WO2011121919A1 - 自動車のフロントピラーとサイドシルとの結合部構造 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a structure for connecting a front pillar and a side sill of an automobile, which is formed by connecting a lower end portion of a front pillar extending in the vertical direction of an automobile and a front end portion of a side sill extending in the longitudinal direction of the automobile.
- a structure for connecting a front pillar and a side sill of an automobile which is formed by connecting a lower end portion of a front pillar extending in the vertical direction of an automobile and a front end portion of a side sill extending in the longitudinal direction of the automobile.
- a structure of a connecting portion between a front pillar and a side sill of an automobile includes a lower end portion of a front pillar formed in a closed cross-sectional shape by superimposing a front pillar outer and a front pillar inner extending in the vertical direction of the automobile.
- the front end portions of the side sill extending in the front-rear direction of the automobile and also having a closed cross-sectional shape are coupled to each other.
- the front pillar outer has been particularly configured using a steel plate having a high material strength.
- the lower end portion of the front pillar has a folding structure in which a large curve is drawn from the vertical direction of the vehicle body to the rear of the vehicle body and bent to the rear side of the vehicle body in order to be coupled to the side sill.
- the front pillar in order to make the configuration as simple as possible for improving productivity, the front pillar, in order from the upper direction of the automobile, an upper portion, and a center portion joined to the lower end of the upper portion,
- the lower terminal structure of the lower part should be made as short as possible (See Patent Document 1 and Patent Document 2).
- the front pillar is divided into the upper part, the center part, and the lower part, and the increase in the number of molding dies and the decrease in vehicle body productivity due to the increase in joints due to spot welding between the parts. Therefore, there is a possibility that the torsional rigidity of the vehicle body may deteriorate at the joint portion with the side sill, in addition to the fact that the lower terminal structure of the lower portion is made short.
- the twisting phenomenon of the vehicle body is a phenomenon in which the vehicle body rotates relatively in the front-rear direction about the longitudinal axis of the vehicle. In order to reduce the twisting phenomenon of the vehicle body, It is necessary to increase the rigidity.
- the front pillar is divided into three parts and the lower terminal structure of the lower part of the front pillar is configured in a short shape as in the conventional technique described above. For this reason, the torsional rigidity of the vehicle body between the lower portion and the side sill is reduced.
- the vehicle When the torsional rigidity of the vehicle body is reduced, for example, when the vehicle is turned by steering the steering wheel, the vehicle does not turn as the driver intended and the reaction is delayed, causing rolling or the like. May not be determined, and steering stability may be lacking. As the driving stability of such an automobile becomes higher, the higher it is, the higher it is required.
- the bending phenomenon in the joint portion of the front pillar with the side sill particularly the distortion phenomenon in the sill inner and sill outer X-axis surface coupling flanges is greatly related to the X axis and Z axis.
- the “X-axis surface” refers to a surface facing in the X-axis direction, which is the left-right axis of the vehicle body).
- this rigidity is related to the torsional moment that occurs at the boundary between the front pillar and the side sill.
- the configuration shown in FIGS. 8 and 9 is employed.
- the front pillar a extending in the vertical direction of the automobile is formed into a closed cross-sectional shape by first superimposing a front pillar outer b formed in a cross-sectional hat shape and a front pillar inner c having a large number of flat plate portions.
- the side sill is formed in a closed cross-sectional shape by polymerizing the side sill outer d and the side sill inner e so that the lower end portion thereof is bent in the rearward direction of the automobile and extends in the front-rear direction of the automobile.
- the construction is such that it is coupled to the front end of f.
- the conventional structure of the connecting portion between the front pillar and the side sill has a front pillar outer b for increasing the vehicle body strength against an input mainly caused by a tire (not shown) interfering with the front pillar a during a frontal collision.
- the reinforcement g is disposed so that the rear end side of the vehicle is inclined downward, and spot welding is performed on the front pillar outer b and the front pillar inner c, respectively. It has a combined structure.
- the reinforce g is mainly intended to suppress the deformation of the cross section of the front pillar a and efficiently transmit the collision load to the side sill f with respect to the input in the longitudinal direction of the vehicle during a frontal collision. It is still insufficient to increase the rigidity against the torsional moment of the joint between the pillar a and the side sill f.
- the lower end portion of the front pillar inner c is connected to the side sill outer d which forms the side sill f having a closed cross-sectional shape together with the side sill inner e along the longitudinal direction of the automobile.
- the lower end of the front pillar inner e is opened at the lower end opening.
- a plurality of i are formed corresponding to the coupling portion h.
- the front pillar inner c in the conventional front pillar-side sill joint structure is coupled to the side sill outer d of the side sill f at the lower end of the front pillar inner c by a single row of joints h in the vehicle longitudinal direction. Therefore, it has been experimentally found that the rigidity of the joint portion between the front pillar a and the side sill f, particularly around the Y axis, is not so large.
