車両の側部車体構造
【課題】車両の側部車体構造において、フロントピラー及びサイドシル全体を補強することなく、少ない部品点数で、ドア開口部における車体の変形を抑える技術を提供する。
【解決手段】車両前後方向に延びるサイドシル３と、サイドシル３の前端部から上方に延びる下側フロントピラー５とを備えた車両の側部車体構造である。開断面状のサイドシルレイン３３と、後壁部３５ｃにおける下端部がサイドシルレイン３３の頂壁部３３ｂに接続されるフロントピラーレイン３５と、サイドシルレイン３３と閉断面を形成するガセット部材５３と、サイドシル３と下側フロントピラー５との間に挟まれる、フロントドア開口部３９のコーナー部に対応する部位５７に設けられた第１補強部材４３と、をさらに備えている。ガセット部材５３の前端が、フロントピラーレイン３５の後壁部３５ｃにおける下端部近傍に位置している。
【解決手段】車両前後方向に延びるサイドシル３と、サイドシル３の前端部から上方に延びる下側フロントピラー５とを備えた車両の側部車体構造である。開断面状のサイドシルレイン３３と、後壁部３５ｃにおける下端部がサイドシルレイン３３の頂壁部３３ｂに接続されるフロントピラーレイン３５と、サイドシルレイン３３と閉断面を形成するガセット部材５３と、サイドシル３と下側フロントピラー５との間に挟まれる、フロントドア開口部３９のコーナー部に対応する部位５７に設けられた第１補強部材４３と、をさらに備えている。ガセット部材５３の前端が、フロントピラーレイン３５の後壁部３５ｃにおける下端部近傍に位置している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両前後方向に延びるサイドシルと、当該サイドシルの前端部から上方に延びるフロントピラーとを備えた車両の側部車体構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ドア開口部の車体の剛性を高めるべく、車両のドア開口部の下縁を規定する閉断面状のサイドシルの内部や、車両のドア開口部の前縁を規定する閉断面状のフロントピラーの内部にレインフォースメントを設けることが知られており、例えば、特許文献１には、フロントピラーとサイドシルとの結合部剛性を高めるべく、フロントピラーとサイドシルの各閉断面が交差する位置に、レインフォースメントに作用する最大剪断応力作用線δ方向に対して直線となる抗力面を形成したものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１９２９６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１のものでは、フロントピラーとサイドシルとの結合部の剛性は高められるものの、車両衝突時におけるかかる結合部以外の部位の変形、例えば、フロントピラーがくの字に折れ曲がったり、サイドシルが座屈してフロントピラーが後方へさがったりするような車体の変形を抑えることは困難である。
【０００５】
そこで、車両衝突時におけるフロントピラー及びサイドシルの様々な変形に対応するべく、サイドシル、フロントピラー及びこれら内部に設けられるレインフォースメントの板厚を全体的に厚くしたり、補強部材によってフロントピラー及びサイドシル全体を補強することも考えられるが、これらの補強構造では、製造コスト及び車体重量が増大するという問題がある。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、車両前後方向に延びるサイドシルと、当該サイドシルの前端部から上方に延びるフロントピラーとを備えた車両の側部車体構造において、フロントピラー及びサイドシル全体を補強することなく、少ない部品点数で、車両のドア開口部における車体の変形を抑える技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明では、フロントピラーに入力した荷重を、当該フロントピラーを前方又は後方に倒すようなモーメントとして当該フロントピラーに作用させるとともに、かかるモーメント力に抗するように作用する補強部材を、フロントピラー及びサイドシルに設けるようにしている。
【０００８】
具体的には、第１の発明は、車両のドア開口部の下縁を規定する、車両前後方向に延びる閉断面状のサイドシルと、車両のドア開口部の前縁を規定する、当該サイドシルの前端部から上方に延びる閉断面状のフロントピラーとを備えた車両の側部車体構造を対象とする。
【０００９】
そして、上記サイドシル内部を車両前後方向に延びる開断面状のサイドシルレインフォースメントと、上記フロントピラー内部を上下方向に延び、少なくともその後側部分における下端部が上記サイドシルレインフォースメントの上側部分に接続されるピラーレインフォースメントと、上記サイドシルの前端近傍部で、上記開断面状のサイドシルレインフォースメントの断面開口側に取り付けられて、当該サイドシルレインフォースメントと閉断面を形成するガセット部材と、上記サイドシルと上記フロントピラーとの間に挟まれる、上記ドア開口部のコーナー部に対応する部位に、当該サイドシル及び当該フロントピラーの内側面に沿うように連結された内側補強部材と、をさらに備え、上記ガセット部材の前端が、上記ピラーレインフォースメントの後側部分における下端部近傍に位置していることを特徴とするものである。
【００１０】
第１の発明では、開断面状のサイドシルレインフォースメントの断面開口側にガセット部材が取り付けられて、当該ガセット部材と当該サイドシルレインフォースメントとが閉断面を形成することにより、サイドシルレインフォースメントの前端近傍部では剛性が向上している。
【００１１】
そうして、ピラーレインフォースメントの後側部分における下端部は、サイドシルレインフォースメントの上側部分に接続されているとともに、その近傍にガセット部材の前端が位置していることから、換言すると、ピラーレインフォースメントの後側部分における下端部は、剛性が向上した部位の前端に接続されていることから、ピラーレインフォースメントに前方又は後方から荷重が入力すると、かかる後側部分における下端部を回転中心として、ピラーレインフォースメントを後方又は前方に倒すようなモーメントが発生する。
【００１２】
言い換えると、フロントピラーに入力した荷重がピラーレインフォースメントに伝わると、かかる荷重は、ピラーレインフォースメントの後側部分における下端部を回転中心とする、車幅方向から見て時計回り又は反時計回りのモーメント力としてピラーレインフォースメントに作用し、かかるモーメント力がフロントピラーに伝達されることになる。
【００１３】
ここで、サイドシルとフロントピラーとの間に挟まれる、ドア開口部のコーナー部に対応する部位には、内側補強部材がサイドシル及びフロントピラーの内側面に沿うように連結されていることから、フロントピラーが前方に倒れようとする場合にはかかる内側補強部材が引張力に抗するように作用する一方、フロントピラーが後方に倒れようとする場合にはかかる内側補強部材が圧縮力に抗するように作用するので、フロントピラーの前後方向への倒れ込みを抑えることができる。
【００１４】
以上により、フロントピラー及びサイドシル全体を補強することなく、少ない部品点数で、車両のドア開口部における車体の変形を抑えることができる。
【００１５】
第２の発明は、車両のドア開口部の下縁を規定する、車両前後方向に延びる閉断面状のサイドシルと、車両のドア開口部の前縁を規定する、当該サイドシルの前端部から上方に延びる閉断面状のフロントピラーとを備えた車両の側部車体構造であって、上記サイドシル内部を車両前後方向に延びる開断面状のサイドシルレインフォースメントと、上記フロントピラー内部を上下方向に延び、少なくともその後側部分における下端部が上記サイドシルレインフォースメントの上側部分に接続されるピラーレインフォースメントと、上記サイドシルの前端近傍部で、上記開断面状のサイドシルレインフォースメントの断面開口側に取り付けられて、当該サイドシルレインフォースメントと閉断面を形成するガセット部材と、上記サイドシルレインフォースメントの前端部における下側部分と、上記ピラーレインフォースメントの下端部における前側部分とを連結する外側補強部材と、をさらに備え、上記ガセット部材の前端が、上記ピラーレインフォースメントの後側部分における下端部近傍に位置していることを特徴とするものである。
【００１６】
