JP2008247120A - 車体下部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 ジャッキアップ部の周囲のアンダカバーの処理を改善することで、Ｃｄ値の向上を図ること。
【解決手段】 本発明に係る車体下部構造は、バンパフェイシャ５と、フロントサブフレーム６の一部であってラジエタとエンジンとの間において車幅方向に延在しその車幅方向中央部の下面部に下方に膨出する形状のジャッキアップ部Ｊを有するクロスメンバ６２と、バンパフェイシャ５からエンジン下方にかけての車体下面部を覆うアンダカバー１０ａとを備える。アンダカバー１０ａは、クロスメンバ６２より下方に位置し、ジャッキアップ部Ｊに重複する領域で上向きに膨出してジャッキアップ部Ｊに近接する有底の上向き凹部Ｋを有する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車体下部構造に関する。

サスペンションメンバをマウントし、ボディサイドフレームの下方に接合されるサブフレーム（サスペンションフレーム）として、矩形状の枠体で構成されるいわゆるペリメータフレームを備える自動車がある。

特許文献１は、そのようなペリメータフレームを備えると共にアンダカバーを装着する自動車に関し、ペリメータフレームの後辺部に設けたジャッキアップポイントを車両前方から視認しやすいアンダカバー構造を開示している。

特開２００４−３０６８９７号公報

ところで、ペリメータフレームに設けたジャッキアップポイントをアンダカバーから露出させる構造をとる場合には、ジャッキアップポイントの周囲に沿ってアンダカバーの切り欠きを設ける必要がある。しかし、その切り欠きの構成によっては、エンジンルームからの空気がその切り欠き部を通じて車体下面部下に流出し、その後の気流を乱し、空気抗力係数（Ｃｄ値）が悪化するという問題があった。

本発明の目的は、ジャッキアップ部の周囲のアンダカバーの処理を改善することで、Ｃｄ値の向上を図ることである。

本発明の一側面によれば、バンパフェイシャと、フロントサブフレームの一部であってラジエタとエンジンとの間において車幅方向に延在しその車幅方向中央部の下面部に下方に膨出する形状のジャッキアップ部を有するクロスメンバと、前記バンパフェイシャからエンジン下方にかけての車体下面部を覆うアンダカバーとを備える車体下部構造であって、前記アンダカバーは、前記クロスメンバより下方に位置し、前記ジャッキアップ部に重複する領域で上向きに膨出して前記ジャッキアップ部に近接する有底の上向き凹部を有することを特徴とする車体下部構造が提供される。

この構成によれば、アンダカバーはクロスメンバより低く配置されるので、車体下面部下への気流の入り込み量を少なくすることができ、車体下面部下における気流のはらみを防止できる。このとき、ジャッキアップ部へのジャッキの受け皿のアクセスは、アンダカバーに設けた切り欠きではなく、有底の上向き凹部としたので、そのような切り欠きを通じてエンジンルームから車体下面部下に空気が流れ込んでその後の気流を乱すことがない。

本発明の好適な実施形態によれば、前記アンダカバーは、前記バンパフェイシャの下端部と前記クロスメンバの下面部との間を覆う前部アンダカバーと、前縁部が前記クロスメンバに固定され、エンジン下方に延在する後部アンダカバーとを含み、前記前部アンダカバーは、その後縁部で後方上向きに屈曲して立ち上がる第１の立ち上がり部と、前記第１の立ち上がり部に連続して形成される第１のフランジ部とを有し、前記後部アンダカバーは、その前縁部で前方上向きに屈曲して立ち上がる第２の立ち上がり部と、前記第２の立ち上がり部に連続して形成される第２のフランジ部とを有し、前記第１及び第２のフランジ部がそれぞれ前記クロスメンバの下面部に固定されることが好ましい。

この構成によれば、クロスメンバの位置でアンダカバーを分割して小型化を図れるとともに、取付性を向上できる。また、第１及び第２の立ち上がり部の存在により、前輪の段差下りの際に路面に前部又は後部アンダカバーを路面に打ちつけたとしても、第１又は第２の立ち上がり部の撓みによりその衝撃が吸収されるので、前部又は後部アンダカバーの破損を防止することができる。

本発明の好適な実施形態によれば、前記上向き凹部は、前記前部アンダカバーの後部と前記後部アンダカバーの前部とに跨って形成されることが好ましい。この構成によれば、上向き凹部の中央にジャッキアップ部を設けることができる。

