JP6479087B2 - 車体前部構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両の車体前部構造に関する。

特許文献１には、車両のフロントピラーを前側の第一フロントピラー（いわゆるＡピラー）と後側の第二フロントピラー（いわゆるＡ’ピラー）とに分けた構造が記載されている。

特開２０１４−１６２３６１号公報

特許文献１に記載の車体前部構造では、Ａピラーは視界の確保のためにＡ’ピラーよりも細く形成されており、前突時の荷重は主にＡ’ピラーに伝達されるように構成されている。そのため、Ａピラーの強度は、Ａ’ピラーの強度よりも低くなっている。しかし、前突荷重の一部はＡピラーにも伝達されるため、Ａピラーを細くしてもＡピラーの折れ曲がりを抑制することが望まれている。

本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、フロントピラーが前側の第一フロントピラーと後側の第二フロントピラーとに分かれた構造において、前突荷重による第一フロントピラーの折れ曲がりを抑制することが可能な車体前部構造を提供することを課題とする。

前記した課題を解決するために、本発明の車体前部構造は、上下方向に延設される第一フロントピラーと、前記第一フロントピラーの後方において上下方向に延設される第二フロントピラーと、前記第一フロントピラー及び前記第二フロントピラーの下端部間に配置される下枠部と、を有するフロントピラーと、前記第一フロントピラーの下端部に連結されるとともに、前記第一フロントピラーの下端部から前方へ延設されるブラケットと、を備え、前記第一フロントピラーは、前記第二フロントピラーよりも細く形成されており、前記ブラケットの強度は、前記第一フロントピラーの強度よりも低いことを特徴とする。

本発明によると、フロントピラーが前側の第一フロントピラーと後側の第二フロントピラーとに分かれた構造において、第一フロントピラーの折れ曲がりを抑制することができる。

本発明の実施形態に係る車体前部構造を車幅方向外方から見た側面図である。 本発明の実施形態に係るフロントピラー、アッパメンバ及びブラケットを示す斜視図である。 本発明の実施形態に係るフロントピラーを示す分解斜視図である。 図１のＩＶ−ＩＶ線断面を示す斜視図である。 図１のＶ−Ｖ線断面を示す平面図である。

本発明の実施形態について、本発明の車体前部構造を車両の左側のアッパメンバ及びフロントピラー周りに適用した場合を例にとり、図面を参照して詳細に説明する。説明において、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。なお、各図中に矢印で示される「前後」は、車体前後方向を示し、「上下」は、車体上下方向を示し、「左右」は、運転席から見た左右方向（車幅方向）を示している。

図１及び図２に示すように、本発明の実施形態に係る車体前部構造１は、フロントピラーと、ホイールハウスＷＨの上方に設けられており、フロントピラーと連結されるアッパメンバ５と、フロントピラーとアッパメンバ５との間に設けられるブラケット１００と、を備える。また、車体前部構造１は、フロントピラーとして、下枠部２と、下枠部２の前端部から上方へ延設される前側のＡピラー（第一フロントピラー）３と、下枠部２の後端部から上方へ延設される後側のＡ’ピラー（第二フロントピラー）４と、を備える。すなわち、それぞれ上下方向に延設されるＡピラー３及びＡ’ピラー４の下端部同士が、下端部間に配置された下枠部２によって連結されている。また、Ａピラー３及びＡ’ピラー４の上端部同士は、互いに連結されている。すなわち、Ａピラー３、Ａ’ピラー４及び下枠部２は、側面視で三角形状を呈する開口部の枠体を構成する。左右一対のＡピラー３間、すなわち前記開口部内には、図示しないフロントウィンドシールドガラスが設けられる。また、Ａピラー３とＡ’ピラー４との間には、図示しないサイドガラスが設けられる。

＜Ａピラー＞
Ａピラー３は、Ａ’ピラー４及び下枠部２とは別体に構成されており、後方にいくにつれて上方となるように傾斜して設けられている。Ａピラー３の傾斜は、後記するＡ’ピラーの傾斜よりも大きい。

Ａピラー３は、車両の乗員（例えば、運転者）から見てＡ’ピラー４よりも細く形成されている。また、Ａピラー３の強度（引張強度）は、Ａ’ピラー４の強度（引張強度）よりも大きく設定されている。かかる細さ及び引張強度の設定は、Ａピラー３及びＡ’ピラー４を構成する各部材へのハイテン材（超高張力鋼板）の引張強度を適宜選択することによって具現化可能である。

