(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロントピラーの前側に、フロントピラーとの間で閉断面を形成する緩衝パネルを、フロントピラーの長手方向に沿って取付けた自動車のフロントピラー構造において、
前記緩衝パネルは、自動車の進行方向と略平行な断面直線状にフロントピラー側から立ち上がる縦面部を、車幅方向両側に有すると共に、車幅方向外側の縦面部の先端位置を車幅方向内側の縦面部の先端位置よりも後退させることを特徴とする自動車のフロントピラー構造。
【請求項２】
前記緩衝パネルは、自動車の進行方向と略平行な断面直線状にフロントピラー側から立ち上がる縦面部を有するレインフォースを、緩衝パネルの長手方向に沿う前記緩衝パネルの内部に設けたことを特徴とする請求項１記載の自動車のフロントピラー構造。
【請求項３】
前記緩衝パネルの車幅方向内側に、閉断面又は緩衝パネル及びフロントガラスとの間で閉断面を形成する補助パネルを、緩衝パネルの長手方向に沿って取付けたことを特徴とする請求項１記載の自動車のフロントピラー構造。
【請求項４】
補助パネル内に、補助パネルの断面係数を高めるリブを形成した請求項３記載の自動車のフロントピラー構造。
【請求項５】
補助パネルに緩衝パネルの前側に重合される延長部を形成した請求項３又は請求項４記載の自動車のフロントピラー構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は自動車のフロントピラー構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のフロントピラーの前側に、該フロントピラーとの間で閉断面を形成する緩衝パネルを設け、車両衝突時のフロントピラー自体及び外部物体への衝撃エネルギーを吸収するようにした構造が知られている（類似技術として、特開平９−３９８３３号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の技術にあっては、実際の衝突において衝突荷重が緩衝パネルに対してどの方向から加わるかを格別に考慮したものでないため、緩衝パネルによる衝突エネルギーの吸収効率が必ずしも理想的であるとは言えない。そのため、従来は、エネルギーの吸収効率を高めるために、緩衝パネルの前後方向サイズを大きくしなければならず、車体デザインが制約を受けることになる。
【０００４】
この発明はこのような従来の技術に着目してなされたものであり、緩衝パネルの前後方向サイズを大きくせずに、衝突エネルギーの吸収効率を高めることができる自動車のフロントピラー構造を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、フロントピラーの前側に、フロントピラーとの間で閉断面を形成する緩衝パネルを、フロントピラーの長手方向に沿って取付けた自動車のフロントピラー構造において、前記緩衝パネルは、自動車の進行方向と略平行な断面直線状にフロントピラー側から立ち上がる縦面部を、車幅方向両側に有すると共に、車幅方向外側の縦面部の先端位置を車幅方向内側の縦面部の先端位置よりも後退させることを特徴とする自動車のフロントピラー構造である。
【０００７】
請求項２記載の発明は、前記緩衝パネルは、自動車の進行方向と略平行な断面直線状にフロントピラー側から立ち上がる縦面部を有するレインフォースを、緩衝パネルの長手方向に沿う前記緩衝パネルの内部に設けたものである。
【０００８】
請求項３記載の発明は、前記緩衝パネルの車幅方向内側に、閉断面又は緩衝パネル及びフロントガラスとの間で閉断面を形成する補助パネルを、緩衝パネルの長手方向に沿って取付けたものである。
【０００９】
請求項４記載の発明は、補助パネル内に、補助パネルの断面係数を高めるリブを形成したものである。
【００１０】
請求項５記載の発明は、補助パネルに緩衝パネルの前側に重合される延長部を形成したものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。図中、Ａは前後方向（自動車の進行方向に沿った方向）を示しており、Ｂは車幅方向を示している。また、各実施形態において、共通の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１２】
図１〜図５は、この発明の第１実施形態を示す図である。符号１は自動車のフロントピラーで、ピラーアウタ２とピラーインナ３で形成した閉断面内に、レインフォース４を設けた断面構造になっている。
【００１３】
そして、このフロントピラー１におけるピラーアウタ２には、ピラーアウタ２との間で閉断面を形成する緩衝パネル５が取付けられている。この緩衝パネル５には、ピラーアウタ２から立ち上げた縦面部６、７を車幅方向両側に備えている。車幅方向外側の縦面部６には、デザイン的に傾斜部８が形成されている。フロントピラー１の車幅方向内側には、対応する４枚のフランジを接合した接合フランジ６が形成され、この接合フランジ９にフロントガラス１８（図１参照）が取付けられる。
