JP2006021744A - 車体側部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 車体側部構造において、車室内側への変形量を低減する。
【解決手段】 側面衝突時にドア３に作用した荷重が、ガードバー６の各分枝６ａ〜６ｃから、ヒンジ機構４、ドアロック機構５、および係合機構８を介してそれらが設けられる車体開口部骨格部材２（２Ａ〜２Ｃ）に分散して伝達されるとともに、その荷重から係合機構８およびモーメント伝達部材によってサイドシル２Ｃにねじりモーメントが生じるようにした。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車体側部構造に関する。

従来の車体側部構造として、例えば、特許文献１に開示されたものがある。かかる従来の車体側部構造では、ドア内に、前後方向に伸びる上下一対のガードバーと、それらを接続する上下方向に伸びる補強材とを設けることで、衝突時のドア下側の車室内側への入力に基づいてドアウエスト部分が相対的に外側に変形するようにし、これにより、車室内側への変形量の低減を図っている。
特開２００２−２２８２号公報

上記従来の車体側部構造では、車室内側への変形量の増大を、強度部材を追加配置することによって抑制しているが、ドアの重量を増加させることなく、強度部材の支持剛性を向上したり、車体反力を強化したりするのは難しいという問題があった。

そこで、本発明は、車体側部構造において、ドア内部の強度部材と車体開口部骨格部材との連結をより強固にするとともに、強度部材の反力を向上し、さらに衝突荷重の伝達維持性能を向上させることにより、側面衝突時におけるドアの車室内側への変形量をより一層低減することを目的とする。

本発明にあっては、車体開口部の周辺部を構成する車体開口部骨格部材と、前記車体開口部骨格部材にヒンジ機構を介して開閉自在に取り付けられるとともに、その他方側のドアロック機構によって閉状態で車体開口部骨格部材にロックされるドアと、前記ドアの端辺間に架設された多分岐構成のガードバーと、ドア閉時に、前記ガードバーの分枝の末端部と車体開口部骨格部材とを係合する係合機構と、前記車体開口部骨格部材の内部に設けられ、前記係合機構に接続されるモーメント伝達部材と、を備え、側面衝突時にドアに作用した荷重が、前記ガードバーの各分枝から、ヒンジ機構、ドアロック機構、および係合機構を介してそれらが設けられる車体開口部骨格部材に分散して伝達されるとともに、その荷重から前記係合機構およびモーメント伝達部材によって車体開口部骨格部材にモーメントが生じるようにしたことを最も主要な特徴とする。

本発明によれば、側面衝突時にドアに入力された荷重を、多分岐構成のガードバーによって多方向に分散させて車体開口部骨格部材に伝達するのに加えて、係合機構およびモーメント伝達機構によって、当該荷重から車体開口部骨格部材のモーメントが生じるようにしたので、車室内側への変形量をより一層低減することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

（第１実施形態）図１〜図７，図１６は、本発明の第１実施形態にかかる車体側部構造を示しており、図１は、車体側部構造の分解斜視図、図２は、車体側部構造の側面図、図３は、ガードバーの荷重の経時変化を示す模式図、図４および図５は、係合機構近傍の断面図（図２のＡ−Ａ断面図）、図６は、ガードバーの斜視図、図７は、係合機構の拡大図、図１６は、係合機構の斜視図である。なお、図１，図２中のＦＲは車両の前方を示し、また、図１，図４，図５中のＩＮは車室内方向を示す。

本実施形態にかかる車体側部構造１は、車体開口部を構成する車体骨格部材としての車体開口部骨格部材２（フロントピラー２Ａ、センターピラー２Ｂ、サイドシル２Ｃ等）と、その車体開口部骨格部材２に開閉自在に取り付けられるドア３と、車体開口部骨格部材２に交叉する方向に伸びる車体骨格部材（クロスメンバ２０）と、を含む。

ドア３は、ヒンジ機構４を介して車体開口部骨格部材２（フロントピラー２Ａ）に開閉自在に取り付けられる一方、ドアロック５ａとストライカ５ｂとからなるドアロック機構５によって、閉状態で固定できるようにしてある。本実施形態では、ヒンジ機構４は、ドア３の車両前方側の端辺に設けられており、ドアロック機構５のドアロック５ａはドア３の車両後方側の端辺に設けられる一方、ストライカ５ｂはセンターピラー２Ｂの前記ドアロック５ａに対応する位置に設けられている。

そして、このドア３には、側方からの衝突に対抗すべく、ガードバー６が取り付けられている。本実施形態では、このガードバー６を、複数（この例では三つ）の分枝６ａ〜６ｃを有する多分岐構成とし、ドア３の複数の端辺間にブラケット７を用いて架設している。具体的には、ガードバー６の前後方向（長手方向）の略中央部に分岐点Ｂを設定し、この分岐点Ｂから、前方、後方、下方にそれぞれ分枝６ａ〜６ｃを延伸し、各分枝６ａ〜６ｃの末端をブラケット７によってドア３の各端辺に固定している。ここで、各分枝６ａ〜６ｃは、全て同様の部材（例えば同一の厚みおよび外径の鉄鋼あるいはアルミニウム合金の管等）によって構成し、分岐点Ｂにおいて各分枝６ａ〜６ｃを連続一体的に接続するとともに、それらのうち分枝６ａ，６ｂについては、車両前後方向にほぼ一直線状に伸びるように構成している。さらに、図６に示すように、ガードバー６（分枝６ａ〜６ｃ）は、例えばハイドロフォーミング等によって管状部材として構成し、その中空部分には、発泡材等の充填材１６を充填してある。

