(57)【要約】      （修正有）【課題】クラッシャブルゾーンにおいて効率的にエネルギーを吸収することができ、キャビンスペースや荷室スペースを狭めることなく高い衝突安全性を確保することが可能なフロントピラーを提供する。【解決手段】フロントピラー１００の構成は、当該フロントピラーの外面を構成するサイドボディアウタパネル１１０と、サイドボディアウタパネル１１０の内側に配置されフロントピラー１００の内面を構成するダッシュサイドパネル１２０とを備え、サイドボディアウタパネル１１０およびダッシュサイドパネル１２０のうち一方または両方は、車両前方側の端部の車高方向の一部の領域からさらに車両前方に向かって延びる延長フランジ１２２を有し、フロントピラー１１０は、延長フランジ１２２とほぼ同じ高さで車両前後方向に延び後端が延長フランジ１２０に結合される補強部材１５０を更に備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前部ドア開口の前側を構成するフロントピラーであって、
当該フロントピラーの外面を構成するサイドボディアウタパネルと、
前記サイドボディアウタパネルの内側に配置され当該フロントピラーの内面を構成するダッシュサイドパネルとを備え、
前記サイドボディアウタパネルおよび前記ダッシュサイドパネルのうち一方または両方は、車両前方側の端部の車高方向の一部の領域からさらに車両前方に向かって延びる延長フランジを有し、
当該フロントピラーは、前記延長フランジとほぼ同じ高さで車両前後方向に延び後端が該延長フランジに結合される補強部材を更に備えることを特徴とするフロントピラー。
【請求項２】
前記補強部材は、前記延長フランジを挟んで互いに結合された第１補強部材および第２補強部材を含み、
前記第１補強部材が前記延長フランジの車両外側の面に結合され、前記第２補強部材が該延長フランジの車両内側の面に結合されていることを特徴とする請求項１に記載のフロントピラー。
【請求項３】
前記第１補強部材および前記第２補強部材は、
車幅方向での縦断面において前記延長フランジから離れる方向に膨らんだ膨出部と、
前記膨出部の上端から車両上方に向かって延びる上フランジと、
前記膨出部の下端から車両下方に向かって延びる下フランジとをそれぞれ有し、
前記第１補強部材および前記第２補強部材の上フランジ同士ならびに下フランジ同士がそれぞれ結合されることを特徴とする請求項２に記載のフロントピラー。
【請求項４】
当該フロントピラーは、
前記サイドボディアウタパネルおよび前記ダッシュサイドパネルの間に配置され少なくとも該ダッシュサイドパネルの下端から上端に至る高さを有するヒンジリンフォースと、
前記ヒンジリンフォースおよび前記ダッシュサイドパネルの間において車高方向で前記延長フランジが設けられている領域を含んで配置されるピラーロアリンフォースと、
前記ピラーロアリンフォースのうち前記延長フランジが設けられている車高方向にわたる領域において該ピラーロアリンフォースの前記ヒンジリンフォースと対向する面に固定される第３補強部材とを更に備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のフロントピラー。
【請求項５】
前記ダッシュサイドパネル、前記ヒンジリンフォースおよび前記ピラーロアリンフォースに用いられる鋼板は、前記第１補強部材および前記第２補強部材に用いられる鋼板よりも引張り強度が高いことを特徴とする請求項４に記載のフロントピラー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の前部ドア開口の前側を構成するフロントピラーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両における衝突安全性のうち、特にフルラップ衝突に対する安全性を確保するためには衝突時のエネルギー（衝撃）を効率よく吸収することが求められる。エネルギーの吸収効率を高めるためには、キャビン前側（車両前方側）において、衝突時に潰れることによりエネルギーを吸収する、いわゆるクラッシャブルゾーンを広く確保する必要がある。
【０００３】
