(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体（１）の側部を構成する板金製のフロントピラー（８）が、車体（１）の幅方向で互いに対面してその前、後端部がそれぞれ互いに結合されるインナパネル（２４）とアウタパネル（２５）を備え、このアウタパネル（２５）が、前後方向で離れて対面する前、後部板（２８，２９）と、これら前、後部板（２８，２９）の車外側の各端縁部を一体的に結合させる側部板（３０）とを備え、車体（１）の平面断面視で、上記後部板（２９）が、上記アウタパネル（２５）の後部を構成して車体（１）の幅方向に延びるようにし、上記フロントピラー（８）の内部空間（３２）に位置して一端部（３５）が上記インナパネル（２４）に結合され、他端部（３７，３９）が上記アウタパネル（２５）に結合される補強材（３３）を設けた自動車において、
上記補強材（３３）の一端部（３５）を上記インナパネル（２４）の内側面に結合し、上記補強材（３３）の他端部（３７）を上記アウタパネル（２５）の側部板（３０）の内側面に結合し、上記補強材（３３）の他の他端部（３９）を上記アウタパネル（２５）の後部板（２９）の内側面に溶接し、上記補強材（３３）を板材製とし、この補強材（３３）の平面視で、この補強材（３３）のほぼ全体にわたり、その厚さ方向が上下方向に合致するようにした自動車における車体前側部補強構造。
【請求項２】
上記フロントピラー（８）に、上下一対のヒンジ（１８，１９）を取り付け、これら両ヒンジ（１８，１９）により上記フロントピラー（８）にドア（１５）を回動自在に枢支した自動車において、
上記フロントピラー（８）の長手方向で、上記上、下ヒンジ（１８，１９）の間における上記フロントピラー（８）の中途部に上記補強材（３３）を位置させた請求項１に記載の自動車における車体前側部補強構造。
【請求項３】
上記補強材（３３）が一枚の板材の屈曲により成形され、上記補強材（３３）の一端部（３５）を上記インナパネル（２４）に締結具（４１）により締結した請求項１、もしくは２に記載の自動車における車体前側部補強構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、自動車の前側部補強構造に関し、より詳しくは、車体の幅方向で対面して互いに結合されるインナパネルとアウタパネルとを備えたフロントピラーの補強構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上記自動車における車体前側部補強構造には、従来、実開昭６２‐１４５７７９号公報で示されたものがある。
【０００３】
上記公報のものによれば、車体の側部を構成する板金製のフロントピラーが、車体の幅方向で互いに対面してその前、後端部がそれぞれ互いに結合されるインナパネルとアウタパネルを備え、また、このアウタパネルは、車体の平面断面視で、このアウタパネルの後部を構成して車体の幅方向に延びる後部板を備えている。上記フロントピラーの内部空間に位置して一端部が上記インナパネルに結合され、他端部が上記アウタパネルに結合される補強材が設けられている。
【０００４】
また、上記従来の技術において、フロントピラーの後方に隣接するようドア開口が形成され、このドア開口を開閉自在に閉じるサイドドアが設けられている。上記フロントピラーに上、下一対のヒンジが取り付けられ、上記ドアが車体の外側方に向って往、復回動自在となるよう、上記ドアの前端部が上記両ヒンジにより上記フロントピラーに枢支されている。
【０００５】
自動車の走行時に、車体が、その前方の何らかの物体と衝突して衝撃力が与えられた場合（前突時）であって、上記フロントピラーがわずかながらでも後方に向って凸状の円弧形状に屈曲させられようとするときには、上記フロントピラーの長手方向における各部断面の後端部に、その前端部に比べて大きい引張応力が生じがちとなる。
【０００６】
すると、上記引張応力により、上記インナパネルとアウタパネルの各後端部には、これら各後端部を車体の幅方向で互いに分離させようとする幅方向分力が作用する。また、この際、上記幅方向分力は、上記フロントピラーの長手方向の上記両ヒンジの間における中途部で、特に大きくなる。
【０００７】
上記の場合、フロントピラーにおいてインナパネルとアウタパネルとを互いに結合させている上記補強材は、上記幅方向分力に対抗して、上記両後端部同士が互いに分離しようとすることを防止し、上記フロントピラーの断面形状を所定形状に保持するよう働く。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の技術では、アウタパネルの外側部を構成して前後方向に延びる部材の内側面に上記補強材の他端部が接合させられてスポット溶接させられ、もって、アウタパネルに対し補強部材の他端部が結合させられている。