- an object of the present invention is to provide a combined structure of a front pillar and a side sill of an automobile that improves the driving stability of the automobile and at the same time realizes high productivity.
- the coupling structure of the front pillar and the side sill of the automobile according to the present invention extends in the vertical direction of the automobile, and is formed in a closed cross-sectional shape by overlapping the front pillar outer and the front pillar inner with each other.
- a front pillar and side sill of an automobile configured by coupling a front sill of a side sill extending in the front-rear direction of the automobile, and a front cross section of the front pillar,
- a reinforcement is disposed so as to extend in the direction and coupled to the front pillar, and a rear end side of the automobile of the reinforcement is extended to the side sill side to form a reinforcement portion of the reinforcement. It is characterized by comprising a reinforcement extension portion connected to the side sill side.
- the reinforcement disposed so as to extend in the longitudinal direction of the vehicle within the closed cross-sectional shape of the front pillar is coupled to the front pillar, and the rear end side of the vehicle is extended to the side sill side. Even if the front pillar outer, which forms the front pillar with the front pillar inner, is cut short by connecting the extension of the formed reinforcement to the side sill side, the torsional rigidity around the front pillar depends on the rigidity of the reinforcement.
- the torsional rigidity around the X-axis and Z-axis of the vehicle body can be increased to improve the handling stability of the automobile, and at the same time, the structure of the front pillar can be made into a single structure without being divided into three parts as in the prior art. High productivity can be realized.
- the present invention can be configured to couple the reinforcement to the front pillar outer side.
- the lower end portion of the front pillar outer can be cut short without impairing the driving stability of the vehicle, and a highly productive structure for connecting the front pillar and the side sill of the vehicle can be provided.
- the weight of the front pillar outer made of a material having high material strength can be reduced by reducing the thickness.
- a front pillar inner extension is formed by extending a lower end of the front pillar inner to the side sill side, and the lower end of the front pillar inner is
- the front sill inner extension may be coupled to the side sill inner while being coupled to the side sill inner of the side sill.
- the lower end portion of the front pillar inner is coupled to the side sill inner of the side sill, and the front pillar inner extension is coupled to the side sill inner, thereby increasing the coupling rigidity between the front pillar inner and the side sill inner. It is possible to increase the rigidity especially around the Y axis of the vehicle body at the joint of the front pillar inner with the side sill inner, and the front pillar inner uses a material that is not as strong as the front pillar outer. In addition, since it has a simple shape that is substantially flat, even if a front pillar inner extension is provided, the difficulty of formability does not increase.
- a connecting portion with a side sill inner at a lower end portion of the front pillar inner and a connecting portion with the side sill inner at a front pillar inner extension portion are arranged in a staggered manner. It is also possible to have a configuration as described above.
- the front pillar inner and the side sill are arranged.
- the joint rigidity with the inner can be increased, and the rigidity around the Y axis of the vehicle body can be increased especially at the joint portion of the front pillar inner with the side sill inner, and the front pillar inner is much less than the front pillar outer. Since a high-strength material is not used and a simple shape with a relatively large number of flat portions is exhibited, even if a front pillar inner extension is provided, the difficulty of formability does not increase.
- a side sill inner portion is formed by extending a side sill inner constituting the side sill toward the front pillar inner side, and the side sill inner is formed into the front pillar inner.
- the side sill extension may be coupled to the front pillar inner.
- the present invention provides a coupling between the side sill inner and the front pillar inner because the lower end of the front pillar inner is coupled to the side sill inner of the side sill and the side sill extension is coupled to the front pillar inner.
- the rigidity can be increased, and the rigidity around the Y axis of the vehicle body can be increased particularly at the joint portion of the side sill inner with the front pillar inner.
- a connecting portion with a side sill inner at a lower end portion of the front pillar inner and a connecting portion with the front pillar inner at a side sill inner extension portion are arranged in a staggered manner. It is also possible to do.
- the present invention is such that the spot hitting points of the connecting portion with the lower end portion of the front pillar inner in the side sill inner and the connecting portion with the front pillar inner in the side sill extension portion are arranged in a staggered manner.
- the coupling rigidity between the side sill inner and the front pillar inner can be increased, and the rigidity particularly around the Y axis of the vehicle body can be increased at the coupling portion of the front pillar inner with the side sill inner.
- the reinforcement disposed so as to extend in the longitudinal direction of the vehicle within the closed cross-sectional shape of the front pillar is coupled to the front pillar, and the rear end side of the vehicle extends to the side sill side. Even if the front pillar outer that forms the front pillar with the front pillar inner is cut short by connecting the extension part of the formed reinforcement to the side sill side, the rigidity around the front pillar depends on the rigidity of the reinforcement.
- the torsional rigidity around the X-axis and Z-axis of the vehicle body is increased to improve the driving stability of the automobile, and at the same time, the structure of the front pillar is not divided into three parts as in the prior art, and is made into a single structure. And high productivity can be realized.
