JP2004338570A

JP2004338570A - 車体構造

Info

Publication number: JP2004338570A
Application number: JP2003137771A
Authority: JP
Inventors: Yukinori Ii; 潔倫飯
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-05-15
Filing date: 2003-05-15
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2023-05-15
Also published as: JP4337397B2

Abstract

【課題】車両フルラップ前面衝突時に発生するフロアパネルの剪断変形を抑制する。
【解決手段】補強メンバ２０の前端部２０Ａが、フロントサイドメンバ１２のキック部１２Ｃより前方の部位１２Ｆにダッシュパネル１４の下部１４Ａを挟んで結合され、補強メンバ２０の前部２０Ｂがフロントサイドメンバ１２のキック部１２Ｃにダッシュパネル１４の下部１４Ａとフロアパネル２２の前端部２２Ａを挟んで結合されている。また、フロントサイドメンバ１２のキック部１２Ｃより前方の部位１２Ｆから延びた補強メンバ２０における後端部２０Ｄの側壁部２０Ｆがロッカ１８の車幅方向内側壁部１８Ａに結合されている。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車体構造に係り、特に、車体前部にフロントサイドメンバを備えた自動車等の車体構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車体前部にフロントサイドメンバを備えた自動車等の車体構造においては、フロントサイドメンバの後端部とダッシュパネルの結合部近傍に車室内側から補強プレートを設定することで、フロントサイドメンバがダッシュパネルを車体後方へ押し込む量を低減することにより、車両前面衝突時のダッシュパネル及びフロアパネルの過大な変形を防止し、乗員の安全を確保する構成が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、車体前後方向に沿って配設された補強メンバとフロアフレームとでフロアパネルを車室内側と車室外側から挟み補強メンバの後端部をクロスメンバに接合することでフロアの剛性を高くすることで、車両前面衝突時のダッシュパネル及びフロアパネルの過大な変形を防止し、乗員の安全を確保する構成が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−１７５４３７号公報
【特許文献２】
特開平１１−３０１５２４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、車両フルラップ前面衝突時は、オフセット衝突時とは異なり左右のタイヤの車体後方への移動量が少なくタイヤとロッカとが衝突しない。この結果、上記特許文献１、２においては、フロントサイドメンバとロッカとの間において、フロアパネルに大きな剪断変形（皺）が発生し、この剪断変形により車体の変形が大きくなる。
【０００６】
本発明は上記事実を考慮し、車両フルラップ前面衝突時に発生するフロアパネルの剪断変形を抑制できる車体構造を得ることが目的である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明の車体構造は、前端部がフロントサイドメンバのキック部より前方の部位にダッシュパネルを挟んで結合され、
前部がフロントサイドメンバのキック部にダッシュパネルとフロアパネルを挟んで結合され、
後端部がロッカに結合された補強部材を有することを特徴とする。
【０００８】
従って、補強部材の前端部がフロントサイドメンバのキック部より前方の部位にダッシュパネルを挟んで結合され、補強部材の前部がフロントサイドメンバのキック部にダッシュパネルとフロアパネルを挟んで結合されることで、フロントサイドメンバのキック部の曲げ剛性を高めることができ、フロントサイドメンバのキック部の折れ曲がりを防止しできる。特に、車両フルラップ前面衝突時には、フロントサイドメンバのキック部より前方の部位から延びた補強部材の後端部がロッカに結合されていることで、衝突時にフロントサイドメンバに作用する荷重を、補強部材を介してロッカに分散することができる。この結果、フロントサイドメンバの荷重負担を軽減できるため、フロントサイドメンバとロッカとの間のフロアパネルに発生する剪断変形を抑制できる。
【０００９】
請求項２記載の本発明は、請求項１記載の車体構造において、前記補強部材の後端部が前記ロッカとフロアクロスメンバとの連結部に結合されたことを特徴とする。
