(57)【要約】【課題】後方に向けて凹んだ形状を有するフロントピラーであっても、前突及び側突に伴うフロントピラーおよびドアの変形を抑制することが可能な車体前部構造の提供にある。【解決手段】車体１１の前部に設けられたフロントウィンドウ１２と、フロントウィンドウ１２を支持するフロントピラー１３と、フロントピラー１３と連結され、フロントピラー１３の下端部１３Ｄから後方へ延在する受け部材としてのサイドシル１４と、車体１１の側方に設けられたサイドドア１７と、を備えた車体前部構造１０であって、フロントピラー１３は後方に向けて凹んだ凹状部１３Ａを有し、サイドドア１７は、サイドドア１７内に固定した強度部材としてのビーム材２１を備え、ビーム材２１は、凹状部１３Ａとサイドシル１４において凹状部１３Ａよりも後方となる部位１４Ａとをつなぐ方向に延在する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の前部に設けられたフロントウィンドウと、
前記フロントウィンドウを支持するフロントピラーと、
前記フロントピラーと連結され、前記車体を構成する受け部材と、
前記車体の側方に設けられたドアと、を備えた車体前部構造であって、
前記フロントピラーは後方に向けて凹んだ凹状部を有し、
前記ドアは、ドア内に固定した強度部材を備え、
前記強度部材は、前記凹状部と前記受け部材において前記凹状部よりも後方となる部位とをつなぐ方向に延在することを特徴とする車体前部構造。
【請求項２】
前記強度部材はビーム材であり、
前記凹状部に接近して前記ドアに固定され、前記ビーム材の前端部を支持する前部バルクと、
前記受け部材に接近して前記ドアに固定され、前記ビーム材の後端部を支持する後部バルクと、を備えていることを特徴とする請求項１に記載の車体前部構造。
【請求項３】
前記ビーム材の前端部は、前記前部バルクより前方に延設された前部延設部を備え、
前記ビーム材の後端部は、前記後部バルクより後方に延設された後部延設部を備え、
前記前部延設部は、前記フロントピラーの側方に配置され、前記後部延設部は、前記受け部材の側方に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の車体前部構造。
【請求項４】
前記強度部材は金属板による単一部材であって、強度部材本体部と、前記強度部材本体部の前端部に設けられ、前記ドアに固定される前部固定部と、前記強度部材本体部の後端部に設けられ、前記ドアに固定される後部固定部と、を有することを特徴とする請求項１に記載の車体前部構造。
【請求項５】
前記受け部材が前記フロントピラーの下端部から後方へ延在するサイドシルであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の車体前部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車体前部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に開示された自動車の車体側部の補強構造では、車体の側壁にドア開口が形成されている。車体は、側壁がドア開口の前部開口縁を構成するフロントピラーと、フロントピラーの前方に位置してフロントピラーに支持されるフロントフェンダエプロンと、フロントフェンダエプロンを補強する補強材とを備える。ドア開口には、ドア開口を開閉自在に閉じるドアが設けられている。ドアのドア本体には、前後方向に直線的に延びる板金製のインパクトビームが取り付けられている。インパクトビームは、ドア本体の空間に位置し、ドア本体のインナーパネルの前、後端部に架設され結合されている。このインパクトビームにより、ドアが補強され側突に対してドアの強度が向上している。また、補強材の後端部とインパクトビームの前端部とが互いに近傍に位置しており、補強材とインパクトビームとは前後方向にほぼ直線的に連続するよう配設されている。
【０００３】
このような構造を有していることにより、自動車が前突したとき、前突時の衝撃力は補強材で支持されると共に、補強材からその後側の車体の部分に伝えられ、フロントピラーに伝達されて、補強材の近傍に位置するインパクトビームによって確実に支持される。よって、前突時の衝撃力により車体が変形することが確実に防止されるとある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２０６２４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前方の視界を拡大するために、フロントウィンドウを側方に大きく廻り込ませた構造のものがある。この場合、フロントウィンドウを支持するフロントピラーは後方に向けて凹んだ形状（曲がった形状）を有している。このような形状のフロントピラーを有する車体に、特許文献１に開示された自動車の車体側部の補強構造を適用したとしても、前突時にフロントピラーの凹んだ部位に荷重が集中し、フロントピラーが凹んだ部位で屈曲し変形してしまう問題がある。
