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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-04-16
(45)【発行日】2024-04-24
(54)【発明の名称】車両の下部車体構造
(51)【国際特許分類】
B62D 25/20 20060101AFI20240417BHJP
【ＦＩ】
B62D25/20 F
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2020133809
(22)【出願日】2020-08-06
(65)【公開番号】P2022030064
(43)【公開日】2022-02-18
【審査請求日】2023-03-14
(73)【特許権者】
【識別番号】000003137
【氏名又は名称】マツダ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100089004
【弁理士】
【氏名又は名称】岡村 俊雄
(72)【発明者】
【氏名】石川 靖
(72)【発明者】
【氏名】守田 雄一
(72)【発明者】
【氏名】山口 雄作
(72)【発明者】
【氏名】今城 秀之
(72)【発明者】
【氏名】三好 克久
(72)【発明者】
【氏名】西本 允也
【審査官】福田 信成
(56)【参考文献】
【文献】特開２００２－０２９４５５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－１１１２４６（ＪＰ，Ａ）
【文献】独国特許出願公開第１０２０１７００３８４３（ＤＥ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１７／０２１７４９８（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２０１７－１９７０５９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６２Ｄ ２５／２０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車体前後方向に延びるアウタパネルとインナパネルとで第１閉断面を形成するサイドシルと、このサイドシルの前端部分を補強するために前記第１閉断面内に設けられた補強部材とを備えた車両の下部車体構造において、前記補強部材は、
前記サイドシルの前端部分に入力した車体後方に向かう衝突荷重を支持する前端補強部と、
車幅方向内側後方に向かう衝突荷重が前記サイドシルの前端部分に入力したとき、前記サイドシルの車幅方向内側後方に向かう変形を許容する変形許容部と、
前記サイドシルの車幅方向内側後方に向かう変形の後に前記サイドシルの変形を抑制する変形抑制部とを有し、
前記変形許容部は、前記補強部材の車幅方向外側部分を切り欠いた切欠部によって形成され、
前記変形抑制部は、車体前後方向に対して略直交する第１部分と車幅方向に対して略直交する第２部分とを含み、
前記変形抑制部の第１部分よりも前側に形成された第１切欠部の車幅方向寸法は、前記変形抑制部の第１部分よりも後側に形成された第２切欠部の車幅方向寸法よりも大きく形成されたことを特徴とする車両の下部車体構造。
【請求項2】
車体前後方向に延びるアウタパネルとインナパネルとで第１閉断面を形成するサイドシルと、このサイドシルの前端部分を補強するために前記第１閉断面内に設けられた補強部材とを備えた車両の下部車体構造において、
前記補強部材は、
前記サイドシルの前端部分に入力した車体後方に向かう衝突荷重を支持する前端補強部と、
車幅方向内側後方に向かう衝突荷重が前記サイドシルの前端部分に入力したとき、前記サイドシルの車幅方向内側後方に向かう変形を許容する変形許容部と、
前記サイドシルの車幅方向内側後方に向かう変形の後に前記サイドシルの変形を抑制する変形抑制部とを有し、
前記変形許容部は、前記補強部材の車幅方向外側部分を切り欠いた切欠部によって形成され、
前記変形抑制部は、車体前後方向に対して略直交する第１部分を含み、
前記変形抑制部の第１部分よりも前側に形成された第１切欠部の車幅方向寸法は、前記変形抑制部の第１部分よりも後側に形成された第２切欠部の車幅方向寸法よりも大きく形成されたことを特徴とする車両の下部車体構造。
【請求項3】
車体前後方向に延びるアウタパネルとインナパネルとで第１閉断面を形成するサイドシルと、このサイドシルの前端部分を補強するために前記第１閉断面内に設けられた補強部材とを備えた車両の下部車体構造において、
前記補強部材は、
前記サイドシルの前端部分に入力した車体後方に向かう衝突荷重を支持する前端補強部と、
車幅方向内側後方に向かう衝突荷重が前記サイドシルの前端部分に入力したとき、前記サイドシルの車幅方向内側後方に向かう変形を許容する変形許容部と、
前記サイドシルの車幅方向内側後方に向かう変形の後に前記サイドシルの変形を抑制する変形抑制部とを有し、
前記変形許容部は、前記補強部材の車幅方向外側部分を切り欠いた切欠部によって形成され、
前記切欠部の車幅方向寸法は、車体前後方向前方程大きいことを特徴とする車両の下部車体構造。
【請求項4】
アウタ部材とこのアウタ部材と協働して上下方向に延びる第２閉断面を形成するインナ部材とを有するヒンジピラーを備え、
前記インナ部材が、前記第１閉断面を車幅方向内外に区分するように前記サイドシルのアウタパネルとインナパネルとの間に介装され、
前記補強部材は、前記第１閉断面のうち前記インナ部材よりも車幅方向外側に配設されたことを特徴とする請求項１～３の何れか１項に記載の車両の下部車体構造。
【請求項5】
前記補強部材は、前記変形抑制部の第１部分よりも後側で且つ車幅方向外側に車体前後方向に延びる稜線を備えた段差部を有することを特徴とする請求項１～４の何れか１項に記載の車両の下部車体構造。
【請求項6】
前記段差部の車幅方向外側から上下方向に延びる固定部を設け、
