(57)【要約】【課題】車体の衝突安全性を高めることが出来る車両の下部車体構造を提供する。【解決手段】本発明によれば、車両前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレーム（２）と、これらのフロントサイドフレームの後部にそれぞれ接続され車室フロアの両縁部で車両前後方向に延びる左右一対のサイドシル（１２）と、左右一対のフロントサイドフレームの少なくともいずれか一方の後端部と、そのフロントサイドフレームとは左右反対側におけるサイドシルの車両前後方向中間部とを連結する斜行クロスメンバ（４０）と、を有する。【選択図】図１
2008230417.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレームと、
これらのフロントサイドフレームの後部にそれぞれ接続され車室フロアの両縁部で車両前後方向に延びる左右一対のサイドシルと、
上記左右一対のフロントサイドフレームの少なくともいずれか一方の後端部と、そのフロントサイドフレームとは左右反対側における上記サイドシルの車両前後方向中間部とを連結するように斜めに延びる斜行クロスメンバと、を有することを特徴とする車両の下部車体構造。
【請求項２】
上記斜行クロスメンバは、左右一対に設けられ、互いに車幅方向中央部で交差すると共に互いに結合されたＸ字状メンバとなっている請求項１に記載の車両の下部車体構造。
【請求項３】
さらに、車幅方向中間部で車体前後方向に延びると共に上方に膨出するフロアトンネルを有し、
上記左右一対の斜行クロスメンバは、車室フロアの下面部に結合されており、
上記左右一対の斜行クロスメンバが互いに交差している部分は、他の部分とは別体のＸ字状に形成された交差部材で構成され、この交差部材は、側面視で上記フロアトンネルの下方を横切って延びると共にその各端部が上記他の部分にそれぞれ結合される請求項２に記載の車両の下部車体構造。
【請求項４】
さらに、上記サイドシルの車両前後方向中間部と車両のルーフとを連結するように車両上下方向に延びるピラー部、を有し、
上記斜行クロスメンバの後端部は、上記ピラー部及び上記サイドシルの連結部に結合されている請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車両の下部車体構造。
【請求項５】
さらに、車室フロア上面部に結合され上記サイドシルの車両前後方向中間部よりも前方側において車幅方向に延びるクロスメンバを有し、
上記斜行クロスメンバは、車室フロア下面部に結合され、
上記クロスメンバと上記斜行クロスメンバとは、平面視で一部重複し、その重複部分で車室フロアを挟んで互いに結合されている請求項１乃至４のいずれか１項に記載の車両の下部車体構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の下部車体構造に係り、特に、フロントサイドフレーム及びサイドシルを有する車両の下部車体構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の下部におけるフレーム構造は、車体の剛性、強度或いは衝突安全性を保つために、車両前後方向に延びるサイドメンバやサイドシルと、車幅方向に延びる複数のクロスメンバとで構成される井桁構造とするのが一般的である。一方、特許文献１には、フロントサイドフレームの後部を二股に分けてサイドシルとフロアトンネルに結合させる構造が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２１９８７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、近年、車両の衝突安全性をより向上させることが要望されている。そのためには様々な方策が考えられるが、本発明者らは、車両の剛性や強度には、基本的にはフレーム構造が寄与する割合が大きいことに着目した。即ち、画期的なフレーム構造により飛躍的に剛性及び強度を向上させれば、衝突安全性をより大きく高めることが出来ると考えたのである。言い換えると、上述したような従来のフレーム構造では、衝突安全性を大きく高めるには限界があったと考えられている。
【０００５】
本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、車体の剛性及び強度を高めることが出来る車両の下部車体構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために本発明による車両の下部車体構造によれば、車両前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレームと、これらのフロントサイドフレームの後部にそれぞれ接続され車室フロアの両縁部で車両前後方向に延びる左右一対のサイドシルと、左右一対のフロントサイドフレームの少なくともいずれか一方の後端部と、そのフロントサイドフレームとは左右反対側におけるサイドシルの車両前後方向中間部とを連結するように斜めに延びる斜行クロスメンバと、を有することを特徴としている。
