(57)【要約】【課題】車体の衝突安全性を高めることが出来る車両の下部車体構造を提供する。【解決手段】本発明は、左右一対の前輪サスタワー部１４と、これらの前輪サスタワー部の下部が結合され、車両前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレーム２と、これらのフロントサイドフレームの後部にそれぞれ接続され車室フロアの両縁部で車両前後方向に延びる左右一対のサイドシル１２と、前部がこれらのサイドシルに連結され、その後部が後輪ホイールハウスの内方で車両前後方向に延びる左右一対のリアサイドフレーム１６と、車幅方向に延び、左右一対のリアサイドフレームを互いに結合するクロスメンバ３４と、左右一対のフロントサイドフレームの少なくともいずれか一方の後端部と、そのフロントサイドフレームとは左右反対側におけるリアサイドフレームとクロスメンバとの結合部と、を連結する斜行クロスメンバ４０と、を有する。【選択図】図１
2008230421.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右一対の前輪サスタワー部と、
これらの前輪サスタワー部の下部が結合され、車両前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレームと、
これらのフロントサイドフレームの後部にそれぞれ接続され車室フロアの両縁部で車両前後方向に延びる左右一対のサイドシルと、
前部がこれらのサイドシルに連結され、その後部が後輪ホイールハウスの内方で車両前後方向に延びる左右一対のリアサイドフレームと、
上記左右一対のリアサイドフレームを互いに連結するように車幅方向に延びるクロスメンバと、
上記左右一対のフロントサイドフレームの少なくともいずれか一方の後端部と、そのフロントサイドフレームとは左右反対側における上記リアサイドフレーム及び上記クロスメンバの結合部と、を連結する斜行クロスメンバと、を有することを特徴とする車両の下部車体構造。
【請求項２】
上記斜行クロスメンバは、左右一対に設けられ、それらのクロスメンバは互いに車幅方向中央部で交差すると共に互いに結合されたＸ字状メンバとなっている請求項１に記載の車両の下部車体構造。
【請求項３】
さらに、車幅方向中間部で車体前後方向に延びると共に上方に膨出するフロアトンネルを有し、
上記左右一対の斜行クロスメンバは、車室フロアの下面部に結合されており、
上記左右一対の斜行クロスメンバが互いに交差している部分は、他の部分とは別体のＸ字状に形成された交差部材で構成され、この交差部材は、側面視で上記フロアトンネルの下方を横切って延びると共にその各端部が上記他の部分にそれぞれ結合される請求項２に記載の車両の下部車体構造。
【請求項４】
上記リアサイドフレームは、その上記前端部よりも、後輪ホイールハウスと側面視で重複する後方側の部分の方が互いに狭い間隔に形成され、
上記車幅方向に延びるクロスメンバは、後輪ホイールハウスと側面視で重複しその互いに狭い間隔に形成された部分で車幅方向に延びて上記リアサイドフレームを互いに連結する第１後部クロスメンバである請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車両の下部車体構造。
【請求項５】
さらに、上記第１後部クロスメンバより前方側で上記左右一対のリアサイドフレームの前端部及び／又は上記左右一対のサイドシルを互いに結合する第２後部クロスメンバを有し、
上記斜行クロスメンバは、平面視で上記第２後部クロスメンバと一部重複し、上記斜行クロスメンバと上記第２後部クロスメンバとは、それらの重複部分で互いに結合されている請求項４に記載の車両の下部車体構造。
【請求項６】
上記車幅方向に延びるクロスメンバは、上記左右一対のリアサイドフレームの前端部を互いに結合するクロスメンバである請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車両の下部車体構造。
【請求項７】
さらに、上記サイドシルの車両前後方向中間部よりも前方側において車幅方向に延び、車室フロア上面部に結合された前部クロスメンバを有し、
上記斜行クロスメンバは、車室フロア下面部に結合され、
