JP2014169035A - 自動車の車体構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ハイドロフォーム加工された車体フレームと繊維強化プラスチック製の車体外板とを組み合わせても、自動車の軽量化、強度、デザインの自由度を向上できる車体構造を提供する。
【解決手段】自動車の車体構造は、ハイドロフォーム加工された金属製管状部材であり、長手方向に沿って形成され互いに離間しかつ法線方向の位置が異なる第１側面２２１Ｌ及第２側面２２２Ｌを有する左サイドパネル３０Ｌと、第１側面２２１Ｌ及第２側面２２２Ｌの相対的な向き及び位置に対応するようにそれぞれ形成された第１接着面３１１Ｌ及び第２接着面３１２Ｌを含んだ上縁部３０１Ｌを有し、第１接着面３１１Ｌ及び第２接着面３１２Ｌの少なくとも１つは上縁部３０１Ｌの端部近傍にあり、第１接着面３１１Ｌは第１側面２２１Ｌに接着され、第２接着面３１２Ｌは第２側面２２２Ｌに接着される繊維強化プラスチック製の左サイドパネル３０Ｌと、を備えている。
【選択図】図３

Description

本発明は、自動車の車体構造に関する。

従来、自動車の軽量化、強度、デザインの自由度を向上させるために、ハイドロフォーム加工された車体フレーム、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）からなる外装用の車体外板がそれぞれ個別に使用されている。

車体外板は、一般的に、車体フレームに予め設置された取付金具（ブラケット、ステー等）にボルトやリベットが締結されることにより、固定される。このとき、車体フレームと車体外板との間に隙間が生じたり、取付金具の占有空間を確保するために室内空間が狭くなったりする問題があった。

上述した問題を回避するために、取付金具やボルト等を使用せず、車体フレームに車体外板を接着することが行われている。具体的には、Ａピラーやルーフサイドレール等の成形材の横フランジにガラス面を接続する技術（特許文献１参照）、風防ガラスを柱の接触面に接続する技術が開示されている（特許文献２参照）。

また、従来、車両のフロントフードに歩行者が衝突した場合に、歩行者への衝撃を緩和するために、フロントフードを跳ね上げる技術が開示されている（特許文献３参照）。

特許文献３の技術は、同文献の図３に示されている屈曲ラインにおいてフロントフードを屈曲させながら跳ね上げる。これにより、フロントフードに歩行者が衝突した場合に、歩行者の頭部が車幅方向の右側又は左側へ振られても、歩行者がフロントフードの右側又は左側から落下するのを防止できる。

特開平６−２１９３２１号公報 特表２０００−５０５３９５号公報 特開２００８−７０６４号公報

しかし、特許文献１及び２に記載された技術では、ガラスが車体外板に直接接着され、ガラス端部が露出している。このため、車両のデザイン性を重視する場合、これらの技術を使用できない問題があった。

また、特許文献３に記載された技術では、フロントフードが跳ね上げられた場合に、そのフロントフードによって運転者の視界が遮られる問題がある。

本発明は、このような実情を鑑みて提案されたものであり、ハイドロフォーム加工された車体フレームと繊維強化プラスチック製の車体外板とを組み合わせた場合でも、自動車の軽量化、強度、デザインの自由度を向上させることができる自動車の車体構造を提供することを目的とする。

また、本発明は、歩行者が車両に衝突した場合に、歩行者への衝撃を緩和すると共に、運転者の視界を確保することができる自動車の車体構造を提供することを目的とする。

本発明に係る自動車の車体構造は、ハイドロフォーム加工された金属製管状部材であり、長手方向に沿って形成され互いに離間しかつ法線方向の位置が異なる第１及び第２側面を有する車体フレームと、前記第１及び第２側面の相対的な向き及び位置に対応するようにそれぞれ形成された第１及び第２接着面を含んだ縁部を有し、前記第１及び第２接着面の少なくとも１つは前記縁部の端部近傍にあり、前記第１接着面は前記第１側面に接着され、前記第２接着面は前記第２側面に接着される繊維強化プラスチック製の車体外板と、を備えている。

本発明に係る自動車の車体構造は、ルーフパネルの車幅方向の端部に沿って設置され、ハイドロフォーム加工されかつ対向する部分が互いに接着された第１及び第２金属製管状部材を有する車体フレームを備えている。

本発明に係る自動車の車体構造は、フロントフードと、前記フロントフードの前方かつ幅方向の両端部にそれぞれ設置され、前記フロントフードの前方の車幅方向を軸にして、前記フロントフードを回転可能に支持する２つの回転支持部と、前記フロントフードの後方かつ車幅方向の中央部を固定する固定機構と、衝撃を検出する衝撃検出手段と、前記衝撃検出手段により検出された衝撃の大きさが閾値以上であるときに、前記フロントフードの後方の両端部をそれぞれ跳ね上げる跳ね上げ機構と、を備えている。

本発明に係る自動車の車体構造は、ハイドロフォーム加工された車体フレームと繊維強化プラスチック製の車体外板とを組み合わせた場合でも、自動車の軽量化、強度、デザインの自由度を向上させることができる。

本発明に係る自動車の車体構造は、ルーフパネルの車幅方向の端部に沿って設置され、ハイドロフォーム加工されかつ対向する部分が互いに接着された第１及び第２金属製管状部材を有する車体フレームを備えることで、ルーフパネルの車幅方向の端部の強度を向上させることができる。

