JP3900850B2

JP3900850B2 - 自動車の車体フロア構造

Info

Publication number: JP3900850B2
Application number: JP2001103675A
Authority: JP
Inventors: 一之山口
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2001-04-02
Filing date: 2001-04-02
Publication date: 2007-04-04
Anticipated expiration: 2021-04-02
Also published as: JP2002293268A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車の車体フロア構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自動車の車体フロア構造の中には、例えば特開平１１−２４５８５５号公報に示されているように、フロアパネルの前後方向中間部分の下面にスペアタイヤを配設し、このスペアタイヤの前部に排気系部品を配置して、車両の前面衝突時には該スペアタイヤによってエンジンの後退変位を前記排気系部品を介して規制し、エンジンの車室内への進入を防止するようにしたものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記従来の構造では車両の前面衝突時におけるエンジンの後退変位規制に重点をおいており、前面衝突時における衝突エネルギー吸収量の拡大に寄与するところはない。
【０００４】
また、スペアタイヤは前述のようにフロアパネルの下面に配設してあるため、車両の前面衝突時に該スペアタイヤが衝突入力で脱落した場合には、エンジンの後退変位規制機能を十分に発揮できなくなる可能性がある。
【０００５】
そこで、本発明は車体のフロントコンパートメントの前後方向長さの拡大や、専用の衝突エネルギー吸収部材の増設を伴うことなく車両前面衝突時における衝突エネルギー吸収量の拡大を図ることができると共に、フロントコンパートメントに搭載したエンジン等のパワーユニットの後退変位規制を確実に行うことができる自動車の車体フロア構造を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明にあっては、フロアパネルの前後方向中間部分にスペアタイヤを収納するスペアタイヤパンを下向きに膨出成形すると共に、車室前部のエンジンルームからフロアパネルの下面に沿って車体前後方向に配設される排気系のメインマフラーを、前記スペアタイヤパンの前側近傍に横向きにして、該スペアタイヤパンと排気系の触媒コンバータとで該メインマフラーを挟んで配設したことを特徴としている。
【０００７】
請求項２の発明にあっては、請求項１に記載のフロアパネルの下面で、かつ、スペアタイヤパン前部の膨出成形基部に近接した位置に、車幅方向に接合配置されてフロアパネルの下面両側部に前後方向に接合配置したサイドメンバに結合されるクロスメンバを配設したことを特徴としている。
【０００８】
請求項３の発明にあっては、請求項１，２に記載のフロアパネルの上面で、かつ、スペアタイヤパンの上側開口部の前側部分を車幅方向に跨ぐ位置に、車幅方向に接合配置されてフロアパネルの下面両側部に前後方向に接合配置したサイドメンバと直交するクロスメンバを配設したことを特徴としている。
【０００９】
請求項４の発明にあっては、請求項１〜３に記載の自動車の車体フロア構造であって、スペアタイヤパンの後方で下面に燃料タンクを配設したフロアパネルの後部側を、スペアタイヤパンを形成したフロアパネルの前部側よりも地上高を高く有段成形し、フロアパネルの前記スペアタイヤパンと後部側のフロアパネルとの間に、跳ね上げ式シートのシートバックを前倒しして該後部側のフロアパネルとほぼ面一に収容可能なシートバック収容部を形成したことを特徴としている。
【００１０】
請求項５の発明にあっては、請求項４に記載の自動車の車体フロア構造であって、メインマフラーを、前後方向に長軸を持つ側面略楕円形に形成すると共に、該メインマフラーとスペアタイヤパンと燃料タンクの各下面の地上高をほぼ同一に設定したことを特徴としている。
