説明

車体の下部構造

【課題】 車両に側突が生じた場合に、その側突荷重をロッカからクロスメンバに対して効率よく伝達することができる車体の下部構造を提供する。
【解決手段】 車体の下方側部に車体の前後方向に延在するロッカ1が配設され、ロッカ1の延在方向に直交する方向に延在するフロアクロス2が配設されており。フロアクロス2は、フロアクロスパッチ3によってロッカ1に連結されている。また、ロッカ1およびフロアクロスパッチ3には、側突荷重が入力された際に、ロッカ1の変形に対してフロアクロスパッチ3を追従変形させるロッカインナビード13および突起部34が形成されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車体の下部構造に係り、特に、車両の側突時に、側突荷重をロッカからクロスメンバに好適に伝達することができる車体の下部構造に関する。
【背景技術】
【0002】
車両における車体下方側部には、一般に、車体の前後方向に延在するロッカが設けられている。この車両に側突が生じると、ロッカに衝突荷重が入力され、ロッカが変形して衝突荷重を吸収する。また、ロッカにおける車体の内側には、ロッカの延在方向に交差する方向に延在するクロスメンバが設けられていることが多く、側突時には、ロッカに入力された荷重をクロスメンバに伝達することにより、衝撃吸収力を高めている。
【0003】
このような車体の下部構造として、従来、クロスメンバをサイドシル(ロッカ)から所定間隔を隔てた位置に配置するとともに、クロスメンバとサイドシルとを結合する結合部材を設けた車両の車体下部構造が知られている(たとえば、特許文献1参照)。また、この結合部材は、クロスメンバ結合領域の強度がサイドシル結合領域の強度よりも高くなるようにされている。こうして、側突時における衝突荷重を好適にクロスメンバに伝達することにより、側突時の衝撃吸収力を高めるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2010−228482号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記特許文献1に開示された車両の車体下部構造においては、結合部材におけるサイドシル結合領域とクロスメンバ結合領域との強度を調整することにより、クロスメンバに対する衝突荷重の伝達力を高めるようにしている。ところが、衝突荷重を伝達している際の結合部材の変形等については考慮されていなかった。このため、結合部材の変形形状によっては、サイドシルからクロスメンバに対する衝突荷重の伝達を効率よく伝達できなくなることが懸念されるという問題があった。
【0006】
そこで、本発明の課題は、車両に側突が生じた場合に、その側突荷重をロッカからクロスメンバに対して効率よく伝達することができる車体の下部構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決した本発明に係る車体の下部構造は、車体の下方側部に配設され、車体の前後方向に延在するロッカと、ロッカの延在方向に交差する方向に延在するクロスメンバと、クロスメンバに固定され、クロスメンバをロッカと連結する連結部材と、を備え、連結部材には、側突荷重入力時におけるロッカの変形に対して、連結部材を追従変形させる追従変形部が形成されていることを特徴とする。
【0008】
本発明に係る車体の下部構造において、連結部材には、側突荷重入力時におけるロッカの変形に対して、連結部材を追従変形させる追従変形部が形成されている。この追従変形部が形成されていることにより、車両に側突が生じてロッカが変形して車両インナ側に移動しようとした時、ロッカに入力された側突荷重が追従変形部を介してクロスメンバに対して伝達される。したがって、車両に側突が生じた場合に、その側突荷重をロッカからクロスメンバに対して効率よく伝達することができる。
【0009】
ここで、クロスメンバとロッカとの間には、両者が離間する離間部が形成されており、追従変形部は、ロッカの車両内側面における離間部に対応する位置に形成されたビードと、連結部材におけるロッカ側端部に突出して形成され、ロッカの変形時に、ビードが移動する方向に配置された突出部と、を備えるようにすることができる。
【0010】
このように、追従変形部として、ロッカに形成されたビードと連結部材に設けられた突出部とを備えることにより、ロッカに側突荷重が入力された際に、ロッカの変形に合わせて追従変形部が変形する。したがって、車両に側突が生じた場合に、その側突荷重をロッカからクロスメンバに対して確実に効率よく伝達することができる。
【0011】
また、クロスメンバとロッカとの間には、両者が離間する離間部が形成されており、追従変形部は、ロッカにおける車両内側面に形成された凹部と、連結部材におけるロッカ側端部に形成され、凹部に挿入された突出部材と、備えるようにすることができる。
【0012】
このように、追従変形部として、ロッカにおける車両内側面に形成された凹部と連結部材におけるロッカ側端部に形成され、凹部に挿入された突出部材とを備えることにより、ロッカに側突荷重が入力された際に、ロッカの変形に合わせて追従変形部が変形する。したがって、車両に側突が生じた場合に、その側突荷重をロッカからクロスメンバに対して確実に効率よく伝達することができる。
