JP2023153598A - 車両の下部車体構造 - Google Patents

Abstract

【課題】サイドシルの重量および製造コストを増大させずにスモールオーバーラップ衝突時におけるサイドシルの変形を抑制することが可能な車両の下部車体構造を提供する。【解決手段】車体を構成するサイドシル２は、サイドシルアウタ１１およびサイドシルインナ１２を備える。サイドシルインナ１２の上側側面部３２Ａ（上面部）および下側側面部３２Ｂ（下面部）は、サイドシル２の内側に折曲されることにより第２折曲部３４（折曲部）が形成され、かつ、サイドシルアウタ１１に近づくにつれてサイドシルインナ１２が上下方向に拡幅する方向に傾斜する上側傾斜面部３６および下側傾斜面部３９（傾斜面部）と、第２折曲部３４から車内側に向かって車幅方向に延びる第２上面部３７および第２下面部４０（車幅方向面部）とを備える。【選択図】図５

Description

本発明は、車両の下部車体構造に関するものである。

車両のスモールオーバーラップ衝突時（すなわち、正面衝突であって車両前面のうち車幅方向における１／４以下の範囲に部分的に衝突荷重がかかる衝突の時）には、車体下部の両側部の骨格を構成する一対のサイドシルのうちのいずれか一方には、サイドシル前方に位置する前輪を介して、サイドシルの前端部に対して車両後方かつ車内側に向かって衝突荷重が加わることにより、サイドシルの前端部が車内側に曲げ変形して車内空間を狭めるおそれがある。このようなスモールオーバーラップ衝突時におけるサイドシルの曲げ変形を防ぐために、従来から種々の車体構造が提案されている。

特許文献１記載の車体構造は、車両前後方向に延びる閉断面構造のサイドシル（ロッカ）を備え、サイドシルを補強するために、サイドシルの車外側部分を構成するサイドシルアウタの前端部の内部には、複数の補強部材が設けられている。補強部材は、サイドシルアウタの内面のうち前面部（車両前方側の面）、側面部（車内側を向く面）、および下面部などに接合することにより、サイドシルアウタの前端部を内部から補強し、スモールオーバーラップ衝突時におけるサイドシルの曲げ変形の防止を図っている。

特開２０１５－５８７４９号公報

上記の車体構造では、スモールオーバーラップ衝突への対策のためにサイドシルアウタ前端部に補強部材が設けられているが、車両サイズが大きくなる場合などの要因でスモールオーバーラップ衝突時の衝突荷重が増大する場合には、大きな衝突荷重に対して変形を抑制するために補強部材の重量およびコストが増大するという問題がある。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、サイドシルの重量および製造コストを増大させずにスモールオーバーラップ衝突時におけるサイドシルの変形を抑制することが可能な車両の下部車体構造の提供を目的とする。

上記課題を解決するために本発明の車両の下部車体構造は、車両前後方向に各々延びるサイドシルアウタとサイドシルインナとが協働して閉断面を構成するサイドシルと、前記サイドシルの前端部よりも車両後方側の位置で前記サイドシルインナに接合され、前記サイドシルから車幅方向内側に延びるクロスメンバと、を備え、前記サイドシルインナは、上面部と、当該上面部から下方に離間した下面部とを備え、前記上面部および前記下面部は、それぞれ、少なくとも車両前後方向における前記サイドシルの前端部と前記クロスメンバとの間の領域において、前記上面部および前記下面部が前記サイドシルの内側に折曲され、かつ、その折曲部から前記サイドシルアウタに向かって延びるとともに前記サイドシルアウタに近づくにつれて前記サイドシルインナが上下方向に拡幅する方向に傾斜する傾斜面部と、前記折曲部から車内側に向かって車幅方向に延びる車幅方向面部とを備えることを特徴とする。

かかる構成によれば、サイドシルインナの上面部および下面部は、それぞれ、少なくとも車両前後方向におけるサイドシルの前端部とクロスメンバとの間の領域において、上面部および下面部がサイドシルの内側に折曲され、かつ、その折曲部からサイドシルアウタに向かって延びるとともにサイドシルアウタに近づくにつれてサイドシルインナが上下方向に拡幅する方向に傾斜する傾斜面部と、折曲部から車内側に向かって車幅方向に延びる車幅方向面部とを備える。この構成では、スモールオーバーラップ衝突時において、サイドシルの前端部には車両後方かつ車幅方向内側の方向に衝突荷重が入力されたとき、サイドシルにはクロスメンバとサイドシルインナとの接合部分を支点としてサイドシルには曲げ荷重が入力されるが、サイドシルインナの上面部および下面部のそれぞれの折曲部が断面内側に変位する過程では、折曲部からサイドシルアウタ側に延びる傾斜面部ではサイドシルインナが上下方向に拡幅する方向への傾斜が大きくなる一方で、折曲部から車内側に延びる車幅方向面部は衝突荷重の方向に対して略平行な状態を維持できる。このため、サイドシルインナ自体で高い反力を生じることができ、サイドシルの曲げ変形を抑制することが可能である。したがって、上記の構成では、従来のようにサイドシル内部に補強部材を設けなくてもよいので、サイドシルの重量および製造コストを増大させずにスモールオーバーラップ衝突時におけるサイドシルの変形を抑制することが可能である。

上記の車両の下部車体構造において、前記クロスメンバの上面は、前記サイドシルインナの前記上面部における前記車幅方向面部と同じ高さに位置しているのが好ましい。

かかる構成によれば、スモールオーバーラップ衝突時に曲げ荷重を受けるサイドシルを当該サイドシルのねじれを抑制しながらクロスメンバによって支持することが可能である。

上記の車両の下部車体構造において、前記クロスメンバは、前記サイドシルインナの前記上面部および前記下面部の少なくとも一方における前記車幅方向面部に接合する第１フランジ部を有するのが好ましい。

かかる構成によれば、サイドシルインナの上面部および下面部の少なくとも一方において、折曲部よりも車内側の車幅方向面部がクロスメンバの第１フランジ部に接合されているので、スモールオーバーラップ衝突時のサイドシルの変形過程においてサイドシルインナの車幅方向面部の変形を抑制し、車幅方向面部を衝突荷重の方向に対して略平行な状態に確実に維持できる。

上記の車両の下部車体構造において、前記サイドシルインナは、車幅方向内側の端部において上下方向に延びて前記上面部および前記下面部を連結する縦壁部を備え、前記クロスメンバは、前記サイドシルインナの前記縦壁部と接合する第２フランジ部を備えるのが好ましい。

かかる構成では、サイドシルインナの車幅方向内側の端部に位置する縦壁部がクロスメンバの第２フランジ部に接合されているので、スモールオーバーラップ衝突時に曲げ荷重を受けるサイドシルをクロスメンバによって確実に支持することが可能である。

上記の車両の下部車体構造において、前記サイドシルインナは、車幅方向内側の端部において上下方向に延びて前記上面部および前記下面部を連結する縦壁部を備え、前記縦壁部は、車両前後方向に延びるビードを有するのが好ましい。

かかる構成によれば、サイドシルインナを含むサイドシル全体の曲げ変形に対する剛性を向上することが可能である。

上記の車両の下部車体構造において、前記ビードは、前記サイドシルの前端部から少なくとも前記クロスメンバの後端部まで延びているのが好ましい。

かかる構成によれば、サイドシルはサイドシル前端部からクロスメンバの後端部までの部分がビードによって剛性が向上しているので、スモールオーバーラップ衝突時にサイドシルの前端部に衝突荷重が入力したときにサイドシルの曲げ変形を効果的に防止することが可能である。

上記の車両の下部車体構造において、前記サイドシルインナは、前記上面部および前記下面部におけるサイドシルアウタ側の端部に設けられた上下一対のフランジ部をさらに備え、前記サイドシルは、前記サイドシルインナの前記上下一対のフランジ部を連結する連結板部をさらに備えるのが好ましい。

かかる構成によれば、スモールオーバーラップ衝突時にサイドシルの前端部に衝突荷重が入力したときに、サイドシルインナの上面部および下面部は上下に離れる方向の力が作用するが、上面部および下面部の端部に設けられた上下一対のフランジ部が連結板部で連結されているので、サイドシルインナの上面部および下面部の断面崩れを連結板部の張力で抑制することが可能である。

