(57)【要約】【課題】重量の増大や製造コストの上昇などを適切に抑制しつつ、所定の部材のマッチ箱変形を防止し、車両の下部のボディ剛性を効果的に高めることが可能な車両の下部構造を提供する。【解決手段】車両Ｖの下部の左右両側部に位置して車両前後方向に延びる左右一対のサイドメンバ２に橋渡し状に連結され、かつ互いに車両前後方向に間隔を隔てて位置する複数のクロスメンバ３，４と、一対のサイドメンバ２よりも車幅方向中央寄りに位置して複数のクロスメンバ３，４に橋渡し状に連結され、かつ上下高さ方向または上下斜め方向に起立した姿勢の少なくとも１つの側壁部５０ｂを有する縦メンバ５と、を備えている、車両の下部構造Ａであって、縦メンバ５の側壁部５０ｂは、車両前後方向に対して斜めに傾いた方向に延びている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の下部の左右両側部に位置して車両前後方向に延びる左右一対のサイドメンバと、
車幅方向に延びて前記一対のサイドメンバに橋渡し状に連結されており、かつ互いに車両前後方向に間隔を隔てて位置する複数のクロスメンバと、
前記一対のサイドメンバよりも車幅方向中央寄りに位置して前記複数のクロスメンバに橋渡し状に連結されており、かつ上下高さ方向または上下斜め方向に起立した姿勢の少なくとも１つの側壁部を有する縦メンバと、
を備えている、車両の下部構造であって、
前記縦メンバの前記側壁部は、車両前後方向に対して斜めに傾いた方向に延びていることを特徴とする、車両の下部構造。
【請求項２】
請求項１に記載の車両の下部構造であって、
前記複数のクロスメンバのうち、１つのクロスメンバは、車両後端寄りに位置するロアバックであり、
前記縦メンバには、スペアタイヤを保持可能なスペアタイヤキャリアが設けられており、
前記縦メンバは、前記側壁部として、この縦メンバの車幅方向両側に位置する左右一対の側壁部を有し、かつこれら一対の側壁部は、車両前方側に進むほど車幅方向の相互間隔が狭くなるように、ともに車両前後方向に対して斜めに傾いた方向に延びており、
前記一対の側壁部の相互間の領域は、前記スペアタイヤキャリアを操作するための工具を車両後方側から前記スペアタイヤキャリヤに向けて前進させる際の通路となっている、車両構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車などの車両の下部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の下部構造の一例として、特許文献１に記載の構造がある。
同文献に記載の構造は、車両の下部の左右両側部に位置して車両前後方向に延びる左右一対のサイドメンバと、これら一対のサイドメンバに橋渡し状に連結されて車両前後方向に間隔を隔てて位置する複数のクロスメンバと、これら複数のクロスメンバに橋渡し状に連結された縦メンバとを備えている。
【０００３】
しかしながら、前記した車両の下部構造においては、次に述べるように、改善すべき余地があった。
【０００４】
すなわち、縦メンバは、複数のクロスメンバに橋渡し状に連結されているものの、車両前後方向に真っ直ぐに延びるように設定されている。このため、縦メンバ、複数のクロスメンバ、および一対のサイドメンバは、平面視において、互いに直交した升目状に連結されているに過ぎない。したがって、車両の下部に、たとえば水平方向の大きな荷重が作用した際には、前記した升目状部分が、平行四辺形に変形する現象（以下、「マッチ箱変形」と称する）を生じ易く、車両の下部のボディ剛性を十分に高くすることは難しいものとなっている。
このような不具合を解消する手段としては、縦メンバやクロスメンバの数を増やすことが考えられるが、このような手段を採用したとしても、マッチ箱変形を効果的に防止することは難しい。また、重量の増大、生産性の悪化、および製造コストの上昇などの新たな不具合を招いてしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３８７１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであり、重量の増大や製造コストの上昇などを適切に抑制しつつ、所定の部材のマッチ箱変形を防止し、車両の下部のボディ剛性を効果的に高めることが可能な車両の下部構造を提供することを、その課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００８】
