(57)【要約】  【課題】湾曲部を有さないフロントピラーを達成してプレス成形性を良好にし高張力鋼板の使用を可能にし、且つ、ルーフ圧壊荷重に対し充分対処できる軸圧壊強度を果す。  【解決手段】フロントピラー４が車体上側部に沿って延在するフロントピラーアッパー４１とサイドシル２に向かって車体下方向に延在するフロントピラーロアー４２とを有し、フロントピラーアッパー４１の車体後端部をルーフサイドレール１の車体前端部に連結する。フロントピラーアッパー４１の車体前端部をフードリッジレインフォースアッパー５の車体後端部に連結し、且つ、フロントピラーロアー４２の上端部をフロントピラーアッパー４１における車体前端部より車体後方向側の中途部４２ｂに当接した状態で連結する。フロントピラーロアー４２の下端部をサイドシル２に連結する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体上部の前後方向に延在して車体上側部を構成するルーフサイドレール及び車体下部の前後方向に延在して車体下側部を構成するサイドシルの間を連結するフロントピラーと、車体前方に配設されるエンジンルームの構造部材を構成するフードリッジレインフォースアッパーとを有して構成された自動車車体の前部骨格構造において、
前記フロントピラーが、車体上側部に沿って延在するフロントピラーアッパーと前記サイドシルに向かって車体下方向に延在するフロントピラーロアーとを有して構成され、
前記フロントピラーアッパーの車体後端部を前記ルーフサイドレールの車体前端部に連結するとともに、前記フロントピラーアッパーと前記フードリッジレインフォースアッパーとを連続構成にしており、
且つ、前記フロントピラーロアーの上端部を前記フロントピラーアッパーにおける車体前端部より車体後方向側の中途部に当接した状態で連結するとともに、前記フロントピラーロアーの下端部を前記サイドシルに連結したことを特徴とする自動車車体の前部骨格構造。
【請求項２】
前記フードリッジレインフォースアッパーの前記中途部に、フードリッジレインフォースロアーの一端部を連結し、さらに、前記フードリッジレインフォースロアーの他端部を車体後方に向かうに従って下降するように延在させた後前記フロントピラーロアーの中途部に連結したことを特徴とする請求項１に記載の自動車車体の前部骨格構造。
【請求項３】
前記フードリッジレインフォースロアーが、前記フードリッジレインフォースアッパー及び前記フロントピラーロアーに対して低剛性材料を使用することにより、衝撃吸収構造に構成されていることを特徴とする請求項２に記載の自動車車体の前部骨格構造。
【請求項４】
前記フードリッジレインフォースロアーは、前記フードリッジレインフォースアッパーと前記フロントピラーロアーとの間において、直線状に延在形成されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の自動車車体の前部骨格構造。
【請求項５】
前記フロントピラーアッパーの車体前端部は、車体前方に向かうに従って直線状に下降するように延在させて前記フードリッジレインフォースアッパーの車体後端部に連結したことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の自動車車体の前部骨格部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車体上部の前後方向に延在して車体上側部を構成するルーフサイドレール及び車体下部の前後方向に延在して車体下側部を構成するサイドシルの間を連結するフロントピラーと、車体前方に配設されるエンジンルームの構造部材を構成するフードリッジレインフォースアッパーとを有して構成された自動車車体の前部骨格構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の自動車車体前部骨格構造は、例えば特許文献１或いは特許文献２などに開示されているように、車体上部の前後方向に延在して車体上側部を構成するルーフサイドレールの車体前端部と、車体下部の前後方向に延在して車体下側部を構成するサイドシルの車体前端部との間を、フロントピラーにより連結することにより構成している。そして、フロントピラーは、ルーフサイドレールに一端部が連結されるフロントピラーアッパーと、サイドシルに一端部が連結されるルーフサイドレールロアーとを、互いに連結することにより構成している。さらに、フロントピラーアッパーとフロントピラーロアーとが互いに連結された状態で構成するフロントピラーは、中間部において、車体の流線形状に倣った湾曲形状を呈して構成されている。
【０００３】
この結果、フロントピラーは、湾曲形状部を有することから、もし自動車が横転事故等に遭遇することによる車体ルーフ部への圧壊入力に対して、当該湾曲部に応力が集中してしまって変形しやくなることから、圧潰荷重に対する車体性能を向上させる必要がある。併せて、現代の自動車においては、燃費性能の向上のために車体軽量化が要請されている。
