JP2006213171A - 車両の車体下部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 燃料タンクの体積を確保及びフロアパネルの低床化の両立が困難な点を解決することで、燃料タンクの体積を確保しつつフロアパネルの低床化を図ることを可能にするとともに、ダッシュボード下部のフットレスト近傍の剛性が要求されるときに、ダッシュボードの剛性を向上させつつ車体の軽量化を図ることを可能にする。
【解決手段】 サイドシル５１Ｌ，５１Ｒの前端近傍に且つ左右一対のサイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒにエンジンルーム３３と車室１３を仕切るダッシュボード３２を取付けた車両の車体下部構造において、左右一対のサイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒを、ダッシュボード３２から車体後方に向けて平面視にて幅広がりの略ハ字状に形成し、この略ハ字状に形成した拡幅部６２内に燃料を貯留する燃料タンク３５を設けた。
【選択図】 図７

Description

本発明は、車体前後方向にサイドフレームを延ばし、サイドフレームの両側にサイドシルを配置した車両の車体下部構造に関するものである。

車両の車体下部構造として、車体前後方向にサイドフレームを延ばし、サイドフレームの車幅外方にサイドシルを設けたものが実用に供されている。
実用の車両の車体下部構造は、車体前後方向にサイドフレームを延ばし、このサイドフレームの外側にアウトリガ（Outrigger）を取付け、このアウトリガの先端にサイドシルを取付けるようにすれば実用上十分であった。

このような車両の車体下部構造として、サイドフレームで挟み込むように燃料タンクを配置したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００４−２５９８０号公報（第１２頁、図１）

図１０は従来の基本構成を説明する図であり、車両の車体下部構造２３０は、車体前後に且つ平行に左右一対のサイドフレーム２３１，２３１を延ばし、これらのサイドフレーム２３１，２３１に前後のクロスメンバ２３２，２３３を渡し、これらのサイドフレーム２３１，２３１及び前後のクロスメンバ２３２，２３３で囲んだ空間に燃料タンク２３４及び消音器２３５を配置したものである。

しかし、車両の車体下部構造２３０では、平行に配置したサイドフレーム２３１，２３１及び前後のクロスメンバ２３２，２３３で囲んだ空間に燃料タンク２３４及び消音器２３５を配置したものであり、消音器２３５を別配置しない限り、車幅方向に燃料タンク２３４を拡げることはできない。燃料タンク２３４の体積を増加させるためには、例えば、高さ方向に延ばすことも考えられるが、燃料タンク２３４を高さ方向に延ばした場合にはフロアパネルの低床化を図ることが困難になるという問題があった。

また、サイドフレーム２３１，２３１を車幅いっぱいに配置したものなので、例えば、エンジンルームと車室を仕切るダッシュボード下部のフットレスト近傍の剛性が要求される場合に、車体重量の増加を招くということもあった。

すなわち、燃料タンクの体積を確保しつつフロアパネルの低床化を図ることができるとともに、ダッシュボードの剛性を確保しつつ車体の軽量化を図ることができる車両の車体下部構造が望まれる。

本発明は、燃料タンクの体積を確保及びフロアパネルの低床化の両立が困難な点を解決し、燃料タンクの体積を確保しつつフロアパネルの低床化を図ることができる車両の車体下部構造を提供するとともに、ダッシュボード下部のフットレスト近傍の剛性が要求されるときに、ダッシュボードの剛性を向上させつつ車体の軽量化を図ることができる車両の車体下部構造を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、車体前後方向に左右一対のサイドフレームを延ばし、これらのサイドフレームの車幅外方にそれぞれアウトリガを介して左右のサイドシルを取付け、これらのサイドシルの前端近傍に且つ左右一対のサイドフレームにエンジンルームと車室を仕切るダッシュボードを取付けた車両の車体下部構造において、左右一対のサイドフレームを、ダッシュボードから車体後方に向けて平面視にて幅広がりの略ハ字状に形成し、この略ハ字状に形成した拡幅部内に燃料を貯留する燃料タンクを設けたことを特徴とする。

