JP2007118736A - 車体下部骨格構造 - Google Patents

Abstract

【課題】前面衝突時や後面衝突時にあって、その入力荷重を入力側とは反対側に効率良く伝達して、サイドメンバの折れ変形を抑制できる車体下部骨格構造の提供を図る。
【解決手段】サイドメンバ２を、フロントサイドメンバ２Ｆの後部２Ｆｒからリヤサイドメンバ２Ｒの前部２Ｒｆ近傍に位置するＣピラー３Ｃの下部に向かって車外側に向けて緩やかに傾斜させ、その傾斜部分２Ｓの後部２Ｓｒをリヤサイドメンバ２Ｒの前部２Ｒｆに結合することにより、サイドメンバ２はフロントサイドメンバ２Ｆからリヤサイドメンバ２Ｒに至る間で車幅方向に大きく屈曲する部分が無く、前面衝突や後面衝突により入力される荷重を効率良く分散してサイドメンバ２が折れ変形するのを抑制できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車幅方向両側下部に車体前部から車体後部に亘って延在するサイドメンバを備えた車体下部骨格構造に関する。

従来の車体下部骨格構造としては、サイドメンバのフロントサイドメンバがダッシュパネルの配置部分でフロアパネルの下面に沿って後方に下方傾斜し、その下方傾斜した後部を斜め後方車外側に延出してサイドシル（ロッカーレール）の前部に結合する一方、該サイドメンバのリヤサイドメンバは同様にその前部をフロアパネルの下面に潜り込ませた後に斜め前方車外側に屈曲して前記サイドシルの後部に結合したものが知られている。

前記サイドメンバは、フロントサイドメンバの後部およびリヤサイドメンバの前部に、フロアパネルの下面に沿って下方傾斜し、かつ車外側に屈曲するキックアップ部がそれぞれ形成され、そして、フロントサイドメンバの後部から車両後方に設けた延長部（サイドメンバ中間部分）を前記サイドシルに沿わせて結合し、かつ、その延長部をリヤサイドメンバの前部に結合してある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−２４７０５７号公報（第３頁、第１図）

しかしながら、かかる従来の車体下部骨格構造はフロントサイドメンバの後部に設けた延長部がサイドシルに結合されることにより、サイドシルの剛性を高めることができるのであるが、フロントサイドメンバの後部およびリヤサイドメンバの前部に、下方傾斜と車外側への屈曲とを伴うキックアップ部が形成されることにより、前面衝突時の荷重による応力がキックアップ部に集中して、衝突時の入力を効率良く車体後部に伝達することができなくなる可能性がある。

そこで、本発明は、車両の前面衝突時や後面衝突時にあって、その入力荷重を入力側とは反対側に効率良く伝達して、サイドメンバの折れ変形を抑制できる車体下部骨格構造を提供するものである。

本発明は、車幅方向両側下部に車体前部から車体後部に亘って車両前後方向に延在して、車体前部の所定区間をフロントサイドメンバとし、車体後部の所定区間をリヤサイドメンバとしたサイドメンバと、車体の車幅方向両側に沿って車両前後方向に適宜間隔をおいて立設した複数のピラー部材と、を備え、前記フロントサイドメンバの後部またはリヤサイドメンバの前部の少なくとも一方に、フロアパネルの下面に沿って上下方向に傾斜するキックアップ部が形成された車体下部骨格構造において、前記サイドメンバを、フロントサイドメンバの後部からリヤホイールハウスの前部近傍に位置する後方第１ピラー部材の下部に向かって車外側に向けて緩やかに傾斜した傾斜部分を形成し、この傾斜部分の後部をリヤサイドメンバの前部に結合したことを最も主要な特徴とする。

本発明によれば、サイドメンバの中間部分を、フロントサイドメンバの後部からリヤサイドメンバの前部に向かって緩やかに傾斜した傾斜部分としてあるので、サイドメンバはフロントサイドメンバからリヤサイドメンバに至る間で、車幅方向に大きく屈曲する部分がなく、前面衝突時や後面衝突時にあって衝突荷重が車体前部または車体後部に入力した際に、その入力荷重を緩やかに傾斜したサイドメンバを介して入力側とは反対側に伝達できるため、サイドメンバが折れ変形するのを効率良く抑制できる。