前記固定部が前記アウタパネルの縦壁部に接合されたことを特徴とする請求項５に記載の車両の下部車体構造。
【請求項7】
アウタ部材とこのアウタ部材と協働して上下方向に延びる閉断面を形成するインナ部材とを有するヒンジピラーを備え、
前記アウタ部材を補強すると共に前記サイドシルのアウタパネルに接合された外側補強部材を有し、
前記固定部は、前記アウタパネルを介在させて前記外側補強部材と三重接合されたことを特徴とする請求項６に記載の車両の下部車体構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車体前後方向に延びる閉断面を有するサイドシルと、このサイドシルの前端部を補強する補強部材とを備えた車両の下部車体構造に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、ＳＯＲＢ（Small Overlap Rigid Barrier）試験に代表されるフロントサイドフレームよりも車幅方向外側部分（オーバラップ領域が２５％以下）に障害物が衝突する、所謂スモールオーバーラップ衝突の際、前輪がサイドシルの前端部分に当るため、ヒンジピラーが車体後方に倒れ込むことが知られている。また、ヒンジピラーが車体後方に倒れ込んだ場合、衝突荷重がサイドシルに集中して発生したモーメントに伴う折れ曲がり変形がサイドシルに生じることも知られている。
【0003】
そこで、スモールオーバーラップ衝突対応に係る様々な技術的提案がなされている。
例えば、特許文献１の車両側部構造には、アウタ部材とこのアウタ部材と協働して上下方向に延びる第１閉断面を形成するインナ部材とを有するヒンジピラーと、このヒンジピラーの下端部分に連結されると共にアウタパネルとこのアウタパネルと協働して車体後方に延びる第２閉断面を形成するインナパネルとを有するサイドシルとを有し、ヒンジピラーのアウタ部材とサイドシルのアウタパネルに接合されたガセットと、サイドシルの第２閉断面を前後に節状に仕切る複数のバルク部材とを設けている。
例えば、特許文献１の車両側部構造には、アウタ部材とこのアウタ部材と協働して上下方向に延びる第１閉断面を形成するインナ部材とを有するヒンジピラーと、このヒンジピラーの下端部分に連結されると共にアウタパネルとこのアウタパネルと協働して車体後方に延びる第２閉断面を形成するインナパネルとを有するサイドシルとを有し、ヒンジピラーのアウタ部材とサイドシルのアウタパネルに接合されたガセットと、サイドシルの第２閉断面を前後に節状に仕切る複数のバルク部材とを設けている。
【0004】
ところで、車両のデザイン性向上や運動性能向上を図るためにホイールのインチアップが行われる。通常、ホイールの大径化に伴って、タイヤ幅が太くなり、路面とタイヤの接地面積が増加することから、タイヤのグリップ性能やコーナリング性能が高くなる。
このように、ホイールがインチアップされた場合、ホイールのインチアップに対応してタイヤ径が大きいタイヤを収容するため、ホイールハウスの前後寸法が拡大される。
このように、ホイールがインチアップされた場合、ホイールのインチアップに対応してタイヤ径が大きいタイヤを収容するため、ホイールハウスの前後寸法が拡大される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２０１５－０５８７４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献１の車両側部構造は、ガセットと複数のバルク部材を新たに設けることにより、ヒンジピラーの車体後方への倒れ込みやサイドシルの折れ曲がり変形を回避している。
しかし、特許文献１の車両側部構造では、ガセットやバルク部材等の新設部品の追加により車体重量が増加することに加え、スモールオーバーラップ衝突時の衝撃エネルギ吸収性能を十分に確保することができない虞がある。
しかし、特許文献１の車両側部構造では、ガセットやバルク部材等の新設部品の追加により車体重量が増加することに加え、スモールオーバーラップ衝突時の衝撃エネルギ吸収性能を十分に確保することができない虞がある。
【0007】
特許文献１の技術では、車幅方向内側後方に向かう衝突荷重がサイドシルの前端部分に入力したとき、ガセットと複数のバルク部材が、衝突荷重の前後方向後方成分及び車幅方向内側成分を夫々受けているため、サイドシルの折れ曲がり変形が抑制される。
つまり、衝突荷重によるサイドシルの折れ曲がり変形が構造的に抑制されているため、衝突荷重の車幅方向内側成分がサイドシルに直接的に作用し、サイドシルが車幅方向内側に倒れ込む内倒れ変形が誘発される。サイドシルに内倒れ変形が生じた場合、サイドシルのアウタパネルとインナパネルの溶接による接合部（フランジ部）に剪断応力が作用し、最終的に、アウタパネルとインナパネルの接合部が破断してサイドシルの断面崩れが生じる虞がある。
つまり、衝突荷重によるサイドシルの折れ曲がり変形が構造的に抑制されているため、衝突荷重の車幅方向内側成分がサイドシルに直接的に作用し、サイドシルが車幅方向内側に倒れ込む内倒れ変形が誘発される。サイドシルに内倒れ変形が生じた場合、サイドシルのアウタパネルとインナパネルの溶接による接合部（フランジ部）に剪断応力が作用し、最終的に、アウタパネルとインナパネルの接合部が破断してサイドシルの断面崩れが生じる虞がある。
【0008】
サイドシルに断面崩れが生じた際、サイドシルを介して車体後方に衝突荷重を十分に伝達分散することができず、車室の変形を招く。特に、ホイールをインチアップした車両の場合、ホイールハウスの前後長が拡大され、サイドシルの前端部分に衝撃吸収用の潰れ領域を確保することが難しいことから、スモールオーバーラップ衝突時、ホイールをインチアップしていない車両に比べてサイドシルの内倒れ変形傾向が顕著になる。
即ち、スモールオーバーラップ衝突時の衝撃エネルギ吸収性能は、現時点、改善の余地が残されている。
即ち、スモールオーバーラップ衝突時の衝撃エネルギ吸収性能は、現時点、改善の余地が残されている。
【0009】