本発明に係る自動車の車体構造は、歩行者が車両に衝突した場合に、歩行者への衝撃を緩和すると共に、運転者の視界を確保することができる。

本発明の第１実施形態に係る自動車の車体構造の構成を示す分解斜視図である。 右サイドパネル及び左サイドパネルが一体に構成された状態を示す斜視図である。 第１左フロントピラーと左サイドパネルの接着構造を説明するための断面図である。 ハッチバック扉を支持するためのリアルーフサイドレールにリアサイドパネルを取り付けた状態を示す車幅方向の断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る自動車の車体構造の要部分解斜視図である。 第１及び第２左フロントピラーと左サイドパネルの接着構造を説明するための車幅方向の断面図である。 第１及び第２右フロントピラーの側面図である。 車両が障害物に衝突したときの衝撃伝達経路を示す図である 第１及び第２左フロントピラーと左サイドパネルの他の接着構造を説明するための車幅方向の断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る自動車の車体構造の構成図である。 フード外板の斜視図である。 フードフレームの斜視図である。 ストライカーの斜視図である。 ヒンジ部の斜視図である。 ロック機構の正面図である。 フード跳ね上げ処理ルーチンを示すフローチャートである。 フロントフードが跳ね上げられた状態を示す要部概略図である。

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。以下では、説明の都合上、車体構造の一方の側面について主に説明し、他方の側面については同様の構成であるので、その詳細な説明は省略する。

［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る自動車の車体構造１の構成を示す分解斜視図である。
第１実施形態に係る自動車の車体構造１は、車輪及びパワートレーン等を搭載するためのアンダーボデー１０と、乗員の占有空間を確保するためのアッパーキャビン部２０と、車体前方に対してアッパーキャビン部２０の右側を外装する右サイドパネル３０Ｒと、車体前方に対してアッパーキャビン部２０の左側を外装する左サイドパネル４０Ｌと、を備えている。

図２は、右サイドパネル３０Ｒ及び左サイドパネル３０Ｌが一体に構成された状態を示す斜視図である。同図に示すように、右サイドパネル３０Ｒ及び左サイドパネル３０Ｌは、ルーフパネル３１を介して一体に構成されている。なお、右サイドパネル３０Ｒ、左サイドパネル３０Ｌ、ルーフパネル３１は、図２の構成に限らず、それぞれ独立して成形されたものでもよい。

図１に示すように、アンダーボデー１０は、車体全体の基礎部分であるメインフレーム１１と、メインフレーム１１の車幅方向の両側面に固定されたフロントクロスフレーム１２Ｌ，１２Ｒ、センタークロスフレーム１３Ｌ，１３Ｒ、リアクロスフレーム１４Ｌ，１４Ｒと、各クロスフレーム１２Ｌ，１２Ｒ，１３Ｌ，１３Ｒ，１４Ｌ，１４Ｒの先端部と接合され車体前後方向に沿って設けられた左・右サイドシル１５Ｌ，１５Ｒと、メインフレーム１１、各クロスフレーム１２Ｌ，１２Ｒ，１３Ｌ，１３Ｒ，１４Ｌ，１４Ｒ、左・右サイドシル１５Ｌ，１５Ｒにより支持されたフロアパネル１６と、を備えている。

メインフレーム１１は、鉄製板金をプレス加工されており、車体前後方向に沿って設けられている。フロントクロスフレーム１２Ｌ，１２Ｒは、メインフレーム１１のフロント部分の両側面にそれぞれ固定され、車幅方向の両側へそれぞれ延びている。
センタークロスフレーム１３Ｌ，１３Ｒは、メインフレーム１１のセンター部分の両側面にそれぞれ固定され、車幅方向の両側へそれぞれ延びている。リアクロスフレーム１４Ｌ，１４Ｒは、メインフレーム１１のリア部分の両側面にそれぞれ固定され、車幅方向の両側へそれぞれ延びている。

左・右サイドシル１５Ｌ，１５Ｒは、メインフレーム１１に対してそれぞれ車幅方向の両側において、車体前後方向に沿って設けられている。左・右サイドシル１５Ｌ，１５Ｒは、各クロスフレーム１２Ｌ，１２Ｒ，１３Ｌ，１３Ｒ，１４Ｌ，１４Ｒの先端部と接合されると共に、アッパーキャビン部２０とも接合される。

アッパーキャビン部２０は、金属製、例えば鉄製の管状（パイプ状）部材であり、乗員占有空間の外枠を形成する。アッパーキャビン部２０は、車幅方向に沿って設けられたフロントルーフレール２１と、フロントルーフレール２１の車幅方向の両端部からそれぞれ車体前後に沿って設けられた第１左フロントピラー２２Ｌ及び第１右フロントピラー２２Ｒ（以下、「第１左・右フロントピラー２２Ｌ，２２Ｒ」という。）と、第１左・右フロントピラー２２Ｌ，２２Ｒの車体後方側であって各側面から車体下方に向かって設けられた左センターピラー２３Ｌ及び右センターピラー２３Ｒ（以下、「左・右センターピラー２３Ｌ，２３Ｒ」という。）と、を備えている。

フロントルーフレール２１は、ルーフレール当て板２６Ｌを介して第１左フロントピラー２２Ｌの車幅方向の内側面に接合されると共に、ルーフレール当て板２６Ｒを介して第１右フロントピラー２２Ｒの車幅方向の内側面に接合されている。

第１左・右フロントピラー２２Ｌ，２２Ｒの各一端部は、ピラー下部当て板２５Ｌ，２５Ｒを介して、左・右サイドシル１５Ｌ，１５Ｒに接合されている。第１左・右フロントピラー２２Ｌ，２２Ｒは、左・右サイドシル１５Ｌ，１５Ｒとの接合部からフロントルーフレール２１の両端部（車体後方かつ上方）に向かって延びている。さらに、第１左・右フロントピラー２２Ｌ，２２Ｒは、不図示のルーフパネルの両端部に沿って車体後方に延びており左・右センターピラー２３Ｌ，２３Ｒの各上端部と接合している。

左・右センターピラー２３Ｌ，２３Ｒの上端部は、ピラー上部当て板２７Ｌ，２７Ｒを介して、第１左・右フロントピラー２２Ｌ，２２Ｒに接合されている。左・右センターピラー２３Ｌ，２３Ｒの下端部は、ピラー下部当て板２８Ｌ，２８Ｒを介して、左・右サイドシル１５Ｌ，１５Ｒに接合されている。

