(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サイドシルが押出し材からなる中空部材で構成されるとともに、このサイドシルの前端がアウトリガとの接続部よりも前方に突出した車体構造であって、
前記サイドシルの前側の車幅方向内側には、Ｌ字状に切り欠かれることで前方に突出した前記サイドシルの前端が他のサイドシル部分よりもその幅が小さくなるように凹み角部が形成され、
前記アウトリガは、前記サイドシル側に張り出すフランジを有し、このフランジは、前記凹み角部に対応した形状の、断面視でＬ字状の板体で形成されるとともに前記凹み角部を塞ぐように配置されて当該凹み角部と係合していることを特徴とする車体構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車が前面衝突した際の衝突エネルギを吸収する車体構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車が前面衝突した際の衝突エネルギを吸収する車体構造としては、ハニカム材等で形成された荷重吸収手段を前輪の前後のそれぞれに位置するように、フェンダプロテクタに溶接や機械的締結で取り付けたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。そして、この車体構造では、前輪の後側の荷重吸収手段がサイドシルの前端と対向するように配置されることとなる。ちなみに、従来の車体構造においては、サイドシルは、アウトリガに接続される前端側から車体の後側に延びるように設けられている。
【０００３】
この車体構造によれば、特に自動車がオフセット衝突した際に、衝突荷重は、フロントバンパ、フェンダプロテクタの前部、前側の荷重吸収手段、前輪、後側の荷重吸収手段、およびフェンダプロテクタの後部を順番に変形しながらサイドシルの前端へと伝達される。そして、この車体構造では、前輪の前後のそれぞれに荷重吸収手段を有しているので、これらの荷重吸収手段を有しないものと比較して、フロントバンパからサイドシルに伝達される衝突荷重が低減される。
【特許文献１】特開２００７−４５３５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の車体構造（例えば、特許文献１参照）では、自動車が高速で衝突した際に、フロントバンパから入力される衝突荷重を前記した荷重吸収手段（ハニカム材等）だけでは充分に吸収しきれずに、衝突荷重を受けた前輪が後退する恐れがある。そして、後退した前輪は、サイドシルを変形しつつこのサイドシルの内側（車内側）に位置するフロアパネルをも変形させる恐れがある。そこで、前輪の後退を防止するために、サイドシルを補強することも考えられるが、車体構造の重量が増加するという新たな問題が生じる。
【０００５】
本発明の課題は、自動車が高速で前面衝突した場合であっても、前輪が後退することを防止することができるとともに、軽量で高強度の車体構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決する本発明は、サイドシルが押出し材からなる中空部材で構成されるとともに、このサイドシルの前端がアウトリガとの接続部よりも前方に突出した車体構造であって、前記サイドシルの前側の車幅方向内側には、Ｌ字状に切り欠かれることで前方に突出した前記サイドシルの前端が他のサイドシル部分よりもその幅が小さくなるように凹み角部が形成され、前記アウトリガは、前記サイドシル側に張り出すフランジを有し、このフランジは、前記凹み角部に対応した形状の、断面視でＬ字状の板体で形成されるとともに前記凹み角部を塞ぐように配置されて当該凹み角部と係合していることを特徴とする。
本発明の車体構造では、サイドシルの前端がアウトリガとの接続部よりも前方に突出するように、言い換えれば、従来のサイドシルの前端よりも更にその前方に前端が位置するように構成されているので、後退しようとする前輪を、従来のものよりも前方で受け止める。そして、本発明の車体構造は、従来の車体構造（例えば、特許文献１参照）のように荷重吸収手段で前輪を受け止めるものと異なって、前輪を受け止める部分までもが押出し材からなるサイドシル自体で形成されている。つまり、本発明の車体構造では、前輪をサイドシル自体が受け止めるので、自動車が高速で前面衝突した場合であっても、前輪が後退することを防止しつつ、サイドシルの前端側で衝突エネルギを効率良く吸収する。
