(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車のフロア部において車幅方向に配設されるクロスメンバの端部が、センターピラーの根元部に接合取付される自動車のフロア部車体構造において、
クロスメンバの端部は、車両側方からの入力に対して、そのセンターピラーの根元部への取付強度が、後側部分よりも前側部分の方が強くなるよう設定され、側面衝突時に取付強度が強い前記前側部分よりも取付強度の弱い前記後側部分が変形してセンターピラーに捩れモードが生じるようにしたことを特徴とする自動車のフロア部車体構造。
【請求項２】
クロスメンバの端部上面の前側部分のみにおいて、該前側部分に形成された略水平方向に伸びる取付フランジがセンターピラーの根元部に形成された略水平面に接合されることを特徴とする請求項１記載の自動車のフロア部車体構造。
【請求項３】
クロスメンバの端部の前側部分の上面は後側部分の上面よりも高く設定されることを特徴とする請求項１または２記載の自動車のフロア部車体構造。
【請求項４】
クロスメンバの端部の後側部分の上面にシートレールブラケットが取り付けられ、該シートレールブラケットに車体前後方向に伸びるシートレールの後端部が取り付けられて、シートレールがクロスメンバの端部の前側部分の横側に配設されることを特徴とする請求項３記載の自動車のフロア部車体構造。
【請求項５】
前記シートレールに車幅方向に伸びるシートフレームの一端部が固定され、該シートフレームの車体前後方向の位置がクロスメンバの端部の前側部分の車体前後方向の位置にほぼ一致していることを特徴とする請求項４記載の自動車のフロア部車体構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のフロア部を車幅方向に伸びるクロスメンバの端部がセンターピラーの根元部に接合取付される自動車のフロア部車体構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の自動車のフロア部車体構造としては、例えば実開平５−２８７９０号公報に記載されたものがある。この公報に開示された自動車のフロア部車体構造では、センターピラーの根元部に当たるサイドシルの車体前後方向略中央部の垂直面にクロスメンバの端部の垂直方向に伸びる取付フランジが接合されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような自動車のフロア部車体構造では、側面からの衝突時に、クロスメンバの取付フランジがサイドシルの垂直面に接合されているため、センターピラーの根元部が面外変形をしやすい構造となっている。そのため、センターピラの根元部の板厚を厚くするか、または補強材をさらに設けて補強しなければなければならず、重量の増加を招くという課題がある。
【０００４】
本発明はかかる課題に鑑みなされたもので、請求項１ないし５記載の発明は、重量を増加させることなく、効率的に衝突エネルギーを吸収することができる自動車のフロア部車体構造を提供することをその目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、自動車のフロア部において車幅方向に配設されるクロスメンバの端部が、センターピラーの根元部に接合取付される自動車のフロア部車体構造において、クロスメンバの端部は、車両側方からの入力に対して、そのセンターピラーの根元部への取付強度が、後側部分よりも前側部分の方が強くなるよう設定され、側面衝突時に取付強度が強い前記前側部分よりも取付強度の弱い前記後側部分が変形してセンターピラーに捩れモードが生じるようにしたことを特徴とする。
【０００６】
側面衝突時に車両側方からの入力を受けると、取付強度の弱い後側部分は反力が弱く変形し、一方、取付強度の強い前側部分は反力が強く変形しないため、センターピラーには捩れのモードが生じ、前側部分を中心として後側部分が回転する捩れ変形を起こして、衝突エネルギーを吸収する。
センターピラーの端部の前側部分と後側部分とは、任意の手段により取付強度に差をつけることが可能であるが、請求項２記載の発明は、請求項１記載のものにおいて、クロスメンバの端部上面の前側部分のみにおいて、該前側部分に形成された略水平方向に伸びる取付フランジがセンターピラーの根元部に形成された略水平面に接合されることを特徴とする。
【０００７】
また、クロスメンバの端部の前側部分の上面はクロスメンバの端部の後側部分の上面と同じ高さとすることも可能であるが、請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のものにおいて、クロスメンバの端部の前側部分の上面が後側部分の上面よりも高く設定されることを特徴とする。
