車体下部構造
【課題】生産性の向上と前面衝突時の衝突性能の維持とを両立させることができる車体下部構造を得る。
【解決手段】各々断面ハット形状とされたフロントサイドメンバリヤ３４の断面内に同リインフォース３６を被嵌させると共に、フロントフロアパネル３２上においてフロントサイドメンバリヤ３４と平面視で重なる位置にフロアアッパメンバ４２が配設されている。フロアアッパメンバ４２の後端部４２Ｄを第１クロスメンバ２６の前方側に配置したので、フロアアッパメンバ４２のシールだけ行えばよく、第１クロスメンバ２６のシールを廃止することができる。従って、生産性向上が達成される。さらに、同リインフォース３６の後端部３６Ｄを平面視で第１クロスメンバ２６と重なる位置まで延設させたので、前面衝突時のフロントサイドメンバリヤ３４の曲げ耐力も確保できる。
【解決手段】各々断面ハット形状とされたフロントサイドメンバリヤ３４の断面内に同リインフォース３６を被嵌させると共に、フロントフロアパネル３２上においてフロントサイドメンバリヤ３４と平面視で重なる位置にフロアアッパメンバ４２が配設されている。フロアアッパメンバ４２の後端部４２Ｄを第１クロスメンバ２６の前方側に配置したので、フロアアッパメンバ４２のシールだけ行えばよく、第１クロスメンバ２６のシールを廃止することができる。従って、生産性向上が達成される。さらに、同リインフォース３６の後端部３６Ｄを平面視で第１クロスメンバ２６と重なる位置まで延設させたので、前面衝突時のフロントサイドメンバリヤ３４の曲げ耐力も確保できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シールに起因した生産性と前面衝突時の衝突性能を考慮した車体下部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、フロアパネルの上面に車両前後方向に延在する断面ハット形状のフロアサイドメンバを接合し、このフロアサイドメンバを跨ぐようにして車両幅方向に沿って延在する断面ハット形状のクロスメンバを接合する構成が開示されている。
【特許文献１】特開平９−２４８６３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、上記先行技術による場合、車室内を車室外からシールするためには、フロアサイドメンバの結合面であるフランジの全周をシールする必要があるだけでなく、フロアサイドメンバを跨いで接合されるクロスメンバのフランジの全周をもシールする必要が生じ、生産性が低下するという課題がある。
【０００４】
この課題を解決するための方策の一つとして、フロアサイドメンバをクロスメンバと交差する手前でカットすることで、クロスメンバのシールを排除することが考えられる。しかし、その場合には、前面衝突時にフロアサイドメンバに作用する上下曲げ入力に対して、フロアサイドメンバの終端となる後端部（即ち、クロスメンバの手前）が弱化部となり、変形の起点となる可能性がある。
【０００５】
本発明は上記事実を考慮し、生産性の向上と前面衝突時の衝突性能の維持とを両立させることができる車体下部構造を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の本発明に係る車体下部構造は、断面ハット形状に形成されて車体フロア下面に接合されると共に車両前後方向に沿って延在するフロントサイドメンバと、断面ハット形状に形成されて車体フロア上面に接合されると共に平面視でフロントサイドメンバと交差するように車両幅方向に沿って延在するクロスメンバと、フロントサイドメンバの断面内に配置されると共に車両前後方向に沿って延在する補強部材と、断面ハット形状に形成されて車体フロア上面において平面視でフロントサイドメンバと重なる位置に接合されると共に車両前後方向に延在する補強メンバと、を有する車体下部構造であって、前記補強メンバはクロスメンバの前方位置にて終端とされていると共に、前記補強部材の後端部を平面視で前記クロスメンバと重なる位置まで或いはそれ以上車両後方側へ延設させた、ことを特徴としている。
【０００７】
請求項２記載の本発明は、請求項１記載の車体下部構造において、前記補強部材は断面ハット形状とされて前記フロントサイドメンバの断面内側に被嵌されると共に、稜線を挟むようにフランジ部と側壁部とにフロントサイドメンバとの結合点が設定されている、ことを特徴としている。
【０００８】
請求項３記載の本発明は、請求項２記載の車体下部構造において、前記補強部材の底壁部は、フロントサイドメンバの底壁部から離間されており結合されていない、ことを特徴としている。
【０００９】
請求項４記載の本発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の車体下部構造において、前記補強部材のフランジ部には、その長手方向に沿って複数箇所に切欠部が形成されており、当該切欠部が形成された位置では補強メンバのフランジ部、車体フロア、フロントサイドメンバのフランジ部の三者が結合されており、切欠部が形成されていない位置では補強部材のフランジ部とフロントサイドメンバのフランジ部との二者が結合されている、ことを特徴としている。
【００１０】
請求項１記載の本発明によれば、車体フロア上面においてフロントサイドメンバと重なる位置に接合され車両前後方向に沿って延在する補強メンバの終端位置をクロスメンバの前方位置に設定したので、補強メンバとクロスメンバとが分離された配置関係になる。従って、補強メンバの周縁部のみのシールだけでよく、クロスメンバの周縁部のシールを無くすことができる。このため、生産性が向上される。
【００１１】
その一方で、単に補強メンバの終端をクロスメンバの前方位置に設定したのみでは、前面衝突時に補強メンバの終端が剛性急変部となってしまい、曲げ耐力が低下する。しかし、本発明では、フロントサイドメンバの断面内に配置される補強部材の後端部を平面視でクロスメンバと重なる位置まで或いはそれ以上車両後方側へ延設させたので、クロスメンバの前方に剛性急変部が形成されることはない。従って、フロントサイドメンバは前面衝突時の衝突荷重を充分に伝達することができ、衝突性能も確保される。
