JP2007030559A - 車体構造および車体の側面補強方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の局所的な側面衝突に対して、衝突エネルギをより効率的に吸収すること。
【解決手段】車体１においては、側面衝突が発生した場合に、衝突の初期状態では、荷重発生部材１２と張力発生部材１３とが一体的に変位することで、荷重発生部材１２の衝突部位の座屈により衝突エネルギが吸収される。また、衝突の段階が進行した状態では、張力発生部材１３を介して荷重が伝達されることにより、衝突部位近傍の荷重発生部材１２によって衝突エネルギが吸収される割合が高まり、さらに衝突の段階が進行すると、クロスメンバ２０〜２３とクロスビーム部材２４〜２７とを結合する鉄板部材Ｆ、クロスメンバ２０〜２３あるいはクロスビーム部材２４〜２７の変形によって、衝突エネルギが吸収される。したがって、局所的な側面衝突が発生した場合に、衝突エネルギを効率的に吸収することが可能となる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、側面衝突の衝突エネルギを吸収する車体構造および車体の側面補強方法に関する。

従来、側面衝突の衝突エネルギを吸収する車体構造として、例えば、特許文献１に記載された車体構造が知られている。
本号公報に記載された車体構造は、当該公報の図１１に示されているように、フロアパネルの側部に車両の前後方向に延びる閉断面状のサイドシル２６を備えた車両の側部車体構造であって、上記フロアパネルには車幅方向に延びるフロアクロスメンバ６３が設けられ、上記サイドシル２６内には節型のレインフォースメント６７が設けられると共に、上記フロアクロスメンバ６３と上記レインフォースメント６７との間を連結する連結部材７０が配設されたものである。

このような構成により、車両の側突時において車体側部から入力される荷重を、節型のレインフォースメント６７および連結部材７０を介してフロアクロスメンバ６３で効率よく受け止めることができ、車体の車室内への侵入を抑制することができ、特にセンタピラーレスの車両において側突時の車体やドアの車室内への移動量を抑制することができる。
特開２００２−３７０６７１号公報

しかしながら、衝突時においては、車体の変形によって衝突エネルギを吸収する必要があるが、小径で且つ剛体であるポール等が車両側面に衝突する場合には、局所的な衝突となることから、車体の変形も局所的に大きいものとなる。
そこで、このようなポール等との側面衝突時に車体の変形によって衝突エネルギを吸収する場合、車体の変形量をより小さくするためには、車体反力を向上させる必要がある。
ところが、車体反力を向上させるために、車体側面部を高強度化することとした場合、車体重量が増加する可能性があり、また、側面衝突時に、車体側面部が変形しないまま車室内に移動し、フロアパネルあるいはフロアクロスメンバ等において変形する可能性がある。

さらに、車体側部を局所的に補強することにより、車体反力を向上させることも考えられるが、小径のポール等の場合、衝突面積が小さいことから、車体側部のいずれの部位に衝突するかを予測することが困難であり、車体側部全体を補強する場合、車体重量の増加を招くこととなる。
このように、従来の技術においては、車両の局所的な側面衝突時に、衝突エネルギをより効率的に吸収することが求められていた。
本発明の課題は、車両の局所的な側面衝突に対して、衝突エネルギをより効率的に吸収することである。

以上の課題を解決するため、本発明は、
側面衝突の衝突エネルギを吸収する車体構造であって、
荷重に応じて座屈する荷重発生部材と、側面衝突の荷重に対して車両前後方向の張力を発生し、荷重作用点から離れる方向に荷重を伝達する張力発生部材とを車体側部に備え、
前記張力発生部材は、前記荷重発生部材より車両外側に設置され、該張力発生部材によって伝達された側面衝突の荷重を前記荷重発生部材に作用させて衝撃エネルギを吸収することを特徴としている。

本発明によれば、張力発生部材を介して荷重が伝達されることにより、衝突部位近傍の荷重発生部材によって衝突エネルギが吸収される。
したがって、小径の剛体等との間で局所的な側面衝突が発生した場合に、衝突エネルギを効率的に吸収することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
（構成）
図１は、本発明の第１実施形態に係る車体１の構成を示す図である。
図１において、車体１は、車体側面に、Ａピラー２と、Ｂピラー３と、Ｃピラー４と、サイドシル５とを有しており、車体下部にはフロアパネル６を有している。また、車体１は、Ａピラー２とＢピラー３との間にフロントドア、ＢピラーとＣピラーとの間にリアドアが設置される構成である。
これらのうち、サイドシル５は、車体側面における局所的な荷重を分散吸収する構造を有している。

