JP4269866B2

JP4269866B2 - 車両の下部車体構造

Info

Publication number: JP4269866B2
Application number: JP2003339071A
Authority: JP
Inventors: 学田村; 健次飯田; 隆之木村
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2003-09-30
Filing date: 2003-09-30
Publication date: 2009-05-27
Anticipated expiration: 2023-09-30
Also published as: JP2005104254A

Description

本発明は、フロアパネルとリアパネルとこれらの間を覆う起立パネルとから成る車両の下部車体構造において、フロアパネルあるいはリアパネルの内、いずれか一方のパネルから他方のパネルへの荷重伝達を向上させる車体構造に関する技術に属す。

従来、例えば、下記特許文献１に記載するように、車室内の床部を形成するフロアパネルと、フロアパネルに沿って車両前後方向に延設されたフロアフレームと、フロアフレームよりも車両後方寄りで車幅方向の左右それぞれにおいて、車両前後方向に延設された２本のリアフレームと、これら２本のリアフレームにより挟まれる空間を覆うリアパネルと、フロアパネル後端部近傍とリアパネル前端部近傍との間の空間を覆うように、車幅方向から見て起立状態を成す起立パネル（特許文献１では、リアキックアップ部２ａに相当）とを有す自動車の車体下部構造については、周知である。

特開平５−６２７号公報

また、上述の従来構造のフロアパネルにおいて、フロアパネルの車幅方向略中心部分において車両前後方向に亘って上方側に凸状形状となるトンネル部が形成されるとともに、上述の起立パネルをこのトンネル部に連結させることも公知である。このようなトンネル部内には、例えば、エンジンからの排気管が設置されたり、あるいは、車両前部にエンジンを搭載し、エンジンから駆動力をプロペラシャフトなどを介して後輪に伝達する、所謂ＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）タイプの自動車においては、プロペラシャフトが配置されたりする。

一方、上述の従来構造において、左右のリアフレームの前端部を連結するように車幅方向に亘って延設されるリアクロスメンバは、一般に、フロアフレームとリアフレームとの間での荷重伝達性を確保するために、フロアフレームと連結されるようにフロアパネルの下端部近傍に配置される。

このとき、フロアパネルに上述のトンネル部が形成されている場合には、リアクロスメンバは、トンネル部内に配置されるプロペラシャフトと干渉しないように、トンネル部近傍においてはトンネル部の車幅方向の外形に沿って、車両前後方向から見て略逆Ｕ字状に湾曲するよう形成されるのが一般的であった。

ところで、上述のようにリアクロスメンバを、トンネル部近傍において、車両前後方向から見て略逆Ｕ字状に湾曲するよう形成した場合には、車両側方における外方側から、車両に対して荷重が加わった際に、この略逆Ｕ字状の部分に荷重による曲げが生じ、このような変形により車体構造が大きく損壊される虞がある。

このような問題に対して、リアクロスメンバを逆Ｕ字状に湾曲させずに、車幅方向亘って略直線状に延設させるとともに、リアクロスメンバの位置を、フロアフレームよりも上方側で、トンネル部内の排気管やプロペラシャフト等と干渉しない程度に、トンネル部の上方側に配置させることが考えられる。

このように構成した場合であれば、リアクロスメンバは略直線状であるため、車両側方からの荷重により容易に変形することが抑制でき、しかもトンネル部内への排気管等の配置に対する悪影響も防止できる。

しかしながら、このような構成においては、次のような問題があることが新たに、判明した。

つまり、車両外方側から車両後方側あるいは車両前方側を指向する荷重が発生した場合、通常では、こうした荷重は、上述の起立パネルを介してフロアパネルからリアパネルに伝達されるか、あるいはリアパネルからフロアパネルに伝達され、これにより、荷重伝達されるパネルが広くなる。従って、これら双方による広いパネルにより荷重のエネルギーは吸収されて減少し、下部車体構造が局部的に損壊するのを防止できる。

しかしながら、リアクロスメンバをフロアフレームから上方側に離間配置させた場合では、起立パネルの剛性が不足するため、フロアパネルとリアパネルとの間の荷重伝達が十分に行われないため、フロアパネルとリアパネルとの双方のパネルによる荷重エネルギーの吸収が積極的に行われないため、下部車体構造の部分的な損壊を防止できない。

これを具体的に説明すると、従来構造において、リアクロスメンバを、フロアフレーム後端部と連結するように、下方側に配置させるとともに、トンネル部近傍で、車両前後方向から見て略逆Ｕ字状に湾曲するよう形成した場合、起立パネルに関しては、起立パネル自体の剛性を確保するために、湾曲形成されたリアクロスメンバに沿うように配置することが考えられる。

