JP2008049872A - 車体下部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】クロスメンバに入力された前突荷重をエクステンションメンバに適切に伝達することができるように結合するとともに、当該結合部の結合強度の低下を抑制することができる車体下部構造を提供する。
【解決手段】本発明の車体下部構造１０は、クロスメンバ１２と、エクステンションメンバ１１と、両メンバ１２、１１を連結する連結部材１３とを備える。連結部材１３は、クロスメンバ１２の後側壁１５に面当接された後側受壁３３と、エクステンションメンバ１１の前端面２５に面当接された前側押壁３７と、横側受壁３４と、横側支持壁３８と、横側支持壁３８と横側受壁３４とを上端で架け渡す上側横リブ壁４３および下端で架け渡す下側横リブ壁４４と、前側押壁３７と後側受壁３３を架け渡しつつ、上側横リブ壁４３と下側横リブ壁４４とを上下方向に架け渡す架渡し壁４２とを有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、前突荷重による衝突エネルギーを効果的に吸収することができる車体下部構造に関する。

従来の自動車の車体下部構造には、略直交する第１の押し出し材と第２の押し出し材とを結合する際、第１の押し出し材と第２の押し出し材とを互いに交差した状態で組み合わせて当該組み合わせ個所を溶接接合するとともに、第１の押し出し材と第２の押し出し材とを掛け渡しつつ当該組み合わせ個所を覆う補強部材を第１の押し出し材と第２の押し出し材とに溶接接合して一体化させるものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

この従来の車体下部構造では、例えば、第１の押し出し材が車体の幅方向に配設されたクロスメンバであり、かつ第２の押し出し材が車体の前後方向にダッシュパネルの下面に沿って配設されたエクステンションメンバであるとすると、クロスメンバとエクステンションメンバとを適切な強度で結合することができるため、クロスメンバに前突荷重が入力された場合、当該荷重をクロスメンバからエクステンションメンバへと適切に伝達することができるので、当該荷重による衝突エネルギーをエクステンションメンバで効果的に吸収することができる。
特開２０００−１１８４３８

しかしながら、上記した従来の車体下部構造では、結合部に対して曲げモーメントが働くと溶接部に大きな応力が発生し易く、溶接部に金属疲労等が生じてクロスメンバとエクステンションメンバとの結合強度が低下してしまう虞がある。このように結合強度が低下すると、クロスメンバに前突荷重が入力された場合、当該荷重がクロスメンバからエクステンションメンバへと適切に伝達されなくなり、当該荷重による衝撃エネルギーをエクステンションメンバで効果的に吸収させることができなくなってしまう。

そこで、本発明の目的は、車体の幅方向に配設されたクロスメンバに入力された前突荷重を車体の前後方向に配設されたエクステンションメンバに適切に伝達することができるようにクロスメンバとエクステンションメンバとを結合するとともに、当該結合部の結合強度の低下を抑制することができる車体下部構造を提供することにある。

上記した課題を解決するために、本発明に係る車体下部構造は、車体の幅方向に配設された直方体形状のクロスメンバと、前記車体の前後方向でダッシュパネルの下面に沿って配設された直方体形状のエクステンションメンバと、前記クロスメンバにおける前記エクステンションメンバ側の延在端部と前記エクステンションメンバの前端部との間に介在しつつ前記クロスメンバの前記延在端部の前側壁と前記エクステンションメンバの前端面とが略同一平面上に位置するように前記クロスメンバの前記延在端部と前記エクステンションメンバの前記前端部とを連結する連結部材とを備え、該連結部材は、前記クロスメンバの前記延在端部の後側壁に後方から面当接された後側受壁と、前記エクステンションメンバの前記前端面に前方から面当接された前側押壁と、前記後側受壁における前記エクステンションメンバ側の端部に一端が連続し前記クロスメンバの延在端面の高さ寸法に略等しい高さ寸法であり該延在端面に面当接された横側受壁と、該横側受壁と対向しつつ前記前側押壁における前記クロスメンバ側の端部に一端が連続し前記エクステンションメンバの前記クロスメンバ側に位置する内側壁の高さ寸法に略等しい高さ寸法であり該内側壁に近接された横側支持壁と、該横側支持壁の上端縁と前記横側受壁の上端縁とを幅方向に架け渡す上側横リブ壁と、前記横側支持壁の下端縁と前記横側受壁の下端縁とを幅方向に架け渡す下側横リブ壁と、前記前側押壁における前記クロスメンバ側の端部と前記後側受壁における前記エクステンションメンバ側の端部とを結ぶ線に沿って前記前側押壁と前記後側受壁を架け渡しつつ、前記上側横リブ壁と前記下側横リブ壁とを上下方向に架け渡す架渡し壁とを有することを特徴とする。