- FIG. 6 is a perspective view of the vicinity of a coupling portion between the front pillar and the side sill in which a modification of the embodiment of the coupling portion structure of the front inner panel and the side sill inner in FIG. 1 is drawn.
- FIG. 6 is an enlarged side view of a coupling portion between a front pillar inner and a side sill inner in FIG. 5.
- FIG. 10 is a perspective view of the vicinity of the front pillar and side sill coupling portion in which another modification of the embodiment of the coupling portion structure of the front inner panel and side sill inner in FIG. 1 is depicted. It is the perspective view which drawn a part of front pillar and side sill in the prior art from the front pillar outer side.
- FIG. 9 is a side view in which a front pillar inner and a side sill inner of the side sill constituting the front pillar are removed and drawn at a joint portion between the front pillar and the side sill in FIG. 8. It is the perspective view which drawn a part of front pillar and side sill in the prior art from the front pillar inner side. It is the side view drawn from the front pillar inner side in the coupling
- a front pillar 1 is a front pillar that extends in the vertical direction of an automobile and is formed into a cross-sectional hat shape using a material such as a steel plate having high material strength.
- the pillar outer 2 and the front pillar inner 3 formed of a material such as a steel plate having a relatively low material strength so as to have a relatively large number of flat plate portions are joined to each other at an end flange to form a closed cross-sectional shape. Formed and configured.
- the front pillar 1 has a center portion 1a at the center, and an upper end portion 1b and a lower end portion 1c having bent portions 1b-1 and 1c-1 extending to the rear of the automobile.
- Both the front pillar inner 3 and the front pillar inner 3 have a single structure formed by, for example, press molding.
- the front pillar 1 has the lower end 1c opened downward, the opening is overlapped with the upward opening 4a-1 of the front end 4a of the side sill 4, and the lower end 1c is the side sill 4
- the front end portion 4a is coupled by spot welding or the like.
- the side sill 4 is formed in a closed cross-sectional shape by joining the side sill outer 5 facing the outside of the vehicle having a hat-shaped cross section and the side sill inner 6 facing the inside of the vehicle by spot welding or the like. It is composed by doing.
- a plate having a substantially “Z” cross section is formed at the joint 7 with the side sill 4 in the closed cross section formed by the front pillar outer 2 and the front pillar inner 3.
- a shaped reinforcement 8 is provided.
- the reinforcement 8 is disposed in a closed cross-sectional shape constituted by the front pillar outer 2 and the front pillar inner 3 so that the rear end side of the vehicle is inclined downward, and is spot welded to the front pillar outer 2 by spot welding or the like.
- the extension portion 8a is integrally formed by extending the rear end side of the vehicle to the side sill 4 side.
- the reinforcement extension 8a is coupled to both the X-axis surface coupling flanges of the side sill outer 5 and the side sill inner 6 constituting the side sill 4 and the side sill outer 5 itself by spot welding or the like.
- the reinforcement 8 disposed so as to extend in the longitudinal direction of the automobile within the closed cross section of the front pillar 1 is coupled to the front pillar outer 2 of the front pillar 1.
- a front pillar that constitutes the front pillar 1 together with the front pillar inner 3 is formed by connecting a reinforcement portion 8a formed by extending the rear end side of the vehicle to the side sill 4 side to the side sill outer 5 side of the side sill 4.
- the rigidity of the reinforcement 8 increases the torsional rigidity around the X axis and the Z axis of the vehicle body among the torsional rigidity around the front pillar 1.
- the stability can be improved, and at the same time, the structure of the front pillar 1 is divided into three parts as before. Into a single structure and without, it has become possible to mold once and the number of the mold in one, it is possible to realize a high productivity.
- the lower end portion of the front pillar inner 3 is extended to the side sill 4 side to form the front pillar inner extension portion 3a.
- the pillar inner extension 3a is coupled to the side sill inner 6 by spot welding or the like.
- the front pillar inner extension 3a has two connecting points 3a-1 to the side sill inner 6 that are separated from each other in a straight line along the longitudinal direction of the vehicle.
- the coupling points 3a-1 are arranged in a staggered manner with respect to two coupling points 3a-2 spaced from each other to the side sill inner 6 at the lower end of the front pillar inner 3.
- a through opening 3b is formed at the lower end of the front pillar inner 3 so that the side sill outer 5 and the side sill inner 6 can be directly coupled by spot welding or the like.
- the coupling point 3a-2 with the side sill inner 6 at the lower end portion of the front pillar inner 3 and the coupling point 3a-1 with the side sill inner 6 at the front pillar inner extension 3a are provided.
- the staggered arrangement of the front pillar inner 3 and the side sill inner 6 can increase the rigidity of the coupling between the front pillar inner 3 and the side sill inner 6.
- the rigidity around the shaft can be increased, and the front pillar inner 3 has a simple shape that does not use a material having a higher strength than the front pillar outer and has a large number of flat portions. Therefore, even if the front pillar inner extension 3a is provided, the difficulty of formability is reduced. Kunara no.