上記斜行クロスメンバは、上記前部クロスメンバと平面視で一部重複し、その重複部分で車室フロアを挟んで互いに結合されている請求項１乃至６のいずれか１項に記載の車両の下部車体構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の下部車体構造に係り、特に、フロントサイドフレーム及びサイドシルを有する車両の下部車体構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の下部におけるフレーム構造は、車体の剛性、強度或いは衝突安全性を保つために、車両前後方向に延びるサイドメンバやサイドシルと、車幅方向に延びる複数のクロスメンバとで構成される井桁構造とするのが一般的である。一方、特許文献１には、フロントサイドフレームの後部を二股に分けてサイドシルとフロアトンネルに結合させる構造が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２１９８７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、近年、車両の衝突安全性をより向上させることが要望されている。そのためには様々な方策が考えられるが、本発明者らは、車両の剛性や強度には、基本的にはフレーム構造が寄与する割合が大きいことに着目した。即ち、画期的なフレーム構造により飛躍的に剛性及び強度を向上させれば、衝突安全性をより大きく高めることが出来ると考えたのである。言い換えると、上述したような従来のフレーム構造では、衝突安全性を大きく高めるには限界があったと考えられている。
【０００５】
本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、車体の剛性及び強度を高めることが出来る車両の下部車体構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために本発明によれば、左右一対の前輪サスタワー部と、これらの前輪サスタワー部の下部が結合され、車両前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレームと、これらのフロントサイドフレームの後部にそれぞれ接続され車室フロアの両縁部で車両前後方向に延びる左右一対のサイドシルと、前部がこれらのサイドシルに連結され、その後部が後輪ホイールハウスの内方で車両前後方向に延びる左右一対のリアサイドフレームと、左右一対のリアサイドフレームを互いに連結するように車幅方向に延びるクロスメンバと、左右一対のフロントサイドフレームの少なくともいずれか一方の後端部と、そのフロントサイドフレームとは左右反対側におけるリアサイドフレーム及びクロスメンバの結合部と、を連結する斜行クロスメンバと、を有することを特徴としている。
このように構成された本発明においては、フロントサイドフレーム、サイドシル、リアサイドフレーム及びクロスメンバに加え、斜行クロスメンバを有するので、車体の剛性及び強度を高めることが出来る。特に、斜行クロスメンバによって、車体のねじり剛性を高めることが出来る。ここで、ねじり剛性とは、例えば、前輪のサスタワー部分と、リアサイドフレーム後端部とを、それぞれ荷重の入力点として定めた場合のねじりである。このようなねじりを受ける場合、斜行クロスメンバが受け止め可能な軸力が大きくなり、車体のねじり剛性、特に、車室フロア後部のねじり剛性を向上させることが出来るのである。さらに、本発明によれば、斜行クロスメンバ、クロスメンバ及びサイドシルで三角形状のメンバが構成されるので、オフセット衝突時に加わる衝撃荷重を効率良く分散することが出来る。そして、フロントサイドフレームが受ける入力荷重を、そのフロントサイドフレームのすぐ後方のサイドシルに伝達させると共に、斜行クロスメンバにより、他方のサイドシルにも伝達することが出来る。このように従来の井桁構造ではオフセット衝突時に荷重分担に余り寄与しない左右反対側のサイドシルにも荷重を分散させることが出来る。
【０００７】
また、本発明において、好ましくは、斜行クロスメンバは、左右一対に設けられ、それらのクロスメンバは互いに車幅方向中央部で交差すると共に互いに結合されたＸ字状メンバとなっている。
このように構成された本発明においては、斜行クロスメンバは、互いに車幅方向中央部で交差すると共に互いに結合されたＸ字状メンバとなっているので、前方衝突時や側突時に荷重を受けて生じる左右それぞれの斜行クロスメンバ自身の曲げ変形を互いに抑制して、より確実に荷重を分散させることが出来る。さらに、斜行クロスメンバが斜めに延びるので、車体に入力される荷重に対し、斜行クロスメンバの各メンバが受け止め可能な軸力が大きくなり、車体のねじり剛性、特に、車室フロア前部のねじり剛性を向上させることが出来る。
【０００８】
また、本発明において、好ましくは、さらに、車幅方向中間部で車体前後方向に延びると共に上方に膨出するフロアトンネルを有し、左右一対の斜行クロスメンバは、車室フロアの下面部に結合されており、左右一対の斜行クロスメンバが互いに交差している部分は、他の部分とは別体のＸ字状に形成された交差部材で構成され、この交差部材は、側面視でフロアトンネルの下方を横切って延びると共にその各端部が他の部分にそれぞれ結合される。
