JP5663669B2 - 車体側部構造 - Google Patents

Description

この発明は、センターピラーを備えた車両の車体側部構造に関する。
本願は、２０１１年１１月２５日に出願された特願２０１１−２５７９４５号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

サイドドアを前後に有する車両では、ルーフサイドレールとサイドシルの間がセンターピラーによって連結されている。
この種の車両の車体側部構造として、センターピラー自体をほぼ一定断面の中空金属管によって形成したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この車体側部構造は、三次元曲げによって所定形状に造形した中空金属管に、少なくとも湾曲部分に対して焼き入れを行い、その中空金属管をセンターピラーとして用いる。センターピラーとして用いる中空金属管は、その上下の端部をルーフサイドレールとサイドシルとに溶接等によって固定されている。

この車体側部構造においては、センターピラーの剛性を中空金属管によって充分に高く維持することができるうえ、中空金属管を三次元曲げによって車体の外面形状等に沿わせて比較的自由に湾曲させることができ、しかも、湾曲部分に焼き入れを施すことによって湾曲部分の充分な強度を確保することができる。

日本国特開２０１１−１３６６２１号公報

しかし、上記従来の車体側部構造においては、センターピラーの剛性や強度は充分に確保できるようになるものの、強度に反比例するようにセンターピラーの延性は低下する。
このため、上記従来の車体側部構造の場合、車両側部（下方寄り側部）からの衝撃荷重の入力を考えると、センターピラーでのエネルギー吸収量が低くなるうえ、脆性が高まる分を他の補強部材で補強しなければならない。

また、この対策として、センターピラーの製造時に、中空金属管を三次元曲げした後に下方領域に部分的に焼き鈍しや焼きならしを施すことも考えられるが、その場合には、製造時の処理工程数が増加し、製造コストが高騰してしまう。

この発明は、センターピラーの全体的な強度と剛性を充分に確保しつつも、加工の容易な簡単な構成によってセンターピラーの下部領域の衝撃吸収性を確保することのできる車体側部構造を提供することを目的とする。

この発明に係る態様の車体側部構造では、上記目的を達成するために以下の構成を採用した。
（１）本発明に係る一態様は、ルーフ側部に配置されるルーフサイドレールと、フロア側部に配置されるサイドシルとが、センターピラーによって連結された車体側部構造であって、前記センターピラーは、上端が前記ルーフサイドレールに結合される上部ピラー部と、下端が前記サイドシルに結合される下部ピラー部と、を備え、前記上部ピラー部は、車幅方向外側に向かって凸に湾曲するほぼ一定断面形状の高強度鋼板の中空金属管によって形成され、前記下部ピラー部は、前記上部ピラー部の中空金属管の鋼板よりも低強度の鋼板製の二つのプレス部品が車幅方向で相互に接合されて閉断面形状とされ、前記上部ピラー部の下縁部は、前記下部ピラー部の前記二つのプレス部品による閉断面形状部内に挿入した状態で、外周が前記二つのプレス部品に結合されている。
これにより、センターピラーの上部ピラー部は、連続的な完全な閉断面で、比較的薄肉でも剛性を確保し易い中空金属管によって形成され、下部ピラー部は、中空金属管よりも強度の低い二つのプレス部品によって形成される。二つのプレス部品は、車幅方向で相互に接合されるため、例えば、車体前後方向の断面を末広がりに拡大することにより下部ピラー部での車体前後方向の剛性を高め、かつ、車幅方向の強度を上部ピラー部に対して相対的に低くすることができる。車両側部から衝撃荷重が入力された場合には、下部ピラー部の断面が潰れることにより、衝撃のエネルギーが吸収される。

