JP2004058845A

JP2004058845A - 車両構造

Info

Publication number: JP2004058845A
Application number: JP2002220219A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kurokawa; 黒川　博幸
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2002-07-29
Filing date: 2002-07-29
Publication date: 2004-02-26

Abstract

【課題】重量やコストを大幅に増加させることなくフロアトンネルの剛性及び強度向上を図った車両構造を提供する。
【解決手段】車両前後方向に延びるフロアトンネル（１０）と排気系部品（２２）との間に荷重伝達部材（９，２４）を備え、この荷重伝達部材は、車両側方から外力を受けたときにのみフロアトンネルの両側下部が排気系部品を介して車両幅方向で直線的に連結するよう設けられている（クリアランスｄ）。
【選択図】　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両構造に係り、詳しくは、側面衝突時においても車両幅方向の剛性及び強度を確保可能な車両のフロア周り構造に関する。
【０００２】
【関連する背景技術】
車両においては、車両前後方向のフロア剛性及び強度確保等の理由から、通常、フロアにはフロアパネルを凹状に、即ち室内側に向けて凸状に変形させるようにして車両前後方向にフロアトンネルが延設されている。そして、このフロアトンネルには、排気管等の排気系部品やブレーキチューブ等が配設され支持されており、これによりフロアトンネル内側の空間が有効に活用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、側面衝突に対する安全性向上のニーズが高まっており、側面衝突時において室内空間を確保することが重要な課題となっている。
【０００４】
この課題を解決するには、車両側面のセンタピラーやルーフレールサイド等を補強することも有効ではあるが、側面衝突する衝突物（他の車両等）は多くの場合ドア下のサイドシルに衝突するため、センタピラーやルーフレールサイド等を補強するよりもフロア周りを補強する方が効果的である。
【０００５】
また、図５を参照すると、車両側方から衝撃力が加わったときのフロア１００周りの屈曲変形前の状態（二点鎖線）と屈曲変形後の状態（実線）とがフロア断面図で示されているが、上述のようにフロア１００に車両前後方向に延びてフロアトンネル１１０が設けられていると、同図に示すように、側面衝突により車両側方から衝撃力が加わったときにおいて、フロアトンネル１１０が剛性及び強度が低いために排気系部品１２０を外に追い出しながら屈曲変形し、室内空間が圧迫され易いという問題があり、この点でもフロア周りを補強することは重要である。
【０００６】
そこで、クロスメンバの強度を向上させたり別途補強部材を設ける等してフロアトンネル部を補強することが考えられるが、この場合、例えば排気系部品等との干渉を回避しながら補強を行う必要があり、部材が大型化し、重量やコストが大幅に増加するという問題がある。
【０００７】
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、重量やコストを大幅に増加させることなくフロアトンネルの剛性及び強度向上を図った車両構造を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、請求項１の車両構造に係る発明では、フロア背面側に開口するようフロアパネルを凹状に変形させて設けられ、車両前後方向に延びるフロアトンネルと、前記フロアトンネルの内部に収容される排気系部品と、前記フロアトンネルと前記排気系部品との間に配設される荷重伝達部材とを備え、前記荷重伝達部材は、車両側方から外力を受けたときにのみ前記フロアトンネルの両側下部が前記排気系部品を介して車両幅方向で直線的に連結するよう設けられていることを特徴としている。
【０００９】
従って、側面衝突時のように車両側方から外力を受けると、フロアトンネルは剛性及び強度が低いために屈曲変形しようとするが、フロアトンネルの内部に収容された排気系部品とフロアトンネルとの間には車両側方から外力を受けたときにのみフロアトンネルの両側下部が排気系部品を介して車両幅方向で直線的に連結する荷重伝達部材が配設されているので、車両側方から外力を受けると、補強材を別途設けることなく排気系部品がフロアの補強材として良好に機能することになり、重量やコストを大幅に増加させることなくフロアトンネルの過度の屈曲変形が防止される。
【００１０】
これにより、簡単な構成にして車両の室内空間の圧迫が確実に抑制され、側面衝突時における安全性が向上し、乗員の保護強化が図られる。
