JP5888212B2 - 車両の側部車体構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両の側部車体構造に関し、詳しくは、センターピラーの下端部が結合されるサイドシルの構造に関する。

車両の側部において前部シートと後部シートとの間に配置されるセンターピラーは、上端部がルーフサイドレールに結合され、下端部がサイドシルに結合されて、側面衝突時（側突時）の生存空間の確保という安全性の観点から重要な車体構造材である。センターピラーは側突時に入力される荷重によって車両幅方向の内方側、すなわち車室側へ進入する。このセンターピラーの車室側への進入量が小さいほど大きな生存空間が残される。

側突時のセンターピラーの車室側への進入を抑制する技術として、特許文献１には、サイドシルに長手方向に対して傾斜する補強部を設けて、サイドシルのねじり強度を向上させることが開示されている。また、特許文献２には、サイドシルの第１補強部材の下側角部に第２補強部材を設けて、サイドシルがねじり変形したときでもサイドシルが高い剛性を維持するようにすることが開示されている。サイドシルのねじり強度が大きくなると、サイドシルに下端部が結合されているセンターピラーの車室側への進入量が抑制され、大きな生存空間が確保される。

特開２０１１−１４３７６２号公報（段落００１０、００８０） 特開２００６−１９９１３２号公報（段落０００８、００２０）

しかし、特許文献１に記載の技術では、補強部としてのビードをサイドシルの各面に多数形成するので、サイドシルの構造が複雑化し、生産性が低下する。また、特許文献２に記載の技術では、サイドシルの剛性を高めるために補強部材を取り付けるので、サイドシルの重量が増加する。

そこで、本発明は、軽量かつ簡易な構造で、センターピラーの車室側への進入量が抑制され、大きな生存空間が確保される車両の側部車体構造の提供を目的とする。

前記課題を解決するためのものとして、本発明は、断面形状が略ハット形状に形成されて車両前後方向に延びるサイドシルアウタ部材及びサイドシルインナ部材を有するサイドシルと、前記サイドシルアウタ部材の外側面部に下端部が結合されて車両上下方向の上方側に延びるセンターピラーアウタ部材を有するセンターピラーとを備えた車両の側部車体構造であって、前記サイドシルアウタ部材は、前記外側面部の上縁部から車両幅方向の内方側かつ車両上下方向の上方側に延びる第１上面部と、前記第１上面部の内縁部から車両幅方向の内方側かつ車両上下方向の上方側に延びると共に第１上面部よりも大きい傾斜角を持つ第２上面部と、前記第２上面部の内縁部から車両上下方向の上方側に延びる上フランジ部と、前記外側面部の下縁部から車両幅方向の内方側かつ車両上下方向の下方側に延びる第１下面部と、前記第１下面部の内縁部から車両幅方向の内方側かつ車両上下方向の下方側に延びると共に第１下面部よりも大きい傾斜角を持つ第２下面部と、前記第２下面部の内縁部から車両上下方向の下方側に延びる下フランジ部とを有し、前記第１上面部の幅方向の長さをＵ１とし、前記第２上面部の幅方向の長さをＵ２とし、Ｕ１／（Ｕ１＋Ｕ２）を上面幅比αとした場合に、上面幅比αが０．５６以上０．８２以下に設定され、前記第１下面部の幅方向の長さをＬ１とし、前記第２下面部の幅方向の長さをＬ２とし、Ｌ１／（Ｌ１＋Ｌ２）を下面幅比βとした場合に、下面幅比βが０．１６以上０．８２以下に設定されていることを特徴とする車両の側部車体構造である（請求項１）。

本発明によれば、前記構造のサイドシルアウタ部材を有するサイドシルにおいて、前記下面幅比βが０．１６以上０．８２以下に設定されることにより、サイドシルのねじり強度が大きくなる。そのため、側突時に、センターピラーの車室側への進入量が抑制されて、大きな生存空間が確保される。

加えて、本発明によれば、前記構造のサイドシルアウタ部材を有するサイドシルにおいて、前記上面幅比αが０．５６以上０．８２以下に設定されることにより、サイドシルの上面が車両幅方向にある程度以上の力を受けたときには座屈する。そのため、側突時に、乗員により遠い位置にあるセンターピラーの下部が優先的に車室側へ進入し、乗員により近い位置にあるセンターピラーの上部の車室側への進入が抑制されて、より大きな生存空間が確保される。

しかも、サイドシルにビードを多数形成したり補強部材を取り付けたりしないので、サイドシルの構造の複雑化や重量増加が回避される。そのため、軽量かつ簡易な構造で、センターピラーの車室側への進入量が抑制され、大きな生存空間が確保される車両の側部車体構造が提供される。

本発明において、好ましくは、前記下面幅比βが０．３３以上０．５５以下に設定されている（請求項２）。

この構成によれば、サイドシルのねじり強度がさらに大きくなる。この場合、第１下面部と第２下面部との間の折曲部は、第１上面部と第２上面部との間の折曲部よりも、車両幅方向の外方側に位置するようになる。

