図面 (/)

技術 車両骨格構造

出願人 トヨタ自動車株式会社
発明者 佐伯浩治
出願日 2018年1月15日 (1年9ヶ月経過) 出願番号 2018-004145
公開日 2018年4月5日 (1年6ヶ月経過) 公開番号 2018-052499
状態 特許登録済
技術分野 車両用車体構造
主要キーワード 逆ハット形状 結合面積 車両底面 略ハット形状 外フランジ 略ハット状 荷重伝達効率 荷重伝達
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2018年4月5日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (9)

課題

車両前方側から車両へ入力された衝突荷重に対して、さらに高い剛性を得ることができる車両骨格構造を提供する。

解決手段

フロアフレーム42の後部45に形成された拡幅部54とリアサイドメンバ60の前部63に形成された拡幅部66が、車両幅方向の同じ位置に配置されている。そして、このリアサイドメンバ60の拡幅部66は、ロッカ24及びフロア下クロスメンバ46と結合されている。すなわち、本実施形態では、ロッカ24、フロアフレーム42、フロア下クロスメンバ46及びリアサイドメンバ60が同じ箇所(結合部70)で互いに結合している。これにより、いわゆる骨格部材であるフロアフレーム42、ロッカ24、フロア下クロスメンバ46及びリアサイドメンバ60の結合力を上げ、これらの部材において強度及び剛性をさらに向上させることができる。

概要

背景

例えば、下記の特許文献1には、フロアパネル下のロッカトンネルの間にフロアフレームが設けられた技術が開示されている。このフロアフレームは車両前後方向の後方側へ向かうにつれて車両幅方向の外側へ傾斜しており、フロアフレームの前端部はフロントサイドフレーム後端部に接続(結合)され、フロアフレームの後端部はリアサイドフレームの前端部に接続されている。リアサイドフレームは、当該リアサイドフレームの前部側の車両幅方向の外側がサイドシル(ロッカ)に接続されており、リアサイドフレームの前端部の車両幅方向の内側は車両幅方向に沿ってクロスメンバに結合されている。これにより、例えば、車両の前部衝突時(車両の前突時)において、フロントフレームから入力された衝突荷重を当該フロアフレームを介してリアサイドフレームへ直接的に伝達することができるというものである。

概要

車両前方側から車両へ入力された衝突荷重に対して、さらに高い剛性を得ることができる車両骨格構造を提供する。フロアフレーム42の後部45に形成された拡幅部54とリアサイドメンバ60の前部63に形成された拡幅部66が、車両幅方向の同じ位置に配置されている。そして、このリアサイドメンバ60の拡幅部66は、ロッカ24及びフロア下クロスメンバ46と結合されている。すなわち、本実施形態では、ロッカ24、フロアフレーム42、フロア下クロスメンバ46及びリアサイドメンバ60が同じ箇所(結合部70)で互いに結合している。これにより、いわゆる骨格部材であるフロアフレーム42、ロッカ24、フロア下クロスメンバ46及びリアサイドメンバ60の結合力を上げ、これらの部材において強度及び剛性をさらに向上させることができる。

目的

本発明は、上記事実を考慮し、車両前方側から入力された衝突荷重に対して、さらに高い剛性を得ることができる車両骨格構造を得ることが目的である

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

車両のフロアパネル車両幅方向の中央部に配設され、車両前後方向に延在されたトンネルと、前記フロアパネルの車両幅方向の外側にそれぞれ配設され、車両前後方向に延在された一対のロッカと、閉断面構造とされ、前記トンネルの後端部に結合されると共に、車両幅方向に沿って配設されたフロアクロスメンバと、閉断面構造とされ、前記ロッカと前記トンネルの間を車両前後方向に沿って配設されると共に、車両前後方向の前端部は車両前部における車両幅方向で前記ロッカと前記トンネルの間を車両前後方向に沿って配設されたフロントサイドメンバに結合され、車両前後方向の後端部は前記ロッカ及び前記フロアクロスメンバに結合されたフロアフレームと、を有する車両骨格構造

請求項2

閉断面構造とされ、車両後部の車両幅方向の外側に配設されると共に、車両前後方向に延在されたリアサイドメンバを備え、前記リアサイドメンバの車両前後方向の前部と前記フロアフレームの車両前後方向の後部は、車両幅方向の同じ位置に配置されている請求項1に記載の車両骨格構造。

請求項3

前記フロアフレーム及び前記リアサイドメンバが前記ロッカに結合されると共に、これらが互いに結合された結合部に前記フロアクロスメンバが結合されている請求項2に記載の車両骨格構造。

請求項4

前記フロアパネルの車両前後方向の後方側には、リアフロアパネルが設けられ、当該フロアパネルと前記リアフロアパネルの間に前記フロアクロスメンバが設けられている請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の車両骨格構造。

請求項5

前記フロアクロスメンバは、車両上下方向の上部を構成するフロア上クロスメンバと、車両上下方向の下部を構成するフロア下クロスメンバと、を含んで構成されている請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の車両骨格構造。

請求項6

前記フロアクロスメンバは、前記フロアパネルの下面との間で第1閉断面部を形成する、フロア下クロスメンバである請求項1〜請求項5の何れか1項に記載の車両骨格構造。

請求項7

前記フロアフレームは、前記フロアパネルの下面との間で第2閉断面部を形成している請求項1〜請求項6の何れか1項に記載の車両骨格構造。

請求項8

閉断面構造とされ、車両後部の車両幅方向の外側に配設されると共に車両前後方向に延在されたリアサイドメンバは、前記フロアパネルの下面との間で第3閉断面部を形成している請求項1〜請求項7の何れか1項に記載の車両骨格構造。

請求項9

閉断面構造とされ、車両後部の車両幅方向の外側に配設されると共に、車両前後方向に延在されたリアサイドメンバ、前記フロアフレーム及びロッカが結合された結合部と前記フロアクロスメンバは、車両側面視で重なっている請求項1〜請求項8の何れか1項に記載の車両骨格構造。