例えば、燃料タンクの体積を確保しつつフロアパネルの低床化を図ることができるとすれば、所定の燃料貯留量を維持できるとともに車両の乗降の利便性を向上できるので好ましいことである。また、ダッシュボード下部のフットレスト近傍の剛性が要求されるときに、例えば、補強部材などを用いずに剛性を確保できるとすれば、車体の軽量化を図ることができるので好都合である。

そこで、左右一対のサイドフレームを、ダッシュボードから車体後方に向けて平面視にて幅広がりの略ハ字状に形成し、この略ハ字状に形成した拡幅部内に燃料を貯留する燃料タンクを設けることで、燃料タンクの体積を確保しつつフロアパネルの低床化を図ることができる。

また、左右一対のサイドフレームを、ダッシュボードから車体後方に向けて平面視にて幅広がりの略ハ字状に形成することで、例えば、ダッシュボード下部のフットレスト近傍にサイドフレームを通すことができ、例えば、補強部材などを用いずに剛性を確保できる。

請求項２に係る発明は、左右一対のサイドフレームを、ダッシュボードから車体前方に向けて平面視にて幅広がりの略ハ字状に形成し、この略ハ字状の前部拡幅部内に動力源を配置したことを特徴とする。

左右一対のサイドフレームを、ダッシュボードから車体前方に向けて平面視にて幅広がりの略ハ字状に形成し、この略ハ字状の前部拡幅部内に動力源を配置することで、動力源を車幅方向に設けることができる。この結果、車両前後の長さ（全長）を短くすることができるとともに、例えば、フロントサイドフレームをダッシュボード前後で連続的に接続させ、フットレスト近傍までサイドフレームを配置することができ、衝突性能の向上を図ることができるという利点がある。

請求項１に係る発明では、左右一対のサイドフレームを、ダッシュボードから車体後方に向けて平面視にて幅広がりの略ハ字状に形成し、この略ハ字状に形成した拡幅部内に燃料を貯留する燃料タンクを設けたので、燃料タンクの体積を確保しつつフロアパネルの低床化を図ることができる。この結果、所定の燃料貯留量を維持できるとともに車両の乗降の利便性を向上できる利点がある。

また、左右一対のサイドフレームを、ダッシュボードから車体後方に向けて平面視にて幅広がりの略ハ字状に形成したので、例えば、ダッシュボード下部のフットレスト近傍にサイドフレームを通すことができ、例えば、補強部材などを用いずに剛性を確保できる。この結果、車体の軽量化を図ることができるという利点がある。

請求項２に係る発明では、左右一対のサイドフレームを、ダッシュボードから車体前方に向けて平面視にて幅広がりの略ハ字状に形成し、この略ハ字状の前部拡幅部内に動力源を配置したので、動力源を車幅方向に設けることができる。この結果、車両前後の長さ（全長）を短くすることができるとともに、例えば、フロントサイドフレームをダッシュボード前後で連続的に接続させ、フットレスト近傍までサイドフレームを配置することができ、衝突性能の向上を図ることができるという利点がある。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る車体下部構造を採用した車両の斜視図であり、１０は車両、１２は車体フレーム、１３は車室、１４はフロントバンパ、１５はフロントフェンダ、１６は前輪、１７は後輪、１８は前ドア、１９は後ドア、２１はテールゲート、２２はリヤバンパ、２３はボンネット、２４はルーフである。
本発明に係る車両の車体下部構造は、車体後方に向けて左右一対のサイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒを平面視にて幅広がりの略ハ字状に形成し、この略ハ字状に形成した部分に燃料を貯留する燃料タンク３５を設ける構造である。

図２は本発明に係る車両の車体下部構造の斜視図であり、車両の車体下部構造４０は、車体フレーム１２と、この車体フレーム１２に取付けたフロアパネル３１と、このフロアパネル３１の前部に設けたダッシュボード３２と、フロアパネル３１の下部に配置した燃料タンク３５と、から構成する。

フロアパネル３１は、車体フレーム１２の上に略平坦に取付けた部材である。
ダッシュボード（ダッシュパネル）３２は、エンジンルーム３３と車室１３（図１参照）を仕切る隔壁とともに、フロアパネル３１に連続的に形成した部材である。図中、３４はパワープラント（不図示）を支持するフロントサブフレーム、３８はフットレスト近傍を示す。

