JP2019026137A - 車体下部部材及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】軽量かつ低コストの構造で、側面衝突時の衝撃エネルギーを有効に吸収することが可能な車体下部部材及びその製造方法を提供する。【解決手段】車体下部部材２は、第１部材１０と第２部材２０とを備える。第１部材１０は、第１外縦壁１２と、第１上横壁１６ａ及び第１下横壁１６ｂを含む複数の第１横壁と、を有する。第２部材２０は、第２外縦壁２２と、複数の第２横壁と、第２内縦壁２４と、を有する。複数の第２横壁は、第２上横壁２６ａと、第２下横壁２６ｂと、第２内部横壁２６ｃと、を含む。第２内縦壁２４は、第２上横壁２６ａと第２下横壁２６ｂとを上下方向に連結する。第２内部横壁２６ｃは、第２上横壁２６ａと第２下横壁２６ｂの間で第２外縦壁２２と第２内縦壁２４とを横方向に連結し、かつ、第２部材２０に作用する大きな横方向の荷重によって座屈変形する。【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等の車両の車体の下部を構成する部材であって、当該車体の幅方向両側において前後方向に延びる部材、及びその製造方法に関する。

自動車等の車両の車体は、一般に、その下部を構成する部材であって、いわゆるロッカー（またはサイドシル）と呼ばれる部材を含む。当該部材は、前記車体の幅方向の両側に配置され、サイドドアの下方において前後方向に延びる。

前記のように車体下部を構成する部材として、例えば特許文献１にサイドフレームとして記載されるものが知られている。当該サイドフレームは、車体の幅方向と平行な横方向に並ぶように配置される内側部材及び外側部材により構成される。当該内側部材及び外側部材のそれぞれは、車体の前後方向に延びるとともに、当該前後方向から見て略矩形状の内部空間を囲む中空の閉断面を有する。これら内側部材及び外側部材が互いに横方向に接合されることにより、要求される曲げ剛性が確保される。

特開平４−２９３６７９号公報

前記ロッカーのような車体下部部材には、前記の曲げ剛性に加え、高い側面衝突時衝撃吸収性能が求められる。すなわち、前記車体に対して側方からの衝突、いわゆる側面衝突、があった場合、その衝撃エネルギーを前記車体下部部材の変形によって有効に吸収し、これにより搭乗者の安全を確保することが望まれる。

これに対し、特許文献１に記載されるような車体下部部材は、単純な中空閉断面を有するだけの内側部材及び外側部材により構成されているので、前記側面衝突における衝撃エネルギーを効率よく吸収することが難しい。従って、当該衝撃エネルギーの吸収のためには、肉厚の設定や材料の選定に著しい制限が生ずる可能性があり、部材の重量の増大あるいはコストの著しい上昇を免れ得ない。

本発明は、前記の事情に鑑み、軽量かつ低コストの構造で、側面衝突時の衝撃エネルギーを有効に吸収することが可能な車体下部部材及びその製造方法を提供することを目的とする。

提供されるのは、車体の前後方向に延びて当該車体の下部を構成する車体下部部材であって、前記車体の前後方向に延びる第１部材と、前記車体の前後方向に延び、前記第１部材と前記車体の幅方向に平行な横方向に並ぶように配置されて当該第１部材と接合される第２部材と、を備える。前記第１部材は、前記車体の前後方向から見た断面である横断面において上下方向に延び、かつ、前記第２部材から前記横方向に離間した位置に配せられる第１外縦壁と、上下方向に間隔をおいて並び、それぞれが前記横断面において前記第１外縦壁から前記第２部材に向かって前記横方向に延びる複数の第１横壁と、を有する。前記複数の第１横壁は、前記第１外縦壁の上端部と前記第２部材とを連結するように当該第１外縦壁の上端部につながる第１上横壁と、前記第１外縦壁の下端部と前記第２部材とを連結するように当該第１外縦壁の下端部につながる第１下横壁と、を含む。前記第２部材は、前記横断面において上下方向に延び、かつ、前記第１部材から前記横方向に離間した位置に配せられる第２外縦壁と、上下方向に間隔をおいて並び、前記横断面において前記第２外縦壁から前記第１部材に向かって延びる複数の第２横壁と、前記横断面において上下方向に延び、かつ、前記第２外縦壁よりも前記第１部材に近い位置に配せられる第２内縦壁と、を有する。前記複数の第２横壁は、前記第２外縦壁の上端部と前記第１部材とを連結するように当該第２外縦壁の上端部につながる第２上横壁と、前記第２外縦壁の下端部と前記第１部材とを連結するように当該第２外縦壁の下端部につながる第２下横壁と、少なくとも一つの第２内部横壁と、を含む。前記第２内縦壁は、前記第２上横壁と前記第２下横壁とを上下方向に連結するように当該第２上横壁と当該第２下横壁とにつながる。前記少なくとも一つの第２内部横壁は、前記第２上横壁と前記第２下横壁との間の領域で前記第２外縦壁と前記第２内縦壁とを前記横方向に連結するように前記横断面において前記横方向に延びて当該第２外縦壁と当該第２内縦壁とにつながり、前記第２部材に対して一定以上の前記横方向の荷重が作用したときに座屈変形することが可能な厚みを有する。

ここで、各縦壁について「上下方向に延びる」とは、当該縦壁が上下方向と完全に平行な壁であることを限定する趣旨ではなく、上下方向の荷重を受けることができる程度に当該上下方向に対して傾斜しながら当該上下方向に延びるものも含む趣旨である。同様に、各横壁において「横方向に延びるとは、当該横壁が横方向と完全に平行な壁であることを限定する趣旨ではなく、横方向の荷重を受けることができる程度に当該横方向に対して傾斜しながら当該横方向に延びるものも含む趣旨である。

また、前記第１上横壁について「前記第１外縦壁の上端部と前記第２部材とを連結する」とは当該第１上横壁が当該第２部材に直接接合されるものに限定する趣旨ではなく、当該第１上横壁が第１部材の他の部位を介して間接的に第２部材に接続されるものも含む趣旨である。これは、第１下横壁、第２上横壁及び第２下横壁についても同様である。