一方、車両側方から外力を受けないときには、フロアトンネルの両側下部が排気系部品を介して車両幅方向で直線的に連結しないことになるので、排気系部品の振動（エンジン振動等）がフロアに伝達されることが防止される。
【００１１】
また、請求項２の車両構造に係る発明では、前記荷重伝達部材は、車両幅方向に延びる凸状部材と、該凸状部材を挿通可能な孔部材とからなるガイド手段を含んでなることを特徴としている。
【００１２】
従って、側面衝突時のように車両側方から外力を受けると、凸状部材が車両幅方向で孔部材により良好にガイドされることになり、これによりフロアトンネルの両側下部が確実に排気系部品を介して車両幅方向で直線的に連結する。
【００１３】
また、請求項３の車両構造に係る発明では、前記ガイド手段は、前記凸状部材と前記孔部材とが防振部材を介して連結されていることを特徴としている。
従って、側面衝突時のように車両側方から外力を受けると、凸状部材が孔部材により良好にガイドされる一方、車両側方から外力を受けないときには、フロアトンネルの両側下部が排気系部品を介して車両幅方向で直線的に連結しないことに加え、防振部材の防振効果が発揮され、排気系部品の振動（エンジン振動等）のフロアへの伝達を良好に防止しながら排気系部品がフロアに良好に支持される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る車両構造の実施形態を添付図面に基づき説明する。
図１を参照すると、本発明に係るフロア周り構造が車両を室外側から視た図で示されており、図２を参照すると、図１中のＡ−Ａ線に沿う断面図が示されており、以下、図１及び図２を参照しながら説明する。
【００１５】
車両のフロア１は、フロアパネル２の両側に一対のサイドシル４、４が溶接されて構成されている。なお、一対のサイドシル４、４は、サイドボディーの下部部品であり、センタピラー５、５等の部品が溶接されている。
【００１６】
フロアパネル２には、フロアパネル２を凹状に、即ち室内側に向けて凸状に変形させるようにして車両前後方向にフロアトンネル１０が延設されており、これにより、フロア１の車両前後方向の剛性及び強度が確保されている。
【００１７】
また、フロアパネル２の室内側には、左右一対のフロントクロスメンバ６、６及びセンタクロスメンバ７、７が配設され、フロアパネル２及びサイドシル４、４に溶接されており、これによりフロア１の車両幅方向の剛性及び強度も確保されている。
【００１８】
フロアトンネル１０の室外側の凹部空間１２には、ブレーキチューブ等（図示せず）の他、排気管２０に介装されたプレマフラーユニット２２が排気管２０とともに収容されている。つまり、フロアトンネル１０の室外側の凹部空間１２には、ブレーキチューブ等とともに排気系部品が収容されており、凹部空間１２が有効に活用されている。
【００１９】
プレマフラーユニット２２は、排気管２０のさらに下流に設けられたマフラー（図示せず）とともに消音機能を発揮する装置であって、断面楕円形状をした密閉容器の内部に消音用の隔壁を形成して構成されており、楕円形状の長径方向では比較的高い剛性及び強度を有している。なお、プレマフラーユニット２２は、触媒コンバータを兼ね備えたものであってもよい。
【００２０】
フロアトンネル１０の室外側のフロアトンネル１０の両側下部には、フロントクロスメンバ６、６及びセンタクロスメンバ７、７に対応するように位置してプレマフラーユニット２２を支持するためのフロア側マウントブラケット８が複数溶接されており、当該フロア側マウントブラケット８には、それぞれ車両幅方向に水平にして且つ凹部空間１２側、即ちプレマフラーユニット２２側に延びるようにして支持ピン（荷重伝達部材、凸状部材、ガイド手段）９が一体に設けられている。詳しくは、フロア側マウントブラケット８は、互いに対向するフロア側マウントブラケット８の支持ピン９の軸線が略同軸となるようにしてフロアパネル２に溶接されている。
【００２１】
一方、プレマフラーユニット２２には、上記複数のフロア側マウントブラケット８に対応するようにしてマフラー側マウントブラケット（荷重伝達部材、孔部材、ガイド手段）２４が複数溶接されている。
【００２２】
そして、図１、２に示すように、フロア側マウントブラケット８の支持ピン９がマフラー側マウントブラケット２４を支持している。つまり、プレマフラーユニット２２は、マフラー側マウントブラケット２４、支持ピン９、フロア側マウントブラケット８を介して、フロントクロスメンバ６、６またはセンタクロスメンバ７、７に対応した位置でフロア１に支持されている。
【００２３】
図３を参照すると、プレマフラーユニット２２のフロア１への組み付け図（１箇所のみ示す）が示されており、以下、図３をも参照して、プレマフラーユニット２２とフロア１との取り付け関係について詳細に説明する。
【００２４】
