JP3604085B2 - 車体構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製造コスト及び重量を低減するのに好適な車体構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８は従来の車体構造を説明する車体の要部斜視図であり、車体１００の左右のセンタピラー１０１，１０２（向って右側のセンタピラー１０２は不図示）からそれぞれガセット１０３，１０４を延ばし、これらのガセット１０３，１０４の先端をフロアパネル１０５に設けたフロアクロスメンバ（不図示。図９で説明する。）用のスチフナ１０６の途中にそれぞれ連結した状態を示す。ここで、白抜き矢印（ｆｒｏｎｔ）は車体１００の前方を表す。（以下同様。）
【０００３】
例えば、他の車両がこの車体１００の車両に側方衝突した際に、センタピラー１０１，１０２の一方に入力した荷重をガセット１０３又はガセット１０４を介してセンタピラー１０１，１０２の他方に伝え、センタピラー１０１，１０２の変形を抑制する。
【０００４】
この場合に、フロアクロスメンバ及びスチフナ１０６に作用する過大な荷重を受けられるように、スチフナ１０６の板厚を大きくするか、あるいはガセット１０３，１０４間のスチフナ１０６に更に補強材１０７を取付ける。
【０００５】
図９は図８の９−９線断面図であり、スチフナ１０６をフロアクロスメンバ１０８に取付け、スチフナ１０６の前部上部に補強材１０７を取付けたことを示す。なお、１１１は後席のシートクッションである。
図に示す各部材の板厚については、説明の都合上、誇張した。（以下同様。）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報の技術では、補強材１０７を用いることにより、この補強材１０７をほぼスチフナ１０６に倣った形状に成形するための成形型が必要になり、型費の増加を招く。
また、スチフナ１０６の板厚ｔを大きくしたり、補強材１０７を必要とするために、車体の重量が増加する。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、車体構造を改良することで、車体の製造コスト及び重量を低減することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、左右のセンタピラーを備えた車体構造において、左右のセンタピラー同士を、ビーム本体とこのビーム本体の両端にそれぞれ取付けたガセット部とからなるクロスビームで結合し、車体のフロアパネルに且つ左右のセンタピラー間にクロスメンバを設け、クロスビームを、クロスメンバの上部前方で且つ後席のシートクッションの前部下方に配置し、クロスメンバにビーム本体を着脱自在に取付けたことを特徴とする
。
【０００９】
側方衝突時に、一方のセンタピラーへ入力した入力荷重をクロスビームを介して他方のセンタピラーで受けることができ、例えば、上記入力荷重を直接クロスメンバで受けるのを防止することができて、クロスメンバの補強が不要になる。
また、ビーム本体をクロスメンバで支持することができ、クロスビームへの入力荷重によるビーム本体の曲がりや座屈を防止することができる。更に、クロスビームの車体側への取付箇所を増やすことで、車体剛性を高めることができる。
更に、クロスビームを、クロスメンバの上部前方で且つ後席のシートクッションの前部下方に配置したことで、クロスビームが後席に着座した乗員の足元の邪魔にならず、スペースの有効利用を図ることができる。
【００１０】
請求項２は、ガセット部を、ビーム本体からセンタピラーに向って幅が広がる拡開形状にしたことを特徴とする。
センタピラーから荷重を受けるガセット部の荷重受け面の面積を大きくしてセンタピラーへの入力荷重を確実にクロスビームへ伝達することができる。
【００１１】
請求項３は、センタピラーをアウタパネルとインナパネルとからなる中空断面構造とし、このようなアウタパネルとインナパネルとの間に、且つクロスビームの延長線上に、センタピラーに入力した側方荷重をクロスビームに伝えるためにセンタピラーを補強する補強材を介在させたことを特徴とする。
【００１２】
側方衝突時の入力荷重を、一方のセンタピラーのアウタパネル、補強材、インナパネル、クロスビーム、他方のセンタピラーの順でスムーズに伝えることができる。
【００１３】
請求項４は、クロスビームを、ビーム本体の内側に取付けられた複数のカラーにそれぞれ通したボルトでクロスメンバに固定したことを特徴とする。
クロスビームを、複数のカラーにそれぞれ通したボルトでクロスメンバに固定したことにより、クロスビームの車体側への取付箇所を増やすことで、車体剛性を高めることがで
