JP7152446B2 - フロントピラー下部構造 - Google Patents

Description

本開示は、フロントピラー下部構造に関する。

車両の前面の一部が衝突するオフセット衝突や微小ラップ衝突では、衝突によって後退する前輪から大きな負荷が車室の骨格を構成するフロントピラー及びロッカーに入力される。微小ラップ衝突時の負荷によってフロントピラー及びロッカーが変形すると、車室も大きく変形する。

微小ラップ衝突時の車室の変形を抑えるために、フロントピラーをロッカーとの結合部で折り曲げさせることで、ロッカーへの荷重の伝達を抑制する構造が考案されている（特許文献１参照）。

国際公開第２０１４／１５５５３９号

上記公報の構造では、微小ラップ衝突時の荷重がフロントピラーに集中する。そのため、フロントピラーの変形量が大きくなり、結果として車室の変形量を十分に抑制することができない。

本開示の一局面は、微小ラップ衝突時のフロントピラーの変形を抑制できるフロントピラー下部構造を提供することを目的としている。

本開示の一態様は、上下方向に延伸するフロントピラーと、車両前後方向に延伸し、フロントピラーの下端部に接合されたロッカーとを備えるフロントピラー下部構造である。フロントピラーは、ロッカーよりも車両幅方向内側に配置されたインナパネルと、インナパネルと共にロッカーを車両幅方向に挟むように配置されたアウタパネルと、を有する。

アウタパネルは、アッパパネルと、アッパパネルに重ねて接合されると共に、アッパパネルよりも下方に延伸するロアパネルと、を有する。アッパパネル又はロアパネルは、アッパパネルとロアパネルとの接合領域よりも車両幅方向内側において、車両前後方向から視て車両幅方向に曲がった曲がり部を有する。

このような構成によれば、アッパパネルとロアパネルとが重ね合わされた接合領域と、アッパパネルの曲がり部とによって、フロントピラーの車両前後方向の入力に対する強度が向上する。その結果、微小ラップ衝突時のフロントピラーの変形を抑制できる。

本開示の一態様では、ロアパネルの引張強度は、アッパパネルの引張強度よりも大きくてもよい。このような構成によれば、微小ラップ衝突時にロアパネルに入力された荷重が、ロッカーに伝達されやすくなる。その結果、フロントピラーの変形抑制効果が促進される。

本開示の一態様では、ロアパネルは、ロッカーに下方から重なる回り込み部を有してもよい。このような構成によっても、微小ラップ衝突時にロアパネルに入力された荷重がロッカーに伝達されやすくなる。その結果、フロントピラーの変形抑制効果が促進される。

本開示の一態様では、アッパパネルは、ロッカーに接合されなくてもよい。このような構成によれば、アッパパネルからロッカーへの荷重の伝達が抑制されるため、ロッカーに入力される曲げ荷重を低減できる。その結果、フロントピラーの変形を抑制しつつ、ロッカーの折れも抑制できる。

本開示の一態様では、フロントピラーは、ロッカーよりも上方においてインナパネルとアウタパネルとに接合された補強部材をさらに有してもよい。ロアパネルの上端は、補強部材よりも下方に位置してもよい。このような構成によれば、微小ラップ衝突時にロアパネルよりも上の部位が変形し易くなるため、ロッカーに入力される曲げ荷重を低減できる。その結果、フロントピラーの変形を抑制しつつ、ロッカーの折れも抑制できる。

本開示の一態様では、接合領域に、ドアが取り付けられるように構成されたドア取付部が設けられてもよい。このような構成によれば、アッパパネルとロアパネルとが重ね合わされた接合領域にドアが取り付けられるため、ドアのフロントピラーに対する取り付け剛性を高めることができる。

図１は、実施形態のフロントピラー下部構造の模式的な側面図である。 図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線での模式的な断面図である。 図３は、図１のフロントピラーの模式的な分解斜視図である。 図４は、図２とは異なる実施形態におけるフロントピラー下部構造の模式的な断面図である。 図５は、図２及び図４とは異なる実施形態におけるフロントピラー下部構造の模式的な部分断面図である。

以下、本開示が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。
［１．第１実施形態］
［１－１．構成］
図１に示されるフロントピラー下部構造１は、フロントピラー２と、ロッカー３とを備える。

フロントピラー２及びロッカー３は、ドア、窓等の他の部材と共に、車両（つまり自動車）の車室１０１を画定している。また、フロントピラー下部構造１の前方には、車両の前輪１０２が配置される。フロントピラー下部構造１は、車両の幅方向両側（つまり左右両側）に１つずつ設けられている。

＜フロントピラー＞
フロントピラー２は、上下方向に延伸すると共に、車両のドア開口の前側及び上側のフレームを構成している。

フロントピラー２は、車室１０１の上方に配置される上部（つまりフロントピラーアッパ２Ａ）と、前輪１０２と車室１０１との間に配置される下部（つまりフロントピラーロア２Ｂ）とを有する。

