(57)【要約】      （修正有）【課題】サスペンションメンバに前向きの力が掛かったときに、ブラケットのサスペンションメンバを支持する部位からフロントサイドメンバに対して剥離方向の力が掛からないようにした車両構造を提供する。【解決手段】高張力鋼製のフロントサイドメンバが、フロアパネルの下面から下方に離間する底壁部、底壁部の両側縁部から上方にそれぞれ延びる左右一対の側壁部、及び左右の側壁部の上端部から延び且つフロアパネルの下面に接合される左右一対のフランジ部、を備え、ブラケットが、底壁部の下面にスポット溶接される第１被固定部、車幅方向の内側に位置する側壁部の外面にスポット溶接され且つ第１被固定部の側縁部から上方に延びる第２被固定部、及び第２被固定部から延び、フランジ部の下面ではなくフロアパネルの下面にスポット溶接され且つサスペンションメンバが支持される第３被固定部を備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の一部を構成する金属製のフロアパネルと、
前記フロアパネルの下面に接合された高張力鋼製の左右一対のフロントサイドメンバと、
左右の前記フロントサイドメンバにそれぞれ接合される左右一対の金属製のブラケットと、
左右の前記ブラケットに支持されるサスペンションメンバと、
を備え、
前記フロントサイドメンバが、前記フロアパネルの下面から下方に離間する底壁部、前記底壁部の両側縁部から上方にそれぞれ延びる左右一対の側壁部、及び左右の前記側壁部の上端部から延び且つ前記フロアパネルの下面に接合される左右一対のフランジ部、を備え、
前記ブラケットが、前記底壁部の下面にスポット溶接される第１被固定部、車幅方向の内側に位置する前記側壁部の外面にスポット溶接され且つ前記第１被固定部の側縁部から上方に延びる第２被固定部、及び前記第２被固定部から延び、前記フランジ部の下面ではなく前記フロアパネルの下面にスポット溶接され且つ前記サスペンションメンバが支持される第３被固定部を備える、
車両構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フロアパネル、フロントサイドメンバ、及びサスペンションメンバを備える車両構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７乃至図１０は車両構造の一例である。この車両の金属製のフロアパネルの下面には、左右一対の金属製のフロントサイドメンバリア（フロントサイドメンバ）がそれぞれ接合されている。各フロントサイドメンバリアは、フロアパネルの下面から下方に離間する底壁部、底壁部の両側縁部から上方にそれぞれ延びる左右一対の側壁部、及び左右の側壁部の上端部から延び且つフロアパネルの下面に接合される左右一対のフランジ部、を備えている。フロントサイドメンバリアの板厚を小さくして軽量化を図るために、各フロントサイドメンバリアは高張力鋼によって製造されている。
【０００３】
左右のフロントサイドメンバリアには、左右一対の金属製のブラケットがそれぞれ接合されている。各ブラケットは、第１被固定部、第１被固定部の側縁部から上方に延びる第２被固定部、及び第２被固定部から延びる第３被固定部を備えている。第１被固定部は底壁部の下面にスポット溶接され、第２被固定部は車幅方向の内側に位置する側壁部の外面にスポット溶接され、及び第３被固定部はフランジ部の下面及びフロアパネルの下面にスポット溶接される。なお図９及び図１０の×印はスポット溶接を表している。
【０００４】
左右のブラケットの第３被固定部にはサスペンションメンバの左右両端部がそれぞれ支持されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２９１８５５号公報
【発明の概要】
【０００６】
サスペンションメンバにはトルクロッド（図示略）の後端部が接続されている。周知のように、車両の発進時（後退時を含む）に車両の内燃機関（図示略）が車体に対して前後方向に相対移動すると、トルクロッドがサスペンションメンバを前方に引っ張るか又は後方に押す。
【０００７】
トルクロッドがサスペンションメンバに前向きの力を及ぼすと、この力がサスペンションメンバから左右のブラケットの第３被固定部に及ぶ。すると図１０に示すように、ブラケットの第１被固定部及び第２被固定部のフロントサイドメンバリアの底壁部及び側壁部に対する各スポット溶接個所には矢印Ｆ１方向の力がそれぞれ及ぶ。矢印Ｆ１方向の力の分力の大部分は、第１被固定部及び第２被固定部の面内方向の力（せん断応力）である。
【０００８】
