JP2008110626A - 自動車車体の結合構造 - Google Patents

Abstract

【課題】剛性の高い自動車車体の結合構造を提供すること。
【解決手段】車体の両サイドに上下方向に配置されたセンターピラーと、車体の両サイドに前後方向に延設されたサイドシルを結合する自動車車体の結合構造であって、ピラーとサイドシルとの結合部において、ピラーにおける前記車体の内側部分を構成するピラーインナパネルの下端部に対し、サイドシルにおける車体の内側部分を構成するシルインナパネルの車幅方向への突出幅Ｗは、シルインナパネルの板厚をｔとしたとき、 ０≦Ｗ＜２０ｔ であることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車車体の結合構造に関する。

自動車車体の両サイドには、上下方向に配置されたピラーと、前後方向に配置されたサイドシルとが設けられている。通常、ピラーには、フロントピラー、センターピラー、リアピラーの３種類があり、フロントピラー、センターピラー、リアピラーが車体の前方から順に配置される。それぞれのピラーがサイドシルと結合され、自動車車体の両サイドにはピラーとサイドシルの結合構造が構成されている。

図２１〜図２５を参照して、従来のピラーとサイドシルの結合構造を、センターピラーを例に説明する。図２１は、従来のピラーとサイドシルの結合構造を示す斜視図であり、アウタパネル６が取り付いた状況で示している。図２２は、図２１の状況からアウタパネル６を取り外した状況の斜視図である。また、図２３は、図２２の構成を分解した分解斜視図である。図２４は、図２１に示す状況の車体内側から見た斜視図である。図２５ａは、従来のピラーとサイドシルの結合部の断面図であり、図２２のＥ−Ｅ線で切断した部分に相当する。一般に、ピラー１０は、図２１、図２２に示すように、ピラーインナパネル１２とピラーリインフォースメント１４とから構成され、サイドシル２０は、シルインナパネル２２とシルリインフォースメント２４とから構成され、結合されたピラー１０とサイドシル２０の車体外側にピラー部分１６とサイドシル部分２６が一体成形されたアウタパネル６が取付けられる。

ピラー１０は、ピラーインナパネル１２に設けられたピラーフランジ１８と、ピラーリインフォースメント１４に設けられたピラーフランジ１９とが接合されることで閉鎖断面を形成する。また、サイドシル２０は、シルインナパネル２２に設けられたシルフランジ２８とシルリインフォースメント２４に設けられたシルフランジ２９とが接合されることで閉鎖断面を形成する。図２５に示すように、従来のピラー１０とサイドシル２０との結合構造では、ピラーインナパネル１２の下方部分１２ａが、シルの下端部２０ｅまで延設されシルインナパネル２２とシルリインフォースメント２４とに挟持され、図２２に示すように、ピラーリインフォースメント１４の下方部分１４ａが、シルリインフォースメント２４に接合される構造を有している。ピラーインナパネル１２には、ピラー１０の内部空間にシートベルトの巻き取り装置を収納するための開口８０が設けられることが多いが、詳細な図示および説明は省略する。

なお、自動車のピラーとサイドシルの結合構造に関連する先行技術文献としては、例えば、次の特許文献１〜４が開示されている。

特許第３１４２０２０号明細書 特許第３２１３０７８号明細書 特許第３３１２２７０号明細書 特開２００３−３４１５５７号公報

自動車の走行安定性や乗心地を高めるには、車体の剛性を向上することが有効である。車体の剛性を向上するには、車体を構成する部材の剛性を高めることに加え、部材同士をつなぐ結合構造の剛性を高めることが効果的である。

図２１、図２２、図２４に示すように、ピラーを車体の前後方向に曲げようとする力Ｐ１が作用した場合、ピラーとサイドシルの結合構造において、シルの上面２２ａ、２４ａを押し上げる力Ｐ１Ｕと押し下げる力Ｐ１Ｄが偶力として作用する。この時、車体の前後方向に対するピラーの幅が最も大きくなるピラーフランジ１８、１９とピラーインナパネルの下端部１２ｅ（ピラーインナパネル１２のうちシルインナパネル２２とシルリインフォースメント２４とに挟持された部分を除いた下端を意味し、図２５では、シル上面のシルフランジ２８の上端位置に一致する）との交差部分の近傍には、押し上げる力Ｐ１Ｕおよび押し下げる力Ｐ１Ｄが集中して作用する。

