JP2008037238A

JP2008037238A - 車両の下部構造

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Publication number: JP2008037238A
Application number: JP2006213392A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Tamakoshi; 浩史玉腰
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-08-04
Filing date: 2006-08-04
Publication date: 2008-02-21
Anticipated expiration: 2026-08-04
Also published as: US20090243343A1; JP4304529B2; KR20090026817A; RU2404079C2; EP2046626B1; KR101076646B1; BRPI0715127B1; CN101500881B; BRPI0715127A2; EP2046626A1; US7862108B2; WO2008015518A1; CN101500881A; RU2009103627A

Abstract

【課題】オフセット衝突時等における荷重分散をより効率よく実現する。
【解決手段】車両の下部構造１２は、車両の客室２と、車両の側部において車高方向に延設されるフロントピラー３と、フロントピラー３の下端部にその前端部が結合され、前後方向に延設されるロッカ４と、車両中央部において車両前後方向に延設されるフロアトンネル５と、ロッカ４とフロアトンネル５とに結合されて車幅方向に延設されるフロアクロス６と、フロントピラー３、ロッカ４、フロアトンネル５及びフロアクロス６と結合されて客室２のフロアを形成するフロアパネル７とを備えており、フロントピラー３及びロッカ４とフロアクロス６とに結合され、フロントピラー３から客室内側且つ後側に延びて、フロントピラー３を車両内側から支持するピラーブレース８を備えている。
【選択図】図５

Description

本発明は、車両の下部構造に関する。

衝突により受ける衝突荷重を車両の骨格部材に伝達することによって客室の変形を低減する車両構造として、サイドシル（ロッカと同義である。以下「ロッカ」という。）からセンターメンバ（フロアトンネルと同義である。以下「フロアトンネル」という。）に向けて、斜め方向にフロアクロスを結合させる構造が、特許文献１に記載されている。

このような構造によれば、オフセット衝突時にロッカに伝達された衝突荷重を、フロアクロスを介してフロアトンネルに効率よく伝達することができる。
特開２００３−２３７６３６号公報

ところが、一般的に、車両に設けられるバンパービームはロッカよりも高い位置に設けられているため、オフセット衝突等の衝突によって相手車両が直接フロントピラーに衝突すると、フロントピラーにはロッカよりも上方から衝突荷重が入力される。また、自車両のフロントタイヤを介してフロントピラーに衝突荷重が入力される場合も、フロントピラーにはロッカよりも上方から衝突荷重が入力されることがある。

上記特許文献１記載の構造では、入力される衝突荷重をロッカからフロアトンネルに効率よく伝達することはできるが、ロッカよりも上方の位置からフロントピラーに衝突荷重が入力されるような場合には、この衝突荷重を効率よくフロアトンネルなどの強度部材に伝達して分散することができない。このため、オフセット衝突時等における客室の変形量を低減することができないおそれがある。

そこで、本発明は、オフセット衝突時等における客室の変形量を低減することが可能な車両の下部構造を提供することを目的とする。

本発明に係る車両の下部構造は、車両の側部において車高方向に延設されるフロントピラーと、フロントピラーの下端部にその前端部が結合され、車両前後方向に延設されるロッカと、ロッカよりも車高方向において上方の位置で、フロントピラーの車室内側の側面にその一部が結合され、フロントピラーに入力される衝突荷重を車幅方向において内側且つ車両前後方向において後側に伝達する補強部材と、を有することを特徴とする。

この車両の下部構造によれば、フロントピラーに入力される衝突荷重を車幅方向において内側且つ車両前後方向において後側に伝達する補強部材が、ロッカよりも上方の位置でフロントピラーと結合されているため、ロッカよりも上方からフロントピラーに入力される衝突荷重を受けると共に、受けた衝突荷重を車幅方向において内側且つ車両前後方向において後側に伝達して分散することができる。一般的に、オフセット衝突等によりフロントピラーに入力される衝突荷重の方向は、フロントピラーに対して車幅方向において内側且つ車両前後方向において後側となる。上記補強部材によれば、オフセット衝突等によりフロントピラーに入力される衝突荷重を、この衝突荷重が入力される方向と略同方向に伝達することができる。その結果、オフセット衝突時等における荷重分散をより効率よく実現できる。

