(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サイドシルとセンターピラーが接合されてなる車体側部構造であって、
前記センターピラーは、その下端側が前記サイドシルのインナー外面を覆うように接合されたセンターピラーインナーと、その下端部が前記サイドシルのアウター外面を覆うように接合されたセンターピラーアウターとから構成され、
前記サイドシルは、一枚のブランク板を筒状に成形して両端部を接合することにより閉断面を構成すると共に前記両端部からなるフランジ部が車内側に配置される閉断面部品と、該閉断面部品の内部であって、前記閉断面部品の向かい合った縦壁をつなぐように取り付けられている補強部品を備えてなり、
前記補強部品を設ける前記閉断面部品における軸方向の領域が、少なくとも前記センターピラーインナー及び前記センターピラーアウターが接合される領域を含んでおり、前記閉断面部品に対する前記センターピラーインナー及び前記センターピラーアウターの接合位置と、前記閉断面部品に対する前記補強部品の接合位置とが重なっていることを特徴とする車体側部構造。
【請求項２】
前記閉断面部品における前記車内側のフランジ部とフロアパネルが接合されていることを特徴とする請求項１に記載の車体側部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車におけるサイドシルとセンターピラーを含む車体側部の構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車の車体構造に関し、サイドシルとセンターピラーを含む車体側部の構造について、例えば特許文献１には、センターピラー付近での衝突に対してより十分に対応できることを目的とした「自動車の下部車体構造」が開示されている。
特許文献１に開示された車体側部構造を構成するサイドシルは、フランジ部を有する開放断面部品からなるサイドシルインナーと、同じくフランジ部を有する開放断面部品からなるサイドシルアウターの二つの部品のフランジ部を合わせて接合することで閉断面を形成していた。
【０００３】
また、センターピラーは開放断面部品のピラーインナーと、同じく開放断面部品のピラーアウターからなり、ピラーアウターはサイドシルアウターと接合され、ピラーインナーはピラーアウターと接合されるとともにサイドシルインナーとサイドシルアウターに挟まれるように接合されて、サイドシルとセンターピラーを含む車体側部構造が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２０２６２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されたような従来の車体側部構造においては、サイドシルの長手方向に亘ってサイドシルアウターとサイドシルインナーの両方のフランジ部が必ず存在する。
しかしながら、サイドシルに要求される剛性や強度はサイドシルの閉断面部分に支配され、フランジ部は剛性や強度に寄与しない。そのため、フランジ部の存在は、車体の軽量化を追及する観点から不利な要素となっていた。
【０００６】
本発明は、前記のような事情に鑑みてなされたものであり、サイドシルとセンターピラーが接合されてなる車体側部構造において、剛性や強度を確保しつつ軽量化を図ることができる車体側部構造を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明に係る車体側部構造は、サイドシルとセンターピラーが接合されてなる車体側部構造であって、
前記センターピラーは、その下端側が前記サイドシルのインナー外面を覆うように接合されたセンターピラーインナーと、その下端部が前記サイドシルのアウター外面を覆うように接合されたセンターピラーアウターとから構成され、
前記サイドシルは、一枚のブランク板を筒状に成形して両端部を接合することにより閉断面を構成すると共に前記両端部からなるフランジ部が車内側に配置される閉断面部品と、該閉断面部品の内部であって、前記閉断面部品の向かい合った縦壁をつなぐように取り付けられている補強部品を備えてなり、
前記補強部品を設ける前記閉断面部品における軸方向の領域が、少なくとも前記センターピラーインナー及び前記センターピラーアウターが接合される領域を含んでおり、前記閉断面部品に対する前記センターピラーインナー及び前記センターピラーアウターの接合位置と、前記閉断面部品に対する前記補強部品の接合位置とが重なっていることを特徴とするものである。
【０００８】
