JP2010120418A - 車体側部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】側突性能を向上させることができ、ボデー（車体側部構造）の強度を向上させた車体側部構造を提供する。
【解決手段】車体側部構造１１では、サイドシル１５は、閉断面形状で、車両の外側（矢印ａ２の方向）へ向いているサイドシルアウタ６３の３辺（上壁部５１、縦壁部５５、下壁部５７）のうち少なくとも１辺（例えば縦壁部５５）に溝状のビード（例えば横ビード５６）をサイドシル１５の軸線に平行に設け、サイドシル１５内を仕切るバルクヘッド（第１バルクヘッド４１）が、サイドシル１５の内方（矢印ａ５の方向）へ向け突出するビード（横ビード５６）の山部（第２の壁部８２）に凹部１３１を嵌合して結合し、且つサイドシル１５の前部から後部に配置されている。上壁部５１及び下壁部５７との間に空間１３４、１３５を設けている。
【選択図】図３

Description

本発明は、車室の床の左右に連続する車体側部構造に関するものである。

車体側部構造には、車室の床の左右に設けたサイドシルに車両前後方向に延びる補強用凹部を設けることで、サイドシルの断面崩れを抑制しているものがある（例えば、特許文献１参照。）。
特許第３５２８６２４号公報（図１）

しかし、特許文献１の車両では、例えば側面衝突で車両の側面に荷重が加わった場合のサイドシルの車室内方への曲がりを抑制しているが、より抑制する必要があるという問題がある。

本発明は、側突（側面衝突）性能を向上させることができ、且つ、ボデー（車体側部構造）の強度及び剛性を向上させた車体側部構造を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、車室の床の左右端に配置され車両の前後に延びるサイドシルと、サイドシルの前部からルーフまで延びるフロントピラーと、サイドシルの中央からルーフまで延びるセンタピラーと、を備えた車体側部構造において、サイドシルは、閉断面形状で、車両の外側へ向いているサイドシルアウタの３辺のうち少なくとも１辺に溝状のビードをサイドシルの軸線に平行に設け、サイドシル内を仕切るバルクヘッドが、サイドシルの内方へ向け突出するビードの山部に凹部、又はサイドシルの外方へ向け突出するビードの谷部に凸部を嵌合して結合し、且つサイドシルの前部から後部に配置されていることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、３辺が、上方へ向いた上壁部、車両の外側へ向いた縦壁部、下方へ向いた下壁部であり、１辺が、縦壁部であり、
ビードが、上壁部、縦壁部、下壁部に山部を形成したもので、
バルクヘッドは、縦壁部の山部に凹部を合わせ、縦壁部に凹部のない残りの残部を合わせ、上壁部の山部及び下壁部の山部と合わせ、上壁部及び下壁部との間に空間を設けていることを特徴とする。

請求項３に係る発明では、バルクヘッドは、サイドシルアウタを仕切る部位からサイドシルアウタに対向するサイドシルインナを仕切る部位までが末広がり形状となっていることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、サイドシルは、閉断面形状で、車両の外側へ向いているサイドシルアウタの３辺のうち少なくとも１辺に溝状のビードをサイドシルの軸線に平行に設け、サイドシル内を仕切るバルクヘッドが、サイドシルの内方へ向け突出するビードの山部に凹部、又はサイドシルの外方へ向け突出するビードの谷部に凸部を嵌合して結合し、且つサイドシルの前部から後部に配置されているので、前後のバルクヘッド間に側面衝突された場合、サイドシルアウタが変形するとともに、バルクヘッドも変位するが、バルクヘッドは山部に凹部又は谷部に凸部が当接し、倒れを防止することができる。

また、１辺の山部又は谷部にバルクヘッドの凹部又は凸部を嵌合するので、サイドシルアウタに対するバルクヘッドの位置（車幅方向の位置）を定めるのは容易になり、バルクヘッドのセット性が向上する。