本発明の好適な実施形態によれば、前記後部アンダカバーは、前記上向き凹部の後方領域に、その左右の前記立ち上がり部より緩い傾斜で前方上向きに上昇して前記上向き凹部に接続するスロープ部を有することが好ましい。

車両が車道沿いの駐車場から車道より一段高い位置にある歩道部分を斜めに横切って車道に降りる場合など、前輪がある程度以上の段差を下るとき、車輪より後方のフロア部分、すなわち後部アンダカバーの、両前輪間となる車幅方向中央付近が、歩道部分の角部に当たることが多い。また、轍間がカマボコ状に盛り上がった未舗装道路を走行する場合にも、このアンダカバーの中央部がこのカマボコ状の地面に当たることが多い。これに対し上記の構成によれば、アンダカバー車幅方向中央部の地面干渉を低減できる。また、スロープ部は地面干渉が起こる車幅方向中央部近傍のみに設けられているため、前記上向き凹部の存在によるＣｄ値悪化も最小限に抑えることができる。

以上述べたとおり、本発明によれば、ジャッキアップ部周囲のアンダカバーの処理の改良によって、Ｃｄ値の向上とアンダカバーの保護の両立が図られた車体下部構造を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の実施に有利な具体例を示すにすぎない。また、以下の実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の課題解決手段として必須のものであるとは限らない。

図１は本実施形態に係る車体下部構造を備えた車両Ａの前方の側視図、図２は車両Ａの前方の底面図（一部断面図）である。また、図３は車両Ａの前方の車体下部構造の分解斜視図（細部省略）である。

車両Ａは、操舵輪である左右の前輪１，１と、前輪１，１を転舵可能に収納するホイールハウス２，２とを備える。図１に示されるように、車外側では、ホイールハウス２の上部にはフロントフェンダパネル７が接合され、ホイールハウス２の前部及びフロントフェンダパネル７の前部には、フロントバンパフェイシャ５が接合されている。

前輪１，１は、ホイール１ａ，１ａとホイール１ａ，１ａに装着されたタイヤ１ｂ，１ｂとを備え、ナックルアーム４，４を介して操舵されるように構成されている。前輪１，１にはブレーキ装置３，３が設けられている。ブレーキ装置３は、ブレーキディスク３ａとキャリパー３ｂとから構成されており、ブレーキディスク３ａはホイール１ａに固定されている。キャリパー３ｂは不図示のステリングナックルに支持され、ブレーキディスク３ａに鞍状にまたがって配設されている。前輪１はロアアーム８を含むフロントサスペンション（例えば、ダブルウィッシュボーン形式、マクファーソンストラット形式）により左右独立して懸架されている。

本実施形態における車両Ａは、モノコックボディの骨格をなす左右一対のフロントサイドフレーム２１，２１（図３参照）の下に、フロントサブフレームとしてのペリメータフレーム６を備える。ペリメータフレーム６は、フロントサイドフレーム２１，２１に沿う左右一対のフレームメンバ６１，６１と、車幅方向に延在する第１、第２クロスメンバ６２，６２とによって平面視略矩形状に形成され、前面衝突時に、フルラップ及びオフセットの双方で高いエネルギ吸収を行う構造とされたものである。サスペンションを構成するロアアーム８，８はラバーブッシュ９，９を介してこのペリメータフレーム６に結合される。このペリメータフレーム６は、その上面４隅に設けられたラバーマウント６４を介してフロントサイドフレーム２１，２１の下面に結合される。

図３に示されるように、ラジエタ２２は、ポリプロピレン等の合成樹脂でもって略矩形状に形成されたシュラウド２０に支持される。このシュラウド２０は、ペリメータフレーム６が形成する閉空間の上部に設置される不図示のエンジンの前方に配設されるもので、具体的には、フロントサイドフレーム２１，２１の前端部間で、第１クロスメンバ６２の直前に設けられる。

フロントサイドフレーム２１，２１の前端には、フランジ２１ａ，２１ａが形成されている。シュラウド２０、フロントサイドフレーム２１，２１の前方には、フロントバンパレインフォースメント２３が位置している。このフロントレインフォースメント２３は基本的には、バンパフェイシャ５の補強部材として機能するもので、フロントサイドフレーム２１，２１の前端に取り付けられる。フロントバンパレインフォースメント２３の両端部後方にはそれぞれ、クラッシュカン２４，２４が取り付けられている。クラッシュカン２４，２４は、衝突エネルギを吸収するエネルギ吸収部材として機能する。