図２は、サイドシル５のＡ−Ａ’断面図である。
図２において、サイドシル５は、サイドシルインナ１０と、サイドシルアウタ１１と、荷重発生部材１２と、張力発生部材１３とを備えている。
サイドシルインナ１０は、チャンネル状の部材によって構成され、車両前後方向に延びると共に開口部を車両外側に向けてフロアパネル６の側部に設置される。また、サイドシルインナ１０は、開口部の上下の端縁にフランジ１０ａを有しており、このフランジ１０ａによってサイドシルアウタ１１と結合される。

サイドシルアウタ１１は、略チャンネル状の部材によって構成され、その開口部の上下の端縁にフランジ１１ａを有している。そして、サイドシルアウタ１１は、フランジ１１ａをサイドシルインナ１０のフランジ１０ａと結合されることにより、開口部を車両内側に向けて設置される。
即ち、サイドシルインナ１０とサイドシルアウタ１１とによって、サイドシル５は閉断面を有する構造となっている。
なお、本実施の形態においては、サイドシルアウタ１１の底面の形状は、全面が平坦な形状ではなく、底面のほぼ中央部分から、設置時に下側となる部分が外方に突出した形状である。

荷重発生部材１２は、その断面形状を、半円形状の部分と、その半円形状の頂部に、長辺を半円の直径と同長に形成された長方形状の部分とを有する構造に成形されたアルミ押し出し材によって構成される。この半円の直径および長方形の長辺は、サイドシルインナ１０の底面の幅とほぼ一致されている。
また、荷重発生部材１２の長方形状部分には、対向する長辺の中央部間を連結する横リブ１２ａが形成されており、この横リブ１２ａは、半円形状部分の頂点につながる位置関係となっている。
なお、このような荷重発生部材１２の断面内部に発泡金属を充填した構造とすることも可能であり、この場合、荷重発生部材１２が座屈する際に、より多くの衝突エネルギを吸収することができる。

さらに、荷重発生部材１２の長方形状部分外側の面には、その面の幅方向中央部で、荷重発生部材１２の長さ方向に延びる一対の突起形状１２ｂ，１２ｃが形成されており、この突起形状１２ｂ，１２ｃの間に、後述のように張力発生部材１３が設置される。そして、荷重発生部材１２は、半円形状部分の底面をサイドシルインナ１０内の底面に一致されると共に、長方形状部分をサイドシルアウタ１１に覆われた状態、即ち、サイドシル５内部において半円形状部分の凸部を車両外側に向けた状態で設置される。なお、荷重発生部材１２は、サイドシルインナ１０のフランジ１０ａとサイドシルアウタ１１のフランジ１１ａとが結合されることにより、サイドシル５に結合支持された状態となっている。

張力発生部材１３は、板状体あるいは閉断面を有する構造体によって構成され、荷重発生部材１２の突起形状１２ｂ，１２ｃの間に保持された状態で、サイドシル５に沿って設置される。
張力発生部材を板状体とした場合、張力発生部材を軽量なものとすることができ、また、張力発生部材を閉断面を有する構造体とした場合、張力発生部材の車両内側に位置する荷重発生部材に衝突荷重を確実に伝えることができ、合理的な構造とすることができる。

ここで、張力発生部材１３と荷重発生部材１２とは、接着剤あるいはマスチックといった微小の相対変化で容易に剥離する方法で接合されている。また、フロアパネル６側部には、後述のように、所定間隔をもってクロスビーム部材２４〜２７が配設されており、各クロスビーム部材の端面に張力発生部材１３の端部がリベット接合されている。即ち、張力発生部材１３は、各クロスビーム部材間を渡された状態で、各クロスビーム部材間に１つずつ設置されている。さらに、張力発生部材１３は、外力に対して面内方向に張力を発生する部材によって構成される。即ち、ポール等との側面衝突が発生した場合に、荷重発生部材１２が座屈する一方で、張力発生部材１３は損壊等を生ずることなく、衝突部位周辺に渡って面内方向の張力を生ずる。

このような構成により、車両がポール等と側面衝突した場合に、張力発生部材１３および荷重発生部材１２の衝突部位が車両内側に変位すると、荷重発生部材１２が座屈することにより衝突エネルギが吸収される。このとき、張力発生部材１３は、衝突部位において荷重発生部材１２を車両内側に押し付けつつ変位する一方、衝突部位から車両前後方向に張力を発生しつつ変形することで、衝突部位近傍の荷重発生部材１２に荷重を分散して伝達する。すると、分散した外力が伝達された荷重発生部材１２が座屈することにより、荷重発生部材１２のより広範な部分で衝撃エネルギが分散吸収される。したがって、局所的な側面衝突に対して、効率的に衝突エネルギを吸収することが可能となる。
なお、このとき、荷重発生部材１２に突起形状１２ｂ，１２ｃが形成されていることから、側面衝突により張力発生部材１３が車両内側に変位した後、張力発生部材１３を荷重発生部材１２の長手方向に沿う適切な位置に保つことができ、張力発生部材１３の機能を確実に発揮させることができる。

