車体側部構造および車体側部の荷重分散方法
【課題】 衝突初期の段階で上下方向骨格部材に圧縮と引張りの相反する２つの内力を同時に発生させることにより、より理想的なモードコントロールおよび強度特性を実現できる車体側部構造の提供を図る。
【解決手段】 荷重入力部Ｉと荷重支持基部Ｂとを連結する内方バルクヘッド２０および外方バルクヘッド２１を設け、センターピラー３に側面衝突荷重Ｆが車幅方向に作用した際に、このセンターピラー３の長手方向に対して、衝突荷重Ｆの入力点Ｐから上方に圧縮力ｆｃを発生させるとともに、その衝突荷重Ｆの入力点Ｐから下方に引張り力ｆｔを発生させる荷重入力変換手段Ｋ１を設けることにより、センターピラー３に圧縮と引張りの相反する２つの内力を同時に発生させて、衝突初期の荷重の早期立ち上がりと衝突後半の強度確保を両立し、より理想的なモードコントロールおよび強度特性を実現できる。
【解決手段】 荷重入力部Ｉと荷重支持基部Ｂとを連結する内方バルクヘッド２０および外方バルクヘッド２１を設け、センターピラー３に側面衝突荷重Ｆが車幅方向に作用した際に、このセンターピラー３の長手方向に対して、衝突荷重Ｆの入力点Ｐから上方に圧縮力ｆｃを発生させるとともに、その衝突荷重Ｆの入力点Ｐから下方に引張り力ｆｔを発生させる荷重入力変換手段Ｋ１を設けることにより、センターピラー３に圧縮と引張りの相反する２つの内力を同時に発生させて、衝突初期の荷重の早期立ち上がりと衝突後半の強度確保を両立し、より理想的なモードコントロールおよび強度特性を実現できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体側部構造および車体側部の荷重分散方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の側面衝突に対応させた車体構造としては、センターピラー等の上下方向骨格部材の全周を閉断面構造化するとともに、そのピラー部材の下方に積極的に強度不連続部を設け、側面衝突時において同部位で的確に内側に折れ曲がるように変形させることにより、ピラー部材の中央部分と上方部分での局部的な折れ曲がりを防止し、ピラー部材を略均一に内側に変位させるとともに、その内側への変形量を比較的少なくするようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平８−７２７４０号公報（第４頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、かかる従来の車体構造では、ピラー部材に設けた強度不連続部で折れ曲がりが起きてからそのピラー部材に引張り力が作用するためには、ピラー部材がある程度車室内に進入する必要があり、その間、車体の側面強度が低下する傾向にあるために衝突初期において大幅な強度向上を期待することが困難となる。
【０００４】
近年にあっては、車両のサイズや形状の多様化により一層の安全性の向上が望まれており、また、環境への影響に対する懸念から車両軽量化についても要求度合いが高まり、この点からも側面衝突時のピラー部材の車室内方への進入モードコントロールと車体強度の向上を、より合理的にして高いレベルで達成することが望まれている。
【０００５】
そこで、本発明は、衝突初期の段階で上下方向骨格部材に圧縮と引張りの相反する２つの内力を同時に発生させることにより、より理想的なモードコントロールおよび強度特性を実現できる車体側部構造および車体側部の荷重分散方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の車体側部構造は、車体上部の車幅方向両側に車両前後方向に延在する上部前後方向骨格部材と、車体下部の車幅方向両側に車両前後方向に延在する下部前後方向骨格部材と、これら上部前後方向骨格部材と下部前後方向骨格部材とを上下方向に連結する上下方向骨格部材と、を備えており、上記上下方向骨格部材に側面衝突荷重が車幅方向に作用した際に、この上下方向骨格部材の長手方向に対して、衝突荷重の入力点から上方に圧縮力を発生させるとともに、その衝突荷重の入力点から下方に引張り力を発生させる荷重入力変換手段を設けたことを最も主要な特徴とする。
【０００７】
また、本発明の車体側部の荷重分散方法は、上部前後方向骨格部材と下部前後方向骨格部材とを上下方向に連結する上下方向骨格部材に側面衝突荷重が車幅方向に作用した際に、この上下方向骨格部材の長手方向に対して、衝突荷重の入力点から上方に圧縮力を発生させるとともに、その衝突荷重の入力点から下方に引張り力を発生させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の車体側部構造および車体側部の荷重分散方法によれば、側面衝突荷重が上下方向骨格部材に入力されると、この上下方向骨格部材にはその上・下端部は上部前後方向骨格部材と下部前後方向骨格部材とに支持された状態で、長手方向の中間部に衝突荷重を受けて、その衝突荷重の入力点から上方に圧縮力が発生されるとともに、その衝突荷重の入力点から下方に引張り力が発生される。
【０００９】
このため、１つの上下方向骨格部材に圧縮と引張りの相反する２つの内力を同時に発生させることが可能となり、衝突初期の荷重の早期立ち上がりと衝突後半の強度確保の両立が可能なって、より理想的なモードコントロールおよび強度特性を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。
【００１１】
図１〜図６は本発明にかかる車体側部構造の第１実施形態を示し、図１は車体の骨格構造を示す斜視図、図２は車体左側を横断した背面断面図、図３は要部構造を示す分解斜視図、図４は側面衝突時の作用を示す車体左側の背面断面図、図５は本実施形態における上下方向骨格部材に作用する内力を示すグラフ、図６は従来における側面衝突時の上下方向骨格部材の変形状態を（ａ），（ｂ）の場合で示す説明図である。
【００１２】
本実施形態の車体側部構造は、図１に示すように車体上部に配置したルーフ部Ｒの車幅方向両側に車体前後方向に延在する上部前後方向骨格部材としての左，右一対のルーフサイドレール１と、車体下部に配置したフロア部ＦＬの車幅方向両側に車体前後方向に延在する下部前後方向骨格部材としての左，右一対のサイドシル２と、これら上下に対向する前記ルーフサイドレール１と前記サイドシル２とを上下方向に連結する上下方向骨格部材としてのセンタピラー３と、を備えている。
【００１３】
また、前記ルーフサイドレール１と前記サイドシル２との間には、センタピラー３の車体前方に所定間隔をおいてフロントピラー４が配置されるとともに、センタピラー３の車体後方に所定間隔をおいてリアピラー５が配置され、これらセンターピラー３、フロントピラー４、リアピラー５および上記ルーフサイドレール１、サイドシル２はそれぞれ断面矩形状の閉断面に形成される。
【００１４】
更に、前記左右一対のサイドシル２間にはフロアパネル６が敷設され、このフロアパネル６の車幅方向中央部に前後方向に形成したトンネル部７とサイドシル２との間には車幅方向骨格部材としてのクロスメンバ８が設けられる。
【００１５】
前記センタピラー３は、図２に示すように全体的に車体外方に湾曲しており、その長手方向（上下方向）の略下半部の上下２箇所に所定間隔をおいて一対の上・下ヒンジ１０ａ，１０ｂが設けられ、これら上・下ヒンジ１０ａ，１０ｂにリアドア１０が開閉自在に取り付けられ、このリアドア１０によってルーフサイドレール１とサイドシル２とセンターピラー３とリアピラー５とで形成されるリア開口部１１を開閉するようになっている。
【００１６】
また、ルーフサイドレール１とサイドシル２とセンターピラー３とフロントピラー４とで形成されるフロント開口部１２は、フロントピラー４に取り付けられる図外のフロントドアによって開閉される。
【００１７】
ここで、本実施形態では図２に示すように、車両等の衝突対象物ｍから前記センターピラー３に側面衝突荷重Ｆが車幅方向に作用した際に、このセンターピラー３の長手方向に対して、衝突荷重Ｆの入力点Ｐから上方に圧縮力ｆｃを発生させるとともに、その衝突荷重Ｆの入力点Ｐから下方に引張り力ｆｔを発生させる荷重入力変換手段Ｋ１を設けてある。
【００１８】
また、本実施形態の車体側部の荷重分散方法では、ルーフサイドレール１とサイドシル２とを上下方向に連結するセンターピラー３に側面衝突荷重Ｆが車幅方向に作用した際に、このセンターピラー３の長手方向に対して、衝突荷重Ｆの入力点Ｐから上方に圧縮力を発生させるとともに、その衝突荷重Ｆの入力点Ｐから下方に引張り力を発生させるようになっている。
【００１９】
前記荷重入力変換手段Ｋ１は、荷重入力部Ｉをセンターピラー３の閉断面の車幅方向外方に配置するとともに、荷重支持基部Ｂをセンターピラー３の閉断面の車幅方向内方面に配置し、かつ、その荷重支持基部Ｂを前記荷重入力部Ｉに対して上方にオフセット配置（オフセット量Ｌ１）して、これら荷重入力部Ｉと荷重支持基部Ｂとを連結する第１荷重伝達部材としての内方バルクヘッド２０および外方バルクヘッド２１を設けてある。
【００２０】
内方バルクヘッド２０および外方バルクヘッド２１は、図３に示すようにアルミニウム等の軽合金により押出し成形され、内方バルクヘッド２０は、センターピラー３のアウタパネル３ａとインナパネル３ｂ間に形成される閉断面内に配置されるとともに、外方バルクヘッド２１は、閉断面のセンターピラー３の車幅方向外方面となるアウタピラー３ａの外側に結合されるとともに、この外方バルクヘッド２１を前記内方バルクヘッド２０に結合してある。
【００２１】
即ち、上記内方バルクヘッド２０は、図３に示すように車幅方向両端に内・外端面２０ａ，２０ｂを備え、これら両端面２０ａ，２０ｂの上下方向両端部間に側壁２０ｃ，２０ｄを設けてあるとともに、これら側壁２０ｃ，２０ｄの内方に補強壁２０ｅ，２０ｆを設けてある。
【００２２】
また、前記外方バルクヘッド２１は、内方バルクヘッド２０と同様に内・外端面２１ａ，２１ｂを車幅方向両端に備え、これら両端面２１ａ，２１ｂの上下方向両端部間に側壁２１ｃ，２１ｄと補強壁２１ｅ，２１ｆとを設けてある。
【００２３】
従って、前記内方バルクヘッド２０の内端面２０ａが前記荷重支持基部Ｂに相当し、かつ、外方バルクヘッド２１の外端面２１ｂが前記荷重入力部Ｉに相当する。
【００２４】
前記内方バルクヘッド２０および前記外方バルクヘッド２１は、センターピラー３に設けた前記一対の上・下ヒンジ１０ａ，１０ｂの間に配置し、また、外方バルクヘッド２１は、その車幅方向外側を後方に向かって断面を漸減させてある。
【００２５】
そして、これら内方バルクヘッド２０と外方バルクヘッド２１とを、図３に示すように閉断面のセンターピラー３のアウタパネル３ａを挟んで対向対置し、それら内方バルクヘッド２０と外方バルクヘッド２１とをそれぞれ連続させてある。
【００２６】