上記補強部材は、フロントピラーに入力される衝突荷重を車両フロア部に伝達することが好ましい。このようにすれば、ロッカよりも上方からフロントピラーに入力される衝突荷重を、補強部材を介して車両フロア部に伝達して分散することができる。その結果、オフセット衝突時等における荷重分散をより効率よく実現できる。なお、車両フロア部とは、フロアパネルやフロアクロス等のフロア骨格部材を含むものである。

上記補強部材は、他の一部が、ロッカよりも車高方向において上方の位置で、フロントピラーの車両前後方向において後側の側面に結合されることが好ましい。このようにすれば、ロッカよりも高い位置からフロントピラーに入力される衝突荷重のうち、車両前後方向の成分をより確実に受けることができる。

また、上記補強部材は、他の一部が、ロッカと結合されることが好ましい。このようにすれば、補強部材は、フロントピラーからロッカに伝達される衝突荷重を、車幅方向において内側に効率よく伝達して分散することが可能となる。

上記補強部材は、車幅方向において内側且つ車両前後方向において後側に延び、その端部が、車幅方向に延設されるフロアクロスと結合されることが好ましい。この場合、車幅方向において内側且つ車両前後方向において後側に延びた端部が、車幅方向に延設されるフロアクロスに結合されているため、ロッカよりも高い位置から衝突荷重がフロントピラーに入力された場合、補強部材を介して衝突荷重を直接的にフロアクロスに伝達して分散することができる。また、フロントピラーの支持強度をより高めることができる。その結果、オフセット衝突時等における客室の変形をより低減することが可能となる。

この場合、補強部材は、フロアクロスと一体的に形成されていることが好ましい。このようにすれば、補強部材とフロアクロスとを結合する必要がないため、加工工数やコストなどを低減することができる。

また、補強部材は、車幅方向において内側且つ車両前後方向において後側に延び、その端部が、車両中央部において車両前後方向に延設される車両中央骨格部材と結合されることが好ましい。この場合、車幅方向において内側且つ車両前後方向において後側に延びた端部が、車両中央部において車両前後方向に延設される車両中央骨格部材に結合されているため、ロッカよりも高い位置からフロントピラーに入力された場合、補強部材を介して衝突荷重を直接的に車両中央骨格部材に伝達して分散することができる。また、フロントピラーの支持強度をより高めることができる。その結果、オフセット衝突時等における客室の変形をより低減することが可能となる。

上記車両中央骨格部材は、フロアトンネルであることが好ましい。このようにすれば、ロッカよりも高い位置からフロントピラーに入力される衝突荷重を、補強部材を介して直接フロアトンネルに伝達して分散することができる。

上記車両中央骨格部材は、フロアトンネルとロッカとの間で車両前後方向に延設されるアンダーリインホースであることが好ましい。このようにすれば、ロッカよりも高い位置からフロントピラーに入力される衝突荷重を、補強部材を介して直接フロアトンネルに伝達して分散することができる。そして、補強部材をフロントピラーに近いアンダーリインホースに結合することで、補強部材を短くすることができ、衝突荷重分散効率を向上することができる。

また、本発明に係る車両の下部構造は、フロントピラーの内部に設けられ、補強部材と対向する位置に配置されるバルクを更に備えることが好ましい。この車両の下部構造によれば、補強部材と対向する位置にバルクを備えることで、フロントピラーの支持強度を高めることができると共に、フロントピラーから補強部材に衝突荷重を伝達する際の伝達効率を向上させることができる。

本発明によれば、ロッカよりも車高方向において上方の位置で結合し、衝突荷重を車幅方向において内側に伝達する補強部材を有することで、オフセット衝突時等における荷重分散をより効率よく実現できる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。図中、同一又は相当部分には同一符号を用いることとする。なお、本明細書において、車両が直前進している際の前方方向を「前方」と定め、「前」「後」「左」「右」「上」「下」等の方向を表す語を用いることとする。

まず、図１及び図２を参照して、第１実施形態に係る車両の下部構造について詳細に説明する。図１は、第１実施形態に係る車両の下部構造１を示す斜視図である。図２は、車両の下部構造１におけるピラーブレースを示す斜視図である。

