JP2001163263A

JP2001163263A - 車体側部構造

Info

Publication number: JP2001163263A
Application number: JP34948699A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Miyasaka; 浩行宮坂
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1999-12-08
Filing date: 1999-12-08
Publication date: 2001-06-19

Abstract

(57)【要約】【課題】側面衝突時の変形モードを理想的なものと
し、効率的なエネルギー吸収を可能とする。【解決手段】車体の左右下部に前後方向に延設された
閉断面骨格部材であるサイドシル１と、車体の左右上部
に前後方向に延設された閉断面骨格部材であるサイドル
ーフレール３と、車体の左右側部に上下方向に延設され
てサイドルーフレール３及びサイドシル１に上下端が結
合された閉断面骨格部材であるセンターピラー５とを
備え、センターピラー５の下端Ｂからサイドシル１に沿
って車体前後方向等距離の箇所にそれぞれ設けられセン
ターピラー５に作用する車幅方向内側への荷重に対して
等距離の箇所の発生反力を該箇所に挟まれる領域の発生
反力よりもほぼ等しく高めるシル補強部２１，２３を備
えたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、サイドシル、サイ
ドルーフレール及びこれらを結合するピラーからなる車
体側部構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の車体側部構造としては、特開平１
０−１８１６３５号公報に記載されたものがある。この
車体側部構造は、ピラーとしてのセンターピラー、サイ
ドシル、サイドルーフレール等を含んでボディサイドユ
ニットが構成され、このボディサイドユニットが軽合金
の鋳物によって一体に成形されたものである。従って、
車体の軽量化を図ることができると共に、部品点数の削
減を行うことができる。

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
車体側部構造では、側面衝突時のサイドシル及びセンタ
ーピラーの変形モードを理想的に制御することが難し
く、効率的なエネルギー吸収特性を得ることには限界が
あった。このため材料的には軽量化を図ることができて
も、厚肉にしてエネルギー吸収量を増大する必要がある
など、軽量化にも限界があった。

【０００３】本発明は、側面衝突時のピラー周辺の変形
モードを制御し、より効率的なエネルギー吸収特性を得
ることができ、より軽量化を可能とする車体側部構造の
提供を課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、車体
の左右下部に前後方向に延設された閉断面骨格部材であ
るサイドシルと、車体の左右上部に前後方向に延設され
た閉断面骨格部材であるサイドルーフレールと、車体の
左右側部に上下方向に延設されて前記サイドルーフレー
ル及びサイドシルに上下端が結合された閉断面骨格部材
であるピラーとを備え、前記ピラーの下端から前記サイ
ドシルに沿って車体前後方向等距離の箇所にそれぞれシ
ル補強部を設け、前記ピラーに作用する車幅方向内側へ
の荷重に対して前記等距離の箇所の発生反力を該箇所に
挟まれる領域の発生反力よりもほぼ等しく高めたことを
特徴とする。

【０００５】請求項２の発明は、請求項１記載の車体側
部構造であって、前記シル補強部は、前記サイドシルを
前後複数の部材で構成することによる該部材相互の結合
部であることを特徴とする。

【０００６】請求項３の発明は、請求項２記載の車体側
部構造であって、前記シル補強部の近傍に車体フロアの
骨格部であるクロスメンバが結合されて該クロスメンバ
の一部がシル補強部よりもピラー側でサイドシルに車幅
方向で重なるとき、該クロスメンバの一部にサイドシル
のシル補強部間での車幅方向への変形を許容するための
易変形部を設けたことを特徴とする。

【０００７】請求項４の発明は、請求項１記載の車体側
部構造であって、前記シル補強部は、一方が前記サイド
シルを前後複数の部材で構成することによる該部材相互
の結合部で構成され、他方が前記左右サイドシル間を結
合する車体フロアの骨格部であるクロスメンバで構成さ
れたことを特徴とする。

【０００８】請求項５の発明は、請求項２〜４の何れか
に記載の車体側部構造であって、前記結合部は、前記部
材の端部が厚肉に形成されて相互に重ね合わされたもの
であることを特徴とする。

【０００９】請求項６の発明は、請求項１記載の車体側
部構造であって、前記シル補強部は、前記ピラーの下端
からサイドシルに沿って車体前後方向等距離の箇所の肉
厚を該箇所間中央部側の肉厚に対し等しく厚肉にして構
成したことを特徴とする。

【００１０】請求項７の発明は、請求項１記載の車体側
部構造であって、前記シル補強部は、前記サイドシルの
シルアウター部の上下中間が頂点となりかつ該頂点がシ
ル補強部間のピラー側に向き漸次肉厚が一般部の肉厚ま
で三角形状に減少する厚肉にして構成したことを特徴と
する。

【００１１】請求項８の発明は、請求項１記載の車体側
部構造であって、前記シル補強部は、前記左右サイドシ
ル間を結合する車体フロアの骨格部であるクロスメンバ
で構成したことを特徴とする。

【００１２】請求項９の発明は、請求項１〜８の何れか
に記載の車体側部構造であって、前記ピラーに、前記サ
イドシルと前記サイドルーフレールとの間のほぼ中央で
補強するピラー補強部を設けたことを特徴とする。

【００１３】請求項１０の発明は、請求項９記載の車体
側部構造であって、前記サイドルーフレールは、前後複
数の部材で構成され、各部材の結合部を前記シル補強部
及びピラー補強部を結ぶ線の延長上に位置させたことを
特徴とする。

【００１４】請求項１１の発明は、請求項９又は１０記
載の車体側部構造であって、前記ピラー補強部は、前記
ピラーの一部を厚肉にして形成したことを特徴とする。

【００１５】請求項１２の発明は、請求項９又は１０記
載の車体側部構造であって、前記ピラー補強部は、前記
ピラーに設けるリブの高さの設定により形成したことを
特徴とする。

【００１６】請求項１３の発明は、請求項９又は１０記
載の車体側部構造であって、前記ピラー補強部は、前記
ピラーに設けるリブの数の設定により形成したことを特
徴とする。

【００１７】請求項１４の発明は、請求項９〜１３の何
れかに記載の車体側部構造であって、前記サイドシルの
結合部の車体側方から見た合わせラインは、前記シル補
強部及びピラー補強部を結ぶ線に沿って傾斜しているこ
とを特徴とする。

