JP2013169806A - 車体下部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】衝突荷重が付与されたときのダッシュボードロアの後退量を低減させること。
【解決手段】車体の車幅方向外側の端部に沿って車体前後方向に延設された左右のサイドシルを備えた車体下部構造において、左右のサイドシルの前端に結合して車幅方向に沿って延在するダッシュボードクロスメンバ１６と、フロントサイドフレームの後端に連結され、左右のサイドシルの前端に結合して車幅方向に沿って延在するアウトリガ２０とを備え、ホイールハウス部６ｃを有するダッシュボードロア６ｂは、ダッシュボードクロスメンバ１６とアウトリガ２０との間で挟持して接合される。
【選択図】図５

Description

本発明は、自動車の車体下部構造に関する。

例えば、特許文献１には、車両が対向車等の衝突物と衝突した際、衝突荷重を分散させて車体の強度を高めることにより、車体が変形するのを抑制することができる、とする車体前部構造が開示されている。

図１１は、特許文献１に示す車両がナローオフセット衝突したときの衝突荷重が負荷される状態を示す車体の概略平面図、図１２は、特許文献１に示す車両がナローオフセット衝突したときのドアの状態を示す車両の要部左側面図である。

図１１に示されるように、特許文献１に開示された車体構造では、車体の強度を向上させるために、サイドシル１００の前端部から後方且つ車幅方向内方に傾斜したダイアゴナルメンバ５００が設けられている。このダイアゴナルメンバ５００は、サイドシル１００とサイドメンバアウトサイド２００との連結隅部と、フロアフレーム３００（センタメンバ）とフロアクロスメンバ４００との連結隅部との間を連結している。

さらに、特許文献２には、フロントピラとサイドシルアッパとダッシュクロスメンバとからなる３つの部材を、車室前部のコーナー部に配置した単一のガセット部材（カウルサイドガセット）で連結し、フロントピラとサイドシルの車室側への倒れ込みを防止すると共に、ダッシュパネルの潰れを防止する車両の前部車体構造が開示されている。

特開２００３−２３７６３６号公報 特許第４４３８４１６号公報

しかしながら、図１１に示される車体構造では、例えば、対向車Ｃ２等の衝突物がフロントサイドフレーム６００よりも車幅方向の外側の位置でナローオフセット衝突したとき、サイドシル１００の前端に衝突荷重Ｆが付与されるため、ダイアゴナルメンバ５００でサイドシル１００に負荷される荷重を減少させても、前突荷重の方向のサイドシル１００に対して大きな荷重が付与される。このため、サイドシル１００は、図１１の二点鎖線で示されるサイドシル１００Ａのように略く字状に折れ曲がって、長さＬ１００だけ圧縮された状態に変形する。

この場合、図１２に示されるように、サイドシル１００の前端の上部に連結されているフロントピラ７００も、サイドシル１００の変形に伴って車体後方側へ移動している。このため、フロントピラ７００に設けられているドア８００の前側取付部７１０が後方に移動し、ドア８００が開け難くなる場合がある。

また、図１１に示すダイアゴナルメンバ５００を備えていない車両の場合は、前輪Ｔが後退しながら車室側へ入っていくため、図１１の二点鎖線で示されるサイドシル１００Ｂのように車室内側へ向けて折れ曲がって車室形状が変形するおそれがある。

さらに、特許文献２に開示された車体構造では、ダッシュクロスメンバとガセット部材との結合だけでは弱く、例えば、ナローオフセット衝突したときに衝突荷重がサイドシルの前端に付与されると、フロアパネルの前端が変形して車室側へ向かうダッシュボードロアの後退量が増大するおそれがある。

本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、衝突荷重が付与されたときのダッシュボードロアの後退量を低減させることが可能な車体下部構造を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、車体の車幅方向外側の端部に沿って車体前後方向に延設された左右のサイドシルを備えた車体下部構造において、前記左右のサイドシルの前端に結合して車幅方向に沿って延在するダッシュボードクロスメンバと、フロントサイドフレームの後端に連結され、前記左右のサイドシルの前端に結合して車幅方向に沿って延在するアウトリガと、を備え、ホイールハウス部を有するダッシュボードロアは、前記ダッシュボードクロスメンバと前記アウトリガとの間で挟持して接合されることを特徴とする。

本発明によれば、ホイールハウス部を有するダッシュボードロアは、ダッシュボードクロスメンバとアウトリガとの間で挟持されることにより、ホイールハウス部の強度が補強される。この結果、ナローオフセット衝突によるホイール衝突反力を増大させて車体後方へ向かうダッシュボードロアの後退量を低減することができる。

