(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室内空間の車体前後方向を区画するパネル部材と、
端部が前記パネル部材から張り出すように車体前後方向に延設される一対のサイドフレームと、
前記パネル部材よりも端部に近い位置で前記一対のサイドフレームの間に掛け渡されるとともにこれに据え付けられた機器を支持するクロスメンバ部材と、
前記クロスメンバ部材と結合する前記サイドフレームの側壁部分と、これと隣り合う底壁部分と、に渡るように設けられる溝状の凹部と、
を具備し、
前記クロスメンバ部材は、下面を開放した断面をなした端部分と、前記端部分で挟まれるとともに閉断面をなした中間部分と、を有することを特徴とする車体構造。
【請求項２】
前記端部分は、前記中間部分から前記サイドフレームに向けて高さ寸法が次第に増加する形状をなしていることを特徴とする請求項１に記載の車体構造。
【請求項３】
前記端部分は、当該クロスメンバ部材の変形を促進する第２の変形促進部を有していることを特徴とする請求項２に記載の車体構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車室内空間を区画するパネル部材の前方にクロスメンバ部材が配置される車体構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車（車両）の車体は、特許文献１に開示されているように車室内空間を仕切るダッシュパネル（車室内空間の前後方向を区画するパネル部材）から前方へ張り出すサイドフレーム部分をクラッシャブルゾーンに定めている。多くは、ダッシュパネルから前方のフレーム部分を座屈変形可能な部分としている。これにより、車体前部（サイドフレームの前方の端部）から所定値以上の衝撃力が加わると、ダッシュパネル前方のフレーム部分が座屈変形して、加わる衝撃エネルギーを吸収し、車室内空間に居る人を衝撃から保護するようにしている。
【特許文献１】実開平６−４９２７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、近年、自動車は、車体デザインやエンジンの搭載形式などの制約を受けて、今まではなかったダッシュパネルの前方の地点に、機器（艤装のための機器など）を搭載するケースが出てくるようになった。
【０００４】
このような場合、ダッシュパネルから前方へ突き出るサイドフレーム部分間にクロスメンバ部材を掛け渡して、ダッシュパネルの前方に専用の機器据付部を形成し、この機器据付部に機器を設置することになる。
【０００５】
ところが、クラッシャブルゾーンを形成しているサイドフレーム部分の一部に、クロスメンバ部材の端を結合すると、ダッシュパネルから前方のサイドフレーム部分は、クロスメンバ部材の影響で、車両の衝突時、座屈しにくくなる。
【０００６】
自動車のフレーム技術では、このような場合、クロスメンバ部材を、変形が容易な部材、例えばチャンネル形状の呈した部材から形成して、サイドフレーム部分の変形に追従させる手法が用いられる。
【０００７】
しかし、同構造を施しても、クロスメンバ部材端と結合するサイドフレーム部分は、他のサイドフレーム部分に比べて、座屈変形しにくいことがわかった。このため、衝突時、十分にサイドフレームによる衝撃吸収性能が発揮できない問題がある。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、クロスメンバ部材が結合されたサイドフレーム部分における衝撃吸収性能を向上させることができる車体構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、車体構造は、車室内空間の車体前後方向を区画するパネル部材と、端部が前記パネル部材から張り出すように車体前後方向に延設される一対のサイドフレームと、前記パネル部材よりも端部に近い位置で前記一対のサイドフレームの間に掛け渡されるとともにこれに据え付けられた機器を支持するクロスメンバ部材と、前記クロスメンバ部材と結合する前記サイドフレームの側壁部分と、これと隣り合う底壁部分と、に渡るように設けられる溝状の凹部と、を具備し、前記クロスメンバ部材は、下面を開放した断面をなした端部分と、前記端部分で挟まれるとともに閉断面をなした中間部分と、を有する。
【００１０】
これにより、サイドフレームは、衝突時、座屈変形にしにくいとされる、クロスメンバ部材端と結合する結合部分でも、十分に座屈変形が期待される。
【００１１】
上記目的に加え、前記端部分は、前記中間部分から前記サイドフレームに向けて高さ寸法が次第に増加する形状をなしている。
【００１２】
上記目的に加え、前記端部分は、当該クロスメンバ部材の変形を促進する第２の変形促進部を有している。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、変形促進部の形成により、衝突時、座屈変形にしにくいとされる、クロスメンバ部材端と結合する側壁部分（サイドフレーム）にも、十分に座屈変形が期待できる。
