フレーム付き車両の車体下部構造
【課題】フレーム付き車両において、側面衝突時における車体変形を抑制することを目的とする。
【解決手段】車両前後方向に延設されたサイドレール１２（フレーム）と、該サイドレール１２上にマウントされるボデー１６のうち、サイドレール１２の車幅方向外側において車両前後方向に延設されたロッカ１８と、該ロッカ１８に結合されたフロアクロスメンバロア２０（フロアクロスメンバ）と、該フロアクロスメンバロア２０に結合され、サイドレール１２とロッカ１８との間において、該サイドレール１２及び該ロッカ１８と夫々車幅方向に対向すると共に少なくとも該サイドレール１２と車幅方向に離間して配置された第１荷重伝達部材１１と、を有している。このため、側面衝突時にロッカ１８からフロアクロスメンバロア２０に伝達される側突荷重を、第１荷重伝達部材１１を介してサイドレール１２へ伝達して分散させることができる。
【解決手段】車両前後方向に延設されたサイドレール１２（フレーム）と、該サイドレール１２上にマウントされるボデー１６のうち、サイドレール１２の車幅方向外側において車両前後方向に延設されたロッカ１８と、該ロッカ１８に結合されたフロアクロスメンバロア２０（フロアクロスメンバ）と、該フロアクロスメンバロア２０に結合され、サイドレール１２とロッカ１８との間において、該サイドレール１２及び該ロッカ１８と夫々車幅方向に対向すると共に少なくとも該サイドレール１２と車幅方向に離間して配置された第１荷重伝達部材１１と、を有している。このため、側面衝突時にロッカ１８からフロアクロスメンバロア２０に伝達される側突荷重を、第１荷重伝達部材１１を介してサイドレール１２へ伝達して分散させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、側面衝突を考慮した、フレーム付き車両の車体下部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車体への側面衝突時に、ロッカへ入力された側突荷重を、キャブマウント部を介してフレームへ伝達する構成が開示されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−２５６３９５号公報
【特許文献２】特開平８−２４３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記した従来例のように、キャブマウント部を介してフレームへ側突荷重を伝達する構成では、該キャブマウント部がフロアクロスメンバと異なる車両前後方向位置に設けられている場合に、該フロアクロスメンバ付近に入力された側突荷重をフレームへ伝達して分散させることが難しいと考えられる。
【０００４】
本発明は、上記事実を考慮して、フレーム付き車両において、側面衝突時における車体変形を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、車体下部において車両前後方向に延設されたフレームと、該フレーム上にマウントされるボデーのうち、前記フレームの車幅方向外側において車両前後方向に延設されたロッカと、前記ボデーの下部において車幅方向に延設されると共に前記ロッカに結合されたフロアクロスメンバと、前記フロアクロスメンバに結合され、前記フレームと前記ロッカとの間において、該フレーム及び該ロッカと夫々車幅方向に対向すると共に少なくとも該フレームと車幅方向に離間して配置された第１荷重伝達部材と、を有することを特徴としている。
【０００６】
請求項１に記載のフレーム付き車両の車体下部構造では、フロアクロスメンバに結合され、フレームとロッカとの間において、該フレーム及び該ロッカと夫々車幅方向に対向すると共に少なくとも該フレームと車幅方向に離間して配置された第１荷重伝達部材を有しているので、側面衝突時にロッカからフロアクロスメンバに伝達される側突荷重を、フレームへ伝達して分散させることができる。このため、側面衝突時における車体変形を抑制することが可能である。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載のフレーム付き車両の車体下部構造において、前記第１荷重伝達部材は、前記フロアクロスメンバの前後の縦壁部に結合され該縦壁部から夫々垂下する車幅方向面と、該車幅方向面を車両前後方向に結合する車両前後方向面とを含んで構成されていることを特徴としている。
【０００８】
請求項２に記載のフレーム付き車両の車体下部構造では、第１荷重伝達部材が、フロアクロスメンバの前後の縦壁部に結合され該縦壁部から夫々垂下する車幅方向面と、該車幅方向面を車両前後方向に結合する車両前後方向面とを含んで構成されており、車幅方向面及び車両前後方向面がフレームとロッカとの間のスペーサとなると共に、該車幅方向面及び車両前後方向面の車幅方向両端部が、ロッカ及びフレームとの荷重伝達面となる。このため、請求項２に記載のフレーム付き車両の車体下部構造では、簡易な構成で第１荷重伝達部材を構成することが可能である。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載のフレーム付き車両の車体下部構造において、前記フロアクロスメンバに対応した前記ボデーのフロア上に、車体側部と車幅方向に対向する第２荷重伝達部材が設けられていることを特徴としている。
【００１０】
請求項３に記載のフレーム付き車両の車体下部構造では、フロアクロスメンバに対応したボデーのフロア上に、車体側部と車幅方向に対向する第２荷重伝達部材が設けられているので、側面衝突時に車体側部に入力された側突荷重を、該車体側部から第２荷重伝達部材を介してボデーのフロアへ伝達し、更にフロアクロスメンバから第１荷重伝達部材を介してフレームへ伝達することができる。このため、側突荷重をフレームへ伝達するための荷重伝達経路をより多くすることができ、側面衝突時における車体変形をより抑制することが可能である。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項３に記載のフレーム付き車両の車体下部構造において、前記第２荷重伝達部材と車幅方向に対向する前記車体側部内に、第３荷重伝達部材が設けられていることを特徴としている。
【００１２】
請求項４に記載のフレーム付き車両の車体下部構造では、第２荷重伝達部材と車幅方向に対向する車体側部内に第３荷重伝達部材が設けられているので、側面衝突時に、該車体側部の変形を抑制しつつ、該車体側部に入力された側突荷重をより効率的に第２荷重伝達部材へ伝達することができる。このため、側面衝突時における車体変形をより一層抑制することが可能である。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明に係る請求項１に記載のフレーム付き車両の車体下部構造によれば、側面衝突時における車体変形を抑制することができる、という優れた効果が得られる。
【００１４】
請求項２に記載のフレーム付き車両の車体下部構造によれば、簡易な構成で第１荷重伝達部材を構成することができる、という優れた効果が得られる。
【００１５】
請求項３に記載のフレーム付き車両の車体下部構造によれば、側面衝突時における車体変形をより抑制することができる、という優れた効果が得られる。
【００１６】
請求項４に記載のフレーム付き車両の車体下部構造によれば、側面衝突時における車体変形をより一層抑制することができる、という優れた効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００１８】
［第１実施形態］
図１において、本実施形態におけるフレーム付き車両１０の車体は、フレームの一例たる左右一対のサイドレール１２と、その車両前後方向の所定位置に架設された複数のクロスメンバ（図示せず）とを有するシャシフレーム１４を備えており、該シャシフレーム１４の複数箇所にボデーマウント（図示せず）を介してボデー１６がマウントされている。そして本実施形態に係るフレーム付き車両の車体下部構造Ｓ１は、上記サイドレール１２と、ロッカ１８と、フロアクロスメンバの一例たるフロアクロスメンバロア２０と、第１荷重伝達部材１１とを有して構成されている。
【００１９】
左右一対のサイドレール１２は、フレーム付き車両１０の車体下部において、夫々車両前後方向に延設された、例えば断面矩形状の骨格部材である。このサイドレール１２は、例えば断面コ字状の鋼材が車幅方向に対向した状態で接合されており、これによって矩形状の閉断面に構成されている。
【００２０】
ロッカ１８は、サイドレール１２上にマウントされるボデー１６のうち、サイドレール１２の車幅方向外側において車両前後方向に延設されたボデー１６の骨格部材である。このロッカ１８は、例えばロッカインナパネル２２とロッカアウタパネル２４とを接合して構成され、ボデー１６の左右に一対設けられている。