前記車体下部部材では、第１及び第２部材に含まれる第１外縦壁、第２外縦壁及び第２内縦壁が上下方向についての曲げ剛性の確保に寄与するとともに、第１部材の第１上横壁及び第１下横壁と第２部材の第２上横壁及び第２下横壁に加えて当該第２部材が当該第２上横壁と当該第２下横壁との間の領域において当該第２内縦壁と当該第２外縦壁とを連結する少なくとも一つの第２内部横壁を含むことが、第１及び第２部材の肉厚を著しく大きくすることなく、車体下部部材の横方向についての曲げ剛性の向上に加え、側面衝突時に前記第２部材に与えられる衝撃エネルギーの効果的な吸収を可能にする。具体的に、前記少なくとも一つの第２内部横壁は、前記側面衝突時に前記第２部材に加えられる前記横方向の衝撃荷重によって座屈変形することにより、衝撃エネルギーの効果的な吸収を行うことが可能である。

前記車体下部部材において、前記第１部材は、前記横断面において上下方向に延び、かつ、前記第１外縦壁よりも前記第２部材に近い位置に配せられる第１内縦壁であって、前記第１上横壁と前記第１下横壁とを上下方向に連結するように当該第１上横壁と当該第１下横壁とにつながる第１内縦壁をさらに有し、前記複数の第１横壁は、前記第１上横壁と前記第１下横壁との間の領域で前記第１外縦壁と前記第１内縦壁とを前記横方向に連結するように前記横断面において前記横方向に延びて当該第１外縦壁と当該第１内縦壁とにつながり、前記第１部材に対して一定以上の前記横方向の荷重が作用したときに座屈変形することが可能な厚みを有する少なくとも一つの第１内部横壁をさらに含むことが、好ましい。

この車体下部部材における前記第１内縦壁は、車体下部部材全体の上下方向についての曲げ剛性をさらに高めることを可能にする。さらに、前記第１上横壁と第１下横壁との間の領域において前記第１内縦壁と第１外縦壁とを連結する前記少なくとも一つの第１内部横壁は、前記側面衝突時に加えられる前記横方向の衝撃荷重によって座屈変形することにより、前記第２内部横壁と相俟って衝撃エネルギーをさらに効果的に吸収することを可能にする。

前記少なくとも一つの第２内部横壁は、当該第２内部横壁の端部のうち前記第２縦内壁につながる端部である内側端部の少なくとも一部が前記複数の第１横壁のうちのいずれか一つの端部であって前記第２部材に近い側の端部である当該第１横壁の内側端部と上下方向についてオーバーラップする高さ位置に当該第２内部横壁が配せられていることが、好ましい。このことは、当該第２内部横壁と第１部材におけるいずれかの第１横壁との間での荷重伝達を円滑にしてより有効な衝撃エネルギーの吸収を可能にする。

前記少なくとも一つの第２内部横壁が上下方向に間隔を置いて並ぶ複数の第２内部横壁を含む場合、当該複数の第２内部横壁の少なくとも一つの前記内側端部が前記複数の第１横壁のうちのいずれか一つの第１横壁の前記内側端部と上下方向についてオーバーラップする高さ位置に当該第２内部横壁が配せられるのが、好ましい。さらに、当該複数の第２内部横壁のそれぞれの前記内側端部の少なくとも一部が前記複数の第１横壁のうちのいずれか一つの第１横壁の前記内側端部と上下方向についてオーバーラップする高さ位置に当該複数の第２内部横壁のそれぞれが配せられることにより、さらに効果的な衝撃エネルギーの吸収が可能になる。

ここで、前記第１部材が前記少なくとも一つの第１内部横壁を含む場合、前記少なくとも一つの第２内部横壁は、当該第２内部横壁の前記内側端部の少なくとも一部が前記少なくとも一つの第１内部横壁のいずれかの前記内側端部と上下方向についてオーバーラップする高さ位置に配せられるのがよい。前記少なくとも一つの第２内部横壁は、あるいは、当該第２内部横壁の前記内側端部の少なくとも一部が前記第１上横壁及び前記第１下横壁のうちのいずれかの前記内側端部と上下方向についてオーバーラップする高さ位置に配せられてもよい。

本発明では、前記第１部材が前記第２部材よりも前記車体幅方向の内側の位置に配置される内側部材を構成し、前記第２部材が前記第１部材よりも前記車体幅方向の外側の位置に配置される外側部材を構成することが、好ましい。この配置は、側面衝突時に車体下部部材に加えられる荷重がまず前記第２部材の前記少なくとも一つの第２内部横壁に伝わって当該第２内部横壁を座屈変形させること、つまり、衝撃エネルギーが初期段階で大きく吸収されること、を可能にする。これにより、当該衝撃エネルギーのより効果的な吸収が可能になる。

ここで、前記第１部材が前記少なくとも一つの第１内部横壁を含む場合、前記少なくとも一つの第２内部横壁は、前記少なくとも一つの第１内部横壁よりも小さい荷重で座屈する形状を有することが、好ましい。このことは、第１内部横壁よりも車体幅方向の外側に位置する第２内部横壁が当該第１内部横壁に先行して座屈変形することを可能にし、これにより、衝撃エネルギーのより効果的な吸収を可能にする。

前記第１部材及び前記第２部材は、アルミニウム合金からなる押出し材からなるものが、好ましい。このことは、車体下部部材全体の軽量化を図りながら、前記第１部材及び第２部材のそれぞれがその長手方向（車体の前後方向）について一様のかつ一体的な断面形状を有することを可能にする。

この場合、前記第１部材及び前記第２部材のうち前記車体幅方向の外側に配置される外側部材を構成するものは、６０００系アルミニウム合金（Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金）からなり、前記第１部材及び前記第２部材のうち前記車体幅方向の内側に配置される内側部材を構成するものは、７０００系アルミニウム合金（例えばＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系アルミニウム合金）からなることが、好ましい。このように、応力腐食割れが生じにくい６０００系アルミニウム合金により前記外側部材を構成し、強度の高い７０００系アルミニウム合金により前記内側部材を構成することは、耐腐食性と軽量化を図りながらの高い強度の確保との両立を可能にする。

この場合、前記外側部材の下端は、当該外側部材の長手方向の全域にわたって前記内側部材の下端よりも下側に位置することが、好ましい。このことは、雨水等が外側部材の下方を通って内側部材に浸入するのを抑止して、当該内側部材の腐食を有効に抑制することを可能にする。