【００１１】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、スペアタイヤパンはそれ自体がフロアパネルに膨出成形してパネル剛性が高く、しかも、収容したスペアタイヤの補強効果が得られて剛体構造となっているため、車両の前面衝突時にエンジンが後退変位すると、スペアタイヤパンの前側で該スペアタイヤパンと触媒コンバータとの間でメインマフラーが潰れ変形するストローク分で該エンジンの後退変位を確実に規制して車室内側への進入を防止することができると共に、メインマフラーの潰れ変形によって衝突エネルギーを吸収することができる。
【００１２】
このメインマフラーは横向きに配設してあるため、スペアタイヤパンの前側で受け止めて確実に潰れ変形させることができ、しかも、該メインマフラーは排気系部品の中で最も容積が大きく高い圧潰反力が得られることから、衝突エネルギー吸収量を増大できて衝突エネルギー吸収効果を一段と高めることができる。
【００１３】
また、メインマフラーを音源であるエンジンに近付けることができると共に、該メインマフラーをフロア全長に影響を及ぼすことなく横長に構成して容積を拡大できるため、消音効果を高めることもできる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の発明の効果に加えて、車両の前面衝突時にメインマフラーを介してスペアタイヤパンに衝突入力が作用すると、この衝突入力は該スペアタイヤパンからフロアパネルに伝達されると共に、スペアタイヤパン前部の膨出成形基部に近接配置したクロスメンバからフロア両サイドのサイドメンバに伝達されて、前記衝突入力をフロアパネルおよびその強度骨格メンバに効率的に分散負担させることができる。
【００１５】
この結果、メインマフラーの発生圧潰反力を高く維持でき、該メインマフラーを効率よく潰れ変形させて衝突エネルギー吸収効果をより一層高めることができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１，２の発明の効果に加えて、車両の前面衝突時にメインマフラーを介してスペアタイヤパンに衝突入力が作用すると、その上側開口部の前側部分を車幅方向に跨いで接合配置したクロスメンバによって口開き変形を防止できると共に、該クロスメンバからフロア両サイドのサイドメンバに入力伝達させることができるため、衝突エネルギー吸収効果を更に高めることができる。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１〜３の発明の効果に加えて、スペアタイヤパンの後側にシートバック収容部を形成して、ここに跳ね上げ式シートのシートバックを、有段成形された後部側のフロアパネルとほぼ面一に収容できるため、該シートバックをフロア面の一部として有効利用して荷物の積載効率を高めることができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、請求項４の発明の効果に加えて、メインマフラーを前後方向に長軸を持つ側面略楕円形に形成してあるため、該メインマフラーの前後方向の潰れ変形ストロークを拡大できて衝突エネルギー吸収量を更に増大することができる。
【００１９】
また、メインマフラーの路面干渉を回避する目的でフロアパネルのメインマフラー配置部分を車室側に向けて膨出成形しなくても、該メインマフラーを所要の配設地上高を保って配設することができるため、フロアパネルをフラットに維持することができる。
【００２０】
更に、メインマフラーの側面楕円形状によって、車両走行時におけるフロア前方からの空気の床下流れのガイド作用が得られると共に、該メインマフラーとスペアタイヤパンと燃料タンクの各下面の地上高をほぼ同一に設定してあるため、前記床下流れをスムーズに行わせて空力特性を向上することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面と共に詳述する。
【００２２】
図１，２において、１はフロアパネルを示し、該フロアパネル１の前後方向中間部分、具体的にはフロアパネル１の前部側（以下、フロントフロアと称する）１Ｆの略中央部にスペアタイヤパン２を下向きに膨出成形して、ここにスペアタイヤ３を収納するようにしてある。
【００２３】
フロアパネル１の後部側（以下、リヤフロアと称する）１Ｒは、フロントフロア１Ｆよりも地上高を高く有段成形して、該リヤフロア１Ｒの前部下面に図外のマウントベルト等を介して燃料タンク４を取付けてある。
【００２４】
フロントフロア１Ｆの下面の車幅方向両側部には、車体前後方向に延在するサイドメンバとしてのフロントサイドメンバ５を接合配置してある。
【００２５】