次に、フロアパネル６について説明する。
図３は、フロアパネル６の車両左側領域を示す部分構成図である。
図３において、フロアパネル６は、車両幅方向に長手方向を設定された、車体１前部と後部との間に所定間隔をもって設置されるクロスメンバ２０〜２３と、易変形可能な鉄板部材Ｆによりクロスメンバ２０〜２３それぞれとポルト２８を介して結合された角柱構造のクロスビーム部材２４〜２７とを備えている。

クロスメンバ２０〜２３は、フロアパネル６上の車幅方向に架設され、クロスメンバ２０はフロントクロスメンバ、クロスメンバ２３はリヤクロスメンバであり、クロスメンバ２１，２２は、フロアクロスメンバである。クロスメンバ２０，２３は、左右のサイドシル５間を連結しており、クロスメンバ２１，２２は、フロントクロスメンバ２０とリヤクロスメンバ２３との間に所定の間隔をもって設置され、サイドシル５とフロアパネル中央のセンタトンネルとを連結している。
続いて、クロスビーム部材２４〜２７の構成について説明する。なお、クロスビーム部材２４〜２７の構成はほぼ同様であるため、クロスビーム部材２５を例に挙げて説明する。

図４は、設置状態にあるクロスビーム部材２５を示す図である。図４においては、図１におけるＡ−Ａ’断面図を示している。
図４において、クロスビーム部材２５は、ポルト２８によって、易変形可能な鉄板部材Ｆと結合され、その鉄板部材Ｆがクロスメンバ２１に固着されることにより、クロスメンバ２１に固定されている。
また、クロスビーム部材２５は、クロスメンバ２１の側端より車両幅方向の外側に突出して設置され、その端面がサイドシル５内の長方形状部分外側の面とフラットに並ぶ位置に臨んでいる。このクロスビーム部材２５の端面には、張力発生部材１３の端部がリベット接合されている。

さらに、クロスメンバ２１の側端から車両幅方向の外側に突出したクロスビーム部材２５の上面および下面には車両幅方向に凹凸が繰り返されたビード２５ａが形成されている。
このビード２５ａは、ポール等の小径の剛体がクロスビーム部材２５に衝突した場合に、クロスビーム部材２５が車両内側に圧潰される作用を生じさせると共に、端面に接合された張力発生部材１３によって引き込み力が作用した場合に、クロスビーム部材２５がその力によって車両前後方向に容易に屈折することを防止している。
なお、クロスビーム部材２５として、角柱構造の部材あるいは板組みによって構成された部材等を用いることが可能である。

（作用）
次に、本実施の形態に係る車体構造を有する車体１の作用について説明する。
上述のように、本実施の形態に係る車体構造の車体１は、車両の側面衝突が発生した場合に、荷重発生部材１２および張力発生部材１３によって衝突エネルギを吸収する。
図５は、サイドシル５に小径のポールＰが衝突した場合の初期状態を示す図であり、図５（ａ）は斜視図、図５（ｂ）は上面図である。なお、図５においては、側面衝突の過程における（i）車体１の反力、（ii）張力発生部材１３の張力および（iii）車体１に加えられる衝突エネルギの特性を併せて示している。

図５に示すように、サイドシル５に小径のポールＰから衝突荷重が作用すると、まず、サイドシルアウタ１１が車両内側に変位し、そのサイドシルアウタ１１に押されることにより、張力発生部材１３および荷重発生部材１２に荷重が伝達される。
このとき、張力発生部材１３の両端はクロスビーム部材２４〜２７に支持されているため、張力発生部材１３には、衝突部位を中心として張力が発生する。
ただし、衝突の初期状態においては、張力発生部材１３に発生する張力は大きくなく、張力発生部材１３は荷重発生部材１２を座屈させながら変位する。

即ち、衝突の初期においては、張力発生部材１３と荷重発生部材１２とが一体的に変位し、衝突の荷重は、荷重発生部材１２の横リブ１２ａに主として伝達される。このとき、衝突エネルギは、主に荷重発生部材１２の座屈によって吸収される。
なお、サイドシル５にポールPが衝突すると、荷重発生部材１２と張力発生部材１３とを接着している接着剤等が容易に剥離し、荷重発生部材１２と張力発生部材１３とが独立して変位する系となる。
そして、衝突が進行し、荷重発生部材１２の長方形部分が潰れる程度に張力発生部材１３が変位すると（図５（i）〜（iii）矢印点参照）、衝突の荷重は、張力発生部材１３を介して衝突部位近傍に伝達され、荷重発生部材１２の衝突部位近傍で吸収される割合が高くなる。