【０００９】
このため、自動車の衝突時の衝撃力により生じた上記幅方向分力に対し、上記補強材が対抗するときには、上記スポット溶接による溶接部には、上記アウタパネルの内側面と補強材の他端部とが互いに剥離する方向に向う引張応力が生じることとなって、上記溶接部が容易に破断するおそれを生じる。
【００１０】
そして、上記破断が生じると、上記補強材による働きが失われるため、上記インナパネルとアウタパネルの各後端部が互いに分離させられるおそれを生じ、このように分離した場合には、上記フロントピラーの強度が低下して、車体の変形が大きくなり、車室内の空間が狭められ、かつ、ドアの開扉性が悪化するおそれを生じる。
【００１１】
本発明は、上記のような事情に注目してなされたもので、自動車の衝突時に、フロントピラーを構成するインナパネルとアウタパネルの各後端部が互いに分離させられることを補強材により、より確実に防止して、車体の変形をより確実に抑制させて、車室の空間が狭められないようにすると共に、ドアの開扉性が良好なままに保持されるようにすることを課題とする。
【００１２】
また、上記補強材の成形が容易にできるようにすることを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の自動車における車体前側部補強構造は、次の如くである。
【００１４】
請求項１の発明は、車体１の側部を構成する板金製のフロントピラー８が、車体１の幅方向で互いに対面してその前、後端部がそれぞれ互いに結合されるインナパネル２４とアウタパネル２５を備え、このアウタパネル２５が、前後方向で離れて対面する前、後部板２８，２９と、これら前、後部板２８，２９の車外側の各端縁部を一体的に結合させる側部板３０とを備え、車体１の平面断面視で、上記後部板２９が、上記アウタパネル２５の後部を構成して車体１の幅方向に延びるようにし、上記フロントピラー８の内部空間３２に位置して一端部３５が上記インナパネル２４に結合され、他端部３７，３９が上記アウタパネル２５に結合される補強材３３を設けた自動車において、
【００１５】
上記補強材３３の一端部３５を上記インナパネル２４の内側面に結合し、上記補強材３３の他端部３７を上記アウタパネル２５の側部板３０の内側面に結合し、上記補強材３３の他の他端部３９を上記アウタパネル２５の後部板２９の内側面に溶接し、上記補強材（３３）を板材製とし、この補強材（３３）の平面視で、この補強材（３３）のほぼ全体にわたり、その厚さ方向が上下方向に合致するようにしたものである。
【００１６】
請求項２の発明は、請求項１の発明に加えて、上記フロントピラー８に、上下一対のヒンジ１８，１９を取り付け、これら両ヒンジ１８，１９により上記フロントピラー８にドア１５を回動自在に枢支した自動車において、
【００１７】
上記フロントピラー８の長手方向で、上記上、下ヒンジ１８，１９の間における上記フロントピラー８の中途部に上記補強材３３を位置させたものである。
【００１８】
請求項３の発明は、請求項１、もしくは２の発明に加えて、上記補強材３３が一枚の板材の屈曲により成形され、上記補強材３３の一端部３５を上記インナパネル２４に締結具４１により締結したものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面により説明する。
【００２０】
図２において、符号１は自動車の板金製車体で、矢印Ｆｒはこの自動車の前方を示している。
【００２１】
上記車体１は、前車輪２と後車輪３とにより走行路面４上に支持されている。上記車体１は、この車体１の下部を構成してフロアパネルを含み上記前車輪２と後車輪３とを懸架する下部部材６と、上記車体１の上部を構成するルーフパネル７と、上記車体１の左右各側部を構成して上記下部部材６にルーフパネル７を支持させるフロントピラー８、センタピラー９およびリヤピラー１０とを備え、これら各ピラー８〜１０はいずれも上下方向に長く延びて、この順序で、後方に向って互いに離れて配置されている。
【００２２】
上記各部材６〜１０で囲まれた車体１の内部空間が車室１２とされている。上記各ピラー８〜１０の間の開口がそれぞれ上記車室１２の内外を連通させるドア開口１３，１４とされ、これら各ドア開口１３，１４をそれぞれ開閉自在に閉じるサイドドア１５，１６が設けられている。
【００２３】