第２の発明では、上記第１の発明と同様、フロントピラーに前方又は後方から荷重が入力すると、フロントピラーを後方又は前方に倒すようなモーメントが発生するところ、サイドシルレインフォースメントの前端部における下側部分と、ピラーレインフォースメントの下端部における前側部分とは、外側補強部材によって連結されていることから、フロントピラーが前方に倒れようとする場合にはかかる外側補強部材が圧縮力に抗するように作用する一方、フロントピラーが後方に倒れようとする場合にはかかる外側補強部材が引張力に抗するように作用する。これにより、フロントピラーの前後方向への倒れ込みを抑えることができる。
【００１７】
第３の発明は、上記第１の発明において、上記サイドシルレインフォースメントの前端部における下側部位と、上記ピラーレインフォースメントの下端部における前側部位とを連結する外側補強部材をさらに備えていることを特徴とするものである。
【００１８】
第３の発明によれば、ドア開口部のコーナー部に対応する部位に、サイドシル及びフロントピラーの内側面に沿うように内側補強部材が連結されているとともに、サイドシルレインフォースメントの前端部における下側部分と、ピラーレインフォースメントの下端部における前側部分とが、外側補強部材によって連結されていることから、フロントピラーの前後方向への倒れ込みをより確実に抑えることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る車両の側部車体構造によれば、ピラーレインフォースメントの後側部分における下端部が、ガセット部材によって剛性が向上した部位の前端に接続されていることから、フロントピラーに入力した荷重は、かかる後側部分における下端部を回転中心とする、ピラーレインフォースメントを後方又は前方に倒すようなモーメントとしてフロントピラーに伝達されるところ、サイドシルとフロントピラーとの間に挟まれる、ドア開口部のコーナー部に対応する部位には、内側補強部材がサイドシル及びフロントピラーの内側面に沿うように連結されていることから、かかる内側補強部材がモーメントによる引張力又は圧縮力に抗するように作用するので、フロントピラーの前後方向への倒れ込みを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る、フロントドア開口部を構成する側部車体を車室外から見た斜視図である。
【図２】車室内から見た、側部車体の側面図である。
【図３】図２に示す側部車体からインナパネルの一部を取り外した状態を示す側面図である。
【図４】サイドシルレインフォースメントの前端部を示す斜視図である。
【図５】サイドシルの構造を模式的に示す断面図である。
【図６】フロントピラーレインフォースメントを示す斜視図である。
【図７】サイドシルとフロントピラーとの接続部を斜め下方から見た斜視図である。
【図８】サイドシルとフロントピラーとの接続部を斜め上方から見た斜視図である。
【図９】ガセットを示す図であり、同図（ａ）は正面図であり、同図（ｂ）は斜視図である。
【図１０】サイドシルとフロントピラーとの接続部の拡大図である。
【図１１】側部車体における力の伝わり方を模式的に説明する図である。
【図１２】第１補強部材を示す斜視図である。
【図１３】第２補強部材を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本発明の実施形態に係る、フロントドア開口部を構成する側部車体を車室外から見た斜視図であり、図２は、車室内から見た、側部車体の側面図である。この側部車体１は、車両前後方向に延びるサイドシル３と、当該サイドシル３の前端部から上方に延びる下側フロントピラー５と、当該下側フロントピラー５の上端から上方に行くほど後方に延びる上側フロントピラー７と、当該上側フロントピラー７の後端から後方に延びるルーフサイドレール９と、ルーフサイドレール９の車両前後方向中央部とサイドシル３の車両前後方向中央部とを結ぶセンタピラー２１と、を備えている。そうして、前輪３７の後方に形成されたフロントドア開口部３９は、サイドシル３によって下縁が、下側フロントピラー５によって前縁が、上側フロントピラー７及びルーフサイドレール９によって上縁が、センタピラー２１によって後縁がそれぞれ規定されている。
【００２３】
これらサイドシル３、下側フロントピラー５、上側フロントピラー７、ルーフサイドレール９及びセンタピラー２１は、アウタパネル１１とインナパネルとを接合することによってそれぞれ閉断面状に形成されている。
【００２４】
より詳しくは、アウタパネル１１は、図１に示すように、サイドシル３、下側フロントピラー５、上側フロントピラー７、ルーフサイドレール９及びセンタピラー２１にそれぞれ対応する、サイドシル部１３、下側フロントピラー部１５、上側フロントピラー部１７、ルーフサイドレール部１９及びセンタピラー部３１を備えており、本実施形態では１枚の板金からプレス成形によって形成されている。これらサイドシル部１３、下側フロントピラー部１５、上側フロントピラー部１７、ルーフサイドレール部１９及びセンタピラー部３１はいずれも、車幅方向外側に突出し且つフランジ部を有する断面略ハット状とされている。
【００２５】
インナパネルを構成するサイドシルインナ２３、コーナーパネル４７、フロントピラーインナロア２５、フロントピラーインナアッパ２７、ルーフサイドレールインナ２９及びセンタピラーインナ４１は、いずれも車幅方向内側に突出し且つフランジ部を有する断面略ハット状とされている。
【００２６】
そうして、アウタパネル１１のフランジ部と各インナパネル２３，２５，２７，２９，４１，４７のフランジ部とを接合することによって、サイドシル部１３とサイドシルインナ２３及びコーナーパネル４７の下部４７ａとで閉断面状のサイドシル３が形成され、下側フロントピラー部１５とフロントピラーインナロア２５及びコーナーパネル４７の上部４７ｂとで閉断面状の下側フロントピラー５が形成され、上側フロントピラー部１７とフロントピラーインナアッパ２７とで閉断面状の上側フロントピラー７が形成され、ルーフサイドレール部１９とルーフサイドレールインナ２９とで閉断面状のルーフサイドレール９が形成され、センタピラー部３１とセンタピラーインナ４１とで閉断面状のセンタピラー２１が形成されている。
【００２７】
これら閉断面状のサイドシル３、下側フロントピラー５、上側フロントピラー７、ルーフサイドレール９及びセンタピラー２１の内部には、レインフォースメントがそれぞれ設けられており、これにより、フロントドア開口部３９を構成する側部車体１の剛性が高められている。なお、図２の符号４９は、フロントピラーインナロア２５とフロントピラーインナアッパ２７とを連結するためのプレートである。
【００２８】
図３は、図２に示す側部車体からサイドシルインナ、コーナーパネル及びフロントピラーインナロアを取り外した状態を示す側面図である。図３に示すように、閉断面状のサイドシル３の内部には車両前後方向に延びるサイドシルレインフォースメント（以下、サイドシルレインという。）３３が、また、閉断面状の下側フロントピラー５の内部には上下方向に延びるフロントピラーレインフォースメント（以下、フロントピラーレインという。）３５がそれぞれ設けられている。なお、下側及び上側フロントピラー５，７のうち下側フロントピラー５が、本発明で言うところのフロントピラーにあたる。
【００２９】
サイドシルレイン３３は、図４に示すように、車両前後方向に延びる側壁部３３ａと、側壁部３３ａの上端部から車幅方向内側に延びる頂壁部（上側部分）３３ｂと、側壁部３３ａの下端部から車幅方向内側に延びる底壁部３３ｃと、頂壁部３３ｂの車幅方向内側の端部から上方に延びる上側フランジ部３３ｄと、底壁部３３ｃの車幅方向内側の端部から下方に延びる下側フランジ部３３ｅとを有していて、車両前後方向からみて断面略ハット状（開断面状）に形成されている。なお、底壁部３３ｃの先端は、図５に示すように、頂壁部３３ｂの先端よりも車幅方向内側に延びている。また、頂壁部３３ｂの前端部は上方に延びるように折り曲げられており、これにより、前側取付部３３ｆが形成されている。
【００３０】
このサイドシルレイン３３は、図５に示すように、その上側フランジ部３３ｄがサイドシル部１３の上側フランジ部１３ａとサイドシルインナ２３の上側フランジ部２３ａとの間に挟まれ、且つ、その下側フランジ部３３ｅがサイドシル部１３の下側フランジ部１３ｂとサイドシルインナ２３の下側フランジ部２３ｂとの間に挟まれた状態で、サイドシル３に接合されており、これにより、サイドシル３の内部には２つの閉断面部が形成されている。また、前側取付部３３ｆは、後述するフロントピラーレイン３５の前壁部３５ｂにおける車両前後方向後側の面に取り付けられている（図８参照）。なお、図５中の符号７７は、フロアパネルを示す。
【００３１】
