JP2005324780A - 車体側部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 自動車の車体側部構造であって、ドアの開閉状態に拘わらず、かつ簡単な構造で、車体側方から車室内に向かって入力された荷重を適切に分散させる。
【解決手段】 自動車車体１０の略上下方向に延びたセンターピラー２０の上端部が、車体１０の略前後方向に延びたルーフレール３０に連結され、センターピラー２０の下端部が、車体１０の前後方向に延びたサイドシル４０に連結されており、ルーフレール３０、センターピラー２０の内部およびサイドシル４０に亘って、ルーフレール３０の長手方向（車体１０の略前後方向）、センターピラー２０の長手方向（車体１０の略上下方向）およびサイドシル４０の長手方向（車体１０の略前後方向）に沿って延びるワイヤ５１，５２を張架する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、自動車車体の車体側部構造に関し、詳細には、車体側方から車室内方向へ入力される荷重を分散させる構造の改良に関する。

従来より、自動車の車体側方から車室内に向かって入力された荷重を、車体の骨格部材に伝達、分散させる車体構造が提案されている。

例えば、ドアの内部に、張力によってドアを補強するワイヤ（可撓性長尺部材）を張設し、ドアの開閉状態に応じて、このワイヤの端部を、センターピラーやサイドシル等の車体骨格部材に断接させる構造が知られている（特許文献１）。
特許第３１４４０９３号公報

しかし、特許文献１による技術は、開閉動するドアの内部にワイヤを配索した構造であるため、ワイヤの配索状態が、ドアの開閉状態による影響を受けないようにする必要があり、ドアの開閉状態に応じてワイヤを断接させるために、ワイヤと骨格部材との連結構造が複雑であるという問題がある。

本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、簡単な構造でありながら、ドアの開閉状態に拘わらず、自動車の車体側方から車室内に向かって入力された荷重を適切に分散させることができる車体側部構造を提供することを目的とするものである。

本発明に係る車体の車体側部構造は、自動車車体の略上下方向に延びた車体構造部材の上部および下部が、それぞれ対応する前記車体の他の車体構造部材に連結されてなる車体側部構造であって、前記略上下方向に延びた車体構造物と、前記他の車体構造部材のうち少なくとも一つとに亘って、それぞれの長手方向に沿って延びるワイヤが張架されたことを特徴とする。

そのような車体の車体側部構造としては例えば第１に、センターピラーの内部に、このセンターピラーの長手方向に沿ってワイヤが配索され、このワイヤの上部側はルーフレールの長手方向に沿って配索され、かつ、このワイヤの下部側はサイドシルに沿って配索されて、車体側方から車室内方向に向かってセンターピラーに入力された荷重を、ルーフレールおよびサイドシルをそれぞれ長手方向に圧縮する荷重として分散させるものである。

すなわち、自動車車体の略上下方向に延びたセンターピラー（車体構造部材）の上端部が、前記車体の略前後方向に延びたルーフレール（他の車体構造部材）に連結され、前記センターピラーの下端部が、前記車体の略前後方向に延びたサイドシル（他の車体構造部材）に連結されてなる車体側部構造であって、前記ルーフレール、前記センターピラーの内部および前記サイドシルに亘って、前記ルーフレールの長手方向、前記センターピラーの長手方向および前記サイドシルの長手方向に沿って延びるワイヤが張架されたことを特徴とする。

また、そのような車体の車体側部構造としては例えば第２に、センターピラーの内部に、このセンターピラーの長手方向に沿ってワイヤが配索され、このワイヤの下部側は車幅方向に延びるフレーム（クロスメンバ等）に沿って配索されて、車体の一方の側方から車室内方向に向かってセンターピラーに入力された荷重を、フレームを長手方向に圧縮する荷重として分散させるものである。

すなわち、自動車車体の略上下方向に延びたセンターピラー（車体構造部材）の上端部が、前記車体の所定の車体構造部材（他の車体構造部材）に連結され、前記センターピラーの下端部が、前記車体の略幅方向に延びたフレーム（他の車体構造部材）に連結されてなる車体側部構造であって、前記センターピラーおよび前記フレームに亘って、前記センターピラーの長手方向および前記フレームの長手方向に沿って延びるワイヤが張架されたことを特徴とする。

なお、センターピラーの下端部とフレームとの連結は、直接的な連結であってもよいし、例えばサイドシル等の近接する部材を介して間接的に連結されているものであってもよい。

また、センターピラーの上端部が連結される所定の車体構造部材としては、例えば代表的にはルーフレールであるが、このルーフレールに限定されるものではない。

本発明に係る車体側部構造によれば、車体の略上下方向に延びた車体構造部材に、車体側方から車幅方向の中心に向かう荷重が入力されると、この車体構造部材および車幅方向に延びた他の車体構造部材に亘って配索されたワイヤの張力が増大し、この増大した張力は、車幅方向に延びた他の車体構造部材を長手方向（車幅方向）に圧縮する荷重として作用する。

ここで、他の車体構造部材の長手方向に圧縮荷重が作用すると、圧縮荷重によるエネルギは、当該他の車体構造部材の長手方向についての弾性変形領域では弾性エネルギとして消費され、弾性変形領域を超えると当該他の車体構造部材が長手方向に圧潰変形するエネルギとして消費される。

したがって、車体構造部材に入力された荷重は、当該他の車体構造部材に、効率よく分散される。

しかも、他の車体構造部材は、車体の幅方向に延設されているため、車体の両側部のうち、一方の側部に配設された車体構造部材（車体の略上下方向に延びた車体構造部材）に、上述した荷重が入力された場合に、この入力荷重のエネルギは、他の車体構造部材を圧縮変形、圧潰変形させるエネルギとして消費されるだけにとどまらず、当該他の車体構造部材の塑性変形に伴って、当該他の車体構造部材に接続された、荷重入力側とは反対側の側部を形作っている構造部材、の変形エネルギとしても消費されることになり、入力荷重を、より多くの構造部材に分散させることができ、そのように荷重の分散により、個々の構造部材に作用する荷重が低減されて、各構造部材の変形量を大幅に抑制することができる。