このように構成された本発明においては、左右一対の斜行クロスメンバが互いに交差している部分は、他の部分とは別体の交差部材で構成されているので、このような交差部材を他の部材よりも後から取りつけることが出来る。従って、交差部材を取りつける前に、フロアトンネル内の排気管やプロペラシャフトなどの配置を容易に行うことが出来る。また、Ｘ字状メンバをフロアトンネルを登らせずに直線的に延ばすことが出来る。
【０００９】
また、本発明において、好ましくは、リアサイドフレームは、その前端部よりも、後輪ホイールハウスと側面視で重複する後方側の部分の方が互いに狭い間隔に形成され、クロスメンバは、後輪ホイールハウスと側面視で重複しその互いに狭い間隔に形成された部分で車幅方向に延びてリアサイドフレームを互いに連結する第１後部クロスメンバである。
このように構成された本発明においては、クロスメンバは、後輪ホイールハウスと側面視で重複しその互いに狭い間隔に形成された部分で車幅方向に延びてリアサイドフレームを互いに連結する第１後部クロスメンバであるので、車体のねじり剛性を効果的に高めることが出来る。
【００１０】
また、本発明において、好ましくは、さらに、この第１後部クロスメンバより前方側で左右一対のリアサイドフレームの前端部及び／又は左右一対のサイドシルを互いに結合する第２後部クロスメンバを有し、斜行クロスメンバは、平面視で第２後部クロスメンバと一部重複し、斜行クロスメンバと第２後部クロスメンバとは、それらの重複部分で互いに結合されている。
このように構成された本発明においては、斜行クロスメンバが、両端部がリアサイドフレーム及び／又はサイドシルに結合される車幅方向に延びる第２後部クロスメンバと、その重複部で結合されるので、斜行クロスメンバに曲げやねじり等の力が加わった場合であっても、第２後部クロスメンバが車幅方向に突っ張って支持するように働くので、斜行クロスメンバの変形を抑制することが出来る。
【００１１】
また、本発明において、好ましくは、車幅方向に延びるクロスメンバは、左右一対のリアサイドフレームの前端部を互いに結合するクロスメンバである。
このように構成された本発明においては、クロスメンバは、左右一対のリアサイドフレームの前端部を互いに結合するクロスメンバであるので、車体のねじり剛性を効果的に高めることが出来る。
【００１２】
また、本発明において、好ましくは、さらに、サイドシルの車両前後方向中間部よりも前方側において車幅方向に延び、車室フロア上面部に結合された前部クロスメンバを有し、斜行クロスメンバは、車室フロア下面部に結合され、斜行クロスメンバは、前部クロスメンバと平面視で一部重複し、その重複部分で車室フロアを挟んで互いに結合されている。
このように構成された本発明においては、斜行クロスメンバが、車幅方向に延びる前部クロスメンバに結合されるので、斜行クロスメンバに曲げやねじり等の力が加わった場合であっても、前部クロスメンバが車幅方向に突っ張って支持するように働くので、斜行クロスメンバの変形を抑制することが出来る。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、車体の剛性及び強度を高めることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。先ず、本発明の第１実施形態を説明する。図１は、本発明の第１実施形態による車両の下部車体構造を下方から見た底面図であり、図２は、本発明の第１実施形態による車両の下部車体構造を斜め下方から見た斜視図である。
先ず、主に、車体前後方向に延びるフレームの構成及びフロアの構成について説明する。
図１及び図２に示すように、車両１は、その前方のエンジンルームの側方にてそれぞれ車体前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレーム２を有する。フロントサイドフレーム２は、断面ロ字状の閉断面構造を有している。フロントサイドフレーム２の後方側の部分は、ダッシュパネル４の下方にて、後方に向けて斜め下方に延び且つ車幅方向内方に湾曲している。フロントサイドフレーム２は、その湾曲した部分より後方の部分が、水平方向に且つ車体前後方向に延びてフロアパネル（第１フロアパネル）６の下面部に結合されている。このフロアパネル６には、その車幅方向中央部に、車体前後方向に延びると共に上方に膨出するフロアトンネル８が形成されている。このフロアトンネル８の後端部は、フロアパネル６から斜め上方に向けて立ち上がるキックアップ部（キックアップパネル）１８に接続されている。
