JP2010228482A - 車両の車体下部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】クロスメンバの座屈変形を抑制しつつ、圧縮入力と曲げ力とを効果的に吸収し、さらにセンタピラー下部の−の確保によりセンタピラー上部の侵入量抑制を図る車両の車体下部構造を提供する。
【解決手段】クロスメンバ３０のサイドシル側端部を、サイドシル６から所定間隔を隔てた位置に配設し、クロスメンバ３０のサイドシル側端部とサイドシル６の側面とを結合する結合部材３５を設け、結合部材３５がクロスメンバ３０より低強度に設定され、結合部材３５のクロスメンバ結合領域Ｃの強度が、結合部材３５のサイドシル結合領域Ｓの強度より高くなるように構成されたことを特徴とする。
【選択図】図９

Description

この発明は、フロアパネル上部のトンネル部と、センタピラーが結合されたサイドシルとの間に、車幅方向に延びるクロスメンバが設けられたような車両の車体下部構造に関する。

従来、センタピラーが結合されたサイドシルと、トンネル部との間を、車幅方向に延びるクロスメンバで完全に結合固定すると、側突荷重の入力時においてクロスメンバの強い耐力でサイドシルが支持されるので、センタピラー上部が大きく車室内に侵入するか、またはセンタピラーの上下方向中間部が座屈して、この座屈点よりも上方のセンタピラーが車室内に侵入するという問題点があった。
このような問題点を解決するために、特許文献１に開示されているように、センタピラーが結合されたサイドシルと、トンネル部との間を結合するクロスメンバにおいて、該クロスメンバの車幅方向外方側のサイドシルに近接する部分に、断面ハット形状のクロスメンバの稜線部に穴を開口形成し、クロスメンバのサイドシルに対する接続部分の断面耐力を、クロスメンバ本体の断面耐力よりも小さく設定したものが既に発明されている。

特許文献１に開示されたこの従来構造においては、側突荷重の入力初期においては、センタピラーおよびサイドシルを介してクロスメンバに荷重が入力されると、穴が形成されたクロスメンバが荷重を吸収しながら車幅方向に潰れて、衝撃エネルギの吸収を図ることができる。

その後、センタピラーが荷重を受けると、該センタピラーの上側が車室内に傾倒するように変位し、サイドシルには回転モーメントが作用するが、この回転モーメントによる曲げ力で、上記クロスメンバが座屈変形するので、荷重を受けることができなくなる問題点があった。

特開２００４−７４８３５号公報

そこで、この発明は、クロスメンバのサイドシル側端部を、該サイドシルから所定間隔を隔てた位置に配設すると共に、クロスメンバのサイドシル側端部とサイドシルの側面とを結合する結合部材を設け、この結合部材がクロスメンバより低強度に設定されると共に、該結合部材のクロスメンバ結合領域の強度が、該結合部材のサイドシル結合領域の強度より高くなるように構成することで、センタピラーを介して入力される側突荷重を、入力初期においてはサイドシルとクロスメンバとの間の結合部材における強度が低いサイドシル結合領域で荷重を受け、その後、サイドシルからの曲げモーメントに対して結合部材における強度が高いクロスメンバ結合領域で荷重を受けるようにし、クロスメンバはそれらの入力に耐えられる強度と成して、クロスメンバの座屈変形を抑制しつつ、軸方向（車幅方向）の圧縮入力と、曲げモーメントによる曲げ入力とを効果的に吸収することができ、さらにセンタピラー下部の変形代の確保によりセンタピラー上部の侵入量抑制を図ることができる車両の車体下部構造の提供を目的とする。

この発明による車両の車体下部構造は、フロアパネル上部のトンネル部と、センタピラーが結合されたサイドシルとの間に、車幅方向に延びるクロスメンバが設けられた車両の車体下部構造であって、上記クロスメンバのサイドシル側端部を、該サイドシルから所定間隔を隔てた位置に配設すると共に、上記クロスメンバのサイドシル側端部と上記サイドシルの側面とを結合する結合部材を設け、該結合部材が上記クロスメンバより低強度に設定されると共に、該結合部材のクロスメンバ結合領域の強度が、該結合部材のサイドシル結合領域の強度より高くなるように構成されたものである。
上記構成によれば、センタピラーおよびサイドシルを介して入力される側突荷重を、その入力初期においては、サイドシルとクロスメンバとの間の結合部材における強度が低いサイドシル結合領域で荷重を受け、このサイドシル結合領域が荷重を吸収しながら軸方向（車幅方向）に潰れて、衝撃エネルギを吸収する。

その後、サイドシルからの曲げモーメントに対しては、結合部材における強度が高いクロスメンバ結合領域で荷重を受け、このクロスメンバ結合領域が曲げ入力を吸収しながら潰れ、荷重を可及的クロスメンバに伝えないようにする。
また、上記クロスメンバは結合部材より高強度に設定されているので、該クロスメンバは上記各入力に耐えられる強度を有しており、このクロスメンバの座屈変形を抑制しつつ、上記結合部材にて、軸方向（車幅方向）の圧縮入力と、曲げモーメントによる曲げ入力とを効果的に吸収することができる。
また、該結合部材が軸方向（車幅方向）に潰れることにより、センタピラー下部が車幅方向内方へ所定量移動し得る変形代を確保することができ、この変形代の確保によりセンタピラー上部の車室内への侵入量抑制を図ることができる。