【００１８】請求項１５の発明は、請求項１０〜１３の
何れかに記載の車体側部構造であって、前記サイドシル
及びサイドルーフレールの結合部の車体側方から見た合
わせラインは、前記シル補強部及びピラー補強部を結ぶ
線に沿って傾斜していることを特徴とする。

【００１９】請求項１６の発明は、請求項１〜１５の何
れかに記載の車体側部構造であって、前記ピラーと該ピ
ラーが結合されるサイドルーフレール及びサイドシルの
少なくとも一部とを軽金属の鋳物材で一体に形成したこ
とを特徴とする。

【００２０】

【発明の効果】請求項１の発明では、側面衝突時にはピ
ラーに作用する車幅方向内側への荷重に対して、ピラー
の下端からサイドシルに沿って車体前後方向等距離の箇
所にそれぞれ設けられたシル補強部が当該箇所の発生反
力を該箇所に挟まれる領域の発生反力よりもほぼ等しく
高めるため、サイドシルはピラーの下端をほぼ中心とす
る曲げ変形となる。このためピラーの捩れ変形が抑制さ
れ、ピラー上端のサイドルーフレール側を頂点としてピ
ラー下端及びサイドシルが車幅方向へ曲げ変形するモー
ドとなり、衝突エネルギーを主にサイドシル及びピラー
の曲げ変形によって吸収することができ、効率的なエネ
ルギー吸収を行うことができる。従って、ピラーやサイ
ドシルの板厚をより薄くすることができ、より軽量化を
図ることも可能である。

【００２１】請求項２の発明では、請求項１の発明の効
果に加え、シル補強部を前後複数の部材で構成したサイ
ドシルの部材相互の結合部で構成することによって、簡
単に形成することができ、構造を簡単にすることができ
る。

【００２２】請求項３の発明では、請求項２の発明の効
果に加え、車体構造上、シル補強部の近傍に車体フロア
の骨格部であるクロスメンバを配置する必要がある場合
でも、クロスメンバの一部に設けた易変形部によってサ
イドシルのシル補強部間での車幅方向内側への変形を許
容することができ、衝突エネルギをピラーの曲げ変形と
サイドシルの曲げ変形とによって効率的に吸収すること
ができる。また、クロスメンバによって車体フロア側へ
荷重を伝達、分散することができ、エネルギー吸収量を
より効率的に行うことができる。

【００２３】請求項４の発明では、請求項１の発明の効
果に加え、シル補強部は前後複数の部材で構成したサイ
ドシルの部材相互の結合部で一方が構成され、他方が左
右サイドシル間を結合する車体フロアの骨格部であるク
ロスメンバで構成されることによって、別部材を付加す
ることなく簡単に形成することができる。

【００２４】また、他方のクロスメンバを介して車体フ
ロア側へ荷重を伝達、分散することができ、エネルギー
吸収をより効率的に行うことができる。

【００２５】請求項５の発明では、請求項２〜４の何れ
かの発明の効果に加え、シル補強部を構成する結合部
は、サイドシルを構成する部材の端部が厚肉に形成され
て相互に重ね合わされたものであるため、溶接熱による
材料強度低下があっても側面衝突時の車幅方向内側への
荷重に対する発生反力をシル補強部間の発生反力よりも
ほぼ等しく高めることができ、衝突エネルギを主にサイ
ドシルの曲げ変形とピラーの曲げ変形とで吸収すること
ができるという変形モードを確実に維持することができ
る。

【００２６】請求項６の発明では、請求項１の発明の効
果に加え、シル補強部はサイドシルのピラーの下端から
サイドシルに沿って車体前後方向等距離の箇所の肉厚を
該箇所間中央部側の肉厚に対して等しく厚肉にして構成
したので、側面衝突時の車幅方向内側への荷重によって
サイドシルをシル補強部間において確実に曲げ変形させ
ると共に、ピラーに捩りが発生せず、上端のサイドルー
フレール側を頂点として曲げ変形させることができ、よ
り確実に効率的なエネルギー吸収を行うことができる。

【００２７】請求項７の発明では、請求項１の発明の効
果に加え、サイドシルへ働く車幅方向内側への荷重によ
って、三角形状の厚肉部の頂点側に応力が集中し、サイ
ドシルのシルアウター部に上下方向の潰れ変形を生じさ
せ、広範囲な変形とすることができるため、局部変形を
防止できると共に、サイドシルの広範囲で十分なエネル
ギー吸収を行うことができる。

【００２８】請求項８の発明では、請求項１の発明の効
果に加え、クロスメンバを介して車体フロアに荷重を伝
達し分散することができるため、より効率的にエネルギ
ー吸収を行うことができる。また、サイドシルが前後複
数の部材で構成され、これら部材相互は結合部によって
結合される構造でも、側面衝突時の車幅方向内側への荷
重はクロスメンバで受けることができ、結合部に発生す
る荷重を低減することができる。

【００２９】請求項９の発明では、請求項１〜８の何れ
かの発明の効果に加え、衝突程度が進んだ後、衝突荷重
がピラーのサイドシルとサイドルーフレールとの間の中
央部側に作用した場合でも、ピラー補強部が該中央部側
を補強しているため、ピラーの上端側を支点とした曲げ
変形を維持することができ、効率的なエネルギー吸収を
維持することができる。

【００３０】請求項１０の発明では、請求項９の発明の
効果に加え、衝突程度が進み、ピラーのサイドシルとサ
イドルーフレールとの間の中央側に入力を受けた際、ピ
ラーの変形が、ピラー補強部を通る線の延長上にあるサ
イドルーフレールの各結合部とサイドシルのシル補強部
とを支持点とした変形となるため、ピラー及びサイドル
ーフレールの結合部において捩れ荷重は作用することが
ない。つまり、ピラー上端及び下端、さらにはサイドル
ーフレールの各結合部にも捩り荷重が発生せず、ピラー
の曲げ荷重として受けることができ、衝突エネルギーを
効率的に吸収することができる。

