JP7358922B2 - 車両前部構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両前部構造に関する。

特許文献１に記載の車両前部構造は、車両前後方向に間隔を空けて配置された第１柱と第２柱によって構成された車両用ピラーを備えている。この車両用ピラーは、第１柱と第２柱に透明窓部材が架け渡されており、第１柱と第２柱とで形成される開口を覆っている。これにより、運転席に着座した乗員が車両用ピラーの開口から透明窓部材を介して車両外部を視認することができるため、乗員の視認性が向上する。

特開２０１８－１６２０２１号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された技術では、車両の前方側部に配置されるアウタミラーの視認性を向上させる点について考慮していない。よって、上記先行技術は、この点において改善の余地がある。

本発明は上記事実を考慮し、乗員の視認性を向上させることができる車両前部構造を得ることを目的とする。

請求項１に記載の本発明に係る車両前部構造は、フロントウインドシールドガラスの車両幅方向外端部に沿って延在された第１柱と、前記第１柱に対して略車両前後方向に所定の間隔を空けて配置された第２柱と、前記第１柱と前記第２柱とを略車両前後方向に連結する少なくとも一つの連結部材とを含み、格子枠形状をなす車両用ピラーと、前記第１柱と前記第２柱との間に架け渡されることで、前記格子枠形状の枠内を覆いかつ車両外部が視認可能な透明窓部材と、前記連結部材の車両上方側又は車両下方側において前記車両用ピラーに固定されると共に、鏡面が前記透明窓部材に対向して配置され、車両側部後方を視認するためのアウタミラーと、を備え、前記車両用ピラーは、前記第１柱及び前記第２柱の双方が延在方向の中間部で屈曲されて、下部側が略車両上下方向に延在し、上部側が略車両後方側に延在しており、前記第１柱及び前記第２柱の断面積は、前記上部側よりも前記下部側の方が小さくなるように構成され、前記アウタミラーは、前記車両用ピラーの前記下部側において、前記鏡面が前記透明窓部材に対向して配置されている。

請求項１に記載の本発明に係る車両前部構造では、フロントウインドシールドガラスの車両幅方向外端部に沿って延在された第１柱と、第１柱に対して略車両前後方向に所定の間隔を空けて配置された第２柱とを有する車両用ピラーを備えている。車両用ピラーは、この第１柱と第２柱とを含む枠形状に形成されており、枠形状の枠内は、第１柱と第２柱に架け渡された透明窓部材で覆われている。したがって、例えば、車両の運転席に着座した乗員が車両用ピラーの枠内から透明窓部材を介して車両外部を視認することができる。これにより、死角が減り、乗員の車両の進行方向に対する視認性が向上する。

さらに、車両用ピラーには、アウタミラーが固定されており、アウタミラーの鏡面が第１柱と第２柱との間に架け渡された透明窓部材に対向して配置されている。したがって、例えば、運転席に着座した乗員が車両用ピラーの枠内から透明窓部材を介して鏡面を視認することができる。これにより、乗員がアウタミラーを確認する際の視認性が向上する。

ここで、「対向して配置」とは、乗員（運転者）が車両の側部後方を視認できるように鏡面が透明窓部材に対して向き合って配置されることを意図しており、透明窓部材を板厚方向に沿って車両外側に平行移動させた場合に、透明窓部材と鏡面とが干渉する位置に配置されていることである。

以上説明したように、請求項１に係る車両前部構造は、乗員の視認性を向上させることができるという優れた効果を有する。

本実施形態に係る車両前部構造が適用された車両の側面図である。 図１の２－２線に沿って切断した状態を模式的に示す車両前部の正面図である。 図１の３－３線に沿って切断した状態を拡大して示すピラーの拡大平断面図である。 走行時における運転者の視野を模式的に示す車両前部の平面図である。

以下、図１～図４を用いて、本実施形態に係る車両前部構造が適用された車両１０について説明する。なお、各図に適宜示される矢印ＦＲは車両前方側を示しており、矢印ＵＰは車両上方側を示しており、矢印ＲＨは車両右側を示している。また、以下の説明で特記なく前後、上下、左右の方向を用いる場合は、車両前後方向の前後、車両上下方向の上下、進行方向を向いた場合の左右を示すものとする。

