(57)【要約】【課題】  側突性能をクリアするために車体重量が増加する点を解決することで、車体重量の増加を最小限に止めつつ側突性能をクリアですることを可能にするとともに、車両の低床化を阻害する点を解決することで、車両の低床化の推進を図ることを可能にする。【解決手段】  サイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒの車幅外方に設けた左右のサイドシル５１Ｌ，５１Ｒと、これらの左右一対のサイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒ及び左右のサイドシル５１Ｌ，５１Ｒを車幅方向に繋ぐメンバ部材６１と、このメンバ部材６１から車体後方へ離間させるとともに左右一対のサイドフレーム同士を繋ぐ横連結部材５３と、から構成し、横連結部材５３及び左右一対のサイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒで略コ字状に囲んだ空間に配置する燃料タンク３５を配置した。【選択図】      図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体前後方向に延ばした左右一対のサイドフレームと、これらのサイドフレームの車幅外方に設けた左右のサイドシルと、これらの左右一対のサイドフレーム及び左右のサイドシルを車幅方向に繋ぐサイドシル連結部材と、このサイドシル連結部材から車体前方又は後方へ離間させるとともに前記左右一対のサイドフレーム同士を繋ぐサイドフレーム連結部材と、これらのサイドフレーム連結部材及び左右一対のサイドフレームで略コ字状に囲んだ空間に配置する燃料タンクと、からなる車両の車体構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に側面衝突が発生したときに燃料タンクにかかる衝撃を最小限に止めることができる車両の車体構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両の車体構造として、車体前後に左右のサイドフレームを延ばし、これらのサイドフレームの内側に燃料タンクを配置したものが実用に供されている。
実用の車両の車体構造は、上記のように、車両に側面衝突があったときに、車両のかかる所定の衝撃から燃料タンクを保護できるようにすれば実用上十分であった。
【０００３】
このような車両の車体構造として、サイドフレーム及びクロスメンバで囲んだ空間に燃料タンクを配置したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００４−２５９８０号公報（第１２頁、図１）
【０００４】
図１０は従来の基本構成を説明する図であり、  車両の車体構造２３０は、車体前後に且つ平行に左右一対のサイドフレーム２３１，２３１を延ばし、これらのサイドフレーム２３１，２３１に前後のクロスメンバ２３２，２３３を渡し、これらのサイドフレーム２３１，２３１及び前後のクロスメンバ２３２，２３３で囲んだ空間に燃料タンク２３４及び消音器２３５を配置したものである。
【０００５】
ところで、乗用車などの車両は、ＦＭＶＳＳ（Federal Motor Vehcle Safety Standards）などの安全基準で側面衝突性能（以下、「側突性能」と記載する）が規定され、サイドフレームやクロスメンバなどのから構成する車体に所定の剛性が要求される。
【０００６】
しかし、車両の車体構造２３０では、上記ＦＭＶＳＳなどの安全規格をクリアするために、前後のクロスメンバ２３２，２３３に所定の剛性をもたせる必要があり、例えば、クロスメンバ２３２，２３３の幅が拡げたり、クロスメンバ２３２，２３３の高さを高くしなくてはならないことがあった。
すなわち、クロスメンバ２３２，２３３の剛性を確保するためにクロスメンバ２３２，２３３の幅が拡げれば、車体の重量の増加を招くという問題があった。また、クロスメンバ２３２，２３３の高さを高くすれば、最低地上高を確保するために、車両（フロアパネル）の低床化を阻害するという欠点があった。
【０００７】
すなわち、車体重量の増加を最小限に止めつつ側突性能をクリアするとともに、車両（フロアパネル）の低床化を推進することができる車両の車体構造が望まれる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、側突性能をクリアするために車体重量が増加する点を解決し、車体重量の増加を最小限に止めつつ側突性能をクリアできる車両の車体構造を提供するとともに、車両の低床化を阻害する点を解決し、車両の低床化の推進を図ることができる車両の車体構造
を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る車両の車体構造の発明は、車体前後方向に延ばした左右一対のサイドフレームと、これらのサイドフレームの車幅外方に設けた左右のサイドシルと、これらの左右一対のサイドフレーム及び左右のサイドシルを車幅方向に繋ぐサイドシル連結部材と、このサイドシル連結部材から車体前方又は後方へ離間させるとともに左右一対のサイドフレーム同士を繋ぐサイドフレーム連結部材と、これらのサイドフレーム連結部材及び左右一対のサイドフレームで略コ字状に囲んだ空間に配置する燃料タンクと、からなることを特徴とする。