なお、入力荷重の効率的な分散によって、荷重が入力されたセンターピラーの変形量も低減することができる。

また、例示した第１の車体の車体側部構造によれば、センターピラーに、車体側方から車室内方向に向かう荷重が入力されると、ルーフレール、センターピラー内およびサイドシルに亘って配索されたワイヤの張力が増大し、この増大した張力は、ルーフレールおよびサイドシルを、それぞれ長手方向に圧縮する荷重として作用する。

ここで、ルーフレールおよびサイドシルの長手方向に圧縮荷重が作用すると、圧縮荷重によるエネルギは、これらルーフレール、サイドシルの長手方向についての弾性変形領域では弾性エネルギとして消費され、弾性変形領域を超えるとルーフレール、サイドシルが長手方向に圧潰変形するエネルギとして消費される。

したがって、センターピラーに入力された荷重は、ルーフレールやサイドシルに、効率よく分散される。

なお、入力荷重の効率的な分散によって、荷重が入力されたセンターピラーの変形量を低減することができる。

また、例示した第２の車体の車体側部構造によれば、センターピラーに、車体側方から車室内方向に向かう荷重が入力されると、センターピラー内およびフレームに亘って配索されたワイヤの張力が増大し、この増大した張力は、フレームを長手方向（車幅方向）に圧縮する荷重として作用する。

ここで、フレームの長手方向に圧縮荷重が作用すると、圧縮荷重によるエネルギは、フレームの長手方向についての弾性変形領域では弾性エネルギとして消費され、弾性変形領域を超えるとフレームが長手方向に圧潰変形するエネルギとして消費される。

したがって、センターピラーに入力された荷重は、フレームに効率よく分散される。

なお、入力荷重の効率的な分散によって、荷重が入力されたセンターピラーの変形量を低減することができる。

以下、本発明の車体側部構造に係る最良の実施形態について、図面を用いて説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明が適用された実施形態１である車体側部の要部構造を示す概略斜視図であり、図２は、図１の矢視Ａによる車体左側面の模式図である。

図示の車体側部構造は、自動車車体１０の略上下方向に延びたセンターピラー２０の上端部が、車体１０の略前後方向に延びたルーフレール３０に連結され、センターピラー２０の下端部が、車体１０の前後方向に延びたサイドシル４０に連結されており、ルーフレール３０、センターピラー２０の内部およびサイドシル４０に亘って、ルーフレール３０の長手方向（車体１０の略前後方向）、センターピラー２０の長手方向（車体１０の略上下方向）およびサイドシル４０の長手方向（車体１０の略前後方向）に沿って延びるワイヤ５１，５２が張架された構造である。

ここで、ワイヤ５１，５２は、例えば、スチールワイヤやデベグラスワイヤなどであり、図３の概略図に示すように、各端部にそれぞれリング状の掛け部５１ａ（５２ａ），５１ｂ（５２ｂ）が形成されており、その直径は、所望の強度（引張り強度；直径が太くなるにしたがって大きくなる。）の確保と、配索作業性（曲げ剛性（直径が太くなるにしたがって大きくなる。）が低いほど、配索作業性は向上する。）の向上とを両立する観点から好ましいφ８ｍｍ程度のものが用いられる。

ワイヤ５１は、図１の矢視Ａによる車体左側面図である図２に示すように、ルーフレール３０の、センターピラー２０との連結部分Ｖ１よりも車体前方Ｆ部分（以下、単にルーフレール３０の前部３０ｆ（図１０参照）という。）、センターピラー２０、およびサイドシル４０の、センターピラー２０との連結部分Ｖ２よりも車体前方Ｆ部分（以下、単にサイドシル４０の前部４０ｆ（図１０参照）という。）に亘って配索され、ワイヤ５２は、ルーフレール３０の、センターピラー２０との連結部分Ｖ１よりも車体後方Ｒ部分（以下、単にルーフレール３０の後部３０ｒ（図１０参照）という。）、センターピラー２０、およびサイドシル４０の、センターピラー２０との連結部分Ｖ２よりも車体後方Ｒ部分（以下、単にサイドシル４０の後部４０ｒ（図１０参照）という。）に亘って配索されている。

そして、ルーフレール３０とセンターピラー２０との連結部分Ｖ１、およびサイドシル４０とセンターピラー２０との連結部分Ｖ２には、それぞれ二重滑車６０，７０が配設されている。

この二重滑車６０は、図４の斜視図に示すように、センターピラー２０の長手方向に沿って張架され、かつルーフレール３０の前部３０ｆに沿って延びたワイヤ５１が掛け回される第一滑車６１と、センターピラー２０の長手方向に沿って張架され、かつルーフレール３０の後部３０ｒに沿って延びたワイヤ５２が掛け回される第二滑車６２とが、軸６３により同心に、かつ回転自在に支持され、二重滑車７０は、センターピラー２０の長手方向に沿って張架され、かつサイドシル４０の前部４０ｆに沿ってに延びたワイヤ５１が掛け回される第三滑車７１と、センターピラー２０の長手方向に沿って張架され、かつサイドシル４０の後部４０ｒに沿って延びたワイヤ５２が掛け回される第四滑車７２とが、軸７３により同心に、かつ回転自在に支持されて構成されている。

ここで、軸６３，７３の直径は、その曲げ強度を確保する観点から、それぞれφ１０ｍｍ程度であることが好ましい。

なお、第一滑車６１と第二滑車６２とは、軸６３回りに、互いに独立して回転可能であり、互いに反対方向に回転し得る。同様に、第三滑車７１と第四滑車７２とは、軸７３回りに、互いに独立して回転可能であり、互いに反対方向に回転し得る。

