(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロアパネルの中央部で車両の前後方向に延びるトンネル部と、
上記トンネル部に沿って車両の前後方向に延びて該トンネル部との間で閉断面を形成するトンネルレインフォースメントとを備えた
車両の下部車体構造であって、
上記トンネルレインフォースメントで形成される車両前後方向の閉断面と、車幅方向に延びるクロスメンバの閉断面とを上下で重ね合わせるように接続させ、
上記トンネルレインフォースメントはトンネル部の上部に接合されて該トンネル部上部に左右一対の上記閉断面を形成し、
上記左右一対の閉断面相互間には上記クロスメンバと対応し、かつ該クロスメンバに沿って上方に突出する一体または一体的な補強部が設けられ、
上記補強部の車幅方向両端は、左右のトンネルレインフォースメントの対面する縦壁部にそれぞれ接続される
車両の下部車体構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、フロアパネルの中央部(または中間部)で車両の前後方向に延びるトンネル部と、このトンネル部に沿って配設されトンネル部との間に閉断面を形成するトンネルレインフォースメント(いわゆるハイマウント・バックボーンフレーム)とを備えたような車両の下部車体構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上述例の車両の下部車体構造としては、例えば特開２０００−２３８６６７号公報に記載の構造がある。
すなわち、フロアパネルの中央部において、車両の前後方向に延びるトンネル部を設けると共に、このトンネル部に沿って配設され、かつ、トンネル部との間に閉断面を形成するトンネルレインフォースメントを設けたものである。
【０００３】
この従来構造によれば、上述のトンネルレインフォースメントにより、フロア剛性および車体剛性の向上を図ることができるが、衝突時の荷重分散性能については不充分であった。
【０００４】
また、特開平５−５８３４７号公報には、フロアパネルの中央部で車両の前後方向に延びるトンネル部と、上記フロアパネルの上面において左右のサイドシルを車幅方向に連結するクロスメンバとを設け、このクロスメンバは上述のトンネル部を跨ぐように構成した車両の下部車体構造が開示されているが、この従来構造には、トンネルレインフォースメントが開示されておらず、充分な車体剛性の向上と車両衝突時の荷重分散性能との両立を図ることが困難な問題点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、トンネルレインフォースメントで形成される車両前後方向の閉断面と、車幅方向に延びるクロスメンバの閉断面とを上下に重ね合わせるように接続すると共に、トンネルレインフォースメントはトンネル部の上部に接合されて該トンネル部上部に左右一対の上記閉断面を形成し、上記左右一対の閉断面相互間には上記クロスメンバと対応し、かつ該クロスメンバに沿って上方に突出する一体または一体的な補強部が設けられ、該補強部の車幅方向両端を、左右のトンネルレインフォースメントの対面する縦壁部にそれぞれ接続することにより、フロア剛性および車体剛性の充分な向上を図ると共に、衝突時の荷重分散性能を確保することができる車両の下部車体構造の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明による車両の下部車体構造は、フロアパネルの中央部で車両の前後方向に延びるトンネル部と、上記トンネル部に沿って車両の前後方向に延びて該トンネル部との間で閉断面を形成するトンネルレインフォースメントとを備えた車両の下部車体構造であって、上記トンネルレインフォースメントで形成される車両前後方向の閉断面と、車幅方向に延びるクロスメンバの閉断面とを上下で重ね合わせるように接続させ、上記トンネルレインフォースメントはトンネル部の上部に接合されて該トンネル部上部に左右一対の上記閉断面を形成し、上記左右一対の閉断面相互間には上記クロスメンバと対応し、かつ該クロスメンバに沿って上方に突出する一体または一体的な補強部が設けられ、上記補強部の車幅方向両端は、左右のトンネルレインフォースメントの対面する縦壁部にそれぞれ接続されたものである。
上記構成の車幅方向に延びるクロスメンバは、いわゆるNo.２クロスメンバまたはNo.３クロスメンバに設定してもよい。
【０００７】
上記構成によれば、トンネルレインフォースメント(剛性部材)によって、形成される閉断面と、クロスメンバ(剛性部材)の閉断面と、を上下に重ね合わせるように接続したので、充分な車体剛性の向上と、車両の衝突時における荷重分散性能の確保との両立を図ることができる。