【００１０】
例えば、側突性能をクリアするために車体重量の増加を最小限に止めることができれば、燃料消費の増加を抑えることができるので好ましいことである。また、車両の低床化の推進を図ることができれば、車両の利便性の向上を図ることができるので好都合である。
【００１１】
そこで、車両の車体構造を、車体前後方向に延ばした左右一対のサイドフレームと、これらのサイドフレームの車幅外方に設けた左右のサイドシルと、これらの左右一対のサイドフレーム及び左右のサイドシルを車幅方向に繋ぐサイドシル連結部材と、このサイドシル連結部材から車体前方又は後方へ離間させるとともに左右一対のサイドフレーム同士を繋ぐサイドフレーム連結部材と、から構成し、サイドフレーム連結部材及び左右一対のサイドフレームで略コ字状に囲んだ空間に配置する燃料タンクを配置した。
【００１２】
一般的に、サイドシル連結部材（サイドフレーム）へ側面衝突があった場合に、コ字状空間（サイドフレーム連結部材及び左右一対のサイドフレームで略コ字状に囲んだ空間）の外側のサイドシル連結部材が変形して側面衝突のエネルギ吸収をおこなう。
すなわち、サイドフレーム連結部材及び左右一対のサイドフレームで略コ字状に囲んだ空間に配置する燃料タンクを配置することで、例えば、ＦＭＶＳＳなどで規定する安全規格側突性能をクリアするために、サイドシル連結部材の剛性を所定の剛性以上に高める必要はなく、車体重量の増加を最小限に止めることができる。
【００１３】
また、左右一対のサイドフレーム及び左右のサイドシルを車幅方向に繋ぐサイドシル連結部材と、このサイドシル連結部材から車体前方又は後方へ離間させるとともに左右一対のサイドフレーム同士を繋ぐサイドフレーム連結部材と、を設けることで、それぞれのサイドシル連結部材及びサイドフレーム連結部材に車体幅方向の剛性を分散させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明では、サイドフレーム連結部材及び左右一対のサイドフレームで略コ字状に囲んだ空間に配置する燃料タンクを配置したので、例えば、ＦＭＶＳＳなどで規定する安全規格側突性能をクリアするために、サイドシル連結部材の剛性を所定の剛性以上に高める必要はなく、車体重量の増加を最小限に止めることができる。この結果、燃料消費の増加を抑えることができるという利点がある。
【００１５】
また、左右一対のサイドフレーム及び左右のサイドシルを車幅方向に繋ぐサイドシル連結部材と、このサイドシル連結部材から車体前方又は後方へ離間させるとともに左右一対のサイドフレーム同士を繋ぐサイドフレーム連結部材と、を設けたので、それぞれのサイドシル連結部材及びサイドフレーム連結部材に車体幅方向の剛性を分散させることができる。この結果、サイドシル連結部材及びサイドフレーム連結部材の高さ寸法を低くすることができ、車両の低床化の促進を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る車体構造を採用した車両の斜視図であり、１０は車両、１２は車体フレーム、１３は車室、１４はフロントバンパ、１５はフロントフェンダ、１６は前輪、１７は後輪、１８は前ドア、１９は後ドア、２１はテールゲート、２２はリヤバンパ、２３はボンネット、２４はルーフである。
本発明に係る車両の車体構造５０は、サイドフレーム連結部材としての横連結部材５３及び左右一対のサイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒで略コ字状に囲んだ空間に配置する燃料タンク３５を配置した構造である。
【００１７】
図２は本発明に係る車両の車体構造の斜視図であり、車両の車体構造５０は、車体フレーム１２と、この車体フレーム１２に取付けたフロアパネル３１と、このフロアパネル３１の前部に設けたダッシュボード３２と、フロアパネル３１の下部に配置した燃料タンク３５と、から構成する。
【００１８】
フロアパネル３１は、車体フレーム１２の上に略平坦に取付けた部材である。
ダッシュボード（ダッシュパネル）３２は、エンジンルーム３３と車室１３（図１参照）を仕切る隔壁とともに、フロアパネル３１に連続的に形成した部材である。図中、３４はパワープラント（不図示）を支持するフロントサブフレーム、３８はフットレスト近傍を示す。
【００１９】