本発明において、好ましくは、前記サイドシルインナ部材は、前記サイドシルアウタ部材の上フランジ部に対応する上フランジ部と、前記上フランジ部の下縁部から車両幅方向の内方側かつ車両上下方向の下方側に延びる上面部と、前記上面部の内縁部から車両上下方向の下方側に延びる内側面部と、前記内側面部の下縁部から車両幅方向の外方側かつ車両上下方向の下方側に延びる下面部と、前記下面部の外縁部から車両上下方向の下方側に延びる下フランジ部とを有し、前記サイドシルインナ部材の上面部と内側面部との間の折曲部は、前記サイドシルアウタ部材の第１上面部と第２上面部との間の折曲部よりも、車両上下方向の下方側に設けられている（請求項３）。

この構成によれば、前記構造のサイドシルインナ部材を有するサイドシルにおいて、サイドシルインナ部材の上面部と内側面部との間の折曲部がサイドシルアウタ部材の第１上面部と第２上面部との間の折曲部よりも車両上下方向の下方側に設けられることにより、側突時に、サイドシルインナ部材の上面部の座屈が抑制される。そのため、サイドシルアウタ部材の外側面部に結合されているセンターピラーアウタ部材の下端部の車室側への進入量がさらに抑制され、ひいては、前記センターピラーアウタ部材を有するセンターピラーの車室側への進入量がさらに抑制されて、より一層大きな生存空間が確保される。

本発明において、好ましくは、サイドシルの長手方向において、前記サイドシルアウタ部材の外側面部に前記センターピラーアウタ部材の下端部が結合されている範囲で、前記上面幅比αが０．５６以上０．８２以下に設定され、その他の範囲では、前記上面幅比αが０．３３以上０．５５以下に設定されている（請求項４）。

この構成によれば、サイドシルの長手方向において、センターピラーの下端部が結合されている範囲、換言すれば、センターピラーの上部の車室側への進入を抑制することが直接的な意義のある範囲では、センターピラーの上部の車室側への進入が抑制され、センターピラーの下端部が結合されていない範囲、換言すれば、センターピラーの上部の車室側への進入を抑制することが直接的な意義のない範囲では、サイドシルのねじり強度がさらに大きくなる。

本発明によれば、軽量かつ簡易な構造で、センターピラーの車室側への進入量が抑制され、大きな生存空間が確保される車両の側部車体構造が提供される。

本発明の実施形態に係る車両の側部車体構造を示す概略左側面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線矢視断面図である。 図２のうちのサイドシルアウタレインフォースメントの縦断面図である。 ルーフサイドレール、サイドシル、センターピラー、及び車室内で着座している乗員の位置関係を示す模式図である。 側突荷重によりセンターピラーが車室側へ進入した状態を示す模式図である。 サイドシルアウタレインフォースメントの下面幅比と最大ねじり強度比との関係を示すグラフである。 サイドシルアウタレインフォースメントの上面幅比と最大ねじり強度比及び最大局所強度比との関係を示すグラフである。 サイドシルアウタレインフォースメントの上面の最大局所強度比と生存空間との関係を示すグラフである。 サイドシルインナパネルの上面部と内側面部との間の折曲部がサイドシルアウタパネルの第１上面部と第２上面部との間の折曲部よりも車両上下方向の上方側に設けられている場合のサイドシルインナパネルの座屈の状態を示す、図２に類似の縦断面図であって、（ａ）は座屈前、（ｂ）は座屈後を示している。 サイドシルインナパネルの上面部と内側面部との間の折曲部がサイドシルアウタパネルの第１上面部と第２上面部との間の折曲部よりも車両上下方向の下方側に設けられている場合のサイドシルインナパネルの座屈の状態を示す、図２に類似の縦断面図であって、（ａ）は座屈前、（ｂ）は座屈後を示している。 前記側部車体構造においてセンターピラーの下端部とサイドシルとの結合部を示す斜視図である。 図１１の前記結合部を含めたその周辺を示す斜視図である。

（１）全体構成
図１は、本実施形態に係る車両の側部車体構造を示す概略左側面図である。本実施形態では、車両の左側の側部車体構造を例にとり説明するが、車両の右側の側部車体構造もこれに準じて同様であるので、その説明は省略する。

図１において、符号１１はルーフサイドレール、符号１２はサイドシル、符号１３はセンターピラー、符号１４はフロントピラー、符号１５はリアピラーを示す。

センターピラー１３は、前部乗降用開口と後部乗降用開口との間に配置され、上端部がルーフサイドレール１１の長手方向中央部に結合され、下端部がサイドシル１２の長手方向中央部に結合されている。本実施形態において、本発明は、主としてサイドシル１２に適用され、特に、サイドシル１２の長手方向においてセンターピラー１３の下端部が結合されている範囲に適用されている。

図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線矢視断面図、すなわち、本実施形態の特徴部分を示す縦断面図である。図３は、図２のうちのサイドシルアウタレインフォースメント２１の縦断面図である。

サイドシル１２は、車両前後方向に延びるサイドシルアウタレインフォースメント（サイドシルアウタ部材）２１及びサイドシルインナパネル（サイドシルインナ部材）２２を有する。各部材２１，２２は断面形状が略ハット形状に形成され、上フランジ部２１ａ，２２ａ同士及び下フランジ部２１ｐ，２２ｆ同士が接合されて、閉断面構造のサイドシル１２が形成されている。

センターピラー１３は、車両上下方向に延びるセンターピラーアウタパネル（センターピラーアウタ部材）３１及びセンターピラーインナパネル（センターピラーインナ部材）３２を有する。各部材３１，３２は前フランジ部（図示せず）同士及び後フランジ部（図示せず）同士が接合されて、閉断面構造のセンターピラー１３が形成されている。

