JP2000168627A - 車体下部構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 過大な変形（折れ）による側面衝突性能低下
の防止を目的としたセンターピラーへの補強を最小限に
抑えることができ、車体の重量増加を抑制することが可
能な車体下部構造を提供すること。 【解決手段】 側面衝突時における車幅方向の入力に対
して、センターピラー３とサイドルーフレール２との間
に設けられた回転機構が回転することにより、センター
ピラー３上端部を自由端に近い形で支持し、クロスメン
バ５とセンターピラー３の間に設けられた補強構造が、
側面衝突時においても車体前後方向から見た両者の連結
角を略一定に保ち、クロスメンバトンネル部分５ａの脆
弱部がトンネル部分５ａの角度変化もしくは角度及び長
さ変化の双方を許容しながら変形する構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車体下部構造、より
具体的には、車体下部の側面衝突時衝突エネルギ吸収構
造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の車体下部構造としては、例えば特
開平７−８１４６５号公報に開示されているように、図
１６に示すような構造のものがあった。この従来技術
は、クロスメンバの車幅方向中央部に脆弱部を設け、側
面衝突時の衝突エネルギを吸収するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の車体下部構造にあっては、側面衝突時におけ
るセンターピラー上下端は、材料力学でいう単純支持に
近い状態にあると考えらる。このような状況でのセンタ
ーピラーのＢ．Ｍ．Ｄ．（曲げモーメント線図）は図１
５（ａ）に示すようになり、ピラー下端が固定端支持に
近い状態に保たれた場合（図１５（ｂ））に比べ、ウエ
スト部における発生モーメントが大きな値となる。つま
り、支持条件の影響によるセンターピラーにおける発生
モーメントの増加に対して、センターピラーの過大な変
形（折れ）による側面衝突性能低下の防止を目的とした
センターピラーへの補強を施す必要があり、重量の増加
が懸念される、という問題点があった。

【０００４】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたもので、側面衝突時における車幅方向の入
力に対して、センターピラーとサイドルーフレールとの
間に設けられた回転機構が回転することにより、センタ
ーピラー上端部を自由端に近い形で支持し、クロスメン
バとセンターピラーの間に設けられた補強構造が、側面
衝突時においても車体前後方向から見た両者の連結角を
略一定に保ち、クロスメンバトンネル部の脆弱部がトン
ネル部の角度変化もしくは角度及び長さ変化の双方を許
容しながら変形することにより、センターピラー下端部
を固定端に近い形で支持しつつ、車幅方向内側に変形し
側面衝突時の衝突エネルギを吸収する、つまりセンター
ピラーウエスト部での発生モーメントを極力抑えなが
ら、衝突エネルギを吸収する構造とすることにより、上
記問題点を解決することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するために、請求項１に記載の第１の発明は、車体側
部下部に左右一対に車体前後方向に配されたサイドシル
と、車体側部上部に左右一対に車体前後方向に配された
サイドルーフレールと、左右において前記サイドシルと
前記サイドルーフレールを略上下方向に連結するセンタ
ーピラーと、前記サイドシル間に配され、車幅方向中央
部近傍にトンネル部を有するフロアパネルと、前記サイ
ドシルの前後方向における前記センターピラーとの結合
部近傍に、前記フロアパネル上面に左右の前記サイドシ
ルをトンネル部を経由して連結するように車幅方向に配
されたクロスメンバとを有する車体構造において、前記
センターピラーと前記サイドルーフレールとの間に回転
機構を設け、前記クロスメンバと前記センターピラーの
間に車体前後方向から見た両者の連結角を略一定に保つ
補強構造を設け、前記クロスメンバトンネル部に脆弱部
を設けると共に、前記脆弱部は前記クロスメンバトンネ
ル部の角度変化もしくは角度及び長さ変化の双方を許容
することを特徴とする。

【０００６】また、請求項２に記載の第２の発明は、第
１の発明の車体下部構造において、前記脆弱部を、車体
前後方向に押し出された軽合金の押出し材もしくは鋳物
からなる前記クロスメンバトンネル部に設けられた断面
内のリブと外周面とで形成される三角形または扇形状の
エネルギ吸収部から形成されるエネルギ吸収機構とした
ことを特徴とする。

【０００７】また、請求項３に記載の第３の発明は、第
１の発明の車体下部構造において、前記脆弱部を、軽合
金の押出し材もしくは板材プレス品からなる前記クロス
メンバトンネル部近傍に設けられた蛇腹状のエネルギ吸
収部から形成されるエネルギ吸収機構としたことを特徴
とする。

