JP6156488B2 - 車体構造 - Google Patents

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Description

本発明は、車体構造に関する。
下記特許文献1には、ルーフサイドに開示レール部の断面構造がカーテンエアバッグ装置との関係で示されている。この引用文献1されているように、一般に、ルーフサイドレール部は、ルーフサイドレールインナパネルとルーフサイドレールアウタパネルとで閉断面構造に構成されている。そして、この閉断面構造とされたルーフサイドレールの前端部がフロントピラーの後端部に接続されることにより、フロントピラーの上部からルーフサイドレールの前部に亘る部位の車体骨格構造が形成されている。
特開2002−220024号公報
ところで、前面衝突にも種々の衝突形態があり、フルラップ衝突やオフセット衝突、斜突等がある。さらに近年では、フロントサイドメンバよりも車両幅方向外側にて相手車両と衝突する微小ラップ衝突やこれに類似する衝突等のより厳しい衝突形態にも対応することが望まれている。従って、フロントピラーの上部からルーフサイドレールにかけての車体骨格構造も、この観点から更に改良されることが求められている。
本発明は上記事実を考慮し、前面衝突時にフロントピラーの上部からルーフサイドレールの前部にかけての中空閉断面構造の車体骨格部が途中で折れることを抑制又は防止することができる車体構造を得ることが目的である。
第1の態様に係る車体構造は、ルーフの車両幅方向両側に車両前後方向に沿って配置されると共に、ルーフサイドレールインナパネルとルーフサイドレールアウタパネルとサイドアウタパネルとで第3閉断面部及び第4閉断面部を含む中空閉断面構造の粱状車体骨格部材として構成されたルーフサイドレールと、車両側面視で前記ルーフサイドレールの前部においてウインドシールドガラスの上端部に沿って配置されるフロントルーフヘッダとの接続位置を含んで配置され、当該ルーフサイドレールの前部における中空閉断面部の内部空間の少なくとも一部を埋めるように当該ルーフサイドレールの前部の長手方向に沿って設けられた樹脂製の第1補強部材と、キャビンの前部両側に配置されると共に、フロントピラーインナパネルとフロントピラーアウタパネルとサイドアウタパネルとで第1閉断面部及び第2閉断面部を含む中空閉断面構造の柱状車体骨格部材として構成されたフロントピラーと、前記フロントピラーの上部と前記ルーフサイドレールの前部との接続位置を含んで配置され、前記フロントピラーの上部及び前記ルーフサイドレールの前部における中空閉断面部の内部空間の少なくとも一部を埋めるように設けられた樹脂製の第2補強部材と、を有し、前記第1閉断面部と前記第3閉断面部とが相互に連通されていると共に、前記第2閉断面部と前記第4閉断面部とが相互に連通されており、前記第1補強部材は、前記ルーフサイドレールアウタパネルと前記サイドアウタパネルとの間に形成された前記第4閉断面部内に設けられていると共に、前記第2補強部材は、前記フロントピラーインナパネルと前記フロントピラーアウタパネルとの間に形成された前記第1閉断面部内に設けられており、前記第1補強部材と前記第2補強部材とによって、前記フロントピラーの上部の根元から前記ルーフサイドレールの前部における前記フロントルーフヘッダとの接続位置に至る範囲に、連続した補強部材配設領域が設定されている。
第2の態様に係る車体構造は、フロントピラーの車両幅方向外側に配置されると共にルーフサイドレールの延長上に車両前後方向に沿って配置されると共に断面形状が略ハット形とされたフロントピラーアウタリインフォースメントと、前記フロントピラーの一部を構成し、前記フロントピラーアウタリインフォースメントの車両下方側に配置された固定窓の後端部に沿って車両上下方向に延在されると共に、車両後方側の端部にサイドドアのドア開口部の周縁部に沿って配置されたドアオープニングフランジのフロントピラー側部分が形成された補助ピラー部と、前記ドアオープニングフランジのフロントピラー側部分を跨ぐように前記フロントピラーアウタリインフォースメントの車両幅方向内側に嵌合されるように配置されると共に、断面形状が当該フロントピラー側部分を跨ぐ前後に亘って略ハット形とされた長尺状の第3補強部材と、を有している。
第3の態様に係る車体構造は、フロントピラーの車両幅方向外側に配置されると共にルーフサイドレールの延長上に車両前後方向に沿って配置されると共に断面形状が略ハット形とされたフロントピラーアウタリインフォースメントと、前記フロントピラーの一部を構成し、前記フロントピラーアウタリインフォースメントの車両下方側に配置された固定窓の後端部に沿って車両上下方向に延在されると共に、車両後方側の端部にサイドドアのドア開口部の周縁部に沿って配置されたドアオープニングフランジのフロントピラー側部分が形成された補助ピラー部と、前記ドアオープニングフランジのフロントピラー側部分を跨ぐように前記フロントピラーアウタリインフォースメントの車両幅方向内側に嵌合されるように配置されると共に、断面形状が当該フロントピラー側部分を跨ぐ前後に亘って略ハット形とされた長尺状の第3補強部材と、を有し、前記フロントピラーアウタリインフォースメントは、当該フロントピラーアウタリインフォースメントの長手方向に沿って延びると共に車両幅方向に並ぶ複数の稜線部を有している。
第4の態様に係る車体構造は、フロントピラーの車両幅方向外側に配置されると共にルーフサイドレールの延長上に車両前後方向に沿って配置されたフロントピラーアウタリインフォースメントと、前記フロントピラーの一部を構成し、前記フロントピラーアウタリインフォースメントの車両下方側に配置された固定窓の後端部に沿って車両上下方向に延在されると共に、車両後方側の端部にサイドドアのドア開口部の周縁部に沿って配置されたドアオープニングフランジのフロントピラー側部分が形成された補助ピラー部と、前記ドアオープニングフランジのフロントピラー側部分を跨ぐように前記フロントピラーアウタリインフォースメントの車両幅方向内側に配置された長尺状の第3補強部材と、を有し、前記フロントピラーアウタリインフォースメントは、当該フロントピラーアウタリインフォースメントの長手方向に沿って延びると共に車両幅方向に並ぶ複数の稜線部を有しており、前記第3補強部材は、前記複数の稜線部を車両上下方向に縦折れさせる縦曲げモーメントに対しては補強効果を有し、前記複数の稜線部を車両幅方向に横折れさせる横曲げモーメントに対しては折れ起点となるように形成された一又は二以上の剛性チューニング部を備えている。
第5の態様に係る車体構造は、第4の態様において、前記剛性チューニング部は、前記複数の稜線部に直交するように形成された凹溝状の縦ビードである。
第1の態様の作用は、以下の通りである。
一般に前面衝突すると、その際の衝突荷重は車体前部に入力された後、フロントピラーの上部を通ってルーフサイドレールの前部に伝達される。このとき伝達される圧縮荷重が非常に大きい場合に、フロントピラーの上部からルーフサイドレールの前部にかけての車体骨格部に応力集中が生じ易い部位が存在すると、折れ変形(座屈)が起こり易くなる。
ここで、本発明では、車両側面視でルーフサイドレールの前部においてウインドシールドガラスの上端部に沿って配置されるフロントルーフヘッダとの接続位置を含んで第1補強部材が配置される。この第1補強部材は樹脂製とされてルーフサイドレールの前部における第3閉断面部及び第4閉断面部を含む中空閉断面部の内部空間の少なくとも一部(ルーフサイドレールアウタパネルとサイドアウタパネルとの間に形成された第4閉断面部)を埋めるようにルーフサイドレールの前部の長手方向に沿って設けられているため、ルーフサイドレールの前部におけるフロントルーフヘッダとの接続位置の剛性が高くなる。従って、フロントピラーの上部からルーフサイドレールの前部に伝達された衝突荷重(軸圧縮荷重)をルーフサイドレールの前部だけでなくフロントルーフヘッダにも伝達することができる。つまり、前面衝突時に車体前部からキャビンの骨格部へ伝達されてきた衝突荷重を、衝突側のフロントピラーの上部からルーフサイドレールの前部へ伝達し、更にフロントルーフヘッダから衝突側と反対側のルーフサイドレールへと分散して伝達することができる。このため、フロントピラーの上部とルーフサイドレールの前部との接続部位といった部材同士の継ぎ目への入力荷重を低減することができる。
