JPWO2015049949A1 - 自動車の車体構造 - Google Patents

Abstract

自動車の車体構造において、センターピラー（１２）の車幅方向外面（１２ａ）の上部ヒンジ（２４）および下部ヒンジ（２５）で挟まれた位置に車幅方向外面に隆起する隆起部（２８）を設けたので、側面衝突の衝突荷重でドア（１７，１９）が車幅方向内側に移動したときに、ドア（１７，１９）の車幅方向内面が直ちに隆起部（２８）に当接して衝突荷重をセンターピラー（１２）に伝達する。これにより、衝突初期からセンターピラー（１２）に反力を発生させてエネルギー吸収量を増加させることができる。しかも隆起部（２８）は上部ヒンジ（２４）および下部ヒンジ（２５）と干渉しないので、リヤドア（１９）の開閉に支障がないだけでなく、上部ヒンジ（２４）および下部ヒンジ（２５）に集中荷重が作用しなくなるため、その取付部の補強やセンターピラー（１２）の板厚増加が不要になって軽量化に寄与することができる。

Description

本発明は、センターピラーの車幅方向外面にフロントドアの後端およびリヤドアの前端を対向させるとともに、前記リヤドアの前端を前記車幅方向外面に上部ヒンジおよび下部ヒンジで枢支した自動車の車体構造に関する。

２ドアクーペタイプの炭素繊維強化樹脂製の車体において、アンダーボディの側壁部から起立するセンターピラーの上端と、アンダーボディの側壁部から起立するリヤピラー（リヤウインドシールド用フレーム）の上端とを結合し、三角形状のトラス構造とすることで車体剛性を高めるものが、下記特許文献１により公知である。

また自動車の各ピラーの中程よりも上側部分およびルーフ部を繊維強化樹脂で一体成形した車体上部体と、各ピラーの中程よりも下側部分およびフロア部を金属で構成した車体下部体とを備え、車体上部体のピラーの下端を車体下部体のピラーの上端に嵌合して接着により固定したものが、下記特許文献２により公知である。

日本特許第４８１１１８０号公報 日本特開２０１１−８８４９３号公報

ところで、側面衝突の衝突荷重がセンターピラーの下部に入力したとき、センターピラーが車幅方向内側に変形して車室空間を狭めるのを防止するために、センターピラーの重量増加を最小限に抑えながら衝突エネルギーの吸収量を増加させることが望ましい。センターピラーのエネルギー吸収量を減少させる要因として、フロントドアの後端およびリヤドアの前端と、センターピラーの車幅方向外面との間に形成された空間がある。側面衝突の衝突荷重によりフロントドアやリヤドアが車幅方向内側に変形したとき、前記空間が消滅するまで衝突荷重がセンターピラーに伝達されず、その間はセンターピラーによるエネルギー吸収が行われないため、エネルギーの吸収効率が低下してセンターピラーの変形量が増加することになる。よって、エネルギー吸収効率を高めてセンターピラーの変形を最小限に抑えるには、衝突荷重が入力してから前記空間が詰まってセンターピラーに荷重が伝達されるまでのフロントドアあるいはリヤドアの空走距離を減少させることが望ましい。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、重量の増加を最小限に抑えながら側面衝突の衝突荷重に対するセンターピラーのエネルギー吸収量を増加させることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明によれば、センターピラーの車幅方向外面にフロントドアの後端およびリヤドアの前端を対向させるとともに、前記リヤドアの前端を前記車幅方向外面に上部ヒンジおよび下部ヒンジで枢支した自動車の車体構造であって、前記センターピラーの車幅方向外面の前記上部ヒンジおよび前記下部ヒンジに挟まれた位置に、前記リヤドアの前端およびフロントドアの後端に向かって車幅方向外側に隆起する隆起部を設けたことを第１の特徴とする自動車の車体構造が提案される。

また本発明によれば、前記第１の特徴に加えて、前記隆起部はＦＲＰ製の独立した部材であり、前記センターピラーの車幅方向外面に取り付けられることを第２の特徴とする自動車の車体構造が提案される。

また本発明によれば、前記第１または第２の特徴に加えて、前記センターピラーの車幅方向外面の前記上部ヒンジの上側あるいは前記下部ヒンジの下側に延長隆起部を設けたことを第３の特徴とする自動車の車体構造が提案される。

また本発明によれば、前記第１〜第３の何れか１つの特徴に加えて、前記センターピラーは、ＦＲＰ製のセンターピラーアッパーと金属製のセンターピラーロアとからなることを第４の特徴とする自動車の車体構造が提案される。

また本発明によれば、前記第４の特徴に加えて、前記フロントドアのドアストライカの取付座を前記センターピラーロアの上端から上向きに突設したことを第５の特徴とする自動車の車体構造が提案される。

また本発明によれば、センターピラーの車幅方向外面にフロントドアの後端およびリヤドアの前端を対向させるとともに、前記リヤドアの前端を前記車幅方向外面にヒンジで枢支した自動車の車体構造であって、
前記センターピラーの車幅方向外面の前記上部ヒンジおよび前記下部ヒンジに挟まれた位置に、前記リヤドアの前端およびフロントドアの後端に向かって車幅方向外側に隆起する隆起部を設け、前記隆起部は、金属製の荷重伝達部材であって、前記金属製の荷重伝達部材で前記ヒンジのピラー側ヒンジ半体の少なくとも一部を囲んだことを第６の特徴とする自動車の車体構造が提案される。

また本発明によれば、前記第６の特徴に加えて、前記センターピラーは、ＦＲＰ製のセンターピラーアッパーと金属製のセンターピラーロアとからなることを第７の特徴とする自動車の車体構造が提案される。

また本発明によれば、前記第６または第７の特徴に加えて、前記荷重伝達部材は金属板のプレス成形品であり、前記ピラー側ヒンジ半体の取付座を一体に備えることを第８の特徴とする自動車の車体構造が提案される。

また本発明によれば、前記第８の特徴に加えて、前記荷重伝達部材は、前記センターピラーの車幅方向外面に固定されるベース部と、前記ベース部の上端を車幅方向外側に折り曲げた上部補強部と、前記ベース部の下端を車幅方向外側に折り曲げた下部補強部と、前記ベース部の側端を車幅方向外側に折り曲げた側部補強部とを備えることを第９の特徴とする自動車の車体構造が提案される。

また本発明によれば、前記第６または第７の特徴に加えて、前記荷重伝達部材は金属の鋳造品であり、前記ピラー側ヒンジ半体を一体に備えることを第１０の特徴とする自動車の車体構造が提案される。

尚、実施の形態の上部ヒンジ１２４および下部ヒンジ１２５は本発明のヒンジに対応し、実施の形態の前部補強部１２８ｄおよび後部補強部１２８ｅは本発明の側部補強部に対応し、実施の形態の上部ヒンジ取付座１２８ｆおよび下部ヒンジ取付座１２８ｇは本発明の取付座に対応する。

本発明の第１の特徴によれば、センターピラーの車幅方向外面にフロントドアの後端およびリヤドアの前端を対向させるとともに、リヤドアの前端を前記車幅方向外面に上部ヒンジおよび下部ヒンジで枢支する。センターピラーの車幅方向外面の上部ヒンジおよび下部ヒンジに挟まれた位置に、リヤドアの前端およびフロントドアの後端に向かって車幅方向外側に隆起する隆起部を設けたので、側面衝突の衝突荷重でドアが車幅方向内側に移動したときに、ドアの車幅方向内面が直ちに隆起部に当接して衝突荷重をセンターピラーに伝達するので、衝突荷重がセンターピラーに伝達されるまでのドアの空走距離を減少させ、衝突初期からセンターピラーに反力を発生させてエネルギー吸収量を増加させることができる。しかも隆起部は上部ヒンジおよび下部ヒンジと干渉しない位置に設けられるので、リヤドアの開閉に支障がでないだけでなく、上部ヒンジおよび下部ヒンジに集中荷重が作用しなくなるため、その取付部の補強やセンターピラーの板厚増加が不要になって軽量化に寄与することができる。

また本発明の第２の特徴によれば、隆起部はＦＲＰ製の独立した部材であり、センターピラーの車幅方向外面に取り付けられるので、既存のセンターピラーに隆起部を後付けすることが可能となり、設計自由度の増加およびコストの削減が可能となる。

