JP2020142767A - 継手構造 - Google Patents

Abstract

【課題】他の部材の取り付け領域を十分に確保し、継手部分の極めて優れた剛性を確保した、継手構造を提供する。【解決手段】第１の部材と第１の部材に連結された第２の部材とを備える継手構造であって、第１の部材は、第１の連結要素、第２の連結要素及び中間要素を備え、第２の部材は、第１の端部連結要素、第２の端部連結要素、ウェブ及び対向部材を備え、第１の連結要素が、第１の部材から第２の部材の向きに第１の部材が先細るように傾斜角Ｘ２で傾斜しており、第１の端部連結要素が、第１の部材から第２の部材に向かって第１の連結要素と同じ向きに傾斜し、第１の連結要素と滑らかに連結されて第１の連結部を構成し、第２の端部連結要素が、第２の連結要素と滑らかに連結されて第２の連結部を構成し、第１の連結部の少なくとも一部と第２の連結部の少なくとも一部とが、第１の部材を挟んで対向する、継手構造。【選択図】図４Ａ

Description

本発明は、他部材の取り付け領域の確保と、継手部分の剛性の確保との両立を図った継手構造に関する。

従来、継手構造は、車両、船舶、建築物、橋梁、及び一般産業機械等の各種構造物に適用されており、例えば、車幅方向に所定間隔をおいて車両前後方向に延設された２本のサイドシルと、これらサイドシルの双方と連結され、かつ、車幅方向に延設された複数のクロスメンバと、を含む構造が知られている（特許文献１）。

実公昭６０−１２４３８１号公報 国際公開第２０１６／０７６３１５号 特開２００７−１２５９７４号公報 特許第５３８２２７１号公報

図１Ａ及び図１Ｂ（以下、まとめて図１ともいう）、並びに図２Ａ及び図２Ｂ（以下、まとめて図２ともいう）は、従来の車両の車体における、サイドシルとクロスメンバとの継手構造を示す図である。図１Ａ及び図２Ａはその斜視図であり、図１Ｂ及び図２Ｂはその車両前後方向側面図である。図１に示す継手構造１０においては、サイドシル１２の側面１２ａの車高方向の全域にクロスメンバ１４が連結されていないことから、継手部分の剛性が曲げ変形やねじり変形に対して不十分である、という問題があった。なお、図１中、符号１４ｆはクロスメンバ１４に形成されたフランジを示し、符号１６は、クロスメンバ１４が連結されているフロアパネルを示す。

そこで、近年では、図２に示す継手構造２０のように、サイドシル２２の側面２２ａ及びサイドシル上面２２ｂにクロスメンバ２４を連結させることで、継手部分の剛性を高めている。なお、図２中、符号２４ｆはクロスメンバ２４に形成された上面フランジを示し、符号２６は、クロスメンバ２４が連結されているフロアパネルを示す。

しかしながら、継手構造２０を構成するクロスメンバ２４には、図２Ｂに示すように、車幅方向外側部分を構成し、かつ、車高方向上側のプロファイルライン（以下、「上側ライン」と称する場合がある）であって車幅方向に対して傾斜している上側ラインＬ１ｏを有する部分（以下、「車幅外側部」と称する場合がある）２４ｏが存在する。通常、図２Ｂのように上側ラインが傾斜した車幅外側部２４ｏの上には、シートレール台座を取り付けることが困難である。クロスメンバ２４とサイドシル２２の車高方向寸法差が大きい場合には、傾斜した上側ラインＬ１ｏが車幅方向のより内側まで延在することとなり、シートレール台座の取り付け領域が十分に確保されないおそれがある。

そこで、特許文献２には、図３Ａ及び図３Ｂ（以下、まとめて図３ともいう）に示すように、サイドシル２２の上側ラインＬｓを車幅方向外側に向けて車高方向上側に傾斜させ、かつ、クロスメンバ２４の上面フランジ２４ｆａの上側ラインＬｆとサイドシル２４の上側ラインＬｓとを連ならせる継手構造が提案されている。この継手構造によれば、車幅外側部分２４ｏの上面とフランジ２４ｆａの上面との屈曲角を小さくすることができるので、シートレール台座の取り付け領域を確保し、且つ継手部分の剛性の確保することができる。

特許文献２に記載の継手構造によれば、図１、２の従来の継手構造よりも剛性の向上を図ることができるが、依然として継手部分の剛性のさらなる向上が望まれている。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、他の部材（例えば、車幅方向におけるシートレール台座）の取り付け領域を十分に確保するとともに、継手部分の極めて優れた剛性を確保した、継手構造を提供することを目的とする。

本発明者は、車幅方向におけるシートレール台座の取り付け領域を広く確保しつつ極めて優れた剛性を有する継手構造について鋭意研究を行い、本発明を完成した。その要旨は以下のとおりである。

（１）第１の部材と、長手方向の端部が前記第１の部材に連結された第２の部材と、を備える、継手構造であって、
前記第１の部材は、ハット型断面を有し、第１の連結要素、第２の連結要素、並びに前記第１の連結要素及び第２の連結要素の間に位置する中間要素を備え、
前記第２の部材は、ハット型断面を有し、第１の端部連結要素、第２の端部連結要素、前記第１の端部連結要素に連なるウェブ、及び前記ウェブに対向して配置される対向部材を備え、
前記ウェブが、平坦部及び傾斜部を含み、
前記第１の部材の長手方向側面視で、
前記平坦部は、前記第２の部材の長手方向と平行であり、
前記傾斜部は、前記平坦部の前記第１の部材側に連なり、且つ前記第２の部材から前記第１の部材の向きに、前記第２の部材が拡大するように傾斜角Ｘ１で傾斜しており、前記傾斜角Ｘ１は、前記第２の部材の長手方向と前記傾斜部の表面とのなす角であって１０〜３０度であり、
前記第２の部材と連結する部分である第１の連結要素が、前記第１の部材から前記第２の部材の向きに、前記第１の部材が先細るように傾斜角Ｘ２で傾斜しており、前記傾斜角Ｘ２は、前記第２の部材の長手方向と前記第１の連結要素の表面とのなす角であって１０〜３０度であり、
前記傾斜角Ｘ１と前記傾斜角Ｘ２との角度差φが±２０度以内であり、
前記第１の部材と連結する部分である前記第２の部材の第１の端部連結要素が、前記傾斜部の前記第１の部材側に連なり、且つ前記第１の部材から前記第２の部材に向かって、前記第１の連結要素と同じ向きに傾斜しており、
前記第１の連結要素と前記第１の端部連結要素とが、滑らかに連結されて第１の連結部を構成し、
前記第１の部材と連結する部分である前記第２の部材の第２の端部連結要素が、前記対向部材の前記第１の部材側に連なり、
前記第２の連結要素と前記第２の端部連結要素とが、滑らかに連結されて第２の連結部を構成し、
前記第１の連結部の少なくとも一部と第２の連結部の少なくとも一部とが、前記第１の部材を挟んで対向し、
前記ウェブが、前記第１の端部連結要素の範囲と、前記第２の部材の長手方向において前記第１の部材から前記第２の部材に向かって前記中間要素の表面から前記中間要素の幅の５０％以内の範囲とに、曲率半径が２０ｍｍ以下の屈曲点を有しない、
ことを特徴とする継手構造。
（２）前記第２の連結要素及び前記第２の端部連結要素が、前記第２の部材の長手方向と平行である、上記（１）に記載の継手構造。
（３）前記第２の連結要素及び前記第２の端部連結要素が、前記第１の連結要素及び前記第１
の端部連結要素と同じ向きに傾斜角Ｘ３で傾斜しており、前記傾斜角Ｘ３は、前記第２の部材の長手方向と前記第２の連結要素の表面とのなす角であって０度超３０度以下である、上記（１）に記載の継手構造。
（４）前記傾斜角Ｘ２と前記傾斜角Ｘ３との角度差が±５度未満である、上記（３）に記載の継手構造。
（５）前記第１の部材の長手方向側面視で、
前記第２の部材の、前記第１の端部連結要素及び前記第２の端部連結要素以外の部分における、前記第２の部材の長手方向に対して垂直な方向での最大寸法Ｈ１に対する最小寸法Ｈ２の割合Ｈ２／Ｈ１が０．５０以上０．９２以下である、上記（１）〜（４）のいずれかに記載の継手構造。
（６）（Ｈ１／Ｈ２−１）／２＜ｔａｎ｜Ｘ２｜を満たす、上記（１）〜（５）のいずれかに記載の継手構造。

本発明に係る継手構造では、例えば、当該継手構造がサイドシル（第１の部材）とクロスメンバ（第２の部材）とからなる構造である場合に、クロスメンバの車幅内側部の車幅方向寸法を大きくすることを前提に、クロスメンバの上面フランジの上側ラインとサイドシルの上側ラインとを連結し、且つクロスメンバの下面フランジの下側ライン（フロアパネルのフランジの下側ライン）とサイドシルの下側ラインとを連結している。その結果、本発明に係る継手構造によれば、他の部材（例えば、車幅方向におけるシートレール台座）の取り付け領域を十分に確保するとともに、継手部分の極めて優れた剛性を確保することができる。

