JP2019156165A - 車体のセンターピラー - Google Patents

Abstract

【課題】センターピラーに繊維強化樹脂製のリンフォースを適用した場合であっても、所望の特性を発揮可能な繊維強化樹脂製のセンターピラー構造を提供する。【解決手段】長手方向を有し中空の略筒状に形成されたピラー本体部と、ピラー本体部の内部空間に配置されてピラー本体部の内面の少なくとも一部に接合される繊維強化樹脂製のリンフォースと、を備え、リンフォースは、長手方向の一方側の第１の領域では、第１の層及び第２の層の合計比率が第３の層及び第４の層の合計比率よりも高く、長手方向の他方側の第２の領域では、第３の層及び第４の層の合計比率が第１の層及び第２の層の合計比率よりも高い。【選択図】図６

Description

本発明は、車体のセンターピラーに関する。

乗用車等の車体の構造には、車体側部の下部に位置するサイドシルに接続されて上下方向に延びるセンターピラーが備えられている。従来の車体側部の構造は、鋼板等の鉄鋼から構成されている。鉄鋼製のセンターピラーは、車体の外側に位置するアウタパネルと、車体の内側に位置するインナパネルとを有し、これらのアウタパネル及びインナパネルが互いに接合されて構成されている。また、センターピラーの強度を高めるために、例えばアウタパネルの内面に接合された鉄鋼製のリンフォースが備えられている。

一方、近年では、車体の軽量化を目的として、センターピラー等の構造材を、炭素繊維等の強化繊維を含有する繊維強化樹脂を用いて構成することが検討されている（例えば、特許文献１を参照。）。繊維強化樹脂製の部材は、比較的高い剛性を有し、特に繊維の配向方向に作用する圧縮応力あるいは引張応力に対して高い強度を発揮する。このため、繊維強化樹脂製の部材は、繊維の配向方向に応じて所望の特性を得ることができる。

特開２０１３−１９３６３７号公報

ここで、車両の側面衝突時において搭乗者の頭部を保護するためには、センターピラーの上部を変形しにくくすることが有効である。一方、衝突エネルギを吸収するためには、乗用車等のバンパの位置に対応するセンターピラーの下部を変形しやすくすることが有効である。このため、鉄鋼製のリンフォースを必要に応じて複数枚重ねるなどして、センターピラーの強度を部分的に異ならせている。しかしながら、リンフォースを複数枚重ねた場合には、このリンフォースを重ねた部分の重量が大きくなる。

車両の軽量化のためには、繊維強化樹脂製あるいは鉄鋼製の構造材の強度を向上させるためのリンフォースを、繊維強化樹脂を用いて構成することも考えられる。繊維強化樹脂製のリンフォースを用いる場合であっても、鉄鋼製のリンフォースを用いる場合と同様に、センターピラーの下部を変形しやすくし、上部を変形しにくくすることが求められる。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、センターピラーに繊維強化樹脂製のリンフォースを適用した場合であっても、所望の特性を発揮させることができる車体のセンターピラーを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、長手方向を有し中空の略筒状に形成されたピラー本体部と、ピラー本体部の内部空間に配置されてピラー本体部の内面の少なくとも一部に接合される繊維強化樹脂製のリンフォースと、を備え、リンフォースは、少なくとも繊維方向が長手方向に対して０°の方向に配向する第１の層と、繊維方向が長手方向に対して９０°の方向に配向する第２の層と、繊維方向が長手方向に対して４５°の方向に配向する第３の層と、繊維方向が長手方向に対して−４５°の方向に配向する第４の層と、が厚さ方向に積層されてなり、長手方向の一方側の第１の領域では、第１の層及び第２の層の合計比率が第３の層及び第４の層の合計比率よりも高く、長手方向の他方側の第２の領域では、第３の層及び第４の層の合計比率が第１の層及び第２の層の合計比率よりも高い、車体のセンターピラーが提供される。

