を案内可能な自動車のフロントピラー構造に関する。

従来より、フロントガラスと車両左右側面のドアとの間に形成されたフロントピラーと、このフロントピラーの車室内側を覆うフロントピラートリム等を備えた自動車のフロントピラー構造は公知である。通常、フロントピラーには、車両の車体剛性を確保するため、十分な断面剛性を有する必要があり、断面係数を高くするために所定の太さ（断面積）を備えた閉断面構造が採用されている。それ故、フロントピラーの車室内側に装着されたフロントピラートリムは運転者の視界に入る頻度が高くなることから、車両前方、特に斜め前方へ指向する運転者の視線を遮り、前方視認性を妨げることが知られている（特許文献１参照）。

特開２００５−２４２４６３号公報

図１２に示すように、フロントピラー５１は、運転席前側近傍に配設され、車体前後方向前側程下方に向かって略ストレート状に延びるように構成されている。
また、車体デザイン上、フロントピラー５１の傾斜角度によっては、ドライブシャフトが車室寄り位置に配設され、前輪５２が必然的にフロントピラー５１の前端をフロントピラー５１に沿った方向へ前方に延長した延長線Ｌよりも車体後側に配設されている。エンジンと駆動輪とが車両前部に集中して配置された前輪駆動のＦＦ駆動車では、このような前輪配置が一般的である。図１３に示すように、フロントピラートリム５３は、フロントピラー５１の延びる方向に沿ってフロントピラー５１に対する相対位置が一定になるように設けられ、断面略Ｃ字状に形成されている。

上記のようなＦＦ駆動車では、車両が左折や右折する際、運転者は、過去の運転経験に基づいて前輪位置を予測しながらステアリングを操作し、車両の操舵を行なっている。
舵角操作を行った運転者は前輪を実際に視認することができないため、左折や右折時における実際の前輪位置と運転者が予測した前輪位置とが異なる場合がある。このような場合、実際に車両が走行する軌跡と運転者が予測した車両軌跡とが相違しているため、運転者は自身が操作した操舵感と車両の挙動との間に違和感を覚える虞がある。

特許文献１の技術では、フロントピラーが運転者の視線を遮る頻度や時間を把握できるため、運転者の視認性を向上可能なフロントピラー構造を企画立案することができる。しかし、運転者に実際の前輪位置を認識させることについては、一切検討されていない。
また、図１２において、前輪５２の位置をフロントピラー５１に沿って延長した延長線Ｌの近傍位置に配置することによって、運転者の視界に入るフロントピラー５１をコーナーポールのように見切り用ガイドとして用いることも考えられる。しかし、車体に対する前輪（ドライブシャフト）位置の移動は、パワートレイン全体に関わる大掛かりなレイアウトの変更を伴う上、ＦＦ駆動車の場合、前方へのオーバーハングが大きくなり、製造コストやデザイン等の観点から現実的な解決策ではない。

本発明の目的は、パワートレインのレイアウトやフロントピラーの構造変更を必要とすることなく、運転者の操舵感と車両の挙動とを一致させることができる自動車のフロントピラー構造等を提供することである。

請求項１の自動車のフロントピラー構造は、運転席近傍に配設され且つ車体前後方向前側程下方に延びるフロントピラーと、このフロントピラーの前端をフロントピラーに沿った方向へ前方に延長した延長線よりも車体後側に配設された前輪と、前記フロントピラーの車室内側を覆うフロントピラートリムとを備えた自動車のフロントピラー構造において、前記フロントピラートリムは、少なくとも、車幅方向内側に面する内側面部と、この内側面部と車体前側程下方に延びる屈曲部を介して連なる車体後側に面する後側面部とを備え、前記屈曲部の前記フロントピラーに対する相対位置が下側程車幅方向外側に移行するように構成され、前記後側面部及び屈曲部は側面視にて前記前輪中心へ指向するように湾曲して形成されたことを特徴としている。

