WO2014203680A1

WO2014203680A1 - 車両の骨格構造

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Publication number: WO2014203680A1
Application number: PCT/JP2014/063597
Authority: WO
Inventors: 黒川　博幸
Original assignee: トヨタ自動車株式会社
Priority date: 2013-06-17
Filing date: 2014-05-22
Publication date: 2014-12-24
Also published as: CN105008210A; DE112014002863B4; US20160016609A1; DE112014002863T5; JP5768838B2; JP2015000680A; US9440678B2; CN105008210B

Abstract

　車両（１２）の骨格構造（１０）において、骨格を構成する複数の壁部を有する閉断面構造の骨格部材（１４）と、骨格部材（１４）の閉断面構造内部に設けられた繊維強化樹脂製の補強部材（３０）と、を有し、補強部材（３０）は、扇型形状の縦壁部と縦壁部が立設された底壁部とを有し、底壁部が、骨格部材（１４）が荷重の入力によって曲げ変形される骨格部材（１４）の圧縮変形側の壁部（２６）の内面に、縦壁部における弧の一端部と他端部とが骨格部材（１４）の長手方向に並ぶ姿勢で接合されている。

Description

車両の骨格構造

　本発明は、車両の骨格構造に関する。

　閉断面構造とされた車両骨格部材の湾曲部に、閉断面構造の内部骨格部材を配設し、荷重の入力によって湾曲部に発生する曲げ変形を抑制するようにした車両骨格部材構造は、従来から知られている（例えば、特開２００８－１２６８３５号公報参照）。

　しかしながら、荷重の入力によって車両の骨格部材に発生する曲げ変形を抑制する構造には、未だ改善の余地がある。

　そこで、本発明は、荷重の入力によって骨格部材に発生する曲げ変形を抑制できる車両の骨格構造を得ることを目的とする。

　上記の目的を達成するために、本発明に係る第１の態様の車両の骨格構造は、車両の骨格構造において、前記骨格を構成する複数の壁部を有する閉断面構造の骨格部材と、前記骨格部材の閉断面構造内部に設けられた繊維強化樹脂製の補強部材と、を有し、前記補強部材は、扇型形状の縦壁部と該縦壁部が立設された底壁部とを有し、前記底壁部が、前記骨格部材が荷重の入力によって曲げ変形される前記骨格部材の圧縮変形側の壁部の内面に、前記縦壁部における弧の一端部と他端部とが前記骨格部材の長手方向に並ぶ姿勢で接合されている。

　本発明に係る第１の態様によれば、扇型形状の縦壁部と、その縦壁部が立設された底壁部と、を有する繊維強化樹脂製の補強部材が、荷重の入力によって曲げ変形される骨格部材の圧縮変形側における壁部の内面に、縦壁部における弧の一端部と他端部とが骨格部材の長手方向に並ぶ姿勢で接合されている。

　したがって、荷重の入力により、骨格部材が曲げ変形されるように力が加えられたときには、補強部材の縦壁部に周方向の引張力が加えられるとともに、その引張力に対する反力が生じる。つまり、この反力により、骨格部材に発生する曲げ変形が抑制される。なお、本発明における「扇型形状」には、正確な扇型ではない略扇型形状も含まれる。

　また、本発明に係る第２の態様の車両の骨格構造は、第１の態様の車両の骨格構造であって、前記縦壁部における繊維の配向は、該縦壁部の周方向に沿っている。

　本発明に係る第２の態様によれば、縦壁部における繊維の配向が、縦壁部の周方向に沿っている。したがって、縦壁部における繊維の配向が、縦壁部の周方向に沿っていない場合に比べて、縦壁部に対して周方向に加えられる引張力に対する反力を高められる。

　また、本発明に係る第３の態様の車両の骨格構造は、第１又は第２の態様の車両の骨格構造であって、前記縦壁部は、前記底壁部に互いに対向する一対で立設されている。

　本発明に係る第３の態様によれば、縦壁部が、底壁部に互いに対向する一対で立設されている。したがって、縦壁部が、底壁部に互いに対向する一対で立設されていない場合に比べて、縦壁部に対して周方向に加えられる引張力に対する反力を高められる。

