KR102319323B1

KR102319323B1 - 차체 측부 구조

Info

Publication number: KR102319323B1
Application number: KR1020200036203A
Authority: KR
Inventors: 고헤이 히사다
Original assignee: 도요타 지도샤（주）
Priority date: 2019-04-03
Filing date: 2020-03-25
Publication date: 2021-10-29
Also published as: US20200317271A1; JP2020168934A; CN111791960B; JP7207108B2; BR102020005987A2; RU2735110C1; US11148724B2; KR20200117867A; CN111791960A; EP3730387A1; EP3730387B1

Abstract

차체 측부 구조(10)의 아우터 패널(22)은, 필러(14)의 하단부(16)와 겹치는 제 1 영역(E1)과 제 1 영역(E1)의 전측 및 후측에 인접하는 제 2 영역(E2)을 가지며, 이너 패널(26)은, 제 1 영역(E1)과 차폭방향으로 대향하는 부위를 포함하는 제 3 영역(E3)과 제 3 영역(E3)의 전측 및 후측에 인접하는 제 4 영역(E4)을 가지며, 제 2 영역(E2)이 제 1 영역(E1)보다도 강도가 높은 제 1 강도 영역으로 되며, 제 3 영역(E3)이 제 4 영역(E4)보다도 강도가 높은 제 2 강도 영역으로 되며, 제 2 영역(E2)과 제 3 영역(E3)이 연결되어 있다.

Description

차체 측부 구조{VEHICLE BODY SIDE STRUCTURE}

본 발명은, 차체 측부 구조에 관한 것이다.

센터 필러 하부의 사이드 실(로커)에, 사이드 실 단면을 차폭방향으로 분할하는 격벽을 마련하고, 그 격벽의 외측면에 센터 필러 하부를 접합하는 것과 함께, 그 격벽의 내측면에 취약하게 형성된 사이드 실 이너를 접합하고, 센터 필러 하부에 배치하여 마련된 센터 크로스 멤버의 단부와 사이드 실 이너를 접합하고, 사이드 실 취약부를 형성한 차체 측면 구조는, 종래부터 알려져 있다(예를 들면, 일본국 공개특허 특개평11-59497 참조).

그러나, 사이드 실의 내측면측을 외측면측보다도 취약하게 형성하여, 차량의 측면 충돌(특히 큰 변형을 수반하는 폴측 충돌) 시에, 차폭방향 외측으로부터 입력되는 충돌 하중을, 외측면측인 압축 변형측으로 받도록 되어 있지 않으면, 사이드 실의 에너지 흡수 효율이 국부적으로 저하되어, 변형을 상정하고 있지 않은 다른 부위에 영향이 미칠 우려가 있다. 이처럼, 차량의 측면 충돌 시에 있어서의 충돌 안전성능의 향상에 대해서는, 아직 개선의 여지가 있다.

본 발명은, 차폭방향 외측으로부터 입력되는 충돌 하중에 대한 로커의 에너지 흡수 효율을 증가할 수 있으며, 차량의 측면 충돌 시에 있어서의 충돌 안전성능을 향상할 수 있는 차체 측부 구조를 얻는다.

본 발명 양태의 차체 측부 구조는, 차폭방향 외측에 배치되며 차체 전후 방향으로 연장하는 아우터 패널과 차폭방향 내측에 배치되며 차체 전후 방향으로 연장하는 이너 패널이 접합됨으로써 폐단면 형상으로 형성된 로커와, 상기 로커에 하단부가 접합된 필러를 구비한다. 상기 아우터 패널은, 차폭방향으로부터 본 측면에서 보았을 때 상기 필러의 하단부와 겹치는 제 1 영역과, 상기 제 1 영역의 차체 전방측 및 차체 후방측에 인접하는 제 2 영역을 가지며, 상기 이너 패널은, 상기 제 1 영역과 차폭방향으로 대향하는 부위를 포함하는 제 3 영역과, 상기 제 3 영역의 차체 전방측 및 차체 후방측에 인접하는 제 4 영역을 가지며, 상기 제 2 영역이, 상기 제 1 영역보다도 강도가 높은 제 1 강도 영역으로 되는 것과 함께, 상기 제 3 영역이, 상기 제 4 영역보다도 강도가 높은 제 2 강도 영역으로 되며, 상기 제 2 영역과 상기 제 3 영역이 연결되어 있다.

제 1 양태의 차체 측부 구조에 의하면, 서로 고강도 영역으로 되어 있는 제 2 영역과 제 3 영역이 연결되어 있다. 따라서, 차폭방향 외측으로부터 로커에 입력된 충돌 하중은, 인장 변형측이 되는 고강도인 제 2 영역과 제 3 영역으로 전달된다. 이 때문에, 차폭방향 외측으로부터 입력되는 충돌 하중에 대한 로커의 에너지 흡수 효율이 증가된다. 따라서, 차량의 측면 충돌 시에 있어서의 충돌 안전성능이 향상된다.

또한, 상기 제 3 영역은, 상기 제 1 영역보다도 차체 전후 방향으로 길어도 된다.

이 구조에서는, 제 3 영역이, 제 1 영역보다도 차체 전후 방향으로 짧은 경우에 비하여, 차폭방향 외측으로부터 로커에 입력된 충돌 하중이, 제 2 영역 및 제 3 영역으로 스무드하게 전달된다. 이 때문에, 차폭방향 외측으로부터 입력되는 충돌 하중에 대한 로커의 에너지 흡수 효율이 더욱 증가된다.

또한, 상기 제 3 영역의 전부(前部) 및 후부(後部)는, 차폭방향으로부터 본 측면에서 보았을 때, 각각 상기 제 2 영역과 차체 전후 방향으로 오버랩되어 있어도 된다.

이 구조에 의하면, 제 3 영역이, 제 2 영역과 차체 전후 방향으로 오버랩되어 있지 않은 구성 및 제 3 영역의 전부만 또는 후부만이, 제 2 영역과 차체 전후 방향으로 오버랩되어 있는 구성에 비하여, 고강도 영역이 차체 전후 방향으로 도중에 끊어질 일이 없으며, 차폭방향 외측으로부터 로커에 입력된 충돌 하중을 전달하는 인장 변형측의 영역이 스무드하게 형성된다.

