JPH0531024Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、自動車の車体両側に設けられるサイ
ドシルに関するもので、特に、アルミあるいは合
成樹脂等の中空押出し材によつて形成される自動
車のサイドシルに関するものである。

（従来の技術） 自動車の車体には、その側面に大きなドア開口
部を設ける必要がある。一方、その車体には、上
下方向の曲げや前後方向の軸線まわりのねじり
等、種々の力が加えられる。そのために、ドア開
口部の周囲、特にドア開口部の下部を形成する車
体下部の剛性を確保することが必要となつてい
る。そこで、車体下部の両側には、前後方向に延
びるサイドシルが設けられている。すなわち、そ
のサイドシルは、ドア開口部における剛性を確保
するための車体強度部材をなすものとなつてい
る。

このように、サイドシルには特に剛性が求めら
れるので、通常は、そのサイドシルは中空閉断
面、すなわち上下壁と左右両側壁とにより包まれ
る空間を有するボツクス形断面のものとされてい
る。

従来は、このようなサイドシルは、第３図に示
されているように、プレス成形された一定板厚の
鋼板からシルアウタパネル２１とシルインナパネ
ル２２とを、その上下端の各フランジ部２１ａ，
２１ｂ；２２ａ，２２ｂにおいて重ね合わせてス
ポツト溶接とすることにより、ボツクス形断面に
形成されるものとされていた（実開昭56−164871
号公報参照）。そして、剛性を更に高める必要が
ある場合には、シルアウタパネル２１とシルイン
ナパネル２２との間にダイヤゴナルレインフオー
スメント２３を介在させ、内部空間を区分するよ
うにしていた。

（考案が解決しようとする問題点） ところで、自動車においては、省エネルギ等の
点から、車体をより軽量化することが求められて
いる。そのために、サイドシルのような車体強度
部材にも、アルミや合成樹脂等の軽量材を用いる
ことが考えられている。

その場合、サイドシルを、例えばアルミを用い
て従来の鋼板の場合と同様に形成することが考え
られるが、アルミは鋼板より縦弾性係数が小さい
ので、従来のものと同じ寸法としたのでは、十分
な剛性を確保することができない。

ところで、曲げ剛性を大きくするためには、断
面二次モーメントを大きくすることが必要であ
る。その断面二次モーメントは、横断面における
曲げの中立軸からの距離の２乗をその部分の面積
で積分したもので表される。したがつて、断面二
次モーメントを大きくするためには、サイドシル
の寸法を大きくすればよいことになる。しかしな
がら、そのようにサイドシルの寸法を大きくする
と、ドア開口部が狭くなつて、乗降性が低下して
しまう。

そこで、サイドシルを構成するパネルの板厚を
大きくすることにより、断面二次モーメントを大
きくすることが考えられる。しかしながら、全体
の板厚を大きくしても、中立軸付近の板厚は断面
二次モーメントにあまり影響しないので、材料の
使用量及び重量が増大する割には、剛性はそれほ
ど高まらない。また、アルミ材からなるシルパネ
ルの板厚を厚くすると、スポツト溶接が困難なも
のとなり、その結合強度が低下してしまう。特に
ダイヤゴナルレインフオースメントを設けようと
すると、その接合が３重に鳴るので、スポツト溶
接はほとんど不可能となる。

サイドシルの上下壁の肉厚のみを大きくすれば
よいのであるが、一定板厚のプレス成形板によつ
て形成されるサイドシルでは、そのようにするこ
とは難しい。更に、上下壁と左右両側壁との肉厚
を単純に異ならせると、応力が集中しやすいコー
ナー部において板厚が急変することになり、一層
大きな応力集中が生じてしまう。そのようにコー
ナー部に応力が集中すると、特に自動車の場合に
は、その車体に種々の過酷な動的荷重がくり返し
て加えられるので、そのコーナー部から亀裂が生
じて、サイドシルが破壊してしまうというような
ことも考えられる。

本考案は、このような問題点に鑑みてなされた
ものであつて、その目的は、アルミ等の軽量材に
よつて形成されるサイドシルが、より軽量化され
るとともに、その剛性が効果的に確保されるよう
にすることである。

また、本考案の他の目的は、サイドシルのコー
ナー部に生じる応力が分散されるようにすること
である。

（問題点を解決するための手段） この目的を達成するために、本考案では、サイ
ドシルを中空押出し材によつて形成するようにし
ている。そのサイドシルの上下壁は、両側壁より
厚肉のものとされている。そして、サイドシルの
コーナー部は、その内面が外面よりも曲率半径の
大きいものとされている。

（作用） このように、サイドシルを中空押出し材からな
るものとすることにより、その断面における肉厚
及びそのコーナー部における曲率半径を、それぞ
れ上述のように異ならせることができる。しか
も、サイドシルは全長にわたつてほぼ一定の断面
のものであるので、そのような押出し材を用いる
ことができる。

そして、サイドシルの上下壁を肉厚の大きいも
のとすることにより、その断面二次モーメントを
大きくすることができる。したがつて、そのサイ
ドシルは、両側壁が薄肉のものであつても、十分
な曲げ剛性を有するものとなる。

