(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の床部を成すフロアパネルに取り付けられるとともに該フロアパネルの両側のサイドシルに掛け渡され車幅方向に沿って設けられ、燃料タンクが固定されるとともに、タイダウンフックを係合するための係合穴部が設けられたクロスメンバ部材を有する車体構造において、
該クロスメンバ部材が、
該フロアパネルの略中央部に位置して該車幅方向に沿って配設されるセンタクロスメンバ部材と、
該センタクロスメンバ部材よりも板厚を厚く形成され該センタクロスメンバ部材の各側端部の上面側に一端が重合されるとともに他端が該サイドシルに接続される一対の延長部材とをそなえ、
上記各延長部材の該一端側と該センタクロスメンバ部材との該重合部に、該燃料タンク取付用のボルト穴がそれぞれ形成されるとともに、
上記各延長部材の該他端側に該係合穴部がそれぞれ形成されていることを特徴とする、車体構造。
【請求項２】
上記各延長部材の該係合穴部の形成される箇所に、リンフォース部材が取り付けられる
ことを特徴とする、請求項１記載の車体構造。
【請求項３】
上記各延長部材は、後輪のサスペンション部品に近傍して設けられている
ことを特徴とする、請求項１又は２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、車体構造に関し、特に、剛性及び強度を損なうことなく軽量化を図るようした、車体構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、自動車では、車体のねじれやフロアパネルの振動抑制、車体側面への衝突（以下、側突という）等に対する強度の確保を目的に車幅方向に沿ってクロスメンバ部材が設けられている。以下、このようなクロスメンバ部材をそなえた車体構造の一例として自動車のリヤシートクロスメンバ（以下、単にクロスメンバともいう）の構成について説明する。
【０００３】
図５（Ａ）〜（Ｃ）は、リヤシートクロスメンバの構成の一例を示す図である。リヤシートクロスメンバ１２０は、図５（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、リヤフロアエクステンション１０に溶着されて閉断面構造に形成されている。また、リヤフロアエクステンション１０は、車体後部に配設されて前方側がフロントフロアパン（図示略）に取り付けられ、後方側がリヤフロアパン１Ｂに取り付けられており、クロスメンバ１２０の中央部には、下方の図示しない排気管を避ける等の設計条件より、図５（Ａ）に示すように、キックアップＬKやオフセットＬOが設けられている。このようなキックアップＬKやオフセットＬOの存在は、クロスメンバ１２０の強度の低下を招くため、板厚を厚いものにして必要な強度を確保する必要があるが、この一方、重量を抑えてコストを抑制する必要もある。
【０００４】
このため、強度と重量とのバランスを両立すべく、さらには製作の容易性から、クロスメンバ本体１２１を比較的厚みの薄い鋼板をプレス加工することにより同一厚みで所定形状に成型し、そして、図５（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、このクロスメンバ本体１２１の両側部にリンフォース１２４，１２５をそれぞれ取り付けることで、特に強度を必要とされる部分について局所的に厚板化を図っている。
【０００５】
つまり、クロスメンバ本体１２１には、図５（Ｂ）に示すように、燃料タンク３０がウェルドボルト３０Ａで固定されるため、燃料タンク３０の取付部（ボルト孔）１２１Ｃの周辺の区間Ｌ1では、燃料タンク３０の取付強度（タンク取付強度）が要求される。さらに、一般的に車両には、図５（Ｃ）に示すように、クロスメンバ１２０（クロスメンバ本体１２１）に、トレーラや貨車での輸送時における車両固定用のタイダウンフック３５を取り付けるための係合部（穴部）１２１Ｂが設けられている。このため、この穴部１２１Ｂの周辺の区間Ｌ2では、タイダウンフック３５を係合するのに十分な強度（タイダウン強度）が必要となる。また、側突時に衝撃を吸収して客室を保護するために区間Ｌ3では所定の強度（側突強度）が必要となる。
【０００６】