車体フレーム１２は、左右のフロントサイドフレーム４１，４１と、これらのフロントサイドフレーム４１，４１にそれぞれ車体後方へ延ばした左右のサイドフレーム（フロアフレーム）４２Ｌ，４２Ｒと、これらのサイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒから車体後方へ延ばした左右のリヤフレーム（リヤサイドフレーム）４３，４３と、左右のサイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒの前部を繋ぐ第１クロスメンバ４４と、左右のサイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒの中間を繋ぐ第２クロスメンバ４５と、左右のサイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒの後部を繋ぐ第３クロスメンバ４６と、左右のサイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒの第１クロスメンバ４４の接続位置から外方にそれぞれ延ばした左右の第１アウトリガ（張出し部材）４７，４７と、左右のサイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒの第２クロスメンバ４５の接続位置から外方にそれぞれ延ばした左右の第２アウトリガ（張出し部材）４８，４８と、左右のサイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒの第３クロスメンバ４６接続位置から外方にそれぞれ延ばした左右の第３アウトリガ（張出し部材）４９，４９と、左の第１〜第３アウトリガ４７〜４９の先端に接続した左の前側サイドシル５２Ｌと、右の第１〜第３アウトリガ４７〜４９の先端に接続した右の前側サイドシル５２Ｒと、第３クロスメンバ４６の後方にて左右のサイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒを繋ぐ横連結部材（サイドフレーム連結部材）５３と、左右のリヤフレーム４３，４３に渡したリヤクロスメンバ５４と、左の前側サイドシル５２Ｌの後端からから延ばした左のサイドシル延出部５８Ｌと、右の前側サイドシル５２Ｒの後端からから延ばした右のサイドシル延出部５８Ｒと、からなる。

サイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒは、互いに車体後方に向けて平面視にて幅広がりの略ハ字状に形成し、この略ハ字状に形成した拡幅部６２を備え、車体前方に向けて平面視にて幅広がりの略ハ字状に形成した前部拡幅部６３を備える。なお、３９Ｌ，３９Ｒはサイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒのそれぞれの底面を示す。

図３は図２の３−３線断面図であり、車体右側部の縦断面を示す。図４は図２の４−４線断面図であり、車体中心の縦断面を示す。
図３において、第１〜第３のクロスメンバ４４〜４６の略コ字断面状の車体右側部での深さは、ほぼサイドフレーム４２Ｒの深さと同一に形成したことを示す。また、図４において、第１〜第３のクロスメンバ４４〜４６の略コ字断面状の車体中心部での深さは、ほぼサイドフレーム４２Ｒの深さよりも浅く形成したことを示す

図３において、横連結部材５３の略コ字断面状の車体右側部での深さは、ほぼサイドフレーム４２Ｒの深さより浅く形成したことを示す。また、図４において、横連結部材５３の略コ字断面状の車体中心部での深さは、図８に示す車体右側部での深さにほぼ同一であることを示す。

図５は本発明に係る車両の車体下部構造に採用する車体フレームの斜視図であり、第１クロスメンバ４４は、上方を開口させた略コ字断面状のメンバであって、底部７１と、この底部７１から両側を立ち上げた側壁部７２ａ，７２ｂと、からなるメンバであって、底部７１は、中心部７１ａのコ字断面の深さを両端部７１ｂ，７１ｂのコ字断面の深さよりも浅く形成したアーチ状を呈する。なお、第２クロスメンバ４５は、図５にて詳細に説明する。

第３クロスメンバ４６は、上方を開口させた略コ字断面状のメンバであって、底部７３と、この底部７３から両側を立ち上げた側壁部７４，７４と、からなるメンバであって、底部７３は、中心部７３ａのコ字断面の深さを両端部７３ｂ，７３ｂのコ字断面の深さよりも浅く形成したアーチ状を呈し、底部７３に、側壁部７４，７４に沿わせた図３に示した補強ビード７５・・・（・・・は複数個を示す。以下同じ）を形成したものである。

横連結部材５３は、上方を開口させた略コ字断面状のメンバであって、底部７７（図３参照）と、この底部７７から両側を立ち上げた側壁部７８，７８と、からなるメンバである。