【０００８】また、請求項４に記載の第４の発明は、第
１の発明の車体下部構造において、前記脆弱部を、車体
前後方向に押し出された軽合金の押出し材もしくは鋳物
からなる前記クロスメンバトンネル部に設けられた断面
内のリブと外周面とで形成される三角形または扇形状の
エネルギ吸収部と蛇腹状のエネルギ吸収部の組み合わせ
から形成されるエネルギ吸収機構としたことを特徴とす
る。

【０００９】また、請求項５に記載の第５の発明は、第
１の発明の車体下部構造において、前記回転機構を、前
記サイドルーフレール断面内における車室内側の壁面部
に設けられた脆弱部としたことを特徴とする。

【００１０】また、請求項６に記載の第６の発明は、第
１の発明の車体下部構造において、前記補強構造を、軽
合金の押出し材からなる前記センターピラーと前記サイ
ドシルインナとを、該サイドシルインナの車幅方向外側
側面において平面で突き当て、周囲を溶接などにより結
合せしめた構造としたことを特徴とする。

【００１１】また、請求項７に記載の第７の発明は、第
１の発明の車体下部構造において、前記補強構造を、前
記センターピラー下部、前記サイドシル、前記クロスメ
ンバ側面部から構成されるコーナー部に設けられ、上記
３部品を連結、結合する三角ガセットとしたことを特徴
とする。

【００１２】さらに、請求項８に記載の第８の発明は、
第１の発明の車体下部構造において、前記補強構造を、
軽合金の押出し材からなる前記センターピラーの下部を
同じく軽合金の押出し材からなる前記サイドシルの断面
内に差し込み溶接などにより結合せしめる勘合構造とし
たことを特徴とする。

【００１３】以下、本発明の作用を説明する。第１の発
明では、側面衝突時における車幅方向の入力に対して、
センターピラーとサイドルーフレールとの間に設けられ
た回転機構が回転することにより、センターピラー上端
部を自由端に近い形で支持し、クロスメンバとセンター
ピラーの間に設けられた補強構造が、側面衝突時におい
ても車体前後方向から見た両者の連結角を略一定に保
ち、クロスメンバトンネル部の脆弱部がトンネル部の角
度変化もしくは角度及び長さ変化の双方を許容しながら
変形する。これにより、センターピラー下端部を固定端
に近い形で支持しつつ、車幅方向内側に変形、移動し、
側面衝突時の衝突エネルギを吸収する。この際、特にト
ンネル部を中心にエネルギ吸収を行うため、乗員とエネ
ルギ吸収部材が干渉することなく、デッドスペースを有
効に活用することができる。

【００１４】また、第２の発明では、側面衝突時におい
てセンターピラーからの入力がクロスメンバに作用する
と、車体前後方向に押し出された軽合金の押出し材もし
くは鋳物からなるクロスメンバトンネル部に設けられた
断面内のリブと外周面とで形成される三角形または扇形
状のエネルギ吸収部の外周面が壁面座屈し、三角形また
は扇形が潰れるように変形する。これにより、該エネル
ギ吸収部で角度変化を発生させクランク型リンク機構と
して機能する。また、三角形または扇形のエネルギ吸収
部では、変形が進むにつれてリブと変形後の外周面部分
が互いに接触し合い反力が増加する。同反力は、センタ
ーピラーがある限度以上進入してくるのを防ぐための進
入抑止力として作用する。

【００１５】また、第３の発明では、側面衝突時におい
てセンターピラーからの入力がクロスメンバに作用する
と、軽合金の押出し材もしくは板材プレス品からなるク
ロスメンバのトンネル部近傍に設けられた蛇腹状のエネ
ルギ吸収部が変形する。これにより、該エネルギ吸収部
で角度変化及び長さ変化の双方を発生させる。

【００１６】また、第４の発明では、側面衝突時におい
てセンターピラーからの入力がクロスメンバに作用する
と、車体前後方向に押し出された軽合金の押出し材もし
くは鋳物からなるクロスメンバトンネル部に設けられた
断面内のリブと外周面で構成される三角形または扇形状
のエネルギ吸収部と蛇腹状のエネルギ吸収部が変形する
ことにより、該エネルギ吸収部で角度変化及び長さ変化
の双方を発生させる。また、上記エネルギ吸収部では、
変形が進むにつれてリブと変形後の外周面部分が互いに
接触し合い反力が増加する。同反力は、センターピラー
がある限度以上進入してくるのを防ぐための進入抑止力
として作用する。