請求項２に係る発明では、３辺が、上方へ向いた上壁部、車両の外側へ向いた縦壁部、下方へ向いた下壁部であり、１辺が、縦壁部であり、ビードが、上壁部、縦壁部、下壁部に山部を形成したもので、バルクヘッドは、縦壁部の山部に凹部を合わせ、縦壁部に凹部のない残りの残部を合わせ、上壁部の山部及び下壁部の山部と合わせ、上壁部及び下壁部との間に空間を設けているので、バルクヘッドを組み付ける際に、バルクヘッドは上壁部の山部、下壁部の山部に干渉しない。従って、バルクヘッドのセット性が向上する。

請求項３に係る発明では、バルクヘッドは、サイドシルアウタを仕切る部位からサイドシルアウタに対向するサイドシルインナを仕切る部位までが末広がり形状となっているので、側面衝突した場合、サイドシルインナに向け荷重をより分散させることができる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
図１は、本発明の車体側部構造を採用した車体の斜視図である。
車体側部構造１１は、車両１２に採用され、車室１３の側壁をなすサイドボデー１４に含まれ、サイドボデー１４の下部であるサイドシル１５と、前のフロントピラー１６と、中央のセンタピラー１７と、を備えている。

車両１２の車体２１は、前述の左右のサイドボデー１４（車体側部構造１１を含む）と、サイドボデー１４の上部に連なるルーフ２２と、サイドボデー１４の下部に連なり車室１３の床をなすアンダボデー２３と、車室１３の前に連なるフロントボデー２４と、を備える。
フロントボデー２４は、車両１２の正面２５からアンダボデー２３まで延びる左右のフロントサイドフレーム２６を有する。

図２は、本発明の車体側部構造の側面図である。図１を併用して説明する。
車体側部構造１１では、サイドシル１５の前部２７にフロントピラー１６の下部３１が接合され、フロントピラー１６の上部３２がルーフサイドレール３３に接続され、サイドシル１５の中央にセンタピラー１７の下部３５が接合され、センタピラー１７の上部３６がルーフサイドレール３３に接合されている。

また、サイドシル１５の前部２７の内部に設けた第１バルクヘッド４１と、サイドシル１５の中央の内部に設けた第２バルクヘッド４２、第３バルクヘッド４３と、を備える。

図３は、図２の３−３線断面図である。図１、図２を併用して説明する。
サイドシル１５は、溝形のサイドシルアウタ６３に溝形のサイドシルインナ６４を接合したものである。
サイドシルインナ６４は、サイドシルアウタ６３の第１フランジ部６６、第２フランジ部６７に重ねてスポット溶接（スポット溶接部６８）した溶接用第３フランジ部７１、第４フランジ部７２と、第３フランジ部７１に連ね車両１２の上方へ向いているインナ上壁部７４と、インナ上壁部７４に連なり車両１２の内側（矢印ａ４の方向）へ向いているインナ縦壁部７５と、インナ縦壁部７５に連なり車両１２の下方へ向いて且つ第４フランジ部７２に連なっているインナ下壁部７６と、からなる。

サイドシルアウタ６３は、サイドシルインナ６４に重ねてスポット溶接した溶接用第１フランジ部６６、第２フランジ部６７と、第１フランジ部６６に連ね車両１２の上方へ向いている上壁部５１と、上壁部５１に連なり車両１２の外側へ向いている縦壁部５５と、縦壁部５５に連なり車両１２の下方へ向いて且つ第２フランジ部６７に連なっている下壁部５７と、上壁部５１に溝形状に立設した上ビード５４と、縦壁部５５に溝形状に立設した横ビード５６と、下壁部５７に溝形状に立設した下ビード６１と、からなる。
サイドシルアウタ６３はまた、上壁部５１が、サイドシルインナ６４のインナ上壁部７４に対して、低く配置されていることで、段差７８が設けられている。

上ビード５４は、サイドシル１５の全長と同じ長さに形成され、サイドシル１５の内方（矢印ａ５の方向）へ起立部８１を立設させ、起立部８１に連ねて第２の壁部８２を形成している。
横ビード５６及び下ビード６１は、上ビード５４と同様の形態である。念のため説明する。
横ビード５６は、略水平に延びてサイドシル１５の全長と同じ長さに形成され、サイドシル１５の内方（矢印ａ５の方向）へ起立部８１を立設させ、起立部８１に連ねて第２の壁部８２を形成している。