図１Ａは、従来の車両の車体における、サイドシルとクロスメンバとの継手構造を示す斜視図である。 図１Ｂは、従来の車両の車体における、サイドシルとクロスメンバとの継手構造を示す車両前後方向側面図である。 図２Ａは、従来の車両の車体における、サイドシルとクロスメンバとの継手構造を示す斜視図である。 図２Ｂは、従来の車両の車体における、サイドシルとクロスメンバとの継手構造を示す車両前後方向側面図である。 図３Ａは、従来の継手構造を示す斜視図である。 図３Ｂは、従来の継手構造を示す車両前後方向側面図である。 図４Ａは、本発明の実施形態に係る継手構造を示す斜視図である。 図４Ｂは、本発明の実施形態に係る継手構造を示す車両前後方向側面図である。 図４Ｃは図４Ｂの変形例である。 図５Ａは、図４Ｂに示す車両継手構造についての変形例であり、２つの上側ラインＬｏｕ、Ｌｓｕが一直線に延在している車両前後方向側面図である。 図５Ｂは、図４Ｂに示す車両継手構造についての変形例であり、２つの上側ラインＬｏｕ、Ｌｓｕが車高方向下方に凸状をなして屈曲している車両前後方向側面図である。 図５Ｃは、図４Ｂに示す車両継手構造についての変形例であり、２つの上側ラインＬｏｕ、Ｌｓｕが車高方向下方に凸状をなして湾曲している車両前後方向側面図である。 図６は、図４Ａに示す車両継手構造の変形例であり、車幅外側部の車両前後方向寸法が車幅方向外側に向けて広くなっている例である。 図７は、図４Ａに示す車両継手構造の変形例であり、サイドシルの外側部分に連結する上面フランジとサイドシルの側壁に連結する側面フランジとが一体となった例である。 図８Ａは、本発明（の実施形態）に係る車両継手構造を示す斜視図である。 図８Ｂは、本発明（の実施形態）に係る車両継手構造を示す車両前後方向側面図である。 図９Ａは、図８Ａに示す車両継手構造の変形例を示す斜視図であり、センターピラーが第２のフランジを備える例である。 図９Ｂは、図８Ａに示す車両継手構造の変形例を示す斜視図であり、第２のフランジが第１のフランジと連なっている例である。 図１０Ａは、従来の車体フレームにおける、サイドシルとセンターピラーとの継手構造を示す斜視図である。 図１０Ｂは、従来の車体フレームにおける、サイドシルとセンターピラーとの継手構造を示す車両前後方向側面図である。 図１１Ａは、従来の継手構造の剛性シミュレーションに用いたモデルの上面斜視図である。 図１１Ｂは、従来の継手構造の剛性シミュレーションに用いたモデルの下面斜視図である。 図１２Ａは、従来の継手構造の剛性シミュレーションに用いたモデルの上面斜視図である。 図１２Ｂは、従来の継手構造の剛性シミュレーションに用いたモデルの下面斜視図である。 図１３Ａは、本発明の実施形態に係る継手構造の剛性シミュレーションに用いたモデルの上面斜視図である。 図１３Ｂは、本発明の実施形態に係る継手構造の剛性シミュレーションに用いたモデルの下面斜視図である。 図１４は、従来の継手構造の上下曲げ試験の剛性シミュレーション結果である。 図１５は、図１の従来の継手構造、図３の従来の継手構造、及び本発明の実施形態に係る継手構造の剛性を相対的に比較したグラフである。

以下、本発明に係る継手構造の実施形態を、実施形態１（サイドシルとクロスメンバとの組合構造）と、実施形態２（サイドシルとセンターピラーとの組合構造）に分けて説明する。また、本明細書において、車両前後方向側面とは車両前後方向に垂直な側面をいう。また、本明細書において、車両前後方向とは車両の長手方向を意味し、車高方向とは鉛直方向を意味し、車幅方向とは車両前後方向と車高方向との双方に垂直な方向を意味する。

＜実施形態１（サイドシルとクロスメンバとの組合せ構造）＞
実施形態１（サイドシルとクロスメンバとの組合せ構造）について説明する。図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃ（以下、まとめて図４ともいう）は、本実施形態に係る継手構造の一種である、車両継手構造３０を示す図である。図４Ａはその斜視図であり、図４Ｂはその車両前後方向側面図であり、図４Ｃは図４Ｂの変形例である。車両継手構造３０は、車体に関する構造である。車両継手構造３０は、車両前後方向に延設されたサイドシル３２（第１の部材）と、サイドシル３２と連結されて車幅方向に延設されたクロスメンバ３４（第２の部材）と、を備える。図４中、符号３４ｆａｕはクロスメンバ３４に形成された上面フランジ（第１の端部連結要素）を示し、符号３４ｗはクロスメンバ３４のウェブを示し、符号３６は、クロスメンバ３４が連結され且つウェブに対向しているフロアパネル（対向部材）を示し、符号３４ｆａｌは、フロアパネル３６に形成された下面フランジ（第２の端部連結要素）を示す。また、本明細書中、「サイドシル」とは、サイドシルのいわゆるインナーを意味する。

サイドシル３２（第１の部材）は、ハット型断面を有し、第１の連結要素、第２の連結要素、並びに前記第１の連結要素及び第２の連結要素の間に位置する中間要素を備える。図４Ａにおいて、サイドシル３２は、クロスメンバ３４（第２の部材）と連結する車幅方向に垂直な側面３２ａを有する内側部分３２ｉ（中間要素）と、内側部分３２ｉに対して屈曲して車幅方向外側に延在する２つの外側部分３２ｏｕ（第１の連結要素）、３２ｏｌ（第２の連結要素）とを備える。また、２つの外側部分３２ｏｕ、３２ｏｌの車幅方向最外部には図示しないサイドシルアウター、センターピラー、サイドパネル等の他の部品と連結されるフランジが設けられている。

また、サイドシル３２（第１の部材）は、図４Ｂに示すように、上側ラインＬｓｕ、即ち、車高方向上側の外側部分３２ｏｕのプロファイルラインが、車幅方向外側に向けて車高方向上側に傾斜している。即ち、図４Ｂに示すように、サイドシル３２においては、クロスメンバ３４（第２の部材）との連結部である外側部分３２ｏｕ（第１の連結要素）が、サイドシル３２からクロスメンバ３４の向きに、サイドシル３２が先細るように、傾斜角Ｘ２で傾斜している。傾斜角Ｘ２は、クロスメンバ３４の長手方向と外側部分３２ｏｕ（第１の連結要素）の表面とのなす角であって１０〜３０度である。傾斜角Ｘ２が前記範囲内であることにより、継手部分の剛性を高めることができる。傾斜角Ｘ２は、好ましくは１５°以上２７°以下であり、この場合、上記効果がさらに一層高いレベルで奏される。

クロスメンバ３４（第２の部材）は、ハット型断面を有し、第１の端部連結要素、第２の端部連結要素、前記第１の端部連結要素に連なるウェブ、前記ウェブに対向して配置される対向部材を備える。また、前記ウェブが、平坦部及び傾斜部を含む。

図４Ｂに示すように、クロスメンバ３４（第２の部材）は、上側ラインＬｉｕ（平坦部）が車幅方向に延びる車幅内側部３４ｉと、車幅内側部３４ｉの車幅方向外側に連なるとともに、上側ラインＬｏｕ（傾斜部）が車幅方向外側に向けて車高方向上側に傾斜し、サイドシル３２（第１の部材）の側面３２ａと連結する車幅外側部３４ｏと、車幅外側部３４ｏの車幅方向外側（サイドシル３２側）に連なるとともに、サイドシル３２の外側部分３２ｏｕと連結する上面フランジ３４ｆａｕ（第１の端部連結要素）と、サイドシル３２の外側部分３２ｏｌと連結する下面フランジ３４ｆａｌ（第２の端部連結要素）とを備える。

図４Ｂに示すように、クロスメンバ３４（第２の部材）においては、サイドシル３２との連結部である上面フランジ３４ｆａｕ（第１の端部連結要素）が、サイドシル３２からクロスメンバ３４に向かって、サイドシル３２の外側部分３２ｏｕ（第１の連結要素）と同じ向きに傾斜している。

図４Ｂにおいて、上側ラインＬｉｕ（平坦部）は、クロスメンバ３４（第２の部材）の長手方向と平行である。上側ラインＬｏｕ（傾斜部）は、平坦部のサイドシル３２（第１の部材）側に連なり、且つクロスメンバ３４からサイドシル３２の向きに、クロスメンバ３４が拡大するように傾斜角Ｘ１で傾斜している。傾斜角Ｘ１は、クロスメンバ３４の長手方向と上側ラインＬｏｕ（傾斜部）の表面とのなす角であって１０〜３０度である。上側ラインＬｏｕの傾斜角が過度に大きい場合には、延性の低い材料、例えばハイテン材を使用してクロスメンバ３４をプレス成形する際に、クロスメンバ３４の側壁に亀裂が生じるおそれがあるため、傾斜角Ｘ１の上限は３０度である。傾斜角Ｘ１が小さすぎると、クロスメンバ３４の車幅内側部３４ｉの車幅方向寸法Ｗｉを従来技術の同寸法Ｗ１ｉに比べて大きくすることができないので、傾斜角Ｘ１の下限は１０度である。

