JP4496826B2 - 自動車の下部車体構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両前後方向に延設されたトンネル部内にプロペラシャフトが配設されると共に、プロペラシャフト下方に、トンネル部を補強するトンネルメンバが設けられている自動車の下部車体構造に関する。

従来、４輪駆動車あるいはＦＲ車のように、エンジンの搭載位置と、駆動輪の位置とが前後に離間してレイアウトされ、エンジンからの駆動力を、複数のシャフトと、これを繋ぐ屈曲可能なジョイントとを有するプロペラシャフト、およびデファレンシャル部材を介して駆動輪へ伝達する自動車においては、車体のフロアパネルに下方に開口した開口部を備え、車両前後方向に延びるトンネル部を設け、このトンネル部の断面内部にプロペラシャフトを配設することで、車室の上下空間や最低地上高と、プロペラシャフトの配置空間との両立を図っている。

また、近年走行時の剛性感を高める為に、車体の旋回時等における幅方向の剛性や捩り剛性を向上させることが求められており、トンネル部の補強部材としてトンネル部の開口部に車幅方向にトンネルメンバを架け渡すことが行われている。

一方、前後方向の衝突時に、エンジンやデファレンシャル部材が前後方向に移動するような場合、プロペラシャフトがジョイントを折点として屈曲しようとするが、トンネルメンバによりプロペラシャフトの下方への屈曲が規制され、プロペラシャフトが突っ張ることで、エンジンやデファレンシャル部材が移動できずに車体の衝撃吸収のための車体変形が阻害され、衝突時に乗員に加わる衝突加速度を高めてしまう可能性があるので、衝突時には、プロペラシャフトの下方への屈曲を規制しないよう、トンネルメンバを車体から離脱しやすくすることが望まれている。

例えば、下記特許文献１には、トンネルメンバの前部と後部をボルトで車体に支持させる構造とすると共に、前後で高さの異なる階段状に形成し、プロペラシャフトが屈曲してトンネルメンバに衝突する際、トンネルメンバの前部と後部が段階的にプロペラシャフトと衝突し、離脱する構成が開示されている。このような特許文献１によれば、トンネルメンバが離脱しやすくなり、プロペラシャフトの下方への屈曲を阻害することを抑制できる。

しかしながら、上述の特許文献１によれば、以下に示すような問題がある。

つまり、特許文献１によれば、屈曲するプロペラシャフトが直接トンネルメンバに下向きに衝突して離脱させるものであり、この際、プロペラシャフトがまだ回転して屈曲する方向が不安定な場合があり、下方に屈曲したとしても、トンネルメンバで跳ね返らずに、これを離脱させる荷重を発生できる確実性が低い。

従って、自動車の設計においては、この不安定要素を考慮してトンネルメンバの車体との支持剛性を低くしトンネル部の補強を低下させなければならないか、あるいは乗員に対する衝突加速度を所望の値以下にするべく、車体前部や後部の衝撃吸収ストロークや補強について余裕を持って設計しなければならず、同車体サイズに対する車室の縮小や重量増加が伴うという問題がある。
特開平４−３４９０８０号公報

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、トンネルメンバを備える自動車において、衝突時に確実にトンネルメンバを離脱させ、プロペラシャフトを確実に下方へ屈曲させることで、衝突加速度を安定化させ、衝突安全性と、トンネルメンバの車体との支持剛性向上による剛性感向上や、車体の軽量化および車室拡大とを容易に両立できる自動車の下部車体構造を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明にあってはその解決手法として次のようにしてある。すなわち、本発明の第１の構成において、車体のフロアパネルに車両前後方向に延設され、下方に開口した開口部を備えた断面略コ字状のトンネル部と、該トンネル部を車両前後方向に挟んで配設されたエンジン及びデファレンシャル部材と、上記トンネル部断面内に配設され、該エンジンとデファレンシャル部材を連結すると共に、複数のシャフトと該各シャフトを屈曲可能に繋ぐジョイントとからなるプロペラシャフトとを備える自動車の下部車体構造において、上記プロペラシャフトを車体に軸回転可能に支持するベアリングサポートが設けられ、該ベアリングサポートの下方で、上記トンネル部の開口部に車幅方向に架け渡されたトンネルメンバが設けられており、上記プロペラシャフトは、衝突時に上記ベアリングサポートへ前後方向の衝突荷重を伝える荷重伝達部を備え、上記ベアリングサポートは、衝突時に上記荷重伝達部から伝達される前後方向の衝突荷重により前後方向に移動可能に車体に支持されると共に、衝突時に上記トンネルメンバと係合する係合手段を備え、上記トンネルメンバは、車幅方向端部が衝突時に係合された上記ベアリングサポートから伝達される前後方向の荷重によって離脱可能に車体に支持されるよう構成してある。