また本発明の第３の特徴によれば、センターピラーの車幅方向外面の上部ヒンジの上側あるいは下部ヒンジの下側に延長隆起部を設けたので、下部ヒンジの上側あるいは下部ヒンジの下側におけるドアの空走距離を減少させてエネルギー吸収量を更に増加することができる。

また本発明の第４の特徴によれば、センターピラーは、ＦＲＰ製のセンターピラーアッパーと金属製のセンターピラーロアとからなるので、大きな衝突荷重が入力する金属製のセンターピラーロアが延性変形することでセンターピラーのエネルギー吸収量が増加する。

また本発明の第５の特徴によれば、フロントドアのドアストライカの取付座をセンターピラーロアの上端から上向きに突設したので、ドアストライカを取り付けるためにセンターピラーロア全体を大型化する必要がなくなり、センターピラーアッパーおよびセンターピラーロアの寸法設定の自由度が増加する。

本発明の第６の特徴によれば、前記センターピラーの車幅方向外面の前記上部ヒンジおよび前記下部ヒンジに挟まれた位置に、前記リヤドアの前端およびフロントドアの後端に向かって車幅方向外側に隆起する隆起部を設け、前記隆起部は、金属製の荷重伝達部材であって、前記金属製の荷重伝達部材で前記ヒンジのピラー側ヒンジ半体の少なくとも一部を囲んだので、側面衝突の衝突荷重でドアが車幅方向内側に移動したときに、ドアの車幅方向内面が直ちに荷重伝達部材に当接して衝突荷重をセンターピラーに伝達することで、衝突荷重がセンターピラーに伝達されるまでのドアの空走距離を減少させ、衝突初期からセンターピラーに反力を発生させてエネルギー吸収量を増加させることができる。しかも荷重伝達部材が衝突荷重を受けることでピラー側ヒンジ半体に集中荷重が作用しなくなるため、その取付部の補強やセンターピラーの板厚増加が不要になって軽量化に寄与することができる。

また本発明の第７の特徴によれば、センターピラーは、ＦＲＰ製のセンターピラーアッパーと金属製のセンターピラーロアとからなるので、大きな衝突荷重が入力する金属製のセンターピラーロアが延性変形することでセンターピラーのエネルギー吸収量が増加する。

また本発明の第８の特徴によれば、荷重伝達部材は金属板のプレス成形品であり、ピラー側ヒンジ半体の取付座を一体に備えるので、荷重伝達部材を安価に製造できるだけでなく、金属製の取付座にピラー側ヒンジ半体を強固に固定することができる。

また本発明の第９の特徴によれば、荷重伝達部材は、センターピラーの車幅方向外面に固定されるベース部と、ベース部の上端を車幅方向外側に折り曲げた上部補強部と、ベース部の下端を車幅方向外側に折り曲げた下部補強部と、ベース部の側端を車幅方向外側に折り曲げた側部補強部とを備えるので、上部補強部、下部補強部および側部補強部でドアの空走を確実に阻止することができる。

また本発明の第１０の特徴によれば、荷重伝達部材は金属の鋳造品であり、ピラー側ヒンジ半体を一体に備えるので、荷重伝達部材およびピラー側ヒンジ半体を一部材で構成して部品点数を削減することができる。

図１は自動車の車体中央部の側面図である。（第１の実施の形態） 図２は図１の２方向矢視図である。（第１の実施の形態） 図３は図１の３−３線断面図である。（第１の実施の形態） 図４は図１の４−４線断面図である。（第１の実施の形態） 図５は図３に対応する図である。（第２の実施の形態） 図６は自動車の車体中央部の側面図である。（第３の実施の形態） 図７は図６の７方向矢視図である。（第３の実施の形態） 図８は図６の８−８線断面図である。（第３の実施の形態） 図９は図６の９−９線断面図である。（第３の実施の形態） 図１０は図７に対応する図である。（第４の実施の形態）

１２ センターピラー
１２ａ 車幅方向外面
１４ センターピラーアッパー
１５ センターピラーロア
１５ｅ 取付座
１５ｆ ドアストライカ
１７ フロントドア
１７ｃ 後端
１９ リヤドア
１９ｃ 前端
２４ 上部ヒンジ
２５ 下部ヒンジ
２８ 隆起部
２９ 延長隆起部
３０ 延長隆起部
１１２ センターピラー
１１２ａ 車幅方向外面
１１４ センターピラーアッパー
１１５ センターピラーロア
１１７ フロントドア
１１７ｃ 後端
１１９ リヤドア
１１９ｃ 前端
１２４ 上部ヒンジ（ヒンジ）
１２４ａ ピラー側ヒンジ半体
１２５ 下部ヒンジ（ヒンジ）
１２５ａ ピラー側ヒンジ半体
１２８ 荷重伝達部材（隆起部）
１２８ａ ベース部
１２８ｂ 上部補強部
１２８ｃ 下部補強部
１２８ｄ 前部補強部（側部補強部）
１２８ｅ 後部補強部（側部補強部）
１２８ｆ 上部ヒンジ取付座（取付座）
１２８ｇ 下部ヒンジ取付座（取付座）

以下、添付図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

第１の実施の形態

先ず、図１〜図４に基づいて本発明の第１の実施の形態を説明する。

尚、本明細書において前後方向、左右方向（車幅方向）および上下方向とは、運転席に着座した乗員を基準として定義される。

図１は自動車の車体の左側面を示すもので、前後方向に延びる左右一対のサイドシル１１，１１から左右一対のセンターピラー１２，１２が起立しており、左右のセンターピラー１２，１２の上端が左右一対のルーフサイドレール１３，１３に接続される。センターピラー１２は、上端がルーフサイドレール１３に接続された上側のセンターピラーアッパー１４と、下端がサイドシル１１に接続された下側のセンターピラーロア１５とからなり、センターピラーアッパー１４の下端がセンターピラーロア１５の上端に接続される。サイドシル１１、ルーフサイドレール１３およびセンターピラーアッパー１４はＣＦＲＰ（カーボン繊維強化樹脂）製であり、センターピラーロア１５はアルミニウム合金の鋳造製である。

サイドシル１１の前部、センターピラー１２、ルーフサイドレール１３の前部および図示せぬフロントピラーにより囲まれたフロントドア開口１６にフロントドア１７が配置され、サイドシル１１の後部、センターピラー１２、ルーフサイドレール１３の後部および図示せぬリヤピラーにより囲まれたリヤドア開口１８にリヤドア１９が配置される。

図１〜図４に示すように、サイドシル１１およびフロアパネル２０は、車体外側に位置するアウタースキン２１および車体内側に位置するインナースキン２２をサイドシル１１の車幅方向外面において接合フランジ２１ａ，２２ａで接合して一体に形成されており、フロアパネル２０の内部にはアウタースキン２１およびインナースキン２２間に挟まれた波板状のコア材２３が配置される。

アルミニウム合金で鋳造されたセンターピラーロア１５は、前面、後面および車幅方向外面が閉塞して車幅方向内面が開放した部材であり、その内部に上下方向に延びる複数の縦リブ１５ａ，１５ａと、水平方向に延びる複数の横リブ１５ｂ…とが形成される。センターピラーロア１５の下端には前後方向に延びる溝部１５ｃが形成されており、この溝部１５ｃがサイドシル１１の上半部を構成するインナースキン２２に上方から嵌合して接着等により固定される。センターピラーロア１５の上端には上面が開放する筒状部１５ｄが形成されており、この筒状部１５ｄの外周に筒状のセンターピラーアッパー１４の下部の内周が嵌合して接着等により固定される。また筒状部１５ｄの上端から前方を向く板状の取付座１５ｅが上向きに突出しており、この取付座１５ｅの前面にフロントドア１７のドアストライカ１５ｆが設けられる。

フロントドア１７のアウターパネル１７ａおよびインナーパネル１７ｂを接続する後端１７ｃと、リヤドア１９のアウターパネル１９ａおよびインナーパネル１９ｂを接続する前端１９ｃとは、センターピラー１２の車幅方向外面１２ａにおいて相互に対向する。

