JP2015067081A - 車両下部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】正面衝突時の車両減速特性を確保しつつ、斜め衝突時にサスペンションメンバから車体の床下部へ荷重を伝達できるようにすることを目的とする。【解決手段】車両下部構造Ｓ１は、車体５０の前側かつ下側に配置されたサスペンションメンバ１０と、サスペンションメンバ１０に設けられ、サスペンションメンバ１０の車両後方に突出した第１突出部１１と、車室３０の床下部に車両下方に突出して設けられ、第１突出部１１よりも車両後方かつ車幅方向内側に配置されると共に第１突出部１１と車両前後方向に重ならないように配置され、サスペンションメンバ１０が平面視で車幅方向内側の車両斜め後方側へ移動してきたときに第１突出部１１と干渉する第２突出部１２と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両下部構造に関する。

衝突荷重を受けた際に、サスペンションメンバ傾斜面とボデー側傾斜面とが干渉することで、衝突後半における車両減速特性を向上させる構造が開示されている（特許文献１参照）。サスペンションメンバ傾斜面は、サスペンションメンバにおけるボデーへの取付部の車体前方側に形成され、車体前方上側から車体後方下側に向かって傾斜している。ボデー側傾斜面は、サスペンションメンバ傾斜面に車体後方側において略平行に対峙するボデー側の部位に形成されている。

特開２００４−２８４４２７号公報

しかしながら、上記した従来例では、正面衝突（フルラップ衝突）以外の衝突形態については特に考慮されておらず、斜め衝突に対応するためには未だ改善の余地があると考えられる。

本発明は、上記事実を考慮して、正面衝突時の車両減速特性を確保しつつ、斜め衝突時にサスペンションメンバから車体の床下部へ荷重を伝達できるようにすることを目的とする。

請求項１の発明（車両下部構造）は、車体の前側かつ下側に配置されたサスペンションメンバと、前記サスペンションメンバに設けられ、前記サスペンションメンバの車両後方に突出した第１突出部と、車室の床下部に車両下方に突出して設けられ、前記第１突出部よりも車両後方かつ車幅方向内側に配置されると共に前記第１突出部と車両前後方向に重ならないように配置され、前記サスペンションメンバが平面視で車幅方向内側の車両斜め後方側へ移動してきたときに前記第１突出部と干渉する第２突出部と、を有する。

この車両下部構造では、サスペンションメンバに設けられた第１突出部と、床下部に設けられた第２突出部とが、車両前後方向に重ならないように配置されているので、正面衝突時の車体変形によりサスペンションメンバが後退しても、第１突出部と第２突出部とが干渉しない。従って、正面衝突時の車両減速特性を確保することができる。

また、斜め衝突時に、サスペンションメンバが平面視で車幅方向内側の車両斜め後方側へ移動したときには、第２突出部が第１突出部に干渉する。従って、斜め衝突時に、サスペンションメンバから車体の床下部へ荷重を伝達することができる。

請求項２の発明は、請求項１に記載の車両下部構造において、前記第１突出部は、車幅方向内側の車両斜め後方を向く荷重伝達面を有し、前記第２突出部は、車幅方向外側の車両斜め前方を向く荷重受け面を有する。

この車両下部構造では、斜め衝突時に第２突出部が第１突出部に干渉する際、第１突出部の荷重伝達面が第２突出部の荷重受け面に当接する。荷重伝達面と荷重受け面とは車両斜め方向に対向しているので、第２突出部と第１突出部との位置ずれが生じ難い。このため、斜め衝突時に、サスペンションメンバから車体の床下部へ荷重を効率的に伝達することができる。

請求項３の発明は、請求項２に記載の車両下部構造において、前記荷重受け面は、車両斜め上方を向いている。

この車両下部構造では、第２突出部の荷重受け面が車両斜め上方を向いているので、第２突出部が第１突出部に干渉する際に、第１突出部が第２突出部の車両下方側に逃げることが抑制される。このため、斜め衝突時に、サスペンションメンバから車体の床下部へ荷重を更に効率的に伝達することができる。

請求項４の発明は、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の車両下部構造において、前記床下部は、前記車室の床部の車幅方向中央部に設けられるトンネル部を補強するためのトンネルリインフォースメントである。

この車両下部構造では、第２突出部がトンネルリインフォースメントに設けられているので、斜め衝突時に、サスペンションメンバからトンネルリインフォースメントへ荷重を伝達することができる。