また、前記内方バルクヘッド２０および外方バルクヘッド２１に、前記リアドア１０（図２参照）や図外のフロントドアなどのドアまわりのハーネスを配索するための空間部２２，２３を形成するとともに、センターピラー３に形成されるハーネス貫通穴３ｃをそれら内方バルクヘッド２０および外方バルクヘッド２１の近傍に形成してある。
【００２７】
このようにしてセンターピラー３のアウタパネル３ａを挟んで対向配置した内方バルクヘッド２０と外方バルクヘッド２１とは、ボルト２４により結合するとともに、内方バルクヘッド２０の内端面２０ａをセンターピラー３のインナパネル３ｂにリベット２５により結合してある。
【００２８】
以上の構成により本実施形態の車体側部構造および車体側部の荷重分散方法によれば、図２に示すように側面衝突荷重Ｆがセンターピラー３に入力されると、このセンターピラー３にはその上・下端部がルーフサイドレール１とサイドシル２とに支持された状態で、長手方向の中間部に配置される入力点Ｐに衝突荷重Ｆを受ける。
【００２９】
このとき、内方バルクヘッド２０と外方バルクヘッド２１は、荷重支持基部Ｂが荷重入力部Ｉに対して車幅方向に所定距離をもって上方にオフセットするようにして傾斜しているため、図４に示すように荷重入力部Ｉと荷重支持基部Ｂとの間に偶力Ｍが誘起され、その偶力Ｍにより荷重支持基部Ｂは荷重入力部Ｉに対して相対的に上方に移動しつつ車幅方向内方、つまり車室内方に進入する。
【００３０】
従って、センターピラー３には衝突荷重Ｆの入力点Ｐから上方に圧縮力ｆｃが発生するとともに、その衝突荷重Ｆの入力点Ｐから下方に引張り力ｆｔが発生する。
【００３１】
つまり、従来では図６（ａ）に示すように、センターピラーａの最大曲率部ｂが衝突荷重Ｆの作用点よりも上方にある場合は、センターピラーａの上部と下部には同時に引張り力が作用してしまうとともに、同図（ｂ）に示すように最大曲率部ｂが衝突荷重Ｆの作用点位置にある場合は、衝突初期ではセンターピラーａの上部および下部に同時に圧縮力が作用し、その後センターピラーａの車室内方への進入に伴って、上部および下部に同時に引張り力が作用するようになり、いずれも圧縮力と引張り力を共存させることはできない。
【００３２】
これに対して、本実施形態ではセンターピラー３に圧縮力ｆｃと引張り力ｆｔの相反する２つの内力を同時に発生させつつ衝突荷重Ｆを分散することが可能となり、図５に示すように衝突初期の荷重の早期立ち上がりと衝突後半の強度確保の両立が可能となって、より理想的なモードコントロールおよび強度特性を実現できる。
【００３３】
従って、車両のサイズや形状の多様化にかかわらず、より一層の安全性の向上が可能となるとともに、車両の軽量化を達成することができ、また、側面衝突時のピラー部材の車室内方への進入モードコントロールと車体強度の向上を、より合理的にして高いレベルで達成することができる。
【００３４】
更に、本実施形態では前記作用効果に加えて、荷重入力部Ｉをセンターピラー３の閉断面の車幅方向外方に配置するとともに、荷重支持基部Ｂをセンターピラー３の閉断面の車幅方向内方面に配置し、かつ、その荷重支持基部Ｂを前記荷重入力部Ｉに対して上方にオフセット（オフセット量Ｌ１）配置して、これら荷重入力部Ｉと荷重支持基部Ｂとを連結する第１荷重伝達部材としての内方バルクヘッド２０および外方バルクヘッド２１を設けたので、荷重入力部Ｉと荷重支持基部Ｂとの間に確実に偶力を誘起させることができ、この偶力により荷重支持基部Ｂは荷重入力部Ｉに対して相対的に上方に移動しつつ車室内側に進入し、これにより入力点Ｐよりも上方には圧縮力ｆｃ、入力点Ｐよりも下方には引張り力ｆｔをそれぞれ確実に発生させることができる。
【００３５】
また、内方バルクヘッド２０を、センターピラー３のアウタパネル３ａとインナパネル３ｂ間に形成される閉断面内に配置し、外方バルクヘッド２１を、閉断面のセンターピラー３のアウタパネル３ａの外側に結合するとともに、この外方バルクヘッド２１を前記内方バルクヘッド２０に結合したので、その結合部分によって内方バルクヘッド２０と外方バルクヘッド２１との変形を抑制して、より確実に偶力を誘起させることができ、また、外方バルクヘッド２１とアウタパネル３ａとが結合されることにより、センターピラー３とバルクヘッド２０，２１との相対移動を防止して、より確実に圧縮力ｆｃと引張り力ｆｔを発生させることができる。
【００３６】
更に、内方バルクヘッド２０および外方バルクヘッド２１は、センターピラー３に設けた一対の上・下ヒンジ１０ａ，１０ｂの間に配置したので、センターピラー３のアウタパネル３ａの外側に外方バルクヘッド２１を結合した場合にも、リアドア１０の開閉基端部で外方バルクヘッド２１を覆うことができる。
【００３７】
更にまた、前記外方バルクヘッド２１を、その車幅方向外側を後方に向かって断面を漸減させたので、リアドア１０の開閉時に、その開閉基端部の軌跡に外方バルクヘッド２１が干渉するのを防止することができる。
【００３８】
また、内方バルクヘッド２０と外方バルクヘッド２１とを、閉断面のセンターピラー３のアウタパネル３ａを挟んで対向対置し、それら内方バルクヘッド２０と外方バルクヘッド２１とをそれぞれ連続させたので、荷重入力部Ｉから荷重支持基部Ｂへの衝突荷重Ｆの入力伝達を効率良く行うことができ、ひいては、センターピラー３の入力点Ｐから上方に圧縮力ｆｃと、入力点Ｐから下方に引張り力ｆｔをより確実に発生させることができる。
【００３９】
更に、内方バルクヘッド２０および外方バルクヘッド２１に、ドアまわりのハーネスを配索するための空間部２２，２３を形成するとともに、センターピラー３に形成されるハーネス貫通穴３ｃをそれら内方バルクヘッド２０および外方バルクヘッド２１の近傍に形成したので、各バルクヘッド２０，２１が支障となることなく前記ハーネスを機能的に配索できる。
【００４０】
図７〜図９は本発明の第２実施形態を示し、前記第１実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとし、図７は車体左側を横断した背面断面図、図８は補強部材の拡大斜視図、図９は図８中Ａ−Ａ線に沿った拡大断面図である。
【００４１】
本実施形態の車体側部構造は、図７に示すように基本的に第１実施形態と略同様の構成となり、側面衝突荷重Ｆが車幅方向に作用した際に、センターピラー３の長手方向に対して、衝突荷重Ｆの入力点Ｐから上方に圧縮力を発生させるとともに、その衝突荷重Ｆの入力点Ｐから下方に引張り力を発生させる荷重入力変換手段Ｋ１を設けてあり、荷重入力変換手段Ｋ１は、荷重入力部Ｉをセンターピラー３の閉断面の車幅方向外方に配置するとともに、荷重支持基部Ｂをセンターピラー３の閉断面の車幅方向内方面に配置し、かつ、その荷重支持基部Ｂを前記荷重入力部Ｉに対して上方にオフセット配置して、これら荷重入力部Ｉと荷重支持基部Ｂとを内方バルクヘッド２０と外方バルクヘッド２１とによって連結してある。
【００４２】
そして、本実施形態が第１実施形態と特に異なる点は、荷重入力変換手段Ｋ１には、前記内方バルクヘッド２０および上記外方バルクヘッド２１に加えて、内方バルクヘッド２０の内端面２０ａと、前記サイドシル２の車幅方向外側部分と、を略直線状に連結する補強部材３０を設けてある。
【００４３】
即ち、前記補強部材３０は、図８に示すように全体的に下方がやや広がる扇形に形成され、その下端部３０ａは、サイドシル２の車幅方向外方面となるアウタパネル２ａの内面と、この内面に沿って配設される補強板３１との間に挟み込んで結合されるとともに、上端部３０ｂには前記内方バルクヘッド２０の内端面２０ａに沿った取付部３０ｃが形成され、この取付部３０ｃが内方バルクヘッド２０の内端面２０ａとセンターピラー３のインナパネル３ｂとの間に挟み込んだ状態で、第１実施形態で示したリベット２５（図３参照）で共締めしてある。
【００４４】
また、前記補強部材３０は、図９に示すように衝突荷重の伝達経路に沿って高張力部材としての張力伝達に優れたナノコンポジットワイヤ３２を結合してある。
【００４５】
勿論、高張力部材はナノコンポジットワイヤ３２に限ることなく、張力伝達に優れた素材で長尺状に形成した部材でもよく、本実施形態では補強部材３０の車両前後方向両側に沿って上記ナノコンポジットワイヤ３１をレーザー溶接により取り付けてある。
【００４６】
従って、本実施形態の車体側部構造によれば、第１実施形態と同様の作用効果を奏するのは勿論のこと、内方バルクヘッド２０の内端面２０ａと、サイドシル２の車幅方向外側部分と、を補強部材３０によって略直線状に連結したので、その補強部材３０を介してセンターピラー３の下部における引張り力ｆｔのサイドシル２への分散効果を促進することができる。
【００４７】
また、その引張り力ｆｔが初期状態にあって車幅方向成分を有しているため、同引張り力ｆｔによる車幅方向の車体反力の立ち上がりを早めることができる。
【００４８】
更に、本実施形態では補強部材３０は、衝突荷重の伝達経路に沿ってナノコンポジットワイヤ３２を結合したので、本発明の目的である荷重分散効果や反力の立ち上がりの早期化をより高め、かつ、確実に行うことができる。
【００４９】
図１０，図１１は本発明の第３実施形態を示し、前記第１実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとし、図１０は内方バルクヘッドと外方バルクヘッドの取付け部分を示す拡大斜視図、図１１は内方バルクヘッドの背面斜視図である。
【００５０】
本実施形態の車体側部構造は、図１０に示すように基本的に第１実施形態と略同様の構成となり、センターピラー３のアウタパネル３ａとインナパネル３ｂ間に形成される閉断面内に配置される内方バルクヘッド２０と、閉断面のセンターピラー３のアウタパネル３ａ外側に結合される外方バルクヘッド２１と、を備えており、内方バルクヘッド２０をアルミニウムなどの軽合金で鋳造するとともに、外方バルクヘッド２１を同軽合金で押出し成形してある。
【００５１】
ここで、本実施形態では上記内方バルクヘッド２０を、図１１に示すように車幅方向内側を開口するとともに、車幅方向外側を閉塞してその閉塞端を荷重受け面２０ｇとする一方、外方バルクヘッド２０の押し出し方向が車両上下方向となるように押出し成形してある。
【００５２】
即ち、前記内方バルクヘッド２０は、荷重受け面２０ｇの内側に補強壁２０ｅ，２０ｆを配置してあり、また、前記外方バルクヘッド２１は、第１実施形態と同様に両端面２１ａ，２１ｂの上下方向両端部間に側壁２１ｃ，２１ｄと補強壁２１ｅ，２１ｆとが押出し成形されるが、この外方バルクヘッド２１の押し出し方向は車両上下方向としてある。
【００５３】
従って、本実施形態の車体側部構造によれば、第１実施形態と同様の作用効果を奏するのは勿論のこと、外方バルクヘッド２１の押し出し方向が車両上下方向となっているため、両端面２１ａ，２１ｂと、側壁２１ｃ，２１ｄと、補強壁２１ｅ，２１ｆとがそれぞれ車両上下方向に沿って配置されることになり、側面衝突荷重Ｆによって発生する偶力により外方バルクヘッド２１自身が平行四辺形状に断面崩れを生ずることによる機能低下を抑制できるようになり、本発明の目的である荷重分散効果や反力の立ち上がりを安定して行うことができる。