また、ワイヤ５１の一方の掛け部５１ａは、ルーフレール３０の前端部Ｖ３に固定され、他方の掛け部５１ｂは、サイドシル４０の前端部Ｖ５に固定されている。一方、ワイヤ５２の一方の掛け部５２ａは、ルーフレール３０の後端部Ｖ４に固定され、他方の掛け部５２ｂは、サイドシル４０の後端部Ｖ６に固定されている。

ここで、ルーフレール３０の前端部Ｖ３および後端部Ｖ４には、ワイヤ固定部材８０がそれぞれ設けられ、サイドシル４０の前端部Ｖ５および後端部Ｖ６には、ワイヤ固定部材８０と同様のワイヤ固定部材９０がそれぞれ設けられる。

このワイヤ固定部材８０は、例えばルーフレール３０の前端部Ｖ３に設けられるものは図６（ａ）に示すように、一方の軸部がワイヤ５１の掛け部５１ａであるリングに通されるＵボルト８１（Ｕ字状フック）と、ルーフレール３０を構成するルーフレールインナ３１（板厚３．０ｍｍ程度）に溶接によって固定され、Ｕボルト８１の２本の軸が通される固定板８２と、固定板８２の表面側とこの固定板８２が溶着固定されたルーフレールインナ３１の背面側とからそれぞれＵボルト８１の各軸に螺合し、Ｕボルト８１をルーフレール３０に止着するナット８３，８４とを備えた構成である。なお、ルーフレール３０の後端部Ｖ４に設けられるワイヤ固定部材８０も同様の構成である。

一方、ワイヤ固定部材９０は、例えばサイドシル４０の前端部Ｖ５に設けられるものは図６（ｂ）に示すように、一方の軸部がワイヤ５１の掛け部５１ｂであるリングに通されるＵボルト９１（Ｕ字状フック）と、サイドシル４０を構成するシルアウタ４２（板厚３．０ｍｍ程度）に溶接によって固定され、Ｕボルト９１の２本の軸が通される固定板９２と、固定板９２の表面側とこの固定板９２が溶着固定されたシルアウタ４２の背面側とからそれぞれＵボルト９１の各軸に螺合し、Ｕボルト９１をサイドシル４０に止着するナット９３，９４とを備えた構成である。なお、サイドシル４０の後端部Ｖ６に設けられるワイヤ固定部材９０も同様の構成である。

なお、図２における二重滑車６０（連結部分Ｖ１）近傍のＢ−Ｂ線に沿った断面を表す断面図を図５（ａ）に、二重滑車７０（連結部分Ｖ２）近傍のＣ−Ｃ線に沿った断面を表す断面図を図５（ｂ）に、ルーフレール３０の前端部Ｖ３を含むＤ−Ｄ線に沿った断面を表す断面図を図７（ａ）に、ルーフレール３０の後端部Ｖ４を含むＤ′−Ｄ′線に沿った断面を表す断面図を図７（ｂ）に、サイドシル４０の前端部Ｖ５を含むＥ−Ｅ線に沿った断面を表す断面図を図８（ａ）に、サイドシル４０の後端部Ｖ６を含むＥ′−Ｅ′線に沿った断面を表す断面図を図８（ｂ）に、連結部分Ｖ２とサイドシル４０の前部Ｖ５との間の部分であるＧ−Ｇ線に沿った断面を表す断面図を図９に、それぞれ示す。

図５（ａ）に示すように、前述した二重滑車６０は、ルーフレールインナ３１に溶着される補強部材である滑車用レインフォース６４を介して、ボルト６５およびナット６６により、ルーフレールインナ３１に止着されており、二重滑車６０は、ルーフレールインナ３１とルーフレールレインフォース３３（板厚３．０ｍｍ程度）とによって仕切られた閉断面の内部に配置されている。なお、ルーフレールレーンフォース３３の車体外側には、ルーフレールアウタ３２が配置されている。

そして、この二重滑車６０の第一滑車６１に掛け回されたワイヤ５１は、図５（ａ）の紙面手前方向に延びて、ルーフレール３０の前端部Ｖ３に設けられたワイヤ固定部材８０によって、図６（ａ），図７（ａ）に示すようにルーフレールインナ３１に固定され、ワイヤ５１の第一滑車６１を介してセンターピラー２０側の部分は、センターピラーインナ２２とセンターピラーレインフォース２３、センターピラーアウタ２１とによって袋状に形成されたセンターピラー２０の内部を通って下方へ延びている。

一方、この二重滑車６０の第二滑車６２に掛け回されたワイヤ５２は、図５（ａ）の紙面奥行き方向に延びて、ルーフレール３０の後端部Ｖ４に設けられたワイヤ固定部材８０によって、図７（ｂ）に示すようにルーフレールインナ３１に固定され、ワイヤ５２の第二滑車６２を介してセンターピラー２０側の部分は、ワイヤ５１と同様に、センターピラー２０の内部を通って下方へ延びている。なお、図５（ａ）において、符号３４は、ルーフレールインナ３１に溶着され、車幅方向に延びたルーフボウである。

また、図５（ｂ）に示すように、二重滑車７０は、ボルト７５およびナット７６により、シルアウタ４２に止着されており、二重滑車７０は、シルアウタ４２とセンターピラーアウタ２１とによって仕切られた閉断面の内部に配置されている。なお、センターピラーインナ２２を挟んで、シルアウタ４２の反対側には、シルインナ４１が配設されている。

そして、この二重滑車７０の第三滑車７１には、第一滑車６１から下方に延びたワイヤ５１が掛け回され、図５（ｂ）の紙面手前方向に延びて、サイドシル４０の前端部Ｖ５に設けられたワイヤ固定部材９０によって、図６（ｂ），図８（ａ）に示すように、シルアウタ４２に固定されている。なお、符号２１′はフロントピラーアウタ、符号２２′はフロントピラーインナである。

