(57)【要約】【課題】オフセット衝突等が発生した場合であっても、ロッカとサイドメンバとの接合部分に過剰に大きな荷重が集中的に作用することを抑制し、サイドメンバの座屈を防止することが可能な車体骨格構造の提供を目的とした。【解決手段】車体骨格構造１０は、一対のサイドメンバ２０，２０と、サイドメンバ２０，２０に対して車幅方向外側に配置されたロッカ３０，３０と、サイドメンバ２０，２０及びロッカ３０，３０の間に配置されたトルクボックス４０，４０と、サイドメンバ２０，２０間に配置されたクロスメンバ５０とを有する。ロッカ側接触領域４５，４５がサイドメンバ外側接触領域４３，４３よりも車体前後方向に長い。また、サイドメンバ内側接触領域５５，５５が、サイドメンバ外側接触領域４３，４３を車両前後方向に略一致させると共に車幅方向にオフセットした位置に設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体前後方向へ延びるように配置された一対のサイドメンバと、
前記サイドメンバに対して車幅方向外側に配置され、車体前後方向に延びるロッカと、
前記サイドメンバ及び前記ロッカの間に配置されたトルクボックスと、
前記一対のサイドメンバ間に配置されたクロスメンバとを有し、
前記トルクボックスと前記クロスメンバとの接合により接触した接触領域が、前記トルクボックスと前記ロッカとの接合により接触した接触領域よりも車体前後方向に長く、
前記サイドメンバと前記クロスメンバとの接合により接触した接触領域が、前記トルクボックスと前記クロスメンバとの接合により接触した接触領域を車両前後方向に一致させると共に車幅方向にオフセットした位置に設けられていることを特徴とする車体骨格構造。
【請求項２】
前記トルクボックスにおいて前記サイドメンバに対して接合される側の端部領域、及び前記クロスメンバにおいて前記サイドメンバに対して接合される側の端部領域のうち、いずれか一方又は双方が、前記サイドメンバ側に近接するに連れて車両前後方向に拡幅するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車体骨格構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サイドメンバとロッカを連結するトルクボックスを備えた自動車等の車体骨格構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車等の車体骨格構造を有するものとして、下記特許文献１に開示されているようなものがある。下記特許文献１に係る車体骨格構造においては、サイドメンバとロッカとをトルクボックスによって連結すると共に、平行に配置された２本のサイドメンバ間をクロスメンバによって連結した構造とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１１１０７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したような車体骨格構造を有する車両においてオフセット衝突等が発生すると、ロッカとサイドメンバとの接合部分に過剰に大きな荷重が集中的に作用する。このような荷重が作用すると、サイドメンバが座屈してしまうという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、オフセット衝突等が発生した場合であっても、ロッカとサイドメンバとの接合部分に過剰に大きな荷重が集中的に作用することを抑制し、サイドメンバの座屈を防止することが可能な車体骨格構造の提供を目的とした。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決すべく提供される本発明の車体骨格構造は、車体前後方向へ延びるように配置された一対のサイドメンバと、前記サイドメンバに対して車幅方向外側に配置され、車体前後方向に延びるロッカと、前記サイドメンバ及び前記ロッカの間に配置されたトルクボックスと、前記一対のサイドメンバ間に配置されたクロスメンバとを有し、前記トルクボックスと前記クロスメンバとの接合により接触した接触領域が、前記トルクボックスと前記ロッカとの接合により接触した接触領域よりも車体前後方向に長く、前記サイドメンバと前記クロスメンバとの接合により接触した接触領域が、前記トルクボックスと前記クロスメンバとの接合により接触した接触領域を車両前後方向に一致させると共に車幅方向にオフセットした位置に設けられていることを特徴とするものである。