本発明の第１の構成によれば、衝突時にプロペラシャフトに衝突荷重が加わると、その前後方向の衝突荷重により、ベアリングサポートが後退し、この際、ベアリングサポートはプロペラシャフトの回転に追従して回転せず、ベアリングサポートの係合手段にトンネルメンバが確実に係合されて車体から離脱する為、ジョイントで屈曲可能なプロペラシャフトがトンネルメンバに邪魔されずに下方へ屈曲可能なので、プロペラシャフトがトンネル部内で突っ張り衝突時に乗員に加わる衝突加速度を高めてしまうことを抑制でき、もって衝突安全性と、トンネルメンバの車体との支持剛性向上による剛性感向上や、車体の軽量化および車室拡大とを容易に両立できる自動車の下部車体構造を提供することができる。

本発明の第２の構成において、第１の構成を基に、上記トンネルメンバは、上記トンネル部の開口部に対して下方への移動を許容し、かつ上方への移動が規制されるよう、車体側の下方に面する部位に離脱可能に支持されると共に、上記ベアリングサポートの係合手段に対して、上下に離間する方向への解放を規制されるよう係合される係合部を備えるよう構成してある。

本発明の第２の構成によれば、ベアリングサポートより下方に位置するトンネルメンバが、車体側の下方に面する部位に支持されているので、上方への移動が規制されると共に、衝突時にベアリングサポートと、上下に離間する方向への解放を規制された係合状態とされるので、衝突時には、ベアリングサポートとトンネルメンバにより、プロペラシャフトの上方へ移動が規制されるので、プロペラシャフトが下方へ屈曲を開始する確実性を向上できる。従って、乗員の衝突加速度を更に安定化させ、もって衝突安全性と、剛性感向上や、車体の軽量化および車室拡大とを、更に容易に両立できる自動車の下部車体構造を提供することができる。

本発明の第３の構成において、第１または第２の構成を基に、上記プロペラシャフトは３本以上のシャフトを備えると共に、前後に並ぶ複数のジョイントの近傍に位置するシャフト端部が、それぞれ上記ベアリングサポートに支持されているよう構成してある。

本発明の第３の構成によれば、シャフトが３本以上であっても、前後に並ぶ複数のジョイントが共に上方への移動を規制されるので、プロペラシャフトが下方へ屈曲を開始する確実性を向上できる為、乗員への衝突加速度が安定化される。すなわち、シャフトが３本以上であっても、衝突安全性と、剛性感向上や車体の軽量化および車室拡大とを、容易に両立できる自動車の下部車体構造を提供することができる。

本発明の第４の構成において、第１または第２の構成を基に、上記トンネルメンバは、その一端が上記車体に対して離脱可能に支持されると共に、他端が上記車体に対して略水平方向に回動可能となるよう回転支持手段により支持され、かつ上記ベアリングサポートの係合手段と、回動中に係合状態に維持される係合部を備えるよう構成してある。

本発明の第４の構成によれば、ベアリングサポートより下方に位置するトンネルメンバが、衝突時にベアリングサポートと係合した状態で、他端の回転支持手段によって水平方向に回動するので、衝突時にプロペラシャフトは上方への移動を規制され下方へ屈曲せざるをえず、プロペラシャフトが下方へ屈曲する確実性を更に向上できる。従って、衝突安全性と、剛性感向上や車体の軽量化および車室拡大とを、更に容易に両立できる自動車の下部車体構造を提供することができる。また離脱したトンネルメンバが道路に散乱することを抑制でき、衝突後の処理の工数や費用を軽減できる。

本発明の第５の構成において、第４の構成を基に、上記プロペラシャフトは３本以上のシャフトを備えると共に、前後に並ぶ複数のジョイントの近傍に位置するシャフト端部が、それぞれ上記ベアリングサポートに支持され、前後に隣り合う上記各トンネルメンバは、互いに同じ側の端部に上記回転支持手段を備えると共に、車体の上記プロペラシャフト下方でかつ車幅方向で上記回転支持手段側に、上記プロペラシャフトの下方への屈曲を阻害可能な車両の別部材が配設されているよう構成してある。

本発明の第５の構成によれば、プロペラシャフトの下方に排気管や燃料タンクなどの別部材が配設されているとしても、衝突時に、前後のトンネルメンバの別部材と反対側の同一側端部が車体から離脱するので、トンネルメンバ及びプロペラシャフトを、別部材に阻害されること無く下方に屈曲できる為、プロペラシャフトが下方へ屈曲する確実性をより高めることができる。従って、別部材のレイアウト自由度と、衝突安全性と、剛性感向上や車体の軽量化および車室拡大とを容易に高次元でバランスさせることができる自動車の下部車体構造を提供できる。

本発明の第６の構成において、第４の構成を基に、上記プロペラシャフトは３本以上のシャフトを備えると共に、前後に並ぶ複数のジョイントの近傍に位置するシャフト端部が、それぞれ上記ベアリングサポートに支持され、前後に隣り合う上記各トンネルメンバは、互いに異なる側の端部に上記回転支持手段を備えるよう構成してある。