これにより、起立パネルは、リアクロスメンバの湾曲した形状により、車幅方向及び上下方向において補強されることになり、これにより起立パネルの剛性が高められる。従って、起立パネルによるフロアパネルとリアパネルとの間の荷重伝達性を向上でき、一方側のパネルから他方側のパネルへの荷重を容易に伝達させることができる。

しかしながら、リアクロスメンバを、車幅方向亘って略直線状に延設させ、リアクロスメンバの位置を、フロアフレームよりも上方側に離間配置させた場合では、起立パネル自体の剛性を強化しようとしても、せいぜい、起立パネルをクロスメンバに沿うよう配置することしかできない。このような構成では、起立パネルは、単に、車幅方向に延設されるクロスメンバのみにより補強されるに過ぎない。

従って、起立パネルの剛性を十分高めることができず、フロアパネルとリアパネルとの間の荷重伝達性が低くなり、一方側のパネルから他方側のパネルへ荷重を伝達し難くなるために、双方のパネルによる荷重エネルギーの吸収が殆ど促進されず、下部車体構造に対し局部的に大きな荷重が加わってしまい、よって、局部的な損壊を抑制できなかった。

本発明は、以上のような課題に勘案してなされたもので、その目的は、トンネル部を具備するフロアパネルと、リアパネルと、これらのパネルの間を覆う起立パネルと、リアクロスメンバとから成る車両の下部車体構造において、トンネル部内部の開口を大きく妨げることなく、車幅方向の車両外方側からの荷重に対する下部車体構造の変形を抑制可能に構成するとともに、フロアパネルあるいはリアパネルの内、いずれか一方のパネルから他方のパネルへの荷重伝達を向上させることで、下部車体構造の局部的な損壊の抑制を図ることにある。

このような目的を達成するために、本発明の請求項１記載の発明においては、車体の車室内の床面を形成するとともに、車幅方向略中心部分において車両前後方向に亘って上方側に凸状に延設されるトンネル部を具備するフロアパネルと、該フロアパネルの平面部に沿って車両前後方向に延設されるフロアフレームと、該フロアフレームより実質的に車両後方側において、車幅方向の左右に配置されるとともに車両前後方向に延設されたリアフレームと、該左右のリアフレームによって挟まれる空間部分を覆うように、これらのリアフレームに対して固定設置されるとともに、上記フロアパネルの後端部よりも上方側に離間配置されるリアパネルと、該フロアパネル後端部近傍と該リアパネル前端部近傍との間の空間を覆うように、車幅方向から見て起立状態となるよう形成され、上記トンネル部に連結された起立パネルとを備えた車両の下部車体構造において、上記左右のリアフレームの前端部同士を連結するように車幅方向に延設されるとともに、上記フロアフレームの後端部に対して、上方側に離間配置されるリアクロスメンバと、該フロアパネル後端部近傍と該リアパネル前端部近傍との間の空間において、上下方向の中間部分を覆うよう車幅方向に延設されるとともに、少なくとも該リアフレーム、上記フロアフレーム、および上記トンネル部に連結される補強部材とを備えたことを特徴とする。

このような構成によれば、補強部材により、フロアパネル後端部近傍とリアパネル前端部近傍との間の空間の外縁構造を補強できるため、これにより、この空間を覆う起立パネルの剛性を強化でき、起立パネルによる荷重伝達性を向上できる。従って、車両外方から車両後方側あるいは車両前方側のいずれかの方向へ指向する荷重を受けた場合に、こうした荷重を、起立パネルが、フロアパネルからリアパネルへ、あるいはリアパネルからフロアパネルへ、容易に伝達させることができ、これにより、フロアパネルとリアパネルとの双方による、荷重に起因するエネルギーの低減を促進でき、下部車体構造の局部的な損壊を抑制することが可能となる。

上記補強部材が上記トンネル部に連結される構成によって、補強部材は、車幅方向において位置的に異なるリアフレームとトンネル部とに連結されるため、フロアパネル後端部近傍とリアパネル前端部近傍との間の空間の外縁構造の補強がより強化され、起立パネルの伝達性を向上できる。また、例えば走行中において、車幅方向に沿って作用する荷重や、フロアパネル前端部近傍とリアパネル後端部近傍との間の空間に作用する、車両前後方向から見たときの車体断面上における捩れを抑制することも可能である。また、車両外方からトンネル部に伝達された荷重を、補強部材に分散して荷重エネルギーの低減を促進できる。こうして、下部車体構造の局部的な損壊を抑制可能となる。

上記補強部材が上記フロアフレームと連結される構成によって、補強部材は、リアフレームとフロアフレームとに連結されるため、フロアパネル後端部近傍とリアパネル前端部近傍との間の空間の外縁構造において車幅方向の補強に加え、上下方向の補強も可能となり、より起立パネルによる荷重伝達性を向上できる。

また、車両外方からリアフレームとフロアフレームとのいずれか一方に入力された荷重を他方のフレームに伝達することができ、リアフレームとフロアフレームとによる荷重のエネルギー低減が促進される。