【００３１】請求項１１の発明では、請求項９又は１０
の発明の効果に加え、ピラーの中央部側を厚肉にするこ
とによって、ピラーのサイドシルとサイドルーフレール
との間の中央部側を補強することができ、衝突程度が進
んだ場合においてもピラーの曲げ変形により効率的なエ
ネルギー吸収を維持することができる。

【００３２】請求項１２の発明では、請求項９又は１０
の発明の効果に加え、ピラーに設けるリブの段差の設定
によってピラーのサイドシルとサイドルーフレールとの
間の中央部側を補強することができ、衝突程度が進んだ
場合でもピラーの曲げ変形を維持することができ、衝突
エネルギーを効率的に吸収することができる。

【００３３】請求項１３の発明では、請求項９又は１０
の発明の効果に加え、ピラーに設けるリブの数の設定に
よりピラーのサイドシルとサイドルーフレールとの間の
中央部側を補強することができ、衝突程度が進んだ場合
でもピラーの曲げ変形を維持することができ、効率的な
エネルギー吸収を確実に維持することができる。

【００３４】請求項１４の発明では、請求項９〜１３の
何れかの発明の効果に加え、サイドシルの結合部の合わ
せラインをシル補強部及びピラー補強部を結ぶ線に沿っ
て傾斜させたため、例えば結合部を溶接する場合には該
溶接部に剥離力ではなく剪断力が作用することになり、
高い溶接強度を得ることができる。

【００３５】請求項１５の発明では、請求項１０〜１３
の何れかの発明の効果に加え、サイドシル及びサイドル
ーフレールの結合部の合わせラインをシル補強部及びピ
ラー補強部を結ぶ線に沿って傾斜させているため、結合
部を溶接する場合でも溶接部には剥離力ではなく剪断力
が作用することになり、高い溶接強度を得ることができ
る。

【００３６】請求項１６の発明では、請求項１〜１５の
何れかの発明の効果に加え、ピラーとピラーが結合され
るサイドルーフレール及びサイドシルの少なくとも一部
とを軽金属の鋳物材で一体に形成することによって、部
品点数を少なくすることができ、製造組立が容易で、よ
り軽量化を図ることができる。

【００３７】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）図１〜図１６は
本発明の一実施形態を示している。まず図１は、本発明
の第１実施形態を適用した車体の概略斜視図を示してい
る。この図１のように、車体側部構造としてサイドシル
１、サイドルーフレール３、ピラーとしてセンターピラ
ー５、フロントピラー７、リヤピラー９を備えている。
尚、図１にはプラットホーム１１とルーフ構造体１３も
同時に示されている。

【００３８】本実施形態において、サイドシル１、サイ
ドルーフレール３、各ピラー５，７，９などの車体側部
構造とプラットホーム１１、ルーフ構造体１３の骨格部
などの基本的な構成部分はアルミニウム合金、マグネシ
ウム合金等の軽金属で形成されている。特に、サイドシ
ル１、サイドルーフレール３、各ピラー５，７，９など
の車体側部構造は、軽金属の鋳物で形成されている。

【００３９】前記サイドシル１は、車体の左右下部に前
後方向に延設された閉断面骨格部材である。前記サイド
ルーフレール３は車体の左右上部に前後方向に延設され
た閉断面骨格部材である。前記センターピラー５は車体
の左右側部に上下方向に延設されて前記サイドルーフレ
ール３及びサイドシル１に上下端が結合された閉断面骨
格部材である。

【００４０】本実施形態において、前記サイドシル１及
びサイドルーフレール３はそれぞれ複数の部材で構成さ
れ、該部材相互が前後方向に結合されたものである。図
２は要部の分解斜視図であり、この図２のように、サイ
ドシル１は中間部材１５、前部材１７、後部材１９で構
成され、それぞれ前後の結合部２１，２３（図では分離
状態）によって結合されている。また、前記サイドルー
フレール３は中間部材２５と前部材２７、後部材２９と
から構成され、各部材２５，２７，２９相互が結合部３
１，３３（図では分離状態）において結合されたもので
ある。

【００４１】図２においては、センターピラー５、サイ
ドシル１、サイドルーフレール３共に閉断面構造のうち
アウタ部のみ示しているが、センターピラー５及びサイ
ドシル１には対応するインナ部が同様に分割構造によっ
て形成されているものであり、それぞれアウタ部に合わ
せて溶接されることにより閉断面構造の骨格部材を構成
している。

【００４２】またサイドルーフレール３は中間部材２
５、前部材２７，後部材２９がインナ部を構成してお
り、前記ルーフ構造体１３側に備えられたアウタ部が該
インナ部としての中間部材２５、前部材２７、後部材２
９に合わせて溶接されることにより、閉断面骨格部材を
構成している。

【００４３】前記サイドシル１の結合部２１の前側に
は、クロスメンバとしての車体フロア３５のセカンドク
ロスメンバ３７が位置し、後側の結合部２３のさらに後
側には同リヤシートクロスメンバ３９が位置し、それぞ
れ左右のサイドシル１間を結合している。

【００４４】前記のようにサイドシル１、サイドルーフ
レール３、センターピラー５はそれぞれ軽金属で形成さ
れているが、特に図３の要部の側面図のように、センタ
ーピラー５のアウタ部５ａと、サイドシル１のアウタ部
である中間部材１５と、サイドルーフレール３のインナ
部である中間部材２５とは鋳物材によって一体に形成さ
れている。尚、図３の部材に結合されるインナ部側は、
例えばサイドシル１の中間部１５に対応するインナ部
と、センターピラー５のアウタ部５ａに対応するインナ
部とが軽金属の鋳物材によって一体に形成されている。

【００４５】そして、本実施形態において、前記サイド
シル１の結合部２１，２３はシル補強部を構成してお
り、センターピラー５の下端からサイドシル１に沿って
車体前後方向等距離の箇所にそれぞれ設けられ、センタ
ーピラーの下端部に作用する車幅方向内側への荷重に対
して前記箇所の発生反力を該箇所に挟まれる領域である
中間部材１５の部分の発生反力よりもほぼ等しく高める
構成となっている。

