(57)【要約】【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サイドシルを提供する。【解決手段】サイドシル２は、互いにつながる第１横断面部１０と第２横断面部２０とを備え、第２横断面部２０は第１横断面部１０の車幅方向内側に位置する。第１横断面部１０は、閉断面を形成する第１外壁１１，１２，１３，１４と第１内部横壁１５，１６とを含む縦長の形状を有する。第２横断面部２０は、閉断面を形成する第２外壁２１，２２，２３，２４と第２内部縦壁２５とを含む。車両上下方向について第１外壁１１〜１４は第２外壁２１〜２４よりも大きな寸法を有し、第１外壁１１〜１４の上端は第２外壁２１〜２４の上端よりも高い位置にある。【選択図】図１
2020055504.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前後方向に延びる姿勢で当該車両の幅方向である車幅方向について当該車両のフロアパネルの外側に設けられるサイドシルであって、
前記サイドシルの長手方向に直交する第１横断面を有する第１横断面部と、
前記第１横断面と平行な第２横断面を有し、前記車幅方向について前記第１横断面部の内側に位置しかつ当該第１横断面部とつながる第２横断面部と、を備え、
前記第１横断面部は、前記第１横断面において第１内部空間を囲む閉断面を形成する第１外壁と、前記第１内部空間内で前記車幅方向に延びかつ当該車幅方向の両端部が前記第１外壁とつながる少なくとも一つの第１内部横壁と、を有し、
前記第２横断面部は、前記第２横断面において第２内部空間を囲む閉断面を形成する第２外壁と、前記第２内部空間内で前記車両の上下方向である車両上下方向に延びかつ当該車両上下方向の両端部が前記第２外壁とつながる少なくとも一つの第２内部縦壁と、を有し、
前記車両上下方向の前記第１外壁の寸法が前記車幅方向の前記第１外壁の寸法よりも大きく、
前記第１外壁は前記車両上下方向について前記第２外壁よりも大きな寸法を有し、かつ、前記第１外壁の上端が前記第２外壁の上端よりも前記車両上下方向について高い位置にある、サイドシル。
【請求項２】
請求項１記載のサイドシルであって、前記第２外壁は、前記車幅方向について、前記第１外壁よりも大きな寸法を有する、サイドシル。
【請求項３】
請求項２記載のサイドシルであって、前記少なくとも一つの第２内部縦壁が前記車幅方向に間隔をおいて並ぶ複数の第２内部縦壁を含む、サイドシル。
【請求項４】
請求項１記載のサイドシルであって、
前記第１外壁は、前記第１横断面において前記車両上下方向に延びる第１外側縦壁と、前記第１横断面において前記第１外側縦壁から前記第１内部空間を挟んで前記車幅方向の内側に離れた位置で前記車両上下方向に延びる第１内側縦壁と、前記第１横断面において前記車幅方向に延びかつ前記第１外側縦壁の上端部と前記第１内側縦壁の上端部とにつながる第１上側横壁と、前記第１横断面において前記車幅方向に延びかつ前記第１外側縦壁の下端部と前記第１内側縦壁の下端部とにつながる第１下側横壁と、を有し、前記少なくとも一つの第１内部横壁の前記車幅方向の両端部が前記第１外側縦壁と前記第１内側縦壁とにつながり、前記第１外側縦壁及び前記第１内側縦壁の前記車両上下方向の寸法が前記第１上側横壁及び前記第１下側横壁の前記車幅方向の寸法よりも大きく、
前記第２外壁は、前記第２横断面において前記車両上下方向に延びかつ前記第１内側縦壁とつながる第２外側縦壁と、前記第２横断面において前記第２外側縦壁から前記第２内部空間を挟んで前記車幅方向の内側に離れた位置で前記車両上下方向に延びる第２内側縦壁と、前記第２横断面において前記車幅方向に延びかつ前記第２外側縦壁の上端部と前記第２内側縦壁の上端部とにつながる第２上側横壁と、前記第２横断面において前記車幅方向に延びかつ前記第２外側縦壁の下端部と前記第２内側縦壁の下端部とにつながる第２下側横壁と、を有し、前記少なくとも一つの第２内部横壁の前記車両上下方向の両端部が前記第２上側横壁と前記第２下側横壁とにつながり、
前記第１外側縦壁及び前記第１内側縦壁は前記車両上下方向について前記第２外側縦壁及び前記第２内側縦壁よりも大きな寸法を有し、かつ、前記第１上側横壁が前記第２上側横壁よりも前記車両上下方向について高い位置にある、サイドシル。
【請求項５】
請求項４記載のサイドシルであって、前記第２横断面部の前記第２上側横壁及び前記第２下側横壁は、前記車幅方向について、前記第１横断面部の前記第１上側横壁及び前記第１下側横壁よりも大きな寸法を有する、サイドシル。
【請求項６】
請求項５記載のサイドシルであって、前記少なくとも一つの第２内部縦壁が前記車幅方向に間隔をおいて並ぶ複数の第２内部縦壁を含む、サイドシル。
【請求項７】
請求項４〜６のいずれかに記載のサイドシルであって、前記少なくとも一つの第１内部横壁は、前記第２上側横壁と前記車幅方向に並ぶ第１内部上側横壁を含み、当該第１内部上側横壁の端部のうち前記第１内側縦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第２上側横壁の端部のうち前記第２外側縦壁につながる外側端部と前記車両上下方向についてオーバーラップするように当該第１内部上側横壁が配置されている、サイドシル。
【請求項８】
請求項７記載のサイドシルであって、前記第１内部上側横壁における前記車幅方向の寸法と最小厚みとの比である幅厚比が、前記少なくとも一つの第２内部縦壁により前記車幅方向に分割された前記第２上側横壁の各分割要素の前記車幅方向の寸法と最小厚みとの比である幅厚比のそれぞれよりも大きい、サイドシル。
【請求項９】
請求項７または８記載のサイドシルであって、前記少なくとも一つの第１内部横壁は、前記第１内部上側横壁よりも下側に位置する第１内部下側横壁をさらに含み、前記第２横断面部は、前記第２横断面において前記第２上側横壁と前記第２下側横壁との間の位置で前記第２内部縦壁と交差しながら車幅方向に延びて前記第２外側縦壁と前記第２内側縦壁とにつながる第２内部横壁をさらに有し、当該第２内部横壁は前記第１内部下側横壁により伝達される側方荷重により座屈変形可能となる高さに位置する、サイドシル。
【請求項１０】
請求項９記載のサイドシルであって、前記第１内部下側横壁の端部のうち前記第１内側縦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第２内部横壁の端部のうち前記第２外側縦壁につながる外側端部と前記車両上下方向についてオーバーラップするように当該第１内部下側横壁と当該第２内部横壁とが前記車幅方向に並んでいる、サイドシル。
【請求項１１】
請求項１０記載のサイドシルであって、前記第１内部下側横壁における前記車幅方向の寸法と最小厚みとの比である幅厚比が前記少なくとも一つの第２内部縦壁により車幅方向に分割された前記第２内部横壁の各分割要素の前記車幅方向の寸法と最小厚みとの比である幅厚比のそれぞれよりも大きい、サイドシル。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれかに記載のサイドシルであって、前記第１横断面部は、前記第１横断面において前記第１外壁の上端からさらに上向きに突出して前記サイドシルの上方に位置する当該サイドシル以外の他の車体構成部材と連結可能な連結突出壁を有する、サイドシル。
【請求項１３】
請求項４〜１１のいずれかに記載のサイドシルであって、前記第１横断面部は、前記第１横断面において前記第１上側横壁からさらに上向きに突出して前記サイドシルの上方に位置する当該サイドシル以外の他の車体構成部材と連結可能な連結突出壁を有し、前記連結突出壁は、前記車幅方向について前記第１上側横壁の中央位置よりも前記第１内側縦壁に近い位置で当該第１上側横壁につながっている、サイドシル。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれかに記載のサイドシルであって、前記第１横断面部が前記長手方向に延びる第１部材により構成され、前記第２横断面部が前記第１部材とは独立した部材であって前記長手方向に延びる第２部材により構成され、前記第１横断面部の前記第１外壁と前記第２横断面部の前記第２外壁とが接合されて前記第１部材と前記第２部材とが一体化されている、サイドシル。
