WO2012095991A1 - 車体下部構造 - Google Patents

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WO2012095991A1
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vehicle
rocker
hose
joined
rear direction
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Inventor
健雄 森
Original Assignee
トヨタ自動車株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/02Side panels
    • B62D25/025Side sills thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/20Floors or bottom sub-units
    • B62D25/2009Floors or bottom sub-units in connection with other superstructure subunits
    • B62D25/2036Floors or bottom sub-units in connection with other superstructure subunits the subunits being side panels, sills or pillars

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle body lower structure.
  • the vehicle body lower structure that secures the strength of the lower side of the vehicle body is provided so as to be able to receive various loads generated by the acceleration of the vehicle when traveling, etc.
  • the members are joined by welding the members together.
  • the side sill and the pillar both have an outer panel and an inner panel, and the side sill is disposed along the side sill between the outer panel and the inner panel.
  • a reinforcing member having an outer panel and an inner panel. This reinforcing member is molded separately from the side sill and pillar, and the upper and lower edges of the outer panel and inner panel of the reinforcing member are joined together to ensure strength by making the cross-sectional shape a closed cross section. is doing.
  • the reinforcing member provided in this way is such that only the upper edge of one panel of the reinforcing member is coupled to the upper edge of the side sill, and similarly only the lower edge of one panel is connected to the side sill. It is connected to the lower edge of the.
  • the vehicle body lower side reinforcing structure described in Patent Document 1 only one upper end edge and only one lower end edge of the outer panel and the inner panel of the reinforcing member are combined with the side sill in this way, The lower part of the vehicle body is reinforced more firmly while making the assembly work easier.
  • the reinforcing member is made to have a closed cross-sectional shape and then joined to the side sill, the structure becomes complicated and the weight may increase. For this reason, the conventional lower body structure has room for improvement in order to make the structure simpler while ensuring strength.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a vehicle body lower structure that can have a simple structure while ensuring strength.
  • a vehicle body lower structure is a vehicle body lower structure having a rocker extending in the vehicle front-rear direction, and the rocker extends in the vehicle front-rear direction.
  • Two convex portions are provided, and the outer member and the inner member are joined by joining the first convex portion and the second convex portion.
  • the height of the first convex portion inward of the vehicle gradually changes depending on the position in the vehicle front-rear direction.
  • the first convex portion gradually changes so as to be flat on the front side and the rear side in the vehicle front-rear direction with respect to the cross member.
  • the inner member is formed in a shape that protrudes toward the vehicle inner side and is joined to an inner panel disposed on the vehicle inner side of the inner member.
  • the vehicle body lower structure according to the present invention has an effect that a simple structure can be obtained while ensuring strength.
  • FIG. 1 is a perspective view of a frame member having a lower body structure according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a detailed view of part A of FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG.
  • FIG. 4 is a perspective view of the rocker outer rear hose shown in FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line EE in FIG.
  • FIG. 8 is a perspective view of the rocker inner hose shown in FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line FF in FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line GG in FIG.
  • FIG. 11 is a view taken along the line HH in FIG. 3 and is an explanatory view showing a state in which the cross member and the center pillar are joined to the rocker.
  • FIG. 1 is a perspective view of a frame member having a lower body structure according to the embodiment.
  • a frame material 1 shown in the figure has a vehicle body lower part structure according to the present embodiment.
  • the frame material 1 forms a skeleton of a vehicle body and is provided as a member that ensures the strength of the body. .
  • the frame member 1 provided in this way has, as main parts, a floor 5 located on the lower surface side of the body and a rocker 8 that is a member that is located at both ends of the floor 5 in the vehicle width direction and extends in the vehicle front-rear direction.
  • a cross member 60 that extends between the rockers 8 at both ends of the floor 5 and is joined to the rockers 8.
  • a plurality of cross members 60 are provided, and a front floor cross member 62 that is a cross member 60 positioned closer to the front in the front-rear direction of the vehicle, and a center floor cross member positioned rearward of the front floor cross member 62. 64 is provided.
  • the frame material 1 has other parts, and is disposed on both sides in the vehicle width direction and is joined to the center pillar 70 near the middle portion of the rocker 8 in the vehicle front-rear direction, And a roof rail 72 which is disposed on both sides in the width direction and which is joined to the end of the center pillar 70 opposite to the end joined to the rocker 8.
  • the center pillar 70 is joined to a portion of the rocker 8 between a portion where the front floor cross member 62 is joined and a portion where the center floor cross member 64 is joined.
  • the center pillar 70 provided in this way extends from the vicinity of the middle part of the rocker 8 in the front-rear direction of the vehicle to the upper side of the vehicle, and is interposed between the rocker 8 and the roof rail 72 so as to be joined to both. And the roof rail 72 are connected.
  • FIG. 2 is a detailed view of part A in FIG.
  • the front floor cross member 62 and the center floor cross member 64 are joined to the locker 8 as described above, and further, the center pillar 70 is joined. It is formed in the shape of a pipe having a hollow portion.
  • the rocker 8 is located on the outer side in the width direction of the vehicle, the rocker outer inner hose 10 being an outer member provided as one of the reinforcing members of the rocker 8, and the inner located on the inner side in the width direction of the vehicle.
  • the panel 40 is combined.
  • the rocker outer rein hose 10 is formed in a substantially hat shape in which a cross-sectional shape when viewed in the front-rear direction of the vehicle has an opening side inward in the width direction of the vehicle.
  • the inner panel 40 has a cross-sectional shape when viewed in the front-rear direction of the vehicle, and has a substantially hat shape in which the opening side is the outer side in the width direction of the vehicle and is convex toward the inner side of the vehicle. Yes.
  • the rocker outer in-hose 10 and the inner panel 40 are combined in a pipe shape by joining the opening side portions together.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
  • a rocker inner hose 30 that is an inner member provided as one of the reinforcing members of the rocker 8 is disposed inside the rocker 8 formed in a pipe shape in this way.
  • the rocker inner hose 30 has a cross-sectional shape when viewed in the front-rear direction of the vehicle, and has a substantially hat shape in which the opening side is inward in the width direction of the vehicle.