図６は、サイドシル５に対する小径のポールＰの衝突が進行した後の状態を示す図であり、図６（ａ）は斜視図、図６（ｂ）は上面図である。なお、図６においては、図５と同様に、側面衝突の過程における（i）車体１の反力、（ii）張力発生部材１３の張力および（iii）車体１に加えられる衝突エネルギの特性を併せて示している。
図６に示すように、側面衝突が進行すると、荷重発生部材１２の長方形状部分に加え、半円形状部分が座屈し、張力発生部材１３の変位が大きくなる。

このとき、接着剤等が容易に剥離し、荷重発生部材１２と張力発生部材１３とが独立して変位する系となっているため、荷重の伝達経路は、荷重発生部材１２を介する経路と、張力発生部材１３を介する経路とに分離される。
また、張力発生部材１３の面内方向に張力が発生することにより、衝突部位近傍の荷重発生部材１２に荷重が伝達される。そのため、荷重が伝達された荷重発生部材１２が座屈することにより、衝突エネルギを分散して効率的に吸収することが可能となる。

また、長方形状部分の横リブ１２ａを介して、半円形状部分の頂点に荷重が伝達されるため、半円形状部分の面内方向に効率的に荷重を伝達でき、反力を向上させることが可能となる。さらに、半円形状部分の構造は、半円の車両上下方向に位置している弧の両端付近が、車両内側にある半円の底辺に対して傾倒したものであるため、半円の頂点に加えられる車両内向きの荷重に対して、半円形状部分の断面を十分に圧潰させることができる。

そして、上述のように張力発生部材１３の変位が大きくなると、クロスビーム部材２４〜２７に両端を支持されている張力発生部材１３においては、面内方向に張力が増加し、その張力によって、クロスビーム部材２４〜２７とクロスメンバ２０〜２３とがポルト結合されている部分を中心として、クロスビーム部材２４〜２７を回転させる力が作用する（図６（i）〜（iii）矢印点参照）。

このとき、クロスメンバ２０〜２３とクロスビーム部材２４〜２７とを結合している鉄板部材Ｆは易変形可能なものであるため、この鉄板部材Ｆが変形したり、あるいはクロスメンバ２０〜２３が変形したりすることにより、ポールＰとの衝突部位以外の部分で、衝突エネルギが吸収される。
また、易変形可能な鉄板部材Ｆあるいはクロスメンバ２０〜２３の変形が終了した段階で、クロスビーム部材２４〜２７には大きな曲げモーメントが発生し、クロスビーム部材２４〜２７の変形によって衝突エネルギが吸収される。

以上のように、本実施の形態に係る車体１は、ポール等、小径の剛体と側面衝突が発生した場合に、衝突の初期状態においては、荷重発生部材１２と張力発生部材１３とが一体的に変位することで、荷重発生部材１２の衝突部位の座屈により衝突エネルギが吸収される。また、衝突の段階が進行した状態においては、張力発生部材１３を介して荷重が伝達されることにより、衝突部位近傍の荷重発生部材１２によって衝突エネルギが吸収される割合が高まり、さらに衝突の段階が進行すると、クロスメンバ２０〜２３とクロスビーム部材２４〜２７とを結合する鉄板部材Ｆ、クロスメンバ２０〜２３あるいはクロスビーム部材２４〜２７の変形によって、衝突エネルギが吸収される。
したがって、ポール等との間で局所的な側面衝突が発生した場合に、車体側部が車室内に移動することが抑制され、車体側部を補強することができると共に、衝突エネルギを効率的に吸収することが可能となる。

（応用例）
本実施の形態においては、荷重発生部材１２を成形されたアルミ押し出し材によって構成するものとして説明したが、同様の構造を実現することができれば他の構成とすることも可能である。
図７は、プレス加工を利用して荷重発生部材１２を構成する場合の構造例を示す図である。
図７においては、プレス加工された複数の部材を溶接等によって結合することにより、半円形状部分と長方形状部分とを構成している。また、長方形状部分の外側の面には、張力発生部材１３を保持する部材が結合されている。
このような構成によっても、本実施の形態における荷重発生部材１２と同様の機能を実現することができる。

また、本実施形態の構成においては、側面衝突によって張力発生部材１３の面内方向に張力が増加し、その張力によって、クロスビーム部材２４〜２７とクロスメンバ２０〜２３とがポルト結合されている部分を中心として、クロスビーム部材２４〜２７を回転させる力が作用するが、そのポルト位置でクロスビーム部材２４〜２７とクロスメンバ２０〜２３とを結合する形態以外でも、クロスビーム部材２４〜２７と荷重発生部材１２とがクロスメンバ２０〜２７の端部付近において接している位置（回転中心）でピン結合することによっても、クロスビーム部材２０〜２７の上記回転作用を生じさせることができる（図６（ｂ）参照）。

