車体構造
【課題】閉断面構造とされた車体骨格部材の屈曲部の変形を良好に抑制できる車体構造を提供する。
【解決手段】フロントフロアパネル２２の下面に接合し、閉断面構造とされたフロントサイドメンバ１２の屈曲部１６の内部に、長手方向に直交する断面視でクランク形状の連結部材２４を配置し、連結部材２４の縦壁部２４Ａで、フロントフロアパネル２２のメンバ幅方向中央部分と底壁１２Ａのメンバ幅方向中央部分とを連結する。
【解決手段】フロントフロアパネル２２の下面に接合し、閉断面構造とされたフロントサイドメンバ１２の屈曲部１６の内部に、長手方向に直交する断面視でクランク形状の連結部材２４を配置し、連結部材２４の縦壁部２４Ａで、フロントフロアパネル２２のメンバ幅方向中央部分と底壁１２Ａのメンバ幅方向中央部分とを連結する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車体骨格部材、例えば、フロントサイドメンバの屈曲部の変形を抑える方法として、フロントサイドメンバの板厚を厚くする方法、断面壁の面外変形を抑制するために閉断面内を発泡樹脂で充填する、あるいは、所定の断面形状を持った部材を発泡接着剤にてフロントサイドメンバ内に接着する方法等が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３４８８１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、フロントサイドメンバの中空部分に発泡樹脂を充填する方法は、第１の課題として、フロントサイドメンバの板厚を厚くする方法に比較し、断面内へ充填する量が多い分、軽量化のメリットが出て来ない場合がある。また、さらなる軽量化を狙うために、断面内の連結部材を、質量当たりの強度に優れた材料、例えば、アルミニウム合金、合成樹脂等に変更するとコストアップになる。
【０００５】
フロントサイドメンバは、防錆の為に、亜鉛メッキ鋼板の上に塗装を施すが、第２の課題として、発泡接着剤が発泡する際の圧力によりメンバ内面の塗膜が押されるため、発泡接着剤で押された部分の塗装の膜厚が薄くなり、発泡接着剤で押された部分では予め設定した必要な塗膜厚さが得られなくなる。
【０００６】
したがって、何らかの衝撃で発泡接着剤が剥れると、発泡接着剤が剥れた部分では塗膜の薄い部分が露出することになる。フロントサイドメンバの断面内が水路になる車体構造においては、このような塗膜が薄い部分が露出すると、塗膜の薄い部分が水に曝される事になり、防錆上不利となる。
【０００７】
そこで、本発明は、上記事情に鑑み、軽量化を図りつつフロントサイドメンバ等の車体骨格部材の屈曲部の変形を良好に抑制できる車体構造を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の車体構造は、長手方向の一部分に屈曲部を有する閉断面構造とされる車体骨格部材と、少なくとも前記屈曲部の閉断面内に配置され、一端が互いに対向する一対の屈曲壁面の内の一方の屈曲壁面の断面幅方向中間部に位置し、他端が前記一対の屈曲壁面の内の他方の屈曲壁面の断面幅方向中間部に位置して前記一方の屈曲壁面と前記他方の屈曲壁面とを連結する連結部材と、を有する。
【０００９】
次に、請求項１に記載の車体構造の作用を説明する。
全体が直線状に形成された車体骨格部材と、長手方向の一部分に屈曲部を有する車体骨格部材とを比較すると、例えば、車体骨格部材に対して衝突荷重等の荷重を車体骨格部材軸方向に入力させた場合、長手方向の一部分に屈曲部を有する車体骨格部材の方が変形し易い。
【００１０】
長手方向の一部分に屈曲部を有する車体骨格部材では、軸方向の荷重が入力した際に、屈曲部が更に屈曲する方向へと変形する。このときの屈曲部を軸方向直角断面で見ると、互いに対向する一対の屈曲壁面は、それぞれ断面幅方向中央部が内側に凸となるように変形する、即ち、一対の屈曲壁面はそれぞれの断面幅方向中央部が互いに接近する方向、即ち、間隔が狭くなる方向へ変形する。
【００１１】
請求項１の車体構造では、連結部材の一端が一方の屈曲壁面の断面幅方向中間部に位置し、連結部材の他端が他方の屈曲壁面の断面幅方向中間部に位置して、一方の屈曲壁面の断面幅方向中間部と他方の屈曲壁面の断面幅方向中間部とが連結部材によって連結されているので、車体骨格部材に軸方向の荷重が入力して屈曲部に荷重が伝達された際、連結部材が屈曲壁面の変形を抑え、これによって屈曲部の変形が抑えられる。
【００１２】
また、連結部材は、車体骨格部材の閉断面内部全体を充填していないので、比較的軽量な構造でありながら、良好な補強効果が得られる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車体構造において、前記車体骨格部材は、底壁、前記底壁の両側から前記底壁と交差する一方向側に向かって延設される一対の縦壁部、及び前記縦壁部の一方向側の端部に設けられ前記縦壁部と交差する方向に延びるメンバフランジを含んで構成される断面ハット形状に形成されたメンバ部材と、前記メンバ部材の一方向側に配置されて前記メンバフランジと接合されるパネル部材とで閉断面構造が形成されている。
【００１４】
次に、請求項２に記載の車体構造の作用を説明する。
請求項２に記載の車体構造では、車体骨格部材が、パネル部材を、断面ハット形状に形成されたメンバ部材のメンバフランジ部に接合することで形成されている。
【００１５】
このように、請求項２に記載の車体骨格部材は、メンバ部材の内部に連結部材を配置してからパネル部材を接合することで形成される構成のため、連結部材を車体骨格部材の長手方向中間部、屈曲部等のメンバ部材の所望の位置に容易に配置することができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の車体構造において、前記メンバ部材は、下方に配置された前記底壁の両側から前記縦壁部が上方に向けて延設され、前記屈曲部が上下方向に屈曲されており、前記連結部材は、前記屈曲部の閉断面内において、前記一端が前記底壁の断面幅方向中間部に位置し、前記他端が一対の縦壁部間に位置する前記パネル部材の断面幅方向中間部に位置している。
【００１７】
次に、請求項３に記載の車体構造の作用を説明する。
請求項３に記載の車体構造のメンバ部材は、上側が開放された断面ハット形状となるので、メンバ部材の中に上側から連結部材を入れて底部の上に連結部材を載置し、その上からパネル部材を配置して閉断面構造を得ることができ、車体骨格部材の製造が容易な構造となる。
【００１８】
また、連結部材は、屈曲部の閉断面内において、屈曲部の変形時に最も変形の変位が大きい底壁の断面幅方向中間部及びパネル部材の断面幅方向中間部に、一端及び他端が位置しているので、屈曲部の曲げ変形を効果的に抑えることができる。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、請求項２または請求項３に記載の車体構造において、前記連結部材の前記一端及び前記他端には、前記車体骨格部材の内面に接合される連結部材フランジが設けられている。
【００２０】
次に、請求項４に記載の車体構造の作用を説明する。
請求項４に記載の車体構造では、連結部材の一端及び他端に設けられた連結部材フランジを車体骨格部材の内面に接合することで、連結部材が車体骨格部材に連結される。連結フランジと車体骨格部材の壁面とを面接触させることができるので、連結部材と車体骨格部材との接触面積が確保でき、スポット溶接、接着等の接合が容易となる。
【００２１】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の車体構造において、パネル部材側の前記連結部材フランジと、底壁側の前記連結部材フランジとは互いに反対方向に延びており、前記連結部材の断面形状がクランク形状とされている。