センターピラーが車体に備えられた状態で、第１の領域は、少なくとも乗用車のバンパの高さに対応する側面衝突想定部位よりも上方に位置してもよい。

第１の領域と前記第２の領域との境界付近において、リンフォースの第１の領域側の構成部分と、第２の領域側の構成部分と、がオーバーラップしていてもよい。

リンフォースは、ピラー本体部のうち、少なくとも車幅方向の外側に位置するアウタ部の内面、及び、車幅方向の内側に位置するインナ部の内面に接合されてもよい。

リンフォースは、長手方向に交差する方向の断面形状がＯ字状を有し、アウタ部及びインナ部の内面にそれぞれ面接合されてもよい。

リンフォースは、長手方向に交差する方向の断面形状がＵ字状を有し、Ｕ字状の底部が、アウタ部又はインナ部のうちのいずれか一方の内面に面接合され、Ｕ字状の側部の先端が他方の内面に接合されてもよい。

ピラー本体部が、繊維強化樹脂からなってもよい。

以上説明したように本発明によれば、センターピラーに繊維強化樹脂製のリンフォースを適用した場合であっても、側面衝突時に、所望の特性を発揮させることができる。

本発明の実施の形態に係るセンターピラーを示す斜視図である。 同実施形態に係るセンターピラーを車体Ｙ軸方向に見た模式図である。 同実施形態に係るセンターピラーを車体Ｘ軸方向に見た模式図である。 同実施形態に係るセンターピラーのピラー本体部の断面図である。 リンフォースの積層構造を示す説明図である。 リンフォースの第１の領域及び第２の領域を示す説明図である。 第１の領域及び第２の領域の境界付近のリンフォースの断面図である。 第１の領域及び第２の領域の境界付近のリンフォースの断面図である。 側面衝突時のセンターピラーの様子を示す模式図である。 ピラー本体部の参考例を示す断面図である。 第１の変形例に係るセンターピラーのピラー本体部の断面図である。 第２の変形例に係るセンターピラーのピラー本体部の断面図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

＜センターピラーの全体構成＞
図１は、本発明の実施の形態に係る車体のセンターピラー３を適用可能な車体側部構造１の外観を示す模式図である。図１に示す車体側部構造１は、乗用車の前方に向かって左側部の構造の一部を概略的に示している。なお、図１に示すように、本明細書において、車両の前後方向（車長方向）を車体Ｘ軸方向とも言い、車幅方向を車体Ｙ軸方向とも言い、車両の高さ方向を車体Ｚ軸方向とも言う。

車体側部構造１は、ルーフピラー５と、リアピラー４と、フロントピラー２と、センターピラー３と、サイドシル６等により構成されている。ルーフピラー５は、車両の車室空間の上部に、車体Ｘ軸方向に沿って延在し、車両の屋根のサイド部分を形成している。サイドシル６は、車両の側部の下部に、車体Ｘ軸方向に沿って延在する。

フロントピラー２は、下端がサイドシル６の前端に接続され、上端がルーフピラー５の前端に接続されている。フロントピラー２は、車両の車室空間を構成する前部を形成し、フロントガラスのサイドを支持するように配置される。リアピラー４は、下端がサイドシル６の後端に接続され、上端がルーフピラー５の後端に接続される。センターピラー３は、下端がサイドシル６の車体Ｘ軸方向中央部に接続され、上端がルーフピラー５の車体Ｘ軸方向中央部に接続される。

サイドシル６、ルーフピラー５、フロントピラー２及びセンターピラー３の間には、フロントドア用の開口部が形成されている。また、サイドシル６、ルーフピラー５、リアピラー４及びセンターピラー３の間には、リアドア用の開口部が形成されている。車体側部構造１を構成する各部材は、それぞれ複数の部材から構成されてもよい。例えば、各部材は、車幅方向の外側のアウタパネルと、車幅方向の内側のインナパネルとが接合されて構成されていてもよい。

かかる車体側部構造１において、センターピラー３は、車両の上下方向に沿う長手方向を有し、中空の筒状に形成されている。センターピラー３は、上端に設けられたルーフピラー接続部１６と、下端に設けられたサイドシル接続部１４と、ルーフピラー接続部１６とサイドシル接続部１４との間に位置するピラー本体部１２とを有する。センターピラー３は、例えば繊維強化樹脂により一体に成形された構造物であってもよい。

図２〜図３は、本実施形態に係るセンターピラー３の概略構成を示す説明図である。図２は、車両の外側から車体Ｙ軸方向に沿ってセンターピラー３を見た図である。図３は、車両の前方側から車体Ｘ軸方向に沿ってセンターピラー３を見た図である。