  • the rocker inner hose 30 formed in this way is joined to the inner panel 40 at the opening-side portion, and the substantially hat-shaped convex portion is joined to the rocker outer hose 10 so that the rocker 8 It is disposed inside, that is, in a space formed by the rocker outer reinhose 10 and the inner panel 40.
  • an outer panel 50 is disposed outside the rocker outer rear hose 10 in the width direction of the vehicle.
  • the outer panel 50 is joined to the rocker outer reinhose 10 and the like, and is provided as a member constituting the appearance of the vehicle.
  • FIG. 4 is a perspective view of the rocker outer rein hose shown in FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.
  • the rocker outer rein hose 10 is provided with a groove forming part 16 that forms the groove 18, and the rocker inner rein hose 30 is joined to the groove forming part 16 with respect to the rocker outer rein hose 10.
  • the rocker outer reinhose 10 in which the groove portion forming part 16 is formed is provided with an outer rein hose side surface 14 formed in a flat plate shape on the outer side portion in the width direction of the vehicle. 14 faces outward in the width direction of the vehicle and extends in the front-rear direction of the vehicle.
  • an outer inhose joint portion 12 that is a joint portion with the inner panel 40 is formed in the vicinity of the opening portion of the rocker outer inline hose 10 that is formed in a substantially hat shape and opens inward in the width direction of the vehicle.
  • the outer rein hose joint 12 has a flat plate shape that faces inward in the vehicle width direction and extends in the front-rear direction of the vehicle, and has flanges on the upper end side and the lower end side of the opening portion of the rocker outer hose 10. It is arranged in a shape.
  • outer hose joint 12 is provided at the opening of the rocker outer hose 10 as described above, it is located on the inner side in the vehicle width direction from the outer hose side 14.
  • the groove forming portion 16 is provided in the outer hose side surface portion 14 located at the outer side portion in the vehicle width direction.
  • the groove forming portion 16 is provided as a first convex portion that protrudes inwardly in the vehicle width direction from the outer side hose side surface portion 14 and extends in the vehicle front-rear direction.
  • the inner portion, that is, the outer surface of the groove forming portion 16 in the vehicle width direction is the groove 18. That is, the groove portion 18 is formed in the outer hose side surface portion 14 along the outer hose side surface portion 14 so that the width direction of the vehicle becomes the groove depth.
  • the groove forming portion 16 provided in this way has an end portion on the inner side in the width direction of the vehicle, that is, a groove bottom portion 20 which is a groove bottom portion of the groove portion 18 in a flat plate shape parallel to the outer hose side surface portion 14. Is formed.
  • the groove bottom portion 20 is formed such that the position in the vehicle width direction is substantially the same as the position of the outer hose joint 12 in the vehicle width direction.
  • FIG. 6 is a sectional view taken along the line DD of FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line EE in FIG.
  • the height of the groove forming portion 16 inward in the vehicle gradually changes depending on the position in the vehicle front-rear direction, and the height in the vicinity of both ends of the rocker outer reinhose 10 in the vehicle front-rear direction is the end. It becomes low as it goes to the part direction. For this reason, the groove depth of the groove portion 18 is similarly shallower toward the end portion in the vicinity of both end portions of the rocker outer reinhose 10 in the vehicle front-rear direction.
  • the groove forming portion 16 whose height toward the vehicle inward side becomes lower in the vicinity of both end portions of the rocker outer reinhose 10 and disappears in the vicinity of both end portions of the rocker outer reinhose 10,
  • the outer hose side surface 14 is a flat surface. As described above, in the outer hose side surface portion 14, the portion that is positioned flat in the front-rear direction of the vehicle and is not provided with the groove portion forming portion 16 is provided as the flat portion 22. .
  • FIG. 8 is a perspective view of the rocker inner hose shown in FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line FF in FIG.
  • a rocker inner hose joint which is a joint portion with the inner panel 40, is formed in the vicinity of the opening portion of the rocker inner hose 30 that is formed in a substantially hat shape and opens inward in the width direction of the vehicle.
  • a part 32 is provided.
  • the rocker inner hose joint portion 32 is formed in a flat plate shape that faces inward in the vehicle width direction and extends in the vehicle front-rear direction.
  • the upper end side and the lower end side of the opening portion of the rocker inner hose 30 are formed. Are arranged in a flange-like form.
  • the rocker inner hose 30 is formed in a substantially hat shape, the second convex part that protrudes outward in the width direction of the vehicle from the rocker inner hose joint 32 side.
  • the convex part 34 which is is formed.
  • the convex portion 34 is formed along the rocker inner hose 30 in a shape that protrudes outward from the vehicle, that is, extends in the front-rear direction of the vehicle.
  • the rocker outer inner hose 10 and the rocker inner hose 30 provided as reinforcing members of the rocker 8 are formed as described above, and the rocker 8 is secured by joining them. .
  • joining of each member which the locker 8 has will be described.
  • the rocker outer inner hose 10 and the rocker inner hose 30 that are joined to each other are formed by joining the groove forming portion 16 of the rocker outer inner hose 10 and the convex portion 34 of the rocker inner hose 30 by spot welding. Are coupled (see FIG. 3).
  • the groove forming portion 16 of the rocker outer reinhose 10 is convex on the inner side in the width direction of the vehicle, and the convex portion 34 of the rocker inner hose 30 is on the outer side in the width direction of the vehicle.
  • the rocker inner hose 30 is disposed on the inner side of the rocker outer hose 10 in the vehicle width direction.
  • the convex portion 34 of the rocker inner hose 30 faces the groove forming portion 16 of the rocker outer hose 10, so that the groove bottom portion 20 provided in the groove forming portion 16 and the convex portion 34 are provided.
  • the rocker outer hose 10 and the inner panel 40 are joined by spot welding the outer rear hose joint 12 of the rocker outer hose 10 and the inner panel joint 42 of the inner panel 40. That is, the inner panel 40 formed in a substantially hat shape is provided with an inner panel joint portion 42 formed in a flange-like shape in the opening portion, like the rocker outer inner hose 10 and the rocker inner hose 30. It has been. Since the inner panel 40 has an opening side located on the outer side in the width direction of the vehicle, the inner panel joint portion 42 is located on the outer side of the inner panel 40 in the width direction of the vehicle. An inner panel side surface 44 formed in a flat plate shape is provided on the inner side in the width direction. The inner panel side surface 44 faces the width direction of the vehicle and extends in the front-rear direction of the vehicle.