＜ロッカー＞
ロッカー３は、車両前後方向に延伸すると共に、車両のドア開口の下側のフレームを構成している。ロッカー３は、フロントピラー２の下端部に接合されている。

＜フロントピラーの構成＞
図２に示すように、フロントピラー２は、インナパネル４と、アウタパネル５と、補強部材６とを備える。

（インナパネル）
インナパネル４は、ロッカー３よりも車両幅方向内側に配置されている。インナパネル４は、アウタパネル５と共に、フロントピラーロア２Ｂを構成している。

インナパネル４は、上下方向及び車両前後方向に延伸する板面を有する。インナパネル４の車両幅方向外側の面には、補強部材６とロッカー３とが例えば溶接によって接合されている。

（アウタパネル）
アウタパネル５は、インナパネル４と共にロッカー３を車両幅方向に挟むように配置されている。つまり、アウタパネル５は、インナパネル４と対向する板面を有する。アウタパネル５は、アッパパネル５１と、ロアパネル５２とを有する。

（アッパパネル）
アッパパネル５１は、上部５１Ａと、第１接合部５１Ｂと、曲がり部５１Ｃと、を有する。

上部５１Ａは、ロアパネル５２よりも上方に位置する部位である。上部５１Ａの車両幅方向内側の面には、後述する補強部材６が例えば溶接によって接合されている。上部５１Ａは、フロントピラーアッパ２Ａに連結されている。

第１接合部５１Ｂは、ロアパネル５２と車両幅方向に重ね合わされた部位である。第１接合部５１Ｂは、後述するロアパネル５２の第２接合部５２Ａの車両幅方向内側に配置され、第２接合部５２Ａに例えば溶接によって接合されている。第１接合部５１Ｂは、上部５１Ａよりも下方に位置する。

曲がり部５１Ｃは、アッパパネル５１とロアパネル５２との接合領域５３（つまり第１接合部５１Ｂ）よりも下方かつ車両幅方向内側において、車両前後方向から視て車両幅方向に曲がった部位である。曲がり部５１Ｃは、車両前後方向に延伸している。

具体的には、曲がり部５１Ｃは、第１延伸部５１Ｄと、第２延伸部５１Ｅとを有する。曲がり部５１Ｃは、第１延伸部５１Ｄと第２延伸部５１Ｅとの連結部分で車両幅方向内側に向かって突出する向きに曲がっている。

第１延伸部５１Ｄは、第１接合部５１Ｂの下端から、車両幅方向内側（つまりインナパネル４に近づく向き）かつ下方に延伸している。第２延伸部５１Ｅは、第１延伸部５１Ｄとは異なる角度で、第１延伸部５１Ｄの下端から下方に延伸している。本実施形態では、第２延伸部５１Ｅは、鉛直方向と略平行に延伸している。

曲がり部５１Ｃは車両前後方向に延伸する稜線を有してもよい。つまり、曲がり部５１Ｃは屈曲していてもよい。また、曲がり部５１Ｃは稜線を有しなくてもよい。つまり、曲がり部５１Ｃは湾曲していてもよい。

曲がり部５１Ｃは、フロントピラー２の内部においてロッカー３よりも上方に位置する。つまり、アッパパネル５１の下端部は、ロッカー３から離れている。そのため、アッパパネル５１は、ロッカー３に接合されていない。また、曲がり部５１Ｃは、ロアパネル５２及びインナパネル４の双方から離れて配置されている。

（ロアパネル）
ロアパネル５２は、第２接合部５２Ａと、下部５２Ｂと、回り込み部５２Ｃと、を有する。

第２接合部５２Ａは、アッパパネル５１と車両幅方向に重ね合わされた部位である。第２接合部５２Ａは、アッパパネル５１の第１接合部５１Ｂの車両幅方向外側に配置され、第１接合部５１Ｂに例えば溶接によって接合されている。

ロアパネル５２の上端５２Ｄは、補強部材６よりも下方に位置している。したがって、第２接合部５２Ａは、補強部材６よりも下方に位置している。また、ロアパネル５２の上端５２Ｄは、車両幅方向においてアッパパネル５１の上部５１Ａの一部と重なっている。

下部５２Ｂは、第２接合部５２Ａよりも下方に位置する部位である。下部５２Ｂの車両幅方向内側の面には、ロッカー３が例えば溶接によって接合されている。また、下部５２Ｂの一部は、車両幅方向において、アッパパネル５１の曲がり部５１Ｃと重なっている。