さらに、車両側面において、側面衝突の可能性が高い部位あるいはより高い保護性能が求められる部位に、荷重発生部材１２を複数配設し、部分的に衝突エネルギの吸収能力を強化することも可能である。この場合、車両側面の特定個所にのみ荷重発生部材が複数配設されるため、サイドシル内のほぼ全体に渡って荷重発生部材を複数配設するより軽量化を図ることができる。
なお、上記実施形態においては、半円形状部分が凸形状部を構成し、長方形状部分が閉断面構造部を構成する。

（第１実施形態の効果）
（１）張力発生部材によって衝突部位以外に伝達された荷重によって、荷重発生部材を座屈させることができるため、側面衝突の衝突エネルギが分散して吸収される。
したがって、車両の局所的な側面衝突に対して、衝突エネルギをより効率的に吸収することができる。
（２）荷重発生部材は、車両外側に向かって凸形状となる凸形状部（例えば半円形状部分）を有するため、衝突初期には凸形状の頂部に荷重が加わり、衝突反力が発生すると共に、衝突が進行すると、凸形状の底面に対して傾倒した両端部分が座屈することにより、凸形状の断面が十分に圧潰される。
したがって、衝突エネルギの吸収量を増加させることができる。

（３）荷重発生部材が、凸形状部の車両外側に、車両幅方向に形成されたリブを備えた閉断面構造部（例えば長方形状部分）を有するため、閉断面構造部の形状から一定の衝突面積が確保され、凸形状部の頂部に荷重を伝達し易い構造とすることができる。また、リブが凸形状部の頂部に連結しているため、リブによって衝突荷重を凸形状部の頂部に伝達することもできる。さらに、リブによって張力発生部材を支持することにより、衝突反力を向上させたり、リブが圧潰することによって、衝突エネルギを吸収したりできる。

（４）荷重発生部材の車両外側の面に一対の突起形状を有しているため、側面衝突時に張力発生部材が変形して車両前後方向に張力を発生する際、荷重発生部材と相対変位する場合に、張力発生部材が一対の突起形状に挟まれた位置を移動する。
したがって、張力発生部材の位置を適切に保つことができ、張力発生部材の機能を確実に発揮させることができる。
（５）クロスビーム部材を備えるため、張力発生部材に作用する衝突荷重をクロスメンバに伝達して支持することができる。

（６）クロスビーム部材の上下面にビードが形成されているため、ポール等の衝突物がクロスビーム部材に干渉した場合に、クロスビーム部材を圧潰させ易い構造とすることができ、それにより衝突エネルギを吸収することができる。また、ビードはクロスビーム部材の上下面に形成されていることから、クロスビーム部材を上下方向より横方向に屈曲し難い構造とすることができる。
（７）クロスメンバとクロスビーム部材とが易変形可能な部材（例えば鉄板部材Ｆ）によって結合されているため、クロスビーム部材に衝突荷重が伝達された場合に、易変形可能な部材が変形することにより、衝突エネルギの吸収量を増大することができる。

（８）クロスメンバとクロスビーム部材とが、車両上下方向にピンが貫通したピン結合によって結合されているため、ピン結合されている部分を中心として、クロスビーム部材が回転挙動することができる。そのため、クロスビーム部材の曲げを抑制することができる。
（９）クロスビーム部材と荷重発生部材とを、前記クロスメンバの端部付近において両部材が接する位置でピン結合した場合にも、ピン結合されている部分を中心として、クロスビーム部材が回転挙動することができる。そのため、クロスビーム部材の曲げを抑制することができる。

（１０）張力発生部材を板状体とすることで、軽量化を図ることができ、また、張力発生部材を閉断面を有する構造体とすることで、衝突荷重を荷重発生部材に確実に伝達でき、合理的な構造とすることができる。
（１１）張力発生部材と荷重発生部材とが、車両前後方向の相対変位に対して易剥離可能に接合されているため、側面衝突の発生時に、これらが独立した系となり、衝突荷重の伝達経路を分離することができる。
（１２）荷重発生部材の断面内部に発泡金属を充填した構造とすると、荷重発生部材が座屈する際に、より多くの衝突エネルギを吸収することができる。
（１３）車体側面において、車両前後方向の所定個所に、前記荷重発生部材を複数配設した場合、サイドシル内のほぼ全体に渡って荷重発生部材を複数配設するより軽量化を図ることができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
（構成）
本実施の形態に係る車体１００は、第１実施形態に示す車体１と、クロスビーム部材を張力発生部材と接合する形態において異なるものである。
したがって、本実施の形態においては、第１実施形態と異なる部分である張力発生部材とクロスビーム部材とを接合する構造について説明する。なお、以下の説明において、第１実施形態と同様の部材については、同一の符号を付して引用するものとする。

