JP6032550B2 - Vehicle front pillar superstructure - Google Patents
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Description
本発明は、荷重吸収性の向上を図り、ルーフ振動の原因を低減することができる車両のフロントピラー上部構造に関する。 The present invention relates to a front pillar upper structure of a vehicle capable of improving load absorption and reducing the cause of roof vibration.
軽量コンパクトな車両では、フロントピラーを細くして、軽量化するとともに、フロントピラーによる視界(死角)の改善をすることで、小さなスペースでも快適性と運転安全性を向上することができる。
一方、細いフロントピラーは、室内騒音、ルーフ振動の原因となり、かつ前突時の荷重吸収性が低下するので、むやみに細くすることはできない。
In a lightweight and compact vehicle, the front pillar is made thinner and lighter, and by improving the field of view (dead angle) by the front pillar, comfort and driving safety can be improved even in a small space.
On the other hand, the thin front pillar causes indoor noise and roof vibration, and the load absorbability at the time of the front collision is reduced, so it cannot be made thin excessively.
従来、フロントピラーの補強には、フロントピラーインナパネルとサイドボディアウタパネルとで閉じ断面を形成し、内部に補強部材を内装している。そして、剛性を向上するために内部に閉じ断面を形成する補強部材を更に追加している。また、フロントピラーインナパネルの一部に上下方向に車幅方向内側に突出するビード部を設けた先行技術(特許文献1、2参照。)が知られている。
Conventionally, for reinforcing the front pillar, a closed cross section is formed by a front pillar inner panel and a side body outer panel, and a reinforcing member is internally provided. And in order to improve rigidity, the reinforcement member which forms a closed cross section inside is further added. Further, prior art (see
しかしながら、従来技術によると、補強部材の増加によって重量が増大し、かつ組付け作業性が悪くなる。特許文献2では、上下の補強部材を途中で接続して、閉じ断面を構成しているため、上下の補強部材の接続作業を行わなければならず、組付け作業の能率が低下することになっていた。また、ある周波数で、ルーフ振動が原因の音圧ピークがある。これはルーフ自体の振動ではなく、骨格振動によりルーフが振動するモードである。フロントピラーの骨格に十分な断面があっても稜線が変形代になり断面が崩れる場合がある。さらに、デザイン上、フロントピラーを細く、軽量化で板厚を薄くする傾向にある中、骨格を高ハイテンション化しても断面が有効に働かず衝突時に折れてしまう。またさらに、低周波においてルーフフロントメンバが振動することでウインドシールドが振動し性能を確保できない等の課題があった。
However, according to the prior art, the weight increases due to the increase of the reinforcing member, and the assembling workability deteriorates. In
本発明は、上記課題を解決し、フロントピラーをフロントピラーインナパネルとサイドボディアウタパネルと補強部材の3部品で構成し軽量化を図ると共に閉じ断面の上下方向のつぶれを低減し、ルーフ振動の原因を低減することができるフロントピラー上部構造を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned problems, and the front pillar is composed of three parts including a front pillar inner panel, a side body outer panel, and a reinforcing member, thereby reducing the weight and reducing the collapse of the closed section in the vertical direction, and causing the roof vibration. An object of the present invention is to provide a front pillar superstructure capable of reducing the above.