本発明に係る車体下部構造によれば、クロスメンバとエクステンションメンバとを連結している連結部材は、クロスメンバに溶接接合されておらず、またエクステンションメンバにも溶接接合されておらず、さらに、クロスメンバとエクステンションメンバとが溶接接合されてもいない。このように溶接部がないことから、クロスメンバとエクステンションメンバとの連結部に曲げモーメントが働いても大きな応力が局所的に生じることを防止することができるので、結合強度の低下を抑制することができる。

また、クロスメンバに前突荷重が入力された場合、連結部材では、以下に述べるように、当該荷重をエクステンションメンバに適切に伝達することができる。

連結部材では、後側受壁がクロスメンバの後側壁に面当接され、かつ前側押壁がエクステンションメンバの前端壁に面当接されていることから、クロスメンバに入力された前突荷重に対して前側押壁を支持側として後側受壁を後方へ変位させるように撓ませる力が作用することとなる。このとき、前側押壁と後側受壁とを繋ぐ上側横リブ壁および下側横リブ壁では、後側受壁と前側押壁とを結ぶ線に沿う曲折線を形成するような上下方向の曲げ力が作用することとなるが、架渡し壁がこの線に沿って延在しつつ両横リブ壁を上下方向に架け渡していることから、上下方向に曲げ変形されることが抑制されている。

このように、クロスメンバに前突荷重が入力された場合、連結部材の変形が抑制されていることから、前突荷重が連結部材を経てエクステンションメンバに伝達されることとなる。ここで、連結部材では、後側受壁と前側押壁とが互いに平行であり、かつ前側押壁に対して後側受壁が前突荷重の入力方向に直交する車体の幅方向に偏移されていることから、クロスメンバへの前突荷重は、前端壁から後方へ向けた力と、前端部をクロスメンバ側に引っ張るような力すなわち前端部がクロスメンバ側（内側。）へ変位するような傾き変形させる力としてエクステンションメンバに伝達される。

ところが、本発明の車体下部構造の連結部材では、後側受壁に入力された荷重の一部が上側横リブ壁および下側横リブ壁の延在方向に沿う外側への力として横側支持壁に作用するので、横側支持壁に近接されたエクステンションメンバの内側壁に外側へ向けた力を伝達することができる。この連結部材側からエクステンションメンバの内側壁に伝達される外側へ向けた力は、エクステンションメンバに伝達されるクロスメンバ側（内側。）へ傾き変形させる力に対して互いに打ち消すように働くので、エクステンションメンバには、クロスメンバへの前突荷重が前端壁から後方へ向けた力として伝達されることとなる。このように、クロスメンバに前突荷重が入力された場合、エクステンションメンバが前後方向に対して傾くことが抑制されつつ、エクステンションメンバの前端壁から後方へ向けた荷重としてエクステンションメンバに伝達される。

よって、本発明の車体下部構造では、クロスメンバに入力された前突荷重を軸線方向に沿うようにエクステンションメンバに伝達することができるため、エクステンションメンバを確実に軸圧潰させて当該荷重による衝撃エネルギーを効果的に吸収させることができることから、クロスメンバに入力された前突荷重をエクステンションメンバに適切に伝達することができることとなる。

本発明を図１ないし図７に示した実施例に沿って詳細に説明する。

図１は、本発明に係る車体下部構造１０が採用された車体Ｂを模式的に示す斜視図であり、図２は、本発明に係る車体下部構造１０の要部を部分的に拡大して示す模式的な斜視図であり、図３は、図２に示す矢印Ａ１から見た模式的な斜視図である。なお、本実施例では、車体Ｂの車室内から見た前後（矢印Ｆ、Ｂ参照。）、左右（幅方向）（矢印Ｌ、Ｒ参照。）、上下（矢印Ｕ、Ｄ参照。）方向を用いて説明している。また、後述するように、エクステンションメンバ１１は、対を為して設けられており、それぞれがクロスメンバ１２の各端部に連結されているが、左右が逆であること以外は同様の構成であることから、左側の連結の構成について説明し、他方（右側。）は省略する。