リヤドア１９は上部ヒンジ２４および下部ヒンジ２５でセンターピラー１２に開閉自在に枢支され、またフロントドア１７も図示せぬ上部ヒンジおよび下部ヒンジで図示せぬフロントピラーに枢支される。リヤドア１９の上部ヒンジ２４は、センターピラー１２の車幅方向外面１２ａにボルト２６，２６で固定されるピラー側ヒンジ半体２４ａと、ボルト２７，２７でリヤドア１９の前面に固定されるドア側ヒンジ半体２４ｂと、ピラー側ヒンジ半体２４ａおよびドア側ヒンジ半体２４ｂを連結するヒンジピン２４ｃとを備える。同様に、リヤドア１９の下部ヒンジ２５も、ピラー側ヒンジ半体２５ａ、ドア側ヒンジ半体２５ｂおよびヒンジピン２５ｃを備える。

センターピラー１２の車幅方向外面１２ａには、１個の隆起部２８と２個の延長隆起部２９，３０とが接着により固定される。隆起部２８および延長隆起部２９，３０は何れもＣＦＲＰで中空のボックス状に形成された部材であり、その内部にはエネルギー吸収効果を高めるためのハニカム材やリブが配置される。車幅方向外側に略一定の高さで突出する隆起部２８は、上部ヒンジ２４および下部ヒンジ２５に挟まれた位置で、センターピラーアッパー１４およびセンターピラーロア１５の両方に跨がるように設けられる。また車幅方向外側への突出高さが上方に向かって小さくなる上側の延長隆起部２９は上部ヒンジ２４の上側に設けられ、車幅方向外側への突出高さが下方に向かって小さくなる下側の延長隆起部３０は下部ヒンジ２５の下側に設けられる。

次に、上記構成を備えた本発明の第１の実施の形態の作用を説明する。

自動車が側面衝突してセンターピラー１２の位置に衝突荷重が入力すると、センターピラー１２の車幅方向外面１２ａを覆うフロントドア１７の後端１７ｃ部分およびリヤドア１９の前端１９ｃ部分が車幅方向内側に変形し、センターピラー１２の車幅方向外面１２ａに衝突荷重を伝達する。このとき、フロントドア１７の後端１７ｃあるいはリヤドア１９の前端１９ｃと、センターピラー１２の車幅方向外面１２ａとの間に空間が存在すると仮定すると、側面衝突の衝突荷重によりフロントドア１７やリヤドア１９が車幅方向内側に変形したとき、前記空間が消滅するまで衝突荷重がセンターピラー１２に伝達されず、その間はセンターピラー１２によるエネルギー吸収が行われないため、エネルギーの吸収効率が低下してセンターピラー１２の変形量が増加する可能性がある。

しかしながら、本第１の実施の形態によれば、センターピラー１２の車幅方向外面１２ａに隆起部２８および延長隆起部２９，３０を突設したので、側面衝突の衝突荷重によりフロントドア１７あるいはリヤドア１９が車幅方向内側に移動したときに、フロントドア１７あるいはリヤドア１９の車幅方向内面が直ちに隆起部２８および延長隆起部２９，３０に当接して衝突荷重をセンターピラー１２に伝達することで、衝突荷重がセンターピラー１２に伝達されるまでのフロントドア１７あるいはリヤドア１９の空走距離を減少させ、衝突初期からセンターピラー１２に反力を発生させてエネルギー吸収量を増加させることができる。

また衝突荷重を隆起部２８および延長隆起部２９，３０で受けることで、上部ヒンジ２４および下部ヒンジ２５に集中荷重が作用しなくなるため、上部ヒンジ２４および下部ヒンジ２５の取付部の補強やセンターピラー１２の板厚増加が不要になって軽量化に寄与することができる。しかも隆起部２８および延長隆起部２９，３０は上部ヒンジ２４および下部ヒンジ２５と干渉しない位置に設けられるので、リヤドア１９の開閉が阻害されることがない。

更に、隆起部２８および延長隆起部２９，３０はＣＦＲＰ製の独立した部材であり、センターピラー１２の車幅方向外面１２ａに取り付けられるので、既存のセンターピラー１２に隆起部２８および延長隆起部２９，３０を後付けすることが可能となり、設計自由度の増加およびコストの削減が可能となる。

またシートベルトの取付部等が設けられるセンターピラー１２の下部は比較的に複雑な形状が要求されるため、その部分を成形性が低いＣＦＲＰ製ではなくアルミニウム合金の鋳物製のセンターピラーロア１５で構成することで、成形性が確保されるとともにＣＦＲＰ製とするよりも高い延性を得ることができる。従って、センターピラー１２の下部に側面衝突の衝突荷重が入力したときに、延性が高いアルミニウム合金の鋳物製のセンターピラーロア１５が延性変形することで、より高いエネルギー吸収効果を発揮することができる。

またフロントドア１７のドアストライカ１５ｆの取付座１５ｅをアルミニウム合金の鋳造製のセンターピラーロア１５の上端から上向きに突設したので、ドアストライカ１５ｆを取り付けるためにセンターピラーロア１５全体を大型化する必要がなくなり、センターピラーアッパー１４およびセンターピラーロア１５の寸法設定の自由度が増加する。

第２の実施の形態

次に、図５に基づいて本発明の第２の実施の形態を説明する。

第１の実施の形態では、隆起部２８および延長隆起部２９，３０がセンターピラー１２と別部材で構成されているが、第２の実施の形態では、隆起部２８および延長隆起部２９，３０がセンターピラー１２のセンターピラーアッパー１４と一体に形成されている。そのために、センターピラーアッパー１４は車幅方向外側部分が下方に延長されてセンターピラーロア１５の車幅方向外側部分を覆っており、隆起部２８の下半部および下側の延長隆起部３０はセンターピラーロア１５の車幅方向外側に位置している。

本第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態の作用効果に加えて、隆起部２８および延長隆起部２９，３０をセンターピラーアッパー１４と一体に形成して部品点数を削減することができる。

以上、本発明の第１および第２の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、第１および第２の実施の形態では隆起部２８および上下の延長隆起部２９，３０を設けているが、上下の延長隆起部２９，３０は省略可能であり、上下一方の延長隆起部２９，３０だけを設けることも可能である。

また第１および第２の実施の形態ではセンターピラー１２をＣＦＲＰ製のセンターピラーアッパー１４およびアルミニウム合金の鋳物製のセンターピラーロア１５に分割しているが、ＣＦＲＰに代えてＧＦＲＰ（ガラス繊維強化樹脂）等の任意のＦＲＰを使用したり、アルミニウム合金の鋳物に代えて鋼板等の任意の金属材料を使用したりすることが可能であり、更にセンターピラー１２を一つの材料で構成することも可能である。

また隆起部２８および延長隆起部２９，３０の固定方法は接着に限定されず、任意の方法で固定することができる。

第３の実施の形態

以下、図６〜図９に基づいて本発明の第３の実施の形態を説明する。

図６は自動車の車体の左側面を示すもので、前後方向に延びる左右一対のサイドシル１１１，１１１から左右一対のセンターピラー１１２，１１２が起立しており、左右のセンターピラー１１２，１１２の上端が左右一対のルーフサイドレール１１３，１１３に接続される。センターピラー１１２は、上端がルーフサイドレール１１３に接続された上側のセンターピラーアッパー１１４と、下端がサイドシル１１１に接続された下側のセンターピラーロア１１５とからなり、センターピラーアッパー１１４の下端がセンターピラーロア１１５の上端に接続される。サイドシル１１１、ルーフサイドレール１１３およびセンターピラーアッパー１１４はＣＦＲＰ（カーボン繊維強化樹脂）製であり、センターピラーロア１１５はアルミニウム合金の鋳造製である。

サイドシル１１１の前部、センターピラー１１２、ルーフサイドレール１１３の前部および図示せぬフロントピラーにより囲まれたフロントドア開口１１６にフロントドア１１７が配置され、サイドシル１１１の後部、センターピラー１１２、ルーフサイドレール１１３の後部および図示せぬリヤピラーにより囲まれたリヤドア開口１１８にリヤドア１１９が配置される。

図６〜図９に示すように、サイドシル１１１およびフロアパネル１２０は、車体外側に位置するアウタースキン１２１および車体内側に位置するインナースキン１２２をサイドシル１１１の車幅方向外面において接合フランジ１２１ａ，１２２ａで接合して一体に形成されており、フロアパネル１２０の内部にはアウタースキン１２１およびインナースキン１２２間に挟まれた波板状のコア材１２３が配置される。