また、フロントピラーの上部とルーフサイドレールの前部との接続位置を含んで、フロントピラーの上部及びルーフサイドレールの前部における中空閉断面部の内部空間の少なくとも一部(フロントピラーインナパネルとフロントピラーアウタパネルとの間に形成された第1閉断面部)を埋めるように樹脂製の第2補強部材が設けられている。これにより、第1補強部材と第2補強部材とによって、フロントピラーの上部の根元からルーフサイドレールの前部におけるフロントルーフヘッダとの接続位置に至る範囲に、連続した補強部材配設領域が設定される。つまり、衝突荷重を伝達することができる部材実面積が増加した領域が、車両前後方向に途切れることなく連続して存在することになる。そして、こうすることで本発明では、フロントピラーの上部からルーフサイドレールの前部にかけての部位で部材同士の接続位置となる前後二点(フロントピラーの上部とルーフサイドレールの前部との接続位置並びにルーフサイドレールの前部とフロントルーフヘッダとの接続位置)に跨って補強部材が連続して配設される。
の態様の作用は、以下の通りである。
この態様では、フロントピラーが固定窓と補助ピラー部とを備えている。より具体的には、フロントピラーにおける車両幅方向外側にはルーフサイドレールの延長上に車両前後方向に沿って配置されたフロントピラーアウタリインフォースメントが配置されており、固定窓は当該フロントピラーアウタリインフォースメントの車両下方側に配置されている。さらに、固定窓の後端部に沿って補助ピラー部が車両上下方向に延在されている。この補助ピラー部の車両後方側の端部には、ドアオープニングフランジのフロントピラー側部分が形成されている。
このようなフロントピラー構造を有する車両が前面衝突、特に微小ラップ衝突すると、その際の衝突荷重によって前輪のホイールがフロントピラーを車両後方側へ押す。これにより、フロントピラーの下部側(ホイールと車両前後方向に対向している部分)が折れ変形し、吸収しきれなかった衝突荷重がドアオープニングフランジのフロントピラー側部分を通ってフロントピラーの上部からルーフサイドレールにかけての部位を車両上方側へ突き上げる。その結果、フロントピラーアウタリインフォースメントにおいて補助ピラー部とルーフサイドレールとが交差する箇所に縦曲げモーメントが発生する。この縦曲げモーメントによりフロントピラーの上部からルーフサイドレールにかけての部位に折れ変形が生じることが考えられる。
ここで、本態様では、フロントピラーアウタリインフォースメントの車両幅方向内側にドアオープニングフランジのフロントピラー側部分を跨ぐように長尺状の第3補強部材を配置したので、上述した縦曲げモーメントに対して抗力が得られる。このため、フロントピラーの上部からルーフサイドレールにかけての部位が折れ難くなる。
第4の態様によれば、フロントピラーアウタリインフォースメントは、当該フロントアウタリインフォースメントの長手方向に沿って延びると共に車両幅方向に並ぶ複数の稜線部を有している。ここで、第3補強部材がフロントピラーアウタリインフォースメントの複数の稜線部を車両上下方向に縦折れさせる縦曲げモーメントに対しては補強効果を有し、複数の稜線部を車両幅方向に横折れさせる横曲げモーメントに対しては折れ起点となるように形成された一又は二以上の剛性チューニング部を備えている。このため、フロントピラーアウタリインフォースメントは、微小ラップ衝突時等の衝突時に作用する縦曲げモーメントに対しては充分に抵抗して折れ変形を抑制し、同時に車両幅方向外側へ折れ変形して衝突エネルギーの一部を吸収する。これにより、フロントピラーの後退量が抑制される。
第5の態様によれば、剛性チューニング部が凹溝状の縦ビードであるため、ビードの幅や深さ等により容易に剛性を変更することができる。
以上説明したように、第1の態様に係る単体構造は、前面衝突時にフロントピラーの上部からルーフサイドレールの前部にかけての中空閉断面構造の車体骨格部が途中で折れることを抑制又は防止することができるという優れた効果を有する。
また、第1の態様に係る車体構造は、前面衝突時にフロントピラーの上部からルーフサイドレールの前部にかけての中空閉断面構造の車体骨格部が途中で折れることを非常に効果的に抑制又は防止することができるという優れた効果を有する。
第2及び第3の態様に係る車体構造は、前面衝突時にフロントピラーの上部からルーフサイドレールの前部にかけての中空閉断面構造の車体骨格部が途中で折れることを抑制又は防止することができるという優れた効果を有する。
第4の態様に係る車体構造は、縦曲げモーメントに起因した折れ変形については効果的に抑制し、横曲げモーメントに起因した折れ変形については促進することができるという優れた効果を有する。
第5の態様に係る車体構造は、縦折れと横折れのバランスを容易にチューニングすることができるという優れた効果を有する。
第1実施形態に係る車体構造の要部を説明するための部分拡大側面図である。 第1実施形態に係る車体構造が適用された車両の外観斜視図である。 図1の3−3線に沿った縦断面図である。 図1の4−4線に沿った縦断面図である。 図1の5−5線に沿った縦断面図である。 図1の6−6線に沿った縦断面図である。 対比例に係る車両の衝突状態を示す概略平面図である。 対比例に係る車両の衝突状態を示す概略側面図である。 第1実施形態に係る車体構造が適用された車両と対比例に係る車体構造が適用された車両が前面衝突したときのF−S線図である。 別の実施形態に係る車体構造の要部を示しており、フロントピラーを中心に描いた車体の概略側面図である。 図9に示されるフロントピラーを備えた車両の衝突状態を示す概略閉平面図である。 図7Aに示される曲げ変形モードを図式化した模式図である。 図10に示される曲げ変形モードを図式化した模式図である。 第2実施形態に係る車体構造の車体側部を示す側面図である。 図12に示される車体構造の要部に係る補強部材を中心に示す側面図に近い斜視図である。 図12に示される車体構造の要部に係る補強部材を中心に示す側面図である。 図13の15−15線に沿った縦断面図である。 図13に示される補強部材を単品で示す拡大斜視図である。 対比例に係る車両を模擬した平面図である。 図17Aに示される車両が微小ラップ衝突したときの様子を示す平面図である。 図12に示される車体構造を備えた車両を模擬した平面図である。 図18Aに示される車両が微小ラップ衝突したときの様子を示す平面図である。
〔第1実施形態〕
以下、図1〜図8を用いて、本発明に係る車体構造の第1実施形態について説明する。なお、これらの図において適宜示される矢印FRは車両前方側を示しており、矢印UPは車両上方側を示しており、矢印INは車両幅方向内側を示している。
図2には、本発明に係る車体構造が適用された車両の外観が斜視図で示されている。この図に示されるように、車両は、図示しないエンジン等が収容された車両前部10と、この車両前部10の車両後方側に配置されたキャビン12と、を含んで構成されている。エンジンルームとキャビン12とは、図示しないダッシュパネルによって区画されている。さらに、ダッシュパネルの車両幅方向両側には、各々柱状車体骨格部材として構成された左右一対のフロントピラー14が立設されている。フロントピラー14の上部14Aは車両後方側へ向けて緩やかに傾斜されており、これらのフロントピラー14の上部14A間にウインドシールドガラス16が装着されている。