図８は、本発明の第２実施形態に係る車体１００において、設置状態にあるクロスビーム部材２５を示す図である。
図８において、クロスビーム部材２５は、ポルト２８によって、易変形可能な鉄板部材Ｆとそれぞれ結合され、その鉄板部材Ｆがクロスメンバ２１にそれぞれ固着されることにより、クロスメンバ２１に固定されている。

また、各クロスビーム部材２５は、クロスメンバ２１の側端より車両幅方向の外側に突出して設置され、その端面がサイドシル５内の長方形状部分外側の面と繋がる位置に臨んでいる。このクロスビーム部材２５の端部には、取り付け具１２５ａを介して張力発生部材１３の端部が取り付けられている。具体的には、チャンネル状部材の取り付け具１２５ａの底面に張力発生部材１３の端部がリベット接合され、取り付け具１２５ａの対向する両側面がクロスビーム部材２５の上下面を挟む状態とされている。さらに、取り付け具１２５ａの上下面を貫通してポルト穴が形成されており、そのポルト穴にボルト１２５ｂを通して連結することにより、クロスビーム部材２５と張力発生部材１３とがピン結合されている。

（作用）
次に、上記車体構造を有する車体１００の作用について説明する。
車体１００に対し、小径の剛体であるポール等が車両側方から衝突し、大荷重が加えられた場合、張力発生部材１３の面外方向に荷重が加わり、ポール等との衝突部位にある張力発生部材１３は、衝突初期に比して車室内に大きく移動することとなる。
このとき、張力発生部材１３は、車両前後方向の所定個所でクロスビーム部材２５とボルト１２５ｂによってピン結合されているため、張力発生部材１３の車両前後方向に張力が発生したとしても、クロスビーム部材２５と張力発生部材１３との結合部に曲げ力が発生し難い。

（第２実施形態の効果）
（１）側面衝突時にクロスビーム部材と張力発生部材との結合部に生じる曲げ力によって、結合部が破損することを抑止することができ、側面衝突のエネルギを効率的に吸収する機能を安定的に発揮させることが可能となる。
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。

（構成）
本実施の形態に係る車体２００は、第１実施形態に示す車体１と、張力発生部材を荷重発生部材と接合する形態において異なるものである。
したがって、本実施の形態においては、第１実施形態と異なる部分である張力発生部材と荷重発生部材とを接合する構造について説明する。なお、以下の説明において、第１実施形態と同様の部材については、同一の符号を付して引用するものとする。
図９は、本発明の第３実施形態に係る車体２００において、設置状態にある張力発生部材１３を示す図である。

図９において、張力発生部材１３は、ボルト２２５ａ，２２５ｂによって荷重発生部材１２の長方形状部分に取り付けられている。具体的には、長方形状部分外側の面に配設された張力発生部材１３および長方形状部分を、張力発生部材１３の外側から貫通したボルト２２５ａ，２２５ｂが、長方形状部分の車両幅方向内側の面に固定されることによって、張力発生部材１３と荷重発生部材１２とが結合されている。

（作用）
次に、上記車体構造を有する車体２００の作用について説明する。
車体２００に対し、小径の剛体であるポール等が車両側方から衝突し、大荷重が加えられた場合、サイドシルアウタ１１を介して荷重発生部材１２に荷重が伝達される。
このとき、荷重発生部材１２内の横リブ１２ａおよびボルト２２５ａ，２２５ｂが荷重に応じて変形する。
さらに、横リブ１２ａおよびボルト２２５ａ，２２５ｂは半円形状部分の頂点付近に連結されているため、半円形状部分の面内方向に荷重が伝達される。
なお、上記実施形態においては、ボルト２２５ａ，２２５ｂが結合部材を構成する。

（第３実施形態の効果）
（１）荷重発生部材内のリブおよび結合部材（例えばボルト２２５ａ，２２５ｂ）が変形することによって、より効率的に側面衝突の衝突エネルギを吸収できる。
さらに、リブおよび結合部材は凸形状部に連結されるため、半円形状部分の面内方向に効率的に荷重を伝達することができ、衝突に対する反力を向上させることができる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
（構成）
本実施の形態に係る車体３００は、第１実施形態に示す車体１と、荷重発生部材の断面構造が異なるものである。
したがって、本実施の形態においては、第１実施形態と異なる部分である荷重発生部材の断面構造について説明する。なお、以下の説明において、第１実施形態と同様の部材については、同一の符号を付して引用するものとする。
図１０は、本発明の第４実施形態に係る車体３００において、荷重発生部材３１２の断面構成を示す図である。
図１０において、荷重発生部材３１２は、その長方形状部分内に、横リブ１２ａが多数形成されていると共に、それら横リブ１２ａが連結される半円形状部分は、複数の半円を重畳した断面形状とされている。

