JP7571493B2 - 車両下部構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両下部構造に関するものである。

自動車などの車両は、一般的に車両前後方向に延びるサイドシルを、車幅方向に延びるクロスメンバで接合する車両下部構造を備える。サイドシルは、車両の床面を形成するフロアパネルの車幅方向の縁に沿って車両前後方向に延びていて、乗員が車両に乗り降りするときの敷居となる部材である。このようなサイドシルは、例えばスライドドアを有する車両において、スライドドアを摺動させるドアレール（ロアレール）の収納場所としても利用される（例えば特許文献１）。

特許文献１には、スライドドア車の下部車体構造が記載されている。この構造では、サイドシル内部にレール収容凹部が形成されている。レール収容凹部は、車幅方向車内側に窪んで車外側が開口されるとともに、スライドドアの下部を支持するロアレールを収容する。この構造はさらに、サイドシルのレール収容凹部とフロアパネルとの間に配置され、フロアパネル上で車幅方向に延びるクロスメンバを備える。

このクロスメンバは、レール収容凹部に結合される車幅方向車外側部と、車幅方向車内側部とを有する。クロスメンバの車内側部は、レール収容凹部より車両中央側で車外側部よりも上下方向高さを高く設定され、側面視でレール収容凹部と重複するように設定されている。またクロスメンバでは、車外側部から車内側部にかけての上面部に傾斜面が形成されている。さらにクロスメンバの傾斜面には、レール収容凹部に対向するように当接部材が設けられている。

特許文献１の下部車体構造では、側突時における衝撃が、サイドシルのレール収容凹部から当接部材を介してクロスメンバに確実に伝達されるため、サイドシルの内折れ変形が確実に抑制されることになる、としている。

特開２０１０－２６４９８０号公報

しかし、特許文献１の下部車体構造では、側突時にレール収容凹部が車幅方向内側に進入すると、レール収容凹部の動きが規制されることになり、乗員と車両側部との間の空間を確保することが困難となるおそれがある。

本発明は、このような課題に鑑み、側突時などに衝撃荷重を受けた場合であっても、乗員と車両側部との間の空間を確保できる車両下部構造を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明の代表的な構成は、車両の床面を形成するフロアパネルと、フロアパネルの車幅方向の縁に沿って車両前後方向に延びるサイドシルであって、車幅方向内側に膨出した膨出部を有するサイドシルと、サイドシルの膨出部の上側に設けられシートを支持する第１シートブラケットと、フロアパネルの上側で車幅方向に延びていてサイドシルの膨出部に接合されるクロスメンバと、クロスメンバに沿って車幅方向に延びクロスメンバに接合されクロスメンバよりも上方でサイドシルの膨出部に接合されてクロスメンバを補強するリンフォースとを備え、クロスメンバは、車幅方向外側に向かうほど車両下方に傾斜した上壁を有し、リンフォースは、クロスメンバの傾斜した上壁に上方から重ねられサイドシルの膨出部に接合される上面部を有し、クロスメンバの傾斜した上壁は、リンフォースの上面部に対して傾斜していることを特徴とする。

本発明によれば、側突時などに衝撃荷重を受けた場合であっても、乗員と車両側部との間の空間を確保できる車両下部構造を提供することができる。

本発明の実施例に係る車両下部構造の概要を示す図である。 図１の車両下部構造の一部を上方から見た状態を示す図である。 図１の車両下部構造の要部を拡大して示す図である。 図２の車両下部構造のＡ－Ａ断面図である。 図２の車両下部構造のＢ－Ｂ断面図である。

本発明の一実施形態の代表的な構成は、車両の床面を形成するフロアパネルと、フロアパネルの車幅方向の縁に沿って車両前後方向に延びるサイドシルであって、車幅方向内側に膨出した膨出部を有するサイドシルと、サイドシルの膨出部の上側に設けられシートを支持する第１シートブラケットと、フロアパネルの上側で車幅方向に延びていてサイドシルの膨出部に接合されるクロスメンバと、クロスメンバに沿って車幅方向に延びクロスメンバに接合されクロスメンバよりも上方でサイドシルの膨出部に接合されてクロスメンバを補強するリンフォースとを備え、クロスメンバは、車幅方向外側に向かうほど車両下方に傾斜した上壁を有し、リンフォースは、クロスメンバの傾斜した上壁に上方から重ねられサイドシルの膨出部に接合される上面部を有し、クロスメンバの傾斜した上壁は、リンフォースの上面部に対して傾斜していることを特徴とする。