このように構成された本発明においては、フロントサイドフレーム及びサイドシルに加え、斜行クロスメンバを有するので、車体の剛性及び強度を高めることが出来る。特に、オフセット衝突に対して剛性及び強度を高めることが出来るので、これについて説明する。オフセット衝突時には、フロントサイドフレームの後部にそれぞれサイドシルが接続されているので、フロントサイドフレームが受ける入力荷重を、そのフロントサイドフレームのすぐ後方のサイドシルに伝達させることが出来る。さらに、左右一対のフロントサイドフレームの少なくともいずれか一方の後端部と、そのフロントサイドフレームとは左右反対側におけるサイドシルの車両前後方向中間部とを連結する斜行クロスメンバを有するので、オフセット衝突時に、フロントサイドフレームが受ける入力荷重を、他方のサイドシルにも伝達することが出来る。このように、本発明によれば、従来の井桁構造ではオフセット衝突時に荷重分担に余り寄与しない左右反対側のサイドシルにも荷重を分散させることが出来る。その結果、左右一対のサイドシルで効率的に荷重を受け止めてオフセット衝突時の衝撃エネルギを吸収することが出来る。また、側突時にも、サイドシルが受ける入力荷重を、斜行クロスメンバでも受け止めることが出来、その結果、サイドシル及び斜行クロスメンバで効率的に荷重を受け止めて衝撃エネルギを吸収することが出来る。
【０００７】
また、本発明において、好ましくは、斜行クロスメンバは、左右一対に設けられ、互いに車幅方向中央部で交差すると共に互いに結合されたＸ字状メンバとなっている。
このように構成された本発明においては、斜行クロスメンバは、互いに車幅方向中央部で交差すると共に互いに結合されたＸ字状メンバとなっているので、前方衝突時や側突時に荷重を受けて生じる左右それぞれの斜行クロスメンバ自身の曲げ変形を互いに抑制して、より確実に荷重を分散させることが出来る。さらに、斜行クロスメンバが斜めに延びるので、車体に入力される荷重に対し、前部斜行クロスメンバの各メンバが受け止め可能な軸力が大きくなり、車体のねじり剛性、特に、車室フロア前部のねじり剛性を向上させることが出来る。
【０００８】
また、本発明において、好ましくは、さらに、車幅方向中間部で車体前後方向に延びると共に上方に膨出するフロアトンネルを有し、左右一対の斜行クロスメンバは、車室フロアの下面部に結合されており、左右一対の斜行クロスメンバが互いに交差している部分は、他の部分とは別体のＸ字状に形成された交差部材で構成され、この交差部材は、側面視でフロアトンネルの下方を横切って延びると共にその各端部が他の部分にそれぞれ結合される。
このように構成された本発明においては、左右一対の斜行クロスメンバが互いに交差している部分は、他の部分とは別体の交差部材で構成されているので、このような交差部材を他の部材よりも後から取りつけることが出来る。従って、交差部材を取りつける前に、フロアトンネル内の排気管やプロペラシャフトなどの配置を容易に行うことが出来る。また、Ｘ字状メンバをフロアトンネルを登らせずに直線的に延ばすことが出来る。
【０００９】
また、本発明において、好ましくは、さらに、サイドシルの車両前後方向中間部と車両のルーフとを連結するように車両上下方向に延びるピラー部、を有し、斜行クロスメンバの後端部は、ピラー部及びサイドシルの連結部に結合されている。
このように構成された本発明においては、斜行クロスメンバの後端部は、ピラー部とサイドシルとの連結部に結合されているので、斜行クロスメンバと、サイドシルと、ピラー部と、３つの部材が同一箇所で結合されることになる。このような結合によれば、車体剛性を向上させることが出来る。ここで、前突時に、斜行クロスメンバへの入力荷重がサイドシルに伝わると、その伝わった荷重によりサイドシルが車幅方向外方に広がるように変形する恐れがある。しかしながら、本発明においては、斜行クロスメンバの後端部が、ピラー部とサイドシルとの連結部に結合されているので、そのようなサイドシルが広がるような変形を抑制することが出来る。さらに、車室周りの全体的な剛性も向上する。
【００１０】
また、本発明において、好ましくは、さらに、車室フロア上面部に結合されサイドシルの車両前後方向中間部よりも前方側において車幅方向に延びるクロスメンバを有し、
斜行クロスメンバは、車室フロア下面部に結合され、クロスメンバと斜行クロスメンバとは、平面視で一部重複し、その重複部分で車室フロアを挟んで互いに結合されている。