【請求項１５】
請求項１４記載のサイドシルを製造するための方法であって、アルミニウム合金の押出し成形によって前記第１部材を成形する工程と、アルミニウム合金の押出し成形によって前記第２部材を成形する工程と、前記第１横断面部の前記第１外壁と前記第２横断面部の前記第２外壁とを接合して前記第１部材と前記第２部材とを一体化する工程と、を含む、サイドシルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等のフロアパネルの車両幅方向外側に設けられて車体の下部を構成するサイドシル及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の車体は、一般に、その下部を構成する骨格部品としてサイドシル（ロッカー）を含む。当該サイドシルは、車両の前後方向に延びる姿勢で車両幅方向の両外側に配置される。当該サイドシルはサイドドアの下方に位置し、当該サイドシルにフロントピラー及びセンターピラーの下端部が連結される。
【０００３】
このようなサイドシルとして、例えば特許文献１は、中空のパネル構造体を開示する。当該パネル構造体は、アウタパネルと、当該アウタパネルの車両幅方向内側に位置するインナパネルと、当該アウタパネルと当該インナパネルとの間に介在する中リブと、を有する。前記アウタパネル及び前記インナパネルは互いに接合されて内部空間を囲む。前記中リブは前記内部空間を車両幅方向の外側と内側とに仕切るように上下方向に延び、これにより、内外二重構造のパネル構造体を構成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２４８４６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記のようなサイドシルには、車両衝突時に車室内の搭乗者の安全を確保するために次のような特性を有することが求められている。
（Ａ）曲げ剛性について
車両の正面衝突時には前記サイドシルに大きな軸圧縮荷重が作用するが、当該軸圧縮荷重がサイドシルの中心からわずかにずれて偏心荷重として作用した場合、当該サイドシルには上下方向または左右方向の曲げ荷重が作用することになる。従って、当該曲げ荷重に対抗する高い曲げ強度が要求される。また、当該サイドシルは、センターピラーやフロントピラーのように上下方向に延びる部材の下端に接合されて車内空間を囲むキャビン部を構成することから、骨格部材としても高い曲げ剛性が求められる。
（Ｂ）側面衝突時のエネルギー吸収について
車両の側面衝突時には側方から大きな衝撃荷重が作用するが、当該衝撃荷重から搭乗者を有効に保護するためには、サイドシル自体が多くの衝突エネルギーを有効に吸収する機能をもつことが好ましい。しかも、その側面衝突時の衝撃荷重をサイドシルが高い確率で直接受けとめるためには、ある程度大きな上下方向の寸法が必要になる。
【０００６】
一方、近年は、地球環境の問題から自動車への軽量化要求も強くなり、前記サイドシルについても軽量化が要求されている。このような背景から、前記曲げ剛性の確保や衝撃エネルギーの吸収のためにサイドシルの構造を重厚にすることには著しい制限がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、軽量な構造で、車幅方向及び上下方向の曲げ荷重に対する高い曲げ剛性の確保と優れた衝突エネルギー吸収特性を有することが可能なサイドシル及び当該サイドシルを製造するために好適な方法を提供することを目的とする。
【０００８】
前記目的を達成する手段として、本発明者らは、車両の幅方向についてサイドシルの内側部分と外側部分とで構造を異ならせ、当該サイドシルに求められる特性を当該内側部分と当該外側部分とに割り振ることに想到した。これにより、構造を著しく重厚にすることなく、求められる特性を全て成立させることが可能である。具体的に、上下方向について大きな領域で側面衝突時の側方からの衝撃荷重を受ける必要がある外側部分には大きな上下方向の寸法を与えて上下方向の曲げ荷重に対抗し得る曲げ剛性を与える一方、フロアパネル等の設置のために高さに著しい制限のある内側部分には前記側面衝突時の側方からの衝撃荷重を有効に吸収するための構造を与えることにより、当該サイドシル全体の著しい重厚化を伴うことなく当該サイドシルに好ましい特性を全て付与することが可能である。
【０００９】
具体的に、提供されるのは、車両の前後方向に延びる姿勢で当該車両の幅方向である車幅方向について当該車両のフロアパネルの外側に設けられるサイドシルであって、前記サイドシルの長手方向に直交する第１横断面を有する第１横断面部と、前記第１横断面と平行な第２横断面を有し、前記車幅方向について前記第１横断面部の内側に位置しかつ当該第１横断面部とつながる第２横断面部と、を備える。前記第１横断面部は、前記第１横断面において第１内部空間を囲む閉断面を形成する第１外壁と、前記第１内部空間内で前記車幅方向に延びかつ当該車幅方向の両端部が前記第１外壁とつながる少なくとも一つの第１内部横壁と、を有する。前記第２横断面部は、前記第２横断面において第２内部空間を囲む閉断面を形成する第２外壁と、前記第２内部空間内で前記車両の上下方向である車両上下方向に延びかつ当該車両上下方向の両端部が前記第２外壁とつながる少なくとも一つの第２内部縦壁と、を有する。前記車両上下方向の前記第１外壁の寸法は前記車幅方向の前記第１外壁の寸法よりも大きく、前記第１外壁は前記車両上下方向について前記第２外壁よりも大きな寸法を有し、かつ、前記第１外壁の上端が前記第２外壁の上端よりも上下方向について高い位置にある。
【００１０】
前記サイドシルでは、前記第１横断面部と前記第２横断面部との前記車幅方向の連接により、当該サイドシルに加えられる車幅方向の曲げ荷重に対する高い曲げ剛性が担保されるとともに、前記第１横断面部に前記第２横断面部よりも大きな車両上下方向の寸法をもつ縦長の形状が与えられることにより当該サイドシルに加えられる車両上下方向の曲げ荷重に対しても高い曲げ剛性が担保される。特に、前記第２横断面部よりも車幅方向外側に位置する前記第１横断面部は、その前方に位置するタイヤ等を介して正面からの衝突荷重を直接受ける可能性が高く、よって当該第１横断面部が車両上下方向の荷重に対抗する高い曲げ剛性を有することは正面衝突時における車両前後方向の軸圧縮荷重に対して有効である。また、当該第１横断面部において閉断面を形成する第１外壁が前記第２横断面部において閉断面を形成する第２外壁よりも車両上下方向について大きな寸法を有することは、フロアパネルの設置等のために前記第２横断面部の高さを抑えながら車幅方向外側からの側方荷重を前記第１横断面部が受ける範囲（車両上下方向の範囲）を広げて当該側方荷重を当該第１横断面部が受ける確率を高めることができる。
【００１１】
一方、前記第２横断面部は、前記車幅方向について前記サイドシルの内側に配置される他の車体構成部材（例えば平面視梯子状のラダーフレームや、電気自動車等におけるフロアパネルの下方にバッテリーを格納するためのバッテリーフレーム）と前記第１横断面部との間に介在して前記第１横断面部が受ける側方荷重のエネルギーを吸収することにより、前記他の車体構成部材の変形を抑制することができる。具体的に、当該第２横断面部は、前記側方荷重を受けて座屈することにより、第１横断面部の圧壊変形と併せて車幅方向に大きなエネルギー吸収ストロークを確保し、これにより、前記側方荷重のエネルギーを有効に吸収することができる。
【００１２】