請求項10

前記フロアフレームの車両前後方向の前部及び前記ロッカにそれぞれ結合され車両幅方向に沿って配設されたクロスメンバをさらに備え、底面視で、前記フロアフレームは車両前後方向の後方側へ向かうにつれて車両幅方向の外側へ向かって傾斜して配置されている請求項1〜請求項9の何れか1項に記載の車両骨格構造。

請求項11

側面視で、前記フロアパネルは、車両前後方向で前記ロッカの車両前後方向の前部側から前記フロアクロスメンバ側へ向かうにつれて車両上下方向の上方側へ向かって傾斜して形成されている請求項1〜請求項10の何れか1項に記載の車両骨格構造。

請求項12

前記フロアパネルを間において前記フロア下クロスメンバと対向し、かつ当該フロアパネルの上面との間で前記フロア下クロスメンバの前記第1閉断面部と車両上下方向に重なる第4閉断面部を形成し、前記一対のロッカのそれぞれに結合されて車両幅方向に沿って配設されたフロア上クロスメンバをさらに有する請求項6に記載の車両骨格構造。

請求項13

前記フロアフレームの車両前後方向の後部には、車両幅方向に沿った幅寸法が当該フロアフレームの車両前後方向の他の部位よりも拡幅された拡幅部が形成され、前記拡幅部の車両幅方向の外端に形成された外フランジ部が前記ロッカに結合され、前記拡幅部の車両前後方向の後端に形成された後フランジ部が前記フロアクロスメンバに結合されている請求項1〜請求項12の何れか1項に記載の車両骨格構造。

技術分野

0001

本発明は、車両骨格構造に関する。

背景技術

0002

例えば、下記の特許文献1には、フロアパネル下のロッカトンネルの間にフロアフレームが設けられた技術が開示されている。このフロアフレームは車両前後方向の後方側へ向かうにつれて車両幅方向の外側へ傾斜しており、フロアフレームの前端部はフロントサイドフレーム後端部に接続(結合)され、フロアフレームの後端部はリアサイドフレームの前端部に接続されている。リアサイドフレームは、当該リアサイドフレームの前部側の車両幅方向の外側がサイドシル(ロッカ)に接続されており、リアサイドフレームの前端部の車両幅方向の内側は車両幅方向に沿ってクロスメンバに結合されている。これにより、例えば、車両の前部衝突時(車両の前突時)において、フロントフレームから入力された衝突荷重を当該フロアフレームを介してリアサイドフレームへ直接的に伝達することができるというものである。

先行技術

0003

特開2012−11857号公報

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら、近年では、車両において、車両前後方向に沿って入力された衝突荷重に対してさらに高い剛性が要求されるため、上記先行技術では、さらなる改善の余地がある。

0005

本発明は、上記事実を考慮し、車両前方側から入力された衝突荷重に対して、さらに高い剛性を得ることができる車両骨格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に記載する本発明の車両骨格構造は、車両のフロアパネルの車両幅方向の中央部に配設され、車両前後方向に延在されたトンネルと、前記フロアパネルの車両幅方向の外側にそれぞれ配設され、車両前後方向に延在された一対のロッカと、閉断面構造とされ、前記トンネルの後端部に結合されると共に、車両幅方向に沿って配設されたフロアクロスメンバと、閉断面構造とされ、前記ロッカと前記トンネルの間を車両前後方向に沿って配設されると共に、車両前後方向の前端部は車両前部における車両幅方向で前記ロッカと前記トンネルの間を車両前後方向に沿って配設されたフロントサイドメンバに結合され、車両前後方向の後端部は前記ロッカ及び前記フロアクロスメンバに結合されたフロアフレームと、を有している。

0007

請求項1に記載する本発明の車両骨格構造では、車両のフロアパネルの車両幅方向の中央部に、車両前後方向に延在されたトンネルが配設されている。また、フロアパネルの車両幅方向の外側には、車両前後方向に延在された一対のロッカがそれぞれ配設されている。

0008

ここで、トンネルの後端部には、閉断面構造とされ車両幅方向に沿って配設されたフロアクロスメンバが結合されている。また、ロッカとトンネルの間には 閉断面構造とされたフロアフレームが、車両前後方向に沿って配設されている。一方、車両前部における車両幅方向でロッカとトンネルの間には、フロントサイドメンバが車両前後方向に沿って配設されている。そして、フロアフレームの車両前後方向の前端部は、当該フロントサイドメンバに結合され、車両前後方向の後端部は、ロッカ及びフロアクロスメンバに結合されている。

0009

これにより、いわゆる骨格部材であるフロアクロスメンバ、フロアフレーム及びロッカの強度及び剛性がさらに向上する。結果的に、フロアパネル自体の強度及び剛性をさらに向上させることができる。

0010

請求項2に記載する本発明の車両骨格構造は、請求項1に記載する本発明の車両骨格構造において、閉断面構造とされ、車両後部の車両幅方向の外側に配設されると共に、車両前後方向に延在されたリアサイドメンバを備え、前記リアサイドメンバの車両前後方向の前部と前記フロアフレームの車両前後方向の後部は、車両幅方向の同じ位置に配置されている。

0011

請求項2に記載する本発明の車両骨格構造では、車両後部の車両幅方向の外側において、閉断面構造とされたリアサイドメンバが車両前後方向に延在されている。このリアサイドメンバの車両前後方向の前部とフロアフレームの車両前後方向の後部は、車両幅方向の同じ位置に配置されている。

0012

このように、リアサイドメンバの前部とフロアフレームの後部が車両幅方向の同じ位置に配置されることにより、フロアフレームから伝達された衝突荷重をリアサイドメンバへ伝達(分散)することができる。また、リアサイドメンバから伝達された衝突荷重をフロアフレームへ伝達することができる。つまり、車両に入力された衝突荷重をフロアフレーム及びリアサイドメンバを介して車両前後方向に沿って効果的に伝達させることができる。

