JP2019014347A

JP2019014347A - 車両骨格構造

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Publication number: JP2019014347A
Application number: JP2017132163A
Authority: JP
Inventors: 滝井　俊介; Shunsuke Takii; 俊介滝井
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-07-05
Filing date: 2017-07-05
Publication date: 2019-01-31
Anticipated expiration: 2037-07-05
Also published as: EP3424803B1; JP6772975B2; CN109204577B; EP3424803A1; CN109204577A; US10640154B2; US20190009837A1

Abstract

【課題】骨格部材同士を組み付けた際における結合剛性を向上させると共に、組み付け精度を向上させる。【解決手段】車両骨格構造１８は、車両前後方向に沿って延びる左右一対のフロントサイドメンバ２０と、一対のフロントサイドメンバ２０に対して車両前後方向に隣接して配置されるダッシュクロスメンバ５０とを備えている。また、車両骨格構造１８は、ダッシュクロスメンバ５０に設けられ、フロントサイドメンバ２０側に向けて突出する突出部５２と、フロントサイドメンバ２０のダッシュクロスメンバ５０側の後端部２０Ｒが挿入され、かつダッシュクロスメンバ５０に対して接合される接合部材６０とを備えている。さらに、車両骨格構造１８は、車幅方向において突出部５２と当接された接合部材６０と、接合部材６０に挿入されたフロントサイドメンバ２０と、を突出部５２に対して締結するボルト７０とを備えている。【選択図】図２

Description

本発明は、車両骨格構造に関する。

特許文献１には、基本（フロア）モジュール、前端モジュール、ルーフモジュール、及び後部モジュールを組み合わせて形成されるボデー構造が開示されている。各モジュール同士は、それぞれ接着又は溶接により接合されている。ここで、特許文献１のようなボデー構造では、対向する骨格部材同士がフランジを介して接合されている。そして、フランジによる接合部分は結合剛性を確保する上での弱点となる場合がある。また、フランジによる接合の場合、組み付け精度を向上させることが難しい。

特表２００５−５３７１７９号公報

本発明は、骨格部材同士を組み付けた際における結合剛性を向上させると共に、組み付け精度を向上させることが可能な車両骨格構造を提供することを目的とする。

請求項１の車両骨格構造は、各々車両前後方向に沿って延びる左右一対のサイドメンバと、前記一対のサイドメンバに対して車両前後方向に隣接して配置されると共に車幅方向に延在された支持部材と、前記支持部材に設けられ、前記サイドメンバ側に向けて突出する突出部と、前記サイドメンバの前記支持部材側の端部が挿入され、かつ前記支持部材に対して接合される接合部材と、車幅方向において前記突出部と当接された前記接合部材と、前記接合部材に挿入された前記サイドメンバと、を前記突出部に対して締結するボルトと、を備えている。

請求項１の車両骨格構造では、車両の骨格部材であるサイドメンバが接合部材を介して支持部材に接合されている。ここで、本発明が車両前部の骨格構造に適用される場合、「サイドメンバ」には、フロントサイドメンバが該当する。この場合、「支持部材」としては、例えば、ダッシュクロスメンバ、ダッシュパネル、フロアサイドメンバ、又はこれらに接合される部材であって、フロントサイドメンバを支持する部材が該当する。この支持部材にはサイドメンバ側（フロントサイドメンバの場合は、車両前方側）に向けて突出する突出部が設けられており、サイドメンバが挿入された接合部材が突出部に対して車幅方向において当接されている。そして、サイドメンバ及び接合部材は、突出部に対してボルトにより締結されている。

請求項１の車両骨格構造によれば、せん断方向（車幅方向）において骨格部材を重ね合わせることができるため、結合剛性を向上させることができる。また、接合部材に対するサイドメンバの挿入位置を調整することができるため、骨格部材の組み付け精度を向上させることができる。

請求項２に記載の車両骨格構造では、前記支持部材は、前記突出部が突出する方向と反対方向に基部となる胴体部を備え、前記接合部材は、前記サイドメンバが挿入される挿入部と、前記挿入部から前記胴体部側に延出し、かつ前記胴体部の車幅方向側の面と当接する延出部と、を備えている。

請求項２の車両骨格構造は、接合部材を介したサイドメンバの支持部材への接合において、車幅方向における接合箇所を増やしたものである。すなわち、支持部材の突出部と接合部材とが接合される他に、支持部材における胴体部の車幅方向側の面と接合部材の延出部とが接合される。請求項２の車両骨格構造によれば、せん断方向（車幅方向）における結合剛性をさらに向上させることができる。