また、補強部材は、車両前後方向から見たときの車体断面上において、異なる２点を連結するため、例えば走行中において、この車体断面上における捩れを抑制することができる。

請求項２記載の発明は、請求項１において、上記フロアパネルの車両外方側において、車両前後方向に延設するサイドシルを備え、上記リアフレームの前側部分には、上記リアクロスメンバとの接続部分から車両前方で、斜め下方側に延設して該サイドシルと連結される接続部が形成されるとともに、上記補強部材は、該リアフレームにおける該接続部に連結されることを特徴とする。

このような構成によれば、リアフレームの接続部は、サイドシルに連結するとともに、補強部材は、このようにサイドシルに連結されたリアフレームの接続部に連結されるため、上述のような車両外方からの荷重がサイドシルに入力された場合に、サイドシルを伝達する荷重を、接続部を介して補強部材に分散でき、荷重のエネルギーの低減を促進することで、下部車体構造の局部的な損壊を抑制可能となる。

請求項３記載の発明は、請求項２において、上記補強部材は、車両前後方向から見て略Ｔ字状に形成されることを特徴とする。

このような構成により、補強部材は、フロアパネル後端部近傍とリアパネル前端部近傍との間の空間を覆う程には広く形成されず、小面積で形成できるため、軽量化が図れる。

請求項４記載の発明は、請求項１から請求項３において、上記補強部材の車両前方側の面には、車両前方へ突出し、子供用座席を着脱可能に固定するための固定部材が設けられることを特徴とする。

このような構成により、子供用座席を着脱可能の固定する固定部材が、強固な補強部材に設けられるため、固定部材による子供用座席の固定を確実に行うことが可能となる。

以上のように、本発明に係る発明においては、トンネル部を具備するフロアパネルと、リアパネルと、これらのパネルの間を覆う起立パネルと、リアクロスメンバとから成る車両の下部車体構造において、トンネル部内部の開口を大きく妨げることがなく、車幅方向の車両外方側からの荷重に対する下部車体構造の変形を抑制するが可能となる。また、フロアパネルあるいはリアパネルの内、いずれか一方のパネルから他方のパネルへの荷重伝達を向上させることで、下部車体構造の局部的な損壊を抑制できる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る車両１の下部車体構造を下方側から上方側を指向して見たときの図面である。

車両１は、シートが、２つのフロントシート（図示せず）のみから成る２人乗り用自動車であり、車両前方に配置されたエンジン（図示せず）から、車両後方に動力を伝達して後車輪を駆動する、所謂ＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）車である。

このような車両１において、左右のフロアパネル２，２は、車室（図示せず）内の下側で車室内の床面を形成するとともに、フロアパネル２，２の車幅方向の中心には、車両前後方向に沿って、車幅方向断面が上方に凸状となるトンネル部３が形成されており、このトンネル部３には、図示しないトランスミッションや、ドライブシャフトなどが格納される。

また、フロアパネル２，２の車幅方向の左右には、それぞれフロアパネル２，２の下面に沿って車両前後方向にフロアフレーム４，４が形成されており、フロアフレーム４，４の車幅方向断面は、略Ｕ字状（下に凸状）で、このＵ字の上方の開口部分がフロアパネル２，２で覆われるよう構成される。

各フロアフレーム４，４の車両前方側（図１の紙面上左側）で若干上方側には、それぞれフロントフレーム５，５が配置されており、各フロアフレーム４，４は、各フロントフレーム５，５に荷重伝達可能となるよう接続されている。

また、フロアパネル２，２より車幅方向外方側の左右には、ドア開口部（図示せず）下端部を形成するサイドシル６，６が配置されており、サイドシル６，６は、車両前方側において、フロントフレーム５，５に対して荷重伝達可能となるよう連結されている。

更に、フロアパネル２，２の車両前後方向の略中心部分には、トンネル部３を除いて車幅方向にナンバー２クロスメンバ７，７（ＮＯ．２クロスメンバ）が形成されており、ナンバー２クロスメンバ７，７は、車両前後方向断面がＵ字状（上に凸状）で、Ｕ字の開口部分がフロアパネル２，２の上面により覆われるよう構成されている。

図２に示すように、フロアパネル２の後端側には、フロアパネル２の後端から後方側の斜め上方に起立したキックアップパネル８（特許請求の範囲に記載の起立パネルに相当）が形成されており、キックアップパネル８の上端は、車両後方側に略水平なリアパネル９に接続されている。また、トンネル部３の上端部は、リアパネル９の前端部よりも若干低く位置している。