この請求項１の自動車のフロントピラー構造では、運転者の視界に入るフロントピラートリムの形状の一部である屈曲部を実際に前輪が存在する位置に対応するように構成しているため、フロントピラートリムの屈曲部によって運転者の視線を実際に前輪が存在している位置に案内させることができる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記後側面部は下側程車幅方向幅が狭くなるように形成されたことを特徴としている。
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、前記フロントピラートリムは運転者のアイポイントを中心として延びる前側境界視線と後側境界視線によって運転者の視野に対して妨害角を形成すると共に、水平断面視にて、前記前側境界視線上においてフロントウインドガラスとの境界付近に前側境界点と、前記後側境界視線上においてサイドウインドガラスとの境界付近に後側境界点と、前記前側境界点よりも前記アイポイントに近い位置に前側屈曲点と、前記前側屈曲点よりも後側で且つ前記後側境界点よりも前記アイポイントに近い位置に後側屈曲点とを設定したとき、前記フロントピラートリムの断面形状が、前記前側境界点と前側屈曲点と後側屈曲点と後側境界点とを結んだ形状に構成され、前記後側屈曲点の点列によって前記屈曲部を形成したことを特徴としている。
請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記前側屈曲点が前記前側境界視線上に位置することを特徴としている。

請求項５の発明は、運転席近傍に配設され且つ車体前後方向前側程下方に延びるフロントピラーと、このフロントピラーの前端をフロントピラーに沿った方向へ前方に延長した延長線よりも車体後側に配設された前輪と、前記フロントピラーの車室内側を覆うフロントピラートリムとを備えた自動車のフロントピラー構造において、前記フロントピラートリムは、少なくとも、車幅方向内側に面する内側面部と、この内側面部と車体前側程下方に延びる屈曲部を介して連なる車体後側に面する後側面部とを備え、前記屈曲部の前記フロントピラーに対する相対位置が下側程車幅方向外側に移行するように構成され、前記フロントピラートリムは運転者のアイポイントを中心として延びる前側境界視線と後側境界視線によって運転者の視野に対して妨害角を形成すると共に、水平断面視にて、前記前側境界視線上においてフロントウインドガラスとの境界付近に前側境界点と、前記後側境界視線上においてサイドウインドガラスとの境界付近に後側境界点と、前記前側境界点よりも前記アイポイントに近い位置に前側屈曲点と、前記前側屈曲点よりも後側で且つ前記後側境界点よりも前記アイポイントに近い位置に後側屈曲点とを設定したとき、前記フロントピラートリムの断面形状が、前記前側境界点と前側屈曲点と後側屈曲点と後側境界点とを結んだ形状に構成され、前記後側屈曲点の点列によって前記屈曲部を形成したことを特徴としている。
請求項６の発明は、請求項５の発明において、前記前側屈曲点が前記前側境界視線上に位置することを特徴としている。

請求項１の発明によれば、フロントピラートリムの屈曲部によって運転者の視線を実際の前輪位置に案内させることができるため、パワートレインのレイアウトや剛性部材であるフロントピラーの構造や閉断面形状に影響を与えることなく、運転者が実際に前輪が存在している位置を認識することができ、車両の左折や右折時における運転者の操舵感と車両の挙動とを一致させることができる。
また、フロントピラートリムの屈曲部と後側面部とによって運転者の視線を実際の前輪位置に案内するため、視線案内機能を一層高くすることができる。

請求項２の発明によれば、フロントピラートリムの見栄えとフロントピラートリムによる視線案内機能とを両立させることができる。
請求項３の発明によれば、フロントピラーとフロントピラートリムとの間に空間を確保しつつ視線案内機能を高くすることができる。
請求項４の発明によれば、運転者の前方視界の確保とフロントピラーとフロントピラートリムとの間の空間の容積確保とを両立することができる。

請求項５の発明によれば、フロントピラートリムの屈曲部によって運転者の視線を実際の前輪位置に案内させることができるため、パワートレインのレイアウトや剛性部材であるフロントピラーの構造や閉断面形状に影響を与えることなく、運転者が実際に前輪が存在している位置を認識することができ、車両の左折や右折時における運転者の操舵感と車両の挙動とを一致させることができる。
また、フロントピラーとフロントピラートリムとの間に空間を確保しつつ視線案内機能を高くすることができる。
請求項６の発明によれば、運転者の前方視界の確保とフロントピラーとフロントピラートリムとの間の空間の容積確保とを両立することができる。