以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。

図１〜図８は本発明にかかる車体下部骨格構造の一実施形態を示し、図１は車体中央部から後部の下部骨格を上方から見た斜視図、図２は車体下部骨格の底面図、図３は右側の車体後部骨格を車両斜め前方から見た斜視図であり、図４は図１中Ａ−Ａ線に沿った拡大断面図、図５は図１中Ｂ部を車両後方から見た斜視図、図６は図１中Ｃの拡大斜視図、図７は図６中Ｄ−Ｄ線に沿った断面図、図８は左側のリヤホイールハウスを車両斜め後方から見た内部斜視図である。

本実施形態の車体下部骨格構造が適用される車両１は、図１，図２に示すように車幅方向両側下部に車体前部から車体後部に亘って車両前後方向に延在するサイドメンバ２を備え、このサイドメンバ２は、フロントコンパートメント内に位置する車体前部の所定区間がフロントサイドメンバ２Ｆ（図２参照）となり、ラゲージルームが配置される車体後部の所定区間がリヤサイドメンバ２Ｒとなっている。

前記サイドメンバ２は、フロントサイドメンバ２Ｆとリヤサイドメンバ２Ｒとの間の中間部分と、該リヤサイドメンバ２Ｒの前部２Ｒｆが上方に開放されるハット形断面に形成され、それがフロアパネルの下面に接合されて閉断面を形成するとともに、フロントサイドメンバ２Ｆおよびリヤサイドメンバ２Ｒの後部２Ｒｒは車外側が開放されるハット形断面に形成され、それらが車体インナーパネルに接合されて閉断面を形成する。

また、図２に示すように前記フロントサイドメンバ２Ｆの後部２Ｆｒには、ダッシュパネル９の配置部分でフロアパネルの下面に潜り込むように緩やかに後ろ斜め下方傾斜するキックアップ部Ｋ１が設けられるとともに、リヤサイドメンバ２Ｒの前部２Ｒｆにも同様に、フロアパネルの下面に沿って緩やかに前斜め下方に傾斜するキックアップ部Ｋ２が設けられる。

更に、車体の車幅方向両側に沿って車両前後方向に適宜間隔をおいて立設した４本のＡピラー３Ａ、Ｂピラー３Ｂ、Ｃピラー３Ｃ、Ｄピラー３Ｄが設けられ、それらのうちＡ〜Ｃピラー３Ａ〜３Ｃの下端部は、車体フロア部の車幅方向両側に沿って車両前後方向に延在するサイドシル４に結合されるとともに、Ａ〜Ｄピラー３Ａ〜３Ｄの上端部はルーフサイドレール５に結合される。

そして、Ａピラー３ＡとＢピラー３Ｂとの間がフロントドアの開口部６Ｆとなり、Ｂピラー３ＢとＣピラー３Ｃとの間がリヤドアの開口部６Ｒとなっている。

従って、前記サイドメンバ２は前記サイドシル４よりも所定間隔をもって車内側に配置され、これらサイドメンバ２とサイドシル４は、車両前後方向に適宜間隔をおいて配置される複数本の連結メンバ７ａ〜７ｃによって相互に連結される。

また、左右一対の前記サイドメンバ２は、車両前後方向に適宜間隔をおいて配置される複数本のクロスメンバ８，８ａ〜８ｆによって連結され、クロスメンバ８ａ〜８ｃは前記連結メンバ７ａ〜７ｃの配置部位に対応して配設してあり、更に、図２に示すようにダッシュパネル９の近傍に位置する最前方のクロスメンバ８は、フロントサイドメンバ２Ｆのキックアップ部Ｋ１と一体的に形成されて、その車外側端部をサイドシル４に結合してある。

そして、前記連結メンバ７ａ〜７ｃおよび前記クロスメンバ８，８ａ〜８ｆは上方が開放されたハット形断面に形成され、それぞれがフロアパネルの下面に接合されて閉断面を形成する。

ところで、車室内の後部両側には図３に示すようにリヤホイールハウス１０が車内側に突出しており、それらリヤホイールハウス１０部分に配設される前記リヤサイドメンバ２Ｒは、そのリヤホイールハウス１０の内壁面（インナーパネル）１０inに沿って車内側に凹設されるように湾曲形成される。