本発明の第６の構成によれば、衝突時に、前後のトンネルメンバが夫々逆側の端部を軸に回動するので、プロペラシャフトを下方に屈曲させ、かつ左右にジグザグに屈曲するよう移動させることができ、少ないスペースで屈曲ストロークを多く確保しやすくなる。すなわち、エンジンやデファレンシャル部材の移動量が増加する分、車体前部や後部の衝突荷重吸収ストロークを長く設定でき、衝突安全性と車室の拡大とを更に容易に高次元で両立させることができる自動車の下部車体構造を提供できる。

本発明の第７の構成において、第１乃至第６の何れか１つの構成を基に、上記トンネルメンバの離脱可能な端部は、衝突時の移動方向に対して下方に傾斜した傾斜部を介して車体に取付けられているよう構成してある。

本発明の第７の構成によれば、トンネルメンバが離脱する際に、傾斜部により下方にガイドされるので、確実にプロペラシャフトが下方に移動され、下方に屈曲を開始させることができる。従って、プロペラシャフトの屈曲が不安定であることに起因する乗員への衝突加速度のばらつきが格段に抑えられるので、衝突安全性と、剛性感向上や車体の軽量化および車室拡大とを容易に高次元でバランスさせることができる自動車の下部車体構造を提供できる。

本発明によれば、衝突時に確実にトンネルメンバを離脱させると共に、プロペラシャフトを下方に屈曲させることができ、衝突加速度を安定化させ、衝突安全性と、トンネルメンバの車体との支持剛性向上による剛性感向上や、車体の軽量化および車室拡大とを容易に両立できる自動車の下部車体構造を提供することができる。

（実施形態１）
以下、本発明の実施形態１を図１乃至図１０に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施形態１に関する車体の側面構成図を示しており、図２は車体の底面図、図３は図２のＡ−Ａ矢視断面図である。

図１乃至図３に示すように、実施形態１における自動車は、車体１の前後方向中央に車室２を備え、この車室２には、フロアパネル３の略中央を上方へ膨出させ、下方に開口した開口部４ｂを備える断面略コ字状に形成されると共に、車両前後方向に延びているトンネル部４を備え、このトンネル部４を車両前後方向に挟んで、車体前部にエンジン５及び前輪６、６に駆動力を伝達するトランスミッション７が配設され、後部に後輪８、８に駆動力を伝達するデファレンシャル部材９が配設されており、エンジン５とデファレンシャル部材９とが、トンネル部４断面内部に配設されたプロペラシャフト１０によって駆動力を伝達可能に連結されている。

また、フロアパネル３の左右両側には、前輪６と後輪８の間において車両前後方向に延びるサイドシル１１、１１が設けられ、トンネル部４と両サイドシル１１との間には、フロアパネル３の下面と接合されることで車両前後方向に延びる閉断面を形成するサイドフレーム１２、１２が設けられ、このサイドフレーム１２、１２は、フロアパネル３よりさらに前方へ延設されると共に、その前部に、前面衝突時に軸圧縮して衝突荷重を吸収するよう、剛性が他の部分より低下された衝撃吸収部１２ａ、１２ａを備えている。この衝撃吸収部１２ａ、１２ａは、エンジン５の前端よりも後方まで変形することが可能に衝撃吸収ストロークが設定されている。

サイドシル１１、１１前端部とサイドフレーム１２、１２とは、閉断面形状のトルクボックスで連結されている。またサイドシル１１、１１とトンネル部４との前後方向中間部において、フロアパネル３上面と結合することで、車幅方向に延びるクロスメンバ１３、１３が架け渡されている。またこのクロスメンバ１３、１３の閉断面は、サイドシル１１、１１の縦壁１１ａ及びトンネル部４の縦壁４ａに接している。

上記トンネル部４には、縦壁４ａの左右クロスメンバ１３、１３の閉断面と接する部位を連結するよう、トンネル部下面と接合して、車幅方向に延びる閉断面を形成するベアリングサポート取付部１４が架け渡されており、このベアリングサポート取付部１４は、プロペラシャフト１０を避けるよう下方に開口したコ字状に形成されていると共に、ベアリングサポート１５を介してプロペラシャフト１０を回動可能に支持するようになっている。また、上記クロスメンバ１３、１３の後方には、同様な構造のクロスメンバ１３´、１３´、及びベアリングサポート取付部１４´等が設けられているが、同様な構造であるので一方のみ説明する。

ところで、このようにトンネル部４及びベアリングサポート取付部１４は、プロペラシャフト１０が配されるために下方に開口したコ字状に形成されているので、車幅方向及び捩れ方向に対する剛性が比較的弱くなっている。

そこで、ベアリングサポート１５の下方には、トンネル部４の開口部４ｂを車幅方向に架け渡されるトンネルメンバ１６が設けられ、このトンネルメンバは前後方向に所定の幅を有すると共に、左右両端がそれぞれクロスメンバ１３の閉断面を構成するフロアパネル下面と、前後２箇所をボルトで締結されている。

このトンネルメンバ１６により、左右クロスメンバ１３の閉断面が連結されるので、車幅方向の剛性が格段に向上すると共に、トンネルメンバ１６が前後に幅を有し、かつ前後２箇所でフロア下面と締結されるので、捩り剛性も向上することができる。

