以下、本発明の一実施形態を、図面に基づいて説明する。図1は車両の右側部分を示す概略斜視図、図2は図1のII−II矢視断面図、図3はフロントピラーの他の構造を示す断面図である。なお、以下の説明において、前後方向は車両の進行方向の前後を示し、内外方向は車幅方向の内外を示す。また、左右とは車両前方を向いた状態での左右を意味する。
図1に示すように、本実施形態に係る車両1は、フロントウインドウパネル2と、左右一対のサイドドア3と、左右一対のフロントピラー4等を備えている。なお、図1では、右側のフロントピラー4及びサイドドア3を図示し、左側のフロントピラー4及びサイドドア3の図示を省略している。
フロントウインドウパネル2は透明の略矩形板状部材であり、ボンネット5の後端縁から上方に延びてルーフパネル6の前端縁に接続している。左右のサイドドア3は、略矩形板形状であり、ルーフパネル6の車幅方向両端部下方にそれぞれ配置されている。
図2に示すように、左右のフロントピラー4は、フロントウインドウパネル2とサイドパネル3との間で上下方向に延びている。左右のフロントピラー4は、ピラーパネルアウタ7とピラーパネルインナ8とレインフォースインナ(補強パネル)9とを各々が有している。なお、左側のフロントピラー4は、右側のフロントピラー4と略左右対称の構造であるため、本実施形態では、右側のフロントピラー4の構造について主に説明する。
ピラーパネルアウタ7は、車幅方向に延びるピラーパネルアウタ前側接合板部10と、ピラーパネルアウタ前側接合部10の車幅方向外端から曲折して車幅方向外側前方に延びるモール固定板部11と、モール固定板部11の前端部から車幅方向外側後方に湾曲して延びる緩衝板部12と、緩衝板部12の後端から車幅方向内側後方に曲折して延びるピラーパネルアウタ前側傾斜板部13と、ピラーパネルアウタ前側傾斜板部13の後端から曲折して後方に延びるピラーパネルアウタ前後板部14と、ピラーパネルアウタ前後板部14の後端から曲折して車幅方向内側後方に延びるピラーパネルアウタ後側傾斜板部15と、ピラーパネルアウタ後側傾斜板部15の車幅方向内端から後方に曲折して延びるピラーパネルアウタ後側接合板部16とを有し、フロントピラー4の車幅方向外端を区画している。モール固定板部11には、特に図示していないウインドウパネル用モールを介してフロントウインドウパネル2の車幅方向外端部が固定される。
ピラーパネルインナ8は、ピラーパネルアウタ前側接合板部10の後面に接合されるピラーパネルインナ前側接合板部17と、ピラーパネルインナ前側接合板部17の車幅方向外端から曲折して後方に延びるピラーパネルインナ前側傾斜板部18と、ピラーパネルインナ前側傾斜板部18の後端から曲折して車幅方向内側後方に延びるピラーパネルインナ後側傾斜板部19と、ピラーパネルインナ後側傾斜板部19の車幅方向内端から曲折して後方に延びるピラーパネルインナ前後板部20と、ピラーパネルインナ前後板部20の後端から曲折して車幅方向外側に延びるピラーパネルインナ内外板部21と、ピラーパネルインナ内外板部21の車幅方向外端から後方に延びてピラーパネルアウタ後側接合板部16の車幅方向内側に対向配置されるピラーパネルインナ後側接合板部22とを有し、フロントピラー4の車幅方向内端を区画している。
レインフォースインナ9は、レインフォースインナ前側接合板部23とレインフォースインナ傾斜板部24とレインフォースインナ前後板部25とレインフォースインナ内外板部26とレインフォースインナ後側接合板部27とを有している。
レインフォースインナ前側接合板部23は、ピラーパネルインナ前側傾斜板部18の車幅方向外側に対向配置され、ピラーパネルインナ前側傾斜板部18の車幅方向外側面に面接触した状態で接合されている。
レインフォースインナ傾斜板部24は、レインフォースインナ前側接合板部23の後端から曲折して車幅方向内側に延び、ピラーパネルインナ後側傾斜板部19の車幅方向外側面に近接して配置されている。
レインフォースインナ前後板部25は、レインフォースインナ傾斜板部24の車幅方向内端から曲折して後方に延び、ピラーパネルインナ前後板部20の車幅方向外側面に面接触している。
レインフォースインナ内外板部26は、レインフォースインナ前後板部25の後端から曲折して車幅方向外側に延び、ピラーパネルインナ内外板部21の前面に面接触している。