上記構成では、リンフォースの上面部とクロスメンバとが上下に離間した位置でサイドシルの膨出部にそれぞれ接合され、さらにクロスメンバの上壁とリンフォースの上面部の傾斜角度が異なっている。このため、サイドシルの膨出部は、傾斜した上壁に沿った方向でクロスメンバによって車幅方向内側から支持され、さらに、上面部に沿った方向でリンフォースによって車幅方向内側から支持される。またサイドシルの膨出部の上側には、乗員が着座するシートを支持する第１シートブラケットが設けられている。したがって上記構成によれば、例えば側突時の横方向からの衝撃荷重を受けた場合に、サイドシルの膨出部が車幅方向内側に変形し移動することを抑制して、第１シートブラケットに支持されたシートが車幅方向内側に進入することを抑制できる。このため、乗員と車両側部との間の空間を確保することができる。

上記のクロスメンバはさらに、傾斜した上壁の車両前後方向の縁からそれぞれ下方に延びる前壁と後壁を有し、リンフォースはさらに、上面部の車両前側の前縁から下方に延びクロスメンバの前壁に接合される前側接合部と、上面部の車両後側の後縁から下方に延びクロスメンバの後壁に接合される後側接合部とを有するとよい。

上記構成では、リンフォースの前側接合部と後側接合部は、クロスメンバの前壁と後壁にそれぞれ接合されている。またクロスメンバの前壁と後壁は、傾斜した上壁の縁に沿って下方に延びている。このため、リンフォースがサイドシルの膨出部側から衝撃荷重を受けると、衝撃荷重は、リンフォースの前側接合部と後側接合部を介してクロスメンバの前壁および後壁からさらに傾斜した上壁にも伝達される。したがって、リンフォースがサイドシルの膨出部側から衝撃荷重を受けた場合でも、リンフォースが破損することを防止できる。このため上記構成によれば、側突時に衝撃荷重を受けた場合であっても、サイドシルの膨出部が変形して車幅方向内側に傾くことがなく、乗員と車両側部との間の空間を確保できる。

上記の車両下部構造はさらに、フロアパネルの車幅方向の中央で車両前後方向にわたって延びクロスメンバに接合されるセンタートンネルと、リンフォースの上面部から車幅方向内側に離間していてクロスメンバおよびセンタートンネルに接合されシートを支持する第２シートブラケットとを備えるとよい。

これにより、クロスメンバがサイドシルの膨出部側から衝撃荷重を受けると、衝撃荷重は、第２シートブラケットを介してセンタートンネルに伝達される。したがって、クロスメンバの傾斜した上壁に衝撃荷重が集中することを抑制し、クロスメンバの破損を防止することができる。

上記のリンフォースはさらに、上面部に形成され車幅方向にわたって上方に突出した段差部を有するとよい。

これにより、リンフォースの車幅方向の剛性を高めることができる。このため、サイドシルの膨出部側から衝撃荷重を受けた場合に、リンフォースおよびリンフォースに接合されたクロスメンバの変形を抑制して、乗員と車両側部との間の空間を確保できる。

上記のクロスメンバはさらに、傾斜した上壁に形成されリンフォースの上面部よりも車幅方向内側に位置し上方に隆起した隆起部を有するとよい。

これにより、クロスメンバがサイドシルの膨出部側から衝撃荷重を受けると、クロスメンバでは、傾斜した上壁に形成された隆起部の周辺に応力が集中する。このため上記構成では、クロスメンバのうち、リンフォースの上面部よりも車幅方向内側に位置する隆起部の周辺で変形を生じさせることができる。したがって、側突時に衝撃荷重を受けた場合であっても、サイドシルの膨出部が傾いて持ち上がるように変形することを防止できるため、乗員と車両側部との間の空間を確保できる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施例について詳細に説明する。かかる実施例に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、本発明の実施例に係る車両下部構造１００の概要を示す図である。図２は、図１の車両下部構造１００の一部を上方から見た状態を示す図である。なお以下各図において、車両前後方向をそれぞれ矢印Ｆｒｏｎｔ、Ｂａｃｋ、車幅方向の左右をそれぞれ矢印Ｌｅｆｔ、Ｒｉｇｈｔ、車両上下方向をそれぞれ矢印Ｕｐ、Ｄｏｗｎで例示する。

