JP2015113026A

JP2015113026A - 車両下部構造

Info

Publication number: JP2015113026A
Application number: JP2013257115A
Authority: JP
Inventors: 治敏本島; Harutoshi Motojima
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-12-12
Filing date: 2013-12-12
Publication date: 2015-06-22

Abstract

【課題】前輪に入力された衝突荷重を車両のフロアに支持させることができる車両下部構造を得る。【解決手段】車両の下部１０は、車両前部において車両前後方向に延びるフロントサイドメンバ１２の車幅方向外側に配置された前輪１４の車両後方側かつ車両フロアの側部に配置され車両前後方向に延びるロッカ１６を備えている。また、ロッカ１６の車幅方向内側かつフロントサイドメンバ１２の車両後方側には、車両前後方向に延びるフロアメンバ１８が設けられている。さらに、フロアメンバ１８の前端側には、車幅方向外側に向けて突出する凸状に形成されていると共に、微小ラップ衝突時に前輪１４が当接する荷重受け部材２０が設けられている。【選択図】図１

Description

本発明は、車両下部構造に関する。

下記特許文献１には、衝突対象が車両前部におけるサイドメンバの車両幅方向外側に衝突（微小ラップ衝突）した際に、当該衝突対象がキャビンに侵入することを抑制した車両下部構造（車両前部構造）が開示されている。この文献に記載された技術によれば、車両前後方向を板厚方向とする平板形状に形成された荷重受け部材を前輪の車両前方側に設けることによって、微小ラップ衝突時に衝突対象がキャビンに侵入することを抑制している。

特開２０１２−１６６７４３号公報

上記特許文献１に記載された構造は、微小ラップ衝突時に衝突対象がキャビンに侵入することを抑制するという観点では有用な技術ではあるが、微小ラップ衝突時に衝突対象から前輪に入力された衝突荷重を車両のフロアに支持させるという観点では改善の余地がある。

本発明は上記事実を考慮し、前輪に入力された衝突荷重を車両のフロアに支持させることができる車両下部構造を得ることが目的である。

請求項１記載の車両下部構造は、車両前部において車両前後方向に延びるフロントサイドメンバの車幅方向外側に配置された前輪の車両後方側かつ車両フロアの側部に配置され車両前後方向に延びるロッカと、前記ロッカの車幅方向内側かつ前記フロントサイドメンバの車両後方側に配置され、車両前後方向に延びるフロアメンバと、前記フロアメンバの前端側に設けられていると共に車幅方向外側に向けて突出する凸状に形成されており、微小ラップ衝突時に前記前輪が当接する突起部と、を備えている。

請求項１記載の車両下部構造によれば、衝突対象が車両前部におけるサイドメンバの車両幅方向外側に衝突すると、即ち、車両が微小ラップ衝突すると、当該衝突による衝突荷重が前輪に入力され、前輪が車両後方側に向けて移動する。ここで、前輪の車両後方側の端部が車幅方向内側に移動しながら当該前輪が車両後方側に向けて移動すると、前輪の車両後方側の端部が車両フロアにおけるロッカとフロアメンバとの間に当接することが考えられる。この場合においては、前輪が車両フロアの剛性部材に当接し難く、これにより、前輪に入力された衝突荷重を車両フロアに支持させることが難しい。しかしながら、本車両下部構造によれば、上記の突起部が設けられているため、前輪の車両後方側の端部が車幅方向内側に移動しながら当該前輪が車両後方側に向けて移動すると、当該前輪の車両後方側の端部が突起部に当接する。これにより、前輪に入力された衝突荷重を突起部を介してフロアメンバに支持させることができる。

請求項２記載の車両下部構造は、請求項１記載の車両下部構造において、前記突起部の一部が、前記フロアパネルとダッシュパネルとの境界と車両底面視でオーバーラップしている。

請求項２記載の車両下部構造によれば、突起部の一部が上記の位置に配置されていることにより、微小ラップ衝突時に前輪からフロアパネルとダッシュパネルとの境界に入力される衝突荷重を緩和することができる。すなわち、本車両下部構造によれば、微小ラップ衝突時にフロアパネルとダッシュパネルとの境界を起点とする車両下部の変形を抑制することができる。

請求項３記載の車両下部構造は、請求項１又は請求項２記載の車両下部構造において、前記車両フロアには、車幅方向に延びるフロアクロスメンバが設けられており、前記突起部の一部と前記フロアクロスメンバの少なくとも一部とが、車両底面視でオーバーラップしている。