請求項３の車両骨格構造では、前記接合部材は、前記サイドメンバを挟む一対の板状の支持板と、前記一対の支持板の前記胴体部側の端部同士を連結する板状の連結板と、を備え、前記延出部は、前記連結板から前記胴体部側に延出する板状部である。

請求項３の車両骨格構造では、接合部材が板状の部材により形成されることを特徴としている。つまり、請求項３の車両骨格構造によれば、金属の押出し材を加工することにより接合部材を形成することができるため、製造工程数を減らし、コストを軽減させることができる。

請求項４の車両骨格構造では、前記支持部材は、アルミダイキャスト製である。

請求項４の車両前部構造によれば、アルミダイキャスト製の支持部材を採用することにより、高強度化と軽量化との両立を図ることができる。

請求項５記載の車両骨格構造では、前記サイドメンバは閉断面構造であり、前記ボルトは、前記サイドメンバの対向する内壁面にそれぞれ当接される金属製の円筒体に挿通されている。

請求項５の車両骨格構造は、ボルトの締結により圧縮力を受けるサイドメンバにおいて、圧縮力を受けるボルトの挿通方向の内壁面が円筒体で支持されている。請求項５の車両骨格構造によれば、閉断面構造のサイドメンバにおいて、ボルトの挿通方向の変形を抑えることができるため、せん断方向（車幅方向）における結合剛性をさらに向上させることができる。

本発明によれば、骨格部材同士を組み付けた際における結合剛性を向上させると共に、組み付け精度を向上させることができる。

第一実施形態に係る車両骨格構造を示す斜視図である。図１における接合部分の拡大図（斜視図）である。第一実施形態に係る車両骨格構造であって、フロントサイドメンバのダッシュクロスメンバへの接合前の状態を示す平面図である。第一実施形態に係る車両骨格構造であって、フロントサイドメンバのダッシュクロスメンバへの接合後の状態を示す平面図である。第一実施形態に係る車両骨格構造の正面断面図（図４のＡ−Ａ断面図）である。第二実施形態に係る車両骨格構造の正面断面図（図５に対応する断面図）である。比較例１に係る車両骨格構造を示す斜視図である。比較例２に係る車両骨格構造を示す斜視図である。比較例３に係る車両骨格構造を示す斜視図である。

〔第一実施形態〕
以下、本発明の第一実施形態に係る車両骨格構造１８について、図１〜図５を用いて説明する。なお、各図において、矢印ＦＲは車両前方を示し、矢印ＵＰは車両上方を示し、矢印ＯＵＴは車幅方向外側を示している。また、車両の前部は、基本的に左右対称に構成されているので、車両右方側を図示して説明する。

本実施形態の車両骨格構造１８が適用される車両１０は、複数の車体モジュールにより構成されている。具体的に、車両１０は、フロントモジュール１６Ａと、フロアモジュール１６Ｂと、リアモジュール（図示省略）と、ルーフモジュール（図示省略）とを含んで構成されている。図１は、車両１０の前部（以下、「車両前部１０Ｆ」とする）であって、フロントモジュール１６Ａをフロアモジュール１６Ｂに対して組み付ける前の状態を示す斜視図である。なお、図１では、フロントモジュール１６Ａ及びフロアモジュール１６Ｂを締結するボルト７０及びボルト７２は省略されている。

フロントモジュール１６Ａは、車両前部室１２を構成するモジュールであって、フロントサイドメンバ２０、バンパリインフォースメント３０、サスペンションメンバ４０、及びフロントクロスメンバ４２，４４を含んで構成されている。なお、車両前部室１２には、内燃機関が収容されるエンジンルームや、例えば電気自動車におけるモータ等の駆動源が収容される空間が含まれる。また、フロアモジュール１６Ｂは、車室１４を構成するモジュールであって、ダッシュクロスメンバ５０、ロッカ８０、フロアクロスメンバ８２、及びフロアパネル８４を含んで構成されている。ここで、本実施形態の車両骨格構造１８では、フロントモジュール１６Ａは後述する接合部材６０を介して、フロアモジュール１６Ｂに接合される。以下、各モジュールの構造について詳述する。

（フロントモジュール）
図１に示されるように、フロントモジュール１６Ａは、一対のフロントサイドメンバ（サイドメンバ）２０と、フロントサイドメンバ２０の車両前方に接合されるバンパリインフォースメント３０と、を有している。また、フロントモジュール１６Ａは、一対のフロントサイドメンバ２０同士を接続するフロントクロスメンバ４２，４４と、フロントサイドメンバ２０の車両下方に接合されるサスペンションメンバ４０と、を有している。

