JP2005153585A - 車両の床下構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 整流効果が高く接地時の面圧が低い、溶接部の泥土等による発錆の虞れもない、格別の補強部材を要せずともトンネル部等のフロア部材の高い剛性が確保でき、室内側空間の拡大も可能な車両の床下構造を提供する。
【解決手段】 フロア１を前記サイドシル１２およびトンネル部３より下位に位置させたバスタブ型フロアに構成するとともに、前記サイドシル１２とトンネル部３間の室外側に前後方向の凹部２を形成し、該凹部２にサイドフレーム４を設置したことにより、フロア１面を低位に配置しながら最低地上高を変更することなく低重心化が可能となり走行性能が向上し、剛性効果が高い室外側の凹部２内にサイドフレーム４を収容・設置してより高い剛性と強度を確保してフロア１全体の剛性をできる上に、サイドフレーム４のフロア１への溶接部等を凹部内にて保護して発錆の虞れを減少できる。さらに、フロア１面の低床化に伴って結果的にトンネル部３も低くできる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、両側にサイドシルと中央にトンネル部を形成したフロアを備える車 両の床下構造に関する。

通常、車両のフロアには、ほぼ中央の前後方向に排気管等の排気系部品を通すトンネル部が形成されている。特に、後輪駆動車や四輪駆動車にあっては、該トンネル部内には後輪側に回転駆動力を伝達するプロペラシャフトも配設・収納されている。前記トンネル部の両側のフロアは、補剛のために多少のビード部は形成されるものの、一般的にはほぼ平坦な面に構成される。このため、フロアの強度と剛性を確保するために、通常は、フロアの下面に車両の前後方向にサイドフレームが溶接等により接合されて配置される。このような従来例として、下記特許文献１および２に開示された車両の床下構造が提案されている。
実公平７−５０３０５号公報（第１図および第２図） 特公平８−９３４６号公報（請求項１）

前記特許文献１に開示された第１従来例のものは、図６に示すように、フロントフロアパネル１０９とクロスメンバ１１２とがダブラ１１３のフランジ部１１２ａおよびビード部を介してトンネル１１１上で多点結合され、フロントフロアパネル１０９とダブラ１１３とクロスメンバ１１２との結合剛性が高まるので、フロントフロアパネル１０９の振動が低減し、車室内騒音も低減する。また、クロスメンバ１１２はフロントフロアパネル１０９の上面側に配置されて床下に露出しないから、錆の発生から保護される。フロントフロアパネル１０９の下面にはサイドフレーム１１０が車体の前後方向に延びて設置されている。

また、前記特許文献２に開示された第２従来例では、図７に示すように、フロントパネル２０１の上面側でサイドシル２０５からサイドメンバ２１３上側位置まで車幅方向に沿ってクロスメンバ２２１で接合され、さらに、前記サイドメンバ２１３のトンネル部２０３側に沿って配設されたパイピング２１７がパイピングプロテクタ２１９で覆われ、該パイピングプロテクタ２１９は、少なくとも前記クロスメンバ２２１の延長線上の部分を剛体にて形成し、該部分の一端部が前記サイドメンバ２１３に、他端部が前記トンネル部２０３に固定されたものである。これにより、特に側面衝突に対する強度を維持した上で、後部座席の足元スペースを確保し得る車体フロア構造となった。

しかしながら、このような従来の車両の床下構造では、フロア面に対してサイドフレームあるいはサイドメンバが下方に突出して設置されているため、サイドフレーム等のみが突出して空力特性が劣化し、カバーを兼ねた大型の整流板等を必要としてコスト高を招いた。しかも、車体の振動特性の改善や、衝突時の圧縮荷重への対策として、サイドフレームおよびサイドシル等の主要骨格断面を大きくしなければならず、室内スペースの圧迫、補強メンバの追加等重量が嵩み、さらには、後述する図５の右側の従来例に示すように、フロア下面にてサイドフレームにおける溶接部が露出しており、路面からの泥土の影響をもろに受けて錆の発生の確率が高くなった。

また、配管についても、配管艤装や保守の容易さおよび衝突時の配管保護の観点から通常は室外配管とされ、前記第２従来例のもののように、サイドメンバ２１３の脇にパイピング２１７を設置して、この中に配管を通すことが行われており、防錆等のためにパイピング２１７に表面処理を施したりパイピングプロテクタ２１９で覆わざるを得ず、コスト高を招いた。一方、パワーユニットの後部マウントを車体に取り付ける際には、トンネル内に高剛性な補強部材を設置していたために、さらに余分な部品をしてコスト高と重量増を招いていた。