- FIG. 7 instead of forming the front pillar inner extension 3a at the lower end of the front pillar inner 3, the upper end of the side sill inner is replaced with the front pillar.
- a side sill extension 6 a may be formed by extending the inner sill 3, and the side sill extension 6 a may be coupled to the front pillar inner 3.
- the lower end portion of the front pillar inner 3 is coupled to the side sill inner 6 and the side sill extension is coupled to the front pillar inner 3, so that the side sill inner 6 and the front pillar inner 3 And the rigidity around the Y axis of the vehicle body can be increased at the joint portion of the side sill inner 6 with the front pillar inner 3.
- the connecting points with the side sill inner 6 at the lower end of the front pillar inner 3 and the connecting points with the front pillar inner 3 at the side sill inner extension are also arranged in a staggered manner.
- the coupling rigidity between the side sill inner 6 and the front pillar inner 3 can be increased, and in particular, the rigidity around the Y axis of the vehicle body at the coupling portion of the front pillar inner 3 with the side sill inner 6 can be increased.
- the reinforcement disposed so as to extend in the longitudinal direction of the automobile within the closed cross-sectional shape of the front pillar is coupled to the front pillar, and the rear end side of the automobile is connected to the side sill side. Even if the front pillar outer that forms the front pillar together with the front pillar inner is cut short by connecting the extension portion of the reinforcement formed on the side sill side to the side sill side, the front pillar will The torsional rigidity around the X-axis and Z-axis of the vehicle body is increased to improve the steering stability of the vehicle, and at the same time, the structure of the front pillar is not divided into three parts as in the prior art.
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Abstract
自動車の操縦安定性を向上させると同時に高い生産性を実現した自動車のフロントピラーとサイドシルとの結合構造を提供する。フロントピラー１の閉断面形状内に、自動車の前後方向に延在するように、レインフォース８を配設して、レインフォース８をフロントピラーアウタ２に結合すると共に、レインフォース８の自動車後端側をサイドシル４側に延在させてレインフォース延長部８ａを形成して、レインフォース延長部８ａをサイドシルアウタ５側に結合することによって構成した。
Description
本発明は、自動車の上下方向に延設されるフロントピラーの下端部と自動車の前後方向に延設されるサイドシルの前端部とを結合して構成する自動車のフロントピラーとサイドシルとの結合部構造に関する。
従来、自動車のフロントピラーとサイドシルとの結合部構造は、自動車の上下方向に延設されるフロントピラーアウタおよびフロントピラーインナを互いに重合することによって閉断面形状に形成されたフロントピラーの下端部と、自動車の前後方向に延設されやはり閉断面形状に形成されたサイドシルの前端部を互いに結合することによって構成していた。