また、リヤフロア１Ｒの下面の車幅方向両側部にも、車体前後方向に延在するサイドメンバとしてのリヤサイドメンバ６を接合配置してある。
【００２６】
前記フロントフロア１Ｆの下面には、スペアタイヤパン２の前部の膨出成形基部に近接した位置に、車幅方向に延在して両端部が前記フロントサイドメンバ５，５に結合されたクロスメンバとしてのセカンドクロスメンバ７を接合配置してあると共に、該スペアタイヤパン２の後部の膨出成形基部の近傍位置にも、同様に車幅方向に延在して両端部がフロントサイドメンバ５，５に結合されたクロスメンバとしてのフォースクロスメンバ８を接合配置してある。
【００２７】
また、このフロントフロア１Ｆの上面には、スペアタイヤパン２の上側開口部の前側部分を車幅方向に跨ぐ位置に、車幅方向に延在して両端部が前記下面側のフロントサイドメンバ５，５と直交するクロスメンバとしてのサードクロスメンバ９を接合配置してある。
【００２８】
１０，１１は前記フロントサイドメンバ５，５の車幅方向外側の位置で、フロントフロアパネル１Ｆの下面に接合されて、これらフロントサイドメンバ５，５と、フロアサイドの前後方向骨格部材である図外のサイドシルとを結合するアウトリガーを示し、前側のアウトリガー１０は前記セカンドクロスメンバ７の車幅方向延長上に軸線を揃えて接合配置してある。
【００２９】
１２は車室前部のエンジンルームに搭載した図外のエンジンに接続されて、該エンジンルームからフロアパネル１の下面に沿って車体前後方向に配設した排気系を示している。
【００３０】
この排気系１２は、排気管１３と、該排気管１３にその上流側（エンジン側）から触媒コンバータ１４、メインマフラー１５、第１サブマフラー１６、第２サブマフラー１７とを、この順に接続して構成している。
【００３１】
そして、このメインマフラー１５を前記スペアタイヤパン２の前側近傍位置に横向きに、即ち、筒体軸線を車幅方向に向けて、図外の支持手段を介してフロントフロア１Ｆの下面に取付けてある。
【００３２】
また、第１サブマフラー１６はスペアタイヤパン２とフロントサイドメンバ５，５の一方との間に、および第２サブマフラー１７はリヤフロア１Ｒの後端部の一側に偏寄した位置に、それぞれ一般のマフラー配置形態と同様に筒体軸線を前後方向に向けて取付けてある。
【００３３】
また、前記メインマフラー１５は前後方向に長軸を持つ側面略楕円形に形成すると共に、該メインマフラー１５とスペアタイヤパン２と燃料タンク４の各下面の地上高をほぼ同一に設定してある。
【００３４】
一方、本実施形態では、前記スペアタイヤパン２とリヤフロア１Ｒの前側段部との間にシートとしてのセカンドシート２０を配置するようにしており、このセカンドシート２０として、シートクッション２１を前方に跳ね上げて図外のファーストシートのシートバックにほぼ沿って起立させると共に、シートバック２２をフロア面上に前倒しするようにした所謂跳ね上げ式シートを用いている。
【００３５】
そこで、前記フロントフロア１Ｆのスペアタイヤパン２とリヤフロア１Ｒの前側段部との間の部分に、シートバック２２の前面形状にほぼ沿う曲面形状に成形されて、シートバック２２を前倒しした際に該シートバック２２をリヤフロア１Ｒとほぼ面一に収容可能なシートバック収容部１８を形成してある。
【００３６】
以上の実施形態の構造によれば、スペアタイヤパン２はそれ自体がフロントフロア１Ｆに膨出成形してパネル剛性が高く、しかも、収容したスペアタイヤ３の補強効果が得られて剛体構造となっているため、車両の前面衝突時に図外のエンジンが後退変位すると、スペアタイヤパン２の前側で該スペアタイヤパン２と触媒コンバータ１４との間でメインマフラー１５が潰れ変形するストローク分で該エンジンの後退変位を確実に規制して車室内側への進入を防止することができると共に、メインマフラー１５の潰れ変形によって衝突エネルギーを吸収することができる。
【００３７】
このメインマフラー１５は前述のように横向きに配設してあるため、スペアタイヤパン２の前側で受け止めて確実に潰れ変形させることができ、しかも、該メインマフラー１５は排気系１２の部品の中で最も容積が大きく高い圧潰反力が得られることから、衝突エネルギー吸収量を増大できて衝突エネルギー吸収効果を一段と高めることができる。
【００３８】
また、メインマフラー１５を音源であるエンジンに近付けることができると共に、該メインマフラー１５をフロアパネル１の全長に影響を及ぼすことなく横長に構成して容積を拡大できるため、消音効果を高めることもできる。
【００３９】
