JP2010173422A - 自動車の車体構造 - Google Patents

Abstract

【課題】重量の増加を抑えながら衝突時における曲げ変形を抑制することができる自動車の車体構造を得る。
【解決手段】サイドメンバ前部１２には、変形抑制構造部１８が設けられ、この変形抑制構造部１８の強化部１８Ａは、サイドメンバ前部１２の長手方向に対して傾斜して配置されている。これによって、変形抑制構造部１８は、サイドメンバ前部１２に剛性の異方性を付与すると共に、衝突時にはサイドメンバ前部１２の変形によって第１のモーメントＭ１を低減させる方向のキャンセルモーメントＭ２を発生させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、衝突時に荷重が入力される自動車の車体構造に関する。

自動車の車体構造として、例えば、フロントサイドメンバが補強された構造がある（特許文献１参照）。このような構造では、衝突時にフロントサイドメンバがキック部で曲げ変形するのを抑制するために、フロントサイドメンバに別体の補強部材が配置されている。

特開２００５−３２９７８９公報

しかしながら、このような構造では、全体として重量の増加を招いてしまう。

本発明は、上記事実を考慮して、重量の増加を抑えながら衝突時における曲げ変形を抑制することができる自動車の車体構造を得ることが目的である。

請求項１に記載する本発明の自動車の車体構造は、長尺状の閉断面部が形成され、衝突時に少なくとも長手方向の一方端部側に衝突荷重が入力される荷重入力部と、前記荷重入力部の長手方向の他方端部側に連結され、衝突時に第１のモーメントが入力されるモーメント入力部と、前記荷重入力部に設けられ、前記荷重入力部における他の部位に比べて剛性の高い強化部を前記荷重入力部の長手方向に対して傾斜して配置することによって、前記荷重入力部に剛性の異方性を付与すると共に、衝突時には前記荷重入力部の変形によって前記第１のモーメントを低減させる方向の第２のモーメントを発生させる変形抑制手段と、を有する。

請求項１に記載する本発明の自動車の車体構造によれば、長尺状の閉断面部が形成された荷重入力部には、衝突時に少なくとも長手方向の一方端部側に衝突荷重が入力される。これに対し、荷重入力部の長手方向の他方端部側に連結されたモーメント入力部には、衝突時に第１のモーメントが入力される。

ここで、荷重入力部に設けられた変形抑制手段は、荷重入力部における他の部位に比べて剛性の高い強化部を前記荷重入力部の長手方向に対して傾斜して配置することによって、荷重入力部に剛性の異方性を付与すると共に、衝突時には荷重入力部の変形によって、荷重入力部への入力荷重を変換して、第１のモーメントを低減させる方向の第２のモーメントを発生させる。このため、モーメント入力部に作用する第１のモーメントが低減させられる。

請求項２に記載する本発明の自動車の車体構造は、請求項１記載の構成において、前記モーメント入力部は、前記荷重入力部の長手方向に対して傾斜した状態で前記他方端部側に連結されると共に、前記強化部は、前記荷重入力部の長手方向に対する傾斜方向が前記モーメント入力部の傾斜方向とは反対向きに設定されている。

請求項２に記載する本発明の自動車の車体構造によれば、モーメント入力部が荷重入力部の長手方向に対して傾斜した状態で荷重入力部の他方端部側に連結されることで、荷重入力部に対して、モーメント入力部の反荷重入力部側（荷重入力部とは反対側）がオフセットしている。このため、衝突時には、荷重入力部からモーメント入力部への荷重が第１のモーメントとして作用する。

一方、強化部は、荷重入力部の長手方向に対する傾斜方向がモーメント入力部の傾斜方向とは反対向きに設定されている。このため、衝突時には、荷重入力部への長手方向に沿った軸力入力によって、荷重入力部が強化部の傾斜方向に沿ってせん断変形しようとしながら主として強化部の傾斜方向に直交する方向へ圧縮するように変形する。これにより、荷重入力部への軸力入力が第１のモーメントを低減させる方向の第２のモーメントへ変換される。このため、モーメント入力部に作用する第１のモーメントが低減させられる。

請求項３に記載する本発明の自動車の車体構造は、請求項１記載の構成において、前記強化部が前記荷重入力部の互いに対向する壁部において前記荷重入力部の長手方向に対して互いに反対向きに傾斜して配置されることによって、前記荷重入力部の長手方向の一方端部側に衝突荷重が入力された状態では、前記第２のモーメントとして、前記荷重入力部の長手方向の軸回りに捩る方向のモーメントを発生させる。

請求項３に記載する本発明の自動車の車体構造によれば、強化部が荷重入力部の互いに対向する壁部において荷重入力部の長手方向に対して互いに反対向きに傾斜して配置されることによって、荷重入力部の長手方向の一方端部側に衝突荷重が入力された状態では、第２のモーメントとして、荷重入力部の長手方向の軸回りに捩る方向のモーメントを発生させる。このため、この捩る方向の第２のモーメントによって、モーメント入力部に作用する第１のモーメントが低減させられる。

請求項４に記載する本発明の自動車の車体構造は、請求項２記載の構成において、前記荷重入力部は、フロントサイドメンバの前部を構成して略車両前後方向に沿って延在するサイドメンバ前部であり、前記モーメント入力部は、前記フロントサイドメンバにおいて前記サイドメンバ前部の後端部から車両後方斜め下方側へ屈曲して延設されたキック部であり、前記強化部は、前記サイドメンバ前部の車両幅方向に対向する縦壁部において車両下方へ向けて車両前方側に傾斜して配置されている。

請求項４に記載する本発明の自動車の車体構造によれば、荷重入力部は、フロントサイドメンバの前部を構成して略車両前後方向に沿って延在するサイドメンバ前部となっており、モーメント入力部は、フロントサイドメンバにおいてサイドメンバ前部の後端部から車両後方斜め下方側へ屈曲して延設されたキック部となっている。このため、サイドメンバ前部に対して、キック部の反サイドメンバ前部側（サイドメンバ前部とは反対側）がオフセットしており、衝突時には、サイドメンバ前部からキック部への荷重が第１のモーメントとして作用する。

ここで、強化部は、サイドメンバ前部の車両幅方向に対向する縦壁部において車両下方へ向けて車両前方側に傾斜しているので、衝突時には、サイドメンバ前部への長手方向に沿った軸力入力によって、サイドメンバ前部が強化部の傾斜方向に沿ってせん断変形しようとしながら主として強化部の傾斜方向に直交する方向である車両後方斜め下方側へ圧縮するように変形する。これにより、サイドメンバ前部への軸力入力が第１のモーメントを低減させる方向の第２のモーメントへ変換される。このため、キック部に作用する第１のモーメントが低減させられる。

請求項５に記載する本発明の自動車の車体構造は、請求項３記載の構成において、前記荷重入力部は、略車両前後方向に沿って延在するエプロンアッパメンバであり、前記モーメント入力部は、前記エプロンアッパメンバの後端部に連結されて略車両上下方向に沿って配設されるフロントピラー部である。