【００１７】また、第５の発明では、側面衝突時におい
てセンターピラーからの入力が作用すると、サイドルー
フレールには捩り力が作用する。この入力により、サイ
ドルーフレール断面内における車室内側の壁面部に設け
られた脆弱部が壁面座屈し、サイドルーフレールを中心
とした車体前後方向廻りの角度変化を発生させる。

【００１８】また、第６の発明では、軽合金の押出し材
からなるセンターピラーとサイドシルインナを、サイド
シルインナの車幅方向外側側面において平面で突き当
て、周囲を溶接することにより形成した結合構造では、
結合部に作用する入力を結合部における接触平面全域で
受け止めることができ、その結果、該結合部の強度が向
上し、側面衝突時におけるセンターピラーとクロスメン
バの車体前後方向から見た連結角の変化を抑制する補強
構造として機能する。

【００１９】また、第７の発明では、センターピラー下
部、サイドシル、クロスメンバ側端部から構成されるコ
ーナー部に設けられ、上記３部品を連結、結合する三角
ガセットが、側面衝突時におけるセンターピラーとクロ
スメンバの車体前後方向から見た連結角の変化を抑制す
る同部位の補強構造として機能する。

【００２０】さらに、第８の発明では、軽合金の押出し
材からなるセンターピラーの下部を同じく軽合金の押出
し材からなるサイドシル断面内に差し込み溶接などによ
り結合せしめた勘合構造としたために、センターピラー
とサイドシルの結合剛性、強度が向上する。これによ
り、前記勘合構造が、側面衝突時におけるセンターピラ
ーとクロスメンバの車体前後方向から見た連結角の変化
を抑制する補強構造として機能する。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明による車体下部構造
の実施の形態を添付図面を参照して詳細に説明する。 （第１の実施の形態）図１〜図５を用いて、本発明によ
る車体下部構造の第１の実施の形態を説明する。なお、
図１は本実施の形態の斜視図、図２は本実施の形態のク
ロスメンバの構成を示す斜視図、図３は本実施の形態の
側面衝突時における変形モードを簡易的に示した図、図
４は本実施の形態における回転機構の変形形態を示した
図、図５は本実施の形態におけるクロスメンバ脆弱部の
変形形態を示した図である。

【００２２】まず、構成を説明する。車体側部下部に左
右一対に車体前後方向に配されたサイドシル１と、車体
側部上部に左右一対に車体前後方向に配されたサイドル
ーフレール２と、左右においてサイドシル１とサイドル
ーフレール２を略上下方向に連結するセンターピラー３
と、サイドシル１の間に配され、車幅方向中央部近傍に
トンネル部４ａを有するフロアパネル４と、サイドシル
１の前後方向におけるセンターピラー３との結合部近傍
に、フロアパネル４の上面に左右のサイドシル１をトン
ネル部４ａを経由して連結するように車幅方向に配され
たクロスメンバ５とを有する車体構造において、サイド
ルーフレール２は、車体前後方向に押し出された軽合金
の押出し材からなり、その断面形状において車室内側壁
面に凹状の窪みを有し、その凹状の窪みを有する壁面２
ａを上下に挟み車幅方向外側の壁面で一体化されるリブ
２ｂと壁面２ａからなる三角形状のエネルギ吸収部によ
りセンターピラー３とサイドルーフレール２との間に回
転機構部Ｒ１を形成する。

【００２３】また、軽合金の押出し材からなるセンター
ピラー３とサイドシルインナ１ａを、サイドシルインナ
１ａの車幅方向外側側面において平面で突き当て、周囲
を溶接などにより結合せしめる。なお、図中符号１ｂは
サイドシルアウタ１ｂである。

【００２４】クロスメンバ５は、車体前後方向に押し出
された軽合金の押出し材もしくは鋳物からなるトンネル
部分５ａと、軽合金の押出し材からなる両端のフロアパ
ネル平坦部分５ｂの２部品で構成され、トンネル部分５
ａの車幅方向中央部とコーナー部には、断面内のリブ５
ｃと外周面５ｄからなる三角形または扇形状のエネルギ
吸収部５ｅが設けられ、これらエネルギ吸収部５ｅがク
ロスメンバ５における脆弱部Ｄ１を構成する。