レインフォースインナ後側接合板部27は、レインフォースインナ内外板部26の車幅方向外端から曲折して後方に延び、ピラーパネルアウタ後側接合部16とピラーパネルインナ後側接合部22との間に配置されて、車幅方向外側面及び内側面が、ピラーパネルアウタ後側接合部16の車幅方向内側面及びピラーパネルインナ後側接合部22の車幅方向外側面にそれぞれ面接触した状態で接合されている。
このように構成されたフロントピラー4では、ピラーパネルアウタ7とピラーパネルインナ8とによって閉断面4aが形成されている。さらに、レインフォースインナ傾斜板部24とピラーパネルインナ後側傾斜板部19との間に閉断面4bが形成されている。また、ピラーパネルアウタ後側接合板部16とレインフォースインナ後側接合板部27とピラーパネルインナ後側接合板部22とが車幅方向に三重に重なった状態で固定されている。また、特に図示していない運転席に着座した運転者の頭部とピラーパネルインナ8とを結ぶ直線上に緩衝板部12が配置されている。すなわち、緩衝板部12は、運転席に着座した運転者の前方視界内でピラーパネルインナ8によって死角となる領域に配置されている。
また、ピラーパネルアウタ7の板厚toとピラーパネルインナ8の板厚tiとレインフォースインナ9の板厚triとは、ピラーパネルアウタ7の板厚toが、ピラーパネルインナ8の板厚tiとレインフォースインナ9の板厚triとの総和よりも薄くなるという条件を満たすとともに、フロントピラー4全体の剛性を十分に確保し、且つ外部からの荷重入力時にピラーパネルアウタ7が所望の変形モードで変形するように設定されている。本実施形態では、ピラーパネルアウタ7の板厚toとレインフォースインナ9の板厚triとが同じに設定され、ピラーパネルインナ8の板厚tiがピラーパネルアウタ7の板厚toの0.75倍に設定されている。すなわち、ピラーパネルインナ8の板厚tiとレインフォースインナ9の板厚triとの総和が、ピラーパネルアウタ7の板厚toの1.75倍に設定されている。なお、ピラーパネルアウタ7の板厚toとピラーパネルインナ8の板厚tiとレインフォースインナ9の板厚triの各値は、上記条件を満たす限り任意に設定可能であり、例えば、ピラーパネルアウタ7の板厚toを、ピラーパネルインナ8の板厚ti及びレインフォースインナ9の板厚triの一方又は双方よりも薄く又は厚く設定してもよく、あるいは、これらの板厚ti及び板厚triの双方と同じに設定してもよい。
本実施形態によれば、ピラーパネルインナ8がレインフォースインナ9によって補強され、且つピラーパネルアウタ7の板厚toがピラーパネルインナ8の板厚tiとレインフォースインナ9の板厚triとの総和よりも薄く設定されているので、ピラーパネルアウタ7に外部からの荷重が入力したときに、ピラーパネルインナ8よりも先にピラーパネルアウタ7が所望の変形モードで変形する。また、上記ピラーパネルアウタ7の薄肉化に起因するフロントピラー4全体の剛性の低下は、ピラーパネルアウタ7及びピラーパネルインナ8が形成する閉断面4aとピラーパネルインナ8を補強するレインフォースインナ9とによって補完されるので、フロントピラー4全体の剛性が確保される。このように、ピラーパネルアウタ7の薄肉化とフロントピラー4全体の剛性の確保とを両立して図ることができる。
例えば、歩行者の頭部等がピラーパネルアウタ7に衝突すると、ピラーパネルインナ8よりも先にピラーパネルアウタ7が所望の変形モードで変形する。このとき、レインフォースインナ9がピラーパネルインナ8の表面に略面接触しているので、ピラーパネルアウタ7が変形する際にピラーパネルアウタ7とレインフォースインナ9とが干渉せず、ピラーパネルアウタ7の変形を妨げることがない。従って、ピラーパネルアウタ7の変形により衝突エネルギを効果的に吸収して、被衝突物に対する衝撃を緩和することができる。
また、ピラーパネルアウタ7の板厚toとピラーパネルインナ8の板厚tiとレインフォースインナ9の板厚triとの各値を上記条件を満たす限り任意に設定可能であるため、これら板厚toと板厚tiと板厚triとの各値を変更することによって、ピラーパネルアウタ7に被衝突物が衝突した場合におけるピラーパネルアウタ7の変形モードを、所望の変形モードに適宜変更することができる。