一方、この二重滑車７０第四滑車７２には、第二滑車６２から下方に延びたワイヤ５２が掛け回され、図５（ｂ）の紙面奥行き方向に延びて、サイドシル４０の後端部Ｖ６に設けられたワイヤ固定部材９０によって、図８（ｂ）に示すようにシルアウタ４２に固定されている。なお、符号２１″はリヤピラーアウタ、符号２２″はリヤピラーインナである。

また、 第三滑車７１からサイドシル４０の前端部Ｖ５に延びたワイヤ５１は、図９に示すように、シルアウタ４２とセンターピラーアウタ２１との間に形成された筒状空間の内部を通過するように配索されている。図示は省略しているが、第四滑車７２からサイドシル４０の後端部Ｖ６に延びたワイヤ５２についても同様に、シルアウタ４２とセンターピラーアウタ２１との間に形成された筒状空間の内部を通過するように配索されている。

なお、上述したように、各ワイヤ５１，５２、各ワイヤ固定部材８０，８０，９０，９０、および各二重滑車６０，７０は、いずれも閉断面空間内に配設されているため、車体１０の表面には露出していない。

次に、本実施形態１に係る車体側部構造の作用について、車体側部構造の模式図である図１０を用いて説明する。

まず、センターピラー２０に対して車体側方の車体外部Ｏから車室内Ｉに向かう荷重ｆが入力されると、実線で初期状態を示したセンターピラー２０は、二点鎖線で示す変形状態になる。このとき、センターピラー２０の内部に張架されたワイヤ５１、５２には、初期状態よりも大きな張力が発生する。

そして、このワイヤ５１の、センターピラー２０に沿った部分に生じた張力は、ルーフレール３０との連結部分Ｖ１に支持された第一滑車６１およびサイドシル４０との連結部分Ｖ２に支持された第三滑車７１を介して、ルーフレール３０の前部３０ｆに沿って延びたワイヤ５１の部分およびサイドシル４０の前部４０ｆに沿って延びたワイヤ５１の部分にも、略均一に作用する。

このワイヤ５１に作用した張力は、このワイヤ５１を固定するワイヤ固定部材８０，９０並びに第一滑車６１および第三滑車７１により、ルーフレール３０の前部３０ｆおよびサイドシル４０の前部４０ｆに対して、それぞれ長手方向に圧縮する圧縮荷重として作用する。

したがって、実際に、センターピラー２０を二点鎖線で示す変形状態に至らせるには、ルーフレール３０の前部３０ｆおよびサイドシル４０の前部４０ｆをワイヤ５１の張力による圧縮荷重によって圧潰変形させる必要がある。

すなわち、ワイヤ５１のうち、センターピラー２０に沿って張架された部分は、センターピラー２０が二点鎖線で示した変形状態に至るのに伴って、張力の増大とともに、センターピラー２０に沿って張架された部分の長さが僅かながら増大する必要がある。そして、このセンターピラー２０に沿って張架された部分の長さが増大するためには、ルーフレール３０の前部３０ｆに沿ったワイヤ５１の部分またはサイドシル４０の前部４０ｆに沿ったワイヤ５１の部分から、ワイヤ５１が繰り入れられる必要があり、このことは、ルーフレール３０の前部３０ｆまたはサイドシル４０の前部４０ｆの長さが初期状態よりも短くなることを意味する。

そして、ルーフレール３０の前部３０ｆまたはサイドシル４０の前部４０ｆの長さが初期状態よりも短くなることは、ルーフレール３０の前部３０ｆおよびサイドシル４０の前部４０ｆのうち少なくとも一方が長手方向に圧潰変形することを意味する。

したがって、センターピラー２０が二点鎖線で示した変形状態に至るには、ルーフレール３０の前部３０ｆおよびサイドシル４０の前部４０ｆのうち少なくとも一方の圧潰変形を伴う必要がある。

よって、センターピラーに２０に入力された荷重ｆは、ルーフレール３０の長手方向やサイドシル４０の長手方向に、効果的に分散され、この荷重ｆによる入力エネルギは、ルーフレール３０やサイドシル４０を長手方向に圧潰変形させるためにも消費され、センターピラー２０を変形させるために寄与するエネルギを低下させることができる。

また、ワイヤ５２の、センターピラー２０に沿った部分に生じた張力は、ルーフレール３０との連結部分Ｖ１に支持された第二滑車６２およびサイドシル４０との連結部分Ｖ２に支持された第四滑車７２を介して、ルーフレール３０の後部３０ｒに沿って延びたワイヤ５２の部分およびサイドシル４０の後部４０ｒに沿って延びたワイヤ５２の部分にも、略均一に作用する。

このワイヤ５２に作用した張力は、このワイヤ５２を固定するワイヤ固定部材８０，９０並びに第二滑車６２および第四滑車７２により、ルーフレール３０の後部３０ｒおよびサイドシル４０の後部４０ｒに対して、それぞれ長手方向に圧縮する圧縮荷重として作用する。

したがって、実際に、センターピラー２０を二点鎖線で示す変形状態に至らせるには、ルーフレール３０の後部３０ｒおよびサイドシル４０の後部４０ｒをワイヤ５２の張力による圧縮荷重によって圧潰変形させる必要がある。

よって、センターピラーに２０に入力された荷重ｆは、ルーフレール３０の長手方向やサイドシル４０の長手方向に、効果的に分散され、この荷重ｆによる入力エネルギは、ルーフレール３０やサイドシル４０を長手方向に圧潰変形させるためにも消費され、センターピラー２０を変形させるために寄与するエネルギを低下させることができる。

なお、本実施形態１に係る車体側部構造は、車体の左側部についてのみ説明したが、右側部についても、左側部の構造と左右対称の構造を有していることはいうまでもない。

以上のように、本実施形態１に係る車体側部構造によれば、センターピラー２０に入力された荷重ｆを、ルーフレール３０やサイドシル４０に、効率よく分散することができる。したがって、入力荷重ｆの効率的な分散により、荷重ｆが入力されたセンターピラー２０の変形量を低減することができる。

