(57)【要約】【課題】空調用ダクトの配置自由度を高く保ちつつ、側面衝突に対する車体強度を高くすることのできる車体構造を提供する。【解決手段】クロスメンバ２０は、キャビン１１のフロア１６よりも上方まで突出する態様でフロアパネルの上面に突設されるとともに、空調用の空気が通過する空気通路を内部に有する中空構造で両サイドのピラー１５Ｒ，１５Ｌ間に架設されている。クロスメンバ２０の前壁は、空調装置の空調用ダクトが接続されて空調用空気を空気通路に導入する導入孔を有する。クロスメンバ２０の後壁２２は、空気通路の内部から外部に空調用空気を排出するスリット３３Ａを有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調装置が設けられた車両に適用されて、クロスメンバを有する車体構造において、
前記クロスメンバは、前記車両のキャビンにおけるフロアよりも上方まで突出する態様でフロアパネルの上面に突設されるとともに、空調用の空気が通過する空気通路を内部に有する中空構造で前記車両の両サイドのピラー間に架設されており、前記空調装置のダクトが接続されて前記空気を前記空気通路に導入する導入孔と、前記空気通路の内部から外部に前記空気を排出する排出孔とを有している
ことを特徴とする車体構造。
【請求項２】
請求項１に記載の車体構造において、
前記クロスメンバは、前記車両の後部座席の前方に配置されており、
前記クロスメンバの後壁は、乗員が正規の位置で前記後部座席に着座した場合に同乗員のつま先の前方になる部分に、前方に向けて窪む形状の凹部を有する
ことを特徴とする車体構造。
【請求項３】
請求項２に記載の車体構造において、
前記排出孔は、前記凹部の内部に配置されている
ことを特徴とする車体構造。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の車体構造において、
前記導入孔は、前記クロスメンバの前壁に設けられており、
前記排出孔は、前記クロスメンバの後壁に設けられている
ことを特徴とする車体構造。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の車体構造において、
前記クロスメンバは、上部が車幅方向において筒状で延びる構造であり、下部に前記空気通路と前記導入孔と前記排出孔とが設けられている
ことを特徴とする車体構造。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の車体構造において、
前記空気通路は、前記クロスメンバの内面と前記フロアパネルの上面とによって区画形成されており、
前記クロスメンバと前記フロアパネルとの合わせ面には、それら前記クロスメンバおよび前記フロアパネルの隙間をシールするシール部が配置されている
ことを特徴とする車体構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調装置を有する車両の車体構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの車両に設けられる空調装置としては、後席乗員の足元に空調用の空気を吹き出す構造のものがある。こうした空調装置は、車両の前部から後部座席の近傍まで延びる空調用のダクトを有している。
【０００３】
通常、車体のフロアパネルの上方には車幅方向に延びる補強部材（いわゆるクロスメンバ）が設けられている。このクロスメンバは、上述した空調用のダクトを配置するうえで邪魔になることがある。特許文献１に記載の車体構造では、クロスメンバを前後方向に貫通する貫通孔が設けられるとともに、同貫通孔に挿通される態様で空調用のダクトが配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−８４０８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、車両には側面衝突に対する高い強度が求められる。クロスメンバは、そうした側面衝突に対する強度アップに寄与する。とはいえ、クロスメンバはキャビンのフロアよりも下方に設けられるため、仮にクロスメンバの剛性を高くしたとしても、車体（特にキャビン）の側面衝突に対する強度アップを図るうえでは効果が小さい。そのため、側面衝突に対する強度を高くするべくサイドメンバを配置した場合には、サイドメンバの大型化を招くなどして、空調用ダクトの配設の自由度の低下を招き易くなってしまう。
【０００６】
