JP3593946B2 - 車両の車体下部構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の左右のフロントサイドメンバの後端部をそれぞれ斜め後方車外側へ屈曲せしめ、各フロントサイドメンバの後端末をそれぞれ左右のロッカレールに結合した車体下部構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、自動車の車体下部構造において、図11および図12に示すように、左右のフロントサイドメンバ1A,1Bの後端部11をそれぞれ斜め後方車外側へ屈曲せしめ、各フロントサイドメンバ1A,1Bの後端末12をそれぞれ左右のロッカレール2A,2Bに結合し、衝突時にフロントサイドメンバ1A,1Bに作用する衝突荷重をロッカレール2A,2Bで受ける構造としたものがある。
【0003】
各フロントサイドメンバ1A,1Bの後端末12は、各ロッカレール2A,2Bの車内側の側面の前後中間位置に結合するとともに、各フロントサイドメンバ1A,1Bの屈曲部13はトルクボックス3A,3Bを介して各ロッカレール2A,2Bの前端に結合している。各ロッカレール2A,2B間には、フロントサイドメンバ1A,1Bとの結合部より後方において、車幅方向に複数のクロスメンバ20a,20bを架設している。各ロッカレール2A,2Bの後端は左右のリヤサイドメンバ8A,8Bの前端末と結合しており、両リヤサイドメンバ8A,8B間には複数のクロスメンバ80a,80bを架設している。
【0004】
このように構成した車体の骨格上にはフロアパネル6が敷設してあり、フロアパネル6の前端縁にはエンジンルームと車室を仕切るダッシュパネル7が立設してある。各フロントサイドメンバ1A,1Bの後端部11、トルクボックス3A,3B、および各クロスメンバ20a,20bはそれぞれ断面ほぼ逆ハット形をなし、上縁フランジをフロアパネル6およびダッシュパネル7の下面に結合して両パネル6,7とで閉断面を構成している。また、フロアパネル6の上面には両フロントサイドメンバ1A,1Bの後端末間に対応する位置に、車幅方向パネル全幅にわたってフロアパネル6とで閉断面をなす断面ハット形のフロアクロスメンバ60を設けてフロアパネル6を補強している。
【0005】
この種の車体下部構造の自動車では床下の左右いずれかの位置にスペアタイヤSTを収納することがなされ、この場合、左右のロッカレール2A,2Bの中間部間に架設した上記クロスメンバ20aを小型化して床下突出量を小さくし、これに吊下部材Fを介してスペアタイヤSTを吊り下げている。また、スペアタイヤSTのタイヤサイズに対応して、ロッカレール2A,2Bの中間部の車内側側面にスペアタイヤSTを回避する凹状のえぐり部21を設けている。えぐり部21は車体の左右いずれの側へもスペアタイヤSTを収納できるように左右のロッカレール2A,2Bに形成している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の車体下部構造では、自動車の前面衝突時、特にオフセット前面衝突時にフロントサイドメンバ1A,1Bの屈曲部13が車内側に折れ曲がってしまい衝突荷重を効果的にロッカレール2A,2Bに伝えられない。一方、各ロッカレール2A,2Bは中間部の上記えぐり部21の強度が低いうえ、両ロッカレール2A,2Bの中間部間に架設したクロスメンバ20aは小型で強度が不充分のため、車両の側面衝突時にロッカレール2A,2Bがえぐり部21から折れ曲がるおそれがある。フロアクロスメンバ60はフロアパネル6上に設置されており、直接的に両ロッカレール2A,2B間を架けわたすものではないので、ロッカレール2A,2Bの折れ曲がり防止効果は不充分である。そこで本発明は、前面衝突時のフロントサイドメンバの折れ曲がりや、側面衝突時のロッカレールの折れ曲がりを防止し、剛性を強化した車体下部構造を実現して車体剛性を向上することを課題としてなされたものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、車体の下部骨格を形成する車体前後方向に延びる左右のフロントサイドメンバの後端部をそれぞれ斜め後方車外側へ屈曲せしめ、各フロントサイドメンバの後端末をそれぞれ左右のロッカレールに結合した車両の車体下部構造において、左右のフロントサイドメンバの上記屈曲部間に、車幅方向にクロスメンバを架設する。クロスメンバが両フロントサイドメンバの屈曲部間の支えとなって、車両の前面衝突時にフロントサイドメンバの折れ曲がりを防止する。