フロントピラーレイン３５は、図６に示すように、上下方向に延びる側壁部３５ａと、側壁部３５ａの前端部から車幅方向内側に延びる前壁部３５ｂと、側壁部３５ａの後端部から車幅方向内側に延びる後壁部（後側部分）３５ｃとを有していて、断面略コ字状に形成されている。また、前壁部３５ｂの上端部には、上方に延びる上側取付部３５ｄが形成されている一方、後壁部３５ｃの下端部には、前方に延びる下側取付部３５ｅが形成されている。
【００３２】
このフロントピラーレイン３５は、上側及び下側フランジ部３３ｄ，３３ｅを、サイドシル部１３とサイドシルインナ２３のフランジ部１３ａ，１３ｂ，２３ａ，２３ｂで挟むようにしてサイドシル３に接合されるサイドシルレイン３３とは異なり、図７及び図８に示すように、閉断面状の下側フロントピラー５の内部を上下に仕切るように設けられた取付部材５５を介して下側フロントピラー５に取り付けられている。
【００３３】
この取付部材５５は、下側フロントピラー５の内側に取付固定される上側プレート部６５と、主としてフロントピラーレイン３５と接続される下側プレート部７５とを備えている。この上側プレート部６５は、略矩形板状の本体部６５ａと、本体部６５ａの車幅方向内側且つ車両前後方向後側の端部から後方に延びる延出部６５ｂとを有しており、本体部６５ａの車幅方向外側の端部が下側フロントピラー部１５の側壁部１５ａから車幅方向内側に突設された突条部１５ｆに連結されるとともに、延出部６５ｂが下側フロントピラー部１５の後側フランジ部１５ｅから車幅方向内側に突設された突条部１５ｇに連結されることで、下側フロントピラー５の内側に取付固定されている。
【００３４】
一方、下側プレート部７５は、略矩形板状の本体部７５ａと、本体部７５ａの前端部を上方に折り曲げることで形成された前側取付部７５ｂと、本体部７５ａの後端部を下方に折り曲げることで形成された後側取付部７５ｃと、本体部７５ａの車幅方向外側の端部を下方に折り曲げることで形成された外側取付部７５ｄと、本体部７５ａの車幅方向内側の端部を上方に折り曲げることで形成された内側取付部７５ｅとを有しており、本体部７５ａの上面と上側プレート部６５の本体部６５ａの下面とを接合するとともに、内側取付部７５ｅをフロントピラーインナロア２５の内側面に取り付けることで、下側フロントピラー５の内側に取付固定されている。
【００３５】
そうして、フロントピラーレイン３５は、その上側取付部３５ｄに下側プレート部７５の前側取付部７５ｂが、その側壁部３５ａの上端部に下側プレート部７５の外側取付部７５ｄが、その後壁部３５ｃの上端部に下側プレート部７５の後側取付部７５ｃがそれぞれ取り付けられることによって、取付部材５５を介して、下側フロントピラー５に取り付けられている。また、フロントピラーレイン３５は、その下側取付部３５ｅがサイドシルレイン３３の頂壁部３３ｂの上面に取り付けられることで、その後壁部３５ｃにおける下端部がサイドシルレイン３３の頂壁部３３ｂに接続されている。
【００３６】
このように、サイドシルレイン３３をサイドシル３の内部に、また、フロントピラーレイン３５を下側フロントピラー５の内部にそれぞれ設けることで、これらサイドシル３及び下側フロントピラー５の剛性が高められているが、本実施形態では、サイドシル３の前端部の剛性をさらに高めるべく、図７及び図８に示すように、サイドシルレイン３３の前端近傍部にガセット部材５３を設けている。
【００３７】
このガセット部材５３は、１枚のプレートを曲げ加工することによって形成されており、図９（ａ）及び（ｂ）に示すように、略矩形状の側壁部５３ａと、側壁部５３ａの前端部から車幅方向外側に延びる前壁部５３ｂと、側壁部５３ａの後端部から車幅方向外側に延びる後壁部５３ｃと、前壁部５３ｂの車幅方向外側の端部から前方に延びる前側フランジ部５３ｄと、後壁部５３ｃの車幅方向外側の端部から後方に延びる後側フランジ部５３ｅとを有していて、平面視で断面略ハット状に形成されている。また、側壁部５３ａには、その上端部に上方に延びる上側取付部５３ｆが形成されている一方、その下端部に車幅方向内側に延びる下側取付部５３ｇが形成されている。さらに、前壁部５３ｂには、その上端部及び下端部からそれぞれ前方に延びる前側取付部５３ｈ，５３ｉが形成されている一方、後壁部５３ｃには、その上端部及び下端部からそれぞれ後方に延びる後側取付部５３ｊ，５３ｋが形成されている。
【００３８】
このガセット部材５３は、その前端が、フロントピラーレイン３５の後壁部３５ｃにおける下端部近傍に位置するように、具体的には、その前壁部５３ｂの前面とフロントピラーレイン３５の後壁部３５ｃの後面とが面一になるように、開断面状のサイドシルレイン３３の断面開口側（車幅方向内側）に取り付けられている。
【００３９】
より詳しくは、図７及び図８に示すように、ガセット部材５３は、その前側フランジ部５３ｄ及び後側フランジ部５３ｅが、サイドシルレイン３３の側壁部３３ａの内側面に取り付けられているとともに、その上側取付部５３ｆが、サイドシルレイン３３の上側フランジ部３３ｄの内側面に取り付けられている。そして、サイドシルレイン３３は、上述の如く、その底壁部３３ｃの先端が頂壁部３３ｂの先端よりも車幅方向内側に延びていることから、頂壁部３３ｂの先端に形成された上側フランジ部３３ｄから下方に延びるガセット部材５３の側壁部５３ａの下端は底壁部３３ｃの上面に当たるとともに、かかる底壁部３３ｃの上面に下側取付部５３ｇが取り付けられている。また、ガセット部材５３の上下の前側取付部５３ｈ，５３ｉは、サイドシルレイン３３の頂壁部３３ｂの下面及び底壁部３３ｃの上面にそれぞれ取り付けられている一方、ガセット部材５３の上下の後側取付部５３ｊ，５３ｋは、サイドシルレイン３３の頂壁部３３ｂの下面及び底壁部３３ｃの上面にそれぞれ取り付けられている。
【００４０】
このように、ガセット部材５３をサイドシルレイン３３に取り付けることにより、ガセット部材５３とサイドシルレイン３３とは、車両前後方向から見て、サイドシルレイン３３の側壁部３３ａ、頂壁部３３ｂ及び底壁部３３ｃとガセット部材５３の側壁部５３ａとからなる閉断面を形成するのみならず、車幅方向から見て、サイドシルレイン３３の頂壁部３３ｂ及び底壁部３３ｃとガセット部材５３の前壁部５３ｂ及び後壁部５３ｃとからなる閉断面、並びに、上方から見て、サイドシルレイン３３の側壁部３３ａとガセット部材５３の側壁部５３ａ、前壁部５３ｂ及び後壁部５３ｃとからなる閉断面を形成している。換言すると、サイドシルレイン３３の前端近傍部には、サイドシルレイン３３の側壁部３３ａ、頂壁部３３ｂ及び底壁部３３ｃとガセット部材５３の側壁部５３ａ、前壁部５３ｂ及び後壁部５３ｃとによって、箱状の部位が形成されており、これにより、かかる部位におけるサイドシルレイン３３の剛性が向上している。
【００４１】
そうして、フロントピラーレイン３５の後壁部３５ｃにおける下端部は、サイドシルレイン３３の頂壁部３３ｂに接続されているとともに、ガセット部材５３は、その前壁部５３ｂの前面とフロントピラーレイン３５の後壁部３５ｃの後面とが面一になるように、サイドシルレイン３３に取り付けられていることから、換言すると、フロントピラーレイン３５の後側部分における下端部は、剛性が向上した部位の前端に接続されていることから、例えば、フロントピラーレイン３５に前方から荷重が入力すると、図１０に示すように、後壁部３５ｃにおける下端部を回転中心として、白抜き矢印で示すようなモーメントが発生する。
【００４２】
言い換えると、図１１に示すように、下側フロントピラー５に前方から入力した荷重Ｆがフロントピラーレイン３５に伝わると、かかる荷重Ｆは、フロントピラーレイン３５の後壁部３５ｃにおける下端部Ａを回転中心とする、車幅方向内側から見て時計回りのモーメント力としてフロントピラーレイン３５に作用し、かかるモーメント力が下側フロントピラー５に伝達されることになる。このため、下側フロントピラー５及びサイドシル３には、図１１の黒抜き矢印で示すような圧縮力や、図１１の白抜き矢印で示すような引張力が作用することになる。なお、図１０における太線は、側部車体構造と図１１のフレーム構造との関係が分かり易くなるように描き加えたものであり、構造物の輪郭を示すものではない。
【００４３】
このように、本実施形態では、フロントドア開口部３９を構成する側部車体１をどのように変形させるかが予測し難い、下側フロントピラー５に入力した荷重Ｆを、意図的に下側フロントピラー５を後方に倒すようなモーメントとして当該下側フロントピラー５に作用させるようにしている。それ故、本実施形態の側部車体１では、図１１の黒抜き矢印で示すような圧縮力や白抜き矢印で示すような引張力が作用するであろう部位に、これらの力に抗するように第１及び第２補強部材４３，４５を設けるようにしている。