きる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る車体構造を説明する斜視図であり、車体１０は、エンジン室を形成することでエンジンを支持するとともにフロントサスペンションからの入力を支えるフロントボデー１１と、このフロントボデー１１の後方に乗員室及び荷物室の床面を形成するとともに燃料タンク、スペアタイヤ等を格納し、更にリヤサスペンションからの入力を支えるアンダボデー１２と、このアンダボデー１２の両側部から立上げることで乗員室の側面を形成するサイドボデー１３，１４と、これらのサイドボデー１３，１４の上部に渡すことで乗員室の屋根を形成するルーフ１５と、アンダボデー１２の後部に荷物室を形成するリヤボデー１６とからなる骨格構造とした部材である。
【００１５】
アンダボデー１２は、乗員室の床面になるフロントフロアパネル２１（請求項４に記載したフロアパネル）と、後席シートを支持するとともに荷物室の床面になるリヤフロアパネル２２と、これらのフロントフロアパネル２１及びリヤフロアパネル２２のそれぞれの結合部近傍に取付けたミドルフロアクロスメンバ２３（不図示。詳細は後述する。）と、このミドルフロアクロスメンバ２３を補強するためにこのミドルフロアクロスメンバ２３の前部に設けたミドルフロアクロスメンバスチフナ２４とからなる。
【００１６】
サイドボデー１３は、ドアを取付けるフロントピラー２６と、ボデー剛性を高めるためにアンダボデー１２の側部に取付けたシル２７と、ドア後端の保持とドアロックのための部品を取付けるセンタピラー２８とを備える。
サイドボデー１４は、サイドボデー１３と同様なシル３１及びセンタピラー３２を備える。
【００１７】
図２は本発明に係る車体構造の要部斜視図であり、アンダボデー１２におけるミドルフロアクロスメンバスチフナ２４の上部前方に沿わせて、且つサイドボデー１３（図１参照）のセンタピラー２８（図１参照）とサイドボデー１４のセンタピラー３２との間に本発明のクロスビーム３５を渡すことで、センタピラー２８，３２を結合したことを示す。なお、３６はリヤフロアパネル２２に設けたリヤフロアクロスメンバ、３７はリヤフロアクロスメンバ３６の後方のリヤフロアパネル２２に設けたスペアタイヤ収納凹部、３８はリヤホイールハウスである。
【００１８】
クロスビーム３５は、例えば、この車体１０を備えた車両に側方から他の車両等が衝突して、一方のセンタピラー２８（又はセンタピラー３２）に過大な荷重が入力した場合に、この荷重を他方のセンタピラー３２（又はセンタピラー２８）に伝達する部材であり、過大な荷重を他方のセンタピラー３２で受けることで、荷重入力側のセンタピラー２８（又はセンタピラー３２）の変形を抑制する。
【００１９】
図３（ａ），（ｂ）は本発明に係るクロスビームの平面図であり、（ａ）において、クロスビーム３５は、パイプ状のビーム本体４１と、このビーム本体４１の端部に取付けたガセット部４２，４２とからなる。
ビーム本体４１としては、例えば、市販の鋼管を用いれば部品コストを抑えることができ、また、例えば、アルミニウム合金の押出し材を用いれば、剛性を確保しつつ軽量にすることができる。
【００２０】
ガセット部４２は、平面視で、ビーム本体４１からセンタピラー２８又はセンタピラー３２に向って幅が広がる拡開形状にした部材である。ここでは、ガセット部４２の側面４２ａと側面４２ｂとのテーパ角をθとした。なお、４２ｃ、４２ｄはセンタピラー２８，３２に取付けるためにガセット部４２の端部に設けた取付部である。
また、ガセット部４２を、立体的に見て、四角錐の先端部を水平に切り落とした四角錐台状の閉断面形状にしてもよい。
【００２１】
（ｂ）において、クロスビーム３５を組立るには、ビーム本体４１の両端部にそれぞれガセット部４２，４２を被せ、ビーム本体４１にガセット部４２，４２を溶接する。
【００２２】
図４は図２の４−４線断面図であり、センタピラー３２へのクロスビーム３５の取付状態を示す。センタピラー２８へのクロスビーム３５の取付状態も同様であり、説明は省略する。
【００２３】
センタピラー３２は、アウタパネル４５と、この内側に配置したインナパネル４６と、これらのアウタパネル４５及びインナパネル４６のそれぞれの間に取付けたサブインナパネル４７と、このサブインナパネル４７に内側に向けてほぼ水平に取付けた補強材としてのリインフォースメント４８とからなり、インナパネル４６にＬ字状のジョイント部材５１を取付け、このジョイント部材５１の下部にナット５２，５２（一方のナット５２は不図示）を溶接した部材である。なお、５３はインナパネル４６に取付けたシートベルトアンカブラケット、５４，５４（一方は不図示）はセンタピラー３２にクロスビーム３５を取付けるためのボルト、５５はシートベルト、５７，５８はシートベルトアンカブラケット５３にシートベルト５５を取付けるためのボルト及びナットである。
【００２４】
センタピラー３２へクロスビーム３５を結合するには、クロスビーム３５の端部に設けた２つのボルト挿入穴（不図示）にそれぞれボルト５４を挿入し、これらのボルト５４，５４をセンタピラー３２のナット５２，５２にそれぞれねじ込む。
【００２５】
リインフォースメント４８は、クロスビーム３５の延長線５９上に配置した部材であり、センタピラー３２に入力した側方荷重をクロスビーム３５にスムーズに伝えるためにセンタピラー３２を補強する部材である。
【００２６】