本発明の目的は、スモールオーバーラップ衝突時の衝撃エネルギ吸収性能を十分に確保可能な車両の下部車体構造等を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
請求項１の車両の下部車体構造は、車体前後方向に延びるアウタパネルとインナパネルとで第１閉断面を形成するサイドシルと、このサイドシルの前端部分を補強するために前記第１閉断面内に設けられた補強部材とを備えた車両の下部車体構造において、前記補強部材は、前記サイドシルの前端部分に入力した車体後方に向かう衝突荷重を支持する前端補強部と、車幅方向内側後方に向かう衝突荷重が前記サイドシルの前端部分に入力したとき、前記サイドシルの車幅方向内側後方に向かう変形を許容する変形許容部と、前記サイドシルの車幅方向内側後方に向かう変形の後に前記サイドシルの変形を抑制する変形抑制部とを有し、前記変形許容部は、前記補強部材の車幅方向外側部分を切り欠いた切欠部によって形成され、前記変形抑制部は、車体前後方向に対して略直交する第１部分と車幅方向に対して略直交する第２部分とを含み、前記変形抑制部の第１部分よりも前側に形成された第１切欠部の車幅方向寸法は、前記変形抑制部の第１部分よりも後側に形成された第２切欠部の車幅方向寸法よりも大きく形成されたことを特徴としている。
【0011】
この車両の下部車体構造では、前記補強部材が、前記サイドシルの前端部分に入力した車体後方に向かう衝突荷重を支持する前端補強部を有するため、車幅方向内側後方に向かう衝突荷重の前後方向後方成分を支持することができ、ヒンジピラーの車体後方への倒れ込みを抑制することができる。前記補強部材が、車幅方向内側後方に向かう衝突荷重が前記サイドシルの前端部分に入力したとき、前記サイドシルの車幅方向内側後方に向かう変形を許容する変形許容部を有するため、車幅方向内側後方に向かう衝突荷重の車幅方向内側成分の一部をサイドシルの部分的な変形により吸収することができる。
前記補強部材が、前記サイドシルの車幅方向内側後方に向かう変形の後に前記サイドシルの変形を抑制する変形抑制部を有するため、車幅方向内側後方に向かう衝突荷重の車幅方向内側成分の残部を支持することができ、サイドシルの内倒れ変形に起因した断面崩れを回避して衝突荷重を車体後方に伝達分散することができる。
前記補強部材が、前記サイドシルの車幅方向内側後方に向かう変形の後に前記サイドシルの変形を抑制する変形抑制部を有するため、車幅方向内側後方に向かう衝突荷重の車幅方向内側成分の残部を支持することができ、サイドシルの内倒れ変形に起因した断面崩れを回避して衝突荷重を車体後方に伝達分散することができる。
【0012】
前記変形許容部は、前記補強部材の車幅方向外側部分を切り欠いた切欠部によって形成されたため、変形許容部を簡単な構造で構成することができ、補強部材の製造コストを廉価にすることができる。
【0013】
前記変形抑制部は、車体前後方向に対して略直交する第１部分と車幅方向に対して略直交する第２部分とを含むため、変形抑制部を簡単な構造で構成することができる。
前記変形抑制部の第１部分よりも前側に形成された第１切欠部の車幅方向寸法は、前記変形抑制部の第１部分よりも後側に形成された第２切欠部の車幅方向寸法よりも大きく形成されたため、サイドシルによる車幅方向内側後方に向かう変形を円滑に実行することができる。
前記変形抑制部の第１部分よりも前側に形成された第１切欠部の車幅方向寸法は、前記変形抑制部の第１部分よりも後側に形成された第２切欠部の車幅方向寸法よりも大きく形成されたため、サイドシルによる車幅方向内側後方に向かう変形を円滑に実行することができる。
【0014】
請求項２の車両の下部車体構造は、車体前後方向に延びるアウタパネルとインナパネルとで第１閉断面を形成するサイドシルと、このサイドシルの前端部分を補強するために前記第１閉断面内に設けられた補強部材とを備えた車両の下部車体構造において、前記補強部材は、前記サイドシルの前端部分に入力した車体後方に向かう衝突荷重を支持する前端補強部と、車幅方向内側後方に向かう衝突荷重が前記サイドシルの前端部分に入力したとき、前記サイドシルの車幅方向内側後方に向かう変形を許容する変形許容部と、前記サイドシルの車幅方向内側後方に向かう変形の後に前記サイドシルの変形を抑制する変形抑制部とを有し、前記変形許容部は、前記補強部材の車幅方向外側部分を切り欠いた切欠部によって形成され、前記変形抑制部は、車体前後方向に対して略直交する第１部分を含み、 前記変形抑制部の第１部分よりも前側に形成された第１切欠部の車幅方向寸法は、前記変形抑制部の第１部分よりも後側に形成された第２切欠部の車幅方向寸法よりも大きく形成されたことを特徴としている。
この車両の下部構造では、段落[００１１]～[００１３]と略同様の作用効果を奏する。
この車両の下部構造では、段落[００１１]～[００１３]と略同様の作用効果を奏する。
【0015】
請求項３の車両の下部車体構造は、車体前後方向に延びるアウタパネルとインナパネルとで第１閉断面を形成するサイドシルと、このサイドシルの前端部分を補強するために前記第１閉断面内に設けられた補強部材とを備えた車両の下部車体構造において、前記補強部材は、前記サイドシルの前端部分に入力した車体後方に向かう衝突荷重を支持する前端補強部と、車幅方向内側後方に向かう衝突荷重が前記サイドシルの前端部分に入力したとき、前記サイドシルの車幅方向内側後方に向かう変形を許容する変形許容部と、前記サイドシルの車幅方向内側後方に向かう変形の後に前記サイドシルの変形を抑制する変形抑制部とを有し、前記変形許容部は、前記補強部材の車幅方向外側部分を切り欠いた切欠部によって形成され、前記切欠部の車幅方向寸法は、車体前後方向前方程大きいことを特徴としている。
この車両の下部構造では、段落[００１１]、[００１２]と同様の作用効果を奏するうえに、前記切欠部の車幅方向寸法が、車体前後方向前方程大きいため、補強部材を簡単な構造で構成することができ、サイドシルによる車幅方向内側後方に向かう変形を円滑に実行することができる。