  • the rocker outer hose 10 and the inner panel 40 are joined by joining the outer rear hose joint 12 and the inner panel joint 42 formed in this way. Further, the inner panel 40 is also joined with a rocker inner hose 30 that is joined to the rocker outer hose 10. Specifically, the rocker inner hose 30 and the inner panel 40 are formed by spot welding the rocker inner hose joint portion 32 of the rocker inner hose 30 and the inner panel side surface portion 44 of the inner panel 40. Are joined by. Accordingly, the rocker inner hose 30 is joined to the inner panel 40 disposed on the vehicle inner side of the rocker inner hose 30.
  • FIG. 10 is a GG cross-sectional view of FIG.
  • the rocker outer hose 10 and the rocker inner hose 30 are formed by joining the groove bottom portion 20 of the groove forming portion 16 of the rocker outer hose 10 and the convex portion 34 of the rocker inner hose 30.
  • the height of the groove portion forming portion 16 in the vicinity of both end portions of the rocker outer reinhose 10 is low.
  • the length of the convex part 34 in the vehicle front-rear direction is the same as the length of the groove part forming part 16 in the range where the height of the groove part forming part 16 in the vehicle width direction does not change. It is formed to have a length of about. For this reason, the convex portion 34 is joined to the groove forming portion 16 in substantially the entire range in the vehicle front-rear direction.
  • the rocker inner hose 30 has a rocker inner hose joint 32 joined to the inner panel side surface 44 of the inner panel 40 by spot welding.
  • the length of the protrusion 34 is formed to be approximately the same as the range in which the height of the groove forming portion 16 does not change. For this reason, the length of the rocker inner hose 30 in the longitudinal direction of the vehicle is shorter than the length of the inner panel 40, and the end of the rocker inner hose 30 is separated from the end of the inner panel 40. It is located in the part and joined to the inner panel 40.
  • FIG. 11 is a view taken in the direction of arrows HH in FIG. 3, and is an explanatory view showing a state in which the cross member and the center pillar are joined to the rocker.
  • the cross member 60 to be joined to the rocker 8 is joined to a range where the rocker inner hose 30 is disposed in the rocker 8 formed in this way. That is, the cross member 60 is joined to the rocker 8 by being joined to the inner panel 40 from the inner side in the width direction of the vehicle, but the cross member 60 joined to the inner panel 40 is connected to the inner panel 40. It is joined to the range where the rocker inner hose 30 is joined.
  • the rocker inner rein hose 30 is joined to the inner panel 40 with the end in the front-rear direction of the vehicle positioned at a portion away from the end of the inner panel 40, but the cross joined to the rocker 8.
  • the front floor cross member 62 and the center floor cross member 64, which are members 60, are joined between the end portions of the rocker inner hose 30.
  • the front floor cross member 62 is joined to the inner panel 40 in the range where the rocker inner hose 30 is joined, in the vicinity of the vehicle front end of the rocker inner hose 30 in the inner panel 40.
  • the center floor cross member 64 is joined to the inner panel 40 in the range where the rocker inner hose 30 is joined in the vicinity of the end portion of the rocker inner hose 30 on the vehicle rear side of the inner panel 40. Yes.
  • the front floor cross member 62 and the center floor cross member 64 are joined to the inner panel 40 and thus joined to the rocker inner hose 30 via the inner panel 40.
  • the rocker inner hose 30 disposed inside the rocker outer rein hose 10 extends between the cross members 60 provided in a plurality at different positions on the vehicle floor 5 in the vehicle front-rear direction. It is arranged. Moreover, since the length of the range in which the height does not change is the same as that of the rocker inner hose 30 disposed between the cross members 60, the groove forming portion 16 has a groove portion. In other words, the forming portion 16 gradually changes so as to be flat on the front side and the rear side in the vehicle front-rear direction with respect to the cross member 60.
  • the center pillar 70 is joined between the joint portion of the front floor cross member 62 and the joint portion of the center floor cross member 64 in the rocker 8.
  • the frame material 1 is provided with a center pillar (not shown) and a rear pillar (not shown) as members disposed between the roof rail 72 and the rocker 8 and joined to both.
  • the center pillar is joined to the rocker 8 in the vicinity of the portion where the flat portion 22 on the front side of the rocker outer hose 10 is located, and the rear pillar is located on the rear side of the rocker outer hose 10 in the rocker 8. It is joined near the portion where the flat portion 22 is located.
  • the vehicle body lower structure according to this embodiment has the above-described configuration, and the operation thereof will be described below.
  • the vehicle having the lower body structure according to the embodiment secures the rigidity of the body mainly by the frame material 1, and the frame material 1 receives most of the load generated by acceleration or the like while the vehicle is traveling.
  • the rockers 8 positioned at both ends of the floor 5 in the width direction of the vehicle and extending in the front-rear direction of the vehicle ensure the strength of the floor 5 and suppress bending of the floor 5 in the front-rear direction and twisting of the floor 5.
  • the roof rail 72 ensures the strength of the roof of the vehicle and suppresses bending and twisting in the front-rear direction of the roof.
  • center pillar 70 that extends in the vertical direction of the vehicle and is joined to the rocker 8 and the roof rail 72 and connects the two has improved the rigidity of the entire body by connecting the roof and the floor 5. .
  • deformation such as bending of the body due to a load generated during traveling is minimized, and stability during traveling is ensured.
  • the strength of the vehicle body is mainly secured by the frame material 1, and the strength below the body is secured by the locker 8 and the cross member 60.
  • the locker 8 has a rocker outer inner hose 10 and a rocker inner inner hose 30 as reinforcing members. The input force is mainly received by the rocker outer hose 10 and the rocker inner hose 30.
  • the force input to the locker 8 may be transmitted from the center pillar 70 joined to the locker 8 to the locker 8.
  • Direction force is input.