【0008】
車体の下部骨格を形成する車体前後方向に延びる左右のフロントサイドメンバの後端部をそれぞれ斜め後方車外側へ屈曲せしめ、各フロントサイドメンバの後端末をそれぞれ左右のロッカレールに結合した車両の車体下部構造において、左右のフロントサイドメンバの上記後端末間に、車幅方向にクロスメンバを架設する。クロスメンバが両ロッカレール間の支えとなって、車両の側面衝突時にロッカレールの折れ曲がりを防止する。
【0009】
車体の下部骨格を形成する車体前後方向に延びる左右のフロントサイドメンバの後端部をそれぞれ斜め後方車外側へ屈曲せしめ、各フロントサイドメンバの後端末をそれぞれ左右のロッカレールに結合した車両の車体下部構造において、左右のフロントサイドメンバの上記屈曲部間に第1のクロスメンバを架設するとともに、上記両フロントサイドメンバの上記後端末間に第2のクロスメンバを架設する。第1および第2のクロスメンバが両フロントサイドメンバの屈曲部間と両ロッカレール間の支えとなって、車両の前面衝突や側面衝突時にフロントサイドメンバの折れ曲がりやロッカレールの折れ曲がりを防止する。
【0010】
車体の下部骨格を形成する車体前後方向に延びる左右のフロントサイドメンバの後端部をそれぞれ斜め後方車外側へ屈曲せしめ、各フロントサイドメンバの後端末をそれぞれ左右のロッカレールに結合した車両の車体下部構造において、左右のフロントサイドメンバの上記後端末間に、車幅方向にクロスメンバを架設するとともに、両フロントサイドメンバの上記屈曲部と上記クロスメンバの車幅方向中央部とをそれぞれ連結する補助メンバを設ける。フロントサイドメンバ後端部と補助メンバおよびクロスメンバとで三角トラス構造の骨格を形成したので、各フロントサイドメンバの後端および両ロッカレール間の剛性が強化され、車両の前面衝突や側面衝突時にフロントサイドメンバの屈曲部の折れ曲がりやロッカレールの折れ曲がりを防止できる。
【0011】
車体の下部骨格を形成する車体前後方向に延びる左右のフロントサイドメンバの後端部をそれぞれ斜め後方車外側へ屈曲せしめ、各フロントサイドメンバの後端末をそれぞれ左右のロッカレールに結合した車両の車体下部構造において、左右のフロントサイドメンバの上記屈曲部間に、車幅方向にクロスメンバを架設するとともに、前端をそれぞれ上記クロスメンバの中間部に結合せしめ、上記左右のロッカレールとほぼ平行に後方へ延び、後端を上記左右のロッカレール間に架設したクロスメンバに結合せしめた左右一対の補強メンバを設け、かつ、前記左右のロッカレールの車内側側面に形成されたスペアタイヤを避けるためのえぐり部間を車幅方向に架設するクロスメンバで連結した(請求項1)。両フロントサイドメンバの屈曲部間のクロスメンバが屈曲部に対する支えとなって、車両の前面衝突時にフロントサイドメンバの折れ曲がりを防止するとともに、フロントサイドメンバに作用する衝突荷重は、ロッカレールとともに補強メンバに分散されるから、ロッカレールの負担が軽減され、その折れ曲がりが防がれる。
【0012】
【発明の実施の形態】
図1および図2に基づいて本発明の第1の実施の形態を説明する。図に示すように、車体下部の前部(図の左側)には前後方向に延びる左右のフロントサイドメンバ1A,1Bが設けてあり、両フロントサイドメンバ1A,1Bはエンジンルーム側の本体部10と車室の下方に延在する後端部11とをつなぎ合わせて構成してある。
【0013】
各フロントサイドメンバ1A,1Bの本体部10は、車外側へ開口する断面ほぼコ字形のインナパネル101と平板状のアウタパネル102からなる閉断面構造で、インナパネル101の開口上縁とアウタパネル102の上縁フランジとを重ね合わせて溶接するとともに、インナパネル101の開口下縁の下縁フランジとアウタパネル102の下縁とを重合溶接して、インナパネル101の開口をアウタパネル102で塞ぐように結合してある。
【0014】