本発明により提供される車両の下部構造は、車両の下部の左右両側部に位置して車両前後方向に延びる左右一対のサイドメンバと、車幅方向に延びて前記一対のサイドメンバに橋渡し状に連結されており、かつ互いに車両前後方向に間隔を隔てて位置する複数のクロスメンバと、前記一対のサイドメンバよりも車幅方向中央寄りに位置して前記複数のクロスメンバに橋渡し状に連結されており、かつ上下高さ方向または上下斜め方向に起立した姿勢の少なくとも１つの側壁部を有する縦メンバと、を備えている、車両の下部構造であって、前記縦メンバの前記側壁部は、車両前後方向に対して斜めに傾いた方向に延びていることを特徴としている。
【０００９】
このような構成によれば、次のような効果が得られる。
第１に、縦メンバの側壁部は、車両前後方向に対して斜めに傾いた方向に延びているため、トラス構造における斜材と同様に、クロスメンバと縦メンバとの連結構造の変形を抑制する作用を発揮する。したがって、クロスメンバと縦メンバとが、単なる升目状に連結されていただけの従来技術と比較すると、車両の下部に水平方向荷重が作用した場合に、マッチ箱変形を生じ難くすることが可能であり、車両の下部のボディ剛性を効果的に高めることが可能である。
第２に、本発明によれば、車両のボディ剛性を高めるための手段として、縦メンバの側壁部を車両前後方向に対して斜めに傾かせる手段を採用しているが、補強部材を別途用いたり、各部を従来よりも厚肉にするといった必要はとくにない。したがって、軽量化や生産性の向上を図ることができ、さらには車両の製造コストの低減も適切に図ることが可能である。
【００１０】
本発明において、好ましくは、前記複数のクロスメンバのうち、１つのクロスメンバは、車両後端寄りに位置するロアバックであり、前記縦メンバには、スペアタイヤを保持可能なスペアタイヤキャリアが設けられており、前記縦メンバは、前記側壁部として、この縦メンバの車幅方向両側に位置する左右一対の側壁部を有し、かつこれら一対の側壁部は、車両前方側に進むほど車幅方向の相互間隔が狭くなるように、ともに車両前後方向に対して斜めに傾いた方向に延びており、前記一対の側壁部の相互間の領域は、前記スペアタイヤキャリアを操作するための工具を車両後方側から前記スペアタイヤキャリヤに向けて前進させる際の通路となっている。
【００１１】
このような構成によれば、次のような効果が得られる。
第１に、縦メンバの車幅方向両側に位置する一対の側壁部の双方が、車両前後方向に対して斜めに傾いているため、縦メンバ、クロスメンバ、およびサイドメンバの連結構造のマッチ箱変形を防止する上で、より好ましいものとなる。
第２に、スペアタイヤキャリアを操作すべく工具を車両後方側からスペアタイヤキャリアに向けて前進させる際には、一対の側壁部を工具のガイドとして機能させることができる。この場合、工具の先端をスペアタイヤキャリアに近付けるように前進させるほど、一対の側壁部の相互間隔が狭くなっていくため、工具の先端をスペアタイヤキャリアの所定箇所に導くことがより的確に行なえることとなり、利便性に優れる。
第３に、縦メンバがスペアタイヤキャリアのブラケットとして利用されているため、スペアタイヤキャリアを取付けるための専用部材を別途設ける必要はない。したがって、軽量化や製造コストの低減化を一層促進することも可能である。
【００１２】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る車両の下部構造の一例を示す要部概略斜視図である。
【図２】図１に示す車両の下部構造を簡略して示した要部平面説明図である。
【図３】図１のIII−III断面図である。
【図４】図１のIV−IV断面図である。
【図５】（ａ）は、図１に示す車両の下部構造において用いられている縦メンバの斜視図であり、（ｂ）は、その分解斜視図である。
【図６】本発明の他の例を示す要部平面説明図である。
【図７】本発明の他の例を示す要部平面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。
図面において、矢印Ｆｒは、車両前方を示し、矢印Ｗは、車幅方向を示し、矢印Ｕｐは、車両高さ方向の上方を示している。
【００１５】
図１および図２に示す車両の下部構造Ａは、不図示のバックドアによって開閉されるバックドアオープニング１０が設けられている車両Ｖの後部寄り部分に適用されており、左右一対のサイドメンバ２、ロアバック３、クロスメンバ４、縦メンバ５、スペアタイヤ９１（図１および図２では省略）を保持可能なスペアタイヤキャリア６、およびフロアパネル１１を備えている。ロアバック３は、本発明でいう「クロスメンバ」に相当する。したがって、ロアバック３およびクロスメンバ４の組み合わせは、本発明でいう「複数のクロスメンバ」に相当する。
