(57)【要約】【課題】  車両の側面衝突時において、サイドシルに加わる衝撃力を効率よく吸収し、またクロスメンバ等に確実に荷重を伝達することで、車室空間に対する保持力を高める作用を有する補強構造を提供する。【解決手段】  車体の側方に配置されたサイドシルと車体下方に車幅方向に延設されたクロスメンバとの車両側面の結合部において、バルクヘッド１を略コ字形状の断面を形成する三つの側壁部１１、１２及び１３に沿って水平方向に連続する、内側に凹形状となった帯状の凹部１６を有する構成とし、サイドシル内に補強部材として設置する車体補強構造とした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の側方に配置されたサイドシルと車体下方に車幅方向に延設されたクロスメンバとの車両側面の結合部において、前記サイドシル内に設置される補強部材としてのバルクヘッドが、断面略コ字形状を成す三つの側壁部のうち、互いに対面する二つの側面部について、前記側面部に沿って水平方向に延びた、内側に凹形状となった帯状の凹部をそれぞれ少なくとも一以上有することを特徴とする車体補強構造。
【請求項２】
請求項１に記載の車体補強構造において、互いに対面する二つの前記側面部に連接される他の一つの側壁部である正面部に沿って、前記凹部を少なくとも一以上設けることを特徴とする車体補強構造。
【請求項３】
請求項２に記載の車体補強構造において、前記凹部が、前記側面部及び前記正面部に沿って断面略コ字形状に連続していることを特徴とする車体補強構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の車体骨格構造に関し、特に車体の側方に配置されたシル部分の補強構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４に自動車車体の構造を示す。自動車車体は、車体側方下部において前後に延設されるサイドシル２、車体下方において車幅方向に延設されるクロスメンバ３、また車体側方において上下に延設されるセンターピラー４などにより構成されている。
【０００３】
このような車両において側面衝突が発生した場合、衝撃力から車室空間を保持するためには、車体側面において効率よく衝撃力を吸収すること、またサイドシル２が受けた衝撃力をサイドメンバ（図示省略）やクロスメンバ３（以下、単にクロスメンバ３等という）に効率よく伝達することが重要となる。そこで通常、このような側面衝突に対応するため、サイドシル２には様々な補強が施されており、例えばサイドシル２とクロスメンバ３等との結合部においては、サイドシル２に対して、側面衝突が生じた際にクロスメンバ３等へ衝撃力を効率よく伝達できるように構成された、閉断面補強を兼ねた補強が施されている例がある。
【０００４】
このような車両の側面の補強構造に関しては、例えばシル、センターピラー及びサイドメンバの結合部において、シルの壁部自体に凹部や突起部を設けることでシルの反力を段階的に向上させる構成とし、重量増加を抑えながら、側面衝突時に発生するセンターピラー下部のシルへの侵入を防ぐことで車室空間を確保できるとする構造（特許文献１）や、フロア前部のクロスメンバからフロア後部のクロスメンバに至るまでの区間について、車体の前後方向に一体で通されるシルリンフォースに対し、必要に応じて車体外方への張り出し部と平面部を設けて軸方向強度やねじれ強度を確保し、衝突時の曲げ強度を制御可能とすることで車体を保持する構造（特許文献２）など、複数の発明がなされている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１００９３５号公報
【特許文献２】特開平１１−３４８８３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、上述したような車体補強構造に対し、図５及び図６に示すような、側面衝突時に断面補強を行いながらクロスメンバ３に荷重を伝達する作用を有する構造として、サイドシル２内に補強部材としてのバルクヘッド１０１を配置する構成を考える。
【０００７】
詳しくは、車体側方下部において前後に延設されるサイドシル２、車幅方向に延設されるクロスメンバ３と車体の上下に延設されるセンターピラー４とが結合される結合部において、サイドシル２内、即ちシルインナ２１及びシルリンフォース２２により形成される閉断面内に、前側面部１１１、正面部１１２及び後側面部１１３により水平断面が略コ字形状になった補強部材であるバルクヘッド１０１を設置するものである。
【０００８】
更に、バルクヘッド１０１の前後には前側面部１１１及び後側面部１１３に沿ってそれぞれフランジ１１４及び１１５が設けられており、バルクヘッド１０１は、フランジ１１４及び１１５によってシルリンフォース２２と接合されている。
【０００９】
また、サイドシル２とクロスメンバ３との結合部に位置するバルクヘッド１０１は、サイドシル２の断面補強を行う目的のほかに側面衝突時に発生する荷重をクロスメンバ３へ伝達する役目も担っているので、伝達効率を上げるため、バルクヘッド１０１の前側面部１１１及び後側面部１１３はクロスメンバ３の側面に対向する位置に配置されている。なお、バルクヘッド１０１の壁面はほぼ一平面で形成されている。
【００１０】
