JP2009012562A - 車体側部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】フロントピラーから下方に分岐したサブピラーを有し、このサブピラーの前側にコーナガラスが配設された車体側部構造において、フロントピラーの断面形状が変化するサブピラーの分岐部分が強度上の弱点になることを防止して、フロントピラーの軸力に対する強度を高める。
【解決手段】サブピラーより前側において、アウタパネル１１におけるコーナガラス４側の接合部１７の近傍に、コーナガラスの周縁部が固定される取付面２４を備えた段部２３を設けると共に、スチフナー１２に、長手方向に延在する２本の稜線部３４・３５を、その一方３５がアウタパネルの段部の内側に位置するように形成し、このスチフナーにおけるサブピラーより前側の部分に形成された２本の稜線部をそれぞれ、サブピラーより後側の部分に形成された２本の稜線部と連続させたものとする。
【選択図】図２

Description

本発明は、フロントガラスの側縁に沿って設けられたフロントピラーと、このフロントピラーから下方に延出されたサブピラーと、このサブピラーの前側に配設されたコーナガラスとを有する車体側部構造に関するものである。

車両におけるフロントピラーは車体剛性及び衝突安全性能を左右する重要な構造部材であり、スチフナーを挟んでアウタパネルとインナパネルとを両側のフランジ部で接合して閉断面に構成したものが広く採用されており、特にスチフナーにその長手方向に延びる２本の稜線部を形成して、軸力に対する強度を高めるようにした構造が知られている（特許文献１参照）。これによると、車両の前面衝突時に、衝突荷重がフロントアッパメンバからフロントピラーを介してルーフレールに確実に伝達されるため、衝突安全性能を高めることができる。
特許第３０７４６４３号公報

しかるに、フロントピラーの中間部から分岐して下方に延出されたサブピラーを有し、このサブピラーの前側にコーナガラスが配設された車両では、フロントピラーにおけるサブピラーより前側の部分では、コーナガラスの上縁部が固定されるのに対して、フロントピラーにおけるサブピラーより後側の部分では、その下方にドアサッシュが位置するため、フロントピラーの断面形状を均一に形成することが困難であり、断面形状が変化するサブピラーの分岐部分が強度上の弱点になる。

特に前記のサブピラーを有する構造では、従来、アウタパネルのフランジ部にコーナガラスを固定する取付面を設定する構成となっていたため、空力特性や外観上の見栄えを向上させるために、フロントピラーとコーナガラスの外面を略面一とするフラッシュサーフェイス化を図ろうとすると、フランジ部の位置に制約されて、稜線部を２本有する断面形状にスチフナーを形成することが困難になり、所要の強度を確保するためのに製造工程が煩雑化するなどの不都合があった。

本発明は、このような従来技術の問題点を解消するべく案出されたものであり、その主な目的は、フロントピラーの断面形状が変化するサブピラーの分岐部分が強度上の弱点になることを防止して、フロントピラーの軸力に対する強度を高めることができるように構成された車体側部構造を提供することにある。

このような課題を解決するために、本発明においては、請求項１に示すとおり、フロントガラス（３）の側縁に沿って設けられたフロントピラー（１）と、このフロントピラーから分岐して下方に延出されたサブピラー（２）と、このサブピラーの前側に配設されたコーナガラス（４）とを有する車体側部構造において、前記フロントピラーが、アウタパネル（１１）、スチフナー（１２）、及びインナパネル（１３）を、前記フロントガラス及びコーナガラスの各周縁部の内側に位置する接合部（１４〜１９）で接合して閉断面形状に形成され、前記サブピラーより前側において、前記アウタパネルにおける前記コーナガラス側の前記接合部（１７）の近傍に、前記コーナガラスの周縁部が固定される取付面（２４）を備えた段部（２３）を設けると共に、前記スチフナーに、長手方向に延在する２本の稜線部（３４・３５）を、その一方（３５）が前記アウタパネルの前記段部の内側に位置するように形成し、このスチフナーにおけるサブピラーより前側の部分に形成された２本の稜線部をそれぞれ、前記サブピラーより後側の部分に形成された２本の稜線部（３９・４０）と連続させたものとした。