車体Ｂには、図１に示すように、クロスメンバ１２とエクステンションメンバ１１と連結部材１３とが設けられており、本発明に係る車体下部構造１０を構成している。

クロスメンバ１２は、本実施例では、アルミニウム合金を材料として押し出し成形により形成されて全体に直方体形状を呈しており、車体Ｂに幅方向に沿って延在するように配設されている。クロスメンバ１２は、図２および図３に示すように、延在方向に直交する断面で見て、車体Ｂの前方側に位置する前側壁１４と、車体Ｂの後方側に位置する後側壁１５と、車体Ｂの上方側に位置する上壁１６と、車体Ｂの下方側に位置する下壁１７とにより形成された長方形状の外枠（外形。）を有している。また、クロスメンバ１２は、延在方向に直交する断面で見て、長方形状の外枠の内部に上壁１６および下壁１７に平行であり前側壁１４と後側壁１５とを架け渡すように設けられた中リブ壁１８を有している。クロスメンバ１２は、前側壁１４、後側壁１５、上壁１６、下壁１７および中リブ壁１８が互いに等しい配置関係を保ったまま延在されて構成されている。このため、クロスメンバ１２は、所謂日の字形状とされた略等しい断面形状で延在する直方体形状を呈しており、車体Ｂの幅方向で見た両延在端面２６（図６参照。）が日の字形状で開放されている。

エクステンションメンバ１１は、本実施例では、アルミニウム合金を材料として押し出し成形により形成されて全体に直方体形状を呈しており、車体Ｂに前後方向に沿って延在するように配設されている（図１参照。）。エクステンションメンバ１１は、車体Ｂに設けられたダッシュパネル１９（図１参照。）の下面に沿うように設けられており、図示は略すが、車体Ｂの幅方向で見た両側部で対を為している。エクステンションメンバ１１は、延在方向に直交する断面で見て、車体Ｂの内側（クロスメンバ１２側。）に位置する内側壁２０と、車体Ｂの外側に位置する外側壁２１と、車体Ｂの上方側に位置する上壁２２と、車体Ｂの下方側に位置する下壁２３とにより形成された長方形状の外枠（外形。）を有している。また、エクステンションメンバ１１は、延在方向に直交する断面で見て、長方形状の外枠の内部に上壁２２および下壁２３に平行であり内側壁２０と外側壁２１とを架け渡すように設けられた中リブ壁２４を有している。エクステンションメンバ１１は、内側壁２０、外側壁２１、上壁２２、下壁２３および中リブ壁２４が互いに等しい配置関係を保ったまま延在されて構成されている。このため、エクステンションメンバ１１は、所謂日の字形状とされた略等しい断面形状で延在する直方体形状を呈しており、車体Ｂの前後方向で見た両延在端面が日の字形状で開放されている。

このクロスメンバ１２とエクステンションメンバ１１とは、クロスメンバ１２の前側壁１４の壁面とエクステンションメンバ１１の前端面２５（図６参照。）とが略等しい平面上に位置する、すなわちクロスメンバ１２の前側壁１４の壁面とエクステンションメンバ１１の前端面２５（図６参照。）とが面一となりつつ、かつクロスメンバ１２の延在端面２６（図６参照。）がエクステンションメンバ１１の内側壁２０と間隔を置いて対向するように、配設されている。このように互いの延在方向が直交するクロスメンバ１２とエクステンションメンバ１１とを、連結部材１３が結合している。

連結部材１３は、クロスメンバ１２の延在端面２６（図６参照。）とエクステンションメンバ１１の内側壁２０との間に位置されており、クロスメンバ１２の延在端部２７とエクステンションメンバ１１の前端部２８とを結合している。

ここで、図４は、連結部材１３の構成を説明するために各構成壁を面で表した連結部材１３の模式的な斜視図であり、図５は、図４と同様の図面であり、後述する連結部材１３の連結部３２を示す模式的な斜視図である。なお、以下の説明では、車体Ｂに適切に配置された状態での各方向に基づいて説明している。

連結部材１３は、本実施例では、アルミニウム合金を材料として鋳造により形成されている。連結部材１３は、図４に示すように、クロスメンバ１２の延在端部２７を保持するクロスメンバ保持部３０と、エクステンションメンバ１１の前端部２８を保持するエクステンションメンバ保持部３１と、両保持部３０、３１を繋ぐ連結部３２とから構成されている。