上記のような補強構造とすると、クロスメンバ３とサイドシル２の結合部はサイドシル２内に設けたバルクヘッド１０１により、側面衝突時にサイドシル２の断面強度を保ち、且つ、クロスメンバ３に対して荷重の伝達を行うことが可能となる。
【００１１】
ここで、上述したような補強構造を施した車体において、側面衝突が生じた場合を考察する。図７は、側面衝突時に衝撃力を受けた場合のバルクヘッド１０１の変形例を示すものであり、図中右側を車外側とする。図７（ａ）に示すような、インナ２１とリンフォース２２との間に配置されたバルクヘッド１０１は、側面衝突によって生じるリンフォース２２の変形に伴って移動し、正面部１１２がシルインナ２１と接する（底付）。正面部１１２がシルインナ２１と接すると、図７（ｂ）に示すように、前側面部１１１及び後側面部１１３と、正面部１１２とのそれぞれの連接部分に力が作用することとなり、このように連接部分に力が作用した場合、正面部１１２の剛性が十分でないと、入力初期の段階で正面部１１２は内向きに変形を始める。
【００１２】
このように正面部１１２が内側に向かって変形を開始し、更に荷重が加わると、図７（ｃ）に示すように次は前側面部１１１及び後側面部１１３が外側に向かって変形を始め、最終的には、図７（ｄ）に示すようにバルクヘッド１０１壁面はパンタグラフ状となり、潰れきってしまう。
【００１３】
従って、上述したようなバルクヘッド１０１を使用した場合、側面衝突時に生じるリンフォース２２の変形によりバルクヘッド１０１に荷重が加わると、バルクヘッド１０１は入力初期の段階で変形を生じ、潰れきってしまうため、クロスメンバ３への荷重の伝達は行われるものの、有効な耐力を十分に保持することが困難であるという問題が生じるおそれがある。
【００１４】
このようなことから本発明は、車両の側面衝突時において、サイドシルに加わる衝撃力を効率よく吸収し、またクロスメンバ等に確実に荷重を伝達することで、車室空間に対する保持力を高める作用を有する補強構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記を解決するための本発明の請求項１に係る車体補強構造は、車体の側方に配置されたサイドシルと車体下方に車幅方向に延設されたクロスメンバとの車両側面の結合部において、前記サイドシル内に設置される補強部材としてのバルクヘッドが、断面略コ字形状を成す三つの側壁部のうち、互いに対面する二つの側面部について、前記側面部に沿って水平方向に延びた、内側に凹形状となった帯状の凹部をそれぞれ少なくとも一以上有することを特徴とする。
【００１６】
上記を解決する本発明の請求項２に係る車体補強構造は、請求項１に記載の車体補強構造において、互いに対面する二つの前記側面部に連接される他の一つの側壁部である正面部に沿って、前記凹部を少なくとも一以上設けることを特徴とする。
【００１７】
上記を解決する本発明の請求項３に係る車体補強構造は、請求項２に記載の車体補強構造において、前記凹部が、前記側面部及び前記正面部に沿って断面略コ字形状に連続していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の請求項１に係る車体補強構造によれば、サイドシル内部に設置するバルクヘッドの互いに対面する側面部にそれぞれ水平方向に延びる凹部を設け、バルクヘッド側面部が表面に波形を有する構成としたことで、バルクヘッド側面部の耐力が増加しているため、側面衝突時にシルリンフォースの変形によりバルクヘッドに対する荷重が増加した場合でも、帯状の凹部を設けない場合と比較してバルクヘッドの耐力が向上しており、更に、バルクヘッドが変形した場合でも、帯状の凹部によって側面部が内側に湾曲するように導かれて、側面部同士が干渉しあうことで、サイドシルを保持する。従って、サイドシルの変形の抑制に効果があると共に、確実にクロスメンバに荷重を伝達することができ、車室空間に対する保持力を高めることができる。
【００１９】
本発明の請求項２に係る車体補強構造によれば、バルクヘッドを構成する側壁面三面全てに凹部を設けたことで、側面衝突時にシルリンフォースの変形によりバルクヘッドに対する荷重が増加した場合、バルクヘッドの側面部及び正面部の耐力によりサイドシルの変形をより抑制することができ、またバルクヘッドの正面部が変形し難い構造となっていることで、側面部が変形しても正面部は形状を保つことができるため、クロスメンバ等への荷重の伝達をより効率よく行うことが可能となり、車両の安全性を向上させることができる。
【００２０】
本発明の請求項３に係る車体補強構造によれば、凹部を断面略コ字形状のバルクヘッド側壁部に沿って連続したものとすることで、更に強度が増し、車両の安全性をより一層向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明を実施するための最良の形態については、後述する実施例により説明するものとする。
【実施例】
【００２２】
以下、本発明の一実施例を図に基づいて説明する。本実施例による車体補強構造は、図５に示す車体側面部の補強構造に適用される。バルクヘッド１は、サイドシル２内に配置され、図１に示すように、前側面部１１、正面部１２及び後側面部１３によって断面略コ字形状となっている。更にバルクヘッド１前後には、前側面部１１及び後側面部１３に沿ってそれぞれフランジ１４及び１５が設けられており、バルクヘッド１はフランジ１４及び１５により、シルリンフォース２２と接合されている。