図１に示すように、車両の下部構造１は、車両の客室２と、車両の側部において車高方向に延設されるフロントピラー３と、フロントピラー３の下端部にその前端部が結合され、前後方向に延設されるロッカ４とを備えている。また、車両の下部構造１は、車両中央部において車両前後方向に延設されるフロアトンネル５と、ロッカ４とフロアトンネル５とに結合されて車幅方向に延設されるフロアクロス６と、フロントピラー３、ロッカ４、フロアトンネル５及びフロアクロス６と結合されて客室２のフロアを形成するフロアパネル７とを備えている。更に、車両の下部構造１は、フロントピラー３、ロッカ４及びフロアパネル７と結合されるピラーブレース８を備えている。なお、図１は、客室の右前方部を図示している。車両の下部構造１は左右対称となっており、左前方部は図示していないが、右前方部と同様、同一の構成を備えている。なお、フロアトンネル５、フロアクロス６、フロアパネル７は、特許請求の範囲に記載の車両フロア部に相当する。

ピラーブレース８は、一端が、ロッカ４よりも上方の位置でフロントピラー３と結合されている。また、ピラーブレース８は、フロントピラー３から客室内側且つ後側に延びて、他端が、フロアパネル７と結合されている。このため、フロントピラー３を車両内側から支持する補強部材となる。すなわち、ピラーブレース８は、特許請求の範囲に記載の補強部材に相当する。

図２に示すように、このピラーブレース８は、ピラーブレース８の本体を形成する本体部９と、フロントピラー３、ロッカ４及びフロアパネル７に結合されるフランジ１０とを有している。ピラーブレース８のフランジ１０は、フロントピラー３の車室内側の側面に結合されるピラー内側結合部１０ａと、フロントピラー３の後側の側面からロッカ４の上面にかけて繋がる面に結合されるピラー後側結合部１０ｂと、ロッカ４の車室内側の側面に結合されるロッカ内側結合部１０ｃと、フロアパネル７に結合されるフロアパネル結合部１０ｄとを含んでいる。なお、ピラーブレース８のフランジ１０は、溶接で結合してもよく、ボルト等を用いて結合してもよい。

次に、このように構成された車両の下部構造１の作用について、図３及び図４を参照して説明する。図３は、図1の矢視方向から見た場合に、ロッカ４よりも上方の位置からフロントピラー３に衝突荷重Ｆａが入力されたときの衝突荷重Ｆａの伝達を示した図である。従って図３において、左側は車両の右斜め前方を示し、右側は車両の左斜め後方を示している。図３（ａ）は自車両のフロントタイヤを介してフロントピラー３に衝突荷重Ｆａが入力された場合を示しており、図３（ｂ）はフロントタイヤの上部に衝突した他の車両等（以下「他車両」という。）からフロントピラー３に衝突荷重Ｆａが入力された場合を示している。図４は、相手車両がフロントサイドメンバ（不図示）を介さず自車両の前後方向に対して斜めに衝突し、ロッカ４よりも上方の位置からフロントピラー３に衝突荷重Ｆａが入力されたときの衝突荷重Ｆａの伝達を示す平面図である。

車両が、他車両とオフセット衝突すると、図３（ａ）、（ｂ）に示されるように、ロッカ４よりも上方且つ右斜め前方からフロントピラー３に衝突荷重Ｆａが入力される。このとき、衝突荷重Ｆａが入力される位置はロッカ４の図心よりも高い位置にあるため、フロントピラー３には、客室内側且つ後側に倒れ込ませるような曲げモーメントＭａが働く。

フロントピラー３に衝突荷重Ｆａが入力されると、ロッカ４よりも上方の位置でピラーブレース８がフロントピラー３を支持していているため、ピラーブレース８は、フロントピラー３に働く曲げモーメントＭａに抗する反力が作用して、フロントピラー３に入力される衝突荷重Ｆａを受ける。また、衝突荷重Ｆａは、ピラーブレース８のピラー内側結合部１０ａとピラー後側結合部１０ｂとで受けることができる。このため、図４に示すように、フロントピラー３に入力された衝突荷重Ｆａは、ピラーブレース８を介して車両内側且つ後側に向けてフロアパネル７に伝達されて分散される。

フロントピラー３に入力された衝突荷重Ｆａの一部は、ロッカ４にも伝達される。ロッカ４に伝達された衝突荷重Ｆａは、ピラーブレース８のロッカ内側結合部１０ｃからピラーブレース８に伝達され、更にピラーブレース８を介してフロアパネル７に伝達されて分散される。

ピラーブレースを有しない従来の車両の下部構造では、フロントピラーに入力された衝突荷重の一部がロッカに伝達されるが、フロントピラーをロッカよりも上方の位置で支持する部材がないため、フロントピラーに入力された衝突荷重を効率的に伝達して分散させることができない。このため、フロントピラーに働く曲げモーメントが小さくならず、フロントピラー３が客室側に倒れ込む量を十分に減少することができない。