なお、このセンターピラー２０の車室内Ｉ方向への変形量（ストローク量Ｓ）と入力荷重ｆとの関係を表すグラフを図１１に示す。

このグラフに示すように、特に、入力荷重ｆがｆ１までの範囲においては、ストローク量Ｓを低減する効果が大きく（最大ストローク量Ｓ１）、荷重ｆがｆ１を超えた領域においても、ストローク量Ｓに対する入力荷重ｆの割合を、センターピラー２０のみで入力荷重を受ける従来の構造よりも、増大させることができる。

また、第一滑車６１には、ルーフレール３０に沿って車体前方Ｆに延びたワイヤ５１が掛け回されるため、車両前方Ｆに向かう引張り力が作用し、第二滑車６２には、ルーフレール３０に沿って車体後方Ｒに延びたワイヤ５２が掛け回されるため、車両後方Ｒに向かう引張り力が作用するところ、第一滑車６１と第二滑車６２とは同心に支持されているため、これら２つの滑車６１，６２を同心に支持している車体部分（ルーフレール３０とセンターピラー２０との連結部分Ｖ１）に作用する荷重の車両前後方向に沿った成分は、両滑車６１，６２に各別に作用する２つの引張り力の合力に対応したものとなる。

ここで、これら２つの引張り力の向きは互いに反対向きであるため、合力の大きさは、これら２つの引張り力が相殺されるような大きさとなり、２つの滑車６１，６２を同心に支持している車体部分（Ｖ１）に作用する荷重の車両前後方向に沿った成分を低減することができる。したがって、第一滑車６１と第二滑車６２とを別異の車体部分に独立して配置する構造に比べて、車体部分（Ｖ１）の強度（板厚等）を抑制することができる。

そして、この滑車６１，６２が支持されている車体部分（Ｖ１）に作用する荷重の車両前後方向に沿った成分の低減効果は、静的な状態においてのみ奏されるものではなく、センターピラー２０に荷重ｆが入力して、各ワイヤ５１，５２の張力が増大していく動的な状態においても同様に奏されるため、荷重ｆの入力の際に一層効果的に作用する。

第三滑車７１および第四滑車７２を同心に支持している車体部分（サイドシル４０とセンターピラー２０との連結部分Ｖ２）についても、第一滑車６１と第二滑車６２とを同心に支持している車体部分（Ｖ２）と同様の作用によって、車両前後方向に沿った引張り力を低減することができる。したがって、第三滑車７１と第四滑車７２とを別異の車体部分に独立して配置する構造に比べて、車体部分（Ｖ２）の強度（板厚等）を抑制することができる。

なお、各ワイヤ５１，５２は、その両端部にそれぞれ形成されたリング状の掛け部５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂが、ルーフレール３０の前端部Ｖ３および後端部Ｖ４、並びにサイドシル４０の前端部Ｖ５および後端部Ｖ６に配設されたワイヤ固定部材８０，８０，９０，９０にそれぞれ掛けられた簡単な構造によって、ルーフレール３０の前端部Ｖ３およびサイドシル４０の前端部４０ｆ、並びにルーフレール３０の後端部３０ｒおよびサイドシル４０の後端部４０ｒにそれぞれ固定されているため、ワイヤ５１，５２の固定構造を簡単化するとともに、ワイヤ５１，５２をルーフレール３０やサイドシル４０に固定する固定作業を容易化することができる。
（実施形態２）
図１２は、本発明が適用された実施形態２である車体の要部構造を示す概略斜視図であり、図１３は、図１２の矢視Ａによる車体左側面の模式図である。

図示の車体側部構造は、自動車車体１１０の略上下方向に延びたセンターピラー１２０の上端部が、車体１１０の略前後方向に延びたルーフレール１３０に連結され、センターピラー１２０の下端部が、車体１１０の幅方向に延びた第３クロスメンバ１２８に、サイドシル１４０を介して連結されており、センターピラー１２０の内部、サイドシル１４０および第３クロスメンバ１２８に亘って、センターピラー１２０の長手方向（車体１１０の略上下方向）および第３クロスメンバ１２８の長手方向（車体１１０の幅方向）に沿って延びるワイヤ１５１が張架された構造である。

なお、符号１２６は第１クロスメンバ、符号１２７は第２クロスメンバである。

ここで、車体１１０の右側は左側と対称であって、右側のセンターピラー１２０′の上端部は、車体１１０の略前後方向に延びた右側のルーフレール１３０′に連結され、センターピラー１２０′の下端部が、車体１１０の幅方向に延びた第３クロスメンバ１２８に、右側のサイドシル１４０′を介して連結されており、車体１１０の前方Ｆから後方Ｒを視たときの要部正面図である図１４に示すように、センターピラー１２０′の内部、サイドシル１４０′および第３クロスメンバ１２８に亘って、センターピラー１２０′の長手方向（車体１１０の略上下方向）および第３クロスメンバ１２８の長手方向（車体１１０の幅方向）に沿って延びるワイヤ１５２が張架されている。

なお、図１４において、符号１２９はフロアパネルであり、このフロアパネル１２９と第３クロスメンバ１２８とは、溶接によって、フロアアッセンブリとして一体的に形成されている。

ワイヤ１５１，１５２は、実施形態１に示したワイヤ５１，５２と同様の構成であり、図３の概略図に示すように、各端部にそれぞれリング状の掛け部１５１ａ（１５２ａ），１５１ｂ（１５２ｂ）が形成されており、その直径は、所望の強度（引張り強度；直径が太くなるにしたがって大きくなる。）の確保と、配索作業性（曲げ剛性（直径が太くなるにしたがって大きくなる。）が低いほど、配索作業性は向上する。）の向上とを両立する観点から好ましいφ８ｍｍ程度のものが用いられる。