本実施形態に係るセンターピラー３において、ピラー本体部１２は、軸方向が車体上下方向に沿って配置された中空の筒状を有する。ルーフピラー接続部１６及びサイドシル接続部１４は、いずれも軸方向が車体Ｘ軸方向に沿って配置された中空の筒状を有する。かかるセンターピラー３は、アウタパネル（アウタ部）３０とインナパネル（インナ部）２０とを有し、これらのアウタパネル３０及びインナパネル２０が互いに接合されて構成されている。

インナパネル２０における、センターピラー３の長手方向に交差する方向（以下、「幅方向」ともいう。）の断面形状は、アウタパネル３０側に開放された略ハット型の開断面形状を有する。また、アウタパネル３０における、センターピラー３の長手方向に交差する方向の断面形状は、インナパネル２０側に開放された略ハット型の開断面形状を有する。本実施形態において、アウタパネル３０及びインナパネル２０は、それぞれ幅方向の両端部に沿ってフランジ部２１，３１を有し、当該フランジ部２１，３１が接着剤を用いて接合されている。

ただし、アウタパネル３０及びインナパネル２０の断面形状は上記の例に限定されない。アウタパネル３０とインナパネル２０とが接合されて閉断面形状のピラー本体部１２を形成できるようになっていればよい。あるいは、アウタパネル及びインナパネルが一体化されて筒状に形成され、戸当たりとして機能するフランジ部が幅方向の両側に取り付けられていてもよい。この場合、フランジ部よりも車幅方向の外側に位置する部分がアウタ部に相当し、フランジ部よりも車幅方向の内側に位置する部分がインナ部に相当する。

アウタパネル３０及びインナパネル２０は、例えば炭素繊維等の強化繊維に熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を含浸させた繊維強化樹脂を用いて形成される複数層の複合材料であり、高強度、かつ、軽量化を実現可能になっている。アウタパネル３０及びインナパネル２０は、例えば連続繊維を含む繊維強化樹脂シートを積層した成形体であってよい。連続繊維を含む繊維強化樹脂シートは、連続する繊維にマトリックス樹脂を含浸させて形成される。使用可能な連続繊維としては、例えば炭素繊維が挙げられるが、他の繊維であってもよく、さらには、複数の繊維が組み合わせられて用いられてもよい。ただし、炭素繊維は、機械特性に優れていることから、強化繊維が炭素繊維を含むことが好ましい。

繊維強化樹脂のマトリックス樹脂には、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂が用いられる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合合成樹脂）、ポリスチレン樹脂、ＡＳ樹脂（アクリロニトリル−スチレン共重合合成樹脂）、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂、フッ素樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、又はポリイミド樹脂等が例示される。

マトリックス樹脂としては、これらの熱可塑性樹脂のうちの１種類、あるいは２種類以上の混合物が使用され得る。あるいは、マトリックス樹脂は、これらの熱可塑性樹脂の共重合体であってもよい。熱可塑性樹脂が混合物である場合には、さらに相溶化剤が併用されてもよい。さらに、熱可塑性樹脂には、難燃剤として臭素系難燃剤、シリコン系難燃剤、赤燐などが加えられてもよい。

熱可塑性樹脂及び連続繊維からなる繊維強化樹脂シートを用いてアウタパネル３０及びインナパネル２０を成形する場合、例えばプレス成形法が採用されてもよい。アウタパネル３０又はインナパネル２０をプレス成形する場合、例えば繊維強化樹脂シートを複数枚積層して所定の厚さのプリプレグを形成した後、かかるプリプレグを、熱可塑性樹脂の融点以上に加熱して成形型に投入し、さらにプリプレグを熱可塑性樹脂の融点未満に冷却することで、アウタパネル３０又はインナパネル２０が形成される。積層される複数の繊維強化樹脂シートの連続繊維の配向方向は、一方向に揃えっていてもよく、異なっていてもよい。なお、熱可塑性樹脂を用いる場合のアウタパネル３０又はインナパネル２０の成形方法は、プレス成形法に限られない。

また、熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコン樹脂等が例示される。マトリックス樹脂としては、これらの熱硬化性樹脂のうちの１種類、あるいは２種類以上の混合物が使用され得る。これらの熱硬化性樹脂が用いられる場合、熱硬化性樹脂に、適宜の硬化剤や反応促進剤が加えられてもよい。