　また、本発明に係る第４の態様の車両の骨格構造は、第３の態様の車両の骨格構造であって、前記補強部材は、前記縦壁部間の前記底壁部に該縦壁部と平行に並んで突設された１枚又は複数枚のリブを有している。

　本発明に係る第４の態様によれば、補強部材が、縦壁部間の底壁部に縦壁部と平行に並んで突設された１枚又は複数枚のリブを有している。したがって、補強部材が、そのリブを有していない場合に比べて、補強部材の強度（剛性）を向上させられる。

　また、本発明に係る第５の態様の車両の骨格構造は、第４の態様の車両の骨格構造であって、前記リブは、扇型形状に形成されており、該リブにおける繊維の配向は、該リブの周方向に沿っている。

　本発明に係る第５の態様によれば、リブが扇型形状に形成され、リブにおける繊維の配向が、リブの周方向に沿っている。したがって、リブにおける繊維の配向が、リブの周方向に沿っていない場合に比べて、リブに対して周方向に加えられる引張力に対する反力を高められる。

　また、本発明に係る第６の態様の車両の骨格構造は、第４又は第５の態様の車両の骨格構造であって、前記リブは、荷重の入力によって曲げ変形される前記骨格部材の引張変形側における壁部の内面に近接又は当接されている。

　本発明に係る第６の態様によれば、リブが、荷重の入力によって曲げ変形される骨格部材の引張変形側における壁部の内面に近接又は当接されている。したがって、骨格部材が曲げ変形したときには、少なくともリブが骨格部材の引張変形側に当接又は圧接されるので、骨格部材に発生する曲げ変形が更に抑制される。

　また、本発明に係る第７の態様の車両の骨格構造は、第３～第６の何れかの態様の車両の骨格構造であって、前記補強部材は、前記一対の縦壁部の互いに対向する面を連結する１枚又は複数枚の隔壁部を有している。

　本発明に係る第７の態様によれば、補強部材が、一対の縦壁部の互いに対向する面を連結する１枚又は複数枚の隔壁部を有している。したがって、補強部材が、その隔壁部を有していない場合に比べて、補強部材の強度（剛性）を向上させられる。

　以上、説明したように、本発明に係る第１の態様によれば、荷重の入力によって骨格部材に発生する曲げ変形を抑制することができる。

　本発明に係る第２の態様によれば、縦壁部に対して周方向に加えられる引張力に対する反力を高めることができる。

　本発明に係る第３の態様によれば、縦壁部に対して周方向に加えられる引張力に対する反力を高めることができる。

　本発明に係る第４の態様によれば、補強部材の強度を向上させることができる。

　本発明に係る第５の態様によれば、リブに対して周方向に加えられる引張力に対する反力を高めることができる。

　本発明に係る第６の態様によれば、荷重の入力によって骨格部材に発生する曲げ変形を更に抑制することができる。

　本発明に係る第７の態様によれば、補強部材の強度を向上させることができる。

本実施形態に係る車両の骨格構造の概略構成を示す側面図である。第１実施形態に係る補強部材の斜視図である。第１実施形態に係る補強部材の繊維の配向を示す側面図である。図１のＸ－Ｘ線矢視断面図である。第１実施形態に係る補強部材の隔壁部の変形例を示す側面図である。第１実施形態に係る補強部材のリブの変形例を図３と同様に示す断面図である。第２実施形態に係る補強部材を備えたセンターピラーの縦断面図である。図７のＹ－Ｙ線矢視断面図である。第２実施形態に係る補強部材のリブの変形例を図８と同様に示す断面図である。