上記の車両の下部車体構造において、前記連結板部は、車両前後方向において前記サイドシルにおける車体のドア開口部を構成する部分に配置されているのが好ましい。

車体のドア開口部は、上下方向に延びるピラーが無い領域であり、サイドシルの支持剛性が弱い領域であるが、上記のように、連結板部がサイドシルにおけるドア開口部を構成する部分に配置されているので、ピラーが無い領域でも、サイドシルインナの上面部および下面部の断面崩れを連結板部の張力で確実に抑制することが可能である。

上記の車両の下部車体構造において、前記連結板部は、当該連結板部の曲げ強度が前記サイドシルアウタおよび前記サイドシルインナの曲げ強度よりも小さい構成を有するのが好ましい。

かかる構成によれば、連結板部の質量およびコストを抑えながらサイドシルインナの断面変形の抑制が可能である。

以上のように、本発明の車両の下部車体構造によれば、サイドシルの重量および製造コストを増大させずにスモールオーバーラップ衝突時におけるサイドシルの変形を抑制することができる。

本発明の実施形態に係る車両の下部車体構造を備えた車体の全体構成を示す斜視図である。 図１のサイドシル、クロスメンバ、およびヒンジピラーの配置を示す拡大平面図である。 図１のサイドシル、クロスメンバ、およびヒンジピラーの配置を示す拡大斜視図である。 図２のＩＶ－ＩＶ線断面図である。 図４のサイドシルの断面図である。 スモールオーバーラップ衝突時におけるサイドシルの変形を示す断面説明図である。 本実施形態および比較例におけるスモールオーバーラップ衝突時のサイドシルの曲げ荷重の時間的変化を示すグラフである。 本発明の比較例である一般的なサイドシルおよびクロスメンバの断面図でる。 本実施形態のサイドシルにおけるスモールオーバーラップ衝突時の応力分布を示す説明図でる。 比較例のサイドシルにおけるスモールオーバーラップ衝突時の応力分布を示す図でる。 本発明の変形例としてビードがクロスメンバの前端部で終わっている例および比較例におけるサイドシルの曲げ荷重の時間的変化を示すグラフである。 車両側突時において図１のサイドシルに曲げ荷重が生じることを示す斜視説明図である。 （ａ）～（ｄ）は、車両側突時におけるサイドシルの変形過程を示す断面説明図である。 本実施形態および比較例におけるサイドシルの曲げモーメントの時間的変化を示すグラフである。 本実施形態および比較例におけるサイドシルのねじりモーメントの時間的変化を示すグラフである。 折曲部の位置を考察するための試験用の縦板を示す図である。 縦板の全高さに対する縦板上端から折曲部までの距離の比率を変えた場合の座屈耐力比の変化を示すグラフである。

以下、本発明の実施形態に係る車両の下部車体構造について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１～４に示されるように、本発明の実施形態に係る車両の下部車体構造が適用された車体１は、車体１の骨格を構成する骨格部材として、車幅方向Ｙの両側に離間した位置で車両前後方向Ｘに延びる一対のサイドシル２と、車幅方向Ｙに延びて一対のサイドシル２を連結するクロスメンバ３とを備える。また、車幅方向Ｙの両側には、他の骨格部材として、それぞれサイドシル２から上方Ｚ１に延びるピラーとして、車両前後方向Ｘから順にヒンジピラー４、センターピラー５、およびリアピラー６が互いに間隔をあけて立設されている。本実施形態のサイドシル２は、ヒンジピラー４からリアピラー６までの間で車両前後方向Ｘに延びている。さらに、ヒンジピラー４の上端からセンターピラー５の上端へ向けて車両上方Ｚ１つ後方Ｘ２に延びるフロントピラー７が設けられている。これらサイドシル２、ヒンジピラー４、センターピラー５、およびフロントピラー７によって車両前側のドア開口部８が形成される。ドア開口部８（具体的には、ヒンジピラー４におけるドア開口部８を構成する部分）には、図示しないドアが開閉自在に取り付けられる。また、車体１の一対のサイドシル２の間には、車体床部を構成するフロアパネル９が設けられている。

図４～５に示されるように、サイドシル２は、車体１の両側部において車両前後方向Ｘに延びるとともに閉断面Ｃを有する略筒状の部材であり、上方Ｚ１および下方Ｚ１にそれぞれ突出する後述の一対のフランジ部２３および一対のフランジ部３３を有する。

車体１の骨格部材であるサイドシル２は、サイドシルアウタ１１と、サイドシルアウタ１１に対して車幅方向内側Ｙ２に位置するサイドシルインナ１２と、サイドシルアウタ１１とサイドシルインナ１２との間に挟まれた連結板部１４とを備える。

サイドシルアウタ１１は、２枚のスチールなどの板材（主板材２０およびパッチ１３）によって構成され、サイドシルインナ１２および連結板部１４は、１枚のスチールなどの板材によって構成されている。

サイドシルアウタ１１は、上下一対のフランジ部２３を有し、サイドシル２の車幅方向外側Ｙ１の部分を構成する部材である。サイドシルインナ１２は、上下一対のフランジ部３３を有し、サイドシル２の車幅方向内側Ｙ２の部分を構成する部材である。

サイドシルアウタ１１のフランジ部２３とサイドシルインナ１２のフランジ部３３とが接合されることによりサイドシル２を構成している。すなわち、サイドシル２の閉断面Ｃは、同一方向（本実施形態では車両前後方向Ｘ）に各々延びるサイドシルアウタ１１とサイドシルインナ１２とが協働する（具体的には接合する）ことにより構成されている。

以下、サイドシルアウタ１１の構成についてさらに詳細に説明する。図４～５に示されるように、本実施形態のサイドシルアウタ１１は、スチールなどからなる２枚の板材である主板材２０とパッチ１３とを接合するとともにプレス成形により、ハット断面形状（すなわち、一対のフランジ部２３を有する形状）に加工されている。

サイドシルアウタ１１は、具体的には、上下方向Ｚに延びる縦壁部２１と、縦壁部２１の両端部からサイドシルインナ１２に向けて上下方向Ｚに広がるように車幅方向内側Ｙ２に延びる一対の側面部２２としての上側側面部２２Ａおよび下側側面部２２Ｂと、当該一対の側面部２２の車幅方向内側Ｙ２の端部から上方Ｚ１および下方Ｚ２にそれぞれ延びる一対のフランジ部２３とを備える。下側側面部２２Ｂは、上側側面部２２Ａの下方に離間した位置にある。

一対の側面部２２（すなわち、上側側面部２２Ａおよび下側側面部２２Ｂ）は、それぞれ、側面部２２がサイドシル２の内側に折曲されることによって形成された第１折曲部２４と、第１折曲部２４を起点として第１折曲部２４より縦壁部２１側に位置する第１部分２５と、第１折曲部２４を起点として第１折曲部２４より縦壁部２１から離れる側に位置する第２部分２６とを備える。

第１折曲部２４は、側面部２２（具体的には、主板材２０の側面部２２に相当する部分）がサイドシル２の内側に折曲されることによって形成されている。

車両側突時（車外側から車両側方への障害物等の衝突時）などでサイドシル２にサイドシル２を車内側へ曲げる曲げ荷重Ｂ２（図１２参照）が入力された際には、縦壁部２１では、圧縮応力が生じる。また、一対の側面部２２のそれぞれでは、第１部分２５に圧縮応力が生じるとともに第２部分２６に引張応力が生じる。

そこで、本実施形態のサイドシルアウタ１１では、第１部分２５（第１部分）は、縦壁部２１を圧縮させる曲げ荷重Ｂ２に対して第２部分２６（第２部分）よりも高剛性となるように構成されている。本実施形態では、第１部分２５は、２枚の板材（主板材２０およびパッチ１３）を接合することによって構成されている。図５に示されるパッチ１３は、主板材２０の内側に接合される。パッチ１３は、本体部１３ａと、当該本体部１３ａの両側部が折れ曲がって形成された一対の両側部１３ｂとを有する。本体部１３ａが縦壁部２１に接合されるとともに、両側部１３ｂが第１部分２５に接合されている。両側部１３ｂの先端の位置は、第１折曲部２４の位置と一致している。これにより、サイドシルアウタ１１のうち縦壁部２１および一対の側面部２２のうちの第１部分２５の部位が高剛性になり、パッチ１３が無い第２部分２６は低剛性になる。