傾斜角Ｘ１と傾斜角Ｘ２との角度差φ（屈曲角φともいう）は好ましくは±２０度以内である。車幅外側部３４ｏの上側ラインＬｏｕ（傾斜部）と上面フランジ３４ｆａｕ（第１の端部連結要素）の上側ラインＬｆｕとからなる線分の屈曲角φを小さく限定することにより、クロスメンバ３４（第２の部材）に車高方向の曲げ荷重が付加された際に、車幅外側部３４ｏの上側ラインＬｏｕと上面フランジ３４ｆａｕとからなる線分の屈曲部における変形を抑制することができる。その結果、継手部分の剛性、特に車高方向曲げ剛性を向上させることができる。具体的には、屈曲角φの絶対値を好ましくは０°以上２０°以下とする。この場合には、上記屈曲部における変形をさらに抑制でき、継手部分の剛性を向上させることができる。

なお、図４Ｂにおいて、屈曲角φは鋭角側の角度で定義する。また、同図において、屈曲角φは、クロスメンバ３４（第２の部材）の車幅外側部３４ｏの上側ラインＬｏｕ（傾斜部）と上面フランジ３４ｆａｕ（第１の端部連結要素）の上側ラインＬｆｕとにより形成される線分形状が、車高方向上側に凸となる場合を正とし、車高方向下側に凸となる場合を負として定義する。従って、図４Ｂに示す例は、屈曲角φが正である例を示している。

そして、図４Ｂに示すように、外側部分３２ｏｕ（第１の連結要素）と上面フランジ３４ｆａｕ（第１の端部連結要素）とが、滑らかに連結されて第１の連結部を構成する。

図４Ｂに示すように、クロスメンバ３４（第２の部材）の対向部材３６は、車幅外側部３４ｏの車幅方向外側（サイドシル３２側）に連なるとともに、サイドシル３２（第１の部材）の外側部分３２ｏｌと連結する下面フランジ３４ｆａｌ（第２の端部連結要素）を備える。

そして、図４Ｂに示すように、外側部分３２ｏｌ（第２の連結要素）と下面フランジ３４ｆａｌ（第２の端部連結要素）とが、滑らかに連結されて第２の連結部を構成する。

第１の連結部の少なくとも一部と第２の連結部の少なくとも一部とは、サイドシル３２（第１の部材）を挟んで対向する。第１の連結部の少なくとも一部と第２の連結部の少なくとも一部とが、サイドシル３２（第１の部材）を挟んで対向することにより、極めて優れた剛性を得ることができる。好ましくは、第１の連結部の実質的部分と第２の連結部の実質的部分とは、サイドシル３２（第１の部材）を挟んで対向する。より好ましくは、第１の連結部の全部と第２の連結部の少なくとも一部とは、サイドシル３２（第１の部材）を挟んで対向するか、または第１の連結部の少なくとも一部と第２の連結部の全部とは、サイドシル３２（第１の部材）を挟んで対向する。さらに好ましくは、第１の連結部の全部と第２の連結部の全部とは、サイドシル３２（第１の部材）を挟んで対向する。

ウェブは、上面フランジ３４ｆａｕ（第１の端部連結要素）の範囲と、クロスメンバ３４（第２の部材）の長手方向においてサイドシル３２（第１の部材）からクロスメンバ３４に向かってサイドシル３２の内側部分３２ｉ（中間要素）の側面３２ａ（表面）から中間要素の幅（図４Ｂにおける車高方向の長さ）の５０％以内の範囲とに、曲率半径が２０ｍｍ以下の屈曲点を有しない。ウェブが上記範囲に上記屈曲点を有しないことにより、極めて優れた剛性を得ることができる。好ましくは、ウェブは、全体にわたって、曲率半径が２０ｍｍ以下の屈曲点を有しない。ウェブが全体にわたって上記屈曲点を有しないことにより、さらに優れた剛性を得ることができる。

第１の連結部及び第２の連結部は組み合わせで存在し、クロスメンバ３４（第２の部材）の幅方向の少なくとも一方側に存在する。

好ましくは、図４Ｂに示すように、サイドシル３２（第１の部材）の下側ラインＬｓｌ、即ち、車高方向下側の外側部分３２ｏｌ（第２の連結要素）のプロファイルラインと、クロスメンバ３４（第２の部材）のフロアパネル３６（対向部材）に形成された下面フランジ３４ｆａｌ（第２の端部連結要素）のプロファイルラインとが、車幅方向外側に向けて、クロスメンバ３４の長手方向と平行である。即ち、図４Ｂに示すように、サイドシル３２の、クロスメンバ３４との連結部である外側部分３２ｏｌ（第２の連結要素）と、クロスメンバ３４の、サイドシル３２との連結部である下面フランジ３４ｆａｌ（第２の端部連結要素）とが、クロスメンバ３４（第２の部材）の長手方向と平行である。このように、外側部分３２ｏｌ及び下面フランジ３４ｆａｌが、クロスメンバ３４の長手方向と平行であることにより、剛性をより高めることができる。

好ましくは、図４Ｃに示すように、サイドシル３２の下側ラインＬｓｌ、即ち、車高方向下側の外側部分３２ｏｌ（第２の連結要素）のプロファイルラインと、クロスメンバ３４（第２の部材）のフロアパネル３６（対向部材）に形成された下面フランジ３４ｆａｌ（第２の端部連結要素）のプロファイルラインとが、車幅方向外側に向けて、外側部分３２ｏｕ（第１の連結要素）及び上面フランジ３４ｆａｕ（第１の端部連結要素）と同じ向きに傾斜角Ｘ３で傾斜している。傾斜角Ｘ３は、クロスメンバ３４の長手方向と外側部分３２ｏｌ（第２の連結要素）の表面とのなす角であって、好ましくは０度超３０度以下である。このように、外側部分３２ｏｌ（第２の連結要素）及び下面フランジ３４ｆａｌ（第２の端部連結要素）が、車幅方向外側に向けて、外側部分３２ｏｕ（第１の連結要素）及び下面フランジ３４ｆａｕ（第１の端部連結要素）と同じ向きに傾斜角Ｘ３で傾斜していることにより、衝突安全性をより高めることができる。

傾斜角Ｘ２と傾斜角Ｘ３との角度差は、好ましくは±５度未満である。傾斜角Ｘ２と傾斜角Ｘ３との角度差が前記範囲内であることにより、剛性をより高めることができる。

サイドシル３２（第１の部材）とクロスメンバ３４（第２の部材）とにおいて、サイドシル３２の上側ラインＬｓｕと上面フランジ３４ｆａｕ（第１の端部連結要素）の上側ラインＬｆｕとが連なっている。また、サイドシル３２の下側ラインＬｓｌと下面フランジ３４ｆａｌ（第２の端部連結要素）の下側ラインＬｆｌとが連なっている。ここで、上側ラインＬｓｕ、Ｌｆｕが連なっている及び下側ラインＬｓｌ、Ｌｆｌが連なっているとは、サイドシル３２及びクロスメンバ３４の板厚分のずれを考慮した上で、これらのラインＬｓｕとＬｆｕとが重なっていること、及びＬｓｌとＬｆｌとが重なっていることを意味する。

サイドシル３２（第１の部材）及びクロスメンバ３４（第２の部材）は、いずれも、公知のいかなる材料から構成してもよい。例えば、高張力鋼板、アクリル繊維、炭素繊維強化プラスチックを使用したＰＡＮ系炭素繊維等の炭素繊維複合材料等を用いることができる。

サイドシル３２（第１の部材）及びクロスメンバ３４（第２の部材）は、いずれも、例えば、高張力鋼板をプレス成形することにより得ることができる。そして、サイドシル３２へのクロスメンバ３４の連結は、従来のいかなる手法（例えば、スポット溶接、レーザー溶接、ボルト締め）によっても行うことができる。或いは、サイドシルとクロスメンバとを、鋳造や樹脂の射出成型等を用いて、一体成型することもできる。この場合には、サイドシルとクロスメンバとの連結部（即ち、フランジ）を特定できない場合もあり得るが、車両継手構造としては、スポット溶接等によりサイドシルとクロスメンバとを連結する場合と同等の形状とすることができる。

このように、本実施形態の車両継手構造３０によれば、サイドシル３２（第１の部材）の上側ラインＬｓｕを車幅方向外側に向けて車幅方向上側に傾斜させ、クロスメンバ３４（第２の部材）に、サイドシル３２の外側部分３２ｏｕ（第１の連結要素）に連結するための上面フランジ３４ｆａｕ（第１の端部連結要素）と、サイドシル３２の外側部分３２ｏｌ（第２の連結要素）に連結するための下面フランジ３４ｆａｌ（第２の端部連結要素）とを形成し、且つクロスメンバの上面フランジの上側ラインとサイドシルの上側ラインとを連結し、且つクロスメンバの下面フランジの下側ライン（フロアパネルのフランジの下側ライン）とサイドシルの下側ラインとを連結する。従って、本実施形態の車両継手構造３０によれば、車幅方向においてシートレール台座の取り付け領域を十分に確保するとともに、継手部分の極めて優れた剛性を確保することが可能となる。

以上に示すサイドシル（第１の部材）とクロスメンバ（第２の部材）とを組み合わせた車両継手構造においては、車両走行時に、サイドシルを基準としてクロスメンバに各種荷重（車両前後方向力、車幅方向力、車高方向力及びねじり偶力等）が加わる。これらの荷重に対する各剛性は、接合部の継手強度に全て比例し、全て同じ傾向を示すことが判明している。従って、上記のとおり、車高方向曲げ剛性を十分高めることができる本実施形態に係る車両継手構造においては、車両前後方向曲げ剛性、車幅方向軸剛性及び軸ねじり剛性についても十分に確保されているといえる。

