JP6227681B2 - 車体構造 - Google Patents

Description

本発明は、車体側突時の衝突荷重でクロスメンバを変形させて衝突エネルギーを吸収させる車体構造に関する。

従来、上述した種の車体構造として、例えば特許文献１〜３に記載のものがある。特許文献１の車両の車体下部構造は、結合部材のサイドシル側接合部をクロスメンバ側接合部よりも低剛性に形成することにより、サイドシルに対する結合部材の接合強度を、クロスメンバに対する結合部材の接合強度よりも低くなるように構成してある。この構成により、車両の側突時等にセンタピラー及びサイドシルを車体の内方側に押し付ける衝撃荷重の初期段階で、上記結合部材のサイドシル側接合部をクロスメンバ側接合部よりも先に潰すことで、衝突エネルギーを効果的に吸収しつつ、センタピラーの下端部を車室内側に移動可能となっている。

特許文献２の車両下部構造は、車両下部の車幅方向両端部に設けられたロッカと、ロッカから車幅方向内側へ延在された横壁部との接合部から、フロアクロスメンバへ向かって斜材が斜め下方に延在され、この延設端がフロアクロスメンバに接合されている。この構造により、側突時の衝突荷重を斜材で分散できるので、その衝突荷重を効果的にフロアクロスメンバへ伝達可能となっており、フロアクロスメンバの折れや損傷を抑制可能となっている。

特許文献３の自動車の電池保護構造は、クロスメンバ（上方荷重入力部材）により、側面衝突時に、この車幅内方側への衝突荷重がロッカに入力されると、当該衝突荷重の一部が車体上方向きの成分としてフロアパネルにおけるロッカとアンダーリインフォースメントとの間の中間部に入力される。この入力により、フロアパネルが車体上方側へ変形することによって、衝撃エネルギーが分散されるため、車幅内方側への車体側部の変形量（変形ストローク）を低減可能となっている。従って、ロッカの車幅内方側でフロアパネルの車体下方側に配置された電池を、車体側部の変形から保護することができる。

特許５５８５５３０号公報 特開２０１５−１０５０３３号公報 特許５３７５８８６号公報

しかし、特許文献１の構造においては、衝突初期の荷重はサイドシルで吸収できるが、衝突後期の荷重ではクロスメンバが下方にＶ字形状等に変形する。床下に燃料タンクが配設されていると、その変形したクロスメンバが床下の燃料タンクに当接する恐れがある。

特許文献２の構造においては、側突時の衝突荷重を斜材で分散しながらフロアクロスメンバへ伝達させるが、クロスメンバの強度が低いと下方にＶ字形状等に変形して、床下の燃料タンクを損傷する恐れが生じる。

特許文献３の構造においては、クロスメンバ（上方荷重入力部材）が必須のため、フロアパネルはサイドシルの上壁に接合する必要がある。このため、設計自由度が無く、車両の室内空間が減少してしまう。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、車両側突時の衝突荷重でクロスメンバが下方へＶ字形状等に変形しても床下の燃料タンクの損傷を防止することができ、この防止構造を車両の室内空間の減少なしに実現することができる車体構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための手段として、請求項１に係る車体構造の発明は、フロアパネル上面にハット断面で接合され、車幅方向に延びてサイドシルの内側壁に結合されたクロスメンバと、前記クロスメンバの端部上に前記サイドシルの内側壁と合せて箱構造を形成する第１シート取付ブラケットと、前記クロスメンバの下側に配置され、前記クロスメンバの上壁に沿って延設されたスチフナーと、前記第１シート取付ブラケットと前記スチフナーとを、前記クロスメンバを間に挟んで結合して成る結合部とを備え、前記スチフナーの車外側の先端は、前記第１シート取付ブラケットの下方において前記サイドシルの内側壁から車内側に所定長さ離間し、車幅の中央部分に車体前後方向に配設されたセンタトンネル部と、前記センタトンネル部と前記クロスメンバとに接合された第２シート取付ブラケットと、前記センタトンネル部の下方側に当該センタトンネル部に交差して配設されたトンネルクロスメンバとを更に備え、前記スチフナーの前記トンネルクロスメンバ側の根元部は、前記第２シート取付ブラケットと、当該トンネルクロスメンバとの間に配設されていることを特徴とする。