【０００４】
そこで、かかる圧潰荷重に対する車体性能の向上と共に、同時に車体の軽量化を達成するために、従来から、フロントピラーの構成素材に高張力鋼板を使用するようにしていた。
【０００５】
しかしながら、このような高張力鋼板を素材として構成した場合、フロントピラーは、とりわけ湾曲部を有するために、プレス成形性を劣化させてしまって生産効率を落とすばかりでなく、プレス成形時において、当該湾曲部に割れや皺が発生しやすくなってしまう。
【０００６】
このような要請を受けて、他の従来の技術における自動車前部の車体構造は、特許文献３に開示されているように、フロントピラーを、車体の後方から前方に向かうにつれて下降するように延在するフロントピラー上方部（フロントピラーアッパー）と当該フロントピラー上方部の車体の前方側の端部側から下方に延在するフロントピラー下方部とで構成している。そして、フロントピラー上方部の車体の前方側の端部は、上方側カセットフレーム（フードリッジレインフォースアッパー）の車体の後方側の端部に連結している。さらに、フロントピラー下方部の一端部は、上方側カセットフレームとフロントピラー上方部との連結部を跨る状態において、連結している。加えて、上方側カセットフレームの前端側に下方側カセットフレームの一端が連結されるとともに、下方側カセットフレームの他端部がその延在している方向にサイドシルの前端部分が位置するようにフロントピラー下方部に連結されている。
【０００７】
このように構成する特許文献３に開示された従来の技術は、フロントピラーをフロントピラー上方部とフロントピラー下方部とで構成するとともに、フロントピラー上方部と上方側カセットフレームとの連結部を跨るようにフロントピラー下方部の一端部が連結されていることにより、フロントピラーの車体流線形状に相応するために形成した湾曲部を有さないように構成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−２５３３６５号公報
【特許文献２】特開２０１０‐１２０５３３号公報
【特許文献３】特開２００６−２４０５８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、特許文献３に開示された従来の技術は、一面においては、フロントピラーのプレス成形性能を向上させて超剛性高張力鋼板の使用を可能にし、自動車の軽量化に寄与しているものといえる。その反面、フロントピラー下方部の一端部が上方側カセットフレームとフロントピラー上方部との連結部を跨る位置に連結されていることから、自動車が横転事故などに遭遇した際にフロントピラー上方部に入力される圧壊荷重に対して、上方側カセットフレームとフロントピラー上方部との連結部に曲げ荷重が働いてしまい、フロントピラー下方部による軸圧壊強度が十分発揮し得るとはいい難い。
【００１０】
そこで、この発明は、湾曲部を有さないフロントピラー構造とすることによりプレス成形性を良好にして超剛性高張力鋼板の使用を可能にするとともに、自動車の横転事故などによるルーフ圧壊荷重に対し充分対処できる軸圧壊強度を発揮し得る自動車車体の前部骨格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】
【００１１】
この発明にかかる自動車車体の前部骨格構造は、車体上部の前後方向に延在して車体上側部を構成するルーフサイドレール及び車体下部の前後方向に延在して車体下側部を構成するサイドシルの間を連結するフロントピラーと、車体前方に配設されるエンジンルームの構造部材を構成するフードリッジレインフォースアッパーとを有して構成された自動車車体の前部骨格構造において、フロントピラーが、車体上側部に沿って延在するフロントピラーアッパーとサイドシルに向かって車体下方向に延在するフロントピラーロアーとを有して構成され、フロントピラーアッパーの車体後端部をルーフサイドレールの車体前端部に連結するとともに、フロントピラーアッパーとフードリッジレインフォースアッパーとを連続構成にしており、且つ、フロントピラーロアーの上端部をフロントピラーアッパーにおける車体前端部より車体後方向側の中途部に当接した状態で連結するとともに、フロントピラーロアーの下端部をサイドシルに連結したことを特徴とする。
【００１２】
かかる構成を有するこの発明は、フロントピラーアッパーの車体後端部をルーフサイドレールの車体前端部に連結し、且つ、フロントピラーアッパーの車体前端部をフードリッジレインフォースアッパーの車体後端部に連結するとともに、フロントピラーロアーの上端部をフロントピラーアッパーにおける車体前端部より車体後方向側の中途部に当接した状態で連結して構成している。かかることから、フロントピラーアッパーとフロントピラーロアーとが共に略直線形状を呈して交差する直交構成となって、従来技術が有するフロントピラーの湾曲部を有さない構成となる。この結果、この発明は、フロントピラーのプレス成形性を良好にして、フロントピラー素材として超剛性高張力鋼板材料を使用することができて、自動車の軽量化及び生産性向上に寄与することができる。