【００４４】
具体的には、サイドシル３と下側フロントピラー５との間に挟まれる、フロントドア開口部３９のコーナー部に対応する部位５７に、第１補強部材（内側補強部材）を設けるとともに、サイドシルレイン３３の底壁部３３ｃの前端部（前端部における下側部位）と、フロントピラーレイン３５の前壁部３５ｂの下端部（下端部における前側部位）とを連結する第２補強部材（外側補強部材）を設けている。
【００４５】
第１補強部材４３は、図１２に示すように、上下方向に延びる側壁部４３ａと、側壁部４３ａの前端部から車幅方向内側に延びる前壁部４３ｂと、側壁部４３ａの後端部から車幅方向内側に延びる後壁部４３ｃと、後壁部４３ｃの下端部から大きく湾曲して後方に延びる底壁部４３ｄと、前壁部４３ｂの車幅方向内側の端部から前方に延びる前側フランジ部４３ｅと、後壁部４３ｃの車幅方向内側の端部から後方に延びるとともに底壁部４３ｄの車幅方向内側の端部から上方に延びる後側フランジ部４３ｆとを有している。この第１補強部材４３は、１枚の板金からプレス成形によって形成されたものであり、横断面略ハット状に形成されているとともに、車幅方向から見て略Ｌ字状に形成されている。
【００４６】
この第１補強部材４３は、その前壁部４３ｂが下側フロントピラー部１５の前壁部１５ｂとフロントピラーレイン３５の前壁部３５ｂとに挟まれ、その側壁部４３ａが下側フロントピラー部１５の側壁部１５ａとフロントピラーレイン３５の側壁部３５ａとに挟まれ、その後壁部４３ｃが下側フロントピラー部１５の後壁部１５ｃとフロントピラーレイン３５の後壁部３５ｃとに挟まれ且つその底壁部４３ｄがサイドシル部１３とサイドシルレイン３３の頂壁部３３ｂとに挟まれるように配置されていて、その前側フランジ部４３ｅが下側フロントピラー部１５の前側フランジ部１５ｄと接合され、且つ、その後側フランジ部４３ｆが下側フロントピラー部１５の後側フランジ部１５ｅ及びサイドシル部１３の上側フランジ部１３ａと接合されることにより、サイドシル３及び下側フロントピラー５の内側にこれらの内側面に沿うように連結されている。
【００４７】
そうして、第１補強部材４３の側壁部４３ａ、前壁部４３ｂ及び後壁部４３ｃは、その上端がフロントピラーレイン３５の上端と略一致するように上方に延びている一方、第１補強部材４３の底壁部４３ｄはガセット部材５３の後壁部５３ｃよりも後方に延びており、サイドシル３と下側フロントピラー５との間に挟まれる、フロントドア開口部３９のコーナー部に対応する部位５７において、あたかも斜材のような役割を果たすことになる。これにより、フロントドア開口部３９のコーナー部に対応する部位５７の強度が高められることから、下側フロントピラー５が後方に倒れようとすると、かかる第１補強部材４３が圧縮力に抗するように作用して、下側フロントピラー５の後方への倒れ込みが抑えられる。
【００４８】
一方、第２補強部材４５は、図１３に示すように、後方且つ下方に延びる本体部４５ａと、本体部４５ａの前端部から上方に延びる前側取付部４５ｂと、本体部４５ａの後端部から後方に延びる後側取付部４５ｃと、本体部４５ａの車幅方向外側の端部から後方且つ上方に延びる外側取付部４５ｄとを有している。なお、本体部４５ａの車幅方向内側の端部は上方に折り曲げられており、これにより、本体部４５ａの剛性が高められている。
【００４９】
この第２補強部材４５は、その前側取付部４５ｂがフロントピラーレイン３５の前壁部３５ｂの下端部に取り付けられるとともに、その後側取付部４５ｃ及び外側取付部４５ｄがサイドシルレイン３３の底壁部３３ｃの前端部及び側壁部３３ａの前端部にそれぞれ取り付けられることにより、フロントピラーレイン３５の下端部とサイドシルレイン３３の前端部とを連結している。これにより、下側フロントピラー５が後方に倒れようとすると、かかる第２補強部材４５が引張力に抗するように作用するので、下側フロントピラー５の後方向への倒れ込みが抑えられる。
【００５０】
以上により、本実施形態に係る側部車体構造によれば、下側フロントピラー５及びサイドシル３全体を補強することなく、少ない部品点数で、車両のドア開口部３９における車体の変形を抑えることができる。
【００５１】
なお、本実施形態では、下側フロントピラー５に前方から荷重Ｆが入力した場合について説明したが、下側フロントピラー５に後方から荷重が入力した場合には、かかる荷重は、フロントピラーレイン３５の後壁部３５ｃにおける下端部を回転中心とする、車幅方向内側から見て反時計回りのモーメント力としてフロントピラーレイン３５に作用し、かかるモーメント力が下側フロントピラー５に伝達されることになる。そうして、下側フロントピラー５が前方に倒れようとすると、第１補強部材４３が引張力に抗するように作用するとともに、第２補強部材４５が圧縮力に抗するように作用するので、下側フロントピラー５の前方向への倒れ込みを抑えることができる。
【００５２】
（その他の実施形態）
本発明は、実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。
【００５３】
上記実施形態では、サイドシルレイン３３の前端近傍部に箱状の部位が形成されるようにガセット部材５３を形成したが、車両前後方向から見て、少なくとも、サイドシルレイン３３の側壁部３３ａ、頂壁部３３ｂ及び底壁部３３ｃとガセット部材５３の側壁部５３ａとからなる閉断面が形成されるのであれば、ガセット部材５３をどのような形状にしてもよい。
【００５４】
また、上記実施形態では、側部車体１に第１及び第２補強部材４３，４５を設けたが、これに限らず、第１補強部材４３のみ、又は、第２補強部材４５のみを設けるようにしてもよい。
【００５５】
このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
以上説明したように、本発明は、車両前後方向に延びるサイドシルと、当該サイドシルの前端部から上方に延びるフロントピラーとを備えた車両の側部車体構造等について有用である。
【符号の説明】
【００５７】
１ 側部車体
３ サイドシル
５ 下側フロントピラー（フロントピラー）
３３ サイドシルレインフォースメント
３３ｂ 頂壁部（上側部分）
３５ フロントピラーレインフォースメント（ピラーレインフォースメント）
３５ｃ 後壁部（後側部分）
３９ フロントドア開口部（ドア開口部）
４３ 第１補強部材（内側補強部材）
４５ 第２補強部材（外側補強部材）
５３ ガセット部材
５７ コーナー部に対応する部位
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両前後方向に延びるサイドシルと、当該サイドシルの前端部から上方に延びるフロントピラーとを備えた車両の側部車体構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ドア開口部の車体の剛性を高めるべく、車両のドア開口部の下縁を規定する閉断面状のサイドシルの内部や、車両のドア開口部の前縁を規定する閉断面状のフロントピラーの内部にレインフォースメントを設けることが知られており、例えば、特許文献１には、フロントピラーとサイドシルとの結合部剛性を高めるべく、フロントピラーとサイドシルの各閉断面が交差する位置に、レインフォースメントに作用する最大剪断応力作用線δ方向に対して直線となる抗力面を形成したものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１９２９６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１のものでは、フロントピラーとサイドシルとの結合部の剛性は高められるものの、車両衝突時におけるかかる結合部以外の部位の変形、例えば、フロントピラーがくの字に折れ曲がったり、サイドシルが座屈してフロントピラーが後方へさがったりするような車体の変形を抑えることは困難である。
【０００５】
そこで、車両衝突時におけるフロントピラー及びサイドシルの様々な変形に対応するべく、サイドシル、フロントピラー及びこれら内部に設けられるレインフォースメントの板厚を全体的に厚くしたり、補強部材によってフロントピラー及びサイドシル全体を補強することも考えられるが、これらの補強構造では、製造コスト及び車体重量が増大するという問題がある。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、車両前後方向に延びるサイドシルと、当該サイドシルの前端部から上方に延びるフロントピラーとを備えた車両の側部車体構造において、フロントピラー及びサイドシル全体を補強することなく、少ない部品点数で、車両のドア開口部における車体の変形を抑える技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明では、フロントピラーに入力した荷重を、当該フロントピラーを前方又は後方に倒すようなモーメントとして当該フロントピラーに作用させるとともに、かかるモーメント力に抗するように作用する補強部材を、フロントピラー及びサイドシルに設けるようにしている。