【００２１】
ロッカインナパネル２２は車幅方向内側へ凸となる略断面ハット形に形成され、またロッカアウタパネル２４は車幅方向外側へ凸となる略断面ハット形に形成されている。ロッカインナパネル２２及びロッカアウタパネル２４は、車両上側のフランジ部２２Ａ，２４Ａと、車両下側のフランジ部２２Ｂ，２４Ｂにおいて、例えばスポット溶接により接合されて閉断面に構成されている。なお、図示は省略するが、ロッカインナパネル２２とロッカアウタパネル２４との間にロッカリインフォースメントを挟んで接合することで、ロッカ１８を補強してもよい。
【００２２】
図１，図２に示される断面位置では、車体側部の一例たるセンターピラー２６がロッカ１８に結合されている。このセンターピラー２６は、例えばピラーアウタパネル２８とピラーインナパネル３０とを有して構成されている。このうちピラーアウタパネル２８の下部は、例えばロッカアウタパネル２４における車両下側のフランジ部２４Ｂに接合され、またピラーインナパネル３０の下部は、例えばロッカインナパネル２２における車両上側のフランジ部２２Ａに接合されている。
【００２３】
フロアクロスメンバロア２０は、ボデー１６の下部において車幅方向に延設されると共にロッカ１８に結合された、該ボデー１６の骨格部材である。図３に示されるように、このフロアクロスメンバロア２０は、車両下方に凸となる略断面ハット形に形成されており、一対のフランジ部２０Ａが車幅方向に延設されている。
【００２４】
図２に示されるように、フランジ部２０Ａの車幅方向端部には、該フランジ部２０Ａと連なる縦フランジ２０Ｃと、該縦フランジ２０Ｃと連なる下フランジ２０Ｄとが設けられている。図２に示されるように、縦フランジ２０Ｃは、ロッカインナパネル２２の縦壁部２２Ｃと接合され、下フランジ２０Ｄはロッカインナパネル２２の下壁部２２Ｄと接合されている。図２，図４に示されるように、フロアクロスメンバロア２０のフランジ部２０Ａ及びロッカインナパネル２２の上壁部２２Ｅの車両上側には、フロアパネル３２の車幅方向の縁部３２Ａが接合されており、これによってボデー１６のフロア３４が構成されている。
【００２５】
図１に示されるように、フロア３４上には、シート取付け台座４４が設けられ、該シート取付け台座４４上に脚部３６を介して車両用シート３８が設置されている。フロア３４の車幅方向中央部には、車両上方に凸となるトンネル部４０が設けられている。このトンネル部４０では、フロアクロスメンバロア２０及びフロアパネル３２が共に車両上方に凸に形成されている。トンネル部４０上には、例えばセンタコンソール４２が配設されている。
【００２６】
図１，図４に示されるように、フロアクロスメンバロア２０におけるサイドレール１２の車両上方位置には、該サイドレール１２との干渉を抑制するための凹部２０Ｂが形成されている。この凹部２０Ｂにより、フロアクロスメンバロア２０とサイドレール１２との干渉を抑制することで、フロア３４をより低床化できるようになっている。
【００２７】
図１から図４に示されるように、第１荷重伝達部材１１は、フロアクロスメンバロア２０に結合され、サイドレール１２とロッカ１８との間において、該サイドレール１２及び該ロッカ１８と夫々車幅方向に対向すると共に、少なくとも該サイドレール１２と車幅方向に離間して配置されている。この第１荷重伝達部材１１は、フロアクロスメンバロア２０の前後の縦壁部２０Ｅに結合され該縦壁部２０Ｅから夫々垂下する車幅方向面１１Ａと、該車幅方向面１１Ａを車両前後方向に結合する車両前後方向面１１Ｂとを含んで構成されている。前後の車幅方向面１１Ａを、フロアクロスメンバロア２０の縦壁部２０Ｅに夫々接合することで、第１荷重伝達部材１１とフロアクロスメンバロア２０との間が閉断面に構成されている。
【００２８】
前後の車幅方向面１１Ａは、例えば各々の車幅方向内側の端面１１Ｃから夫々車両前後方向に延びる連結部１１Ｄにより連結されており、これにより第１荷重伝達部材１１の剛性が高められている。具体的には、車両前方側の端面１１Ｃからは、連結部１１Ｄが車両後方に延び、また車両後方側の端面１１Ｃからは、連結部１１Ｄが車両前方に延びており、これらの連結部１１Ｄは、例えば車幅方向に重ねられた状態で接合されている。図２，図４に示されるように、連結部１１Ｄは、例えばフロアクロスメンバロア２０に近接する高さ位置に設けられている。なお、連結部１１Ｄの構成は、上記記載及び図示の構成に限られるものではない。
【００２９】
図４に示されるように、第１荷重伝達部材１１の車両前後方向面１１Ｂは、車幅方向外側から車幅方向内側へ向かって車両下方に傾斜している。これは、側面衝突時にロッカ１８に入力された側突荷重を、該ロッカ１８に対して比較的車両下方に位置しているサイドレール１２の車幅方向外側面１２Ａへ効率的に伝達するためである。これに関連して、第１荷重伝達部材１１における車幅方向面１１Ａの端面１１Ｃ及び車両前後方向面１１Ｂの車幅方向内側の端面１１Ｅは、サイドレール１２の車幅方向外側面１２Ａと車幅方向に対向している。一方、第１荷重伝達部材１１における車幅方向面１１Ａの車幅方向外側の端面１１Ｆは、フロアクロスメンバロア２０のうちロッカインナパネル２２の縦壁部２２Ｃに接合されている縦フランジ２０Ｃと車幅方向に対向している。
【００３０】
なお、第１荷重伝達部材１１においてサイドレール１２の車幅方向外側面１２Ａと車幅方向に対向する部分を面状に構成してもよいが、本実施形態のように、端面１１Ｃ，１１Ｅ及び連結部１１Ｄが、そのままサイドレール１２の車幅方向外側面１２Ａと対向するようにした方が、より好ましい。第１荷重伝達部材１１の構成を簡易化し、かつ該第１荷重伝達部材１１を軽量化できるからである。
【００３１】
図４に示されるように、通常時において、第１荷重伝達部材１１とサイドレール１２との間は、車幅方向に適度に離間した状態とされている。具体的には、第１荷重伝達部材１１において最も車幅方向内側に位置する連結部１１Ｄと、サイドレール１２の車幅方向外側面１２Ａとの間が、距離Ａだけ離間している。これは、ボデー１６がボデーマウントを介してシャシフレーム１４上にマウントされていることから、通常時におけるボデーマウントを介したボデー１６とシャシフレーム１４との相対運動により、第１荷重伝達部材１１とサイドレール１２とが接触することを防止するためである。
【００３２】
また第１荷重伝達部材１１とロッカ１８との間についても、車幅方向に適度に離間した状態とされている。具体的には、第１荷重伝達部材１１のうち最も車幅方向外側に位置する端面１１Ｆと、ロッカインナパネル２２の縦壁部２２Ｃに接合されたフロアクロスメンバロア２０の縦フランジ２０Ｃとの間が、距離Ｂだけ離間している。これは、第１荷重伝達部材１１及びその周辺部品の寸法精度や組付け時のばらつきを吸収すると共に、側面衝突時におけるロッカ１８の変形の影響が第１荷重伝達部材１１に及ぶことを抑制するためである。
【００３３】
なお、距離Ａ，Ｂについては、異音の発生等が生じない範囲においてできるだけ小さく設定することが望ましい。側面衝突時にロッカ１８に入力された側突荷重を、第１荷重伝達部材１１を介してサイドレール１２へより速やかに伝達することができるからである。
【００３４】
（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。図４において、フレーム付き車両の車体下部構造Ｓ１では、第１荷重伝達部材１１とサイドレール１２との間が距離Ａだけ離間しているので、通常時においてボデー１６とシャシフレーム１４とが相対運動しても、該第１荷重伝達部材１１とサイドレール１２とが接触することがなく、振動の伝達を遮断することができる。このため、車両走行時の路面からの入力に基づく振動やエンジンからの振動等が、サイドレール１２からボデー１６側へ伝達することを防止することができる。
【００３５】
次に、側面衝突時の作用について説明する。図５において、フレーム付き車両の車体下部構造Ｓ１では、サイドレール１２とロッカ１８との間において、該サイドレール１２及び該ロッカ１８と夫々車幅方向に対向すると共に少なくとも該サイドレール１２と車幅方向に離間して配置され、フロアクロスメンバロア２０に結合された第１荷重伝達部材１１を有しているので、側面衝突時にロッカ１８からフロアクロスメンバロア２０に伝達される側突荷重Ｆを、サイドレール１２へ伝達して分散させることができる。
【００３６】