このため、区間Ｌ1においてタンク取付強度を確保するために、クロスメンバ本体１２１には、図５（Ｂ）に示すように、ウェルドボルト３０Ａが溶着されたリンフォース１２５が×印で示すようにスポット溶接で取り付けられて厚板化され、また、図５（Ｃ）に示すように、区間Ｌ2におけるタイダウン強度及び区間Ｌ3における側突強度を確保するために、クロスメンバ本体１２１には、リンフォース１２４が×印で示すようにスポット溶接で取り付けられて厚板化が図られているのである。
【０００７】
なお、リンフォース１２４には、クロスメンバ本体１２１に設けられたタイダウンフック３５を係合するための穴部１２１Ｂと対応する位置に、同様にタイダウンフック係合用の穴部１２４Ａが設けられている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
さて、クロスメンバ本体１２１は、両側端部のフランジ部１２１Ａを車体の側面を構成するサイドシルにスポット溶接により取り付けられている。クロスメンバ本体１２１は、フランジ部１２１Ａも含め、上述したように一枚物の鋼板をプレス成形して製作されるものであり、当然ながら、フランジ部１２１Ａとクロスメンバ本体１２１とは同じ厚みとなる。
【０００９】
強度が特に必要とされる区間Ｌ1，Ｌ2，Ｌ3を除いた部分については極力板厚を薄くしてクロスメンバ１２０の重量の低減を図ることが好ましいが、このような構造では、フランジ部１２１Ａの板厚も薄くなってフランジ部１２１Ａでサイドシルに接合されたクロスメンバ本体１２１（クロスメンバ１２０）とサイドシルとの結合強度、ひいては車体の剛性が低下してしまうため、さらなる軽量化を図ることは非常に困難である。
【００１０】
また、上述したが、図５（Ａ）に示すように、クロスメンバ１２０には、区間Ｌ2におけるタイダウン強度及び区間Ｌ3における側突強度を確保すべく、区間Ｌ2及び区間Ｌ3を覆うようにリンフォース１２４が溶接されるが、側突強度よりもタイダウン強度の方が大きな強度が要求されるため、リンフォース１２４の板厚はタイダウン強度を確保すべく決定される。このため、区間Ｌ3のうち区間Ｌ2と重複しない区間Ｌ4に関しては、リンフォース１２４の板厚は、側突強度に必要とされる強度に対して過剰なものとなってしまい、不要に車体重量が重くなってしまうという課題がある。
【００１１】
ところで、特公平８−９３４８号公報には、クロスメンバの水平部を延長してサイドシルに結合するとともに、このクロスメンバの延長部にタイダウン用ブラケットを重合するようにした車体構造が開示されているが、上述の従来技術に対してさらなる車体の軽量化を図りうるものではない。
【００１２】
本発明は、このような課題に鑑みて創案されたもので、車体の剛性及び強度を維持しつつも車体を軽量化できるようにした、車体構造を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明の車体構造（請求項１）は、車体の床部を成すフロアパネルに取り付けられるとともに該フロアパネルの両側のサイドシルに掛け渡され車幅方向に沿って設けられ、燃料タンクが固定されるとともに、タイダウンフックを係合するための係合穴部が設けられたクロスメンバ部材を有する車体構造において、該クロスメンバ部材が、該フロアパネルの略中央部に位置して該車幅方向に沿って配設されるセンタクロスメンバ部材と、該センタクロスメンバ部材よりも板厚を厚く形成され該センタクロスメンバ部材の各側端部の上面側に一端が重合されるとともに他端が該サイドシルに接続される一対の延長部材とをそなえ、上記各延長部材の該一端側と該センタクロスメンバ部材との該重合部に、該燃料タンク取付用のボルト穴がそれぞれ形成されるとともに、上記各延長部材の該他端側に該係合穴部がそれぞれ形成されていることを特徴としている。
また、本発明の車体構造（請求項２）は、上記各延長部材の該係合穴部の形成される箇所に、リンフォース部材が取り付けられることを特徴としている。
また、本発明の車体構造（請求項３）は、上記各延長部材は、後輪のサスペンション部品に近傍して設けられていることを特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明すると、図１〜図４は本発明の一実施形態としての車体構造について示す図である。なお、従来技術で説明した構成部と同一の構成部については、同一の符号を付しその説明を省略する。
【００１５】