【００１２】
請求項２記載の本発明によれば、補強部材の断面形状がハット形状とされており、フロントサイドメンバの断面内に被嵌された状態で、稜線を挟むようにフランジ部と側壁部とにフロントサイドメンバとの結合点を設定したので、稜線を効果的に補強することができる。この稜線が座屈するかしないかで前面衝突時のフロントサイドメンバの曲げ耐力も変わるので、例えば、フランジと底壁部とにフロントサイドメンバとの結合点を設定したものに比べて、衝突性能が向上される。
【００１３】
請求項３記載の本発明によれば、補強部材の底壁部をフロントサイドメンバの底壁部から離間させ結合しない構成としたので、補強部材のフロントサイドメンバに対する位置合わせが容易になる。つまり、補強部材の底壁部をフロントサイドメンバの底壁部に接触させる構造を採ると、フランジ部と側壁部とに結合点を設定しても、底壁部同士が干渉するので、位置合わせが容易でなくなるが、本発明のように補強部材の底壁部をフロントサイドメンバの底壁部から離間させておけば、生産性は良好に保たれる。
【００１４】
請求項４記載の本発明によれば、補強部材のフランジ部には、その長手方向に沿って複数箇所に切欠部が形成されており、当該切欠部が形成された位置では補強メンバのフランジ部、車体フロア、フロントサイドメンバのフランジ部の三者が結合され、切欠部が形成されていない位置では補強部材のフランジ部とフロントサイドメンバのフランジ部との二者が結合される構成としたので、スポット溶接で接合した場合の溶接に対する信頼性（品質）を確保することができる。つまり、板の重なりとしては、上から補強メンバのフランジ部、車体フロア、補強部材のフランジ部、フロントサイドメンバのフランジの合計四枚が存在する。板厚にもよるが、一般には溶接に対する信頼性を確保した上で四枚の板を同時にスポット溶接するのは困難であるが、切欠部を形成することで三枚重ねのスポット溶接部分と、二枚重ねのスポット溶接部分とに分けてスポット溶接を行うことができるので、スポット溶接の信頼性を良好に保ちつつかつ四部材の結合が可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、請求項１記載の本発明に係る車体下部構造は、生産性の向上と前面衝突時の衝突性能の維持とを両立させることができるという優れた効果を有する。
【００１６】
請求項２記載の本発明に係る車体下部構造は、前面衝突時の衝突性能を効果的に向上させることができるという優れた効果を有する。
【００１７】
請求項３記載の本発明に係る車体下部構造は、生産性を向上させることができるという優れた効果を有する。
【００１８】
請求項４記載の本発明に係る車体下部構造は、スポット溶接で全体として四部材の結合が可能になるため生産性の向上を図ることができ、かつ品質確保が容易になるので前面衝突時の衝突性能の信頼性を高めることができるという優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（全体構成）
【００２０】
以下、図１〜図４を用いて、本発明に係る車体下部構造の実施形態について説明する。 なお、これらの図において適宜示される矢印ＦＲは車両前方側を示しており、矢印ＵＰは車両上方側を示しており、矢印ＩＮは車両幅方向内側を示しており、矢印ＯＵＴは車両幅方向外側を示している。
【００２１】
図４には、本実施形態に係る車体下部構造の骨格が平面図で示されている。この図に示されるように、車体下部骨格１０は、フロントフロア部１２と、リヤアンダボディー部１４とを備えている。フロントフロア部１２には車両前後方向に沿って合計６本の車体骨格部材が配置されており、前面衝突時の前後方向入力荷重に対して６本の車体骨格部材で荷重を伝達する（入力荷重を６本の車体骨格部材を使って車両後方側へ流す）ようになっている。
【００２２】
具体的には、フロントフロア部１２の両サイドには、車両前後方向に沿って延在する左右一対のフロアサイドメンバ（ロッカインナパネル）１６が配設されている。さらに、フロントフロア部１２におけるフロアサイドメンバ１６の内側には、車両前後方向に沿って延在しかつ途中から後部にかけて車両幅方向外側へ斜めに延びる（湾曲する）左右一対のフロントサイドメンバ１８が配置されている。さらに、フロントフロア部１２におけるフロントサイドメンバ１８の内側には、車両後方側から車両前方側へ向かうにつれて裾広がりにラウンドする左右一対のトンネルアンダリインフォース２０が配設されている。
【００２３】
トンネルアンダリインフォース２０の前端部は、フロントサイドメンバ１８の途中部位（フロントフロア部１２の領域内へ入り始めた部位）の内側の側面に溶接されている。また、トンネルアンダリインフォース２０の後端部は、フロアサイドメンバ１６の後端部間に車両幅方向に沿って配置された第３クロスメンバ２２（フロントフロアクロスメンバＮｏ．３）の前面に溶接されている。さらに、フロントサイドメンバ１８の後端部は、左右のフロアサイドメンバ１６の長手方向中間部間に車両幅方向に沿って二分割されて配置された第２クロスメンバ２４（フロントフロアクロスメンバＮｏ．２）の前面に溶接されている。なお、第２クロスメンバ２４の外側の端部はフロアサイドメンバ１６の長手方向中間部の内側の側面に溶接されており、内側の端部はトンネルアンダリインフォース２０の外側の側面に溶接されている。さらに、左右一対の第２クロスメンバ２４の前方側には、これと平行に配置された左右一対の第１クロスメンバ（フロントフロアクロスメンバＮｏ．１）２６が配置されており、フロントサイドメンバ１８のラウンドする後部と平面視で交差するようになっている。また、左右一対のフロントサイドメンバ１８の前端部間には、車両幅方向に沿って延在するクロスメンバ２７が配設されている。
【００２４】