具体的には、相手車両等の衝突体４６がフレーム付き車両１０に側面衝突し、側突荷重Ｆがロッカ１８に入力されると、該側突荷重Ｆは該ロッカ１８からフロアクロスメンバロア２０へ、矢印Ｄ１方向に伝達される。この側突荷重Ｆにより、フロアクロスメンバロア２０が、車幅方向内側へ変形すると、該フロアクロスメンバロア２０に固定されている第１荷重伝達部材１１のうち、例えば連結部１１Ｄがサイドレール１２の車幅方向外側面１２Ａに当接する。またロッカ１８及びフロアクロスメンバロア２０の変形に伴い、フロアクロスメンバロア２０のうちロッカインナパネル２２の縦壁部２２Ｃと接合されている縦フランジ２０Ｃが、第１荷重伝達部材１１の車幅方向外側の端面１１Ｆに当接する。
【００３７】
ここで、第１荷重伝達部材１１は、フロアクロスメンバロア２０の前後の縦壁部２０Ｅに結合され該縦壁部２０Ｅから夫々垂下する車幅方向面１１Ａと、該車幅方向面１１Ａを車両前後方向に結合する車両前後方向面１１Ｂとを含んで構成されているので、車幅方向面１１Ａ及び車両前後方向面１１Ｂがサイドレール１２とロッカ１８との間のスペーサとなると共に、該車幅方向面１１Ａ及び車両前後方向面１１Ｂの車幅方向両端部が、ロッカ１８及びサイドレール１２との荷重伝達面となる。
【００３８】
第１荷重伝達部材１１においてロッカ１８との荷重伝達面となり得るのは、具体的には、車幅方向面１１Ａの車幅方向外側の端面１１Ｆである。また第１荷重伝達部材１１においてサイドレール１２との荷重伝達面となり得るのは、連結部１１Ｄ、車幅方向面１１Ａにおける車幅方向内側の端面１１Ｃ、及び車両前後方向面１１Ｂにおける車幅方向内側の端面１１Ｅである。図４において、第１荷重伝達部材１１とサイドレール１２との距離Ａ、及び該第１荷重伝達部材１１とフロアクロスメンバロア２０の縦フランジ２０Ｃとの距離Ｂを必要最小限とすることで、側突荷重Ｆを速やかにサイドレール１２へ伝達することができ、またこれによって該サイドレール１２からの反力を迅速に得ることができる。
【００３９】
図５においては、第１荷重伝達部材１１の連結部１１Ｄのみがサイドレール１２の車幅方向外側面１２Ａと接触した状態となっているが、該連結部１１Ｄに加えて、第１荷重伝達部材１１の端面１１Ｃ，１１Ｅがサイドレール１２の車幅方向外側面１２Ａに接触することで、より効率的に側突荷重Ｆを伝達することが可能である。
【００４０】
第１荷重伝達部材１１とフロアクロスメンバロア２０との間は、閉断面に構成されているので、側突荷重伝達時に第１荷重伝達部材１１が変形し難く、効率的な荷重伝達が可能である。これに加えて、第１荷重伝達部材１１は、ロッカ１８ではなく、フロアクロスメンバロア２０に結合されているので、ロッカ１８が例えば車両前後方向軸回りに変形した場合でも、その変形の影響が第１荷重伝達部材１１に及び難く、第１荷重伝達部材１１とサイドレール１２との対向状態に変化が生じ難い。このため、第１荷重伝達部材１１からサイドレール１２への側突荷重Ｆの伝達を、より安定的に行うことが可能である。
【００４１】
フロア３４の低床化のために、フロアクロスメンバロア２０におけるサイドレール１２の車両上方位置には凹部２０Ｂが形成されているが、第１荷重伝達部材１１を介して側突荷重Ｆをサイドレール１２へ分散させることにより、該凹部２０Ｂの変形を抑制することができる。また第１荷重伝達部材１１を介して側突荷重Ｆをサイドレール１２へ分散させることにより、サイドレール１２よりも車幅方向内側に位置しているフロア３４の中央部に対する補強を最小限に抑えつつ、効率的な荷重伝達が可能となる。このようにして、フレーム付き車両の車体下部構造Ｓ１では、側面衝突時における車体変形を抑制することが可能である。
【００４２】
なお、本実施形態では、フロアクロスメンバロア２０及び第１荷重伝達部材１１がセンターピラー２６に対応する車両前後方向位置にあるものとして説明したが、これに限られず、車両前後方向における例えば複数箇所に、同様のフロアクロスメンバロア２０及び第１荷重伝達部材１１を設けてもよい。
【００４３】
［第２実施形態］
図６において、本実施の形態に係るフレーム付き車両の車体下部構造Ｓ２では、第１実施形態の構成に加えて、第２荷重伝達部材２１と、第３荷重伝達部材３１とを有している。
【００４４】
本実施形態では、フロアクロスメンバロア２０の車両上方となるフロアパネル３２の上面に、ボデー１６の骨格部材であるフロアクロスメンバアッパ４８が、車幅方向に延設されている。このフロアクロスメンバアッパ４８は、車両上方に凸となる略断面ハット形に形成されており、一対のフランジ部４８Ａが車幅方向に延設されている。フロアクロスメンバアッパ４８は、該フランジ部４８Ａにおいてフロアパネル３２上に接合されている。このフランジ部４８Ａと、フロアパネル３２と、フロアクロスメンバロア２０のフランジ部２０Ａとは、３枚重ねで接合されている。
【００４５】
フロアクロスメンバアッパ４８の車幅方向外側の端部４８Ｂは、フロアクロスメンバロア２０の車幅方向外側の端部、即ち縦フランジ２０Ｃや下フランジ２０Ｄよりも車幅方向内側に位置している。この端部４８Ｂ付近となるフロアクロスメンバアッパ４８の上面４８Ｃには、例えば２箇所の貫通孔４８Ｄが、車幅方向に直列に配置されて設けられている。上面４８Ｃの裏面側には、該貫通孔４８Ｄに対応したナット（図示せず）が夫々例えば溶接されている。
【００４６】
図６に示されるように、第２荷重伝達部材２１は、フロアクロスメンバロア２０に対応したボデー１６のフロア３４上に、車体側部の一例たるセンターピラー２６と車幅方向に対向して設けられた部材である。具体的には、第２荷重伝達部材２１は、フロアクロスメンバアッパ４８の上へ部分的に重ねることができるように、車両上方に凸となる略断面ハット形に形成されており、一対のフランジ部２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃが車幅方向に連なって形成されている。このうちフランジ部２１Ａは、フロアクロスメンバアッパ４８のフランジ部４８Ａと重なり、フランジ部２１Ｂはフロアパネル３２と重なっている。またフランジ部２１Ｃは、フロアパネル３２の縁部３２Ａよりも車幅方向外側へ延設されてロッカインナパネル２２の上壁部２２Ｅ（図８）と重なっている。フランジ部２１Ａの範囲は、フロアクロスメンバアッパ４８の端部４８Ｂの位置に対応して設定されており、フランジ部２１Ｂの形状は、フロアパネル３２の縁部３２Ａ付近の形状に沿うように設定されている。
【００４７】
図７に示されるように、一対のフランジ部２１Ｃには、貫通孔２１Ｅが夫々設けられている。図示は省略するが、ロッカインナパネル２２の上壁部２２Ｅには、第２荷重伝達部材２１の貫通孔２１Ｅに対応した貫通孔が設けられている。そしてロッカインナパネル２２の上壁部２２Ｅの裏面側には、該上壁部２２Ｅに設けられた貫通孔に対応したナットが例えば溶接されている。
【００４８】
第２荷重伝達部材２１は、車幅方向内側の端部２１Ｇ付近の所定領域が、フロアクロスメンバアッパ４８と重ねられるようになっている。このため、第２荷重伝達部材２１における前後の縦壁部２１Ｈの内法は、フロアクロスメンバアッパ４８における前後の縦壁部４８Ｈの外法よりもわずかに大きく設定されている。縦壁部２１Ｈの高さ寸法は、縦壁部４８Ｈの高さ寸法と同等である。図７に示されるように、第２荷重伝達部材２１の上面２１Ｆにおける車幅方向内側の端部２１Ｇ付近には、フロアクロスメンバアッパ４８の貫通孔４８Ｄに対応した２箇所の貫通孔２１Ｄが、車幅方向に直列に配置されて設けられている。
【００４９】
第２荷重伝達部材２１は、フロアクロスメンバアッパ４８の所定位置に重ねられた状態で、貫通孔２１Ｄ，２１Ｅから夫々差し込まれるボルト５０，５２により、該フロアクロスメンバアッパ４８及びロッカインナパネル２２に対して締結固定されている（図６も参照）。この状態において、第２荷重伝達部材２１の車幅方向外側の端部２１Ｊは、ピラーインナパネル３０と車幅方向に近接対向している。
【００５０】
図６において、第３荷重伝達部材３１は、第２荷重伝達部材２１と車幅方向に対向するセンターピラー２６内に設けられた部材である。具体的には、図７に示されるように、第３荷重伝達部材３１は、例えば金属板を折曲げ加工することで、車幅方向外側が開口した略箱形に構成されている。これにより、第２荷重伝達部材２１は、ピラーインナパネル３０と対向する荷重伝達面３１Ａの四辺を折曲げ部とした上壁部３１Ｂ、前後の縦壁部３１Ｃ及び下壁部３１Ｄを有している。
【００５１】
縦壁部３１Ｃの上縁には、上壁部３１Ｂの裏面側へ折り曲げられて該上壁部３１Ｂと接合された接合部３１Ｅが設けられている。下壁部３１Ｄの前縁及び後縁には、縦壁部３１Ｃの裏面側へ折り曲げられて該縦壁部３１Ｃと接合された接合部３１Ｆが設けられている。このように、第３荷重伝達部材３１は、接合部３１Ｅにおいて上壁部３１Ｂと縦壁部３１Ｃとを接合すると共に、接合部３１Ｆにおいて縦壁部３１Ｃと下壁部３１Ｄとを接合することで、車幅方向外側が開口した略箱形に構成されている。
【００５２】