このように構成された本発明においては、クロスメンバと斜行クロスメンバとは、平面視で一部重複し、その重複部分で車室フロアを挟んで互いに結合されているので、前方衝突時に荷重を受け止めて生じる斜行クロスメンバ自身の曲げ変形を車幅方向に延びるクロスメンバにより抑制することが出来る。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、車体の剛性及び強度を高めることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態による車両の下部車体構造を下方から見た底面図であり、図２は、本発明の一実施形態による車両の下部車体構造を斜め下方から見た斜視図である。
先ず、主に、車体前後方向に延びるフレームの構成及びフロアの構成について説明する。
図１及び図２に示すように、車両１は、その前方のエンジンルームの側方にてそれぞれ車体前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレーム２を有する。フロントサイドフレーム２は、断面ロ字状の閉断面構造を有している。フロントサイドフレーム２の後方側の部分は、ダッシュパネル４の下方にて、後方に向けて斜め下方に延び且つ車幅方向内方に湾曲している。フロントサイドフレーム２は、その湾曲した部分より後方の部分が、水平方向に且つ車体前後方向に延びてフロアパネル（第１フロアパネル）６の下面部に結合されている。このフロアパネル６には、その車幅方向中央部に、車体前後方向に延びると共に上方に膨出するフロアトンネル８が形成されている。このフロアトンネル８の後端部は、フロアパネル６から斜め上方に向けて立ち上がるキックアップ部（キックアップパネル）１８に接続されている。
【００１３】
各フロントサイドフレーム２の後端部には、それぞれ、その車幅方向外方の部分にトルクボックス１０が結合されている。これらのトルクボックス１０は、その車幅方向外方端部がサイドシル１２に結合されている。これらのトルクボックス１０は、所定の閉断面を有して、斜め後方に向けて延び、フロントサイドフレーム２に加わる荷重をサイドシル１２に有効に伝達するように形成されている。このようにして、フロントサイドフレーム２の後端部がサイドシル１２に結合される。サイドシル１２は、所定の閉断面構造（図３参照）を有し、車両の車幅方向両側の縁部でそれぞれ車体前後方向に延びている。また、これらのサイドシル１２の内方壁部には、フロアパネル６が結合されている（図３参照）。
ここで、図２に示すように、フロントサイドフレーム２には、それぞれ、その上部にフロントのストラットサスペンション（図示せず）を支持するサスタワー１４が形成され、これらのサスタワー１４は、それぞれ、エプロンレインフォースメント１５に結合されている。サスタワー１４はフロントサイドフレーム２に結合されているので、サスペンションからの荷重入力は、サスタワー１４及びフロントサイドフレーム２を介して、他のフレーム部材１２等に伝達される。
【００１４】
次に、サイドシル１２の後端部の内方側には、それぞれ、リアサイドフレーム１６が結合されている。これらのリアサイドフレーム１６は、上方に開口した断面ハット状の形状（図示せず）を有し、その上部の左右両側に形成されたフランジ部（図示せず）が、キックアップ部１８及び第２フロアパネル２０のそれぞれの下面部に結合され且つ一体となった閉断面のフレームとして形成されている。また、図示しないが、リアサイドフレーム１６には、リアサスペンション（図示せず）が取り付けられており、これらのリアサスペンションからの荷重入力は、リアサイドフレーム１６を介して、他のフレーム部材１２等に伝達される。
【００１５】
次に、車両１には、上述した主に車両前後方向に延びるフレームに加えて、車幅方向に延びる数本のクロスメンバが形成されている。これらのフレーム部材について説明する。
先ず、各フロントサイドフレーム２の前端部には、車幅方向に延びるＮｏ．１クロスメンバ２２が結合されている。このＮｏ．１クロスメンバ２２は、クラッシュカン（図示せず）等を介してフロントサイドフレーム２に取りつけられており、バンパーレインフォースメントの機能を有している。
次に、フロアパネル６には、Ｎｏ．２クロスメンバ２４が形成されている。このＮｏ．２クロスメンバ２４は、下方に開口した断面ハット状の形状（図９参照）を有し、その下部の左右両側に形成されたフランジ部が、フロアパネル６の上面部に結合され且つ一体となった閉断面のフレームとして形成されている。このＮｏ．２クロスメンバ２４は、その両端部がサイドシル１２に結合されており、主に車幅方向の剛性を高めると共に、前席の脚部を支持するシートブラケットの役割をも果たしている。このＮｏ．２クロスメンバ２４は、正面視で、フロアトンネル８の山なりの断面形状に沿って延びている。
