(57)【要約】【課題】車両オフセット前突時に衝突荷重を効果的に分散する。【解決手段】フロントサイドメンバ１２、１４のキック部後方の部位は、車幅方向内側に曲がっており、車幅方向外側前方から車幅方向内側後方に向かって延設されたフロントフロアアンダリインフォースメント１２Ｃ、１４Ｃとなっている。トンネルリインフォースメント２２における後端部２２Ｃの前側近傍部位２２Ｄにおける車幅方向外側部には、フロントフロアアンダリインフォースメント１２Ｃ、１４Ｃの後端部１２Ｄ、１４Ｄが連結されている。トンネルリインフォースメント２２の後端部２２Ｃは、車幅方向に沿って延設されたフロアクロスメンバ２４の前壁部２４Ａに連結されている。【選択図】  図１
2004314663.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体前後方向に延在する左右一対のサイドメンバにおけるキック部後方の部位を車幅方向内側に曲げ、トンネル部とクロスメンバとの結合部近傍に連結したことを特徴とする車体構造。
【請求項２】
前記トンネル部とクロスメンバとの結合部の車幅方向外側にリヤフロアアンダリインフォースメントの前端部を連結したことを特徴とする請求項１記載の車体構造。
【請求項３】
車体前後方向に延在する左右一対のサイドメンバにおけるキック部後方の部位を車幅方向内側に曲げ、車幅方向反対側のリヤフロアアンダリインフォースメントの前端部近傍に連結したことを特徴とする車体構造。
【請求項４】
前記サイドメンバと前記リヤフロアアンダリインフォースメントとの結合部に左右のロッカまで延在するクロスメンバを設けたことを特徴とする請求項３記載の車体構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車体構造に係り、特に、車体前後方向に延在する左右一対のサイドメンバを備えた自動車等の車両の車体構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車体前後方向に延在する左右一対のサイドメンバを備えた自動車等の車両の車体構造としては、車両オフセット前突時のサイドメンバの横折れポイントをボデーマウントの前にもってくるために、横折れさせたい部位にリインホースメントの端部を配設して横折れの起点を形成し、車両オフセット前突時のエネルギー吸収を行う構成が知られている（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００３】
【非特許文献１】
発明協会公開技報、公技番号２０００−３８７１
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この構成においては、車両オフセット前突時に、左右一対のサイドメンバにおける衝突側のサイドメンバのみで衝突荷重を受ける。この結果、衝突荷重が衝突側サイドメンバ以外の他の部位に分散され難く、車体の変形が大きくなる。
【０００５】
本発明は上記事実を考慮し、車両オフセット前突時に衝突荷重を効果的に分散できる車体構造を得ることが目的である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明の車体構造は、車体前後方向に延在する左右一対のサイドメンバにおけるキック部後方の部位を車幅方向内側に曲げ、トンネル部とクロスメンバとの結合部近傍に連結したことを特徴とする。
【０００７】
従って、車両オフセット前突時に、左右一対のサイドメンバにおける衝突側のサイドメンバで受けた衝突荷重を、車幅方向内側に曲げトンネル部とクロスメンバとの結合部近傍に連結したキック部後方の部位によって、トンネル部とクロスメンバとに分散できると共にクロスメンバを介して反対側のサイドメンバもに分散できる。この結果、車両オフセット前突時に衝突荷重を効果的に分散できる。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の車体構造において、前記トンネル部とクロスメンバとの結合部の車幅方向外側にリヤフロアアンダリインフォースメントの前端部を連結したことを特徴とする。
【０００９】
従って、請求項１記載の内容に加えて、トンネル部とクロスメンバとの結合部の車幅方向外側にリヤフロアアンダリインフォースメントの前端部を連結したことで、トンネル部とクロスメンバとの結合部の車体後方からの支持剛性が低下する。この結果、クロスメンバの車体後方への曲がりによって、サイドメンバからの荷重を受けることができる。このため、サイドメンバのキック部に作用する軸方向荷重と上下曲げモーメントを低減できる。