一方、ブラケットの第３被固定部のフランジ部に対するスポット溶接個所に発生するＦ２方向の力の分力の大部分は、第３被固定部の面外方向の力である。即ち、矢印Ｆ２方向の力は、第３被固定部をフランジ部から下方に剥離させるように働く。周知のように高張力鋼は剥離方向の荷重に対する疲労強度が小さい。そのため、第３被固定部と高張力鋼製であるフランジ部とのスポット溶接部に矢印Ｆ２方向の力が及ぶのは好ましくない。
【０００９】
本発明は上述した課題に対処するためになされたものである。即ち、本発明の目的の一つは、サスペンションメンバに前向きの力が掛かったときに、ブラケットのサスペンションメンバを支持する部位からフロントサイドメンバに対して剥離方向の力が掛からないようにした車両構造を提供することにある。
【００１０】
本発明の車両構造は、
車両の一部を構成する金属製のフロアパネル（１４）と、
前記フロアパネルの下面に接合された高張力鋼製の左右一対のフロントサイドメンバ（２０）と、
左右の前記フロントサイドメンバにそれぞれ接合される左右一対の金属製のブラケット（３０）と、
左右の前記ブラケットに支持されるサスペンションメンバ（４０）と、
を備え、
前記フロントサイドメンバが、前記フロアパネルの下面から下方に離間する底壁部（２３）、前記底壁部の両側縁部から上方にそれぞれ延びる左右一対の側壁部（２４）、及び左右の前記側壁部の上端部から延び且つ前記フロアパネルの下面に接合される左右一対のフランジ部（２５）、を備え、
前記ブラケットが、前記底壁部の下面にスポット溶接（ＳＷ）される第１被固定部（３１）、車幅方向の内側に位置する前記側壁部の外面にスポット溶接され且つ前記第１被固定部の側縁部から上方に延びる第２被固定部（３２）、及び前記第２被固定部から延び、前記フランジ部の下面ではなく前記フロアパネルの下面にスポット溶接され且つ前記サスペンションメンバが支持される第３被固定部（３３）を備える。
【００１１】
本発明の車両構造では、ブラケットの第１被固定部がフロントサイドメンバの底壁部の下面にスポット溶接され、且つ、第２被固定部が側壁部の外面にスポット溶接される。その一方で、サスペンションメンバが支持される第３被固定部は、フロントサイドメンバ（フランジ部）ではなくフロアパネルの下面にスポット溶接される。
【００１２】
そのため、サスペンションメンバに前向きの力が掛かったときに、第３被固定部に第３被固定部の面外方向の力が及ぶことがある。しかし第３被固定部とフロントサイドメンバ（フランジ部）とは互いにスポット溶接されていない。従って、第３被固定部に上記力が及んだとしても、この力によって第３被固定部とフロントサイドメンバ（フランジ部）との間のスポット溶接が破断して第３被固定部がフロントサイドメンバから剥離することはない。
【００１３】
上記説明においては、本発明の理解を助けるために、後述する実施形態に対応する発明の構成に対し、その実施形態で用いた名称及び／又は符号を括弧書きで添えている。しかしながら、本発明の各構成要素は、前記符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る車両構造（車両前部の構造）を示す下方から見た斜視図である。
【図２】図１からサスペンションメンバを取り外したときの車両構造を示す下方から見た斜視図である。
【図３】図２の矢線IIIで示す部分の拡大図である。
【図４】図３のIV−IV矢線で切断した模試的な断面図である。
【図５】フロアパネル、左側のフロントサイドメンバ（フロントサイドメンバリア）、及び左側のブラケットを示す斜視図である。
【図６】（ａ）はサスペンションメンバに前向きの力が掛かっていないときのフロアパネル、左側のフロントサイドメンバ、及び左側のブラケットを示す斜視図であり、（ｂ）はサスペンションメンバに前向きの力が掛かったときのフロアパネル、左側のフロントサイドメンバ、及び左側のブラケットを示す斜視図である。
【図７】比較例の車体構造の底面図である。
【図８】比較例の図３と同様の拡大図である。
【図９】図８のIX−IX矢線で切断した比較例の模試的な断面図である。
【図１０】比較例のフロアパネル、左側のフロントサイドメンバ、及び左側のブラケットを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態に係る車両構造について添付図面を参照しながら説明する。