（２）上記（１）の態様では、前記上部ピラー部の上端部が、鋼板製の二つのプレス部品を車幅方向で相互に接合して閉断面形状に形成された継手部材を介して前記ルーフサイドレールの車幅方向の内側面及び外側面に結合され、前記継手部材と前記下部ピラー部には、プレス部品同士を接合する接合フランジがそれぞれ設けられ、前記センターピラーは、車外側に面するアウタパネルをさらに備え、前記アウタパネルは、上部において前記継手部材の接合フランジに結合されるとともに、下部において前記下部ピラー部の接合フランジに結合されてもよい。
これにより、上部ピラー部の上端部は、二つのプレス部品から成る継手部材を介してルーフサイドレールの車幅方向の内側面及び外側面に結合される。また、センターピラーのアウタパネルは、継手部材の接合フランジと下部ピラー部の接合フランジとに結合され、ドア開口部のコーナーの近傍部分が各接合フランジによって支持されることになる。

（３）上記（１）または（２）の態様では、前記中空金属管の車幅方向の外側と内側の少なくともいずれか一方に、前記中空金属管の延長方向に沿う溝が連続して形成されていてもよい。

（４）上記（１）から（３）のいずれか一項の態様では、前記中空金属管は、ロールフォーム成形、引き抜き成形、押し出し成形、若しくは、ＵＯ成形により直線状の金属管を形成した後に、熱間三次元曲げにより湾曲形成されたものであってもよい。

（５）上記（１）から（３）のいずれか一項の態様では、前記中空金属管は、ロールフォーム成形、引き抜き成形、押し出し成形、若しくは、ＵＯ成形により直線状の金属管を形成した後に、冷間での三次元曲げにより湾曲成形し、その後に雰囲気炉内で加熱後、急速冷却して焼き入れしたものであってもよい。

（６）上記（１）から（３）のいずれか一項の態様では、前記中空金属管は、ロールフォーム成形、引き抜き成形、押し出し成形、若しくは、ＵＯ成形により直線状の金属管を形成し、その後に、冷間で予備曲げを行った後、若しくは、冷間で予備曲げを行わずに、加熱を行い、その直後に金型で形状成形と同時に焼き入れを行ったものであってもよい。

（７）上記（１）から（６）のいずれか一項の態様では、前記中空金属管には、ドア支持部品の取付ブラケットが結合されていてもよい。

（８）上記（１）から（７）のいずれか一項の態様では、前記下部ピラー部の車幅方向内側のプレス部品には、シートベルトのリトラクターを収納するための開口が設けられていてもよい。

（９）上記（１）から（８）のいずれか一項の態様では、前記センターピラーは、車外側に面するアウタパネルを備え、前記中空金属管の車幅方向の外側面に前記アウタパネルが結合されていてもよい。

上記（１）の態様によれば、上部ピラー部が高強度の中空金属管によって形成される一方で、下部ピラー部が、中空金属管よりも低強度の二つのプレス部品によって閉断面形状に形成され、上部ピラー部の下縁部が、下部ピラー部の閉断面形状部内に挿入した状態で、下部ピラー部の二つのプレス部品に結合されているため、下部ピラー部の車幅方向の強度を上部ピラー部に対して相対的に低くし、車両側部から衝撃荷重が入力された場合に、下部ピラー部の断面を潰れ変形させることができる。
したがって、上記（１）の態様によれば、センターピラー全体の強度と剛性を充分に確保しつつ、加工の容易な簡単な構成によってセンターピラーの下部領域の衝撃吸収性能を高めることができる。

上記（２）の態様によれば、上部ピラー部の上端部が、二つのプレス部品から成る継手部材を介してルーフサイドレールの車幅方向の内側面及び外側面に結合されるため、多数の補強部材を追加することなく、軽量でコンパクトな継手部材によって上部ピラー部をルーフサイドレールに結合することができる。
また、上記（２）の態様によれば、センターピラーのアウタパネルが、継手部材の接合フランジと下部ピラー部の接合フランジとに結合されるため、アウタパネルの取付けを容易にすることができるうえ、ドア開口部のコーナーの近傍部分を接合フランジによって効率良く補強することができる。

上記（３）の態様によれば、中空金属管の車幅方向の外側と内側の少なくともいずれか一方に、この中空金属管の延長方向に沿う溝が連続して形成されているため、中空金属管の圧縮強度を溝によって高めることができる。つまり、中空金属管の車幅方向の外側に形成した溝は、車両側方からの荷重入力時に、中空金属管の車内方向への変形を抑制することができ、中空金属管の車幅方向の内側に形成した溝は、ルーフ部側からの荷重入力時に、中空金属管の車外側への変形を抑制することができる。