本実施形態の車体構造では、図２及び図３に示すように、車両本体（車体）１の後方（図示しない後部座席の略直下）において、フロントフロアパン（フロアパネル）１Ａ及びリヤフロアパン（フロアパネル）１Ｂに、リヤフロアエクステンション１０と対をなしてリヤシートクロスメンバ（クロスメンバ部材、以下、単にクロスメンバともいう）２０が組み付けられている。リヤフロアエクステンション１０とクロスメンバ２０とは、組み合わされて閉断面を形成し、車体１の側面を構成するサイドシル１Ｃ，１Ｃに掛け渡されるようにして車幅方向に沿って設けられ、このような構成により車体のねじれや側突等に対する強度メンバ及びフロアパネル１Ａ，１Ｂの振動抑制メンバとして機能するようになっている。
【００１６】
クロスメンバ２０は、図１（Ａ）及び図３に示すように、クロスメンバ２０の中央を形成し車幅方向に沿って配設されるセンタクロスメンバ部材２１と、センタクロスメンバ部材２１の両側端部の上面側に一端をそれぞれ重合される左右一対の延長部材２２，２２とをそなえて構成されている。図１（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、各延長部材２２の他端にはフランジ部２２Ａが設けられ、また、図４（Ａ）に示すようにリヤフロアエクステンション１０の端部にはフランジ部１０Ａが設けられており、リヤフロアエクステンション１０及びクロスメンバ２０は、これらのフランジ部１０Ａ，２２Ａで、車体１の側面を構成するサイドシル１Ｃにそれぞれ取り付けられている。なお、リヤフロアエクステンション１０及びクロスメンバ２０は、図３中に×印で示すようにスポット溶接によりサイドシル１Ｃに取り付けられている。
【００１７】
さて、センタクロスメンバ部材２１の板厚は従来のクロスメンバ本体（図５中の符号１２０参照）の板厚よりも薄く設定され、また、延長部材２２の板厚は、従来技術の説明として前述したように、延長部材２２が取り付けられる区間Ｌ3では側突強度が必要となるので、この側突強度に見合うようにセンタクロスメンバ部材２１の板厚よりも厚く、且つ、できるだけ薄く設定されている。
【００１８】
また、図１（Ａ），（Ｂ）に示すようにセンタクロスメンバ部材２１及び延長部材２２には、タンク取付用のボルト穴２１Ａ，２２Ｃがそれぞれ設けられており、これらのボルト穴２１Ａ，２２Ｃを介して、燃料タンク３０のフランジ部３０Ｂがウェルドボルト３０Ａによりクロスメンバ２０に固定されている。そして、このタンク取付部の強度を確保すべく、図１（Ｂ）中に×印で示すようにセンタクロスメンバ部材２１と延長部材２２とをスポット溶接して、センタクロスメンバ部材２１と延長部材２２とを重合させるようになっている。つまり、このように、タンク取付強度が要求される燃料タンク取付部の周辺の区間Ｌ1において、センタクロスメンバ部材２１と延長部材２２とを重合させることにより、厚肉化を図ってかかるタンク取付強度に見合った強度を局所的に確保するようにしているのである。
【００１９】
また、上述したように各延長部材２２はセンタクロスメンバ部材２１の上面で重合されているが、これにより、各延長部材２２の車幅中央側の端部に下向きに加重が掛かるよう場合が生じたとしても、この際、延長部材２２のかかる端部の下面が、センタクロスメンバ部材２１の上面に当接して下方に傾斜してしまうことが防止されるようになるので、これにより、延長部材２２のエッジ（端部）が下方に取り付けられた燃料タンク３０側に傾斜してしまうことが未然に防止されるようになっている。
【００２０】
また、本車両では、図３に示すように、クロスメンバ２０（延長部材２２）が、後輪１Ｆのサスペンション部品１Ｅに近接して設けられており、タイダウンフック３５〔図１（Ｃ）参照〕を使用する際に、このタイダウンフック３５及びその付属物がサスペンション部品１Ｅと干渉しないように、本車両では、タイダウンフック３５を係合するための穴部（係合部）２２Ｄが延長部材２２に設けられている。
【００２１】
このため、この穴部２２Ｄの周辺の区間Ｌ2では、従来技術と同様に、タイダウンフック３５を係合するための強度（タイダウン強度）が必要となる。このため、この区間Ｌ2を局所的に厚板化して強度を確保すべく、リンフォース部材２３が、各延長部材２２のタイダウンフック係合部２２Ｄの周辺に図１（Ｃ）中に×印で示すようにスポット溶接されている。また、リンフォース部材２３には、各延長部材２２の係合部２２Ｄと対応する位置に、穴部（係合部）２３Ａが設けられており、例えば車両輸送時に、これらの係合部２２Ｄ，２３Ａにタイダウンフック３５が係合されて車体１が固定されるようになっている。
【００２２】
本発明の一実施形態としての車体構造は上述のように構成されているので、車体１の剛性及び強度を維持しつつも車体１を軽量化できるという利点がある。
