(57)【要約】【課題】前突に伴い相対的に後退する前輪から受ける衝突荷重をより効果的に分散できる車両下部構造を提供する。【解決手段】車両下部構造は、車両前後方向に延びるサイドメンバ１０と、前記サイドメンバ１０よりも車幅方向外側において車両前後方向に延びるロッカ１６と、前記サイドメンバ１０と前記ロッカ１６との間に掛け渡されるトルクボックス１８と、を備える。前記ロッカ１６は、ロッカインナ３０と、前記ロッカインナ３０よりも車幅方向外側に配されて、前記ロッカインナ３０に接合されることで、前記ロッカインナ３０とともに閉断面を形成するロッカアウタ４０と、を有する。車両下部構造は、さらに、前記ロッカ１６の前端開口を塞ぐ蓋体２０であって、前記ロッカ１６の車幅方向内側面（ロッカインナ３０）および外側面（ロッカアウタ４０）に接合される蓋体２０を備え、前記トルクボックス１８が前記蓋体２０の前面に接合されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両前後方向に延びるサイドメンバと、前記サイドメンバよりも車幅方向外側において車両前後方向に延びるロッカと、前記サイドメンバと前記ロッカとの間に掛け渡されるトルクボックスと、を備えた車両下部構造であって、
前記ロッカは、
少なくとも前記ロッカの車幅方向内側面を構成するロッカインナと、
少なくとも前記ロッカの車幅方向外側面を構成するロッカアウタであって、前記ロッカインナよりも車幅方向外側に配されて、前記ロッカインナに接合されることで、前記ロッカインナとともに閉断面を形成するロッカアウタと、
を有しており、さらに、
前記ロッカの前端開口を塞ぐ蓋体であって、前記ロッカの車幅方向内側面および外側面に接合される蓋体を備え、
前記トルクボックスが前記蓋体の前面に接合されている、
ことを特徴とする車両下部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、車両前後方向に延びるサイドメンバと、サイドメンバよりも車幅方向外側において車両前後方向に延びるロッカと、サイドメンバとロッカとの間に掛け渡されるトルクボックスと、を備えた車両下部構造を開示する。
【背景技術】
【０００２】
車両の下部に、サイドメンバと、当該サイドメンバよりも車幅方向外側に配されたロッカと、を設けた車両下部構造が知られている。通常、サイドメンバは、前輪よりも車幅方向内側に位置しており、ロッカは、前輪の後方に配されている。また、ロッカは、通常、略矩形の閉断面を有しており、ロッカインナと、当該ロッカインナより車幅方向外側に配されるロッカアウタと、を接合することで構成される。図６は、こうしたロッカ１６の水平断面である。図６に示すように、ロッカ１６の前端開口は、ロッカインナ３０の前端部とロッカアウタ４０の前端部とを互いに近づくように略Ｌ字状に屈曲したうえで接合することで閉鎖される。この場合、ロッカ１６の前端からは、二枚の板材（ロッカインナ３０の前端部およびロッカアウタ４０の前端部）を接合して構成される、薄い前フランジ７０，７２が、車両前方に突出することになる。
【０００３】
ここで、前輪は、車両の前部に障害物が衝突する前突時に、ロッカに対して車両後方に相対移動することがある。この場合、前輪はロッカの前端に衝突することになる。このとき、ロッカの前端から薄い前フランジが突出していると、前輪の後退の挙動が安定せず、ロッカインナまたはロッカアウタの一方にのみ衝突荷重が集中しやすかった。例えば、図６に示すように、ロッカアウタ４０にのみ、前輪２２が衝突し、荷重が集中することがあった。その結果、ロッカインナ３０とロッカアウタ４０とを引き離すような応力が発生し、ロッカ１６が損壊することがあった。
【０００４】