クラッシュカン２４，２４の後端には更に、フロントサイドフレーム２１，２１の前端のフランジ２１ａ，２１ａと接合されるフランジ２５，２５が設けられている。このフランジ２５，２５は、車幅方向中央側に延出し、かつその先端部にシュラウド締結孔が形成された延長部２５ａ，２５ａを有する。一方、シュラウド２０前面のサイド部には、上記シュラウド締結孔を介してボルトで締結される締結部２０ａ，２０ａが形成されている。図４は、フロントサイドフレーム２１，２１に、ペリメータフレーム６を接合し、フロントバンパレインフォースメント２３を取り付けると共に、フランジ２５，２５によってシュラウド２０が支持された状態を示している。

車両Ａの前方の車体下面部にはアンダカバーが装着される。図２，３に示されるように、本実施形態におけるアンダカバーは、フロントバンパフェイシャ５の下端部から第１クロスメンバ６２の下面部までの間を覆う前部アンダカバー１０ａと、この前部アンダカバー１０ａの車外側端部に設けられる側部アンダカバー１０ｂと、ペリメータフレーム６が形成する閉空間を覆う、すなわちエンジン下方に延在する、後部アンダカバー１０ｃとで構成される。このような分割構成は個々のアンダカバーを小型化し、取付性を向上できるという利点がある。

図５は左斜め前方下方から車両Ａの底面を見た要部外観斜視図であり、また、図６は図２のＢ−Ｂ断面図である。

本実施形態では、図６に示されるように、前部アンダカバー１０ａの前縁部はフロントバンパフェイシャ５の下端部に対して例えばボルト１０１で締結固定され、後縁部は第１クロスメンバ６２の下面部に対して例えばボルト１０２で締結固定される。これによりフロントバンパフェイシャ５から第１クロスメンバ６２ｂの下面部までの間の車体下面を覆う。また、後部アンダカバー１０ｃの前縁部も、第１クロスメンバ６２の下面部に固定され、後部アンダカバー１０ｃの後縁部は、第２クロスメンバ６３の下面部に、例えばボルト１０３で締結固定される。

従来、前部アンダカバーの形状としては、図６の破線Ｓで示されるような、側面視で、フロントバンパフェイシャ５の下端部と第１クロスメンバ６２の下面部とを結ぶ直線状とするものが考えられていた。これに対し、本実施形態では、前部アンダカバー１０ａは、破線Ｓよりも下方位置、すなわち、第１クロスメンバ６２より下方位置、に設定される。ここで本実施形態では、この前部アンダカバー１０ａは、略水平に広がる底部１１１を有すると共に、その底部１１１の前方には、フロントバンパフェイシャ５の下端部に接続された前縁部から下方下向きに傾斜し底部１１１へと連続する前方傾斜部１１３を有する。

このような前部アンダカバー１０ａによれば、まず、従来考えられていた単純な側面視直線状のアンダカバー（破線Ｓ）に比べてより低い位置に設定できるから、車体下面部下への気流の入り込み量を少なくすることができ、車体下面部下における気流のはらみを防止できる。これにより車両全体のＣｄ値を向上させることができる。また、前方傾斜部１１３によって、ロードクリアランスを確保できる。このような前方傾斜部１１３を設けたことにより、アプローチアングルとアンダガードの低さを両立することもできるとも言えよう。

一方、上記したようにアンダカバーの位置を低くするほど、アンダカバーは路面と干渉しやすくなるため、その干渉によってアンダカバーが破損することを回避することが重要となる。

これに対し本実施形態の前部アンダカバー１０ａには、底部１１１の後方に、後方上向きに屈曲して立ち上がって後縁部に連続する第１立ち上がり部１１２と、この第１立ち上がり部１１２に連続して車体後方に形成される第１フランジ部１１２ａが形成されている。この第１フランジ部１１２ａが第１クロスメンバ６２の下面部とボルト１０２で締結固定される。前輪１の段差下りの際に路面に前部アンダカバー１０ａを路面に打ちつけた際には、この第１立ち上がり部１１２が撓み、この撓みによって衝撃が吸収される。これによって、前部アンダカバー１０ａを破損から守ることができる。