　以下、本発明の実施の形態について、図面を基に詳細に説明する。なお、説明の便宜上、各図において適宜示す矢印ＵＰを車体上方向、矢印ＦＲを車体前方向、矢印ＯＵＴを車幅方向外側とする。また、以下の説明で、特記なく上下、前後、左右の方向を用いる場合は、車体上下方向の上下、車体前後方向の前後、車体左右方向（車幅方向）の左右を示すものとする。更に、図１では本実施形態に係る骨格構造１０を備えた車両１２の左側が示されているが、車両１２の右側も左右対称で同様である。

　図１に示されるように、車両１２の前部における両側部には、車体前後方向を長手方向とする閉断面構造の骨格部材としての左右一対のフロントサイドメンバ１４が配設されている。各フロントサイドメンバ１４の中途部には、それぞれ傾斜部（キック部）１４Ａが形成されており、各フロントサイドメンバ１４は、各傾斜部１４Ａよりも車体前方側が車体後方側よりも所定高さ高い位置（高位）で、車体前後方向に延在するようになっている。

　また、車両１２の後部における両側部には、車体前後方向を長手方向とする閉断面構造の骨格部材としての左右一対のリアフロアサイドメンバ１６が配設されている。各リアフロアサイドメンバ１６の中途部には、それぞれ傾斜部（キック部）１６Ａが形成されており、各リアフロアサイドメンバ１６は、各傾斜部１６Ａよりも車体後方側が車体前方側よりも所定高さ高い位置（高位）で、車体前後方向に延在するようになっている。

　なお、フロントサイドメンバ１４とリアフロアサイドメンバ１６は、車体前後方向に延在する閉断面構造の骨格部材としてのフロアメンバ１５を介して連続して一体に形成されている。また、リアフロアサイドメンバ１６側における車両１２の骨格構造１０は、フロントサイドメンバ１４側における車両１２の骨格構造１０と同様であるため、以下においては、フロントサイドメンバ１４側における車両１２の骨格構造１０を第１実施形態として説明する。

＜第１実施形態＞
　車両１２には、フロントサイドメンバ１４の傾斜部１４Ａの上面に沿って延在するとともに、その傾斜部１４Ａの前端部から車体上方向へ向かって延在し、エンジンコンパートメントルーム１７と車室２０とを区画する略平板状のダッシュパネル１８が設けられている。図４に示されるように、フロントサイドメンバ１４の傾斜部１４Ａは、断面ハット型形状に形成されており、そのフランジ部１４Ｂがダッシュパネル１８の下面に溶接等によって接合されることで、閉断面構造を構成するようになっている。

　また、図１に示されるように、傾斜部１４Ａの前端部と後端部（フロアメンバ１５との境界部）は、それぞれ前側屈曲部２２と後側屈曲部２４とされている。前側屈曲部２２は、車体上方側へ凸となる屈曲部であり、後側屈曲部２４は、車体下方側へ凸となる屈曲部である。

　したがって、車両１２の前面衝突時等、フロントサイドメンバ１４の前端部に車体後方側へ向かう荷重が入力されたときには、前側屈曲部２２が車体上方側へ折れ曲がり変形し（フロントサイドメンバ１４の下壁２６及び下壁２６の車幅方向両端部である稜線部２６Ａ（図４参照）が車体上方側へ座屈変形し）、後側屈曲部２４が車体下方側へ折れ曲がり変形（座屈変形）する。

　つまり、前側屈曲部２２では、フロントサイドメンバ１４の下壁２６側が圧縮変形側（応力集中側）の壁部となり、ダッシュパネル１８側が引張変形側の壁部となる。そして、後側屈曲部２４では、フロントサイドメンバ１４のダッシュパネル１８側が圧縮変形側（応力集中側）の壁部となり、下壁２６側が引張変形側の壁部となる。

　前側屈曲部２２の圧縮変形側の壁部である下壁２６の内面（上面）及び後側屈曲部２４の圧縮変形側の壁部であるダッシュパネル１８の下面には、それぞれ繊維強化樹脂材（ＦＲＰ）、例えばガラス繊維強化樹脂材（ＧＦＲＰ）や炭素繊維強化樹脂材（ＣＦＲＰ）で成形された補強部材３０が接合されるようになっている。なお、前側屈曲部２２と後側屈曲部２４に設けられる補強部材３０は同一であるため、ここでは、前側屈曲部２２に設けられる補強部材３０について説明する。

