JP4882435B2 - 自動車の下部車体構造 - Google Patents

Description

本発明は、自動車の下部車体構造に関し、車体構造の技術分野に属する。

自動車の耐側突性能を向上可能な構造として、例えば、特許文献１には、フロアパネルの下面とクロスメンバとで車幅方向に延びる第１閉断面空間を形成すると共に、該第１閉断面空間の上方でフロアパネルの上面に第２クロスメンバを固着して車幅方向に延びる第２閉断面空間を設け、車体側方から入力された側突荷重をこれらの２つの閉断面構造によって受け止めてフロアパネルに分散させるようにしたものが開示されている。

特開平８−０２６１４４号公報

しかしながら、前記特許文献１に記載のものにおいては、第１閉断面空間の上方にさらに第２閉断面空間が設けられているから、該第１閉断面空間の上方のスペースの利用が阻害されるという問題がある。

そこで、本出願人は、この問題を解決可能なものとして、特願２００５−２５１４１３号において、前記第１閉断面空間内に車幅方向に延びるパイプ部材を配設することを提案したところであり、これによれば、前記第１閉断面空間の上方のスペースを圧迫することがなくなる。

しかし、この場合、パイプ部材に入力された側突荷重を、部品点数等を増加させることなく如何に効果的に車体側へ伝達させるかという課題がある。

そこで、本発明は、部品点数等を増加させることなく耐側突性能を向上可能な自動車の下部車体構造を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明は、次のように構成したことを特徴とする。

まず、本願の請求項１に記載の発明は、フロアパネルとクロスメンバとで車幅方向に延びる閉断面空間が形成されていると共に、該閉断面空間内に車幅方向に延びるパイプ部材が配設された自動車の下部車体構造であって、前記フロアパネルとクロスメンバとの少なくとも一方の部材における前記閉断面空間を形成する壁部に、該空間の外部に配置される車両部品が、該空間の外側から挿通されるボルトで固定されていると共に、該ボルトが、前記閉断面空間内でパイプ部材の周壁に設けられた孔に挿通され、且つ、前記閉断面空間を形成する壁部の内面に前記ボルトに螺合するナットが溶着されており、該ナットが、前記パイプ部材周壁の孔に嵌合されている、ことを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、フロアパネルとクロスメンバとで車幅方向に延びる閉断面空間が形成されていると共に、該閉断面空間内に車幅方向に延びるパイプ部材が配設された自動車の下部車体構造であって、前記フロアパネルとクロスメンバとの少なくとも一方の部材における前記閉断面空間を形成する壁部に、該空間の外部に配置される車両部品が、該空間の外側から挿通されるボルトで固定されていると共に、該ボルトが、前記閉断面空間内でパイプ部材の周壁に設けられた孔に挿通され、前記ボルトは、前記パイプ部材の周壁における径方向に対向する２箇所に設けられた孔を通って該パイブ部材を貫通している、ことを特徴とする。

そして、請求項３に記載の発明は、前記請求項１または請求項２に記載の自動車の下部車体構造において、前記パイプ部材は、閉断面空間の車幅方向一側方側と他側方側とに分割して設けられ、分割されたパイプ部材毎にボルトが挿通されている、ことを特徴とする。

さらに、請求項４に記載の発明は、前記請求項１から請求項３のいずれかに記載の自動車の下部車体構造において、前記車両部品は、前記ボルトにより前記壁部に取り付けられる燃料タンクであることを特徴とする。

そして、請求項５に記載の発明は、前記請求項３に記載の自動車の下部車体構造において、前記フロアパネルとクロスメンバとの少なくとも一方の部材における前記閉断面空間を形成する壁部に、左右一対の第２車両部品が、前記分割されたパイプ部材の車内側端面に車内側で近接して挿通されるボルトでそれぞれ固定されていることを特徴とする。

さらに、請求項６に記載の発明は、前記請求項５に記載の自動車の下部車体構造において、第２車両部品は、前記閉断面空間の近傍を通過する左右一対のパーキングブレーキ用ケーブルであることを特徴とする。

次に、本発明の効果について説明する。

まず、請求項１に記載の発明によれば、車体側方からクロスメンバ及びパイプ部材に側突荷重が入力されると、クロスメンバを介してフロアパネルに荷重が伝達されるだけでなく、該側突荷重によりパイプ部材が車内側に変位した場合、パイプ部材の孔の内面とボルトとが当接し、これにより、ボルトに荷重が伝達され、さらに該ボルトを介して前記閉断面空間を形成する壁部ひいてはフロアパネルに荷重が伝達されて分散されることとなる。つまり、耐側突性能が向上することとなる。