フロントサイドメンバ２０は、車幅方向左右に、対に設けられた骨格部材である。フロントサイドメンバ２０は、車両前後方向に沿って延在しており、車両１０の幅方向中央に対して対称に設けられている。フロントサイドメンバ２０は、車両前方から見た断面が車両上下方向を長手とする長方形状の閉断面とされている。閉断面構造とされたフロントサイドメンバ２０の閉断面内部には、上下に分割するようにリブ２２（図２参照）が設けられている。また、フロントサイドメンバ２０の車両後方の端部（以下、「後端部２０Ｒ」とする）には、貫通孔２４が車両上下方向に並んで形成されている（図５参照）。この貫通孔２４は、後述するボルト７０を通すためのものである。

フロントサイドメンバ２０の車両前方の端部付近は、車両後方側の一般部２０Ａよりも車両前後方向の荷重に対する強度が低く設定された低強度部２０Ｂとされている。低強度部２０Ｂの設け方としては、例えば、フロントサイドメンバ２０の一般部２０Ａとは別体として形成されたクラッシュボックスを一般部２０Ａの車両前方側に接合する方法などが採用される。フロントサイドメンバ２０の後端部２０Ｒは、後述する接合部材６０を介して、ダッシュクロスメンバ５０に接合されている。フロントサイドメンバ２０は、前面衝突時、長手方向に圧縮されることで衝突エネルギを吸収するように機能する。

左右一対のフロントサイドメンバ２０の車両前方側には、一対のフロントサイドメンバ２０を連結するように、車幅方向に沿って延びるバンパリインフォースメント３０が設けられている。バンパリインフォースメント３０は、車幅方向外側に向かうに従い車両後方へ変位するように、車両平面視で弓形状に形成されている。そして、バンパリインフォースメント３０の車両前方側には、例えば、樹脂発泡体からなるアブソーバ（図示省略）が配置され、さらに当該アブソーバを覆うように車両の意匠面を成すバンパカバー（図示省略）が配置される。

左右一対のフロントサイドメンバ２０の車両下方側には、左右一対のサスペンションアーム（図示省略）を支持するサスペンションメンバ４０が設けられている。サスペンションメンバ４０は、左右一対のフロントサイドメンバ２０に対して車両下方側から接合されている。

左右一対のフロントサイドメンバ２０の間には、フロントクロスメンバ４２，４４が設けられている。フロントクロスメンバ４２，４４は、一対のフロントサイドメンバ２０同士を車幅方向に沿って連結しており、その長手方向を車幅方向と平行な方向に向けている。フロントクロスメンバ４２，４４は、フロントサイドメンバ２０に対して例えば溶接により結合されている。

（フロアモジュール）
図１に示されるように、フロアモジュール１６Ｂは、車幅方向に延在するダッシュクロスメンバ５０と、ダッシュクロスメンバ５０の車幅方向両端から車両後方に向けて延出する一対のロッカ８０と、を有している。また、フロアモジュール１６Ｂは、一対のロッカ８０同士を接続する複数のフロアクロスメンバ８２と、ダッシュクロスメンバ５０及びフロアクロスメンバ８２による囲み部分（開口部分）を覆うフロアパネル８４と、を有している。ここで、フロアクロスメンバ８２は、一対のロッカ８０同士を車幅方向に沿って連結しており、その長手方向を車幅方向と平行な方向に向けている。複数のフロアクロスメンバ８２は、ロッカ８０に対して例えば溶接により結合されている。

ダッシュクロスメンバ５０は、フロントサイドメンバ２０を支持する支持部材であって、アルミダイキャスト製の骨格部材、又はアルミダイキャストと押出し材との複合による骨格部材である。ダッシュクロスメンバ５０は、車幅方向に延在する胴体部５４と、胴体部５４から車両前方側に向けて突出する一対の突出部５２を有する。換言すると、胴体部５４は、突出部５２の車両後方側に配置された基部とされている。

胴体部５４は、平面視において車幅方向の端部を除く領域が車両前方に向けて突出しており、段差が形成されている。また、この段差の車幅方向外側の面は側面部５４Ａとして形成されている。この側面部５４Ａには、一対のねじ穴５８が車両上下方向に並んで形成されている。このねじ穴５８は、後述するボルト７２が螺合されるものである（図２参照）。一方、突出部５２は、胴体部５４の車幅方向両端（側面部５４Ａ）よりもやや内側に設けられた一対の板状部である。突出部５２の車幅方向外側の面から内側の面にかけて一対のねじ孔５６が車両上下方向に並んで形成されている。このねじ孔５６は、後述するボルト７０が螺合されるものである（図２参照）。