図３は、第１左フロントピラー２２Ｌと左サイドパネル３０Ｌの接着構造を説明するための車幅方向の断面図である。なお、第１右フロントピラー２２Ｒと右サイドパネル３０Ｒの接着構造については、図３を左右対称にしたものと同じであり、その詳細な説明は省略する。

第１左フロントピラー２２Ｌは精密にハイドロフォーム加工されており、左サイドパネル３０Ｌは繊維強化プラスチックにより精密に成形されている。このため、第１左フロントピラー２２Ｌの断面形状と、左サイドパネル３０Ｌの上縁部３０１Ｌの断面形状は、次のように精密に対応して、互いに接合可能に成形されている。

第１左フロントピラー２２Ｌは、車体前後方向に沿って長手方向が形成された複数の側面を有している。このため、第１左フロントピラー２２Ｌは、車幅方向においては、図３に示すように、凹凸のある断面形状になっている。

また、第１左フロントピラー２２Ｌは、互いに離間しかつ法線方向の位置が異なる（同一平面上にない）第１側面２２１Ｌ及び第２側面２２２Ｌを有している。第１側面２２１Ｌは、車幅方向の外側上部に形成されている。第２側面２２２Ｌは、第１側面２２１Ｌから離れた位置であって、車幅方向の外側下部に形成されている。
なお、第１側面２２１Ｌから第２側面２２２Ｌまでの各側面の断面形状は、特に限定されるものではなく、本実施形態では凹凸状になっている。

左サイドパネル３０Ｌは、上縁部３０１Ｌにおいて、車体前後方向に沿って長手方向が形成された第１接着面３１１Ｌと第２接着面３１２Ｌとを有している。このため、左サイドパネル３０Ｌの上縁部３０１Ｌは、車幅方向においては、図３に示すように、凹凸のある断面形状になっている。なお、図３には図示されていないが、左サイドパネル３０Ｌの上縁部３０１Ｌは、車体中心（紙面右側）方向へ延伸しており、図２に示したルーフパネル３１と一体に構成されている。

第１接着面３１１Ｌと第２接着面３１２Ｌは、互いに法線方向及びその位置が異なっている（同一平面上にない）。第１接着面３１１Ｌは、上縁部３０１Ｌの上端部に形成されている。第２接着面３１２Ｌは、第１接着面３１１Ｌから離れた位置であって、上縁部３０１Ｌの下端部に形成されている。第１側面２２１Ｌと第２側面２２２Ｌの間には、扉枠シール３２０を取り付け可能にするための凹部３１３Ｌが形成されている。

第１側面２２１Ｌに対する第２側面２２２Ｌの位置及び向きと、第１接着面３１１Ｌに対する第２接着面３１２Ｌの位置及び向きとは、互いに対応している。
第１左フロントピラー２２Ｌに対して車幅方向の外側から左サイドパネル３０Ｌの上縁部３０１Ｌが装着されると、第１接着面３１１Ｌが第１側面２２１Ｌに対向し、第２接着面３１２Ｌが第２側面２２２Ｌに対向する。

そして、第１接着面３１１Ｌと第１側面２２１Ｌが、上部接着部３２Ｌを介して接着される。第２接着面３１２Ｌと第２側面２２２Ｌとが、下部接着部３３Ｌを介して接着される。この結果、左サイドパネル３０Ｌは、第１左フロントピラー２２Ｌの車幅方向の外側に接着される。

ここで、上部接着部３２Ｌ及び下部接着部３３Ｌのいずれかが欠けると、次のような問題がある。
左サイドパネル３０Ｌと第１左フロントピラー２２Ｌとが上部接着部３２Ｌのみで接着された場合、下部接着部３３Ｌに対応する部分が固定されない。一方で、左サイドパネル３０Ｌと第１左フロントピラー２２Ｌとが下部接着部３３Ｌのみで接着された場合、上部接着部３２Ｌに対応する部分が固定されない。

このため、左サイドパネル３０Ｌは、シール機能が発揮される程度に扉枠シール３２０を強く受けることができなくなる。また、昇降扉３３０の開閉動作によって、上部接着部３２Ｌ又は下部接着部３２Ｌに対応する部分が動いてしまい、左サイドパネル３０Ｌの上縁部３０１Ｌが劣化・摩耗する問題もある。

また、仮に、左サイドパネル３０Ｌの上縁部３０１Ｌが第１接着面３１１Ｌのみで構成され、第１接着面３１１Ｌと第１側面２２１Ｌとが上部接着部３２Ｌのみで接着された場合、上縁部３０１Ｌは、デザイン的に美しく仕上げられなくなる。さらに、扉枠シール３２０がシール機能を発揮できるようにするためには、下部接着部３３Ｌの代わりになる別の部品が必要になる。このため、部品点数が増えてしまい、製造コストが上がると共に、製造工程が複雑になるという問題点がある。

したがって、左サイドパネル３０Ｌと第１左フロントピラー２２Ｌとは、上部接着部３２Ｌ及び下部接着部３３Ｌの２か所で接着される。これにより、左サイドパネル３０Ｌの上縁部３０１Ｌがデザイン的に美しく仕上げられる。さらに、左サイドパネル３０Ｌは、シール機能が発揮できるように扉枠シール３２０を受け止めることが可能になる。

以上のように、第１の実施形態に係る自動車の車体構造１は、車体前後方向に沿って形成され互いに離間しかつ法線方向の位置が異なる第１側面２２１Ｌ及び第２側面２２２Ｌを有する第１左フロントピラー２２Ｌと、第１側面２２１Ｌ及び第２側面２２２Ｌの相対的な向き及び位置に対応するようにそれぞれ形成された第１接着面３１１Ｌ及び第２接着面３１２Ｌを含んだ上縁部３０１Ｌを有する左サイドパネル３０Ｌと、を備えている。