本発明は、上記課題を解決するため、フロントピラーインナパネルと、サイドボディアウタパネルのフロントピラー部とで閉じ断面を形成し、この閉じ断面の内部に、内部を仕切る補強部材を配設して車両のフロントピラーを構成し、このフロントピラーの上部側をルーフパネルに接合するとともに、前記左右のフロントピラーの上部側内側面に、前記ルーフパネルの前部下面に車幅方向に配設されたルーフフロントメンバの両端部を接合した車両のフロントピラー上部構造において、前記フロントピラーインナパネルの上部側フランジと、サイドボディアウタパネルのフロントピラー部の上部側フランジと、補強部材の上部側フランジを3枚で溶接結合し、かつ、前記フロントピラーインナパネルの下部側フランジと、サイドボディアウタパネルのフロントピラー部の下部側フランジと、補強部材の下部側フランジを3枚で溶接結合して閉じ断面を形成し、前記上部側フランジ結合部と前記下部側フランジ結合部の間を前方視断面が直線形状になるように、前記フロントピラーインナパネルの室内側に縦壁状の平面部を形成し、前記フロントピラーインナパネルの平面部を前記フロントピラーと前記ルーフフロントメンバとの結合部の少なくとも前方に形成し、該結合部の後方の縦壁部に、前記閉じ断面の内側に向けて突出するビード形状を前記フロントピラーの長手方向に形成したことにある。
また、本発明は、前記ビード形状を前記フロントピラーと前記ルーフフロントメンバとの結合部で、かつ前記フロントピラーインナパネルの平面部の上下方向中間部から始まり、前記フロントピラーインナパネルの後方に延設し、該フロントピラーインナパネルの平面部の上下方向下部側に連続するように形成したことにある。
さらに、前記ルーフフロントメンバは、前記ルーフパネルの前部下面に車幅方向に配設された帯状の本体部と、この本体部の左右両端にそれぞれ設けられ、前記左右のフロントピラーに結合する延長部材とで構成し、これら延長部材の前記フロントピラーインナパネルの平面部との結合部を、前記ビード形状の前端部に跨るように構成したことにある。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention forms a closed cross section with a front pillar inner panel and a front pillar portion of a side body outer panel, and a reinforcing member for partitioning the inside is disposed inside the closed cross section. The front pillar is connected to the roof panel, and the roof is disposed on the inner surface of the upper side of the left and right front pillars on the lower surface of the front portion of the roof panel in the vehicle width direction. In the front pillar upper structure of the vehicle in which both ends of the front member are joined, the upper side flange of the front pillar inner panel, the upper side flange of the front pillar part of the side body outer panel, and the upper side flange of the reinforcing member are three pieces. A lower flange of the front pillar inner panel and a side body outer The lower flange of the front pillar portion of the flannel and the lower flange of the reinforcing member are welded and joined together to form a closed cross section, and the front sectional view between the upper flange connecting portion and the lower flange connecting portion is formed. A vertical wall-shaped plane portion is formed on the indoor side of the front pillar inner panel so that the front pillar inner panel is at least a connecting portion between the front pillar and the roof front member. A bead shape is formed in the longitudinal direction of the front pillar in the longitudinal direction of the front pillar .
In the present invention, the bead shape starts at a connecting portion between the front pillar and the roof front member, and at an intermediate portion in a vertical direction of a flat portion of the front pillar inner panel, and extends to the rear of the front pillar inner panel. And is formed so as to be continuous with the lower side in the vertical direction of the flat portion of the front pillar inner panel.
Furthermore, the roof front member is provided with a belt-like main body disposed on the lower surface of the front portion of the roof panel in the vehicle width direction, and at both left and right ends of the main body, and is extended to couple to the left and right front pillars. And a connecting portion of these extension members with the flat portion of the front pillar inner panel extends over the front end portion of the bead shape .
本発明の効果は次のとおりである。
フロントピラーインナパネルの上部側フランジと、サイドボディアウタパネルのフロントピラー部の上部側フランジと、補強部材の上部側フランジを3枚で溶接結合し、かつ、前記フロントピラーインナパネルの下部側フランジと、サイドボディアウタパネルのフロントピラー部の下部側フランジと、補強部材の下部側フランジを3枚で溶接結合して閉じ断面を形成したことから、軽量で、かつ剛性のあるピラー構造を構成できる。また、上部側フランジ結合部と前記下部側フランジ結合部の間を前方視断面が直線形状になるように、前記フロントピラーインナパネルの室内側に縦壁状の平面部を形成したので、平面部が突っ張ることから閉じ断面の上下方向のつぶれを低減し、ルーフフロントメンバの前部側でのフロントピラーの断面のつぶれが低減されることから、ルーフフロントメンバの上下動が低減され、ルーフ振動の原因のひとつが低減される。フロントピラーの上下方向の折れが低減されるので、前突の荷重による折れが低減され、荷重吸収性が向上する。
また、ルーフフロントメンバの前側でフロントピラーの閉じ断面のつぶれを抑えることで、ルーフフロントメンバ結合部の上下移動量を効果的に低減できるとともに、ルーフフロントメンバの後ろ側でフロントピラーが車体の前後方向に延びる部分に閉じ断面の内側に向けて突出するビード形状を前記フロントピラーの長手方向に形成して車体前方側からの荷重に対して縦方向に形成するビードとなり、フロントピラーの座屈を低減することができる。
さらに、ビード形状をフロントピラーとルーフフロントメンバとの結合部で、かつフロントピラーインナパネルの平面部の上下方向中間部から始まり、前記フロントピラーインナパネルの後方に延設し、フロントピラーインナパネルの平面部の上下方向下部側に連続するように形成したので、ビードはフロントピラーの後方に延びる方向よりも、より水平方向に近い方向に延びビードの折れ、すなわち座屈を低減することができる。
またさらに、ルーフフロントメンバは、ルーフパネルの前部下面に車幅方向に配設された帯状の本体部と、この本体部の左右両端にそれぞれ設けられ、左右のフロントピラーに結合する延長部材とで構成し、これら延長部材のフロントピラーインナパネルの平面部との結合部を、ビード形状の前端部に跨るように構成したので、局所的な折れ部分をなくすことができる。
The effects of the present invention are as follows.
