JP2006224909A - 補強構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 メインメンバとサブメンバとの結合を補強する。
【解決手段】 補強構造１０では、サイドメンバ１６及びＶ字メンバ２０がフロアパネルに沿って車両後側へ延在されており、サイドメンバ１６からＶ字メンバ２０が分岐されている。ここで、サイドメンバ１６の側壁とＶ字メンバ２０の底壁とがフロントサスペンションメンバ取付ブラケット２２によって結合されているため、サイドメンバ１６とＶ字メンバ２０との結合を補強できる。これにより、車両の前面衝突時に、サイドメンバ１６が車両前側からの衝突荷重を受けても、サイドメンバ１６とＶ字メンバ２０との車両前後方向側におけるずれを抑制でき、衝突荷重をサイドメンバ１６からＶ字メンバ２０へ効果的に分散できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車室のフロアパネルに沿って車両後側へ延在され、車両の骨格部材を形成するメインメンバを補強する補強構造に関する。

車体下部構造としては、フロントサイドメンバの車幅方向内側に補強メンバが結合されたものがある（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、この車体下部構造では、フロントサイドメンバと補強メンバとの結合を補強する構造が不明である。
特開２００１−２１９８７３公報

本発明は、上記事実を考慮し、メインメンバとサブメンバとの結合を補強できる補強構造を得ることが目的である。

請求項１に記載の補強構造は、車室のフロアパネルに沿って車両後側へ延在され、車両の骨格部材を形成するメインメンバと、前記メインメンバから分岐され、前記フロアパネルに沿って車両後側へ延在されたサブメンバと、前記メインメンバの側壁と前記サブメンバの底壁とを結合する第１結合部材と、を備えている。

請求項２に記載の補強構造は、請求項１に記載の補強構造において、車室の車幅方向端部に配置されたロッカと、前記メインメンバと前記ロッカとを車幅方向側で連結するトルクボックスと、前記メインメンバの側壁と前記トルクボックスの底壁とを結合する第２結合部材と、を備えたことを特徴としている。

請求項３に記載の補強構造は、請求項１又は請求項２に記載の補強構造において、車両右側の前記メインメンバと前記サブメンバとの分岐部と車両左側の前記メインメンバと前記サブメンバとの分岐部とを車幅方向側で連結する連結部材を備えた、ことを特徴としている。

請求項４に記載の補強構造は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の補強構造において、前記メインメンバと前記サブメンバとを車両後側へ向かうに従い離間させた、ことを特徴としている。

請求項５に記載の補強構造は、請求項２乃至請求項４の何れか１項に記載の補強構造において、前記第１結合部材と前記第２結合部材とを前記メインメンバを挟んで対向させた、ことを特徴としている。

請求項１に記載の補強構造では、メインメンバからサブメンバが分岐されると共に、メインメンバ及びサブメンバがフロアパネルに沿って車両後側へ延在されている。

ここで、メインメンバの側壁とサブメンバの底壁とが第１結合部材によって結合されている。このため、メインメンバとサブメンバとの結合を特に車両前後方向側において補強することができる。これにより、車両の衝突時に、メインメンバが車両前側からの衝突荷重を受けても、メインメンバとサブメンバとが車両前後方向側においてずれることを抑制でき、衝突荷重をメインメンバからサブメンバへ効果的に分散することができる。

請求項２に記載の補強構造では、車室の車幅方向端部にロッカが配置されており、メインメンバとロッカとがトルクボックスによって車幅方向側で連結されている。

ここで、メインメンバの側壁とトルクボックスの底壁とが第２結合部材によって結合されている。このため、メインメンバとトルクボックスとの結合を特に車両前後方向側において補強することができる。これにより、車両の衝突時に、メインメンバが車両前側からの衝突荷重を受けても、メインメンバとトルクボックスとが車両前後方向側においてずれることを抑制でき、衝突荷重をメインメンバからトルクボックス及びロッカへ効果的に分散することができる。

請求項３に記載の補強構造では、車両右側のメインメンバとサブメンバとの分岐部と車両左側のメインメンバとサブメンバとの分岐部とが、連結部材によって車幅方向側で連結されている。このため、車体の車幅方向の剛性を高くすることができる。

請求項４に記載の補強構造では、メインメンバとサブメンバとが車両後側へ向かうに従い離間されている。このため、車両の衝突時における衝突荷重を、メインメンバとサブメンバとが車幅方向側の広い範囲に分散することができる。

請求項５に記載の補強構造では、第１結合部材と第２結合部材とがメインメンバを挟んで対向されている。このため、車両の衝突時における衝突荷重を、メインメンバからサブメンバとトルクボックス及びロッカとへ一層効果的に分散することができる。