これによると、スチフナーに２本の稜線部がサブピラーの前後で連続した状態で設けられ、サブピラーの分岐部分での断面変化量を小さく抑えることができるため、サブピラーの分岐部分が強度上の弱点になることを防止して、フロントピラーの軸力に対する強度を高めることができるので、衝突安全性能を向上させることができる。

さらに、アウタパネルにコーナガラスが固定される取付面を備えた段部を設けたため、取付面を適切な高さ位置に形成することで、アウタパネルとコーナガラスの外面とを略面一とすることができる。その上、コーナガラスの固定に必要な範囲内で段部の幅を狭く形成することができるため、コーナガラスの周縁部に施される黒色セラミック塗装部の幅を小さくして、広い視界を確保することができる。しかも、アウタパネルには段部を形成するだけで良いため、アウタパネルの成型性を低下させずに済む。

前記車体側部構造においては、請求項２に示すとおり、前記アウタパネル、スチフナー、及びインナパネルの各接合部が、前記フロントガラス及びコーナガラスに沿う向きに延出されて互いに重ね合わされるフランジ部（１４〜１９）であり、前記スチフナーにおいて前記フロントガラス側の前記フランジ部（１５）から延出されて前記フロントガラス側の前記稜線部（３４・３９）を形成する前壁部（３１・３６）を、前記フロントガラス側の前記フランジ部の延出方向に概ね沿う向きに延在するように形成した構成とすることができる。

これによると、アウタパネルの組み付け方向の自由度が向上し、特にフランジ部の延出方向と略平行となる向きにアウタパネルを組み付ける場合でも、スチフナーとアウタパネルとの干渉を避けることができ、組み付け性が向上する。

さらに、フロントガラス側の稜線部の位置は、前壁部により規定されるが、この前壁部は、フロントガラス側のフランジ部からの延出方向がサブピラーの前後で略同一となるため、フロントガラス側の稜線部は、フロントガラスの側縁部に沿う方向に延在するものとなり、フロントガラスの側縁部に対応して緩やかに湾曲する状態に形成されることから、荷重伝達効率を向上させることができる。

このように本発明によれば、スチフナーに２本の稜線部がサブピラーの前後で連続した状態で設けられ、サブピラーの分岐部分での断面変化量を小さく抑えることができるため、サブピラーの分岐部分が強度上の弱点になることを防止して、フロントピラーの軸力に対する強度を高めることができ、衝突安全性能を向上させる上で大きな効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明による車体側部構造が適用される自動車の車体を示す側面図である。この車体は、フロントピラー１の中間部から下方に分岐して略垂直に延出されたサブピラー２を有している。左右のフロントピラー１間にはフロントガラス３が取り付けられ、フロントピラー１におけるサブピラー２より前側の部分の下方には、略三角形状のコーナガラス４が開閉不能に取り付けられる。一方、フロントピラー１におけるサブピラー２より後側の部分の下方には、ドア５に開閉可能に設けられたドアガラス６の枠体となるドアサッシュ７が位置している。

図２は、図１に示したII−II線で切断したフロントピラーの断面図である。図３は、図１に示したIII−III線で切断したフロントピラーの断面図である。図４は、図２・図３に示したアウタパネルの組み付け状況の断面図である。図５は、図２・図３に示したスチフナーの側面図である。

フロントピラー１は、アウタパネル１１と、このアウタパネル１１により外面側を覆われるスチフナー１２と、このスチフナー１２の内側のインナパネル１３とから構成され、アウタパネル１１より板厚の大きなスチフナー１２及びインナパネル１３により閉断面骨格が形成されている。このアウタパネル１１、スチフナー１２、及びインナパネル１３は、鋼板のプレス成形により形成される。

アウタパネル１１、スチフナー１２、及びインナパネル１３は、フロントガラス３の周縁部の内側に位置するフランジ部（接合部）１４〜１６、及びコーナガラス４の周縁部の内側に位置するフランジ部（接合部）１７〜１９で互いに接合され、フロントガラス３側のフランジ部１４〜１６は、フロントガラス３に沿う向きに延出されて互いに重ね合わされ、またコーナガラス４及びドアガラス６側のフランジ部１７〜１９は、コーナガラス４及びドアガラス６に沿う向きに延出されて互いに重ね合わされ、スポット溶接により接合される。

