(57)【要約】【課題】荷重を減衰させると共に、減衰後の荷重を適切に他の部材へ伝達することができる車両の骨格構造を提供する。【解決手段】車両１の外側から外側骨格３に荷重が加わると、アウタリーンフォースメント３２の外側凸部３３が内側に向けてターニング変形することによって荷重が減衰される。そして、アウタリーンフォースメント３２の外側凸部３３がインナパネル２２の内側凸部２３に嵌合することにより、外側凸部３３の倒れこみを抑制しながら、外側凸部３３の底面３３ａがインナパネル２２の内側凸部２３の先端面２３ａに当接する。これにより、アウタリーンフォースメント３２の外側凸部３３がインナパネル２２の内側凸部２３に嵌合し、外側凸部３３の倒れこみが抑制された状態で内側凸部２３の先端面２３ａと外側凸部３３の底面３３ａとが当接するので、外側骨格３に加わった荷重が内側骨格２へ適切に伝達される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の内側に配置された内側骨格と、前記内側骨格の外側に配置された外側骨格とを含んで構成された車両の骨格構造であって、
前記外側骨格を構成し前記内側骨格と対向する外側骨格パネルには、車両の外側に向けて突出する外側凸部と、前記外側凸部の基部周縁に形成されると共に、前記車両の外側からの荷重により、前記外側凸部の内側へ向けたターニング変形を誘発させる誘発部とが設けられ、
前記内側骨格を構成し前記外側骨格パネルより内側に配置された内側骨格パネルには、前記外側骨格パネル側に向けて突出する内側凸部が設けられ、
前記外側骨格パネルが、前記荷重により前記内側骨格パネル側へ移動すると、前記誘発部から前記ターニング変形を誘発させて前記外側凸部を前記内側骨格パネル側へ変形させ、前記外側凸部の内面が前記内側凸部の外面に嵌合すると共に、前記内側凸部の先端面と前記外側凸部の内面に形成された底面とが当接することを特徴とする車両の骨格構造。
【請求項２】
前記外側凸部は、ターニング変形した後に前記誘発部が前記内側凸部の基端部の周辺部に当接する長さに設定されることを特徴とする請求項１に記載の車両の骨格構造。
【請求項３】
前記内側骨格には、前記外側骨格パネルの前記外側凸部がターニング変形したときに前記内側骨格パネル側へ移動する前記誘発部の移動方向の延長線上に、稜線が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の骨格構造。
【請求項４】
前記内側骨格パネルには、前記外側骨格パネルの前記外側凸部がターニング変形したときに前記内側骨格パネル側に移動する前記誘発部の移動のガイドを行うガイド面が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両の骨格構造。
【請求項５】
前記外側凸部の内面の深さは、前記内側凸部の突出高さの略２倍の長さとなっていることを特徴とする請求項１に記載の車両の骨格構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の骨格構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の骨格部材において、衝撃を吸収する構造を備えたものとして、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。この特許文献１に記載された骨格構造は、バンパ構造材と車体メンバとの間に、衝撃吸収性能を有する支持部材を配置し、バンパ構造材に加えられた荷重を支持部材を変形させることによって減衰している。
【０００３】
この支持部材は、荷重が加えられると、荷重方向に沿って、自身を構成するパネルを折り返すように塑性変形（所謂、ターニング変形）する。このように、支持部材には、荷重が加わったときにターニング変形するように、パネルを折り返すことによって形成された、ターニング変形を誘発させる誘発部が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３３１８８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら従来の骨格構造にあっては、支持部材がターニング変形し終わると、ターニング変形によって折り返された支持部材の変形部分（以下、「ターニング変形部」という。）で荷重を受けることとなる。そして、このターニング変形部が荷重に耐え切れずに、荷重方向とは異なる方向に倒れこむと、車両メンバへ荷重を適切に伝達することができないといった問題がある。