この構成によれば、車体側面への側突時（車体側突時）に、サイドシルの室内側の下方側に向けて発生した回転モーメントが、シート重量と共にシート取付ブラケットに加わり、下方側への回転モーメントが増大し、この増大された回転モーメントがスチフナーの結合部に応力集中する。この結果、先端がサイドシルの内側壁から離間した片持ち梁状のスチフナーが、クロスメンバと共に結合部の部分から、結合部を先頭に下方へ折れ曲がる。この際、結合部は、フロアパネル下面（床下）の燃料タンクや電池よりも、車幅方向の外側に設定可能である。従って、そのように結合部を設定すれば、クロスメンバ及びスチフナーの折れ曲がり部分が燃料タンクや電池に干渉しないので、燃料タンクや電池の損傷を確実に防止することができる。

また、サイドシルの内側壁に、クロスメンバを結合すると共に、その結合の下方側にフロアパネルも結合する。このため、従来のようなフロアパネルをサイドシルの上壁に接合されている場合に比べ、設計自由度が向上し、車両の室内空間を確保することができる。

つまり、車体側突時の衝突荷重でクロスメンバが下方へＶ字形状等に変形しても床下の燃料タンクの損傷を防止することができ、この防止構造を車両の室内空間の減少なしに実現することができる。
また、スチフナーの根元部は、第２シート取付ブラケットとトンネルクロスメンバとの間に配置されているので、上下方向に拡がる力に対して強固に抗する力で支えられる。一方、スチフナーの根元部の他端側の先端は、部材の間には配置されていない。このため、スチフナーは片持ち梁状となっている。このスチフナーの片持ち梁状の先端の根元部側の近傍には、結合部が配設されているので、スチフナーを結合部を力点に、下方へ変位することができる。つまり、スチフナー及びクロスメンバを結合部を力点に、下方へＶ字形状に変位することができる。

請求項２係る発明は、請求項１において、前記第１シート取付ブラケット及び前記第２シート取付ブラケット間の前記クロスメンバの中央部分で、車体前後方向に延び、互いに対向状態に配設された一対のフロアメンバを備え、前記一対のフロアメンバの前記クロスメンバ側の端部は、当該クロスメンバの上面に結合されていることを特徴とする。

この構成によれば、フロアパネルの剛性が向上すると共に、クロスメンバ及びスチフナーが中央で折れ曲がることがないので、上述したように結合部で下方側に折り曲げることができる。

請求項３に係る発明は、請求項２において、前記一対のフロアメンバは、前記クロスメンバへの結合部分を含まない前記車体前後方向に延びる部分が前記フロアパネルの上面に結合されており、当該結合されたフロアメンバに沿って前記フロアパネルの下面に結合された下方フロアフレームを更に備えることを特徴とする。

この構成によれば、上方側の一対のフロアメンバと、下方側の下方フロアフレームとで上下からクロスメンバ及びスチフナーを交差状に挟んで支える構造となっている。このため、クロスメンバ及びスチフナーの中央部分の曲げに抗する強度が高まるので、この中央部分から先端側へずれた位置の結合部での下方へのＶ字形状の折り曲げを、より一層促進することができる。

請求項４に係る発明は、請求項１において、前記トンネルクロスメンバの車幅方向車外側であって、前記フロアパネルの下方に配置された燃料タンクと、前記燃料タンクの車外側に配置されたガード部材とを更に備え、前記結合部は、前記ガード部材の車外側に配置されていることを特徴とする。

この構成によれば、車体側突時にクロスメンバ及びスチフナーは、結合部の部分で下方へＶ字形状等に折れ曲がる。この折れ曲がり位置は、燃料タンクから離れているので、折れ曲がったクロスメンバ及びスチフナーが、燃料タンクに干渉することが無くなる。或いは、干渉しても損傷しない力で当接する程度に抑制することができる。このため、クロスメンバ及びスチフナーの折れ曲がりにより、燃料タンクが損傷することを確実に防止することができる。

本発明によれば、車両側突時の衝突荷重でクロスメンバが下方へＶ字形状等に変形しても床下の燃料タンクの損傷を防止することができ、この防止構造を車両の室内空間の減少なしに実現することができる車体構造を提供することができる。