【００１６】
一対のサイドメンバ２は、車両Ｖの下部の左右両側部に位置して車両前後方向に延びる部材である。ロアバック３は、車両Ｖの後端に位置してバックドアオープニング１０の下縁部を形成しており、車幅方向に延び、かつ一対のサイドメンバ２の後端部に橋渡し状に連結されている。クロスメンバ４は、ロアバック３の車両前方に位置して車幅方向に延びており、かつロアバック３と同様に、一対のサイドメンバ２に橋渡し状に連結されている。フロアパネル１１は、前記した一対のサイドメンバ２、ロアバック３、クロスメンバ４の上側に配設されて接合されている。
【００１７】
図５によく表われているように、縦メンバ５は、縦メンバ本体部５０と補助板部５１とが組み合わされて構成されており、好ましくは、左右対称状である。縦メンバ本体部５０および補助板部５１は、たとえば金属板にプレス加工を施して形成されたものであり、縦メンバ本体部５０は、平面視台形状の上板部５０ａ、この上板部５０ａの左右両側縁部から下向きに突出した一対の側壁部５０ｂ、およびこれら側壁部５０ｂの下端に連設された略水平板状のフランジ部５０ｃを備えている。縦メンバ本体部５０には、スペアタイヤキャリア６が取付けられるが、この点については後述する。補助板部５１は、縦メンバ本体部５０の上板部５０ａに対応した形状およびサイズの略台形状のプレート状であり、後述するスペアタイヤキャリア６との干渉を回避するための開口部５２が形成されている。縦メンバ５は、縦メンバ本体部５０のフランジ部５０ｃの下面に補助板部５１が接合された状態に組み立てられている。補助板部５１の前部５１ａおよび後部５１ｂは、縦メンバ本体部５０よりも前方側および後方側にそれぞれはみ出しており、これらの部分には、複数のボルト挿通孔５３が設けられている。
【００１８】
図３および図４に示すように、縦メンバ５は、ロアバック３とクロスメンバ４との車幅方向の略中央部に橋渡し状に連結されている。縦メンバ５の連結手段としては、たとえば縦メンバ５の補助板部５１の前部５１ａおよび後部５１ｂをクロスメンバ４およびロアバック３の下壁部にボルト９０を用いて締結する手段が採用されており、好ましくは、縦メンバ本体部５０の前端および後端は、クロスメンバ４の後面部およびロアバック３の前面部に溶接などの手段を用いて接合されている。
【００１９】
図２によく表われているように、縦メンバ５の一対の側壁部５０ｂは、車両前方側に進むほどこれらの相互間隔ｗａが狭くなるように、車両前後方向に対して適当な角度αで傾斜している。このため、一対の側壁部５０ｂは、平面視において、ロアバック３およびクロスメンバ４に対しても前記した角度αで斜めに交差している。
【００２０】
縦メンバ５の内側には、スペアタイヤキャリア６が配設されている。このスペアタイヤキャリア６は、特許文献１に記載されているものと同様であり、図３および図４に示すように、スペアタイヤ９１を吊り下げ保持するための下端に係止部材６０を有するチェーン６１、このチェーン６１を巻取るためのホイール６２、およびこのホイール６２に繋がっ
た操作用軸部６３を備えている。ロアバック３の後面部および前面部には、スペアタイヤキャリア６を操作するための工具９２を挿通するための開口部３０ａ，３０ｂが設けられており、車両Ｖの後方側から工具９２を開口部３０ａ，３０ｂに挿通させて、この工具９２の先端部を操作用軸部６３に嵌合させて回転させることにより、ホイール６２によるチェーン６１の巻き上げ、または繰り出しを行ない、スペアタイヤ９１を縦メンバ５の下面側に配置させて保持させること、およびスペアタイヤ９１を縦メンバ５の下方に下降させて取り外すといったことが可能である。なお、スペアタイヤ９１をスペアタイヤキャリア６に保持させる場合、スペアタイヤ９１の保護を図るべく、スペアタイヤ９１の下面側をカバーケース（不図示）によって覆った態様とすることも可能である。縦メンバ５の一対の側壁部５０ｂの相互間領域は、工具９２を通過させるための経路となっている。
【００２１】
次に、前記した車両の下部構造Ａの作用について説明する。
【００２２】
まず、縦メンバ５の一対の側壁部５０ｂは、既述したように、車両前後方向に対して適当な角度αだけ斜めに傾いており、ロアバック３およびクロスメンバ４に対して斜めに連結されている。このため、縦メンバ５は、トラス構造の斜材と同様な作用を発揮し、サイドメンバ２、ロアバック３、クロスメンバ４および縦メンバ５が、水平方向の荷重を受けた際に、マッチ箱変形を生じることが効果的に抑制される。その結果、大きな補強部材を別途追加したり、あるいは各部の肉厚を大きくするようなことなく、車両Ｖの下部のボディ剛性を適切に高めることができる。