【００２２】
次に、請求項５に記載の車体構造の作用を説明する。
請求項５に記載の車体構造では、パネル部材側の連結部材フランジと、底壁側の連結部材フランジとが互いに反対方向に延びているため、例えば、連結部材フランジと底壁とをスポット溶接する際に、パネル部材側に配置される電極が、連結部材フランジに干渉することが無く、スポット溶接が容易となる。
【００２３】
請求項６に記載の発明は、請求項４または請求項５に記載の車体構造において、パネル部材側の前記連結部材フランジには、前記メンバフランジに接触して前記メンバ部材との位置決めを行う位置決め部が形成されている。
【００２４】
次に、請求項６に記載の車体構造の作用を説明する。
請求項６に記載の車体構造では、連結部材フランジに形成された位置決め部をメンバフランジに接触させることで、メンバ部材に対して連結部材の仮置きが可能となり、メンバ部材に連結部材を接合するにあたって連結部材をクランプ等の保持具を用いて保持しておく必要がなく、生産性が向上する。
【００２５】
また、メンバ部材に対して連結部材の位置決めを行うことができるので、連結部材をメンバ部材の所望の位置に正確に配置することができる。
【００２６】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の車体構造において、前記位置決め部は、前記メンバフランジを挟み込む一対の折り曲げ部である。
【００２７】
次に、請求項７に記載の車体構造の作用を説明する。
請求項７に記載の車体構造では、一対の折り曲げ部でメンバフランジを挟み込むように連結部材をメンバ部材に配置することで、メンバ部材に対する連結部材の位置決めが行われる。
【００２８】
請求項８に記載の発明は、請求項２〜請求項７の何れか１項に記載の車体構造において、前記底壁と前記パネル部材とは互いに平行に配置され、前記連結部材は、前記底壁と前記パネル部材に対して垂直に配置されている。
【００２９】
連結部材が底壁及びパネル部材に対して傾斜している場合は底壁及びパネル部材からの荷重により連結部材が曲げ変形し易く、連結部材が底壁とパネル部材に対して垂直な場合には連結部材は曲げ変形し難い。
請求項８に記載の車体構造では、互いに平行に配置される底壁とパネル部材に対して連結部材が垂直に配置されているため、連結部材に沿って底壁及びパネル部材からの荷重が伝達されることとなり、底壁及びパネル部材に対して傾斜して連結部材を配置した場合に比較して、連結部材の変形を抑えつつ大きな荷重を支持することができる。
【００３０】
請求項９に記載の発明は、請求項２〜請求項８の何れか１項に記載の車体構造において、前記連結部材の前記一端は前記底壁の断面幅方向中央部に位置し、前記連結部材の前記他端は前記パネル部材の断面幅方向中央部に位置している。
【００３１】
次に、請求項９に記載の車体構造の作用を説明する。
車体骨格部材の屈曲部を長手方向直角断面で見た時、屈曲部が曲げ変形する際には、底壁の断面幅方向中央部、及びパネル部材の断面幅方向中央部の変位が最も大きい。
したがって、底壁の断面幅方向中央部、及びパネル部材の断面幅方向中央部の変位を抑えることが、屈曲部の曲げ変形を抑える上で効果的である。
【００３２】
請求項９に記載の車体構造では、一端が底壁の断面幅方向中央部に位置し、他端がパネル部材の断面幅方向中央部に位置した連結部材が、底壁及びパネル部材の互いの断面幅方向中央部が内側へ凸となる変形を抑え、これにより屈曲部の曲げ変形が効果的に抑えられる。
【００３３】
請求項１０に記載の車体構造は、請求項１〜請求項９の何れか１項に記載の車体構造において、前記連結部材には、剛性を向上させるビード部が設けられている。
【００３４】
次に、請求項１０に記載の車体構造の作用を説明する。
連結部が車体骨格部材の屈曲部の曲げ変形を抑える際に、連結部には車体骨格部材からの入力により圧縮応力が作用するため、該圧縮応力によって連結部が変形（曲げ、座屈）しないように、連結部にビード部を設けて連結部の剛性を上げることが好ましい。
【発明の効果】
【００３５】
以上説明したように、請求項１に記載の車体構造は上記構成としたので、軽量化を図りつつフロントサイドメンバ等の車体骨格部材の屈曲部の変形を良好に抑制できる、という優れた効果を有する。
【００３６】
請求項２に記載の車体構造は上記構成としたので、メンバ部材の内部に連結部材を配置してからパネル部材を接合して閉断面を構成することができるので、連結部材を車体骨格部材の長手方向中間部、屈曲部等のメンバ部材の所望の位置に容易に配置することができる、という優れた効果を有する。
【００３７】
請求項３に記載の車体構造は上記構成としたので、閉断面構造とされた車体骨格部材の製造が容易となり、また、屈曲部の曲げ変形を効果的に抑えることができる。
【００３８】
請求項４に記載の車体構造は、連結部材の一端及び他端に車体骨格部材の内面に接合される連結部材フランジが形成されているため、連結部材と車体骨格部材との接触面積を確保でき、スポット溶接、接着等の接合が容易となる、という優れた効果を有する。
【００３９】
請求項５に記載の車体構造は、パネル部材側の連結部材フランジと、底壁側の連結部材フランジとが互いに反対方向に延びているため、スポット溶接する際に、パネル部材側に配置される電極が連結部材フランジに干渉することが無く、溶接が容易となる。
【００４０】
請求項６に記載の車体構造は、連結部材フランジに位置決め部を備えているため、連結部材をメンバ部材に仮置きすることで生産性が向上し、また、連結部材をメンバ部材の所望の位置に正確に配置することができる、という優れた効果を有する。
【００４１】
請求項７に記載の車体構造は、一対の折り曲げ部でメンバフランジを挟み込むように連結部材をメンバ部材に配置できるので、簡単な構成でメンバ部材に対する連結部材の位置決めを行うことができる、という優れた効果を有する。
【００４２】
請求項８に記載の車体構造は、互いに平行に配置される底壁とパネル部材に対して連結部材が垂直に配置されているため、連結部材は変形し難くなり、屈曲部の変形を効果的に抑えることができる。
【００４３】
請求項９に記載の車体構造は、連結部材の一端が底壁の断面幅方向中央部に位置し、他端がパネル部材の断面幅方向中央部に位置しているので、連結部材は底壁及びパネル部材の変形を効果的に抑えることができ、これにより屈曲部の曲げ変形が効果的に抑えられる。
【００４４】
請求項１０に記載の車体構造は、連結部材にビード部が設けられているため、連結部の変形が抑えられ、これにより屈曲部の曲げ変形がより一層効果的に抑えられる。
。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施形態に係る車体構造を備えた車両のフロントサイドメンバ部分の側面図である。
【図２】図１に示すフロントサイドメンバの屈曲部の２−２線断面図である。
【図３】フロントサイドメンバの内部に配置した連結部材の斜視図である。
【図４】（Ａ）は連結部材の無いフロントサイドメンバの側面図であり、（Ｂ）は連結部材の無いフロントサイドメンバの長手方向直角断面図であり、（Ｃ）は連結部材の無いフロントサイドメンバの変形時の側面図であり、（Ｄ）は連結部材の無いフロントサイドメンバの変形時の長手方向直角断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
以下、本発明の最良な実施の形態について、図面に示す実施例を基に詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る車体構造を備えた車両１０のフロントサイドメンバ部分の要部を示す側面図であり、図２はフロントサイドメンバ部分の屈曲部の長手方向直角断面図である。なお、各図において、車体前方向を矢印ＦＲで示し、車体上方向を矢印ＵＰで示す。