　図２、図３に示されるように、この補強部材３０は、互いに対向する平板状の一対の縦壁部３２と、一対の縦壁部３２の後述する中心Ｏ側における辺縁部３２Ａを互いに一体に連結する矩形平板状の底壁部３４と、を有している。換言すれば、この補強部材３０は、矩形平板状の底壁部３４の短手方向（車幅方向）両端部に、平板状の一対の縦壁部３２が一体に立設されて構成されている。

　図１～図３に示されるように、各縦壁部３２は、その対向方向（車幅方向）から見た側面視で、下壁２６の最大屈曲点Ｐに中心Ｏが配置される（中心角が１８０度以上２７０度以下とされた）略扇型形状に形成されており、底壁部３４は、その側面視で、下壁２６の形状に沿って上方に向かって凸状（この場合は円弧状）に湾曲（又は屈曲）された湾曲（又は屈曲）形状に形成されている。

　更に、この補強部材３０は、例えば射出成形によって製造されるようになっており、繊維強化樹脂材の注入口であったゲート跡Ｇｍ（図２参照）が、底壁部３４の長手方向（車体前後方向）一端部側の中央部分に形成されている。つまり、この部位に相当する、金型（図示省略）のゲートから繊維強化樹脂材が流入されて補強部材３０が成形されることにより、図３に示されるように、縦壁部３２における繊維Ｆの配向が、縦壁部３２の周方向に沿うように（周方向と略平行になるように）なっている。

　そして、図１、図４に示されるように、縦壁部３２における弧の一端部と他端部とが、フロントサイドメンバ１４の長手方向（車体前後方向）に並ぶ姿勢となるように、底壁部３４の外面（縦壁部３２が立設されていない側の面）が、フロントサイドメンバ１４の前側屈曲部２２における下壁２６の内面に、接着強度の高い構造用の接着剤Ｊによって強固に接合されるようになっている。

　なお、縦壁部３２の外面は、フロントサイドメンバ１４の側壁２８の内面に接合してもよいし、接合しなくてもよい。図４に示されるものでは、各縦壁部３２の外面がフロントサイドメンバ１４の両側壁２８の内面にそれぞれ接着剤Ｊによって接合されている。

　また、図２、図４に示されるように、この補強部材３０は、底壁部３４の内面（縦壁部３２が立設されている側の面）に、縦壁部３２と平行に並ぶように一体に突設された複数枚（例えば２枚）の平板状のリブ３６を有している。各リブ３６は、各縦壁部３２と合同な略扇型形状で、かつ縦壁部３２の板厚と同一か、又はそれよりも若干薄く形成されており、リブ３６における繊維の配向も、リブ３６の周方向に沿うように（周方向と略平行になるように）なっている。

　すなわち、上記した金型のゲートから繊維強化樹脂材が流入されることにより、縦壁部３２と共にリブ３６が成形されるため、リブ３６における繊維の配向も、縦壁部３２の繊維Ｆの配向と同等になっている。なお、リブ３６は、１枚だけ突設される構成とされてもよく、１枚も突設されない構成とされてもよい。リブ３６の突設枚数に比例して補強部材３０の強度（剛性）が向上されるようになっている。

　更に、図２～図４に示されるように、この補強部材３０は、一対の縦壁部３２の互いに対向する内面を一体に連結する平板状の隔壁部３８を有している。隔壁部３８は、底壁部３４の内面に、一対の縦壁部３２の対向方向に沿って、かつリブ３６が突設されている場合は、そのリブ３６を介して一体に突設されており、隔壁部３８の高さは、縦壁部３２及びリブ３６の高さと同一とされている。