請求項５の発明は、請求項１に記載の車両下部構造において、前記第１突出部及び前記第２突出部の一方は、底面視で曲面状に形成された凸面を有し、前記第１突出部及び前記第２突出部の他方は、前記凸面と車両斜め方向に対向する凹面を有している。

この車両下部構造では、斜め衝突時に、第１突出部と第２突出部とが、凸面と凹面との当接により干渉するので、サスペンションメンバから床下部へ荷重を安定して伝達することができる。

以上説明したように、請求項１に記載の車両下部構造によれば、正面衝突時の車両減速特性を確保しつつ、斜め衝突時に、サスペンションメンバから車体の床下部へ荷重を伝達できるようにすることができる、という優れた効果が得られる。

請求項２に記載の車両下部構造によれば、斜め衝突時に、サスペンションメンバから車体の床下部へ荷重を効率的に伝達することができる、という優れた効果が得られる。

請求項３に記載の車両下部構造によれば、斜め衝突時に、サスペンションメンバから車体の床下部へ荷重を更に効率的に伝達することができる、という優れた効果が得られる。

請求項４に記載の車両下部構造によれば、斜め衝突時に、サスペンションメンバからトンネルリインフォースメントへ荷重を伝達することができる、という優れた効果が得られる。

請求項５に記載の車両下部構造によれば、斜め衝突時に、サスペンションメンバから床下部へ荷重を安定して伝達することができる、という優れた効果が得られる。

図１から図６は、第１実施形態に係り、図１は車両下部構造を示す底面図である。 車両下方側から見た車両下部構造を示す斜視図である。 車両下部構造を示す、図１における３−３矢視断面図である。 第１突出部と第２突出部の位置関係を示す底面図である。 正面衝突時に第１突出部と第２突出部とが干渉しない状態を示す底面図である。 斜め衝突時に第１突出部と第２突出部とが干渉した状態を示す底面図である。 第２実施形態に係り、（Ａ）は通常時の車両下部構造と、正面衝突時に第１突出部と第２突出部とが干渉しない状態を示す底面図、（Ｂ）は斜め衝突時に第１突出部と第２突出部とが干渉した状態を示す底面図である。 第３実施形態に係り、（Ａ）は通常時の車両下部構造と、正面衝突時に第１突出部と第２突出部とが干渉しない状態を示す底面図、（Ｂ）は斜め衝突時に第１突出部と第２突出部とが干渉した状態を示す底面図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づき説明する。

［第１実施形態］
図１から図３において、本実施形態に係る車両下部構造Ｓ１は、サスペンションメンバ１０と、第１突出部１１と、第２突出部１２とを有している。

図１に示されるように、車両前部には、車両前後方向に延在するフロントサイドメンバ１４が、車幅方向に間隔を空けて左右一対設けられている。一対のフロントサイドメンバ１４の間には、例えばエンジン１６が搭載されるようになっている。フロントサイドメンバ１４の後部は、車両後方に向かって斜め下方に傾斜したキック部１８となっている。キック部１８の後端には、車両前後方向に延在するサイドメンバ２０が連なっている。図３に示されるように、フロントサイドメンバ１４の前部はサイドメンバ２０よりも車両上方に位置している。

図２，図３に示されるように、サイドメンバ２０及びキック部１８の上には、車室３０の床面を構成するフロアパネル２２が接合されている。フロアパネル２２の前部、例えばキック部１８に接合される部位は、ダッシュパネル（車室前壁）２４である。ダッシュパネル２４は、フロアパネル２２と一体でもよいし、別体であってもよい。

図１に示されるように、サイドメンバ２０の車幅方向の両側には、車両前後方向に延在するロッカ２６が設けられている。ロッカ２６の前端部とフロントサイドメンバ１４とは、例えばトルクボックス２８により連結されている。

図１，図２に示されるように、車室３０の床部の車幅方向中央部には、車両前後方向に延在するトンネル部３２が設けられている。フロアパネル２２の下面側には、主にトンネル部３２に沿って延在するトンネルリインフォースメント３４が設けられている。このトンネルリインフォースメント３４は、トンネル部３２を補強するための部材である。トンネルリインフォースメント３４の前端部は、車幅方向外側に湾曲して、サイドメンバ２０に連結されている。車両前後方向におけるトンネルリインフォースメント３４とサイドメンバ２０との連結位置は、該サイドメンバ２０とトルクボックス２８との連結位置と概ね一致している。