0013

請求項3に記載する本発明の車両骨格構造は、請求項1に記載する本発明の車両骨格構造において、前記フロアフレーム及び前記リアサイドメンバが前記ロッカに結合されると共に、これらが互いに結合された結合部に前記フロアクロスメンバが結合されている。

0014

請求項3に記載する本発明の車両骨格構造では、フロアフレーム及びリアサイドメンバがロッカに結合されると共に、これらが互いに結合された結合部にフロアクロスメンバが結合されている。これらの部材が一箇所で結合されることにより、これらの部材の結合力を上げ、これらの部材において強度及び剛性をさらに向上させることができる。

0015

請求項4に記載する本発明の車両骨格構造は、請求項1〜請求項3の何れか1項に記載する本発明の車両骨格構造において、前記フロアパネルの車両前後方向の後方側には、リアフロアパネルが設けられ、当該フロアパネルと前記リアフロアパネルの間に前記フロアクロスメンバが設けられている。

0016

請求項4に記載する本発明の車両骨格構造では、フロアパネルの車両前後方向の後方側にリアフロアパネルが設けられており、当該フロアパネルとリアフロアパネルの間には、フロアクロスメンバが設けられている。

0017

請求項5に記載する本発明の車両骨格構造は、請求項1〜請求項4の何れか1項に記載する本発明の車両骨格構造において、前記フロアクロスメンバは、車両上下方向の上部を構成するフロア上クロスメンバと、車両上下方向の下部を構成するフロア下クロスメンバと、を含んで構成されている。

0018

請求項5に記載する本発明の車両骨格構造では、フロアクロスメンバは、車両上下方向の上部を構成するフロア上クロスメンバと、車両上下方向の下部を構成するフロア下クロスメンバと、を含んで構成されている。そして、当該フロアクロスメンバでは、フロア上クロスメンバ及びフロア下クロスメンバを含んで閉断面構造が形成される。

0019

請求項6に記載する本発明の車両骨格構造は、請求項1〜請求項5の何れか1項に記載する本発明の車両骨格構造において、前記フロアクロスメンバは、前記フロアパネルの下面との間で第1閉断面部を形成する、フロア下クロスメンバである。

0020

請求項6に記載する本発明の車両骨格構造では、フロアクロスメンバはフロア下クロスメンバであり、当該フロア下クロスメンバは、フロアパネルの下面との間で第1閉断面部を形成している。

0021

請求項7に記載する本発明の車両骨格構造は、請求項1〜請求項6の何れか1項に記載する本発明の車両骨格構造において、前記フロアフレームは、前記フロアパネルの下面との間で第2閉断面部を形成している。

0022

請求項7に記載する本発明の車両骨格構造では、フロアフレームは、フロアパネルの下面との間で第2閉断面部を形成している。

0023

請求項8に記載する本発明の車両骨格構造は、請求項1〜請求項7の何れか1項に記載する本発明の車両骨格構造において、閉断面構造とされ、車両後部の車両幅方向の外側に配設されると共に車両前後方向に延在されたリアサイドメンバは、前記フロアパネルの下面との間で第3閉断面部を形成している。

0024

請求項8に記載する本発明の車両骨格構造では、リアサイドメンバは、フロアパネルの下面との間で第3閉断面部を形成している。

0025

請求項9に記載する本発明の車両骨格構造は、請求項1〜請求項8の何れか1項に記載する本発明の車両骨格構造において、閉断面構造とされ、車両後部の車両幅方向の外側に配設されると共に車両前後方向に延在されたリアサイドメンバ、前記フロアフレーム及びロッカが結合された結合部と前記フロアクロスメンバは、車両側面視で重なっている。

0026

請求項9に記載する本発明の車両骨格構造では、リアサイドメンバ、フロアフレーム及びロッカが結合された結合部とフロアクロスメンバは、車両側面視で重なっている。

0027

請求項10に記載する本発明の車両骨格構造は、請求項1〜請求項9の何れか1項に記載する本発明の車両骨格構造において、前記フロアフレームの車両前後方向の前部及び前記ロッカにそれぞれ結合され車両幅方向に沿って配設されたクロスメンバをさらに備え、底面視で、前記フロアフレームは車両前後方向の後方側へ向かうにつれて車両幅方向の外側へ向かって傾斜して配置されている。

0028

請求項10に記載する本発明の車両骨格構造では、フロアフレームの車両前後方向の前部及びロッカにそれぞれ結合され車両幅方向に沿って配設されたクロスメンバをさらに備えている。そして、フロアフレームは、車両前後方向の後方側へ向かうにつれて車両幅方向の外側へ傾斜して配置されている。これにより、底面視で当該クロスメンバ、フロアフレーム及びロッカの間でいわゆる三角形状のトラス構造骨格部が形成され、フロアパネル自体の剛性をさらに向上させることができる。

0029

請求項11に記載する本発明の車両骨格構造は、請求項1〜請求項10の何れか1項に記載する本発明の車両骨格構造において、側面視で、前記フロアパネルは、車両前後方向で前記ロッカの車両前後方向の前部側から前記フロアクロスメンバ側へ向かうにつれて車両上下方向の上方側へ向かって傾斜して形成されている。

0030

請求項11に記載する本発明の車両骨格構造では、フロアパネルにおいて、フロアクロスメンバ側では、タイヤ接地点との間隔を広げることができる。これにより、フロアフレームとフロアパネルの下面との間で形成される第2閉断面部において、高さ方向の寸法を増やすことができる。

0031

請求項12に記載する本発明の車両骨格構造は、請求項6に記載する本発明の車両骨格構造において、前記フロアパネルを間において前記フロア下クロスメンバと対向し、かつ当該フロアパネルの上面との間で前記フロア下クロスメンバの前記第1閉断面部と車両上下方向に重なる第4閉断面部を形成し、前記一対のロッカのそれぞれに結合されて車両幅方向に沿って配設されたフロア上クロスメンバをさらに有している。

