(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-10-31
(45)【発行日】2023-11-09
(54)【発明の名称】車両の前部車体構造
(51)【国際特許分類】
B62D 25/04 20060101AFI20231101BHJP
【ＦＩ】
B62D25/04 A
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2020133808
(22)【出願日】2020-08-06
(65)【公開番号】P2022030063
(43)【公開日】2022-02-18
【審査請求日】2023-03-14
(73)【特許権者】
【識別番号】000003137
【氏名又は名称】マツダ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100089004
【弁理士】
【氏名又は名称】岡村 俊雄
(72)【発明者】
【氏名】石川 靖
(72)【発明者】
【氏名】守田 雄一
(72)【発明者】
【氏名】藤本 賢
(72)【発明者】
【氏名】山口 雄作
(72)【発明者】
【氏名】久保 拓也
(72)【発明者】
【氏名】三好 克久
【審査官】塚本 英隆
(56)【参考文献】
【文献】特開２００８－３７３３７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１４０８７４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－１６６７６８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６２Ｄ ２５／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車体前後方向に延びる左右１対のエプロンレインフォースメントと、これら１対のエプロンレインフォースメントの後端部に夫々連結された左右１対のヒンジピラーとを備えた車両の前部車体構造において、前記ヒンジピラーが、車幅方向外側に配置されたヒンジピラーアウタ部材と、このヒンジピラーアウタ部材と協働して上下に延びる閉断面を形成するヒンジピラーインナ部材とを有し、
前記ヒンジピラーインナ部材は、車幅方向に直交する面を備えた本体部と、前記エプロンレインフォースメントと略同じ高さ位置において前記本体部から前方に延びる先端部とを備え、
前記先端部が、前記エプロンレインフォースメントの後部に接合された接合部と、前記本体部との連結部近傍位置に形成された脆弱部と、前記接合部と脆弱部との間に車幅方向内側に突出するように形成された突出部とを有し、
前記脆弱部及び突出部の座屈強度が前記接合部の接合強度よりも低く設定されたことを特徴とする車両の前部車体構造。
【請求項2】
前記脆弱部は、前記本体部の材料強度と前記先端部の材料強度との強度差によって構成されたことを特徴とする請求項１に記載の車両の前部車体構造。
【請求項3】
前記脆弱部は、前記本体部の板厚よりも前記先端部の板厚を薄くしたことにより構成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の前部車体構造。
【請求項4】
前記脆弱部は、前記先端部に形成されたビードにより構成されたことを特徴とする請求項１に記載の車両の前部車体構造。
【請求項5】
前記突出部は、２つの稜線を有し且つ底辺が開放された三角形状ビードにより構成されたことを特徴とする請求項１～４の何れか１項に記載の車両の前部車体構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車体前後方向に延びる左右１対のエプロンレインフォースメントの後端部に夫々連結された左右１対のヒンジピラーを備えた車両の前部車体構造に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、車体前後方向に延びる左右１対のエプロンレインフォースメント（以下、エプロンレインと略す）と、これら１対のエプロンレインの後端部に夫々連結された左右１対のヒンジピラーとを備えた車両の前部車体構造が知られている。
また、ＳＯＲＢ（Small Overlap Rigid Barrier）試験に代表されるフロントサイドフレームよりも車幅方向外側部分（オーバラップ領域が２５％以下）に障害物が衝突する、所謂スモールオーバーラップ衝突の際、エプロンレインを車幅方向内側に内折れ変形させることにより、衝撃エネルギーを吸収して乗員空間を安全に確保することも知られている。
また、ＳＯＲＢ（Small Overlap Rigid Barrier）試験に代表されるフロントサイドフレームよりも車幅方向外側部分（オーバラップ領域が２５％以下）に障害物が衝突する、所謂スモールオーバーラップ衝突の際、エプロンレインを車幅方向内側に内折れ変形させることにより、衝撃エネルギーを吸収して乗員空間を安全に確保することも知られている。
【0003】
例えば、特許文献１の車両の前部車体構造には、車体前後方向に延びると共に閉断面を構成する左右１対のエプロンメンバ（エプロンレイン）と、これら１対のエプロンメンバの後端部に夫々連結された左右１対のヒンジピラーと、閉断面内部の車幅方向外側に設けた前側レインと、閉断面外部で前側レインと側面視にてオーバラップする位置に設けられてエプロンメンバとヒンジピラーの結合部に連結された後側レインとを備え、前側レインと後側レインをエプロンメンバを介して接合している。