【００１３】
さらに、この発明は、フロントピラーロアーの上端部は、フロントピラーアッパーにおける車体前端部より車体後方側の中途部に当接した状態で連結していることから、従来の技術のように、フロントピラー下方部の一端部が上方側カセットフレームとフロントピラー上方部との連結部を跨る位置に連結させた構成に比較して、当該連結部に曲げ荷重が働かず、フロントピラーロアーが軸圧壊強度を十分発揮し得ることができる。
【００１４】
また、この発明における一の実施の形態における自動車車体の前部骨格構造は、上記発明において、フードリッジレインフォースアッパーの中腹部に、フードリッジレインフォースロアーの一端部を連結し、さらに、フードリッジレインフォースロアーの他端部を車体後方に向かうに従って下降するように延在させた後フロントピラーロアーの中途部に連結した構成としている。
【００１５】
かかる構成を有する一の実施の形態は、フードリッジレインフォースロアーが、フードリッジレインフォースアッパー及びフードリッジレインフォースアッパーとの間において、所謂トラスト構造を構成することになって、自動車の前面衝突入力や前輪サスペンションからのサスペンション入力などに対して、フードリッジレインフォースアッパーに圧潰荷重が働いた場合、かかる圧潰荷重をフロントピラーアッパーとフードリッジレインフォースロアーとに分散され伝達されて、効率的に受けることができる。
【００１６】
また、この発明における一の実施の形態における自動車車体の前部骨格構造は、上記発明において、フードリッジレインフォースロアーが、フードリッジレインフォースアッパー及びフロントピラーロアーに対して低剛性材料を使用することにより、衝撃吸収構造にした構成としている。
【００１７】
かかる構成を有する一の実施の形態は、フードリッジレインフォースロアーを低剛性材料例えば低剛性高張力鋼板を使用することにより衝撃吸収構造に構成したことにより、フードリッジレインフォースアッパーの圧壊荷重に対して圧壊して吸収することができる。
【００１８】
また、この発明における他の実施の形態における自動車車体の前部骨格構造は、上記発明において、フードリッジレインフォースロアーが、フードリッジレインフォースアッパーとフロントピラーロアーとの間において、直線状に延在形成されて構成している。
【００１９】
かかる構成を有する他の実施の形態は、フードリッジレインフォースロアーを直線状に構成することにより、フードリッジレインフォースアッパーに働いた圧潰荷重を効率よく吸収して、フロントピラーロアー延いてはサイドシルの軸圧壊強度を実質的に高めることができる。
【００２０】
また、この発明における他の実施の形態における自動車車体の前部骨格構造は、上記発明において、フロントピラーアッパーの車体前端部が、車体前方に向かうに従って直線状に下降するように延在させてフードリッジレインフォースアッパーの車体後端部に連結して構成している。
【００２１】
かかる構成を有する他の実施の形態は、フロントピラーアッパーの車体前端部が、車体前方に向かうに従って直線状に下降するように延在させてフードリッジレインフォースアッパーの車体後端部に連結されていることから、フロントピラーアッパーが湾曲部等を有さないことによってプレス成形性を向上することになって、高度高張力鋼板の使用が可能となって、自動車の軽量化と共の生産性の向上を果たすことができる。
【発明の効果】
【００２２】
この発明は、フロントピラーアッパーの車体後端部をルーフサイドレールの車体前端部に連結するとともに、フロントピラーアッパーの車体前端部をフードリッジレインフォースアッパーの車体後端部に連結するとともに、フロントピラーロアーの上端部をフロントピラーアッパーにおける車体前端部より車体後方向側の中途部に当接した状態で連結して構成している。かかることから、フロントピラーアッパーとフロントピラーロアーとが共に略直線形状を呈して交差する直交構成となって、従来技術が有するフロントピラーの湾曲部を有さない構成となる。この結果、この発明は、フロントピラーのプレス成形性を良好にして、フロントピラー素材として超剛性高張力鋼板材料を使用することができ、自動車の軽量化及び生産性向上に寄与することができる。
【００２３】
さらに、この発明は、フロントピラーロアーの上端部は、フロントピラーにおける車体前端部より車体後方側の中途部に当接した状態で連結していることから、従来の技術のように、フロントピラー下方部の一端部が上方側カセットフレームとフロントピラー上方部との連結部を跨る位置に連結させた構成に比較して、当該連結部に曲げ荷重が働かず、フロントピラーロアーが軸圧壊強度を十分発揮し得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の実施例を採用したに係る自動車車体の前部骨格構造を、車外側から描画した概略側面図である。
【図２】図１の一点鎖線示するＡ枠内を拡大して描画した要部側面図である。
