JP2019503922A

JP2019503922A - 長手ビームと下方側シル部品との間に補強要素を備えた車両下部構造

Info

Publication number: JP2019503922A
Application number: JP2018530156A
Authority: JP
Inventors: ビオー，イバン; アルノテュ，フロリアン
Original assignee: アルセロールミタル
Priority date: 2015-12-09
Filing date: 2016-12-09
Publication date: 2019-02-14
Also published as: EP3386847B1; ZA201803109B; US20190217902A1; BR112018010890A8; BR112018010890B1; PL3386847T3; HUE049731T2; CA3006324C; CA3006324A1; KR20230152774A; WO2017097424A2; KR20180090810A; EP3386847A2; MX2018006981A; WO2017097424A3; RU2018120530A3; RU2018120530A; RU2718204C2; BR112018010890A2; MA43420B1

Abstract

車両下部構造が、フロアパネル（１）と、前記フロアパネル（１）の下で車両の長手方向に延びる少なくとも１つの長手ビーム（２）と、フロアパネル（１）に隣接して長手方向に延びる少なくとも１つの下方側シル部品（４）と、を備え、車両下部構造が、横断方向に、長手方向に対してほぼ垂直に延びる少なくとも１つの補強要素（６）をさらに備え、前記補強要素（６）が、フロアパネル（１）の下で延びるとともに、その横断方向の一方の端部で、長手ビーム（２）に取り付けられ、その横断方向の他方の端部で下方側シル部品（４）に取り付けられている。補強要素（６）は、１２００ＭＰａ以上の引張強度を有するプレス硬化鋼部品で形成されている。

Description

本発明は、フロアパネルと、前記フロアパネルの下で車両の長手方向に延びる少なくとも１つの長手ビームと、フロアパネルに隣接して長手方向に延びる少なくとも１つの下方側シル部品と、を備えた車両下部構造であって、車両下部構造が、横断方向に、長手方向に対してほぼ垂直に延びる少なくとも１つの補強要素をさらに備え、前記補強要素が、フロアパネルの下で延びるとともに、その横断方向の一方の端部で長手ビームに取り付けられ、その横断方向の他方の端部で下方側シル部品に取り付けられている、車両下部構造に関する。

本発明は、そのような下部構造を備えた車両本体にも関する。

慣習的に、車両のフロアを形成する車両下部構造は、車両の乗員室内へのあらゆる種類の侵入を制限することにより、衝撃が生じる際、特に、側方の衝撃または前方の衝撃が生じる際に、車両の乗員を保護するように配置されている。

このため、下部構造は、フロア下の長手ビームなどの構造的長手要素間に横断方向に配置された補強要素を備えている。このアセンブリは、衝撃が生じる際に、車両の区画の変形を防止するとともに、フロアパネルの完全な状態を維持し、それにより、車両の乗員を保護するように配置されている。

この配置が側方の衝撃、すなわち、横断方向に生じる衝撃の場合、および、完全に前方の衝撃、すなわち、車両の前方または後方において長手方向に生じる衝撃の場合に有効である場合があるが、米国の道路交通安全保険協会（ＩｎｓｕｒａｎｃｅＩｎｓｔｉｔｕｔｅｆｏｒＨｉｇｈｗａｙＳａｆｅｔｙ）によって規定された、「スモールオーバラップ衝突（ｓｍａｌｌｏｖｅｒｌａｐｃｒａｓｈ）」と呼ばれる、車両の中心に対してオフセットした前方の衝撃の場合、リスクが残っている。そのようなスモールオーバラップ衝突の間、衝撃は、長手方向の構造要素の外側の車両の前方、すなわち、車両の、２５％以下の前方のオーバーラップする部分において、長手方向に生じる。この場合、車両の前方に設けられた通常の衝撃吸収要素は、衝撃が車両の長手ビームの前方には生じないことから、その機能を完全に実現しない。

この場合、スモールオーバラップ衝突の後の慣習的な車両下部構造の部品を、下面視および上面視でそれぞれ表す図５および図６に示すように、衝撃バリアと同じ側に位置する車両の車輪は、車両の内部に向かって回転し、車両の乗員の足が通常は置かれている位置において、フロアパネルを変形させる傾向にある。したがって、そのような衝撃により、乗員の脚に重大なダメージを生じる場合がある。

