JP2008143424A - 自動車の車体構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車体側方や車体前後方向から作用した荷重に対して剛性を確保することができ、かつ、軽量化を図ることができる自動車の車体構造を提供する。
【解決手段】自動車の車体構造１０はサイドシル１３を備える。サイドシル１３は、車体前後方向に直線状に延出されたサイドシルインナー２５と、サイドシルインナー２５の車体外方側に配置されるとともに、サイドシルインナー２５に沿って設けられ、車体外側の部位３５がセンターピラー１７から前後の端部に向けて徐々に車体中央４９に近づくように傾斜させた直線状の傾斜稜線を有するサイドシル補強部材２６とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、車体前部側のフロントサイドメンバーおよび車体後部側のリヤサイドメンバー間にサイドシルが設けられた自動車の車体構造に関する。

自動車の車体構造のなかには、フロントサイドメンバーとリヤサイドメンバーとの間にロッカ部（以下、「サイドシル」という）を設け、このサイドシルにアーチ型のサイドシル補強部材を設けて、このサイドシル補強部材で車体側方からの荷重をフロントサイドメンバーとリヤサイドメンバーとに伝えるものがある（例えば、特許文献１参照。）。
特許第２９９０９８３号公報

特許文献１の車体構造によれば、サイドシル補強部材は、全長に亘って断面略コ字状に形成されるとともに、略中心部位を車幅方向外方へ突出させることでアーチ型に形成されている。
アーチ型に形成されることで、サイドシルの略中央に車体側方から荷重が作用した場合、作用した荷重はサイドシル補強部材に沿って車体前後方向に伝わる。
車体前後方向に伝わった荷重は、フロントサイドメンバーやリヤサイドメンバーで支えられる。

このように、車体側方から作用した荷重を、フロントサイドメンバーやリヤサイドメンバーに分散させることで、サイドシル補強部材で支える荷重を減らすことができる。
よって、サイドシル補強部材の重量増加を抑え、かつ、サイドシルの剛性を確保することが可能である。

しかし、特許文献１のサイドシル補強部材は、アーチ型、すなわち湾曲状に形成されている。このため、サイドシル補強部材に車体前方や車体後方から荷重が作用した場合に、サイドシル補強部材が十分な剛性を確保することは難しかった。
さらに、サイドシル補強部材は、全長に亘って断面略コ字状に形成されている。このため、サイドシル補強部材の形状が大きくなり、サイドシル補強部材の重量を抑えることが難しかった。

本発明は、車体側方や車体前後方向から作用した荷重に対して剛性を確保することができ、かつ、軽量化を図ることができる自動車の車体構造を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、車体前部側のフロントサイドメンバーおよび車体後部側のリヤサイドメンバー間に、それぞれのメンバーに対して車体外側にオフセットされてサイドシルが設けられ、このサイドシルの略中央にピラーが立設され、前記サイドシルおよび前記ピラーの車体外側にサイドアウターパネルが設けられた自動車の車体構造において、前記サイドシルは、車体前後方向に直線状に延出されたサイドシルインナーと、前記サイドシルインナーの車体外方側に配置されるとともに、前記サイドシルインナーに沿って設けられ、車体外側の部位が前記ピラーから前後の端部に向けて徐々に車体中央に近づくように傾斜させた直線状の稜線を有するサイドシル補強部材と、を備えたことを特徴とする。

ここで、一般に、サイドシルは、フロントサイドメンバーおよびリヤサイドメンバーに対して車体外側にオフセットされている。そして、サイドシルの略中央には、ピラーが立設されている。
このため、フロントサイドメンバーに車体前方から荷重が作用した場合に、荷重の車幅方向の分力がサイドシルの前端部に曲げ荷重として伝わる。
サイドシルは略中央がピラーに連結されているので、サイドシルに作用する曲げモーメントはピラー近傍で最大になる。

また、リヤサイドメンバーに車体後方から荷重が作用した場合に、荷重の車幅方向の分力がサイドシルの後端部に曲げ荷重として伝わる。
以上の観点から、本出願人は、サイドシルは略中央がピラーに連結されているので、サイドシルに作用する曲げモーメントはピラー近傍で最大になり、前端部に向けて小さくなることを発見した。

そこで、請求項１において、曲げモーメントの大きさに対応させて、サイドシル補強部材の形状を決めるようにした。
具体的には、サイドシル補強部材に直線状の稜線を有し、この稜線をピラーの部位から前後の端部に向けて傾斜させることで、徐々に車体中央に近づくようにした。
これにより、サイドシルインナーおよびサイドシル補強部材で形成するシル断面形状（すなわち、閉断面形状の面積）を、曲げモーメントの大きさに対応させた荷重伝播経路とすることができる。

請求項２は、前記サイドシルインナーに車体前後方向に直線状に延出されたインナーフランジを有し、前記サイドシル補強部材に車体前後方向に直線状に延出された補強フランジを有し、前記サイドアウターパネルに車体前後方向に直線状に延出されたアウターフランジを有し、前記インナーフランジ、前記補強フランジおよび前記アウターフランジを結合したことを特徴とする。