【０００７】
本発明の車体骨格構造においては、トルクボックスとクロスメンバとの接合により接触した接触領域が、トルクボックスとロッカとの接合により接触した接触領域よりも車体前後方向に長い。そのため、本発明の車体骨格構造においては、オフセット衝突等により大きな荷重が作用する状況下においても、トルクボックスとサイドメンバとの接合部分に作用する荷重を広範囲に亘って分散させることができる。
【０００８】
また、本発明の車体骨格構造においては、サイドメンバとクロスメンバとの接合により接触した接触領域が、トルクボックスとクロスメンバとの接合により接触した接触領域を車両前後方向に一致させると共に車幅方向にオフセットした位置に設けられている。これにより、サイドメンバに対して車幅方向外側から中央側に作用する荷重をクロスメンバにおいてしっかりと支持することができる。
【０００９】
上述したように、本発明の車体骨格構造によれば、オフセット衝突等により荷重が作用した場合に、サイドメンバに対してロッカー側（外側）からトルクボックスを介して作用する荷重を分散させると共に、サイドメンバをクロスメンバ側（内側）からしっかりとサポートすることができる。従って、本発明の車体骨格構造によれば、サイドメンバがトルクボックスとの接合部分を起点として座屈してしまうことを防止できる。また、サイドメンバの座屈を防止することにより、衝突により発生した荷重の安定した吸収が行え、車両の安全性をより一層向上させることが可能となる。
【００１０】
上述した本発明の車体骨格構造は、前記トルクボックスにおいて前記サイドメンバに対して接合される側の端部領域、及び前記クロスメンバにおいて前記サイドメンバに対して接合される側の端部領域のうち、少なくともいずれか一方が、前記サイドメンバとの接合により接触した接触領域に近接するに連れて車両前後方向に拡幅するように形成されていることことが望ましい。
【００１１】
かかる構成によれば、オフセット衝突等に伴ってサイドメンバに対して圧縮荷重が集中的に作用する箇所（断点）が生じることを回避し、サイドメンバが座屈する可能性をより一層低減させることができる。従って、本発明の車体骨格構造を採用することにより、さらなる安全性の向上に資することが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、オフセット衝突等が発生した場合であっても、ロッカとサイドメンバとの接合部分に過剰に大きな荷重が集中的に作用することを抑制し、サイドメンバの座屈を防止することが可能な車体骨格構造を簡易な構成で提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（ａ）は本発明の一実施形態に係る車体骨格構造を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態に係る車体骨格構造１０について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図１に示すように、車体骨格構造１０は、サイドメンバ２０，２０と、ロッカ３０，３０と、トルクボックス４０，４０と、クロスメンバ５０とを有する。これらの構成部材のうち、サイドメンバ２０，２０と、ロッカ３０，３０と、トルクボックス４０，４０とは、それぞれ２本ずつ設けられている。
【００１５】
サイドメンバ２０，２０は、車体前後方向へ延びるように配置された車体の骨格をなす部材である。サイドメンバ２０，２０は、断面形状が略矩形の角筒体によって構成されている。サイドメンバ２０，２０は、車幅方向に略対称となるように配置されている。
【００１６】