図６に示されるように、上壁部３１Ｂ及び縦壁部３１Ｃの車幅方向外側の端縁には、フランジ部３１Ｈ，３１Ｇが夫々設けられている。第３荷重伝達部材３１は、該フランジ部３１Ｈ，３１Ｇにおいてピラーアウタパネル２８に接合されている。図８に示されるように、第３荷重伝達部材３１の荷重伝達面３１Ａは、通常時はピラーインナパネル３０から離間した状態となっており、車幅方向において、該ピラーインナパネル３０を挟んで第２荷重伝達部材２１の端部２１Ｊと対向している。
【００５３】
なお、本実施形態における第２荷重伝達部材２１及び第３荷重伝達部材３１については、上記構成及び図示の構成に限られるものではなく、センターピラー２６へ入力された側突荷重Ｆを効率的にサイドレール１２へ伝達できる構成であればよい。従って、例えば第３荷重伝達部材３１をピラーインナパネル３０側に接合するようにしてもよい。
【００５４】
他の部分については、第１実施形態と同様であるので、同一の部分には図面に同一の符号を付し、説明を省略する。
【００５５】
（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。図８において、フレーム付き車両の車体下部構造Ｓ２では、第１実施形態（図４参照）と同様に、通常時において第１荷重伝達部材１１とサイドレール１２とが接触することがなく、振動の伝達を遮断することができる。このため、車両走行時の路面からの入力に基づく振動やエンジンからの振動等が、サイドレール１２からボデー１６側へ伝達することを防止することができる。
【００５６】
またフレーム付き車両の車体下部構造Ｓ２では、第２荷重伝達部材２１の車幅方向外側の端部２１Ｊが、通常時においてピラーインナパネル３０と車幅方向に近接対向しており、該ピラーインナパネル３０と第２荷重伝達部材２１とが接触することはない。第２荷重伝達部材２１は、フロアクロスメンバアッパ４８の形状に合せて重ねられているので、車室側への張り出しは最小限に抑えられている。
【００５７】
センターピラー２６内に設けられた第３荷重伝達部材３１の荷重伝達面３１Ａも、ピラーインナパネル３０と離間している。この第３荷重伝達部材３１は、金属板を折り曲げて略箱形に構成されているので、剛性が高く、かつ軽量である。
【００５８】
次に、側面衝突時の作用について説明する。図９において、フレーム付き車両の車体下部構造Ｓ２では、フロアクロスメンバロア２０に対応したボデー１６のフロア３４上に、センターピラー２６と車幅方向に対向する第２荷重伝達部材２１が設けられているので、側面衝突時にセンターピラー２６に入力された側突荷重Ｆを、該センターピラー２６から第２荷重伝達部材２１を介してボデー１６のフロア３４へ伝達し、更にフロアクロスメンバロア２０から第１荷重伝達部材１１を介してサイドレール１２へ伝達することができる。
【００５９】
また、フレーム付き車両の車体下部構造Ｓ２では、第２荷重伝達部材２１と車幅方向に対向するセンターピラー２６内に第３荷重伝達部材３１が設けられているので、側面衝突時に、該センターピラー２６の変形を抑制しつつ、該センターピラー２６に入力された側突荷重Ｆをより効率的に第２荷重伝達部材２１へ伝達することができる。
【００６０】
このため、フレーム付き車両の車体下部構造Ｓ２では、側突荷重Ｆをサイドレール１２へ伝達するための荷重伝達経路をより多くすることができ、側面衝突時における車体変形をより抑制することが可能である。
【００６１】
具体的には、相手車両等の衝突体４６がフレーム付き車両１０に側面衝突し、側突荷重Ｆがセンターピラー２６に入力されると、該センターピラー２６を構成するピラーアウタパネル２８及びピラーインナパネル３０が車幅方向内側へ変形する。しかしながら、センターピラー２６の余分な潰れ変形は、該センターピラー２６内に設けられた第３荷重伝達部材３１により抑制される。このため、側面衝突後速やかに、第３荷重伝達部材３１の荷重伝達面３１Ａがピラーインナパネル３０に当接し、更に該ピラーインナパネル３０が第２荷重伝達部材２１の端部２１Ｊに当接した状態となる。
【００６２】
これにより、センターピラー２６に入力された側突荷重Ｆは、第３荷重伝達部材３１を介して第２荷重伝達部材２１へ矢印Ｄ２方向に伝達され、更に該第２荷重伝達部材２１からフロア３４におけるフロアクロスメンバアッパ４８へ伝達される。このフロアクロスメンバアッパ４８は、フロアパネル３２を挟んでフロアクロスメンバロア２０と接合されているので、フロアクロスメンバアッパ４８に伝達された側突荷重Ｆは、該フロアクロスメンバロア２０から第１荷重伝達部材１１を介してサイドレール１２へも伝達される。
【００６３】
このように、フレーム付き車両の車体下部構造Ｓ２では、側面衝突時に、センターピラー２６の変形を抑制しつつ、該センターピラー２６に入力された側突荷重Ｆをより効率的に第２荷重伝達部材２１へ伝達することができる。これにより、側突荷重Ｆを、矢印Ｄ１方向及び矢印Ｄ２方向という２つの荷重伝達経路を介して、迅速かつ効率的に伝達することが可能である。このため、側面衝突時における車体変形をより一層抑制することが可能である。
【００６４】
なお、第１荷重伝達部材１１を介した側突荷重Ｆの伝達の詳細については、第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００６５】
本実施形態では、フロアクロスメンバロア２０、第１荷重伝達部材１１、第２荷重伝達部材２１及び第３荷重伝達部材３１が、センターピラー２６に対応する車両前後方向位置にあるものとして説明したが、これに限られず、車両前後方向における例えば複数箇所に、同様のフロアクロスメンバロア２０、第１荷重伝達部材１１、第２荷重伝達部材２１及び第３荷重伝達部材３１を設けるようにしてもよい。
【００６６】
車体側部の一例として、センターピラー２６を挙げて説明したが、車体側部はセンターピラー２６に限られるものではなく、例えば図示しない車両用ドアであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】図１から図５は、第１実施形態に係り、図１はフレーム付き車両の車体下部構造を示す断面図である。
【図２】フレーム付き車両の車体下部構造を示す部分破断拡大斜視図である。
【図３】フロアクロスメンバロア及び第１荷重伝達部材を示す拡大分解斜視図である。
【図４】通常使用時におけるフレーム付き車両の車体下部構造を示す拡大断面図である。
【図５】フレーム付き車両の車体下部構造において、側面衝突時にロッカからフロアクロスメンバロアに伝達される側突荷重が、第１荷重伝達部材を介してサイドレール１２へ伝達されている状態を示す拡大断面図である。
【図６】図６から図９は、第２実施形態に係り、図６はフレーム付き車両の車体下部構造を示す部分破断拡大斜視図である。
【図７】フロアクロスメンバアッパ、第２荷重伝達部材及び第３荷重伝達部材を示す拡大分解斜視図である。
【図８】通常使用時におけるフレーム付き車両の車体下部構造を示す拡大断面図である。
【図９】フレーム付き車両の車体下部構造において、側面衝突時に車体側部に入力された側突荷重が、第１荷重伝達部材、第２荷重伝達部材及び第３荷重伝達部材を介して、サイドレール１２へ効率的に伝達されている状態を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
【００６８】
１１ 第１荷重伝達部材
１２ サイドレール（フレーム）
１６ ボデー
１８ ロッカ
２０ フロアクロスメンバロア（フロアクロスメンバ）
２６ センターピラー（車体側部）
２１ 第２荷重伝達部材
３１ 第３荷重伝達部材
３４ フロア
Ｓ１ フレーム付き車両の車体下部構造
Ｓ２ フレーム付き車両の車体下部構造
【技術分野】
【０００１】
本発明は、側面衝突を考慮した、フレーム付き車両の車体下部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車体への側面衝突時に、ロッカへ入力された側突荷重を、キャブマウント部を介してフレームへ伝達する構成が開示されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−２５６３９５号公報
【特許文献２】特開平８−２４３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記した従来例のように、キャブマウント部を介してフレームへ側突荷重を伝達する構成では、該キャブマウント部がフロアクロスメンバと異なる車両前後方向位置に設けられている場合に、該フロアクロスメンバ付近に入力された側突荷重をフレームへ伝達して分散させることが難しいと考えられる。
【０００４】