請求項１に係る発明では、サイドシル補強部材をピラーの部位から前後の端部（すなわち、フロントサイドメンバーやリヤサイドメンバー）に向けて傾斜させることで、ピラーの部位を車体外側に向けて大きく***させた。ピラーの部位の断面形状（すなわち、断面面積）を最大に確保して、ピラーの部位の剛性を高めることができる。
これにより、フロントサイドメンバーに車体前方から荷重が作用した場合に、ピラーの部位に作用する最大の曲げモーメントをサイドシル補強部材で支えることができるという利点がある。

さらに、リヤサイドメンバーに車体後方から荷重が作用した場合に、ピラーの部位に作用する最大の曲げモーメントをサイドシル補強部材で支えることができるという利点がある。

加えて、サイドシル補強部材をピラーの部位から前後の端部に向けて傾斜させることで、ピラーの部位以外の傾斜部位は、それぞれ傾斜部位に作用する曲げモーメントに応じた断面形状を確保することができる。
これにより、フロントサイドメンバーに車体前方から荷重が作用した場合や、リヤサイドメンバーに車体後方から荷重が作用した場合に、ピラーの部位以外の傾斜部位で、それぞれ傾斜部位に作用する曲げモーメントを支えることができる。

加えて、サイドシル補強部材は、ピラーの部位から前後の端部（すなわち、フロントサイドメンバーやリヤサイドメンバー）に向けて車体中央に徐々に近づくように傾斜させた直線状の稜線を有する。
よって、サイドシルの略中央に車体側方から荷重が作用した場合に、作用した荷重を直線状の稜線に沿って車体前後方向に伝えることができる。
車体前後方向に伝わった荷重を、フロントサイドメンバーやリヤサイドメンバーで支えることができる。

このように、車体側方から作用した荷重を、フロントサイドメンバーやリヤサイドメンバーに分散させることで、サイドシル補強部材で支える荷重を減らすことができる。
よって、サイドシル補強部材の重量増加を抑え、かつ、サイドシルの剛性を確保することができるという利点がある。

また、サイドシル補強部材をピラーの部位から前後の端部に向けて傾斜状に形成することで、サイドシル補強部材の断面形状（断面面積）を、ピラーの部位から車体前後方向に向けて徐々に小さく抑えることができる。
これにより、サイドシル補強部材の軽量化を図ることができるという利点がある。

請求項２に係る発明では、サイドシルインナー、サイドシル補強部材およびサイドアウターパネルに、車体前後方向に直線状に延出されたフランジをそれぞれ設け、それぞれのフランジを結合した。

よって、結合したフランジを車体前後方向に直線状に延出させることができるので、サイドシルに車体前後方向の荷重（圧縮荷重）が作用した際に、結合したフランジで圧縮荷重を支えることができる。
これにより、圧縮荷重に対するサイドシルの剛性を十分に確保することができるという利点がある。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
図１は本発明に係る自動車の車体構造を示す斜視図、図２は本発明に係る自動車の車体構造を示す分解斜視図である。
自動車の車体構造１０は、車体前部側に設けられたフロントサイドメンバー１１と、フロントサイドメンバー１１の後端部に設けられたアウトリガー１２と、アウトリガー１２に前端部が設けられたサイドシル１３と、サイドシル１３から車体幅中心に向けて延出された第１、第２のクロスメンバー１４，１５と、第２クロスメンバー１５およびサイドシル１３の後端部に設けられた車体後部側のリヤサイドメンバー１６と、サイドシル１３の略中央に立設されたセンターピラー（ピラー）１７と、サイドシル１３およびセンターピラー１７の車体外側に設けられたサイドアウターパネル１８とを備える。

フロントサイドメンバー１１は、車体前後方向に延出されている。フロントサイドメンバー１１の後端部１１ａからアウトリガー１２が車体外側に向けて延出されている。
アウトリガー１２の外端部１２ａからサイドシル１３が車体後方に向けて延出されている。
フロントサイドメンバー１１は、サイドシル１３に対して車体中心側に間隔Ｓ１だけオフセットされている。

サイドシル１３の前端部寄りの部位から車体中心に向けて第１クロスメンバー１４が設けられている。
サイドシル１３の後端部寄りの部位から車体中心に向けて第２クロスメンバー１５が設けられている。

第２クロスメンバー１５の外端部１５ａおよびサイドシル１３の後端部１３ａから車体後方に向けて車体後部側のリヤサイドメンバー１６が延出されている。
リヤサイドメンバー１６は、サイドシル１３に対して車体中心側に間隔Ｓ２だけオフセットされている。
よって、サイドシル１３が、リヤサイドメンバー１６に対して車体外側に距離Ｓ２だけオフセットされ、フロントサイドメンバー１１に対して車体外側に間隔Ｓ１だけオフセットされている。