センターピラーアウタパネル３１の下端部がサイドシルアウタレインフォースメント２１の外側面部２１ｇに接合され、センターピラーインナパネル３２の下端部がサイドシルアウタレインフォースメント２１とサイドシルインナパネル２２との間に挟み込まれて接合されることにより、センターピラー１３の下端部がサイドシル１２に結合されている。

センターピラーアウタパネル３１の外面及びサイドシル１２の外面はサイドアウタパネル４１で覆われている。サイドアウタパネル４１は、図１、図１１及び図１２では図示が省略されている。

サイドシルインナパネル２２の内側面部２２ｄに、下から順に、フロアパネル４２、第２クロスメンバ７２及びシートブラケット４３の各左側部が結合されている。第２クロスメンバ７２はフロアパネル４２の上面に配設され、シートブラケット４３は第２クロスメンバ７２の上面に配設されている。

図３に示すように、サイドシルアウタレインフォースメント２１は、前記外側面部２１ｇの上縁部から車両幅方向の内方側かつ車両上下方向の上方側に延びる第１上面部２１ｅと、第１上面部２１ｅの内縁部から車両幅方向の内方側かつ車両上下方向の上方側に延びると共に第１上面部２１ｅよりも大きい傾斜角を持つ第２上面部２１ｃと、第２上面部２１ｃの内縁部から車両上下方向の上方側に延びる上フランジ部２１ａとを有する。

また、サイドシルアウタレインフォースメント２１は、前記外側面部２１ｇの下縁部から車両幅方向の内方側かつ車両上下方向の下方側に延びる第１下面部２１ｊと、第１下面部２１ｊの内縁部から車両幅方向の内方側かつ車両上下方向の下方側に延びると共に第１下面部２１ｊよりも大きい傾斜角を持つ第２下面部２１ｍと、第２下面部２１ｍの内縁部から車両上下方向の下方側に延びる下フランジ部２１ｐとを有する。

なお、前記外側面部２１ｇには、車両上下方向の略中央部において、車両前後方向に延びるビード２１ｈが形成されている。

一方、図２に示すように、サイドシルインナパネル２２は、サイドシルアウタレインフォースメント２１の上フランジ部２１ａに対応する上フランジ部２２ａと、上フランジ部２２ａの下縁部から車両幅方向の内方側かつ車両上下方向の下方側に延びる上面部２２ｂと、上面部２２ｂの内縁部から車両上下方向の下方側に延びる内側面部２２ｄと、内側面部２２ｄの下縁部から車両幅方向の外方側かつ車両上下方向の下方側に延びる下面部２２ｅと、下面部２２ｅの外縁部から車両上下方向の下方側に延びる下フランジ部２２ｆとを有する。

図３に示すサイドシルアウタレインフォースメント２１において、上フランジ部２１ａと第２上面部２１ｃとの間の折曲部を第１折曲部２１ｂ、第２上面部２１ｃと第１上面部２１ｅとの間の折曲部を第２折曲部２１ｄ、第１上面部２１ｅと外側面部２１ｇとの間の折曲部を第３折曲部２１ｆ、外側面部２１ｇと第１下面部２１ｊとの間の折曲部を第４折曲部２１ｉ、第１下面部２１ｊと第２下面部２１ｍとの間の折曲部を第５折曲部２１ｋ、第２下面部２１ｍと下フランジ部２１ｐとの間の折曲部を第６折曲部２１ｎとする。

そして、第２折曲部２１ｄと第３折曲部２１ｆとを結ぶ最短長さ、すなわち第１上面部２１ｅの幅方向の長さをＵ１とし、第１折曲部２１ｂと第２折曲部２１ｄとを結ぶ最短長さ、すなわち第２上面部２１ｃの幅方向の長さをＵ２とする。これらのＵ１及びＵ２を用いた比「Ｕ１／（Ｕ１＋Ｕ２）」を上面幅比αとする。本実施形態では、上面幅比αが０．５６以上０．８２以下に設定されている。

また、第５折曲部２１ｋと第４折曲部２１ｉとを結ぶ最短長さ、すなわち第１下面部２１ｊの幅方向の長さをＬ１とし、第６折曲部２１ｎと第５折曲部２１ｋとを結ぶ最短長さ、すなわち第２下面部２１ｍの幅方向の長さをＬ２とする。これらのＬ１及びＬ２を用いた比「Ｌ１／（Ｌ１＋Ｌ２）」を下面幅比βとする。本実施形態では、下面幅比βが０．１６以上０．８２以下に設定されている。

（２）特徴的構成
＜ｉ＞
図４〜図８を参照して、上面幅比αが０．５６以上０．８２以下に設定され、下面幅比βが０．１６以上０．８２以下に設定されている理由を説明する。

図４は、ルーフサイドレール１１、サイドシル１２、センターピラー１３、及び車室内でシート（図示せず）に着座している乗員Ｘの位置関係を示す模式図（車両前方から見たもの）である。図示したように、ルーフサイドレール１１は、サイドシル１２よりも、車両幅方向の内方側に配置されているので、ルーフサイドレール１１に上端部が結合され、サイドシル１２に下端部が結合されているセンターピラー１３は、その上部が下部よりも車両幅方向において乗員Ｘに近い位置にある。