　なお、隔壁部３８は、一対の縦壁部３２の内面を互いに連結していればよく、底壁部３４に突設される構成に限定されるものではない。例えば隔壁部３８の下端面と底壁部３４の内面との間に隙間が形成される構成とされていてもよい。また、隔壁部３８の板厚は、縦壁部３２の板厚と同一か、又はそれよりも若干薄く形成されている。したがって、隔壁部３８の板厚がリブ３６の板厚と同一となる場合もある。

　また、図示の隔壁部３８は、縦壁部３２の中心Ｏ（最大屈曲点Ｐ）に対応する位置に１枚だけ突設されているが、これに限定されるものではない。例えば図５に示されるように、底壁部３４の長手方向（車体前後方向）に等間隔に複数枚（例えば３枚）突設される構成とされてもよい。また、隔壁部３８は、１枚も突設されない構成とされてもよい。隔壁部３８の突設枚数に比例して補強部材３０の強度（剛性）が向上されるようになっている。

　更に、図６に示されるように、リブ３６は、一対の縦壁部３２の対向方向（車幅方向）から見た側面視で、縦壁部３２から突出する突出部３６Ａを有する形状に形成されてもよい。例えばリブ３６の延在方向（車体前後方向）中央部分の高さ（曲率）を縦壁部３２の高さ（曲率）よりも高くして（大きくして）略三日月状の突出部３６Ａを形成し、ダッシュパネル１８の下面に、その突出部３６Ａ（リブ３６）を近接又は当接させる構成にしてもよい。

　なお、このとき、ダッシュパネル１８に車体上方側へ隆起する隆起部１９を形成し、その隆起部１９の下面に、突出部３６Ａを近接又は当接させる構成にしてもよい。また、突出部３６Ａ（リブ３６）をダッシュパネル１８（隆起部１９）の下面に近接させる場合には、少なくとも前側屈曲部２２が折れ曲がり変形したときには、その突出部３６Ａ（リブ３６）がダッシュパネル１８（隆起部１９）の下面に当接する高さに形成することが望ましい。

　また、縦壁部３２及びリブ３６の周方向で突出部３６Ａと同一位置に隔壁部３８が形成される場合には、図６に示されるように、リブ３６同士の間の隔壁部３８の高さは、突出部３６Ａ（リブ３６）の高さと同一とされてもよい。つまり、隔壁部３８の高さは、一対の縦壁部３２の対向方向で異なる高さとされてもよい。

　以上のような構成とされた第１実施形態に係る車両１２の骨格構造１０において、次にその作用について説明する。

　フロントサイドメンバ１４の前側屈曲部２２よりも車体前方側の直状部分には、図示しないサスペンションメンバを吊り下げた状態に支持する支持部や、図示しないエンジン及びトランスミッション（パワーユニット）を吊り下げた状態に支持するエンジンマウントが設けられている。そのため、車両１２の走行中には、車両１２に生じる振動により、支持部やエンジンマウントを介して、フロントサイドメンバ１４の直状部分に車体下方側へ向かう荷重が入力される。

　ここで、前側屈曲部２２は、予め屈曲形成されている部位であり、変形起点となる部位である。したがって、上記荷重の入力により、前側屈曲部２２が折れ曲がるように弾性変形されることがあり、その弾性変形量が増大すると、車体の剛性が低下し、車両１２に振動や騒音が発生したり、車両１２の操縦安定性能が低下したりする。

　しかしながら、上述の通り、前側屈曲部２２には補強部材３０が設けられている（図１参照）。すなわち、前側屈曲部２２の折れ曲がり変形時の圧縮変形側（応力集中側）である下壁２６の内面に、補強部材３０の底壁部３４の外面が接着剤Ｊによって接合されるとともに、前側屈曲部２２における両側壁２８の内面に、それぞれ縦壁部３２の外面が接着剤Ｊによって接合されている。