上述した従来のピラーとサイドシルの結合構造では、例えば、押し上げる力Ｐ１Ｕに対しては、図２５ａに示すように、サイドシルの上面２２ａおよび２４ａの曲げで抵抗するとともに、ピラーインナパネルの下方部分１２ａを伝達した力Ｐ１Ｔに対して、サイドシルの下面２２ｂおよび２４ｂの曲げで抵抗し、これらの抵抗で伝達した力はサイドシルの側面に力Ｐ１Ｓとして伝えられる。しかし、従来のピラーとサイドシルの結合構造においては、ピラーとサイドシルとの結合部１３において、ピラーインナパネルの下端部１２ｅに対するシルインナパネル２２の車幅方向への突出幅Ｗ（図２５ａに示すピラーインナパネルの下端部１２ｅを基点としたシルインナパネル２２の突出部の外法までの寸法）は、シルインナパネル２２の板厚をｔとしたとき、Ｗ≧２０ｔ と板厚ｔに比べて突出幅Ｗが大きいため、前述の抵抗機構を発揮するのに伴い、サイドシルの上下面２２ａ、２２ｂが面外にはらみ出す変形δＳが生じやすく、結合構造の剛性が低下してしまうという問題がある。なお、押し下げる力Ｐ１Ｄに対しても、上下の向きが異なるが、同様のことがいえる。

また、ピラーを車体の幅方向に曲げようとする力Ｐ２に対しては、ピラーとサイドシルの結合構造に作用する偶力が、図２５に示す、ピラーインナパネル１２とピラーリインフォースメントの下方部分１４ａの位置に集中して作用するが、ピラーインナパネル１２からサイドシルの上下面を押し上げる力および押し下げる力に対して、前記のはらみ出す変形δＳと同様の変形が生じ、結合構造の剛性が低下してしまうという問題がある。

そこで本発明は、ピラーとサイドシルの結合構造において、サイドシルの上下面が面外にはらみ出す変形を抑制することで、剛性の高い自動車車体の結合構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明にある自動車車体の結合構造では、車体の両サイドに上下方向に配置されたピラーと、車体の両サイドに前後方向に延設されたサイドシルを結合する自動車車体の結合構造であって、ピラーとサイドシルとの結合部において、ピラーにおける車体の内側部分を構成するピラーインナパネルの下端部に対し、サイドシルにおける車体の内側部分を構成するシルインナパネルの車幅方向への突出幅Ｗは、シルインナパネルの板厚をｔとしたとき、 ０≦Ｗ＜２０ｔ であることを特徴とする。かかる構成により、ピラーとサイドシルの結合構造において、サイドシルの上下面が面外にはらみ出す変形を抑制することで、結合構造の剛性を高めることができる。

上記シルインナパネルと、ピラーインナパネルとは、一体成形とすることができる。かかる構成により、ピラーとサイドシルの結合構造が一体化されるので、ピラーインナパネルから、シルインナパネルへの力の伝達が効率良く行われ、ピラーとサイドシルの結合構造を強固にすることができる。

上記ピラーインナパネルは、サイドシルの下端部まで延設され、結合部におけるシルインナパネルを一体に形成し、結合部におけるシルインナパネルの車体の前後方向の側端部と、結合部を除く部分のシルインナパネルの側端部とが接合されてもよい。かかる構成により、ピラーからサイドシルへの力の伝達が効率良く行われるとともに、ピラーインナパネルとシルインナパネルの各部材の板取りをする際、板材の無駄を抑え、製造効率を高めることができる。

上記ピラーインナパネルは、サイドシルの上端部まで延設され、ピラーインナパネルの下端部と、シルインナパネルの上端部とが接合されてもよい。かかる構成により、ピラーからサイドシルへの力の伝達が効率良く行われるとともに、ピラーインナパネルとシルインナパネルの各部材の板取りをする際、板材の無駄を抑え、製造効率を高めることができる。

