JP2019010924A - ピラー骨格構造及び車体モジュール構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】骨格部材を接合させた際における結合剛性を向上させると共に、衝突時の衝突荷重を各骨格部材に分散させる。【解決手段】ピラー骨格構造18は、車両上下方向に延在するフロントピラーロア54と、フロントピラーロア54の上部が接合されるアルミダイキャスト製の接合部材60と、接合部材60に接合され、車両上方かつ車両後方に向けて延在するフロントピラーアッパ52と、を備えている。【選択図】図1

Description

本発明は、ピラー骨格構造及び車体モジュール構造に関する。
特許文献1には、前部及び後部ルーフコラム(ピラー)を具備するルーフモジュールが、ピラーロア部であるコラム部分を具備する基本モジュール上に置かれて接続されるボデー構造が開示されている。ここで、ルーフモジュールの前部及び後部ルーフコラムは、それぞれ関連するクロスメンバにより相互に接続されている。ここで、各骨格部材の接続は接着や溶接によるものである。例えば、特許文献1のボデー構造におけるフロントピラーでは、前部ルーフコラムに対して、基本モジュールから車両上方に延出するコラム部分と、車幅方向に延在するクロスメンバが、それぞれ接着又は溶接により接合されている。
ここで、特許文献1のようなボデー構造では、骨格部材同士の接合はフランジを介して行われている。そして、フランジによる接合部分は結合剛性を確保する上での弱点となる場合がある。また、結合剛性が低ければ衝突時に衝突荷重が各骨格部材に上手く分散されないおそれがある。
特表2005−537179号公報
本発明は、骨格部材を接合させた際における結合剛性を向上させると共に、衝突時の衝突荷重を各骨格部材に分散させることが可能なピラー骨格構造及び車体モジュール構造を提供することを目的とする。
請求項1のピラー骨格構造は、車両上下方向に延在するピラーロアと、ピラーロアの上部が接合されるアルミダイキャスト製の接合部材と、前記接合部材に接合され、車両上方かつ車両後方に向けて延在するピラーアッパと、を備えている。
請求項1のピラー骨格構造は、骨格部材であるピラーロアとピラーアッパから構成されるピラーに適用される。当該ピラー骨格構造においては、ピラーロアとピラーアッパがそれぞれアルミダイキャスト製の接合部材に接合されている。ここで、車両上下方向に延在するピラーロアでは、当該ピラーロアの上部が接合部材との接合箇所となる。また、車両上方かつ車両後方に向けて延在するピラーアッパでは、当該ピラーアッパの下部が接合部材との接合箇所となる。なお、接合箇所となるピラーアッパの下部については車両上下方向に延在していてもよい。請求項1のピラー骨格構造によれば、ピラーロアとピラーアッパとがノードである接合部材を介して接合されている。すなわち、ピラーロア及びピラーアッパは、せん断方向において接合部材に対して接合されているため、結合剛性を向上させることができる。また、結合剛性の向上により、衝突時の衝突荷重をピラーロア及びピラーアッパに分散させることができる。
請求項2のピラー骨格構造では、前記接合部材は、車幅方向内側に延出される延出部を備え、前記延出部は、車幅方向に延在するカウルリインフォースメントの端部が接合されている。
請求項2のピラー骨格構造は、接合部材に対してピラーロア及びピラーアッパに加え、骨格部材であるカウルリインフォースメントを接合させたことを特徴とする。ここで、車幅方向に延在するカウルリインフォースメントについては、当該カウルリインフォースメントの車幅方向外側の端部が接合部材との接合箇所となる。請求項2のピラー骨格構造によれば、ピラーロア及びピラーアッパに加え、カウルリインフォースメントの結合剛性を向上させることができる。また、衝突時の衝突荷重をカウルリインフォースメントにも分散させることができる。
請求項3のピラー骨格構造は、前記接合部材において、前記ピラーロアが挿入された状態で接合される下部接合部、前記ピラーアッパが挿入された状態で接合される上部接合部、及び前記カウルリインフォースメントが挿入された状態で接合される前記延出部は、各部材の挿入方向から見た断面がU字状に形成されている。