0032

請求項12に記載する本発明の車両骨格構造では、フロアパネル上には、フロアパネルを間においてフロア下クロスメンバと対向するフロア上クロスメンバをさらに有している。そして、当該フロア上クロスメンバは、一対のロッカのそれぞれに結合されて車両幅方向に沿って配設されている。また、フロア上クロスメンバは、フロアパネルの上面との間で第4閉断面部を形成しており、フロアパネルの下面とフロア下クロスメンバとの間で形成された第1閉断面部と車両上下方向に重なっている。

0033

このように、一対のロッカのそれぞれに結合されたフロア上クロスメンバにおいて、フロアパネルとの間で第4閉断面部を形成すると共に、当該フロアパネルを間において、フロアパネルとの間で第1閉断面部を形成するフロア下クロスメンバと車両上下に配設させることによって、フロアパネル自体の剛性を向上させることができる。

0034

請求項13に記載する本発明の車両骨格構造は、請求項1〜請求項12の何れか1項に記載する本発明の車両骨格構造において、前記フロアフレームの車両前後方向の後部には、車両幅方向に沿った幅寸法が当該フロアフレームの車両前後方向の他の部位よりも拡幅された拡幅部が形成され、前記拡幅部の車両幅方向の外端に形成された外フランジ部が前記ロッカに結合され、前記拡幅部の車両前後方向の後端に形成された後フランジ部が前記フロアクロスメンバに結合されている。

0035

請求項13に記載する本発明の車両骨格構造では、フロアフレームの車両前後方向の後部に、車両幅方向に沿った幅寸法が当該フロアフレームの車両前後方向の他の部位よりも拡幅された拡幅部が形成されている。このため、フロアフレームにおいて拡幅された分、当該フロアフレームの前部に入力された衝撃荷重をより分散させ、荷重伝達効率を向上させることができる。

0036

また、拡幅部の車両幅方向の外端に形成された外フランジ部がロッカに結合され、拡幅部の車両前後方向の後端に形成された後フランジ部がフロアクロスメンバに結合されている。フロアフレームにおいて、ロッカ及びフロアクロスメンバと結合させる部位(フランジ部)を拡幅部に形成させることによって、ロッカ及びフロアクロスメンバとの結合面積を増やすことができる。そして、その分、フロアフレームとロッカ及びフロアクロスメンバとの結合力を強化することができる。

発明の効果

0037

以上、説明したように、本発明に係る車両骨格構造は、車両前方側から車両へ入力された衝突荷重に対して、さらに高い剛性を得ることができる、という優れた効果を有する。

図面の簡単な説明

0038

本実施の形態に係る車両骨格構造を示す底面図である。
本実施の形態に係る車両骨格構造の車両前後方向の前部側の構成を示す車両底面側の斜め右後方側から見た斜視図である。
本実施の形態に係る車両骨格構造の車両前後方向の後部側の構成を示す車両底面側の斜め右後方側から見た斜視図である。
本実施の形態に係る車両骨格構造の要部を拡大した部分拡大平面図である。
(A)は図1のA−A線に沿った断面図であり、(B)は図1のB−B線に沿った断面図である。
本実施の形態に係る車両骨格構造の変形例を示すフロアフレームの延在方向に沿った断面図である。
(A)、(B)は、本実施の形態に係る車両骨格構造の作用を示す説明図である。
本実施の形態に係る車両骨格構造の変形例を示す図1に対応する底面図である。

実施例

0039

本発明の実施形態に係る車両骨格構造について図面に基づいて説明する。なお、各図に適宜記す矢印FR、矢印UP、矢印RH、及び矢印LHは、それぞれ本発明の一実施形態に係る車両骨格構造10が適用された車両の前方向、上方向、右方向及び左方向を示している。以下、単に前後、上下、左右の方向を用いて説明する場合は、特に断りのない限り、車両前後方向の前後、車両上下方向の上下、前方向を向いた場合の左右を示すものとする。

0040

(車両骨格構造の構成)
まず、本実施の形態に係る車両骨格構造の構成について説明する。

0041

図1に示されるように、本実施の形態に係る車両骨格構造10が適用された車両(車体)12が示されている。一般に、車両12の車両前部14には、パワーユニットルーム16が設けられており、当該パワーユニットルーム16はダッシュパネル18によって車室20(図6参照)と区画されている。ダッシュパネル18は、図6に示されるように、その上部18Aが車両上下方向に沿って形成され、下部18Bが後方側へ向かうにつれて下方側へ向かって傾斜して形成されている。

0042

図示はしないが、ダッシュパネル18の下端には車室20の床部を構成するフロアパネル22の前端が結合されており、ダッシュパネル18とフロアパネル22とは一体化されている。なお、本実施形態における結合は、以下の説明も含み、例えば、スポット溶接等による溶接が挙げられる。また、ダッシュパネル18とフロアパネル22とは一体形成されてもよい。

0043

図1に示されるように、フロアパネル22の車両幅方向の両側には、車両前後方向に沿ってロッカ24がそれぞれ延在されている。ロッカ24は、車両幅方向の外側に配設されたロッカアウタパネル26と、車両幅方向の内側に配設されたロッカインナパネル28と、を含んで構成されている。

0044

また、図5(A)に示されるように、ロッカアウタパネル26及びロッカインナパネル28の車両幅方向に沿って切断したときの断面形状は、互いに向き合う側が開放された略ハット状とされている。ロッカアウタパネル26及びロッカインナパネル28は、車両上下方向に沿って配置された側壁部24Aと側壁部24Aの上部、下部にそれぞれ車両幅方向に沿って配置された上壁部24B、下壁部24Cを備えている。