熱硬化性樹脂及び連続繊維からなる繊維強化樹脂シートを用いてアウタパネル３０又はインナパネル２０を成形する場合、例えばオートクレーブ成形法が採用されてもよい。アウタパネル３０又はインナパネル２０をオートクレーブ成形する場合、例えば繊維強化樹脂シートを複数枚積層して所定の厚さのプリプレグを形成した後、成形型上にプリプレグを載置してバッギングした後、オートクレーブ装置内で、バッグ内を真空状態にしながらプリプレグを加熱し硬化させることで、アウタパネル３０又はインナパネル２０が形成される。積層される複数の繊維強化樹脂シートの連続繊維の配向方向は、一方向に揃っていてもよく、異なっていてもよい。なお、熱硬化性樹脂を用いる場合のアウタパネル３０又はインナパネル２０の成形方法は、オートクレーブ成形法に限られない。

＜リンフォース＞
次に、センターピラー３に備えられるリンフォースについて説明する。
図４は、センターピラー３のピラー本体部１２の断面図である。図４に示す断面図は、図２に一点鎖線で示したＩ−Ｉ断面を矢印方向から見た図である。

図４に示すように、インナパネル２０の幅方向の両端側に形成されたフランジ部２１と、アウタパネル３０の幅方向の両端側に形成されたフランジ部３１とが、接着剤により互いに接合されている。センターピラー３は、ピラー本体部１２の内部空間に配置されてピラー本体部１２の内面の少なくとも一部に接合された繊維強化樹脂製のリンフォース４０を備えている。本実施形態において、リンフォース４０は、閉断面の筒状を有し、長手方向に交差する断面形状が略Ｏ字状となっている。かかるリンフォース４０の外周面は、ほぼ全周に渡って、接着剤を用いて、アウタパネル３０及びインナパネル２０の内面に対して接合されている。リンフォース４０は、車両の側面衝突時において、センターピラー３の強度をたかめつつ、センターピラー３の変形を抑制する機能と、衝突エネルギを吸収する機能とを有する。

リンフォース４０は、複数枚の繊維強化樹脂シートを積層した積層構造を有し、筒状に成形されている。例えば、図５に示すように、リンフォース４０は、繊維の配向方向がピラー本体部１２の長手方向に対して０°をなす繊維強化樹脂シート（第１の層７１）、９０°をなす繊維強化樹脂シート（第２の層７３）、４５°をなす繊維強化樹脂シート（第３の層７５）、及び−４５°をなす繊維強化樹脂シート（第４の層７７）を積層して成形される。図５には４層の繊維強化樹脂シートが示されているが、それぞれの繊維強化樹脂シートは、適宜の枚数積層される。また、図５では、第１の層７１、第２の層７３、第３の層７５及び第４の層７７が上から順に重ねられているが、積層される順序は特に限定されない。

このうち、繊維の配向方向が０°の繊維強化樹脂シート（第１の層７１）及び９０°の繊維強化樹脂シート（第２の層７３）の組み合わせは、側面衝突時に高い圧縮強度及び引張強度を発現し、変形しにくくなっている。一方、繊維の配向方向が４５°の繊維強化樹脂シート（第３の層７５）及び−４５°の繊維強化樹脂シート（第４の層７７）の組み合わせは、側面衝突時において、０°、９０°の繊維強化樹脂シートの組み合わせに比べて変形しやすく、衝突エネルギを吸収する。

本実施形態に係るセンターピラー３のリンフォース４０において、長手方向の一方側の第１の領域では、積層構造を構成する第１の層７１及び第２の層７３の合計比率が、第３の層７５及び第４の層７７の合計比率よりも高くなっている。第１の領域は、車両の高さ方向（車体Ｚ軸方向）の上方側の領域である。また、リンフォース４０において、長手方向の他方側の第２の領域では、積層構造を構成する第３の層７５及び第４の層７７の合計比率が、第１の層７１及び第２の層７３の合計比率よりも高くなっている。第２の領域は、車両の高さ方向（車体Ｚ軸方向）の下方側の領域である。