請求項3のピラー骨格構造は、各骨格部材がアルミダイキャスト製の接合部材に挿入された状態で接合されるものであり、各骨格部材の接合部分は挿入方向から見た断面がU字状に形成されていることを特徴とする。ここで、「挿入方向」とは、各骨格部材における接合部材との接合箇所が延在する方向である。すなわち、ピラーロアにおいては車両上下方向となり、ピラーアッパにおいては、車両上方かつ車両後方又は車両上下方向となり、カウルリインフォースメントにおいては、車幅方向となる。請求項3のピラー骨格構造によれば、各骨格部材は挿入方向から挿入されるだけでなく、U字状に形成された断面の開放部分から挿入させることができる。つまり、骨格部材の接合部材に対する組み付けが容易となる。また、各骨格部材は、接合部材に対する挿入位置を調整することで、接合位置を調整することができる。すなわち、フランジにより骨格部材同士を接合するピラー骨格構造と比べて、接合位置の調整は容易である。
請求項4の車体モジュール構造は、請求項1〜3のいずれか1項に記載のピラー骨格構造を備え、車体を構成する複数の車体モジュールとして、前記ピラーアッパを含んで構成されるルーフモジュールと、前記ピラーロアを含んで構成されるアンダーモジュールと、を有し、前記ルーフモジュールと前記アンダーモジュールとをボルトで締結することにより、前記ピラーアッパと前記ピラーロアとを備えたピラーが形成されている。
請求項4の車体モジュール構造は、複数の車体モジュールにより構成される車両に適用される。ルーフモジュールはピラーアッパを備え、アンダーモジュールはピラーロアを備えている。請求項4の車体モジュール構造によれば、車体モジュール同士を接合することにより、接合部材を介してピラーアッパとピラーロアとを接合させることができる。すなわち、車体モジュール同士の接合に伴い、ピラーが形成される。請求項4の車体モジュール構造によれば、車両の製造工程が軽減される。そして、接合部材に接合される各骨格部材の結合剛性を向上させると共に、衝突時の衝突荷重を各骨格部材に分散させることができる。
本発明によれば、骨格部材を接合させた際における結合剛性を向上させると共に、衝突時の衝突荷重を各骨格部材に分散させることができる。
本発明の実施形態に係るピラー骨格構造におけるカウル部及びフロントピラーを車幅方向内側かつ車両後方側から見た斜視図である。 本発明の実施形態に係るピラー骨格構造におけるカウル部の側方断面図(図1のA−A断面図)である。 本発明の実施形態に係るピラー骨格構造におけるカウル部及びフロントピラーの平面断面図(図1のB−B断面図)である。 本発明の実施形態に係るピラー骨格構造の作用を説明する図である。 比較例に係るピラー骨格構造におけるカウル部及びフロントピラーの平面断面図である。 本発明の実施形態に係るピラー骨格構造を車体モジュール構造に適用した状態を示す斜視図である。
本発明の一実施形態に係るピラー骨格構造について図1〜図3を用いて説明する。なお、各図において、矢印FRは車両前方を示し、矢印UPは車両上方を示し、矢印OUTは車幅方向外側を示している。また、車両の前部は、基本的に左右対称に構成されているので、車両右方側を図示して説明する。
図1及び図2には、ピラー骨格構造18が適用された車両10のカウル部16及びフロントピラー50が図示されている。なお、図1ではウインドシールドガラス20の図示を省略している。車両10のカウル部16は、車幅方向両端のピラーであるフロントピラー50の間に設けられている。図1及び図2に示されるように、カウル部16は、ウインドシールドガラス20を支持するカウルトップパネル22と、カウルトップパネル22の車両下方側が接合されるカウルリインフォースメント30とを含んで構成されている。また、カウルリインフォースメント30の車両下方側には車両前部室12と車室14(図2参照)とを区画するダッシュパネル40が接合されている。ここで、車両前部室12には、内燃機関が収容されるエンジンルームや、例えば電気自動車におけるモータ等の駆動源が収容される空間が含まれる。カウルトップパネル22、カウルリインフォースメント30及びダッシュパネル40は、車幅方向に延在しており、車幅方向両端のフロントピラー50に連結されている。
図1に示されるように、フロントピラー50は、車両上下方向に延在する部材であるフロントピラーロア(ピラーロア)54と、フロントピラーロア54の上部が接合される接合部材60と、を含んで構成されている。また、フロントピラー50は、接合部材60に接合されるフロントピラーアッパ(ピラーアッパ)52を含んで構成されている。ここで、フロントピラーアッパ52は、接合部材60との接合箇所が車両上下方向に延在していると共に、当該接合箇所より車両上方側であってウインドシールドガラス20の支持部側が車両後方かつ車両上方に向けて延在している。また、フロントピラーアッパ52及びフロントピラーロア54が接合される接合部材60は、アルミダイキャスト製の部材である。そして、接合部材60は、カウルリインフォースメント30が挿入される延出部62と、フロントピラーアッパ52が挿入される上部接合部64と、フロントピラーロア54が挿入される下部接合部66と、を有している。
