JP3552231B2 - 自動車の下部構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、自動車の下部構造に係わり、特に側部から荷重に対して剛性を向上させた自動車の下部構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自動車の下部構造として、例えば、実開平３−８５２７８号公報に示されているように、フロアをフロントフロアとリアフロアとにより一体的に構成し、このフロントフロアの後縁とリアフロアの前縁とでトンネル部の両側で車幅方向に延びる一対の閉断面構造部分を形成し、この一対の閉断面構造部分の内側端部がトンネル部に接合されたものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来の自動車の下部構造によれば、トンネル部の変形を抑えることがきでると共に剛性を向上させることができるので側部から荷重に対しても有効である。
このように、上記の公報に記載された自動車の下部構造は、側部から荷重に対して有効なものであるが、さらに剛性を向上させると共に軽量化を図る必要性がが依然として存在している。
【０００４】
そこで本発明は、従来からの要請に基づいてなされたものであり、側部から荷重に対して剛性を向上させると共にフロアパネルの車体前後方向の曲げ剛性を確保することができる自動車の下部構造を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明は、車体の左右に配置された一対のフロントフレームの後端に一体的に接続された左右一対のフロアフレームと、これらのフロアフレームの上部に接合されたフロアパネルを備え、このフロアパネルがフロアフレームの外側にそれぞれ配置され車体の前後方向に延びるサイドシルに結合された自動車の下部構造であって、フロアパネルの車体の前後方向の中間部にその下方に車幅方向に連続した空間が延びる凸設したトンネル部が形成され、このトンネル部が形成されたフロアパネルの側部にサイドシルが結合され、フロアパネルのトンネル部の下方の空間に車両の機器が配置され、フロアパネルのトンネル部の下方の空間をほぼ前後方向に跨ぐようにトンネル部を連結して車両の機器を支持するブラケットが設けられていることを特徴としている。
【０００６】
このように構成された本発明においては、フロアパネルの車体の前後方向の中間部にその下方に車幅方向に連続した空間が延びる凸設したトンネル部が形成され、このトンネル部におけるフロアパネルの側部にサイドシルが結合されているので、車幅方向の剛性すなわち側部からの荷重に対する剛性が向上する。また、フロアパネルのトンネル部の下方の空間に車両の機器が配置され、この車両の機器を、フロアパネルのトンネル部の下方の空間をほぼ前後方向に跨ぐようにトンネル部を連結するブラケットにより支持するようにしているので、フロアパネルのトンネル部の空間を利用して、車両の機器を支持することが可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明の自動車の下部構造の一実施形態を示す斜視図である。この図１に示すように、１はエンジンルーム内を車体の前後方向に延びる一対のフロントフレームであり、このフロントフレーム１の後端には、車幅方向に拡がると共に車体の前後方向に延びる一対のフロアフレーム２が溶接により一体的に接続されている。このフロアフレーム２の後端には、トランクルーム内に延びる一対のリアフレーム４が、同様に溶接により一体的に接続されている。これらの一対のフロントフレーム１、フロアフレーム２及びリアフレーム４は、車幅方向に延びる以下の複数のクロスメンバにより一体的に結合されている。具体的に説明すると、フロントフレーム１はその前端部をＮｏ．１クロスメンバ６で後端部をダッシュロアークロスメンバ８で、フロアフレーム２はその略中央部をＮｏ．２クロスメンバ１０で後端部をＮｏ．３クロスメンバ１２で、リアフレーム４はその略中央部をＮｏ．４クロスメンバ１４ で、それぞれ結合されている。
【０００９】
フロアフレーム２の上端部には、フロアパネル１６の下面が結合されており、フロアパネル１６の上部にシートが取り付けられる。このフロアパネル１６の車体の前後方向の中間部には、車幅方向に延びると共に凸設したトンネル部１８が形成されており、このフロアパネル１６のトンネル部１８の形成に伴い、フロアパネル１６のトンネル部１８が結合されるフロアフレーム２の中間部２ａも同様に、フレームの高さが大きくなるように形成されている。
【００１０】
一対のフロアフレーム２の外側には、それぞれサイドシル２０が車体前後方向に延びるように設けられている。このサイドシル２０は、サイドシルインナ２２とサイドシルアウタ２４とにより閉断面２６（図３参照）を形成するように構成されている。即ち、フロアフレーム２の前方に位置する部分２ｂでサイドシル２０の前方部が結合され、その後方がフロアフレーム２、フロアパネル１６及びサイドシルインナ２２により閉断面３２（図３及び図４を参照）を形成するように、サイドシル２０が配置されている。