【０００８】
つまり、車両の正面衝突または後面衝突時に、トンネルレインフォースメントに入力された荷重は、クロスメンバに分散され、車両の側突時にサイドシル(またはリヤサイドフレーム)に入力された荷重は、クロスメンバを介してトンネルレインフォースメントに分散されるので、荷重分散性能の確保および向上を図って、耐力の向上を達成することができる。
【０００９】
また、上記トンネルレインフォースメントはトンネル部の上部に接合されて上記閉断面を形成したものであるから、乗員の足元スペースを阻害することなく、高剛性のトンネルレインフォースメントを設けることができる。
【００１０】
さらに、上記トンネルレインフォースメントとトンネル部の閉断面はトンネル部上部に左右一対設けられたものであるから、前後方向に延びる２本の閉断面(左右一対の閉断面)により、フロア剛性および車体剛性のさらなる向上を図ることができると共に、２本の閉断面間には凹部が形成されるので、この凹部を車両内装品の配設スペースとして有効利用することもできる。
【００１１】
しかも、上記左右一対の閉断面相互間には上記クロスメンバと対応し、かつ該クロスメンバに沿って上方に突出する一体または一体的な補強部が設けられたものであり、トンネルレインフォースメントの左右の閉断面をクロスメンバと対応するように補強部で連結したので、トンネルレインフォースメントそれ自体の剛性をさらに高めることができ、延いてはフロア剛性、車体剛性の大幅な向上と、衝突時の充分な荷重分散性能の向上を図ることができる。
【００１２】
ここで、上記構成の補強部は、トンネルレインフォースメントと一体の凸状のビード部、または、トンネルレインフォースメントと別体で、かつ該トンネルレインフォースメントと一体的に設けられる補強部材にて構成してもよい。
【００１３】
【実施例】
この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面は車両の下部車体構造を示し、図１、図２、図３において、エンジンルームと車室とを仕切るダッシュロアパネル１を設け、このダッシュロアパネル１の車幅方向の両端部はヒンジピラー２，２に接合している。
【００１４】
上述のヒンジピラー２は、ヒンジピラーインナ３とヒンジピラーアウタ４とを接合して、車両の上下方向に延びるヒンジピラー閉断面を備えた剛性部材であって、この閉断面内には必要に応じてヒンジピラーレインフォースメントが設けられている。
【００１５】
上述のダッシュロアパネル１の下側後端部には、フロントフロア５、センタフロア６および該センタフロア６のキックアップした部分つまりキックアップ部７をを介してリヤフロア８が接続される。なお、上述のフロントフロア５とセンタフロア６とは後述するクロスメンバ１６(図４参照)を介して連結される。
【００１６】
上述のフロントフロア５およびセンタフロア６の中央部には車両の前後方向に延びる凸状のトンネル部９（図４参照）を一体形成する一方、これら両フロア５，６の左右両側部において車両の前後方向に延びるサイドシル１０，１０を設けている。
【００１７】
このサイドシル１０は、サイドシルインナとサイドシルアウタとを接合して、車両の前後方向に延びるサイドシル閉断面を有する車体剛性部材である。なお、上述のサイドシル閉断面内には必要に応じてサイドシルレインフォースメントが設けられる。
【００１８】
また、上述のサイドシル１０の後部には、図２、図３にも示すように、該部から後方に延びる左右一対のリヤサイドフレーム１１，１１を設け、センタフロア６およびリヤフロア８の下面とリヤサイドフレーム１１との間には閉断面を形成している。
【００１９】
上述のリヤフロア８はセンタフロア６の後部にキックアップ部７(段差部)を介して連結されたものであり、上述のトンネル部９の上部には、該トンネル部９に沿って車両の前後方向に延びて、前部がダッシュロアパネル１に接合され、後部が上述のキックアップ部７上端のリヤフロア８前部に接合され、またスカート部がトンネル部９の左右両側面に接合されたトンネルレインフォースメント１２(いわゆるハイマウント・バックボーンフレーム)を設け、図４に示すように、このトンネルレインフォースメント１２とトンネル部９の上部左右との間には両者９，１２に沿って車両の前後方向に延びる２つの閉断面１３，１３(左右一対の閉断面)を形成して、フロア剛性および車体剛性の向上を図っている。
【００２０】
つまり、上述のトンネルレインフォースメント１２は、前後方向に延びる２つの閉断面１３，１３を形成するための左右一対の上方突出部１２ａ，１２ａと、これら左右の上方突出部１２ａ，１２ａ間に形成された凹部１２ｂとを備え、凹部１２ｂの下面はトンネル部９の上面に接合されている。
【００２１】