（作用）
次に、上記車体構造を有する車体３００の作用について説明する。
上記車体構造を有する車体３００に対し、例えば小径のポールによって車両側方から大きな衝突荷重が作用した場合、とりわけ、荷重発生部材とポールの接触時におけるオフセット率が車両上下方向で小さかった場合には、横リブ１２ａが車両上下方向に並んで多数形成されていることや、半円形状部分が重畳されていることから、衝突の荷重が確実に横リブ１２ａに伝達される。
なお、上記実施形態においては、長方形状部分内の横リブ１２ａおよび重畳された半円形状部分が請求項５におけるリブを構成する。

（第４実施形態の効果）
（１）凸形状部あるいは閉断面構造部等に形成された多数のリブによって、荷重発生部材のロバスト性が高くなり、車両上下方向でオフセット率が小さい条件における側面衝突時でも、衝突エネルギをより効率的に吸収することが可能となる。

（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について説明する。
（構成）
本実施の形態に係る車体４００は、第１実施形態に示す車体１と、荷重発生部材の構成が異なるものである。
したがって、本実施の形態においては、第１実施形態と異なる部分である荷重発生部材の構造について説明する。なお、以下の説明において、第１実施形態と同様の部材については、同一の符号を付して引用するものとする。

図１１は、本発明の第４実施形態に係る車体４００における荷重発生部材４１２の構成を示す図である。
図１１において、荷重発生部材４１２は、サイドシル５におけるクロスビーム部材間に、離散的に板状部材が配設され、該板状部材が所定間隔で張力発生部材１３を支持する構成を有している。なお、板状部材と張力発生部材１３とは、接着剤あるいはマスチックといった微小の相対変化で容易に剥離する方法で接合されている。即ち、荷重発生部材４１２は、張力発生部材１３に作用した荷重を連続的に伝達する構成である。

（作用）
次に、上記車体構造を有する車体４００の作用について説明する。
車体４００に対し、例えば小径のポールによって車両側方から大きな衝突荷重が作用する場合、張力発生部材１３および荷重発生部材４１２に荷重が伝達される。
このとき、荷重伝達部材４１２が座屈することにより、衝突エネルギを吸収する事ができる。
そして、ポールが車室内側に移動する際に、張力発生部材１３の面外方向に荷重が加わり、ポールとの衝突部位にある張力発生部材１３は、車室内側に移動する。

このとき、張力発生部材１３は、車両前後方向でクロスビーム部材に支持されているため、張力発生部材１３の面内方向に張力が発生し始める。
ここで、張力発生部材１３の長手方向に張力が発生した際に、張力発生部材１３と荷重発生部材４１２とを連結していた部位で相対変位が生じることにより、これらを接着している接着剤等が容易に剥離する。
すると、張力発生部材１３と荷重発生部材４１２とは独立した系となり、荷重の伝達経路が分離される。また、張力発生部材１３の長手方向に張力が発生することで、衝突部位近傍における張力発生部材１３の面外方向に荷重が発生し、荷重発生部材４１２を圧潰させることで衝突エネルギを吸収させることができる。

（第５実施形態の効果）
（１）荷重発生部材が複数の板状部材によって構成されるため、荷重発生部材を軽量な構造によって実現することができる。
以上、第１から第５の実施形態においては、荷重発生部材が半円形状部分を有するものとして説明したが、車両外側に凸となる形状であれば、半円形状に限らず、台形等の他の形状とすることも可能である。

本発明の第１実施形態に係る車体１の構成を示す図である。 サイドシル５のＡ−Ａ’断面図である。 フロアパネル６の車両左側領域を示す部分構成図である。 設置状態にあるクロスビーム部材２５を示す図である。 サイドシル５に小径のポールＰが衝突した場合の初期状態を示す図である。 サイドシル５に対する小径のポールＰの衝突が進行した後の状態を示す図である。 プレス加工を利用して荷重発生部材１２を構成する場合の構造例を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る車体１００において、設置状態にあるクロスビーム部材２５を示す図である。 本発明の第３実施形態に係る車体２００において、設置状態にある張力発生部材１３を示す図である。 本発明の第４実施形態に係る車体３００において、荷重発生部材３１２の断面構成を示す図である。 本発明の第４実施形態に係る車体４００における荷重発生部材４１２の構成を示す図である。

符号の説明

１，１００，２００，３００，４００ 車体、２ Ａピラー、３ Ｂピラー、４ Ｃピラー、５ サイドシル、６ フロアパネル、１０ サイドシルインナ、１０ａ，１１ａ フランジ、１１ サイドシルアウタ、１２，３１２，４１２ 荷重発生部材、１２ａ 横リブ、１２ｂ，１２ｃ 突起形状、１３ 張力発生部材、２０〜２３ クロスメンバ、２４〜２７ クロスビーム部材、２５ａ ビード、２８ ポルト、１２５ａ 取り付け具、１２５ｂ，２２５ａ，２２５ｂ ボルト、Ｆ 鉄板部材