또한, 상기 차체 측부 구조는, 상기 제 2 영역과 상기 제 3 영역을 연결하는, 차체 상방향으로부터 본 평면에서 보았을 때 차체 전후 방향에 대하여 경사지는 경사벽을 가지는 연결 부재를 추가로 구비하고 있어도 된다.

이 구조에서는, 차폭방향 외측으로부터 로커에 입력된 충돌 하중은, 제 2 영역과 제 3 영역과 연결 부재로 전달된다. 이 때문에, 차폭방향 외측으로부터 입력되는 충돌 하중에 대한 로커의 에너지 흡수 효율이 더욱 증가된다.

또한, 상기 차체 측부 구조는, 상기 제 2 영역과 상기 제 3 영역을 연결하는, 차체 상방향으로부터 본 평면에서 보았을 때 차체 전후 방향에 대하여 경사지는 경사벽을 가지는 연결 부재를 추가로 구비하며, 상기 연결 부재의 적어도 일부는, 상기 제 2 영역과 상기 제 3 영역이 오버랩되어 있는 영역에 배치되어 있어도 된다.

이 구조에서는, 차폭방향 외측으로부터 로커에 입력된 충돌 하중은, 제 2 영역과 제 3 영역과 연결 부재로 전달된다. 이 때문에, 차폭방향 외측으로부터 입력되는 충돌 하중에 대한 로커의 에너지 흡수 효율이 더욱 증가된다. 그리고, 그 연결 부재의 적어도 일부가, 제 2 영역과 제 3 영역이 오버랩되어 있는 영역에 배치되어 있다. 따라서, 그 연결 부재에 의해, 제 2 영역과 제 3 영역이 오버랩되어 있는 영역이, 차폭방향 외측으로부터 로커에 입력된 충돌 하중에 의해 파단되는 것이 방지된다. 이 때문에, 차폭방향 외측으로부터 로커에 입력된 충돌 하중은, 제 2 영역 및 제 3 영역으로 효율적으로 전달된다.

또한, 상기 연결 부재의 높이는, 상기 아우터 패널 및 상기 이너 패널의 각 측벽의 높이와 동일하게 되어 있어도 된다.

이 구조에서는, 연결 부재의 높이가, 아우터 패널 및 이너 패널의 각 측벽의 높이보다도 낮은 경우에 비하여, 차폭방향 외측으로부터 로커에 입력된 충돌 하중을 전달하는 인장 변형측의 영역이, 아우터 패널 및 이너 패널의 각 측벽의 높이 전체를 사용하여 유효하게 형성된다. 이 때문에, 충돌 하중은, 아우터 패널의 측벽으로부터 이너 패널의 측벽으로 효율적으로 전달된다.

또한, 상기 제 4 영역의 판두께가, 상기 제 3 영역의 판두께보다도 얇게 형성되어 있어도 된다.

이 구조에서는, 로커에 있어서, 충돌 하중이 직접적으로 전달되지 않는 제 4 영역이, 판두께를 얇게 한다고 하는 간이한 구성으로 구현화되며, 또한 경량화된다. 따라서, 차폭방향 외측으로부터 입력되는 충돌 하중에 대한 로커의 에너지 흡수 효율의 증가를 도모하면서, 차량이 경량화된다.

또한, 상기 제 1 영역의 판두께가, 상기 제 2 영역의 판두께보다도 얇아도 된다.

이 구조에서는, 제 1 영역의 판두께가, 제 2 영역의 판두께보다도 얇다. 이 때문에, 로커에 있어서, 압축 변형측이 되는 제 1 영역이, 판두께를 얇게 한다고 하는 간이한 구성으로 구현화되며, 또한 경량화된다. 따라서, 차폭방향 외측으로부터 입력되는 충돌 하중에 대한 로커의 에너지 흡수 효율의 증가를 도모하면서, 차량이 경량화된다.

또한, 상기 제 3 영역의 강도는, 상기 제 2 영역의 강도 이상으로 되어 있어도 된다.

이 구조에서는, 차폭방향 외측으로부터 로커에 입력된 충돌 하중이, 제 3 영역에 의해 효율적으로 흡수된다. 이 때문에, 차폭방향 외측으로부터 입력되는 충돌 하중에 대한 로커의 에너지 흡수 효율이 더욱 증가된다.

이상과 같이, 본 발명에 의하면, 차폭방향 외측으로부터 입력되는 충돌 하중에 대한 로커의 에너지 흡수 효율을 증가시킬 수 있으며, 차량의 측면 충돌 시에 있어서의 충돌 안전성능을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 예시적인 실시형태의 특징, 이점, 및 기술적 그리고 산업적 중요성이 첨부 도면을 참조하여 하기에 기술될 것이며, 첨부 도면에서 동일한 도면 부호는 동일한 요소를 지시한다.
도 1은 제 1 실시형태와 관련되는 차체 측부 구조를 구성하는 로커를 구비한 차량의 골격을 나타내는 사시도이다.
도 2는 제 1 실시형태와 관련되는 차체 측부 구조를 구성하는 로커를 나타내는 확대 사시도이다.
도 3은 제 1 실시형태와 관련되는 차체 측부 구조를 구성하는 로커를 나타내는 도 2의 X-X선을 따라 본 평단면도이다.
도 4는 제 1 실시형태와 관련되는 차체 측부 구조를 구성하는 로커를 나타내는 도 2의 Y-Y선을 따라 본 정단면도이다.
도 5는 제 1 실시형태와 관련되는 차체 측부 구조를 구성하는 로커의 측면 충돌 시의 변형 상태를 고강도 영역만으로 나타내는 설명도이다.
도 6은 제 2 실시형태와 관련되는 차체 측부 구조를 구성하는 로커의 측면 충돌 시의 변형 상태를 고강도 영역만으로 나타내는 설명도이다.
도 7은 제 3 실시형태와 관련되는 차체 측부 구조를 구성하는 로커를 나타내는 확대 사시도이다.