ここで、特許文献１では、ロッカインナおよびロッカアウタそれぞれの前端から、車両前方ではなく、車幅方向に延びる横フランジを形成し、この横フランジに、車体前部と車室との間を仕切るトーボードを接合する構成が開示されている。かかる構成とすれば、ロッカの前端開口は、トーボードにより閉鎖される一方で、車両前方に突出する前フランジを無くすことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１４２５５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１では、車体前部と車室との間を仕切るトーボードで、ロッカの前端開口を塞いでいる。そのため、前突に伴い後退する前輪は、このトーボードに当たることになるが、当該トーボードでは、衝突荷重を他の骨格部材に伝達し、分散することは難しい。その結果、特許文献１では、前輪の衝突荷重の大部分を、ロッカで受けることになる。つまり、特許文献１では、前突に伴い後退する前輪から受ける衝突荷重の分散に関しては、改善の余地があった。
【０００７】
そこで、本明細書では、前突に伴い相対的に後退する前輪から受ける衝突荷重をより効果的に分散できる車両下部構造を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本明細書で開示する車両下部構造は、車両前後方向に延びるサイドメンバと、前記サイドメンバよりも車幅方向外側において車両前後方向に延びるロッカと、前記サイドメンバと前記ロッカとの間に掛け渡されるトルクボックスと、を備えた車両下部構造であって、前記ロッカは、少なくとも前記ロッカの車幅方向内側面を構成するロッカインナと、少なくとも前記ロッカの車幅方向外側面を構成するロッカアウタであって、前記ロッカインナよりも車幅方向外側に配されて、前記ロッカインナに接合されることで、前記ロッカインナとともに閉断面を形成するロッカアウタと、を有しており、さらに、前記ロッカの前端開口を塞ぐ蓋体であって、前記ロッカの車幅方向内側面および外側面に接合される蓋体を備え、前記トルクボックスが前記蓋体の前面に接合されている、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本明細書で開示する車両下部構造によれば、ロッカの前端開口が蓋体により塞がれている。換言すれば、ロッカ前端から前方に突出する前フランジが存在しない。そのため、相対的に後退した前輪は、蓋体に衝突する。この蓋体は、ロッカの車幅方向内側面（ロッカインナ）および外側面（ロッカアウタ）の双方に接合されているため、衝突荷重が、ロッカインナおよびロッカアウタの双方に伝達され、分散される。そして、これにより、ロッカインナおよびロッカアウタの分離を効果的に防止できる。また、蓋体の前面には、トルクボックスが接合されている。そのため、蓋体に付加された衝突荷重の一部は、トルクボックス、ひいては、サイドメンバにも伝達され、分散される。結果として、本明細書で開示する車両下部構造によれば、前突に伴い相対的に後退する前輪から受ける衝突荷重をより効果的に分散できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】車両下部に配される骨格構造の底面図である。
【図２】ロッカ周辺の斜視図である。
【図３】図２の幅位置Ａにおける断面図である。
【図４】図２の高さＢにおける断面図である。
【図５】微小ラップ衝突が生じた際の様子を示す底面図である。
【図６】従来のロッカの一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して車両下部構造について説明する。図１は、車両下部に配される骨格構造の底面図であり、図２は、ロッカ１６周辺の斜視図である。また、図３は、図２の幅位置Ａにおける断面図であり、図４は、図２の高さＢにおける断面図である。なお、以下の図面において、「Ｆｒ」、「Ｕｐ」、「Ｏｕｔ」は、それぞれ、車両前方、車両上方、車幅方向外側を示している。また、各図では車両の右側のみを示しているが、車両下部構造は、左右ほぼ対象である。
