(57)【要約】【課題】補強部材の取付位置としてより自由度を持たせる。【解決手段】フロントサイドメンバ１から車幅方向外側に突出したフロントクロスメンバ３の車幅方向突出部３ａと、フロントサイドメンバ１とを、前側取付ブラケット９を及び後側取付ブラケット１１を介して連結パイプ７で連結する。後側取付ブラケット１１は、フロントサイドメンバ１にボルト締結される取付板１７と、取付板１７及び連結パイプ７に溶接固定される上下一対の連結具１９とを備える。連結具１９は、平板状部材で構成した取付補強部２１と、連結パイプ７に溶接固定されるパイプ固定部２３とを備える。パイプ固定部２３は上下方向に突出するフランジ部２３ｂを有し、フランジ部２３ｂの側縁部を溶接固定部２９にて取付板１７に溶接固定する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体両側部にて車体前後方向に延設される左右のサイドメンバと、
前記左右のサイドメンバ相互を連結して車幅方向に延設されるクロスメンバと、
前記サイドメンバの車幅方向側部と前記クロスメンバの車体後方側部とを、車体前後方向に対して斜めに連結する補強部材と、
前記補強部材の端部を前記サイドメンバとクロスメンバとの少なくともいずれか一方に取り付ける取付ブラケットと、を有し、
前記取付ブラケットは、前記補強部材の上下両側にて上下方向に延びる延長部を備え、
前記延長部は、車体が前方から受ける衝撃荷重によって前記補強部材を上下方向に変位させようとする荷重を受けたときに、前記取付ブラケットが設けられている側のサイドメンバとクロスメンバとのいずれか一方の前記側部に押し付けられることを特徴とする車体構造。
【請求項２】
前記延長部は、前記取付ブラケットの取付補強部に一体化されていることを特徴とする請求項１に記載の車体構造。
【請求項３】
前記延長部は、前記補強部材の上側及び下側にそれぞれ位置する上側延長部及び下側延長部を備え、前記取付補強部は、前記上側延長部と一体の平板状部材で構成された上側取付補強部と、前記下側延長部と一体の平板状部材で構成された下側取付補強部とを有し、これら上側取付補強部と下側取付補強部とが互いに重ね合わされた状態で接合固定されていることを特徴とする請求項２に記載の車体構造。
【請求項４】
前記上側延長部及び下側延長部は、前記補強部材の延長方向に対して直交する方向かつ水平方向で補強部材の中心に位置していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の車体構造。
【請求項５】
前記上側延長部及び下側延長部を備える取付ブラケットは、当該取付ブラケットが設けられている側のサイドメンバとクロスメンバとのいずれか一方に固定されるプレート部材を備え、このプレート部材に、前記補強部材の端部が接合固定されるとともに、前記取付補強部の一側縁が接合固定されていることを特徴とする請求項３に記載の車体構造。
【請求項６】
前記上側延長部及び下側延長部は、前記補強部材の表面から上方及び下方に向けてそれぞれ突出するフランジ部で構成され、このフランジ部の側縁部が、前記取付ブラケットが設けられている側のサイドメンバとクロスメンバとのいずれか一方に対向して配置されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の車体構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前方からの衝撃荷重に対する補強部材を備える車体構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車体構造として、補強部材となる衝撃吸収部材の両端部を、左右の取付ブラケットを介して車体前後方向に延設される左右のリヤフレームに取り付ける技術が知られている（下記特許文献１参照）。上記した取付ブラケットは、車幅方向に対して交差する面と上下方向に対して交差する面の二つの面に取付面を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２３０５５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように、従来の車体構造では、補強部材を取り付ける取付ブラケットが二方向の取付面を備えているので、補強部材の取付位置が限定されてしまい、取付位置の自由度が不充分となっている。