一方、リヤアンダボディー部１４側にも、左右一対のリヤアンダサイドメンバ２８が車両前後方向に沿って延在されている。これらのリヤアンダサイドメンバ２８の前端部は、車両幅方向外側へ裾広がり状にラウンドされてフロアサイドメンバ１６の後端部の内側の側面に溶接されている。また、リヤアンダサイドメンバ２８間には、複数のリヤクロスメンバ３０が車両幅方向を長手方向として配置されている。
【００２５】
（要部構成）
【００２６】
次に、本実施形態の要部及びその周辺構造について説明する。
【００２７】
図１には、本実施形態の要部に係るフロントサイドメンバ１８の後部を構成するフロントサイドメンバリヤ３４と第１クロスメンバ（フロントフロアクロスメンバＮｏ．１）２６との結合部（図４のＡ線矢視部）の構造が拡大して示されている。また、図２には、同結合部を車両後方側から見た拡大斜視図が示されている。
【００２８】
これらの図に示されるように、フロントサイドメンバリヤ３４は断面ハット形状とされており、底壁部３４Ａと、左右一対の側壁部３４Ｂと、左右一対のフランジ部３４Ｃとを備えている。
【００２９】
このフロントサイドメンバリヤ３４の断面内方には、同じく断面ハット形状とされた補強部材としてのフロントサイドメンバリヤリインフォース３６が被嵌されている。フロントサイドメンバリヤリインフォース３６も、フロントサイドメンバリヤ３４と同様に、底壁部３６Ａ、左右一対の側壁部３６Ｂ、左右一対のフランジ部３６Ｃを備えている。但し、図３に示される如く、フロントサイドメンバリヤリインフォース３６の側壁部３６Ｂの高さは、フロントサイドメンバリヤ３４の側壁部３４Ｂの高さよりも低く設定されている。このため、前者の底壁部３６Ａは後者の底壁部３４Ａから離間した位置に配置されており（浮いた状態で配置されており）、両者の間には所定の隙間３８が形成されている。さらに、図１に示されるように、フロントサイドメンバリヤリインフォース３６のフランジ部３６Ｃは、平面視で波形に形成されている。つまり、フランジ部３６Ｃには、その長手方向に沿って所定の間隔で切欠部４０が形成されている。
【００３０】
上記構成のフロントサイドメンバリヤリインフォース３６はフロントサイドメンバリヤ３４の断面内方に被嵌された状態で、双方のフランジ部３６Ｃ、３４Ｃが二枚重ねの状態でスポット溶接により結合されてフロントフロアパネル３２への結合前に予めサブアッセンブリ化されている。
【００３１】
一方、フロントフロアパネル３２において平面視でフロントサイドメンバリヤ３４と重なる位置には、補強メンバとしてのフロアアッパメンバ４２が車両前後方向に沿って配設されている。フロアアッパメンバ４２は断面形状がハット形状とされており、頂壁部４２Ａ、左右一対の側壁部４２Ｂ、左右一対のフランジ部４２Ｃを備えている。フランジ部４２Ｃは平面視でフロントサイドメンバリヤ３４のフランジ部３４Ｃと重合する位置に配置されており、フロントサイドメンバリヤリインフォース３６のフランジ部３６Ｃの切欠部４０が形成された位置では、フロアアッパメンバ４２のフランジ部４２Ｃ、フロントフロアパネル３２、フロントサイドメンバリヤ３４のフランジ部３４Ｃと三枚重ねの状態でスポット溶接（図１の丸付き×印参照）により結合されている。また、フロントサイドメンバリヤリインフォース３６のフランジ部３６Ｃの切欠部４０が形成されていない位置では、フロアアッパメンバ４２のフランジ部４２Ｃとフロントフロアパネル３２とが二枚重ねの状態でスポット溶接（図１の×印参照）により結合されている。
【００３２】
さらに、上述したフロアアッパメンバ４２の後端部４２Ｄ（即ち、終端）は、第１クロスメンバ２６のフランジ部２６Ａよりも前方側に位置されている。つまり、フロアアッパメンバ４２と第１クロスメンバ２６とは平面視で重ならないように配置されている。
【００３３】
その一方で、フロントサイドメンバリヤリインフォース３６の後端部３６Ｄは、平面視で第１クロスメンバ２６のと重なる位置まで延設されている。
【００３４】
また、図３に示されるように、フロントサイドメンバリヤリインフォース３６の側壁部３６Ｂとフランジ部３６Ｃとの屈曲部である稜線４４を挟むように、側壁部３６Ｂとフランジ部３６Ｃの二箇所でフロントサイドメンバリヤ３４の側壁部３４Ｂとフランジ部３４Ｃにスポット溶接による内側結合点４６及び外側結合点４８がそれぞれ設定されている。
【００３５】
（本実施形態の作用並びに効果）
【００３６】
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
【００３７】
まず、本実施形態に係る車体下部構造によれば、フロントフロアパネル３２の上面においてフロントサイドメンバリヤ３４と平面視で重なる位置に接合されて車両前後方向に沿って延在するフロアアッパメンバ４２の後端部４２Ｄの位置を第１クロスメンバ２６の前方位置（平面視で重ならない位置）に設定したので、フロアアッパメンバ４２と第１クロスメンバ２６とが実質的に分離された関係になる。従って、フロアアッパメンバ４２の周縁部（フランジ部４２Ｃ）のみのシールだけ行えばよく、第１クロスメンバ２６の周縁部（フランジ部２６Ａ）のシールを無くすことができる。このため、生産性が向上される（なお、同時にコスト削減も図られる。）。
【００３８】
その一方で、単にフロアアッパメンバ４２の後端部４２Ｄを第１クロスメンバ２６の前方位置に設定したのみでは、前面衝突時にフロアアッパメンバ４２の終端が剛性急変部となってしまい、曲げ耐力が低下する。しかし、本実施形態に係る車体下部構造では、フロントサイドメンバリヤ３４の断面内に配置されるフロントサイドメンバリヤリインフォース３６の後端部３６Ｄを平面視で第１クロスメンバ２６と重なる位置まで車両後方側へ延設させたので、第１クロスメンバ２６の前方に剛性急変部が形成されることはない。従って、フロントサイドメンバリヤ３４は前面衝突時の衝突荷重を充分に伝達することができ、衝突性能も確保される。
【００３９】
その結果、本実施形態に係る車体下部構造によれば、生産性の向上と前面衝突時の衝突性能の維持とを両立させることができる。
【００４０】