また、本実施形態の側面部２２では、第１部分２５は主板材２０およびパッチ１３を接合することによって構成され、第２部分２６が主板材２０のみで構成されている。これにより、側面部２２は、当該側面部２２の剛性が第１折曲部２４を境界として第１部分２５の剛性から第２部分２６の剛性に不連続に変化するように構成されている。言い換えれば、本実施形態の第１部分２５および第２部分２６は、それぞれの領域内では一律の剛性を有しているのが、第１折曲部２４では第１部分２５の剛性と第２部分２６の剛性とが急激に変化するように構成されている。

パッチ１３は、主板材２０の車幅方向外側Ｙ１または内側Ｙ２のいずれかの面に接合すればよいが、主板材２０の車幅方向外側Ｙ１の面に接合する方が車両衝突時において第１部分２５がつぶれにくい（変形しにくい）という点で好ましい。

本実施形態では、上記のように側面部２２が上記のように第１折曲部２４を境界として部高剛性の第１部分２５と低剛性の第２部分２６とが不連続に変化する構成を有しているので、車両側突時にサイドシル２に曲げ荷重Ｂ２（図１２参照）が入力されたときは第１折曲部２４で座屈しやすくなっている。したがって、図５に示されるように、第１折曲部２４における第１部分２５の延長線と第２部分１６との間の角度θは、３０度以下に設定されていてもサイドシル２は確実に座屈可能である。

つぎに、サイドシルインナ１２の構成について詳細に説明する。図４～５に示されるように、サイドシルインナ１２は、１枚のスチールなどの板材をプレス成形することにより、ハット断面形状（すなわち、一対のフランジ部２３を有する形状）に加工されている。

サイドシルインナ１２は、具体的には、車幅方向内側Ｙ２の端部において上下方向Ｚに延びる縦壁部３１と、縦壁部３１の両端部からサイドシルアウタ１１に向けて上下方向Ｚに広がるように車幅方向外側Ｙ１に延びる一対の側面部３２（すなわち、上側側面部３２Ａ（上面部）および下側側面部３２Ｂ（下面部））と、当該上側側面部３２Ａおよび下側側面部３２Ｂの車幅方向外側Ｙ１（すなわち、サイドシルアウタ１１側）の端部から上方Ｚ１および下方Ｚ２にそれぞれ延びる一対のフランジ部３３とを備える。下側側面部３２Ｂ（下面部）は、上側側面部３２Ａ（上面部）の下方Ｚ２に離間して配置されている。なお、サイドシル２に曲げ荷重Ｂ２（図１参照）が入力された際には、縦壁部３１には引張応力が生じる。

縦壁部３１の上下方向Ｚにおいて中間付近には、図３および図５に示されるように、サイドシルインナ１２の補強のためのビード３１ａがサイドシルインナ１２の延設方向（すなわち、車両前後方向Ｘ）に延びるように設けられている。ビード３１ａは、縦壁部３１の中間付近をサイドシル２の内方（車幅方向外側Ｙ１）へ凹ますことにより形成される。本実施形態のビード３１ａは、図３に示されるように、サイドシル２の車両前方側Ｘ１の前端部２ｂ（ヒンジピラー４との連結部分）からクロスメンバ３の車両後側Ｘ２端部の位置Ｅまで延びている。

上側側面部３２Ａ（上面部）および下側側面部３２Ｂ（下面部）は、それぞれ、サイドシル２の内側に折れ曲がることにより形成された第２折曲部３４（折曲部）と、２つの車幅方向Ｙに延びる面（図５の符号３５、３７、３８、４０で示される面を参照）とを備える。つまり、上側側面部３２Ａおよび下側側面部３２Ｂは、２つの段を有する略階段状の断面を有する。

具体的には、上側側面部３２Ａは、車幅方向Ｙに延びる第１上面部３５と、上記第１上面部３５の車幅方向内側Ｙ２端部３５ａから車幅方向内側Ｙ２かつ下側Ｚ２に延びる上側傾斜面部３６（傾斜面部）と、上記上側傾斜面部３６の車幅方向内側Ｙ２端部から上記の第２折曲部３４（折曲部）を形成しながら車幅方向内側Ｙ２に延びる第２上面部３７（車幅方向面部）とを備える。

また、下側側面部３２Ｂは、上記第１上面部３５から下方に離間した位置で車幅方向Ｙに延びる第１下面部３８と、上記第１下面部３８の車幅方向内側Ｙ２端部３８ａから車幅方向内側Ｙ２かつ上側Ｚ１に延びる下側傾斜面部３９（傾斜面部）と、上記下側傾斜面部３９の車幅方向内側Ｙ２端部から上記の第２折曲部３４（折曲部）を形成しながら車幅方向内側Ｙ２に延びる第２下面部４０（車幅方向面部）とを備える。下側側面部３２Ｂは、上側側面部３２Ａと線対称の形状を有する。したがって、車幅方向Ｙにおいて、第１下面部３８は第１上面部３５と同じ幅を有し、下側傾斜面部３９は上側傾斜面部３６と同じ幅および傾斜角を有し、第２下面部４０は第２上面部３７と同じ幅を有する。

すなわち、サイドシルインナ１２は、上側側面部３２Ａ（上面部）および下側側面部３２Ｂ（下面部）がサイドシル２の内側に折曲されることによって形成された折曲部として、上記第２上面部３７と上記上側傾斜面部３６との間、および、上記第２下面部４０と上記下側傾斜面部３９との間にサイドシル２の断面内側に折れ曲がる上下一対の第２折曲部３４を有する構成になっている。

また、傾斜面部としての上側傾斜面部３６および下側傾斜面部３９は、第２折曲部３４からサイドシルアウタ１１に向かって延びるとともにサイドシルアウタ１１に近づくにつれてサイドシルインナ１２が上下方向Ｚに拡幅する方向に傾斜する。さらに、車幅方向面部としての第２上面部３７および第２下面部４０は、第２折曲部３４から車内側Ｙ２に向かって車幅方向Ｙに延びる。

本実施形態では、サイドシルインナ１２の上側側面部３２Ａ（上面部）および下側側面部３２Ｂ（下面部）は、スモールオーバーラップ衝突時にサイドシル２の曲げ変形を抑制するために、少なくとも車両前後方向Ｘにおけるサイドシル２の前端部２ｂとクロスメンバ３との間の領域において、上記の第２折曲部３４（折曲部）と、上側傾斜面部３６および下側傾斜面部３９（傾斜面部）と、第２上面部３７および第２下面部４０（車幅方向面部）とを備えていればよいが、サイドシル２の全長にわたって備えていてもよい。

縦壁部３１は、上下方向Ｚに延び、上記第２上面部３７と上記第２下面部４０の車幅方向内側Ｙ２端部同士を連結し、これにより、上側側面部３２Ａ（上面部）および下側側面部３２Ｂ（下面部）の連結を達成する。

図３～４に示されるように、サイドシルインナ１２には、車幅方向Ｙに延びるクロスメンバ３の端部が接合されている。本実施形態では、クロスメンバ３は、サイドシル２の前端部２ｂよりも車両後方側Ｘ２の位置でサイドシルインナ１２に接合され、サイドシル２から車幅方向内側Ｙ２に延びる。

クロスメンバ３は、その端部において、上記のサイドシルインナ１２に接合される３つのフランジ部、第１フランジ部４１、第２フランジ部４２、および第３フランジ部４３を有する。第１フランジ部４１は、クロスメンバ３の上面３ａから車幅方向外側Ｙ１に延び、サイドシルインナ１２の第２上面部３７に接合されている。第２フランジ部４２は、クロスメンバ３の側面３ｂ（車両前後方向Ｘを向く面）の車幅方向外側Ｙ１の端縁から車両前後方向Ｘに延び、サイドシルインナ１２の縦壁部３１に接合されている。第３フランジ部４３は、クロスメンバ３の底壁部の車幅方向外側Ｙ１の端縁から上方Ｚ１（すなわち、クロスメンバ３の内方）に延び、縦壁部３１に接合されている。

スモールオーバーラップ衝突時にサイドシル２のねじれ抑制のために、クロスメンバ３の上面３ａは、サイドシルインナ１２の第２上面部３７（車幅方向面部）と同じ高さに位置しているのが好ましい。

上記の第１フランジ部４１は、クロスメンバ３の上面３ａから車幅方向外側Ｙ１に延び、サイドシルインナ１２の第２上面部３７に接合されているが、さらに、追加の第１フランジ部４１として、クロスメンバ３の下面から車幅方向外側Ｙ１に延び、サイドシルインナ１２の第２下面部４０に接合されてもよい。