図１乃至図３に示すように本実施形態の車体１０は、エンジンルーム１１と車室１２とを区切る金属製のダッシュパネル１３を備えている。エンジンルーム１１には内燃機関（エンジン）がエンジンマウントを介して設けられている。ダッシュパネル１３の上部は略上下方向に延びており、且つ、ダッシュパネル１３の下部は後ろ斜め下方に延びている。さらにダッシュパネル１３の下端部には左右一対の金属製（高張力鋼ではない金属。例えば、通常の鋼）のフロアパネル１４の前端部１４ａが接合されている。フロアパネル１４の前端部１４ａを除く部分である本体部は略水平であり、前端部１４ａは本体部の前部から前斜め上方に向かって延びている。なお、本実施形態の「接合」とは、例えばスポット溶接による接合を意味する。さらに左右のフロアパネル１４の間には金属製（高張力鋼ではない金属。例えば、通常の鋼）のトンネル１５が配設されている。トンネル１５の断面形状はハット形状である。図４に示すようにトンネル１５の左右両側縁部（図４では左端部のみを図示）は左右のフロアパネル１４の内側縁部の上面に接合されている。さらにトンネル１５の前端部はダッシュパネル１３の下端部に接合されている。
【００１６】
図１及び図２に示すように、ダッシュパネル１３の前面の左右２箇所には左右一対の金属製（高張力鋼ではない金属。例えば、通常の鋼）のフロントサイドメンバフロント１６（フロントサイドメンバ）の後端部が接合されている。さらに左右のフロントサイドメンバフロント１６の前端近傍には左右方向に延びる金属製のフロントクロスメンバ１７の左右両端部がそれぞれ接合されている。
【００１７】
図１乃至図６に示すように、左右のフロアパネル１４及びフロントサイドメンバフロント１６には高張力鋼製のフロントサイドメンバリア２０（フロントサイドメンバ）がそれぞれ接合されている。左右のフロントサイドメンバリア２０は平面視において前後方向に延びている。但し、左右のフロントサイドメンバリア２０の側面形状は直線ではない。即ち、フロントサイドメンバリア２０は水平且つ前後方向に延びる基部２１と、基部２１から前斜め上方に向かって延びる前方傾斜部２２と、を有している。フロントサイドメンバリア２０の前端部を除く部分の横断面形状は図４に示す形状である。即ち、フロントサイドメンバリア２０の前端部を除く部分は、底壁部２３と、底壁部２３の左右両側部から斜め上方に延びる左右一対の側壁部２４と、左右の側壁部２４の外側端部から側方に延びる左右一対のフランジ部２５と、を備えている。但し、底壁部２３、側壁部２４、及びフランジ部２５の横断面形状は、フロントサイドメンバリア２０の長手方向位置によって多少異なる。図３に示すようにフロントサイドメンバリア２０の前端部にはフランジ部２５が設けられていない。
【００１８】
基部２１及び前方傾斜部２２の左右のフランジ部２５の上面の多数箇所は、対応するフロアパネル１４の下面に対してスポット溶接ＳＷにより接合されている（図３、図５及び図６に示した各丸印（〇）はスポット溶接ＳＷを表している）。さらに図２に示すように前方傾斜部２２の前端部は対応するフロントサイドメンバフロント１６にスポット溶接ＳＷにより接合されている。
【００１９】
図３乃至図６等に示す金属製（高張力鋼ではない金属。例えば、通常の鋼）であるブラケット３０は、図３及び図４等に示すように、第１被固定部３１と、第１被固定部３１の車内側端部から上方に延びる第２被固定部３２と、第２被固定部３２から車内側に延びる第３被固定部３３と、を備えている。第３被固定部３３の外周縁部は略平板状の溶接対象部３４によって構成され、且つ、第３被固定部３３の溶接対象部３４より内周側に位置する部位は溶接対象部３４から下方に突出する支持部３５によって構成されている。第１被固定部３１及び第２被固定部３２の前後長は第３被固定部３３より長い。さらに第２被固定部３２の後部と溶接対象部３４の後部との間には切欠部３６が形成されている。
【００２０】
図３及び図４に示すように、左右のブラケット３０の第１被固定部３１は対応するフロントサイドメンバリア２０の前方傾斜部２２の底壁部２３の下面と対向し、第２被固定部３２は前方傾斜部２２の内側の側壁部２４の外面と対向し、溶接対象部３４は前端部１４ａの下面と対向している。さらに第１被固定部３１と底壁部２３の複数箇所は互いにスポット溶接ＳＷにより接合されており、第２被固定部３２と側壁部２４の複数箇所は互いにスポット溶接ＳＷにより接合されており、溶接対象部３４と前端部１４ａの複数箇所は互いにスポット溶接ＳＷにより接合されている。
【００２１】
さらに図１に示す金属製のサスペンションメンバ４０の後部の左右両端部が、例えば弾性材料、ボルト、及びナットを介して左右のブラケット３０の支持部３５に接続（支持）されている。サスペンションメンバ４０の左右一対のアーム部４１の前端部はフロントクロスメンバ１７に接合されている。さらにサスペンションメンバ４０の後部にはトルクロッド（図示略）の後端部が接続されている。
【００２２】