0045

また、図1に示されるように、フロアパネル22は車両12の左右で分割されており、一対のフロアパネル30で構成されている。フロアパネル22の車両幅方向の中央部(フロアパネル30とフロアパネル30の間)には、車両前後方向に沿ってトンネル32が延在している。

0046

トンネル32は、車両幅方向に沿って切断したときの断面形状が下方側に開口する略ハット形状を成しており、上壁部32Aと当該上壁部32Aの左右に位置する一対の側壁部32Bとを備えている。この側壁部32Bの下端がフロアパネル22に結合されている。これにより、フロアパネル22とトンネル32とが一体化される。なお、フロアパネル22とトンネル32とは一体形成されてもよい。

0047

また、トンネル32はロッカ24よりも車両前後方向の長さが短くなっており、トンネル32の後端部33は、ロッカ24の後端部27よりも前方側に位置している。図1及び図6に示されるように、トンネル32の後端部33には、車両幅方向に沿って配置されるフロア上クロスメンバ(フロアクロスメンバ)34が結合されている。

0048

フロア上クロスメンバ34は、車両前後方向に沿った断面形状が下方側を開口とするいわゆる略ハット形状を成している。また、フロア上クロスメンバ34は、フロアパネル22の上面22Aと対向して配置された上壁部34Aと当該上壁部34Aと繋がり互いに対向する前壁部34B及び後壁部34Cを備えている。

0049

そして、フロア上クロスメンバ34の前壁部34Bがトンネル32の後端部33に結合されている。また、フロア上クロスメンバ34の車両幅方向の両端部は、一対のロッカ24のそれぞれに結合されている。さらに、フロア上クロスメンバ34の前壁部34B及び後壁部34Cの下端は、フロアパネル22の上面22Aに結合されている。この状態で、フロアパネル22とフロア上クロスメンバ34の間には、閉断面部(第4閉断面部)36が形成される。

0050

また、図1に示されるように、フロア上クロスメンバ34の後方側には、車両幅方向及び車両前後方向に延びるリアフロアパネル38が設けられている。このリアフロアパネル38はフロアパネル22の一部を構成している。なお、このリアフロアパネル38とフロアパネル22は一体形成されてよいし、互いに結合させることによって一体化されてもよい。

0051

一方、車両前部14のパワーユニットルーム16の車両幅方向の外側には、つまり、車両幅方向でロッカ24とトンネル32の間には、一対のフロントサイドメンバ40がそれぞれ配置されている。このフロントサイドメンバ40は、それぞれ車両前後方向に沿って延在されており、車両幅方向に沿って切断したときの断面形状が略矩形状を成している。

0052

そして、図6に示されるように、フロントサイドメンバ40は、ダッシュパネル18の上部18Aの前面18A1に結合されると共に、ダッシュパネル18の下部18Bの形状に沿って傾斜し、さらにフロアパネル22の下面22B側まで延びている。以下、フロントサイドメンバ40におけるダッシュパネル18の前面18Cまでの部分をフロントサイドメンバ40といい、ダッシュパネル18の前面18Cの後方側の部分はフロアフレーム42という。

0053

図5(A)、(B)に示されるように、フロアフレーム42は、車両幅方向に沿った断面形状が上方側を開口とする略ハット状を成しており、フロアパネル22の下面22Bと対向して配置された下壁部42Aと当該下壁部42Aと繋がり互いに対向する一対の側壁部42B、42Cを備えている。なお、一対の側壁部42B、42Cのうち、トンネル32側に配置された壁部を内壁部42Bといい、ロッカ24側に配置された壁部を外壁部42Cという。この内壁部42B及び外壁部42Cの上端がフロアパネル22の下面22Bにそれぞれ結合されている。この状態で、フロアフレーム42とフロアパネル22との間には閉断面部(第2閉断面部)44が形成される。

0054

ここで、図1及び図6に示されるように、フロアパネル22の下面22Bには、フロアパネル22を間においてフロア上クロスメンバ34と対向して車両幅方向に沿ってフロア下クロスメンバ(フロアクロスメンバ)46が結合されている。このフロア下クロスメンバ46は、車両前後方向に沿った断面形状が上方側を開口とする略逆ハット形状を成しており、フロアパネル22の下面22Bと対向して配置された下壁部46Aと当該下壁部46Aと繋がり互いに対向する前壁部46B及び後壁部46Cを備えている。

0055

そして、フロア下クロスメンバ46の車両幅方向の両端部は、一対のロッカ24のそれぞれに結合されている。また、フロア下クロスメンバ46の前壁部46B及び後壁部46Cの上端は、フロアパネル22の下面22Bに結合されている。この状態で、フロア下クロスメンバ46とフロアパネル22との間には、閉断面部(第1閉断面部)48が形成され、当該閉断面部48は、フロア上クロスメンバ34の閉断面部36とフロアパネル22を間において上下に重なっている。

0056

また、図1に示されるように、フロアフレーム42は、底面視で、後方側へ向かうにつれて車両幅方向の外側へ向かってそれぞれ傾斜している。フロアパネル22の前部23(フロアパネル22のダッシュパネル18側)に位置するフロアフレーム42の前部43(フロアフレーム42のフロントサイドメンバ40側)には、車両幅方向に沿ってクロスメンバとしてのトルクボックス50が結合されている。

0057

図2に示されるように、このトルクボックス50は、車両前後方向に沿った断面形状が上方側を開口とする略逆ハット形状を成しており、フロアパネル22の下面22Bと対向して配置された下壁部50Aと当該下壁部50Aと繋がり互いに対向する前壁部50B及び後壁部50Cを備えている。

0058

この前壁部50B及び後壁部50Cの上端がフロアパネル22の下面22Bに結合され、トルクボックス50とフロアパネル22との間に閉断面部52が形成されている。そして、トルクボックス50の車両幅方向の一端部に形成されたフランジ部50Dがフロアフレーム42の下壁部24C及び側壁部24Aに結合され、トルクボックス50の車両幅方向の他端部に形成されたフランジ部50Eがロッカ24のロッカインナパネル28の下壁部24C及び側壁部24Aに結合されている。