  • both the rocker outer hose 10 and the rocker inner hose 30 are joined to the inner panel 40 at the opening side, and the outer hose joint 12, the outer hose side surface 14, and the rocker inner hose 30.
  • the thickness of the in-hose joint 32 and the like is in the vehicle width direction, and the number of members extending in the vertical direction is increasing. For this reason, the rocker outer hose 10 and the rocker inner hose 30 can receive a large force in the vertical direction, and the force input from the center pillar 70 to the locker 8 is the strength in the vertical direction. Can be received by the rocker outer hose 10 and the rocker inner hose 30 that are higher.
  • a cross member 60 is joined to the rocker 8, and the cross member 60 is joined to the rocker inner hose 30 via the inner panel 40, so that a force in the twisting direction is input to the rocker 8. In this case, this force is transmitted from the rocker inner hose 30 to the cross member 60 via the inner panel 40. Thereby, the force in the torsional direction input to the rocker 8 can be received by the cross member 60.
  • the rocker 8 generates stress against bending and twisting due to the force input to the vehicle by the rocker outer inner hose 10 and the rocker inner inner hose 30 as described above, and thereby the force input to the frame material 1.
  • the deformation of the frame material 1 due to is suppressed.
  • the vehicle body lower structure described above includes the rocker outer rein hose 10 and the rocker inner rein hose 30 as reinforcing members of the rocker 8, and the rocker outer rein hose 10 has a groove forming portion that protrudes inward of the vehicle. 16, and the rocker inner hose 30 is provided with a convex portion 34 that protrudes outward from the vehicle and faces the groove forming portion 16. Further, the rocker outer inner hose 10 and the rocker inner hose 30 provided with the groove forming part 16 and the convex part 34 as described above are joined by joining the groove forming part 16 and the convex part 34. .
  • rocker outer inner hose 10 and rocker inner hose 30 have a bending rigidity and a torsional rigidity by forming the groove forming part 16 and the convex part 34, and further, these are the groove forming part 16 and the convex part 34 are joined only by joining. For this reason, the locker 8 can increase the rigidity without increasing the number of members or forming a complicated shape. As a result, a simple structure can be achieved while ensuring strength.
  • the strength of the rocker 8 is set to a desired strength according to the position in the vehicle front-rear direction. Can do. Thereby, more appropriate strength can be realized with a simple structure. Specifically, since the groove forming portion 16 gradually changes so as to be flat on the front side and the rear side in the vehicle front-rear direction with respect to the cross member 60, the load transmission performance and deformation near the middle portion of the rocker 8 are changed. The joining strength of the part which joins the front pillar and the rear pillar in the rocker 8 can be ensured, ensuring the suppression performance. As a result, the desired strength can be realized more reliably.
  • the rocker inner hose 30 is provided by joining to the inner panel 40 disposed on the vehicle inner side of the rocker inner hose 30, and is provided as a separate member from the inner panel 40. Yes.