【００１０】
請求項３記載の本発明の車体構造は、車体前後方向に延在する左右一対のサイドメンバにおけるキック部後方の部位を車幅方向内側に曲げ、車幅方向反対側のリヤフロアアンダリインフォースメントの前端部近傍に連結したことを特徴とする。
【００１１】
従って、車両オフセット前突時に、左右一対のサイドメンバにおける衝突側のサイドメンバで受けた衝突荷重を、車幅方向内側に曲げ車幅方向反対側のリヤフロアアンダリインフォースメントの前端部近傍に連結したキック部後方の部位によって、車幅方向反対側のリヤフロアアンダリインフォースメントに伝達できる。この結果、車両オフセット前突時に衝突荷重を効果的に分散できる。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の車体構造において、前記サイドメンバと前記リヤフロアアンダリインフォースメントとの結合部に左右のロッカまで延在するクロスメンバを設けたことを特徴とする。
【００１３】
従って、請求項３記載の内容に加えて、車両側面衝突時に衝突側のロッカで受けた荷重を、クロスメンバとサイドメンバとを介して車体の反対側及び前方側へ伝達できる。このため、車両側面衝突時にも荷重を分散できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明における車体構造の第１実施形態を図１〜図３に従って説明する。
【００１５】
なお、図中矢印ＦＲは車体前方方向を、矢印ＩＮは車幅内側方向を、矢印ＵＰは車体上方方向を示す。
【００１６】
図１に示される如く、自動車車体１０における前部には、車幅方向両側下部に、車体前後方向に延在する左右一対のサイドメンバとしてのフロントサイドメンバ１２、１４が配設されており、これらのフロントサイドメンバ１２、１４の前端部１２Ａ、１４Ａには、バンパリインフォースメント１６が架設されている。
【００１７】
図２に示される如く、フロントサイドメンバ１２、１４のキック部１２Ｂ、１４Ｂは、側面視において車体前方上側から車体後方下側に向かって傾斜している。
【００１８】
図１に示される如く、フロントサイドメンバ１２、１４のキック部後方の部位は、車幅方向内側に曲がっており、車幅方向外側前方から車幅方向内側後方に向かって延設されたフロントフロアアンダリインフォースメント１２Ｃ、１４Ｃとなっている。
【００１９】
図３に示される如く、フロントサイドメンバ１４の車体前後方向から見た断面形状は、開口部を車体上方へ向けたハット形状となっており、フランジがフロントフロアパネル２０の下面に接合され閉断面構造を形成している。また、フロントフロアパネル２０の下面側におけるトンネル部２０Ａの車幅方向外側部には、車体前後方向に沿ってトンネルリインフォースメント２２が配設されている。トンネルリインフォースメント２２の車体前後方向から見た断面形状は、開口部を車体上方へ向けたハット形状となっており、フランジがフロントフロアパネル２０の下面に接合され閉断面構造を形成している。
【００２０】
トンネルリインフォースメント２２の前部２２Ａは、車幅方向内側後方から車幅方向外側前方に向かって傾斜しており、前端部２２Ｂがフロントサイドメンバ１４のキック部１４Ｂの車幅方向内側部に連結されている。また、トンネルリインフォースメント２２の後端部２２Ｃは、車幅方向に沿って延設されたフロアクロスメンバ２４の前壁部２４Ａに連結されている。
【００２１】
フロアクロスメンバ２４の車幅方向から見た断面形状は、開口部を車体上方へ向けたハット形状となっており、フランジがフロントフロアパネル２０の下面に接合され閉断面構造を形成している。また、フロアクロスメンバ２４の車幅方向外側端部２４Ｂは、ロッカ２８のセンタピラー立設部２８Ａに連結されている。
【００２２】
トンネルリインフォースメント２２における後端部２２Ｃの前側近傍部位２２Ｄにおける車幅方向外側部には、フロントフロアアンダリインフォースメント１４Ｃの後端部１４Ｄが連結されている。また、ロッカ２８のフロントピラー立設部２８Ｂの車幅方向内側部と、フロントサイドメンバ１４のキック部１４Ｂの車幅方向外側部とが、ダッシュパネルとで閉断面構造を形成するアウタトルクボックス３０によって連結されており、左右のトンネルリインフォースメント２２の前部２２Ａが、ダッシュパネルとで閉断面構造を形成するダッシュクロスメンバ３２によって互いに連結されている。