この発明の一実施態様においては、上記結合部材が乗員用シートを支持するシート取付けブラケットにて構成されたものである。
上記構成によれば、シートを支持するシート取付けブラケットを利用して、クロスメンバの座屈変形を抑制しつつ、軸方向（車幅方向）の圧縮入力と、曲げモーメントによる曲げ入力とを効果的に吸収することができるうえ、センタピラー下部の変形代の確保によりセンタピラー上部の車室内への侵入量抑制を図ることができる。

この発明の一実施態様においては、上記クロスメンバの車幅方向外側部が、該クロスメンバの車幅方向内側部に対して高強度に形成されたものである。
上述のクロスメンバの車幅方向外側部と、クロスメンバの車幅方向内側部とは、テーラードブランクにより一体に形成してもよく、また、それぞれ別々の部材にて形成してもよい。
上記構成によれば、強度が必要なクロスメンバの車幅方向外側部のみを高強度に構成することができるので、重量増加やコストアップを抑制することができる。

この発明の一実施態様においては、上記クロスメンバの車幅方向外側部と、該クロスメンバの車幅方向内側部とが別部材にて構成され、上記外側部を上記内側部に対して上側にして接合固定したものである。
上記構成によれば、側突時におけるサイドシルからの曲げモーメントに対して、上側に位置するクロスメンバの車幅方向外側部から下側に位置するクロスメンバの車幅方向内側部に効果的に荷重を伝達することができる。

この発明の一実施態様においては、上記クロスメンバの上部には車幅方向に延びる補強部が一体形成されたものである。
上述の補強部はビードに設定してもよい。
上記構成によれば、サイドシルからの曲げモーメントに対するクロスメンバの耐力向上を図ることができる。

この発明の一実施態様においては、上記クロスメンバの車幅方向外側部と、該クロスメンバの車幅方向内側部との境界部を、上記トンネル部とサイドシルとの間においてフロアパネル下部に車両前後方向に延びるように設けられたフレーム部材と対応する上側位置、または該上側位置よりもトンネル部側に配設したものである。
上述のフレーム部材は、フロアフレームに設定してもよい。
上記構成によれば、側突時においてサイドシルからの荷重を、高強度のクロスメンバの車幅方向外側部を介して、フロアパネル下部のフレーム部材で支えることができる。

この発明の一実施態様においては、上記結合部材のサイドシル結合領域の下端と、上記フロアパネル上部との間には、側突荷重入力時に該サイドシル結合領域を圧縮変形すべく空間部が設けられたものである。
上記構成によれば、上述の空間部を設けたことにより、側突荷重の入力初期に上記結合部材のサイドシル結合領域を確実に圧縮変形させて、上記センタピラー下部の変形代をより一層確実に確保することができる。

この発明によれば、クロスメンバのサイドシル側端部を、該サイドシルから所定間隔を隔てた位置に配設すると共に、クロスメンバのサイドシル側端部とサイドシルの側面とを結合する結合部材を設け、この結合部材がクロスメンバより低強度に設定されると共に、該結合部材のクロスメンバ結合領域の強度が、該結合部材のサイドシル結合領域の強度より高くなるように構成したので、センタピラーを介して入力される側突荷重を、入力初期においてはサイドシルとクロスメンバとの間の結合部材における強度が低いサイドシル結合領域で荷重を受け、その後、サイドシルからの曲げモーメントに対して結合部材における強度が高いクロスメンバ結合領域で荷重を受けるようにし、クロスメンバはそれらの入力に耐えられる強度と成して、クロスメンバの座屈変形を抑制しつつ、軸方向（車幅方向）の圧縮入力と、曲げモーメントによる曲げ入力とを効果的に吸収することができ、さらにセンタピラー下部の変形代の確保によりセンタピラー上部の車室内への侵入量抑制を図ることができる効果がある。

本発明の車両の車体下部構造を備えた車体構造を示す概略斜視図 車両の車体下部構造を示す斜視図 図２のＡ−Ａ線矢視断面図 クロスメンバとナットプレートとの相互関連構造を示す断面図 クロスメンバとナットプレートの分解斜視図 図３の要部拡大図 図２の要部拡大斜視図 図２のＢ−Ｂ線矢視断面図 図７の要部拡大正面図 結合部材、クロスメンバ車幅方向外側部、クロスメンバ車幅方向内側部の分解斜視図 ナットプレートの斜視図 車両の車体下部構造の他の実施例を示す断面図