フロントピラーアッパ52は、車幅方向内側が開放された断面ハット形状のピラーアウタアッパ52Aと、車幅方向外側が開放された断面ハット形状のピラーインナアッパ52Bとを接合することで形成された閉断面構造の骨格部材である。ここで、ピラーアウタアッパ52Aの車両前方端部にはフランジ52A1(図3参照)が、車両後方端部には他のフランジ(図示せず)が形成されている。また、ピラーインナアッパ52Bの車両前方端部には、フランジ52B1(図3参照)が、車両後方端部には他のフランジ(図示せず)が形成されている。そして、フランジ52A1とフランジ52B1とがスポット溶接により接合され(打点W3参照)、ピラーアウタアッパ52Aの他のフランジと、ピラーインナアッパ52Bの他のフランジとがスポット溶接により接合される。これにより、閉断面構造のフロントピラーアッパ52が形成される。
図3はフロントピラー50を車両上方から見た平面断面図である。フロントピラーアッパ52は、接合部材60の車両上方側に設けられた上部接合部64に対して挿入方向(車両上下方向)に沿って挿入され、複数のボルト56が締結されることで接合部材60に固定される。ここで、上部接合部64は、車両上方側から見て車幅方向外側が開放された断面U字状の構成物である。フロントピラーアッパ52は、ピラーインナアッパ52Bの外壁面が上部接合部64の内壁面に当接された状態で接合されている。なお、フロントピラーアッパ52の接合部材60への挿入部分においては、ピラーアウタアッパ52Aとピラーインナアッパ52Bとは次のように接合されている。すなわち、車両前方端部では、フランジ52A1とフランジ52B1とがスポット溶接により接合されているが、車両後方端部では、車幅方向に延びる板部同士が重ねられ、車両後方側のボルト56と共締めされている。
一方、フロントピラーロア54は、車幅方向内側が開放された断面ハット形状のピラーアウタロア54Aと、車幅方向外側が開放された断面ハット形状のピラーインナロア54Bとを接合することで形成された閉断面構造の骨格部材である(図1参照)。ピラーアウタロア54A及びピラーインナロア54Bの車両前後方向両端には、それぞれフランジが形成されている。そして、ピラーアウタロア54Aのフランジと、ピラーインナロア54Bのフランジとがスポット溶接により接合されることで、閉断面構造のフロントピラーロア54が形成される。フロントピラーロア54は、接合部材60の車両下方側に設けられた下部接合部66に対して挿入方向(車両上下方向)に沿って挿入され、接合部材60に対して溶接されることで固定されている。図1に示されるように、フロントピラーロア54(ピラーインナロア54B)の外壁面と接合部材60の端面により形成される段差部分には、アーク溶接による溶接部T1が形成されている。ここで、下部接合部66は、車両下方側から見て車幅方向外側が開放された断面U字状の構成物である。フロントピラーロア54は、ピラーインナロア54Bの外壁面が下部接合部66の内壁面に当接された状態で接合されている。
なお、フロントピラーロア54の接合部材60への挿入部分においては、ピラーアウタロア54Aとピラーインナロア54Bとは次のように接合されている。すなわち、車両前方端部では、フランジ同士がスポット溶接により接合されているが、車両後方端部では、車幅方向に延びる板部同士が重ねられ、溶接等により接合されている。
一方、接合部材60は、車幅方向内側に延出され、かつ車幅方向内側から見て断面U字状の延出部62を備えている。詳しくは、延出部62は、車両上方側、車両前方側及び車両下方側に壁面を有すると共に、車両後方側が開放されている(図2参照)。カウルリインフォースメント30は、接合部材60の車幅方向内側に設けられた延出部62に対して挿入方向(車幅方向)に沿って挿入され、接合部材60に対して固定されている。図2及び図3に示されるように、カウルリインフォースメント30は、カウルリインフォースメント30の壁部32の外壁面が延出部62の内壁面に当接された状態で、溶接により固定されている。したがって、壁部32の外壁面と延出部62の端面により形成される段差部分にアーク溶接によって溶接部T2が形成されている。なお、断面U字状の延出部62は、本実施形態のように、車両後方側が開放される形状に限らない。例えば、車両前方側、車両上方側、又は車両下方側のいずれを開放させる形状にしてもよい。