同様に、前記外側部材の上端は、当該外側部材の長手方向の全域にわたって前記内側部材の上端よりも上側に位置することが、好ましい。このことは、雨水等が外側部材の上方を通って内側部材に浸入するのを抑止して、当該内側部材の腐食を有効に抑制することを可能にする。

本発明において、前記第１部材と前記第２部材との接合のために固定が行われる箇所（例えばリベット止めや溶接が行われる箇所）は自由に設定されることが可能である。好ましくは、前記第１部材が前記第１上横壁及び前記第１下横壁のうちの少なくとも一方の内側端部であって前記第２部材に近い側の端部から上下方向の外向きに突出するフランジ部を有し、当該フランジ部が前記第２部材に対して前記横方向に面接触した状態で当該第２部材に固定されることが、好ましい。このことは、第１部材と第２部材とを安定して接合することを可能にし、かつ、当該接合のための作業を容易にすること、を可能にする。

また本発明は、前記車体下部部材を製造するための方法を提供する。この方法は、アルミニウム合金を用いて前記第１部材を押出し成形する工程と、アルミニウム合金を用いて前記第２部材を押出し成形する工程と、前記第１部材と前記第２部材とを前記横方向に並べて互いに接合することにより前記車体下部部材を形成する工程と、を含む。

以上のように、本発明によれば、軽量かつ低コストの構造で、側面衝突時の衝撃エネルギーを有効に吸収することが可能な車体下部部材及びその製造方法が、提供される。

本発明の実施の形態に係る車体下部部材の配置の例を示す側面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る車体下部部材の横断面であって図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係る車体下部部材の横断面を示す図である。 本発明の第３の実施の形態に係る車体下部部材の横断面を示す図である。 本発明の第４の実施の形態に係る車体下部部材の横断面を示す図である。 本発明の第５の実施の形態に係る車体下部部材の横断面を示す図である。 本発明の第６の実施の形態に係る車体下部部材の横断面を示す図である。 本発明の第７の実施の形態に係る車体下部部材の横断面を示す図である。 本発明の第８の実施の形態に係る車体下部部材の横断面を示す図である。 本発明の第９の実施の形態に係る車体下部部材の横断面を示す図である。 本発明の第１０の実施の形態に係る車体下部部材の横断面を示す図である。

本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。

図１は、以下に説明するそれぞれの実施の形態に係るロッカー２の配置の例を示す。同図に示すロッカー２は、図示されないクロスメンバー等とともに車体（ボディ）の下部を構成する車体下部部材である。当該ロッカー２は、車体の幅方向（図１では奥行き方向）の左右両側にそれぞれ配置され、図示されないサイドドアの下方の高さ位置において前後方向（図１では左右方向）に延びる。前記クロスメンバーは前記ロッカー２を相互に左右に接続する。各ロッカー２の適当な部位には上下方向に延びるＢピラー４の下端部が接続される。図１に示される例では、各ロッカー２の前端及び後端は前側及び後側のダイキャスト部材６，８にそれぞれ接続される。

図２は、本発明の第１の実施の形態に係るロッカー２の横断面を示す。当該横断面は、当該ロッカー２を車体の前後方向から見た断面であって、例えば図１に示されるＩＩ−ＩＩ線に沿った断面である。

前記ロッカー２は、第１部材１０と、第２部材２０と、を備える。前記第１及び第２部材１０，２０のそれぞれは、車体の前後方向に延び、かつ当該前後方向に一様な断面を有する部材であり、例えばアルミニウム合金からなる押出し材により構成される。

前記第１部材１０及び第２部材２０は、前記車体の幅方向と平行な横方向（図２では左右方向）に並べて配置され、かつ互いに接合されることにより、前記ロッカー２を構成する。この実施の形態では、前記第１部材１０は前記第２部材２０よりも前記車体幅方向の内側に配置される内側部材を構成し、前記第２部材２０は前記第１部材よりも前記車体幅方向の外側に配置される外側部材を構成する。

前記第１部材１０は、第１外縦壁１２と、複数の第１横壁と、を一体に有する。

前記第１外縦壁１２は、前記横断面において上下方向に延び、前記第２部材２０から前記横方向（図２では左方）に離間した位置に配せられる。

前記複数の第１横壁は、この実施の形態では第１上横壁１６ａ及び第１下横壁１６ｂを含む。前記第１上横壁１６ａ及び前記第１下横壁１６ｂは、前記第１外縦壁１２の上端部及び下端部からそれぞれ前記第２部材２０に向かって（図２では右に向かって）前記横方向に延びる。前記第１上横壁１６ａは、前記第１外縦壁１２の上端部と前記第２部材２０とを連結するように当該第１外縦壁１２の上端部につながり、同様に、前記第１下横壁１６ｂは、前記第１外縦壁１２の下端部と前記第２部材２０とを連結するように当該第１外縦壁１２の下端部につながる。

前記横断面において、前記第１外縦壁１２と前記第１上横壁１６ａ及び前記第２下横壁１６ｂとの間には両者を適当な曲率半径でもって滑らかにつなぐ曲線部分が与えられてもよい。このことは後述の他の実施の形態についても同様である。

前記第２部材２０は、第２外縦壁２２と、第２内縦壁２４と、複数の第２横壁と、を一体に有する。

前記第２外縦壁２２は、前記横断面において上下方向に延び、かつ、前記第２部材２０から前記横方向（図２では右方）に離間した位置に配せられる。前記第２内縦壁２４は、前記横断面において上下方向に延び、かつ、前記第２外縦壁２２よりも前記第１部材１０に近い位置、この実施の形態では当該第１部材１０と接触可能な位置、に配せられる。

前記複数の第２横壁は、この実施の形態では第２上横壁２６ａ、第２下横壁２６ｂ及び第２内部横壁２６ｃを含む。前記第２上横壁２６ａ、前記第２下横壁２６ｂ及び前記第２内部横壁２６ｃは、前記第２外縦壁２２の上端部及び下端部からそれぞれ前記第１部材１０に向かって（図２では左に向かって）前記横方向に延びる。前記第２上横壁２６ａは、前記第２外縦壁２２の上端部と前記第１部材１０とを連結するように当該第２外縦壁２２の上端部につながり、同様に、前記第２下横壁２６ｂは、前記第２外縦壁２２の下端部と前記第１部材１０とを連結するように当該第２外縦壁２２の下端部につながる。