また、フロントサイドメンバリヤリインフォース３６の断面形状がハット形状とされており、フロントサイドメンバリヤ３４の断面内に被嵌された状態で、フロントサイドメンバリヤリインフォース３６の稜線４４を挟むようにフランジ部３６Ｃと側壁部３６Ｂとにフロントサイドメンバリヤ３４との内側結合点４６及び外側結合点４８を設定したので、稜線４４を効果的に補強することができる。この稜線４４が座屈するかしないかで前面衝突時のフロントサイドメンバリヤ３４の曲げ耐力も変わるので、例えば、フランジ部３６Ｃと底壁部３６Ａとにフロントサイドメンバリヤ３４との結合点を設定したものに比べて、衝突性能が向上される。その結果、本実施形態によれば、前面衝突時の衝突性能を効果的に向上させることができる。
【００４１】
さらに、フロントサイドメンバリヤリインフォース３６の底壁部３６Ａをフロントサイドメンバリヤ３４の底壁部３４Ａから離間させて結合しない構成としたので、フロントサイドメンバリヤリインフォース３６のフロントサイドメンバリヤ３４に対する位置合わせが容易になる。つまり、フロントサイドメンバリヤリインフォース３６の底壁部３６Ａをフロントサイドメンバリヤ３４の底壁部３４Ａに接触させる構造を採ると、フランジ部３６Ｃと側壁部３６Ｂとに結合点を設定しても、底壁部３６Ａ、３４Ａ同士が干渉するので、位置合わせが容易でなくなるが、本実施形態のようにフロントサイドメンバリヤリインフォース３６の底壁部３６Ａをフロントサイドメンバリヤ３４の底壁部３４Ａから離間させておけば、生産性は良好に保たれる。また、フロントサイドメンバリヤリインフォース３６の底を浅くした分だけ、車体重量も削減できる。
【００４２】
加えて、フロントサイドメンバリヤリインフォース３６のフランジ部３６Ｃには、その長手方向に沿って複数箇所に切欠部４０が形成されており、当該切欠部４０が形成された位置ではフロアアッパメンバ４２のフランジ部４２Ｃ、フロントフロアパネル３２、フロントサイドメンバリヤ３４のフランジ部３４Ｃの三者が結合され、切欠部４０が形成されていない位置ではフロントサイドメンバリヤリインフォース３６のフランジ部３６Ｃとフロントサイドメンバリヤ３４のフランジ部３４Ｃとの二者が結合される構成としたので、スポット溶接で接合した場合の品質を確保することができる。つまり、板の重なりとしては、上からフロアアッパメンバ４２のフランジ部４２Ｃ、フロントフロアパネル３２、フロントサイドメンバリヤリインフォース３６のフランジ部３６Ｃ、フロントサイドメンバリヤ３４のフランジ部３４Ｃの合計四枚が存在する。このため、スポット溶接が困難になるが、切欠部４０を形成することで三枚重ねのスポット溶接若しくは二枚重ねのスポット溶接になるので、スポット溶接に対する信頼性（品質）を良好に保ちつつかつ全体として四部材の結合が可能となる。その結果、本実施形態によれば、スポット溶接で全体として四部材の結合が可能になるため生産性の向上を図ることができ、かつ品質確保が容易になるので前面衝突時の衝突性能の信頼性を高めることができる。
【００４３】
なお、上述した本実施形態では、フロントサイドメンバリヤリインフォース３６の後端部３６Ｄを平面視で第１クロスメンバ２６と重なる位置まで延設させたが、これに限らず、第１クロスメンバ２６の配設位置を越えて更に所定長さ車両後方側へ延設させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本実施形態に係る車体下部構造の要部を拡大して示す図４のＡ線矢視部の拡大斜視図ある。
【図２】図１に示される車体下部構造の要部を車両後方側から見て示す要部拡大斜視図である。
【図３】図１の３−３線に沿う縦断面図である。
【図４】車体下部骨格の全体構造を示す平面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０ 車体下部骨格
１２ フロントフロア部
１６ フロアサイドメンバ
１８ フロントサイドメンバ
２６ 第１クロスメンバ
３２ フロントフロアパネル（車体フロア）
３４ フロントサイドメンバリヤ
３４Ａ 底壁部
３４Ｃ フランジ部
３６ フロントサイドメンバリヤリインフォース（補強部材）
３６Ａ 底壁部
３６Ｂ 側壁部
３６Ｃ フランジ部
３６Ｄ 後端部
４０ 切欠部
４２ フロアアッパメンバ（補強メンバ）
４２Ｃ フランジ部
４２Ｄ 後端部
４４ 稜線
４６ 内側結合点
４８ 外側結合点
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シールに起因した生産性と前面衝突時の衝突性能を考慮した車体下部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、フロアパネルの上面に車両前後方向に延在する断面ハット形状のフロアサイドメンバを接合し、このフロアサイドメンバを跨ぐようにして車両幅方向に沿って延在する断面ハット形状のクロスメンバを接合する構成が開示されている。
【特許文献１】特開平９−２４８６３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、上記先行技術による場合、車室内を車室外からシールするためには、フロアサイドメンバの結合面であるフランジの全周をシールする必要があるだけでなく、フロアサイドメンバを跨いで接合されるクロスメンバのフランジの全周をもシールする必要が生じ、生産性が低下するという課題がある。
【０００４】
この課題を解決するための方策の一つとして、フロアサイドメンバをクロスメンバと交差する手前でカットすることで、クロスメンバのシールを排除することが考えられる。しかし、その場合には、前面衝突時にフロアサイドメンバに作用する上下曲げ入力に対して、フロアサイドメンバの終端となる後端部（即ち、クロスメンバの手前）が弱化部となり、変形の起点となる可能性がある。
【０００５】