図1及び図2に示されるように、カウルトップパネル22は、ウインドシールドガラス20の下部に沿って車幅方向に延在する開断面構造の部材である。このカウルトップパネル22は、カウルリインフォースメント30に接合される下フランジ22Aと、下フランジ22Aの車両前方端部からウインドシールドガラス20(車両上方側)に向けて延出される立設部22Bを有している。また、カウルトップパネル22は、立設部22Bの車両上方端部から車両前方に向けて延出し、さらに車両前方端部が車両下方に向けて折り曲げられた載置部22Cを有している。この載置部22Cは、ウインドシールドガラス20の支持部として形成されている。さらに、カウルトップパネル22は、載置部22Cの車両前方かつ車両下方の端部から車両前方に向けて延出される前フランジ22Dを有している。この前フランジ22Dは、後述する補強パネル24(図2参照)との接合部分として形成されている。
図2に示されるように、カウルトップパネル22では、載置部22Cの車両上方側の面に固定部26とクッションゴム28とが設けられている。固定部26はウレタン接着剤等の弾性や柔軟性を有する接着剤であって、ウインドシールドガラス20の周囲を囲むように設けられている。以上のように、ウインドシールドガラス20は、固定部26及びクッションゴム28を介してカウルトップパネル22に支持されている。
ここで、カウルトップパネル22には、車幅方向の複数個所において、補強パネル24が接合されている。補強パネル24は、車両後方側において車両上下方向に延在される後フランジ24Aと、車両前方側において車両前後方向に延在される前フランジ24Bと、を含んで構成されている。後フランジ24Aがカウルトップパネル22の立設部22Bに当接されると共に、後フランジ24Aと立設部22Bとがスポット溶接により固定されている(図2の打点W1参照)。また、前フランジ24Bがカウルトップパネル22の前フランジ22Dに当接されると共に、前フランジ24Bと前フランジ22Dとがスポット溶接により固定されている(図2の打点W2参照)。
図1及び2に示されるように、カウルリインフォースメント30は、車幅方向に延在する閉断面構造の骨格部材である。このカウルリインフォースメント30は、アルミニウムの押出し材で構成されている。カウルリインフォースメント30は、車幅方向外側においてフロントピラー50を構成する接合部材60と接合され、車両上方側においてカウルトップパネル22と接合され、車両下方側においてダッシュパネル40と接合されている。
ここで、カウルリインフォースメント30では、車両上方側の面に対してカウルトップパネル22の下フランジ22Aがリベット36により固定されている。なお、カウルリインフォースメント30の車幅方向外側の端部では、壁部32と接合部材60の延出部62とが重なった状態で接合されている(図2参照)。そのため、カウルトップパネル22の下フランジ22Aは、延出部62よりも車幅方向内側においては壁部32の車両上方側の面に当接され、壁部32と延出部62とが重なった部分においては延出部62の車両上方側の面に当接されている。つまり、壁部32と延出部62とが重なった部分では、カウルトップパネル22は接合部材60と共にカウルリインフォースメント30に対して接合されている。なお、カウルリインフォースメント30とカウルトップパネル22との接合方法はリベット36に限らない。例えば、ボルトや溶接による接合方法であってもよい。
また、カウルリインフォースメント30では、車両下方側の面に対してダッシュパネル40の車両上方側端部に設けられた上フランジ40Aがボルト38により固定されている。なお、ダッシュパネル40の上フランジ40Aは、延出部62よりも車幅方向内側においては壁部32の車両下方側の面に当接され、壁部32と延出部62とが重なった部分においては延出部62の車両下方側の面に当接されている。つまり、壁部32と延出部62とが重なった部分では、ダッシュパネル40は接合部材60と共にカウルリインフォースメント30に対して接合されている。なお、カウルリインフォースメント30とダッシュパネル40との接合方法はボルト38に限らない。例えば、リベットや溶接による接合方法であってもよい。