【０００５】
そこで、本発明は、補強部材の取付位置としてより自由度を持たせることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、サイドメンバの車幅方向側部とクロスメンバの車体後方側部とを連結する補強部材を有するとともに、補強部材の端部をサイドメンバとクロスメンバとの少なくともいずれか一方に取り付ける取付ブラケットを有し、取付ブラケットは、補強部材の上下両側にて上下方向に延びる延長部を備え、延長部は、車体が前方から受ける衝撃荷重によって補強部材が上下方向に変位するよう荷重を受けたときに、取付ブラケットが設けられている側のサイドメンバとクロスメンバとのいずれか一方に押し付けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、補強部材を、サイドメンバの車幅方向側部とクロスメンバの車体後方側部とを、車体前後方向に対して斜めに連結している。これにより、補強部材の各メンバに対する取り付け面は、水平方向に交差する面だけあればよく、上下方向に交差する面が不要となり、補強部材の取付位置としてより自由度を持たせることができる。その際、本発明では、車体が前方から受ける衝撃荷重によって補強部材が上下方向に変位するよう荷重を受けたときに、延長部が、取付ブラケットが設けられている側のサイドメンバとクロスメンバとのいずれか一方に押し付けられて荷重に対抗することで、補強部材の上下方向の変位を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係る車体構造の車体前部における主要な骨格構造を示す斜視図である。
【図２】図１に対してフロントピラーを省略した斜視図である。
【図３】図２のＡ矢視図である。
【図４】図３の車体構造に使用する前側及び後側取付ブラケットを含む連結パイプの斜視図である。
【図５】図４の前側及び後側取付ブラケットを含む連結パイプの車体前方側から見た斜視図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００１０】
図１は、本発明の一実施形態に係る車体構造の車体前部における主要な骨格構造を示しており、図中の矢印ＦＲで示す方向が車体前方、同矢印ＵＰＲで示す方向が車体上方である。この車体構造は、車体両側部にて車体前後方向に延設される左右のフロントサイドメンバ（以下、単にサイドメンバという）１と、車体前方側にて左右のサイドメンバ１相互を連結して車幅方向に延設されるフロントクロスメンバ３（以下、単にクロスメンバという）とを備えている。
【００１１】
左右のサイドメンバ１は、クロスメンバ３よりも車体前方に突出する前方突出部１ａを備え、クロスメンバ３は、左右のサイドメンバ１に対して車幅方向外側に突出する車幅方向突出部３ａを備えている。図２に示す車幅方向突出部３ａの端部３ａ１には、図１に示すように車体上下方向に延設されるフロントピラー５の下端を連結している。
【００１２】
図２は、図１に対してフロントピラー５を省略した図であり、サイドメンバ１の車幅方向外側の車幅方向側部１ｂと、クロスメンバ３の車幅方向突出部３ａの車体後方側部３ｂとを、補強部材として連結パイプ７で互いに連結している。この連結パイプ７は、左右のサイドメンバ１の両方に左右対称に取り付けている。
【００１３】
図３は、車幅方向右側のサイドメンバ１に連結された連結パイプ７の周辺を示す図２のＡ矢視図である。連結パイプ７は、車体前方側でかつ車幅方向外側の前側端部７ａを、前側取付ブラケット９を介してクロスメンバ３の車幅方向突出部３ａの端部３ａ１近傍に連結している。また、連結パイプ７は、車体後方側でかつ車幅方向内側の後側端部７ｂを、後側取付ブラケット１１を介してサイドメンバ１に連結している。これにより連結パイプ７は、サイドメンバ１とクロスメンバ３とを、車体前後方向に対して斜めに連結していることになる。