また、サイドシルのコーナー部の内面を、外面
よりも曲率半径の大きいものとすることにより、
コーナー部の肉厚が緩やかに変化して、薄肉の側
壁から厚肉の上下壁へと滑らかに連続するものと
なる。したがつて、そのコーナー部に生じる応力
が分散される。しかも、コーナー部の肉厚が十分
大きいものとなるので、その強度も高くなる。

（実施例） 以下、図面を用いて本考案の実施例を説明す
る。

図中、第１図は本考案によるサイドシルを備え
た自動車の車体構造の一例を示す概略斜視図であ
り、第２図はそのサイドシルの横断面図である。

第１図から明らかなように、車体１の側面をな
すサイドボデーは、上下方向のフロントピラー
２、センタピラー３、及びリヤピラー４と、その
上部において前後方向に延びるルーフサイドレー
ル５及び下部において前後方向に延びるサイドシ
ル６とによつて構成され、それらによつて囲まれ
るドア開口部７，７が形成されている。左右のサ
イドシル６，６間には、フロアパネル８が設けら
れている。すなわち、サイドシル６は、フロアパ
ネル８の両側において車体１の前後方向に延びる
ものとなつている。

第２図に示されているように、サイドシル６
は、上壁６ａ及び下壁６ｂと左右の両側壁６ｃ，
６ｄとにより全周が囲まれる内部空間を有するボ
ツクス形断面のものとされている。その上下壁６
ａ，６ｂのほぼ中央部には、これらを連結するダ
イヤゴナルレインフオースメント６ｅが一体に設
けられている。こうして、このダイヤゴナルレイ
ンフオースメント６ｅにより、サイドシル６の内
部空間が二分され、サイドシル６が補強されてい
る。

このサイドシル６は、アルミあるいは合成樹脂
を押出し成形することによつて形成されている。
したがつて、このサイドシル６は、全長にわたつ
て一定の断面形状で、しかもほぼ直線状に延びる
ものとなつている。

サイドシル６の上下壁６ａ，６ｂは、両側壁６
ｃ，６ｄ及びダイヤゴナルレインフオースメント
６ｅよりも厚肉とされている。そして、そのコー
ナー部は、例えば上壁６ａと内側の側壁６ｃとの
間においては、その内面６ｆの曲率半径が外面６
ｇの曲率半径よりも大きくなるように形成されて
いる。上下壁６ａ，６ｂと両側壁６ｃ，６ｄとの
間の他のコーナー部も、同様に形成されている。
したがつて、それらのコーナー部は、薄肉の側壁
６ｃ，６ｄから厚肉の上下壁６ａ、６ｂへと肉厚
が緩やかにかつ連続的に変化するものとなつてお
り、そのコーナー部自体も厚肉となつている。ま
た、ダイヤゴナルレインフオースメント６ｅと上
下壁６ａ，６ｂとの間の結合部の内面は、その曲
率半径が比較的大きくなるように形成されてい
る。したがつて、その結合部は厚肉となつてお
り、その肉厚も緩やかに変化するものとなつてい
る。

サイドシル６の下端部の近傍には、内側の側壁
６ｃから内方に突出する接合用フランジ６ｈが一
体に形成されている。フロアパネル８は、その端
縁部がこの接合用フランジ６ｈに、溶接あるいは
ボルト・ナツトにより接合されるようになつてい
る。また、サイドシル６の上壁６ａのほぼ中央に
は、ダイヤゴナルレインフオースメント６ｅの延
長上に、その上壁６ａに対してほぼ垂直に上方に
突出する垂直フランジ６ｉが一体に形成されてい
る。更に、サイドシル６の右側、すなわち外側の
側壁６ｄのほぼ中央部には、その側壁６ｄから外
方に向けて水平に突出する水平フランジ６ｊが一
体に形成されている。

このように構成されたサイドシル６は、上下方
向の曲げに対して中立軸から最も遠く離れた上下
壁６ａ，６ｂが厚肉、すなわちその部分の断面積
が大きいものとされているので、その断面二次モ
ーメントが効果的に大きいものとなる。したがつ
て、サイドシル６は、十分大きな曲げ剛性を有す
るものとすることができる。また、上下壁６ａ，
６ｂの肉厚は大きくしても、両側壁６ｃ，６ｄお
よびダイヤゴナルレインフオースメント６ｅの肉
厚を小さくすることができるので、全体の重量が
増加することはない。

しかも、このようにサイドシル６は十分な剛性
を与えることができるので、その寸法を大きいも
のとする必要はない。したがつて、ドア開口部を
十分広くすることが可能となり、乗降性が向上す
る。

また、サイドシル６は、コーナー部の肉厚が緩
やかに変化するものとなつているので、サイドシ
ル６に荷重が作用したときコーナー部に生じる応
力を分散させることができる。しかも、コーナー
部の肉厚が比較的厚いものとなつているので、コ
ーナー部に亀裂が生じてサイドシル６が破壊する
ようなこともない。