クロスメンバ保持部３０は、後側受壁３３と、横側受壁３４と、上受壁３５と、下受壁３６とを有する。

後側受壁３３は、幅方向および上下方向を含む面に沿って延在されており、クロスメンバ１２の後側壁１５に略等しい高さ寸法の長方形状を呈し、クロスメンバ１２の延在端部２７の後側壁１５と面当接可能とされている。

横側受壁３４は、後側受壁３３のエクステンションメンバ１１側の端部で後側受壁３３と直交するように、前後方向および上下方向を含む面に沿って延在されており、クロスメンバ１２の延在端面２６（図６参照。）に略等しい大きさ寸法の長方形状を呈している。

上受壁３５および下受壁３６は、後側受壁３３および横側受壁３４の上端あるいは下端に連続され、前後方向および幅方向を含む面に沿って延在されている。上受壁３５および下受壁３６は、クロスメンバ１２の上壁１６および下壁１７の幅寸法（車体Ｂの前後方向に沿う長さ寸法。）に略等しい幅寸法の長方形状を呈し、クロスメンバ１２の上壁１６または下壁１７と面当接可能とされている。

このように構成されたクロスメンバ保持部３０は、クロスメンバ１２の延在端部２７を取り囲むように内方に収容して保持することができる。連結部材１３で見て、クロスメンバ保持部３０の外側（本実施例では左側。）にエクステンションメンバ保持部３１が位置されている。

エクステンションメンバ保持部３１は、前側押壁３７と、横側支持壁３８と、横側保持壁３９と、上保持壁４０と、下保持壁４１とを有する。

前側押壁３７は、幅方向および上下方向を含む面に沿って延在されており、エクステンションメンバ１１の前端面２５（図６参照。）に略等しい大きさ寸法の長方形状を呈し、当該前端面２５（図６参照。）と面当接可能とされている。

横側支持壁３８は、前側押壁３７のクロスメンバ１２側（エクステンションメンバ１１の内側。）の端部で前側押壁３７と直交するように、前後方向および上下方向を含む面に沿って延在されており、エクステンションメンバ１１の内側壁２０に略等しい高さ寸法の長方形状を呈している。横側支持壁３８は、本実施例では、前後方向で見た長さ寸法が横側受壁３４よりも大きい、すなわち後側受壁３３よりも後方位置まで延在されている。

横側保持壁３９は、エクステンションメンバ１１の外側の端部で前側押壁３７と直交しつつ横側支持壁３８と対向するように、前後方向および上下方向を含む面に沿って延在されており、横側支持壁３８に略等しい長方形状を呈している。

上保持壁４０および下保持壁４１は、後側受壁３３、横側受壁３４および横側保持壁３９の上端あるいは下端に連続され、前後方向および幅方向を含む面に沿って延在されている。上保持壁４０および下保持壁４１は、エクステンションメンバ１１の上壁２２および下壁２３の幅寸法に略等しい幅寸法の長方形状を呈し、エクステンションメンバ１１の上壁２２あるいは下壁２３と面当接可能とされている。

このように構成されたエクステンションメンバ保持部３１は、エクステンションメンバ１１の前端部２８を取り囲むように内方に収容して保持することができる。このエクステンションメンバ保持部３１とクロスメンバ保持部３０との間に連結部３２が位置されている。

連結部３２は、図５に示すように、架渡し壁４２と、上側横リブ壁４３と、下側横リブ壁４４と、中側横リブ壁４５と、縦リブ壁４６とを有する。

架渡し壁４２は、横側受壁３４および横側支持壁３８に略等しい高さ寸法の長方形状を呈し、後側受壁３３の外側の端部すなわち後側受壁３３と横側受壁３４との境界線と、前側押壁３７の内側の端部すなわち前側押壁３７と横側支持壁３８との境界線とを架け渡している。

上側横リブ壁４３は、矩形状を呈し、横側受壁３４の上端縁３４ａ（図４参照。）と横側支持壁３８の上端縁３８ａ（図４参照。）とを架け渡しつつ架渡し壁４２に連続するように設けられている。上側横リブ壁４３は、本実施例では、横側受壁３４の上端縁３４ａの前側の端部および後側の端部と、横側支持壁３８の上端縁３８ａの前側の端部および後側の端部とを頂点とする台形状を呈している。

下側横リブ壁４４は、矩形状を呈し、横側受壁３４の下端縁３４ｂ（図４参照。）と横側支持壁３８の下端縁３８ｂ（図４参照。）とを架け渡しつつ架渡し壁４２に連続するように設けられている。下側横リブ壁４４は、本実施例では、横側受壁３４の下端縁３４ｂの前側の端部および後側の端部と、横側支持壁３８の下端縁３８ｂの前側の端部および後側の端部とを頂点とする台形状を呈している。