이하, 본 발명과 관련되는 실시형태에 대해서, 도면을 기초로 상세하게 설명한다. 또한, 설명의 편의상, 각 도에 있어서 적절히 나타내는 화살표 UP을 차체 상측 방향, 화살표 FR를 차체 전측 방향, 화살표 LH를 차체 좌측 방향으로 한다. 또한, 이하의 설명에서, 특기하는 일 없이 상하, 전후, 좌우의 방향을 기재한 경우에는, 차체 상하 방향의 상하, 차체 전후 방향의 전후, 차체 좌우 방향(차폭방향)의 좌우를 나타내는 것으로 한다.

<제 1 실시형태>

우선, 제 1 실시형태에 대하여 설명한다. 도 1에 나타나 있는 바와 같이, 제 1 실시형태와 관련되는 차체 측부 구조(10)를 구비한 차량(12)의 로커(사이드 실이라고도 불린다)(20)는, 차체 전후 방향으로 연장하는 아우터 패널(22)과 차체 전후 방향으로 연장하는 이너 패널(26)이 접합됨으로써 대략 직사각형 폐단면 형상으로 형성되어 있다.

구체적으로 설명하면, 도 2, 도 4에 나타나 있는 바와 같이, 차폭방향 외측에 배치되는 아우터 패널(22)과 차폭방향 내측에 배치되는 이너 패널(26)은, 각각 차체 전후 방향으로부터 본 정면에서 보았을 때, 후술하는 상측 플랜지부(23A,27A)끼리 및 하측 플랜지부(25A,29A)끼리를 겹침 가능한 대략 해트형 형상으로 형성되어 있다.

즉, 아우터 패널(22)은, 차폭방향 외측에 배치된 측벽(24)과, 그 측벽(24)의 상단부 및 하단부로부터 연속하여 일체로 형성된 상벽(23) 및 하벽(25)과, 그 상벽(23) 및 하벽(25)으로부터 연속하여 일체로 형성된 상측 플랜지부(23A) 및 하측 플랜지부(25A)를 가지고 있다.

마찬가지로, 이너 패널(26)은, 차폭방향 내측에 배치된 측벽(28)과, 그 측벽(28)의 상단부 및 하단부로부터 연속하여 일체로 형성된 상벽(27) 및 하벽(29)과, 그 상벽(27) 및 하벽(29)으로부터 연속하여 일체로 형성된 상측 플랜지부(27A) 및 하측 플랜지부(29A)를 가지고 있다.

그리고, 서로 겹쳐진 아우터 패널(22)의 상측 플랜지부(23A)와 이너 패널(26)의 상측 플랜지부(27A)가, 차체 전후 방향을 따른 소정의 간격으로, 스폿 용접 등의 접합 수단에 의해 접합되고, 서로 겹쳐진 아우터 패널(22)의 하측 플랜지부(25A)와 이너 패널(26)의 하측 플랜지부(29A)가, 차체 전후 방향을 따른 소정의 간격으로, 스폿 용접 등의 접합 수단에 의해 접합되어 있다.

또한, 로커(20)를 구성하는 아우터 패널(22)의 대략 중간부에는, 필러의 일례로서의 센터 필러(이하 「B필러」라고 한다)(14)의 하단부가, 스폿 용접 등의 접합 수단에 의해 접합되어 있다. 구체적으로 설명하면, B필러(14)의 하단부는, 차폭방향으로부터 본 측면에서 보았을 때 대략 역(逆)「T」자 형상으로 형성되고, 또한 단면 대략 역「L」자 형상으로 형성된 결합부(16)로 되어 있다.

그리고, 그 결합부(16)가, 아우터 패널(22)의 상벽(23) 및 측벽(24)에 차폭방향 외측으로부터 겹쳐져, 스폿 용접 등의 접합 수단에 의해 접합되어 있다. 또한, B필러(14)의 전단부 및 후단부에는, 플랜지부(18)가 형성되어 있으며, 그 플랜지부(18)의 결합부(16)를 따른 하단부는, 아우터 패널(22)의 상측 플랜지부(23A)에 차폭방향 외측으로부터 겹쳐져 배치되어 있다.

또한, 도 3에 나타나 있는 바와 같이, 아우터 패널(22)(측벽(24), 상벽(23), 상측 플랜지부(23A), 하벽(25), 하측 플랜지부(25A))은, B필러(14)의 하단부인 결합부(16)가 겹쳐진 영역 전체를 포함하는 소정 길이인 제 1 영역(E1)과, 제 1 영역(E1)의 차체 전방측 및 차체 후방측에 인접하여 위치하는 제 2 영역(E2)을 가지고 있다.

그리고, 이너 패널(26)(측벽(28), 상벽(27), 상측 플랜지부(27A), 하벽(29), 하측 플랜지부(29A))은, 제 1 영역(E1)과 차폭방향으로 대향하는 부위를 포함하는 소정 길이인(후술하는 바와 같이 제 1 영역(E1)보다도 길다) 제 3 영역(E3)과, 제 3 영역(E3)의 차체 전방측 및 차체 후방측에 인접하여 위치하는 제 4 영역(E4)을 가지고 있다.

또한, 도 3에 있어서, 제 1 영역(E1)과 제 2 영역(E2)의 경계선을 가상선(K1)으로 나타내고, 제 3 영역(E3)과 제 4 영역(E4)의 경계선을 가상선(K2)으로 나타낸다. 또한, 제 2 영역(E2)이, 제 1 영역(E1)보다도 강도가 높은 고강도 영역으로 되며, 제 3 영역(E3)이, 제 4 영역(E4)보다도 강도가 높은 고강도 영역으로 되어 있다.

보다 구체적으로 설명하면, 제 2 영역(E2)에 위치하는 아우터 패널(22)의 판두께가, 제 1 영역(E1)에 위치하는 아우터 패널(22)의 판두께보다도 두껍게 되어 있으며, 제 3 영역(E3)에 위치하는 이너 패널(26)의 판두께가, 제 4 영역(E4)에 위치하는 이너 패널(26)의 판두께보다도 두껍게 되어 있다.