そこで本発明は、このような従来の車両の床下構造における諸課題を解決して、フロア下面の突起部をなくして、整流効果を高くするとともに接地時の面圧を低くできて溶接部の泥土等による発錆の虞れをなくし、格別の補強部材を要せずともトンネル部等のフロア部材の高い剛性が確保でき、室内側空間の拡大も可能な車両の床下構造を提供することを目的とする。

このため本発明は、両側にサイドシルと略中央にトンネル部を形成したフロアを備える車両の床下構造において、前記フロアを前記サイドシルおよびトンネル部より下位に位置させたバスタブ型フロアに構成するとともに、前記サイドシルとトンネル部間の室外側に前後方向の凹部を形成し、該凹部にサイドフレームを設置したことを特徴とする。また本発明は、前記サイドフレームの頂部とフロア下面とをほぼ同一面としたことを特徴とする。また本発明は、前記トンネル部内に、該トンネル部の裾野部に両端部が接合された遮熱カバーを配置するとともに、該遮熱カバーに形成した収容部下部に排気管を収容したことを特徴とする。また本発明は、前記凹部の頂部を含む面とフロア下面との間に形成される面内にインシュレータ等を配置したことを特徴とする。また本発明は、前記凹部におけるサイドフレームとの間に形成された空間にプロテクタにより保護された配管類を配置したことを特徴とする。また本発明は、前記プロテクタの下面を、サイドフレームの頂部およびフロア下面と同じくほぼ同一面としたことを特徴とするもので、これらを課題解決のための手段とする。

本発明によれば、両側にサイドシルと略中央にトンネル部を形成したフロアを備える車両の床下構造において、前記フロアを前記サイドシルおよびトンネル部より下位に位置させたバスタブ型フロアに構成するとともに、前記サイドシルとトンネル部間の室外側に前後方向の凹部を形成し、該凹部にサイドフレームを設置したことにより、フロア面を低位に配置しながら最低地上高を変更することなく低重心化が可能となり走行性能が向上し、剛性効果が高い室外側の凹部内にサイドフレームを収容・設置してより高い剛性と強度を確保してフロア全体の剛性をできる上に、サイドフレームのフロアへの溶接部等を凹部内にて保護して発錆の虞れを減少できる。さらに、フロア面の低床化に伴って結果的にトンネル部も低くできる。

また、前記サイドフレームの頂部とフロア下面とをほぼ同一面とした場合は、フロア下面が広範囲でフラットになり、接地の際の面圧を低減させて損傷の程度を軽減することを可能にするとともに、空力性能が向上して騒音の低減や燃費の向上が図れる。また、空力性能を向上させるための格別の部材も不要となる。さらに、前記トンネル部内に、該トンネル部の裾野部に両端部が接合された遮熱カバーを配置するとともに、該遮熱カバーに形成した収容部下部に排気管を収容した場合は、トンネル部内の空間を埋めてフロア下面をフラットにする部材を遮断板として活用して、排気管を収容することができる。

さらにまた、前記凹部の頂部を含む面とフロア下面との間に形成される面内にインシュレータ等を配置した場合は、低位化されたフロア面により増加した室内空間に、インシュレータ等の防音、防振部材を収納することが可能となる他、足元にコントローラや部品さらには、小物入れ等を配置することも可能となる。また、前記凹部におけるサイドフレームとの間に形成された空間にプロテクタにより保護された配管類を配置した場合は、凹部とサイドフレームとの間に存在する空間をさらに解消しつつ、有効利用してプロテクタに保護された配管類を配置することができる。さらに、前記プロテクタの下面を、サイドフレームの頂部およびフロア下面と同じくほぼ同一面とした場合は、凹部とサイドフレームとの間の空間を埋めて、さらにフロア下面がフラット化される。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１は本発明の車両の床下構造の第１実施例を示すもので、トンネル部を含むフロアの横断面図、図２は従来例との比較で示す横断面図、図３は第２実施例で従来例との比較で示すフロアの横断面図、図４は第３実施例を示すトンネル部近傍の拡大横断面図、図５は第４実施例で従来例との比較で示すサイドフレーム近傍の横断面および拡大図である。本発明の基本的な構成は、図１に示すように、両側にサイドシル１２と略中央にトンネル部３を形成したフロア１を備える車両の床下構造において、前記フロア１を前記サイドシル１２およびトンネル部３より下位に位置させたバスタブ型フロアに構成するとともに、前記サイドシル１２とトンネル部３間の室外側に前後方向の凹部２を形成し、該凹部２にサイドフレーム４を設置したことを特徴とする。