さらに、当該第２横断面部に含まれる第２内部縦壁は、その車両上下方向両端部がそれぞれ前記第２外壁とつながることにより、当該第２外壁の座屈波長を前記車幅方向に分割してそのエネルギー吸収効率を高めることができる。また、当該第１横断面部の第１内部横壁は、前記第１外壁の比較的高い部位に側方荷重が加わる場合にも当該側方荷重のエネルギーを前記第２横断面部に効率よく伝えて当該第２横断面部のエネルギー吸収機能を有効に発揮させることができる。
【００１３】
前記第２外壁は、好ましくは、前記車幅方向について、前記第１外壁よりも大きな寸法を有する。このことは、車幅方向の荷重に対するサイドシル全体の曲げ剛性を高めることに加え、第２横断面部が前記側方荷重のエネルギーを吸収するための前記車幅方向の有効ストロークを大きくすることを可能にする。しかも、このように前記第２横断面部に大きな車幅方向の寸法が与えられていても、前記少なくとも一つの第２内部縦壁が前記第２外壁における座屈波長を複数に分割することにより当該座屈波長を短くすることが可能である。このことは、荷重変動を抑えて安定したエネルギー吸収を行うことを可能にする。
【００１４】
前記効果は、前記少なくとも一つの第２内部縦壁が前記車幅方向に間隔をおいて並ぶ複数の第２内部縦壁を含むことにより、さらに顕著となる。当該複数の第２内部縦壁は、前記第２外壁の座屈波長をより細かく分割することが可能である。これは、前記第２外壁の車幅方向の寸法が大きい場合に特に有効である。
【００１５】
前記第１及び第２外壁の具体的態様として、前記第１外壁は、前記第１横断面において前記車両上下方向に延びる第１外側縦壁と、前記第１横断面において前記第１外側縦壁から前記第１内部空間を挟んで前記車幅方向の内側に離れた位置で前記車両上下方向に延びる第１内側縦壁と、前記第１横断面において前記車幅方向に延びかつ前記第１外側縦壁の上端部と前記第１内側縦壁の上端部とにつながる第１上側横壁と、前記第１横断面において前記車幅方向に延びかつ前記第１外側縦壁の下端部と前記第１内側縦壁の下端部とにつながる第１下側横壁と、を有し、前記少なくとも一つの第１内部横壁の前記車幅方向の両端部が前記第１外側縦壁と前記第１内側縦壁とにつながり、前記第１外側縦壁及び前記第１内側縦壁の前記車両上下方向の寸法が前記第１上側横壁及び前記第１下側横壁の前記車幅方向の寸法よりも大きく、前記第２外壁は、前記第２横断面において前記車両上下方向に延びかつ前記第１内側縦壁とつながる第２外側縦壁と、前記第２横断面において前記第２外側縦壁から前記第２内部空間を挟んで前記車幅方向の内側に離れた位置で前記車両上下方向に延びる第２内側縦壁と、前記第２横断面において前記車幅方向に延びかつ前記第２外側縦壁の上端部と前記第２内側縦壁の上端部とにつながる第２上側横壁と、前記第２横断面において前記車幅方向に延びかつ前記第２外側縦壁の下端部と前記第２内側縦壁の下端部とにつながる第２下側横壁と、を有し、前記少なくとも一つの第２内部横壁の前記車両上下方向の両端部が前記第２上側横壁と前記第２下側横壁とにつながり、前記第１外側縦壁及び前記第１内側縦壁は前記車両上下方向について前記第２外側縦壁及び前記第２内側縦壁よりも大きな寸法を有し、かつ、前記第１上側横壁が前記第２上側横壁よりも前記車両上下方向について高い位置にあるものが、好適である。
【００１６】
前記縦壁（第１外側及び第１内側縦壁、第２外側及び第２内側縦壁、並びに第２内部縦壁）のそれぞれについて、「車両上下方向に延びる」とは、当該縦壁が当該車両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、当該車両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多少傾斜しながら当該車両上下方向に延びるものや前記第１横断面において前記車幅方向に多少曲がったもの、あるいは比較的小さな車幅方向の段部を含むものも包含する。同様に、前記横壁（第１上側及び第１下側横壁、第１上側及び第１下側横壁、並びに第１内部横壁）のそれぞれについて、「車幅方向に延びる」とは、当該横壁が当該車幅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、当該車幅方向の荷重を受けることによって座屈変形が可能となる程度に当該当該幅方向に対して多少傾斜しながら当該幅方向に延びるものや前記第２横断面において前記車両上下方向に多少曲がったもの、あるいは比較的小さな車両上下方向の段部を含むものも、包含する。
【００１７】
また、前記第２外側縦壁について「前記第１内側縦壁とつながる」とは、前記車幅方向外側から加えられる側方荷重が当該第１内側縦壁から当該第２外側縦壁に伝達されるように両縦壁が互いに接合されるものの他、当該第２外側縦壁及び当該第１内側縦壁の少なくとも一部が共通の縦壁によって構成されるものも含む。
【００１８】
この態様では、前記第１外側縦壁及び第１内側縦壁が前記車両上下方向について前記第２外側縦壁及び第２内側縦壁よりも大きな寸法を有することが、前記第２横断面部の高さを抑えながら車幅方向外側からの側方荷重を前記第１外側縦壁が受ける確率を高めることを可能にする。また、前記第２横断面部の第２上側横壁及び第２下側横壁は、前記側方荷重を受けて座屈することにより、前記側方荷重のエネルギーを有効に吸収することができる。さらに、前記第２横断面部の第２内部縦壁は、前記第２外側縦壁と前記第２内側縦壁との間の位置で前記第２上側横壁及び前記第２下側横壁の中間部分とそれぞれつながることにより、前記第２上側横壁及び前記第２下側横壁の座屈波長を前記車幅方向に分割してそのエネルギー吸収効率を高めることができる。しかも、当該第１横断面部の第１内部横壁は、前記第１外側縦壁の比較的高い部位に側方荷重が加わる場合にも当該側方荷重のエネルギーを前記第２横断面部に効率よく伝えて当該第２横断面部のエネルギー吸収機能を有効に発揮させることができる。
【００１９】
この態様では、前記第２横断面部の前記第２上側横壁及び前記第２下側横壁が、前記車幅方向について、前記第１横断面部の前記第１上側横壁及び前記第１下側横壁よりも大きな寸法を有することが、好ましい。このことは、前記第２横断面部の前記有効ストロークを大きくすることを可能にする。しかも、前記少なくとも一つの第２内部縦壁が前記第２上側横壁及び前記第２下側横壁における座屈波長を複数に分割することにより当該座屈波長を短くすることが可能である。
【００２０】
この態様においても、前記少なくとも一つの第２内部縦壁が前記車幅方向に間隔をおいて並ぶ複数の第２内部縦壁を含むことが、好ましい。当該複数の第２内部縦壁は、前記第２上側横壁及び前記第２下側横壁の座屈波長をより細かく分割することが可能である。
【００２１】
前記少なくとも一つの第１内部横壁は、前記第２上側横壁と前記車幅方向に並ぶ第１内部上側横壁を含み、当該第１内部上側横壁の端部のうち前記第１内側縦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第２上側横壁の端部のうち前記第２外側縦壁につながる外側端部と前記車両上下方向についてオーバーラップするように当該第１内部上側横壁が配置されていることが、好ましい。当該第１内部上側横壁は、前記第１外側縦壁が受ける側方荷重のエネルギーを高い効率で前記第２上側横壁に伝えてこれを座屈変形させることができる。
【００２２】
この場合、前記第１内部上側横壁における前記車幅方向の寸法と最小厚みとの比である幅厚比が、前記第２上側横壁において前記少なくとも一つの第２内部縦壁により車幅方向に分割された各分割要素の前記車幅方向の寸法と最小厚みとの比である幅厚比のそれぞれよりも大きいことが、好ましい。このことは、前記第１内部上側横壁を前記第２上側横壁の前記各分割要素よりも座屈しやすくして側面衝突時に車幅方向外側から前記第１内部上側横壁及び前記第２上側横壁がその順に安定して圧壊変形することを可能にする。換言すれば、前記第２内部縦壁は、大きなエネルギー吸収ストロークの確保のために前記第２上側横壁に大きな車幅方向の寸法が与えられている場合でも、当該第２上側横壁の厚みを前記第１内部上側横壁の厚みよりも著しく大きくすることなく、前記側方荷重によって当該第１内部上側横壁及び当該第２上側横壁がその順に圧壊変形することを可能にする。