また、本発明は、サイドシルが、サイドシルインナとサイドシルアウタとを有し、フロントピラの下部において、サイドシルインナとサイドシルアウタとの間にジャッキアップ補強プレートを挟み、アウトリガをダッシュボードクロスメンバよりも外側に延長し、サイドシルインナ、ジャッキアップ補強プレートを挟んでサイドシルアウタと接合されるとよい。

このように構成することで、サイドシルの前端部とダッシュボードクロスメンバとの結合強度を増大させることができる。

さらに、本発明は、ダッシュボードクロスメンバが、アウトリガ及び横方向フレームに沿って結合されるとよい。

このように構成することで、ナローオフセット衝突荷重及びオフセット衝突荷重を好適に支持することができる。

さらにまた、本発明は、ダッシュボードクロスメンバが、フロントサイドフレームの後端とフロアフレームとのラップ部分よりも前方位置に配置されるとよい。

このように構成することで、ダッシュボードクロスメンバに一定の閉断面を確保することができると共に、乗員の足元に突出しないようにすることができる。

さらにまた、本発明は、ホイールの内側後端エッジを、上側のガセット部材と下側のダッシュボードクロスメンバとの上下２部材で支持するとよい。

このように構成することで、ナローオフセット衝突時に、ダッシュボードロアとガセット部材とで形成された平面視して略三角形状の潰し空間を十分に潰しきることで、ナローオフセット衝突荷重を支持することができると共に、ガセット部材の下側に配置されたダッシュボードクロスメンバで、同時にナローオフセット衝突荷重を支持することができる。

さらにまた、本発明は、ダッシュボードロアに、カウル部とトンネル部とを上下方向に沿って結ぶ縦メンバが結合されるとよい。

このように構成することで、前面衝突荷重に対して十分な反力を発生させることができると共に、乗員足元のダッシュボードロアの後退量を低減させることができる。また、ロードノイズを低減させることができる。

さらにまた、本発明は、ダッシュボードクロスメンバの後方に、サイドシルとフロアフレームとを結合する補強フレームが設けられるとよい。

このように構成することで、サイドシルが変形して内倒れしないように、サイドシルの車室内側の側面を保持して衝突荷重を支持することができる。

本発明では、衝突荷重が付与されたときのダッシュボードロアの後退量を低減させることが可能な車体下部構造を得ることができる。

本発明の実施形態に係る車体下部構造が適用された車体前部の斜視図である。 図１に示す車体前部の左側サイドシルを含む部分拡大斜視図である。 サイドシルの前端を含む車体前部の平面図である。 サイドシルの前端を含む車体前部の底面図である。 図３のＶ−Ｖ線に沿った端面図である。 （ａ）は、図３のＶＩ−ＶＩ線に沿った端面図、（ｂ）は、図１における範囲Ａ１の部分断面図、（ｃ）は、図１における範囲Ａ２の部分断面図である。 図３のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った端面図である。 フロントサイドフレームの後端部とフロアフレームとのラップ部分を示す断面図である。 ダッシュボードクロスメンバの上側に配置されたガセット部材に対してホイールの内側後端エッジが当接した状態を示す一部破断平面図である。 （ａ）は、本実施形態に係る車体下部構造が適用された車両が、電柱に対してナローオフセット衝突したときの初期状態を示す斜視図、（ｂ）は、前記車両がナローオフセット衝突したときの後期状態を示す斜視図である。 特許文献１に示す車両がナローオフセット衝突したときの衝突荷重が負荷される状態を示す車体の概略平面図である。 特許文献１に示す車両がナローオフセット衝突したときのドアの状態を示す車両の要部左側面図である。

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図中に矢印で示される、「前後」及び「上下」は、車体前後方向及び車体上下方向を示し、「左右」は、運転席から見た左右方向（車幅方向）をそれぞれ示している。また、本実施形態において、縦断面とは、垂直断面をいう。

図１に示されるように車両Ｃ１は、車体前部１ａに配置される動力搭載室ＭＲと、動力搭載室ＭＲと隔壁６を介して配置される車室Ｒとを有する自動車からなる。この自動車は、例えば、ＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）タイプ、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）タイプ、四輪駆動タイプ等の自動車が含まれる。なお、本発明が適用される車両Ｃ１としては、車体１の左右外側に配置される左右一対のサイドシル１０と、このサイドシル１０の車体中央側に配置されるフロアフレーム１７とを有するものであればよい。以下、ＦＲタイプの自動車の場合を例に挙げて説明する。