ここで、例えば車両の助手席側に設けられたエアバッグ装置は、作動時には、上方に展開してフロントウィンドシールドガラスに当たってから助手席方向へ展開する。本発明の実施形態に係る車体前部構造１のＡピラー３は、細さによる視界の確保と、エアバッグ装置の展開を阻害しないレベルのＡピラー３の強度と、を両立する。

図３に示すように、Ａピラー３は、Ａピラー３の主部を構成するＡピラー本体１０と、Ａピラー３の下端部を構成する下端部部材２０と、Ａピラー本体１０を補強する補強部材としてのスティフナ３０と、を備える。

≪Ａピラー本体≫
Ａピラー本体１０は、上壁部１１と、上壁部１１の車幅方向外端部から下方へ延設される外壁部１２と、を一体に備えており、軸線視でＬ字形状を呈する金属製部材又は繊維強化樹脂製部材（ＦＲＰ（Fiber Reinforced Plastics）製部材、例えば、ＣＦＲＰ（Carbon Fiber Reinforced Plastics）、ＧＦＲＰ（Glass Fiber Reinforced Plastics）等）である。Ａピラー本体１０は、Ａピラー３の車幅方向外部を構成するＡピラーアウタの一例である。
Ａピラー本体１０の前下端部は、下端部部材２０の後上端部と溶接等によって接合されており、Ａピラー本体１０の後上端部は、Ａ’ピラーアウタ５０と溶接等によって接合されている。

≪下端部部材≫
下端部部材２０は、上壁部２１と、上壁部２１の車幅方向外端部から下方へ延設される外壁部２２と、を一体に備えており、軸線視でＬ字形状を呈する金属製部材又は繊維強化樹脂製部材である。下端部部材２０の前端部は、ブラケット１００の後端部の上部と溶接等によって接合されている。下端部部材２０の下端部は、下枠部アウタ６０の上端部の前部と溶接等によって接合されている。下端部部材の後上端部は、Ａピラー本体１０の前下端部と溶接等によって接合されている。下端部部材２０は、Ａピラー３の下端部を下枠部２及びブラケット１００の両方に固定可能な形状を得るためにＡピラー本体１０とは別体に構成された部材であって、本実施形態では、Ａピラー本体１０と同等の引張強度を有する。

≪スティフナ≫
スティフナ３０は、Ａピラー本体１０に沿う軸線視Ｌ字形状を呈しており、Ａピラー本体１０の車幅方向内側に取り付けられている金属製部材又は繊維強化樹脂製部材である。スティフナ３０は、Ａピラー３の車幅方向内部を構成するＡピラーインナの一例である。スティフナ３０は、Ａピラー本体１０の上壁部１１に沿う上壁部３１と、上壁部３１の車幅方向外端部から下方に延設されている、Ａピラー本体１０の外壁部１２に沿う外壁部３２と、を一体の備える。スティフナ３０の上壁部３１は、Ａピラー本体１０の上壁部１１と溶接等によって接合されており、スティフナ３０の外壁部３２は、Ａピラー本体１０の外壁部３２と溶接等によって接合されている。

＜Ａ’ピラー及び下枠部＞
図１及び図３に示すように、Ａ’ピラー４は、Ａピラー３の後方において、後方にいくにつれて上方となるように傾斜して設けられている。Ａ’ピラー４は、Ａピラー３よりも起立した姿勢を呈する。下枠部２は、前後方向に延設されており、Ａピラー３及びＡ’ピラーの下端部同士を連結する部位である。

図３に示すように、車体前部構造１は、Ａ’ピラー４及び下枠部２を構成する部材として、Ａ’ピラー４及び下枠部２の車幅方向内側となる部位を構成するインナ４０と、Ａ’ピラー４の車幅方向外側となる部位を構成するＡ’ピラーアウタ５０と、下枠部２の車幅方向外側となる部位を構成する下枠部アウタ６０と、を備える。