図１及び図２に一部示されるように、車両１０は、車両１０の下部に配置されて、骨格部材を構成する図示しないフレーム構造体と、このフレーム構造体の上に固定されたボデー１２を有している。

このボデー１２は、車両前後方向に長い略直方体に形成されており、左右一対の側壁部１２Ａと、一対の側壁部１２Ａの間に車両幅方向に架け渡されて、車室１４の床面を構成するフロア１２Ｂと、車室１４の天井部を構成するルーフ１２Ｃとを備えている。また、車室１４内の車両前方側には、運転席用の車両用シート１６が配設されており、この車両用シート１６には、運転者Ｄが着座している。

車両用シート１６は、車室１４内の車両前方側かつ車両幅方向中央に配置されており、サスペンションタワー１８の間を車両幅方向に架け渡されたフロア１２Ｂの上に固定されている。この車両用シート１６は、図示しないブラケットを介してフロア１２Ｂに固定されたシートクッション１６Ａと、シートクッション１６Ａに傾倒可能に支持されたシートバック１６Ｂと、を有している。また、シートバック１６Ｂの上端には、運転者Ｄの頭部支持するヘッドレスト１６Ｃが取り付けられている。

また、車両用シート１６よりも車両前方側には、車両１０の車体前面に形成された開口部２０を覆うフロントウインドシールドガラス２２（以下、「Ｆｒガラス２２」とする。）が設けられている。このＦｒガラス２２は開口部２０に固定される透明の窓部材であり、車室１４の内側と車室１４の外側とを隔てている。また、Ｆｒガラス２２は、板厚方向を略車両前後方向とし、車両幅方向及び車両上下方向に延在すると共に、側面視で車両上方側に向かうにつれて若干車両後方側へと傾けられている。

図示はしないが、Ｆｒガラス２２の上端部は、車両幅方向に延び、開口部２０の上縁を構成し、かつ、ルーフ１２Ｃの前端部を構成するフロントヘッダに接続されている。また、Ｆｒガラス２２の下端部は、車両幅方向に延び、開口部２０の下縁を構成するカウルに接続されている。

Ｆｒガラス２２は、一定の板厚で形成されており、Ｆｒガラス２２の車両幅方向中間部分が車両前方側へ凸となるように穏やかな湾曲形状とされている。そして、Ｆｒガラス２２の車両幅方向外側には、車両用ピラーとしてのピラー３０が左右一対にそれぞれ設けられている。

左右一対のピラー３０は、延在方向の中間部が屈曲しており、側面視で車両後方側かつ車両下方側に開放された略Ｌ字状に形成されている。ピラー３０の下部は、Ｆｒガラス２２の車両幅方向外端部に沿って配置された直線部３０Ａとされており、略車両上下方向に延在している。また、ピラー３０の上部は、直線部３０Ａの上端から緩やかに屈曲して車両後方側に延在する屈曲部３０Ｂとされている。以下、車両幅方向右側のピラー３０について説明するが、車両幅方向左側のピラー３０も同様の構成とされている。

ピラー３０は、車両前方部分を構成する第１柱３２と、車両後方部分を構成する第２柱４０と、を備えている。また、ピラー３０は、第１柱３２と第２柱４０を車両前後方向にそれぞれ連結する上部連結部材５２と下部連結部材５４とを備えている。

第１柱３２は、延在方向の中間部が屈曲すると共に、側面視で車両後方側かつ車両下方側に開放された略Ｌ字状に形成されている。

ここで、図３には、図１の３－３線に沿って、ピラー３０の直線部３０Ａを、延在方向（車両上下方向）と直交する方向で切断した状態を示す平断面図が示されている。

この図に示されるように、第１柱３２は、閉断面を形成する第１ピラーアウタ３４と第１ピラーインナ３６とを含んでいる。第１ピラーアウタ３４は、鋼板製とされ、車室１４側に開放された略ハット型の断面を有している。図３に基づいて説明すると、第１ピラーアウタ３４は、車両幅方向外側に面して配置された外側壁３４Ａと、外側壁３４Ａの前端部及び後端部から車両幅方向内側に延在し、車両前後方向に対向して配置された一対の側壁３４Ｂと、を含む。また、車両前方側の側壁３４Ｂの先端部に前フランジ部３４Ｃが形成されている。さらに、車両後方側の側壁３４Ｂの先端部に後フランジ部３４Ｄが形成されている。