下ビード６１は、サイドシル１５の全長と同じ長さに形成され、サイドシル１５の内方（矢印ａ５の方向）へ起立部８１を立設させ、起立部８１に連ねて第２の壁部８２を形成している。
このようなサイドシルアウタ６３は、既に説明した上壁部５１、縦壁部５５、下壁部５７、各第２の壁部８２が溶接可能な平坦を確保している。

車体側部構造１１は、車室１３の床の左端４６、右端４７に配置され車両１２の前後に延びるサイドシル１５と、サイドシル１５の前部２７からルーフ２２まで延びるフロントピラー１６と、サイドシル１５の中央からルーフ２２まで延びるセンタピラー１７と、を備える。

サイドシル１５は、既に説明したように、閉断面形状で、車両１２の外側（矢印ａ２の方向）へ向いているサイドシルアウタ６３の３辺（上壁部５１、縦壁部５５、下壁部５７）のうち少なくとも１辺（例えば縦壁部５５）に溝状のビード（例えば横ビード５６）をサイドシル１５の軸線Ｃｓに平行に設け、サイドシル１５内を仕切るバルクヘッド（第１バルクヘッド４１、第２バルクヘッド４２、第３バルクヘッド４３）が、サイドシル１５の内方（矢印ａ５の方向）へ向け突出するビード（横ビード５６）の山部（第２の壁部８２）に凹部１３１を嵌合して結合し、且つサイドシル１５の前部２７から後部５２に配置されている。

なお、バルクヘッド（第１バルクヘッド４１）は、サイドシル１５の内方（矢印ａ５の方向）へ向け突出するビード（横ビード５６）の山部（第２の壁部８２）に凹部１３１を嵌合したが、逆に、サイドシル１５の外方へ向け突出するビード（図に示していない）の谷部に凸部を嵌合して結合しもよい。

具体的には、３辺が、上方へ向いた上壁部５１、車両１２の外側へ向いた縦壁部５５、下方へ向いた下壁部５７であり、１辺が、縦壁部５５であり、ビード（上ビード５４、横ビード５６、下ビード６１）が、上壁部５１、縦壁部５５、下壁部５７に山部（第２の壁部８２）を形成したもので、バルクヘッド（第１バルクヘッド４１）は、縦壁部５５の山部（第２の壁部８２）に凹部１３１を合わせ、縦壁部５５に凹部１３１のない残りの残部（第１縁１３２）を合わせ、上壁部５１の山部（第２の壁部８２）及び下壁部５７の山部（第２の壁部８２）と合わせ、上壁部５１及び下壁部５７との間に空間１３４、１３５を設けている。
「凹部のない残りの残部」とは、第１縁１３２である。

バルクヘッド（第１バルクヘッド４１〜第３バルクヘッド４３）は、サイドシルアウタ６３を仕切る部位１３７からサイドシルアウタ６３に対向するサイドシルインナ６４を仕切る部位１３８までが末広がり形状となっている。

第１バルクヘッド４１は、具体的には、板本体を台形に形成する第１縁１３２、第２縁１４１、第３縁１４２、第４縁１４３が形成されている。そして、サイドシルアウタ６３の縦壁部５５に第１縁１３２が接合し、第１縁１３２の中央に横ビード５６に接合する凹部１３１が形成され、上壁部５１から上ビード５４の深さだけ離れて上壁部５１の山部（第２の壁部８２）に第２縁１４１が接合し、下壁部５７から下ビード６１の深さだけ離れて下壁部５７の山部（第２の壁部８２）に第３縁１４２が接合し、サイドシルインナ６４のインナ縦壁部７５に第４縁１４３が接合している。また、第１縁１３２、第２縁１４１、第３縁１４２、第４縁１４３に連ねて、スポット溶接のために重ねるフランジ４１ａが形成されている。
第２バルクヘッド４２及び第３バルクヘッド４３は第１バルクヘッド４１と同じである。