【００１２】
車両の下部には、一対のサイドメンバ１０が、車幅方向に間隔を開けて配されている。各サイドメンバ１０は、車両前後方向に延びる骨格部材である。サイドメンバ１０は、例えば、矩形閉断面形状を有した略角筒部材である。本例において、サイドメンバ１０の前端外側面には、平面視で略三角形状のガセット２４が接合されている。
【００１３】
ガセット２４の前端面とサイドメンバ１０の前端面とは、連結板２８によって連結されている。そして、各連結板２８には、矩形閉断面形状に形成されたクラッシュボックス２６の後端部が接合される。クラッシュボックス２６は、軸方向に圧壊することで、衝突エネルギを吸収する部材である。このクラッシュボックス２６の前端部には、略車幅方向に延びるフロントバンパリィンフォースメント（以下「フロントバンパＲ／Ｆ」と略す）２７が架設されている。
【００１４】
フロントバンパＲ／Ｆ２７は、矩形閉断面形状を有した骨格部材であり、平面視では、前方に凸になるように緩やかに湾曲している。このフロントバンパＲ／Ｆ２７と左右一対のサイドメンバ１０と、後述するダッシュパネル５４と、で囲まれる空間が、図示しないパワーユニット（エンジンやモータ等）が配置されるパワーユニットルーム１２となる。また、ダッシュパネル５４の後方側には、客室５２が形成される。
【００１５】
図３に示す通り、ダッシュパネル５４は、上下方向に立脚する。このダッシュパネル５４の下部は、フロアパネル５６として機能する。フロアパネル５６は、図３に示すように、ダッシュパネル５４の下端から後下がり方向に延びた後、略水平方向に延びる。
【００１６】
図１、図２に示すように、サイドメンバ１０よりも車幅方向外側には、ロッカ１６が配されている。ロッカ１６は、車両前後方向に延びる骨格部材である。このロッカ１６は、前輪２２の後方から延びており、ロッカ１６の前端と前輪２２とは、前後方向に対向している。ロッカ１６は、ロッカインナ３０と、当該ロッカインナ３０より車幅方向外側に配されたロッカアウタ４０と、を接合して構成される。ロッカインナ３０は、その断面形状が、車幅方向外側に開口した略ハット形状であり、上面３８（図２参照）、底面３７（図１参照）、側面３６（図４参照）に加え、ハットの鍔に対応する上フランジ３２および下フランジ３４を有している。また、ロッカインナ３０の側面３６は、ロッカ１６の車幅方向内側面を構成する。ロッカアウタ４０は、その断面形状が、車幅方向内側に開口した略ハット形状であり、上面４８、底面４７、側面４６に加え、ハットの鍔に対応する上フランジ４２および下フランジ４４を有している。また、ロッカアウタ４０の側面４６は、ロッカ１６の車幅方向外側面を構成する。このロッカインナ３０およびロッカアウタ４０の上フランジ３２，４２同士、および下フランジ３４，４４同士をスポット溶接等で溶接することで、閉断面を有したロッカ１６が形成される。なお、図２に示すように、ロッカインナ３０およびロッカアウタ４０の側面３６，４６には、必要に応じて、長軸方向に延びるビード５０が形成されてもよい。かかるビード５０を設けることで、ロッカ１６の軸方向の圧縮耐力が向上し、ロッカ１６の折れや撓みが生じにくくなる。また、ロッカインナ３０は、単一の部材である必要はなく、図４に示すように、２以上の部材を長手方向に並べて接合して形成されてもよい。同様に、ロッカアウタ４０も、図４に示すように、２以上の部材を長手方向に並べて接合して形成されてもよい。
【００１７】