【００５４】
また、内方バルクヘッド２０を鋳造成形したことにより、各部の肉厚配分の自由度を高めることが可能となり、これにより肉厚分布を最適化して強度確保のための質量投資を抑えることができる。
【００５５】
図１２〜図１５は本発明の第４実施形態を示し、前記第１実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとし、図１２は車体左側を横断した背面断面図、図１３は側面衝突時の作用を示す車体左側の背面断面図、図１４は車体側部の要部を示す分解斜視図、図１５は入力側リンク支持部材の取付け状態を示す分解斜視図である。
【００５６】
本実施形態の車体側部構造は、図１２に示すように基本的に第１実施形態と略同様の構成となり、衝突対象物ｍからセンターピラー３に側面衝突荷重Ｆが車幅方向に作用した際に、このセンターピラー３の長手方向に対して、衝突荷重Ｆの入力点Ｐから上方に圧縮力ｆｃを発生させるとともに、その衝突荷重Ｆの入力点Ｐから下方に引張り力ｆｔを発生させる荷重入力変換手段Ｋ２を設けてある。
【００５７】
前記荷重入力変換手段Ｋ２は、荷重入力部としての入力側リンク支持部材４１をセンターピラー３の閉断面内に配置するとともに、荷重支持基部としての基部側リンク支持部材４２を、サイドシル２に車幅方向に連結したクロスメンバ８に配置し、かつ、前記基部側リンク支持部材４２を前記入力側リンク支持部材４１に対して下方にオフセット配置（オフセット量Ｌ２）して、これら基部側リンク支持部材４２と入力側リンク支持部材４１との間に配設される第２荷重伝達部材としてのリンク部材４０を設けてある。
【００５８】
前記リンク部材４０は、図１４に示すように軸方向の圧縮力対して高い剛性を有する所定長さの部材で形成され、その両端部に設けた円筒状取付環４０ａ，４０ｂを上記入力側リンク支持部材４１と基部側リンク支持部材４２にピンとしてのボルト４３，ナット４３ａにより取り付けることにより、前記リンク部材４０によって入力側リンク支持部材４１と基部側リンク支持部材４２との間をピン連結してある。
【００５９】
前記入力側リンク支持部材４１は、図１５に示すように閉断面のセンターピラー３の内部にアウタパネル３ａに沿って補強部材４４を設け、この補強部材４４に結合するようになっている。
【００６０】
入力側リンク支持部材４１は、図１５に示すように車幅方向内方が開放する箱状に形成され、その車両前後方向両側４１ａ，４１ｂに前記ボルト４３の挿通穴４１ｃを形成してあり、前記補強部材４４は車幅方向内方が開放する断面Ｕ字状に形成され、その底面がリベット２５によりセンターピラー３のアウタパネル３ａに結合してある。
【００６１】
そして、前記リンク部材４０の上部に設けた前記円筒状取付環４０ａを、前記入力側リンク支持部材４１の挿通穴４１ｃに一致させて、それらに前記ボルト４３を挿通してナット４３ａで締め付け固定するようになっている。
【００６２】
前記基部側リンク支持部材４２は、前記クロスメンバ８のシート脚部９ａを取付ける位置の車幅方向外方近傍に結合するようになっている。
【００６３】
即ち、前記クロスメンバ８には、フロントシート９の後側の左・右側のシート脚部９ａ，９ｂが設置され、前記基部側リンク支持部材４２は、車幅方向外方に配置される左側のシート脚部９ａの車幅方向外方近傍に、前記基部側リンク支持部材４２を結合してある。
【００６４】
前記基部側リンク支持部材４２は、図１４に示すように車両前後方向側面４２ａ，４２ｂを、前記クロスメンバ８の幅をもってＵ字状に折曲して形成され、それら側面４２ａ，４２ｂをそのクロスメンバ８の端部に挟んで溶接などにより結合してある。
【００６５】
そして、前記側面４２ａ，４２ｂに形成したボルト挿通穴４２ｃと、前記リンク部材４０の下部に設けた前記円筒状取付環４０ｂとを一致させて、それらにボルト４３を挿通してナット４３ａで締め付け固定するようになっている。
【００６６】
従って、本実施形態の車体側部構造によれば、側面衝突荷重Ｆが入力点Ｐに入力すると、入力側リンク支持部材４１と基部側リンク支持部材４２との間に偶力が誘起され、これに伴って図１３に示すようにリンク部材４０は、下部の円筒状取付環４０ｂを中心として上部の円筒状取付環４０ａが円軌道Ｃ上を移動しつつ車幅方向内方に進入するため、センターピラー３の入力点Ｐから上方に圧縮力ｆｃを発生させるとともに、その入力点Ｐから下方に引張り力ｆｔを発生させる。
【００６７】
また、本実施形態では荷重入力変換手段Ｋ２を前記リンク部材４０で構成したので、連結部に生ずるモーメントを低減しつつ連結部中腹部での折れ曲がり変形を抑制し、かつ、前記円軌道Ｃ上を入力側リンク支持部材４１が移動するようにより確実にコントロールすることができる。
【００６８】
更に、このようにリンク部材４０を用いて入力側リンク支持部材４１と基部側リンク支持部材４２との間をピン連結したので、車体組み立て工程後に組み付けることが可能となり、本構造の適用自由度が拡大し、更には基部側リンク支持部材４２をシート９の後側脚部９ａの近傍としてるため、リンク部材４０を傾斜させた際の車幅方向スパンを極力大きく確保でき、円軌道Ｃ上を移動する際の入力側リンク支持部材４１の上下方向変位を増大することができる。
【００６９】
更にまた、前記入力側リンク支持部材４１は、閉断面のセンターピラー３の内部のアウタパネル３ａに沿って補強部材４４を設け、この補強部材４４に結合するようにしたので、入力側リンク支持部材４１のセンターピラー３への結合強度をより高めて、センターピラー３に圧縮力ｆｃおよび引張り力ｆｔを確実に発生させることができる。
【００７０】
また、前記基部側リンク支持部材４２は、前記クロスメンバ８のシート脚部９ａを取付ける位置の車幅方向外方近傍に結合するようにしたので、リンク部材４０を支持するためにより合理的に強度を確保して、投資重量を抑えることができる。
【００７１】
図１６，図１７は本発明の第５実施形態を示し、前記第４実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとし、図１６は車体側部の要部を示す分解斜視図、図１７は図１６中Ｂ−Ｂ線に沿った拡大断面図である。
【００７２】
本実施形態の車体側部構造は、図１６に示すように基本的に第４実施形態と略同様の構成となり、前記荷重入力変換手段Ｋ２は、入力側リンク支持部材４１をセンターピラー３の閉断面内に配置するとともに、基部側リンク支持部材４２をサイドシル２に車幅方向に連結したクロスメンバ８に配置し、かつ、前記基部側リンク支持部材４２を前記入力側リンク支持部材４１に対して下方にオフセット配置して、これら基部側リンク支持部材４２と入力側リンク支持部材４１との間にリンク部材４０を配設してある。
【００７３】
そして、本実施形態では前記基部側リンク支持部材４２を、これの近傍に配置されるシート脚部９ａと一体に形成して前記クロスメンバ８に結合してある。
【００７４】
このとき、車幅方向に一対設けた車幅方向外方の前記シート脚部９ａと車幅方向内方のシート脚部９ｂとは、それぞれを共通の連続部分４６を介して一体に成形し、その連続部分４６を上記クロスメンバ８に結合してある。
【００７５】
従って、このように連続部分４６を設けることにより、左右のシート脚部９ａ，９ｂと共に前記基部側リンク支持部材４２がその連続部分４６に一体に成形されるようになっている。
【００７６】
また、前記リンク部材４０は、入力側リンク支持部材４１および基部側リンク支持部材４２に円筒状取付環４０ａ，４０ｂを介して回動自在に連結してあるが、図１７に示すようにその円筒状取付環４０ａ，４０ｂの内周に、樹脂等の摩擦低減素材を用いた滑動カラー４７を設けてある。
【００７７】
従って、前記滑動カラー４７の内周には取付用のボルト４３が相対回転自在に挿通されることになる。
【００７８】
ところで、一般にはセンターピラー３の下部断面内にシートベルトリトラクタ４８が取付けられるが、前記リンク部材４０は丁度そのシートベルトリトラクタ４８の配置部分の車室内方に配置されており、本実施形態ではそのリンク部材４０を、車幅方向内方に凸となる湾曲形状に形成してある。
【００７９】
従って、本実施形態の車体側部構造によれば、基部側リンク支持部材４２を、これの近傍に配置されるシート脚部９ａと一体に形成したので、部品点数の削減が可能となり、より合理的な構造とすることができる。
【００８０】
また、車幅方向に一対設けたシート脚部９ａとシート脚部９ｂとを、それぞれを共通の連続部分４６を介して一体に成形し、その連続部分４６を上記クロスメンバ８に結合したので、連続部分４６によってクロスメンバ８を補強することができ、ひいては基部側リンク支持部材４２の支持剛性をより高めることができる。
【００８１】
更に、前記リンク部材４０の円筒状取付環４０ａ，４０ｂの内周に滑動カラー４７を設けたので、通常走行時にこの滑動カラー４７によって軋み音等の異音発生を抑制することができる。
【００８２】
更にまた、リンク部材４０を、車幅方向内方に凸となる湾曲形状に形成したので、センターピラー３の下部に配置したシートベルトリトラクタ４８にリンク部材４０が干渉するのを防止でき、そのセンターピラー３下部近傍の空間を有効に利用して前記リンク部材４０を配置できる。
【００８３】
図１８，図１９は本発明の第６実施形態を示し、前記各実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとし、図１８は車体左側を横断した背面断面図、図１９は補強部材の拡大斜視図である。
【００８４】
本実施形態の車体側部構造は、図１８に示すように基本的に第４実施形態と略同様の構成となり、荷重入力変換手段Ｋ２は、入力側リンク支持部材４１をセンターピラー３の閉断面内に配置するとともに、基部側リンク支持部材４２をサイドシル２に車幅方向に連結したクロスメンバ８に配置し、かつ、前記基部側リンク支持部材４２を前記入力側リンク支持部材４１に対して下方にオフセット配置して、これら基部側リンク支持部材４２と入力側リンク支持部材４１との間に前記リンク部材４０を配設してある。
【００８５】
そして、本実施形態では前記荷重入力変換手段Ｋ２は、入力側リンク支持部材４１の車幅方向内方端と、前記サイドシル２の車幅方向外側部分と、を略直線状に連結する補強部材４９を設けてある。
【００８６】
補強部材４９は、第２実施形態に示す補強部材３０（図８参照）と同様に、全体的に下方がやや広がる扇形に形成され、その下端部４９ａは、サイドシル２の車幅方向外方面となるアウタパネル２ａの内面と、この内面に沿って配設される補強板３１との間に挟み込んで結合されるとともに、上端部４９ｂには前記入力側リンク支持部材４１の内端面に沿った取付部４９ｃが形成され、この取付部４９ｃが入力側リンク支持部材４１の内端面とセンターピラー３のインナパネル３ｂとの間に挟み込んだ状態でリベットで共締めしてある。
【００８７】
