(57)【要約】【課題】フロアパネル部分のねじれ変形を防止するとともに、車体の強度を向上させることができる車体フレーム構造を提供する。【解決手段】車体フレーム構造１は、車室下部の車体後部において車幅方向に延びるフロアクロスメンバ２６と、車室前部において車幅方向に延びるダッシュクロスメンバアッパ１４と、閉断面を有する細長形状に構成され、車体前後方向に延びるとともに、その前端部がガセット１８を介して前記ダッシュクロスメンバアッパ１４に接続され、その後端部が前記フロアクロスメンバ２６に接合されたバックボーン２３と、を備え、前記ガセット１８は、前方からの力に対して前記バックボーン２３よりも変形しやすく形成されていることを特徴とする。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室下部の車体後部において車幅方向に延びるリヤシートクロスメンバと、
車室前部において車幅方向に延びるダッシュクロスメンバアッパと、
閉断面を有する細長形状に構成され、車体前後方向に延びるとともに、その前端部がガセットを介して前記ダッシュクロスメンバアッパに接続され、その後端部が前記リヤシートクロスメンバに接合されたバックボーンと、を備え、
前記ガセットは、前方からの力に対して前記バックボーンよりも変形しやすく形成されていることを特徴とする車体フレーム構造。
【請求項２】
前記バックボーンの車幅方向両側面にそれぞれ接合されて車室の床部分を構成するバックボーンサイドパネルを備えたことを特徴とする請求項１記載の車体フレーム構造。
【請求項３】
前記ガセットの前端部は、車室前部に設けられたダッシュパネルを介して前記ダッシュクロスメンバアッパに接続されていることを特徴とする請求項１記載の車体フレーム構造。
【請求項４】
前記ダッシュクロスメンバアッパ、前記バックボーン及び前記リヤシートクロスメンバは、長手方向に断面形状が連続する押出成形部材で長方形状に構成されるとともに、
前記ガセットは、折曲した板材で構成され、車体前後方向に延び前記バックボーンの前端部に接合された水平部と、該水平部の前端部分から斜め上方に延びる斜部と、該斜部の上方前端部からさらに上方に延び前記ダッシュクロスメンバアッパに接合された鉛直部とを一体に備えたことを特徴とする請求項１記載の車体フレーム構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の車室下部に配される車体フレーム構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の車室下部を支えるフレーム構造として、車室の床部分を形成するフロントフロアパネルの前端部がエンジンルームと車室との間に配されるダッシュパネルに接合され、後端部が車体後方において車幅方向に延びるリヤシートクロスに接合されるものが知られている。このようなフロアパネルにおいて、車幅方向中央部分に、排気管やドライブシャフトが通るトンネル部が形成されている。トンネル部は、フロアパネルから上方に向かって突出する断面コ字状に構成され、このトンネル部の上面に補強部材としてのバックボーンが前後方向に延びるように取り付けられている。バックボーンは例えば板状部材から構成され、トンネル部に沿うようにコ字状の断面を有する細長形状に構成されている。バックボーンの後端部は、リヤシートクロスメンバの前方に配され、リヤシートクロスメンバとバックボーンとの間にトンネル部が配置されている。
【特許文献１】特開２００６−１４３１７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した車体フレーム構造では、次のような問題があった。すなわち、フロアパネルが一枚の板状部材から構成されているため、ねじれ変形しやすく、また、強度を高めるバックボーンがリヤシートクロスメンバと直接接合されず、フロアパネルの一部分にのみ設けられている構成であるため、高い強度を確保するのが困難である。
【０００４】
そこで、本発明は、フロアパネル部分のねじれ変形を防止するとともに、車体の強度を向上させることができる車体フレーム構造を提供すること目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一形態にかかる車体フレーム構造は、車室下部の車体後部において車幅方向に延びるリヤシートクロスメンバと、車室前部において車幅方向に延びるダッシュクロスメンバアッパと、閉断面を有する細長形状に構成され、車体前後方向に延びるとともに、その前端部がガセットを介して前記ダッシュクロスメンバアッパに接続され、その後端部が前記リヤシートクロスメンバに接合されたバックボーンと、を備え、前記ガセットは、前方からの力に対して前記バックボーンよりも変形しやすく形成されていることを特徴とする。
【０００６】