바꾸어 말하면, 제 1 영역(E1)에 위치하는 아우터 패널(22)의 판두께가, 제 2 영역(E2)에 위치하는 아우터 패널(22)의 판두께보다도 얇게 되어 있으며, 제 4 영역(E4)에 위치하는 이너 패널(26)의 판두께가, 제 3 영역(E3)에 위치하는 이너 패널(26)의 판두께보다도 얇게 되어 있다.

또한, 아우터 패널(22) 및 이너 패널(26)의 판두께를 변경하는 공법으로서는, 공지된 Tailor Welded Blank(TWB)나 Tailor Rolled Blank(TRB)를 이용하는 것이 생각된다. 본 실시형태에서는, 일례로서 TRB를 이용하고 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 제 1 영역(E1)에 위치하는 아우터 패널(22)의 판두께와 제 4 영역(E4)에 위치하는 이너 패널(26)의 판두께가 동일(예를 들면 1.0mm)로 되며, 제 2 영역(E2)에 위치하는 아우터 패널(22)의 판두께와 제 3 영역(E3)에 위치하는 이너 패널(26)의 판두께가 동일(예를 들면 1.4mm)로 되어 있다. 즉, 제 2 영역(E2)과 제 3 영역(E3)이 동일한 고강도 영역으로 되며, 제 1 영역(E1)과 제 4 영역(E4)이 동일한 저강도 영역으로 되어 있다.

그러나, 제 1 영역(E1)~제 4 영역(E4)은, 이 구성에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면 제 3 영역(E3)이, 제 2 영역(E2) 이상의 고강도로 구성되어 있어도 된다. 즉, 제 3 영역(E3)은, 제 2 영역(E2) 이상의 고강도 영역으로 되어 있어도 된다. 또한 반대로, 제 2 영역(E2)이, 제 3 영역(E3) 이상의 고강도로 구성되어 있어도 된다. 즉, 제 2 영역(E2)은, 제 3 영역(E3) 이상의 고강도 영역으로 되어 있어도 된다.

또한, 예를 들면 제 4 영역(E4)이, 제 1 영역(E1) 이하의 저강도로 구성되어 있어도 된다. 즉, 제 4 영역(E4)은, 제 1 영역(E1) 이하의 저강도 영역으로 되어 있어도 된다. 또한 반대로, 제 1 영역(E1)이, 제 4 영역(E4) 이하의 저강도로 구성되어 있어도 된다. 즉, 제 1 영역(E1)은, 제 4 영역(E4) 이하의 저강도 영역으로 되어 있어도 된다.

또한, 도 3에 나타나 있는 바와 같이, 제 2 영역(E2)과 제 3 영역(E3)이, 평면에서 보았을 때 차체 전후 방향(또는 차폭방향)에 대하여 경사지는 경사벽(32)을 가지는 연결 부재(30)로 연결되어 있다. 상세하게 설명하면, 연결 부재(30)는, 연직방향과 직교하는 방향(수평방향)을 향하는 평탄한 직사각형 연직면을 가지는 경사벽(32)과, 경사벽(32)의 전단부로부터 차체 전방측으로 일체로 연장하는 전측 플랜지부(34)와, 경사벽(32)의 후단부로부터 차체 후방측으로 일체로 연장하는 후측 플랜지부(36)를 가지고 있다.

그리고, 도 3에 나타나 있는 바와 같이, B필러(14)(결합부(16))보다도 차체 전방측의 로커(20)에 마련되는 연결 부재(30)에서는, 전측 플랜지부(34)가 제 2 영역(E2)에 있어서의 아우터 패널(22)의 측벽(24)의 폐단면측이 되는 내면에 스폿 용접 등의 접합 수단에 의해 접합되고, 후측 플랜지부(36)가 제 3 영역(E3)에 있어서의 이너 패널(26)의 측벽(28)의 폐단면측이 되는 내면에 스폿 용접 등의 접합 수단에 의해 접합되어 있다.

한편, B필러(14)(결합부(16))보다도 차체 후방측의 로커(20)에 마련되는 연결 부재(30)에서는, 전측 플랜지부(34)가 제 3 영역(E3)에 있어서의 이너 패널(26)의 측벽(28)의 폐단면측이 되는 내면에 스폿 용접 등의 접합 수단에 의해 접합되고, 후측 플랜지부(36)가 제 2 영역(E2)에 있어서의 아우터 패널(22)의 측벽(24)의 폐단면측이 되는 내면에 스폿 용접 등의 접합 수단에 의해 접합되어 있다.

또한, 도 4에 나타나 있는 바와 같이, 경사벽(32), 전측 플랜지부(34) 및 후측 플랜지부(36)를 포함하는 연결 부재(30)의 높이(상하 방향을 따른 폭)는, 아우터 패널(22)의 측벽(24) 및 이너 패널(26)의 측벽(28)의 높이와 동일하게 되어 있다. 여기에서 말하는 「측벽(24,28)의 높이」란, 측벽(24,28)의 상벽(23,27) 및 하벽(25,29)의 경계 부분에 있어서의 곡률을 가지는 부위를 제외하는 높이이며, 여기에서 말하는 「동일」에는, 부품의 편차 등을 포함하는 대략 동일도 포함된다.

또한, 도 3에 나타나 있는 바와 같이, 제 3 영역(E3)의 차체 전후 방향을 따른 길이는, 제 1 영역(E1)의 차체 전후 방향을 따른 길이보다도 길게 형성되어 있다. 상세하게 설명하면, 제 3 영역(E3)의 전부 및 후부는, 차폭방향으로부터 본 측면에서 보았을 때, 각각 전측의 제 2 영역(E2) 및 후측의 제 2 영역(E2)에 차체 전후 방향으로 오버랩(중복)되어 있다.