  • the rocker inner hose 30 used as the reinforcing member can be the same among different vehicle types, and can share parts. As a result, it is possible to reduce the manufacturing cost while ensuring the strength.
  • the rocker inner hose 30 has a constant cross-sectional shape when viewed in the front-rear direction of the vehicle, it can be manufactured by a low cost method such as roll forming. As a result, the manufacturing cost can be more reliably reduced.
  • rocker inner inner hose 30 joined to both inside the rocker 8 formed by joining the rocker outer inner hose 10 and the inner panel 40, a plate thickness is provided inside the rocker 8. -A cross section having a large side length ratio can be formed. Thereby, the cross-sectional deformation
  • the cross member 60 is joined to the rocker inner hose 30 via the inner panel 40, and the torsional force input to the rocker 8 can be received by the cross member 60. Torsional deformation can be reduced. As a result, the strength can be ensured more reliably.
  • the rocker inner hose 30 is formed as a reinforcing member by forming a convex portion 34 and joining the groove forming portion 16 of the rocker outer hose 10, so that the rocker inner hose 30 is secured while maintaining strength.
  • the cross-sectional shape of 30 can be reduced, and the plate thickness can be reduced. As a result, the weight of the locker 8 can be reduced.
  • the vehicle body lower part structure according to the present invention is useful for a vehicle frame member having a rocker extending in the front-rear direction on both sides in the vehicle width direction, and in particular, a cross member or a pillar is joined to the rocker. Suitable for

Abstract

 車両の前後方向に延在するロッカー8を有する車体下部構造の強度を確保しつつ、簡素な構造にするために、ロッカー8は、車両前後方向に延在するロッカアウタリインホース10と、車両のフロア5に車両前後方向に異なる位置で複数設けられるクロスメンバ60同士の間にかけてロッカアウタリインホース10の車両内方に配設されるロッカインナリインホース30と、を備えており、ロッカアウタリインホース10には、車両前後方向に延在すると共に車両内方に凸となる溝部形成部16が設けられ、ロッカインナリインホース30には、車両外方に凸となると共に溝部形成部16に対向する凸部34が設けられており、ロッカアウタリインホース10とロッカインナリインホース30とは、溝部形成部16と凸部34とを接合することにより結合されている。

Description

車体下部構造
 本発明は、車体下部構造に関する。
 車体の下部側の強度を確保する車体下部構造は、車両の走行時の加速度等によって発生する様々な荷重を受けることができるように設けられているが、車体の下部側の強度を確保する各部材は、部材同士を溶接することによって接合されている。例えば、特許文献1に記載された自動車の車体下側部補強構造では、サイドシルとピラーとが共にアウタパネルとインナパネルとを有しており、サイドシルのアウタパネルとインナパネルとの間に、サイドシルに沿って延びると共にアウタパネルとインナパネルとを有する補強部材を介設している。この補強部材は、サイドシル及びピラーに対して別体に成形し、補強部材のアウタパネルとインナパネルとの上端縁同士と下端縁同士とを結合させ、断面形状を閉断面にすることによって強度を確保している。
 また、このように設けられる補強部材は、当該補強部材のアウタパネルとインナパネルとのうち、一方のパネルの上端縁だけをサイドシルの上端縁に結合させ、同様に一方のパネルの下端縁だけをサイドシルの下端縁に結合させている。特許文献1に記載された自動車の車体下側部補強構造では、このように補強部材のアウタパネルとインナパネルとの一方の上端縁だけ、及び一方の下端縁だけをサイドシルに結合することにより、車体の組み立て作業を容易にしつつ、車体の下側部をより強固に補強している。
特開2000-38166号公報
 しかしながら、補強部材を、断面形状が閉断面になるようにした上で、さらに、サイドシルに結合する場合、構造が複雑になると共に、重量増の要因となってしまう場合がある。このため、従来の車体下部構造では、強度を確保しつつ、より簡素な構造にするための改善の余地があった。
 本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、強度を確保しつつ、簡素な構造にすることができる車体下部構造を提供することを目的とする。
 上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明に係る車体下部構造は、車両の前後方向に延在するロッカーを有する車体下部構造において、前記ロッカーは、車両前後方向に延在するアウタ部材と、前記車両のフロアに車両前後方向に異なる位置で複数設けられるクロスメンバ同士の間にかけて前記アウタ部材の車両内方に配設されるインナ部材と、を備えており、前記アウタ部材には、車両前後方向に延在すると共に車両内方に凸となる第1凸状部が設けられ、前記インナ部材には、車両外方に凸となると共に前記第1凸状部に対向する第2凸状部が設けられており、前記アウタ部材と前記インナ部材とは、前記第1凸状部と前記第2凸状部とを接合することにより結合されていることを特徴とする。
 また、上記車体下部構造において、前記第1凸状部は、車両内方側への高さが車両前後方向における位置によって徐変していることが好ましい。
 また、上記車体下部構造において、前記第1凸状部は、前記クロスメンバよりも車両前後方向における前方側及び後方側で平面になるように徐変していることが好ましい。
 また、上記車体下部構造において、前記インナ部材は、車両内方側に凸となる形状で形成されると共に前記インナ部材の車両内方側に配設されるインナパネルに接合されることが好ましい。
 本発明に係る車体下部構造は、強度を確保しつつ、簡素な構造にすることができる、という効果を奏する。