各フロントサイドメンバ1A,1Bの本体部10の後端は斜め下方へ屈折しており、後端開口には上記後端部11の前端が連結してある。後端部11は上方へ開口する断面ほぼ逆ハット形をなし、前端末を上記本体部10の後端開口内に嵌入して溶接結合してある。後端部11は、その前半を本体部10後端の傾斜に合致する傾斜状とする一方、後半を水平方向に延設するとともに、後端部11の上記後半は斜め後方車外側へ屈曲せしめて、後端末12をロッカレール2A,2Bに結合してある。
【0015】
左右のロッカレール2A,2Bは、全体にほぼ同一断面形状の長尺体で、車外側へ開口する断面ほぼコ字形のインナパネル22と、車内側へ開口する断面ほぼコ字形のアウタパネル23とを互いに開口を向き合わせ、両者22,23の開口上縁および開口下縁どうしを衝き合わせて溶接結合した閉断面構造としてある。更に、各ロッカレール2A,2Bの内部には、上縁および下縁をインナパネル22とアウタパネル23との上縁および下縁の結合部と一体に結合して、ロッカレール2A,2Bの閉断面を左右に仕切る縦壁状のリインフォースメント24が内設してあり、ロッカレール2A,2Bを補強している。
【0016】
各フロントサイドメンバ1A,1Bの後端末12には、ロッカレール2A,2Bの車内側側面に重合する結合フランジが形成してあり、該結合フランジをロッカレール2A,2Bの前端寄りの車内側側面に重合溶接して結合してある。
【0017】
また、各フロントサイドメンバ1A,1Bの屈曲部13の車外側側面とロッカレール2A,2Bの車内側側面の前端との間にはトルクボックス3A,3Bが架設してある。各トルクボックス3A,3Bは断面ほぼ逆ハット形で、車内、車外両側の側縁に形成した結合フランジを、上記屈曲部13の側面および上記ロッカレール2A,2B前端の側面に重合溶接してある。
【0018】
更に、両フロントサイドメンバ1A,1Bには、両屈曲部13間に車幅方向にクロスメンバ4Aが架設してある。クロスメンバ4Aは上方へ開口する断面ほぼ逆ハット形をなし、左右両側縁に設けた結合フランジをそれぞれ各屈曲部13の車内側側面に重合溶接してある。
【0019】
両ロッカレール2A,2Bの中間部には車内側側面に、床下に収納するスペアタイヤSTを避ける円弧状のえぐり部21を形成し、両ロッカレール2A,2Bのえぐり部21間には車幅方向に小型のクロスメンバ20aが架設してある。クロスメンバ20aは断面逆ハット形で、左右両側縁の結合フランジを各えぐり部21内面に重合溶接してある。上記クロスメンバ20aの後方には、これと平行に両ロッカレール2A,2B間を架けわたす断面逆ハット形のクロスメンバ20bが架設してある。各ロッカレール2A,2Bの後端は、左右のリヤサイドメンバ8A,8Bの斜め前方車外側へ屈折した前端末と結合してある。両リヤサイドメンバ8A,8B間には複数のクロスメンバ80a,80bを架設してある。
【0020】
このように構成した車体下部構造の骨格上には、左右のロッカレール2A,2B間に跨がる車室のフロアパネル6を、その左右両側縁を各ロッカレール2A,2Bの上面に結合して敷設する。また、フロアパネル6の前端縁には、両ロッカレール2A,2Bの前端にそれぞれ立設した図略の左右のフロントピラー間を架けわたしてエンジンルームと車室とを仕切るダッシュパネル7を立設する。
【0021】
フロントサイドメンバ1A,1Bの後端部11は、上縁フランジをダッシュパネル7の下面からフロアパネル6の下面に沿って結合して、両パネル6,7とで閉断面を形成する。また、各トルクボックス3A,3Bとクロスメンバ4Aも上縁フランジをフロアパネル6の下面に沿って結合して、フロアパネル6とで閉断面をなす。更に、両ロッカレール2A,2B間のクロスメンバ20a,20bも上縁フランジをフロアパネル6の下面に結合して閉断面をなす。
【0022】
フロアパネル6の上面には両フロントサイドメンバ1A,1Bの後端末12間に対応する位置に車幅方向パネル全幅にわたってフロアクロスメンバ60を延設する。フロアクロスメンバ60は断面ほぼハット形で、相対向する縦壁状の両側壁の下縁フランジをフロアパネル6上面に結合して閉断面を形成する。
【0023】
