(57)【要約】【課題】  成形が容易で上下方向寸法を自由に設定できるようにする。【解決手段】  前後方向に延在する上壁部５と、上壁部５の前端から下方へ延在する前壁部６と、上壁部５の後端から下方へ延在する後壁部７と、前壁部６の下端から前方へ延びる前フランジ部８と、後壁部７の下端から後方へ延びる後フランジ部９と、を含む略ハット状に断面が形成され、左右方向へ延びるシートクロスメンバ１であって、上壁部５の前側、前壁部６及び前フランジ部８を有する前側部材１０と、上壁部５の後側、後壁部７及び後フランジ部９を有し前側部材１０と上壁部５で接合される後側部材１１と、に分割して構成した。【選択図】図３
2006213137.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後方向に延在する上壁部と、前記上壁部の前端から下方へ延在する前壁部と、前記上壁部の後端から下方へ延在する後壁部と、前記前壁部の下端から前方へ延びる前フランジ部と、前記後壁部の下端から後方へ延びる後フランジ部と、を含む略ハット状に断面が形成され、左右方向へ延びる車両用構造材であって、
前記上壁部の前側、前記前壁部及び前記前フランジ部を有する前側部材と、
前記上壁部の後側、前記後壁部及び前記後フランジ部を有し前記前側部材と前記上壁部で接合される後側部材と、に分割して構成したことを特徴とする車両用構造材。
【請求項２】
前記上壁部の下面、前記前壁部の後面及び前記後壁部の前面の少なくとも１つに、車両用具を固定するためのナットを溶着したことを特徴とする請求項１に記載の車両用構造材。
【請求項３】
前記前側部材及び前記後側部材は上面視にて互いに重なる接合部をそれぞれ有し、
前記前側部材及び前記後側部材の各接合部に、車両用具の基準ピンを挿通可能な位置決め孔をそれぞれ形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用構造材。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の車両用構造材と、
前記車両用構造材の前記前フランジ部及び前記後フランジ部が接合され、該車両用構造材とともに閉断面を形成するパネル部材と、
前記パネル部材に接合され前記車両用構造材と交差する交差構造材と、を備え、
前記車両用構造材における前記交差構造材との交差部分が前記パネル部材と離隔して前記交差構造材における前記パネル部材と反対側に位置するように、該車両用構造材の断面を長手方向に変化させたことを特徴とする車両構造。
【請求項５】
前記車両用構造材と交差するエアダクトを備え、
前記車両用構造材における前記ダクトとの交差部分が前記エアダクトの前記パネル部材側に位置するように、該車両用構造材の断面を長手方向に変化させたことを特徴とする請求項４に記載の車両構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用構造材及び車両構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車車両においては、略ハット状に断面が形成された車両用構造材を、平板状のパネルに接合して閉断面を形成して、車体の骨格部分を構成するものが一般的である。この車両用構造材として代表的なものは、略前後に延びフロアパネルの下面に溶着されるサイドメンバ、略左右に延びフロアパネルの上面に溶着されるクロスメンバ等が挙げられる。ここでいう、前後、左右とは車両を基準とした方向である。
【０００３】
この車両用構造材は、長手方向を左右方向とした場合に、前後方向に延在する上壁部と、上壁部の前端から下方へ延在する前壁部と、上壁部の後端から下方へ延在する後壁部と、前壁部の下端から前方へ延びる前フランジ部と、後壁部の下端から後方へ延びる後フランジ部と、を含む略ハット状に断面が形成される（例えば、特許文献１参照。）。車両用構造材は金属からなり、深絞りによって一体的に成形される。
【特許文献１】特開２００２−１５４４５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記車両用構造材は、製造時における絞りの深さに限界があり、上下方向寸法が制限されるという問題点がある。すなわち、車両用構造材に固定されるシート等の車両用具のレイアウトや、車両用構造材が接合されるパネルの構造材近傍の形状によって、上壁部の前後方向寸法に対する前壁部及び後壁部の上下方向寸法を大きくせざるを得ない場合、製造することができなくなる。