【００２５】次に、第１の実施の形態の作用を説明す
る。側面衝突時においてセンターピラー３に入力が作用
すると、サイドルーフレール２には捩り力が作用する。
この入力により、サイドルーフレール２の断面内におけ
る回転機構部Ｒ１において車室内側の凹状の窪みを有す
る壁面２ａが脆弱部Ｄ１となり、壁面２ａを挟むリブ２
ｂの間で壁面座屈を生じ、サイドルーフレール２を中心
とした車体前後方向廻りの角度変化が発生する。

【００２６】また、軽合金の押出し材からなるセンター
ピラー３とサイドシルインナ１ａを、サイドシルインナ
１ａの車幅方向外側側面において平面で突き当て、周囲
を溶接することにより形成した結合構造では、結合部に
作用する入力を結合部における接触平面全域で受け止め
ることができ、その結果、該結合部の強度が向上し、側
面衝突時におけるセンターピラー３とクロスメンバ５の
車体前後方向から見た連結角の変化を抑制する補強構造
として機能する。

【００２７】さらに、センターピラー３からの入力がク
ロスメンバ５に作用すると、クロスメンバトンネル部分
５ａに設けられた脆弱部Ｄ１におけるエネルギ吸収部５
ｅで外周面５ｄが壁面座屈を生じ、三角形または扇形が
潰れるように変形し、これにより、エネルギ吸収部５ｅ
で角度変化が生じ、クロスメンバトンネル部分５ａがク
ランク型リンク機構として機能する。

【００２８】これら３つの作用により、センターピラー
３は、サイドルーフレール２に設けられた回転機構部Ｒ
１を中心にクロスメンバ５との連結角を略一定に保ちな
がら振り子状に車幅方向内側に進入してくることが可能
となる。

【００２９】また、回転機構部Ｒ１、脆弱部Ｄ１では、
壁面座屈が進むにつれ、リブ２ｂ，５ｃと変形後の壁面
２ａもしくは外周面５ｄが互いに接触し合い、反力が増
加する。同反力は、センターピラー３がある限度以上進
入してくるのを防ぐための進入抑止力として作用し、こ
れにより、乗員の生存空間が確保される。

【００３０】さらに、エネルギ吸収を行う脆弱部Ｄ１は
トンネル部付近に設けられているため、乗員と干渉する
ことがなく、この点でも乗員の安全性を著しく向上する
ことができる。

【００３１】本発明における実施の形態においては、側
面衝突時における車幅方向の入力に対して、センターピ
ラーとサイドルーフレールとの間に設けられた回転機構
が回転することにより、センターピラー上端部を材料力
学でいう自由端に近い形で支持することができる。ま
た、クロスメンバとセンターピラーの間に設けられた補
強構造が、側面衝突時における車体前後方向から見た両
者の連結角の変化を抑制し、センターピラー下端部のピ
ラーとクロスメンバ結合部同部位でモーメントを支持す
る、つまり、材料力学でいう固定端に近い状態でセンタ
ーピラー下端部を支持することができる。さらに、フロ
アの車室内側への変形は、センターピラー下部から離れ
たクロスメンバトンネル部の脆弱部で生じることから、
側面衝突時におけるセンターピラー及びクロスメンバの
センターピラーとの結合部付近に発生する曲げモーメン
トの分布は、図１５（ｂ）に示すように模擬できると考
えられる。

【００３２】一方、従来構造では、センターピラー上端
部では断面が小さくなっていることから、センターピラ
ー上端部の支持状態は、自由端に近い状態にあると考え
られる。しかしながら、センターピラー下部において
は、センターピラーとクロスメンバとの連結角の変化を
抑制する補強部材が設定されておらず、かつ、フロアの
車室内側への変形がセンターピラー下端部に近い部位で
生じるため、センターピラーとクロスメンバの連結角の
変化もしくはセンターピラー下部の車室内側への倒れ込
みを抑制することが困難である。この結果、従来構造の
側面衝突時におけるセンターピラー及びクロスメンバの
センターピラーとの結合部付近に発生する曲げモーメン
トの分布は、図１５（ａ）に示すように模擬できると考
えられる。

【００３３】図１５（ｂ）における破線は、図１５
（ａ）の曲げモーメントの分布である。これらを比較す
ると、図１５（ｂ）では、センターピラー下部ではモー
メントが増加するが、ウエスト部（図中→←部）を含む
大半の領域では発生する曲げモーメントが低減してい
る。