このようにガードバー６を多分岐構成としたことで、図２に示すように、側方衝突時にドア３に対して車室内方向に入力された荷重が、各分枝６ａ〜６ｃに分散されるようになる。

また、この車体側部構造１は、ドア３を閉じたときに分枝６ｃの末端部９と車体開口部骨格部材２としてのサイドシル２Ｃとを係合する係合機構８を備えている。具体的には、分岐点Ｂから下方に伸びる分枝６ｃの末端部９に、車室内側を開放したフック状のドア側部材８ａを固定する一方、サイドシル２Ｃの上面には、車室外側を開放したフック状の車体側部材８ｂを設け、これらの係合により、ドア３の端辺が閉位置より車室内側に移動するのを規制している。また、本実施形態では、図６に示すように、分枝６ｃの先端側を車室内側に向けて折り曲げて末端部９を形成し、その末端部９の下面をブラケット７ｃに溶接して固定してある。そして、図１および図１６に示すように、これらブラケット７ｃおよびドア側部材８ａは、ドア下端部材を貫通するボルト１２を用いて、当該ドア下端部材の上下に固定してある。一方、車体側部材８ｂは、サイドシル２Ｃの上面に、ビス１３によって固定してある。これらドア側部材８ａおよび車体側部材８ｂともに、固定用のボルト１２、ビス１３はＵ字状のフック部分の両側を貫通しており、これにより、当該フック部分が拡開するのを防止している。

また、この車体側部構造１には、図７に示すように、衝突時に係合機構８のドア側部材８ａと車体側部材８ｂとの当接面が滑ってそれらの係合が解除されるのを抑制する滑り止め機構１７を設けている。側面衝突時には、係合機構８には、図７に直線状の矢印で示す荷重と、同図に曲線状の矢印で示すドア側部材８ａおよび車体側部材８ｂとの変形によるモーメントと、が作用する。図７の（ｂ）に示すような変形が進むと、ドア側部材８ａと車体側部材８ｂとが離間する方向に滑り、荷重伝達機能が低下することが想定される。そこで、本実施形態では、滑り止め機構１７として、衝突時（図７の（ｂ））に相互に当接する面に、相互に噛み合うことによってドア側部材８ａと車体側部材８ｂとが離間するのを防止する鋸歯部１７ａ，１７ｂを設けている。なお、図７の（ａ）に示すように、通常使用時にはドア３の開閉の障害となることがないよう、ドア側部材８ａと車体側部材８ｂとは、鋸歯部１７ａ，１７ｂの設けられた面同士が離間し、当接しないようにしてある。

また、この車体側部構造１には、図４に示すように、サイドシル２Ｃの内部の空間に、車室外側に膨出した状態で上下に架設されて車両前後方向に伸びるサイドシルレインフォース１０を設け、さらにこのサイドシルレインフォース１０とサイドシル２Ｃの車室内側の壁との間の空間に、中空の箱状部材１１を収容している。この箱状部材１１は、車両前後方向の両端（図示せず）で閉塞される一方、サイドシル２Ｃの上側の壁、車室内側の壁、およびサイドシルレインフォース１０に当接させて固定してある。

さらに、この車体側部構造１では、係合機構８によって分枝６ｃとサイドシル２Ｃとが係合される位置（図２のＡ−Ａ断面位置）で、当該サイドシル２Ｃとこれに交叉するクロスメンバ２０とが接続されている。具体的には、クロスメンバ２０の端部と箱状部材１１の車室内側の壁面とが、サイドシル２Ｃの車室内側の壁を挟んでボルト１４およびナット１５によって締結されている。

このような構成により、分枝６ｃに伝達された荷重が、係合機構８等を介して、車体開口部骨格部材２およびクロスメンバ２０に伝達される。すなわち、図５に示すように、側方からの衝突時に、ドア３に車室内側への入力荷重Ｗが加わると、分枝６ｃの末端側には、分岐点Ｂ側に向かう引張力Ｆｇと、モーメントＭｇが生じる。そして、この引張力ＦｇおよびモーメントＭｇにより、係合機構８では引張力ＦｔおよびモーメントＭｔが生じ、さらにサイドシル２Ｃ、サイドシルレインフォース１０、および箱状部材１１にねじりモーメントＭｍが生じ、さらに、クロスメンバ２０には曲げモーメントＭｃが生じる。ここで、モーメントＭｇ，Ｍｔ，Ｍｍ，Ｍｃは、いずれも、図５において反時計回り方向のモーメントである。

ここで、分枝６ｃの末端部９は、車室内側の先端部９ａより車室外側の根元部９ｂが上となる姿勢に傾動する。この末端部９は、サイドシル２Ｃに沿うドア３の端辺の幅方向に所定の長さを有する剛性の高い部分として構成されており、さらに、この末端部９に、ブラケット７ｃを介して係合機構８のドア側部材８ａが固定されている。よって、分枝６ｃに生じたモーメントＭｇが、当該末端部９の傾動として、係合機構８に効率よく伝達され、モーメントＭｔが生じる。本実施形態では、この末端部９が、本発明の傾動部に相当する。