クロスメンバの座屈変形を抑制しつつ、軸方向（車幅方向）の圧縮入力と、曲げモーメントによる曲げ入力とを効果的に吸収し、さらにセンタピラー下部の変形代確保によりセンタピラー上部の車室内への侵入量抑制を図るという目的を、フロアパネル上部のトンネル部と、センタピラーが結合されたサイドシルとの間に、車幅方向に延びるクロスメンバが設けられた車両の車体下部構造において、上記クロスメンバのサイドシル側端部を、該サイドシルから所定間隔を隔てた位置に配設すると共に、上記クロスメンバのサイドシル側端部と上記サイドシルの側面とを結合する結合部材を設け、該結合部材が上記クロスメンバより低強度に設定されると共に、該結合部材のクロスメンバ結合領域の強度が、該結合部材のサイドシル結合領域の強度より高くなるように構成するという構造にて実現した。

この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面は車両の車体下部構造を示し、図１において、車室の底面を形成するフロアパネル１を設け、このフロアパネル１の車幅方向中央には、車室内へ突出して車両の前後方向へ延びるトンネル部２（いわゆるフロアトンネル）を一体または一体的に形成している。このトンネル部２は車体剛性の中心となるものである。

上述のフロアパネル１の後部にはリヤシートパン３を連設すると共に、このリヤシートパン３のさらに後方には、荷室底面を形成するリヤフロア４を一体的に連設形成し、該リヤフロア４の後部車幅方向中間には下方に凹設されたスペアタイヤパン５を一体形成している。

また、上述のフロアパネル１の車幅方向両サイド（但し、図面では右側のみを示す）には、車両の前後方向に延びる車体剛性部材としてのサイドシル６を設けている。
このサイドシル６は、図２、図３に示すように、サイドシルインナ７と、サイドシルレインフォースメント８と、サイドシルアウタ９とを接合固定して、車両の前後方向に延びるサイドシル閉断面１０を備えた強度部材である。

上述のサイドシル６の前部から上方に延びるヒンジピラー１１と、サイドシル６の前後方向中間部から上方に延びるセンタピラー１２とを設けている。これらの各ピラー１１，１２は図示しないフロントドアおよびリヤドアを開閉可能に支持する車体強度部材である。
ヒンジピラー１１は、ヒンジピラーアウタとヒンジピラーインナとを備えて、上下方向に延びるヒンジピラー閉断面をもった車体剛性部材であって、このヒンジピラー１１はルーフサイドレール１３とサイドシル６との間に立設固定されており、必要に応じて上記ヒンジピラーアウタとヒンジピラーインナとの間には、ヒンジピラーレインフォースメントが設けられる。

また、センタピラー１２は、センタピラーアウタと、センタピラーレインフォースメントと、センタピラーインナとを備えて、上下方向に延びるセンタピラー閉断面をもった車体剛性部材であって、このセンタピラー１２はルーフサイドレール１３とサイドシル６との間に立設固定されている。
ここで、上述のヒンジピラー１１と、サイドシル６と、センタピラー１２と、ルーフサイドレール１３とで囲繞された空間部を、前席乗員の乗降口１４（ドア開口部）に設定すると共に、センタピラー１２と、サイドシル６と、クオータピラー１５と、ルーフサイドレール１３とで囲繞された空間部を、後席乗員の乗降口１６（ドア開口部）に設定している。

また、左右一対のサイドシル６，６と車両の前後方向に略連続するように、リヤシートパン３およびリヤフロア４の車幅方向両サイド部には、左右一対のリヤサイドフレーム１７を設けている。

ところで、上述の前席乗員の乗降口１４と対応して、フロアパネル１上部のトンネル部２と、サイドシル６との間には、車幅方向に延びるクロスメンバ２０（いわゆるＮｏ．２クロスメンバ）を設けている。
また、このクロスメンバ２０と前後方向に離間するように上述のセンタピラー１２と対応して、フロアパネル１上部のトンネル部２と、サイドシル６との間には、車幅方向に延びるクロスメンバ３０（いわゆるＮｏ．２．５クロスメンバ）を設けている。

さらに、フロアパネル１の後部とリヤシートパン３の前部との間には、車幅方向に延びるリヤクロスメンバ４０（いわゆるＮｏ．３クロスメンバ）を設けると共に、リヤシートパン３の後部とリヤフロア４の前部との間には、車幅方向に延びるリヤクロスメンバ５０（いわゆるＮｏ．４クロスメンバ）を設けている。
上述の各クロスメンバ２０，３０および各リヤクロスメンバ４０，５０は、車体剛性部材であって、これらの各クロスメンバ２０，３０，４０，５０により車体下部の剛性向上を図るように構成している。

一方、図２、図３に示すように、フロアパネル１の下部にはフロアフレーム１８を接合固定して、フロアパネル１の下面と該フロアフレーム１８との間には、車両の前後方向に延びる閉断面１９を形成している。
この実施例では、上述のフロアフレーム１８は、その前部がサイドシルインナ７とトンネル部２の縦壁部との車幅方向中間に位置し、該フロアフレーム１８が後方にいくに従って車幅方向外方に位置するように、平面視スラント状に配設されている。