Claims (19)

1. 側面衝突の衝突エネルギを吸収する車体構造であって、
   荷重に応じて座屈する荷重発生部材と、側面衝突の荷重に対して車両前後方向の張力を発生し、荷重作用点から離れる方向に荷重を伝達する張力発生部材とを車体側部に備え、
   前記張力発生部材は、前記荷重発生部材より車両外側に設置され、該張力発生部材によって伝達された側面衝突の荷重を前記荷重発生部材に作用させて衝撃エネルギを吸収することを特徴とする車体構造。
2. 車体のフロアパネル側部において車両前後方向に設置されるサイドシルと、車体のフロアパネルに車両幅方向に設置されるクロスメンバとを有する車体構造であって、
   前記サイドシル内に設置され、座屈により車両側方からの衝突エネルギを吸収する荷重発生部材と、
   前記サイドシル内において前記荷重発生部材の車両外側に近接して設置され、前記クロスメンバに支持されて張力を発生する張力発生部材と、
   を備えることを特徴とする車体構造。
3. 前記荷重発生部材は、車両外側に向かって凸形状となる凸形状部を有することを特徴とする請求項２記載の車体構造。
4. 前記荷重発生部材は、前記凸形状部の車両外側に、車両幅方向に形成された前記凸形状部の頂部に連結するリブを備えた閉断面構造部を有することを特徴とする請求項３記載の車体構造。
5. 前記荷重発生部材は、前記凸形状部あるいは他の部分に、車両幅方向に形成された複数のリブを備えることを特徴とする請求項３または４記載の車体構造。
6. 前記荷重発生部材は、車両外側の面に、車両前後方向に延びる一対の突起形状を有し、
   前記張力発生部材は、該一対の突起形状間に設置されていることを特徴とする請求項２から５のいずれか１項に記載の車体構造。
7. 前記張力発生部材は、前記閉断面構造部を車両外側から内側に貫く結合部材によって、前記閉断面構造部の車両外側の面に配設されていることを特徴とする請求項４記載の車体構造。
8. 前記クロスメンバに固定され、前記サイドシル内において前記張力発生部材を支持するクロスビーム部材を備えることを特徴とする請求項２から７のいずれか１項に記載の車体構造。
9. 前記クロスビーム部材における車両上下方向の上下面に、ビードが形成されていることを特徴とする請求項８記載の車体構造。
10. 前記クロスビーム部材とクロスメンバとは、易変形可能な部材を介して結合されていることを特徴とする請求項８または９記載の車体構造。
11. 前記クロスメンバとクロスビーム部材とは、車両上下方向にピンが貫通したピン結合によって結合されていることを特徴とする請求項８から１０のいずれか１項に記載の車体構造。
12. 前記クロスビーム部材と荷重発生部材とは、前記クロスメンバの端部付近において両部材が接する位置でピン結合されていることを特徴とする請求項８から１０のいずれか１項に記載の車体構造。
13. 前記張力発生部材とクロスビーム部材とは、前記張力発生部材を底面に結合したチャンネル状部材を、該チャンネル状部材の両側面が前記クロスビーム部材の上下面を挟む状態で上下方向にピンを貫通させてピン結合されていることを特徴とする請求項８から１２のいずれか1項に記載の車体構造。
14. 前記張力発生部材は、板状体あるいは閉断面を有する構造体によって構成されていることを特徴とする請求項２から１３のいずれか１項に記載の車体構造。
15. 前記張力発生部材と荷重発生部材とは、車両前後方向の相対変位に対して易剥離可能に接合されていることを特徴とする請求項２から１４のいずれか１項に記載の車体構造。
16. 前記荷重発生部材は、断面内部に発泡金属を充填した構造を有することを特徴とする請求項２から１５のいずれか１項に記載の車体構造。
17. 車体側面において、車両前後方向の所定個所に、前記荷重発生部材を複数配設したことを特徴とする請求項２から１６のいずれか１項に記載の車体構造。
18. 前記荷重発生部材は、前記サイドシル内において、車両幅方向に配設された複数の板状部材によって構成されていることを特徴とする請求項２記載の車体構造。
19. 側面衝突の衝突エネルギを吸収するための車体の側面補強方法であって、
    側面衝突の荷重に対して車両前後方向の張力を発生する張力発生部材によって、荷重作用点から離れる方向に側面衝突の荷重を伝達し、該張力発生部材の車両内側に配設され、荷重に応じて座屈する荷重発生部材に、前記伝達された荷重を作用させて衝撃エネルギを吸収することを特徴とする車体の側面補強方法。

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