第１ピラーインナ３６は、鋼板製とされ、断面形状が略クランク状に形成されている。この第１ピラーインナ３６は、車室１４側から第１ピラーアウタ３４の開口を塞ぐように設けられている。そして、第１ピラーインナ３６の前端部及び後端部は、第１ピラーアウタ３４の前フランジ部３４Ｃ及び後フランジ部３４Ｄにそれぞれ接合されている。これにより、第１柱３２では、第１ピラーアウタ３４と第１ピラーインナ３６とによって、閉断面構造が形成されている。なお、この閉断面の断面積は、ピラー３０の屈曲部３０Ｂを構成する部位の方が、直線部３０Ａを構成する部位よりも大きくなるように設定されている。つまり、第１柱３２は、直線部３０Ａよりも屈曲部３０Ｂのほうが太くなるように形成されている（図１参照）。

また、第１ピラーアウタ３４の車両前方側には、第１柱３２の車両外側の意匠面を構成する第１アウタパネル３８が配置されている。第１アウタパネル３８は、車両後方側に開放された略Ｕ字状に形成されており、第１ピラーアウタ３４の車両前方側の側壁３４Ｂを車室１４の外側から覆うように配置されている。第１アウタパネル３８の開放端には、互いに離間する方向に延在する第１取付フランジ部３８Ａがそれぞれ形成されている。第１取付フランジ部３８Ａは、車室１４の外側から第１ピラーアウタ３４の外側壁３４Ａと前フランジ部３４Ｃとにそれぞれ接合されている。これにより、第１ピラーアウタ３４と第１アウタパネル３８によって閉断面構造が形成されている。

なお、前フランジ部３４Ｃに接合された第１取付フランジ部３８Ａには、止水用のシール材５０を介してＦｒガラス２２の車両幅方向外端部が接合されている。また、外側壁３４Ａに接合された第１取付フランジ部３８Ａには、止水用のシール材５０を介して後述する第１透明窓部材６０の車両前後方向の前端部が接合されている。

一方、ピラー３０の車両後方部分を構成する第２柱４０は、第１柱３２と同様、側面視で車両後方側かつ車両下方側に開放された略Ｌ字状に形成されている。この第２柱４０の上端部は、第１柱３２の上端部と近接して配置されている。そして、当該上端部から下端部に向かうにつれて第１柱３２との間隔が略車両前後方向に徐々に広がるように構成されている。これにより、第２柱４０は、第１柱３２と車両前後方向に所定の間隔を空けて配置されている。

図３に示されるように、第２柱４０は、閉断面を形成する第２ピラーアウタ４２と第２ピラーインナ４４とを含んでいる。第２ピラーアウタ４２は、鋼板製とされ、車室１４側に開放された略ハット型の断面を有している。図３に示される平断面に基づいて説明すると、第２ピラーアウタ４２は、車両幅方向外側に面して配置された外側壁４２Ａと、外側壁４２Ａの前端部及び後端部から車両幅方向内側に延在し、車両前後方向に対向して配置された一対の側壁４２Ｂと、を含む。また、車両前方側の側壁４２Ｂの先端部に前フランジ部４２Ｃが形成されている。さらに、車両後方側の側壁４２Ｂの先端に後フランジ部４２Ｄが形成されている。

第２ピラーインナ４４は、鋼板製とされ、断面形状が略クランク状に形成されている。この第２ピラーインナ４４は、車室１４側から第２ピラーアウタ４２の開口を塞ぐように設けられている。そして、第２ピラーインナ４４の前端部及び後端部は、第２ピラーアウタ４２の前フランジ部４２Ｃ及び後フランジ部４２Ｄにそれぞれ接合されている。これにより、第２柱４０では、第２ピラーアウタ４２と第２ピラーインナ４４とによって、閉断面構造が形成されている。なお、この閉断面の断面積は、第１柱３２と同様に、ピラー３０の屈曲部３０Ｂを構成する部位の方が、直線部３０Ａを構成する部位よりも大きくなるように設定されている。