【０００６】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、後方に向けて凹んだ形状を有するフロントピラーであっても、前突及び側突に伴うフロントピラーおよびドア
の変形を抑制することが可能な車体前部構造の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、請求項１記載の発明は、車体の前部に設けられたフロントウィンドウと、前記フロントウィンドウを支持するフロントピラーと、前記フロントピラーと連結され、前記車体を構成する受け部材と、前記車体の側方に設けられたドアと、を備えた車体前部構造であって、前記フロントピラーは後方に向けて凹んだ凹状部を有し、前記ドアは、ドア内に固定した強度部材を備え、前記強度部材は、前記凹状部と前記受け部材において前記凹状部よりも後方となる部位とをつなぐ方向に延在することを特徴とする。
【０００８】
請求項１記載の発明によれば、前突時にはフロントピラーに伝達された荷重は強度部材に伝達され、強度部材を介して受け部材に伝達することが可能である。よって、フロントピラーの凹状部に加わる荷重を軽減することができ、フロントピラーが凹状部で屈曲し変形することを抑制できる。また、側突時にはドア内に設けられた強度部材により、ドアの変形を抑制できる。よって、後方に向けて凹んだ凹状部を有するフロントピラーであっても、前突及び側突に伴うフロントピラーおよびドアの変形を抑制することが可能である。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の車体前部構造において、前記強度部材はビーム材であり、前記凹状部に接近して前記ドアに固定され、前記ビーム材の前端部を支持する前部バルクと、前記受け部材に接近して前記ドアに固定され、前記ビーム材の後端部を支持する後部バルクと、を備えていることを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明によれば、前突時にはフロントピラーに加わる荷重は前部バルクを介してビーム材に伝達され、ビーム材から後部バルクを介して受け部材に伝達される。また、側突時には前部バルク及び後部バルクを介して固定されたビーム材によって、側方からの荷重を受け止めることが可能である。なお、前部バルク及び後部バルクは、ビーム材をドアに取り付けるための取付け部材のことを指す。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項２に記載の車体前部構造において、前記ビーム材の前端部は、前記前部バルクより前方に延設された前部延設部を備え、前記ビーム材の後端部は、前記後部バルクより後方に延設された後部延設部を備え、前記前部延設部は、前記フロントピラーの側方に配置され、前記後部延設部は、前記受け部材の側方に配置されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明によれば、側突時にはドアに加わる荷重はビーム材の前部延設部を介してフロントピラーに伝達され、ビーム材の後部延設部を介して受け部材に伝達される。よって、側突に伴うドアの変形を一層抑制することが可能である。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項１に記載の車体前部構造において、前記強度部材は金属板による単一部材であって、強度部材本体部と、前記強度部材本体部の前端部に設けられ、前記ドアに固定される前部固定部と、前記強度部材本体部の後端部に設けられ、前記ドアに固定される後部固定部と、を有することを特徴とする。
【００１４】
請求項４記載の発明によれば、強度部材は金属板による単一部材なので、部品点数の削減と軽量化を図ることが可能である。
【００１５】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４に記載の車体前部構造において、前記受け部材が前記フロントピラーの下端部から後方へ延在するサイドシルであることを特徴とする。