請求項５に記載する本発明の自動車の車体構造によれば、荷重入力部は、略車両前後方向に沿って延在するエプロンアッパメンバとなっており、モーメント入力部は、エプロンアッパメンバの後端部に連結されて略車両上下方向に沿って配設されるフロントピラー部となっている。このフロントピラー部に対して、衝突時に例えばサスペンションタワー側から荷重が入力されると、この荷重が第１のモーメントとして作用してフロントピラー部を車両幅方向へ曲げようとする。

ここで、強化部は、エプロンアッパメンバの互いに対向する壁部において荷重入力部の長手方向に対して互いに反対向きに傾斜しているので、エプロンアッパメンバの長手方向の一方端部側に衝突荷重が入力された状態では、第２のモーメントとして、エプロンアッパメンバの長手方向の軸回りに捩る方向のモーメントを発生させる。このため、この捩る方向の第２のモーメントによって、フロントピラー部に作用する第１のモーメントが低減させられる。

請求項６に記載する本発明の自動車の車体構造は、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の構成において、前記強化部がレーザ焼入れにより形成されている。

請求項６に記載する本発明の自動車の車体構造によれば、強化部がレーザ焼入れにより形成されているので、荷重入力部に剛性の異方性が付与されても荷重入力部自体の剛性は低下しない。

請求項７に記載する本発明の自動車の車体構造は、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の構成において、前記強化部が突起部により形成されている。

請求項７に記載する本発明の自動車の車体構造によれば、強化部が突起部により形成されているので、容易な加工で剛性の異方性が付与される。

請求項８に記載する本発明の自動車の車体構造は、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の構成において、前記荷重入力部が繊維強化複合材料によって形成され、前記強化部の配置方向が繊維の配向によって設定されている。

請求項８に記載する本発明の自動車の車体構造によれば、荷重入力部が繊維強化複合材料によって形成され、強化部の配置方向が繊維の配向によって設定されているので、荷重入力部に剛性の異方性が付与されても荷重入力部自体の剛性は低下しない。

以上説明したように、本発明に係る請求項１に記載の自動車の車体構造によれば、重量の増加を抑えながら衝突時における曲げ変形を抑制することができるという優れた効果を有する。

請求項２に記載の自動車の車体構造によれば、オフセット構造により衝突時における荷重入力部からモーメント入力部への荷重が第１のモーメントとして作用しても、衝突時における曲げ変形を抑制することができるという優れた効果を有する。

請求項３に記載の自動車の車体構造によれば、衝突時に荷重入力部の長手方向の軸回りに捩る方向のモーメントを発生させることで、衝突時における曲げ変形を抑制することができるという優れた効果を有する。

請求項４に記載の自動車の車体構造によれば、衝突時におけるフロントサイドメンバの曲げ変形を抑制することができるという優れた効果を有する。

請求項５に記載の自動車の車体構造によれば、衝突時におけるフロントピラー部の曲げ変形を抑制することができるという優れた効果を有する。

請求項６に記載の自動車の車体構造によれば、荷重入力部自体の剛性を低下させずに剛性の異方性を付与し、衝突時における曲げ変形を抑制することができるという優れた効果を有する。

請求項７に記載の自動車の車体構造によれば、容易な加工によって、衝突時における曲げ変形を抑制することができるという優れた効果を有する。

請求項８に記載の自動車の車体構造によれば、荷重入力部自体の剛性を低下させずに剛性の異方性を付与し、衝突時における曲げ変形を抑制することができるという優れた効果を有する。

本発明の第１の実施形態に係る自動車の車体構造におけるフロントサイドメンバを示す模式的な斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る自動車の車体構造におけるフロントサイドメンバ等を示す模式的な側面図である。 本発明の第１の実施形態におけるサイドメンバ前部の衝突前後の状態を示す模式的な斜視図である。図３（Ａ）は衝突前の状態を示す。図３（Ｂ）は衝突後の状態を示す。 本発明の第１の実施形態におけるサイドメンバ前部の衝突前後の形状を示す模式的な側面図である。図４（Ａ）は実線が衝突前の形状、二点鎖線が衝突後の形状である。図４（Ｂ）は二点鎖線が衝突前の形状、実線が衝突後の形状であり、縦壁部の図中右側の端部を固定端部とした状態で示す。 本発明の第２の実施形態に係る自動車の車体構造を示す模式的な斜視図である。 本発明の第２の実施形態におけるエプロンアッパメンバの衝突前後の状態を示す模式的な斜視図である。図６（Ａ）は衝突前の状態を示す。図６（Ｂ）は衝突後の状態を示す。 本発明の第３、第４の実施形態に係る自動車の車体構造の要部を示す模式的な斜視図である。図７（Ａ）は第３の実施形態に係る自動車の車体構造の要部を示す。図７（Ｂ）は第４の実施形態に係る自動車の車体構造の要部を示す。 本発明の第５、第６の実施形態に係る自動車の車体構造の要部を示す模式的な斜視図である。図８（Ａ）は第５の実施形態に係る自動車の車体構造の要部を示す。図８（Ｂ）は第６の実施形態に係る自動車の車体構造の要部を示す。

［第１実施形態］
本発明の第１の実施形態に係る自動車の車体構造について図１〜図４を用いて説明する。なお、これらの図において適宜示される矢印ＦＲは車両前方側を示しており、矢印ＵＰは車両上方側を示している。

図１には、フロントサイドメンバ１０が模式的な斜視図にて示されている。フロントサイドメンバ１０は、鋼製であって車両前部の両サイドに左右一対設けられており、矩形閉断面構造かつ長尺状に形成されて略車両前後方向に延在している。左右一対のフロントサイドメンバ１０の前端部１２Ａ同士は、車両幅方向を長手方向として配置された図示しないフロントバンパリインフォースによって相互に連結されている。前記フロントバンパリインフォースはフロントバンパ（図示省略）の一部を構成する高強度の長尺状の部材である。

図２には、フロントサイドメンバ１０が模式的な側面図にて示されている。図２に示されるように、フロントサイドメンバ１０は、フロントサイドメンバ１０の前部を構成する荷重入力部としてのサイドメンバ前部１２を備えている。サイドメンバ前部１２は、エンジンルーム２０とキャビン２２とを隔成するダッシュパネル２４から車両前方側に位置しており、略車両前後方向に沿って延在している。なお、サイドメンバ前部１２は、実際には、図１及び図２に示す形状よりも略車両前後方向に長く形成されているが、図１及び図２では、模式的にこれを短く図示している。また、サイドメンバ前部１２は、インナパネル及びアウタパネルによって、図１に示される長尺状の矩形閉断面部が形成されているが、図１では、模式的にインナパネルとアウタパネルとを一体に図示している（図３も同様）。このようなサイドメンバ前部１２は、衝突時（前突時）に少なくとも長手方向の一方端部側としての前端部１２Ａ側に衝突荷重Ｆが入力される位置に配設されている。

また、図２に示されるように、サイドメンバ前部１２の長手方向の他方端部側としての後端部１２Ｂ側にはモーメント入力部としてのキック部１４（「キックアップ部」ともいう）がサイドメンバ前部１２の長手方向（長手軸方向）に対して傾斜した状態で一体に連結されている。すなわち、キック部１４は、フロントサイドメンバ１０においてサイドメンバ前部１２の後端部１２Ｂから屈曲部１３にて車両後方斜め下方側へ屈曲して延設された部位であり、ダッシュパネル２４の下部２４Ｂの側面形状に沿って車両後方斜め下方側へ傾斜している。

