(57)【要約】【課題】車両前方側からフロントピラーが衝突荷重を受けた場合に、衝突体への反力を緩和させる車両のフロントピラー構造を提供する。【解決手段】車両上下方向に延設された中空形状のピラー本体１９の内方にリンフォース２１を配設した車両のフロントピラー構造において、前記リンフォース２１は、車両前方に突出する凸部３１と、該凸部３１の左右両側に凸部３１に連なって形成され、車両後方に向けて湾曲する右側湾曲部３３および左側湾曲部３５とを備え、これら湾曲部３３，３５の後端部と該後端部の後方側に配置されたピラー本体１９の後端面４７とを所定距離分だけ離間させている。これによって、前記ピラー本体１９に前方から衝突荷重Ｐが入力されてリンフォース２１の凸部３１に伝達された場合に、湾曲部３３，３５が変形して後方移動するように構成している。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両上下方向に延設された中空形状のピラー本体の内方にリンフォースを配設した車両のフロントピラー構造において、
前記リンフォースは、車両前方に突出する凸部と、該凸部の左右両側に凸部に連なって形成され、車両後方に向けて湾曲する湾曲部とを備え、該湾曲部の後端部と該後端部の後方側のピラー本体とを所定距離分だけ離間させることによって、
前記ピラー本体に前方から衝突荷重が入力されて、前記リンフォースの凸部に伝達された場合に、前記湾曲部が変形して前記凸部を後方移動するように構成したことを特徴とする車両のフロントピラー構造。
【請求項２】
前記凸部の車両前面側に平面状の平面部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の車両のフロントピラー構造。
【請求項３】
前記湾曲部を断面円弧状に形成すると共に、前記湾曲部の脇に車幅方向に延びるフランジ部を設け、
前記フランジ部から前記凸部の前端までの距離に基づいて、前記湾曲部の曲率半径を設定したことを特徴とする請求項１または２に記載の車両のフロントピラー構造。
【請求項４】
前記ピラー本体を、車両前方側のアウター部材と車両後方側のインナー部材とから構成し、前記湾曲部の端部を前後方向に断面直線状に延びる縦壁部に構成し、該縦壁部を前記インナー部材の内面に当接させて支持したことを特徴とする請求項３に記載の車両のフロントピラー構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のフロントピラー構造に関し、更に詳しくは、内部にリンフォースを配設したフロントピラー構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車体のピラー内部にリンフォースを配設することによって、ピラーの剛性を向上させる技術が知られている（例えば、特許文献１等参照）。
【０００３】
この特許文献１に記載されたピラー構造では、アウタパネルとインナパネルとから中空形状のフロントピラーを構成し、該フロントピラーの内部にリンフォースを配置している。
【特許文献１】特開２００３−２０５８５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記背景技術に示された車両のフロントピラー構造では、フロントピラーを構成するアウタパネルの内面側にリンフォースを当接させた状態で配設しているため、車両前方側のアウタパネルの剛性が大きくなる。従って、衝突体が車両前方からフロントピラーに衝突してフロントピラーが衝突荷重が入力された場合に、衝突体が大きな反力を受けるおそれがあった。
【０００５】