上記（４）の態様によれば、中空金属管に対し、ロールフォーム成形、引き抜き成形、押し出し成形、若しくは、ＵＯ成形により直線状の金属管を形成した後に、熱間三次元曲げにより湾曲形成した。このため、熱間三次元曲げと同時に焼き入れをすることができ、容易に製造を行うことができるうえ、曲げ成形時に金型を基本的に必要としないため、専用金型投資コストを抑制することができる。また、熱間三次元曲げと同時に焼き入れされることから、上部ピラー部の充分な強度を確保することができる。

上記（５）の態様によれば、中空金属管に対し、ロールフォーム成形、引き抜き成形、押し出し成形、若しくは、ＵＯ成形により直線状の金属管を形成した後に、冷間での三次元曲げにより湾曲成形し、その後に雰囲気炉内で加熱後、急速冷却して焼き入れした。このため、曲げ成形時に金型を基本的に必要とせず、専用金型投資コストを抑制することができる。また、焼き入れにより、上部ピラー部の充分な強度を確保することができる。

上記（６）の態様によれば、中空金属管に対し、ロールフォーム成形、引き抜き成形、押し出し成形、若しくは、ＵＯ成形により直線状の金属管を形成し、その後に、冷間で予備曲げを行った後、若しくは、冷間で予備曲げを行わずに、加熱を行い、その直後に金型で形状成形と同時に焼き入れを行った。このため、焼き入れにより上部ピラー部の充分な強度を確保しつつも、断面形状に変化をつけることができる。したがって、設計の自由度を向上させ、より軽量な構造を提供することができる。

上記（７）の態様によれば、中空金属管にドア支持部品の取付ブラケットが結合されているため、取付ブラケットによってドア支持部品の取付けと、中空金属管の強度と剛性の向上を実現することができる。このため、センターピラーの薄肉化と、それによる軽量化を図ることができる。

上記（８）の態様によれば、下部ピラー部の車幅方向内側のプレス部品に、シートベルトのリトラクターを収納するための開口が設けられているため、シートベルトのリトラクターをセンターピラーの下方領域にコンパクトに収納することができる。

上記（９）の態様によれば、中空金属管の車幅方向の外側面にセンターピラーのアウタパネルが結合されているため、センターピラーのアウタパネルの支持剛性を高め、車体側部全体の剛性を高めることができる。

この発明に係る一実施形態の車体側部の骨格を車幅方向内側の上方から見た斜視図である。 同車体側部の骨格を車幅方向外側の上方から見た斜視図である。 同車体側部の骨格を車幅方向内側の上方から見た斜視図である。 同車両の図１のＡ−Ａ断面に対応する断面図である。 同車体側部の骨格を車幅方向外側の上方から見た斜視図である。 同車体側部の骨格を車幅方向外側の上方から見た斜視図である。 同車両の図１のＢ−Ｂ断面に対応する断面図である。 同車両の図１のＣ−Ｃ断面に対応する断面図である。 同車体側部の骨格を車幅方向内側の上方から見た斜視図である。 同車両の図９のＤ−Ｄ断面に対応する断面図である。 同車体側部の骨格を車幅方向外側の上方から見た分解斜視図である。 同車体側部の骨格を車幅方向外側の上方から見た斜視図である。 同車体側部の骨格を車幅方向内側の上方から見た斜視図である。 同車両の図１２のＥ−Ｅ断面に対応する断面図である。 同車体側部の骨格の上面図である。 同車両の図１５のＦ−Ｆ断面に対応する断面図である。 同車体側部の骨格の衝撃入力時における挙動を示す模式的な断面図である。 同センターピラーの高さ毎の必要強度と実際の構造物の強度を示した線図である。 この発明に係る他の実施形態の図１のＡ−Ａ断面に対応する断面図である。