上述のクロスメンバ２０は、図２〜図５に示すように、上片２０ａと、前片２０ｂと、該前片２０ｂの下端から前方に折曲げ形成された接合フランジ片２０ｃと、後片２０ｄ（図４参照）と、該後片２０ｄの下端から後方に折曲げ形成された接合フランジ片２０ｅとでクロスメンバ２０の本体部２０Ａを形成すると共に、該本体部２０Ａの車幅方向外端部には、サイドシルインナ７に接合固定する接合フランジ片２０ｆ，２０ｇ，２０ｈを設け、さらに、上記本体部２０Ａの車幅方向内端部には、トンネル部２の縦壁に接合固定する接合フランジ片２０ｉ，２０ｊ，２０ｋを設けている。

ここで、該クロスメンバ２０は上述の各片２０ａ〜２０ｋを一体形成したもので、クロスメンバ２０の本体部２０Ａは断面ハット形状に構成され、その下部の接合フランジ片２０ｃ，２０ｅはフロアパネル１の上面に接合固定されており、該フロアパネル１とクロスメンバ２０との間には、車幅方向に延びる閉断面２１（図４参照）が形成されている。

また、該クロスメンバ２０の本体部２０Ａの車幅方向内側には、該クロスメンバ２０の座屈を防止するための補強部としてのビード２２が形成されている。このビード２２は図２、図４に示すようにクロスメンバ２０の上片２０ａから下方に窪んで車幅方向に延びる補強部であるが、この下方に凸のビード２２に代えて、上方に凸のビードを設けてもよいことは勿論である。

しかも、図３、図４、図６に示すように、上述のクロスメンバ２０の車幅方向外側のサイドシル６との結合端部近傍には、側突時の衝撃を緩和する衝撃吸収部としての切欠部２３を設けている。
この切欠部２３は、図５、図６に示すように、クロスメンバ２０におけるサイドシルインナ７との結合端部近傍において車幅方向内側に切欠かれた脆弱部であって、さらに詳しくは、クロスメンバ２０の上片２０ａと前片２０ｂとの間の前側の稜線Ｘと、上片２０ａと後片２０ｄとの間の後側の稜線Ｙとを、サイドシルインナ７との結合端部近傍において車幅方向内側に切欠いて構成したものである。
このように、強度が高い稜線Ｘ，Ｙ部分を切欠いて切欠部２３を前後に設けることで、適切な衝撃吸収部となすことができる。

さらに、図３、図４に示すように、上述のクロスメンバ２０の本体部２０Ａの車幅方向外側近傍には、補強部材としてのナットプレート２４を配設し、図３、図６に示すように、該ナットプレート２４の車幅方向外側端部２４ａを上述の切欠部２３に対して車幅方向にオーバラップして設けている。
ここで、補強部材としてのナットプレート２４の車幅方向外側端部２４ａは、図６に拡大図で示すように、サイドシルインナ７に対して車幅方向内側に離間して設けられている。

また、上述のナットプレート２４は、図５にその斜視図を示すように、クロスメンバ２０の上片２０ａ下面にスポット溶接される接合部２４ｃ，２４ｄと、これら接合部２４ｃ，２４ｄに対して凹設された略水平な上片部２４ｅと、前片部２４ｆと、後片部２４ｇとを一体形成したもので、ナットプレート２４の前片部２４ｆは閉断面２１内においてクロスメンバ２０の前片２０ｂに接合固定され、ナットプレート２４の後片部２４ｇは閉断面２１内においてクロスメンバ２０の後片２０ｄに接合固定される。

さらに、上述のナットプレート２４の上片部２４ｅには、図４、図５に示すように開口部２４ｈ，２４ｉを形成する一方、下面にナット２５を溶接固定したナット支持部材２６を設け、このナット支持部材２６には逆Ｌ字状の係止片２６ａを一体形成している。

そして、上述のナット２５をナットプレート２４の開口部２４ｈ内に配置すると共に、係止片２６ａをナットプレート２４の開口部２４ｉ内に係入することで、シート取付け時において製作誤差を吸収すべく、ナット支持部材２６がナット２５を備えた状態で前後左右方向に微動調整できるように構成している。
上述のナットプレート２４は、図示しない乗員用シート（フロントシート）を上述のクロスメンバ２０に固定するためのシート取付部材であり、また該ナットプレート２４はクロスメンバ２０とフロアパネル１との間の閉断面２１（図４参照）内に、そのデッドスペースを利用して、設けられて乗員用シート固定用のナット２５を保持するためのプレートである。

ここで、上述のナットプレート２４におけるナット２５と上下方向に対向するクロスメンバ２０の上片２０ａには、ボルト挿通孔２７が形成されている。
しかも、補強部材およびシート取付部材としてのナットプレート２４の強度は、上述のクロスメンバ２０の本体部２０Ａの強度よりも弱く設定されている。

この実施例では、クロスメンバ２０をハイテン鋼（高張力鋼板）で形成する一方、ナットプレート２４を一般的な鋼板にて形成することで、ナットプレート２４の強度がクロスメンバ２０の強度に対して弱くなるように構成しているが、この材料の差異により強度を弱くする構成に代え、クロスメンバ２０の板厚をナットプレート２４の板厚に対して厚く設定し、両者２０，２４を同一材料で構成しつつ、ナットプレート２４の強度を相対的に弱くする構成を採用してもよい。