本発明は、上記事実を考慮して、フレーム付き車両において、側面衝突時における車体変形を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、車体下部において車両前後方向に延設されたフレームと、該フレーム上にマウントされるボデーのうち、前記フレームの車幅方向外側において車両前後方向に延設されたロッカと、前記ボデーの下部において車幅方向に延設されると共に前記ロッカに結合されたフロアクロスメンバと、前記フロアクロスメンバに結合され、前記フレームと前記ロッカとの間において、該フレーム及び該ロッカと夫々車幅方向に対向すると共に少なくとも該フレームと車幅方向に離間して配置された第１荷重伝達部材と、を有することを特徴としている。
【０００６】
請求項１に記載のフレーム付き車両の車体下部構造では、フロアクロスメンバに結合され、フレームとロッカとの間において、該フレーム及び該ロッカと夫々車幅方向に対向すると共に少なくとも該フレームと車幅方向に離間して配置された第１荷重伝達部材を有しているので、側面衝突時にロッカからフロアクロスメンバに伝達される側突荷重を、フレームへ伝達して分散させることができる。このため、側面衝突時における車体変形を抑制することが可能である。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載のフレーム付き車両の車体下部構造において、前記第１荷重伝達部材は、前記フロアクロスメンバの前後の縦壁部に結合され該縦壁部から夫々垂下する車幅方向面と、該車幅方向面を車両前後方向に結合する車両前後方向面とを含んで構成されていることを特徴としている。
【０００８】
請求項２に記載のフレーム付き車両の車体下部構造では、第１荷重伝達部材が、フロアクロスメンバの前後の縦壁部に結合され該縦壁部から夫々垂下する車幅方向面と、該車幅方向面を車両前後方向に結合する車両前後方向面とを含んで構成されており、車幅方向面及び車両前後方向面がフレームとロッカとの間のスペーサとなると共に、該車幅方向面及び車両前後方向面の車幅方向両端部が、ロッカ及びフレームとの荷重伝達面となる。このため、請求項２に記載のフレーム付き車両の車体下部構造では、簡易な構成で第１荷重伝達部材を構成することが可能である。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載のフレーム付き車両の車体下部構造において、前記フロアクロスメンバに対応した前記ボデーのフロア上に、車体側部と車幅方向に対向する第２荷重伝達部材が設けられていることを特徴としている。
【００１０】
請求項３に記載のフレーム付き車両の車体下部構造では、フロアクロスメンバに対応したボデーのフロア上に、車体側部と車幅方向に対向する第２荷重伝達部材が設けられているので、側面衝突時に車体側部に入力された側突荷重を、該車体側部から第２荷重伝達部材を介してボデーのフロアへ伝達し、更にフロアクロスメンバから第１荷重伝達部材を介してフレームへ伝達することができる。このため、側突荷重をフレームへ伝達するための荷重伝達経路をより多くすることができ、側面衝突時における車体変形をより抑制することが可能である。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項３に記載のフレーム付き車両の車体下部構造において、前記第２荷重伝達部材と車幅方向に対向する前記車体側部内に、第３荷重伝達部材が設けられていることを特徴としている。
【００１２】
請求項４に記載のフレーム付き車両の車体下部構造では、第２荷重伝達部材と車幅方向に対向する車体側部内に第３荷重伝達部材が設けられているので、側面衝突時に、該車体側部の変形を抑制しつつ、該車体側部に入力された側突荷重をより効率的に第２荷重伝達部材へ伝達することができる。このため、側面衝突時における車体変形をより一層抑制することが可能である。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明に係る請求項１に記載のフレーム付き車両の車体下部構造によれば、側面衝突時における車体変形を抑制することができる、という優れた効果が得られる。
【００１４】
請求項２に記載のフレーム付き車両の車体下部構造によれば、簡易な構成で第１荷重伝達部材を構成することができる、という優れた効果が得られる。
【００１５】
請求項３に記載のフレーム付き車両の車体下部構造によれば、側面衝突時における車体変形をより抑制することができる、という優れた効果が得られる。
【００１６】
請求項４に記載のフレーム付き車両の車体下部構造によれば、側面衝突時における車体変形をより一層抑制することができる、という優れた効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００１８】
［第１実施形態］
図１において、本実施形態におけるフレーム付き車両１０の車体は、フレームの一例たる左右一対のサイドレール１２と、その車両前後方向の所定位置に架設された複数のクロスメンバ（図示せず）とを有するシャシフレーム１４を備えており、該シャシフレーム１４の複数箇所にボデーマウント（図示せず）を介してボデー１６がマウントされている。そして本実施形態に係るフレーム付き車両の車体下部構造Ｓ１は、上記サイドレール１２と、ロッカ１８と、フロアクロスメンバの一例たるフロアクロスメンバロア２０と、第１荷重伝達部材１１とを有して構成されている。
【００１９】
左右一対のサイドレール１２は、フレーム付き車両１０の車体下部において、夫々車両前後方向に延設された、例えば断面矩形状の骨格部材である。このサイドレール１２は、例えば断面コ字状の鋼材が車幅方向に対向した状態で接合されており、これによって矩形状の閉断面に構成されている。
【００２０】
ロッカ１８は、サイドレール１２上にマウントされるボデー１６のうち、サイドレール１２の車幅方向外側において車両前後方向に延設されたボデー１６の骨格部材である。このロッカ１８は、例えばロッカインナパネル２２とロッカアウタパネル２４とを接合して構成され、ボデー１６の左右に一対設けられている。
【００２１】
ロッカインナパネル２２は車幅方向内側へ凸となる略断面ハット形に形成され、またロッカアウタパネル２４は車幅方向外側へ凸となる略断面ハット形に形成されている。ロッカインナパネル２２及びロッカアウタパネル２４は、車両上側のフランジ部２２Ａ，２４Ａと、車両下側のフランジ部２２Ｂ，２４Ｂにおいて、例えばスポット溶接により接合されて閉断面に構成されている。なお、図示は省略するが、ロッカインナパネル２２とロッカアウタパネル２４との間にロッカリインフォースメントを挟んで接合することで、ロッカ１８を補強してもよい。
【００２２】
図１，図２に示される断面位置では、車体側部の一例たるセンターピラー２６がロッカ１８に結合されている。このセンターピラー２６は、例えばピラーアウタパネル２８とピラーインナパネル３０とを有して構成されている。このうちピラーアウタパネル２８の下部は、例えばロッカアウタパネル２４における車両下側のフランジ部２４Ｂに接合され、またピラーインナパネル３０の下部は、例えばロッカインナパネル２２における車両上側のフランジ部２２Ａに接合されている。
【００２３】
フロアクロスメンバロア２０は、ボデー１６の下部において車幅方向に延設されると共にロッカ１８に結合された、該ボデー１６の骨格部材である。図３に示されるように、このフロアクロスメンバロア２０は、車両下方に凸となる略断面ハット形に形成されており、一対のフランジ部２０Ａが車幅方向に延設されている。
【００２４】
図２に示されるように、フランジ部２０Ａの車幅方向端部には、該フランジ部２０Ａと連なる縦フランジ２０Ｃと、該縦フランジ２０Ｃと連なる下フランジ２０Ｄとが設けられている。図２に示されるように、縦フランジ２０Ｃは、ロッカインナパネル２２の縦壁部２２Ｃと接合され、下フランジ２０Ｄはロッカインナパネル２２の下壁部２２Ｄと接合されている。図２，図４に示されるように、フロアクロスメンバロア２０のフランジ部２０Ａ及びロッカインナパネル２２の上壁部２２Ｅの車両上側には、フロアパネル３２の車幅方向の縁部３２Ａが接合されており、これによってボデー１６のフロア３４が構成されている。
【００２５】
図１に示されるように、フロア３４上には、シート取付け台座４４が設けられ、該シート取付け台座４４上に脚部３６を介して車両用シート３８が設置されている。フロア３４の車幅方向中央部には、車両上方に凸となるトンネル部４０が設けられている。このトンネル部４０では、フロアクロスメンバロア２０及びフロアパネル３２が共に車両上方に凸に形成されている。トンネル部４０上には、例えばセンタコンソール４２が配設されている。
【００２６】