次に、プロペラシャフト１０について詳細に説明する。

上記プロペラシャフト１０は、前端がトランスミッション７に対して所定角屈曲しながら回転を伝達可能なジョイント１７ａを介して連結され、後端がデファレンシャル部材９に対して、同様にジョイント１７ｄを介して連結されている。またプロペラシャフト１０は、３本のシャフト１０ａ、１０ｂ、１０ｃと、各シャフト１０ａと１０ｂ、及び１０ｂと１０ｃとを連結するジョイント１７ｂ、１７ｃとから構成されている。

なお、ジョイントにはユニバーサルジョイントを使用し、このユニバーサルジョイント自体は周知のジョイントであるので、詳細構造の説明は省略する。もちろんジョイントはユニバーサルジョイント以外でも良い。

このようにプロペラシャフト１０を複数のシャフトとジョイントとで構成することで、エンジン５からの駆動力を後輪８にプロペラシャフト１０を介して伝達する際、車体形状や、エンジン５とデファレンシャル部材９との位置のずれに併せてプロペラシャフト１０を折り曲げることができると共に、走行時におけるエンジン５やデファレンシャル部材９の位置関係の変位をジョイント１７の屈曲によって吸収することで、応力発生を防いで耐久性を向上できる。

図４はベアリングサポート近傍の拡大図であり、図１乃至図４に基いてプロペラシャフトの構造を説明する。

プロペラシャフト１０は、複数のシャフトとジョイントとで構成されているので、その中間のシャフト１０ｂが下方に垂れ下がらないよう、その前後端をベアリングを内蔵したベアリングサポート１５を介して、車体のベアリングサポート取付部１４へ回動可能に支持されている。

また、ベアリングサポート１５は、左右にベアリングサポート取付部１４にボルト１８、１８で締結される為のボルト孔１５ａ、１５ａが、車両前後方向に延びる長孔に形成されると共に、シャフト１０ｂのベアリングサポート１５前方に、前面衝突でシャフト１０ｂが後退した時にベアリングサポート１５に荷重を伝達する荷重伝達部としての円板１９が取り付けられており、ベアリングサポート１５は、前面衝突時に円板１９に押されて後退し、さらに押されることで長孔１５ａがボルト１８に突き破られるか、あるいはボルト１８が破断することでベアリングサポート取付部１４から脱落し、プロペラシャフト１０がシャフト１７ｂを折点として屈曲可能になるよう構成されている。図４中１５ｃは、ベアリングサポート１５のケーシング１５ｂの下部後端を後方に突出させて形成されたものであり、後述するトンネルメンバの係合部１６ｇと係合可能な、係合手段としての係合部１５ｃである。

次に、トンネルメンバ１６について詳細に説明する。

図５はトンネルメンバの衝突時の挙動を示す説明図であり、図６は、図３におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。図３及び図５、６に示すように、トンネルメンバ１６は、ベアリングサポート１５の下方においてトンネル部４の開口部４ｂを車幅方向に架け渡されると共に、その左右両端部をそれぞれ前後２箇所ずつボルト２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄによりフロアパネル３に締結されている。

図５に示すように、トンネルメンバ１６の左側端部は、その前部が、車幅方向外側に向かい切り欠かれたスリット１６ａを貫通するボルト２０ａにより締結されており、その後部が、ボルト孔１６ｂを貫通するボルト２０ｂによってフロアパネル３に締結されている。一方、トンネルメンバ１６の上方の右側端部は、その前部をフロアパネル３に締結するボルト２０ｃに対して、後部を締結するボルト２０ｄが車幅方向外側に離間しており、夫々のボルトは、車両前方に切り欠かれたスリット１６ｃ、１６ｄを貫通して構成されている。

つまり、トンネルメンバ１６は、右側の車両後方に向かう荷重がボルト２０ｂ以外のボルト２０ａ、２０ｃ、２０ｄの締結力を上回るとき、ボルト２０ｂが回転支持手段となり、このボルト２０ｂを回転中心としてフロアパネル３下面に上方への移動を抑制されるので略水平に回動し、右側端部が離脱するようになっており、衝突時に離脱したトンネルメンバが道路に散乱することを抑制できる。

また、図６に示すように、トンネルメンバ１６の右側端部は、フロアパネル３の後方に向かって下方に傾斜した傾斜部３ａに締結されており、これにより、トンネルメンバ１６の右側端部は、後退して離脱する際に下方へも移動するようになっている。

図７は、ベアリングサポートとトンネルメンバとの係合構造を説明する為の説明図であり、図１、図３、及び図７に基いて、ベアリングサポートとトンネルメンバとの関係を説明する。