以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、この実施形態に係る車両１の主に側部の骨格部を示す斜視図である。
この実施形態の車両１は、車両側部の前後にドア開口２，３が設けられている。ルーフ部の側部には、車体前後方向に延びる骨格部材であるルーフサイドレール４が設けられ、フロア部の側部には、同様に車体前後方向に延びる骨格部材であるサイドシル５が設けられている。ルーフサイドレール４とサイドシル５とは、車体前後方向のほぼ中央部でセンターピラー６によって連結されている。
なお、図面において、符号７は、車体前後方向のほぼ中央部で左右のルーフサイドレール４を連結するルーフレールであり、符号８は、車体前後方向のほぼ中央部で左右のサイドシル５を連結するフロアクロスメンバである。また、符号９，１０は、ルーフサイドレール４とセンターピラー６の各車外側の面に配置されたアウタパネルである。

図２，図３は、ルーフサイドレール４とセンターピラー６の各部のアウタパネル９，１０を取り外した車両１の骨格部を示す斜視図であり、図４は、図１のＡ−Ａ断面に対応する部分の断面図である。
センターピラー６は、上端部がルーフサイドレール４に結合される上部ピラー部１１と、下端部がサイドシル５に結合される下部ピラー部１２と、上部ピラー部１１と下部ピラー部１２の車外側を覆う前記アウタパネル１０と、を備えている。

上部ピラー部１１は、上端から下方に向かって車幅方向外側に凸に湾曲する中空金属管によって形成されている。この中空金属管は、高強度鋼板から成り、長手方向のほぼ全域が図４に示すような実質的に矩形のほぼ一定の断面に形成されている。この中空金属管の成形については後に詳述する。
なお、図４において、符号ＦＤ，ＲＤは、前部側と後部側の各サイドドアを示し、符号４０は、センターピラー６の車内側に取り付けられるピラーガーニッシュを示す。

下部ピラー部１２は、上部ピラー部１１の中空金属管よりも低強度の鋼板から成る第１パネル１３（プレス部品）と第２パネル１４（プレス部品）によって閉断面形状に形成されている。第１パネル１３は車幅方向内側に配置され、第２パネル１４は車幅方向外側に配置される。下部ピラー部１２の閉断面は車体上下方向に延びており、その閉断面部の上部領域には、上部ピラー部１１の中空金属管の下縁領域が所定長さ挿入されている。下部ピラー部１１は、上部ピラー部１１の中空金属管が挿入された状態において、上部ピラー部１１に対して溶接固定されている。

図５は、上部ピラー部１１と下部ピラー部１２の結合部を示す図であり、図６は、下部ピラー部１２とサイドシル５の結合部を示す図である。図７は、上部ピラー部１１の結合部付近の断面を示す図であり、図８は、下部ピラー部１２の結合部付近の断面を示す図である。
これらの図にも示すように、下部ピラー部１２を構成する第１パネル１３と第２パネル１４は、いずれも水平方向の断面がハット状に形成され、車体前後方向の両端部に接合フランジ１３ａ，１４ａが形成されている。第１パネル１３と第２パネル１４は、いずれも両側の接合フランジ１３ａ，１４ａに対して中央側が車外側に凸に形成されているが、第２パネル１４は、第１パネル１３に対して接合フランジ１３ａ，１４ａからの中央部の突出高さが高く設定されている。第１パネル１３は、第２パネル１４の中央領域内に一部挿入され、両側の接合フランジ１３ａを第２パネル１４の接合フランジ１４ａに重ね合わせ、その状態において接合フランジ１３ａ，１４ａ同士がスポット溶接等によって溶接固定されている。

また、第１パネル１３と第２パネル１４の車体前後方向の幅は上下方向で一定ではなく、上端の上部ピラー部１１との接合領域から下端のサイドシル５との接合領域に向かって末広がり状に拡大している。したがって、第１パネル１３と第２パネル１４が接合されて形成される閉断面形状も上端側から下端側に向かうに従って末広がり状に拡大している。