図１には、本発明の実施の形態に係る補強構造１０の主要部が上側から見た平面図にて示されている。さらに、図２には、補強構造１０の車幅方向端部側部分が車両後側から見た断面図（図１の２−２線断面図）にて示されており、図３には、補強構造１０の車幅方向中央側部分が車両後側から見た断面図（図１の３−３線断面図）にて示されている。なお、図面では、車両前方（車両前後方向外側）を矢印ＦＲで示し、車両右方（車幅方向外側）を矢印ＲＨで示し、上方を矢印ＵＰで示す。

本実施の形態に係る補強構造１０が設けられる車両は、所謂ワンボックスタイプやミニバンタイプ等のものであり、車室１２のフロアパネル１４が高く配置されている。また、補強構造１０は、車両右側と車両左側とで車幅方向に垂直な面に対して略対称な構造にされている。

補強構造１０は、メインメンバとしての断面Ｕ字形長尺板状のサイドメンバ１６を一対備えており、一対のサイドメンバ１６は、車両の左右両側部において車両前後方向へ延在されている。各サイドメンバ１６の車両前側部と車両前後方向中間部との間は傾斜部１６Ａとされており、各傾斜部１６Ａは車両後側へ向かうに従い下側へ向かう方向へ傾斜されている。各傾斜部１６Ａの下端部は屈曲部１６Ｂにされており、各屈曲部１６Ｂの底面は各サイドメンバ１６の最下端部を構成している。各サイドメンバ１６の両側壁は、傾斜部１６Ａの下部から車両前後方向中間部の全体に亘って、フロアパネル１４の下面に結合されている。

各サイドメンバ１６内には、各屈曲部１６Ｂの車両前側近傍から車両後側近傍までの位置において、断面Ｕ字形長尺板状のリインフォースメント１８が挿入されており、各リインフォースメント１８は、各サイドメンバ１６に固定されて各サイドメンバ１６を補強している。

各サイドメンバ１６の車幅方向内側には、サブメンバとしての断面Ｕ字形長尺板状のＶ字メンバ２０が設けられており、各Ｖ字メンバ２０は、両側壁において各サイドメンバ１６の屈曲部１６Ｂにおける車幅方向内側の側壁に固定されると共に、底壁において各サイドメンバ１６の屈曲部１６Ｂにおける底壁に固定されて、各サイドメンバ１６に結合されている（各サイドメンバ１６から分岐されている）。各Ｖ字メンバ２０は各サイドメンバ１６から車両後側へ延在されており、各Ｖ字メンバ２０と各サイドメンバ１６の屈曲部１６Ｂよりも車両後側の部分とを合せた形状が平面視Ｖ字状にされて、各サイドメンバ１６と各Ｖ字メンバ２０とは車両後側へ向かうに従い徐々に離間される。また、各Ｖ字メンバ２０の両側壁は、フロアパネル１４の下面に結合されている。

各Ｖ字メンバ２０の各サイドメンバ１６からの分岐部２０Ａ内には、第１結合部材としてのフロントサスペンションメンバ取付ブラケット２２が挿入されており、各フロントサスペンションメンバ取付ブラケット２２は、断面略Ｌ字形板状とされて、第１横壁２２Ａと第１縦壁２２Ｂとを有している。各第１横壁２２Ａは各Ｖ字メンバ２０の底壁に固定されると共に、各第１縦壁２２Ｂは各サイドメンバ１６の車幅方向内側の側壁に固定（溶接）されており、各フロントサスペンションメンバ取付ブラケット２２は、各Ｖ字メンバ２０の底壁と各サイドメンバ１６の車幅方向内側の側壁とを結合している。

車両右側におけるＶ字メンバ２０の分岐部２０Ａ及びフロントサスペンションメンバ取付ブラケット２２と、車両左側におけるＶ字メンバ２０の分岐部２０Ａ及びフロントサスペンションメンバ取付ブラケット２２と、の間は、連結部材（サブフレーム）としてのフロントサスペンションメンバ２４によって連結されており、フロントサスペンションメンバ２４は、各Ｖ字メンバ２０底壁の下側において、各Ｖ字メンバ２０の底壁及び各フロントサスペンションメンバ取付ブラケット２２の第１横壁２２Ａに、ボルト２６及びナット２８の締結によってブッシュ３０を介して取り付けられている。また、フロントサスペンションメンバ２４は、車両の一対の前輪（図示省略）を支持している。

一対のＶ字メンバ２０の分岐部２０Ａ近傍部分間には、フロアパネル１４の上側において、連絡部材としての長尺板状のインストルメントパネルブレース取付ブラケット３２が連結されており、インストルメントパネルブレース取付ブラケット３２の車幅方向各端部は、各Ｖ字メンバ２０及びフロアパネル１４に固定（溶接）されている。インストルメントパネルブレース取付ブラケット３２の車幅方向各端部近傍にはインストルメントパネルブレース３４が取り付けられており、一対のインストルメントパネルブレース３４には、インストルメントパネル（図示省略）が取り付けられている。また、インストルメントパネルには、車両のステアリング（図示省略）が設けられている。

