説明

車両のロッカ構造

【課題】 加工工程の複雑化および重量の増加を防止しながら、ロッカとクロスメンバとの結合部の剛性を高くすることができる車両のロッカ構造を提供する。
【解決手段】 車両のロッカ構造では、ロッカ1の側方にクロスメンバ2,3が結合されている。ロッカ1における上面には、ビード13が形成されている。このビード13によってロッカ1とクロスメンバ2,3の剛性が高くされている。また、クロスメンバ2,3には、側方突出片22,32が設けられおり、側方突出片22,32は、ロッカ1に形成されたビード13を跨いで配置されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両のロッカ構造に係り、特に、ロッカとフロアクロスメンバとの結合部に特徴を有する車両のロッカ構造に関するものである。
【背景技術】
【0002】
車両のフレーム構造においては、サイドシルとクロスメンバとの結合部を強固に接合することにより、クロスメンバへのシートの支持を強固なものとすることが行われている。このようにサイドシルとクロスメンバとの結合部を強固に接合するために、従来、サイドシルにおけるクロスメンバとの結合部に補強板を介在させた自動車用シートの支持補強構造がある(たとえば、特許文献1参照)。この自動車用シートの支持補強構造では、サイドシルにおけるクロスメンバとの結合部に介在させた補強板によって、サイドシルとクロスメンバとが強固に接合されることとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2000−25655号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記特許文献1に開示された自動車用シートの支持補強構造では、補強板を設けることによって、サイドシル(ロッカ)とクロスメンバとの結合部の剛性を高めている。しかし、上記特許文献1に開示された自動車用シートの支持補強構造では、この補強板を設けるために、加工工程が複雑となるという問題があった。また、補強板が設けられていることにより、その分重量が増加するという問題があった。
【0005】
そこで、本発明の課題は、加工工程の複雑化および重量の増加を防止しながら、ロッカとクロスメンバとの結合部の剛性を高くすることができる車両のロッカ構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記の課題を解決した本発明に係る車両のロッカ構造は車両の前後方向に延在するロッカ部材と、車両の左右方向に延在し、ロッカ部材に結合されるクロスメンバとを備え、ロッカ部材におけるクロスメンバとの結合面に、ロッカ部材の長手方向に延在する剛性部が形成されていることを特徴とする。
【0007】
本発明に係る車両のロッカ構造では、ロッカ部材におけるクロスメンバとの接合面に、ロッカ部材の長手方向(車両の前後方向)に延在する剛性部が形成されている。このように剛性部が形成されていることにより、ロッカとクロスメンバとの結合部の剛性を高くすることができる。また、剛性部は、ロッカ部材におけるクロスメンバとの接合面に形成されている。このため、別途剛性を高めるための補強板などを設ける必要がなくなる。したがって、加工工程の複雑化および重量の増加を防止することができる。
【0008】
ここで、剛性部は、ロッカ部材の上面側に形成されたビードを備えている態様とすることができる。
【0009】
このように、剛性部は、ロッカ部材の上面側に形成されたビードによって容易に形成することができる。
【0010】
また、ビードを跨ぐビード跨設部がクロスメンバに設けられ、クロスメンバにおけるビード跨設部に、クロスメンバの長手方向に延在する左右方向ビードが形成されている態様とすることができる。
【0011】
本発明に係る車両のロッカ構造では、ビードを跨ぐビード跨設部がクロスメンバに設けられ、クロスメンバにおけるビード跨設部に、クロスメンバの長手方向に延在する左右方向ビードが形成されている。このビード跨設部が形成されていることにより、ビードとビード跨設部とによって閉断面が形成される。この閉断面が形成されることにより、ロッカ部材とクロスメンバとの結合部におけるロッカ部材の断面座屈強度を十分に高くすることができる。さらに、クロスメンバの長手方向に延在する左右方向ビードがクロスメンバに形成されていることにより、ロッカ部材とクロスメンバとの結合部におけるクロスメンバの延在方向(車両の左右方向)における剛性を向上させることができる。
【0012】
さらに、ロッカ部材における剛性部は、ハイテンション鋼によって形成されている態様とすることができる。
【0013】
このように、ロッカ部材における剛性部が、ハイテンション鋼によって形成されていることにより、剛性部における強度を高いものとすることができ、ロッカとクロスメンバとの接合部の剛性をさらに高いものとすることができる。
【0014】