図1は、実施形態に係る車体下部構造を有するフレーム材の斜視図である。 図2は、図1のA部詳細図である。 図3は、図2のB-B断面図である。 図4は、図3に示すロッカアウタリインホースの斜視図である。 図5は、図4のC-C断面図である。 図6は、図4のD-D断面図である。 図7は、図4のE-E断面図である。 図8は、図3に示すロッカインナリインホースの斜視図である。 図9は、図8のF-F断面図である。 図10は、図3のG-G断面図である。 図11は、図3のH-H矢視図であり、ロッカーにクロスメンバとセンターピラーとを接合した状態を示す説明図である。
 以下に、本発明に係る車体下部構造の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
 〔実施形態〕
 図1は、実施形態に係る車体下部構造を有するフレーム材の斜視図である。同図に示すフレーム材1は、本実施形態に係る車体下部構造を有しており、このフレーム材1は、車両のボデーの骨格を成し、ボデーの強度を確保する部材として設けられている。このように設けられるフレーム材1は、主な部位として、ボデーの下面側に位置するフロア5と、車両の幅方向におけるフロア5の両端に位置し、車両の前後方向に延びる部材であるロッカー8と、車両の幅方向に延びて設けられ、フロア5の両端に位置するロッカー8間に位置してロッカー8に接合されるクロスメンバ60と、を有している。このうち、クロスメンバ60は複数設けられており、車両の前後方向における前方寄りに位置するクロスメンバ60であるフロントフロアクロスメンバ62と、フロントフロアクロスメンバ62よりも後方に位置するセンタフロアクロスメンバ64とが設けられている。
 また、フレーム材1は、これら以外の部位を有しており、車両の幅方向における両側に配設され、車両の前後方向におけるロッカー8の中間部付近に接合されるセンターピラー70と、車両の幅方向における両側に配設され、センターピラー70におけるロッカー8に接合されている側の端部の反対側の端部に接合されるルーフレール72と、を有している。このうち、センターピラー70は、ロッカー8におけるフロントフロアクロスメンバ62が接合される部分とセンタフロアクロスメンバ64とが接合される部分との間の部分に接合されている。このように設けられるセンターピラー70は、車両の前後方向におけるロッカー8の中間部付近から車両の上方に延び、ロッカー8とルーフレール72との間に介在して双方に接合されることにより、ロッカー8とルーフレール72とを接続している。
 図2は、図1のA部詳細図である。ロッカー8には、このようにフロントフロアクロスメンバ62とセンタフロアクロスメンバ64とが接合され、さらに、センターピラー70が接合されているが、このロッカー8は、複数の部材を組み合わせることにより、内側に中空部分を有するパイプ状の形状で形成されている。例えば、ロッカー8は、車両の幅方向における外側に位置し、ロッカー8の補強部材のうちの一部材として設けられるアウタ部材であるロッカアウタリインホース10と、車両の幅方向における内側に位置するインナパネル40とが組み合わされている。このうち、ロッカアウタリインホース10は、車両の前後方向に見た場合における断面形状が、開口側が車両の幅方向の内側方向になる略ハット型の形状で形成されている。
 反対に、インナパネル40は、車両の前後方向に見た場合における断面形状が、開口側が車両の幅方向の外側方向になり、車両内方側に凸となる略ハット型の形状で形成されている。ロッカアウタリインホース10とインナパネル40とは、共に開口側の部分が接合されることにより、パイプ状の形状で組み合わされている。
 図3は、図2のB-B断面図である。また、このようにパイプ状の形状で形成されるロッカー8の内側には、ロッカー8の補強部材のうちの一部材として設けられるインナ部材であるロッカインナリインホース30が配設されている。このロッカインナリインホース30は、車両の前後方向に見た場合における断面形状が、開口側が車両の幅方向の内側方向になる略ハット型の形状で形成されている。このように形成されるロッカインナリインホース30は、開口側の部分がインナパネル40に接合され、略ハット型の凸状の部分がロッカアウタリインホース10に接合されることにより、ロッカー8の内側、即ち、ロッカアウタリインホース10とインナパネル40とによって形成される空間内に配設されている。
 また、車両の幅方向におけるロッカアウタリインホース10の外側には、アウタパネル50が配設されている。このアウタパネル50は、ロッカアウタリインホース10等に接合されており、車両の外観を構成する部材として設けられている。
 図4は、図3に示すロッカアウタリインホースの斜視図である。図5は、図4のC-C断面図である。また、ロッカアウタリインホース10には、溝部18を形成する溝部形成部16が設けられており、ロッカインナリインホース30は、ロッカアウタリインホース10に対しては、この溝部形成部16に接合されている。溝部形成部16が形成されるロッカアウタリインホース10は、詳しくは、車両の幅方向における外側部分に、平板状に形成されたアウタリインホース側面部14が設けられており、アウタリインホース側面部14は、車両の幅方向外方に面すると共に、車両の前後方向に延びて形成されている。
 また、略ハット型の形状で形成され、車両の幅方向の内側方向に開口するロッカアウタリインホース10の開口部分の付近には、インナパネル40との接合部分であるアウタリインホース接合部12が設けられている。このアウタリインホース接合部12は、平板状の形状で車両幅方向内方に面すると共に車両の前後方向に延びて形成され、ロッカアウタリインホース10の開口部分の上端側と下端側に、フランジ状の形態で配設されている。
 また、アウタリインホース接合部12は、このようにロッカアウタリインホース10の開口部分に設けられているため、アウタリインホース側面部14よりも車両の幅方向における内方側に位置している。溝部形成部16は、車両の幅方向における外側部分に位置するアウタリインホース側面部14に設けられている。
 この溝部形成部16は、アウタリインホース側面部14から車両の幅方向における内方に凸となって突出する第1凸状部として設けられており、車両の前後方向に延在して形成され、その内側部分、即ち、溝部形成部16における車両幅方向における外方側の面が、溝部18となっている。つまり、溝部18は、車両の幅方向が溝深さになる向きで、アウタリインホース側面部14に沿ってアウタリインホース側面部14に形成されている。
 このように設けられる溝部形成部16は、車両の幅方向における内方側の端部、即ち、溝部18の溝底部分である溝底部20が、アウタリインホース側面部14と平行な平板状に形成されている。この溝底部20は、車両の幅方向における位置が、アウタリインホース接合部12の車両の幅方向における位置とほぼ同じ位置となって形成されている。
 図6は、図4のD-D断面図である。図7は、図4のE-E断面図である。また、この溝部形成部16は、車両内方側への高さが車両前後方向における位置によって徐変しており、車両の前後方向におけるロッカアウタリインホース10の両端部付近の高さが、端部方向に向うに従って低くなっている。このため、溝部18の溝深さも同様に、車両の前後方向におけるロッカアウタリインホース10の両端部付近の溝深さが、端部方向に向うに従って浅くなっている。
 このように、ロッカアウタリインホース10の両端部付近では端部方向に向うに従って車両内方側への高さが低くなる溝部形成部16は、ロッカアウタリインホース10の両端部近傍で消失し、アウタリインホース側面部14は平面になる。このように、アウタリインホース側面部14において、車両の前後方向における端部に位置し、溝部形成部16が設けられておらずに平坦に形成されている部分は平面部22として設けられている。