【００１６】
請求項５記載の発明によれば、強度的に優れたサイドシルにより荷重を受けることができるので、フロントピラーおよびドアの変形を確実に抑制することが可能である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、後方に向けて凹んだ凹状部を有するフロントピラーであっても、前突及び側突に伴うフロントピラーおよびドアの変形を抑制することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係る車体前部構造を示す概略側面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線における模式的に示す断面図である。
【図３】図１におけるＢ−Ｂ線における模式的に示す断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係るバルクの形状及びビーム材との連結状態を示す斜視図である。
【図５】前突時の荷重伝達を示す作用説明図である。
【図６】別例１に係る車体前部構造を示す概略側面図である。
【図７】別例２に係る車体前部構造における強度部材の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態に係る車体前部構造について図１〜図５に基づき説明する。
図１に示すように、本実施形態の車体前部構造１０は、車体１１の前部に設けられたフロントウィンドウ１２と、フロントウィンドウ１２を支持するフロントピラー１３と、フロントピラー１３と連結され、車体１１を構成する受け部材としてのサイドシル１４と、を備えている。
【００２０】
フロントウィンドウ１２は、前方の視界を拡大するために、側方に大きく廻り込ませたＵ字形状を有している。
フロントピラー１３は、車体１１の前部の側部に配設され、上下方向に延在されている。フロントウィンドウ１２を支持するフロントピラー１３は、後方に向けて凹んだ形状を有し、凹状部１３Ａを有している。フロントピラー１３は、凹状部１３Ａの下方に延在しホイルハウス２６に近い下側の部位１３Ｂと、凹状部１３Ａから後方へ延在する上側の部位１３Ｃとを備えている。凹状部１３Ａは、凹状部１３Ａにおける最も凹んだ変曲点Ｐを有している。本実施形態では、凹状部１３Ａは湾曲した形状を有しているが、屈曲した形状を有していてもよい。図２に示すように、フロントピラー１３は、断面中空の筒状の形状を有している。
【００２１】
図１に示すように、フロントピラー１３より車体１１後方側には、上下方向に延在されたセンターピラー１５が配設されている。そして、フロントピラー１３の下端部１３Ｄ及びセンターピラー１５の下端部１５Ａは、サイドシル１４によって連結されている。サイドシル１４は、車体１１の下部を構成しており、フロントピラー１３の下端部１３Ｄから後方に向けて延在されている。サイドシル１４は、図３に示すように、断面中空の筒状の形状を有している。
【００２２】
フロントピラー１３、センターピラー１５及びサイドシル１４によって乗員乗降用のドア開口部１６が形成されている。ドア開口部１６には、ドアとしてのサイドドア１７が配設され、サイドドア１７は図示しないドアヒンジを介してフロントピラー１３に回動可能に支持されている。サイドドア１７は、車体１１の左右のドア開口部１６にそれぞれ設けられている。サイドドア１７は、図２及び図３に示すように、内側のインナーパネル１８と外側のアウターパネル１９とを備え、インナーパネル１８の端部とアウターパネル１９の端部とを接合させることにより形成されている。インナーパネル１８とアウターパネル１９間には、空間部２０が形成されている。
【００２３】
図１に示すように、サイドドア１７内には、フロントピラー１３の凹状部１３Ａとサイドシル１４において凹状部１３Ａよりも後方となる部位１４Ａとをつなぐ方向に強度部材としてのビーム材２１が延在している。すなわち、凹状部１３Ａにおける変曲点Ｐとサイドシル１４におけるセンターピラー１５寄りの部位１４Ａとをつなぐ方向にビーム材２１が設けられている。ビーム材２１は、前方より後方に向かうにしたがい水平方向に対して下方に向けて傾斜して設けられている。ビーム材２１は円筒状の長尺部材である。図２及び図３に示すように、ビーム材２１はサイドドア１７内の空間部２０に設けられている。
【００２４】