図５はミドルフロアクロスメンバの断面図であり、（ａ）は本発明における図２の５−５線断面図であり、（ｂ）には比較例として図９を再び示した。
（ａ）において、ミドルフロアクロスメンバ２３は、車両前側にミドルフロアクロスメンバスチフナ２４を合わせて閉断面形状の構造物を形成する部材であり、これらのミドルフロアクロスメンバ２３及びミドルフロアクロスメンバスチフナ２４の一端をフロントフロアパネル２１の後端部に取付け、他端をリヤフロアパネル２２の前端部に取付ける。
上記したミドルフロアクロスメンバ２３とミドルフロアクロスメンバスチフナ２４とは、請求項４に記載したクロスメンバを構成するものである。
【００２７】
クロスビーム３５は、ビーム本体４１の内側に複数のカラー６１を取付け、このカラー６１にそれぞれボルト６２を通し、これらのボルト６２をミドルフロアクロスメンバスチフナ２４に開けた取付穴６３にそれぞれ通し、ミドルフロアクロスメンバスチフナ２４の内側に溶接したナット６４にボルト６２をそれぞれねじ込むことでミドルフロアクロスメンバスチフナ２４に取付けた部材である。なお、６５は後席のシートクッションである。
【００２８】
（ｂ）の比較例では、補強材１０７を用いるために、この補強材１０５の成形型が必要になる。
また、スチフナ１０６については、板厚を大きくするか、あるいは補強材１０７を取付けるため、車体の重量が増加する。
【００２９】
以上に述べた車体構造の作用を次に説明する。
図６は本発明に係る車体構造の作用を説明する第１作用図である。
例えば、他の車両等が側方から衝突して、センタピラー３２に白抜き矢印の方向から過大な荷重Ｆが入力すると、この荷重Ｆによってアウタパネル４５及びサブインナパネル４７が潰れてリインフォースメント４８がインナパネル４６に当たり、インナパネル４６からクロスビーム３５に黒塗り矢印のように荷重がスムーズに伝わる。
従って、他方のセンタピラー２８（図１参照）でもこの荷重を受けることができ、センタピラー３２の変形を小さくすることができる。
【００３０】
図７は本発明に係る車体構造の作用を説明する第２作用図である。
本発明のクロスビーム３５は、ミドルフロアクロスメンバスチフナ２４の上部前方、即ち、後席のシートクッション６５の前部下方のスペースに配置したものであるから、後席に着座した乗員６６の足元６７の邪魔にならず、スペースの有効利用を図ることができる。
【００３１】
以上の図１、図２及び図４で説明したように、本発明は第１に、左右のセンタピラー２８，３２を備えた車体構造において、左右のセンタピラー２８，３２同士を、ビーム本体４１とこのビーム本体４１の両端にそれぞれ取付けたガセット部４２，４２とからなるクロスビーム３５で結合したことを特徴とする。
【００３２】
側方衝突時に、一方のセンタピラー２８（又はセンタピラー３２）へ入力した入力荷重をクロスビーム３５を介して他方のセンタピラー３２（又はセンタピラー２８）で受けることができ、例えば、上記した入力荷重を直接ミドルフロアクロスメンバスチフナ２４で受けるのを防止することができ、ミドルフロアクロスメンバスチフナ２４の補強が不要になる。
【００３３】
従って、ミドルフロアクロスメンバスチフナ２４の補強用成形型を使用せずに済み、型費を抑えることができ、車体１０の製造コストを低減することができる。
また、ミドルフロアクロスメンバスチフナ２４の板厚アップや補強材追加を行わなくて済み、車体１０の重量を低減することができる。
【００３４】
本発明は第２に、図１及び図３（ａ）で説明したように、ガセット部４２を、ビーム本体４１からセンタピラー２８又はセンタピラー３２に向って幅が広がる拡開形状にしたことを特徴とする。
【００３５】
センタピラー２８，３２から荷重を受けるガセット部４２の荷重受け面の面積を大きくしてセンタピラー２８，３２への入力荷重を確実にクロスビーム３５へ伝達することができる。従って、荷重が入力した側のセンタピラー２８（又はセンタピラー３２）の他方のセンタピラー３２（又はセンタピラー２８）で確実に荷重を受けることができ、センタピラー２８（又はセンタピラー３２）の変形を抑えることができる。
【００３６】
本発明は第３に、図１、図４及び図６で説明したように、センタピラー２８，３２をアウタパネル４５とインナパネル４６とからなる中空断面構造とし、このようなアウタパネル４５とインナパネル４６との間に、且つクロスビーム３５の延長線５９上に、センタピラー２８，３２に入力した側方からの荷重Ｆをクロスビーム３５に伝えるためにセンタピラー２８，３２を補強するリインフォースメント４８を介在させたことを特徴とする。
【００３７】
側方衝突時の入力荷重を、一方のセンタピラー２８（又はセンタピラー３２）のアウタパネル４５、リインフォースメント４８、インナパネル４６、クロスビーム３５、他方のセンタピラー３２（又はセンタピラー２８）の順でスムーズに伝えることができ、センタピラー２８（又はセンタピラー３２）の変形が大きくなるのを防止することができる。
【００３８】