【００２３】
スペアタイヤキャリア６は、縦メンバ５に設けられているため、スペアタイヤキャリア６を取付けるための専用部材を別途設ける必要はない。工具９２を用いてスペアタイヤキャリア６を操作する場合、縦メンバ５の一対の側壁部５０ｂは、工具９２のガイドとして機能する。すなわち、工具９２を車両後方からロアバック３の開口部３０ａ，３０ｂに挿通し、スペアタイヤキャリア６に近付けていく場合、工具９２の向きが不適切であると、この工具９２の先端部は、一対の側壁部５０ｂのいずれかに当接する。また、一対の側壁部５０ｂの相互間隔は、前方に進むほど狭くなっているため、工具９２はごく自然にスペアタイヤキャリア６の位置、またはその近傍にガイドされる。したがって、工具９２のスペアタイヤキャリア６の操作用軸部６３に嵌合させる作業の容易化が図られ、ユーザにとって便利である。
【００２４】
図６および図７は、本発明の他の実施形態を示している。これらの図において、前記実施形態と同一または類似の要素には、前記実施形態と同一の符号を付すこととし、重複説明は省略する。
【００２５】
図６に示す実施形態においては、縦メンバ５の向きが、前記実施形態とは反対とされており、一対の側壁部５０ｂの相互間隔ｗａは、前部側よりも後部側の方が狭くなっている。
このような構成であっても、本発明が意図するマッチ箱変形抑制効果を適切に得ることが可能である。
【００２６】
図７に示す実施形態においては、縦メンバ５の一対の側壁部５０ｂ，５０ｂ’のうち、一方の側壁部５０ｂは車両前後方向に対して傾いているものの、他方の側壁部５０ｂ’は車両前後方向に対して傾いていない。
このような構成であっても、一方の側壁部５０ｂはマッチ箱変形抑制効果を発揮する。本実施形態から理解されるように、本発明においては、縦メンバの少なくとも１つの側壁部が、車両前後方向に対して傾いた方向に延びていればよい。
【００２７】
本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る車両の下部構造の各
部の具体的な構成は、本発明の意図する範囲内において種々に設計変更自在である。
【００２８】
上述の実施形態においては、縦メンバ５が、補助板部５１を備えた構成とされ、縦メンバ５自体の強度も高められているが、本発明はこれに限定されず、たとえば補助板部５１を具備せず、縦メンバ本体部５０のみからなる構成とされていてもよい。縦メンバは、要は、少なくとも１つの側壁部を有し、かつこの側壁部が車両前後方向に対して斜めに傾いた方向に延びる構成であればよい。縦メンバは、たとえば断面Ｌ字状の部材を用いて構成することもできる。縦メンバの側壁部は、上下高さ方向に起立した姿勢に代えて、上下斜め方向に起立した姿勢であってもよく、さらには下向き起立状、上向き起立状のいずれであってもよい。また、縦メンバは、複数のクロスメンバに橋渡し状に連結されるが、クロスメンバの数は２つに限らず、たとえば縦メンバが３以上のクロスメンバに対して橋渡しされた状態に設けられていてもよい。
重量の軽減や構造の簡素化などの観点からすると余り好ましくはないが、本発明においては、縦メンバを複数設けた構成とすることも可能である。
【００２９】
上述の実施形態では、ロアバック３がクロスメンバの１つとされているが、これに限定されず、本発明でいう複数のクロスメンバは、ロアバックを含まないクロスメンバであってもよい。本発明に係る車両の下部構造は、車両の後寄り部分の構造に限らず、車両の前寄り部分、あるいは中央寄り部分の構造にも適用することが可能である。
【００３０】
縦メンバにスペアタイヤキャリアを設ける構造は、リヤフロアにスペアタイヤ収容用の凹部が形成されておらず、車両下面側にスペアタイヤを吊り下げ保持させる構造の車両に有効である。ただし、リヤフロアにスペアタイヤ収容用の凹部が形成されている車両であっても、リヤフロアの下面側に縦メンバを設けることができれば、本発明が意図する構成を適切に構築することが可能である。
【符号の説明】
【００３１】
Ａ  車両の下部構造
Ｖ  車両
２  サイドメンバ
３  ロアバック（クロスメンバに相当）
４  クロスメンバ
５  縦メンバ
５０ｂ  側壁部（縦メンバの）
６  スペアタイヤキャリア
９１  スペアタイヤ
９２  工具
【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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