【００１０】
従って、請求項１記載の内容に加えて、補強部材の後端部が、ロッカの他の部位に比べて強度が高いロッカとフロアクロスメンバとの連結部に結合されたことで、車両フルラップ前面衝突時に発生するフロアパネルの剪断変形を更に効果的に抑制できる。
【００１１】
請求項３記載の本発明は、請求項１、２の何れか１項に記載の車体構造において、前記補強部材が前後に２分割され前部が車室内側に配設され、後部が車室外側に配設されたことを特徴とする。
【００１２】
従って、請求項１、２の何れか１項に記載の内容に加えて、補強部材が前後に２分割され前部が車室内側に配設され、後部が車室外側に配設されたことで、補強部材の後部と車室内部品との干渉を防止できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の車体構造の第１実施形態を図１及び図２に従って説明する。
【００１４】
なお、図中矢印ＦＲは車体前方方向を、矢印ＵＰは車体上方方向を、矢印ＩＮは車幅内側方向を示す。
【００１５】
図１に示される如く、本実施形態の自動車の車体１０では、車体前部の車幅方向両端下部近傍に車体前後方向に沿って左右一対のフロントサイドメンバ１２が配設されている（車体右側のフロントサイドメンバ１２は図示省略）。これらのフロントサイドメンバ１２は車体前後方向へ延びる閉断面構造とされており、フロントサイドメンバ１２の屈曲部１２Ａは、エンジンルームと車室とを仕切るダッシュパネル１４の車体前側面に結合されている。
【００１６】
また、フロントサイドメンバ１２の屈曲部１２Ａからは、ダッシュパネル１４の車体前側面に沿って車体後側下方へ向かって傾斜部１２Ｂが延設されており、この傾斜部１２Ｂの下部はキック部１２Ｃとなっている。なお、フロントサイドメンバ１２の傾斜部１２Ｂの車体前後方向から見た断面形状は、開口部を車体上方に向けた断面ハット状とされており、フロントサイドメンバ１２の傾斜部１２Ｂとダッシュパネル１４とを接合することで車体前後方向に延びる閉断面構造を形成している。
【００１７】
また、フロントサイドメンバ１２のキック部１２Ｃの下端部からは、車体後方へ向かって水平部１２Ｄが延設されており、フロントサイドメンバ１２の後端部１２Ｅは、クロスメンバ１６より車体後方の部位に達している。なお、フロントサイドメンバ１２の水平部１２Ｄの車体前後方向から見た断面形状は、開口部を車体上方に向けた断面ハット状とされており、フロントサイドメンバ１２の水平部１２Ｄとフロアパネル２２とを接合することで車体前後方向に延びる閉断面構造を形成している。
【００１８】
また、クロスメンバ１６は車幅方向に沿って延設されており、車幅方向外側端部１６Ａがロッカ１８に結合され、車幅方向内側端部１６Ｂがフロアトンネル部１９に結合されている。なお、クロスメンバ１６の車幅方向から見た断面形状は、開口部を車体下方に向けた断面ハット状とされており、クロスメンバ１６とフロアパネル２２とを接合することで車幅方向に延びる閉断面構造を形成している。
【００１９】
フロントサイドメンバ１２のキック部１２Ｃより前方の部位１２Ｆには、ダッシュパネル１４を挟んで補強部材としての補強メンバ２０の前端部２０Ａが溶接により結合されている。また、補強メンバ２０の前部２０Ｂは、フロントサイドメンバ１２のキック部１２Ｃにダッシュパネル１４の下部１４Ａとフロアパネル２２の前端部２２Ａを挟んで溶接により結合されている。
【００２０】
補強メンバ２０の後部２０Ｃは車体前方から車体後方に向かって車幅方向に平面視三角形状に拡幅されており、後端部２０Ｄに車体上方に向かって形成された後壁部２０Ｅと側壁部２０Ｆが、それぞれクロスメンバ１６の前壁部１６Ｄとロッカ１８の車幅方向内側壁部１８Ａとに溶接により結合されている。
【００２１】
なお、補強メンバ２０の車体前後方向から見た断面形状は、開口部を車体下方に向けた断面ハット状とされており、補強メンバ２０とダッシュパネル１４またはフロアパネル２２とを接合することで車体前後方向に延びる閉断面構造を形成している。
【００２２】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００２３】
本実施形態では、補強メンバ２０の前端部２０Ａが、フロントサイドメンバ１２のキック部１２Ｃより前方の部位１２Ｆにダッシュパネル１４の下部１４Ａを挟んで結合され、補強メンバ２０の前部２０Ｂがフロントサイドメンバ１２のキック部１２Ｃにダッシュパネル１４の下部１４Ａとフロアパネル２２の前端部２２Ａを挟んで結合されているため、フロントサイドメンバ１２のキック部１２Ｃの曲げ剛性を高めることができる。この結果、車両前面衝突時におけるフロントサイドメンバ１２のキック部１２Ｃの折れ曲がりを簡単な構成で防止しでき、ダッシュパネル１４の車室内方への変形を防止できる。