第１パネル１３の下縁部は、図６に示すように、サイドシル５の車幅方向の内側の面にスポット溶接やレーザー溶接によって結合（図中符号ｗ１参照。）され、第２パネル１４の下縁部は、図５に示すように、サイドシル５の車幅方向の外側の面に同様にスポット溶接やレーザー溶接によって結合（図中符号ｗ２参照。）されている。
また、第１パネル１３と第２パネル１４の各上縁部は、図５と図３に示すようにミグ溶接やレーザー溶接によって上部ピラー部の中空金属管の外周面に結合（図中符号ｗ３参照。）されている。

また、図２，図３，図５に示すように、上部ピラー部１１（中空金属管）のうちの、第１，第２パネル１３，１４との接合部よりも上方の車両前方側の面と車幅方向外側の面には、前部ドア用のストライカ取付ブラケット２０と後部ドア用のヒンジ取付ブラケット２１（ドア支持部品の取付ブラケット）がそれぞれ溶接によって固定されている。

図９は、車両の側部の骨格部を車幅方向内側から見た斜視図であり、図１０は、図９のＤ−Ｄ断面に対応する断面図である。
同図に示すように、第１パネル１３の下方領域の中央には比較的大型の実質的に五角形状の開口１５が設けられている。第１パネル１３の開口１５には、車内側からシートベルトのリトラクター１６が挿入配置されるようになっている。リトラクター１６は、開口１５の上下位置において、第１パネル１３とサイドシル５とに車内側から適宜固定される。

図１１〜図１４は、上部ピラー部１１とルーフサイドレール４の結合部を示す図である。
上部ピラー部１１の上端部は、閉断面形状の別体の継手部材１７を介してルーフサイドレール４に結合されている。継手部材１７は、鋼板製の第１プレス品１８（プレス部品）と第２プレス品１９（プレス部品）によって構成されている。第１プレス品１８は車幅方向の内側に配置され、第２プレス品１９は車幅方向の外側に配置される。

第１プレス品１８と第２プレス品１９は、いずれも水平方向の断面がハット状に形成され、車体前後方向の両端部に接合フランジ１８ａ，１９ａが形成されている。第１プレス品１８は、両側の接合フランジ１８ａに対して中央側が車内側に凸に形成され、第２プレス品１９は、両側の接合フランジ１９ａに対して中央側が車外側に凸に形成されている。

第１プレス品１８の上端部には、図１３に示すように、上縁フランジ１８ｂが設けられ、その上縁フランジ１８ｂが車幅方向の内側からルーフサイドレール４の車幅方向内側の面にスポット溶接やレーザー溶接等によって結合（図１１中の符号ｗ４参照。）されている。また、同様に第２プレス品１９の上端部には、図１１，図１２に示すように、上縁フランジ１９ｂが設けられ、その上縁フランジ１９ｂが車幅方向の外側からルーフサイドレール４の車幅方向外側の面にミグ溶接やレーザー溶接によって結合（図中符号ｗ５参照。）されている。なお、第１プレス品１８と第２プレス品１９とは接合フランジ１８ａ，１９ａ部分でスポット溶接やレーザー溶接等によって相互に接合される。
また、第１プレス品１８と第２プレス品１９によって形成される閉断面部の下端には、上部ピラー部１１の中空金属管の上端部が挿入され、図１１，図１３に示すように、第１プレス品１８と第２プレス品１９の各下縁が上部ピラー部１１に対してミグ溶接やレーザー溶接によって結合（図中符号ｗ６参照。）されている。

図１５，図１６は、ルーフレール７とルーフサイドレール４の結合部を示す図である。
これらの図に示すように、ルーフレール７は、ルーフサイドレール４の車幅方向内側の面に突き当てられ、その状態で突き当て部の周域がミグ溶接やレーザー溶接によって結合（図中符号ｗ７参照。）されている。

ところで、図１，図４に示すセンターピラー６部分のアウタパネル１０は、車体前後方向の両端部に接合フランジ１０ａが形成され、車体前後方向の中央部が接合フランジ１０ａに対して車外側に凸になって形成されている。アウタパネル１０は、上部ピラー部１１の上端の継手部材１７から下部ピラー部１２の下端までの領域の車外側を覆う部材であり、下部領域は、サイドシル５との接合部に向かって車体前後方向の幅が末広がり状に拡大している。