本発明の目的の１つは、スモールオーバラップ衝突の場合において、車両下部構造の挙動を向上させ、それにより、そのような衝撃の場合に、フロアパネルがほとんど変形しないように耐えるようにすることである。

このため、本発明は、１２００ＭＰａ以上の引張強度を有するプレス硬化鋼部品で形成された補強要素に関する。

下部構造のフロアパネルの下に延びる、下方側シル部品と長手ビームとの間に位置する、１２００ＭＰａ以上の引張強度を有するプレス硬化鋼部品で形成された補強要素を有することにより、長手ビームと下方側シル部品との間の横断方向の距離は、スモールオーバラップ衝突の場合に、実質的に維持することができ、これにより、長手ビームと下方側シル部品との間に延びるフロアパネルの変形を防止するか、強く低減する。したがって、この空間に受領された、車両の乗員の足が保護される。

本発明の他の有利な態様によれば、車両下部構造は、単一または任意の技術的に可能な組合せで考慮される、以下の特徴の１つまたは複数を含んでいる。

補強要素がマルテンサイト系の微細構造を有し、長手ビームおよび下方側シル部品の少なくとも１つが、完全にはマルテンサイト系ではない構造を有している。

長手ビームと下方側シル部品との両方が、完全にはマルテンサイト系ではない構造を有している。

補強要素が、フロアパネルに対してほぼ平行な平面で延びる第１のフランクと、第１のフランクに対して垂直な平面で延びる第２のフランクとを備え、前記第１のフランクと前記第２のフランクとの両方が、長手ビームを下方側シル部品に結合している。

第２のフランクが、長手方向と非ゼロの角度を形成する平面に延びる。

第１のフランクがほぼ三角形の形状を有し、前記三角形の第１の側部が長手ビームに沿って延び、前記三角形の第２の側部が長手ビームを下方側シル部品に結合し、前記三角形の第３の側部が第２のフランクに沿って延びる。

補強要素が、下方側シル部品に、前記下方側シル部品の長手方向の前方の端部において取り付けられている。

補強要素が、長手ビームおよび下方側シル部品に溶接されている。

長手ビームおよび下方側シル部品への補強要素の溶接が、抵抗スポット溶接、またはアーク溶接、またはレーザ溶接である。

プレス硬化鋼の組成が、重量％で、
０．１５％≦Ｃ≦０．５％、０．５％≦Ｍｎ≦３％、０．１％≦Ｓｉ≦１％、０．００５％≦Ｃｒ≦１％、Ｔｉ≦０．２％、Ａｌ≦０．１％、Ｓ≦０．０５％、Ｐ≦０．１％、Ｂ≦０．０１０％を含み、残りが、鉄と、加工の結果のやむを得ない不純物であるか、
０．２０％≦Ｃ≦０．２５％、１．１％≦Ｍｎ≦１．４％、０．１５％≦Ｓｉ≦０．３５％、≦Ｃｒ≦０．３０％、０．０２０％≦Ｔｉ≦０．０６０％、０．０２０％≦Ａｌ≦０．０６０％、Ｓ≦０．００５％、Ｐ≦０．０２５％、０．００２％≦Ｂ≦０．００４％を含み、残りが、鉄と、加工の結果のやむを得ない不純物であるか、
０．２４％≦Ｃ≦０．３８％、０．４０％≦Ｍｎ≦３％、０．１０％≦Ｓｉ≦０．７０％、０．０１５％≦Ａｌ≦０．０７０％、Ｃｒ≦２％、０．２５％≦Ｎｉ≦２％、０．０１５％≦Ｔｉ≦０．１０％、Ｎｂ≦０．０６０％、０．０００５％≦Ｂ≦０．００４０％、０．００３％≦Ｎ≦０．０１０％、Ｓ≦０．００５％、Ｐ≦０．０２５％、％を含み、残りが、鉄と、加工の結果のやむを得ない不純物である。

プレス硬化鋼部品がコーティングされている。

下部構造が、下方側シル部品に取り付けられ、長手方向および横断方向に対してほぼ垂直な高さ方向に延びる前方ピラーをさらに備え、前記前方ピラーが、下方側シル部品の長手方向の前端部から延びている。