≪インナ≫
インナ４０は、Ａ’ピラーインナ部４１と、下枠部インナ部４２と、を一体に備える金属製部材又は繊維強化樹脂製部材である。Ａ’ピラーインナ部４１は、Ａ’ピラー４の内壁を構成する内壁部４１ａと、内壁部４１ａの前端部から車幅方向外方に延設されており、Ａ’ピラー４の前壁を構成する前壁部４１ｂと、内壁部４１の後端部から車幅方向外方に延設されており、Ａ’ピラー４の後壁を構成する後壁部４１ｃと、を一体に備える。下枠部インナ部４２は、下枠部２の内壁を構成する内壁部４２ａと、内壁部４２ａの上端部から車幅方向外方に延設されており、下枠部２の上壁を構成する上壁部４２ｂと、内壁部４２ａの後端部から車幅方向外方に延設されており、下枠部２の後壁を構成する後壁部４２ｃと、を一体に備える。内壁部４１ａ及び内壁部４２ａは矢状面方向において互いに連続する。また、前壁部４１ｂ及び上壁部４２ｂは互いに連続しており、後壁部４１ｃ及び後壁部４２ｃは互いに連続している。

≪Ａ’ピラーアウタ≫
Ａ’ピラーアウタ５０は、Ａ’ピラー４の外壁を構成する外壁部５１と、外壁部５１の前端部から車幅方向内方に延設されており、Ａ’ピラー４の前壁を構成する前壁部５２と、外壁部５１の後端部から車幅方向内方に延設されており、Ａ’ピラー４の後壁を構成する後壁部５３と、を一体に備える金属製部材又は繊維強化樹脂製部材である。

≪下枠部アウタ≫
下枠部アウタ６０は、下枠部２の外壁を構成する外壁部６１と、外壁部６１の上端部の前部から車幅方向内方に延設されており、下枠部２の上壁を構成する上壁部６２と、外壁部６１の上端部の後部から上方に延設されているフランジ部６３と、外壁部６１の後端部から車幅方向内方に延設されており、下枠部２の後壁を構成する後壁部６４と、外壁部６１の前端部から車幅方向内方に延設されており、下枠部２の前壁を構成する前壁部６５と、後壁部６４の車幅方向内端部から後方に延設されるフランジ部６６（図５参照）と、前壁部６５の車幅方向内端部から前方に延設されるフランジ部６７と、を一体に備える金属製部材又は繊維強化樹脂製部材である。

インナ４０の前壁部４１ｂは、Ａ’ピラーアウタ５０の前壁部５２と溶接等によって接合されている。インナ４０の後壁部４１ｃは、Ａ’ピラーアウタ５０の後壁部５３と溶接等によって接合されている。インナ４０の内壁部４２ａの後端部は、下枠部アウタ６０のフランジ部６６と溶接等によって接合されている。インナ４０の内壁部４２ａの前端部は、下枠部アウタ６０のフランジ部６７と溶接等によって接合されている。インナ４０の上壁部４２ｂは、下枠部アウタ６０の上壁部６２と溶接等によって接合されている。インナ４０の後壁部４２ｃは、下枠部アウタ６０の後壁部６４と溶接等によって接合されている。Ａ’ピラーアウタ５０の外壁部５１の下端部は、下枠部アウタ６０のフランジ部６３と溶接等によって接合されている。

＜アッパメンバ＞
図１及び図２に示すように、アッパメンバ５は、車両の前輪用のホイールハウスＷＨの上方において、前後方向に延設されている金属製又は繊維強化樹脂製の構造部材（骨格部材）である。アッパメンバ５の車幅方向内方及び下方には、車両の前輪が懸架されるダンパが収容されるダンパハウジング６が設けられている。図４に示すように、アッパメンバ５は、インナアッパ７０と、インナロア８０と、アウタ９０と、を備える。

≪インナアッパ≫
インナアッパ７０は、アッパメンバ５の上壁を構成する上壁部７１と、上壁部７１の車幅方向内端部から下方に延設されており、アッパメンバ５の内壁上部を構成する内壁部７２と、を一体に備える金属製部材又は繊維強化樹脂製部材である。

≪インナロア≫
インナロア８０は、上壁部８１と、上壁部８１の車幅方向内端部から下方に延設されており、アッパメンバ５の内壁下部を構成する内壁部８２と、内壁部８２の下端部から車幅方向外方に延設されており、アッパメンバ５の下壁を構成する下壁部８３と、上壁部８１の車幅方向外端部から上方に延設されているフランジ部８４と、を一体に備える金属製部材又は繊維強化樹脂製部材である。