図１乃至図７に示すように、トンネルメンバ１６は、その前後縁部分に上方へ起立して車幅方向に延びる前後フランジ１６ｅ、１６ｆが形成されており、車幅方向及び捩り剛性を向上している。そして、ベアリングサポート１５の下方に配設された状態において、後フランジ１６ｆが、ベアリングサポート１５の下部後端より上方まで延設されていると共に、上記ベアリングサポート１５のケーシング１５ｂの下部後端から後方に突出された係合部１５ｃと対面する位置に、この係合部１５ｃを挿通して係合可能な係合部１６ｇが設けられ、前面衝突時にベアリングサポート１５が後退することで、係合部１５ｃと係合部１６ｇとが係合されるようになっている。

また、図１乃至図３に示すように、トンネルメンバ１６の下方には、プロペラシャフト１０やトンネルメンバ１６と別部材として、車両前後方向に延びる排気管２１及びこの排気管２１の途中に位置する触媒ケース２２が配設されており、詳細には、これら排気管２１及び触媒ケース２２は、トンネルメンバ１６の左側端部側に配設されている。

次に、本実施形態１の作用及び効果を説明する。

図８は、本実施形態１における前面衝突時の車体の側面視構成図、図９は図８における底面図である。

図８及び図９に示すように、前面衝突時には、サイドフレーム１２の衝撃吸収部１２ａが軸圧縮変形することにより、乗員への衝突加速度をコントロールしながら衝撃を吸収する。この衝撃吸収部１２ａの変形が進むと、エンジン５及びトランスミッション７が衝突荷重により後退し、エンジン５の後退に連動してプロペラシャフト１０が後退すると共に、各ジョイント１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄで屈曲しようとする。

詳細には、図４に示すように、プロペラシャフト１０の後退により、荷重伝達部である円板１９がベアリングサポート１５を押して後退させ、図７に示すように、ベアリングサポート１５の係合部１５ｃと、トンネルメンバ１６の係合部１６ｇとが係合して、トンネルメンバ１６の中央に、ベアリングサポート１５が外れることなく衝突荷重が確実に伝達される。

また、同様に円板１９´によりベアリングサポート１５´も後退され、トンネルメンバ１６´に衝突荷重が伝達される。

その後、さらにエンジン５が後退すると、ベアリングサポート１５の長孔１５ａがボルト１８により突き破られるか、ボルト１８が破断されることで、ベアリングサポート１５がベアリングサポート取付部１４から離脱し、プロペラシャフトは、中間のシャフト１０ｂが車体に対して直接拘束されなくなることにより、各ジョイント１７ａ、１７ｂ、１７ｃが屈曲を始める。

同時に、図５に示すように、中央に衝突荷重が伝達されたトンネルメンバ１６は、その左側端部を締結するボルト２０ｂが回転支持手段として機能するので、右側端部が中央の移動量ｌ１に対してより大きい移動量ｌ２ほど移動する為、ベアリングサポート１５の移動の少ない後退初期に、トンネルメンバ１６の右側端部をフロアパネル３から確実に離脱させることができる。すなわち、プロペラシャフト１０の屈曲方向が決定的になる前にトンネルメンバ１６を離脱させ、プロペラシャフト１０がトンネルメンバ１６によりトンネル部４内部側に弾かれないようにすることができる。

この際、図５及び図８、図９に示すように、プロペラシャフト１０は３本のシャフト１０ａ、１０ｂ、１０ｃを備えると共に、前後に並ぶ複数のジョイント１７ｂ、１７ｃの近傍に位置するシャフト１０ｂ端部が、それぞれ前後のベアリングサポート１５、１５´に支持され、前後に隣り合う各トンネルメンバ１６、１６´は、互いに左側端部に回転支持手段としてのボルト２０ｂ、２０ｂ´を備えており、衝突時に後退するベアリングサポート１５、１５´は、それぞれトンネルメンバ１６、１６´に上下方向に移動しないよう係合され、トンネルメンバ１６、１６´の右側端部は後退すると共にフロアパネル３の傾斜部３ａによって下方へ移動されるので、ベアリングサポート１５、１５´と共にシャフト１０ｂは下方に移動する。

これをきっかけとして、プロペラシャフト１０は確実に下方へ屈曲を開始し、トンネルメンバ１６、１６´を下方に屈曲させながら下方へスムーズに屈曲する。なお、プロペラシャフト１０が下方へ屈曲を開始した後は、ベアリングサポート１５、１５´とトンネルメンバ１６、１６´との係合が外れたとしても、トンネルメンバ１６、１６´は一端が既に離脱しているので、プロペラシャフト１０がトンネル部４内部側に弾かれることはない。

この際、前後に並んで位置する２つのトンネルメンバ１６、１６´が互いに右側端部が離脱すると共に、左側端部側に、プロペラシャフト１０の下方への屈曲を阻害可能な排気管２１や触媒ケース２２などの別部材が配設されているので、トンネルメンバ１６、１６´及びプロペラシャフト１０が阻害されずに屈曲できる。

以上のように、本実施形態１によれば、トンネルメンバを備える自動車において、前後方向の衝突時に確実にトンネルメンバを離脱させ、プロペラシャフトを確実に下方へ屈曲させることで、乗員への衝突加速度を安定化させ、もって衝突安全性と、トンネルメンバの車体との支持剛性向上による剛性感向上や、車体の軽量化および車室拡大とを容易に両立できる自動車の下部車体構造を提供することができる。