なお、本実施形態では、レインフォースインナ9をピラーパネルインナ8の車幅方向外側に配置した場合を説明したが、図3に示すように、レインフォースインナ9をピラーパネルインナ8の車幅方向内側に配置してもよい。この図3に示すフロントピラー4の構造では、レインフォースインナ前側接合板部23の車幅方向外側面がピラーパネルインナ前側傾斜板部18の車幅方向内側面に面接触した状態で接合されている。また、レインフォースインナ傾斜板部24の車幅方向外側面がピラーパネルインナ後側傾斜板部19の車幅方向内側面に面接触し、レインフォースインナ前後板部25の車幅方向外側面がピラーパネルインナ前後板部20の車幅方向内側面に面接触し、レインフォースインナ内外板部26の前面がピラーパネルインナ内外板部21の後面に面接触している。さらに、レインフォースインナ後側接合板部27の車幅方向外側面がピラーパネルインナ後側接合板部22の車幅方向内側面に面接触した状態で接合されている。
また、補強パネルをピラーパネルインナの表面に略面接触させた状態でピラーパネルインナに結合した場合を説明したが、補強パネルをピラーパネルインナの表面に対向させた状態でピラーパネルインナに結合してもよい。
また、ピラーパネルアウタ後側接合板部16とレインフォースインナ後側接合板部27とピラーパネルインナ後側接合板部22とを車幅方向に三重に重ねて固定した場合を説明したが、ピラーパネルアウタ後側接合板部16とピラーパネルインナ後側接合板部22とを車幅方向に二重に重ねて固定し、レインフォースインナ後側接合板部27をピラーパネルアウタ後側傾斜板部15又はピラーパネルインナ内外板部26に固定してもよい。
次に、本発明の第2の実施形態を図面に基づいて説明する。
図4は第2の実施形態に係るフロントピラーの断面図である。なお、第1の実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態では、ピラーパネルアウタ7の車幅方向内側にレインフォースアウタ(第2の補強パネル)29が設けられている。以下、本実施形態に係るフロントピラー28について説明する。
図4に示すように、フロントピラー28は、ピラーパネルアウタ7とピラーパネルインナ8とレインフォースインナ9とレインフォースアウタ29とを有している。
レインフォースアウタ29は、ピラーパネルアウタ前側接合板部10とピラーパネルインナ前側接合板部17との間で車幅方向に延びるレインフォースアウタ前側接合板部30と、レインフォースアウタ前側接合部30の車幅方向外端から曲折して車幅方向外側後方に延びるレインフォースアウタ前側傾斜板部31と、レインフォースアウタ前側傾斜板部31の車幅方向外端から曲折して車幅方向内側後方に延びるレインフォースアウタ後側傾斜板部32と、レインフォースアウタ後側傾斜板部32の車幅方向内端から曲折して後方に延びるレインフォースアウタ前後板部33と、レインフォースアウタ前後板部33の後端から車幅方向内側後方に延びるレインフォースアウタ後側接合板部34とを有している。
レインフォースアウタ前側接合板部30は、車幅方向内端部の前面及び後面が、ピラーパネルアウタ前側接合板部10の後面及びピラーパネルインナ前側接合板部21の前面と面接触した状態でそれぞれ接合されている。レインフォースアウタ後側接合板部34は、後面がピラーパネルアウタ後側傾斜部15の前面と面接触した状態で接合されている。
このように構成されたフロントピラー28では、ピラーパネルアウタ7とピラーパネルインナ8とによって閉断面28aが形成され、レインフォースインナ傾斜板部24とピラーパネルインナ後側傾斜板部19との間に閉断面28bが形成されている。さらに、ピラーパネルアウタ7とレインフォースアウタ29とによって閉断面(第2の閉断面)28cが区画形成されている。また、レインフォースアウタ29の板厚troは、ピラーパネルアウタ7の板厚toの1.25倍に設定されている。また、ピラーパネルアウタ前側接合板部10とレインフォースアウタ前側接合板部30とピラーパネルインナ前側接合板部17とが前後方向に三重に重なった状態で固定されている。
本実施形態によれば、ピラーパネルアウタ7がレインフォースアウタ29によって補強されているので、フロントピラー28全体の剛性をより高めることができる。
また、ピラーパネルアウタ7とレインフォースアウタ29との間に閉断面28cが形成されているので、ピラーパネルアウタ7に外部からの荷重が入力したときに、ピラーパネルアウタ7をレインフォースアウタ29よりも車幅方向外側の領域で有効に変形させて衝突エネルギを効果的に吸収し、被衝突物に対する衝撃を緩和することができる。
次に、本発明の第3の実施形態を図面に基づいて説明する。
図5は第3の実施形態に係るフロントピラーの断面図である。なお、第1の実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
