特表 2024-534434 車両クロスメンバ及びフロアアセンブリ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-09-20

(54)【発明の名称】車両クロスメンバ及びフロアアセンブリ

(51)【国際特許分類】

   B62D 25/20 20060101AFI20240912BHJP

【ＦＩ】

B62D25/20 G

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024516868

(86)(22)【出願日】2022-09-16

(85)【翻訳文提出日】2024-04-12

(86)【国際出願番号】 US2022076572

(87)【国際公開番号】W WO2023044429

(87)【国際公開日】2023-03-23

(31)【優先権主張番号】63/245,363

(32)【優先日】2021-09-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】591187162

【氏名又は名称】シェイプ・コープ

【氏名又は名称原語表記】ＳＨＡＰＥ ＣＯＲＰ．

【住所又は居所原語表記】１９００ Ｈａｙｅｓ Ｓｔ．， Ｇｒａｎｄ Ｈａｖｅｎ， Ｍｉｃｈｉｇａｎ ４９４１７， Ｕ．Ｓ．Ａ．

(74)【代理人】

【識別番号】100110423

【弁理士】

【氏名又は名称】曾我 道治

(74)【代理人】

【識別番号】100111648

【弁理士】

【氏名又は名称】梶並 順

(74)【代理人】

【識別番号】100221729

【弁理士】

【氏名又は名称】中尾 圭介

(72)【発明者】

【氏名】ホンダ、トモヒサ

(72)【発明者】

【氏名】藤川 且豊

(72)【発明者】

【氏名】カイパーズ、マシュー

【テーマコード（参考）】

3D203

【Ｆターム（参考）】

3D203AA31

3D203AA33

3D203BB06

3D203BB12

3D203BB22

3D203CA02

3D203CA25

3D203CA28

3D203CA53

3D203CA57

3D203CB03

3D203DB05

(57)【要約】

金属板を有するフロアパネルと、フロアパネルの側部に沿って長手方向に配置された一対のロッカー部材とを含む車両用フロアアセンブリ。クロスメンバが、ロッカー部材間にまたがり、管状ビームの長さに沿って連続的に延びる断面形状を有する管状ビームを含む。クロスメンバの断面形状は、その長さに沿って延びる囲まれた管状形状と、管状形状と並行にそれぞれ延びる上壁部分及び下壁部分とを含む。溶接部は、クロスメンバをフロアパネルに取り付けるために、上壁部分に配置され、下壁部分を貫いてフロアパネルの金属板まで延びる。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属板を含むフロアパネルであって、前記フロアパネルの平面的な範囲から上方に突出する隆起部を含むフロアパネルと、
前記金属板の上面に配置され、前記金属板の上面にわたって延びる支持ビームと
を備える、車両フロアアセンブリであって、
前記支持ビームは、前記支持ビームの直線長さに沿って連続的に延びる断面形状を備え、
前記支持ビームの断面形状は、前記支持ビームの前記直線長さに延びる中空エリアを少なくとも部分的に囲む管状形状を形成するために前記フロアパネルの前記金属板の前記隆起部に溶接される下壁部分を含む、
車両フロアアセンブリ。

【請求項2】

前記支持ビームが、前記支持ビームの前記直線長さに沿って延びる少なくとも１つの管状セクションを有するように形成された金属板を含み、
前記支持ビームの金属板が、少なくとも９８０ＭＰａの引張強度を有するマルテンサイト鋼を含む、請求項１に記載の車両フロアアセンブリ。

【請求項3】

前記支持ビームが、前記車両フロアを横切って横方向に延びるように構成される、請求項１に記載の車両フロアアセンブリ。

【請求項4】

前記フロアパネルの車外縁部に沿って長手方向に延びる一対のロッカーセクションをさらに備え、前記支持ビームが、前記一対のロッカーセクションの間に前記車両フロアを横切って横方向に延び、前記支持ビームが、前記一対のロッカーセクションの間に横方向荷重経路を画定する、請求項１に記載の車両フロアアセンブリ。

【請求項5】

前記支持ビームが、前記支持ビームの前記下壁部分によって分割される一対の隣接する管状部材を有するようにロール成形された金属板を含む、請求項１に記載の車両フロアアセンブリ。