本発明によれば、ピラーとサイドシルの結合構造において、サイドシルの上下面が面外にはらみ出す変形を抑制することで、結合構造の剛性を高めることができる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

（第１の実施形態）
図１〜図５を参照して、本発明の第１の実施形態にかかるピラーとサイドシルの結合構造の構成について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態にかかる自動車車体を示す側面図である。図２は、本実施形態にかかるピラーとサイドシルの結合構造を示す斜視図であり、車体内側から見た図である。図３は、車体外側から見た斜視図である。図４は、アウタパネル１０６を外した状態を示す斜視図である。図５は、図２〜３のＡ−Ａ線で切断した断面図である。

図１に示すように、自動車車体１００の両サイドには、上下方向に配置されたピラー１１０（センターピラー）、１３０（フロントピラー），１４０（リアピラー）と、前後方向に延設されたサイドシル１２０とが設けられ、各ピラー１１０、１３０、１４０とサイドシル１２０が結合され、自動車車体１００のサイドにはピラーとサイドシルの結合構造が構成されている。

図１に示す結合部１は、ピラー１１０（センターピラー）の下部とサイドシル１２０とが結合された部分であり、サイドシル１２０は、結合部１に対して、車体１００の前後方向に延設される。また、結合部２は、ピラー１３０（フロントピラー）の下部とサイドシル１２０の前端部とが結合された部分であり、サイドシル１２０は、結合部２に対して、車体の後方に延設される。結合部３は、ピラー１４０（リアピラー）の下部とサイドシル１２０の後端部とが結合された部分であり、サイドシル１２０は、結合部３に対して、車体１００の前方に延設される。以下では、ピラー１１０（センターピラー）の下部とサイドシル１２０とが結合された結合部１について説明するが、結合部２、結合部３についても本発明の実施形態を同様に適用することができる。

図２〜図５を参照して、結合部１について詳細に説明する。結合部１は、ピラー１１０とサイドシル１２０とが結合されている。ピラー１１０は、ピラーインナパネル１１２と、ピラーリインフォースメント１１４と、ピラーアウタパネル１１６とを備え、サイドシル１２０は、シルインナパネル１２２と、シルリインフォースメント１２４と、シルアウタパネル１２６とを備える。本実施形態では、ピラーアウタパネル１１６と、シルアウタパネル１２６とは、一体成形されており、アウタパネル１０６として構成される。各部材は鋼板やアルミ板などの金属板または樹脂板などからなり、各部材の板厚は０．５〜３ｍｍ程度の範囲にあるが、１〜２ｍｍ程度の板厚が主体となる。

アウタパネル１０６は、自動車車体１００の外側部分に配置される。図２〜３に、アウタパネル１０６が、センターピラー１１０とサイドシル１２０の結合部１に設置された状態の構成を示す。図４に、アウタパネル１０６を取り外した状態の結合部１の構成を示す。結合部１におけるアウタパネル１０６の内側には、ピラーリインフォースメント１１４と、シルリインフォースメント１２４と、ピラーインナパネル１１２と、シルインナパネル１２２とが設けられ、アウタパネル１０６は、これらの部材を被覆する形状を有している。本発明は、この例に限定されず、例えば、ピラー１１０とサイドシル１２０の部分で別体として構成したアウタパネルとしてもよい。

また、ピラー１１０は、ピラーインナパネル１１２に設けられたピラーフランジ１１８と、ピラーリインフォースメント１１４に設けられたピラーフランジ１１９とが接合されることで閉鎖断面を形成する。また、サイドシル１２０は、シルインナパネル１２２に設けられたシルフランジ１２８とシルリインフォースメント１２４に設けられたシルフランジ１２９とが接合されることで閉鎖断面を形成する。図４〜５に示すように、ピラーリインフォースメント１１４の下方部分１１４ａが、シルリインフォースメント１２４に接合される構造を有している。