サイドシル１３の略中央１３ｂにセンターピラー１７が立設されている。センターピラー１７は上端部がルーフサイドレール（図示せず）に設けられている。
サイドシル１３およびセンターピラー１７の車体外側にサイドアウターパネル１８が設けられている。

サイドアウターパネル１８は、サイドシルアウター部２１と、ピラーアウター部２２とを有する。
サイドシルアウター部２１は、サイドシル１３を覆うとともに、サイドシル１３に一体に設けられた部位である。
ピラーアウター部２２は、センターピラー１７を覆うとともに、センターピラー１７に一体に設けられた部位である。

図３は本発明に係る自動車の車体構造のサイドシルを示す分解斜視図、図４は本発明に係る自動車の車体構造を示す平面図である。
サイドシル１３は、車体前後方向に直線状に延出されたサイドシルインナー２５と、サイドシルインナー２５の車体外方側に配置されたサイドシル補強部材２６とを備える。

サイドシルインナー２５は、断面略コ字状に形成されることで車体外側に臨むインナー開口部３１を有する。
インナー開口部３１の上辺３１ａに沿って上インナーフランジ（インナーフランジ）３２が上向きに張り出されている。また、インナー開口部３１の下辺３１ｂに沿って下インナーフランジ（インナーフランジ）３３が下向きに張り出されている。
上下のインナーフランジ３２，３３は、車体前後方向に直線状に延出されている。

サイドシル補強部材２６は、サイドシルインナー２５に沿って設けられた部材である。
サイドシル補強部材２６は、車体外側の部位３５を形成する上壁３６、外側鉛直壁３７、下壁３８を有するとともに、上下の補強フランジ（補強フランジ）４１，４２および前後の補強フランジ４３，４４を有する。
さらに、サイドシル補強部材２６は、上壁３６、外側鉛直壁３７および下壁３８で断面略コ字状に形成することで補強開口部４５を有する。

加えて、サイドシル補強部材２６は、上下の稜線６１，６２を有する。
上稜線６１は、上壁３６と外側鉛直壁３７とが交差する部位である。
下稜線６２は、下壁３８と外側鉛直壁３７とが交差する部位である。
上稜線６１は、直線状の上前傾斜稜線（直線状の稜線）６１ａと、直線状の***稜線６１ｂと、直線状の上後傾斜稜線（直線状の稜線）６１ｃとからなる。
下稜線６２は、直線状の下前傾斜稜線（直線状の稜線）６２ａと、直線状の下中央稜線６２ｂと、直線状の下後傾斜稜線（直線状の稜線）６２ｃとからなる。
上下の補強フランジ４１，４２は、車体前後方向に直線状に延出されている。

補強開口部４５の上辺（上壁３６の端辺）３６ａに沿って上補強フランジ４１が上向きに張り出されている。また、補強開口部４５の下辺（下壁３８の端辺）３８ａに沿って下補強フランジ４２が下向きに張り出されている。
さらに、外側鉛直壁３７の前端部から前補強フランジ４３が車体前方に張り出されている。外側鉛直壁３７の後端部から後補強フランジ４４が車体後方に張り出されている。

車体外側の部位３５を形成する上壁３６、外側鉛直壁３７および下壁３８は、上下の補強フランジ４１，４２および前後の補強フランジ４３，４４に対して車体外側に配置されている。

車体外側の部位３５は、センターピラー１７が立設されるピラー立設部位（すなわち、略中央）３５ａが上下の補強フランジ４１，４２に対して略平行に形成され、ピラー立設部位３５ａから前端部２６ａに向けて徐々に車体中央４９に近づくように傾斜状に形成され、ピラー立設部位３５ａから後端部２６ｂに向けて徐々に車体中央４９に近づくように傾斜状に形成されている。
これにより、車体外側の部位３５は、平面視で略富士山の形状に形成される。
前端部２６ａは、サイドシル補強部材２６の前端部である。後端部２６ｂは、サイドシル補強部材２６の後端部である。

以下、ピラー立設部位３５ａから前端部２６ａに向けて徐々に車体中央４９に近づくように傾斜状に形成された部位を「前傾斜部３５ｂ」とする。
また、ピラー立設部位３５ａから後端部に向けて徐々に車体中央４９に近づくように傾斜状に形成された部位を「後傾斜部３５ｃ」とする。

ピラー立設部位３５ａは上下の補強フランジ４１，４２から車体外側に最も***した部位である。ピラー立設部位３５ａの***量はＨ１である。
ピラー立設部位３５ａは、直線状の***稜線６１ｂおよび直線状の下中央稜線６２ｂを有する。

前傾斜部３５ｂは、ピラー立設部位３５ａから前端部２６ａに向かうにしたがって上下の補強フランジ４１，４２に近づくように形成された部位である。
前傾斜部３５ｂは、直線状の上前傾斜稜線６１ａおよび直線状の下前傾斜稜線６２ａを有する。
直線状の上前傾斜稜線６１ａおよび直線状の下前傾斜稜線６２ａは、ピラー立設部位３５ａから前端部２６ａに向けて車体中央４９に徐々に近づくように傾斜させた部位である。