【００１６】
このＮｏ．２クロスメンバ２４の後方には、通称シートブラケット２６が形成されている。図２に示すように、これらのシートブラケット２６は、車体前後方向の中間部に設けられたＢピラー（センターピラー）２８及びサイドシル１２の結合部３０に結合されている（図４参照）。このシートブラケット２６は、これらの結合部３０から車幅方向内方に延び、フロアパネル６上において、サイドシル１２とフロアトンネル８との間で終端している。このシートブラケット２６は、下方に開口した断面ハット状の形状（図４参照）を有し、その下部の左右両側に形成されたフランジ部が、フロアパネル６の上面部に結合され且つ一体となった閉断面のフレームとして形成されている。このシートブラケット２６は、前席の脚部を支持するシートブラケットの役割をも果たしている。
【００１７】
これらのシートブラケット２６の後方には、Ｎｏ．３クロスメンバ３２が形成されている。このＮｏ．３クロスメンバ３２は、上方に開口した断面ハット状の形状（図示せず）を有し、その上部の左右両側に形成されたフランジ部（図示せず）が、キックアップ部１８の傾斜に合わせた角度で延び、それらのフランジ部がキックアップ部１８の下面部に結合され且つ一体となった閉断面のフレームとして形成されている。このＮｏ．３クロスメンバ３２は、その両端部がサイドシル１２及びリアサイドフレーム１６に結合されており、主に車幅方向の剛性を高めるようになっている。より詳細には、Ｎｏ．３クロスメンバ３２の両端部がサイドシル１２の後端部の内方側部分に結合されると共に、Ｎｏ．３クロスメンバ３２の両端部の後方側部分がリアサイドフレーム１６の前端部に結合されている。
【００１８】
このＮｏ．３クロスメンバ３２の後方には、Ｎｏ．４クロスメンバ３４が形成されている。このＮｏ．４クロスメンバ３４は、上方に開口した断面ハット状の形状（図示せず）を有し、その上部の左右両側に形成されたフランジ部（図示せず）が、キックアップ部１８及び第２フロアパネル２０の下面部に結合され且つ一体となった閉断面のフレームとして形成されている。このＮｏ．４クロスメンバ３４は、その両端部がリアサイドフレーム１６に結合されており、主に車幅方向の剛性を高めるようになっている。
このＮｏ．４クロスメンバ３４の後方には、Ｎｏ．５クロスメンバ３６が形成されている。ここで、第２フロアパネル２０は、トランクスペースの床面の一部を構成し、スペアタイヤパン３５が形成されている。Ｎｏ．５クロスメンバ３２は、この第２フロアパネル２０の下面部に結合され、スペアタイヤパン３５を支持するように下方に湾曲して構成されている。
【００１９】
ここで、さらに、サイドシル１２、リアサイドフレーム１６、Ｎｏ．３クロスメンバ３２及びＮｏ．４クロスメンバ３４のフレーム構成を説明する。
先ず、リアサイドフレーム１６は、その前端部の車幅方向外方の側面部がサイドシル１２の内方側の側面部に結合されている。さらに、リアサイドフレーム１６の前端部は、Ｎｏ．３クロスメンバ３２の後面部に結合されている。また、Ｎｏ．３クロスメンバ３２の両端部がサイドシル１２の後端部の内方側部分に結合されている。このように、Ｎｏ．３クロスメンバ３２は、左右のサイドシル１２を互いに連結すると共に、左右のリアサイドフレーム１６をも互いに連結している。リアサイドフレーム１６は、それらのサイドシル１２及びＮｏ．３クロスメンバ３２との結合部から、後輪のホイールハウス３７を避けるように、後方に且つ車幅方向内方に向けて延び、後輪のホイールハウス３７に沿って形成されている。そして、リアサイドフレーム１６が側面視でホイールハウス３７とが重複する部分は、その前端部（リアサイドフレーム１６と、サイドシル１２及びＮｏ．３クロスメンバ３２との結合部）よりも、互いのリアサイドフレーム１６の車幅方向の間隔が狭くなっている。上述したＮｏ．４クロスメンバ３４は、この側面視でリアサイドフレーム１６とホイールハウス３７とが重複する部分に設けられており、その車幅方向の長さが、Ｎｏ．３クロスメンバ３２よりも短く形成されている。
【００２０】
次に、図３及び図４により、Ｂピラー２８、サイドシル１２及びクロスメンバの結合部３０の構造を説明する。図３は、本発明の一実施形態によるサイドシル、Ｂピラー及びクロスメンバの結合部の構成を示す斜視図であり、図４は、図３のIV-IV線に沿って見たサイドシル、Ｂピラー及びクロスメンバの結合部の断面構造を示す断面図である。