【図３】図２におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図４】図２におけるＣ−Ｃ断面図である。
【図５】図２におけるＤ−Ｄ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
この発明に係る実施例における自動車車体の前部骨格構造は、湾曲部を有さないフロントピラーを達成することによりプレス成形性を良好にして超剛性高張力鋼板の使用を可能にするとともに、自動車の横転事故などによるルーフ圧壊荷重に対し充分対処できる軸圧壊強度を発揮し得る構成している。
【００２６】
次に、図を用いて、この発明を採用した実施例に係る自動車車体の前部骨格構造について説明する。  先ず、図１を用いて、本発明に係る実施例に係る自動車車体の前部骨格構造の概略説明を行う。
【００２７】
すなわち、図１において、自動車車体の前部骨格構造は、車体上部の前後方向に延在して車体上側部を構成するルーフサイドレール１と車体下部の前後方向に延在して車体側部を構成するサイドシル２との間に、センターピラー３及びフロントピラー４が連結していると共に、車体前方に配設されるエンジンルームの構造部材を構成するフードリッジレインフォースアッパー５を有して構成されている。
【００２８】
フロントピラー４は、車体上側部に沿って延在するフロントピラーアッパー４１とサイドシルに向かって車体下方向に延在するフロントピラーロアー４２とを有して構成している。
【００２９】
そして、フロントピラーアッパー４１は、図３に示すように、閉断面形状に形成されており、車体後端部がやはり閉断面形状に形成されたルーフサイドレール１の車体前端部に互いに閉断面形状が連続するように連結されている。
【００３０】
フロントピラーロアー４２は、図５に示すように、断面略ハット状に形成されてエンジンルーム１０と車室１１とを区画するダッシュサイドパネル６と共に閉断面形状に形成された状態でフロントピラーアッパー４１からサイドシル２に向かって車体下方向に延在している。そして、図３に示すように、フロントピラーロアー４２の閉断面形状の上端部は、フロントピラーアッパー４１における前端部より車体後方向に至る中途部４１ａに当接させた状態で、当該上端部に張り出すように形成したフランジ状部４２ａをフロントピラーアッパー４１の中途部４１ａに接合している。フロントピラーロアー４２の閉断面形状の下端部は、図１に示すようにサイドシル２の中腹部に当接した状態で連結すべく、やはり当該下端部に張り出すように形成されたフランジ状部４２ａに接合されている。
【００３１】
また、フードリッジレインフォースアッパー５は、図４に示すように、断面略コ字状に形成されてダッシュサイドパネル６と共に閉断面形状に構成されており、車体後端部がフロントピラーアッパー４１の車体前端部に、互いの閉断面形状が連続するように連結されている。
【００３２】
図２及び図４に示すように、フードリッジレインフォースアッパー５の中腹部５ａには、略ハット形状に形成され且つダッシュサイドパネル７と共に閉断面形状に構成されたフードリッジレインフォースロア６の閉断面形状の一端部が当接した状態で、当該一端部に形成されたフランジ状部６ａが、フードリッジレインフォースアッパー５の中腹部５ａに接合されている。また、フードリッジレインフォースロアー６の他端部は、閉断面形状に形成された状態のまま車体後方に向かうに従って下降するように延在させた後、図２及び図５に示すようにやはり当該他端部に張り出すように形成したフランジ状部６ｂがフロントピラーロアー４２の中途部４２ｂに接合されている。なお、図１における符号８は、フロントサスペンションを構成するストラットを配設するストラットハウジングを示している。
【００３３】
そして、フードリッジレインフォースロアー６は、高剛性材料例えば超剛性高張力鋼板で構成されるフードリッジレインフォースアッパー５及びフロントピラーロアー４２に対して低剛性材料例えば低高張力鋼板により構成して、フードリッジレインフォースアッパー５に働いた圧潰荷重を効率よく吸収することにより、フロントピラーロアー４２延いてはサイドシル２に対する軸圧壊強度を実質的に高めることができる。
【００３４】
さらに、フードリッジレインフォースロアー６は、フードリッジレインフォースアッパー５とフロントピラーロアー４２との間において、車体形状に相応するように多少湾曲して構成される場合もあるが、この実施例においては、直線状に延在形成されている。
【００３５】
また、フロントピラーアッパー４１は、この実施例においては、閉断面形状の車体前端部において、車体前方に向かうに従って直線状に下降するように延在させて、フードリッジレインフォースアッパー５のやはり閉断面形状の車体後端部に付き合わせて連続するように連結構成している。
【００３６】