ロッカ１６の前端には、蓋体２０が設けられている。蓋体２０は、ロッカ１６の前端開口を覆うべく、ロッカインナ３０およびロッカアウタ４０に接合される部材である。蓋体２０は、ロッカインナ３０およびロッカアウタ４０とほぼ同じ肉厚の鋼材を成形して構成される。蓋体２０は、ロッカ１６の前端開口とほぼ同じ外形を有した前面５８と、当該前面５８の車幅方向両端から車両後方に延びる一対の接合部６０と、を有した断面略コ字状となっている。この一対の接合部６０は、それぞれ、ロッカインナ３０の側面３６（ロッカ１６の車幅方向内側面）およびロッカアウタ４０の側面４６（ロッカ１６の車幅方向外側面）にスポット溶接等により接合される。
【００１８】
図１、図２に示すように、サイドメンバ１０とロッカ１６との間には、トルクボックス１８が掛け渡されている。トルクボックス１８は、サイドメンバ１０の前端から入力された衝突荷重の一部を、ロッカ１６に伝達し、分散させる。また、本例のトルクボックス１８は、ロッカ１６の前端に入力された衝突荷重の一部を、サイドメンバ１０に伝達し、分散させる機能も果たす。
【００１９】
図３に示されるように、トルクボックス１８は、後上方向に開口した略ハット状の断面を有している。また、当該ハットの鍔部に対応する上フランジ６２および下フランジ６４は、それぞれ、フロアパネル５６の下面に溶接によって接合されている。これにより、トルクボックス１８は、フロアパネル５６とともに閉断面形状を形成する。
【００２０】
また、図１に示されるように、トルクボックス１８の車幅方向内側端部には、内フランジ６６が形成されており、その内フランジ６６がサイドメンバ１０の外側面に溶接によって接合されている。また、トルクボックス１８の後端かつ車幅方向外側端部からは、後外フランジ６８が延びている。この後外フランジ６８は、ロッカインナ３０の側面３６（ロッカ１６の車幅方向内側面）に溶接によって接合されている。さらに、トルクボックス１８の前端かつ車幅方向外側端部からは、前外フランジ６９が延びている。この前外フランジ６９は、蓋体２０の前面５８に溶接によって接合されている。
【００２１】
次に、以上のような構成とされた車両下部構造の作用について説明する。以下では、バンパＲ／Ｆ２７の右端部（車幅方向外側端部）が、バリアＷに衝突した微小ラップ衝突を例に採って説明する。図５は、微小ラップ衝突が生じた際の様子を示す底面図である。
【００２２】
図５に示されるように、車両が、バリアＷに微小ラップ衝突すると、クラッシュボックス２６が、その軸方向に圧壊することにより衝突荷重の一部を吸収する。そして、クラッシュボックス２６によって吸収しきれなかった衝突荷重の残りの一部は、サイドメンバ１０が内折れする（平面視で車幅方向内側へ折れ曲がり変形する）ことにより吸収される。
【００２３】
また、車両が微小ラップ衝突したときには、前輪２２がバリアＷに衝突する。この場合、前輪２２は、相対的にバリアＷに押されてロッカ１６側へ後退し、ロッカ１６に衝突する。このとき、本例では、ロッカ１６の前端開口に蓋体２０を設けているため、この前輪２２の衝突荷重を効果的に分散できる。これについて、図４、図６を参照して説明する。図６は、従来のロッカ１６の構成を示す図である。
【００２４】
図６に示す通り、従来のロッカ１６の多くは、蓋体２０が、設けられていない。替わりに、従来のロッカ１６では、ロッカインナ３０の側面３６（ロッカ１６の車幅方向内側面）およびロッカアウタ４０の側面４６（ロッカ１６の車幅方向外側面）それぞれの前端を、互いに近づくように略Ｌ字状に屈曲させて、その先端を互いに接合していた。その結果、ロッカ１６の前端からは、薄い前フランジ７０，７２が車両前方に突出することになる。
【００２５】
