JP7590392B2 - フロントピラーロア - Google Patents

Description

本開示は、フロントピラーロアに関する。

車両のフロントピラーの下部構造を構成するフロントピラーロアには、ドアヒンジの取付面を有するブラケットが設けられる。このようなフロントピラーロアにおいて、ブラケットに加えて、剛性向上のためにバルク（つまり補強ブラケット）が凸条部を有するフロントピラーロア本体に接合された構成が公知である（特許文献１及び特許文献２参照）。

特開２０２２－９２８２３号公報 特開２０１６－８８１３５号公報

上述の構造では、ブラケットがフロントピラーロア本体の凸条部の天板に接合されている。そのため、荷重の伝達効率及び接合スペースの確保の観点から、ブラケットとバルクとの間に接合順序が生じる。そのため、フロントピラーロアの製造コストが増加する。

本開示の一局面は、ブラケットとバルクとの接合順序を無くすことができるフロントピラーロアを提供することを目的としている。

本開示の一態様は、上下方向に延伸するフロントピラーロア本体と、フロントピラーロア本体に固定されると共に、ドアヒンジの取付面を有するブラケットと、フロントピラーロア本体に固定されたバルクと、フロントピラーロア本体と、ブラケットと、バルクとが互いに接合された第１接合部と、を備えるフロントピラーロアである。フロントピラーロア本体は、長手方向に延伸する凸条部を有する。凸条部は、天板と、天板のフロントピラーロア本体の幅方向両側における２つの端部からそれぞれ延伸する第１側板及び第２側板と、を有する。

ブラケットは、凸条部の外側から、天板との間に空間が設けられるように天板を覆う主カバー部と、凸条部の外側から第１側板に重ね合わされた第１側方カバー部と、凸条部の外側から第２側板に重ね合わされた第２側方カバー部と、を有する。バルクは、凸条部の内部かつ天板の厚み方向において空間と重なる位置に配置された補強部と、凸条部の内側から第１側板に重ね合わされた第１フランジと、凸条部の内側から第２側板に重ね合わされた第２フランジと、を有する。第１接合部は、第１側板と、第１側方カバー部と、第１フランジとを接合する。

このような構成によれば、ブラケットとバルクとを同時に凸条部に接合することができるため、ブラケットとバルクとの接合順序を無くすことができる。また、車両の幅方向の荷重を第１接合部においてせん断方向で受けることができるため、フロントピラーロア本体がインナパネルから離れる変形を抑制することができる。

本開示の一態様は、第２側板と、第２側方カバー部と、第２フランジとを接合する第２接合部をさらに備えてもよい。このような構成によれば、凸条部と、ブラケットと、バルクとの接合強度を高めることができる。そのため、ブラケットの変形抑制効果が促進される。

本開示の一態様では、第１側板は、車両の側方から視て車両の下方かつ後方に向かって傾斜してもよい。バルクの第１フランジは、第２フランジよりも上方に位置してもよい。このような構成によれば、負角部分を発生させることなく、プレス成型によってバルクを形成することができる。

本開示の一態様では、天板の外面のうちブラケットに覆われた部位は、平坦面を含んでもよい。このような構成によれば、フロントピラーロア本体における割れ及びシワの発生を抑制できる。

図１は、実施形態のフロントピラーロアの模式的な側面図である。 図２は、図１のフロントピラーロアの模式的な分解斜視図である。 図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線での模式的な切断部端面図である。 図４Ａは、図２のフロントピラーロアにおけるブラケットの模式的な斜視図であり、図４Ｂは、図２のフロントピラーロアにおけるバルクの模式的な斜視図である。 図５は、図１のＶ－Ｖ線での模式的な切断部端面図である。 図６は、図１とは異なる実施形態におけるフロントピラーロアの模式的な切断部端面図である。

以下、本開示が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。
［１．第１実施形態］
［１－１．構成］
図１に示すフロントピラー１００は、ロッカー２００、ドア、窓等と共に、車両（つまり自動車）の車室を画定している。フロントピラー１００の前方には、車両の前輪が配置される。フロントピラー１００及びロッカー２００は、車両の幅方向両側（つまり左右両側）に１つずつ設けられている。