【００３４】つまり、本発明によれば、側面衝突時にお
けるセンターピラーの上下端の支持状態を従来構造に対
して変えることで、衝突時にセンターピラーウエスト部
付近に発生する曲げモーメントを従来の構造に対して低
減させることができる。

【００３５】以下、他の実施の形態について説明する。
なお、第１の実施の形態と同一部分については同一の符
号を付して、その詳細な説明は省略する。

【００３６】（第２の実施の形態）図６及び図７を用い
て、本発明による車体下部構造の第２の実施の形態を説
明する。なお、図６は本実施の形態のサイドルーフレー
ルとセンターピラーの結合部近傍の斜視図、図７は図６
におけるａ−ａ断面図で、同部位の変形形態を示した図
である。

【００３７】第２の実施の形態においては、サイドルー
フレール１２は板材のプレス品からなるインナ１２ｃと
アウタ１２ｄで構成され、インナ１２ｃのセンターピラ
ー３との結合部近傍において、車幅方向外側に凸なビー
ド１２ｅが設定され、これにより回転機構部Ｒ２が構成
されている。

【００３８】第２の実施の形態でも、第１の実施の形態
における回転機構部Ｒ１と同様に、側面衝突時において
センターピラー３に入力が作用すると、サイドルーフレ
ール１２には捩り力が作用する。この入力により、サイ
ドルーフレール１２に設定されたビード１２ｅが脆弱部
となり、壁面座屈を生じ、サイドルーフレール１２を中
心とした車体前後方向廻りの角度変化が発生する。

【００３９】（第３の実施の形態）図８及び図９を用い
て、本発明による車体下部構造の第３の実施の形態を説
明する。なお、図８は本実施の形態のセンターピラーと
サイドシルの結合部近傍を車体前方から見た断面図、図
９は本実施の形態のセンターピラー下部、サイドシル、
クロスメンバ側端部を連結、結合する三角ガセットの斜
視図である。

【００４０】第３の実施の形態においては、センターピ
ラー２３の下部、サイドシル２１、クロスメンバ５の側
端部から構成されるコーナー部に、上記３部品を連結、
結合する三角ガセット２６を設け、これにより補強構造
を形成している。

【００４１】第３の実施の形態でも、第１の実施の形態
におけるセンターピラー下部構造と同様に、センターピ
ラー２３の下部、サイドシル２１、クロスメンバ５の側
端部から構成されるコーナー部に設けられ、上記３部品
を連結、結合する三角ガセット２６が、側面衝突時にお
けるセンターピラー２３とクロスメンバ５の車体前後方
向から見た連結角の変化を抑制する補強構造として機能
する。

【００４２】（第４の実施の形態）図１０を用いて、本
発明による車体下部構造の第４の実施の形態を説明す
る。なお、図１０は本実施の形態のセンターピラーとサ
イドシルの結合部近傍を車体前方から見た断面図であ
る。

【００４３】第４の実施の形態においては、軽合金の押
出し材からなるセンターピラー３３の下部を、同じく軽
合金の押出し材からなるサイドシル３１の断面内に差し
込み溶接などにより結合せしめる勘合構造とした。

【００４４】第４の実施の形態でも、第１の実施の形態
におけるセンターピラー下部構造と同様に、軽合金の押
出し材からなるセンターピラー３３の下部を、同じく軽
合金の押出し材からなるサイドシル３１の断面内に差し
込み溶接などにより結合せしめた勘合構造が、センター
ピラー３３とサイドシル３１との結合剛性、強度を向上
させ、側面衝突時におけるセンターピラー３３とクロス
メンバ５の車体前後方向から見た連結角の変化を抑制す
る補強構造として機能する。

【００４５】（第５の実施の形態）図１１〜図１３を用
いて、本発明による車体下部構造の第５の実施の形態を
説明する。なお、図１１は本実施の形態の斜視図、図１
２は本実施の形態の側面衝突時における変形モードを簡
易的に示した図、図１３は本実施の形態におけるクロス
メンバ脆弱部の変形形態を示した図である。

【００４６】第５の実施の形態においては、押出し材か
らなるクロスメンバ４５のトンネル部近傍に蛇腹状のエ
ネルギ吸収部４５ｆが設けられており、これらのエネル
ギ吸収部４５ｆがクロスメンバ４５における脆弱部Ｄ５
を構成する。