この第２部材２０においても、前記横断面において、前記第２外縦壁２２と前記第２上横壁２６ａ及び前記第２下横壁２６ｂとの間には両者を適当な曲率半径でもって滑らかにつなぐ曲線部分が与えられてもよい。このことは後述の他の実施の形態についても同様である。

前記第２内縦壁２４は、前記第２上横壁２６ａ及び前記第２下横壁２６ｂの内側端部、すなわち当該第２上横壁２６ａ及び第２下横壁２６ｂの両端部のうち前記第１部材１０に近い側の端部（図２では左側端部）を相互に上下方向に連結するように当該第２上横壁２６ａ及び当該第２下横壁２６ｂの前記内側端部にそれぞれつながる。前記第２内部横壁２６ｃは、前記第２上横壁２６ａと前記第２下横壁２６ｂの間の領域内の高さ位置、好ましくは前記第２上横壁２６ａと前記第２下横壁２６ｂとの丁度中間の高さ位置、で前記第２外縦壁２２と前記第２内縦壁２４とを前記横方向に連結するように前記横断面において前記横方向に延びて当該第２外縦壁２２と当該第２内縦壁２４とにつながる。

前記第２内部横壁２６ｃは、さらに、前記第２部材２０に対して一定以上の前記横方向の荷重Ｐが作用したときに座屈変形することが可能な厚みを有する。当該厚みは、仕様に応じて自由に設定されることが可能である。また、当該厚みは横方向について必ずしも一定でなくてもよい。図２に示される例では、第１及び第２部材１０，２０を構成する壁のそれぞれに略等しい厚みが設定されている。

この第１の実施の形態では、第１上横壁１６ａと第２上横壁２６ａとが互いに同等の高さ位置に配せられ、第１下横壁１６ｂと第２下横壁２６ｂとが互いに同等の高さ位置に配せられている。しかし、前記高さ位置は互いに異なっていてもよい。また、それぞれの横壁１６ａ，１６ｂ，２６ａ〜２６ｃは、図１に示されるように横方向と完全に平行に延びているが、当該横方向の荷重を受けることができる範囲内で当該横方向に対してある程度傾斜しながら延びていてもよい。このことは、後述の他の実施の形態でも同様である。

この第１の実施の形態では、前記第１部材１０に前記第２部材２０の幅寸法（前記横方向の寸法）よりも大きな幅寸法が与えられている。しかし、両部材１０，２０の幅寸法は同等でもよいし、あるいは第１部材１０の幅寸法が第２部材２０の幅寸法より大きくてもよい。このことは、後述の他の実施の形態でも同様である。

この第１の実施の形態に係る前記第１部材１０は第１上側フランジ部１８ａ及び第１下側フランジ部１８ｂをさらに有し、同様に前記第２部材２０は第２上側フランジ部２８ａ及び第２下側フランジ部２８ｂをさらに有する。前記第１上側フランジ部１８ａは前記第１上横壁１６ａの内側端部（図２では右側端部）から上下方向の外向き（図２では上向き）に突出し、前記第１下側フランジ部１８ｂは前記第１下横壁１６ｂの内側端部（図２では右側端部）から上下方向の外向き（図２では下向き）に突出する。同様に、前記第２上側フランジ部２８ａは前記第２上横壁２６ａの内側端部（図２では左側端部）から上下方向の外向き（図２では上向き）に突出し、前記第２下側フランジ部２８ｂは前記第２下横壁２６ｂの内側端部（図２では左側端部）から上下方向の外向き（図２では下向き）に突出する。

前記第１上側フランジ部１８ａ及び第２上側フランジ部２８ａは互いに横方向に突き合わされて固定され、同様に前記第１下側フランジ部１８ｂ及び第２下側フランジ部２８ｂも互いに横方向に突き合わされて固定されている。そして、これらの固定により、前記第１部材１０と前記第２部材２０とが互いに接合されてロッカー２を形成している。当該固定は、例えば、ロッカー２の長手方向に並ぶ複数の位置で前記第１上側フランジ部１８ａ及び第２上側フランジ部２８ａを貫通するように複数のリベット３０を打ち、同様に前記第１下側フランジ部１８ｂ及び第２下側フランジ部２８ｂを貫通するように複数のリベット３０を打つことにより、行うことが可能である。あるいは、当該長手方向に沿った溶接が行われてもよい。

前記ロッカー２によれば、第１及び第２部材１０，２０に含まれる第１外縦壁１２、第２外縦壁２２及び第２内縦壁２４が上下方向についての曲げ剛性の確保に寄与するとともに、第１部材１０における第１上横壁１６ａ及び第１下横壁１６ｂと第２部材２０における第２上横壁２６ａ及び第２下横壁２６ｂとに加えて、当該第２部材２０が当該第２上横壁２６ａと第２下横壁２６ｂとの間の領域において当該第２外縦壁２２と当該第２内縦壁２４とを連結する第２内部横壁２６ｃを含むことが、第１及び第２部材１０，２０の肉厚を著しく大きくすることなく、ロッカー２の横方向についての曲げ剛性の向上に加え、側面衝突時に前記第２外縦壁２２に与えられる衝撃エネルギーの効果的な吸収を行うことにより搭乗者の安全を確保することを可能にする。具体的に、前記少なくとも一つの第２内部横壁２６ｃは、前記側面衝突時に前記第２外縦壁２２に加えられる前記横方向の衝撃荷重Ｐによって座屈変形することにより、衝撃エネルギーを効果的に吸収することが可能である。

この実施の形態とは逆に、前記第１部材１０が外側部材を構成し、前記第２部材２０が内側部材を構成してもよい。しかし、前記第２部材２０が前記第１部材１０の車体幅方向の外側に配置されることは、ロッカー２に加えられる衝撃エネルギーを第１部材１０に先行して第２部材２０の第２内部横壁２６ｃがその座屈変形により吸収することを可能にする。このことは、内部横壁を有しない第１部材１０に荷重が与えられる場合に比べてより効果的なエネルギー吸収を可能にする。また、前記第２部材２０の幅寸法が前記第１部材１０の幅寸法よりも大きいことは、ロッカー２の幅寸法を決められた寸法に保ちながら第２部材２０の第２内部横壁２６ｃに大きな横方向の寸法を与えてその座屈変形を生じさせ易くすることを可能にする。