いま、センターピラー１３に側突荷重Ｆが車両幅方向の外方側から入力されてセンターピラー１３が車室側へ進入する場合を考える。図５に示すように、センターピラー１３の車室側への進入に伴い、ルーフサイドレール１１及びサイドシル１２がセンターピラー１３に引っ張られてねじり変形を起こす。このとき、ルーフサイドレール１１のねじり強度及びサイドシル１２のねじり強度が大きいほど、センターピラー１３の車室側への進入量が抑制され、大きな生存空間が確保される。ここで、本実施形態では、生存空間とは、シート中心Ｙからセンターピラー１３までの車両幅方向の距離Ｓをいう。

センターピラー１３は、その上部が下部よりも車両幅方向において乗員Ｘに近い位置にあるので、同じ進入量でも、センターピラー１３の上部が車室側へ進入したときは、センターピラー１３の下部が車室側へ進入したときよりも、生存空間Ｓが小さくなる。側突時に、乗員Ｘにより近い位置にあるセンターピラー１３の上部の車室側への進入を抑制して生存空間Ｓの減少を抑制するためには、センターピラー１３の上部は高強度にして座屈しないようにしつつ、サイドシル１２の上面は、強度が過度に大きくなく、車両幅方向にある程度以上の力を受けたときには座屈することがよい。サイドシル１２の上面が座屈することによって、乗員Ｘにより遠い位置にあるセンターピラー１３の下部が優先的に車室側へ進入し、乗員Ｘにより近い位置にあるセンターピラー１３の上部の車室側への進入が抑制されるからである。その結果、前述したような生存空間Ｓの減少が抑制される。

したがって、サイドシル１２は、全体としてねじり強度が大きいことに加えて、その上面は車両幅方向にある程度以上の力を受けたときには座屈することが、より大きな生存空間Ｓが確保されるという観点から好ましい。

図６は、サイドシルアウタレインフォースメント２１の下面幅比βと最大ねじり強度比（◆印）との関係を示すグラフである。つまり、サイドシルアウタレインフォースメント２１の下面幅比βが、サイドシル１２全体のねじり強度にどのように寄与するかを示すグラフである。

ここで、本実施形態では、最大ねじり強度比とは、（ある下面幅比βのときに測定された最大ねじり強度／測定された全最大ねじり強度のうちの最大値）で算出される値をいう。また、最大ねじり強度とは、サイドシル１２全体の最大ねじり強度（サイドシル１２全体をねじり変形させた際に発生する荷重の最大値）をいう。例えば、下面幅比βが０．３０４のときに測定された最大ねじり強度がＡ、下面幅比βが０．４６８のときに測定された最大ねじり強度がＢとすると、下面幅比βが０．４６８のときに測定された最大ねじり強度が測定された全最大ねじり強度のうちの最大値であるから、下面幅比βが０．３０４のときの最大ねじり強度比はＡ／Ｂで算出される値である。

図６から明らかなように、最大ねじり強度比は、下面幅比βが０に近づくほど（第５折曲部２１ｋが第４折曲部２１ｉに近づくほど）、また、下面幅比βが１に近づくほど（第５折曲部２１ｋが第６折曲部２１ｎに近づくほど）、小さくなる（つまり最大ねじり強度が小さくなる）。一方、最大ねじり強度比は、下面幅比βが０から離れるほど（第５折曲部２１ｋが第４折曲部２１ｉから離れるほど）、また、下面幅比βが１から離れるほど（第５折曲部２１ｋが第６折曲部２１ｎから離れるほど）、大きくなる（つまり最大ねじり強度が大きくなる）。

そして、図６によれば、下面幅比βが０．１６以上０．８２以下の範囲で、０．５以上の最大ねじり強度比が得られる。また、下面幅比βが０．３３以上０．５５以下の範囲で、０．９４以上の最大ねじり強度比が得られる。特に、下面幅比βが０．４６８のときに最大ねじり強度の最大値が得られる。そのため、本実施形態では、サイドシルアウタレインフォースメント２１の下面幅比βが０．１６以上０．８２以下に設定されている。これにより、サイドシル１２全体のねじり強度が大きくなり、センターピラー１３の車室側への進入量が抑制され、大きな生存空間Ｓが確保される。

図７は、サイドシルアウタレインフォースメント２１の上面幅比αと最大ねじり強度比（◆印）及び最大局所強度比（■印）との関係を示すグラフである。つまり、サイドシルアウタレインフォースメント２１の上面幅比αが、サイドシル１２全体のねじり強度にどのように寄与するか、及び、サイドシルアウタレインフォースメント２１の上面幅比αが、サイドシルアウタレインフォースメント２１の上面（第１上面部２１ｅ及び第２上面部２１ｃ）の座屈にどのように寄与するかを示すグラフである。

ここで、本実施形態では、最大ねじり強度比については、図６に準じて同様であるので、詳しい説明は省略する。すなわち、結果として、上面幅比αが０．１６以上０．８２以下の範囲で、０．５以上の最大ねじり強度比が得られる。

一方、本実施形態では、最大局所強度比とは、（ある上面幅比αのときに測定された最大局所強度／生存空間Ｓが最大時の最大局所強度）で算出される値をいう。また、最大局所強度とは、サイドシルアウタレインフォースメント２１の上面の座屈に対する最大強度（サイドシルアウタレインフォースメント２１の上面の座屈時の荷重の最大値）をいう。例えば、上面幅比αが０．６５３のときに測定された最大局所強度がＣ、生存空間Ｓが最大時の最大局所強度がＤとすると、上面幅比αが０．６５３のときの最大局所強度比はＣ／Ｄで算出される値である。