この車両の下部構造では、段落[００１１]、[００１２]と同様の作用効果を奏するうえに、前記切欠部の車幅方向寸法が、車体前後方向前方程大きいため、補強部材を簡単な構造で構成することができ、サイドシルによる車幅方向内側後方に向かう変形を円滑に実行することができる。
【0016】
請求項４の発明は、請求項１～３の何れか１項の発明において、アウタ部材とこのアウタ部材と協働して上下方向に延びる第２閉断面を形成するインナ部材とを有するヒンジピラーを備え、前記インナ部材が、前記第１閉断面を車幅方向内外に区分するように前記サイドシルのアウタパネルとインナパネルとの間に介装され、前記補強部材は、前記第１閉断面のうち前記インナ部材よりも車幅方向外側に配設されたことを特徴としている。
この構成によれば、補強部材を小型化することができる。
この構成によれば、補強部材を小型化することができる。
【0017】
請求項５の発明は、請求項１～４何れか１項の発明において、前記補強部材は、前記変形抑制部の第１部分よりも後側で且つ車幅方向外側に車体前後方向に延びる稜線を備えた段差部を有することを特徴としている。この構成によれば、前端補強部に入力された衝突荷重を稜線を用いて車体後方に伝達分散することができる。
【0018】
請求項６発明は、請求項５の発明において、前記段差部の車幅方向外側から上下方向に延びる固定部を設け、前記固定部が前記アウタパネルの縦壁部に接合されたことを特徴としている。この構成によれば、サイドシルの内倒れ変形を一層抑制することができる。
【0019】
請求項７発明は、請求項６の発明において、アウタ部材とこのアウタ部材と協働して上下方向に延びる閉断面を形成するインナ部材とを有するヒンジピラーを備え、前記アウタ部材を補強すると共に前記サイドシルのアウタパネルに接合された外側補強部材を有し、前記固定部は、前記アウタパネルを介在させて前記外側補強部材と三重接合されたことを特徴としている。この構成によれば、前端補強部に入力された衝突荷重を外側補強部材を用いてアウタ部材に伝達分散することができる。
【発明の効果】
【0020】
本発明の車両の下部車体構造によれば、サイドシルの部分的変形を用いて衝突荷重の車幅方向内側成分をサイドシルの断面崩れが生じないように減少させることにより、スモールオーバーラップ衝突時の衝撃エネルギ吸収性能を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】実施例１に係る車両の下部車体構造の右側面図である。
【図8】補強部材の平面図である。
【図9】補強部材を斜め上方から視た斜視図である。
【図10】スモールオーバーラップ衝突時の初期状態図である。
【図11】スモールオーバーラップ衝突時の中期状態図である。
【図12】変形例に係る補強部材の平面図である。
【図13】変形例に係る補強部材を斜め上方から視た斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
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。
以下の説明は、本発明を車両の下部車体構造に適用したものを例示したものであり、本発明、その適用物、或いは、その用途を制限するものではない。
以下の説明は、本発明を車両の下部車体構造に適用したものを例示したものであり、本発明、その適用物、或いは、その用途を制限するものではない。
【実施例1】
【0023】
以下、本発明の実施例１について図１～図１１に基づいて説明する。
図１に示すように、車両Ｖは、トンネル部１ａが形成され且つ車室床面を構成するフロアパネル１と、前後に延びる左右１対のサイドシル２と、車体前部に設けられたエンジンルーム（図示略）と車室とを仕切るダッシュパネル（図示略）と、このダッシュパネルから前方に延びる左右１対のフロントサイドフレーム３と、１対のサイドシル２の前端部分から鉛直上方に夫々延びる左右１対のヒンジピラー４と、これら１対のヒンジピラー４の上端部分から前方に延びる左右１対のエプロンレインフォースメント（以下、エプロンレインと略す）５等を備えている。
図１に示すように、車両Ｖは、トンネル部１ａが形成され且つ車室床面を構成するフロアパネル１と、前後に延びる左右１対のサイドシル２と、車体前部に設けられたエンジンルーム（図示略）と車室とを仕切るダッシュパネル（図示略）と、このダッシュパネルから前方に延びる左右１対のフロントサイドフレーム３と、１対のサイドシル２の前端部分から鉛直上方に夫々延びる左右１対のヒンジピラー４と、これら１対のヒンジピラー４の上端部分から前方に延びる左右１対のエプロンレインフォースメント（以下、エプロンレインと略す）５等を備えている。
【0024】
この車両Ｖには、ＳＯＲＢ（Small Overlap Rigid Barrier）試験に代表されるフロントサイドフレーム３よりも車幅方向外側部分（オーバラップ領域が２５％以下）に障害物が衝突する、所謂スモールオーバーラップ衝突時、車幅方向内側後方に向かう衝突荷重の車幅方向内側成分を２段階に分けて受け止める衝撃エネルギ吸収機構が設けられている。
この衝撃エネルギ吸収機構は、車幅方向内側後方に向かう衝突荷重の車幅方向内側成分の一部をサイドシルの部分的変形により吸収する第１の荷重吸収機能と、サイドシルの部分的変形の後、車幅方向内側成分の残部を支持する第２の荷重吸収機能とにより構成されている。車両Ｖが左右対称構造に構成されているため、以下、右側部分について主に説明する。また、図において、矢印Ｆ方向を車体前後方向前方とし、矢印ＯＵＴ方向を車幅方向外方とし、矢印Ｕ方向を車体上下方向上方としている。
この衝撃エネルギ吸収機構は、車幅方向内側後方に向かう衝突荷重の車幅方向内側成分の一部をサイドシルの部分的変形により吸収する第１の荷重吸収機能と、サイドシルの部分的変形の後、車幅方向内側成分の残部を支持する第２の荷重吸収機能とにより構成されている。車両Ｖが左右対称構造に構成されているため、以下、右側部分について主に説明する。また、図において、矢印Ｆ方向を車体前後方向前方とし、矢印ＯＵＴ方向を車幅方向外方とし、矢印Ｕ方向を車体上下方向上方としている。