例えば、それぞれの繊維強化樹脂シートが同じ厚さである場合には、第１の層７１と第２の層７３の合計枚数を、第３の層７５と第４の層７７の合計枚数よりも多くすることで、第１の層７１と第２の層７３の合計比率を、第３の層７５と第４の層７７の合計比率よりも高くすることができる。あるいは、それぞれの繊維強化樹脂シートの厚さが異なる場合、第１の層７１と第２の層７３の厚さの和を、第３の層７５と第４の層７７の厚さの和よりも大きくすることで、第１の層７１と第２の層７３の合計比率を、第３の層７５と第４の層７７の合計比率よりも高くすることができる。

図６は、リンフォース４０の第１の領域Ａ及び第２の領域Ｂを示す模式図である。積層構造を構成する第１の層７１及び第２の層７３の合計比率が第３の層７５及び第４の層７７の合計比率よりも高い第１の領域Ａは、少なくとも乗用車のバンパの高さに対応する側面衝突想定部位Ｃよりも上方に配置されている。このため、センターピラー３の上部は変形しにくくなり、側面衝突時において搭乗者の頭部を保護することができる。また、積層構造を構成する第３の層７５及び第４の層７７の合計比率が第１の層７１及び第２の層７３の合計比率よりも高い第２の領域Ｂは、側面衝突想定部位Ｃを含む位置に配置されている。このため、センターピラー３の下部は変形しやすく、側面衝突時に入力される衝突エネルギを吸収することができる。

第１の層７１、第２の層７３、第３の層７５及び第４の層７７の構成比率を異ならせる場合において、第１の領域Ａと第２の領域Ｂとが明確に区分されている場合、境界部分で強度が急激に変化するために、側面衝突時にリンフォース４０が折れるおそれがある。このため、第１の領域Ａと第２の領域Ｂとの境界付近において、第１の領域Ａ側の構成部分と第２の領域Ｂ側の構成部分とをオーバーラップさせてもよい。

図７及び図８は、第１の領域Ａと第２の領域Ｂとの境界付近のリンフォース４０の断面を示している。図７に示した例では、第１の領域Ａと第２の領域Ｂとの境界付近において、第１の領域Ａ側の層と第２の領域Ｂ側の層とが互いにオーバーラップしている。例えば、リンフォース４０の成形時に、端部を交互に重ね合わせながら繊維強化樹脂シートを積層することによって、第１の領域Ａ側の層と第２の領域Ｂ側の層とを互いにオーバーラップさせることができる。

また、図８に示した例では、第１の領域Ａと第２の領域Ｂとの境界付近において、第１の領域Ａ側の端部と第２の領域Ｂ側の端部とがオーバーラップしている。例えば、リンフォース４０を製造する際に、第１の領域Ａ側の部材と、第２の領域Ｂ側の部材とをそれぞれ成形した後に、端部を重ね合わせて接着剤等により接合することによって、第１の領域Ａ側の端部と第２の領域Ｂ側の端部とをオーバーラップさせることができる。

このように、第１の領域Ａと第２の領域Ｂとの境界付近において、第１の領域Ａ側の構成部分と第２の領域Ｂ側の構成部分とがオーバーラップしていることによって、側面衝突時に、当該境界付近でリンフォース４０が折れるおそれを低減することができる。

なお、筒状のリンフォース４０をブレーディング法により成形する場合には、繊維の配向方向を比較的自由に調節することができる。かかるブレーディング法を用いる場合、第１の領域Ａと第２の領域Ｂとが明確に区分されることなく、繊維の配向方向の比率を異ならせることができる。

図９は、側面衝突時においてセンターピラー３が変形する様子を示している。例えば、車両の側面に他の乗用車（他車両）が衝突する場合、センターピラー３の下部に対して他車両のバンパ８０が接触する。この場合のバンパ８０の接触位置（側面衝突想定部位Ｃ）は、路面からの高さが例えば３００〜６００ｍｍの範囲内の領域となる。このとき、リンフォース４０の第１の領域Ａに対応するセンターピラー３の上部は変形しにくくなっており、搭乗者の頭部が保護される。一方、リンフォース４０の第２の領域Ｂに対応するセンターピラー３の下部は変形しやすくなっており、衝突によって入力されるエネルギが吸収される。

ここで、図４に示したように、繊維強化樹脂製のリンフォース４０を用いる場合、リンフォース４０は、ピラー本体部１２の内面に接着層５１を介して接合される。このとき、図１０に示すように、繊維強化樹脂製のリンフォース８５が、アウタパネル８３あるいはアウタパネル８３に接合された鉄鋼製のリンフォース８９の内面にのみ接合されていると、側面衝突時に接着層８７が破壊されてリンフォース８５がアウタパネル８３から剥離するおそれがある。この場合、繊維強化樹脂製のリンフォース８５は、その特性を発揮できないことが考えられる。