さらに、図４に示すように、ナットプレート２４の車幅方向内側端部２４ｂが、クロスメンバ２０のビード２２に対して車幅方向に距離Ｌ１だけオーバラップして設けられており、このオーバラップ構造により、クロスメンバ２０の本体部２０Ａが座屈することを抑制するように構成している。

図７は、フロアパネル１上部のトンネル部２と、センタピラー１２が結合されたサイドシル６との間において車幅方向に延びるクロスメンバ３０（いわゆるＮｏ．２．５クロスメンバ）と、その周辺構造を示す図２の要部拡大斜視図であって、このクロスメンバ３０は、クロスメンバの車幅方向外側部としての第一クロスメンバ３１と、クロスメンバの車幅方向内側部としての第２クロスメンバ３２とを備えている。

この実施例では、第１クロスメンバ３１が第２クロスメンバ３２に対して高強度に形成されている。
ここで、第１クロスメンバ３１を第２クロスメンバ３２に対して高強度に形成する具体的構成としては、第１クロスメンバ３１の板厚を、第２クロスメンバ３２の板厚に対して厚く設定してもよく、第１クロスメンバ３１をハイテン鋼（高張力鋼板）で形成する一方、第２クロスメンバ３２を一般的な鋼板で形成する構造を採用してもよい。

また、この実施例では、図７に示すように、第１クロスメンバ３１と、第２クロスメンバ３２とがそれぞれ別々の部材にて構成され、第１クロスメンバ３１を第２クロスメンバ３２に対して上側にして接合固定すると共に、図７、図８、図９に示すように、第１クロスメンバ３１と第２クロスメンバ３２との境界部Ｚを、上述のフレーム部材としてフロアフレーム１８と対応する上側位置、または該上側位置よりもトンネル部２側に配設している。

さらに、図８の要部を図９に拡大して示すように、上記境界部Ｚより車幅方向外側部分において、上述の第１および第２の各クロスメンバ３１，３２が所定長さＬ２にてオーバラップするように接合固定しており、このオーバラップ部が、上述のフロアフレーム１８と対応する上側位置に配設されたものである。

また、第１クロスメンバ３１および第２クロスメンバ３２の分解斜視図を図１０に示すように、第１クロスメンバ３１は、上片部３１ａと、前片部３１ｂと、後片部３１ｃと、前後の各片部３１ｂ，３１ｃから前後方向に折曲げ形成された接合フランジ部３１ｄ，３１ｅとを一体形成した車体剛性部材であって、上述の上片部３１ａの中間には車幅方向に延びる下向き凸形の補強部としてのビード３３が、その長手方向全長にわたって一体形成されている。

同様に、第２クロスメンバ３２は、上片部３２ａと、前片部３２ｂと、後片部３２ｃと、前後の各片部３２ｂ，３２ｃから前後方向に折曲げ形成された接合フランジ部３２ｄ，３２ｅとを一体形成した車体剛性部材であって、上述の上片部３２ａの中間には車幅方向に延びる下向き凸形の補強部としてのビード３４が、その長手方向全長にわたって一体形成されている。

そして、上述の各接合フランジ部３１ｄ，３１ｅ，３２ｄ，３２ｅをフロアパネル１上面にスポット溶接することで、該フロアパネル１と第１クロスメンバ３１との間、並びに、フロアパネル１と第２クロスメンバ３２との間には、車幅方向に連続する閉断面が形成されている。
しかも、図７に示すように、上述の第１および第２の各クロスメンバ３１，３２から成るクロスメンバ３０のサイドシル６側端部は、該サイドシル６のサイドシルインナ７から所定間隔を隔てた位置に配設されている。

同様に、クロスメンバ３０のトンネル部２側端部も、該トンネル部２の縦壁部から所定間隔を隔てた位置に配設されている。
そして、第１クロスメンバ３１のサイドシル側端部と、サイドシル６におけるサイドシルインナ７の側面とを結合する結合部材３５を設けると共に、第２クロスメンバ３２のトンネル部側端部と、トンネル部２における縦壁部とを結合する結合部材３６を設けている。
これらの各結合部材３５，３６は、乗員用シートとしてのフロントシート（図示せず）を支持するシート取付けブラケットにて構成されている。

図１０に上述の結合部材３５の分解斜視図を示すように、該結合部材３５は、上片部３５ａと、この上片部３５ａの前端から下方に折曲げ形成された前片部３５ｂと、上片部３５ａの後端から下方に折曲げ形成された後片部３５ｃと、上片部３５ａの車幅方向内端から下方に折曲げ形成された内片部３５ｄと、この内片部３５ｄの下端から水平方向に折曲げ形成された接合フランジ部３５ｅと、内片部３５ｄの前端および後端から車幅方向外方に向けて折曲げ形成された接合フランジ部３５ｆ，３５ｇと、上述の上片部３５ａ，前片部３５ｂおよび後片部３５ｃのそれぞれの車幅方向外端から折曲げ形成された接合フランジ部３５ｈ，３５ｉ，３５ｊと、を一体形成したものである。
そして、接合フランジ部３５ｆを前片部３５ｂの内面に予めスポット溶接にて接合固定すると共に、接合フランジ部３５ｇを後片部３５ｃの内面に予めスポット溶接にて接合固定している。