以上により、本実施形態においては、車幅方向においてシートレール台座の取り付け領域を十分に確保できるとともに、継手部分の剛性を確保することができる。シートレール台座の取り付け領域は、従来比較で好ましくは８０％以上、より好ましくは９０％以上、さらに好ましくは実質的に同等が確保できれば十分である。

図４の車両継手構造３０においては、サイドシル３２（第１の部材）の長手方向側面視で、クロスメンバ３４（第２の部材）の、第１の端部連結要素及び第２の端部連結要素以外の部分における、クロスメンバ３４の長手方向に対して垂直な方向での最大寸法Ｈ１に対する最小寸法Ｈ２の割合Ｈ２／Ｈ１が０．５０以上０．９２以下であることが好ましい。割合Ｈ２／Ｈ１を０．５０以上とすることで、継手部分の剛性をより高めることができる一方、０．９２以下とすることで、車室内空間をより広く確保することができる。なお、この割合Ｈ２／Ｈ１を０．６５以上０．７９以下とした場合には、上記効果がそれぞれさらに高いレベルで奏される。

図４の車両継手構造３０においては、（Ｈ１／Ｈ２−１）／２＜ｔａｎ｜Ｘ２｜を満たすことが好ましい。上記数式を満たすことで、シートレール台座の取り付け領域の確保と、クロスメンバの成形性を確保しつつ、サイドシル（第１の部材）とクロスメンバ（第２の部材）とからなる継手部分の剛性を高め、さらには、車体の車両前後方向曲げ剛性、車幅方向曲げ剛性、及び車両前後方向軸ねじり剛性を高めることができる。

クロスメンバ３４（第２の部材）において、（サイドシル３２よりも車幅方向内側における）車幅方向全寸法Ｗに対する車幅内側部３４ｉの車幅方向寸法Ｗｉ（車幅内側部幅比率）は、好ましくは７５％以上９５％以下である。

車幅内側部幅比率を、７５％以上とすることで、車幅方向においてシートレール台座の取り付け領域を十分に確保し、ひいては車室内空間の有効利用を促進することができる。また、上記車幅内側部幅比率を９５％以下とすることで、車幅外側部３４ｏの上側ラインＬｏｕの車幅方向に対する傾斜角Ｘ１を過大にすることなく、優れた成形性を確保し、サイドシル３２（第１の部材）とクロスメンバ３４（第２の部材）との荷重伝達効率を向上させて、優れた継手部分の剛性を実現することができる。

また、上記車幅内側部幅比率を７７％以上９０％以下とした場合には、上記各効果をそれぞれさらに高いレベルで発揮できるため好ましく、８０％以上８５％以下とした場合には、上記各効果をさらに一層高いレベルで発揮できるためより一層好ましい。

以上、本実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨に逸脱しない範囲において、種々の変更をすることが可能である。

次に、上述した図４に示す車両継手構造３０のその他の好適例を列挙する。

図５Ａ、図５Ｂ、及び図５Ｃ（以下、まとめて図５ともいう）は、図４Ｂに示す車両継手構造についての３つの変形例を示す車両前後方向側面図である。

具体的には、図５Ａに示す例は、２つの上側ラインＬｏｕ、Ｌｓｕが一直線に延在している例であり、図４Ｂに示す例において、屈曲角φ＝０°（上側ラインＬｏｕ、Ｌｆｕが一直線に延在）の場合に相当する。即ち、図５Ａに示す例は、サイドシル３２（第１の部材）の上側ラインＬｓｕと、上面フランジ３４ｆａｕ（第１の端部連結要素）の上側ラインＬｆｕと、車幅外側部３４ｏの上側ラインＬｏｕ（傾斜部）とが、各構成要素の板厚分のずれを許容して一直線上に延在している例であり、継手部分の剛性向上の観点から最も好ましい形態である。

次に、図５Ｂに示す例は、２つの上側ラインＬｏｕ、Ｌｓｕが車高方向下方に凸状をなして屈曲している例であり、図４Ｂに示す屈曲角φが負である場合に相当する。図５Ｂに示す例は、継手部分の剛性を確保しながら、クロスメンバ３４（第２の部材）の車幅外側部３４ｏの上方空間をより広く確保することができる点において好ましい。

図５Ｃに示す例は、図５Ｂに示す例と同様に２つの上側ラインＬｏｕ、Ｌｓｕが車高方向下方に凸状をなして湾曲している例であるが、上側ラインＬｏｕと上側ラインＬｆｕとの間に明確な屈曲点が存在せず、クロスメンバ３４（第２の部材）の車幅外側部３４ｏから上面フランジ３４ｆａｕ（第１の端部連結要素）にわたって、車幅方向に対する傾斜角が滑らかに変化する例である。図５Ｃに示す例では、車幅方向におけるシートレール台座の取り付け領域の確保と継手部分の剛性の確保との双方に関して、図５Ｂに示す例と同等の効果を得ることができる。

なお、図５Ｃに示す例では、上側ラインＬｏｕ、Ｌｓｕが車高方向下側に凸の形状であるが、これら上側ラインＬｏｕ、Ｌｓｕは車高方向上側に凸の形状とすることもできる。また、後者の場合にも、上側ラインＬｏｕ、Ｌｆｕの間に屈曲部を存在させずに、これらＬｏｕ、Ｌｆｕを滑らかに延在させることができ、図４Ｂで示す例と同等の効果（シートレール台座の取り付け領域の確保と継手部分の剛性の確保との双方に関する）を得ることができる。また、上側ラインＬｏｕ、Ｌｆｕからなる線分が、複数の点において、変曲点を有する場合においても、同様の上記効果を得ることができる。なお、図５においても、図４Ｃに示す構成を有することができ、以下同様である。

ここで、図４Ｂ、図５Ａ、及び図５Ｂに示す例における、車幅外側部３４ｏの上側ラインＬｏｕ（傾斜部）の車幅内側部３４ｉの上側ラインＬｉｕ（平坦部）に対する傾斜角Ｘ１は、１０°以上３０°以下である。図５Ｃに示す例においては、上側ラインＬｏｕの上側ラインＬｉｕに対する傾斜角Ｘ１の平均値は１０°以上３０°以下であり、傾斜角Ｘ１の最大値は、好ましくは１０°以上３０°以下である。傾斜角Ｘ１を１０°以上とすることで、クロスメンバ３４の車幅外側部３４ｏの車幅方向寸法を小さくし、これにより車幅内側部３４ｉの車幅方向寸法を大きくして、シートレール台座の取り付け領域をさらに広げ、ひいては車室内空間をさらに有効利用することができる。

一方、傾斜角Ｘ１を３０°以下とすることで、車両前後方向側面視で、クロスメンバ３４（第２の部材）の上側ラインＬｉｕ（平坦部）、Ｌｏｕ（傾斜部）同士の屈曲角を小さくすることができる。これにより、例えば、クロスメンバ３４を車高方向に曲げる荷重が付加された際に、屈曲点における曲げ変形を抑制でき、継手部分を高剛性とすること、換言すれば車高方向曲げ剛性を高いレベルで確保することができる。また、傾斜角Ｘ１を３０°以下に制限することで、上述のとおり、車高方向曲げ剛性のみならず、車両前後方向曲げ剛性及び軸ねじり剛性についても高いレベルで確保することが可能となる。

なお、傾斜角Ｘ１を１５°以上２５°以下とした場合には、上記各効果をそれぞれさらに一層高いレベルで発揮できるためより一層好ましい。

以上で述べたように、車幅外側部３４ｏの上側ラインＬｏｕ（傾斜部）の、車幅内側部３４ｉの上側ラインＬｉｕ（平坦部）に対する傾斜角Ｘ１を、１０°以上３０°以下とすることで、車幅方向におけるシートレール台座の取り付け領域の確保と、継手部分の剛性の確保とを高いレベルで両立することできる。

ここで、図４Ｂ、図５Ａ、及び図５Ｂに示す例における、センターピラー１３４の長手方向（鉛直方向）と面取り部１３２ｃ（第１の連結要素）の表面とのなす角である傾斜角Ｘ２は、１０〜３０度である。図５Ｃに示す例においては、傾斜角Ｘ２の平均値は１０°以上３０°以下であり、傾斜角Ｘ２の最大値は、好ましくは１０°以上３０°以下である。傾斜角Ｘ２が前記範囲内であることにより、継手部分の剛性をさらに高めることができる。以下では、当該領域の確保と当該剛性の確保とを、さらに一層高いレベルで両立する態様について述べる。

即ち、本発明者は、上記領域の確保と上記剛性の確保とのさらなる両立のために、上記構成に加えて、車両継手構造の、特に各部の寸法を詳細に規定する必要があるとの知見を得た。具体的には、本発明者は、図５に示すサイドシル３２（第１の部材）の車幅方向寸法Ｗｓ、サイドシル３２の車幅方向最外部における車高方向寸法Ｈｓ、（サイドシル３２よりも車幅方向内側の）クロスメンバ３４（第２の部材）の車幅方向全寸法Ｗ、クロスメンバ３４の車幅方向最内部（上側ラインＬｉｕが車幅方向に延在する部分に限る）の車高方向寸法Ｈｃ、０．７５以上０．９５以下の実数αを用いて規定されるクロスメンバ３４の車幅内側部の車幅方向寸法Ｗｉ（Ｗｉ＝αＷ）、及び（Ｈｃ＋５）／Ｈｃ以上（Ｈｓ−５）／Ｈｃ以下の実数βを用いて規定されるクロスメンバ３４の車幅方向最外部（但し、上面フランジ３４ｆａｕは除く）の車高方向寸法Ｈｃｏ（Ｈｃｏ＝βＨｃ）の関係に着目した。なお、上記パラメータの寸法単位は全てｍｍである。