The upper side flange of the front pillar inner panel, the upper side flange of the front pillar portion of the side body outer panel, and the upper side flange of the reinforcing member are welded together in three pieces, and the lower side flange of the front pillar inner panel, Since the lower side flange of the front pillar portion of the side body outer panel and the lower side flange of the reinforcing member are welded and joined together to form a closed cross section, a lightweight and rigid pillar structure can be configured. In addition, since the front pillar inner panel is formed with a vertical wall-shaped flat portion on the indoor side so that the front view cross section is linear between the upper flange connecting portion and the lower flange connecting portion, the flat portion The vertical cross section of the closed cross section is reduced and the front pillar cross section is reduced on the front side of the roof front member.This reduces the vertical movement of the roof front member and reduces roof vibration. One of the causes is reduced. Since the vertical fold of the front pillar is reduced, the fold caused by the front impact load is reduced and the load absorbability is improved.
In addition, by suppressing the collapse of the closed cross section of the front pillar on the front side of the roof front member, the amount of vertical movement of the roof front member joint can be effectively reduced, and the front pillar on the rear side of the roof front member A bead shape that protrudes toward the inside of the cross section is formed in the longitudinal direction of the front pillar in a portion extending in the direction to form a bead that is formed in the vertical direction with respect to the load from the front side of the vehicle body, and buckles the front pillar. Can be reduced.
Furthermore, the bead shape starts from the vertical middle of the front pillar inner panel at the joint between the front pillar and the roof front member, and extends to the rear of the front pillar inner panel. Since the bead is formed so as to be continuous with the lower side in the up-down direction of the flat surface portion, the bead extends in a direction closer to the horizontal direction than the direction extending rearward of the front pillar, so that bending of the bead, that is, buckling can be reduced.
Still further, the roof front member includes a belt-like main body portion disposed in the vehicle width direction on the lower surface of the front portion of the roof panel, and an extension member provided at each of the left and right ends of the main body portion and coupled to the left and right front pillars. Since the connecting portion between the extension member and the flat portion of the front pillar inner panel extends across the bead- shaped front end portion, a local bent portion can be eliminated.