図３及び図４に示すように、サイドシル１２は、サイドシルインナ１２ａ、サイドシルレインフォースメント１２ｂ及びサイドシルアウタ１２ｃにより構成されている。そして、Ｂピラー２８は、ピラーインナ２８ａ、ピラーインナガセット２８ｂ、ピラーレインフォースメント２８ｃ、及び、上述したサイドシルアウタ１２ｃと連続して形成されたピラーアウタ２８ｄにより構成されている。
サイドシル１２の下端部では、サイドシル１２を縦断して下方まで延びるピラーインナ２８ａが、サイドシルインナ１２ａ、サイドシルレインフォースメント１２ｂ及びサイドシルアウタ１２ｃで挟み込まれると共にこれらの部材が互いに溶接されている。サイドシル１２の上端部では、同じくピラーインナ２８ａが、サイドシルインナ１２ａ及びサイドシルレインフォースメント１２ｂで挟み込まれ、さらに、これらの部材が、車幅方向内方側に設けられたピラーインナガセット２８ｂと共に互いに溶接されている。また、Ｂピラー２８の内方には、ピラーレインフォースメント２８ｃが車体上下方向に延びており、その下端部が、サイドシルレインフォースメント１２ｂに溶接されている。
【００２１】
これらのように構成された結合部３０には、さらに、フロアパネル６、上述したシートブラケット２６、及び、後述する第１及び第２斜行クロスメンバ４０、５０が結合されている。
図３及び図４に示すように、フロアパネル６は、その端縁部にフランジ部６ａを有し、このフランジ部６ａがサイドシル１２の内方側の側面に溶接されている。
また、シートブラケット２６には、その端縁部にノッチ２６ａが設けられており、このノッチ２６ａが、サイドシル１２の肩部に合わさるように形成されている。このように構成されたノッチ２６ａによれば、側面衝突時に、側突力が、サイドシル１２及びＢピラー２８からシートブラケット２６に効果的に加わるようになっている。
さらに、後述する第１斜行クロスメンバ４０にもノッチ４４ａが設けられており、このノッチ４４ａが、サイドシル１２の下方の肩部に合わさるように形成されている。図示しないが、第２斜行クロスメンバ５０も同様に構成されている。そして、側面衝突時に、側突力が、サイドシル１２及びＢピラー２８から第１及び第２の斜行クロスメンバ４０、５０に効果的に加わるようになっている。
【００２２】
次に、図１及び図２により、本発明の実施形態による斜行クロスメンバの配置に関する構成を説明する。斜行クロスメンバとは、上述した車体前後方向及び車幅方向に延びる部材に加え、平面視で車体前後方向及び車幅方向の両方向に対し斜めに延びるフレーム部材である。以下、これらの部材について説明する。
先ず、フロントサイドフレーム２の後端部には、それぞれ、その車幅方向内方の部分に、第１斜行クロスメンバ（前部斜行クロスメンバ）４０が結合されている。この第１斜行クロスメンバ４０は、その全体形状として、Ｘ字状に交わる２本のクロスメンバで構成されている。そして、その一方が、車幅方向左側のフロントサイドフレーム２の後端部内方部分２ａから、反対側、つまり、車幅方向右側のＢピラー２８及びサイドシル１２の結合部３０まで延びている。同様に、第１斜行クロスメンバ４０の他方は、車幅方向右側のフロントサイドフレーム２の後端部内方部分２ａから、反対側、つまり、車幅方向左側のＢピラー２８及びサイドシル１２の結合部３０まで延びている。これらのように、第１斜行クロスメンバ４０は、それぞれ、フロントサイドフレーム２の後端部と、車幅方向反対側におけるＢピラー２８及びサイドシル１２の結合部３０とを結合している。このように、第１斜行クロスメンバ４０は、互いに交差したＸ字状の部材で形成されており、それぞれ、フロアトンネル８の空間の下方を横切るように延びている。
【００２３】
さらに、Ｂピラー２８及びサイドシル１２の結合部３０には、第２斜行クロスメンバ（後部斜行クロスメンバ）５０が結合されている。この第２斜行クロスメンバ５０は、その全体形状として、Ｖ字状を示す２本のクロスメンバで構成されている。そして、その一方が、車幅方向左側のＢピラー２８及びサイドシル１２の結合部３０から、Ｎｏ．４クロスメンバ３４の車幅方向中間部３４ａまで延びている。同様に、第２斜行クロスメンバ５０の他方は、車幅方向右側のＢピラー２８及びサイドシル１２の結合部３０から、Ｎｏ．４クロスメンバ３４の車幅方向中間部３４ａまで延びている。これらのように、第２斜行クロスメンバ５０は、それぞれ、Ｂピラー２８及びサイドシル１２の結合部３０と、Ｎｏ．４クロスメンバ３４の中間部３４ａとを結合している。
【００２４】
次に、図１、図２、図５乃至図８により、第１斜行クロスメンバの具体的な構造を説明する。
図５は、本発明の一実施形態によるフロアパネル及びこのフロアパネルに取りつけられた第１斜行クロスメンバの直線部材を斜め下方側から見た斜視図であり、図６は、本発明の一実施形態による第１斜行クロスメンバの交差部のＸ字状部材を斜め下方側から見た斜視図であり、図７は、本発明の一実施形態による第１斜行クロスメンバの直線部材と、Ｘ字状部材との結合部の構造を斜め下方側から見た斜視図であり、図８は、本発明の一実施形態による第１斜行クロスメンバの直線部材と、Ｘ字状部材との結合部の断面構造を示す断面図であり、上下が逆さまに示された図である。