【請求項6】

前記一対の隣接する管状部材が、前記車両フロアにまたがる場合に水平方向に互いに隣接して配置される、請求項５に記載の車両フロアアセンブリ。

【請求項7】

前記下壁部分が、前記隆起部の両側に前記一対の隣接する管状部材を配置するために前記隆起部に溶接される、請求項５に記載の車両フロアアセンブリ。

【請求項8】

前記支持ビームが、少なくとも１，５００ＭＰａの引張強度を有するマルテンサイト鋼板を含む、請求項１に記載の車両フロアアセンブリ。

【請求項9】

金属板を含むフロアパネルと、
前記フロアパネルの側部に沿って長手方向に配置された一対のロッカー部材と、
前記一対のロッカー部材に結合され、前記一対のロッカー部材の間にまたがるクロスメンバであって、管状ビームの長さに沿って連続的に延びる断面形状を有する前記管状ビームを備えるクロスメンバと
を備える、車両フロアアセンブリであって、
前記クロスメンバの断面形状は、前記長さに沿って延びる囲まれた管状形状を含み、
前記クロスメンバの断面形状は、前記管状形状と並行にそれぞれ延びる上壁部分及び下壁部分を含み、
溶接部が、前記クロスメンバを前記フロアパネルに取り付けるために、前記上壁部分に配置され、前記下壁部分を貫いて前記フロアパネルの前記金属板まで延びる、
車両フロアアセンブリ。

【請求項10】

前記クロスメンバが、少なくとも９８０ＭＰａの引張強さを有するマルテンサイト鋼を含む、請求項９に記載の車両フロアアセンブリ。

【請求項11】

前記クロスメンバが、前記一対のロッカー部材の間に荷重経路を渡すために前記車両フロアを横切って横方向に延びる、請求項１０に記載の車両フロアアセンブリ。

【請求項12】

前記クロスメンバが、前記上壁部分及び下壁部分によって分割される一対の管状部材を備える、請求項１１に記載の車両フロアアセンブリ。

【請求項13】

前記フロアパネルが、前記フロアパネルの平面的な範囲から上方に突出する隆起部を含み、
前記下壁部分が、前記隆起部の両側に前記一対の隣接する管状部材を配置するために前記隆起部に溶接される、請求項１２に記載の車両フロアアセンブリ。

【請求項14】

前記クロスメンバが、少なくとも１，５００ＭＰａの引張強さを有するマルテンサイト鋼板を含む、請求項９に記載の車両フロアアセンブリ。

【請求項15】

前記クロスメンバの底面が、前記管状ビームの前記長さに沿って、前記フロアパネルのの上面と接触する、請求項９に記載の車両フロアアセンブリ。

【請求項16】

前記第１のクロスメンバから長手方向に間隔をあけた距離で前記一対のロッカー部材の間に取り付けられ且つまたがる第２のクロスメンバと、
前記第１及び第２のクロスメンバに結合され且つ支持されるシートアセンブリと
をさらに備える、請求項９に記載の車両フロアアセンブリ。

【請求項17】

金属板を含むフロアパネルと、
前記金属板の上面に配置され、前記金属板の上面にわたって延びる支持ビームであって、管状ビームの長さに沿って連続的に延びる断面形状を有する前記管状ビームを備える、支持ビームと
を備える、車両フロアアセンブリであって、
前記支持ビームの断面形状が、前記管状形状と並行にそれぞれ延びる上壁部分及び下壁部分を含み、
溶接部が前記上壁部分に配置され、前記支持ビームを前記フロアパネルに取り付けるために、前記下壁部分を通って前記フロアパネルの前記金属板まで延びる、
車両フロアアセンブリ。

【請求項18】

前記金属板が、前記フロアパネルの平面的な範囲から上方に突出する隆起部を含み、
前記支持ビームの前記断面形状が、前記金属板の前記隆起部に溶接された下壁部分を含む、請求項１７に記載の車両フロアアセンブリ。

【請求項19】

前記フロアパネルの側部に沿って長手方向に配置された一対のロッカー部材をさらに備え、
前記支持ビームが前記一対のロッカー部材の間に結合され且つまたがる、請求項１７に記載の車両フロアアセンブリ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、２０２１年９月１７日に提出された米国仮特許出願第６３／２４５，３６３号に付与された米国特許法第１１９条（ｅ）に基づく利益及び優先権を主張し、この先行出願の内容は本出願の一部とみなされ、参照により完全な形で本明細書に組み込まれる。
本開示は、車両用のフロア構造及びビームに関し、より詳細には、クロスメンバ構造及び関連するフロアアセンブリ、サブアセンブリ等に関する。