実施例を以下に詳述する。本発明の車両の床下構造の第１実施例は、図１に示すように、車体の幅方向両側に閉断面形状のサイドシル１２、１２（図面右側は省略）が前後方向に延びて設置され、車体のほぼ中央に前後に延びるトンネル部３が形成される。そして、乗員室のフロア１はバスタブ型フロアを構成して一段低い位置に形成される。サイドシル１２とトンネル部３との間のフロア１の室外側には車両の前後方向に延びる凹部２、２が形成され、これらの凹部２内にはサイドフレーム４が設置される。好適には、前記サイドフレーム４の頂部とフロア１の下面とをほぼ同一面に構成する。前記トンネル部３内には、該トンネル部３の裾野部に両端部が接合された遮熱カバー７を配置するとともに、該遮熱カバー７に形成した収容部下部に排気管６を収容した。このような構成により、床下面の完全フラット化が可能となって接地時の面圧を低減させるとともに、空力特性の向上に結びつき、他車例に見られるような追加の空力カバ−等が不要となる。なお、符号５は、トンネル部３内に収容されて駆動力を後輪側に伝達するプロペラシャフトである。

図２は従来例との比較で示す本発明の床下構造の横断面図で、一点鎖線に示す従来例のフロア３１に対して、サイドフレーム３４の高さ分だけ本発明のフロア１の床面が低く構成されている。したがって、本発明の凹部２は、ほぼ前記従来のサイドフレーム３４の高さ分だけ室内側へ突出している。そして、前記凹部２内に本発明のサイドフレーム４が設置・収容される。したがって、フロア１の殆どを低位に配置することが可能となり、相対的にトンネル部の高さを３３から３へと低くできる。したがって、プロペラシャフトも３５から５へ低くすることができる。

かくして、最低地上高を変えずに、全体的に低重心化が可能となる。また、サイドフレーム４の両側のフロア面を下げているため、フロア断面係数が大きくなり、剛性や衝突時の抗力が大幅に向上し、補強材の追加が不要となる。これは、稜線が多くなった分剛性が向上するからである。したがって、結果的に、トンネル部３内に配置されているパワーユニットマウント部材の小型化、その取付け構造が簡素化できる。さらに、サイドフレーム４の内側のトンネル部３の両側を下げたので、室内へのトンネル部３の張出しを抑えつつ、トンネル部３の断面としては、充分な高さを確保することができ、フロア１の剛性維持とセンターフロアコンソール廻りのユーティリティを向上させることができる。

図３は本発明の第２実施例を示すフロアの横断面図で、前記凹部２の頂部を含む面とフロア１の下面との間に形成される面内にインシュレータ１０等を配置した例である。低位化されたフロア１の面により増加した室内空間に、インシュレータ１０等の防音、防振部材を収納することが可能となる他、足元にコントローラや部品、さらには小物入れ等を配置することも可能となる。一点鎖線で示されるように、従来のものではフロア３１の室外側の下面となる部分が、本発明ではフロア１の上面である室内側となるために、凹部２の頂部を含む面とフロア面との間の室内空間にインシュレータ１０等を配置することが可能となるのである。

図４は本発明の第３実施例を示すトンネル部近傍の拡大横断面図で、トンネル部３の近傍にサイドフレーム４が収容・設置された凹部２が形成されたことにより、トンネル部３の両側の凹部２の補剛効果が高く、トンネル部３に図６の従来例のもののクロスメンバ１１２のような補強部材を添設する必要がなく、トンネル部３に単純なマウントメンバを渡設するだけで、充分な補剛効果が期待でき、構造が簡略化される。また、図からも理解されるように、フロア一般面とサイドフレーム４の下端位置とがほぼ等しい位置まで下げているので、接地時の面圧が小さくなり荷重が分散できる他、フロアとサイドフレーム４の溶接部がフロア最下端より上位となること、また、サイドフレーム４の両側のフロア面を下げているので、路面のチッピング等からの保護機能が向上する。