以上のように、各部材が接合されたカウル部16及びフロントピラー50では、各接合部にシーラSを塗布することにより、車両前部室12から車室14への水等の浸入を防いでいる。
(作用効果)
次に本実施形態の作用及び効果について従来技術である比較例との対比により説明する。
まず、上述のとおり、本実施形態のピラー骨格構造18では、骨格部材であるカウルリインフォースメント30、フロントピラーアッパ52及びフロントピラーロア54の接合箇所に、アルミダイキャスト構造のノードである接合部材60を設定している。つまり、カウルリインフォースメント30、フロントピラーアッパ52及びフロントピラーロア54は接合部材60を介して互いが接合されることを特徴としている。
これに対して、比較例ではカウルリインフォースメント、フロントピラーアッパ、及びフロントピラーロアがそれぞれフランジにより接合されている。図5に比較例のピラー骨格構造118を示す。比較例のフロントピラー150は、車両上下方向に延在する部材であるフロントピラーロア(図示せず)と、フロントピラーロアに対してスポット溶接により接合されるフロントピラーアッパ152と、を含んで構成されている。また、フロントピラー150は、フロントピラーアッパ152に接合されるカウルリインフォースメント132を含んで構成されている。
フロントピラーアッパ152は、車幅方向内側が開放された断面ハット形状のピラーアウタアッパ152Aと、略板状のピラーインナアッパ152Bとを接合することで形成された閉断面構造の骨格部材である。ここで、ピラーアウタアッパ152Aの車両前後方向両端には、フランジ152A1,152A2が形成されている。また、ピラーインナアッパ152Bの車両前後方向両端には、フランジ152B1,152B2が形成されている。そして、フランジ152A1とフランジ152B1とがスポット溶接により接合され(打点W11参照)、フランジ152A2とフランジ152B2とがスポット溶接により接合されることで(打点W12参照)、閉断面構造のフロントピラーアッパ152が形成される。
また図示しないが、フロントピラーロアは、車幅方向内側が開放された断面ハット形状のピラーアウタロアと、略板状のピラーインナロアとを接合することで形成された閉断面構造の骨格部材である。
さらに、比較例では、カウルリインフォースメント132とダッシュパネル134と、を接合することで閉断面を有する閉断面部130が形成されている。ここで、カウルリインフォースメント132では、車幅方向外側の端部にフランジ132Aが形成されている。そして、フランジ132Aがピラーインナアッパ152Bに対してスポット溶接により接合されることで(打点W13参照)、カウルリインフォースメント132はピラーインナアッパ152Bに対して固定される。また、ダッシュパネル134では、車幅方向外側の端部にフランジ134Aが形成されている。そして、フランジ134Aがフランジ152A2及びフランジ152B2と共にスポット溶接により接合されることで(打点W12参照)、ダッシュパネル134は、フロントピラーアッパ152に対して固定される。
以上のように構成される従来技術の比較例に対して、本実施形態は以下の作用効果を奏する。
比較例のピラー骨格構造118では、骨格部材であるフロントピラーアッパ152とフロントピラーロア(図示せず)とがスポット溶接により直接接合されている。比較例では、スポット溶接個所が結合剛性を確保する上での弱点となる。
これに対し、本実施形態のピラー骨格構造18では、車両上下方向において、フロントピラーアッパ52とフロントピラーロア54とがノードであるアルミダイキャスト製の接合部材60を介して接合されている。詳しくは、フロントピラーアッパ52と上部接合部64とが、フロントピラーロア54と下部接合部66とが、それぞれ重なった状態で接合(所謂シェア結合)されている。つまり、本実施形態によれば、フロントピラーアッパ52及びフロントピラーロア54は、せん断方向(車両前後方向及び車幅方向)において接合部材60に対して接合されているため、結合剛性を向上させることができる。
また、比較例のピラー骨格構造118では、骨格部材であるカウルリインフォースメント132のピラーインナアッパ152Bに対する接合が、フランジ132Aを介して行われている。すなわち、比較例は、フランジを用いたコーチジョイントであるため、車幅方向からの横力が働いた場合、当該フランジが結合剛性を確保する上での弱点となる。