下部構造が、フロアパネルと、前記フロアパネルの下で長手方向に両方が延びる左側長手ビームと右側長手ビームと、フロアパネルの両側に長手方向に延びる左側下方側シル部品と右側下方側シル部品と、左側長手ビームと左側下方側シル部品との間に延びる左側補強要素と、右側長手ビームと右側下方側シル部品との間に延びる右側補強要素と、を備え、前記左側補強要素および前記右側補強要素が、１２００ＭＰａ以上の引張強度を有するプレス硬化鋼部品で形成されている。

下部構造が、左側長手ビームと右側長手ビームとの間に延びる横断方向のビームをさらに備え、前記横断方向のビームが、左側補強要素および右側補強要素と同じ横断方向の軸に沿って延び、前記横断方向のビームが、１２００ＭＰａ以上の引張強度を有するプレス硬化鋼部品で形成されている。

本発明は、上述の車両下部構造を備えた車両本体にも関する。

本発明の他の態様および利点は、例として与えられ、添付図面を参照して成される、以下の詳細な説明を読むことによって明らかになる。

本発明の車両下部構造の一部の下方からの斜視図である。図１の車両下部構造の一部の斜視図である。図１の車両下部構造の補強要素の斜視図である。本発明の車両下部構造の一部の、より広範な斜視図である。スモールオーバラップ衝突の後の慣習的な車両下部構造の一部の下方からの図である。スモールオーバラップ衝突の後の慣習的な車両下部構造の一部の上方からの図である。スモールオーバラップ衝突の後の本発明の車両下部構造の一部の下方からの図である。スモールオーバラップ衝突の後の本発明の車両下部構造の一部の上方からの図である。

以下の説明では、「長手（ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ）」との用語は、通常の使用条件における自動車の後方−前方の方向に言及し、「横断（ｔｒａｎｓｖｅｒｓａｌ）」との用語は、通常の使用条件における自動車の左−右の方向に言及する。「後方（ｒｅａｒ）」および「前方（ｆｒｏｎｔ）」との用語は、通常の使用条件における自動車の長手方向に関して規定され、「上方（ｕｐｐｅｒ）」および「下方（ｌｏｗｅｒ）」との用語は、通常の使用条件における自動車の高さ方向に関して規定される。

図１を参照すると、フロアパネル１、少なくとも１つの長手ビーム２、少なくとも１つの下方側シル部品４、および少なくとも１つの補強要素６を備えた車両下部構造が表されている。

フロアパネル１は、車両の通常の使用条件において水平平面に概ね沿って延び、前方側８と後方側との間に長手方向に、かつ、左側１０と右側との間を横断方向に延びる。図中、簡略化のために、前方側８および左側１０のみを見ることができる。

下部構造は、長手方向および高さ方向を含む平面に関して実質的に対称であり、左側１０と右側との間のフロアパネルの中心を通っている。したがって、以下では、左側のみに関して詳細に説明され、同じ教示が右側に適用される。

フロアパネル１は、自動車のフロアを形成し、乗員室のシートおよび他の要素のためのベース構造としての役割を果たすことが意図されている。空間も、車両の乗員の足を受領するために設けられる。

長手ビーム２は、フロアパネルの側部の１つの近く、図中では左側１０の近くで、フロアパネル１の下に延びている。長手ビーム２は、長手方向に、実質的にフロアパネル１の長さ全体の下、すなわち、後方側から前方側に延び、図１に示すように、フロアパネルの前方側８を超えて延びる長手方向前端部１２を備えている。既知のように、長手ビーム２は、その前端部１２において、クラッシュボックスなどの衝撃吸収要素を介して、横断方向のバンパービームに取り付けられることにより、完全に前方からの衝撃が発生した場合に、車両の乗員を保護するための構造の一部である。図２に示すように、長手ビームは、たとえば、横断方向の平面にＵ状の断面を有し、このＵは、車両のフロアパネル１に向かって開いている。

そのような長手ビームの機能は本質的に既知であり、本明細書では詳細に説明しない。長手ビーム２は、たとえば、二相鋼などの、完全にはマルテンサイト系ではない構造を提供する鋼で形成されている。一例によれば、長手ビームは、ＥｕｒｏｎｏｒｍＨＣＴ５９０Ｘ、ＨＣＴ９８０Ｘ、またはＨＣＴ９８０ＸＧによってそれぞれ規定されるＤｕａｌＰｈａｓｅ６００またはＤｕａｌＰｈａｓｅ９８０で形成される。これら材料は、車両の重量の低減を可能にしつつ、その高いひずみ硬化能力に起因した、降伏強さおよび良好なエネルギ吸収能力など、十分な機械的特性を有している。