このアウタパネル１０の上部領域は、両側の接合フランジ１０ａが継手部材１７の両側の接合フランジ１９ａ，１８ａの前面に重ねられ、継手部材１７の接合フランジ１９ａ，１８ａに対してスポット溶接等によって結合されている。また、アウタパネル１０の下部領域は、両側の接合フランジ１０ａが下部ピラー部１２の両側の接合フランジ１４ａ，１３ａに重ねられ、下部ピラー部１２の接合フランジ１４ａ，１３ａに対してスポット溶接等によって結合されている。アウタパネル１０の末広がりの上下の端縁部は、車体のドア開口２，３の上下のコーナー部分を形成するが、これらの部分は、継手部材１７と下部ピラー部１２の接合フランジ１９ａ，１８ａ，１４ａ，１３ａによって高い剛性をもって支持されることになる。

また、アウタパネル１０の上下方向の中間領域は、裏面側が上部ピラー部１１の中空金属管の車外側面に重ねられ、レーザー溶接や接着（接着剤）によって上部ピラー部１１に結合されている。なお、この実施形態では、図４に示すように、アウタパネル１０の中間領域のフランジ部１０ａは、いずれの骨格部材にも結合されていない。

ここで、上部ピラー部１１の製造方法の３例について説明する。
＜製造方法１＞
（１）ロールフォーム成形、引き抜き成形、押し出し成形、ＵＯ成形のいずれかによって直線状の中空金属管を形成する。
（２）その中空金属管に対し、熱間三次元曲げによって所定形状の湾曲成形を行うと同時に焼き入れを行う。

＜製造方法２＞
（１）ロールフォーム成形、引き抜き成形、押し出し成形、ＵＯ成形のいずれかによって直線状の中空金属管を形成する。
（２）その中空金属管に対し、マルチベンダーで冷間で三次元曲げを行う。
（３）その中空金属管に対し、雰囲気炉内で加熱した後に急速冷却（焼き入れ）を行う。或いは、高周波加熱を行った後に急速冷却を行う。

＜製造方法３＞
（１）ロールフォーム成形、引き抜き成形、押し出し成形、ＵＯ成形のいずれかによって直線状の中空金属管を形成する。
（２）その中空金属管に対し、マルチベンダーやプレス、回転引き曲げ等によって概ねの形状に予備曲げする（この工程は省略する場合もある）。
（３）中空金属管を通電加熱や加熱炉で加熱した後に、プレス成形によって所定形状に造形し、同時に急速冷却（焼き入れ）を行う。

以上のいずれかの製造方法で上部ピラー部１１を製造することにより、充分な強度をもつ構造を容易に得ることができる。また、製造方法３の場合には、焼き入れにより上部ピラー部１１の充分な強度を確保しつつも、断面形状に変化をつけることができる。このため、設計の自由度が高まり、より軽量な構造の実現が可能になる。

この実施形態の車体側部構造においては、以上説明したように、センターピラー６が、高強度の中空金属管から成る上部ピラー部１１と、中空金属管よりも低強度の第１，第２パネル１３，１４によって閉断面形状に形成された下部ピラー部１２と、から成り、上部ピラー部１１の中空金属管の下縁部が、下部ピラー部１２の閉断面形状部に挿入された状態で第１，第２パネル１３，１４に結合されているため、下部ピラー部１２の車幅方向の強度が上部ピラー部１１に対して相対的に低くなる。このため、車両の側部の下方寄り部位から衝撃荷重が入力された場合には、図１７に示すように、下部ピラー部１２を車幅方向に潰れ変形させることができる。

そして、この車体側部構造は、車両側部からの衝撃荷重の入力時に、上述のように下部ピラー部１２が車幅方向に潰れ変形すると、衝撃エネルギーが下部ピラー部１２の潰れ変形によって吸収されるとともに、センターピラー６の付根部（サイドシル５やルーフサイドレール４との連結部）での脆性破壊を未然に防止することができる。この結果、センターピラー６等の車体側部の骨格部材の車内側への進入量をより小さく抑えることが可能になる。