車体フレーム１２は、左右のフロントサイドフレーム４１，４１と、これらのフロントサイドフレーム４１，４１にそれぞれ車体後方へ延ばした左右のサイドフレーム（フロアフレーム）４２Ｌ，４２Ｒと、これらのサイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒから車体後方へ延ばした左右のリヤフレーム（リヤサイドフレーム）４３，４３と、左右のサイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒの前部を繋ぐ第１クロスメンバ４４と、左右のサイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒの中間を繋ぐ第２クロスメンバ４５と、左右のサイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒの後部を繋ぐ第３クロスメンバ４６と、左右のサイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒの第１クロスメンバ４４の接続位置から外方にそれぞれ延ばした左右の第１アウトリガ（張出し部材）４７，４７と、左右のサイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒの第２クロスメンバ４５の接続位置から外方にそれぞれ延ばした左右の第２アウトリガ（張出し部材）４８，４８と、左右のサイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒの第３クロスメンバ４６接続位置から外方にそれぞれ延ばした左右の第３アウトリガ（張出し部材）４９，４９と、左の第１〜第３アウトリガ４７〜４９の先端に接続した左の前側サイドシル５２Ｌと、右の第１〜第３アウトリガ４７〜４９の先端に接続した右の前側サイドシル５２Ｒと、第３クロスメンバ４６の後方にて左右のサイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒを繋ぐ横連結部材５３と、左右のリヤフレーム４３，４３に渡した第１リヤクロスメンバ５４と、左の前側サイドシル５２Ｌの後端からから延ばした左のサイドシル延出部５８Ｌと、右の前側
サイドシル５２Ｒの後端からから延ばした右のサイドシル延出部５８Ｒと、からなる。
【００２０】
サイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒは、互いに車体後方に向けて平面視にて幅広がりの略ハ字状に形成し、この略ハ字状に形成した拡幅部６２を備える。なお、３８はフロアパネル３１のフットレスト近傍、３９Ｌ，３９Ｒはサイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒのそれぞれの底面を示す。
【００２１】
左のサイドシル５１Ｌは、左の前側サイドシル５２Ｌ及び左のサイドシル延出部５８Ｌで構成する。また、右のサイドシル５１Ｒは、右の前側サイドシル５２Ｒ及び右のサイドシル延出部５８Ｒで構成する。
【００２２】
図３は図２の３−３線断面図であり、車体右側部の縦断面を示す。図４は図２の４−４線断面図であり、車体中心の縦断面を示す。
図３において、第１〜第３のクロスメンバ４４〜４６の略コ字断面状の車体右側部での深さは、ほぼサイドフレーム４２Ｒの深さと同一に形成したことを示す。また、図４において、第１〜第３のクロスメンバ４４〜４６の略コ字断面状の車体中心部での深さは、ほぼサイドフレーム４２Ｒの深さよりも浅く形成したことを示す
【００２３】
図３において、横連結部材５３の略コ字断面状の車体右側部での深さは、ほぼサイドフレーム４２Ｒの深さより浅く形成したことを示す。また、図４において、横連結部材５３の略コ字断面状の車体中心部での深さは、図８に示す車体右側部での深さにほぼ同一であることを示す。
【００２４】
図５は本発明に係る車両の車体構造に採用する車体フレームの斜視図であり、第１クロスメンバ４４は、上方を開口させた略コ字断面状のメンバであって、底部７１と、この底部７１から両側を立ち上げた側壁部７２ａ，７２ｂと、からなるメンバであって、底部７１は、中心部７１ａのコ字断面の深さを両端部７１ｂ，７１ｂのコ字断面の深さよりも浅く形成したアーチ状を呈する。なお、第２クロスメンバ４５は、図５にて詳細に説明する。
【００２５】
第３クロスメンバ４６は、上方を開口させた略コ字断面状のメンバであって、底部７３と、この底部７３から両側を立ち上げた側壁部７４，７４と、からなるメンバであって、底部７３は、中心部７３ａのコ字断面の深さを両端部７３ｂ，７３ｂのコ字断面の深さよりも浅く形成したアーチ状を呈し、底部７３に、側壁部７４，７４に沿わせた図３に示した補強ビード７５・・・（・・・は複数個を示す。以下同じ）を形成したものである。
【００２６】
横連結部材５３は、上方を開口させた略コ字断面状のメンバであって、底部７７（図３参照）と、この底部７７から両側を立ち上げた側壁部７８，７８と、からなるメンバである。
【００２７】
図６は本発明に係る車両の車体構造に採用するクロスメンバの斜視図であり、第２クロスメンバ４５を示す。
第２クロスメンバ４５は、上方を開口させた略コ字断面状のメンバであって、底部８１と、この底部８１から両側を立ち上げた側壁部８２，８２と、これらの側壁部８２，８２から外方に形成した前後のフランジ８３，８３と、側壁部８２，８２の左右端を曲げたサイドフランジ８４・・・と、側壁部８２，８２に沿わせて底部８１に形成した複数の補強ビード８５・・・と、底部８１の左右から延ばすことでそれぞれサイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒ（図３参照）に取付ける左右の取付部８６，８６と、からなる。