本実施形態では、図５に示すように、ピラーインナパネル１１２の下方部分１１２ａが、シルの下端部１２０ｅまで延設されシルインナパネル１２２とシルリインフォースメント１２４とに挟持され、ピラーとサイドシルとの結合部１１３において、ピラーインナパネルの下端部１１２ｅ（ピラーインナパネル１１２のうちシルインナパネル１２２とシルリインフォースメント１２４とに挟持された部分を除いた下端を意味し、図５では、シル上面のシルフランジ１２８の上端位置に一致する）に対するシルインナパネル１２２の車幅方向への突出幅Ｗ（図５に示すシルインナパネルの下端部１１２ｅを基点としたシルインナパネル１２２の突出部の外法までの寸法）は、シルインナパネル１２２の板厚ｔに対して、０≦Ｗ＜２０ｔ とされている。０≦Ｗ≦１５ｔ とすれば、より好ましい。

図５〜７を参照して、突出幅Ｗを ０≦Ｗ＜２０ｔ で表される範囲とした理由を以下に説明する。図５に示す本実施形態の結合構造の断面において、シルインナパネル１２２の板厚ｔに対する突出幅Ｗの変化が、シルインナパネルの上下面１２２ａ、１２２ｂが面外にはらみ出す変形に与える影響を、図６に示す梁モデルを用いた弾性骨組解析により検討した。梁モデルの断面形状は、板厚ｔ＝１ｍｍのシルインナパネルを単位幅で抜き出してモデル化した正方形断面１ｍｍ×１ｍｍ、また、板厚ｔ＝２ｍｍのシルインナパネルを単位幅で抜き出してモデル化した長方形断面１ｍｍ×２ｍｍの２通りとし、シルインナパネル１２２の突出部分の高さをＨ＝１５０ｍｍとした。なお、弾性骨組解析では、シルインナパネルの高さ方向の１／２の領域を、図６に示す梁モデルにモデル化して検討した。突出幅Ｗと板厚ｔの比 Ｗ／ｔを０から５０まで変化させた場合の力Ｐと変形δ（力Ｐと変形δと梁モデルとの関係を図６に示す）の関係を求めて剛性Ｋ（＝Ｐ／δ）を算出し、Ｗ／ｔ＝２０ の場合の剛性Ｋを比較の規準とした剛性比を求めた。図７は、縦軸に剛性比、横軸にＷ／ｔを記した図であり、０≦Ｗ／ｔ＜２０ とすることで、従来の Ｗ／ｔ≧２０ よりも、剛性を向上できることが分かる。０≦Ｗ／ｔ≦１５ とすれば、はらみ出す変形に対する剛性を、従来の２倍以上とすることができ、より好ましいことが分かる。

上述した構成により、本実施形態は、ピラーとサイドシルの結合構造において、サイドシルの上下面が面外にはらみ出す変形を抑制することで、結合構造の剛性を高めることができ、自動車の走行安定性や乗心地を高めることができる。サイドシルの上下面が面外にはらみ出す変形を抑制することで、結合構造における力の流れが円滑になり、結合構造の耐力も高まることから、車体の衝突安全性の向上にもつながる。さらに、シルインナパネルの車体内側への突出量が小さくなることから、ピラーとサイドシルの結合構造の近傍における部材の取り合いの余裕度が大きくなり設計の自由度が高まるとともに、車内空間の拡大を図ることもできる。

（第２の実施形態）
図８〜１１を参照して、本発明の第２の実施形態にかかるピラーとサイドシルの結合構造について説明する。図８は、本発明の第２の実施形態にかかるピラーとサイドシルの結合構造を示す斜視図であり、車体内側から見た図である。図９は、車体外側から見た斜視図である。図１０は、アウタパネル２０６を外した状態を示す斜視図である。図１１は、図８〜９のＢ−Ｂ線で切断した断面図である。本実施形態は、上述した第１の実施形態と対比して、ピラーリインフォースメント２１４、シルリインフォースメント２２４、ピラーアウタパネル２１６、シルアウタパネル２２６が同一であるため、これらの構成の詳細な説明については省略する。