フロントピラー１００は、車両のドア開口における前側及び上側のフレームを構成している。フロントピラー１００は、車室の上方に配置されるフロントピラーアッパ１０１と、前輪と車室との間に配置されるフロントピラーロア１とを有する。

ロッカー２００は、車両前後方向に延伸すると共に、車両のドア開口の下側のフレームを構成している。ロッカー２００は、フロントピラー１００（具体的にはフロントピラーロア１）の下端部に接合されている。

＜フロントピラーロア＞
フロントピラーロア１は、フロントピラーロア本体２と、ブラケット３と、バルク４と、インナパネル５（図３参照）とを備える。

（フロントピラーロア本体）
フロントピラーロア本体２は、上下方向に延伸する金属製の板状部材（つまり板材をプレス加工で曲げたもの）であり、フロントピラーロア１のアウタパネルを構成している。

図２に示すように、フロントピラーロア本体２は、凸条部２１と、第１帯板部２２と、第２帯板部２３とを有する。フロントピラーロア本体２の長手方向と垂直な断面は、ハット形状である。

凸条部２１は、フロントピラーロア本体２の長手方向に延伸している。凸条部２１の長手方向と垂直な断面はＵ字状である。凸条部２１は、車両の幅方向外側に向かって突出している。凸条部２１は、フロントピラーロア本体２を構成する金属板のプレス成型によって形成される。凸条部２１は、天板２１Ａと、第１側板２１Ｂと、第２側板２１Ｃとを有する。

天板２１Ａは、フロントピラーロア本体２の長手方向に沿って延びる帯状の部位である。図３に示すように、天板２１Ａの外面（つまり外側の板面）のうち、ブラケット３に覆われた部位は、平坦面を含んでいる。

図２に示すように、第１側板２１Ｂ及び第２側板２１Ｃは、天板２１Ａの幅方向（つまり長手方向と直交する方向）の両側における２つの端部（つまり前端部及び後端部）からそれぞれ延伸しており、互いに対向している。

第１側板２１Ｂ及び第２側板２１Ｃの板面は、天板２１Ａの板面と交差している。第１側板２１Ｂは、凸条部２１の前壁を構成している。第２側板２１Ｃは、凸条部２１の後壁を構成している。

凸条部２１の下部は、車両の後方に向かって湾曲している。そのため、第１側板２１Ｂは、凸条部２１の幅方向外側（つまり車両の前方）に向かって膨出するように湾曲している。第１側板２１Ｂは、車両の側方から視て車両の下方かつ後方に向かって傾斜している。つまり、第１側板２１Ｂは、前上方から後下方に向かって延伸している。

第１帯板部２２及び第２帯板部２３は、それぞれ、凸条部２１の幅方向外側に凸条部２１と連続して配置されると共に、フロントピラーロア本体２の幅方向の端部を構成している。

具体的には、第１帯板部２２は、凸条部２１の第１側板２１Ｂの端部から凸条部２１とは反対側（つまり前方）に延伸している。第２帯板部２３は、凸条部２１の第２側板２１Ｃの端部から凸条部２１とは反対側（つまり後方）に延伸している。

（ブラケット）
ブラケット３は、車両のドアのヒンジが取り付けられる金属製の板状部材（つまり板材をプレス加工で曲げたもの）である。

ブラケット３は、フロントピラーロア本体２の凸条部２１に車両の幅方向外側から固定されている。図４Ａに示すように、ブラケット３は、主カバー部３１と、第１側方カバー部３２と、第２側方カバー部３３とを有する。

図３に示すように、主カバー部３１は、フロントピラーロア本体２の凸条部２１の外側から、凸条部２１の天板２１Ａとの間に空間Ｓが設けられるように天板２１Ａを覆っている。主カバー部３１の外面は、ドアヒンジの取付面を構成している。

つまり、主カバー部３１は、フロントピラーロア１において、フロントピラーロア本体２よりも車両の幅方向外側に突出する部位を構成している。主カバー部３１は、前後方向から視て、車両の外側に向かって凸となるように湾曲している。

主カバー部３１は、取付穴３１Ａと、上端部３１Ｂと、下端部３１Ｃとを有する。取付穴３１Ａは、ドアのヒンジをボルトで取り付けるための孔である。取付穴３１Ａは、空間Ｓと連通している。つまり、取付穴３１Ａは、天板２１Ａの厚み方向（つまり車両の幅方向）において空間Ｓと重なる位置に設けられている。