ところで、近年自動車の更なる軽量化を図るために、特に、前記フロントピラーアウタは材料強度の高い素材である鋼板を用いて構成していた。
しかしながら、フロントピラーの下端部は、サイドシルに結合するためには、車体上下方向から車体後方に大きく曲線を描いて車体後方側に大きく折曲する折曲構造にしている。
このことから、フロントピラーアウタを材料強度の高い素材である鋼板を用いたことは、当該フロントピラーアウタを一回のプレス加工により所定の形状に成形することを困難にして、生産性を劣化させてしまうことになる。
そこで、従来において、フロントピラーは、その構成を生産性向上のためにできる限り簡単な構成にすべく、自動車上方向から順に、アッパー部と、当該アッパー部の下端に接合されるセンター部と、センター部の下側に接合されるロア部との三分割構成にして互いに端末同士を結合するという構成の簡単化を図ると共に、ロア部の下部端末構造をできる限り短い形状にすべくなしていた (特許文献１および特許文献２参照)。
かかる結果、フロントピラーをアッパー部、センター部およびロア部の三分割構成にしたことによる成形金型個数の増加や各部位同士のスポット溶接等による結合部の増加による車体生産性の低下と相俟って、ロア部の下部端末構造を短い形状にしたことが加わって、サイドシルとの結合部において、車体の捻れ剛性が劣化してしまうおそれがあった。
ここで、車体の捻れ現象とは、車両の前後方向軸を中心として、車体が前後方向において相対的に回転してしまう現象であり、かかる車体の捩れ現象を小さくするためには、車体の捩れ剛性を高める必要がある。
かかる車体の捩れ現象が、フロントピラーとサイドシルとの結合部において生じた場合、上記従来の技術のように、フロントピラーを三分割にすると共にフロントピラーのロア部の下部端末構造を短い形状に構成したために、当該ロア部とサイドシルとの間の車体の捩れ剛性が低下してしまうことになるのである。
かかる車体の捩れ剛性が低下した場合には、例えば、ステアリングハンドルを操舵させて自動車を旋回させたような場合、運転者の意図通りに自動車が旋回せず反応が遅れローリング等を起こして操縦方向が定まらず、操縦安定性を欠いてしまうことにもなりかねない。このような自動車の操縦安定性は、高性能車になればなるほど、高いものが要求されることになる。
このような自動車の操縦安定性を確保するために、フロントピラー自体およびフロントピラーとサイドシルとの結合部における捩れ剛性を高めることが必要となってくるのであるが、かかる捩れ剛性としては、車体の左右方向軸(Ｘ軸)、車体の前後方向軸(Ｙ軸)および上下方向軸(Ｚ軸)の３軸方向回りの剛性を考慮することにより、自動車の操縦安定性を評価する必要がある。
先ず、Ｘ軸周りおよびＺ軸周りに対しては、フロントピラーのサイドシルとの結合部における折曲部分特にシルインナとシルアウターのＸ軸面結合フランジにおける歪現象が大きく関わっていることがわかっている（なお、「Ｘ軸面」とは、車体の左右方向軸であるＸ軸方向に面する面をいう）。
かかる点から、上記従来の技術においては、フロントピラーのロア部の下端部を延出させることによってサイドシルとの結合力を高めるという対策を採ることが考えられる。
しかし、かかる対策を採る結果逆にフロントピラー特にフロントピラーアウタの成形性の難易度が高くなる。
したがって、フロントピラーを構成するロア部下端をできる限り短くカットしたいところであるが、かかる構成を採る結果、当該Ｘ軸回りおよびＺ軸回りの剛性が低下してしまうことになる。
本発明者の実験等によれば、上記従来のようにロア部下端を短くカットして構成した場合には、短くカットしない場合に比して、Ｘ軸およびＺ軸周りの剛性は２～５％低下してしまうことが実験的に実証されている。
また、Ｙ軸回りの剛性を見ると、かかる剛性は、フロントピラーとサイドシルとの結合部分を境に生じる捩れモーメントが関わることになるが、かかる捩れモーメントに対処する当該結合部分の剛性を高めるため、従来では、図８および図９に示すような構成が採用されている。
すなわち、自動車の上下方向に延設されるフロントピラーａは、先ず断面ハット型に形成したフロントピラーアウタｂと平板状部分の多いフロントピラーインナｃとを重合することによって閉断面形状に形成されており、その下端部が自動車の後方向に折曲されることにより、自動車の前後方向に延設されるようにサイドシルアウタｄとサイドシルインナｅとを重合することによって閉断面形状に形成されたサイドシルｆの前端部に結合するという構成を採っている。
そして、従来のフロントピラーとサイドシルとの結合部構造は、正面衝突時において主にタイヤ（不図示）がフロントピラーａに干渉して起こる入力に対して車体強度を高めるために、フロントピラーアウタｂとフロントピラーインナｃとが形成する閉断面形状内に、レインフォースｇを自動車の後端部側が下方に傾斜するように配設して、フロントピラーアウタｂおよびフロントピラーインナｃにそれぞれ例えばスポット溶接により結合した構成を採っている。
しかしながら、レインフォースｇは主に前面衝突時における自動車前後方向の入力に対して、フロントピラーａの断面変形を抑制すると共にサイドシルｆへ衝突荷重を効率的に伝えることを目的としていることから、フロントピラーａとサイドシルｆとの結合部の捩れモーメントに対する剛性を高めるには未だ不十分である。