なお、図１では、模式的にキック部１４がフロントサイドメンバ１０の一部として単独で矩形閉断面部を形成した構成を図示しているが、キック部１４は、図２に示されるダッシュパネル２４に逆ハット形状のフランジ部が接合されることで矩形閉断面部を形成してもよい。

図２に示されるように、キック部１４の後端部からは屈曲部１５にて車両後方へ屈曲してサイドメンバ後部１６がフロアパネル２６の下面に沿って車両後方側へ延在している。サイドメンバ後部１６は、フロントサイドメンバ１０の後部を構成しており、図１に示される矩形閉断面部を形成している。なお、図１では、キック部１４と同様に、模式的にサイドメンバ後部１６がフロントサイドメンバ１０の一部として単独で矩形閉断面部を形成した構成を図示しているが、図２に示されるフロアパネル２６に接合されることで矩形閉断面部を形成してもよい。

以上のような構成により、フロントサイドメンバ１０は、サイドメンバ前部１２とサイドメンバ後部１６とが車体上下方向にオフセットした構造となっている（サイドメンバ前部１２の軸線とサイドメンバ後部１６の軸線とのオフセット量を符号Ｌで示す。）。また、キック部１４は、車体上下方向にオフセットしたサイドメンバ前部１２とサイドメンバ後部１６とを繋いでいる。このため、キック部１４には、衝突時にサイドメンバ前部１２から第１のモーメントＭ１が入力される構成となっている。

なお、一般に、衝突時における入力方向の入力軸と構造の主軸とが一致しない場合（換言すれば、オフセットしている場合や両者の角度が異なる場合）、構造にはモーメント（曲げモーメントや捩りモーメント）が生じるが、想定される入力点は複数存在し得ること、衝突形態により入力方向にバラツキがあること、意匠や搭載上の制約があること、等から一般に入力軸と構造の主軸とを一致させることは難しい。

図１に示されるように、サイドメンバ前部１２における車両幅方向に対向する縦壁部１２Ｃ、１２Ｄには、変形抑制手段としての変形抑制構造部１８が設けられている。この変形抑制構造部１８は、強化部１８Ａ及び非強化部１８Ｂを備えている。図中にて太い斜線で示される強化部１８Ａは、レーザ焼入れにより形成されて鋼板の強度及び剛性を向上させた部位でサイドメンバ前部１２における他の部位（非強化部１８Ｂ）に比べて強度及び剛性の高い部位とされ、非強化部１８Ｂは、レーザ焼入れの処理が施されていない部位とされている。

強化部１８Ａと非強化部１８Ｂとを応力ひずみ線図（図示省略）により比較すると、加えられた応力が所定値未満の場合（強化部１８Ａ及び非強化部１８Ｂが共に弾性変形している弾性域にある場合）にはひずみ率は同じであるが、加えられた応力が所定値まで上げられると、非強化部１８Ｂが降伏して（塑性域に達して）大きくひずむ一方で、強化部１８Ａは弾性域にあってひずみ率はさほど上がらず除荷すれば形状が元に戻る。すなわち、強化部１８Ａの場合、非強化部１８Ｂよりも降伏（塑性域に到達）させるのに必要な応力が大きくなっている。

この強化部１８Ａは、本実施形態では、鋼板をフロントサイドメンバ１０（サイドメンバ前部１２）の形状に成形した後に、レーザを平行に複数照射して鋼板を加熱（レーザ焼入れ）することで形成されている。なお、レーザ焼入れによる鋼板の強化については、公知技術を適用することができる。

レーザ焼入れの方向は、前突時（衝突時）におけるサイドメンバ前部１２への衝突荷重入力方向（矢印Ｆ方向参照）に対して角度を持たせている。これにより、強化部１８Ａは、サイドメンバ前部１２の長手方向（長手軸方向）に対して傾斜して配置されている。より具体的には、強化部１８Ａは、サイドメンバ前部１２の長手方向に対する傾斜方向がキック部１４の傾斜方向とは反対向きに設定されており、縦壁部１２Ｃ、１２Ｄにおいて車両下方へ向けて車両前方側に傾斜して配置されている。

ここで、サイドメンバ前部１２の縦壁部１２Ｃ、１２Ｄにおける入力荷重と変形量との関係について簡単に説明する。図４（Ａ）には、サイドメンバ前部１２の縦壁部１２Ｃが模式的な側面図にて示されている。図４（Ａ）に示される強化部１８Ａの傾斜方向（矢印Ａ方向）に沿って荷重を入力した場合であって、非強化部１８Ｂが塑性域（弾性率が極めて小さい領域）に達しかつ強化部１８Ａが弾性域にある場合には、縦壁部１２Ｃ（縦壁部１２Ｄも同様）全体としては、（入力方向に直交する方向（矢印Ｂ方向参照）における）強化部１８Ａと非強化部１８Ｂとの比率に応じた弾性域にあり、強化部１８Ａがない構造に比べて耐力は高く、圧縮変形量は小さい。

一方、強化部１８Ａの傾斜方向に直交する方向（矢印Ｂ方向）に沿って荷重を入力した場合であって、非強化部１８Ｂが塑性域に達しかつ強化部１８Ａが弾性域にある場合には、縦壁部１２Ｃ（縦壁部１２Ｄも同様）全体としては、非強化部１８Ｂが圧縮変形してしまうことによって、強化部１８Ａがない構造と耐力はさほど変わらない。

これらにより、車両前後方向に荷重Ｆ、ｆを入力した場合には、強化部１８Ａの傾斜方向（矢印Ａ方向）に沿った方向への圧縮率に比べて強化部１８Ａの傾斜方向に直交する方向（矢印Ｂ方向）への圧縮率が高くなる。図４（Ａ）では、この場合における縦壁部１２Ｃの圧縮変形後の状態を図中の二点鎖線１２Ｃで模式的に示す。また、図４（Ｂ）では、図４（Ａ）と同様に縦壁部１２Ｃに荷重が入力された場合であって、縦壁部１２Ｃの後端部１２Ｂを固定端部とした場合における変形後の縦壁部１２Ｃの状態を実線で示し、変形前の縦壁部１２Ｃの状態を二点鎖線で示している。

このような強度及び剛性の異方性が付与されたサイドメンバ前部１２に対して、車両前方側から所定値以上の衝突荷重Ｆが入力される場合の前後の状態が、図３では模式的な斜視図にて示されている。図３（Ａ）は衝突荷重Ｆの入力前の状態であり、図３（Ｂ）は衝突荷重Ｆの入力後の状態である。図３（Ｂ）及び図４に示されるように、サイドメンバ前部１２は、車両前方側からの衝突荷重Ｆが入力されると、そのまま車両前後方向に圧縮変形するのではなく、強化部１８Ａの傾斜方向に沿ってせん断変形しようとしながら圧縮変形し、図４に示されるように、前端部１２Ａ側を車両下方側へ下げるように変形しようとする構造になっている。

