JP2014058279A

JP2014058279A - 車体下部構造

Info

Publication number: JP2014058279A
Application number: JP2012205833A
Authority: JP
Inventors: Harutoshi Motojima; 治敏本島
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-09-19
Filing date: 2012-09-19
Publication date: 2014-04-03

Abstract

【課題】微小ラップ衝突した際にタイヤと連結部材が干渉した場合においても、ロッカの変形量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】ロッカ２４の前端側とフロントサイドメンバリア２２とがトルクＢＯＸ３０によって連結されている。また、トルクＢＯＸ３０の後端側とフロントサイドメンバリア２２の車体幅方向外側かつトルクＢＯＸ３０よりも車体後方側とが第１の補強部材３２によって連結されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、車体下部構造に関する。

一般に、車体下部構造は、車体前後方向に左右一対となって各々設けられたフロントサイドメンバとフロントサイドメンバリアとを含んで構成されたサイドメンバと、フロントサイドメンバリアに沿って略平行に車両幅方向外側に設けられたロッカと、を含んで構成されている。さらに、フロントサイドメンバリアとロッカとは連結部材を介して連結されている（特許文献１）。

特開２００４-９８９３号公報

ここで、上記先行技術では、フロントサイドメンバリアとロッカの前端部とが連結部材のみで連結されている。従って、フロントサイドメンバの車両幅方向外側でオフセット衝突するいわゆる微小ラップ衝突した場合、フロントタイヤと連結部材とが強干渉する場合がある。そうすると、ロッカに入力された荷重が大きいとフロントサイドメンバリアに対するロッカの変形量が大きくなる。そのため、フロントサイドメンバリアに対するロッカの変形量抑制技術の案出が望まれている。

本発明は上記事実を考慮し、微小ラップ衝突した際にフロントタイヤと連結部材とが干渉した場合においても、ロッカの変形量を抑制することができる車体下部構造を得ることが目的である。

請求項１記載の本発明に係る車体下部構造は、車体前後方向を長手方向として配置され、フロントサイドメンバの車体後方側かつ車体フロアの下面側に配置されたフロントサイドメンバリアと、前記フロントサイドメンバリアの車体幅方向外側に設けられ、車体前後方向に沿って延在すると共にフロントタイヤの車体前後方向後方側に配設されたロッカと、前記ロッカの前端部と前記フロントサイドメンバリアとを車体幅方向に連結する連結部材と、を備えた車体下部構造において、前記フロントサイドメンバリアの前記連結部材よりも車体後方側と前記連結部材とが第１の補強部材によって連結されていることを特徴とする。

請求項２記載の本発明に係る車体下部構造は、請求項１記載の発明において、前記第１の補強部材に伝わった荷重の一部が前記ロッカに伝わるように前記ロッカと前記フロントサイドメンバリアとの間に第２の補強部材が設けられたことを特徴とする。

請求項３記載の本発明に係る車体下部構造は、請求項２記載の発明において、前記第１の補強部材と前記第２の補強部材とが一体となって設けられたことを特徴とする。

請求項４記載の本発明に係る車体下部構造は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載された発明において、前記連結部材の内部にリンフォースが設けられたことを特徴とする。

請求項５記載の本発明に係る車体下部構造は、請求項４記載の発明において、前記リンフォースは、車体幅方向に各々対向する内壁及び外壁と、前記内壁と前記外壁とを車体幅方向に連結する連結壁と、を含んで構成され、前記内壁及び前記外壁のそれぞれの上端部に設けられたフランジとで形成され車両前後方向に延びる稜線が設けられたことを特徴とする。

請求項６記載の本発明に係る車体下部構造は、請求項５記載の発明において、前記稜線と前記第１の補強部材とが車体平面視で直線上に配設されたことを特徴とする。

請求項１記載の本発明によれば、連結部材とフロントサイドメンバリアの前記連結部材よりも車体後方側とが第１の補強部材によって連結されている。微小ラップ衝突のようにサイドメンバの車体幅方向外側に比較的大きな荷重入力があった場合、当該衝突荷重はフロントタイヤから連結部材及びロッカに伝わる。さらに、連結部材に伝達された衝突荷重は、第１の補強部材を介してフロントサイドメンバリアに伝達される。従って、ロッカとフロントサイドメンバリアに荷重が分散して伝達されるため、フロントサイドメンバリアに対するロッカの変形量が小さくなる。