図5に示すように、フロントピラー35は、ピラーパネルアウタ36とピラーパネルインナ37とレインフォースインナ(補強パネル)38と緩衝パネル39とを有している。
ピラーパネルアウタ36は、車幅方向に延びるピラーパネルアウタ前側接合板部40と、ピラーパネルアウタ前側接合板部40の車幅方向外端から曲折して車幅方向外側後方に延びるピラーパネルアウタ前側傾斜板部41と、ピラーパネルアウタ前側傾斜板部41の車幅方向外端から曲折して車幅方向内側後方に延びるピラーパネルアウタ中間傾斜板部42と、ピラーパネルアウタ中間傾斜板部42の車幅方向内端から曲折して後方に延びるピラーパネルアウタ前後板部43と、ピラーパネルアウタ前後板部43の後端から車幅方向内側後方に曲折して延びるピラーパネルアウタ後側傾斜板部44と、ピラーパネルアウタ後側傾斜板部44の車幅方向内端から曲折して後方に延びるピラーパネルアウタ後側接合板部45とを有している。
ピラーパネルインナ37は、ピラーパネルアウタ前側接合板部40の後面に接合されるピラーパネルインナ前側接合板部46と、ピラーパネルインナ前側接合板部46の車幅方向外端から曲折して後方に延びるピラーパネルインナ前側傾斜板部47と、ピラーパネルインナ前側傾斜板部47の後端から曲折した車幅方向内側後方に延びるピラーパネルインナ後側傾斜板部48と、ピラーパネルインナ後側傾斜板部48の車幅方向内端から曲折して後方に延びるピラーパネルインナ前後板部49と、ピラーパネルインナ前後板部49の後端から曲折して車幅方向外側に延びるピラーパネルインナ内外板部50と、ピラーパネルインナ内外板部50の車幅方向外端から後方に延びてピラーパネルアウタ後側接合板部40の車幅方向内側に対向配置されるピラーパネルインナ後側接合板部51とを有し、フロントピラー35の車幅方向内端を区画している。
レインフォースインナ38は、レインフォースインナ前側接合板部52とレインフォースインナ傾斜板部53とレインフォースインナ前後板部54とレインフォースインナ内外板部55とレインフォースインナ後側接合板部56とを有している。
レインフォースインナ前側接合板部52は、ピラーパネルインナ前側傾斜板部47の車幅方向外側に対向配置され、ピラーパネルインナ前側傾斜板部47の車幅方向外側面に面接触した状態で接合されている。
レインフォースインナ傾斜板部53は、レインフォースインナ前側接合板部52の後端から曲折して車幅方向内側に延び、ピラーパネルインナ後側傾斜板部48の車幅方向外側面に近接して配置されている。
レインフォースインナ前後板部54は、レインフォースインナ傾斜板部53の車幅方向内端から曲折して後方に延び、ピラーパネルインナ前後板部49の車幅方向外側面に面接触している。
レインフォースインナ内外板部55は、レインフォースインナ前後板部54の後端から曲折して車幅方向外側に延び、ピラーパネルインナ内外板部50の前面に面接触している。
レインフォースインナ後側接合板部56は、レインフォースインナ内外板部55の車幅方向外端から曲折して後方に延び、ピラーパネルアウタ後側接合部45とピラーパネルインナ後側接合部51との間に配置されて、車幅方向外側面及び内側面が、ピラーパネルアウタ後側接合部45の車幅方向内側面及びピラーパネルインナ後側接合部51の車幅方向外側面にそれぞれ面接触した状態で接合されている。
緩衝パネル39は、前側接合板部57とモール固定板部58と湾曲板部59と傾斜板部60と前後板部61と後側接合板部62とを有し、ピラーパネルアウタ36の車幅方向外側に対向配置されている。
前側接合板部57は、ピラーパネルアウタ前側接合板部40の前方に対向配置されている。前側接合板部57の後面は、ピラーパネルアウタ前側接合板部40の前面と面接触した状態で接合されている。
モール固定板部58は、前側接合板部57の車幅方向外端から前方に曲折して延びている。モール固定板部58には、特に図示していないウインドウパネル用モールを介してフロントウインドウパネル2の車幅方向外端部が固定される。
湾曲板部59は、モール固定板部58の前端から車幅方向外側後方に湾曲して延びている。傾斜板部60は、湾曲板部59の車幅方向外端から曲折して車幅方向内側後方に延びている。前後板部61は、傾斜板部60の車幅方向内端から曲折して後方に延びている。