本発明の実施例１に係る自動車の側面図である。 車室内から車体前方を視た図である。 フロントピラーとフロントピラートリムの斜視図である。 図３のIV−IV線断面図である。 図３のV−V線断面図である。 図３のVI−VI線断面図である。 運転者の視線と妨害角との関係を説明するための平面図である。 図７の側面図である。 図７の正面図である。 見開き角と妨害角との関係を示す図である。 実施例１に係る図１０相当図である。 従来技術に係る自動車の側面図である。 従来技術に係る図３相当図である。

以下、本発明を実施するための形態について実施例に基づいて説明する。尚、本実施例では、車両の進行方向に対して前後方向を前後方向とし、左右方向を左右方向として説明する。

以下、本発明の実施例１について図１〜図１１に基づいて説明する。
図１，図２に示すように、本実施例では、ルーフパネル１と、前後方向に延びる左右１対のルーフサイドレール２と、上下方向に延びる左右１対のフロントピラー３と、これら左右１対のフロントピラー３の車室内側表面を夫々覆う左右１対のフロントピラートリム４等を備えた自動車Ｖを例として説明する。
この自動車Ｖは、エンジンを含むパワートレイン系機構（図示略）が車両前部に配置され、左右１対の前輪５が駆動輪とされたＦＦ駆動車である。

図２に示すように、車室内前側には運転席シート６と、この運転席シート６に対してコンソールボックス８を間に設置した状態で搭載された助手席シート７とが設けられ、それらの後側に後席シート（図示略）が配設されている。運転席シート６及び助手席シート７の前方には、車幅方向に伸びるインストルメントパネル９が設置され、このインストルメントパネル９の運転席寄り位置には、操舵用のステアリングホイール１０が装備されている。インストルメントパネル９の上部からルーフパネル１の前端に亙ってフロントウインドガラス１１が装着されている。

まず、左右１対のフロントピラー３について説明する。
左右１対のフロントピラー３は、左右１対のルーフサイドレール２の前端に夫々連結され、フロントウインドガラス１１の左右側端部を支持可能に構成されている。
図１に示すように、左右１対のフロントピラー３は車体前後方向前側程下方に移行するように略ストレート状に形成され、これら左右１対のフロントピラー３の前端をフロントピラー３に沿った方向へ前方に延長した延長線Ｌは、側面視にて左右１対の前輪中心５ａよりも水平方向に所定距離前側へ離間するように設定されている。尚、延長線Ｌは、フロントピラー３の水平断面の重心の点列、或いはフロントピラー３の前後端の中間点の点列を前方に延長して設定することができる。

図３〜図６に示すように、左右１対のフロントピラー３は、夫々、上下方向に亙って略同じ水平断面形状に形成され、略ハット状のピラーアウタ３ａと、このピラーアウタ３ａと協働して所定の断面剛性を備えた閉断面を構成する略ハット状のピラーインナ３ｂと、閉断面内部を車両内側と車両外側とに仕切るピラーレインフォースメント３ｃ等を備えている。これら左右１対のフロントピラー３は、左右１対のフロントピラートリム４と協働して自動車Ｖのフロントピラー構造を夫々構成している。

次に、左右１対のフロントピラートリム４について説明する。
左右１対のフロントピラートリム４は左右対称構造であるため、以下、運転席側の左側フロントピラートリム４について主に説明する。
図２〜図６に示すように、フロントピラートリム４は、断面略Ｃ字状且つフロントピラー３に沿って車体前後方向前側程下方に移行するように略ストレート状に形成され、ピラーインナ３ｂとの間にカーテンエアバッグ１２が装備されている。

ここで、図７〜図１０に基づき、運転者Ｈの視線と妨害角θｂとの関係について簡単に説明する。
図７〜図１０に示すように、フロントピラートリム４ｘを備えたフロントピラー構造は、アイポイントＥ（左右両眼の中心位置）から目視した際、運転者Ｈの視線を遮る妨害角θｂを形成する。つまり、フロントピラートリム４ｘとフロントウインドガラス１１との境界付近をアイポイントＥと結ぶ線を前側境界視線αとし、フロントピラートリム４ｘとサイドウインドガラス１３との境界付近をアイポイントＥと結ぶ線を後側境界視線βとしたとき、これら両境界視線α，βがなす角度が妨害角θｂである。