フロントガラス３は、その周縁部の内面とアウタパネル１１のフランジ部１４とを接着剤５２により接着することで、フロントピラー１に対して固定される。またフロントガラス３の外端縁にはシール５１が取り付けられている。

アウタパネル１１は、図２に示すように、サブピラー２より前側では、フロントガラス３側のフランジ部１４から側壁部２１、前壁部２２、及び段状壁部（段部）２３を経てコーナガラス４側のフランジ部１７に至るように形成され、段状壁部２３は、略Ｚ字形状の断面をなし、コーナガラス４の周縁部を固定するためにコーナガラス４に略平行に配置された取付部２３ａと、その両側の段差部２３ｂ・２３ｃとを有している。

コーナガラス４は、その周縁部の内面とアウタパネル１１の取付部２３ａの取付面２４とを接着剤５４により接着することで、フロントピラー１に対して固定され、取付部２３ａを適切な位置に形成することで、前壁部２２とコーナガラス４の外面とを略面一とすることができる。なお、コーナガラス４の周縁部の内面には黒色セラミックプリント層５５が形成されている。またコーナガラス４の外端縁にはシール５３が取り付けられている。

またこのアウタパネル１１は、図３に示すように、サブピラー２より後側では、フロントガラス３側のフランジ部１４から側壁部２５、前壁部２６、及び段状壁部２７を経てドアガラス６側のフランジ部１７に至るように形成され、段状壁部２７には、ドアサッシュ７に設けられたアウタウエザストリップ６２が当接する。なお、ドアサッシュ７にはガラスランチャンネル６３が設けられ、フランジ部１７〜１９にはインナウエザストリップ６４が固定されている。

スチフナー１２は、図２に示すように、サブピラー２より前側では、フロントガラス３側のフランジ部１５から前壁部３１、側壁部３２、及び後壁部３３を経てコーナガラス側のフランジ部１８に至るように形成されており、前壁部３１は、フロントガラス３側のフランジ部１５の延出方向に概ね沿う向きに延在するように形成されている。

また前壁部３１、側壁部３２、及び後壁部３３は、全体として略コ字形状の断面をなすように側方に突出した状態に形成され、前壁部３１と側壁部３２との接続位置には、アウタパネル１１の前壁部２２の内側に位置して長手方向に延在する第１の稜線部３４が形成され、側壁部３２と後壁部３３との接続位置には、アウタパネル１１の段状壁部２３の内側に位置して長手方向に延在する第２の稜線部３５が形成される。なお、第２の稜線部３５は、アウタパネル１１の段状壁部２３の取付部２３ａに近接して設けられるが、この取付部２３ａと第２の稜線部３５とは、両者の間に電着塗料液が円滑に流れる空隙が確保されるように離間して設けられる。

またこのスチフナー１２は、図３に示すように、サブピラー２より後側では、フロントガラス３側のフランジ部１５から前壁部３６、側壁部３７、及び後壁部３８を経てドアガラス６側のフランジ部１８に至るように形成されており、前壁部３６は、サブピラー２より前側の部分と同様に、フロントガラス３側のフランジ部１５の延出方向に概ね沿う向きに延在するように形成されている。

また前壁部３６、側壁部３７、及び後壁部３８は、サブピラー２より前側の部分と同様に、全体として略コ字形状の断面をなすように側方に突出した状態に形成され、前壁部３６と側壁部３７との接続位置には、アウタパネル１１の前壁部２６の内側に位置して長手方向に延在する第１の稜線部３９が形成され、側壁部３７と後壁部３８との接続位置には、同じくアウタパネル１１の前壁部２６の内側に位置して長手方向に延在する第２の稜線部４０が形成される。

このスチフナー１２においては、前記のように、前壁部３１・３６が、フロントガラス３側のフランジ部１５の延出方向に概ね沿う向きに延在するように形成されており、図４（Ａ）・（Ｂ）に示すように、スチフナー１２に対して、フランジ部１５の延出方向と略平行となる向きにアウタパネル１１を組み付ける場合でも、スチフナー１２との干渉を避けることができる。