本発明の実施形態に係る車体構造を車両の側面外方から見た斜視図である。 本発明の実施形態に係る車体構造を車両の内部から見た斜視図である。 図２のＡ１−Ａ１断面図である。 図２のＡ２−Ａ２断面図である。 図４のＡ３−Ａ３断面図である。 （ａ）図２のＡ４−Ａ４断面図、（ｂ）図２のＡ５−Ａ５断面図である。 車体下部においてスチフナーの外観構成を示す斜視図である。 （ａ）図７のＡ６−Ａ６（車幅両端間）断面図、（ｂ）（ａ）の一点鎖線枠Ｆ１０で囲った部分を拡大した図である。 （ａ）フロアパネルの下面側から結合部及び燃料タンク等を見た平面図、（ｂ）フロアパネル上面側から見た結合部の部分を示す斜視図である。 クロスメンバ及びスチフナーがＶ字形状に折れ曲がった状態を示す縦断面図である。

＜実施形態の構成＞
本発明の実施形態について、図１〜図１０を参照して詳細に説明する。説明において、同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、方向を説明する場合は、車両の運転者からみた前後左右上下に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る車体構造を車両の側面外方から見た斜視図である。図２は、本発明の実施形態に係る車体構造を車両の内部から見た斜視図である。図３は、図２のＡ１−Ａ１断面図である。図４は、図２のＡ２−Ａ２断面図である。

本実施形態の車両の車体構造は、図１に示すように、車体１０の下部において、車体１０の底板としてのフロアパネル１１と、当該フロアパネル１１の車幅方向の左右両端側に配設され、車体１０の前後方向に延在するサイドシル１２と、前席と後席の間の位置においてサイドシル１２に接合されて上方に延在するセンタピラー１３とを備える。また、車体１０は車幅方向の中央部に、車体１０の強度を強めるための前後方向に延設されたセンタトンネル部１８を備える。センタトンネル部１８は、ハット断面｛図８（ａ）｝を成し、そのフランジ部１８ｆ（図３）がフロアパネル１１に接合されている。

＜特徴構成１＞
車体１０は、図２に示すように、クロスメンバ１４と、シート取付ブラケット（ブラケットともいう）１５と、スチフナー１６とを備える。なお、シート取付ブラケット１５は、請求項記載の第１シート取付ブラケットを構成する。
なお、車体１０は、略左右対称構造を呈するので、以下の説明では車体１０の左側の構造について主に説明し、車体の右側の構造については説明を省略する。

クロスメンバ１４は、図３に示すように、センタトンネル部１８とセンタピラー１３の間において、車幅方向に延設されている。クロスメンバ１４は、図４に示すように、前後方向の断面視で下向きに開口する略ハット断面形状に形成されている。クロスメンバ１４は、上壁１４ａと、上壁１４ａの前端から下向きに垂設された前壁１４ｂと、上壁１４ａの後端から下向きに垂設された後壁１４ｃと、前壁１４ｂ及び後壁１４ｃの下端からそれぞれ前後に延出する一対のフランジ部１４ｆとを有している。一対のフランジ部１４ｆは、フロアパネル１１の上面に接合されている。これにより、クロスメンバ１４は、フロアパネル１１と共に閉断面を形成している。クロスメンバ１４の車外側の端部１４ｔは、サイドシル１２の内側壁１２ａに結合されている。

シート取付ブラケット１５は、クロスメンバ１４の端部上にサイドシル１２の内側壁１２ａと合せて箱構造を形成する部材である。具体的には、シート取付ブラケット１５は、上側壁１５ｂと、前側壁１５ｃと、後側壁１５ｄ（図５参照）と、内側壁１５ａと、を備えている。本実施形態では、上側壁１５ｂと前側壁１５ｃと後側壁１５ｄとは、単一の部材をコ字状に折り曲げ加工して一体に形成されている。内側壁１５ａは、上側壁１５ｂと前側壁１５ｃと後側壁１５ｄとは別部材で形成されている。

上側壁１５ｂの車外側端部１５ｂ１（図２参照）は、サイドシル１２の上面に接合されており、上側壁１５ｂの車内側端部１５ｂ２は、下方に折り曲げられて内側壁１５ａの上端に接合されている。前側壁１５ｃ及び後側壁１５ｄの下端部は、クロスメンバ１４の前側壁及び後側壁にそれぞれ接合されている。また、前側壁１５ｃ及び後側壁１５ｄ（図５）の車外側の端部１５ｃ１，１５ｄ１は、外向きに折り曲げられてサイドシル１２の内側壁１２ａに接合されている。図５に示すように、内側壁１５ａの前後端部１５ａ１は、車外側に折り曲げられて、前側壁１５ｃ及び後側壁１５ｄにそれぞれ接合されている。図４に示すように、内側壁１５ａの下端部には、車内側に向かって延出するフランジ部１５ｆが設けられている。