以上のように、変形抑制構造部１８は、強化部１８Ａをサイドメンバ前部１２の長手方向（長手軸方向）に対して傾斜して配置することによって、サイドメンバ前部１２に強度及び剛性の異方性を付与すると共に、前突時（衝突時）には図２の二点鎖線で示されるサイドメンバ前部１２の変形によって第１のモーメントＭ１を低減させる方向（本実施形態では、第１のモーメントＭ１を打ち消す方向（キャンセルする方向））の第２のモーメントとしてのキャンセルモーメントＭ２を発生させるようになっている。また、本実施形態においては、車両前後方向に対する強化部１８Ａの傾斜方向の角度α（一例として０°＜α≦４５°）は、発生させたいキャンセルモーメントＭ２と、サイドメンバ前部１２の軸力強度の向上量のバランスを考慮して決定している。

ちなみに、強化部１８Ａ及び非強化部１８Ｂに入力される荷重が所定値未満であって、強化部１８Ａ及び非強化部１８Ｂが共に弾性変形している弾性域にある状態では、強化部１８Ａの弾性率と非強化部１８Ｂの弾性率とは殆ど異ならず、サイドメンバ前部１２の縦壁部１２Ｃ、１２Ｄ（図１参照）は剛性の異方性を備えない。

（作用・効果）
次に、上記実施形態の作用及び効果について説明する。

図２に示されるように、フロントサイドメンバ１０の前部を構成するサイドメンバ前部１２は、長尺状の閉断面部が形成されて略車両前後方向に沿って延在しており、衝突時に長手方向の一方端部側である前端部１２Ａに衝突荷重Ｆが入力される。

これに対し、サイドメンバ前部１２の長手方向の他方端部側である後端部１２Ｂ側にはキック部１４が一体に連結されており、このキック部１４は、サイドメンバ前部１２の後端部１２Ｂから車両後方斜め下方側へ屈曲して延設されている。キック部１４は、サイドメンバ前部１２の長手方向に対して傾斜した状態で連結されることで、サイドメンバ前部１２に対して、キック部１４の後端部（サイドメンバ後部１６側）がオフセットしているので、前突時（衝突時）には、サイドメンバ前部１２からキック部１４への荷重が第１のモーメントＭ１として作用する。この第１のモーメントＭ１は、キック部１４の後端側の屈曲部１５を折ってキック部１４を起こす方向に作用する。

ここで、サイドメンバ前部１２には車両幅方向に対向する縦壁部１２Ｃ、１２Ｄ（図１参照）に変形抑制構造部１８が設けられてサイドメンバ前部１２における他の部位（非強化部１８Ｂ）に比べて強度及び剛性の高い強化部１８Ａをサイドメンバ前部１２の長手方向に対して傾斜して配置しており、強化部１８Ａは、サイドメンバ前部１２の長手方向に対する傾斜方向がキック部１４の傾斜方向とは反対向き、すなわち、車両下方へ向けて車両前方側に傾斜する方向に設定されている。このため、サイドメンバ前部１２には強度及び剛性の異方性が付与されると共に、前突時（衝突時）には、サイドメンバ前部１２への長手方向に沿った衝突荷重Ｆの軸力入力によって、サイドメンバ前部１２が強化部１８Ａの傾斜方向に沿ってせん断変形しようとしながら主として強化部１８Ａの傾斜方向に直交する方向である車両後方斜め下方側へ圧縮するように変形する。換言すれば、サイドメンバ前部１２は、キック部１４の後端側の屈曲部１５を開かせるように変形する。

このようなサイドメンバ前部１２の変形によって、サイドメンバ前部１２への軸力入力が第１のモーメントＭ１の一部を打ち消すキャンセルモーメントＭ２へ変換される。このため、第１のモーメントＭ１の一部が、第１のモーメントＭ１とは逆方向のモーメントであるキャンセルモーメントＭ２によって打ち消され、キック部１４に作用する第１のモーメントＭ１が低減させられる。

以上説明したように、本実施形態に係る自動車の車体構造によれば、重量の増加を抑えながら衝突時におけるキック部１４の曲げ変形を抑制することができる。

また、第１のモーメントＭ１が低減できるため、この第１のモーメントＭ１によって構造の強度が決定されている場合には、板厚の低減や断面の縮小が可能となり、構造全体を軽量化できる。

また、強化部１８Ａがレーザ焼入れにより形成されているので、強化部１８Ａ及び非強化部１８Ｂに入力される荷重が所定値未満であって、強化部１８Ａ及び非強化部１８Ｂが共に弾性域にある状態では、サイドメンバ前部１２の縦壁部１２Ｃ、１２Ｄ（図１参照）は剛性の異方性を備えず、このような弾性域での変形モードは、強化部１８Ａを備えない対比構造と同様になる。このため、強化部１８Ａを設けても、構造全体の剛性への悪影響を招かずに済むうえに、例えば、スポット溶接打点等の接合点に対して、強化部１８Ａを備えない対比構造とは異なる入力が生じるのを防止又は抑制することができる。

また、強化部１８Ａがレーザ焼入れにより形成されているので、サイドメンバ前部１２の縦壁部１２Ｃ、１２Ｄ（図１参照）に剛性の異方性が付与されてもサイドメンバ前部１２自体の剛性は低下しない。

さらに、強度及び剛性の異方性が付与された縦壁部１２Ｃ、１２Ｄ（図１参照）では、レーザ焼入れにより強化部１８Ａが形成されているので、強化部１８Ａを備えない対比構造と同様に表面の平坦性が確保される。これにより、縦壁部１２Ｃ、１２Ｄ（図１参照）においてスポット溶接等が可能であると共に、部品の搭載等も容易な構成になっている。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態に係る自動車の車体構造について図５及び図６を用いて説明する。なお、これらの図において適宜示される矢印ＦＲは車両前方側を示しており、矢印ＵＰは車両上方側を示しており、矢印ＩＮは車両幅方向内側を示している。

図５には、本実施形態に係る自動車の車体構造が車体斜め前方内側から見た模式的な斜視図にて示されている。図５に示されるように、車両前部のエンジンルーム２０の両サイドの上部には、荷重入力部としての鋼製のエプロンアッパメンバ３０が左右一対設けられて略車両前後方向に延在している。

エプロンアッパメンバ３０は、アッパパネル及びアンダパネルによって、長尺状の矩形閉断面部が形成されているが、図５では、模式的にアッパパネルとアンダパネルとを一体に図示している（図６も同様）。エプロンアッパメンバ３０の矩形閉断面部は、それぞれエプロンアッパメンバ３０において、車両幅方向内側の部位を構成する壁部としての内側壁部３０Ｃと、車両上方側の部位を構成する壁部としての上壁部３０Ｄと、車両幅方向外側の部位を構成する壁部としての外側壁部３０Ｅと、車両下方側の部位を構成する壁部としての下壁部３０Ｆと、を備えている。このようなエプロンアッパメンバ３０は、衝突時（前突時）に少なくとも長手方向の一方端部側としての前端部３０Ａ側に衝突荷重Ｆが前方側配置部材(図示省略）によって入力される位置に配設されている。