しかしながら、クラッシャブルゾーンを拡大するためには、車両前部において他の空間を車両前後方向に狭めなければならず、その結果、キャビンスペースを犠牲にせざるを得なくなってしまう。また特にキャビンが車両前側に近いトラック等のキャブオーバー車両では、キャビンスペースのみならず、トラックとして必要とされる荷室スペースもが狭まってしまうことがある。
【０００４】
そこで例えば特許文献１の車体前部構造では、車体フレームの前端部である前フレーム部を、車幅方向に延びるフロントクロスメンバから前方に突出する第１フロントサイドメンバと、第１フロントサイドメンバの車幅方向外側にて車両前方に突出する第２フロントサイドメンバと、左右の第１フロントサイドメンバおよび第２フロントサイドメンバの前端面同士を連結する第１クロスメンバとから構成し、前フレーム部に下端部が連結されフロントドアを支持するフロントピラーを、そこから車両前方に突出する第３フロントサイドメンバと、左右の第３フロントサイドメンバの前端面同士を連結する第２クロスメンバとから構成している。特許文献１によれば、上記の構成によって短いクラッシュストロークでもって衝突エネルギーの吸収効率を高めることができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１４０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の構成であると車両前部における構成部品の数が著しく増加する。車両前部では、エンジン等、他にも多くの部品が搭載されているためレイアウト上の制約が厳しく、そのような中で上記のように多くの部品を配置することは困難であると考えられる。特に、ただでさえキャビン前方（車両前部）における空間が狭いキャブオーバー車両において上記のように多くの部材を配置することは極めて困難である。また上記のように構成部品の数が多いと、当然にしてコストや重量の増大を招いてしまう。
【０００７】
本発明は、このような課題に鑑み、狭いクラッシャブルゾーンであっても効率的にエネルギーを吸収することができ、キャビンスペースや荷室スペースを狭めることなく高い衝突安全性を確保することが可能なフロントピラー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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明にかかるフロントピラーの代表的な構成は、車両の前部ドア開口の前側を構成するフロントピラーであって、当該フロントピラーの外面を構成するサイドボディアウタパネルと、サイドボディアウタパネルの内側に配置され当該フロントピラーの内面を構成するダッシュサイドパネルとを備え、サイドボディアウタパネルおよびダッシュサイドパネルのうち一方または両方は、車両前方側の端部の車高方向の一部の領域からさらに車両前方に向かって延びる延長フランジを有し、当該フロントピラーは、延長フランジとほぼ同じ高さで車両前後方向に延び後端が延長フランジに結合される補強部材を更に備えることを特徴とする。
【０００９】
上記構成によれば、フランジに結合された補強部材が衝突時に潰れて変形することによってエネルギーが吸収される。これにより、狭いクラッシャブルゾーンであっても衝突時のエネルギー吸収効率を高めることができ、最大限のキャビンスペースと荷室スペースを確保することが可能となる。またこのときに要する部材はフロントピラーの外面や内面を構成する部材に形成される延長フランジおよびそれに結合される補強部材のみであるため部品点数の増加、ひいてはコストや重量の増大を抑制することができる。更に、構造も簡素であるため、レイアウト上の制約が厳しい車両前部においても設置が容易であり、車両前部の空間が狭いキャブオーバー車に好適に適用可能である。
【００１０】
上記補強部材は、延長フランジを挟んで互いに結合された第１補強部材および第２補強部材を含み、第１補強部材が延長フランジの車両外側の面に結合され、第２補強部材が延長フランジの車両内側の面に結合されているとよい。かかる構成によれば、上述した効果を更に高めることが可能である。
【００１１】