図７から明らかなように、最大局所強度比は、上面幅比αが０．２２１のときに最小値が得られ、ここから上面幅比αが０に近づくほど（第２折曲部２１ｄが第３折曲部２１ｆに近づくほど）、また、上面幅比αが１に近づくほど（第２折曲部２１ｄが第１折曲部２１ｂに近づくほど）、大きくなる（つまり最大局所強度が大きくなる）。

図８は、サイドシルアウタレインフォースメント２１の上面の最大局所強度比と生存空間Ｓとの関係を示すグラフである。図８から明らかなように、生存空間Ｓは、最大局所強度比が１．０のときに最大値が得られ、ここから最大局所強度比が小さくなるほど（生存空間Ｓが最大時の最大局所強度より最大局所強度が小さくなるほど）、また、最大局所強度比が大きくなるほど（生存空間Ｓが最大時の最大局所強度より最大局所強度が大きくなるほど）、小さくなる。

そして、図８によれば、最大局所強度比が０．９０以上１．１８以下の範囲で、十分大きな生存空間Ｓが確保される（生存空間必要範囲）。これを図７に当てはめれば、上面幅比αが０．５６以上０．８２以下の範囲で、０．９０以上１．１８以下の最大局所強度比が得られる。特に、上面幅比αが０．６５３付近のときに最大局所強度比が１．０となる（つまり生存空間Ｓが最大時の最大局所強度が得られる）。

そのため、本実施形態では、サイドシルアウタレインフォースメント２１の上面幅比αが、サイドシル１２全体のねじり強度の観点から設定される範囲（０．１６以上０．８２以下）と、サイドシルアウタレインフォースメント２１の上面の座屈の観点から設定される範囲（０．５６以上０．８２以下）とが重複する範囲、すなわち０．５６以上０．８２以下に設定されている。これにより、サイドシル１２全体のねじり強度が大きくなり、センターピラー１３の車室側への進入量が抑制され、大きな生存空間Ｓが確保されると共に、サイドシルアウタレインフォースメント２１の上面が車両幅方向にある程度以上の力を受けたときには座屈して、乗員Ｘにより遠い位置にあるセンターピラー１３の下部が優先的に車室側へ進入し、乗員Ｘにより近い位置にあるセンターピラー１３の上部の車室側への進入が抑制されて、より大きな生存空間Ｓが確保される。

なお、図８において、最大局所強度比（ひいては最大局所強度）が大きくなるほど生存空間Ｓが小さくなる理由は、サイドシルアウタレインフォースメント２１の上面の最大局所強度が大きくなるに従って、サイドシルアウタレインフォースメント２１の上面が座屈し難くなり、そのため、乗員Ｘにより近い位置にあるセンターピラー１３の上部の車室側への進入の抑制が良好に実現されないからである。また、図８において、最大局所強度比（ひいては最大局所強度）が小さくなるほど生存空間Ｓが小さくなる理由は、サイドシルアウタレインフォースメント２１の上面の最大局所強度が小さくなるに従って、サイドシル１２全体のねじり強度が小さくなり、センターピラー１３の車室側への進入量が大きくなるからである。

＜ｉｉ＞
図２に示すサイドシルインナパネル２２において、上面部２２ｂと内側面部２２ｄとの間の折曲部を第７折曲部２２ｃとする。そして、本実施形態では、サイドシルインナパネル２２の第７折曲部２２ｃと、サイドシルアウタレインフォースメント２１の第２折曲部２１ｄとを比較した場合、第７折曲部２２ｃは、第２折曲部２１ｄよりも、車両上下方向の下方側に設けられている。その理由を図９及び図１０を参照して説明する。

図９は、サイドシルインナパネル２２の第７折曲部２２ｃがサイドシルアウタレインフォースメント２１の第２折曲部２１ｄよりも車両上下方向の上方側に設けられている場合のサイドシルインナパネル２２の座屈の状態を示す縦断面図であって、（ａ）は座屈前、（ｂ）は座屈後を示している。図１０は、サイドシルインナパネル２２の第７折曲部２２ｃがサイドシルアウタレインフォースメント２１の第２折曲部２１ｄよりも車両上下方向の下方側に設けられている場合のサイドシルインナパネル２２の座屈の状態を示す縦断面図であって、（ａ）は座屈前、（ｂ）は座屈後を示している。なお、ここでいう座屈とは、車両幅方向の力を受けたときの座屈である。

図９及び図１０から分かるように、第７折曲部２２ｃが第２折曲部２１ｄよりも車両上下方向の上方側に設けられている場合は、下方側に設けられている場合よりも、サイドシルインナパネル２２の上面部２２ｂの座屈が大きくなる。そのため、サイドシル１２に結合されているセンターピラー１３の下端部の車室側への進入量が大きくなり、ひいては、センターピラー１３そのものの車室側への進入量が大きくなる。そのため、第７折曲部２２ｃが第２折曲部２１ｄよりも車両上下方向の上方側に設けられている場合の生存空間Ｓは、第７折曲部２２ｃが第２折曲部２１ｄよりも車両上下方向の下方側に設けられている場合の生存空間Ｓよりも小さくなる。そのため、本実施形態では、第７折曲部２２ｃは、第２折曲部２１ｄよりも、車両上下方向の下方側に設けられている。これにより、センターピラー１３の車室側への進入量がさらに抑制され、より一層大きな生存空間Ｓが確保される。

