(57)【要約】【課題】フロントピラーとブラケットとの結合部に作用する回転力を低減する。【解決手段】車両前部構造Ｓ１は、フロントピラー１０と、フロントピラー１０の車両前側に設けられ、車両前後方向に延びるアッパメンバ１２と、アッパメンバ１２に結合される前壁部１４Ｃ、フロントピラー１０の前面１０Ａに結合される縦壁部１４Ａ及びフロントピラー１０の外側面１０Ｂに結合される側壁部１４Ｂを備え、縦壁部１４Ａと前壁部１４Ｃとがなす稜線Ｒａｃよりも車両下方にフロントピラー１０の外側面１０Ｂと側壁部１４Ｂとの結合点Ｐ６を有するブラケット１４と、を有する。【選択図】図１
2018034753.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロントピラーと、
前記フロントピラーの車両前側に設けられ、車両前後方向に延びるアッパメンバと、
前記アッパメンバに結合される前壁部、前記フロントピラーの前面に結合される縦壁部及び前記フロントピラーの外側面に結合される側壁部を備え、前記縦壁部と前記前壁部とがなす稜線よりも車両下方に前記フロントピラーの外側面と前記側壁部との結合点を有するブラケットと、
を有する車両前部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両前部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
カウルトップサイド結合構造において、フロントピラーとカウルトップサイドインナとが、ブラケットを介して結合されたものが開示されている（特許文献１参照）。フロントピラーの前壁部はブラケットの縦壁部と結合されている。フロントピラーの側壁部はブラケットの側壁部と結合されている。そして、カウルトップサイドインナはブラケットの前壁部と結合されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１５５４９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、上記カウルトップサイドインナに相当するアッパメンバの車両前方側かつ車幅方向内側には、前輪用サスペンション装置の上端が結合されるサスペンションタワーが設けられている。そして、フロントピラーの前壁部とブラケットの縦壁部との結合部は、サスペンションタワーよりも車幅方向外側に位置している。したがって、サスペンションタワーを介して車両下方からの荷重がアッパメンバに入力された際には、フロントピラーの前壁部とブラケットの縦壁部との結合部に回転力（モーメント）が働く。この結合部における結合強度について、未だ改良の余地がある。
【０００５】
本発明は、フロントピラーとブラケットとの結合部に作用する回転力を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る車両前部構造は、フロントピラーと、前記フロントピラーの車両前側に設けられ、車両前後方向に延びるアッパメンバと、前記アッパメンバに結合される前壁部、前記フロントピラーの前面に結合される縦壁部及び前記フロントピラーの外側面に結合される側壁部を備え、前記縦壁部と前記前壁部とがなす稜線よりも車両下方に前記フロントピラーの外側面と前記側壁部との結合点を有するブラケットと、を有している。
【０００７】
この車両前部構造では、フロントピラーとアッパメンバとがブラケットを介して結合されている。ブラケットの前壁部はアッパメンバに結合され、ブラケットの縦壁部はフロントピラーの前面に結合され、ブラケットの側壁部はフロントピラーの外側面に結合されている。ここで、ブラケットは、該ブラケットの縦壁部と前壁部とがなす稜線よりも車両下方に、フロントピラーの外側面と側壁部との結合点を有している。したがって、車両下方からの荷重がアッパメンバに入力された際に、フロントピラーの前面とブラケットの縦壁部との結合部に作用する回転力（モーメント）が、ブラケットの側壁部を介してフロントピラーの外側面に伝達される。この回転力は、車両前方から見て、車両右側のアッパメンバでは左回りに作用し、車両左側のアッパメンバでは右回りに作用する。
【０００８】