後傾斜部３５ｃは、ピラー立設部位３５ａから後端部２６ｂに向かうにしたがって上下の補強フランジ４１，４２に近づくように形成された部位である。
後傾斜部３５ｃは、直線状の上後傾斜稜線６１ｃおよび直線状の下後傾斜稜線６２ｃを有する。
直線状の上後傾斜稜線６１ｃおよび直線状の下後傾斜稜線６２ｃは、ピラー立設部位３５ａから後端部２６ｂに向けて車体中央４９に徐々に近づくように傾斜させた部位である。

車体外側の部位３５は、平面視において、ピラー立設部位３５ａから前後方向に向かうにしたがって先細状になるように形成されている。

図２に示すサイドシルアウター部２１は、断面略コ字状に形成されることでサイドシル補強部材２６を収容するアウター開口部４７を有する。
アウター開口部４７の上辺４７ａに沿って上アウターフランジ（アウターフランジ）５１が上向きに張り出されている。また、アウター開口部４７の下辺４７ｂに沿って下アウターフランジ（アウターフランジ）５２が下向きに張り出されている。
上下のアウターフランジ５１，５２は、車体前後方向に直線状に延出されている。

上インナーフランジ３２、上補強フランジ４１および上アウターフランジ５１が、スポット溶接などで接合（結合）されている（図５、図６も参照）。
下インナーフランジ３３、下補強フランジ４２および下アウターフランジ５２が、スポット溶接などで接合（結合）されている（図５、図６も参照）。

図５（ａ）〜（ｃ）は本発明に係るサイドシルの前端部からセンターピラーまでの部位を示す断面図であり、（ａ）は図１の５ａ−５ａ線断面図、（ｂ）は図１の５ｂ−５ｂ線断面図、（ｃ）は図１の５ｃ−５ｃ線断面図である。

（ａ）はサイドシル補強部材２６の前端部２６ａを示す。
サイドシル補強部材２６の前端部２６ａは、上下の補強フランジ４１，４２および前補強フランジ４３で平坦に形成されている。
サイドシル補強部材２６の前端部２６ａは、サイドシルインナー２５の前端部２５ａおよびサイドシルアウター部２１の前端部２１ａに接合されている。

サイドシルインナー２５の前端部２５ａは、断面略コ字状に形成されている。
サイドシルアウター部２１の前端部２１ａは平坦に形成されている。
サイドシルインナー２５のインナー開口部３１は、サイドシル補強部材２６で塞がれる。
前端部２５ａおよび前端部２６ａでシル断面が閉断面形状に形成される。

（ｂ）はサイドシル補強部材２６の前傾斜部３５ｂを示す。
前傾斜部３５ｂは、上壁３６、外側鉛直壁３７および下壁３８で断面略コ字状に形成されている。
上下の壁３６，３８の高さ寸法、すなわち前傾斜部３５ｂの***量はＨ２である。
前傾斜部３５ｂは、サイドシルインナー２５の前側部位２５ｂおよびサイドシルアウター部２１の前側部位２１ｂに接合されている。

サイドシルインナー２５の前側部位２５ｂは、断面略コ字状に形成されている。
サイドシルアウター部２１の前側部位２１ｂは、断面略コ字状に形成されている。
サイドシルインナー２５のインナー開口部３１および前傾斜部３５ｂの補強開口部４５が互いに臨む位置に配置されている。各開口部３１，４５はサイドシルインナー２５の前側部位２５ｂおよび前傾斜部３５ｂで塞がれる。
前側部位２５ｂおよび前傾斜部３５ｂでシル断面が閉断面形状に形成される。
サイドシルアウター部２１のアウター開口部４７内に、前傾斜部３５ｂが収納される。

（ｃ）はサイドシル補強部材２６のピラー立設部位３５ａを示す。
ピラー立設部位３５ａは、上壁３６、外側鉛直壁３７および下壁３８で断面略コ字状に形成されている。
上下の壁３６，３８の高さ寸法、ピラー立設部位３５ａの***量はＨ１（図４も参照）である。ピラー立設部位３５ａの***量Ｈ１は、（ｂ）に示す前傾斜部３５ｂの***量Ｈ２より大きい。すなわち、Ｈ１＞Ｈ２が成立する。
ピラー立設部位３５ａは、サイドシルインナー２５の中央部位２５ｃおよびサイドシルアウター部２１の中央部位２１ｃに接合されている。

サイドシルインナー２５の中央部位２５ｃは、断面略コ字状に形成されている。
サイドシルアウター部２１の中央部位２１ｃには、ピラーアウター部２２が立設されている。
サイドシルインナー２５のインナー開口部３１およびピラー立設部位３５ａの補強開口部４５が互いに臨む位置に配置されている。各開口部３１，４５がサイドシルアウター部２１およびピラー立設部位３５ａで塞がれる。
中央部位２５ｃおよびピラー立設部位３５ａでシル断面が閉断面形状に形成される。
サイドシルアウター部２１のアウター開口部４７内に、ピラー立設部位３５ａが収納されるとともに、ピラーアウター部２２内にセンターピラー１７が収納される。