本発明は第４に、図１、図２及び図５（ａ）で説明したように、車体１０のフロントフロアパネル２１に且つ左右のセンタピラー２８，３２間にミドルフロアクロスメンバ２３及びミドルフロアクロスメンバスチフナ２４を設け、このミドルフロアクロスメンバスチフナ２４にビーム本体４１を固定したことを特徴とする。
【００３９】
ビーム本体４１をミドルフロアクロスメンバスチフナ２４で支持することができ、クロスビーム３５への入力荷重によるビーム本体４１の曲がりや座屈を防止することができる。また、クロスビーム３５の車体１０への取付箇所を増やすことで、車体剛性を高めることができる。
【００４０】
尚、本発明では、クロスビームをビーム本体と２つのガセット部とからなる３個の部材で構成したが、これに限らず、クロスビームを、左右に２個の部材（左右の各部材は好ましくは同形状）、又は前後に２個の部材（前後の各部材は好ましくは同一形状）で構成して、左右又は前後の各部材をミドルフロアクロスメンバスチフナに共締めしてもよいし、更に、クロスビームを１個の部材で構成してもよい。
【００４１】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１の車体構造は、左右のセンタピラー同士を、ビーム本体とこのビーム本体の両端にそれぞれ取付けたガセット部とからなるクロスビームで結合し、車体のフロアパネルに且つ左右のセンタピラー間にクロスメンバを設け、クロスビームを、クロスメンバの上部前方で且つ後席のシートクッションの前部下方に配置し、クロスメンバにビーム本体を着脱自在に取付けたので、側方衝突時に、一方のセンタピラーへ入力した入力荷重をクロスビームを介して他方のセンタピラーで受けることができ、例えば、上記した入力荷重を直接クロスメンバで受けるのを防止することができて、クロスメンバの補強が不要になる。
【００４２】
従って、クロスメンバの補強用成形型を使用せずに済み、型費を抑えることができ、車体の製造コストを低減することができる。
また、クロスメンバの板厚アップや補強材追加を行わなくて済み、車体の重量を低減することができる。
更に、ビーム本体をクロスメンバで支持することができ、クロスビームへの入力荷重によるビーム本体の曲がりや座屈を防止することができる。また更に、クロスビームの車体側への取付箇所を増やすことで、車体剛性を高めることができる。
また更に、クロスビームを、クロスメンバの上部前方で且つ後席のシートクッションの前部下方に配置したので、クロスビームが後席に着座した乗員の足元の邪魔にならず、スペースの有効利用を図ることができる。
【００４３】
請求項２の車体構造は、ガセット部を、ビーム本体からセンタピラーに向って幅が広がる拡開形状にしたので、センタピラーから荷重を受けるガセット部の荷重受け面の面積を大きくしてセンタピラーへの入力荷重を確実にクロスビームへ伝達することができ、センタピラーの変形を抑えることができる。
【００４４】
請求項３の車体構造は、センタピラーをアウタパネルとインナパネルとからなる中空断面構造とし、このようなアウタパネルとインナパネルとの間に、且つクロスビームの延長線上に補強材を介在させたので、側方衝突時の入力荷重を、一方のセンタピラーのアウタパネル、補強材、インナパネル、クロスビーム、他方のセンタピラーの順でスムーズに伝えることができる。
【００４５】
請求項４の車体構造は、クロスビームを、ビーム本体の内側に取付けられた複数のカラーにそれぞれ通したボルトでクロスメンバに固定したので、クロスビームの車体側への取付箇所を増やすことで、車体剛性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車体構造を説明する斜視図
【図２】本発明に係る車体構造の要部斜視図
【図３】本発明に係るクロスビームの平面図
【図４】図２の４−４線断面図
【図５】ミドルフロアクロスメンバの断面図
【図６】本発明に係る車体構造の作用を説明する第１作用図
【図７】本発明に係る車体構造の作用を説明する第２作用図
【図８】従来の車体構造を説明する車体の要部斜視図
【図９】図８の９−９線断面図
【符号の説明】
１０…車体、２１…フロアパネル（フロントフロアパネル）、２３，２４…クロスメンバ（ミドルフロアクロスメンバ、ミドルフロアクロスメンバスチフナ）、２８，３２…センタピラー、３５…クロスビーム、４１…ビーム本体、４２…ガセット部、４５…アウタパネル、４６…インナパネル、４８…補強材（リインフォースメント）、５９…クロスビームの延長線、６１…カラー、６２…ボルト、６５…シートクッション。
【発明の属する技術分野】
本発明は、製造コスト及び重量を低減するのに好適な車体構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８は従来の車体構造を説明する車体の要部斜視図であり、車体１００の左右のセンタピラー１０１，１０２（向って右側のセンタピラー１０２は不図示）からそれぞれガセット１０３，１０４を延ばし、これらのガセット１０３，１０４の先端をフロアパネル１０５に設けたフロアクロスメンバ（不図示。図９で説明する。）用のスチフナ１０６の途中にそれぞれ連結した状態を示す。ここで、白抜き矢印（ｆｒｏｎｔ）は車体１００の前方を表す。（以下同様。）