ここで、特に本実施形態によれば、車両の前面衝突時にメインマフラー１５を介してスペアタイヤパン２に衝突入力が作用すると、この衝突入力は該スペアタイヤパン２からフロントフロア１Ｆに伝達されることは勿論、セカンドクロスメンバ７からフロア両サイドのフロントサイドメンバ５，５に伝達されると共に、サードクロスメンバ９によってスペアタイヤパン２の口開き変形が防止されて、該サードクロスメンバ９から前記フロントサイドメンバ５，５に入力伝達させることができるから、該衝突入力をフロントフロア１Ｆおよびその強度骨格メンバであるフロントサイドメンバ５，５に効率的に分散負担させることができる。
【００４０】
この結果、メインマフラー１５の発生圧潰反力を高く維持でき、該メインマフラー１５を効率よく潰れ変形させて衝突エネルギー吸収効果をより一層高めることができる。
【００４１】
また、メインマフラー１５を前後方向に長軸を持つ側面略楕円形に形成してあるため、該メインマフラー１５の前後方向の潰れ変形ストロークを拡大できて衝突エネルギー吸収量を更に増大することができる。
【００４２】
しかも、メインマフラー１５を側面楕円形に形成してあることによって、メインマフラー１５の路面干渉を回避する目的でフロントフロア１Ｆのメインマフラー配置部分を車室側に向けて膨出成形しなくても、該メインマフラー１５を所要の配設地上高を保って配設することができるため、フロントフロア１Ｆをフラットに維持することができる。
【００４３】
また、このメインマフラー１５の側面楕円形状によって、車両走行時におけるフロア前方からの空気の床下流れのガイド作用が得られると共に、該メインマフラー１５とスペアタイヤパン２と燃料タンク４の各下面の地上高をほぼ同一に設定してあるため、前記床下流れをスムーズに行わせて空力特性を向上することができる。
【００４４】
一方、フロントフロア１Ｆのスペアタイヤパン２の後側に形成したシートバック収容部１８に、跳ね上げ式のセカンドシート２０のシートバック２２を前倒しして、該シートバック２２を有段成形したリアフロア１Ｒとほぼ面一に収容できるようにしてあるため、該シートバック２２をフロア面の一部として有効利用して荷物の積載効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す底面図。
【図２】本発明の一実施形態を示す断面図。
【符号の説明】
１…フロアパネル
１Ｆ…フロントフロア（フロアパネルの前部側）
１Ｒ…リヤフロア（フロアパネルの後部側）
２…スペアタイヤパン
３…スペアタイヤ
４…燃料タンク
５…フロントサイドメンバ（サイドメンバ）
７…セカンドクロスメンバ（クロスメンバ）
９…サードクロスメンバ（クロスメンバ）
１２…排気系
１５…メインマフラー
１８…シートバック収容部
２０…セカンドシート（跳ね上げ式シート）
２２…シートバック

Claims

フロアパネルの前後方向中間部分にスペアタイヤを収納するスペアタイヤパンを下向きに膨出成形すると共に、車室前部のエンジンルームからフロアパネルの下面に沿って車体前後方向に配設される排気系のメインマフラーを、前記スペアタイヤパンの前側近傍に横向きにして、該スペアタイヤパンと排気系の触媒コンバータとで該メインマフラーを挟んで配設したことを特徴とする自動車の車体フロア構造。
フロアパネルの下面で、かつ、スペアタイヤパン前部の膨出成形基部に近接した位置に、車幅方向に接合配置されてフロアパネルの下面両側部に前後方向に接合配置したサイドメンバに結合されるクロスメンバを配設したことを特徴とする請求項１に記載の自動車の車体フロア構造。
フロアパネルの上面で、かつ、スペアタイヤパンの上側開口部の前側部分を車幅方向に跨ぐ位置に、車幅方向に接合配置されてフロアパネルの下面両側部に前後方向に接合配置したサイドメンバと直交するクロスメンバを配設したことを特徴とする請求項１，２に記載の自動車の車体フロア構造。
スペアタイヤパンの後方で下面に燃料タンクを配設したフロアパネルの後部側を、スペアタイヤパンを形成したフロアパネルの前部側よりも地上高を高く有段成形し、フロアパネルの前記スペアタイヤパンと後部側のフロアパネルとの間に、跳ね上げ式シートのシートバックを前倒しして該後部側のフロアパネルとほぼ面一に収容可能なシートバック収容部を形成したことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の自動車の車体フロア構造。
メインマフラーを、前後方向に長軸を持つ側面略楕円形に形成すると共に、該メインマフラーとスペアタイヤパンと燃料タンクの各下面の地上高をほぼ同一に設定したことを特徴とする請求項４に記載の自動車の車体フロア構造。