アルミニウム合金で鋳造されたセンターピラーロア１１５は、前面、後面および車幅方向外面が閉塞して車幅方向内面が開放した部材であり、その内部に上下方向に延びる複数の縦リブ１１５ａ，１１５ａと、水平方向に延びる複数の横リブ１１５ｂ…とが形成される。センターピラーロア１１５の下端には前後方向に延びる溝部１１５ｃが形成されており、この溝部１１５ｃがサイドシル１１１の上半部を構成するインナースキン１２２に上方から嵌合して接着等により固定される。センターピラーロア１１５の上端には上面が開放する筒状部１１５ｄが形成されており、この筒状部１１５ｄの外周に筒状のセンターピラーアッパー１１４の下部の内周が嵌合して接着等により固定される。

フロントドア１１７のアウターパネル１１７ａおよびインナーパネル１１７ｂを接続する後端１１７ｃと、リヤドア１１９のアウターパネル１１９ａおよびインナーパネル１１９ｂを接続する前端１１９ｃとは、センターピラー１１２の車幅方向外面１１２ａにおいて相互に対向する。

センターピラー１１２の車幅方向外面１１２ａに金属板をプレス加工した荷重伝達部材１２８が固定される。荷重伝達部材１２８は隆起部を構成し、平板状のベース部１２８ａと、ベース部１２８ａの上端を車幅方向外側に折り曲げた上部補強部１２８ｂと、ベース部１２８ａの下端を車幅方向外側に折り曲げた下部補強部１２８ｃと、ベース部１２８ａの前端を車幅方向外側に折り曲げた前部補強部１２８ｄと、ベース部１２８ａの後端を車幅方向外側に折り曲げた後部補強部１２８ｅとを備えており、ベース部１２８ａの上端側であって上部補強部１２８ｂの下方に上部ヒンジ取付座１２８ｆが形成され、ベース部１２８ａの下端側であって下部補強部１２８ｃの上方に下部ヒンジ取付座１２８ｇが形成される。後部補強部１２８ｅは、その車幅方向外端が前方に折り曲げられ、Ｌ字状断面に構成される。

荷重伝達部材１２８の上部ヒンジ取付座１２８ｆおよび下部ヒンジ取付座１２８ｇに上部ヒンジ１２４および下部ヒンジ１２５が設けられており、これら上部ヒンジ１２４および下部ヒンジ１２５でリヤドア１１９がセンターピラー１１２に開閉自在に枢支される。またフロントドア１１７も図示せぬ上部ヒンジおよび下部ヒンジで図示せぬフロントピラーに枢支される。リヤドア１１９の上部ヒンジ１２４は、センターピラー１１２の車幅方向外面１１２ａにボルト１２６，１２６で固定されるピラー側ヒンジ半体１２４ａと、ボルト１２７，１２７でリヤドア１１９の前面に固定されるドア側ヒンジ半体１２４ｂと、ピラー側ヒンジ半体１２４ａおよびドア側ヒンジ半体１２４ｂを連結するヒンジピン１２４ｃとを備える。同様に、リヤドア１１９の下部ヒンジ１２５も、ピラー側ヒンジ半体１２５ａ、ドア側ヒンジ半体１２５ｂおよびヒンジピン１２５ｃを備える。

フロントドア１１７およびリヤドア１１９を閉じた状態で車幅方向に見ると、フロントドア１１７の後端１１７ｃは荷重伝達部材１２８の上部補強部１２８ｂの前半部、下部補強部１２８ｃの前半部および前部補強部１２８ｄにオーバラップし、またリヤドア１１９の前端１１９ｃは荷重伝達部材１２８の上部補強部１２８ｂの後半部、下部補強部１２８ｃの後半部および後部補強部１２８ｅにオーバラップする（図９参照）。また上部ヒンジ１２４のピラー側ヒンジ半体１２４ａは荷重伝達部材１２８の上部補強部１２８ｂ、前部補強部１２８ｄおよび後部補強部１２８ｅにより囲まれるとともに、下部ヒンジ１２５のピラー側ヒンジ半体１２５ａは荷重伝達部材１２８の下部補強部１２８ｃ、前部補強部１２８ｄおよび後部補強部１２８ｅにより囲まれる。

次に、上記構成を備えた本発明の第３の実施の形態の作用を説明する。

自動車が側面衝突してセンターピラー１１２の位置に衝突荷重が入力すると、センターピラー１１２の車幅方向外面１１２ａを覆うフロントドア１１７の後端１１７ｃ部分およびリヤドア１１９の前端１１９ｃ部分が車幅方向内側に変形し、センターピラー１１２の車幅方向外面１１２ａに衝突荷重を伝達する。このとき、フロントドア１１７の後端１１７ｃあるいはリヤドア１１９の前端１１９ｃと、センターピラー１１２の車幅方向外面１１２ａとの間に空間が存在すると仮定すると、側面衝突の衝突荷重によりフロントドア１１７やリヤドア１１９が車幅方向内側に変形したとき、前記空間が消滅するまで衝突荷重がセンターピラー１１２に伝達されず、その間はセンターピラー１１２によるエネルギー吸収が行われないため、エネルギーの吸収効率が低下してセンターピラー１１２の変形量が増加する可能性がある。

しかしながら、本第３の実施の形態によれば、センターピラー１１２の車幅方向外面１１２ａに荷重伝達部材１２８を設けたので、側面衝突の衝突荷重によりフロントドア１１７あるいはリヤドア１１９が車幅方向内側に移動したときに、フロントドア１１７あるいはリヤドア１１９の車幅方向内面が直ちに荷重伝達部材１２８の上部補強部１２８ｂ、下部補強部１２８ｃ、前部補強部１２８ｄおよび後部補強部１２８ｅに当接して衝突荷重をセンターピラー１１２に伝達することで、衝突荷重がセンターピラー１１２に伝達されるまでのフロントドア１１７あるいはリヤドア１１９の空走距離を減少させ、衝突初期からセンターピラー１１２に反力を発生させてエネルギー吸収量を増加させることができる。

また衝突荷重を荷重伝達部材１２８で受けることで、上部ヒンジ１２４および下部ヒンジ１２５に集中荷重が作用しなくなるため、上部ヒンジ１２４および下部ヒンジ１２５の取付部の補強やセンターピラー１１２の板厚増加が不要になって軽量化に寄与することができる。

更に、荷重伝達部材１２８は金属製の独立した部材であり、センターピラー１１２の車幅方向外面１１２ａに取り付けられるので、既存のセンターピラー１１２に荷重伝達部材１２８を後付けすることが可能となり、設計自由度の増加およびコストの削減が可能となる。しかも荷重伝達部材１２８は金属プレス製品なので安価に製造できるだけでなく、上部ヒンジ取付座１２８ｆおよび下部ヒンジ取付座１２８ｇを一体に備えるのでピラー側ヒンジ半体１２４ａ，１２５ａを強固に固定することができる。

またシートベルトの取付部等が設けられるセンターピラー１１２の下部は比較的に複雑な形状が要求されるため、その部分を成形性が低いＣＦＲＰ製ではなくアルミニウム合金の鋳物製のセンターピラーロア１１５で構成することで、成形性が確保されるとともにＣＦＲＰ製とするよりも高い延性を得ることができる。従って、センターピラー１１２の下部に側面衝突の衝突荷重が入力したときに、延性が高いアルミニウム合金の鋳物製のセンターピラーロア１１５が延性変形することで、より高いエネルギー吸収効果を発揮することができる。

第４の実施の形態

次に、図１０に基づいて本発明の第４の実施の形態を説明する。

前記第３の実施の形態の荷重伝達部材１２８は板金プレス製であるが、第４の実施の形態の荷重伝達部材１２８はアルミニウム鋳造製であって隆起部を構成し、しかも荷重伝達部材１２８の上端および下端にピラー側ヒンジ半体１２４ａ，１２５ａが一体に形成される。

本第４の実施の形態によれば、荷重伝達部材１２８をアルミニウム鋳造製としたことで強度が更に高まるだけでなく、荷重伝達部材１２８およびピラー側ヒンジ半体１２４ａ，１２５ａを一部材で構成して部品点数を削減することができる。

以上、本発明の第３および第４の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、荷重伝達部材１２８の材質や形状は実施の形態に限定されるものではない。