【００４６】前記センターピラー５の上端及び下端とし
ては、次のように定義する。例えば図４の要部の分解側
面図のように、センターピラー５の車体前後方向の幅の
中央を上下に通る線４１と、サイドルーフレール３の上
下幅の中央を前後に通る線との交点をＡとし、同様に線
４１とサイドシル１の上下中央を前後に通る線との交点
をＢとした場合、センターピラー５の上端をＡ、同下端
をＢとする。

【００４７】そして結合部２１，２３の上下中央の点を
Ｄ，Ｆとしたとき、点Ｄ，Ｂ間の距離ｄ１と、点Ｂ，Ｆ
間の距離ｄ２とを等しく設定している。さらに本実施形
態においては、図５の要部の分解側面図のように、セン
ターピラー５にサイドシル１とサイドルーフレール３と
の間の中央部側の若干サイドルーフレール３寄りに該セ
ンターピラー５を補強する後述するピラー補強部４７が
設けられ、該ピラー補強部４７の中央をＣ点で示し、サ
イドルーフレール３の各結合部３１，３３の上下中央の
点をＧ，Ｅとすると、点Ｇ，Ｅは点Ｃ，Ｆを結ぶ線４３
の延長上と、点Ｃ，Ｄを結ぶ線４５の延長上に位置して
いる。すなわち、サイドルーフレール３の結合部３１，
３３は、シル補強部である結合部２１，２３及びピラー
補強部４６を結ぶ線４３，４５の延長上に位置させた構
成となっている。

【００４８】また、各結合部２３，３１，２１，３３の
車体側方から見た合わせラインは、前記線４３，４５に
沿って傾斜している。結合部２１，２３，３１，３３の
合わせラインの傾斜角は、セダンタイプの自動車で約６
０°となっている。なお、これらの傾斜設定は本実施形
態におけるもので、前記各シル補強部としての結合部２
１，２３のセンターピラー５の下端からの距離ｄ１，ｄ
２が等しく設定されるものであれば、他の構成は変更す
ることもできる。

【００４９】さらに本実施形態においては、シル補強部
としての各結合部２１，２３は、前記各部材１５，１
７，１９の端部が厚肉に形成されて相互に重ね合わされ
たものである。これを結合部２１を代表して説明すると
図６の要部断面図のようになっている。例えば、部材１
７の端部１７ａは一般部の肉厚ｔ_Ａよりも厚い肉厚ｔ_Ｂ
に設定されている。また、部材１５の端部１５ａは一般
部の肉厚ｔ_Ｄに対し厚い肉厚ｔ_Ｃに設定されている。こ
れらの端部１５ａ，１７ａが重ね合わされ、合わせライ
ンに沿って溶接Ｗで相互に結合されている。結合部２３
についても同様の構成である。なお、端部１５ａ，１７
ａはそれぞれ一般部の肉厚と同等にすることもでき、こ
の場合でも結合部２１，２３は重ね合わせて結合するこ
とによって一般部よりも強度、剛性が高くなり、車幅方
向内側への荷重に対して発生反力が相対的に高くなり、
シル補強部としての機能は奏するものである。

【００５０】前記サイドルーフレール３の結合部３１，
３３については、図６と同様に、端部の肉厚を一般部の
肉厚よりも厚くして重ね合わせ、同様に合わせラインに
沿って溶接することもでき、また端部の肉厚を一般部の
肉厚と同等にするなどして、溶接によって結合すること
も可能である。

【００５１】図７は前記センターピラー５のピラー補強
部４７の構造例を示したもので、（ａ）の一実施形態に
おいては、センターピラー５の一部であるアウタ部５ａ
の外壁５ｂを厚肉にして形成している。この厚肉による
ピラー補強部４７はその厚肉部分が上下方向に自然消滅
するように漸次減少するように形成されている。

【００５２】また図７（ｂ）はピラー補強部４７の変形
例を示したもので、この例ではピラー補強部４７をリブ
４９の設定によって構成している。このリブ４９を設け
ることによるピラー補強部４７は、リブ４９の高さの設
定、あるいは数の設定によって形成することができる。
すなわち、リブ４９の高さの設定の場合は、センターピ
ラー５の他の箇所に設けるリブに比較して、ピラー補強
部４７の部分におけるリブ４９の高さを高くして、他の
部分よりも強度、剛性を高めて補強構造とすることがで
きる。但し、ピラー補強部４７のみにリブを設ける構成
にすることもできる。リブ４９の数の設定によるピラー
補強部４７は、センターピラー５の他の箇所に設けるリ
ブに対してピラー補強部４７においてリブ４９の数を増
加し補強構造とすることができる。尚、ピラー補強部４
７は外壁５ｂを厚肉にすると同時にリブを設定し、ある
いはリブの高さの設定と数の設定とを同時に行うことに
よって補強構造とすることもできる。

【００５３】次に、作用を説明する。まず、図８作用説
明図のように、側面衝突時に車体側方からセンターピラ
ー５へ荷重が作用する。通常、側面衝突時前半では、セ
ンターピラー５への下方に荷重Ｆ１が作用する。その
後、側面衝突の程度が進むと、入力が上方へと移動し、
側面衝突後半にはセンターピラー５の中央部側に荷重Ｆ
２が作用することになる。

【００５４】図９は、係る側面衝突時の荷重入力に対
し、サイドシル１の曲げ強度分布を示している。まず、
シル補強部としての結合部２１，２３、例えばＤ点、Ｆ
点以外では部材の一般部の曲げ強度となるため略一定の
強度となっている。一方、結合部２１，２３の部分、例
えばＤ点、Ｆ点では部材の端部の重ね合わせ構造となっ
ており、且つ本実施形態においては部材の端部が厚肉に
形成されて重ね合わされているので、一般部に比較して
高い曲げ強度となっている。

【００５５】従って、センターピラー５が側面衝突前半
で荷重Ｆ１を受けると、サイドシル１には点Ｂを中心に
曲げ入力が作用することになる。図１０のスケルトン図
のように結合部２１，２３の点Ｄ，Ｆは、点Ｂに対して
等長な位置（ｄ１＝ｄ２）に設定されていると共に、曲
げ強度が一般部よりも高いため、Ｄ点及びＦ点を支持点
とし、Ｂ点が変形の中央点となる曲げ変形となり、セン
ターピラー５自身に捩り荷重が作用することがない。