【００１５】
各フロントサイドフレーム２の後端部には、それぞれ、その車幅方向外方の部分にトルクボックス１０が結合されている。これらのトルクボックス１０は、その車幅方向外方端部がサイドシル１２に結合されている。これらのトルクボックス１０は、所定の閉断面を有して、斜め後方に向けて延び、フロントサイドフレーム２に加わる荷重をサイドシル１２に有効に伝達するように形成されている。このようにして、フロントサイドフレーム２の後端部がサイドシル１２に結合される。サイドシル１２は、所定の閉断面構造を有し、車両の車幅方向両側の縁部でそれぞれ車体前後方向に延びている。また、これらのサイドシル１２の内方壁部には、フロアパネル６が結合されている。
ここで、図２に示すように、フロントサイドフレーム２には、それぞれ、その上部にフロントのストラットサスペンション（図示せず）を支持するサスタワー１４が形成され、これらのサスタワー１４は、それぞれ、エプロンレインフォースメント１５に結合されている。サスタワー１４はフロントサイドフレーム２に結合されているので、サスペンションからの荷重入力は、サスタワー１４及びフロントサイドフレーム２を介して、他のフレーム部材１２等に伝達される。
【００１６】
次に、サイドシル１２の後端部の内方側には、それぞれ、リアサイドフレーム１６が結合されている。これらのリアサイドフレーム１６は、上方に開口した断面ハット状の形状（図示せず）を有し、その上部の左右両側に形成されたフランジ部（図示せず）が、キックアップ部１８及び第２フロアパネル２０のそれぞれの下面部に結合され且つ一体となった閉断面のフレームとして形成されている。また、図示しないが、リアサイドフレーム１６には、リアサスペンション（図示せず）が取り付けられており、これらのリアサスペンションからの荷重入力は、リアサイドフレーム１６を介して、他のフレーム部材１２等に伝達される。
【００１７】
次に、車両１には、上述した主に車両前後方向に延びるフレームに加えて、車幅方向に延びる数本のクロスメンバが形成されている。これらのフレーム部材について説明する。
先ず、各フロントサイドフレーム２の前端部には、車幅方向に延びるＮｏ．１クロスメンバ２２が結合されている。このＮｏ．１クロスメンバ２２は、クラッシュカン（図示せず）等を介してフロントサイドフレーム２に取りつけられており、バンパーレインフォースメントの機能を有している。
次に、フロアパネル６には、Ｎｏ．２クロスメンバ２４が形成されている。このＮｏ．２クロスメンバは、下方に開口した断面ハット状の形状（図７参照）を有し、その下部の左右両側に形成されたフランジ部が、フロアパネル６の上面部に結合され且つ一体となった閉断面のフレームとして形成されている。このＮｏ．２クロスメンバ２４は、その両端部がサイドシル１２に結合されており、主に車幅方向の剛性を高めると共に、前席の脚部を支持するシートブラケットの役割をも果たしている。このＮｏ．２クロスメンバ２４は、正面視で、フロアトンネル８の山なりの断面形状に沿って延びている。
【００１８】
このＮｏ．２クロスメンバ２４の後方には、通称シートブラケット２６が形成されている。図２に示すように、これらのシートブラケット２６は、車体前後方向の中間部に設けられたＢピラー（センターピラー）２８及びサイドシル１２の結合部に結合されている（図４参照）。このシートブラケット２６は、これらの結合部から車幅方向内方に延び、フロアパネル６上において、サイドシル１２とフロアトンネル８との間で終端している。このシートブラケット２６は、下方に開口した断面ハット状の形状（図４参照）を有し、その下部の左右両側に形成されたフランジ部が、フロアパネル６の上面部に結合され且つ一体となった閉断面のフレームとして形成されている。このシートブラケット２６は、前席の脚部を支持するシートブラケットの役割をも果たしている。
【００１９】
これらのシートブラケット２６の後方には、Ｎｏ．３クロスメンバ３２が形成されている。このＮｏ．３クロスメンバ３２は、上方に開口した断面ハット状の形状（図示せず）を有し、その上部の左右両側に形成されたフランジ部（図示せず）が、キックアップ部１８の傾斜に合わせた角度で延び、それらのフランジ部がキックアップ部１８の下面部に結合され且つ一体となった閉断面のフレームとして形成されている。このＮｏ．３クロスメンバ３２は、その両端部がサイドシル１２及びリアサイドフレーム１６に結合されており、主に車幅方向の剛性を高めるようになっている。より詳細には、Ｎｏ．３クロスメンバ３２の両端部がと共に、Ｎｏ．３クロスメンバ３２の両端部の後方側部分がリアサイドフレーム１６の前端部に結合されている。