上記第１補強部材および第２補強部材は、車幅方向での縦断面において延長フランジから離れる方向に膨らんだ膨出部と、膨出部の上端から車両上方に向かって延びる上フランジと、膨出部の下端から車両下方に向かって延びる下フランジとをそれぞれ有し、第１補強部材および第２補強部材の上フランジ同士ならびに下フランジ同士がそれぞれ結合されるとよい。
【００１２】
これにより、車幅方向での縦断面では第１補強部材および第２補強部材による閉断面が形成されるため、第１補強部材および第２補強部材の強度（剛性）が向上する。したがって、閉断面の形成の有無によって剛性を調節し、補強部材の潰れ量ひいてはエネルギーの吸収量を調整することが可能となる。
【００１３】
当該フロントピラーは、サイドボディアウタパネルおよびダッシュサイドパネルの間に配置され少なくともダッシュサイドパネルの下端から上端に至る高さを有するヒンジリンフォースと、ヒンジリンフォースおよびダッシュサイドパネルの間において車高方向で延長フランジが設けられている領域を含んで配置されるピラーロアリンフォースと、ピラーロアリンフォースのうち延長フランジが設けられている車高方向にわたる領域においてピラーロアリンフォースのヒンジリンフォースと対向する面に固定される第３補強部材とを更に備えるとよい。
【００１４】
上記構成により、フロントピラーにおいて、サイドボディアウタパネルおよびダッシュサイドパネル近傍、すなわちフロントピラー下部の強度（剛性）が向上される。これにより、フロントピラーにおける衝突時の変形を防ぐことができ、フルラップ衝突に対する衝突安全性を高めることが可能となる。またフロントピラー下部の強度が向上されることにより、サイドボディアウタパネルおよびダッシュサイドパネルによって形成される閉断面の車両前後方向の幅を狭めることができる。したがって、フロントピラーによって構成される前部ドア開口を拡大することができ、乗員の乗降性を高めることが可能となる。
【００１５】
上記ダッシュサイドパネル、ヒンジリンフォースおよびピラーロアリンフォースに用いられる鋼板は、第１補強部材および第２補強部材に用いられる鋼板よりも引張り強度が高いとよい。これにより、引張り強度が高い、すなわち変形しにくい鋼板が用いられる部材では上述したフロントピラー下部の強度を向上する効果を高め、それらよりも引張り強度が低く変形しやすい鋼板が用いられる補強部材では衝突時のエネルギーを吸収する効果を高めることができる。したがって、部材に応じた役割を明確にすることができ、より効果的な補強を行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、狭いクラッシャブルゾーンであっても効率的にエネルギーを吸収することができ、キャビンスペースや荷室スペースを狭めることなく高い衝突安全性を確保することが可能なフロントピラーを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態にかかるフロントピラーを備える車両の前部を例示する図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】図２のフロントピラーの分解斜視図である。
【図４】図２に示す補強部材近傍の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１９】
図１は、本実施形態にかかるフロントピラー１００を備える車両１０２の前部を例示する図である。図２は、図１の側面図である。理解を容易にするために、図２では、図１に示す前部ドア１０４等を不図示としている。図３は、図２のフロントピラー１００の分解斜視図である。図４は、図２に示す補強部材近傍の拡大図である。図中、矢印ＦＲは車両前方を、矢印ＲＲは車両後方を、矢印Ｌは車幅方向内側（車両内方）を、矢印は車幅方向外側（車両外方）を示している。
【００２０】
なお、本実施形態では、車両１０２として軽トラック（キャブオーバー車両）のキャビンを例示して説明するが、これに限定するものでない。また車両１０２の前部は左右対称な構成であるため、本実施形態では車両１０２の右側に配置されるフロントピラー１００を例示して説明する。
【００２１】