図４に示す実施形態によれば、下部構造は、フロアパネル１の左側１０の近位かつ平行に延びる左側長手ビーム２と、フロアパネルの右側の近位かつ平行に延びる右側長手ビーム２とを備えている。

下方側シル部品４は、フロアパネルの側部の外で長手方向に延びている。すなわち、フロアパネルの一方側に沿うが、前記フロアパネル１の外側で延びる。下方側シル部品４は、したがって、長手ビームに対して実質的に平行で、フロアパネル１に隣接している。下方側シル部品は、長手方向の後端部と長手方向の前端部１４との間に延びている。後端部と前端部１４とは、たとえば、実質的に反対側か、横断方向において、フロアパネルの後方側と前方側との近位に位置している。下方側シル部品４は、たとえば、二相鋼などの、完全にはマルテンサイト系ではない構造を提供する鋼で形成されている。一例によれば、長手ビームは、ＥｕｒｏｎｏｒｍＨＣＴ５９０Ｘ、ＨＣＴ９８０Ｘ、またはＨＣＴ９８０ＸＧによってそれぞれ規定されるＤｕａｌＰｈａｓｅ６００またはＤｕａｌＰｈａｓｅ９８０で形成される。これら材料は、車両の重量の低減を可能にしつつ、その高いひずみ硬化能力に起因した、降伏強さおよび良好なエネルギ吸収能力など、十分な機械的特性を有している。

下方側シル部品４は、車両の下方側シルの内側部品であり、既知のように、車両のドアリングの下方部分である。ドアリングは、車両のドアの１つを受領するように配置されたフレームを形成している。したがって、下方側シル部品４は、外側の下方側シル部品１６に組み付けられて、下方側シルを形成する。内側および外側により、下方側シル部品４が、車両の内部に向かって延び、一方、外側下方側シル部品１６が、車両の外側に向けて曲げられていることが意味される。外側下方側シル部品１６は、たとえば、１２００ＭＰａ以上の引張強度を有するプレス硬化鋼部品である。そのような高い機械的特性により、このシル部品を、ドアリングなどの補強構造を形成するための適切な部品としている。

そのような鋼の組成には、たとえば、重量％で、０．１５％≦Ｃ≦０．５％、０．５％≦Ｍｎ≦３％、０．１％≦Ｓｉ≦１％、０．００５％≦Ｃｒ≦１％、Ｔｉ≦０．２％、Ａｌ≦０．１％、Ｓ≦０．０５％、Ｐ≦０．１％、Ｂ≦０．０１０％が含まれ得、残りは、鉄と、加工の結果のやむを得ない不純物である。

別の好ましい実施形態によれば、鋼の組成には、たとえば、重量％で、０．２０％≦Ｃ≦０．２５％、１．１％≦Ｍｎ≦１．４％、０．１５％≦Ｓｉ≦０．３５％、≦Ｃｒ≦０．３０％、０．０２０％≦Ｔｉ≦０．０６０％、０．０２０％≦Ａｌ≦０．０６０％、Ｓ≦０．００５％、Ｐ≦０．０２５％、０．００２％≦Ｂ≦０．００４％が含まれ、残りは、鉄と、加工の結果のやむを得ない不純物である。この組成のレンジにより、プレス硬化部品の引張強度は、１３００ＭＰａから１６５０ＭＰａの間に含まれている。

別の好ましい実施形態によれば、鋼の組成には、たとえば、重量％で、０．２４％≦Ｃ≦０．３８％、０．４０％≦Ｍｎ≦３％、０．１０％≦Ｓｉ≦０．７０％、０．０１５％≦Ａｌ≦０．０７０％、Ｃｒ≦２％、０．２５％≦Ｎｉ≦２％、０．０１５％≦Ｔｉ≦０．１０％、Ｎｂ≦０．０６０％、０．０００５％≦Ｂ≦０．００４０％、０．００３％≦Ｎ≦０．０１０％、Ｓ≦０．００５％、Ｐ≦０．０２５％、％が含まれ、残りは、鉄と、加工の結果のやむを得ない不純物である。この組成のレンジにより、プレス硬化部品の引張強度は、１８００ＭＰａより高くなっている。