【００５６】すなわち図１１の要部分解側面図のよう
に、前記荷重Ｆ１がＱ点に入力された場合、サイドシル
１のＤ点、Ｆ点、サイドルーフレール３のＥ点、Ｇ点に
はそれぞれＱ点とを結ぶ線に沿って力Ｐ１，Ｐ２が作用
することになる。そして、Ｑ点への入力により、センタ
ーピラー５の一方の支持点となるＦ，Ｇを結ぶ線４３に
対しＱ点は距離Ｌ１を有しているため、Ｑ点に作用する
荷重Ｆ１によりセンターピラー５には捩り力Ｔ１が作用
することになる。またセンターピラー５の他方の支持点
Ｄ，Ｅを結ぶ線４５に対しては、距離Ｌ２によって捩り
力Ｔ２が作用することになる。

【００５７】この場合、Ｑ点に対する距離Ｌ１，Ｌ２は
略等しいため、捩り力Ｔ１，Ｔ２は略等しく、しかも捩
り力Ｔ１，Ｔ２の向きが逆であるため、相互に打ち消し
合うことになり、センターピラー５には捩り力が働かな
いか、僅かなものとなる。従って、センターピラー５は
上端Ａ点を頂点として車幅方向内側へ全体的に曲げ変形
することになり、またサイドシル３は結合部２１，２３
間において略均等に湾曲するように曲げ変形し且つ潰れ
変形することになる。かかるセンターピラー５及びサイ
ドシル１の変形によって、理想的な変形モードになる
か、あるいはこれに近づけることができ、側面衝突前半
におけるエネルギー吸収を効率的に行うことができる。

【００５８】また、図１１のように、結合部２１，２
３，３１，３３には、合わせラインに沿った方向である
線４３，４５と若干ずれた方向に力Ｐ１，Ｐ２が作用す
ることになるが、側面衝突前半時における力Ｐ１，Ｐ２
はまだそれほど大きくはならず、またＰ１，Ｐ２の線４
５，４３からのずれもそれほど大きくはないため、結合
部２１，２３，３１，３３の溶接部に対する剥離方向へ
の力は僅かなものとなり、結合部２１，２３，３１，３
３の結合強度は高く維持することができる。

【００５９】さらに、本実施形態においては、セカンド
クロスメンバ３７、リヤシートクロスメンバ３９が結合
部２１，２３の前後にずれて位置しているため、図１２
（ａ）の変形前から（ｂ）の側面衝突前半の変形後にお
いてもセカンドクロスメンバ３７、リヤシートクロスメ
ンバ３９によって変形モードが影響を受けることはな
く、前記理想的な変形モードを維持することが可能であ
る。しかも、セカンドクロスメンバ３７、リヤシートク
ロスメンバ３９によって車体フロア３５を補強すること
ができ、サイドメンバ１の変形によって、車体フロア３
５に作用する車幅方向内側への荷重をセカンドクロスメ
ンバ３７、リヤシートクロスメンバ３９によっても伝達
し、且つ車体フロア３５全体に分散することができ、よ
り効率的に衝突エネルギーの吸収を行うことができる。

【００６０】次に、図１３の要部斜視図、図１４の同ス
ケルトン図のように、側面衝突によって変形がさらに進
む側面衝突後半には、センターピラー５のピラー補強部
４７の点Ｃに荷重Ｆ２が作用する。この荷重Ｆ２が作用
するＣ点は、前記のようにセンターピラー５の支持点と
なる点Ｆ，Ｇを通る線４３及び点Ｄ，Ｅを通る線４５上
に位置しているため、センターピラー５には荷重Ｆ２に
よって捩り荷重が作用することがない。しかも、このＣ
点においては、ピラー補強部４７となっているため、セ
ンターピラー５は、図１４のように点Ｃの上部側におい
て上端Ａを頂点とした車幅方向内側への曲げ変形を維持
することができると共に、点Ｃよりも下側においてサイ
ドシル１の変形の進行と同時にＣ点側を支点とするよう
な車幅方向内側への曲げ変形となり、全体として逆Ｓ字
型の変形となる。従って、係る場合にも、センターピラ
ー５及びサイドシル１の理想的なあるいはこれに近い変
形モードとすることができ、効率的なエネルギー吸収を
行うことができるとともに、乗員の居住空間を確実に維
持することができる。

【００６１】また図１４のように荷重Ｆ２がＣ点に作用
すると、それぞれの結合部２１，３３，２３，３１にも
力Ｐ３，Ｐ４が働くことになる。この場合、荷重Ｆ２が
作用するＣ点は、結合部２１のＤ点、結合部３３のＥ点
を結ぶ線４５及び結合部２３のＦ点、結合部３１のＧ点
を結ぶ線４３の交点となるため、各結合部２１，２３，
３１，３３に作用する力は線４５，４３上の引っ張り荷
重Ｐ３，Ｐ４となる。この時の各結合部２１，２３，３
１，３３に働く力Ｐ３，Ｐ４を図１５（ａ）の要部分解
側面図に示している。

【００６２】そして本実施形態においては、各結合部２
１，２３，３１，３３の合わせラインが線４５，４３に
沿った方向となっているため、結合部２１，２３，３
１，３３の溶接部に発生する荷重は図１５の（ｂ），
（ｃ）の要部拡大図のように剪断荷重τのみとなる。一
般に、溶接強度は剪断方向が強く、剥離方向が相対的に
弱いため、上記のように剪断荷重τのみが作用する構造
であると、高い溶接強度を得ることができる。しかも、
結合部２１，２３，３１，３３の合わせラインはサイド
シル１、サイドルーフレール３に対して斜めに設定され
ているため、直交する場合に比べてその溶接長さを長く
することができ、かかる点からも高い溶接強度を得るこ
とができる。

【００６３】すなわち本実施形態においては、側面衝突
後半における荷重Ｆ２の状態が、側面衝突前半における
荷重Ｆ１の状態よりもより厳しい状況において、各結合
部２１，２３，３１，３３に剪断荷重τのみを作用させ
ることにより、全体として高い溶接強度を得ることがで
き、理想的な変形モードを確実に得ることが可能とな
る。