エプロンアッパメンバ３０の長手方向の他方端部側としての後端部３０Ｂ側には、ドア開口形状に沿って、モーメント入力部としてのフロントピラー部（Ａピラー）３２が略車両上下方向に沿って配設されている。フロントピラー部３２は、閉断面構造を成しており、その下部であるピラーロア３２Ａが車両上下方向に沿って延在すると共に、このピラーロア３２Ａの上端部１３２Ａがエプロンアッパメンバ３０の後端部３０Ｂに連結されている。すなわち、エプロンアッパメンバ３０の後端部３０Ｂに形成されたフランジ１３０Ｂがフロントピラー部３２の外壁部にスポット溶接等によって結合されている。

また、フロントピラー部３２は、ピラーロア３２Ａの上端部１３２Ａから屈曲して車両上方斜め後方側へ延在するピラーアッパ３２Ｂを備えている。ピラーアッパ３２Ｂは、ウインドシールドガラス（図示省略）の左右両側に配置されている。

また、図５において二点鎖線で示すように、エプロンアッパメンバ３０の後端部３０Ｂの車両幅方向内側に隣接してフロントサスペンションタワー３４が配設されている。このフロントサスペンションタワー３４には、コイルスプリング（図示省略）の上端側を支持するサポートブラケット（図示省略）がナット締めされて固定されるようになっている。それゆえ、フロントサスペンションタワー３４は、フロントサスペンション（図示省略）及びタイヤ（図示省略）を介して路面荷重が入力されるようになっている。フロントサスペンションタワー３４は、車体上下方向に沿って配置されており、その上部３４Ａの車両幅方向の外側部がエプロンアッパメンバ３０における後端部３０Ｂにスポット溶接等によって結合（固定）されている。

また、フロントサスペンションタワー３４の上部３４Ａにおける後端側には、ダッシュパネル(図示省略）を介してブレース３６が配設されている。ブレース３６は、ダッシュパネル(図示省略）とフロントピラー部３２とで形成されるコーナーに配置され、ダッシュパネルを介してフロントサスペンションタワー３４の後端部にスポット溶接等によって結合されると共に、フロントピラー部３２の車両幅方向の内側部にスポット溶接等によって結合されている。すなわち、ブレース３６は、フロントサスペンションタワー３４とフロントピラー部３２とを結合するための部材とされている。

以上により、前突時（衝突時）にタイヤ(図示省略）が車両前方側から車両後方側への荷重を受けた場合には、フロントサスペンションタワー３４側からフロントピラー部３２側に荷重が伝わることになり、この荷重がピラーロア３２Ａの車両上下方向の軸線回りでフロントピラー部３２を車両幅方向外側（矢印Ｃ方向）へ曲げ変形させる方向の第１のモーメントＭ３として作用してしまう構造となっている。すなわち、フロントピラー部３２には、衝突時に第１のモーメントＭ３が入力される。

図５に示されるように、エプロンアッパメンバ３０には、変形抑制手段としての変形抑制構造部３８が設けられている。この変形抑制構造部３８は、エプロンアッパメンバ３０の内側壁部３０Ｃ、上壁部３０Ｄ、外側壁部３０Ｅ、及び下壁部３０Ｆにおいて、強化部３８Ａ及び非強化部３８Ｂを備えている。強化部３８Ａは、レーザ焼入れにより形成されて鋼板の強度及び剛性を向上させた部位でエプロンアッパメンバ３０における他の部位（非強化部３８Ｂ）に比べて強度及び剛性の高い部位とされ、非強化部３８Ｂは、レーザ焼入れの処理が施されていない部位とされている。

なお、強化部３８Ａの形成方法は第１の実施形態（図１〜図４参照）における強化部１８Ａの形成方法と同様である。また、強化部３８Ａ及び非強化部３８Ｂにおける性質（応力とひずみとの関係等）も、第１の実施形態（図１〜図４参照）における強化部１８Ａ及び非強化部１８Ｂにおける性質（応力とひずみとの関係等）と同様である。

ここで、強化部３８Ａの配置についてより具体的に説明する。内側壁部３０Ｃでは、強化部３８Ａは、車両後方へ向けて車両上方側に傾斜して配置されている。これに対して、内側壁部３０Ｃに対向する外側壁部３０Ｅでは、強化部３８Ａは、車両後方へ向けて車両下方側に傾斜して配置されている。すなわち、エプロンアッパメンバ３０の互いに対向する（換言すれば、エプロンアッパメンバ３０の主軸を挟んで相対する）内側壁部３０Ｃ及び外側壁部３０Ｅにおいては、強化部３８Ａは、エプロンアッパメンバ３０の長手方向に対して互いに反対向きに傾斜して配置されている。

なお、「エプロンアッパメンバ３０の長手方向に対して互いに反対向きに傾斜して配置」とは、エプロンアッパメンバ３０の主軸に対して一方が正の角度を持つ場合、他方が負の角度を持つような配置をいう。

また、上壁部３０Ｄでは、強化部３８Ａは、車両後方へ向けて車両幅方向外側に傾斜して配置されている。これに対して、上壁部３０Ｄに対向する下壁部３０Ｆでは、強化部３８Ａは、車両後方へ向けて車両幅方向内側に傾斜して配置されている。すなわち、エプロンアッパメンバ３０の互いに対向する（換言すれば、エプロンアッパメンバ３０の主軸を挟んで相対する）上壁部３０Ｄ及び下壁部３０Ｆにおいては、強化部３８Ａは、エプロンアッパメンバ３０の長手方向に対して互いに反対向きに傾斜して配置されている。

また、本実施形態では、強化部３８Ａがエプロンアッパメンバ３０の長手方向の軸回りに概ね螺旋状に連続するように配置されている。以上により、変形抑制構造部３８は、強化部３８Ａが内側壁部３０Ｃ、上壁部３０Ｄ、外側壁部３０Ｅ、及び下壁部３０Ｆにおいて上記のように配置されることによって、エプロンアッパメンバ３０の前端部３０Ａ側に衝突荷重Ｆが入力された状態では、エプロンアッパメンバ３０の長手方向の軸回りに捩る方向の第２のモーメントＭ４を発生させるようになっている。

すなわち、変形抑制構造部３８は、エプロンアッパメンバ３０における他の部位（非強化部３８Ｂ）に比べて強度及び剛性の高い強化部３８Ａをエプロンアッパメンバ３０の長手方向（長手軸方向）に対して傾斜して配置することによって、エプロンアッパメンバ３０に強度及び剛性の異方性を付与すると共に、衝突時にはエプロンアッパメンバ３０の変形によって第１のモーメントＭ３を低減させる方向の第２のモーメントＭ４を発生させる構造になっている。この第２のモーメントＭ４は、第１のモーメントＭ３によるフロントピラー部３２の車幅方向外側（矢印Ｃ方向）への曲げ変形を抑制する方向に作用するモーメントである。

また、本実施形態においても、車両前後方向に対する強化部３８Ａの傾斜方向の角度θ（一例として０°＜θ≦４５°）は、発生させたい第２のモーメントＭ４と、エプロンアッパメンバ３０の軸力強度の向上量のバランスを考慮して決定している。