【0013】
さらに、凹部が、ロッカにおける車両内側面を貫通する貫通孔であり、突出部材が、貫通孔を貫通し、ロッカの内側からロッカに対して接合されているようにすることができる。
【0014】
このように、突出部材は、貫通孔に貫通していることにより、ロッカの変形に対してより確実に追従変形部が変形することとなる。したがって、車両に側突が生じた場合に、その側突荷重をロッカからクロスメンバに対して確実に効率よく伝達することができる。
【発明の効果】
【0015】
本発明に係る車体の下部構造によれば、車両に側突が生じた場合に、その側突荷重をロッカからクロスメンバに対して効率よく伝達することができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】第1の実施形態に係る車体の下部構造の要部斜視図である。
【図2】従来の車体の下部構造における車両の側突時の変形状態を示す断面図であり、(a)は、側突前の状態を示し、(b)は側突後の状態を示す。
【図3】第1の実施形態の車体の下部構造における車両の側突時の変形状態を示す断面図であり、(a)は、側突前の状態を示し、(b)は側突後の状態を示す。
【図4】第2の実施形態に係る車体の下部構造の要部斜視図である。
【図5】第2の実施形態の車体の下部構造における車両の側突時の変形状態を示す断面図であり、(a)は、側突前の状態を示し、(b)は側突後の状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【0017】
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。
【0018】
〔第1の実施形態〕
図1は、本発明の第1の実施形態に係る車体の下部構造の斜視図である。図1に示すように、本実施形態に係る車体の下部構造は、車体の前後方向に延在するロッカ1を備えている。ロッカ1は、車体の下方側部に配設されており、車体の前後方向に延在するロッカアウタ11とやはり車体の前後方向に延在するロッカインナ12とが接合されて形成されている。
【0019】
また、ロッカ1の延在方向に直交する断面形状は、六角形の上下にフランジが形成された形状をとされている。さらに、ロッカ1における車両内側面には、ロッカインナビード13が形成されている。ロッカインナビード13は、ロッカインナ12に形成されており、車体のインナ側に突出して形成されている。
【0020】
ロッカ1のインナ側には、ロッカ1の延在方向に交差、本実施形態では直交する方向に延在する本発明のクロスメンバであるフロアクロス2が設けられている。このフロアクロス2は、ロッカインナ12に形成されたロッカインナビード13に対応する位置に配設されている。フロアクロス2におけるロッカ1が設けられている側と反対側には、図示しないトンネルが設けられている。
【0021】
さらに、フロアクロス2は、ロッカ1に対して離間して配置されている。また、フロアクロス2におけるロッカ1側の端部には、本発明の連結部材であるフロアクロスパッチ3が設けられている。フロアクロスパッチ3は、ロッカ1とフロアクロス2とを連結している。
【0022】
フロアクロスパッチ3は、フロアクロス2に接合されるパッチ本体31を備えている。パッチ本体31は、両側面部および上面部を備える断面略コ字形状をなしており、開口部が下方を向くように配置されている。この開口部にフロアクロス2が挟み込まれる形でフロアクロスパッチ3が配置され、フロアクロス2にフロアクロスパッチ3が接合されている。
【0023】
パッチ本体31における前端部の側面には、側方接合部32が形成されている。側方接合部32は、パッチ本体31における側面に対して屈曲する形でパッチ本体31に取り付けられている。側方接合部32が、ロッカ1におけるロッカインナ12のインナ側の面に溶接によって接合されている。
【0024】
さらに、パッチ本体31における上面部には、ロッカ1方向に向けて突出する板状の上方溶接部33が設けられている。上方溶接部33は、パッチ本体31における上面部よりもさらに高い方向に向けて延在している。この上方溶接部33における先端の下面が、ロッカ1におけるロッカインナ12の上面と溶接によって接合されている。
【0025】
また、パッチ本体31と上方溶接部33との境界位置には、突出部34が設けられている。突出部34は、上方溶接部33よりも下方に配置されているとともに、パッチ本体31からロッカ1側に突出する形で形成されている。上方溶接部33と突出部34とによって、ロッカインナ12に形成されたロッカインナビード13を囲んでいる。このため、突出部34は、ロッカ1の変形時にロッカインナビード13が移動する方向に配置されている。この突出部34とロッカインナビード13とが、本発明の追従変形部を構成する。また、ロッカ1とフロアクロスパッチ3の上部との間には、離間部Rが形成されている。
【0026】