本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、空調用ダクトの配置自由度を高く保ちつつ、側面衝突に対する車体強度を高くすることのできる車体構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための車体構造は、空調装置が設けられた車両に適用されて、クロスメンバを有する車体構造において、前記クロスメンバは、前記車両のキャビンにおけるフロアよりも上方まで突出する態様でフロアパネルの上面に突設されるとともに、空調用の空気が通過する空気通路を内部に有する中空構造で前記車両の両サイドのピラー間に架設されており、前記空調装置のダクトが接続されて前記空気を前記空気通路に導入する導入孔と、前記空気通路の内部から外部に前記空気を排出する排出孔とを有している。
【０００８】
上記構成によれば、クロスメンバにより、キャビンのフロアよりも上方において車体の両側壁（詳しくは、ピラー）を内側から支持することができる。そのため、クロスメンバがキャビンのフロアよりも下方に配置されるものと比較して、側面衝突に対する車体（特にキャビン）の強度を好適に高めることができる。しかも、中空構造のクロスメンバの内部を、空調用空気を案内するためのダクトとして利用することができる。これにより、クロスメンバの周辺における空調用ダクトの延設位置と空調用空気の排出位置とをサイドメンバを利用して車幅方向に容易にオフセットすることができるため、空調用ダクトの配置の自由度を高くすることができる。
【０００９】
上記車体構造において、前記クロスメンバは、前記車両の後部座席の前方に配置されており、前記クロスメンバの後壁は、乗員が正規の位置で前記後部座席に着座した場合に同乗員のつま先の前方になる部分に、前方に向けて窪む形状の凹部を有することが好ましい。
【００１０】
上記構成によれば、後部座席に着座した乗員の足元にクロスメンバが配置されるとはいえ、つま先付近のスペースを確保することができるため、クロスメンバを配置することによる乗り心地の低下を抑えることができる。
【００１１】
上記車体構造において、前記排出孔は、前記凹部の内部に配置されていることが好ましい。
上記構成によれば、乗員の足元に的確に空調用空気を送ることができる。
【００１２】
上記車体構造において、前記導入孔は、前記クロスメンバの前壁に設けられており、前記排出孔は、前記クロスメンバの後壁に設けられている。
上記構成によれば、クロスメンバの前方における空調用ダクトの延設位置とクロスメンバの後方における空調用空気の排出位置とを、サイドメンバを利用して車幅方向に容易にオフセットすることができる。このように上記構成によれば、空調用ダクトを遮るように配置されるサイドメンバをダクトとして活用することができるため、空調用ダクトの配置の自由度を高くすることができる。
【００１３】
上記車体構造において、前記クロスメンバは、上部が車幅方向において筒状で延びる構造であり、下部に前記空気通路と前記導入孔と前記排出孔とが設けられていることが好ましい。
【００１４】
上記構成によれば、クロスメンバの上部、すなわち側面衝突に対する強度アップを図るうえで効果の大きい部分をピラー間に架設されるつっかい棒のように作用させることができるため、側面衝突に対する車体強度を高くすることができる。しかも、側面衝突に対する強度アップを図るうえで効果の小さい部分（クロスメンバの下部）は、空調用空気を案内するダクトとして利用することができる。
【００１５】
上記車体構造において、前記空気通路は、前記クロスメンバの内面と前記フロアパネルの上面とによって区画形成されており、前記クロスメンバと前記フロアパネルとの合わせ面には、それら前記クロスメンバおよび前記フロアパネルの隙間をシールするシール部が配置されていることが好ましい。
【００１６】
上記構成によれば、空気通路の内部から外部に空調用空気が不要に漏れることを抑えることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、空調用ダクトの配置自由度を高く保ちつつ、側面衝突に対する車体強度を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】一実施形態の車体構造が適用された車両の概略構成図。
【図２】クロスメンバおよびその周辺を後方から見た背面図。
【図３】クロスメンバおよびその周辺の平面図。
【図４】図３の４−４線に沿った断面図。
【図５】クロスメンバの分解斜視図。
【図６】他の実施形態の車体構造が適用された車両の概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、車体構造の一実施形態について説明する。