【００６４】また本実施形態においては、各結合部２
１，２３，３１，３３をその端部を厚肉にして重ね合わ
せ、溶接結合しているため、溶接熱による材料の強度低
下を防ぎ、高い接合強度を確実に得ることができ、結合
部２１，２３をシル補強部として確実に機能させること
ができる。

【００６５】尚、比較のために、図１６の要部スケルト
ン図，図１７の要部側面図において、サイドルーフレー
ル３の例えば結合部３１のＧ点がセンターピラー５の補
強部４７のＣ点とサイドシル１の結合部２３のＦ点を結
ぶ線５１上にない場合を説明する。

【００６６】図１６，図１７のように、サイドルーフレ
ール３の前側の結合部３１のＧ点は、Ｃ点とＦ点を結ん
だ線５１の外側に位置している。このため荷重Ｆ２に対
しセンターピラー５の支持点となるＧ点とＦ点とを結ん
だ線５１に対して入力点Ｃは距離Ｌ３を有することにな
る。その結果、Ｃ点に荷重Ｆ２が作用すると、結合部３
１のＧ点及び結合部２３のＦ点には距離Ｌ３に応じた捩
り荷重Ｔが発生し、センターピラー５自身に捩り変形が
生じる。同時に、センターピラー５の上端や下端にも捩
り変形が起こる。その上、結合部２３や結合部３１に
は、荷重Ｆ２及び距離Ｌ３による捩り荷重Ｔが作用する
ため、剪断荷重τのみではなく、剥離荷重も作用するこ
とになる。

【００６７】従って、このような状況においても衝突エ
ネルギーを十分に吸収したり溶接強度を高めるために、
部材を必要以上に厚肉にしたり、部材を大型化して溶接
長さを十分に確保するなどの必要が生じ、大幅な重量増
と大型化を招く原因となる。これに対し、上記のような
構造にすることによって、本願発明の実施形態では、最
低限の肉厚と最低限の溶接長さを確保すればよく、大幅
な重量軽減と小型化を図ることができるものである。

【００６８】（第２実施形態）図１８は本発明の第２実
施形態に係り、（ａ）は要部の斜視図、（ｂ）は（ａ）
のXVIIIb−XVIIIb矢視断面図、（ｃ）は変形後の拡大断
面図をそれぞれ示している。尚、上記実施形態と対応す
る構成部分には同符号を付して説明する。

【００６９】本実施形態においては、センターピラー５
の下端であるＢ点からサイドシル１に沿って車体前後方
向等距離（ｄ１＝ｄ２）の箇所Ｄ，Ｆをほぼ等しく厚肉
にしてシル補強部５３、５５をそれぞれ形成したもので
ある。すなわち、Ｄ点、Ｆ点における肉厚ｔ１，ｔ２を
Ｂ点の肉厚ｔ０に対し等しく厚肉に形成したものであ
る。Ｂ点からＤ点に至る肉厚変化は漸次増大させてい
る。本実施形態においては、サイドシル１の部材の結合
に関わらず、厚肉によるシル補強部５３，５５としてい
るが、かかる構造に加えて、部材の結合による補強構造
を同時に採用することもできる。

【００７０】そして、このような厚肉にしたシル補強部
５３，５５によって、側面衝突前半時に荷重Ｆ１を受け
た際にシル補強部５３，５５のＤ点、Ｆ点を支持点と
し、中央のＢ点を中心にした図１８（ｃ）のようなサイ
ドシル１の曲がり変形及び潰れ変形を行わせることがで
き、理想的な、あるいはこれに近い変形モードにより効
率的なエネルギー吸収と高い溶接強度とを維持すること
ができる。

【００７１】（第３実施形態）図１９は本発明の第３実
施形態に係り、（ａ）は要部の斜視図、（ｂ）は要部の
一部切欠き正面図、（ｃ）は作用説明図である。尚、第
１実施形態と対応する構成部分には同符合を付して説明
する。

【００７２】本実施形態においては、サイドシル１のシ
ル補強部５３が厚肉にして構成され、該シル補強部５３
の肉厚は、サイドシル１のシルアウタ部である中間部材
１５の端部１５ａで一般部の肉厚よりも厚く形成され、
該端部１５ａの肉厚が三角形状１５ｂに減少するものと
した。該三角形状１５ｂの肉厚は、中間部材１５の上下
中間が頂点となり、該頂点がシル補強部間のセンターピ
ラー５側に向き、漸次一般部の肉厚まで減少するものと
した。尚、端部１５ａは第１実施形態と同様に、前部材
に結合されている。尚、図１９では示していないが、後
方側のシル補強部（図１８のシル補強部５５に対応す
る）も同様な構成となっている。

【００７３】従って、本実施形態においては、側面衝突
前半時に荷重Ｆ１を受けると、サイドシル１がシル補強
部５３及び図示しない他方のシル補強部間において第１
実施形態と同様に車幅方向内側へ曲げ変形、潰れ変形す
る。加えて、三角形状１５ｂの肉厚減少によって、三角
形状１５ｂの頂点に応力が集中し、サイドシル１にシル
補強部間における上下方向の潰れ変形を促進させ、広範
囲に変形させることができる。このため、サイドシル１
の局部変形を防止できると共に、サイドシル１で広範囲
のエネルギー吸収を行うことができ、より効率的なエネ
ルギー吸収を行うことが可能となる。

【００７４】（第４実施形態）図２０は本発明の第４実
施形態に係り、（ａ）は要部の平面図、（ｂ）は変形後
の平面図である。

【００７５】本実施形態においては、シル補強部である
結合部２１，２３の近傍に、車体フロアの骨格部である
クロスメンバとしてのセカンドクロスメンバ３７、リヤ
シートクロスメンバ３９が結合されて、両クロスメンバ
３７，３９の一部がシル補強部としての結合部２１，２
３よりもセンターピラー側でサイドシル１に車幅方向で
重なる構造である。かかる構造において、クロスメンバ
３７，３９の一部、すなわち結合部２１，２３に対向す
る部分を斜めにカットし、易変形部５７，５９を設け
た。

【００７６】従って、図２０（ｂ）のように側面衝突に
よってサイドシル１が結合部２１，２３間で車幅方向内
側へ湾曲し、且つ潰れ変形するとき、易変形部５７，５
９が容易に変形することによって、サイドシル１を拘束
しすぎることなく曲げ変形させることができ、より理想
的、あるいはこれに近い変形モードにより効率的なエネ
ルギー吸収を行うことができる。