アイポイントＥから正面視したときの視線をγとして、この正面視における角度を０度としたとき、フロントピラートリム４ｘの前端部によって視線を妨げられ始める前側境界視線αまでの角度、所謂正面視線γと前側境界視線αとのなす角度が見開き角θｏとなる。図８に示すように、フロントピラートリム４ｘが車幅方向外側に移行する程見開き角θｏが大きくなる。また、車幅方向外側位置が同じ場合、フロントピラートリム４が後方に移行する程見開き角θｏを大きくできる。

本実施例のフロントピラートリム４は、合成樹脂材料によって形成され、車幅方向内側に面する前部内側面部４ａと、この前部内側面部４ａよりも後側に設けられ且つ車幅方向内側に面する後部内側面部４ｂと、車体後側に面する後側面部４ｃとを備えている。
図４〜図６に示すように、前部内側面部４ａは、フロントウインドガラス１１との境界付近に前側境界視線α上に位置する前側境界部２１を備え、その後端は前側屈曲部２２を介して後部内側面部４ｂの前端に湾曲状に連なるように構成されている。
後部内側面部４ｂの後端は、後側屈曲部２３を介して後側面部４ｃの車幅方向内側端に湾曲状に連なるように構成されている。

図１〜図６，図１１に示すように、後側面部４ｃは、サイドウインドガラス１３との境界付近に後側境界視線β上に位置する後側境界部２４を備え、下側程車幅方向幅が狭くなるように形成されている。後側面部４ｃと後側屈曲部２３は、側面視にて前輪中心５ａへ指向するように湾曲して形成され、後側屈曲部２３の前側延長線２３ｘは前輪中心５ａ上を通過するように配設されている。

図１１に示すように、フロントピラートリム４は、運転者ＨのアイポイントＥを中心として延びる前側境界視線αと後側境界視線βによって運転者Ｈの視野に対して妨害角θｂを形成している。図３〜図６，図１１に示すように、フロントピラートリム４の断面形状は、水平断面視にて、前側境界視線α上においてフロントウインドガラス１１との境界付近に前側境界点２１ａと、後側境界視線β上においてサイドウインドガラス１３との境界付近に後側境界点２４ａと、前側境界点２１ａよりもアイポイントＥに近い位置に前側屈曲点２２ａと、前側屈曲点２２ａよりも後側で且つ後側境界点２４ａよりもアイポイントＥに近い位置に後側屈曲点２３ａとを設定したとき、前側境界点２１ａと前側屈曲点２２ａと後側屈曲点２３ａと後側境界点２４ａとを結んだ形状に構成されている。
これにより、ピラーインナ３ｂとの間にカーテンエアバッグ１２を収容するための空間Ｓを確保することができる。

前側境界点２１ａの点列は前方下がり傾斜状に延びる前側境界部２１を形成し、後側境界点２４ａの点列は前方下がり傾斜状に延びる後側境界部２４を形成している。
図３〜図６，図１１に示すように、前側屈曲点２２ａは前側境界視線α上に設定され、前側屈曲点２２ａの点列は上下方向に延びる前側屈曲部２２を形成している。この前側屈曲点２２ａが下側程前側位置に設けられるため、前側屈曲部２２は下側程前側へ移行するように構成される。以上により、見開き角θｏを大きく確保できるため、運転者Ｈの前方視界を遮ることなく、空間Ｓの容積を拡大することができる。

後側屈曲点２３ａは後側境界視線βよりも車幅方向内側に設定され、後側屈曲点２３ａの点列は上下方向に延びる後側屈曲部２３を形成している。この後側屈曲点２３ａのピラーインナ３ｂに対する車幅方向の相対位置が下側程車幅方向外側位置に設けられるため、後側屈曲部２３は下側程車幅方向外側へ移行するように構成されている。これにより、後側面部４ｃと後側屈曲部２３が運転者Ｈの視線を実際の前輪５の位置に案内している。