ここで、上下方向寸法を絞りの限界範囲内に留め、他の構造材を介在させて車両用具を固定することが考えられるが、これでは車両衝突時等に必要な車両用具の固定強度、長期使用における車両用具の固定部分の耐久性等が著しく低下してしまう。
【０００５】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、成形が容易で上下方向寸法を自由に設定することができる車両用構造材及びこれを用いた車両構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、前後方向に延在する上壁部と、前記上壁部の前端から下方へ延在する前壁部と、前記上壁部の後端から下方へ延在する後壁部と、前記前壁部の下端から前方へ延びる前フランジ部と、前記後壁部の下端から後方へ延びる後フランジ部と、を含む略ハット状に断面が形成され、左右方向へ延びる車両用構造材であって、前記上壁部の前側、前記前壁部及び前記前フランジ部を有する前側部材と、前記上壁部の後側、前記後壁部及び前記後フランジ部を有する後側部材と、に分割して構成したことを特徴とする。
尚、ここでいう前後、左右、上下の各方向は、車両用構造材に関して便宜的に定めたものであり、車両用構造材を車体に組み込んだ状態での車両の各方向とは無関係である。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、前側部材と後側部材を独立して成形した後、これらを接合することにより製造される。このように、前側部材と後側部材に分割して構成したことにより、一体成形のもののように製造時に上下方向寸法が制限されることはない。これにより、車両用構造材に固定されるシート等の車両用具のレイアウトや、車両用構造材が接合されるパネルの構造材近傍の形状に対応させて、上壁部の前後方向寸法に対する前壁部及び後壁部の上下方向寸法を自由に設定することができる。また、容易に成形することができることから、例えば左右方向に断面を変化させることも簡単であり、形状の自由度が増す。さらに、例えば、自動車車両において車体のフロアパネルを異なる車種間で共用として、車両用構造材の上下方向寸法を変更することにより、車両用具のレイアウトを変更することも可能となる。
【０００８】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の車両用構造材において、前記上壁部の下面、前記前壁部の後面及び前記後壁部の前面の少なくとも１つに、車両用具を固定するためのナットを溶着したことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の作用に加え、前側部材と後側部材が接合される前にナットを溶着することにより、溶着作業を簡単容易に行うことができるし、車両用構造材、溶接工具等の形状を問わずナットの溶着位置を自由に選定することができる。すなわち、上壁部、前壁部及び後壁部が一体に成形される従来のもののように、上壁部、前壁部及び後壁部に包囲されたスペースでナットの溶着作業が強いられ、溶着作業が困難となって、ナットの溶着位置が制限されることはない。
【００１０】
請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の車両用構造材において、前記前側部材及び前記後側部材は上面視にて互いに重なる接合部をそれぞれ有し、前記前側部材及び前記後側部材の各接合部に、車両用具の基準ピンを挿通可能な位置決め孔をそれぞれ形成したことを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１または２の作用に加え、各位置決め孔にピン部材を挿通した状態で前側部材と後側部材を接合することにより、前側部材と後側部材が的確に位置決めされた状態で接合される。そして、前側部材と後側部材が接合された状態で、車両用具の基準ピンを各位置決め孔に挿通することにより、車両用具を車両用構造材に対して位置決めすることができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明では、車両構造において、請求項１から３のいずれか一項に記載の車両用構造材と、前記車両用構造材の前記前フランジ部及び前記後フランジ部が接合され、該車両用構造材とともに閉断面を形成するパネル部材と、前記パネル部材に接合され前記車両用構造材と交差する交差構造材と、を備え、前記車両用構造材における前記交差構造材との交差部分が前記パネル部材と離隔して前記交差構造材における前記パネル部材と反対側に位置するように、該車両用構造材の断面を長手方向に変化させたことを特徴とする。