請求項２記載の本発明によれば、ロッカとフロントサイドメンバリアとの間に第１の補強部材に伝わった荷重の一部をロッカに伝えることができる第２の補強部材が設けられている。これにより、第１の補強部材に伝わった荷重はロッカに分散される。

請求項３記載の本発明によれば、第１の補強部材と第２の補強部材とが一体となって設けられているので、第１の補強部材と第２の補強部材とを別体として設けた場合に比べ車体の部品点数が減る。

請求項４記載の本発明によれば、連結部材内部にリンフォースが設けられること連結部材が補強される。

請求項５記載の本発明によれば、内壁及び外壁にはそれぞれ車体前後方向に延びる稜線が設けられている。これにより、微小ラップ衝突した際にタイヤから連結部材に入力された荷重に対して反力が増す。

請求項６記載の本発明によれば、タイヤから入力された荷重はリンフォースに設けられた稜線を介して第１の補強部材に伝達される。

以上説明したように、請求項１記載の本発明に係る車体下部構造は、微小ラップ衝突した際にタイヤと連結部材とが干渉した場合に、ロッカの変形量を抑制することができるという優れた効果を有する。

請求項２記載の本発明に係る車体下部構造は、微小ラップ衝突した際の衝突荷重を分散させることができるという優れた効果を有する。

請求項３記載の本発明に係る車体下部構造は、部品を車体に組み付けやすくなるという優れた効果を有する。

請求項４記載の本発明に係る車体下部構造は、連結部材の剛性を向上させることができるという優れた効果を有する。

請求項５記載の本発明に係る車体下部構造は、連結部材の剛性をより向上させることができるという優れた効果を有する。

請求項６記載の本発明に係る車体下部構造は、効率よく荷重伝達することができるという優れた効果を有する。

本実施形態に係る車体下部構造が適用された車体の下部の概略構造を車体下方側から見て示す概略底面図である。図１に示される車体下部構造をフロントタイヤの車体後方側から見て示す斜視図である。図２に示される連結部材を拡大した車視図である。

以下、図１〜図３を用いて、本発明に係る車体下部構造の一実施形態について説明する。なお、各図に適宜示される矢印ＦＲは車体前方側を示しており、又矢印ＵＰは車体上方を示している。さらに、矢印ＯＵＴは車体幅方向外側を示している。

図１及び図２には、本実施形態に係る車体下部構造が示されている。車体下部１０は、キャビンの床を構成する車体フロアパネル１２を備えている。キャビンの車体前後方向前側かつ車体前部の車体幅方向両側には、左右一対のフロントサイドメンバ１４が車体前後方向を長手方向として配設されている。また、左右のフロントサイドメンバ１４には、図示しないサスペンションサポートを介してサスペンションメンバ１６が支持されている。さらに、サスペンションメンバ１６には、支軸回りに揺動可能に支持されたロアアーム１８を介して、フロントタイヤ２０が回転自在に支持されている。

さらに、上述したフロントサイドメンバ１４の車体前後方向後方側には断面略ハット形に形成されると共に、前端部が屈曲されたフロントサイドメンバリア２２が配設されている。フロントサイドメンバリア２２は、フロントサイドメンバ１４と一体となって車体フロアパネル１２の下面側に配置されている。また、フロントサイドメンバリア２２には、車体前後方向及び車体幅方向に延在する底壁２２Ａが設けられている。加えて、底壁２２Ａの車体幅方向両側端部から車体フロアパネル１２側に向かって屈曲された縦壁２２Ｂが設けられ、縦壁２２Ｂの先端部から互いに離間する方向に折り曲げられた左右一対のフランジ２２Ｃが設けられている。なお、フロントサイドメンバリア２２のフランジ２２Ｃは各々車体フロアパネル１２にスポット溶接されている。

また、上述したフロントサイドメンバリア２２の車体幅方向外側には、車体前後方向を長手方向としてロッカ２４が配設されている。ロッカ２４は、縦断面形状がそれぞれ略ハット形に形成されたロッカアウタパネル２６及びロッカインナパネル２８を含んで略矩形の閉断面構造に形成されている。さらに、ロッカインナパネル２８は縦断面視において車両上下方向下方側に延びる下側フランジ２８Ａと、下側フランジ２８Ａの上端部から車体幅方向内側に延びる下壁２８Ｂと、下壁２８Ｂの内側端部から車体上側に向かって延びる縦壁２８Ｃと、図示しない上壁と上側フランジとを含んで構成されている。また、ロッカアウタパネル２６はロッカインナパネル２８と同様に構成されている。なお、図２に示されるように、ロッカインナパネル２８の下側フランジ２８Ａと、ロッカアウタパネル２６の下側フランジ２６Ａとが、スポット溶接され互いに結合されている。