一方、図１に示すようにダッシュロアパネル１と、ヒンジピラーインナ３と、トンネルレインフォースメント１２における前端部のスカート部との間には、平面視でコ字状のダッシュクロスメンバ１４を左右一対接合して、車体剛性の向上および側突に対する耐力の向上を図っている。
【００２２】
また、フロントフロア５の上面において中央のトンネル部９を跨いで左右のサイドシル１０，１０(詳しくはサイドシルインナ)と連結されるクロスメンバ１５ (いわゆるNo.２クロスメンバ)を設けている。
【００２３】
このクロスメンバ１５は車幅方向に延びて、フロントフロア５との間に閉断面を形成する車体剛性部材である。
さらに、フロントフロア５とセンタフロア６との間において中央のトンネル部９を跨いで左右のサイドシル１０，１０(詳しくはサイドシルインナ)と連結されるクロスメンバ１６(いわゆるNo.３クロスメンバ)を設けている。
【００２４】
また、上述のキックアップ部７の下部には車幅方向に延びて左右のリヤサイドフレーム１１，１１相互間を連結するリヤクロスメンバ１７(いわゆるNo.４クロスメンバ)を設け、このリヤクロスメンバ１７とキックアップ部７との間には車幅方向に延びる閉断面１８(図３参照)を形成している。
【００２５】
加えて、上述のリヤクロスメンバ１７よりも所定距離後方において、リヤフロア８の下部には車幅方向に延びて左右のリヤサイドフレーム１１，１１相互間を連結する別のリヤクロスメンバ１９(いわゆるNo.５クロスメンバ)を設け、このリヤクロスメンバ１９とリヤフロア８との間には車幅方向に延びる閉断面２０(図３参照)を形成している。なお、上述のリヤフロア８の所定部にはスペアタイヤパンが形成されるが、図示の便宜上、該スペアタイヤパンの図示を省略している。
【００２６】
また、図１、図２に示すようにサイドシル１０とトンネル部９との車幅方向の中間に対応して、フロントフロア５の下部には車両の前後方向に延びるフロアフレーム２１，２１を設け、これら左右のフロアフレーム２１，２１とフロントフロア５との間には閉断面を形成している。
【００２７】
図１に示すように上述のフロアフレーム２１，２１の前部には左右一対のフロントサイドフレーム２２，２２を一体または一体的に延長形成している。
そして、これら左右一対のフロントサイドフレーム２２，２２の前端部よりも所定距離後方において左右のフロントサイドフレーム２２，２２相互間には、車幅方向に延びるフロントクロスメンバ２３(いわゆるNo.１．５クロスメンバ)を張架している。
【００２８】
一方、図２に示すように上述の左右一対のリヤサイドフレーム１１，１１の下部にはリヤサスペンションクロスメンバ２４を複数の弾性マウントを介して取付けている。
【００２９】
上述のリヤサスペンションクロスメンバ２４は、フロントクロスメンバ２５と、リヤクロスメンバ２６(図３参照)と、左右のサイドクロスメンバ２７，２７と、を平面視で略井形状つまり方形枠状に組合わせたものである。なお、図２において２８は燃料タンク、２９は燃料タンク２８へ燃料を供給するフューエルインレットパイプである。
【００３０】
上述のリヤサイドフレーム１１，１１に対するリヤサスペンションクロスメンバ２４の取付け部位と対応するように、該リヤサイドフレーム１１の車外側面にはリヤサスペンション取付け部３０(いわゆるサス取付け部)を設けている。
【００３１】
このリヤサスペンション取付け部３０は断面門形状の剛性部材であって、このリヤサスペンション取付け部３０は上述のリヤサイドフレーム１１の車外側面に接合されていて、ナックルを介して、後輪を独立懸架するリヤサスペンションのストラット上部を支持するものである。
【００３２】
また、図１、図２において３１は断面門形状のブラケットであって、リヤクロスメンバ１７の閉断面１８上部に該ブラケット３１により別の閉断面を形成している。このブラケット３１はパッケージクロスメンバ(図示せず)と該ブラケット３１との間にガセット部材としてのＶ字ブレース(brace)を取付けるためのものである。
【００３３】
図４はトンネル部９およびトンネルレインフォースメント１２と、クロスメンバ１６(いわゆるNo.３クロスメンバ)とが交差する部分の拡大斜視図、図５はトンネルレインフォースメント１２を取外した状態で示す同部の斜視図である。
【００３４】
上述のクロスメンバ１６は車幅方向に延びるクロスメンバアッパ３２と、車幅方向に延びるクロスメンバロア３３とを備えている。
クロスメンバアッパ３２は図５に示すようにトンネル部９、なかんずく、トンネル部９の上面と対応する部分はフラットな平板部３２ａに形成されていて、この平板部３２ａからサイドシルインナまでの間の両サイド部は前後の接合フランジ３２ｂ，３２ｃを有する断面ハット状に形成されている。
【００３５】