【００１４】
前側取付ブラケット９は、図４、図５に示すように、クロスメンバ３の車体後方側部３ｂに接触する平板状で矩形状の固定部９ａと、連結パイプ７の前側端部７ａを収容するパイプ収容凹部９ｂとを備えている。
【００１５】
パイプ収容凹部９ｂは、固定部９ａの上下方向中央部にて車体後方側に突出する凸部９ｃをプレス成形することで形成している。また、このパイプ収容凹部９ｂは、後側取付ブラケット１１側（図４中で左側）がそれと反対側よりも凸部９ｃの突出量が徐々に多くなるようにして後側取付ブラケット１１側が開口しており、この開口側から連結パイプ７が挿入可能となっている。
【００１６】
」
上記した前側取付ブラケット９の凸部９ｃの突出先端側には、連結パイプ７の延長方向に沿って長孔９ｄを形成している。そして、連結パイプ７の前側端部７ａをパイプ収容凹部９ｂに収容配置した状態で、長孔９ｄにおける連結パイプ７の延長方向と平行な上下の二箇所に炭酸ガスアーク溶接を行って溶接固定部１３を形成し、連結パイプ７を後側取付ブラケット１１に溶接固定する。
【００１７】
前側取付ブラケット９の固定部９ａのパイプ収容凹部９ｂに対して上下の二箇所には、取付孔９ｅを形成してある。この取付孔９ｅに図３に示すボルト１５を挿入してクロスメンバ３に締結することで、前側取付ブラケット９をクロスメンバ３に取り付ける。
【００１８】
後側取付ブラケット１１は、サイドメンバ１に固定されるプレート部材としての取付板１７と、該取付板１７及び連結パイプ７の後側端部７ｂに溶接固定される上下一対の連結具１９とを備えている。取付板１７は、サイドメンバ１の延長方向に沿って長い板状部材で構成してあり、前方側の上下二箇所と後方側の一箇所に取付孔１７ａを形成している。この三つの取付孔１７ａに図３に示すボルト２０を挿入してサイドメンバ１に締結することで、後側取付ブラケット１１をサイドメンバ１に取り付ける。
【００１９】
上下一対の連結具１９は、水平面を境にして互いに上下対称形状となっている。この連結具１９は、図５に示すように、車体上下方向から見た平面視でほぼ三角形状の平板状部材で構成した取付補強部２１と、連結パイプ７に溶接固定されるパイプ固定部２３とを備えている。
【００２０】
取付補強部２１は、上下一対の連結具１９間で互いに重ね合わせた状態で面接合してスポット溶接により溶接固定して一体化している。その際、一方の取付補強部２１に凹部を他方の取付補強部２１に凸部をそれぞれ形成して、これら凹部と凸部とを互いに整合させて、連結パイプ７の長手方向に沿って二箇所の位置決め部２５を形成している。そして、互いに接合した一対の取付補強部２１の一側縁を取付板１７に当接させた状態で、その上下両側に対して炭酸ガスアーク溶接を行って溶接固定部２７を形成し、取付補強部２１を取付板１７に溶接固定する。
【００２１】
上下一対の連結具１９のパイプ固定部２３は、図６に示すように、連結パイプ７の円周方向のほぼ１／４にわたり接合される円弧部２３ａと、円弧部２３ａの取付補強部２１と反対側の端部から上下方向に延びるフランジ部２３ｂとを備えている。この場合、フランジ部２３ｂは、連結パイプ７の延長方向に対して直交する方向かつ水平方向で連結パイプ７の中心Ｏに位置している。このことは、上下のフランジ部２３ｂ相互を上下方向に結ぶ直線Ｐが、連結パイプ７の中心Ｏを通っていることを意味している。
【００２２】
フランジ部２３ｂは、上部の連結具１９に関しては上側延長部を構成し、下部の連結具１９に関しては下側延長部を構成している。したがって、上側及び下側の各延長部は、後側取付ブラケット１１の取付補強部２１に一体化していることになる。
【００２３】
パイプ固定部２３は、円弧部２３ａからフランジ部２３ｂにわたり、取付補強部２１の一側縁と同様に取付板１７に当接させてある。そのうちフランジ部２３ｂは、図４に示すように、上記の当接状態で炭酸ガスアークを行って溶接固定部２９を形成して取付板１７に溶接固定する。