【０００６】
そこで本発明は、荷重を減衰させると共に、減衰後の荷重を適切に他の部材へ伝達することができる車両の骨格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】
【０００７】
本発明に係る車両の骨格構造は、車両の内側に配置された内側骨格と、内側骨格の外側に配置された外側骨格とを含んで構成された車両の骨格構造であって、外側骨格を構成し内側骨格と対向する外側骨格パネルには、車両の外側に向けて突出する外側凸部と、外側凸部の基部周縁に形成されると共に、車両の外側からの荷重により、外側凸部の内側へ向けたターニング変形を誘発させる誘発部とが設けられ、内側骨格を構成し外側骨格パネルより内側に配置された内側骨格パネルには、外側骨格パネル側に向けて突出する内側凸部が設けられ、外側骨格パネルが、荷重により内側骨格パネル側へ移動すると、誘発部からターニング変形を誘発させて外側凸部を内側骨格パネル側へ変形させ、外側凸部の内面が内側凸部の外面に嵌合すると共に、内側凸部の先端面と外側凸部の内面に形成された底面とが当接することを特徴としている。
【０００８】
このような車両の骨格構造によれば、車両の外側から外側骨格に荷重が加わると、外側骨格パネルの外側凸部が内側に向けてターニング変形することによって荷重が減衰される。そして、外側骨格パネルの外側凸部が内側骨格パネルの内側凸部に嵌合することにより、外側骨格パネルの外側凸部の倒れこみを抑制しながら、外側骨格パネルの外側凸部の底面が内側骨格パネルの内側凸部の先端面に当接する。このように、外側骨格パネルの外側凸部が内側骨格パネルの内側凸部に嵌合し、外側骨格パネルの外側凸部の倒れこみが抑制された状態で内側凸部の先端面と外側凸部の底面とが当接するので、外側骨格に加わった荷重を内側骨格へ適切に伝達することができる。
【０００９】
また、外側凸部は、ターニング変形した後に誘発部が内側凸部の基端部の周辺部に当接する長さに設定されることが好ましい。この場合には、外側骨格パネルの外側凸部がターニング変形すると、誘発部が内側凸部の基端部の周辺部に当接するので、外側骨格に加わった荷重を、誘発部を介しても内側骨格に伝達することができる。
【００１０】
また、内側骨格には、外側骨格パネルの外側凸部がターニング変形したときに内側骨格パネル側へ移動する誘発部の移動方向の延長線上に、稜線が形成されていることが好ましい。この場合には、外側骨格パネルの外側凸部がターニング変形すると、内側骨格パネル側に移動する誘発部が、内側骨格の稜線に対応する部分に当接することとなる。従って、誘発部から、内側骨格の強度が高い部位へ効率よく荷重を伝達することができる。
【００１１】
また、内側骨格パネルには、外側骨格パネルの外側凸部がターニング変形したときに内側骨格パネル側に移動する誘発部の移動のガイドを行うガイド面が設けられていることが好ましい。この場合には、外側骨格パネルの外側凸部がターニング変形するときに、内側骨格パネルのガイド面によって外側骨格パネルの誘発部の移動をガイドすることができる。従って、外側骨格パネルの誘発部の移動に伴って、外側骨格パネルの外側凸部の側壁が内側骨格パネル側に繰り出されることによって形成されるターニング変形部を案内しながら、ターニング変形部の倒れこみを抑制することができ、外側骨格から内側骨格へ適切に荷重を伝達することが可能となる。
【００１２】
また、外側凸部の深さは、内側凸部の突出高さの略２倍の長さとなっていることが好ましい。外側骨格パネルの外側凸部がターニング変形すると、ターニング変形を誘発する誘発部が内側骨格パネル側に移動する。このため、外側骨格パネルの外側凸部の深さが内側骨格パネルの内側凸部の突出高さの略２倍の長さとなっていることにより、外側骨格パネルの誘発部が内側骨格パネルの内側凸部の基端部側へ移動して、当該誘発部が内側凸部の基端部周辺の周辺部に当接するときに、内側凸部の先端面と外側凸部の底面とが当接する。これにより、ターニング変形による外側骨格パネルの変形量（ストローク長さ）を最大限確保しながら、内側骨格に荷重を伝達することができる。
【発明の効果】
【００１３】
このように本発明によれば、荷重を減衰させると共に、減衰後の荷重を適切に他の部材へ伝達することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る車両の骨格構造を示す横断面図である。