以上のことは、後述する他の実施の形態においても同様である。

図３は、本発明の第２の実施の形態に係るロッカー２の横断面を示す。このロッカー２は、前記第１の実施形態に係るロッカー２の第１部材１０に第１内縦壁１４が付加されたものである。すなわち、当該第２の実施の形態に係るロッカー２は、前記第１の実施の形態に係る第１部材１０に前記第１内縦壁１４が付加された第１部材１０と、前記第１の実施の形態に係る第２部材２０と同等の第２部材２０と、を有する。

前記第１内縦壁１４は、前記第２内縦壁２４と同様、前記横断面において上下方向に延び、かつ、前記第１外縦壁１２よりも前記第２部材２０に近い位置、この第２の実施の形態では当該第２部材２０の第２内縦壁２４と接触可能な位置、に配せられる。当該第１内縦壁１４は、前記第１上横壁１６ａ及び前記第２下横壁１６ｂの内側端部、すなわち当該第１上横壁１６ａ及び第２下横壁１６ｂの両端部のうち前記第２部材２０に近い側の端部（図３では右側端部）を相互に上下方向に連結するように当該第１上横壁１６ａ及び当該第１下横壁１６ｂの前記内側端部にそれぞれつながる。当該第１内縦壁１４の付加は、ロッカー２全体の上下方向についての曲げ剛性をさらに向上させることを可能にする。

図４は、本発明の第３の実施の形態に係るロッカー２の横断面を示す。この第３の実施の形態に係るロッカー２は、前記第２の実施形態に係るロッカー２の第１部材１０に前記第１横壁として第１内部横壁１６ｃがさらに付加されたものである。すなわち、当該第２の実施の形態に係るロッカー２は、前記第２の実施の形態に係る第１部材１０に前記第１内部横壁１６ｃが付加された第１部材１０と、前記第１及び第２の実施の形態に係る第２部材２０と同等の第２部材２０と、を有する。

前記第１内部横壁１６ｃは、前記第２内部横壁２６ｃと同様、前記第１上横壁１６ａと前記第１下横壁１６ｂの間の領域内の高さ位置、好ましくは前記第１上横壁１６ａと前記第１下横壁１６ｂとの丁度中間の高さ位置、で前記第１外縦壁１２と前記第１内縦壁１４とを前記横方向に連結するように前記横断面において前記横方向に延びて当該第１外縦壁１２と当該第１内縦壁１４とにつながる。

前記第１内部横壁１６ｃは、さらに、前記第１部材１０に対して一定以上の前記横方向の荷重Ｐが作用したときに座屈変形することが可能な厚みを有する。当該第１内部横壁１６ｃの厚みも、仕様に応じて自由に設定されることが可能であり、横方向について必ずしも一定でなくてもよい。図３に示される例では、第１及び第２部材１０，２０を構成する他の壁の厚みと同等の厚みが前記第１内部横壁１６ｃに与えられている。

この第３の実施の形態において第１外縦壁１２と第１内縦壁１４とを横方向に連結する前記第１内部横壁１６ｃは、前記側面衝突時に加えられる前記横方向の衝撃荷重によって座屈変形することにより、前記第２内部横壁２６ｃと相俟って、衝撃エネルギーをさらに効果的に吸収することを可能にする。

前記第１内部横壁１６ｃと前記第２内部横壁２６ｃの高さ位置（上下方向の位置）は、相互にずれていてもよいが、当該第２内部横壁２６ｃの内側端部（図４では左側端部）の少なくとも一部が当該第１内部横壁１６ｃの内側端部（図４では右側端部）と上下方向についてオーバーラップする程度に両内部横壁１６ｃ，２６ｃが合致していることが、好ましい。このことは、両内部横壁１６ｃ，２６ｃの間での荷重伝達（第２部材２０が外側部材である場合には第２内部横壁２６ｃから第１内部横壁１６ｃへの荷重伝達）を円滑にしてより有効な衝撃エネルギーの吸収を可能にする。

この第３の実施の形態において、前記第１部材１０及び前記第２部材２０がそれぞれ内側部材及び外側部材を構成する場合、つまり前記第２部材２０が前記第１部材１０の車体幅方向外側に配置される場合、前記第２内部横壁２６ｃは、前記第１内部横壁１６ｃよりも小さい荷重で座屈する形状を有することが、好ましい。このことは、前記第１内部横壁１６ｃよりも車体幅方向の外側に位置する前記第２内部横壁２６ｃが当該第１内部横壁１６ｃに先行して座屈変形することを可能にし、これにより、衝撃エネルギーのより効果的な吸収を可能にする。具体的には、図４に示されるように第２部材２０に第１の部材１０の幅寸法よりも大きな幅寸法を与えて前記第２内部横壁２６ｃに前記第１内部横壁１６ｃよりも大きな横方向の寸法を与えてもよいし、前記第２内部横壁２６ｃに前記第１内部横壁１６ｃの厚みより小さい厚みを与えてもよい。あるいは、第１部材１０を構成する材料よりも強度の低い材料によって第２部材２０を構成してもよい。

前記第２内部横壁２６ｃと前記第１内部横壁１６ｃとの前記上下方向についてのオーバーラップによるエネルギー吸収性能向上の効果は、当該第２内部横壁２６ｃが他の第１横壁とオーバーラップすることによっても得ることが可能である。図５〜図７は、その例である第４〜第６の実施の形態に係るロッカー２の横断面をそれぞれ示す。

図５に示される第４の実施の形態に係る第１部材１０は、第１の実施の形態と同様に第１縦内壁及び第１内部横壁を含んでいないが、当該第１部材１０の第１上横壁１６ａが第２部材２０の第２内部横壁２６ｃと同等の高さ位置に配せられることにより、当該第２内部横壁２６ｃの内側端部の少なくとも一部が当該第１上横壁１６ａの内側端部と上下方向についてオーバーラップしている。当該オーバーラップは、前記第２内部横壁２６ｃと前記第１上横壁１６ａとの間での円滑な荷重伝達を可能にする。なお、この第４の実施の形態では第２部材２０の第２上側フランジ部２８ａが省略され、第１部材１０の第１上側フランジ部１８ａは第２部材２０の第２内縦壁２４に横方向に突き合わされた状態で当該第２内縦壁２４にリベット３０またはその他の手段で固定される。