【背景技術】

【0002】

車両フレーム及び車体構造は、保険要件及び他の規制要件及び法的要件に従って、車両内への侵入距離を抑制するためなど、特定のレベルの衝撃力を受け、吸収するように設計されることが一般に理解されている。電気自動車やハイブリッド電気自動車のバッテリの貯蔵においては、車両フロア下のバッテリトレイなど、利用可能なバッテリ貯蔵容積を最大化するために、側面衝撃の侵入距離を短くすることがより望ましい。

【0003】

車両への側面衝撃は、一般的にサイドポール衝撃試験で試験され、これは車両に大きな側面衝撃力を仕向ける。車両フレームは主に、車両フレームの下部車外部分に沿って長手方向に走るロッカーセクションでこれらの側面衝撃を吸収する。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0004】

本開示の一態様は、フロアパネルと、車両フロアを横切るようにフロアパネルの上面に配置され、フロアパネルの上面にわたって延在する支持ビームとを含む車両フロアアセンブリを提供する。支持ビームは、支持ビームの直線長さに沿って連続的に延びる断面形状を含む。支持ビームの断面形状は、支持ビームの直線長さに延びる中空エリアを少なくとも部分的に囲む管状形状を形成するためにフロアパネルの金属板に溶接される下壁部分を含む。溶接部は、クロスメンバのみによって形成された管状形状を囲み得るか、又はフロアパネルとの組み合わせにおいてクロスメンバによって形成された管状形状を囲み得る。クロスメンバをフロアパネルに溶接することによって形成された囲まれた管状構造は、クロスメンバの剛性及び曲げ強度を増大し、例えば、より軽量で高ゲージの金属板材料でクロスメンバを形成することを可能にする。

【0005】

本開示の実施態様は、以下の任意選択の特徴のうちの１つ又は複数を含み得る。いくつかの例では、支持ビームは、支持ビームの直線長さに沿って延びる少なくとも１つの管状セクションを有するように形成された金属板を含む。支持ビームの金属板は、少なくとも９８０ＭＰａの引張強度、例えば少なくとも１，５００ＭＰａの引張強度を有するマルテンサイト鋼であり得る。

【0006】

いくつかの実施態様では、支持ビームは、支持ビームの下壁部分によって分割される一対の隣接する管状部材を有するようにロール成形される金属板を含む。一対の隣接する管状部材は、車両フロアにまたがるときに水平方向に互いに隣接して配置されてもよい。いくつかの例では、フロアパネルは、フロアパネルの平面的な範囲から上方に突出する隆起部を含み、下壁部分は、一対の隣接する管状部材を隆起部の両側に配置するために隆起部に溶接される。

【0007】

本開示の別の態様は、クロスメンバを含む車両用フロアアセンブリを提供する。車両フロアアセンブリは、金属板を有するフロアパネルと、フロアパネルの側部に沿って長手方向に配置された一対のロッカー部材とを含む。クロスメンバが、ロッカー部材間にまたがり、管状ビームの長さに沿って連続的に延びる断面形状を有する管状ビームを含む。クロスメンバの断面形状は、その長さに沿って延びる囲まれた管状形状と、管状形状と並んでそれぞれ延びる上壁部分及び下壁部分とを含む。溶接部が上壁部分に配置され、クロスメンバをフロアパネルに取り付けるために、下壁部分を通ってフロアパネルの金属板まで延びる。

【0008】

本開示の実施態様は、以下の任意選択の特徴のうちの１つ又は複数を含み得る。いくつかの例では、クロスメンバは、一対のロッカー部材間に荷重経路を渡すために車両フロアを横切って横方向に延びる。いくつかの実施態様では、クロスメンバは、上壁部分及び下壁部分によって分割される一対の管状部材を含む。いくつかの例では、クロスメンバの底面は、その長さに沿って金属板の、管状ビームの上面に接触する。クロスメンバは、少なくとも９８０ＭＰａ、例えば少なくとも１，５００ＭＰａの引張強度を有する金属板から形成され得る。