さらに、フロントサイドメンバリア２２とロッカ２４の車体前後方向前端部とが連結部材としてのトルクＢＯＸ３０によって車体幅方向に連結されている。より具体的に説明すると、図３に示されるように、トルクＢＯＸ３０は縦断面形状が車体フロアパネル１２側（車両上側）に開口された略Ｕ字状に形成されている。また、トルクＢＯＸ３０には、略矩形状に形成された底壁３０Ａが設けられている。さらに、トルクＢＯＸ３０には、底壁３０Ａから車体フロアパネル１２側に向けて立設し各々が矩形状に形成された前壁３０Ｂと後壁３０Ｃとが設けられている。加えて、底壁３０Ａの車体幅方向端部には各々内側フランジ３０Ｄ及び外側フランジ３０Ｅが設けられ、前壁３０Ｂ及び後壁３０Ｃの周縁には各々内側フランジ３０Ｆと外側フランジ３０Ｇと上側フランジ３０Ｈとがそれぞれ設けられている。また、トルクＢＯＸ３０の底壁３０Ａの内側フランジ３０Ｄがフロントサイドメンバリア２２の底壁２２Ｂとスポット溶接され、底壁３０Ａの外側フランジ３０Ｅがロッカインナパネル２８の下壁２８Ｃにスポット溶接されている。また、トルクＢＯＸ３０の前壁３０Ｂ及び後壁３０Ｃに各々設けられた内側フランジ３０Ｆがフロントサイドメンバリア２２の縦壁２２Ａにスポット溶接され、外側フランジ３０Ｇがロッカインナパネル２８の縦壁２８Ｂにスポット溶接され、更に上側フランジ３０Ｈが車体フロアパネル１２にスポット溶接されている。

ここで、車体下部１０の車体フロアパネル１２の下面には、フロントサイドメンバリア２２とロッカ２４との間に第１の補強部材３２及び第２の補強部材３４から成る荷重伝達部材３５が配設されている。より詳細に説明すると、第１の補強部材３２は、トルクＢＯＸ３０の後壁３０Ｃとフロントサイドメンバリア２２の縦壁２２Ｂとを略車体前後方向に連結している。また、第１の補強部材３２の車体後方側には、第２の補強部材３４が設けられている。第２の補強部材３４は、フロントサイドメンバリア２２の縦壁２２Ｂとロッカインナパネル２８の縦壁２８Ｃとを略車体前後方向に連結している。さらに、上記第１の補強部材３２の後端部及び第２の補強部材３４の前端部が後述する接続部３６で一体となって車体平面視で略Ｖ字形状に形成されている。加えて、第１の補強部材３２及び第２の補強部材３４は、トルクＢＯＸ３０と同様に、それぞれが縦断面視で車体上方側が開放された略Ｕ字形状に形成されている。具体的には、第１の補強部材３２は底壁３２Ａ及び左右一対の縦壁３２Ｂから成る本体部３２Ｃと、本体部３２Ｃの周縁に形成されたフランジ３２Ｄ、３２Ｅ、３２Ｆとによって構成されている。同様に第２の補強部材３４は、底壁３４Ａ及び左右一対の縦壁３４Ｂから成る本体部３４Ｃと、本体部３４Ｃの周縁に形成されたフランジ３４Ｄ、３４Ｅ、３４Ｆとによって構成されている。加えて、第１の補強部材３２と第２の補強部材３４との接続部３６にはフランジ３８が設けられている。

さらに、上述した第１の補強部材３２及び第２の補強部材３４の車体下部１０への取付構造について説明すると、第１の補強部材３２及び第２の補強部材３４は車体前方側からトルクＢＯＸ３０とフロントサイドメンバリア２２とロッカ２４との３箇所でスポット溶接されている。具体的には、第１の補強部材３２のフランジ３２Ｄは、トルクＢＯＸ３０の底壁３０Ａにスポット溶接され、フランジ３２Ｅは、トルクＢＯＸ３０の後壁３２Ｃにスポット溶接され、フランジ３２Ｆは車体フロアパネル１２にスポット溶接されている。また、第２の補強部材３４のフランジ３４Ｄはロッカインナパネル２８の下壁２８Ｂにスポット溶接され、フランジ３４Ｅはロッカインナパネル２８の縦壁２８Ｃにスポット溶接され、フランジ３４Ｆは車体フロアパネル１２にスポット溶接されている。さらに、接続部３６のフランジ３８はフロントサイドメンバリア２２の底壁２２Ａにスポット溶接されている。