 図8は、図3に示すロッカインナリインホースの斜視図である。図9は、図8のF-F断面図である。また、略ハット型の形状で形成され、車両の幅方向の内側方向に開口するロッカインナリインホース30の開口部分の付近には、インナパネル40との接合部分であるロッカインナリインホース接合部32が設けられている。このロッカインナリインホース接合部32は、平板状の形状で車両幅方向内方に面すると共に車両の前後方向に延びて形成され、ロッカインナリインホース30の開口部分の上端側と下端側に、フランジ状の形態で配設されている。また、ロッカインナリインホース30は、略ハット型の形状で形成されているため、ロッカインナリインホース接合部32側から車両の幅方向における外方に向けて凸となる第2凸状部である凸部34が形成されている。この凸部34は、車両外方に凸となる形状でロッカインナリインホース30に沿って形成されており、即ち、車両の前後方向に延在している。
 ロッカー8の補強部材として設けられるロッカアウタリインホース10とロッカインナリインホース30とは、これらのように形成されており、ロッカー8は、これらが接合されることにより、剛性を確保している。次に、ロッカー8が有する各部材の接合について説明する。互いに接合されるロッカアウタリインホース10とロッカインナリインホース30とは、ロッカアウタリインホース10の溝部形成部16と、ロッカインナリインホース30の凸部34とをスポット溶接によって接合することにより、結合されている(図3参照)。
 具体的には、ロッカアウタリインホース10の溝部形成部16は、車両の幅方向内方側に凸となっており、ロッカインナリインホース30の凸部34は、車両の幅方向外方側に凸となっており、ロッカアウタリインホース10とロッカインナリインホース30とを結合する場合には、ロッカインナリインホース30をロッカアウタリインホース10の車両幅方向内方側に配置する。これにより、ロッカインナリインホース30の凸部34は、ロッカアウタリインホース10の溝部形成部16に対して対向した状態になるため、溝部形成部16に設けられる溝底部20と、凸部34とを接合することにより、ロッカアウタリインホース10とロッカインナリインホース30とを結合する。
 また、ロッカアウタリインホース10とインナパネル40とは、ロッカアウタリインホース10のアウタリインホース接合部12とインナパネル40のインナパネル接合部42とをスポット溶接で接合することによって接合している。つまり、略ハット型の形状で形成されるインナパネル40は、ロッカアウタリインホース10やロッカインナリインホース30と同様に、開口部分にフランジ状の形状で形成されるインナパネル接合部42が設けられている。このインナパネル40は、車両の幅方向の外側方向に開口側が位置しているため、インナパネル接合部42はインナパネル40における車両の幅方向外方側に位置しており、インナパネル40における車両の幅方向内方側には、平板状に形成されたインナパネル側面部44が設けられている。このインナパネル側面部44は、車両の幅方向に面すると共に、車両の前後方向に延びて形成されている。
 ロッカアウタリインホース10とインナパネル40とは、アウタリインホース接合部12と、このように形成されるインナパネル接合部42とが接合することによって接合している。さらに、このインナパネル40には、ロッカアウタリインホース10に接合されるロッカインナリインホース30も接合されている。詳しくは、ロッカインナリインホース30とインナパネル40とは、ロッカインナリインホース30のロッカインナリインホース接合部32とインナパネル40のインナパネル側面部44とがスポット溶接で接合されることによって接合されている。これにより、ロッカインナリインホース30は、ロッカインナリインホース30の車両内方側に配設されるインナパネル40に接合されている。
 図10は、図3のG-G断面図である。ロッカアウタリインホース10とロッカインナリインホース30とは、上記のようにロッカアウタリインホース10の溝部形成部16が有する溝底部20と、ロッカインナリインホース30の凸部34とが接合されることによって、双方は接合されているが、溝部形成部16は、ロッカアウタリインホース10の両端部付近の高さが低くなっている。これに対し、ロッカインナリインホース30は、車両の前後方向における凸部34の長さが、車両の幅方向における溝部形成部16の高さが変化しない範囲の溝部形成部16の長さと同程度の長さになるように形成されている。このため、凸部34は、車両の前後方向におけるほぼ全範囲が溝部形成部16に接合されている。
 また、ロッカインナリインホース30は、ロッカインナリインホース接合部32がインナパネル40のインナパネル側面部44にスポット溶接によって接合されているが、ロッカインナリインホース30は、車両の前後方向における長さが、凸部34が溝部形成部16の高さが変化しない範囲と同程度の長さになるように形成されている。このため、ロッカインナリインホース30は、車両の前後方向における長さがインナパネル40の長さよりも短くなっており、ロッカインナリインホース30は、端部がインナパネル40の端部から離れた部分に位置してインナパネル40に接合されている。
 図11は、図3のH-H矢視図であり、ロッカーにクロスメンバとセンターピラーとを接合した状態を示す説明図である。ロッカー8に接合されるクロスメンバ60は、このように形成されるロッカー8のうち、ロッカインナリインホース30が配設されている範囲に接合されている。つまり、クロスメンバ60は、車両の幅方向における内方側からインナパネル40に接合されることによりロッカー8に接合されているが、インナパネル40に接合されるクロスメンバ60は、インナパネル40におけるロッカインナリインホース30が接合されている範囲に接合されている。詳しくは、ロッカインナリインホース30は、車両の前後方向における端部がインナパネル40の端部から離れた部分に位置してインナパネル40に接合されているが、ロッカー8に接合されるクロスメンバ60であるフロントフロアクロスメンバ62とセンタフロアクロスメンバ64とは、ロッカインナリインホース30の端部間に接合されている。
 つまり、フロントフロアクロスメンバ62は、インナパネル40におけるロッカインナリインホース30の車両前方側の端部近傍で、ロッカインナリインホース30が接合されている範囲のインナパネル40に接合されている。同様に、センタフロアクロスメンバ64は、インナパネル40におけるロッカインナリインホース30の車両後方側の端部近傍で、ロッカインナリインホース30が接合されている範囲のインナパネル40に接合されている。フロントフロアクロスメンバ62とセンタフロアクロスメンバ64とは、これらのようにインナパネル40に接合されることにより、インナパネル40を介してロッカインナリインホース30に接合されている。
 このため、換言すると、ロッカアウタリインホース10の車両内方に配設されるロッカインナリインホース30は、車両のフロア5に車両前後方向に異なる位置で複数設けられるクロスメンバ60同士の間にかけて配設されている。また、溝部形成部16は、高さが変化しない範囲の長さが、クロスメンバ60同士の間にかけて配設されているロッカインナリインホース30と同程度の長さになっているため、溝部形成部16は、換言すると、クロスメンバ60よりも車両前後方向における前方側及び後方側で平面になるように徐変している。
 また、センターピラー70は、ロッカー8におけるフロントフロアクロスメンバ62の接合部分とセンタフロアクロスメンバ64の接合部分との間に接合されている。さらに、フレーム材1には、ルーフレール72とロッカー8との間に配設されて双方に接合される部材として、センターピラー(図示省略)とリアピラー(図示省略)とが設けられている。このうち、センターピラーは、ロッカー8における、ロッカアウタリインホース10の前方側の平面部22が位置する部分付近に接合されており、リアピラーは、ロッカー8における、ロッカアウタリインホース10の後方側の平面部22が位置する部分付近に接合されている。