【0009】

いくつかの実施態様では、フロアパネルは、フロアパネルの平面的範囲から上方に突出する隆起部を含み、クロスメンバの下壁部分は、隆起部の両側にクロスメンバの一対の隣接する管状部材を配置するように、隆起部に溶接される。いくつかの例では、フロアパネルの金属板は、プレス成形された補剛特徴部を有するマルテンサイト鋼を含む。

【0010】

いくつかの例では、車両フロアアセンブリは、他方のクロスメンバから長手方向に間隔をあけた距離で一対のロッカー部材の間に取り付けられ且つまたがる第２のクロスメンバを含む。クロスメンバは、クロスメンバに取り付けられるシートアセンブリを支持するために使用され、構成されてもよい。

【0011】

本開示の１つ又は複数の実施態様の詳細は、添付の図面及び以下の記載に記載されている。他の態様、利点、目的、及び特徴は、図面と併せて以下の明細書を検討すれば明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】フロアアセンブリを示す車両の側面立面図である。

【図2】図１に示すフロアアセンブリの上方斜視図である。

【図3】図１に示すフロアアセンブリの平面図である。

【図4】図１のフロアアセンブリの側面立面図である。

【図5】図４の線Ｖ－Ｖでとられたクロスメンバの断面図である。

【図6】クロスメンバの追加例の断面図である。

【図7】別のクロスメンバの断面図である。

【図8】図６及び７のクロスメンバに関連する情報を示すチャートである。

【図9】図９はさらなるクロスメンバの例の断面図である。

【図10】図１０はさらなるクロスメンバの例の断面図である。

【図11】図１１はさらなるクロスメンバの例の断面図である。

【図12】図１２はさらなるクロスメンバの例の断面図である。

【図13】図１３はさらなるクロスメンバの例の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

同様の参照数字は、図面全体を通して同様の部品を示す。

【0014】

ここで図面及びそこに描かれた説明に役立つ例を参照すると、図１に示されるような車両１００用のフロアアセンブリ１０は、フロアパネル１２と、フロアパネル１２の側部に沿って長手方向に配置された一対のロッカーセクション１４とを有する。フロアアセンブリ１０又は車両構造は、長手方向部材又はロッカーセクション１４の間でフロアパネル１２に形成されたプレス成形特徴部も含み得る。追加の例において、中央トンネルが、内燃機関（ＩＣＥ）車両の車両駆動伝達系及び排気システム構成要素を跨ぐか、又は部分的に収容するためなど、フロアの中心に沿って長手方向に突出し得る。また、中央トンネルは、ワイヤハーネス、冷却液ライン、又は電気自動車に関連するものなどの電気構成要素を収容又は部分的に取り囲むことも考えられる。

【0015】

図１に提供される例に示されるように、車両１００は、ロッカーセクション１４の外側シルから概ね車内に、且つフロアアセンブリ１０のフロアパネル１２の下方に取り付けられたバッテリトレイ１０２を含み得る。バッテリトレイ１０２は、メインバッテリ又はバッテリモジュール等など、車両１００の推進システムを作動させるために少なくとも部分的に使用される１つ又は複数のバッテリを取り囲む。バッテリトレイ１０２は、バッテリの重量を分散させ、車両の低重心を確立するために、車両１００の前輪及び後輪１０４の間に概ね存在し得る。本開示の目的のための車両は、乗用車、トラック、バス、バン、スポーツ用多目的車等などの任意のタイプの陸上自動車であり得、これは旅客移動、貨物輸送、又は任意の他の個人的、行政関係、又は商業的目的のために使用されるものを含む。

【0016】

図２～４に示されるようなフロアアセンブリ１０は、クロスメンバ２０として示されるような少なくとも１つの支持ビームを含む。他の例では、図２～１４に示すクロスメンバ取付け構成及び構造ありで又はなしで、ロッカーセクション間に追加のクロスメンバを設けてもよいことが考えられる。クロスメンバ２０は、車両フロアパネル１２の上側に横方向にまたがって示されるように、フロアパネル１２の上面に配置され、フロアパネル１２の上面上に延在する。クロスメンバ２０は、管状ビームの長さに沿って連続的に延びる断面形状を有する管状ビームを含み、その結果、管状ビームに一体化された管状形成物の１つ又は複数の断面形状が、図２に示されるように、クロスメンバの直線長さに沿って設けられる。