そして、サイドシル６を中空押出し材として形
成することにより、上下壁６ａ，６ｂを両側壁６
ｃ，６ｄ及びダイヤゴナルレインフオースメント
６ｅよりも厚肉としたり、コーナー部における内
面の曲率半径を外面の曲率半径よりも大きく形成
するようにしたりすることが容易にできる。

更に、サイドシル６にはダイヤゴナルレインフ
オースメント６ｅが設けられているので、サイド
シル６の強度が向上する。しかも、そのダイヤゴ
ナルレインフオースメント６ｅと上下壁６ａ，６
ｂとの結合部が厚肉のものとされているので、そ
の部分の強度も十分に確保することができる。そ
して、このようなダイヤゴナルレインフオースメ
ント６ｅは、サイドシル６の押出し成形により容
易に上下壁６ａ，６ｂと一体に形成することがで
きる。

一方、サイドシル６を中空押出し材とすること
により、そのサイドシル６は継ぎ目のないボツク
ス形断面のものとなる。したがつて、サイドシル
６が、周囲に接合部のない密閉されたものとなる
ので、内部に水等が浸入することもなくなる。し
かも、そのサイドシル６は、アルミあるいは合成
樹脂によつて形成されるので、内部の防錆処理は
不要となる。

更に、厚肉で剛性の大きい下壁６ｂの近傍に、
内方に突出するフロアパネル接合用フランジ６ｈ
を設けるようにしているので、十分なフロアパネ
ル８の支持強度が得られるとともに、その接合作
業も容易となる。しかも、このような接合用フラ
ンジ６ｈは、サイドシル６の押出し成形によつて
容易に一体成形することができる。

同様に、上壁６ａに設けられている垂直フラン
ジ６ｉ及び外側の側壁６ｄに設けられている水平
フランジ６ｊも、サイドシル６の押出し成形によ
つて容易に一体成形することができる。

なお、上記実施例においては、サイドシル６が
ダイヤゴナルレインフオースメント６ｅを有する
ものとしているが、上下壁６ａ，６ｂ及び両側壁
６ｃ，６ｄによつて十分な剛性が得られる場合に
は、このようなダイヤゴナルレインフオースメン
ト６ｅは省くことができる。逆に、このようなレ
インフオースメント６ｅを複数個設けるようにす
ることもできる。

また、ダイヤゴナルレインフオースメント６ｅ
は、必ずしも上下壁６ａ，６ｂに垂直に設ける必
要はなく、斜めに傾斜するものとすることもでき
る。

（考案の効果） 以上の説明から明らかなように、本考案によれ
ば、サイドシルを中空押出し材によつて形成する
ようにしているの、その肉厚を部分的に異ならせ
ることができる。そして、特に車体に曲げモーメ
ントが作用したときに大きな応力が生じるサイド
シルの上下壁を厚肉とするようにしているので、
重量増を招くことなく、その剛性を効果的に向上
させることができる。

しかも、アルミ等の軽量材を用いても、サイド
シルの寸法を大きくする必要がないので、ドア開
口部を十分広いものとすることができ、それによ
つて良好な乗降性を確保することができる。

また、サイドシルを中空押出し材とすることに
よつて、サイドシルのコーナー部の曲率半径を、
内面と外面との間で異ならせることができる。そ
して、車体に荷重が作用したときに応力が集中し
やすいコーナー部の内面の曲率半径を大きく形成
するようにしているので、そのコーナー部の肉厚
が緩やかにかつ連続的に変化するものとなる。し
たがつて、そのコーナー部に生じる応力を効果的
に分散させることができる。しかも、コーナー部
が厚肉のものとなるので、コーナー部の強度を十
分に確保することができる。

そして、サイドシルをボツクス形断面の形状に
一体成形することにより、サイドシルを継ぎ目の
ない密閉構造とすることができる。したがつて、
内部に水等が浸入することもなくなるので、内部
の防錆処理等も簡易なものとすることができる。

更に、ダイヤゴナルレインフオースメントを、
溶接接合することなく容易に設けることができる
という効果も得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案によるサイドシルを備えた自
動車の車体構造の一例を示す概略斜視図、第２図
は、第１図の−線に沿うサイドシルの横断面
図、第３図は、従来のサイドシルを示す、第２図
と同様な横断面図である。 １……車体、６……サイドシル、６ａ……上
壁、６ｂ……下壁、６ｃ，６ｄ……側壁、６ｅ…
…ダイヤゴナルレインフオースメント、６ｆ……
コーナー部内面、６ｇ……コーナー部外面、７…
…ドア開口部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 上下壁と両側壁とにより囲まれる内部空間を
   有するボツクス形断面のサイドシルであつて； 前記上下壁が両側壁に比して厚肉とされると
   ともに、 その上下壁と両側壁との間のコーナー部にお
   ける内面の曲率半径が、その外面の曲率半径よ
   りも大きく形成されている、 中空押出し材からなる自動車のサイドシル。 (2) 前記内部空間が、前記上下壁と一体に形成さ
   れ、それらの間を連結するダイヤゴナルレイン
   フオースメントによつて区分されている、 実用新案登録請求の範囲第１項記載のサイド
   シル。