【００２３】
前側面部１１及び後側面部１３は車体側方から見てクロスメンバ３の端面にそれぞれ対向するように配置され、側面衝突などによる衝撃力が効率よくクロスメンバ３へ伝達されるように構成されている。
【００２４】
更に、バルクヘッド１の壁面には、凹部１６を設ける。凹部１６は、前側面部１１、正面部１２及び後側面部１３の三面にわたって連続した、水平方向に帯状を成す、内側に凹形状となったものであり、本実施例では間隔をあけて上下に２列設ける。これによりバルクヘッド１の表面は波形を形成することとなり、更に、この帯状となった凹部１６の先端は、フランジ１４及び１５に対して各々間隔を置いて設けられている。
【００２５】
以下、本実施例による車体補強構造の作用について説明する。図３は、本実施例による車体補強構造において、側面衝突時のバルクヘッド１の変形例を示すものであり、図中右側を車外側とする。図３（ａ）に示すような車体側面部において側面衝突が発生すると、図３（ｂ）に示すように、衝撃力によってシルリンフォース２２は変形して車室空間側へ侵入し、それに伴ってバルクヘッド１の正面部１２がシルインナ２１に当接する。
【００２６】
正面部１２がシルインナ２１に当接し、更に荷重が加わると、シルインナ２１と接する前側面部１１及び後側面部１３の端部に荷重が作用することとなる。この場合、正面部１２は凹部１６を施されていないと内側に向かって容易に変形を始めるが、本実施例によれば、正面部１２は表面が波形となっており強度を有する構造となっているため、力が均衡して形状を維持することができ、クロスメンバ３に対して効率よく荷重を伝達させることができる。更に、前側面部１１及び後側面部１３も表面が波形となっており抗力が増しているため、入力初期の段階においてバルクヘッド１は一旦形状を保持することができる。
【００２７】
また、シルリンフォース２２の変形が更に進行して荷重が増加すると、バルクヘッド１において、正面部１２は形状を保持し、前側面部１１及び後側面部１３について変形を生じることとなり、クロスメンバ３に対して荷重を伝達させる効果を維持しながら、この変形は前側面部１１及び後側面部１３が潰れきるまで進行する。
【００２８】
なお、図２に示すように前側面部１１及び後側面部１３が内側に向かって湾曲した場合には、バルクヘッド１の形状によっては、図３（ｃ）に黒点で示すように、壁面同士が干渉することとなり、より断面変位が保持され、クロスメンバ３への荷重の伝達についても更に正確に行うことが可能となる。
【００２９】
以上により、本実施例による補強構造を用いれば、バルクヘッド１が強度を保持することで側面衝突時によるサイドシル２の耐力が向上し、更にクロスメンバ３に対してより効率よく荷重を伝達させることができるので、サイドシル２自体の補強を減らすこと、またサイドシル２の変形を抑制して車室内への侵入量を減らすことが可能となり、車両の安全性を向上させ乗員障害の可能性を低下させることができる。
【００３０】
なお、上述した本実施例においては、凹部１６は２列としたが、バルクヘッド１の大きさなど必要に応じて増減させても構わない。また、凹部１６は三面に渡って連続していなくとも良く、水平方向に長い帯状であれば、一面毎に設けても構わない。更に、凹部１６の先端はフランジ１４及び１５に対して間隔を置いて設けたが、フランジ１４及び１５との境界まで延長しても良い。また、バルクヘッド１の表面を波形とすることで強度を有する構造となるので、バルクヘッド１の壁部には凹部でなく凸部を設けても構わない。加えて、上記本実施例においてはクロスメンバ３に荷重を伝達するバルクヘッド１の構造について述べたが、クロスメンバ３近傍のみでなく、サイドメンバなど、断面略コ字形状のバルクヘッドを用いる、同様の条件の入力が生じる部分に使用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、車両の車体骨格構造に関し、断面略コ字形状のバルクヘッドを用いることで断面補強を行い、更にシル内面に位置するクロスメンバ等への荷重の伝達を行う役割を有する車体補強構造に関して利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施例による車体補強構造におけるバルクヘッドを示す斜視図である。
【図２】本発明の実施例による車体補強構造において、側面衝突が生じた際にバルクヘッドの壁面が内側に変形した場合の変形例を示す断面図である。
【図３】本発明の実施例による車体補強構造において、側面衝突が生じた際のバルクヘッドの変形例を示す説明図である。
【図４】車体構造例を示す説明図である。
【図５】バルクヘッドの設置例を示す斜視図である。
【図６】図５のＡ−Ａ断面図である。
【図７】側面衝突が生じた際のバルクヘッドの変形例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  バルクヘッド
２  サイドシル
３  クロスメンバ
４  センターピラー
１１  前側面部
１２  正面部
１３  後側面部
１４、１５  フランジ
１６  凹部
２１  シルインナ
２２  シルリンフォース
【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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