上記のように構成するこの発明に係る実施例は、フロントピラーアッパー４１の車体後端部をルーフサイドレール１の車体前端部に、互いの閉断面形状が連続するように連結し、且つ、フロントピラーアッパー４１の車体前端部をフードリッジレインフォースアッパー５の車体後端部に、互いの閉断面形状が連続するように、連結するとともに、フロントピラーロアー４２の上端部におけるフランジ状部４２ａをフロントピラーアッパー４１における車体前端部より車体後方向側の中途部４１ａに接合することにより、フロントピラーロアー４２における閉断面形状の上端部は、フロントピラーアッパー４１の中途部４２ｂに当接した状態で連結して構成していることになる。かかることから、フロントピラーアッパー４１とフロントピラーロアー４２とが共に略直線形状を呈して交差する直交構成となって、従来技術が有するフロントピラーの湾曲部を有さない構成となる。この結果、この発明は、フロントピラー４のプレス成形性を良好にして、フロントピラー４を構成する素材として超剛性高張力鋼板材料を使用することができ、自動車の軽量化及び生産性向上に寄与することができる。
【００３７】
加えて、上記のように構成するこの発明に係る実施例は、フロントピラーロアー４２の上端部が、フロントピラーアッパー４１における車体前端部より車体後方側の中途部４1ａに当接した状態で連結していることから、従来の技術のように、フロントピラー下方部の一端部が上方側カセットフレームとフロントピラー上方部との連結部を跨る位置に連結させた構成に比較して、当該連結部に曲げ荷重が働かず、フロントピラーロアー４２に軸圧壊強度を十分発揮させることができる。
【００３８】
さらに、上記のように構成するこの発明に係る実施例は、フードリッジレインフォースロアー６が、フードリッジレインフォースアッパー５及びフードリッジレインフォースアッパー５との間において、所謂トラスト構造を構成することになって、自動車の前面衝突入力や前輪サスペンションからのサスペンション入力などに対して、フードリッジレインフォースアッパー５に圧潰荷重が働いた場合、かかる圧潰荷重をフロントピラーアッパー４１とフードリッジレインフォースロアー６とに分散され伝達されて、効率的に受けることができる。
【００３９】
また、上記のように構成するこの発明に係る実施例は、フードリッジレインフォースロアー６を低剛性材料例えば低剛性高張力鋼板を使用することにより衝撃吸収構造に構成したことにより、フードリッジレインフォースアッパー５の圧壊荷重に対して圧壊して吸収することができる。
【００４０】
また、上記のように構成するこの発明に係る実施例は、フードリッジレインフォースロアー６を直線状に構成することにより、フードリッジレインフォースアッパー５に働いた圧潰荷重を効率よく吸収して、フロントピラーロアー４２延いてはサイドシル２の軸圧壊強度を実質的に高めることができる。
【００４１】
また、上記のように構成するこの発明に係る実施例は、フロントピラーアッパー４１の車体前端部が、車体前方に向かうに従って直線状に下降するように延在させてフードリッジレインフォースアッパー５の車体後端部に、互いの閉断面形状が連続することによって、連結されていることから、フロントピラーアッパー４１が湾曲部等を有さないことによってプレス成形性を向上することになって、高度高張力鋼板の使用が可能となって、自動車の軽量化と共の生産性の向上を果たすことができる。
【００４２】
なお、上記実施例においては、フロントピラーアッパー４１は、その車体前端部をフードリッジレインフォースアッパー５に対して、その車体後端部に連結して構成する別体による連続構成としたが、これに限定されるものではなく、小型の自動車などにおいては、フロントピラーアッパー４１とフードリッジレインフォースアッパー５とは一体の連続構成にしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
以上説明したこの発明は、湾曲部を有さないフロントピラーを達成することによりプレス成形性を良好にして高張力鋼板の使用を可能にするとともに、自動車の横転事故などによるルーフ圧壊荷重に対し充分対処できる軸圧壊強度を発揮し得ることから、車体上部の前後方向に延在して車体上側部を構成するルーフサイドレールと、車体下部の前後方向に延在して車体下側部を構成するサイドシルと、前記サイドシル及び前記ルーフサイドメンバーを連結するフロントピラーと、車体前方に配設されるエンジンルームの構造部材を構成するフードリッジレインフォースアッパーとを有して構成された自動車車体の前部骨格構造等に好適であるといえる。
【符号の説明】
【００４４】
１    ルーフサイドレール
２    サイドシル
４    フロントピラー
４１  フロントピラーアッパー
４１ａ  中途部
４２  フロントピラーロアー
５    フードリッジレインフォースアッパー
５ａ  中腹部
６    フードリッジレインフォースロアー
７    ダッシュパネル
【図１】
2013129296.tif 000003
【図２】
2013129296.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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