図６は本発明に係る車両の車体下部構造に採用するクロスメンバの斜視図であり、第２クロスメンバ４５を示す。
第２クロスメンバ４５は、上方を開口させた略コ字断面状のメンバであって、底部８１と、この底部８１から両側を立ち上げた側壁部８２，８２と、これらの側壁部８２，８２から外方に形成した前後のフランジ８３，８３と、側壁部８２，８２の左右端を曲げたサイドフランジ８４・・・と、側壁部８２，８２に沿わせて底部８１に形成した複数の補強ビード８５・・・と、底部８１の左右から延ばすことでそれぞれサイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒ（図３参照）に取付ける左右の取付部８６，８６と、からなる。

底部８１は、中心部８１ａのコ字断面の深さを両端部８１ｂ，８１ｂのコ字断面の深さよりも浅く形成したアーチ状を呈する。

図７は本発明に係る車両の車体下部構造に採用する車体フレームの平面図であり、図８は本発明に係る車両の車体下部構造に採用する車体フレームの縦断面面図である。
車両の車体下部構造４０は、車体前後方向に左右一対のサイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒを延ばし、これらのサイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒの車幅外方にそれぞれアウトリガ４７〜４９，４７〜４９を介して左右のサイドシル５１Ｌ，５１Ｒを取付け、これらのサイドシル５１Ｌ，５１Ｒの前端近傍に且つ左右一対のサイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒにエンジンルーム３３と車室１３を仕切るダッシュボード３２（図２参照）を取付けた車両の車体下部構造において、左右一対のサイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒを、ダッシュボード３２から車体後方に向けて平面視にて幅広がりの略ハ字状に形成し、この略ハ字状に形成した拡幅部６２内に燃料を貯留する燃料タンク３５を設けたものと言える。

例えば、燃料タンクの体積を確保しつつフロアパネルの低床化を図ることができるとすれば、所定の燃料貯留量を維持できるとともに車両の乗降の利便性を向上できるので好ましいことである。また、ダッシュボード下部のフットレスト近傍の剛性が要求されるときに、例えば、補強部材などを用いずに剛性を確保できるとすれば、車体の軽量化を図ることができるので好都合である。

そこで、左右一対のサイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒを、ダッシュボード３２から車体後方に向けて平面視にて幅広がりの略ハ字状に形成し、この略ハ字状に形成した拡幅部６２内に燃料を貯留する燃料タンク３５を設けることで、燃料タンクの体積を確保しつつフロアパネルの低床化を図ることができる。この結果、所定の燃料貯留量を維持できるとともに車両１０（図１参照）の乗降の利便性を向上できる。

また、左右一対のサイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒを、ダッシュボード３２から車体後方に向けて平面視にて幅広がりの略ハ字状に形成することで、例えば、ダッシュボード３２下部のフットレスト近傍３８にサイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒを通すことができ、例えば、補強部材などを用いずに剛性を確保できる。この結果、車両１０（図１参照）の軽量化を図ることができる。

車両の車体下部構造４０では、左右一対のサイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒを、ダッシュボード３２から車体前方に向けて平面視にて幅広がりの略ハ字状に形成し、この略ハ字状の前部拡幅部６３内に動力源２８を配置した。従って、動力源２８を車幅方向に設けることができる。この結果、車両前後の長さ（全長）を短くすることができるとともに、例えば、フロントサイドフレーム４１，４１をダッシュボード３２前後で連続的に接続させ、フットレスト近傍３８（図２参照）までサイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒを配置することができ、衝突性能の向上を図ることができる。なお、動力源２８は、エンジン、電動モータ若しくはパワープラント等を言う。

以上に説明した車両の車体下部構造４０の作用を説明する。
図９（ａ），（ｂ）は本発明に係る車両の車体下部構造の比較説明図であり、（ａ）は比較例の車両の車体下部構造１２０を示し、（ｂ）は実施例の車両の車体下部構造４０を示す。