図１１に示すように、後側屈曲点２３ａはアイポイントＥからの離間距離が一定の等距離ラインＡ上に設定されているため、運転者Ｈに対して圧迫感（窮屈感）を生じさせることなく空間Ｓの容積を確保することができる。しかも、前側屈曲点２２ａが前側境界視線α上で且つ前側境界視線αと等距離ラインＡとの交点よりもアイポイントＥから離隔した位置に設定されているため、空間Ｓの容積確保と車室内の広々感の確保とを両立することができる。

次に、実施例１に係る自動車のフロントピラー構造の作用・効果について説明する。
この自動車のフロントピラー構造によれば、フロントピラートリム４の後側屈曲部２３によって運転者Ｈの視線を実際に前輪５が存在している位置に案内させることができるため、パワートレインのレイアウトや剛性部材であるフロントピラー３の構造や閉断面形状に影響を与えることなく、運転者Ｈが実際に前輪５が存在している位置を認識することができ、車両の左折や右折時における運転者Ｈの操舵感と車両の挙動とを一致させることができる。

後側面部４ｃは下側程車幅方向幅が狭くなるように形成されているため、フロントピラートリム４の見栄えとフロントピラートリム４による視線案内機能とを両立させることができる。
後側面部４ｃ及び後側屈曲部２３は側面視にて前輪中心５ａへ指向するように湾曲して形成されているため、フロントピラートリム４の後側屈曲部２３と後側面部４ｃとによって運転者Ｈの視線を実際の前輪５の位置に案内することができ、視線案内機能を一層高くすることができる。

フロントピラートリム４は運転者ＨのアイポイントＥを中心として延びる前側境界視線αと後側境界視線βによって運転者Ｈの視野に対して妨害角θｂを形成すると共に、水平断面視にて、前側境界視線α上においてフロントウインドガラス１１との境界付近に前側境界点２１ａと、後側境界視線β上においてサイドウインドガラス１３との境界付近に後側境界点２４ａと、前側境界点２１ａよりもアイポイントＥに近い位置に前側屈曲点２２ａと、前側屈曲点２２ａよりも後側で且つ後側境界点２４ａよりもアイポイントＥに近い位置に後側屈曲点２３ａとを設定したとき、フロントピラートリム４の断面形状が、前側境界点２１ａと前側屈曲点２２ａと後側屈曲点２３ａと後側境界点２４ａとを結んだ形状に構成され、後側屈曲点２３ａの点列によって後側屈曲部２３を形成している。
これにより、フロントピラー３とフロントピラートリム４との間に空間Ｓを確保しつつ視線案内機能を高くすることができる。

前側屈曲点２２ａが前側境界視線α上に位置するため、運転者Ｈの前方視界の確保とフロントピラー３とフロントピラートリム４との間の空間Ｓの容積確保とを両立することができる。

次に、前記実施例を部分的に変更した変形例について説明する。
１〕前記実施例においては、後側屈曲部と後側境界部との間に屈曲部を設けない例を説明したが、後側屈曲部と後側境界部との間に第２後側屈曲部を設けても良い。この場合、後側屈曲部及び第２後側屈曲部のフロントピラーに対する車幅方向の相対位置を、下側程車幅方向外側に移行するように設定することによって、フロントピラートリムのデザイン自由度を拡大しつつ視線案内機能を高くすることができる。

２〕前記実施例においては、前側屈曲部を前側境界視線上に設定した例を説明したが、確保する空間の容積に応じて前側屈曲部を前側境界視線よりも車幅方向外側に設定しても良く、また、前側屈曲部を省略することも可能である。

３〕前記実施例においては、ＦＦ駆動車の例を説明したが、少なくとも、前輪がフロントピラーの前端をフロントピラーに沿った方向へ前方に延長した延長線よりも車体後側に配設された自動車であれば良く、ＦＲ駆動車に適用しても良い。また、本発明は、左右両側のフロントピラー構造に適用する必要はなく、少なくとも運転席側のフロントピラー構造に適用しても上記効果を奏することができる。

４〕その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施例に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態も包含するものである。

本発明は、自動車のフロントピラー構造において、フロントピラートリムに形成した屈曲部のフロントピラーに対する相対位置を下側程車幅方向外側に移行するように構成したことにより、パワートレインのレイアウトやフロントピラーの構造変更を必要とすることなく、運転者の操舵感と車両の挙動とを一致させることができる。