＜ｉｉｉ＞
図１１は、センターピラー１３の下端部とサイドシル１２との結合部を示す斜視図である。本実施形態では、サイドシルアウタレインフォースメント２１の第２折曲部２１ｄの車両幅方向の位置は、サイドシル１２の長手方向において、センターピラー１３の下端部がサイドシル１２に結合されている範囲（結合範囲という）では、センターピラー１３の下端部がサイドシル１２に結合されていない範囲（非結合範囲という）よりも、内方側にある。より具体的に、前記結合範囲では、上面幅比αが０．５６以上０．８２以下に設定され、前記非結合範囲では、上面幅比αが０．３３以上０．５５以下に設定されている。

その理由は、前記結合範囲では、センターピラー１３がサイドシル１２に結合されているのであるから、センターピラー１３の上部の車室側への進入を抑制することが直接的な意義を持つので、図７及び図８で説明したように、サイドシル１２全体のねじり強度の観点に加えて、サイドシルアウタレインフォースメント２１の上面の座屈の観点も考慮して、サイドシルアウタレインフォースメント２１の上面幅比αが０．５６以上０．８２以下に設定されている。一方、前記非結合範囲では、センターピラー１３がサイドシル１２に結合されていないのであるから、センターピラー１３の上部の車室側への進入を抑制することが直接的な意義を持たないので、図６で説明したように、サイドシル１２全体のねじり強度の観点のみを考慮して、サイドシルアウタレインフォースメント２１の上面幅比αが０．３３以上０．５５以下（より好ましい範囲）に設定されている。

＜ｉｖ＞
図１２は、センターピラー１３の下端部とサイドシル１２との結合部を含めたその周辺を示す斜視図である。ただし、図１２では、サイドシル１２は仮想線で示されている。

図１２に示すように、サイドシル１２の内側面に、車両前方から順に、車両幅方向に延びる第１クロスメンバ７１、第２クロスメンバ７２及び第３クロスメンバ７３の各左側部が結合されている。第２クロスメンバ７２の左側部は、サイドシル１２の長手方向において、センターピラー１３の下端部がサイドシル１２に結合されている結合範囲内で結合されている。第１クロスメンバ７１の左側部及び第３クロスメンバ７３の左側部は、サイドシル１２の長手方向において、センターピラー１３の下端部がサイドシル１２に結合されていない非結合範囲内で結合されている。

そして、第１クロスメンバ７１の左側部の結合部位に対応する位置で、閉断面構造のサイドシル１２の内部に、第１節部材５１が収容され、第３クロスメンバ７３の左側部の結合部位に対応する位置で、閉断面構造のサイドシル１２の内部に、第３節部材５３が収容されている。

第１節部材５１及び第３節部材５３は、それぞれ、サイドシル１２内部の閉断面空間を略閉塞し得る形状を有している。両部材５１，５３は、車両幅方向の外方側及び内方側に設けられた接合フランジ部５１ｆ，５３ｆや接合面部５３ａ等を介してサイドシル１２の内面にスポット溶接されている。図１２において、「×」印はスポット溶接部位を示している。

（３）作用等
以上のように、本実施形態に係る車両の側部車体構造は、断面形状が略ハット形状に形成されて車両前後方向に延びるサイドシルアウタレインフォースメント２１及びサイドシルインナパネル２２を有するサイドシル１２と、サイドシルアウタレインフォースメント２１の外側面部２１ｇに下端部が結合されて車両上下方向の上方側に延びるセンターピラーアウタパネル３１を有するセンターピラー１３とを備えたものであって、次のような特徴的構成を備えている。

すなわち、サイドシルアウタレインフォースメント２１は、外側面部２１ｇの上縁部から車両幅方向の内方側かつ車両上下方向の上方側に延びる第１上面部２１ｅと、第１上面部２１ｅの内縁部から車両幅方向の内方側かつ車両上下方向の上方側に延びると共に第１上面部２１ｅよりも大きい傾斜角を持つ第２上面部２１ｃと、第２上面部２１ｃの内縁部から車両上下方向の上方側に延びる上フランジ部２１ａと、外側面部２１ｇの下縁部から車両幅方向の内方側かつ車両上下方向の下方側に延びる第１下面部２１ｊと、第１下面部２１ｊの内縁部から車両幅方向の内方側かつ車両上下方向の下方側に延びると共に第１下面部２１ｊよりも大きい傾斜角を持つ第２下面部２１ｍと、第２下面部２１ｍの内縁部から車両上下方向の下方側に延びる下フランジ部２１ｐとを有する。

そして、第１上面部２１ｅの幅方向の長さをＵ１とし、第２上面部２１ｃの幅方向の長さをＵ２とし、Ｕ１／（Ｕ１＋Ｕ２）を上面幅比αとした場合に、上面幅比αが０．５６以上０．８２以下に設定されている（図７及び図８参照）。

さらに、第１下面部２１ｊの幅方向の長さをＬ１とし、第２下面部２１ｍの幅方向の長さをＬ２とし、Ｌ１／（Ｌ１＋Ｌ２）を下面幅比βとした場合に、下面幅比βが０．１６以上０．８２以下に設定されている（図６参照）。