これにより、上記自動車の車体構造１は、第１接着面３１１Ｌが第１側面２２１Ｌに接着可能になり、第２接着面３１２Ｌが第２側面２２２Ｌに接着可能になる。この結果、第１左フロントピラー２２Ｌが左サイドパネル３０Ｌの車幅方向の内側から接着されるので、左サイドパネル３０Ｌの上縁部３０１Ｌをデザイン的に美しい仕上がりにすることが可能になる。

上述した実施形態では、第１左フロントピラー２２Ｌに左サイドパネル３０Ｌの上縁部３０１Ｌを取り付けることを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。

本発明は、例えば、フード、後部トランク扉、ハッチバック扉などの繊維強化プラスチック製の車体外板を、ハイドロフォーム加工された金属製の管状部材である他のフレームに取り付ける場合にも適用可能である。

図４は、ハッチバック扉５０を支持するためのリアルーフサイドレール６０にリアサイドパネル７０を取り付けた状態を示す車幅方向の断面図である。
リアルーフサイドレール６０は、ハイドロフォーム加工された鉄製の管状（パイプ状）部材であり、車体前後方向に沿って形成され互いに離間しかつ法線方向の位置が異なる第１側面６１及び第２側面６２を有している。

リアサイドパネル７０は、繊維強化プラスチック製であり、第１側面６１及び第２側面６２の相対的な向き及び位置に対応するようにそれぞれ形成された第１接着面７１及び第２接着面７２を含んだ縁部７３を有している。第１接着面７１は、縁部７３の端部近傍にある。
そして、リアサイドパネル７０の第１接着面７１は、第１接着部８１によりリアルーフサイドレール６０の第１側面６１に接着される。第２接着面７２は、第２接着部８２により第２側面６２に接着される。

これにより、リアサイドパネル７０とリアルーフサイドレール６０とは、第１接着部８１及び第２接着部８２の２か所で接着され、リアサイドパネル７０の縁部７３がデザイン的に美しく仕上げられる。さらに、リアサイドパネル７０は、ハッチバック扉５０が開閉動作される場合でも、シール機能が発揮できるように扉枠シール５１を受け止めることが可能になる。

［第２の実施形態］
図５は、本発明の第２の実施形態に係る自動車の車体構造１の要部分解斜視図である。なお、第１の実施形態と同一のものには同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

第２の実施形態に係る自動車の車体構造１は、図１に示すアッパーキャビン部２０の構成に加えて、さらに第２左・右フロントピラー２４Ｌ，２４Ｒを備えている。
フロントルーフレール２１は、ルーフレール当て板２６Ｌを介して第２左フロントピラー２４Ｌの車幅方向の内側面に接合されると共に、ルーフレール当て板２６Ｒを介して第２右フロントピラー２４Ｒの車幅方向の内側面に接合されている。

第１左フロントピラー２２Ｌと第２左フロントピラー２４Ｌは、左サイドシル１５Ｌ上に車体前後方向に沿って設けられている。また、第１左フロントピラー２２Ｌと第２左フロントピラー２４Ｌは、フロントルーフレール２１から左・右センターピラー２３Ｌ，２３Ｒまでの車体前後方向の範囲では対向する側面において接着され、フロントルーフレール２１より車体前方においては上下方向に異なる角度で曲げられている。

なお、第１左フロントピラー２２Ｌと第２左フロントピラー２４Ｌを溶接で固定しようとすると、熱によって歪みが発生するおそれがある。熱が発生すると、左サイドパネル３０Ｌと接着する面（後述する図７の第１側面２２１Ｌ及び第２側面２２２Ｌ）が歪んでしまい、第１及び第２左フロントピラー２２Ｌ，２４Ｌと左サイドパネル３０Ｌを精度よく接着して固定することが難しくなる。そのため、第１左フロントピラー２２Ｌと第２左フロントピラー２４Ｌとは、接着により固定される。

そして、第１左フロントピラー２２Ｌと第２左フロントピラー２４Ｌとが接着により固定された結果、第１の実施の形態（第１左フロントピラー２２Ｌだけの場合）に比べて、曲げに対する強度が向上している。なお、第１及び第２左フロントピラー２２Ｌ，２４Ｌが接着する部分の断面積は、第１の実施形態の第１左フロントピラー２２Ｌの断面積とほぼ同じである。このため、断面積はほぼ同じであるが、曲げに対する強度が強化されている。

第２左フロントピラー２４Ｌのフロントルーフレール２１から車体前方への部分の曲げ角度は、第１左フロントピラー２２Ｌのフロントルーフレール２１から車体前方への部分の曲げ角度よりも小さい。そして、第２左フロントピラー２４Ｌの車体前方の端部は、フロントフードの後方であって幅方向の端部にあるフロントサイドフレームに溶接で固定される。
なお、第１右フロントピラー２２Ｒと第２右フロントピラー２４Ｒの関係は、上述した第１左フロントピラー２２Ｌと第２左フロントピラー２４Ｌの関係と同様であるので、その記載を省略する。

図６は、第１及び第２左フロントピラー２２Ｌ，２４Ｌと左サイドパネル３０Ｌの接着構造を説明するための車幅方向の断面図である。なお、第１及び第２右フロントピラー２２Ｒ，２４Ｒと右サイドパネル３０Ｒの接着構造については、図６を左右対称にしたものと同じであり、その詳細な説明は省略する。

第１及び第２左フロントピラー２２Ｌ，２４Ｌは精密にハイドロフォーム加工されており、左サイドパネル３０Ｌは繊維強化プラスチックにより精密に成形されている。このため、第１及び第２左フロントピラー２２Ｌ，２４Ｌの断面形状と、左サイドパネル３０Ｌの上縁部３０１Ｌの断面形状は、次のように精密に対応して、互いに接合可能に成形されている。