【００４７】
図１で示すように、車両１０の前部には、車体前後方向に延在する左右一対のフロントサイドメンバ（メンバ部材）１２が、車幅方向（図１の紙面裏表方向）に所定の間隔を隔てて配設されている。なお、左右のフロントサイドメンバ１２の車体前方側端部には、車幅方向に延在する図示しないフロントバンパリインフォースメントが架設されている。
【００４８】
また、各フロントサイドメンバ１２は、車体前方側端部が、車体後方側の後方直線部１４よりも所定高さ高くなるように、車幅方向から見た側面視で、車体前上方向へ湾曲した屈曲部１６が形成されている。
【００４９】
図２に示すように、フロントサイドメンバ１２は、長手方向直角断面で見て水平な底壁１２Ａと底壁１２Ａの車幅方向両端から車体上方に向けて延びる一対の縦壁部１２Ｂと、縦壁部１２Ｂの上端からメンバ幅方向外側へ水平に延びるメンバフランジ１２Ｃとを備え、断面視でハット形状に形成されている。
【００５０】
また、各フロントサイドメンバ１２の車体上方側には、鋼板からなるフロントフロアパネル（パネル部材）２２が設けられており、フロントフロアパネル２２よりも車体前方側には図示しないダッシュパネルが車体前上方側へ延在するように設けられている。
【００５１】
図２に示すように、フロントフロアパネル２２とフロントサイドメンバ１２のフランジ１２Ｃとはスポット溶接によって固定されており、これによりフロントサイドメンバ１２が閉断面構造とされている。
【００５２】
（連結部材）
また、図２，３に示すように、フロントサイドメンバ１２の屈曲部１６の内部には、フロントサイドメンバ１２の長手方向に直交する断面視で略クランク形状とされると共に、その屈曲部１６の形状に沿うように側面視で屈曲形状とされた連結部材２４が設けられている。
【００５３】
図２に示すように、連結部材２４は、底壁１２Ａ及びフロントフロアパネル２２に対して垂直に配置され、鉛直方向に直線状に延びる縦壁部２４Ａと、縦壁部２４Ａの上端から車体幅方向一方側へフロントフロアパネル２２に沿って水平方向に延びる上フランジ２４Ｂ、縦壁部２４Ａの下端から車体幅方向他方側へ底壁１２Ａに沿って水平方向に延びる下フランジ２４Ｃとを備えて、断面形状が略クランク形状とされている。
【００５４】
上フランジ２４Ｂは、フロントサイドメンバ１２のメンバフランジ側へ向けて延びる延設部２４Ｂａを車両前後方向両側に有しており、延設部２４Ｂａには、メンバフランジ１２Ｃよりも外側へ延びてメンバフランジ１２Ｃの幅方向外側端を超えた位置で下方に折り曲げられた第１折り曲げ部２６Ａと、縦壁部１２Ｂの上端直前で下方に折り曲げられた第２折り曲げ部２６Ｂが形成されており、フロントサイドメンバ１２に連結部材２４を接合する際に第１折り曲げ部２６Ａと第２折り曲げ部２６Ｂとでフロントサイドメンバ１２のメンバフランジ１２Ｃを挟持するように連結部材２４をフロントサイドメンバ１２に配置することで、フロントサイドメンバ１２に対する連結部材２４の位置決めが行われる。
【００５５】
連結部材２４の縦壁部２４Ａは、フロントサイドメンバ１２の幅方向中央部に配置され、下端が底壁１２Ａの車体幅方向中央部に位置し、上端が一対の縦壁部１２Ｂの間に配置されているフロントフロアパネル２２の車体幅方向中央部に位置している。
【００５６】
図１、及び図２に示すように、連結部材２４の縦壁部２４Ａには、座屈変形を抑えるために、上下方向に延びる複数のビード２４Ａａが、フロントサイドメンバ長手方向に間隔をあけて形成されている。
【００５７】
ここで、連結部材２４の上フランジ２４Ｂは、フロントサイドメンバ１２のメンバフランジ１２Ｃとフロントフロアパネル２２とで挟まれる延設部２４Ｂａが、メンバフランジ１２Ｃとフロントフロアパネル２２と重ね合わされてスポット溶接されている。
【００５８】
また、連結部材２４の上フランジ２４Ｂは、縦壁部２４Ａに近い部分がフロントフロアパネル２２の上面側から、例えば、レーザー溶接により溶接されている。なお、上フランジ２４Ｂの縦壁部２４Ａに近い部分とフロントフロアパネル２２とは、溶接に限らず、発泡接着剤等を用いて接合することも出来る。
【００５９】
一方、連結部材２４の下フランジ２４Ｃは、フロントサイドメンバ１２の底壁１２Ａにスポット溶接されている。
【００６０】
なお、本実施形態では、連結部材２４をフロントサイドメンバ１２にスポット溶接する際の基準となる溶接工程基準ピン３２を挿入するための丸孔３４、３６が下フランジ２４Ｃ及び底壁１２Ａに形成されている。
【００６１】
本実施形態のフロントサイドメンバ１２、フロントフロアパネル２２、及び連結部材２４は、亜鉛メッキ鋼板のプレス成形品であるが、アルミニウム合金等、他の金属材料で形成することもできる。
【００６２】
また、本実施形態の車体１０は、車体全体が製造された後に、従来一般に行われている様に防錆用の塗装が施されている。
【００６３】
（作用）
以上のような構成の車体構造において、次にその作用について説明する。
例えば、図示しない障壁等に車両が前面衝突すると、車体１０には、フロントバンパリインフォースメントを介してフロントサイドメンバ１２へその衝撃（衝突荷重）が伝達される。
【００６４】
ここで、図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、フロントサイドメンバ１２の屈曲部１６の内部に連結部材２４が設けられていない場合について説明すると、衝突荷重が入力すると図４（Ｃ）に示すように、屈曲部１６がさらに屈曲する方向へ変形する。これは、図４（Ｄ）の断面図で示すように、フロントサイドメンバ１２の底壁１２Ａが幅方向中央部分が上方へ凸となるように変形し、フロントフロアパネル２２も中央部分が下方へ凸となるように変形し、さらに、一対の縦壁部１２Ｂの高さ方向中央部が外側へ向けて凸となるように変形するからである。
【００６５】
一方、本実施形態では、図２に示すように、フロントサイドメンバ１２の屈曲部１６の内部にクランク形状の連結部材２４が設けられており、メンバ長手方向に直交する断面視で垂直方向に延びる縦壁部２４Ａが、フロントサイドメンバ１２の底壁１２Ａの幅方向中央部とフロントサイドメンバ１２の縦壁部間に配置されるフロントフロアパネル２２の幅方向中央部とに接触するようにフロントサイドメンバ１２とフロントフロアパネル２２に対して連結部材２４が接合されているので、底壁１２Ａの幅方向中央部分が上方へ凸となる変形、及びフロントフロアパネル２２の幅方向中央部分が下方へ凸となる変形が抑えられ、フロントサイドメンバ１２の屈曲部１６が、前突時の衝突荷重によってさらに屈曲する方向に曲げ変形されようとしても、屈曲部１６の内部に連結部材２４が配置されて曲がり難い構造になっているため、フロントサイドメンバ１２の屈曲部１６における曲げ変形が良好に抑制される。
これにより、前突時の衝撃（衝突荷重）による車室の変形を抑制することができる。
【００６６】
本実施形態では、前突時におけるフロントサイドメンバ１２の底壁１２Ａの最も変形変位量の大きい部分（即ち、幅方向中央部分）と、フロントフロアパネル２２の最も変形変位量の大きい部分（即ち、（一対の）縦壁部１２Ｂの間の幅方向中央部分）とを、これら底壁１２Ａとフロントフロアパネル２２に対して垂直方向に延びる連結部材２４の縦壁部２４Ａで連結しているので、荷重入力時の底壁１２Ａ及びフロントフロアパネル２２の変形を効果的に抑制し、屈曲部１６の変形を効果的に抑制することができる。
【００６７】
また、これらの変形を縦壁部２４Ａが抑制するにあたり、縦壁部２４Ａには上下方向の圧縮荷重が作用するが、縦壁部２４Ａには上下方向に延びるビード２４Ａａが複数形成されているので、縦壁部２４Ａも圧縮荷重に対して変形（曲げ、及び座屈）し難くなっており、ビード２４Ａａの補強効果によってフロントサイドメンバ１２の屈曲部１６の変形抑制効果が更に向上している。