【００２０】
このＮｏ．３クロスメンバ３２の後方には、Ｎｏ．４クロスメンバ３４が形成されている。このＮｏ．４クロスメンバ３４は、上方に開口した断面ハット状の形状（図示せず）を有し、その上部の左右両側に形成されたフランジ部（図示せず）が、キックアップ部１８及び第２フロアパネル２０の下面部に結合され且つ一体となった閉断面のフレームとして形成されている。このＮｏ．４クロスメンバ３４は、その両端部がリアサイドフレーム１６に結合されており、主に車幅方向の剛性を高めるようになっている。
このＮｏ．４クロスメンバ３４の後方には、Ｎｏ．５クロスメンバ３６が形成されている。ここで、第２フロアパネル２０は、トランクスペースの床面の一部を構成し、スペアタイヤパン３５が形成されている。Ｎｏ．５クロスメンバ３２は、この第２フロアパネル２０の下面部に結合され、スペアタイヤパン３５を支持するように下方に湾曲して構成されている。
【００２１】
ここで、さらに、サイドシル１２、リアサイドフレーム１６、Ｎｏ．３クロスメンバ３２及びＮｏ．４クロスメンバ３４のフレーム構成を説明する。
先ず、リアサイドフレーム１６は、その前端部の車幅方向外方の側面部がサイドシル１２の内方側の側面部に結合されている。さらに、リアサイドフレーム１６の前端部は、Ｎｏ．３クロスメンバ３２の後面部に結合されている。また、Ｎｏ．３クロスメンバ３２の両端部がサイドシル１２の後端部の内方側部分に結合されている。このように、Ｎｏ．３クロスメンバ３２は、左右のサイドシル１２を互いに連結すると共に、左右のリアサイドフレーム１６をも互いに連結している。リアサイドフレーム１６は、それらのサイドシル１２及びＮｏ．３クロスメンバ３２との結合部から、後輪のホイールハウス３７を避けるように、後方に且つ車幅方向内方に向けて延び、後輪のホイールハウス３７に沿って形成されている。そして、リアサイドフレーム１６が側面視でホイールハウス３７とが重複する部分は、その前端部（リアサイドフレーム１６と、サイドシル１２及びＮｏ．３クロスメンバ３２との結合部）よりも、互いのリアサイドフレーム１６の車幅方向の間隔が狭くなっている。上述したＮｏ．４クロスメンバ３４は、この側面視でリアサイドフレーム１６とホイールハウス３７とが重複する部分に設けられており、その車幅方向の長さが、Ｎｏ．３クロスメンバ３２よりも短く形成されている。
【００２２】
次に、図１及び図２により、本発明の第１実施形態による斜行クロスメンバの配置に関する構成を説明する。斜行クロスメンバとは、上述した車体前後方向及び車幅方向に延びる部材に加え、平面視で車体前後方向及び車幅方向の両方向に対し斜めに延びるフレーム部材である。以下、これらの部材について説明する。
先ず、フロントサイドフレーム２の後端部には、それぞれ、その車幅方向内方の部分に、斜行クロスメンバ（前部斜行クロスメンバ）４０が結合されている。この斜行クロスメンバ４０は、その全体形状として、Ｘ字状に交わる２本のクロスメンバで構成されている。そして、その一方が、車幅方向左側のフロントサイドフレーム２の後端部内方部分２ａから、反対側、つまり、車幅方向右側のＮｏ．４クロスメンバ３４及びリアサイドフレーム１６の結合部３０まで延びている。同様に、斜行クロスメンバ４０の他方は、車幅方向右側のフロントサイドフレーム２の後端部内方部分２ａから、反対側、つまり、車幅方向左側のＮｏ．４クロスメンバ３４及びリアサイドフレーム１６の結合部３０まで延びている。
これらのように、斜行クロスメンバ４０は、それぞれ、フロントサイドフレーム２の後端部と、車幅方向反対側におけるＮｏ．４クロスメンバ３４及びリアサイドフレーム１６の結合部３０とを結合している。このように、斜行クロスメンバ４０は、互いに交差したＸ字状の部材で形成されており、それぞれ、フロアトンネル８の空間の下方を横切るように延びている。
【００２３】
次に、図１乃至図６により、斜行クロスメンバの具体的な構造を説明する。
図３は、本発明の第１実施形態によるフロアパネル及びこのフロアパネルに取りつけられた第１斜行クロスメンバの直線部材を斜め下方側から見た斜視図であり、図４は、本発明の第１実施形態による第１斜行クロスメンバの交差部のＸ字状部材を斜め下方側から見た斜視図であり、図５は、本発明の第１実施形態による第１斜行クロスメンバの直線部材と、Ｘ字状部材との結合部の構造を斜め下方側から見た斜視図であり、図６は、本発明の第１実施形態による第１斜行クロスメンバの直線部材と、Ｘ字状部材との結合部の断面構造を示す断面図であり、上下が逆さまに示された図である。