これに対して、本実施形態に係るセンターピラー３では、リンフォース４０が閉断面の筒状に形成され、その外周面のほぼ全周に渡ってアウタパネル３０及びインナパネル２０の内面に接合されている。このため、側面衝突時に接着層５１が破壊されたとしても、ピラー本体部１２の内部でリンフォース４０の位置が大きくずれることを抑制することができる。また、リンフォース４０が、アウタパネル３０及びインナパネル２０のいずれにも接合されていることから、側面衝突時に接着層５１が破壊されたとしても、リンフォース４０がアウタパネル３０とインナパネル２０とにより挟まれて保持される。これにより、アウタパネル３０に入力される荷重がインナパネル２０に伝達されるため、繊維強化樹脂の特性を活かして、リンフォース４０の機能を発揮することができる。

＜変形例＞
以下、本実施形態に係るセンターピラー３の変形例の幾つかを説明する。

図１１は、本実施形態の第１の変形例に係るセンターピラーの説明図である。図１１は、図４に示したピラー本体部１２の断面図に相当する図である。図１１に示す例では、リンフォース６０は、ピラー本体部１２の長手方向に交差する断面形状がＵ字状となっている。リンフォース６０は、Ｕ字状の底面がアウタパネル３０に対して接着層５１を介して接合され、Ｕ字状の２つの側部の先端がインナパネル２０に対して接着層５１を介して接合されている。Ｕ字状のリンフォース６０であっても、側面衝突時に接着層が破壊されたとしても、リンフォース６０がアウタパネル３０とインナパネル２０とにより挟まれて保持される。これにより、アウタパネル３０に入力される荷重がインナパネル２０に伝達されるため、繊維強化樹脂の特性を活かして、リンフォース６０の機能を発揮することができる。

図１２は、本実施形態の第２の変形例に係るセンターピラーの説明図である。図１２は、図４に示したピラー本体部１２の断面図に相当する図である。第２の変形例において、アウタパネル３０及びインナパネル２０は、鉄鋼板から構成されている。また、ピラー本体部１２の内部空間には、鉄鋼製のリンフォース６５がアウタパネル３０の内面に接合され、この鉄鋼製のリンフォース６５とインナパネル２０により形成される内部空間に、繊維強化樹脂製のリンフォース４０が備えられている。

この場合、インナパネル２０、アウタパネル３０及び鉄鋼製のリンフォース６５は、それぞれの幅方向の両端に形成されたフランジ部６６を用いて、溶接等により接合されていてもよい。繊維強化樹脂製のリンフォース４０は、鉄鋼製のリンフォース６５及びインナパネル２０の内面に対して接着層５１を介して接合されている。このように、アウタパネル３０及びインナパネル２０が鉄鋼製であっても、さらに、鉄鋼製のリンフォース６５を備える場合であっても、繊維強化樹脂の特性を活かして、リンフォース４０の機能を発揮することができる。

なお、第２の変形例において、鉄鋼製のリンフォース６５は備えられていなくてもよい。この場合、繊維強化樹脂製のリンフォース４０は、アウタパネル３０及びインナパネル２０の内面に対して接着層を介して接合される。

以上説明したように、本実施形態に係るセンターピラー３は、ピラー本体部１２の内部空間に配置されてピラー本体部１２の内面の少なくとも一部に接合された繊維強化樹脂製のリンフォース４０を備えている。かかるリンフォース４０は、車両の高さ方向の上部に相当する第１の領域Ａでは、第１の層７１及び第２の層７３の合計比率が、第３の層７５及び第４の層７７の合計比率よりも高くなっている。このため、側面衝突時において、センターピラー３の上部が変形しにくくなり、搭乗者の頭部を保護することができる。また、リンフォース４０は、車両の高さ方向の下部に相当する第２の領域Ｂでは、第３の層７５及び第４の層７７の合計比率が、第１の層７１及び第２の層７３の合計比率よりも高くなっている。このため、側面衝突時において、センターピラーの下部が変形しやすく、衝突エネルギを吸収することができる。