【００６８】
本実施形態では、連結部材２４をフロントサイドメンバ１２、及びフロントフロアパネル２２に対して溶接にて接合しているので、衝撃荷重等の入力によってフロントサイドメンバ１２、及びフロントフロアパネル２２が変形した場合であっても、連結部材２４がフロントサイドメンバ１２、及びフロントフロアパネル２２から剥離することは無く、亜鉛メッキ、及び防錆用の塗装による高い防錆効果が維持される。
【００６９】
本実施形態では、フロントサイドメンバ１２の閉断面内部を樹脂等で充填せず、板材からなる連結部材２４を配置しているため、軽量化を図りつつ、フロントサイドメンバ１２の剛性が確保されている。
【００７０】
また、本実施形態の連結部材２４には、位置決め部としての第１折り曲げ部２６Ａと第２折り曲げ部２６Ｂが設けられているため、フロントサイドメンバ１２に連結部材２４を接合するにあたって第１折り曲げ部２６Ａと第２折り曲げ部２６Ｂとでフロントサイドメンバ１２のメンバフランジ１２Ｃを挟持するように連結部材２４をフロントサイドメンバ１２に配置することで、連結部材２４の上フランジ２４Ｂがフロントサイドメンバ１２のメンバフランジ１２Ｃの上に載り、連結部材２４の下フランジ２４Ｃがフロントサイドメンバ１２の底壁１２Ａの上に載り、これにより、クランプ等の保持具を用いずに連結部材２４をフロントサイドメンバ１２の上に仮置きすることができ、生産性が向上する。
【００７１】
連結部材２４をフロントサイドメンバ１２の内部に配置する際、第１折り曲げ部２６Ａと第２折り曲げ部２６Ｂとでメンバフランジ１２Ｃを挟持することで、縦壁部２４Ａをフロントサイドメンバ１２の幅方向中央部に正確に配置することができる。
【００７２】
また、連結部材２４をフロントサイドメンバ１２に配置する際、丸孔３４と丸孔３６とを一致させることで、フロントサイドメンバ１２に対する連結部材２４のフロントサイドメンバ長手方向の位置決めを行うことができる。そして、スポット溶接する際、溶接機の溶接工程基準ピン３２を丸孔３４、３６に挿入することで、予め決められた位置をスポット溶接することが出来る。
【００７３】
［その他の実施形態］
上記実施形態の連結部材２４は、下フランジ２４Ｃが上フランジ２４Ｂと反対方向に延びていたが、図２に２点鎖線で示すように、下フランジ２４Ｃは上フランジ２４Ｂと同方向に延びていても良い。
【００７４】
上記実施形態では、連結部材２４の縦壁部２４Ａが、フロントサイドメンバ１２の幅方向中央部に配置されていたが、フロントサイドメンバ１２の屈曲部１６の曲げ変形抑制効果が得られる範囲内であれば幅方向に若干量位置をずらすこともできる。例えば、一対の縦壁部１２Ｂ間の距離をＷ、一方の縦壁部１２Ｂの内面１２Ｂａから縦壁部２４Ａの厚み中心位置までの距離をＸとしたときに、Ｘ＝０．４〜０．６Ｗを満足する様に縦壁部１２Ｂをフロントサイドメンバ１２の内部に配置することが好ましい。
【００７５】
上記実施形態では、フロントサイドメンバ１２の長手方向直角断面で見た時に、連結部材２４の縦壁部２４Ａがフロントサイドメンバ１２の底壁１２Ａ、及びフロントフロアパネル２２に対して垂直に配置されていたが、屈曲部１６の曲げ変形抑制効果が十分に得られる範囲内であれば若干傾斜させることもできる。
【００７６】
上記実施形態では、フロントサイドメンバ１２の屈曲部１６が１箇所であったが、複数設けられていても良く、その場合には、各々の屈曲部１６の内部に連結部材２４を設けることが好ましい。
【００７７】
上記実施形態では、本発明をフロントサイドメンバ１２に適用した例を説明したが、本発明はフロントサイドメンバ１２以外にも適用可能であり、中空で屈曲した部分がある車体骨格部材、例えば、リヤサイドメンバ、ピラー等のフロントサイドメンバ以外の車体骨格部材にも適用可能である。
【００７８】
例えば、上記実施形態では、フロントサイドメンバ１２の屈曲部１６が上方に屈曲されていたが、左右の何れかに屈曲された中空の車体骨格部材に本発明を適用する場合には、連結部材２４の縦壁部２４Ａは、屈曲する方向（水平方向）に配置される。
【００７９】
上記実施形態の連結部材２４には、縦壁部２４Ａの上端に上フランジ２４Ｂ、縦壁部２４Ａの下端に下フランジ２４Ｃが設けられて、溶接が容易になる構造としているが、本発明としては、縦壁部２４Ａが底壁１２Ａの断面幅方向中間部とフロントサイドメンバ平断面内のフロントフロアパネル２２の断面幅方向中間部とを連結していれば良く、他の溶接方法を用いて縦壁部２４Ａの端部を底壁１２Ａとフロントフロアパネル２２に溶接できれば、上フランジ２４Ｂ及び下フランジ２４Ｃは省略することも可能である。
【符号の説明】
【００８０】
１０ 車両
１２ フロントサイドメンバ（車体骨格部材）
１２Ａ 底壁
１２Ｂ 縦壁部
１２Ｃ メンバフランジ
１６ 屈曲部
２２ フロントフロアパネル（車体骨格部材、パネル部材）
２４ 連結部材
２４Ａ 縦壁部（連結部材）
２４Ｂ 上フランジ（連結部材フランジ）
２４Ｃ 下フランジ（連結部材フランジ）
２６Ａ 第１折り曲げ部（位置決め部、折り曲げ部）
２６Ｂ 第２折り曲げ部（位置決め部、折り曲げ部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車体骨格部材、例えば、フロントサイドメンバの屈曲部の変形を抑える方法として、フロントサイドメンバの板厚を厚くする方法、断面壁の面外変形を抑制するために閉断面内を発泡樹脂で充填する、あるいは、所定の断面形状を持った部材を発泡接着剤にてフロントサイドメンバ内に接着する方法等が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３４８８１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、フロントサイドメンバの中空部分に発泡樹脂を充填する方法は、第１の課題として、フロントサイドメンバの板厚を厚くする方法に比較し、断面内へ充填する量が多い分、軽量化のメリットが出て来ない場合がある。また、さらなる軽量化を狙うために、断面内の連結部材を、質量当たりの強度に優れた材料、例えば、アルミニウム合金、合成樹脂等に変更するとコストアップになる。
【０００５】
フロントサイドメンバは、防錆の為に、亜鉛メッキ鋼板の上に塗装を施すが、第２の課題として、発泡接着剤が発泡する際の圧力によりメンバ内面の塗膜が押されるため、発泡接着剤で押された部分の塗装の膜厚が薄くなり、発泡接着剤で押された部分では予め設定した必要な塗膜厚さが得られなくなる。
【０００６】
したがって、何らかの衝撃で発泡接着剤が剥れると、発泡接着剤が剥れた部分では塗膜の薄い部分が露出することになる。フロントサイドメンバの断面内が水路になる車体構造においては、このような塗膜が薄い部分が露出すると、塗膜の薄い部分が水に曝される事になり、防錆上不利となる。
【０００７】
そこで、本発明は、上記事情に鑑み、軽量化を図りつつフロントサイドメンバ等の車体骨格部材の屈曲部の変形を良好に抑制できる車体構造を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の車体構造は、長手方向の一部分に屈曲部を有する閉断面構造とされる車体骨格部材と、少なくとも前記屈曲部の閉断面内に配置され、一端が互いに対向する一対の屈曲壁面の内の一方の屈曲壁面の断面幅方向中間部に位置し、他端が前記一対の屈曲壁面の内の他方の屈曲壁面の断面幅方向中間部に位置して前記一方の屈曲壁面と前記他方の屈曲壁面とを連結する連結部材と、を有する。
【０００９】
次に、請求項１に記載の車体構造の作用を説明する。
全体が直線状に形成された車体骨格部材と、長手方向の一部分に屈曲部を有する車体骨格部材とを比較すると、例えば、車体骨格部材に対して衝突荷重等の荷重を車体骨格部材軸方向に入力させた場合、長手方向の一部分に屈曲部を有する車体骨格部材の方が変形し易い。