第２左フロントピラー２４Ｌは第１側面２２１Ｌを有し、第１左フロントピラー２２Ｌは第１側面２２２Ｌを有する。第１側面２２１Ｌと第２側面２２２Ｌは、互いに離間しかつ法線方向の位置が異なる（同一平面上にない）。第１側面２２１Ｌは、車幅方向の外側上部に形成されている。第２側面２２２Ｌは、第１側面２２１Ｌから離れた位置であって、車幅方向の外側下部に形成されている。

左サイドパネル３０Ｌは、第１実施形態と同様に、上縁部３０１Ｌにおいて、車体前後方向に沿って長手方向が形成された第１接着面３１１Ｌと第２接着面３１２Ｌとを有している。なお、図６には図示されていないが、左サイドパネル３０Ｌの上縁部３０１Ｌは、車体中心（紙面右側）方向へ延伸しており、図２に示したルーフパネル３１と一体に構成されている。第１側面２２１Ｌに対する第２側面２２２Ｌの位置及び向きと、第１接着面３１１Ｌに対する第２接着面３１２Ｌの位置及び向きとは、互いに対応している。

第１及び第２左フロントピラー２２Ｌ，２４Ｌに対して車幅方向の外側から左サイドパネル３０Ｌの上縁部３０１Ｌが装着されると、第１接着面３１１Ｌが第１側面２２１Ｌに対向し、第２接着面３１２Ｌが第２側面２２２Ｌに対向する。

そして、第１接着面３１１Ｌと第１側面２２１Ｌが、上部接着部３２Ｌを介して接着される。第２接着面３１２Ｌと第２側面２２２Ｌとが、下部接着部３３Ｌを介して接着される。この結果、左サイドパネル３０Ｌは、第１及び第２左フロントピラー２２Ｌ，２４Ｌの車幅方向の外側に接着される。

図７は、第１及び第２右フロントピラー２２Ｒ，２４Ｒの側面図である。ここでは、車両の右側を例に挙げているが、車両左側でも同様である。
第２右フロントピラー２４Ｒは、管状に形成されており、車体前方の先端部に矩形状に形成された開口部である外気導入口２４Ｒａと、外気導入口２４Ｒａから導入された外気を乗員室へ吹き出す吹出し口２４Ｒｂと、を有している。図７では、吹出し口２４Ｒｂは１つだけ形成されているが、複数形成されてもよい。

車両の窓を閉めた状態で乗員室に新鮮な外気を送り込む場合、専用のダクトを設置する必要があり、その分、乗員室が狭くなる問題があった。そこで、第２右フロントピラー２４Ｒに外気導入口２４Ｒａ及び吹出し口２４Ｒｂを形成することにより、専用のダクトを設ける必要がなくなり、広い乗員室を確保できる。

図８は、車両が障害物に衝突したときの衝撃伝達経路を示す図である。ここでは、車両の左側を例に挙げているが、車両右側でも同様である。
第１の実施形態では、第２左フロントピラー２４Ｌがないため、車両前方からの衝撃は、左フロントドアの車体前方側であって上下方向の中央部（フロントサイドフレーム２９Ｌを介して第１左フロントピラー２２Ｌの上下方向の中央部）に集中する。この結果、当該部分が変形しやすくなる。

これに対して、第２の実施形態では、車両前方からの衝撃は、その一部が第２左フロントピラー２４Ｌを伝達するので、左フロントドアの車体前方側であって上下方向の中央部には集中せず、分散される。このため、当該部分が変形しにくくなる。

一般に、自動車の衝突安全性を高めるためには、衝突時に車体前方の構造体が変形し、乗員室はできる限り変形しないことが求められる。
そこで、第２の実施形態に係る自動車の車体構造１は、車体前方に接合された第２左フロントピラー２４Ｌと、左フロントドアの車体前方側に設けられた第１左フロントピラー２２Ｌとを、互いに対向する側面において接着している。これにより、上記自動車の車体構造１は、車両前方からの衝撃を第２左フロントピラー２４Ｌで分散吸収して、乗員室への衝撃を緩和すると共に、第１及び第２左フロントピラー２２Ｌ，２４Ｌの接着部分を設けたことで乗員室の変形を抑制して、乗員を挟み込まないようにする。この結果、上記自動車の車体構造１は、従来に比べて、衝突安全性を高めることができる。

自動車の車体構造１は、特に、電柱、街路樹などのポール状物体に側面衝突した場合には、側面衝突による衝撃を低減して、乗員室の変形を抑制することができる。また、自動車の車体構造１は、車両（自動車、台車など）に側面衝突した場合には、側面からの衝撃を左センターピラー２３Ｌで受けて、第１及び第２左フロントピラー２２Ｌ，２４Ｌへ２次的に分散吸収する。このため、車両との側面衝突による衝撃を低減して、乗員室の変形を抑制することができる。このように、自動車の車体構造１は、互いに接着された２本の鉄製管状部材である第１及び第２左フロントピラー２２Ｌ，２４Ｌを屋根の左右の測頂部に備えることで、屋根の側端部の強度を向上させ、側面衝突時の安全性を向上させることができる。

また、上記自動車の車体構造１は、第２右フロントピラー２４Ｒに外気導入口２４Ｒａ及び吹出し口２４Ｒｂを形成することで、簡易な構成で乗員室に外気を導入することができ、乗員室を広く確保することができる。

図９は、第１及び第２左フロントピラー２２Ｌ，２４Ｌと左サイドパネル３０Ｌの他の接着構造を説明するための車幅方向の断面図である。ここでは、図６に比べて、第１及び第２左フロントピラー２２Ｌ，２４Ｌの断面形状が異なり、接着箇所が増えている。
具体的には、左サイドパネル３０Ｌは、第１左フロントピラー２２Ｌと２箇所、第２左フロントピラー２４Ｌと１箇所で接着されている。