【0004】
通常、エプロンレインは、断面略コ字状に形成され、車幅方向外側部分がヒンジピラーアウタ部材に溶接接合され、車幅方向内側部分がヒンジピラーインナ部材に溶接接合されている。ヒンジピラーインナ部材は、閉断面を形成する本体部と、エプロンレインの後部に接合される先端部とが一体形成された高張力鋼板等の高剛性パネル材である。
スモールオーバーラップ衝突時、エプロンレインの後部と先端部との接合部には、剪断方向に向かう剪断応力が主に作用し、最終的に、両者の接合は破断分離される。
それ故、スモールオーバーラップ衝突時の衝撃エネルギ吸収性能は、ヒンジピラーを用いることなく、エプロンレインの板厚増加や補強部材の追加等により確保している。
スモールオーバーラップ衝突時、エプロンレインの後部と先端部との接合部には、剪断方向に向かう剪断応力が主に作用し、最終的に、両者の接合は破断分離される。
それ故、スモールオーバーラップ衝突時の衝撃エネルギ吸収性能は、ヒンジピラーを用いることなく、エプロンレインの板厚増加や補強部材の追加等により確保している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２０１８－１３５０８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
スモールオーバーラップ衝突時、エプロンレインに入力した応力は、ヒンジピラーインナ部材への伝達前にエプロンレインとヒンジピラーインナ部材との接合を破断する。
つまり、エプロンレインに入力した衝突荷重がヒンジピラーインナ部材に伝達されないため、ヒンジピラーインナ部材の座屈強度を衝撃エネルギ吸収に寄与させることができない。エプロンレインに入力した応力をヒンジピラーインナ部材に伝達することにより、ヒンジピラーインナ部材の座屈強度を衝撃エネルギ吸収に利用することができ、結果的に車体重量の軽量化を図ることも可能であるが、具体的な提案は現時点なされていない。
つまり、エプロンレインに入力した衝突荷重がヒンジピラーインナ部材に伝達されないため、ヒンジピラーインナ部材の座屈強度を衝撃エネルギ吸収に寄与させることができない。エプロンレインに入力した応力をヒンジピラーインナ部材に伝達することにより、ヒンジピラーインナ部材の座屈強度を衝撃エネルギ吸収に利用することができ、結果的に車体重量の軽量化を図ることも可能であるが、具体的な提案は現時点なされていない。
【0007】
本発明の目的は、軽量化と衝撃エネルギ吸収性能向上とを両立可能な車両の前部車体構造等を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
請求項１の車両の前部車体構造は、車体前後方向に延びる左右１対のエプロンレインフォースメントと、これら１対のエプロンレインフォースメントの後端部に夫々連結された左右１対のヒンジピラーとを備えた車両の前部車体構造において、前記ヒンジピラーが、車幅方向外側に配置されたヒンジピラーアウタ部材と、このヒンジピラーアウタ部材と協働して上下に延びる閉断面を形成するヒンジピラーインナ部材とを有し、前記ヒンジピラーインナ部材は、車幅方向に直交する面を備えた本体部と、前記エプロンレインフォースメントと略同じ高さ位置において前記本体部から前方に延びる先端部とを備え、前記先端部が、前記エプロンレインフォースメントの後部に接合された接合部と、前記本体部との連結部近傍位置に形成された脆弱部と、前記接合部と脆弱部との間に車幅方向内側に突出するように形成された突出部とを有し、前記脆弱部及び突出部の座屈強度が前記接合部の接合強度よりも低く設定されたことを特徴としている。
【0009】
この車両の前部車体構造では、前記ヒンジピラーが、車幅方向外側に配置されたヒンジピラーアウタ部材と、このヒンジピラーアウタ部材と協働して上下に延びる閉断面を形成するヒンジピラーインナ部材とを有し、前記ヒンジピラーインナ部材は、車幅方向に直交する面を備えた本体部と、前記エプロンレインフォースメントと略同じ高さ位置において前記本体部から前方に延びる先端部とを備えるため、ヒンジピラーインナ部材を本体部とこの本体部に接合された先端部とにより形成することができる。
前記先端部が、前記エプロンレインフォースメントの後部に接合された接合部と、前記本体部との連結部近傍位置に形成された脆弱部と、前記接合部と脆弱部との間に車幅方向内側に突出するように形成された突出部とを有するため、脆弱部及び突出部の座屈により接合部の姿勢を変更することができる。前記脆弱部及び突出部の座屈強度が前記接合部の接合強度よりも低く設定されているため、エプロンレインフォースメントと接合部の破断よりも脆弱部及び突出部の座屈を早期に発生させることができる。しかも、脆弱部及び突出部の座屈を用いて接合部の姿勢を変更することにより、接合部に作用する応力を剪断応力から圧縮応力に変換し、エプロンレインフォースメントとヒンジピラーインナ部材との接合の破断を抑制してヒンジピラーインナ部材の座屈強度を衝撃エネルギ吸収に寄与させることができる。