≪アウタ≫
アウタ９０は、アッパメンバ５の外壁を構成する外壁部９１と、外壁部９１の上端部から車幅方向外方に延設されているフランジ部９２と、外壁部９２の下端部から車幅方向外方に延設されているフランジ部９３と、を一体に備える金属製部材又は繊維強化樹脂製部材である。

インナアッパ７０の上壁部７１の車幅方向外端部は、アウタ９０のフランジ部９２と溶接等によって接合されている。インナアッパ７０の内壁部７２の下端部は、インナロア８０の内壁部８２の上端部と溶接等によって接合されている。インナロア８０のフランジ部８４は、アウタ９０の外壁部９１の高さ方向中間部と溶接等によって接合されている。インナロア８０の下壁部８３の車幅方向外端部は、アウタ９０のフランジ部９３と溶接等によって接合されている。

≪アッパメンバとフロントピラーとの関係≫
アッパメンバ５及びフロントピラーの下枠部２は、正面視で重なるように設けられている。より詳細には、図５に示すように、アッパメンバ５の内壁部、すなわち、インナアッパ７０の内壁部７２及びインナロア８０の内壁部８２は、フロントピラーの内壁部、すなわち、インナ４０の内壁部４１ａ，４２ａと前後方向に連続するように設けられいる。
また、インナアッパ７０の上壁部７１及び下壁部８３並びにインナロア８０の下壁部８３のそれぞれの後端部は、下枠部２の下枠部アウタ６０の前壁部６５と当接している。
かかる構造によると、車両の前突時において、アッパメンバ５に入力された荷重は、主にフロントピラーの下枠部２に好適に伝達される。

＜ブラケット＞
図４に示すように、ブラケット１００は、アッパメンバ５とフロントピラーとの間に架設されている金属製部材又は繊維強化樹脂製部材である。すなわち、車体前部構造１において、Ａピラー３及び下枠部２と前後方向に延設されるアッパメンバ５の後端部とによって隅部が形成されており、ブラケット１００は、かかる隅部を埋めるように設けられている。ブラケット１００は、Ａピラー３の下端部に連結されるとともにＡピラー３の前方へ延設されており、車両の前突時において、アッパメンバ５に入力された荷重の一部を減衰させつつＡピラー３に伝達する。また、Ａピラー３は、その上部がＡピラー３の下端部の前側に設けられてＡピラー３の下端部に連結されているとともに、その下部が下枠部２の前端部（の上端部）の前側に設けられて下枠部２の前端部に連結されている。ブラケット１００は、前後方向に延設される外壁部１０１と、外壁部１０１の上端部から車幅方向内方に延設される上壁部１０２と、外壁部１０１の下端部から車幅方向外方に延設されるフランジ部１０３と、を一体に備える。

外壁部１０１の後端部の上部は、下端部部材２０の外壁部２２の前端部と溶接等によって接合されている。外壁部１０１の後端部の下部は、下枠部アウタ６０のフランジ部６５と溶接等によって接合されている。上壁部１０２の後端部は、下端部部材２０の上壁部２１の前端部と溶接等によって接合されている。フランジ部１０３は、インナアッパ７０の上壁部７１と溶接等によって接合されている。フランジ部１０３とアッパメンバ５とが溶接される部位は、ダンパハウジング６の車幅方向外端部の上方に位置する。

ブラケット１００の外壁部１０１は、側面視で後に向かうに連れて幅広となる略三角形状を呈する。ブラケット１００は、車両の前突時に、アッパメンバ５に入力された前突荷重の一部をＡピラー３へ伝達する。ブラケット１００は、材料、厚み等の選択によって、Ａピラー３（Ａピラー本体１０及びスティフナ３０の組立体）よりも前突荷重に対して脆弱に構成されている。すなわち、ブラケット１００の強度は、Ａピラー３の強度よりも低い。なお、本実施形態において、ブラケット１００は、アッパメンバ５、下枠部２及びＡ’ピラー４よりも前突荷重に対して脆弱に構成されている。また、本実施形態において、前突荷重に対するブラケット１００、下端部部材２０及びＡピラー３（Ａピラー本体１０及びスティフナ３０の組立体）の強度は、
Ａピラー３＞下端部部材２０＞ブラケット１００
となるように設定されている。ここで、下端部部材２０は、ブラケット１００よりもＡピラー３寄りの強度を有する。