ここで、本実施形態では図１，図２に示すように、前記サイドメンバ２を、フロントサイドメンバ２Ｆの後部２Ｆｒからリヤサイドメンバ２Ｒの前部２Ｒｆ近傍に位置する後方第１ピラー部材としてのＣピラー３Ｃの下部に向かって車外側に緩やかに傾斜させ、その傾斜部分２Ｓの後部２Ｓｒをリヤサイドメンバ２Ｒの前部２Ｒｆに結合してある。

このとき、前述のようにフロントサイドメンバ２Ｆの後部２Ｆｒに形成されたキックアップ部Ｋ１は、前記フロントサイドメンバ２Ｆの後部２Ｆｒに位置するクロスメンバ８と一体的に形成されている一方、リヤサイドメンバ２Ｒの前部２Ｒｆに形成されるキックアップ部Ｋ２は、前記リヤサイドメンバ２Ｒの前部２Ｒｆに位置するクロスメンバ８ｄに結合してある。

そして、車幅方向に一対設けた前記サイドメンバ２間には、図４に示すようにそれらの傾斜部分２Ｓの後部２Ｓｒに位置して燃料タンクＴがフロアパネルＦの下側に配置される。

また、本実施形態では図３、図５に示すように、前記リヤサイドメンバ２Ｒの後部２Ｒｒを、車両最後方に位置する後方第２ピラー部材としてのＤピラー３Ｄの下部３Ｄｌに結合してある。

即ち、前記Ｄピラー３Ｄは、図５に示すようにＤピラーインナーパネル３Ｄin がリヤエンドクロスメンバ８Ｒのインナーパネル８ＲinとＬ字状に一体に形成されており、該インナーパネル８Ｒinの閉断面内（図５中手前側）にはハット形断面のレインフォース１１が接合されている。

そして、前記Ｄピラーインナーパネル３Ｄin の下部には、Ｄピラーインナーパネル３Ｄinの車外側縁部を折曲したフランジ部３Ｄｆの前記レインフォース１１の端部に対応した部位に、リヤサイドメンバ２Ｒの後部２Ｒｒを接合してある。

勿論、前記リヤサイドメンバ２Ｒの後部２Ｒｒは、リヤサイドインナーパネルに接合して閉断面が形成されるとともに、前記Ｄピラーインナーパネル３ＤinにはＤピラーアウターパネル３Ｄoutが接合されて閉断面が形成される。

更に、本実施形態では前述したように前記リヤサイドメンバ２Ｒは、そのリヤホイールハウス１０の内壁面１０inに沿って車内側に湾曲形成されているが、そのリヤサイドメンバ２Ｒを、リヤホイールハウス１０の内壁面１０inの前後方向略全域に亘って結合してある。

更にまた、図６，図７に示すように前記サイドメンバ２の前記傾斜部分２Ｓの後部２Ｓｒと前記Ｃピラー３Ｃの下部３Ｃｌとを、第１補強部材１２によって連結してある。

即ち、前記サイドメンバ２の傾斜部分２Ｓの後部２Ｓｒは、図６に示すようにサイドシル４に近接するも僅かの隙間δが設けられており、その隙間δに前記補強部材１２が配置されて、サイドメンバ２の車外側面とＣピラー３Ｃのインナーパネル３Ｃinの下部とを連結している。

第１補強部材１２は車両前後方向に所定間隔をもって配置された前・後補強板１２Ａ，１２Ｂで構成され、それら前・後補強板１２Ａ，１２Ｂのうち前補強板１２Ａは車幅方向に沿って上下方向に配置され、図７にも示すようにその内・外両側縁に形成した折曲部１２Ａａ，１２Ａｂをサイドメンバ２の車外側面とＣピラー３Ｃのインナーパネル３Ｃinに接合してある。

一方、前・後補強板１２Ａ，１２Ｂのうち後補強板１２Ｂは、リアホイールハウス１０の前側に沿って上下方向に配置され、その車内側側縁１２Ｂａをサイドメンバ２とリアホイールハウス１０の内壁面１０inとの間に挟み込んで接合する一方、車外側側縁に形成した折曲部１２Ｂｂを前記Ｃピラー３Ｃのインナーパネル３Ｃinに接合してある。

