説明

自動車のクロスメンバ結合構造

【課題】コスト及び車体重量の増加や生産性の悪化を招くことなく、下側のクロスメンバのみセンターピラーに固定する場合の上クロスメンバの変形を抑制できる自動車のクロスメンバ結合構造を提供する。
【解決手段】上クロスメンバ14と連結部材16とのコーナー部Bと、下クロスメンバ15の車幅方向中途部Cとをリトラクタ25により橋渡すように連結した。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両上下方向に延びる左,右のピラー部材と、該左,右のピラー部材間に配設された車幅方向に延びる一対の上,下クロスメンバと、該上,下クロスメンバの左,右の端部同士を上下方向に連結する連結部材とを備えた自動車のクロスメンバ結合構造に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、オープンカーでは、フロントピラー及びセンターピラーの上端がルーフに接続されていない自由端となっていることから、側突時や過度の急ハンドル等によって車体が横転する、いわゆるロールオーバー時の車室への影響を回避する構造が採用されている。例えば、特許文献1には、フロアパネルのキック部を角筒状に折り曲げ形成したクロスメンバ(6)と、これの上方に配置されたロールバー(15)を有するクロスバー部材(13)とを左,右のセンターピラー(9)に固定するようにした構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2006−96278号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
前記従来構造のように、クロスメンバ,クロスバー部材の両端部をそれぞれセンターピラーに固定する場合には、ロールオーバー時のいわゆるマッチ箱変形を抑制できる。ところで、例えば電動式開閉ルーフのリンク機構を配置するスペースを確保する観点から、上側のクロスバー部材とセンターピラーとの間に前記スペース用の空間を設ける場合には、下側のクロスメンバしかセンターピラーに固定することができず、ロールオーバー時に上側のクロスバー部材が変形し易くなるという懸念がある。
【0005】
このような上側のクロスメンバの変形を抑制するには、リインホース等を新たに追加する必要があり、コスト及び車体重量が増えるとともに、生産性が悪化するという問題が生じる。
【0006】
本発明は、前記従来の状況に鑑みてなされたもので、コスト及び車体重量の増加や生産性の悪化を招くことなく、下側のクロスメンバのみセンターピラーに固定する場合の上側のクロスメンバの変形を抑制できる自動車のクロスメンバ結合構造を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、車両上下方向に延びる車幅方向左,右一対のピラー部材と、該左,右のピラー部材間に配設され、車幅方向に延びる上,下一対の上,下クロスメンバと、該上,下クロスメンバの端部同士を上下方向に連結する連結部材と、前記ピラー部材の室内側近傍に配設されたリトラクタとを備え、前記下クロスメンバを前記連結部材を介在させて前記左,右のピラー部材に固定した自動車のクロスメンバ結合構造であって、前記上クロスメンバと連結部材とのコーナー部と、前記下クロスメンバの車幅方向中途部とを前記リトラクタにより橋渡すように連結したことを特徴としている。
【発明の効果】
【0008】
本発明のクロスメンバ結合構造によれば、上クロスメンバと連結部材とのコーナー部と下クロスメンバの車幅方向中途部とをリトラクタにより橋渡しするように連結した。
【0009】
このように構成したので、ロールオーバー時の荷重は、上クロスメンバ,連結部材からリトラクタを介して下クロスメンバに伝達され、該下クロスメンバから左,右のセンターピラーに分散させて伝達されることとなり、下クロスメンバのみピラー部材に固定する場合の上クロスメンバの変形を抑制でき、車室への影響を回避できる。これにより上クロスメンバとピラー部材との間に、例えば電動式開閉ルーフのリンク機構を配置する空間を確保することが可能となる。
【0010】
本発明では、乗員をシートに拘束する既存のリトラクタを有効利用して上クロスメンバの変形を抑制するので、従来のように新たにリインホースを追加する場合の、コスト及び車体重量の増加や生産性の悪化を回避できる。
【0011】
また本発明では、前記リトラクタを上クロスメンバと連結部材とのコーナー部と下クロスメンバの車幅方向中途部とを橋渡すように連結したので、リトラクタからのシートベルトの取り出し方向を車内側から車外側に向かって斜め上向きの最適な方向とすることができる。これによりシートベルト長を短くすることが可能となり、ひいてはシートベルト巻回数を削減でき、リトラクタを小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明の実施例1によるロールバー装置を備えた自動車の斜視図である。