（接合部材）
接合部材６０は、フロントモジュール１６Ａとフロアモジュール１６Ｂとを接合する、詳しくは、フロントサイドメンバ２０とダッシュクロスメンバ５０とを接合する部材である。図２及び図３に接合部材６０の拡大図を示す。接合部材６０は、フロントサイドメンバ２０を挟む一対の板状の支持板６０Ａと、一対の支持板６０Ａの車両後方の端部同士を連結する板状の連結板６０Ｂと、連結板６０Ｂから車両後方側に延出する板状の延出部である延出板６０Ｃと、を有している。接合部材６０は、平面視においてｈ字状の断面を有するアルミニウムの押出し材を切断することにより形成されている。

ここで、一対の支持板６０Ａ及び連結板６０Ｂで囲まれた部分は、フロントサイドメンバ２０の後端部２０Ｒが挿入される挿入部６２として形成されている。対向する支持板６０Ａの間の距離は、フロントサイドメンバ２０の幅（車幅方向の寸法）と同じか若干広めに設定されている。したがって、挿入部６２は、フロントサイドメンバ２０の後端部２０Ｒを車両前方から挿入することが可能とされている。

一対の支持板６０Ａにはそれぞれ挿通孔６４が車両上下方向に並んで形成されている（図１及び図５参照）。この挿通孔６４は、後述するボルト７０を通すためのものである。そして、上下の挿通孔６４の中心間距離は、フロントサイドメンバ２０に形成された一対の貫通孔２４の中心間距離、及びダッシュクロスメンバ５０に形成された一対のねじ孔５６の中心間距離に等しい。

また、延出板６０Ｃには挿通孔６６が車両上下方向に並んで形成されている（図１参照）。この挿通孔６６は、後述するボルト７２を通すためのものである。そして、上下の挿通孔６６の中心間距離は、ダッシュクロスメンバ５０に形成された一対のねじ穴５８の中心間距離に等しい。

ここで、図２及び図４に示されるように、接合部材６０がダッシュクロスメンバ５０に接合されると、車幅方向内側の支持板６０Ａは突出部５２の車幅方向外側の面に当接され、延出板６０Ｃは側面部５４Ａに当接される。このとき支持板６０Ａ側では、車幅方向において、挿通孔６４、貫通孔２４及びねじ孔５６の位置が一致する（図５参照）。したがって、挿通孔６４及び貫通孔２４を通したボルト７０をねじ孔５６に螺合させることができる。また、延出板６０Ｃ側では、挿通孔６６及びねじ穴５８の位置が一致する。したがって、挿通孔６６を通したボルト７２をねじ穴５８に螺合させることができる。

また、接合部材６０はフロントサイドメンバ２０と溶接により固定されている。具体的には、図４及び図５に示されるように、フロントサイドメンバ２０と接合部材６０との境界部分に対してアーク溶接が施されている。ここで、支持板６０Ａの車両前方側の面とフロントサイドメンバ２０の側面（車幅方向両側の面）との角部にはアーク溶接による溶接部Ｔ１が形成されている（図４参照）。また、支持板６０Ａの内側（フロントサイドメンバ２０側）の面とフロントサイドメンバ２０の上下面（車両上方側及び下方側の面）との角部にはアーク溶接による溶接部Ｔ２が形成されている。

（車両モジュールの組立工程）
次に、フロントモジュール１６Ａとフロアモジュール１６Ｂとの組立工程、具体的には、フロントサイドメンバ２０が、接合部材６０を介してダッシュクロスメンバ５０に接合される工程について説明する。

まず、図１及び図３に示されるように、一対のフロントサイドメンバ２０がそれぞれ接合部材６０に挿入される。すなわち、左右のフロントサイドメンバ２０それぞれにおいて、後端部２０Ｒが一対の支持板６０Ａ及び連結板６０Ｂにより形成された挿入部６２内に設置される。このとき、延出板６０Ｃが車幅方向外側に位置するように設置する。このとき、フロントサイドメンバ２０のダッシュクロスメンバ５０に対する位置が設計値となるように、挿入部６２におけるフロントサイドメンバ２０の挿入位置を調整することができる。これにより、フロントモジュール１６Ａとフロアモジュール１６Ｂとの位置が設計値どおりに調整される。そして、フロントサイドメンバ２０と接合部材６０との境界部分に対してアーク溶接が施されることで両者は固定される（図４及び図５参照）。