【００２３】
また、前記少なくとも一つの第１内部横壁は、前記第１内部上側横壁よりも下側に位置する第１内部下側横壁をさらに含み、前記第２横断面部は、前記第２横断面において前記第２上側横壁と前記第２下側横壁との間の位置で前記第２内部縦壁と交差しながら車幅方向に延びて前記第２外側縦壁と前記第２内側縦壁とにつながる第２内部横壁をさらに有し、当該第２内部横壁は前記第１内部下側横壁により伝達される側方荷重により座屈変形することが可能となる高さに位置することが、好ましい。このことは、第１外側縦壁が受ける側方荷重のエネルギーによって第２上側横壁及び第２下側横壁だけでなく第２内部横壁も座屈変形して前記第２横断面部のエネルギー吸収機能がさらに高まることを可能にする。また、前記第２内部横壁と交差する前記第２内部縦壁は、前記第２上側横壁及び前記第２下側横壁に加えて前記第２内部横壁の座屈波長も分割する機能を発揮する。
【００２４】
この場合も、前記第１内部下側横壁の端部のうち前記第１内側縦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第２内部横壁の端部のうち前記第２外側縦壁につながる外側端部と前記車両上下方向についてオーバーラップするように当該第１内部下側横壁と当該第２内部横壁とが前記車幅方向に並んでいることが、好ましい。このことは、前記第１外側縦壁が受ける側方荷重のエネルギーを前記第１内部下側横壁が高い効率で前記第２内部横壁に伝えることを可能にする。
【００２５】
そして、この場合も、前記第１内部下側横壁における前記車幅方向の寸法と最小厚みとの比である幅厚比が前記第２内部横壁において前記少なくとも一つの第２内部縦壁により車幅方向に分割された各分割要素の前記車幅方向の寸法と最小厚みとの比である幅厚比のそれぞれよりも大きいことが、好ましい。このことは、前記第１内部下側横壁を前記第２内部横壁の各分割要素よりも座屈しやすくして側面衝突時に車幅方向外側から前記第１内部下側横壁及び前記第２内部横壁がその順に安定して圧壊変形することを可能にする。換言すれば、前記第２内部縦壁は、大きなエネルギー吸収ストロークのために前記第２内部横壁に大きな車幅方向の寸法が与えられている場合でも、当該第２内部横壁の厚みを前記第１内部下側横壁の厚みよりも著しく大きくすることなく、前記側方荷重によって前記第１内部下側横壁及び前記第２内部横壁がその順に圧壊変形することを可能にする。
【００２６】
前記第１横断面部は、前記第１横断面において前記第１外壁の上端からさらに上向きに突出して前記サイドシルの上方に位置する当該サイドシル以外の他の車体構成部材と連結可能な連結突出壁を有することが好ましい。当該連結突出壁は、前記サイドシルが車両の衝突によって荷重を受けた時や、車両走行時の振動等による荷重を受ける時に、当該連結突出壁に連結された前記他の車体構成部材に荷重を伝達する役目を受け持つ。当該連結突出壁が前記第２横断面部ではなくこれよりも前記車両上下方向の寸法が大きい縦長でかつ車幅方向外側に配置された前記第１横断面部に含まれることは、衝突等に起因する前記荷重を前記連結突出壁が他の車体構成部材に伝達することを容易にし、剛性の向上や衝突強度の確保に有効である。また、前記第１外壁の上端の高さ位置と前記第２外壁の上端の高さ位置との差分だけ前記連結突出壁の必要突出寸法を削減することも可能である。
【００２７】
より具体的に、前記第１外壁が前記第１外側及び内側縦壁並びに前記第１上側及び下側横壁を有し、前記第２外壁が前記第２外側及び内側縦壁並びに前記第２上側及び下側横壁を有する態様では、前記連結突出壁が、前記車幅方向について前記第１上側横壁の中央位置よりも前記第１内側縦壁に近い位置で当該第１上側横壁につながっていることが好ましい。このように前記第１内側縦壁に近い位置に前記連結突出壁を設けることにより、前記第１上側横壁の前記車両上下方向の撓み変形を抑えて第１内側縦壁からの荷重伝達特性を向上させることが可能である。このことは、車体剛性の向上や衝突強度の確保に有効である。また、前記車幅方向について前記連結突出壁の外側に例えばサイドドアを受け入れる空間を確保することが可能である。
【００２８】
前記サイドシルは、単一の部材によって構成されたものであってもよい。例えば、前記第１横断面部及び前記第２横断面部を含む当該サイドシル全体がアルミニウム合金の押出し成形等によって一体に成形されてもよい。あるいは、当該サイドシルは、前記第１横断面部が前記長手方向に延びる第１部材により構成され、前記第２横断面部が前記第１部材とは独立した部材であって前記長手方向に延びる第２部材により構成され、前記第１横断面部の前記第１外壁と前記第２横断面部の前記第２外壁とが接合されて前記第１部材と前記第２部材とが一体化されたものであってもよい。後者の場合、サイドシル全体の横断面形状が大きく、あるいは複雑であっても、当該サイドシルを構成する前記第１部材及び第２部材のそれぞれの横断面をサイドシル全体の横断面よりも小さくすることによりこれらの押出し成形等を容易にし、これにより前記第１及び第２横断面部の形状の高い精度を担保することが可能である。また、サイドシルの仕様によって、前記第１横断面部を構成する前記第１部材の材質と前記第２横断面部を構成する前記第２部材の材質とを互いに異ならせることも可能である。
【００２９】
また、本発明によれば、このようなサイドシルを製造するために好適な方法が提供される。当該方法は、アルミニウム合金の押出し成形によって前記第１部材を成形する工程と、アルミニウム合金の押出し成形によって前記第２部材を成形する工程と、前記第１横断面部の前記第１外壁と前記第２横断面部の前記第２外壁とを接合して前記第１部材と前記第２部材とを一体化する工程と、を含む。この方法により、アルミニウム合金からなる軽量のサイドシルが効率よく製造される。また、サイドシル全体の横断面が大きく、あるいは複雑であっても、互いに別部材である前記第１及び第２部材を容易にアルミニウム合金の押出し成形によって形成することが可能である。
【００３０】
ここで、「第１外壁と第２外壁とを接合」するとは、必ずしも当該第１及び第２外壁の双方に直接溶接やリベット止めを施すものに限られない。例えば、第１及び第２部材のうちの一方の部材に与えられたフランジ部が他方の部材に溶接またはリベット止めされることにより前記第１及び第２外壁が相互に接合されてもよい。
【発明の効果】
【００３１】
以上のように、本発明によれば、軽量な構造で、車幅方向及び上下方向の曲げ荷重に対する高い曲げ剛性の確保と優れた衝突エネルギー吸収特性を有することが可能なサイドシル及び当該サイドシルを製造するために好適な方法が、提供される。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明のそれぞれの実施の形態に係るサイドシルの車両における配置の例を示す側面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るサイドシルの横断面を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係るサイドシルの横断面を示す図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態に係るサイドシルの横断面を示す図である。
【図５】本発明の第４の実施の形態に係るサイドシルの横断面を示す図である。
【図６】本発明の第５の実施の形態に係るサイドシルの横断面を示す図である。
【図７】本発明の第６の実施の形態に係るサイドシルの横断面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
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。