また、請求項４記載の発明は、請求項３記載のものにおいて、クロスメンバの端部の後側部分の上面にシートレールブラケットが取り付けられ、該シートレールブラケットに車体前後方向に伸びるシートレールの後端部が取り付けられて、シートレールがクロスメンバの端部の前側部分の横側に配設されることを特徴とする。
【０００８】
また、シートレールに直接車幅方向に伸びるシートフレームが固定されていなくとも良いが、請求項５記載の発明は、請求項４記載のものにおいて、前記シートレールに車幅方向に伸びるシートフレームの一端部が固定され、該シートフレームの車体前後方向の位置がクロスメンバの端部の前側部分の車体前後方向の位置にほぼ一致していることを特徴とする。
【０００９】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、側面衝突時にセンターピラーに捩れ変形を生じさせることにより、効率的に衝突エネルギーを吸収するので、センターピラーの根元部の板厚を必要以上に厚くすることなく、また、補強材も必要以上に設ける必要はなく、重量の増加を防ぐことができる。
【００１０】
また、センターピラーの捩れは、センターピラーよりもやや前側に座る乗員に対して遠い側になる、取付強度の弱いクロスメンバの端部の後側部分が主に回転することになるので、より安全な変形となる。
また、請求項２記載の発明によれば、請求項１に係る効果に加えて、端部上面の前側部分のみにおいて、該前側部分に形成された略水平方向に伸びる取付フランジがセンターピラーの根元部に形成された略水平面に接合されるので、側方からの入力に対してこの取付フランジが剪断方向で受けることになるため、取付強度を確実に後側部分よりも強くすることができる。
【００１１】
また、請求項３記載の発明によれば、請求項１及び２に係る効果に加えて、クロスメンバの端部の前側部分の上面を後側部分の上面よりも高く設定することにより、前側部分の取付強度を後側部分の取付強度より大きくすることができる。また、請求項４記載の発明によれば、請求項１ないし３に係る効果に加えて、クロスメンバの端部の後側部分に取り付けられたシートレールブラケットに取り付けられたシートレールが、クロスメンバの端部の前側部分の横側に配設されることになるため、側面からの衝突時に、この前側部分がシートレールに干渉することで、センターピラーの根元部の車内側への侵入を阻止することができる。また、さらにシートレールに連結される車幅方向に伸びるシートフレームもセンターピラーの車内側への侵入を阻止するため、衝突時のエネルギー吸収を効率的に行うことができる。
【００１２】
また、請求項５記載の発明によれば、請求項１ないし４に記載に係る効果に加えて、シートレールに固定されるシートフレームの車体前後方向の位置をクロスメンバの端部の前側部分の車体前後方向の位置にほぼ一致させるため、側面からの衝突時に、クロスメンバの端部の前側部分が車内側へ侵入しようとすると、シートフレームが十分な反力を該前側部分に与えて、衝突時のエネルギー吸収をより効率的に行うことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の自動車のフロア部車体構造の実施の形態を表す要部斜視図であり、図２は図１中の２−２線に沿って見た断面図、図３は図１中の３−３線に沿って見た断面図、図４は平面図、図５は側面図である。図中、ＦＲは車両前方、ＵＰＲは車両上方を表す。
【００１４】
図において、符号１０はフロアパネルであり、フロアパネル１０の左右両端部に、サイドアウタ１２Ａとサイドインナ１２Ｂとからなるサイドシル１２（図では、左右対称であるため片側のみを表す）が車体前後方向に配設される。サイドシル１２の車体前後方向略中央部から上方に延びた部分に、センターピラーアウタ１３Ａとセンターピラーインナ１３Ｂが接合され、車体上下方向に伸びるセンタピラー１４を構成している。
【００１５】
フロアパネル１０の上側にはサードクロスメンバ１６（クロスメンバ）が車幅方向に配設され、サードクロスメンバ１６の一方の端部１６ａは、フロアパネル１０の車幅方向中央部を車体前後方向に亘って伸びるトンネル部１０ａ（図４）に接合され、その他方の端部１６ｂは、センターピラー１４の根元部に当たるサイドシル１２の車体前後方向略中央部に接合される。
【００１６】