【００２３】
つまり、従来技術では、タイダウン強度及び側突強度を確保すべくリンフォース〔図５（Ａ）の符号１２４参照〕が溶接されるが、側突強度よりもタイダウン強度の方が大きな強度が要求されるため、リンフォースの板厚はタイダウン強度を確保すべく決定され、側突強度又はタイダウン強度が必要とされる区間のうち、単に側突強度のみが要求される区間〔図５（Ａ）の符号Ｌ4参照〕については、かかるリンフォースの板厚は、必要強度（＝側突強度に必要とされる強度）に対して過剰なものとなってしまう。
【００２４】
これに対し、本車体構造では、図１（Ａ）〜（Ｃ）及び図３に示すように、タイダウン強度が必要とされる区間Ｌ2については、各延長部材２２にリンフォース部材２３が取り付けられて局所的な厚板化が行なわれ、単に側突強度のみが要求される区間Ｌ4については、区間Ｌ4を構成する延長部材２２が、側突強度に必要な略最小限の板厚で設定されている。したがって、車体１の剛性及び強度を維持しつつも、従来よりも車両を軽量化できるのである。
【００２５】
さらに、従来技術では、クロスメンバ本体と一体に形成された両側端のフランジ部を両側のサイドシル１Ｃに接合することにより、クロスメンバが車体１に組み付けられており、このような構造では、クロスメンバ本体の板厚を薄くすると、かかるフランジ部の板厚も薄くなって車両の剛性が低下してしまい、車両の軽量化を図ることができなかった。これに対し、図４（Ｂ）に示すように、本車体構造では、クロスメンバ２０とサイドシル１Ｃとの接合部となるフランジ部２２Ａは、延長部材２２と一体に形成されている。延長部材２２の板厚（即ちフランジ部２２Ａの板厚）は側突強度を確保すべく比較的厚めに設定されており、この比較的板厚の厚いフランジ部２２Ａでクロスメンバ２０とサイドシル１Ｃとが結合されて車体剛性が従来よりも強化され、この分、センタクロスメンバ部材２１を従来のクロスメンバ本体〔図５（Ａ）の符号１２１参照〕よりも薄くでき、この点からも車両の軽量化を図ることができる。
【００２６】
さらに、車体剛性が強化された分、クロスメンバを構成する各部材におけるスポット溶接の打点数を減少させることができ、これにより、製作作業やコストを大幅に削減できるという利点もある。
【００２７】
また、クロスメンバ２０は、センタクロスメンバ部材２１，延長部材２２等からなる車幅方向に分割された構成となっているので、例えば、センタクロスメンバ部材２１を共用とし、延長部材２２の車幅方向の長さ等を変更するだけでクロスメンバ２０の全長（車幅方向の寸法）を変更できるので、車幅が異なる複数の車種におけるクロスメンバ２０の製作を一部共用化してクロスメンバ２０の製作効率を向上させることができるという利点がある。
【００２８】
さらに、延長部材２２の形状を変更し、車両前後方向に延長するように設ければ、クロスメンバ２０の前後長を変更できるので、前後長が異なる複数の車種におけるクロスメンバ２０の製作を一部共用化してクロスメンバ２０の製作効率を向上させることができるという利点もある。
【００２９】
また、部品の小型化により型費を低減することができる。つまり、比較的大きな部材として、図５（Ａ）に示す従来構造では、クロスメンバ本体１２１及びクロスメンバ本体１２１の上面に重合されるリンフォース１２４があり、一方、本実施形態のクロスメンバ２０では、センタクロスメンバ部材２１，延長部材２２とがある。これらを比較すると、寸法的には、本実施形態の延長部材２２と、従来クロスメンバのリンフォース１２４とが略同様であり、センタクロスメンバ部材２１と、クロスメンバ本体１２１との大きさの差分だけ、本クロスメンバ２０の方が部品の小型化が成されるので型費を低減することができるのである。
【００３０】
なお、本発明の車体構造は上述の実施形態のものに限定されない。例えば、上述の実施形態では、センタクロスメンバ部材２１，延長部材２２及びリンフォース部材２３を重合させた状態でスポット溶接してクロスメンバ２０を構成するようにしているが、要は、クロスメンバ２０の各部を、要求される強度を満たす最低限度の板厚で構成すれば良いのであって、異なる板厚の鋼板をレ−ザ溶接やマッシュシーム溶接により突き合わせ溶接して所定の仕様の不等厚鋼板を形成してから、この不等厚鋼板をプレス加工してクロスメンバ２０を所定形状に形成するようにしても良い。
【００３１】
また、本発明の車体構造は、リヤシートクロスメンバ以外にも、車幅方向に沿って配設されたクロスメンバに広く適用可能である。