車両の前面衝突時、特にオフセット前面衝突時に、例えばフロントサイドメンバ1A側が衝突した場合、フロントサイドメンバ1Aの屈曲部13にはこれを車内側へ折り曲げようとする力が作用する。しかしながら、フロントサイドメンバ1Aの屈曲部13は、これと対向し車内側へ突出して車外側へは折れ曲がりにくいフロントサイドメンバ1Bの屈曲部13とクロスメンバ4Aで連結されているから、フロントサイドメンバ1Aの屈曲部13を車内側へ折り曲げようとする力はクロスメンバ4Aを介してフロントサイドメンバ1Bで受け止められ、フロントサイドメンバ1Aの屈曲部13の折れ曲がりが防止される。
【0024】
次に、本発明の第2の実施の形態を説明する。図3および図4に示すように、本実施の形態の車体下部の基本構造は、第1の実施の形態のそれと同一で、図において同一部材は同一符号で表す。本実施の形態の車体下部構造では、後端部11を斜め後方車外側へ屈曲せしめて後端末12をロッカレール2A,2Bに結合した左右のフロントサイドメンバ1A,1B間に、各後端末12間を車幅方向に連結するクロスメンバ4Bが設けてある。
【0025】
上記クロスメンバ4Bは断面ほぼ逆ハット形で、左右の両側縁に形成した結合フランジを両フロントサイドメンバ1A,1B後端末12の車内側側面に重合溶接して両フロントサイドメンバ1A,1B間に架設し、上縁フランジをフロアパネル6下面に沿って結合しフロアパネル6とで閉断面を形成している。
【0026】
第2の実施の形態によれば、車両の側面衝突時、衝突側のロッカレール2A,(2B)にはえぐり部21より前方の前半部をえぐり部21から車内側へ折り曲げるように衝突荷重が作用するが、荷重はクロスメンバ4Bを介して反対側のロッカレール2B,(2A)で受け止められ、衝突側のロッカレール2A,(2B)の折れ曲がりを防ぐことができる。
【0027】
次に、図5および図6に本発明の第3の実施の形態を示し、本実施の形態は、上述の第1の実施の形態に記載した両フロントサイドメンバ1A,1Bの屈曲部13間を車幅方向に架けわたす第1のクロスメンバ4Aを設けるとともに、上述の第2の実施の形態に記載した両フロントサイドメンバ1A,1Bの後端末12間を車幅方向に架けわたす第2のクロスメンバ4Bを設けたものである。
【0028】
第3の実施の形態によれば、第1のクロスメンバ4Aを設けたことで、車両の前面衝突時やオフセット前面衝突時にフロントサイドメンバ1A,1Bの折れ曲がりを防止することができる。また、第2のクロスメンバ4Bを設けたことで、車両の側面衝突時にロッカレール2A,2Bの折れ曲がりを防止することができる。
【0029】
図7および図8に示す本発明の第4の実施の形態は、左右のフロントサイドメンバ1A,1Bの後端部11間に、上述の第2の実施の形態に記載した各フロントサイドメンバ1A,1Bの後端末12間を車幅方向に架けわたすクロスメンバ4Bを設けるとともに、各フロントサイドメンバ1A,1Bの屈曲部13から斜め後方車内側へ延び、各屈曲部13とクロスメンバ4Bの車幅方向中央部とをそれぞれ連結する補助メンバ5A,5Bを設けたものである。
【0030】
各補助メンバ5A,5Bは断面ほぼ逆ハット形で、前端の端末に形成した結合フランジを各屈曲部13の車内側側面に重合溶接する一方、後端の端末に形成した結合フランジを上記クロスメンバ4Bの中央部前面に重合溶接するとともに、各補助メンバ5A,5Bはその上縁フランジをフロアパネル6の下面に沿って結合し、フロアパネル6とで閉断面を構成している。
【0031】
第4の実施の形態によれば、各フロントサイドメンバ1A,1Bの根元部に、フロントサイドメンバ1A,1Bの後端部11と補助メンバ5A,5Bおよびクロスメンバ4Bとでほぼ二等辺三角形のトラス構造の骨格が形成され、車両の前面衝突時やオフセット前面衝突時にフロントサイドメンバ1A,1Bの折れ曲がりを防止でき、側面衝突時にロッカレール2A,2Bの折れ曲がりを防止することができる。
【0032】
更に、図9および図10に本発明の第5の実施の形態を示す。これは第1の実施の形態と同様にフロントサイドメンバ1A,1Bの屈曲部13間に車幅方向にクロスメンバ4A’を架設するとともに、該クロスメンバ4A’と、両ロッカレール2A,2B間に架設したクロスメンバ20bとの間に、ロッカレール2A,2Bと平行に延びる左右一対の補強メンバ9A,9Bを架設したものである。
【0033】
クロスメンバ4A’は、設置スペースの関係上、左右両側端が若干斜め前方へ屈曲せしめてあり、それらの端末を各フロントサイドメンバ1A,1Bの屈曲部13の車内側側面に結合し、両屈曲部13よりも後方にオフセットして架設してある。