【0025】
まず、車両Ｖの概略構成について説明する。
ダッシュパネルは、１対のヒンジピラー４の間に亙って車幅方向に延びるように配設されている。このダッシュパネルは、フロアパネル１の前端部から上方に向けて立ち上がるダッシュロアパネルと、このダッシュロアパネルの上端部に接合されたダッシュアッパパネルとを備えている（何れも図示略）。
ダッシュパネルは、１対のヒンジピラー４の間に亙って車幅方向に延びるように配設されている。このダッシュパネルは、フロアパネル１の前端部から上方に向けて立ち上がるダッシュロアパネルと、このダッシュロアパネルの上端部に接合されたダッシュアッパパネルとを備えている（何れも図示略）。
【0026】
１対のフロントサイドフレーム３は、１対のサイドシル２の間に配置されている。図１に示すように、フロントサイドフレーム３とエプロンレイン５との間には、前輪用サスペンション（図示略）のダンパを支持するサスペンションタワー（以下、サスタワーと略す）６が形成されている。サスタワー６は、前輪及び前輪用サスペンションを収容するホイールハウス７を一体的に備えている。ホイールハウス７は、ダッシュパネルの前側で且つエプロンレイン５の下側領域に形成されている。
【0027】
ホイールハウス７は、後述するヒンジピラー４のインナ部材４ｂの外側に配置された部分椀状のホイールハウスアウタ（図示略）と、インナ部材４ｂの内側に配置された部分椀状のホイールハウスインナ７ａとを備えている。ホイールハウスインナ７ａは、フロントサイドフレーム３とインナ部材４ｂに接合され、ホイールハウスアウタは、インナ部材４ｂとエプロンレイン５の下側部分に接合されている。
【0028】
次に、１対のヒンジピラー４について説明する。
図１～図７に示すように、ヒンジピラー４は、断面略ハット状のアウタ部材４ａと、このアウタ部材４ａと協働して上方に延びる略矩形状の第２閉断面Ｃ２を形成する板状のインナ部材４ｂとを有している。アウタ部材４ａ及びインナ部材４ｂは、高張力鋼或いは超高張力鋼にて構成されている。
図１～図７に示すように、ヒンジピラー４は、断面略ハット状のアウタ部材４ａと、このアウタ部材４ａと協働して上方に延びる略矩形状の第２閉断面Ｃ２を形成する板状のインナ部材４ｂとを有している。アウタ部材４ａ及びインナ部材４ｂは、高張力鋼或いは超高張力鋼にて構成されている。
【0029】
アウタ部材４ａは、断面略コ字状の本体部と、この本体部の前端部と後端部から前方と後方に夫々延びる前後１対のフランジ部から構成されている。本体部の上段部及び下段部には、フロントドアのドアヒンジを取り付けるため、車幅方向外側に膨出した上下１対のヒンジ取付部４ｈが夫々形成されている。
【0030】
次に、１対のエプロンレイン５について説明する。
図１に示すように、エプロンレイン５は、ヒンジピラー４の前端部から車両Ｖの前端部に亙って延びるエプロンレインアウタ部材（以下、レインアウタ部材と略す）５ａと、このレインアウタ部材５ａの前後方向途中部から車両Ｖの前端部に亙って延びるエプロンレインインナ部材（以下、レインインナ部材と略す）（図示略）とを有している。
図１に示すように、エプロンレイン５は、ヒンジピラー４の前端部から車両Ｖの前端部に亙って延びるエプロンレインアウタ部材（以下、レインアウタ部材と略す）５ａと、このレインアウタ部材５ａの前後方向途中部から車両Ｖの前端部に亙って延びるエプロンレインインナ部材（以下、レインインナ部材と略す）（図示略）とを有している。
【0031】
レインアウタ部材５ａは、高張力鋼にて構成され、アウタ部材４ａにカウルサイドレイン８（カウルサイドレインフォースメント）を介して連結されている。
カウルサイドレイン８は、アウタ部材４ａに対して上側のヒンジ取付部４ｈの右端部と部分的に重畳するようにスポット溶接にて接合されると共にフロントピラー９の上辺部分に対して上側を覆うように接合されている。断面略Ｌ字状のレインインナ部材は、レインアウタ部材５ａの前半部に対応するように設けられ、レインアウタ部材５ａと協働して前後に延びる断面略矩形状の閉断面を形成している。
カウルサイドレイン８は、アウタ部材４ａに対して上側のヒンジ取付部４ｈの右端部と部分的に重畳するようにスポット溶接にて接合されると共にフロントピラー９の上辺部分に対して上側を覆うように接合されている。断面略Ｌ字状のレインインナ部材は、レインアウタ部材５ａの前半部に対応するように設けられ、レインアウタ部材５ａと協働して前後に延びる断面略矩形状の閉断面を形成している。
【0032】
次に、１対のサイドシル２について説明する。
図１～図４に示すように、サイドシル２は、フロアパネル１の車幅方向両端部に沿って前後に延びるように設けられている。図５～図７に示すように、このサイドシル２は、車幅方向内側に開放された断面略ハット状のアウタパネル２１と、車幅方向外側に開放された断面略ハット状のインナパネル２２と、サイドシル２の前端部を閉塞するキャップ部２３等を備えている。
図１～図４に示すように、サイドシル２は、フロアパネル１の車幅方向両端部に沿って前後に延びるように設けられている。図５～図７に示すように、このサイドシル２は、車幅方向内側に開放された断面略ハット状のアウタパネル２１と、車幅方向外側に開放された断面略ハット状のインナパネル２２と、サイドシル２の前端部を閉塞するキャップ部２３等を備えている。
【0033】
アウタパネル２１は、断面略コ字状の本体部２１ａと、この本体部２１ａの上端部及び下端部から上方及び下方に夫々延びる上下１対のフランジ部２１ｂを備えている。
インナパネル２２は、断面略コ字状の本体部２２ａと、この本体部２２ａの上端部及び下端部から上方及び下方に夫々延びる上下１対のフランジ部２２ｂを備えている。
アウタパネル２１とインナパネル２２は、１対のフランジ部２１ｂと１対のフランジ部２２ｂを接合して前後に延びる略矩形状の第１閉断面Ｃ１を形成している。１対のフランジ部２１ｂと１対のフランジ部２２ｂは、インナ部材４ｂを介在させて三重接合されているため、第１閉断面Ｃ１の前端部分はインナ部材４ｂにより車幅方向に２分割される。