第１左フロントピラー２２Ｌは、左サイドパネル３０Ｌと接着される第２側面２２２Ｌと、左サイドパネル３０Ｌと接着される第３側面２２３Ｌと、を有している。第３側面２２３Ｌは、中間接着部３４Ｌを介して、左サイドパネル３０Ｌの第１接着面３１１Ｌに接着されている。
このように、図９に示す上部接着部３２Ｌ及び中間接着部３４Ｌは、図６に示す上部接着部３２Ｌと同様に、第１接着面３１１Ｌの上端部を第１及び第２左フロントピラー２２Ｌ，２４Ｌに接着する役割を果たしている。

以上のように、第２の実施形態に係る自動車の車体構造１は、フロントルーフレール２１から左・右センターピラー２３Ｌ，２３Ｒまでの車体前後方向に沿って互いに接着された第１及び第２左フロントピラー２２Ｌ，２４Ｌを備えている。つまり、自動車の車体構造１は、ルーフパネルの車幅方向の両端側に、互いに接着された２本の鉄製管状部材である第１及び第２左フロントピラー２２Ｌ，２４Ｌを備えているので、ルーフパネルの端部の強度を上げて、側面衝突時の安全性を向上させることができる。

さらに、第２左フロントピラー２４Ｌは、その一端部がフロントフードの後方に固定され、当該一端部から不図示のルーフパネルの端部に向かって延びている。このため、車両前方に障害物が衝突した場合には、車両前方からの衝撃は、第２左フロントピラー２４Ｌを伝達して屋根側へ分散される。残りの衝撃は、第１左フロントピラー２２Ｌを通じて、床構造材である左サイドシル１５Ｌ、左フロントドアなどに伝達される。このように、車両前方からの衝撃が大きく分散されるので、乗員室の変形を抑制することができる。

［第３の実施形態］
図１０は、本発明の第３の実施形態に係る自動車の車体構造１００の構成図である。
自動車の車体構造１００は、外部からの衝撃に応じた信号を出力する衝撃センサ１０１と、衝撃センサ１０１からの信号に基づいた制御を行う電子制御ユニット（ＥＣＵ）１０２と、ＥＣＵ１０２の指令に従って作動するアクチュエータ１０３と、車幅方向の両端部がアクチュエータ１０３によって上下方向に変位するフロントフード１１０と、を備えている。

衝撃センサ１０１は、フロントバンパー１０４の裏側に設置されている。衝撃センサ１０１は、歩行者などの障害物がフロントバンパー１０４に衝突したことを検出すると、衝撃（加速度）に応じた信号をＥＣＵ１０２に出力する。
ＥＣＵ１０２は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を有するマイクロコンピュータであり、衝撃センサ１０１から出力された信号（加速度）が閾値を超えたか否かを判定する。ＥＣＵ１０２は、衝撃センサ１０１から出力された信号が閾値を超え、かつ、所定の条件を満たしたときに、アクチュエータ１０３に作動指令を出力する。

アクチュエータ１０３は、フロントフード１１０の下側であって、フロントフード１１０の車体後方であって車幅方向の両端側にそれぞれ２個設置されている。
アクチュエータ１０３は、例えば油圧シリンダが該当する。アクチュエータ１０３は、下端部が車体に固定されたシリンダ１０３ａと、シリンダ１０３ａの長手方向の上側から一部が露出され、その長手方向に対して上下に移動可能なピストンロッド１０３ｂと、を備えている。

ピストンロッド１０３ｂは、フロントフード１１０が閉じられている場合、シリンダ１０３ａの下端側まで下降している（アクチュエータ１０３が縮小）。このとき、ピストンロッド１０３ａの上端部は、フロントフード１１０の裏面に接していない。

また、ピストンロッド１０３ｂは、ＥＣＵ１０２から指令があると、シリンダ１０３ａの上端側まで上昇する（アクチュエータ１０３が伸長）。このとき、ピストンロッド１０３ｂの上端部は、フロントフード１１０の車両後方であって車幅方向の両側の裏面を押圧し、フロントフード１１０を裏面から跳ね上げる。

フロントフード１１０は、車体前方部分上部の外装であり、後述するフード外板１２０及びフードフレーム１３０の二重構造になっている。
図１１はフード外板１２０の斜視図、図１２はフードフレーム１３０の斜視図である。
フード外板１２０は、車体前方部分上部に設置される車体外装部材である。フードフレーム１３０は、フード外板１２０の裏面に接着され、フード外板１２０への衝撃に応じて変形してその衝撃を吸収する。なお、フードフレーム１３０をフード外板１２０の裏面に接着する際には、図１１及び図１２中のＡとＡ、ＢとＢ、ＣとＣがそれぞれ合わせられる。

フードフレーム１３０は、外枠フレーム１３１と、センタークロスフレーム１３２と、右内枠フレーム１３３と、左内枠フレーム１３４と、を備えている。

外枠フレーム１３１は、フード外板１２０の外周部より小さめの枠体である。センタークロスフレーム１３２は、外枠フレーム１３１の車体前方側であって車幅方向に沿って、長板状に形成されている。

右内枠フレーム１３３は、外枠フレーム１３１の車体後方側であって車幅方向の中心部から、外枠フレーム１３１の右側であって車体前方側の部位までの間に、長板状に形成されている。左内枠フレーム１３４は、外枠フレーム１３１の車体後方側であって車幅方向の中心部から、外枠フレーム１３１の左側であって車体前方側の部位までの間に、長板状に形成されている。

ここで、外枠フレーム１３１、センタークロスフレーム１３２、右内枠フレーム１３３、左内枠フレーム１３４には、それぞれの幅方向の両端において、長手方向に沿ってリブが形成されている。このため、右内枠フレーム１３３及び左内枠フレーム１３４は、幅方向に沿って屈曲しにくいように補強されている。つまり、右内枠フレーム１３３及び左内枠フレーム１３４は、幅方向に比べて長手方向（図１２の一点鎖線）に沿って屈曲しやすい構造になっている。

また、外枠フレーム１３１の車体後方側であって車幅方向の中央部には、ストライカー取付け部１３５が設けられている。外枠フレーム１３１の車体前方側であって車幅方向の両側には、それぞれヒンジ取付け部１３６が設けられている。