これに対して、車両の下部構造１では、フロントピラー３に入力された衝突荷重Ｆａがピラーブレース８を介してフロアパネル７に伝達されることにより、フロントピラー３に働く曲げモーメントＭａが小さくなり、フロントピラー３が客室側に倒れ込む量が減少する。

このような車両の下部構造１によれば、オフセット衝突によりロッカ４よりも上方からフロントピラー３に入力される衝突荷重Ｆａをピラーブレース８で受けると共に、受けた衝突荷重Ｆａを車室内側且つ後側に伝達して分散することができる。その結果、オフセット衝突時における客室の変形を低減することが可能となる。

更に、ピラーブレース８のフランジ１０は、フロントピラー３の車室内側の側面及び後側の側面それぞれに結合されているため、フロントピラー３に入力される衝突荷重Ｆａのうち、車幅方向内側方向と車両後方向の成分の成分を、それぞれ確実に受けることができる。

また、ピラーブレース８はロッカ４と結合されているため、フロントピラー３からロッカ４に伝達される衝突荷重を受けると共に、車幅方向内側且つ後側に効率よく伝達することが可能となる。

次に、図５〜図１０を参照して、第２実施形態に係る車両の下部構造について詳細に説明する。図５は、第２実施形態に係る車両の下部構造１２を示す斜視図である。図６は、車両の下部構造１２におけるピラーブレースを示す斜視図である。図７は、車両の下部構造１２におけるバルクを示す斜視図である。図８は、ピラーブレースとバルクとの結合を示す斜視図である。図９は、図８におけるＩＸ−ＩＸ断面図を示しており、図１０は、図８におけるＸ−Ｘ断面図を示している。

この車両の下部構造１２が上述した第１実施形態に係る車両の下部構造１と異なる点は、フロントピラー３、ロッカ４及びフロアパネル７と結合されたピラーブレース８に代えて、フロントピラー３、ロッカ４、フロアパネル７及びフロアクロス６と結合されたピラーブレース１３を用いた点と、フロントピラー３及びロッカ４の内部にバルク１４を更に備えた点である。

ピラーブレース１３は、一端が、ロッカ４よりも上方の位置でフロントピラー３と結合されている。また、ピラーブレース１３は、フロントピラー３から客室内側且つ後側に延びて、他端が、フロアクロス６と結合されている。このため、フロントピラー３を車両内側から支持する補強部材となる。更に、ピラーブレース１３がフロアクロス６と結合されることにより、車両の下部構造１２は、トラス構造を形成する。

図６に示すように、このピラーブレース１３は、ピラーブレース１３の本体を形成する本体部１５と、フロントピラー３、ロッカ４、フロアパネル７及びフロアクロス６に結合されるフランジ１６とを有している。ピラーブレース１３のフランジ１６は、フロントピラー３の車室内側の側面と結合するピラー内側結合部１６ａと、フロントピラー３の後側の側面からロッカ４の上面にかけて繋がる面と結合するピラー後側結合部１６ｂと、ロッカ４の車室内側の側面と結合するロッカ内側結合部１６ｃと、フロアパネル７と結合するフロアパネル結合部１６ｄと、フロアクロス６と結合するフロアクロス結合部１６ｅとを含んでいる。なお、ピラーブレース１３は、溶接で結合してもよく、ボルト等を用いて結合してもよい。

バルク１４は、フロントピラー３に入力される衝突荷重Ｆａをピラーブレース１３に効率よく伝達するための補強部材である。このバルク１４は、図７に示すように、バルク１４の本体を形成する本体部１７と、フロントピラー３及びロッカ４と結合されるフランジ１８とを有している。バルク１４のフランジ１８は、フロントピラー３内部の車室内側の側面と結合するピラー内側結合部１８ａと、フロントピラー３内部の後側の側面からロッカ４内部の上面にかけて繋がる面と結合するピラー後側結合部１８ｂと、ロッカ４内部の車室内側の側面と結合するロッカ内側結合部１８ｃと、ロッカ４内部の下面と結合するロッカ下面結合部１８ｄとを含んでいる。