【００１５】
したがって、サイドフレームは、クロスメンバ部材が結合された状態からでも、十分に座屈変形性能を発揮することができ、優れた衝撃吸収性をもたらすことができる。
【００１６】
本発明によれば、さらに上記効果に加え、細長の凹部を形成するといった簡単な構造で、クロスメンバ部材端が結合されたサイドフレームの側壁部分における座屈変形を促進させることができる。特に凹部が、サイドフレームの側壁、同側壁と隣接する壁から連続する構成にすると、十分な座屈変形の促進効果が確保できる。
【００１７】
本発明によれば、さらに上記効果に加え、クロスメンバ部材端の座屈変形の促進も加わり、サイドフレームは、一層、高い座屈変形性能が確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
［第１の実施形態］
以下、本発明を図１〜図４に示す第１の実施形態にもとづいて説明する。
【００１９】
図１は、例えば乗用車（車両）の車体１の前部側を示している。同車体構造を説明すると、図１中の２は、車室内空間３の前部側を区画するダッシュパネル（本願のパネル部材に相当）、４は同ダッシュパネル２の下部両側（車幅方向）に組み付けられた一対のサイドフレームを示す。
【００２０】
サイドフレーム４は、いずれも例えば図２に示されるように角形の断面形状（閉断面）を有する細長の部材から構成されている。この一対のサイドフレーム４の前部側は、図１に示されるようにダッシュパネル２外から前方へ張り出ている。これら前方へ突き出た一対のフレーム部分４ａから、ダッシュパネル２の前方にクラシャルブルゾーンを形成している。具体的には、いずれのフレーム部分４ａも、衝突などで、車体前部（サイドフレーム前端部）から所定値以上の衝撃力が加わると、座屈変形が生じる構造となっている。つまり、フレーム部分４ａの座屈変形により、加わる衝撃エネルギーを吸収して、車室内空間３に居る乗員（図示しない）を保護するようにしている。
【００２１】
一方、一対のフレーム部分４ａ（ダッシュパネル２から張り出た部分）の途中、例えばダッシュパネル２の直前となる地点には、車幅方向に延びるクロスメンバ部材５が掛け渡されている。
【００２２】
すなわち、クロスメンバ部材５は、例えば図１中の端からαまでの範囲で示す端部分５ａ（両側）が、例えば下面が開放したハット形の開放断面で形成され、これらα領域で挟まれる範囲の中間部分５ｂが、例えば角筒形の断面（周囲が壁部で囲まれる閉断面）で形成されていて、フレーム部分４ａと結合される端側だけを外部から加わる荷重で変形しやすい構造（開放断面により変形可能）にしている。なお、端部分５ａは、中間部分５ｂよりも高さ寸法が次第に増加する山形形状をなしている。そして、クロスメンバ部材５は、各端が各フレーム部分２ａの側壁の外面に取着（例えば溶接による）されることによって、フレーム部分２ａ，２ａ間に架設させてある。これで、ダッシュパネル２の直前となる地点に機器据付部６を形成している。この構造により、クロスメンバ部材５の端部は、フレーム部分４ａの変形に追従して変形できるようにしている。
【００２３】
そして、ダッシュパネル２の前方に据付けが余儀なくされた機器、例えばバッテリ７（車両に艤装する機器）が、上記クロスメンバ部材５上、例えば剛性が高い中間部分に搭載されている。なお、７ａは、バッテリ７を保持するバッテリホルダを示す。
【００２４】
他方、各フレーム部分４ａのうち、クロスメンバ部材５端が結合される側壁部分４ｂ（本願の側壁部分に相当）には、それぞれ図１中の破線に示されるように変形促進部１０が形成されている。変形促進部１０は、クロスメンバ部材５端の結合で座屈変形が生じにくくなっている側壁部分４ｂの座屈変形を助長（促進）させる部分をいう。図２および図３にはこの変形促進部１０の詳細な構造が示されている（片側しか図示せず）。
【００２５】
変形促進部１０は、左右のフレーム部分４ａ，４ａ共、同じ構造が用いられている。詳しくは、側壁部分４ｂとは、図２および図３に示されるようにクロスメンバ部材５端の開口と向き合う壁部分（開口縁部で囲まれる部位）をいう。変形促進部１０は、この側壁部分４ｂに、フレーム部分４ａの長手方向と直交する向きで、例えば一条の座屈ビード１１（本願の細長の凹部に相当）を形成してなる。具体的には、図２および図３に示されるように座屈ビード１１は、例えば溝状に凹ました細長の凹部からなる。そして、この座屈ビード１１が、側壁部分４ｂと隣り合う、フレーム部分４ａの底壁部分４ｃ（本願の側壁部分と隣接する壁に相当）から、側壁部分４ｄの上下全域に渡り、連続して形成されている。この座屈ビード１１により、側壁部分４ｂが有る部位を圧潰しやすくしている。つまり、座屈ビード１１により、車体前部（サイドフレーム前端部）から所定値以上の衝撃力が加わると、変形にしくい側壁部分４ｂ、さらには側壁部分４ｂと連なる周壁部分までも、座屈変形が生じるようにしている。