【００２５】
第１斜行クロスメンバ４０は、複数の部材から構成されている。先ず、図３に示すように、第１斜行クロスメンバ４０は、フロントサイドフレーム２の後端部内方部分２ａから延びる２本の直線部材４２と、Ｂピラー２８及びサイドシル１２の結合部３０から延びる２本の直線部材４４とを有する。これらの各直線部材４２、４４は、上方に開口した断面ハット状の形状（図４、図９参照）を有し、その上部の左右両側に形成されたフランジ部４２ｃ、４４ｃが、フロアパネル６の下面部に結合され且つ一体となった閉断面のフレームとして構成されている。
なお、図４に示すように、２つの直線部材４４には、上述したように、ノッチ４４ａが設けられており、このノッチ４４ａが、サイドシル１２の下方の肩部に合わさるように形成されている。なお、他方の前方側に存在する２つの直線部材４２も、これらと同様に、フロントサイドフレーム２に結合されている。
【００２６】
図５に示すように、４つの直線部材４２、４４は、フロアトンネル８の膨出部の近傍まで延びている。これらの４つの直線部材４２、４４を互いに連結し、全体としてＸ字状に延びる第１斜行クロスメンバ４０を構成するための部材が、図６に示すＸ字状の交差部材４６である。この交差部材４６は、上方に開口した断面ハット状の形状を有し、その縁部にはフランジ部４６ａが形成されている。この交差部材４６は、ホットプレスにより形成可能である。ただし、図６中Ａで示すようなエラ部では、プレス加工の制約上、フランジ部を設けないようにしている。
【００２７】
図６及び図７に示すように、交差部材４６は、その４つの端部にそれぞれ、ボルトを通すための孔４６ｂが設けられている。一方、４つの直線部材４２、４４の端部にも、それぞれ、ボルトを通すための孔４２ｂ、４４ｂが設けられている。図８に示すように、４つの直線部材４２、４４の穴の内方にはウェルドナット４８が設けられている。
また、交差部材４６の４つの端部には、それぞれ拡大部４６ｃが設けられている。そして、このような拡大部４６ｃと共にノッチ４６ｄが形成されている。これらの拡大部４６ｃの内方側の寸法は、それぞれ、４つの直線部材４２、４４の端部の外方側の寸法とほぼ同じになるように構成され、拡大部４６ｃの内方に４つの直線部材４２、４４の端部がそれぞれが嵌るようになっている。その際、拡大部４６ｃのノッチ４６ｄが、直線部材４２、４４の端部と係合する。
【００２８】
組み立ての際は、先ず、直線部材４２、４４を図５に示すように設置し、その後、図６に示す交差部材４６を図７のように合わせる。そして、拡大部４６ｃの外方側からボルト４９をウェルドナット４８にねじ込むことで、全体としてＸ字状にクロスして延びる第１斜行クロスメンバ４０が形成される。
このような組み立て方法であれば、先ず、例えば、図５に示す触媒７や排気管９を設置した後に、Ｘ字状の第１斜行クロスメンバ４０を構成することが出来る。このように、フロアトンネル内の排気管やプロペラシャフトなどの配置を容易に行うことが出来る。また、Ｘ字状のクロスメンバをフロアトンネルを登るように湾曲させずに直線的に延ばすことが出来る。
【００２９】
次に、主に図９により、第１斜行クロスメンバ４０と、フロアパネル６と、Ｎｏ．２クロスメンバ２４との結合構造を説明する。図９は、本発明の一実施形態による第１斜行クロスメンバとフロアパネルとＮｏ．２クロスメンバとの結合の構成を斜め下方側から見た斜視図である。
上述したように、Ｎｏ．２クロスメンバ２４はフロアパネル６の上面部で閉断面をつくるように構成される。一方、第１斜行クロスメンバ４０はフロアパネル６の下面部で閉断面をつくるように構成されている。そして、図９に示すように、平面視でＮｏ．２クロスメンバ２４のフランジ部と、第１斜行クロスメンバ４０のフランジ部とが重なった部分は、フロアパネル６を挟んで互いに溶接により結合されるようになっている。
【００３０】
次に、図１及び図２により、第２斜行クロスメンバの具体的な構造を説明する。
図１及び図２に示すように、第２斜行クロスメンバ５０は、２つの直線部材５２から構成されている。これらの各直線部材５２は、上方に開口した断面ハット状の形状（図示せず）を有し、Ｎｏ．３クロスメンバ３２より前方側の部分では、その上部の左右両側に形成されたフランジ部（図示せず）が、フロアパネル６の下面部に結合され且つ一体となった閉断面のフレームとして構成されている。
これらの２つの直線部材５２の一端部は、それぞれ、上述した第１斜行クロスメンバ４０の直線部材４４と同様に、Ｂピラー２８及びサイドシル１２の結合部３０に結合されている。一方、それらの他端部は、Ｎｏ．４クロスメンバ３４の車幅方向中間部に結合されている。