また、ベアリングサポートより下方に位置するトンネルメンバが、衝突時にベアリングサポートと係合した状態でフロアパネル下面により上方への移動を規制されているので、衝突時にプロペラシャフトは下方へ屈曲せざるをえず、プロペラシャフトが下方へ屈曲する確実性を向上できる。従って、この構成によって乗員の衝突加速度を更に安定化させ、もって衝突安全性と、剛性感向上や、車体の軽量化および車室拡大とを、更に容易に両立できる自動車の下部車体構造を提供することができる。

また、シャフトが３本以上であっても、前後に並ぶ複数のジョイントを共に下方へ移動させることができるので、衝突時にプロペラシャフトがトンネルメンバに引っ掛かることを抑制でき、乗員への衝突加速度を安定化することができる。すなわち、シャフトが３本以上であっても、衝突安全性と、剛性感向上や車体の軽量化および車室拡大とを、容易に両立できる自動車の下部車体構造を提供することができる。

また、トンネルメンバが、衝突時にベアリングサポートと係合した状態で、トンネルメンバの左側端部が回転支持手段によって略水平方向に回動するので、衝突時にプロペラシャフトは上方への移動を規制され下方へ屈曲せざるをえず、プロペラシャフトが下方へ屈曲する確実性を更に向上できる。従って、この構成によって、衝突安全性と、剛性感向上や車体の軽量化および車室拡大とを、更に容易に両立できる自動車の下部車体構造を提供することができる。また離脱したトンネルメンバが道路に散乱することを抑制でき、衝突後の処理の工数や費用を軽減できる。

そして、プロペラシャフトの下方に排気管といった別部材が配設されていても、衝突時に、前後のトンネルメンバの同一側の端部が車体から離脱するので、トンネルメンバ及びプロペラシャフトを、別部材に阻害されること無く下方に屈曲できる為、プロペラシャフトが下方へ屈曲する確実性をより高めることができる。従って、この構成により別部材のレイアウト自由度と、衝突安全性と、剛性感向上や車体の軽量化および車室拡大とを容易に高次元でバランスさせることができる自動車の下部車体構造を提供できる。

更に、トンネルメンバの端部が離脱する際に、フロアパネルの傾斜部により下方にガイドされるので、確実にプロペラシャフトが下方に移動され、下方に屈曲する確実性を格段に高め、もって乗員への衝突加速度をより安定化させることができる。従って、この構成により、プロペラシャフトの屈曲が不安定であることに起因する乗員への衝突加速度のばらつきが格段に抑えられるので、衝突安全性と、剛性感向上や車体の軽量化および車室拡大とを容易に高次元でバランスさせることができる自動車の下部車体構造を提供できる。

（実施形態２）
次に、実施形態２について、図１０及び図１１に基づいて説明する。

実施形態１では、前後に隣り合うトンネルメンバ１６、１６´の同じ側の端部がフロアパネル３から離脱可能とされ、他端に回転支持手段を備える例を示したが、本実施形態２では、互いに異なる側の端部に上記回転支持手段を備える例を示す。

図１０は、前面衝突時の車体の底面図であり、図１１は、図１０の要部のみを示した説明図である。

図１０は実施形態２に関する前面衝突時の車体の底面図であるが、実施形態２は実施形態１に対して、前後に隣り合うトンネルメンバ１１６、１１６´の回転支持手段を互いに異なる側の端部に備える点のみが相違し、他は実施形態１と同様であるので、共通の部分には同じ符号を用い、詳細な説明は省略する。

図１０及び図１１に示すように、車両前後に隣り合うトンネルメンバ１１６、１１６´は、夫々ベアリングサポート１１５、１１５´の下方においてトンネル部４の開口部４ｂを車幅方向に架け渡されている。そして車両前側のトンネルメンバ１１６は、その左右両端部を夫々前後２箇所ずつボルト１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄによりフロアパネル３に締結されていると共に、その左側端部の前部が、車幅方向外側に向かい切り欠かれたスリット１１６ａを貫通するボルト１２０ａにより締結されており、その後部が、ボルト孔１１６ｂを貫通するボルト１２０ｂによってフロアパネル３に締結されていると共に、その右側端部は、その前部をフロアパネル３に締結するボルト１２０ｃに対して、後部を締結する１２０ｄが車幅方向外側に離間しており、夫々のボルトは、車両前方に切り欠かれたスリット１１６ｃ、１１６ｄを貫通して構成されている。

また、トンネルメンバ１１６の右側端部は、実施形態１と同様にフロアパネル３の後方に向かって下方に傾斜した傾斜部３ａに締結されており、これにより、トンネルメンバ１１６の右側端部は、離脱時に下方へも移動するようになっている。