中側横リブ壁４５は、矩形状を呈し、クロスメンバ１２の中リブ壁１８に沿う高さ位置での横側受壁３４と、エクステンションメンバ１１の中リブ壁２４に沿う高さ位置での横側支持壁３８とを架け渡しつつ架渡し壁４２と交差して延在されている。中側横リブ壁４５は、本実施例では、上側横リブ壁４３および下側横リブ壁４４と略等しい台形状を呈している。

縦リブ壁４６は、前後方向で見て、上側横リブ壁４３および下側横リブ壁４４の前端縁上の一点と後端縁上の一点とを頂点とする直方体形状を呈する。縦リブ壁４６は、横側受壁３４と横側支持壁３８とに平行に、すなわち前後方向および上下方向を含む面に沿って延在されており、架渡し壁４２および中側横リブ壁４５と交差されている。縦リブ壁４６は、上側横リブ壁４３と下側横リブ壁４４とを架け渡すように上側横リブ壁４３および下側横リブ壁４４に連続されている。縦リブ壁４６は、本実施例では、横側受壁３４および横側支持壁３８の略中間位置に設けられている。

このため、連結部材１３の連結部３２では、上側横リブ壁４３、中側横リブ壁４５および下側横リブ壁４４が、架渡し壁４２および縦リブ壁４６のそれぞれにより上下方向に架け渡されていることとなる。

上記したように構成された連結部材１３は、図３に示すように、クロスメンバ保持部３０の内方にクロスメンバ１２の延在端部２７を受け入れつつ、エクステンションメンバ保持部３１の内方にエクステンションメンバ１１の前端部２８を受け入れることにより、クロスメンバ１２とエクステンションメンバ１１とを連結することができる。

詳細には、クロスメンバ保持部３０では、図６に示すように、クロスメンバ１２の延在端面２６が横側受壁３４に面当接されつつ、クロスメンバ１２の後側壁１５が後側受壁３３に面当接されるように、クロスメンバ１２の延在端部２７が収容される。この収容状態において、クロスメンバ１２の前側壁１４が、クロスメンバ保持部３０の前端部すなわち横側受壁３４、上受壁３５および下受壁３６の前端縁と面一となる。

また、エクステンションメンバ保持部３１では、横側支持壁３８、横側保持壁３９、上保持壁４０および下保持壁４１により形成された断面長方形状の筒部にエクステンションメンバ１１の前端部２８が挿入されて、エクステンションメンバ１１の前端面２５が前側押壁３７に面当接されている。

上記した構成を有する車体下部構造１０では、クロスメンバ１２に前突荷重ＦＬが入力された際、以下のように作用することとなり、前突荷重ＦＬをエクステンションメンバ１１に適切に伝達することができる。

連結部材１３では、クロスメンバ１２に前突荷重ＦＬが入力された場合、エクステンションメンバ１１の前端面２５に面当接されたエクステンションメンバ保持部３１の前側押壁３７が支持側となり、かつクロスメンバ１２の後側壁１５に面当接されたクロスメンバ保持部３０の後側受壁３３が入力側となって、支持側に対して入力側を後方へ変位させるように撓ませる力が連結部３２に作用することとなる。このとき、前側押壁３７と後側受壁３３とを繋ぐ上側横リブ壁４３、中側横リブ壁４５および下側横リブ壁４４では、後側受壁３３と前側押壁３７とを結ぶ線に沿う曲折線を形成するような上下方向の曲げ力が作用することとなるが、この線に沿って延在する架渡し壁４２が上側横リブ壁４３、中側横リブ壁４５および下側横リブ壁４４を上下方向に架け渡している（図４および図５参照。）ことから、上下方向に曲げ変形されることが抑制されている。

また、本実施例では、架渡し壁４２に加えて、上側横リブ壁４３、中側横リブ壁４５および下側横リブ壁４４を上下方向に架け渡す縦リブ壁４６（図４および図５参照。）が設けられていることから、上側横リブ壁４３、中側横リブ壁４５および下側横リブ壁４４が上下方向に曲げ変形されることが抑制されている。

このように、クロスメンバ１２に前突荷重ＦＬが入力された場合、連結部材１３の連結部３２の変形が抑制されていることから、連結部材１３において、クロスメンバ保持部３０に入力された前突荷重ＦＬが、連結部３２を経て、エクステンションメンバ保持部３１からエクステンションメンバ１１に伝達されることとなる。