その場合に、前記ボルトは、もともと前記フロアパネルとクロスメンバとの少なくとも一方の部材における前記閉断面空間を形成する壁部に、該空間の外側から挿通されることにより、該空間の外部に配置される車両部品を固定するためのものであるから、新たな部品を追加することなく、耐側突性能を向上させることができる。
また、パイプ部材に側突荷重が入力されると、パイプ部材の孔の内面と該孔に嵌合されたナットとが当接することとなる。その場合に、ナットは前記壁部に溶着されているので、該ナットに入力された側突荷重が前記壁部に確実に伝達されることとなり、より一層耐側突性能が向上する。

また、請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様、車体側方からクロスメンバ及びパイプ部材に側突荷重が入力されると、クロスメンバを介してフロアパネルに荷重が伝達されるだけでなく、該側突荷重によりパイプ部材が車内側に変位した場合、パイプ部材の孔の内面とボルトとが当接し、これにより、ボルトに荷重が伝達され、さらに該ボルトを介して前記閉断面空間を形成する壁部ひいてはフロアパネルに荷重が伝達されて分散されることとなる。つまり、耐側突性能が向上することとなる。
その場合に、前記ボルトは、もともと前記フロアパネルとクロスメンバとの少なくとも一方の部材における前記閉断面空間を形成する壁部に、該空間の外側から挿通されることにより、該空間の外部に配置される車両部品を固定するためのものであるから、新たな部品を追加することなく、耐側突性能を向上させることができる。
また、前記ボルトは、パイプ部材の周壁における径方向に対向する２箇所に設けられた孔を通って該パイプ部材を貫通しているので、パイプ部材に入力された側突荷重が、この２箇所の孔の内面とボルトとが当接することによりさらに確実に前記壁部に伝達されることとなる。

そして、請求項３に記載の発明によれば、前記パイプ部材は、閉断面空間の車幅方向一側方側と他側方側とに分割して設けられているので、分割されていない場合よりも、車体を軽量化することができる。また、分割されたパイプ部材毎にボルトが挿通されているので、両パイプ部材において前述の効果を得ることができる。

さらに、請求項４に記載の発明によれば、もともと必要な燃料タンクの取付用ボルトを有効に用いて前記構成を実現することができる。

ところで、前述のようにパイプ部材を分割すると、パイプ部材に側突荷重が加わったときに、側突があった方とは反対側の車体部材（例えばサイドシル）に荷重が伝達されにくくなる懸念があり、該荷重をより確実にフロアパネルやクロスメンバ等に伝達させることが望ましい。

そこで、請求項５に記載の発明では、前記フロアパネルとクロスメンバとの少なくとも一方の部材における前記閉断面空間を形成する壁部に、左右一対の第２車両部品を、前記分割されたパイプ部材の車内側端面に車内側で近接して挿通されるボルトでそれぞれ固定したものであり、これによれば、該ボルトをも介して前記壁部に側突荷重を分散することができるようになる。

さらに、請求項６に記載の発明によれば、もともと必要なパーキングブレーキ用ケーブルの取付ボルトを有効に用いて前記構成を実現することができる。

以下、本発明の実施の形態に係る自動車の下部車体構造について説明する。

図１に示すように、本自動車１の床面を構成するフロアパネル１０の前部には、車両前後方向に延び、上方に膨出するフロアトンネル１１が形成されている。また、図２にも示すように、該フロアトンネル１１の後端部には後部側が階段状に高くなるキックアップ部１２が設けられている。そして、このキックアップ部１２の後方には略水平な水平面部１３と、該水平面部１３の後端から比較的急角度で高くなる傾斜面部１４とが設けられている。

フロアパネル１０の左右両側端部は、図３に示すように、車両前後方向に延びる閉断面構造のサイドシル２０，２０のインナパネル２１，２１に接合されている。

フロアパネル１０のキックアップ部１２の上面には、左右のサイドシル２０，２０を連結し、キックアップ部１２とで車幅方向に延びる閉断面空間Ｘを形成する断面略Ｌ字状のクロスメンバ３０が接合されている。