ロッカ３０，３０は、それぞれサイドメンバ２０，２０に対して車幅方向外側に配置され、車体前後方向へ延びるように配置された骨格構成部材である。ロッカ３０，３０は、断面形状が略矩形の角筒体によって構成されている。ロッカ３０，３０は、サイドメンバ２０，２０と同様に並行かつ車幅方向に略対称となるように配置されている。また、ロッカ３０，３０とサイドメンバ２０，２０とは、互いに略並行とされている。
【００１７】
トルクボックス４０，４０は、サイドメンバ２０，２０と、ロッカ３０，３０との間において車幅方向に延びるように配置されている。トルクボックス４０，４０は、それぞれサイドメンバ２０，２０及びロッカ３０，３０と交差（略直交）するように配置され、両者に対して溶接等の接合方法を用いて連結されている。
【００１８】
図１（ｂ）に示すように、トルクボックス４０，４０は、サイドメンバ２０，２０側の端部（以下、「端部領域４２，４２」とも称す）が、ロッカ３０，３０側の端部（以下、「ロッカ側端部４４，４４」とも称す）よりも車両前後方向に長くなるように形成されている。また、トルクボックス４０，４０の車両前方側の部位をなす前方側側面４６，４６が略直線的に延び、サイドメンバ２０，２０に対して略直交している。これに対し、トルクボックス４０，４０の車両後方側の部位をなす後方側側面４８，４８は、平面視した状態において湾曲するように形成されている。後方側側面４８，４８は、サイドメンバ２０，２０側に近接するに連れて、前方側側面４６，４６から離反する方向に湾曲している。これにより、トルクボックス４０，４０は、サイドメンバ２０，２０との接合により接触した接触領域４３，４３（以下、「サイドメンバ外側接触領域４３，４３」とも称する）に近接するに連れて車両前後方向に拡幅するように形成されている。
【００１９】
サイドメンバ外側接触領域４３，４３は、トルクボックス４０，４０とロッカ３０，３０との接合による両者の接触領域４５，４５（以下、「ロッカ側接触領域４５，４５」とも称する）よりも車両前後方向に広い。これにより、図１（ｂ）に二点鎖線によって示すように後方側側面４８，４８を前方側側面４６，４６と略並行かつ直線的に形成した場合に比べ、ロッカ３０，３０に対して車両前方から後方に向けて荷重が作用した場合にトルクボックス４０，４０を介してサイドメンバ２０，２０側に作用する圧縮荷重を一層広範囲に亘って分散させ、サイドメンバ２０，２０の座屈を抑制することができる。
【００２０】
図１（ａ）に示すように、クロスメンバ５０は、一対のサイドメンバ２０，２０間に配置され、接合されている。図１（ｂ）に示すように、クロスメンバ５０及びサイドメンバ２０，２０の接合による両者の接触領域（以下、サイドメンバ内側接触領域５５，５５」とも称す）は、上述したサイドメンバ外側接触領域４３，４３を車両前後方向に略一致させると共に車体幅方向中央側にオフセットした位置関係にある。
【００２１】
クロスメンバ５０の両端側の領域（端部領域５４，５４）は、サイドメンバ２０，２０との接合により接触した接触領域に近接するに連れて車両前後方向に拡幅するように形成されている。端部領域５４，５４は、サイドメンバ内側接触領域５５，５５に近接するに連れて車両前後方向に拡幅するように形成されている。
【００２２】
具体的には、クロスメンバ５０において車両前方側の部位をなす前方側側面５６は、車体骨格構造１０を平面視した状態において湾曲するように形成されている。また、クロスメンバ５０において車両後方側の部位をなす後方側側面５８は、略直線的に延び、サイドメンバ２０，２０に対して略直交している。前方側側面５６の両端部は、サイドメンバ２０，２０側に近接するに連れて、後方側側面５８から離反する方向に湾曲している。これにより、クロスメンバ５０は、サイドメンバ２０，２０との接合により接触した接触領域に近接するに連れて車両前後方向に拡幅するように形成されている。
【００２３】
上述したように、本実施形態の車体骨格構造１０は、サイドメンバ外側接触領域４３，４３が、ロッカ側接触領域４５，４５よりも車体前後方向に長い。そのため、車体骨格構造１０においては、オフセット衝突等により大きな荷重が作用したとしても、トルクボックス４０，４０とサイドメンバ２０，２０との接合部分（サイドメンバ外側接触領域４３，４３）に作用する荷重を広範囲に亘って分散させることができる。
【００２４】
