(57)【要約】【課題】車両の前突時にサイドメンバの所定部位が局所的に大きく折れ変形することを、簡易な構成によって適切に防止または抑制し得る車両構造を提供する。【解決手段】サイドメンバ３には、車室１０のフロントフロア部２ａの下面側において、後側のサイドメンバ構成部材３１の前部寄り領域３１Ｆと、それよりも剛性が高い前側のサイドメンバ構成部材３０の後部寄り領域３０Ｒとが互いに重ね合わされて接合された重ね合わせ接合部３２が具備されている、車両構造Ａであって、前側のサイドメンバ構成部材３０の後部寄り領域３０Ｒには、車両前方側から所定以上の圧縮荷重を受けた際に、重ね合わせ接合部３２、および／またはその前端３２ｆの位置における曲げ変形を生じさせることが可能な剛性断点Ｒが設けられている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車幅方向に間隔を隔てた配置とされて、車両前後方向に延びる左右一対のサイドメンバを備えており、
前記各サイドメンバは、車室のフロントフロア部の下面側において、後側のサイドメンバ構成部材の前部寄り領域と、それよりも剛性が高い前側のサイドメンバ構成部材の後部寄り領域とが互いに重ね合わされて接合された重ね合わせ接合部を、備えている、車両構造であって、
前記前側のサイドメンバ構成部材の前記後部寄り領域には、車両前方側から所定以上の圧縮荷重を受けた際に、前記重ね合わせ接合部、および／またはその前端位置における曲げ変形を生じさせることが可能な剛性断点が設けられていることを特徴とする、車両構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車などの車両構造に関し、さらに詳しくは、車体の骨格部材として、サイドメンバを備えている車両構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両構造としては、たとえば特許文献１に記載されているように、車体前部の骨格部材として、左右一対のサイドメンバが設けられた構造がよく採用される。これら一対のサイドメンバは、車両の下部において、車幅方向に互いに間隔を隔てた配置とされて車両前後方向に延びるように設けられているが、各サイドメンバは、複数のサイドメンバ構成部材を一連に接合（溶接）して形成されている。
【０００３】
ここで、図６に示すように、サイドメンバ３の構成例として、車室のフロントフロア部２ａの下面側において、前側および後側の２つのサイドメンバ構成部材３０，３１の一部分どうしを重ね合わせて接合した重ね合わせ接合部３２を設ける場合がある。前側および後側のサイドメンバ構成部材３０，３１の両者は、たとえば断面ハット状部材であるが、車両の前突に起因する車両前方からの荷重入力に対応し得るように、前側のサイドメンバ構成部材３０は、後側のサイドメンバ構成部材３１よりも高剛性の部材とされるのが通例である。
【０００４】
しかしながら、前記従来技術においては、次に述べるように、改善すべき余地があった。
【０００５】
すなわち、車両の前突が発生し、図７に示すように、サイドメンバ３に対して車両前方側から所定以上の荷重が入力した場合、このサイドメンバ３は、重ね合わせ接合部３２の後端３２ｒ（前側のサイドメンバ構成部材３０の後端）の位置において、局所的に大きく折れ変形し易い。これは、サイドメンバ３の図６に示された範囲において、重ね合わせ接合部３２が最も剛性が高く（強度：大大）、重ね合わせ接合部３２よりも前側の領域Ｓｆがその次に剛性が高く（強度：大）、後側の領域Ｓｒの剛性が最も低く（強度：小）なっており、かつ重ね合わせ接合部３２の後端３２ｒの位置が、サイドメンバ３の車両前後方向において剛性が大きく急変した剛性断点となっているからである。
車両の前突が発生した際に、サイドメンバ３が、前記したように重ね合わせ接合部３２の後端３２ｒの位置において、局所的に大きく折れ変形したのでは、サイドメンバ３の荷重伝達性が損なわれることとなり、優れた衝撃吸収性能を得る上で不利となる。また、車両の前突時における耐衝撃性（耐荷重性）を高める上でも不利となる。
【０００６】
前記した不具合を解消する手段として、重ね合わせ接合部３２の後端３２ｒを補強するための補強部材をサイドメンバ３に溶接し、折れ変形を生じ難くすることが考えられる。ところが、このような手段を採用したのでは、車両重量の増加を招く他、製造コストが高価となる不具合を招く。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−１１２２６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであり、車両の前突時にサイ