図８〜図１０に示すように、バルク１４は、フロントピラー３及びロッカ４の内部におけるピラーブレース１３と対抗する位置に設けられている。すなわち、フロントピラー３又はロッカ４を挟んで、ピラーブレース１３のピラー内側結合部１６ａとバルク１４のピラー内側結合部１８ａと、ピラー後側結合部１６ｂとピラー後側結合部１８ｂと、ロッカ内側結合部１６ｃとロッカ内側結合部１８ｃとがそれぞれ対向するように取り付けられている。バルク１４の上方では、図９に示すように、バルク１４とピラーブレース１３とが対向して閉断面を形成しており、バルク１４の下方では、図１０に示すように、バルク１４とピラーブレース１３とが対向している。

次に、このように構成された車両の下部構造１２の作用について、図１１を参照して説明する。図１１は、相手車両がフロントサイドメンバ（不図示）を介さず自車両の前後方向に対して斜めに衝突し、ロッカ４よりも上方の位置からフロントピラー３に衝突荷重Ｆａが入力されたときの衝突荷重Ｆａの伝達を示す平面図である。

図１１に示すように、ロッカ４よりも上方の位置から客室内側且つ後側に向けてフロントピラー３に衝突荷重Ｆａが入力されると、フロントピラー３及びロッカ４の内部に結合されているバルク１４にも衝突荷重Ｆａが入力される。そして、フロントピラー３及びバルク１４に入力された衝突荷重Ｆａは、ピラーブレース１３に伝達される。

ピラーブレース１３に伝達された衝突荷重Ｆａは、車両内側且つ後側に向けてフロアクロス６に伝達されて分散される。フロアクロス６に伝達された衝突荷重Ｆａは、車幅方向内側に向けてフロアトンネル５に伝達されると共に、車幅方向外側に向けてロッカ４に伝達されて分散される。

このような車両の下部構造１２によれば、車両内側且つ後側に延びたピラーブレース１３の端部が、車幅方向に延設されるフロアクロス６に結合されることにより、フロントピラー３の支持強度をより高めることができ、ロッカ４よりも高い位置からフロントピラーに入力される衝突荷重Ｆａを、ピラーブレース１３を介して車両内側且つ後側に向けて直接的にフロアクロス６に伝達して分散することができる。そして、フロアクロス６に伝達された衝突荷重Ｆａは、フロアトンネル５及びロッカ４に伝達されて分散される。その結果、フロントピラー３に働く曲げモーメントＭａが小さくなり、フロントピラー３が客室側に倒れ込む量が減少して、オフセット衝突時における客室の変形を低減することが可能となる。

また、ピラーブレース１３がフロントピラー３とフロアクロス６とに結合されることで、フロントピラー３、ピラーブレース１３、フロアクロス６、ロッカ４及びフロアトンネル５によりトラス構造を形成するため、ピラーブレース１３がフロントピラー３を支える支持力が増大する。

また、フロントピラー３の内部におけるピラーブレース１３と対向する位置にバルク１４を備えることで、フロントピラー３からピラーブレース１３に衝突荷重Ｆａを伝達する際の伝達効率を向上させることができる。そして、ピラーブレース１３とバルク１４とにより、フロントピラー３を挟んで閉断面を形成することにより、ピラーブレース１３を介してバルク１４に入力された衝突荷重Ｆａを直接ピラーブレース１３に伝達することができるため、フロントピラー３からピラーブレース１３に衝突荷重Ｆａを伝達する際の伝達効率を飛躍的に向上させることができる。

なお、図１２に示すように、ピラーブレース１３とフロアクロス６とを一体的に形成してもよい。このようにすれば、ピラーブレース１３とフロアクロス６とを結合する必要がないため、加工工数やコストなどを低減することができる。

また、図１３に示すように、フロアクロス６はフロアトンネル５に結合されていなくてもよい。ロッカ４と結合されて車幅方向に延設されるフロアクロス１９にピラーブレース１３を結合させることによっても、ピラーブレース１３に伝達された衝突荷重Ｆａはフロアクロス１９に伝達されて分散される。

次に、図１４を参照して、第３実施形態に係る車両の下部構造について詳細に説明する。図１４は、第３実施形態に係る車両の下部構造２９におけるピラーブレースとバルクとの結合を示す斜視図である。図１５は、車両の下部構造２９におけるピラーブレースを示す斜視図である。図１６は、車両の下部構造２９におけるバルクを示す斜視図である。図１７は、図１４におけるＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ断面図を示している。