車両下部構造１００は、車両の床面を形成するフロアパネル１０２と、センタートンネル１０４と、サイドシル１０６とを備える。センタートンネル１０４は、フロアパネル１０２の車幅方向の中央で車両前後方向にわたって延びている。サイドシル１０６は、フロアパネル１０２の車幅方向の縁１０８に沿って車両前後方向に延びていて、車両の乗降時に敷居となる部材である。

またサイドシル１０６は、車幅方向内側に膨出した膨出部１１０を有する。膨出部１１０は、図１に示すセンタピラー１１２の根本付近を含む車両前後方向にわたる範囲に形成されていて、その内部にスライド式ドア（図示省略）を摺動させるドアレール１１４（図４および図５参照）を収納する。

サイドシル１０６の膨出部１１０は、サイドシル１０６のうち、サイドシルアウタパネル１１６（図４および図５参照）の車内側に位置しこれに接合されるサイドシルインナパネル１１８が車幅方向内側に膨出した部位である。このため膨出部１１０は、車幅方向内側に膨出した上側部位１２０だけでなく、図１に示す下側部位１２２も含む。下側部位１２２は、上側部位１２０に連続して上側部位１２０の下方に位置する部位であり、図４および図５に示すようにサイドシルインナパネル１１８が車幅方向内側に膨出することで形成されている。

車両下部構造１００はさらに、第１シートブラケット１２４と、クロスメンバ１２６と、リンフォース１２８と、第２シートブラケット１３０とを備える。第１シートブラケット１２４は、サイドシル１０６の膨出部１１０の上側部位１２０の上側に設けられていて、乗員が着座する不図示のシートを支持する。クロスメンバ１２６は、フロアパネル１０２の上側で車幅方向に延びていて、サイドシル１０６の膨出部１１０とセンタートンネル１０４とに接合される。

リンフォース１２８は、クロスメンバ１２６を補強する部材であって、クロスメンバ１２６に沿って車幅方向に延びて、クロスメンバ１２６に接合されクロスメンバ１２６よりも上方でサイドシル１０６の膨出部１１０に接合される（図３参照）。第２シートブラケット１３０は、リンフォース１２８から車幅方向内側に離間していて図２に示すようにクロスメンバ１２６およびセンタートンネル１０４に接合され、第１シートブラケット１２４とともにシートを支持する。

なおクロスメンバ１２６から車両前側に離間した位置には、他のクロスメンバ１３２が配置されている。クロスメンバ１３２は、フロアパネル１０２の上側で車幅方向に延びていて、サイドシル１０６とセンタートンネル１０４とに接合されている。さらにクロスメンバ１３２には、車幅方向に離間した他のシートブラケット１３４、１３６が接合されている。

図３は、図１の車両下部構造１００の要部を拡大して示す図である。図４は、図２の車両下部構造１００のＡ－Ａ断面図である。なお図４では、Ａ－Ａ断面に加え車両前方の奥行の構成も示している。図５は、図２の車両下部構造１００のＢ－Ｂ断面図である。

クロスメンバ１２６は、上壁１３８、前壁１４０（図２参照）および後壁１４２を有する。上壁１３８は、図３に示すように車幅方向外側に向かうほど車両下方に傾斜している。前壁１４０は、傾斜した上壁１３８の車両前側の縁１４４（図１参照）から下方に延びている。後壁１４２は、図３に示す傾斜した上壁１３８の車両後側の縁１４６から下方に延びている。またクロスメンバ１２６は、車幅方向外側の端部１４８を有する。クロスメンバ１２６の端部１４８は、サイドシル１０６の膨出部１１０の下側部位１２２に接合されている。

リンフォース１２８は、上面部１５０、前側接合部１５２（図２参照）および後側接合部１５４を有する。上面部１５０は、クロスメンバ１２６の傾斜した上壁１３８に上方から重ねられ、さらに車幅方向外側の端部１５６を有する。リンフォース１２８の上面部１５０の端部１５６は、図３に示すように、サイドシル１０６の膨出部１１０の下側部位１２２に接合されるクロスメンバ１２６の端部１４８よりも上方で、膨出部１１０の上側部位１２０に接合される。