また、ブラケットの側壁部はフロントピラーの外側面に結合されており、該外側面と側壁部との結合点が、ブラケットの縦壁部と前壁部とがなす稜線よりも車両下方に存在する。したがって、結合点に作用する回転力は、ブラケットの側壁部をフロントピラーの外側面に押し付ける方向に作用する。このため、回転力に対する反力を、フロントピラーの外側面において生じさせることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る車両前部構造によれば、フロントピラーとブラケットとの結合部に作用する回転力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態に係る車両前部構造を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態に係る車両前部構造を示す、図１における２−２矢視拡大断面図である。
【図３】図２において、アッパメンバに車両前方からの衝突荷重が作用した場合に、フロントピラーに対して荷重が分散して伝達される状態を示す断面図である。
【図４】第２実施形態に係る車両前部構造を示す斜視図である。
【図５】ブラケットを示す斜視図である。
【図６】第２実施形態に係る車両前部構造を示す、図４における６−６矢視拡大断面図である。
【図７】第２実施形態に係る車両前部構造を示す、図４における７−７矢視拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づき説明する。図中、矢印ＦＲは車両前方側を示し、矢印ＵＰは車両上方側を示し、矢印ＯＵＴは車幅方向外側を示す。
【００１２】
［第１実施形態］
図１において、本実施形態に係る車両前部構造Ｓ１は、フロントピラー１０と、アッパメンバ１２と、ブラケット１４とを有している。
【００１３】
フロントピラー１０は、車両骨格の一部を構成する部材であり、車両のルーフにおける車幅方向両端の前端（図示せず）から車両前下方に延び、アッパメンバ１２の後端付近から車両下方に延び、ロッカ（図示せず）に結合されている。ロッカは、車両骨格の一部を構成する部材であり、車両側部の下部において車両前後方向に延びている。
【００１４】
アッパメンバ１２は、フロントピラー１０の車両前側に設けられ、車両前後方向に延びている。このアッパメンバ１２は、車両の前部におけるパワーユニット用のコンパートメントの車幅方向両側の上部に位置している。アッパメンバ１２は、車幅方向外側の車両上下方向両側にそれぞれフランジ１２Ｆを有する例えば断面ハット形に形成されている。アッパメンバ１２の車幅方向外側には、カウルサイドパネル１６が設けられている。このカウルサイドパネル１６は、アッパメンバ１２における上下のフランジ１２Ｆに跨って結合されている。これにより、アッパメンバ１２とカウルサイドパネル１６とが閉断面構造とされている。
【００１５】
ブラケット１４は、縦壁部１４Ａ、側壁部１４Ｂ及び前壁部１４Ｃを備えている。縦壁部１４Ａは、例えば結合点Ｐ１においてフロントピラー１０の前面１０Ａに結合されている（図２も参照）。縦壁部１４Ａ、側壁部１４Ｂ及び前壁部１４Ｃは、互いに断面Ｌ字形をなしている。具体的には、縦壁部１４Ａと側壁部１４Ｂとが断面Ｌ字形をなし、縦壁部１４Ａと前壁部１４Ｃとが断面Ｌ字形をなし、前壁部１４Ｃと側壁部１４Ｂとが断面Ｌ字形をなしている。これにより、縦壁部１４Ａ、側壁部１４Ｂ及び前壁部１４Ｃの境界には、それぞれ稜線Ｒａｂ，Ｒａｃ，Ｒｂｃが形成されている。
【００１６】
前壁部１４Ｃは、例えば結合点Ｐ２〜Ｐ５においてアッパメンバ１２に結合されている。具体的には、前壁部１４Ｃは、閉断面構造とされるアッパメンバ１２の内側天井部１２Ｃに重ねられている。結合点Ｐ１〜Ｐ３は、車両平面視で車両前後方向に沿って直線状に並んでおり、車幅方向位置が概ね一致している（図２も参照）。結合点Ｐ４は、結合点Ｐ２の車幅方向外側に設けられている。同様に、結合点Ｐ５は、結合点Ｐ３の車幅方向外側に設けられている。
【００１７】
前壁部１４Ｃの車幅方向外側端部は、アッパメンバ１２の内側天井部１２Ｃの車幅方向外側端（カウルサイドパネル１６）に概ね達している。これに対し、前壁部１４Ｃのうち、結合点Ｐ１〜Ｐ３に近い車幅方向内側端は、アッパメンバ１２の内側天井部１２Ｃの車幅方向内側端には達していない。