図２に示されるように、サイドメンバ２０、トンネルリインフォースメント３４及びトルクボックス２８は、夫々例えば断面ハット形に形成されており、フロアパネル２２との接合により閉断面構造を成している。

サスペンションメンバ１０は、車体５０の前側かつ下側、例えば車室３０の車両前方側における空間部４０（図３）の下部に配置されている。空間部４０とは、例えばエンジンコンバートメントである。具体的には、図３に示されるように、サスペンションメンバ１０の前部は、吊下げ部材３６を介してフロントサイドメンバ１４に吊り下げられている。また、図１，図２に示されるように、サスペンションメンバ１０の後部は、サイドメンバ２０の下面に締結されている。

図１から図３において、第１突出部１１は、サスペンションメンバ１０に設けられ、該サスペンションメンバ１０の車両後方に突出している。この第１突出部１１は、例えば閉断面又は中実に構成された金属又は樹脂部材であり、車幅方向内側の車両斜め後方を向く荷重伝達面１１Ａを有している。この荷重伝達面１１Ａは、例えば平面的に形成され、車両斜め下方を向いている。

図１から図３において、第２突出部１２は、車室３０の床下部に車両下方に突出して設けられ、第１突出部１１よりも車両後方かつ車幅方向内側に配置されると共に、第１突出部１１と車両前後方向に重ならないように配置されている。床下部は、例えば、トンネルリインフォースメント３４である。この第２突出部１２は、例えば中空又は中実に構成された金属部材であり、車幅方向外側の車両斜め前方を向く荷重受け面１２Ａを有している。この荷重受け面１２Ａは、車両斜め上方を向いている。荷重受け面１２Ａは、底面視で荷重伝達面１１Ａと車両斜め方向に対向している。第２突出部１２は、サスペンションメンバ１０が平面視で車両後方へ移動してきたときには第１突出部１１と干渉せず、サスペンションメンバ１０が平面視で車幅方向内側の車両斜め後方側へ移動してきたときに第１突出部１１と干渉するようになっている。

第１突出部１１と第２突出部１２とが車両前後方向に重ならないとは、正面衝突時の車体変形の範囲内で、第１突出部１１が第２突出部１２に当接しない構成であることを意味する。従って、この車体変形の範囲を超えた領域に、第１突出部１１と第２突出部１２とが車両前後方向に重なる部分が存在してもよい。

図４において、第１突出部１１と第２突出部１２とが車両前後方向に重ならないようにするため、第１突出部１１と第２突出部１２との車幅方向の間隔Ｗは、例えば５〜１０ｍｍである。第１突出部１１と第２突出部１２との車両前後方向の間隔Ｄは、例えば５０〜１００ｍｍである。この間隔Ｄは、荷重伝達面１１Ａが荷重受け面１２Ａに当接するまでの距離である。

底面視での車幅方向に対する荷重伝達面１１Ａ及び荷重受け面１２Ａの傾斜角度θは、夫々例えば３０°である。

図１に示されるように、第１突出部１１及び第２突出部１２は、車幅方向の両側に対称に配置されている。これは、車両右側からの斜め衝突と、車両左側からの斜め衝突の双方に対応できるようにするためである。

第１突出部１１の車両上下方向位置と、第２突出部１２の車両上下方向位置とは、概ね一致しているが、各々の高さ寸法は同一でなくてもよく、例えば第１突出部１１の高さ寸法を第２突出部の１２の高さ寸法よりも小さくしてもよい。

（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。図１において、本実施形態に係る車両下部構造Ｓ１では、サスペンションメンバ１０に設けられた第１突出部１１と、トンネルリインフォースメント３４（床下部）に設けられた第２突出部１２とが、車両前後方向に重ならないように配置されている。従って、図５に示されるように、正面衝突時の車体変形やエンジン１６の後退によりサスペンションメンバ１０が車両前後方向に沿って矢印Ａ方向に後退しても、第１突出部１１と第２突出部１２とが干渉しない。従って、正面衝突時の車両減速特性を確保することができる。