（作用・効果）
次に、上記実施形態の作用及び効果について説明する。

前突時（衝突時）に、フロントサスペンションタワー３４の車両下方側に配置されたタイヤ(図示省略）が車両前方側から車両後方側への荷重を受けると、この荷重がフロントサスペンションタワー３４側からダッシュパネル(図示省略）及びブレース３６を介してフロントピラー部３２側に伝わる。この荷重は、ピラーロア３２Ａの車両上下方向の軸線回りでフロントピラー部３２を車両幅方向外側（矢印Ｃ方向）へ曲げ変形させる方向の第１のモーメントＭ３として作用する。

一方、フロントピラー部３２はエプロンアッパメンバ３０の後端部３０Ｂ側に連結されており、エプロンアッパメンバ３０は、長尺状の閉断面部が形成されて略車両前後方向に沿って延在し、エプロンアッパメンバ３０よりも車両前方側の部材によって、衝突時に少なくとも長手方向の一方端部側の前端部３０Ａ側に衝突荷重Ｆが入力される。ここで、エプロンアッパメンバ３０には、変形抑制構造部３８が設けられており、変形抑制構造部３８は、エプロンアッパメンバ３０における他の部位（非強化部３８Ｂ）に比べて強度及び剛性の高い強化部３８Ａをエプロンアッパメンバ３０の長手方向に対して傾斜して配置することによって、エプロンアッパメンバ３０に強度及び剛性の異方性を付与している。

図５及び図６（Ａ）に示されるように、レーザ焼入れされた複数の強化部３８Ａが、エプロンアッパメンバ３０の互いに対向する内側壁部３０Ｃ及び外側壁部３０Ｅにおいて、及び、エプロンアッパメンバ３０の互いに対向する上壁部３０Ｄ及び下壁部３０Ｆとにおいて、エプロンアッパメンバ３０の長手方向に対して互いに反対向きに傾斜して配置されることによって、エプロンアッパメンバ３０の前端部３０Ａに衝突荷重Ｆが入力された場合には、図６（Ｂ）に示されるように、エプロンアッパメンバ３０がその軸心を中心として螺旋方向（図６（Ｂ）では右向きの螺旋方向）に捩られて変形する。

すなわち、前突時（衝突時）には、エプロンアッパメンバ３０への長手方向に沿った衝突荷重Ｆの軸力入力によって、エプロンアッパメンバ３０は強化部３８Ａの傾斜方向に沿ってせん断変形しようとしながら、主として強化部３８Ａの傾斜方向に直交する方向へ圧縮するように変形するので、全体としてはエプロンアッパメンバ３０が捩られて変形する。

これにより、前突時（衝突時）には、エプロンアッパメンバ３０の変形によって、図５に示されるエプロンアッパメンバ３０の長手方向の軸回りに捩る方向の第２のモーメントＭ４が発生する。この第２のモーメントＭ４は、フロントピラー部３２を車両幅方向内側に捩って第１のモーメントＭ３によるフロントピラー部３２の車幅方向外側（矢印Ｃ方向）への曲げ変形を抑制する方向（第１のモーメントＭ３を低減させる方向）に作用する。

以上説明したように、本実施形態に係る自動車の車体構造によれば、重量の増加を抑えながら衝突時におけるフロントピラー部３２の曲げ変形を抑制することができる。

また、第１のモーメントＭ３が低減できるため、この第１のモーメントＭ３によって構造の強度が決定されている場合には、板厚の低減や断面の縮小が可能となり、構造全体を軽量化できる。また、構造全体を軽量化しても、例えば、フロントピラー部３２の曲げ変形によるウインドシールドガラス（図示省略）の外れ等のような後方構造の変形による部品外れを防止又は抑制することができる。

なお、強化部３８Ａがレーザ焼入れにより形成されていることによる利点は第１の実施形態と同様である。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態に係る自動車の車体構造について、図７（Ａ）を用いて説明する。図７（Ａ）には、本発明の第３の実施形態に係る自動車の車体構造における要部が模式的な斜視図にて示されている。この図に示されるように、本実施形態に係る自動車の車体構造は、レーザ焼入れにより形成された強化部１８Ａ（図１参照）に代えて、突起部により形成された強化部４０Ａを備える点で、第１の実施形態に係る自動車の車体構造とは異なる。他の構成は、第１の実施形態とほぼ同様の構成となっている。よって、第１の実施形態と実質的に同様の構成部については、同一符号を付して説明を省略する。

図７（Ａ）に示されるように、サイドメンバ前部１２には、変形抑制手段としての変形抑制構造部４０が設けられており、この変形抑制構造部４０は、複数の強化部４０Ａを備えている。強化部４０Ａは、サイドメンバ前部１２の閉断面部の内側に凸となる突起部（補強ビード）により形成されている。

これらの強化部４０Ａにおける突起部の形状は、部材のプレス成形時に形成している。なお、本実施形態では、強化部４０Ａがサイドメンバ前部１２の閉断面部の内側に凸となる突起部により形成されているが、強化部は、例えば、サイドメンバ前部１２の閉断面部の外側に凸となる突起部により形成されていてもよい。

強化部４０Ａは、サイドメンバ前部１２の長手方向（換言すれば、衝突荷重Ｆの入力方向）に対してそれぞれ傾斜して延在するように配置されている。この強化部４０Ａは、第１の実施形態における強化部１８Ａ（図１参照）と同様に、サイドメンバ前部１２の長手方向に対する傾斜方向がキック部１４の傾斜方向とは反対向きに設定されている。

変形抑制構造部４０は、サイドメンバ前部１２における他の部位（非強化部１８Ｂ）に比べて剛性の高い強化部４０Ａを上記のように配置することによって、サイドメンバ前部１２に剛性の異方性を付与すると共に、衝突時にはサイドメンバ前部１２の変形によってキック部１４に入力される第１のモーメントＭ１（図２参照）を低減させる方向（本実施形態では、第１のモーメントＭ１（図２参照）を打ち消す方向（キャンセルする方向））の第２のモーメントとしてのキャンセルモーメントＭ２を発生させるようになっている。

また、本実施形態においては、車両前後方向に対する強化部４０Ａの傾斜方向の角度α（一例として０°＜α≦４５°）は、発生させたいキャンセルモーメントＭ２と、サイドメンバ前部１２の部材座屈強度のバランスを考慮して決定している。

本実施形態に係る自動車の車体構造によれば、容易な加工によって、重量の増加を抑えながら衝突時におけるキック部１４の曲げ変形を抑制することができる。ちなみに、強化部４０Ａを突起部により形成して剛性の異方性を付与する構成は、金属材料にも非金属の材料にも適用できる。

［第４実施形態］
次に、本発明の第４の実施形態に係る自動車の車体構造について、図７（Ｂ）を用いて説明する。図７（Ｂ）には、本発明の第４の実施形態に係る自動車の車体構造における要部が模式的な斜視図にて示されている。この図に示されるように、本実施形態に係る自動車の車体構造は、レーザ焼入れにより形成された強化部３８Ａ（図５参照）に代えて、突起部により形成された強化部４２Ａを備える点で、第２の実施形態に係る自動車の車体構造とは異なる。他の構成は、第２の実施形態とほぼ同様の構成となっている。よって、第２の実施形態と実質的に同様の構成部については、同一符号を付して説明を省略する。