以下、本発明の実施の形態を、図1ないし図7を参照しながら詳細に説明する。
図1に示すように車両の前部車体部分にはウインドシールド1の下部側に配設されるカウル部2から乗員席となる車室3内の天井部を構成するルーフ部4とを繋ぐフロントピラー5がウインドシールド1の左右両側に設けられている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, a front body portion of a vehicle connects a
このフロントピラー5は、図2および図3に示すように、ウインドシールド1の左右両側からルーフ部4の前端部にかけて円弧状に湾曲されて延びる帯状の部材で、乗員の視界を遮らないように極力細くなるように形成されている。
前記フロントピラー5は、図4に示すように、室内側に配設される帯状のフロントピラーインナパネル6と、室外側に配設される帯状のフロントピラーアウタパネル7と、これらフロントピラーインナパネル6とフロントピラーアウタパネル7の相互間に配設される補強部材としての補強パネル8とで構成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
As shown in FIG. 4, the
フロントピラーアウタパネル7は、車体の側面を構成するサイドボディアウタパネル9のフロントピラー部9aで構成されている。フロントピラーインナパネル6は、上縁部と下縁部にそれぞれ上部側フランジ6aと下部側フランジ6bを有し、上部側フランジ6aと下部側フランジ6bの間には上下方向の縦壁状の平面部6cが長手方向に沿って設けられている。前記フロントピラーアウタパネル7は、フロントピラーインナパネル6と同様に、上縁部と下縁部にそれぞれ上部側フランジ7aと下部側フランジ7bを有し、上部側フランジ7aと下部側フランジ7bの間には外側に膨出するように湾曲した湾曲部7cが長手方向に沿って設けられている。補強パネル8は、上縁部と下縁部にそれぞれ上部側フランジ8aと下部側フランジ8bを有し、上部側フランジ8aと下部側フランジ8bの間には車体外側に突出するコ字形部8cが長手方向に沿って設けられている。
The front pillar
これらフロントピラーインナパネル6とフロントピラーアウタパネル7は補強パネル8を間に挟んで、それぞれ上部側フランジ6a、上部側フランジ8a、および上部側フランジ7aの3枚をスポット溶接wで接合し、下部側フランジ6b、下部側フランジ8b、および下部側フランジ7bの3枚をスポット溶接wで接合して内部を2つの空間に仕切る閉じ断面S1,S2を形成している。上部側フランジ6a、上部側フランジ8a、および上部側フランジ7aは互いに接合されて車体側に向けて形成されて、ウインドシールド1接着側の窓枠を構成している。
The front pillar
前記フロントピラーアウタパネル7は、上部側フランジ7aの付け根部分から斜め上方に向けて折り曲げられて補強パネル8のコ字形部8cから離れるように折り曲げてからコ字形部8cの周囲を囲むように湾曲して形成され、内部に閉じ断面S1と少なくとも同程度の大きな閉じ断面S2を形成している。下部側フランジ6b、下部側フランジ8b、および下部側フランジ7bは互いに接合されて車体後方側に延出し、図示しないフロントドアの前端部開口側との合わせ部が形成されている。上部側フランジ6a、上部側フランジ8a、および上部側フランジ7aの接合部と、下部側フランジ6b、下部側フランジ8b、および下部側フランジ7bの接合部は、稜線(折り曲げ部)のない縦壁状の平面部6cで接続されている。そして、前記上部側フランジ6a結合部と前記下部側フランジ6b結合部の間を前方視断面が直線形状になるように、前記フロントピラーインナパネル6の室内側に縦壁状の平面部6cを形成し、上部側フランジ6aと下部側フランジ6bとの間を縦壁状の平面部6cで接続している。
The front pillar
前記フロントピラー5は、図6に示すように上端部から後方側をルーフ部4に接合して組付けられており、ルーフ部4前端部との接合部には延長部材(エクステンション)10がフロントピラーインナパネル6に接合されている(図2参照)。フロントピラーインナパネル6の縦壁状の平面部6cには、図5に示すように延長部材10が接合される位置の後方に、車体外側に向けてビード形状61がフロントピラーインナパネル6の長手方向に沿って形成されている。このビード形状61は、図2に示すように前端部では、フロントピラーインナパネル6の縦壁状の平面部6cの中間位置に位置し、後端部では、フロントピラーインナパネル6の縦壁状の平面部6cの下方位置になるように形成されている。これは、フロントピラー5の湾曲のカーブが後方に向けて次第に緩やかになっているため、ビード形状61を水平に近い状態で後方に延出させるためにフロントピラーインナパネル6のカーブよりも大きく曲げて車体後方に向けて形成している。
As shown in FIG. 6, the
前記ルーフ部4のルーフパネル41前端部下面には図6に示すように帯状のルーフフロントメンバ42が車幅方向に配設されており、このルーフフロントメンバ42は、図7に示すように帯状のルーフフロントメンバ本体42aの両端部に前記延長部材10を装着して構成されている。