【0017】

図３に示すように、クロスメンバ２０は、側面衝撃荷重又は力をフロアパネル１２を横切って横方向に伝達するための横方向荷重経路をロッカーセクション１４間に画定するように、ロッカーセクション１４に結合され、ロッカーセクション１４間にまたがる。このようにすることで、側面衝撃による車内変形が低減され、例えば、バッテリトレイへの衝撃侵入干渉が防止される。ロッカーセクション１４は、例示的な構成として示されており、インナーシル及びアウターシル、パネル、又は他の長手方向フレーム構成要素又はその部分として実施されてもよい。クロスメンバ２０は、直接溶接部、接着剤、留め具、及び／又はブラケット等などを使用するなどして、直接的又は間接的にロッカーセクションと結合し得る。例えば、クロスメンバは、管状ビームの両端部とロッカーセクションの車内表面との間に取り付けられる一対の取付ブラケットを含み得る。このような取付ブラケットは、側面に沿って取り付けるように、又はクロスメンバ上にまたがるように、異なる構成向けの形状で形成又はプレス成形することができる。

【0018】

図２～６に示すように、クロスメンバ２０は、クロスメンバ２０の底面がフロアパネル１２の上面に支持された状態で、フロアパネル１２上に配置される。クロスメンバ２０は、クロスメンバ２０の壁部とフロアパネル１２との間の溶接部２２によってフロアパネル１２の金属板に取り付けられる。溶接部２２は、図５に示すようにクロスメンバ２０のみによって形成された管状形状を囲むか、又は図７に示すようにフロアパネル１１２との組み合わせにおいてクロスメンバ１２０によって形成された管状形状を囲む。クロスメンバ２０のフロアパネル１２への溶接部２２によって形成される囲まれた管状構造は、クロスメンバの剛性及び曲げ強度を増加させ、例えば、クロスメンバをより軽量で高ゲージの金属板材料で形成することを可能にする。また、クロスメンバのフロアパネルへの溶接部は、シートアセンブリを車両フロアに取り付けるように構成された構造又は支持ビームを提供することができる。

【0019】

図５に示すように、クロスメンバ２０の断面形状は、クロスメンバ２０の長さに沿って下壁部分２８と密着して配置された上壁部分２６によって画定された重なり壁領域２４を含む。重なり領域２４において、上壁部分２６及び下壁部分２８は、平面形状を有し、互いに当接して係合した状態で配置される。製造公差のために、全長に沿って直接接触が提供されないか、又は維持されない場合があることが理解される。フロアパネル１２との組立て前、クロスメンバ２０の重なり壁領域２４は、上下の壁部分２６、２８の間に溶接部を有していない。しかしながら、いくつかの例では、重なり領域とフロアパネルとの間に溶接部が形成されることを可能にするために溶接部のない十分な領域がある限り、いくつかの溶接部が重なり領域に沿って断続的に配置されてもよいことが考えられる。フロアパネル１２と組み立てると、重なり壁領域２４は、フロアパネル１２の金属板に溶接され、上壁部分と下壁部分との間の公差ギャップを閉じ、重なり領域に隣接する１つ又は複数の中空エリアを囲む。重なり領域２４の溶接接合部２２は、断続的又は連続的なレーザ溶接部又はガス金属アーク溶接で形成することができる。

【0020】

図５に同じく示されるように、クロスメンバ２０は、示される断面形状にロール成形される金属板を含み、金属板の縁部は、重なり接合部３０で溶接される。断面形状は、一対の隣接する管状セクション又は部材、前部管状セクション３２及び後部管状セクション３４を有する。それらは、上下の壁部分２６、２８によって形成される重なり領域２４によって分割される。前部管状セクション３２は、後壁部分３６が重なり領域を形成する上下の壁部分２６、２８に一体的に接続された概ね長方形の形状を含む。重なり領域２４は、一体的に後方へ移行し、上壁部分２６は上方へ移行する屈曲部を有し、下壁部分２８は下方へ移行する屈曲部を有し、後部管状セクション３４の前壁部３８を形成する。後部管状セクション３４の断面形状は、上壁部分及び後壁部分４０、４２が後方に角度をなすほぼ矩形形状を有する。図５に示すように、重なり接合部３０は、クロスメンバ２０の後部管状セクション３４の頂壁部分３２に形成されている。追加の例では、重なり溶接部は、断面形状の異なるエリアに配置されてもよい。追加の例は、異なるシートアセンブリ、内部カウンセル等のための所望の取付配置に対応するように、様々な異なる形状の管状セクション又は部材を有し得ることが理解される。