【００１４】
この緩衝パネル５の縦面部６、７は、両方とも自動車の進行方向（前後方向Ａ）と平行な断面直線状をしている。従って、緩衝パネル５における縦面部６、７の剛性が増加して、衝突初期の車両前後方向の剛性が向上するため、衝突時の減速度が最適波形である前三角波形形状に近づき、効果的なエネルギー吸収が行える。そのため、緩衝パネル５の前後方向サイズを大きくする必要がなく、車体デザイン上の制約を受けない。
【００１５】
すなわち、図３で示す外部物体Ｇによる衝突時の変形モードのように、縦面部６、７により衝突時の初期剛性を高め（図３Ａ）、その後座屈変形及び横倒れをして（図３Ｂ）、最後に底づきする（図３Ｃ）。このような変形モードにより、減速度波形を前三角形状に波形コントロールすることが可能になる。
【００１６】
ここで、前三角形状の波形が優れていることを図４に基づいて説明する。図４Ａは、前三角波形と後三角波形を重ね合わせた横軸時間の減速度波形である。この図４Ａからすると、前三角波形も、後三角波形も、両方とも外部物体Ｇに与える衝撃度は等しくなるものの、２回積分して（図４Ｂは１回積分図、図４Ｃは２回積分図）、横軸を変位にすると、前三角波形の方が小さくなっており、前三角波形化することで、緩衝パネル５の前後方向でのサイズを小さくしながら（図４Ｃ中のＳが前後方向サイズを小さくできる効果分）、効果的なエネルギー吸収ができる。
【００１７】
尚、緩衝パネル５の断面形状は、自動車の進行方向（前後方向Ａ）と平行な断面直線状の縦面部６、７のいずれか一方を有するものであれば良い。また、図５に示すように、緩衝パネル５の車幅方向外側の縦面部１０を長くして、前記傾斜部８を無くした形状にしても良い。
【００１８】
図６及び図７は、この発明の第２実施形態を示す図である。この第２実施形態における緩衝パネル１１の縦面部１２、１３は、前後方向に対して角度を有しているが、水平方向に沿うビード部１４が長手方向にわたって複数形成されている。そのため、縦面部１２、１３を自動車の進行方向（前後方向Ａ）と平行にしなくても、図６に示すように略平行にすれば衝突初期の車両前後方向の剛性が向上し、衝突時の減速度が最適波形である前三角波形形状に近づく。ビード部１４の向きは、外向きでも内向きでも良く、断面形状も、図７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すようにどのような形状であっても良い。
【００１９】
図８は、この発明の第３実施形態を示す図である。この第３実施形態は、第１実施形態と同じ緩衝パネル５内に、自動車の進行方向（前後方向Ａ）と平行な断面直線状の縦面部１５を有するレインフォース１６を設けたものである。従って、緩衝パネル５の外観を変化させるとなく、衝突初期の車両前後方向の剛性を更に向上させることができる。
【００２０】
図９〜図１１は、この発明の第４実施形態を示す図である。この第４実施形態は、第１実施形態と同じ緩衝パネル５の車幅方向内側に補助パネル１７を長手方向に沿って取付けたものである。即ち、緩衝パネル５の縦面部６と、フロントガラス１８との角部に、断面四角形の補助パネル１７を取付けたものである。
【００２１】
図１０は、補助パネル１７を示す作用図である。補助パネル１７に外部物体Ｇが衝突した際、フロントピラー１の接合フランジ９に作用するモーメントの大きさは、該外部物体Ｇからフロントガラス１８に伝達する荷重によるが、本実施形態では、補助パネル１７によりエネルギー吸収されるので、該外部物体Ｇがフロントガラス１８に伝達する荷重が減少し、接合フランジ９へのモーメント入力が減少する。
【００２２】
すなわち、図１０に示すように、補助パネル１７の前後サイズに相当するストロークＤで、外部物体Ｇのエネルギーを吸収するため、外部物体Ｇがフロントガラス１８に到達した時のモーメント入力が減少する。そのため、フロントピラー１の接合フランジ９の変形を防止することができる。この接合フランジ９の変形は、修理時に修復しにくく、フロントガラス１８からの水漏れを起こすため、特に変形を嫌う部分であるが、前述のように、補助パネル１７により変形が防止されるため好ましい。
【００２３】
しかも、本実施形態では、補助パネル１７の方が接合フランジ９よりも車幅方向サイズが若干大きく、補助パネル１７の端部を、接合フランジ９よりも車幅方向内側に位置させているため、補助パネル１７におる接合フランジ９の変形防止効果がより向上する。また、補助パネル１７がエネルギーを吸収することによって、減速度波形コントロールの自由度を増すことができる。
【００２４】
そして、補助パネル１７が別部材のため、フロントピラー１の接合フランジ９に対するフロントガラス１８の取付構造に影響を与えない。また、補助パネル１７の殆どが接合フランジ９の範囲内にあるため、補助パネル１７がフロントガラス１８の前方視界に影響を与えることもない。