【０００８】
具体的には、第１の発明は、車両のドア開口部の下縁を規定する、車両前後方向に延びる閉断面状のサイドシルと、車両のドア開口部の前縁を規定する、当該サイドシルの前端部から上方に延びる閉断面状のフロントピラーとを備えた車両の側部車体構造を対象とする。
【０００９】
そして、上記サイドシル内部を車両前後方向に延びる開断面状のサイドシルレインフォースメントと、上記フロントピラー内部を上下方向に延び、少なくともその後側部分における下端部が上記サイドシルレインフォースメントの上側部分に接続されるピラーレインフォースメントと、上記サイドシルの前端近傍部で、上記開断面状のサイドシルレインフォースメントの断面開口側に取り付けられて、当該サイドシルレインフォースメントと閉断面を形成するガセット部材と、上記サイドシルと上記フロントピラーとの間に挟まれる、上記ドア開口部のコーナー部に対応する部位に、当該サイドシル及び当該フロントピラーの内側面に沿うように連結された内側補強部材と、をさらに備え、上記ガセット部材の前端が、上記ピラーレインフォースメントの後側部分における下端部近傍に位置していることを特徴とするものである。
【００１０】
第１の発明では、開断面状のサイドシルレインフォースメントの断面開口側にガセット部材が取り付けられて、当該ガセット部材と当該サイドシルレインフォースメントとが閉断面を形成することにより、サイドシルレインフォースメントの前端近傍部では剛性が向上している。
【００１１】
そうして、ピラーレインフォースメントの後側部分における下端部は、サイドシルレインフォースメントの上側部分に接続されているとともに、その近傍にガセット部材の前端が位置していることから、換言すると、ピラーレインフォースメントの後側部分における下端部は、剛性が向上した部位の前端に接続されていることから、ピラーレインフォースメントに前方又は後方から荷重が入力すると、かかる後側部分における下端部を回転中心として、ピラーレインフォースメントを後方又は前方に倒すようなモーメントが発生する。
【００１２】
言い換えると、フロントピラーに入力した荷重がピラーレインフォースメントに伝わると、かかる荷重は、ピラーレインフォースメントの後側部分における下端部を回転中心とする、車幅方向から見て時計回り又は反時計回りのモーメント力としてピラーレインフォースメントに作用し、かかるモーメント力がフロントピラーに伝達されることになる。
【００１３】
ここで、サイドシルとフロントピラーとの間に挟まれる、ドア開口部のコーナー部に対応する部位には、内側補強部材がサイドシル及びフロントピラーの内側面に沿うように連結されていることから、フロントピラーが前方に倒れようとする場合にはかかる内側補強部材が引張力に抗するように作用する一方、フロントピラーが後方に倒れようとする場合にはかかる内側補強部材が圧縮力に抗するように作用するので、フロントピラーの前後方向への倒れ込みを抑えることができる。
【００１４】
以上により、フロントピラー及びサイドシル全体を補強することなく、少ない部品点数で、車両のドア開口部における車体の変形を抑えることができる。
【００１５】
第２の発明は、車両のドア開口部の下縁を規定する、車両前後方向に延びる閉断面状のサイドシルと、車両のドア開口部の前縁を規定する、当該サイドシルの前端部から上方に延びる閉断面状のフロントピラーとを備えた車両の側部車体構造であって、上記サイドシル内部を車両前後方向に延びる開断面状のサイドシルレインフォースメントと、上記フロントピラー内部を上下方向に延び、少なくともその後側部分における下端部が上記サイドシルレインフォースメントの上側部分に接続されるピラーレインフォースメントと、上記サイドシルの前端近傍部で、上記開断面状のサイドシルレインフォースメントの断面開口側に取り付けられて、当該サイドシルレインフォースメントと閉断面を形成するガセット部材と、上記サイドシルレインフォースメントの前端部における下側部分と、上記ピラーレインフォースメントの下端部における前側部分とを連結する外側補強部材と、をさらに備え、上記ガセット部材の前端が、上記ピラーレインフォースメントの後側部分における下端部近傍に位置していることを特徴とするものである。
【００１６】
第２の発明では、上記第１の発明と同様、フロントピラーに前方又は後方から荷重が入力すると、フロントピラーを後方又は前方に倒すようなモーメントが発生するところ、サイドシルレインフォースメントの前端部における下側部分と、ピラーレインフォースメントの下端部における前側部分とは、外側補強部材によって連結されていることから、フロントピラーが前方に倒れようとする場合にはかかる外側補強部材が圧縮力に抗するように作用する一方、フロントピラーが後方に倒れようとする場合にはかかる外側補強部材が引張力に抗するように作用する。これにより、フロントピラーの前後方向への倒れ込みを抑えることができる。
【００１７】
第３の発明は、上記第１の発明において、上記サイドシルレインフォースメントの前端部における下側部位と、上記ピラーレインフォースメントの下端部における前側部位とを連結する外側補強部材をさらに備えていることを特徴とするものである。
【００１８】
第３の発明によれば、ドア開口部のコーナー部に対応する部位に、サイドシル及びフロントピラーの内側面に沿うように内側補強部材が連結されているとともに、サイドシルレインフォースメントの前端部における下側部分と、ピラーレインフォースメントの下端部における前側部分とが、外側補強部材によって連結されていることから、フロントピラーの前後方向への倒れ込みをより確実に抑えることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る車両の側部車体構造によれば、ピラーレインフォースメントの後側部分における下端部が、ガセット部材によって剛性が向上した部位の前端に接続されていることから、フロントピラーに入力した荷重は、かかる後側部分における下端部を回転中心とする、ピラーレインフォースメントを後方又は前方に倒すようなモーメントとしてフロントピラーに伝達されるところ、サイドシルとフロントピラーとの間に挟まれる、ドア開口部のコーナー部に対応する部位には、内側補強部材がサイドシル及びフロントピラーの内側面に沿うように連結されていることから、かかる内側補強部材がモーメントによる引張力又は圧縮力に抗するように作用するので、フロントピラーの前後方向への倒れ込みを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る、フロントドア開口部を構成する側部車体を車室外から見た斜視図である。
【図２】車室内から見た、側部車体の側面図である。
【図３】図２に示す側部車体からインナパネルの一部を取り外した状態を示す側面図である。
【図４】サイドシルレインフォースメントの前端部を示す斜視図である。
【図５】サイドシルの構造を模式的に示す断面図である。
【図６】フロントピラーレインフォースメントを示す斜視図である。
【図７】サイドシルとフロントピラーとの接続部を斜め下方から見た斜視図である。
【図８】サイドシルとフロントピラーとの接続部を斜め上方から見た斜視図である。
【図９】ガセットを示す図であり、同図（ａ）は正面図であり、同図（ｂ）は斜視図である。
【図１０】サイドシルとフロントピラーとの接続部の拡大図である。
【図１１】側部車体における力の伝わり方を模式的に説明する図である。
【図１２】第１補強部材を示す斜視図である。
【図１３】第２補強部材を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本発明の実施形態に係る、フロントドア開口部を構成する側部車体を車室外から見た斜視図であり、図２は、車室内から見た、側部車体の側面図である。この側部車体１は、車両前後方向に延びるサイドシル３と、当該サイドシル３の前端部から上方に延びる下側フロントピラー５と、当該下側フロントピラー５の上端から上方に行くほど後方に延びる上側フロントピラー７と、当該上側フロントピラー７の後端から後方に延びるルーフサイドレール９と、ルーフサイドレール９の車両前後方向中央部とサイドシル３の車両前後方向中央部とを結ぶセンタピラー２１と、を備えている。そうして、前輪３７の後方に形成されたフロントドア開口部３９は、サイドシル３によって下縁が、下側フロントピラー５によって前縁が、上側フロントピラー７及びルーフサイドレール９によって上縁が、センタピラー２１によって後縁がそれぞれ規定されている。