【0021】

図５及び６に示されるような隣接する管状セクション３２、３４は、車両フロアを横切るときに互いに水平に隣接して配置される。フロアパネル１２は、フロアパネル１２の平面的な範囲から上方に突出する隆起部４４を含み、その結果、クロスメンバ２０の重なり領域２４における下壁部分２８が隆起部４４に接触して、一対の隣接する管状部材３２、３４を隆起部４４の両側に配置すると同時に、前部及び後部管状セクション３２、３４の底壁部分４６、４８を隆起部４４のそれぞれの前側及び後側でフロアパネル１２の平面的な部分と接続して配置する。重なり領域２４が隆起部４４に接触した状態で、溶接部により、上壁部分２６、下壁部分２８、及びフロアパネル１２の金属板が溶接接合部２２で一体的に融合する。上下の壁部分２６、２８が溶接接合部２２で接合されることにより、前部及び後部管状部材３２、３４の別個の管状形状がクロスメンバ２２の直線長さに沿って囲まれる。

【0022】

フロアパネル１２は、図３に示すような、プレス成形された補剛特徴部を有する鋼板を含む。プレス成形された補剛特徴部には、クロスメンバ溶接部２２によって係合された隆起部４４の他、追加の特徴部が含まれる。フロアパネル１２の前方エリアは、フロアパネル１２の前方エリアで足置き用スペース（foot well）補剛するために上方に突出する一連の横方向リブ５０を含む。また、別の横方向隆起部５２が足置き用スペースの後方に配置され、シートアセンブリの前方部分を取り付けるための構造を形成している。横方向隆起部５２、４４の間には、シートアセンブリ構成要素、ワイヤハーネス、及びそれぞれのシートアセンブリの下方の空気循環のための空間を提供するための２つの正方形の凹部エリア５４が形成されている。また、前部隆起部５２とクロスメンバ２０との間には、シートアセンブリを支持するための長手方向の剛性をさらに高めるための長手方向隆起部５６が形成されている。クロスメンバの後方には、隆起したプラス形のリブ５８とその周囲の隆起したピル形のリブ６０が設けられ、車両の後部シートエリア又は荷室エリアのフロアパネルを補剛するようになっている。フロアパネルの金属板は、厚さ２ｍｍ、少なくとも９８０ＭＰａの引張強度を有するようなマルテンサイト鋼であってもよく、いくつかの例では、フロアパネルは、セクション又は別個のフロアパンに分割されてもよい。

【0023】

いくつかの例では、車両フロアアセンブリは、他方のクロスメンバから長手方向に間隔をあけた距離で一対のロッカー部材の間に取り付けられ且つまたがる第２のクロスメンバを含み得る。例えば、前部隆起部は、それに沿って取り付けられたクロスメンバを含み得る。この場合、前部及び後部クロスメンバは、クロスメンバに取り付けられるシートアセンブリの前部及び後部取付位置を支持するために使用され、構成され得る。

【0024】

図７に示すように、クロスメンバ１２０の追加の例は、クロスメンバ１２０とフロアパネル１１２との間に画定される中空管状エリアを囲むように少なくとも２箇所でフロアパネル１１２に溶接される下壁部分１２８を有する。図７に示すクロスメンバ１２０の断面形状は、フロアパネル１１２に密着して配置された下壁部分１２８によって画定される４つの重なり領域１２４を含む。重なり領域１２４において、下壁部分１２８とフロアパネル１１２は平面形状を有し、互いに当接係合した状態で配置される。クロスメンバ１２０をフロアパネル１１２に組み付けると、重なり領域１２４は、重なり領域１２４に隣接する中空エリア１２５を囲むように溶接される。重なり領域１２４における溶接１２２は、断続的又は連続的なレーザ溶接又はガスメタルアーク溶接で形成することができる。