斜行クロスメンバ４０は、複数の部材から構成されている。先ず、図３に示すように、斜行クロスメンバ４０は、フロントサイドフレーム２の後端部内方部分２ａから延びる２本の直線部材４２と、Ｎｏ．４クロスメンバ３４及びリアサイドフレーム１６の結合部３０から延びる２本の直線部材４４とを有する。これらの各直線部材４２、４４は、上方に開口した断面ハット状の形状（図４、図７参照）を有し、その上部の左右両側に形成されたフランジ部４２ｃ、４４ｃが、フロアパネル６の下面部に結合され且つ一体となった閉断面のフレームとして構成されている。
【００２４】
さらに、斜行クロスメンバ４０は、その部材４２の中間部で、フロアパネル６を介してＮｏ．２クロスメンバ２４とも結合されている（図７参照）。また、斜行クロスメンバ４０は、その部材４４の中間部で、Ｎｏ．３クロスメンバ３２の下面部に結合されている（図１及び図２参照）。
【００２５】
図３に示すように、４つの直線部材４２、４４は、フロアトンネル８の膨出部の近傍まで延びている。これらの４つの直線部材４２、４４を互いに連結し、全体としてＸ字状に延びる斜行クロスメンバ４０を構成するための部材が、図４に示すＸ字状の交差部材４６である。この交差部材４６は、上方に開口した断面ハット状の形状を有し、その縁部にはフランジ部４６ａが形成されている。この交差部材４６は、ホットプレスにより形成可能である。ただし、図４中Ａで示すようなエラ部では、プレス加工の制約上、フランジ部を設けないようにしている。
【００２６】
図４及び図５に示すように、交差部材４６は、その４つの端部にそれぞれ、ボルトを通すための孔４６ｂが設けられている。一方、４つの直線部材４２、４４の端部にも、それぞれ、ボルトを通すための孔４２ｂ、４４ｂが設けられている。図６に示すように、４つの直線部材４２、４４の穴の内方にはウェルドナット４８が設けられている。
また、交差部材４６の４つの端部には、それぞれ拡大部４６ｃが設けられている。そして、このような拡大部４６ｃと共にノッチ４６ｄが形成されている。これらの拡大部４６ｃの内方側の寸法は、それぞれ、４つの直線部材４２、４４の端部の外方側の寸法とほぼ同じになるように構成され、拡大部４６ｃの内方に４つの直線部材４２、４４の端部がそれぞれが嵌るようになっている。その際、拡大部４６ｃのノッチ４６ｄが、直線部材４２、４４の端部と係合する。
【００２７】
組み立ての際は、先ず、直線部材４２、４４を図３に示すように設置し、その後、図４に示す交差部材４６を図５のように合わせる。そして、拡大部４６ｃの外方側からボルト４９をウェルドナット４８にねじ込むことで、全体としてＸ字状にクロスして延びる斜行クロスメンバ４０が形成されるのである。
このような組み立て方法であれば、先ず、例えば、図３に示す触媒７や排気管９を設置した後に、Ｘ字状の斜行クロスメンバ４０を構成することが出来る。このように、フロアトンネル内の排気管やプロペラシャフトなどの配置を容易に行うことが出来る。また、Ｘ字状のクロスメンバをフロアトンネルを登るように湾曲させずに直線的に延ばすことが出来る。
【００２８】
次に、主に図７により、斜行クロスメンバ４０と、フロアパネル６と、Ｎｏ．２クロスメンバ２４との結合構造を説明する。図７は、本発明の第１実施形態による斜行クロスメンバとフロアパネルとＮｏ．２クロスメンバとの結合の構成を斜め下方側から見た斜視図である。
上述したように、Ｎｏ．２クロスメンバ２４はフロアパネル６の上面部で閉断面をつくるように構成される。一方、斜行クロスメンバ４０はフロアパネル６の下面部で閉断面をつくるように構成されている。そして、図７に示すように、平面視でＮｏ．２クロスメンバ２４のフランジ部と、斜行クロスメンバ４０のフランジ部とが重なった部分は、フロアパネル６を挟んで互いに溶接により結合されるようになっている。
【００２９】
次に、本発明の第１実施形態による作用効果を説明する。
本発明の第１実施形態によれば、フロントサイドフレーム、サイドシル、リアサイドフレーム及びクロスメンバに加え、斜行クロスメンバを有するので、車体の剛性及び強度を高めることが出来る。特に、車体のねじりに対して有効に作用する。即ち、斜行クロスメンバ４０によって、車体のねじり剛性を高めることが出来る。ここで、ねじり剛性とは、例えば、前輪のサスタワー部１４と、リアサスペンションが取りつけられるリアサイドフレーム１６（例えば、リアサイドフレーム１６の後端部）とを、それぞれ荷重の入力点として定めた場合のねじりである。このようなねじりを受ける場合、斜行クロスメンバの各部材４２、４４が受け止め可能な軸力が大きくなり、車体のねじり剛性、特に、車室フロア後部のねじり剛性を向上させることが出来るのである。