【図２】荷重による内側骨格及び外側骨格の変形量と内側骨格に伝達される荷重との関係を示す図である。
【図３】本発明の第二の実施形態に係る車両の骨格構造を示す横断面図である。
【図４】本発明の第三の実施形態に係る車両の骨格構造を示す横断面図である。
【図５】本発明の第四の実施形態に係る車両の骨格構造を示す横断面図である。
【図６】本発明の第五の実施形態に係る車両の骨格構造を示す横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る車両の骨格構造の好適な実施形態について添付図面を参照しながら説明する。なお、第一の実施形態〜第五の実施形態において、同一の構成要素については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１６】
図１は、第一の実施形態に係る車両の骨格構造を示す断面図であり、図１（ａ）は、車両側方から荷重が加わる前の状態を示し、図１（ｂ）は、車両側方から荷重が加わった状態を示す図である。
【００１７】
図１（ａ）に示すように、車両１の骨格構造は、車両のキャビンの床部等を構成する内側骨格２と、内側骨格２の外側端部に配置された外側骨格３とを含んで構成されている。
【００１８】
内側骨格２は、車両１の横方向（左右方向）に延びるフロアクロスメンバ２１と、フロアクロスメンバ２１の端部の開口部を覆い、ロッカの内側を構成するインナパネル（内側骨格パネル；ロッカインナパネル）２２とを含んで構成されている。また、フロアクロスメンバ２１には、キャビンの床面を構成する床パネル（不図示）等が設けられている。
【００１９】
フロアクロスメンバ２１は、車両１の横方向に延びる四角筒状に形成された部位を有し、車両１の前後方向に複数並設されている。インナパネル２２には、外側骨格３側に横断面台形状（ハット状）に突出すると共に、車両１の前後方向に延在する内側凸部２３が設けられている。なお、内側凸部２３は、車両１の高さ方向の位置が、フロアクロスメンバ２１の上下の稜線２１ａ，２１ａの間に位置するように設けられている。
【００２０】
外側骨格３は、車両１の前後方向に延在するサイドメンバアウタ（ロッカアウタパネル）３１と、サイドメンバアウタ３１よりもインナパネル２２側に配置されると共に、車両１の前後方向に延在するアウタリーンフォースメント（外側骨格パネル）３２とより構成されている。アウタリーンフォースメント３２は、サイドメンバアウタ３１を内側から補強するものである。また、インナパネル２２、サイドメンバアウタ３１及びアウタリーンフォースメント３２の上下端は互いに接続されて、閉じ断面が形成されている。
【００２１】
アウタリーンフォースメント３２には、その垂直面部３２ａにおいて車両１の外側に向けて横断面台形状（ハット状）に突出する外側凸部３３と、外側凸部３３の基部周縁に形成されると共に、外側凸部３３の内側骨格２側へ向けたターニング変形を誘発させる誘発部３４とが設けられている。
【００２２】
外側凸部３３は、車両１の外側から外側骨格３に荷重が加わることにより、外側骨格３が内側骨格２側に変形移動すると、内側凸部２３に嵌合すると共に、内側凸部２３の先端面２３ａと外側凸部３３の底面３３ａとが当接する形状に構成されている。
【００２３】
誘発部３４は、外側凸部３３の基部周縁を、垂直面部３２ａよりも内側骨格２側に突出させた形状となっている。即ち、誘発部３４は、外側凸部３３の側壁３３ｂを垂直面部３２ａよりも内側骨格２側に延ばした後、外側骨格３側に折り返した形状となっている。
【００２４】
内側凸部２３の先端面２３ａと、アウタリーンフォースメント３２の垂直面部３２ａとは、車両１の横方向の位置が略一致している。また、外側凸部３３の深さは、内側凸部２３の突出高さの略２倍の長さとなっている。即ち、内側凸部２３の突出高さをＬとしたときに、外側凸部３３の深さは２Ｌとなっている。また、車両１の上下方向における、誘発部３４の高さ位置は、フロアクロスメンバ２１の稜線２１ａの高さ位置と略一致している。
【００２５】
図１（ａ）に矢印で示すように、外側骨格３に対して、車両１の側方から内側骨格２に向けて荷重が加わると、外側骨格３が徐々に潰れてターニング変形し、図１（ｂ）に示すように、外側骨格３の閉じ断面が完全に潰れ、潰れた状態の外側骨格３から内側骨格２に荷重が伝達される。