図６に示される第５の実施の形態は、前記第４の実施の形態に係る第１部材１０に第１内縦壁１４が付加されたものである。この第５の実施の形態においても、第２内部横壁２６ｃの内側端部の少なくとも一部が第１上横壁１６ａの内側端部と上下方向についてオーバーラップすることにより、前記第２内部横壁２６ｃと前記第１上横壁１６ａとの間での円滑な荷重伝達を可能にする。

図７に示される第６の実施の形態に係る第１部材１０も、第１縦内壁及び第１内部横壁を含んでいないが、当該第１部材１０の第１下横壁１６ｂが第２部材２０の第２内部横壁２６ｃと同等の高さ位置に配せられることにより、当該第２内部横壁２６ｃの内側端部の少なくとも一部が当該第１下横壁１６ｂの内側端部と上下方向についてオーバーラップしている。当該オーバーラップは、前記第２内部横壁２６ｃと前記第１下横壁１６ｂとの間での円滑な荷重伝達を可能にする。なお、この第６の実施の形態では第２部材２０の第２下側フランジ部２８ｂが省略され、第１部材１０の第１下側フランジ部１８ｂは第２部材２０の第２内縦壁２４に横方向に突き合わされた状態で当該第２内縦壁２４にリベット３０またはその他の手段で固定される。

本発明に係る第２上横壁が「第２外縦壁の上端部と前記第１部材とを連結する」とは、当該第１上横壁が当該第２部材に直接接合されるものに限らず、当該第２上横壁が第２部材の他の部位を介して間接的に第２部材に接続されるもの、例えば図５及び図６に示されるように第２上横壁２２につながる第２上横壁２６ａが第２内縦壁２４の上半部を介して第１部材１０に連結されるものも含む趣旨である。同様に、第２下横壁が「第２外縦壁の下端部と前記第１部材とを連結する」とは、例えば図７に示されるように第２上横壁２２につながる第２下横壁２６ｂが第２内縦壁２４の下半部を介して第１部材１０に連結されるものも含む趣旨である。このことは、第１上横壁及び第１下横壁についても同様である。

本発明に係る第２部材の「少なくとも一つの第２内部横壁」は、複数の第２内部横壁を含んでいてもよい。この場合、当該複数の第２内部横壁の少なくとも一つの内側端部がいずれかの第１横壁の前記内側端部と上下方向についてオーバーラップする高さ位置に当該第２内部横壁が配せられるのが、好ましい。さらに、当該複数の第２内部横壁のそれぞれの内側端部の少なくとも一部がいずれかの第１横壁の内側端部と上下方向についてオーバーラップする高さ位置に当該複数の第２内部横壁のそれぞれが配せられることにより、さらに効果的な衝撃エネルギーの吸収が可能になる。

図８は、後者の例である第７の実施の形態に係るロッカー２の横断面を示す。この第７の実施の形態に係るロッカー２の第１部材１０は、図４に示される前記第３の実施の形態に係る第１部材１０と同等であるが、第７の実施の形態に係る第２部材２０は、第１部材１０の高さ寸法よりも大きな高さ寸法を有し、かつ、「少なくとも一つの第２内部横壁」として第２上側内部横壁２６ｄ及び第２下側内部横壁２６ｅを有している。前記第２部材２０の第２上横壁２６ａが第１部材１０の第１上横壁１６ａよりも高い位置に配せられ、前記第２上側内部横壁２６ｄ及び第２下側内部横壁２６ｅが前記第１部材１０の第１上横壁１６ａ及び第１内部横壁１６ｃと同等の高さ位置に配せられることにより、当該第２上側内部横壁２６ｄの内側端部（図８では左側端部）の少なくとも一部が第１上横壁１６ａの内側端部（図８では右側端部）の少なくとも一部に対して上下方向にオーバーラップし、かつ、当該第２下側内部横壁２６ｅの内側端部（図８では左側端部）の少なくとも一部が第１内部横壁１６ｃの内側端部（図８では右側端部）の少なくとも一部に対して上下方向にオーバーラップしている。

この第７の実施の形態に係るロッカー２では、前記第２上側内部横壁２６ｄと前記第１上横壁１６ａとの間での円滑な荷重伝達、及び前記第２下側内部横壁２６ｅと前記第１内部横壁１６ｃとの間での円滑な荷重伝達、を同時に達成することが可能である。

本発明では、第１及び第２部材の少なくとも一方に、上下方向の曲げ剛性をさらに高めるために上下方向に延びる内部縦壁が適宜付加されてもよい。図９は、その例である第８の実施の形態に係るロッカー２の横断面を示す。当該ロッカー２は、前記第７の実施の形態に係るロッカー２の第１部材１０及び第２部材２０のそれぞれに第１内部縦壁１５及び第２内部縦壁２５が付加されたものである。前記第１内部縦壁１５は、横断面において第１外縦壁１２と第１内縦壁１４との間の領域で第１内部横壁１６ｃと交差しながら上下方向に延びることにより第１上横壁１６ａと第１下横壁１６ｂとを連結する。同様に、前記第２内部縦壁２５は、横断面において第２外縦壁２２と第２内縦壁２４との間の領域で第１内部横壁２６ｄ，２６ｅと交差しながら上下方向に延びることにより第２上横壁２６ａと第２下横壁２６ｂとを連結する。

前記の上下方向のオーバーラップによる効果は、第２内部横壁の内側端部が第１部材に対して多少離れている場合、つまり、第９の実施の形態として図１０に示すように第２部材２０の第２内縦壁２４が第２上横壁２６ａ及び第２下横壁２６ｂの内側端部（図では左側端部）よりも外側（図１０では右側）にずれている場合、にも得ることが可能である。あるいは、第１部材１０の第１内縦壁１４が第１上横壁１６ａ及び第１下横壁１６ｂの内側端部（図では右側端部）よりも外側（図１０では左側）にずれていてもよい。