図１に示されるように、車体１は、車両Ｃ１の全体を形成するものであって、例えば、サイドシル１０やフロアフレーム１７やフロントサイドフレーム３等の種々の金属製車体フレームと、図示しないボンネット、フェンダパネル等の金属製車体パネルと、樹脂製又は金属製のバンパフェイス等を主として備えている。

車体１の車体前部１ａ及び車体下部１ｂは、それぞれ後記するフロントバルクヘッド２、図示しないバンパビーム、フロントサイドフレーム３、ウインドシールドロア４、フロントホイールハウスアッパメンバ５、隔壁６、フロントピラ７、サイドシル１０、補強フレーム１２、フロアフレーム１７、ジャッキアップ補強プレート１３、アウトリガ２０、ダッシュボードクロスメンバ１６等が左右一対に前後方向に延設されるか、又は、横設されて、略左右対称に配置されている。このように車体下部１ｂは、略左右対称に配置されるため、以下、車体１の左側の部分を主として説明し、車体１の右側の部分の説明を省略する。

動力搭載室ＭＲは、例えば、電動モータ、エンジン、トランスミッション等から構成されるパワーユニット（図示せず）が配置される収納空間であり、その周辺に配置されるフレームとパネル部材とによって形成されている。動力搭載室ＭＲは、前側にフロントバルクヘッド２、図示しないバンパビーム等が配置され、後方側に隔壁６が配置される。また、動力搭載室ＭＲの上方側の左右には、ウインドシールドロア４、フロントホイールハウスアッパメンバ５、フロントピラ７等が配置されている。動力搭載室ＭＲの下方側の左右には、車体１の前後方向に向けて延在する一対のフロントサイドフレーム３が配置されている。

図１に示されるように、フロントバルクヘッド２は、動力搭載室ＭＲの車体前側部位の図示しないラジエータを囲繞するように略矩形状の枠体からなるフレーム部材であり、全体が車幅方向に向けて配置されている。

図１に示されるように、フロントサイドフレーム３は、車体前部１ａに配置され、車体１の前後方向に延在する左右一対のフレーム部材であり、例えば、前端から後端にわたって剛性を有する断面矩形状（角筒状）のスチール製角パイプ材等によって構成される。フロントサイドフレーム３の先端には、図示しないバンパビームエクステンションを介してバンパビームが連結されている。フロントサイドフレーム３の後端部３ａには、図３又は図４に示されるように、後方に向けてフロアフレーム１７が連設されると共に、車幅方向に沿って延在するアウトリガ２０の車室内側の端部が接合される。なお、フロントサイドフレーム３、３間には、隔壁６が架設されている。

フロントホイールハウスアッパメンバ５は、動力搭載室ＭＲの車体側部上側に車体前後方向に向けて配置されたフレーム部材である。フロントホイールハウスアッパメンバ５は、前端がフロントバルクヘッド２のヘッドアッパサイドに連結され、後端がフロントピラ７に連結されている。

図１に示されるように、隔壁６は、動力搭載室ＭＲと車室Ｒとを仕切る仕切り部材であり、例えば、鋼板等からなるダッシュボードアッパ６ａと、左右端部がサイドシル１０の内側側壁に接合されるダッシュボードロア６ｂとを含む。また、隔壁６は、上端のカウル部６ｄと下端側のフロアパネル１８のトンネル部１ｃとを上下方向に沿って結ぶフレーム部材からなる縦フレーム８と、フレーム部材からなるダッシュボードクロスメンバ１６と、補強用の補強部材等を備える。ダッシュボードロア６ｂは、動力搭載室ＭＲと車室Ｒとを区画し車室側に向けて突出した湾曲部からなるホイールハウス部６ｃを有する。

フロントピラ７は、車体下部１ｂに配置されたサイドシル１０の前端部１０ｃ（潰し領域Ｓ）からその上方の図示しないフロントガラスの左右側部まで延設されるフレーム部材である。後記するように、フロントピラインナ７ａの下端には、ジャッキアップ補強プレート１３の上端が接合される。

図１に示されるように、サイドシル１０は、フロントピラ７の下端部から車体１のフロアパネル１８の車幅方向外側の端部に沿って車体前後方向に延設され、縦断面視して略矩形からなる鋼板等の金属板で形成された中空フレーム部材である。サイドシル１０は、車体内側に配置され縦断面視して略コ字状の高強度鋼板製のサイドシルインナ１０ａと、車体外側に配置され縦断面視して略コ字状のサイドシルアウタ１０ｂとの間で閉断面３４を形成するように接合されている（図７参照）。