図１，図４に示されるように、フロアクロスメンバロア２０におけるサイドレール１２の車両上方位置には、該サイドレール１２との干渉を抑制するための凹部２０Ｂが形成されている。この凹部２０Ｂにより、フロアクロスメンバロア２０とサイドレール１２との干渉を抑制することで、フロア３４をより低床化できるようになっている。
【００２７】
図１から図４に示されるように、第１荷重伝達部材１１は、フロアクロスメンバロア２０に結合され、サイドレール１２とロッカ１８との間において、該サイドレール１２及び該ロッカ１８と夫々車幅方向に対向すると共に、少なくとも該サイドレール１２と車幅方向に離間して配置されている。この第１荷重伝達部材１１は、フロアクロスメンバロア２０の前後の縦壁部２０Ｅに結合され該縦壁部２０Ｅから夫々垂下する車幅方向面１１Ａと、該車幅方向面１１Ａを車両前後方向に結合する車両前後方向面１１Ｂとを含んで構成されている。前後の車幅方向面１１Ａを、フロアクロスメンバロア２０の縦壁部２０Ｅに夫々接合することで、第１荷重伝達部材１１とフロアクロスメンバロア２０との間が閉断面に構成されている。
【００２８】
前後の車幅方向面１１Ａは、例えば各々の車幅方向内側の端面１１Ｃから夫々車両前後方向に延びる連結部１１Ｄにより連結されており、これにより第１荷重伝達部材１１の剛性が高められている。具体的には、車両前方側の端面１１Ｃからは、連結部１１Ｄが車両後方に延び、また車両後方側の端面１１Ｃからは、連結部１１Ｄが車両前方に延びており、これらの連結部１１Ｄは、例えば車幅方向に重ねられた状態で接合されている。図２，図４に示されるように、連結部１１Ｄは、例えばフロアクロスメンバロア２０に近接する高さ位置に設けられている。なお、連結部１１Ｄの構成は、上記記載及び図示の構成に限られるものではない。
【００２９】
図４に示されるように、第１荷重伝達部材１１の車両前後方向面１１Ｂは、車幅方向外側から車幅方向内側へ向かって車両下方に傾斜している。これは、側面衝突時にロッカ１８に入力された側突荷重を、該ロッカ１８に対して比較的車両下方に位置しているサイドレール１２の車幅方向外側面１２Ａへ効率的に伝達するためである。これに関連して、第１荷重伝達部材１１における車幅方向面１１Ａの端面１１Ｃ及び車両前後方向面１１Ｂの車幅方向内側の端面１１Ｅは、サイドレール１２の車幅方向外側面１２Ａと車幅方向に対向している。一方、第１荷重伝達部材１１における車幅方向面１１Ａの車幅方向外側の端面１１Ｆは、フロアクロスメンバロア２０のうちロッカインナパネル２２の縦壁部２２Ｃに接合されている縦フランジ２０Ｃと車幅方向に対向している。
【００３０】
なお、第１荷重伝達部材１１においてサイドレール１２の車幅方向外側面１２Ａと車幅方向に対向する部分を面状に構成してもよいが、本実施形態のように、端面１１Ｃ，１１Ｅ及び連結部１１Ｄが、そのままサイドレール１２の車幅方向外側面１２Ａと対向するようにした方が、より好ましい。第１荷重伝達部材１１の構成を簡易化し、かつ該第１荷重伝達部材１１を軽量化できるからである。
【００３１】
図４に示されるように、通常時において、第１荷重伝達部材１１とサイドレール１２との間は、車幅方向に適度に離間した状態とされている。具体的には、第１荷重伝達部材１１において最も車幅方向内側に位置する連結部１１Ｄと、サイドレール１２の車幅方向外側面１２Ａとの間が、距離Ａだけ離間している。これは、ボデー１６がボデーマウントを介してシャシフレーム１４上にマウントされていることから、通常時におけるボデーマウントを介したボデー１６とシャシフレーム１４との相対運動により、第１荷重伝達部材１１とサイドレール１２とが接触することを防止するためである。
【００３２】
また第１荷重伝達部材１１とロッカ１８との間についても、車幅方向に適度に離間した状態とされている。具体的には、第１荷重伝達部材１１のうち最も車幅方向外側に位置する端面１１Ｆと、ロッカインナパネル２２の縦壁部２２Ｃに接合されたフロアクロスメンバロア２０の縦フランジ２０Ｃとの間が、距離Ｂだけ離間している。これは、第１荷重伝達部材１１及びその周辺部品の寸法精度や組付け時のばらつきを吸収すると共に、側面衝突時におけるロッカ１８の変形の影響が第１荷重伝達部材１１に及ぶことを抑制するためである。
【００３３】
なお、距離Ａ，Ｂについては、異音の発生等が生じない範囲においてできるだけ小さく設定することが望ましい。側面衝突時にロッカ１８に入力された側突荷重を、第１荷重伝達部材１１を介してサイドレール１２へより速やかに伝達することができるからである。
【００３４】
（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。図４において、フレーム付き車両の車体下部構造Ｓ１では、第１荷重伝達部材１１とサイドレール１２との間が距離Ａだけ離間しているので、通常時においてボデー１６とシャシフレーム１４とが相対運動しても、該第１荷重伝達部材１１とサイドレール１２とが接触することがなく、振動の伝達を遮断することができる。このため、車両走行時の路面からの入力に基づく振動やエンジンからの振動等が、サイドレール１２からボデー１６側へ伝達することを防止することができる。
【００３５】
次に、側面衝突時の作用について説明する。図５において、フレーム付き車両の車体下部構造Ｓ１では、サイドレール１２とロッカ１８との間において、該サイドレール１２及び該ロッカ１８と夫々車幅方向に対向すると共に少なくとも該サイドレール１２と車幅方向に離間して配置され、フロアクロスメンバロア２０に結合された第１荷重伝達部材１１を有しているので、側面衝突時にロッカ１８からフロアクロスメンバロア２０に伝達される側突荷重Ｆを、サイドレール１２へ伝達して分散させることができる。
【００３６】
具体的には、相手車両等の衝突体４６がフレーム付き車両１０に側面衝突し、側突荷重Ｆがロッカ１８に入力されると、該側突荷重Ｆは該ロッカ１８からフロアクロスメンバロア２０へ、矢印Ｄ１方向に伝達される。この側突荷重Ｆにより、フロアクロスメンバロア２０が、車幅方向内側へ変形すると、該フロアクロスメンバロア２０に固定されている第１荷重伝達部材１１のうち、例えば連結部１１Ｄがサイドレール１２の車幅方向外側面１２Ａに当接する。またロッカ１８及びフロアクロスメンバロア２０の変形に伴い、フロアクロスメンバロア２０のうちロッカインナパネル２２の縦壁部２２Ｃと接合されている縦フランジ２０Ｃが、第１荷重伝達部材１１の車幅方向外側の端面１１Ｆに当接する。
【００３７】
ここで、第１荷重伝達部材１１は、フロアクロスメンバロア２０の前後の縦壁部２０Ｅに結合され該縦壁部２０Ｅから夫々垂下する車幅方向面１１Ａと、該車幅方向面１１Ａを車両前後方向に結合する車両前後方向面１１Ｂとを含んで構成されているので、車幅方向面１１Ａ及び車両前後方向面１１Ｂがサイドレール１２とロッカ１８との間のスペーサとなると共に、該車幅方向面１１Ａ及び車両前後方向面１１Ｂの車幅方向両端部が、ロッカ１８及びサイドレール１２との荷重伝達面となる。
【００３８】
第１荷重伝達部材１１においてロッカ１８との荷重伝達面となり得るのは、具体的には、車幅方向面１１Ａの車幅方向外側の端面１１Ｆである。また第１荷重伝達部材１１においてサイドレール１２との荷重伝達面となり得るのは、連結部１１Ｄ、車幅方向面１１Ａにおける車幅方向内側の端面１１Ｃ、及び車両前後方向面１１Ｂにおける車幅方向内側の端面１１Ｅである。図４において、第１荷重伝達部材１１とサイドレール１２との距離Ａ、及び該第１荷重伝達部材１１とフロアクロスメンバロア２０の縦フランジ２０Ｃとの距離Ｂを必要最小限とすることで、側突荷重Ｆを速やかにサイドレール１２へ伝達することができ、またこれによって該サイドレール１２からの反力を迅速に得ることができる。
【００３９】
図５においては、第１荷重伝達部材１１の連結部１１Ｄのみがサイドレール１２の車幅方向外側面１２Ａと接触した状態となっているが、該連結部１１Ｄに加えて、第１荷重伝達部材１１の端面１１Ｃ，１１Ｅがサイドレール１２の車幅方向外側面１２Ａに接触することで、より効率的に側突荷重Ｆを伝達することが可能である。
【００４０】
第１荷重伝達部材１１とフロアクロスメンバロア２０との間は、閉断面に構成されているので、側突荷重伝達時に第１荷重伝達部材１１が変形し難く、効率的な荷重伝達が可能である。これに加えて、第１荷重伝達部材１１は、ロッカ１８ではなく、フロアクロスメンバロア２０に結合されているので、ロッカ１８が例えば車両前後方向軸回りに変形した場合でも、その変形の影響が第１荷重伝達部材１１に及び難く、第１荷重伝達部材１１とサイドレール１２との対向状態に変化が生じ難い。このため、第１荷重伝達部材１１からサイドレール１２への側突荷重Ｆの伝達を、より安定的に行うことが可能である。
【００４１】