ドメンバの所定部位が局所的に大きく折れ変形することを、簡易な構成によって適切に防止または抑制し、車両の前突時の衝撃吸収性能ならびに耐衝撃性を優れたものとすることが可能な車両構造を提供することを、その課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【００１０】
本発明により提供される車両構造は、車幅方向に間隔を隔てた配置とされて、車両前後方向に延びる左右一対のサイドメンバを備えており、前記各サイドメンバは、車室のフロントフロア部の下面側において、後側のサイドメンバ構成部材の前部寄り領域と、それよりも剛性が高い前側のサイドメンバ構成部材の後部寄り領域とが互いに重ね合わされて接合された重ね合わせ接合部を、備えている、車両構造であって、前記前側のサイドメンバ構成部材の前記後部寄り領域には、車両前方側から所定以上の圧縮荷重を受けた際に、前記重ね合わせ接合部、および／またはその前端位置における曲げ変形を生じさせることが可能な剛性断点が設けられていることを特徴としている。
【００１１】
このような構成によれば、次のような効果が得られる。
第１に、車両の前突が発生し、サイドメンバに車両前方側から大きな荷重が入力した場合、本来的には、サイドメンバのうち、重ね合わせ接合部の後端（前側のサイドメンバ構成部材の後端）の位置において、局所的な折れ変形を生じ易いものの、本発明によれば、重ね合わせ接合部、および／またはその前端の位置においても曲げ変形を生じさせることが可能となる。その結果、サイドメンバが重ね合わせ接合部の後端の位置のみにおいて局所的に大きく折れ変形することを解消し、サイドメンバの広い範囲において緩やかな曲げ変形を生じさせることが可能となる。その結果、サイドメンバの荷重伝達性をよくし、車両の衝撃吸収性能を良好とすることができるとともに、車体強度をアップし、耐衝撃性能（耐荷重性能）を高めることができる。
第２に、本発明においては、重ね合わせ接合部に剛性断点を設けているが、この剛性断点は、たとえば後述する実施形態で説明するビード部を形成するなどして設けることが可能である。したがって、重量が大きい補強部材などを別途用いる必要はなく、車両重量の軽量化や、製造コストの低減を適切に図ることもできる。
【００１２】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（ａ）は、本発明に係る車両構造の一例を模式的に示す一部断面要部側面図であり、（ｂ）は、（ａ）の概略底面図である。
【図２】（ａ）は、図１（ａ）の一部断面要部拡大側面図であり、（ｂ）は、（ａ）のIIb−IIb断面図であり、（ｃ）は、（ａ）のIIc−IIc断面図であり、（ｄ）は、（ａ）のIId−IId断面図（要部平面断面図）である。
【図３】図２に示す構造の要部概略分解斜視図である。
【図４】図２（ａ）に示す構造の作用説明図である。
【図５】本発明の他の例を示す要部平面断面図である。
【図６】（ａ）は、従来技術の一例を示す要部概略側面図であり、（ｂ）は、（ａ）のVIb−VIb断面図である。
【図７】図６の作用説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。
なお、理解の容易のため、図６および図７に示した従来技術と同一または類似の要素に
は、従来技術と同一の符号を適宜用いることとする。
【００１５】
図１に示す車両構造Ａは、車両１の下部に配設された左右一対のサイドメンバ３（図１では、網点模様を付している）、および車室１０のフロア部２、およびその他の後述する部位を備えている。符号９ａ，９ｂは、それぞれ前輪および後輪を示している。
【００１６】
一対のサイドメンバ３は、車幅方向に間隔を隔てた配置とされ、かつ車両前後方向に延びている。これらの前部３ａは、エンジンルーム１１の左右両側に位置し、かつエンジンなどのパワープラント４のマウントに利用され、前部３ａよりも車両後方側の領域は、車室１０のフロア部２の下面側に接合された状態で車両１の後部まで延びている。フロア部２のうち、フロントフロア部２ａは、ダッシュパネル２０の下部後端部に、フロントフロアパネル２１を接合して構成されている。
【００１７】