これに対し、本実施形態のピラー骨格構造18では、車幅方向において、カウルリインフォースメント30の壁部32と接合部材60の延出部62とが重なった状態で接合(所謂シェア結合)されている。つまり、本実施形態によれば、カウルリインフォースメント30は、せん断方向(車両前後方向及び車両上下方向)において接合部材60に対して接合されているため、結合剛性を向上させることができる。
また、本実施形態では、骨格部材同士の結合剛性を向上させたことにより、車両10が衝突した際の衝突荷重を各部に分散させることができる。例えば、車両10が前面衝突した場合、図4に示されるように、フロントピラー50に対して衝突荷重F0が入力されたとする。この場合、カウルリインフォースメント30に対して衝突荷重F0の分力である荷重F1が、フロントピラーアッパ52に対して衝突荷重F0の分力である荷重F2が、フロントピラーロア54に対して衝突荷重F0の分力である荷重F3が、それぞれ入力される。すなわち、本実施形態のピラー骨格構造18では、フロントピラー50に作用した衝突荷重を、各骨格部材に対してそれぞれ分散させることができる。これにより、車両10の衝突時において車室14における乗員の居住空間を確保することができる。
さらに、本実施形態のピラー骨格構造18によれば、接合位置を調整することが容易である。比較例においては、骨格部材の接合位置を調整するためにはフランジの当接位置を調整する必要がある。例えば、図5に示されるように、カウルリインフォースメント132をピラーインナアッパ152Bに接合する場合、フランジ132Aのピラーインナアッパ152Bに対する当接位置を調整する必要がある。この調整には、溶接用の治具等の固定具が必要となる。一方、本実施形態では、接合部材60に対して挿入方向に沿って挿入された骨格部材の位置を調整することで接合位置を容易に調整することができる。例えば、図4に示されるように、カウルリインフォースメント30においては、延出部62に対する挿入方向である車幅方向(矢印P1参照)の位置を調整することで、カウルリインフォースメント30の接合位置を調整することができる。また、フロントピラーアッパ52においては、上部接合部64に対する挿入方向である車両上下方向(矢印P2参照)の位置を調整することで、フロントピラーアッパ52の接合位置を調整することができる。さらに、フロントピラーロア54においては、下部接合部66に対する挿入方向である車両上下方向(矢印P3参照)の位置を調整することで、フロントピラーロア54の接合位置を調整することができる。
ここで、延出部62は車幅方向内側から見て車両後方側が開放された断面U字状の構成物である。したがって、カウルリインフォースメント30は、延出部62に対して挿入方向である車幅方向内側のみならず、車両後方側から挿入することができる。実際にカウルリインフォースメント30を延出部62に対して接合させる場合、作業者は車両後方側からカウルリインフォースメント30を挿入し、その後、車幅方向(矢印P1参照)に動かすことで位置の調整を行うことができる。また、上部接合部64は、車両上方側から見て車幅方向外側が開放された断面U字状の構成物である。したがって、フロントピラーアッパ52は、上部接合部64に対して挿入方向である車両上方のみならず、車幅方向外側から挿入することができる。実際にフロントピラーアッパ52を上部接合部64に対して接合させる場合、作業者は車幅方向外側からフロントピラーアッパ52を挿入し、その後、車両上下方向(矢印P2参照)に動かすことで位置の調整を行うことができる。さらに、下部接合部66は、車両下方側から見て車幅方向外側が開放された断面U字状の構成物である。したがって、フロントピラーロア54は、下部接合部66に対して挿入方向である車両下方のみならず、車幅方向外側から挿入することができる。実際にフロントピラーロア54を下部接合部66に対して接合させる場合、作業者は車幅方向外側からフロントピラーロア54を挿入し、その後、車両上下方向(矢印P3参照)に動かすことで位置の調整を行うことができる。以上のように、本実施形態のピラー骨格構造18によれば、接合部材60に対して複数方向から骨格部材を挿入できるため、組み付けが容易である。
(車体モジュール構造について)