回り込み部５２Ｃは、ロッカー３に下方から重なる部位である。回り込み部５２Ｃは、下部５２Ｂの下端からインナパネル４に向かって延伸している。回り込み部５２Ｃの上面には、ロッカー３が例えば溶接によって接合されている。なお、回り込み部５２Ｃは、インナパネル４には当接していない。

ロアパネル５２の引張強度は、アッパパネル５１の引張強度よりも大きい。ロアパネル５２の引張強度は、例えば１１８０ＭＰａ、アッパパネル５１の引張強度は、例えば５９０ＭＰａとされる。

また、ロアパネル５２の引張強度とロッカー３の引張強度とを同等とするとよい。つまり、ロアパネル５２の材質とロッカー３の材質とを同じとするとよい。これにより、ロアパネル５２からロッカー３への荷重伝達が促進される。

（ドア取付部）
アッパパネル５１とロアパネル５２との接合領域５３には、車両のドア（図示省略）が取り付けられるように構成されたドア取付部５４（図１参照）が設けられている。

具体的には、図３に示すように、アッパパネル５１の第１接合部５１Ｂには、ドアのヒンジをボルトによって連結するための少なくとも１つの第１孔５１Ｆが設けられている。同様に、ロアパネル５２の第２接合部５２Ａにも、第１孔５１Ｆと重なる位置に少なくとも１つの第２孔５２Ｅが設けられている。

（補強部材）
補強部材６は、インナパネル４とアウタパネル５とを車両幅方向に連結する板状の部材である。補強部材６は、ロッカー３よりも上方においてインナパネル４とアウタパネル５とに接合されている。

［１－２．作用］
アッパパネル５１の曲がり部５１Ｃは、車両幅方向に曲がっているため、車両前後方向の荷重に対する強度が高い。そのため、曲がり部５１Ｃによって前輪１０２による入力荷重に対するフロントピラー２の変形が抑制される。

ロアパネル５２の引張強度がアッパパネル５１の引張強度よりも大きいことで、前輪１０２からの入力を、フロントピラーロア２Ｂでより多く受けることができる。また、回り込み部５２Ｃによって、ロッカー３の下方からもロッカー３へ荷重が伝達される。これらの結果、ロアパネル５２からロッカー３の軸方向（つまり車両前後方向）に荷重がロッカー３へ伝達されやすくなる。

アッパパネル５１がロッカー３に接合されていないことで、ロッカー３にはロアパネル５２のみから荷重が伝達される。そのため、ロッカー３における曲げ荷重の発生が抑制される。

ロアパネル５２が補強部材６に対して、上下方向にずらして配置されることで、意図的にロアパネル５２よりも上の部位（つまりアッパパネル５１の上部５１Ａの下方領域）を変形させ、荷重を吸収させることができる。これにより、ロッカー３における曲げ荷重の発生が抑制される。

［１－３．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１ａ）アッパパネル５１とロアパネル５２とが重ね合わされた接合領域５３と、アッパパネル５１の曲がり部５１Ｃとによって、フロントピラー２の車両前後方向の入力に対する強度が向上する。その結果、微小ラップ衝突時のフロントピラー２の変形を抑制できる。

（１ｂ）ロアパネル５２の引張強度がアッパパネル５１の引張強度よりも大きいことで、微小ラップ衝突時にロアパネル５２に入力された荷重がロッカー３に伝達されやすくなる。その結果、フロントピラー２の変形抑制効果が促進される。

（１ｃ）ロッカー３に下方から重なる回り込み部５２Ｃによって、微小ラップ衝突時にロアパネル５２に入力された荷重がロッカー３に伝達されやすくなる。その結果、フロントピラー２の変形抑制効果が促進される。

（１ｄ）アッパパネル５１がロッカー３に接合されないことで、アッパパネル５１からロッカー３への荷重の伝達が抑制される。そのため、ロッカー３に入力される曲げ荷重を低減できる。その結果、フロントピラー２の変形を抑制しつつ、ロッカー３の折れも抑制できる。

（１ｅ）ロアパネル５２の上端５２Ｄが補強部材６よりも下方に位置することで、微小ラップ衝突時にロアパネル５２よりも上の部位が変形し易くなる。そのため、ロッカー３に入力される曲げ荷重を低減できる。その結果、フロントピラー２の変形を抑制しつつ、ロッカー３の折れも抑制できる。

（１ｆ）接合領域５３にドア取付部５４が設けられることで、アッパパネル５１とロアパネル５２とが重ね合わされた接合領域５３にドアが取り付けられる。そのため、ドアのフロントピラー２に対する取り付け剛性を高めることができる。

［２．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。

（２ａ）上記実施形態のフロントピラー下部構造１において、ロアパネル５２の引張強度は、必ずしもアッパパネル５１の引張強度よりも大きくなくてもよい。つまり、ロアパネル５２の引張強度はアッパパネル５１の引張強度以下であってもよい。