後側接合部62は、前後板部61の後端から曲折して車幅方向内側後方に延びて、ピラーパネルアウタ後側傾斜板部44の車幅方向外側に対向配置されている。後側接合部62の前面は、ピラーパネルアウタ後側傾斜板部44の後面と面接触した状態で接合されている。
このように構成されたフロントピラー35では、ピラーパネルアウタ36とピラーパネルインナ37とによって閉断面35aが形成され、レインフォースインナ傾斜板部53とピラーパネルインナ後側傾斜板部48との間に閉断面35bが形成されている。また、湾曲板部59が、ピラーパネルアウタ前側接合板部40、ピラーパネルアウタ前側傾斜板部41及びピラーパネルアウタ後側傾斜板部42から車幅方向外側に離間して配置され、緩衝パネル39とピラーパネルアウタ36との間に閉断面(第2の閉断面)35cが区画形成されている。さらに、ピラーパネルアウタ後側接合板部45とレインフォースインナ後側接合板部56とピラーパネルインナ後側接合板部51とが車幅方向に三重に重なった状態で固定されている。また、特に図示していない運転席に着座した運転者の頭部とピラーパネルインナ37とを結ぶ直線上に緩衝パネル39が配置されている。すなわち、緩衝パネル39は、運転席に着座した運転者の前方視界内でピラーパネルインナ37によって死角となる領域に配置されている。
また、緩衝パネル39の板厚Tbとピラーパネルアウタ36の板厚Toとは、緩衝パネル39の板厚Tbがピラーパネルアウタ36の板厚Toよりも薄くなるという条件を満たすとともに、フロントピラー35全体の剛性を十分に確保し、且つ外部からの荷重が入力したときに緩衝パネル39が所望の変形モードで変形するように設定されている。本実施形態では、ピラーパネルアウタ36の板厚Toが緩衝パネル39の板厚Tbの1.25倍に設定されている。また、レインフォースインナ38の板厚Triが緩衝パネル39の板厚Tbと同じに設定され、ピラーパネルインナ37の板厚Tiが緩衝パネル39の板厚Tbの0.75倍に設定されている。
本実施形態によれば、ピラーパネルインナ37がレインフォースインナ38によって補強され、且つ緩衝パネル39の板厚Tbがピラーパネルアウタ36の板厚Toよりも薄く設定されているので、緩衝パネル39に外部からの荷重が入力したときに、ピラーパネルアウタ36及びピラーパネルインナ37よりも先に緩衝パネル39が所望の変形モードで変形する。また、上記緩衝パネル39の薄肉化に起因するフロントピラー35全体の剛性の低下は、ピラーパネルアウタ36及びピラーパネルインナ37が形成する閉断面35aと、緩衝パネル39及びピラーパネルアウタ36が形成する閉断面35cと、ピラーパネルインナ37を補強するレインフォースインナ38とによって補完されるので、フロントピラー35全体の剛性が確保される。このように、緩衝パネル39の薄肉化とフロントピラー35全体の剛性の確保とを両立して図ることができる。
例えば、歩行者の頭部等が緩衝パネルに緩衝すると、ピラーパネルアウタ36及びピラーパネルインナ37よりも先に緩衝パネル39が所望の変形モードで変形する。このとき、緩衝パネル39とピラーパネルアウタ36との間に閉断面35cが形成されているので、緩衝パネル39がピラーパネルアウタ36の車幅方向外側の領域で有効に変形して衝突エネルギが効果的に吸収される。また、レインフォースインナ38がピラーパネルインナ37の表面に略面接触しているので、緩衝パネル39が変形する際に緩衝パネル39とレインフォースインナ38とが干渉せず、緩衝パネル39の変形を妨げることがない。従って、緩衝パネル39の変形により衝突エネルギを効果的に吸収して、被衝突物に対する衝撃を緩和することができる。
また、緩衝パネル39の板厚Tbとピラーパネルアウタ36の板厚Toとを上記条件を満たす限り任意に設定可能であるため、これら緩衝パネル39の板厚Tbとピラーパネルアウタ36の板厚Toとを変更することによって、緩衝パネル39に被衝突物が衝突した場合における緩衝パネル39の変形モードを、所望の変形モードに適宜変更することができる。
なお、本実施形態では、補強パネルをピラーパネルインナの表面に面接触させた状態でピラーパネルインナに結合した場合を説明したが、補強パネルをピラーパネルインナの表面に対向させた状態でピラーパネルインナに結合してもよい。
以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、この実施形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論であることを付け加えておく。