一方、車両後側のトンネルメンバ１１６´は、車両前側のトンネルメンバ１１６と左右反転した構造とされているものであって、詳細な説明は省略する。

従って、衝突時に両トンネルメンバ１１６、１１６´が互いに異なる側の端部が離脱されるので、プロペラシャフト１１０は、両トンネルメンバ１１６、１１６´により中間のシャフト１１０ｂの前後端部が共に下方へ移動されると同時に、車幅方向においては、シャフト１１０ｂの前端部が前側のトンネルメンバ１１６の離脱した右側端部に向かって右側に移動し、一方後端部が前側のトンネルメンバ１１６´の離脱した左側端部に向かって移動する。すなわち、シャフト１１０ｂの前後端部は車幅方向においては互いに異なる側に移動するので、これをきっかけとして、プロペラシャフト１１０は下方に屈曲を開始すると同時に、車幅方向においてはジグザグに屈曲する。

以上のように、本実施形態２においては、上記実施形態１に比して、プロペラシャフトの下方に別部材を配設すると、トンネルメンバ及びプロペラシャフトの下方への屈曲が阻害されやすく不利である反面、プロペラシャフト１１０の屈曲量が増大され、よりエンジンやデファレンシャル部材の移動量を多くすることができるので、サイドフレームの衝撃吸収部など、衝突荷重を吸収する部分をより長く取ることができ、もって車室の拡大や軽量化を図ることができる。

尚、本実施形態１、２では、前面衝突時に際し、トンネルメンバを後方に移動させ、離脱する例を示したが、プロペラシャフトの円板やトンネルメンバ、ベアリングサポートの構成を前後逆にし、後面衝突時に対応させても良い。

（実施形態３）
次に、実施形態３について、図１２、図１３に基づいて説明する。

実施形態１、２では、後方へ移動する場合しか離脱困難なトンネルメンバ１６、１６´を備える例を示したが、本実施形態３では、前後両方向への移動においても、一端が車体から離脱可能なトンネルメンバを備える例を示す。

図１２は、（ａ）が本実施形態３におけるベアリングサポート及びトンネルメンバの関係を示す側面図であり、（ｂ）が底面図である。また図１３はベアリングサポート周辺の拡大図である。

図１２に示すように、本実施形態３においては、ベアリングサポート１５の係合部１５ｃに替えて、ベアリングサポート２１５のケーシング２１５ｂの下部後端から、下方に延設されると共に、下端が後方へ曲ったフック状に形成された係合部２１５ｃを備えており、その他の部分については変更はなく、詳細な説明は省略する。

一方、トンネルメンバ２１６においては、その車幅方向左側端部が、前後部共に設けられたボルト孔２１６ａ、２１６ｂに、ボルト２２０ａ、２２０ｂを貫通されてフロアパネル３に締結されていると共に、右側端部はその前後共に、車幅方向外側に切り欠かれたスリット２１６ｃ、２１６ｄに、ボルト２２０ｃ、２２０ｄを貫通されてフロアパネル３に締結されている。また、トンネルメンバ２１６の中央には、ベアリングサポート２１５の係合部２１５ｃを上下方向に常時貫通させ、衝突時には係合する為の係合部２１６ｇが設けられ、この係合部２１６ｇの周囲は他の部分から上方に隆起して剛性を確保している。また、図１３に示すように、プロペラシャフト２１０には、ベアリングサポート２１５の前後に、荷重伝達部である円板２１９ａ、２１９ｂが設けられている。

従って、プロペラシャフト２１０が後方に移動する場合は、ベアリングサポート２１５が前側の円板２１９ａに押され、ベアリングサポート２１５の係合部２１５ｃとプロペラシャフト２１６の係合部２１６ｇとが確実に係合すると共に、プロペラシャフト２１０が前方に移動する場合であっても、ベアリングサポート２１５が後側の円板２１９ｂに押され、係合部２１５ｃが係合部２１６ｇに上下方向に常時貫通しているので係合し、荷重を伝達可能になる。すなわち前後どちらに移動しようとも、ベアリングサポート２１５が移動してトンネルメンバ２１６と係合し、トンネルメンバ２１６は、その右側端部において、衝突荷重によりスリット２１６ｃ、２１６ｄが変形してボルト２２０ｃ、２２０ｄの締結が外れ、フロアパネル３より離脱するようになっている。

以上のように、本実施形態３においては、上記実施形態１、２に比して、係合部２１５ｃの形状が複雑であると共に、トンネルメンバ２１６は、右側端部が離脱時に変形する必要があり離脱荷重が大きいものの、前面及び後面衝突の両方において、プロペラシャフト２１０を、トンネルメンバ２１６に阻害されること無く下方に屈曲させることができると共に、トンネルメンバ２１６の離脱時の変形により、衝突荷重の吸収量を増加させることができる。