リアパネル９の前端部には、車幅方向に亘って、車両前後方向断面が略ロ字状のリアクロスメンバ１０が形成されている。このようなリアクロスメンバ１０は、車両前後方向断面がＬ字状のパネルの車両前方側に、キックアップパネル８の上方部が、車幅方向に亘って接続することで、車両前後方向断面が略Ｕ字状となるとともに、このＵ字の開口部分が
リアパネル９前端部とキックアップパネル８の後端上部に覆われるよう固定されることで
、略ロ字状に形成される。

リアパネル９の車幅方向の左右端部には、車幅方向断面が略ロ字状のリアフレーム１１が配置されており、リアフレーム１１は、車幅方向断面が略Ｕ字状のパネルのＵ字の開口部分がリアパネル９に覆われるよう固定されることで形成されている。

左右のリアフレーム１１の後方側は、これらを連結固定するよう車幅方向に延設されたナンバー４クロスメンバ（ＮＯ．４クロスメンバ）９ａが、配設されている。

また、左右のリアフレーム１１において、後車輪１２が位置する下方側には、それぞれサスペンションクロスメンバ１３が、車両下方側から見て、リアフレーム１１の延設方向に沿うように配置されており、サスペンションクロスメンバ１３は、リアフレーム１１の下面において車両前後方向に異なるように配置された２つのマウント１４ａ、１４ｂにより、固定されている。また、左右のサスペンションクロスメンバ１３は、リアパネル９の下方側において、車幅方向に延設されるとともに前後に配置されたサスペンション用のフロントクロスメンバ１５と、リアクロスメンバ１６とにより連結固定されており、更に、これらフロントクロスメンバ１５とリアクロスメンバ１６とは、略車両前後方向に延設される２本のサイドクロスメンバ１７により、フロントクロスメンバ１５とリアクロスメンバ１６との左側、及び右側が、それぞれ連結固定されている。

サスペンションサブフレーム１８は、基本的にこうした２本のサスペンションクロスメンバ１３、２本のサイドクロスメンバ１７、フロントクロスメンバ１５、及びリアクロスメンバ１６とにより構成されており、この内、左右のサスペンションクロスメンバ１３は、リンク機構を介してそれぞれ後車輪１２を支持するとともに、それぞれ上方のリアフレーム１１に、上述のマウント１４ａ、１４ｂを介して固定されることになる。

次に、補強パネル１９（特許請求の範囲に記載の補強部材に相当）を含むフロアパネル２後端部付近とリアフレーム１１の前端部付近との間の構造について、上述の図２と、図３から図５を参照して詳細に説明する。

図３は、キックアップパネル８を前方側から見た斜視図であるが、図３に示すように、キックアップパネル８は、車幅方向の内方側全面においてトンネル部３の側壁面３ａに固定されるとともに、車幅方向の外方側全面においては、リアフレーム１１の車幅方向外方側の面を形成する外側面１１ａの車両内方側の面に固定されており、更に、下方側全面においては、フロアパネル２に固定され、上方側全面においては、リアパネル９に固定されている。

尚、リアフレーム１１の外側面１１ａは、キックアップパネル８よりも前方側において、リアフレーム１１の外側面１１ａの上端部分が、前方側に向かうに従い下方側に傾斜する先細り形状となっており、こうしたリアフレーム１１の外側面１１ａは、その前端部でサイドシル６の後端部に接続されている。このように、リアフレーム１１において、リアクロスメンバ１０と連結している部位よりも下方側に広がる部位と、この連結している部位より、前方側で且つ斜め下側に方向を指向してサイドシル６に接続されるまでの部分が、特許請求の範囲における接続部に相当している。

このようなキックアップパネル８の機能としては、フロアパネル２とリアパネル９との間の空間を全て覆うように構成されていることから、車両１の下方側から跳ね上げられる石などが車室内へ侵入することを防止する機能がある。また、キックアップパネル８の左右方向の全面をトンネル部３やリアフレーム１１にて固定するとともに、上下方向の全面を、フロントパネル２とリアパネル９とにより接続しているため、車両１の前方に対して車両外方から車両後方へ指向する荷重が発生した場合、これにより車体前部構造を介してフロントパネル２に入力された荷重を、キックアップパネル８を介してリアパネル９に効果的に伝達し、こうした荷重によるエネルギーを、フロントパネル２及びリアパネル９の双方により吸収して、車体の局部的な損壊を防止する機能を有す。また、車両１の後方に対して、車両外方からの車両前方へ指向する荷重が発生した場合、これにより車両後方構造を介してリアパネル９に入力された荷重を、キックアップパネル８を介してフロントパネル２に効果的に伝達することで、同様に、車体の局部的な損壊を防止する機能も有す。