次に、接合部材６０が設置されたフロントモジュール１６Ａをフロアモジュール１６Ｂに向けて移動させて、フロントサイドメンバ２０をダッシュクロスメンバ５０に接合させる。ここで、ダッシュクロスメンバ５０に接合される前の左右のフロントサイドメンバ２０間の距離Ｌ１（図３参照）は、接合された後の左右のフロントサイドメンバ２０間の距離Ｌ２（図４参照）よりも若干長めにするとよい。左右のフロントサイドメンバ２０間の距離を設計値である接合後の距離Ｌ２に予め設定すると、フロントモジュール１６Ａをフロアモジュール１６Ｂに近づけた際、フロントサイドメンバ２０の後端部２０Ｒ（接合部材６０）が突出部５２に接触し、組み付けし辛い。これに対して、左右のフロントサイドメンバ２０間の距離を距離Ｌ２よりも広い距離Ｌ１に設定することにより、図３に示されるように、接合部材６０と突出部５２との間にクリアランスＣを設けることができる。これにより、フロントモジュール１６Ａをフロアモジュール１６Ｂに近づけた際、フロントサイドメンバ２０の後端部２０Ｒ（接合部材６０）は突出部５２に接触することなく、ダッシュクロスメンバ５０との接合位置（図４参照）に移動させることができる。

そして、図４及び図５に示されるように、ボルト７０が車幅方向外側から挿通孔６４及び貫通孔２４に通され、ねじ孔５６に対して螺合される。また、ボルト７２が車幅方向外側から挿通孔６６に通され、ねじ穴５８に螺合される。ボルト７０及びボルト７２が締結されると、フロントモジュール１６Ａをフロアモジュール１６Ｂに移動させる際に設けられていたクリアランスＣ（図３参照）は０となる。以上、アーク溶接及びボルト７０及びボルト７２の締結によりフロントモジュール１６Ａとフロアモジュール１６Ｂとが接合され、車体モジュール同士の組立工程が終了する。

なお、フロントサイドメンバ２０と接合部材６０との溶接は、ボルト７０及びボルト７２の締結後に行ってもよい。この場合、ボルト７０は仮止めに留め、フロントサイドメンバ２０の位置決め後に締結させる。ここで、貫通孔２４の内径はボルト７０の外径よりも大きめであるため、フロントサイドメンバ２０はダッシュクロスメンバ５０に対して車両前後方向に移動させることができる。なお、貫通孔２４は、車両前後方向を長手とする長穴に形成されていてもよい。フロントサイドメンバ２０のダッシュクロスメンバ５０に対する位置が設計値となるように、挿入部６２におけるフロントサイドメンバ２０の挿入位置が調整される。すなわち、フロントモジュール１６Ａとフロアモジュール１６Ｂとの位置が設計値どおりに調整される。そして、挿入部６２に対するフロントサイドメンバ２０の挿入位置が調整されると、ボルト７０が締結される。さらに、フロントサイドメンバ２０と接合部材６０との境界部分に対してアーク溶接が施される。

（作用効果）
次に本実施形態の作用及び効果について比較例との対比により説明する。

まず、上述のとおり、本実施形態の車両骨格構造１８は、骨格部材であるフロントサイドメンバ２０が、接合部材６０を介してダッシュクロスメンバ５０に接合される構造である。そして、フロントサイドメンバ２０と接合部材６０とが、及び、接合部材６０とダッシュクロスメンバ５０とがそれぞれ、車幅方向において重ね合わされていることを特徴としている。

比較例１の車両骨格構造１１８は、フロントサイドメンバがフロントサイドメンバに設けられたフランジを介してダッシュパネルに対して接合される構造である。図７に示されるように、比較例１では、車両前後方向に延びるフロントサイドメンバ１２０の車両後方側にフランジ１２４が設けられている。そして、フランジ１２４がダッシュパネル１５０に対してスポット溶接により接合されることで、フロントサイドメンバ１２０はダッシュパネル１５０に対して接合される。

比較例１の車両骨格構造１１８では、フロントサイドメンバ１２０とダッシュパネル１５０との接合箇所において、車幅方向に部材が重なり合う部分がない。したがって、車両上下方向及び車幅方向の力の入力に対してはスポット溶接部のみで耐える必要がある。また、比較例１では、フランジ１２４による剛性確保が難しい。以上のことから、比較例１の車両骨格構造１１８では、結合剛性を向上させることが難しい。