インナパネル２２は、断面略コ字状の本体部２２ａと、この本体部２２ａの上端部及び下端部から上方及び下方に夫々延びる上下１対のフランジ部２２ｂを備えている。
アウタパネル２１とインナパネル２２は、１対のフランジ部２１ｂと１対のフランジ部２２ｂを接合して前後に延びる略矩形状の第１閉断面Ｃ１を形成している。１対のフランジ部２１ｂと１対のフランジ部２２ｂは、インナ部材４ｂを介在させて三重接合されているため、第１閉断面Ｃ１の前端部分はインナ部材４ｂにより車幅方向に２分割される。
【0034】
図３に示すように、アウタパネル２１の本体部２１ａの底壁部には、塗装工程時、第１閉断面Ｃ１内に滞留した電着液を抜くため、前後１対の開口２１ｈが形成されている。
本体部２１ａの縦壁部２１ｓには、車幅方向外側部分に平板状の外側補強部材１１がスポット溶接にて接合されている。図１～図４に示すように、外側補強部材１１は、ヒンジピラー４と略同様の前後寸法を有している。
本体部２１ａの縦壁部２１ｓには、車幅方向外側部分に平板状の外側補強部材１１がスポット溶接にて接合されている。図１～図４に示すように、外側補強部材１１は、ヒンジピラー４と略同様の前後寸法を有している。
【0035】
図５～図７に示すように、外側補強部材１１は、下半部がアウタパネル２１に車幅方向外側から接合され、上半部がアウタ部材４ａに車幅方向内側から接合されている。
この外側補強部材１１の引張強度は、アウタ部材４ａの引張強度よりも大きく、インナ部材４ｂの引張強度よりも小さく設定されている。これにより、外側補強部材１１がアウタパネル２１とアウタ部材４ａの連結強度を高くしているため、アウタパネル２１に作用した荷重がアウタ部材４ａに能率的に伝達される。
この外側補強部材１１の引張強度は、アウタ部材４ａの引張強度よりも大きく、インナ部材４ｂの引張強度よりも小さく設定されている。これにより、外側補強部材１１がアウタパネル２１とアウタ部材４ａの連結強度を高くしているため、アウタパネル２１に作用した荷重がアウタ部材４ａに能率的に伝達される。
【0036】
図１～図４に示すように、アウタパネル２１（サイドシル２）の上壁部と縦壁部２１ｓの境界周辺部分において側面視にて緩湾曲状で且つ断面略Ｌ字状に形成されたコーナ補強部材１２が設けられている。コーナ補強部材１２は、ヒンジピラー４の下側部分からサイドシル２とヒンジピラー４の接合部分を経由してアウタパネル２１の上壁部に沿って後方に延びるように配置されている。スモールオーバーラップ衝突時、前輪が後退してヒンジピラー４に当接したとき、前輪の更なる後退を抑制する、換言すれば、ヒンジピラー４の後退変形を阻止するためのものである。
【0037】
次に、衝撃エネルギ吸収機構の主要構成の１つである補強部材３０について説明する。
図４に示すように、サイドシル２には、前端部分に補強部材３０が配設されている。
この補強部材３０は、第１閉断面Ｃ１内においてインナ部材４ｂよりも車幅方向外側に配置され、アウタパネル２１の本体部２１ａの底壁部上に重畳された状態でスポット溶接にて接合されている。この補強部材３０は、単一の金属製板材をプレス加工することにより一体成形されている。
図４に示すように、サイドシル２には、前端部分に補強部材３０が配設されている。
この補強部材３０は、第１閉断面Ｃ１内においてインナ部材４ｂよりも車幅方向外側に配置され、アウタパネル２１の本体部２１ａの底壁部上に重畳された状態でスポット溶接にて接合されている。この補強部材３０は、単一の金属製板材をプレス加工することにより一体成形されている。
【0038】
図８，図９に示すように、補強部材３０は、サイドシル２の前端部分に入力した後方に向かう衝突荷重を正面から支持する前端補強部３１と、車幅方向内側後方に向かう衝突荷重がサイドシル２の前端部分に入力したとき、サイドシル２の車幅方向内側後方に向かう変形を許容する変形許容部３２と、サイドシル２の車幅方向内側後方に向かう変形の後にサイドシル２の車幅方向内側後方に向かう変形を抑制する変形抑制部３３等を主な構成要素としている。補強部材３０の引張強度は、インナパネル２２の引張強度よりも大きく、アウタパネル２１やインナ部材４ｂの引張強度よりも小さく設定されている。
【0039】
前端補強部３１は、補強部材３０の前端部分に配置され、平面視にて略矩形状に形成されている。図５に示すように、前端補強部３１は、本体部２１ａの底壁部の車幅方向内側端部から外側方向に略４０％程を占有するように配設されている。
図８，図９に示すように、前端補強部３１には、前後方向に延びる左右１対の第１稜線３４ａが設けられている。１対の第１稜線３４ａは、前端補強部３１の前端部から前端補強部３１の前後方向中間部に亙って形成されている。
図８，図９に示すように、前端補強部３１には、前後方向に延びる左右１対の第１稜線３４ａが設けられている。１対の第１稜線３４ａは、前端補強部３１の前端部から前端補強部３１の前後方向中間部に亙って形成されている。
【0040】
変形許容部３２は、補強部材３０の前側部分で且つ車幅方向外側部分に形成されている。
具体的には、変形許容部３２は、前端補強部３１の車幅方向外側部分に形成された第１切欠部３２ａと、前端補強部３１の車幅方向外側部分で且つ第１切欠部３２ａの後方に形成された第２切欠部３２ｂとを備えている。
具体的には、変形許容部３２は、前端補強部３１の車幅方向外側部分に形成された第１切欠部３２ａと、前端補強部３１の車幅方向外側部分で且つ第１切欠部３２ａの後方に形成された第２切欠部３２ｂとを備えている。
【0041】
変形許容部３２に相当する第１，第２切欠部３２ａ，３２ｂは、平面視にて略矩形状に夫々形成され、第１切欠部３２ａの車幅方向寸法が第２切欠部３２ｂの車幅方向寸法よりも大きくなるように設定されている。これにより、スモールオーバーラップ衝突時、車幅方向内側後方に向かう衝突荷重の車幅方向内側成分の一部をサイドシル２の部分的変形により吸収可能な第１の荷重吸収機能を達成している。
【0042】