図４は、図３において、キックアップパネル８を取り除いた状態を同じ方向から見た斜視図である。

これによると、キックアップパネル８の後方側には、キックアップパネル８が覆っているトンネル部３、フロアパネル２、リアフレーム１１及びリアパネル９とにより形成される空間によって、このの上下方向の中間部分に主として位置するように、略Ｔ字状の補強パネル１９が配設されている。このＴ字状の補強パネル１９は、車幅方向の内方側においてトンネル部３の側壁面３ａに固定されるとともに、車幅方向の外方側においては、リアフレーム１１の車幅方向外方側の面を形成する上述の接続部であるパネル１１ａに固定され、下方側においては、フロアフレーム２の後端部に固定されている。

補強パネル１９の車両外方側の裏面には、リアフレーム１１の車両内方側の面を形成する内側面１１ｂと、リアフレーム１１の下方側の面を形成する下面１１ｃとが接続されている。

また、リアフレーム１１の内側面１１ｂにおいて補強パネル１９と接続している部分の上端１１ｂｂは、後方側に進むに従って、補強パネル１９より上方に位置するリアクロスメンバ１０の後方側面１０ａに沿って斜め上方側に延設し、リアパネル９に接続している。（図１のＸ−Ｘ断面の概略図である図５も参照）

これにより、リアフレーム１１は、車幅方向から見て、その前端部の高さは、サイドシル６から、より具体的にはフロアパネル２からリアパネル９までの距離となり、上下方向に比較的長く形成されることになるが、後方側のサスペンションサブフレーム１８が配置される位置に進むに連れて、リアフレーム１１の下面１１ｃが斜め上方側に延びて、これによりリアフレーム１１の高さ方向の長さが短くなっている。

また、このような構成により、リアフレーム１１は、フロアフレーム４の後端部に対して実質的に後方側に位置するとともに、これらの互いに離間配置されることになる。つまり、リアフレーム１１の内側面１１ｂ及び下面１１ｃの前端部は、フロアフレーム４の後端部に対し、この後端部よりも後方側に位置するとともに、これらは互いに車幅方向においても、車両前後方向においても離間していることになる。但し、リアフレーム１１外側面１１ａの前端部は、フロアフレーム４の後端部よりも前方側である。

尚、本願発明は、リアフレーム１１後端部とフロアフレーム４の前端部とが車両前後方向に沿って、互いに離間配置される場合も含むものである。

上述のように、補強パネル１９は、トンネル部３後端部と、フロアフレーム４後端部と、リアフレーム１１とにより固定されることで、キックアップパネル８が覆っているトンネル部３、フロアパネル２、リアフレーム１１後端部及びリアパネル９前端部とにより形成される空間の外縁の強度を向上させて、キックアップパネル８の剛性強化を図っている。これにより、上述したように、フロアパネル２やリアパネル９のいずれか一方に入力された荷重を、キックアップパネル８を介して他方側に効果的に伝達することができ、よって、荷重のエネルギー低減を図る機能を促進できる。

尚、補強パネル１９を、更に、リアクロスメンバ１０と、車幅方向と平行なパネルで連結することで、上述の空間外縁の強度を高めて、キックアップパネル８による荷重伝達性を向上できる。

また、こうした補強パネル１９の車体構造との連結は、少なくも２ヶ所であればよく、例えば、補強パネル１９を、トンネル部３とは連結させずに、リアフレーム１１とフロアフレーム４の後端部とのみに連結させたり、あるいは、フロアフレーム４とは連結させずに、リアフレーム１１と、トンネル部３とに連結させても同様な効果が得られる。

但し、本実施形態においては、リアフレーム１１の前端部は、上下方向に長く設定されており、補強パネル１９は、リアフレーム１１の内側面１１ｂによっても固定されているため、補強パネル１９は、少なくともリアフレーム１１に連結させることが、強度上有利である。

また、補強パネル１９の上下方向中間部分には、トンネル部３とリアフレーム１１の外側面１１ａとの間において、２つのチャイルドシート固定用アンカ２０（特許請求の範囲の固定部材に相当）が、車幅方向において予め設定された距離だけ離間して、車両前方の斜め上方を指向するよう固定されており、このアンカ２０は、キックアップパネル８に形成された開口部２１を通って、キックアップパネル８より前方側に突出している。

これにより、車室内に配置されたシート（図示せず）にチャイルドシート（図示せず）を固定する場合には、チャイルドシート後方下部のブラケットをこのアンカ２０に着脱可能に連結することで、チャイルドシートを車体へ固定することが可能となり、従って、チャイルドシートの固定が確実となる。

次に、ガセット２２について説明する。

フロアフレーム４の後端部と、リアフレーム１１の前端部は、車幅方向にオフセットされているが、車両下方から見て、フロアフレーム４の後端部からリアフレーム１１の前側部分に向けて後方側で、車両斜め外方側を指向するガセット２２により連結されている。（図１参照）