図１および図２に示すように、車両１０は、キャビン１１下方に配置されて車体の一部を構成するフロアパネル１２（図１）を有している。フロアパネル１２の上面には補強部材としてのクロスメンバ２０が突設されている。クロスメンバ２０は、車両１０の両サイドにおける前部座席１３のドアと後部座席１４（図１）のドアとの間に配置されたピラー１５Ｒ，１５Ｌ間に架設されており、車両１０の後部座席１４の前方（詳しくは、前部座席１３の後端部の下方）において車幅方向に延びている。またクロスメンバ２０は車両１０のキャビン１１におけるフロア１６（詳しくは、フロアパネル１２の上方に敷かれたフロアマット）よりも上方まで突出している。
【００２０】
図３および図４に示すように、クロスメンバ２０は、基本的には、下方において開口する断面コの字形状で延びている。クロスメンバ２０は、上下方向に延びる前壁２１と、前壁２１よりも後方側において上下方向に延びる後壁２２と、それら前壁２１および後壁２２の上端を繋ぐ形状の上壁２３とを有する中空構造である。図４に示すように、クロスメンバ２０の内部には、前壁２１および後壁２２を繋ぐ形状で上壁２３と略並行に延びるリブ２４（図４）が設けられている。こうしたリブ２４を設けることにより、クロスメンバ２０の上部が、前壁２１の上部、後壁２２の上部、上壁２３、およびリブ２４を周壁とする筒形状で延びる構造になっている。
【００２１】
図４に示すように、クロスメンバ２０の内部には、その内面（前壁２１の後面、リブ２４の下面、後壁２２の前面）とフロアパネル１２の上面とによって通路（空気通路２５）が区画形成されている。
【００２２】
また図３および図４に示すように、クロスメンバ２０とフロアパネル１２との合わせ面には、同面に沿って、それらクロスメンバ２０およびフロアパネル１２の隙間をシールするシール部１７が設けられている。詳しくは、フロアパネル１２にクロスメンバ２０が溶接などによって固定された後に、それらフロアパネル１２およびクロスメンバ２０の隙間に液状ガスケットが塗布されて、この液状ガスケットが硬化したものが上記シール部１７になっている。
【００２３】
クロスメンバ２０の前壁２１には導入孔２１Ａが形成されており、この導入孔２１Ａには空調装置１８の空調用ダクト１８Ａが接続されている。空調用ダクト１８Ａは、前部座席１３よりも前方から、フロア１６と前部座席１３との間を経て、前壁２１の導入孔２１Ａに接続されている。そして、これら導入孔２１Ａおよび空調用ダクト１８Ａを介して、クロスメンバ２０の内部（詳しくは、空気通路２５）に空調用の空気が導入される。
【００２４】
図４および図５に示すように、クロスメンバ２０の後壁２２の下端には、乗員Ｃ（図４）が後部座席１４に正規の位置で着座した場合において同乗員Ｃのつま先の前方になる部分に、同クロスメンバ２０の内部（空気通路２５）と外部とを連通する開口部２２Ａが設けられている。開口部２２Ａは、後部座席１４（図３参照）における右側着座位置の前方と左側の着座位置の前方とにそれぞれ設けられている。
【００２５】
各開口部２２Ａには窓部３０が取り付けられている。窓部３０は有底四角筒状に形成されている。窓部３０の周壁３１の後端には外方に突出する形状のフランジ３２が形成されている。また窓部３０の底壁３３には上下方向に延びるスリット３３Ａが複数設けられている。そして、この窓部３０は、フランジ３２の前面がクロスメンバ２０の開口部２２Ａの周縁後面に突き当たるように、同開口部２２Ａを介してクロスメンバ２０の内部に嵌め込まれて固定されている。
【００２６】
このように窓部３０を取り付けることにより、各窓部３０の内部は、乗員Ｃが正規の位置で後部座席１４に着座した場合において同乗員Ｃのつま先の前方になる部分において前方に向けて窪む形状の凹部になっている。また、窓部３０の底壁３３のスリット３３Ａが、クロスメンバ２０（空気通路２５）の内部から外部に空調用の空気を排出する排出孔になっている。
【００２７】
以下、クロスメンバ２０を設けることによる作用について説明する。
図２〜図４に示すように、本実施形態の車両１０では、両サイドのピラー１５Ｒ，１５Ｌ間に架設されたクロスメンバ２０によって、キャビン１１のフロア１６よりも上方において車体の両側壁（詳しくは、ピラー１５Ｒ，１５Ｌ）がキャビン１１内側から支持されている。
【００２８】
また図４に示すように、クロスメンバ２０の上部が筒形状で車幅方向に延びる構造になっているため、クロスメンバの上部が断面コの字形状であるものと比較して、クロスメンバ２０の上部の曲げ剛性や捩り剛性が高くなっている。図２に示すように、そうしたクロスメンバ２０の上部、すなわち側面衝突に対する強度アップを図るうえで効果の大きい部分を、ピラー１５Ｒ，１５Ｌ間に架設することによって、つっかい棒のように作用させることができる。
【００２９】
さらには、図２〜図４に示すように、クロスメンバ２０の下部の略全体がフロアパネル１２に固定されているために、クロスメンバの車幅方向における両端のみが支持される構造と比較して、クロスメンバ２０が撓んだり捩れたりすることが抑えられる構造になっている。
【００３０】