また、この車体側部構造では、上部ピラー部１１の上端部が第１プレス品１８と第２プレス品１９とから成る継手部材１７を介してルーフサイドレール４に車幅方向の内側と外側から結合されているため、多数の補強部材を追加せずに、軽量でコンパクトな継手部材１７で上部ピラー部１１をルーフサイドレール４に強固に結合することができる。

さらに、この車体側部構造においては、センターピラー６部分のアウタパネル１０が、上部側の継手部材１７の接合フランジ１８ａ，１９ａと、下部ピラー部１２の接合フランジ１３ａ，１４ａとに結合されているため、アウタパネル１０をセンターピラー６の本体部側に容易に固定することができ、しかも、ドア開口２，３の上下のコーナーの近傍部分を接合フランジ１８ａ，１９ａ，１３ａ，１４ａによって高い剛性をもって支持することができる。
また、この車体側部構造では、センターピラー６部分のアウタパネル１０が上部ピラー部１１の中空金属管の車幅方向の外側の面に溶接や接着によって接合されているため、アウタパネル１０の支持剛性をより確実に高めることができる。

また、この実施形態の車体構造では、下部ピラー部１２の車内側に配置される第１パネル１３に開口１５が設けられ、その開口１５内にシートベルト装置のリトラクター１６が収納されるようになっているため、中空金属管を用いる構造を採用しながらも、センターピラー６の下方領域にリトラクター１６をコンパクトに配置することができる。

さらに、この実施形態においては、上部ピラー部１１の中空金属管の車体前方側の面と車外側の面とに、ストライカ取付ブラケット２０とヒンジ取付ブラケット２１がそれぞれ接合されている。このため、剛性の高いセンターピラー６にドア支持部品を取り付けることができるとともに、両ブラケット２０，２１によって上部ピラー部１１の強度、特に、高い強度の必要なセンターピラー６の上下方向の中央付近の強度を効率良く高めることができる。

図１８は、センターピラーの高さ毎の必要強度と実際の構造物の強度を示した線図である。
同図において、Ｐは、車両側方側からの衝撃荷重の入力を考慮して必要となる強度を高さ毎に示し、ａは、上部ピラー部１１の中空金属管による強度、ｂは、下部ピラー部１２による強度、ｃは、継手部材１７による強度、ｄは、ストライカ取付ブラケット２０とヒンジ取付ブラケット２１を追加することで得られた強度をそれぞれ示している。また、同図において、ｅは、すべての高さで必要強度Ｐを満たすために中空金属管の肉厚を厚くしたときの強度を示している。
同図に示すように、この実施形態の車体側部構造においては、上部ピラー部１１の中空金属管にストライカ取付ブラケット２０とヒンジ取付ブラケット２１を接合しているため、中空金属管の肉厚を充分に薄くしたまま、すべての高さで必要強度Ｐを満たすことができる。したがって、この構造により車両の軽量化を図ることができる。

なお、図１７に示す、センターピラー６の上部ピラー部１１（中空金属管）と下部ピラー部１２の上下方向でのオーバーラップ部分Ｑの下端は、例えば、乗員の脇部より下、腰部より上に設定することが望ましい。このような設定にすることにより、側方からの衝撃荷重の入力時に、乗員の腰高さで下部ピラー部１２を変形させ、乗員の移動量をより小さく抑えることが可能になる。

また、図１９は、他の実施形態の図１のＡ−Ａ断面に対応する断面図である。なお、同図においては、上記の実施形態と同一部分に同一符号を付している。
この他の実施形態の車体側部構造は、上部ピラー部１１１を構成する中空金属管の断面形状が上記の実施形態のものと異なっている。即ち、上記の実施形態の中空金属管は単純な矩形形状となっていたが、この他の実施形態の上部ピラー部１１１の中空金属管は、車幅方向の外側と内側の両面に中空金属管の延長方向に沿う溝３０が連続して形成されている。