次に、本実施形態に係る車体の下部構造の作用について説明する。本実施形態に係る車体の下部構造においては、ロッカ1の側方に、フロアクロスパッチ3を介してフロアクロス2が配設されている。この車両に側突が生じた際の側突荷重入力時には、側突荷重がロッカ1およびフロアクロスパッチ3を介してフロアクロス2に伝達される。
【0027】
ここで、ロッカ1は車体の下部に配置されていることから、車両の側突が生じると、ロッカ1は、およそ高さ方向中心を通り、ロッカ1に延在する方向に沿った軸(以下「回転軸」という)周りに上方が内側に転倒する方向に回転する。この回転により、ロッカ1からフロアクロス2に対する側突荷重の伝達が妨げられることが懸念される。
【0028】
たとえば、図2(a)に従来の車両の下部構造の断面図を示す。従来の車体の下部構造では、本実施形態と比較して、フロアクロスパッチ30の構成が異なっており、フロアクロスパッチ30は、パッチ本体35と上方溶接部36および図示しない側方接合部が設けられている点で本実施形態のフロアクロスパッチ3と共通し、突出部が設けられていない点で本実施形態のフロアクロスパッチ3と相違している。
【0029】
従来のフロアクロスパッチ30では、突出部が設けられてないことにより、車両に側突が生じると、図2(b)に示すように、ロッカ1が回転軸周りに回転し、インナ側に向けて転倒する。ロッカ1の転倒に伴い、フロアクロスパッチ30の上方溶接部33におけるパッチ本体31の近接部位が屈曲して浮き上がる。その結果、ロッカ1の上部がフロアクロス2に対してうまく当接することができず、フロアクロス2に対して伝達される側突荷重が少なくなってしまう。
【0030】
この点、本実施形態に係る車体の下部構造においては、図3(a)に示すように、フロアクロスパッチ3に突出部34が設けられている。このため、車両に側突が生じて、ロッカ1が変形して回転軸周りに回転する際、突出部34がロッカインナビード13に引っかかる。その結果、図3(b)に示すように、ロッカ1の回転に追従してフロアクロスパッチ3が下方に誘引されて変形し、フロアクロスパッチ3の上方溶接部33の屈曲および浮き上がりが防止される。
【0031】
したがって、ロッカ1の上部がフロアクロス2に対して好適に当接することとなり、ロッカ1からフロアクロス2に対して伝達される側突荷重を大きくすることができる。よって、車両に側突が生じた場合に、その側突荷重をロッカからクロスメンバに対して効率よく伝達することができる。そして、側突荷重がクロスメンバに効率よく伝達されることにより、ロッカの車両インナ側に対する侵入量を少なくすることができる。
【0032】
〔第2の実施形態〕
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。図4は、本発明の第2の実施形態に係る車体の下部構造の斜視図である。図4に示すように、本実施形態に係る車体の下部構造は、車体の前後方向に延在するロッカ4を備えている。ロッカ4は、車体の前後方向に延在するロッカアウタ41とやはり車体の前後方向に延在するロッカインナ42とが接合されて形成されている。
【0033】
また、ロッカ4の延在方向に直交する断面形状は、六角形の上下にフランジが形成された形状をとされている。さらに、ロッカ4におけるロッカインナ42には、本発明の凹部であり、貫通孔である挿通孔43が形成されている。挿通孔43は、長孔として形成されており、その長手方向は、ロッカ4の延在方向に沿った方向とされている。
【0034】
さらに、ロッカ4のインナ側には、ロッカ4の延在方向に交差、本実施形態では直交する方向に延在するフロアクロス5が設けられている。このフロアクロス5は、ロッカインナ42に形成された挿通孔43に対応する位置に配設されている。フロアクロス5におけるロッカ4が設けられている側と反対側には、上記第1の実施形態と同様に図示しないトンネルが設けられている。
【0035】
上記第1の実施形態と同様、ロッカ4とフロアクロス5とは離間しており、ロッカ4とフロアクロス5とは、フロアクロスパッチ6によって連結されている。フロアクロスパッチ6は、フロアクロス5に接合されるパッチ本体61を備えている。パッチ本体61は、両側面部および上面部を備える断面略コ字形状をなしており、開口部が下方を向くように配置されている。この開口部にフロアクロス5が挟み込まれる形でフロアクロスパッチ3が配置され、フロアクロス5に対してフロアクロスパッチ6が接合されている。
【0036】
パッチ本体61における前端部の側面には、側方接合部62が形成されている。側方接合部62は、パッチ本体61における側面に対して屈曲する形でパッチ本体61に取り付けられている。側方接合部62が、ロッカ4におけるロッカインナ42のインナ側の面に溶接によって接合されている。
【0037】
さらに、パッチ本体61における上面部には、パッチ本体61のロッカ4側端部からロッカ4方向に向けて突出する板状の上方溶接部63が設けられている。上方溶接部63は、パッチ本体61における上面部がそのまま延長するようにして形成されており、パッチ本体61の先端部を超える位置まで延在している。上方溶接部63は、ロッカインナ42に形成された挿通孔43に挿入され、その上面がロッカインナ42の上板の下面に溶接されて固定されている。上方溶接部63は、本発明の突出部材を構成している。また、ロッカ4とフロアクロスパッチ6の上部との間には、離間部Rが形成されている。