ここで、右内枠フレーム１３３及び左内枠フレーム１３４は、ストライカー取付け部１３５から各ヒンジ取付け部１３６までの直線の近傍であって当該直線に沿って設けられている。このため、フロントフード１１０の後方側の両端部が上方へ跳ね上げられた場合、フロントフード１１０は、右内枠フレーム１３３及び左内枠フレーム１３４の長手方向（図１２の破線部）に沿って屈曲される。

図１３は、ストライカー１４０の斜視図である。ストライカー１４０は、外枠フレーム１３１のストライカー取付け部１３５に取り付けられる土台板１４１と、土台板１４１に接合されたＵ字状部材１４２と、を備えている。Ｕ字状部材１４２はＵ字状に形成されており、その開口部が土台板１４１に接合されている。

図１４は、ヒンジ部１５０の斜視図である。ヒンジ部１５０は、車体に取り付けられる車体側部材１５１と、外枠フレーム１３１のヒンジ取付け部１３６に取り付けられるフード側部材１５２と、車体側部材１５１の一端部に対してフード側部材１５２が回転できるように支持する回転支持部１５３と、を備えている。
これにより、フロントフード１１０は、車体前方側であって車幅方向に沿った線（２つのヒンジ部１５０の回転支持部１５３を結ぶ線）を軸にして回転可能に支持される。

図１５（Ａ）及び（Ｂ）は、ロック機構１６０の正面図である。ロック機構１６０は、車体に取り付けられており、フロントフード１１０の裏側に取り付けられたストライカー１４０をロック又は開放する。ロック機構１６０は、車両が停止しているときに、手動によりストライカー１４０をロック又は開放する。また、ロック機構１６０は、車両が走行しているときは、ストライカー１４０のロック状態を維持する。

ロック機構１６０は、カバー板１６１と、第１案内板１６２と、第２案内板１６３と、ロック部材１６４と、解放バネ１６５と、スライド式留め金１６６と、を備えている。
カバー板１６１、第１案内板１６２、第２案内板１６３は、車体上に固定されている。第１案内板１６２及び第２案内板１６３には、上方中央部から下方に向かって案内溝が形成されている。第１案内板１６２及び第２案内板１６３の各案内溝の幅は、正面方向（紙面垂直方向）からみてほぼ一致している。

ロック部材１６４は、第１案内板１６２に設けられた回転支持部１６７によって、当該ロック部材１６４の中心部を軸として回転できるように支持されている。
ロック部材１６４には、ストライカー１４０のＵ字状部材１４２を挟み込むための凹部１６８が形成されている。ロック部材１６４の凹部１６８は、Ｕ字状部材１４２を挟み込んだ状態で第１案内板１６２及び第２案内板１６３の各案内溝を上下方向にスライドさせることで、ストライカー１４０をロック又は開放する。

解放バネ１６５の一端はロック部材１６４の一端側のバネ孔１６９に掛けられ、解放バネ１６５の他端はカバー板１６１の車幅方向の端部（図１５ではカバー板１６１の正面右側の端部）に掛けられている。そして、ロック部材１６４が回転支持部１６７を中心に左回転するように、ロック部材１６４に対して力が働いている。

また、スライド式留め金１６６は、車幅方向にスライド可能である。スライド式留め金１６６がロック部材１６４のロック用凹部１７０の奥まで（図１５の紙面左方向へ）スライドされた状態では、ロック部材１６４は、解放バネ１６５のバネ力に抗して、Ｕ字状部材１４２を第１案内板１６２及び第２案内板１６３の各案内溝の奥までスライドさせる。これにより、ストライカー１４０がロック機構１６０にロックされる。

一方、スライド式留め金１６６が、図１５の紙面右方向へスライドしてロック部材１６４のロック用凹部１７０の奥から外れると、ロック部材１６４は、解放バネ１６５のバネ力に従って、Ｕ字状部材１４２を第１案内板１６２及び第２案内板１６３の各案内溝の奥から外部へ向けて解放する。これにより、ストライカー１４０がロック機構１６０から解放される。なお、車両走行中においては、スライド式留め金１６６はスライドしないので、ストライカー１４０がロック機構１６０から解放されることはない。

以上のように構成された自動車の車体構造１００のＥＣＵ１０２は、次に示すフード跳ね上げルーチンを実行する。

図１６は、フード跳ね上げ処理ルーチンを示すフローチャートである。
ＥＣＵ１０２は、車輪速センサからの信号を受信して、車速が閾値以上であるか、つまり車両が走行中であるか否かを判定する（ステップＳ１）。ＥＣＵ１０２は、車両が走行中ではないと判定（否定判定）したときはステップＳ１に待機して、肯定判定したときは、フロントフード１１０が閉じているかを判定する（ステップＳ２）。

ＥＣＵ１０２は、フロントフード１１０が閉じていないと判定（否定判定）したときはステップＳ１に戻り、肯定判定したときは、衝撃センサ１０１からの信号を受信して、歩行者が衝突したときの衝撃を検出したかを判定する（ステップＳ３）。
ＥＣＵ１０２は、衝撃を検出していないと判定（否定判定）したときはステップＳ１に戻り、肯定判定したときはアクチュエータ１０３に作動指令を出力する（ステップＳ４）。

アクチュエータ１０３は、ＥＣＵ１０２からの作動指令を受信すると、ピストンロッド１０３ｂを伸長させる。これにより、フロントフード１１０は、車体後方側の両端の裏側から跳ね上げられる。

図１７は、フロントフード１１０が跳ね上げられた状態を示す要部概略図である。フロントフード１１０の車体後方側の中央部に取り付けられたストライカー１４０は、ロック機構１６０によってロックされたままである。また、フロントフード１１０では、図１２の点線部分に対応する図１６の破線部分の強度が、他の部分に比べて低くなっている。