【００１１】
次に、フロアフレーム２、リアフレーム４、フロアパネル１６及びサイドシル２０とにより形成される閉断面について、図２乃至図５を参照して具体的に説明する。図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図、図３は図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図４は図１のＣ−Ｃ線に沿う断面図、及び図５は図１のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【００１２】
図２に示すように、Ａ−Ａ線で示す部分においては、フロアフレーム２の上端部には、フロアパネル１６の下面が結合されており、このフロアパネル１６の側端部には、サイドシルインナ２２及びサイドシルアウタ２４が接続されており、さらに、サイドシルインナ２２とサイドシルアウタ２４とにより閉断面２６が形成されている。ここで、２８はサイドシルアウタ２４の外側に取り付けられたサイドシルガーニッシュであり、３０は、サイドシル２０の上方に位置するドアである。
【００１３】
図３に示すように、Ｂ−Ｂ線で示す部分においては、フロアフレーム２の上端部には、フロアパネル１６の下面が結合されており、このフロアパネル１６の側端部には、サイドシルインナ２２及びサイドシルアウタ２４が接続されている。ここで、フロアフレーム２、フロアパネル１６及びサイドシルインナ２２により閉断面３２が形成され、さらにその外側に、サイドシルインナ２２とサイドシルアウタ２４とにより閉断面２６が同様に形成されている。
【００１４】
図４に示すように、Ｃ−Ｃ線で示す部分は、フロアパネル１６に上述したトンネル部１８を形成した部分であり、そのため、フロアフレーム２が、高さ方向が大きく形成された中間部２ａを形成しおり、この中間部２ａの上端部には、フロアパネル１６の下面が結合されており、このフロアパネル１６の側端部には、サイドシルインナ２２及びサイドシルアウタ２４が接続されている。ここで、フロアフレーム２、フロアパネル１６及びサイドシルインナ２２により形成された閉断面３２は、トンネル部１８で閉断面３２ａの分だけ上方に拡大して形成されている。さらに、サイドシルインナ２２とサイドシルアウタ２４とにより形成された閉断面２６も、同様に、トンネル部１８で閉断面２６ａの分だけ上方に拡大して形成されている。なお、閉断面３２には、剛性をさらに向上させるため車幅方向にレインフォースメント３４が取り付けられている。
【００１５】
図５に示すように、Ｄ−Ｄ線で示す部分においては、フロアフレーム２の上端部には、フロアパネル１６の下面が結合されており、このフロアパネル１６の側端部には、サイドシルインナ２２及びサイドシルアウタ２４が接続されている。ここで、フロアフレーム２、フロアパネル１６及びサイドシルインナ２２により閉断面３２が形成され、さらにその外側に、サイドシルインナ２２とサイドシルアウタ２４とにより閉断面２６が同様に形成されている。
【００１６】
このように構成された本発明の実施形態においては、先ず、フロアパネル１６の車体の前後方向の中間部に、車幅方向に延びると共に凸設したトンネル部１８を形成し、さらに、このフロアパネル１６のトンネル部１８の形成に伴い、フロアパネル１６のトンネル部１８が結合されるフロアフレーム２の中間部２ａも同様にフレームの高さが大きくなるように形成している。この結果、フロアパネル１６のトンネル部１８がクロスメンバと同様に機能し、車幅方向の剛性即ち側部から荷重に対する車体の剛性を向上させることができる。
【００１７】
また、フロアフレーム２の外側にサイドシル２０を車体前後方向に延びるように設けると共にフロアフレーム２、フロアパネル１６及びサイドシルインナ２２により閉断面３２を形成することにより、上記フロアパネル１６のトンネル部１８と共に、さらに、車幅方向の剛性即ち側部から荷重に対する車体の剛性を向上させることができる。
【００１８】
また、フロアフレーム２、フロアパネル１６及びサイドシルインナ２２により形成された上記閉断面３２をフロアパネル１６のトンネル部１８で閉断面３２ａの分だけ上方に拡大して形成しているため、側部から荷重に対する車体の剛性をさらに向上させることができる。
さらに、サイドシル２０自体が、サイドシルインナ２２とサイドシルアウタ２４とにより閉断面２６を形成すると共に、フロアパネル１６のトンネル部１８で閉断面２６ａの分だけ上方に拡大して形成しているため、側部から荷重に対する車体の剛性をさらに向上させることができる。
【００１９】
上述したようにフロアパネル１６にはトンネル部１８が形成されているが、このトンネル部１８を有効に利用することにより、フロアパネル１６の上部及び下部における種々の機器の配置の自由度を大きくすることができる。以下この点について説明する。