また、図６（ａ）に示されるように、サイドシルインナ１０ａは、上部側で強度が高く設定されたサイドシルインナアッパ１１ａと、下部側で強度が低く設定されたサイドシルインナロア１１ｂとに二分割されて構成される。サイドシルインナ１０ａと補強フレーム１２との結合部位から後方のリヤフロアクロスメンバ９までのサイドシル１５の前後方向の範囲Ａ１（図１参照）では、図６（ｂ）に示されるように、サイドシルインナアッパ１１ａとサイドシルインナロア１１ｂとの間にフロアパネル１８が挟み込まれて挟持され、サイドシルインナアッパ１１ａ、フロアパネル１８、及び、サイドシルインナロア１１ｂによって積層された３枚の部材が、例えば、スポット溶接等で接合されることで、ナローオフセット衝突時におけるせん断荷重の耐力を高めてサイドシルインナ１０ａの車室内側への変形を抑制することができる。

一方、サイドシルインナ１０ａと補強フレーム１２との結合部位から前方のガセット部材１４までのサイドシル１５の前後方向の範囲Ａ２（図１参照）では、図６（ｃ）に示されるように、サイドシルインナアッパ１１ａとサイドシルインナロア１１ｂとの結合部位の下面にダッシュボードロア６ｂが、例えば、スポット溶接等で一体的に接合される。

さらに、図１及び図２に示されるように、サイドシルインナ１０ａ（サイドシルインナアッパ１１ａ）には、前後方向に沿って延在する変形抑制部材２２が設けられる。変形抑制部材２２の前後方向の前端は、延長されて潰し領域Ｓ（図１参照）の略中央部まで延在し、変形抑制部材２２の後端は、サイドシルインナ１０ａの後端まで延在するように設けられる。この変形抑制部材２２を設けることで、後記する変形部材２４の車室内側への曲げ変形を抑制することができる。

サイドシル１０の前端部１０ｃの最も前方の位置には、潰し領域Ｓが設けられ、この潰し領域Ｓには、ジャッキアップ補強プレート１３と変形部材２４とが一体的に結合されて設けられる。潰し領域Ｓの後方には、バルクヘッド２６、及び、サイドシル補強ブラケット２８が内設されている。

サイドシル１０の前端部１０ｃの前側は、フロントピラ７の下端に連結され、フロントサイドフレーム３の後端部３ａには、略直交する車幅方向に沿ってアウトリガ２０が連結されている。また、サイドシル１０の前端部１０ｃ内には、後記する潰し領域Ｓの後方に、サイドシル１０内を前後方向に仕切るようにしてバルクヘッド２６が設けられている。サイドシル１０の車室側の側面は、それぞれ車幅方向に向けて配置されたダッシュボードクロスメンバ１６、アウトリガ２０、及び、補強フレーム１２が接合されて、フロアパネル１８の左右端部を保持している。

図７に示されるように、フロントピラ７の下部において、サイドシルインナ１０ａとサイドシルアウタ１０ｂとの間でジャッキアップ補強プレート１３を挟持し、アウトリガ２０をダッシュボードクロスメンバ１６よりも左右方向の外側（図７中の左側）に延長して、サイドシルインナロア１１ｂとジャッキアップ補強プレート１３とサイドシルアウタ１０ｂとアウトリガ２０とからなる４つの部材を、例えば、スポット溶接等で接合している。このように接合することで、サイドシル１０の前端部１０ｃとダッシュボードクロスメンバ１６との結合強度を増大させることができる。

図１に示されるように、バルクヘッド２６は、潰し領域Ｓの後側のサイドシル１０の前端部１０ｃを補強するための補強部材であり、サイドシル１０に節目を形成するように配置された金属製板部材からなる。バルクヘッド２６は、特に、ナローオフセット衝突のとき、サイドシルインナ１０ａのコ字状の縦断面が開いたり窪んだりして潰れることを防止するために設けられている。

このバルクヘッド２６は、ナローオフセット衝突した際、サイドシルインナ１０ａを車室側から支えて衝突荷重で断面変形するのを抑制して潰し領域Ｓに衝突荷重を集中させると共に、サイドシル１０に付与された衝突荷重を補強フレーム１２に逃がして分散させる機能を有する。