そこで、本発明は、前記の事情に鑑みてなされたもので、車両前方側からフロントピラーが衝突荷重を受けた場合に、衝突体への反力を緩和させる車両のフロントピラー構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために、本発明は、車両上下方向に沿って中空形状のピラー本体を配設し、該ピラー本体の内方にリンフォースを配設した車両のフロントピラー構造において、前記リンフォースは、車両前方に向けて凸状に突き出た凸部と、該凸部の左右両側に一対に配設され、車両後方に向けて湾曲する湾曲部とを備え、該湾曲部の後端部と該後端部の後方側のピラー本体とを所定距離分だけ離間させたことを主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る車両のフロントピラー構造によれば、衝突体がフロントピラーに対して車両前方から衝突した場合に、この衝突体に対する反力を低く抑えることができる。
【０００８】
詳細に説明すると、衝突体がフロントピラーに対して車両前方から衝突すると、ピラー本体の前面が変形しながら車両後方に移動してリンフォースの凸部を押す。該凸部の左右両側には、湾曲部が一対に設けられているため、湾曲部が変形をしながら凸部が後方移動する。従って、衝突体に対する反力は、急激に上昇することがなく、徐々に反力が大きくなるので、衝突体に過度な衝撃を与えずにすむ。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
[第１の実施形態]
図１は本発明の第１実施形態によるフロントピラーを備えた車体全体を示す斜視図、図２は図１のフロントピラーおよびセンターピラーを左側方から見た側面図である。
【００１１】
車体１の前部には、エンジンルーム３が配設されており、該エンジンルーム３は、ダッシュパネル５を介して車室内部７と分離して設けられている。また、車体１の側部には、ボディサイドパネル９が配設されており、該ボディサイドパネル９の前端には、車両上下方向（具体的には、図２に示すように車両後方斜め上方）に沿って延びるフロントピラー１１が配設され、前後方向中央部には、上下方向に沿って延びるセンターピラー１３が配設されている。
【００１２】
図３は、図２のＡ−Ａによる拡大断面図である。
【００１３】
本実施形態によるフロントピラー１１は、車両前方側に配置されたアウター部材１５および車両後方側に配置されたインナー部材１７からなる中空形状のピラー本体１９と、該ピラー本体１９の内部に収容配置されたリンフォース２１とを備えている。
【００１４】
前記アウター部材１５は、左右両端部に車幅方向に延びるフランジ２３，２５が形成され、前記インナー部材１７にも、左右両端部に車幅方向に延びるフランジ２７，２９が形成されている。また、前記アウター部材１５の断面形状は、左右両端のフランジ同士２３，２５を結ぶように車両前方に向けて凸状に形成されており、前記インナー部材１７の断面形状は、左右両端のフランジ同士２７，２９を結ぶように車両後方に向けて凸状に形成されている。
【００１５】
前記リンフォース２１は、車幅方向中央側に配置されて車両前方に向けて突出する凸部３１と、該凸部３１の左右両側に凸部３１に連なって形成された、左右一対の湾曲部３３，３５と、該湾曲部３３，３５の左右両端部を屈曲させて湾曲部３３，３５の脇に車幅方向に延びるフランジ部３７，３９とから一体に形成されている。
【００１６】
前記凸部３１は、車両前方側に配置されて平面状に形成された平面部４１と、該平面部４１の左右両端から車両後方に向けて延設された側面部４３，４５とから構成されている。
【００１７】
前記左右の湾曲部３３，３５のうち、車両右側に配置された右側湾曲部３３は、断面形状が曲率半径ｒ１に設定された断面円弧状に形成されており、右側湾曲部３３の右端部は、車幅方向に沿って延びるフランジ部３７，３９に形成されている。また、車両左側に配置された左側湾曲部３５は、断面形状が曲率半径ｒ２に設定された断面円弧状に形成されており、左側湾曲部３５の左端部は、車幅方向に沿って延びるフランジ部３９に形成されている。これらの右側湾曲部３３の後端部および左側湾曲部３５の後端部は、インナー部材１７の後端面４７から所定距離分だけ離間して配置されている。
【００１８】
ここで、曲率半径ｒ１，ｒ２は、リンフォース２１のフランジ部３７，３９と凸部３１の平面部４１との前後方向距離Ｈ１，Ｈ２に基づいて決定される。具体的には、ｒ１＝（２Ｈ１２／３π２）１／３またはｒ２＝（２Ｈ２２／３π２）１／３の関係式によって算出および決定される。