変形抑制部３３は、第１，第２切欠部３２ａ，３２ｂと補強部材３０の境界相当部分に形成されている。図８，図９に示すように、第１，第２切欠部３２ａ，３２ｂと補強部材３０の境界部分には、車体前後方向に略直交する直線状の第１部分３３ａ及び第３部分３３ｃと、車幅方向に略直交する直線状の第２部分３３ｂ及び第４部分３３ｄとが夫々設けられている。第１切欠部３２ａ及び第２部分３３ｂは、第１部分３３ａよりも前側に形成されており、第２切欠部３２ｂ及び第４部分３３ｄは、第３部分３３ｃよりも前側に形成されている。
【0043】
これにより、スモールオーバーラップ衝突時、第１の荷重吸収機能の実行によるサイドシル２の部分的変形の後、衝突荷重の車幅方向内側成分の残部を支持可能な第２の荷重吸収機能を達成している。変形抑制部３３に相当する第１部分３３ａ及び第３部分３３ｃは、衝突荷重の車幅方向内側成分を剪断荷重として支持している。また、変形抑制部３３に相当する第２部分３３ｂ及び第４部分３３ｄは、衝突荷重の車幅方向内側成分を直接的な押圧荷重として支持している。
【0044】
図８，図９に示すように、補強部材３０は、第１部分３３ａよりも後側で且つ車幅方向外側に車体前後方向に延びる第２稜線３４ｂを有する段差部３５と、第３部分３３ｃよりも後側で且つ段差部３５の車幅方向外側部分から上方に延びる固定部３６等を備えている。
図６に示すように、段差部３５は、第１部分３３ａの車幅方向外側端部から上方に屈曲するように形成され、第２稜線３４ｂから車幅方向外側に延びるように屈曲されている。
図６に示すように、段差部３５は、第１部分３３ａの車幅方向外側端部から上方に屈曲するように形成され、第２稜線３４ｂから車幅方向外側に延びるように屈曲されている。
【0045】
図７に示すように、固定部３６は、第３部分３３ｃの車幅方向外側端部から上方に屈曲するように形成され、外側補強部材１１と本体部２１ａの縦壁部２１ｓを挟んでスポット溶接にて三重接合されている。補強部材３０には、本体部２１ａの底壁部に設けられた前後に並ぶ開口２１ｈに対応するように前後に並ぶ１対の開口部３７が形成されている。
【0046】
次に、本発明の実施形態による車両Ｖの下部車体構造の作用効果について説明する。
本実施形態によれば、補強部材３０が、サイドシル２の前端部分に入力した車体後方に向かう衝突荷重を支持する前端補強部３１を有するため、車幅方向内側後方に向かう衝突荷重の前後方向後方成分を支持することができ、ヒンジピラー４の車体後方への倒れ込みを抑制することができる。図１０の矢印に示すように、スモールオーバーラップ衝突初期、後退してくるホイールＷやドライブシャフトＤ等の車両部材による後退を補強部材３０の前端補強部３１にて受け止めることができる。尚、符号Ｂは、バリヤである。
本実施形態によれば、補強部材３０が、サイドシル２の前端部分に入力した車体後方に向かう衝突荷重を支持する前端補強部３１を有するため、車幅方向内側後方に向かう衝突荷重の前後方向後方成分を支持することができ、ヒンジピラー４の車体後方への倒れ込みを抑制することができる。図１０の矢印に示すように、スモールオーバーラップ衝突初期、後退してくるホイールＷやドライブシャフトＤ等の車両部材による後退を補強部材３０の前端補強部３１にて受け止めることができる。尚、符号Ｂは、バリヤである。
【0047】
補強部材３０が、車幅方向内側後方に向かう衝突荷重がサイドシル２の前端部分に入力したとき、サイドシル２の車幅方向内側後方に向かう変形を許容する変形許容部３２を有するため、車幅方向内側後方に向かう衝突荷重の車幅方向内側成分の一部をサイドシル２の部分的な変形により吸収することができる。補強部材３０が、サイドシル２の車幅方向内側後方に向かう変形の後にサイドシル２の変形を抑制する変形抑制部３３を有するため、車幅方向内側後方に向かう衝突荷重の車幅方向内側成分の残部を支持することができ、サイドシル２の内倒れ変形に起因した断面崩れを回避して衝突荷重を車体後方に伝達分散することができる。図１１の矢印に示すように、スモールオーバーラップ衝突中期、車幅方向内側に向かうサイドシル２の変形を許容しているため、変形抑制部３３に入力する衝突荷重が減少してサイドシル２の内倒れ変形が抑制され、断面崩れに伴うフランジ部２１ｂ，２２ｂの破断を回避している。
【0048】
変形許容部３２は、補強部材３０の車幅方向外側部分を切り欠いた第１，第２切欠部３２ａ，３２ｂによって形成されたため、変形許容部３２を簡単な構造で構成することができ、補強部材３０の製造コストを廉価にすることができる。
【0049】
変形抑制部３３は、車体前後方向に対して略直交する第１部分３３ａ及び第３部分３３ｃと車幅方向に対して略直交する第２部分３３ｂ及び第４部分３３ｄとを含むため、変形抑制部３３を簡単な構造で構成することができる。
【0050】
変形抑制部３３の第１部分３３ａよりも前側に形成された第１切欠部３２ａの車幅方向寸法は、変形抑制部３３の第１部分３３ａよりも後側に形成された第２切欠部３２ｂの車幅方向寸法よりも大きく形成されたため、サイドシル２による車幅方向内側後方に向かう変形を円滑に実行することができる。
【0051】
アウタ部材４ａとこのアウタ部材４ａと協働して上下方向に延びる第２閉断面Ｃ２を形成するインナ部材４ｂとを有するヒンジピラー４を備え、インナ部材４ｂが、第１閉断面Ｃ１を車幅方向内外に区分するようにサイドシル２のアウタパネル２１とインナパネル２２との間に介装され、補強部材３０は、第１閉断面Ｃ１のうちインナ部材４ｂよりも車幅方向外側に配設されたため、補強部材３０を小型化することができる。
【0052】
補強部材３０は、変形抑制部３３の第１部分３３ａよりも後側で且つ車幅方向外側に前後方向に延びる第２稜線３４ｂを備えた段差部３５を有するため、前端補強部３１に入力された衝突荷重を第２稜線３４ｂを用いて後方に伝達分散することができる。
【0053】
段差部３５の車幅方向外側から上下方向に延びる固定部３６を設け、固定部３６が本体部２１ａ（アウタパネル２１）の縦壁部２１ｓに接合されたため、サイドシル２の内倒れ変形を一層抑制することができる。
【0054】