前記先端部が、前記エプロンレインフォースメントの後部に接合された接合部と、前記本体部との連結部近傍位置に形成された脆弱部と、前記接合部と脆弱部との間に車幅方向内側に突出するように形成された突出部とを有するため、脆弱部及び突出部の座屈により接合部の姿勢を変更することができる。前記脆弱部及び突出部の座屈強度が前記接合部の接合強度よりも低く設定されているため、エプロンレインフォースメントと接合部の破断よりも脆弱部及び突出部の座屈を早期に発生させることができる。しかも、脆弱部及び突出部の座屈を用いて接合部の姿勢を変更することにより、接合部に作用する応力を剪断応力から圧縮応力に変換し、エプロンレインフォースメントとヒンジピラーインナ部材との接合の破断を抑制してヒンジピラーインナ部材の座屈強度を衝撃エネルギ吸収に寄与させることができる。
【0010】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記脆弱部は、前記本体部の材料強度と前記先端部の材料強度との強度差によって構成されたことを特徴としている。
この構成によれば、本体部と先端部の材料強度差によって脆弱部を形成することができる。
この構成によれば、本体部と先端部の材料強度差によって脆弱部を形成することができる。
【0011】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、前記脆弱部は、前記本体部の板厚よりも前記先端部の板厚を薄くしたことにより構成されたことを特徴としている。
この構成によれば、本体部の板厚と先端部の板厚によって脆弱部を形成することができる。
この構成によれば、本体部の板厚と先端部の板厚によって脆弱部を形成することができる。
【0012】
請求項４の発明は、請求項１の発明において、前記脆弱部は、前記先端部に形成されたビードにより構成されたことを特徴としている。この構成によれば、先端部に形成されたビードによって脆弱部を形成することができる。
【0013】
請求項５の発明は、請求項１～４の何れか１項の発明において、前記突出部は、２つの稜線を有し且つ底辺が開放された三角形状ビードにより構成されたことを特徴としている。
この構成によれば、スモールオーバーラップ衝突時、突出部の変形を用いて脆弱部を車幅方向内側に折り曲げられるように誘導することができる。
この構成によれば、スモールオーバーラップ衝突時、突出部の変形を用いて脆弱部を車幅方向内側に折り曲げられるように誘導することができる。
【発明の効果】
【0014】
本発明の車両の前部車体構造によれば、車体内側へ外面部の変形を誘導する変形促進部を設けることにより、スモールオーバーラップ衝突時、重量増加を招くことなくエプロンレインを内折れ変形させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】実施例１に係る車両の前部車体構造の右側面図である。
【図12】ヒンジピラーインナの側面図である。
【図13】ヒンジピラーインナの斜視図である。
【図14】先端部材の側面図である。
【図15】先端部材の斜視図である。
【図16】先端部材の変形説明図である。
【図17】変形途中のヒンジピラーインナ及び先端部を示す図である。
【図18】レインアウタ部材の側面図である。
【図19】レインアウタ部材の斜視図である。
【図20】カウルサイドレインの側面図である。
【図21】カウルサイドレインの斜視図である。
【図22】変形途中のカウルサイドレインを示す図である。
【図23】変形例に係る先端部材の側面図である。
【図24】変形例に係る先端部材の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
以下の説明は、本発明を車両の前部車体構造に適用したものを例示したものであり、本発明、その適用物、或いは、その用途を制限するものではない。
以下の説明は、本発明を車両の前部車体構造に適用したものを例示したものであり、本発明、その適用物、或いは、その用途を制限するものではない。
【実施例1】
【0017】
以下、本発明の実施例１について図１～図２２に基づいて説明する。
図１，図２に示すように、車両Ｖは、車室床面を構成するフロアパネル１と、前後に延びる左右１対のサイドシル２と、車体前部に形成されたエンジンルーム（図示略）と車室とを仕切るダッシュパネル３と、このダッシュパネル３から前方に延びる左右１対のフロントサイドフレーム４と、１対のサイドシル２の前端部から鉛直上方に夫々延びる左右１対のヒンジピラー２０と、これら１対のヒンジピラー２０の上端部から前方に延びる左右１対のエプロンレインフォースメント（以下、エプロンレインと略す）３０等を備えている。
図１，図２に示すように、車両Ｖは、車室床面を構成するフロアパネル１と、前後に延びる左右１対のサイドシル２と、車体前部に形成されたエンジンルーム（図示略）と車室とを仕切るダッシュパネル３と、このダッシュパネル３から前方に延びる左右１対のフロントサイドフレーム４と、１対のサイドシル２の前端部から鉛直上方に夫々延びる左右１対のヒンジピラー２０と、これら１対のヒンジピラー２０の上端部から前方に延びる左右１対のエプロンレインフォースメント（以下、エプロンレインと略す）３０等を備えている。
【0018】
この車両Ｖには、ＳＯＲＢ（Small Overlap Rigid Barrier）試験に代表されるフロントサイドフレームよりも車幅方向外側部分（オーバラップ領域が２５％以下）に障害物が衝突する、所謂スモールオーバーラップ衝突時、エプロンレイン３０に面外変形を伴う座屈を生じることなく、エプロンレイン３０を車幅方向内側に内折れ変形させる内折れ変形機構が設けられている。この内折れ変形機構は、エプロンレイン３０のインナ側からエプロンレイン３０の変形を誘導するインナ内折れ誘導機能と、エプロンレイン３０のアウタ側からエプロンレイン３０の変形を誘導するアウタ内折れ誘導機能とを有している。