また実施の形態ではセンターピラー１１２をＣＦＲＰ製のセンターピラーアッパー１１４およびアルミニウム合金の鋳物製のセンターピラーロア１１５に分割しているが、ＣＦＲＰに代えてＧＦＲＰ（ガラス繊維強化樹脂）等の任意のＦＲＰを使用したり、アルミニウム合金の鋳物に代えて鋼板等の任意の金属材料を使用したりすることが可能であり、更にセンターピラー１１２を一つの材料で構成することも可能である。

本発明は、センターピラーの車幅方向外面にフロントドアの後端およびリヤドアの前端を対向させるとともに、前記リヤドアの前端を前記車幅方向外面に上部ヒンジおよび下部ヒンジで枢支した自動車の車体構造に関する。

２ドアクーペタイプの炭素繊維強化樹脂製の車体において、アンダーボディの側壁部から起立するセンターピラーの上端と、アンダーボディの側壁部から起立するリヤピラー（リヤウインドシールド用フレーム）の上端とを結合し、三角形状のトラス構造とすることで車体剛性を高めるものが、下記特許文献１により公知である。

また自動車の各ピラーの中程よりも上側部分およびルーフ部を繊維強化樹脂で一体成形した車体上部体と、各ピラーの中程よりも下側部分およびフロア部を金属で構成した車体下部体とを備え、車体上部体のピラーの下端を車体下部体のピラーの上端に嵌合して接着により固定したものが、下記特許文献２により公知である。

日本特許第４８１１１８０号公報 日本特開２０１１−８８４９３号公報

ところで、側面衝突の衝突荷重がセンターピラーの下部に入力したとき、センターピラーが車幅方向内側に変形して車室空間を狭めるのを防止するために、センターピラーの重量増加を最小限に抑えながら衝突エネルギーの吸収量を増加させることが望ましい。センターピラーのエネルギー吸収量を減少させる要因として、フロントドアの後端およびリヤドアの前端と、センターピラーの車幅方向外面との間に形成された空間がある。側面衝突の衝突荷重によりフロントドアやリヤドアが車幅方向内側に変形したとき、前記空間が消滅するまで衝突荷重がセンターピラーに伝達されず、その間はセンターピラーによるエネルギー吸収が行われないため、エネルギーの吸収効率が低下してセンターピラーの変形量が増加することになる。よって、エネルギー吸収効率を高めてセンターピラーの変形を最小限に抑えるには、衝突荷重が入力してから前記空間が詰まってセンターピラーに荷重が伝達されるまでのフロントドアあるいはリヤドアの空走距離を減少させることが望ましい。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、重量の増加を最小限に抑えながら側面衝突の衝突荷重に対するセンターピラーのエネルギー吸収量を増加させることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明によれば、センターピラーの車幅方向外面にフロントドアの後端およびリヤドアの前端を対向させるとともに、前記リヤドアの前端を前記車幅方向外面にヒンジで枢支した自動車の車体構造であって、
前記センターピラーの車幅方向外面の前記上部ヒンジおよび前記下部ヒンジに挟まれた位置に、前記リヤドアの前端およびフロントドアの後端に向かって車幅方向外側に隆起する隆起部を設け、前記隆起部は、金属製の荷重伝達部材であって、前記金属製の荷重伝達部材で前記ヒンジのピラー側ヒンジ半体の少なくとも一部を囲んだことを第１の特徴とする自動車の車体構造が提案される。

また本発明によれば、前記第１の特徴に加えて、前記センターピラーは、ＦＲＰ製のセンターピラーアッパーと金属製のセンターピラーロアとからなることを第２の特徴とする自動車の車体構造が提案される。

また本発明によれば、前記第１または第２の特徴に加えて、前記荷重伝達部材は金属板のプレス成形品であり、前記ピラー側ヒンジ半体の取付座を一体に備えることを第３の特徴とする自動車の車体構造が提案される。

また本発明によれば、前記第３の特徴に加えて、前記荷重伝達部材は、前記センターピラーの車幅方向外面に固定されるベース部と、前記ベース部の上端を車幅方向外側に折り曲げた上部補強部と、前記ベース部の下端を車幅方向外側に折り曲げた下部補強部と、前記ベース部の側端を車幅方向外側に折り曲げた側部補強部とを備えることを第４の特徴とする自動車の車体構造が提案される。

また本発明によれば、前記第１または第２の特徴に加えて、前記荷重伝達部材は金属の鋳造品であり、前記ピラー側ヒンジ半体を一体に備えることを第５の特徴とする自動車の車体構造が提案される。

尚、実施の形態の上部ヒンジ１２４および下部ヒンジ１２５は本発明のヒンジに対応し、実施の形態の前部補強部１２８ｄおよび後部補強部１２８ｅは本発明の側部補強部に対応し、実施の形態の上部ヒンジ取付座１２８ｆおよび下部ヒンジ取付座１２８ｇは本発明の取付座に対応する。

本発明の第１の特徴によれば、センターピラーの車幅方向外面にフロントドアの後端およびリヤドアの前端を対向させるとともに、リヤドアの前端を前記車幅方向外面に上部ヒンジおよび下部ヒンジで枢支する。センターピラーの車幅方向外面の上部ヒンジおよび下部ヒンジに挟まれた位置に、リヤドアの前端およびフロントドアの後端に向かって車幅方向外側に隆起する隆起部を設け、前記隆起部は、金属製の荷重伝達部材であって、前記金属製の荷重伝達部材で前記ヒンジのピラー側ヒンジ半体の少なくとも一部を囲んだので、側面衝突の衝突荷重でドアが車幅方向内側に移動したときに、ドアの車幅方向内面が直ちに荷重伝達部材に当接して衝突荷重をセンターピラーに伝達することで、衝突荷重がセンターピラーに伝達されるまでのドアの空走距離を減少させ、衝突初期からセンターピラーに反力を発生させてエネルギー吸収量を増加させることができる。しかも荷重伝達部材が衝突荷重を受けることでピラー側ヒンジ半体に集中荷重が作用しなくなるため、その取付部の補強やセンターピラーの板厚増加が不要になって軽量化に寄与することができる。

また本発明の第２の特徴によれば、センターピラーは、ＦＲＰ製のセンターピラーアッパーと金属製のセンターピラーロアとからなるので、大きな衝突荷重が入力する金属製のセンターピラーロアが延性変形することでセンターピラーのエネルギー吸収量が増加する。

また本発明の第３の特徴によれば、荷重伝達部材は金属板のプレス成形品であり、ピラー側ヒンジ半体の取付座を一体に備えるので、荷重伝達部材を安価に製造できるだけでなく、金属製の取付座にピラー側ヒンジ半体を強固に固定することができる。

また本発明の第４の特徴によれば、荷重伝達部材は、センターピラーの車幅方向外面に固定されるベース部と、ベース部の上端を車幅方向外側に折り曲げた上部補強部と、ベース部の下端を車幅方向外側に折り曲げた下部補強部と、ベース部の側端を車幅方向外側に折り曲げた側部補強部とを備えるので、上部補強部、下部補強部および側部補強部でドアの空走を確実に阻止することができる。

また本発明の第５の特徴によれば、荷重伝達部材は金属の鋳造品であり、ピラー側ヒンジ半体を一体に備えるので、荷重伝達部材およびピラー側ヒンジ半体を一部材で構成して部品点数を削減することができる。

図１は自動車の車体中央部の側面図である。（第１の参考形態） 図２は図１の２方向矢視図である。（第１の参考形態） 図３は図１の３−３線断面図である。（第１の参考形態） 図４は図１の４−４線断面図である。（第１の参考形態） 図５は図３に対応する図である。（第２の参考形態） 図６は自動車の車体中央部の側面図である。（第１の実施の形態） 図７は図６の７方向矢視図である。（第１の実施の形態） 図８は図６の８−８線断面図である。（第１の実施の形態） 図９は図６の９−９線断面図である。（第１の実施の形態） 図１０は図７に対応する図である。（第２の実施の形態）