そのような鋼は非常に高い機械的特性を有しており、これにより、このシル部品を、ドアリングなどの補強構造を形成するための適切な部品としている。

下方側シル部品４は、図２に示すように、たとえば、横断方向にＵ形状の断面を有し、Ｕは、外側下方側シル部品１６に向かって開いている。すなわち、車両の外部に向かって開いている。外側下方側シル部品１６は、図１に示すように、このプロファイルを閉じるように配置されている。下方側シル部品４と外側下方側シル部品１６とは、たとえば、ともに溶接されて、本質的に既知であるように、下方側シルを形成する。そのような下方側シルの機能は本質的に既知であり、本明細書では詳細に説明しない。

図１に示すように、前方ピラー１８は、下方側シルの前端部１４から高さ方向に延びている。既知であるように、前方ピラー１８も、ドアリングの一部を形成し、車両の前方部分のための支持部としての役割を果たす。前方ピラー１８は、ともに組み立てられて、前方ピラーを形成する、内側前方ピラー部１９（図２に示す）と、外側前方ピラー部とで形成されている。前方ピラーは、たとえば、１２００ＭＰａ以上の引張強度を有するプレス硬化鋼部品で形成されている。そのような高い機械的特性により、このシル部品を、ドアリングなどの補強構造を形成するための適切な部品としている。

別の好ましい実施形態によれば、鋼の組成には、たとえば、重量％で、０．２４％≦Ｃ≦０．３８％、０．４０％≦Ｍｎ≦３％、０．１０％≦Ｓｉ≦０．７０％、０．０１５％≦Ａｌ≦０．０７０％、Ｃｒ≦２％、０．２５％≦Ｎｉ≦２％、０．０１５％≦Ｔｉ≦０．１０％、Ｎｂ≦０．０６０％、０．０００５％≦Ｂ≦０．００４０％、０．００３％≦Ｎ≦０．０１０％、Ｓ≦０．００５％、Ｐ≦０．０２５％、％が含まれ、残りは、鉄と、加工の結果のやむを得ない不純物である。この組成のレンジにより、プレス硬化部品の引張強度は、１８００ＭＰａより高くなっている。図４に示す実施形態によれば、下部構造は、フロアパネル１の左側１０の隣かつ平行に延びる左側下方側シル部品４と、フロアパネルの右側の隣かつ平行に延びる右側下方側シル部品４とを備えている。

長手ビーム２と下方側シル部品４とは、長手ビームと下方側シル部品４との間に横断方向に延びる補強要素６によって互いに接続されている。

より具体的には、補強要素６は、下方側シル部品４の前端部１４と、図２に示すように、横断方向に、前端部１４の反対側に延びる長手ビーム２の一部との間に延びている。

補強要素６は、フロアパネル１に対してほぼ並行に延びる第１のフランク２０と、この第１のフランク２０からフロアパネルに向かって延びる第２のフランク２２とを備えている。換言すると、第１のフランク２０は、長手方向および横断方向を含む平面、すなわち、車両の通常の使用における水平平面で延びている。第２のフランク２２は、第１のフランク２０に対してほぼ垂直に延びており、第１のフランクと第２のフランクとの各々が、長手ビーム２と下方側シル部品４との間に延びている。

第１のフランクは、ほぼ三角形の形状を有し、第１の側部２４が長手ビーム２に沿って延び、第２の側部２６が、長手ビーム２と下方側シル部品４との間に横断方向に延び、第３の側部２８が、第１の側部２４の前端部を第２の側部２６に結合するとともに、長手ビーム２と下方側シル部品４との間に延びており、第２のフランク２２が、前記第３の側部２８から延び、第１のフランク２０の第３の側部２８が、やはり第２のフランクの側部であることを意味している。

第２のフランク２２は、長手方向と非ゼロの角度を形成する平面に実質的に延びており、第２のフランクが、第２のフランク２２が横断方向および長手方向に延びるように、長手ビーム２と下方側シル部品４との間で傾斜して延びていることを意味している。図に示す実施形態によれば、第２のフランク２２は、単一の平面には延びておらず、長手ビーム２と下方側シル部品４との間でわずかに弓状になっている場合がある。

