JP2005212503A

JP2005212503A - 車体下部構造

Info

Publication number: JP2005212503A
Application number: JP2004018177A
Authority: JP
Inventors: Osamu Shimazaki; 修島崎; Yoshiaki Nishimura; 美明西村
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-01-27
Filing date: 2004-01-27
Publication date: 2005-08-11

Abstract

【課題】車体衝突時のフロアパネルの変形を抑制する。
【解決手段】車体前後方向に沿って配設されたフロントサイドメンバ１２内に配設されフロアクロスメンバ３０との交差部まで延設されたリインフォースメント２４と、車幅方向に沿って配設されたフロアクロスメンバ３０とを、フロアパネル１６を間に挟んでボルト４２とナット４４により締結した。
【選択図】図１

Description

本発明は車体下部構造に係り、特に、フロントサイドメンバの後部がフロアパネルに結合された自動車等の車体下部構造に関する。

従来、フロントサイドメンバの後部がフロアパネルに結合された自動車等の車体下部構造においては、フロントサイドメンバの内部にリインフォースメントを配設し、フロントサイドメンバの曲げ剛性を向上させた構成が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平７−１５６８３４号公報

しかしながら、特許文献１では、車体が前突した際に、フロントサイドメンバに車体前方側から車体後方側に向って作用する荷重に対して車室フロアの強度が弱い。このため、車室フロアの強度を向上するため、フロアクロスメンバを配設し、このフロアクロスメンバとフロントサイドメンバとをフロアパネルを間に挟んで車体上下方向から溶接により結合する構成が考えられるが、溶接により結合した場合には、車体衝突時にフロアクロスメンバとフロントサイドメンバとの結合部に作用する剥離荷重に対して、結合強度が弱くなる。また、フロアパネルに溶接用の作業孔を形成する必要があるためフロアパネルの剛性も低下する。この結果、車体衝突時に溶接部が外れ、フロントサイドメンバとフロアクロスメンバとの枠組みが変形し、フロアパネルが変形し易い。

本発明は上記事実を考慮し、車体衝突時のフロアパネルの変形を抑制できる車体下部構造を得ることが目的である。

請求項１記載の本発明の車体下部構造は、車体前後方向に沿って配設されたフロントサイドメンバと、
車幅方向に沿って配設されたフロアクロスメンバと、
を有し、前記フロントサイドメンバと前記フロアクロスメンバとの交差部を、フロアパネルを間に挟んでボルトとナットにより締結したことを特徴とする。

従って、車体前後方向に沿って配設されたフロントサイドメンバと、車幅方向に沿って配設されたフロアクロスメンバとの交差部を、フロアパネルを間に挟んでボルトとナットにより締結したため、フロントサイドメンバとフロアクロスメンバとの結合部における剥離方向の強度を、溶接によりフロントサイドメンバとフロアクロスメンバとをフロアパネルを間に挟んで結合した場合の結合強度に比べて向上できる。また、フロアパネルに溶接用の作業孔を形成する必要もないため、作業孔を形成することによるフロアパネルの剛性低下も無い。この結果、車体衝突時にフロントサイドメンバとフロアクロスメンバとの枠組みの変形を抑制できる。このため、車体衝突時のフロアパネルの変形を抑制できる。

請求項２記載の本発明の車体下部構造は、車体前後方向に沿って配設されたフロントサイドメンバと、
車幅方向に沿って配設されたフロアクロスメンバと、
前記フロントサイドメンバ内に配設され前記フロアクロスメンバとの交差部まで延設された補強部材と、
を有し、前記補強部材と前記フロアクロスメンバとの交差部を、フロアパネルを間に挟んでボルトとナットにより締結したことを特徴とする。

従って、車体前後方向に沿って配設されたフロントサイドメンバ内に配設されフロアクロスメンバとの交差部まで延設された補強部材と、車幅方向に沿って配設されたフロアクロスメンバとを、フロアパネルを間に挟んでボルトとナットにより締結したため、補強部材とフロアクロスメンバとの結合部における剥離方向の強度を、溶接により補強部材とフロアクロスメンバとをフロアパネルを間に挟んでを結合した場合の結合強度に比べて向上できる。また、フロアパネルに溶接用の作業孔を形成する必要もないため、作業孔を形成することによるフロアパネルの剛性低下も無い。この結果、車体衝突時にフロントサイドメンバとフロアクロスメンバとの枠組みの変形を抑制できる。このため、車体衝突時のフロアパネルの変形を抑制できる。

請求項１記載の本発明の車体下部構造は、車体前後方向に沿って配設されたフロントサイドメンバと、車幅方向に沿って配設されたフロアクロスメンバと、を有し、フロントサイドメンバとフロアクロスメンバとの交差部を、フロアパネルを間に挟んでボルトとナットにより締結したため、車体衝突時のフロアパネルの変形を抑制できるという優れた効果を有する。