【図2】前記ロールバー装置の分解斜視図である。
【図3】前記ロールバー装置の斜視図である。
【図4】前記ロールバー装置の正面図である。
【図5】前記ロールバー装置の断面図(図4のV-V線断面図)である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【実施例1】
【0014】
図1ないし図5は、本発明の実施例1による自動車のクロスメンバ結合構造を説明するための図である。なお、本実施例の説明の中で前後,左右という場合は、特記なき限り、シートに着座した状態で車両前進方向に見たときの前後,左右を意味する。
【0015】
図において、1は後述するロールバー装置13を備えたオープンカーの車体を示している。この車体1は、左,右のサイドパネル2,2と、該左,右のサイドパネル2のドア開口2aに配設されたドア3,3と、前記左,右のサイドパネル2の下端間に結合されたフロアパネル(不図示)と、該フロアパネルに搭載された左,右のシート4,4とを備えている。
【0016】
前記左,右のサイドパネル2は、前記ドア開口2aの前縁部を形成するフロントピラー6と、後縁部を形成するセンターピラー(ピラー部材)7とを有する。前記フロントピラー6はフェンダパネル8により覆われており、前記センターピラー7はクォータパネル9により覆われている。
【0017】
前記左,右のフロントピラー6の上端部間は、ヘッダフレーム6aにより連結されており、これにより形成されたフロント開口6bにはフロントガラス10が配設されている。
【0018】
左,右のセンターピラー7は、断面大略ハット形状のピラーアウタパネル7aと、大略平板状のピラーインナパネル7bとの間にピラーリインホース7cを配設し、これらの前縁部7d同士,後縁部7e同士を重ね合わせて一体に溶接により結合することにより、上下方向に延びる角筒状の閉断面を形成した構造を有する。
【0019】
前記左,右のシート4の後側には、ロールオーバー時の車室への影響を回避するようにした前記ロールバー装置13が配設されている。
【0020】
このロールバー装置13は、前記左,右のセンターピラー7間に配設された車幅方向に直線状に延びる金属パイプ製の上,下一対の上,下クロスメンバ14,15と、該上,下クロスメンバ14,15の左,右の端部14a,15a同士を上下方向に連結する金属パイプ製の左,右の連結部材16,16と、前記上クロスメンバ14に上方に突出するよう結合された逆U字形状をなす金属パイプ製の左,右のロールバー17,17とを備えている。この左,右のロールバー17,17は、前記シート4のシートバックの後側近傍に配置されている。なお、各図では、右側の連結部材16,右側のロールバー17のみ図示されているが、これと左右対称の位置に左側の連結部材,左側のロールバーが配置されていることは言うまでもない。
【0021】
前記左,右の連結部材16は、上下方向に略垂直をなす上部16aと、該上部16aに続いて前斜め下方に傾斜して延びる下部16bとを有する。前記上部16aに前記上クロスメンバ14の端部14aが溶接により結合され、下部16bに前記下クロスメンバ15の端部15aが溶接により結合されている。これにより前記下クロスメンバ15は、上クロスメンバ14より車両前側下方にオフセット配置されている。
【0022】
前記下クロスメンバ15は、前記左,右の連結部材16の車外側に配設された板金製の左,右のブラケット20を介して前記センターピラー7に固定されている。
【0023】
前記各ブラケット20は、車両側方から見ると、連結部材16から車両前側及び後側に延びており、かつ車両前側,後側ほど上下寸法が大きくなるよう形成されている。
【0024】
前記左,右のブラケット20は、これの中央部20bが前記連結部材16の下部16bの上部16aとの境界部分に溶接により結合されており、前端部20a及び後端部(図示せず)が前記センターピラー7の前縁部7d,後縁部7eにボルト締め固定されている。
【0025】
前記センターピラー7とブラケット20,ひいては上クロスメンバ14との間には空間21が設けられている。この空間21には、例えば電動式開閉ルーフを搭載した場合のリンク機構が配設される。
【0026】
前記ロールバー装置13には、前記シート4に着座した乗員を拘束するシートベルト装置23が配設されている。
【0027】
この左,右のシートベルト装置23は、シートベルト24を出し入れ自在にかつ常時収納方向に巻き取るリトラクタ25と、前記シートベルト24をシート4に案内支持するベルトアンカ26と、該シートベルト24に移動自在に装着されタングプレート27とを有する。
【0028】
前記ベルトアンカ26は、ボルト28aにより前記連結部材16の上端面に取り付けられており、記シートベルト24の延長端は、ボルト28bにより不図示のフロア部に固定されている。前記タングプレート27をシート4の内側に固定された不図示のバックルに着脱可能に装着することにより乗員をシート4に拘束する。