【００４７】第５の実施の形態でも、第１の実施の形態
におけるクロスメンバ脆弱部Ｄ１と同様に、側面衝突時
において、センターピラー３からの入力がクロスメンバ
４５に作用すると、クロスメンバ４５のトンネル部近傍
に設けられた蛇腹状のエネルギ吸収部４５ｆが脆弱部と
して機能して、クロスメンバ４５が座屈、変形する。こ
れにより、クロスメンバ４５における脆弱部Ｄ５では、
車体前後方向廻りの角度変化及び長さ変化の双方を発生
させることができる。

【００４８】（第６の実施の形態）図１４を用いて、本
発明による車体下部構造の第６の実施の形態を説明す
る。なお、図１４は本実施の形態の斜視図である。

【００４９】第６の実施の形態においては、クロスメン
バ５５は、車体前後方向に押し出された軽合金の押出し
材もしくは鋳物からなるトンネル部分５５ａと、軽合金
の押出し材からなる両端のフロアパネル平坦部分５５ｂ
の２部品で構成され、トンネル部分５５ａのコーナー部
と縦壁部には、断面内のリブ５５ｃと外周面５５ｄから
なる三角形または扇形状のエネルギ吸収部５５ｅと蛇腹
状のエネルギ吸収部５５ｆが設けられ、これらエネルギ
吸収部５５ｅ，５５ｆがクロスメンバ５５における脆弱
部Ｄ６を構成する。

【００５０】第６の実施の形態でも、第１の実施の形態
におけるクロスメンバ脆弱部Ｄ１と同様に、側面衝突時
において、センターピラー３からの入力がクロスメンバ
５５に作用すると、クロスメンバトンネル部分５５ａに
設けられた脆弱部Ｄ６におけるエネルギ吸収部５５ｅ，
５５ｆで外周面５５ｄが壁面座屈を生じ、エネルギ吸収
部５５ｅ，５５ｆが潰れるように変形する。これによ
り、クロスメンバ５５における脆弱部Ｄ６では、車体前
後方向廻りの角度変化及び長さ変化の双方を発生させる
ことができる。

【００５１】また、脆弱部Ｄ６では、壁面座屈が進むに
つれ、リブ５５ｃと変形後の外周面５５ｄが互いに接触
し合い、反力が増加する。同反力は、センターピラー３
がある限度以上進入してくるのを防ぐための進入抑止力
として作用し、これにより、乗員の生存空間が確保され
る。

【００５２】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
第１の発明によれば、側面衝突時における車幅方向の入
力に対して、センターピラーとサイドルーフレールとの
間に設けられた回転機構が回転することにより、センタ
ーピラー上端部を自由端に近い形で支持し、クロスメン
バとセンターピラーの間に設けられた補強構造が、側面
衝突時においても車体前後方向から見た両者の連結角を
略一定に保ち、クロスメンバトンネル部の脆弱部がトン
ネル部の角度変化もしくは角度及び長さ変化の双方を許
容しながら変形する。これにより、センターピラー下端
部を固定端に近い形で支持しつつ、車幅方向内側に変
形、移動し、側面衝突時の衝突エネルギを吸収する、つ
まり、センターピラーウエスト部での発生モーメントを
極力抑えながら、衝突エネルギを吸収することができる
車体構造となっている。

【００５３】この結果、過大な変形（折れ）による側面
衝突性能低下の防止を目的としたセンターピラーへの補
強を最小限に抑えることができ、車体の重量増加を抑制
することができる。

【００５４】また、第２の発明によれば、側面衝突時に
おいてセンターピラーからの入力がクロスメンバに作用
すると、車体前後方向に押し出された軽合金の押出し材
もしくは鋳物からなるクロスメンバトンネル部に設けら
れた断面内のリブと外周面とで形成される三角形または
扇形状のエネルギ吸収部の外周面が壁面座屈を生じ、三
角形または扇形が潰れるように変形する。これにより、
該エネルギ吸収部で角度変化を発生することができる。

【００５５】また、三角形または扇形のエネルギ吸収部
では、変形が進むにつれてリブと変形後の外周面部分が
互いに接触し合い反力が増加する。同反力は、センター
ピラーがある限度以上進入してくるのを防ぐための進入
抑止力として作用するため、乗員の生存空間を確保する
ことができる。