また、図２に示すように、２つの直線部材５２は、Ｎｏ．３クロスメンバ３２及びＮｏ．４クロスメンバ３４の下面部に結合されている。Ｎｏ．４クロスメンバ３４は、Ｎｏ．３クロスメンバ３２より高い位置に設けられているので、第２斜行クロスメンバ５０の直線部材５２は、Ｎｏ．３クロスメンバ３２の後方側で上方に向けて折り曲げられた形状となっている。
【００３１】
次に、本発明の実施形態による作用効果を説明する。
本発明の実施形態によれば、フロントサイドフレーム及びサイドシルに加え、斜行クロスメンバを有するので、車体の剛性及び強度を高めることが出来る。特に、オフセット衝突に対して有効に作用する。即ち、所定の閉断面を有するトルクボックス１０により、フロントサイドフレーム２とサイドシル１２とが連結されている。さらに、第１斜行クロスメンバ４０により、左右一対のフロントサイドフレーム２の後端部２ａと、車体前後方向の中間部に設けられたＢピラー２８及びサイドシル１２の結合部３０とが連結されている。このような第１斜行クロスメンバ４０は、フロントサイドフレーム２と、そのフロントサイドフレーム２とは左右反対側のサイドシル１２とを連結するものである。これらのような構成によれば、オフセット衝突時に、フロントサイドフレーム２が受ける入力荷重を、トルクボックス１０を介して一方のサイドシル１２（そのフロントサイドフレーム２に近い側のサイドシル１２）に伝達することが出来るようになっていると共に、第１斜行クロスメンバ４０により、他方のサイドシル１２（そのフロントサイドフレーム２とは遠い側のサイドシル）にも伝達することが出来る。
【００３２】
ここで、従来の井桁構造では、オフセット衝突時にフロントサイドフレーム２が受ける入力荷重を、その荷重を受けるフロントサイドフレーム２に近い側のサイドシルにしか伝達されていなかった。つまり、他方のサイドシルへの荷重分担はほとんど無かった。これに対し、本発明の実施形態のように、従来であれば荷重分担に余り寄与しない左右反対側のサイドシル１２にも荷重を分散させることで、フロントサイドフレーム２及び左右一対のサイドシル１２で効率的に荷重を受け止めてオフセット衝突時の衝撃エネルギを吸収することが出来る。
また、側突時においては、サイドシル１２が受ける入力荷重を、第１斜行クロスメンバで受け止め、さらに、その荷重を他方のサイドシル１２及びフロントサイドフレーム２で受け止めることが出来る。その結果、サイドシル１２や第１斜行クロスメンバ４０等で効率的に荷重を受け止めて衝撃エネルギを吸収することが出来る。
また、本発明の実施形態によれば、側突時にサイドシル１２が受ける入力荷重を、第２斜行クロスメンバ５０でも受け止めることが出来る。その結果、サイドシル１２、第２斜行クロスメンバ５０、及び、第２斜行クロスメンバ５０が連結されたＮｏ．４クロスメンバ３４で効率的に荷重を受け止めて衝撃エネルギを吸収することが出来る。
【００３３】
ここで、従来の構造による側突時の車体の変形について説明する。先ず、側突時には、Ｂピラー２８が内方に向けて倒れ、それに起因して、サイドシル１２がＢピラー２８によりねじられる。そして、Ｂピラー２８近傍のフロアパネル６がめくりあげられるように変形し、続いて、サイドシル１２が内方に向けて折れるように変形して車室内に食い込むように車体が変形することがＣＡＥ解析により明らかとなっている。このような場合、従来は、サイドシル１２とフロアトンネル８とを連結するＮｏ．２クロスメンバ２４でしか、側突時の荷重を受け止められなかった。
【００３４】
これに対し、本発明においては、第１斜行クロスメンバ４０と第２斜行クロスメンバ５０とが、いずれも、Ｂピラー部２８とサイドシル１２との連結部３０に結合されているので、Ｂピラー２８及びサイドシル１２のねじれを抑制すると共に、側突時の衝突荷重をＢピラー２８及びサイドシル１２に分散させることが出来る。そして、第１斜行クロスメンバ４０は、フロントサイドフレーム２に連結され、第２斜行クロスメンバ５０は、Ｎｏ．４クロスメンバ３４に連結されているので、側突荷重をこれらの部材に分散させることが出来る。そして、Ｎｏ．４クロスメンバ３４が分担する側突荷重は、さらに、リアサイドフレーム１６に分散される。これらのように、従来のようにフロアトンネル８ではなく、フロントサイドフレーム２、Ｎｏ．４クロスメンバ３４及びリアサイドフレーム１６などの他の強度部材で有効に荷重を受け止めることが出来る。さらに、フロアパネル６に斜めに延びる第１斜行クロスメンバ４０及び第２斜行クロスメンバ５０が存在することによって、フロアパネル６のめくりあがりを抑制すると共にサイドシル１２の内折れを抑制することが出来る。