図１に示すように車両１０２には前部ドア１０４が設けられていて、図２に示すように、前部ドア１０４が配置される前部ドア開口（以下、ドア開口１０４ａと称する）の前側はフロントピラー１００によって構成される。本実施形態のフロントピラー１００は、図３に示す複数の部材を含み、それらを溶接等によって結合することにより構成される。
【００２２】
本実施形態にかかるフロントピラー１００は、車高方向に延びるサイドボディアウタパネル（以下、アウタパネル１１０と称する）によって外面が構成され、アウタパネル１１０の内側に配置されるダッシュサイドパネル１２０によって内面が構成される。これらのアウタパネル１１０およびダッシュサイドパネル１２０によってフロントピラー１００の下部が構成される。またダッシュサイドパネル１２０の車両内側の面には、車幅方向に延びて車室（キャビン）と車両前方のエンジンルーム（不図示）とを仕切るパネル部材であるダッシュパネル１０８（図３参照）が結合される。
【００２３】
本実施形態の特徴として、ダッシュサイドパネル１２０には、図３に示すように車両前方側の端部の車高方向の一部の領域からさらに車両前方に向かって延びる延長フランジ１２２が形成されている。そして、この延長フランジ１２２に、それとほぼ同じ高さで車両前後方向に延びる補強部材１５０（本実施形態においては後述する第１補強部材１６０および第２補強部材１７０）の後端が結合されることにより、フロントピラー１００が図２に示す状態となる。
【００２４】
上記構成によれば、車両の衝突時に補強部材１５０が潰れて変形することにより、衝突時のエネルギーが吸収され、衝突時に乗員にかかる減速Ｇ（平均減速Ｇ）を低減することができる。したがって、狭いクラッシャブルゾーンであってもエネルギー吸収効率を高めることができ、従来クラッシャブルゾーンの拡大によって犠牲になりがちであったキャビンスペースや荷室スペース（不図示）を最大限に確保することが可能となる。また本実施形態の構成によれば、エネルギー吸収効率の向上に要する部材は延長フランジ１２２および補強部材１５０のみであるため、部品点数の大幅な増加を防ぐことができ、コストや重量の増大を抑制可能である。更に上記のように構造が簡素であることによりレイアウト上の制約が厳しい車両前部においても設置が容易であり、車両前部の空間が狭いキャブオーバー車に好適に適用可能である。
【００２５】
更に本実施形態では、図３に示すように、補強部材１５０は、延長フランジ１２２を挟んで互いに結合された第１補強部材１６０および第２補強部材１７０を含んで構成される。詳細には、第１補強部材１６０は延長フランジ１２２の車両外側の面に結合され、第２補強部材１７０は延長フランジ１２２の車両内側の面に結合され、かかる第１補強部材１６０および第２補強部材１７０は、以下に説明する断面形状を有する。
【００２６】
図４は、図２に示す補強部材１５０近傍の拡大図である。図４に示すように、第１補強部材１６０は、車幅方向での縦断面において延長フランジ１２２から離れる方向（車両外方）に膨らんだ膨出部１６２、その上端から車両上方に向かって延びる上フランジ１６４ａ、および膨出部１６２の下端から車両下方に向かって延びる下フランジ１６４ｂを有する。第２補強部材１７０は、車幅方向での縦断面において延長フランジ１２２から離れる方向（車両内方）に膨らんだ膨出部１７２、その上端から車両上方に向かって延びる上フランジ１７４ａ、および膨出部１７２の下端から車両下方に向かって延びる下フランジ１７４ｂを有する。そして、第１補強部材１６０および第２補強部材１７０の上フランジ同士ならびに下フランジ同士がそれぞれ結合されることにより、延長フランジ１２２がそれらによって挟み込まれ、車幅方向での縦断面において第１補強部材１６０および第２補強部材１７０からなる閉断面が形成される。
【００２７】
本実施形態のように補強部材１５０を２つの部材（第１補強部材１６０および第２補強部材１７０）によって構成することにより、上述したエネルギー吸収効率を更に高めることが可能である。また第１補強部材１６０および第２補強部材１７０によって閉断面が形成されることにより、補強部材１５０の強度（剛性）を向上させることができる。したがって、閉断面の形成の有無によって剛性を調節し、補強部材１５０の潰れ量ひいてはエネルギーの吸収量を調整することが可能となる。
