JP2013095228A - 自動車のクロスメンバ結合構造 - Google Patents

Abstract

【課題】コスト及び車体重量の増加や生産性の悪化を招くことなく、下側のクロスメンバのみセンターピラーに固定する場合の上クロスメンバの変形を抑制できる自動車のクロスメンバ結合構造を提供する。
【解決手段】上クロスメンバ１４と連結部材１６とのコーナー部Ｂと、下クロスメンバ１５の車幅方向中途部Ｃとをリトラクタ２５により橋渡すように連結した。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両上下方向に延びる左，右のピラー部材と、該左，右のピラー部材間に配設された車幅方向に延びる一対の上，下クロスメンバと、該上，下クロスメンバの左，右の端部同士を上下方向に連結する連結部材とを備えた自動車のクロスメンバ結合構造に関する。

例えば、オープンカーでは、フロントピラー及びセンターピラーの上端がルーフに接続されていない自由端となっていることから、側突時や過度の急ハンドル等によって車体が横転する、いわゆるロールオーバー時の車室への影響を回避する構造が採用されている。例えば、特許文献１には、フロアパネルのキック部を角筒状に折り曲げ形成したクロスメンバ（６）と、これの上方に配置されたロールバー（１５）を有するクロスバー部材（１３）とを左，右のセンターピラー（９）に固定するようにした構造が開示されている。

特開２００６−９６２７８号公報

前記従来構造のように、クロスメンバ，クロスバー部材の両端部をそれぞれセンターピラーに固定する場合には、ロールオーバー時のいわゆるマッチ箱変形を抑制できる。ところで、例えば電動式開閉ルーフのリンク機構を配置するスペースを確保する観点から、上側のクロスバー部材とセンターピラーとの間に前記スペース用の空間を設ける場合には、下側のクロスメンバしかセンターピラーに固定することができず、ロールオーバー時に上側のクロスバー部材が変形し易くなるという懸念がある。

このような上側のクロスメンバの変形を抑制するには、リインホース等を新たに追加する必要があり、コスト及び車体重量が増えるとともに、生産性が悪化するという問題が生じる。

本発明は、前記従来の状況に鑑みてなされたもので、コスト及び車体重量の増加や生産性の悪化を招くことなく、下側のクロスメンバのみセンターピラーに固定する場合の上側のクロスメンバの変形を抑制できる自動車のクロスメンバ結合構造を提供することを課題としている。

本発明は、車両上下方向に延びる車幅方向左，右一対のピラー部材と、該左，右のピラー部材間に配設され、車幅方向に延びる上，下一対の上，下クロスメンバと、該上，下クロスメンバの端部同士を上下方向に連結する連結部材と、前記ピラー部材の室内側近傍に配設されたリトラクタとを備え、前記下クロスメンバを前記連結部材を介在させて前記左，右のピラー部材に固定した自動車のクロスメンバ結合構造であって、前記上クロスメンバと連結部材とのコーナー部と、前記下クロスメンバの車幅方向中途部とを前記リトラクタにより橋渡すように連結したことを特徴としている。

本発明のクロスメンバ結合構造によれば、上クロスメンバと連結部材とのコーナー部と下クロスメンバの車幅方向中途部とをリトラクタにより橋渡しするように連結した。

このように構成したので、ロールオーバー時の荷重は、上クロスメンバ，連結部材からリトラクタを介して下クロスメンバに伝達され、該下クロスメンバから左，右のセンターピラーに分散させて伝達されることとなり、下クロスメンバのみピラー部材に固定する場合の上クロスメンバの変形を抑制でき、車室への影響を回避できる。これにより上クロスメンバとピラー部材との間に、例えば電動式開閉ルーフのリンク機構を配置する空間を確保することが可能となる。

本発明では、乗員をシートに拘束する既存のリトラクタを有効利用して上クロスメンバの変形を抑制するので、従来のように新たにリインホースを追加する場合の、コスト及び車体重量の増加や生産性の悪化を回避できる。

また本発明では、前記リトラクタを上クロスメンバと連結部材とのコーナー部と下クロスメンバの車幅方向中途部とを橋渡すように連結したので、リトラクタからのシートベルトの取り出し方向を車内側から車外側に向かって斜め上向きの最適な方向とすることができる。これによりシートベルト長を短くすることが可能となり、ひいてはシートベルト巻回数を削減でき、リトラクタを小型化できる。

本発明の実施例１によるロールバー装置を備えた自動車の斜視図である。 前記ロールバー装置の分解斜視図である。 前記ロールバー装置の斜視図である。 前記ロールバー装置の正面図である。 前記ロールバー装置の断面図（図４のV-V線断面図）である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１ないし図５は、本発明の実施例１による自動車のクロスメンバ結合構造を説明するための図である。なお、本実施例の説明の中で前後，左右という場合は、特記なき限り、シートに着座した状態で車両前進方向に見たときの前後，左右を意味する。