【００３４】
図１は、以下に説明するそれぞれの実施の形態に係るサイドシル２の配置の例を示す。同図に示すサイドシル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。当該サイドシル２は、車両の前後方向（図１では左右方向）に直線状に延びる姿勢で、当該車両の幅方向である車幅方向について図２に示されるフロアパネル３の両外側の位置にそれぞれ配置される。前記クロスメンバーは左右にそれぞれ配置された前記サイドシル２を相互に接続する。
【００３５】
前記サイドシル２の前部及び中間部には、車両の上下方向である車両上下方向に延びるフロントピラー４及びセンターピラー６の下端部がそれぞれ接続される。前記サイドシル２の前端部は、前後方向について前記フロントピラー４と同等の位置にあるか、あるいは当該フロントピラー４よりも前方に突出している。従って、正面衝突時には、図１に矢印Ａ１で示されるように、前記サイドシル２の前端部には後向きの大きな軸圧縮荷重が加わる。
【００３６】
図２は、本発明の第１の実施の形態に係るサイドシル２の横断面を示す。当該横断面は、前記サイドシル２の長手方向と直交する断面、換言すれば、当該サイドシル２を当該長手方向に沿ってフロント側またはリア側から見た断面、であり、例えば図１に示されるＩＩ−ＩＩ線に沿った断面である。
【００３７】
前記サイドシル２は、前記横断面が当該サイドシル２の長手方向に均一な部材であり、第１横断面部１０と、第２横断面部２０と、を備える。前記第１横断面部１０は、図２に示される断面、すなわち前記車幅方向と平行な第１横断面を有し、かつ、当該第１横断面が前記長手方向に均一である。同様に、前記第２横断面部１０は前記車幅方向と平行な第２横断面を有し、かつ、当該第２横断面が前記長手方向に均一である。当該第２横断面部２０は車幅方向について前記第１横断面部１０の内側に位置して当該第１横断面部１０とつながる。
【００３８】
この第１の実施の形態に係るサイドシル２では、前記第１横断面部１０と前記第２横断面部２０とを含む当該サイドシル２全体が一体に成形されている。当該サイドシル２は、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ことが可能である。
【００３９】
前記第１横断面部１０は、第１外側縦壁１１と、第１内側縦壁１２と、第１上側横壁１３と、第１下側横壁１４と、第１内部上側横壁１５と、第１内部下側横壁１６と、を有する。
【００４０】
第１外側縦壁１１、第１内側縦壁１２、第１上側横壁１３及び第２下側横壁１４は、前記第１横断面において縦長矩形状の第１内部空間を囲む閉断面を形成する第１外壁を構成する。具体的に、前記第１外側縦壁１１は、前記第１横断面において前記車両上下方向に延び、前記第１内側縦壁１２は、前記第１横断面において前記第１外側縦壁１１から前記車幅方向の内側（図２では左側）に離れた位置で前記車両上下方向に延びる。前記第１上側横壁１３は、前記第１横断面において前記車幅方向に延び、かつ、当該第１上側横壁１３の車幅方向両端部が前記第１外側縦壁１１の上端部と前記第１内側縦壁１２の上端部とにそれぞれ一体につながる。前記第１下側横壁１４は、前記第１横断面において前記車幅方向に延び、かつ、当該第１下側横壁１４の車幅方向両端部が前記第１外側縦壁１１の下端部と前記第１内側縦壁１２の下端部とにそれぞれ一体につながる。前記第１外側縦壁１１及び前記第１内側縦壁１２は、前記第１上側横壁１３及び前記第１下側横壁１４の前記車幅方向の寸法Ｗ１よりも大きな車両上下方向の寸法Ｈ１を有する。
【００４１】
前記第１内部上側横壁１５及び前記第１内部下側横壁１６のそれぞれは、前記第１横断面において前記第１上側横壁１３と前記第１下側横壁１４との間の前記第１内部空間内で前記車幅方向に延び、かつ、当該車幅方向の両端部が前記第１外側縦壁１１の車両上下方向中間部分と前記第１内側縦壁１２の車両上下方向中間部分とにそれぞれ一体につながる。この第１の実施の形態では、前記第１上側横壁１３、前記第１内部上側横壁１５、前記第１内部下側横壁１６及び前記第１下側横壁１４がその順にほぼ等間隔で前記車両上下方向に並んでいる。しかし、これらの間隔は必ずしも同等でなくてもよい。
【００４２】
前記第２横断面部２０は、第２外側縦壁２１と、第２内側縦壁２２と、第２上側横壁２３と、第２下側横壁２４と、第２内部縦壁２５と、第２内部横壁２６と、を有する。
【００４３】
前記第２外側縦壁２１、第２内側縦壁２２、第２上側横壁２３及び第２下側横壁２４は、前記第２横断面において横長矩形状の第２内部空間を囲む閉断面を形成する第２外壁を構成する。具体的に、前記第２外側縦壁２１は、前記第２横断面において前記車両上下方向に延び、かつ、前記第１内側縦壁１２と一体につながる。前記第２内側縦壁２２は、前記第２横断面において前記第２外側縦壁２１から前記車幅方向の内側（図２では左側）に離れた位置で前記車両上下方向に延びる。前記第２上側横壁２３は、前記第２横断面において前記車幅方向に延び、かつ、当該第２上側横壁２３の車幅方向両端部が前記第２外側縦壁２１の上端部と前記第２内側縦壁２２の上端部とにそれぞれ一体につながる。前記第２下側横壁２４は、前記第２横断面において前記車幅方向に延び、かつ、当該第２下側横壁２４の車幅方向両端部が前記第２外側縦壁２１の下端部と前記第２内側縦壁２２の下端部とにそれぞれ一体につながる。
【００４４】
前記第２外側縦壁２１及び前記第２内側縦壁２２の前記車両上下方向の寸法Ｈ２は、前記第１外側縦壁１１及び前記第１内側縦壁１２の前記車両上下方向の寸法Ｈ１よりも小さい。また、前記第２下側横壁２４は前記第１下側横壁１４と同等の高さ位置にある（つまり同じ水平面上に位置する）のに対し、前記第２上側横壁２３は前記第１上側横壁１３よりも低い位置にある。換言すれば、前記第１外側縦壁１１及び前記第１内側縦壁１２の前記車両上下方向の寸法Ｈ１が前記第２外側縦壁２１及び前記第２内側縦壁２２の前記車両上下方向の寸法Ｈ２よりも大きく、かつ、前記第１上側横壁１３が前記第２上側横壁１４よりも高い位置にある。このことは、車両側方の位置から見て当該第１横断面部１０が第２横断面部２０を完全に覆うことを可能にする。
【００４５】
この実施の形態では、前記第１及び第２横断面部１０，２０が単一の部材により構成されているため、前記第１横断面部１０の第１下側横壁１４及び前記第２横断面部２０の第２下側横壁２４が実質上は単一の平板により構成されている。また、前記第１横断面部１０の第１内側縦壁１２及び前記第２横断面部２０の第２外側縦壁２１は実質上単一の共通縦壁３０により構成されている。具体的に、当該共通縦壁３０は前記第１横断面部１０と前記第２横断面部２０との境界を画定するように前記車両上下方向に延び、当該共通縦壁３０のうち前記第２上側横壁２３よりも下側の部分が前記第１内側縦壁１２の下部と前記第２外側縦壁２１の全体を兼ね、当該共通縦壁３０のうち前記第２上側横壁２３よりも上側に突出する部分が前記第１内側縦壁１２の上部を構成している。このように、本発明にいう「第１内側縦壁とつながる第２外側縦壁」とは、当該第２外側縦壁及び当該第１内側縦壁の少なくとも一部が共通の縦壁を形成するものも含む趣旨である。
【００４６】
この実施の形態に係る前記第２横断面部２０の第２上側横壁２３及び第２下側横壁２４は、前記第１横断面部１０の第１上側横壁１３及び第１下側横壁１４の前記車幅方向の寸法Ｗ１よりも大きな車幅方向の寸法Ｗ２を有している。また、当該車幅方向の寸法Ｗ２は、当該第２横断面部２０の第２外側縦壁２１及び第２内側縦壁２２の前記車両上下方向の寸法Ｈ２と比べても大きい。
【００４７】
前記第２内部縦壁２５は、前記第２横断面において前記第２外側縦壁２１と前記第２内側縦壁２２との間の前記第２内部空間内で前記車両上下方向に延び、当該第２内部縦壁２５の上下両端部は前記第２上側横壁２３の中間部分と前記第２下側横壁２４の中間部分とにそれぞれ一体につながっている。
【００４８】