図６（ａ），（ｂ）は本発明に係るサイドシルのセンターピラーから後端部までの部位を示す断面図であり、（ａ）は図１の６ａ−６ａ線断面図、（ｂ）は図１の６ｂ−６ｂ線断面図である。

（ａ）はサイドシル補強部材２６の後傾斜部３５ｃを示す。
後傾斜部３５ｃは、上壁３６、外側鉛直壁３７および下壁３８で断面略コ字状に形成されている。
上下の壁３６，３８の高さ寸法、後傾斜部３５ｃの***量はＨ３である。後傾斜部３５ｃの***量Ｈ３は、５（ｃ）に示すピラー立設部位３５ａの***量Ｈ１より小さい。すなわち、Ｈ３＜Ｈ１が成立する。
後傾斜部３５ｃは、サイドシルインナー２５の後側部位２５ｄおよびサイドシルアウター部２１の後側部位２１ｄに接合されている。

サイドシルインナー２５の後側部位２５ｄは、断面略コ字状に形成されている。
サイドシルアウター部２１の後側部位２１ｄは、断面略コ字状に形成されている。
サイドシルインナー２５のインナー開口部３１および後傾斜部３５ｃの補強開口部４５が互いに臨む位置に配置されている。各開口部３１，４５がサイドシルインナー２５の後側部位２５ｄおよび後傾斜部３５ｃで塞がれる。
後側部位２５ｄおよび後傾斜部３５ｃでシル断面が閉断面形状に形成される。
サイドシルアウター部２１のアウター開口部４７内に、後傾斜部３５ｃが収納される。

（ｂ）はサイドシル補強部材２６の後端部２６ｂを示す。
サイドシル補強部材２６の後端部２６ｂは、上下の補強フランジ４１，４２および後補強フランジ４４で平坦に形成されている。
サイドシル補強部材２６の後端部２６ｂは、サイドシルインナー２５の後端部２５ｅおよびサイドシルアウター部２１の後端部２１ｅに接合されている。

サイドシルインナー２５の後端部２５ｅは、断面略コ字状に形成されている。
サイドシルアウター部２１の後端部２１ｅは平坦に形成されている。
サイドシルインナー２５のインナー開口部３１は、サイドシル補強部材２６の後端部２６ｂで塞がれる。
後端部２５ｅおよび後端部２６ｂでシル断面が閉断面形状に形成される。

図５〜図６に示すように、サイドシル補強部材２６は、ピラー立設部位３５ａの***量がＨ１、前傾斜部３５ｂの***量がＨ２、後傾斜部３５ｃの***量がＨ３である。
各***量は、Ｈ１＞Ｈ２、Ｈ１＞Ｈ３が成立する。
よって、ピラー立設部位３５ａの断面形状に対して、前後の傾斜部３５ｂ，３５ｃの断面形状（すなわち、断面積）を小さくできる。
これにより、サイドシル補強部材２６の軽量化を図ることができる。

また、サイドシルインナー２５およびサイドシル補強部材２６で形成したシル断面は、ピラー立設部位３５ａの部位に対して、前後の傾斜部３５ｂ，３５ｃの部位の断面形状（すなわち、断面積）を小さくできる。

つぎに、自動車の車体構造１０に荷重が作用する例を図７〜図９に基づいて説明する。
図７（ａ），（ｂ）は本発明に係る自動車の車体構造に車体前方から荷重が作用する例を説明する図である。
（ａ）に示すように、サイドシル１３はフロントサイドメンバー１１に対して間隔Ｓ１だけオフセットされている。
よって、フロントサイドメンバー１１に車体前方から荷重Ｆ１が作用した場合に、アウトリガー１２を介してサイドシル１３の前端部１３ｃに荷重Ｆ２が矢印の如く伝わる。

荷重Ｆ２は、サイドシル１３に直交する曲げ荷重Ｆ２_Ｙと、サイドシル１３に沿う座屈荷重Ｆ２_Ｘとに分けられる。
まず、サイドシル１３の前端部１３ｃに曲げ荷重Ｆ２_Ｙが作用する例を（ａ）に基づいて説明する。

（ａ）において、サイドシル１３は略中央１３ｂにセンターピラー１７が立設されている。よって、サイドシル１３の前端部１３ｃに荷重Ｆ２_Ｙが作用した際に、サイドシル１３の前半分は、略中央１３ｂがセンターピラー１７で片持ち支持された状態であると考えられる。

サイドシル１３の前端部１３ｃに荷重Ｆ２_Ｙが作用した際に、サイドシル１３の前端部１３ｃから中央１３ｂ間に曲げモーメントＭ１が作用する。
Ｍ１＝Ｆ２_Ｙ×Ｌ１
但し、Ｌ１：前端部１３ｃから曲げ荷重Ｆ２_Ｙが作用する部位までの距離
距離Ｌ１は、中央１３ｂにおいて最大Ｌ１_ＭＡＸとなる。
よって、曲げモーメントＭ１は、中央１３ｂにおいて最大曲げモーメントＭ１_ＭＡＸとなる。
Ｍ１_ＭＡＸ＝Ｆ２_Ｙ×Ｌ１_ＭＡＸ