【００７７】さらに本実施形態では、セカンドクロスメ
ンバ３７、リヤシートクロスメンバ３９においても荷重
を受け、且つ車体フロア３５全体にも荷重分散を行うた
め、より効率的なエネルギー吸収を行うことができる。

【００７８】（第５実施形態）図２１，図２２は本発明
の第５実施形態に係り、図２１（ａ）、図２２（ａ）は
要部の平面図、図２１（ｂ）、図２２（ｂ）は変形後の
平面図である。

【００７９】本実施形態において、シル補強部は、一方
がサイドシル１を前後複数の部材で構成することによる
部材相互の結合部で構成され、他方が左右サイドシル１
間を結合する車体フロアの骨格部であるクロスメンバで
構成されたものである。

【００８０】具体的には図２１（ａ）では、センターピ
ラーよりも後側の結合部２３が一方のシル補強部を構成
し、セカンドクロスメンバ３７が他方の補強部６１を構
成する。そして、センターピラーの下端であるＢ点に対
し、一方のシル補強部である結合部２３の点Ｆまでの距
離ｄ２と、他方のシル補強部６１のＤ点までの距離ｄ１
は、等距離に設定されている。図２２（ａ）では、セン
ターピラーの前方側の結合部２１が一方のシル補強部を
構成し、リヤシートクロスメンバ３９が他方のシル補強
部６３を構成する。そして図２１（ａ）と同様に、Ｄ
点、Ｂ点間の距離ｄ１とＢ点、Ｆ点間の距離ｄ２は等距
離に設定されている。

【００８１】従って、側面衝突時に図２１（ａ）の構造
では図２１（ｂ）のように、セカンドクロスメンバ３７
で構成するシル補強部６１と、結合部２３との間でサイ
ドシル１が車幅方向内側へ湾曲し、且つ潰れ変形するこ
とになる。また図２２（ａ）の構造では図２２（ｂ）の
ように、結合部２１とリヤシートクロスメンバ３９によ
って構成したシル補強部６３との間で、サイドシル１が
車幅方向へ湾曲し、且つ潰れ変形することになる。

【００８２】従って、何れの場合も理想的、あるいはこ
れに近い変形モードによって、側面衝突時に効率的なエ
ネルギー吸収を行うことができる。また図２１の例では
セカンドクロスメンバ３７により、また図２２の例では
リヤシートクロスメンバ３９によっても荷重伝達を行う
ことができ、且つ車体フロア３５全体に荷重分散するこ
とができ、より効率的なエネルギー吸収を行うことがで
きる。

【００８３】（第６実施形態）図２３は本発明の第６実
施形態に係り、（ａ）は要部平面図、（ｂ）は変形後の
平面図である。本実施形態においては、シル補強部６
５，６７を左右サイドシル１間を結合する車体フロア３
５の骨格部であるクロスメンバで構成したものである。
具体的には、セカンドクロスメンバ３７、リヤシートク
ロスメンバ３９の双方がサイドシル１の結合部２１，２
３よりもセンターピラー寄りに位置して結合されてい
る。そして、シル補強部６５，６７のＤ点、Ｆ点がセン
ターピラー下端であるＢ点に対して有する距離ｄ１，ｄ
２は、等距離に設定されている。

【００８４】従って、本実施形態においても図２３
（ｂ）のように、側面衝突時にサイドシル１がシル補強
部６５，６７間において車幅方向内側へ湾曲し、且つ潰
れ変形する理想的なあるいはこれに近い変形モードにす
ることができ、側面衝突時に効率的なエネルギー吸収を
行うことができる。また本実施形態では、セカンドクロ
スメンバ３７、リヤシートクロスメンバ３９によっても
荷重伝達を行うことができ、且つ車体フロア３５全体に
荷重分散を行うことができ、より効率的なエネルギー吸
収を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を適用した車体構造の斜
視図である。

【図２】第１実施形態に係り、要部の分解斜視図であ
る。

【図３】第１実施形態に係り、センターピラーとサイド
シル及びサイドルーフレールの一部との側面図である。

【図４】第１実施形態に係り、要部の概略分解側面図で
ある。

【図５】第１実施形態に係り、要部の概略分解側面図で
ある。

【図６】第１実施形態に係り、結合部の拡大断面図であ
る。

【図７】第１実施形態に係り、（ａ）はセンターピラー
のピラー補強部の拡大断面図、（ｂ）は変形例に係る実
施形態のピラー補強部の拡大断面図である。

【図８】第１実施形態の作用を説明し、（ａ）は側面衝
突前半の荷重作用図、（ｂ）は側面衝突後半の荷重作用
図である。

【図９】第１実施形態に係り、衝突前半の荷重状態とサ
イドシルの強度分布とを示す要部斜視図である。

【図１０】第１実施形態に係り、衝突前半の荷重状態と
サイドシルの変形を示すスケルトン図である。

【図１１】第１実施形態に係り、センターピラーの捩り
状態を説明する概略分解側面図である。

【図１２】第１実施形態に係り、クロスメンバとの関係
を示し、（ａ）は変形前、（ｂ）は変形後の説明図であ
る。

【図１３】第１実施形態に係り、衝突後半の荷重状態と
強度分布とを示す概略斜視図である。

【図１４】第１実施形態に係り、衝突後半の荷重状態と
サイドシルの変形とを示すスケルトン図である。

【図１５】衝突後半の各結合部の荷重状態を示し、
（ａ）は各結合部に働く力を示す概略分解側面図、
（ｂ）はサイドシルの結合部に働く剪断力を示す要部拡
大側面図、（ｃ）はサイドルーフレールの結合部に働く
剪断力を示す要部拡大側面図である。