図３に示すように、スチフナー１６は、クロスメンバ１４の上壁１４ａに沿って当該クロスメンバ１４の下側（内部）に配設された補強部材である。スチフナー１６の車外側の先端１６ｅは、ブラケット１５の下方であってサイドシル１２の内側壁１２ａから車内側に所定長さ離間した位置に配置されている。

シート取付ブラケット１５のフランジ部１５ｆと、この下方のスチフナー１６とは、図４に詳細に示すように、それら間にクロスメンバ１４を挟んでボルト１７ａ及びナット１７ｂで結合されている。なお、ボルト１７ａ及びナット１７ｂによって締結された部位を、結合部１７とも称す。
また、図１に示すように、クロスメンバ１４とセンタトンネル部１８との交差位置には、シート取付ブラケット１５と左右で対となる右側のシート取付ブラケット１５ｒが、クロスメンバ１４及びセンタトンネル部１８に接合されて配設されている。なお、右側のシート取付ブラケット１５ｒは、請求項記載の第２シート取付ブラケットを構成する。

＜特徴構成２＞
図５は、図４のＡ３−Ａ３断面図である。図４に示すように、シート取付ブラケット１５の内側壁１５ａは、結合部１７を囲むように車幅外方へ凹み、この凹みが上下方向に溝形状に延びる縦溝形状部１５ｍを有する。この縦溝形状部１５ｍは、図５に示すように、上方から下方に向かって徐々に横幅が拡幅し、拡幅した下方側の凹溝部分で結合部１７（図４参照）を車外側から円弧状に囲んでいる。なお、ブラケット１５の上側壁１５ｂの内側の上面１５ｂ３には、図示せぬ運転席シートを取り付けて固定するためのシート取付ナット２０が固定されている。シート取付ナット２０の取付位置は、図４に示すシート取付穴１５ｃの位置に対応している。

＜特徴構成３＞
次に、スチフナー１６について図２と図６を参照して説明する。図６（ａ）は図２のＡ４−Ａ４断面図、図６（ｂ）は図２のＡ５−Ａ５断面図である。

図２に破線で示すスチフナー１６は、上述したようにクロスメンバ１４の上壁１４ａに沿って当該クロスメンバ１４の下側（内部）に配設されている。スチフナー１６は、図６（ａ）に示すように断面形状がコ字状又はＵ字状を成し、上壁１４ａと、上壁１４ａの前端から下向きに垂設された前壁１４ｂと、上壁１４ａの後端から下向きに垂設された後壁１４ｃと、を有している。上壁１４ａは、前後方向の中央部に車幅方向に延設された長手凹部１４ｏを有している。スチフナー１６の上壁１６ａは、長手凹部１４ｏを有するクロスメンバ１４の上壁１４ａに沿った長手凹部１６ｏを有する形状を成す。スチフナー１６の上壁１６ａは、長手凹部１６ｏの前後でクロスメンバ１４の上壁１４ａに接合されている。スチフナー１６の前壁１６ｂ及び後壁１６ｃは、図６（ｂ）に示すように、クロスメンバ１４の前壁１４ｂ及び後壁１４ｃに当接して接合される当接部１６ｂ１，１６ｃ１と、図６（ａ）に示すように、クロスメンバ１４の前壁１４ｂ及び後壁１４ｃから離間する離間部１６ｂ２，１６ｃ２と、を有している。

＜特徴構成４＞
更に、スチフナー１６について、図７及び図８（ａ）を参照して説明する。図７は車体下部においてスチフナーの外観構成を示す斜視図である。図８（ａ）は図７のＡ６−Ａ６（車幅両端間）断面図である。

図７に示すように、スチフナー１６は、サイドシル１２側のシート取付ブラケット１５と、センタトンネル部１８側のシート取付ブラケット１５ｒとの間を車幅方向に延在している。スチフナー１６のセンタトンネル部１８側の端部（根元部という）が、上方側のシート取付ブラケット１５ｒと、図８（ａ）に示す下方側のトンネルクロスメンバ１８ｔとの間に挟まれて（配置されて）いる。

より詳細には、トンネルクロスメンバ１８ｔは、センタトンネル部１８の下側において、センタトンネル部１８に対して直交するようにスチフナー１６に沿って配置されている。トンネルクロスメンバ１８ｔの車内側の端部は、センタトンネル部１８内に設けられた補強部材１８ｈに接合されている。補強部材１８ｈは、センタトンネル部１８の上壁から下方に離間した位置で、センタトンネル部１８を車幅方向に横断するように設置されている。トンネルクロスメンバ１８ｔの車外側の端部は、スチフナー１６のセンタトンネル部１８側の端部の下方において、センタトンネル部１８のフランジ部１８ｆ及びフロアパネル１１に接合されている。