上端部３１Ｂは、取付穴３１Ａよりも上方に配置され、凸条部２１の天板２１Ａに溶接によって接合されている。下端部３１Ｃは、取付穴３１Ａよりも下方に配置され、凸条部２１の天板２１Ａに溶接によって接合されている。

図５に示すように、第１側方カバー部３２は、主カバー部３１の前方の端部から車両の幅方向内側に延伸している。第１側方カバー部３２は、凸条部２１の外側（具体的には前方）から第１側板２１Ｂに重ね合わされている。第１側方カバー部３２は、第１側板２１Ｂのうち、天板２１Ａとの接続部分（つまり角部）を含む領域に重ね合わされている。

第２側方カバー部３３は、主カバー部３１の後方の端部から車両の幅方向内側に延伸している。第２側方カバー部３３は、凸条部２１の外側（具体的には後方）から第２側板２１Ｃに重ね合わされている。第２側方カバー部３３は、第２側板２１Ｃのうち、天板２１Ａとの接続部分（つまり角部）を含む領域に重ね合わされている。

第１側方カバー部３２及び第２側方カバー部３３は、主カバー部３１及び天板２１Ａと共に空間Ｓを画定している。つまり、空間Ｓは、天板２１Ａ、主カバー部３１、第１側方カバー部３２、及び第２側方カバー部３３で囲まれている。

（バルク）
図４Ｂに示すバルク４は、フロントピラーロア本体２を補強するための金属製の板状部材（つまり板材をプレス加工で曲げたもの）である。バルク４は、フロントピラーロア本体２の凸条部２１の内部に固定されている。バルク４は、補強部４１と、第１フランジ４２と、第２フランジ４３とを有する。

図３に示すように、補強部４１は、凸条部２１の内部かつ天板２１Ａの厚み方向（つまり車両の幅方向）において空間Ｓと重なる位置に配置されている。つまり、補強部４１は、空間Ｓに対し車両の幅方向内側に配置されている。

補強部４１の板面は、上下方向と交差している。また、補強部４１は、インナパネル５に溶接によって接合された内側端部４１Ａを有する。つまり、バルク４は、フロントピラーロア本体２とインナパネル５とを車両の幅方向に連結している。

図４Ｂに示すように、第１フランジ４２は、補強部４１の前端部から上方に延伸している。第２フランジ４３は、補強部４１の後端部から下方に延伸している。第１フランジ４２は、第２フランジ４３よりも上方に位置している。つまり、第１フランジ４２は、第２フランジ４３よりも上方においてフロントピラーロア本体２に接合される。

図５に示すように、第１フランジ４２は、凸条部２１の内側から第１側板２１Ｂに重ね合わされている。第１フランジ４２は、ブラケット３の第１側方カバー部３２と共に第１側板２１Ｂを厚み方向に挟んでいる。つまり、第１フランジ４２の少なくとも一部は、第１側板２１Ｂの厚み方向において、第１側方カバー部３２と重なっている。

第２フランジ４３は、凸条部２１の内側から第２側板２１Ｃに重ね合わされている。第２フランジ４３は、ブラケット３の第２側方カバー部３３と共に第２側板２１Ｃを厚み方向に挟んでいる。つまり、第２フランジ４３の少なくとも一部は、第２側板２１Ｃの厚み方向において、第２側方カバー部３３と重なっている。

（インナパネル）
インナパネル５は、フロントピラーロア本体２よりも車両の幅方向内側に配置された金属製の板状部材である。

インナパネル５は、フロントピラーロア本体２と対向する板面を有する。インナパネル５は、フロントピラーロア本体２の第１帯板部２２及び第２帯板部２３に溶接によって接合されている。

（接合部）
図５に示すように、フロントピラーロア１は、第１接合部６Ａと、第２接合部６Ｂとを有する。

第１接合部６Ａ及び第２接合部６Ｂは、それぞれ、スポット溶接によってフロントピラーロア本体２、ブラケット３、及びバルク４の３部品が１か所で互いに接合された溶接打点である。