【０００３】
例えば、他の車両がこの車体１００の車両に側方衝突した際に、センタピラー１０１，１０２の一方に入力した荷重をガセット１０３又はガセット１０４を介してセンタピラー１０１，１０２の他方に伝え、センタピラー１０１，１０２の変形を抑制する。
【０００４】
この場合に、フロアクロスメンバ及びスチフナ１０６に作用する過大な荷重を受けられるように、スチフナ１０６の板厚を大きくするか、あるいはガセット１０３，１０４間のスチフナ１０６に更に補強材１０７を取付ける。
【０００５】
図９は図８の９−９線断面図であり、スチフナ１０６をフロアクロスメンバ１０８に取付け、スチフナ１０６の前部上部に補強材１０７を取付けたことを示す。なお、１１１は後席のシートクッションである。
図に示す各部材の板厚については、説明の都合上、誇張した。（以下同様。）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報の技術では、補強材１０７を用いることにより、この補強材１０７をほぼスチフナ１０６に倣った形状に成形するための成形型が必要になり、型費の増加を招く。
また、スチフナ１０６の板厚ｔを大きくしたり、補強材１０７を必要とするために、車体の重量が増加する。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、車体構造を改良することで、車体の製造コスト及び重量を低減することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、左右のセンタピラーを備えた車体構造において、左右のセンタピラー同士を、ビーム本体とこのビーム本体の両端にそれぞれ取付けたガセット部とからなるクロスビームで結合し、車体のフロアパネルに且つ左右のセンタピラー間にクロスメンバを設け、クロスビームを、クロスメンバの上部前方で且つ後席のシートクッションの前部下方に配置し、クロスメンバにビーム本体を着脱自在に取付けたことを特徴とする
。
【０００９】
側方衝突時に、一方のセンタピラーへ入力した入力荷重をクロスビームを介して他方のセンタピラーで受けることができ、例えば、上記入力荷重を直接クロスメンバで受けるのを防止することができて、クロスメンバの補強が不要になる。
また、ビーム本体をクロスメンバで支持することができ、クロスビームへの入力荷重によるビーム本体の曲がりや座屈を防止することができる。更に、クロスビームの車体側への取付箇所を増やすことで、車体剛性を高めることができる。
更に、クロスビームを、クロスメンバの上部前方で且つ後席のシートクッションの前部下方に配置したことで、クロスビームが後席に着座した乗員の足元の邪魔にならず、スペースの有効利用を図ることができる。
【００１０】
請求項２は、ガセット部を、ビーム本体からセンタピラーに向って幅が広がる拡開形状にしたことを特徴とする。
センタピラーから荷重を受けるガセット部の荷重受け面の面積を大きくしてセンタピラーへの入力荷重を確実にクロスビームへ伝達することができる。
【００１１】
請求項３は、センタピラーをアウタパネルとインナパネルとからなる中空断面構造とし、このようなアウタパネルとインナパネルとの間に、且つクロスビームの延長線上に、センタピラーに入力した側方荷重をクロスビームに伝えるためにセンタピラーを補強する補強材を介在させたことを特徴とする。
【００１２】
側方衝突時の入力荷重を、一方のセンタピラーのアウタパネル、補強材、インナパネル、クロスビーム、他方のセンタピラーの順でスムーズに伝えることができる。
【００１３】
請求項４は、クロスビームを、ビーム本体の内側に取付けられた複数のカラーにそれぞれ通したボルトでクロスメンバに固定したことを特徴とする。
クロスビームを、複数のカラーにそれぞれ通したボルトでクロスメンバに固定したことにより、クロスビームの車体側への取付箇所を増やすことで、車体剛性を高めることがで
きる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る車体構造を説明する斜視図であり、車体１０は、エンジン室を形成することでエンジンを支持するとともにフロントサスペンションからの入力を支えるフロントボデー１１と、このフロントボデー１１の後方に乗員室及び荷物室の床面を形成するとともに燃料タンク、スペアタイヤ等を格納し、更にリヤサスペンションからの入力を支えるアンダボデー１２と、このアンダボデー１２の両側部から立上げることで乗員室の側面を形成するサイドボデー１３，１４と、これらのサイドボデー１３，１４の上部に渡すことで乗員室の屋根を形成するルーフ１５と、アンダボデー１２の後部に荷物室を形成するリヤボデー１６とからなる骨格構造とした部材である。
【００１５】
アンダボデー１２は、乗員室の床面になるフロントフロアパネル２１（請求項４に記載したフロアパネル）と、後席シートを支持するとともに荷物室の床面になるリヤフロアパネル２２と、これらのフロントフロアパネル２１及びリヤフロアパネル２２のそれぞれの結合部近傍に取付けたミドルフロアクロスメンバ２３（不図示。詳細は後述する。）と、このミドルフロアクロスメンバ２３を補強するためにこのミドルフロアクロスメンバ２３の前部に設けたミドルフロアクロスメンバスチフナ２４とからなる。