【００２３】
また、フロアクロスメンバ２４におけるトンネルリインフォースメント２２との結合部２４Ｃに対して車幅方向外側にオフセットした部位２４Ｄの後側部には、車体前後方向に延設されたリヤフロアアンダリインフォースメント３６の前端部３６Ａが連結されている。リヤフロアアンダリインフォースメント３６の車体前後方向から見た断面形状は、開口部を車体上方へ向けたハット形状となっており、フランジがフロントフロアパネル２０の下面に接合され閉断面構造を形成している。
【００２４】
なお、図３では図示を省略した車体の左側も、図３に示す車体の右側と同じ構成となっている。
【００２５】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００２６】
本実施形態の車体構造では、車両オフセット前突時に、左右一対のフロントサイドメンバ１２、１４における衝突側のフロントサイドメンバ、例えば、車体右側のフロントサイドメンバ１４で受けた衝突荷重（図１の矢印Ｆ）を、車幅方向外側前方から車幅方向内側後方に向かって延設されたフロントフロアアンダリインフォースメント１４Ｃによって、車体の重心Ｐ方向に向かう軸方向の力Ｆとして、トンネルリインフォースメント２２や反衝突側のリヤフロアアンダリインフォースメント３６等に確実に伝達できる。また、アウタトルクボックス３０介して衝突側のロッカ２８にも伝達され、衝突側のロッカ２８の荷重分担も増加する。
【００２７】
また、本実施形態では、車両オフセット前突時に、左右一対のフロントサイドメンバ１２、１４における衝突側のフロントサイドメンバ、例えば、車体右側のフロントサイドメンバ１４で受けた衝突荷重Ｆを、車幅方向外側前方から車幅方向内側後方に向かって延設されたフロントフロアアンダリインフォースメント１４Ｃによって、車体の重心Ｐ方向に向かう軸方向の力Ｆとすることで、車体を回転させようとする重心Ｐ廻りの平面視モーメントＭ１を抑制することができる。
【００２８】
この結果、車体の前後方向に沿って配設されたロッカ２８等の骨格部材が軸力方向で確実に荷重を受け止めることができる。このため、骨格部材のエネルギー吸収効率が良くなり、衝突時の車体変形量を低減できる。
【００２９】
また、本実施形態では、フロントサイドメンバ１２、１４のキック部後方のフロントフロアアンダリインフォースメント１２Ｃ、１４Ｃが車幅方向内側に曲がっているため、フロントフロアアンダリインフォースメント１２Ｃ、１４Ｃの剛性が低下し、フロントフロアアンダリインフォースメント１２Ｃ、１４Ｃが車体下方（図２の矢印Ａ方向）へ弾性変形し易くなっている。この結果、入力荷重Ｆに対して相対的にフロントサイドメンバ１２、１４のキック部１２Ｂ、１４Ｂの側面視における折れ角θの変形量が小さくなる。このため、入力荷重Ｆによるキック１２Ｂ、１４Ｂの下部（後部Ｓ）の上下曲げモーメントＭ２を低減することができ、その分、キック１２Ｂ、１４Ｂの下部の補強を軽減でき、車体の軽量化が可能となる。
【００３０】
即ち、本実施形態では、車両オフセット前突時に、左右のフロントサイドメンバ１２、１４に発生する荷重差を是正することができ、左右のフロントサイドメンバ１２、１４間に発生する剪断力による車体の剪断変形を抑制できる。また、ロッカ２８等の他の骨格部材にも荷重を効果的に分散できるため、荷重が集中していたキック部１２Ｂ、１４Ｂの下部の軸力とモーメントを低減でき、車体の軽量化が可能となる。
【００３１】
更に、本実施形態では、フロアクロスメンバ２４におけるトンネルリインフォースメント２２との結合部２４Ｃに対して車幅方向外側にオフセットした部位２４Ｄの後側部にリヤフロアアンダリインフォースメント３６の前端部３６Ａが連結されている。この結果、フロアクロスメンバ２４におけるトンネルリインフォースメント２２との結合部２４Ｃが車体後方へ曲げ変形し易くなっており、結合部２４Ｃの車体後方の支持剛性を下げ、フロントサイドメンバ１２、１４からの荷重を受けることができる。このため、荷重が集中していたキック部１２Ｂ、１４Ｂの下部の軸力とモーメントを更に低減でき、車体の更なる軽量化が可能となる。
【００３２】