また、本発明の車体構造は、自動車が高速で前面衝突した場合であっても、サイドシルの前端側で衝突エネルギを効率良く吸収するので、従来の車体構造（例えば、特許文献１参照）と異なって、サイドシルを補強する必要がない。したがって、本発明の車体構造は、サイドシルを補強する必要がないので、その補強による重量の増加もない。
また、本発明の車体構造は、前輪をサイドシルの前端で受け止めるので、従来の車体構造（例えば、特許文献１参照）と異なって、荷重吸収手段を設ける必要がない。したがって、本発明の車体構造は、従来の車体構造（例えば、特許文献１参照）のように荷重吸収手段を溶接で取り付ける際の熱歪による強度低下を生じる恐れがなく、荷重吸収手段をボルト等の機械的締結で取り付けることによる重量増加を生じる恐れもない。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、自動車が高速で前面衝突した場合であっても、簡単な構成でありながら、前輪が後退することを防止することができるとともに、軽量で高強度の車体構造を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、本発明に係る車体構造の実施形態について適宜図面を参照しながら詳細に説明する。ここで参照する図面において、図１は、実施形態に係る車体構造の構成説明図であって、自動車の車体前部を裏側から見た図である。図２は、図１の車体構造の左側面図である。図３は、図２のIII方向からサイドシルとアウトリガとを見た様子を示す斜視図である。図４は、図３のIV方向からサイドシルとアウトリガとを見た様子を示す斜視図である。なお、以下の説明において、前後上下左右の方向は、車体構造が使用される自動車の前後左右上下の方向と一致しており、前後左右の方向は、図１に示す各方向を基準とし、上下の方向は、図２に示す各方向を基準としている。
【０００９】
一般に、自動車の車体構造において、サイドシルは車体の両側のそれぞれで前後方向に沿って延設される部材である。このサイドシルは、フロントサイドフレームのリヤエンド側に設けられたアウトリガに接続されている。
【００１０】
本発明の車体構造は、後記するように、押出し材で構成されたサイドシルの前端がアウトリガとの接続部よりも前方に突出していることを主な特徴とする。ここでは、サイドシルとアウトリガとの接続構造を説明するに先立って、この車体構造の全体的な構成について説明する。
【００１１】
図１に示すように、本実施形態に係る車体構造Ｓは、自動車の車体Ｂの前側に配置されるフロントサイドフレーム１，１と、フロントサイドフレーム１，１のリヤエンド側に接続されるアウトリガ２０，２０と、このアウトリガ２０，２０に接続されるサイドシル１１，１１とを備えている。
【００１２】
フロントサイドフレーム１，１は、車体Ｂの左右両側のそれぞれで前後方向に延設されている。本実施形態でのフロントサイドフレーム１，１は、図示しないフロントバンパエクステンション側に接続される前側から後方に延びるとともに、そのリヤエンド側で車幅方向の外側に向かって斜めに屈曲している。そして、フロントサイドフレーム１，１の後端には、フロアフレーム２，２の前端が接続されている。このフロアフレーム２，２は、フロントフロアパネル３の裏側に配置されており、フロントフロアパネル３を補強している。このフロアフレーム２，２は、フロントサイドフレーム１，１の後端側からサイドシル１１，１１側に延びるとともに、サイドシル１１，１１と接合されている。ちなみに、フロントフロアパネル３の中央側には、センタトンネル４が形成されている。このセンタトンネル４の前側を横切るように配置されるダッシュボードクロスメンバ５の両端は、各フロントサイドフレーム１，１に接続されている。なお、このダッシュボードクロスメンバ５は、図示しないダッシュボードロアの下端に配置されている。そして、フロントフロアパネル３の後端にはミドルフロアクロスメンバ６が配置されている。このミドルフロアクロスメンバ６の両端は、各サイドシル１１，１１に接続されている。
【００１３】
そして、本実施形態での各フロントサイドフレーム１，１の前側同士は、バルクヘッドロアクロスメンバ７で接続されている。また、各フロントサイドフレーム１，１の前側のそれぞれには、アッパメンバ８，８が接続されている。
図２に示すように、アッパメンバ８は、その前端がバルクヘッドサイドステイ９を介してフロントサイドフレーム１の前側と接続されている。そして、アッパメンバ８は、斜め上方に向かいながら後方に延びている。
【００１４】