フロア３４の低床化のために、フロアクロスメンバロア２０におけるサイドレール１２の車両上方位置には凹部２０Ｂが形成されているが、第１荷重伝達部材１１を介して側突荷重Ｆをサイドレール１２へ分散させることにより、該凹部２０Ｂの変形を抑制することができる。また第１荷重伝達部材１１を介して側突荷重Ｆをサイドレール１２へ分散させることにより、サイドレール１２よりも車幅方向内側に位置しているフロア３４の中央部に対する補強を最小限に抑えつつ、効率的な荷重伝達が可能となる。このようにして、フレーム付き車両の車体下部構造Ｓ１では、側面衝突時における車体変形を抑制することが可能である。
【００４２】
なお、本実施形態では、フロアクロスメンバロア２０及び第１荷重伝達部材１１がセンターピラー２６に対応する車両前後方向位置にあるものとして説明したが、これに限られず、車両前後方向における例えば複数箇所に、同様のフロアクロスメンバロア２０及び第１荷重伝達部材１１を設けてもよい。
【００４３】
［第２実施形態］
図６において、本実施の形態に係るフレーム付き車両の車体下部構造Ｓ２では、第１実施形態の構成に加えて、第２荷重伝達部材２１と、第３荷重伝達部材３１とを有している。
【００４４】
本実施形態では、フロアクロスメンバロア２０の車両上方となるフロアパネル３２の上面に、ボデー１６の骨格部材であるフロアクロスメンバアッパ４８が、車幅方向に延設されている。このフロアクロスメンバアッパ４８は、車両上方に凸となる略断面ハット形に形成されており、一対のフランジ部４８Ａが車幅方向に延設されている。フロアクロスメンバアッパ４８は、該フランジ部４８Ａにおいてフロアパネル３２上に接合されている。このフランジ部４８Ａと、フロアパネル３２と、フロアクロスメンバロア２０のフランジ部２０Ａとは、３枚重ねで接合されている。
【００４５】
フロアクロスメンバアッパ４８の車幅方向外側の端部４８Ｂは、フロアクロスメンバロア２０の車幅方向外側の端部、即ち縦フランジ２０Ｃや下フランジ２０Ｄよりも車幅方向内側に位置している。この端部４８Ｂ付近となるフロアクロスメンバアッパ４８の上面４８Ｃには、例えば２箇所の貫通孔４８Ｄが、車幅方向に直列に配置されて設けられている。上面４８Ｃの裏面側には、該貫通孔４８Ｄに対応したナット（図示せず）が夫々例えば溶接されている。
【００４６】
図６に示されるように、第２荷重伝達部材２１は、フロアクロスメンバロア２０に対応したボデー１６のフロア３４上に、車体側部の一例たるセンターピラー２６と車幅方向に対向して設けられた部材である。具体的には、第２荷重伝達部材２１は、フロアクロスメンバアッパ４８の上へ部分的に重ねることができるように、車両上方に凸となる略断面ハット形に形成されており、一対のフランジ部２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃが車幅方向に連なって形成されている。このうちフランジ部２１Ａは、フロアクロスメンバアッパ４８のフランジ部４８Ａと重なり、フランジ部２１Ｂはフロアパネル３２と重なっている。またフランジ部２１Ｃは、フロアパネル３２の縁部３２Ａよりも車幅方向外側へ延設されてロッカインナパネル２２の上壁部２２Ｅ（図８）と重なっている。フランジ部２１Ａの範囲は、フロアクロスメンバアッパ４８の端部４８Ｂの位置に対応して設定されており、フランジ部２１Ｂの形状は、フロアパネル３２の縁部３２Ａ付近の形状に沿うように設定されている。
【００４７】
図７に示されるように、一対のフランジ部２１Ｃには、貫通孔２１Ｅが夫々設けられている。図示は省略するが、ロッカインナパネル２２の上壁部２２Ｅには、第２荷重伝達部材２１の貫通孔２１Ｅに対応した貫通孔が設けられている。そしてロッカインナパネル２２の上壁部２２Ｅの裏面側には、該上壁部２２Ｅに設けられた貫通孔に対応したナットが例えば溶接されている。
【００４８】
第２荷重伝達部材２１は、車幅方向内側の端部２１Ｇ付近の所定領域が、フロアクロスメンバアッパ４８と重ねられるようになっている。このため、第２荷重伝達部材２１における前後の縦壁部２１Ｈの内法は、フロアクロスメンバアッパ４８における前後の縦壁部４８Ｈの外法よりもわずかに大きく設定されている。縦壁部２１Ｈの高さ寸法は、縦壁部４８Ｈの高さ寸法と同等である。図７に示されるように、第２荷重伝達部材２１の上面２１Ｆにおける車幅方向内側の端部２１Ｇ付近には、フロアクロスメンバアッパ４８の貫通孔４８Ｄに対応した２箇所の貫通孔２１Ｄが、車幅方向に直列に配置されて設けられている。
【００４９】
第２荷重伝達部材２１は、フロアクロスメンバアッパ４８の所定位置に重ねられた状態で、貫通孔２１Ｄ，２１Ｅから夫々差し込まれるボルト５０，５２により、該フロアクロスメンバアッパ４８及びロッカインナパネル２２に対して締結固定されている（図６も参照）。この状態において、第２荷重伝達部材２１の車幅方向外側の端部２１Ｊは、ピラーインナパネル３０と車幅方向に近接対向している。
【００５０】
図６において、第３荷重伝達部材３１は、第２荷重伝達部材２１と車幅方向に対向するセンターピラー２６内に設けられた部材である。具体的には、図７に示されるように、第３荷重伝達部材３１は、例えば金属板を折曲げ加工することで、車幅方向外側が開口した略箱形に構成されている。これにより、第２荷重伝達部材２１は、ピラーインナパネル３０と対向する荷重伝達面３１Ａの四辺を折曲げ部とした上壁部３１Ｂ、前後の縦壁部３１Ｃ及び下壁部３１Ｄを有している。
【００５１】
縦壁部３１Ｃの上縁には、上壁部３１Ｂの裏面側へ折り曲げられて該上壁部３１Ｂと接合された接合部３１Ｅが設けられている。下壁部３１Ｄの前縁及び後縁には、縦壁部３１Ｃの裏面側へ折り曲げられて該縦壁部３１Ｃと接合された接合部３１Ｆが設けられている。このように、第３荷重伝達部材３１は、接合部３１Ｅにおいて上壁部３１Ｂと縦壁部３１Ｃとを接合すると共に、接合部３１Ｆにおいて縦壁部３１Ｃと下壁部３１Ｄとを接合することで、車幅方向外側が開口した略箱形に構成されている。
【００５２】
図６に示されるように、上壁部３１Ｂ及び縦壁部３１Ｃの車幅方向外側の端縁には、フランジ部３１Ｈ，３１Ｇが夫々設けられている。第３荷重伝達部材３１は、該フランジ部３１Ｈ，３１Ｇにおいてピラーアウタパネル２８に接合されている。図８に示されるように、第３荷重伝達部材３１の荷重伝達面３１Ａは、通常時はピラーインナパネル３０から離間した状態となっており、車幅方向において、該ピラーインナパネル３０を挟んで第２荷重伝達部材２１の端部２１Ｊと対向している。
【００５３】
なお、本実施形態における第２荷重伝達部材２１及び第３荷重伝達部材３１については、上記構成及び図示の構成に限られるものではなく、センターピラー２６へ入力された側突荷重Ｆを効率的にサイドレール１２へ伝達できる構成であればよい。従って、例えば第３荷重伝達部材３１をピラーインナパネル３０側に接合するようにしてもよい。
【００５４】
他の部分については、第１実施形態と同様であるので、同一の部分には図面に同一の符号を付し、説明を省略する。
【００５５】
（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。図８において、フレーム付き車両の車体下部構造Ｓ２では、第１実施形態（図４参照）と同様に、通常時において第１荷重伝達部材１１とサイドレール１２とが接触することがなく、振動の伝達を遮断することができる。このため、車両走行時の路面からの入力に基づく振動やエンジンからの振動等が、サイドレール１２からボデー１６側へ伝達することを防止することができる。
【００５６】
またフレーム付き車両の車体下部構造Ｓ２では、第２荷重伝達部材２１の車幅方向外側の端部２１Ｊが、通常時においてピラーインナパネル３０と車幅方向に近接対向しており、該ピラーインナパネル３０と第２荷重伝達部材２１とが接触することはない。第２荷重伝達部材２１は、フロアクロスメンバアッパ４８の形状に合せて重ねられているので、車室側への張り出しは最小限に抑えられている。
【００５７】
センターピラー２６内に設けられた第３荷重伝達部材３１の荷重伝達面３１Ａも、ピラーインナパネル３０と離間している。この第３荷重伝達部材３１は、金属板を折り曲げて略箱形に構成されているので、剛性が高く、かつ軽量である。
【００５８】
次に、側面衝突時の作用について説明する。図９において、フレーム付き車両の車体下部構造Ｓ２では、フロアクロスメンバロア２０に対応したボデー１６のフロア３４上に、センターピラー２６と車幅方向に対向する第２荷重伝達部材２１が設けられているので、側面衝突時にセンターピラー２６に入力された側突荷重Ｆを、該センターピラー２６から第２荷重伝達部材２１を介してボデー１６のフロア３４へ伝達し、更にフロアクロスメンバロア２０から第１荷重伝達部材１１を介してサイドレール１２へ伝達することができる。
【００５９】