また、車体骨格構造１０においては、サイドメンバ２０，２０とクロスメンバ５０，５０との接触領域（サイドメンバ内側接触領域５５，５５）が、トルクボックス４０，４０とクロスメンバ５０，５０との接触領域であるサイドメンバ外側接触領域４３，４３を車両前後方向に略一致させると共に車幅方向内側にオフセットした位置に設けられている。これにより、オフセット衝突等によりサイドメンバ２０，２０に対して車幅方向外側から中央側に作用する荷重をクロスメンバ２０，２０によってしっかりとサポートすることができる。
【００２５】
上述したように、車体骨格構造１０においては、サイドメンバ外側接触領域４３，４３においてサイドメンバ２０，２０に対して車幅方向外側から内側に作用する荷重を分散させると共に、サイドメンバ内側接触領域５５，５５においてサイドメンバ２０，２０の内側からしっかりとサポートすることができる。従って、車体骨格構造１０においては、トルクボックス４０，４０との接合部分を起点としてサイドメンバ２０，２０が座屈してしまうことを防止できる。また、サイドメンバ２０，２０の座屈を防止することにより、衝突により発生した荷重の安定した吸収が行え、車両の安全性をより一層向上させることが可能となる。
【００２６】
上述した本実施形態の車体骨格構造１０は、トルクボックス４０，４０においてサイドメンバ２０に対して接合される側の端部領域４２，４２、及びクロスメンバ５０，５０においてサイドメンバ２０，２０に対して接合される側の端部領域５４，５４の双方が、サイドメンバ外側接触領域４３，４３、及びサイドメンバ内側接触領域５５，５５に近接するに連れて車両前後方向に拡幅するように形成されている。これにより、サイドメンバ外側接触領域４３，４３、及びサイドメンバ内側接触領域５５，５５において過剰に大きな荷重が集中的に作用することを防止すると共に、サイドメンバ２０，２０を車幅方向内側からサポートすることができ、サイドメンバ２０，２０の座屈をより一層確実に防止することができる。
【００２７】
上述したようにトルクボックス４０，４０の端部領域４２，４２、及びクロスメンバ５０，５０の端部領域５４，５４をサイドメンバ２０，２０側に近接するに連れて拡幅する形状とすることにより、サイドメンバ２０に対して作用する荷重の低減効果等が得られる理由については種々想定されるが、概ね以下のような理由によるものと想定される。すなわち、衝突等により車体骨格構造１０に対して車体前方から後方に向けて衝撃が作用すると、これによる荷重がトルクボックス４０，４０側からサイドメンバ外側接触領域４３，４３に作用する。この際、トルクボックス４０，４０の前方側側面４６，４６側においてはサイドメンバ２０，２０に対して引張荷重が作用し、後方側側面４８，４８側においては圧縮荷重が作用する。
【００２８】
サイドメンバ２０，２０に作用する圧縮荷重は、後方側側面４８，４８に沿って入力されるものと想定される。また、本実施形態においては、上述したようにサイドメンバ２０，２０側に近接するに連れて後方側側面４８，４８が前方側側面４６，４６から離反する方向に湾曲した形状とされている。そのため、図１（ｂ）において矢印Ｐで示すように、サイドメンバ２０，２０に対して斜め方向に圧縮荷重が入力される。よって、サイドメンバ２０，２０の軸方向に対して垂直方向に入力される圧縮荷重成分は、同図中に矢印Ｐ１で示すように矢印Ｐで示された圧縮荷重よりも小さい。従って、サイドメンバ２０，２０には、後方側側面４８，４８が湾曲していない場合に比べ、サイドメンバ２０，２０に作用する圧縮荷重が小さくなる。
【００２９】
さらに、トルクボックス４０，４０がサイドメンバ２０，２０側において拡幅しているため、サイドメンバ外側接触領域４３，４３が、後方側側面４８，４８が湾曲していない場合に比べて大きい。そのため、サイドメンバ２０，２０に対して作用する圧縮荷重が、サイドメンバ２０，２０の軸方向（車両前後方向）に広範囲に亘って分散される。従って、車体骨格構造１０においては、トルクボックス４０，４０側から作用する圧縮荷重によりサイドメンバ２０，２０が座屈してしまうことを確実に防止することができる。
【００３０】