【0038】
次に、本実施形態に係る車体の下部構造の作用について説明する。本実施形態に係る車体の下部構造においては、上記第1の実施形態と同様、ロッカ4の側方に、フロアクロスパッチ6を介してフロアクロス5が配設されており、側突荷重入力時、側突荷重がロッカ4およびフロアクロスパッチ6を介してフロアクロス5に伝達される。このとき、ロッカ4は、回転軸周りに上方が内側に転倒する方向に回転し、ロッカ4からフロアクロス5に対する側突荷重の伝達が妨げられることが懸念される。
【0039】
この点、本実施形態に係る車体の下部構造においては、図5(a)に示すように、フロアクロスパッチ6に設けられた上方溶接部63が、ロッカインナ42に形成された挿通孔43に挿通されて、ロッカインナ42に接合されている。このため、車両に側突が生じて、ロッカ4が変形して回転軸周りに回転する際、図5(b)に示すように、ロッカ4の回転に伴ってロッカインナ42に形成された挿通孔43がフロアクロスパッチ6における上方溶接部63と接触して反力を出現させる。
【0040】
その結果、上方溶接部63がロッカ4の変形に追従して変形し、ロッカ4の上部がフロアクロス5に対して好適に当接することとなる。その結果、ロッカ4からフロアクロス5に対して伝達される側突荷重を大きくすることができる。よって、車両に側突が生じた場合に、その側突荷重をロッカからクロスメンバに対して効率よく伝達することができる。そして、側突荷重がクロスメンバに効率よく伝達されることにより、ロッカの車両インナ側に対する侵入量を少なくすることができる。
【0041】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。たとえば、上記実施形態においては、フロアクロス2の下部がロッカ1に接合され、上部がロッカ1から離間している態様としているが、フロアクロス2がロッカ1から全体的に離間している態様とすることもできる。
【0042】
また、上記第1の実施形態においては、ロッカインナ12にロッカインナビード13を形成しているが、ロッカインナビード13に代えて、別途突起部材をロッカインナ12に接合しておく態様とすることができる。さらに、上記第2の実施形態において、凹部として、挿通孔43がロッカインナ42を貫通して形成されているが、凹部として、ロッカインナに凹みを持たせて形成されている態様とすることができる。この場合、この凹みに対して上方溶接部63が接合されることになる。
【符号の説明】
【0043】
1,4…ロッカ、2,5…フロアクロス、3,6,30…フロアクロスパッチ、11,41…ロッカアウタ、12,42…ロッカインナ、13…ロッカインナビード、31,61…パッチ本体、32,62…側方接合部、33,63上方溶接部、34…突出部、43…挿通孔,R…離間部。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
車体の下方側部に配設され、前記車体の前後方向に延在するロッカと、
前記ロッカの延在方向に交差する方向に延在するクロスメンバと、
前記クロスメンバに固定され、前記クロスメンバを前記ロッカと連結する連結部材と、を備え、
前記連結部材には、側突荷重入力時における前記ロッカの変形に対して、前記連結部材を追従変形させる追従変形部が形成されていることを特徴とする車体の下部構造。
【請求項2】
前記クロスメンバと前記ロッカとの間には、両者が離間する離間部が形成されており、
前記追従変形部は、
前記ロッカの車両内側面における前記離間部に対応する位置に形成されたビードと、
前記連結部材における前記ロッカ側端部に突出して形成され、前記ロッカの変形時に、前記ビードが移動する方向に配置された突出部と、を備える請求項1に記載の車体の下部構造。
【請求項3】
前記クロスメンバと前記ロッカとの間には、両者が離間する離間部が形成されており、
前記追従変形部は、
前記ロッカにおける車両内側面に形成された凹部と、
前記連結部材における前記ロッカ側端部に形成され、前記凹部に挿入された突出部材と、
を備える請求項1に記載の車体の下部構造。
【請求項4】
前記凹部が、前記ロッカにおける車両内側面を貫通する貫通孔であり、
前記突出部材が、前記貫通孔を貫通し、前記ロッカの内側から前記ロッカに対して接合されている請求項3に記載の車体の下部構造。

【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2013−82392(P2013−82392A)
【公開日】平成25年5月9日(2013.5.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−225007(P2011−225007)
【出願日】平成23年10月12日(2011.10.12)
【出願人】(000003207)トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Fターム(参考)】