また、箱状部材１１は、ドア側部材８ａに接続され、係合機構８から入力される力やモーメントをサイドシル２Ｃ（車体開口部骨格部材２）やクロスメンバ２０に伝達する機能を持つ。箱状部材１１は、それ自体、比較的剛性（特にサイドシル２Ｃの軸周りのねじり剛性）が高く、この箱状部材１１をサイドシル２Ｃ内に設けることによって、サイドシル２Ｃのねじり剛性も向上することになるため、ドア３から伝達された力またはモーメントから、効率よくサイドシル２Ｃのねじりモーメントが生じることになる。本実施形態では、この箱状部材１１が、本発明のモーメント伝達部材に相当する。

以上のような構成を備える本実施形態の車体側部構造１によれば、側面衝突時にドアに作用した荷重が、ガードバー６の各分枝６ａ〜６ｃから、ヒンジ機構４、ドアロック機構５、および係合機構８を介してそれらが設けられる車体開口部骨格部材２（フロントピラー２Ａや、センターピラー２Ｂ、サイドシル２Ｃ）に分散して伝達されるとともに、その荷重から係合機構８およびモーメント伝達部材１１によってサイドシル２ＣにはねじりモーメントＭｍが、またクロスメンバ２０には曲げモーメントＭｃが生じるようにしたので、側面衝突時の衝撃荷重が極めて効率よく分散され、ドア３の車室内側への変形量を低減することができる。なお、かかる構成により、衝突負荷を受けられる領域の面積が拡大され、ドア３の変位量の衝突位置によるばらつきが小さくなるという効果も得られる。

ここで、本実施形態では、ガードバー６の各分枝６ａ〜６ｃを、ヒンジ機構４、ドアロック機構５、および係合機構８の設けられるドア３の各端辺に接続するとともに、ガードバー６の各分枝６ａ〜６ｃの分岐点Ｂを、その長手方向の略中央部に設定したので、剛性の高い多点で支持することによる耐荷重性能向上の効果に加えて、ガードバー６の曲げや座屈等に対する剛性向上の効果により、ガードバー６による荷重維持性能を向上することができる。

また、その分岐点Ｂで各分枝６ａ〜６ｃを連続一体的に接続するようにしたので、各分枝６ａ〜６ｃに荷重を一様に分散させることができ、局所的に応力が高くなって変形したり座屈したりするのを抑制することができる。

さらに、ガードバー６を管状に構成し、その中空部分に充填材を充填するようにしたので、ガードバー６の軽量化と剛性向上との両立を図ることができる。

このようにガードバー６の剛性を向上することで、ドア３の車室内側への変形量をより一層低減することができる。

さらに、末端部９を、車室内外方向に伸ばし、衝突時に分枝６ｃに生じた曲げまたは引っ張りによってドア３の外開き方向に傾動させるようにしたので、これが無い場合に比べて、ドア下端部の剛性が向上して荷重の伝達効率が向上する上、係合機構８のドア側部材８ａを固定するドア下端部の傾動量を増大することができ、その分、サイドシル２Ｃ側により効率良くモーメントを伝達することができるという効果が得られる。なお、かかる構成によれば、末端部９の下面とドア３の底面とを当該末端部９の長手方向に沿った所定区間に亘って締結することができるので、ドア３によってガードバー６をより強固に支持することができるという効果も得られる。

そして、衝突時にドア側部材８ａと車体側部材８ｂとの当接面の滑りによって係合が解除されるのを抑制する滑り止め機構１７を設けたので、係合機構８の係合が外れることなく、より確実に荷重を伝達することができるという効果が得られる。

さらに、モーメント伝達部材（箱状部材１１）を設けたので、サイドシル２Ｃのねじり剛性が向上して、その断面変形が抑制され、その結果、ガードバー６から係合機構８を介して受けた力およびモーメントから、効率よくサイドシル２Ｃのねじりモーメントを生成することができる。

そして、係合機構８によって分枝６ｃとサイドシル２Ｃとが係合される位置（図２のＡ−Ａ断面位置）で、サイドシル２Ｃとクロスメンバ２０とを接続したので、クロスメンバ２０に曲げモーメントを生じさせることができる。このとき、サイドシル２Ｃとクロスメンバ２０との接続位置にモーメント伝達部材を設け、さらに、このモーメント伝達部材とクロスメンバ２０とを直接的に固定することで、クロスメンバ２０により一層効率よく曲げモーメントを伝達することができる。このようにクロスメンバ２０に曲げモーメントを生じさせることは、より広範囲でエネルギを吸収させることに相当し、こうすることで、ドア３の車室内側への変位量をより一層低減することができるようになる。

図３は、本実施形態のガードバー６における荷重の経時変化を、分枝６ｃの無い一直線状のガードバーの場合と比較して示すグラフである。このグラフから、本実施形態（図３の実線）によれば、分枝６ｃが無いもの（図３の破線）に比べて、荷重のピークの立ち上がりが早くなるとともにピーク値も高くなり、さらには荷重の持続時間も長くなっており、衝突時のエネルギの吸収量が増大していることがわかる。この効果は、ガードバー６を多分岐構成としたことに加え、前後方向の中央部に分岐点Ｂを設ける、当該分岐点Ｂで各分枝６ａ〜６ｃを連続一体的に構成する、中空部分を充填材で充填するなど、ガードバー６自体の剛性を高め、断面変形や折れ（曲がり）変形が抑制されたことによって得られる。さらには、ヒンジ機構４や、ドアロック機構５、係合機構８等によって、ガードバー６と車体開口部骨格部材２とを、複数点でより強固に締結（係合）し、衝突エネルギを吸収する範囲を拡大させたことで、その効果がより一層高くなっている。