シート取付ブラケット１５ｒは、図７に示すようにセンタトンネル部１８及びクロスメンバ１４に接合され、センタトンネル部１８及びクロスメンバ１４と共に箱構造を構成している。シート取付ブラケット１５ｒの外側壁１５ｒ１の下端部には、フランジ部１５ｆ１が形成されている。フランジ部１５ｆ１は、クロスメンバ１４と、クロスメンバ１４の下側に配置されたスチフナー１６と、にスポット溶接等で結合されている。

シート取付ブラケット１５ｒの前側壁１５ｒ２の下端部にフランジ部１５ｆ２が形成され、前側壁１５ｒ２の車内側の側端部にはフランジ部１５ｆ３が形成されている。フランジ部１５ｆ２は、センタトンネル部１８の外側面にスポット溶接等で結合され、フランジ部１５ｆ３は、センタトンネル部１８の外側面下端から車外側へ水平状に突き出た部分にスポット溶接等で結合されている。シート取付ブラケット１５ｒの図示せぬ後壁側も、前側壁１５ｒ２と同様な接合構成となっている。

このように、スチフナー１６の根元部の上下には、シート取付ブラケット１５ｒと、トンネルクロスメンバ１８ｔとが配置されているので、スチフナー１６の根元部は、クロスメンバ１４を介したシート取付ブラケット１５ｒと、トンネルクロスメンバ１８ｔとの間に強固に挟持された構造となっている。

＜特徴構成５＞
図２に示すように、サイドシル１２とセンタトンネル部１８との中間部分のフロアパネル１１の上側に、クロスメンバ１４と直交して２つのフロアメンバ１９ａ，１９ｂが、クロスメンバ１４を挟んで前後に対向状態で配設されている。各フロアメンバ１９ａ，１９ｂは、このクロスメンバ１４側の端部に山形に突出したフランジ部１９ｆ，１９ｆをそれぞれ有している。フランジ部１９ｆ、１９ｆは、クロスメンバ１４の上面に対向状態に接合されている。これらのフロアメンバ１９ａ，１９ｂは、フランジ部１９ｆ１，１９ｆ１から離れるに従い、上面が下り坂に傾斜し、この下り方向の傾斜に応じて断面開口が狭まる形状となっている。

＜特徴構成６＞
上述した各フロアメンバ１９ａ，１９ｂは、図２に示すように、各フロアメンバ１９ａ，１９ｂの長手方向に沿う両側において車両前後方向に延びるフランジ部１９ｆ２，１９ｆ２が、フロアパネル１１の上面に結合されている。また、各フロアメンバ１９ａ，１９ｂの下方位置のフロアパネル１１の下面には、各フロアメンバ１９ａ，１９ｂに沿って、図３に示すように下方フロアフレーム２２が結合されている。

下方フロアフレーム２２を図８（ｂ）及び図９（ａ）に示す。図８（ｂ）は、図８（ａ）の一点鎖線枠Ｆ１０で囲った部分を拡大した図である。図９（ａ）は、フロアパネルの下面側から結合部及び燃料タンク等を見た平面図、図９（ｂ）はフロアパネル上面側から見た結合部の部分を示す斜視図である。
下方フロアフレーム２２は、図９（ａ）に示すように、フロアパネル１１の上面側に配設された破線枠で示すクロスメンバ１４及びスチフナー１６と直交状態に、フロアパネル１１の下面に結合されている。図８（ｂ）に示すように、下方フロアフレーム２２は、車幅方向の断面視で上向きに開口するハット断面に形成されており、上端に設けられたフランジ部２２ｆ，２２ｆがフロアパネル１１の下面に接合されている。また、下方フロアフレーム２２の下面側には、図９に示すように、燃料タンク２４の車外側の側部が対向する状態に配置される。