図６は、フロアパネルのトンネル部を上方から見た平面図、図７は図６の正面図である。これらの図６及び図７に示すように、フロアパネル１６のトンネル部１８の内部にプリサイレンサ３４及びメインサイレンサ３６が車幅方向に配置されている。さらに、これらのプリサイレンサ３４及びメインサイレンサ３６は、マウントラバー３８を介してサイレンサ支持ブラケット４０によりフロアフレーム４２に取り付けられている。ここで、フロアフレーム４２は、図１に示されたフロアフレーム２とは異なるタイプであり、トンネル部１８の部分のみサイドシル２０と接続されるように構成されている。これらのプリサイレンサ３４及びメインサイレンサ３６は、排気通路の一部に取り付けられるものであり、従来は、別の場所に車体前後方向に配置されていた。しかしながら、本実施形態においては、フロアパネル１６のトンネル部１８の内部を有効に利用することにより、従来必要であったプリサイレンサ３４及びメインサイレンサ３６を配置するための空間が不要となり、その分車室内の空間を広くすることができる。
【００２０】
図８は、シートスライドレールを取り付けたフロアパネルのトンネル部を示す斜視図である。図８に示すように、フロアパネル１８のトンネル部１６の上部には、シートスライドレール４４が取り付けられており、このシートスライドレール４４にシート（図示せず）が直接取り付けられる。この実施形態においては、フロアパネル１８のトンネル部１６を利用することにより、シートに必要な高さを確保することができるため、従来必要であったシートをフロアパネル上に取り付けるためのシートブラケットを不要とすることができる。
【００２１】
図９は、４ＷＤシャフトのジョイントを支持する支持ブラケットを取り付けたフロアパネルのトンネル部を示す平面図、図１０は図９の側面図、図１１は図９の正面図である。図９乃至図１１に示すように、フロアパネル１６のトンネル部１８の下部には、トンネル部１８を前後方向に連結する支持ブラケット４５を取り付け、この支持ブラケット４５により４ＷＤシャフト４６のジョイント４８を支持するようにしている。このように、フロアパネル１６のトンネル部１８を利用して、支持ブラケット４５を設けたため、この支持ブラケット４５により４ＷＤシャフト４６のジョイント４８を支持することが可能となり、さらに、フロアパネル１６の車体前後方向の曲げ剛性を確保することができる。
【００２２】
図１２は、フロアパネルのトンネル部にシートを取り付けた状態を示す正面図、図１３は図１２の側面図である。図１２及び図１３に示すように、シート５０の下部には、車体の前後方向にシートフレーム５２が取り付けられている。一方、サイドシル２０の上部には、サイドシル２０に対して垂直方向に伸びるセンタピラー５４が車体の両側に設けられている。さらに、これらの両側のセンタピラー５４間には、車幅方向にフレーム部材５６が接続されている。上記シートフレーム５２の前方部５２ａが、フロアパネル１６のトンネル部１８の立ち上がり部に取り付けられ、さらに、シートフレーム５２の後方部５２ｂがセンタピラー５４間を接続するフレーム部材５６に取り付けられている。この実施形態においては、シートフレーム５２の前方部５２ａが剛性の大きなトンネル部１８の立ち上がり部に取り付けられ、さらにその後方部５２ｂも同様に剛性が大きなセンタピラー５４間を接続するフレーム部材５６に取り付けられている。このため、シートフレーム５２の取付剛性が向上する。
【００２３】
上述したように、図１乃至図５に示される実施形態は、フロアフレーム２をサイドシル２０に接続すると共にフロアパネル１６にトンネル部１８を形成したものであるが、本発明は、この実施形態に限らず、フロアフレーム２をサイドシル２０に接続することなく単にフロアパネル１６にトンネル部１８を形成するものであってもよい。以下この本発明の他の実施形態について説明する。
【００２４】
図１４は、本発明の自動車の下部構造の他の実施形態を示す斜視図である。また図１５は図１４のＥ−Ｅ線に沿う断面図、図１６は図１４のＦ−Ｆ線に沿う断面図である。図１４に示すように、６０はフロアパネルであり、このフロアパネル６０の車体の前後方向の中間部には、車幅方向に延びると共に凸設したトンネル部６２が形成されている。フロアパネル６０の外側には、それぞれサイドシル６４が車体前後方向に延びるように接続されている。このサイドシル６４は、サイドシルインナ６６とサイドシルアウタ６８とにより閉断面７０を形成するように構成されている。ここで、サイドシル６４は、図１５に示すようにＥ−Ｅ線で示す部分においては、サイドシルインナ６６とサイドシルアウタ６８とにより閉断面７０が形成されており、一方、図１６に示すＦ−Ｆ線で示す部分では、サイドシルインナ６６とサイドシルアウタ６８とにより形成された閉断面７０が、トンネル部６２で閉断面７０ａの分だけ上方に拡大して形成されている。
【００２５】
このように構成された実施形態においては、先ず、フロアパネル６０の車体の前後方向の中間部に、車幅方向に延びると共に凸設したトンネル部６２を形成し、さらに、このフロアパネル６０の外側に車体の前後方向に延びるサイドシル６４が結合されている。このトンネル部６２が剛性の向上に寄与し、側部からの荷重に対する車体の剛性を向上させることができる。さらに、サイドシル６４自体が、サイドシルインナ６６とサイドシルアウタ６８とにより閉断面７０を形成すると共に、フロアパネル６０のトンネル部６２で閉断面７０ａの分だけ上方に拡大して形成しているため、側部から荷重に対する車体の剛性をさらに向上させることができる。