尚、本実施形態にあっても前記補強部材４９の前後両側には、衝突荷重の伝達経路に沿ってナノコンポジットワイヤ等の高張力部材を結合することが望ましい。
【００８８】
また、閉断面のセンターピラー３の内部に配置した入力側リンク支持部材４１に対応させて、センターピラー３のアウタパネル３ａの外側に外方バルクヘッド５０を設け、その外方バルクヘッド５０の車幅方向外方端部５０ａを、前記入力側リンク支持部材４１に対して下方にオフセット配置してある。
【００８９】
従って、本実施形態の車体側部構造によれば、入力側リンク支持部材４１の車幅方向内方端と、前記サイドシル２の車幅方向外側部分と、を略直線状に連結する補強部材４９を設けたので、第２実施形態と同様にその補強部材４９を介してセンターピラー３の下部における引張り力ｆｔのサイドシル２への分散効果を促進することができ、かつ、その引張り力ｆｔが初期状態にあって車幅方向成分を有しているため、同引張り力ｆｔによる車幅方向の車体反力の立ち上がりを早めることができる。
【００９０】
また、前記補強部材４９の前後両側に、衝突荷重の伝達経路に沿ってナノコンポジットワイヤ等の高張力部材を結合することにより、荷重分散効果や反力の立ち上がりの早期化をより高め、かつ、確実に行うことができる。
【００９１】
更に、センターピラー３の内部に配置した入力側リンク支持部材４１に対応させて、センターピラー３のアウタパネル３ａの外側に外方バルクヘッド５０を設け、その外方バルクヘッド５０の車幅方向外方端部５０ａを、前記入力側リンク支持部材４１に対して下方にオフセット配置したので、衝突荷重Ｆの入力により入力側リンク支持部材４１に確実に偶力を誘起させることができ、この偶力により入力側リンク支持部材４１を上方に移動しつつ車室内側に進入し、これにより入力点Ｐよりも上方には圧縮力ｆｃ、入力点Ｐよりも下方には引張り力ｆｔをそれぞれ確実に発生させることができる。
【００９２】
ところで、本発明は前記第１〜第６実施形態に例をとって説明したが、これら実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の第１実施形態における車体の骨格構造を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態における車体左側を横断した背面断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態における要部構造を示す分解斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態における側面衝突時の作用を示す車体左側の背面断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態における上下方向骨格部材に作用する内力を示すグラフである。
【図６】従来における側面衝突時の上下方向骨格部材の変形状態を（ａ），（ｂ）の場合で示す説明図である。
【図７】本発明の第２実施形態における車体左側を横断した背面断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態における補強部材の拡大斜視図である。
【図９】図８中Ａ−Ａ線に沿った拡大断面図である。
【図１０】本発明の第３実施形態における内方バルクヘッドと外方バルクヘッドの取付け部分を示す拡大斜視図である。
【図１１】本発明の第３実施形態における内方バルクヘッドの背面斜視図である。
【図１２】本発明の第４実施形態における車体左側を横断した背面断面図である。
【図１３】本発明の第４実施形態における側面衝突時の作用を示す車体左側の背面断面図である。
【図１４】本発明の第４実施形態における車体側部の要部を示す分解斜視図である。
【図１５】本発明の第４実施形態における入力側リンク支持部材の取付け状態を示す分解斜視図である。
【図１６】本発明の第５実施形態における車体側部の要部を示す分解斜視図である。
【図１７】図１６中Ｂ−Ｂ線に沿った拡大断面図である。
【図１８】本発明の第６実施形態における車体左側を横断した背面断面図である。
【図１９】本発明の第６における補強部材の拡大斜視図である。
【符号の説明】
【００９４】
１ ルーフサイドレール（上部前後方向骨格部材）
２ サイドシル（下部前後方向骨格部材）
３ センターピラー（上下方向骨格部材）
３ａ アウタパネル
３ｂ インナパネル
３ｃ ハーネス貫通穴
８ クロスメンバ（車幅方向骨格部材）
９ フロントシート
９ａ，９ｂ シート脚部
１０ リアドア
１０ａ，１０ｂ ドアヒンジ
２０ 内方バルクヘッド（第１荷重伝達部材）
２１ 外方バルクヘッド（第１荷重伝達部材）
２２，２３ 空間部
３０ 補強部材
３１ ナノコンポジットワイヤ（高張力部材）
４０ リンク部材（第２荷重伝達部材）
４０ａ，４０ｂ 円筒状取付環
４１ 入力側リンク支持部材
４２ 基部側リンク支持部材
４４ 補強部材
４６ 連続部分
４７ 滑動カラー
４９ 補強部材
５０ 外方バルクヘッド
Ｋ１，Ｋ２ 荷重入力変換手段
Ｆ 衝突荷重
Ｐ 衝突荷重の入力点
Ｂ 荷重支持基部
Ｉ 荷重入力部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体側部構造および車体側部の荷重分散方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の側面衝突に対応させた車体構造としては、センターピラー等の上下方向骨格部材の全周を閉断面構造化するとともに、そのピラー部材の下方に積極的に強度不連続部を設け、側面衝突時において同部位で的確に内側に折れ曲がるように変形させることにより、ピラー部材の中央部分と上方部分での局部的な折れ曲がりを防止し、ピラー部材を略均一に内側に変位させるとともに、その内側への変形量を比較的少なくするようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平８−７２７４０号公報（第４頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、かかる従来の車体構造では、ピラー部材に設けた強度不連続部で折れ曲がりが起きてからそのピラー部材に引張り力が作用するためには、ピラー部材がある程度車室内に進入する必要があり、その間、車体の側面強度が低下する傾向にあるために衝突初期において大幅な強度向上を期待することが困難となる。
【０００４】
近年にあっては、車両のサイズや形状の多様化により一層の安全性の向上が望まれており、また、環境への影響に対する懸念から車両軽量化についても要求度合いが高まり、この点からも側面衝突時のピラー部材の車室内方への進入モードコントロールと車体強度の向上を、より合理的にして高いレベルで達成することが望まれている。
【０００５】
そこで、本発明は、衝突初期の段階で上下方向骨格部材に圧縮と引張りの相反する２つの内力を同時に発生させることにより、より理想的なモードコントロールおよび強度特性を実現できる車体側部構造および車体側部の荷重分散方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の車体側部構造は、車体上部の車幅方向両側に車両前後方向に延在する上部前後方向骨格部材と、車体下部の車幅方向両側に車両前後方向に延在する下部前後方向骨格部材と、これら上部前後方向骨格部材と下部前後方向骨格部材とを上下方向に連結する上下方向骨格部材と、を備えており、上記上下方向骨格部材に側面衝突荷重が車幅方向に作用した際に、この上下方向骨格部材の長手方向に対して、衝突荷重の入力点から上方に圧縮力を発生させるとともに、その衝突荷重の入力点から下方に引張り力を発生させる荷重入力変換手段を設けたことを最も主要な特徴とする。
【０００７】
また、本発明の車体側部の荷重分散方法は、上部前後方向骨格部材と下部前後方向骨格部材とを上下方向に連結する上下方向骨格部材に側面衝突荷重が車幅方向に作用した際に、この上下方向骨格部材の長手方向に対して、衝突荷重の入力点から上方に圧縮力を発生させるとともに、その衝突荷重の入力点から下方に引張り力を発生させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の車体側部構造および車体側部の荷重分散方法によれば、側面衝突荷重が上下方向骨格部材に入力されると、この上下方向骨格部材にはその上・下端部は上部前後方向骨格部材と下部前後方向骨格部材とに支持された状態で、長手方向の中間部に衝突荷重を受けて、その衝突荷重の入力点から上方に圧縮力が発生されるとともに、その衝突荷重の入力点から下方に引張り力が発生される。
【０００９】
このため、１つの上下方向骨格部材に圧縮と引張りの相反する２つの内力を同時に発生させることが可能となり、衝突初期の荷重の早期立ち上がりと衝突後半の強度確保の両立が可能なって、より理想的なモードコントロールおよび強度特性を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。
【００１１】
図１〜図６は本発明にかかる車体側部構造の第１実施形態を示し、図１は車体の骨格構造を示す斜視図、図２は車体左側を横断した背面断面図、図３は要部構造を示す分解斜視図、図４は側面衝突時の作用を示す車体左側の背面断面図、図５は本実施形態における上下方向骨格部材に作用する内力を示すグラフ、図６は従来における側面衝突時の上下方向骨格部材の変形状態を（ａ），（ｂ）の場合で示す説明図である。
【００１２】
本実施形態の車体側部構造は、図１に示すように車体上部に配置したルーフ部Ｒの車幅方向両側に車体前後方向に延在する上部前後方向骨格部材としての左，右一対のルーフサイドレール１と、車体下部に配置したフロア部ＦＬの車幅方向両側に車体前後方向に延在する下部前後方向骨格部材としての左，右一対のサイドシル２と、これら上下に対向する前記ルーフサイドレール１と前記サイドシル２とを上下方向に連結する上下方向骨格部材としてのセンタピラー３と、を備えている。
【００１３】
また、前記ルーフサイドレール１と前記サイドシル２との間には、センタピラー３の車体前方に所定間隔をおいてフロントピラー４が配置されるとともに、センタピラー３の車体後方に所定間隔をおいてリアピラー５が配置され、これらセンターピラー３、フロントピラー４、リアピラー５および上記ルーフサイドレール１、サイドシル２はそれぞれ断面矩形状の閉断面に形成される。
【００１４】
更に、前記左右一対のサイドシル２間にはフロアパネル６が敷設され、このフロアパネル６の車幅方向中央部に前後方向に形成したトンネル部７とサイドシル２との間には車幅方向骨格部材としてのクロスメンバ８が設けられる。
【００１５】
前記センタピラー３は、図２に示すように全体的に車体外方に湾曲しており、その長手方向（上下方向）の略下半部の上下２箇所に所定間隔をおいて一対の上・下ヒンジ１０ａ，１０ｂが設けられ、これら上・下ヒンジ１０ａ，１０ｂにリアドア１０が開閉自在に取り付けられ、このリアドア１０によってルーフサイドレール１とサイドシル２とセンターピラー３とリアピラー５とで形成されるリア開口部１１を開閉するようになっている。