（第２実施形態） 図８は、本発明の第２実施形態にかかる車体側部構造の一部の分解斜視図である。なお、本実施形態にかかる車体側部構造は、上記第１実施形態にかかる車体側部構造と同様の構成要素を有している。よって、以下の説明では、これら同様の構成要素については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。

本実施形態では、外側部材２２ａと内側部材２２ｂとによって、外側に膨出する形状のサイドシルレインフォース２１が狭持されており、そのサイドシルレインフォース２１と内側部材２２ｂとの間の空隙に、その断面を閉塞するように、箱状部材２３が収容してある。そして、外側部材２２ａ、サイドシルレインフォース２１、および箱状部材２３は、それらの各上面に設けた貫通穴２２ｃ、２１ａ、およびねじ穴２３ａが互いに重なり合うように配置され、係合機構８の車体側部材８ｂをサイドシル２２Ｃの上面に固定するボルト（図示せず）によって、当該車体側部材８ｂとともに共締めされる。なお、ボルトに替えてリベット等を用いて締結してもよい。また、このとき、サイドシルレインフォース２１と箱状部材２３とは、溶接によって強固に接合しておくのが好適である。

一方、箱状部材２３、内側部材２２ｂ、およびクロスメンバ２０は、箱状部材２３に設けたねじ穴２３ｂ、内側部材２２ｂに設けた貫通穴２２ｄ、およびクロスメンバ２０の端部フランジ２０ａに設けた貫通穴２０ｂ（図８の例ではそのうちの一部）が互いに重なり合うように配置され、ボルト（図示せず）によって共締めされる。

かかる構成によれば、モーメント伝達部材としての箱状部材２３によって、サイドシルレインフォース２１とサイドシル２２Ｃの内側部材２２ｂとの間の空隙の断面が閉塞される分、サイドシル２２Ｃのねじり剛性がより一層向上する。また、箱状部材２３は、係合機構８の車体側部材８ｂ、サイドシル２２Ｃ、およびクロスメンバ２０に、直接的に締結される。したがって、本実施形態によれば、係合機構８から箱状部材２３を介して、サイドシル２２Ｃに対してはねじりモーメントが、またクロスメンバ２０Ａに対しては曲げモーメントが、より一層効率良く伝達されるという効果が得られる。

（第３実施形態） 図９および図１０は、本発明の第３実施形態を示しており、図９は、車体側部構造の一部の分解斜視図、図１０は、その側面図である。なお、本実施形態にかかる車体側部構造も、上記第１実施形態にかかる車体側部構造と同様の構成要素を有しているため、これら同様の構成要素については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。

本実施形態でも、上記第２実施形態と同様に、サイドシル２４Ｃ内に、外側に膨出する形状のサイドシルレインフォース２５が設けられており、そのサイドシルレインフォース２５とサイドシル２４Ｃの内側部材との間の空隙に、その断面を閉塞するように、箱状部材２６が挿入してある。ただし、本実施形態では、サイドシル２４Ｃの内側の側面２４ａには、開口２４ｂが設けられており、モーメント伝達部材としての箱状部材２６は、その開口２４ｂからサイドシル２４Ｃ内に挿入される。また、本実施形態でも、サイドシル２４Ｃ、サイドシルレインフォース２５および箱状部材２６は、各上面に設けた貫通穴（サイドシル２４Ｃ上面の貫通穴２４ｃ、サイドシルレインフォース２５の上面に設けた図示しない貫通穴）やねじ穴２６ｃが互いに重なり合うように配置され、係合機構８の車体側部材８ｂをサイドシル２４Ｃの上面に固定するボルト４５によって、当該車体側部材８ｂとともに共締めされる。

一方、箱状部材２６には、開口２４ｂからサイドシル２４Ｃ外に露出する突出部２６ａが設けられており、この突出部２６ａとクロスメンバ２０Ｂとが、エクステンションブラケット２７によって締結されている。具体的には、鍔部２６ｂから略矩形状に突出する突出部２６ａの上面および両側面には、ねじ穴２６ｄが設けられる一方、下側が開放されたコの字状の断面を有するエクステンションブラケット２７には、当該ねじ穴２６ｄに対応する位置に貫通穴２７ａが設けられており、これらがボルト４６（図１０）によって締結される。また、クロスメンバ２０Ｂのサイドシル２４Ｃ側の端部の上面および両側面には、貫通穴２０ｂが設けられる一方、エクステンションブラケット２７には、当該貫通穴２０ｂに対応する位置に貫通穴２７ｂが設けられており、これらがボルト４７およびナット（図示せず）によって締結される。すなわち、この例では、エクステンションブラケット２７が突出部２６ａとクロスメンバ２０Ｂとの間に架設される状態で、箱状部材２６とクロスメンバ２０Ｂとが接続される。ここで、エクステンションブラケット２７は、コの字の開放側が下方を向く姿勢で装着されており、当該装着姿勢では、下方を凸とする曲げに対する剛性が高い。

したがって、以上のような構成の本実施形態によっても、上記第２実施形態と同様に、サイドシル２４Ｃには、係合機構８から箱状部材２６を介して、ねじりモーメントが効率良く伝達され、またクロスメンバ２０Ｂには、さらにエクステンションブラケット２７を介して、曲げモーメントが効率良く伝達されるという効果が得られる。