本実施形態のピラー骨格構造18は、複数の車体モジュールを含んで構成される車体モジュール構造70に対して、適用することができる。例えば、フロアモジュール、フロントモジュール及びリアモジュールにより形成されるアンダーモジュールと、アンダーモジュールの車両上方に接合されるルーフモジュールとにより構成される車体モジュール構造に適用させることができる。図6に車体モジュール構造70の例を示す。ルーフモジュール72は、予めフロントピラーアッパ52及びカウルトップパネル22を組み合わせて形成されている。また、アンダーモジュール74は、予めフロントピラーロア54、カウルリインフォースメント30、ダッシュパネル40及び接合部材60を組み合わせて形成されている。この場合、ルーフモジュール72とアンダーモジュール74とを複数のボルト56で締結することにより、図6に示されるように、フロントピラーアッパ52と接合部材60とが接合され、フロントピラー50が形成される。また、カウルトップパネル22がカウルリインフォースメント30に対してリベット36により固定されることにより、カウル部16が形成される。なお、ウインドシールドガラス20はルーフモジュール72に予め装着させてもよいし、ルーフモジュール72とアンダーモジュール74との接合後に装着させてもよい。
以上、本実施形態のピラー骨格構造18を車体モジュール構造70に適用することで次の効果を得ることができる。すなわち、車体モジュール構造70によれば、各車体モジュールの接合と同時にフロントピラー50やカウル部16を形成することができる。したがって、車両の製造工程を軽減させることができる。また、車体モジュール構造70は上述したピラー骨格構造18の効果を有している。すなわち、ピラーアッパ及びピラーロアを含む骨格部材の結合剛性を向上させると共に、衝突時の衝突荷重を各骨格部材に分散させることができる。
なお、上記の車体モジュール構造70においては、フロントピラーロア54と接合部材60とを予め溶接することでアンダーモジュール74が形成されていた。しかし、これに限らず、フロントピラーアッパ52に対して接合部材60を予め接合させることでルーフモジュール72を形成してもよい。この場合、カウルリインフォースメント30は、ルーフモジュール72に含まれることになる。
(補足)
なお、本実施形態では、接合部材60の延出部62の内側にカウルリインフォースメント30が挿入されていた。詳しくは、延出部62の内壁面にカウルリインフォースメント30の外壁面が当接された状態で固定されていた。しかし、これに限らず、カウルリインフォースメント30の内側に延出部62が挿入される、つまり、カウルリインフォースメント30の内壁面に延出部62の外壁面が当接された状態で固定される形態であってもよい。
また、本実施形態のピラー骨格構造18では、フロントピラーアッパ52は、接合部材60に対してボルト56により固定され、フロントピラーロア54は、接合部材60に対して溶接により固定されている。しかし、これに限らず、各骨格部材の固定方法については、ボルトの締結、溶接、接着等、いずれの方法を採用してもよい。
なお、接合部材60においては、車両上下方向中央部に上下を隔てるような隔壁(リブ)を設けてもよい。これにより接合部材60の剛性をさらに向上させることができる。
18 ピラー骨格構造
30 カウルリインフォースメント
50 フロントピラー(ピラー)
52 フロントピラーアッパ(ピラーアッパ)
54 フロントピラーロア(ピラーロア)
56 ボルト
60 接合部材
62 延出部
64 上部接合部
66 下部接合部
70 車体モジュール構造
72 ルーフモジュール
74 アンダーモジュール

Claims (4)

  1. 車両上下方向に延在するピラーロアと、
    ピラーロアの上部が接合されるアルミダイキャスト製の接合部材と、
    前記接合部材に接合され、車両上方かつ車両後方に向けて延在するピラーアッパと、
    を備えたピラー骨格構造。
  2. 前記接合部材は、車幅方向内側に延出される延出部を備え、
    前記延出部は、車幅方向に延在するカウルリインフォースメントの端部が接合される請求項1に記載のピラー骨格構造。
  3. 前記接合部材において、前記ピラーロアが挿入された状態で接合される下部接合部、前記ピラーアッパが挿入された状態で接合される上部接合部、及び前記カウルリインフォースメントが挿入された状態で接合される前記延出部は、各部材の挿入方向から見た断面がU字状に形成されている請求項2に記載のピラー骨格構造。
  4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載のピラー骨格構造を備え、