各サイドメンバ３には、フロントフロア部２ａの下面側において、前側および後側の２つのサイドメンバ構成部材３０，３１の重ね合わせ接合部３２が設けられている。なお、前側のサイドメンバ構成部材３０は、重ね合わせ接合部３２から車両前方側に延びる部材であり、その具体的な前後方向長さや、前端の具体的な位置などは問わない。後側のサイドメンバ構成部材３１もこれと同様であって、重ね合わせ接合部３２から車両後方側に延びる部材であり、その具体的な前後方向長さや、後端の具体的な位置などは問わない。
【００１８】
図３によく表れているように、前側および後側のサイドメンバ構成部材３０，３１は、たとえばともに断面ハット状部材であり、前側のサイドメンバ構成部材３０は、底壁部３０ａ、両側壁部３０ｂ、およびフランジ部３０ｃを有しており、後側のサイドメンバ構成部材３１は、底壁部３１ａ、両側壁部３１ｂ、およびフランジ部３１ｃを有している。ただし、前側のサイドメンバ構成部材３０の方が、後側のサイドメンバ構成部材３１よりもサイズが大きく、剛性が高い部材である。
【００１９】
図２によく表れているように、重ね合わせ接合部３２は、前側のサイドメンバ構成部材３０の後部寄り領域３０Ｒが、後側のサイドメンバ構成部材３１の前部寄り領域３１Ｆの外側に位置するように、これらが嵌合して重ね合わされ、かつスポット溶接などの溶接（接合）が施された部位である。前側のサイドメンバ構成部材３０の後端は、重ね合わせ接合部３２の後端３２ｒに相当し、後側のサイドメンバ構成部材３１の前端は、重ね合わせ接合部３２の前端３２ｆに相当している。
【００２０】
前側のサイドメンバ構成部材３０の後部寄り領域３０Ｒ（重ね合わせ接合部３２に相当する領域）のうち、両側壁部３０ｂのそれぞれには、たとえば２つのビード部３４が車両前後方向に並んで形成されている。重ね合わせ接合部３２の各所の剛性は、ビード部３４が設けられている箇所において急変している。このため、ビード部３４の形成箇所（厳密には、ビード部３４と非ビード部との境界部）が、剛性断点Ｒとなっている。各ビード部３４は、側壁部３０ｂの一部が側壁部３０ｂの外方側に向けて部分的に膨出する凸状ビードであって、側壁部３０ｂの上端から斜め下前方側に適当な角度αで傾斜した状態で延びている。各ビード部３４が形成された箇所は、重ね合わせ接合部３２の車両前後方向において、形状（剛性）を急変させる箇所であるため、剛性断点Ｒに相当し、またこの剛性断点Ｒは、後述するように、車両１の前突時において、重ね合わせ接合部３２、および／またはその前端３２ｆの位置において曲げ変形を生じさせる。
【００２１】
次に、前記した車両構造Ａの作用について説明する。
【００２２】
まず、図２（ａ）において、サイドメンバ３の重ね合わせ接合部３２およびその周辺部の構造を考察すると、重ね合わせ接合部３２の前端３２ｆおよび後端３２ｒは、剛性が急
変する剛性断点Ｒに相当している。サイドメンバ３に車両前方側から大きな荷重入力があった場合、本来的には、重ね合わせ接合部３２の後端３２ｒの位置が最も応力が集中し易く、曲げ変形を生じ易い箇所であり、重ね合わせ接合部３２の前端３２ｆは、それに次いで曲げ変形を生じ易い箇所である。
【００２３】
これに対し、本実施形態においては、重ね合わせ接合部３２に、ビード部３４が形成され、剛性断点Ｒが設けられているため、重ね合わせ接合部３２は、ビード部３４が形成されていない従来の構成と比較すると、曲げ変形を生じ易くなっている。その結果、重ね合わせ接合部３２の後端３２ｒの位置への応力集中を生じないようにすることができ、重ね合わせ接合部３２の前端３２ｆの曲げ変形、および重ね合わせ接合部３２のビード部３４が形成されている箇所の曲げ変形を誘発する作用が得られる。
【００２４】
このようなことから、車両１の前突が発生し、サイドメンバ３に対してその前方から所定以上の大きな荷重入力があった際には、図４に概略的に示しているように、重ね合わせ接合部３２の後端３２ｒの位置に加え、前端３２ｆの位置においても曲げ変形を生じる。また、同図には示されていないが、重ね合わせ接合部３２自体も、ビード部３４の形成箇所の剛性断点Ｒを起点として曲げ変形を生じることが可能となる。
ビード部３４は、既述した傾斜状に設けられているため、重ね合わせ接合部３２に発生する応力の向きを重ね合わせ接合部３２の前端３２ｆ寄りとし、この前端３２ｆの位置における曲げ変形を、より生じ易くする作用も得られる。
【００２５】
このように、本実施形態においては、サイドメンバ３の曲げ変形を生じる箇所を広範囲領域とし、図７に示したような局所的な大きな折れ変形を生じないようにすることが可能である。