そして、剛性部が、曲げ戻し加工によって加工硬化されて形成されている態様とすることができる。
【0015】
このように、剛性部が、曲げ戻し加工によって加工硬化されて形成されていることにより、剛性部における強度を向上させることができ、ロッカとクロスメンバとの接合部の剛性をさらに高いものとすることができる。
【発明の効果】
【0016】
本発明に係る車両のロッカ構造によれば、加工工程の複雑化および重量の増加を防止しながら、ロッカとクロスメンバとの結合部の剛性を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】第1の実施形態に係る車両のロッカ構造の斜視図である。
【図2】車両のロッカ構造の正断面図である。
【図3】第2の実施形態に係る車両のロッカ構造の斜視図である。
【図4】第2の実施形態に係るロッカの正断面図である。
【図5】(a)〜(c)とも、曲げ戻し加工による加工段差形状の例を示すロッカの要部正断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図示の便宜上、図面の寸法比率は説明のものと必ずしも一致しない。
【0019】
図1は、本発明の第1の実施形態に係る車両のロッカ構造の斜視図、図2はその正断面図である。図1および図2に示すように、本実施形態に係る車両のロッカ構造は、車両の下側方に設けられた本発明のロッカ部材であるロッカ1を備えている。ロッカ1は、車両の前後方向に沿って延在する長尺状の部材であり、断面が多角形状、本実施形態では略六角形状をなしている。
【0020】
また、ロッカ1には、上方に突出する上方フランジ11および下方に突出する下方フランジ12が設けられている。ロッカ1は、ロールローミング成型によって変形加工された2枚の板材が上方フランジ11および下方フランジ12でそれぞれ溶接されて形成されている。さらに、ロッカ1における上面には、本発明の剛性部となるビード13が形成されている。ビード13は、ロッカ1の稜線に沿ってロッカ1の長手方向に沿って連続的に形成されている。また、ロッカ1は、ハイテンション鋼によって構成されている。
【0021】
ロッカ1の側方には、センターフロアクロスメンバ2およびフロントフロアクロスメンバ3が結合されている。このうち、センターフロアクロスメンバ2は、車両の前後方向略中央位置であって、フロントフロアクロスメンバ3よりも車両の後方に配置されている。また、センターフロアクロスメンバ2は、車両の床面に溶接固定されている。さらに、フロントフロアクロスメンバ3は、車両の床面に溶接固定されるとともに、車両の左右方向略中央部に形成された図示しないトンネル部に結合されている。
【0022】
これらのセンターフロアクロスメンバ2およびフロントフロアクロスメンバ3には、図示しない車両用シートが取り付けられている。さらには、これらのセンターフロアクロスメンバ2およびフロントフロアクロスメンバ3のいずれもハイテンション鋼によって形成されている。
【0023】
センターフロアクロスメンバ2およびフロントフロアクロスメンバ3は、いずれも側方フランジ21,31、側方突出片22,32、および上方フランジ23,33を備えている。このうちの側方フランジ21,31がロッカ1の側面に溶接されて結合されている。また、側方突出片22,32は、ロッカ1におけるビード13を跨いで配置され、ロッカ1の上面に溶接固定される。さらに、上方フランジ23,33は、ロッカ1の上方フランジ11に溶接されて結合されている。
【0024】
こうして、ロッカ1におけるビード13とセンターフロアクロスメンバ2の側方突出片22によって閉断面が形成されている。同様に、ロッカ1におけるビード13とフロントフロアクロスメンバ3の側方突出片32によって閉断面が形成されている。
【0025】
さらに、センターフロアクロスメンバ2およびフロントフロアクロスメンバ3の下面側の周囲には、下面フランジ24,34がそれぞれ設けられている。センターフロアクロスメンバ2およびフロントフロアクロスメンバ3は、下面フランジ24,34が車両の床面に溶接されることによって床面に固定されている。
【0026】
また、ロッカ1の先端部には、図示しないダッシュロアクロスメンバが結合されている。さらに、ロッカ1の上面には、センターピラー4およびフロントピラー5が立設されている。このうち、センターピラー4は車両の前後方向略中央部に配置されており、フロントピラー5は車両の前方位置に配置されている。
【0027】
次に、本実施形態に係る車両のロッカ構造の作用について説明する。本実施形態に係る車両のロッカ構造では、ロッカ1の上面に、ロッカ1の長手方向に沿って延在するビード13が形成されている。このビード13が形成されていることにより、ロッカ1とセンターフロアクロスメンバ2、ロッカ1とフロントフロアクロスメンバ3の結合部におけるロッカ1の延在方向の座屈強度を向上させることができる。その結果、ロッカ1とクロスメンバ2,3との結合部における剛性を高くすることができる。