そして、本発明者は、これらのパラメータＷｓ、Ｈｓ、Ｗ、Ｈｃ、Ｗｉ、及びＨｃｏを基に、
実数γ（γ＝（β−１）Ｈｃ／Ｗ／（１−α））を、０．０８７５以上１．００００以下とし、かつ、
実数ε（ε＝｛（β−１）Ｈｃ／Ｗ／（１−α）−（Ｈｓ−βＨｃ）／Ｗｓ｝／｛１＋（β−１）Ｈｃ（Ｈｓ−βＨｃ）／Ｗ／Ｗｓ／（１−α）｝）を、−０．３６４以上０．３６４以下とすることで、車幅方向におけるシートレール台座の取り付け領域の確保と、継手部分の剛性の確保とを、高いレベルで実現することができる、との知見を得た。

なお、実数αの範囲は、（サイドシル３２よりも車幅方向内側における）クロスメンバ３４（第２の部材）の車幅方向全寸法Ｗに対する車幅内側部３４ｉの車幅方向寸法Ｗｉの上限と下限を規定するものである。同様に、実数βの範囲は、クロスメンバ３４の車幅方向最内部の車高方向寸法Ｈｃに対する車幅方向最外部の車高方向寸法Ｈｃｏの上限と下限を幾何学的に意味のある範囲で規定するものである。

実数γの範囲は、車幅外側部３４ｏの上側ラインＬｏｕの、上側ラインＬｉｕに対する傾斜角Ｘ１に相当する量の上限と下限を規定するものである。なお、実数γが０．０８７５のときＸ１は５°、γが１のときＸ１は４５°となる。

実数εの範囲は、クロスメンバ３４（第２の部材）の車幅外側部３４ｏの上側ラインＬｏｕ（傾斜部）と上面フランジラインＬｆｕとからなる線分の屈曲角φに相当する量の上限と下限を規定するものである。なお、実数εが−０．３６４のときφは−２５°となり、εが０．３６４のときφは２５°となる。

このような実数γ、εの範囲を前提として、実数εの範囲を、−０．２６８以上０．２６８以下とすること、即ち、屈曲角φを−１５°以上１５°以下とすることが、剛性向上の観点からより好ましい。特に、実数εをゼロにすることが屈曲角φをゼロにすることになる。このため、実数εをゼロになるように各寸法を調整することで、図５Ａに示す例について上述したように、上側ラインＬｓｕ、Ｌｆｕ、Ｌｏｕを各構成要素３２、３４の板厚分のずれを考慮して一直線上に配置することができる。従って、実数εをゼロとした場合には、継手部分の剛性向上の観点から特に好ましい。

次に、図６（図４Ａに示す車両継手構造についての変形例）に示すように、クロスメンバ３４（第２の部材）の車幅外側部３４ｏが車幅方向外側に向かって車両前後方向に幅広となっていることが好ましい。図６に示すように、クロスメンバ３４の車幅外側部３４ｏが車幅方向外側に向かって車両前後方向に幅広となっている場合には、図４に示す例と比べて、クロスメンバ３４のサイドシル３２（第１の部材）の側面３２ａとの連結領域面積をより大きくすることができる。このため、図６に示す例では、特に、継手部分の強度、ひいては、継手部分の各種剛性をさらに高いレベルで改善することができる。

なお、図６に示す例においては、（サイドシルよりも車幅方向内側の）クロスメンバ３４（第２の部材）の車幅方向全寸法をＷ、０．７５以上０．９５以下の実数をα、及びクロスメンバ３４の車幅方向最内部における車両前後方向寸法をＤｃとした場合に、
上面フランジ３４ｆａｕ（第１の端部連結要素）の車幅方向最外部における車両前後方向寸法Ｄｏが、
Ｄｃ＋０．１７５（１−α）Ｗ以上、かつ、
Ｄｃ＋（１−α）Ｗ以下である、ことが好ましい。

車両前後方向寸法Ｄｏを、上記Ｗ、α、及びＤｃを用いて、Ｄｃ＋０．１７５（１−α）Ｗ以上とすることで、サイドシル３２（第１の部材）の外側部分３２ｏｕ（第１の連結要素）と上面フランジ３４ｆａｕ（第１の端部連結要素）との接合領域の十分な確保に基づき、継手部分の剛性、特に、車両前後方向曲げ剛性を十分に確保することができる。

一方、車両前後方向寸法Ｄｏを、Ｄｃ＋（１−α）Ｗ以下とすることで、クロスメンバ３４（第２の部材）の車幅方向最内部における側壁と車幅方向最外部における側壁のなす屈曲角を抑制し、例えばクロスメンバ３４に車両前後方向の曲げ荷重が付加された際に、屈曲点における変形を抑制し、ひいては車両前後方向曲げ剛性を十分に確保することができる。

加えて、図７（図４Ａに示す車両継手構造についての変形例）に示すように、サイドシル３２（第１の部材）の外側部分３２ｏｕ（第１の連結要素）に連結する上面フランジ３４ｆａｕ（第１の端部連結要素）とサイドシル３２の側壁３２ａに連結する側面フランジ３４ｆｂとが一体となっていることが好ましい。

図４に示す例では、クロスメンバ３４（第２の部材）の上面フランジ３４ｆａｕ（第１の端部連結要素）と側面フランジ３４ｆｂとは、一体となっておらず、換言すれば、両フランジ３４ｆａｕ、３４ｆｂの車幅方向縁部が連なっていない。

これに対し、図７に示す例では、両フランジ３４ｆａｕ、３４ｆｂの車幅方向縁部が連なっているため、クロスメンバ３４（第２の部材）の車幅外側部３４ｏの剛性を向上させることができる。また、図７に示す例では、図４に示す例に比べて、両フランジ３４ｆａｕ、３４ｆｂの間に位置するコーナーフランジ３４ｆｃｕをさらに備えることができ、ひいてはサイドシル３２（第１の部材）とクロスメンバ３４との連結領域を拡大することができる。これにより、当該連結領域におけるスポット溶接点数の増大や、当該連結領域における接着剤による結合面積の増大が可能になることから、クロスメンバ３４からサイドシル３２への荷重伝達効率をさらに向上させることできる。従って、２つのフランジ３４ｆａｕ、３４ｆｂを一体として結果的にそれらの間にコーナーフランジ３４ｆｃｕを形成することで、継手部分の剛性をさらに向上させることができる。

本実施形態において、サイドシル３２（第１の部材）及びクロスメンバ３４（第２の部材）の継手構造は、クロスメンバ３４の長手方向とサイドシル３２の長手方向のなす角度が９０°であるＴ字継手構造が好ましいが、前記なす角度は４５°〜９０°未満でもよい。

なお、図示しないが、図４から図７に示す本実施形態について、２つ以上の実施形態を組み合わせることも可能であり、設計者の意図に応じて、それぞれの形態におけるメリットを享受することが可能である。

＜実施形態２（サイドシルとセンターピラーとの組合せ構造）＞
以下に、実施形態２（サイドシルとセンターピラーとの組合せ構造）について説明する。図８Ａ及び図８Ｂ（以下、まとめて図８ともいう）は、本実施形態に係る継手構造の一種である、車両継手構造１３０であり、図８Ａはその斜視図であり、図８Ｂはその車両前後方向側面図である。図８Ｂは、センターピラー中心での断面図であるが、センターピラー下部の孔１３４ｈは省略している。車両継手構造１３０は、車体フレームに関する構造であり、通常、車体フレームはシャシフレームに接続されてシート台座を包囲するように配置される。車両継手構造１３０は、車両前後方向に延設されたサイドシル１３２（第１の部材）と、サイドシル１３２と連結されて車高方向に延設されたセンターピラー１３４（第２の部材）と、を備える。なお、図８Ａ、図８Ｂ中、サイドシル１３２及びセンターピラー１３４の図示態様は、インナーのみであるが、実際には、それらの車幅方向外側には、それぞれのアウターが存在する。

サイドシル１３２（第１の部材）は、ハット型断面を有し、第１の連結要素、第２の連結要素、並びに前記第１の連結要素及び第２の連結要素の間に位置する中間要素を備える。図８Ａに示すように、サイドシル１３２は、車幅方向に延びる頂部１３２ｔ（中間要素）と、頂部１３２ｔの車幅方向内側で車高方向に延びる側部１３２ｌと、側部１３２ｌの車高方向最下部に連なって車幅方向外側に延びる底部１３２ｂと、頂部１３２ｔと側部１３２ｌとの双方に連なる面取り部１３２ｃ（第１の連結要素）と、頂部１３２ｔ及び底部１３２ｂの車幅方向最外部にそれぞれ、図示しないアウターと連結するためのフランジｃ１（第２の連結要素）及びｃ２とが設けられている。