リンフォース１２８の前側接合部１５２は、上面部１５０の車両前側の前縁１５８から下方に延びていて、クロスメンバ１２６の前壁１４０（図２参照）に接合される。後側接合部１５４は、上面部１５０の車両後側の後縁１６０から下方に延びていて、クロスメンバ１２６の後壁１４２に接合される。また、後側接合部１５４の下縁１６２は、クロスメンバ１２６の傾斜した上壁１３８に沿って平行に延びている。なお図示を省略するが、前側接合部１５２の下縁も傾斜した上壁１３８に沿って平行に延びている。

リンフォース１２８はさらに、図３に示す段差部１６４を有する。段差部１６４は、上面部１５０に形成され車幅方向にわたって上方に突出している。クロスメンバ１２６はさらに、隆起部１６６を有する。隆起部１６６は、傾斜した上壁１３８に形成されていて、リンフォース１２８の上面部１５０よりも車幅方向内側に位置し上方に隆起した部位である。

なおフロアパネル１０２の下側には、車両前後方向に長手のフロアサイドメンバ１６８が配置されている。このフロアサイドメンバ１６８は、図４および図５に示すように、フロアパネル１０２とサイドシル１０６のサイドシルインナパネル１１８とに接合されていて、フロアパネル１０２の剛性を高めている。

またリンフォース１２８の上面部１５０は、図４および図５に示すように、フロアパネル１０２から車両上方に離間していてフロアパネル１０２に平行になるように配置され、ほぼ水平方向になっている。クロスメンバ１２６の傾斜した上壁１３８は、この水平なリンフォース１２８の上面部１５０に対して傾斜している。

車両下部構造１００では、図３および図４に示すようにリンフォース１２８の上面部１５０の端部１５６とクロスメンバ１２６の端部１４８が上下に離間した位置でサイドシル１０６の膨出部１１０にそれぞれ接合されている。さらにクロスメンバ１２６の上壁１３８とリンフォース１２８の上面部１５０の傾斜角度が異なっている。

このため車両下部構造１００では、サイドシル１０６の膨出部１１０を、傾斜した上壁１３８に沿った方向でクロスメンバ１２６によって車幅方向内側から支持でき、さらに、上面部１５０に沿った方向でリンフォース１２８によって車幅方向内側から支持できる。

また、サイドシル１０６の膨出部１１０の上側には、乗員が着座するシートを支持する第１シートブラケット１２４が設けられている。したがって車両下部構造１００によれば、例えば側突時の横方向からの衝撃荷重を受けた場合に、サイドシル１０６の膨出部１１０が車幅方向内側に変形し移動することを抑制して、第１シートブラケット１２４に支持されたシートが車幅方向内側に進入することを抑制できる。このため、乗員と車両側部との間の空間を確保することができる。

また、リンフォース１２８の前側接合部１５２と後側接合部１５４は、クロスメンバ１２６の前壁１４０と後壁１４２にそれぞれ接合されている。さらにクロスメンバ１２６の前壁１４０と後壁１４２は、傾斜した上壁１３８の縁１４４、１４６に沿って下方に延びている。

このため車両下部構造１００では、リンフォース１２８がサイドシル１０６の膨出部１１０側から衝撃荷重を受けると、衝撃荷重は、リンフォース１２８の前側接合部１５２と後側接合部１５４を介してクロスメンバ１２６の前壁１４０および後壁１４２から、さらに傾斜した上壁１３８にも伝達される。

したがって車両下部構造１００によれば、リンフォース１２８がサイドシル１０６の膨出部１１０側から衝撃荷重を受けた場合でも、リンフォース１２８が破損することを防止できる。このため、側突時に衝撃荷重を受けた場合であっても、サイドシル１０６の膨出部１１０が変形して車幅方向内側に傾くことがなく、乗員と車両側部との間の空間を確保できる。

また車両下部構造１００では、第２シートブラケット１３０が、リンフォース１２８の上面部１５０から車幅方向内側に離間していてクロスメンバ１２６およびセンタートンネル１０４に接合されている。このため、クロスメンバ１２６がサイドシル１０６の膨出部１１０側から衝撃荷重を受けると、衝撃荷重は、第２シートブラケット１３０を介してセンタートンネル１０４に伝達される。したがって車両下部構造１００によれば、クロスメンバ１２６の傾斜した上壁１３８に衝撃荷重が集中することを抑制し、クロスメンバ１２６の破損を防止することができる。