更に、従来の技術においては、図１０および図１１に示すように、フロントピラーインナｃの下端部をサイドシルインナｅと共に閉断面形状のサイドシルｆを構成するサイドシルアウタｄに例えば自動車前後方向に沿って一列の結合部ｈで結合しており、かかるサイドシルインナｅとサイドシルアウタｄとをフランジ部同士でスポット溶接等により結合可能にするために、フロントピラーインナｅの下端部に、下端開口の開口部ｉを結合部ｈに対応して複数個形成している。
したがって、従来のフロントピラーとサイドシルとの結合部構造におけるフロントピラーインナｃは、その下端部において、サイドシルｆのサイドシルアウタｄに対して、自動車前後方向に一列の結合部ｈにて結合されているだけであることから、フロントピラーａとサイドシルｆとの結合部の特にＹ軸回りの剛性は余り大きくないことが実験的に判明している。
そこで、本発明は、自動車の操縦安定性を向上させると同時に高い生産性を実現した自動車のフロントピラーとサイドシルとの結合構造を提供することを目的としている。
本発明に係る自動車のフロントピラーとサイドシルとの結合構造は、自動車の上下方向に延設され、フロントピラーアウタおよびフロントピラーインナを互いに重合することによって閉断面形状に形成されたフロントピラーの下端部と、自動車の前後方向に延設されるサイドシルの前端部とを結合して構成する自動車のフロントピラーとサイドシルとの結合部構造であって、前記フロントピラーの閉断面形状内に、自動車の前後方向に延在するように、レインフォースを配設して前記フロントピラーに結合すると共に、前記レインフォースの自動車後端側を前記サイドシル側に延在させてレインフォース延長部を形成して、該レインフォース延長部を前記サイドシル側に結合することによって構成したことを特徴とするものである。
かかる構成を有する本発明は、フロントピラーの閉断面形状内において自動車前後方向に延在するように配設したレインフォースが、フロントピラーに結合すると共に、自動車後端側をサイドシル側に延在させて形成したレインフォース延長部をサイドシル側に結合したことにより、フロントピラーインナと共にフロントピラーを構成するフロントピラーアウタを短くカットして構成したとしても、レインフォースの剛性によって、フロントピラー周りの捩れ剛性のうち車体のＸ軸周りおよびＺ軸周りの捩れ剛性を高めて自動車の操縦安定性を向上させると共に、同時にフロントピラーの構成を従来のように三分割せず単一の構成とすることができ、高い生産性を実現することができる。
また、本発明は、上記発明の実施の形態として、前記レインフォースを前記フロントピラーアウタ側に結合するように構成することが可能である。
かかる構成により、フロントピラーアウタの下端部を、自動車の操縦安定性を損なうことなく、短くカットすることができて、生産性の高い自動車のフロントピラーとサイドシルとの結合構造を提供することができ、しかも材料強度の高い材料を用いてこうせいされているフロントピラーアウタの薄肉化による軽量化が図られる。
また、本発明は、上記発明の実施の形態として、前記フロントピラーインナの下端部を、前記サイドシル側に延長させることによって、フロントピラーインナ延長部を形成し、前記フロントピラーインナの下端部を前記サイドシルのサイドシルインナに結合すると共に、前記フロントピラーインナ延長部を前記サイドシルインナに結合して構成することも可能である。
かかる構成により、フロントピラーインナの下端部がサイドシルのサイドシルインナに結合されていると共に、フロントピラーインナ延長部がサイドシルインナに結合していることから、フロントピラーインナとサイドシルインナとの結合剛性を高めることができ、フロントピラーインナにおけるサイドシルインナとの結合部における特に車体のＹ軸周りの剛性を高めることができ、しかもフロントピラーインナは、フロントピラーアウタに比較してそれほど高強度の材料を使用せずまた略略平板状となるような簡単形状を呈していることから、たとえフロントピラーインナ延長部を設けたとしても、成形性の難易度が高くならない。
また、本発明は、上記発明における実施の形態として、前記フロントピラーインナの下端部におけるサイドシルインナとの結合部とフロントピラーインナ延長部における前記サイドシルインナとの結合部とが、互いに千鳥状に配置させた構成にすることも可能である。
かかる構成により、フロントピラーインナの下端部におけるサイドシルインナとの結合部とフロントピラーインナ延長部におけるサイドシルインナとの結合部のスポット打点が、千鳥状に配置されていることから、フロントピラーインナとサイドシルインナとの結合剛性を高めることができ、フロントピラーインナにおけるサイドシルインナとの結合部における特に車体のＹ軸周りの剛性を高めることができ、しかもフロントピラーインナは、フロントピラーアウタに比較してそれほど高強度の材料を使用せずまた平板状部分が比較的多くなるような簡単形状を呈していることから、たとえフロントピラーインナ延長部を設けたとしても、成形性の難易度が高くならない。
また、本発明は、上記発明における実施の形態として、前記サイドシルを構成するサイドシルインナを、前記フロントピラーインナ側に延長させることによって、サイドシル延長部を形成して、前記サイドシルインナを前記フロントピラーインナに結合すると共に、前記サイドシル延長部を前記フロントピラーインナに結合して構成することも可能である。
かかる構成により、本発明は、フロントピラーインナの下端部がサイドシルのサイドシルインナに結合されていると共に、サイドシル延長部がフロントピラーインナに結合していることから、サイドシルインナとフロントピラーインナとの結合剛性を高めることができ、サイドシルインナにおけるフロントピラーインナとの結合部における特に車体のＹ軸周りの剛性を高めることができる。