図５に示されるように、本実施形態のサイドシル２では、サイドシルアウタ１１およびサイドシルインナ１２が並ぶ所定方向（車幅方向Ｙ）における車幅方向外側Ｙ１に位置する第１部分である第１部分２５の幅Ｌ２は、当該所定方向（車幅方向Ｙ）におけるサイドシル２の全幅Ｌ１に対して１／４以下になるように設定されているので、車両側突時などで曲げ荷重Ｂ２（図１２参照）が入力された際にサイドシル２を第１折曲部２４の部位で確実に座屈できるようになっている。

また、図５に示されるように、サイドシルアウタ１１およびサイドシルインナ１２が並ぶ所定方向（車幅方向Ｙ）における第２上面部３７および第２下面部４０の幅Ｌ３は、当該所定方向（車幅方向Ｙ）におけるサイドシル２の全幅Ｌ１に対して１／４以下になるように設定されているので、車両側突時などで曲げ荷重Ｂ２が入力された際に第２上面部３７および第２下面部４０の部位での座屈を抑制してサイドシル２を第２折曲部３４の部位で確実に座屈できるようになっている。

また、図５に示されるように、サイドシルアウタ１１およびサイドシルインナ１２のそれぞれのフランジ部２３、３３（とくに上方Ｚ１に突出するフランジ部２３、３３）は、図１のドア開口部８の位置（車幅方向Ｙにおける位置）の基準となるが、サイドシル２の断面中心Ｏより車幅方向外側Ｙ１に配置されているので、車内空間の確保が可能になっている。

図４～５に示されるように、連結板部１４は、サイドシルアウタ１１の上下一対のフランジ部２３とサイドシルインナ１２の上下一対のフランジ部３３との間に挟まれた状態で当該上下一対のフランジ部２３の間および上下一対のフランジ部３３の間を連結する。

連結板部１４は、サイドシル２の内部であれば車両前後方向Ｘの任意の位置に設置することが可能であるが、図１に示されるように、車両前後方向Ｘにおいてサイドシル２における車体１のドア開口部８を構成する部分２ａを補強して当該部分２ａでの座屈を促すなどの効果を得るために、連結板部１４が配置されているのが好ましい。

連結板部１４は、当該連結板部１４の曲げ強度がサイドシルアウタ１１およびサイドシルインナ１２の曲げ強度よりも小さい構成を有する。具体的には、サイドシルアウタ１１を構成する主板材２０およびパッチ１３、ならびにサイドシルインナ１２を構成する板材よりも薄い板材で構成されている。

一対の側面部２２の第１折曲部２４は、縦壁部２１からの距離が等距離になるように配置されている。すなわち、この構成では、サイドシルアウタ１１の第１折曲部２４が上下対称の位置にある。

（本実施形態の特徴）
（１）
本実施形態の車両の下部車体構造では、図５に示されるように、サイドシルインナ１２の上側側面部３２Ａ（上面部）および下側側面部３２Ｂ（下面部）は、それぞれ、少なくとも車両前後方向Ｘにおけるサイドシル２の前端部２ｂとクロスメンバ３との間の領域において、上側側面部３２Ａおよび下側側面部３２Ｂがサイドシル２の内側に折曲されることによって第２折曲部３４が形成され、かつ、その第２折曲部３４からサイドシルアウタ１１に向かって延びるとともにサイドシルアウタ１１に近づくにつれてサイドシルインナ１２が上下方向Ｚに拡幅する方向に傾斜する上側傾斜面部３６および下側傾斜面部３９（傾斜面部）と、第２折曲部３４から車内側Ｙ２に向かって車幅方向Ｙに延びる第２上面部３７および第２下面部４０（車幅方向面部）とを備える。

この構成では、図１～２および図６に示されるように、車両のオーバーラップ衝突時において、サイドシル２の前端部２ｂには車両後方Ｘ２かつ車幅方向内側Ｙ２の方向に本車両の前輪Ｗを介して衝突荷重Ａが入力される。このとき、サイドシル２にはクロスメンバ３とサイドシルインナ１２との接合部分（第１～第３フランジ部４１～４３が設けられたクロスメンバ３の端部付近）を支点としてサイドシル２には曲げ荷重Ｂ１が入力される。

図６に示されるように、曲げ荷重Ｂ１の入力後にサイドシルインナ１２の上側側面部３２Ａおよび下側側面部３２Ｂのそれぞれの第２折曲部３４が断面内側に変位する過程では、第２折曲部３４からサイドシルアウタ１１側に延びる上側傾斜面部３６および下側傾斜面部３９ではサイドシルインナ１２が上下方向Ｚに拡幅する方向への傾斜が大きくなる一方で、第２折曲部３４から車内側Ｙ２に延びる第２上面部３７および第２下面部４０は衝突荷重Ａの方向（具体的には水平方向であって衝突荷重Ａにおける車幅方向Ｙの成分と同じ方向）に対して略平行な状態を維持できる。このため、サイドシルインナ１２自体で高い反力を生じることができ、サイドシル２の曲げ変形を抑制することが可能である。したがって、上記の構成では、従来のようにサイドシル２内部に補強部材を設けなくてもよいので、サイドシル２の重量および製造コストを増大させずにスモールオーバーラップ衝突時におけるサイドシル２の変形を抑制することが可能である。なお、図４～５にはサイドシル２内部に連結板部１４が設けられているが、本発明では連結板部１４は必須の構成ではなく、連結板部１４がなくても上記の作用効果を奏することが可能であることはいうまでもない。

＜効果検証についての説明＞
ここで、上記の作用効果を検証するために、図１～２および図６に示されるようにスモールオーバーラップ衝突時にサイドシル２の前端部２ｂに車両後方Ｘ２かつ車幅方向内側Ｙ２の方向に本車両の前輪Ｗを介して衝突荷重Ａが入力された場合の曲げ荷重Ｂ１に対するサイドシル２の反力を調べた結果を図７のグラフの曲線Ｉに示す。図７のグラフは、反力としてサイドシルに生じる曲げ荷重Ｆの時間的変化を示す。図７の曲線Ｉは本実施形態のサイドシル２における曲げ荷重の時間的変化を示し、曲線ＩＩは比較例として図８に示される従来のサイドシル５０における曲げ荷重の時間的変化を示す。

なお、図８に示される従来のサイドシル５０は、同一板厚のサイドシルアウタ５１およびサイドシルインナ５２から構成され、サイドシルアウタ５１の一対のフランジ部５１ａとサイドシルインナ５２の一対のフランジ部５２ａとが接合された構造を有し、サイドシルインナ５２はクロスメンバ３の端部に接合されている。このサイドシル５０は、本実施形態のようにサイドシルインナ５２において反力を高めるための上記の第２折曲部３４、傾斜面部（上側傾斜面部３６および下側傾斜面部３９）および車幅方向面部（第２上面部３７および第２下面部４０）を有しない構造である。

図７のグラフから明らかなように、本実施形態のサイドシル２の場合では曲線Ｉに示されるようにスモールオーバーラップ衝突時において曲げ荷重に対する反力として高い曲げ荷重を長時間にわたって維持することが可能である。それに対し、図８の比較例のサイドシル５０の場合では曲線ＩＩに示されるようにスモールオーバーラップ衝突時において反力としての曲げ荷重が上記の曲線Ｉよりもほぼ全時間にわたって下回っていることが分かる。

さらに、スモールオーバーラップ衝突時におけるサイドシルに作用する応力分布を本実施形態のサイドシル２と図８の比較例のサイドシル５０とで比較した場合、図９に示される本実施形態のサイドシル２では、サイドシル２におけるクロスメンバ３との接合部付近において応力が高い部分（図９の色が濃い部分）が広範囲に分散されてサイドシル２の全体で高い反力を発生している点が分かる。一方、図１０に示される図８の比較例のサイドシル５０では、クロスメンバ３との接合部付近において応力が高い部分（図１０の色が濃い部分）が狭い範囲に集中しており、サイドシル５０の全体でみれば低い反力しか発生できないことが分かる。