また、第２ピラーアウタ４２の車両後方側には、第２柱４０の車両外側の意匠面を構成する第２アウタパネル４６が配置されている。第２アウタパネル４６は、車両前方側に開放された略Ｕ字状に形成されており、第２ピラーアウタ４２の車両後方側の側壁４２Ｂを車室１４の外側から覆うように配置されている。第２アウタパネル４６の開放端には、互いに離間する方向に延在する第２取付フランジ部４６Ａがそれぞれ形成されている。この第２取付フランジ部４６Ａは、車室１４の外側から第２ピラーアウタ４２の外側壁４２Ａと前フランジ部４２Ｃとにそれぞれ接合されている。これにより、第２ピラーアウタ４２と第２アウタパネル４６とによって閉断面構造が形成されている。

なお、前フランジ部４２Ｃに接合された第２取付フランジ部４６Ａには、止水用のシール材５０を介して後述する第１透明窓部材６０の車両前後方向の後端部が接合されている。一方、外側壁４２Ａに接合された第２取付フランジ部４６Ａには、止水用のシール材５０を介してサイドガラス２４の車両前後方向の前端部が接合されている。

上記構成の第１柱３２及び第２柱４０は、上部連結部材５２と下部連結部材５４を用いて車両前後方向に連結されている。上部連結部材５２及び下部連結部材５４は、鋼板製の補強部材とされ、車両前後方向を長手方向とする長尺状に形成されている。なお、これらの断面剛性を高めるために、上部連結部材５２及び下部連結部材５４の断面形状を閉断面やハット型の断面形状にしてもよい。

上部連結部材５２は、ピラー３０の上部において第１柱３２と第２柱４０を車両前後方向に連結している。また、下部連結部材５４は、ピラー３０の下端部において、第１柱３２と第２柱４０を車両前後方向に連結している。このようにして、ピラー３０は、第１柱３２、第２柱４０、上部連結部材５２、下部連結部材５４を備えることにより全体として格子枠状に形成されている。これにより、ピラー全体の剛性が向上する。

特に、本実施形態における上部連結部材５２の配置は、車両１０の前面衝突時におけるピラー３０の変形を抑制する点において効果的とされている。上部連結部材５２は、ピラー３０の屈曲部３０Ｂにおける直線部３０Ａ側の端部に配置されており、上部第１柱３２の屈曲部と第２柱４０の屈曲部とを連結している。この第１柱３２及び第２柱４０の屈曲部は、車両１０の前面衝突時にピラー３０の下部に荷重が入力された場合、変形の起点になり易い。したがって、第１柱３２及び第２柱４０の屈曲部間を上部連結部材５２で連結することによりピラー３０が効果的に補強され、車両１０の前面衝突時におけるピラー３０の変形を抑制することができる。

図１に示されるように、上記構成のピラー３０には、第１柱３２及び第２柱４０の下部、上部連結部材５２、下部連結部材５４によって略矩形状の枠部が形成されており、この枠部の内側が第１透明窓部材６０で覆われている。また、第１柱３２及び第２柱４０の上部、上部連結部材５２、によって略三角形状の枠部が形成されており、この枠部の内側が第２透明窓部材６２で覆われている。第１透明窓部材６０は、車室１４の車両幅方向の側部の一部を構成しており、第２透明窓部材６２は、車室１４の天井面の一部を構成している。なお、第１透明窓部材６０が、本発明における「透明窓部材」に相当する。

第１透明窓部材６０及び第２透明窓部材６２は、ガラス又は透明の繊維強化樹脂等により構成されていている。これにより、車室１４内にいる乗員等は、第１透明窓部材６０及び第２透明窓部材６２を介して車両１０の外部を視認することができる。

特に、第１透明窓部材６０は、運転者ＤのアイポイントＥＰに対して斜め前方側に配置されており、運転者Ｄの車両の進行方向の視認性を高めている（図４参照）。なお、アイポイントＥＰとは、運転者Ｄの両眼の中間点であり、運転者Ｄの両眼を結ぶ線の中央点である。また、本実施形態におけるアイポイントＥＰの位置は、例えば、ＡＭ５０ダミー（米国人成人男性の５０パーセンタイル）と同程度の体格を有する運転者Ｄが車両用シート１６に運転姿勢で着座した状態におけるアイポイントＥＰの位置に基づいて設定される。運転者Ｄの視認性の詳細は、後述する。