したがって本実施形態の車両１０によれば、クロスメンバ２０がキャビン１１のフロア１６よりも下方に配置されるものと比較して、側面衝突に対する車体（特にキャビン１１）の強度を好適に高めることができる。
【００３１】
また図３および図４に示すように、本実施形態の車両１０では、空調装置１８が作動すると、空調用の空気が空調用ダクト１８Ａを介してクロスメンバ２０（空気通路２５）の内部に導入されるようになる。そして、空気通路２５を通過した空調用空気は、窓部３０のスリット３３Ａ（図４）からキャビン１１内に吹き出すようになる。クロスメンバ２０とフロアパネル１２との合わせ面にはシール部１７が設けられているため、このシール部１７によって空気通路２５の内部から外部に空調用空気が不要に漏れることが抑えられる。
【００３２】
このように本実施形態の車両１０では、中空構造のクロスメンバ２０の内部を、空調用空気を案内するためのダクトとして利用することができる。そのため、クロスメンバ２０の前方における空調用ダクト１８Ａの延設位置とクロスメンバ２０の後方における空調用空気の排出位置とを、クロスメンバ２０を利用して車幅方向に容易にオフセットすることができる。したがって、空調用ダクト１８Ａを遮るようにクロスメンバ２０が配置されるとはいえ、そのクロスメンバ２０を空調用ダクトの一部として活用することによって、空調用ダクト１８Ａの配置の自由度を高くすることができる。
【００３３】
通常、後部座席の足元に空調用空気を吹き出すタイプの空調装置は、前部座席の前方から後部座席の右側着座位置の前方まで延びるダクトと、前部座席の前方から後部座席の左側着座位置の前方まで延びるダクトとを有している。図３に示すように、本実施形態の空調装置１８では、クロスメンバ２０内の空気通路２５を、空調用の空気を後部座席１４の右側着座位置の前方と後部座席１４の左側着座位置の前方とに振り分ける分岐通路として利用することができる。そのため、前部座席１３の前方からクロスメンバ２０まで延びるダクトを１本の共用のものにすることができる。これにより、空調用ダクト１８Ａの総延長距離を短くすることができるため、空調装置１８の軽量化や小型化を実現することができる。
【００３４】
また図４に示すように、クロスメンバ２０の後壁２２において、乗員Ｃが正規の位置で後部座席１４に着座した場合に同乗員Ｃのつま先の前方になる部分には、前方に向けて窪む形状の凹部が形成されている。これにより、後部座席１４に着座した乗員の足元にクロスメンバ２０が配置されるとはいえ、つま先付近のスペースを確保することができるため、クロスメンバ２０を配置することによる乗り心地の低下を抑えることができる。
【００３５】
しかも、上記凹部の内部（詳しくは、窓部３０の底壁３３）に空調用空気が吹き出すスリット３３Ａが形成されているために、後部座席１４に着座した乗員の足元に的確に空調用空気を送ることができる。また、上記凹部の内部にスリット３３Ａを形成することにより、空調用空気が吹き出す吹き出し口（スリット３３Ａ）をキャビン１１内の目立たない位置に配置することもできる。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態によれば、以下に記載する効果が得られる。
（１）クロスメンバ２０を、フロア１６よりも上方まで突出する態様でフロアパネル１２の上面に突設するとともに、空気通路２５を内部に有する中空構造で両サイドのピラー１５Ｒ，１５Ｌ間に架設した。また、クロスメンバ２０の前壁２１に空調用ダクト１８Ａが接続される導入孔２１Ａを形成するとともに、クロスメンバ２０の後壁２２に空気通路２５の内部から外部に空調用の空気を排出するためのスリット３３Ａを形成した。そのため、クロスメンバ２０がキャビン１１のフロア１６よりも下方に配置されるものと比較して、側面衝突に対する車体の強度を好適に高めることができる。しかも、空調用ダクト１８Ａを遮るように配置されるクロスメンバ２０をダクトの一部として活用することができるため、空調用ダクト１８Ａの配置の自由度を高くすることができる。
【００３７】
（２）クロスメンバ２０の後壁２２は、乗員Ｃが正規の位置で後部座席１４に着座した場合に同乗員Ｃのつま先の前方になる部分に、前方に向けて窪む形状の凹部を有している。これにより、後部座席１４に着座した乗員Ｃの足元にクロスメンバ２０が配置されるとはいえ、つま先付近のスペースを確保することができるため、クロスメンバ２０を配置することによる乗り心地の低下を抑えることができる。
【００３８】
（３）上記凹部の内部に空調用空気が吹き出すスリット３３Ａを形成したため、後部座席１４に着座した乗員Ｃの足元に的確に空調用空気を送ることができる。