サイドシル１３の中央１３ｂは、サイドシル補強部材２６のピラー立設部位３５ａが車体外側に向けてＨ１だけ最も大きく***されている。
よって、サイドシル１３の中央１３ｂの剛性を高めることができる。これにより、サイドシル１３の中央１３ｂに作用する最大曲げモーメントＭ１_ＭＡＸを、サイドシル補強部材２６のピラー立設部位３５ａで確実に支えることができる。

曲げモーメントＭ１は、略中央１３ｂから前端部１３ｃに向かうにしたがって小さくなる。この曲げモーメントＭ１を前傾斜部３５ｂで支える。
前傾斜部３５ｂは車体前方向に向けて徐々に車体中央４９に近づくように傾斜状に形成されている。
すなわち、サイドシル１３は、曲げモーメントＭ１の大きさに対応させて形状を決めている。

よって、サイドシル補強部材２６に前傾斜部３５ｂを備えることで、サイドシル１３の重量増加を抑えるとともに、サイドシル１３の前半分に作用する曲げモーメントＭ１をサイドシル１３で確実に支えることができる。
つぎに、サイドシル１３の前端部１３ｃに座屈荷重Ｆ２_Ｘが作用する例を（ｂ）に基づいて説明する。

（ｂ）において、サイドシル１３は、サイドシルインナー２５が車体前後方向に直線状に延出され、サイドシルインナー２５にサイドシル補強部材２６が接合されている。
加えて、サイドシルインナー２５、サイドシル補強部材２６およびサイドアウターパネル２１（図２参照）に、車体前後方向に直線状に延出された上フランジ３２，４１，５１（符号５１は図２参照）、および車体前後方向に直線状に延出された下フランジ３３，４２，５２（符号５２は図２参照）がそれぞれ設けられている。

上フランジ３２，４１，５１が接合（結合）されるとともに、下フランジ３３，４２，５２が接合（結合）されている。
結合した上フランジ３２，４１，５１および結合した下フランジ３３，４２，５２は、車体前後方向に直線状に延出されている。
よって、サイドシル１３の前端部１３ｃに座屈荷重Ｆ２_Ｘが作用した場合、作用した座屈荷重Ｆ２_Ｘをサイドシル１３で確実に支えることができる。

このように、曲げモーメントＭ１および座屈荷重Ｆ２_Ｘをサイドシル１３で確実に支えることで、サイドシル１３の剛性を十分に確保することができる。

図８（ａ），（ｂ）は本発明に係る自動車の車体構造に車体後方から荷重が作用した例を説明する図である。
（ａ）に示すように、サイドシル１３はリヤサイドメンバー１６に対して間隔Ｓ２だけオフセットされている。
よって、リヤサイドメンバー１６に車体後方から荷重Ｆ３が作用した場合に、サイドシル１３の後端部１３ａに荷重Ｆ４が矢印の如く伝わる。

荷重Ｆ４は、サイドシル１３に直交する曲げ荷重Ｆ４_Ｙと、サイドシル１３に沿う座屈荷重Ｆ４_Ｘとに分けられる。
まず、サイドシル１３の後端部１３ａに曲げ荷重Ｆ４_Ｙが作用する例を（ａ）に基づいて説明する。

（ａ）において、サイドシル１３は略中央１３ｂにセンターピラー１７が立設されている。よって、サイドシル１３の後端部１３ａに荷重Ｆ４_Ｙが作用した際に、サイドシル１３の後半部は、略中央１３ｂがセンターピラー１７で片持ち支持された状態であると考えられる。

サイドシル１３の後端部１３ａに荷重Ｆ４_Ｙが作用した際に、サイドシル１３の後端部１３ａから中央１３ｂ間に曲げモーメントＭ２が作用する。
Ｍ２＝Ｆ４_Ｙ×Ｌ２
但し、Ｌ２：後端部１３ａから曲げ荷重Ｆ４_Ｙが作用する部位までの距離
距離Ｌ２は、中央１３ｂにおいて最大Ｌ２_ＭＡＸとなる。
よって、曲げモーメントＭ２は、中央１３ｂにおいて最大曲げモーメントＭ２_ＭＡＸとなる。
Ｍ２_ＭＡＸ＝Ｆ４_Ｙ×Ｌ２_ＭＡＸ

サイドシル１３の中央１３ｂは、サイドシル補強部材２６のピラー立設部位３５ａが車体外側に向けてＨ１だけ最も大きく***されている。
よって、サイドシル１３の中央１３ｂの剛性を高めることができる。これにより、サイドシル１３の中央１３ｂに作用する最大曲げモーメントＭ２_ＭＡＸを、サイドシル補強部材２６のピラー立設部位３５ａで確実に支えることができる。