【0034】
各補強メンバ9A,9Bは断面ほぼ逆ハット形の長尺体で、左右のロッカレール2A,2Bと平行に車両前後方向に配し、前端をクロスメンバ4A’の左右両側の屈曲部の後面に溶接結合する一方、後端を上記クロスメンバ20bの中間部前面に溶接結合してある。そして、各補強メンバ9A,9Bはその上縁をフロアパネル6の下面に沿って結合し、フロアパネル6とで閉断面を構成している。両ロッカレール2A,2Bのえぐり部21間を車幅方向に架設するクロスメンバ20aは、各ロッカレール2A,2Bと各補強メンバ9A,9Bとの間を架けわたす両側部分と、補強メンバ9A,9B間を架けわたす中間部分とからなる3分割構造としてある。
【0035】
第5の実施の形態においては、フロントサイドメンバ1A,1Bに作用する衝突荷重に対し、屈曲部13は、クロスメンバ4A’、補強メンバ9A,9Bおよびクロスメンバ20bで支えられているから折れ曲がりが防止される。また、フロントサイドメンバ1A,1Bに作用する衝突荷重は、ロッカレール2A,2B側と、クロスメンバ4A’を介してロッカレール2A,2Bと平行な補強メンバ9A,9B側とに分散され、ロッカレール2A,2Bの負担が軽減されるから、ロッカレール2A,2Bのえぐれ部21での折れ曲がりが防止される。なお、クロスメンバ4A’の中間部に屈曲部を設けても、これを補強メンバ9A,9Bで支えることで、上記屈曲部はフロントサイドメンバ1A,1Bに作用する衝突荷重により折れ曲がることはない。
【0036】
【発明の効果】
本発明によれば、車両の衝突時の衝突荷重を、左右のフロントサイドメンバや左右のロッカレール等が相互に支え合い、フロントサイドメンバの折れ曲がりやロッカレールの折れ曲がりを効果的に防止することができ、車体の剛性を強化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の車両の車体下部構造の第1の実施の形態を示す要部斜視図である。
【図2】上記車体下部構造の概略平面図である。
【図3】本発明の車体下部構造の第2の実施の形態を示す要部斜視図である。
【図4】上記車体下部構造の概略平面図である。
【図5】本発明の車体下部構造の第3の実施の形態を示す要部斜視図である。
【図6】上記車体下部構造の概略平面図である。
【図7】本発明の車体下部構造の第4の実施の形態を示す要部斜視図である。
【図8】上記車体下部構造の概略平面図である。
【図9】本発明の車体下部構造の第5の実施の形態を示す要部斜視図である。
【図10】上記車体下部構造の概略平面図である。
【図11】従来の車体下部構造の概略平面図である。
【図12】図11のXII −XII 線に沿う断面図である。
【符号の説明】
1A,1B フロントサイドメンバ
11 後端部
12 後端末
13 屈曲部
2A,2B ロッカレール
20b クロスメンバ
4A,4A’ クロスメンバ(第1のクロスメンバ)
4B クロスメンバ(第2のクロスメンバ)
5A,5B 補助メンバ
9A,9B 補強メンバ
Claims (1)
- 車体の下部骨格を形成する車体前後方向に延びる左右のフロントサイドメンバ(1A,1B)の後端部(11,11)をそれぞれ斜め後方車外側へ屈曲せしめ、各フロントサイドメンバ(1A,1B)の後端末(12,12)をそれぞれ左右のロッカレール(2A,2B)に結合した車両の車体下部構造において、左右のフロントサイドメンバ(1A,1B)の上記屈曲部(13,13)間に、車幅方向にクロスメンバ(4A´)を架設するとともに、前端をそれぞれ上記クロスメンバ(4A´)の中間部に結合せしめ、上記左右のロッカレール(2A,2B)とほぼ平行に後方へ延び、後端を上記左右のロッカレール(2A,2B)間に架設したクロスメンバ(20b)に結合せしめた左右一対の補強メンバ(9A,9B)を設け、かつ、前記左右のロッカレール(2A,2B)の車内側側面に形成されたスペアタイヤ(ST)を避けるためのえぐり部(21,21)間を車幅方向に架設するクロスメンバ(20a)で連結したことを特徴とする車両の車体下部構造。
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