次に、本発明の車体側部構造１１に採用された第１バルクヘッド４１〜第３バルクヘッド４３の組み付け要領を図３を用いて簡単に説明する。
まず、サイドシルアウタ６３に第１バルクヘッド４１〜第３バルクヘッド４３を接合する。サイドシルアウタ６３にサイドシルインナ６４を接合する前に第１バルクヘッド４１〜第３バルクヘッド４３を矢印ｂ１のように入れる。その際、サイドシルアウタ６３の縦壁部５５に第１縁１３２を押し当て、且つ、横ビード５６に凹部１３１を押し当てることで、車幅方向（Ｙ軸方向）の位置決めが完了する。引き続き、第１バルクヘッド４１の重なったフランジ４１ａをスポット溶接し、第１溶接部１４５、第２溶接部１４６、第３溶接部１４７、第４溶接部１５１、第５溶接部１５２が形成される。第２バルクヘッド４２〜第３バルクヘッド４３を同様に溶接する。

その次に、サイドシルアウタ６３にサイドシルインナ６４を接合する。サイドシルアウタ６３の第１フランジ部６６、第２フランジ部６７にサイドシルインナ６４の第３フランジ部７１、第４フランジ部７２をそれぞれ重ね、スポット溶接で接合する。

最後に、サイドシルインナ６４に第１バルクヘッド４１〜第３バルクヘッド４３をアーク溶接（第６溶接部１５４、第７溶接部１５５）する。詳しくは、サイドシルインナ６４に予め貫通孔（図に示していない）を開けて、貫通孔の縁をすみ肉溶接又は貫通孔をプラグ溶接する。なお、アーク溶接以外には構造用接着を用いてもよい。

次に、本発明の車体側部構造１１の作用を説明する。
図４（ａ）、（ｂ）は、本発明の車体側部構造の強度向上の機構を説明する図である。図２、図３を併用して説明する。

車体側部構造１１は、側面衝突に対して、立設している第１バルクヘッド４１〜第３バルクヘッド４３が倒れ難くい。具体的には、（ａ）に示すように、側面衝突が第１バルクヘッド４１と第２バルクヘッド４２との間に矢印ａ８のように起きると、（ｂ）に示すようにサイドシル１５が曲がる。曲がるのに伴い、第１バルクヘッド４１及び第２バルクヘッド４２が倒れ始めると（図２の矢印ｂ２又は矢印ｂ３の方向）、第１バルクヘッド４１の凹部１３１及び第２バルクヘッド４２の凹部１３１が縦壁部５５の横ビード５６に当接するので、第１バルクヘッド４１及び第２バルクヘッド４２は少し傾くが、倒れない。従って、側突（側面衝突）性能を向上させることができ、且つ、ボデー（車体側部構造１１）の強度及び剛性を向上させることができる。

側面衝突の位置が変わる場合も同様である。例えば、第２バルクヘッド４２近傍の場合には、第１バルクヘッド４１の倒れを防止することができ、側突（側面衝突）性能を向上させることができ、且つ、ボデー（車体側部構造１１）の強度及び剛性を向上させることができる。

ここでは、第１バルクヘッド４１の第１縁１３２にのみ凹部１３１を形成したが、上ビード５４に嵌る凹部１３１、下ビード６１に嵌る凹部１３１を形成することも可能である。組み付けするときは、サイドシルアウタ６３の前端２７ａ又は後端５２ａから挿入する。その結果、側面衝突で第１バルクヘッド４１が倒れ（矢印ｂ５、ｂ６の方向）始めたとき、上ビード５４に第２縁１４１の凹部１３１が当接し、下ビード６１に第３縁１４２の凹部１３１が当接し、第１バルクヘッド４１の倒れ（矢印ｂ５、ｂ６の方向）をより確実に防止することができ、側突（側面衝突）性能を向上させることができ、且つ、ボデー（車体側部構造１１）の強度及び剛性を向上させることができる。