本実施形態では更に、エンジン６０の下方に延在する後部アンダカバー１０ｃも、前部アンダカバー１０ａと同様に、前方上向きに屈曲して立ち上がって前縁部へと連続する第２立ち上がり部１１４と、この第２立ち上がり部１１４に連続して車体前方に形成される第２フランジ部１１４ａを有する。この第２フランジ部１１４ａが、第１クロスメンバ６２の下面部に対し、第１フランジ部１１２ａと共に、ボルト１０２で共締めされる。第２立ち上がり部１１４によって、前部アンダカバー１０ａの第１立ち上がり部１１２と同様の効果を後部アンダカバー１０ｃにも与えることができる。すなわち、前輪１の段差下りの際に路面に後部アンダカバー１０ｃを路面に打ちつけた際には、この第２立ち上がり部１１４が撓み、この撓みによって衝撃が吸収される。これによって、後部アンダカバー１０ｃを破損から守ることができる。

また、この立ち上がり部１１４の存在によって、前部アンダカバー１０ａと後部アンダカバー１０ｃは、略同じ高さで前後に連続した車体下面部を形成することができる。この場合、前部アンダカバーに連続して後部アンダカバーもクロスメンバより低い位置に配置でき、かつ、車体下面部下の気流を乱さず、車両全体のＣｄ値を向上させることができる。

図７は、図２のＣ−Ｃ断面図である。本実施形態では、この図７及び、図２、図５に示されるように、第１クロスメンバ６２の車幅方向中央部の下面部には、下方に膨出する形状のジャッキアップ部Ｊが形成されており、前部アンダカバー１０ａと後部アンダカバー１０ｃとの間からこのジャッキアップ部Ｊを露出させている。また、アンダカバーには、このジャッキアップ部Ｊに重複する領域において、フロアジャッキの受け皿に沿う形状で上向きに膨出する上向き凹部Ｋが形成されている。

図８の（ａ）は図２のＤ−Ｄ断面図、（ｂ）は図２のＥ−Ｅ断面図である。上向き凹部Ｋが形成されていない車幅方向端部の領域では、同図（ｂ）に示されるように、前部アンダカバー１０ａの第１フランジ部１１２ａ及び、後部アンダカバー１０ｃの第２フランジ部１１４ａはそれぞれ、第１クロスメンバ６２の下面部に接合されている。一方、車幅方向中央部では、同図（ａ）に示されるように、ジャッキアップの際、破線で示されたフロアジャッキの受け皿Ｒに沿う形状の上向き凹部Ｋがこの受け皿Ｒのアクセスとなってその水平方向の動きを規制しつつ、ジャッキアップ部Ｊが受け皿Ｒに当接される。ここで、上向き凹部Ｋの底部を形成する、前部アンダカバー１０ａの第１フランジ部１１２ａ及び、後部アンダカバー１０ｃの第２フランジ部１１４ａはそれぞれ、ジャッキアップ部Ｊに近接するように配置される。

図９は、フロアジャッキの受け皿の水平方向の動きを規制するための切り欠き９０を設けた従来の例を示している。この場合には、上方に位置するエンジンルームからの空気がこの切り欠き９０を通じて車体下面部下に流出し（矢印９１）、その後の気流を乱し、Ｃｄ値が悪化していた。これに対し、本実施形態の図８（ａ）の構成によれば、上向き凹部Ｋの底部を形成する、前部アンダカバー１０ａの第１フランジ部１１２ａ及び、後部アンダカバー１０ｃの第２フランジ部１１４ａがジャッキアップ部Ｊに近接しており、ジャッキアップ部Ｊと前部アンダカバー１０ａ及び後部アンダカバー１０ｃとの隙間はほとんどないので、ここからはエンジンルームからの空気は車体下面部下には流出しない（矢印８１）。このため、車体下面部下における気流を乱すことがなく、Ｃｄ値を向上させることができる。

また、本実施形態では、図２、図５、図８（ａ）に示されるように、このような有底の上向き凹部Ｋは、前部アンダカバー１０ａの後部と後部アンダカバー１０ｃの前部とに跨って形成されている。このため、上向き凹部Ｋの中央にジャッキアップ部Ｊを位置させることができる。