なお、本発明のサイドシルの作用効果をさらに検証するために、本発明の変形例として本実施形態のサイドシル２における上記のビード３１ａ（図２～５参照）がクロスメンバ３の後端部までではなく、前端部までしか延びていない例についても上記と同様の条件でスモールオーバーラップ衝突時における曲げ荷重Ｂ１に対するサイドシルの反力を調べた結果を図１１のグラフの曲線Ｉ’に示す。図１１のグラフを見れば、本発明の変形例（ビード３１ａが短い場合）（曲線Ｉ’）においても、上記の図８の比較例のサイドシル５０の場合（曲線ＩＩ）よりもスモールオーバーラップ衝突時において反力としての曲げ荷重が長時間にわたって高いことが分かる。

したがって、上記の図１１のグラフの結果を見れば、上記のビード３１ａがクロスメンバ３の前端部までしか延びていない場合でも、本実施形態のサイドシル２のように反力を高めるための上記の第２折曲部３４、傾斜面部（上側傾斜面部３６および下側傾斜面部３９）および車幅方向面部（第２上面部３７および第２下面部４０）を有している構造であれば、反力としての曲げ荷重を高く維持することが可能であることが導き出される。

なお、本発明の変形例（ビード３１ａが短い場合）（図１１の曲線Ｉ’）は、本実施形態のサイドシル２（ビード３１ａが長い場合）（図７の曲線Ｉ）よりも反力としての曲げ荷重の最大値が若干低くかつ曲げ荷重が高い時間が若干短いので、本実施形態のサイドシル２ようにビード３１ａがクロスメンバ３の後端部まで延びている構造の方が反力として高い曲げ荷重が長時間得られる点で好ましい。

（２）
本実施形態の車両の下部車体構造では、図２～４に示されるクロスメンバ３の上面３ａは、サイドシルインナ１２の上側側面部３２Ａ（上面部）における第２上面部３７と同じ高さに位置しているのが好ましい。この場合、スモールオーバーラップ衝突時に曲げ荷重Ｂ１を受けるサイドシル２を当該サイドシル２のねじれを抑制しながらクロスメンバ３によって支持することが可能である。

（３）
本実施形態の車両の下部車体構造では、クロスメンバ３は、サイドシルインナ１２の上側側面部３２Ａおよび下側側面部３２Ｂの少なくとも一方（図２～４では上側側面部３２Ａのみ）における第２上面部３７および第２下面部４０の少なくとも一方（図２～４では第２上面部３７のみ）に接合する第１フランジ部４１を有するのが好ましい。

かかる構成によれば、サイドシルインナ１２の上側側面部３２Ａおよび下側側面部３２Ｂの少なくとも一方において、第２折曲部３４よりも車内側Ｙ２の第２上面部３７および第２下面部４０の少なくとも一方がクロスメンバ３の第１フランジ部４１に接合されているので、スモールオーバーラップ衝突時のサイドシル２の変形過程においてサイドシルインナ１２の第２上面部３７および第２下面部４０の少なくとも一方の変形を抑制し、第２上面部３７および第２下面部４０を衝突荷重Ａの方向に対して略平行な状態に確実に維持できる。

（４）
本実施形態の車両の下部車体構造では、サイドシルインナ１２は、図２～３に示されるように、車幅方向内側Ｙ２の端部において上下方向Ｚに延びて上側側面部３２Ａ（上面部）および下側側面部３２Ｂ（下面部）を連結する縦壁部３１を備える。クロスメンバ３は、サイドシルインナ１２の縦壁部３１と接合する第２フランジ部４２を備える。この構成では、サイドシルインナ１２の車幅方向内側Ｙ２の端部に位置する縦壁部３１がクロスメンバ３の第２フランジ部４２に接合されているので、スモールオーバーラップ衝突時に曲げ荷重Ｂ１を受けるサイドシル２をクロスメンバ３によって確実に支持することが可能である。

また、本実施形態では、クロスメンバ３は、上記の第２フランジ部４２に加えてさらに図４に示されるように上記の縦壁部３１に接合する第３フランジ部４３を備えているので、サイドシルをクロスメンバ３によってより確実に支持することが可能である。

（５）
本実施形態の車両の下部車体構造では、図２～５に示されるように、サイドシルインナ１２の縦壁部３１は、車両前後方向Ｘに延びるビード３１ａを有する。かかる構成によれば、サイドシルインナ１２を含むサイドシル２全体の曲げ変形に対する剛性を向上することが可能である。

（６）
本実施形態の車両の下部車体構造では、ビード３１ａは、サイドシル２の前端部２ｂから少なくともクロスメンバ３の後端部（図３の線Ｅの位置）まで延びている。この構成によれば、サイドシル２はサイドシル２の前端部２ｂからクロスメンバ３の後端部までの部分がビード３１ａによって剛性が向上しているので、スモールオーバーラップ衝突時にサイドシル２の前端部２ｂに衝突荷重Ａが入力したときにサイドシル２の曲げ変形を効果的に防止することが可能である。

（７）
本実施形態の車両の下部車体構造では、サイドシルインナ１２は、図５に示されるように、上側側面部３２Ａおよび下側側面部３２Ｂにおけるサイドシルアウタ１１側の端部に設けられた上下一対のフランジ部３３を備える。サイドシル２は、サイドシルインナ１２の上下一対のフランジ部３３を連結する連結板部１４を備える。

この構成では、スモールオーバーラップ衝突時にサイドシル２の前端部２ｂに衝突荷重Ａが入力したときに、サイドシルインナ１２の上側側面部３２Ａおよび下側側面部３２Ｂは上下に離れる方向の力が作用するが、上側側面部３２Ａおよび下側側面部３２Ｂの端部に設けられた上下一対のフランジ部３３が連結板部１４で連結されているので、サイドシルインナ１２の上側側面部３２Ａおよび下側側面部３２Ｂの断面崩れを連結板部１４の張力で抑制することが可能である。

（８）
本実施形態の車両の下部車体構造では、連結板部１４は、車両前後方向Ｘにおいてサイドシル２における車体１のドア開口部８（図１参照）を構成する部分に配置されている。

車体１のドア開口部８は、上下方向Ｚに延びるピラーが無い領域であり、サイドシル２の支持剛性が弱い領域であるが、上記のように、連結板部１４がサイドシル２におけるドア開口部８を構成する部分に配置されているので、ピラーが無い領域でも、サイドシルインナ１２の上側側面部３２Ａおよび下側側面部３２Ｂの断面崩れを連結板部１４の張力で確実に抑制することが可能である。

（９）
連結板部１４は、スモールオーバーラップ衝突時および車両側突時のいずれの場合も上下一対のフランジ部２３、２３、３３、３３によって上下方向へ引っ張られて引張荷重のみが作用するので、連結板部１４の曲げ強度は上記のサイドシルアウタ１１およびサイドシルインナ１２ほど要求されない。このような観点から、連結板部１４を当該連結板部１４の曲げ強度がサイドシルアウタ１１およびサイドシルインナ１２の曲げ強度よりも小さい構成にすることにより、連結板部１４の質量およびコストを抑えながらサイドシルインナ１２の断面変形の抑制が可能である。しかも、サイドシル２の確実な座屈を達成しながら連結板部１４を薄くて安価な材料で製造することが可能になる。

（車両側突時におけるサイドシル２の変形過程）
つぎに、図１３（ａ）～（ｄ）を参照しながら、上記のように構成されたサイドシル２が車両側突時に曲げ荷重Ｂ２を受けたときの変形過程を示す。

図１３（ａ）には、車両側突時、すなわち、サイドシル２に対して車幅方向外側Ｙ１から障害物Ｓが車幅方向内方Ｙ２へ向かって衝突することにより、衝突荷重がサイドシル２に側方から入力される。これにより、図１２に示されるように、ヒンジピラー４およびセンターピラー５などの車体構成部材によって車両前後方向Ｘの両端で固定されたサイドシル２には、サイドシル２を車内側に曲げる曲げ荷重Ｂ２が入力される。

図１３（ｂ）に示されるように、車両側突時の初期の状態では、サイドシル２のサイドシルアウタ１１の縦壁部２１に圧縮応力が作用したときに、縦壁部２１がサイドシルインナ１２側（車幅方向内側Ｙ２）へ移動しようとするとともに、当該サイドシルアウタ１１の一対の側面部２２では、第１折曲部２４を境界として第１部分２５では圧縮応力が作用するとともに第２部分２６では引張応力が作用する。側面部２２のうちパッチ１３を有する第１部分２５は第２部分２６よりも高剛性であるので、第１折曲部２４が小さい角度（３０度以下）であっても、第１折曲部２４はサイドシル２内側への移動が促される（誘発される）。