また、上述したようにトルクボックス４０，４０の後方側側面４８，４８を湾曲した形状とすることにより、後方側側面４８，４８とロッカ３０，３０とを溶接等により接合するために有効利用可能なスペースが形成される。従って、後方側側面４８，４８を湾曲形状とすることにより、ロッカ３０，３０とトルクボックス４０，４０との接合作業を容易に実施することが可能となる。
【００３１】
また、トルクボックス４０，４０においてサイドメンバ２０，２０に対して接合される側の端部領域（サイドメンバ側端部４２，４２）、及びクロスメンバ５０においてサイドメンバ２０，２０に対して接合される側の端部領域５４，５４は、本実施形態において例示したように双方とも湾曲した形状であっても良く、いずれか一方のみが拡幅するように湾曲した形状であっても良い。すなわち、ロッカ側端部４４，４４あるいは端部領域５４，５４のいずれか一方又は双方が湾曲形状であることが望ましい。
【００３２】
トルクボックス４０，４０のロッカ側端部４４，４４、及びクロスメンバ５０の端部領域５４，５４は、それぞれ曲線的に湾曲するよう形状とすることによりサイドメンバ２０，２０側に向けて拡幅した形状としたものであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、拡幅形態はいかなるものであっても良い。すなわち、トルクボックス４０，４０の後方側側面４８，４８、及びクロスメンバ５０の前方側側面５８，５８を直線的に形成することも可能である。
【００３３】
本実施形態において例示したトルクボックス４０，４０は、前方側側面４６，４６をロッカ３０，３０側からサイドメンバ２０，２０側に向けて直線的に延び、後方側側面４８，４８を曲線的に延びる形状としたものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。具体的には、前方側側面４６，４６を曲線的形状とする等しても良い。なお、後方側側面４８，４８について直線的形状とすることも可能であるが、衝突等に伴いサイドメンバ２０，２０側に作用する圧縮荷重を低減するとの観点からすると、後方側側面４８，４８については、上述したように湾曲形状とすることが望ましい。
【００３４】
また、クロスメンバ５０についても、両端部に設けられた端部領域５４，５４を湾曲形状とせず、サイドメンバ２０，２０側に向けて直線的に延びる形状としても良い。この場合、クロスメンバ５０とサイドメンバ２０，２０との接合により形成されるサイドメンバ内側接触領域５５，５５の長さがサイドメンバ外側接触領域４３，４３と同等になるよう、クロスメンバ５０の幅（車両前後方向の長さ）を調整する必要がある。
【００３５】
本実施形態の車体骨格構造１０は、車幅方向略中央部を境界として略対象な骨格構造となるように形成したものであるが、本発明はこれに限定される訳ではない。具体的には、本実施形態においては、オフセット衝突等に伴う荷重入力に対し、運転席側及び助手席側の双方について、サイドメンバ２０，２０に対してロッカ３０，３０側から作用する圧縮荷重を低減、あるいは分散させようとしたものであるが、運転席側あるいは助手席側のいずれか一方のみについて上述したような骨格構造とし、他方を異なる構造としても良い。すなわち、トルクボックス４０，４０のうち一方についてロッカ側端部４４を湾曲形状としないこと、クロスメンバ５０の一端側の端部領域５４について湾曲形状としないこと等としても良い。また、運転席側あるいは助手席側の一方のみについてトルクボックス４０とクロスメンバ５０を一列に配し、他方についてはトルクボックス４０及びクロスメンバ５０の位置を車両前後方向にずらした構成としても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、サイドメンバ、ロッカ、トルクボックス、及びクロスメンバを用いて車体骨格構造を形成する場合に有効利用することができる。
【符号の説明】
【００３７】
１０  車体骨格構造
２０  サイドメンバ
３０  ロッカ
４０  トルクボックス
４２  サイドメンバ側端部
４３  サイドメンバ外側接触領域
４５  ロッカ側接触領域
５０  クロスメンバ
５４  端部領域
５５  サイドメンバ内側接触領域
【図１】
2013169937.tif 000003