【００２３】
これらサイドシル３、下側フロントピラー５、上側フロントピラー７、ルーフサイドレール９及びセンタピラー２１は、アウタパネル１１とインナパネルとを接合することによってそれぞれ閉断面状に形成されている。
【００２４】
より詳しくは、アウタパネル１１は、図１に示すように、サイドシル３、下側フロントピラー５、上側フロントピラー７、ルーフサイドレール９及びセンタピラー２１にそれぞれ対応する、サイドシル部１３、下側フロントピラー部１５、上側フロントピラー部１７、ルーフサイドレール部１９及びセンタピラー部３１を備えており、本実施形態では１枚の板金からプレス成形によって形成されている。これらサイドシル部１３、下側フロントピラー部１５、上側フロントピラー部１７、ルーフサイドレール部１９及びセンタピラー部３１はいずれも、車幅方向外側に突出し且つフランジ部を有する断面略ハット状とされている。
【００２５】
インナパネルを構成するサイドシルインナ２３、コーナーパネル４７、フロントピラーインナロア２５、フロントピラーインナアッパ２７、ルーフサイドレールインナ２９及びセンタピラーインナ４１は、いずれも車幅方向内側に突出し且つフランジ部を有する断面略ハット状とされている。
【００２６】
そうして、アウタパネル１１のフランジ部と各インナパネル２３，２５，２７，２９，４１，４７のフランジ部とを接合することによって、サイドシル部１３とサイドシルインナ２３及びコーナーパネル４７の下部４７ａとで閉断面状のサイドシル３が形成され、下側フロントピラー部１５とフロントピラーインナロア２５及びコーナーパネル４７の上部４７ｂとで閉断面状の下側フロントピラー５が形成され、上側フロントピラー部１７とフロントピラーインナアッパ２７とで閉断面状の上側フロントピラー７が形成され、ルーフサイドレール部１９とルーフサイドレールインナ２９とで閉断面状のルーフサイドレール９が形成され、センタピラー部３１とセンタピラーインナ４１とで閉断面状のセンタピラー２１が形成されている。
【００２７】
これら閉断面状のサイドシル３、下側フロントピラー５、上側フロントピラー７、ルーフサイドレール９及びセンタピラー２１の内部には、レインフォースメントがそれぞれ設けられており、これにより、フロントドア開口部３９を構成する側部車体１の剛性が高められている。なお、図２の符号４９は、フロントピラーインナロア２５とフロントピラーインナアッパ２７とを連結するためのプレートである。
【００２８】
図３は、図２に示す側部車体からサイドシルインナ、コーナーパネル及びフロントピラーインナロアを取り外した状態を示す側面図である。図３に示すように、閉断面状のサイドシル３の内部には車両前後方向に延びるサイドシルレインフォースメント（以下、サイドシルレインという。）３３が、また、閉断面状の下側フロントピラー５の内部には上下方向に延びるフロントピラーレインフォースメント（以下、フロントピラーレインという。）３５がそれぞれ設けられている。なお、下側及び上側フロントピラー５，７のうち下側フロントピラー５が、本発明で言うところのフロントピラーにあたる。
【００２９】
サイドシルレイン３３は、図４に示すように、車両前後方向に延びる側壁部３３ａと、側壁部３３ａの上端部から車幅方向内側に延びる頂壁部（上側部分）３３ｂと、側壁部３３ａの下端部から車幅方向内側に延びる底壁部３３ｃと、頂壁部３３ｂの車幅方向内側の端部から上方に延びる上側フランジ部３３ｄと、底壁部３３ｃの車幅方向内側の端部から下方に延びる下側フランジ部３３ｅとを有していて、車両前後方向からみて断面略ハット状（開断面状）に形成されている。なお、底壁部３３ｃの先端は、図５に示すように、頂壁部３３ｂの先端よりも車幅方向内側に延びている。また、頂壁部３３ｂの前端部は上方に延びるように折り曲げられており、これにより、前側取付部３３ｆが形成されている。
【００３０】
このサイドシルレイン３３は、図５に示すように、その上側フランジ部３３ｄがサイドシル部１３の上側フランジ部１３ａとサイドシルインナ２３の上側フランジ部２３ａとの間に挟まれ、且つ、その下側フランジ部３３ｅがサイドシル部１３の下側フランジ部１３ｂとサイドシルインナ２３の下側フランジ部２３ｂとの間に挟まれた状態で、サイドシル３に接合されており、これにより、サイドシル３の内部には２つの閉断面部が形成されている。また、前側取付部３３ｆは、後述するフロントピラーレイン３５の前壁部３５ｂにおける車両前後方向後側の面に取り付けられている（図８参照）。なお、図５中の符号７７は、フロアパネルを示す。
【００３１】
フロントピラーレイン３５は、図６に示すように、上下方向に延びる側壁部３５ａと、側壁部３５ａの前端部から車幅方向内側に延びる前壁部３５ｂと、側壁部３５ａの後端部から車幅方向内側に延びる後壁部（後側部分）３５ｃとを有していて、断面略コ字状に形成されている。また、前壁部３５ｂの上端部には、上方に延びる上側取付部３５ｄが形成されている一方、後壁部３５ｃの下端部には、前方に延びる下側取付部３５ｅが形成されている。
【００３２】
このフロントピラーレイン３５は、上側及び下側フランジ部３３ｄ，３３ｅを、サイドシル部１３とサイドシルインナ２３のフランジ部１３ａ，１３ｂ，２３ａ，２３ｂで挟むようにしてサイドシル３に接合されるサイドシルレイン３３とは異なり、図７及び図８に示すように、閉断面状の下側フロントピラー５の内部を上下に仕切るように設けられた取付部材５５を介して下側フロントピラー５に取り付けられている。
【００３３】
この取付部材５５は、下側フロントピラー５の内側に取付固定される上側プレート部６５と、主としてフロントピラーレイン３５と接続される下側プレート部７５とを備えている。この上側プレート部６５は、略矩形板状の本体部６５ａと、本体部６５ａの車幅方向内側且つ車両前後方向後側の端部から後方に延びる延出部６５ｂとを有しており、本体部６５ａの車幅方向外側の端部が下側フロントピラー部１５の側壁部１５ａから車幅方向内側に突設された突条部１５ｆに連結されるとともに、延出部６５ｂが下側フロントピラー部１５の後側フランジ部１５ｅから車幅方向内側に突設された突条部１５ｇに連結されることで、下側フロントピラー５の内側に取付固定されている。
【００３４】
一方、下側プレート部７５は、略矩形板状の本体部７５ａと、本体部７５ａの前端部を上方に折り曲げることで形成された前側取付部７５ｂと、本体部７５ａの後端部を下方に折り曲げることで形成された後側取付部７５ｃと、本体部７５ａの車幅方向外側の端部を下方に折り曲げることで形成された外側取付部７５ｄと、本体部７５ａの車幅方向内側の端部を上方に折り曲げることで形成された内側取付部７５ｅとを有しており、本体部７５ａの上面と上側プレート部６５の本体部６５ａの下面とを接合するとともに、内側取付部７５ｅをフロントピラーインナロア２５の内側面に取り付けることで、下側フロントピラー５の内側に取付固定されている。
【００３５】
そうして、フロントピラーレイン３５は、その上側取付部３５ｄに下側プレート部７５の前側取付部７５ｂが、その側壁部３５ａの上端部に下側プレート部７５の外側取付部７５ｄが、その後壁部３５ｃの上端部に下側プレート部７５の後側取付部７５ｃがそれぞれ取り付けられることによって、取付部材５５を介して、下側フロントピラー５に取り付けられている。また、フロントピラーレイン３５は、その下側取付部３５ｅがサイドシルレイン３３の頂壁部３３ｂの上面に取り付けられることで、その後壁部３５ｃにおける下端部がサイドシルレイン３３の頂壁部３３ｂに接続されている。
【００３６】
このように、サイドシルレイン３３をサイドシル３の内部に、また、フロントピラーレイン３５を下側フロントピラー５の内部にそれぞれ設けることで、これらサイドシル３及び下側フロントピラー５の剛性が高められているが、本実施形態では、サイドシル３の前端部の剛性をさらに高めるべく、図７及び図８に示すように、サイドシルレイン３３の前端近傍部にガセット部材５３を設けている。
【００３７】