また、キャビン12の上部には、ルーフとしてのルーフパネル18が配設されている。ルーフパネル18の車両幅方向両側には、中空閉断面構造の梁状車体骨格部材として構成された左右一対のルーフサイドレール20が配設されている。前述したフロントピラー14の上部14Aは、ルーフサイドレール20の前部20Aに連続的に接続されている。なお、フロントピラー14の車両後方側にはセンタピラー22(図1参照)及びリヤピラー24がこの順に配置されており、これらのセンタピラー22の上端部及びリヤピラー24の上端部はいずれもルーフサイドレール20に接合されている。また、フロントピラー14とセンタピラー22との間にはフロントサイドドア26が開閉可能に設けられており、センタピラー22とリヤピラー24との間にはリヤサイドドア28が開閉可能に設けられている。
さらに、上述したルーフパネル18の前端部の裏面側には、車両幅方向を長手方向とするフロントルーフヘッダ30(図1参照)が配置されている。フロントルーフヘッダ30は、各々断面形状がハット形状とされたルーフヘッダアッパパネル32とルーフヘッダロアパネル34とによって閉断面構造に構成されている。フロントルーフヘッダ30の長手方向の両端部は、左右のルーフサイドレール20に溶接により接合されている。前述したウインドシールドガラス16の上端部16Aは、ルーフヘッダアッパパネル32の前側フランジ部32Aに支持されている。なお、フロントルーフヘッダ30の構造は上記に限られず、他の構造を採用してもよい。
次に、図3〜図6を用いて、上述したフロントピラー14の上部14Aの断面構造とルーフサイドレール20の断面構造について説明する。
図3及び図4には、フロントピラー14の上部14Aの縦断面構造が示されている。これらの図に示されるように、フロントピラー14は、車室外側に配置されたフロントピラーアウタパネル36と、このフロントピラーアウタパネル36の車両幅方向内側に配置されたフロントピラーインナパネル38と、フロントピラーアウタパネル36の車両幅方向外側に配置されて車両の外板を構成するサイドアウタパネル40と、によって構成されている。
より具体的に説明すると、フロントピラーアウタパネル36は、車両下方側へ向けて延出された下フランジ部36Aと、車両幅方向内側へ向けて延出された上フランジ部36Bと、下フランジ部36Aと上フランジ部36Bとの間に配置されかつ車両幅方向外側へ突出された本体部36Cと、を備えており、全体としては車両幅方向内側に開放された略ハット状に形成されている。一方、フロントピラーインナパネル38は、フロントピラーアウタパネル36の下フランジ部36Aに重ねられた下フランジ部38Aと、フロントピラーアウタパネル36の上フランジ部36Bに重ねられた上フランジ部38Bと、下フランジ部38Aと上フランジ部38Bとの間に配置されかつフロントピラーアウタパネル36の本体部36Cの開放部分を塞ぐ本体部38Cと、を備えており、全体としては車両幅方向内側へやや膨らんだ底の浅い略ハット状に形成されている。さらに、サイドアウタパネル40は、フロントピラーアウタパネル36の断面形状に倣うように下フランジ部40A、上フランジ部40B及び本体部40Cを備えており、車両幅方向内側に開放された略ハット状に形成されている。
上述したフロントピラーアウタパネル36の下フランジ部36A、フロントピラーインナパネル38の下フランジ部38A及びサイドアウタパネル40の下フランジ部40Aの三者が重ねられた状態でスポット溶接により接合されている。同様に、フロントピラーアウタパネル36の上フランジ部36B、フロントピラーインナパネル38の上フランジ部38B及びサイドアウタパネル40の上フランジ部40Bの三者が重ねられた状態でスポット溶接により接合されている。これにより、フロントピラーアウタパネル36の本体部36Cとフロントピラーインナパネル38の本体部38Cとの間に第1閉断面部42が形成されている。また、フロントピラーアウタパネル36の本体部36Bとサイドアウタパネル40の本体部40Cとの間に第2閉断面部44が形成されている。
図5及び図6には、ルーフサイドレール20の前部20Aの縦断面構造が示されている。これらの図に示されるように、ルーフサイドレール20は、車室外側に配置されたルーフサイドレールアウタパネル46と、このルーフサイドレールアウタパネル46の車両幅方向内側に配置されたルーフサイドレールインナパネル48と、ルーフサイドレールアウタパネル46の車両幅方向外側に配置されて車両の外板を構成するサイドアウタパネル40と、によって構成されている。なお、図5及び図6に図示されたサイドアウタパネル40と図3及び図4に図示されたサイドアウタパネル40は同一の部材であるので、サイドアウタパネル40の説明は省略する。
ルーフサイドレールアウタパネル46は、車両下方側へ向けて延出された下フランジ部46Aと、車両幅方向内側かつ斜め上方へ向けて延出された上フランジ部46Bと、下フランジ部46Aと上フランジ部46Bとの間に配置されかつ両者をL字状に繋ぐ本体部46Cと、を備えており、全体としては車両幅方向内側に開放された略ハット状に形成されている。一方、ルーフサイドレールインナパネル48は、ルーフサイドレールアウタパネル46の下フランジ部46Aに重ねられた下フランジ部48Aと、ルーフサイドレールアウタパネル46の上フランジ部46Bに重ねられた上フランジ部48Bと、下フランジ部48Aと上フランジ部48Bとの間に配置されかつルーフサイドレールアウタパネル46の本体部46Cの開放部分を塞ぐ本体部48Cと、を備えており、全体としては車両幅方向内側へやや膨らんだ底の浅い略ハット状に形成されている。ルーフサイドレールアウタパネル46の下フランジ部46A、ルーフサイドレールインナパネル48の下フランジ部46A及びサイドアウタパネル40の下フランジ部40Aの三者が重ねられた状態でスポット溶接により接合されている。
また、ルーフサイドレールアウタパネル46の上フランジ部46B、ルーフサイドレールインナパネル48の上フランジ部46B及びサイドアウタパネル40の上フランジ部40Bの三者が重ねられた状態でスポット溶接により接合されている。これにより、ルーフサイドレールアウタパネル46の本体部46Cとルーフサイドレールインナパネル48の本体部48Cとの間に第3閉断面部50が形成されている。また、ルーフサイドレールアウタパネル46の本体部46Cとサイドアウタパネル40の本体部40Cとの間に第4閉断面部が形成されている。第3閉断面部50は第1閉断面部42と相互に連通されており、又第4閉断面部52は第2閉断面部44と相互に連通されている。
ここで、上述したフロントピラー14の上部14Aの第1閉断面部42内には、第2補強部材としての前側補強部材54が配設されている。また、ルーフサイドレール20の前部20Aの第4閉断面部52内には、第1補強部材としての後側補強部材56が配設されている。以下、これらの前側補強部材54及び後側補強部材56について詳細に説明する。
前側補強部材54及び後側補強部材56は、いずれもウレタン系の高剛性発泡部材によって構成されている。前側補強部材54及び後側補強部材56は、発泡前の状態では、図3〜図6に二点鎖線で示された車両前後方向に細長いブロック形状をなしている。
図3及び図4に示されるように、前側補強部材54の一側面(車両幅方向外側の面)にはクリップ58及び位置決めピン60が一体に形成されている。位置決めピン60を位置決め孔62に挿入してクリップ58をフロントピラーアウタパネル36の本体部36Cの底部に形成された取付孔64内へ車室内側から差込むことにより、前側補強部材54がフロントピラーアウタパネル36の本体部36Cに装着されるようになっている。この状態で塗装工程を施し、乾燥工程を経ると、前側補強部材54が発泡して第1閉断面部42の内部空間の全体に充填され、その状態で硬化する。これにより、前側補強部材54は第1閉断面部42を構成する各壁面に固着されて、第1閉断面部42が中実部材化し、フロントピラー14の上部14Aの剛性が向上される構成である。なお、後側補強部材56の前端部と前側補強部材54の後端部とは図示しないジョイント機構によって連結されている。従って、硬化後の状態では、後側補強部材56は前側補強部材54と一体になっている。