３ フロントピラー
４ フロントピラートリム
４ａ 前部内側面部
４ｂ 後部内側面部
４ｃ 後側面部
５ 前輪
５ａ 前輪中心
１１ フロントウインドガラス
１３ サイドウインドガラス
２１ａ 前側境界点
２２ａ 前側屈曲点
２３ 後側屈曲部
２３ａ 後側屈曲点
２４ａ 後側境界点
Ｖ 自動車
Ｌ 延長線
α 前側境界視線
β 後側境界視線
θｂ 妨害角

Claims (6)

1. 運転席近傍に配設され且つ車体前後方向前側程下方に延びるフロントピラーと、このフロントピラーの前端をフロントピラーに沿った方向へ前方に延長した延長線よりも車体後側に配設された前輪と、前記フロントピラーの車室内側を覆うフロントピラートリムとを備えた自動車のフロントピラー構造において、
   前記フロントピラートリムは、少なくとも、車幅方向内側に面する内側面部と、この内側面部と車体前側程下方に延びる屈曲部を介して連なる車体後側に面する後側面部とを備え、
   前記屈曲部の前記フロントピラーに対する相対位置が下側程車幅方向外側に移行するように構成され、
   前記後側面部及び屈曲部は側面視にて前記前輪中心へ指向するように湾曲して形成されたことを特徴とする自動車のフロントピラー構造。
2. 前記後側面部は下側程車幅方向幅が狭くなるように形成されたことを特徴とする請求項１に記載の自動車のフロントピラー構造。
3. 前記フロントピラートリムは運転者のアイポイントを中心として延びる前側境界視線と後側境界視線によって運転者の視野に対して妨害角を形成すると共に、
   水平断面視にて、前記前側境界視線上においてフロントウインドガラスとの境界付近に前側境界点と、前記後側境界視線上においてサイドウインドガラスとの境界付近に後側境界点と、前記前側境界点よりも前記アイポイントに近い位置に前側屈曲点と、前記前側屈曲点よりも後側で且つ前記後側境界点よりも前記アイポイントに近い位置に後側屈曲点とを設定したとき、前記フロントピラートリムの断面形状が、前記前側境界点と前側屈曲点と後側屈曲点と後側境界点とを結んだ形状に構成され、
   前記後側屈曲点の点列によって前記屈曲部を形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の自動車のフロントピラー構造。
4. 前記前側屈曲点が前記前側境界視線上に位置することを特徴とする請求項３に記載の自動車のフロントピラー構造。
5. 運転席近傍に配設され且つ車体前後方向前側程下方に延びるフロントピラーと、このフロントピラーの前端をフロントピラーに沿った方向へ前方に延長した延長線よりも車体後側に配設された前輪と、前記フロントピラーの車室内側を覆うフロントピラートリムとを備えた自動車のフロントピラー構造において、
   前記フロントピラートリムは、少なくとも、車幅方向内側に面する内側面部と、この内側面部と車体前側程下方に延びる屈曲部を介して連なる車体後側に面する後側面部とを備え、
   前記屈曲部の前記フロントピラーに対する相対位置が下側程車幅方向外側に移行するように構成され、
   前記フロントピラートリムは運転者のアイポイントを中心として延びる前側境界視線と後側境界視線によって運転者の視野に対して妨害角を形成すると共に、
   水平断面視にて、前記前側境界視線上においてフロントウインドガラスとの境界付近に前側境界点と、前記後側境界視線上においてサイドウインドガラスとの境界付近に後側境界点と、前記前側境界点よりも前記アイポイントに近い位置に前側屈曲点と、前記前側屈曲点よりも後側で且つ前記後側境界点よりも前記アイポイントに近い位置に後側屈曲点とを設定したとき、前記フロントピラートリムの断面形状が、前記前側境界点と前側屈曲点と後側屈曲点と後側境界点とを結んだ形状に構成され、
   前記後側屈曲点の点列によって前記屈曲部を形成したことを特徴とする自動車のフロントピラー構造。
6. 前記前側屈曲点が前記前側境界視線上に位置することを特徴とする請求項５に記載の自動車のフロントピラー構造。