【００３５】
さらに、本発明の実施形態によれば、第１斜行クロスメンバ４０は、それぞれ、フロントサイドフレーム２の後端部と、車幅方向反対側におけるＢピラー２８及びサイドシル１２の結合部３０とを結合している。このように、Ｂピラー２８及びサイドシル１２の結合部３０に第１斜行クロスメンバ４０を結合させることで、第１斜行クロスメンバ４０、サイドシル１２及びＢピラー２８の３つの部材が同一箇所で結合されるので、車体剛性を向上させることが出来る。ここで、前突時に、第１斜行クロスメンバ４０への入力荷重がサイドシル１２に伝わると、その伝わった荷重によりサイドシル１２が車幅方向外方に広がるように変形する恐れがある。しかしながら、本発明の実施形態においては、第１斜行クロスメンバ４０の後端部が、Ｂピラー２８及びサイドシル１２の連結部３０に結合されているので、そのようなサイドシル１２が広がるような変形を抑制することが出来る。さらに、車室周りの全体的な剛性も向上する。
【００３６】
さらに、本発明の実施形態によれば、第１斜行クロスメンバ４０がＸ字状のメンバ４２、４４となっているので、車体全体のねじりに対し、斜めに延びる各メンバ４２、４４が受け止め可能な軸力が大きくなり、車体のねじり剛性、特に、フロアパネル６のねじり剛性を向上させることが出来る。さらに、前方衝突時に荷重を受け止めて生じるクロスメンバ４２、４４自身の曲げ変形を互いに抑制して、より確実に荷重を分散させることが出来る。
【００３７】
さらに、本発明の実施形態によれば、Ｎｏ．２クロスメンバ２４はフロアパネル６の上面部で閉断面をつくるように構成され、第１斜行クロスメンバ４０は、フロアパネル６の下面部で閉断面をつくるように構成されている。そして、Ｎｏ．２クロスメンバ２４と、第１斜行クロスメンバ４０とは、フロアパネル６を挟んで互いに結合されるようになっている。このように、Ｎｏ．２クロスメンバ２４と第１斜行クロスメンバ４０とは、平面視で一部重複し、その重複部分でフロアパネル６を挟んで互いに結合されているので、前方衝突時に荷重を受け止めて生じるクロスメンバ４２、４４自身の曲げ変形を抑制することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施形態による車両の下部車体構造を下方から見た底面図である。
【図２】本発明の一実施形態による車両の下部車体構造を斜め下方から見た斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態によるサイドシル、Ｂピラー２８及びクロスメンバの結合部の構成を示す斜視図である。
【図４】図３のIV-IV線に沿って見たサイドシル、Ｂピラー２８及びクロスメンバの結合部の断面構造を示す断面図である。
【図５】本発明の一実施形態によるフロアパネル及びこのフロアパネルに取りつけられた第１斜行クロスメンバの直線部材を斜め下方側から見た斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態による第１斜行クロスメンバの交差部のＸ字状部材を斜め下方側から見た斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態による第１斜行クロスメンバの直線部材と、Ｘ字状部材との結合部の構造を斜め下方側から見た斜視図である。
【図８】本発明の一実施形態による第１斜行クロスメンバの直線部材と、Ｘ字状部材との結合部の断面構造を示す断面図であり、上下が逆さまに示された図である。
【図９】本発明の一実施形態による第１斜行クロスメンバとフロアパネルとＮｏ．２クロスメンバとの結合の構成を斜め下方側から見た斜視図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  車両
２  フロントサイドフレーム
６  フロアパネル
８  フロアトンネル
１０  トルクボックス
１２  サイドシル
１４  サスタワー
１６  リアサイドフレーム
２４  Ｎｏ．２クロスメンバ
２６  シートブラケット
２８  Ｂピラー
３０  Ｂピラー及びサイドシルの結合部（車両前後方向中間部）
３２  Ｎｏ．３クロスメンバ
３４  Ｎｏ．４クロスメンバ
３４ａ  Ｎｏ．４クロスメンバの車幅方向中間部
３６  ホイールハウス
４０  第１斜行クロスメンバ
４２、４４  第１斜行クロスメンバの直線部材
４６  第１斜行クロスメンバの交差部材
５０  第２斜行クロスメンバ
５２  第２斜行クロスメンバの直線部材
【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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