潰し領域Ｓは、例えば、対向車等の衝突物が車両Ｃ１に衝突したとき、衝突荷重を受けて潰れることで衝突荷重を吸収するように形成された部位である。潰し領域Ｓは、サイドシル１０の前端から所定距離だけ後方位置に補強フレーム１２を結合し、その結合部より前方の前端部１０ｃの強度を、結合部より後方のサイドシル１０と補強フレーム１２とを組み合わせた強度よりも小さく設定されている。

潰し領域Ｓは、前後方向の範囲がサイドシル１０に設置されたバルクヘッド２６の設置位置（結合部）からサイドシル１０の前端までで、上下方向の範囲がサイドシル１０の下端から上端までの範囲で構成される。潰し領域Ｓでは、車体１を上昇させる際に用いられる図示しないジャッキをセットする箇所を補強するジャッキアップ補強プレート１３が設けられている。

ジャッキアップ補強プレート１３は、例えば、上下方向に向けて長軸が形成された略楕円形状の貫通孔を複数並設して形成するなどして上下方向の荷重に対して強くし、ナローオフセット衝突の際に潰れ易いように、前後方向の荷重に対して弱い金属製板材によって形成されている。

側面視して略矩形状に形成されたジャッキアップ補強プレート１３の上端は、フロントピラインナ７ａの下端に接合され、このジャッキアップ補強プレート１３の下端は、サイドシルインナ１０ａの前端部の車外側側面に設けられた下フランジ３２（図１参照）に接合される。

このように構成することで、フロントピラインナの下端とサイドシル１０の前端とによって形成される角部に潰し領域Ｓが設けられ、ナローオフセット衝突のとき、この潰し領域Ｓに内設されるジャッキアップ補強プレート１３及び変形部材２４が一体的に曲げ変形することにより衝突エネルギの吸収量を増加させることができる。

ジャッキアップ補強プレート１３の車外側の側面には、縦断面ハット形状からなる変形部材２４が一体的に接合される。この変形部材２４は、例えば、縦断面が略ハット形状に折り曲げて形成された折り曲げプレートからなり、前後方向に延在する一定断面の閉断面が形成される。この折り曲げプレートの中心軸は、前輪の中心と略同一の高さからなり、前後方向に沿って所定長だけ延在するように設けられる。

図６に示されるように、変形部材２４は、ジャッキアップ補強プレート１３の側面に対し上下方向の位置で接合される一対の上側接合用フランジ部２４ａ及び下側接合用フランジ部２４ｂと、前記上側及び下側接合用フランジ部２４ａ、２４ｂにそれぞれ連続しジャッキアップ補強プレート１３の側面との間で閉断面３４を形成する突条中空部２４ｃとを有する。

変形部材２４をハット断面形状とすることにより、ジャッキアップ補強プレート１３の上下方向と前後方向との間で強弱差をつけることができ、衝突エネルギ吸収性能と軽量化とジャッキアップ機能とを両立させることができる。

なお、本実施形態では、変形部材２４として縦断面ハット形状からなる折り曲げプレートをその一例として示しているが、これに限定されるものではなく、例えば、前後方向に沿って延在し一定断面からなる閉断面３４を形成するものであればよく、例えば、突条中空部２４ｃが、縦断面Ｖ字状、縦断面コ字状、縦断面Ｗ字状、縦断面半円状、縦断面円弧状、縦断面半楕円形状等の種々の形状が含まれる。

図１〜図３に示されるように、補強フレーム１２は、衝突物が車両Ｃ１にナローオフセット衝突した際、サイドシル１０が変形して内倒れしないように、サイドシル１０の車室内側の側面を保持して衝突荷重を受け止めるための補強用のフレーム部材である。この補強フレーム１２は、縦断面視して略ハット形状にプレス等で折曲形成された鋼板からなる。補強フレーム１２の一端側は、バルクヘッド２６に内設されたサイドシル１０の設置部位の車室内側の外面に接合され、その接合部位から車幅方向の内側且つ後方に傾斜して設けられる。補強フレーム１２の他端側は、フロアフレーム１７に接合される。

図１〜図３に示されるように、サイドシル１０の前端のサイドシルインナ１０ａには、ダッシュボードクロスメンバ１６が接合される。このダッシュボードクロスメンバ１６は、左右両側のサイドシル１０、１０間に車幅方向に沿って横架された横架部材であり、下側が開口し、縦断面が略ハット形状の剛性を有する鋼板等の金属製厚板材によって形成される。