【００５６】また、第３の発明によれば、側面衝突時に
おいてセンターピラーからの入力がクロスメンバに作用
すると、軽合金の押出し材もしくは板材プレス品からな
るクロスメンバのトンネル部近傍に設けられた蛇腹状の
エネルギ吸収部が変形する。これにより、該エネルギ吸
収部で角度変化及び長さ変化の双方を発生させることが
できる。

【００５７】また、第４の発明によれば、側面衝突時に
おいてセンターピラーからの入力がクロスメンバに作用
すると、車体前後方向に押し出された軽合金の押出し材
もしくは鋳物からなるクロスメンバトンネル部に設けら
れた断面内のリブと外周面で構成される三角形または扇
形状のエネルギ吸収部と蛇腹状のエネルギ吸収部が変形
することにより、該エネルギ吸収部で角度変化及び長さ
変化の双方を発生させることができる。

【００５８】また、上記エネルギ吸収部では、変形が進
むにつれてリブと変形後の外周面部分が互いに接触し合
い反力が増加する。同反力は、センターピラーがある限
度以上進入してくるのを防ぐための進入抑止力として作
用するため、乗員の生存空間を確保することができる。

【００５９】また、第５の発明によれば、側面衝突時に
おいてセンターピラーからの入力が作用すると、サイド
ルーフレールには捩り力が作用する。この入力により、
サイドルーフレール断面内における車室内側の壁面部に
設けられた脆弱部が壁面座屈を生じ、サイドルーフレー
ルを中心とした車体前後方向廻りの角度変化を発生させ
ることができる。

【００６０】また、第６の発明によれば、軽合金の押出
し材からなるセンターピラーとサイドシルインナを、サ
イドシルインナの車幅方向外側側面において平面で突き
当て、周囲を溶接することにより形成した結合構造で
は、結合部に作用する入力を結合部における接触平面全
域で受け止めることができ、その結果、該結合部の強度
が向上し、側面衝突時におけるセンターピラーとクロス
メンバの車体前後方向から見た連結角の変化を抑制する
ことができる。

【００６１】また、第７の発明によれば、センターピラ
ー下部、サイドシル、クロスメンバ側端部から構成され
るコーナー部に設けられ、上記３部品を連結、結合する
三角ガセットが同部位の補強構造として機能することに
より、側面衝突時におけるセンターピラーとクロスメン
バの車体前後方向から見た連結角の変化を抑制すること
ができる。

【００６２】さらに、第８の発明によれば、軽合金の押
出し材からなるセンターピラーの下部を同じく軽合金の
押出し材からなるサイドシル断面内に差し込み溶接など
により結合せしめた勘合構造としたために、センターピ
ラーとサイドシルの結合剛性、強度が向上し、側面衝突
時におけるセンターピラーとクロスメンバの車体前後方
向から見た連結角の変化を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による車体下部構造の第１の実施の形態
の斜視図である。