【００１６】
また、ルーフサイドレール１とサイドシル２とセンターピラー３とフロントピラー４とで形成されるフロント開口部１２は、フロントピラー４に取り付けられる図外のフロントドアによって開閉される。
【００１７】
ここで、本実施形態では図２に示すように、車両等の衝突対象物ｍから前記センターピラー３に側面衝突荷重Ｆが車幅方向に作用した際に、このセンターピラー３の長手方向に対して、衝突荷重Ｆの入力点Ｐから上方に圧縮力ｆｃを発生させるとともに、その衝突荷重Ｆの入力点Ｐから下方に引張り力ｆｔを発生させる荷重入力変換手段Ｋ１を設けてある。
【００１８】
また、本実施形態の車体側部の荷重分散方法では、ルーフサイドレール１とサイドシル２とを上下方向に連結するセンターピラー３に側面衝突荷重Ｆが車幅方向に作用した際に、このセンターピラー３の長手方向に対して、衝突荷重Ｆの入力点Ｐから上方に圧縮力を発生させるとともに、その衝突荷重Ｆの入力点Ｐから下方に引張り力を発生させるようになっている。
【００１９】
前記荷重入力変換手段Ｋ１は、荷重入力部Ｉをセンターピラー３の閉断面の車幅方向外方に配置するとともに、荷重支持基部Ｂをセンターピラー３の閉断面の車幅方向内方面に配置し、かつ、その荷重支持基部Ｂを前記荷重入力部Ｉに対して上方にオフセット配置（オフセット量Ｌ１）して、これら荷重入力部Ｉと荷重支持基部Ｂとを連結する第１荷重伝達部材としての内方バルクヘッド２０および外方バルクヘッド２１を設けてある。
【００２０】
内方バルクヘッド２０および外方バルクヘッド２１は、図３に示すようにアルミニウム等の軽合金により押出し成形され、内方バルクヘッド２０は、センターピラー３のアウタパネル３ａとインナパネル３ｂ間に形成される閉断面内に配置されるとともに、外方バルクヘッド２１は、閉断面のセンターピラー３の車幅方向外方面となるアウタピラー３ａの外側に結合されるとともに、この外方バルクヘッド２１を前記内方バルクヘッド２０に結合してある。
【００２１】
即ち、上記内方バルクヘッド２０は、図３に示すように車幅方向両端に内・外端面２０ａ，２０ｂを備え、これら両端面２０ａ，２０ｂの上下方向両端部間に側壁２０ｃ，２０ｄを設けてあるとともに、これら側壁２０ｃ，２０ｄの内方に補強壁２０ｅ，２０ｆを設けてある。
【００２２】
また、前記外方バルクヘッド２１は、内方バルクヘッド２０と同様に内・外端面２１ａ，２１ｂを車幅方向両端に備え、これら両端面２１ａ，２１ｂの上下方向両端部間に側壁２１ｃ，２１ｄと補強壁２１ｅ，２１ｆとを設けてある。
【００２３】
従って、前記内方バルクヘッド２０の内端面２０ａが前記荷重支持基部Ｂに相当し、かつ、外方バルクヘッド２１の外端面２１ｂが前記荷重入力部Ｉに相当する。
【００２４】
前記内方バルクヘッド２０および前記外方バルクヘッド２１は、センターピラー３に設けた前記一対の上・下ヒンジ１０ａ，１０ｂの間に配置し、また、外方バルクヘッド２１は、その車幅方向外側を後方に向かって断面を漸減させてある。
【００２５】
そして、これら内方バルクヘッド２０と外方バルクヘッド２１とを、図３に示すように閉断面のセンターピラー３のアウタパネル３ａを挟んで対向対置し、それら内方バルクヘッド２０と外方バルクヘッド２１とをそれぞれ連続させてある。
【００２６】
また、前記内方バルクヘッド２０および外方バルクヘッド２１に、前記リアドア１０（図２参照）や図外のフロントドアなどのドアまわりのハーネスを配索するための空間部２２，２３を形成するとともに、センターピラー３に形成されるハーネス貫通穴３ｃをそれら内方バルクヘッド２０および外方バルクヘッド２１の近傍に形成してある。
【００２７】
このようにしてセンターピラー３のアウタパネル３ａを挟んで対向配置した内方バルクヘッド２０と外方バルクヘッド２１とは、ボルト２４により結合するとともに、内方バルクヘッド２０の内端面２０ａをセンターピラー３のインナパネル３ｂにリベット２５により結合してある。
【００２８】
以上の構成により本実施形態の車体側部構造および車体側部の荷重分散方法によれば、図２に示すように側面衝突荷重Ｆがセンターピラー３に入力されると、このセンターピラー３にはその上・下端部がルーフサイドレール１とサイドシル２とに支持された状態で、長手方向の中間部に配置される入力点Ｐに衝突荷重Ｆを受ける。
【００２９】
このとき、内方バルクヘッド２０と外方バルクヘッド２１は、荷重支持基部Ｂが荷重入力部Ｉに対して車幅方向に所定距離をもって上方にオフセットするようにして傾斜しているため、図４に示すように荷重入力部Ｉと荷重支持基部Ｂとの間に偶力Ｍが誘起され、その偶力Ｍにより荷重支持基部Ｂは荷重入力部Ｉに対して相対的に上方に移動しつつ車幅方向内方、つまり車室内方に進入する。
【００３０】
従って、センターピラー３には衝突荷重Ｆの入力点Ｐから上方に圧縮力ｆｃが発生するとともに、その衝突荷重Ｆの入力点Ｐから下方に引張り力ｆｔが発生する。
【００３１】
つまり、従来では図６（ａ）に示すように、センターピラーａの最大曲率部ｂが衝突荷重Ｆの作用点よりも上方にある場合は、センターピラーａの上部と下部には同時に引張り力が作用してしまうとともに、同図（ｂ）に示すように最大曲率部ｂが衝突荷重Ｆの作用点位置にある場合は、衝突初期ではセンターピラーａの上部および下部に同時に圧縮力が作用し、その後センターピラーａの車室内方への進入に伴って、上部および下部に同時に引張り力が作用するようになり、いずれも圧縮力と引張り力を共存させることはできない。
【００３２】
これに対して、本実施形態ではセンターピラー３に圧縮力ｆｃと引張り力ｆｔの相反する２つの内力を同時に発生させつつ衝突荷重Ｆを分散することが可能となり、図５に示すように衝突初期の荷重の早期立ち上がりと衝突後半の強度確保の両立が可能となって、より理想的なモードコントロールおよび強度特性を実現できる。
【００３３】
従って、車両のサイズや形状の多様化にかかわらず、より一層の安全性の向上が可能となるとともに、車両の軽量化を達成することができ、また、側面衝突時のピラー部材の車室内方への進入モードコントロールと車体強度の向上を、より合理的にして高いレベルで達成することができる。
【００３４】
更に、本実施形態では前記作用効果に加えて、荷重入力部Ｉをセンターピラー３の閉断面の車幅方向外方に配置するとともに、荷重支持基部Ｂをセンターピラー３の閉断面の車幅方向内方面に配置し、かつ、その荷重支持基部Ｂを前記荷重入力部Ｉに対して上方にオフセット（オフセット量Ｌ１）配置して、これら荷重入力部Ｉと荷重支持基部Ｂとを連結する第１荷重伝達部材としての内方バルクヘッド２０および外方バルクヘッド２１を設けたので、荷重入力部Ｉと荷重支持基部Ｂとの間に確実に偶力を誘起させることができ、この偶力により荷重支持基部Ｂは荷重入力部Ｉに対して相対的に上方に移動しつつ車室内側に進入し、これにより入力点Ｐよりも上方には圧縮力ｆｃ、入力点Ｐよりも下方には引張り力ｆｔをそれぞれ確実に発生させることができる。
【００３５】
また、内方バルクヘッド２０を、センターピラー３のアウタパネル３ａとインナパネル３ｂ間に形成される閉断面内に配置し、外方バルクヘッド２１を、閉断面のセンターピラー３のアウタパネル３ａの外側に結合するとともに、この外方バルクヘッド２１を前記内方バルクヘッド２０に結合したので、その結合部分によって内方バルクヘッド２０と外方バルクヘッド２１との変形を抑制して、より確実に偶力を誘起させることができ、また、外方バルクヘッド２１とアウタパネル３ａとが結合されることにより、センターピラー３とバルクヘッド２０，２１との相対移動を防止して、より確実に圧縮力ｆｃと引張り力ｆｔを発生させることができる。
【００３６】
更に、内方バルクヘッド２０および外方バルクヘッド２１は、センターピラー３に設けた一対の上・下ヒンジ１０ａ，１０ｂの間に配置したので、センターピラー３のアウタパネル３ａの外側に外方バルクヘッド２１を結合した場合にも、リアドア１０の開閉基端部で外方バルクヘッド２１を覆うことができる。
【００３７】
更にまた、前記外方バルクヘッド２１を、その車幅方向外側を後方に向かって断面を漸減させたので、リアドア１０の開閉時に、その開閉基端部の軌跡に外方バルクヘッド２１が干渉するのを防止することができる。
【００３８】
また、内方バルクヘッド２０と外方バルクヘッド２１とを、閉断面のセンターピラー３のアウタパネル３ａを挟んで対向対置し、それら内方バルクヘッド２０と外方バルクヘッド２１とをそれぞれ連続させたので、荷重入力部Ｉから荷重支持基部Ｂへの衝突荷重Ｆの入力伝達を効率良く行うことができ、ひいては、センターピラー３の入力点Ｐから上方に圧縮力ｆｃと、入力点Ｐから下方に引張り力ｆｔをより確実に発生させることができる。
【００３９】
更に、内方バルクヘッド２０および外方バルクヘッド２１に、ドアまわりのハーネスを配索するための空間部２２，２３を形成するとともに、センターピラー３に形成されるハーネス貫通穴３ｃをそれら内方バルクヘッド２０および外方バルクヘッド２１の近傍に形成したので、各バルクヘッド２０，２１が支障となることなく前記ハーネスを機能的に配索できる。
【００４０】
図７〜図９は本発明の第２実施形態を示し、前記第１実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとし、図７は車体左側を横断した背面断面図、図８は補強部材の拡大斜視図、図９は図８中Ａ−Ａ線に沿った拡大断面図である。
【００４１】
本実施形態の車体側部構造は、図７に示すように基本的に第１実施形態と略同様の構成となり、側面衝突荷重Ｆが車幅方向に作用した際に、センターピラー３の長手方向に対して、衝突荷重Ｆの入力点Ｐから上方に圧縮力を発生させるとともに、その衝突荷重Ｆの入力点Ｐから下方に引張り力を発生させる荷重入力変換手段Ｋ１を設けてあり、荷重入力変換手段Ｋ１は、荷重入力部Ｉをセンターピラー３の閉断面の車幅方向外方に配置するとともに、荷重支持基部Ｂをセンターピラー３の閉断面の車幅方向内方面に配置し、かつ、その荷重支持基部Ｂを前記荷重入力部Ｉに対して上方にオフセット配置して、これら荷重入力部Ｉと荷重支持基部Ｂとを内方バルクヘッド２０と外方バルクヘッド２１とによって連結してある。
【００４２】
そして、本実施形態が第１実施形態と特に異なる点は、荷重入力変換手段Ｋ１には、前記内方バルクヘッド２０および上記外方バルクヘッド２１に加えて、内方バルクヘッド２０の内端面２０ａと、前記サイドシル２の車幅方向外側部分と、を略直線状に連結する補強部材３０を設けてある。
【００４３】
即ち、前記補強部材３０は、図８に示すように全体的に下方がやや広がる扇形に形成され、その下端部３０ａは、サイドシル２の車幅方向外方面となるアウタパネル２ａの内面と、この内面に沿って配設される補強板３１との間に挟み込んで結合されるとともに、上端部３０ｂには前記内方バルクヘッド２０の内端面２０ａに沿った取付部３０ｃが形成され、この取付部３０ｃが内方バルクヘッド２０の内端面２０ａとセンターピラー３のインナパネル３ｂとの間に挟み込んだ状態で、第１実施形態で示したリベット２５（図３参照）で共締めしてある。