さらに、第２のフランク２２は、平坦ではなく、スタンプされたリブを備えている。これらリブにより、補強要素６の高さ方向に沿う、要求される剛性が確実になっている。

第２のフランク２２は、第１のフランクの第１の側部２４の前端部から延びる第１の側部３２と、下方側シル部品４と接触している、第１のフランクの第２の側部２６の端部から延びる第２の側部３４との間に延びている。第１のフランク２０の第３の側部２８は、第２のフランク２２の第１の側部３２と第２の側部３４とを結合し、第２のフランクの下方側を形成している。第２のフランク２２は、下方側と上方側３６との間に延びており、下方側との反対側で、やはり、第２のフランクの第１の側部３２と第２の側部３４との間で延びている。

第１のフランク２０と第２のフランク２２との各々は、長手ビーム２および下方側シル部品４に対して適用されて、次いで説明されるように、これら部品と組立て表面を形成するように配置された組立て用縁部３８を備えている。

図に示す実施形態によれば、第１のフランク２０は、補強要素６を車両のクレードルに組み付けるための固定穴３２を備えている。

補強要素６は、１２００ＭＰａ以上の引張強度を有するプレス硬化鋼部品で形成されている。この材料により、マルテンサイト系の微細構造が提供される。

プレス硬化鋼の組成には、たとえば、重量％で、０．１５％≦Ｃ≦０．５％、０．５％≦Ｍｎ≦３％、０．１％≦Ｓｉ≦１％、０．００５％≦Ｃｒ≦１％、Ｔｉ≦０．２％、Ａｌ≦０．１％、Ｓ≦０．０５％、Ｐ≦０．１％、Ｂ≦０．０１０％が含まれ、残りは、鉄と、加工の結果のやむを得ない不純物である。

別の好ましい実施形態によれば、鋼の組成には、たとえば、重量％で、０．２４％≦Ｃ≦０．３８％、０．４０％≦Ｍｎ≦３％、０．１０％≦Ｓｉ≦０．７０％、０．０１５％≦Ａｌ≦０．０７０％、Ｃｒ≦２％、０．２５％≦Ｎｉ≦２％、０．０１５％≦Ｔｉ≦０．１０％、Ｎｂ≦０．０６０％、０．０００５％≦Ｂ≦０．００４０％、０．００３％≦Ｎ≦０．０１０％、Ｓ≦０．００５％、Ｐ≦０．０２５％、％が含まれ、残りは、鉄と、加工の結果のやむを得ない不純物である。この組成のレンジにより、プレス硬化部品の引張強度は、１８００ＭＰａより高くなっている。鋼は、コーティング、たとえば、溶融メッキ、電着、真空メッキなどの任意の適切な処理により、合金化電気亜鉛メッキまたは亜鉛メッキ処理される場合がある。

マルテンサイト系の微細構造により、鋼の構造が、熱間スタンプの後に、９５％を超える部分がマルテンサイトで形成されていることを意味する。補強要素６は、単一の操作で、熱間スタンプがされて、第１のフランク２０および第２のフランク２２を形成する、平坦なブランクから形成されている。

得られた補強要素６は、非常に高い引張強度を有しており、これにより、補強要素６を変形に対して特に強くしている。

上述の補強要素６は、第１のフランク２０の第１の側部２４および第２のフランク２２の第１の側部３２によって形成された、その横断方向の端部の１つにより、長手ビーム２に取り付けられるとともに、第１のフランク２０の第２の側部２６の端部と、第２のフランク２２の第２の側部３４とによって形成された、その横断方向の端部の他方により、下方側シル部品４に取り付けられている。図２に示す実施形態によれば、内側前方ピラー部品１９の一部も、第２の側部３４に取り付けられており、補強要素と外側下方側シル部品１６との間に延びている。したがって、下方側シルと、前方ピラー１８と、補強要素６との間の交差部は、特に強固である。

補強要素６の横断方向の端部は、溶接により、長手ビーム２および下方側シル部品４に取り付けられている。この溶接は、補強要素６の組立て用縁部３８を、長手ビーム２および下方側シル部品４に対し、抵抗スポット溶接、アーク溶接、またはレーザ溶接することによって実施することができる。

図４に示す実施形態によれば、下側本体構造は、左側長手ビーム２を左側下方側シル部品４に結合する左側補強要素６と、右側長手ビーム２を右側下方側シル部品４に結合する右側補強要素６とを備えている。