請求項２記載の本発明の車体下部構造は、車体前後方向に沿って配設されたフロントサイドメンバと、車幅方向に沿って配設されたフロアクロスメンバと、フロントサイドメンバ内に配設されフロアクロスメンバとの交差部まで延設された補強部材と、を有し、補強部材とフロアクロスメンバとの交差部を、フロアパネルを間に挟んでボルトとナットにより締結したため、車体衝突時のフロアパネルの変形を抑制できるという優れた効果を有する。

本発明の車体下部構造の第１実施形態を図１〜図３に従って説明する。

なお、図中矢印ＦＲは車体前方方向を、矢印ＵＰは車体上方方向を、矢印ＩＮは車幅内側方向を示す。

図１に示される如く、本実施形態の車体１０における前部には、車幅方向両端下部近傍に車体前後方向に沿って左右一対のフロントサイドメンバ１２が配設されており（図１では車体右側のフロントサイドメンバのみを示す）、フロントサイドメンバ１２の前部１２Ａは車体前後方向へ延設されている。また、フロントサイドメンバ１２の前部１２Ａの車体後方側に形成された傾斜部１２Ｂは、ダッシュパネル１４の下部１４Ａの前面に沿って車体後方へ延設されており、車体前方上側から車体後方下側へ傾斜している。なお、フロントサイドメンバ１２の傾斜部１２Ｂは上開きのハット型断面とされており、ダッシュパネル１４とで閉断面構造を形成している。

また、フロントサイドメンバ１２の傾斜部１２Ｂの後端部１２Ｃからは、車体後方側へ向かって延設部１２Ｄが延設されており、フロントサイドメンバ１２の延設部１２Ｄは、フロアパネル１６の車幅方向中央部に車体前後方向に沿って形成されたフロアトンネル部１８と、フロアパネル１６の車幅方向両端部に車体前後方向に沿って配設されたロッカ２０と、の間に車体前後方向に沿って配設されている。

図２に示される如く、フロントサイドメンバ１２の延設部１２Ｄは上開きのハット型断面とされており、フロントサイドメンバ１２の延設部１２Ｄは開口端部には、左右のフランジ１２Ｅが形成されている。フロントサイドメンバ１２の延設部１２Ｄにおける左右のフランジ１２Ｅは、それぞれフロアパネル１６の下面１６Ａに溶着されており、フロントサイドメンバ１２の延設部１２Ｄは、フロアパネル１６とで車体前後方向に延びる閉断面構造２２を形成している。

また、閉断面構造２２の内部には補強部材としてのリインフォースメント２４が配設されており、リインフォースメント２４の車体前後方向から見た断面形状は開口部を下方へ向けたコ字状となっている。

図１に示される如く、リインフォースメント２４の前端部２４Ａは、フロントサイドメンバ１２の傾斜部１２Ｂに達しており、リインフォースメント２４の後端部２４Ｂは、フロントサイドメンバ１２とフロアクロスメンバ３０との交差部まで延設されている。なお、リインフォースメント２４は、図示を省略したブラケットによってフロントサイドメンバ１２内に固定されている。

フロアクロスメンバ３０は車幅方向に沿って配設されており、車幅方向外側端部３０Ａがロッカ２０に連結され、車幅方向内側端部３０Ｂがフロアトンネル部１８に連結されている。

図３に示される如く、フロアクロスメンバ３０の車幅方向から見た断面形状は、下開きのハット型断面となっている。フロアクロスメンバ３０の開口前端部には車体前方へ向ってフランジ３０Ｃが形成されており、フロアクロスメンバ３０の開口後端部には車体後方へ向ってフランジ３０Ｄが形成されている。フロアクロスメンバ３０のフランジ３０Ｃ、フランジ３０Ｄはフロアパネル１６の上面１６Ｂに溶接により接合されており、フロアクロスメンバ３０とフロアパネル１６とで車幅方向に延びる閉断面構造３４が形成されている。

また、フロアクロスメンバ３０におけるフロントサイドメンバ１２と交差する部位においては、フロアクロスメンバ３０のフランジ３０Ｃ、フランジ３０Ｄにそれぞれ貫通孔３６が形成されている。フロアクロスメンバ３０の貫通孔３６の下方となるフロアパネル１６の部位には貫通孔３８が形成されており、フロアパネル１６の貫通孔３８の下方となるリインフォースメント２４の上壁部２４Ｃの部位には貫通孔４０が形成されている。

貫通孔３６、３８、４０には、車体上方側からボルト４２が挿入されており、これらのボルト４２はそれぞれリインフォースメント２４の上壁部２４Ｃの下面に溶着されたナット４４に締結されている。