車体側部構造１１では、第１バルクヘッド４１を組み付ける際に、サイドシルアウタ６３の縦壁部５５に第１縁１３２を押し当てることで、同時に横ビード５６に凹部１３１が当接して、第１バルクヘッド４１の車幅方向の位置が定まる。従って、第１バルクヘッド４１のセット性（位置決め性）が向上する。なお、第２バルクヘッド４２、第３バルクヘッド４３も同様である。

また、図３に示した車体側部構造１１では、サイドシルアウタ６３の上壁部５１から第１バルクヘッド４１の第２縁１４１を離して空間１３４を形成し、下壁部５７から第１バルクヘッド４１の第３縁１４２を離して空間１３５を形成しているので、上ビード５４、下ビード６１に干渉することなく第１バルクヘッド４１を矢印ｂ１のように車両１２の内側から嵌めて、組み付けることができ、第１バルクヘッド４１〜第３バルクヘッド４３のセット性が向上する。

さらに、図３に示した車体側部構造１１では、第１バルクヘッド４１の第１縁１３２に比べ第４縁１４３を長く形成した、末広がり形状なので、第１縁１３２から伝わった力を、第４縁１４３の長さを第１縁１３２と同じ長さにした場合に比べ、より広範囲に分散させることができる。なお、図３では、２箇所のみに分散させるので、「より広範囲」にとはならないが、第４縁１４３を全て接触させた条件下ではより広範囲に分散させることができる。

本発明の車体側部構造は、車両のサイドシルに好適である。

本発明の車体側部構造を採用した車体の斜視図である。 本発明の車体側部構造の側面図である。 図２の３−３線断面図である。 本発明の車体側部構造の強度向上の機構を説明する図である。

符号の説明

１１…車体側部構造、１２…車両、１３…車室、１５…サイドシル、１６…フロントピラー、１７…センタピラー、２２…ルーフ、２７…サイドシルの前部、４１…バルクヘッド（第１バルクヘッド）、４２…バルクヘッド（第２バルクヘッド）、４３…バルクヘッド（第３バルクヘッド）、４６…床の左端、４７…床の右端、５１…３辺の一つ（上壁部）、５２…サイドシルの後部、５４…ビード（上ビード）、５５…１辺（縦壁部）、５６…ビード（横ビード）、５７…３辺の一つ（下壁部）、６１…ビード（下ビード）、６３…サイドシルアウタ、８２…ビードの山部（第２の壁部）、１３１…凹部、１３２…凹部のない残りの残部（第１縁）、１３４、１３５…空間、１３７…サイドシルアウタを仕切る部位、１３８…サイドシルインナを仕切る部位、Ｃｓ…サイドシルの軸線。

Claims (3)

1. 車室の床の左右端に配置され車両の前後に延びるサイドシルと、該サイドシルの前部からルーフまで延びるフロントピラーと、サイドシルの中央からルーフまで延びるセンタピラーと、を備えた車体側部構造において、
   前記サイドシルは、閉断面形状で、車両の外側へ向いているサイドシルアウタの３辺のうち少なくとも１辺に溝状のビードをサイドシルの軸線に平行に設け、サイドシル内を仕切るバルクヘッドが、サイドシルの内方へ向け突出する前記ビードの山部に凹部、又はサイドシルの外方へ向け突出する前記ビードの谷部に凸部を嵌合して結合し、且つサイドシルの前部から後部に配置されていることを特徴とする車体側部構造。
2. 前記３辺が、上方へ向いた上壁部、車両の外側へ向いた縦壁部、下方へ向いた下壁部であり、前記１辺が、前記縦壁部であり、
   前記ビードが、前記上壁部、縦壁部、下壁部に前記山部を形成したもので、
   前記バルクヘッドは、縦壁部の山部に前記凹部を合わせ、縦壁部に凹部のない残りの残部を合わせ、上壁部の山部及び下壁部の山部と合わせ、上壁部及び下壁部との間に空間を設けていることを特徴とする請求項１記載の車体側部構造。
3. 前記バルクヘッドは、サイドシルアウタを仕切る部位からサイドシルアウタに対向するサイドシルインナを仕切る部位までが末広がり形状となっていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車体側部構造。

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