このとき、前記前・後補強板１２Ａ，１２Ｂの配置部位は、クロスメンバ８ｄの略延長上に配置されるとともに、その延長上のサイドメンバ２の内部にはサイドメンバ２の車幅方向両側壁を連結する補強プレート１３が取り付けられている。

また、図１，図３，図８に示すように前記リヤホイールハウス１０の内壁面１０inに、サイドメンバ２の後部を形成するリヤサイドメンバ２Ｒと前記Ｃピラー３Ｃとを連結する第２補強部材１４を設けてある。

前記第２補強部材１４は、車外側が開放されたハット形断面に形成され、図６に示すようにその第２補強部材１４の下部は、ストラットタワー１５の上端部を囲繞してリヤサイドメンバ２Ｒ上に接合されるとともに、第２補強部材１４の開放側をリヤホイールハウス１０の内壁面１０inに沿って上下方向に接合して閉断面を形成し、図３，図８に示すようにその第２補強部材１４の上端部をＣピラー３Ｃのインナーパネル３Ｃinに接合してある。

以上の構成により本実施形態の車体下部骨格構造によれば、サイドメンバ２は、その中間部分に傾斜部分２Ｓを設けることによりフロントサイドメンバ２Ｆの後部２ＦｒからＣピラー３Ｃの下部に向かって車外側に緩やかに傾斜されるので、サイドメンバ２はフロントサイドメンバ２Ｆからリヤサイドメンバ２Ｒに至る間で、車幅方向に大きく屈曲する部分が無く、単にフロアパネルの下面に緩やかに潜り込むキックアップ部Ｋ１，Ｋ２のみとなる。

従って、前面衝突時や後面衝突時にあって衝突荷重が車体前部または車体後部に入力した際に、その入力荷重を車幅方向に緩やかに傾斜したサイドメンバ２を介して入力側とは反対側に伝達、つまり、前面衝突荷重は車両後方側に、後面衝突荷重は車両前方側に伝達して荷重を効率良く逃がすことができるため、サイドメンバ２が折れ変形するのを抑制できる。

また、サイドメンバ２に前記傾斜部分２Ｓを設けたことにより、図４に示すようにその傾斜部分２Ｓの後部２Ｓｒに位置する燃料タンクＴの配置スペースは、サイドメンバ２が図中２点鎖線で示す前方の通常の位置から図中実線で示す位置へと移動して拡大されるため、燃料タンクＴの容量を増大でき、換言すれば、略同容量の燃料タンクＴを用いる場合にサイドメンバ２の断面積を大きくして強度を高めることができる。

更に、本実施形態では前記作用効果に加えて、フロントサイドメンバ２Ｆの後部２Ｆｒに形成されるキックアップ部Ｋ１をクロスメンバ８に結合するとともに、リヤサイドメンバ２Ｒの前部２Ｒｆに形成されるキックアップ部Ｋ２をクロスメンバ８ｄに結合したので、キックアップ部Ｋ１に入力される前方からの衝突荷重をクロスメンバ８に分散できる一方、キックアップ部Ｋ２に入力される後方からの衝突荷重をクロスメンバ８ｄに分散できるため、それぞれのキックアップ部Ｋ１，Ｋ２での折れ変形をより効果的に抑えて、衝突性能を向上することができる。

更にまた、リヤサイドメンバ２Ｒの後部２Ｒｒを車両最後方に位置するＤピラー３Ｄの下部３Ｄｌに結合したので、車体の捩り入力をＤピラー３Ｄによって支持でき、車体全体の捩り剛性を向上させることができる。

また、リヤサイドメンバ２Ｒを、リヤホイールハウス１０の内壁面１０inの前後方向略全域に亘って結合したので、リヤサイドメンバ２Ｒに入力された衝突荷重をリヤホイールハウス１０を介して車体側部に分散でき、車体の捩り剛性や縦曲げ剛性を向上することができ、ひいては、音振性能や乗り心地性能を向上することができる。

更に、サイドメンバ２の傾斜部分２Ｓの後部２ＳｒとＣピラー３Ｃの下部３Ｃｌとを第１補強部材１２によって連結したので、サイドメンバ２の傾斜部分２Ｓに入力される衝突荷重をＣピラー３Ｃを介して車体側部に分散できるため、車体の捩り剛性や縦曲げ剛性を向上することができ、この点からも音振性能や乗り心地性能を向上することができる。