さらに、図３に示されるように、トルクＢＯＸ３０は中空の構成を有しており、内部にはリンフォース４０が配設されている。より具体的に説明すると、リンフォース４０は横断面が断面略コの字状に形成されており、車体幅方向に対向し各々が略矩形状に形成された外壁４０Ａ及び内壁４０Ｂと、外壁４０Ａの後端側及び内壁４０Ｂの後端側を車体幅方向に連結する連結壁４０Ｃと、を含んで構成されている。また、リンフォース４０の外壁４０Ａ及び内壁４０Ｂの周縁には、車体上下方向側及び車体前方側にそれぞれ対応するフランジ４０Ｄ、４０Ｅ、４０Ｆが設けられている。さらに、リンフォース４０の外壁４０Ａ及び内壁４０Ｂとフランジ４０Ｄ、４０Ｆとによって車体前後方向に延びる稜線４２が形成されている。加えて、フランジ４０Ｄ、４０Ｅが各々トルクＢＯＸ３０にスポット溶接されている。また、上述した車体前後方向に延びる稜線４２は車両平面視で第１の補強部材３２と直線状に配置されている。なお、微小ラップ衝突した際に、フロントタイヤ２０とリンフォース４０と第１の補強部材３２とが車体前後方向で直線状に配置されていることが好ましいが、少なくとも、リンフォース４０と第１の補強部材３２とが車体前後方向で直線状に配置されていればよい。

なお、本実施形態では、各部材を取付けるためにスポット溶接を用いたが、これに限らず、例えばレーザー溶接等、各部材を取付けることができる手法ならばすべて適用可能である。

（本実施形態の作用・効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果を説明する。
本実施形態では、車体フロアパネル１２の下側に、フロントサイドメンバ１４と一体となって車体前後方向後方に延びるフロントサイドメンバリア２２が設けられている。また、フロントサイドメンバリア２２の車体幅方向外側にはロッカ２４が配設され、フロントサイドメンバリア２２とロッカ２４とがトルクＢＯＸ３０によって車体幅方向に繋がれている。なお、ロッカ２４の車体前後方向前方側にはフロントタイヤ２０が配置されている。

ここで、微小ラップ衝突のようにフロントサイドメンバ１４の車体幅方向外側に衝突荷重が入力された場合に、衝突荷重の一部がフロントタイヤ２０からトルクＢＯＸ３０に伝わることがある。本実施形態では、トルクＢＯＸ３０の車体後方側に荷重伝達部材３５の第１の補強部材３２が設けられているため、トルクＢＯＸ３０が車体後方側から支えられる。これにより、トルクＢＯＸ３０に入力された衝突荷重は第１の補強部材３２からフロントサイドメンバリア２２に伝達されて分散される。このため、フロントサイドメンバリア２２に対するロッカ２４の変形量が少なくなる。その結果、本実施形態によれば、微小ラップ衝突した際にフロントタイヤ２０とトルクＢＯＸ３０とが干渉した場合に、ロッカの変形量を抑制することができる。

また、本実施形態では、第１の補強部材３２に加えて、第１の補強部材３２に伝わった荷重の一部がロッカ２４に伝わるように第２の補強部材３４が設けられている。これにより、第１の補強部材３２のみが設けられている場合と比べ、第１の補強部材３２に伝わった荷重を第２の補強部材３４を介してロッカ２４に分散させることができる。その結果、本実施形態によれば、微小ラップ衝突した際の衝突荷重を分散させることができる。

さらに、本実施形態では、第１の補強部材３２と第２の補強部材３４とが一体となって設けられている。これにより、第１の補強部材３２と第２の補強部材３４とを別体として設けた場合に比べ部品点数が減少する。その結果、本実施形態によれば、部品を車体に組み付けやすくなる。