各サイドメンバ１６の車幅方向外側には、結合部材としての断面Ｕ字形長尺板状のトルクボックス３６が設けられており、各トルクボックス３６は、両側壁において各サイドメンバ１６の屈曲部１６Ｂにおける車幅方向外側の側壁に固定されると共に、底壁において各サイドメンバ１６の屈曲部１６Ｂにおける底壁に固定されて、各サイドメンバ１６に結合されている。各トルクボックス３６は各サイドメンバ１６から車幅方向外側へ延在されており、各トルクボックス３６の両側壁はフロアパネル１４の下面に結合されている。

各トルクボックス３６の各サイドメンバ１６への結合部３６Ａ内には、第２結合部材としての固縛用ブラケット３８が挿入されており、各固縛用ブラケット３８は、断面略Ｌ字形板状とされて、第２横壁３８Ａと第２縦壁３８Ｂとを有している。各第２横壁３８Ａは各トルクボックス３６の底壁に固定されると共に、各第２縦壁３８Ｂは各サイドメンバ１６の車幅方向外側の側壁に固定（溶接）されており、各固縛用ブラケット３８は、各トルクボックス３６の底壁と各サイドメンバ１６の車幅方向外側の側壁とを結合している。

各トルクボックス３６の車幅方向外側端部には、外側部材としての矩形筒状のロッカ４０が結合されており、各ロッカ４０は、各トルクボックス３６から車両後方へ延在されて、車室１２の車幅方向各端部に配置されている。各ロッカ４０は、車幅方向内側のロッカインナ４０Ａと車幅方向外側のロッカアウタ（図示省略）とを有しており、各トルクボックス３６は、両側壁において各ロッカインナ４０Ａの側壁に固定されると共に、底壁において各ロッカインナ４０Ａの底壁に固定されている。また、各ロッカインナ４０Ａの上壁は、フロアパネル１４の下面に結合されている。

次に、本実施の形態の作用を説明する。

以上の構成の補強構造１０では、各サイドメンバ１６及び各Ｖ字メンバ２０がフロアパネル１４に沿って車両後側へ延在されており、各サイドメンバ１６から各Ｖ字メンバ２０が分岐されて、各サイドメンバ１６が補強されている。

さらに、車室１２の車幅方向各端部にロッカ４０が配置されており、各サイドメンバ１６と各ロッカ４０とが各トルクボックス３６によって車幅方向側で連結されて、各サイドメンバ１６が補強されている。

ここで、各サイドメンバ１６の車幅方向内側の側壁と各Ｖ字メンバ２０の底壁とが各フロントサスペンションメンバ取付ブラケット２２によって結合されている。しかも、各サイドメンバ１６の車幅方向外側の側壁と各トルクボックス３６の底壁とが各固縛用ブラケット３８によって結合されている。

このため、各サイドメンバ１６を効果的に補強することができて各サイドメンバ１６の耐力を向上させることができると共に、各サイドメンバ１６と各Ｖ字メンバ２０及び各トルクボックス３６との結合を特に車両前後方向側（各サイドメンバ１６と各Ｖ字メンバ２０及び各トルクボックス３６とのずれ（せん断）方向側）において補強することができる。

これにより、各サイドメンバ１６内のリインフォースメント１８の数を減少させる（１つにする）ことができると共に、車体のねじり剛性を向上させることができる。しかも、車両の各前輪からフロントサスペンションメンバ２４を介して各フロントサスペンションメンバ取付ブラケット２２へ伝達される上下方向の入力に対する車体の剛性を向上させることができ、フロントサスペンションメンバ２４の微小変位を減らすことができて、車両の操縦安定性を向上させることができる。

さらに、車両の前面衝突時（オフセット前面衝突（前面片側（前面右側又は前面左側）のみにおける衝突）時を含む）には、サイドメンバ１６が車両前側からの衝突荷重を受けても、サイドメンバ１６とＶ字メンバ２０及びトルクボックス３６とが車両前後方向側においてずれることを抑制できる。これにより、衝突荷重をサイドメンバ１６からＶ字メンバ２０とトルクボックス３６及びロッカ４０とへ効果的に分散することができ、フロアパネル１４のせん断（亀裂）を抑制することができる。しかも、車体のフロントサスペンションメンバ２４が取り付けられる部分（各フロントサスペンションメンバ取付ブラケット２２配置部分）の剛性が高いため、フロントサスペンションメンバ２４の脱落を抑制することができる。