【図２】第１の実施の形態のクロスメンバの構成を示す
斜視図である。

【図３】第１の実施の形態の側面衝突時における変形モ
ードを簡易的に示した図である。

【図４】第１の実施の形態における回転機構の変形形態
を示した図である。

【図５】第１の実施の形態におけるクロスメンバ脆弱部
の変形形態を示した図である。

【図６】第２の実施の形態のサイドルーフレールとセン
ターピラーの結合部近傍の斜視図である。

【図７】図６におけるａ−ａ断面図で、同部位の変形形
態を示した図である。

【図８】第３の実施の形態のセンターピラーとサイドシ
ルの結合部近傍を車体前方から見た断面図である。

【図９】第３の実施の形態のセンターピラー下部、サイ
ドシル、クロスメンバ側端部を連結、結合する三角ガセ
ットの斜視図である。

【図１０】第４の実施の形態のセンターピラーとサイド
シルの結合部近傍を車体前方から見た断面図である。

【図１１】第５の実施の形態の斜視図である。

【図１２】第５の実施の形態の側面衝突時における変形
モードを簡易的に示した図である。

【図１３】第５の実施の形態におけるクロスメンバ脆弱
部の変形形態を示した図である。

【図１４】第６の実施の形態の斜視図である。

【図１５】側面衝突時のセンターピラーにおける曲げモ
ーメント分布概略図である。

【図１６】従来技術による車体下部構造の前方図であ
る。

【符号の説明】

１ サイドシル １ａ サイドシルインナ １ｂ サイドシルアウタ ２ サイドルーフレール ２ａ 凹状の窪みを有する壁面 ２ｂ リブ ３ センターピラー ４ フロアパネル ４ａ トンネル部 ５ クロスメンバ ５ａ トンネル部分 ５ｂ 平坦部分 ５ｃ リブ ５ｄ 外周面 ５ｅ 三角形または扇形状のエネルギ吸収部 １２ サイドルーフレール １２ｃ サイドルーフレールインナ １２ｄ サイドルーフレールアウタ １２ｅ ビード ２１ サイドシル ２３ センターピラー ２６ 三角ガセット ３１ サイドシル ３３ センターピラー ４５ クロスメンバ ４５ｆ 蛇腹状のエネルギ吸収部 ５５ クロスメンバ ５５ａ トンネル部分 ５５ｂ 平坦部分 ５５ｃ リブ ５５ｄ 外周面 ５５ｅ 三角形または扇形状のエネルギ吸収部 ５５ｆ 蛇腹状のエネルギ吸収部 Ｄ１，Ｄ５，Ｄ６ 脆弱部 Ｒ１，Ｒ２ 回転機構部

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体側部下部に左右一対に車体前後方向
   に配されたサイドシルと、 車体側部上部に左右一対に車体前後方向に配されたサイ
   ドルーフレールと、 左右において前記サイドシルと前記サイドルーフレール
   を略上下方向に連結するセンターピラーと、 前記サイドシル間に配され、車幅方向中央部近傍にトン
   ネル部を有するフロアパネルと、 前記サイドシルの前後方向における前記センターピラー
   との結合部近傍に、前記フロアパネル上面に左右の前記
   サイドシルをトンネル部を経由して連結するように車幅
   方向に配されたクロスメンバとを有する車体構造におい
   て、 前記センターピラーと前記サイドルーフレールとの間に
   回転機構を設け、前記クロスメンバと前記センターピラ
   ーの間に車体前後方向から見た両者の連結角を略一定に
   保つ補強構造を設け、前記クロスメンバトンネル部に脆
   弱部を設けると共に、前記脆弱部は前記クロスメンバト
   ンネル部の角度変化もしくは角度及び長さ変化の双方を
   許容することを特徴とする車体下部構造。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の車体下部構造におい
   て、 前記脆弱部を、車体前後方向に押し出された軽合金の押
   出し材もしくは鋳物からなる前記クロスメンバトンネル
   部に設けられた断面内のリブと外周面とで形成される三
   角形または扇形状のエネルギ吸収部から形成されるエネ
   ルギ吸収機構としたことを特徴とする車体後部構造。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の車体下部構造におい
   て、 前記脆弱部を、軽合金の押出し材もしくは板材プレス品
   からなる前記クロスメンバトンネル部近傍に設けられた
   蛇腹状のエネルギ吸収部から形成されるエネルギ吸収機
   構としたことを特徴とする車体後部構造。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の車体下部構造におい
   て、 前記脆弱部を、車体前後方向に押し出された軽合金の押
   出し材もしくは鋳物からなる前記クロスメンバトンネル
   部に設けられた断面内のリブと外周面とで形成される三
   角形または扇形状のエネルギ吸収部と蛇腹状のエネルギ
   吸収部の組み合わせから形成されるエネルギ吸収機構と
   したことを特徴とする車体後部構造。
5. 【請求項５】 請求項１に記載の車体下部構造におい
   て、 前記回転機構を、前記サイドルーフレール断面内におけ
   る車室内側の壁面部に設けられた脆弱部としたことを特
   徴とする車体後部構造。
6. 【請求項６】 請求項１に記載の車体下部構造におい
   て、 前記補強構造を、軽合金の押出し材からなる前記センタ
   ーピラーと前記サイドシルインナとを、該サイドシルイ
   ンナの車幅方向外側側面において平面で突き当て、周囲
   を溶接などにより結合せしめた構造としたことを特徴と
   する車体後部構造。
7. 【請求項７】 請求項１に記載の車体下部構造におい
   て、 前記補強構造を、前記センターピラー下部、前記サイド
   シル、前記クロスメンバ側面部から構成されるコーナー
   部に設けられ、上記３部品を連結、結合する三角ガセッ
   トとしたことを特徴とする車体後部構造。
8. 【請求項８】 請求項１に記載の車体下部構造におい
   て、 前記補強構造を、軽合金の押出し材からなる前記センタ
   ーピラーの下部を同じく軽合金の押出し材からなる前記
   サイドシルの断面内に差し込み溶接などにより結合せし
   める勘合構造としたことを特徴とする車体後部構造。