図７に示すように、結合部材３５の接合フランジ部３５ｅは、第１クロスメンバ３１の上片部３１ａに接合固定され、結合部材３５の前片部３５ｂおよび後片部３５ｃは、第１クロスメンバ３１の前片部３１ｂおよび後片部３１ｃにそれぞれ接合固定され、結合部材３５の各接合フランジ部３５ｈ，３５ｉ，３５ｊは、フロアパネル１の上方への折返し部を介して、または直接、サイドシルインナ７の車室側の面に接合固定されている。
また、上述の結合部材３５はクロスメンバ３０よりも低強度に設定されると共に、該結合部材３５のクロスメンバ結合領域Ｃの強度は、該結合部材３５のサイドシル結合領域Ｓの強度よりも高くなるように構成されている。

すなわち、クロスメンバ結合領域Ｃは、上片部３５ａ，前片部３５ｂ，後片部３５ｃ、内片部３５ｄで四面が囲繞されたボックス形成に構成されており、サイドシル結合領域Ｓは、上片部３５ａ、前片部３５ｂ、後片部３５ｃで三方が囲まれた開放形状に構成されており、クロスメンバ結合領域Ｃの強度が、サイドシル結合領域Ｓの強度よりも高くなるように構成されたものである。
さらに、図９に正面図で示すように、上述の結合部材３５のサイドシル結合領域Ｓの下端と、フロアパネル１上部との間には、側突荷重入力時に該サイドシル結合領域Ｓを圧縮変形すべく空間部３７が設けられている。

加えて、図８、図９に示すように、シート取付けブラケットにて構成された結合部材３５の内部には、ナットプレート３８を取付けている。
このナットプレート３８は、図１１に斜視図で示すように、略水平な上片部３８ａと、この上片部３８ａの前後両端から下方に向けて折曲げ形成された前後の取付け片３８ｂ，３８ｃと、上片部３８ａに開口形成された２つの開口部３８ｄ，３８ｅとを備えている。

また、下部にナットＮが予め溶接固定されたナット支持部材３９を設け、このナット支持部材３９には係止片３９ａが下方に向けて一体に折曲げ形成されている。
そして、ナット支持部材３９下面のナットＮを、ナットプレート３８の開口部３８ｄに遊嵌すると共に、係止片３９ａを他の開口部３８ｅに挿入し、シート取付け時において製作誤差を吸収すべく、ナット支持部材３９がナットＮを備えた状態で前後左右方向に微動調整できるように構成している。

ここで、上述のナットプレート３８の前後の取付け片３８ｂ，３８ｃは、結合部材３５の前片部３５ｂおよび後片部３５ｃに溶接固定されている。一方、該結合部材３５の上片部３５ａにはシート取付け用のボルト（図示せず）を挿通するボルト挿通孔３５ｋが形成されている。

図７に示すように、第２クロスメンバ３２とトンネル部２とを結合する結合部材３６は、上記結合部材３５と略左右対称構造に形成されている。

ところで、図８に示すように、上述のセンタピラー１２は、センタピラーインナ４１と、センタピラーレインフォースメント４２と、センタピラーアウタ４３とを接合固定して、車両の上下方向に延びるセンタピラー閉断面４４を備えた車体剛性部材であって、上述のセンタピラーインナ４１の下部は、サイドシル６のサイドシルインナ７とサイドシルレインフォースメント８との間のサイドシル閉断面１０内を通って、これら両者７，８の下部接合部間まで下方に延長されている。
また、センタピラーアウタ４３の下部は、サイドシルアウタ９と一体または一体的に形成されている。

さらに、上述のサイドシルインナ７とサイドシルレインフォースメント８との上部接合部間には、リトラクタ（図示せず）を支持するためのリトラクタ支持ブラケット４５が取付けられている。
なお、図中、矢印Ｆは車両前方を示し、矢印ＯＵＴは車両外方を示し、矢印ＵＰは車両上方を示す。

このように構成した車両の車体下部構造の作用について説明する。
図８に示すように、第１クロスメンバ３１のサイドシル側の端部と、サイドシルインナ７とは直接接続されておらず、第１クロスメンバ３１のサイドシル側の端部は、サイドシルインナ７から所定間隔を隔てた位置に配設されており、第１クロスメンバ３１とサイドシルインナ７との間は、結合部材３５で結合され、また、この結合部材３５の強度はクロスメンバ３０および第１クロスメンバ３１よりも低強度に設定され、かつ、該結合部材３５のクロスメンバ結合領域Ｃの強度がそのサイドシル結合領域Ｓの強度よりも高く設定されているので、次のような作用を奏する。

すなわち、車両の側突時において、センタピラー１２およびサイドシル６を介して入力される側突荷重は、その入力初期においては、相対的に低強度の結合部材３５のサイドシル結合領域Ｓが潰れることで、その衝撃エネルギを吸収するので、センタピラー１２下部がその潰れ量に対応して車幅方向内方へ所定量移動し得る変形代を確保することができる。