【００４４】
また、前記補強部材３０は、図９に示すように衝突荷重の伝達経路に沿って高張力部材としての張力伝達に優れたナノコンポジットワイヤ３２を結合してある。
【００４５】
勿論、高張力部材はナノコンポジットワイヤ３２に限ることなく、張力伝達に優れた素材で長尺状に形成した部材でもよく、本実施形態では補強部材３０の車両前後方向両側に沿って上記ナノコンポジットワイヤ３１をレーザー溶接により取り付けてある。
【００４６】
従って、本実施形態の車体側部構造によれば、第１実施形態と同様の作用効果を奏するのは勿論のこと、内方バルクヘッド２０の内端面２０ａと、サイドシル２の車幅方向外側部分と、を補強部材３０によって略直線状に連結したので、その補強部材３０を介してセンターピラー３の下部における引張り力ｆｔのサイドシル２への分散効果を促進することができる。
【００４７】
また、その引張り力ｆｔが初期状態にあって車幅方向成分を有しているため、同引張り力ｆｔによる車幅方向の車体反力の立ち上がりを早めることができる。
【００４８】
更に、本実施形態では補強部材３０は、衝突荷重の伝達経路に沿ってナノコンポジットワイヤ３２を結合したので、本発明の目的である荷重分散効果や反力の立ち上がりの早期化をより高め、かつ、確実に行うことができる。
【００４９】
図１０，図１１は本発明の第３実施形態を示し、前記第１実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとし、図１０は内方バルクヘッドと外方バルクヘッドの取付け部分を示す拡大斜視図、図１１は内方バルクヘッドの背面斜視図である。
【００５０】
本実施形態の車体側部構造は、図１０に示すように基本的に第１実施形態と略同様の構成となり、センターピラー３のアウタパネル３ａとインナパネル３ｂ間に形成される閉断面内に配置される内方バルクヘッド２０と、閉断面のセンターピラー３のアウタパネル３ａ外側に結合される外方バルクヘッド２１と、を備えており、内方バルクヘッド２０をアルミニウムなどの軽合金で鋳造するとともに、外方バルクヘッド２１を同軽合金で押出し成形してある。
【００５１】
ここで、本実施形態では上記内方バルクヘッド２０を、図１１に示すように車幅方向内側を開口するとともに、車幅方向外側を閉塞してその閉塞端を荷重受け面２０ｇとする一方、外方バルクヘッド２０の押し出し方向が車両上下方向となるように押出し成形してある。
【００５２】
即ち、前記内方バルクヘッド２０は、荷重受け面２０ｇの内側に補強壁２０ｅ，２０ｆを配置してあり、また、前記外方バルクヘッド２１は、第１実施形態と同様に両端面２１ａ，２１ｂの上下方向両端部間に側壁２１ｃ，２１ｄと補強壁２１ｅ，２１ｆとが押出し成形されるが、この外方バルクヘッド２１の押し出し方向は車両上下方向としてある。
【００５３】
従って、本実施形態の車体側部構造によれば、第１実施形態と同様の作用効果を奏するのは勿論のこと、外方バルクヘッド２１の押し出し方向が車両上下方向となっているため、両端面２１ａ，２１ｂと、側壁２１ｃ，２１ｄと、補強壁２１ｅ，２１ｆとがそれぞれ車両上下方向に沿って配置されることになり、側面衝突荷重Ｆによって発生する偶力により外方バルクヘッド２１自身が平行四辺形状に断面崩れを生ずることによる機能低下を抑制できるようになり、本発明の目的である荷重分散効果や反力の立ち上がりを安定して行うことができる。
【００５４】
また、内方バルクヘッド２０を鋳造成形したことにより、各部の肉厚配分の自由度を高めることが可能となり、これにより肉厚分布を最適化して強度確保のための質量投資を抑えることができる。
【００５５】
図１２〜図１５は本発明の第４実施形態を示し、前記第１実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとし、図１２は車体左側を横断した背面断面図、図１３は側面衝突時の作用を示す車体左側の背面断面図、図１４は車体側部の要部を示す分解斜視図、図１５は入力側リンク支持部材の取付け状態を示す分解斜視図である。
【００５６】
本実施形態の車体側部構造は、図１２に示すように基本的に第１実施形態と略同様の構成となり、衝突対象物ｍからセンターピラー３に側面衝突荷重Ｆが車幅方向に作用した際に、このセンターピラー３の長手方向に対して、衝突荷重Ｆの入力点Ｐから上方に圧縮力ｆｃを発生させるとともに、その衝突荷重Ｆの入力点Ｐから下方に引張り力ｆｔを発生させる荷重入力変換手段Ｋ２を設けてある。
【００５７】
前記荷重入力変換手段Ｋ２は、荷重入力部としての入力側リンク支持部材４１をセンターピラー３の閉断面内に配置するとともに、荷重支持基部としての基部側リンク支持部材４２を、サイドシル２に車幅方向に連結したクロスメンバ８に配置し、かつ、前記基部側リンク支持部材４２を前記入力側リンク支持部材４１に対して下方にオフセット配置（オフセット量Ｌ２）して、これら基部側リンク支持部材４２と入力側リンク支持部材４１との間に配設される第２荷重伝達部材としてのリンク部材４０を設けてある。
【００５８】
前記リンク部材４０は、図１４に示すように軸方向の圧縮力対して高い剛性を有する所定長さの部材で形成され、その両端部に設けた円筒状取付環４０ａ，４０ｂを上記入力側リンク支持部材４１と基部側リンク支持部材４２にピンとしてのボルト４３，ナット４３ａにより取り付けることにより、前記リンク部材４０によって入力側リンク支持部材４１と基部側リンク支持部材４２との間をピン連結してある。
【００５９】
前記入力側リンク支持部材４１は、図１５に示すように閉断面のセンターピラー３の内部にアウタパネル３ａに沿って補強部材４４を設け、この補強部材４４に結合するようになっている。
【００６０】
入力側リンク支持部材４１は、図１５に示すように車幅方向内方が開放する箱状に形成され、その車両前後方向両側４１ａ，４１ｂに前記ボルト４３の挿通穴４１ｃを形成してあり、前記補強部材４４は車幅方向内方が開放する断面Ｕ字状に形成され、その底面がリベット２５によりセンターピラー３のアウタパネル３ａに結合してある。
【００６１】
そして、前記リンク部材４０の上部に設けた前記円筒状取付環４０ａを、前記入力側リンク支持部材４１の挿通穴４１ｃに一致させて、それらに前記ボルト４３を挿通してナット４３ａで締め付け固定するようになっている。
【００６２】
前記基部側リンク支持部材４２は、前記クロスメンバ８のシート脚部９ａを取付ける位置の車幅方向外方近傍に結合するようになっている。
【００６３】
即ち、前記クロスメンバ８には、フロントシート９の後側の左・右側のシート脚部９ａ，９ｂが設置され、前記基部側リンク支持部材４２は、車幅方向外方に配置される左側のシート脚部９ａの車幅方向外方近傍に、前記基部側リンク支持部材４２を結合してある。
【００６４】
前記基部側リンク支持部材４２は、図１４に示すように車両前後方向側面４２ａ，４２ｂを、前記クロスメンバ８の幅をもってＵ字状に折曲して形成され、それら側面４２ａ，４２ｂをそのクロスメンバ８の端部に挟んで溶接などにより結合してある。
【００６５】
そして、前記側面４２ａ，４２ｂに形成したボルト挿通穴４２ｃと、前記リンク部材４０の下部に設けた前記円筒状取付環４０ｂとを一致させて、それらにボルト４３を挿通してナット４３ａで締め付け固定するようになっている。
【００６６】
従って、本実施形態の車体側部構造によれば、側面衝突荷重Ｆが入力点Ｐに入力すると、入力側リンク支持部材４１と基部側リンク支持部材４２との間に偶力が誘起され、これに伴って図１３に示すようにリンク部材４０は、下部の円筒状取付環４０ｂを中心として上部の円筒状取付環４０ａが円軌道Ｃ上を移動しつつ車幅方向内方に進入するため、センターピラー３の入力点Ｐから上方に圧縮力ｆｃを発生させるとともに、その入力点Ｐから下方に引張り力ｆｔを発生させる。
【００６７】
また、本実施形態では荷重入力変換手段Ｋ２を前記リンク部材４０で構成したので、連結部に生ずるモーメントを低減しつつ連結部中腹部での折れ曲がり変形を抑制し、かつ、前記円軌道Ｃ上を入力側リンク支持部材４１が移動するようにより確実にコントロールすることができる。
【００６８】
更に、このようにリンク部材４０を用いて入力側リンク支持部材４１と基部側リンク支持部材４２との間をピン連結したので、車体組み立て工程後に組み付けることが可能となり、本構造の適用自由度が拡大し、更には基部側リンク支持部材４２をシート９の後側脚部９ａの近傍としてるため、リンク部材４０を傾斜させた際の車幅方向スパンを極力大きく確保でき、円軌道Ｃ上を移動する際の入力側リンク支持部材４１の上下方向変位を増大することができる。
【００６９】
更にまた、前記入力側リンク支持部材４１は、閉断面のセンターピラー３の内部のアウタパネル３ａに沿って補強部材４４を設け、この補強部材４４に結合するようにしたので、入力側リンク支持部材４１のセンターピラー３への結合強度をより高めて、センターピラー３に圧縮力ｆｃおよび引張り力ｆｔを確実に発生させることができる。
【００７０】
また、前記基部側リンク支持部材４２は、前記クロスメンバ８のシート脚部９ａを取付ける位置の車幅方向外方近傍に結合するようにしたので、リンク部材４０を支持するためにより合理的に強度を確保して、投資重量を抑えることができる。
【００７１】
図１６，図１７は本発明の第５実施形態を示し、前記第４実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとし、図１６は車体側部の要部を示す分解斜視図、図１７は図１６中Ｂ−Ｂ線に沿った拡大断面図である。
【００７２】
本実施形態の車体側部構造は、図１６に示すように基本的に第４実施形態と略同様の構成となり、前記荷重入力変換手段Ｋ２は、入力側リンク支持部材４１をセンターピラー３の閉断面内に配置するとともに、基部側リンク支持部材４２をサイドシル２に車幅方向に連結したクロスメンバ８に配置し、かつ、前記基部側リンク支持部材４２を前記入力側リンク支持部材４１に対して下方にオフセット配置して、これら基部側リンク支持部材４２と入力側リンク支持部材４１との間にリンク部材４０を配設してある。
【００７３】
そして、本実施形態では前記基部側リンク支持部材４２を、これの近傍に配置されるシート脚部９ａと一体に形成して前記クロスメンバ８に結合してある。
【００７４】
このとき、車幅方向に一対設けた車幅方向外方の前記シート脚部９ａと車幅方向内方のシート脚部９ｂとは、それぞれを共通の連続部分４６を介して一体に成形し、その連続部分４６を上記クロスメンバ８に結合してある。
【００７５】
従って、このように連続部分４６を設けることにより、左右のシート脚部９ａ，９ｂと共に前記基部側リンク支持部材４２がその連続部分４６に一体に成形されるようになっている。