また、本発明は、上記発明における実施の形態として、前記フロントピラーインナの下端部におけるサイドシルインナとの結合部とサイドシルインナ延長部における前記フロントピラーインナとの結合部とが、互いに千鳥状に配置することも可能である。
かかる構成により、本発明は、サイドシルインナにおけるフロントピラーインナの下端部との結合部とサイドシル延長部におけるフロントピラーインナとの結合部のスポット打点とが、互いに千鳥状に配置されていることから、サイドシルインナとフロントピラーインナとの結合剛性を高めることができ、フロントピラーインナにおけるサイドシルインナとの結合部における特に車体のＹ軸周りの剛性を高めることができることになる。
上記する本発明によれば、フロントピラーの閉断面形状内において自動車前後方向に延在するように配設したレインフォースが、前記フロントピラーに結合されると共に、自動車後端側をサイドシル側に延在させて形成したレインフォース延長部をサイドシル側に結合したことにより、フロントピラーインナと共にフロントピラーを構成するフロントピラーアウタを短くカットして構成したとしても、レインフォースの剛性によって、フロントピラー周りの捩れ剛性のうち車体のＸ軸周りおよびＺ軸周りの捩れ剛性を高めて自動車の操縦安定性を向上させると共に、同時にフロントピラーの構成を従来のように三分割せず単一の構成とすることができ、高い生産性を実現することができる。
図１に示すように、本発明に係る一の実施例に係るフロントピラー１は、自動車の上下方向に延設され、材料強度の高い鋼板などの素材を用いて断面ハット状に形成されたフロントピラーアウタ２と、材料強度がそれほど高くない鋼板などの素材を比較的平板状部分が多くなるように形成したフロントピラーインナ３とを、互いの端部フランジを接合することによって、閉断面形状に形成して構成されている。
フロントピラー１は、センター部１ａを中央にして、その上端部１ｂおよび下端部１ｃが折曲部１ｂ－１,１ｃ－１を有して自動車の後方に延在しており、フロントピラーアウタ２およびフロントピラーインナ３は、共に、例えばプレス成形等により成形された単一構成を呈している。
そして、フロントピラー１は、その下端部１ｃが下向きに開口した状態で、かかる開口部がサイドシル４における前端部４ａの上向き開口部４ａ－１に重合させた状態で、下端部１ｃがサイドシル４の前端部４ａに例えばスポット溶接等により結合されて構成している。
サイドシル４は、互いに断面ハット形を呈する自動車の外側に面するサイドシルアウタ５と自動車の内側に面するサイドシルインナ６とをそのフランジ部同士をスポット溶接等により結合することによって、閉断面形状に形成することによって構成している。
フロントピラーアウタ２とフロントピラーインナ３とによって構成される閉断面形状内におけるサイドシル４との結合部７には、図２や図３に示すように断面略「Ｚ」字状に形成されたプレート状のレインフォース８が配設されている。
レインフォース８は、フロントピラーアウタ２とフロントピラーインナ３とによって構成される閉断面形状内に、自動車後端側が下側に傾斜するように配設されて、フロントピラーアウタ２にスポット溶接等により結合されており、且つ、自動車後端側をサイドシル４側に延在させることによって一体形成されたレインフォース延長部８ａを有して構成されている。
レインフォース延長部８ａは、図４に明確に示すように、サイドシル４を構成するサイドシルアウタ５とサイドシルインナ６の両Ｘ軸面結合フランジおよびサイドシルアウタ５自体にスポット溶接等により結合されている。
上記のように構成する本発明にかかる実施例においては、フロントピラー１の閉断面内において自動車前後方向に延在するように配設したレインフォース８が、フロントピラー１のフロントピラーアウタ２に結合すると共に、自動車後端側をサイドシル４側に延在させて形成したレインフォース延長部８ａをサイドシル４のサイドシルアウタ５側に結合したことにより、フロントピラーインナ３と共にフロントピラー１を構成するフロントピラーアウタ２をその下端部をカットして短く構成したとしても、レインフォース８の剛性によって、フロントピラー１周りの捩れ剛性のうち車体のＸ軸周りおよびＺ軸周りの捩れ剛性を高めて自動車の操縦安定性を向上させることができると共に、同時にフロントピラー１の構成を従来のように三分割せず単一の構成とにして、成形型の個数を１個にして一回成形することが可能となってき、高い生産性を実現することができる。
図５および図６は、上記本発明に係る実施例の変形例を示している。
図５および図６によれば、フロントピラーインナ３の下端部をサイドシル４側に延設して、フロントピラーインナ延長部３ａを形成した点、上記実施例と異なる構成を採用しており、フロントピラーインナ延長部３ａは、サイドシルインナ６にスポット溶接等により結合している。
かかるフロントピラーインナ延長部３ａにおけるサイドシルインナ６への結合点３ａ－１は、図６に明確に示すように、自動車前後方向に沿って一線状に互いに離間した状態で二箇所有しており、かかる結合点３ａ－１は、フロントピラーインナ３の下端部におけるサイドシルインナ６への互いに離間した二箇所の結合点３ａ－２に対して、千鳥状に配置されている。
なお、フロントピラーインナ３の下端部には、サイドシルアウタ５とサイドシルインナ６とを直接スポット溶接等により結合可能にするために、貫通開口部３ｂが形成されている。