また、前側補強部材54は、第1閉断面部42の図心G1に対して、前面衝突時の衝突荷重によって圧縮される部位となる少なくとも車両幅方向内側かつ車両下方側の領域S1に充填されている。なお、図3に図示される第1閉断面部42と図4に図示される第1閉断面部42とでは形状が若干異なるため、図心G1の位置も多少ずれるが、同一の符号G1を付している。
一方、図5及び図6に示されるように、後側補強部材56の一側面(車両幅方向内側の面)にはクリップ66及び図示しない位置決めピンが一体に形成されている。位置決めピンを位置決め孔に挿入してクリップ66をルーフサイドレールアウタパネル46の本体部46Cの底部に形成された取付孔68内へ車室外側から差込むことにより、後側補強部材56がルーフサイドレールアウタパネル46の本体部46Cに装着されるようになっている。この状態で塗装工程を施し、乾燥工程を経ると、後側補強部材56が発泡して第4閉断面部52の内部空間の全体に充填され、その状態で硬化する。これにより、後側補強部材56は第4閉断面部52を構成する各壁面に固着されて、第4閉断面部52が略中実部材化し、ルーフサイドレール20の前部20Aの剛性が向上される構成である。
なお、ルーフサイドレール20側では、フロントピラー14側と異なり、第3閉断面部50側に後側補強部材56を設けていないが、これは第3閉断面部50は面積が小さいため、クリップによる取付構造となっている後側補強部材56を配設するスペースを確保できないことと、仮に第3閉断面部50を後側補強部材で埋めたとしても、第3閉断面部50の面積は小さいため、後述するフロントピラー14の上部14Aとルーフサイドレール20の前部20Aとの接続位置Xに対する補強効果が低下する可能性があるためである。
また、後側補強部材56は、第4閉断面部52の図心G2に対して、前面衝突時の衝突荷重によって圧縮される部位となる少なくとも車両幅方向内側かつ車両下方側の領域S2に充填されている。なお、図5に図示される第4閉断面部52と図6に図示される第4閉断面部52とでは形状が若干異なるため、図心G1の位置も多少ずれるが、同一の符号G2を付している。
さらに、図1に示されるように、上述した前側補強部材54は、車両側面視で、フロントピラー14の上部14Aの根元から当該上部14Aとルーフサイドレール20の前部20Aとの接続位置Xを含んだAで示される範囲に設定されている。また、後側補強部材56は、フロントピラー14の上部14Aとルーフサイドレール20の前部20Aとの接続位置Xを車両後方側へ通り越した位置からルーフサイドレール20の前部20Aと前述したフロントルーフヘッダ30との接続位置Yを含んだBで示される範囲に設定されている。なお、前側補強部材54と後側補強部材56とは発泡前の状態で図示しないジョイントによって連結されて発泡及び硬化後は一体となるため、Bで示される範囲をAで示される範囲に一部重ねて図示している。上記構成により、後側補強部材56と前側補強部材54とによって、フロントピラー14の上部14Aとルーフサイドレール20の前部20Aとの接続位置Xからルーフサイドレール20の前部20Aにおけるフロントルーフヘッダ30との接続位置Yに至る範囲に、連続した補強部材配設領域Z(図1に斜線を付した領域)が設定されている。
(本実施形態の作用並びに効果)
次に、図7A、図7Bを用いて、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
図7Aには、本実施形態に係る車体構造が適用されていない対比例に係る車両80がバリア84に前面衝突した状態が概略的に示されている。この図に示されるように、微小ラップ衝突や斜突等のように車両前部82への入力荷重(圧縮荷重)が非常に大きい場合、フロントピラー86の下部はバリア84との接触後、車両幅方向内側へ捩じられる(図7Aの矢印P参照)。このため、フロントピラー86からルーフサイドレール88にかけての部位は車両幅方向外側へ凸となるように曲げ変形する(図7Aの矢印Q参照)。これを車両側面視で見ると、フロントピラー86からルーフサイドレール88にかけての部位は車両上方側へ凸となるように曲げ変形する(図7Bの矢印R参照)。このように、車両前部82への入力荷重が非常に大きい場合、フロントピラー86からルーフサイドレール88にかけての車体骨格部に応力集中が生じ易い部位90が存在すると、折れ変形(座屈)が起こり易くなる。
ここで、本実施形態では、車両側面視でルーフサイドレール20においてウインドシールドガラス16の上端部16Aに沿って配置されるフロントルーフヘッダ30との接続位置Yを含んで後側補強部材56が配置されている。この後側補強部材56はウレタン系の高剛性発泡部材で構成されており、ルーフサイドレール20の前部20Aの中空の第4閉断面部52の内部空間の略全部を埋めるようにルーフサイドレール20の前部20Aの長手方向に沿って設けられているため、ルーフサイドレール20の前部20Aにおけるフロントルーフヘッダ30との接続位置Yの剛性が高くなる。従って、フロントピラー14からルーフサイドレール20に伝達された衝突荷重(軸圧縮荷重)をルーフサイドレール20だけでなくフロントルーフヘッダ30にも伝達することができる。つまり、前面衝突時に車両前部10からキャビン12の骨格部へ伝達されてきた衝突荷重を、衝突側のフロントピラー14からルーフサイドレール20へ伝達し、更にフロントルーフヘッダ30から衝突側と反対側のルーフサイドレール20へと分散して伝達することができる。このため、フロントピラー14とルーフサイドレール20との接続部位(接続位置Xで示される部位)といった部材同士の継ぎ目に入力される荷重を低減することができる。その結果、後側補強部材56を設けることで、フロントピラー14の上部14Aからルーフサイドレール20の前部20Aにかけての部分が当該上部14Aと当該前部20Aとの接続位置X付近で折れ変形することを抑制又は防止することができる。
ちなみに、図8には、フロントピラー14の上部14Aからルーフサイドレール20の前部20Aにかけての車体骨格部材を静的に圧縮したときのF−S線図が示されている。実線のグラフが前側補強部材54及び後側補強部材56を備えていない対比例の場合のF−S線図であり、破線グラフが前側補強部材54及び後側補強部材56を備えた本実施形態の場合のF−S線図である。両グラフの対比から分かるように、本実施形態の場合、対比例と比べて断面保持力が増強されているため、初期ストロークに対するピーク荷重が2割程度増加している。
以上より、本実施形態に係る車体構造によれば、前面衝突時にフロントピラー14からルーフサイドレール20にかけての中空閉断面構造の車体骨格部が途中で折れることを抑制又は防止することができる。
また、本実施形態では、フロントピラー14の上部14Aとルーフサイドレール20の前部20Aとの接続位置Xを含んで、フロントピラー14の上部及びルーフサイドレール20の前部20Aの中空閉断面部の内部空間の少なくとも一部を埋めるようにウレタン系の高剛性発泡部材で構成された前側補強部材54が設けられている。これにより、後側補強部材56と前側補強部材54とによって、フロントピラー14とルーフサイドレール20との接続位置Xからルーフサイドレール20におけるフロントルーフヘッダ30との接続位置Yに至る範囲に、連続した補強部材配設領域Zが設定される。つまり、衝突荷重を伝達することができる部材実面積が増加した領域が、車両前後方向に途切れることなく連続して存在することになる。そして、こうすることで本実施形態では、フロントピラー14からルーフサイドレール20にかけての部位で部材同士の接続位置となる前後二点(フロントピラー14の上部14Aとルーフサイドレール20の前部20Aとの接続位置X並びにルーフサイドレール20の前部20Aとフロントルーフヘッダ30との接続位置Y)に跨って補強部材(前側補強部材54及び後側補強部材56)が連続して配設される。その結果、本実施形態によれば、前面衝突時にフロントピラー14からルーフサイドレール20にかけての中空閉断面構造の車体骨格部が途中で折れることを非常に効果的に抑制又は防止することができる。