また、第３クロスメンバ１２８（サイドシル１４０）とセンターピラー１２０との連結部分Ｖ８、および第３クロスメンバ１２８（サイドシル１４０′）とセンターピラー１２０′との各連結部分Ｖ８，Ｖ８′には、それぞれ滑車１６０，１６０′が配設されている。

この滑車１６０（１６０′）は、図１５の斜視図に示すように、回転自在に支持された滑車本体１６１（１６１′）に、センターピラー１２０（１２０′）の長手方向に沿って張架されかつ第３クロスメンバ１２８の長手方向に沿って延びたワイヤ１５１（１５２）が掛け回される。

また、ワイヤ１５１の一方の掛け部１５１ａは、ルーフレール１３０とセンターピラー１２０との連結部Ｖ７に固定され、他方の掛け部１５１ｂは、一方の掛け部１５１ａが固定された左側とは反対側である右側の、第３クロスメンバ１２８（サイドシル１４０′）とセンターピラー１２０′との連結部Ｖ８′に固定されている。

一方、ワイヤ１５２の一方の掛け部１５２ａは、ルーフレール１３０′とセンターピラー１２０′との連結部Ｖ７′に固定され、他方の掛け部１５２ｂは、一方の掛け部１５２ａが固定された右側とは反対側である左側の、第３クロスメンバ１２８（サイドシル１４０）とセンターピラー１２０との連結部Ｖ８に固定されている。

ここで、図１４に示すように、連結部Ｖ７，Ｖ８′にはそれぞれ、ワイヤ１５１の掛け部１５１ａ，１５１ｂが掛けられて、ワイヤ１５１を固定する固定部材１８０，１９０が設けられ、連結部Ｖ７′，Ｖ８にはそれぞれ、ワイヤ１５２の掛け部１５２ａ，１５２ｂが掛けられて、ワイヤ１５２を固定する固定部材１８０′，１９０′が設けられている。

図１６（ａ），（ｂ）は、これら固定部材１８０，１８０′，１９０，１９０′をそれぞれ示す斜視図であり、図１７は、図１３における連結部分Ｖ７のＪ−Ｊ線に沿った断面を表す断面図を、図１８は、連結部分Ｖ８のうち滑車１６０近傍のＫ−Ｋ線に沿った断面を表す断面図を、図１９は、連結部分Ｖ８のうち固定部材１９０′近傍のＬ−Ｌ線に沿った断面を表す断面図を、それぞれ示す。なお、図１９に示した断面図は、図１８に示した断面図と左右略対称である。

なお、図１７において、ルーフボウ１３４は、ルーフレールインナ１３１に溶着されている。また、図１８，１９において、センターピラーインナ１２２，１２２′を挟んで、シルアウタ１４２，１４２′の反対側には、シルインナ１４１，１４１′が配設されており、各シルインナ１４１，１４１′に、フロアアッセンブリが溶接により連結されている。

固定部材１８０は、図１６（ａ），１７に示すように、一方の軸部がワイヤ１５１の掛け部１５１ａであるリングに通されるＵボルト１８１（Ｕ字状フック）と、Ｕボルト１８１の２本の軸が通される固定板１８２と、固定板１８２側から固定板１８２とルーフレール１３０を構成するルーフレールインナ１３１（板厚３．０ｍｍ程度）に溶着される補強部材であるレインフォース１６４とに通されたＵボルト１８１の各軸に螺合し、Ｕボルト１８１をルーフレール１３０に止着するナット１８３，１８４とを備えた構成である。

なお、右側に設けられる固定部材１８０′も、固定部材１８０と同様の構成である。

一方、固定部材１９０は、図１６（ｂ），１８に示すように、一方の軸部がワイヤ１５１の掛け部１５１ｂであるリングに通されるＵボルト１９１（Ｕ字状フック）と、サイドシル１４０を構成するシルアウタ１４２（板厚３．０ｍｍ程度）に溶接によって固定され、Ｕボルト１９１の２本の軸が通される固定板１９２と、固定板１９２側から固定板１９２とシルアウタ１４２とに通されたＵボルト１９１の各軸に螺合し、Ｕボルト１９１を連結部Ｖ８′に止着するナット１９３，１９４とを備えた構成である。

なお、左側に設けられる固定部材１９０′も、固定部材１９０と同様の構成である。

前述した各滑車１６０，１６０′はそれぞれ、図１８，１９に示すように、連結部分Ｖ８′，Ｖ８に設けられているが、直接的にはシルアウタ１４２′，１４２の各袋状の内側部分に、ボルトおよびナットにより固定支持されている。

そして、滑車１６０に掛け回されたワイヤ１５１は、図１４，１８に示すように、一方の掛け部１５１ａが固定部材１８０に固定され、他方の掛け部１５１ｂが固定部材１９０に固定されて、センターピラー１２０の長手方向および第３クロスメンバ１２８の長手方向にそれぞれ沿って張架される。

一方、滑車１６０′に掛け回されたワイヤ１５２は、図１４，１９に示すように、一方の掛け部１５２ａが固定部材１８０′に固定され、他方の掛け部１５２ｂが固定部材１９０′に固定されて、センターピラー１２０′の長手方向および第３クロスメンバ１２８の長手方向にそれぞれ沿って張架される。

なお、各ワイヤ１５１，１５２、各ワイヤ固定部材１８０，１８０′，１９０，１９０′および各滑車１６０，１６０′は、いずれも閉断面空間内に配設されているため、車体１１０の表面には露出していない。

次に、本実施形態２に係る車体側部構造の作用について、車体側部構造の模式図である図２０を用いて説明する。

まず、センターピラー１２０に対して車体左側の車体外部Ｏから車室内Ｉに向かう荷重ｆが入力されると、実線で初期状態を示したセンターピラー１２０は、二点鎖線で示す変形状態になる。このとき、センターピラー１２０の内部に張架されたワイヤ１５１には、初期状態よりも大きな張力が発生する。