このため、図１７に示すように、フロントフード１１０は、車体後方側の中央部は変位せず、図１７の一点鎖線部分（図１２の右内枠フレーム１３３及び左内枠フレーム１３４の長手方向）から屈曲して、車体後方側の両端部が上方へ跳ね上げられる。

また、図１０に示すように、フロントフード１１０の車体後方側の両端部が上方へ跳ね上げられた場合、フロントフード１１０の車幅方向の各端部から車体後方に伸ばした延長線は、車体の最上部（フロントガラスの上縁、屋根（ルーフパネル）の車体前方側の縁部など）よりも上にある。
これにより、歩行者が車両に衝突した際、歩行者がフロントフード１１０の上に乗りあがってフロントフード１１０上を行き過ぎる場合でも、歩行者がフロントピラー等の車体フレームに衝突するのを回避できる。

以上のように、第３の実施形態に係る自動車の車体構造１００は、歩行者の衝突を検出すると、フロントフード１１０の車体後方側の中央部を変位させることなく、フロントフード１１０の車体後方側の両端部を上方へ跳ね上げる。
これにより、自動車の車体構造１００は、歩行者が車体幅方向の中心部からずれた位置で車両に衝突して、フロントフード１１０に乗り上げた場合であっても、歩行者を車体幅方向の中心部に近付けることができる。このため、衝突した歩行者は、フロントピラー（Ａピラー）から遠ざかり、フロントピラーとの２次衝突が回避される。

また、フロントフード１１０を上方へ跳ね上げた際には、フロントフード１１０の車幅方向の各端部から車体後方に伸ばした延長線は、車体の最上部よりも上にある。このため、フロントフード１１０を乗り上げた歩行者が、勢い余ってフロントフード１１０を行き過ぎても、フロントピラーに衝突するのを回避できる。

さらに、自動車の車体構造１００は、フロントフード１１０の車体後方側の両端部を上方へ跳ね上げても、フロントフード１１０の車体後方側の中央部を変位させないので、運転者の視界を確保することができる。

なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された事項の範囲内で設計変更されたものについても適用可能である。例えば、上述した各実施形態に係る自動車の車体構造は、ガソリンエンジン自動車に限らず、電気自動車にも適用可能である。

また、第３の実施形態において、従来のガソリンエンジン自動車は、エンジン部品とフロントフードとの隙間が小さいため、フロントフードの中央部を跳ね上げる必要があった。これに対して、第３の実施形態に係る自動車の車体構造は、電気自動車（又はリアエンジン自動車）に適用された場合、フロントフードの下部にエンジンなどの硬い物体が設置されていないので、フロントフードの中央部を跳ね上げずに済む。さらに、自動車の車体構造は、フロントフードを跳ね上げるための特別な機構で構成されたヒンジ部を使用することなく、汎用的なヒンジ部を使用できるので、コストを抑制できる。

１，１００ 自動車の車体構造
３０Ｌ 左サイドパネル
２２Ｌ 第１左フロントピラー
２４Ｌ 第２左フロントピラー
１０１ 衝撃センサ
１０２ ＥＣＵ
１０３ アクチュエータ
１１０ フロントフード
２２１Ｌ 第１側面
２２２Ｌ 第２側面
３１１Ｌ 第１接着面
３１２Ｌ 第２接着面

Claims (7)

1. ハイドロフォーム加工された金属製管状部材であり、長手方向に沿って形成され互いに離間しかつ法線方向の位置が異なる第１及び第２側面を有する車体フレームと、
   前記第１及び第２側面の相対的な向き及び位置に対応するようにそれぞれ形成された第１及び第２接着面を含んだ縁部を有し、前記第１及び第２接着面の少なくとも１つは前記縁部の端部近傍にあり、前記第１接着面は前記第１側面に接着され、前記第２接着面は前記第２側面に接着される繊維強化プラスチック製の車体外板と、
   を備えた自動車の車体構造。
2. 前記車体フレームは、ルーフパネルの車幅方向の端部に沿って設置され、対向する部分が接着された第１及び第２金属製管状部材を有し、
   前記第１金属製管状部材は、前記第１側面を有し、
   前記第２金属製管状部材は、前記第２側面を有する
   請求項１に記載の自動車の車体構造。
3. ルーフパネルの車幅方向の端部に沿って設置され、ハイドロフォーム加工されかつ対向する部分が互いに接着された第１及び第２金属製管状部材を有する車体フレームを備えた
   自動車の車体構造。
4. 前記第１及び第２金属製管状部材は、前記ルーフパネルの車幅方向の端部において接着され、前記端部以外では離間された状態で設置され、
   前記第１金属製管状部材は第２金属製管状部材に対して車幅方向の内側に設置され、前記第１金属製管状部材の一端部はフロントフードの後方であって幅方向の端部に向かって延び、
   前記第２金属製管状部材はドアパネルの縁部に接し、前記第２金属製管状部材の一端部はアンダーボデーに固定された
   請求項２または請求項３に記載の自動車の車体構造。
5. 前記第１金属製管状部材は、前記一端部から空気を導入する導入口と、前記導入口から導入された空気を乗員室へ吹き出す吹出し口と、を有する
   請求項４に記載の自動車の車体構造。
6. フロントフードと、
   前記フロントフードの前方かつ幅方向の両端部にそれぞれ設置され、前記フロントフードの前方の車幅方向を軸にして、前記フロントフードを回転可能に支持する２つの回転支持部と、
   前記フロントフードの後方かつ車幅方向の中央部を固定する固定機構と、
   衝撃を検出する衝撃検出手段と、
   前記衝撃検出手段により検出された衝撃の大きさが閾値以上であるときに、前記フロントフードの後方の両端部をそれぞれ跳ね上げる跳ね上げ機構と、
   を備えた自動車の車体構造。
7. 前記フロントフードは、前記固定機構が設置された領域から前記各回転支持部が設置された各領域に沿って屈曲する屈曲部を有する
   請求項６に記載の自動車の車体構造。
   
   

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