以下、車両Ｖが左右対称構造に構成されているため、右側部分について主に説明する。また、図において、矢印Ｆ方向を車体前後方向前方とし、矢印ＯＵＴ方向を車幅方向外方とし、矢印Ｕ方向を車体上下方向上方としている。
以下、車両Ｖが左右対称構造に構成されているため、右側部分について主に説明する。また、図において、矢印Ｆ方向を車体前後方向前方とし、矢印ＯＵＴ方向を車幅方向外方とし、矢印Ｕ方向を車体上下方向上方としている。
【0019】
まず、車両Ｖの概略構成について説明する。
サイドシル２は、フロアパネル１の車幅方向両端に沿って前後に延びるように設けられている。このサイドシル２は、車幅方向内側に開放された断面略ハット状のサイドシルアウタと、車幅方向外側に開放された断面略ハット状のサイドシルインナとを有し（何れも図示略）、両者のフランジ部が接合されて前後に延びる閉断面が形成されている。
サイドシル２は、フロアパネル１の車幅方向両端に沿って前後に延びるように設けられている。このサイドシル２は、車幅方向内側に開放された断面略ハット状のサイドシルアウタと、車幅方向外側に開放された断面略ハット状のサイドシルインナとを有し（何れも図示略）、両者のフランジ部が接合されて前後に延びる閉断面が形成されている。
【0020】
図２に示すように、ダッシュパネル３は、１対のヒンジピラー２０の間に亙って車幅方向に延びるように配設されている。このダッシュパネル３は、フロアパネル１の前端部から上方に向けて立ち上がるダッシュロアパネル（図示略）と、このダッシュロアパネルの上端部に接合されたダッシュアッパパネル３ａとを備えている。
ダッシュアッパパネル３ａの後端部には、車幅方向に延びるカウルインナパネルが接合され、このカウルインナパネルの前側に車幅方向に延びるカウルアウタパネルが接合されている（何れも図示略）。
ダッシュアッパパネル３ａの後端部には、車幅方向に延びるカウルインナパネルが接合され、このカウルインナパネルの前側に車幅方向に延びるカウルアウタパネルが接合されている（何れも図示略）。
【0021】
１対のフロントサイドフレーム４は、平面視にて、１対のサイドシル２の間に配置されている。フロントサイドフレーム４とエプロンレイン３０との間には、前輪用サスペンション（図示略）のダンパを支持するサスペンションタワー（以下、サスタワーと略す）５が形成されている。サスタワー５は、前輪及び前輪用サスペンションを収容するホイールハウス６を一体的に備えている。ホイールハウス６は、ダッシュパネル３の前側で且つエプロンレイン３０の下側領域に形成されている。
【0022】
ホイールハウス６は、後述するヒンジピラー２０のピラーインナ部材２２の外側に配置された部分椀状のホイールハウスアウタ（図示略）と、ピラーインナ部材２２の内側に配置された部分椀状のホイールハウスインナ６ａとを備えている。ホイールハウスインナ６ａは、フロントサイドフレーム４とピラーインナ部材２２に接合され、ホイールハウスアウタは、ピラーインナ部材２２とエプロンレイン３０の下側に接合されている。
【0023】
次に、１対のヒンジピラー２０について説明する。
図１～図７に示すように、ヒンジピラー２０は、断面略ハット状のピラーアウタ部材２１と、このピラーアウタ部材２１と協働して上方に延びる略矩形閉断面を形成する板状のピラーインナ部材２２とを有している。ピラーアウタ部材２１及びピラーインナ部材２２は、高張力鋼或いは超高張力鋼にて構成されている。
ピラーアウタ部材２１は、断面略コ字状の本体部２１ａと、この本体部２１ａの前端部と後端部から前方と後方に夫々延びる前後１対のフランジ部２１ｂから構成されている。
本体部２１ａの上段部及び下段部には、ドアヒンジを取り付けるため、車幅方向外側に膨出した上下１対のヒンジ取付部が夫々形成されている。
図１～図７に示すように、ヒンジピラー２０は、断面略ハット状のピラーアウタ部材２１と、このピラーアウタ部材２１と協働して上方に延びる略矩形閉断面を形成する板状のピラーインナ部材２２とを有している。ピラーアウタ部材２１及びピラーインナ部材２２は、高張力鋼或いは超高張力鋼にて構成されている。
ピラーアウタ部材２１は、断面略コ字状の本体部２１ａと、この本体部２１ａの前端部と後端部から前方と後方に夫々延びる前後１対のフランジ部２１ｂから構成されている。
本体部２１ａの上段部及び下段部には、ドアヒンジを取り付けるため、車幅方向外側に膨出した上下１対のヒンジ取付部が夫々形成されている。
【0024】
ピラーインナ部材２２は、インナ内折れ誘導機能を有している。
図１２，図１３に示すように、ピラーインナ部材２２は、本体部２１ａと協働して略直方体状の閉断面を形成する本体部２２ａと、この本体部２２ａの上端部から前方に延びる上側延長部２２ｂと、本体部２２ａの下端部から後方に延びる下側延長部２２ｃとを備えている。本体部２２ａの前部及び後部にはピラーアウタ部材２１の前後１対のフランジ部２１ｂがスポット溶接にて夫々接合されている。サイドシルアウタとサイドシルインナは、下側延長部２２ｃを間に介在させた状態で接合されている。それ故、サイドシル２の閉断面は、下側延長部２２ｃにて車幅方向内外に区分されている。