【００１０】
長手方向の一部分に屈曲部を有する車体骨格部材では、軸方向の荷重が入力した際に、屈曲部が更に屈曲する方向へと変形する。このときの屈曲部を軸方向直角断面で見ると、互いに対向する一対の屈曲壁面は、それぞれ断面幅方向中央部が内側に凸となるように変形する、即ち、一対の屈曲壁面はそれぞれの断面幅方向中央部が互いに接近する方向、即ち、間隔が狭くなる方向へ変形する。
【００１１】
請求項１の車体構造では、連結部材の一端が一方の屈曲壁面の断面幅方向中間部に位置し、連結部材の他端が他方の屈曲壁面の断面幅方向中間部に位置して、一方の屈曲壁面の断面幅方向中間部と他方の屈曲壁面の断面幅方向中間部とが連結部材によって連結されているので、車体骨格部材に軸方向の荷重が入力して屈曲部に荷重が伝達された際、連結部材が屈曲壁面の変形を抑え、これによって屈曲部の変形が抑えられる。
【００１２】
また、連結部材は、車体骨格部材の閉断面内部全体を充填していないので、比較的軽量な構造でありながら、良好な補強効果が得られる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車体構造において、前記車体骨格部材は、底壁、前記底壁の両側から前記底壁と交差する一方向側に向かって延設される一対の縦壁部、及び前記縦壁部の一方向側の端部に設けられ前記縦壁部と交差する方向に延びるメンバフランジを含んで構成される断面ハット形状に形成されたメンバ部材と、前記メンバ部材の一方向側に配置されて前記メンバフランジと接合されるパネル部材とで閉断面構造が形成されている。
【００１４】
次に、請求項２に記載の車体構造の作用を説明する。
請求項２に記載の車体構造では、車体骨格部材が、パネル部材を、断面ハット形状に形成されたメンバ部材のメンバフランジ部に接合することで形成されている。
【００１５】
このように、請求項２に記載の車体骨格部材は、メンバ部材の内部に連結部材を配置してからパネル部材を接合することで形成される構成のため、連結部材を車体骨格部材の長手方向中間部、屈曲部等のメンバ部材の所望の位置に容易に配置することができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の車体構造において、前記メンバ部材は、下方に配置された前記底壁の両側から前記縦壁部が上方に向けて延設され、前記屈曲部が上下方向に屈曲されており、前記連結部材は、前記屈曲部の閉断面内において、前記一端が前記底壁の断面幅方向中間部に位置し、前記他端が一対の縦壁部間に位置する前記パネル部材の断面幅方向中間部に位置している。
【００１７】
次に、請求項３に記載の車体構造の作用を説明する。
請求項３に記載の車体構造のメンバ部材は、上側が開放された断面ハット形状となるので、メンバ部材の中に上側から連結部材を入れて底部の上に連結部材を載置し、その上からパネル部材を配置して閉断面構造を得ることができ、車体骨格部材の製造が容易な構造となる。
【００１８】
また、連結部材は、屈曲部の閉断面内において、屈曲部の変形時に最も変形の変位が大きい底壁の断面幅方向中間部及びパネル部材の断面幅方向中間部に、一端及び他端が位置しているので、屈曲部の曲げ変形を効果的に抑えることができる。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、請求項２または請求項３に記載の車体構造において、前記連結部材の前記一端及び前記他端には、前記車体骨格部材の内面に接合される連結部材フランジが設けられている。
【００２０】
次に、請求項４に記載の車体構造の作用を説明する。
請求項４に記載の車体構造では、連結部材の一端及び他端に設けられた連結部材フランジを車体骨格部材の内面に接合することで、連結部材が車体骨格部材に連結される。連結フランジと車体骨格部材の壁面とを面接触させることができるので、連結部材と車体骨格部材との接触面積が確保でき、スポット溶接、接着等の接合が容易となる。
【００２１】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の車体構造において、パネル部材側の前記連結部材フランジと、底壁側の前記連結部材フランジとは互いに反対方向に延びており、前記連結部材の断面形状がクランク形状とされている。
【００２２】
次に、請求項５に記載の車体構造の作用を説明する。
請求項５に記載の車体構造では、パネル部材側の連結部材フランジと、底壁側の連結部材フランジとが互いに反対方向に延びているため、例えば、連結部材フランジと底壁とをスポット溶接する際に、パネル部材側に配置される電極が、連結部材フランジに干渉することが無く、スポット溶接が容易となる。
【００２３】
請求項６に記載の発明は、請求項４または請求項５に記載の車体構造において、パネル部材側の前記連結部材フランジには、前記メンバフランジに接触して前記メンバ部材との位置決めを行う位置決め部が形成されている。
【００２４】
次に、請求項６に記載の車体構造の作用を説明する。
請求項６に記載の車体構造では、連結部材フランジに形成された位置決め部をメンバフランジに接触させることで、メンバ部材に対して連結部材の仮置きが可能となり、メンバ部材に連結部材を接合するにあたって連結部材をクランプ等の保持具を用いて保持しておく必要がなく、生産性が向上する。
【００２５】
また、メンバ部材に対して連結部材の位置決めを行うことができるので、連結部材をメンバ部材の所望の位置に正確に配置することができる。
【００２６】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の車体構造において、前記位置決め部は、前記メンバフランジを挟み込む一対の折り曲げ部である。
【００２７】
次に、請求項７に記載の車体構造の作用を説明する。
請求項７に記載の車体構造では、一対の折り曲げ部でメンバフランジを挟み込むように連結部材をメンバ部材に配置することで、メンバ部材に対する連結部材の位置決めが行われる。
【００２８】
請求項８に記載の発明は、請求項２〜請求項７の何れか１項に記載の車体構造において、前記底壁と前記パネル部材とは互いに平行に配置され、前記連結部材は、前記底壁と前記パネル部材に対して垂直に配置されている。
【００２９】
連結部材が底壁及びパネル部材に対して傾斜している場合は底壁及びパネル部材からの荷重により連結部材が曲げ変形し易く、連結部材が底壁とパネル部材に対して垂直な場合には連結部材は曲げ変形し難い。
請求項８に記載の車体構造では、互いに平行に配置される底壁とパネル部材に対して連結部材が垂直に配置されているため、連結部材に沿って底壁及びパネル部材からの荷重が伝達されることとなり、底壁及びパネル部材に対して傾斜して連結部材を配置した場合に比較して、連結部材の変形を抑えつつ大きな荷重を支持することができる。
【００３０】
請求項９に記載の発明は、請求項２〜請求項８の何れか１項に記載の車体構造において、前記連結部材の前記一端は前記底壁の断面幅方向中央部に位置し、前記連結部材の前記他端は前記パネル部材の断面幅方向中央部に位置している。
【００３１】
次に、請求項９に記載の車体構造の作用を説明する。
車体骨格部材の屈曲部を長手方向直角断面で見た時、屈曲部が曲げ変形する際には、底壁の断面幅方向中央部、及びパネル部材の断面幅方向中央部の変位が最も大きい。
したがって、底壁の断面幅方向中央部、及びパネル部材の断面幅方向中央部の変位を抑えることが、屈曲部の曲げ変形を抑える上で効果的である。
【００３２】
請求項９に記載の車体構造では、一端が底壁の断面幅方向中央部に位置し、他端がパネル部材の断面幅方向中央部に位置した連結部材が、底壁及びパネル部材の互いの断面幅方向中央部が内側へ凸となる変形を抑え、これにより屈曲部の曲げ変形が効果的に抑えられる。