１１２ センターピラー
１１２ａ 車幅方向外面
１１４ センターピラーアッパー
１１５ センターピラーロア
１１７ フロントドア
１１７ｃ 後端
１１９ リヤドア
１１９ｃ 前端
１２４ 上部ヒンジ（ヒンジ）
１２４ａ ピラー側ヒンジ半体
１２５ 下部ヒンジ（ヒンジ）
１２５ａ ピラー側ヒンジ半体
１２８ 荷重伝達部材（隆起部）
１２８ａ ベース部
１２８ｂ 上部補強部
１２８ｃ 下部補強部
１２８ｄ 前部補強部（側部補強部）
１２８ｅ 後部補強部（側部補強部）
１２８ｆ 上部ヒンジ取付座（取付座）
１２８ｇ 下部ヒンジ取付座（取付座）

以下、添付図面に基づいて本発明の実施の形態および参考形態を説明する。

第１の参考形態

先ず、図１〜図４に基づいて本発明の第１の参考形態を説明する。

尚、本明細書において前後方向、左右方向（車幅方向）および上下方向とは、運転席に着座した乗員を基準として定義される。

図１は自動車の車体の左側面を示すもので、前後方向に延びる左右一対のサイドシル１１，１１から左右一対のセンターピラー１２，１２が起立しており、左右のセンターピラー１２，１２の上端が左右一対のルーフサイドレール１３，１３に接続される。センターピラー１２は、上端がルーフサイドレール１３に接続された上側のセンターピラーアッパー１４と、下端がサイドシル１１に接続された下側のセンターピラーロア１５とからなり、センターピラーアッパー１４の下端がセンターピラーロア１５の上端に接続される。サイドシル１１、ルーフサイドレール１３およびセンターピラーアッパー１４はＣＦＲＰ（カーボン繊維強化樹脂）製であり、センターピラーロア１５はアルミニウム合金の鋳造製である。

サイドシル１１の前部、センターピラー１２、ルーフサイドレール１３の前部および図示せぬフロントピラーにより囲まれたフロントドア開口１６にフロントドア１７が配置され、サイドシル１１の後部、センターピラー１２、ルーフサイドレール１３の後部および図示せぬリヤピラーにより囲まれたリヤドア開口１８にリヤドア１９が配置される。

図１〜図４に示すように、サイドシル１１およびフロアパネル２０は、車体外側に位置するアウタースキン２１および車体内側に位置するインナースキン２２をサイドシル１１の車幅方向外面において接合フランジ２１ａ，２２ａで接合して一体に形成されており、フロアパネル２０の内部にはアウタースキン２１およびインナースキン２２間に挟まれた波板状のコア材２３が配置される。

アルミニウム合金で鋳造されたセンターピラーロア１５は、前面、後面および車幅方向外面が閉塞して車幅方向内面が開放した部材であり、その内部に上下方向に延びる複数の縦リブ１５ａ，１５ａと、水平方向に延びる複数の横リブ１５ｂ…とが形成される。センターピラーロア１５の下端には前後方向に延びる溝部１５ｃが形成されており、この溝部１５ｃがサイドシル１１の上半部を構成するインナースキン２２に上方から嵌合して接着等により固定される。センターピラーロア１５の上端には上面が開放する筒状部１５ｄが形成されており、この筒状部１５ｄの外周に筒状のセンターピラーアッパー１４の下部の内周が嵌合して接着等により固定される。また筒状部１５ｄの上端には前方を向く板状の取付座１５ｅが形成されており、この取付座１５ｅの前面にフロントドア１７のドアストライカ１５ｆが設けられる。

フロントドア１７のアウターパネル１７ａおよびインナーパネル１７ｂを接続する後端１７ｃと、リヤドア１９のアウターパネル１９ａおよびインナーパネル１９ｂを接続する前端１９ｃとは、センターピラー１２の車幅方向外面１２ａにおいて相互に対向する。

リヤドア１９は上部ヒンジ２４および下部ヒンジ２５でセンターピラー１２に開閉自在に枢支され、またフロントドア１７も図示せぬ上部ヒンジおよび下部ヒンジで図示せぬフロントピラーに枢支される。リヤドア１９の上部ヒンジ２４は、センターピラー１２の車幅方向外面１２ａにボルト２６，２６で固定されるピラー側ヒンジ半体２４ａと、ボルト２７，２７でリヤドア１９の前面に固定されるドア側ヒンジ半体２４ｂと、ピラー側ヒンジ半体２４ａおよびドア側ヒンジ半体２４ｂを連結するヒンジピン２４ｃとを備える。同様に、リヤドア１９の下部ヒンジ２５も、ピラー側ヒンジ半体２５ａ、ドア側ヒンジ半体２５ｂおよびヒンジピン２５ｃを備える。

センターピラー１２の車幅方向外面１２ａには、１個の隆起部２８と２個の延長隆起部２９，３０とが接着により固定される。隆起部２８および延長隆起部２９，３０は何れもＣＦＲＰで中空のボックス状に形成された部材であり、その内部にはエネルギー吸収効果を高めるためのハニカム材やリブが配置される。車幅方向外側に略一定の高さで突出する隆起部２８は、上部ヒンジ２４および下部ヒンジ２５に挟まれた位置で、センターピラーアッパー１４およびセンターピラーロア１５の両方に跨がるように設けられる。また車幅方向外側への突出高さが上方に向かって小さくなる上側の延長隆起部２９は上部ヒンジ２４の上側に設けられ、車幅方向外側への突出高さが下方に向かって小さくなる下側の延長隆起部３０は下部ヒンジ２５の下側に設けられる。

次に、上記構成を備えた本発明の第１の参考形態の作用を説明する。

自動車が側面衝突してセンターピラー１２の位置に衝突荷重が入力すると、センターピラー１２の車幅方向外面１２ａを覆うフロントドア１７の後端１７ｃ部分およびリヤドア１９の前端１９ｃ部分が車幅方向内側に変形し、センターピラー１２の車幅方向外面１２ａに衝突荷重を伝達する。このとき、フロントドア１７の後端１７ｃあるいはリヤドア１９の前端１９ｃと、センターピラー１２の車幅方向外面１２ａとの間に空間が存在すると仮定すると、側面衝突の衝突荷重によりフロントドア１７やリヤドア１９が車幅方向内側に変形したとき、前記空間が消滅するまで衝突荷重がセンターピラー１２に伝達されず、その間はセンターピラー１２によるエネルギー吸収が行われないため、エネルギーの吸収効率が低下してセンターピラー１２の変形量が増加する可能性がある。

しかしながら、本第１の参考形態によれば、センターピラー１２の車幅方向外面１２ａに隆起部２８および延長隆起部２９，３０を突設したので、側面衝突の衝突荷重によりフロントドア１７あるいはリヤドア１９が車幅方向内側に移動したときに、フロントドア１７あるいはリヤドア１９の車幅方向内面が直ちに隆起部２８および延長隆起部２９，３０に当接して衝突荷重をセンターピラー１２に伝達することで、衝突荷重がセンターピラー１２に伝達されるまでのフロントドア１７あるいはリヤドア１９の空走距離を減少させ、衝突初期からセンターピラー１２に反力を発生させてエネルギー吸収量を増加させることができる。

また衝突荷重を隆起部２８および延長隆起部２９，３０で受けることで、上部ヒンジ２４および下部ヒンジ２５に集中荷重が作用しなくなるため、上部ヒンジ２４および下部ヒンジ２５の取付部の補強やセンターピラー１２の板厚増加が不要になって軽量化に寄与することができる。しかも隆起部２８および延長隆起部２９，３０は上部ヒンジ２４および下部ヒンジ２５と干渉しない位置に設けられるので、リヤドア１９の開閉が阻害されることがない。

更に、隆起部２８および延長隆起部２９，３０はＣＦＲＰ製の独立した部材であり、センターピラー１２の車幅方向外面１２ａに取り付けられるので、既存のセンターピラー１２に隆起部２８および延長隆起部２９，３０を後付けすることが可能となり、設計自由度の増加およびコストの削減が可能となる。

またシートベルトの取付部等が設けられるセンターピラー１２の下部は比較的に複雑な形状が要求されるため、その部分を成形性が低いＣＦＲＰ製ではなくアルミニウム合金の鋳物製のセンターピラーロア１５で構成することで、成形性が確保されるとともにＣＦＲＰ製とするよりも高い延性を得ることができる。従って、センターピラー１２の下部に側面衝突の衝突荷重が入力したときに、延性が高いアルミニウム合金の鋳物製のセンターピラーロア１５が延性変形することで、より高いエネルギー吸収効果を発揮することができる。