ここで、連結部材１３では、後側受壁３３と前側押壁３７とが互いに平行であり、かつ支持側となる前側押壁３７に対して入力側となる後側受壁３３が前突荷重ＦＬの入力方向に直交する車体Ｂの幅方向（内側。）に偏移されていることから、クロスメンバ１２への前突荷重ＦＬは、エクステンションメンバ１１に、その前端面２５（図６参照。）から後方へ向けた力Ｆ１と、前端部２８をクロスメンバ１２側に引っ張るような力（Ｆ２。）すなわち前端部２８がクロスメンバ１２側（内側。）へ変位するような傾き変形させる力Ｆ２として伝達される。

これに対し、連結部材１３では、クロスメンバ保持部３０の後側受壁３３に前突荷重ＦＬが入力されると、連結部３２では、上側横リブ壁４３、中側横リブ壁４５および下側横リブ壁４４の曲げ変形が抑制されていることから、上側横リブ壁４３、中側横リブ壁４５および下側横リブ壁４４の延在方向に沿う外側方向への力Ｆ３（図６および図７参照。）を横側支持壁３８に作用させることとなる。この横側支持壁３８は、エクステンションメンバ１１の内側壁２０に近接されていることから、横側支持壁３８への外側方向への力Ｆ３は、エクステンションメンバ１１の内側壁２０に伝達されることとなる。このとき、連結部材１３は、図７に示すように、内側支持壁３８および内側壁２０を介在させて、上側横リブ壁４３がエクステンションメンバ１１の上壁２２、中側横リブ壁４５がエクステンションメンバ１１の中リブ壁２４、および下側横リブ壁４４がエクステンションメンバ１１の下壁２３に連続するように設定されていることから、上側横リブ壁４３、中側横リブ壁４５および下側横リブ壁４４の延在方向に沿う外側方向への力Ｆ４、Ｆ５、Ｆ６は、エクステンションメンバ１１において、上壁２２、中リブ壁２４および下壁２３がその延在方向で受け止めることとなる。このため、エクステンションメンバ１１の内側壁２０に伝達された外側方向への力Ｆ３（＝力Ｆ４、Ｆ５およびＦ６。）によりエクステンションメンバ１１が変形することが抑制されている。

このため、図６に示すように、連結部材１３の連結部３２から横側支持壁３８を経てエクステンションメンバ１１の内側壁２０に伝達される外側へ向けた力Ｆ３は、エクステンションメンバ１１に伝達された前端部２８がクロスメンバ１２側（内側。）へ変位するような傾き変形させる力Ｆ２を打ち消すように働くこととなるので、エクステンションメンバ１１は、前後方向に対して傾くことが抑制されていることとなる。このため、クロスメンバ１２に入力された前突荷重ＦＬは、傾くことが抑制されたエクステンションメンバ１１に、連結部材１３のエクステンションメンバ保持部３１の前側押壁３７から後方へ向けた力Ｆ１として伝達されることとなる。

よって、本発明に係る車体下部構造１０では、クロスメンバ１２に入力された前突荷重ＦＬを軸線方向に沿うようにエクステンションメンバ１１に伝達することができることから、クロスメンバ１２に入力された前突荷重ＦＬをエクステンションメンバ１１に適切に伝達することができることとなる。これは、エクステンションメンバ１１は、軸圧潰したときが最も効果的に衝撃エネルギーを吸収できることによる。

また、車体下部構造１０では、クロスメンバ１２とエクステンションメンバ１１とを連結している連結部材１３は、クロスメンバ１２に溶接接合されておらず、またエクステンションメンバ１１にも溶接接合されておらず、さらに、クロスメンバ１２とエクステンションメンバ１１とが溶接接合されてもいない。このように溶接部がないことから、クロスメンバ１２とエクステンションメンバ１１との連結部に曲げモーメントが働いても大きな応力が局所的に生じることを防止することができるので、結合強度の低下を抑制することができる。

さらに、車体下部構造１０では、後側受壁３３と前側押壁３７とを結ぶ線に沿って上側横リブ壁４３、中側横リブ壁４５および下側横リブ壁４４を上下方向に架け渡すように架渡し壁４２が設けられていることから、上側横リブ壁４３、中側横リブ壁４５および下側横リブ壁４４が上下方向に曲げ変形されることを効果的に抑制することができる。これは、クロスメンバ１２に前突荷重ＦＬが入力された場合、後側受壁３３と前側押壁３７とを結ぶ線に沿う曲折線を形成するような上下方向の曲げ力が上側横リブ壁４３、中側横リブ壁４５および下側横リブ壁４４に作用することとなることによる。