具体的には、図６、図７に示すように、ガセット２２は、平面視において略三角形の形状をした水平面部２３を有しており、その間には空間部２４が形成されている。水平面部２３の三角形の外縁の一辺から、上方に向かって略垂直に起立した２つの起立部２５ａ、２５ｂが形成されており、起立部２５ａ、２５ｂには、下面１１ｃの形状に沿ってその一部が形成された接触部２６が、平面視において、上述の三角形の一辺の方向に沿うよう形成されている。これにより、起立部２５ａ、２５ｂとの間には空間部２７が形成されることになる。

また、ガセット２２の水平面部２３において、起立部２５ａ、２５ｂが形成される辺と対面する角の周辺には、２つの孔部２９ａ、２９ｂが形成されるとともに、接触部２６の長手方向の双方の端部には、それぞれ孔部３０、３１が形成されている。但し、孔部２９ａ、２９ｂに対する距離が、孔部３０よりも遠方にある孔部３１の方が、孔の直径が大きくなるよう形成される。

上述の図１に示すように、このようなガセット２２は、水平面部２３が略水平となるように配置されるが、この場合、ガセット２２の孔部２９ａ、２９ｂは、ボルト等によりフロアフレーム４の後端部に固定され、孔部３０は、ボルト等によりリアフレーム１１の下面１１ｃに固定され、孔部３１は、ボルト等によって、リアフレーム１１の下方側に膨出した膨出部１１ｄに形成されるマウント１４ａに、サスペンションクロスメンバ１３の前端部とともに固定される。但し、ガセット２２の孔部３０を固定するリアフレーム１１の下面１１ｃの位置は、マウント１４ａを固定するリアフレーム１１の下面１１ｃの膨出部１１ｄよりも車両前方側であり、ガセット２２の接触部２６は、リアフレーム１１下面１１ｃの延設方向に沿って、下面１１ｃと接触するよう固定される。

このような構成により、車両１の前方部に対して外方側から車両後方側への荷重が加わった場合に、フロアフレーム４に入力された荷重を、ガセット２２を介して高剛性のリアフレーム１１に伝達することができ、リアフレーム１１は、フロアフレーム４からの荷重を積極的に受け止めてフロアフレーム４の後退を抑制することにより、下部車体構造の損壊を最小にすることができる。

また、これは、車両１の後方部に対して外方側から車両前方側への荷重が加わった場合も同じであり、ガセット２２による荷重伝達を積極的に行うことで、リアフレーム１１の前方側への変位を抑制して、下部車体構造の損壊を最小化できる。

尚、本実施形態においては、ガセット２２の水平面部２３を略三角形形状としたが、多角形形状であっても構わない。

燃料タンク２８は、図１、図２に示すように、補強パネル１９より後方側で、左右のリアフレーム１１に挟まれる空間に、リアフレーム１１から延設する図示しないブラケットを介して配置される。

具体的には、燃料タンク２８の前端部は、補強パネル１９の直ぐ後方側で、リアクロスメンバ１０の下方側となるように設置されるとともに、燃料タンク２８の後端部は、ガセット２２よりも上方側となるよう設置される。また、燃料タンク２８の後端部は、サスペンションサブフレーム１８の斜め上方側に配置させる。

このように、従来、フロアフレームの後端部付近に配置され、フロアフレーム４とリアフレームとを接続していたリアクロスメンバ１０を、リアパネル９付近となるよう上方側に設定することにより、燃料タンク２８を前方側且つ下方側に下げて配置できる。これにより、燃料タンク２８の容量を同じにするか、あるいは容量を大きく減少させなくても、燃料タンク２８の上端部、及びこの上端部の直ぐ上方に位置するリアパネル９の位置を、比較的下方側に設定することができる。従って、リアパネル９の上方側に位置する車室内の床面を底面化して車室内空間を拡張することが可能となる。あるいは、車両１のルーフ部分（図示せず）を車両前方側から車両後方側のフロントシート後方、つまり、リアパネル９の前側に折り畳んで、車両後方側の格納部分に格納可能としてリトラクタブルハードトップ機構を搭載した車両においては、このルーフ部分の格納部分の容積を大きく設定することができ、ルーフ部分の格納時における見栄えを向上できる。

本実施形態においては、以上のような構成により、次にような効果を奏す。

先ずは、リアクロスメンバ１０を、リアパネル９付近となるよう上方側に設定し、燃料タンク２８を前方側且つ下方側に下げて配置し、これにより燃料タンク２８の上面を下方側に設定できるので、リアパネル９の上方側に位置する車室内の床面を底面化して車室内空間を拡張することが可能となったり、あるいは、燃料タンク２８の大容量化が可能となる。

更に、このようにリアクロスメンバ１０をリアパネル９付近となるよう上方側に設定した場合においても、ガセット２２により、フロアフレーム４とリアフレーム１１とを連結したために、車両１に対して外方側から車両後方側、あるいは車両前方側へ荷重が加わった場合に、フロアフレーム４あるいはリアフレーム１１に入力された荷重を、ガセット２２を介して他方側に伝達することができる。この場合、フロアフレーム４やリアフレーム１１は略ロ字状であり、パネル等に比べて高剛性体であるため、ガセット２２により、荷重の伝達を受ける他方側は、一方側から伝達される荷重を積極的に受け止めることができる。従って、下部車体構造の変形の抑制が可能となる。