　したがって、前側屈曲部２２が折れ曲がるように弾性変形すると、補強部材３０の略扇型形状とされた縦壁部３２及びリブ３６が、その周方向に沿って引っ張られるので、縦壁部３２及びリブ３６には、その引張力に対する反力が生じる。特に、その周方向は繊維Ｆの配向方向でもあるので（図３参照）、周方向が繊維Ｆの配向方向となっていない場合に比べて、強い反力を発生させることができる。

　更に、この補強部材３０には、一対の縦壁部３２を、その対向方向で一体に連結する隔壁部３８が形成されているので（図２、図４参照）、リブ３６と共に補強部材３０の強度（剛性）を向上させることができ、補強部材３０の特に車幅方向における断面変形を抑制又は防止することができる。つまり、この補強部材３０が設けられる前側屈曲部２２の車幅方向における断面変形を、その補強部材３０によって抑制又は防止することができる。

　したがって、前側屈曲部２２の弾性変形領域の強度（剛性）はもちろん、塑性変形領域の強度（剛性）を向上させることができ、前側屈曲部２２の折れ曲がるような弾性変形を抑制することができる。よって、車両１２の走行時において、車両１２に生じる振動や騒音、更には車両１２の操縦安定性能の低下を抑制又は防止することができる。

　また、図示しない障壁に車両１２が前面衝突（フルラップ衝突やオフセット衝突）した場合には、図示しないフロントバンパリインフォースメントやクラッシュボックスを介して、その衝撃による荷重がフロントサイドメンバ１４の前端部に入力される。ここで、フロントサイドメンバ１４の前側屈曲部２２には、上記したように、補強部材３０が設けられて、塑性変形領域の強度（剛性）が向上されている。

　すなわち、補強部材３０の略扇型形状とされた縦壁部３２及びリブ３６には、繊維Ｆの配向方向（周方向）に沿った引張力に対する強い反力（抵抗力）が生じるようになっており、隔壁部３８によって補強部材３０の断面変形が抑制又は防止されている。そして、突出部３６Ａを有するリブ３６の場合（図６参照）、前側屈曲部２２の折れ曲がり変形時に、その突出部３６Ａ（リブ３６）がダッシュパネル１８の下面に当接又は圧接するようになっている。

　したがって、フロントサイドメンバ１４の前端部に衝突荷重が入力され、前側屈曲部２２が折れ曲がり変形（特に下壁２６及び下壁２６の車幅方向両端部である稜線部２６Ａが車体上方側へ座屈変形）されようとしても、その折れ曲がり変形（座屈変形）が効果的に抑制される。

　換言すれば、車両１２の前面衝突時において、前側屈曲部２２の圧縮変形側（下壁２６）における最大屈曲点Ｐ（補強部材３０の略扇型形状とされた縦壁部３２の中心Ｏ）に加えられる圧縮力が低減され、その部位の変形が緩和される。よって、車両１２の前面衝突時において、前側屈曲部２２よりも車体前方側のフロントサイドメンバ１４の直状部分を、その軸方向（車体前後方向）に効率よく圧縮変形させる（潰れさせる）ことができ、入力された衝突荷重をフロントサイドメンバ１４の直状部分で効率よく吸収することができる。

　このように、第１実施形態に係る補強部材３０によれば、フロントサイドメンバ１４に入力された荷重によって折れ曲がり変形されようとする前側屈曲部２２（折れ曲がり変形の発生が予測される部位）を局所的に効率よく補強することができるので、フロントサイドメンバ１４の軸方向の圧縮変形不良及び前側屈曲部２２の折れ曲がり変形量の増大に伴う衝突安全性能の低下を抑制又は防止することができる。

　つまり、車両１２の前面衝突時において、車室２０の変形を抑制又は防止することができ、車室２０の前後方向の空間を広く確保することができる。しかも、この補強部材３０は、繊維強化樹脂製とされて軽量化されているため、板金等で補強されている構造に比べて、燃費を向上させることができるとともに、排気ガスを低減することができる。なお、後側屈曲部２４やリアフロアサイドメンバ１６における前側屈曲部及び後側屈曲部に補強部材３０を設けた場合も同様である。