かかるロッカ１６に前輪２２が衝突する場合を考える。微小ラップ衝突した場合、前輪２２には、後方内向きの衝突荷重がかかるため、前輪２２は、後部が内側に入り込むように傾いた状態で、相対的に後退する。ロッカ１６の前端から前フランジ７０，７２が突出していると、前輪２２は、まず、前フランジ７０，７２に衝突する。そして、この前フランジ７０，７２を支点として、前輪２２は、さらに、傾き、図６に示すように、ロッカアウタ４０の前端面に衝突する。この場合、前輪２２が衝突することで生じる衝突荷重の多くは、ロッカアウタ４０にかかる一方で、ロッカインナ３０には、後ろ向きの衝突荷重は、殆どかからない。この荷重の入力量の違いにより、ロッカアウタ４０とロッカインナ３０との間には、両者を引き離す応力が発生する。そして、結果として、ロッカアウタ４０とロッカインナ３０が分離したり、損傷したりするおそれがあった。また、この場合、前輪２２が衝突することで生じる衝突荷重は、トルクボックス１８、ひいては、サイドメンバ１０には、殆ど伝達されず、衝突荷重がロッカアウタ４０に集中していた。
【００２６】
本例では、こうした問題を解消または緩和するために、ロッカ１６の前端に蓋体２０を設けている。この蓋体２０は、上述したとおり、ロッカインナ３０およびロッカアウタ４０の双方に接合されている。この場合、前フランジ７０，７２が無いため、後退した前輪２２は、図４に示すように、まず、蓋体２０の前面５８に衝突する。前輪２２が蓋体２０に衝突すると、衝突荷重は、当該蓋体２０の接合部６０を介して、ロッカインナ３０およびロッカアウタ４０の双方に伝達される。その結果、ロッカアウタ４０とロッカインナ３０を分離する応力が発生せず、衝突荷重をロッカ１６の後方に、安定して伝達し、分散できる。
【００２７】
また、本例では、蓋体２０の前面５８にトルクボックス１８が接合されている。そのため、衝突荷重を受けて蓋体２０が後方に移動しようすると、その力の一部が蓋体２０に接合されたトルクボックス１８に伝達される。これにより、衝突荷重の一部が、トルクボックス１８、ひいては、サイドメンバ１０にも伝達、分散されることになる。そして、ロッカ１６およびサイドメンバ１０で、分散して衝突荷重を受けることで、意に反した骨格部材の損壊を抑制でき、ひいては、客室５２を適切に保護できる。
【００２８】
以上の説明から明らかなとおり、本例では、ロッカ１６の前端に、ロッカインナ３０およびロッカアウタ４０の双方に接合されるとともに、トルクボックス１８が接合された蓋体２０を設けている。かかる構成とすることで、ロッカ１６の損壊を抑制しつつ、衝突荷重を分散して伝達できる。なお、これまで説明した構成は一例であり、必要に応じて、適宜、変更されてもよい。例えば、本例では、ガセット２４やクラッシュボックス２６を設けているが、これらは、省略されてもよい。また、ロッカ１６やトルクボックス１８、サイドメンバ１０の形状も適宜変更されてもよい。例えば、ロッカインナ３０およびロッカアウタ４０は、いずれか一方が、断面ハット状であり、他方は当該ハットの開口を覆う平板状でもよい。また、上述の説明では、微小ラップ衝突を例に挙げて説明したが、荷重分散という本例の作用は、バリアＷが車両前部の全面に衝突するフルラップ衝突や、バリアＷが車両前部の片側半分にのみ衝突するオフセット衝突でも、発揮される。
【符号の説明】
【００２９】
１０  サイドメンバ、１２  パワーユニットルーム、１６  ロッカ、１８  トルクボックス、２０  蓋体、２２  前輪、２４  ガセット、２６  クラッシュボックス、２８  連結板、３０  ロッカインナ、３２，４２  上フランジ、３４，４４  下フランジ、３６  ロッカインナの側面、４０  ロッカアウタ、４６  ロッカアウタの側面、５０  ビード、５２  客室、５４  ダッシュパネル、５６  フロアパネル、５８  前面、６０  接合部、６２  上フランジ、６４  下フランジ、６６  内フランジ、６８  後外フランジ、６９  前外フランジ、７０，７２  前フランジ、Ｗ  バリア。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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