なお、本実施形態では、トンネルリインフォースメント２２における後端部２２Ｃの前側近傍部位２２Ｄの車幅方向外側部に、フロントフロアアンダリインフォースメント１２Ｃの後端部１２Ｄを連結したが、これに代えて、図４に示される如く、フロントフロアアンダリインフォースメント１２Ｃの後端部１２Ｄを、フロアクロスメンバ２４のトンネルリインフォースメント２２との結合部２４Ｃの車幅方向外側近傍部位２４Ｅの前壁部に直接連結しても良い。
【００３３】
次に、本発明の車体構造の第２実施形態を図５〜図７に従って説明する。
【００３４】
なお、第１実施形態と同一部材に付いては、同一符号を付してその説明を省略する。
【００３５】
図５に示される如く、本実施形態では、車体左側のフロントフロアアンダリインフォースメント１２Ｃの後端部１２Ｄが、車体右側のリヤフロアアンダリインフォースメント３６の前端部３６Ａに連結されている。同様に、車体右側のフロントフロアアンダリインフォースメント１４Ｃの後端部１４Ｄが、車体左側のリヤフロアアンダリインフォースメント３６の前端部３６Ａに連結されており、左右のフロントフロアアンダリインフォースメント１２Ｃ、１４Ｃが、それぞれの前後方向中央部において平面視Ｘ形状に交差している。
【００３６】
図６に示される如く、左右のフロントフロアアンダリインフォースメント１２Ｃ、１４Ｃの交差部においては、どちらか一方、本実施形態では、車体右側のフロントフロアアンダリインフォースメント１４Ｃの閉断面が優先している。また、他方（車体左側）のフロントフロアアンダリインフォースメント１２Ｃは、車体右側のフロントフロアアンダリインフォースメント１４Ｃによって分断されており、車体右側のフロントフロアアンダリインフォースメント１４Ｃの閉断面内に、フロントフロアアンダリインフォースメント１２Ｃの両側壁１２Ｅの位置に合ったバルクヘッド４０がそれぞれ配設されている。
【００３７】
図５に示される如く、フロントフロアアンダリインフォースメント１２Ｃの後端部１２Ｄと車体右側のリヤフロアアンダリインフォースメント３６の前端部３６Ａとの連結部、及びフロントフロアアンダリインフォースメント１４Ｃの後端部１４Ｄと車体左側のリヤフロアアンダリインフォースメント３６の前端部３６Ａとの連結部において、フロアクロスメンバ２４は、３分割されている。
【００３８】
図７に示される如く、フロントフロアアンダリインフォースメント１２Ｃの後端部１２Ｄと、車体右側のリヤフロアアンダリインフォースメント３６の前端部３６Ａとの連結部においては、フロントフロアアンダリインフォースメント１２Ｃの閉断面内に、フロアクロスメンバ２４の両側壁２４Ｆの位置に合ったバルクヘッド４２がそれぞれ配設されている。なお、フロントフロアアンダリインフォースメント１４Ｃの後端部１４Ｄと、車体左側のリヤフロアアンダリインフォースメント３６の前端部３６Ａとの連結部においても同様の構成となっている。
【００３９】
従って、図５に示される如く、左右のフロントフロアアンダリインフォースメント１２Ｃ、１４Ｃにおける交差部から車体後方側の部位と、フロアクロスメンバ２４の車幅方向中央部と、によって、平面視三角形状のトラス構造が形成されている。
【００４０】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００４１】
本実施形態では、車両オフセット前突時に、左右一対のフロントサイドメンバ１２、１４における衝突側のフロントサイドメンバ、例えば、車体右側のフロントサイドメンバ１４で受けた衝突荷重Ｆ１を、フロントフロアアンダリインフォースメント１４Ｃによって、反衝突側のリヤフロアアンダリインフォースメント３６に直接伝達できる。
【００４２】
同時に、車両オフセット前突時の大半の荷重が伝わる車体中心部に、左右のフロントフロアアンダリインフォースメント１２Ｃ、１４Ｃにおける交差部から車体後方側の部位と、フロアクロスメンバ２４の車幅方向中央部と、によって、平面視三角形状のトラス構造が形成されているため、三角形の２辺となるフロントフロアアンダリインフォースメント１２Ｃ、１４Ｃの交差部から車体後方側の部位によって、反衝突側と衝突側の各リヤフロアアンダリインフォースメント３６等に、荷重Ｆ１を分散できる。この結果、荷重Ｆ１を車体の反衝突側、衝突側、中央部等あらゆる方向に分散できる。このため、車体の荷重作用部の補強を低減でき、車体の軽量化が可能になる。
【００４３】
即ち、本実施形態では、車両オフセット前突時に、左右のフロントサイドメンバ１２、１４に発生する荷重差を是正することができ、左右のフロントサイドメンバ１２、１４間に発生する剪断力による車体の剪断変形を抑制できる。また、ロッカ２８等の他の骨格部材にも荷重を効果的に分散できるため、荷重が集中していたキック部１２Ｃ、１４Ｃの下部の軸力とモーメントを低減でき、車体の軽量化が可能となる。