またフロントドア１７のドアストライカ１５ｆの取付座１５ｅをアルミニウム合金の鋳造製のセンターピラーロア１５の上端に形成したので、ドアストライカ１５ｆを取り付けるためにセンターピラーロア１５全体を大型化する必要がなくなり、センターピラーアッパー１４およびセンターピラーロア１５の寸法設定の自由度が増加する。

第２の参考形態

次に、図５に基づいて本発明の第２の参考形態を説明する。

第１の参考形態では、隆起部２８および延長隆起部２９，３０がセンターピラー１２と別部材で構成されているが、第２の参考形態では、隆起部２８および延長隆起部２９，３０がセンターピラー１２のセンターピラーアッパー１４と一体に形成されている。そのために、センターピラーアッパー１４は車幅方向外側部分が下方に延長されてセンターピラーロア１５の車幅方向外側部分を覆っており、隆起部２８の下半部および下側の延長隆起部３０はセンターピラーロア１５の車幅方向外側に位置している。

本第２の参考形態によれば、第１の参考形態の作用効果に加えて、隆起部２８および延長隆起部２９，３０をセンターピラーアッパー１４と一体に形成して部品点数を削減することができる。

なお、第１および第２の参考形態では隆起部２８および上下の延長隆起部２９，３０を設けているが、上下の延長隆起部２９，３０は省略可能であり、上下一方の延長隆起部２９，３０だけを設けることも可能である。

また第１および第２の参考形態ではセンターピラー１２をＣＦＲＰ製のセンターピラーアッパー１４およびアルミニウム合金の鋳物製のセンターピラーロア１５に分割しているが、ＣＦＲＰに代えてＧＦＲＰ（ガラス繊維強化樹脂）等の任意のＦＲＰを使用したり、アルミニウム合金の鋳物に代えて鋼板等の任意の金属材料を使用したりすることが可能であり、更にセンターピラー１２を一つの材料で構成することも可能である。

また隆起部２８および延長隆起部２９，３０の固定方法は接着に限定されず、任意の方法で固定することができる。

第１の実施の形態

以下、図６〜図９に基づいて本発明の第１の実施の形態を説明する。

図６は自動車の車体の左側面を示すもので、前後方向に延びる左右一対のサイドシル１１１，１１１から左右一対のセンターピラー１１２，１１２が起立しており、左右のセンターピラー１１２，１１２の上端が左右一対のルーフサイドレール１１３，１１３に接続される。センターピラー１１２は、上端がルーフサイドレール１１３に接続された上側のセンターピラーアッパー１１４と、下端がサイドシル１１１に接続された下側のセンターピラーロア１１５とからなり、センターピラーアッパー１１４の下端がセンターピラーロア１１５の上端に接続される。サイドシル１１１、ルーフサイドレール１１３およびセンターピラーアッパー１１４はＣＦＲＰ（カーボン繊維強化樹脂）製であり、センターピラーロア１１５はアルミニウム合金の鋳造製である。

サイドシル１１１の前部、センターピラー１１２、ルーフサイドレール１１３の前部および図示せぬフロントピラーにより囲まれたフロントドア開口１１６にフロントドア１１７が配置され、サイドシル１１１の後部、センターピラー１１２、ルーフサイドレール１１３の後部および図示せぬリヤピラーにより囲まれたリヤドア開口１１８にリヤドア１１９が配置される。

図６〜図９に示すように、サイドシル１１１およびフロアパネル１２０は、車体外側に位置するアウタースキン１２１および車体内側に位置するインナースキン１２２をサイドシル１１１の車幅方向外面において接合フランジ１２１ａ，１２２ａで接合して一体に形成されており、フロアパネル１２０の内部にはアウタースキン１２１およびインナースキン１２２間に挟まれた波板状のコア材１２３が配置される。

アルミニウム合金で鋳造されたセンターピラーロア１１５は、前面、後面および車幅方向外面が閉塞して車幅方向内面が開放した部材であり、その内部に上下方向に延びる複数の縦リブ１１５ａ，１１５ａと、水平方向に延びる複数の横リブ１１５ｂ…とが形成される。センターピラーロア１１５の下端には前後方向に延びる溝部１１５ｃが形成されており、この溝部１１５ｃがサイドシル１１１の上半部を構成するインナースキン１２２に上方から嵌合して接着等により固定される。センターピラーロア１１５の上端には上面が開放する筒状部１１５ｄが形成されており、この筒状部１１５ｄの外周に筒状のセンターピラーアッパー１１４の下部の内周が嵌合して接着等により固定される。

フロントドア１１７のアウターパネル１１７ａおよびインナーパネル１１７ｂを接続する後端１１７ｃと、リヤドア１１９のアウターパネル１１９ａおよびインナーパネル１１９ｂを接続する前端１１９ｃとは、センターピラー１１２の車幅方向外面１１２ａにおいて相互に対向する。

センターピラー１１２の車幅方向外面１１２ａに金属板をプレス加工した荷重伝達部材１２８が固定される。荷重伝達部材１２８は隆起部を構成し、平板状のベース部１２８ａと、ベース部１２８ａの上端を車幅方向外側に折り曲げた上部補強部１２８ｂと、ベース部１２８ａの下端を車幅方向外側に折り曲げた下部補強部１２８ｃと、ベース部１２８ａの前端を車幅方向外側に折り曲げた前部補強部１２８ｄと、ベース部１２８ａの後端を車幅方向外側に折り曲げた後部補強部１２８ｅとを備えており、ベース部１２８ａの上端側であって上部補強部１２８ｂの下方に上部ヒンジ取付座１２８ｆが形成され、ベース部１２８ａの下端側であって下部補強部１２８ｃの上方に下部ヒンジ取付座１２８ｇが形成される。後部補強部１２８ｅは、その車幅方向外端が前方に折り曲げられ、Ｌ字状断面に構成される。

荷重伝達部材１２８の上部ヒンジ取付座１２８ｆおよび下部ヒンジ取付座１２８ｇに上部ヒンジ１２４および下部ヒンジ１２５が設けられており、これら上部ヒンジ１２４および下部ヒンジ１２５でリヤドア１１９がセンターピラー１１２に開閉自在に枢支される。またフロントドア１１７も図示せぬ上部ヒンジおよび下部ヒンジで図示せぬフロントピラーに枢支される。リヤドア１１９の上部ヒンジ１２４は、センターピラー１１２の車幅方向外面１１２ａにボルト１２６，１２６で固定されるピラー側ヒンジ半体１２４ａと、ボルト１２７，１２７でリヤドア１１９の前面に固定されるドア側ヒンジ半体１２４ｂと、ピラー側ヒンジ半体１２４ａおよびドア側ヒンジ半体１２４ｂを連結するヒンジピン１２４ｃとを備える。同様に、リヤドア１１９の下部ヒンジ１２５も、ピラー側ヒンジ半体１２５ａ、ドア側ヒンジ半体１２５ｂおよびヒンジピン１２５ｃを備える。

フロントドア１１７およびリヤドア１１９を閉じた状態で車幅方向に見ると、フロントドア１１７の後端１１７ｃは荷重伝達部材１２８の上部補強部１２８ｂの前半部、下部補強部１２８ｃの前半部および前部補強部１２８ｄにオーバラップし、またリヤドア１１９の前端１１９ｃは荷重伝達部材１２８の上部補強部１２８ｂの後半部、下部補強部１２８ｃの後半部および後部補強部１２８ｅにオーバラップする（図９参照）。また上部ヒンジ１２４のピラー側ヒンジ半体１２４ａは荷重伝達部材１２８の上部補強部１２８ｂ、前部補強部１２８ｄおよび後部補強部１２８ｅにより囲まれるとともに、下部ヒンジ１２５のピラー側ヒンジ半体１２５ａは荷重伝達部材１２８の下部補強部１２８ｃ、前部補強部１２８ｄおよび後部補強部１２８ｅにより囲まれる。