図において、１は後述するロールバー装置１３を備えたオープンカーの車体を示している。この車体１は、左，右のサイドパネル２，２と、該左，右のサイドパネル２のドア開口２ａに配設されたドア３，３と、前記左，右のサイドパネル２の下端間に結合されたフロアパネル（不図示）と、該フロアパネルに搭載された左，右のシート４，４とを備えている。

前記左，右のサイドパネル２は、前記ドア開口２ａの前縁部を形成するフロントピラー６と、後縁部を形成するセンターピラー（ピラー部材）７とを有する。前記フロントピラー６はフェンダパネル８により覆われており、前記センターピラー７はクォータパネル９により覆われている。

前記左，右のフロントピラー６の上端部間は、ヘッダフレーム６ａにより連結されており、これにより形成されたフロント開口６ｂにはフロントガラス１０が配設されている。

左，右のセンターピラー７は、断面大略ハット形状のピラーアウタパネル７ａと、大略平板状のピラーインナパネル７ｂとの間にピラーリインホース７ｃを配設し、これらの前縁部７ｄ同士，後縁部７ｅ同士を重ね合わせて一体に溶接により結合することにより、上下方向に延びる角筒状の閉断面を形成した構造を有する。

前記左，右のシート４の後側には、ロールオーバー時の車室への影響を回避するようにした前記ロールバー装置１３が配設されている。

このロールバー装置１３は、前記左，右のセンターピラー７間に配設された車幅方向に直線状に延びる金属パイプ製の上，下一対の上，下クロスメンバ１４，１５と、該上，下クロスメンバ１４，１５の左，右の端部１４ａ，１５ａ同士を上下方向に連結する金属パイプ製の左，右の連結部材１６，１６と、前記上クロスメンバ１４に上方に突出するよう結合された逆Ｕ字形状をなす金属パイプ製の左，右のロールバー１７，１７とを備えている。この左，右のロールバー１７，１７は、前記シート４のシートバックの後側近傍に配置されている。なお、各図では、右側の連結部材１６，右側のロールバー１７のみ図示されているが、これと左右対称の位置に左側の連結部材，左側のロールバーが配置されていることは言うまでもない。

前記左，右の連結部材１６は、上下方向に略垂直をなす上部１６ａと、該上部１６ａに続いて前斜め下方に傾斜して延びる下部１６ｂとを有する。前記上部１６ａに前記上クロスメンバ１４の端部１４ａが溶接により結合され、下部１６ｂに前記下クロスメンバ１５の端部１５ａが溶接により結合されている。これにより前記下クロスメンバ１５は、上クロスメンバ１４より車両前側下方にオフセット配置されている。

前記下クロスメンバ１５は、前記左，右の連結部材１６の車外側に配設された板金製の左，右のブラケット２０を介して前記センターピラー７に固定されている。

前記各ブラケット２０は、車両側方から見ると、連結部材１６から車両前側及び後側に延びており、かつ車両前側，後側ほど上下寸法が大きくなるよう形成されている。

前記左，右のブラケット２０は、これの中央部２０ｂが前記連結部材１６の下部１６ｂの上部１６ａとの境界部分に溶接により結合されており、前端部２０ａ及び後端部（図示せず）が前記センターピラー７の前縁部７ｄ，後縁部７ｅにボルト締め固定されている。

前記センターピラー７とブラケット２０，ひいては上クロスメンバ１４との間には空間２１が設けられている。この空間２１には、例えば電動式開閉ルーフを搭載した場合のリンク機構が配設される。

前記ロールバー装置１３には、前記シート４に着座した乗員を拘束するシートベルト装置２３が配設されている。

この左，右のシートベルト装置２３は、シートベルト２４を出し入れ自在にかつ常時収納方向に巻き取るリトラクタ２５と、前記シートベルト２４をシート４に案内支持するベルトアンカ２６と、該シートベルト２４に移動自在に装着されタングプレート２７とを有する。

前記ベルトアンカ２６は、ボルト２８ａにより前記連結部材１６の上端面に取り付けられており、記シートベルト２４の延長端は、ボルト２８ｂにより不図示のフロア部に固定されている。前記タングプレート２７をシート４の内側に固定された不図示のバックルに着脱可能に装着することにより乗員をシート４に拘束する。