この他の実施形態の車体側部構造は、上部ピラー部１１１の中空金属管の内外両面に連続した溝３０が形成されているため、中空金属管の圧縮側の強度をこれらの溝３０によって効率良く高めることができる。すなわち、車幅方向の外側に形成した溝３０は、車両側方から衝撃荷重が入力されたときに、中空金属管の車幅方向内側への変形防止のために有効に機能する。車幅方向内側に形成した溝３０は、車両のロールオーバー時等にルーフ側に衝撃荷重が入力されたときに、中空金属管の車幅方向外側への変形防止のために有効に機能する。

なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。

４…ルーフサイドレール
５…サイドシル
６…センターピラー
１０…アウタパネル
１１，１１１…上部ピラー部
１２…下部ピラー部
１３…第１パネル（プレス部品）
１３ａ…接合フランジ
１４…第２パネル（プレス部品）
１４ａ…接合フランジ
１５…開口
１６…リトラクター
１７…継手部材
１８…第１プレス品（プレス部品）
１８ａ…接合フランジ
１９…第２プレス品（プレス部品）
１９ａ…接合フランジ
２０…ストライカ取付ブラケット（ドア支持部品の取付ブラケット）
２１…ヒンジ取付ブラケット（ドア支持部品の取付ブラケット）
３０…溝。

Claims (9)

1. ルーフ側部に配置されるルーフサイドレールと、フロア側部に配置されるサイドシルとが、センターピラーによって連結された車体側部構造であって、
   前記センターピラーは、上端が前記ルーフサイドレールに結合される上部ピラー部と、下端が前記サイドシルに結合される下部ピラー部と、を備え；
   前記上部ピラー部は、車幅方向外側に向かって凸に湾曲するほぼ一定断面形状の高強度鋼板の中空金属管によって形成され；
   前記下部ピラー部は、前記上部ピラー部の中空金属管の鋼板よりも低強度の鋼板製の二つのプレス部品が車幅方向で相互に接合されて閉断面形状とされ；
   前記上部ピラー部の下縁部は、前記下部ピラー部の前記二つのプレス部品による閉断面形状部内に挿入した状態で、外周が前記二つのプレス部品に結合されている；
   ことを特徴とする車体側部構造。
2. 前記上部ピラー部の上端部は、鋼板製の二つのプレス部品を車幅方向で相互に接合して閉断面形状に形成された継手部材を介して前記ルーフサイドレールの車幅方向の内側面及び外側面に結合され；
   前記継手部材と前記下部ピラー部には、プレス部品同士を接合する接合フランジがそれぞれ設けられ；
   前記センターピラーは、車外側に面するアウタパネルをさらに備え；
   前記アウタパネルは、上部において前記継手部材の接合フランジに結合されるとともに、下部において前記下部ピラー部の接合フランジに結合されている；
   ことを特徴とする請求項１に記載の車体側部構造。
3. 前記中空金属管の車幅方向の外側と内側の少なくともいずれか一方に、前記中空金属管の延長方向に沿う溝が連続して形成されている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. 前記中空金属管は、ロールフォーム成形、引き抜き成形、押し出し成形、若しくは、ＵＯ成形により直線状の金属管を形成した後に、熱間三次元曲げにより湾曲形成されたものである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。
5. 前記中空金属管は、ロールフォーム成形、引き抜き成形、押し出し成形、若しくは、ＵＯ成形により直線状の金属管を形成した後に、冷間での三次元曲げにより湾曲成形し、その後に雰囲気炉内で加熱後、急速冷却して焼き入れされたものである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。
6. 前記中空金属管は、ロールフォーム成形、引き抜き成形、押し出し成形、若しくは、ＵＯ成形により直線状の金属管を形成し、その後に、冷間で予備曲げを行った後、若しくは、冷間で予備曲げを行わずに、加熱を行い、その直後に金型で形状成形と同時に焼き入れを行ったものである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。
7. 前記中空金属管には、ドア支持部品の取付ブラケットが結合されている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。
8. 前記下部ピラー部の車幅方向内側のプレス部品には、シートベルトのリトラクターを収納するための開口が設けられている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。
9. 前記センターピラーは、車外側に面するアウタパネルを備え；
   前記中空金属管の車幅方向の外側面に前記アウタパネルが結合されている；
   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。

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