0059

一方、図1及び図3に示されるように、フロアフレーム42の後部45は、ロッカ24及びフロア下クロスメンバ46と結合されている。具体的に説明すると、フロアフレーム42の後部45は、下壁部42Aの車両幅方向に沿った幅寸法Wが一般部(フロアフレームの車両前後方向の他の部位)53における幅寸法W0よりも拡幅された拡幅部54とされている。また、拡幅部54の車両幅方向の外側は、ロッカ24と略平行となるように形成されている。さらに、拡幅部54ではロッカ24側の外壁部42Cは設けられておらず、下壁部42Aから外フランジ部54Aが車両幅方向の外側へ向かって延出されている。この外フランジ部54Aがロッカ24のロッカインナパネル28の下壁部24Cに結合されるようになっている。

0060

また、拡幅部54の前部55には、フロアフレーム42の一般部53における外壁部42Cが繋がっており、外壁部42Cの後部に形成された外フランジ部54B(図5(B)参照)がロッカインナパネル28の側壁部24Aに結合されている。さらに拡幅部54の後端からは、後フランジ部54Cが延出されており、フロア下クロスメンバ46の下壁部46A、前壁部46Bにそれぞれ結合されている。

0061

また、前述のように、フロア下クロスメンバ46の後方側には、リアフロアパネル38が設けられている。このリアフロアパネル38の車両幅方向の外側には、車両前後方向に沿って一対のリアサイドメンバ60がそれぞれ配設されている。リアサイドメンバ60は、車両幅方向に沿った断面形状が上方側を開口とするいわゆる略逆ハット形状を成しており、リアフロアパネル38の下面38Aと対向して配置された下壁部60Aと当該下壁部60Aと繋がり互いに対向する一対の側壁部60B、60Cを備えている。

0062

なお、一対の側壁部60B、60Cのうち、トンネル32側に配置された壁部を内壁部60Bといい、ロッカ24側に配置された壁部を外壁部60Cという。この内壁部60B、外壁部60Cの上端がフロアパネル22の下面22Bにそれぞれ結合されている。この状態で、リアサイドメンバ60とフロアパネル22との間には閉断面部(第3閉断面部)62が形成される。

0063

また、リアサイドメンバ60の前部63側は、下壁部60Aの車両幅方向に沿った幅寸法Wが一般部64よりも拡幅された拡幅部66とされている。拡幅部66の車両幅方向の外側は、ロッカ24と略平行となるように形成されている。また、拡幅部66ではロッカ24側の側壁部60Bは設けられておらず、下壁部60Aから外フランジ部66Aが車両幅方向の外側へ向かって延出されている。この外フランジ部66Aがロッカ24のロッカインナパネル28の下壁部24Cに結合されるようになっている。また、拡幅部66の前端からは前フランジ部66Bが延出されており、当該前フランジ部66Bがフロア下クロスメンバ46の下壁部46A、後壁部46Cにそれぞれ結合されている。

0064

この状態で、フロアフレーム42の拡幅部54とリアサイドメンバ60の拡幅部66とは、車両幅方向の同じ位置に配置される。換言すると、フロアフレーム42の拡幅部54とリアサイドメンバ60の拡幅部66は、フロア下クロスメンバ46を間において車両前後方向に沿って配置されている。なお、ここでの「同じ位置」とは、リアサイドメンバ60の拡幅部66とフロアフレーム42の拡幅部54において、少なくともその一部が車両幅方向でラップするように配置されていればよい。

0065

(車両骨格構造の作用・効果)
次に、本実施の形態に係る車両骨格構造について作用・効果について説明する。

0066

図1に示されるように、本実施形態では、トンネル32の後端部33側に車両幅方向に沿って配設されたフロア下クロスメンバ46は、フロアパネル22を間において、一対のロッカ24にそれぞれ結合されたフロア上クロスメンバ34(図6参照)と対向して配設されている。このフロア上クロスメンバ34はフロアパネル22の上面22Aとの間で閉断面部36(図6参照)を形成しており、フロア下クロスメンバ46はフロアパネル22の下面22Bとの間で閉断面部48(図6参照)を形成している。

0067

このように、フロア上クロスメンバ34及びフロア下クロスメンバ46は、フロアパネル22との間でそれぞれ閉断面部36、48を形成することによって、当該閉断面部36、48が形成されない場合と比較して、フロア上クロスメンバ34及びフロア下クロスメンバ46自体の剛性を向上させることができる。そして、フロア下クロスメンバ46とフロア上クロスメンバ34がフロアパネル22を間において上下に重なることによって、フロア上クロスメンバ34及びフロア下クロスメンバ46自体の剛性をさらに向上させることができる。

0068

また、本実施形態では、フロアパネル22の下側には、フロアパネル22の下面22Bとの間に閉断面部44を形成するフロアフレーム42がロッカ24とトンネル32の間を車両前後方向に配置されている。そして、このフロアフレーム42の前部43がフロントサイドメンバ40に結合され、フロアフレーム42の後部45がロッカ24及びフロア下クロスメンバ46に結合されている。

0069

さらに、本実施形態では、フロアフレーム42の後部45に形成された拡幅部54とリアサイドメンバ60の前部63に形成された拡幅部66が、車両幅方向の同じ位置に配置されている。そして、このリアサイドメンバ60の拡幅部66は、ロッカ24及びフロア下クロスメンバ46と結合されている。すなわち、本実施形態では、ロッカ24、フロアフレーム42、フロア下クロスメンバ46及びリアサイドメンバ60が同じ箇所(結合部70)で互いに結合している。