次に、上記構成を備えた本発明の第１の実施の形態の作用を説明する。

自動車が側面衝突してセンターピラー１１２の位置に衝突荷重が入力すると、センターピラー１１２の車幅方向外面１１２ａを覆うフロントドア１１７の後端１１７ｃ部分およびリヤドア１１９の前端１１９ｃ部分が車幅方向内側に変形し、センターピラー１１２の車幅方向外面１１２ａに衝突荷重を伝達する。このとき、フロントドア１１７の後端１１７ｃあるいはリヤドア１１９の前端１１９ｃと、センターピラー１１２の車幅方向外面１１２ａとの間に空間が存在すると仮定すると、側面衝突の衝突荷重によりフロントドア１１７やリヤドア１１９が車幅方向内側に変形したとき、前記空間が消滅するまで衝突荷重がセンターピラー１１２に伝達されず、その間はセンターピラー１１２によるエネルギー吸収が行われないため、エネルギーの吸収効率が低下してセンターピラー１１２の変形量が増加する可能性がある。

しかしながら、本第１の実施の形態によれば、センターピラー１１２の車幅方向外面１１２ａに荷重伝達部材１２８を設けたので、側面衝突の衝突荷重によりフロントドア１１７あるいはリヤドア１１９が車幅方向内側に移動したときに、フロントドア１１７あるいはリヤドア１１９の車幅方向内面が直ちに荷重伝達部材１２８の上部補強部１２８ｂ、下部補強部１２８ｃ、前部補強部１２８ｄおよび後部補強部１２８ｅに当接して衝突荷重をセンターピラー１１２に伝達することで、衝突荷重がセンターピラー１１２に伝達されるまでのフロントドア１１７あるいはリヤドア１１９の空走距離を減少させ、衝突初期からセンターピラー１１２に反力を発生させてエネルギー吸収量を増加させることができる。

また衝突荷重を荷重伝達部材１２８で受けることで、上部ヒンジ１２４および下部ヒンジ１２５に集中荷重が作用しなくなるため、上部ヒンジ１２４および下部ヒンジ１２５の取付部の補強やセンターピラー１１２の板厚増加が不要になって軽量化に寄与することができる。

更に、荷重伝達部材１２８は金属製の独立した部材であり、センターピラー１１２の車幅方向外面１１２ａに取り付けられるので、既存のセンターピラー１１２に荷重伝達部材１２８を後付けすることが可能となり、設計自由度の増加およびコストの削減が可能となる。しかも荷重伝達部材１２８は金属プレス製品なので安価に製造できるだけでなく、上部ヒンジ取付座１２８ｆおよび下部ヒンジ取付座１２８ｇを一体に備えるのでピラー側ヒンジ半体１２４ａ，１２５ａを強固に固定することができる。

またシートベルトの取付部等が設けられるセンターピラー１１２の下部は比較的に複雑な形状が要求されるため、その部分を成形性が低いＣＦＲＰ製ではなくアルミニウム合金の鋳物製のセンターピラーロア１１５で構成することで、成形性が確保されるとともにＣＦＲＰ製とするよりも高い延性を得ることができる。従って、センターピラー１１２の下部に側面衝突の衝突荷重が入力したときに、延性が高いアルミニウム合金の鋳物製のセンターピラーロア１１５が延性変形することで、より高いエネルギー吸収効果を発揮することができる。

第２の実施の形態

次に、図１０に基づいて本発明の第２の実施の形態を説明する。

前記第１の実施の形態の荷重伝達部材１２８は板金プレス製であるが、第２の実施の形態の荷重伝達部材１２８はアルミニウム鋳造製であって隆起部を構成し、しかも荷重伝達部材１２８の上端および下端にピラー側ヒンジ半体１２４ａ，１２５ａが一体に形成される。

本第２の実施の形態によれば、荷重伝達部材１２８をアルミニウム鋳造製としたことで強度が更に高まるだけでなく、荷重伝達部材１２８およびピラー側ヒンジ半体１２４ａ，１２５ａを一部材で構成して部品点数を削減することができる。

以上、本発明の第１および第２の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、荷重伝達部材１２８の材質や形状は実施の形態に限定されるものではない。

また実施の形態ではセンターピラー１１２をＣＦＲＰ製のセンターピラーアッパー１１４およびアルミニウム合金の鋳物製のセンターピラーロア１１５に分割しているが、ＣＦＲＰに代えてＧＦＲＰ（ガラス繊維強化樹脂）等の任意のＦＲＰを使用したり、アルミニウム合金の鋳物に代えて鋼板等の任意の金属材料を使用したりすることが可能であり、更にセンターピラー１１２を一つの材料で構成することも可能である。

Claims (10)

1. センターピラー（１２）の車幅方向外面（１２ａ）にフロントドア（１７）の後端（１７ｃ）およびリヤドア（１９）の前端（１９ｃ）を対向させるとともに、前記リヤドア（１９）の前端（１９ｃ）を前記車幅方向外面（１２ａ）に上部ヒンジ（２４）および下部ヒンジ（２５）で枢支した自動車の車体構造であって、
   前記センターピラー（１２）の車幅方向外面（１２ａ）の前記上部ヒンジ（２４）および前記下部ヒンジ（２５）に挟まれた位置に、前記リヤドア（１９）の前端（１９ｃ）およびフロントドア（１７）の後端（１７ｃ）に向かって車幅方向外側に隆起する隆起部（２８）を設けたことを特徴とする自動車の車体構造。
2. 前記隆起部（２８）はＦＲＰ製の独立した部材であり、前記センターピラー（１２）の車幅方向外面（１２ａ）に取り付けられることを特徴とする、請求項１に記載の自動車の車体構造。
3. 前記センターピラー（１２）の車幅方向外面（１２ａ）の前記上部ヒンジ（２４）の上側あるいは前記下部ヒンジ（２５）の下側に延長隆起部（２９，３０）を設けたことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の自動車の車体構造。
4. 前記センターピラー（１２）は、ＦＲＰ製のセンターピラーアッパー（１４）と金属製のセンターピラーロア（１５）とからなることを特徴とする、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の自動車の車体構造。
5. 前記フロントドア（１７）のドアストライカ（１５ｆ）の取付座（１５ｅ）を前記センターピラーロア（１５）の上端から上向きに突設したことを特徴とする、請求項４に記載の自動車の車体構造。
6. センターピラー（１１２）の車幅方向外面（１１２ａ）にフロントドア（１１７）の後端（１１７ｃ）およびリヤドア（１１９）の前端（１１９ｃ）を対向させるとともに、前記リヤドア（１１９）の前端（１１９ｃ）を前記車幅方向外面（１１２ａ）にヒンジ（１２４，１２５）で枢支した自動車の車体構造であって、
   前記センターピラー（１１２）の車幅方向外面（１１２ａ）の前記上部ヒンジ（１２４）および前記下部ヒンジ（１２５）に挟まれた位置に、前記リヤドア（１１９）の前端（１９ｃ）およびフロントドア（１１７）の後端（１１７ｃ）に向かって車幅方向外側に隆起する隆起部（１２８）を設け、前記隆起部（１２８）は、金属製の荷重伝達部材であって、前記金属製の荷重伝達部材（１２８）で前記ヒンジ（１２４，１２５）のピラー側ヒンジ半体（１２４ａ，１２５ａ）の少なくとも一部を囲んだことを特徴とする、自動車の車体構造。
7. 前記センターピラー（１１２）は、ＦＲＰ製のセンターピラーアッパー（１１４）と金属製のセンターピラーロア（１１５）とからなることを特徴とする、請求項６に記載の自動車の車体構造。
8. 前記荷重伝達部材（１２８）は金属板のプレス成形品であり、前記ピラー側ヒンジ半体（１２４ａ，１２５ａ）の取付座（１２８ｆ，１２８ｇ）を一体に備えることを特徴とする、請求項６または７に記載の自動車の車体構造。
9. 前記荷重伝達部材（１２８）は、前記センターピラー（１１２）の車幅方向外面（１１２ｇ）に固定されるベース部（１２８ａ）と、前記ベース部（１２８ａ）の上端を車幅方向外側に折り曲げた上部補強部（１２８ｂ）と、前記ベース部（１２８ａ）の下端を車幅方向外側に折り曲げた下部補強部（１２８ｃ）と、前記ベース部（１２８ａ）の側端を車幅方向外側に折り曲げた側部補強部（１２８ｄ，１２８ｅ）とを備えることを特徴とする、請求項８に記載の自動車の車体構造。
10. 前記荷重伝達部材（１２８）は金属の鋳造品であり、前記ピラー側ヒンジ半体（１２４ａ，１２５ａ）を一体に備えることを特徴とする、請求項６または請求項７に記載の自動車の車体構造。

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