第１透明窓部材６０は、一定の板厚で形成されており、第１柱３２に接合された第１アウタパネル３８における第１取付フランジ部３８Ａと、第２柱４０の第２アウタパネル４６における第２取付フランジ部４６Ａとの間に架け渡されている。また、第１透明窓部材６０は、平面視で車両前方から後方に向かうにつれて車両幅方向外側にオフセットするように傾けられている。このため、第１透明窓部材６０は、車両１０の斜め前方側に面して配置されている。

この第１透明窓部材６０の車両幅方向外側には、ピラー３０に固定されたアウタミラー６４が配置されている。アウタミラー６４は、鏡面６６を備える本体部６４Ａと、本体部６４Ａをピラー３０に固定するための固定部６４Ｂを備えている。本体部６４Ａは、略矩形の板状に形成され、略車両前後方向を厚み方向として配置されている。また、本体部６４Ａは、車両前後方向の後方側面に鏡面６６を備えている。固定部６４Ｂは、例えばパイプ材で構成されており、一端が本体部６４Ａの下端部に接合され、他端がピラー３０に接合されている。本実施形態では、固定部６４Ｂの他端はピラー３０の直線部３０Ａに配置された第１柱３２に接合されている。なお、固定部６４Ｂの他端を第２柱４０や上部連結部材５２に固定してもよい。

また、本実施形態では、運転者Ｄが第１柱３２と第２柱４０の間からアウタミラー６４を介して車両後方又は車両側部が確認できるように、アウタミラー６４の鏡面６６が第１透明窓部材６０に対向して（向き合って）配置されている。

なお、図３は、運転者ＤのアイポイントＥＰの高さにおけるピラー３０の平断面図である。この図には、視認可能領域ＶＡと、第１透明窓部材６０を板厚方向に沿って車両外側に平行移動させた場合の軌跡Ｓ１が図示されている。この図に示されるように、視認可能領域ＶＡは、第１透明窓部材６０において、第１柱３２及び第２柱４０にそれぞれ取り付けられたガーニッシュ４８（ピラー３０の車室１４側の意匠面）の間の空間に対応する領域である。また、第１透明部材６０と鏡面６６は、第１透明窓部材６０を板厚方向に沿って車両外側に平行移動させた場合に互いに干渉する位置に配置されている。これにより、運転者Ｄは、第１透明窓部材６０の視認可能領域ＶＡを通して、車両１０の外部及びアウタミラー６４の鏡面を見ることができる。

ここで、図４に基づいて運転者Ｄの視認性について詳細に説明する。図４は、車両１０の走行時における運転者Ｄの視野を模式的に示す平面図である。図に示される領域Ｆ１は、車両１０を前方へ直進させる際に必要とされる運転者Ｄの視野である。また、領域Ｆ２は、車両１０を右折又は左折させる際に必要とされる運転者Ｄの視野である。また、図４では、運転者ＤのアイポイントＥＰから延出され、第１柱３２の車両幅方向両端部に接する一対の接線をＴ１で示し、同じく運転者ＤのアイポイントＥＰから延出され、第２柱４０の車両幅方向両端部に接する一対の接線をＴ２で示している。一対の接線Ｔ１の間、及び、一対の接線Ｔ２の間の領域は、第１柱３２及び第２柱４０に阻害されて車両１０の外部が視認できない領域となるため、運転者Ｄにとって死角領域ＢＳとなる。

本実施形態では、領域Ｆ１が、左右一対の第１柱３２の内側の領域となるように設定されている。このため、ピラー３０によって、直進時の運転者Ｄの視野に死角が生じない。一方、領域Ｆ２は、第１柱３２の車両幅方向外端部に接する接線Ｔ１よりも車両幅方向外側かつ後方側の領域とされる。この領域Ｆ２は、第２柱４０によって生じる死角領域ＢＳと重なるが、ピラー３０を第１柱３２と第２柱４０で構成したことにより、第１透明窓部材６０の視認可能領域ＶＡが領域Ｆ２内に設けられている。したがって、一本の柱部材でピラーを構成する場合と比較して視認可能領域ＶＡが形成される分、運転者Ｄの死角となる領域を小さくすることができる。これにより、右折時又は左折時における運転者Ｄの視認性が向上する。