このガセット部材５３は、１枚のプレートを曲げ加工することによって形成されており、図９（ａ）及び（ｂ）に示すように、略矩形状の側壁部５３ａと、側壁部５３ａの前端部から車幅方向外側に延びる前壁部５３ｂと、側壁部５３ａの後端部から車幅方向外側に延びる後壁部５３ｃと、前壁部５３ｂの車幅方向外側の端部から前方に延びる前側フランジ部５３ｄと、後壁部５３ｃの車幅方向外側の端部から後方に延びる後側フランジ部５３ｅとを有していて、平面視で断面略ハット状に形成されている。また、側壁部５３ａには、その上端部に上方に延びる上側取付部５３ｆが形成されている一方、その下端部に車幅方向内側に延びる下側取付部５３ｇが形成されている。さらに、前壁部５３ｂには、その上端部及び下端部からそれぞれ前方に延びる前側取付部５３ｈ，５３ｉが形成されている一方、後壁部５３ｃには、その上端部及び下端部からそれぞれ後方に延びる後側取付部５３ｊ，５３ｋが形成されている。
【００３８】
このガセット部材５３は、その前端が、フロントピラーレイン３５の後壁部３５ｃにおける下端部近傍に位置するように、具体的には、その前壁部５３ｂの前面とフロントピラーレイン３５の後壁部３５ｃの後面とが面一になるように、開断面状のサイドシルレイン３３の断面開口側（車幅方向内側）に取り付けられている。
【００３９】
より詳しくは、図７及び図８に示すように、ガセット部材５３は、その前側フランジ部５３ｄ及び後側フランジ部５３ｅが、サイドシルレイン３３の側壁部３３ａの内側面に取り付けられているとともに、その上側取付部５３ｆが、サイドシルレイン３３の上側フランジ部３３ｄの内側面に取り付けられている。そして、サイドシルレイン３３は、上述の如く、その底壁部３３ｃの先端が頂壁部３３ｂの先端よりも車幅方向内側に延びていることから、頂壁部３３ｂの先端に形成された上側フランジ部３３ｄから下方に延びるガセット部材５３の側壁部５３ａの下端は底壁部３３ｃの上面に当たるとともに、かかる底壁部３３ｃの上面に下側取付部５３ｇが取り付けられている。また、ガセット部材５３の上下の前側取付部５３ｈ，５３ｉは、サイドシルレイン３３の頂壁部３３ｂの下面及び底壁部３３ｃの上面にそれぞれ取り付けられている一方、ガセット部材５３の上下の後側取付部５３ｊ，５３ｋは、サイドシルレイン３３の頂壁部３３ｂの下面及び底壁部３３ｃの上面にそれぞれ取り付けられている。
【００４０】
このように、ガセット部材５３をサイドシルレイン３３に取り付けることにより、ガセット部材５３とサイドシルレイン３３とは、車両前後方向から見て、サイドシルレイン３３の側壁部３３ａ、頂壁部３３ｂ及び底壁部３３ｃとガセット部材５３の側壁部５３ａとからなる閉断面を形成するのみならず、車幅方向から見て、サイドシルレイン３３の頂壁部３３ｂ及び底壁部３３ｃとガセット部材５３の前壁部５３ｂ及び後壁部５３ｃとからなる閉断面、並びに、上方から見て、サイドシルレイン３３の側壁部３３ａとガセット部材５３の側壁部５３ａ、前壁部５３ｂ及び後壁部５３ｃとからなる閉断面を形成している。換言すると、サイドシルレイン３３の前端近傍部には、サイドシルレイン３３の側壁部３３ａ、頂壁部３３ｂ及び底壁部３３ｃとガセット部材５３の側壁部５３ａ、前壁部５３ｂ及び後壁部５３ｃとによって、箱状の部位が形成されており、これにより、かかる部位におけるサイドシルレイン３３の剛性が向上している。
【００４１】
そうして、フロントピラーレイン３５の後壁部３５ｃにおける下端部は、サイドシルレイン３３の頂壁部３３ｂに接続されているとともに、ガセット部材５３は、その前壁部５３ｂの前面とフロントピラーレイン３５の後壁部３５ｃの後面とが面一になるように、サイドシルレイン３３に取り付けられていることから、換言すると、フロントピラーレイン３５の後側部分における下端部は、剛性が向上した部位の前端に接続されていることから、例えば、フロントピラーレイン３５に前方から荷重が入力すると、図１０に示すように、後壁部３５ｃにおける下端部を回転中心として、白抜き矢印で示すようなモーメントが発生する。
【００４２】
言い換えると、図１１に示すように、下側フロントピラー５に前方から入力した荷重Ｆがフロントピラーレイン３５に伝わると、かかる荷重Ｆは、フロントピラーレイン３５の後壁部３５ｃにおける下端部Ａを回転中心とする、車幅方向内側から見て時計回りのモーメント力としてフロントピラーレイン３５に作用し、かかるモーメント力が下側フロントピラー５に伝達されることになる。このため、下側フロントピラー５及びサイドシル３には、図１１の黒抜き矢印で示すような圧縮力や、図１１の白抜き矢印で示すような引張力が作用することになる。なお、図１０における太線は、側部車体構造と図１１のフレーム構造との関係が分かり易くなるように描き加えたものであり、構造物の輪郭を示すものではない。
【００４３】
このように、本実施形態では、フロントドア開口部３９を構成する側部車体１をどのように変形させるかが予測し難い、下側フロントピラー５に入力した荷重Ｆを、意図的に下側フロントピラー５を後方に倒すようなモーメントとして当該下側フロントピラー５に作用させるようにしている。それ故、本実施形態の側部車体１では、図１１の黒抜き矢印で示すような圧縮力や白抜き矢印で示すような引張力が作用するであろう部位に、これらの力に抗するように第１及び第２補強部材４３，４５を設けるようにしている。
【００４４】
具体的には、サイドシル３と下側フロントピラー５との間に挟まれる、フロントドア開口部３９のコーナー部に対応する部位５７に、第１補強部材（内側補強部材）を設けるとともに、サイドシルレイン３３の底壁部３３ｃの前端部（前端部における下側部位）と、フロントピラーレイン３５の前壁部３５ｂの下端部（下端部における前側部位）とを連結する第２補強部材（外側補強部材）を設けている。
【００４５】
第１補強部材４３は、図１２に示すように、上下方向に延びる側壁部４３ａと、側壁部４３ａの前端部から車幅方向内側に延びる前壁部４３ｂと、側壁部４３ａの後端部から車幅方向内側に延びる後壁部４３ｃと、後壁部４３ｃの下端部から大きく湾曲して後方に延びる底壁部４３ｄと、前壁部４３ｂの車幅方向内側の端部から前方に延びる前側フランジ部４３ｅと、後壁部４３ｃの車幅方向内側の端部から後方に延びるとともに底壁部４３ｄの車幅方向内側の端部から上方に延びる後側フランジ部４３ｆとを有している。この第１補強部材４３は、１枚の板金からプレス成形によって形成されたものであり、横断面略ハット状に形成されているとともに、車幅方向から見て略Ｌ字状に形成されている。
【００４６】
この第１補強部材４３は、その前壁部４３ｂが下側フロントピラー部１５の前壁部１５ｂとフロントピラーレイン３５の前壁部３５ｂとに挟まれ、その側壁部４３ａが下側フロントピラー部１５の側壁部１５ａとフロントピラーレイン３５の側壁部３５ａとに挟まれ、その後壁部４３ｃが下側フロントピラー部１５の後壁部１５ｃとフロントピラーレイン３５の後壁部３５ｃとに挟まれ且つその底壁部４３ｄがサイドシル部１３とサイドシルレイン３３の頂壁部３３ｂとに挟まれるように配置されていて、その前側フランジ部４３ｅが下側フロントピラー部１５の前側フランジ部１５ｄと接合され、且つ、その後側フランジ部４３ｆが下側フロントピラー部１５の後側フランジ部１５ｅ及びサイドシル部１３の上側フランジ部１３ａと接合されることにより、サイドシル３及び下側フロントピラー５の内側にこれらの内側面に沿うように連結されている。
【００４７】
そうして、第１補強部材４３の側壁部４３ａ、前壁部４３ｂ及び後壁部４３ｃは、その上端がフロントピラーレイン３５の上端と略一致するように上方に延びている一方、第１補強部材４３の底壁部４３ｄはガセット部材５３の後壁部５３ｃよりも後方に延びており、サイドシル３と下側フロントピラー５との間に挟まれる、フロントドア開口部３９のコーナー部に対応する部位５７において、あたかも斜材のような役割を果たすことになる。これにより、フロントドア開口部３９のコーナー部に対応する部位５７の強度が高められることから、下側フロントピラー５が後方に倒れようとすると、かかる第１補強部材４３が圧縮力に抗するように作用して、下側フロントピラー５の後方への倒れ込みが抑えられる。
【００４８】
一方、第２補強部材４５は、図１３に示すように、後方且つ下方に延びる本体部４５ａと、本体部４５ａの前端部から上方に延びる前側取付部４５ｂと、本体部４５ａの後端部から後方に延びる後側取付部４５ｃと、本体部４５ａの車幅方向外側の端部から後方且つ上方に延びる外側取付部４５ｄとを有している。なお、本体部４５ａの車幅方向内側の端部は上方に折り曲げられており、これにより、本体部４５ａの剛性が高められている。
【００４９】
この第２補強部材４５は、その前側取付部４５ｂがフロントピラーレイン３５の前壁部３５ｂの下端部に取り付けられるとともに、その後側取付部４５ｃ及び外側取付部４５ｄがサイドシルレイン３３の底壁部３３ｃの前端部及び側壁部３３ａの前端部にそれぞれ取り付けられることにより、フロントピラーレイン３５の下端部とサイドシルレイン３３の前端部とを連結している。これにより、下側フロントピラー５が後方に倒れようとすると、かかる第２補強部材４５が引張力に抗するように作用するので、下側フロントピラー５の後方向への倒れ込みが抑えられる。