車両の発進時（後退時を含む）に上記内燃機関が車体１０に対して前後方向に相対移動すると、トルクロッドがサスペンションメンバ４０を前方に引っ張るか又は後方に押す。そしてサスペンションメンバ４０が前方に引っ張られると、左右のブラケット３０の第３被固定部３３には図５に矢印で示す力Ｆ２が掛かる。この力Ｆ２の分力の大部分は、第３被固定部３３（溶接対象部３４）を対応するフロアパネル１４から剥離させるように働く第３被固定部３３の面外方向の力である。しかしフロアパネル１４及びブラケット３０は高張力鋼製ではないため、フロアパネル１４及びブラケット３０は高張力鋼製の場合と比べて剥離方向の荷重に対する疲労強度が大きい。さらに第３被固定部３３の左右方向長が（図７乃至図１０の第３被固定部より）長いので、溶接対象部３４とフロアパネル１４との間には多数のスポット溶接ＳＷが施されている。さらにフロアパネル１４の内側縁部はトンネル１５の側縁部に接合されているためフロアパネル１４の内側縁部以外の部位よりも面外方向の力に対する剛性が高くなっており、且つ、図４に示すように溶接対象部３４の車内側端部３４ａがフロアパネル１４の内側縁部にスポット溶接ＳＷにより接合されている。そのため、第３被固定部３３に掛かる力Ｆ２によって第３被固定部３３が対応するフロアパネル１４から下方に剥離するおそれは小さい。
【００２３】
さらに第３被固定部３３（溶接対象部３４）は高張力鋼製のフロントサイドメンバリア２０のフランジ部２５に対してスポット溶接ＳＷにより接合されていない。従って、第３被固定部３３（溶接対象部３４）に掛かる力Ｆ２によって、フランジ部２５と溶接対象部３４との間のスポット溶接が破断して第３被固定部３３がフランジ部２５から剥離することはない。
【００２４】
一方、サスペンションメンバ４０が前方に引っ張られると、左右のブラケット３０の第１被固定部３１の各スポット溶接ＳＷが施された部位には、図６（ｂ）に示す力Ｆ１が働く。この力Ｆ１の分力の大部分は、第１被固定部３１の面内方向の力（せん断応力）である。さらに左右のブラケット３０の第２被固定部３２の各スポット溶接ＳＷが施された部位にも力Ｆ１が働く。この力Ｆ１の分力の大部分は、第２被固定部３２の面内方向の力（せん断応力）である。換言すると、第１被固定部３１の各スポット溶接ＳＷが施された部位及び第２被固定部３２の各スポット溶接ＳＷが施された部位には、第１被固定部３１及び第２被固定部３２を高張力鋼製のフロントサイドメンバリア２０から下方に剥離させる方向の力は殆ど掛からない。そのため、高張力鋼製のフロントサイドメンバリア２０は剥離方向の荷重に対する疲労強度が小さいものの、第１被固定部３１及び第２被固定部３２とフロントサイドメンバリア２０との間のスポット溶接ＳＷが施された箇所が破断して第１被固定部３１及び第２被固定部３２がフロントサイドメンバリア２０から下方に剥離するおそれは小さい。
【００２５】
さらにブラケット３０の第１被固定部３１及び第２被固定部３２の前後長は第３被固定部３３より長い。そのため、第１被固定部３１及び第２被固定部３２の前後長が第３被固定部３３と同一又は短い場合と比べて、第１被固定部３１及び第２被固定部３２とフロントサイドメンバリア２０との間により多くのスポット溶接ＳＷを施すことが可能である。そのため、第３被固定部３３とフロントサイドメンバリア２０との間にはスポット溶接ＳＷが施されていないものの、上記力Ｆ１、Ｆ２によってブラケット３０が破断したり、ブラケット３０がフロントサイドメンバリア２０から分離したりするおそれは小さい。
【００２６】
以上、本発明を上記実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００２７】
例えば、対応するフロントサイドメンバフロント１６とフロントサイドメンバリア２０とを高張力鋼を用いて一体成形してもよい。
【符号の説明】
【００２８】
１０・・・車体、１４・・・フロアパネル、１４ａ・・・前端部、１６・・・フロントサイドメンバフロント（フロントサイドメンバ）、２０・・・フロントサイドメンバリア（フロントサイドメンバ）、２２・・・前方傾斜部、２３・・・底壁部、２４・・・側壁部、２５・・・フランジ部、３０・・・ブラケット、３１・・・第１被固定部、３２・・・第２被固定部、３３・・・第３被固定部、３４・・・溶接対象部、３４ａ・・・車内側端部、３５・・・支持部、３６・・・切欠部、ＳＷ・・・スポット溶接。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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