そして、このワイヤ１５１の、センターピラー１２０に沿った部分に生じた張力は、連結部分Ｖ８に支持された滑車１６０を介して、第３クロスメンバ１２８に沿って延びたワイヤ１５１の部分にも、略均一に作用する。

このワイヤ１５１に作用した張力は、このワイヤ１５１を固定する固定部材１９０および滑車１６０により、第３クロスメンバ１２８に対して、その長手方向に圧縮する圧縮荷重として作用する。

したがって、実際に、センターピラー１２０を二点鎖線で示す変形状態に至らせるには、第３クロスメンバ１２８をワイヤ１５１の張力による圧縮荷重によって圧潰変形させる必要がある。

すなわち、ワイヤ１５１のうち、センターピラー１２０に沿って張架された部分は、センターピラー１２０が二点鎖線で示した変形状態に至るのに伴って、張力の増大とともに、センターピラー１２０に沿って張架された部分の長さが僅かながら増大する必要がある。

そして、このセンターピラー１２０に沿って張架された部分の長さが増大するためには、第３クロスメンバ１２８に沿ったワイヤ１５１の部分から、ワイヤ１５１が繰り入れられる必要があり、このことは、第３クロスメンバ１２８の長さが初期状態よりも短くなることを意味する。

そして、第３クロスメンバ１２８の長さが初期状態よりも短くなることは、第３クロスメンバ１２８が長手方向に圧潰変形することを意味する。

したがって、センターピラー１２０が二点鎖線で示した変形状態に至るには、第３クロスメンバ１２８の圧潰変形を伴う必要がある。

よって、センターピラーに１２０に入力された荷重ｆは、第３クロスメンバ１２８の長手方向に効果的に分散され、この荷重ｆによる入力エネルギは、第３クロスメンバ１２８を長手方向に圧潰変形させるためにも消費され、センターピラー１２０を変形させるために寄与するエネルギを低下させることができ、車室内Ｉへのセンターピラー１２０の変形量を低減することができる。

なお、センターピラー１２０′に対して車体右側の車体外部Ｏから車室内Ｉに向かう荷重ｆが入力されたときは、ワイヤ１５１と左右略対称に、センターピラー１２０′の長手方向および第３クロスメンバ１２８の長手方向に亘って配索されたワイヤ１５２によって、上述したワイヤ１５１並びに固定部材１８０，１９０および滑車１６０による第３クロスメンバ１２８への荷重分散作用と同様の作用により、車室内Ｉへのセンターピラー１２０′の変形量を低減することができる。

以上のように、本実施形態２に係る車体側部構造によれば、センターピラー１２０，１２０′に入力された荷重ｆを、第３クロスメンバ１２８に効率よく分散することができる。したがって、入力荷重ｆの効率的な分散により、荷重ｆが入力されたセンターピラー１２０，１２０′の変形量を低減することができる。

なお、このセンターピラー１２０，１２０′の車室内Ｉ方向への変形量（ストローク量Ｓ）と入力荷重ｆとの関係を表すグラフを図２１に示す。

このグラフに示すように、特に、入力荷重ｆがｆ１までの範囲においては、ストローク量Ｓを低減する効果が大きく（最大ストローク量Ｓ１）、荷重ｆがｆ１を超えた領域においても、ストローク量Ｓに対する入力荷重ｆの割合を、センターピラー１２０，１２０′のみで入力荷重を受ける従来の構造よりも、増大させることができる。

具体的には、センターピラー１２０，１２０′への荷重入力時の入力荷重は、全荷重の約１／２であり、センターピラー１２０，１２０′への入力荷重の約３０％を、本実施形態の構造によって分担している。

なお、各ワイヤ１５１，１５２は、その両端部にそれぞれ形成されたリング状の掛け部１５１ａ，１５１ｂ，１５２ａ，１５２ｂが、連結部分Ｖ７，Ｖ８′，Ｖ７′，Ｖ８にそれぞれ配設された固定部材１８０，１９０，１８０′，１９０にそれぞれ掛けられた簡単な構造によって、連結部分Ｖ７，Ｖ８′，Ｖ７′，Ｖ８にそれぞれ固定されているため、ワイヤ１５１，１５２の固定構造を簡単化するとともに、ワイヤ１５１，１５２を連結部分Ｖ７，Ｖ８′，Ｖ７′，Ｖ８に固定する固定作業を容易化することができる。

なお、上述した各実施形態１，２は、自動車車体の略上下方向に延びた車体構造部材としてセンターピラーを適用した例であり、また、実施形態１は、このセンターピラーの上部および下部が連結される他の車体構造部材として、ルーフレールとサイドシルとを適用した例、一方、実施形態２は、センターピラーの上部および下部が連結される他の車体構造部材として、ルーフレールと第３クロスメンバ（サイドシル）とを適用した例であるが、本発明の車体側部構造は、このような形態のものに限定されるものではない。