단, 전측의 제 2 영역(E2) 및 후측의 제 2 영역(E2)에 각각 오버랩되는 제 3 영역(E3)의 전부측의 길이와 후부측의 길이는 다르게 되어 있다. 즉, 전측의 제 2 영역(E2)에 오버랩되는 제 3 영역(E3)의 전부측의 길이가, 후측의 제 2 영역(E2)에 오버랩되는 제 3 영역(E3)의 후부측의 길이보다도 길게 되어 있다. 이는, B필러(14)(결합부(16))보다도 차체 전방측의 로커(20)의 길이가, B필러(14)(결합부(16))보다도 차체 후방측의 로커(20)의 길이보다 길기 때문이다.

보다 구체적으로 말하면, B필러(14)(결합부(16))보다도 차체 전방측의 로커(20)의 길이에 대한, 전측의 제 2 영역(E2)에 오버랩되는 제 3 영역(E3)의 전부측의 길이의 비율과, B필러(14)(결합부(16))보다도 차체 후방측의 로커(20)의 길이에 대한, 후측의 제 2 영역(E2)에 오버랩되는 제 3 영역(E3)의 후부측의 길이의 비율이 대략 동일하게 되는 구성으로 되어 있기 때문이다.

또한, 도 2에 나타나 있는 바와 같이, 적어도 상기한 오버랩되는 영역에 존재하는 상측 플랜지부(23A)와 상측 플랜지부(27A)가, 스폿 용접 등의 접합 수단에 의해 접합되는 구성으로 되어 있다. 그리고, 적어도 상기한 오버랩되는 영역에 존재하는 하측 플랜지부(25A)와 하측 플랜지부(29A)가, 스폿 용접 등의 접합 수단에 의해 접합되는 구성으로 되어 있다.

즉, 서로 오버랩되는 영역에 있어서의 상측 플랜지부(23A)와 상측 플랜지부(27A)에는, 적어도 1개의 스폿 용접부(P)가 마련되며, 서로 오버랩되는 영역에 있어서의 하측 플랜지부(25A)와 하측 플랜지부(29A)에도, 적어도 1개의 스폿 용접부(도시 생략)가 마련되는 구성으로 되어 있다. 또한, 상기한 오버랩되는 영역에 연결 부재(30)(경사벽(32))의 적어도 일부가 배치되는 구성으로 되어 있다(도 3 참조).

이상과 같은 구성으로 된 제 1 실시형태와 관련되는 차체 측부 구조(10)에 있어서, 다음으로 그 작용에 대하여 설명한다.

또한, 본 실시형태에 있어서의 「측면 충돌」에는, SUV(스포츠·유틸리티·비클)의 측면 충돌에 의해 B필러(14)를 개재하여 로커(20)에 충돌 하중이 입력되는 SUV측 충돌 및 상대적으로 폴이 측면 충돌함으로써 직접 로커(20)에 충돌 하중이 입력되는 폴측 충돌이 포함된다.

상기한 바와 같이, 서로 고강도 영역으로 되어 있는 제 2 영역(E2)과 제 3 영역(E3)이, 경사벽(32)을 가지는 연결 부재(30)로 연결되어 있다. 따라서, 차량(12)의 측면 충돌 시에는, 차폭방향 외측으로부터 로커(20)의 제 1 영역(E1)에 충돌 하중(F)(도 5 참조)이 입력되지만, 그 입력된 충돌 하중(F)을 전달하는 영역(하중 전달 경로)이, 도 5에 나타나 있는 바와 같이, 제 2 영역(E2), 연결 부재(30), 제 3 영역(E3)에 의해(이 순서대로) 형성된다.

상세하게 설명하면, 차폭방향 외측으로부터 충돌 하중(F)이 입력되어서 로커(20)가 차폭방향 내측을 향하여 변형될 때에는, 저강도 영역인 제 1 영역(E1)이 압축 변형측이 되고, 고강도 영역인 제 2 영역(E2) 및 제 3 영역(E3)과 연결 부재(30)가 인장 변형측이 된다. 따라서, 그 인장 변형측이 되는 고강도인 제 2 영역(E2) 및 제 3 영역(E3)과 연결 부재(30)에 의하여, 그 충돌 하중(F)을 효과적으로 전달(흡수)할 수 있다.

즉, 차폭방향 외측으로부터 입력되는 충돌 하중(F)에 대한 로커(20)의 에너지 흡수 효율을 증가시킬 수 있다. 따라서, 차량(12)의 측면 충돌 시에 있어서의 충돌 안전성능을 향상시킬 수 있다. 구체적으로는, 차량(12)의 측면 충돌 시에 있어서, 차실 공간이 좁아지는 것 같은 로커(20)의 차폭방향 내측으로 향하는 좌굴 변형을 억제할 수 있어, 탑승자의 안전을 확보할 수 있다.

게다가, 제 3 영역(E3)이 제 2 영역(E2) 이상의 강도를 가지고 있으면(제 3 영역(E3)의 판두께가 제 2 영역(E2)의 판두께 이상으로 되어 있으면), 차폭방향 외측으로부터 로커(20)에 입력된 충돌 하중(F)을, 인장 변형측인 제 3 영역(E3)에 의해 효율적으로 흡수할 수 있다. 따라서, 차폭방향 외측으로부터 입력되는 충돌 하중(F)에 대한 로커(20)의 에너지 흡수 효율을 더욱 증가시킬 수 있다.

또한, 제 2 영역(E2)이 제 3 영역(E3) 이상의 강도를 가지고 있는(제 2 영역(E2)의 판두께가 제 3 영역(E3)의 판두께 이상으로 되어 있는) 경우도 대략 마찬가지이다. 즉, 이 경우에는, 차폭방향 외측으로부터 로커(20)에 입력된 충돌 하중(F)을, 인장 변형측인 제 2 영역(E2)에 의해 효율적으로 흡수하면서, 인장 변형측인 제 3 영역(E3)으로 전달할 수 있다.