上述の前側の接合フランジ３２ｂはトンネル部９の側壁車室側面とフロントフロア５上面とに接合され、後側の接合フランジ３２ｃはトンネル部９の側壁車室側面とセンタフロア６上面に接合され、上述の平板部３２ａは図７にも示すようにフロントフロア５によるトンネル部９の上面と、センタフロア６によるトンネル部９の上面に接合されている。
【００３６】
また、上述のクロスメンバロア３３は図６に示すようにトンネル部９と対応する中央部はトンネル部９の形状に沿うように上方へ隆起形成されると共に、該中央部は凹状の断面形状を有しており、両サイド部は逆Ｌ字状の断面形状を有している。このクロスメンバロア３３はその前後に接合フランジ３３ａ，３３ｂを有するが、前側の接合フランジ３３ａはクロスメンバロア３３の両サイド部においては上下方向に指向し、クロスメンバロア３３のトンネル対応部つまり中央部においては前後方向に指向している。
後側の接合フランジ３３ｂはクロスメンバロア３３の全長にわたって前後方向に指向するように形成されている。
【００３７】
そして、このクロスメンバロア３３の前側の接合フランジ３３ａは図７に示すようにクロスメンバアッパ３２における平板部３２ａ下面と、トンネル部９と、図４、図５に示すようにクロスメンバアッパ３２におけるサイド部の前側下部とに接合され、後側の接合フランジ３３ｂは図４、図５、図７に示すようにトンネル部９の車外側面に接合されると共に、センタフロア６の前部を介してクロスメンバアッパ３２の後側の接合フランジ３２ｃに接合されている。
【００３８】
このような接合構造によりクロスメンバアッパ３２とクロスメンバロア３３との間には車幅方向に連続して延びる閉断面３４が形成されていて、この閉断面３４と、トンネルレインフォースメント１２で形成される車両前後方向の２つの閉断面１３，１３とが平面から見て略十文字状に交差し、かつ車両前後方向に延びる閉断面１３と、車幅方向に延びる閉断面３４と、を上下で重ね合わせるように接続したものである。
【００３９】
この実施例では、フロントフロア５とセンタフロア６とが前後に分割されているので、閉断面構造のクロスメンバ１６で、これら前後の両フロア５，６を接続したものである。
【００４０】
しかも、図４、図７に示すように、トンネルレインフォースメント１２の左右一対の閉断面１３，１３相互間には上述のクロスメンバ１６の配設位置と対応し、かつ該クロスメンバ１６に沿って上方に突出する補強部としての凸状のビード部３５がトンネルレインフォースメント１２と一体に形成されており、このビード部３５と、クロスメンバ１６における平板部３２ａと、の間にはさらに別の閉断面３６が形成されている。なお、図中、Ｆは車両前方を示し、Ｒは車両後方を示す。
【００４１】
このように図１〜図７で示した実施例の車両の下部車体構造は、フロアパネル(フロントフロア５、センタフロア６参照)の中央部で車両の前後方向に延びるトンネル部９と、上記トンネル部９に沿って車両の前後方向に延びて該トンネル部９との間で閉断面１３を形成するトンネルレインフォースメント１２とを備えた車両の下部車体構造であって、上記トンネルレインフォースメント１２で形成される車両前後方向の閉断面１３と、車幅方向に延びるクロスメンバ１６の閉断面３４とを上下で重ね合わせるように接続させたものである。
【００４２】
この構成によれば、トンネルレインフォースメント１２(剛性部材)によって、形成される閉断面１３と、クロスメンバ１６(剛性部材)の閉断面３４とを上下に重ね合わせるように接続したので、充分な車体剛性の向上と、車両の衝突時における荷重分散性能の確保との両立を図ることができる。
【００４３】
つまり、車両の正面衝突または後面衝突時にトンネルレインフォースメント１２に入力された荷重は、クロスメンバ１６に分散され、車両の側突時にサイドシル１０(またはリヤサイドフレーム１１)に入力された荷重はクロスメンバ１６を介してトンネルレインフォースメント１２に分散されるので、荷重分散性能の確保および向上を図って、耐力の向上を達成することができる。
【００４４】
また、上記トンネルレインフォースメント１２は、トンネル部９の上部に接合されて上記閉断面を形成したものである。
この構成によれば、乗員の足元スペースを阻害することなく、高剛性のトンネルレインフォースメント１２を設けることができる。
【００４５】
さらに、上記トンネルレインフォースメント１２とトンネル部９の閉断面１３はトンネル部９の上部に左右一対設けられたものである。
この構成によれば、前後方向に延びる２本の閉断面１３，１３(左右一対の閉断面)により、フロア剛性および車体剛性のさらなる向上を図ることができると共に、２本の閉断面１３，１３間には凹部１２ｂが形成されるので、この凹部１２ｂを車両内装品の配設スペースとして有効利用することもできる。