図１に示す、以上のようなサイドシル１１，１１、フロントサイドフレーム１，１、ミドルフロアクロスメンバ６、およびアッパメンバ８，８は、アルミニウムからなる押出し材で構成されている。そして、フロアフレーム２，２、フロントフロアパネル３、センタトンネル４、およびダッシュボードクロスメンバ５は、アルミニウムからなるプレス材で構成されている。また、アウトリガ２０，２０は、アルミニウムからなる鋳物で構成されている。
【００１５】
このような本実施形態での車体構造Ｓでは、図２に示すように、このアッパメンバ８の下方に、前輪１２が位置する。そして、図１に示すように、各フロントサイドフレーム１，１は、各前輪１２，１２の車幅方向の内側に位置している。これらのフロントサイドフレーム１，１のリヤエンド側に接続される各アウトリガ２０，２０は、各フロントサイドフレーム１，１から車幅方向の外側に向かって斜め後方に張り出している。そして、サイドシル１１，１１は、各アウトリガ２０，２０と接続されることで、その前端１１ａ，１１ａが前輪１２，１２と対向するとともに、図１および図２に示すように、その前端１１ａ，１１ａが、アウトリガ２０，２０との接続部１３，１３よりも前方に突出することとなる。つまり、図２に示すように、この車体構造Ｓでは、サイドシル１１，１１の前端１１ａ，１１ａが従来の車体構造におけるサイドシルの前端１１ａ´よりも突出幅Ｗで前方に突出している。
【００１６】
次に、アウトリガ２０，２０（図１参照）と、サイドシル１１，１１（図１参照）との接続構造について説明する。なお、この接続構造は、車体Ｂ（図１参照）の左右で同一の構造を有しているので、以下においては、車体Ｂの左側の接合構造についてのみ説明する。
図３に示すように、本実施形態でのアウトリガ２０は、フロントサイドフレーム１と、例えば、溶接等の公知の接続方法で接続される。また、アウトリガ２０は、前記したように、サイドシル１１の前端１１ａが接続部１３からの突出幅Ｗを確保するようにサイドシル１１と溶接等の公知の接続方法で接続される。ちなみに、図３において、符号８はアッパメンバを示し、符号１４は、ダッシュボードロアを示している。
【００１７】
また、アウトリガ２０は、サイドシル１１側に張り出すフランジ２１を備えている。このフランジ２１は、サイドシル１１に設けられた後記する凹み角部１１ｃ（図４参照）に対応した形状の断面視でＬ字状の板体で形成されている。このＬ字状のフランジ２１が、サイドシル１１の凹み角部１１ｃと係合することによって、アウトリガ２０とサイドシル１１との結合強度がより一層向上することとなる。
【００１８】
サイドシル１１は、図４に示すように、中空部材であって、前記したように、アルミニウムからなる押出し材で構成されている。そして、サイドシル１１の内部には、水平の板体からなる水平壁１１ｂが前後方向に延設されており、この水平壁１１ｂは、サイドシル１１の内部を上下に区画することで閉断面を形成している。この水平壁１１ｂは、サイドシル１１の強度を向上することとなる。
【００１９】
そして、サイドシル１１の前側であって車幅方向の内側（図４中の右側）は、Ｌ字状に切り欠かれた凹み角部１１ｃを有している。この凹み角部１１ｃには、アウトリガ２０のフランジ２１が配置されている。また、押出し材で構成されてサイドシル１１の前側に形成されることとなる開口（図示省略）は、所定形状の板体で塞がれて前端１１ａを規定する。ちなみに、アウトリガ２０のＬ字状のフランジ２１は、サイドシル１１の凹み角部１１ｃを塞ぐように配置される。その結果、自動車の前面衝突時にフロントサイドフレーム１からアウトリガ２０に伝達される衝突荷重Ｆは、凹み角部１１ｃに係合するアウトリガ２０のフランジ２１を介してサイドシル１１に伝達されることとなる。
【００２０】
そして、凹み角部１１ｃが形成されるサイドシル１１の前側部分では、その幅が他のサイドシル１１部分よりも小さくなっている。つまり、凹み角部１１ｃが形成されるサイドシル１１の前側部分は、他のサイドシル１１部分よりも強度を低く設定している。その結果、サイドシル１１の前端１１ａが前輪１２（図１参照）を受け止めた際に、サイドシル１１の前側部分は、他のサイドシル１１部分よりも優先的に変形して衝突エネルギを効率良く吸収することができる。
【００２１】
また、本実施形態でのサイドシル１１の下側面には、ジャッキアップ用のプレート１１ｄが設けられている。そして、サイドシル１１の車幅方向の外側（図４中の左側）の縁には、下方に突出するリブ１１ｅが形成されている。このリブ１１ｅは、サイドシル１１の前後方向に延設されており、例えば、自動車の車体Ｂ（図１参照）が段差のある路面に乗り上げた際に、接地干渉用のリブ１１ｅとして機能する。また、このリブ１１ｅはサイドシル１１の強度をも向上させることとなる。
【００２２】