또한, 제 3 영역(E3)의 차체 전후 방향을 따른 길이는, 제 1 영역(E1)의 차체 전후 방향을 따른 길이보다도 길게 형성되어 있다. 따라서, 제 3 영역(E3)의 차체 전후 방향을 따른 길이가, 제 1 영역(E1)의 차체 전후 방향을 따른 길이보다도 짧게 형성되어 있는 경우에 비하여, 차폭방향 외측으로부터 로커(20)에 입력된 충돌 하중(F)을 제 2 영역(E2)으로부터 제 3 영역(E3)으로 스무드하게 전달할 수 있다. 따라서, 차폭방향 외측으로부터 입력되는 충돌 하중(F)에 대한 로커(20)의 에너지 흡수 효율을 더욱 증가시킬 수 있다.

또한, 제 3 영역(E3)의 전부 및 후부가, 차폭방향으로부터 본 측면에서 보았을 때, 각각 전측의 제 2 영역(E2) 및 후측의 제 2 영역(E2)과 차체 전후 방향으로 오버랩되어 있다. 따라서, 제 3 영역(E3)이, 제 2 영역(E2)과 차체 전후 방향으로 오버랩되어 있지 않은 구성 및 제 3 영역(E3)의 전부만 또는 후부만이, 제 2 영역(E2)과 차체 전후 방향으로 오버랩되어 있는 구성에 비하여, 차폭방향 외측으로부터 로커(20)에 입력된 충돌 하중(F)을 전달하는 인장 변형측의 영역(하중 전달 경로)을 스무드하게 형성할 수 있다.

즉, 도 5에 나타나 있는 바와 같이, 변형 후에 있어서의 제 3 영역(E3)의 전부 및 후부가, 변형 후에 있어서의 전측의 제 2 영역(E2) 및 후측의 제 2 영역(E2)과 차체 전후 방향으로 오버랩되게 되어 있으면, 가령 연결 부재(30)(경사벽(32))가 사이에 없었다고 하여도, 제 2 영역(E2)으로부터 제 3 영역(E3)에 걸쳐서 고강도 영역이 차체 전후 방향으로 도중에 끊어질 일이 없다. 따라서, 차폭방향 외측으로부터 입력되는 충돌 하중(F)을 제 2 영역(E2)으로부터 제 3 영역(E3)으로 직접적 또한 스무드하게 전달할 수 있으며, 그 충돌 하중(F)에 대한 로커(20)의 에너지 흡수 효율을 한층 더 증가시킬 수 있다.

또한, 그 오버랩되는 영역에 있어서의 상측 플랜지부(23A)와 상측 플랜지부(27A)에는 스폿 용접부(P)가 마련되고, 그 오버랩되는 영역에 있어서의 하측 플랜지부(25A)와 하측 플랜지부(29A)에도 스폿 용접부(도시 생략)가 마련되어 있다. 따라서, 연결 부재(30)뿐만 아니라, 상측 플랜지부(23A,27A)끼리 및 하측 플랜지부(25A,29A)끼리에 의해서도 충돌 하중(F)을 전달할 수 있다.

또한, 오버랩되는 영역에 마련된 상측의 스폿 용접부(P) 및 하측의 스폿 용접부(도시 생략)에는 부하가 집중되기 쉬워, 그 부위(영역)가 파단되기 쉬워지지만, 그 오버랩되는 영역에는, 연결 부재(30)(경사벽(32))의 적어도 일부가 마련되어 있기 때문에, 그 부위(영역)가 파단되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 차폭방향 외측으로부터 로커(20)에 입력된 충돌 하중(F)을 제 2 영역(E2)으로부터 제 3 영역(E3)으로 효율적으로 전달할 수 있다.

또한, 연결 부재(30)의 높이가, 아우터 패널(22) 및 이너 패널(26)의 각 측벽(24,28)의 높이와 동일하게 되어 있다. 따라서, 연결 부재(30)의 높이가, 아우터 패널(22) 및 이너 패널(26)의 각 측벽(24,28)의 높이보다도 낮게 형성되어 있는 경우에 비하여, 차폭방향 외측으로부터 로커(20)에 입력된 충돌 하중(F)을 전달하는 인장 변형측의 영역(하중 전달 경로)을, 아우터 패널(22) 및 이너 패널(26)의 각 측벽(24,28)의 높이 전체를 사용하여 유효하게 형성할 수 있다. 따라서, 그 충돌 하중(F)을, 아우터 패널(22)의 측벽(24)로부터 이너 패널(26)의 측벽(28)으로 효율적으로 전달할 수 있다.

또한, 상기한 바와 같이, 본 실시형태에서는, 아우터 패널(22)의 판두께 및 이너 패널(26)의 판두께를 부분적으로 두껍게 하는 것으로부터 인장 변형측이 되는 고강도 영역을 형성하고 있다. 그 때문에, 아우터 패널(22) 및 이너 패널(26)에 별도 보강 부재를 접합하여 고강도 영역을 형성하는 구성에 비하여, 그 접합 공정을 생략할 수 있어, 제조 비용을 저감시킬 수 있다.

또한, 이너 패널(26)에 있어서, 제 4 영역(E4)의 판두께가, 제 3 영역(E3)의 판두께보다도 얇게 되어 있다. 이 때문에, 로커(20)에 있어서, 충돌 하중(F)을 직접적으로 전달하지 않는 제 4 영역(E4)이, 판두께를 얇게 한다고 하는 간이한 구성으로 구현화되며, 또한 경량화된다. 따라서, 차폭방향 외측으로부터 입력되는 충돌 하중(F)에 대한 로커(20)의 에너지 흡수 효율의 증가를 도모하면서, 차량(12)을 경량화할 수 있다.

마찬가지로, 아우터 패널(22)에 있어서, 제 1 영역(E1)의 판두께가, 제 2 영역(E2)의 판두께보다도 얇게 되어 있다. 이 때문에, 로커(20)에 있어서, 압축 변형측이 되는 제 1 영역(E1)이, 판두께를 얇게 한다고 하는 간이한 구성으로 구현화되며, 또한 경량화된다. 따라서, 차폭방향 외측으로부터 입력되는 충돌 하중(F)에 대한 로커(20)의 에너지 흡수 효율의 증가를 도모하면서, 차량(12)을 경량화할 수 있다.