0070

これにより、図1に示されるように、本実施形態によれば、車両前方側から車両12へ入力された衝突荷重Fに対して、フロントサイドメンバ40に入力された衝突荷重がフロアフレーム42に伝達される(荷重;F1)。なお、フロアフレーム42の前部43では、衝突荷重F1は、トルクボックス50を介してロッカ24側へ分散される(荷重;F2)。

0071

そして、図7(A)に示されるように、これらの荷重は結合部70へ伝達されるが、結合部70において、フロア下クロスメンバ46、リアサイドメンバ60及びロッカ24の後部71からの反力(それぞれN1、N2、N3)を得ることができる。なお、図7(B)に示されるように、車両側方側から車両12へ入力された衝突荷重fに対しては、結合部70において、フロアフレーム42、フロア下クロスメンバ46、リアサイドメンバ60からの反力(それぞれN4、N5、N6)を得ることができる。

0072

このように、いわゆる骨格部材であるフロアフレーム42、ロッカ24、フロア下クロスメンバ46及びリアサイドメンバ60が結合部70の一箇所で結合されることによって、これらの部材の結合力を上げ、これらの部材において強度及び剛性をさらに向上させることができる。その結果、フロアパネル22自体の剛性を向上させることができる。

0073

すなわち、本実施形態によれば、車両前方側から車両12へ入力された衝突荷重に対して、さらに高い剛性を得ることができる。例えば、図1に示されるように、車両12の前突時において、フロントサイドメンバ40に入力された衝突荷重Fは、フロアフレーム42に伝達される(荷重;F1)。このフロアフレーム42はロッカ24及びフロア下クロスメンバ46に結合されている。このため、フロアフレーム42に伝達された荷重F1は、ロッカ24(荷重;F2、F3)、フロア下クロスメンバ46(荷重;F4)及び、当該フロア下クロスメンバ46を介してリアサイドメンバ60(荷重;F5)に伝達されることになる。

0074

つまり、本実施形態によれば、フロアフレーム42及びリアサイドメンバ60を介して、衝突荷重Fを車両前後方向に沿って効果的に伝達させることができる。さらに、本実施形態では、結合部70において、リアサイドメンバ60には拡幅部66が設けられ、フロアフレーム42には拡幅部54が設けられている。

0075

このように、フロアフレーム42において、拡幅部54、66を設けることによって、当該拡幅部54、66が設けられていない場合と比較して、ロッカ24及びフロア下クロスメンバ46と結合するための結合面積(例えば、図3で示す外フランジ部54A、後フランジ部54C等)を増やすことができる。したがって、フロアフレーム42、リアサイドメンバ60と、ロッカ24及びフロア下クロスメンバ46との結合力が強化される。また、フロアフレーム42、リアサイドメンバ60にそれぞれ拡幅部54、66を設けることによって、拡幅された分、フロアフレーム42又はリアサイドメンバ60に入力された衝撃荷重をより分散させ、荷重伝達効率を向上させることができる。

0076

また、本実施形態では、フロアフレーム42の前部43は、トルクボックス50を介してロッカ24の前部25と結合されており、フロアフレーム42の後部45は、ロッカ24及びフロア下クロスメンバ46と結合されている。つまり、フロアフレーム42、トルクボックス50及びロッカ24によって、底面視で、フロアパネル22の車両幅方向の両側にはいわゆるトラス構造の骨格部72が形成されることになる。これにより、フロアパネル22自体の剛性をさらに向上させることができ、いわゆる荷重伝達効率を向上させることができる。

0077

(本実施形態の変形例)
一般に、車種によって車両の床部の高さは異なる。例えば、セダン系の車両(低床)は、SUV(Sport Utility Vehicle)系の車両(中床)と比較すると、床部の高さが低い。また、一般に、フロアパネルの前部はフロアパネルの前部へ向かうにつれて上方側へ向かって傾斜しており、フロアパネルの後部はフロアパネルの前部よりも低くなっている。このため、低床の車両の場合、フロアパネルの下側に骨格部材を配設するとなると、中床の車両と比較して車両前後方向の後部側では、車両上下方向の高さを十分に確保できない場合がある。

0078

したがって、本実施形態では、図6に示されるように、フロアパネル22において、ロッカ24の前部25側からフロア下クロスメンバ46側へ向かうにつれて上方側へ向かうように傾斜させるようにしてもよい。これにより、フロアパネル22のフロア下クロスメンバ46側では、タイヤの接地点との間隔を広げることができる。

0079

したがって、図5(A)、(B)に示されるように、ロッカ24のフロア下クロスメンバ46側において、フロアフレーム42の内壁部42B、外壁部42Cの高さ方向の寸法を増やすことができる。つまり、閉断面部48の高さ方向の寸法を増やすことができ、これにより、フロアフレーム42の剛性を向上させ、フロアフレーム42の変形を抑制することができる。

0080

なお、フロアフレーム42とロッカ24との結合力は結合部70(図1参照)において十分に確保される場合、フロアパネル22のフロア上クロスメンバ34側において、必ずしも傾斜させる必要はない。

0081

また、フロアフレーム42の内壁部42B、外壁部42Cの高さ方向の寸法を長くすることで、ロッカ24のロッカインナパネル28と結合する外フランジ部54Bの上下方向の長さを長くすることができる。これにより、フロアフレーム42とロッカ24との結合力をより向上させることができる。

0082

また、図6に示されるように、フロア下クロスメンバ46の閉断面部48内において、フロアフレーム42の後端部47とリアサイドメンバ60の前端部74の間に補強部材76(ハッチングで示す)を設けてもよい。このように、フロア下クロスメンバ46の閉断面部48内に補強部材76を設けることによって、フロア下クロスメンバ46自体の剛性が向上する。

0083

また、図4に示されるように、補強部材76は平面視で車両幅方向の外側を開口とする略ハット状を成しており、互いに対向する前壁部76A、後壁部76Bと前壁部76Aと後壁部76Bの車両幅方向の内端繋ぐ縦壁部76Cとで構成される。補強部材76の前壁部76A、後壁部76Bは、フロア下クロスメンバ46の前壁部46B、後壁部46Cにそれぞれ当接するように配置されている。