更にまた、リヤホイールハウス１０の内壁面１０inに、サイドメンバ２の後部を形成するリヤサイドメンバ２ＲとＣピラー３Ｃとを連結する第２補強部材１４を設けたので、リヤサイドメンバ２Ｒに入力される衝突荷重をリヤホイールハウス１０の形成部分に配設されるＣピラー３Ｃに効果的に伝達して車体側部に分散できるとともに、Ｃピラー３Ｃが第２補強部材１４を介してリヤホイールハウス１０Ｃおよびサイドメンバ２に支持されるため、車体側部を効率良く補強できる。

ところで、本発明の車体下部骨格構造は前記実施形態に例をとって説明したが、これに限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができ、例えば、キックアップ部がフロントサイドメンバ２Ｆの後部またはリヤサイドメンバ２Ｒの前部のいずれか一方のみに形成された場合にあっても本発明を適用することができる。

本発明の一実施形態における車体中央部から後部の下部骨格を上方から見た斜視図。 本発明の一実施形態における車体下部骨格の底面図。 本発明の一実施形態における右舷側の車両後部骨格を車両斜め前方から見た斜視図。 図１中Ａ−Ａ線に沿った拡大断面図。 図１中Ｂ部を車両後方から見た斜視図。 図１中Ｃの拡大斜視図。 図６中Ｄ−Ｄ線に沿った断面図。 本発明の一実施形態における左舷側のリヤホイールハウスを車両斜め後方から見た内部斜視図。

符号の説明

１ 車両
２ サイドメンバ
２Ｓ 傾斜部分
２Ｆ フロントサイドメンバ
２Ｆｒ フロントサイドメンバの後部
２Ｒ リヤサイドメンバ
２Ｒｆ リヤサイドメンバの前部
３Ａ Ａピラー
３Ｂ Ｂピラー
３Ｃ Ｃピラー（後方第１ピラー）
３Ｃｌ Ｃピラーの下部
３Ｄ Ｄピラー（後方第２ピラー）
３Ｄｌ Ｄピラーの下部
８，８ａ〜８ｆ クロスメンバ
１０ リヤホイールハウス
１０in リヤホイールハウスの内壁面
１２ 第１補強部材
１４ 第２補強部材
Ｋ１，Ｋ２ キックアップ部

Claims (6)

1. 車幅方向両側下部に車体前部から車体後部に亘って車両前後方向に延在して、車体前部の所定区間をフロントサイドメンバとし、車体後部の所定区間をリヤサイドメンバとしたサイドメンバと、
   車体の車幅方向両側に沿って車両前後方向に適宜間隔をおいて立設した複数のピラー部材と、を備え、
   前記フロントサイドメンバの後部またはリヤサイドメンバの前部の少なくとも一方に、フロアパネルの下面に沿って上下方向に傾斜するキックアップ部が形成された車体下部骨格構造において、
   前記サイドメンバを、フロントサイドメンバの後部からリヤホイールハウスの前部近傍に位置する後方第１ピラー部材の下部に向かって車外側に向けて緩やかに傾斜した傾斜部分を形成し、この傾斜部分の後部をリヤサイドメンバの前部に結合したことを特徴とする車体下部骨格構造。
2. キックアップ部を、前記フロントサイドメンバの後部またはリヤサイドメンバの前部の少なくとも一方に位置するクロスメンバに結合したことを特徴とする請求項１に記載の車体下部骨格構造。
3. リヤサイドメンバの後部を、車両最後方に位置する後方第２ピラー部材の下部に結合したことを特徴とする請求項１または２に記載の車体下部骨格構造。
4. リヤサイドメンバを、リヤホイールハウスが車体内側に突出する内壁面の前後方向略全域に亘って結合したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の車体下部骨格構造。
5. サイドメンバの前記傾斜部分の後部と前記後方第１ピラー部材の下部とを第１補強部材によって連結したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の車体下部骨格構造。
6. リヤホイールハウスが車体内側に突出する内壁面に、サイドメンバと前記第１ピラー部材とを連結する第２補強部材を設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の車体下部骨格構造。

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