【００３３】
請求項１０に記載の車体構造は、請求項１〜請求項９の何れか１項に記載の車体構造において、前記連結部材には、剛性を向上させるビード部が設けられている。
【００３４】
次に、請求項１０に記載の車体構造の作用を説明する。
連結部が車体骨格部材の屈曲部の曲げ変形を抑える際に、連結部には車体骨格部材からの入力により圧縮応力が作用するため、該圧縮応力によって連結部が変形（曲げ、座屈）しないように、連結部にビード部を設けて連結部の剛性を上げることが好ましい。
【発明の効果】
【００３５】
以上説明したように、請求項１に記載の車体構造は上記構成としたので、軽量化を図りつつフロントサイドメンバ等の車体骨格部材の屈曲部の変形を良好に抑制できる、という優れた効果を有する。
【００３６】
請求項２に記載の車体構造は上記構成としたので、メンバ部材の内部に連結部材を配置してからパネル部材を接合して閉断面を構成することができるので、連結部材を車体骨格部材の長手方向中間部、屈曲部等のメンバ部材の所望の位置に容易に配置することができる、という優れた効果を有する。
【００３７】
請求項３に記載の車体構造は上記構成としたので、閉断面構造とされた車体骨格部材の製造が容易となり、また、屈曲部の曲げ変形を効果的に抑えることができる。
【００３８】
請求項４に記載の車体構造は、連結部材の一端及び他端に車体骨格部材の内面に接合される連結部材フランジが形成されているため、連結部材と車体骨格部材との接触面積を確保でき、スポット溶接、接着等の接合が容易となる、という優れた効果を有する。
【００３９】
請求項５に記載の車体構造は、パネル部材側の連結部材フランジと、底壁側の連結部材フランジとが互いに反対方向に延びているため、スポット溶接する際に、パネル部材側に配置される電極が連結部材フランジに干渉することが無く、溶接が容易となる。
【００４０】
請求項６に記載の車体構造は、連結部材フランジに位置決め部を備えているため、連結部材をメンバ部材に仮置きすることで生産性が向上し、また、連結部材をメンバ部材の所望の位置に正確に配置することができる、という優れた効果を有する。
【００４１】
請求項７に記載の車体構造は、一対の折り曲げ部でメンバフランジを挟み込むように連結部材をメンバ部材に配置できるので、簡単な構成でメンバ部材に対する連結部材の位置決めを行うことができる、という優れた効果を有する。
【００４２】
請求項８に記載の車体構造は、互いに平行に配置される底壁とパネル部材に対して連結部材が垂直に配置されているため、連結部材は変形し難くなり、屈曲部の変形を効果的に抑えることができる。
【００４３】
請求項９に記載の車体構造は、連結部材の一端が底壁の断面幅方向中央部に位置し、他端がパネル部材の断面幅方向中央部に位置しているので、連結部材は底壁及びパネル部材の変形を効果的に抑えることができ、これにより屈曲部の曲げ変形が効果的に抑えられる。
【００４４】
請求項１０に記載の車体構造は、連結部材にビード部が設けられているため、連結部の変形が抑えられ、これにより屈曲部の曲げ変形がより一層効果的に抑えられる。
。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施形態に係る車体構造を備えた車両のフロントサイドメンバ部分の側面図である。
【図２】図１に示すフロントサイドメンバの屈曲部の２−２線断面図である。
【図３】フロントサイドメンバの内部に配置した連結部材の斜視図である。
【図４】（Ａ）は連結部材の無いフロントサイドメンバの側面図であり、（Ｂ）は連結部材の無いフロントサイドメンバの長手方向直角断面図であり、（Ｃ）は連結部材の無いフロントサイドメンバの変形時の側面図であり、（Ｄ）は連結部材の無いフロントサイドメンバの変形時の長手方向直角断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
以下、本発明の最良な実施の形態について、図面に示す実施例を基に詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る車体構造を備えた車両１０のフロントサイドメンバ部分の要部を示す側面図であり、図２はフロントサイドメンバ部分の屈曲部の長手方向直角断面図である。なお、各図において、車体前方向を矢印ＦＲで示し、車体上方向を矢印ＵＰで示す。
【００４７】
図１で示すように、車両１０の前部には、車体前後方向に延在する左右一対のフロントサイドメンバ（メンバ部材）１２が、車幅方向（図１の紙面裏表方向）に所定の間隔を隔てて配設されている。なお、左右のフロントサイドメンバ１２の車体前方側端部には、車幅方向に延在する図示しないフロントバンパリインフォースメントが架設されている。
【００４８】
また、各フロントサイドメンバ１２は、車体前方側端部が、車体後方側の後方直線部１４よりも所定高さ高くなるように、車幅方向から見た側面視で、車体前上方向へ湾曲した屈曲部１６が形成されている。
【００４９】
図２に示すように、フロントサイドメンバ１２は、長手方向直角断面で見て水平な底壁１２Ａと底壁１２Ａの車幅方向両端から車体上方に向けて延びる一対の縦壁部１２Ｂと、縦壁部１２Ｂの上端からメンバ幅方向外側へ水平に延びるメンバフランジ１２Ｃとを備え、断面視でハット形状に形成されている。
【００５０】
また、各フロントサイドメンバ１２の車体上方側には、鋼板からなるフロントフロアパネル（パネル部材）２２が設けられており、フロントフロアパネル２２よりも車体前方側には図示しないダッシュパネルが車体前上方側へ延在するように設けられている。
【００５１】
図２に示すように、フロントフロアパネル２２とフロントサイドメンバ１２のフランジ１２Ｃとはスポット溶接によって固定されており、これによりフロントサイドメンバ１２が閉断面構造とされている。
【００５２】
（連結部材）
また、図２，３に示すように、フロントサイドメンバ１２の屈曲部１６の内部には、フロントサイドメンバ１２の長手方向に直交する断面視で略クランク形状とされると共に、その屈曲部１６の形状に沿うように側面視で屈曲形状とされた連結部材２４が設けられている。
【００５３】
図２に示すように、連結部材２４は、底壁１２Ａ及びフロントフロアパネル２２に対して垂直に配置され、鉛直方向に直線状に延びる縦壁部２４Ａと、縦壁部２４Ａの上端から車体幅方向一方側へフロントフロアパネル２２に沿って水平方向に延びる上フランジ２４Ｂ、縦壁部２４Ａの下端から車体幅方向他方側へ底壁１２Ａに沿って水平方向に延びる下フランジ２４Ｃとを備えて、断面形状が略クランク形状とされている。
【００５４】
上フランジ２４Ｂは、フロントサイドメンバ１２のメンバフランジ側へ向けて延びる延設部２４Ｂａを車両前後方向両側に有しており、延設部２４Ｂａには、メンバフランジ１２Ｃよりも外側へ延びてメンバフランジ１２Ｃの幅方向外側端を超えた位置で下方に折り曲げられた第１折り曲げ部２６Ａと、縦壁部１２Ｂの上端直前で下方に折り曲げられた第２折り曲げ部２６Ｂが形成されており、フロントサイドメンバ１２に連結部材２４を接合する際に第１折り曲げ部２６Ａと第２折り曲げ部２６Ｂとでフロントサイドメンバ１２のメンバフランジ１２Ｃを挟持するように連結部材２４をフロントサイドメンバ１２に配置することで、フロントサイドメンバ１２に対する連結部材２４の位置決めが行われる。
【００５５】
連結部材２４の縦壁部２４Ａは、フロントサイドメンバ１２の幅方向中央部に配置され、下端が底壁１２Ａの車体幅方向中央部に位置し、上端が一対の縦壁部１２Ｂの間に配置されているフロントフロアパネル２２の車体幅方向中央部に位置している。
【００５６】
図１、及び図２に示すように、連結部材２４の縦壁部２４Ａには、座屈変形を抑えるために、上下方向に延びる複数のビード２４Ａａが、フロントサイドメンバ長手方向に間隔をあけて形成されている。