上記フロントピラー８の下半分に、上下一対のヒンジ１８，１９が取り付けられ、上記ドア１５が車体１の外側方に向って往、復回動自在となるよう、上記ドア１５の前端部が上記両ヒンジ１８，１９によりフロントピラー８に枢支されている。
【００２４】
上記フロントピラー８は、車体１の幅方向で互いに対面してその前、後端部２２，２３がそれぞれ互いにスポット溶接Ｓ１により互いに結合させられるインナパネル２４、アウタパネル２５、および補強パネル２６と、上記ヒンジ１８，１９のうち、上側のヒンジ１８を補強する他の補強パネル２７とを備えている。上記補強パネル２６は、車体１の幅方向で、上記インナパネル２４とアウタパネル２５との間に挟まれるように介設されていて、これら両パネル２４，２５を補強している。
【００２５】
上記アウタパネル２５は、前後方向で離れて対面する前、後部板２８，２９と、これら前、後部板２８，２９の車外側の各端縁部を一体的に結合させる側部板３０と、上記前、後部板２８，２９の上記インナパネル２４側の各端縁部に一体成形される外向きフランジである前記前、後端部２２，２３とを備えている。即ち、上記アウタパネル２５は車体１の平面断面視で、インナパネル２４側に向って開くほぼコの字形状をなし、上記後部板２９は上記アウタパネル２５の後部を構成して車体１の幅方向に延びている。
【００２６】
上記補強パネル２６は、車体１の平面断面視で、上記アウタパネル２５とほぼ同じ形状とされ、このアウタパネル２５と互いに重ね合わせ構造となるようこのアウタパネル２５に内嵌させられている。上記補強パネル２６は、上記フロントピラー８に対する上下ヒンジ１８，１９の取り付け位置を含んでこれらヒンジ１８，１９の間のインナパネル２４とアウタパネル２５との間に介設され、もって、これらインナパネル２４とアウタパネル２５とを補強しており、上記各ヒンジ１８，１９は上記アウタパネル２５の側部板３０と補強パネル２６との重ね合わせ部に取り付けられて、上記各ヒンジ１８，１９は上記フロントピラー８に強固に取り付けられ、つまり、このフロントピラー８に上記ドア１５が強固に枢支されている。
【００２７】
上記インナパネル２４と補強パネル２６とで囲まれた上記フロントピラー８の内部空間３２に位置して、上記フロントピラー８を補強する補強材３３が設けられている。この補強材３３は、一枚の金属製板材をプレス加工により屈曲させて成形したもので、上記フロントピラー８の長手方向で、上記上、下ヒンジ１８，１９の間のほぼ中央部における上記フロントピラー８の中途部に位置させられている。
【００２８】
上記補強材３３は、上記インナパネル２４の内側面に接合させられる一端部３５と、この一端部３５の上、下端縁から車体１の外側方に向って一体的に延出する上下一対のアーム部３６，３６と、これら各アーム部３６の延出端に一体成形されて上記補強パネル２６を介し上記アウタパネル２５の側部板３０の内側面に接合させられる外向きフランジである他端部３７と、上記各アーム部３６の長手方向の中途部から後方に向って一体的に延出する上下一対の他のアーム部３８，３８と、これら各アーム部３８の延出端に一体成形されて上記補強パネル２６を介し上記アウタパネル２５の後部板２９の内側面に接合させられる外向きフランジである他の他端部３９と、上記各アーム部３６，３８に形成される補強用のビード４０とを備えている。
【００２９】
上記補強材３３の一端部３５は、上記インナパネル２４に対し締結具４１による締結で結合されている。この締結具４１は、上記一端部３５に溶接により固着されたナット４２と、上記インナパネル２４を車室１２側から貫通して上記ナット４２にねじ込まれるボルト４３とを備えている。
【００３０】
上記補強材３３の他端部３７は、上記アウタパネル２５と補強パネル２６の各側部板３０と三枚重ねとされてスポット溶接Ｓ２により互いに結合されている。また、上記補強材３３の他の他端部３９は、上記アウタパネル２５と補強パネル２６の各後部板２９と三枚重ねとされてスポット溶接Ｓ３により互いに結合されている。
【００３１】
上記構成によれば、補強材３３の他端部３９を上記アウタパネル２５の後部板２９の内側面に溶接してある。
【００３２】
このため、自動車の衝突時など、車体１に衝撃力が与えられることにより、上記インナパネル２４とアウタパネル２５の各後端部２３，２３に、これら２３，２３を車体１の幅方向で互いに分離させようとする幅方向分力Ａ，Ａが働く場合には、上記アウタパネル２５の後部板２９の内側面と補強材３３の他端部３９とが、車体１の幅方向で互いに相対移動しようとして、上記アウタパネル２５の後部板２９の内側面に対する補強材３３の他端部３９の溶接部に剪断応力が生じ、これが上記幅方向分力Ａに対抗することとなる。