加えて、本実施形態では、トルクＢＯＸ３０は中空の構成を有し、トルクＢＯＸ３０の内部にはリンフォース４０が設けられている。リンフォース４０は外壁４０Ａと内壁４０Ｂと連結壁４０Ｃとを含んで構成され、横断面形状で断面略Ｕ字状に形成されている。また、リンフォース４０の外壁４０Ａ及び内壁４０Ｂにはそれぞれ車体前後方向に延びる稜線４２が構成されている。これにより、微小ラップ衝突した際にフロントタイヤ２０からトルクＢＯＸ３０に入力された荷重に対して反力が増す。その結果、本実施形態によれば、トルクＢＯＸ３０の剛性を向上することができる。

さらに、上述した稜線４２は、第１の補強部材３２と車両平面視で直線状に設けられているため、フロントタイヤ２０から入力された荷重はリンフォース４０に設けられた稜線４２を介して第１の補強部材３２に伝達される。その結果、本実施形態によれば、効率よく衝撃荷重伝達することができる。

なお、本実施形態では、第１の補強部材３２に加えて第１の補強部材３２に伝わった荷重の一部がロッカ２４に伝わるように第２の補強部材３４が設けられているが、これに限らず、請求項１記載の発明には、第２の補強部材３４がない構成も含まれる。

また、本実施形態では、第１の補強部材３２と第２の補強部材３４とが一体となって設けられているが、これに限らず、請求項２記載の発明には、第１の補強部材３２と第２の補強部材３４とが別体となっている構成も含まれる。

さらに、本実施形態では、トルクＢＯＸ３０の内部にリンフォース４０が設けられているが、トルクＢＯＸ３０の剛性が高まる構成であればすべて適用可能である。加えて、請求項１から請求項３記載の発明には、リンフォース４０がない構成も含まれる。

また、本実施形態では、リンフォース４０には、車体前後方向に延びる稜線４２が設けられているが、微小ラップ衝突した際にタイヤから連結部材３０に入力された荷重に対して反力が増す構成であればすべて適用可能である。さらに、請求項４記載の発明には、稜線４２がない構成も含まれる。

さらに、本実施形態では、稜線４２は、第１の補強部材３２と車両平面視で同一直線状に設けられているが、衝突荷重が効率よく第１の補強部材３２に伝達される構成であればすべて適用可能である。加えて、請求項５記載の発明には、稜線４２と第１の補強部材３２とが車両平面視で直線状に設けられていない構成も含まれる。

１４フロントサイドメンバ
１２車体フロアパネル
２２フロントサイドメンバリア
２０フロントタイヤ
２４ロッカ
３０トルクＢＯＸ（連結部材）
３２第１の補強部材
３４第２の補強部材
４０リンフォース
４０Ａ外壁
４０Ｂ内壁
４０Ｃ連結壁
４０Ｄ、４０Ｆフランジ
４２稜線

Claims

車体前後方向を長手方向として配置され、フロントサイドメンバの車体後方側かつ車体フロアの下面側に配置されたフロントサイドメンバリアと、
前記フロントサイドメンバリアの車体幅方向外側に設けられ、車体前後方向に沿って延在すると共にフロントタイヤの車体前後方向後方側に配設されたロッカと、
前記ロッカの前端部と前記フロントサイドメンバリアとを車体幅方向に連結する連結部材と、
を備えた車体下部構造において、
前記フロントサイドメンバリアの前記連結部材よりも車体後方側と前記連結部材とが第１の補強部材によって連結されていることを特徴とする車体下部構造。
前記第１の補強部材に伝わった荷重の一部が前記ロッカに伝わるように前記ロッカと前記フロントサイドメンバリアとの間に第２の補強部材が設けられたことを特徴とする請求項１記載の車体下部構造。
前記第１の補強部材と前記第２の補強部材とが一体となって設けられたことを特徴とする請求項２記載の車体下部構造。
前記連結部材の内部にリンフォースが設けられたことを特徴とする請求項１から請求項３記載のいずれか一項に記載された車体下部構造。
前記リンフォースは、車体幅方向に各々対向する内壁及び外壁と、前記内壁と前記外壁とを車体幅方向に連結する連結壁と、を含んで構成され、前記内壁及び前記外壁のそれぞれの上端部に設けられたフランジとで形成され車両前後方向に延びる稜線が設けられたことを特徴とする請求項４記載の車体下部構造。
前記稜線と前記第１の補強部材とが車体平面視で直線上に配設されたことを特徴とする請求項５記載の車体下部構造。