    車体を構成する複数の車体モジュールとして、前記ピラーアッパを含んで構成されるルーフモジュールと、前記ピラーロアを含んで構成されるアンダーモジュールと、を有し、
    前記ルーフモジュールと前記アンダーモジュールとをボルトで締結することにより、前記ピラーアッパと前記ピラーロアとを備えたピラーが形成される車体モジュール構造。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190009837A1 (en) * 2017-07-05 2019-01-10 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle framework structure

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6816662B2 (ja) * 2017-06-26 2021-01-20 トヨタ自動車株式会社 車両前部構造
JP6947000B2 (ja) * 2017-12-19 2021-10-13 トヨタ自動車株式会社 車両のフロントピラー構造
KR20220119934A (ko) * 2021-02-22 2022-08-30 현대자동차주식회사 카울 크로스바 마운팅 구조
KR20220120258A (ko) * 2021-02-23 2022-08-30 현대자동차주식회사 차량의 카울 보강 구조
KR20230011648A (ko) * 2021-07-14 2023-01-25 현대자동차주식회사 전기차 보강 구조

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10239990B4 (de) 2002-08-27 2007-10-25 Daimlerchrysler Ag Kraftwagen-Karosserie mit einer Tragstruktur aus großformatigen Teilmodulen
JP4853101B2 (ja) * 2006-05-12 2012-01-11 マツダ株式会社 自動車の前部車体構造
DE102011009892A1 (de) 2011-01-31 2012-08-02 Benteler Sgl Gmbh & Co. Kg Kraftfahrzeugbauteil und Verfahren zur Herstellung des Kraftfahrzeugbauteils
EP2686223B1 (en) * 2011-03-17 2017-05-31 Zephyros Inc. Bonding assembly
KR101817022B1 (ko) * 2013-10-09 2018-01-09 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 자동차 차체용 구조 부재
WO2015145891A1 (ja) 2014-03-25 2015-10-01 本田技研工業株式会社 自動車の車体構造
US9193390B1 (en) * 2014-08-21 2015-11-24 Kobe Steel, Ltd. Front cowl member for vehicle
US10023235B2 (en) 2014-09-18 2018-07-17 Honda Motor Co., Ltd. Automobile body and method for manufacturing automobile body
JP6816662B2 (ja) * 2017-06-26 2021-01-20 トヨタ自動車株式会社 車両前部構造

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190009837A1 (en) * 2017-07-05 2019-01-10 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle framework structure
US10640154B2 (en) * 2017-07-05 2020-05-05 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle framework structure

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