また、本実施形態では、図１０に示すように、クロスメンバ２０Ｂのサイドシル２４Ｃ側の端部と、サイドシル２４Ｃとの間には、箱状部材２６の挿入作業を行うのに十分な隙間が確保されるため、サイドシル２４Ｃおよびクロスメンバ２０Ｂを所定の位置に配置した後でも、箱状部材２６を取り付けることができる。すなわち、箱状部材２６の組み付け順序の自由度が増大する分、かかる構成は、製造の手間や製造コストを低減することができるという利点がある。また、車体組立時に箱状部材２６を装着しなかった場合にも、後で必要に応じて付加的に装着することができるようになるという利点がある。なお、サイドシル２４Ｃの車室内側の面の開口２４ｂの周囲にはシール材４４を配置し、これにより、箱状部材２６の鍔部２６ｂとの間で水密を確保するのが好適である。

（第４実施形態） 図１１〜図１４は、本発明の第４実施形態を示しており、図１１は、ドアの要部の分解斜視図、図１２は、車体側の要部の分解斜視図、図１３は、車体側部構造の要部の断面図、図１４は、係合機構に含まれる可動部材の拡大図である。

本実施形態では、サイドシルレインフォース３９とサイドシル３３（車体骨格部材）の車室内側壁面との間の空間に箱状部材３４を収容するとともに、係合機構として、この箱状部材３４内に、アクチュエータ（図示せず）によって駆動されて他方側に進出して当該他方側と係合する可動部材３５を設けている。かかる構成によっても、衝突時においてドア３Ｃに生じた力およびモーメントを、この係合機構を介して車体骨格部材側に伝達することができる。なお、箱状部材３４をサイドシル３３内に収容している点や、エクステンションブラケット２７によって箱状部材３４とクロスメンバ２０Ｃとを締結している点については、上記第３実施形態と同様であるので、ここでの詳細な説明は省略する。

そして、本実施形態では、可動部材３５を車体骨格部材としてのサイドシル３３内に設ける一方、ガードバー２８の分枝２８ｃの末端を管状に構成し、進出した可動部材３５を当該管内に挿入することで、係合するようにしている。こうすることで、サイドシル３３に設けた可動部材３５を、力およびモーメントを伝達するガードバーの分枝２８ｃに直接的に係合することができる分、一層効率よく荷重を伝達することができる。そして、このような直接的な係合が確立される分、係合部分の剛性が向上し、ガードバー２８による反力の立ち上がりがより一層早くなるという効果が得られる。さらに、ドア３Ｃ側に可動部材３５を係合するための構成を別個に設けた場合に比べて、コスト的にも有利になる。

さらに、本実施形態では、可動部材３５の突出口３６を被覆する被覆部材３７を設ける一方、ドア３Ｃ側の可動部材３５の挿入口３１も被覆部材３２（例えばシールパッチ等）で覆い、可動部材３５が、これら被覆部材３７，３２を突き抜けて、ドア３Ｃ側に進出するようにしている。こうすることで、突出口３６や挿入口３１、可動部材３５等が露出していて外観上視認できる場合に比べ、美観を向上することができる。なお、本実施形態では、車体側の被覆部材３７として、サイドシル３３上面に装着したキッキングプレートを用いることで、違和感を与えず、しかも被覆部材を別途設けた場合に比べてコストの上昇を抑えている。そして、このキッキングプレート３７に、突出口３６の周縁に沿った環状の脆弱部３７ａを設け、当該脆弱部３７ａの内側部分３７ｂが外れて開口するようにし、アクチュエータによる可動部材３５の駆動力を抑えながら、より確実に可動部材３５が突出できるようにしている。なお、突出口３６の周囲には環状のガスケット３８を設け、これにより、水密を確保している。

また、アクチュエータは、加速度センサ等、車体衝突を検出するセンサ（図示せず）によって、車体衝突時にのみ駆動するのが好適である。こうすれば、ドア３Ｃの開閉のたびに可動部材３５を駆動する場合に比べ、消費電力を低減することができるという効果がある。

さらに、本実施形態では、図１４に示すように、他方側に進出した可動部材３５の退出を抑制する抜け止め機構４０を設けている。具体的には、可動部材３５の先端部分に、弾性部材（例えばスプリング等）４０ｂによって外側に付勢されて可動部材３５の表面から突没自在な爪４０ａを設け、可動部材３５が分枝２８ｃ内に進出するときには挿入口３１の周縁や立設部分３０によって押された爪４０ａが一旦内側に没入し、可動部材３５が分枝２８ｃの管内の奥まで進出すると、当該爪４０ａが再び外側に突出するようにしてある。ここで、爪４０ａは、その根元側に設けられた突起部４０ｃと可動部材３５に設けられた顎部４０ｄとが係合することによって、図１４（ｂ）に図示する状態以上には突出（拡開）しないようにしてある。このような構成により、一旦、可動部材３５が分枝２８ｃ内に進出して爪４０ａが外側に突出した後は、ドア３Ｃにサイドシル３３から離間させる力が作用しても、突起部４０ｃと顎部４０ｄとの係合によって拡開状態でロックされた爪４０ａが車体側の部材（例えばブラケット２９の立設部分３０）と係合するため、可動部材３５は分枝２８ｃ内から抜け出ることができず、ドア３Ｃとサイドシル３３との係合状態が維持されることとなる。ここで、本実施形態では、ドア３Ｃ側のブラケット２９の挿入口３１の周囲に、立設部分３０を設け、図１４の（ｂ）に示すように、爪４０ａと係合した立設部分３０が内側に倒れるようにしたので、可動部材３５をより一層抜けにくくなっている。以上のような構成により、可動部材３５とガードバー２８との係合がより確実なものとなり、ドア３Ｃ側からサイドシル３３側により確実に力およびモーメントを伝達することができるようになる。