【００２４】
特に、図２に示される如く、衝突体Ｓが車体１０の前面全域に衝突する、所謂、車両フルラップ前面衝突時には、左右のタイヤ５０の車体後方（図２の矢印Ａ方向）への移動量が少なく、タイヤ５０とロッカ１８とが衝突しない場合があるが、この場合にも、フロントサイドメンバ１２のキック部１２Ｃより前方の部位１２Ｆから延びた補強メンバ２０における後端部２０Ｄの側壁部２０Ｆがロッカ１８の車幅方向内側壁部１８Ａに結合されているため、衝突時にフロントサイドメンバ１２に作用する荷重（図２の矢印Ｆ１）を、補強メンバ２０を介してロッカ１８に効果的に分散することができる。また、補強メンバ２０における後端部２０Ｄの後壁部２０Ｅがクロスメンバ１６の前壁部１６Ｄに結合されているため、衝突時にフロントサイドメンバ１２に作用する荷重（図２の矢印Ｆ２）を、補強メンバ２０を介してクロスメンバ１６にも効果的に分散することができる。
【００２５】
この結果、フロントサイドメンバ１２の荷重負担を軽減できるため、フロントサイドメンバ１２とロッカ１８との間のフロアパネル２２に発生する剪断方向（図２の矢印Ｂ及び矢印Ｃ方向）の力による剪断変形（皺）を効果的に抑制できる。
【００２６】
次に、本発明の車体構造の第２実施形態を図３に従って説明する。
【００２７】
なお、第１実施形態と同一部材に付いては同一符号を付してその説明を省略する。
【００２８】
図３に示される如く、本実施形態では、補強メンバ２０の後部２０Ｃが車幅方向外側後方に向かって湾曲しており、補強メンバ２０の後部２０Ｃの幅Ｗが一定となっている。また、補強メンバ２０の後端部２０Ｄは、ロッカ１８とクロスメンバ１６との連結部に結合されており、補強メンバ２０の後端部２０Ｄに車体上方に向かって形成された後壁部２０Ｅと側壁部２０Ｆとが、それぞれクロスメンバ１６の前壁部１６Ｄとロッカ１８の車幅方向内側壁部１８Ａとに溶接により結合されている。
【００２９】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００３０】
本実施形態では、第１実施形態の作用効果に加えて、補強メンバ２０の後端部２０Ｄを、ロッカ１８の他の部位に比べて強度が高いロッカ１８とクロスメンバ１６との連結部に結合したため、車両フルラップ前面衝突時に発生する補強メンバ２０の後部２０Ｃの面変形を更に効果的に抑制できる。この結果、車両フルラップ前面衝突時に、フロントサイドメンバ１２とロッカ１８との間のフロアパネル２２に発生する剪断変形を更に効果的に抑制できる。
【００３１】
また、補強メンバ２０の後部２０Ｃを車幅方向外側後方に向かって湾曲し幅Ｗを一定としたため、第１実施形態に比べて、補強メンバ２０を軽量化でき、車体の軽量化が可能となる。
【００３２】
次に、本発明の車体構造の第３実施形態を図４に従って説明する。
【００３３】
なお、第１実施形態と同一部材に付いては同一符号を付してその説明を省略する。
【００３４】
図４に示される如く、本実施形態では、補強メンバ２０の後部２０Ｃが車幅方向外側後方に向かって湾曲しており、補強メンバ２０の後部２０Ｃの幅Ｗが一定となっている。また、補強メンバ２０の後端部２０Ｄに車体上方に向かって形成された側壁部２０Ｆがロッカ１８の車幅方向内側壁部１８Ａに溶接により結合されている。
【００３５】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００３６】
本実施形態では、第１実施形態の作用効果に加えて、補強メンバ２０の後部２０Ｃを車幅方向外側後方に向かって湾曲し幅Ｗを一定とし、且つ補強メンバ２０の後端部２０Ｄをロッカ１８のみに結合したため、第１実施形態に比べて、補強メンバ２０を小型化でき、車体の軽量化が可能となる。
【００３７】
次に、本発明の車体構造の第４実施形態を図５及び図６に従って説明する。
【００３８】
なお、第１実施形態と同一部材に付いては同一符号を付してその説明を省略する。
【００３９】
図５及び図６に示される如く、本実施形態では、補強メンバ２０が補強メンバ２０の前部を構成する第１補強メンバ６０と、補強メンバの後部を構成する第２補強メンバ６２とに２分割されている。また、第１補強メンバ６０は車室内側に配設されており、第２補強メンバ６２は車室外側、即ち、フロアパネル２２の下面側に配設されている。
【００４０】
図５に示される如く、第１補強メンバ６０の車体前後方向から見た断面形状は、開口部を車体下方に向けた断面ハット状とされており、第１補強メンバ６０とフロアパネル２２とを接合することで車体前後方向に延びる閉断面構造を形成している。
【００４１】