【００２６】
具体的には、アウタリーンフォースメント３２は、誘発部３４を基点として、内側凸部２３側に移動するように外側凸部３３がターニング変形する。即ち、外側凸部３３の側壁３３ｂが内側骨格２側に繰り出されながら誘発部３４で折り返され、これによって形成されるターニング変形部３４Ａ（図１（ｂ）参照）が誘発部３４を先端としてインナパネル２２側に向けて伸びる。
【００２７】
ここで、外側凸部３３の深さが、内側凸部２３の突出高さの略２倍の長さとなっていることにより、ターニング変形部３４Ａの先端の誘発部３４が、内側凸部２３の基端部周辺の周辺部２２ａに当接するのと同時に、内側凸部２３の先端面２３ａに外側凸部３３の底面３３ａが当接する。そして、外側骨格３が完全に潰れた後は、荷重が、ターニング変形部３４Ａの先端の誘発部３４から周辺部２２ａへ、及び外側凸部３３の底面３３ａから内側凸部２３の先端面２３ａへ伝達される。
【００２８】
ここで、図２に、荷重による内側骨格及び外側骨格の変形量と内側骨格に伝達される荷重との関係を示す。外側骨格３に荷重Ｆ１が加わると、アウタリーンフォースメント３２の外側凸部３３がターニング変形しながら外側骨格３が変形する。このため、図２に示すように、ターニング変形部３４Ａで荷重を吸収・減衰しながら、内側骨格２に徐々に荷重が伝達される。そして、外側骨格３が完全に潰れた状態（図１（ｂ）に示す状態）となるまで外側骨格３及び内側骨格２が変形すると、荷重Ｆ１が、ターニング変形部３４Ａの先端の誘発部３４から周辺部２２ａへ、及び外側凸部３３の底面３３ａから内側凸部２３の先端面２３ａへ伝達される。そして、内側骨格２が変形等することによって荷重Ｆ１が受け止められる。
【００２９】
このように、本実施形態によれば、車両１の外側から外側骨格３に荷重が加わると、アウタリーンフォースメント３２の外側凸部３３が内側に向けてターニング変形することによって荷重が減衰される。そして、アウタリーンフォースメント３２の外側凸部３３がインナパネル２２の内側凸部２３に嵌合することにより、アウタリーンフォースメント３２の外側凸部３３の倒れこみを抑制しながら、アウタリーンフォースメント３２の外側凸部３３の底面３３ａがインナパネル２２の内側凸部２３の先端面２３ａに当接する。このように、アウタリーンフォースメント３２の外側凸部３３がインナパネル２２の内側凸部２３に嵌合し、アウタリーンフォースメント３２の外側凸部３３の倒れこみが抑制された状態で内側凸部２３の先端面２３ａと外側凸部３３の底面３３ａとが当接するので、外側骨格３に加わった荷重を内側骨格２へ適切に伝達することができる。
【００３０】
また、アウタリーンフォースメント３２の外側凸部３３がターニング変形すると、ターニング変形を誘発する誘発部３４がインナパネル２２側に移動する。このため、アウタリーンフォースメント３２の外側凸部３３の深さがインナパネル２２の内側凸部２３の突出高さの略２倍の長さとなっていることにより、アウタリーンフォースメント３２の誘発部３４が、インナパネル２２の内側凸部２３の基端部側へ移動して周辺部２２ａに当接するときに、内側凸部２３の先端面２３ａと外側凸部３３の底面３３ａとが当接する。これにより、ターニング変形によるアウタリーンフォースメント３２の変形量（ストローク長さ）を最大限確保しながら、内側骨格２に荷重を伝達することができる。
【００３１】
また、アウタリーンフォースメント３２の外側凸部３３がターニング変形すると、インナパネル２２側に移動する誘発部３４が内側骨格２の稜線２１ａに対応する部分に当接することとなる。従って、誘発部３４から、内側骨格２の強度が高い部位へ効率よく荷重を伝達することができる。
【００３２】
図３は、第二の実施形態に係る車両の骨格構造を示す断面図である。図３に示す第二の実施形態では、内側骨格２のインナパネル２２に、アウタリーンフォースメント３２のターニング変形時において、アウタリーンフォースメント３２からインナパネル２２側に移動する上下２箇所の誘発部３４の移動をそれぞれガイドするガイド面２２ｂ，２３ｂが設けられている。
【００３３】
具体的には、外側凸部３３に嵌合する内側凸部２３Ａの側面のうち上側の側面を、アウタリーンフォースメント３２のターニング変形時にインナパネル２２側に移動する上側の誘発部３４の移動を傾斜面によりガイドするガイド面２３ｂとする。また、内側凸部２３Ａを形成すべく形成された周辺部２２ａから外側骨格３側に立ち上げた面を、アウタリーンフォースメント３２のターニング変形時にインナパネル２２側に移動する下側の誘発部３４の移動を傾斜面によりガイドするガイド面２２ｂとする。