前記サードクロスメンバ１６の他方の端部１６ｂは、前側部分１６ｃが後側部分１６ｆよりも高くなっており、前側部分１６ｃの上面には略水平方向に伸びる取付フランジ１６ｄが形成されており、センターピラー１４の根元部に形成された略水平面１４ａに接合されている。一方の後側部分１６ｆには、縦方向に伸びる取付フランジ１６ｇが形成されており、センターピラー１４の根元部の縦壁１４ｂに接合されている。このように、前側部分１６ｃの上面のみをセンターピラー１４の略水平面１４ａの高さまで高くしてセンターピラー１４をより高い位置で支持し、加えて、その取付フランジ１６ｄをセンターピラー１４の略水平面１４ａに接合し、この前側部分１６ｃで車両側方からの入力を剪断方向で受けることにより、前側部分１６ｃの取付強度が後側部分１６ｆのそれよりも強いものとなっている。
【００１７】
サードクロスメンバ１６の端部１６ｂの前側部分１６ｃの上面よりも低くなった後側部分１６ｆの上面には取付孔１６ｈが形成されており、この取付孔１６ｈにボルト・ナットによってシートレールブラケット１８の一端が取付けられている。シートレールブラケット１８はサードクロスメンバ１６の端部１６ｂから車内方向にせり出しており、その他端にはシートレール２０が取り付けられている。シートレール２０は車体前後方向に伸びて、セコンドクロスメンバ２４（図４）に直接または別のシートレールブラケットを介して取付けられている。また、このシートレール２０の対となる他方のシートレール２１も、トンネル部１０ａの脇をサードクロスメンバ１６とセコンドクロスメンバ２４の間に渡って取付けられており、シートレール２０とシートレール２１との間には、シートフレーム２２の両端部が固定されている。そして、後方のシートフレーム２２の車体前後方向の位置が、サードクロスメンバ１６の端部１６ｂの前側部分１６ｃの車体前後方向の位置にほぼ一致している。
【００１８】
以上のように構成される自動車のフロア部車体構造では、側面からの衝突時に、センターピラー１４の根元部において、サードクロスメンバ１６の端部１６ｂでサードクロスメンバ１６とセンターピラー１４の縦壁１４ｂとの間で形成された閉断面部が潰れる。このとき、サードクロスメンバ１６の前側部分１６ｃの取付フランジ１６ｄがセンターピラー１４の略水平面１４ａに接合されており、側方からの入力に対して剪断方向で受けるために、十分な反力を発生させることができる。
【００１９】
さらに、前側部分１６ｃの取付フランジ１６ｄのみを略水平面１４ａに接合すると共に、サードクロスメンバ１６の前側部分１６ｃを後側部分１６ｆよりも高い位置でセンターピラー１４の根元部に接合していることにより、前側部分１６ｃのセンターピラー１４の根元部への取付強度を、後側部分１６ｆの取付強度よりも強くなるように設定しているため、図６に示したように、センターピラー１４への車両側方からの入力に対する前側部分１６ｃからの反力Ｆ１が後側部分１６ｆからの反力Ｆ２よりも大きくなる。これにより、前側部分１６ｃを中心として、センターピラー１４のやや前側のフロントシート２６に着座している乗員に対して遠い方の後側部分１６ｆが主に回転するようにセンターピラー１４が捩れる。こうして、衝突エネルギーをセンターピラー１４の捩れ変形で効率良く且つ安全に吸収することができる。
【００２０】
さらに、変形が進行し、センターピラー１４の根元部が車内側に侵入しようとすると、図２に示したように、サードクロスメンバ１６の端部１６ｂの前側部分１６ｃがシートレール２０に干渉し、車内側への侵入が阻止される。シートレール２０に固定されたシートフレーム２２が反力部材となり、前側部分１６ｃの侵入を阻止する。シートフレーム２２は、通常強度の高い部材であるので、十分な反力を発生させることができる。これにより、車両の車体側部の、特にセンターピラーの強度が飛躍的に向上し、衝突時のエネルギー吸収性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の自動車のフロア部車体構造の実施の形態を表す要部斜視図である。
【図２】図１中の２−２線に沿って見た本発明の自動車のフロア部車体構造の断面図である。
【図３】図１中の３−３線に沿って見た本発明の自動車のフロア部車体構造の断面図である。
【図４】本発明の自動車のフロア部車体構造の平面図である。
【図５】本発明の自動車のフロア部車体構造の側面図である。
【図６】本発明の作用を説明する要部平面図である。
【符号の説明】
１０  フロアパネル
１４  センタピラー
１４ａ  略水平面
１４ｂ  縦壁
１６  サードクロスメンバ（クロスメンバ）
１６ｂ  他方の端部
１６ｃ  前側部分
１６ｄ  取付フランジ
１６ｆ  後側部分
１８  シートレールブラケット
２０  シートレール
２２  シートフレーム
【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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