なお、本実施形態では、第1閉断面部42の内部空間の全てに前側補強部材54が充填されているが、これに限らず、少なくとも領域S1に前側補強部材54が充填されていればよい。この考え方は、第4閉断面部52の内部空間に充填されている後側補強部材56についても同様に当てはまる。また、後側補強部材56は、第4閉断面部52の内部空間の全てに充填されている訳ではないが、これに限らず、第4閉断面部52の内部空間の全てに後側補強部材を充填してもよい。
以下に、図9〜図11を用いて、別の実施形態について説明する。なお、前述した実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。
図9に示されるように、この車体構造では、フロントピラー100の上部には、側面視で略三角形状に形成された固定窓102が配設されている。より正確には、固定窓102は、上底が車両前方側で下底が車両後方側となるように配置されると共に下底の方が上底より長くなるように形成された台形状とされている。これに対応して、フロントピラー100の上部における固定窓102の後縁側には、後側支持部(A’ピラー)104が車両上下方向に沿って配設されている。後側支持部104の平断面形状は略矩形とされており、閉断面構造の骨格部を成している。そして、この後側支持部104の上端部がルーフサイドレール106に接続されている。これにより、フロントピラー100とセンタピラー108(図10参照)との間に支点110が新たに形成されている。
図10には、上記フロントピラー100を備えた車両112がバリア84に前面衝突した状態が概略的に示されている。この図に示されるように、支点110が追加された車体構造では、車両112がバリア84に衝突すると、フロントピラー100の上部からルーフサイドレール106にかけての部分が、平面視で略Z字状に屈曲される。つまり、車両前方側の屈曲部位である第1屈曲部114にあっては、前述した実施形態と同様に車両幅方向外側かつ車両上方側へ凸となるように曲げ変形する。一方、第1屈曲部114よりも車両後方側に位置する第2屈曲部116にあっては、第1屈曲部114とは逆に、車両幅方向内側かつ車両上方側へ凸となるように曲げ変形する。なお、図11(A)には前述した実施形態の曲げ変形モードを模式的に描いた模式図が示されており、図11(B)には固定窓102を備えたフロントピラー100を有する場合の曲げ変形モードを模式的に描いた模式図が示されている。
このようにフロントピラー100の上部の骨格構造が変化することにより、フロントピラー100からルーフサイドレール106にかけての部分の曲げ変形モードが車両幅方向に入れ替わる場合には、前述した前側補強部材54と後側補強部材56の配設位置を車両幅方向で逆にするとよい。つまり、図11(B)において第1屈曲部114側の曲げ変形領域S1では、図11(A)の曲げ変形モードと同一であるので、この領域S1については当該部分の閉断面部において図心位置よりも車両幅方向内側が圧縮側となるため、少なくとも車両幅方向内側に補強部材を配設する。一方、第2屈曲部116側の曲げ変形領域S2では、図11(A)の曲げ変形モードと逆相になるので、この領域S2については、当該部分の閉断面部において図心位置よりも車両幅方向外側が圧縮側となるため、少なくとも車両幅方向外側に補強部材を配設するとよい。
〔第2実施形態〕
以下、図12〜図18を用いて、本発明に係る車体構造の第2実施形態について説明する。
図12には、前述した図9に図示したフロントピラー100と同一構造のフロントピラー150を備えた車体側部152が示されている。この図に示されるように、車体側部152の車両前後方向の前側には、センタピラー154とフロントピラー150とロッカ156とルーフサイドレール158とで囲まれた範囲に、乗員が乗降するためのドア開口部160が形成されている。
ボデー構造について補足すると、ロッカ156は、図示しない車体フロアの車両幅方向両端部に車両前後方向に沿って延在された閉断面構造の梁状車体骨格部材である。また、ルーフサイドレール158は、図示しないルーフパネルの車両幅方向両端部に車両前後方向に沿って延在された閉断面構造の梁状車体骨格部材である。一方、センタピラー154は、ロッカ156の長手方向の中間部から立設されてルーフサイドレール158に接続される柱状車体骨格部材である。また、フロントピラー150は、ロッカ156の前端部から立設されてルーフサイドレール158の前端部に接続される柱状車体骨格部材である。さらに、上述したドア開口部160はサイドドア26(前述した第1実施形態の図2に図示)によって開閉されるようになっている。また、ドア開口部160の内周縁部には、二枚又は三枚のフランジを合わせて構成されたドアオープニングフランジ162が連続的に形成されている。なお、フロントピラー150側のドアオープニングフランジを(フロントピラー側部分としての)「前側オープニングフランジ162A」と称すことにする。上記ドアオープニングフランジ162には、長尺状に形成された図示しないゴム製のオープニングウェザストリップが取り付けられている。
上述したようにこのフロントピラー150には、固定窓164が配設されている。このため、以下においては、ロッカ156の前端部から固定窓164の下端部までの部分(A部166A)と固定窓164の前端部に沿って車両上下方向に延在する部分(B部166B)と固定窓164の上端部に沿って(ルーフサイドレール158の延長方向に沿って)車両前後方向に延在する部分(C部166C)を合わせて「フロントピラー本体部166」と称し、固定窓164の後端部に沿って車両上下方向に延在する部分を「補助ピラー部168」と称すことにする。補助ピラー部168の車両後方側の端部には、前述した前側オープニングフランジ162Aが設けられている。
さらに、図15等に示されるように、フロントピラー150のC部166Cには、その車両幅方向外側にフロントピラーアウタリインフォースメント170が配設されている。フロントピラーアウタリインフォースメント170の縦断面形状(フロントピラーアウタリインフォースメント170をその長手方向に対して直交する方向に切断したときの断面形状)は、略ハット形とされている。フロントピラーアウタリインフォースメント170は、開放側が車両幅方向内側(車室内側)となるように配置されており、所定幅の頂壁部170Aと、この頂壁部170Aの幅方向の両端部からそれぞれ車両下方内側又は車両幅方向内側へ鈍角に屈曲された一対の側壁部170B、170Cと、を備えている。
ここで、図12〜図14に示されるように、上述した車体側部152(フロントピラー150のC部166C)には、ドアオープニングフランジ162のフロントピラー側部分である前側オープニングフランジ162Aの上端部を跨ぐように第3補強部材としての長尺状の補強部材172が配設されている。図15に示されるように、補強部材172は、フロントピラーアウタリインフォースメント170の車両幅方向内側に嵌合するように配設されている。なお、補強部材172は、一例としてプレス成形品とされている。補強部材172は、フロントピラーアウタリインフォースメント170と同様の断面形状とされており、頂壁部172Aと一対の側壁部172B、172Cと、を含んで構成されている。頂壁部172Aに対する一対の側壁部172B、172Cの延出方向はフロントピラーアウタリインフォースメント170の頂壁部170Aに対する一対の側壁部170B、170Cの延出方向と同一とされている。
図13、図14、図16に示されるように、上述した補強部材172の頂壁部172Aには、部材の長手方向に所定の間隔で剛性チューニング部としての複数の縦ビード174が一体に形成されている。縦ビード174は、頂壁部172Aを車両幅方向内側(車室内側)へ凸となるようにプレスすることにより凹溝状に形成されている。縦ビード174は、底面と両端面の三面で構成されている。また、縦ビード174と縦ビード174との間には、車両幅方向外側へ凸となる複数の取付面(打点面)176が一体に形成されている。取付面176は、車両幅方向内側へ凸となる縦ビード174を形成することにより相対的に形成される部分である。これらの取付面176を用いて、補強部材172は、フロントピラーアウタリインフォースメント170の頂壁部170Aにスポット溶接等によって接合されている。なお、一対の側壁部172B、172Cにも別の取付面178が一体に形成されており、これらの取付面178を用いて側壁部172Bが側壁部170Bにスポット溶接等によって接合されると共に、側壁部172Cが側壁部170Cにスポット溶接等によって接合されている。