本実施形態に係るセンターピラー３のリンフォース４０は、構成部品を複数にするのではなく、一体的に形成されたリンフォース４０を構成する繊維強化樹脂中の繊維の配向方向の比率を異ならせることによって、第１の領域Ａと第２の領域Ｂとで特性を異ならせている。したがって、センターピラー３を比較的容易に製造することができるとともに、より車両の軽量化に資することができる。

また、本実施形態に係るセンターピラー３は、アウタパネル３０及びインナパネル２０が繊維強化樹脂から構成されていてもよい。これにより、リンフォース４０と併せて、車体側部構造１をより軽量化することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、上記の実施形態及び各変形例を互いに組み合わせた態様も、当然に本発明の技術的範囲に属する。

例えば、第１の層７１及び第２の層７３の合計比率が第３の層７５及び第４の層７７の合計比率より高くされた第１の領域Ａにおいて、各層の構成比率が全体に渡って同じであってもよく、異なっていてもよい。第１の領域Ａにおいて、第３の層７５及び第４の層７７の合計比率が第１の層７１及び第２の層７３の合計比率より高くされた部分が含まれていてもよい。同様に、第３の層７５及び第４の層７７の合計比率が第１の層７１及び第２の層７３の合計比率より高くされた第２の領域Ｂにおいて、各層の構成比率が全体に渡って同じであってもよく、異なっていてもよい。第２の領域Ｂにおいて、第１の層７１及び第２の層７３の合計比率が第３の層７５及び第４の層７７の合計比率より高くされた部分が含まれていてもよい。

３ センターピラー
１２ ピラー本体部
２０ インナパネル（インナ部）
３０ アウタパネル（アウタ部）
４０ リンフォース
５１ 接着層
７１ 第１の層
７３ 第２の層
７５ 第３の層
７７ 第４の層
Ａ 第１の領域
Ｂ 第２の領域
Ｃ 側面衝突想定部位

Claims (7)

1. 長手方向を有し中空の略筒状に形成されたピラー本体部と、
   前記ピラー本体部の内部空間に配置されて前記ピラー本体部の内面の少なくとも一部に接合された繊維強化樹脂製のリンフォースと、を備え、
   前記リンフォースは、少なくとも
   繊維方向が前記長手方向に対して０°の方向に配向する第１の層と、
   繊維方向が前記長手方向に対して９０°の方向に配向する第２の層と、
   繊維方向が前記長手方向に対して４５°の方向に配向する第３の層と、
   繊維方向が前記長手方向に対して−４５°の方向に配向する第４の層と、が厚さ方向に積層されてなり、
   前記長手方向の一方側の第１の領域では、前記第１の層及び前記第２の層の合計比率が前記第３の層及び前記第４の層の合計比率よりも高く、
   前記長手方向の他方側の第２の領域では、前記第３の層及び前記第４の層の合計比率が前記第１の層及び前記第２の層の合計比率よりも高い、車体のセンターピラー。
2. 前記センターピラーが車体に備えられた状態で、
   前記第１の領域は、少なくとも乗用車のバンパの高さに対応する側面衝突想定部位よりも上方に位置する、請求項１に記載の車体のセンターピラー。
3. 前記第１の領域と前記第２の領域との境界付近において、前記リンフォースの前記第１の領域側の構成部分と、前記第２の領域側の構成部分と、がオーバーラップしている、請求項１又は２に記載の車体のセンターピラー。
4. 前記リンフォースは、前記ピラー本体部のうち、少なくとも車幅方向の外側に位置するアウタ部の内面、及び、車幅方向の内側に位置するインナ部の内面に接合される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車体のセンターピラー。
5. 前記リンフォースは、前記長手方向に交差する方向の断面形状がＯ字状であり、前記アウタ部及び前記インナ部の内面にそれぞれ面接合される、請求項４に記載の車体のセンターピラー。
6. 前記リンフォースは、前記長手方向に交差する方向の断面形状がＵ字状であり、
   前記Ｕ字状の底部が、前記アウタ部又は前記インナ部のうちのいずれか一方の内面に面接合され、前記Ｕ字状の側部の先端が他方の内面に接合される、請求項４に記載の車体のセンターピラー。
7. 前記ピラー本体部が、繊維強化樹脂からなる、請求項１〜６のいずれか１項に記載の車体のセンターピラー。
   

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