この実施形態によれば、横断方向のビーム４０は、左側長手ビーム２と右側長手ビーム２との間に延びている。横断方向のビーム４０は、左側補強要素６および右側補強要素６と同じ横断方向の軸に沿って延びており、横断方向のビーム４０の横断方向の端部が、左側長手ビーム２および右側長手ビーム２に取り付けられた左側補強要素６および右側補強要素６の横断方向の端部と向かい合って延びていることを意味している。横断方向のビーム４０は、たとえば、１２００ＭＰａ以上の引張強度を有するプレス硬化鋼部品で形成されている。

車両の通常の使用時には、補強要素（複数の場合もある）は、長手ビーム２に対して下方側シルの横断方向および長手方向の向きを維持するため、ならびに、下部本体構造の結合を維持するために、ねじれに抗する機能を有している。この機能に関し、補強要素６は、トーションボックスとも呼ばれる場合がある。

スモールオーバラップ衝突の場合における補強要素（複数の場合もある）６の機能を、ここで、図５から図８を参照して説明する。

図５と図６とは、スモールオーバラップ衝突の後の慣習的な車両下部構造を、下方と上方とからそれぞれ示している。図７と図８とは、スモールオーバラップ衝突の後の本発明の車両下部構造を、下方と上方とからそれぞれ示している。

スモールオーバラップ衝突の場合では、前方ピラー１８の前方において延びる車両の車輪４２が、車両の後方および内側に向かって回転する傾向にある。

図５と図７とを比較することで見ることができるように、本発明により、乗員室内への侵入を強く制限することが可能になっている。むしろ、慣習的な下部構造の場合、車輪４２の回転により、下方側シル部品を横断方向に押しつぶし、車両の区画に入り込んでいる。この場合、図６に示すように、乗員の足を受領するための空間４４が、やはり、下方側シルと長手ビーム２との間で押しつぶされている。このことは、乗員をひどく負傷させる場合がある。

本発明の下部構造により、補強要素６は、下方側シルが車両の区画内に入り込むことを防止し、こうして、乗員の足を受領するための空間４４の押しつぶしを強く低減している。

したがって、横断方向において長手ビーム２を下方側シル４から離している距離ｄは、維持されるか、わずかな量だけ低減される。したがって、乗員の足を受領するための空間４４は、衝突の後にその完全な状態を維持し、乗員が保護されている。

例として、横断方向において下方側シルの前端部と長手ビーム２とを分離する距離ｄは、車両の正常な状態では実質的に約２９０ｍｍである。スモールオーバラップ衝突の場合では、この距離は、慣習的な下部構造では約１６０ｍｍに低減され、一方、本発明の下部構造では、前記距離は、１ｍｍか２ｍｍから低減される、すなわち、約２８８ｍｍである。