曲げモーメントＭ２は、略中央１３ｂから後端部１３ａに向かうにしたがって小さくなる。この曲げモーメントＭ２を後傾斜部３５ｃで支える。
後傾斜部３５ｃは車体後方向に向けて徐々に車体中央４９に近づくように傾斜状に形成されている。
すなわち、サイドシル１３は、曲げモーメントＭ２の大きさに対応させて形状を決めている。
よって、サイドシル補強部材２６に後傾斜部３５ｃを備えることで、サイドシル１３の重量増加を抑えるとともに、サイドシル１３の後半部に作用する曲げモーメントＭ２をサイドシル１３で確実に支えることができる。
つぎに、サイドシル１３の後端部１３ａに座屈荷重Ｆ４_Ｘが作用する例を（ｂ）に基づいて説明する。

（ｂ）において、サイドシル１３は、サイドシルインナー２５が車体前後方向に直線状に延出され、サイドシルインナー２５にサイドシル補強部材２６が接合されている。
加えて、サイドシルインナー２５、サイドシル補強部材２６およびサイドアウターパネル２１（図２参照）に、車体前後方向に直線状に延出された上フランジ３２，４１，５１（符号５１は図２参照）、および車体前後方向に直線状に延出された下フランジ３３，４２，５２（符号５２は図２参照）がそれぞれ設けられている。

上フランジ３２，４１，５１が接合（結合）されるとともに、下フランジ３３，４２，５２が接合（結合）されている。
結合した上フランジ３２，４１，５１および結合した下フランジ３３，４２，５２は、車体前後方向に直線状に延出されている。
よって、サイドシル１３の後端部１３ａに座屈荷重Ｆ４_Ｘが作用した場合、作用した座屈荷重Ｆ４_Ｘをサイドシル１３で確実に支えることができる。

このように、曲げモーメントＭ２および座屈荷重Ｆ４_Ｘをサイドシル１３で確実に支えることで、サイドシル１３の剛性を十分に確保することができる。

図９は本発明に係る自動車の車体構造に車体側方から荷重が作用した例を説明する図である。
サイドシル補強部材２６は、中央に***量Ｈ１のピラー立設部位３５ａを備え、ピラー立設部位３５ａの左右側にそれぞれ前後の傾斜部３５ｂ，３５ｃを備える。
ピラー立設部位３５ａは、上下の補強フランジ４１，４２から車体外側に最も***した部位である。

前傾斜部３５ｂは、ピラー立設部位３５ａから前端部２６ａに向けて徐々に車体中央４９に近づくように傾斜状に形成されている。
具体的には、直線状の上前傾斜稜線６１ａおよび直線状の下前傾斜稜線６２ａが、ピラー立設部位３５ａから前端部２６ａに向けて車体中央４９に徐々に近づくように傾斜されている。

後傾斜部３５ｃは、ピラー立設部位３５ａから後端部２６ｂに向けて徐々に車体中央４９に近づくように傾斜状に形成されている。
具体的には、直線状の上後傾斜稜線６１ｃおよび直線状の下後傾斜稜線６２ｃが、ピラー立設部位３５ａから後端部２６ｂに向けて車体中央４９に徐々に近づくように傾斜されている。

ここで、センターピラー１７に車体側方から荷重Ｆ５が作用した場合、サイドシル１３のピラー立設部位３５ａに荷重Ｆ５が矢印の如く作用する。
前述したように、上下の前傾斜稜線６１ａ，６２ａが、ピラー立設部位３５ａから前端部２６ａに向けて車体中央４９に徐々に近づくように直線状に傾斜されている。
加えて、上下の後傾斜稜線６１ｃ，６２ｃが、ピラー立設部位３５ａから後端部２６ｂに向けて車体中央４９に徐々に近づくように直線状に傾斜されている。

よって、荷重Ｆ５のうち、荷重Ｆ６が、前傾斜部３５ｂの上下の前傾斜稜線６１ａ，６２ａに沿って矢印の如くアウトリガー１２を介してフロントサイドメンバー１１に伝わる（分散される）。
同時に、荷重Ｆ７が、後傾斜部３５ｃの上下の後傾斜稜線６１ｃ，６２ｃに沿って矢印の如くリヤサイドメンバー１６に伝わる（分散される）。
分散された荷重Ｆ６はフロントサイドメンバー１１で支えられ、分散された荷重Ｆ７はリヤサイドメンバー１６で支えられる。

荷重Ｆ５の一部（荷重Ｆ６＋荷重Ｆ７）をフロントサイドメンバー１１およびリヤサイドメンバー１６にそれぞれ分散することで、サイドシル１３で支える荷重Ｆ８を、荷重Ｆ５−（荷重Ｆ６＋荷重Ｆ７）まで減らすことができる。
サイドシル１３で支える荷重を減らすことで、サイドシル１３の剛性を確保することができる。