また、その後においては、センタピラー１２の上側が車室内に傾倒するように変位することで、サイドシル６には曲げモーメントが作用するが、この曲げモーメントは結合部材３５の相対的に高強度のクロスメンバ結合領域Ｃで荷重を受け、このクロスメンバ結合領域Ｃが曲げ入力を吸収しながら潰れるので、その荷重を可及的クロスメンバ３０に伝えないようにすることができる。

さらに、上述のクロスメンバ３０、特に、第１クロスメンバ３１は結合部材３５に対して高強度に設定されており、該第１クロスメンバ３１は曲げモーメントに起因する曲げ入力に耐え得る強度を備えているので、このクロスメンバ３０が座屈変形するのを抑制しながら、上述の結合部材３５により軸方向（車幅方向）の圧縮入力と、曲げモーメントによる曲げ入力とを効果的に吸収することができる。

このように、図１〜図１１で示した実施例の車両の車体下部構造は、フロアパネル１上部のトンネル部２と、センタピラー１２が結合されたサイドシル６との間に、車幅方向に延びるクロスメンバ３０が設けられた車両の車体下部構造であって、上記クロスメンバ３０のサイドシル６側端部を、該サイドシル６から所定間隔を隔てた位置に配設すると共に、上記クロスメンバ３０のサイドシル６側端部と上記サイドシル６の側面とを結合する結合部材３５を設け、該結合部材３５が上記クロスメンバ３０より低強度に設定されると共に、該結合部材３５のクロスメンバ結合領域Ｃの強度が、該結合部材３５のサイドシル結合領域Ｓの強度より高くなるように構成されたものである（図１、図８参照）。

この構成によれば、センタピラー１２およびサイドシル６を介して入力される側突荷重を、その入力初期においては、サイドシル６とクロスメンバ３０との間の結合部材３５における強度が低いサイドシル結合領域Ｓで荷重を受け、このサイドシル結合領域Ｓが荷重を吸収しながら軸方向（車幅方向）に潰れて、衝撃エネルギを吸収する。

その後、サイドシル６からの曲げモーメントに対しては、結合部材３５における強度が高いクロスメンバ結合領域Ｃで荷重を受け、このクロスメンバ結合領域Ｃが曲げ入力を吸収しながら潰れ、荷重を可及的クロスメンバ３０に伝えないようにする。
また、上記クロスメンバ３０は結合部材３５より高強度に設定されているので、該クロスメンバ３０は上記各入力に耐えられる強度を有しており、このクロスメンバ３０の座屈変形を抑制しつつ、上記結合部材３５にて、軸方向（車幅方向）の圧縮入力と、曲げモーメントによる曲げ入力とを効果的に吸収することができる。

また、該結合部材３５が軸方向（車幅方向）に潰れることにより、センタピラー１２下部が車幅方向内方へ所定量移動し得る変形代を確保することができ、この変形代の確保によりセンタピラー１２上部の車室内への侵入量抑制を図ることができる。
さらに、上記結合部材３５が乗員用シートを支持するシート取付けブラケットにて構成されたものである（図７〜図９参照）。
この構成によれば、シートを支持するシート取付けブラケットを利用して、クロスメンバ３０の座屈変形を抑制しつつ、軸方向（車幅方向）の圧縮入力と、曲げモーメントによる曲げ入力とを効果的に吸収することができるうえ、センタピラー１２下部の変形代の確保によりセンタピラー１２上部の車室内への侵入量抑制を図ることができる。

加えて、上記クロスメンバ３０の車幅方向外側部（第１クロスメンバ３１参照）が、該クロスメンバ３０の車幅方向内側部（第２クロスメンバ３２参照）に対して高強度に形成されたものである（図７〜図９参照）。
この構成によれば、強度が必要なクロスメンバ３０の車幅方向外側部（実施例の第１クロスメンバ３１参照）のみを高強度に構成することができるので、重量増加やコストアップを抑制することができる。

また、上記クロスメンバの車幅方向外側部（第１クロスメンバ３１参照）と、該クロスメンバの車幅方向内側部（第２クロスメンバ３２参照）とが別部材にて構成され、上記外側部（第１クロスメンバ３１参照）を上記内側部（第２クロスメンバ３２参照）に対して上側にして接合固定したものである（図７、図１０参照）。
この構成によれば、側突時におけるサイドシル６からの曲げモーメントに対して、上側に位置するクロスメンバの車幅方向外側部（第１クロスメンバ３１参照）から下側に位置するクロスメンバの車幅方向内側部（第２クロスメンバ３２参照）に効果的に荷重を伝達することができる。

さらに、上記クロスメンバ３０の上部には車幅方向に延びる補強部（ビード３３，３４参照）が一体形成されたものである（図７、図１０参照）。
上記構成によれば、部品点数の増加を招くことなく、サイドシル６からの曲げモーメントに対するクロスメンバ３０の耐力向上を図ることができる。