（第５実施形態） 図１９および図２０は、本発明の第５実施形態を示しており、図１９は、通常時における車体側部構造の係合機構を含む要部の断面を示す斜視図、図２０は、衝突時における車体側部構造の係合機構を含む要部の断面を示す斜視図である。

本実施形態では、係合機構４９が設けられる分枝４８ｃの末端部に、係合機構４９のドア側部材４９ａを設けるとともに、該ドア側部材４９ａから車室内方向に伸びるアーム部材５０を設けている。

一方、サイドシル２Ｃの上面には、係合機構４９の車体側部材４９ｂを含みアーム部材５０の下方に隣接するキャッチャ５１を設けている。このキャッチャ５１は、例えばボルト等により、サイドシル２Ｃの上壁、サイドシルレインフォース１０、およびモーメント伝達部材としての箱状部材１１の上側で、これらに一体的に締結される。また、このキャッチャ５１には、アーム部材５０に対して車室内方向となる位置で略上方に向けて凸設されて、当該アーム部材５０の車室内側への侵入を抑制する侵入抑制部５２が設けられている。

かかる構成において、側方からの衝突時に、ドアに車室内側への入力荷重Ｗが加わると、分枝４８ｃの末端側には、図２０に示すように、分岐点Ｂ側に向かう引張力Ｆｇと、係合機構４９の係合部分を中心とするモーメントＭｇが生じる。すると、ドア側から車体側に、係合機構４９による上方への引張力Ｆｔ１、アーム部材５０から侵入抑制部５２に車室内側に作用する（ただし僅かに下方への成分を有する）押圧力Ｆｔ２、ならびにこれら荷重に伴うモーメントＭｔ１が伝達される。そして、これら荷重およびモーメントは、サイドシル２Ｃ、サイドシルレインフォース１０、および箱状部材１１にねじりモーメントＭｍを生じさせ、さらに、クロスメンバ２０に曲げモーメントＭｃを生じさせる。ここで、モーメントＭｇ，Ｍｔ１，Ｍｍ，Ｍｃは、いずれも、図２０において反時計回り方向のモーメントである。

すなわち、本実施形態では、係合機構４９に対して車室内側となる位置にアーム部材５０を設けるとともに、サイドシル２Ｃや箱状部材１１の上方で当該アーム部材５０に隣接するキャッチャ５１を設け、側面衝突時に係合機構４９の係合部分を中心として分枝４８ｃの末端部に生じるモーメントを、これらアーム部材５０およびキャッチャ５１を介してより効率良く車体側に伝達できるようになる。

なお、本実施形態においても、係合機構４９（または分枝４８ｃとキャッチャ５１とが当接する部分）に抜け止め機構を設け、力およびモーメントがより確実に伝達されるようにしてもよい。

（第６実施形態） 図２１および図２２は、本発明の第６実施形態を示しており、図２１は、通常時における車体側部構造の係合機構を含む要部の断面図、図２２は、衝突時における車体側部構造の係合機構を含む要部の断面図である。

本実施形態では、車体開口部骨格部材としてのサイドシル５６の側部で、ドアと車体とを係合するようにしている。すなわち、本実施形態にかかる係合機構５４は、サイドシル５６の側面に形成した凹部５４ｂと、分枝５３ｃの末端部に設けられて該凹部５４ｂと係合する突起部５４ａとを備える。なお、凹部５４ｂの強度を確保するため、図２１に示すように、サイドシル５６の側壁とともにサイドシルレインフォース５７も迂曲させて凹部５４ｂを形成するのが好適である。

さらに、本実施形態では、分枝５３ｃの末端部に、突起部５４ａ側からサイドシル５６の上面に沿って車室内方向に伸びるアーム部材５５を設け、このアーム部材５５の下面がサイドシル５６の上面に隣接し、かつアーム部材５５の車室内側の端部が、サイドシル５６の上側の接合フランジ部５８に隣接するようにしてある。

かかる構成において、側方からの衝突時に、ドアに車室内側への入力荷重Ｗが加わると、分枝５３ｃの末端側には、図２２に示すように、分岐点Ｂ側に向かう引張力Ｆｇと、係合機構５４の係合部分を中心とするモーメントＭｇが生じる。すると、ドア側から車体側に、係合機構５４による上方への引張力Ｆｔ３、アーム部材５５から侵入抑制部としての接合フランジ部５８に車室内側に作用する（ただし僅かに下方への成分を有する）押圧力押圧力Ｆｔ４、ならびにこれら荷重に伴うモーメントＭｔ２が伝達される。そして、これら荷重およびモーメントは、サイドシル５６、サイドシルレインフォース５７、および箱状部材１１にねじりモーメントＭｍを生じさせ、さらに、クロスメンバ２０に曲げモーメントＭｃを生じさせる。ここで、モーメントＭｇ，Ｍｔ２，Ｍｍ，Ｍｃは、いずれも、図２２において反時計回り方向のモーメントである。