かかる本発明の変形例における構成によれば、フロントピラーインナ３の下端部におけるサイドシルインナ６との結合点３ａ－２とフロントピラーインナ延長部３ａにおけるサイドシルインナ６との結合点３ａ－１とが、互いに千鳥状に配置させた構成にしていることから、フロントピラーインナ３とサイドシルインナ６との結合剛性を高めることができ、フロントピラーインナ３におけるサイドシルインナ６との結合部における特に車体のＹ軸周りの剛性を高めることができることになり、しかもフロントピラーインナ３は、フロントピラーアウタに比較してそれほど高強度の材料を使用せずまた平板状部分が多くなるような簡単形状を呈していることから、たとえフロントピラーインナ延長部３ａを設けたとしても、成形性の難易度が高くならない。
なお、本発明における実施例の他の変形例として、図７に示すように、フロントピラーインナ３の下端部にフロントピラーインナ延長部３ａを形成する代わりに、サイドシルインナの上端部を、フロントピラーインナ３側に延長させることによって、サイドシル延長部６ａを形成して、当該サイドシル延長部６ａをフロントピラーインナ３に結合した構成にすることも可能である。
かかる構成により、本発明は、フロントピラーインナ３の下端部がサイドシルインナ６に結合されていると共に、サイドシル延長部がフロントピラーインナ３に結合されていることから、サイドシルインナ６とフロントピラーインナ３との結合剛性を高めることができ、サイドシルインナ６におけるフロントピラーインナ３との結合部における特に車体のＹ軸周りの剛性を高めることができる。
かかる他の変形によれば、フロントピラーインナ３の下端部におけるサイドシルインナ６との結合点とサイドシルインナ延長部におけるフロントピラーインナ３との結合点とが、やはり、互いに千鳥状に配置されており、かかる構成により、サイドシルインナ６とフロントピラーインナ３との結合剛性を高めることができ、フロントピラーインナ３におけるサイドシルインナ６との結合部における特に車体のＹ軸周りの剛性を高めることができることになる。
以上説明したように、本発明は、フロントピラーの閉断面形状内において自動車前後方向に延在するように配設したレインフォースが、前記フロントピラーに結合されると共に、自動車後端側をサイドシル側に延在させて形成したレインフォース延長部をサイドシル側に結合したことにより、フロントピラーインナと共にフロントピラーを構成するフロントピラーアウタを短くカットして構成したとしても、レインフォースの剛性によって、フロントピラー周りの捩れ剛性のうち車体のＸ軸周りおよびＺ軸周りの捩れ剛性を高めて自動車の操縦安定性を向上させると共に、同時にフロントピラーの構成を従来のように三分割せず単一の構成とすることができ、高い生産性を実現することができ、したがって、自動車の上下方向に延設されるフロントピラーの下端部と自動車の前後方向に延設されるサイドシルの前端部とを結合して構成する自動車のフロントピラーとサイドシルとの結合部構造等に好適である。
１ フロントピラー
２ フロントピラーアウタ
３ フロントピラーインナ
３ａ フロントパネルインナ延長部
３ａ－１、３ａ－２ 結合点
４ サイドシル
５ サイドシルアウタ
６ サイドシルインナ
７ 結合部
８ レインフォース
８ａ レインフォース延長部
２ フロントピラーアウタ
３ フロントピラーインナ
３ａ フロントパネルインナ延長部
３ａ－１、３ａ－２ 結合点
４ サイドシル
５ サイドシルアウタ
６ サイドシルインナ
７ 結合部
８ レインフォース
８ａ レインフォース延長部
Claims (6)
- 自動車の上下方向に延設され、フロントピラーアウタおよびフロントピラーインナを互いに重合することによって閉断面形状に形成されたフロントピラーの下端部と、自動車の前後方向に延設されるサイドシルの前端部とを結合して構成する自動車のフロントピラーとサイドシルとの結合部構造であって、
前記フロントピラーの閉断面形状内に、自動車の前後方向に延在するように、レインフォースを配設して、該レインフォースを前記フロントピラーに結合すると共に、前記レインフォースの自動車後端側を前記サイドシル側に延在させてレインフォース延長部を形成して、該レインフォース延長部を前記サイドシル側に結合することによって構成した自動車のフロントピラーとサイドシルとの結合部構造。 - 前記レインフォースが前記フロントピラーアウタ側に結合した請求項１に記載の自動車のフロントピラーとサイドシルとの結合部構造。
- 前記フロントピラーインナの下端部を、前記サイドシル側に延長させることによって、フロントピラーインナ延長部を形成し、前記フロントピラーインナの下端部を前記サイドシルのサイドシルインナに結合すると共に、前記フロントピラーインナ延長部を前記サイドシルインナに結合した請求項１又は２に記載の自動車のフロントピラーとサイドシルとの結合部構造。
- 前記フロントピラーインナの下端部におけるサイドシルインナとの結合部とフロントピラーインナ延長部における前記サイドシルインナとの結合部とが、互いに千鳥状に配置されている請求項３に記載の自動車のフロントピラーとサイドシルとの結合部構造。
- 前記サイドシルを構成するサイドシルインナを、前記フロントピラーインナ側に延長させることによって、サイドシル延長部を形成して、前記サイドシルインナを前記フロントピラーインナに結合すると共に、前記サイドシル延長部を前記フロントピラーインナに結合して構成した請求項１又は２に記載の自動車のフロントピラーとサイドシルとの結合部構造。
- 前記フロントピラーインナの下端部におけるサイドシルインナとの結合部とサイドシルインナ延長部における前記フロントピラーインナとの結合部とが、互いに千鳥状に配置されている請求項３に記載の自動車のフロントピラーとサイドシルとの結合部構造。
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