次に、本実施形態に係る車体構造Ｓの作用効果について説明する。ここで参照する図５は、実施形態に係る車体構造を備えた自動車が前面衝突した際の前側の様子を示す左側面図である。
【００２３】
図５に示すように、本実施形態に係る車体構造Ｓでは、サイドシル１１の前端１１ａがアウトリガ２０（図１参照）との接続部１３よりも前方に突出するように、言い換えれば、従来のサイドシルの前端１１ａ´よりも更にその前方に前端１１ａが位置するように構成されているので、後退しようとする前輪１２を、従来のものよりも前方で受け止める。そして、本実施形態に係る車体構造Ｓは、従来の車体構造（例えば、特許文献１参照）のように荷重吸収手段で前輪を受け止めるものと異なって、前輪１２を受け止める部分までもが押出し材からなるサイドシル１１自体で形成されている。つまり、本実施形態に係る車体構造Ｓでは、前輪１２をサイドシル１１自体が受け止めるので、自動車Ｖが高速で前面衝突した場合であっても、前輪１２が後退することを防止しつつ、サイドシル１１の前端１１ａ側で衝突エネルギを効率良く吸収する。
その結果、この車体構造Ｓは、自動車Ｖが高速で前面衝突した場合であっても前輪１２が後退することを防止するので、従来の車体構造（例えば、特許文献１参照）と異なって、前輪１２がサイドシル１１の内側（車内側）に位置するフロントフロアパネル３（図１参照）等をも変形する恐れを低減することができる。
【００２４】
また、本実施形態に係る車体構造Ｓは、自動車Ｖが高速で前面衝突した場合であっても、サイドシル１１の前端１１ａ側で衝突エネルギを効率良く吸収するので、従来の車体構造（例えば、特許文献１参照）と異なって、サイドシル１１を補強する必要がない。したがって、本実施形態に係る車体構造Ｓは、サイドシル１１を補強する必要がないので、その補強による重量増加を生じること-がない。
【００２５】
また、本実施形態に係る車体構造Ｓは、前輪１２をサイドシル１１の前端１１ａで受け止めるので、従来の車体構造（例えば、特許文献１参照）と異なって、荷重吸収手段を設ける必要がない。したがって、本実施形態に係る車体構造Ｓは、従来の車体構造（例えば、特許文献１参照）のように荷重吸収手段を溶接で取り付ける際の熱歪による強度低下を生じる恐れがなく、荷重吸収手段をボルト等の機械的締結で取り付けることによる重量増加を生じる恐れもない。
【００２６】
また、本実施形態に係る車体構造Ｓでは、従来の車体構造（例えば、特許文献１参照）と異なって、サイドシル１１を補強する必要がなく、荷重吸収手段を取り付ける必要がないので、製造コストの低減を図ることができる。
【００２７】
本発明は前記実施形態に限定されず、種々の形態で実施することができる。
前記実施形態では、サイドシル１１の内部に水平壁１１ｂを有する構造を想定しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、サイドシル１１の内部を区画する板体であれば垂直壁や斜め壁を有する構造であってもよい。また、本発明はサイドシル１１の内部を区画する壁に限定するものではなく、サイドシル１１の内部で前後方向に延設されるリブを有する構造であってもよい。
【００２８】
また、前記実施形態では、アウトリガ２０のフランジ２１がサイドシル１１の凹み角部１１ｃに係合しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、突出幅Ｗを確保しつつ凹み角部１１ｃにアウトリガ２０との接続部１３が形成されるものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施形態に係る車体構造の構成説明図であって、自動車の車体前部を裏側から見た図である。
【図２】図１の車体構造の左側面図である。
【図３】図２のIII方向からサイドシルとアウトリガとを見た様子を示す斜視図である。
【図４】図３のIV方向からサイドシルとアウトリガとを見た様子を示す斜視図であって、アウトリガのフランジの一部に切欠きを含む図である。
【図５】実施形態に係る車体構造を備えた自動車が前面衝突した際の前側の様子を示す左側面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１１    サイドシル
１１ａ  前端
１２    前輪
１３    接続部
２０    アウトリガ
Ｂ      車体
Ｓ      車体構造
【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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