上記のようにして補強部材172がフロントピラーアウタリインフォースメント170に取り付けられた状態では、フロントピラーアウタリインフォースメント170の頂壁部170Aが有する2本の稜線部180に直交するように縦ビード174が配設されている。なお、この実施形態では、縦ビード174のビード中心線と稜線部180とのなす角度θは、90度に設定されている。但し、必ずしもθ=90度である必要はなく、ビードによる補強効果が得られる角度であればよい。従って、例えば、θ=85度〜95度の範囲であれば、性能上何ら問題はない。請求項4に記載された「直交」の用語も同様の趣旨であり、発明の効果が得られるのであれば、厳密に直交している場合のみならず、90度以外で交差している場合を含むものとする。また、縦ビード174は、複数である必要はなく、一つでもよい。さらに、この実施形態では、剛性チューニング部として凹溝状の縦ビード174を用いたが、これに限らず、板厚の変更やリブの設定、開口の設定等によって剛性をチューニングしてもよい。
さらに、図13に示されるように、上述した複数(本実施形態では、4個)の縦ビード174は、補強部材172の頂壁部172A側から見てドアオープニングフランジ162の前側オープニングフランジ162Aの延長上かそれよりも車両前方側に配置されている。
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
まず、固定窓164を備えているが補強部材172を備えていないフロントピラー150を有する車両が前面衝突、特に微小ラップ衝突したときの力の伝達について概説する。図12に示されるように、この場合、微小ラップ衝突したときの衝突荷重によって、前輪182(第1実施形態の図2参照)のホイールが、フロントピラー本体部166のA部166Aの下部(即ち、ホイールと車両前後方向に対向している部分)184に当接し、当該下部184を車両後方側へ押す。このときの入力荷重を「F1」で示す。これにより、フロントピラー150の下部184側が折れ変形し、吸収しきれなかった衝突荷重F2がドアオープニングフランジ162の前側オープニングフランジ162Aを通ってフロントピラー本体部166のC部166Cからルーフサイドレール158にかけての部位を車両上方側へ突き上げる。その結果、フロントピラーアウタリインフォースメント170において補助ピラー部168とルーフサイドレール158とが交差する箇所に縦曲げモーメントM1が発生する。仮に本実施形態の補強部材172を備えていない場合、この縦曲げモーメントM1によってフロントピラー本体部166のC部166Cからルーフサイドレール158にかけての部位に折れ変形が生じることが考えられる。
ここで、本実施形態では、車両側面視でドアオープニングフランジ162の前側オープニングフランジ162Aの上端部を跨ぐようにフロントピラーアウタリインフォースメント170の車両幅方向内側に長尺状の補強部材172を配置したので、上述した縦曲げモーメントM1に対して抗力(M1を相殺する方向の曲げモーメント)が得られる。このため、フロントピラー150のフロントピラー本体部166のC部166C(上部)からルーフサイドレール158にかけての部位が折れ難くなる。その結果、本実施形態によれば、前面衝突時にフロントピラー150のC部166C(上部)からルーフサイドレール158の前部にかけての中空閉断面構造の車体骨格部が途中で折れることを抑制又は防止することができる。
また、本実施形態では、補強部材172が、フロントピラーアウタリインフォースメント170の複数(二本)の稜線部180に直交するように形成された複数の凹溝状の縦ビード174を備えているので、フロントピラーアウタリインフォースメント170の長手方向に沿った強度及び剛性を高めることができる。このため、フロントピラー150のフロントピラー本体部166のC部166C(上部)からルーフサイドレール158にかけての部位がより一層折れ難くなる。その結果、本実施形態によれば、前面衝突時にフロントピラー150のC部(上部)からルーフサイドレール158の前部にかけての中空閉断面構造の車体骨格部が途中で折れることをより効果的に抑制又は防止することができる。なお、この効果は、パワーユニット室とキャビンとを隔成する図示しないダッシュパネルとフロントピラー150との接合部が裂けることを効果的に抑制又は防止するという効果に敷衍される。
さらに、本実施形態によれば、以下の作用並びに効果が得られる。図17Aには、本実施形態の補強部材172を備えていない車両190の平面視での模式図が示されている。この図に示されるようにウインドシールドガラス192の上端部(この図では後端部)に沿って車両幅方向に沿って架け渡された部材はフロントヘッダパネル194であり、その車両後方側に平行に架け渡されている部材はルーフセンタリインフォースメント196である。上記車両190が微小ラップ衝突してA点に衝突荷重Fが入力されると、固定端に近いB点(ルーフパネル198とルーフセンタリインフォースメント196とセンタピラー200との結合点)に最も大きな曲げモーメントが作用する。これにより、図17Bに示されるように、ルーフセンタリインフォースメント196が折れ変形し、フロントピラー202(A点)が距離δ1だけ後退する。
これに対し、本実施形態では、上述したように補強部材172が、フロントピラーアウタリインフォースメント170の複数(二本)の稜線部180に直交するように形成された複数の縦ビード174を備えている。図18Aには、本実施形態の補強部材172を備えた車両210の平面視での模式図が示されている。なお、補強部材172を備えている点以外は、図17Aに示される車両190と同様に描いている。すなわち、ウインドシールドガラス212の上端部(この図では後端部)に沿ってフロントヘッダパネル214が車両幅方向に沿って架け渡されており、更にその車両後方側にはルーフセンタリインフォースメント216が平行に架け渡されている。補強部材172に上記縦ビード174が形成されることで、前述したようにフロントピラーアウタリインフォースメント170は縦曲げモーメントM1に対しては強くなるが、凹ビードとして構成された縦ビード174が形成された分だけ、補強部材172の一対の側壁部172B、172Cの面積が減少する。このため、図18Bに示されるように、車両210が微小ラップ衝突して、フロントピラー150の上部からルーフサイドレール158にかけての部位が車両幅方向外側へ折れようとする横曲げモーメントM2が入力されたときには、これらの縦ビード174が脆弱部として機能し折れ起点となる。その結果、フロントピラー150の上部(フロントピラー本体部166のC部166C)がドアオープニングフランジ162の前側オープニングフランジ162Aよりも車両前方側で車両幅方向外側へ折れ変形して、衝突エネルギーの一部が吸収される。その結果、フロントピラー150(A点)も距離δ1よりも短い距離δ2しか後退しない。これにより、ルーフセンタリインフォースメント216への荷重入力量は格段に低減され、ルーフセンタリインフォースメント216の折れ変形、ひいてはキャビンの変形が効果的に抑制又は防止される。このように本実施形態の補強部材172によれば、フロントピラー150の上部からルーフサイドレール158にかけての部位の縦曲げモーメントM1に起因した折れ変形については効果的に抑制し、横曲げモーメントM2に起因した折れ変形については促進することができる。