請求項３記載の車両下部構造によれば、突起部の一部が上記の位置に位置していることにより、突起部に入力された衝突荷重の一部をフロアクロスメンバに支持させることができる。これにより、微小ラップ衝突時における車両下部の変形をより一層抑制することができる。

請求項４記載の車両下部構造は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の車両下部構造において、前記突起部の車両前方側の面が車幅方向に延在している。

請求項４記載の車両下部構造によれば、突起部の車両前方側の面が上記のように設定されていることにより、前輪を突起部に当接させ易くすることができる。これにより、前輪に入力された衝突荷重を車両のフロアにより確実に支持させることができる。

請求項１〜請求項４記載の本発明に係る車両下部構造は、前輪に入力された衝突荷重を車両のフロアに支持させることができる、という優れた効果を有する。

第１実施形態に係る車両の下部を示す底面図である。フロアメンバに取付けられた荷重受け部材を示す拡大斜視図である。フロアメンバに取付けられた荷重受け部材を示す拡大底面図である。微小ラップ衝突時の車両の下部を示す図１に対応する底面図である。第２実施形態に係る車両の下部を示す図１に対応する底面図である。フロアメンバに取付けられた荷重受け部材を示す拡大斜視図である。フロアメンバに取付けられた荷重受け部材を示す拡大底面図である。第１変形例に係るフロアメンバを示す底面図である。第２変形例に係るフロアメンバを示す底面図である

図１〜図３を用いて本発明の第１実施形態に係る車両下部構造について説明する。なお、車両前後方向前方側を矢印ＦＲで示し、車幅方向外側を矢印ＯＵＴで示し、車両上下方向上側を矢印ＵＰで示す。また、以下の説明で、単に前後、上下の方向を示す場合は、車両前後方向の前後、車両上下方向の上下を示すものとする。

図１に示されるように、本実施形態の車両下部構造が適用された車両の下部１０には、車幅方向に間隔を空けて配置された一対のフロントサイドメンバ１２と、フロントサイドメンバの車幅方向外側に配置された前輪１４と、車両フロアの側部に配置され車両前後方向に延びるロッカ１６と、が設けられている。また、車両の下部１０には、ロッカ１６の車幅方向内側に配置され車両前後方向に延びるフロアメンバ１８と、フロアメンバ１８の前端部に固定された突起部としての荷重受け部材２０と、が設けられている。

フロントサイドメンバ１２は、一例として車幅方向外側に配置されたアウタパネルと車幅方向内側に配置されたインナパネルとが接合されることによって構成されており、また、フロントサイドメンバ１２の車両前方視での断面は矩形状に形成されている。また、フロントサイドメンバ１２の前端には、バンパリインフォースメント２２がクラッシュボックス２４を介して取付けられており、フロントサイドメンバ１２の後端部には、ロアアーム２６やスタビライザ等の車両の足回りを構成する部品を支持するサスペンションメンバ２８が固定されている。さらに、フロントサイドメンバ１２には、図示しないマウントを介してパワーユニット３０が固定されている。

前輪１４は後に詳述するロッカ１６の車両前方側に配置されており、また前輪１４はサスペンションメンバ２８に支持されたロアアーム２６等を介して車体に支持されている。

ロッカ１６は、車両フロアの側部に配置され車両前後方向に延びる矩形状断面に形成されており、このロッカ１６は一例として車幅方向外側に配置されたアウタパネルと車幅方向内側に配置されたインナパネルとが接合されることによって構成されている。また、フロアパネル３２の車幅方向外側の端部がロッカ１６に接合されている。また、車幅方向一方側に配置されたロッカ１６の前後方向の中間部と車幅方向他方側に配置されたロッカ１６の前後方向の中間部とは、車幅方向に延びるフロアクロスメンバ３４を介して接続されている。このフロアクロスメンバ３４は、車両側面視で下方側が開放されたハット型断面の部材がフロアパネル３２の車両上方側の面に接合されることによって構成されている。なお、このフロアクロスメンバ３４は、車両側面視で上方側が開放されたハット型断面の部材がフロアパネル３２の車両下方側の面に接合されることによって構成されていてもよい。