（２ｂ）上記実施形態のフロントピラー下部構造１において、ロアパネル５２は必ずしも回り込み部５２Ｃを有しなくてもよい。つまり、ロアパネル５２は、車両幅方向のみにおいてロッカー３と接合されてもよい。

（２ｃ）上記実施形態のフロントピラー下部構造１において、アッパパネル５１がロッカー３に接合されてもよい。

（２ｄ）上記実施形態のフロントピラー下部構造１において、ロアパネル５２の上端５２Ｄは、補強部材６よりも上方に位置してもよい。また、フロントピラー２は、必ずしも補強部材６を備えなくてもよい。

（２ｅ）上記実施形態のフロントピラー下部構造１において、曲がり部５１Ｃは、ロアパネル５２に接合されてもよい。例えば、図４に示すように、曲がり部５１Ｃは、第２延伸部５１Ｅから下方かつ車両幅方向外側に向かって延伸する接合部５１Ｇを有してもよい。接合部５１Ｇは、ロアパネル５２の下部５２Ｂの内面に例えば溶接によって接合されている。これにより、アッパパネル５１とロアパネル５２との接合箇所が増加するため、フロントピラー２の変形抑制効果が促進される。

（２ｆ）上記実施形態のフロントピラー下部構造１において、図５に示すように、アッパパネル５１に代えて、ロアパネル５２が曲がり部５２Ｆを有してもよい。図５では、接合領域５３において、ロアパネル５２はアッパパネル５１よりも車両幅方向内側に配置されている。ロアパネル５２に設けられた曲がり部５２Ｆは、接合領域５３よりも上方かつ車両幅方向内側において、車両前後方向から視て車両幅方向内側に向かって突出する向きに曲がっている。

（２ｇ）上記実施形態のフロントピラー下部構造１におけるドア取付部５４の構成（つまりボルト孔）は一例である。また、ドア取付部５４は、接合領域５３以外の領域に設けられてもよい。

（２ｈ）上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。

１…フロントピラー下部構造、２…フロントピラー、２Ａ…フロントピラーアッパ、
２Ｂ…フロントピラーロア、３…ロッカー、４…インナパネル、５…アウタパネル、
６…補強部材、５１…アッパパネル、５１Ａ…上部、５１Ｂ…第１接合部、
５１Ｃ…曲がり部、５１Ｄ…第１延伸部、５１Ｅ…第２延伸部、５１Ｆ…第１孔、
５１Ｇ…接合部、５２…ロアパネル、５２Ａ…第２接合部、５２Ｂ…下部、
５２Ｃ…回り込み部、５２Ｄ…上端、５２Ｅ…第２孔、５２Ｆ…曲がり部、
５３…接合領域、５４…ドア取付部、１０１…車室、１０２…前輪。

Claims (7)

1. 上下方向に延伸するフロントピラーと、
   車両前後方向に延伸し、前記フロントピラーの下端部に接合されたロッカーと、
   を備え、
   前記フロントピラーは、
   前記ロッカーよりも車両幅方向内側に配置されたインナパネルと、
   前記インナパネルと共に前記ロッカーを車両幅方向に挟むように配置されたアウタパネルと、
   を有し、
   前記アウタパネルは、
   アッパパネルと、
   前記アッパパネルに重ねて接合されると共に、前記アッパパネルよりも下方に延伸するロアパネルと、
   を有し、
   前記アッパパネルは、前記アッパパネルと前記ロアパネルとの接合領域よりも車両幅方向内側において、車両前後方向から視て車両幅方向に曲がった曲がり部を有し、
   前記曲がり部は、前記インナパネルから離れて配置される、フロントピラー下部構造。
2. 請求項１に記載のフロントピラー下部構造であって、
   前記ロアパネルの引張強度は、前記アッパパネルの引張強度よりも大きい、フロントピラー下部構造。
3. 請求項１又は請求項２に記載のフロントピラー下部構造であって、
   前記ロアパネルは、前記ロッカーに下方から重なる回り込み部を有する、フロントピラー下部構造。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のフロントピラー下部構造であって、
   前記アッパパネルは、前記ロッカーに接合されない、フロントピラー下部構造。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のフロントピラー下部構造であって、
   前記フロントピラーは、前記ロッカーよりも上方において前記インナパネルと前記アウタパネルとに接合された補強部材をさらに有し、
   前記ロアパネルの上端は、前記補強部材よりも下方に位置する、フロントピラー下部構造。
6. 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のフロントピラー下部構造であって、
   前記接合領域に、ドアが取り付けられるように構成されたドア取付部が設けられる、フロントピラー下部構造。
7. 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のフロントピラー下部構造であって、
   前記曲がり部は、前記接合領域の下端から車両幅方向内側に延伸する、フロントピラー下部構造。

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