【００２８】
また本実施形態では、第１補強部材１６０および第２補強部材１７０において、それらの膨出部１６２・１７２を延長フランジ１２２に向かって窪ませた凹部１６６・１７６を形成している。これにより、上述した補強部材１５０の強度を更に調整可能となる。なお、本実施形態における第１補強部材１６０および第２補強部材１７０の断面形状は例示にすぎず、これに限定するものではない。例えば、凹部１６６・１７６が必要ないのであればそれらを設けず、膨出部１６２・１７２をコの字形状とすればよいし、必要に応じて凹部を更に形成することも可能である。
【００２９】
更に上記構成によれば、第１補強部材１６０および第２補強部材１７０に挟み込まれる延長フランジ１２２の長さによって、補強部材１５０にかかる負荷（荷重）、ひいては補強部材１５０の潰れ量（エネルギー吸収量）を調整することが可能である。詳細には、図４に示すように、本実施形態の延長フランジ１２２は、車両前後方向において一点鎖線によって示す位置までしか延びていない。このため、第１補強部材１６０および第２補強部材１７０は、車両前後方向において延長フランジ１２２との結合（溶接）に要する必要最小限の領域でしか延長フランジ１２２を挟み込んでいない。このような場合、補強部材１５０にかかった負荷（エネルギー）は主にそこにおいて吸収されるため、延長フランジ１２２ひいてはダッシュサイドパネル１２０への負荷の伝達が少ない。
【００３０】
一方、図４に示す二点鎖線の位置まで延長フランジ１２２を延ばした場合、第１補強部材１６０および第２補強部材１７０は、車両前後方向の半分ほどの領域において延長フランジ１２２を挟み込むこととなる。このような場合、補強部材１５０にかかった負荷（エネルギー）がダッシュサイドパネル１２０に伝達されやすくなる。したがって、延長フランジ１２２を短く設定し補強部材１５０の負荷を大きくする、ダッシュサイドパネル１２０を長く設定し補強部材１５０の負荷を小さくするというように、延長フランジ１２２の長さを調節することにより、補強部材１５０のエネルギー吸収量、ひいては衝突時に乗員にかかる減速Ｇを調整することが可能となる。
【００３１】
更に本実施形態では、上述したアウタパネル１１０およびダッシュサイドパネル１２０の間にヒンジリンフォース１３０が配置される。なお、本実施形態のヒンジリンフォース１３０はダッシュサイドパネル１２０の上端よりも更に上方に延びた形状であるが、これに限定するものではない。フロントピラー１００において、衝突時に荷重がかかるのは主にカウルパネル１０６（図１参照）より下方の領域である。したがって、ヒンジリンフォース１３０は、カウルパネル１０６より下方の領域、換言すればその領域において車両高さ方向に配置されるダッシュサイドパネル１２０の下端から上端に至る高さを少なくとも有すればよい。
【００３２】
またヒンジリンフォース１３０およびダッシュサイドパネル１２０の間には、車高方向において延長フランジ１２２が設けられている領域を含むようにピラーロアリンフォース（以下、ロアリンフォース１４０と称する）が配置される。本実施形態では、ロアリンフォース１４０は、フロントピラー１００においてカウルパネル１０６より下方の領域の高さの半分程度の上下寸法（高さ）を有し、かかる領域の下半分の位置に配置されているが、これには例示にすぎない。ロアリンフォース１４０の上下寸法や設置位置は、車高方向において延長フランジ１２２が設けられている領域を含んでさえいれば、衝撃強度が必要となる範囲に応じて適宜設定することが可能である。
【００３３】
上述したようにヒンジリンフォース１３０およびロアリンフォース１４０を設けることにより、アウタパネル１１０およびダッシュサイドパネル１２０近傍、すなわちフロントピラー１００の下部の強度（剛性）が高まる。このため、衝突時におけるフロントピラー１００の変形を防ぐことができ、フルラップ衝突に対する衝突安全性の向上を図ることが可能となる。また上記のようにフロントピラー１００の下部の強度が向上されることにより、従来からフルラップ衝突対策として設けられているサイドボディアウタパネル１１０およびダッシュサイドパネル１２０によって形成される閉断面（不図示）を、車両前後方向において狭小化することができる。これにより、フロントピラー１００によって構成されるドア開口１０４ａ（図２参照）を拡大し、乗員の乗降性を高めることが可能となる。