アウタ部材４ａとこのアウタ部材４ａと協働して上下方向に延びる閉断面を形成するインナ部材４ｂとを有するヒンジピラー４を備え、アウタ部材４ａを補強すると共にサイドシル２のアウタパネル２１に接合された外側補強部材１１とを有し、固定部３６は、アウタパネル２１を介在させて外側補強部材１１と三重接合されたため、前端補強部３１に入力された衝突荷重を外側補強部材１１を用いてアウタ部材４ａに伝達分散することができる。
【実施例2】
【0055】
次に、実施例２に係る補強部材３０Ａついて図１２，図１３に基づいて説明する。尚、実施例１と同様の部材には、同じ符号を付している。
実施例１では、変形抑制部３３が、車体前後方向に直交する第１，第３部分３３ａ，３３ｃと、車幅方向に直交する第２，第４部分３３ｂ，３３ｄであったのに対し、実施例２では、変形抑制部３３Ａが、車幅方向内側後方に対して略直交する第５部分３３ｅで構成されている。
実施例１では、変形抑制部３３が、車体前後方向に直交する第１，第３部分３３ａ，３３ｃと、車幅方向に直交する第２，第４部分３３ｂ，３３ｄであったのに対し、実施例２では、変形抑制部３３Ａが、車幅方向内側後方に対して略直交する第５部分３３ｅで構成されている。
【0056】
図１２，図１３に示すように、補強部材３０Ａは、前端補強部３１Ａと、車幅方向内側後方に向かう衝突荷重がサイドシル２の前端部分に入力したとき、サイドシル２の車幅方向内側後方に向かう変形を許容する変形許容部３２Ａと、サイドシル２の車幅方向内側後方に向かう変形の後にサイドシル２の変形を抑制する変形抑制部３３Ａ等を主な構成要素としている。
【0057】
前端補強部３１Ａは、補強部材３０Ａの前端部分に配置され、平面視にて略台形状に形成されている。変形許容部３２Ａは、補強部材３０Ａの前側部分で且つ車幅方向外側部分に形成され、平面視にて略三角形状の第３切欠部３２ｃで構成されている。第３切欠部３２ｃの車幅方向寸法は、車体前後方向前方程大きくなるように形成されている。
変形抑制部３３Ａは、第３切欠部３２ｃと補強部材３０Ａの境界相当部分に形成されている。第３切欠部３２ｃと補強部材３０Ａの境界相当部分には、車体前後方向前方程内側に移行する第５部分３３ｅが設けられている。これにより、補強部材３０Ａを簡単な構造で構成することができ、サイドシル２による車幅方向内側後方に向かう変形を円滑に実行することができる。
変形抑制部３３Ａは、第３切欠部３２ｃと補強部材３０Ａの境界相当部分に形成されている。第３切欠部３２ｃと補強部材３０Ａの境界相当部分には、車体前後方向前方程内側に移行する第５部分３３ｅが設けられている。これにより、補強部材３０Ａを簡単な構造で構成することができ、サイドシル２による車幅方向内側後方に向かう変形を円滑に実行することができる。
【0058】
次に、前記実施形態を部分的に変更した変形例について説明する。
１〕前記実施形態においては、補強部材３０を、第１閉断面Ｃ１内において本体部２１ａの底壁部に重畳するように配設した例について説明したが、補強部材３０を、第１閉断面Ｃ１内において本体部２１ａの上壁部に重畳するように配設しても良い。また、第１閉断面Ｃ１がインナ部材４ｂによって内外に区分されていない場合、本体部２１ａ及び本体部２２ａの底壁部或いは上壁部に重畳するように配設することも可能である。
１〕前記実施形態においては、補強部材３０を、第１閉断面Ｃ１内において本体部２１ａの底壁部に重畳するように配設した例について説明したが、補強部材３０を、第１閉断面Ｃ１内において本体部２１ａの上壁部に重畳するように配設しても良い。また、第１閉断面Ｃ１がインナ部材４ｂによって内外に区分されていない場合、本体部２１ａ及び本体部２２ａの底壁部或いは上壁部に重畳するように配設することも可能である。
【0059】
２〕前記実施形態においては、変形許容部３２を第１，第２切欠部３２ａ，３２ｂで構成した例について説明したが、変形許容部３２は、車幅方向内側後方に向かう衝突荷重の車幅方向内側成分の一部をサイドシル２の部分的変形により吸収できれば良いため、変形許容部を脆弱部で構成しても良い。例えば、変形許容部を剛性の低い別材料で形成しても良く、また、エッチング加工やスリット加工により剛性を低くすることにより構成しても良い。
【0060】
３〕前記実施形態においては、サイドシル２がアウタパネル２１とこのアウタパネル２１と協働して第１閉断面Ｃ１を形成するインナパネル２２によって構成された例について説明したが、アルミ合金材料を押出成形することによりサイドシルを単一部材で成形しても良い。
【0061】
４〕その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施形態に種々の変更を付加した形態や各実施形態を組み合わせた形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態も包含するものである。
【符号の説明】
【0062】
２ サイドシル
４ ヒンジピラー
４ａ アウタ部材
４ｂ インナ部材
１１ 外側補強部材
２１ アウタパネル
２１ｓ 縦壁部
２２ インナパネル
３０，３０Ａ 補強部材
３１，３１Ａ 前端補強部
３２，３２Ａ 変形許容部
３２ａ 第１切欠部
３２ｂ 第２切欠部
３２ｃ 第３切欠部
３３，３３Ａ 変形抑制部
３３ａ 第１部分
３３ｂ 第２部分
３３ｃ 第３部分
３３ｄ 第４部分
３３ｅ 第５部分
３４ｂ 第２稜線
３５ 段差部
３６ 固定部
Ｖ 車両
４ ヒンジピラー
４ａ アウタ部材
４ｂ インナ部材
１１ 外側補強部材
２１ アウタパネル
２１ｓ 縦壁部
２２ インナパネル
３０，３０Ａ 補強部材
３１，３１Ａ 前端補強部
３２，３２Ａ 変形許容部
３２ａ 第１切欠部
３２ｂ 第２切欠部
３２ｃ 第３切欠部
３３，３３Ａ 変形抑制部
３３ａ 第１部分
３３ｂ 第２部分
３３ｃ 第３部分
３３ｄ 第４部分
３３ｅ 第５部分
３４ｂ 第２稜線
３５ 段差部
３６ 固定部
Ｖ 車両
【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】