図１４に示すように、車両の下部構造２９が上記第２実施形態に係る車両の下部構造１２と異なる点は、ピラーブレース１３のフランジ１６の形状を変更してピラーブレース３０とした点と、バルク１４のフランジ１８の形状を変更してバルク３３とした点である。

ピラーブレース３０は、図１５に示すように、ピラーブレース３０の本体を形成する本体部３１と、フロントピラー３、ロッカ４、フロアパネル７及びフロアクロス６に結合されるフランジ３２とを有している。ピラーブレース３０のフランジ３２は、フロントピラー３の車室内側の側面と結合するピラー内側結合部３２ａと、フロントピラー３の車室内側の側面からロッカ４の車室内側の側面にかけて繋がる面と結合するピラー内側結合部３２ｂと、ロッカ４の車室内側の側面と結合するロッカ内側結合部３２ｃと、フロアパネル７と結合するフロアパネル結合部３２ｄと、フロアクロス６と結合するフロアクロス結合部３２ｅとを含んでいる。

バルク３３は、図１６に示すように、バルク３３の本体を形成する本体部３４と、フロントピラー３及びロッカ４と結合されるフランジ３５とを有している。バルク３３のフランジ３５は、フロントピラー３内部の車室内側の側面と結合するピラー内側結合部３５ａと、フロントピラー３内部の車室内側の側面からロッカ４内部の車室内側の側面にかけて繋がる面と結合するピラー内側結合部３５ｂと、ロッカ４内部の車室内側の側面と結合するロッカ内側結合部３５ｃと、ロッカ４内部の下面と結合するロッカ下面結合部３５ｄとを含んでいる。

バルク３３は、フロントピラー３及びロッカ４の内部におけるピラーブレース３０と対抗する位置に設けられている。すなわち、フロントピラー３又はロッカ４を挟んで、ピラーブレース３０のピラー内側結合部３２ａとバルク３３のピラー内側結合部３５ａと、ピラー内側結合部３２ｂとピラー内側結合部３５ｂと、ロッカ内側結合部３２ｃとロッカ内側結合部３５ｃとがそれぞれ対向するように取り付けられている。バルク１４の上方では、図１７に示すように、バルク３３とピラーブレース３０とが対向して閉断面を形成している。

このような車両の下部構造２９によれば、ピラーブレース３０とフロントピラー３との結合面は、フロントピラー３における車室内側の側面だけであるため、フランジ３２を容易に加工することが可能となる。

また、フロントピラー３の内部におけるピラーブレース３０と対向する位置にバルク３３を備えることで、フロントピラー３からピラーブレース３０に衝突荷重Ｆａを伝達する際の伝達効率を向上させることができる。そして、ピラーブレース３０とバルク３３とにより、フロントピラー３を挟んで閉断面を形成することにより、ピラーブレース３０を介してバルク３３に入力された衝突荷重Ｆａを直接ピラーブレース３０に伝達することができるため、フロントピラー３からピラーブレース３０に衝突荷重Ｆａを伝達する際の伝達効率を飛躍的に向上させることができる。

なお、ピラーブレース３０は、必ずしもフロアクロス６まで延びる必要はなく、例えば、上記第１実施形態に係る車両の下部構造１のピラーブレース８のように、フロントピラー３、ロッカ４及びフロアパネル７と結合される短い形状のものであってもよい。具体的には、図２に示すピラーブレース８において、ピラー後側結合部１０ｂの代わりに図１５に示すピラー内側結合部３２ｂを備えるピラーブレースであってもよい。

次に、図１８を参照して、第４実施形態に係る車両の下部構造について詳細に説明する。図１８は、第４実施形態に係る車両の下部構造２０を示す斜視図である。

図１８に示すように、車両の下部構造２０が上記第２実施形態に係る車両の下部構造１２と異なる点は、フロントピラー３、ロッカ４、フロアパネル７及びフロアクロス６と結合されたピラーブレース１３に代えて、フロントピラー３、ロッカ４、フロアパネル７及びフロアトンネル５と結合されたピラーブレース２１を用いた点である。

ピラーブレース２１は、一端が、ロッカよりも上方の位置でフロントピラー３と結合されている。また、ピラーブレース２１は、フロントピラー３から客室内側且つ後側に延びて、他端が、フロアトンネル５と結合されている。このため、フロントピラー３を車両内側から支持する補強部材となる。