この構成によれば、前記構造のサイドシルアウタレインフォースメント２１を有するサイドシル１２において、前記下面幅比βが０．１６以上０．８２以下に設定されることにより、サイドシル１２のねじり強度が大きくなる。そのため、側突時に、センターピラー１３の車室側への進入量が抑制されて、大きな生存空間Ｓが確保される。

加えて、この構成によれば、前記構造のサイドシルアウタレインフォースメント２１を有するサイドシル１２において、前記上面幅比αが０．５６以上０．８２以下に設定されることにより、サイドシル１２の上面が車両幅方向にある程度以上の力を受けたときには座屈する。そのため、側突時に、乗員Ｘにより遠い位置にあるセンターピラー１３の下部が優先的に車室側へ進入し、乗員Ｘにより近い位置にあるセンターピラー１３の上部の車室側への進入がさらに抑制されて、より大きな生存空間Ｓが確保される。

しかも、サイドシル１２にビードを多数形成したり補強部材を取り付けたりしないので、サイドシル１２の構造の複雑化や重量増加が回避される。そのため、軽量かつ簡易な構造で、センターピラー１３の車室側への進入量が抑制され、大きな生存空間Ｓが確保される車両の側部車体構造が提供される。

本実施形態において、前記下面幅比βを０．３３以上０．５５以下に設定することが好ましい（図６参照）。

この構成によれば、サイドシル１２のねじり強度がさらに大きくなる。この場合、下面幅比βが０．３３以上０．５５以下であり、上面幅比αが０．５６以上０．８２以下であるから、第１下面部２１ｊと第２下面部２１ｍとの間の第５折曲部２１ｋは、第１上面部２１ｅと第２上面部２１ｃとの間の第２折曲部２１ｄよりも、車両幅方向の外方側に位置するようになる。

本実施形態において、サイドシルインナパネル２２は、サイドシルアウタレインフォースメント２１の上フランジ部２１ａに対応する上フランジ部２２ａと、上フランジ部２２ａの下縁部から車両幅方向の内方側かつ車両上下方向の下方側に延びる上面部２２ｂと、上面部２２ｂの内縁部から車両上下方向の下方側に延びる内側面部２２ｄと、内側面部２２ｄの下縁部から車両幅方向の外方側かつ車両上下方向の下方側に延びる下面部２２ｅと、下面部２２ｅの外縁部から車両上下方向の下方側に延びる下フランジ部２２ｆとを有する。

そして、サイドシルインナパネル２２の上面部２２ｂと内側面部２２ｄとの間の第７折曲部２２ｃは、サイドシルアウタレインフォースメント２１の第１上面部２１ｅと第２上面部２１ｃとの間の第２折曲部２１ｄよりも、車両上下方向の下方側に設けられている（図１０（ａ）参照）。

この構成によれば、前記構造のサイドシルインナパネル２２を有するサイドシル１２において、サイドシルインナパネル２２の上面部２２ｂと内側面部２２ｄとの間の第７折曲部２２ｃがサイドシルアウタレインフォースメント２１の第１上面部２１ｅと第２上面部２１ｃとの間の第２折曲部２１ｄよりも車両上下方向の下方側に設けられることにより、側突時に、サイドシルインナパネル２２の上面部２２ｂの座屈が抑制される（図１０（ｂ）参照）。そのため、サイドシルアウタレインフォースメント２１の外側面部２１ｇに結合されているセンターピラーアウタパネル３１の下端部の車室側への進入量がさらに抑制され、ひいては、前記センターピラーアウタパネル３１を有するセンターピラー１３の車室側への進入量がさらに抑制されて、より一層大きな生存空間Ｓが確保される。

本実施形態において、サイドシル１２の長手方向において、サイドシルアウタレインフォースメント２１の外側面部２１ｇにセンターピラーアウタパネル３１の下端部が結合されている範囲（結合範囲）で、前記上面幅比αが０．５６以上０．８２以下に設定され、その他の範囲（非結合範囲）では、前記上面幅比αが０．３３以上０．５５以下に設定されている（図１１参照）。

この構成によれば、サイドシル１２の長手方向において、センターピラー１３の下端部が結合されている結合範囲、換言すれば、センターピラー１３の上部の車室側への進入を抑制することが直接的な意義のある範囲では、センターピラー１３の上部の車室側への進入が抑制され、センターピラー１３の下端部が結合されていない非結合範囲、換言すれば、センターピラー１３の上部の車室側への進入を抑制することが直接的な意義のない範囲では、サイドシル１２のねじり強度がさらに大きくなる。

本実施形態において、サイドシルアウタレインフォースメント２１の外側面部２１ｇに、車両前後方向に延びるビード２１ｈが形成されている（図３参照）。

この構成によれば、ビード２１ｈとセンターピラーアウタパネル３１とで閉断面が形成される（図２参照）。そのため、サイドシル１２の外側面のねじり強度が向上し、サイドシル１２の長手方向において、センターピラー１３の下端部が結合されている結合範囲の強度が向上する。

本実施形態において、第１クロスメンバ７１の側部の結合部位に対応する位置で、閉断面構造のサイドシル１２の内部に、第１節部材５１が収容され、第３クロスメンバ７３の側部の結合部位に対応する位置で、閉断面構造のサイドシル１２の内部に、第３節部材５３が収容されている（図１２参照）。