また、図６において、斜め衝突時の車体変形やエンジン１６の後退により、サスペンションメンバ１０が平面視で車幅方向内側の車両斜め後方側へ矢印Ｂ方向に移動したときには、第２突出部１２が第１突出部１１に干渉する。このとき、斜め衝突時に第２突出部１２が第１突出部１１に干渉する際、第１突出部１１の荷重伝達面１１Ａが第２突出部１２の荷重受け面１２Ａに当接する。この際、荷重伝達面１１Ａと荷重受け面１２Ａとが車両斜め方向に対向しているので、第２突出部１２と第１突出部１１との位置ずれが生じ難い。また、図２，図３に示されるように、第２突出部１２の荷重受け面１２Ａが車両斜め上方を向いているので、第２突出部１２が第１突出部１１に干渉する際に、第１突出部１１が第２突出部１２の車両下方側に逃げることが抑制される。このため、正面衝突時にサスペンションメンバ１０を車体５０から離脱させる機構が備えられている場合であっても、斜め衝突時にはサスペンションメンバ１０を車体５０から離脱させずに残すことができる。

上記のことから、本実施形態では、斜め衝突時に、サスペンションメンバ１０から車体の床下部へ荷重を効率的に伝達することができる。特に、第２突出部１２がトンネルリインフォースメント３４に設けられているので、斜め衝突時に、サスペンションメンバ１０からトンネルリインフォースメント３４へ荷重を伝達することができる。更には、斜め衝突時におけるサスペンションメンバ１０の車室３０への侵入を抑制することができる。

［第２実施形態］
図７（Ａ）において、本実施形態に係る車両下部構造Ｓ２では、第１突出部１１及び第２突出部１２の一方が、底面視で曲面状に形成された凸面４２を有し、第１突出部１１及び第２突出部１２の他方が、凸面４２と車両斜め方向に対向する凹面４４を有している。

図７（Ａ）に示される例では、第１突出部１１が凸面４２を有し、第２突出部１２が凹面４４を有している。凸面４２は、例えば第１突出部１１の後端の輪郭を底面視で円弧状に形成したものである。なお、凸面４２の輪郭は円弧状に限られず、折れ線状であってもよい。また、第１突出部１１を、車両上下方向を長さ方向とする柱状としてもよい。

凹面４４は、例えば第２突出部１２の前端に、底面視で例えば円弧状に形成され、凸面４２を受け止め易いように車幅方向外側の車両斜め前方を向いている。円弧の曲率は、凸面４２の曲率よりも小さい。換言すれば、円弧の曲率半径は、凸面４２の曲率半径よりも大きい。なお、凹面４４は、凸面４２を受け止め易い形状であればよいので、円弧状に限られず、Ｖ字状等であってもよい。

他の部分については、第１実施形態と同様であるので、同一の部分には図面に同一の符号を付し、説明を省略する。

（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。図７（Ａ）において、本実施形態に係る車両下部構造Ｓ２では、正面衝突時の車体変形やエンジン１６の後退によりサスペンションメンバ１０が車両前後方向に沿って矢印Ａ方向に後退しても、第１突出部１１と第２突出部１２とが干渉しない。従って、正面衝突時の車両減速特性を確保することができる。

図７（Ｂ）に示されるように、斜め衝突時には、第１突出部１１と第２突出部１２とが、凸面４２と凹面４４との当接により干渉する。凹面４４は、車幅方向外側の車両斜め前方を向いているので、凸面４２を受け止め易い。このため、サスペンションメンバ１０からトンネルリインフォースメント３４（床下部）へ荷重を安定して伝達することができる。

［第３実施形態］
図８（Ａ）において、本実施形態に係る車両下部構造Ｓ３では、第１突出部１１が凹面４４を有し、第２突出部１２が凸面４２を有している。凹面４４は、例えば第１突出部１１の後端を底面視で円弧状に形成したものであり、凸面４２を捉え易いように車幅方向内側の車両斜め後方を向いている。なお、凹面４４は、凸面４２を捉え易い形状であればよいので、円弧状に限られず、Ｖ字状等であってもよい。

第２突出部１２は、車両上下方向を長さ方向とする例えば円柱状とされている。凸面４２は、第２突出部１２の外周面である。なお、凸面４２は、第２突出部１２の前端の輪郭を底面視で円弧状に形成したものであってもよい。第２突出部１２は角柱状や多角形柱状であってもよい。この場合、凸面４２の輪郭は、底面視で折れ線状となる。