【0025】

図７に同じく示されるように、クロスメンバ１２０は、示される開放断面形状にロール成形される金属板を含む。この断面形状は、下壁部分１２８とフロアパネル１１２との間に形成された重なり領域１２４によって分割される３つの隣接するハット形セクションを有する。ハット形セクションは、結果として生じる各管状セクションの上壁部分１４０に所望の取付面を提供するために、様々な幅及び高さを有する。クロスメンバの金属板は、図９に記載されているように、少なくとも９８０ＭＰａ、例えば少なくとも１，５００ＭＰａ、例えば１，７００ＭＰａの引張強度を有するマルテンサイト鋼であり得る。

【0026】

フロアアセンブリ２１０の別の例が図８に示されており、ここで、クロスメンバは、ロール成形又は漸進的プレス成形を介するなどして曲げられるか、又は他の方法で変形される金属板から一体に形成された４つの管状セクションを有する。図８のクロスメンバの管状セクションは、車両フロア２１２を横切るときに互いに水平方向に隣接して（横並びに）配置された一対の隣接する管状セクション２３２、２３４を分離する共通の中央壁２６２によって分割される。クロスメンバの金属板は、中央壁の周りで同じ回転方向に板を曲げ、縁部を中央壁の反対の端部に接触した状態で中央壁に溶接されるように、共通の中央壁の周りでロール成形される。前後一対の管状セクション２３２、２３４はそれぞれ、中央の重なり壁領域２２４を提供するように頂部及び底部の壁を垂直に内側に曲げて形成される。重なり壁領域２２４はそれぞれ、クロスメンバ２２０の長さに沿って下壁部分２２８と密着して配置された上壁部分２２６によって画定される。重なり領域において、上壁部分と下壁部分は平面形状を有し、互いに当接係合した状態で配置される。製造公差のために全長に沿って直接接触が提供されないか又は維持されない場合があることを理解されたい。

【0027】

さらに図８に示すように、フロアパネル２１２は、フロアパネル２１２の平面的範囲から上方に突出する２つの隆起部２４４を含み、その結果、重なり領域のそれぞれにおける下壁部分２２８が隆起部２４４に接触して、隣接する一対の管状セクション２３２、２３４を隆起部２４４の両側に配置する。管状セクション２３２、２３４は、同時に、前部及び後部管状セクション２３２、２３４の底壁部分が、隆起部のそれぞれの前側及び後側でフロアパネルの部分と接続している。重なり領域が隆起部２４４に接触した状態で、溶接部２２２が形成され（断続的又は連続的なレーザ溶接又はガスメタルアーク溶接により）、上壁部分２２６、下壁部分２２８、及びフロアパネル２１２の金属板が溶接接合部２２２において一体に融合される。上下の壁部分２２６、２２８を溶接接合部２２２で接合することにより、前部及び後部管状セクション２３２、２３４の別個の管状形状がクロスメンバ２２０の直線長さに沿って囲まれる。また、フロアパネル２１２と組み立てられると、重なり壁領域２２４がフロアパネル２１２の金属板に溶接され、上下の壁部分間の公差ギャップを閉じ、重なり領域に隣接する中空エリアを囲む。２つの溶接接合部２２２と、その結果得られる図８に示す４つの管状セクションとを形成することにより、クロスメンバ及びフロアパネルの強度が大幅に向上し、その結果、クロスメンバの金属板の厚さを約０．９６ｍｍ（図９）などに低減して、構造性能を維持しながらクロスメンバの重量を低減することができる。また、クロスメンバの金属板は、図９に記載されているように、少なくとも９８０ＭＰａ、例えば少なくとも１，５００ＭＰａ、例えば１，７００ＭＰａの引張強さを有するマルテンサイト鋼であり得る。