比較例２の車両骨格構造２１８は、フロントサイドメンバが接合部材を介してダッシュクロスメンバに対して接合される構造である。図８に示されるように、比較例２では、車両前後方向に延在するフロントサイドメンバ２２０の車両後方側の端部に接合部材２６０が接合されている。この接合部材２６０にはフランジ状の延出板２６２が車両上下方向及び車幅方向に延出している。そして、接合部材２６０は、車幅方向に延在するダッシュクロスメンバ２５０に当接され、車両前後方向に通したボルト２７０を締結させることにより、フロントサイドメンバ２２０はダッシュクロスメンバ２５０に対して接合される。

比較例２の車両骨格構造２１８では、接合部材２６０とダッシュクロスメンバ２５０との接合箇所において、車幅方向に部材が重なり合う部分がない。したがって、車両上下方向及び車幅方向の力の入力に対してはボルト２７０のみで耐える必要がある。そのため、比較例２の車両骨格構造２１８では、結合剛性を向上させることが難しい。また、比較例２では、フロントサイドメンバ２２０を避けながらボルト２７０を車両前後方向に通す必要があるため、作業性が悪い。

比較例３の車両骨格構造３１８は、フロントサイドメンバがダッシュクロスメンバに設けられた突出部に対して挿入されることで、ダッシュクロスメンバに対して接合される構造である。図９に示されるように、比較例３では、車幅方向に延在するダッシュクロスメンバ３５０の車両前方側に車両前方に突出する角柱状の突出部３５２が形成されている。また、突出部３５２に対して車両前後方向に延在する角筒状のフロントサイドメンバ３２０の後端部３２０Ｒが挿入されている。そして、フロントサイドメンバ３２０と突出部３５２とが重なる箇所において、車両前後方向に２列、車両上下方向に２段のボルト３７０を車幅方向から締結することにより、フロントサイドメンバ３２０がダッシュクロスメンバ３５０に対して接合される。

比較例３の車両骨格構造３１８では、突出部３５２の車両前後方向の突出量を増やすことで、つまり、フロントサイドメンバ３２０の挿入量を増やすことで、結合剛性を向上させることができる。しかしながら、突出部３５２が挿入されていないフロントサイドメンバ３２０の長さが短くなることで車両１０の前面衝突時におけるクラッシュストロークが減少してしまう。また、車両骨格構造３１８を車体モジュール同士の連結に適用した場合には、次の問題が生ずる。フロントモジュール３１６Ａに設けられる左右一対のフロントサイドメンバ３２０は、フロアモジュール３１６Ｂに設けられる左右一対の突出部３５２に同時に挿入される必要がある。この場合、車幅方向におけるフロントサイドメンバ３２０同士の中心間距離と、突出部３５２同士の中心間距離との誤差を少なくしなければ、フロントサイドメンバ３２０に対して突出部３５２を同時に挿入させることはできない。したがって、フロントモジュール３１６Ａにおいて、一対のフロントサイドメンバ３２０同士の車幅方向の中心間距離にばらつきがあっても、これを吸収することは困難である。

以上のように構成される各比較例に対して、本実施形態は以下の作用効果を奏する。

比較例１及び比較例２では、フロントサイドメンバと接合対象となる部材（ダッシュパネル又はダッシュクロスメンバ）との接合箇所において、車幅方向に重複部分がない。これに対して、本実施形態では、フロントサイドメンバ２０とダッシュクロスメンバ５０との接合箇所において、接合部材６０を含めて車幅方向において重複部分がある。また、本実施形態では、フロントサイドメンバ２０が接合部材６０に対して溶接されている（図４及び図５参照）。以上、本実施形態は、車幅方向の力の入力のみならず、車両上下方向の力の入力に対しても耐えることができる。すなわち、本実施形態によれば、車幅方向において骨格部材を重ね合わせることができ、さらにボルトと溶接による接合が施されるため、結合剛性を向上させることができる。

また、比較例１及び比較例２では、フロントサイドメンバを接合対象となる部材（ダッシュパネル又はダッシュクロスメンバ）に当接させて接合させるため、車両前後方向に対する位置の調整が困難である。これに対して、本実施形態では、接合部材６０の挿入部６２に対するフロントサイドメンバ２０の挿入位置を調整することで、フロントサイドメンバ２０の車両前後方向の位置調整が可能となる。すなわち、本実施形態によれば組み付け精度を向上させることができる。