本発明は上記事実を考慮し、生産性の向上と前面衝突時の衝突性能の維持とを両立させることができる車体下部構造を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の本発明に係る車体下部構造は、断面ハット形状に形成されて車体フロア下面に接合されると共に車両前後方向に沿って延在するフロントサイドメンバと、断面ハット形状に形成されて車体フロア上面に接合されると共に平面視でフロントサイドメンバと交差するように車両幅方向に沿って延在するクロスメンバと、フロントサイドメンバの断面内に配置されると共に車両前後方向に沿って延在する補強部材と、断面ハット形状に形成されて車体フロア上面において平面視でフロントサイドメンバと重なる位置に接合されると共に車両前後方向に延在する補強メンバと、を有する車体下部構造であって、前記補強メンバはクロスメンバの前方位置にて終端とされていると共に、前記補強部材の後端部を平面視で前記クロスメンバと重なる位置まで或いはそれ以上車両後方側へ延設させた、ことを特徴としている。
【０００７】
請求項２記載の本発明は、請求項１記載の車体下部構造において、前記補強部材は断面ハット形状とされて前記フロントサイドメンバの断面内側に被嵌されると共に、稜線を挟むようにフランジ部と側壁部とにフロントサイドメンバとの結合点が設定されている、ことを特徴としている。
【０００８】
請求項３記載の本発明は、請求項２記載の車体下部構造において、前記補強部材の底壁部は、フロントサイドメンバの底壁部から離間されており結合されていない、ことを特徴としている。
【０００９】
請求項４記載の本発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の車体下部構造において、前記補強部材のフランジ部には、その長手方向に沿って複数箇所に切欠部が形成されており、当該切欠部が形成された位置では補強メンバのフランジ部、車体フロア、フロントサイドメンバのフランジ部の三者が結合されており、切欠部が形成されていない位置では補強部材のフランジ部とフロントサイドメンバのフランジ部との二者が結合されている、ことを特徴としている。
【００１０】
請求項１記載の本発明によれば、車体フロア上面においてフロントサイドメンバと重なる位置に接合され車両前後方向に沿って延在する補強メンバの終端位置をクロスメンバの前方位置に設定したので、補強メンバとクロスメンバとが分離された配置関係になる。従って、補強メンバの周縁部のみのシールだけでよく、クロスメンバの周縁部のシールを無くすことができる。このため、生産性が向上される。
【００１１】
その一方で、単に補強メンバの終端をクロスメンバの前方位置に設定したのみでは、前面衝突時に補強メンバの終端が剛性急変部となってしまい、曲げ耐力が低下する。しかし、本発明では、フロントサイドメンバの断面内に配置される補強部材の後端部を平面視でクロスメンバと重なる位置まで或いはそれ以上車両後方側へ延設させたので、クロスメンバの前方に剛性急変部が形成されることはない。従って、フロントサイドメンバは前面衝突時の衝突荷重を充分に伝達することができ、衝突性能も確保される。
【００１２】
請求項２記載の本発明によれば、補強部材の断面形状がハット形状とされており、フロントサイドメンバの断面内に被嵌された状態で、稜線を挟むようにフランジ部と側壁部とにフロントサイドメンバとの結合点を設定したので、稜線を効果的に補強することができる。この稜線が座屈するかしないかで前面衝突時のフロントサイドメンバの曲げ耐力も変わるので、例えば、フランジと底壁部とにフロントサイドメンバとの結合点を設定したものに比べて、衝突性能が向上される。
【００１３】
請求項３記載の本発明によれば、補強部材の底壁部をフロントサイドメンバの底壁部から離間させ結合しない構成としたので、補強部材のフロントサイドメンバに対する位置合わせが容易になる。つまり、補強部材の底壁部をフロントサイドメンバの底壁部に接触させる構造を採ると、フランジ部と側壁部とに結合点を設定しても、底壁部同士が干渉するので、位置合わせが容易でなくなるが、本発明のように補強部材の底壁部をフロントサイドメンバの底壁部から離間させておけば、生産性は良好に保たれる。
【００１４】
請求項４記載の本発明によれば、補強部材のフランジ部には、その長手方向に沿って複数箇所に切欠部が形成されており、当該切欠部が形成された位置では補強メンバのフランジ部、車体フロア、フロントサイドメンバのフランジ部の三者が結合され、切欠部が形成されていない位置では補強部材のフランジ部とフロントサイドメンバのフランジ部との二者が結合される構成としたので、スポット溶接で接合した場合の溶接に対する信頼性（品質）を確保することができる。つまり、板の重なりとしては、上から補強メンバのフランジ部、車体フロア、補強部材のフランジ部、フロントサイドメンバのフランジの合計四枚が存在する。板厚にもよるが、一般には溶接に対する信頼性を確保した上で四枚の板を同時にスポット溶接するのは困難であるが、切欠部を形成することで三枚重ねのスポット溶接部分と、二枚重ねのスポット溶接部分とに分けてスポット溶接を行うことができるので、スポット溶接の信頼性を良好に保ちつつかつ四部材の結合が可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、請求項１記載の本発明に係る車体下部構造は、生産性の向上と前面衝突時の衝突性能の維持とを両立させることができるという優れた効果を有する。
【００１６】
請求項２記載の本発明に係る車体下部構造は、前面衝突時の衝突性能を効果的に向上させることができるという優れた効果を有する。
【００１７】
請求項３記載の本発明に係る車体下部構造は、生産性を向上させることができるという優れた効果を有する。
【００１８】
請求項４記載の本発明に係る車体下部構造は、スポット溶接で全体として四部材の結合が可能になるため生産性の向上を図ることができ、かつ品質確保が容易になるので前面衝突時の衝突性能の信頼性を高めることができるという優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（全体構成）