図２に示されるように、このダッシュボードクロスメンバ１６は、前後下端部及び左右端部に、接合用及び補強用のフランジ部１６ａが形成されている。具体的には、左右両端部に形成された接合用フランジ部１６ａがサイドシル１０の内側の側面に接合され、下面の接合用フランジ部１６ｂがダッシュボードロア６ｂに接合されて、車幅方向に沿って延設されている。

図５に示されるように、ダッシュボードクロスメンバ１６の上方側の接合用フランジ部１６ｂと、フロントサイドフレーム３の後端部３ａに接合されるアウトリガ２０との間でダッシュボードロア６ｂが挟持され、ダッシュボードクロスメンバ１６、ダッシュボードロア６ｂ、及び、アウトリガ２０の３枚が上下方向に積層された状態で一体的に接合される。また、図５に示されるダッシュボードクロスメンバ１６の下方側の接合用フランジ部１６ｂは、ダッシュボードロア６ｂにのみ接合される。

従って、ホイールハウス部６ｃを有するダッシュボードロア６ｂは、ダッシュボードクロスメンバ１６とアウトリガ２０との間で挟持されることにより、ホイールハウス部６ｃの強度が補強される。この結果、ナローオフセット衝突によるホイール衝突反力を増大させて車体後方へ向かうダッシュボードロア６ｂの後退量を低減することができる。

換言すると、図３に示されるように、ダッシュボードクロスメンバ１６は、アウトリガ２０と、フロントサイドフレーム３の後端部３ａに接合されて左右方向に延在する横方向フレーム２１とにそれぞれ沿って結合されることで、ナローオフセット衝突荷重Ｆ１及びオフセット衝突荷重Ｆ２を支持することができる。

具体的には、図４に示されるように、ナローオフセット衝突荷重Ｆ１が付与されると、ダッシュボードクロスメンバ１６及びアウトリガ２０に反力がそれぞれ発生する。また、オフセット衝突荷重Ｆ２が付与されると、ダッシュボードクロスメンバ１６、アウトリガ２０、及び、横方向フレーム２１に反力がそれぞれ発生する。このようにして発生する反力によってナローオフセット衝突荷重Ｆ１及びオフセット衝突荷重Ｆ２を支持することができる。

図２に示されるように、車室前端の左右のコーナー部には、ダッシュボードクロスメンバ１６よりも上方に位置して略水平方向に沿って延在し、フレーム部材からなるガセット部材１４がそれぞれ設けられる。このガセット部材１４は、一端部がフロントピラインナ７ａに接合され、他端部がダッシュボードロア６ｂに接合され、一端部と他端部との間の中間部が湾曲するホイールハウス部６ｃに接合される。

また、ガセット部材１４は、フロントピラインナ７ａに接合される第１接合用フランジ部１４ａと、ダッシュボードロア６ｂに接合される第２接合用フランジ部１４ｂと、第１接合用フランジ部１４ａと第２接合用フランジ部１４ｂとの間に設けられてホイールハウス部６ｃに接合される第３接合用フランジ部１４ｃとを有する。

例えば、ナローオフセット衝突の際、図示しないタイヤを支持するホイールＷの内側後端エッジＥを、上側に配置されたガセット部材１４と下側に配置されたダッシュボードクロスメンバ１６との上下２部材で支持することができる（図９参照）。

すなわち、ナローオフセット衝突時に、ダッシュボードロア６ｂとガセット部材１４とで形成された平面視して略三角形状の潰し空間Ｓ１（図９参照）を十分に潰しきることで、ナローオフセット衝突荷重を吸収することができると共に、ガセット部材１４の下側に配置されたダッシュボードクロスメンバ１６で、同時にナローオフセット衝突荷重を支持することができる。

一対のサイドシル１０、１０の前端のサイドシルインナ１０ａ、１０ａの間にダッシュボードクロスメンバ１６が結合されることにより、ナローオフセット衝突時における前輪Ｔの車室内側への進入量を減少させることができる。

図１に示されるように、ダッシュボードロア６ｂにカウル部６ｄとトンネル部１ｃとを上下に結ぶ縦メンバ８を配置すると共に、ダッシュボードクロスメンバ１６がトンネル部１ｃに接合されることで前記トンネル部１ｃがダッシュボードクロスメンバ１６によって補強されている。この結果、縦メンバ８とダッシュボードクロスメンバ１６とが共同することで、車両Ｃ１の車体前部１ａが衝突物と衝突したときに前面衝突荷重に対して十分な反力を発生させることができると共に、乗員足元のダッシュボードロア６ｂの後退量を低減させることができる。また、ロードノイズを低減させることができる。