【００１９】
図４は、図３のフロントピラーに車両前方から荷重が入力された場合におけるリンフォースの要部の変形状態を段階的に示す断面図である。
【００２０】
図３に示すように、アウター部材１５に対して車両後方に向かう衝突荷重Ｐが入力された場合に、アウター部材１５が変形してリンフォース２１の凸部３１に当たり、該凸部３１を車両後方に変形移動させる。
【００２１】
このとき、図４に示すように、二点鎖線Ｘは変形前の通常状態を示し、破線Ｙは変形途中の状態を示し、実線Ｚは変形後の状態を示している。従って、凸部３１および右側湾曲部３３は、二点鎖線Ｘから破線Ｙを介して実線Ｚの状態に変形移動する。よって、変形前の湾曲部における位置Ｐ１（二点鎖線）は、変形途中の位置Ｐ２（破線）に移動し、変形後においては位置Ｐ３（実線）に移動する。
【００２２】
また、断面円弧状に形成された右側湾曲部３３の直径は、Ｌであるため、円弧の長さは、πＬ／２となる。従って、変形後におけるＰ３の位置は、フランジ部３７からπＬ／２の距離分だけ車両後方に移動している。なお、図３に示すように、右側湾曲部３３および左側湾曲部３５の後端部と、インナー部材１７の後端面４７との距離は、ピラー本体１９に衝突荷重Ｐが入力されてリンフォース２１が変形移動する際に、その変形移動を妨げることがない距離に設定されている。
【００２３】
図５は、本図のうち、（ａ）は本発明の第１実施形態によるリンフォースの湾曲部に荷重を加える場合を示し、（ｂ）は比較例による直線状のリンフォースの端部に荷重を加える場合を示している。
【００２４】
図５（ａ）は、断面円弧状の湾曲部を模式的に示したものであり、右端部が固定されている。図５（ｂ）は、断面直線状の一般の梁を右端部を固定して配置したものであり、湾曲部と梁の長さは共にＬで同一である。それぞれの湾曲部と梁に対して、下方に向けて同一たわみ量Ｕになるまで加えた荷重をＰａ，Ｐｂとすると、Ｐａ＝０．５６Ｐｂとなり、梁に加える約半分の荷重で湾曲部を同一変形量分を撓ませることができることが判明した。
【００２５】
以下に、本実施形態による作用効果を説明する。
【００２６】
（１）車両上下方向に延設された中空形状のピラー本体１９の内方にリンフォース２１を配設した車両のフロントピラー構造において、前記リンフォース２１は、車両前方に突出する凸部３１と、該凸部３１の左右両側に凸部３１に連なって形成され、車両後方に向けて湾曲する湾曲部３３，３５とを備え、該湾曲部３３，３５の後端部と該後端部の後方側に配置されたピラー本体１９の後端面４７とを所定距離分だけ離間させることによって、前記ピラー本体１９に前方から衝突荷重Ｐが入力されてリンフォース２１の凸部３１に伝達された場合に、湾曲部３３が変形して後方移動するように構成している。
【００２７】
このため、衝突体がフロントピラー１１に対して車両前方から衝突した場合に、この衝突体に対する反力を低く抑えることができる。以下、具体的に説明する。
【００２８】
衝突体がフロントピラー１１に対して車両前方から衝突すると、アウター部材１５の前面が変形しながら車両後方に移動してリンフォース２１の凸部３１を押す。該凸部３１の左右両側には、湾曲部３３，３５が一対に設けられているため、図４に示すように湾曲部３３，３５が塑性変形をしながら凸部３１が後方移動する。従って、衝突体に対する反力は、急激に上昇することがなく、左右ともにバランス良く徐々に反力が大きくなるので、衝突体に過度な衝撃を与えずにすむ。
【００２９】
（２）前記凸部３１の車両前面側に平面状の平面部４１を設けているため、リンフォース２１の広い範囲で衝突荷重Ｐを確実に受け止めることができる。
【００３０】
（３）前記湾曲部３３，３５を断面円弧状に形成すると共に湾曲部３３，３５の脇に車幅方向に延びるフランジ部３７，３９を設け、前記フランジ部３７，３９から前記凸部３１の前端までの距離Ｈ１，Ｈ２に基づいて、前記湾曲部３３，３５の曲率半径ｒ１，ｒ２を設定している。具体的には、ｒ１＝（２Ｈ１２／３π２）１／３またはｒ２＝（２Ｈ２２／３π２）１／３の関係式によって算出および決定される。従って、前記フランジ部３７，３９から前記凸部３１の前端までの距離Ｈ１，Ｈ２が変化した場合でも、これらの距離Ｈ１，Ｈ２に基づいて、適切な曲率半径ｒ１，ｒ２を設定することができる。