またこのスチフナー１２においては、図５に示すように、サブピラー２より前側の部分における第１の稜線部３４、及びサブピラー２より後側の部分における第１の稜線部３９は、互いに連続した状態で形成され、またサブピラー２より前側の部分における第２の稜線部３５、及びサブピラー２より後側の部分における第２の稜線部４０も、互いに連続した状態で形成される。

特に上側の第１の稜線部３４・３９の位置は、前壁部３１・３６により規定されるが、この前壁部３１・３６は、フロントガラス３側のフランジ部１５からの延出方向がサブピラー２の前後で略同一となるため、上側の第１の稜線部３４・３９は、フロントガラス３の側縁部に沿う方向に延在するものとなり、フロントガラス３の側縁部に対応して緩やかに湾曲する状態に形成されることから、荷重伝達効率を向上させることができる。一方、下側の第２の稜線部３５・４０は、サブピラー２の近傍の変曲点を挟んで上下に多少ずれた状態で形成される。

インナパネル１３は、図２に示すように、サブピラー２より前側では、フロントガラス３側のフランジ部１６から側壁部４５及び後壁部４６を経てコーナガラス４側のフランジ部１９に至るように形成されており、側壁部４５及び後壁部４６は、全体として略へ字形状の断面をなすように車体内側に向けて膨出した形状に形成されている。

またこのインナパネル１３は、図３に示すように、サブピラー２より後側では、サブピラー２より前側の部分と同様に、フロントガラス３側のフランジ部１６から側壁部４７及び後壁部４８を経てドアガラス６側のフランジ部１９に至るように形成されており、側壁部４７及び後壁部４８は、全体として略へ字形状の断面をなすように車体内側に向けて膨出した形状に形成されている。

このようにスチフナー１２において、第１の稜線部３４・３９及び第２の稜線部３５・４０が、サブピラー２の前後で連続した状態で形成されるため、フロントピラー１の軸力に対する強度を高めることができ、さらにスチフナー１２とインナパネル１３とで画成される閉断面空間Ｓが、長手方向に略一定の断面積となるため、長手方向に略均一な強度を実現することができる。

本発明による車体側部構造が適用される自動車の車体を示す側面図である。 図１に示したII−II線で切断したフロントピラーの断面図である。 図１に示したIII−III線で切断したフロントピラーの断面図である。 図２・図３に示したアウタパネルの組み付け状況の断面図である。 図２・図３に示したスチフナーの側面図である。

符号の説明

１ フロントピラー
２ サブピラー
３ フロントガラス
４ コーナガラス
１１ アウタパネル
１２ スチフナー
１３ インナパネル
１４〜１９ フランジ部
２３ 段状壁部（段部）
２４ 取付面
３４・３９ 第１の稜線部
３５・４０ 第２の稜線部
Ｓ 閉断面空間

Claims (2)

1. フロントガラスの側縁に沿って設けられたフロントピラーと、このフロントピラーから分岐して下方に延出されたサブピラーと、このサブピラーの前側に配設されたコーナガラスとを有する車体側部構造であって、
   前記フロントピラーが、アウタパネル、スチフナー、及びインナパネルを、前記フロントガラス及びコーナガラスの各周縁部の内側に位置する接合部で接合して閉断面形状に形成され、
   前記サブピラーより前側において、前記アウタパネルにおける前記コーナガラス側の前記接合部の近傍に、前記コーナガラスの周縁部が固定される取付面を備えた段部を設けると共に、前記スチフナーに、長手方向に延在する２本の稜線部を、その一方が前記アウタパネルの前記段部の内側に位置するように形成し、
   このスチフナーにおけるサブピラーより前側の部分に形成された２本の稜線部をそれぞれ、前記サブピラーより後側の部分に形成された２本の稜線部と連続させたことを特徴とする車体側部構造。
2. 前記アウタパネル、スチフナー、及びインナパネルの各接合部が、前記フロントガラス及びコーナガラスに沿う向きに延出されて互いに重ね合わされるフランジ部であり、
   前記スチフナーにおいて前記フロントガラス側の前記フランジ部から延出されて前記フロントガラス側の前記稜線部を形成する前壁部を、前記フロントガラス側の前記フランジ部の延出方向に概ね沿う向きに延在するように形成したことを特徴とする請求項１に記載の車体側部構造。

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