本発明の実施形態１に係る車体の側面構成図。 本発明の実施形態１に係る車体の底面図。 本発明の実施形態１に係る図２のＡ−Ａ矢視断面図。 本発明の実施形態１に係るべアリングサポート近傍の要部拡大図。 本発明の実施形態１に係るトンネルメンバの挙動を示す説明図。 本発明の実施形態１に係る図３のＢ−Ｂ矢視断面図。 本発明の実施形態１に係るベアリングサポートとトンネルメンバの説明図。 本発明の実施形態１に係る車体の衝突時の側面構成図。 本発明の実施形態１に係る車体の衝突時の底面図。 本発明の実施形態２に係る車体の衝突時の底面図。 本発明の実施形態２に係る要部説明図。 本発明の実施形態３に係るベアリングサポートとトンネルメンバの説明図であり（ａ）は側面図、（ｂ）は底面図。 本発明の実施形態３に係るべアリングサポート近傍の要部拡大図。

１：車室
２：車室
３：フロアパネル
３ａ：傾斜部（フロアパネル）
４：トンネル部
４ａ：開口部
５：エンジン
９：デファレンシャル部材
１０：プロペラシャフト
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ：シャフト
１３、１３´：クロスメンバ
１５、１５´、１１５、１１５´、２１５：ベアリングサポート
１５ｃ、１１５ｃ、２１５ｃ：係合部
１６、１６´、１１６、１１６´、２１６：トンネルメンバ
１６ａ、１６ｃ、１６ｄ、１１６ａ、１１６ｃ、１１６ｄ、２１６ｃ、２１６ｄ：スリット
１６ｂ、１１６ｂ、２１６ａ、２１６ｂ：ボルト孔
１６ｇ、２１６ｇ：係合部
１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ：ジョイント
１９、２１９ａ、２１９ｂ：円板（荷重伝達部）
２０ｂ、１２０ｂ：ボルト（回転支持手段）
２１：排気管（別部材）
２２：触媒ケース（別部材）

Claims (7)

1. 車体のフロアパネルに車両前後方向に延設され、下方に開口した開口部を備えた断面略コ字状のトンネル部と、
   該トンネル部を車両前後方向に挟んで配設されたエンジン及びデファレンシャル部材と、上記トンネル部断面内に配設され、該エンジンとデファレンシャル部材を連結すると共に、複数のシャフトと該各シャフトを屈曲可能に繋ぐジョイントとからなるプロペラシャフトとを備える自動車の下部車体構造において、
   上記プロペラシャフトを車体に軸回転可能に支持するベアリングサポートが設けられ、該ベアリングサポートの下方で、上記トンネル部の開口部に車幅方向に架け渡されたトンネルメンバが設けられており、上記プロペラシャフトは、衝突時に上記ベアリングサポートへ前後方向の衝突荷重を伝える荷重伝達部を備え、
   上記ベアリングサポートは、衝突時に上記荷重伝達部から伝達される前後方向の衝突荷重により前後方向に移動可能に車体に支持されると共に、衝突時に上記トンネルメンバと係合する係合手段を備え、
   上記トンネルメンバは、車幅方向端部が衝突時に係合された上記ベアリングサポートから伝達される前後方向の荷重によって離脱可能に車体に支持されることを特徴とする自動車の下部車体構造。
2. 上記トンネルメンバは、上記トンネル部の開口部に対して下方への移動を許容し、かつ上方への移動が規制されるよう、車体側の下方に面する部位に離脱可能に支持されると共に、上記ベアリングサポートの係合手段に対して、上下に離間する方向への解放を規制されるよう係合される係合部を備えることを特徴とする請求項１に記載の自動車の下部車体構造。
3. 上記プロペラシャフトは３本以上のシャフトを備えると共に、前後に並ぶ複数のジョイントの近傍に位置するシャフト端部が、それぞれ上記ベアリングサポートに支持されていることを特徴とする請求項２に記載の自動車の下部車体構造。
4. 上記トンネルメンバは、その一端が上記車体に対して離脱可能に支持されると共に、他端が上記車体に対して略水平方向に回動可能となるよう回転支持手段により支持され、かつ上記ベアリングサポートの係合手段と、回動中に係合状態に維持される係合部を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の自動車の下部車体構造。
5. 上記プロペラシャフトは３本以上のシャフトを備えると共に、前後に並ぶ複数のジョイントの近傍に位置するシャフト端部が、それぞれ上記ベアリングサポートに支持され、前後に隣り合う上記各トンネルメンバは、互いに同じ側の端部に上記回転支持手段を備えると共に、車体の上記プロペラシャフト下方でかつ車幅方向で上記回転支持手段側に、上記プロペラシャフトの下方への屈曲を阻害可能な車両の別部材が配設されていることを特徴とする請求項４に記載の自動車の下部車体構造。
6. 上記プロペラシャフトは３本以上のシャフトを備えると共に、前後に並ぶ複数のジョイントの近傍に位置するシャフト端部が、それぞれ上記ベアリングサポートに支持され、前後に隣り合う上記各トンネルメンバは、互いに異なる側の端部に上記回転支持手段を備えることを特徴とする請求項４に記載の自動車の下部車体構造。
7. 上記トンネルメンバの離脱可能な端部は、衝突時の移動方向に対して下方に傾斜した傾斜部を介して車体に取付けられていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１つに記載の自動車の下部車体構造。

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