（ａ）において、車両の車体下部構造１２０は、車体フレーム１２１を、左右のサイドフレーム１２２Ｌ，１２２Ｒと、これらのサイドフレーム１２２Ｌ，１２２Ｒを繋ぐ第１〜第３クロスメンバ１２４〜１２６と、サイドフレーム１２２Ｌ，１２２Ｒから車幅外方に延ばした左右の第１〜第３アウトリガ１２７〜１２９，１２７〜１２９と、左の第１〜第３アウトリガ１２７〜１２９の先端に渡した左のサイドシル１３１Ｌと、右の第１〜第３アウトリガ１２７〜１２９の先端に渡した右のサイドシル１３１Ｒと、から構成し、左右のサイドフレーム１２２Ｌ，１２２Ｒで挟むとともに第３クロスメンバ１２６の後方の空間を、キャニスタやプリチャンバを含む燃料タンク（不図示）の配置空間Ｓ１を設定したものである。

車両の車体下部構造１２０では、燃料タンク（不図示）の配置空間Ｓ１を所定幅Ｂ１に固定したものなので、例えば、燃料タンク１３５の配置空間（空間）Ｓ１を拡大する必要がある場合は、高さ方向に拡げることになる。燃料タンク１３５の配置空間Ｓ１を高さ方向に拡げたのでは車両の低床化を図ることができない。

（ｂ）において、Ｓ２は燃料タンク３５（図７参照）の配置空間（空間）、Ｂ２は配置空間Ｓ２を所定幅を示し、所定幅Ｂ２は（ａ）に示す所定幅Ｂ１よりも広い。すなわち、車両の車体下部構造４０では、左右一対のサイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒを、ダッシュボード３２から車体後方に向けて平面視にて幅広がりの略ハ字状に形成し、この略ハ字状に形成した拡幅部６２内に燃料を貯留する燃料タンク３５（図７参照）を設けることで、燃料タンク３５の体積を確保しつつフロアパネル３１（図２参照）の低床化を図ることができる。この結果、所定の燃料貯留量を維持できるとともに車両の乗降の利便性を向上できる。

尚、本発明に係る車両の車体下部構造は、図３に示すように、サイドフレーム４２Ｌ，４２Ｒを、ダッシュボード３２から車体後方に向けて平面視にて幅広がりの略ハ字状に形成したが、これに限るものではなく、ダッシュボード３２から車体後方に向けて広がりを持たせたフレームであればよい。

本発明に係る車両の車体下部構造は、ミニバンやワゴンなどの車両に採用するのに好適である。

本発明に係る車体下部構造を採用した車両の斜視図である。 本発明に係る車両の車体下部構造の斜視図である。 図２の３−３線断面図である。 図２の４−４線断面図である。 本発明に係る車両の車体下部構造に採用する車体フレームの斜視図である。 本発明に係る車両の車体下部構造に採用するクロスメンバの斜視図である。 本発明に係る車両の車体下部構造に採用する車体フレームの平面図である。 本発明に係る車両の車体下部構造に採用する車体フレームの縦断面面図である。 本発明に係る車両の車体下部構造の比較説明図である。 従来の基本構成を説明する図である。

符号の説明

１０…車両、１２…車体フレーム、１３…車室、３２…ダッシュボード、３３…エンジンルーム、３５…燃料タンク、４０…車両の車体下部構造、４２Ｌ，４２Ｒ…左右のサイドフレーム、４７〜４９…アウトリガ（第１〜第３アウトリガ）、５１Ｌ，５１Ｒ…左右のサイドシル、６３…前部拡幅部。

Claims (2)

1. 車体前後方向に左右一対のサイドフレームを延ばし、これらのサイドフレームの車幅外方にそれぞれアウトリガを介して左右のサイドシルを取付け、これらのサイドシルの前端近傍に且つ左右一対のサイドフレームにエンジンルームと車室を仕切るダッシュボードを取付けた車両の車体下部構造において、
   前記左右一対のサイドフレームを、前記ダッシュボードから車体後方に向けて平面視にて幅広がりの略ハ字状に形成し、この略ハ字状に形成した拡幅部内に燃料を貯留する燃料タンクを設けたことを特徴とする車両の車体下部構造。
2. 前記左右一対のサイドフレームを、ダッシュボードから車体前方に向けて平面視にて幅広がりの略ハ字状に形成し、この略ハ字状の前部拡幅部内に動力源を配置したことを特徴とする請求項１記載の車両の車体下部構造。

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