したがって、本発明に係る補強要素６の使用により、わずかにオーバーラップした衝撃の場合において、車両の挙動を大きく向上させる。

Claims

フロアパネル（１）と、前記フロアパネル（１）の下で車両の長手方向に延びる少なくとも１つの長手ビーム（２）と、フロアパネル（１）に隣接して長手方向に延びる少なくとも１つの下方側シル部品（４）と、を備えた車両下部構造にして、車両下部構造が、横断方向に、長手方向に対してほぼ垂直に延びる少なくとも１つの補強要素（６）をさらに備え、前記補強要素（６）が、フロアパネル（１）の下で延びるとともに、その横断方向の一方の端部で長手ビーム（２）に取り付けられ、その横断方向の他方の端部で下方側シル部品（４）に取り付けられている、車両下部構造であって、補強要素（６）が、１２００ＭＰａ以上の引張強度を有するプレス硬化鋼部品で形成されていることを特徴とする、車両下部構造。
補強要素（６）がマルテンサイト系の微細構造を有し、長手ビーム（２）および下方側シル部品（４）の少なくとも１つが、完全にはマルテンサイト系ではない構造を有している、請求項１に記載の車両下部構造。
長手ビーム（２）と下方側シル部品（４）との両方が、完全にはマルテンサイト系ではない構造を有している、請求項２に記載の車両下部構造。
補強要素（６）が、フロアパネル（１）に対してほぼ平行な平面で延びる第１のフランク（２０）と、第１のフランク（２０）に対して垂直な平面で延びる第２のフランク（２２）とを備え、前記第１のフランク（２０）と前記第２のフランク（２２）との両方が、長手ビーム（２）を下方側シル部品（４）に結合している、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車両下部構造。
第２のフランク（２２）が、長手方向と非ゼロの角度を形成する平面に延びる、請求項４に記載の車両下部構造。
第１のフランク（２０）がほぼ三角形の形状を有し、前記三角形の第１の側部（２４）が長手ビーム（２）に沿って延び、前記三角形の第２の側部（２６）が長手ビーム（２）を下方側シル部品（４）に結合し、前記三角形の第３の側部（２８）が第２のフランク（２２）に沿って延びる、請求項４または請求項５に記載の車両下部構造。
補強要素（６）が、下方側シル部品（４）に、前記下方側シル部品（４）の長手方向の前方の端部（１４）において取り付けられている、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の車両下部構造。
補強要素（６）が、長手ビーム（２）および下方側シル部品（４）に溶接されている、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の車両下部構造。
長手ビーム（２）および下方側シル部品（４）への補強要素（６）の溶接が、抵抗スポット溶接、またはアーク溶接、またはレーザ溶接である、請求項８に記載の車両下部構造。
プレス硬化鋼の組成が、重量％で、
０．１５％≦Ｃ≦０．５％、０．５％≦Ｍｎ≦３％、０．１％≦Ｓｉ≦１％、０．００５％≦Ｃｒ≦１％、Ｔｉ≦０．２％、Ａｌ≦０．１％、Ｓ≦０．０５％、Ｐ≦０．１％、Ｂ≦０．０１０％を含み、残りが、鉄と、加工の結果のやむを得ない不純物であるか、
０．２０％≦Ｃ≦０．２５％、１．１％≦Ｍｎ≦１．４％、０．１５％≦Ｓｉ≦０．３５％、≦Ｃｒ≦０．３０％、０．０２０％≦Ｔｉ≦０．０６０％、０．０２０％≦Ａｌ≦０．０６０％、Ｓ≦０．００５％、Ｐ≦０．０２５％、０．００２％≦Ｂ≦０．００４％を含み、残りが、鉄と、加工の結果のやむを得ない不純物であるか、
０．２４％≦Ｃ≦０．３８％、０．４０％≦Ｍｎ≦３％、０．１０％≦Ｓｉ≦０．７０％、０．０１５％≦Ａｌ≦０．０７０％、Ｃｒ≦２％、０．２５％≦Ｎｉ≦２％、０．０１５％≦Ｔｉ≦０．１０％、Ｎｂ≦０．０６０％、０．０００５％≦Ｂ≦０．００４０％、０．００３％≦Ｎ≦０．０１０％、Ｓ≦０．００５％、Ｐ≦０．０２５％、％を含み、残りが、鉄と、加工の結果のやむを得ない不純物である、
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の車両下部構造。
プレス硬化鋼部品がコーティングされている、請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の車両下部構造。
下方側シル部品（４）に取り付けられ、長手方向および横断方向に対してほぼ垂直な高さ方向に延びる前方ピラー（１８）をさらに備え、前記前方ピラー（１８）が、下方側シル部品（４）の長手方向の前端部（１４）から延びている、請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の車両下部構造。
フロアパネル（１）と、前記フロアパネル（１）の下で長手方向に両方が延びる左側長手ビーム（２）と右側長手ビーム（２）と、フロアパネル（１）の両側に長手方向に延びる左側下方側シル部品（４）と右側下方側シル部品（４）と、左側長手ビーム（２）と左側下方側シル部品（４）との間に延びる左側補強要素（６）と、右側長手ビーム（２）と右側下方側シル部品（４）との間に延びる右側補強要素（６）と、を備え、前記左側補強要素（６）および前記右側補強要素（６）が、１２００ＭＰａ以上の引張強度を有するプレス硬化鋼部品で形成されている、請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の車両下部構造。
左側長手ビーム（２）と右側長手ビーム（２）との間に延びる横断方向のビーム（４０）をさらに備え、前記横断方向のビーム（４０）が、左側補強要素（６）および右側補強要素（６）と同じ横断方向の軸に沿って延び、前記横断方向のビーム（４０）が、１２００ＭＰａ以上の引張強度を有するプレス硬化鋼部品で形成されている、請求項１３に記載の車両下部構造。
請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載の車両下部構造を備えた車両本体。