本発明の一形態にかかる車体フレーム構造は、前記バックボーンの車幅方向両側面にそれぞれ接合されて車室の床部分を構成するバックボーンサイドパネルを備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明の一形態にかかる車体フレーム構造は、前記ガセットの前端部は、車室前部に設けられたダッシュパネルを介して前記ダッシュクロスメンバアッパに接続されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の一形態にかかる車体フレーム構造は、前記ダッシュクロスメンバアッパ、前記バックボーン及び前記リヤシートクロスメンバは、長手方向に断面形状が連続する押出成形部材で細長形状に構成され、前記ガセットは、折曲した板材で構成され、車体前後方向に延び前記バックボーンの前端部に接合された水平部と、該水平部の前端部分から斜め上方に延びる斜部と、該斜部の上方前端部からさらに上方に延び前記ダッシュクロスメンバアッパに接合された鉛直部とを一体に備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、上記構成により、フロアパネル部分のねじれ変形を防止するとともに、車体の剛性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係る第１の実施形態の車体フレーム構造について、図１乃至図５を参照して説明する。なお、自動車の進行方向を基準に前方（前側）、後方（後側）、左右幅方向を定義し、自動車の幅方向の中心に向かう方向を内方向（内側）、自動車の中心から幅方向に広がる方向を外方向（外側）とする。重力の作用する方向を下方向（下側）、重力に逆らう方向を上方向（上側）とする。図中矢印Ｘ、Ｙ及びＺは直交する３方向を示し、矢印Ｘは車体前方、矢印Ｙは車幅方向左側、矢印Ｚは車体上方向を指している。また、左右対称な構成については適宜説明を省略している。
【００１１】
図１及び図２は、本実施形態にかかる自動車（車両）の車体フレーム構造の一部を示している。左右のフロントピラ１１の下方にそれぞれ形成された左右のフロントピラロア１２の間でそれぞれ車幅方向に向かって延びるカウルトップ１３、ダッシュクロスメンバアッパ１４、ダッシュクロスメンバロア１５が設けられている。カウルトップ１３、ダッシュクロスメンバアッパ１４、ダッシュクロスメンバロア１５は、それぞれ、上部、中部、下部に設けられている。ダッシュクロスメンバアッパ１４はカウルトップ１３よりも下方に配置され、車幅方向中央部分が下方となるように湾曲形成されている。
【００１２】
左右のフロントピラロア１２の間において、カウルトップ１３の下方から、ダッシュクロスメンバアッパ１４の後側を通って、ダッシュクロスメンバロア１５に至るように、車幅方向及び上下方向に延びるダッシュパネル１７が設けられている。ダッシュパネル１７はアルミダイカスト材などの軽合金鋳物の板状プレス材で構成され、車室とエンジンルームの間を区切るように配され、その前面がダッシュクロスメンバアッパ１４に接合されるとともに、その下端が後述するバックボーンサイドパネル２７に接合されている。ダッシュパネル１７の車幅方向中央部分において、ダッシュクロスメンバアッパ１４より下方側の部分が開口しており、この開口部分１７ａの周縁１７ｂに、後述するガセット１８が接合されている。なお、中空部材においては、端面とは、中空部の周りの外周部分の端面を指す。
【００１３】
左右のフロントピラーロア１２の下部から、車体後方に向けてサイドシル２１が夫々延びている。サイドシル２１の後端部は後輪（不図示）より手前に位置する。サイドシル２１よりも内側においてフロアサイドメンバ２２がダッシュクロスメンバロア１５の内側の端部に接続され車体後方に向かって延びている。
【００１４】
車幅方向中央部分に、車体前後方向に延びるバックボーン２３が配されている。バックボーン２３の前端部２３ａは、ガセット１８を介してダッシュパネルの中央部分に接続されている。
【００１５】
図３乃至図５に示すように、ガセット１８は、アルミダイカスト材などの軽合金鋳物で構成された板部材が折曲され、車体前後方向に延びる水平部１８ａと、この水平部１８aの前端部分から屈曲部１８ｂを介して斜め上方に延びる斜部１８ｃと、この斜部１８ｃの上方前端部から屈曲部１８ｄを介してさらに上方に鉛直に延びる鉛直部１８ｅとを一体に備えている。水平部１８ａと斜部１８ｃは夫々上壁部１８ｆと左右の側壁部１８ｇを有し、バックボーン２３の上面及び側面を囲むように断面コ字状に構成され、鉛直部１８ｅは上方かつ車幅方向に延びる板状に構成されている。この板状の鉛直部１８ｅがダッシュパネル１７の開口部分１７ａの周縁１７ｂの前面部分とダッシュクロスメンバアッパ１４の後側面との間に挟まれ、ダッシュパネル１７及びダッシュクロスメンバアッパ１４に固定されている。水平部１８ａ及び斜部１８ｃにおける左右の側壁部分１８ｇの下端から伸びる延出部１８ｈは、ダッシュパネル１７の開口部分１７ａの左右の周縁１７ｂに夫々接合されている。水平部１８ａの上壁部１８ｆはバックボーン２３の前端部における上面に固定されている。水平部１８ａの下面とバックボーン２３の上面とは図に示す溶接部分において溶接により接合されている。このように構成されたガセット１８は、板状の鉛直部１８ｅを介して前方から一定以上の荷重がかかると、屈曲部１８ｂ，１８ｄにより屈曲変形可能であるため、衝突等により大きな力が入力された際に変形することで衝突エネルギーを吸収し、バックボーン２３を介して車室へ伝わる衝撃を緩和する機能を有する。