＜特徴構成７＞
図２に示すように、スチフナー１６及びクロスメンバ１４には、これらの上壁１４ａ，１６ａ｛図６（ａ）及び（ｂ）参照｝の上面側に長手方向に沿って下方側に細長く凹んだ長手凹部１４ｏ，１６ｏ｛図６（ａ）及び（ｂ）参照｝が設けられており、この長手凹部１４ｏ，１６ｏに結合部１７が配置されている。結合部１７が配置されるシート取付ブラケット１５のフランジ部１５ｆには、図４にも示すように、長手凹部１４ｏ，１６ｏの凹形状に沿って概略円形状に凹んだ凹部１５ｏを有する。この凹部１５ｏの中央部分に、クロスメンバ１４及びスチフナー１６を共に貫通するボルト穴１７ｏが設けられており、ボルト穴１７ｏにボルト１７ａが挿通されてナット１７ｂで締結されている。なお、長手凹部１４ｏ，１６ｏは、請求項記載の凹部を構成する。

＜特徴構成８＞
図９（ａ）に示すように、フロアパネル１１の下面側において、トンネルクロスメンバ１８ｔの車幅方向車外側には燃料タンク２４が配置されている。燃料タンク２４は、センタトンネル部１８の車幅方向車外側に隣接して配置され、且つ下方フロアフレーム２２の下方側（地面側）に沿って配置されている。この燃料タンク２４は、例えば樹脂製である場合、燃料タンク２４にタスキ掛けに掛けられる固定バンド２６で固定されている。また、燃料タンク２４の車外側には、燃料タンク２４をガードするガード部材２５が配置されている。

ガード部材２５は、細長いパイプ形状を成し、このパイプ形状の一端部がトンネルクロスメンバ１８ｔにネジ止めされている。このネジ止め部から燃料タンク２４の下方側（地面側）にタンク外周に沿って延設され、この延設された他端部（図示せず）が図示せぬクロスメンバに固定されている。このガード部材２５の車外側の所定長さ離間した位置に結合部１７が配置されている。

＜実施形態の作用効果＞
次に、上述した本実施形態の車体構造における特徴構成１〜８の作用効果について説明する。

＜特徴構成１の作用効果＞
この車体構造は、フロアパネル１１の上面にハット断面で接合され、車幅方向に延びてサイドシル１２の内側壁１２ａに結合されたクロスメンバ１４と、クロスメンバ１４の端部上にサイドシル１２の内側壁１２ａと合せて箱構造を形成するシート取付ブラケット１５とを備える。更に、クロスメンバ１４の下側に配置され、クロスメンバ１４の上壁１４ａに沿って延設されたスチフナー１６と、シート取付ブラケット１５とスチフナー１６とを、クロスメンバ１４を間に挟んで結合して成る結合部１７とを備える。そして、スチフナー１６の車外側の先端１６ｅが、第１シート取付ブラケット１５の下方においてサイドシル１２の内側壁１２ａから車内側に所定長さ離間している構成とした。

この構成により、図１０に矢印Ｙ１０で示すように、センタピラー１３への側面衝突時に、サイドシル１２には室内側に矢印Ｙ１１示す下方側に回転する回転モーメントが発生する。この発生した回転モーメントＹ１１がサイドシル１２の内側壁１２ａに結合されたシート取付ブラケット１５に加わる。この際、シート取付ナット２０を介してシート取付ブラケット１５の上に載置固定されたシート重量による下方への力（矢印Ｙ１２）も更に加わって、下方側への回転モーメントが増大する。この増大された下方側への回転モーメントが、クロスメンバ１４及びスチフナー１６の結合部１７に応力集中する。

スチフナー１６は、サイドシル１２の内側壁１２ａに離間する車内側に先端１６ｅを有し、この先端１６ｅの他端側が、上述したように図８（ａ）に示すシート取付ブラケット１５ｒとトンネルクロスメンバ１８ｔとの間に強固に挟持された片持ち梁状の構造となっている。この構造により、図１０に示す結合部１７に、上述の増大された下方側への回転モーメントが応力集中すると、スチフナー１６が片持ち梁なので、結合部１７の部分が矢印Ｙ１３で示す下方へ変位する。この変位により、クロスメンバ１４及びスチフナー１６が、破線３０で示すように、結合部１７を先頭にＶ字形状に下方へ折れ曲がる。この際、そのＶ字形状の折れ曲がりに応じてフロアパネル１１も下方へ折れ曲がる。

つまり、センタピラー１３への側突時に、この衝突エネルギーで、確実にクロスメンバ１４及びスチフナー１６を結合部１７を先頭に下方に折り曲げることができる。この折り曲げにより衝突エネルギーは吸収される。
従って、図９に示したように、結合部１７を、車両のフロアパネル１１の下面（床下）の燃料タンク２４や図示せぬ電池よりも、車幅方向の外側に所定長さ離間して設定する。この設定により、クロスメンバ１４及びスチフナー１６が結合部１７で折れ曲がることで、燃料タンク２４や電池に干渉して損傷することを確実に防止することができる。