＜第２実施形態＞
　また、補強部材３０は、繊維強化樹脂製とされて軽量化されているので、車両１２の衝突時に折れ曲がり変形の発生が予測される全ての部位に設けることが可能である。すなわち、車両１２の骨格を構成する閉断面構造の骨格部材のうち、予め屈曲成形されている部位ではなく、例えばフロアパネル（図示省略）とで閉断面構造を構成する断面ハット型形状で直状のセンタークロスメンバ（図示省略）の内部や、車体上下方向へ略直状に延在するセンターピラー４０の内部等に設けてもよい。

　そこで、次に、予め屈曲成形されていない部位の一例であるセンターピラー４０の内部に補強部材３０を設けるようにした第２実施形態について説明する。なお、上記第１実施形態と同等の部位には、同じ符号を付して詳細な説明（共通する作用も含む）は適宜省略する。

　図１、図７、図８に示されるように、センターピラー４０は、車幅方向内側に配置されて車体上下方向へ延在する略平板状のインナーパネル４２と、車幅方向外側に配置されて車体上下方向へ延在する断面ハット型形状のアウターパネル４４と、を有しており、インナーパネル４２のフランジ部４２Ａとアウターパネル４４のフランジ部４４Ａとが互いに溶接等によって接合されることで、閉断面構造に形成されている。

　ここで、車両１２の側面衝突時には、センターピラー４０の一部（折れ曲がり変形が発生すると予測される部位であり、例えばベルトライン部）が車幅方向内側へ折れ曲がり変形する。つまり、アウターパネル４４の外側壁４６が圧縮変形側となり、インナーパネル４２が引張変形側となる。したがって、補強部材３０は、縦壁部３２における弧の一端部と他端部とが、センターピラー４０の長手方向（車体上下方向）に並ぶ姿勢となるように、アウターパネル４４の外側壁４６の内面に設けられている。

　すなわち、センターピラー４０の内部に設けられる補強部材３０の底壁部３４は、車体前後方向から見た正面視で、アウターパネル４４の外側壁４６の形状に沿って、車幅方向外側に向かって僅かに凸状（この場合は円弧状）に湾曲された湾曲形状に形成されている。これにより、補強部材３０の縦壁部３２は、その正面視で、中心角が約１８０度（詳しくは１８０度より若干小さい角度）の略扇型形状に形成されている。

　そして、車両１２の側面衝突により、アウターパネル４４の外側壁４６が車幅方向内側へ折れ曲がり変形したときに、その外側壁４６の最大屈曲点Ｐになると予測される位置に、略扇型形状とされた縦壁部３２の中心Ｏが配置されるように、補強部材３０の底壁部３４の外面が、外側壁４６の内面に接着剤Ｊによって接合されている。

　なお、この補強部材３０は、縦壁部３２の外面も、アウターパネル４４の両側壁４８の内面に接着剤Ｊによって接合されている（図８参照）。また、図９に示されるように、この補強部材３０に突出部３６Ａを有するリブ３６を突設し、その突出部３６Ａ（リブ３６）をインナーパネル４２の内面に近接又は当接させる構成にしてもよい。

　以上のような構成とされた第２実施形態に係る車両１２の骨格構造１０でも、上記第１実施形態と同等の作用が得られる。すなわち、車両１２が側面衝突すると、センターピラー４０（アウターパネル４４）の外側壁４６の一部（折れ曲がり変形が発生すると予測されていたベルトライン部）が車幅方向内側へ折れ曲がり変形（座屈変形）する。ここで、その外側壁４６の一部には、補強部材３０が設けられている。

　したがって、外側壁４６の一部が車幅方向内側へ折れ曲がり変形（座屈変形）すると、補強部材３０の略扇型形状とされた縦壁部３２及びリブ３６が、その周方向、即ち繊維Ｆの配向方向に沿って引っ張られるので、縦壁部３２及びリブ３６には、その引張力に対する強い反力（抵抗力）が生じる。