【図１６】第１実施形態の比較例に係り、衝突後半にお
けるセンターピラーの捩りを示すスケルトン図である。

【図１７】第１実施形態の比較例に係り、（ａ）は衝突
後半における結合部での捩り力を示す説明図、（ｂ）は
サイドシルの結合部に働く捩り力の拡大側面図である。

【図１８】本発明の第２実施形態に係り、（ａ）は要部
の斜視図、（ｂ）は（ａ）のXVIIIb−XVIIIb矢視断面
図、（ｃ）は変形後の要部拡大断面図である。

【図１９】本発明の第３実施形態に係り、（ａ）は要部
の斜視図、（ｂ）は要部の一部切り欠き正面図、（ｃ）
は変形後の要部斜視図である。

【図２０】本発明の第４実施形態に係り、（ａ）は要部
の平面図、（ｂ）は変形後の平面図である。

【図２１】本発明の第５実施形態に係り、（ａ）は要部
の平面図、（ｂ）は変形後の平面図である。

【図２２】本発明の第５実施形態の他の例に係り、
（ａ）は要部の平面図、（ｂ）は変形後の平面図であ
る。

【図２３】本発明の第６実施形態に係り、（ａ）は要部
の平面図、（ｂ）は変形後の平面図である。

【符号の説明】

１サイドシル３サイドルーフレール５センターピラー（ピラー）１５中間部材（サイドシルの部材）１７前部材（サイドシルの部材）１５ａ，１７ａ部材の端部１９後部材（サイドシルの部材）２１，２３結合部（シル補強部）２５中間部材（サイドルーフレールの部材）２７前部材（サイドルーフレールの部材）２９後部材（サイドルーフレールの部材）３１，３３結合部３７セカンドクロスメンバ（クロスメンバ）３９リヤシートクロスメンバ（クロスメンバ）４３，４５シル補強部及びピラー補強部を結ぶ線４７ピラー補強部４９リブ５３，５５，６１，６３，６５，６７シル補強部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車体の左右下部に前後方向に延設された
閉断面骨格部材であるサイドシルと、車体の左右上部に
前後方向に延設された閉断面骨格部材であるサイドルー
フレールと、車体の左右側部に上下方向に延設されて前
記サイドルーフレール及びサイドシルに上下端が結合さ
れた閉断面骨格部材であるピラーとを備え、前記ピラーの下端から前記サイドシルに沿って車体前後
方向等距離の箇所にそれぞれシル補強部を設け、前記ピ
ラーに作用する車幅方向内側への荷重に対して前記等距
離の箇所の発生反力を該箇所に挟まれる領域の発生反力
よりもほぼ等しく高めたことを特徴とする車体側部構
造。
【請求項２】請求項１記載の車体側部構造であって、前記シル補強部は、前記サイドシルを前後複数の部材で
構成することによる該部材相互の結合部であることを特
徴とする車体側部構造。
【請求項３】請求項２記載の車体側部構造であって、前記シル補強部の近傍に車体フロアの骨格部であるクロ
スメンバが結合されて該クロスメンバの一部がシル補強
部よりもピラー側でサイドシルに車幅方向で重なると
き、該クロスメンバの一部にサイドシルのシル補強部間
での車幅方向への変形を許容するための易変形部を設け
たことを特徴とする車体側部構造。
【請求項４】請求項１記載の車体側部構造であって、前記シル補強部は、一方が前記サイドシルを前後複数の
部材で構成することによる該部材相互の結合部で構成さ
れ、他方が前記左右サイドシル間を結合する車体フロア
の骨格部であるクロスメンバで構成されたことを特徴と
する車体側部構造。
【請求項５】請求項２〜４の何れかに記載の車体側部
構造であって、前記結合部は、前記部材の端部が厚肉に形成されて相互
に重ね合わされたものであることを特徴とする車体側部
構造。
【請求項６】請求項１記載の車体側部構造であって、前記シル補強部は、前記ピラーの下端からサイドシルに
沿って車体前後方向等距離の箇所の肉厚を該箇所間中央
部側の肉厚に対し等しく厚肉にして構成したことを特徴
とする車体側部構造。
【請求項７】請求項１記載の車体側部構造であって、前記シル補強部は、前記サイドシルのシルアウター部の
上下中間が頂点となりかつ該頂点がシル補強部間のピラ
ー側に向き漸次肉厚が一般部の肉厚まで三角形状に減少
する厚肉にして構成したことを特徴とする車体側部構
造。
【請求項８】請求項１記載の車体側部構造であって、前記シル補強部は、前記左右サイドシル間を結合する車
体フロアの骨格部であるクロスメンバで構成したことを
特徴とする車体側部構造。
【請求項９】請求項１〜８の何れかに記載の車体側部
構造であって、前記ピラーに、前記サイドシルと前記サイドルーフレー
ルとの間の中央側で補強するピラー補強部を設けたこと
を特徴とする車体側部構造。
【請求項１０】請求項９記載の車体側部構造であっ
て、前記サイドルーフレールは、前後複数の部材で構成さ
れ、各部材の結合部を前記シル補強部及びピラー補強部
を結ぶ線の延長上に位置させたことを特徴とする車体側
部構造。
【請求項１１】請求項９又は１０記載の車体側部構造
であって、前記ピラー補強部は、前記ピラーの一部を厚肉にして形
成したことを特徴とする車体側部構造。
【請求項１２】請求項９又は１０記載の車体側部構造
であって、前記ピラー補強部は、前記ピラーに設けるリブの高さの
設定により形成したことを特徴とする車体側部構造。
【請求項１３】請求項９又は１０記載の車体側部構造
であって、前記ピラー補強部は、前記ピラーに設けるリブの数の設
定により形成したことを特徴とする車体側部構造。
【請求項１４】請求項９〜１３の何れかに記載の車体
側部構造であって、前記サイドシルの結合部の車体側方から見た合わせライ
ンは、前記シル補強部及びピラー補強部を結ぶ線に沿っ
て傾斜していることを特徴とする車体側部構造。
【請求項１５】請求項１０〜１３の何れかに記載の車
体側部構造であって、前記サイドシル及びサイドルーフレールの結合部の車体
側方から見た合わせラインは、前記シル補強部及びピラ
ー補強部を結ぶ線に沿って傾斜していることを特徴とす
る車体側部構造。
【請求項１６】請求項１〜１５の何れかに記載の車体
側部構造であって、前記ピラーと該ピラーが結合されるサイドルーフレール
及びサイドシルの少なくとも一部とを軽金属の鋳物材で
一体に形成したことを特徴とする車体側部構造。