【００２５】
補助パネル１７は、剛性をコントロールするために、図１１に示すように、一辺が大きく開いた開断面の補助パネル１９（図１１Ａ）でも、一部が開いた開断面の補助パネル２０（図１１Ｂ）でもよく、緩衝パネルとフロントガラスとの間で、閉断面を形成するものであれば良い。更に、補助パネル１７、１９、２０を樹脂で形成しても良い。
【００２６】
図１２及び図１３は、この発明の第５実施形態を示す図である。この第５実施形態では、補助パネル２１内に、水平方向に沿うリブ２２を長手方向にわたって複数形成したものである。このリブ２２は補助パネル２１の断面係数を高めるもので、補助パネル２１の剛性を高め、減速度波形コントロールの自由度を増すことができる。尚、補助パネル２１は、図１３Ａに示すように一辺が大きく開いた断面形状の補助パネル２３に代えても良い。更に、リブ２２は、緩衝パネル５の縦面部６と平行状態で補助パネル２１の長手方向に沿うリブ２４（図１３Ｂ）や、斜め状態のリブ２５（図１３Ｃ）に代えても良い。
【００２７】
図１４は、この発明の第６実施形態を示す図である。この第６実施形態では、第５実施形態の補助パネル２１に、緩衝パネル５の前側に重合される延長部２６を形成したものである。延長部２６で緩衝パネル５の前側を覆うことにより、補助パネル２１と共に緩衝パネル５側の初期剛性も更に向上する。
【００２８】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、緩衝パネルは、自動車の進行方向と略平行な断面直線状にフロントピラー側から立ち上がる縦面部を、車幅方向両側に有すると共に、車幅方向外側の縦面部の先端位置を車幅方向内側の縦面部の先端位置よりも後退させる構成を採用したことにより、縦面部の剛性が増加して、衝突初期の車両前後方向の剛性が向上するため、衝突時の減速度が最適波形である前三角波形形状に近づき、効果的なエネルギー吸収が行える。そのため、緩衝パネルの前後方向サイズを大きくする必要がなく、車体デザイン上の制約を受けないという本願発明に特有の実用的な作用効果を奏する。
【００３０】
請求項２記載の発明によれば、自動車の進行方向と略平行な断面直線状にフロントピラー側から立ち上がる縦面部を有するレインフォースを、緩衝パネルの長手方向に沿う緩衝パネルの内部に設けているため、緩衝パネルの外観を変化させることなく、衝突初期の車両前後方向の剛性を、向上させることができる。
【００３１】
請求項３記載の発明によれば、補助パネルを緩衝パネルの長手方向に沿って取付けることにより衝突初期の車両前後方向の剛性が向上するとともに、外部物体のエネルギーを吸収するため、外部物体がフロントガラスに到達した時のモーメント入力が減少し、フロントピラーの車幅方向内側端にある接合フランジの変形を防止することができる。また、補助パネルがエネルギーを吸収することによって、減速度波形コントロールの自由度を増すことができる。
【００３２】
請求項４記載の発明によれば、補助パネル内にリブを形成したため、補助パネルの初期剛性が更に向上する。
【００３３】
請求項５記載の発明によれば、補助パネルに緩衝パネルの前側に重合される延長部を形成したため、補助パネルと共に緩衝パネル側の初期剛性も更に向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施形態を示すフロントピラーの斜視図。
【図２】図１中矢示ＳＡ−ＳＡ線に沿うフロントピラーの断面図。
【図３】フロントピラーの変形モードを示す図。
【図４】前三角波形と後三角波形の減速度波形を示す図。
【図５】緩衝パネルの変形例を示す断面図。
【図６】この発明の第２実施形態を示すフロントピラーの断面図。
【図７】図６中矢示ＳＢ−ＳＢ線に沿う各ビードの断面形状を示す図。
【図８】この発明の第３実施形態を示すフロントピラーの断面図。
【図９】この発明の第４実施形態を示すフロントピラーの断面図。
【図１０】衝突時における補助パネルの変形モードを示す図９相当の断面図。
【図１１】補助パネルの変形例を示す断面図。
【図１２】この発明の第５実施形態を示すフロントピラーの斜視図。
【図１３】補助パネル及びリブの変形例を示す斜視図。
【図１４】この発明の第６実施形態を示すフロントピラーの斜視図。
【符号の説明】
１  フロントピラー
５、１１  緩衝パネル
６、７、１０、縦面部
９  接合フランジ
１２、１３  縦面部
１４  ビード部
１６  レインフォース
１７、１９、２０、２１、２３  補助パネル
１８  フロントガラス
２２、２４、２５  リブ
２６  延長部
Ａ  前後方向（自動車の進行方向）
Ｂ  車幅方向
Ｇ  外部物体
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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