図１９は、相手車両がフロントサイドメンバを介さず自車両の前後方向に対して斜めに衝突し、ロッカ４よりも上方の位置からフロントピラー３に衝突荷重Ｆａが入力されたときの衝突荷重Ｆａの伝達を示す平面図である。図１９に示すように、ロッカ４よりも上方の位置から客室内側且つ後側に向けてフロントピラー３に衝突荷重Ｆａが入力されると、この衝突荷重Ｆａは、ピラーブレース２１に伝達される。ピラーブレース２１に伝達された衝突荷重Ｆａは、中央骨格部材であるフロアトンネル５に伝達されて分散される。フロアトンネルに入力された衝突荷重Ｆａは、車幅方向外側に向けてフロアクロス６に伝達されて分散される。

このようにすれば、客室内側且つ後側に延びたピラーブレース２１の端部が、車両中央部において車両前後方向に延設されるフロアトンネル５に結合されることにより、ロッカ４よりも高い位置からフロントピラー３に入力される衝突荷重Ｆａを、ピラーブレース２１を介して直接的に車両中央骨格部材であるフロアトンネル５に伝達して分散することができる。一方、フロアトンネル５は車両の中央において車両前後方向に延在するため、車両の多くの骨格部材（不図示）が結合されている。このため、フロアトンネル５に衝突荷重Ｆａを伝達させることで、より多くの骨格部材に衝突荷重Ｆａを伝達して分散させることができる。これにより、フロントピラーの支持強度をより高めることができ、オフセット衝突時における客室の変形を低減することが可能となる。

次に、図２０及び図２１を参照して、第５実施形態に係る車両の下部構造２２について詳細に説明する。図２０は、第５実施形態に係る車両の下部構造２２を示す斜視図である。図２１は、図２０のＸＸＩ−ＸＸＩ断面図を示している。

この車両の下部構造２２が上記第４実施形態に係る車両の下部構造２０と異なる点は、ロッカ４とフロアトンネル５との間において、フロアパネル７の下面で車両前後方向に延設されるサイドメンバ２３と、サイドメンバ２３と対向するように、ロッカ４とフロアトンネル５との間において車両前後方向に延設され、後端がフロアクロス６と結合されるアンダーリインホース２４を備える点と、フロントピラー３、ロッカ４、フロアパネル７及びフロアトンネル５と結合されたピラーブレース２１に代えて、フロントピラー３、ロッカ４、フロアパネル７及びアンダーリインホース２４に結合されたピラーブレース２５を用いた点である。

サイドメンバ２３とアンダーリインホース２４とは、フロアパネル７を挟んでお互いに対向する位置で結合されている。なお、サイドメンバ２３とアンダーリインホース２４は、特許請求の範囲に記載の車両フロア部に相当する。

ピラーブレース２５は、一端が、ロッカよりも上方の位置でフロントピラー３と結合されている。また、ピラーブレース２５は、フロントピラー３から客室内側且つ後側に延びて、他端が、アンダーリインホース２４と結合されている。このため、ピラーブレース２５は、フロントピラー３を車両内側から支持する補強部材となる。

図２２は、相手車両がフロントサイドメンバ（不図示）を介さず自車両の前後方向に対して斜めに衝突し、ロッカ４よりも上方の位置からフロントピラー３に衝突荷重Ｆａが入力されたときの衝突荷重Ｆａの伝達を示す平面図である。図２２に示すように、ロッカ４よりも上方の位置から客室内側且つ後側に向けてフロントピラー３に衝突荷重Ｆａが入力されると、この衝突荷重Ｆａは、ピラーブレース２５に伝達される。ピラーブレースに伝達された衝突荷重Ｆａは、アンダーリインホース２４に伝達されて分散される。アンダーリインホース２４に伝達された衝突荷重Ｆａは、サイドメンバ２３に伝達されて分散される。

ここで、サイドメンバ２３とアンダーリインホース２４とは、フロアパネル７を介して閉断面を形成しているため、アンダーリインホース２４に伝達された衝突荷重Ｆａはダイレクトにサイドメンバ２３に伝達される。このため、アンダーリインホース２４からサイドメンバ２３に伝達される衝突荷重Ｆａの伝達効率は飛躍的に向上する。

このように、ピラーブレース２５をフロントピラー３に近いアンダーリインホース２４に結合することで、ピラーブレース２５を短くすることができ、衝突荷重分散効率を向上することができる。また、サイドメンバ２３とアンダーリインホース２４を対向する位置で結合して閉断面を形成することで、アンダーリインホース２４からサイドメンバ２３に衝突荷重Ｆａを伝達する際の伝達効率を飛躍的に向上させることができる。