さらに、本実施形態では、図２、図５、図６、図８（ａ）に示されるように、上向き凹部Ｋの後方領域に、その左右の第２立ち上がり部１１４より緩い傾斜で前方上向きに上昇して上向き凹部Ｋに接続するスロープ部Ｌが形成されている。車両が車道沿いの駐車場から車道より一段高い位置にある歩道部分を斜めに横切って車道に降りる場合など、前輪がある程度以上の段差を下るとき、車輪より後方のフロア部分、この自動車で言えば後部アンダカバー１０ｃの、両前輪間となる車幅方向中央付近が、歩道部分の角部に当たることが多い。また、轍間がカマボコ状に盛り上がった未舗装道路を走行する場合にも、このアンダカバーの中央部がこのカマボコ状の地面に当たることが多い。これに対し、上記スロープ部Ｌを設けることによって、アンダカバー車幅方向中央部の地面干渉を低減できる。また、この上向き凹部Ｋは車体下面部下における円滑な気流を乱しＣｄ値悪化の要因となるものであるところ、このスロープ部Ｌは、地面干渉が起こる車幅方向中央部近傍のみに設けられているため、第２立ち上がり部１１４による後部アンダカバー１０ｃの保護性能を維持しつつ、その第２立ち上がり部１１４が形成する縦壁の高さを効果的に低くすることができ、Ｃｄ値悪化を最小限に抑えることができる。

実施形態に係る車体下部構造を備えた車両の前方の側視図である。 実施形態に係る車両の前方の底面図（一部断面図）である。 実施形態に係る車両の前方の車体下部構造の分解斜視図（細部省略）である。 ペリメータフレーム、フロントバンパレインフォースメント、シュラウドを、フロントサイドフレームに取り付けた状態の一例を示す図である。 左斜め前方下方から実施形態に係る車両の底面を見た要部外観斜視図である。 図２のＢ−Ｂ断面図である。 図２のＣ−Ｃ断面図である。 （ａ）は図２のＤ−Ｄ断面図、（ｂ）は図２のＥ−Ｅ断面図である。 従来のジャッキアップ部の構成を示す図である。

符号の説明

１ 前輪
２ ホイールハウス
３ ブレーキ装置
４ ナックルアーム
５ フロントバンパフェイシャ
６ ペリメータフレーム
１０ａ 前部アンダカバー
１０ｂ 側部アンダカバー
１０ｃ 後部アンダカバー
２０ シュラウド
２１ フロントサイドフレーム
２２ ラジエタ
Ｊ ジャッキアップ部
Ｋ 上向き凹部
Ｌ スロープ部

Claims (4)

1. バンパフェイシャと、
   フロントサブフレームの一部であってラジエタとエンジンとの間において車幅方向に延在しその車幅方向中央部の下面部に下方に膨出する形状のジャッキアップ部を有するクロスメンバと、
   前記バンパフェイシャからエンジン下方にかけての車体下面部を覆うアンダカバーと、
   を備える車体下部構造であって、
   前記アンダカバーは、前記クロスメンバより下方に位置し、前記ジャッキアップ部に重複する領域で上向きに膨出して前記ジャッキアップ部に近接する有底の上向き凹部を有することを特徴とする車体下部構造。
2. 前記アンダカバーは、
   前記バンパフェイシャの下端部と前記クロスメンバの下面部との間を覆う前部アンダカバーと、
   前縁部が前記クロスメンバに固定され、エンジン下方に延在する後部アンダカバーと、を含み、
   前記前部アンダカバーは、
   その後縁部で後方上向きに屈曲して立ち上がる第１の立ち上がり部と、
   前記第１の立ち上がり部に連続して形成される第１のフランジ部と、を有し、
   前記後部アンダカバーは、
   その前縁部で前方上向きに屈曲して立ち上がる第２の立ち上がり部と、
   前記第２の立ち上がり部に連続して形成される第２のフランジ部と、を有し、
   前記第１及び第２のフランジ部がそれぞれ前記クロスメンバの下面部に固定されることを特徴とする請求項１に記載の車体下部構造。
3. 前記上向き凹部は、前記前部アンダカバーの後部と前記後部アンダカバーの前部とに跨って形成されることを特徴とする請求項２に記載の車体下部構造。
4. 前記後部アンダカバーは、前記上向き凹部の後方領域に、その左右の前記立ち上がり部より緩い傾斜で前方上向きに上昇して前記上向き凹部に接続するスロープ部を有することを特徴とする請求項２又は３に記載の車体下部構造。

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