【0028】

次に図１０～１４を参照すると、異なる重なり領域及び溶接接合部を有するクロスメンバ及びフロアパネルの構成の追加の例が提供されている。上述したものと同様の特徴部には同様の参照番号が付されている。図１０に示すように、管状セクション３３２、３３４は、後部管状セクション３３４の頂壁部分における重なり溶接継ぎ目３３０を除けば、重なり領域における溶接接合部３２２を隔てて実質的に鏡像であるように示されている。図１１に示すように、クロスメンバ４２０は、隆起部４４４に溶接された重なり領域４２４の後方の２つの管状セクション４３４、４３５を含む。図１２に示されるように、フロアパネル５１２は、フロアパネルから隆起部５４４に向かって隆起した高さを有する後部段差エリア５１３を含み、その結果、フロアパネルの段差エリア５１３が後部管状セクション５３４を支持するように、クロスメンバ５２０の後部管状セクション５３４は重なり領域の下方でより短い高さを有する。図１３に示すように、重なり領域６２４は、２つの隆起部６４４に２つの溶接接合部６２２で取り付けられてもよい。さらに、図１４に示すように、重なり領域７２４は、クロスメンバ７２０の金属板の縁部部分７６４に設けられる。

【0029】

クロスメンバは、０．８ｍｍ～１．４ｍｍ又は約１ｍｍ～１．５ｍｍの間の厚さを有する鋼材の板から作製することができる。また、板は、少なくとも９８０ＭＰａ又は少なくとも１，５００ＭＰａなど、約８００～２０００ＭＰａ（すなわち、約１２０～２９０ｋｓｉ）の引張強さを有し得る。追加の実施態様では、補強ビームはＡＨＳＳ（先進高強度鋼）を含む異なる材料で作ることができ、約０．８ｍｍ～３．０ｍｍの厚さを有する板から作ることができる。或いは、金属板は高強度アルミニウム板であり得る。

【0030】

また、クロスメンバは、シートアセンブリ又は他の車両構成要素若しくはサブアセンブリを取り付けるための望ましい位置に、取付特徴部を含み得る。取付特徴部は、同様の取付場所を提供するために、頂壁の選択位置に穴又は取付特徴部（例えば、ＳＰＡＣナット、リブナット等）を含み得る。

【0031】

冠詞「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」及び「その（ｔｈｅ）」は、先の記載において要素の１つ又は複数が存在することを意味することが意図される。「含む」、「包含する」及び「有する」という用語は、包括的であることを意図され、列挙された要素以外の追加的な要素が存在し得ることを意味する。さらに、数値、パーセンテージ、比率又は他の値は、その値及び本開示の実施態様に包含される、当業者によって理解されるであろう「約」又は「およそ」の記載された値である他の値も含むように意図される。したがって、記載された値は、所望の機能を実行するか又は所望の結果を達成するために、記載された値に少なくとも十分に近い値を包含するように十分に広く解釈されるべきである。記載された値は、好適な製造プロセス又は生産プロセスで予想される変動を少なくとも含み、記載された値の５％以内、１％以内、０．１％以内又は０．０１％以内の値を含み得る。

【0032】

また、本開示の目的のために、本明細書で使用される「およそ」、「約」及び「実質的に」という用語は、依然として所望の機能を果たすか又は依然として所望の結果を達成する、記載された量に近い量を表す。例えば、「およそ」、「約」及び「実質的に」という用語は、記載された量の５％未満以内、１％未満以内、０．１％未満以内及び０．０１％未満以内の量を指し得る。さらに、先の記載におけるあらゆる方向又は基準枠は、単に相対的な方向又は移動であることを理解されたい。例えば、「上」、「下」、「右」、「左」、「後」、「前」、「垂直」、「水平」、「車内」、「車外」という用語及びそれらの派生語は、図１に示される方向に関するものとする。しかしながら、反対に明示的に指定された場合を除き、様々な代替的な向きが提供され得ることが理解される。また、添付の図面に示され、本明細書に記載された特定の装置及びプロセスは、添付の特許請求の範囲に定義された発明概念の単なる例示的な実施形態であることを理解されたい。したがって、本明細書に開示された実施形態に関連する特定の寸法及び他の物理的特性は、特許請求の範囲に明示的に別段の記載がない限り、限定的なものとはみなされない。

【0033】

具体的に記載された実施形態に対する変更形態及び修正形態は、特許法の原則に従って解釈される添付の特許請求の範囲によってのみ限定されることが意図される本発明の原理から逸脱することなく実施され得る。本開示は、説明に役立つ方法で記載されている。使用されている用語は、限定ではなく、記載の語句の性質内にあることが意図されることが理解されるであろう。本開示の多くの修正形態及び変形形態が上記の教示に照らして可能である。本開示は、具体的に記載された方法とは別の方法で実施され得る。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【国際調査報告】