<제 2 실시형태>

다음으로, 제 2 실시형태에 대하여 설명한다. 또한, 제 1 실시형태와 동등한 부위에는 같은 부호를 붙여서 상세한 설명(공통하는 작용도 포함한다)은 적절히 생략한다.

도 6에 나타나 있는 바와 같이, 이 제 2 실시형태와 관련되는 차체 측부 구조(10)에서는, 연결 부재(30)가 생략되어 있는 점만이, 상기 제 1 실시형태와 다르다. 또한, 도 6에서는, 고강도 영역인 제 2 영역(E2)에 있어서의 측벽(24)과 고강도 영역인 제 3 영역(E3)에 있어서의 측벽(28)을 각각 평단면에서 보아서 나타내고, 상벽(23) 및 상벽(27)과 상측 플랜지부(23A) 및 상측 플랜지부(27A)를 각각 평면에서 보아서 나타내고 있다. 즉, 로커(20)를 차량 전후 방향을 따라 수평으로 절단하여, 하방향으로부터 본 단면도이다.

이처럼, 연결 부재(30)가 생략되어 있어도, 인장 변형측이 되는 고강도인 제 2 영역(E2)과 제 3 영역(E3)에 의하여, 충돌 하중(F)을 효과적으로 전달(흡수)할 수 있다. 구체적으로 설명하면, 차량(12)의 측면 충돌 시에는, 차폭방향 외측으로부터 로커(20)의 제 1 영역(E1)에 충돌 하중(F)이 입력되지만, 그 충돌 하중(F)의 입력에 수반하는, 아우터 패널(22)의 상벽(23) 및 하벽(25)과 이너 패널(26)의 상벽(27) 및 하벽(29)이 각각 상방향 및 하방향으로 돌출하도록 찌부러진다.

그리고, 상기한 바와 같이, 오버랩되는 영역에 있어서의 상측 플랜지부(23A,27A)끼리 및 하측 플랜지부(25A,29A)끼리에 의해 충돌 하중(F)이 전달 가능하게 되어 있다. 따라서, 입력된 충돌 하중(F)을 전달하는 영역(하중 전달 경로)이, 찌부러진 상벽(23) 및 하벽(25)도 포함하는 제 2 영역(E2)과, 찌부러진 상벽(27) 및 하벽(29)도 포함하는 제 3 영역(E3)에 의해 형성된다.

따라서, 인장 변형측이 되는 고강도인 제 2 영역(E2)과 제 3 영역(E3)에 의해, 그 충돌 하중(F)을 효과적으로 전달(흡수)할 수 있다. 즉, 차폭방향 외측으로부터 입력되는 충돌 하중(F)에 대한 로커(20)의 에너지 흡수 효율을 증가시킬 수 있으며, 차량(12)의 측면 충돌 시에 있어서의 충돌 안전성능을 향상시킬 수 있다.

<제 3 실시형태>

마지막으로, 제 3 실시형태에 대하여 설명한다. 또한, 제 1 실시형태와 동등한 부위에는 같은 부호를 붙여서 상세한 설명(공통하는 작용도 포함한다)은 적절히 생략한다.

도 7에 나타나 있는 바와 같이, 이 제 3 실시형태와 관련되는 차체 측부 구조(10)에서는, B필러(15)의 하단부인 결합부(17)의 전후 방향의 길이가, 제 1 실시형태에 있어서의 B필러(14)의 결합부(16)의 전후 방향의 길이보다도 짧게 형성되어 있다. 그리고, 아우터 패널(22)의 상벽(23)(상측 플랜지부(23A)를 포함한다)의 일부와 이너 패널(26)의 상벽(27)(상측 플랜지부(27A)를 포함한다)의 일부에, 그 결합부(17)가 삽입 가능한 개구부(21)가 차폭방향으로 연속하여 형성되어 있다.

즉, 이 제 3 실시형태와 관련되는 차체 측부 구조(10)에서는, B필러(15)의 결합부(17)가 개구부(21)에 삽입되고, 그 결합부(17)의 차폭방향 외측을 향하는 벽면이 아우터 패널(22)의 측벽(24)의 폐단면측이 되는 내면에 겹쳐져 스폿 용접 등의 접합 수단에 의해 접합되고, 그 결합부(17)의 차폭방향 내측을 향하는 벽면이 이너 패널(26)의 측벽(28)의 폐단면측이 되는 내면에 겹쳐져 스폿 용접 등의 접합 수단에 의해 접합되어 있는 점만이, 상기 제 1 실시형태와 다르다.

이러한 구성에서는, 다음과 같이 충돌 하중(F)이 전달된다. 즉, 차량(12)의 측면 충돌 시에는, B필러(15)의 결합부(17)로부터, 로커(20)의 제 3 영역(E3)으로 직접적으로 충돌 하중(F)이 입력된다. 따라서, 입력된 충돌 하중(F)을 전달하는 영역(하중 전달 경로)이, 제 3 영역(E3), 연결 부재(30), 제 2 영역(E2)에 의해(이 순서대로) 형성된다.

따라서, 인장 변형측이 되는 고강도인 제 2 영역(E2) 및 제 3 영역(E3)과 연결 부재(30)에 의해, 그 충돌 하중(F)을 효과적으로 전달(흡수)할 수 있다. 즉, 차폭방향 외측으로부터 입력되는 충돌 하중(F)에 대한 로커(20)의 에너지 흡수 효율을 증가시킬 수 있으며, 차량(12)의 측면 충돌 시에 있어서의 충돌 안전성능을 향상시킬 수 있다.

또한, 이 제 3 실시형태에 있어서는, 개구부(21)에 삽입된 B필러(15)의 결합부(17)가, 아우터 패널(22)의 측벽(24)의 폐단면측이 되는 내면에만 또는 이너 패널(26)의 측벽(28)의 폐단면측이 되는 내면에만 스폿 용접 등의 접합 수단에 의해 접합되는 구성으로 되어 있어도 된다.