【００２８】
底部８１は、中心部８１ａのコ字断面の深さを両端部８１ｂ，８１ｂのコ字断面の深さよりも浅く形成したアーチ状を呈する。
【００２９】
図７は本発明に係る車両の車体構造に採用する車体フレームの平面図であり、図８は本
発明に係る車体構造に採用する車体フレームの縦断面面図である。図中、６１はクロスメンバ（第３クロスメンバ）４６及び左右のアウトリガ（第３アウトリガ）４９，４９で構成するサイドシル連結部材としてのメンバ部材である。
【００３０】
車両の車体構造５０は、車体前後方向に延ばした左右一対のサイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒと、これらのサイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒの車幅外方に設けた左右のサイドシル５１Ｌ，５１Ｒと、これらの左右一対のサイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒ及び左右のサイドシル５１Ｌ，５１Ｒを車幅方向に繋ぐメンバ部材（サイドシル連結部材）６１（第３クロスメンバ４６及び左右の第３アウトリガ４９，４９で構成）と、このメンバ部材６１から車体後方へ離間させるとともに左右一対のサイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒ同士を繋ぐ横連結部材５３と、これらの横連結部材５３及び左右一対のサイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒで略コ字状に囲んだ空間に配置する燃料タンク３５と、構成したものであると言える。
【００３１】
図中、５５は左右のリヤフレーム４３，４３の車体後方に渡した第２リヤクロスメンバ、５６は左右のリヤフレーム４３，４３の車体後方に渡した第３リヤクロスメンバ、５７，５７は第１リヤクロスメンバ５４接続位置の外方に延ばした左右のリヤ側アウトリガ、５９，５９は第３リヤクロスメンバ５６から第２リヤクロスメンバ５５に渡した一対の縦メンバを示す。
【００３２】
例えば、側突性能をクリアするために車体重量の増加を最小限に止めることができれば、燃料消費の増加を抑えることができるので好ましいことである。また、車両の低床化の推進を図ることができれば、車両の利便性の向上を図ることができるので好都合である。
【００３３】
そこで、車両の車体構造５０を、車体前後方向に延ばした左右一対のサイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒと、これらのサイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒの車幅外方に設けた左右のサイドシル５１Ｌ，５１Ｒと、これらの左右一対のサイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒ及び左右のサイドシル５１Ｌ，５１Ｒを車幅方向に繋ぐメンバ部材（サイドシル連結部材）６１（第３クロスメンバ４６及び左右の第３アウトリガ４９，４９で構成）と、このメンバ部材６１から車体後方へ離間させるとともに左右一対のサイドフレーム同士を繋ぐ横連結部材５３と、から構成し、横連結部材５３及び左右一対のサイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒで略コ字状に囲んだ空間に配置する燃料タンク３５を配置した。
【００３４】
すなわち、横連結部材５３及び左右一対のサイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒで略コ字状に囲んだ空間に配置する燃料タンク３５することで、例えば、ＦＭＶＳＳなどで規定する安全規格側突性能をクリアするために、メンバ部材６１の剛性を所定の剛性以上に高める必要はなく、車体重量の増加を最小限に止めることができる。この結果、燃料消費の増加を抑えることができる。
【００３５】
また、左右一対のサイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒ及び左右のサイドシル５１Ｌ，５１Ｒを車幅方向に繋ぐメンバ部材（サイドシル連結部材）６１（第３クロスメンバ４６及び左右の第３アウトリガ４９，４９で構成）と、このメンバ部材６１から車体後方へ離間させるとともに左右一対のサイドフレーム同士を繋ぐ横連結部材５３と、を設けることで、それぞれのメンバ部材６１及び横連結部材５３に車体幅方向の剛性を分散させることができる。この結果、メンバ部材６１及び横連結部材５３の高さ寸法を低くすることができ、車両１０の低床化の促進を図ることができる。
【００３６】
図９（ａ），（ｂ）は本発明に係る車両の車体構造の比較説明図であり、（ａ）は比較例の車両の車体構造１４０を示し、（ｂ）は実施例の車両の車体構造５０を示す。