次に、本実施形態の作用を説明する。

本実施形態では、車体前後方向に沿って配設されたフロントサイドメンバ１２内に配設されフロアクロスメンバ３０との交差部まで延設されたリインフォースメント２４と、車幅方向に沿って配設されたフロアクロスメンバ３０とを、フロアパネル１６を間に挟んでボルト４２とナット４４により締結している。この結果、リインフォースメント２４とフロアクロスメンバ３０との結合部における剥離方向の強度を、溶接によってリインフォースメント２４とフロアクロスメンバ３０とをフロアパネル１６を間に挟んで結合した場合に比べて向上できるため、剪断方向に加えて剥離方向の結合強度を向上できる。

また、本実施形態では、フロアパネル１６に溶接用の作業孔を形成する必要がないため、作業孔を形成することによるフロアパネル１６の剛性低下も無い。

この結果、本実施形態では、車体衝突時にフロントサイドメンバ１２とフロアクロスメンバ３０との枠組みの変形を抑制できる。このため、車体衝突時のフロアパネル１６の変形、即ち、皺や破れを抑制できる。

また、本実施形態では、フロアパネル１６に作業孔がないため、フロントサイドメンバ１２の内部に入った水がフロアパネル１６の作業孔から車室内に入ることもない。

次に、本発明の車体下部構造の第２実施形態を図４及び図５に従って説明する。

なお、第１実施形態と同一部材に付いては、同一符号を付してその説明を省略する。

図４に示される如く、本実施形態では、第１実施形態におけるリインフォースメント２４を除いた構成となっており、フロントサイドメンバ１２とフロアクロスメンバ３０との交差部において、フロアクロスメンバ３０のフランジ３０Ｃ、３０Ｄに左右一対の貫通孔５０が形成されている。

図５に示される如く、フロアクロスメンバ３０の貫通孔５０の下方となるフロアパネル１６の部位には貫通孔５２が形成されており、フロアパネル１６の貫通孔５２の下方となるフロントサイドメンバ１２の延設部１２Ｄにおける左右のフランジ１２Ｅの部位には貫通孔５４が形成されている。

貫通孔５０、５２、５４には、車体上方側からボルト５６がそれぞれ挿入されており、これらのボルト５６は、それぞれフロントサイドメンバ１２の延設部１２Ｄにおける左右のフランジ１２Ｅの下面に溶着されたナット５８に締結されている。

次に、本実施形態の作用を説明する。

本実施形態では、車体前後方向に沿って配設されたフロントサイドメンバ１２の延設部１２Ｄと、車幅方向に沿って配設されたフロアクロスメンバ３０とを、フロアパネル１６を間に挟んでボルト５６とナット５８により締結している。この結果、フロントサイドメンバ１２の延設部１２Ｄとフロアクロスメンバ３０との結合部における剥離方向の強度を、溶接によって、フロントサイドメンバ１２の延設部１２Ｄとフロアクロスメンバ３０とをフロアパネル１６を間に挟んで結合した場合の結合強度に比べて向上できるため、剪断方向に加えて剥離方向の結合強度を向上できる。

以上に於いては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態のボルト４２、５６の形状、特に、頭部の形状は限定されず、ナット４４、５８と螺合する螺子部と、ナット４４、５８との間に、フロアパネル１６等を挟み込む頭部を有する構成であれば良い。

本発明の第１実施形態に係る車体下部構造を示す車体斜め後方内側から見た斜視図である。図１の２−２線に沿った拡大断面図である。図１の３−３線に沿った拡大断面図である。本発明の第２実施形態に係る車体下部構造の要部を示す車体斜め後方内側から見た斜視図である。図４の５−５線に沿った拡大断面図である。

符号の説明

１２フロントサイドメンバ
１２Ｄフロントサイドメンバの延設部
１２Ｅフロントサイドメンバのフランジ
１６フロアパネル
１８フロアトンネル部
２４リインフォースメント（補強部材）
２４Ｃリインフォースメントの上壁部
３０フロアクロスメンバ
３０Ｄフロアクロスメンバのフランジ
３０Ｃフロアクロスメンバのフランジ
４２ボルト
４４ナット
５６ボルト
５８ナット

Claims

車体前後方向に沿って配設されたフロントサイドメンバと、
車幅方向に沿って配設されたフロアクロスメンバと、
を有し、前記フロントサイドメンバと前記フロアクロスメンバとの交差部を、フロアパネルを間に挟んでをボルトとナットにより締結したことを特徴とする車体下部構造。
車体前後方向に沿って配設されたフロントサイドメンバと、
車幅方向に沿って配設されたフロアクロスメンバと、
前記フロントサイドメンバ内に配設され前記フロアクロスメンバとの交差部まで延設された補強部材と、
を有し、前記補強部材と前記フロアクロスメンバとの交差部を、フロアパネルを間に挟んでボルトとナットにより締結したことを特徴とする車体下部構造。