尚、車両用構造材における前後、左右、上下の各方向は、車両用構造材単独で定めたものであり、車両用構造材を車体に組み込んだ状態での車両の各方向とは無関係である。すなわち、車両用構造材は、車両においていずれの方向に延在するものであってもよい。
【００１３】
請求項４に記載の発明によれば、車両用構造材における交差構造材との交差部分がパネル部材と離隔し交差構造材におけるパネル部材と反対側に位置するように、車両用構造材の断面を長手方向に変化させたので、交差構造材の断面を変化させることなく車体を構成することができる。ここで、車両用構造材は前側部材と後側部材とに分割して成形されていることから、長手方向に簡単容易に断面を変化させることができ、製造上支障をきたすことはない。
これにより、交差構造材の断面をほぼ一定とすることができ、交差構造材の剛性、強度を損なうことなく、車両用構造材を交差させることができる。従って、交差構造材に車両衝突時の強度や車体全体に寄与する剛性が要求される場合に有利である。
【００１４】
請求項５に記載の発明では、請求項４に記載の車両構造において、前記車両用構造材と交差するエアダクトを備え、前記車両用構造材における前記ダクトとの交差部分が前記エアダクトの前記パネル部材側に位置するように、該車両用構造材の断面を長手方向に変化させたことを特徴とする。
【００１５】
請求項５に記載の発明によれば、請求項４の作用に加え、車両用構造材におけるダクトとの交差部分がエアダクトのパネル部材側に位置するように、車両用構造材を長手方向に断面を変化させたので、エアダクトの形状を比較的自由に設定することができ、実用に際して極めて有利である。
【発明の効果】
【００１６】
このように、本発明の車両用構造材によれば、成形が容易で上下方向寸法を自由に設定することができる。
また、本発明の車両構造によれば、交差構造材の断面をほぼ一定とすることができ、交差構造材の剛性、強度を損なうことなく、２つの構造材を交差させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１から図５は本発明の一実施形態を示すもので、図１は車両構造の概略側面説明図、図２は前側のシートクロスメンバの外観斜視図、図３は前側のシートクロスメンバの縦断面図、図４は前側のシートクロスメンバの概略正面図、図５はフロアパネルの概略上面図である。
【００１８】
図１に示すように、車両用構造材としてのシートクロスメンバ１，１０１は、断面が略ハット状に形成された長尺部材であり、自動車車体のフロアパネル２の上面に接合される。このシートクロスメンバ１，１０１は、車幅方向へ延びるよう配され、車両用具としてのシート３がブラケット４を介して固定される。図１に示すように、シートクロスメンバ１，１０１は、シート３の前部下方と後部下方にそれぞれ配される。各シートクロスメンバ１，１０１は、それぞれ前後に分割して構成される。図２には前側のシートクロスメンバ１を示す。後側のシートクロスメンバ１０１は前側のシートクロスメンバ１と同様に構成されているので、ここでは前側のシートクロスメンバ１について説明する。
【００１９】
図２に示すように、前側のシートクロスメンバ１は、前後方向に延在する上壁部５と、上壁部５の前端から下方へ延在する前壁部６と、上壁部５の後端から下方へ延在する後壁部７と、前壁部６の下端から前方へ延びる前フランジ部８と、後壁部７の下端から後方へ延びる後フランジ部９と、を含む略ハット状に断面が形成される。このシートクロスメンバ１は、上壁部５の前側、前壁部６及び前フランジ部８を有する前側部材１０と、上壁部５の後側、後壁部７及び後フランジ部９を有する後側部材１１と、に分割して構成される。前側部材１０と後側部材１１は、上壁部５で接合され、上面視にて互いに重なる接合部１２，１３をそれぞれ有する。本実施形態においては、各接合部１２，１３は長手方向に延びる板状に形成され、各接合部１２，１３の複数箇所にスポット溶接が施される。
【００２０】
図３に示すように、上壁部５の前側は前下がりに傾斜し、上壁部５の前側下面には、シート３のブラケット４を固定するためのナット１４が溶着される。シート３には左右一対となるようブラケット４が接続され、ナット１４もまた左右一対に設けられている。上壁部５にはナット１４に対応して挿通孔１５が形成され、ボルト１６をブラケット４及び挿通孔１５を挿通させてナット１４と螺合させることにより、シート３がシートクロスメンバ１に固定される。
【００２１】