　また、補強部材３０は、隔壁部３８により車体前後方向における断面変形が抑制又は防止されているので、アウターパネル４４の車体前後方向における断面変形も抑制又は防止されている。よって、外側壁４６の一部の車幅方向内側への折れ曲がり変形（座屈変形）が効果的に抑制され、車室２０の変形が抑制される。

　以上、本実施形態に係る車両１２の骨格構造１０について、図面を基に説明したが、本実施形態に係る車両１２の骨格構造１０は、図示のものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、適宜設計変更可能なものである。例えば、縦壁部３２は、底壁部３４の内面に互いに対向する一対で立設される構成に限定されるものではなく、底壁部３４の内面の短手方向中央部に（又は短手方向全体に亘って）板厚を厚くされて１つだけ立設される構成とされてもよい。

　なお、縦壁部３２は、その中心角が９０度以下になることはない（縦壁部３２の中心角は９０度より大きくされる）。また、縦壁部３２が、底壁部３４の内面に互いに対向する一対で立設されるだけで、リブ３６や隔壁部３８が形成されない場合は、縦壁部３２の板厚を図示のものよりも厚く形成するなどして、補強部材３０の強度（剛性）を向上させるようにしてもよい。

　また、補強部材３０は、フロントサイドメンバ１４やセンターピラー４０（アウターパネル４４）等に接着剤Ｊによって接合される構成に限定されるものではなく、例えばボルト・ナットやリベット等の図示しない接合部材によって接合される構成とされてもよい。更に、補強部材３０は、フロントピラー等に設けられてもよく、フロントサイドメンバ１４やセンターピラー４０、フロントピラー等にインサート成形やプリプレグ成形によって設けられる構成とされてもよい。

　更に、補強部材３０は、フロントサイドメンバ１４の前側屈曲部２２の内部ではなく、外部に設けられてもよい。すなわち、前側屈曲部２２における下壁２６の外面（下面）に底壁部３４の内面が接合され、前側屈曲部２２における側壁２８の外面に縦壁部３２の内面が接合される構成とされてもよい。なお、この場合、補強部材３０には、リブ３６及び隔壁部３８が形成されない。

　また、日本国特許出願ＮＯ．２０１３－１２６７２０の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが、具体的かつ個々に記載された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。

Claims

　車両の骨格構造において、
　前記骨格を構成する複数の壁部を有する閉断面構造の骨格部材と、
　前記骨格部材の閉断面構造内部に設けられた繊維強化樹脂製の補強部材と、
　を有し、
　前記補強部材は、扇型形状の縦壁部と該縦壁部が立設された底壁部とを有し、
　前記底壁部が、前記骨格部材が荷重の入力によって曲げ変形される前記骨格部材の圧縮変形側の壁部の内面に、前記縦壁部における弧の一端部と他端部とが前記骨格部材の長手方向に並ぶ姿勢で接合されている車両の骨格構造。
　前記縦壁部における繊維の配向は、該縦壁部の周方向に沿っている請求項１に記載の車両の骨格構造。
　前記縦壁部は、前記底壁部に互いに対向する一対で立設されている請求項１又は請求項２に記載の車両の骨格構造。
　前記補強部材は、前記縦壁部間の前記底壁部に該縦壁部と平行に並んで突設された１枚又は複数枚のリブを有する請求項３に記載の車両の骨格構造。
　前記リブは、扇型形状に形成されており、該リブにおける繊維の配向は、該リブの周方向に沿っている請求項４に記載の車両の骨格構造。
　前記リブは、荷重の入力によって曲げ変形される前記骨格部材の引張変形側における壁部の内面に近接又は当接されている請求項４又は請求項５に記載の車両の骨格構造。
　前記補強部材は、前記一対の縦壁部の互いに対向する面を連結する１枚又は複数枚の隔壁部を有する請求項３～請求項６の何れか１項に記載の車両の骨格構造。