前記延長部材10は、前記ルーフフロントメンバ本体42aを装着する組付け部10aと、この組付け部10aの先端に下方側に折り曲げられて前記フロントピラーインナパネル6の縦壁状の平面部6cに取り付ける取り付け面10bと、組付け部10aの前後両側に上方に突出して設けられたガイド用壁面10cで構成されている。この延長部材10は、組付け部10aのガイド用壁面10cの間にルーフフロントメンバ本体42aの端部を配置して、組付け部10aをルーフフロントメンバ本体42aに接合して組付けられている。ルーフフロントメンバ42は、延長部材10の取り付け面10bをビード形状61の前端部を覆うようにしてフロントピラーインナパネル6の縦壁状の平面部6cにスポット溶接wにより接合して取付けられている。
A belt-like
The
上記フロントピラー上部構造によると、前突等によってフロントピラー5に車体後方側への応力が作用すると、フロントピラー5の断面には、図4に二点鎖線で示すようにつぶれるような変形モード6´、8´が作用する。このような変形モード6´、8´を縦壁状の平面部6cで、図4の矢印のような方向の力F1,F2で突っ張ることにより吸収することができる。
フロントピラー5を構成するフロントピラーインナパネル6、フロントピラーアウタパネル7および補強パネル8は、上部側フランジ6a、上部側フランジ8a、および上部側フランジ7aの接合部と、下部側フランジ6b、下部側フランジ8b、および下部側フランジ7bの接合部が、稜線(折り曲げ部)のない縦壁状の平面部6cで接続されていることから、変形代(周長)を削減して剛性のある構造を確保できるので、フロントピラー5を細くして快適性と運転安全性を向上することができる。
また、フロントピラーインナパネル6とフロントピラーアウタパネル7は補強パネル8を間に挟んで、それぞれ上部側フランジ6a、上部側フランジ8a、および上部側フランジ7aの3枚をスポット溶接wで接合し、下部側フランジ6b、下部側フランジ8b、および下部側フランジ7bの3枚をスポット溶接wで接合して内部を2つの空間に仕切る閉じ断面S1,S2を形成している。こうして、前記上部側フランジ6a結合部と前記下部側フランジ6b結合部の間を前方視断面が直線形状になるように、前記フロントピラーインナパネル6の室内側に縦壁状の平面部6cを形成したので、上部側フランジ6aと下部側フランジ6bとの間が縦壁状の平面部6cで接続されていることから、前記閉じ断面S1,S2が崩れることがなく、剛性のある構造を提供できる。
According to the front pillar superstructure, when the
The front pillar
Further, the front pillar
車体前方からの荷重に対しては、延長部材10が接合される位置の後方に、車体外側に向けてビード形状61がフロントピラーインナパネル6の長手方向に沿って形成されているので、圧縮方向に対しての剛性を向上することができる。よって、ルーフ部前端に生じていた座屈等を防止することができる。ビード形状61の前端部には延長部材10が設けられているので、ビード形状61で剛性が低下した部分の剛性を補うことができ、局所的な変形で座屈することをなくすことができる。ビード形状61は、前端部では、フロントピラーインナパネル6の縦壁状の平面部6cの中間位置に位置し、後端部では、フロントピラーインナパネル6の縦壁状の平面部6cの下方位置になるように形成されているので、ビード形状61を極力水平に近い状態で車体後方に形成することができることから、前突に対するフロントピラーインナパネル6の剛性を確保することができる。
For the load from the front of the vehicle body, the
ルーフフロントメンバ42から延長部材10を介してフロントピラーインナパネル6の縦壁状の平面部6cに連続させることができることから、ルーフフロントメンバ42の振動を抑制し、低周波のこもり音を低減することができる。
Since it can be continued from the
なお、本発明は、上記実施の形態のみに限定されるものではなく、例えば、延長部材10の形状あるいは大きさは、フロントピラー5の太さ、あるいは強度によって任意に設定することができる。また、図5に示すようにビード形状61の幅H、深さM、あるいは長さLも任意に設定することができる。ビード形状61の前端部は延長部材10の位置を超えて前方位置まで伸ばすこともできる。このビード形状61の高さ位置も縦壁状の平面部6cの高さ方向の任意の位置に設定することができる。平面部6cの高さをH1とすると、ビード形状61の上部側H2に対して下部側H3をH2>H3に設定することが好ましい。
The present invention is not limited to the above embodiment, and for example, the shape or size of the
1 ウインドシールド
2 カウル部
3 車室
4 ルーフ部
5 フロントピラー
6 フロントピラーインナパネル
6c 平面部
7 フロントピラーアウタパネル
8 補強パネル(補強部材)
9 サイドボディアウタパネル
9a サイドボディアウタパネルのフロントピラー部
10 延長部材
42 ルーフフロントメンバ
42a ルーフフロントメンバ本体
61 ビード形状
DESCRIPTION OF
9 Side body
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