また、運転者Ｄは、第１柱３２と第２柱４０の間に架け渡された第１透明窓部材６０を介してアウタミラー６４の鏡面を視認することができる。このため、運転姿勢のまま車両後方や車両側部の確認作業を行うことができる。

（作用並びに効果）
以上説明した通り、本実施形態のピラー３０は、Ｆｒガラス２２の車両幅方向外端部に沿って延在された第１柱３２と、第１柱３２に対して略車両前後方向に所定の間隔を空けて配置された第２柱４０とを有している。また、ピラー３０は、第１柱３２と第２柱４０を含む枠形状に形成されており、枠形状の枠内は、第１柱３２と第２柱４０に架け渡された第１透明窓部材６０で覆われている。したがって、例えば、車両１０の運転席に着座した乗員（運転者Ｄ）が、ピラー３０の枠内から第１透明窓部材６０を介して車両１０の外部を視認することができる。これにより、運転者Ｄの車両１０の進行方向に対する視認性が向上する。

さらに、ピラー３０には、アウタミラー６４が固定されており、アウタミラー６４の鏡面６６が第１柱３２と第２柱４０との間に架け渡された第１透明窓部材６０に対向して配置されている。したがって、例えば、車両用シート１６に着座した運転者Ｄが、ピラー３０の枠内から第１透明窓部材６０を介して鏡面６６を視認することができる。これにより、運転者Ｄがアウタミラー６４確認する際の視認性を向上させることができる。

本実施形態では、第１柱３２と第２柱４０の上部と下部が車両前後方向に延在する上部連結部材５２及び下部連結部材５４で連結されており、ピラー３０が格子枠状に形成されている。このため、ピラー３０の剛性を向上させることができる。

また、本実施形態では、ピラー３０の断面積が、上部連結部材５２を隔てて下方側に配置された直線部３０Ａよりも、上部連結部材５２を隔てて上方側に配置された屈曲部３０Ｂの方が大きくなるように設定されている。より具体的には、ピラー３０を構成する第１柱３２及び第２柱４０の閉断面部の断面積が、直線部３０Ａよりも、上部連結部材５２を隔てて上方側に配置された屈曲部３０Ｂの方が大きくなるように設定されている。これにより、ピラー３０の下部では、第１柱３２と第２柱４０の車両幅方向の寸法が抑制され、第１柱３２と第２柱４０の間隔を広げることができる。一方、ピラー３０の上部では断面積が増すことによりピラー３０の剛性が高められている。これにより、運転者Ｄの視認性を確保しつつ、ピラー部の剛性を向上させることができる。

２２ フロントウインドシールドガラス
３０ ピラー（車両用ピラー）
３２ 第１柱
４０ 第２柱
６０ 第１透明窓部材（透明窓部材）
６４ アウタミラー

Claims (1)

1. フロントウインドシールドガラスの車両幅方向外端部に沿って延在された第１柱と、前記第１柱に対して略車両前後方向に所定の間隔を空けて配置された第２柱と、前記第１柱と前記第２柱とを略車両前後方向に連結する少なくとも一つの連結部材とを含み、格子枠形状をなす車両用ピラーと、
   前記第１柱と前記第２柱との間に架け渡されることで、前記格子枠形状の枠内を覆いかつ車両外部が視認可能な透明窓部材と、
   前記連結部材の車両上方側又は車両下方側において前記車両用ピラーに固定されると共に、鏡面が前記透明窓部材に対向して配置され、車両側部後方を視認するためのアウタミラーと、を備え、
   前記車両用ピラーは、前記第１柱及び前記第２柱の双方が延在方向の中間部で屈曲されて、下部側が略車両上下方向に延在し、上部側が略車両後方側に延在しており、前記第１柱及び前記第２柱の断面積は、前記上部側よりも前記下部側の方が小さくなるように構成され、
   前記アウタミラーは、前記車両用ピラーの前記下部側において、前記鏡面が前記透明窓部材に対向して配置されている、
   車両前部構造。