(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロアパネルの車幅方向両側に車体前後方向に略沿って配置された一対のサイドシルと、
車幅方向に略沿って延出して、両端部が一対の前記サイドシルに結合されたフロアクロスメンバと、を備え、
前記フロアクロスメンバは、
一対の前記サイドシルの各上壁に接合される端縁接合部と、
車幅方向内側から外側に向かって下方傾斜して前記端縁接合部に連設される高剛性部と、
前記高剛性部の車幅方向内側に連設される中央上壁と、を有し、
前記端縁接合部と前記高剛性部と前記中央上壁が前記サイドシルの前記上壁の上面よりも上方に配置され、
前記中央上壁に、凹状に下方に窪む下方屈曲部が設けられ、
前記下方屈曲部を跨ぐ位置には、乗員着座用のシートを取り付けるための取付ブラケットが固定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、車両の下部の車体構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両の下部の車体構造として、フロアパネルの左右の両側に、車体前後方向に略沿って延出するサイドシルが配置され、車幅方向に略沿って延出するフロアクロスメンバが左右のサイドシルに結合されたものがある（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の車体構造は、左右のサイドシルの内側側面に、フロアパネルとフロアクロスメンバの左右の各端部が結合され、フロアクロスメンバの上面に脆弱部であるビードが形成されている。この車体構造においては、サイドシルの外側側面に衝撃荷重が入力されたときに、フロアクロスメンバがビード部分を屈曲基点として曲がることで入力衝撃を効率良く吸収する。
【０００４】
特許文献２に記載の車体構造は、左右のサイドシルの内側側面に、フロアパネルとフロアクロスメンバの左右の各端部が結合され、さらに、左右のサイドシルの上面とフロアクロスメンバの側縁部の上面とに補強部材が跨って接合されている。補強部材は、サイドシルの上面からフロアクロスメンバの上面に向かって斜め下方に傾斜し、その斜め下方に傾斜した部分に補強ビードが設けられている。この車体構造の場合、サイドシルの外側側面に衝撃荷重が入力されると、衝撃荷重がフロアクロスメンバの側端部と補強部材を通してフロアクロスメンバの中央領域に伝達され、このときフロアクロスメンバが補強ビードの終端部付近を屈曲基点として曲がることで入力衝撃を効率良く吸収する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２４７００３号公報
【特許文献２】特許第５０５３４０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１，２に記載の車体構造は、いずれもフロアクメスメンバの上面が左右のサイドシルの上面よりも低く、サイドシルの側面に襲撃荷重が入力されたときに屈曲基点となる部分もサイドシルの上面よりも低い位置となっている。
このため、サイドシルの側面に衝撃荷重が入力された場合には、フロアクロスメンバ上の脆弱部を基点として望ましい衝撃吸収性能を発揮することができるが、サイドシルよりも上方側部分、例えば、センターピラー部分等に衝撃荷重が入力された場合には、サイドシルの上部を車幅方向内側に倒す回転モーメントに対してフロアクロスメンバは大きな抗力を発揮しにくい。
【０００７】
そこで本発明は、サイドシルの側面に衝撃荷重が入力された場合と、サイドシルよりも上方側部分に衝撃荷重が入力された場合のいずれにおいても、望ましい乗室保護性能を発揮することができる車体構造を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る車体構造は、上記課題を解決するために、以下の構成を採用した。