【0028】
また、ロッカ1におけるビード13とセンターフロアクロスメンバ2の側方突出片22、およびビード13とフロントフロアクロスメンバ3の側方突出片32によって、それぞれ閉断面が形成されている。この閉断面が形成されていることにより、ロッカ1とセンターフロアクロスメンバ2、ロッカ1とフロントフロアクロスメンバ3の結合部におけるロッカ1の断面座屈強度を十分に高くすることができる。
【0029】
また、ロッカ1とクロスメンバ2,3との剛性を高めるためには、ビード13を形成するとともに、クロスメンバ2,3の側方突出片22,32をロッカ1の上方フランジ11まで延在させ、上方フランジ23,33を形成しているのみである。このため、補強板などを設ける必要もないので、ロッカ構造の重量の増加を防止することができる。
【0030】
また、本実施形態に係る車両ロッカ構造では、ロッカ1がハイテンション鋼で形成されており、ロッカ1におけるビード13もハイテンション鋼で形成されていることとなる。このため、ビード13における強度を高いものとすることができるので、ロッカ1とクロスメンバ2,3との結合部の剛性をさらに高いものとすることができる。
【0031】
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。本実施形態に係る車両のロッカ構造では、上記第1の実施形態と比較して、ロッカの構造およびクロスメンバの構造が主に異なっている。以下、上記第1の実施形態との相違点を中心として、本実施形態について説明する。
【0032】
図3は、本実施形態に係る車両のロッカ構造の要部斜視図、図4はその正断面図である。図3および図4に示すように、本実施形態に係る車両のロッカ構造では、ロッカ40とフロアクロスメンバ50が設けられている。ロッカ40は、上記第1の実施形態で説明した断面略6角形状をなしており、上下位置にそれぞれ上方フランジ41および下方フランジ42が設けられている。
【0033】
さらに、ロッカ40の上面には、第1ビード43が形成されているとともに、車両の内側側面には、第2ビード44が形成されている。これらの第1ビード43および第2ビード44は、いずれもロッカ40の延在方向(車両の前後方向)に沿って連続的に形成されている。
【0034】
また、ロッカ40における第1ビード43および第2ビード44には、いずれも曲げ戻し加工が施されている。このため、図4に示すように、第1ビード43および第2ビード44に隣接する部位には、加工硬化段差45が形成されている。加工硬化段差45は、曲げ戻し加工を行う過程で形成されるものである。この曲げ戻し加工が施されていることにより第1ビード43および第2ビード44の強度が高くされている。
【0035】
また、フロアクロスメンバ50は、上記第1の実施形態におけるフロントフロアクロスメンバ3と同様、側方フランジ51、側方突出片52、上方フランジ53、および下面フランジ54を備えている。このうちの側方フランジ51がロッカ40の側面に溶接されて結合されている。この側方フランジ51によって第2ビード44の一部が覆われた状態となっている。また、側方突出片52は、ロッカ1における第1ビード43を跨いで配置され、ロッカ40の上面に溶接固定される。さらに、上方フランジ53は、ロッカ40の上方フランジ41に溶接されて結合されている。そして、車両の床面に下面フランジ54が溶接固定されている。
【0036】
さらに、フロアクロスメンバ50における側方突出片52の上部には、本発明の左右方向ビードとなる突条部55が設けられている。突条部55は、フロアクロスメンバ50の幅方向略中央部に形成されており、側方突出片52からさらに車両内側方向に向けて延在して形成されている。
【0037】
次に、本実施形態に係る車両のロッカ構造の作用について説明する。本実施形態に係る車両のロッカ構造では、上記第1の実施形態と同様、ロッカ40の上面に、ロッカ40の長手方向に沿って延在する第1ビード43が形成されているため、ロッカ40とフロアクロスメンバ50との結合部におけるロッカ1の延在方向の座屈強度を向上させることができる。その結果、ロッカ40とフロアクロスメンバ50との結合部における剛性を高くすることができる。
【0038】
さらには、ロッカ40の内側側面には、第2ビード44が形成されている。この第2ビード44が形成されていることにより、ロッカ40とフロアクロスメンバ50との結合部におけるロッカ1の延在方向の座屈強度をさらに向上させることができる。その結果、ロッカ40とフロアクロスメンバ50との結合部における剛性をさらに高くすることができる。
【0039】
また、第1ビード43とフロアクロスメンバ50の側方突出片52によって閉断面が形成されている。この閉断面が形成されていることにより、ロッカ40とフロアクロスメンバ50との結合部におけるロッカ1の断面座屈強度を十分に高くすることができる。さらには、第1ビード43によって剛性部が向上されているので、補強板などを設ける必要がないので、ロッカ構造の重量の増加を防止することができる。