また、各接合部１２，１３には、シート３の基準ピン１７を挿通可能な位置決め孔１８，１９が形成される。本実施形態においては、位置決め孔１８，１９は上面視で重なり、接合部１２，１３の長手方向両端側にそれぞれ形成される。
【００２２】
以上のように構成されたシートクロスメンバ１は、前側部材１０と後側部材１１を独立して成形した後、これらを接合することにより製造される。このように、前側部材１０と後側部材１１に分割して構成したことにより、一体成形のもののように製造時に上下方向寸法が制限されることはない。これにより、シートクロスメンバ１に固定されるシート３のレイアウトや、フロアパネル２におけるシートクロスメンバ１の接合部近傍の形状に対応させて、上壁部５の前後方向寸法に対する前壁部６及び後壁部７の上下方向寸法を自由に設定することができる。本実施形態においては、シートクロスメンバ１の上下方向寸法が従来公知のものより大きく形成され、シート３のフロアパネル２に対する設置高さが従来のものより高くなっている。また、フロアパネル２におけるシートクロスメンバ１の接合部近傍には、ビードが形成されシートクロスメンバ１の前後方向寸法を拡大することが困難となっている。
【００２３】
また、本実施形態のシートクロスメンバ１によれば、容易に成形することができることから、左右方向に断面を変化させることも簡単であり、形状の自由度が増す。本実施形態においては、後述するフロアブレース２０及びエアダクト２３に対応して左右方向中央部分の断面が他の部分より小さく形成されている。さらに、自動車車両において車体のフロアパネル２を異なる車種間で共用として、シートクロスメンバ１の上下方向寸法を変更することにより、シート３の設置高さを変更することも可能となる。
【００２４】
また、本実施形態のシートクロスメンバ１によれば、前側部材１０と後側部材１１が接合される前にナット１４を溶着することにより、溶着作業を簡単容易に行うことができるし、シートクロスメンバ、溶接工具等の形状を問わずナット１４の溶着位置を自由に選定することができる。すなわち、上壁部５、前壁部６及び後壁部７が一体に成形される従来のもののように、上壁部５、前壁部６及び後壁部７に包囲されたスペースでナット１４の溶着作業が強いられ、溶着作業が困難となって、ナット１４の溶着位置が制限されることはない。
【００２５】
また、本実施形態のシートクロスメンバ１によれば、各位置決め孔１８，１９にピン部材を挿通した状態で前側部材１０と後側部材１１を接合することにより、前側部材１０と後側部材１１が的確に位置決めされた状態で接合される。そして、前側部材１０と後側部材１１が接合された状態で、シート３の基準ピン１７を各位置決め孔１８，１９に挿通することにより、シート３をシートクロスメンバ１に対して位置決めすることができる。
【００２６】
図４に示すように、本実施形態の車両構造は、シートクロスメンバ１と、シートクロスメンバ１の前フランジ部８と後フランジ９がスポット溶接により接合されるフロアパネル２と、フロアパネル２に接合されシートクロスメンバ１と交差する略前後に延びるフロアブレース２０と、を有する。図５に示すように、シートクロスメンバ１は、助手席側と運転席側に別個に設置される。具体的には、各シートクロスメンバ１は、車幅方向（左右方向）中央に形成されたフロアトンネル２１と、車幅方向（左右方向）両端に形成された左右一対のサイドシル２２との間に、互いにほぼ左右対称となるよう配置されている。
【００２７】
図４に示すように、交差構造材としてのフロアブレース２０もまた、シートクロスメンバ１と同様に断面が略ハット状に形成される。すなわち、シートクロスメンバ１とフロアパネル２によっても、フロアブレース２０とフロアパネル２によっても、矩形状の閉断面が形成される。
【００２８】
また、本実施形態の車両構造は、シートクロスメンバ１と交差し、フロアパネル２と平行にシートクロスメンバ１とほぼ同じ高さに配されるエアダクト２３を備えている。図１に示すように、エアダクト２３は、シート３のクッション部２４の下側を略前後に延びる。このエアダクト２３は、車両前部にて空調装置により加熱或いは冷却された空気を後席へ向かって吐出するためのものである。
【００２９】
本実施形態においては、シートクロスメンバ１におけるフロアブレース２０との交差部分が、フロアパネル２と離隔してフロアブレース２０におけるフロアパネル２と反対側に位置するように、シートクロスメンバ１の断面が長手方向に変化する。また、シートクロスメンバ１におけるエアダクト２３との交差部分が、エアダクト２３のフロアパネル２側に位置するように、シートクロスメンバ１の断面が長手方向に変化する。この結果、シートクロスメンバ１は、長手方向中央で上側及び下側が凹んだ形状を呈している。