即ち、本発明に係る車体構造は、フロアパネル（例えば、実施形態のフロアパネル３）の車幅方向両側に車体前後方向に略沿って配置された一対のサイドシル（例えば、実施形態のサイドシル２）と、車幅方向に略沿って延出して、両端部が一対の前記サイドシルに結合されたフロアクロスメンバ（例えば、実施形態のフロアクロスメンバ５）と、を備え、前記フロアクロスメンバは、一対の前記サイドシルの各上壁に接合される端縁接合部（例えば、実施形態の端縁接合部１２）と、車幅方向内側から外側に向かって下方傾斜して前記端縁接合部に連設される高剛性部（例えば、実施形態のビード１４）と、前記高剛性部の車幅方向内側に連設される中央上壁（例えば、実施形態の中央上壁１６）と、を有し、前記端縁接合部と前記高剛性部と前記中央上壁が前記サイドシルの前記上壁の上面よりも上方に配置され、前記中央上壁に、凹状に下方に窪む下方屈曲部（例えば、実施形態の下方屈曲部１７）が設けられ、前記下方屈曲部を跨ぐ位置には、乗員着座用のシートを取り付けるための取付ブラケット（例えば、実施形態の取付ブラケット１８）が固定されていることを特徴とする。
【０００９】
上記の構成により、サイドシルの側面に衝撃荷重が入力された場合には、サイドシルに入力された衝撃荷重がフロアクロスメンバの端縁接合部を通して高剛性部と下方屈曲部に作用し、このとき高剛性部の頂部と下方屈曲部の底部を屈曲基点としてフロアクロスメンバが蛇腹状に屈曲する。フロアクロスメンバはこの間に入力衝撃を吸収する。
また、車両のサイドシルよりも上方側部分に衝撃荷重が入力され、サイドシルの上部を車幅方向内側に倒す回転モーメントがサイドシルに作用すると、サイドシルの上壁に端縁接合部を介して接続されたフロアクロスメンバの高剛性部が上記回転モーメントに対して反力を作用させる。このとき、フロアクロスメンバは、下方屈曲部を含む中央上壁と高剛性部がサイドシルの上壁の上面よりも上方側に位置されているため、下方屈曲部には屈曲が生じにくくなる。したがって、車両のサイドシルよりも上方側部分に衝撃荷重が入力された場合には、サイドシルの上部の車幅方向内側への倒れを抑制し、センターピラー等の側壁部材の変形を抑制することができる。
また、シート取付用の取付ブラケットがフロアクロスメンバの下方屈曲部を補強することになる。このため、サイドシルよりも上方側部分に衝撃荷重が入力されたときに、サイドシルの回転モーメントに対する反力を発生し易くなる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、フロアクロスメンバが端縁接合部と高剛性部と中央上壁とを有し、端縁接合部と高剛性部と中央上壁がサイドシルの上壁の上面よりも上方に配置され、中央上壁に下方屈曲部が設けられているため、サイドシルの側面に衝撃荷重が入力された場合には、高剛性部の頂部と下方屈曲部の底部を屈曲基点としてフロアクロスメンバを効率良く屈曲させることができ、サイドシルよりも上方側部分に衝撃荷重が入力された場合には、フロアクロスメンバの高剛性部が、サイドシルに作用する回転モーメントに対して反力を作用させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態の車両の骨格部を示した斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態の車両を図１のＩＩ−ＩＩ断面線に沿って一部を断面して示した斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態の車両の骨格部を、図１のＩＩＩ部を拡大して示した斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態の車両の図２のＩＶ部を拡大した断面図である。
【図５】本発明の一実施形態の車両の図２のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。
【図６】本発明の一実施形態の車両の図３のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。
【図７】本発明の一実施形態の車両の図３のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明における前後左右等の向きは、特に記載が無ければ車両における向きと同一とする。また、以下の説明に用いる図中適所には、車両前方を示す矢印ＦＲ、車両左方を示す矢印ＬＨ、車両上方を示す矢印ＵＰが記されている。
【００１９】