また、フレーム付き車両の車体下部構造Ｓ２では、第２荷重伝達部材２１と車幅方向に対向するセンターピラー２６内に第３荷重伝達部材３１が設けられているので、側面衝突時に、該センターピラー２６の変形を抑制しつつ、該センターピラー２６に入力された側突荷重Ｆをより効率的に第２荷重伝達部材２１へ伝達することができる。
【００６０】
このため、フレーム付き車両の車体下部構造Ｓ２では、側突荷重Ｆをサイドレール１２へ伝達するための荷重伝達経路をより多くすることができ、側面衝突時における車体変形をより抑制することが可能である。
【００６１】
具体的には、相手車両等の衝突体４６がフレーム付き車両１０に側面衝突し、側突荷重Ｆがセンターピラー２６に入力されると、該センターピラー２６を構成するピラーアウタパネル２８及びピラーインナパネル３０が車幅方向内側へ変形する。しかしながら、センターピラー２６の余分な潰れ変形は、該センターピラー２６内に設けられた第３荷重伝達部材３１により抑制される。このため、側面衝突後速やかに、第３荷重伝達部材３１の荷重伝達面３１Ａがピラーインナパネル３０に当接し、更に該ピラーインナパネル３０が第２荷重伝達部材２１の端部２１Ｊに当接した状態となる。
【００６２】
これにより、センターピラー２６に入力された側突荷重Ｆは、第３荷重伝達部材３１を介して第２荷重伝達部材２１へ矢印Ｄ２方向に伝達され、更に該第２荷重伝達部材２１からフロア３４におけるフロアクロスメンバアッパ４８へ伝達される。このフロアクロスメンバアッパ４８は、フロアパネル３２を挟んでフロアクロスメンバロア２０と接合されているので、フロアクロスメンバアッパ４８に伝達された側突荷重Ｆは、該フロアクロスメンバロア２０から第１荷重伝達部材１１を介してサイドレール１２へも伝達される。
【００６３】
このように、フレーム付き車両の車体下部構造Ｓ２では、側面衝突時に、センターピラー２６の変形を抑制しつつ、該センターピラー２６に入力された側突荷重Ｆをより効率的に第２荷重伝達部材２１へ伝達することができる。これにより、側突荷重Ｆを、矢印Ｄ１方向及び矢印Ｄ２方向という２つの荷重伝達経路を介して、迅速かつ効率的に伝達することが可能である。このため、側面衝突時における車体変形をより一層抑制することが可能である。
【００６４】
なお、第１荷重伝達部材１１を介した側突荷重Ｆの伝達の詳細については、第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００６５】
本実施形態では、フロアクロスメンバロア２０、第１荷重伝達部材１１、第２荷重伝達部材２１及び第３荷重伝達部材３１が、センターピラー２６に対応する車両前後方向位置にあるものとして説明したが、これに限られず、車両前後方向における例えば複数箇所に、同様のフロアクロスメンバロア２０、第１荷重伝達部材１１、第２荷重伝達部材２１及び第３荷重伝達部材３１を設けるようにしてもよい。
【００６６】
車体側部の一例として、センターピラー２６を挙げて説明したが、車体側部はセンターピラー２６に限られるものではなく、例えば図示しない車両用ドアであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】図１から図５は、第１実施形態に係り、図１はフレーム付き車両の車体下部構造を示す断面図である。
【図２】フレーム付き車両の車体下部構造を示す部分破断拡大斜視図である。
【図３】フロアクロスメンバロア及び第１荷重伝達部材を示す拡大分解斜視図である。
【図４】通常使用時におけるフレーム付き車両の車体下部構造を示す拡大断面図である。
【図５】フレーム付き車両の車体下部構造において、側面衝突時にロッカからフロアクロスメンバロアに伝達される側突荷重が、第１荷重伝達部材を介してサイドレール１２へ伝達されている状態を示す拡大断面図である。
【図６】図６から図９は、第２実施形態に係り、図６はフレーム付き車両の車体下部構造を示す部分破断拡大斜視図である。
【図７】フロアクロスメンバアッパ、第２荷重伝達部材及び第３荷重伝達部材を示す拡大分解斜視図である。
【図８】通常使用時におけるフレーム付き車両の車体下部構造を示す拡大断面図である。
【図９】フレーム付き車両の車体下部構造において、側面衝突時に車体側部に入力された側突荷重が、第１荷重伝達部材、第２荷重伝達部材及び第３荷重伝達部材を介して、サイドレール１２へ効率的に伝達されている状態を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
【００６８】
１１ 第１荷重伝達部材
１２ サイドレール（フレーム）
１６ ボデー
１８ ロッカ
２０ フロアクロスメンバロア（フロアクロスメンバ）
２６ センターピラー（車体側部）
２１ 第２荷重伝達部材
３１ 第３荷重伝達部材
３４ フロア
Ｓ１ フレーム付き車両の車体下部構造
Ｓ２ フレーム付き車両の車体下部構造
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体下部において車両前後方向に延設されたフレームと、
該フレーム上にマウントされるボデーのうち、前記フレームの車幅方向外側において車両前後方向に延設されたロッカと、
前記ボデーの下部において車幅方向に延設されると共に前記ロッカに結合されたフロアクロスメンバと、
前記フロアクロスメンバに結合され、前記フレームと前記ロッカとの間において、該フレーム及び該ロッカと夫々車幅方向に対向すると共に少なくとも該フレームと車幅方向に離間して配置された第１荷重伝達部材と、
を有することを特徴とするフレーム付き車両の車体下部構造。
【請求項２】
前記第１荷重伝達部材は、前記フロアクロスメンバの前後の縦壁部に結合され該縦壁部から夫々垂下する車幅方向面と、該車幅方向面を車両前後方向に結合する車両前後方向面とを含んで構成されていることを特徴とする請求項１に記載のフレーム付き車両の車体下部構造。
【請求項３】
前記フロアクロスメンバに対応した前記ボデーのフロア上に、車体側部と車幅方向に対向する第２荷重伝達部材が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のフレーム付き車両の車体下部構造。
【請求項４】
前記第２荷重伝達部材と車幅方向に対向する前記車体側部内に、第３荷重伝達部材が設けられていることを特徴とする請求項３に記載のフレーム付き車両の車体下部構造。
【請求項１】
車体下部において車両前後方向に延設されたフレームと、
該フレーム上にマウントされるボデーのうち、前記フレームの車幅方向外側において車両前後方向に延設されたロッカと、
前記ボデーの下部において車幅方向に延設されると共に前記ロッカに結合されたフロアクロスメンバと、
前記フロアクロスメンバに結合され、前記フレームと前記ロッカとの間において、該フレーム及び該ロッカと夫々車幅方向に対向すると共に少なくとも該フレームと車幅方向に離間して配置された第１荷重伝達部材と、
を有することを特徴とするフレーム付き車両の車体下部構造。
【請求項２】
前記第１荷重伝達部材は、前記フロアクロスメンバの前後の縦壁部に結合され該縦壁部から夫々垂下する車幅方向面と、該車幅方向面を車両前後方向に結合する車両前後方向面とを含んで構成されていることを特徴とする請求項１に記載のフレーム付き車両の車体下部構造。
【請求項３】
前記フロアクロスメンバに対応した前記ボデーのフロア上に、車体側部と車幅方向に対向する第２荷重伝達部材が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のフレーム付き車両の車体下部構造。
【請求項４】
前記第２荷重伝達部材と車幅方向に対向する前記車体側部内に、第３荷重伝達部材が設けられていることを特徴とする請求項３に記載のフレーム付き車両の車体下部構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−１９５２５２（Ｐ２００８−１９５２５２Ａ）
【公開日】平成２０年８月２８日（２００８．８．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３３０５６（Ｐ２００７−３３０５６）
【出願日】平成１９年２月１４日（２００７．２．１４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年８月２８日（２００８．８．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月１４日（２００７．２．１４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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