本発明が適用された一実施形態（実施形態１）である車体側部の要部構造を示す概略斜視図である。 図１の矢視Ａによる車体左側面の模式図である。 図１，２に示した車体側部構造を構成するワイヤを示す概略図である。 二重滑車を示す斜視図である。 （ａ）は図２におけるＢ−Ｂ線に沿った断面を表す断面図、（ｂ）は図２におけるＣ−Ｃ線に沿った断面を表す断面図である。 ワイヤ固定部材を示す分解斜視図であり、（ａ）はルーフレールに固定されるもの、（ｂ）はサイドシルに固定されるもの、をそれぞれ示す。 （ａ）は図２におけるＤ−Ｄ線に沿った断面を表す断面図、（ｂ）は図２におけるＤ′−Ｄ′線に沿った断面を表す断面図である。 （ａ）は図２におけるＥ−Ｅ線に沿った断面を表す断面図、（ｂ）は図２におけるＥ′−Ｅ′線に沿った断面を表す断面図である。 図２におけるＧ−Ｇ線に沿った断面を表す断面図である。 図１に示した車体側部構造の作用を説明するための模式図である。 センターピラーの車室内方向への変形量（ストローク量Ｓ）と入力荷重ｆとの関係を表すグラフである。 本発明が適用された一実施形態（実施形態２）である車体の要部構造を示す概略斜視図である。 図１２の矢視Ａによる車体左側面の模式図である。 車体の前方から後方を視たときの要部正面図である。 滑車を示す斜視図である。 ワイヤ固定部材を示す分解斜視図であり、（ａ）はルーフレールに固定されるもの、（ｂ）はサイドシルに固定されるもの、をそれぞれ示す。 図１３におけるＪ−Ｊ線に沿った断面を表す断面図である。 図１３におけるＫ−Ｋ線に沿った断面を表す断面図である。 図１３におけるＬ−Ｌ線に沿った断面を表す断面図である。 図１２に示した車体側部構造の作用を説明するための模式図である。 センターピラーの車室内方向への変形量（ストローク量Ｓ）と入力荷重ｆとの関係を表すグラフである。

符号の説明

１０ 車体
２０ センターピラー（車体構造部材）
３０ ルーフレール（他の車体構造部材）
４０ サイドシル（他の車体構造部材）
５１，５２ ワイヤ
６０，７０ 二重滑車
８０，９０ ワイヤ固定部材（Ｕ字状フック）
Ｖ１，Ｖ２ 連結部分
Ｖ３，Ｖ５ 前端部
Ｖ４，Ｖ６ 後端部
Ｆ 車体前方
Ｒ 車体後方
Ｏ 車体外部
Ｉ 車室内

Claims (10)

1. 自動車車体の略上下方向に延びた車体構造部材の上部および下部が、それぞれ対応する前記車体の他の車体構造部材に連結されてなる車体側部構造であって、
   前記略上下方向に延びた車体構造物と、前記他の車体構造部材のうち少なくとも一つとに亘って、それぞれの長手方向に沿って延びるワイヤが張架されたことを特徴とする車体側部構造。
2. 自動車車体の略上下方向に延びたセンターピラーの上端部が、前記車体の略前後方向に延びたルーフレールに連結され、前記センターピラーの下端部が、前記車体の略前後方向に延びたサイドシルに連結されてなる車体側部構造であって、
   前記ルーフレール、前記センターピラーの内部および前記サイドシルに亘って、前記ルーフレールの長手方向、前記センターピラーの長手方向および前記サイドシルの長手方向に沿って延びるワイヤが張架されたことを特徴とする車体側部構造。
3. 前記ルーフレールと前記センターピラーとの連結部分に、前記センターピラーの長手方向に沿って張架され、かつ前記ルーフレールに沿って車体前方に延びた前記ワイヤが掛け回される第一滑車と、前記センターピラーの長手方向に沿って張架され、かつ前記ルーフレールに沿って車体後方に延びた前記ワイヤが掛け回される第二滑車とが、同心に支持され、
   前記サイドシルと前記センターピラーとの連結部分に、前記センターピラーの長手方向に沿って張架され、かつ前記サイドシルに沿って車体前方に延びた前記ワイヤが掛け回される第三滑車と、前記センターピラーの長手方向に沿って張架され、かつ前記サイドシルに沿って車体後方に延びた前記ワイヤが掛け回される第四滑車とが、同心に支持されていることを特徴とする請求項２に記載の車体側部構造。
4. 前記サイドシルに沿って車体前方に延びた前記ワイヤは、前記サイドシルの前端部に固定され、前記サイドシルに沿って車体後方に延びた前記ワイヤは、前記サイドシルの後端部に固定されていることを特徴とする請求項３に記載の車体側部構造。
5. 前記ルーフレールに沿って車体前方に延びた前記ワイヤは、前記ルーフレールの前端部に固定され、前記ルーフレールに沿って車体後方に延びた前記ワイヤは、前記ルーフレールの後端部に固定されていることを特徴とする請求項３または４に記載の車体側部構造。
6. 前記各ワイヤの両端部にそれぞれリング状の掛け部が設けられ、前記サイドシルの前端部および後端部、並びに前記ルーフレールの前端部および後端部に、対応する前記各ワイヤの掛け部が掛けられて、前記ワイヤを、前記ルーフレールの前端部および前記サイドシルの前端部、並びに前記ルーフレールの後端部および前記サイドシルの後端部に、それぞれ固定するＵ字状フックが配設されていることを特徴とする請求項４または５に記載の車体側部構造。
7. 自動車車体の略上下方向に延びたセンターピラーの上端部が、前記車体の所定の車体構造部材に連結され、前記センターピラーの下端部が、前記車体の略幅方向に延びたフレームに連結されてなる車体側部構造であって、
   前記センターピラーおよび前記フレームに亘って、前記センターピラーの長手方向および前記フレームの長手方向に沿って延びるワイヤが張架されたことを特徴とする車体側部構造。
8. 前記フレームと前記センターピラーとの連結部分に、前記センターピラーの長手方向に沿って張架され、かつ前記フレームに沿って車体幅方向に延びたワイヤが掛け回される滑車が支持されていることを特徴とする請求項７に記載の車体側部構造。
9. 前記ワイヤの一端は、前記センターピラーの上端側で前記所定の車体構造部材に固定され、該ワイヤの他端は、前記車体の両側部のうち、該ワイヤの一端が固定された側とは反対の側部において固定されていることを特徴とする請求項８に記載の車体側部構造。
10. 前記ワイヤの両端部にそれぞれリング状の掛け部が設けられ、前記所定の車体構造部材および前記車体の側部に、対応する前記各ワイヤの掛け部が掛けられて、前記ワイヤを固定するＵ字状フックが配設されていることを特徴とする請求項９に記載の車体側部構造。
    
    
    

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