【００１６】
サイドボデー１３は、ドアを取付けるフロントピラー２６と、ボデー剛性を高めるためにアンダボデー１２の側部に取付けたシル２７と、ドア後端の保持とドアロックのための部品を取付けるセンタピラー２８とを備える。
サイドボデー１４は、サイドボデー１３と同様なシル３１及びセンタピラー３２を備える。
【００１７】
図２は本発明に係る車体構造の要部斜視図であり、アンダボデー１２におけるミドルフロアクロスメンバスチフナ２４の上部前方に沿わせて、且つサイドボデー１３（図１参照）のセンタピラー２８（図１参照）とサイドボデー１４のセンタピラー３２との間に本発明のクロスビーム３５を渡すことで、センタピラー２８，３２を結合したことを示す。なお、３６はリヤフロアパネル２２に設けたリヤフロアクロスメンバ、３７はリヤフロアクロスメンバ３６の後方のリヤフロアパネル２２に設けたスペアタイヤ収納凹部、３８はリヤホイールハウスである。
【００１８】
クロスビーム３５は、例えば、この車体１０を備えた車両に側方から他の車両等が衝突して、一方のセンタピラー２８（又はセンタピラー３２）に過大な荷重が入力した場合に、この荷重を他方のセンタピラー３２（又はセンタピラー２８）に伝達する部材であり、過大な荷重を他方のセンタピラー３２で受けることで、荷重入力側のセンタピラー２８（又はセンタピラー３２）の変形を抑制する。
【００１９】
図３（ａ），（ｂ）は本発明に係るクロスビームの平面図であり、（ａ）において、クロスビーム３５は、パイプ状のビーム本体４１と、このビーム本体４１の端部に取付けたガセット部４２，４２とからなる。
ビーム本体４１としては、例えば、市販の鋼管を用いれば部品コストを抑えることができ、また、例えば、アルミニウム合金の押出し材を用いれば、剛性を確保しつつ軽量にすることができる。
【００２０】
ガセット部４２は、平面視で、ビーム本体４１からセンタピラー２８又はセンタピラー３２に向って幅が広がる拡開形状にした部材である。ここでは、ガセット部４２の側面４２ａと側面４２ｂとのテーパ角をθとした。なお、４２ｃ、４２ｄはセンタピラー２８，３２に取付けるためにガセット部４２の端部に設けた取付部である。
また、ガセット部４２を、立体的に見て、四角錐の先端部を水平に切り落とした四角錐台状の閉断面形状にしてもよい。
【００２１】
（ｂ）において、クロスビーム３５を組立るには、ビーム本体４１の両端部にそれぞれガセット部４２，４２を被せ、ビーム本体４１にガセット部４２，４２を溶接する。
【００２２】
図４は図２の４−４線断面図であり、センタピラー３２へのクロスビーム３５の取付状態を示す。センタピラー２８へのクロスビーム３５の取付状態も同様であり、説明は省略する。
【００２３】
センタピラー３２は、アウタパネル４５と、この内側に配置したインナパネル４６と、これらのアウタパネル４５及びインナパネル４６のそれぞれの間に取付けたサブインナパネル４７と、このサブインナパネル４７に内側に向けてほぼ水平に取付けた補強材としてのリインフォースメント４８とからなり、インナパネル４６にＬ字状のジョイント部材５１を取付け、このジョイント部材５１の下部にナット５２，５２（一方のナット５２は不図示）を溶接した部材である。なお、５３はインナパネル４６に取付けたシートベルトアンカブラケット、５４，５４（一方は不図示）はセンタピラー３２にクロスビーム３５を取付けるためのボルト、５５はシートベルト、５７，５８はシートベルトアンカブラケット５３にシートベルト５５を取付けるためのボルト及びナットである。
【００２４】
センタピラー３２へクロスビーム３５を結合するには、クロスビーム３５の端部に設けた２つのボルト挿入穴（不図示）にそれぞれボルト５４を挿入し、これらのボルト５４，５４をセンタピラー３２のナット５２，５２にそれぞれねじ込む。
【００２５】
リインフォースメント４８は、クロスビーム３５の延長線５９上に配置した部材であり、センタピラー３２に入力した側方荷重をクロスビーム３５にスムーズに伝えるためにセンタピラー３２を補強する部材である。
【００２６】
図５はミドルフロアクロスメンバの断面図であり、（ａ）は本発明における図２の５−５線断面図であり、（ｂ）には比較例として図９を再び示した。
（ａ）において、ミドルフロアクロスメンバ２３は、車両前側にミドルフロアクロスメンバスチフナ２４を合わせて閉断面形状の構造物を形成する部材であり、これらのミドルフロアクロスメンバ２３及びミドルフロアクロスメンバスチフナ２４の一端をフロントフロアパネル２１の後端部に取付け、他端をリヤフロアパネル２２の前端部に取付ける。
上記したミドルフロアクロスメンバ２３とミドルフロアクロスメンバスチフナ２４とは、請求項４に記載したクロスメンバを構成するものである。
【００２７】