本発明において、第１部材及び第２部材を相互に接合するための具体的な形態は限定されない。例えば、図４に示される前記第３の実施の形態に係るロッカー２は、図１１に示される第１０の実施の形態のように変形されることが可能である。当該第１０の実施の形態では、前記第３の実施の形態に係る第１及び第２下側フランジ部１８ｂ，２８ｂが省略され、第２下横壁２６ｂが第１下横壁１６ｂよりもその厚み分だけ低い位置に配せられ、当該第２下横壁２６ｂから第１部材１０に向かって延長部２８ｃが延長されて当該延長部２８ｃの上面が前記第１下横壁１６の下面に重ね合わされ、当該延長部２８ｃと当該第１下横壁１６とが上下方向のリベット３０によって相互に固定されている。

本発明において、第１及び第２部材を構成する材料は特に限定されない。しかし、以上説明した実施の形態において前記第１部材１０及び第２部材２０がアルミニウム合金からなる押出し材により構成されることは、ロッカー２全体の軽量化を図りながら、前記第１部材１０及び第２部材１０のそれぞれがその長手方向（車体の前後方向）について一様のかつ一体的な断面形状を有することを可能にする。さらに、このようなロッカー２は、アルミニウム合金を用いて前記第１部材１０を押出し成形する工程と、アルミニウム合金を用いて前記第２部材２０を押出し成形する工程と、前記第１部材１０と前記第２部材２０とを前記横方向に並べて前記リベット３０や溶接等によって互いに接合する工程と、を含む方法によって容易に製造されることが可能である。

前記第１部材１０及び前記第２部材２０のうち前記車体幅方向の外側に配置される外側部材を構成するものは、６０００系アルミニウム合金（Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金）からなり、前記第１部材１０及び前記第２部材２０のうち前記車体幅方向の内側に配置される内側部材を構成するものは、７０００系アルミニウム合金（例えばＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系アルミニウム合金）からなることが、好ましい。このように、応力腐食割れが生じにくい６０００系アルミニウム合金により前記外側部材を構成し、強度の高い７０００系アルミニウム合金により前記内側部材を構成することは、耐腐食性と軽量化を図りながらの高い強度の確保との両立を可能にする。

この場合、前記外側部材の下端は、当該外側部材の長手方向全域にわたって内側部材の下端よりも下側に位置することが、好ましい。このことは、雨水等が当該外側部材の下方を通って７０００系アルミニウム合金からなる第１部材１０に浸入するのを抑止し、これにより当該第１部材１０の腐食を有効に抑制することを可能にする。例えば、図２〜図１１に示されるロッカー２は、いずれも、第２部材２０が前記外側部材を構成する場合において、当該第２部材２０の下端がその長手方向の全域にわたって第１部材１０の下端よりも下側に位置することにより、当該第２部材２０が車体幅方向外側（それぞれの図の左側）からみて内側部材である第１部材１０の下端を完全に覆っている。具体的に、図２〜図６及び図８〜図１０に示すロッカー２では、いずれも、第２部材２０の下側フランジ部２８ｂが第１部材１０の下側フランジ部１８ｂよりも大きな突出量を有することにより、当該下側フランジ部２８ｂの下端が第２部材２０の長手方向の全域にわたって当該下側フランジ部１８ｂの下端よりも下側に位置している。また、図７に示されるロッカー２では、第２部材２０の第２下横壁２６ｂの下面が第１部材１０の下側フランジ部１８ｂの下端よりも下側に位置しており、図１１に示される実施の形態では、第２部材２０の第２下横壁２６ｂの下面及びこれに続く延長部２８ｃの下面が第１部材１０の第１下横壁１６ｂの下面よりも下側に位置している。

同様に、前記外側部材の上端は、当該外側部材の長手方向全域にわたって内側部材の上端よりも上側に位置することが、好ましい。このことは、雨水等が当該外側部材の上方を通って７０００系アルミニウム合金からなる第１部材１０に浸入するのを抑止することを可能にする。図２〜図１１に示されるロッカー２は、いずれも、第２部材２０が前記外側部材を構成する場合において、当該第２部材２０の上端がその長手方向の全域にわたって第１部材１０の上端よりも上側に位置することにより、当該第２部材２０が車体幅方向外側からみて内側部材である第１部材１０の上端を完全に覆っている。具体的に、図２〜図４，図７，図１０及び図１１に示す実施の形態では、いずれも、第２部材２０の上側フランジ部２８ａが第１部材１０の上側フランジ部１８ａよりも大きな突出量を有することにより、当該上側フランジ部２８ａの上端が第２部材２０の長手方向の全域にわたって当該上側フランジ部１８ａの上端よりも上側に位置している。また、図５，図６，図８及び図９に示される実施の形態では、いずれも、第２部材２０の第２上横壁２６ａの上面が第１部材１０の上側フランジ部１８ａの上端よりも上側に位置している。

２ ロッカー
１０ 第１部材
１２ 第１外縦壁
１４ 第１内縦壁
１６ 第１下横壁
１６ａ 第１上横壁
１６ｂ 第１下横壁
１６ｃ 第１内部横壁
１８ａ 第１上側フランジ部
１８ｂ 第１下側フランジ部
２０ 第２部材
２２ 第２外縦壁
２４ 第２内縦壁
２６ａ 第２上横壁
２６ｂ 第２下横壁
２６ｃ 第２内部横壁
２６ｄ 第２上側内部横壁
２６ｅ 第２下側内部横壁
２８ａ 第２上側フランジ部
２８ｂ 第２下側フランジ部

Claims (15)