 この実施形態に係る車体下部構造は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。実施形態に係る車体下部構造を有する車両は、主にフレーム材1によってボデーの剛性を確保しており、車両の走行中における加速度等によって発生する荷重の多くをフレーム材1で受ける。例えば、車両の幅方向におけるフロア5の両端に位置して車両の前後方向に延びるロッカー8は、フロア5の強度を確保し、フロア5の前後方向の撓みやフロア5の捻れを抑制している。また、ルーフレール72は、車両のルーフの強度を確保し、ルーフの前後方向の撓みや捻れを抑制している。また、車両の上下方向に延びてロッカー8とルーフレール72とに接合され、双方を接続しているセンターピラー70は、ルーフとフロア5とを接続することにより、ボデー全体の剛性を向上させている。これらにより、車両の走行時には、走行時に発生する荷重によるボデーの撓み等の変形を最小限に留め、走行時における安定性を確保している。
 車両のボデーの強度は、このように主にフレーム材1によって確保するが、このうち、ボデーの下方の強度はロッカー8やクロスメンバ60によって確保する。例えば、フレーム材1に入力される力をロッカー8で受ける場合について説明すると、ロッカー8には、補強部材としてロッカアウタリインホース10とロッカインナリインホース30とを有しており、ロッカー8に入力された力は、主にこのロッカアウタリインホース10とロッカインナリインホース30とで受ける。
 ロッカー8に入力される力としては、例えば、ロッカー8に接合されているセンターピラー70からロッカー8に対して力が伝達される場合があるが、この場合、ロッカー8には主に車両の上下方向の力が入力される。これに対し、ロッカアウタリインホース10とロッカインナリインホース30とは、共に開口側がインナパネル40に接合されており、また、アウタリインホース接合部12やアウタリインホース側面部14、ロッカインナリインホース接合部32等、厚さが車両幅方向になり、上下方向の延在する部材が多くなっている。このため、ロッカアウタリインホース10とロッカインナリインホース30とは、上下方向の大きな力を受けることが可能になっており、センターピラー70からロッカー8に入力された力は、上下方向の強度が高くなっているロッカアウタリインホース10とロッカインナリインホース30とで受けることができる。
 また、ロッカー8にはクロスメンバ60が接合されており、クロスメンバ60は、インナパネル40を介してロッカインナリインホース30に接合されているため、ロッカー8に捩り方向の力が入力された場合に、この力はインナパネル40を介してロッカインナリインホース30からクロスメンバ60に伝達される。これにより、ロッカー8に入力された捩り方向の力は、クロスメンバ60で受けることができる。
 ロッカー8は、これらのようにロッカアウタリインホース10とロッカインナリインホース30とによって、車両に入力される力による曲げや捩れに対する応力を発生し、これにより、フレーム材1に入力される力によるフレーム材1の変形を抑制する。
 以上の車体下部構造は、ロッカー8の補強部材としてロッカアウタリインホース10とロッカインナリインホース30とを有しており、ロッカアウタリインホース10には、車両内方に凸となる溝部形成部16が設けられ、ロッカインナリインホース30には、車両外方に凸となると共に溝部形成部16に対向する凸部34が設けられている。また、これらのように溝部形成部16や凸部34が設けられるロッカアウタリインホース10とロッカインナリインホース30とは、溝部形成部16と凸部34とを接合することにより結合されている。これらのロッカアウタリインホース10やロッカインナリインホース30は、溝部形成部16や凸部34が形成されることにより、曲げ剛性や捩り剛性を有しており、さらに、これらは、溝部形成部16と凸部34とを接合することのみによって結合している。このため、ロッカー8は、部材を増加させたり複雑な形状にしたりすることなく、剛性を高くすることができる。この結果、強度を確保しつつ、簡素な構造にすることができる。
 また、溝部形成部16は、車両内方側への高さが車両前後方向における位置によって徐変しているので、ロッカー8の強度を、車両前後方向における位置に応じて所望の強度にすることができる。これにより、簡素な構造で、より適切な強度を実現できる。具体的には、溝部形成部16は、クロスメンバ60よりも車両前後方向における前方側及び後方側で平面になるように徐変しているため、ロッカー8の中間部分付近における荷重伝達性能や変形抑制性能を確保しつつ、ロッカー8におけるフロントピラーやリアピラーを接合する部分の接合強度を確保することができる。この結果、より確実に所望の強度を実現できる。
 また、ロッカインナリインホース30は、ロッカインナリインホース30の車両内方側に配設されるインナパネル40に接合することにより設けられており、インナパネル40とは別部材として設けられている。このため、補強部材として用いられるロッカインナリインホース30は、異なる車種間で共通のものを用いることができ、部品の共有化を図ることができる。この結果、強度を確保しつつ、製造コストの低減を図ることができる。
 また、ロッカインナリインホース30は、車両の前後方向に見た場合における断面形状が一定形状であるため、ロールフォーミング等、コストが安い工法によって製造することができる。この結果、より確実に製造コストの低減を図ることができる。
 また、ロッカアウタリインホース10とインナパネル40とを接合することにより形成されるロッカー8の内部に、双方に接合されるロッカインナリインホース30を設けることにより、ロッカー8の内部に、板厚・辺長比が大きい断面を構成することができる。これにより、ロッカー8の断面変形を、より確実に抑制することができる。
 また、クロスメンバ60は、インナパネル40を介してロッカインナリインホース30に接合されており、ロッカー8に入力された捩り方向の力は、クロスメンバ60で受けることができるため、ロッカー8の捩り変形を小さくすることができる。これらの結果、より確実に強度を確保することができる。
 また、ロッカインナリインホース30は、凸部34を形成し、ロッカアウタリインホース10の溝部形成部16と接合することにより補強部材として用いられるため、強度を確保しつつ、ロッカインナリインホース30の断面形状を小さくすることができ、板厚を薄くすることができる。この結果、ロッカー8の軽量化を図ることができる。
 以上のように、本発明に係る車体下部構造は、車両の幅方向における両側に前後方向に延在するロッカーを有する車両のフレーム材に有用であり、特に、ロッカーにクロスメンバやピラーが接合される場合に適している。
 1 フレーム材
 5 フロア
 8 ロッカー
 10 ロッカアウタリインホース
 14 アウタリインホース側面部
 16 溝部形成部
 20 溝底部
 30 ロッカインナリインホース
 34 凸部
 40 インナパネル
 50 アウタパネル
 60 クロスメンバ
 62 フロントフロアクロスメンバ
 64 センタフロアクロスメンバ
 70 センターピラー

Claims (4)

  1.  車両の前後方向に延在するロッカーを有する車体下部構造において、
     前記ロッカーは、車両前後方向に延在するアウタ部材と、前記車両のフロアに車両前後方向に異なる位置で複数設けられるクロスメンバ同士の間にかけて前記アウタ部材の車両内方に配設されるインナ部材と、を備えており、
     前記アウタ部材には、車両前後方向に延在すると共に車両内方に凸となる第1凸状部が設けられ、
     前記インナ部材には、車両外方に凸となると共に前記第1凸状部に対向する第2凸状部が設けられており、
     前記アウタ部材と前記インナ部材とは、前記第1凸状部と前記第2凸状部とを接合することにより結合されていることを特徴とする車体下部構造。
  2.  前記第1凸状部は、車両内方側への高さが車両前後方向における位置によって徐変している請求項1に記載の車体下部構造。
  3.  前記第1凸状部は、前記クロスメンバよりも車両前後方向における前方側及び後方側で平面になるように徐変している請求項2に記載の車体下部構造。
  4.  前記インナ部材は、車両内方側に凸となる形状で形成されると共に前記インナ部材の車両内方側に配設されるインナパネルに接合される請求項1~3のいずれか1項に記載の車体下部構造。
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