この第１折曲部２４がサイドシル２の内側へ移動するのに伴って、第２部分２６がサイドシル２の内方に引張変形していきながら、第１折曲部２４がサイドシル２の内側に変位してサイドシル２の座屈を生じさせる。このとき、第１折曲部２４がサイドシル２の内側に変位する過程の途中では、一対の側面部２２のそれぞれの高剛性の第１部分２５が変形の過程で衝突荷重の方向（すなわち、縦壁部２１がサイドシルインナ１２側へ移動する方向、具体的には車幅方向Ｙ）に対して略平行な状態になる。このため、当該第１部分２５によって曲げ荷重Ｂ２に対して高い反力を生じる。また、この圧縮時において、サイドシル２の上下のフランジ部２３、３３が上下に離間する動きが連結板部１４によって抑制され、曲げ荷重Ｂ２に対して高い反力を生じる。

これらの反力については、図１４のグラフの曲線ＩＩＩの時間ｔ１における曲げモーメントＭ_Ｂの立上りを見れば明らかである。図１４のグラフは、反力としてサイドシルに生じる曲げモーメントＭ_Ｂの時間的変化を示す。図１４の曲線ＩＩＩは本実施形態のサイドシル２における曲げモーメントの時間的変化を示し、曲線ＩＶは比較例として上記の図８に示される従来のサイドシル５０における曲げモーメントの時間的変化を示す。なお、図８に示される従来のサイドシル５０は、本実施形態のように座屈のきっかけとなる第１折曲部２４および第２折曲部３４を有しない構造である。

本実施形態のサイドシル２が図１３（ｂ）の状態になったときには、上記の図１４のグラフでは時間ｔ１に相当し、このとき、曲線ＩＩＩはサイドシル２の反力として高い曲げモーメントが発生していることを示す。一方、時間ｔ１のときの曲線ＩＶは、従来のサイドシル５０の反力としての低い曲げモーメントしか発生していないことを示す。

ついで、図１３（ｃ）に示されるように、車両側突開始からさらに時間が進行した状態では、サイドシルアウタ１１の変形とともにサイドシルインナ１２の変形も進行する。サイドシルインナ１２の変形の過程では、サイドシルインナ１２の一対の側面部３２（上側側面部３２Ａおよび下側側面部３２Ｂ）の車幅方向外側Ｙ１の端部（一対のフランジ部３３およびその周辺部）が上方Ｚ１および下方Ｚ２にそれぞれ延ばされ、サイドシルインナ１２の第１～２上面部３５、３７および第１～２下面部３８、４０がサイドシル２の断面外側に膨らむように変形しようとする。しかし、それと同時に、サイドシルインナ１２の一対の側面部３２のそれぞれの第２折曲部３４がサイドシル２の断面外側に変位しようとするため、第１～２上面部３５、３７および第１～２下面部３８、４０は衝突荷重の方向（すなわち、縦壁部２１がサイドシルインナ１２側へ移動する方向、具体的には車幅方向Ｙ）に対して略平行な状態を維持できる。このため、サイドシルインナ１２の第１～２上面部３５、３７および第１～２下面部３８、４０は、変形途中のサイドシルアウタ１１を支え、より高い反力を生じることができ、サイドシル２の曲げ変形を抑制することが可能である。

このサイドシルインナ１２の反力についても、図１４のグラフの曲線ＩＩＩの時間ｔ２における曲げモーメントの高さを見れば明らかである。すなわち、本実施形態のサイドシル２が図１３（ｃ）の状態になったときには、図１４のグラフでは時間ｔ２に相当し、このとき、曲線ＩＩＩはサイドシル２の反力として高い曲げモーメントが維持されていることを示している。この曲線ＩＩＩを見れば、サイドシルアウタ１１が第１折曲部２４を有するだけでなくサイドシルインナ１２も第２折曲部３４を有することで、サイドシル２の車幅方向内側Ｙ２への座屈を効果的に抑制でき、サイドシル２の反力を持続させていることが分かる。

一方、時間ｔ２のときの曲線ＩＶを見れば、従来のサイドシル５０の反力としての曲げモーメントは曲線ＩＩＩよりも低いレベルしか到達していないことを示している。

さらに、図１３（ｄ）に示されるように、車両側突開始からさらに時間が進行した状態では、サイドシルインナ１２の第２折曲部３４がサイドシル２の外方へ移動してサイドシルインナ１２が外方へ張り出しながら変形して反力を発生させていく。

本実施形態のサイドシル２が図１３（ｄ）の状態になったときには、図１４のグラフでは時間ｔ３に相当する。時間ｔ３では、曲線ＩＩＩはサイドシル２の反力として曲げモーメントは徐々に低下しながらも反力の低下を抑制しており、曲線ＩＶに示される従来のサイドシル５０の反力よりも十分に高いレベルが持続されていることが図１４から分かる。

（サイドシル２のねじりについて）
上記のサイドシル２の曲げ変形では、車両側突時においてサイドシル２に曲げ荷重Ｂ２がかけられたときの曲げモーメントとしての反力を見たが、本実施形態のサイドシル２は、上記のように第１折曲部２４および第２折曲部３４を有することにより、車両前後方向Ｘに延びる軸回りのねじりモーメントが作用した場合でも高い反力を生じることが可能である。

図１５のグラフには、本実施形態のサイドシル２における反力としてねじりモーメントＭ_Ｔの時間的変化が曲線Ｖで示され、図８の従来のサイドシル５０におけるねじりモーメントＭ_Ｔの時間的変化が曲線ＶＩで示されている。この図１５のグラフを見ても明らかなように、本実施形態のサイドシル２（曲線Ｖ）と従来のサイドシル５０（曲線ＶＩ）はねじりモーメントが入力開始した初期の段階では反力として同程度のねじりモーメントを発生しているが、その後は、本実施形態のサイドシル２の方が従来のサイドシル５０よりも反力として高いねじりモーメントを維持していることが分かる。

（その他の本実施形態の特徴）
（１１）
本実施形態の車両の下部車体構造は、車内空間を確保するためにサイドシル２の断面幅を縮小させた構造を採用しても車両側突時に高い反力を得るために、サイドシルアウタ１１の第１折曲部２４だけでなく、サイドシルインナ１２には第２折曲部３４、および車幅方向Ｙに延びる上下４つの面（第１上面部３５、第２上面部３７、第１下面部３８、第２下面部４０）（すなわち、４か所の横壁）を備えた構造を有する。

この構成では、車両側突時に側方からの衝突荷重がサイドシル２に入力された際、サイドシルアウタ１１の上側側面部２２Ａおよび下側側面部２２Ｂのそれぞれにおいて、第１折曲部２４がサイドシル２の断面内側に変位する。上側側面部２２Ａおよび下側側面部２２Ｂにおける第１折曲部２４より車幅方向外側Ｙ１の第１部分である第１部分２５は変形の過程で側方入力に略平行となるため、高い反力を生じながら車幅方向Ｙにつぶれる。

その際、サイドシルインナ１２の変形の過程では、サイドシルインナ１２の上側側面部３２Ａおよび下側側面部３２Ｂの車幅方向外側Ｙ１の端部（一対のフランジ部３３およびその周辺部）が上方Ｚ１および下方Ｚ２にそれぞれ延ばされ、サイドシルインナ１２の第１～２上面部３５、３７および第１～２下面部３８、４０がサイドシル２の断面外側に膨らむように変形しようとする。しかし、それと同時に、サイドシルインナ１２の上側側面部３２Ａおよび下側側面部３２Ｂのそれぞれの第２折曲部３４がサイドシル２の断面外側に変位しようとするため、第１上面部３５、第２上面部３７、第１下面部３８、および第２下面部４０は衝突荷重の方向（すなわち、縦壁部２１がサイドシルインナ１２側へ移動する方向、具体的には車幅方向Ｙ）に対して略平行な状態を維持できる。このため、サイドシルインナ１２の第１～２上面部３５、３７および第１～２下面部３８、４０は、変形途中のサイドシルアウタ１１を支え、より高い反力を生じることができ、サイドシル２の曲げ変形を抑制することが可能である。

したがって、サイドシル２は、側方からの衝突荷重に対してサイドシルアウタ１１およびサイドシルインナ１２の両方で高い発生させることが可能であり、サイドシル２の重量および製造コストを増大させずにサイドシル２の曲げ耐力を増大させることが可能である。