【００７６】
また、前記リンク部材４０は、入力側リンク支持部材４１および基部側リンク支持部材４２に円筒状取付環４０ａ，４０ｂを介して回動自在に連結してあるが、図１７に示すようにその円筒状取付環４０ａ，４０ｂの内周に、樹脂等の摩擦低減素材を用いた滑動カラー４７を設けてある。
【００７７】
従って、前記滑動カラー４７の内周には取付用のボルト４３が相対回転自在に挿通されることになる。
【００７８】
ところで、一般にはセンターピラー３の下部断面内にシートベルトリトラクタ４８が取付けられるが、前記リンク部材４０は丁度そのシートベルトリトラクタ４８の配置部分の車室内方に配置されており、本実施形態ではそのリンク部材４０を、車幅方向内方に凸となる湾曲形状に形成してある。
【００７９】
従って、本実施形態の車体側部構造によれば、基部側リンク支持部材４２を、これの近傍に配置されるシート脚部９ａと一体に形成したので、部品点数の削減が可能となり、より合理的な構造とすることができる。
【００８０】
また、車幅方向に一対設けたシート脚部９ａとシート脚部９ｂとを、それぞれを共通の連続部分４６を介して一体に成形し、その連続部分４６を上記クロスメンバ８に結合したので、連続部分４６によってクロスメンバ８を補強することができ、ひいては基部側リンク支持部材４２の支持剛性をより高めることができる。
【００８１】
更に、前記リンク部材４０の円筒状取付環４０ａ，４０ｂの内周に滑動カラー４７を設けたので、通常走行時にこの滑動カラー４７によって軋み音等の異音発生を抑制することができる。
【００８２】
更にまた、リンク部材４０を、車幅方向内方に凸となる湾曲形状に形成したので、センターピラー３の下部に配置したシートベルトリトラクタ４８にリンク部材４０が干渉するのを防止でき、そのセンターピラー３下部近傍の空間を有効に利用して前記リンク部材４０を配置できる。
【００８３】
図１８，図１９は本発明の第６実施形態を示し、前記各実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとし、図１８は車体左側を横断した背面断面図、図１９は補強部材の拡大斜視図である。
【００８４】
本実施形態の車体側部構造は、図１８に示すように基本的に第４実施形態と略同様の構成となり、荷重入力変換手段Ｋ２は、入力側リンク支持部材４１をセンターピラー３の閉断面内に配置するとともに、基部側リンク支持部材４２をサイドシル２に車幅方向に連結したクロスメンバ８に配置し、かつ、前記基部側リンク支持部材４２を前記入力側リンク支持部材４１に対して下方にオフセット配置して、これら基部側リンク支持部材４２と入力側リンク支持部材４１との間に前記リンク部材４０を配設してある。
【００８５】
そして、本実施形態では前記荷重入力変換手段Ｋ２は、入力側リンク支持部材４１の車幅方向内方端と、前記サイドシル２の車幅方向外側部分と、を略直線状に連結する補強部材４９を設けてある。
【００８６】
補強部材４９は、第２実施形態に示す補強部材３０（図８参照）と同様に、全体的に下方がやや広がる扇形に形成され、その下端部４９ａは、サイドシル２の車幅方向外方面となるアウタパネル２ａの内面と、この内面に沿って配設される補強板３１との間に挟み込んで結合されるとともに、上端部４９ｂには前記入力側リンク支持部材４１の内端面に沿った取付部４９ｃが形成され、この取付部４９ｃが入力側リンク支持部材４１の内端面とセンターピラー３のインナパネル３ｂとの間に挟み込んだ状態でリベットで共締めしてある。
【００８７】
尚、本実施形態にあっても前記補強部材４９の前後両側には、衝突荷重の伝達経路に沿ってナノコンポジットワイヤ等の高張力部材を結合することが望ましい。
【００８８】
また、閉断面のセンターピラー３の内部に配置した入力側リンク支持部材４１に対応させて、センターピラー３のアウタパネル３ａの外側に外方バルクヘッド５０を設け、その外方バルクヘッド５０の車幅方向外方端部５０ａを、前記入力側リンク支持部材４１に対して下方にオフセット配置してある。
【００８９】
従って、本実施形態の車体側部構造によれば、入力側リンク支持部材４１の車幅方向内方端と、前記サイドシル２の車幅方向外側部分と、を略直線状に連結する補強部材４９を設けたので、第２実施形態と同様にその補強部材４９を介してセンターピラー３の下部における引張り力ｆｔのサイドシル２への分散効果を促進することができ、かつ、その引張り力ｆｔが初期状態にあって車幅方向成分を有しているため、同引張り力ｆｔによる車幅方向の車体反力の立ち上がりを早めることができる。
【００９０】
また、前記補強部材４９の前後両側に、衝突荷重の伝達経路に沿ってナノコンポジットワイヤ等の高張力部材を結合することにより、荷重分散効果や反力の立ち上がりの早期化をより高め、かつ、確実に行うことができる。
【００９１】
更に、センターピラー３の内部に配置した入力側リンク支持部材４１に対応させて、センターピラー３のアウタパネル３ａの外側に外方バルクヘッド５０を設け、その外方バルクヘッド５０の車幅方向外方端部５０ａを、前記入力側リンク支持部材４１に対して下方にオフセット配置したので、衝突荷重Ｆの入力により入力側リンク支持部材４１に確実に偶力を誘起させることができ、この偶力により入力側リンク支持部材４１を上方に移動しつつ車室内側に進入し、これにより入力点Ｐよりも上方には圧縮力ｆｃ、入力点Ｐよりも下方には引張り力ｆｔをそれぞれ確実に発生させることができる。
【００９２】
ところで、本発明は前記第１〜第６実施形態に例をとって説明したが、これら実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の第１実施形態における車体の骨格構造を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態における車体左側を横断した背面断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態における要部構造を示す分解斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態における側面衝突時の作用を示す車体左側の背面断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態における上下方向骨格部材に作用する内力を示すグラフである。
【図６】従来における側面衝突時の上下方向骨格部材の変形状態を（ａ），（ｂ）の場合で示す説明図である。
【図７】本発明の第２実施形態における車体左側を横断した背面断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態における補強部材の拡大斜視図である。
【図９】図８中Ａ−Ａ線に沿った拡大断面図である。
【図１０】本発明の第３実施形態における内方バルクヘッドと外方バルクヘッドの取付け部分を示す拡大斜視図である。
【図１１】本発明の第３実施形態における内方バルクヘッドの背面斜視図である。
【図１２】本発明の第４実施形態における車体左側を横断した背面断面図である。
【図１３】本発明の第４実施形態における側面衝突時の作用を示す車体左側の背面断面図である。
【図１４】本発明の第４実施形態における車体側部の要部を示す分解斜視図である。
【図１５】本発明の第４実施形態における入力側リンク支持部材の取付け状態を示す分解斜視図である。
【図１６】本発明の第５実施形態における車体側部の要部を示す分解斜視図である。
【図１７】図１６中Ｂ−Ｂ線に沿った拡大断面図である。
【図１８】本発明の第６実施形態における車体左側を横断した背面断面図である。
【図１９】本発明の第６における補強部材の拡大斜視図である。
【符号の説明】
【００９４】
１ ルーフサイドレール（上部前後方向骨格部材）
２ サイドシル（下部前後方向骨格部材）
３ センターピラー（上下方向骨格部材）
３ａ アウタパネル
３ｂ インナパネル
３ｃ ハーネス貫通穴
８ クロスメンバ（車幅方向骨格部材）
９ フロントシート
９ａ，９ｂ シート脚部
１０ リアドア
１０ａ，１０ｂ ドアヒンジ
２０ 内方バルクヘッド（第１荷重伝達部材）
２１ 外方バルクヘッド（第１荷重伝達部材）
２２，２３ 空間部
３０ 補強部材
３１ ナノコンポジットワイヤ（高張力部材）
４０ リンク部材（第２荷重伝達部材）
４０ａ，４０ｂ 円筒状取付環
４１ 入力側リンク支持部材
４２ 基部側リンク支持部材
４４ 補強部材
４６ 連続部分
４７ 滑動カラー
４９ 補強部材
５０ 外方バルクヘッド
Ｋ１，Ｋ２ 荷重入力変換手段
Ｆ 衝突荷重
Ｐ 衝突荷重の入力点
Ｂ 荷重支持基部
Ｉ 荷重入力部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体上部の車幅方向両側に車両前後方向に延在する上部前後方向骨格部材と、車体下部の車幅方向両側に車両前後方向に延在する下部前後方向骨格部材と、これら上部前後方向骨格部材と下部前後方向骨格部材とを上下方向に連結する上下方向骨格部材と、を備えた車体側部構造において、
前記上下方向骨格部材に側面衝突荷重が車幅方向に作用した際に、この上下方向骨格部材の長手方向に対して、衝突荷重の入力点から上方に圧縮力を発生させるとともに、その衝突荷重の入力点から下方に引張り力を発生させる荷重入力変換手段を設けたことを特徴とする車体側部構造。
【請求項２】
荷重入力変換手段は、上下方向骨格部材を閉断面に形成し、荷重入力部をその閉断面の車幅方向外方に配置するとともに、荷重支持基部を上記閉断面の車幅方向内方面に配置し、かつ、その荷重支持基部を前記荷重入力部に対して上方にオフセット配置して、これら荷重入力部と荷重支持基部とを連結する第１荷重伝達部材であることを特徴とする請求項１に記載の車体側部構造。
【請求項３】
第１荷重伝達部材は、上記閉断面内に配置される内方バルクヘッドと、閉断面となった上下方向骨格部材の車幅方向外方面の外側に結合されるとともに、上記内方バルクヘッドに結合される外方バルクヘッドと、で構成したことを特徴とする請求項１に記載の車体側部構造。
【請求項４】
第１荷重伝達部材は、これを上下方向骨格部材に設けられるドア取付用の上・下ヒンジの間に配置したことを特徴とする請求項２または３に記載の車体側部構造。
【請求項５】
外方バルクヘッドは、その車幅方向外側を後方に向かって断面を漸減させたことを特徴とする請求項３または４に記載の車体側部構造。
【請求項６】
内方バルクヘッドと外方バルクヘッドは、閉断面とした上下方向骨格部材の車幅方向外方面を挟んで対向対置し、それら内方バルクヘッドと外方バルクヘッドとをそれぞれ連続させることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１つに記載の車体側部構造。
【請求項７】
内方バルクヘッドおよび外方バルクヘッドに、ドアまわりのハーネスを配索するための空間部を形成するとともに、上下方向骨格部材に形成されるハーネス貫通穴をそれら内方バルクヘッドおよび外方バルクヘッドの近傍に形成したことを特徴とする請求項３〜６のいずれか１つに記載の車体側部構造。