【００３１】
[第２の実施形態]
次いで、本発明の第２実施形態について説明するが、前述した第１実施形態と同一構造の部位には同一符号を付して説明を省略する。
【００３２】
図６は、本発明の第２実施形態によるリンフォースの湾曲部を示す拡大断面図である。
【００３３】
本実施形態による右側湾曲部５１においては、右端部を前後方向に沿って断面直線状に延びる縦壁部５３に構成している。この縦壁部５３をインナー部材１７の内面５５に当接させることによって、右側湾曲部５１をインナー部材１７の内面５５に支持させている。なお、前記右側湾曲部５１は、車両後方側に配置された断面円弧状の部位と縦壁部５３とが一体形成されて構成される。
【００３４】
以下に、本実施形態による作用効果を説明する。
【００３５】
前記ピラー本体１９を、車両前方側のアウター部材１５と車両後方側のインナー部材１７とから構成し、湾曲部５１の端部を前後方向に断面直線状に延びる縦壁部５３に構成し、該縦壁部５３を前記インナー部材１７の内面５５に当接させて支持している。
【００３６】
このため、リンフォース２１をインナー部材１７に仮保持（セット）する際に、リンフォース２１の位置決めを簡単かつ確実に行うことができる。
【００３７】
[第３の実施形態]
次いで、本発明の第２実施形態について説明するが、前述した第１実施形態と同一構造の部位には同一符号を付して説明を省略する。
【００３８】
図７は、本発明の第３実施形態によるリンフォースの湾曲部を示す拡大断面図である。
【００３９】
この湾曲部６１は、全体が同一曲率でなく、車両左側端部の曲率半径Ｒ１と、車両右側端部の曲率半径Ｒ２と、中央側の曲率半径Ｒ３と、を別々の曲率半径の値に設定している。本実施形態では、Ｒ１＜Ｒ２＜Ｒ３の大きさに設定されている。
【００４０】
このように、湾曲部６１を異なる複数の曲率半径Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３で形成することによって、凸部３１を押して塑性変形させる荷重を適宜変更させることができるため、フロントピラー１１の剛性を所望の剛性に適宜調整することができる。
【００４１】
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されることなく、本発明の技術思想に基づいて種々の変更及び変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１実施形態によるフロントピラーを備えた車体全体を示す斜視図である。
【図２】図１のフロントピラーおよびセンターピラーを左側方から見た側面図である。
【図３】図２のＡ−Ａによる拡大断面図である。
【図４】図３のフロントピラーに車両前方から荷重が入力された場合におけるリンフォースの要部の変形状態を段階的に示す断面図である。
【図５】本図のうち、（ａ）は本発明の第１実施形態によるリンフォースの湾曲部に荷重を加える場合を示し、（ｂ）は比較例による直線状のリンフォースの端部に荷重を加える場合を示している。
【図６】本発明の第２実施形態によるリンフォースの湾曲部を示す拡大断面図である。
【図７】本発明の第３実施形態によるリンフォースの湾曲部を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１…車体
１１…フロントピラー
１５…アウター部材
１７…インナー部材
１９…ピラー本体
２１…リンフォース
３１…凸部
３３…右側湾曲部（湾曲部）
３５…左側湾曲部（湾曲部）
３７，３９…フランジ部
４１…平面部
４７…後端面
５１…右側湾曲部
５３…縦壁部
５５…内面
６１…湾曲部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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