また、各フロントサスペンションメンバ取付ブラケット２２と各固縛用ブラケット３８とが各サイドメンバ１６の屈曲部１６Ｂを挟んで対向されている。このため、各サイドメンバ１６を各屈曲部１６Ｂにおいて一層効果的に補強することができて各サイドメンバ１６の耐力を各屈曲部１６Ｂにおいて一層向上させることができ、各サイドメンバ１６の車幅方向への変位を減らすことができる。さらに、車両の前面衝突時には、サイドメンバ１６の屈曲部１６Ｂにおける折れを抑制することができると共に、衝突荷重をサイドメンバ１６からＶ字メンバ２０とトルクボックス３６及びロッカ４０とへ一層効果的に分散することができる。

しかも、各サイドメンバ１６と各Ｖ字メンバ２０とが車両後側へ向かうに従い離間されている。このため、車両の前面衝突時における衝突荷重を、サイドメンバ１６とＶ字メンバ２０とが車幅方向側の広い範囲に分散することができる。

また、車両右側のＶ字メンバ２０と車両左側のＶ字メンバ２０とが、それぞれのサイドメンバ１６からの分岐部２０Ａ（フロントサスペンションメンバ取付ブラケット２２固定位置）間において、フロントサスペンションメンバ２４によって車幅方向側で連結されている。このため、車体の車幅方向の剛性を高くすることができる。しかも、車両のオフセット前面衝突時には、衝突した側のサイドメンバ１６、Ｖ字メンバ２０、トルクボックス３６及びロッカ４０のみならず、衝突しない側のサイドメンバ１６、Ｖ字メンバ２０、トルクボックス３６及びロッカ４０へも、衝突荷重がフロントサスペンションメンバ２４を介して効果的に伝達されるため、衝突荷重を車両の左右両側へ効果的に分散することができる。

さらに、インストルメントパネルが取り付けられる一対のインストルメントパネルブレース３４がインストルメントパネルブレース取付ブラケット３２に取り付けられており、インストルメントパネルブレース取付ブラケット３２は一対のＶ字メンバ２０に連結されている。このため、インストルメントパネルに設けられたステアリングの上下方向への振動（入力）が、インストルメントパネル、一対のインストルメントパネルブレース３４及びインストルメントパネルブレース取付ブラケット３２を介して一対のＶ字メンバ２０まで効率的に伝えられることで、ステアリングの上下方向への振動を抑制することができる。これにより、車両のＮＶＨ（ノイズ・バイブレーション・ハーシュネス）性能（騒音及び振動を抑制する性能）を向上させることができる。

なお、本実施の形態では、Ｖ字メンバ２０のサイドメンバ１６からの分岐部２０Ａにフロントサスペンションメンバ２４を連結した構成としたが、サイドメンバ１６のＶ字メンバ２０が分岐する部分（分岐部）にフロントサスペンションメンバ２４を連結した構成としてもよい。

本発明の実施の形態に係る車両右側の補強構造を示す上側から見た平面図である。 本発明の実施の形態に係る車両右側の補強構造の車幅方向端部側部分を示す車両後側から見た断面図（図１の２−２線断面図）である。 本発明の実施の形態に係る車両右側の補強構造の車幅方向中央側部分を示す車両後側から見た断面図（図１の３−３線断面図）である。

符号の説明

１０ 補強構造
１２ 車室
１４ フロアパネル
１６ サイドメンバ（メインメンバ）
２０ Ｖ字メンバ（サブメンバ）
２０Ａ 分岐部
２２ フロントサスペンションメンバ取付ブラケット（第１結合部材）
２４ フロントサスペンションメンバ（連結部材）
３６ トルクボックス
３８ 固縛用ブラケット（第２結合部材）
４０ ロッカ

Claims (5)

1. 車室のフロアパネルに沿って車両後側へ延在され、車両の骨格部材を形成するメインメンバと、
   前記メインメンバから分岐され、前記フロアパネルに沿って車両後側へ延在されたサブメンバと、
   前記メインメンバの側壁と前記サブメンバの底壁とを結合する第１結合部材と、
   を備えた補強構造。
2. 車室の車幅方向端部に配置されたロッカと、
   前記メインメンバと前記ロッカとを車幅方向側で連結するトルクボックスと、
   前記メインメンバの側壁と前記トルクボックスの底壁とを結合する第２結合部材と、
   を備えたことを特徴とする請求項１記載の補強構造。
3. 車両右側の前記メインメンバと前記サブメンバとの分岐部と車両左側の前記メインメンバと前記サブメンバとの分岐部とを車幅方向側で連結する連結部材を備えた、ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の補強構造。
4. 前記メインメンバと前記サブメンバとを車両後側へ向かうに従い離間させた、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の補強構造。
5. 前記第１結合部材と前記第２結合部材とを前記メインメンバを挟んで対向させた、ことを特徴とする請求項２乃至請求項４の何れか１項記載の補強構造。

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