【００１８】
側壁部１４Ｂは、フロントピラー１０の外側面１０Ｂに結合されている。外側面１０Ｂとは、フロントピラー１０の車幅方向外側の側面である。縦壁部１４Ａと前壁部１４Ｃとがなす稜線Ｒａｃよりも車両下方には、フロントピラー１０の外側面１０Ｂと側壁部１４Ｂとの結合点Ｐ６が設けられている。本実施形態では、稜線Ｒａｃよりも車両上方にも、外側面１０Ｂと側壁部１４Ｂとの結合点Ｐ７が設けられている。
【００１９】
なお、側壁部１４Ｂは、複数の結合点Ｐ８においてカウルサイドパネル１６と結合されている。
【００２０】
（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。図１において、本実施形態に係る車両前部構造Ｓ１では、車両下方からの荷重が、図示しないサスペンションタワーを介してアッパメンバ１２に入力された際に、フロントピラー１０の前面１０Ａとブラケット１４の縦壁部１４Ａとの結合部（結合点Ｐ１）に、回転力（モーメントＭ）が作用する。この回転力は、サスペンションタワーの位置とアッパメンバ１２の位置とが車幅方向にずれていることにより生じる。
【００２１】
アッパメンバ１２に作用した回転力は、ブラケット１４の側壁部１４Ｂを介してフロントピラー１０の外側面１０Ｂに伝達される。この回転力は、車両前方から見て、車両右側のアッパメンバ１２では左回りに作用する。図示は省略するが、この回転力は、車両左側のアッパメンバ１２では右回りに作用する。
【００２２】
また、ブラケット１４の側壁部１４Ｂはフロントピラー１０の外側面１０Ｂに結合されており、該外側面１０Ｂと側壁部１４Ｂとの結合点Ｐ６が、ブラケット１４の縦壁部１４Ａと前壁部１４Ｃとがなす稜線Ｒａｃよりも車両下方に存在している。したがって、結合点Ｐ６に作用する回転力は、ブラケット１４の側壁部１４Ｂをフロントピラー１０の外側面１０Ｂに押し付ける方向に作用する。このため、回転力に対する反力を、フロントピラー１０の外側面１０Ｂにおいて生じさせることができる。
【００２３】
このように、本実施形態によれば、フロントピラー１０とブラケット１４との結合部（結合点Ｐ１）に作用する回転力を低減することができる。
【００２４】
また、ブラケット１４によりアッパメンバ１２が補強されるので、アッパメンバ１２の車両上下方向のねじり変形を低減できる。具体的には、結合点Ｐ２，Ｐ３が、車両平面視で車両前後方向に沿って直線状に並んでおり、ブラケット１４の前壁部１４Ｃのうち、該結合点Ｐ２，Ｐ３に近い車幅方向内側端が、アッパメンバ１２の内側天井部１２Ｃの車幅方向内側端には達していない。内側天井部１２Ｃのうち、ブラケット１４の前壁部１４Ｃと重ならない領域は、該前壁部１４Ｃと重なる領域と比較して、車両上下方向に曲げ変形し易い。したがって、内側天井部１２Ｃのうちブラケット１４との重なりのない部分でアッパメンバ１２を曲げ変形させて、アッパメンバ１２のねじり変形を抑制し、結合点Ｐ１に作用する回転力を低減することができる。
【００２５】
次に、図２に示されるように、アッパメンバ１２は、ブラケット１４を介してフロントピラー１０に結合されている。図３に示されるように、このアッパメンバ１２に車両前方からの衝突荷重Ｆが作用した場合には、アッパメンバ１２とブラケット１４とで衝突荷重Ｆを分散させてフロントピラー１０に伝達される。具体的には、衝突荷重Ｆは、アッパメンバ１２に伝達される荷重Ｆ１と、ブラケット１４に伝達される荷重Ｆ２に分散する。この荷重Ｆ１，Ｆ２が、アッパメンバ１２の後端とブラケット１４の稜線Ｒａｃからフロントピラー１０に対してそれぞれ伝達される。これにより、フロントピラー１０へのアッパメンバ１２の侵入量を抑制し、衝突性能を向上させることができる。
【００２６】
［第２実施形態］
図４，図５において、本実施形態に係る車両前部構造Ｓ２は、第１実施形態とは形状が異なるブラケット２４を有している。ブラケット２４はフロントピラー１０に沿って車両下方へ延び、下端がロッカに結合されている（図示せず）。
【００２７】