すなわち、本実施形態では、係合機構５４に対して車室内側となる位置にアーム部材５５を設けるとともに、接合フランジ部５８などのサイドシル５６の上部にアーム部材５５を隣接させ、側面衝突時に係合機構５４の係合部分を中心として分枝５３ｃの末端部に生じるモーメントを、これらアーム部材５０およびサイドシル５６の上部を介してより効率良く車体側に伝達できるようになる。

なお、本実施形態においても、係合機構５４（または分枝５３ｃとサイドシル５６とが当接する部分）に抜け止め機構を設け、力およびモーメントがより確実に伝達されるようにしてもよい。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に種々の改変を施すことができる。例えば、上記実施形態では、本発明をヒンジ機構によって水平方向に回動するドアに適用した例について説明したが、本発明は、上下方向に回動するドアや、スライド式のドアに対しても同様に適用することができる。

また、図１５に示す実施形態では、ガードバー６の分岐点Ｂの周囲を補強する補強部材１８を設けている。こうすれば、ガードバー６の剛性を更に向上することができる。なお、かかる構成は、補強部材１８を筒状の分枝部を複数有する多分岐形状とし、該筒状の分枝部に管状あるいは棒状の分枝を挿入して溶接することで、容易に構成することができる。

また、図１７や図１８に示す実施形態のように、上記第１実施形態で用いた係合機構８（図１６）とは異なる形状のフック部材４２ａ，４２ｂ，４３ａ，４３ｂを有する係合機構４２，４３を用いてもよい。図１７のフック部材４２ｂは、その中央部分を表面側に突出させてポケット状に形成しており、かかる構成によれば、開口部分４２ｃが拡開しにくいという利点がある。

また、上記実施形態では、３つの分枝を設けた場合を例示したが、これに限定されるものではなく、４つ以上の分枝を設けるようにしてもよいし、２本以上の分枝の各末端に係合機構を設けてもよい。

また、上記実施形態では、傾動部として、分枝の末端部を折り曲げた末端部を形成した場合を例示したが、これに限られるものではなく、例えば、分枝の末端にＬ字型あるいはＴ字型の別部材を固定したり、あるいは傾動部と分枝との間に曲がりを抑制するリブ等を設けたりしてもよい。

本発明の第１実施形態にかかる車体側部構造の分解斜視図。 本発明の実施形態にかかる車体側部構造の側面図。 本発明の実施形態にかかる車体側部構造のガードバーの荷重の経時変化を示す模式図。 本発明の第１実施形態にかかる車体側部構造の係合機構を含む要部の断面図（図２のＡ−Ａ断面図；通常時）。 本発明の第１実施形態にかかる車体側部構造の係合機構を含む要部の断面図（図２のＡ−Ａ断面図；衝突による変形時）。 本発明の第１実施形態にかかる車体側部構造のガードバーの斜視図。 本発明の第１実施形態にかかる車体側部構造の係合機構の拡大図。 本発明の第２実施形態にかかる車体側部構造の要部の分解斜視図。 本発明の第３実施形態にかかる車体側部構造の要部の分解斜視図。 本発明の第３実施形態にかかる車体側部構造の要部の断面図。 本発明の第４実施形態にかかる車体側部構造におけるドアの要部の分解斜視図。 本発明の第４実施形態にかかる車体側部構造における車体側の要部の分解斜視図。 本発明の第４実施形態にかかる車体側部構造の要部の断面図。 本発明の第４実施形態にかかる車体側部構造の係合機構の可動部材を含む要部の拡大図。 本発明の別の実施形態にかかる車体側部構造のガードバーの斜視図。 本発明の第１実施形態にかかる車体側部構造の係合機構の斜視図。 本発明の別の実施形態にかかる車体側部構造の係合機構の斜視図。 本発明の別の実施形態にかかる車体側部構造の係合機構の斜視図。 本発明の第５実施形態にかかる車体側部構造の係合機構を含む要部の断面の斜視図（通常時）。 本発明の第５実施形態にかかる車体側部構造の係合機構を含む要部の断面の斜視図（衝突による変形時）。 本発明の第６実施形態にかかる車体側部構造の係合機構を含む要部の断面図（通常時）。 本発明の第６実施形態にかかる車体側部構造の係合機構を含む要部の断面図（衝突による変形時）。

符号の説明

１ 車体側部構造
２ 車体開口部骨格部材
２Ｃ，２２Ｃ，２４Ｃ，３３，５６ サイドシル（車体開口部骨格部材、車体骨格部材）
２０，２０Ａ，２０Ｂ クロスメンバ（車体骨格部材）
３，３Ｃ ドア
４ ヒンジ機構
５ ドアロック機構
６，２８ ガードバー
６ｃ，２８ｃ，４８ｃ，５３ｃ 分枝
８，４２，４３，４９，５４ 係合機構
８ａ，４２ａ，４３ａ ドア側部材
８ｂ，４２ｂ，４３ｂ 車体側部材
９ 末端部（傾動部）
１１，２３，２６，３４ 箱状部材（モーメント伝達部材）
１６ 充填材
１７ 滑り止め機構
２４ｂ 開口
２６ａ 突起部（露出部）
３５ 可動部材
３７ キッキングプレート（被覆部材）
４０ 抜け止め機構
５１ キャッチャ（車体側の部材）
５０，５５ アーム部材
５４ａ 突起部
５４ｂ 凹部
Ｂ 分岐点

Claims (18)