また、比較例２では、接合部材２６０とダッシュクロスメンバ２５０とが車両前後方向に重なり合う部分に対して、ボルト２７０を車両前後方向に通す必要があるが、フロントサイドメンバ２２０を避けながらボルト２７０を車両前後方向に通す必要がある。そのため、比較例２は、作業性が悪い。これに対して本実施形態では、フロントサイドメンバ２０とダッシュクロスメンバ５０との接合箇所においては、他の部材の影響を受けない車幅方向外側からボルト７０及びボルト７２を締結することができるため、作業性が向上される。

また、比較例３では、フロントサイドメンバ３２０とダッシュクロスメンバ３５０に設けられた突出部３５２とが重なる場所において、車両前後方向に２列、車両上下方向に２段のボルト３７０を車幅方向から締結している。上述のように、比較例３では、フロントサイドメンバ３２０に対する突出部３５２の挿入量を増やすことで結合剛性を確保しやすいが、クラッシュストロークが減少してしまう。一方、本実施形態では、挿入部６２においてフロントサイドメンバ２０が接合される他、挿入部６２と一体の延出板６０Ｃがダッシュクロスメンバ５０に対して接合されることでフロントサイドメンバ２０とダッシュクロスメンバ５０とが接合されている。つまり、ダッシュクロスメンバ５０と一体化される接合部材６０に対してフロントサイドメンバ２０が挿入されて接合されるのみならず、フロントサイドメンバ２０と一体化された接合部材６０が延出板６０Ｃによりダッシュクロスメンバ５０に対して接合されている。以上のことから、本実施形態では、挿入部６２に対するフロントサイドメンバ２０の挿入長さを抑えることができる。すなわち、本実施形態は、比較例３のようにフロントサイドメンバ３２０の挿入部分のみ接合される場合と比べて、フロントサイドメンバ２０の挿入長さを短くすることができるため、クラッシュストロークを確保することができる。

さらに、比較例３の車両骨格構造３１８を車体モジュール同士の連結に適用した場合、一対のフロントサイドメンバ３２０に対して一対の突出部３５２を同時に挿入させる必要があった。すなわち比較例３では、一対のフロントサイドメンバ３２０同士の車幅方向の距離にばらつきがあっても、これを吸収することは困難であった。これに対して、本実施形態では、一対のフロントサイドメンバ２０同士の車幅方向の距離にばらつきがあっても、ダッシュクロスメンバ５０に接合の際、車幅方向外側からボルト７０及びボルト７２を締結することで、距離のばらつきを吸収させることができる。なお、上述のように、ダッシュクロスメンバ５０に接合させる前の左右のフロントサイドメンバ２０間の距離Ｌ１（図３参照）を、予め、設計値である距離Ｌ２（図４参照）よりも若干長めに形成するとよい。フロントサイドメンバ２０をダッシュクロスメンバ５０に接合させる際に、フロントサイドメンバ２０の後端部２０Ｒ（接合部材６０）は、突出部５２に接触することなく、ダッシュクロスメンバ５０との接合位置（図４参照）に移動させることができるからである。

なお、上記の他、本実施形態は次の効果を有している。
すなわち、本実施形態では、接合部材６０が支持板６０Ａ、連結板６０Ｂ及び延出板６０Ｃからなる板状の部材により形成されている。具体的には、接合部材６０は、平面視においてｈ字状の断面を有するアルミニウムの押出し材を切断することにより形成されている。したがって、本実施形態によれば、接合部材６０を複数の部材から形成する場合に比べて、製造工程数を減らし、コストを軽減させることができる。

また、本実施形態のダッシュクロスメンバ５０は、アルミダイキャスト製である。すなわち、本実施形態のダッシュクロスメンバ５０によれば、高強度化と軽量化との両立を図ることができる。

〔第二実施形態〕
次に、本発明の第二実施形態に係る車両骨格構造１８Ａについて、図６を用いて説明する。なお、第一実施形態と同じ構成には同じ符号を付している。

図６に示されるように、第二実施形態に係る車両骨格構造１８Ａは、閉断面構造のフロントサイドメンバ２０におけるボルト７０の挿通部分に円筒体であるカラー２８を設けた以外、第一実施形態と構造は同じである。本実施形態において、カラー２８は金属製であって、フロントサイドメンバ２０の対向する内壁面に対してそれぞれ当接されている。閉断面構造のフロントサイドメンバ２０は、ボルト７０の締結によりボルト７０の挿通方向である車幅方向に圧縮力を受けるが、本実施形態のフロントサイドメンバ２０は、車幅方向の内壁面がカラー２８により支持されている。そして、フロントサイドメンバ２０において、ボルト７０は貫通孔２４及びカラー２８に挿通されている。