【００３３】
よって、従来では、上記幅方向分力Ａに対し、上記アウタパネル２５と補強材３３とが互いに剥離する方向に向う引張応力で対抗していたが、これに比べて、上記溶接部の破断がより確実に防止され、このため、上記インナパネル２４とアウタパネル２５の各後端部２３，２３の分離が防止されて上記フロントピラー８が所定形状に保持され、車体１の変形がより確実に抑制されて、車室１２の空間が狭められることが防止されると共に、ドア１５の開扉性が良好なままに保持される。
【００３４】
また、前記したように、フロントピラー８に、上下一対のヒンジ１８，１９を取り付け、これら両ヒンジ１８，１９により上記フロントピラー８にドア１５を回動自在に枢支した場合において、上記フロントピラー８の長手方向で、上記上、下ヒンジ１８，１９の間における上記フロントピラー８の中途部に上記補強材３３を位置させて、上記中途部に結合させてある。
【００３５】
このため、上記両ヒンジ１８，１９の間の上記フロントピラー８の中途部は、上記各ヒンジ１８，１９や、他の補強パネル２７による補強が得難い部分であって、上記幅方向分力Ａにより、より大きく変形させられ易い部分ではあるが、上記構成によれば、上記フロントピラー８の中途部が上記補強材３３によって補強されることにより、上記フロントピラー８の長手方向の各部の変形が互いにより均等に防止される。
【００３６】
よって、上記車体１に衝撃力が与えられたときでも、上記フロントピラー８がより全体的に所定形状に保持され、車体１の変形が更に確実に抑制される。
【００３７】
また、前記したように、補強パネル２６は、上下ヒンジ１８，１９の取り付け位置を含んでこれらヒンジ１８，１９の間のインナパネル２４とアウタパネル２５との間に介設されているため、上記補強パネル２６によって、上記インナパネル２４とアウタパネル２５の長手方向の各部がそれぞれ強固に補強され、よって、上記フロントピラー８の長手方向の各部の変形が互いに更に均等に防止される。
【００３８】
また、前記したように、補強材３３が一枚の板材の屈曲により成形されている。
【００３９】
このため、上記補強材３３は、プレス加工により成形されることから、その成形が容易にできる。
【００４０】
また、上記補強材３３の一端部３５を上記インナパネル２４に締結具４１により締結してあり、このため、上記インナパネル２４と補強材３３との結合は、これらを溶接することに比べてより強固となり、よって、車体１の変形がより確実に防止される。
【００４１】
また、上記補強材３３によるフロントピラー８の補強により、車体１のねじり剛性も向上し、耐久強度、ＮＶ性能も向上する。
【００４２】
また、車体１の前後方向で、上記アウタパネル２５の前部板２８と補強材３３のアーム部３６とは互いに離間させられており、これら２８，３６の間に余剰の空間３２ａが生じている。この空間３２ａには、アンテナなどの車両構成部品の収納が可能とされている。
【００４３】
上記フロントピラー８の組み立て工程では、上記補強材３３は上記補強パネル２６に予めスポット溶接により結合され、その後、ライン上で、上記補強パネル２６が上記アウタパネル２５にスポット溶接Ｓ２，Ｓ３により結合され、もって、上記補強材３３、補強パネル２６、およびアウタパネル２５が互いに結合される。次に、上記補強材３３とインナパネル２４との締結具４１による締結が行われ、かつ、補強パネル２６およびアウタパネル２５と、インナパネル２４とがスポット溶接Ｓ１により結合される。
【００４４】
上記構成によれば、予め、補強材３３は補強パネル２６に寸法精度よく結合され、この補強パネル２６はライン上で上記アウタパネル２５に寸法精度よく結合されるため、これら三部材２５，２６，３３の互いの結合が精度よくなされ、しかも、ライン上での結合作業が２部材の結合で足りるため、この作業が容易、かつ、精度よくなされる。よって、上記したように精度が良好である分、その後の上記補強材３３とインナパネル２４の締結や、上記補強パネル２６およびアウタパネル２５と、インナパネル２４とのスポット溶接Ｓ１も円滑に行われることから、フロントピラー８の組み付け作業性が向上する。
【００４５】
【発明の効果】
本発明による効果は、次の如くである。
【００４６】