（２）また、上記（１）に記載のものにおいて、前記閉断面部品における前記車内側のフランジ部とフロアパネルが接合されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明においては、サイドシルとセンターピラーが接合されてなる車体側部構造において、前記センターピラーは、その下端側が前記サイドシルのインナー及びアウターの両外面を覆うようにサイドシルに接合されてなり、前記サイドシルは、一枚のブランク板を筒状に成形して両端部を接合することにより閉断面を構成すると共に前記両端部からなるフランジ部が車内側に配置される閉断面部品と、該閉断面部品の内部であって、少なくとも前記センターピラーが接合されている領域に配置され、前記閉断面部品の向かい合った縦壁をつなぐように取り付けられている補強部品を備えてなる構成を採用したことにより、剛性や強度を確保しつつ軽量化を実現している。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施の形態に係る車体側部構造の斜視図であり、アウターパネルを取り外した状態で車内側から見た状態を示している。
【図２】図１の矢視Ａ−Ａ断面図である。
【図３】本発明に係る車体側部構造の効果を確認するための試験体（本発明例）の説明図である。
【図４】図３に示した試験体の内部構造の説明図である。
【図５】本発明に係る車体側部構造の効果を確認するための試験体（従来例）の説明図である。
【図６】図５に示した試験体の内部構造の説明図である。
【図７】剛性試験方法の説明図である。
【図８】剛性試験結果を示すグラフである。
【図９】強度試験方法の説明図である。
【図１０】強度試験結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本実施の形態に係る車体側部構造１を図１、図２に基づいて説明する。
本実施の形態の車体側部構造１は、図１、図２に示すように、サイドシル３とセンターピラー５が接合されてなるものである。
本実施形態におけるサイドシル３は、一枚のブランク板を筒状に成形して両端部を接合することにより閉断面を構成すると共に前記両端部からなるフランジ部７が車内側に配置される閉断面部品９と、その閉断面部品９の内部にあって閉断面部品９の向かい合った縦壁をつなぐようにして取り付けられている補強部品１３とを備えている。
そして、閉断面部品９の車外側にセンターピラーアウター５ａが閉断面部品９の表面を覆うように溶接接合されている。また、閉断面部品９の車内側にはセンターピラーインナー５ｂが閉断面部品９の表面を覆うように溶接接合されている。
また、図２に示すように、上記閉断面部品９における車内側に形成されたフランジ部７とフロアパネル１５が接合されている。なお、図１においてはフロアパネル１５の図示を省略している。
【００１３】
本実施の形態における補強部品１３は、図２に示すように、少なくとも閉断面部品９とセンターピラーアウター５ａ及びセンターピラーインナー５ｂが接合される領域内に配置されている。
このように補強部品１３を設けることにより、サイドシル３に外力が与えられたときに、補強部品１３が閉断面部品９の断面変形を防ぎ、高い剛性と強度を得ることができる。
なお、補強部品１３を設けるサイドシル３の軸方向の領域は、上述のように、少なくとも閉断面部品９とセンターピラーアウター５ａ及びセンターピラーインナー５ｂが接合される領域であり、この領域を超えて設けるようにしてもよい。
【００１４】
また、本実施の形態においては、サイドシル３を構成する閉断面部品９と補強部品１３の接合位置と、閉断面部品９とセンターピラーアウター５ａ及びセンターピラーインナー５ｂの接合位置とが重なっている。このような接合位置関係にあれば、車外側から他の車が衝突してくる側面衝突の際にセンターピラー５から伝達される力がサイドシル３を構成する閉断面部品９と補強部品１３に分散されるため、より良好な強度を得ることができる。
【００１５】
上記のように構成される本実施の形態の車体側部構造１においては、従来例のようにサイドシルにおける上下面の全長に亘って存在した上下面位置のフランジ部が存在しないため、軽量化の効果が高い。
また、サイドシル３を構成する閉断面部材の内部に補強部品１３を設けたことにより、閉断面部品９の断面変形を防ぎ、高い剛性と強度を有している。
つまり、本実施の形態の車体側部構造１においては、従来例において存在した剛性や強度に寄与しないフランジ部をなくし、剛性や強度に寄与する部品によってサイドシルを構成したので、要求される剛性や強度を維持しつつ軽量化が可能になっている。
さらに、本実施の形態では、閉断面部品９に形成したフランジ部７は、何らの機能も有していない従来例のフランジ部とは異なり、フロアパネル１５との接合部として機能している。
なお、フランジ部７の高さ方向の位置は、閉断面部品９の下端である必要はなく、下端よりも高い位置にあってもよい。
【実施例】