フロアメンバ１８は、フロントサイドメンバ１２の車両後方側に配置されていると共にその前端部がフロントサイドメンバ１２の後端部に接合されている。具体的には、このフロアメンバ１８は、車両正面視でハット型断面に形成された部材がフロアパネル３２に接合されることによって構成されている。このフロアメンバ１８はフロアパネル３２に対して車両下方側に向けて凸状に形成されており、フロアメンバ１８の車両前方視での断面は矩形状に形成されている。また、フロアメンバ１８はロッカ１６と略平行に延在している。また、フロアメンバ１８の前端部とロッカ１６の前端部とはトルクボックス３６を介して車幅方向に繋がれている。なお、このトルクボックス３６は、車両側面視でハット型断面に形成された部材がフロアパネル３２に接合されることによって構成されており、このトルクボックス３６の車両側面視での断面は矩形状に形成されている。また、トルクボックス３６のフロアパネル３２からの突出量はフロアメンバ１８のフロアパネル３２からの突出量に比して低く設定されている。

なお、上記フロアメンバ１８の車幅方向内側かつフロアパネル３２の車幅方向の中心部には、車両前後方向に沿って延びるトンネル３８が形成されており、フロアパネル３２におけるトンネル３８に近接する部位はトンネルリインフォースメント４０によって補強されている。

次に、本実施形態の要部である荷重受け部材２０について説明する。

図２及び図３に示されるように、荷重受け部材２０は、鋼板材にプレス加工等が施されることによって形成されており、この荷重受け部材２０は、フロアメンバ１８に対して車幅方向外側に向けて凸状に形成されている。具体的には、荷重受け部材２０は、車両底面視で略直角三角形状に形成されていると共に車両上下方向を板厚方向として車幅方向に延びる下壁部４２及び上壁部４４を備えている。また、荷重受け部材２０は、下壁部４２と上壁部４４とを車両上下方向に繋ぐ側壁部４６及び前壁部４８を備えている。以上説明した荷重受け部材２０は、フランジ部５０にスポット溶接が施されることによってフロアメンバ１８の前端部に固定されている。

図１に示されるように、以上説明した荷重受け部材２０がフロアメンバ１８の前端部に固定された状態において、荷重受け部材２０の車両前後方向の中間部が、フロアパネル３２とダッシュパネル５２との境界Ｂと車両底面視で車両前後方向の同位置に位置している、即ち、荷重受け部材２０の車両前後方向の中間部が、フロアパネル３２とダッシュパネル５２との境界Ｂと車両底面視でオーバーラップしている。また、荷重受け部材２０の車両前方側の面が車幅方向に延在している、すなわち、荷重受け部材２０の前壁部４８の前面が車両前方側に向けられている。さらに、前壁部４８は、フロアパネル３２とダッシュパネル５２との境界Ｂ及びロッカ１６の前端１６Ａよりも車両前方側に位置している。

（本実施形態の作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。

図４に示されるように、本実施形態の車両下部構造が適用された車両が微小ラップ衝突すると、当該衝突による衝突荷重が前輪１４に入力される。前輪１４に入力された衝突荷重が所定値を超えると、ロアアーム２６等が変形し、前輪１４が車両後方側に向けて移動する。

ここで、前輪１４の車両後方側の端部が車幅方向内側に移動しながら当該前輪１４が車両後方側に向けて移動すると、前輪１４の車両後方側の端部がフロアパネル３２におけるロッカ１６とフロアメンバ１８との間に当接することが考えられる。この場合においては、前輪１４が車両フロアの剛性部材に当接し難く、これにより、前輪１４に入力された衝突荷重を車両のフロアに支持させることが難しい。

しかしながら、本実施形態では、上記の荷重受け部材２０が設けられているため、前輪１４の車両後方側の端部が車幅方向内側に移動しながら当該前輪１４が車両後方側に向けて移動すると、当該前輪１４の車両後方側の端部が荷重受け部材２０に当接する。これにより、前輪１４に入力された衝突荷重を荷重受け部材２０を介してフロアメンバ１８に支持させる、即ち、前輪１４に入力された衝突荷重を車両のフロアに支持させることができる。

また、本実施形態では、荷重受け部材２０の車両前後方向の中間部が、フロアパネル３２とダッシュパネル５２との境界Ｂと車両底面視で車両前後方向の同位置に位置していることにより、微小ラップ衝突時に前輪１４からフロアパネル３２とダッシュパネル５２との境界Ｂに入力される衝突荷重を緩和することができる。すなわち、本実施形態では、微小ラップ衝突時にフロアパネル３２とダッシュパネル５２との境界を起点とする車両下部の変形を抑制することができる。