クロスビーム３５は、ビーム本体４１の内側に複数のカラー６１を取付け、このカラー６１にそれぞれボルト６２を通し、これらのボルト６２をミドルフロアクロスメンバスチフナ２４に開けた取付穴６３にそれぞれ通し、ミドルフロアクロスメンバスチフナ２４の内側に溶接したナット６４にボルト６２をそれぞれねじ込むことでミドルフロアクロスメンバスチフナ２４に取付けた部材である。なお、６５は後席のシートクッションである。
【００２８】
（ｂ）の比較例では、補強材１０７を用いるために、この補強材１０５の成形型が必要になる。
また、スチフナ１０６については、板厚を大きくするか、あるいは補強材１０７を取付けるため、車体の重量が増加する。
【００２９】
以上に述べた車体構造の作用を次に説明する。
図６は本発明に係る車体構造の作用を説明する第１作用図である。
例えば、他の車両等が側方から衝突して、センタピラー３２に白抜き矢印の方向から過大な荷重Ｆが入力すると、この荷重Ｆによってアウタパネル４５及びサブインナパネル４７が潰れてリインフォースメント４８がインナパネル４６に当たり、インナパネル４６からクロスビーム３５に黒塗り矢印のように荷重がスムーズに伝わる。
従って、他方のセンタピラー２８（図１参照）でもこの荷重を受けることができ、センタピラー３２の変形を小さくすることができる。
【００３０】
図７は本発明に係る車体構造の作用を説明する第２作用図である。
本発明のクロスビーム３５は、ミドルフロアクロスメンバスチフナ２４の上部前方、即ち、後席のシートクッション６５の前部下方のスペースに配置したものであるから、後席に着座した乗員６６の足元６７の邪魔にならず、スペースの有効利用を図ることができる。
【００３１】
以上の図１、図２及び図４で説明したように、本発明は第１に、左右のセンタピラー２８，３２を備えた車体構造において、左右のセンタピラー２８，３２同士を、ビーム本体４１とこのビーム本体４１の両端にそれぞれ取付けたガセット部４２，４２とからなるクロスビーム３５で結合したことを特徴とする。
【００３２】
側方衝突時に、一方のセンタピラー２８（又はセンタピラー３２）へ入力した入力荷重をクロスビーム３５を介して他方のセンタピラー３２（又はセンタピラー２８）で受けることができ、例えば、上記した入力荷重を直接ミドルフロアクロスメンバスチフナ２４で受けるのを防止することができ、ミドルフロアクロスメンバスチフナ２４の補強が不要になる。
【００３３】
従って、ミドルフロアクロスメンバスチフナ２４の補強用成形型を使用せずに済み、型費を抑えることができ、車体１０の製造コストを低減することができる。
また、ミドルフロアクロスメンバスチフナ２４の板厚アップや補強材追加を行わなくて済み、車体１０の重量を低減することができる。
【００３４】
本発明は第２に、図１及び図３（ａ）で説明したように、ガセット部４２を、ビーム本体４１からセンタピラー２８又はセンタピラー３２に向って幅が広がる拡開形状にしたことを特徴とする。
【００３５】
センタピラー２８，３２から荷重を受けるガセット部４２の荷重受け面の面積を大きくしてセンタピラー２８，３２への入力荷重を確実にクロスビーム３５へ伝達することができる。従って、荷重が入力した側のセンタピラー２８（又はセンタピラー３２）の他方のセンタピラー３２（又はセンタピラー２８）で確実に荷重を受けることができ、センタピラー２８（又はセンタピラー３２）の変形を抑えることができる。
【００３６】
本発明は第３に、図１、図４及び図６で説明したように、センタピラー２８，３２をアウタパネル４５とインナパネル４６とからなる中空断面構造とし、このようなアウタパネル４５とインナパネル４６との間に、且つクロスビーム３５の延長線５９上に、センタピラー２８，３２に入力した側方からの荷重Ｆをクロスビーム３５に伝えるためにセンタピラー２８，３２を補強するリインフォースメント４８を介在させたことを特徴とする。
【００３７】
側方衝突時の入力荷重を、一方のセンタピラー２８（又はセンタピラー３２）のアウタパネル４５、リインフォースメント４８、インナパネル４６、クロスビーム３５、他方のセンタピラー３２（又はセンタピラー２８）の順でスムーズに伝えることができ、センタピラー２８（又はセンタピラー３２）の変形が大きくなるのを防止することができる。
【００３８】
本発明は第４に、図１、図２及び図５（ａ）で説明したように、車体１０のフロントフロアパネル２１に且つ左右のセンタピラー２８，３２間にミドルフロアクロスメンバ２３及びミドルフロアクロスメンバスチフナ２４を設け、このミドルフロアクロスメンバスチフナ２４にビーム本体４１を固定したことを特徴とする。
【００３９】
ビーム本体４１をミドルフロアクロスメンバスチフナ２４で支持することができ、クロスビーム３５への入力荷重によるビーム本体４１の曲がりや座屈を防止することができる。また、クロスビーム３５の車体１０への取付箇所を増やすことで、車体剛性を高めることができる。
【００４０】
尚、本発明では、クロスビームをビーム本体と２つのガセット部とからなる３個の部材で構成したが、これに限らず、クロスビームを、左右に２個の部材（左右の各部材は好ましくは同形状）、又は前後に２個の部材（前後の各部材は好ましくは同一形状）で構成して、左右又は前後の各部材をミドルフロアクロスメンバスチフナに共締めしてもよいし、更に、クロスビームを１個の部材で構成してもよい。