【００３４】
更に本実施形態では、ロアリンフォース１４０のヒンジリンフォース１３０と対向する面において、延長フランジ１２２が設けられている車高方向にわたる領域に第３補強部材１８０ａ・１８０ｂが結合（固定）される。第３補強部材１８０ａ・１８０ｂは、車高方向で延長フランジ１２２が設けられている領域において、ロアリンフォース１４０の車両前端側から後端側の間で車両前後方向に延びるブレース部材である。これにより、ロアリンフォース１４０ひいてはフロントピラー１００の下部の強度を更に向上することができ、上述した効果をより高めることが可能である。なお、第３補強部材の数は例示にすぎず、その数は求められる強度に応じて適宜変更することが可能である。
【００３５】
ここで、好ましくは、ダッシュサイドパネル１２０、ヒンジリンフォースおよびロアリンフォースに用いられる鋼板は、第１補強部材１６０および第２補強部材１７０に用いられる鋼板よりも引張り強度が高いとよい。引張り強度が高いということは、すなわち変形しにくいということであり、具体的には、ダッシュサイドパネル１２０、ヒンジリンフォース１３０およびロアリンフォース１４０には高張力鋼板を用い、第１補強部材１６０および第２補強部材１７０には一般鋼板を用いることにより、かかる構成を実現することができる。
【００３６】
上記構成により、フルラップ衝突対策として衝突時の変形を抑制することが求められるダッシュサイドパネル１２０、ヒンジリンフォース１３０およびロアリンフォース１４０では、高張力鋼板によって高い強度を得ることができ、上述した閉断面の狭小化、ひいてはドア開口１０４ａの拡大が可能となる。一方、それらの部材よりも強度が低い第１補強部材１６０および第２補強部材１７０では、衝突時の変形を促進することでエネルギー吸収効果を高め、フルラップ衝突への対策を図ることができる。したがって、部材に応じた役割を明確にすることができ、より効果的な補強を行うことが可能となる。
【００３７】
なお、本実施形態においてはダッシュサイドパネル１２０に延長フランジ１２２を設ける構成を例示したが、これに限定するものではない。延長フランジ１２２は、アウタパネル１１０に設けられていてもよく、アウタパネル１１０およびダッシュサイドパネル１２０の両方に設けられていてもよい。また補強部材１５０においても、必ずしも２つの部材（第１補強部材１６０および第２補強部材１７０）から構成される必要はなく、いずれか一方のみであってもよい。
【００３８】
また上記説明した実施形態は例示にすぎず、それ以外の構成を除外するものではない。例えば、ダッシュサイドパネル１２０、ヒンジリンフォース１３０およびロアリンフォース１４０は必ずしも高張力鋼板によって構成される必要はないし、本実施形態のロアリンフォース１４０はパネル部材であるが、ロアリンフォースとしてパイプ形状の部材を用いることも可能である。
【００３９】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、車両の前部ドア開口の前側を構成するフロントピラーに利用することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１００…フロントピラー、１０２…車両、１０４…前部ドア、１０４ａ…ドア開口、１０６…カウルパネル、１０８…ダッシュパネル、１１０…アウタパネル、１２０…ダッシュサイドパネル、１２２…延長フランジ、１３０…ヒンジリンフォース、１４０…ロアリンフォース、１５０…補強部材、１６０…第１補強部材、１６２…膨出部、１６４ａ・１７４ａ…上フランジ、１６４ｂ・１７４ｂ…下フランジ、１６６・１７６…凹部、１７０…第２補強部材、１７２…膨出部、１８０ａ・１８０ｂ…第３補強部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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