図１２，図１３に示すように、ピラーインナ部材２２は、本体部２１ａと協働して略直方体状の閉断面を形成する本体部２２ａと、この本体部２２ａの上端部から前方に延びる上側延長部２２ｂと、本体部２２ａの下端部から後方に延びる下側延長部２２ｃとを備えている。本体部２２ａの前部及び後部にはピラーアウタ部材２１の前後１対のフランジ部２１ｂがスポット溶接にて夫々接合されている。サイドシルアウタとサイドシルインナは、下側延長部２２ｃを間に介在させた状態で接合されている。それ故、サイドシル２の閉断面は、下側延長部２２ｃにて車幅方向内外に区分されている。
【0025】
上側延長部２２ｂは、側面視にて略三角形状に形成されている。上側延長部２２ｂの前端部には、先端部材２３（先端部）が取り付けられている。先端部材２３は、例えば、ピラーインナ部材２２と略同じ板厚に設定され、高張力鋼にて構成されている。
図１４，図１５に示すように、先端部材２３は、側面視にて略台形状の本体部２３ａと、この本体部２３ａの上端部から車幅方向内側に屈曲された接合部２３ｂとを有している。
接合部２３ｂは、後述するエプロンレイン３０の下壁部３１ｃにスポット溶接にて接合される。接合部２３ｂとエプロンレイン３０の接合強度は、脆弱部２３ｅ及び突出部２３ｄの座屈強度よりも高く設定されている。
図１４，図１５に示すように、先端部材２３は、側面視にて略台形状の本体部２３ａと、この本体部２３ａの上端部から車幅方向内側に屈曲された接合部２３ｂとを有している。
接合部２３ｂは、後述するエプロンレイン３０の下壁部３１ｃにスポット溶接にて接合される。接合部２３ｂとエプロンレイン３０の接合強度は、脆弱部２３ｅ及び突出部２３ｄの座屈強度よりも高く設定されている。
【0026】
本体部２３ａは、後部に上側延長部２２ｂの前端部とスポット溶接にて接合される連結部２３ｃと、前側下部に車幅方向内側に突出した突出部２３ｄと、この突出部２３ｄの後側で且つ連結部２３ｃの前側位置に設定された脆弱部２３ｅとを備えている。脆弱部２３ｅ及び突出部２３ｄの座屈強度が接合部２３ｂの接合強度よりも低く設定されている。
突出部２３ｄは、底辺が開放され且つ２辺が稜線で規定された三角形状ビードで構成されている。具体的には、後側稜線は、前方下り傾斜状に形成された連結部２３ｃと略平行になるように配置され、前側稜線は、水平状に形成された接合部２３ｂと略平行になるように配置されている。
突出部２３ｄは、底辺が開放され且つ２辺が稜線で規定された三角形状ビードで構成されている。具体的には、後側稜線は、前方下り傾斜状に形成された連結部２３ｃと略平行になるように配置され、前側稜線は、水平状に形成された接合部２３ｂと略平行になるように配置されている。
【0027】
前側及び後側稜線の交点近傍領域、所謂接合部２３ｂと連結部２３ｃの接近領域に、軽量化及び剛性低下を狙いとした開口部２３ｆが形成されている。この開口部２３ｆは、単一でも良く、２以上であっても良い。先端部材２３は、ピラーインナ部材２２やレインアウタ部材３１よりも引張強度が低くなるように構成されている。尚、レインアウタ部材３１の引張強度は、ピラーインナ部材２２の引張強度よりも低く設定されている。
【0028】
図１６に示すように、スモールオーバーラップ衝突時、エプロンレイン３０（レインアウタ部材３１）に後向きの衝突荷重が作用した場合、突出部２３ｄの２つの辺に夫々対応した稜線が分断され、また、開口部２３ｆが形成されているため、突出部２３ｄの中央部分に伝達された応力が集中して車幅方向内側に折れる内側座屈が生じる。そして、ピラーインナ部材２２が先端部材２３よりも引張強度が強いため、突出部２３ｄに生じる中央部分の内側座屈に同期して、脆弱部２３ｅに対応した領域に車幅方向外側に折れる外側座屈が生じる。脆弱部２３ｅ及び突出部２３ｄの座屈強度が接合部２３ｂの接合強度よりも低く設定されているため、接合部２３ｂの破断よりも脆弱部２３ｅ及び突出部２３ｄの座屈を早期に発生させることができる。
【0029】
脆弱部２３ｅ及び突出部２３ｄの座屈により接合部２３ｂの姿勢を変更している。
脆弱部２３ｅ及び突出部２３ｄの座屈を用いて接合部２３ｂの姿勢を変更することにより、接合部２３ｂに作用する応力を剪断応力から圧縮応力に変換し、エプロンレイン３０とピラーインナ部材２２との接合の破断を一層抑制している。これにより、図１７の矢印に示すように、先端部材２３が、エプロンレイン３０を後方に流れる応力の一部を車幅方向内側に向かう成分に変換し、上側延長部２２ｂを車幅方向内側に押圧（内折れ誘導）している。
脆弱部２３ｅ及び突出部２３ｄの座屈を用いて接合部２３ｂの姿勢を変更することにより、接合部２３ｂに作用する応力を剪断応力から圧縮応力に変換し、エプロンレイン３０とピラーインナ部材２２との接合の破断を一層抑制している。これにより、図１７の矢印に示すように、先端部材２３が、エプロンレイン３０を後方に流れる応力の一部を車幅方向内側に向かう成分に変換し、上側延長部２２ｂを車幅方向内側に押圧（内折れ誘導）している。
【0030】
次に、エプロンレイン３０について説明する。
図１～図３に示すように、エプロンレイン３０は、ヒンジピラー２０との連結部から前方に延びる直線部３０ａと、この直線部３０ａの前端部から車幅方向内側且つ下側に延びる湾曲部３０ｂとを備えている。これにより、タイヤ幅が太くされたタイヤを収容可能なホイールハウス６をエプロンレイン３０（直線部３０ａ）の下方に形成している。