図１は、本実施実施形態の車両１の骨格部を右前部斜め上方側から見た図である。
車両１の左右の側部の下端には、車体前後方向に略沿って延出するサイドシル２が配置されている。左右のサイドシル２の車幅方向内側面には、乗員室の下方のフロアパネル３の左右両端部が接合されている。左右のサイドシル２の車体前後方向の略中央部にはセンターピラー４が立設されている。左右のサイドシル２のセンターピラー４の立設位置よりも前方側には、車幅方向に略沿って延出して左右のサイドシル２を連結するフロアクロスメンバ５が配置されている。また、フロアパネル３の車幅方向の略中央には、下側に開口する略コ字状の断面が車体前後に連続するフロアトンネル６が設けられている。
【００２０】
図２は、車両１を図１のＩＩ−ＩＩ断面線に沿って一部を断面にして、左後部斜め下方から見た図であり、図３は、図１のＩＩＩ部を拡大した図である。また、図４は、図２のＩＶ部を拡大して示した図であり、図５は、図２のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面を示した図である。
【００２１】
フロアパネル３は、フロアクロスメンバ５の前方側に配置される低位パネル３Ａと、フロアクロスメンバ５の後方側に配置され、少なくとも前縁部３Ｂ−１が低位パネル３Ａよりも所定高さ高位となる高位パネル３Ｂと、を備えている。
【００２２】
低位パネル３Ａは、後端部に立ち上がり壁３Ａ−１を有し、その立ち上がり壁３Ａ−１よりも前方側の略平坦な領域がシートに着座した乗員が足を載せ置く足載せ部３Ａ−２とされている。
【００２３】
高位パネル３Ｂの前縁部３Ｂ−１は、低位パネル３Ａの立ち上がり壁３Ａ−１の上端部や高位パネル３Ｂの後部領域よりも上方に膨出している。この上方に膨出した前縁部３Ｂ−１の下方には、燃料タンク７（図５参照）やマフラー８が配置されている。なお、図２においては、燃料タンク７の図示は省略されている。
【００２４】
フロアクロスメンバ５は、図４に示すように、長尺な金属製の上板部材５Ｕと下板部材５Ｌが前後のフランジ部５Ｕ−ｆ，５Ｌ−ｆ、及び、５Ｕ−ｒ，５Ｌ−ｒで相互に接合されて略矩形状の閉断面に形成されている。上板部材５Ｕと下板部材５Ｌの前部側のフランジ部５Ｕ−ｆ，５Ｌ−ｆは、フロアクロスメンバ５の閉断面の前壁から下方に向かって延出しており、後部側のフランジ部５Ｕ−ｒ，５Ｌ−ｒは、フロアクロスメンバ５の閉断面の後壁から車体後方側に向かって延出している。
【００２５】
前部側のフランジ部５Ｕ−ｆ，５Ｌ−ｆの前面側には、低位パネル３Ａの立ち上がり壁３Ａ−１が重ねられ、その立ち上がり壁３Ａ−１がフランジ部５Ｕ−ｆ，５Ｌ−ｆに対して溶接固定されている。
また、後部側のフランジ部５Ｕ−ｒ，５Ｌ−ｒの間には、上位パネル３Ｂの前縁部３Ｂ−１が配置されている。上位パネル３Ｂの前縁部３Ｂ−１は、その状態でフランジ部５Ｕ−ｒ，５Ｌ−ｒに溶接固定されている。
【００２６】
また、フロアパネル３の下面のうちの、左右のサイドシル２と中央のフロアトンネル６の間には、車体前後方向に略沿って延出するフロアフレーム９が配置されている。フロアフレーム９は、左右のサイドシル２よりも車幅方向内側位置においてフロアパネル３の下面を支持するフレーム部材であり、前端部と後端部は図示しない他の車体フレーム部材に結合されている。フロアフレーム９は、図５に示すように、上方が開口するハット状の断面形状に形成され、底壁９ｂと左右の側壁９ｓとを有している。
【００２７】
図２に示すように、フロアフレーム９のうちの、高位パネル３Ｂの下方に配置される部位の左右の側壁９ｓ−１は、低位パネル３Ａの下方に配置される部位の左右の側壁９ｓ−２よりも上方突出高さが高く設定されている。即ち、高位パネル３Ｂの下方に配置される部位の左右の側壁９ｓ−１は、低位パネル３Ａと高位パネル３Ｂの間の段差部を挟んで上方突出高さが高くなっている。
高位パネル３Ｂの下方に配置される部位の左右の側壁９ｓ−１のうちの少なくともいずれか一方には、膨出部が略上下方向に延出する複数の補強ビード１０が形成されている。
【００２８】