車体下部構造１０では、上側横リブ壁４３、中側横リブ壁４５および下側横リブ壁４４を上下方向に架け渡すように縦リブ壁４６が設けられていることから、上側横リブ壁４３、中側横リブ壁４５および下側横リブ壁４４の高さ方向を軸とする曲げ力に対する剛性を高めることができるので、クロスメンバ１２に前突荷重ＦＬが入力された場合、当該荷重をエクステンションメンバ１１が傾くことを抑制しつつエクステンションメンバ１１の軸線方向に伝達することができる。

車体下部構造１０では、連結部材１３において、入力側となる後側受壁３３よりも後方位置まで横側支持壁３８が延在されており、その延在端（横側支持壁３８の後側の端部。）と後側受壁３３の内側の端部とが、上側横リブ壁４３、中側横リブ壁４５および下側横リブ壁４４により繋がれていることから、クロスメンバ１２に前突荷重ＦＬが入力された場合、上側横リブ壁４３、中側横リブ壁４５および下側横リブ壁４４の延在方向に沿う外側方向への力を確実に横側支持壁３８に作用させることができる。

車体下部構造１０では、エクステンションメンバ保持部３１には、横側保持壁３９が設けられていることから、連結部材１３からエクステンションメンバ１１に対して、前端部２８をクロスメンバ１２側（内側。）へ傾き変形させる力Ｆ２、および横側支持壁３８から外側方向への力Ｆ３等が作用しても、エクステンションメンバ１１の前端部２８を確実に保持することができる。このため、クロスメンバ１２に前突荷重ＦＬが入力された場合、当該荷重をエクステンションメンバ１１が傾くことを抑制しつつエクステンションメンバ１１の軸線方向に伝達することができる。

したがって、本発明に係る車体下部構造１０では、幅方向に配設されたクロスメンバ１２に入力された前突荷重ＦＬを前後方向に配設されたエクステンションメンバ１１に適切に伝達することができるように、クロスメンバ１２とエクステンションメンバ１１とを結合するとともに、当該結合部の結合強度の低下を抑制することができる。

なお、上記した実施例では、クロスメンバ１２、エクステンションメンバ１１および連結部材１３は、アルミニウム合金を材料として形成されていたが、車体を構成することに適した軽合金であれば、例えば、チタン合金あるいはマグネシウム合金であってもよく、上記した実施例に限定されるものではない。

また、上記した実施例では、クロスメンバ１２およびエクステンションメンバ１１には、中リブ壁１８、２４が設けられており、連結部材１３の連結部３２には、中リブ壁１８、２４と一致する高さ位置で平行とされた中側横リブ壁４５が設けられていたが、中リブ壁１８、２４および中横リブ壁４５は設けなくてもよく、上記した実施例に限定されるものではない。

さらに、上記した実施例では、連結部材１３の連結部３２に縦リブ壁４６が設けられていたが、縦リブ壁４６は設けなくてもよく、上記した実施例に限定されるものではない。

上記した実施例では、連結部材１３において、入力側となる後側受壁３３よりも後方位置まで横側支持壁３８が延在されており、その延在端（横側支持壁３８の後側の端部。）と後側受壁３３の内側の端部とが、上側横リブ壁４３、中側横リブ壁４５および下側横リブ壁４４により繋がれていたが、クロスメンバ１２に前突荷重ＦＬが入力された場合、上側横リブ壁４３、中側横リブ壁４５および下側横リブ壁４４の延在方向に沿う外側方向への力を横側支持壁３８に作用させることができればよく、上記した実施例に限定されるものではない。

上記した実施例では、クロスメンバ１２、エクステンションメンバ１１および連結部材１３が、アルミニウム合金を材料として形成されていたが、車体を構成することに適した材料であればよく、上記した実施例に限定されるものではない。

本発明に係る車体下部構造が採用された車体Ｂを模式的に示す斜視図である。 本発明に係る車体下部構造の要部を部分的に拡大して示す模式的な斜視図である。 図２に示す矢印Ａ１から見た模式的な斜視図である。 連結部材を説明するために各構成壁を面で表した連結部材の模式的な斜視図である。 図４と同様の図面であり、連結部材の連結部を示す模式的な斜視図である。 図２に示すＩ−Ｉ線に沿って得られた断面図である。 図６に示すII−II線に沿って得られた断面図である。