【請求項８】
荷重入力変換手段は、内方バルクヘッドの車幅方向内方端と、前記下部前後方向骨格部材の車幅方向外側部分と、を略直線状に連結する補強部材を備えたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の車体側部構造。
【請求項９】
内方バルクヘッドを鋳造して車幅方向内側を開口するとともに、車幅方向外側を閉塞して荷重受け面とし、かつ、外方バルクヘッドの押し出し方向が車両上下方向となるように押出し成形したことを特徴とする請求項３〜８のいずれか１つに記載の車体側部構造。
【請求項１０】
荷重入力変換手段は、上下方向骨格部材を閉断面に形成し、荷重入力部をその閉断面内に配置するとともに、荷重支持基部を上記下部前後方向骨格部材に車幅方向に連結した車幅方向骨格部材に配置し、かつ、前記荷重支持基部を前記荷重入力部に対して下方にオフセット配置して、これら荷重支持基部と荷重入力部との間に配設される第２荷重伝達部材であることを特徴とする請求項１に記載の車体側部構造。
【請求項１１】
第２荷重伝達部材は、荷重入力部と荷重支持基部との間をピン連結するリンク部材であることを特徴とする請求項１０に記載の車体側部構造。
【請求項１２】
荷重入力部は、閉断面とした上下方向骨格部材の内部に車幅方向外方面に沿って補強部材を設け、この補強部材に結合した入力側リンク支持部材であることを特徴とする請求項１０または１１に記載の車体側部構造。
【請求項１３】
荷重支持基部は、上記車幅方向骨格部材のシート脚部取付け位置の車幅方向外方近傍に結合した基部側リンク支持部材であることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか１つに記載の車体側部構造。
【請求項１４】
基部側リンク支持部材は、その近傍に配置されるシート脚部と一体に形成して前記車幅方向骨格部材に結合したことを特徴とする請求項１３に記載の車体側部構造。
【請求項１５】
車幅方向に複数設けられるシート脚部は、それぞれを共通の連続部分を介して一体に成形し、その連続部分を上記車幅方向骨格部材に結合したことを特徴とする請求項１３または１４に記載の車体側部構造。
【請求項１６】
リンク部材は、荷重入力部および荷重支持基部に回動自在に連結する円筒状取付環を備え、その円筒状取付環の内周には滑動カラーを設けたことを特徴とする請求項１１〜１５のいずれか１つに記載の車体側部構造。
【請求項１７】
リンク部材は、車幅方向内方に凸となる湾曲形状としたことを特徴とする請求項１１〜１６のいずれか１つに記載の車体側部構造。
【請求項１８】
荷重入力変換手段は、荷重入力部の車幅方向内方端と、前記下部前後方向骨格部材の車幅方向外側部分と、を略直線状に連結する補強部材を備えたことを特徴とする請求項１０〜１７のいずれか１つに記載の車体側部構造。
【請求項１９】
補強部材は、衝突荷重の伝達経路に沿って高張力部材を結合したことを特徴とする請求項８または１８に記載の車体側部構造。
【請求項２０】
閉断面とした上下方向骨格部材の内部に配置した入力側リンク支持部材に対応させて、上下方向骨格部材の車幅方向外方面の外側に外方バルクヘッドを設け、その外方バルクヘッドの車幅方向外方端部を、前記入力側リンク支持部材に対して下方にオフセット配置したことを特徴とする請求項１０〜１９のいずれか１つに記載の車体側部構造。
【請求項２１】
上部前後方向骨格部材と下部前後方向骨格部材とを上下方向に連結する上下方向骨格部材に側面衝突荷重が車幅方向に作用した際に、この上下方向骨格部材の長手方向に対して、衝突荷重の入力点から上方に圧縮力を発生させるとともに、その衝突荷重の入力点から下方に引張り力を発生させることを特徴とする車体側部の荷重分散方法。
【請求項１】
車体上部の車幅方向両側に車両前後方向に延在する上部前後方向骨格部材と、車体下部の車幅方向両側に車両前後方向に延在する下部前後方向骨格部材と、これら上部前後方向骨格部材と下部前後方向骨格部材とを上下方向に連結する上下方向骨格部材と、を備えた車体側部構造において、
前記上下方向骨格部材に側面衝突荷重が車幅方向に作用した際に、この上下方向骨格部材の長手方向に対して、衝突荷重の入力点から上方に圧縮力を発生させるとともに、その衝突荷重の入力点から下方に引張り力を発生させる荷重入力変換手段を設けたことを特徴とする車体側部構造。
【請求項２】
荷重入力変換手段は、上下方向骨格部材を閉断面に形成し、荷重入力部をその閉断面の車幅方向外方に配置するとともに、荷重支持基部を上記閉断面の車幅方向内方面に配置し、かつ、その荷重支持基部を前記荷重入力部に対して上方にオフセット配置して、これら荷重入力部と荷重支持基部とを連結する第１荷重伝達部材であることを特徴とする請求項１に記載の車体側部構造。
【請求項３】
第１荷重伝達部材は、上記閉断面内に配置される内方バルクヘッドと、閉断面となった上下方向骨格部材の車幅方向外方面の外側に結合されるとともに、上記内方バルクヘッドに結合される外方バルクヘッドと、で構成したことを特徴とする請求項１に記載の車体側部構造。
【請求項４】
第１荷重伝達部材は、これを上下方向骨格部材に設けられるドア取付用の上・下ヒンジの間に配置したことを特徴とする請求項２または３に記載の車体側部構造。
【請求項５】
外方バルクヘッドは、その車幅方向外側を後方に向かって断面を漸減させたことを特徴とする請求項３または４に記載の車体側部構造。
【請求項６】
内方バルクヘッドと外方バルクヘッドは、閉断面とした上下方向骨格部材の車幅方向外方面を挟んで対向対置し、それら内方バルクヘッドと外方バルクヘッドとをそれぞれ連続させることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１つに記載の車体側部構造。
【請求項７】
内方バルクヘッドおよび外方バルクヘッドに、ドアまわりのハーネスを配索するための空間部を形成するとともに、上下方向骨格部材に形成されるハーネス貫通穴をそれら内方バルクヘッドおよび外方バルクヘッドの近傍に形成したことを特徴とする請求項３〜６のいずれか１つに記載の車体側部構造。
【請求項８】
荷重入力変換手段は、内方バルクヘッドの車幅方向内方端と、前記下部前後方向骨格部材の車幅方向外側部分と、を略直線状に連結する補強部材を備えたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の車体側部構造。
【請求項９】
内方バルクヘッドを鋳造して車幅方向内側を開口するとともに、車幅方向外側を閉塞して荷重受け面とし、かつ、外方バルクヘッドの押し出し方向が車両上下方向となるように押出し成形したことを特徴とする請求項３〜８のいずれか１つに記載の車体側部構造。
【請求項１０】
荷重入力変換手段は、上下方向骨格部材を閉断面に形成し、荷重入力部をその閉断面内に配置するとともに、荷重支持基部を上記下部前後方向骨格部材に車幅方向に連結した車幅方向骨格部材に配置し、かつ、前記荷重支持基部を前記荷重入力部に対して下方にオフセット配置して、これら荷重支持基部と荷重入力部との間に配設される第２荷重伝達部材であることを特徴とする請求項１に記載の車体側部構造。
【請求項１１】
第２荷重伝達部材は、荷重入力部と荷重支持基部との間をピン連結するリンク部材であることを特徴とする請求項１０に記載の車体側部構造。
【請求項１２】
荷重入力部は、閉断面とした上下方向骨格部材の内部に車幅方向外方面に沿って補強部材を設け、この補強部材に結合した入力側リンク支持部材であることを特徴とする請求項１０または１１に記載の車体側部構造。
【請求項１３】
荷重支持基部は、上記車幅方向骨格部材のシート脚部取付け位置の車幅方向外方近傍に結合した基部側リンク支持部材であることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか１つに記載の車体側部構造。
【請求項１４】
基部側リンク支持部材は、その近傍に配置されるシート脚部と一体に形成して前記車幅方向骨格部材に結合したことを特徴とする請求項１３に記載の車体側部構造。
【請求項１５】
車幅方向に複数設けられるシート脚部は、それぞれを共通の連続部分を介して一体に成形し、その連続部分を上記車幅方向骨格部材に結合したことを特徴とする請求項１３または１４に記載の車体側部構造。
【請求項１６】
リンク部材は、荷重入力部および荷重支持基部に回動自在に連結する円筒状取付環を備え、その円筒状取付環の内周には滑動カラーを設けたことを特徴とする請求項１１〜１５のいずれか１つに記載の車体側部構造。
【請求項１７】
リンク部材は、車幅方向内方に凸となる湾曲形状としたことを特徴とする請求項１１〜１６のいずれか１つに記載の車体側部構造。
【請求項１８】
荷重入力変換手段は、荷重入力部の車幅方向内方端と、前記下部前後方向骨格部材の車幅方向外側部分と、を略直線状に連結する補強部材を備えたことを特徴とする請求項１０〜１７のいずれか１つに記載の車体側部構造。
【請求項１９】
補強部材は、衝突荷重の伝達経路に沿って高張力部材を結合したことを特徴とする請求項８または１８に記載の車体側部構造。
【請求項２０】
閉断面とした上下方向骨格部材の内部に配置した入力側リンク支持部材に対応させて、上下方向骨格部材の車幅方向外方面の外側に外方バルクヘッドを設け、その外方バルクヘッドの車幅方向外方端部を、前記入力側リンク支持部材に対して下方にオフセット配置したことを特徴とする請求項１０〜１９のいずれか１つに記載の車体側部構造。
【請求項２１】
上部前後方向骨格部材と下部前後方向骨格部材とを上下方向に連結する上下方向骨格部材に側面衝突荷重が車幅方向に作用した際に、この上下方向骨格部材の長手方向に対して、衝突荷重の入力点から上方に圧縮力を発生させるとともに、その衝突荷重の入力点から下方に引張り力を発生させることを特徴とする車体側部の荷重分散方法。
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２００６−１７５８８９（Ｐ２００６−１７５８８９Ａ）
【公開日】平成１８年７月６日（２００６．７．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３６８０９４（Ｐ２００４−３６８０９４）
【出願日】平成１６年１２月２０日（２００４．１２．２０）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年７月６日（２００６．７．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月２０日（２００４．１２．２０）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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