図５は本発明の第４実施例で従来例との比較で示すサイドフレーム近傍の横断面および拡大図である。本実施例のものは、図５（Ａ）における丸点線内の拡大図である図５（Ｂ）に示すように、凹部２におけるサイドフレーム４との間に形成された空間にプロテクタ９により保護された配管類８を配置したものである。凹部２とサイドフレーム４との間に存在する空間をさらに解消しつつ、有効利用して包み込むように配設されたプロテクタ９に保護された配管類８を配置し、さらに、前記プロテクタ９の下面を、サイドフレーム４の頂部およびフロア１の下面と同じくほぼ同一面とした場合は、凹部２とサイドフレーム４との間の空間を埋めて、さらにフロア下面がフラット化され、床下の完全フラット化が可能となって、空力特性のさらなる向上に結び付く。

また、図５（Ａ）の右側の従来のものは、サイドフレームのフロア面への溶接部がフロア下面に露出していることにより泥土により損傷を受け易いのに対して、図５（Ａ）の左側の本発明のものは、サイドフレーム４の両端部のフロア１への溶接部が凹部２内に収容・設置されていることによって、路面の泥土からの影響を受けにくい。この泥土からの保護機能は、前記プロテクタ９の配設によってより確実なものとなる。

以上、本発明の各実施例について説明してきたが、本発明の趣旨の範囲内で、サイドシルの形状（アウタとインナから閉断面を構成したもの等）、形式、トンネル部の形状（半楕円、台形等）、形式、凹部の形状（台形、矩形等）、形式、サイドフレームの形状（逆ハット形等）、形式およびその凹部への設置形態（溶接等）、トンネル部への遮熱カバーの配置形態、遮熱カバーの形状、形式および排気管の収容形態、凹部の頂部を含む面とフロア下面との間に形成される面内へのインシュレータ等の配置形態（インシュレータの貼着、コントローラや部品等取付け、小物入れ等の設置等）、凹部におけるサイドフレームとの間の空間へのプロテクタにより保護された配管類の配置形態、プロテクタの形状、形式、配管類の種類（電装配線、ブレーキ等の油圧配管、ワイヤハーネス等）等については適宜選定できる。

本発明の車両の床下構造の第１実施例を示すもので、トンネル部を含むフロアの横断面図である。 同、従来例との比較で示す横断面図である。 本発明の車両の床下構造の第２実施例を示すもので、従来例との比較で示すフロアの横断面図である。 本発明の車両の床下構造の第３実施例を示すもので、トンネル部近傍の拡大横断面図である。 本発明の車両の床下構造の第４実施例を示すもので、従来例との比較で示すサイドフレーム近傍の横断面および拡大図である。 第１従来例のフロントフロア構造を示す図である。 第２従来例の車体フロア構造を示す図である。

符号の説明

１ バスタブ型フロア
２ 室外側凹部
３ トンネル部
４ サイドフレーム
５ プロペラシャフト
６ 排気管
７ 遮熱カバー
８ 配管類
９ 配管プロテクタ
１０ インシュレータ
１２ サイドシル

Claims (6)

1. 両側にサイドシルと略中央にトンネル部を形成したフロアを備える車両の床下構造において、前記フロアを前記サイドシルおよびトンネル部より下位に位置させたバスタブ型フロアに構成するとともに、前記サイドシルとトンネル部間の室外側に前後方向の凹部を形成し、該凹部にサイドフレームを設置したことを特徴とする車両の床下構造。
2. 前記サイドフレームの頂部とフロア下面とをほぼ同一面としたことを特徴とする請求項１に記載の車両の床下構造。
3. 前記トンネル部内に、該トンネル部の裾野部に両端部が接合された遮熱カバーを配置するとともに、該遮熱カバーに形成した収容部下部に排気管を収容したことを特徴とする請求項１または２に記載の車両の床下構造。
4. 前記凹部の頂部を含む面とフロア下面との間に形成される面内にインシュレータ等を配置したことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の車両の床下構造。
5. 前記凹部におけるサイドフレームとの間に形成された空間にプロテクタにより保護された配管類を配置したことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の車両の床下構造。
6. 前記プロテクタの下面を、サイドフレームの頂部およびフロア下面と同じくほぼ同一面としたことを特徴とする請求項５に記載の車両の床下構造。
   

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