そのうえ、上記クロスメンバの車幅方向外側部（第１クロスメンバ３１参照）と、該クロスメンバの車幅方向内側部（第２クロスメンバ３２参照）との境界部Ｚを、上記トンネル部２とサイドシル６との間においてフロアパネル１下部に車両前後方向に延びるように設けられたフレーム部材（フロアフレーム１８参照）と対応する上側位置、または該上側位置よりもトンネル部２側に配設したものである（図８、図９参照）。
この構成によれば、側突時においてサイドシル６からの荷重を、高強度のクロスメンバの車幅方向外側部（第１クロスメンバ３１参照）を介して、フロアパネル１下部のフレーム部材（フロアフレーム１８参照）で支えることができる。

さらに、上記結合部材３５のサイドシル結合領域Ｓの下端と、上記フロアパネル１上部との間には、側突荷重入力時に該サイドシル結合領域Ｓを圧縮変形すべく空間部３７が設けられたものである（図９参照）。
この構成によれば、上述の空間部３７を設けたことにより、側突荷重の入力初期に上記結合部材３５のサイドシル結合領域Ｓをより一層確実に圧縮変形させて、上記センタピラー１２下部の変形代をより一層確実に確保することができる。

図１２は車両の車体下部構造の他の実施例を示す正面図である。
図１〜図１１で示した先の実施例においては、第１クロスメンバ３１と第２クロスメンバ３２とを別部材により形成したが、図１２に示すこの実施例においては、テーラードブランクにより第１クロスメンバ３１と第２クロスメンバ３２とを実質的に一体形成したものである。

すなわち、相対的に板厚が厚い部材により、クロスメンバの車幅方向外側部としての第１クロスメンバ３１となる素材を設けると共に、相対的に板厚が薄い部材により、クロスメンバの車幅方向内側部としての第２クロスメンバ３２となる素材を設け、これら両素材を予め接合固定して一体化した板材をプレス加工によって断面ハット形状に加工して、第１および第２の各クロスメンバ３１，３２を構成したものである。
このように、クロスメンバ３０を、テーラードブランクにより構成しても、第１クロスメンバ３１を第２クロスメンバ３２に対して高強度に形成することができる。

図１２に示すこの実施例においても、その他の構成、作用、効果については、先の実施例と同様であるから、図１２において前図と同一の部分には、同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。

この発明の構成と、上述の実施例との対応において、
この発明のクロスメンバの車幅方向外側部は、実施例の第１クロスメンバ３１に対応し、
以下同様に、
クロスメンバの車幅方向内側部は、第２クロスメンバ３２に対応し、
補強部は、ビード３３，３４に対応し、
フレーム部材は、フロアフレーム１８に対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。

１…フロアパネル
２…トンネル部
６…サイドシル
１２…センタピラー
１８…フロアフレーム（フレーム部材）
３０…クロスメンバ
３１…第１クロスメンバ（クロスメンバの車幅方向外側部）
３２…第２クロスメンバ（クロスメンバの車幅方向内側部）
３３，３４…ビード（補強部）
３５…結合部材
３７…空間部
Ｃ…クロスメンバ結合領域
Ｓ…サイドシル結合領域
Ｚ…境界部

Claims (7)

1. フロアパネル上部のトンネル部と、センタピラーが結合されたサイドシルとの間に、車幅方向に延びるクロスメンバが設けられた車両の車体下部構造であって、
   上記クロスメンバのサイドシル側端部を、該サイドシルから所定間隔を隔てた位置に配設すると共に、
   上記クロスメンバのサイドシル側端部と上記サイドシルの側面とを結合する結合部材を設け、
   該結合部材が上記クロスメンバより低強度に設定されると共に、
   該結合部材のクロスメンバ結合領域の強度が、該結合部材のサイドシル結合領域の強度より高くなるように構成された
   車両の車体下部構造。
2. 上記結合部材が乗員用シートを支持するシート取付けブラケットにて構成された
   請求項１記載の車両の車体下部構造。
3. 上記クロスメンバの車幅方向外側部が、該クロスメンバの車幅方向内側部に対して高強度に形成された
   請求項１または２記載の車両の車体下部構造。
4. 上記クロスメンバの車幅方向外側部と、該クロスメンバの車幅方向内側部とが別部材にて構成され、
   上記外側部を上記内側部に対して上側にして接合固定した
   請求項３記載の車両の車体下部構造。
5. 上記クロスメンバの上部には車幅方向に延びる補強部が一体形成された
   請求項１〜４の何れか１に記載の車両の車体下部構造。
6. 上記クロスメンバの車幅方向外側部と、該クロスメンバの車幅方向内側部との境界部を、
   上記トンネル部とサイドシルとの間においてフロアパネル下部に車両前後方向に延びるように設けられたフレーム部材と対応する上側位置、または該上側位置よりもトンネル部側に配設した
   請求項３〜５の何れか１に記載の車両の車体下部構造。
7. 上記結合部材のサイドシル結合領域の下端と、上記フロアパネル上部との間には、側突荷重入力時に該サイドシル結合領域を圧縮変形すべく空間部が設けられた
   請求項１〜６の何れか１に記載の車両の車体下部構造。

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