【００２４】
図５に示すように、パイプ固定部２３の円弧部２３ａには、連結パイプ７の延長方向に沿って長孔２３ｃを形成してある。長孔２３ｃにおける連結パイプ７の延長方向と平行な下部の一箇所に炭酸ガスアークを行って溶接固定部３１を形成し、円弧部２３ａを連結パイプ７に溶接固定する。また、図４に示すように、上下のフランジ部２３ｂの基部と連結パイプ７との間は、炭酸ガスアークを行って溶接固定部３３を形成する。さらに、連結パイプ７は、後側端部７ｂの端面を取付板１７に当接させて、該当接状態で炭酸ガスアークにより溶接固定部３５を形成して取付板１７に溶接固定する。
【００２５】
このように、上下一対の連結具１９は、その取付補強部２１相互を重ね合わせて溶接固定するとともに、その円弧部２３ａを連結パイプ７に溶接固定することで、連結パイプ７に一体化する。そして、この一体化した連結具１９における取付補強部２１の一側縁及びフランジ部２３ｂの側縁部をそれぞれ溶接固定部２７及び２９にて取付板１７に溶接固定するとともに、連結パイプ７の端部を溶接固定部３５にて取付板１７に溶接固定する。
【００２６】
取付板１７は、前述したように図３に示すボルト２０の締結によってサイドメンバ１に面接合した状態で取り付ける。これにより、連結パイプ７の後側端部７ｂが、後側取付ブラケット１１を介してサイドメンバ１に連結される。また、前述したように前側取付ブラケット９の前側端部７ａは、前側取付ブラケット９を介してクロスメンバ３に連結される。その結果、連結パイプ７はサイドメンバ１とクロスメンバ３とを互いに連結することになる。
【００２７】
本発明の一実施形態による車体構造は以上のように構成される。ここで、このような車体構造を備える車両が、図示しない障害物に前方から衝突した場合、特に車幅方向中心から車幅方向外側に位置するサイドメンバ１を備える部位付近が衝突するようなオフセット衝突を想定する。
【００２８】
この場合、サイドメンバ１が衝撃荷重を受けてその軸方向（車体前後方向）に圧潰変形するとともに、クロスメンバ３にも衝撃荷重が伝達される。その際、クロスメンバ３の車幅方向突出部３ａは、連結パイプ７が補強部材となって後方への変形が抑制される。これにより、車幅方向突出部３ａに下端が連結されているフロントピラー５の車体後方への移動が抑制されて、車室の変形が抑制され、衝突による車室への影響を最小限に抑えることができる。
【００２９】
また、上記したオフセット衝突時には、連結パイプ７が上下方向に折れ曲がるように変位する曲げ荷重を受けることもある。ここで、後側取付ブラケット１１における上下一対の連結具１９のフランジ部２３ｂが、溶接固定部２９にて取付板１７を介してサイドメンバ１に接触している。この場合、連結パイプ７がサイドメンバ１に対し上下に折れ曲がる方向に変位するよう荷重を受けると、上記した溶接固定部２９にてフランジ部２３ｂの側縁部が取付板１７を介してサイドメンバ１に押し付けられて前記した荷重に対抗する。
【００３０】
これによって、連結パイプ７のサイドメンバ１に対する上下方向の折れ曲がり変形を抑制できる。その結果、連結パイプ７が上下方向に折れ曲がるように変位する曲げ荷重を受けても、連結パイプ７の変形を抑制できてクロスメンバ３の変形も抑制でき、もってフロントピラー５の変形も抑制できる。
【００３１】
その際、本実施形態では、補強部材である連結パイプ７を、サイドメンバ１の車幅方向側部１ｂとクロスメンバ３の車体後方側部３ｂとを、車体前後方向に対して斜めに連結している。これにより、連結パイプ７のサイドメンバ１及びクロスメンバ３に対する取り付け面は、水平方向に交差する面だけでよく、上下方向に交差する面が不要となり、連結パイプ７の取付位置としてより自由度を持たせることができる。
【００３２】