また、本特徴構成１では、サイドシル１２の内側壁１２ａに、クロスメンバ１４を結合すると共に、その結合の下方側にフロアパネル１１も結合するようにした。このため、従来のようなフロアパネルをサイドシルの上壁に接合するため、設計自由度が無く、車両の室内空間が減少するといったことが無くなる。つまり、上述した特徴構成１では、設計自由度が向上し、車両の室内空間を確保することができる。

＜特徴構成２の作用効果＞
図４に示すように、シート取付ブラケット１５の内側壁１５ａに、結合部１７を囲む状態の凹みが上下方向に溝形状に延びる縦溝形状部１５ｍを備えた。また、結合部１７は、ブラケット１５、クロスメンバ１４及びスチフナー１６を、ボルト１７ａ及びナット１７ｂで締結するボルト締結とした。このため、ブラケット１５の内側壁１５ａは縦溝形状部１５ｍにより強固な構造となっており、縦溝形状部１５ｍで囲まれる状態の結合部１７も強固な締結構成となっている。

上述した側突時のサイドシル１２からの下方側への回転モーメントＹ１１（図１０）は、ブラケット１５の内側壁１５ａの構造上、縦溝形状部１５ｍに集中して結合部１７に伝達するので、その回転モーメントＹ１１を結合部１７に効率的に応力集中させることができる。このため、前述したクロスメンバ１４及びスチフナー１６の結合部１７を先頭とするＶ字形状の折り曲げが効率良く行なわれる。

＜特徴構成３の作用効果＞
図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、スチフナー１６は前後方向の断面視でコ字状又はＵ字状に形成され、クロスメンバ１４の上壁１４ａ、前壁１４ｂ及び後壁１４ｃに結合している。このため、クロスメンバ１４の強度及び剛性が高まり、上述した衝突エネルギーによるクロスメンバ１４及びスチフナー１６の変形時のエネルギー吸収量を増大させることができる。

＜特徴構成４の作用効果＞
図７及び図８（ａ）に示すように、スチフナー１６の根元部を、クロスメンバ１４を介したシート取付ブラケット１５ｒと、トンネルクロスメンバ１８ｔとの間に挟持した（配設した）片持ち梁状の構造とした。

つまり、スチフナーの根元部は、センタトンネル部１８側のシート取付ブラケット１５ｒとトンネルクロスメンバ１８ｔとの間に配置されているので、上下方向に拡がる力に対して強固に抗する力で支えられる。一方、スチフナー１６の根元部の他端側の先端１６ｅは、部材の間には配置されていない。このため、スチフナー１６は片持ち梁状となっている。このスチフナー１６の片持ち梁状の先端１６ｅの根元部側の近傍には、結合部１７が配設されているので、スチフナー１７を結合部を力点に、下方へ変位することができる。つまり、スチフナー及びクロスメンバを結合部を力点に、下方へＶ字形状に変位することができる。

＜特徴構成５の作用効果＞
図２に示すように、各シート取付ブラケット１５，１５ｒ間のクロスメンバ１４の中央部分で、車体前後方向に延び、互いに対向状態に配設された一対のフロアメンバ１９ａ，１９ｂを備え、一対のフロアメンバ１９ａ，１９ｂのクロスメンバ１４側の端部は、当該クロスメンバ１４の上面に結合されている構成とした。これによりフロアパネル１１の剛性が向上すると共に、クロスメンバ１４及びスチフナー１６が中央で折れ曲がることがないので、上述したように結合部１７で下方側に折り曲げることができる。

＜特徴構成６の作用効果＞
図２に示すように、一対のフロアメンバ１９ａ，１９ｂは、クロスメンバ１４への結合部分を含まない車体前後方向に延びる部分が、フロアパネル１１の上面に結合されており、当該結合されたフロアメンバ１９ａ，１９ｂに沿ってフロアパネル１１の下面に結合された下方フロアフレーム２２（図３）を更に備える構成とした。

つまり、上方側の各フロアメンバ１９ａ，１９ｂと、下方側の下方フロアフレーム２２とで上下からクロスメンバ１４及びスチフナー１６を交差状に挟んで支える構造となっている。このため、クロスメンバ１４及びスチフナー１６の中央部分の曲げに抗する強度が高まるので、この中央部分から先端１６ｅ側へずれた位置の結合部１７での下方へのＶ字形状の折り曲げを、より一層促進することができる。