一方、センターピラー１３４（第２の部材）は、ハット型断面を有し、第１の端部連結要素、第２の端部連結要素、前記第１の端部連結要素に連なるウェブ、前記ウェブに対向して配置される対向部材を備える。また、前記ウェブが、平坦部及び傾斜部を含む。図８Ａに示すように、センターピラー１３４は、頂部１３２ｔに連結された本体部１３４ｍと、本体部１３４ｍの車幅方向最内部から車高方向下方に連なり、かつ、少なくとも面取り部１３２ｃ（第１の連結要素）に連結された第１のフランジ１３４ｆ１（第１の端部連結要素）と、ウェブ１３４ｗに対向して配置される対向部材１３６と、対向部材１３６から車高方向下方に連なり、かつ、少なくともフランジｃ１（第２の連結要素）に連結された第２のフランジ１３６ｆ１（第２の端部連結要素）と、を含む。本体部１３４ｍには、シートベルトアンカーを格納するための孔１３４ｈが設けられている。

ここで、センターピラー１３４（第２の部材）の第１のフランジ１３４ｆ１（第１の端部連結要素）とは、センターピラー１３４の車幅方向最内部において少なくとも面取り部１３２ｃ（第１の連結要素）の表面に沿って延在する部分であって、かつ、頂部１３２ｔ（中間要素）の表面から車高方向下方に位置する部分をいうものとする。このため、第１のフランジ１３４ｆ１（第１の端部連結要素）から車高方向上方に連なる部分（センターピラー１３４の車幅方向最内部であって頂部１３２ｔの表面よりも車高方向上方に位置する部分）は、センターピラー１３４の本体部１３４ｍとする。

センターピラー１３４（第２の部材）の第２のフランジ１３６ｆ１（第２の端部連結要素）とは、センターピラー１３４の車幅方向最外部において少なくともフランジｃ１（第２の連結要素）の表面に沿って延在する部分であって、かつ、頂部１３２ｔ（中間要素）の表面から車高方向下方に位置する部分をいうものとする。このため、第２のフランジ１３６ｆ１から車高方向上方に連なる部分（センターピラー１３４の車幅方向最外部であって頂部１３２ｔの表面よりも車高方向上方に位置する部分）は、センターピラー１３４の対向部材１３６とする。

図８Ｂに示すように、サイドシル１３２（第１の部材）においては、センターピラー１３４（第２の部材）との連結部である面取り部１３２ｃ（第１の連結要素）が、サイドシル１３２からセンターピラー１３４の向きに、サイドシル１３２が先細るように、傾斜角Ｘ２で傾斜している。傾斜角Ｘ２は、センターピラー１３４の長手方向（鉛直方向）と面取り部１３２ｃ（第１の連結要素）の表面とのなす角であって１０〜３０度である。傾斜角Ｘ２が前記範囲内であることにより、継手部分の剛性をさらに高めることができる。傾斜角Ｘ２は、好ましくは１５°以上２７°以下であり、この場合、上記効果がさらに一層高いレベルで奏される。

また、図８Ｂに示すように、センターピラー１３４（第２の部材）においては、サイドシル１３２との連結部である第１のフランジ１３４ｆ１（第１の端部連結要素）が、サイドシル１３２からセンターピラー１３４に向かって、サイドシル１３２の面取り部１３２ｃ（第１の連結要素）と同じ向きに傾斜している。

図８Ｂにおいて、本体部１３４ｍの内側ラインＬｉｉ（平坦部）は、センターピラー１３４（第２の部材）の長手方向と平行である。本体部１３４ｍの内側ラインＬｏｉ（傾斜部）は、平坦部のサイドシル１３２（第１の部材）側に連なり、且つセンターピラー１３４からサイドシル１３２の向きに、センターピラー１３４が拡大するように傾斜角Ｘ１で傾斜している。傾斜角Ｘ１は、センターピラー１３４の長手方向（鉛直方向）と内側ラインＬｏｉ（傾斜部）の表面とのなす角であって１０〜３０度である。内側ラインＬｏｉの傾斜角が過度に大きい場合には、延性の低い材料、例えばハイテン材を使用してセンターピラー１３４をプレス成形する際に、センターピラー１３４の側壁に亀裂が生じるおそれがあるため、傾斜角Ｘ１の上限は３０度である。傾斜角Ｘ１が小さすぎると、センターピラー１３４の本体部１３４ｍの車幅方向寸法が過度に大きくなり、車室内空間の車幅方向寸法を従来よりも大きくすることができないので、傾斜角Ｘ１の下限は１０度である。

なお、傾斜角Ｘ１を１５°以上２５°以下とした場合には、上記各効果をそれぞれさらに一層高いレベルで発揮できるためより一層好ましい。

傾斜角Ｘ１と傾斜角Ｘ２との角度差φ（屈曲角φともいう）は好ましくは±２０度以内である。内側ラインＬｏｉ（傾斜部）と第１のフランジ１３４ｆ１（第１の端部連結要素）とからなる線分の屈曲角φを小さく限定することにより、センターピラー１３４（第２の部材）に車幅方向の曲げ荷重が付加された際に、内側ラインＬｏｉ（傾斜部）と第１のフランジ１３４ｆ１（第１の端部連結要素）とからなる線分の屈曲部における変形を抑制することができる。その結果、継手部分の剛性、特に車幅方向の曲げ剛性を向上させることができる。具体的には、屈曲角φの絶対値を好ましくは０°以上２０°以下とする。この場合には、上記屈曲部における変形をさらに抑制でき、継手部分の剛性を向上させることができる。

なお、図８Ｂにおいて、屈曲角φは鋭角側の角度で定義する。また、同図において、屈曲角φは、センターピラー１３４（第２の部材）の内側ラインＬｏｉ（傾斜部）と第１のフランジ１３４ｆ１（第１の端部連結要素）とにより形成される線分形状が、車幅方向内側に凸となる場合を正とし、車幅方向外側に凸となる場合を負として定義する。

そして、図８Ｂに示すように、面取り部１３２ｃ（第１の連結要素）とフランジ１３４ｆ１（第１の端部連結要素）とが、滑らかに連結されて第１の連結部を構成する。

図８Ｂに示すように、サイドシル１３２（第１の部材）は、センターピラー１３４（第２の部材）との連結部であるフランジｃ１（第２の連結要素）を備える。

また、図８Ｂに示すように、センターピラー１３４（第２の部材）においては、サイドシル１３２（第１の部材）との連結部である第２のフランジ１３６ｆ１（第２の端部連結要素）が、サイドシル１３２のフランジｃ１（第２の連結要素）と同じ向きに配置されている。

そして、図８Ｂに示すように、フランジｃ１（第２の連結要素）と第２のフランジ１３６ｆ１（第２の端部連結要素）とが、滑らかに連結されて第２の連結部を構成する。

第１の連結部の少なくとも一部と第２の連結部の少なくとも一部とは、サイドシル１３２（第１の部材）を挟んで対向する。第１の連結部の少なくとも一部と第２の連結部の少なくとも一部とが、サイドシル１３２（第１の部材）を挟んで対向することにより、極めて優れた剛性を得ることができる。好ましくは、第１の連結部の実質的部分と第２の連結部の実質的部分とは、サイドシル１３２（第１の部材）を挟んで対向する。より好ましくは、第１の連結部の全部と第２の連結部の少なくとも一部とは、サイドシル１３２（第１の部材）を挟んで対向するか、または第１の連結部の少なくとも一部と第２の連結部の全部とは、サイドシル１３２（第１の部材）を挟んで対向する。さらに好ましくは、第１の連結部の全部と第２の連結部の全部とは、サイドシル１３２（第１の部材）を挟んで対向する。

ウェブ１３４ｗは、フランジ１３４ｆ１（第１の端部連結要素）の範囲と、センターピラー１３４（第２の部材）の長手方向（鉛直方向）においてサイドシル１３２（第１の部材）からセンターピラー１３４に向かってサイドシル１３２の頂部１３２ｔ（中間要素）の表面から中間要素の幅（図８Ｂにおける車幅方向の長さ）の５０％以内の範囲とに、曲率半径が２０ｍｍ以下の屈曲点を有しない。ウェブ１３４ｗが上記範囲に上記屈曲点を有しないことにより、極めて優れた剛性を得ることができる。好ましくは、ウェブ１３４ｗは、全体にわたって、曲率半径が２０ｍｍ以下の屈曲点を有しない。ウェブ１３４ｗが全体にわたって上記屈曲点を有しないことにより、さらに優れた剛性を得ることができる。

好ましくは、図８Ｂに示すように、サイドシル１３２（第１の部材）のフランジｃ１（第２の連結要素）のプロファイルラインと、センターピラー１３４（第２の部材）の対向部材１３６に形成された第２のフランジ１３６ｆ１（第２の端部連結要素）のプロファイルラインとが、車高方向下側に向けて、センターピラー１３４の長手方向と平行である。即ち、図８Ｂに示すように、サイドシル１３２の、センターピラー１３４との連結部であるフランジｃ１（第２の連結要素）と、センターピラー１３４の、サイドシル１３２との連結部である第２のフランジ１３６ｆ１（第２の端部連結要素）とが、センターピラー１３４（第２の部材）の長手方向と平行である。このように、フランジｃ１及び第２のフランジ１３６ｆ１が、センターピラー１３４の長手方向と平行であることにより、剛性をより高めることができる。