【００３０】
以上のように構成された車両構造では、シートクロスメンバ１の断面を長手方向に変化させたので、フロアブレース２０の断面を変化させることなく車体を構成することができる。ここで、前述のようにシートクロスメンバ１は前側部材１０と後側部材１１とに分割して成形されていることから、長手方向に簡単容易に断面を変化させることができ、製造上支障をきたすことはない。
これにより、フロアブレース２０の断面をほぼ一定とすることができ、フロアブレース２０の剛性、強度を損なうことなく、シートクロスメンバ１を交差させることができる。従って、車体全体の剛性が低下することはないし、車両衝突時における車体強度を確保することができる。
さらに、シートクロスメンバ１におけるエアダクト２３との交差部分がエアダクト２３のフロアパネル２側に位置するように、シートクロスメンバ１の断面を長手方向に変化させたので、エアダクト２３を直線状に設定することができ、実用に際して極めて有利である。すなわち、シートクロスメンバの断面が一定に形成されたもののように、エアダクトを湾曲させてシートクロスメンバの上方に配し、フロアカーペット等と干渉したりすることはない。
【００３１】
尚、前記実施形態においては、車両用構造材として車両室内側に接合されるシートクロスメンバを用いたものを示したが、車両室外側に接合されるサイドフレームやリヤクロスメンバ等であってもよい。さらには、フロアパネル２でなく、ルーフパネルやピラーパネルに接合されるリンフォース、ブレース等であってもよい。
【００３２】
また、前記実施形態においては、シート３が固定される車両用構造材を示したが、車両用具として燃料タンク、シートベルト、サブフレーム等が固定されるものであってもよい。さらに、車両用具が固定されず、単に車体の強度部材として機能するものであってもよい。
【００３３】
また、前記実施形態においては、車両用構造材が車両において左右に延びるものを示したが、前後に延びるものであってもよい。ここで、前記実施形態においては、シートクロスメンバ１を説明するために用いる各方向と、車両におけるシートクロスメンバ１が配置された方向が一致しているが、シートクロスメンバ１における前壁部６、後壁部７、前フランジ部８、後フランジ部９等の表現に用いた「前後」は、シートクロスメンバ１を説明するために便宜的に定めたものであり、車両における前後方向とは無関係である。
【００３４】
また、前記実施形態においては、フロアブレース２０及びエアダクト２３がシートクロスメンバ１と交差するものを示したが、これらの一方が交差するものであってもよいし、いずれも交差しないものであってもよい。また、例えば、車両用構造材がルーフパネルに接合されているものであれば、交差構造材はルーフブレースとなる。
【００３５】
また、前記実施形態においては、ナット１４が上壁部５の下面に溶着されたものを示したが、ナット１４が前壁部６の後面または後壁部７の前面に溶着されたものであってもよいし、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態を示す車両構造の概略側面説明図である。
【図２】前側のシートクロスメンバの外観斜視図である。
【図３】前側のシートクロスメンバの縦断面図である。
【図４】前側のシートクロスメンバの概略正面図である。
【図５】フロアパネルの概略上面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１            シートクロスメンバ
２            フロアパネル
３            シート
５            上壁部
６            前壁部
７            後壁部
８            前フランジ部
９            後フランジ部
１０          前側部材
１１          後側部材
１２          接合部
１３          接合部
１４          ナット
１７          基準ピン
１８          位置決め孔
１９          位置決め孔
２０          フロアブレース
２３          エアダクト
１０１        シートクロスメンバ
【図１】
2006213137.tif 000003
【図２】
2006213137.tif 000004
【図３】
2006213137.tif 000005
【図４】
2006213137.tif 000006
【図５】
2006213137.tif 000007