本実施形態は、第一実施形態の効果に加えて次の効果を有している。すなわち、本実施形態によれば、閉断面構造のフロントサイドメンバ２０において、ボルト７０の挿通方向（車幅方向）の変形を抑えることができるため、せん断方向（車幅方向）における結合剛性をさらに向上させることができる。

（補足）
本発明は、上述した第一実施形態及び第二実施形態の他、以下の各変形例も包含するものである。なお、本発明は、各実施形態及び各変形例をそれぞれ組み合わせた車両骨格構造としてもよい。

（変形例１）
各実施形態では、車幅方向に延在するダッシュクロスメンバ５０そのものがフロントサイドメンバ２０を支持する支持部材として機能していた。しかしこれに限らない。例えば、変形例１は、ダッシュクロスメンバ５０の車両前方側に別部材とされた支持部材を接合し、これにフロントサイドメンバ２０を接合させる構造である。なお、別部材である支持部材は、ダッシュクロスメンバに接合させる場合に限らず、ダッシュパネルや、フロアサイドメンバ等に接合させてもよい。

（変形例２）
各実施形態の接合箇所においては、図４に示されるように、車幅方向内側に突出部５２が設けられ、車幅方向外側に側面部５４Ａ及び、側面部５４Ａに当接される延出板６０Ｃが設けられていた。しかしこれに限らない。例えば、変形例２は、フロントサイドメンバ２０とダッシュクロスメンバ５０との接合箇所において、車幅方向外側に突出部５２を設け、車幅方向内側に側面部５４Ａ及び、側面部５４Ａに当接される延出板６０Ｃを設ける構造である。詳しくは、ダッシュクロスメンバ５０の車幅方向中央部に車両後方に向かう凹み部を設け、当該凹み部の車幅方向外側の面を側面部５４Ａとして形成すると共に、当該側面部５４Ａよりも車幅方向外側に突出部５２を形成するとよい。変形例２の接合部材６０は、一対の支持板６０Ａのうち、車幅方向内側の支持板６０Ａに延出板６０Ｃが配置される向きでフロントサイドメンバ２０に接合される。

（変形例３）
変形例３は、本発明の車両骨格構造をフロアモジュール１６Ｂとリアモジュール（図示省略）との接合に適用する例である。変形例３では、フロアモジュール１６Ｂの車両後方側端部に設けられた支持部材としてのクロスメンバ（図示省略）と、リアモジュールに設けられたサイドメンバであるリアサイドメンバ（図示省略）とが接合される。フロアモジュール１６Ｂとリアモジュールとの接合に適用した場合であっても、上述した各実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

１０車両
１８車両骨格構造
２０フロントサイドメンバ（サイドメンバ）
２０Ｒ後端部（端部）
２８カラー（円筒体）
５０ダッシュクロスメンバ（支持部材）
５２突出部
５４胴体部
６０接合部材
６０Ａ支持板
６０Ｂ連結板
６０Ｃ延出板（延出部）
６２挿入部
７０ボルト

Claims

各々車両前後方向に沿って延びる左右一対のサイドメンバと、
前記一対のサイドメンバに対して車両前後方向に隣接して配置されると共に車幅方向に延在された支持部材と、
前記支持部材に設けられ、前記サイドメンバ側に向けて突出する突出部と、
前記サイドメンバの前記支持部材側の端部が挿入され、かつ前記支持部材に対して接合される接合部材と、
車幅方向において前記突出部と当接された前記接合部材と、前記接合部材に挿入された前記サイドメンバと、を前記突出部に対して締結するボルトと、
を備える車両骨格構造。
前記支持部材は、
前記突出部が突出する方向と反対方向に基部となる胴体部を備え、
前記接合部材は、
前記サイドメンバが挿入される挿入部と、
前記挿入部から前記胴体部側に延出し、かつ前記胴体部の車幅方向側の面と当接する延出部と、
を備える請求項１に記載の車両骨格構造。
前記接合部材は、
前記サイドメンバを挟む一対の板状の支持板と、
前記一対の支持板の前記胴体部側の端部同士を連結する板状の連結板と、を備え、
前記延出部は、前記連結板から前記胴体部側に延出する板状部である請求項２に記載の車両骨格構造。
前記支持部材は、アルミダイキャスト製である請求項１〜３の何れか１項に記載の車両骨格構造。
前記サイドメンバは閉断面構造であり、
前記ボルトは、前記サイドメンバの対向する内壁面にそれぞれ当接される金属製の円筒体に挿通されている請求項１〜４の何れか１項に記載の車両骨格構造。