好ましくは、サイドシル３２のフランジｃ１（第２の連結要素）のプロファイルラインと、センターピラー１３４（第２の部材）の対向部材１３６に形成された第２のフランジ１３６ｆ１（第２の端部連結要素）のプロファイルラインとが、車高方向下側に向けて、面取り部１３２ｃ（第１の連結要素）及びフランジ１３４ｆ１（第１の端部連結要素）と同じ向きに傾斜角Ｘ３で傾斜している。傾斜角Ｘ３は、センターピラー１３４の長手方向とフランジｃ１（第２の連結要素）の表面とのなす角であって、好ましくは０度超３０度以下である。このように、フランジｃ１（第２の連結要素）及び第２のフランジ１３６ｆ１（第２の端部連結要素）が、車高方向下側に向けて、面取り部１３２ｃ（第１の連結要素）及びフランジ１３４ｆ１（第１の端部連結要素）と同じ向きに傾斜角Ｘ３で傾斜していることにより、衝突安全性をより高めることができる。

傾斜角Ｘ２と傾斜角Ｘ３との角度差は、好ましくは±５度未満である。傾斜角Ｘ２と傾斜角Ｘ３との角度差が前記範囲内であることにより、剛性をより高めることができる。

なお、サイドシル１３２（第１の部材）及びセンターピラー１３４（第２の部材）は、いずれも、公知のいかなる材料から構成してもよい。例えば、高張力鋼板、アルミニウム、マグネシウム、チタン、ポリプロピレン、アクリル繊維を使用したＰＡＮ系炭素繊維等の炭素繊維複合材料等を用いることができる。

また、サイドシル１３２（第１の部材）は、例えば、高張力鋼板を絞り加工により形成することができる。センターピラー１３４（第２の部材）については、本体部１３４ｍ及び第１のフランジ１３４ｆ１（第１の端部連結要素）は、例えば、高張力鋼板を絞り加工により形成し、対向部材１３６及び第２のフランジ１３６ｆ１（第２の端部連結要素）を組み合わせて作製することができる。そして、サイドシル１３２へのセンターピラー１３４の連結は、従来のいかなる手法（例えば、スポット溶接、レーザー溶接、ボルト締め）によっても行うことができる。

このように構成された本実施形態の車両継手構造３０によれば、上述したようなサイドシル１３２（第１の部材）の面取り部１３２ｃ（第１の連結要素）と、センターピラー１３４（第２の部材）の第１のフランジ１３４ｆ１（第１の端部連結要素）との連結態様により、センターピラー１３４の車高方向下部における車幅方向内側への張り出しを抑制することができる。その結果、車室内空間をより広くして内装品の設置位置や形状に関する自由度を高めることができる。さらには、面取り部１３２ｃと第１のフランジ１３４ｆ１との連結態様、及びサイドシル１３２のフランジｃ１（第２の連結要素）とセンターピラー１３４の第２のフランジ１３６ｆ１（第２の端部連結要素）との連結態様の組み合わせにより、継手部分の極めて優れた剛性を確保することができる。

特に、図８に示す例では、例えば、センターピラー１３４（第２の部材）を車両前後方向に曲げる荷重が加わった場合に、センターピラー１３４に加えられた荷重が、第１のフランジ１３４ｆ１（第１の端部連結要素）及びサイドシル１３２（第１の部材）の面取り部１３２ｃ（第１の連結要素）を順次介し、並びに第２のフランジ１３６ｆ１（第２の端部連結要素）及びサイドシル１３２のフランジｃ１（第２の連結要素）を順次介して、サイドシル１３２の側面１３２ａに効率的に伝達される。従って、本実施形態によれば、継手部分の剛性が十分に得られ、特に車両前後方向の優れた曲げ剛性を確保することができる。

なお、サイドシル１３２（第１の部材）とセンターピラー１３４（第２の部材）とを組み合わせた車両継手構造１３０においては、車両走行時に、センターピラー１３４を各種方向に変形させる荷重（車両前後方向曲げ荷重、車幅方向曲げ荷重、車高方向軸力及び車高方向軸周りのねじりトルク等）が加わる。これらの荷重に対する各剛性は、上記で述べた車両前後方向の曲げに対する剛性と正の相関を持ち、すべて同じ傾向を示すことが判明している。従って、上述したとおり車両前後方向の曲げ剛性を十分に高めることができる本実施形態に係る車両継手構造においては、車幅方向曲げ荷重、車高方向軸力及び車高方向軸周りのねじりトルクに対する剛性等についても十分に確保されているといえる。

以上により、本実施形態に係る車両継手構造１３０によれば、車室内空間をより広くすること、及び、継手部分の極めて高い剛性を確保すること、を両立することができる。

また、図８の車両継手構造１３０においては、サイドシル１３２（第１の部材）の長手方向側面視で、センターピラー１３４（第２の部材）の、第１のフランジ１３４ｆ１（第１の端部連結要素）以外の部分における、センターピラー１３４の長手方向に対して垂直な方向での最大寸法Ｈ１に対する最小寸法Ｈ２の割合Ｈ２／Ｈ１が０．５０以上０．９２以下であることが好ましい。割合Ｈ２／Ｈ１を０．５０以上とすることで、継手部分の剛性をより高めることができる一方、０．９２以下とすることで、車室内空間をより広く確保することができる。なお、この割合Ｈ２／Ｈ１を０．６５以上０．７９以下とした場合には、上記効果がそれぞれさらに高いレベルで奏される。

さらに、図８の車両継手構造１３０においては、（Ｈ１／Ｈ２−１）／２＜ｔａｎ｜Ｘ２｜を満たすことが好ましい。上記数式を満たすことで、車体の車幅方向空間及びセンターピラーの成形性を確保しつつ、サイドシルとセンターピラーとからなる継手部分の剛性を高め、さらには車体の車両前後方向曲げ剛性、車幅方向曲げ剛性、及び車両前後方向軸ねじり剛性を高めることができる。

以上、本実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨に逸脱しない範囲において、種々の変更をすることが可能である。

次に、上述した図８に示す車両継手構造１３０のその他の好適例を列挙する。
例えば、図８に示す例において、さらに、本体部１３４ｍと第１のフランジ１３４ｆ１とを滑らかに連ならせることができる。この場合には、センターピラー１３４の本体部１３４ｍと第１のフランジ１３４ｆ１（第１の端部連結要素）との屈曲程度を抑制することができる。これにより、センターピラー１３４（第２の部材）の前後方向曲げに対する継手剛性を高いレベルで高めることができる。

図９Ａは、図８に示す車両継手構造の変形例を示す斜視図であり、センターピラー１３４（第２の部材）が第３のフランジ１３４ｆ２を備える例である。図９Ｂは、図８に示す車両継手構造の変形例を示す斜視図であり、第３のフランジ１３４ｆ２が第１のフランジ１３４ｆ１（第１の端部連結要素）と連なっている例である。

図９Ａに示すように、センターピラー１３４（第２の部材）には、本体部１３４ｍの車両前後方向各端部からそれぞれ車両前後方向各側（相対する端部から離れる側をいい、以下、「車両前後方向外側」と称する場合がある）に連なり、かつ、頂部１３２ｔ（中間要素）に連結された第３のフランジ１３４ｆ２をさらに含ませることができる。

センターピラー１３４（第２の部材）に、上記形状の第３のフランジ１３４ｆ２をさらに含ませることで、センターピラー１３４（第２の部材）とサイドシル１３２（第１の部材）の特に頂部１３２ｔ（中間要素）との結合領域を増大させることができる。これにより、継手部分の各種剛性をさらに高めることができる。

また、図９Ｂに示すように、第３のフランジ１３４ｆ２を、第１のフランジ１３４ｆ１（第１の端部連結要素）と連ならせることができる。ここで、両フランジ１３４ｆ１、１３４ｆ２が連なっているとは、両フランジ１３４ｆ１、１３４ｆ２が、本体部１３４ｍを介さずに直接的に連結されていることをいう。

このように、図９Ｂに示す例では、両フランジ１３４ｆ１（第１の端部連結要素）、１３４ｆ２を連ならせることで、フランジ連結部１３４ｆｃが生ずることとなり、このフランジ連結部１３４ｆｃによって、センターピラー１３４（第２の部材）と、サイドシル１３２（第１の部材）の頂部１３２ｔ（中間要素）及び面取り部１３２ｃ（第１の連結要素）と、の結合領域をさらに増大させることができる。これにより、継手部分の各種剛性をさらに高めることができる。上記以外の実施形態１についての記載については本実施形態にも適用される。

（サイドシルとクロスメンバとの組合せ構造）
本実施形態の効果を確認すべく、高張力鋼板によって製造されたサイドシルとクロスメンバとからなるＴ字継手構造を用いて、シートレール台座の車幅方向取り付け寸法、及び継手部分の剛性等について調査した。

図４に示すタイプのサイドシルとクロスメンバとをスポット溶接にて接合して、発明例１のＴ字継手構造を作製した。また、図１及び図３に示す従来のサイドシルとクロスメンバとをスポット溶接にて接合して、比較例１及び２のＴ字継手構造を作製した。