1. 車体の前後方向に延びて当該車体の下部を構成する車体下部部材であって、
   前記車体の前後方向に延びる第１部材と、
   前記車体の前後方向に延び、前記第１部材と前記車体の幅方向に平行な横方向に並ぶように配置されて当該第１部材と接合される第２部材と、を備え、
   前記第１部材は、前記車体の前後方向から見た断面である横断面において上下方向に延び、かつ、前記第２部材から前記横方向に離間した位置に配せられる第１外縦壁と、上下方向に間隔をおいて並び、それぞれが前記横断面において前記第１外縦壁から前記第２部材に向かって前記横方向に延びる複数の第１横壁と、を有し、
   前記複数の第１横壁は、前記第１外縦壁の上端部と前記第２部材とを連結するように当該第１外縦壁の上端部につながる第１上横壁と、前記第１外縦壁の下端部と前記第２部材とを連結するように当該第１外縦壁の下端部につながる第１下横壁と、を含み、
   前記第２部材は、前記横断面において上下方向に延び、かつ、前記第１部材から前記横方向に離間した位置に配せられる第２外縦壁と、上下方向に間隔をおいて並び、前記横断面において前記第２外縦壁から前記第１部材に向かって延びる複数の第２横壁と、前記横断面において上下方向に延び、かつ、前記第２外縦壁よりも前記第１部材に近い位置に配せられる第２内縦壁と、を有し、
   前記複数の第２横壁は、前記第２外縦壁の上端部と前記第１部材とを連結するように当該第２外縦壁の上端部につながる第２上横壁と、前記第２外縦壁の下端部と前記第１部材とを連結するように当該第２外縦壁の下端部につながる第２下横壁と、少なくとも一つの第２内部横壁と、を含み、
   前記第２内縦壁は、前記第２上横壁と前記第２下横壁とを上下方向に連結するように当該第２上横壁と当該第２下横壁とにつながり、
   前記少なくとも一つの第２内部横壁は、前記第２上横壁と前記第２下横壁との間の領域で前記第２外縦壁と前記第２内縦壁とを前記横方向に連結するように前記横断面において前記横方向に延びて当該第２外縦壁と当該第２内縦壁とにつながり、前記第２部材に対して一定以上の前記横方向の荷重が作用したときに座屈変形することが可能な厚みを有する、車体下部部材。
2. 請求項１記載の車体下部部材であって、前記第１部材は、前記横断面において上下方向に延び、かつ、前記第１外縦壁よりも前記第２部材に近い位置に配せられる第１内縦壁であって、前記第１上横壁と前記第１下横壁とを上下方向に連結するように当該第１上横壁と当該第１下横壁とにつながる第１内縦壁をさらに有し、前記複数の第１横壁は、前記第１上横壁と前記第１下横壁との間の領域で前記第１外縦壁と前記第１内縦壁とを前記横方向に連結するように前記横断面において前記横方向に延びて当該第１外縦壁と当該第１内縦壁とにつながり、前記第１部材に対して一定以上の前記横方向の荷重が作用したときに座屈変形することが可能な厚みを有する少なくとも一つの第１内部横壁をさらに含む、車体下部部材。
3. 請求項１または２記載の車体下部部材であって、前記少なくとも一つの第２内部横壁は、当該第２内部横壁の端部の内前記第２縦内壁につながる端部である内側端部の少なくとも一部が前記複数の第１横壁のうちのいずれか一つの第１横壁の端部であって前記第２部材に近い側の端部である当該第１横壁の内側端部と上下方向についてオーバーラップする高さ位置に当該第２内部横壁が配せられている、車体下部部材。
4. 請求項３記載の車体下部部材であって、前記少なくとも一つの第２内部横壁が上下方向に間隔を置いて並ぶ複数の第２内部横壁を含み、当該複数の第２内部横壁の少なくとも一つの前記内側端部が前記複数の第１横壁のうちのいずれか一つの第１横壁の前記内側端部と上下方向についてオーバーラップする高さ位置に当該第２内部横壁が配せられる、車体下部部材。
5. 請求項４記載の車体下部部材であって、前記複数の第２内部横壁のそれぞれの前記内側端部の少なくとも一部が前記複数の第１横壁のうちのいずれか一つの第１横壁の前記内側端部と上下方向についてオーバーラップする高さ位置に当該複数の第２内部横壁のそれぞれが配せられる、車体下部部材。
6. 請求項２記載の車体下部部材であって、前記少なくとも一つの第２内部横壁は、当該第２内部横壁の前記内側端部の少なくとも一部が前記少なくとも一つの第１内部横壁のいずれかの前記内側端部と上下方向についてオーバーラップする高さ位置に配せられる、車体下部部材。
7. 請求項３記載の車体下部部材であって、前記少なくとも一つの第２内部横壁は、当該第２内部横壁の前記内側端部の少なくとも一部が前記第１上横壁及び前記第１下横壁のうちのいずれかの前記内側端部と上下方向についてオーバーラップする高さ位置に配せられる、車体下部部材。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載の車体下部部材であって、前記第１部材が前記第２部材よりも前記車体幅方向の内側の位置に配置される内側部材を構成し、前記第２部材が前記第１部材よりも前記車体幅方向の外側の位置に配置される外側部材を構成する、車体下部部材。
9. 請求項２記載の車体下部部材であって、前記第１部材が前記第２部材よりも前記車体幅方向の内側の位置に配置される内側部材を構成し、前記第２部材が前記第１部材よりも前記車体幅方向の外側の位置に配置される外側部材を構成し、前記少なくとも一つの第２内部横壁は、前記少なくとも一つの第１内部横壁よりも小さい荷重で座屈する形状を有する、車体下部部材。
10. 請求項１〜９のいずれかに記載の車体下部部材であって、前記第１部材が前記第１上横壁及び前記第１下横壁のうちの少なくとも一方の内側端部であって前記第２部材に近い側の端部から上下方向の外向きに突出するフランジ部を有し、当該フランジ部が前記第２部材に対して前記横方向に面接触した状態で当該第２部材に固定される、車体下部部材。
11. 請求項１〜１０のいずれかに記載の車体下部部材であって、前記第１部材及び前記第２部材は、アルミニウム合金からなる押出し材からなる、車体下部部材。
12. 請求項１１記載の車体下部部材であって、前記第１部材及び前記第２部材のうち前記車体幅方向の外側に配置される外側部材を構成するものは、６０００系アルミニウム合金からなり、前記第１部材及び前記第２部材のうち前記車体幅方向の内側に配置される内側部材を構成するものは、７０００系アルミニウム合金からなる、車体下部部材。
13. 請求項１２記載の車体下部部材であって、前記外側部材の下端は、当該外側部材の長手方向の全域にわたって前記内側部材の下端よりも下側に位置する、車体下部部材。
14. 請求項１２または１３記載の車体下部部材であって、前記外側部材の上端は、当該外側部材の長手方向の全域にわたって前記内側部材の上端よりも上側に位置する、車体下部部材。
15. 請求項１１〜１４のいずれかに記載の車体下部部材を製造するための方法であって、アルミニウム合金を用いて前記第１部材を押出し成形する工程と、アルミニウム合金を用いて前記第２部材を押出し成形する工程と、前記第１部材と前記第２部材とを前記横方向に並べて互いに接合することにより前記車体下部部材を形成する工程と、を含む、車体下部部材の製造方法。

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