【００１６】
左右のサイドシル２１の間には、車幅方向に延びる各種フロアクロスメンバ２４，２５，２６が設けられている。ダッシュクロスメンバロア１５及び各種フロアクロスメンバ２４，２５，２６の車体外側の端面は左右のサイドシル２１の内側壁面２１ａに溶接などにより接合されている。上記各種フロアクロスメンバのうち、後輪の手前に配置されたリヤシートクロスメンバ２６の左右両端部はサイドシル２１に接続されている。このリヤシートクロスメンバ２６にフロアサイドメンバ２２及びバックボーン２３の後端部が接合されている。また車幅方向両端に夫々設けられたクロスメンバ２４、２５の内側の端面は後述するバックボーンサイドパネル２７を介してバックボーン２３に接続されている。すなわち、図４に示すように、ダッシュクロスメンバアッパ１４と、ガセット１８、バックボーン２３、及びリヤシートクロスメンバ２６が互いに接合されることでＨ字形状のフレーム構造を形成している。
【００１７】
バックボーン２３の左右両側面とフロアサイドメンバ２２の間には、アルミダイカスト材などの軽合金鋳物からなるバックボーンサイドパネル２７が設けられている。バックボーンサイドパネル２７は、鉛直に延びバックボーン２３の左右両側面に固定される取付部２７ａと、この取付部２７ａの下端から水平に延びる水平延出部２７ｂと、水平延出部２７ｂの左右外側の端部からフロアフレーム部２０と同様の高さまで下方に延びる立面部２７ｃと、この立面部２７ｃの下端から屈曲部を介して屈曲して車幅外側方向に水平に延びる水平パネル部２７ｄと、を備えている。水平パネル部２７ｄの車幅方向外側の端部はそれぞれフロアサイドメンバ２２に接合されている。
【００１８】
さらに、サイドシル２１とフロアサイドメンバ２２との間にはフロアパネル部材２８が配されている。
【００１９】
前後方向に延びるサイドシル２１、フロアサイドメンバ２２及びバックボーン２３と、車幅方向に延びるダッシュクロスメンバロア１５及び各種クロスメンバ２４〜２６とが互いに交差してラダー状に組み合わされ、フロアフレーム部２０を構成している。このフロアフレーム部２０、このフロアフレーム部２０に接合されたバックボーンサイドパネル２７、及びフロアパネル部材２８によって、車室の床部分が構成される。
【００２０】
フロアフレーム部２０を構成する各種フレーム材１３〜１５、２１〜２６等は、例えばアルミニウム合金などの軽合金鋳物から細長形状に形成された押出成形部材からなり、その断面形状は例えば中空部を有する多角形状に構成され、一定の閉断面で長手方向に連続している。湾曲形状のカウルトップ１３やダッシュクロスメンバアッパ１４、はその断面形状が連続する範囲で曲げ変形されて構成される。
【００２１】
上記のように構成されたフレーム構造１では、前部からダッシュクロスメンバアッパ１４に前方から大きな力が加わると、ガセット１８が変形するとともに衝撃力が吸収される。また、閉断面によって構成されたバックボーン２３により、剛性が向上する。
【００２２】
本実施形態にかかる車体フレーム構造１は以下に掲げる効果を奏する。すなわち、閉断面形状のバックボーン２３と、同じく閉断面形状のリヤシートクロスメンバ２６とを接合したことにより、車体の剛性が向上する。また、閉断面を有する細長形状の押し出し材であるバックボーン２３に、バックボーンサイドパネル２７を接合して床部分を構成したことにより、車体の床部分全体を一体に形成する場合と比べてねじれ変形を防止することができる。さらに、変形可能なガセット１８を介在させたことにより、衝突等により前方から大きな力が入力された際に衝突エネルギーを吸収することができる。したがって、車室に伝わる衝撃を緩和することができる。
【００２３】
なお本発明を実施するにあたり、各種フレーム部材の断面形状やパネル部材の形状等、本発明の構成要素を発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変更して実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態にかかる車体フレーム構造を示す斜視図。
【図２】同車体フレーム構造を示す平面図。
【図３】同車体フレーム構造の一部を示す概略図。
【図４】同車体フレーム構造の一部を図２のＡ−Ａ線に沿って概略的に示す断面図。
【図５】同車体フレーム構造の一部を図２のＢ−Ｂ線に沿って概略的に示す断面図。
【符号の説明】
【００２５】
１…車体フレーム構造、１１…フロントピラー、１２…フロントピラーロア、
１４…ダッシュクロスアッパ、１７…ダッシュパネル、１７ａ…開口部分、１７ｂ…周縁、
１８…ガセット、１８ａ…水平部、１８ｂ…屈曲部、１８ｃ…斜部、１８ｄ…屈曲部、
１８ｅ…鉛直部、１８ｆ…上壁部、１８ｇ…側壁部、１８ｇ…側壁部分、
２３…バックボーン、２３ａ…前端部、２６…リヤシートクロスメンバ、
２７…バックボーンサイドパネル。
【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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