＜特徴構成７の作用効果＞
図２に示すように、クロスメンバ１４及びスチフナー１６は、上壁１４ａ，１６ａの上面側に長手方向に沿って長手状に凹む長手凹部１４ｏ，１６ｏ｛図６（ａ）及び（ｂ）参照｝をそれぞれ備え、長手凹部１４ｏ，１６ｏに結合部１７が配置されている構成とした。

この構成によれば、上述した側突時の下方側への回転モーメントＹ１１及びシート取付ブラケット１５の上のシート重量による力Ｙ１２が、長手凹部１４ｏ，１６ｏ内に集中して伝達されるので、長手凹部１４ｏ，１６ｏ内の結合部１７への応力集中を高めることができる。

＜特徴構成８の作用効果＞
図９（ａ）に示すように、トンネルクロスメンバ１８ｔの車幅方向車外側であって、フロアパネル１１の下方に配置された燃料タンク２４と、燃料タンク２４の車外側に配置されたガード部材２５とを更に備え、結合部１７は、ガード部材２５の車外側に配置されている構成とした。

この構成によれば、上述の側突時にクロスメンバ１４及びスチフナー１６は、図９（ａ）及び（ｂ）に示す結合部１７の上をクロスメンバ１４と交差して示した線分Ｌ１に沿って下方へＶ字形状に折れ曲がる。この折れ曲がり位置は、燃料タンク２４から離れているので、折れ曲がったクロスメンバ１４及びスチフナー１６が、燃料タンク２４に干渉することが無くなる。或いは、干渉しても損傷しない力で当接する程度に抑制することができる。このため、クロスメンバ１４及びスチフナー１６の折れ曲がりにより、燃料タンク２４が損傷することを確実に防止することができる。

以上、本実施形態に係る車体構造について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

１０ 車体
１１ フロアパネル
１２ サイドシル
１３ センタピラー
１４ クロスメンバ
１５，１５ｒ シート取付ブラケット
１６ スチフナー
１７ 結合部
１７ａ ボルト
１７ｂ ナット
１８ センタトンネル部
１８ｔ トンネルクロスメンバ
１９ａ，１９ｂ フロアメンバ
２２ 下方フロアフレーム
２４ 燃料タンク
２５ ガード部材

Claims (4)

1. フロアパネル上面にハット断面で接合され、車幅方向に延びてサイドシルの内側壁に結合されたクロスメンバと、
   前記クロスメンバの端部上に前記サイドシルの内側壁と合せて箱構造を形成する第１シート取付ブラケットと、
   前記クロスメンバの下側に配置され、前記クロスメンバの上壁に沿って延設されたスチフナーと、
   前記第１シート取付ブラケットと前記スチフナーとを、前記クロスメンバを間に挟んで結合して成る結合部とを備え、
   前記スチフナーの車外側の先端は、前記第１シート取付ブラケットの下方において前記サイドシルの内側壁から車内側に所定長さ離間し、
   車幅の中央部分に車体前後方向に配設されたセンタトンネル部と、
   前記センタトンネル部と前記クロスメンバとに接合された第２シート取付ブラケットと、
   前記センタトンネル部の下方側に当該センタトンネル部に交差して配設されたトンネルクロスメンバと
   を更に備え、
   前記スチフナーの前記トンネルクロスメンバ側の根元部は、前記第２シート取付ブラケットと、当該トンネルクロスメンバとの間に配設されている
   ことを特徴とする車体構造。
2. 前記第１シート取付ブラケット及び前記第２シート取付ブラケット間の前記クロスメンバの中央部分で、車体前後方向に延び、互いに対向状態に配設された一対のフロアメンバを備え、
   前記一対のフロアメンバの前記クロスメンバ側の端部は、当該クロスメンバの上面に結合されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の車体構造。
3. 前記一対のフロアメンバは、前記クロスメンバへの結合部分を含まない前記車体前後方向に延びる部分が前記フロアパネルの上面に結合されており、
   当該結合されたフロアメンバに沿って前記フロアパネルの下面に結合された下方フロアフレームを更に備える
   ことを特徴とする請求項２に記載の車体構造。
4. 前記トンネルクロスメンバの車幅方向車外側であって、前記フロアパネルの下方に配置された燃料タンクと、
   前記燃料タンクの車外側に配置されたガード部材と
   を更に備え、
   前記結合部は、前記ガード部材の車外側に配置されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の車体構造。

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