本実施形態は、ピラーインナパネル２１２とシルインナパネル２２２とが一体に形成されていることが、第１の実施形態と異なる。ピラーインナパネル２１２は、ピラーインナパネルの下端部２１２ｅからシルインナパネル２２２が連続して一体に形成されている。これにより、ピラーインナパネルから、シルインナパネルへの力の伝達が効率良く行われ、ピラーとサイドシルの結合構造を強固にすることができる。

本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、ピラーとサイドシルとの結合部２１３において、ピラーインナパネルの下端部２１２ｅに対するシルインナパネル２２２の車幅方向への突出幅Ｗ（図１１に示すシルインナパネルの下端部２１２ｅを基点としたシルインナパネル２２２の突出部の外法までの寸法）は、シルインナパネル２２２の板厚ｔに対して、０≦Ｗ＜２０ｔ とされている。０≦Ｗ≦１５ｔ とすれば、より好ましい。

なお、シルインナパネル２２２の突出幅Ｗについては、図１２〜１３に示すように、ピラーとサイドシルとの結合部２１３において、ピラーインナパネルの下端部２１２ｅに対するシルインナパネル２２２の車幅方向への突出幅Ｗ（図８、図１１参照）をなくし（この時、Ｗ＝０となる）平滑化することができる。図１２は、本発明の第２の実施形態にかかるピラーとサイドシルの結合構造の変更例を示す斜視図であり、車体内側から見た図である。図１３は、図１２のＣ−Ｃ線で切断した断面図である。

上記の構成により、図１２に示すように、シルの上面を押し上げる力Ｐ１Ｕおよび押し下げる力Ｐ１Ｄに対し、シル上下面の曲げ変形を伴うことなく、シルインナパネル２２２の面内変形抵抗で抵抗することができるため、さらなる結合構造の剛性向上を図ることができる。

また、シルインナパネル２２２の突出の方向については、車幅内側方向のみならず、図１４〜１５に示すように、シルインナパネルの形状によっては、車幅外側方向に突出していてもよい。図１４は、本発明の第２の実施形態にかかるピラーとサイドシルの結合構造の変更例を示す斜視図である。図１５は、図１４のＤ−Ｄ線で切断したピラーとサイドシルの結合構造を示す断面図である。

また、図１６に示すように、シルインナパネルに凹凸のリブ２２３を設けることもできる。図１６は、本発明の第２の実施形態にかかるピラーとサイドシルの結合構造の変更例を示す斜視図である。上記の構成により、シルの上面を押し下げる力Ｐ１Ｄに対する、シルインナパネル２２２の板要素の座屈抵抗を高めることができる。リブ２２３の凹凸の高さは、ピラーインナパネルの下端部２１２ｅを基点とした凹凸の高さ、すなわち突出幅Ｗが ０≦Ｗ＜２０ｔ となるようにすればよく、０≦Ｗ≦１５ｔとすれば、より好ましい。

なお、第２の実施形態にかかるピラーとサイドシルの結合構造の作用については、上述した第１の実施形態におけるピラーとサイドシルの結合構造と同様の作用を奏するため、詳細な説明は省略する。

（第３の実施形態）
図１７を参照して、本発明の第３の実施形態にかかるピラーとサイドシルの結合構造について説明する。図１７は、本発明の第３の実施形態にかかるピラーとサイドシルの結合構造を示す斜視図である。本実施形態は、上述した第２の実施形態と対比して、ピラーリインフォースメント３１４、シルリインフォースメント３２４、ピラーアウタパネル３１６、シルアウタパネル３２６が同一であるため、これらの構成の詳細な説明については、省略する。なお、本実施形態は、結合部におけるシルインナパネルの車幅方向への突出がない場合を例に示しているが、シルインナパネルの車幅方向への突出があってもよい。

本実施形態では、ピラー３１０とサイドシル３２０の結合部３１３においてピラーインナパネル３１２と、シルインナパネル３２２とが、第２の実施形態と異なるため、これらについて詳細な説明をする。