【００１６】
上記のような本実施の形態に係る車体側部構造１の性能試験を行ったので、これについて説明する。
図３、図４は本実施の形態に係る車体側部構造１の試験体（発明例試験体２１）の説明図であり、図３が発明例試験体２１を車内側から見た斜視図、図４が発明例試験体２１のセンターピラーインナー５ｂとサイドシル３の車内側の縦壁を外した状態を車内側から見た斜視図である。図３、図４において、発明例試験体２１の各部を示す符号は図１、図２に付したものと同一の符号を付している。
なお、発明例試験体２１における補強部品１３は、図４に示すように、閉断面部品９とセンターピラーアウター５ａ及びセンターピラーインナー５ｂが接合される領域からサイドシル３の軸方向前後に少し超えて配置されている。
【００１７】
図５、図６は従来例の試験体（従来例試験体３１）の説明図であり、図５が車内側から見た斜視図、図６がサイドシルインナー３３ｂを外した状態を車内側から見た斜視図である。図５、図６から分かるように、従来例試験体３１は、サイドシル３３が開放断面部品のサイドシルインナー３３ｂと同じく開放断面部品のサイドシルアウター３３ａからなり、これら二つの開放断面部品の上下のフランジ部３５を合わせて接合することで閉断面のサイドシル３３が形成されている。また、センターピラー３６は、開放断面部品のピラーインナー３６ｂと、同じく開放断面部品のピラーアウター３６ａからなり、ピラーアウター３６ａはサイドシルアウター３３ａと接合され、ピラーインナー３６ｂはピラーアウター３６ａと接合されるとともにサイドシルインナー３３ｂとサイドシルアウター３３ａに挟まれるように接合されている。
【００１８】
各試験体の寸法は、図３、図５に示す通りである。また、使用した材料は、従来例と本発明例ともに、全部品が板厚１．２ｍｍの鋼板とした。
【００１９】
図７は、この実施例における剛性試験方法を、発明例試験体２１を用いて説明する説明図である。剛性試験方法を図７に基づいて説明する。
発明例試験体２１におけるサイドシル３の前後両端面を固定し、センターピラー５の上方端部に、前方向の負荷（Ｆｘ）、内方向の負荷（Ｆｙ）、上方向の負荷（Ｆｚ）をそれぞれかけた。負荷レベルは前方向のときが１ｋＮ、内方向のときが１０ｋＮ、および上方向のときが１ｋＮとした。
【００２０】
図８に、剛性試験による従来例試験体３１と発明例試験体２１の比較結果を示す。
なお、各試験体の剛性は単位重量あたりの剛性を求め、従来例試験体３１の単位重量あたりの剛性を基準にして、発明例試験体２１の剛性比を示している。
図８（ａ）に示すように前方向の負荷をかけたときは、発明例試験体２１は従来例試験体３１に比較して約１．２倍となった。また、図８（ｂ）に示すように、内方向の負荷をかけたときは、発明例試験体２１は従来例試験体３１に比較して約７倍となった。また、図８（ｃ）に示すように、上方向の負荷をかけたときは、発明例試験体２１は従来例試験体３１に比較して約４倍となった。
このように、発明例試験体２１はいずれの負荷方向に対しても従来例試験体３１以上の剛性を備えていることが実証された。
【００２１】
次に、側面衝突を想定した強度試験を行ったので、これについて説明する。
強度試験は、図９に示すように、車外側から車内側へ向けて先端半径１００ｍｍの打撃パンチ３７を秒速１０ｍで放出し、サイドシル３とセンターピラー５の接合部を打撃した。打撃時の荷重はサイドシル３の両端部とセンターピラー５の上方端部の位置に設置したロードセル３９により測定した。そして、３つのロードセル３９の出力値の合計により試験体の性能を評価した。
【００２２】
図１０に、強度試験による従来例試験体３１と発明例試験体２１との比較結果を示す。
発明例試験体２１は、図１０に示すように、従来例試験体３１に比べて約１．３倍の抵抗荷重を示した。
【００２３】
以上の試験結果から、本発明は従来例に比べて剛性、強度を維持しつつ軽量化するのに適した車体側部構造であることが実証された。
【符号の説明】
【００２４】
１  車体側部構造
３  サイドシル
５  センターピラー
５ａ  センターピラーアウター
５ｂ  センターピラーインナー
７  フランジ部
９  閉断面部品
１３  補強部品
１５  フロアパネル
２１  発明例試験体
３１  従来例試験体
３３  サイドシル
３３ａ  サイドシルアウター
３３ｂ  サイドシルインナー
３５  フランジ部
３６  センターピラー
３６ａ  ピラーアウター
３６ｂ  ピラーインナー
３７  打撃パンチ
３９  ロードセル
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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