【００４４】
更に、本実施形態では、車両側面衝突時に衝突側のロッカ２８からフロアクロスメンバ２４に入ってくる荷重Ｆ２に対しても、平面視Ｘ形状に交差しているフロントフロアアンダリインフォースメント１２Ｃ、１４Ｃによって荷重を分散し、荷重Ｆ２を車体の前方側へ伝達できる。この結果、車両側面衝突時の荷重Ｆ２を車体前部（フロントボデー）の広範囲に渡って受けることができる。
【００４５】
以上に於いては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。
【００４６】
【発明の効果】
請求項１記載の本発明の車体構造は、車体前後方向に延在する左右一対のサイドメンバにおけるキック部後方の部位を車幅方向内側に曲げ、トンネル部とクロスメンバとの結合部近傍に連結したため、車両オフセット前突時に衝突荷重を効果的に分散できるという優れた効果を有する。
【００４７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の車体構造において、トンネル部とクロスメンバとの結合部の車幅方向外側にリヤフロアアンダリインフォースメントの前端部を連結したため、請求項１記載の効果に加えて、サイドメンバのキック部に作用する軸方向荷重と上下曲げモーメントを低減できるという優れた効果を有する。
【００４８】
請求項３記載の本発明の車体構造は、車体前後方向に延在する左右一対のサイドメンバにおけるキック部後方の部位を車幅方向内側に曲げ、車幅方向反対側のリヤフロアアンダリインフォースメントの前端部近傍に連結したため、車両オフセット前突時に衝突荷重を効果的に分散できるという優れた効果を有する。
【００４９】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の車体構造において、サイドメンバとリヤフロアアンダリインフォースメントとの結合部に左右のロッカまで延在するクロスメンバを設けたため、請求項３記載の効果に加えて、車両側面衝突時にも荷重を分散できるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車体構造を示す概略平面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る車体構造を示す概略側面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る車体構造を示す車体斜め後方外側から見た斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態の変形例に係る車体構造を示す概略平面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る車体構造を示す概略平面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る車体構造の要部を示す車体斜め前方から見た斜視図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る車体構造の要部を示す車体斜め後方内側から見た斜視図である。
【符号の説明】
１０    自動車車体
１２    フロントサイドメンバ（サイドメンバ）
１２Ｂ    フロントサイドメンバのキック部
１２Ｃ    フロントフロアアンダリインフォースメント（サイドメンバのキック部後方の部位）
１４    フロントサイドメンバ（サイドメンバ）
１４Ｂ    フロントサイドメンバのキック部
１４Ｃ    ロントフロアアンダリインフォースメント（サイドメンバのキック部後方の部位）
２０    フロントフロアパネル
２０Ａ    フロントフロアパネルのトンネル部
２２    トンネルリインフォースメント
２４    フロアクロスメンバ
２８    ロッカ
３６    リヤフロアアンダリインフォースメント
【図１】
2004314663.tif 000003
【図２】
2004314663.tif 000004
【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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