本発明の実施形態に係る車体前部構造１は、ブラケット１００の強度がＡピラー３の強度よりも低いので、車両の前突時において、ブラケット１００が優先的に前後方向に潰れるように圧壊する、又は、折れ曲がり変形することによって、当該ブラケット１００が前突荷重を好適に吸収してストロークを確保し、Ａピラー３の折れ曲がりを抑制することができる。

また、車体前部構造１は、ブラケット１００がダンパハウジング６の上方においてアッパメンバ５の後端部の上端部に固定されているので、ブラケット１００の取付強度を好適に確保することができる。また、車体前部構造１は、ブラケット１００が比較的強度の高いダンパハウジング６の上方に設けられているので、Ａピラー３の折れ曲がりをさらに抑制することができる。

また、車体前部構造１は、アッパメンバ５と下枠部２とが前後方向に連続するように設けられているので、車両の前突時において、アッパメンバ５に入力された前突荷重の多くの部分を下枠部２へ好適に伝達することができ、ひいてはＡピラー３の折れ曲がりを好適に抑制することができる。

また、車体前部構造１は、Ａピラー３がＡ’ピラー４及び下枠部２とは別体に構成されているので、Ａピラー３の成形性を向上して運転者の視界を好適に確保することができる。また、車体前部構造１は、Ａピラー３がインナ及びアウタの２部材を組み合わせることによって構成されているので、Ａピラー３の強度を好適に確保することができる。

また、車体前部構造１は、Ａピラー３がＡ’ピラーよりも細く形成されているとともに、Ａピラー３の引張強度がＡ’ピラー４の引張強度よりも大きく設定されているので、乗員の視界を好適に確保することができるとともに、エアバッグ装置の展開力を好適に確保することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、Ａピラー３のアウタが下枠部２及び／又はＡ’ピラー４のアウタと一体に形成されており、Ａピラー３のインナが下枠部２及び／又はＡ’ピラー４のインナと一体に形成されている構成であってもよい。また、下枠部２は、Ａピラー３及びＡ’ピラー４と別体に形成されている構成であってもよい。すなわち、Ａピラー３、Ａ’ピラー４及び下枠部２がそれぞれ別体に形成されており、これらが連結されることによってフロントピラーが構成される構成であってもよい。

１ 車体前部構造
２ 下枠部（フロントピラー）
３ Ａピラー（第一フロントピラー、フロントピラー）
４ Ａ’ピラー（第二フロントピラー、フロントピラー）
５ アッパメンバ
６ ダンパハウジング
１０ Ａピラー本体（第一フロントピラーアウタ）
３０ スティフナ（第一フロントピラーインナ）
１００ ブラケット
ＷＨ ホイールハウス

Claims (5)

1. 上下方向に延設される第一フロントピラーと、前記第一フロントピラーの後方において上下方向に延設される第二フロントピラーと、前記第一フロントピラー及び前記第二フロントピラーの下端部間に配置される下枠部と、を有するフロントピラーと、
   前記第一フロントピラーの下端部に連結されるとともに、前記第一フロントピラーの下端部から前方へ延設されるブラケットと、
   を備え、
   前記第一フロントピラーは、前記第二フロントピラーよりも細く形成されており、
   前記ブラケットの強度は、前記第一フロントピラーの強度よりも低い
   ことを特徴とする車体前部構造。
2. 前記ブラケットは、ダンパハウジングの上方においてアッパメンバに固定されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の車体前部構造。
3. 前記アッパメンバは、ホイールハウスの上方に設けられるとともに、前記下枠部に連結されており、
   前記アッパメンバと前記下枠部とは、前後方向に連続するように設けられている
   ことを特徴とする請求項２に記載の車体前部構造。
4. 前記第一フロントピラーは、前記第二フロントピラー及び前記下枠部とは別体に構成されており、第一フロントピラーインナと第一フロントピラーアウタとを組み合わせることによって形成されている
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車体前部構造。
5. 前記第一フロントピラーの強度は、前記第二フロントピラーの強度よりも大きい
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の車体前部構造。

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