前記リトラクタ２５は、左，右のセンターピラー７の車内側近傍に配設されており、板金製の取付けブラケット３０を介して前記ロールバー装置１３に取り付けられている。

前記取付けブラケット３０は、概ね矩形状をなすブラケット本体３０ａの中央部分に前記リトラクタ２５が収容可能な大きさの開口３０ｂを形成し、前記ブラケット本体３０ａの上辺部３０ｃに取付け孔３０ｄを形成するとともに、下辺部３０ｅに開口３０ｂ内に延びる取付け片３０ｆを形成した構造を有する。

この取付け片３０ｆの取付け孔３０ｇと、前記上辺部３０ｃの取付け孔３０ｄとを結ぶ直線Ａは、車幅方向車内側から車外側に向かって斜め上向きに傾斜している。

前記リトラクタ２５は、これの上取付け部２５ａがボルト２９ａにより前記上辺部３０ｃに取付け孔３０ｄを介して取り付けられており、下取付け部２５ｂがボルト２９ｂにより前記取付け片３０ｆに取付け孔３０ｇを介して取り付けられている。これによりリトラクタ２５のシートベルト２４は前記直線Ａ方向に沿って出し入れされる。

そして前記取付けブラケット３０は、前記上クロスメンバ１４と連結部材１６とのコーナー部Ｂと、前記下クロスメンバ１５の車幅方向中途部Ｃ，具体的には下クロスメンバ１５の連接部材１６との接続部より車内側部分とを橋渡しするように結合されている。詳細には、取付けブラケット３０の上辺部３０ｃの上縁部３０ｈが上クロスメンバ１４に、外縁部３０ｉが連結部材１６に、さらに下辺部３０ｅが下クロスメンバ１５にそれぞれ三叉状に跨がるように溶接により結合されている。

本実施例のロールバー装置１３によれば、ロールバー１７が結合された上クロスメンバ１４と連結部材１６とのコーナー部Ｂと、下クロスメンバ１５の車幅方向中途部Ｃとをリトラクタ２５の取付けブラケット３０により橋渡しするように連結した。

このように構成したので、図４に示すように、ロールオーバー時の荷重Ｆは、上クロスメンバ１４，連結部材１６からリトラクタ２５，取付けブラケット３０を介して下クロスメンバ１５に伝達され、該下クロスメンバ１５から左，右のセンターピラー７に分散させて伝達されることとなり、下クロスメンバ１５のみセンターピラー７に固定する場合の上クロスメンバ１４の変形を抑制でき、車室への影響を回避できる。これによりブラケット２０，ひいては上クロスメンバ１４とセンターピラー７との間に、例えば電動式開閉ルーフのリンク機構を収容できる空間２１を確保することが可能となる。

本実施例では、乗員をシート４に拘束する既存のシートベルト装置２３のリトラクタ２５を有効利用して上クロスメンバ１４の変形を抑制するので、従来のように新たにリインホースを追加する場合の、コスト及び車体重量の増加や生産性の悪化を回避できる。

本実施例では、前記リトラクタ２５の取付けブラケット３０を、上クロスメンバ１４と連結部材１６とのコーナー部Ｂと、下クロスメンバ１４の車内部分Ｃとを三叉状に跨がるように結合したので、上クロスメンバ１４の変形をより確実に抑制することができる。

また前記取付けブラケット３０の各取付け孔３０ｇ，３０ｄを結ぶ直線Ａを車幅方向車内側から車外側に向かって斜め上向きに傾斜させたので、リトラクタ２５のシートベルト２４は前記直線Ａ方向に沿って出し入れされることとなり、シートベルト２４の取り出し方向を最適な方向とすることができる。これによりシートベルト長を短くすることが可能となり、ひいてはシートベルト巻回数を削減でき、リトラクタを小型化できる。

７ センターピラー（ピラー部材）
１４ 上クロスメンバ
１４ａ 端部
１５ 下クロスメンバ
１５ａ 端部
１６ 連結部材
２５ リトラクタ
Ｂ コーナー部
Ｃ 車幅方向中途部

Claims (1)

1. 車両上下方向に延びる車幅方向左，右一対のピラー部材と、
   該左，右のピラー部材間に配設され、車幅方向に延びる上，下一対の上，下クロスメンバと、
   該上，下クロスメンバの端部同士を上下方向に連結する連結部材と、
   前記ピラー部材の室内側近傍に配設されたリトラクタとを備え、
   前記下クロスメンバを前記連結部材を介在させて前記左，右のピラー部材に固定した自動車のクロスメンバ結合構造であって、
   前記上クロスメンバと連結部材とのコーナー部と、前記下クロスメンバの車幅方向中途部とを前記リトラクタにより橋渡すように連結した
   ことを特徴とする自動車のクロスメンバ結合構造。

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