前記第２内部横壁２６は、前記第２横断面において前記第２上側横壁２３と前記第２下側横壁２４との間の前記第２内部空間内で前記第２内部縦壁２５と交差（この実施の形態では直交）しながら車幅方向に延び、当該第２内部横壁２６の前記車幅方向の両端部が前記第２外側縦壁２１（この実施の形態では前記共通縦壁３０）の前記車両上下方向の中間部分と前記第２内側縦壁２２の前記車両上下方向の中間部分とにそれぞれ一体につながっている。
【００４９】
この実施の形態において、前記第１内部上側横壁１５は、前記第２上側横壁２３と前記車幅方向に並ぶように配置されている。より詳しくは、当該第１内部上側横壁１５の端部のうち前記第１内側縦壁１２（この実施の形態では前記共通縦壁３０）につながる端部である内側端部１５ａの少なくとも一部が前記第２上側横壁２３の端部のうち前記第２外側縦壁２１（この実施の形態では前記共通縦壁３０）につながる外側端部２３ａと前記車両上下方向についてオーバーラップする程度に、当該第１内部上側横壁１５及び当該第２上側横壁２３の高さ位置が互いに揃えられている。
【００５０】
また、前記第１内部下側横壁１６は、前記第２内部横壁２６と前記車幅方向に並ぶように配置されている。より詳しくは、前記第１内部下側横壁１６の端部のうち前記第１内側縦壁１２（この実施の形態では前記共通縦壁３０）につながる端部である内側端部１６ａの少なくとも一部が前記第２内部横壁２６の端部のうち前記第２外側縦壁２１（この実施の形態では前記共通縦壁３０）につながる外側端部２６ａと前記車両上下方向についてオーバーラップする程度に、当該第１内部下側横壁１６及び当該第２内部横壁２６の高さ位置が互いに揃えられている。
【００５１】
以上説明したサイドシル２は、前記第１及び第２横断面部１０，２０の前記車幅方向の連接によって当該車幅方向について高い曲げ剛性を保有することが可能であるのに加え、前記第１横断面部１０に与えられた縦長の形状と前記第２横断面部２０の前記車両上下方向の寸法Ｈ２よりも大きな前記車両上下方向の寸法Ｈ１とによって、前記車両上下方向の荷重に対して高い曲げ剛性を保有することができる。特に、前記第２横断面部２０よりも車幅方向外側に位置する前記第１横断面部１０は、その前方に位置するタイヤ等を介して正面からの衝突荷重を直接受ける可能性が高く、よって当該第１横断面部１０が前記車両上下方向の荷重に対して高い曲げ剛性を有することは正面衝突時における前後方向の軸圧縮荷重に対して有効である。また、当該第１横断面部１０の第１外側縦壁１１及び第１内側縦壁１２が前記車両上下方向について前記第２横断面部２０の第２外側縦壁２１及び第２内側縦壁２２よりも大きな寸法を有することは、前記フロアパネル３の設置等のために前記第２横断面部２０の高さを抑えながら車幅方向外側からの側方荷重Ａ２を前記第１横断面部１０が受ける確率を高めることができる。換言すれば、前記第１横断面部１０に大きな高さ寸法Ｈ１を与えて当該第１横断面部１０が側方荷重Ａ２を受ける確率を高めながら、前記第２横断面部２０の高さを抑えてその上方の例えば図２に二点鎖線で示されるような位置にフロアパネル３を配置することが可能である。
【００５２】
一方、前記第２横断面部２０は、前記のような高さ制限下においても、側方荷重Ａ２による衝突エネルギーの効果的な吸収によって車室内の搭乗者の安全確保に貢献することが可能である。具体的に、当該第２横断面部２０は、前記車幅方向について前記サイドシル２の内側（図２では左側）にある車体構成部材（例えば車体中央に配置される平面視梯子状のラダーフレームや電気自動車等においてフロアパネル３の下方にバッテリーを格納するバッテリーフレーム）と前記第１横断面部１０との間に介在して多くの前記衝突エネルギーを吸収することにより、前記車体構成部材の変形を有効に抑止することができる。
【００５３】
より具体的に、前記第２横断面部２０の前記第２上側横壁２３及び前記第２下側横壁２４は、前記側方荷重Ａ２を受けて座屈することにより、前記側方荷重Ａ２のエネルギーの多くを吸収することができる。特に、この実施の形態では、前記第１横断面部１０が前記第１内部上側横壁１５及び前記第１内部下側横壁１６を含むとともに、当該第１内部上側横壁１５及び当該第１内部下側横壁１６の高さ位置がそれぞれ前記第２横断面部２０の第２上側横壁２３及び第２内部横壁２６の高さ位置に揃えられているので、当該第１内部上側横壁１５及び当該第１内部下側横壁１６は側面衝突時に前記第１外側縦壁１１が受ける側方荷重Ａ２を前記第２上側横壁２３及び前記第２内部横壁２６にそれぞれ高い効率で伝達して当該第２上側横壁２３及び当該第２内部横壁２６の座屈変形によるエネルギー吸収を確実に行わせることができる。
【００５４】
さらに、前記第２横断面部２０に含まれる前記第２内部縦壁２５は、前記第２外側縦壁２１と前記第２内側縦壁２２との間の位置で前記第２上側横壁２３及び前記第２下側横壁２４のそれぞれの車幅方向中間部分とつながることにより、前記第２上側横壁２３及び前記第２下側横壁２４の座屈波長を当該車幅方向に分割することができる。このことは、当該第２内部縦壁２５によって分割された前記第２上側横壁２３の各分割要素の折れ変形に伴う荷重変動を小さく抑えて高いエネルギー吸収効率の実現に寄与する。また、前記第２内部縦壁２５は、前記第２横断面において前記第２内部横壁２６と交差しながら前記車両上下方向に延びることにより、当該第２内部横壁２６の座屈波長も分割して当該第２内部横壁２６によるエネルギー吸収効率も高めることができる。これらのことは、車幅方向について前記第２上側横壁２３及び前記第２下側横壁２４に大きな寸法Ｗ２を与えることにより前記Ａ２のエネルギーを吸収するための大きな有効ストロークを確保しながら、当該第２上側横壁２３及び当該第２下側横壁２４の座屈波長を短く抑えて高いエネルギー吸収効率を確保することを可能にする。
【００５５】
この効果は、本発明に係る「少なくとも一つの第２内部縦壁」が前記車幅方向に間隔をおいて並ぶ複数の第２内部縦壁を含む場合に、より顕著となる。このことは、前記各横壁の座屈波長をさらに細かく分割することを可能にし、特に当該横壁の車幅寸法が大きい場合に有効となる。
【００５６】
図３は、その例である第２の実施の形態に係るサイドシル２の横断面を示す。このサイドシル２の第２横断面部２０は、前記第１の実施の形態に係る第２横断面部２０の単一の第２内部縦壁２５に代え、前記車幅方向に並ぶ２つの第２内部縦壁である第２内部外側縦壁２５Ａ及び第２内部内側縦壁２５Ｂを含む。当該第２外側縦壁２５Ａ及び当該第２内部内側縦壁２５Ｂの車幅方向についての位置は任意に設定されることが可能であるが、好ましくは、図３に示されるように、当該第２内部縦壁２５Ａ，２５Ｂが各第２横壁２３，２４，２６の車幅方向の長さを等分するように配置される。換言すれば、前記第２横断面部２０の第２外側縦壁２１、前記第２内部外側縦壁２５Ａ、前記第２内部内側縦壁２５Ｂ及び前記第２内側縦壁２２が車幅方向外側から順に等間隔で並ぶのが、好ましい。
【００５７】
一方、前記第１内部下側横壁１６及び前記第２内部横壁２６はサイドシル２の横断面の大きさや形状によっては適宜省略されることが可能である。図４は、その例である第３の実施の形態に係るサイドシル２の横断面を示す。この第３の実施の形態に係るサイドシル２の第１横断面部１０はその内部に前記内部上側横壁１５のみを有し、第２横断面部２０はその内部に第２内部縦壁２５のみを有する。この第３の実施の形態においても、前記第１内部上側横壁１５は、前記第２横断面部２０における第２上側横壁２３と実質上同等の高さ位置にあること、具体的には、当該第１内部上側横壁１５の内側端部１５ａの少なくとも一部が前記車両上下方向について前記第２上側横壁２３の外側端部２３ａとオーバーラップする程度に両横壁１５，２３の高さ位置が揃えられていることが、好ましい。
【００５８】