【００５７】
ここで、連結部材２４の上フランジ２４Ｂは、フロントサイドメンバ１２のメンバフランジ１２Ｃとフロントフロアパネル２２とで挟まれる延設部２４Ｂａが、メンバフランジ１２Ｃとフロントフロアパネル２２と重ね合わされてスポット溶接されている。
【００５８】
また、連結部材２４の上フランジ２４Ｂは、縦壁部２４Ａに近い部分がフロントフロアパネル２２の上面側から、例えば、レーザー溶接により溶接されている。なお、上フランジ２４Ｂの縦壁部２４Ａに近い部分とフロントフロアパネル２２とは、溶接に限らず、発泡接着剤等を用いて接合することも出来る。
【００５９】
一方、連結部材２４の下フランジ２４Ｃは、フロントサイドメンバ１２の底壁１２Ａにスポット溶接されている。
【００６０】
なお、本実施形態では、連結部材２４をフロントサイドメンバ１２にスポット溶接する際の基準となる溶接工程基準ピン３２を挿入するための丸孔３４、３６が下フランジ２４Ｃ及び底壁１２Ａに形成されている。
【００６１】
本実施形態のフロントサイドメンバ１２、フロントフロアパネル２２、及び連結部材２４は、亜鉛メッキ鋼板のプレス成形品であるが、アルミニウム合金等、他の金属材料で形成することもできる。
【００６２】
また、本実施形態の車体１０は、車体全体が製造された後に、従来一般に行われている様に防錆用の塗装が施されている。
【００６３】
（作用）
以上のような構成の車体構造において、次にその作用について説明する。
例えば、図示しない障壁等に車両が前面衝突すると、車体１０には、フロントバンパリインフォースメントを介してフロントサイドメンバ１２へその衝撃（衝突荷重）が伝達される。
【００６４】
ここで、図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、フロントサイドメンバ１２の屈曲部１６の内部に連結部材２４が設けられていない場合について説明すると、衝突荷重が入力すると図４（Ｃ）に示すように、屈曲部１６がさらに屈曲する方向へ変形する。これは、図４（Ｄ）の断面図で示すように、フロントサイドメンバ１２の底壁１２Ａが幅方向中央部分が上方へ凸となるように変形し、フロントフロアパネル２２も中央部分が下方へ凸となるように変形し、さらに、一対の縦壁部１２Ｂの高さ方向中央部が外側へ向けて凸となるように変形するからである。
【００６５】
一方、本実施形態では、図２に示すように、フロントサイドメンバ１２の屈曲部１６の内部にクランク形状の連結部材２４が設けられており、メンバ長手方向に直交する断面視で垂直方向に延びる縦壁部２４Ａが、フロントサイドメンバ１２の底壁１２Ａの幅方向中央部とフロントサイドメンバ１２の縦壁部間に配置されるフロントフロアパネル２２の幅方向中央部とに接触するようにフロントサイドメンバ１２とフロントフロアパネル２２に対して連結部材２４が接合されているので、底壁１２Ａの幅方向中央部分が上方へ凸となる変形、及びフロントフロアパネル２２の幅方向中央部分が下方へ凸となる変形が抑えられ、フロントサイドメンバ１２の屈曲部１６が、前突時の衝突荷重によってさらに屈曲する方向に曲げ変形されようとしても、屈曲部１６の内部に連結部材２４が配置されて曲がり難い構造になっているため、フロントサイドメンバ１２の屈曲部１６における曲げ変形が良好に抑制される。
これにより、前突時の衝撃（衝突荷重）による車室の変形を抑制することができる。
【００６６】
本実施形態では、前突時におけるフロントサイドメンバ１２の底壁１２Ａの最も変形変位量の大きい部分（即ち、幅方向中央部分）と、フロントフロアパネル２２の最も変形変位量の大きい部分（即ち、（一対の）縦壁部１２Ｂの間の幅方向中央部分）とを、これら底壁１２Ａとフロントフロアパネル２２に対して垂直方向に延びる連結部材２４の縦壁部２４Ａで連結しているので、荷重入力時の底壁１２Ａ及びフロントフロアパネル２２の変形を効果的に抑制し、屈曲部１６の変形を効果的に抑制することができる。
【００６７】
また、これらの変形を縦壁部２４Ａが抑制するにあたり、縦壁部２４Ａには上下方向の圧縮荷重が作用するが、縦壁部２４Ａには上下方向に延びるビード２４Ａａが複数形成されているので、縦壁部２４Ａも圧縮荷重に対して変形（曲げ、及び座屈）し難くなっており、ビード２４Ａａの補強効果によってフロントサイドメンバ１２の屈曲部１６の変形抑制効果が更に向上している。
【００６８】
本実施形態では、連結部材２４をフロントサイドメンバ１２、及びフロントフロアパネル２２に対して溶接にて接合しているので、衝撃荷重等の入力によってフロントサイドメンバ１２、及びフロントフロアパネル２２が変形した場合であっても、連結部材２４がフロントサイドメンバ１２、及びフロントフロアパネル２２から剥離することは無く、亜鉛メッキ、及び防錆用の塗装による高い防錆効果が維持される。
【００６９】
本実施形態では、フロントサイドメンバ１２の閉断面内部を樹脂等で充填せず、板材からなる連結部材２４を配置しているため、軽量化を図りつつ、フロントサイドメンバ１２の剛性が確保されている。
【００７０】
また、本実施形態の連結部材２４には、位置決め部としての第１折り曲げ部２６Ａと第２折り曲げ部２６Ｂが設けられているため、フロントサイドメンバ１２に連結部材２４を接合するにあたって第１折り曲げ部２６Ａと第２折り曲げ部２６Ｂとでフロントサイドメンバ１２のメンバフランジ１２Ｃを挟持するように連結部材２４をフロントサイドメンバ１２に配置することで、連結部材２４の上フランジ２４Ｂがフロントサイドメンバ１２のメンバフランジ１２Ｃの上に載り、連結部材２４の下フランジ２４Ｃがフロントサイドメンバ１２の底壁１２Ａの上に載り、これにより、クランプ等の保持具を用いずに連結部材２４をフロントサイドメンバ１２の上に仮置きすることができ、生産性が向上する。
【００７１】
連結部材２４をフロントサイドメンバ１２の内部に配置する際、第１折り曲げ部２６Ａと第２折り曲げ部２６Ｂとでメンバフランジ１２Ｃを挟持することで、縦壁部２４Ａをフロントサイドメンバ１２の幅方向中央部に正確に配置することができる。
【００７２】
また、連結部材２４をフロントサイドメンバ１２に配置する際、丸孔３４と丸孔３６とを一致させることで、フロントサイドメンバ１２に対する連結部材２４のフロントサイドメンバ長手方向の位置決めを行うことができる。そして、スポット溶接する際、溶接機の溶接工程基準ピン３２を丸孔３４、３６に挿入することで、予め決められた位置をスポット溶接することが出来る。
【００７３】
［その他の実施形態］
上記実施形態の連結部材２４は、下フランジ２４Ｃが上フランジ２４Ｂと反対方向に延びていたが、図２に２点鎖線で示すように、下フランジ２４Ｃは上フランジ２４Ｂと同方向に延びていても良い。
【００７４】
上記実施形態では、連結部材２４の縦壁部２４Ａが、フロントサイドメンバ１２の幅方向中央部に配置されていたが、フロントサイドメンバ１２の屈曲部１６の曲げ変形抑制効果が得られる範囲内であれば幅方向に若干量位置をずらすこともできる。例えば、一対の縦壁部１２Ｂ間の距離をＷ、一方の縦壁部１２Ｂの内面１２Ｂａから縦壁部２４Ａの厚み中心位置までの距離をＸとしたときに、Ｘ＝０．４〜０．６Ｗを満足する様に縦壁部１２Ｂをフロントサイドメンバ１２の内部に配置することが好ましい。
【００７５】
上記実施形態では、フロントサイドメンバ１２の長手方向直角断面で見た時に、連結部材２４の縦壁部２４Ａがフロントサイドメンバ１２の底壁１２Ａ、及びフロントフロアパネル２２に対して垂直に配置されていたが、屈曲部１６の曲げ変形抑制効果が十分に得られる範囲内であれば若干傾斜させることもできる。
【００７６】
上記実施形態では、フロントサイドメンバ１２の屈曲部１６が１箇所であったが、複数設けられていても良く、その場合には、各々の屈曲部１６の内部に連結部材２４を設けることが好ましい。