【0029】
前記リトラクタ25は、左,右のセンターピラー7の車内側近傍に配設されており、板金製の取付けブラケット30を介して前記ロールバー装置13に取り付けられている。
【0030】
前記取付けブラケット30は、概ね矩形状をなすブラケット本体30aの中央部分に前記リトラクタ25が収容可能な大きさの開口30bを形成し、前記ブラケット本体30aの上辺部30cに取付け孔30dを形成するとともに、下辺部30eに開口30b内に延びる取付け片30fを形成した構造を有する。
【0031】
この取付け片30fの取付け孔30gと、前記上辺部30cの取付け孔30dとを結ぶ直線Aは、車幅方向車内側から車外側に向かって斜め上向きに傾斜している。
【0032】
前記リトラクタ25は、これの上取付け部25aがボルト29aにより前記上辺部30cに取付け孔30dを介して取り付けられており、下取付け部25bがボルト29bにより前記取付け片30fに取付け孔30gを介して取り付けられている。これによりリトラクタ25のシートベルト24は前記直線A方向に沿って出し入れされる。
【0033】
そして前記取付けブラケット30は、前記上クロスメンバ14と連結部材16とのコーナー部Bと、前記下クロスメンバ15の車幅方向中途部C,具体的には下クロスメンバ15の連接部材16との接続部より車内側部分とを橋渡しするように結合されている。詳細には、取付けブラケット30の上辺部30cの上縁部30hが上クロスメンバ14に、外縁部30iが連結部材16に、さらに下辺部30eが下クロスメンバ15にそれぞれ三叉状に跨がるように溶接により結合されている。
【0034】
本実施例のロールバー装置13によれば、ロールバー17が結合された上クロスメンバ14と連結部材16とのコーナー部Bと、下クロスメンバ15の車幅方向中途部Cとをリトラクタ25の取付けブラケット30により橋渡しするように連結した。
【0035】
このように構成したので、図4に示すように、ロールオーバー時の荷重Fは、上クロスメンバ14,連結部材16からリトラクタ25,取付けブラケット30を介して下クロスメンバ15に伝達され、該下クロスメンバ15から左,右のセンターピラー7に分散させて伝達されることとなり、下クロスメンバ15のみセンターピラー7に固定する場合の上クロスメンバ14の変形を抑制でき、車室への影響を回避できる。これによりブラケット20,ひいては上クロスメンバ14とセンターピラー7との間に、例えば電動式開閉ルーフのリンク機構を収容できる空間21を確保することが可能となる。
【0036】
本実施例では、乗員をシート4に拘束する既存のシートベルト装置23のリトラクタ25を有効利用して上クロスメンバ14の変形を抑制するので、従来のように新たにリインホースを追加する場合の、コスト及び車体重量の増加や生産性の悪化を回避できる。
【0037】
本実施例では、前記リトラクタ25の取付けブラケット30を、上クロスメンバ14と連結部材16とのコーナー部Bと、下クロスメンバ14の車内部分Cとを三叉状に跨がるように結合したので、上クロスメンバ14の変形をより確実に抑制することができる。
【0038】
また前記取付けブラケット30の各取付け孔30g,30dを結ぶ直線Aを車幅方向車内側から車外側に向かって斜め上向きに傾斜させたので、リトラクタ25のシートベルト24は前記直線A方向に沿って出し入れされることとなり、シートベルト24の取り出し方向を最適な方向とすることができる。これによりシートベルト長を短くすることが可能となり、ひいてはシートベルト巻回数を削減でき、リトラクタを小型化できる。
【符号の説明】
【0039】
7 センターピラー(ピラー部材)
14 上クロスメンバ
14a 端部
15 下クロスメンバ
15a 端部
16 連結部材
25 リトラクタ
B コーナー部
C 車幅方向中途部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両上下方向に延びる車幅方向左,右一対のピラー部材と、
該左,右のピラー部材間に配設され、車幅方向に延びる上,下一対の上,下クロスメンバと、
該上,下クロスメンバの端部同士を上下方向に連結する連結部材と、
前記ピラー部材の室内側近傍に配設されたリトラクタとを備え、
前記下クロスメンバを前記連結部材を介在させて前記左,右のピラー部材に固定した自動車のクロスメンバ結合構造であって、
前記上クロスメンバと連結部材とのコーナー部と、前記下クロスメンバの車幅方向中途部とを前記リトラクタにより橋渡すように連結した
ことを特徴とする自動車のクロスメンバ結合構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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