この閉断面空間Ｘにおける車幅方向両側方側には、車幅方向に延びる一対のパイプ部材４０，４０が配設されている。これらのパイプ部材４０，４０は、図３、図４に示すように、車外側端部がブラケット４３，４３を介してフロアパネル１０に固定され、車内側端部がブラケット４４，４４を介してフロアパネル１０に固定されている。なお、パイプ部材４０，４０とブラケット４３，４３，４４，４４とは溶接により接合されている。また、ブラケット４３，４３，４４，４４の前端部（下端部）及び後端部（上端部）は、フロアパネル１０の上面に溶接により接合されている。また、パイプ部材４０，４０の車外側端面と、サイドシル２０，２０のインナパネル２１，２１との間には、所定量の隙間が設けられている。

図１に示すように、フロアパネル１０の水平面部１３及び傾斜面部１４の上方には図示しない後部座席が設けられていると共に、下方には燃料タンク５０が設けられている

該燃料タンク５０は、左右一対のバンド部材５１，５２により支持されており、該バンド部材５１，５２の前端部が、前記フロアパネル１０における前記閉断面空間Ｘを形成するキックアップ部１２の略水平な壁部１２ａに、閉断面空間Ｘの外側からボルト６１，６１及びナット６２，６２で固定されている。また、バンド部材５１，５２の後端部は、前記傾斜面部１４の下面に接合されたクロスメンバ１５にボルト６３，６３及びナット６４，６４で固定されている。なお、図５に示すように、燃料タンク５０の上面とフロアパネル１０の下面との間には、両者の当接による損傷や異音を防止するためのインシュレータ５３が圧縮された状態で挟まれている。

ここで、このインシュレータ５３は、単品の状態では図５に示す状態よりも分厚く、組み付けに際して圧縮に比較的大きな力を要するため、前記ボルト６１の長さは、インシュレータ５３をほとんど圧縮しなくてもナット６２と螺合可能なように、長目に設定されている。つまり、ボルト６１は、もともと比較的長いものが必要であり、その長さを有効に活用してパイプ部材４０の上部の孔４２にまで挿通させている。

また、前記フロアトンネル１１の前部上方には、パーキングブレーキの操作レバー７１が設けられていると共に、該操作レバー７１の下端部に接続されたパーキングブレーキ用ケーブル７２，７２が前記閉断面空間Ｘの下方を通過して該空間Ｘ後方の左右の車輪のブレーキディスク挟持部材７３，７３に至っている。

ここで、左側のパイプ部材４０を例にとって説明すると、前記ボルト６１は、前記パイプ部材４０の周壁における径方向に対向する２箇所に設けられた円形の孔４１，４２を通って該パイプ部材４０を上下に貫通している。ボルト６１に螺合するナット６２は、閉断面空間Ｘを形成するキックアップ部１２の壁部１２ａの内面に溶着されており、該ナット６２が、前記パイプ部材４０の周壁の孔４１に嵌合されている。なお、右側のパイプ部材４０については，左側のパイプ部材４０と左右対称の構成とされており、説明は省略する。

また、左側のパーキングブレーキ用ケーブル７２を例にとって説明すると、該パーキングブレーキ用ケーブル７２は、前記閉断面空間Ｘを形成するキックアップ部１２の壁部１２ａに支持ブラケット７４を介して取り付けられている。この支持ブラケット７４は、前記壁部１２ａに、パイプ部材４０の車内側端面４０ａの車内側に近接して挿通されるボルト８１及びナット８２で固定されている。なお、右側のパイプ部材４０については，左側のパイプ部材４０と左右対称の構成とされており、説明は省略する。

次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
まず、請求項１に記載の発明によれば、車体側方からサイドシル２０を介してクロスメンバ３０に側突荷重が入力されると、クロスメンバ３０を介してフロアパネル１０に荷重が伝達されることとなる。また、この側突荷重が比較的大きく、前記側突荷重によりサイドシル２０が車内側に変位してパイプ部材４０の車外側端面に当接し、該パイプ部材４０が車内側に変位した場合、パイプ部材４０の孔４２の内面とボルト６１の先端部とが当接すると共に孔４１の内面とナット６２とが当接し、これにより、ボルト６１及びナット６２に荷重が伝達され、さらにこのボルト６１及びナット６２を介して前記閉断面空間Ｘを形成する壁部１２ａひいてはフロアパネル１０全体に荷重が伝達されて分散されることとなる。つまり、耐側突性能が向上することとなる。

その場合に、前記ボルト６１は、もともと前記閉断面空間Ｘを構成する壁部１２ａに燃料タンク５０を取り付けるためのものであるから、新たな部品を追加することなく、耐側突性能を向上させることができる。