さらに、本発明の第１実施形態によれば、斜行クロスメンバ４０、Ｎｏ．４クロスメンバ３４、サイドシル１２及びリアサイドフレーム１６等で、ほぼ三角形状のメンバが構成されるので、オフセット衝突時に加わる衝撃荷重を効率良く分散することが出来る。
【００３０】
そして、本発明の第１実施形態によれば、所定の閉断面を有するトルクボックス１０により、フロントサイドフレーム２とサイドシル１２とが連結されている。さらに、斜行クロスメンバ４０により、左右一対のフロントサイドフレーム２の後端部２ａと、Ｎｏ．４クロスメンバ３４及びリアサイドフレーム１６の結合部３０とが連結されている。このような斜行クロスメンバ４０は、フロントサイドフレーム２と、そのフロントサイドフレーム２とは左右反対側のリアサイドフレーム１６とを連結するものである。これらのような構成によれば、オフセット衝突時に、フロントサイドフレーム２が受ける入力荷重を、トルクボックス１０を介して一方のサイドシル１２（そのフロントサイドフレーム２に近い側のサイドシル１２）に伝達することが出来るようになっていると共に、斜行クロスメンバ４０により、他方のリアサイドフレーム１６（そのフロントサイドフレーム２とは遠い側のリアサイドフレーム１６）にも伝達することが出来る。このように、フロントサイドフレーム２が受ける入力荷重を、そのフロントサイドフレーム２のすぐ後方のサイドシル１２に伝達させると共に、斜行クロスメンバ４０により、他方のリアサイドフレーム１６にも伝達することが出来る。このように従来の井桁構造ではオフセット衝突時に荷重分担に余り寄与しないリアサイドフレーム１６にも荷重を分散させることが出来る。
【００３１】
本発明の第１実施形態によれば、斜行クロスメンバ４０がＸ字状のメンバ４２、４４となっているので、車体全体のねじりに対し、斜めに延びる各メンバ４２、４４が受け止め可能な軸力が大きくなり、車体のねじり剛性、特に、フロアパネル６のねじり剛性を向上させることが出来る。さらに、前方衝突時に荷重を受け止めて生じるクロスメンバ４２、４４自身の曲げ変形を互いに抑制して、より確実に荷重を分散させることが出来る。
【００３２】
さらに、本発明の第１実施形態によれば、斜行クロスメンバ４０が、Ｎｏ．４クロスメンバ３４及びリアサイドフレーム１６の結合部３０に結合されている。従って、車体に曲げやねじり等の力が加わった場合であっても、斜行クロスメンバ４０がその軸方向に突っ張って支持するように働く。さらに、リアサイドフレーム１６及びＮｏ．４クロスメンバ３４がその荷重を受け止めることが出来るので、斜行クロスメンバ４０自体の変形も抑制される。
さらに、本発明の第１実施形態によれば、斜行クロスメンバ４０が、その中間部でＮｏ．３クロスメンバ３２に結合される。このＮｏ．３クロスメンバ３２は、両端部がリアサイドフレーム１６及びサイドシル１２に結合されている。従って、斜行クロスメンバ４０に曲げやねじり等の力が加わった場合であっても、Ｎｏ．３クロスメンバ３２が車幅方向に突っ張って支持するように働く。これにより、斜行クロスメンバ４０自体の変形も抑制される。
【００３３】
さらに、本発明の第１実施形態によれば、Ｎｏ．２クロスメンバ２４はフロアパネル６の上面部で閉断面をつくるように構成され、第１斜行クロスメンバ４０は、フロアパネル６の下面部で閉断面をつくるように構成されている。そして、Ｎｏ．２クロスメンバ２４と、第１斜行クロスメンバ４０とは、フロアパネル６を挟んで互いに結合されるようになっている。このように、Ｎｏ．２クロスメンバ２４と第１斜行クロスメンバ４０とは、平面視で一部重複し、その重複部分でフロアパネル６を挟んで互いに結合されているので、前方衝突時に荷重を受け止めて生じるクロスメンバ４２、４４自身の曲げ変形を抑制することが出来る。
【００３４】
次に、図８及び図９により、本発明の第２実施形態を説明する。図８は、本発明の第２実施形態による車両の下部車体構造を下方から見た底面図であり、図９は、本発明の第２実施形態による車両の下部車体構造を斜め下方から見た斜視図である。
この第２実施形態は、第１実施形態の下部構造に対し、フロントサイドフレーム２、サイドシル１２、リアサイドフレーム１６や、各クロスメンバ２２、２４、２６、３２、３４、３６、並びに、フロアパネル６やフロアトンネル８などの構成が同一である。一方、斜行クロスメンバの構成が異なる。ここでは、第１実施形態と同様の構成については説明を省略し、主に第１実施形態と異なる構成について説明する。
図８及び図９に示すように、この第２実施形態による斜行クロスメンバ１４０は、第１実施形態と同様に、Ｘ字状に交わる２本のクロスメンバで構成されている。そして、斜行クロスメンバ１４０の一端部は、それぞれ、第１実施形態と同様にフロントサイドフレーム２の後端部に結合される。一方、斜行クロスメンバ１４０の他端部は、第１実施形態と異なり、それぞれ、一端部が結合されるフロントサイドフレーム２とは車幅方向反対側において、Ｎｏ．３クロスメンバ３２と、サイドシル１２及びリアサイドフレーム１６との結合部１３０に結合されている。