図１～図３に示すように、エプロンレイン３０は、ヒンジピラー２０との連結部から前方に延びる直線部３０ａと、この直線部３０ａの前端部から車幅方向内側且つ下側に延びる湾曲部３０ｂとを備えている。これにより、タイヤ幅が太くされたタイヤを収容可能なホイールハウス６をエプロンレイン３０（直線部３０ａ）の下方に形成している。
【0031】
図７～図１１に示すように、エプロンレイン３０は、ヒンジピラー２０の前端部から車両Ｖの前端部に亙って延びるエプロンレインアウタ部材（以下、レインアウタ部材と略す）３１と、このレインアウタ部材３１の途中部から車両Ｖの前端部に亙って延びるエプロンレインインナ部材（以下、レインインナ部材と略す）３２とを有している。
断面略Ｌ字状のレインインナ部材３２は、レインアウタ部材３１の前半部に対応するように設けられ、レインアウタ部材３１と協働して前後に延びる断面略矩形状の閉断面を形成している。具体的には、レインアウタ部材３１の後半部が直線部３０ａを形成し、レインアウタ部材３１の前半部とレインインナ部材３２が閉断面を構成する湾曲部３０ｂを形成している。
断面略Ｌ字状のレインインナ部材３２は、レインアウタ部材３１の前半部に対応するように設けられ、レインアウタ部材３１と協働して前後に延びる断面略矩形状の閉断面を形成している。具体的には、レインアウタ部材３１の後半部が直線部３０ａを形成し、レインアウタ部材３１の前半部とレインインナ部材３２が閉断面を構成する湾曲部３０ｂを形成している。
【0032】
レインアウタ部材３１は、アウタ内折れ誘導機能を有している。
図１８，図１９に示すように、レインアウタ部材３１は、車幅方向に略直交する面からなる外面部３１ａと、この外面部３１ａの上端部から車幅方向外側に延びる上壁部３１ｂと、外面部３１ａの下端部から車幅方向内側に延びる下壁部３１ｃとを備えている。
外面部３１ａのうち直線部３０ａに対応した外面部３１ａには、横ビード部３１ｓと、第１縦ビード部３１ｔと、第２縦ビード部３１ｕが設けられている。
図１８，図１９に示すように、レインアウタ部材３１は、車幅方向に略直交する面からなる外面部３１ａと、この外面部３１ａの上端部から車幅方向外側に延びる上壁部３１ｂと、外面部３１ａの下端部から車幅方向内側に延びる下壁部３１ｃとを備えている。
外面部３１ａのうち直線部３０ａに対応した外面部３１ａには、横ビード部３１ｓと、第１縦ビード部３１ｔと、第２縦ビード部３１ｕが設けられている。
【0033】
車幅方向外側に突出する横ビード部３１ｓは、外面部３１ａの上下方向中段部に、直線部３０ａの後端部から前端部近傍に亙って前後方向に延びるように形成されている。
図８～図１０に示すように、横ビード部３１ｓは断面略矩形状に形成されている。
横ビード部３１ｓの上下寸法は、レインアウタ部材３１の後端部の上下寸法の１５％から３０％までの範囲で設定している。本実施形態では、横ビード部３１ｓの上下寸法をレインアウタ部材３１の後端部の上下寸法の略２０％に設定している。
図７～図１０に示すように、横ビード部３１ｓは前方程断面積（車幅方向外側突出量）が小さくなる、換言すれば、横ビード部３１ｓの断面重心を結ぶ線Ｌが前方程車幅方向内側に移行するように構成されている。
図８～図１０に示すように、横ビード部３１ｓは断面略矩形状に形成されている。
横ビード部３１ｓの上下寸法は、レインアウタ部材３１の後端部の上下寸法の１５％から３０％までの範囲で設定している。本実施形態では、横ビード部３１ｓの上下寸法をレインアウタ部材３１の後端部の上下寸法の略２０％に設定している。
図７～図１０に示すように、横ビード部３１ｓは前方程断面積（車幅方向外側突出量）が小さくなる、換言すれば、横ビード部３１ｓの断面重心を結ぶ線Ｌが前方程車幅方向内側に移行するように構成されている。
【0034】
以上により、横ビード部３１ｓの断面積が前方程小さくされているため、レインアウタ部材３１の前後方向剛性が前方程低く設定されることになり、スモールオーバーラップ衝突時、レインアウタ部材３１とヒンジピラー２０のピラーアウタ部材２１との連結部に応力を集中させる変形促進部を構成している。また、横ビード部３１ｓの断面重心を結ぶ線Ｌが前方程車幅方向内側に移行するように構成されるため、レインアウタ部材３１を流れる応力を車幅方向内側に向かう応力に変換させている。
【0035】
第１縦ビード部３１ｔは、横ビード部３１ｓの前側領域に上下方向に延びると共に車幅方向内側に凹入するように形成されている。第１縦ビード部３１ｔの前後寸法は、第２縦ビード部３１ｕの前後寸法よりも大きく且つ横ビード部３１ｓの上下寸法よりも小さくなるように設定されている。これにより、正突時、第１縦ビード部３１ｔを起点としてレインアウタ部材３１の車幅方向内折れ変形を発生させ、衝撃エネルギーを吸収している。
【0036】
第２縦ビード部３１ｕは、横ビード部３１ｓの前後方向中間部から上壁部３１ｂに亙って上方に延びると共に車幅方向外側に突出するように形成されている。
図３に示すように、この第２縦ビード部３１ｕは、側面視にて、先端部材２３の上方位置に配置され、先端部材２３の前後方向位置と略同じ前後方向位置に配置されている。
これにより、スモールオーバーラップ衝突時、レインアウタ部材３１を後方に向かって流れる応力を第２縦ビード部３１ｕに集中させ、先端部材２３と協働してレインアウタ部材３１に作用する車幅方向内側に向かう応力成分を増加することができる。