図３に示すように、マフラー側マウントブラケット２４は円錐台形状に突出しており、当該突出した頂面には円形の開口２５が穿設されている。当該開口２５の周縁には、中央に貫通孔２９を有したラバー材（防振部材）２８が当該開口２５の周縁を挟むように嵌合されており、フロア側マウントブラケット８に設けられた支持ピン９は、当該ラバー材２８の貫通孔２９に挿通されている。つまり、プレマフラーユニット２２は、実際には防振材としてのラバー材２８、支持ピン９を介して、フロントクロスメンバ６、６またはセンタクロスメンバ７、７に対応した位置でフロア１に支持されている。これにより、プレマフラーユニット２２がエンジン振動等により振動しても、当該振動がラバー材２８の防振作用によってフロア１へ伝達することが防止される。
【００２５】
なお、同図に示すように、支持ピン９の先端には当該支持ピン９の軸部及び貫通孔２９よりも大径の球状部分９ａが設けられており、これにより、貫通孔２９に挿通された支持ピン９の抜けが防止される。
【００２６】
ところで、図２に示すように、プレマフラーユニット２２がフロア１へ取り付けられた状態では、ラバー材２８とフロア側マウントブラケット８との間には、それぞれ所定のクリアランスｄが形成されるよう構成されている。このようにラバー材２８とフロア側マウントブラケット８との間に所定のクリアランスｄを設けるようにすると、プレマフラーユニット２２の振動がフロア１へ伝達することが防止される。特に、プレマフラーユニット２２は、上述の如くラバー材２８を介してフロア１に連結されているので、所定のクリアランスｄに加え、ラバー材２８の防振作用により、上記振動のフロア１への伝達は良好に防止されることになる。
【００２７】
なお、この所定のクリアランスｄは厳密なものではなく、互いに対向するフロア側マウントブラケット８、８間においてフロア側マウントブラケット８とプレマフラーユニット２２との間に全体として２ｄなるクリアランスが存在していれば十分である。また、所定のクリアランスｄは必要最小であるのがよい。実際には、所定のクリアランスｄは、プレマフラーユニット２２をフロア１に組み付ける際において、左右いずれか一方の支持ピン９を貫通孔２９に挿通した後、干渉して他方の支持ピン９を貫通孔２９に挿通できないということがない程度の寸法に設定される。
【００２８】
以下、このように構成された本発明に係る車両構造の作用について説明する。
図４を参照すると、本発明に係るフロア周り構造を有した車両に対し車両側方から衝撃力を加えた場合の想定図が上記図２に対応して示されており、以下、図４に基づき、上記従来の場合（図５参照）と対比して説明する。
【００２９】
車両側方から衝撃力が加わると、衝撃力はサイドシル４、フロアパネル２或いはフロントクロスメンバ６及びセンタクロスメンバ７を経てフロアトンネル１０に伝達される。
【００３０】
このように衝撃力がフロアトンネル１０に伝達されると、本発明の車両構造では、支持ピン９が車両幅方向に水平且つ凹部空間１２側に延びるようにフロア側マウントブラケット８に設けられ、プレマフラーユニット２２は当該支持ピン９がラバー材２８に挿通されるようにしてマフラー側マウントブラケット２４に支持されてフロントクロスメンバ６、６またはセンタクロスメンバ７、７に対応した位置でフロア１に支持されているので、支持ピン９がラバー材２８の貫通孔２９ひいては開口２５にガイドされて摺動し、フロア側マウントブラケット８がフロアトンネル１０を若干変形させながら所定のクリアランスｄを埋めるように移動し、さらにプレマフラーユニット２２が反対側の所定のクリアランスｄを埋めるように移動する。つまり、車両側方から衝撃力が加わると、フロア側マウントブラケット８とラバー材２８とが当接することになる。
【００３１】
そして、このようにフロア側マウントブラケット８とラバー材２８とが当接すると、一対のフロントクロスメンバ６、６及びセンタクロスメンバ７、７がプレマフラーユニット２２を挟んで直線的に連結して一体となり、プレマフラーユニット２２はフロントクロスメンバ６やセンタクロスメンバ７の一部の如く機能することになる。
【００３２】
即ち、従来であれば、図５に示したように、車両側方から衝撃力がフロアトンネル１０に伝達されると、フロアトンネル１１０は剛性及び強度が低いために排気系部品１２０を外に追い出しながら屈曲変形するのであるが、本発明に係るフロア構造においては、補強材を別途設けなくてもプレマフラーユニット２２が補強材として有効に機能することになり、重量やコストを大幅に増加させることなく側面衝突時におけるフロアトンネル１０の剛性及び強度を確実に向上させ、フロアトンネル１０の過度の屈曲変形を好適に防止することができる。
【００３３】
これにより、重量やコストの大幅な増加なく簡単な構成にして車両の室内空間の圧迫を確実に抑制できることになり、側面衝突時における安全性を向上させ、乗員の保護強化を図ることができる。
【００３４】
以上で本発明に係る車両構造の実施形態についての説明を終えるが、実施形態は上記実施形態に限られるものではない。