また、フロアフレーム９の左右の側壁９ｓ−１の前部上端側には、側壁９ｓ−１の他の部位に対して凹状に窪み、フロアクロスメンバ５の下面に固定される凹状固定部１１が設けられている。凹状固定部１１は、フロアパネル３の低位パネル３Ａと高位パネル３Ｂの境界部において、フロアフレーム９がフロアクロスメンバ５の下方を前後に跨ぐように凹状に形成されている。
【００２９】
図６，図７は、図３のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面を示した図である。
フロアクロスメンバ５は、図３，図６，図７に示すように、左右の側縁部に、左右の対応するサイドシル２の上壁２ａの上面に接合される端縁接合部１２と、端縁接合部１２から車幅方向内側に直線状に延出する一対の内側延長部１３と、端縁接合部１２と内側延長部１３に対して上方に隆起する一対のビード１４と、一対のビード１４を連結する連結壁１５と、設けられている。ビード１４は、その上面が車幅方向内側から外側に向かって下方傾斜して端部が端縁接合部１２に接続されている。本実施形態においては、一対のビード１４が端縁接合部１２に連設される高剛性部を構成している。
【００３０】
また、フロアクロスメンバ５の車幅方向左右のビード１４の形成部の間は、車幅方向に延出するフロアクロスメンバ５の中央上壁１６によって連結されている。中央上壁１６のうちの、左右のビード１４の形成部の車幅方向内側に隣接する位置には、下方に凹状に窪む下方屈曲部１７が形成されている。
フロアクロスメンバ５は、左右の端縁接合部１２と、ビード１４と、中央上壁１６とが左右のサイドシル２の上壁２ａの上面よりも上方に配置されている。また、図１，図２に示すように、フロアクロスメンバ５の左右の各下方屈曲部１７の上方を跨ぐ位置には、図示しない乗員着座用のシートを取り付けるための取付ブラケット１８が取り付けられている。
【００３１】
以上の構成において、図１，図６中の矢印Ｗ１で示すように、車両１のサイドシル２の外側側面に衝撃荷重Ｗ１が直接入力された場合には、その衝撃荷重Ｗ１がフロアクロスメンバ５の端縁接合部１２を通して傾斜した高剛性のビード１４と、そのビード１４の車幅方向内側に連設する下方屈曲部１７に作用する。このとき、衝撃荷重Ｗ１は、図６中の点線で示すように、傾斜したビード１４の頂部１４ａと下方屈曲部１７の底部１７ａを屈曲基点としてフロアクロスメンバ５を蛇腹状に屈曲変形させる。フロアクロスメンバ５は、この蛇腹状の屈曲変形によって衝撃荷重Ｗ１を吸収する。
【００３２】
また、図１，図７中の矢印Ｗ２で示すように、車両１のサイドシル２よりも上方側のセンターピラー４等に衝撃荷重が入力された場合には、サイドシル２の上部を車幅方向内側に倒す回転モーメントＭがサイドシル２に作用する。このとき、フロアクロスメンバ５は、下方屈曲部１７を含む中央上壁１６と高剛性のビード１４がサイドシル２の上壁２ａの上面よりも上方側に配置されているため、下方屈曲部１７を下方に屈曲させることなく、ビード１４を通してサイドイル２の上壁２ａに対して回転モーメントＭに抗する反力Ａを作用させる。したがって、サイドシルの上部の車幅方向内側への倒れ込みが抑制され、センターピラー４等の車両１の側壁部材の急激な変形を抑制することができる。
【００３３】
以上のように、本実施形態の車体構造においては、フロアクロスメンバ５が端縁接合部１２と高剛性のビード１４と中央上壁１６とを備え、端縁接合部１２とビード１４と中央上壁１６がサイドシル２の上壁２ａの上面よりも上方に配置されているとともに、中央上壁１６に下方屈曲部１７が形成されている。このため、サイドシル２の側面に衝撃荷重Ｗ１が直接入力された場合には、ビード１４の頂部１４ａと下方屈曲部１７の底部１７ａを屈曲基点としてフロアクロスメンバ５を効率良く屈曲させることができ、また、サイドシル２よりも上方側のセンターピラー４等に衝撃荷重Ｗ２が入力された場合には、フロアクロスメンバ５の傾斜した高剛性のビード１４が、サイドシル２に作用する回転モーメントＭに対して反力を作用させ、車両１の側壁部材の急激な倒れ込みを抑制することができる。したがって、いずれの衝撃荷重の入力形態においても、望ましい乗室保護性能を発揮することができる。
【００３４】