図１７に示すように、本実施形態のピラーインナパネル３１２は、サイドシル３２０の下端部３２０ｅまで延設され、結合部３１３におけるシルインナパネル３２２ｃを一体に形成し、シルインナパネル３２２ｃの車体前後方向の側端部３２２ｄは、結合部３１３を除く部分のシルインナパネル３２２の側端部３２２ａと接合ｓされている。接合方法は、スポット溶接、レーザー溶接、接着などによる。

第３の実施形態では、ピラーインナパネル３１２と、シルインナパネル３２２とが別体で構成されることで、各部材を製造するために板取りをする際、板材の無駄を抑え、製造効率を高めることができる。

なお、第３の実施形態にかかるピラーとサイドシルの結合構造の作用については、上述した第２の実施形態におけるピラーとサイドシルの結合構造と同様の作用を奏するため、詳細な説明は省略する。

（第４の実施形態）
図１８を参照して、本発明の第４の実施形態にかかるピラーとサイドシルの結合構造について説明する。図１８は、本発明の第４の実施形態にかかるピラーとサイドシルの結合構造を示す斜視図である。本実施形態は、上述した第２の実施形態と対比して、ピラーリインフォースメント４１４、シルリインフォースメント４２４、ピラーアウタパネル４１６、シルアウタパネル４２６が同一であるため、これらの構成の詳細な説明については、省略する。なお、本実施形態は、結合部におけるシルインナパネルの車幅方向への突出がない場合を例に示しているが、シルインナパネルの車幅方向への突出があってもよい。

本実施形態では、ピラー４１０とサイドシル４２０の結合部４１３においてピラーインナパネル４１２と、シルインナパネル４２２とが、第２の実施形態と異なるため、これらについて詳細な説明をする。

図１８に示すように、本実施例のピラーインナパネル４１２においては、ピラーインナパネルの下端部４１２ｅは、シルインナパネルの上端部４２２ａまで延設され、シルインナパネル４２２と接合ｓされている。接合方法は、スポット溶接、レーザー溶接、接着などによる。

第４の実施形態では、ピラーインナパネル４１２と、シルインナパネル４２２とが別体で構成されることで、各部材を製造するために板取りをする際、板材の無駄を抑え、製造効率を高めることができる。

なお、第４の実施形態にかかるピラーとサイドシルの結合構造の作用については、上述した第２の実施形態におけるピラーとサイドシルの結合構造と同様の作用を奏するため、詳細な説明は省略する。

（第５の実施形態）
図１９〜２０を参照して、本発明の第５の実施形態にかかるピラーとサイドシルの結合構造について説明する。図１９は、本発明の第５の実施形態にかかるピラーとサイドシルの結合構造を示す側面図である。図２０は、本実施形態にかかるピラーとサイドシルの結合構造を示す斜視図である。本実施形態は、上述した第１の実施形態と対比して、ピラーリインフォースメント５１４、シルリインフォースメント５２４、ピラーアウタパネル５１６、シルアウタパネル５２６が同一であるため、これらの構成の詳細な説明については、省略する。なお、本実施形態は、結合部におけるシルインナパネルの車幅方向への突出がない場合を例に示しているが、シルインナパネルの車幅方向への突出があってもよい。

本実施形態では、ピラーとサイドシルの結合部において、シルインナパネルの車幅方向への突出幅Ｗをシルインナパネルの板厚ｔに対して ０≦Ｗ＜２０ｔ とするシル長さ方向の領域が、第１〜４の実施形態と異なるため、これらについて詳細な説明をする。

部材内で力が拡がる角度については、鉄骨構造で利用されているガゼットプレートの設計で想定されているように、力の入力位置から３０°の角度を持って拡がることが知られており、これをピラーとサイドシルの結合構造に適用すると、図１９に示す Ｌｐ＋２Ｈｔａｎ３０° のシル長さ方向の領域において、ピラーからサイドシルへ力が伝達していると考えることでができる。シルインナパネルの突出幅Ｗをシルインナパネルの板厚ｔに対して ０≦Ｗ＜２０ｔ とする領域については、シル全長とする必要はなく、図２０に示すように、Ｌｐ＋２Ｈｔａｎ３０°に相当するシル長さ方向の領域を確保しておけば、上述した第１〜４の実施形態におけるピラーとサイドシルの結合構造と同様の作用を奏することができる。それ以外の領域については、必ずしもシルインナパネルの突出幅Ｗをシルインナパネルの板厚ｔに対して ０≦Ｗ＜２０ｔ としなくてもよい。