図２及び図３に示すように、ビーム材２１は、ビーム材２１の前端部２１Ａを支持する前部バルク２２と、ビーム材２１の後端部２１Ｂを支持する後部バルク２３とを介してサイドドア１７に固定されている。前部バルク２２は凹状部１３Ａに接近してサイドドア１７に固定され、後部バルク２３はサイドシル１４に接近してサイドドア１７に固定されている。前部バルク２２及び後部バルク２３は、ビーム材２１をサイドドア１７に取り付けるための取付け部材のことを指す。図４に示すように、前部バルク２２及び後部バルク２３は、板部材で形成され、断面コの字状の形状を有している。前部バルク２２は、天板部２２Ａと、天板部２２Ａより下方に向けて立設された２つの側板部２２Ｂと、側板部２２Ｂの下方の端部にそれぞれ形成された折り曲げ部２２Ｃとを備えている。天板部２２Ａは、平板部２２Ｅと筒状に凹んだ凹部２２Ｄとを有している。凹部２２Ｄにはビーム材２１の前端部２１Ａが固定される。後部バルク２３は、前部バルク２２と同一形状を有し、天板部２３Ａ、側板部２３Ｂ及び折り曲げ部２３Ｃを備えている。天板部２３Ａは、平板部２３Ｅと筒状に凹んだ凹部２３Ｄとを有している。凹部２３Ｄにはビーム材２１の後端部２１Ｂが固定される。
【００２５】
図４に示すように、ビーム材２１の前端部２１Ａは、前部バルク２２の凹部２２Ｄに溶接により固定され、ビーム材２１の後端部２１Ｂは、後部バルク２３の凹部２３Ｄに溶接により固定されている。このことにより、ビーム材２１と前部バルク２２及び後部バルク２３とは一体化されている。なお、前部バルク２２とビーム材２１の前端部２１Ａとは、ビーム材２１の前端部２１Ａの一部が前部バルク２２より前方に延設するように固定されている。後部バルク２３とビーム材２１の後端部２１Ｂとは、ビーム材２１の後端部２１Ｂの一部が後部バルク２３より後方に延設するように固定されている。ビーム材２１の前端部２１Ａにおける前方に延設された部分を前部延設部２４とし、ビーム材２１の後端部２１Ｂにおける後方に延設された部分を後部延設部２５とする。
【００２６】
図２及び図３に示すように、ビーム材２１と前部バルク２２及び後部バルク２３とは、サイドドア１７内の空間部２０に配置されている。このとき、図２に示すように、前部バルク２２は、フロントピラー１３の凹状部１３Ａに接近して配置され、折り曲げ部２２Ｃが内側となり、凹部２２Ｄに固定されたビーム材２１が外側となるように配置されて、折り曲げ部２２Ｃをサイドドア１７のインナーパネル１８に溶接により固定されている。そして、ビーム材２１の前部延設部２４は、フロントピラー１３の側方に位置するよう配置される。
【００２７】
また、図３に示すように、後部バルク２３は、サイドシル１４に接近して配置され、折り曲げ部２３Ｃが内側となり、凹部２３Ｄに固定されたビーム材２１が外側となるように配置されて、折り曲げ部２３Ｃをサイドドア１７のインナーパネル１８に溶接により固定されている。そして、ビーム材２１の後部延設部２５は、サイドシル１４の側方に位置するよう配置される。
【００２８】
次に、本発明の実施形態の車体前部構造１０につき作用説明を行う。
図５に示すように、前突時に衝突に伴う荷重Ｆ１は、フロントピラー１３に伝達され、フロントピラー１３の凹状部１３Ａに接近して配置された前部バルク２２を介してビーム材２１に荷重Ｆ３として伝達される。ビーム材２１に伝達される荷重Ｆ３は、サイドシル１４に接近して配置された後部バルク２３を介してサイドシル１４に伝達される。このように、フロントピラー１３の凹状部１３Ａにかかる荷重をビーム材２１を介してサイドシル１４に伝達されるので、フロントピラー１３の凹状部１３Ａが変曲点Ｐの部位で屈曲し変形してしまうことが抑制される。また、フロントピラー１３に伝達された荷重Ｆ１は、フロントピラー１３側へも荷重Ｆ２として伝達される。
【００２９】
図２及び図３に示すように、側突時に衝突に伴う荷重Ｅ１は、前部バルク２２及び後部バルク２３を介して固定されたビーム材２１によって、受け止められる。また、側突に伴う荷重Ｅ１は、フロントピラー１３の側方に位置するよう配置されたビーム材２１の前部延設部２４を介してフロントピラー１３に伝達され、サイドシル１４の側方に位置するよう配置されたビーム材２１の後部延設部２５を介してサイドシル１４に伝達される。よって、サイドドア１７の変形が抑制される。
【００３０】
図５に示すように、ビーム材２１は、前方より後方に向かうにしたがい水平方向に対して下方に向けて傾斜して設けられている。よって、従来技術のようにビーム材を前後方向に直線的に配設した場合と比較して、ビーム材２１の長手方向の長さが短縮され、コスト及び質量の増加が抑制される。
【００３１】
本発明の実施形態に係る車体前部構造１０によれば、以下の効果を奏する。