また、ガセット２２の後端部は、サスペンションクロスメンバ１３のマウント１４aに支持されるため、車体下部構造の剛性を向上でき、サスペンションから入力される振動に対する構造強化が図れる。

また、上述のように燃料タンク２８を可能な限り車両前方に配置させた状態で、ガセット２２の後端部を、リアフレーム１１の前端部より後方側で、比較的前側の位置で固定させたことにより、ガセット２２は、車両前後方向において燃料タンク２８の大部分を跨ぐように設置されていることになる。

これにより、車両外方から、車両前後方向の一方側を指向する荷重が、フロアフレーム４あるいはリアフレーム１１に入力された場合、ガセット２２を介した荷重伝達が積極的行われるものの、車両前後方向においてガセット２２と略平行に位置するリアフレーム１１前端部による荷重伝達は低減された状態となる。

ところで、フロアフレーム４やリアフレーム１１自体には、荷重が伝達された場合、荷重によるエネルギーを吸収するように該フレームの長手方向に沿って潰れるよう変形することで荷重を低減させ、これにより荷重の集中を抑制する等して、下部車体構造の局部的な損壊を防止する機能がある。

これに対し、上述のように、ガセット２２を介して荷重伝達を積極的に行なう一方で、ガセット２２により迂回されたリアフレーム１１前端部による荷重伝達は低減されるよう構成しているため、リアフレーム１１の前端部以外での荷重のエネルギー吸収は積極的に行われる一方で、リアフレーム１１前端部によるエネルギーの吸収は抑制され、この前端部の変形は極力抑制されることになる。従って、リアフレーム１１前端部の変形により、この前端部の直ぐ近傍に位置する燃料タンク２８が損害を受けることを防止でき、燃料タンク２８の保護が可能となる。

また、この場合、リアフレーム１１前方側の車幅方向断面の断面積は大きく形成されているため、これによりリアフレーム１１前方側の剛性を向上でき、より確実に燃料タンク２８の保護を促進できる。

更に、この場合、ガセット２２は車両前後方向に対して、所謂筋交状に傾いて配置されるため、車体の捩り剛性を向上できる。

また、上述のように、リアクロスメンバ１０をリアパネル９前端部の直ぐ下部でフロアフレーム４よりも上方に配置させることにより、トンネル部３を有する車両１において、リアクロスメンバ１０を車幅方向に直線状に形成させても、リアクロスメンバ１０がトンネル部３内空間の開口を大きく塞ぐことがない。また、このようにリアクロスメンバ１０は直線状であるために、車幅方向の車両外方側からの荷重に対する車体構造の変形を防止できる効果も奏す。

しかしながら、このようにリアクロスメンバ１０をフロアフレーム４と離間させ、直線状に形成したことにより、キックアップパネル８が覆っている空間外縁の強度が低下し、キックアップパネル８の剛性が低下してしまい、キックアップパネル８によるフロアパネル２とリアパネル９との荷重伝達が阻害される虞がある。

そこで、キックアップパネル８の後方側に、補強パネル１９を、パネル面がキックアップパネル８の面と略平行となるように配置させるとともに、補強パネル１９を、トンネル部３後端部と、フロアフレーム４後端部と、リアフレーム１１とにより固定させている。これにより、キックアップパネル８が覆っているトンネル部３、フロアパネル４、リアフレーム１１及びリアパネル９とにより形成される空間の外縁の強度を向上させて、キックアップパネル８の剛性強化を図ることができる。従って、車両１に対して車両外方から車両後方側、あるいは車両後方側へ荷重が加わった場合に、フロントパネル２やリアパネル９のいずれか一方に入力された荷重を、キックアップパネル８を介して他方側に効果的に伝達することができ、フロントパネル２及びリアパネル９の双方によって、荷重に起因するエネルギーの低減を図ることができるため、下部車体構造の局部的な損壊を防止できる。

また、特に、ＦＲタイプの自動車では、後車輪駆動であるため、車体に対して車両前後方向を軸とする捩り方向の荷重が強く加わり易くなるが、補強パネル１９により、車両前後方向から見た車体断面上における異なる２つの位置を固定するため、こうした捩り剛性強度も高めて、車体捩り方向の荷重に積極的に抗することが可能となる。

また、上述のように、リアフレーム１１の前端部は、ガセット２２により荷重伝達が迂回されるよう構成されており、これにより、リアフレーム１１前端部によるエネルギーの吸収が低減されて前端部の変形を極力抑制できるため、このようなリアフレーム１１の前端部に固定される補強パネル１９の変形も抑制されることになり、より確実に、局部的な車体構造の損壊防止が図れる。