【００３４】
このように、外側凸部３３のターニング変形時に、２つの誘発部３４の移動をガイド面２２ｂ，２３ｂによってガイドすることができる。従って、アウタリーンフォースメント３２の誘発部３４の移動に伴って、アウタリーンフォースメント３２の外側凸部３３の側壁３３ｂがインナパネル２２側に繰り出されることによって形成されるターニング変形部３４Ａを案内しながら、ターニング変形部３４Ａの倒れこみを抑制することができ、外側骨格３から内側骨格２へ適切に荷重を伝達することが可能となる。
【００３５】
図４〜図６は、第三〜第五の実施形態に係る車両の骨格構造を各々示す断面図である。これらの第三〜第五の実施形態にあっては、第一の実施形態において横断面台形状とした外側凸部３３及び内側凸部２３の形状を異なる形状にしたものである。
【００３６】
具体的には、図４に示す第三の実施形態では、アウタリーンフォースメント３２の垂直面部３２ａに形成される外側凸部３３Ｂを、横断面台形状の窪みの底面３３ａの一部を傾斜させた傾斜面３３ｃを有する形状に形成する。この場合には、インナパネル２２に形成される内側凸部２３Ｂの形状を、外側凸部３３Ｂの底面３３ａ及び傾斜面３３ｃの形状に対応するように、内側凸部２３Ｂの先端面２３ａの一部を傾斜させた傾斜面２３ｃを有する形状とする。
【００３７】
これにより、アウタリーンフォースメント３２の外側凸部３３Ｂの底面３３ａから、インナパネル２２の内側凸部２３Ｂの先端面２３ａを介して伝達される荷重の高さ方向の位置を、傾斜面２３ｃ，３３ｃを設けることにより所望の高さ位置とすることができる。
【００３８】
また、図５に示す第四の実施形態では、アウタリーンフォースメント３２の垂直面部３２ａに形成される外側凸部３３Ｃの底面３３ｄを横断面円弧状に形成し、インナパネル２２に形成される内側凸部２３Ｃを、底面３３ｄに対応する横断面円弧状に形成する。この場合であっても、アウタリーンフォースメント３２がターニング変形したときに外側凸部３３Ｃが内側凸部２３Ｃに嵌合し、外側骨格３から内側骨格２へ好適に荷重を伝達することができる。
【００３９】
また、図６に示す第五の実施形態では、アウタリーンフォースメント３２の垂直面部３２ａに形成される外側凸部３３Ｄの底面３３ｅであってその高さ方向の略中間位置に、インナパネル２２側に突出する嵌合凸部３３ｆを形成し、インナパネル２２に形成される内側凸部２３Ｄの先端面２３ｅに、アウタリーンフォースメント３２に形成された外側凸部３３Ｄの嵌合凸部３３ｆに嵌合する嵌合凹部２３ｆを形成する。
【００４０】
これにより、車両１の外側から外側骨格３に荷重が加わって外側凸部３３Ｄがターニング変形し、アウタリーンフォースメント３２の外側凸部３３Ｄがインナパネル２２の内側凸部２３Ｄに嵌合するときに、外側凸部３３Ｄの嵌合凸部３３ｆが内側凸部２３Ｄの嵌合凹部２３ｆに嵌合するので、外側凸部３３Ｄと内側凸部２３Ｄとがより確実に嵌合した状態となり、外側凸部３３Ｄの倒れこみをより確実に抑制することができる。
【００４１】
以上、本発明を第一の実施形態〜第五の実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、適宜の骨格構造に適用することができる。例えば、本発明を、車両のバンパ構造に適用した場合には、外側骨格３に代えてバンパ構造材を用い、内側骨格２に代えてバンパ構造材を支持する車体メンバを用いることになる。
【符号の説明】
【００４２】
１…車両、２…内側骨格、３…外側骨格、２１ａ…稜線、２２…インナパネル、２２ｂ，２３ｂ…ガイド面、２３，２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄ…内側凸部、２３ａ，２３ｅ…先端面，３２…アウタリーンフォースメント，３３，３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄ…外側凸部、３３ａ，３３ｄ，３３ｅ…底面，３４…誘発部。
【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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