図３に示すように、この第２縦ビード部３１ｕは、側面視にて、先端部材２３の上方位置に配置され、先端部材２３の前後方向位置と略同じ前後方向位置に配置されている。
これにより、スモールオーバーラップ衝突時、レインアウタ部材３１を後方に向かって流れる応力を第２縦ビード部３１ｕに集中させ、先端部材２３と協働してレインアウタ部材３１に作用する車幅方向内側に向かう応力成分を増加することができる。
【0037】
図２～図４に示すように、上壁部３１ｂの上端部には、インナパネル１１と、ヒンジレイン１２と、ヒンジブラケット１３とが接合されている。
インナパネル１１は、ダッシュアッパパネル３ａと上壁部３１ｂの上端部を連結している。このインナパネル１１は、上壁部３１ｂの後端部から第２縦ビード部３１ｕに対応した前後方向位置に亙って設けられている。本実施形態では、インナパネル１１の外側前端部が、第２縦ビード部３１ｕの後端部よりも前方で且つ第２縦ビード部３１ｕの前端部よりも後方になるよう配設されている。
インナパネル１１は、ダッシュアッパパネル３ａと上壁部３１ｂの上端部を連結している。このインナパネル１１は、上壁部３１ｂの後端部から第２縦ビード部３１ｕに対応した前後方向位置に亙って設けられている。本実施形態では、インナパネル１１の外側前端部が、第２縦ビード部３１ｕの後端部よりも前方で且つ第２縦ビード部３１ｕの前端部よりも後方になるよう配設されている。
【0038】
図８～図１１に示すように、ヒンジレイン１２は、ボンネットのヒンジ（図示略）を上側延長部２２ｂと上壁部３１ｂに固定するための部材である。このヒンジレイン１２は、インナパネル１１の下側に接合され、上壁部３１ｂの後端部から横ビード部３１ｓの前端近傍位置に対応した前後方向位置に亙って設けられている。
【0039】
ヒンジブラケット１３は、ボンネットのヒンジをヒンジレイン１２の上部に取り付けるための部材である。このヒンジブラケット１３の前端部は、第２縦ビード部３１ｕの後端部よりも前方で且つインナパネル１１の外側前端部よりも後方になるよう配設されている。これにより、スモールオーバーラップ衝突時、ヒンジブラケット１３の前側領域に相当する上壁部３１ｂに作用する下方に向かう応力を第２縦ビード部３１ｕにて支持することができ、上壁部３１ｂに生じる下向きの座屈を回避している。
【0040】
図１～図６，図８に示すように、レインアウタ部材３１は、ピラーアウタ部材２１に対してカウルサイドレイン２４（カウルサイドレインフォースメント）を介して連結されている。カウルサイドレイン２４は、上側のヒンジ取付部の右端部と部分的に重畳するようにピラーアウタ部材２１に対してスポット溶接にて接合されると共にフロントピラー７の上辺部分に対して接合されている。図２０，図２１に示すように、カウルサイドレイン２４は、横ビード部２４ａと、縦ビード部２４ｂ（上下ビード部）とを有している。
【0041】
車幅方向外側に突出する横ビード部２４ａは、カウルサイドレイン２４の上下方向中段部に、後端部から前端部近傍に亙って前後方向に延びるように形成されている。
図８に示すように、横ビード部２４ａは断面略矩形状に形成されている。カウルサイドレイン２４をレインアウタ部材３１に接合する際、横ビード部２４ａは、車幅方向内側から横ビード部３１ｓに部分的に重畳されている。
図８に示すように、横ビード部２４ａは断面略矩形状に形成されている。カウルサイドレイン２４をレインアウタ部材３１に接合する際、横ビード部２４ａは、車幅方向内側から横ビード部３１ｓに部分的に重畳されている。
【0042】
縦ビード部２４ｂは、横ビード部２４ａの前側領域に横ビード部２４ａの下側から上端付近に亙って上下方向に延びると共に車幅方向内側に凹入するように形成されている。
スモールオーバーラップ衝突時、レインアウタ部材３１（横ビード部３１ｓ）を後方に流れてきた応力がカウルサイドレイン２４に伝達される際、応力は縦ビード部２４ｂに沿って上下方向に分散される。これにより、図２２の矢印に示すように、レインアウタ部材３１を後方に向かって流れてきた応力を縦ビード部２４ｂにより上下方向の広い範囲に亙って車幅方向内側に作用させることができ、レインアウタ部材３１が後端部分で内折れ変形するように誘導することができる。
スモールオーバーラップ衝突時、レインアウタ部材３１（横ビード部３１ｓ）を後方に流れてきた応力がカウルサイドレイン２４に伝達される際、応力は縦ビード部２４ｂに沿って上下方向に分散される。これにより、図２２の矢印に示すように、レインアウタ部材３１を後方に向かって流れてきた応力を縦ビード部２４ｂにより上下方向の広い範囲に亙って車幅方向内側に作用させることができ、レインアウタ部材３１が後端部分で内折れ変形するように誘導することができる。
【0043】
次に、本発明の実施形態による車両Ｖの前部車体構造の作用効果について説明する。