具体的には、第１接合部６Ａは、フロントピラーロア本体２の第１側板２１Ｂと、ブラケット３の第１側方カバー部３２と、バルク４の第１フランジ４２とを接合している。第１接合部６Ａは、第１側板２１Ｂの両側にそれぞれ第１側方カバー部３２及び第１フランジ４２を重ねた後、第１側方カバー部３２から第１側板２１Ｂを貫通して第１フランジ４２まで到達する溶接を行うことで形成される。

第２接合部６Ｂは、フロントピラーロア本体２の第２側板２１Ｃと、ブラケット３の第２側方カバー部３３と、バルク４の第２フランジ４３とを接合している。第２接合部６Ｂは、第２側板２１Ｃの両側にそれぞれ第２側方カバー部３３及び第２フランジ４３を重ねた後、第２側方カバー部３３から第２側板２１Ｃを貫通して第２フランジ４３まで到達する溶接を行うことで形成される。

なお、フロントピラーロア１は、上下方向に沿って並んだ複数の第１接合部６Ａ及び第２接合部６Ｂを有してもよい。また、バルク４の第２フランジ４３は、第２接合部６Ｂよりも幅方向内側の領域（つまりインナパネル５に近い領域）において第２側板２１Ｃに溶接によって接合されている。

第１接合部６Ａ及び第２接合部６Ｂ、並びにこれらの接合部以外の接合部を形成する溶接工程を備える製造方法によって、フロントピラーロア１を製造することができる。

［１－２．作用］
第１接合部６Ａ及び第２接合部６Ｂにおいて、フロントピラーロア本体２に対し、ブラケット３及びバルク４が同時に溶接される。

また、フロントピラーロア１に車両の前方から荷重が加わった場合（例えば、車両が前方衝突した場合）に、フロントピラーロア１が車両幅方向に開こうとする変形に対し第１接合部６Ａ及び第２接合部６Ｂがせん断方向で荷重を受けることができる。そのため、第１接合部６Ａ及び第２接合部６Ｂにおける接合強度が向上する。

［１－３．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１ａ）第１接合部６Ａ及び第２接合部６Ｂにおいてブラケット３とバルク４とを同時に凸条部２１に接合することができるため、ブラケット３とバルク４との接合順序を無くすことができる。また、車両の幅方向の荷重を第１接合部６Ａ及び第２接合部６Ｂにおいてせん断方向で受けることができるため、フロントピラーロア本体２がインナパネル５から離れる変形を抑制することができる。

（１ｂ）第１接合部６Ａに加えて第２接合部６Ｂを設けることで、凸条部２１と、ブラケット３と、バルク４との接合強度を高めることができる。そのため、ブラケット３の変形抑制効果が促進される。

（１ｃ）湾曲した第１側板２１Ｂに接合されるバルク４の第１フランジ４２が第２フランジ４３よりも上方に位置することで、負角部分を発生させることなく、プレス成型によってバルク４を形成することができる。

（１ｄ）天板２１Ａの外面のうちブラケット３に覆われた部位が平坦面を含むことで、フロントピラーロア本体２における割れ及びシワの発生を抑制できる。

［２．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。

（２ａ）上記実施形態のフロントピラーロアは、必ずしも第２接合部を有しなくてもよい。つまり、フロントピラーロアにおいて、第１接合部のみでフロントピラーロア本体、ブラケット、及びバルクの３部品が接合されてもよい。

（２ｂ）上記実施形態のフロントピラーロアにおいて、バルクの形状は上述のものに限定されない。例えば、バルクの第１フランジは、必ずしも第２フランジよりも上方に位置なくてもよい。また、バルクの上下方向の位置は、凸条部とブラケットによって形成される空間と重なる範囲で任意に調整可能である。

さらに、図６に示すように、バルク４は、前後方向から視た断面がハット形状であってもよい。図６のバルク４では、補強部４１が第１内側端部４１Ａ及び第２内側端部４１Ｂを有する。第１内側端部４１Ａ及び第２内側端部４１Ｂは、上下方向に互いに異なる位置においてインナパネル５に接合されている。