符号の説明

１０ 車体下部構造
１１ エクステンションメンバ
２０ 内側壁
２１ 外側壁
２２ 上壁
２３ 下壁
２４ 中リブ壁
２５ 前端面
２８ 前端部
１２ クロスメンバ
１４ 前側壁
１５ 後側壁
１６ 上壁
１７ 下壁
１８ 中リブ壁
２６ 延在端面
２７ 延在端部
１３ 連結部材
３３ 後側受壁
３４ 横側受壁
３４ａ 上端縁
３４ｂ 下端縁
３７ 前側押壁
３８ 横側支持壁
３８ａ 上端縁
３８ｂ 下端縁
４２ 架渡し壁
４３ 上側横リブ壁
４４ 下側横リブ壁
４５ 中側横リブ壁
４６ 縦リブ壁
Ｂ 車体

Claims (6)

1. 車体の幅方向に配設された直方体形状のクロスメンバと、
   前記車体の前後方向でダッシュパネルの下面に沿って配設された直方体形状のエクステンションメンバと、
   前記クロスメンバにおける前記エクステンションメンバ側の延在端部と前記エクステンションメンバの前端部との間に介在しつつ前記クロスメンバの前記延在端部の前側壁と前記エクステンションメンバの前端面とが略同一平面上に位置するように前記クロスメンバの前記延在端部と前記エクステンションメンバの前記前端部とを連結する連結部材とを備え、
   該連結部材は、前記クロスメンバの前記延在端部の後側壁に後方から面当接された後側受壁と、
   前記エクステンションメンバの前記前端面に前方から面当接された前側押壁と、
   前記後側受壁における前記エクステンションメンバ側の端部に一端が連続し前記クロスメンバの延在端面の高さ寸法に略等しい高さ寸法であり該延在端面に面当接された横側受壁と、
   該横側受壁と対向しつつ前記前側押壁における前記クロスメンバ側の端部に一端が連続し前記エクステンションメンバの前記クロスメンバ側に位置する内側壁の高さ寸法に略等しい高さ寸法であり該内側壁に近接された横側支持壁と、
   該横側支持壁の上端縁と前記横側受壁の上端縁とを幅方向に架け渡す上側横リブ壁と、
   前記横側支持壁の下端縁と前記横側受壁の下端縁とを幅方向に架け渡す下側横リブ壁と、
   前記前側押壁における前記クロスメンバ側の端部と前記後側受壁における前記エクステンションメンバ側の端部とを結ぶ線に沿って前記前側押壁と前記後側受壁を架け渡しつつ、前記上側横リブ壁と前記下側横リブ壁とを上下方向に架け渡す架渡し壁とを有することを特徴とする車体下部構造。
2. 前記連結部材は、前記横側受壁と前記横側支持壁との間で、前記架渡し壁に交差しつつ前記上側横リブ壁と前記下側横リブ壁とを上下方向に架け渡す縦リブ壁を有することを特徴とする請求項１に記載の車体下部構造。
3. 前記横側支持壁は、前後方向で見て前記横側受壁よりも後方位置まで延在されており、
   前記上側横リブ壁および前記下側横リブ壁は、前記横側受壁の前側の端部および後側の端部と、前記横側支持壁の前側の端部および後側の端部とを頂点とする台形状を呈する板部材であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車体下部構造。
4. 前記クロスメンバは、延在方向に直交する断面で見て、上下方向で対を為す互いに平行な上壁および下壁を含む矩形状の外形とされ、かつ前記上壁と前記下壁との間に前記上壁および前記下壁と平行な中リブ壁が設けられて構成され、
   前記エクステンションメンバは、延在方向に直交する断面で見て、上下方向で対を為す互いに平行な上壁および下壁を含む矩形状の外形とされ、かつ前記上壁と前記下壁との間に前記上壁および前記下壁と平行な中リブ壁が設けられて構成され、
   前記連結部材は、前記横側受壁を介在させて前記クロスメンバの前記中リブ壁に連続し、かつ前記横側支持壁を介在させて前記エクステンションメンバの前記中リブ壁に連続し、さらに前記架渡し壁に交差する中側横リブ壁を有することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の車体下部構造。
5. 前記連結部材は、軽合金から形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の車体下部構造。
6. 前記クロスメンバおよび前記エクステンションメンバは、軽合金から形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の車体下部構造。
   
   

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