本実施形態によれば、ヒンジピラー２０が、車幅方向外側に配置されたピラーアウタ部材２１と、このピラーアウタ部材２１と協働して上下に延びる閉断面を形成するピラーインナ部材２２とを有し、ピラーインナ部材２２は、車幅方向に直交する面を備えた本体部２２ａと、レインアウタ部材３１（エプロンレイン３０）と略同じ高さ位置において本体部２２ａから前方に延びる先端部材２３とを備えるため、ピラーインナ部材２２を本体部２２ａとこの本体部２２ａに接合された先端部材２３とにより形成することができる。先端部材２３が、レインアウタ部材３１の後部に接合された接合部２３ｂと、本体部２２ａに連結する連結部２３ｃの近傍位置に形成された脆弱部２３ｅと、接合部２３ｂと脆弱部２３ｅとの間に車幅方向内側に突出するように形成された突出部２３ｄとを有するため、脆弱部２３ｅ及び突出部２３ｄの座屈により接合部２３ｂの姿勢を変更することができる。脆弱部２３ｅ及び突出部２３ｄの座屈強度が接合部２３ｂの接合強度よりも低く設定されているため、レインアウタ部材３１と接合部２３ｂの破断よりも脆弱部２３ｅ及び突出部２３ｄの座屈を早期に発生させることができる。しかも、脆弱部２３ｅ及び突出部２３ｄの座屈を用いて接合部２３ｂの姿勢を変更することにより、接合部２３ｂに作用する応力を剪断応力から圧縮応力に変換し、レインアウタ部材３１と先端部材２３（ピラーインナ部材２２）との接合の破断を抑制してピラーインナ部材２２の座屈強度を衝撃エネルギ吸収に寄与させることができる。
本実施形態によれば、ヒンジピラー２０が、車幅方向外側に配置されたピラーアウタ部材２１と、このピラーアウタ部材２１と協働して上下に延びる閉断面を形成するピラーインナ部材２２とを有し、ピラーインナ部材２２は、車幅方向に直交する面を備えた本体部２２ａと、レインアウタ部材３１（エプロンレイン３０）と略同じ高さ位置において本体部２２ａから前方に延びる先端部材２３とを備えるため、ピラーインナ部材２２を本体部２２ａとこの本体部２２ａに接合された先端部材２３とにより形成することができる。先端部材２３が、レインアウタ部材３１の後部に接合された接合部２３ｂと、本体部２２ａに連結する連結部２３ｃの近傍位置に形成された脆弱部２３ｅと、接合部２３ｂと脆弱部２３ｅとの間に車幅方向内側に突出するように形成された突出部２３ｄとを有するため、脆弱部２３ｅ及び突出部２３ｄの座屈により接合部２３ｂの姿勢を変更することができる。脆弱部２３ｅ及び突出部２３ｄの座屈強度が接合部２３ｂの接合強度よりも低く設定されているため、レインアウタ部材３１と接合部２３ｂの破断よりも脆弱部２３ｅ及び突出部２３ｄの座屈を早期に発生させることができる。しかも、脆弱部２３ｅ及び突出部２３ｄの座屈を用いて接合部２３ｂの姿勢を変更することにより、接合部２３ｂに作用する応力を剪断応力から圧縮応力に変換し、レインアウタ部材３１と先端部材２３（ピラーインナ部材２２）との接合の破断を抑制してピラーインナ部材２２の座屈強度を衝撃エネルギ吸収に寄与させることができる。
【0044】
脆弱部２３ｅは、本体部２２ａの材料強度と先端部材２３の材料強度との強度差によって構成されたため、本体部２２ａと先端部材２３の材料強度差によって脆弱部２３ｅを形成することができる。
【0045】
突出部２３ｄは、２つの稜線を有し且つ底辺が開放された三角形状ビードにより構成されているため、スモールオーバーラップ衝突時、突出部２３ｄの変形を用いて脆弱部２３ｅを車幅方向内側に折り曲げられるように誘導することができる。
【0046】
次に、前記実施形態を部分的に変更した変形例について説明する。
１〕前記実施形態においては、脆弱部２３ｅを本体部２２ａの材料強度と先端部材２３の材料強度との強度差によって構成した例について説明したが、脆弱部２３ｅを本体部２２ａの板厚よりも先端部材２３の板厚を薄くして構成しても良い。これにより、本体部２２ａと先端部材２３が同じ引張強度であっても、本体部２２ａの板厚と先端部材２３の板厚によって脆弱部２３ｅを形成することができる。また、脆弱部２３ｅをエッチング加工やスリット加工等により成形しても良い。
１〕前記実施形態においては、脆弱部２３ｅを本体部２２ａの材料強度と先端部材２３の材料強度との強度差によって構成した例について説明したが、脆弱部２３ｅを本体部２２ａの板厚よりも先端部材２３の板厚を薄くして構成しても良い。これにより、本体部２２ａと先端部材２３が同じ引張強度であっても、本体部２２ａの板厚と先端部材２３の板厚によって脆弱部２３ｅを形成することができる。また、脆弱部２３ｅをエッチング加工やスリット加工等により成形しても良い。
【0047】
また、図２３，図２４に示すように、脆弱部２３ｇを先端部材２３Ａに形成されたビードにより構成しても良い。具体的には、車幅方向外側に突出するビードからなる脆弱部２３ｇが、突出部２３ｄの後側で且つ連結部２３ｃの前側位置に形成されている。これにより、材料強度や板厚を用いることなく、簡単な構成で脆弱部を形成することができる。
【0048】
２〕その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施形態に種々の変更を付加した形態や各実施形態を組み合わせた形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態も包含するものである。
【符号の説明】
【0049】
２０ ヒンジピラー
２１ ピラーアウタ部材
２２ ピラーインナ部材
２３ 先端部材（先端部）
２３ｂ 接合部
２３ｄ 突出部
２３ｅ，２３ｇ 脆弱部
３０ エプロンレイン
３１ レインアウタ部材
Ｖ 車両
２１ ピラーアウタ部材
２２ ピラーインナ部材
２３ 先端部材（先端部）
２３ｂ 接合部
２３ｄ 突出部
２３ｅ，２３ｇ 脆弱部
３０ エプロンレイン
３１ レインアウタ部材
Ｖ 車両
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