【００２０】
以下、図１〜図４を用いて、本発明に係る車体下部構造の実施形態について説明する。 なお、これらの図において適宜示される矢印ＦＲは車両前方側を示しており、矢印ＵＰは車両上方側を示しており、矢印ＩＮは車両幅方向内側を示しており、矢印ＯＵＴは車両幅方向外側を示している。
【００２１】
図４には、本実施形態に係る車体下部構造の骨格が平面図で示されている。この図に示されるように、車体下部骨格１０は、フロントフロア部１２と、リヤアンダボディー部１４とを備えている。フロントフロア部１２には車両前後方向に沿って合計６本の車体骨格部材が配置されており、前面衝突時の前後方向入力荷重に対して６本の車体骨格部材で荷重を伝達する（入力荷重を６本の車体骨格部材を使って車両後方側へ流す）ようになっている。
【００２２】
具体的には、フロントフロア部１２の両サイドには、車両前後方向に沿って延在する左右一対のフロアサイドメンバ（ロッカインナパネル）１６が配設されている。さらに、フロントフロア部１２におけるフロアサイドメンバ１６の内側には、車両前後方向に沿って延在しかつ途中から後部にかけて車両幅方向外側へ斜めに延びる（湾曲する）左右一対のフロントサイドメンバ１８が配置されている。さらに、フロントフロア部１２におけるフロントサイドメンバ１８の内側には、車両後方側から車両前方側へ向かうにつれて裾広がりにラウンドする左右一対のトンネルアンダリインフォース２０が配設されている。
【００２３】
トンネルアンダリインフォース２０の前端部は、フロントサイドメンバ１８の途中部位（フロントフロア部１２の領域内へ入り始めた部位）の内側の側面に溶接されている。また、トンネルアンダリインフォース２０の後端部は、フロアサイドメンバ１６の後端部間に車両幅方向に沿って配置された第３クロスメンバ２２（フロントフロアクロスメンバＮｏ．３）の前面に溶接されている。さらに、フロントサイドメンバ１８の後端部は、左右のフロアサイドメンバ１６の長手方向中間部間に車両幅方向に沿って二分割されて配置された第２クロスメンバ２４（フロントフロアクロスメンバＮｏ．２）の前面に溶接されている。なお、第２クロスメンバ２４の外側の端部はフロアサイドメンバ１６の長手方向中間部の内側の側面に溶接されており、内側の端部はトンネルアンダリインフォース２０の外側の側面に溶接されている。さらに、左右一対の第２クロスメンバ２４の前方側には、これと平行に配置された左右一対の第１クロスメンバ（フロントフロアクロスメンバＮｏ．１）２６が配置されており、フロントサイドメンバ１８のラウンドする後部と平面視で交差するようになっている。また、左右一対のフロントサイドメンバ１８の前端部間には、車両幅方向に沿って延在するクロスメンバ２７が配設されている。
【００２４】
一方、リヤアンダボディー部１４側にも、左右一対のリヤアンダサイドメンバ２８が車両前後方向に沿って延在されている。これらのリヤアンダサイドメンバ２８の前端部は、車両幅方向外側へ裾広がり状にラウンドされてフロアサイドメンバ１６の後端部の内側の側面に溶接されている。また、リヤアンダサイドメンバ２８間には、複数のリヤクロスメンバ３０が車両幅方向を長手方向として配置されている。
【００２５】
（要部構成）
【００２６】
次に、本実施形態の要部及びその周辺構造について説明する。
【００２７】
図１には、本実施形態の要部に係るフロントサイドメンバ１８の後部を構成するフロントサイドメンバリヤ３４と第１クロスメンバ（フロントフロアクロスメンバＮｏ．１）２６との結合部（図４のＡ線矢視部）の構造が拡大して示されている。また、図２には、同結合部を車両後方側から見た拡大斜視図が示されている。
【００２８】
これらの図に示されるように、フロントサイドメンバリヤ３４は断面ハット形状とされており、底壁部３４Ａと、左右一対の側壁部３４Ｂと、左右一対のフランジ部３４Ｃとを備えている。
【００２９】
このフロントサイドメンバリヤ３４の断面内方には、同じく断面ハット形状とされた補強部材としてのフロントサイドメンバリヤリインフォース３６が被嵌されている。フロントサイドメンバリヤリインフォース３６も、フロントサイドメンバリヤ３４と同様に、底壁部３６Ａ、左右一対の側壁部３６Ｂ、左右一対のフランジ部３６Ｃを備えている。但し、図３に示される如く、フロントサイドメンバリヤリインフォース３６の側壁部３６Ｂの高さは、フロントサイドメンバリヤ３４の側壁部３４Ｂの高さよりも低く設定されている。このため、前者の底壁部３６Ａは後者の底壁部３４Ａから離間した位置に配置されており（浮いた状態で配置されており）、両者の間には所定の隙間３８が形成されている。さらに、図１に示されるように、フロントサイドメンバリヤリインフォース３６のフランジ部３６Ｃは、平面視で波形に形成されている。つまり、フランジ部３６Ｃには、その長手方向に沿って所定の間隔で切欠部４０が形成されている。
【００３０】
上記構成のフロントサイドメンバリヤリインフォース３６はフロントサイドメンバリヤ３４の断面内方に被嵌された状態で、双方のフランジ部３６Ｃ、３４Ｃが二枚重ねの状態でスポット溶接により結合されてフロントフロアパネル３２への結合前に予めサブアッセンブリ化されている。
【００３１】
一方、フロントフロアパネル３２において平面視でフロントサイドメンバリヤ３４と重なる位置には、補強メンバとしてのフロアアッパメンバ４２が車両前後方向に沿って配設されている。フロアアッパメンバ４２は断面形状がハット形状とされており、頂壁部４２Ａ、左右一対の側壁部４２Ｂ、左右一対のフランジ部４２Ｃを備えている。フランジ部４２Ｃは平面視でフロントサイドメンバリヤ３４のフランジ部３４Ｃと重合する位置に配置されており、フロントサイドメンバリヤリインフォース３６のフランジ部３６Ｃの切欠部４０が形成された位置では、フロアアッパメンバ４２のフランジ部４２Ｃ、フロントフロアパネル３２、フロントサイドメンバリヤ３４のフランジ部３４Ｃと三枚重ねの状態でスポット溶接（図１の丸付き×印参照）により結合されている。また、フロントサイドメンバリヤリインフォース３６のフランジ部３６Ｃの切欠部４０が形成されていない位置では、フロアアッパメンバ４２のフランジ部４２Ｃとフロントフロアパネル３２とが二枚重ねの状態でスポット溶接（図１の×印参照）により結合されている。