【００７７】
上記実施形態では、本発明をフロントサイドメンバ１２に適用した例を説明したが、本発明はフロントサイドメンバ１２以外にも適用可能であり、中空で屈曲した部分がある車体骨格部材、例えば、リヤサイドメンバ、ピラー等のフロントサイドメンバ以外の車体骨格部材にも適用可能である。
【００７８】
例えば、上記実施形態では、フロントサイドメンバ１２の屈曲部１６が上方に屈曲されていたが、左右の何れかに屈曲された中空の車体骨格部材に本発明を適用する場合には、連結部材２４の縦壁部２４Ａは、屈曲する方向（水平方向）に配置される。
【００７９】
上記実施形態の連結部材２４には、縦壁部２４Ａの上端に上フランジ２４Ｂ、縦壁部２４Ａの下端に下フランジ２４Ｃが設けられて、溶接が容易になる構造としているが、本発明としては、縦壁部２４Ａが底壁１２Ａの断面幅方向中間部とフロントサイドメンバ平断面内のフロントフロアパネル２２の断面幅方向中間部とを連結していれば良く、他の溶接方法を用いて縦壁部２４Ａの端部を底壁１２Ａとフロントフロアパネル２２に溶接できれば、上フランジ２４Ｂ及び下フランジ２４Ｃは省略することも可能である。
【符号の説明】
【００８０】
１０ 車両
１２ フロントサイドメンバ（車体骨格部材）
１２Ａ 底壁
１２Ｂ 縦壁部
１２Ｃ メンバフランジ
１６ 屈曲部
２２ フロントフロアパネル（車体骨格部材、パネル部材）
２４ 連結部材
２４Ａ 縦壁部（連結部材）
２４Ｂ 上フランジ（連結部材フランジ）
２４Ｃ 下フランジ（連結部材フランジ）
２６Ａ 第１折り曲げ部（位置決め部、折り曲げ部）
２６Ｂ 第２折り曲げ部（位置決め部、折り曲げ部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向の一部分に屈曲部を有する閉断面構造とされる車体骨格部材と、
少なくとも前記屈曲部の閉断面内に配置され、一端が互いに対向する一対の屈曲壁面の内の一方の屈曲壁面の断面幅方向中間部に位置し、他端が前記一対の屈曲壁面の内の他方の屈曲壁面の断面幅方向中間部に位置して前記一方の屈曲壁面と前記他方の屈曲壁面とを連結する連結部材と、
を有する車体構造。
【請求項２】
前記車体骨格部材は、底壁、前記底壁の両側から前記底壁と交差する一方向側に向かって延設される一対の縦壁部、及び前記縦壁部の一方向側の端部に設けられ前記縦壁部と交差する方向に延びるメンバフランジを含んで構成される断面ハット形状に形成されたメンバ部材と、前記メンバ部材の一方向側に配置されて前記メンバフランジと接合されるパネル部材とで閉断面構造が形成されている、請求項１に記載の車体構造。
【請求項３】
前記メンバ部材は、下方に配置された前記底壁の両側から前記縦壁部が上方に向けて延設され、前記屈曲部が上下方向に屈曲されており、
前記連結部材は、前記屈曲部の閉断面内において、前記一端が前記底壁の断面幅方向中間部に位置し、前記他端が一対の縦壁部間に位置する前記パネル部材の断面幅方向中間部に位置している、請求項２に記載の車体構造。
【請求項４】
前記連結部材の前記一端及び前記他端には、前記車体骨格部材の内面に接合される連結部材フランジが設けられている、請求項２または請求項３に記載の車体構造。
【請求項５】
パネル部材側の前記連結部材フランジと、底壁側の前記連結部材フランジとは互いに反対方向に延びており、前記連結部材の断面形状がクランク形状とされている、請求項４に記載の車体構造。
【請求項６】
パネル部材側の前記連結部材フランジには、前記メンバフランジに接触して前記メンバ部材との位置決めを行う位置決め部が形成されている、請求項４または請求項５に記載の車体構造。
【請求項７】
前記位置決め部は、前記メンバフランジを挟み込む一対の折り曲げ部である、請求項６に記載の車体構造。
【請求項８】
前記底壁と前記パネル部材とは互いに平行に配置され、
前記連結部材は、前記底壁と前記パネル部材に対して垂直に配置されている、請求項２〜請求項７の何れか１項に記載の車体構造。
【請求項９】
前記連結部材の前記一端は前記底壁の断面幅方向中央部に位置し、
前記連結部材の前記他端は前記パネル部材の断面幅方向中央部に位置している、請求項２〜請求項８の何れか１項に記載の車体構造。
【請求項１０】
前記連結部材には、剛性を向上させるビード部が設けられている、請求項１〜請求項９の何れか１項に記載の車体構造。
【請求項１】
長手方向の一部分に屈曲部を有する閉断面構造とされる車体骨格部材と、
少なくとも前記屈曲部の閉断面内に配置され、一端が互いに対向する一対の屈曲壁面の内の一方の屈曲壁面の断面幅方向中間部に位置し、他端が前記一対の屈曲壁面の内の他方の屈曲壁面の断面幅方向中間部に位置して前記一方の屈曲壁面と前記他方の屈曲壁面とを連結する連結部材と、
を有する車体構造。
【請求項２】
前記車体骨格部材は、底壁、前記底壁の両側から前記底壁と交差する一方向側に向かって延設される一対の縦壁部、及び前記縦壁部の一方向側の端部に設けられ前記縦壁部と交差する方向に延びるメンバフランジを含んで構成される断面ハット形状に形成されたメンバ部材と、前記メンバ部材の一方向側に配置されて前記メンバフランジと接合されるパネル部材とで閉断面構造が形成されている、請求項１に記載の車体構造。
【請求項３】
前記メンバ部材は、下方に配置された前記底壁の両側から前記縦壁部が上方に向けて延設され、前記屈曲部が上下方向に屈曲されており、
前記連結部材は、前記屈曲部の閉断面内において、前記一端が前記底壁の断面幅方向中間部に位置し、前記他端が一対の縦壁部間に位置する前記パネル部材の断面幅方向中間部に位置している、請求項２に記載の車体構造。
【請求項４】
前記連結部材の前記一端及び前記他端には、前記車体骨格部材の内面に接合される連結部材フランジが設けられている、請求項２または請求項３に記載の車体構造。
【請求項５】
パネル部材側の前記連結部材フランジと、底壁側の前記連結部材フランジとは互いに反対方向に延びており、前記連結部材の断面形状がクランク形状とされている、請求項４に記載の車体構造。
【請求項６】
パネル部材側の前記連結部材フランジには、前記メンバフランジに接触して前記メンバ部材との位置決めを行う位置決め部が形成されている、請求項４または請求項５に記載の車体構造。
【請求項７】
前記位置決め部は、前記メンバフランジを挟み込む一対の折り曲げ部である、請求項６に記載の車体構造。
【請求項８】
前記底壁と前記パネル部材とは互いに平行に配置され、
前記連結部材は、前記底壁と前記パネル部材に対して垂直に配置されている、請求項２〜請求項７の何れか１項に記載の車体構造。
【請求項９】
前記連結部材の前記一端は前記底壁の断面幅方向中央部に位置し、
前記連結部材の前記他端は前記パネル部材の断面幅方向中央部に位置している、請求項２〜請求項８の何れか１項に記載の車体構造。
【請求項１０】
前記連結部材には、剛性を向上させるビード部が設けられている、請求項１〜請求項９の何れか１項に記載の車体構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−１７８２６６（Ｐ２０１１−１７８２６６Ａ）
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４４１６１（Ｐ２０１０−４４１６１）
【出願日】平成２２年３月１日（２０１０．３．１）
【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２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１日（２０１０．３．１）
【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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