【００５０】
以上により、本実施形態に係る側部車体構造によれば、下側フロントピラー５及びサイドシル３全体を補強することなく、少ない部品点数で、車両のドア開口部３９における車体の変形を抑えることができる。
【００５１】
なお、本実施形態では、下側フロントピラー５に前方から荷重Ｆが入力した場合について説明したが、下側フロントピラー５に後方から荷重が入力した場合には、かかる荷重は、フロントピラーレイン３５の後壁部３５ｃにおける下端部を回転中心とする、車幅方向内側から見て反時計回りのモーメント力としてフロントピラーレイン３５に作用し、かかるモーメント力が下側フロントピラー５に伝達されることになる。そうして、下側フロントピラー５が前方に倒れようとすると、第１補強部材４３が引張力に抗するように作用するとともに、第２補強部材４５が圧縮力に抗するように作用するので、下側フロントピラー５の前方向への倒れ込みを抑えることができる。
【００５２】
（その他の実施形態）
本発明は、実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。
【００５３】
上記実施形態では、サイドシルレイン３３の前端近傍部に箱状の部位が形成されるようにガセット部材５３を形成したが、車両前後方向から見て、少なくとも、サイドシルレイン３３の側壁部３３ａ、頂壁部３３ｂ及び底壁部３３ｃとガセット部材５３の側壁部５３ａとからなる閉断面が形成されるのであれば、ガセット部材５３をどのような形状にしてもよい。
【００５４】
また、上記実施形態では、側部車体１に第１及び第２補強部材４３，４５を設けたが、これに限らず、第１補強部材４３のみ、又は、第２補強部材４５のみを設けるようにしてもよい。
【００５５】
このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
以上説明したように、本発明は、車両前後方向に延びるサイドシルと、当該サイドシルの前端部から上方に延びるフロントピラーとを備えた車両の側部車体構造等について有用である。
【符号の説明】
【００５７】
１ 側部車体
３ サイドシル
５ 下側フロントピラー（フロントピラー）
３３ サイドシルレインフォースメント
３３ｂ 頂壁部（上側部分）
３５ フロントピラーレインフォースメント（ピラーレインフォースメント）
３５ｃ 後壁部（後側部分）
３９ フロントドア開口部（ドア開口部）
４３ 第１補強部材（内側補強部材）
４５ 第２補強部材（外側補強部材）
５３ ガセット部材
５７ コーナー部に対応する部位
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のドア開口部の下縁を規定する、車両前後方向に延びる閉断面状のサイドシルと、車両のドア開口部の前縁を規定する、当該サイドシルの前端部から上方に延びる閉断面状のフロントピラーとを備えた車両の側部車体構造であって、
上記サイドシル内部を車両前後方向に延びる開断面状のサイドシルレインフォースメントと、
上記フロントピラー内部を上下方向に延び、少なくともその後側部分における下端部が上記サイドシルレインフォースメントの上側部分に接続されるピラーレインフォースメントと、
上記サイドシルの前端近傍部で、上記開断面状のサイドシルレインフォースメントの断面開口側に取り付けられて、当該サイドシルレインフォースメントと閉断面を形成するガセット部材と、
上記サイドシルと上記フロントピラーとの間に挟まれる、上記ドア開口部のコーナー部に対応する部位に、当該サイドシル及び当該フロントピラーの内側面に沿うように連結された内側補強部材と、をさらに備え、
上記ガセット部材の前端が、上記ピラーレインフォースメントの後側部分における下端部近傍に位置していることを特徴とする車両の側部車体構造。
【請求項２】
車両のドア開口部の下縁を規定する、車両前後方向に延びる閉断面状のサイドシルと、車両のドア開口部の前縁を規定する、当該サイドシルの前端部から上方に延びる閉断面状のフロントピラーとを備えた車両の側部車体構造であって、
上記サイドシル内部を車両前後方向に延びる開断面状のサイドシルレインフォースメントと、
上記フロントピラー内部を上下方向に延び、少なくともその後側部分における下端部が上記サイドシルレインフォースメントの上側部分に接続されるピラーレインフォースメントと、
上記サイドシルの前端近傍部で、上記開断面状のサイドシルレインフォースメントの断面開口側に取り付けられて、当該サイドシルレインフォースメントと閉断面を形成するガセット部材と、
上記サイドシルレインフォースメントの前端部における下側部分と、上記ピラーレインフォースメントの下端部における前側部分とを連結する外側補強部材と、をさらに備え、
上記ガセット部材の前端が、上記ピラーレインフォースメントの後側部分における下端部近傍に位置していることを特徴とする車両の側部車体構造。
【請求項３】
請求項１記載の車両の側部車体構造において、
上記サイドシルレインフォースメントの前端部における下側部位と、上記ピラーレインフォースメントの下端部における前側部位とを連結する外側補強部材をさらに備えていることを特徴とする車両の側部車体構造。
【請求項１】
車両のドア開口部の下縁を規定する、車両前後方向に延びる閉断面状のサイドシルと、車両のドア開口部の前縁を規定する、当該サイドシルの前端部から上方に延びる閉断面状のフロントピラーとを備えた車両の側部車体構造であって、
上記サイドシル内部を車両前後方向に延びる開断面状のサイドシルレインフォースメントと、
上記フロントピラー内部を上下方向に延び、少なくともその後側部分における下端部が上記サイドシルレインフォースメントの上側部分に接続されるピラーレインフォースメントと、
上記サイドシルの前端近傍部で、上記開断面状のサイドシルレインフォースメントの断面開口側に取り付けられて、当該サイドシルレインフォースメントと閉断面を形成するガセット部材と、
上記サイドシルと上記フロントピラーとの間に挟まれる、上記ドア開口部のコーナー部に対応する部位に、当該サイドシル及び当該フロントピラーの内側面に沿うように連結された内側補強部材と、をさらに備え、
上記ガセット部材の前端が、上記ピラーレインフォースメントの後側部分における下端部近傍に位置していることを特徴とする車両の側部車体構造。
【請求項２】
車両のドア開口部の下縁を規定する、車両前後方向に延びる閉断面状のサイドシルと、車両のドア開口部の前縁を規定する、当該サイドシルの前端部から上方に延びる閉断面状のフロントピラーとを備えた車両の側部車体構造であって、
上記サイドシル内部を車両前後方向に延びる開断面状のサイドシルレインフォースメントと、
上記フロントピラー内部を上下方向に延び、少なくともその後側部分における下端部が上記サイドシルレインフォースメントの上側部分に接続されるピラーレインフォースメントと、
上記サイドシルの前端近傍部で、上記開断面状のサイドシルレインフォースメントの断面開口側に取り付けられて、当該サイドシルレインフォースメントと閉断面を形成するガセット部材と、
上記サイドシルレインフォースメントの前端部における下側部分と、上記ピラーレインフォースメントの下端部における前側部分とを連結する外側補強部材と、をさらに備え、
上記ガセット部材の前端が、上記ピラーレインフォースメントの後側部分における下端部近傍に位置していることを特徴とする車両の側部車体構造。
【請求項３】
請求項１記載の車両の側部車体構造において、
上記サイドシルレインフォースメントの前端部における下側部位と、上記ピラーレインフォースメントの下端部における前側部位とを連結する外側補強部材をさらに備えていることを特徴とする車両の側部車体構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−１２２６（Ｐ２０１３−１２２６Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３３６５９（Ｐ２０１１−１３３６５９）
【出願日】平成２３年６月１５日（２０１１．６．１５）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月１５日（２０１１．６．１５）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
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