また、第１補強メンバ６０の前端部６０Ａは、フロントサイドメンバ１２のキック部１２Ｃより前方の部位１２Ｆに、ダッシュパネル１４を挟んで溶接により結合されている。また、第１補強メンバ６０の前後方向中間部６０Ｂは、フロントサイドメンバ１２のキック部１２Ｃにダッシュパネル１４の下部１４Ａとフロアパネル２２の前端部２２Ａとを挟んで溶接により結合されている。更に、第１補強メンバ６０における後部６０Ｃは、フロントサイドメンバ１２の水平部１２Ｄにおけるクロスメンバ１６より車体前方の部位にフロアパネル２２を挟んで溶接により結合されている。
【００４２】
図６に示される如く、第２補強メンバ６２は車幅方向内側前方から車幅方向外側後方に向かって直線状に延設されている。また、第２補強メンバ６２の車幅方向から見た断面形状は、開口部を車体上方に向けた断面ハット状とされており、第２補強メンバ６２とフロアパネル２２とを接合することで車体前後方向に延びる閉断面構造を形成している。
【００４３】
また、第２補強メンバ６２の前端部６２Ａは、フロントサイドメンバ１２のキック部１２Ｃより後方の水平部１２Ｄに溶接により結合されており、第２補強メンバ６２の後端部６２Ｂはロッカ１８の車幅方向内側壁部１８Ａに溶接により結合されている。
【００４４】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００４５】
本実施形態では、第１実施形態の作用効果に加えて、補強メンバ２０を補強メンバ２０の前部を構成する第１補強メンバ６０と、補強メンバの後部を構成する第２補強メンバ６２とに２分割し、第１補強メンバ６０を車室内側に、第２補強メンバ６２を車室外側に配設したため、第２補強メンバ６２とシートレール等の車室内部品との干渉を防止できる。この結果、車室内部品の配設自由度が向上する。
【００４６】
以上に於いては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、補強メンバ２０の後部２０Ｃの幅Ｗを一定としたが、補強メンバ２０の後部２０Ｃの幅Ｗは一定でなくても良い。
【００４７】
【発明の効果】
請求項１記載の本発明の車体構造は、前端部がフロントサイドメンバのキック部より前方の部位にダッシュパネルを挟んで結合され、前部がフロントサイドメンバのキック部にダッシュパネルとフロアパネルを挟んで結合され、後端部がロッカに結合された補強部材を有するため、車両フルラップ前面衝突時に発生するフロアパネルの剪断変形を抑制できるという優れた効果を有する。
【００４８】
請求項２記載の本発明は、請求項１記載の車体構造において、補強部材の後端部がロッカとフロアクロスメンバとの連結部に結合されたため、車両フルラップ前面衝突時に発生するフロアパネルの剪断変形を更に効果的に抑制できるという優れた効果を有する。。
【００４９】
請求項３記載の本発明は、請求項１、２の何れか１項に記載の車体構造において、補強部材が前後に２分割され前部が車室内側に配設され、後部が車室外側に配設されたため、請求項１、２の何れか１項に記載の効果に加えて、補強部材の後部と車室内部品との干渉を防止できるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車体構造を示す車体斜め後方上側から見た斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る車体構造を示す作用説明である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る車体構造を示す車体斜め後方上側から見た斜視図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る車体構造を示す車体斜め後方上側から見た斜視図である。
【図５】本発明の第４実施形態に係る車体構造を示す車体斜め後方上側から見た斜視図である。
【図６】本発明の第４実施形態に係る車体構造を示す車体斜め前方下側から見た斜視図である。
【符号の説明】
１０車体
１２フロントサイドメンバ
１２Ｃフロントサイドメンバのキック部
１２Ｆフロントサイドメンバのキック部より前方の部位
１４ダッシュパネル
１６クロスメンバ
１８ロッカ
２０補強メンバ（補強部材）
２２フロアパネル
６０第１補強メンバ（補強メンバの前部）
６２第２補強メンバ（補強メンバの後部）

Claims

前端部がフロントサイドメンバのキック部より前方の部位にダッシュパネルを挟んで結合され、
前部がフロントサイドメンバのキック部にダッシュパネルとフロアパネルを挟んで結合され、
後端部がロッカに結合された補強部材を有することを特徴とする車体構造。
前記補強部材の後端部が前記ロッカとフロアクロスメンバとの連結部に結合されたことを特徴とする請求項１記載の車体構造。
前記補強部材が前後に２分割され前部が車室内側に配設され、後部が車室外側に配設されたことを特徴とする請求項１、２の何れか１項に記載の車体構造。