（２ｃ）上記実施形態のフロントピラーロアにおいて、凸条部の天板の外面は、必ずしも平坦面を含まなくてもよい。

（２ｄ）上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。

１…フロントピラーロア、２…フロントピラーロア本体、３…ブラケット、
４…バルク、５…インナパネル、６Ａ…第１接合部、６Ｂ…第２接合部、
２１…凸条部、２１Ａ…天板、２１Ｂ…第１側板、２１Ｃ…第２側板、
２２…第１帯板部、２３…第２帯板部、３１…主カバー部、３１Ａ…取付穴、
３１Ｂ…上端部、３１Ｃ…下端部、３２…第１側方カバー部、
３３…第２側方カバー部、４１…補強部、４１Ａ，４１Ｂ…内側端部、
４２…第１フランジ、４３…第２フランジ、１００…フロントピラー、
１０１…フロントピラーアッパ、２００…ロッカー、Ｓ…空間。

Claims (4)

1. 上下方向に延伸するフロントピラーロア本体と、
   前記フロントピラーロア本体に固定されると共に、ドアヒンジの取付面を有するブラケットと、
   前記フロントピラーロア本体に固定されたバルクと、
   前記フロントピラーロア本体と、前記ブラケットと、前記バルクとが互いに接合された第１接合部と、
   を備え、
   前記フロントピラーロア本体は、長手方向に延伸する凸条部を有し、
   前記凸条部は、
   天板と、
   前記天板の前記フロントピラーロア本体の幅方向両側における２つの端部からそれぞれ延伸する第１側板及び第２側板と、
   を有し、
   前記ブラケットは、
   前記凸条部の外側から、前記天板との間に空間が設けられるように前記天板を覆う主カバー部と、
   前記凸条部の外側から前記第１側板に重ね合わされた第１側方カバー部と、
   前記凸条部の外側から前記第２側板に重ね合わされた第２側方カバー部と、
   を有し、
   前記バルクは、
   前記凸条部の内部かつ前記天板の厚み方向において前記空間と重なる位置に配置された補強部と、
   前記凸条部の内側から前記第１側板に重ね合わされた第１フランジと、
   前記凸条部の内側から前記第２側板に重ね合わされた第２フランジと、
   を有し、
   前記第１接合部は、前記第１側板と、前記第１側方カバー部と、前記第１フランジとを接合し、
   前記第１側板は、車両の側方から視て車両の下方かつ後方に向かって傾斜し、
   前記バルクの前記第１フランジは、前記第２フランジよりも上方に位置する、フロントピラーロア。
2. 上下方向に延伸するフロントピラーロア本体と、
   前記フロントピラーロア本体に固定されると共に、ドアヒンジの取付面を有するブラケットと、
   前記フロントピラーロア本体に固定されたバルクと、
   前記フロントピラーロア本体と、前記ブラケットと、前記バルクとが互いに接合された第１接合部と、
   を備え、
   前記フロントピラーロア本体は、長手方向に延伸する凸条部を有し、
   前記凸条部は、
   天板と、
   前記天板の前記フロントピラーロア本体の幅方向両側における２つの端部からそれぞれ延伸する第１側板及び第２側板と、
   を有し、
   前記ブラケットは、
   前記凸条部の外側から、前記天板との間に空間が設けられるように前記天板を覆う主カバー部と、
   前記凸条部の外側から前記第１側板に重ね合わされた第１側方カバー部と、
   前記凸条部の外側から前記第２側板に重ね合わされた第２側方カバー部と、
   を有し、
   前記バルクは、
   前記凸条部の内部かつ前記天板の厚み方向において前記空間と重なる位置に配置され、前記幅方向と、前記厚み方向とに沿って広がる板状の部位である補強部と、
   前記凸条部の内側から前記第１側板に重ね合わされた第１フランジと、
   前記凸条部の内側から前記第２側板に重ね合わされた第２フランジと、
   を有し、
   前記第１及び第２フランジは、それそれ、前記補強部における前記幅方向の両側に位置する第１端と第２端とに設けられており、
   前記第１接合部は、前記第１側板と、前記第１側方カバー部と、前記第１フランジとを接合する、フロントピラーロア。
3. 請求項１又は請求項２に記載のフロントピラーロアであって、
   前記第２側板と、前記第２側方カバー部と、前記第２フランジとを接合する第２接合部をさらに備える、フロントピラーロア。
4. 請求項１又は請求項２に記載のフロントピラーロアであって、
   前記天板の外面のうち前記ブラケットに覆われた部位は、平坦面を含む、フロントピラーロア。

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