図７（Ｂ）に示されるように、エプロンアッパメンバ３０には、変形抑制手段としての変形抑制構造部４２が設けられており、この変形抑制構造部４２は、複数の強化部４２Ａを備えている。強化部４２Ａは、エプロンアッパメンバ３０の閉断面部の内側に凸となる突起部（補強ビード）により形成され、エプロンアッパメンバ３０の長手方向に対してそれぞれ傾斜して延在するように配置されている。

これらの強化部４２Ａにおける突起部の形状は、部材のプレス成形時に形成している。なお、本実施形態では、強化部４２Ａがエプロンアッパメンバ３０の閉断面部の内側に凸となる突起部により形成されているが、強化部は、エプロンアッパメンバ３０の閉断面部の外側に凸となる突起部により形成されていてもよい。

この強化部４２Ａは、第２の実施形態における強化部３８Ａ（図５参照）と同様の向きに設定されている。すなわち、強化部４２Ａは、エプロンアッパメンバ３０の互いに対向する内側壁部３０Ｃ及び外側壁部３０Ｅにおいて、及びエプロンアッパメンバ３０の互いに対向する上壁部３０Ｄ及び下壁部３０Ｆにおいて、エプロンアッパメンバ３０の長手方向に対して互いに反対向きに傾斜して配置されている。

変形抑制構造部４２は、強化部４２Ａがこれらのように配置されることによって、エプロンアッパメンバ３０の前端部３０Ａ側に衝突荷重Ｆが入力された状態では、エプロンアッパメンバ３０の長手方向の軸回りに捩る方向の第２のモーメントＭ４を発生させるようになっている。すなわち、変形抑制構造部４２は、エプロンアッパメンバ３０における他の部位（非強化部３８Ｂ）に比べて剛性の高い強化部４２Ａをエプロンアッパメンバ３０の長手方向（換言すれば、衝突荷重Ｆの入力方向）に対して傾斜して配置することによって、エプロンアッパメンバ３０に剛性の異方性を付与すると共に、衝突時にはエプロンアッパメンバ３０の変形によって第１のモーメントＭ３を低減させる方向の第２のモーメントＭ４を発生させる構造になっている。

また、本実施形態においては、車両前後方向に対する強化部４２Ａの傾斜方向の角度θ（一例として０°＜θ≦４５°）は、発生させたい第２のモーメントＭ４と、エプロンアッパメンバ３０の部材座屈強度のバランスを考慮して決定している。

本実施形態に係る自動車の車体構造によれば、容易な加工によって、重量の増加を抑えながら衝突時におけるフロントピラー部３２の曲げ変形を抑制することができる。ちなみに、第３の実施形態と同様に、強化部４２Ａを突起部により形成して剛性の異方性を付与する構成は、金属材料にも非金属の材料にも適用できる。

［第５実施形態］
次に、本発明の第５の実施形態に係る自動車の車体構造について、図８（Ａ）を用いて説明する。図８（Ａ）には、本発明の第５の実施形態に係る自動車の車体構造における要部が模式的な斜視図にて示されている。この図に示されるように、本実施形態に係る自動車の車体構造は、サイドメンバ前部１２が繊維強化複合材料により形成されており、レーザ焼入れにより形成された強化部１８Ａ（図１参照）に代えて、繊維を含んで形成された強化部５０Ａを備える点で、第１の実施形態に係る自動車の車体構造とは異なる。他の構成は、第１の実施形態とほぼ同様の構成となっている。よって、第１の実施形態と実質的に同様の構成部については、同一符号を付して説明を省略する。

図８（Ａ）に示されるサイドメンバ前部１２は、繊維強化複合材料（一例として、炭素繊維を樹脂で固めて成る複合材である炭素繊維強化プラスチック）によって形成されている。このサイドメンバ前部１２には、変形抑制手段としての変形抑制構造部５０が設けられており、この変形抑制構造部５０は、複数の強化部５０Ａを備えている。強化部５０Ａは、繊維を含んで形成されており、強化部５０Ａの配置方向が繊維の配向によって設定されている。図中では、繊維の配向を模式的に点線で示す。

強化部５０Ａは、サイドメンバ前部１２の長手方向（換言すれば、衝突荷重Ｆの入力方向）に対してそれぞれ傾斜して配置されている。この強化部５０Ａは、第１の実施形態における強化部１８Ａ（図１参照）と同様に、サイドメンバ前部１２の長手方向に対する傾斜方向がキック部１４の傾斜方向とは反対向きに設定されている。

変形抑制構造部５０は、サイドメンバ前部１２における他の部位（非強化部１８Ｂ）に比べて強度及び剛性の高い強化部５０Ａを上記のようにサイドメンバ前部１２の長手方向に対して傾斜して配置することによって、サイドメンバ前部１２に強度及び剛性の異方性を付与すると共に、衝突時にはサイドメンバ前部１２の変形によってキック部１４に入力される第１のモーメントＭ１（図２参照）を低減させる方向（本実施形態では、第１のモーメントＭ１（図２参照）を打ち消す方向（キャンセルする方向））の第２のモーメントとしてのキャンセルモーメントＭ２を発生させるようになっている。

また、本実施形態においては、車両前後方向に対する繊維の配向（換言すれば強化部５０Ａの傾斜方向）の角度α（一例として０°＜α≦４５°）は、キャンセルモーメントＭ２を考慮しないで設計した配向角を基準にしたうえで、発生させたいキャンセルモーメントＭ２の大きさを考慮して決定している。

本実施形態に係る自動車の車体構造によれば、前述した第１の実施形態とほぼ同様の作用及び効果が得られ、重量の増加を抑えながら衝突時におけるキック部１４の曲げ変形を抑制することができる。

［第６実施形態］
次に、本発明の第６の実施形態に係る自動車の車体構造について、図８（Ｂ）を用いて説明する。図８（Ｂ）には、本発明の第６の実施形態に係る自動車の車体構造における要部が模式的な斜視図にて示されている。この図に示されるように、本実施形態に係る自動車の車体構造は、エプロンアッパメンバ３０が繊維強化複合材料により形成されており、レーザ焼入れにより形成された強化部３８Ａ（図５参照）に代えて、繊維を含んで形成された強化部５２Ａを備える点で、第２の実施形態に係る自動車の車体構造とは異なる。他の構成は、第２の実施形態とほぼ同様の構成となっている。よって、第２の実施形態と実質的に同様の構成部については、同一符号を付して説明を省略する。

図８（Ｂ）に示されるエプロンアッパメンバ３０は、繊維強化複合材料（一例として、炭素繊維を樹脂で固めて成る複合材である炭素繊維強化プラスチック）によって形成されている。このエプロンアッパメンバ３０には、変形抑制手段としての変形抑制構造部５２が設けられており、この変形抑制構造部５２は、複数の強化部５２Ａを備えている。強化部５２Ａは、繊維を含んで形成されており、強化部５２Ａの配置方向が繊維の配向によって設定されている。図中では、繊維の配向を模式的に点線で示す。