また、本実施形態の車体構造においては、フロアクロスメンバ５に、端縁接合部１２から車幅方向内側に直線状に延出する内側延長部１３と、内側延長部１３に対して隆起するビード１４が設けられ、ビード１４が高剛性部を構成するようになっている。このため、内側延長部１３に連続するように形成されたビード１４によってサイドシル２の回転モーメントに対する大きな抗力を得ることができる。さらに、本実施形態の場合、端縁接合部１２から直線状に延出するように内側延長部１３が設けられているため、端縁接合部１２をサイドシル２の上壁２ａの上面に対して安定して当接させることができる。
【００３５】
さらに、本実施形態の車体構造においては、フロアクロスメンバ５の下方屈曲部１７を跨ぐ位置に、乗員着座用のシートを取り付けるための取付ブラケット１８が固定されている。このため、取付ブラケット１８によってフロアクロスメンバ５の下方屈曲部１７を補強して、サイドシル２に回転モーメントが作用したときに安定した反力を得ることができる。
【００３６】
さらに、本実施形態の車体構造の場合、フロアパネル３は、低位パネル３Ａと高位パネル３Ｂに分離して構成されているが、低位パネル３Ａと高位パネル３Ｂは、これらの間にフロアクロスメンバ５が配置され、フロアクロスメンバ５の前後のフランジ部５Ｕ−ｆ，５Ｌ−ｆ、及び、５Ｕ−ｒ，５Ｌ−ｒにそれぞれ接合されている。したがって、本車体構造においては、低位パネル３Ａと高位パネル３Ｂの間の剛性を高く維持することができる。
また、フロアクロスメンバ５は、閉断面を構成する上板部材５Ｕと下板部材５Ｌを相互に接合して構成されているため、上板部材５Ｕと下板部材５Ｌを相互に接合する前に、上板部材５Ｕにビード１４や下方屈曲部１７を容易に形成することができる。
【００３７】
特に、本実施形態においては、フロアクロスメンバ５を構成する上板部材５Ｕと下板部材５Ｌは、後部側のフランジ部５Ｕ−ｒ，５Ｌ−ｒの間に高位パネル３Ｂの前縁部３Ｂ−１を挟み込んだ状態で相互に接合されている。このため、フロアクロスメンバ５と高位パネル３Ｂとの接合部剛性をより高めることができる。
【００３８】
また、本実施形態の車体構造においては、車体前後方向に略沿って延出するフロアフレーム９がフロアパネル３の下方に配置され、フロアフレーム９のうちの、フロアパネル３の低位パネル３Ａと高位パネル３Ｂの境界部位置に、フロアクロスメンバ５の下方を前後に跨ぎフロアクロスメンバ５の下面に固定される凹状固定部１１が設けられている。このため、車体前後方向に略沿って配置されるフロアフレーム９の上方側に、左右のサイドシル２を連結するフロアクロスメンバ５が横切って配置され、かつ、フロアクロスメンバ５の下面がフロアフレーム９によって支持されることになる。この結果、車幅方向中央領域の剛性が高まり、サイドシル２からフロアクロスメンバ５に入力される荷重を高い剛性で支持することが可能になる。
【００３９】
また、本実施形態の車体構造では、高位パネル３Ｂの下方に配置される部位のフロアフレーム９の左右の側壁９ｓ−１が、低位パネル３Ａの下方に配置される部位の左右の側壁９ｓ−２よりも上方突出高さが高く設定され、高位パネル３Ｂの下方に配置される部位の左右の側壁９ｓ−１の一方に補強ビード１０が形成されている。このため、フロアフレーム９の側壁の高さの高い部位においては、補強ビード１０によって側壁９ｓ−１の支持剛性を確保することができる。
【００４０】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。
【符号の説明】
【００４１】
２…サイドシル
３…フロアパネル
３Ａ…低位パネル
３Ｂ…高位パネル
５…フロアクロスメンバ
５Ｕ…上板部材
５Ｕ−ｆ，５Ｕ−ｒ…フランジ部
５Ｌ…下板部材
５Ｌ−ｆ，５Ｌ−ｒ…フランジ部
９…フロアフレーム
９ｓ…側壁
１０…補強ビード
１１…凹状固定部
１２…端縁接合部
１３…内側延長部
１４…ビード（高剛性部）
１６…中央上壁
１７…下方屈曲部
１８…取付ブラケット
【図１】
0006620357.tif 000002
【図２】
0006620357.tif 000003
【図３】
0006620357.tif 000004
【図４】
0006620357.tif 000005
【図５】
0006620357.tif 000006
【図６】
0006620357.tif 000007
【図７】
0006620357.tif 000008