【0040】
さらに、本実施形態に係る車両のロッカ構造では、フロアクロスメンバ50における側方突出片52に突条部55が形成されている。この突条部55が形成されていることにより、フロアクロスメンバ50における長手方向(車両の左右方向)座屈強度が向上する。このため、ロッカ40におけるフロアクロスメンバ50との結合部における断面変形を好適に抑制することができるとともに、ロッカ40からフロアクロスメンバ50に対する荷重伝達が円滑に行われるようにすることができる。
【0041】
さらに、本実施形態に係る車両のロッカ構造では、第1ビード43および第2ビード44にそれぞれ曲げ戻し加工が施されている。曲げ戻し加工が施されることにより、第1ビード43および第2ビード44には、それぞれ加工歪が与えられ、第1ビード43および第2ビード44には、加工硬化段差45が形成される。第1ビード43および第2ビード44に加工歪みが与えられることによって加工硬化が生じる。この加工硬化が生じることにより、第1ビード43および第2ビード44の材料強度が向上する。その結果、ロッカとクロスメンバとの接合部の剛性をさらに高いものとすることができる。
【0042】
曲げ戻し加工を施した場合に形成される加工硬化段差には種々の形状のものが見られる。たとえば、上記第2の実施形態で示した態様のもののほか、図5(a)に示すように、突起状に現れる加工硬化段差45Aや、図5(b)に示すように、一段外側に向けて移動する状態で現れる加工硬化段差45B、あるいは、図5(c)に示すように、一段内側に向けて移動する状態で現れる加工硬化段差45Cとなるものがある。
【0043】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではない。たとえば、上記第1の実施形態では、ロッカ1の上面に1つのビード13を形成しているが、2以上の複数のビードを形成する態様とすることができる。また、上記第2の実施形態では、フロアクロスメンバ50の側方突出片52に1つの突条部55を形成しているが、突条部についても複数形成する態様とすることができる。
【0044】
さらに、上記実施形態では、ロッカやフロアクロスメンバがハイテンション鋼によって形成されているが、その他の鋼材やアルミ材などの金属や繊維強化プラスチックなどの樹脂で形成されている態様とすることもできる。
【符号の説明】
【0045】
1,40…ロッカ、2…センターフロアクロスメンバ、3…フロントフロアクロスメンバ、4…センターピラー、5…フロントピラー、11,41…上方フランジ、12,42…下方フランジ、13…ビード、21,31…側方フランジ、22,32…側方突出片、23,33…上方フランジ、24,34…下面フランジ43…第1ビード、44…第2ビード、45…加工硬化段差、50…フロアクロスメンバ、51…側方フランジ、52…側方突出片、53…上方フランジ、54…下面フランジ、55…突条部。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両の前後方向に延在するロッカ部材と、車両の左右方向に延在し、前記ロッカ部材に結合されるクロスメンバとを備え、
前記ロッカ部材における前記クロスメンバとの結合面に、前記ロッカ部材の長手方向に延在する剛性部が形成されていることを特徴とする車両のロッカ構造。
【請求項2】
前記剛性部は、前記ロッカ部材の上面側に形成されたビードを備えている請求項1に記載の車両のロッカ構造。
【請求項3】
前記ビードを跨ぐビード跨設部が前記クロスメンバに設けられ、
前記クロスメンバにおけるビード跨設部に、前記クロスメンバの長手方向に延在する左右方向ビードが形成されている請求項2に記載の車両のロッカ構造。
【請求項4】
前記ロッカ部材における前記剛性部は、ハイテンション鋼によって形成されている請求項1〜請求項3のうちのいずれか1項に記載の車両のロッカ構造。
【請求項5】
前記剛性部が、曲げ戻し加工によって加工硬化されて形成されている請求項1〜請求項4のうちのいずれか1項に記載の車両のロッカ構造。

【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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【公開番号】特開2010−184587(P2010−184587A)
【公開日】平成22年8月26日(2010.8.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−29756(P2009−29756)
【出願日】平成21年2月12日(2009.2.12)
【出願人】(000003207)トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Fターム(参考)】