強化部５２Ａは、サイドメンバ前部１２の長手方向（換言すれば、衝突荷重Ｆの入力方向）に対してそれぞれ傾斜して配置されている。この強化部５２Ａは、第２の実施形態における強化部３８Ａ（図５参照）と同様の向きに設定されている。すなわち、強化部５２Ａは、エプロンアッパメンバ３０の互いに対向する内側壁部３０Ｃ及び外側壁部３０Ｅにおいて、及びエプロンアッパメンバ３０の互いに対向する上壁部３０Ｄ及び下壁部３０Ｆにおいて、エプロンアッパメンバ３０の長手方向に対して互いに反対向きに傾斜して配置されている。

変形抑制構造部５２は、強化部５２Ａがこれらのように配置されることによって、エプロンアッパメンバ３０の前端部３０Ａ側に衝突荷重Ｆが入力された状態では、エプロンアッパメンバ３０の長手方向の軸回りに捩る方向の第２のモーメントＭ４を発生させるようになっている。すなわち、変形抑制構造部５２は、エプロンアッパメンバ３０における他の部位（非強化部）に比べて強度及び剛性の高い強化部５２Ａをエプロンアッパメンバ３０の長手方向（換言すれば、衝突荷重Ｆの入力方向）に対して傾斜して配置することによって、エプロンアッパメンバ３０に強度及び剛性の異方性を付与すると共に、衝突時にはエプロンアッパメンバ３０の変形によって第１のモーメントＭ３を低減させる方向の第２のモーメントＭ４を発生させる構造になっている。

また、本実施形態においては、車両前後方向に対する繊維の配向（換言すれば強化部５２Ａの傾斜方向）の角度θ（一例として０°＜θ≦４５°）は、第２のモーメントＭ４を考慮しないで設計した配向角を基準にしたうえで、発生させたい第２のモーメントＭ４の大きさを考慮して決定している。

本実施形態に係る自動車の車体構造によれば、前述した第２の実施形態とほぼ同様の作用及び効果が得られ、重量の増加を抑えながら衝突時におけるフロントピラー部３２の曲げ変形を抑制することができる。

［実施形態の補足説明］
なお、上記実施形態では、本発明に係る自動車の車体構造が車体前部側の構造に適用されているが、本発明に係る自動車の車体構造は、例えば、ドアのベルトライン部に配設される円管状のインパクトビームを荷重入力部とし、インパクトビームの取付相手側をモーメント入力部とする車体側部の構造等のように他の部位の構造に適用されてもよい。

また、荷重入力部の閉断面部は、矩形以外の多角形の閉断面部や円形の閉断面部等のように矩形以外の閉断面部であってもよく、また、強化部は荷重入力部の少なくとも一部に設けられていればよい。

また、上記第１、第２の実施形態では、鋼板が所定の部材形状に成形された後にレーザ焼入れがされることで強化部１８Ａ、３８Ａが形成されているが、強化部は、例えば、鋼板を所定の部材形状に成形する前に成形後の形状を見越して所定部位にレーザ焼入れをすることで形成しておいてもよい。

さらに、上記第１、第２の実施形態では、強化部１８Ａ、３８Ａが直線状に形成されているが、強化部は、例えば、円弧状に形成されてもよい。

なお、請求項１記載の「連結」の概念には、第１、第３、第５の実施形態のように、一部材の構成部同士が一体に連結される（一体に繋がっている）ものと、第２、第４、第６の実施形態のように、別部材が連結されるものと、の両方が含まれる。請求項２記載の「連結」の概念も同様である。

１２ サイドメンバ前部（荷重入力部）
１２Ａ 前端部（一方端部）
１２Ｂ 後端部（他方端部）
１２Ｃ 縦壁部
１２Ｄ 縦壁部
１４ キック部（モーメント入力部）
１８ 変形抑制構造部（変形抑制手段）
１８Ａ 強化部
３０ エプロンアッパメンバ（荷重入力部）
３０Ａ 前端部（一方端部）
３０Ｂ 後端部（他方端部）
３０Ｃ 内側壁部（壁部）
３０Ｄ 上壁部（壁部）
３０Ｅ 外側壁部（壁部）
３０Ｆ 下壁部（壁部）
３２ フロントピラー部（モーメント入力部）
３８ 変形抑制構造部（変形抑制手段）
３８Ａ 強化部
４０ 変形抑制構造部（変形抑制手段）
４０Ａ 強化部
４２ 変形抑制構造部（変形抑制手段）
４２Ａ 強化部
５０ 変形抑制構造部（変形抑制手段）
５０Ａ 強化部
５２ 変形抑制構造部（変形抑制手段）
５２Ａ 強化部
Ｆ 衝突荷重
Ｍ１ 第１のモーメント
Ｍ２ キャンセルモーメント（第２のモーメント）
Ｍ３ 第１のモーメント
Ｍ４ 第２のモーメント

Claims (8)

1. 長尺状の閉断面部が形成され、衝突時に少なくとも長手方向の一方端部側に衝突荷重が入力される荷重入力部と、
   前記荷重入力部の長手方向の他方端部側に連結され、衝突時に第１のモーメントが入力されるモーメント入力部と、
   前記荷重入力部に設けられ、前記荷重入力部における他の部位に比べて剛性の高い強化部を前記荷重入力部の長手方向に対して傾斜して配置することによって、前記荷重入力部に剛性の異方性を付与すると共に、衝突時には前記荷重入力部の変形によって前記第１のモーメントを低減させる方向の第２のモーメントを発生させる変形抑制手段と、
   を有する自動車の車体構造。
2. 前記モーメント入力部は、前記荷重入力部の長手方向に対して傾斜した状態で前記他方端部側に連結されると共に、
   前記強化部は、前記荷重入力部の長手方向に対する傾斜方向が前記モーメント入力部の傾斜方向とは反対向きに設定されている請求項１記載の自動車の車体構造。
3. 前記強化部が前記荷重入力部の互いに対向する壁部において前記荷重入力部の長手方向に対して互いに反対向きに傾斜して配置されることによって、前記荷重入力部の長手方向の一方端部側に衝突荷重が入力された状態では、前記第２のモーメントとして、前記荷重入力部の長手方向の軸回りに捩る方向のモーメントを発生させる請求項１記載の自動車の車体構造。
4. 前記荷重入力部は、フロントサイドメンバの前部を構成して略車両前後方向に沿って延在するサイドメンバ前部であり、
   前記モーメント入力部は、前記フロントサイドメンバにおいて前記サイドメンバ前部の後端部から車両後方斜め下方側へ屈曲して延設されたキック部であり、
   前記強化部は、前記サイドメンバ前部の車両幅方向に対向する縦壁部において車両下方へ向けて車両前方側に傾斜して配置されている請求項２記載の自動車の車体構造。
5. 前記荷重入力部は、略車両前後方向に沿って延在するエプロンアッパメンバであり、前記モーメント入力部は、前記エプロンアッパメンバの後端部に連結されて略車両上下方向に沿って配設されるフロントピラー部である請求項３記載の自動車の車体構造。
6. 前記強化部がレーザ焼入れにより形成されている請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の自動車の車体構造。
7. 前記強化部が突起部により形成されている請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の自動車の車体構造。
8. 前記荷重入力部が繊維強化複合材料によって形成され、前記強化部の配置方向が繊維の配向によって設定されている請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の自動車の車体構造。

Images