図１及び図３に示されるように、フロアクロスメンバ１９は、左右のサイドシル１０、１０とトンネル部１ｃとの間にそれぞれ架設された縦断面が略ハット形状の鋼板からなるフレーム部材である。各フロアクロスメンバ１９の車幅方向の略中央部下面には、それぞれフロアフレーム１７が直交するように配置されている。

図１及び図３に示されるように、フロアフレーム１７は、車体フロアのフロアパネル１８を保持する縦断面が略ハット形状のフレーム部材であり、フロアパネル１８のフロア面の上下両面の同じ位置にそれぞれ接合されている。フロアフレーム１７は、前端がフロントサイドフレーム３の後部に連結され、車体中央側が補強フレーム１２の車内側接合部及びフロアクロスメンバ１９の下面に連結され、後端は外側に折れ曲がり車体外側が左右のサイドシル１０の車室側の側面に接合されている。

図１に示されるように、フロアパネル１８は、車室Ｒとフロア面を形成する金属製板部材であり、サイドシル１０とトンネル部１ｃとの間に架設されている。

図８に示されるように、ダッシュボードクロスメンバ１６は、フロントサイドフレーム３の後端部３ａとフロアフレーム１７とのラップ部分Ｂよりも前方位置に配置されている。このため、例えば、矩形状等の一定の閉断面２３を確保することができると共に、乗員の足元に突出しないようにすることができる。

本実施形態に係る車体下部構造が適用された車両Ｃ１は、基本的に以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。

図１０（ａ）は、本実施形態に係る車体下部構造が適用された車両が、電柱に対してナローオフセット衝突したときの初期状態を示す斜視図、図１０（ｂ）は、前記車両がナローオフセット衝突したときの後期状態を示す斜視図である。

図１０（ａ）、（ｂ）に示されるように、本実施形態に係る車両Ｃ１が、例えば、衝突物である電柱Ｐとナローオフセット衝突した場合、車両Ｃ１は、車体前部左側のフロントバルクヘッド２の左端部とフロントサイドフレーム３の外側を通り、フロントホイールハウスアッパメンバ５、前輪Ｔ、フロントピラ７、サイドシル１０の前端部１０ｃ及びジャッキアップ補強プレート１３が、当接した電柱Ｐによって車両後方に押圧されて圧潰される。特に、電柱Ｐは、サイドシル１０の前方にある前輪ＴのホイールＷを押圧し、続いて、そのホイールＷがサイドシル１０の前端部１０ｃを後方側に向かって押圧する。

この場合、サイドシル１０の前端部１０ｃ寄りの位置には、前端に潰し領域Ｓが形成されて衝突荷重の吸収性が向上し、潰し領域Ｓの後方位置にバルクヘッド２６及びサイドシル補強ブラケット２８が内設されて強度・剛性が向上している。さらにまた、バルクヘッド２６の設置部位の車室側が補強フレーム１２によって支えられて、サイドシル１０が車室側へ折れ曲がることが抑制されている。このため、サイドシル１０は、バルクヘッド２６の設置部位及び補強フレーム１２の連結部位の強度が、それよりも前側にある潰し領域Ｓよりも強度が強く設定されている。

この結果、サイドシル１０は、バルクヘッド２６の設置部位よりも前側の前端部１０ｃの潰し領域Ｓにおいて、衝突荷重で局部的に押し潰されることで衝突荷重を吸収し、バルクヘッド２６の設置部位よりも後方側が変形することを好適に抑制することができる。

衝突荷重でサイドシル１０、１０の前端部１０ｃの潰し領域Ｓが局部的に押し潰された場合、ダッシュボードロア６ｂのホイールハウス部６ｃは、ダッシュボードクロスメンバ１６とアウトリガ２０との間で挟持され、ダッシュボードロア６ｂ、ダッシュボードクロスメンバ１６及びアウトリガ２０の三者が上下に積層して一体的に接合されているため、ホイールハウス部６ｃを補強してナローオフセット衝突時におけるホイール衝突反力を増大させることができ、ダッシュボードロア６ｂの車室側への後退量を低減させることができる。同時に、サイドシル１０、１０の前端部１０ｃのサイドシルインナ１０ａ、１０ａの間にダッシュボードクロスメンバ１６が結合されることにより、ナローオフセット衝突時における前輪Ｔの車室内側への進入量を減少させることができる。