さらに、本実施形態では、荷重受け部材２０の車両前方側の面が車幅方向に延在していることにより、前輪１４を荷重受け部材２０に当接させ易くすることができる。これにより、前輪１４に入力された衝突荷重を車両のフロアにより確実に支持させることができる。

（第２実施形態）
次に、図５〜図７を用いて本発明の第２実施形態に係る車両下部構造について説明する。なお、第１実施形態と同一の部材及び同一の機能を有する部分については第１実施形態で用いた符号と同一の符号を付してその説明を省略する。

本実施形態の車両下部構造は、第１実施形態の荷重受け部材２０よりも車両前後方向の寸法が長く設定された突起部としての荷重受け部材５４がフロアメンバ１８の前端部に固定されていると共に、荷重受け部材５４の後端とフロアクロスメンバ３４の前端とが、車両底面視で車両前後方向の同位置に位置している（荷重受け部材５４の後端とフロアクロスメンバ３４の前端とが、車両底面視でオーバーラップしている）ことに特徴がある。

以上説明した本実施形態では、荷重受け部材５４に入力された衝突荷重の一部をフロアクロスメンバ３４に支持させることができる。これにより、微小ラップ衝突時における車両下部の変形をより一層抑制することができる。

なお、上記第１実施形態及び第２実施形態では、荷重受け部材２０，５４の車両前方側の面が車幅方向に延在している例について説明してきたが、本発明はこれに限定されず、例えば、荷重受け部材２０，５４の車両前方側の面を車幅方向に対して傾斜させた構成することもできる。このように、荷重受け部材２０，５４の車両前方側の面の車幅方向に対する角度は、微小ラップ衝突時の前輪１４の移動軌跡等を考慮して適宜設定すればよい。

また、上記第１実施形態及び第２実施形態では、荷重受け部材２０，５４の車両前後方向の中間部が、フロアパネル３２とダッシュパネル５２との境界Ｂと車両底面視で車両前後方向の同位置に位置するように設定した例について説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、荷重受け部材２０，５４の車両前方側の面をフロアパネル３２とダッシュパネル５２との境界Ｂよりも車両後方側に配置することもできる。このように、荷重受け部材２０，５４の車両前後方向の中間部をフロアパネル３２とダッシュパネル５２との境界Ｂと車両前後方向の同位置に配置するか否かについては、フロアパネル３２及びダッシュパネル５２の剛性等を考慮して適宜設定すればよい。

さらに、上記第１実施形態及び第２実施形態では、荷重受け部材２０，５４をフロアメンバ１８に接合することによってフロアメンバ１８の前端側に突起部を設けた例について説明してきたが本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図８に示されるように、フロアメンバ１８の前端側に突起部５６を一体に形成することによって、第１実施形態の車両下部構造と同様の作用効果を得ることができる。また、図９に示されるように、フロアメンバ１８の前端側に突起部５８を一体に形成することによって、第２実施形態の車両下部構造と同様の作用効果を得ることができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。

１２フロントサイドメンバ
１４前輪
１６ロッカ
１８フロアメンバ
２０荷重受け部材（突起部）
３４フロアクロスメンバ
５２ダッシュパネル
５４荷重受け部材（突起部）
５６突起部
５８突起部
Ｂフロアパネルとダッシュパネルとの境界

Claims

車両前部において車両前後方向に延びるフロントサイドメンバの車幅方向外側に配置された前輪の車両後方側かつ車両フロアの側部に配置され車両前後方向に延びるロッカと、
前記ロッカの車幅方向内側かつ前記フロントサイドメンバの車両後方側に配置され、車両前後方向に延びるフロアメンバと、
前記フロアメンバの前端側に設けられていると共に車幅方向外側に向けて突出する凸状に形成されており、微小ラップ衝突時に前記前輪が当接する突起部と、
を備えた車両下部構造。
前記突起部の一部が、前記フロアパネルとダッシュパネルとの境界と車両底面視でオーバーラップしている請求項１記載の車両下部構造。
前記車両フロアには、車幅方向に延びるフロアクロスメンバが設けられており、
前記突起部の一部と前記フロアクロスメンバの少なくとも一部とが、車両底面視でオーバーラップしている請求項１又は請求項２記載の車両下部構造。
前記突起部の車両前方側の面が車幅方向に延在している請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の車両下部構造。