（１）前突時には前突に伴う荷重はフロントピラー１３に伝達されるが、フロントピラー１３に伝達された荷重はビーム材２１に伝達され、ビーム材２１を介してサイドシル１４に伝達することが可能である。よって、フロントピラー１３の凹状部１３Ａに加わる荷重を軽減することができ、フロントピラー１３が凹状部１３Ａで屈曲し変形することを抑制できる。また、側突時にはサイドドア１７内に設けられたビーム材２１により、ドアの変形を抑制できる。よって、後方に向けて凹んだ凹状部１３Ａを有するフロントピラー１３であっても、前突及び側突に伴うフロントピラー１３及びサイドドア１７の変形を抑制することが可能である。
（２）前突時にはフロントピラー１３に加わる荷重は前部バルク２２を介してビーム材２１に伝達され、ビーム材２１から後部バルク２３を介してサイドシル１４に伝達される。また、側突時には前部バルク２２及び後部バルク２３を介して固定されたビーム材２１によって、側方からの荷重を受け止めることが可能である。
（３）側突時にはサイドドア１７に加わる荷重はビーム材２１の前部延設部２４を介してフロントピラー１３に伝達され、ビーム材２１の後部延設部２５を介してサイドシル１４に伝達される。よって、側突に伴うサイドドア１７の変形を一層抑制することが可能である。
（４）ビーム材を前後方向に直線的に配設した場合と比較して、ビーム材２１の長手方向の長さを短縮することができ、コスト及び質量の増加を抑制することが可能である。
（５）強度的に優れたサイドシル１４により前突又は側突に伴う荷重を受けることができるので、フロントピラー１３及びサイドドア１７の変形を確実に抑制することが可能である。
【００３２】
なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能であり、例えば、次のように変更しても良い。
○  本発明の実施形態では、フロントピラー１３の凹状部１３Ａとサイドシル１４とをつなぐ方向にビーム材２１を設けるとして説明したが、図６に示す別例１の車体前部構造３０であってもよい。車体前部構造３０では、フロントピラー１３の凹状部１３Ａと受け部材としてのセンターピラー１５の下端部１５Ａとをつなぐ方向にビーム材２１が延在している。すなわち、凹状部１３Ａにおける変曲点Ｐとセンターピラー１５の下端部１５Ａとをつなぐ方向にビーム材２１が設けられている。なお、センターピラー１５の下端部１５Ａは、受け部材における凹状部１３Ａよりも後方となる部位に相当する。ビーム材２１は、前方より後方に向かうにしたがい水平方向に対して下方に向けて傾斜して設けられている。この場合には、前突又は側突に伴う荷重は、ビーム材２１を介してセンターピラー１５に伝達されるので、フロントピラー１３及びサイドドア１７の変形を抑制することが可能である。
○  本発明の実施形態では、ビーム材２１と前部バルク２２及び後部バルク２３とを溶接により固定することにより一体化されているとして説明したが、図７に示す別例２のように、強度部材と前部バルク及び後部バルクとを金属板による単一部材としてもよい。図７に示す強度部材４０は、金属板をコの字状に折り曲げることにより形成されている。強度部材４０は、強度部材本体部４１と、強度部材本体部４１の前端部に設けられ、サイドドア１７に固定される前部固定部４２と、強度部材本体部４１の後端部に設けられ、サイドドア１７に固定される後部固定部４３とを有している。強度部材４０は、前部固定部４２及び後部固定部４３をサイドドア１７のインナーパネル１８に溶接により固定することにより、サイドドア１７内に取付けられる。この場合には、強度部材４０は金属板による単一部材なので、部品点数の削減と軽量化を図ることが可能である。
【符号の説明】
【００３３】
１０、３０  車体前部構造
１１  車体
１２  フロントウィンドウ
１３  フロントピラー
１３Ａ  凹状部
１３Ｄ  下端部
１４  サイドシル
１５  センターピラー
１７  サイドドア
１８  インナーパネル
１９  アウターパネル
２１  ビーム材（強度部材）
２１Ａ  前端部
２１Ｂ  後端部
２２  前部バルク
２３  後部バルク
２４  前部延設部
２５  後部延設部
４０  強度部材
４１  強度部材本体部
４２  前部固定部
４３  後部固定部
Ｆ１〜Ｆ３  前突に伴う荷重
Ｅ１  側突に伴う荷重
【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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