この構成によれば、センターピラー１３に入力された側突荷重Ｆがサイドシル１２から第１節部材５１及び第３節部材５３を介して第１クロスメンバ７１及び第３クロスメンバ７３に良好に伝達される。また、センターピラー１３に入力された側突荷重Ｆによってサイドシル１２が潰れたりせず、サイドシル１２の断面形状が維持される。

なお、前記実施形態では、サイドシルアウタレインフォースメント２１のみに、第１上面部２１ｅ、第２上面部２１ｃ、第１下面部２１ｊ、及び第２下面部２１ｍを設け、上面幅比α及び下面幅比βを設定したが、これに限らず、状況に応じて、サイドシルインナパネル２２にも、第１上面部、第２上面部、第１下面部、及び第２下面部を設け、上面幅比及び下面幅比を設定してもよい。

１１ ルーフサイドレール
１２ サイドシル
１３ センターピラー
２１ サイドシルアウタレインフォースメント（サイドシルアウタ部材）
２１ａ 上フランジ部
２１ｂ 第１折曲部
２１ｃ 第２上面部
２１ｄ 第２折曲部
２１ｅ 第１上面部
２１ｆ 第３折曲部
２１ｇ 外側面部
２１ｈ ビード
２１ｉ 第４折曲部
２１ｊ 第１下面部
２１ｋ 第５折曲部
２１ｍ 第２下面部
２１ｎ 第６折曲部
２１ｐ 下フランジ部
２２ サイドシルインナパネル（サイドシルインナ部材）
２２ａ 上フランジ部
２２ｂ 上面部
２２ｃ 第７折曲部
２２ｄ 内側面部
２２ｅ 下面部
２２ｆ 下フランジ部
３１ センターピラーアウタパネル（センターピラーアウタ部材）
３２ センターピラーインナパネル（センターピラーインナ部材）
５１ 第１節部材
５１ｆ 接合フランジ部
５３ 第３節部材
５３ａ 接合面部
５３ｆ 接合フランジ部
７１ 第１クロスメンバ
７２ 第２クロスメンバ
７３ 第３クロスメンバ
Ｌ１ 第１下面部の幅方向の長さ
Ｌ２ 第２下面部の幅方向の長さ
Ｕ１ 第１上面部の幅方向の長さ
Ｕ２ 第２上面部の幅方向の長さ
Ｘ 乗員
α 上面幅比
β 下面幅比

Claims (4)

1. 断面形状が略ハット形状に形成されて車両前後方向に延びるサイドシルアウタ部材及びサイドシルインナ部材を有するサイドシルと、前記サイドシルアウタ部材の外側面部に下端部が結合されて車両上下方向の上方側に延びるセンターピラーアウタ部材を有するセンターピラーとを備えた車両の側部車体構造であって、
   前記サイドシルアウタ部材は、前記外側面部の上縁部から車両幅方向の内方側かつ車両上下方向の上方側に延びる第１上面部と、前記第１上面部の内縁部から車両幅方向の内方側かつ車両上下方向の上方側に延びると共に第１上面部よりも大きい傾斜角を持つ第２上面部と、前記第２上面部の内縁部から車両上下方向の上方側に延びる上フランジ部と、前記外側面部の下縁部から車両幅方向の内方側かつ車両上下方向の下方側に延びる第１下面部と、前記第１下面部の内縁部から車両幅方向の内方側かつ車両上下方向の下方側に延びると共に第１下面部よりも大きい傾斜角を持つ第２下面部と、前記第２下面部の内縁部から車両上下方向の下方側に延びる下フランジ部とを有し、
   前記第１上面部の幅方向の長さをＵ１とし、前記第２上面部の幅方向の長さをＵ２とし、Ｕ１／（Ｕ１＋Ｕ２）を上面幅比αとした場合に、上面幅比αが０．５６以上０．８２以下に設定され、
   前記第１下面部の幅方向の長さをＬ１とし、前記第２下面部の幅方向の長さをＬ２とし、Ｌ１／（Ｌ１＋Ｌ２）を下面幅比βとした場合に、下面幅比βが０．１６以上０．８２以下に設定されていることを特徴とする車両の側部車体構造。
2. 請求項１に記載の車両の側部車体構造において、
   前記下面幅比βが０．３３以上０．５５以下に設定されていることを特徴とする車両の側部車体構造。
3. 請求項１又は２に記載の車両の側部車体構造において、
   前記サイドシルインナ部材は、前記サイドシルアウタ部材の上フランジ部に対応する上フランジ部と、前記上フランジ部の下縁部から車両幅方向の内方側かつ車両上下方向の下方側に延びる上面部と、前記上面部の内縁部から車両上下方向の下方側に延びる内側面部と、前記内側面部の下縁部から車両幅方向の外方側かつ車両上下方向の下方側に延びる下面部と、前記下面部の外縁部から車両上下方向の下方側に延びる下フランジ部とを有し、
   前記サイドシルインナ部材の上面部と内側面部との間の折曲部は、前記サイドシルアウタ部材の第１上面部と第２上面部との間の折曲部よりも、車両上下方向の下方側に設けられていることを特徴とする車両の側部車体構造。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の車両の側部車体構造において、
   サイドシルの長手方向において、
   前記サイドシルアウタ部材の外側面部に前記センターピラーアウタ部材の下端部が結合されている範囲で、前記上面幅比αが０．５６以上０．８２以下に設定され、
   その他の範囲では、前記上面幅比αが０．３３以上０．５５以下に設定されていることを特徴とする車両の側部車体構造。

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