【００４１】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１の車体構造は、左右のセンタピラー同士を、ビーム本体とこのビーム本体の両端にそれぞれ取付けたガセット部とからなるクロスビームで結合し、車体のフロアパネルに且つ左右のセンタピラー間にクロスメンバを設け、クロスビームを、クロスメンバの上部前方で且つ後席のシートクッションの前部下方に配置し、クロスメンバにビーム本体を着脱自在に取付けたので、側方衝突時に、一方のセンタピラーへ入力した入力荷重をクロスビームを介して他方のセンタピラーで受けることができ、例えば、上記した入力荷重を直接クロスメンバで受けるのを防止することができて、クロスメンバの補強が不要になる。
【００４２】
従って、クロスメンバの補強用成形型を使用せずに済み、型費を抑えることができ、車体の製造コストを低減することができる。
また、クロスメンバの板厚アップや補強材追加を行わなくて済み、車体の重量を低減することができる。
更に、ビーム本体をクロスメンバで支持することができ、クロスビームへの入力荷重によるビーム本体の曲がりや座屈を防止することができる。また更に、クロスビームの車体側への取付箇所を増やすことで、車体剛性を高めることができる。
また更に、クロスビームを、クロスメンバの上部前方で且つ後席のシートクッションの前部下方に配置したので、クロスビームが後席に着座した乗員の足元の邪魔にならず、スペースの有効利用を図ることができる。
【００４３】
請求項２の車体構造は、ガセット部を、ビーム本体からセンタピラーに向って幅が広がる拡開形状にしたので、センタピラーから荷重を受けるガセット部の荷重受け面の面積を大きくしてセンタピラーへの入力荷重を確実にクロスビームへ伝達することができ、センタピラーの変形を抑えることができる。
【００４４】
請求項３の車体構造は、センタピラーをアウタパネルとインナパネルとからなる中空断面構造とし、このようなアウタパネルとインナパネルとの間に、且つクロスビームの延長線上に補強材を介在させたので、側方衝突時の入力荷重を、一方のセンタピラーのアウタパネル、補強材、インナパネル、クロスビーム、他方のセンタピラーの順でスムーズに伝えることができる。
【００４５】
請求項４の車体構造は、クロスビームを、ビーム本体の内側に取付けられた複数のカラーにそれぞれ通したボルトでクロスメンバに固定したので、クロスビームの車体側への取付箇所を増やすことで、車体剛性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車体構造を説明する斜視図
【図２】本発明に係る車体構造の要部斜視図
【図３】本発明に係るクロスビームの平面図
【図４】図２の４−４線断面図
【図５】ミドルフロアクロスメンバの断面図
【図６】本発明に係る車体構造の作用を説明する第１作用図
【図７】本発明に係る車体構造の作用を説明する第２作用図
【図８】従来の車体構造を説明する車体の要部斜視図
【図９】図８の９−９線断面図
【符号の説明】
１０…車体、２１…フロアパネル（フロントフロアパネル）、２３，２４…クロスメンバ（ミドルフロアクロスメンバ、ミドルフロアクロスメンバスチフナ）、２８，３２…センタピラー、３５…クロスビーム、４１…ビーム本体、４２…ガセット部、４５…アウタパネル、４６…インナパネル、４８…補強材（リインフォースメント）、５９…クロスビームの延長線、６１…カラー、６２…ボルト、６５…シートクッション。
Claims (4)
- 左右のセンタピラーを備えた車体構造において、前記左右のセンタピラー同士を、ビーム本体とこのビーム本体の両端にそれぞれ取付けたガセット部とからなるクロスビームで結合し、車体のフロアパネルに且つ左右のセンタピラー間にクロスメンバを設け、前記クロスビームを、前記クロスメンバの上部前方で且つ後席のシートクッションの前部下方に配置し、クロスメンバに前記ビーム本体を着脱自在に取付けたことを特徴とする車体構造。
- 前記ガセット部を、ビーム本体からセンタピラーに向って幅が広がる拡開形状にしたことを特徴とする請求項１記載の車体構造。
- 前記センタピラーをアウタパネルとインナパネルとからなる中空断面構造とし、このようなアウタパネルとインナパネルとの間に、且つ前記クロスビームの延長線上に、センタピラーに入力した側方荷重をクロスビームに伝えるためにセンタピラーを補強する補強材を介在させたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車体構造。
- 前記クロスビームは、前記ビーム本体の内側に取付けられた複数のカラーにそれぞれ通したボルトで前記クロスメンバに固定されることを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３記載の車体構造。
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