0084

そして、フロアフレーム42の後端部47の内壁部42Bと、リアサイドメンバ60の前端部74の内壁部60Bの間に、補強部材76の縦壁部76Cが設けられるようになっている。つまり、底面視で、フロアフレーム42の内壁部42Bと、補強部材76の縦壁部76Cと、リアサイドメンバ60の内壁部60Bとが、車両前後方向に沿って連続して形成されている。

0085

これにより、フロアフレーム42とリアサイドメンバ60との間で車両前後方向に沿って伝達される衝突荷重による荷重伝達ロスを低減することができる。換言すると、当該衝突荷重における荷重伝達効率を向上させることができる。

0086

なお、フロア下クロスメンバ46の閉断面部48内に補強部材76を設けなくても、フロア下クロスメンバ46自体の剛性が十分に担保される場合は、当該補強部材76は必ずしも設ける必要はない。したがって、フロアフレーム42の内壁部42Bと、補強部材76の縦壁部76Cと、リアサイドメンバ60の内壁部60Bは、必ずしも車両前後方向に沿って連続して形成させる必要はない。

0087

(本実施形態の補足説明
本実施形態では、図1に示されるように、フロア下クロスメンバ46は、一対のロッカ24のそれぞれに結合された例について説明したが、少なくともロッカ24とフロア下クロスメンバ46とフロアフレーム42とが結合部70によって一箇所で結合されていればよいため、これに限るものではない。例えば、図8に示されるように、フロアフレーム42及びリアサイドメンバ60がロッカ24に結合されると共に、これらが互いに結合され、この結合部70にフロア下クロスメンバ46が結合されるようにしてもよい。

0088

また、本実施形態では、クロスメンバとしてトルクボックス50を例に挙げて説明したが、車両幅方向に配設され、フロアフレーム42の前部43とロッカ24にそれぞれ結合されていればよいため、当該トルクボックス50に限るものではない。さらに、ここでは、前述のように、少なくともロッカ24とフロア下クロスメンバ46とフロアフレーム42とが結合部70によって一箇所で結合されていればよいため、当該トルクボックス50は必ずしも必要ではない。

0089

また、本実施形態では、ロッカ24は車両前後方向に沿って1つの部材で構成されているが、例えば、図7(B)に示されるように、ロッカ24における結合部70の車両前後方向の後部に、別部材としてロッカリア71を結合させてもよい。つまり、この場合、ロッカリア71は結合部70を介してロッカ24と一体になる。

0090

さらに、本実施形態では、図1に示されるように、リアサイドメンバ60の拡幅部66とフロアフレーム42の拡幅部54は、車両幅方向の同じ位置に配置されているが、必ずしも車両幅方向の同じ位置に配置される必要はない。また、本実施形態では、フロアフレーム42の後部45に拡幅部54が形成されているが、当該拡幅部54はフロアフレーム42に別部材を結合させることによって拡幅部が設けられるようにしてもよい。さらに言えば、当該拡幅部54は必ずしも必要ではない。なお、リアサイドメンバ60も当該フロアフレーム42と同様である。

0091

また、本実施形態では、図6に示されるように、フロアパネル22の上面22Aとの間で閉断面部36を形成するフロア上クロスメンバ34が車両幅方向に沿って配設されているが、当該フロア上クロスメンバ34は必ずしも必要ではない。

0092

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されるものでなく、一実施形態及び各種の変形例を適宜組み合わせて用いても良いし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

0093

10車両骨格構造
12 車両
22フロアパネル
22A 上面(フロアパネルの上面)
22B 下面(フロアパネルの下面)
24ロッカ
25 前部(ロッカの前部)
30 フロアパネル
32トンネル
33後端部(トンネルの後端部)
34フロア上クロスメンバ(フロアクロスメンバ)
36 閉断面部(第4閉断面部)
38リアフロアパネル(フロアパネル)
38A 下面(フロアパネルの下面)
40フロントサイドメンバ
42フロアフレーム
44 閉断面部(第2閉断面部)
45 後部(フロアフレームの車両前後方向の後部)
46フロア下クロスメンバ(フロアクロスメンバ)
48 閉断面部(第1閉断面部)
50トルクボックス(クロスメンバ)
53 一般部(フロアフレームの車両前後方向の他の部位)
54拡幅部(フロアフレームの車両前後方向の後部)
54A外フランジ部
54C 後フランジ部
60リアサイドメンバ
62 閉断面部(第3閉断面部)
63 前部(リアサイドメンバの車両前後方向の前部)
70 結合部
W 幅寸法

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • トヨタ自動車株式会社の「 ホイールアライメント調整機構」が 公開されました。( 2019/08/15)

    【課題】車両が所望のロールステア特性を発揮するようにトー角を簡単に調整できるホイールアライメント調整機構を提供する。【解決手段】自身の車外側面に形成された平面からなる支持部に複数の雌ネジ孔が所定の円周... 詳細

  • 三菱自動車工業株式会社の「 車両のフランジ接合構造」が 公開されました。( 2019/08/15)

    【課題】メンバ部材のフランジ面の端縁にシール処理を施すことなく、フロアとフランジ面との接合面間への雨水の浸入を阻止でき、これにより製造コストを低減した上で、腐食に起因するサビ汁や穴あき等のトラブルを未... 詳細

  • トヨタ自動車株式会社の「 車両骨格構造」が 公開されました。( 2019/08/15)

    【課題】軽量化を図りつつ、NV性能を確保することができる車両骨格構造を得る【解決手段】車両骨格構造は、車両幅方向端部を車両前後方向に延在され、車両幅方向内側のインナパネル26と車両幅方向外側のアウタパ... 詳細

この 技術と関連性が強い技術

関連性が強い 技術一覧

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