請求項１の発明は、車体の側部を構成する板金製のフロントピラーが、車体の幅方向で互いに対面してその前、後端部がそれぞれ互いに結合されるインナパネルとアウタパネルを備え、このアウタパネルが、前後方向で離れて対面する前、後部板と、これら前、後部板の車外側の各端縁部を一体的に結合させる側部板とを備え、車体の平面断面視で、上記後部板が、上記アウタパネルの後部を構成して車体の幅方向に延びるようにし、上記フロントピラーの内部空間に位置して一端部が上記インナパネルに結合され、他端部が上記アウタパネルに結合される補強材を設けた自動車において、
【００４７】
上記補強材の一端部を上記インナパネルの内側面に結合し、上記補強材の他端部を上記アウタパネルの側部板の内側面に結合し、上記補強材の他の他端部を上記アウタパネルの後部板の内側面に溶接し、上記補強材を板材製とし、この補強材の平面視で、この補強材のほぼ全体にわたり、その厚さ方向が上下方向に合致するようにしてある。
【００４８】
このため、自動車の衝突時など、車体に衝撃力が与えられることにより、上記インナパネルとアウタパネルの各後端部に、これらを車体の幅方向で互いに分離させようとする幅方向分力が働く場合には、上記アウタパネルの後部板の内側面と、一端部が上記インナパネルの内側面に結合された補強材の他の他端部とが、車体の幅方向で互いに相対移動しようとして、上記アウタパネルの後部板の内側面に対する補強材の他の他端部の溶接部に剪断応力が生じ、これが上記幅方向分力に対抗することとなる。
【００４９】
よって、従来では、上記幅方向分力に対し、上記アウタパネルと補強材とが互いに剥離する方向に向う引張応力で対抗していたが、これに比べて、上記溶接部の破断がより確実に防止され、このため、上記インナパネルとアウタパネルの各後端部の分離が防止されて上記フロントピラーが所定形状に保持され、車体の変形がより確実に抑制されて、車室の空間が狭められることが防止されると共に、ドアの開扉性が良好なままに保持される。
【００５０】
請求項２の発明は、上記フロントピラーに、上下一対のヒンジを取り付け、これら両ヒンジにより上記フロントピラーにドアを回動自在に枢支した自動車において、
【００５１】
上記フロントピラーの長手方向で、上記上、下ヒンジの間における上記フロントピラーの中途部に上記補強材を位置させてある。
【００５２】
このため、上記両ヒンジの間の上記フロントピラーの中途部は、上記各ヒンジによる補強が得難い部分であって、上記幅方向分力により、より大きく変形させられ易い部分ではあるが、上記構成によれば、上記フロントピラーの中途部が上記補強材によって補強されることにより、上記フロントピラーの長手方向の各部の変形が互いにより均等に防止される。
【００５３】
よって、上記車体に衝撃力が与えられたときでも、上記フロントピラーがより全体的に所定形状に保持され、車体の変形が更に確実に抑制されて、車室の空間が狭められることがより確実に防止されると共に、ドアの開扉性がより確実に良好なままに保持される。
【００５４】
請求項３の発明は、上記補強材が一枚の板材の屈曲により成形されている。
【００５５】
このため、上記補強材は、プレス加工により成形されることから、その成形が容易にできる。
【００５６】
また、上記補強材の一端部を上記インナパネルに締結具により締結してあり、このため、上記インナパネルと補強材との結合は、これらを溶接することに比べてより強固となり、よって、車体の変形がより確実に防止されて、車室の空間が狭められることがより確実に防止されると共に、ドアの開扉性がより確実に良好なままに保持される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図２の部分拡大図である。
【図２】車体の全体側面図である。
【図３】図１で示したものの背面部分断面図である。
【図４】図１の４‐４線矢視断面図である。
【図５】補強材の斜視図である。
【符号の説明】
１      車体
８      フロントピラー
１２    車室
１３    ドア開口
１５    ドア
１８，１９    ヒンジ
２２    前端部
２３    後端部
２４    インナパネル
２５    アウタパネル
２８    前部板
２９    後部板
３０    側部板
３２    内部空間
３３    補強材
３５    一端部
３７ 他端部
３９    他端部
４１    締結具
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３    スポット溶接
Ａ      幅方向分力
【図１】
0003571614.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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