【００３２】
さらに、上述したフロアアッパメンバ４２の後端部４２Ｄ（即ち、終端）は、第１クロスメンバ２６のフランジ部２６Ａよりも前方側に位置されている。つまり、フロアアッパメンバ４２と第１クロスメンバ２６とは平面視で重ならないように配置されている。
【００３３】
その一方で、フロントサイドメンバリヤリインフォース３６の後端部３６Ｄは、平面視で第１クロスメンバ２６のと重なる位置まで延設されている。
【００３４】
また、図３に示されるように、フロントサイドメンバリヤリインフォース３６の側壁部３６Ｂとフランジ部３６Ｃとの屈曲部である稜線４４を挟むように、側壁部３６Ｂとフランジ部３６Ｃの二箇所でフロントサイドメンバリヤ３４の側壁部３４Ｂとフランジ部３４Ｃにスポット溶接による内側結合点４６及び外側結合点４８がそれぞれ設定されている。
【００３５】
（本実施形態の作用並びに効果）
【００３６】
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
【００３７】
まず、本実施形態に係る車体下部構造によれば、フロントフロアパネル３２の上面においてフロントサイドメンバリヤ３４と平面視で重なる位置に接合されて車両前後方向に沿って延在するフロアアッパメンバ４２の後端部４２Ｄの位置を第１クロスメンバ２６の前方位置（平面視で重ならない位置）に設定したので、フロアアッパメンバ４２と第１クロスメンバ２６とが実質的に分離された関係になる。従って、フロアアッパメンバ４２の周縁部（フランジ部４２Ｃ）のみのシールだけ行えばよく、第１クロスメンバ２６の周縁部（フランジ部２６Ａ）のシールを無くすことができる。このため、生産性が向上される（なお、同時にコスト削減も図られる。）。
【００３８】
その一方で、単にフロアアッパメンバ４２の後端部４２Ｄを第１クロスメンバ２６の前方位置に設定したのみでは、前面衝突時にフロアアッパメンバ４２の終端が剛性急変部となってしまい、曲げ耐力が低下する。しかし、本実施形態に係る車体下部構造では、フロントサイドメンバリヤ３４の断面内に配置されるフロントサイドメンバリヤリインフォース３６の後端部３６Ｄを平面視で第１クロスメンバ２６と重なる位置まで車両後方側へ延設させたので、第１クロスメンバ２６の前方に剛性急変部が形成されることはない。従って、フロントサイドメンバリヤ３４は前面衝突時の衝突荷重を充分に伝達することができ、衝突性能も確保される。
【００３９】
その結果、本実施形態に係る車体下部構造によれば、生産性の向上と前面衝突時の衝突性能の維持とを両立させることができる。
【００４０】
また、フロントサイドメンバリヤリインフォース３６の断面形状がハット形状とされており、フロントサイドメンバリヤ３４の断面内に被嵌された状態で、フロントサイドメンバリヤリインフォース３６の稜線４４を挟むようにフランジ部３６Ｃと側壁部３６Ｂとにフロントサイドメンバリヤ３４との内側結合点４６及び外側結合点４８を設定したので、稜線４４を効果的に補強することができる。この稜線４４が座屈するかしないかで前面衝突時のフロントサイドメンバリヤ３４の曲げ耐力も変わるので、例えば、フランジ部３６Ｃと底壁部３６Ａとにフロントサイドメンバリヤ３４との結合点を設定したものに比べて、衝突性能が向上される。その結果、本実施形態によれば、前面衝突時の衝突性能を効果的に向上させることができる。
【００４１】
さらに、フロントサイドメンバリヤリインフォース３６の底壁部３６Ａをフロントサイドメンバリヤ３４の底壁部３４Ａから離間させて結合しない構成としたので、フロントサイドメンバリヤリインフォース３６のフロントサイドメンバリヤ３４に対する位置合わせが容易になる。つまり、フロントサイドメンバリヤリインフォース３６の底壁部３６Ａをフロントサイドメンバリヤ３４の底壁部３４Ａに接触させる構造を採ると、フランジ部３６Ｃと側壁部３６Ｂとに結合点を設定しても、底壁部３６Ａ、３４Ａ同士が干渉するので、位置合わせが容易でなくなるが、本実施形態のようにフロントサイドメンバリヤリインフォース３６の底壁部３６Ａをフロントサイドメンバリヤ３４の底壁部３４Ａから離間させておけば、生産性は良好に保たれる。また、フロントサイドメンバリヤリインフォース３６の底を浅くした分だけ、車体重量も削減できる。
【００４２】
加えて、フロントサイドメンバリヤリインフォース３６のフランジ部３６Ｃには、その長手方向に沿って複数箇所に切欠部４０が形成されており、当該切欠部４０が形成された位置ではフロアアッパメンバ４２のフランジ部４２Ｃ、フロントフロアパネル３２、フロントサイドメンバリヤ３４のフランジ部３４Ｃの三者が結合され、切欠部４０が形成されていない位置ではフロントサイドメンバリヤリインフォース３６のフランジ部３６Ｃとフロントサイドメンバリヤ３４のフランジ部３４Ｃとの二者が結合される構成としたので、スポット溶接で接合した場合の品質を確保することができる。つまり、板の重なりとしては、上からフロアアッパメンバ４２のフランジ部４２Ｃ、フロントフロアパネル３２、フロントサイドメンバリヤリインフォース３６のフランジ部３６Ｃ、フロントサイドメンバリヤ３４のフランジ部３４Ｃの合計四枚が存在する。このため、スポット溶接が困難になるが、切欠部４０を形成することで三枚重ねのスポット溶接若しくは二枚重ねのスポット溶接になるので、スポット溶接に対する信頼性（品質）を良好に保ちつつかつ全体として四部材の結合が可能となる。その結果、本実施形態によれば、スポット溶接で全体として四部材の結合が可能になるため生産性の向上を図ることができ、かつ品質確保が容易になるので前面衝突時の衝突性能の信頼性を高めることができる。
【００４３】