【００２６】
すなわち、今、例えば衝突により、所定値以上の衝撃力Ｆが車体前部から入力されたとする。図４に示されるようにダッシュパネル２から突き出たフレーム部分４ａは、その荷重に耐え切れなくなると、４面が波形状に押し潰される（座屈変形）。
【００２７】
またクロスメンバ部材５の端部では、下方が開放した断面によって変形が容易となっているから、加わる衝撃力により変形を起こす。
【００２８】
ここで、クロスメンバ部材５端が結合されている側壁部分４ｂは、クロスメンバ部材５に変形しやすい部材が用いられても、クロスメンバ部材５との結合がもたらす剛性、ここではクロスメンバ部材５端の開口縁部との結合がもたらす剛性により、容易には変形できない状態にある。
【００２９】
このとき、この側壁部分４ｂには、座屈を誘う座屈ビード１１が形成されているから、同部分、すなわち側壁部分４ｂは、加わる衝撃により、図４に示されるように波状に押し潰される（座屈変形）。
【００３０】
これにより、フレーム部分４ａは、衝撃吸収として活用されにくかった側壁部分４ｂまでも、良好に座屈変形が生じる。
【００３１】
それ故、既存のままで、サイドフレーム４における衝撃吸収性能を高めることができる。
【００３２】
特に筒形部材（周囲が壁部で囲まれた細長の部材）のサイドフレーム４と、端が開口したクロスメンバ部材５とを結合させるフレーム構造には、座屈ビード１１を用いる構造は有効である。しかも、座屈ビード１１には、フレーム部分４ａの側壁部分４ｂに、フレーム部分４ａの長手方向とは直交する向きで細長の凹部を形成する構造が用いてあるので、構造は簡単である。そのうえ、座屈ビード１１（細長の凹部）は、隣接する底壁部分４ｃから側壁部分４ｂまで連続して形成したことで、クロスメンバ部材５と結合される側壁部分４ｂを含むその周囲は、座屈変形が引き起こしやすく、フレーム部分４ａに、衝撃吸収に有効な座屈変形をもたらす。
【００３３】
しかも、クロスメンバ部材５は、衝撃吸収性を付与する端部分５ａには、変形の容易化のために下面が開放したハット形断面部分を用い、それ以外の部分（中間部分５ｂ）には、筒形断面（閉断面）を用いた細長の部材を用いたので、フレーム部分４ａの衝撃吸収性能を損なわずに、バッテリ７など機器の据え付けに必要な剛性強度を確保できる。
【００３４】
［第２の実施形態］
図５および図６は、本発明の第２の実施形態を示す。
【００３５】
本実施形態は、第１の実施形態の変形例で、変形の容易化のために、下面が開放したハット形断面部分とした端部分５ａ（クロスメンバ部材５）を、さらに衝突時にサイドフレーム４の前部から加わる衝撃力で変形しやすくするために、端部分５ａの周面に、変形を誘う（助長）変形促進部として、例えば変形ビード１５を形成したものである。
【００３６】
具体的には変形ビード１５には、例えば図５および図６に示されるように端部分５ａの上部壁５ｘの先端から基部までの領域に、クロスメンバ部材５の軸方向（長手方向）に沿う細長の凹部分１６を形成した構造が用いられていて、端部分５ａを、一層、幅方向に対して潰れやすくしている。
【００３７】
こうした構造を用いると、一層、フレーム部分４ａとクロスメンバ部材５とが結合した部分（結合部）が変形しやすくなるから、フレーム構造に、格段に有効な衝撃吸収性能を与えることができる。
【００３８】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施しても構わない。例えば上述した実施形態では、細長の凹部から変形促進部を形成した例を挙げたが、これに限らず、他の構造で変形促進部を形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１の実施形態の要部となる車体構造を示す斜視図。
【図２】図１中のＡ−Ａ線に沿うサイドフレームとクロスメンバ部材との結合部分における断面図。
【図３】同結合部分の構造を説明するための分解斜視図。
【図４】衝突により、ダッシュパネル前のサイドフレーム部分が圧潰（座屈変形）したときを説明するための図。
【図５】本発明の第２の実施形態の要部となる車体構造を示す斜視図。
【図６】同構造のサイドフレームとクロスメンバ部材とが結合する結合部分の構造を説明するための分解斜視図。
【符号の説明】
【００４０】
２…ダッシュパネル（パネル部材）、３…車室内空間、４…サイドフレーム、４ａ…フレーム部分（クラッシャブルゾーン）、４ｂ…側壁部分（側壁部分）、４ｃ…底壁部分（隣接する壁）、５…クロスメンバ部材、５ａ…端部分、５ｂ…中間部分、７…バッテリ（機器）、１０…変形促進部、１１…座屈ビード（細長の凹部）、１５…変形ビード（第２の変形促進部）。
【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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