他の部分については、第１実施形態又は第２実施形態と同様であるので、同一の部分には図面に同一の符号を付し、説明を省略する。

（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。図８（Ａ）において、本実施形態に係る車両下部構造Ｓ３では、正面衝突時の車体変形やエンジン１６の後退によりサスペンションメンバ１０が車両前後方向に沿って矢印Ａ方向に後退しても、第１突出部１１と第２突出部１２とが干渉しない。従って、正面衝突時の車両減速特性を確保することができる。

図８（Ｂ）に示されるように、斜め衝突時には、第１突出部１１と第２突出部１２とが、凹面４４と凸面４２との当接により干渉する。凹面４４は、車幅方向内側の車両斜め後方を向いているので、凸面４２を捉え易い。このため、サスペンションメンバ１０からトンネルリインフォースメント３４（床下部）へ荷重を安定して伝達することができる。

［他の実施形態］
第１実施形態において、第１突出部１１が車幅方向内側の車両斜め後方を向く荷重伝達面１１Ａを有し、第２突出部１２が車幅方向外側の車両斜め前方を向く荷重受け面１２Ａを有するものとしたが、斜め衝突時に両者間で荷重伝達可能であればよい。従って、これらの荷重伝達面１１Ａや荷重受け面１２Ａを有しない構成であってもよい。第１突出部１１と第２突出部１２とが、斜め衝突時に互いに係合する構造であってもよい。

第１実施形態において、荷重伝達面１１Ａが車両斜め下方を向き、荷重受け面１２Ａが車両斜め上方を向いているものとしたが、これに限られず、荷重伝達面１１Ａ及び荷重受け面１２Ａの少なくとも一方が、車両斜め上方又は下方を向いていてもよい。換言すれば、荷重伝達面１１Ａ及び荷重受け面１２Ａの少なくとも一方が、車両上下方向と平行であってもよい。

第２実施形態及び第３実施形態において、凸面４２及び凹面４４は、平滑な面に限られず、凹凸形状や孔を有していてもよい。

床下部として、トンネルリインフォースメント３４を挙げたが、床下部はこれに限られるものではなく、荷重伝達に適した部位であればよい。従って、床下部は、フロアクロスメンバ等（図示せず）であってもよい。

第２突出部１２は、トンネルリインフォースメント３４と一体で構成されていてもよく、またサイドメンバ２０に一体で構成されていてもよい。第２突出部１２をサイドメンバ２０に設けた場合、第１突出部１１は第２突出部１２より車幅方向内側に位置することとなる。
以上、本発明の実施形態の一例について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

１０ サスペンションメンバ
１１ 第１突出部
１１Ａ 荷重伝達面
１２ 第２突出部
１２Ａ 荷重受け面
３０ 車室
３２ トンネル部
３４ トンネルリインフォースメント（床下部）
４２ 凸面
４４ 凹面
５０ 車体
Ｓ１ 車両下部構造
Ｓ２ 車両下部構造
Ｓ３ 車両下部構造

Claims (5)

1. 車体の前側かつ下側に配置されたサスペンションメンバと、
   前記サスペンションメンバに設けられ、前記サスペンションメンバの車両後方に突出した第１突出部と、
   車室の床下部に車両下方に突出して設けられ、前記第１突出部よりも車両後方かつ車幅方向内側に配置されると共に前記第１突出部と車両前後方向に重ならないように配置され、前記サスペンションメンバが平面視で車幅方向内側の車両斜め後方側へ移動してきたときに前記第１突出部と干渉する第２突出部と、
   を有する車両下部構造。
2. 前記第１突出部は、車幅方向内側の車両斜め後方を向く荷重伝達面を有し、
   前記第２突出部は、車幅方向外側の車両斜め前方を向く荷重受け面を有する請求項１に記載の車両下部構造。
3. 前記荷重受け面は、車両斜め上方を向いている請求項２に記載の車両下部構造。
4. 前記床下部は、前記車室の床部の車幅方向中央部に設けられるトンネル部を補強するためのトンネルリインフォースメントである請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の車両下部構造。
5. 前記第１突出部及び前記第２突出部の一方は、底面視で曲面状に形成された凸面を有し、
   前記第１突出部及び前記第２突出部の他方は、前記凸面と車両斜め方向に対向する凹面を有している請求項１に記載の車両下部構造。

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