発明例１〜５並びに比較例１及び２のクロスメンバ及びサイドシルの形状寸法を、表１に示す。また、各試験例についての、その他の設計条件については、表２に示すとおりとした。各試験例について、フロアパネルを、例えば図４Ｂ、図４Ｃに示すように、クロスメンバ３４の下部フランジ３４ｆｃとともに車両前後方向端部を車幅方向の全領域にわたって塞ぐように設置し、その板厚は０．７５ｍｍとした。さらに、図示しないが、サイドシル（インナー）の車幅方向外側にはサイドシル（インナー）の上下のフランジにおいて連結するサイドシル（アウター）を設置し、その車幅方向寸法は５０ｍｍとし、板厚は１．４ｍｍとした。

（他の部材の取り付け領域の評価）
各試験例について、他の部材（車幅方向におけるシートレール台座）の取り付け領域（デザイン空間）について算出し、比較例１を基準（１００）とした指数評価（相対値評価）を行った。これは、シートレール設置可能範囲の評価として、クロスメンバ上面のうち水平をなす長さを評価した。この結果を表２に併記する。

（継手部分の剛性の評価）
各試験例について、シミュレーションモデルを作製し、剛性評価を行った。図１１Ａ及び図１１Ｂに、比較例１の継手構造の剛性シミュレーションに用いたモデルの上面斜視図及び下面斜視図を示す。図１２Ａ及び図１２Ｂに、比較例２の継手構造の剛性シミュレーションに用いたモデルの上面斜視図及び下面斜視図を示す。図１３Ａ及び図１３Ｂに、発明例１の継手構造の剛性シミュレーションに用いたモデルの上面斜視図及び下面斜視図を示す。

図１４に、図１１Ａ及び図１１Ｂに示したモデルの、上下曲げ試験を行ったときのシミュレーション結果を示す。シミュレーションは、以下の条件で行った。サイドシルの前端断面の全自由度（６自由度）を拘束し、サイドシルの後端断面の前後方向並進を除く自由度（５自由度）を拘束し、クロスメンバの車体内側端面に上方向の荷重を与えた。荷重値と、シミュレーション結果から得られたクロスメンバの車体内側端面の上下方向変位との比を継手部分の剛性として定義した。

図１５に、シミュレーション結果に基づき、比較例１〜２及び発明例１〜５の継手構造の剛性を、比較例１を基準（１００）として相対的に比較したグラフを示す。

表２によれば、サイドシル（第１の部材）の形状とクロスメンバ（第２の部材）の形状、ひいてはこれらの連結態様について改良を施した発明例１〜５の継手構造は、比較例１及び２の継手構造と比べて、他の部材の取り付け領域（シートレール台座の取り付け領域）を同等〜９０％程度に確保しつつ、継手部分の剛性が大幅に向上していることがわかる。

１０、２０、３０ 車両継手構造
１２、２２、３２ サイドシル
１２ａ、２２ａ、３２ａ 側面
１４、２４、３４ クロスメンバ
１４ｆ、２４ｆ フランジ
１６、２６、３６ フロアパネル
２２ｂ サイドシル上面
２４ｉ、３４ｉ 車幅内側部
２４ｏ、３４ｏ 車幅外側部
３２ｉ 内側部分
３２ｏｕ 外側部分
３２ｏｌ 外側部分
３４ｆａ、３４ｆａｕ 上面フランジ
３４ｆａｌ 下面フランジ
３４ｆｂ 側面フランジ
３４ｆｃ 下部フランジ
３４ｆｃｕ コーナーフランジ
３４ｗ ウェブ
３６ フロアパネル
１１０、１３０ 車両継手構造
１１２、１３２ サイドシル
１１２ａ、１３２ａ 側面
１１４、１３４ センターピラー
１３２ｂ 底部
１３２ｌ 側部
１３２ｔ 頂部
ｃ１、ｃ２ フランジ
１３４ｆ１ 第１のフランジ
１３４ｆ２ 第３のフランジ
１３４ｆｃ フランジ連結部
１３６ｆ１ 第２のフランジ
１３２ｃ 面取り部
１３４ｈ 孔
１３４ｍ 本体部
１３４ｗ ウェブ
１３６ 対向部材
Ｄｃ クロスメンバの車幅方向最内部における車両前後方向寸法
Ｄｏ 上面フランジの車幅方向最外部における車両前後方向寸法
ｈ 車幅内側部の車高方向寸法
Ｈ１ クロスメンバのサイドシルとの連結部分以外の部分の鉛直方向最大寸法
Ｈ２ クロスメンバのサイドシルとの連結部分以外の部分の鉛直方向最小寸法
Ｈｃ クロスメンバの車幅方向最内部の車高方向寸法
Ｈｃｏ クロスメンバの車幅方向最外部の車高方向寸法
Ｈｓ サイドシルの車幅方向最外部における車高方向寸法
Ｌｉｕ、Ｌ１ｉ 車幅内側部の上側ライン
Ｌｉｌ、Ｌ１ｉ 車幅内側部の下側ライン
Ｌｏｕ、Ｌ１ｏ 車幅外側部の上側ライン
Ｌｓｕ、Ｌｓ サイドシルの上側ライン
Ｌｓｌ サイドシルの下側ライン
Ｌｆｕ、Ｌｆ 上面フランジの上側ライン
Ｌｆｌ 下面フランジの下側ライン
Ｌｉｉ 平坦部
Ｌｏｉ 傾斜部
Ｗ、Ｗ１ クロスメンバ２４の車幅方向全寸法
Ｗｉ、Ｗ１ｉ 車幅内側部の車幅方向寸法
Ｗｏ、Ｗ１ｏ 車幅外側部の車幅方向寸法
Ｗｓ サイドシルの車幅方向寸法
Ｘ１ Ｌｏｕ、Ｌｏｉの傾斜角
Ｘ２ ３２ｏｕ、１３２ｃの傾斜角
Ｘ３ ３２ｏｌの傾斜角
φ 傾斜角Ｘ１と傾斜角Ｘ２との角度差

Claims (6)

1. 第１の部材と、長手方向の端部が前記第１の部材に連結された第２の部材と、を備える、継手構造であって、
   前記第１の部材は、ハット型断面を有し、第１の連結要素、第２の連結要素、並びに前記第１の連結要素及び第２の連結要素の間に位置する中間要素を備え、
   前記第２の部材は、ハット型断面を有し、第１の端部連結要素、第２の端部連結要素、前記第１の端部連結要素に連なるウェブ、及び前記ウェブに対向して配置される対向部材を備え、
   前記ウェブが、平坦部及び傾斜部を含み、
   前記第１の部材の長手方向側面視で、
   前記平坦部は、前記第２の部材の長手方向と平行であり、
   前記傾斜部は、前記平坦部の前記第１の部材側に連なり、且つ前記第２の部材から前記第１の部材の向きに、前記第２の部材が拡大するように傾斜角Ｘ１で傾斜しており、前記傾斜角Ｘ１は、前記第２の部材の長手方向と前記傾斜部の表面とのなす角であって１０〜３０度であり、
   前記第２の部材と連結する部分である第１の連結要素が、前記第１の部材から前記第２の部材の向きに、前記第１の部材が先細るように傾斜角Ｘ２で傾斜しており、前記傾斜角Ｘ２は、前記第２の部材の長手方向と前記第１の連結要素の表面とのなす角であって１０〜３０度であり、
   前記傾斜角Ｘ１と前記傾斜角Ｘ２との角度差φが±２０度以内であり、
   前記第１の部材と連結する部分である前記第２の部材の第１の端部連結要素が、前記傾斜部の前記第１の部材側に連なり、且つ前記第１の部材から前記第２の部材に向かって、前記第１の連結要素と同じ向きに傾斜しており、
   前記第１の連結要素と前記第１の端部連結要素とが、滑らかに連結されて第１の連結部を構成し、
   前記第１の部材と連結する部分である前記第２の部材の第２の端部連結要素が、前記対向部材の前記第１の部材側に連なり、
   前記第２の連結要素と前記第２の端部連結要素とが、滑らかに連結されて第２の連結部を構成し、
   前記第１の連結部の少なくとも一部と第２の連結部の少なくとも一部とが、前記第１の部材を挟んで対向し、
   前記ウェブが、前記第１の端部連結要素の範囲と、前記第２の部材の長手方向において前記第１の部材から前記第２の部材に向かって前記中間要素の表面から前記中間要素の幅の５０％以内の範囲とに、曲率半径が２０ｍｍ以下の屈曲点を有しない、
   ことを特徴とする継手構造。
2. 前記第２の連結要素及び前記第２の端部連結要素が、前記第２の部材の長手方向と平行である、請求項１に記載の継手構造。
3. 前記第２の連結要素及び前記第２の端部連結要素が、前記第１の連結要素及び前記第１の端部連結要素と同じ向きに傾斜角Ｘ３で傾斜しており、前記傾斜角Ｘ３は、前記第２の部材の長手方向と前記第２の連結要素の表面とのなす角であって０度超３０度以下である、請求項１に記載の継手構造。
4. 前記傾斜角Ｘ２と前記傾斜角Ｘ３との角度差が±５度未満である、請求項３に記載の継手構造。
5. 前記第１の部材の長手方向側面視で、
   前記第２の部材の、前記第１の端部連結要素及び前記第２の端部連結要素以外の部分における、前記第２の部材の長手方向に対して垂直な方向での最大寸法Ｈ１に対する最小寸法Ｈ２の割合Ｈ２／Ｈ１が０．５０以上０．９２以下である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の継手構造。
6. （Ｈ１／Ｈ２−１）／２＜ｔａｎ｜Ｘ２｜を満たす、請求項１〜５のいずれか一項に記載の継手構造。