なお、上述した本実施形態では、フロントサイドメンバリヤリインフォース３６の後端部３６Ｄを平面視で第１クロスメンバ２６と重なる位置まで延設させたが、これに限らず、第１クロスメンバ２６の配設位置を越えて更に所定長さ車両後方側へ延設させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本実施形態に係る車体下部構造の要部を拡大して示す図４のＡ線矢視部の拡大斜視図ある。
【図２】図１に示される車体下部構造の要部を車両後方側から見て示す要部拡大斜視図である。
【図３】図１の３−３線に沿う縦断面図である。
【図４】車体下部骨格の全体構造を示す平面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０ 車体下部骨格
１２ フロントフロア部
１６ フロアサイドメンバ
１８ フロントサイドメンバ
２６ 第１クロスメンバ
３２ フロントフロアパネル（車体フロア）
３４ フロントサイドメンバリヤ
３４Ａ 底壁部
３４Ｃ フランジ部
３６ フロントサイドメンバリヤリインフォース（補強部材）
３６Ａ 底壁部
３６Ｂ 側壁部
３６Ｃ フランジ部
３６Ｄ 後端部
４０ 切欠部
４２ フロアアッパメンバ（補強メンバ）
４２Ｃ フランジ部
４２Ｄ 後端部
４４ 稜線
４６ 内側結合点
４８ 外側結合点
【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面ハット形状に形成されて車体フロア下面に接合されると共に車両前後方向に沿って延在するフロントサイドメンバと、
断面ハット形状に形成されて車体フロア上面に接合されると共に平面視でフロントサイドメンバと交差するように車両幅方向に沿って延在するクロスメンバと、
フロントサイドメンバの断面内に配置されると共に車両前後方向に沿って延在する補強部材と、
断面ハット形状に形成されて車体フロア上面において平面視でフロントサイドメンバと重なる位置に接合されると共に車両前後方向に延在する補強メンバと、
を有する車体下部構造であって、
前記補強メンバはクロスメンバの前方位置にて終端とされていると共に、前記補強部材の後端部を平面視で前記クロスメンバと重なる位置まで或いはそれ以上車両後方側へ延設させた、
ことを特徴とする車体下部構造。
【請求項２】
前記補強部材は断面ハット形状とされて前記フロントサイドメンバの断面内側に被嵌されると共に、稜線を挟むようにフランジ部と側壁部とにフロントサイドメンバとの結合点が設定されている、
ことを特徴とする請求項１記載の車体下部構造。
【請求項３】
前記補強部材の底壁部は、フロントサイドメンバの底壁部から離間されており結合されていない、
ことを特徴とする請求項２記載の車体下部構造。
【請求項４】
前記補強部材のフランジ部には、その長手方向に沿って複数箇所に切欠部が形成されており、当該切欠部が形成された位置では補強メンバのフランジ部、車体フロア、フロントサイドメンバのフランジ部の三者が結合されており、切欠部が形成されていない位置では補強部材のフランジ部とフロントサイドメンバのフランジ部との二者が結合されている、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の車体下部構造。
【請求項１】
断面ハット形状に形成されて車体フロア下面に接合されると共に車両前後方向に沿って延在するフロントサイドメンバと、
断面ハット形状に形成されて車体フロア上面に接合されると共に平面視でフロントサイドメンバと交差するように車両幅方向に沿って延在するクロスメンバと、
フロントサイドメンバの断面内に配置されると共に車両前後方向に沿って延在する補強部材と、
断面ハット形状に形成されて車体フロア上面において平面視でフロントサイドメンバと重なる位置に接合されると共に車両前後方向に延在する補強メンバと、
を有する車体下部構造であって、
前記補強メンバはクロスメンバの前方位置にて終端とされていると共に、前記補強部材の後端部を平面視で前記クロスメンバと重なる位置まで或いはそれ以上車両後方側へ延設させた、
ことを特徴とする車体下部構造。
【請求項２】
前記補強部材は断面ハット形状とされて前記フロントサイドメンバの断面内側に被嵌されると共に、稜線を挟むようにフランジ部と側壁部とにフロントサイドメンバとの結合点が設定されている、
ことを特徴とする請求項１記載の車体下部構造。
【請求項３】
前記補強部材の底壁部は、フロントサイドメンバの底壁部から離間されており結合されていない、
ことを特徴とする請求項２記載の車体下部構造。
【請求項４】
前記補強部材のフランジ部には、その長手方向に沿って複数箇所に切欠部が形成されており、当該切欠部が形成された位置では補強メンバのフランジ部、車体フロア、フロントサイドメンバのフランジ部の三者が結合されており、切欠部が形成されていない位置では補強部材のフランジ部とフロントサイドメンバのフランジ部との二者が結合されている、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の車体下部構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００７−１３１１４８（Ｐ２００７−１３１１４８Ａ）
【公開日】平成１９年５月３１日（２００７．５．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３２５９８５（Ｐ２００５−３２５９８５）
【出願日】平成１７年１１月１０日（２００５．１１．１０）
【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１９年５月３１日（２００７．５．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月１０日（２００５．１１．１０）
【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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