1. 車体開口部の周辺部を構成する車体開口部骨格部材と、
   前記車体開口部骨格部材にヒンジ機構を介して開閉自在に取り付けられるとともに、その他方側のドアロック機構によって閉状態で車体開口部骨格部材にロックされるドアと、
   前記ドアの端辺間に架設された多分岐構成のガードバーと、
   ドア閉時に、前記ガードバーの分枝の末端部と車体開口部骨格部材とを係合する係合機構と、
   前記車体開口部骨格部材の内部に設けられ、前記係合機構に接続されるモーメント伝達部材と、
   を備え、
   側面衝突時にドアに作用した荷重が、前記ガードバーの各分枝から、ヒンジ機構、ドアロック機構、および係合機構を介してそれらが設けられる車体開口部骨格部材に分散して伝達されるとともに、その荷重から前記係合機構およびモーメント伝達部材によって車体開口部骨格部材にモーメントが生じるようにしたことを特徴とする車体側部構造。
2. 前記ガードバーの各分枝を、ヒンジ機構、ドアロック機構、および係合機構の設けられるドアの各端辺に接続するとともに、ガードバーの長手方向の略中央部に分岐点を設けたことを特徴とする請求項１に記載の車体側部構造。
3. 前記分岐点で各分枝を連続一体的に接続したことを特徴とする請求項１または２に記載の車体側部構造。
4. 前記ガードバーは、管状部材の中空部分を充填材で充填してなることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一つに記載の車体側部構造。
5. 前記係合機構が設けられる分枝の末端部に、車室内外方向に伸び、衝突時に当該分枝に生じた曲げまたは引っ張りによって傾動する傾動部を設け、この傾動部がドアに固定される部分に係合機構のドア側部材を取り付けたことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか一つに記載の車体側部構造。
6. 前記係合機構のドア側部材と車体側部材との当接面の滑りによってそれらの係合が外れるのを抑制する滑り止め機構を設けたことを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか一つに記載の車体側部構造。
7. 車体開口部骨格部材の、前記係合機構の車体側部材が設けられる部分を中空構造とし、
   前記モーメント伝達部材を、その中空部分を埋める閉断面部材として構成したことを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか一つに記載の車体側部構造。
8. 車体開口部骨格部材の、前記係合機構の車体側部材が設けられる部分を中空構造とし、
   前記車体開口部骨格部材の中空部分の側面に開口を設け、
   前記モーメント伝達部材を、前記開口から車体開口部骨格部材の内側に挿入して取り付けたことを特徴とする請求項７に記載の車体側部構造。
9. 前記モーメント伝達部材に、前記開口の外側に露出する露出部を設け、
   前記車体開口部骨格部材に交叉する方向に伸びる他の車体骨格部材と前記露出部とを接続したことを特徴とする請求項８に記載の車体側部構造。
10. 前記係合機構は、ドアまたは車体開口部骨格部材のうちいずれか一方に、アクチュエータによって駆動されて他方側に進出して係合する可動部材を備えることを特徴とする請求項１〜９のうちいずれか一つに記載の車体側部構造。
11. 前記可動部材を車体開口部骨格部材に設ける一方、係合機構の設けられる分枝の末端を管状に構成し、前記進出した可動部材を当該管内に挿入して係合するようにしたことを特徴とする請求項１０に記載の車体側部構造。
12. 他方側に進出した前記可動部材の退出を抑制する抜け止め機構を設けたことを特徴とする請求項１０または１１に記載の車体側部構造。
13. 前記可動部材の突出口を被覆する被覆部材を設け、
    前記可動部材が前記被覆部材を突き抜けて他方側に進出するようにしたことを特徴とする請求項１０〜１２のうちいずれか一つに記載の車体側部構造。
14. 開閉自在なドアが閉じた時に、ドア内に設けたガードバーの末端部と車体開口部の車体骨格部材とを係合させ、その係合により、衝突によって生じたガードバーの末端部における引張力または曲げモーメントから、前記車体開口部の車体骨格部材にモーメントが生じるようにしたことを特徴とする車体側部構造。
15. 前記ガードバーの末端部と前記車体開口部の車体骨格部材との係合位置で、当該車体開口部の車体骨格部材とそれに交叉するもう一つの車体骨格部材とを接続し、衝突によって生じたガードバーの末端部における引張力または曲げモーメントから、当該交叉する車体骨格部材に曲げモーメントが生じるようにしたことを特徴とする請求項１４に記載の車体側部構造。
16. 前記ガードバーの末端部に、衝突によって生じたガードバーの曲げまたは引っ張りによって傾動する傾動部を設け、その傾動によって車体開口部の車体骨格部材にドアの外開き方向のモーメントが伝達されるようにしたことを特徴とする請求項１４または１５に記載の車体側部構造。
17. 前記係合機構が設けられる分枝の末端部に、係合機構のドア側部材から車室内方向に伸びて前記モーメント伝達部材の略上方で車体側の部材に隣接配置されるアーム部材を設けたことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか一つに記載の車体側部構造。
18. 前記係合機構として、車体開口部骨格部材の側面に設けた凹部と、前記分枝の末端部に設けられ当該凹部と係合する突起部と、を設け、
    さらに、前記係合機構が設けられる分枝の末端部に、前記突起部側から車室内方向に伸びて前記モーメント伝達部材の略上方で車体側の部材に隣接配置されるアーム部材を設けたことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか一つに記載の車体側部構造。

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