【００３２】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の車体構造によれば、センタクロスメンバ部材と延長部材とを重合させることにより厚肉化を図って、かかる燃料タンク取付強度及びタイダウンフックを係合するための強度を局所的に確保することができるため、センタクロスメンバ部材，延長部材及びリンフォース部材の組み合わせにより、必要とされる強度に応じて効率よくクロスメンバ部材の各部の板厚を設定することが可能であり、さらに、タイダウンフック及びその付属物とサスペンションとの干渉を避けながら、側突強度のみが要求される区間については、延長部材が側突強度に必要な略最小値の板厚で設定できるため、車体の剛性及び強度を維持しつつ、従来よりも車両を軽量化できる利点がある。
【００３３】
また、効率よくクロスメンバ部材の各部の板厚を設定することができるので、クロスメンバ部材の軽量化を図りつつも、延長部材の板厚を従来のクロスメンバ部材の本体よりも厚くすることが可能となって、これにより延長部材とサイドシルの結合強度ひいては車体剛性を向上させることができ、この分、センタクロスメンバ部材を薄板化して、この点からも、車体を軽量化することが可能になるという利点がある。また、例えば、センタクロスメンバ部材と延長部材とをスポット溶接により重合させるような場合には、かかる車体剛性の向上分、溶接の打点数を比較的少ないものとすることができ、これにより製作作業の大幅な簡素化やコストの大幅な低減が可能になるという利点もある。
【００３４】
さらに、クロスメンバ部材は分割構造なので、例えば、センタクロスメンバ部材を共用とし、延長部材の車幅方向長さ又は車両前後方向長さを変更するだけでクロスメンバ部材全体としての車幅方向長又は車両前後方向長を変更できるので、車幅及び車両前後方向が異なる複数の車種におけるクロスメンバ部材の製作を一部共用化してクロスメンバ部材の製作効率を向上させることができるようになるという利点もがある。
【００３５】
さらに、クロスメンバ部材は分割構造なので、各部品を小型化することができ、これにより型費を低減することが可能になるという利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての車体構造にかかるクロスメンバ部材の構成を示す模式図であり、（Ａ）は分解斜視図、（Ｂ）はクロスメンバ部材組立時の断面図であって（Ａ）のＡ１−Ａ１矢視断面に対応する図、（Ｃ）はクロスメンバ部材組立時の断面図であって（Ａ）のＢ１−Ｂ１矢視断面に対応する図である。
【図２】本発明の一実施形態としての車体構造にかかるクロスメンバ部材の取付位置を示す模式図であり、（Ａ）は車体の全体斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のＣ部に対応しフロアパネルとリヤフロアエクステンションとを抜き出して示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態としての車体構造にかかるクロスメンバ部材廻りの構成を示す模式的な平面図である（但し、リヤフロアエクステンション及び燃料タンクのフランジ部は図示略）。
【図４】本発明の一実施形態としての車体構造にかかるクロスメンバ部材廻りの構成を示す模式図であり、（Ａ）は図２（Ｂ）のＤ部を示す斜視図、（Ｂ）は図２（Ｂ）のＤ部を下方から見た斜視図である。
【図５】従来のリヤシートクロスメンバの構成を示す模式図であり、（Ａ）は分解斜視図、（Ｂ）はリヤシートクロスメンバ組立時の断面図であって（Ａ）のＡ２−Ａ２矢視断面に対応する図、（Ｃ）はクロスメンバ部材組立時の断面図であって（Ａ）のＢ２−Ｂ２矢視断面に対応する図である。
【符号の説明】
１  車体
１Ａ  フロントフロアパン（フロアパネル）
１Ｂ  リヤフロアパン（フロアパネル）
１Ｃ  サイドシル
２０  リヤシートクロスメンバ（クロスメンバ部材）
２１  センタクロスメンバ部材
２２  延長部材
２３  リンフォース部材
【図１】
0003925031.tif 000002
【図２】
0003925031.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003925031.tif 000005
【図５】
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