このように本実施形態では、補強部材172がフロントピラーアウタリインフォースメント170の複数の稜線部180を車両上下方向に縦折れさせる縦曲げモーメントM1に対しては補強効果を有し、複数の稜線部180を車両幅方向に横折れさせる横曲げモーメントM2に対しては折れ起点となるように形成された一又は二以上の剛性チューニング部(縦ビード172)を備えている。このため、フロントピラーアウタリインフォースメント170は、微小ラップ衝突時等の衝突時に作用する縦曲げモーメントM1に対しては充分に抵抗して折れ変形を抑制し、同時に車両幅方向外側へ折れ変形して衝突エネルギーの一部を吸収する。これにより、フロントピラーの後退量が抑制される。よって、本実施形態によれば、縦曲げモーメントM1に起因した折れ変形については効果的に抑制し、横曲げモーメントM2に起因した折れ変形については促進することができる。
また、上記の剛性チューニング部を凹溝状の縦ビード174で構成したので、ビードの幅や深さ等により容易に剛性を容易に変更することができる。その結果、本実施形態によれば、縦折れと横折れのバランスを容易にチューニングすることができる。

Claims (5)

  1. ルーフの車両幅方向両側に車両前後方向に沿って配置されると共に、ルーフサイドレールインナパネルとルーフサイドレールアウタパネルとサイドアウタパネルとで第3閉断面部及び第4閉断面部を含む中空閉断面構造の梁状車体骨格部材として構成されたルーフサイドレールと、
    車両側面視で前記ルーフサイドレールの前部においてウインドシールドガラスの上端部に沿って配置されるフロントルーフヘッダとの接続位置を含んで配置され、当該ルーフサイドレールの前部における中空閉断面部の内部空間の少なくとも一部を埋めるように当該ルーフサイドレールの前部の長手方向に沿って設けられた樹脂製の第1補強部材と、
    キャビンの前部両側に配置されると共に、フロントピラーインナパネルとフロントピラーアウタパネルとサイドアウタパネルとで第1閉断面部及び第2閉断面部を含む中空閉断面構造の柱状車体骨格部材として構成されたフロントピラーと、
    前記フロントピラーの上部と前記ルーフサイドレールの前部との接続位置を含んで配置され、前記フロントピラーの上部及び前記ルーフサイドレールの前部における中空閉断面部の内部空間の少なくとも一部を埋めるように設けられた樹脂製の第2補強部材と、を有し、
    前記第1補強部材は、前記ルーフサイドレールアウタパネルと前記サイドアウタパネルとの間に形成された前記第4閉断面部内に設けられていると共に、
    前記第2補強部材は、前記フロントピラーインナパネルと前記フロントピラーアウタパネルとの間に形成された前記第1閉断面部内に設けられており、
    前記第1補強部材と前記第2補強部材とによって、前記フロントピラーの上部の根元から前記ルーフサイドレールの前部における前記フロントルーフヘッダとの接続位置に至る範囲に、連続した補強部材配設領域が設定されている、
    車体構造。
  2. フロントピラーの車両幅方向外側に配置されると共にルーフサイドレールの延長上に車両前後方向に沿って配置されると共に断面形状が略ハット形とされたフロントピラーアウタリインフォースメントと、
    前記フロントピラーの一部を構成し、前記フロントピラーアウタリインフォースメントの車両下方側に配置された固定窓の後端部に沿って車両上下方向に延在されると共に、車両後方側の端部にサイドドアのドア開口部の周縁部に沿って配置されたドアオープニングフランジのフロントピラー側部分が形成された補助ピラー部と、
    前記ドアオープニングフランジのフロントピラー側部分を跨ぐように前記フロントピラーアウタリインフォースメントの車両幅方向内側に嵌合されるように配置されると共に、断面形状が当該フロントピラー側部分を跨ぐ前後に亘って略ハット形とされた長尺状の第3補強部材と、
    を有する車体構造。
  3. フロントピラーの車両幅方向外側に配置されると共にルーフサイドレールの延長上に車両前後方向に沿って配置されると共に断面形状が略ハット形とされたフロントピラーアウタリインフォースメントと、
    前記フロントピラーの一部を構成し、前記フロントピラーアウタリインフォースメントの車両下方側に配置された固定窓の後端部に沿って車両上下方向に延在されると共に、車両後方側の端部にサイドドアのドア開口部の周縁部に沿って配置されたドアオープニングフランジのフロントピラー側部分が形成された補助ピラー部と、
    前記ドアオープニングフランジのフロントピラー側部分を跨ぐように前記フロントピラーアウタリインフォースメントの車両幅方向内側に嵌合されるように配置されると共に、断面形状が当該フロントピラー側部分を跨ぐ前後に亘って略ハット形とされた長尺状の第3補強部材と、
    を有し、
    前記フロントピラーアウタリインフォースメントは、当該フロントピラーアウタリインフォースメントの長手方向に沿って延びると共に車両幅方向に並ぶ複数の稜線部を有している、
    車体構造。
  4. フロントピラーの車両幅方向外側に配置されると共にルーフサイドレールの延長上に車両前後方向に沿って配置されたフロントピラーアウタリインフォースメントと、
    前記フロントピラーの一部を構成し、前記フロントピラーアウタリインフォースメントの車両下方側に配置された固定窓の後端部に沿って車両上下方向に延在されると共に、車両後方側の端部にサイドドアのドア開口部の周縁部に沿って配置されたドアオープニングフランジのフロントピラー側部分が形成された補助ピラー部と、
    前記ドアオープニングフランジのフロントピラー側部分を跨ぐように前記フロントピラーアウタリインフォースメントの車両幅方向内側に配置された長尺状の第3補強部材と、
    を有し、
    前記フロントピラーアウタリインフォースメントは、当該フロントピラーアウタリインフォースメントの長手方向に沿って延びると共に車両幅方向に並ぶ複数の稜線部を有しており、
    前記第3補強部材は、前記複数の稜線部を車両上下方向に縦折れさせる縦曲げモーメントに対しては補強効果を有し、前記複数の稜線部を車両幅方向に横折れさせる横曲げモーメントに対しては折れ起点となるように形成された一又は二以上の剛性チューニング部を備えている、
    車体構造
  5. 前記剛性チューニング部は、前記複数の稜線部に直交するように形成された凹溝状の縦ビードである、
    請求項4記載の車体構造。
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014016045A1 (de) * 2014-10-29 2016-05-04 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Fahrzeug-Unterbaustruktur
JP2016159813A (ja) * 2015-03-03 2016-09-05 トヨタ自動車株式会社 車両骨格構造
US10632951B2 (en) * 2017-03-14 2020-04-28 Ford Global Technologies, Llc Impact absorbing system
CN110997465B (zh) * 2017-08-08 2024-03-26 标致雪铁龙汽车股份有限公司 具有前立柱组件的车辆
JP6834909B2 (ja) * 2017-10-26 2021-02-24 トヨタ自動車株式会社 車体上部構造
JP6624189B2 (ja) * 2017-12-04 2019-12-25 マツダ株式会社 車体部材の製造方法および車両の車体部材
JP6930407B2 (ja) * 2017-12-11 2021-09-01 トヨタ自動車株式会社 車両前部構造
KR102506936B1 (ko) * 2018-01-10 2023-03-07 현대자동차 주식회사 차체 구조
JP2019217850A (ja) * 2018-06-18 2019-12-26 トヨタ自動車株式会社 車両側部構造
JP6756801B2 (ja) * 2018-11-20 2020-09-16 スズキ株式会社 車両のルーフサイドメンバ