例えば、上記実施形態では、支持ピン９を備えたフロア側マウントブラケット８をフロアパネル２側に取り付け、開口２５のあるマフラー側マウントブラケット２４をプレマフラーユニット２２側に取り付けるようにしたが、これらは逆であってもよい。つまり、支持ピン９をプレマフラーユニット２２側に設け、開口２５をフロアパネル２側に設けるようにしてもよい。
【００３５】
また、上記実施形態では、フロア側マウントブラケット８やマフラー側マウントブラケット２４をフロントクロスメンバ６、６やセンタクロスメンバ７、７に対応して設けるようにしたが、これらフロア側マウントブラケット８やマフラー側マウントブラケット２４をクロスメンバのない位置に設けるようにしても本発明を良好に適用可能である。
【００３６】
また、上記実施形態では、マフラー側マウントブラケット２４の開口２５にラバー材２８を設け、プレマフラーユニット２２を支持するようにしたが、ラバー材２８を設けず、支持ピン９でプレマフラーユニット２２を支持しない構成としても本発明の効果を十分に得ることができる。この場合には、プレマフラーユニット２２を支持するため、公知の支持部材を別途設けるようにすればよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明の請求項１の車両構造によれば、側面衝突時のように車両側方から外力を受けると、フロアトンネルは剛性及び強度が低いために屈曲変形しようとするが、フロアトンネルの内部に収容された排気系部品とフロアトンネルとの間には車両側方から外力を受けたときにのみフロアトンネルの両側下部が排気系部品を介して車両幅方向で直線的に連結する荷重伝達部材が配設されているので、車両側方から外力を受けると、補強材を別途設けることなく排気系部品をフロアの補強材として良好に機能させるようにでき、重量やコストを大幅に増加させることなくフロアトンネルの過度の屈曲変形を防止できる。これにより、簡単な構成にして車両の室内空間の圧迫を確実に抑制でき、側面衝突時における安全性を向上させ、乗員の保護強化を図ることができる。
【００３８】
一方、車両側方から外力を受けないときには、フロアトンネルの両側下部が排気系部品を介して車両幅方向で直線的に連結しないことになるので、排気系部品の振動（エンジン振動等）のフロアへの伝達を防止できる。
【００３９】
また、請求項２の車両構造によれば、側面衝突時のように車両側方から外力を受けると、凸状部材が車両幅方向で孔部材により良好にガイドされるので、フロアトンネルの両側下部が確実に排気系部品を介して車両幅方向で直線的に連結するようにできる。
【００４０】
また、請求項３の車両構造によれば、側面衝突時のように車両側方から外力を受けると、凸状部材が孔部材により良好にガイドされる一方、車両側方から外力を受けないときには、フロアトンネルの両側下部が排気系部品を介して車両幅方向で直線的に連結しないことに加え、防振部材の防振効果が発揮され、排気系部品の振動（エンジン振動等）のフロアへの伝達を良好に防止しながら排気系部品をフロアに支持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るフロア周り構造を室外側から視た図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】プレマフラーユニットのフロアへの組み付け状態を示す図である。
【図４】本発明に係るフロア周り構造を有した車両に対し車両側方から衝撃力を加えた場合の想定図である。
【図５】従来のフロア断面図であって、車両側方から衝撃力が加わったときのフロア周りの屈曲変形前の状態（二点鎖線）と屈曲変形後の状態（実線）とを示す図である。
【符号の説明】
１　フロア
２　フロアパネル
６　フロントクロスメンバ
７　センタクロスメンバ
８　フロア側マウントブラケット
９　支持ピン（荷重伝達部材、凸状部材、ガイド手段）
１０　フロアトンネル
２２　プレマフラーユニット（排気系部品）
２４　マフラー側マウントブラケット（荷重伝達部材、孔部材、ガイド手段）
２５　開口
２８　ラバー材（防振部材）
２９　貫通孔
ｄ　クリアランス

Claims

フロア背面側に開口するようフロアパネルを凹状に変形させて設けられ、車両前後方向に延びるフロアトンネルと、
前記フロアトンネルの内部に収容される排気系部品と、
前記フロアトンネルと前記排気系部品との間に配設される荷重伝達部材とを備え、
前記荷重伝達部材は、車両側方から外力を受けたときにのみ前記フロアトンネルの両側下部が前記排気系部品を介して車両幅方向で直線的に連結するよう設けられていることを特徴とする車両構造。
前記荷重伝達部材は、車両幅方向に延びる凸状部材と、該凸状部材を挿通可能な孔部材とからなるガイド手段を含んでなることを特徴とする、請求項１記載の車両構造。
前記ガイド手段は、前記凸状部材と前記孔部材とが防振部材を介して連結されていることを特徴とする、請求項２記載の車両構造。