前記いずれの実施の形態においても、前記第１内部上側横壁１５における前記車幅方向の寸法と第１内部上側横壁１５の厚みとの比である幅厚比が、前記第２上側横壁２３において前記第２内部縦壁２５により分割された各要素の車幅方向の寸法と前記第２上側横壁２３の厚みとの比である幅厚比のそれぞれよりも大きいことが、好ましい。例えば、図２に示される第１の実施の形態では、前記第１内部上側横壁１５における前記車幅方向の寸法（当該実施の形態では前記寸法Ｗ１）と前記第１内部上側横壁１５の厚み（当該実施の形態では一定の厚みｔ１）との比である幅厚比Ｒ１（＝Ｗ１／ｔ１）が、前記第２上側横壁２３において前記第２内部縦壁２５により分割された各要素の車幅方向の寸法（前記実施の形態では図２に示される寸法Ｗ２ａ，Ｗ２ｂ）と前記第２内部上側横壁２３の厚み（前記各実施の形態では一定の厚みｔ２）との比である幅厚比Ｒ２ａ（＝Ｗ２ａ／ｔ２）及び幅厚比Ｒ２ｂ（＝Ｗ２ｂ／ｔ２）のそれぞれよりも大きいことが、好ましい。このことは、前記第１内部上側横壁１５を前記第２上側横壁２３の各分割要素よりも座屈しやすくして側面衝突時に車幅方向外側から前記第１内部上側横壁１５及び前記第２上側横壁２３の順に安定して圧壊変形させることを可能にする。換言すれば、前記第２内部縦壁２５は、エネルギー吸収ストロークの確保のために前記第２上側横壁２３に大きな車幅方向の寸法が与えられている場合でも、当該第２上側横壁２３の厚みを前記第１内部上側横壁１５の厚みよりも著しく大きくすることなく、車幅方向外側からの側方荷重Ａ２によって前記第１内部上側横壁１５及び前記第２上側横壁２３がその順に圧壊変形することを可能にする。
【００５９】
さらに、前記第２上側横壁２３の各分割要素については、車幅方向外側に位置する分割要素の前記幅厚比Ｒ２ａが、車幅方向内側に位置する分割要素の前記幅厚比Ｒ２ｂよりも大きいこと（つまりＲ１＞Ｒ２ａ＞Ｒ２ｂであること）が、より好ましい。このことは、前記第２上側横壁２３が車幅方向外側から円滑に圧壊変形することを可能にする。
【００６０】
同様に、前記第１及び第２の実施の形態のように前記第１横断面部１０及び前記第２横断面部２０がそれぞれ第１内部下側横壁１６及び第２内部横壁２６を有して当該横壁１６，２６が互いに略同等の高さ位置にあるものでは、前記第１内部下側横壁１６における前記車幅方向の寸法と第１内部下側横壁１６の厚みとの比である幅厚比が、車幅方向に分割された前記第２内部横壁２６の各分割要素の前記車幅方向の寸法と前記第２内部横壁２６の厚みとの比である幅厚比のそれぞれよりも大きいことが、好ましい。例えば、図２に示される第１の実施の形態では、前記第１内部下側横壁１６における前記車幅方向の寸法（当該実施の形態では前記寸法Ｗ１）と前記第１内部下側横壁１６の厚み（当該実施の形態では一定の厚みｔ３）との比である幅厚比Ｒ３（＝Ｗ１／ｔ３）が、前記第２内部横壁２６においてこれと交差する前記第２内部縦壁２５により分割された各分割要素の車幅方向の寸法（前記実施の形態では前記寸法Ｗ２ａ，Ｗ２ｂ）と前記第２内部横壁２６の厚み（前記各実施の形態では一定の厚みｔ４）との比である幅厚比Ｒ４ａ（＝Ｗ２ａ／ｔ４）及び幅厚比Ｒ４ｂ（＝Ｗ２ｂ／ｔ４）のそれぞれよりも大きいことが、好ましい。このことは、前記第１内部下側横壁１６を前記第２内部横壁２６の各分割要素よりも座屈しやすくして側面衝突時に車幅方向外側から前記第１内部下側横壁１６及び前記第２内部横壁２６の順に安定して圧壊変形させることを可能にする。換言すれば、前記第２内部縦壁２５は、エネルギー吸収ストロークの確保のために前記第２内部横壁２６に大きな車幅方向の寸法が与えられている場合でも、当該第２内部横壁２６の厚みを前記第１内部下側横壁１６の厚みよりも著しく大きくすることなく、当該第１内部下側横壁１６及び当該第２内部横壁２６がその順に圧壊変形することを可能にする。
【００６１】
ここでも、前記第２内部横壁２６の各分割要素について、車幅方向外側に位置する分割要素の幅厚比Ｒ４ａが車幅方向内側に位置する分割要素の幅厚比Ｒ４ｂよりも大きいこと（つまりＲ３＞Ｒ４ａ＞Ｒ４ｂであること）が、より好ましい。このことは、前記第２内部横壁２６が車幅方向外側から円滑に圧壊変形することを可能にする。
【００６２】
なお、上述の幅厚比の計算は、前記第１内部横壁１５，１６の厚み及び前記第２内部横壁２３，２６の厚みがいずれも一定であることを前提とするものであるが、少なくとも一方の厚みが一定でない（つまり車幅方向の位置によって厚みが異なる）場合にも代表的な厚みを選定してこれに基づき幅厚比の計算をすることが可能である。具体的には、最も強度の低い部分が変形して座屈が生じることから、車幅方向中央近傍で最も小さい厚みを有する部位の当該厚みである最小厚みに基づいて前記計算が行われることが、好ましい。
【００６３】
前記いずれの実施の形態においても、前記第１横断面部１０は、図２に示すような連結突出壁１８をさらに含むことが、好ましい。当該連結突出壁１８は、前記第１横断面において前記第１上側横壁１３からさらに上向きに突出し、当該連結突出壁１８の上端部が前記サイドシル２の上方に位置する当該サイドシル２以外の他の車体構成部材、この実施の形態では前記フロントピラー４及び前記センターピラー６、と連結される。
【００６４】
さらに、前記連結突出壁１８は、図２に示されるように、前記第１上側横壁１３の前記車幅方向の中央位置よりも前記第１内側縦壁１２に近い位置（図２では左寄りの位置）で当該第１上側横壁１３につながっていることが好ましい。前記連結突出壁１８は、車両の衝突によって前記サイドシル２が荷重を受けた時、あるいは車両走行時の振動による荷重が前記サイドシル２に付加される時に、前記連結突出壁１８に連結された前記他の車体構成部材に前記荷重を伝達する役目を受け持つ。前記第１内側縦壁１２（前記各実施の形態では共通縦壁３０）に近い位置に前記連結突出壁１８を設けることは、前記のような荷重が付加された時の前記他の車体構成部材からの反力に起因する前記第１上側横壁１３の前記車両上下方向の撓み変形を抑えることを可能にする。このように、サイドシル２に付加される荷重を前記連結突出壁１８によって前記他の車体構成部材に効率よく伝達することにより、車体の剛性の向上や衝突強度の確保が可能となる。しかも、前記車幅方向について前記連結突出壁１８の外側に例えば図２に示されるサイドドア８を受け入れる空間を確保することが可能である。
【００６５】
前記第１〜第３の実施の形態に係るサイドシル２は、いずれも、単一の部材によって構成されたもの、例えば前記第１横断面部１０及び前記第２横断面部２０を含む当該サイドシル２０の全体がアルミニウム合金の押出し成形等によって一体に成形されたもの、であるが、当該サイドシル２の横断面が大きく、あるいは複雑な場合、当該横断面の寸法や形状を高い精度で得ることが困難であり、さらには当該押出し成形自体が困難となる場合がある。このような場合、前記第１及び第２横断面部１０，２０がそれぞれ互いに独立した部材により構成され、当該部材同士が接合されることが、好ましい。
【００６６】
図５は、その例である第４の実施の形態に係るサイドシル２の横断面を示す。当該サイドシル２は、前記第１の実施の形態に係るサイドシル２の第１横断面部１０及び第２横断面部２０と同等の第１横断面及び第２横断面をそれぞれ有する第１横断面部１０及び第２横断面部２０を有するが、当該第４の実施の形態に係る前記第１横断面部１０は長手方向に延びる第１部材Ｍ１により構成され、当該第４の実施の形態に係る前記第２横断面部２０は前記第１部材Ｍ１とは独立した部材であって前記長手方向に延びる第２部材Ｍ２により構成されている。そして、前記第１横断面部１０の前記第１内側縦壁１２と前記第２横断面部２０の前記第２外側縦壁２１とが相互に接合されて前記第１部材Ｍ１と前記第２部材Ｍ２とが一体化されている。なお、図５では、前記第１及び第２部材Ｍ１，Ｍ２の相互独立性を明確に示すため、互いに完全に接合される前の第１及び第２部材Ｍ１，Ｍ２がそれぞれ描かれている。
【００６７】