【００４６】
しかも、上記左右一対の閉断面１３，１３相互間には上記クロスメンバ１６と対応し、かつ該クロスメンバ１６に沿って上方に突出する一体または一体的な補強部(ビード部３５参照)が設けられたものである。
【００４７】
この構成によれば、トンネルレインフォースメント１２の左右の閉断面１３，１３をクロスメンバ１６と対応するように補強部(ビード部３５参照)で連結したので、トンネルレインフォースメント１２それ自体の剛性をさらに高めることができ、延いてはフロア剛性、車体剛性の大幅な向上と、衝突時の充分な荷重分散性能の向上を図ることができる。
【００４８】
図８は車両の下部車体構造の他の実施例を示し、先の実施例では補強部としてトンネルレインフォースメント１２と一体のビード部３５を設けたが、図８に示すこの実施例ではトンネルレインフォースメント１２と別体のハット部材３７を設け、このハット部材３７の接合フランジ３７ａ，３７ａを凹部１２ｂに接合してトンネルレインフォースメント１２と一体化し、このハット部材３７で左右の閉断面１３，１３間(詳しくは上方突出部１２ａの対向面間)を接続したものである。
【００４９】
このように構成しても、その他の構成、作用、効果については先の実施例とほぼ同様であるから、図８において前図と同一の部分には同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。
【００５０】
図９は車両の下部車体構造のさらに他の実施例を示し、補強部として角パイプまたはハイドロフォーム成形品による筒部材３８を設け、この筒部材３８を凹部１２ｂに接合してトンネルレインフォースメント１２と一体化し、この筒部材３８で左右の閉断面１３，１３間(詳しくは上方突出部１２ａの対向面間)を接続したものである。
【００５１】
このように構成しても、その他の構成、作用、効果については先の各実施例とほぼ同様であるから、図９において前図と同一の部分には同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。
【００５２】
この発明の構成と、上述の実施例との対応において、
この発明のフロアパネルは、実施例のフロントフロア５、センタフロア６に対応し、
以下同様に、
クロスメンバは、いわゆるNo.３クロスメンバ１６に対応し、
補強部は、ビード部３５、ハット部材３７、筒部材３８に対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。
【００５３】
例えば、フロアパネルがフロントフロアとセンタフロアとに分割されていない構造の場合には、トンネル部９を凹ませて上述の同様の閉断面を形成することができ、この構造を採用した場合には、No.２クロスメンバ１５にも本実施例の構成を適用することができる。
【００５４】
【発明の効果】
この発明によれば、トンネルレインフォースメントで形成される車両前後方向の閉断面と、車幅方向に延びるクロスメンバの閉断面とを上下に重ね合わせるように接続すると共に、上記トンネルレインフォースメントはトンネル部の上部に接合されて該トンネル部上部に左右一対の上記閉断面を形成し、上記左右一対の閉断面相互間には上記クロスメンバと対応し、かつ該クロスメンバに沿って上方に突出する一体または一体的な補強部が設けられ、上記補強部の車幅方向両端は、左右のトンネルレインフォースメントの対面する縦壁部にそれぞれ接続したので、フロア剛性および車体剛性の充分な向上を図ると共に、衝突時の荷重分散性能を確保することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の車両の下部車体構造を示す平面図。
【図２】  フロアパネルを取外した状態で示す図１の要部拡大平面図。
【図３】  図２の側面図。
【図４】  車両の下部車体構造を示す要部の斜視図。
【図５】  トンネルレインフォースメントを取外した状態の斜視図。
【図６】  クロスメンバの斜視図。
【図７】  図４のＡ−Ａ線矢視断面図。
【図８】  車両の下部車体構造の他の実施例を示す断面図。
【図９】  車両の下部車体構造のさらに他の実施例を示す断面図。
【符号の説明】
５…フロントフロア(フロアパネル)
６…センタフロア(フロアパネル)
９…トンネル部
１２…トンネルレインフォースメント
１３…閉断面
１６…クロスメンバ
３４…閉断面
３５…ビード部(補強部)
３７…ハット部材(補強部)
３８…筒部材(補強部)
【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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