第３の実施形態において、結合部３１３におけるシルインナパネル３２２ｃと、結合部３１３を除く部分のシルインナパネル３２２の側端部３２２ａとを接合する位置については、第５の実施形態に示す、ピラーからサイドシルへ力が伝達するシル長さ方向の Ｌｐ＋２Ｈｔａｎ３０° の領域を避ければ、接合ｓの負担を低減することができる。

第１〜５の実施形態において、シルインナパネルの突出幅Ｗを抑制することで、サイドシルの断面積が減少し、サイドシルの部材耐力が不足する場合は、サイドシルを構成するシルインナパネルやシルリインフォースメントの材料強度を増加させることで、サイドシルの部材耐力を確保することができる。また、サイドシルの断面積が減少すれば、サイドシルの部材剛性が低下することもあり得るが、結合部剛性を向上することで、車体全体の剛性を総合的に増加させるように設計すればよい。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明の第１の実施形態にかかる自動車車体を示す側面図である。 同実施形態にかかるピラーとサイドシルの結合構造を示す斜視図である。 同実施形態にかかるピラーとサイドシルの結合構造を示す斜視図である。 同実施形態にかかるピラーとサイドシルの結合構造を示す斜視図である。 図２〜３のＡ−Ａ線で切断したピラーとサイドシルの結合構造を示す断面図である。 シルインナパネルの剛性を弾性骨組解析で検討するための梁モデルである。 図６の梁モデルを用いた弾性骨組解析から得られた剛性比とＷ／ｔの関係を示すグラフである。 本発明の第２の実施形態にかかるピラーとサイドシルの結合構造を示す斜視図である。 同実施形態にかかるピラーとサイドシルの結合構造を示す斜視図である。 同実施形態にかかるピラーとサイドシルの結合構造を示す斜視図である。 図８〜９のＢ−Ｂ線で切断したピラーとサイドシルの結合構造を示す断面図である。 本発明の第２の実施形態にかかるピラーとサイドシルの結合構造の変更例を示す斜視図である。 図１２のＣ−Ｃ線で切断したピラーとサイドシルの結合構造を示す断面図である。 本発明の第２の実施形態にかかるピラーとサイドシルの結合構造の変更例を示す斜視図である。 図１４のＤ−Ｄ線で切断したピラーとサイドシルの結合構造を示す断面図である。 本発明の第２の実施形態にかかるピラーとサイドシルの結合構造の変更例を示す斜視図である。 本発明の第３の実施形態にかかるピラーとサイドシルの結合構造を示す斜視図である。 本発明の第４の実施形態にかかるピラーとサイドシルの結合構造を示す斜視図である。 本発明の第５の実施形態にかかるピラーとサイドシルの結合構造を示す側面図である。 同実施形態にかかるピラーとサイドシルの結合構造を示す斜視図である。 従来のピラーとサイドシルの結合構造を示す斜視図である。 従来のピラーとサイドシルの結合構造を示す斜視図である。 従来のピラーとサイドシルの結合構造を示す分解斜視図である。 従来のピラーとサイドシルの結合構造を示す斜視図である。 （ａ）図２２のＥ−Ｅ線で切断したピラーとサイドシルの結合構造を示す断面図である。 （ｂ）図２２のＥ−Ｅ線で切断したピラーとサイドシルの結合構造を示す断面の変形状態の模式図である。