したがって、サイドメンバ３の荷重伝達性をよくし、車両１の衝撃吸収性能を良好とすることができる。また、車体強度をアップし、耐衝撃性能（耐荷重性能）を高めることもできる。
このような効果は、サイドメンバ３にビード部３４を設けることにより得られ、サイドメンバ３に補強部材を設けるといった必要はないため、車両１の軽量化や製造コストの低減を適切に図ることも可能である。
【００２６】
なお、図１（ｂ）に示すように、本実施形態における一対のサイドメンバ３には、重ね合わせ接合部３２よりも車両後方側に、車両後方側ほど車幅方向の相互間隔が拡大する幅拡大部３７が設けられており、この幅拡大部３７の前部は、屈曲部３８とされている。このため、各サイドメンバ３は、車両１の前突に起因して車両前方側から大きな荷重入力あった場合、屈曲部３８を起点とする折れ変形を生じる虞があるが、その車両前方側の近傍には、ビード部３４を有する重ね合わせ接合部３２が設けられていることより、屈曲部３８を起点とする折れ変形を抑制する効果も期待できる。
【００２７】
図５は、本発明の他の実施形態を示している。前記実施形態と同一または類似の要素には、前記実施形態と同一の符号を付すこととし、その重複説明は省略する。
図５に示す実施形態においては、後側のサイドメンバ構成部材３１に、ビード部３５が設けられており、このビード部３５は、前側のサイドメンバ構成部材３０のビード部３４の内側の凹状部に進入している。このような構成によれば、ビード部３４，３５が二重に設けられているため、これらが形成された箇所とその周辺部との剛性の差（強度差）をより大きくし、これらが設けられた箇所を、車両１の前突時において曲げ変形がより生じ易い部分とすることが可能である。
【００２８】
本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る車両構造の各部の具体的な構成は、本発明の意図する範囲内において種々に設計変更自在である。
【００２９】
上述の実施形態においては、前側のサイドメンバ構成部材３０の後部寄り領域３０Ｒに、剛性断点Ｒを設けるための手段として、前側のサイドメンバ構成部材３０の両側壁部３０ｂに、傾斜状のビード部３４を複数設けているが、本発明はこれに限定されない。ビード部３４は、単数であってもよく、その具体的な数は限定されない。前側のサイドメンバ構成部材３０の両側壁部３０ｂの一方のみに設けられた構成とすることもできる。また、ビード部３４は、側壁部３０ｂの外方側に膨出する形態に代えて、側壁部３０ｂの内方側に膨出する形態とすることもできる（ただし、後側のサイドメンバ構成部材３１と干渉しないように設ける必要がある）。さらに、ビード部３４は、上述した実施形態のような傾斜状に設けられることが好ましいが、非傾斜状とすることも可能である。
【００３０】
前側のサイドメンバ構成部材の後部寄り領域に、剛性断点を設けるための手段は、ビード部を形成する手段に限らない。たとえば、前記後部寄り領域に、切欠き孔や、薄肉部などの脆弱部を形成することにより、剛性断点を設けた構成とすることもできる。本発明でいう剛性断点は、サイドメンバの車両前方から所定以上の荷重入力を受けた際に、重ね合わせ接合部、および／またはその前端の位置において曲げ変形を生じさせることが可能な構成であればよい。
重ね合わせ接合部３２は、上述した実施形態とは反対に、前側のサイドメンバ構成部材３０の後部寄り領域３０Ｒが、後側のサイドメンバ構成部材３１の前部寄り領域３１Ｆの内側に位置するように重ね合わされていてもよい。
前側および後側のサイドメンバ構成部材３０，３１は、断面ハット状以外の部材とすることもできる。
【符号の説明】
【００３１】
Ａ  車両構造
Ｒ  剛性断点
１  車両
２ａ  フロントフロア部
３  サイドメンバ
３０  前側のサイドメンバ構成部材
３０Ｒ  後部寄り領域（前側のサイドメンバ構成部材の）
３１  後側のサイドメンバ構成部材
３１Ｆ  前部寄り領域（後側のサイドメンバ構成部材の）
３２  重ね合わせ接合部
３２ｆ  前端（重ね合わせ接合部の）
３２ｒ  後端（重ね合わせ接合部の）
３４  ビード部
【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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【図７】
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