（ａ）において、車両の車体構造１４０は、車体フレーム１４１を、左右のサイドフレーム１４２Ｌ，１４２Ｒと、左右のサイドフレーム１４２Ｌ，１４２Ｒを繋ぐクロスメンバ１４３と、左右のサイドフレーム１４２Ｌ，１４２Ｒから車幅外方に延ばした左右のアウトリガ１４４，１４４と、これらの左右のアウトリガ１４４，１４４でそれぞれ支持する左右のサイドシル１４５Ｌ，１４５Ｒと、から構成し、クロスメンバ１４３の後部に燃料タンク１４６をしたものである。なお、１４７はクロスメンバ１４３及び左右のアウトリガ１４４，１４４で構成するメンバ部材（サイドシル連結部材）を示す。
【００３７】
（ｂ）において、車両の車体構造１４０では、先に示したＦＭＶＳＳなどの安全規格に規定する「側突性能」をクリアするために、クロスメンバに所定の剛性をもたせる必要があり、例えば、クロスメンバ１４３及びアウトリガ１４４の幅Ａ１が拡げたり、クロスメンバ１４３及びアウトリガ１４４の高さを高くする必要に迫られる。なお、Ｐは試験用ピースを示す。
【００３８】
（ｃ）において、車体前後方向に延ばした左右一対のサイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒと、これらのサイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒの車幅外方に設けた左右のサイドシル５１Ｌ，５１Ｒと、これらの左右一対のサイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒ及び左右のサイドシル５１Ｌ，５１Ｒを車幅方向に繋ぐメンバ部材（サイドシル連結部材）６１、このメンバ部材６１から車体後方へ離間させるとともに左右一対のサイドフレーム同士を繋ぐ横連結部材５３と、から構成し、横連結部材５３及び左右一対のサイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒで略コ字状に囲んだ空間に配置する燃料タンク３５を配置したものである。
【００３９】
（ｄ）において、（ｂ）に示すクロスメンバ１４３及びアウトリガ１４４の幅Ａ１（若しくは高さ）よりも、クロスメンバ４６及びアウトリガ４９の幅Ａ２（若しくは高さ）を狭く設定できることを示す。
【００４０】
すなわち、横連結部材５３及び左右一対のサイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒで略コ字状に囲んだ空間に燃料タンク３５を配置するすることで、例えば、ＦＭＶＳＳなどで規定する安全規格側突性能をクリアするために、メンバ部材（サイドシル連結部材）６１の剛性を所定の剛性以上に高める必要はなく、車体重量の増加を最小限に止めることができる。この結果、燃料消費の増加を抑えることができる。さらに、低床化の実現を図ることができる。
【００４１】
尚、本発明に係る車両の車体構造は、図３に示すように、横連結部材５３及び左右一対のサイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒで略コ字状に囲んだ空間に燃料タンク３５を配置したが、これに限るものではなく、燃料タンク３５の後方にクロスメンバを設けることを妨げるものではない。
【００４２】
本発明に係る車両の車体構造は、図３に示すように、横連結部材５３を、メンバ部材６１から車体後方へ離間させたが、これに限るものではなく、横連結部材を、メンバ部材６１から車体前方へ離間さるものであってもよい。
【００４３】
本発明に係る車両の車体構造は、ミニバンやワゴンなどの車両に採用するのに好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係る車体構造を採用した車両の斜視図である。
【図２】本発明に係る車両の車体構造の斜視図である。
【図３】図２の３−３線断面図である。
【図４】図２の４−４線断面図である。
【図５】本発明に係る車両の車体構造に採用する車体フレームの斜視図である。
【図６】本発明に係る車両の車体構造に採用するクロスメンバの斜視図である。
【図７】本発明に係る車両の車体構造に採用する車体フレームの平面図である。
【図８】図８は本発明に係る車体構造に採用する車体フレームの縦断面面図である。
【図９】本発明に係る車両の車体構造の比較説明図である。
【図１０】従来の基本構成を説明する図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０…車両、１２…車体フレーム、３５…燃料タンク、４２Ｌ，４２Ｒ…左右のサイドフレーム、４６…クロスメンバ（第３クロスメンバ）、４９…アウトリガ（第３アウトリガ）、５０…車両の車体構造、５１Ｌ，５１Ｒ…左右のサイドシル、５３…サイドフレーム連結部材（横連結部材）、６１…サイドシル連結部材（メンバ部材）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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