（４）クロスメンバ２０の上部を車幅方向において筒状で延びる構造にするとともに、同クロスメンバ２０の下部に空気通路２５と導入孔２１Ａとスリット３３Ａとを設けた。これにより、クロスメンバ２０の上部、すなわち側面衝突に対する強度アップを図るうえで効果の大きい部分をピラー１５Ｒ，１５Ｌ間に架設されるつっかい棒のように作用させることができるため、側面衝突に対する車体強度を高くすることができる。しかも、側面衝突に対する強度アップを図るうえで効果の小さい部分（クロスメンバ２０の下部）は、空調用空気を案内するダクトとして利用することができる。
【００３９】
（５）クロスメンバ２０とフロアパネル１２との合わせ面にシール部１７を設けた。そのため、このシール部１７によって、空気通路２５の内部から外部に空調用空気が不要に漏れることを抑えることができる。
【００４０】
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・クロスメンバ２０内部のリブ２４を省略することができる。
・クロスメンバ２０の後壁２２の開口部２２Ａに、窓部３０を設けることに代えて、後方に向けて延びる空調用のダクトを接続してもよい。この場合には、開口部２２Ａが排出孔に相当する。
【００４１】
・上記実施形態では、クロスメンバ２０の後壁２２において、乗員Ｃが正規の位置で後部座席１４に着座した場合に同乗員Ｃのつま先の前方になる部分に、前方に向けて窪む形状の凹部を形成した。上記凹部を、窓部３０を平板状に形成するなどして省略してもよい。
【００４２】
・窓部３０に相当する部材を、プレス加工などによって、クロスメンバ２０に一体形成してもよい。
・液状ガスケットを硬化させてシール部１７にすることに代えて、クロスメンバ２０とフロアパネル１２との間にシート状のシール部を挟持させるようにしてもよい。
【００４３】
・クロスメンバ２０とピラー１５Ｒ（またはピラー１５Ｌ）との合わせ面に、シール部材を設けてもよい。
・クロスメンバ２０を板金加工によって形成する場合には、その各部に隙間が形成され易いため、そうした隙間にシール部材を設けることが望ましい。これにより、空気通路２５内部から外部への空調用空気の不要な漏れを好適に抑えることができる。
【００４４】
・空気通路２５内部から外部への空調用空気の不要な漏れが許容範囲内に抑えられるのであれば、シール部１７を省略してもよい。
・開口部２２Ａの形成位置は任意に変更可能である。またクロスメンバ２０に、開口部２２Ａおよび窓部３０を１つのみ設けたり、３つ以上設けたりしてもよい。
【００４５】
・図６に示すように、前後方向において３列に並ぶ座席を有する車両において、２列目座席１４Ｆと３列目座席１４Ｒとの間に配置されるピラー４０間に架設されるクロスメンバ４１を、上記実施形態のクロスメンバ２０に準じた構造にしてもよい。具体的には、クロスメンバ４１は、フロア１６よりも上方まで突出する態様でフロアパネル１２の上面に突設されるとともに、空調用の空気が通過する空気通路４３が内部に区画形成される。クロスメンバ４１の前壁には空調用ダクト１８Ｂが接続されて空調用空気を空気通路４３に導入する導入孔（図示略）が形成されており、クロスメンバ４１の後壁には空気通路４３の内部から外部に空調用空気を排出する排出孔（図示略）が形成されている。なお、図６に示す構成において、クロスメンバ２０および空調用ダクト１８Ａを省略することができる。すなわち、本実施形態の車体構造をクロスメンバ４１のみに適用することができる。
【００４６】
・クロスメンバよりも後方において空調用ダクトが延びる場合には、クロスメンバの後壁に導入孔を形成するとともに、クロスメンバの前壁に排出孔を形成するようにしてもよい。
【００４７】
・例えばクロスメンバの前壁および後壁の一方に導入孔および排出孔の両方を設けるようにするなど、導入孔や排出孔の形成位置は任意に変更することができる。こうした構成によっても、クロスメンバの周辺における空調用ダクトの延設位置と空調用空気の排出位置とをサイドメンバを利用して車幅方向に容易にオフセットすることができるため、空調用ダクトの配置の自由度を高くすることができる。
【符号の説明】
【００４８】
１０…車両、１１…キャビン、１２…フロアパネル、１３…前部座席、１４…後部座席、１４Ｆ…２列目座席、１４Ｒ…３列目座席、１５Ｒ，１５Ｌ，４０…ピラー、１６…フロア、１７…シール部、１８…空調装置、１８Ａ，１８Ｂ…空調用ダクト、２０，４１…クロスメンバ、２１…前壁、２１Ａ…導入孔、２２…後壁、２２Ａ…開口部、２３…上壁、２４…リブ、２５，４３…空気通路、３０…窓部、３１…周壁、３２…フランジ、３３…底壁、３３Ａ…スリット。
【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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