符号の説明

１、２、３ ピラーとサイドシルの結合部
１００ 車体
６、１０６、２０６、３０６、４０６、５０６ アウタパネル
１０、１１０、２１０、３１０、４１０、５１０ ピラー（センターピラー）
１２、１１２、２１２、３１２、４１２、５１２ ピラーインナパネル
１２ａ、１１２ａ ピラーインナパネルの下方部分
１２ｅ、１１２ｅ、２１２ｅ、３１２ｅ、４１２ｅ、５１２ｅ ピラーインナパネルの下端部
１３、１１３、２１３、３１３、４１３、５１３ ピラーとサイドシルの結合部
１４、１１４、２１４、３１４、４１４、５１４ ピラーリインフォースメント
１４ａ、１１４ａ、２１４ａ ピラーリインフォースメントの下方部分
１６、１１６、２１６、３１６、４１６、５１６ ピラーアウタパネル
１８、１１８、２１８、３１８、４１８、５１８ ピラーフランジ
１９、１１９、２１９、３１９、４１９、５１９ ピラーフランジ
２０、１２０、２２０、３２０、４２０、５２０ サイドシル
２０ｅ、１２０ｅ、２２０ｅ、３２０ｅ、４２０ｅ、５２０ｅ サイドシルの下端部
２２、１２２、２２２、３２２、４２２、５２２ シルインナパネル
２２ａ、１２２ａ、２２２ａ シルインナパネルの上面
２２ｂ、１２２ｂ、２２２ｂ シルインナパネルの下面
３２２ａ、５２２ａ 結合部を除く部分のシルインナパネルの側端部
３２２ｃ、５２２ｃ ピラーインナパネルと一体に形成した結合部におけるシルインナパネル
３２２ｄ、５２２ｄ ピラーインナパネルと一体に形成したシルインナパネルの側端部
４２２ａ シルインナパネルの上端部
２２３ リブ
２４、１２４、２２４、３２４、４２４、５２４ シルリインフォースメント
２４ａ、１２４ａ、２２４ａ シルリインフォースメントの上面
２４ｂ、１２４ｂ、２２４ｂ シルリインフォースメントの下面
２６、１２６、２２６、３２６、４２６、５２６ シルアウタパネル
２８、１２８、２２８、３２８、４２８、５２８ シルフランジ
２９、１２９、２２９、３２９、４２９、５２９ シルフランジ
１３０ ピラー（フロントピラー）
１４０ ピラー（リアピラー）
８０ 開口
Ｐ１ ピラーを車体の前後方向に曲げようとする力
Ｐ２ ピラーを車体の幅方向に曲げようとする力
Ｐ１Ｕ シルの上面を押し上げる力
Ｐ１Ｄ シルの上面を押し下げる力
Ｐ１Ｔ ピラーインナパネルの下方部分を伝達した力
Ｐ１Ｓ サイドシル側面を伝わる力
Ｗ ピラーインナパネルの下端部に対するシルインナパネルの車幅方向への突出幅
ｔ シルインナパネルの板厚
δＳ サイドシルの上下面が面外にはらみ出す変形
Ｐ 図６に示す骨組解析における力
δ 図６に示す骨組解析における変形
ｓ 接合

Claims (4)

1. 車体の両サイドに上下方向に配置されたピラーと、前記車体の両サイドに前後方向に延設されたサイドシルを結合する自動車車体の結合構造であって、
   前記ピラーと前記サイドシルとの結合部において、前記ピラーにおける前記車体の内側部分を構成するピラーインナパネルの下端部に対し、前記サイドシルにおける前記車体の内側部分を構成するシルインナパネルの車幅方向への突出幅Ｗは、前記シルインナパネルの板厚をｔとしたとき、 ０≦Ｗ＜２０ｔ であることを特徴とする、自動車車体の結合構造。
2. 前記シルインナパネルと、前記ピラーインナパネルとは、一体成形されたことを特徴とする、請求項１に記載の自動車車体の結合構造。
3. 前記ピラーインナパネルは、前記サイドシルの下端部まで延設され、結合部におけるシルインナパネルを一体に形成し、前記結合部におけるシルインナパネルの前記車体の前後方向の側端部と、前記結合部を除く部分のシルインナパネルの側端部とが接合されたことを特徴とする、請求項１に記載の自動車車体の結合構造。
4. 前記ピラーインナパネルは、前記サイドシルの上端部まで延設され、前記ピラーインナパネルの下端部と、前記シルインナパネルの上端部とが接合されたことを特徴とする、請求項１に記載の自動車車体の結合構造。

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