このように構成された第２実施形態においても、上述したように斜行クロスメンバ１４０によって、車体のねじり剛性を高めることが出来る。さらに、斜行クロスメンバ４０、Ｎｏ．３クロスメンバ３２及びサイドシル１２等で、ほぼ三角形状のメンバが構成されるので、オフセット衝突時に加わる衝撃荷重を効率良く分散することが出来る。
【００３５】
そして、この第２実施形態においても、上述した実施形態と同様に、フロントサイドフレーム２が受ける入力荷重を、そのフロントサイドフレーム２のすぐ後方のサイドシル１２に伝達させると共に、斜行クロスメンバ１４０により、他方のサイドシル１２及びリアサイドフレーム１６にも伝達することが出来る。このように従来の井桁構造ではオフセット衝突時に荷重分担に余り寄与しない他方のサイドシル１２及びリアサイドフレーム１６にも荷重を分散させることが出来る。
【００３６】
さらに、第２実施形態によれば、斜行クロスメンバ１４０が、Ｎｏ．３クロスメンバ３２の結合部１３０に結合されている。従って、車体に曲げやねじり等の力が加わった場合であっても、斜行クロスメンバ１４０が軸方向に突っ張って支持するように働くと共に荷重を受け止める。さらに、サイドシル１２及びリアサイドフレーム１６が荷重を受け止めるので、斜行クロスメンバ４０自体の変形も抑制することが出来る。
さらに、本発明の実施形態によれば、斜行クロスメンバ１４０が、その中間部でＮｏ．２クロスメンバ２４に結合される。従って、車体に曲げやねじり等の力が加わった場合であっても、斜行クロスメンバ４０がその軸方向に突っ張って支持すると共にＮｏ．２クロスメンバ２４が車幅方向に突っ張って支持するように働く。そして、Ｎｏ．２クロスメンバ２４により斜行クロスメンバ１４０自体の変形も抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１実施形態による車両の下部車体構造を下方から見た底面図である。
【図２】本発明の第１実施形態による車両の下部車体構造を斜め下方から見た斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態によるフロアパネル及びこのフロアパネルに取りつけられた第１斜行クロスメンバの直線部材を斜め下方側から見た斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態による第１斜行クロスメンバの交差部のＸ字状部材を斜め下方側から見た斜視図である。
【図５】本発明の第１実施形態による第１斜行クロスメンバの直線部材と、Ｘ字状部材との結合部の構造を斜め下方側から見た斜視図である。
【図６】本発明の第１実施形態による第１斜行クロスメンバの直線部材と、Ｘ字状部材との結合部の断面構造を示す断面図であり、上下が逆さまに示された図である。
【図７】本発明の第１実施形態による斜行クロスメンバとフロアパネルとＮｏ．２クロスメンバとの結合の構成を斜め下方側から見た斜視図である。
【図８】本発明の第２実施形態による車両の下部車体構造を下方から見た底面図である。
【図９】本発明の第２実施形態による車両の下部車体構造を斜め下方から見た斜視図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  車両
２  フロントサイドフレーム
６  フロアパネル
８  フロアトンネル
１０  トルクボックス
１２  サイドシル
１４  サスタワー
１６  リアサイドフレーム
２４  Ｎｏ．２クロスメンバ
２６  シートブラケット
２８  Ｂピラー
３０  Ｎｏ．４クロスメンバ３４及びリアサイドフレーム１６の結合部
３２  Ｎｏ．３クロスメンバ
３４  Ｎｏ．４クロスメンバ
３４ａ  Ｎｏ．４クロスメンバの車幅方向中間部
３６  ホイールハウス
４０  第１実施形態による斜行クロスメンバ
４２、４４  第１実施形態による斜行クロスメンバの直線部材
４６  第１実施形態による斜行クロスメンバの交差部材
１３０  Ｎｏ．３クロスメンバと、サイドシル及びリアサイドフレームとの結合部
１４０  第２実施形態による斜行クロスメンバ
１４２、１４４  第２実施形態による斜行クロスメンバの直線部材
【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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