ここで、サイドシル１３は、前端部１３ｃがアウトリガー１２を介してフロントサイドメンバー１１に支持されるとともに、後端部１３ａがリヤサイドメンバー１６に支持された両端支持状態であると考えられる。
サイドシル１３の略中央１３ｂに荷重（曲げ荷重）Ｆ８が車体側方から作用した場合、サイドシル１３に曲げモーメントＭ３が作用する。

曲げモーメントＭ３は、略中央１３ｂで最大曲げモーメントＭ３_ＭＡＸになる。
Ｍ３_ＭＡＸ＝（Ｆ８×Ｌ４×Ｌ５）／Ｌ３
但し、Ｌ３：サイドシル１３の前端部１３ｃ〜後端部１３ａ間の距離
Ｌ４：サイドシル１３の前端部１３ｃ〜略中央１３ｂ間の距離
Ｌ５：サイドシル１３の後端部１３ａ〜略中央１３ｂ間の距離
最大曲げモーメントＭ３_ＭＡＸをピラー立設部位３５ａで支える。

曲げモーメントＭ３は、略中央１３ｂから前端部１３ｃに向かうにしたがって小さくなり、略中央１３ｂから後端部１３ａに向かうにしたがって小さくなる。
この曲げモーメントＭ３を、前後の傾斜部３５ｂ，３５ｃで支える。
すなわち、サイドシル１３は、曲げモーメントＭ３の大きさに対応させて形状を決めている。
よって、サイドシル補強部材２６に前後の傾斜部３５ｂ，３５ｃを備えることで、サイドシル１３の重量増加を抑えるとともに、サイドシル１３の剛性を確保することができる。

なお、前記実施の形態では、サイドシル補強部材２６を断面略コ字状に形成した例について説明したが、これに限らないで、断面略Ｖ字状、断面略Ｕ字状などの他の形状に形成することも可能である。

本発明は、車体前部側のフロントサイドメンバーおよび車体後部側のリヤサイドメンバー間にサイドシルが設けられた自動車への適用に好適である。

本発明に係る自動車の車体構造を示す斜視図である。 本発明に係る自動車の車体構造を示す分解斜視図である。 本発明に係る自動車の車体構造のサイドシルを示す分解斜視図である。 本発明に係る自動車の車体構造を示す平面図である。 本発明に係るサイドシルの前端部からセンターピラーまでの部位を示す断面図である。 本発明に係るサイドシルのセンターピラーから後端部までの部位を示す断面図である。 本発明に係る自動車の車体構造に車体前方から荷重が作用する例を説明する図である。 本発明に係る自動車の車体構造に車体後方から荷重が作用した例を説明する図である。 本発明に係る自動車の車体構造に車体側方から荷重が作用した例を説明する図である。

符号の説明

１０…自動車の車体構造、１１…フロントサイドメンバー、１３…サイドシル、１３ｂ…サイドシルの略中央、１６…リヤサイドメンバー、１７…センターピラー（ピラー）、１８…サイドアウターパネル、２５…サイドシルインナー、２６…サイドシル補強部材、２６ａ…サイドシル補強部材の前端部、２６ｂ…サイドシル補強部材の後端部、３２…上インナーフランジ（インナーフランジ）、３３…下インナーフランジ（インナーフランジ）、３５…車体外側の部位、４１…上補強フランジ（補強フランジ）、４２…下補強フランジ（補強フランジ）、４９…車体中央、５１…上アウターフランジ（アウターフランジ）、５２…下アウターフランジ（アウターフランジ）、６１ａ…直線状の上前傾斜稜線（直線状の稜線）、６１ｃ…直線状の上後傾斜稜線（直線状の稜線）、６２ａ…直線状の下前傾斜稜線（直線状の稜線）、６２ｃ…直線状の下後傾斜稜線（直線状の稜線）。

Claims (2)

1. 車体前部側のフロントサイドメンバーおよび車体後部側のリヤサイドメンバー間に、それぞれのメンバーに対して車体外側にオフセットされてサイドシルが設けられ、このサイドシルの略中央にピラーが立設され、前記サイドシルおよび前記ピラーの車体外側にサイドアウターパネルが設けられた自動車の車体構造において、
   前記サイドシルは、
   車体前後方向に直線状に延出されたサイドシルインナーと、
   前記サイドシルインナーの車体外方側に配置されるとともに、前記サイドシルインナーに沿って設けられ、車体外側の部位が前記ピラーから前後の端部に向けて車体中央に徐々に近づくように傾斜させた直線状の稜線を有するサイドシル補強部材と、
   を備えたことを特徴とする自動車の車体構造。
2. 前記サイドシルインナーに車体前後方向に直線状に延出されたインナーフランジを有し、
   前記サイドシル補強部材に車体前後方向に直線状に延出された補強フランジを有し、
   前記サイドアウターパネルに車体前後方向に直線状に延出されたアウターフランジを有し、
   前記インナーフランジ、前記補強フランジおよび前記アウターフランジを結合したことを特徴とする請求項１記載の自動車の車体構造。

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