このブラケット２４は、縦壁部２４Ａ、側壁部２４Ｂ及び前壁部２４Ｃを一体的に備えている。縦壁部２４Ａは、結合点Ｐ１１においてフロントピラー１０の前面１０Ａに結合されている。この結合点Ｐ１１においては、縦壁部２４Ａと、フロントピラー１０と、該フロントピラー１０の内側に設けられるインナパネル２０とが３枚重ねで結合されている（図７）。縦壁部２４Ａ、側壁部２４Ｂ及び前壁部２４Ｃは、互いに断面Ｌ字形をなしている。具体的には、縦壁部２４Ａと側壁部２４Ｂとが断面Ｌ字形をなし、縦壁部２４Ａと前壁部２４Ｃとが断面Ｌ字形をなし、前壁部２４Ｃと側壁部２４Ｂとが断面Ｌ字形をなしている。これにより、縦壁部２４Ａ、側壁部２４Ｂ及び前壁部２４Ｃの境界には、それぞれ稜線Ｒａｂ，Ｒａｃ，Ｒｂｃが形成されている。このうち車両上下方向に延びる稜線Ｒａｂは、稜線Ｒａｃ，Ｒｂｃよりも車両下方まで延びている。これにより、側壁部２４Ｂの断面係数、更には曲げ剛性が高められている。
【００２８】
前壁部２４Ｃは、上段部２４Ｃ１と下段部２４Ｃ２を有し、第１実施形態におけるブラケット１４の前壁部１４Ｃよりも車両前後方向に短く形成されている。下段部２４Ｃ２は、上段部２４Ｃ１の車幅方向外側かつ車両下方に位置している。上段部２４Ｃ１と下段部２４Ｃ２とは、中間部２４Ｃ３を介して連なっている。
【００２９】
アッパメンバ１２は、結合点Ｐ１２において前壁部２４Ｃの上段部２４Ｃ１に結合されると共に、結合点Ｐ１３において縦壁部２４Ａに結合されている（図６）。具体的には、前壁部２４Ｃの上段部２４Ｃ１は、閉断面構造とされるアッパメンバ１２の内側天井部１２Ｃに重ねられている。なお、結合点Ｐ１２は、結合点Ｐ１１よりも車幅方向外側に位置している。
【００３０】
図６に示されるように、前壁部２４Ｃの下段部２４Ｃ２は、上段部２４Ｃ１よりも車両下方に位置しているため、アッパメンバ１２の内側天井部１２Ｃには結合されていない。これに伴い、内側天井部１２Ｃと前壁部２４Ｃの下段部２４Ｃ２との間には隙間１８が形成されている。結合点Ｐ１３は、アッパメンバ１２の一部、具体的には、前壁部２４Ｃの下段部２４Ｃ２の車両上方に位置する部位を車両後方に部分的に延長して形成され、結合点Ｐ１２よりも更に車幅方向外側に位置している。なお、図６に示されるように、結合点Ｐ１３において、フロントピラー１０の前面１０Ａとブラケット２４の縦壁部２４Ａとが重なっているが、該前面１０Ａと縦壁部２４Ａとは互いに結合されていない。結合点Ｐ１３において互いに結合されているのは、アッパメンバ１２とブラケット２４である。
【００３１】
前壁部２４Ｃの下段部２４Ｃ２の車幅方向外側端部は、カウルサイドパネル１６に概ね達している。これに対し、前壁部２４Ｃの上段部２４Ｃ１のうち、結合点Ｐ１２に近い車幅方向内側端は、アッパメンバ１２の内側天井部１２Ｃの車幅方向内側端には達していない。
【００３２】
側壁部２４Ｂは、フロントピラー１０の外側面１０Ｂに結合されている。縦壁部２４Ａと前壁部２４Ｃとがなす稜線Ｒａｃよりも車両下方には、フロントピラー１０の外側面１０Ｂと側壁部２４Ｂとの結合点Ｐ１４が設けられている。本実施形態では、稜線Ｒａｃよりも車両上方にも、外側面１０Ｂと側壁部２４Ｂとの結合点Ｐ１５が設けられている。側壁部２４Ｂにおける結合点Ｐ１４，Ｐ１５を含む部位は、剛性向上のため、フロントピラー１０の外側面１０Ｂ側に部分的に凹んで形成されている。また、上記したように、稜線Ｒａｂを稜線Ｒａｃ，Ｒｂｃよりも車両下方、具体的には、下側の結合点Ｐ１４より車両下方まで延長することで、側壁部２４Ｂの断面係数が高められており、これによって側壁部２４Ｂの曲げ剛性が高められている。
【００３３】
なお、図５に示されるブラケット２４は部品の状態であるので、図５中の結合点Ｐ１１〜Ｐ１５は、他の部材との結合が予定されている部位であり、他の部材と結合された部位ではない。
【００３４】
（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。図４において、本実施形態に係る車両前部構造Ｓ２では、車両下方からの荷重が、図示しないサスペンションタワーを介してアッパメンバ１２に入力された際に、フロントピラー１０の前面１０Ａとブラケット２４の縦壁部２４Ａとの結合部（結合点Ｐ１１）に、回転力（モーメントＭ）が作用する。この回転力は、サスペンションタワーの位置とアッパメンバ１２の位置とが車幅方向にずれていることにより生じる。