KR102575185B1 (ko) * 2018-12-10 2023-09-05 현대자동차 주식회사 차체 구조
JP6921137B2 (ja) * 2019-03-11 2021-08-18 本田技研工業株式会社 車両前部構造
JP2020147067A (ja) * 2019-03-11 2020-09-17 本田技研工業株式会社 車両前部構造
JP7289434B2 (ja) * 2019-06-17 2023-06-12 マツダ株式会社 上部車体構造
US11136065B2 (en) * 2020-02-24 2021-10-05 Ford Global Technologies, Llc Extended roof reinforcement structure
JP7405023B2 (ja) * 2020-07-01 2023-12-26 マツダ株式会社 車体構造
JP7443980B2 (ja) * 2020-08-06 2024-03-06 マツダ株式会社 車両の側部車体構造
US11345409B1 (en) 2020-12-18 2022-05-31 Ford Global Technologies, Llc Canopy windshield retention
US11358647B1 (en) * 2021-01-12 2022-06-14 GM Global Technology Operations LLC Locally reinforced foam-filled composite components for vehicle body structures and methods of making the same
US11420683B2 (en) * 2021-01-20 2022-08-23 GM Global Technology Operations LLC Fiber-reinforced polymer composite components for vehicle body structures and methods of making the same
US20240025483A1 (en) * 2022-07-22 2024-01-25 Ford Global Technologies, Llc Body structure for vehicle having reinforcement member

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4058812B2 (ja) * 1998-07-14 2008-03-12 いすゞ自動車株式会社 フロントピラーの衝突エネルギー吸収構造
JP2000142466A (ja) 1998-11-02 2000-05-23 Suzuki Motor Corp 自動車のルーフサイド部の構造
JP2001138845A (ja) 1999-11-17 2001-05-22 Fuji Heavy Ind Ltd 自動車内の衝撃吸収構造
US6494525B1 (en) 2000-09-15 2002-12-17 Sika Corporation Side impact reinforcement
JP4523182B2 (ja) 2001-01-26 2010-08-11 本田技研工業株式会社 乗員拘束装置
JP3674586B2 (ja) 2002-01-16 2005-07-20 日産自動車株式会社 車体フレームの補強構造
JP2003312536A (ja) * 2002-04-23 2003-11-06 Nissan Motor Co Ltd 車体骨格フレームの補強構造
EP1331160B1 (en) * 2002-01-16 2007-04-04 Nissan Motor Co., Ltd. Reinforcing structure for body frame of vehicle
DE60232575D1 (de) 2002-01-16 2009-07-23 Nissan Motor Verstärkungskonstruktion für Karosserierahmen von Kraftfahrzeugen
JP4120004B2 (ja) * 2002-02-14 2008-07-16 関東自動車工業株式会社 三角窓付き車両のフロントピラー構造
JP2005161938A (ja) * 2003-12-01 2005-06-23 Nissan Motor Co Ltd 車体前部構造
JP4592399B2 (ja) * 2004-11-26 2010-12-01 富士重工業株式会社 車両のフロントピラー構造
DE102005056134B4 (de) 2005-11-23 2007-09-20 Autoliv Development Ab Sicherheitssystem
JP2007313963A (ja) * 2006-05-24 2007-12-06 Toyota Motor Corp ルーフサイド構造
KR20080055005A (ko) * 2006-12-14 2008-06-19 현대자동차주식회사 자동차의 프레임리스 도어용 프런트 필라
JP4751856B2 (ja) * 2007-07-03 2011-08-17 本田技研工業株式会社 車体側部構造
CN201089483Y (zh) 2007-09-30 2008-07-23 安徽江淮汽车股份有限公司 具有密封功能的汽车侧围
CN201193053Y (zh) 2007-12-26 2009-02-11 比亚迪股份有限公司 汽车a柱结构
US8382195B2 (en) * 2008-12-22 2013-02-26 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle body forward portion structure
DE102009043265A1 (de) * 2009-09-29 2011-03-31 Daimler Ag Verstärkungsanordnung für eine Türsäule eines Personenkraftwagens und Verfahren zum Herstellen einer solchen Verstärkungsanordnung
JP2011111081A (ja) 2009-11-27 2011-06-09 Toyota Motor Corp 車両骨格部材の補強構造
EP2557021B1 (en) * 2010-04-09 2014-01-15 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Structure for joint at side section of vehicle
JP5700280B2 (ja) * 2010-12-21 2015-04-15 スズキ株式会社 車両のフロントピラー上部構造
JP5316566B2 (ja) * 2011-02-25 2013-10-16 マツダ株式会社 車両の上部構造
JP5400862B2 (ja) * 2011-11-25 2014-01-29 本田技研工業株式会社 車体側部構造
US9187135B1 (en) * 2015-01-09 2015-11-17 Nissan North America, Inc. Vehicle body structure
JP2016159813A (ja) * 2015-03-03 2016-09-05 トヨタ自動車株式会社 車両骨格構造
JP6135699B2 (ja) * 2015-03-11 2017-05-31 トヨタ自動車株式会社 車両側部構造
JP6269613B2 (ja) * 2015-08-05 2018-01-31 トヨタ自動車株式会社 車体骨格構造及びその製造方法

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