以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、ピラーブレースはフロントピラーに入力された衝突荷重を伝達できればよく、例えば複数部材を結合して形成してもよい。図２３に示すように、ピラーブレース２６は、フロントピラー及びロッカと結合して断面径が変化する第１の部分２７と、他の骨格部材と結合して断面径が変化しない第２の部分２８とに分割されており、この第１の部分２７と第２の部分２８を結合することにより、ピラーブレース２６としてもよい。このようにピラーブレースを分割することにより、ピラーブレースの成形工程を簡易にすることができる。

第１実施形態に係る車両の下部構造を示す斜視図である。図１に示すピラーブレースを示す斜視図である。図１に示す車両の下部構造において、衝突荷重の伝達を示す図である。図１に示す車両の下部構造において、衝突荷重の伝達を示す平面図である。第２実施形態に係る車両の下部構造を示す斜視図である。図５に示すピラーブレースを示す斜視図である。図５に示すバルクを示す斜視図である。ピラーブレースとバルクとの結合を示す斜視図である。図８におけるＩＸ−ＩＸ断面図である。図８におけるＸ−Ｘ断面図である。図５に示す車両の下部構造において、衝突荷重の伝達を示す平面図である。図５に示すピラーブレースの変形例を示す斜視図である。図５に示すフロアクロスの変形例を示す斜視図である。第３実施形態に係る車両の下部構造におけるピラーブレースとバルクとの結合を示す斜視図である。図１４に示すピラーブレースを示す斜視図である。図１４に示すバルクを示す斜視図である。図１４におけるＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ断面図である。第４実施形態に係る車両の下部構造を示す斜視図である。図１８に示す車両の下部構造において、衝突荷重の伝達を示す平面図である。第５実施形態に係る車両の下部構造を示す斜視図である。図２０におけるＸＸＩ−ＸＸＩ断面図である。図２０に示す車両の下部構造において、衝突荷重の伝達を示す平面図である。ピラーブレースの変形例を示す斜視図である。

符号の説明

１，１１，１２，２０，２２，２９…車両の下部構造、２…客室、３…フロントピラー、４…ロッカ、５…フロアトンネル、６，１９…フロアクロス、７…フロアパネル、８，１３，２１，２５，２６，３０…ピラーブレース、９，１５，１７，３１，３４…本体部、１０，１６，１８，３２，３５…フランジ、１４，３３…バルク、２３…サイドメンバ、２４…アンダーリインホース、２７…第１の部分、２８…第２の部分。

Claims

車両の側部において車高方向に延設されるフロントピラーと、
前記フロントピラーの下端部にその前端部が結合され、車両前後方向に延設されるロッカと、
前記ロッカよりも車高方向において上方の位置で、前記フロントピラーの車室内側の側面にその一部が結合され、前記フロントピラーに入力される衝突荷重を車幅方向において内側且つ車両前後方向において後側に伝達する補強部材と、を有することを特徴とする車両の下部構造。
前記補強部材は、前記フロントピラーに入力される衝突荷重を車両フロア部に伝達することを特徴とする請求項１に記載の車両の下部構造。
前記補強部材は、他の一部が、前記ロッカよりも車高方向において上方の位置で、前記フロントピラーの車両前後方向において後側の側面に結合されることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の下部構造
前記補強部材は、他の一部が、前記ロッカと結合されることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の車両の下部構造。
前記補強部材は、車幅方向において内側且つ車両前後方向において後側に延び、その端部が、車幅方向に延設されるフロアクロスと結合されることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の車両の下部構造。
前記補強部材は、前記フロアクロスと一体的に形成されていることを特徴とする請求項５に記載の車両の下部構造。
前記補強部材は、車幅方向において内側且つ車両前後方向において後側に延び、その端部が、車両中央部において車両前後方向に延設される車両中央骨格部材と結合されることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の車両の下部構造。
前記車両中央骨格部材は、フロアトンネルであることを特徴とする請求項７に記載の車両の下部構造。
前記車両中央骨格部材は、フロアトンネルと前記ロッカとの間で車両前後方向に延設されるアンダーリインホースであることを特徴とする請求項７に記載の車両の下部構造。
前記フロントピラーの内部に設けられ、前記補強部材と対向する位置に配置されるバルクを更に備えることを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載の車両の下部構造。