【００２６】
この図１４乃至図１６に示された実施形態においても、上記の実施形態と同様に、トンネル部６２を利用し、プリサイレンサ及びメインサイレンサの配置、シートスライドレールの取り付け、４ＷＤシャフトのジョイントの支持、シートの取り付け等適用することが可能である。
この図１４乃至図１６で示された実施形態においては、サイドシル６４の閉断面７０をフロアパネル６０のトンネル部６２で上方に拡大して形成するようにしているが、本発明は、これに限定されず、サイドシルの閉断面が一定で変化しないタイプのものも含まれる。このような実施形態を図１７に示す。
【００２７】
図１７は、本発明の自動車の下部構造の他の実施形態を示す斜視図である。この図１７に示すように、８０は、フロアパネルであり、このフロアパネル８０の車体の前後方向の中間部には、車幅方向に延びると共に凸設したトンネル部８２が形成されている。このフロアパネル８０のトンネル部８２の外側には、それぞれサイドシル８４が車体前後方向に延びるように設けられ、このサイドシル８４は、サイドシルインナ８６とサイドシルアウタ８８とにより閉断面９０を形成するように構成されている。ここで、サイドシル８４の閉断面９０は、フロアパネル８０のトンネル部８２においても、大きさが一定であり変化しない。
【００２８】
このように構成された実施形態においても、同様に、フロアパネル８０の車体の前後方向の中間部に、車幅方向に延びると共に凸設したトンネル部８２を形成し、さらに、このフロアパネル８０の外側に車体の前後方向に延びるサイドシル８４が結合されている。この結果、このトンネル部８２が剛性の向上に寄与し、側部からの荷重に対する車体の剛性を向上させることができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の自動車の下部構造によれば、側部から荷重に対して剛性を向上させることができ、さらに、フロアパネルの車体前後方向の曲げ剛性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の自動車の下部構造の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図４】図１のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図５】図１のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図６】フロアパネルのトンネル部を上方から見た平面図である。
【図７】図６の正面図である。
【図８】シートスライドレールを取り付けたフロアパネルのトンネル部を示す斜視図である。
【図９】４ＷＤシャフトのジョイントを支持する支持ブラケットを取り付けたフロアパネルのトンネル部を示す平面図である。
【図１０】図９の側面図である。
【図１１】図９の正面図である。
【図１２】フロアパネルのトンネル部にシートを取り付けた状態を示す正面図である。
【図１３】図１２の側面図である。
【図１４】本発明の自動車の下部構造の他の実施形態を示す斜視図である。
【図１５】図１４のＥ−Ｅ線に沿う断面図である。
【図１６】図１４のＦ−Ｆ線に沿う断面図である。
【図１７】本発明の自動車の下部構造の他の実施形態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ フロントフレーム
２ フロアフレーム
１６，６０，８０ フロアパネル
１８，６２，８２ トンネル部
２０，６４，８４ サイドシル
２２，６６，８６ サイドシルインナ
２４，６８，８８ サイドシルアウタ
２６，２６ａ，７０，９０ 閉断面
３２，３２ａ 閉断面
３４ プリサイレンサ
３６ メインサイレンサ
４４ シートスライドレール
４５ 支持ブラケット
４６ ４ＷＤシャフト
４８ ジョイント
５２ シートフレーム
５４ センタピラー
５６ フレーム部材

Claims (1)

1. 車体の左右に配置された一対のフロントフレームの後端に一体的に接続された左右一対のフロアフレームと、これらのフロアフレームの上部に接合されたフロアパネルを備え、このフロアパネルが上記フロアフレームの外側にそれぞれ配置され車体の前後方向に延びるサイドシルに結合された自動車の下部構造であって、
   上記フロアパネルの車体の前後方向の中間部にその下方に車幅方向に連続した空間が延びる凸設したトンネル部が形成され、
   このトンネル部が形成されたフロアパネルの側部に上記サイドシルが結合され、
   上記フロアパネルの上記トンネル部の下方の上記空間に車両の機器が配置され、
   上記フロアパネルのトンネル部の下方の上記空間をほぼ前後方向に跨ぐようにトンネル部を連結して上記車両の機器を支持するブラケットが設けられていることを特徴とする自動車の下部構造。

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