また、サイドシル１０の前端部１０ｃに付与された衝突荷重は、バルクヘッド２６の設置部位の強度が強く、その部位から斜め後方に向けて補強フレーム１２が連結されていることにより、サイドシル１０と補強フレーム１２に伝達されて分散され、補強フレーム１２側に分散した衝突荷重がフロアフレーム１７に伝達される。つまり、サイドシル１０の前端部１０ｃに付与された衝突荷重は、サイドシル１０のバルクヘッド２６の設置位置によって受け止められて、サイドシル１０が折れ曲がるのを防止することができる。

このため、潰し領域Ｓの後方のサイドシル１０上にあるドア開口部は、サイドシル１０が折れないため、図示しないフロントサイドドアが開き難くなることが抑制されて、ドア開口部の形状が維持されて、ナローオフセット衝突後もドアの開閉が可能な状態となっている。また、サイドシル１０は、前端部１０ｃの潰し領域Ｓが衝突荷重で変形するものの、前端部１０ｃのバルクヘッド２６の設置位置よりも後方側部位で変形し難い構造となっているため、ドア開口部の形状が変形するのを抑制することができる。

さらに、補強フレーム１２は、一端がサイドシル１０に結合されて、他端がフロアフレーム１７に接合して両者間に架設されているので、車室Ｒのフロア面をしっかり保持することができる。

以上から、本実施形態に係る車体下部構造では、ナローオフセット衝突及びオフセット衝突した際、サイドシル１０の前端部１０ｃの潰し領域Ｓによる衝突荷重のより一層の吸収性の向上と、バルクヘッド２６による潰し領域Ｓの後方部位の強度向上と、バルクヘッド２６の設置部位の車室側を支える補強フレーム１２及び前端部１０ｃのサイドシルインナ１０ａを支持して前輪Ｔの車室内側への進入を抑制するダッシュボードクロスメンバ１６によるサイドシル１０の倒れ防止とによって、サイドシル１０の前端部１０ｃの変形を促進させて衝撃荷重吸収性を向上させると共に、車室Ｒの形状及びドアの開閉に影響を与えることを回避することができる。

１ 車体
１ｂ 車体下部
１ｃ トンネル部
３ フロントサイドフレーム
３ａ フロントサイドフレームの後端部
６ｂ ダッシュボードロア
６ｃ ホイールハウス部
６ｄ カウル部
７ フロントピラ
８ 縦メンバ
１０ サイドシル
１０ａ サイドシルインナ
１０ｂ サイドシルアウタ
１２ 補強フレーム
１３ ジャッキアップ補強プレート
１４ ガセット部材
１６ ダッシュボードクロスメンバ
１７ フロアフレーム
２０ アウトリガ
２１ 横方向フレーム
Ｂ ラップ部分
Ｅ 内側後端エッジ
Ｔ 前輪
Ｗ ホイール

Claims (7)

1. 車体の車幅方向外側の端部に沿って車体前後方向に延設された左右のサイドシルを備えた車体下部構造において、
   前記左右のサイドシルの前端に結合して車幅方向に沿って延在するダッシュボードクロスメンバと、
   フロントサイドフレームの後端に連結され、前記左右のサイドシルの前端に結合して車幅方向に沿って延在するアウトリガと、
   を備え、
   ホイールハウス部を有するダッシュボードロアは、前記ダッシュボードクロスメンバと前記アウトリガとの間で挟持して接合されることを特徴とする車体下部構造。
2. 前記サイドシルは、サイドシルインナとサイドシルアウタとを有し、
   フロントピラの下部において、前記サイドシルインナと前記サイドシルアウタとの間にジャッキアップ補強プレートを挟み、前記アウトリガを前記ダッシュボードクロスメンバよりも外側に延長し、前記サイドシルインナ、前記ジャッキアップ補強プレートを挟んで前記サイドシルアウタと接合することを特徴とする請求項１記載の車体下部構造。
3. 前記ダッシュボードクロスメンバは、前記アウトリガ及び横方向フレームに沿って結合されることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車体下部構造。
4. 前記ダッシュボードクロスメンバは、前記フロントサイドフレームの後端とフロアフレームとのラップ部分よりも前方位置に配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の車体下部構造。
5. ホイールの内側後端エッジを、上側のガセット部材と下側の前記ダッシュボードクロスメンバとの上下２部材で支持することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の車体下部構造。
6. 前記ダッシュボードロアには、カウル部とトンネル部とを上下方向に沿って結ぶ縦メンバが結合されることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載の車体下部構造。
7. 前記ダッシュボードクロスメンバの後方には、サイドシルとフロアフレームとを結合する補強フレームが設けられることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載の車体下部構造。

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