また、本実施形態においては、リアフレーム１１の前方側の高さを、リアクロスメンバ１０からサイドシル６の後端部までとし、リアフレーム１１前方側の高さを、上下方向に長く設定している。これにより、リアフレーム１１よりも車両内方側において上述のように前方側かつ下方に配置される燃料タンク２８は、車幅方向から見て、その大部分がリアフレーム１１に隠れることになる。

このような構成により、リアフレーム１１前方部分とサイドシル６との間の荷重の伝達性を向上させて、エネルギー吸収を図りつつ、車両側方からの外力に対する燃料タンク２８の積極的な保護が可能となる。また、この場合、上述のようにリアフレーム１１前端部の車幅方向断面の断面積は大きく形成されることになるため、リアフレーム１１前方側の剛性を向上でき、より燃料タンク２８の保護を促進できる。

尚、上述の実施形態においては、車両は、２人乗り用で、ＦＲタイプの自動車としたが、本発明はこれに限定されず、例えば４人以上の搭乗と可能とする自動車で、ＦＦタイプの自動車であってもよい。

また、このようなＦＦタイプの自動車では、ドライブシャフトはないが、排気管等を通すために、フロアパネル２にトンネル部３を形成する場合があり、本発明は、こうした場合にも適用可能である。この場合、トンネル部３の高さはそれほど高くないため、補強パネル１９は、トンネル部３とは連結させずに、トンネル部３の上を通過するように左右のリアフレーム１１同士に連結させてもよい。

また、本実施形態においては、補強パネル１９は、キックアップパネル８と別体としたが、キックアップパネル８に、補強パネル１９と同様の機能を有し、リアフレーム１１とフロアフレーム４、トンネル部３と接続される肉厚のリブを設けることで、キックアップパネル８の剛性を向上させ、フロアパネル２後端部周辺とリアパネル９前端部周辺との間の空間の外縁を補強するよう構成したものであっても構わない。

本実施形態に係る車両１の一部の下部車体構造を下方側から見た図。車体１の一部の下部車体構造を車幅方向から見た図。キックアップパネル８周辺の斜視図。図３に対し、キックアップパネル８を取り除いたときの斜視図。図１のＸ−Ｘ断面概略図。ガセット２２の平面図。ガセット２２の側面図。

１：車両
２：フロアパネル
３：トンネル部
４：フロアフレーム
６：サイドシル
８：キックアップパネル（起立パネル）
９：リアパネル
１０：リアクロスメンバ
１１：リアフレーム
１８：サスペンションサブフレーム
１９：補強パネル
２０：チャイルドシート固定用アンカ（固定部材）
２２：ガセット
２８：燃料タンク

Claims

車体の車室内の床面を形成するとともに、車幅方向略中心部分において車両前後方向に亘って上方側に凸状に延設されるトンネル部を具備するフロアパネルと、
該フロアパネルの平面部に沿って車両前後方向に延設されるフロアフレームと、
該フロアフレームより実質的に車両後方側において、車幅方向の左右に配置されるとともに車両前後方向に延設されたリアフレームと、
該左右のリアフレームによって挟まれる空間部分を覆うように、これらのリアフレームに対して固定設置されるとともに、上記フロアパネルの後端部よりも上方側に離間配置されるリアパネルと、
該フロアパネル後端部近傍と該リアパネル前端部近傍との間の空間を覆うように、車幅方向から見て起立状態となるよう形成され、上記トンネル部に連結された起立パネルとを備えた車両の下部車体構造において、
上記左右のリアフレームの前端部同士を連結するように車幅方向に延設されるとともに、上記フロアフレームの後端部に対して、上方側に離間配置されるリアクロスメンバと、
該フロアパネル後端部近傍と該リアパネル前端部近傍との間の空間において、上下方向の中間部分を覆うよう車幅方向に延設されるとともに、少なくとも該リアフレーム、上記フロアフレーム、および上記トンネル部に連結される補強部材とを備えたことを特徴とする車両の下部車体構造。
上記フロアパネルの車両外方側において、車両前後方向に延設するサイドシルを備え、
上記リアフレームの前側部分には、上記リアクロスメンバとの接続部分から車両前方で、斜め下方側に延設して該サイドシルと連結される接続部が形成されるとともに、
上記補強部材は、該リアフレームにおける該接続部に連結されることを特徴とする請求項１記載の車両の下部車体構造。
上記補強部材は、車両前後方向から見て略Ｔ字状に形成されることを特徴とする請求項２記載の車両の下部車体構造。
上記補強部材の車両前方側の面には、車両前方へ突出し、子供用座席を着脱可能に固定するための固定部材が設けられることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１つに記載の車両の下部車体構造。