言い換えれば、本実施形態のサイドシル２では、第１～２上面部３５、３７および第１～２下面部３８、４０は、変形途中のサイドシルアウタ１１を支え、高い反力を生じることが可能である。なお、サイドシルインナ１２は、単に上側側面部３２Ａ（上面部）および下側側面部３２Ｂ（下面部）に第２折曲部３４を設けたのみの形状、すなわち、上側側面部３２Ａおよび下側側面部３２Ｂが単に断面くの字形状をしているだけでは、側方入力時にサイドシルインナ１２の上側側面部３２Ａおよび下側側面部３２Ｂでは第２折曲部３４がサイドシル２の外側へ移動していく過程において上側側面部３２Ａおよび下側側面部３２Ｂでは入力方向に平行になる部分が少ない（例えばサイドシルインナ１２の車幅方向内側Ｙ２に位置する第２上面部３７および第２下面部４０のみ）であるので、高い反力が得られない。

（１２）
本実施形態の車両の下部車体構造では、サイドシルアウタ１１およびサイドシルインナ１２が並ぶ所定方向（車幅方向Ｙ）における第１折曲部２４よりも車幅方向外側Ｙ１に位置する第１部分２５の幅Ｌ２は、当該所定方向（車幅方向Ｙ）におけるサイドシル２の全幅Ｌ１に対して１／４以下になるように設定されている。

かかる構成によれば、車両側突時には、サイドシルアウタ１１における上側側面部２２Ａおよび下側側面部２２Ｂの第１部分２５内でのサイドシル２の座屈を抑制しつつ、上側側面部２２Ａおよび下側側面部２２Ｂにおける第１部分２５と第２部分２６の境界である第１折曲部２４で確実に折れ曲がることが可能になり、当該上側側面部２２Ａおよび下側側面部２２Ｂで高い反力を生じることが可能である。

ここで、サイドシルの全幅のうち座屈を促すための折曲部の最適な位置について図１６～１７を参照しながら検証する。まず、図１６に示されるように、サイドシルの車幅方向において全幅の部分を１つの縦板６１のモデルに置き換えて考える。縦板６１の上下の端部は、端板６２、６３に連結して拘束されている。

この縦板６１の理想的な座屈耐力の指標となる縦板６１の本来持つ全ポテンシャルである全塑性モーメントに近づけるためには、形状変化点（すなわち、縦板６１が座屈する点）としての折曲部６４を縦板６１に設けることが考えられる。そこで、図１６に示されるように上記の縦板６１に上下方向の曲げ荷重が作用したときに縦板６１が折曲部６４で座屈して折れ曲がるモデルを用いて、縦板６１の全高さｂのうち上端から距離ｂ’の位置に折曲部６４を設けた場合の縦板６１の反力の大きさの目安となる座屈耐力比Ｒをコンピュータシミュレーションにより求めた。その結果として、図１７のグラフのように、縦板６１の全高さｂに対する上記距離ｂ’の比ｂ’／ｂと座屈耐力比Ｒ（理想的な座屈耐力に対する割合）との関係を示すと、縦板６１の全高さｂのうち１／４の高さ位置に折曲部６４を設けると座屈耐力が最も高まることが分かる。

この結果から、上記のサイドシル２の第１折曲部２４の位置は、サイドシル２の全幅Ｌ１に対して縦壁部２１から１／４×Ｌ１の距離にあれば最も座屈耐力が高まると考えられる。この検証結果に基づいて、上記のように第１部分２５の幅Ｌ２が当該所定方向（車幅方向Ｙ）におけるサイドシル２の全幅Ｌ１に対して１／４以下になるように設定すれば、第１部分２５内でのサイドシル２の座屈を抑制しつつ、上側側面部２２Ａおよび下側側面部２２Ｂにおける第１部分２５と第２部分２６の境界である第１折曲部２４で確実に折れ曲がることが可能になり、当該上側側面部２２Ａおよび下側側面部２２Ｂで高い反力を生じることが可能になるとの結果が導き出される。

（１３）
本実施形態の車両の下部車体構造では、サイドシルアウタ１１およびサイドシルインナ１２が並ぶ所定方向（車幅方向Ｙ）における第２上面部３７および第２下面部４０の幅Ｌ３は、当該所定方向（車幅方向Ｙ）におけるサイドシル２の全幅Ｌ１に対して１／４以下になるように設定されている。このように第２上面部３７および第２下面部４０の幅Ｌ３を設定することにより、車両側突時などで曲げ荷重が入力された際に第２上面部３７および第２下面部４０の部位での座屈を抑制してサイドシル２を第２折曲部３４の部位で確実に座屈することが可能である。

なお、第２上面部３７および第２下面部４０の幅Ｌ３を当該所定方向（車幅方向Ｙ）におけるサイドシル２の全幅Ｌ１に対して１／４以下になるように設定すればよいことについても、上記の第１部分２５の幅Ｌ２をサイドシル２の全幅Ｌ１に対して１／４以下に設定することと同様の論理で上記の図１６～１７を用いた説明から導き出される。

また、車両のスモールオーバーラップ衝突時にはサイドシル２の前端部２ｂが片持ち変形することによりサイドシルインナ１２が圧縮変形するが、上記のように第２上面部３７および第２下面部４０の幅Ｌ３を設定することにより、サイドシルインナ１２でも高い反力が得られるので、当該サイドシル２の大きな断面変形を防ぐことが可能である。

（１４）
本実施形態の車両の下部車体構造では、サイドシルアウタ１１の一対の側面部２２（上側側面部２２Ａおよび下側側面部２２Ｂ）は、それぞれ、第１折曲部２４よりも車幅方向外側Ｙ１に位置する第１部分２５と、第１折曲部２４よりも車幅方向内側Ｙ２に位置する第２部分２６とを備える。第１部分２５は、第２部分２６よりも剛性が高くなるように構成されている。したがって、第１折曲部２４における第１部分２５の延長線と第２部分２６との間の角度θが３０度以下の小さい角度に設定されている場合においても、サイドシルアウタ１１の上側側面部２２Ａおよび下側側面部２２Ｂにおける第２部分２６が第１部分２５より低剛性に構成されているので、車両側突時には、第２部分２６がサイドシル２の内方に引張変形しながら、第１折曲部２４がサイドシル２の内側に変位してサイドシル２の座屈を確実に生じさせることが可能である。

すなわち、本実施形態のサイドシル２では、サイドシルアウタ１１の上下一対の側面部２２（上側側面部２２Ａおよび下側側面部２２Ｂ）の幅寸法が確保できない構造において、サイドシルアウタ１１の第１折曲部２４の角度θを十分に確保できない場合でも、車両側突時に当該一対の側面部２２の第１折曲部２４を断面内側に変位しながらサイドシル２が確実に座屈することが可能である。

（１５）
また、このサイドシルアウタ１１の構成では、各側面部２２（上側側面部２２Ａおよび下側側面部２２Ｂ）は、第１折曲部２４を起点として第１折曲部２４より縦壁部２１側に位置する第１部分２５と、第１折曲部２４を起点として第１折曲部２４より縦壁部２１から離れる側に位置する第２部分２６とを備え、さらに、第１部分２５は、縦壁部２１を圧縮させる曲げ荷重Ｂ２に対して第２部分２６よりも高剛性となるように構成されている。言い換えれば、側面部２２は、当該側面部２２の剛性が第１折曲部２４を境界として第１部分２５の剛性から第２部分２６の剛性に不連続に変化するように構成されている。そのため、車両側突時には、図１３（ｂ）に示されるように、第１折曲部２４がサイドシル２の内側へ移動するのに伴って第２部分２６がサイドシル２の内方に引張変形していきながら、第１折曲部２４がサイドシル２の内側に変位してサイドシル２の座屈を生じさせる。このとき、第１折曲部２４がサイドシル２の内側に変位する過程の途中では、一対の側面部２２のそれぞれの高剛性の第１部分２５が変形の過程で縦壁部２１がサイドシルインナ１２側へ移動する方向に対して略平行な状態になる。このため、当該第１部分２５によって曲げ荷重Ｂ２に対して高い反力を生じるため、サイドシル２の曲げ変形を抑制することが可能である。その結果、車両側突時にサイドシル２に曲げ荷重Ｂ２が入力されたときに当該サイドシル２が曲げ変形の抑制とともに確実に座屈しながら衝撃吸収を行うことが可能になる。