また、本実施形態では、フランジ部２３ｂは、後側取付ブラケット１１の取付補強部２１に一体化されている。ここで、連結パイプ７に固定しているパイプ固定部２３と一体の取付補強部２１は、連結パイプ７を取付板１７に溶接固定する際に、一側縁を溶接固定部２７にて取付板１７に溶接固定することで、連結パイプ７の取付板１７に対する固定状態を補強している。このような取付補強部２１にフランジ部２３ｂを一体化させることで、フランジ部２３ｂを単品として別途設ける場合に比較して、部品点数の増加を抑えることができ、製造コストの増大を抑制することができる。
【００３３】
また、本実施形態では、取付補強部２１は、上側のフランジ部２３ｂと一体の平板状部材で構成された上側取付補強部と、下側のフランジ部２３ｂと一体の平板状部材で構成された下側取付補強部とが、互いに重ね合わされた状態で接合固定されている。これにより、取付補強部２１の強度が高まり、前記した車両衝突時での連結パイプ７の耐衝撃特性が向上する。
【００３４】
また、本実施形態では、上側及び下側の各取付補強部２１は、連結パイプ７の延長方向に対して直交する方向かつ水平方向で連結パイプ７の中心に位置している。すなわち、上下のフランジ部２３ｂ相互を上下方向に結ぶ直線Ｐが、連結パイプ７の中心Ｏを通っている。
【００３５】
これにより、上下のフランジ部２３ｂの連結パイプ７への周方向の設定位置が、図６の位置に対し、図６中で取付補強部２１からより遠い位置にある場合やより近い位置にある場合に比較して、フランジ部２３ｂの耐荷重特性が向上する。また、円弧部２３ａが連結パイプ７の円周方向のほぼ１／４にわたり接合されるので、連結パイプ７に対する溶接接合領域が充分確保でき、連結具１９の連結パイプ７への固定状態もより確実なものとなる。
【００３６】
また、本実施形態では、上側及び下側の各フランジ部２３ｂを備える後側取付ブラケット１１は、当該後側取付ブラケット１１が設けられている側のサイドメンバ１に固定される取付板１７を備えている。そして、この取付板１７に、連結パイプ７の端部が接合固定されるとともに、取付補強部２１の一側縁が接合固定されている。これにより、連結パイプ７は、後側取付ブラケット１１と一体となり、また前側取付ブラケット９にも一体となっているので、これらを補強部材ユニットとして車体に容易に取り付けることができる。
【００３７】
また、本実施形態では、上側及び下側の各延長部は、連結パイプ７の表面から上方及び下方に向けてそれぞれ突出するフランジ部２３ｂで構成され、このフランジ部２３ｂの側縁部が、後側取付ブラケット１１が設けられている側のサイドメンバ１に対向して配置されている。このような単にフランジ部２３ｂを形成して該フランジ部２３ｂをサイドメンバ１に対向して配置するという簡素な構成によって、連結パイプ７が上下方向に折れ曲がるように変位する曲げ荷重を受けても、連結パイプ７の変形を抑制できる。
【００３８】
なお、本発明では、上下一対の連結具１９及び取付板１７を備える後側取付ブラケット１１と同様なブラケット構成部材を、前側取付ブラケット９を設定してある連結パイプ７の前側端部７ａに設けることもできる。
【００３９】
また、フランジ部２３ｂは、溶接固定部２９によって側縁部を取付板１７に接触させているが、側縁部を取付板１７に接触させずに近接させた状態としてもよい。接触させずに近接させた場合でも、連結パイプ７が上下方向の曲げ荷重を受けたときに、延長部２３ｂの側縁部が取付板１７に接触することで荷重に対抗して連結パイプ７の上下方向の変位を抑制する。
【符号の説明】
【００４０】
１  サイドメンバ
３  クロスメンバ
７  連結パイプ（補強部材）
７ａ  連結パイプの前側端部（補強部材の端部）
７ｂ  連結パイプの後側端部（補強部材の端部）
１１  後側取付ブラケット（取付ブラケット）
１７  後側取付ブラケットの取付板（プレート部材）
２１  後側取付ブラケットの取付補強部（上側取付補強部、下側取付補強部）
２３ｂ  後側取付ブラケットのフランジ部（上側延長部、下側延長部）
【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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