【００３５】
アッパメンバ１２に作用した回転力は、ブラケット２４の側壁部２４Ｂを介してフロントピラー１０の外側面１０Ｂに伝達される。この回転力は、車両前方から見て、車両右側のアッパメンバ１２では左回りに作用する。図示は省略するが、この回転力は、車両左側のアッパメンバ１２では右回りに作用する。
【００３６】
また、ブラケット２４の側壁部２４Ｂはフロントピラー１０の外側面１０Ｂに結合されており、該外側面１０Ｂと側壁部２４Ｂとの結合点Ｐ１４が、ブラケット２４の縦壁部２４Ａと前壁部２４Ｃとがなす稜線Ｒａｃよりも車両下方に存在するので、該結合点Ｐ１４に作用する回転力は、ブラケット２４の縦壁部２４Ａをフロントピラー１０の外側面１０Ｂに押し付ける方向に作用する。したがって、回転力に対する反力を、フロントピラー１０の外側面１０Ｂにおいて生じさせることができる。また、ブラケット２４はフロントピラー１０に沿って車両下方まで延び、下端がロッカ（図示せず）に結合されているので、上記回転力によるフロントピラー１０の曲げ変形が抑制される。
【００３７】
このように、本実施形態によれば、フロントピラー１０とブラケット２４との結合部（結合点Ｐ１１）に作用する回転力を低減することができる。
【００３８】
また、ブラケット２４によりアッパメンバ１２が補強されるので、アッパメンバ１２の車両上下方向のねじり変形を低減できる。具体的には、ブラケット２４の前壁部２４Ｃが、上段部２４Ｃ１、下段部２４Ｃ２及び中間部２４Ｃ３を有して立体的に形成されているので、ブラケット２４の曲げ剛性が向上している。前壁部２４Ｃの上段部２４Ｃ１はアッパメンバ１２の内側天井部１２Ｃに結合される一方、その下段部２４Ｃ２は内側天井部１２Ｃには結合されていない。しかしながら、本実施形態では、アッパメンバ１２のうち、下段部２４Ｃ２の車両上方に位置する部位を車両後方に部分的に延長することで、アッパメンバ１２とブラケット２４の縦壁部２４Ａとの結合点Ｐ１３を設けている。このため、アッパメンバ１２とブラケット２４との結合強度が確保される。
【００３９】
ブラケット２４の前壁部２４Ｃのうち、結合点Ｐ１２に近い車幅方向内側端（上段部２４Ｃ１の車幅方向内側端）は、アッパメンバ１２の内側天井部１２Ｃの車幅方向内側端には達していない。内側天井部１２Ｃのうち、ブラケット２４の前壁部２４Ｃと重ならない領域は、該前壁部２４Ｃと重なる領域と比較して、車両上下方向に曲げ変形し易い。したがって、内側天井部１２Ｃのうちブラケット２４との重なりのない部分でアッパメンバ１２を曲げ変形させて、アッパメンバ１２のねじり変形を抑制し、結合点Ｐ１１に作用する回転力を低減することができる。
【００４０】
他の部分については、第１実施形態と同様であるので、同一の部分には図面に同一の符号を付し、説明を省略する。
【００４１】
［他の実施形態］
以上、本発明の実施形態の一例について説明したが、本発明の実施形態は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００４２】
１０    フロントピラー
１０Ａ  前面
１０Ｂ  外側面
１２    アッパメンバ
１４    ブラケット
１４Ａ  縦壁部
１４Ｂ  側壁部
１４Ｃ  前壁部
２４    ブラケット
２４Ａ  縦壁部
２４Ｂ  側壁部
２４Ｃ  前壁部
Ｐ６    結合点
Ｐ１４  結合点
Ｒａｂ  稜線
Ｓ１    車両前部構造
Ｓ２    車両前部構造
【図１】
2018034753.tif 000003
【図２】
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【図３】
2018034753.tif 000005
【図４】
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【図５】
2018034753.tif 000007
【図６】
2018034753.tif 000008
【図７】
2018034753.tif 000009