（１６）
本実施形態の車両の下部車体構造では、図５に示されるように、サイドシル２を構成するサイドシルアウタ１１およびサイドシルインナ１２のそれぞれのフランジ部２３、３３がサイドシル２の断面中心Ｏより車幅方向外側Ｙ１に配置されている。このため、これらフランジ部２３、３３で規定される車体１のドア開口部８の位置を車幅方向外側Ｙ１へ配置しやすくなり、車室内の空間を確保しやすくなる。したがって、サイドシル２の曲げ変形の抑制および衝撃吸収性能を維持しながら車室内の空間確保が可能になる。

（１７）
本実施形態の車両の下部車体構造では、サイドシル２は、連結板部１４を備える。連結板部１４は、サイドシルアウタ１１およびサイドシルインナ１２の上下一対のフランジ部２３、３３の間に挟まれた状態で当該上下一対のフランジ部２３の間および上下一対のフランジ部３３の間を連結している。このため、車両側突時におけるサイドシル２の曲げ変形の過程で上下一対のフランジ部２３、３３が上下に離間する方向に変位しようとしても、連結板部１４によって上下一対のフランジ部２３、３３の上下方向Ｚへの変位（すなわち、一対のフランジ部２３同士（および一対のフランジ部３３同士）が互いに上下方向Ｚに離れること）が抑制される。そのため、サイドシル２は第１折曲部２４および第２折曲部３４の部位で確実に座屈することが可能になる。

（１８）
本実施形態の車両の下部車体構造では、連結板部１４は、車両前後方向Ｘにおいてサイドシル２における車体１のドア開口部８を構成する部分２ａ（図１参照）に配置されている。車体１のドア開口部８は、上下方向Ｚに延びるピラーが無い領域であり、サイドシル２の支持剛性が弱い領域であるが、上記のように、連結板部１４がサイドシル２におけるドア開口部８を構成する部分２ａに配置されているので、ピラーが無い領域でも、サイドシル２は第１折曲部２４の部位で確実に座屈することが可能になる。

（１９）
本実施形態の車両の下部車体構造では、サイドシルアウタ１１の第１部分２５は、２枚の板材、すなわち、主板材２０およびパッチ１３を接合することによって構成されている。かかる構成によれば、サイドシルアウタ１１の側面部２２の第１部分２５が２枚の板材を接合することによって構成されているので、サイドシルアウタ１１における２枚の板材の接合により座屈可能なサイドシル２を容易に製造することが可能である。

（２０）
本実施形態の車両の下部車体構造では、サイドシルアウタ１１の一対の側面部２２の第１折曲部２４は、縦壁部２１からの距離が等距離になるように配置されている。この構成では、車両側突時おいてサイドシル２に曲げ荷重Ｂ２が入力されたときに一対の側面部２２の第１折曲部２４が同時に内側へ変位することが可能になり、サイドシル２を一対の側面部２２のそれぞれの第１折曲部２４の部位で確実に座屈することが可能である。

（変形例）
（Ａ）
本実施形態のサイドシルアウタ１１は、スチールなどからなる２枚の板材である主板材２０とパッチ１３とを接合するとともにプレス成形により製造されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、パッチ１３が無くてもよい。なお、パッチ１３を有している方が、サイドシルアウタ１１の第１折曲部２４の部位で確実に座屈することが可能である。

（Ｂ）
上記実施形態のサイドシルアウタ１１では、第１部分２５が、２枚の板材、すなわち、主板材２０およびパッチ１３を接合することによって構成されているが、本発明はこれに限定されるものではない。サイドシルアウタ１１が１枚の板材で構成される場合には、第１部分２５の板厚が第２部分２６の板厚よりも大きくなるように構成されてもよい。この構成では、サイドシルアウタ１１の一体形成により座屈可能なサイドシル２を容易に製造することが可能である。

（Ｃ）
上記の実施形態のサイドシル２は、サイドシルアウタおよびサイドシルインナが協働して閉断面Ｃを構成する一例として、別部材であるサイドシルアウタ１１およびサイドシルインナ１２が接合されることによって構成されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、サイドシルは、サイドシルアウタおよびサイドシルインナにそれぞれ対応するサイドシルアウタおよびサイドシルインナが一体化された構成であってもよい。その場合も上記実施形態のサイドシル２と同様の作用効果を奏することが可能である。

１ 車体
２ サイドシル
３ クロスメンバ
８ ドア開口部
１１ サイドシルアウタ
１２ サイドシルインナ
１３ パッチ
１４ 連結板部
２０ 主板材
２１ 縦壁部
２２ 側面部
２２Ａ 上側側面部
２２Ｂ 下側側面部
２３ フランジ部
２４ 第１折曲部
２５ 第１部分
２６ 第２部分
３１ 縦壁部
３１ａ ビード
３２ 側面部
３２Ａ 上側側面部（上面部）
３２Ｂ 下側側面部（下面部）
３３ フランジ部
３４ 第２折曲部
３５ 第１上面部
３６ 上側傾斜面部（傾斜面部）
３７ 第２上面部（車幅方向面部）
３８ 第１下面部
３９ 下側傾斜面部（傾斜面部）
４０ 第２下面部（車幅方向面部）

Claims (9)

1. 車両前後方向に各々延びるサイドシルアウタとサイドシルインナとが協働して閉断面を構成するサイドシルと、
   前記サイドシルの前端部よりも車両後方側の位置で前記サイドシルインナに接合され、前記サイドシルから車幅方向内側に延びるクロスメンバと、
   を備え、
   前記サイドシルインナは、上面部と、当該上面部から下方に離間した下面部とを備え、
   前記上面部および前記下面部は、それぞれ、少なくとも車両前後方向における前記サイドシルの前端部と前記クロスメンバとの間の領域において、前記上面部および前記下面部が前記サイドシルの内側に折曲され、かつ、その折曲部から前記サイドシルアウタに向かって延びるとともに前記サイドシルアウタに近づくにつれて前記サイドシルインナが上下方向に拡幅する方向に傾斜する傾斜面部と、前記折曲部から車内側に向かって車幅方向に延びる車幅方向面部とを備える、
   ことを特徴とする車両の下部車体構造。
2. 請求項１に記載の車両の下部車体構造において、
   前記クロスメンバの上面は、前記サイドシルインナの前記上面部における前記車幅方向面部と同じ高さに位置している、
   ことを特徴とする車両の下部車体構造。
3. 請求項１または２に記載の車両の下部車体構造において、
   前記クロスメンバは、前記サイドシルインナの前記上面部および前記下面部の少なくとも一方における前記車幅方向面部に接合する第１フランジ部を有する、
   車両の下部車体構造。
4. 請求項１または２に記載の車両の下部車体構造において、
   前記サイドシルインナは、車幅方向内側の端部において上下方向に延びて前記上面部および前記下面部を連結する縦壁部を備え、
   前記クロスメンバは、前記サイドシルインナの前記縦壁部と接合する第２フランジ部を備える。
   ことを特徴とする車両の下部車体構造。
5. 請求項１または２に記載の車両の下部車体構造において、
   前記サイドシルインナは、車幅方向内側の端部において上下方向に延びて前記上面部および前記下面部を連結する縦壁部を備え、
   前記縦壁部は、車両前後方向に延びるビードを有する、
   ことを特徴とする車両の下部車体構造。
6. 請求項５に記載の車両の下部車体構造において、
   前記ビードは、前記サイドシルの前端部から少なくとも前記クロスメンバの後端部まで延びている、
   ことを特徴とする車両の下部車体構造。
7. 請求項１または２に記載の車両の下部車体構造において、
   前記サイドシルインナは、前記上面部および前記下面部におけるサイドシルアウタ側の端部に設けられた上下一対のフランジ部をさらに備え、
   前記サイドシルは、前記サイドシルインナの前記上下一対のフランジ部を連結する連結板部をさらに備える、
   ことを特徴とする車両の下部車体構造。
8. 請求項７に記載の車両の下部車体構造において、
   前記連結板部は、車両前後方向において前記サイドシルにおける車体のドア開口部を構成する部分に配置されている、
   ことを特徴とする車両の下部車体構造。
9. 請求項８に記載の車両の下部車体構造において、
   前記連結板部は、当該連結板部の曲げ強度が前記サイドシルアウタおよび前記サイドシルインナの曲げ強度よりも小さい構成を有する、
   ことを特徴とする車両の下部車体構造。

Images