이상, 본 실시형태와 관련되는 차체 측부 구조(10)에 대해서, 도면을 기초로 설명하였지만, 본 실시형태와 관련되는 차체 측부 구조(10)는, 도시한 것에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에 있어서, 적절히 설계변경 가능한 것이다. 예를 들면, 접합 수단은, 스폿 용접에 한정되는 것이 아니고, 레이저 용접 등이어도 된다.

또한, 본 실시형태와 관련되는 필러는, 그 하단부를, 차체 전후 방향으로 연장하는 로커(20)에 겹쳐서 배치할 수 있는 것이면 되며, B필러(14,15)에 한정되는 것은 아니다. 또한, 제 3 영역(E3)의 전부 및 후부는, 각각 제 2 영역(E2)에 오버랩되지 않는 구성으로 되어 있어도 된다. 또한, 제 3 영역(E3)의 전부만 또는 후부만이, 제 2 영역(E2)에 오버랩되는 구성으로 되어 있어도 된다.

또한, 제 2 영역(E2) 및 제 3 영역(E3)에 있어서, 판두께를 두껍게 하는 것은 측벽(24,28)만이어도 된다. 즉, 제 2 영역(E2) 및 제 3 영역(E3)에 있어서, 상벽(23,27) 및 하벽(25,29)과 상측 플랜지부(23A,27A) 및 하측 플랜지부(25A,29A)는, 판두께를 두껍게 하지 않아도 된다.

마찬가지로, 제 1 영역(E1) 및 제 4 영역(E4)에 있어서, 판두께를 얇게 하는 것은 측벽(24,28)만이어도 된다. 즉, 제 1 영역(E1) 및 제 4 영역(E4)에 있어서, 상벽(23,27) 및 하벽(25,29)과 상측 플랜지부(23A,27A) 및 하측 플랜지부(25A,29A)는, 판두께를 얇게 하지 않아도 된다.

또한, 아우터 패널(22) 및 이너 패널(26)의 강도를 변경하는 방법은, 그것들의 판두께를 부분적으로 변경하는 방법에 한정되는 것이 아니고, 그것들의 재료나 재질을 부분적으로 변경하는 방법이어도 된다. 예를 들면, 핫 스탬프 공법에 있어서, 고강도 영역에는 담금질하고, 저강도 영역에는 담금질하지 않도록 함으로써, 그것들의 사이에 강도차를 부여하도록 하여도 된다.

또한, 전측의 제 2 영역(E2)의 강도와 후측의 제 2 영역(E2)의 강도가 같은 강도일 필요는 없으며, 전측의 제 2 영역(E2)의 강도와 후측의 제 2 영역(E2)의 강도가 다른 강도로 되어 있어도 된다. 마찬가지로, 전측의 제 4 영역(E4)의 강도와 후측의 제 4 영역(E4)의 강도가 같은 강도일 필요는 없으며, 전측의 제 4 영역(E4)의 강도와 후측의 제 4 영역(E4)의 강도가 다른 강도로 되어 있어도 된다.

Claims

차폭방향 외측에 배치되며 차체 전후 방향으로 연장하는 아우터 패널(22)과 차폭방향 내측에 배치되며 차체 전후 방향으로 연장하는 이너 패널(26)이 접합됨으로써 폐단면 형상으로 형성된 로커(20)와,
상기 로커(20)에 하단부가 접합된 필러(14)를 구비하며,
상기 아우터 패널(22)은, 차폭방향으로부터 본 측면에서 보았을 때 상기 필러(14)의 하단부와 겹치는 제 1 영역(E1)과, 상기 제 1 영역(E1)의 차체 전방측 및 차체 후방측에 인접하는 제 2 영역(E2)을 가지며,
상기 이너 패널(26)은, 상기 제 1 영역(E1)과 차폭방향으로 대향하는 부위를 포함하는 제 3 영역(E3)과, 상기 제 3 영역(E3)의 차체 전방측 및 차체 후방측에 인접하는 제 4 영역(E4)을 가지며,
상기 제 2 영역(E2)이, 상기 제 1 영역(E1)보다도 강도가 높은 제 1 강도 영역으로 되는 것과 함께, 상기 제 3 영역(E3)이, 상기 제 4 영역(E4)보다도 강도가 높은 제 2 강도 영역으로 되며,
상기 제 2 영역(E2)과 상기 제 3 영역(E3)이 연결되어 있는 차체 측부 구조.
제 1 항에 있어서,
상기 제 3 영역(E3)은, 상기 제 1 영역(E1)보다도 차체 전후 방향으로 긴 차체 측부 구조.
제 2 항에 있어서,
상기 제 3 영역(E3)의 전부 및 후부는, 차폭방향으로부터 본 측면에서 보았을 때, 각각 상기 제 2 영역(E2)과 차체 전후 방향으로 오버랩되어 있는 차체 측부 구조.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 2 영역(E2)과 상기 제 3 영역(E3)을 연결하는, 차체 상방향으로부터 본 평면에서 보았을 때 차체 전후 방향에 대하여 경사지는 경사벽을 가지는 연결 부재(30)를 추가로 구비하는 차체 측부 구조.
제 3 항에 있어서,
상기 제 2 영역(E2)과 상기 제 3 영역(E3)을 연결하는, 차체 상방향으로부터 본 평면에서 보았을 때 차체 전후 방향에 대하여 경사지는 경사벽을 가지는 연결 부재(30)를 추가로 구비하며,
상기 연결 부재(30)의 적어도 일부는, 상기 제 2 영역(E2)과 상기 제 3 영역(E3)이 오버랩되어 있는 영역에 배치되어 있는 차체 측부 구조.
제 4 항에 있어서,
상기 연결 부재(30)의 높이는, 상기 아우터 패널(22) 및 상기 이너 패널(26)의 각 측벽의 높이와 동일하게 되어 있는 차체 측부 구조.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 4 영역(E4)의 판두께가, 상기 제 3 영역(E3)의 판두께보다도 얇은 차체 측부 구조.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 영역(E1)의 판두께가, 상기 제 2 영역(E2)의 판두께보다도 얇은 차체 측부 구조.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 3 영역(E3)의 강도는, 상기 제 2 영역(E2)의 강도 이상으로 되어 있는 차체 측부 구조.