また車両下部構造１００では、リンフォース１２８が段差部１６４を有するので、リンフォース１２８の車幅方向の剛性を高めることができる。このため、サイドシル１０６の膨出部１１０側から衝撃荷重を受けた場合に、リンフォース１２８およびリンフォース１２８に接合されたクロスメンバ１２６の変形を抑制して、乗員と車両側部との間の空間を確保できる。

さらに車両下部構造１００では、クロスメンバ１２６の傾斜した上壁１３８に隆起部１６６が形成されている。このため、クロスメンバ１２６がサイドシル１０６の膨出部１１０側から衝撃荷重を受けると、クロスメンバ１２６では、上壁１３８に形成された隆起部１６６の周辺に応力が集中する。これにより、クロスメンバ１２６のうち、リンフォース１２８の上面部１５０よりも車幅方向内側に位置する隆起部１６６の周辺で変形を生じさせることができる。

したがって車両下部構造１００によれば、側突時に衝撃荷重を受けた場合であっても、サイドシル１０６の膨出部１１０が傾いて持ち上がるように変形することを防止できるため、乗員と車両側部との間の空間を確保できる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、車両下部構造に利用することができる。

１００…車両下部構造、１０２…フロアパネル、１０４…センタートンネル、１０６…サイドシル、１０８…フロアパネルの縁、１１０…膨出部、１１２…センタピラー、１１４…ドアレール、１１６…サイドシルアウタパネル、１１８…サイドシルインナパネル、１２０…上側部位、１２２…下側部位、１２４…第１シートブラケット、１２６、１３２…クロスメンバ、１２８…リンフォース、１３０…第２シートブラケット、１３４、１３６…シートブラケット、１３８…上壁、１４０…前壁、１４２…後壁、１４４、１４６…上壁の縁、１４８…クロスメンバの端部、１５０…上面部、１５２…前側接合部、１５４…後側接合部、１５６…上面部の端部、１５８…上面部の前縁、１６０…上面部の後縁、１６２…後側接合部の下縁、１６４…段差部、１６６…隆起部、１６８…フロアサイドメンバ

Claims (5)

1. 車両の床面を形成するフロアパネルと、
   前記フロアパネルの車幅方向の縁に沿って車両前後方向に延びるサイドシルであって、車幅方向内側に膨出していてその内部にドアレールを収容する膨出部を有するサイドシルと、
   前記サイドシルの膨出部の上側に設けられシートを支持する第１シートブラケットと、
   前記フロアパネルの上側で車幅方向に延びていて前記サイドシルの膨出部に接合されるクロスメンバと、
   前記クロスメンバに沿って車幅方向に延び該クロスメンバに接合され該クロスメンバよりも上方で前記サイドシルの膨出部に接合されて前記クロスメンバを補強するリンフォースとを備え、
   前記クロスメンバは、車幅方向外側に向かうほど車両下方に傾斜した上壁を有し、
   前記リンフォースは、前記クロスメンバの傾斜した上壁に上方から重ねられ前記サイドシルの膨出部に接合される上面部を有し、
   前記クロスメンバの傾斜した上壁は、前記リンフォースの上面部に対して傾斜していることを特徴とする車両下部構造。
2. 前記クロスメンバはさらに、前記傾斜した上壁の車両前後方向の縁からそれぞれ下方に延びる前壁と後壁を有し、
   前記リンフォースはさらに、
   前記上面部の車両前側の前縁から下方に延び前記クロスメンバの前壁に接合される前側接合部と、
   前記上面部の車両後側の後縁から下方に延び前記クロスメンバの後壁に接合される後側接合部とを有することを特徴とする請求項１に記載の車両下部構造。
3. 当該車両下部構造はさらに、
   前記フロアパネルの車幅方向の中央で車両前後方向にわたって延び前記クロスメンバに接合されるセンタートンネルと、
   前記リンフォースの上面部から車幅方向内側に離間していて前記クロスメンバおよび前記センタートンネルに接合され前記シートを支持する第２シートブラケットとを備えることを特徴とする請求項１または２に記載の車両下部構造。
4. 前記リンフォースはさらに、前記上面部に形成され車幅方向にわたって上方に突出した段差部を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の車両下部構造。
5. 前記クロスメンバはさらに、前記傾斜した上壁に形成され前記リンフォースの上面部よりも車幅方向内側に位置し上方に隆起した隆起部を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の車両下部構造。

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