このサイドシル２は、例えば、アルミニウム合金の押出し成形によって前記第１部材Ｍ１を成形する工程と、アルミニウム合金の押出し成形によって前記第２部材Ｍ２を成形する工程と、前記第１内側縦壁１２と前記第２外側縦壁２１とを接合して前記第１部材Ｍ１と前記第２部材Ｍ２とを一体化する工程と、を含む。この方法により、アルミニウム合金からなる軽量のサイドシルが効率よく製造される。具体的に、前記押出し成形によって製造される第１及び第２部材Ｍ１，Ｍ２の横断面はサイドシル全体の横断面よりも小さいため、押出し成形及びその成形品の取扱いの双方が容易である。例えば、第１及び第２部材Ｍ１，Ｍ２の搬送や車体への組付は個別に行い、当該組付時あるいは組付後に第１及び第２部材Ｍ１，Ｍ２同士を接合することにより、作業効率の著しい向上が期待できる。
【００６８】
さらに、この実施の形態では、第１及び第２部材Ｍ１，Ｍ２の一方を共用設計することも可能である。例えば、第１及び第２部材Ｍ１，Ｍ２の一方を共通仕様にし、他方を車格に応じて適宜変更することにより、互いに車幅等が異なる複数の車種に低コストで対応することが可能である。また、アルミニウム押出し成形材の切断箇所の選定によって第１及び第２部材Ｍ１，Ｍ２の長手方向の寸法を自由に選ぶことが可能である。
【００６９】
この実施の形態では、仕様に応じて前記第１横断面部１０の材質と前記第２横断面部２０の材質とを互いに異ならせることも可能である。例えば、前記第１及び第２部材Ｍ１，Ｍ２のうちの一方を６０００系アルミニウム合金により成形し、他方を７０００系アルミニウム合金により成形することが、可能である。このような構成を採用した場合、例えば、高い強度が要求される部位には高強度材を用いて耐食性が要求される部位には高耐食性材を適用するなど、部位に応じて適正な材料を選定することが可能となる。
【００７０】
以上説明した効果は、例えば、図６に示される第５の実施の形態及び図７に示される第６の実施の形態においても得ることが可能である。第５の実施の形態に係るサイドシル２は、前記第２の実施の形態に係る第１横断面部１０及び第２横断面部２０がそれぞれ互いに独立した第１部材Ｍ１及び第２部材Ｍ２によって構成されたものであり、第６の実施の形態に係るサイドシル２は、前記第３の実施の形態に係る第１横断面部１０及び第２横断面部２０がそれぞれ互いに独立した第１部材Ｍ１及び第２部材Ｍ２によって構成されたものである。
【００７１】
前記第１内側縦壁１２と前記第２外側縦壁２１との接合は、例えば両者に対して直接溶接やリベット止めを施すことにより行われてもよいし、第１及び第２部材Ｍ１，Ｍ２のうちの一方の部材に与えられたフランジ部が他方の部材に溶接またはリベット止めされることにより前記第１内側縦壁１２と前記第２外側縦壁２１とが接合されてもよい。図５に示されるサイドシル２では、前記第２部材Ｍ２にフランジ部２７，２８が付加され、当該フランジ部２７，２８が第１部材Ｍ１に接合されることにより、前記第１内側縦壁１２と前記第２外側縦壁２１とが互いに接合される。具体的に、前記フランジ部２７は前記第２外側縦壁２１の下端から車幅方向外側に突出し、第１下側横壁１４の下面に重ねられて当該第１下側横壁１４と接合される。前記フランジ部２８は前記第２外側縦壁２１の上端から上向きに突出し、前記第１内側縦壁１２の外側面（車幅方向内側を向く面）に重ねられて当該第１内側縦壁１２と接合される。
【００７２】
なお、本発明において、各縦壁が「車両上下方向に延びる」とは、当該縦壁が前記車両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、前記車両上下方向の荷重を受けることができる程度に当該車両上下方向に対して多少傾斜しながら当該車両上下方向に延びるものや前記第１横断面において前記車幅方向に多少曲がったもの、あるいは比較的小さな車幅方向の段部を含むものも包含する。同様に、各横壁において「車幅方向に延びる」とは、当該横壁が当該車幅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、当該車幅方向の荷重を受けることによって座屈変形が可能となる程度に当該車幅方向に対して多少傾斜しながら当該幅方向に延びるものや前記第２横断面において前記車両上下方向に多少曲がったもの、あるいは比較的小さな前記車両上下方向の段部を含むものも、包含する。
【００７３】
本発明に係る第１横断面部及び第２横断面部の縦横比は適宜設定可能である。例えば第１横断面部の縦長比は、当該第１横断面部に求められる前記車両上下方向の曲げ剛性、座屈変形のしやすさ、（サイドシルがアルミニウム合金によって成形される場合の）押出し成形の事情等を加味して設定される。例えば図５に示されるサイドシル２の場合、一般に、サイドシルの最大高さが一般に２００ｍｍ以下に制限されることが多いこと、及び、アルミニウム合金の押出し成形の限界を考慮すると、前記第１横断面部１０（第１部材Ｍ１）の車幅方向の寸法は１００ｍｍ以下とすることが、好ましい。また、第１内部横壁１５，１６の車幅方向の寸法（図２では寸法Ｗ１）と、当該第１内部横壁１５，１６により分割された第１外側縦壁１１及び第１内側縦壁１２の分割要素の前記車両上下方向の寸法（例えば図２に示される寸法Ｈｄ）と、の比は、正面衝突時における第１横断面部の軸圧縮性能の向上のためには、０．７５〜１．２５程度であることが好ましく、さらには１に近いことがより好ましい。このことは、軸圧縮荷重が作用したときの各分割要素の座屈波長を前記第１内部横壁１５，１６の座屈波長と略同等にして前記第１横断面部が安定したエネルギー吸収を行うことを可能にする。
【００７４】
また、本発明において第２横断面部に含まれる「少なくとも一つの第２内部縦壁」の数は、当該第２横断面部の車幅方向の寸法に応じて適宜設定されることが可能である。例えば、前記第２横断面部の高さ寸法が１２０ｍｍ以下に制限される場合、当該第２横断面部としては１〜３の第２内部縦壁と単一の内部横壁とを含むものが好適である。
【００７５】
前記各実施の形態では、第１下側横壁１４の高さ位置と第２下側横壁２４の高さ位置とが合致しているが、両高さ位置は相互ずれていてもよい。また、図２に示される第１内部上側横壁１５及び第１内部下側横壁１６の高さ位置も第２上側横壁２３及び第２内部横壁２６の高さ位置からそれぞれずれていてもよい。ただし、当該高さ位置が近いほど、側方荷重が前第１内部上側横壁１５及び第１内部下側横壁１６を通じてより高い効率で前記第２上側横壁２３及び前記第２内部横壁２６に伝えられることが可能となる。
【００７６】
本発明に係る第１外壁は、前記第１外側縦壁、前記第１内側縦壁、前記第１上側横壁及び前記第１下側横壁を有するもの、つまり略矩形状の横断面を有するもの、に必ずしも限定されない。同様に、本発明に係る第２外壁は、前記第２外側縦壁、前記第２内側縦壁、前記第２上側横壁及び前記第２下側横壁を有するもの、つまり略矩形状の横断面を有するもの、に必ずしも限定されない。当該第１及び第２外壁の横断面の形状は、内部空間を囲む閉断面であるという条件を満たす範囲で自由に設定されることが、可能である。
【符号の説明】
【００７７】
２    サイドシル
３    フロアパネル
１０    第１横断面部
１１    第１外側縦壁
１２    第１外側縦壁
１３    第１上側横壁
１４    第１下側横壁
１５    第１内部上側横壁
１５ａ  第１内部上側横壁の内側端部
１６    第１内部下側横壁
１６ａ  第１内部下側横壁の内側端部
１８    連結突出壁
２０    第２横断面部
２１    第２外側縦壁
２２    第２内側縦壁
２３    第２外側横壁
２３ａ  第２外側横壁の外側端部
２４    第２下側横壁
２５    第２内部縦壁
２５Ａ  第２内部外側縦壁
２５Ｂ  第２内部内側縦壁
２６    第２内部横壁
２６ａ  第２内部横壁の外側端部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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