また、ナット６２は、前記壁部１２ａに溶着されているので、ナット６２に入力された側突荷重が該壁部１２ａに確実に伝達されることとなり、より一層耐側突性能が向上する。

また、ボルト６１は、パイプ部材４０の周壁における径方向に対向する２箇所に設けられた孔４１，４２を通って該パイプ部材４０を貫通しているので、パイプ部材４０に入力された側突荷重が、この２箇所の孔４１，４２の内面とボルト６１及びナット６２とが当接することによりさらに確実に前記壁部１２ａに伝達されることとななる。

また、パイプ部材４０，４０は、閉断面空間Ｘの車幅方向一側方側と他側方側とに分割して設けられているので、分割されていない場合よりも、車体を軽量化することができる。また、分割されたパイプ部材４０，４０毎にボルト６１，６１が挿通されているので、両パイプ部材４０において前述の効果を得ることができる。

また、フロアパネル１０の壁部１２ａにパーキングブレーキ用ケーブル７２を固定するためのボルト８１及びナット８２が、左右のパイプ部材４０，４０の車内側の端面４０ａ，４０ａの車内側で近接して挿通されているので、パイプ部材４０に入力された側突荷重を、これらのボルト８１，８２をも介して壁部１２ａに伝達して分散させることができる。

次に、第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同構成のものについては、同じ符号を用いて説明する。この第２の実施の形態においては、図７に示すように、パイプ部材４０′は、一方のサイドシル２０と他方のサイドシル２０との間に連続的に設けられている。そして、燃料タンク５０取付用のボルト６１，６１及びナット６２，６２が、第１の実施の形態同様にパイプ部材４０′の周壁に設けられた孔４１′，４１′，４２′，４２′に嵌合及び挿通されている。これによれば、一方のサイドシル２０を介してパイプ部材４０′の一端に側突荷重が入力されて該パイプ部材４０′が車内側に変位すると、パイプ部材４０′の他端から他方のサイドシル２０に分散されると共に、ボルト６１，６１及びナット６２，６２を介して閉断面空間Ｘを構成する壁部１２ａひいてはフロアパネル１０に分散され、耐側突能力が向上することとなる。なお、第２の実施の形態においては、第１の実施の形態で説明したパーキングブレーキ用ケーブル７２の取付用ボルト８１，８１及びナット８２，８２についても、ボルト６１，６１及びナット６２，６２同様にパイプ部材４０′の周壁に孔を形成して挿入するようにしてもよく、これによれば、一層耐側突能力を向上させることができる。なお、この場合、ボルト６１，６１及びナット６２，６２の挿通位置は、取付用ボルト８１，８１及びナット８２，８の車幅方向外側と内側とのどちらでもよい。

なお、前記実施の形態においては、車両部品を、フロアパネルに固定するものを対象としたが、本発明は、クロスメンバに固定する場合、これらの両方に固定する場合にも適用可能である。また、パイプ部材は、断面円形のものとしたが、断面多角形のパイプに対しても適用可能である。また、２つの貫通孔は、挿通されたボルトがパイプ中心を通るように径方向に対向する位置に形成したが、パイプ中心を通らないものに対しても適用可能である。また、車両部品としては、燃料タンク及びパーキングブレーキ用ケーブルを対象としたが、閉断面空間近傍に配置されるその他の車両部品に対しても広く適用可能である。また、クロスメンバがフロアパネルの上面に設けられる場合に対しても適用可能である。また、車両部品がフロアパネルの上面側に設けられる場合に対しても適用可能である。また、ボルトは、閉断面を構成する壁部のうちの対向する２つの壁部間に亘って挿通させてもよい。

本発明は、自動車の下部車体構造に広く適用することができる。

本発明の実施の形態に係る自動車の下面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図１のＢ矢視図（フロアパネル上方から矢印Ｂ方向）である。 図１のＣ−Ｃ断面図である。 図４のＤ−Ｄ断面図である。 図４のＥ−Ｅ断面図である。 第２の実施の形態についての図４相当の図である。

符号の説明

１ 自動車
１０ フロアパネル
１２ａ 壁部（閉断面空間を形成する壁部）
２０，２０ サイドシル
３０ クロスメンバ
４０，４０ パイプ部材
４１，４２ 孔
５０ 燃料タンク
６１，６１ ボルト（燃料タンクを取り付けるためのボルト）
６２，６２ ナット（燃料タンクを取り付けるためのナット）
７２，７２ バーキングブレーキ用ケーブル
８１，８１ ボルト（パーキングブレーキ用ケーブルを取り付けるためのボルト）
８２，８２ ナット（パーキングブレーキ用ケーブルを取り付けるためのナット）

Claims (6)

1. フロアパネルとクロスメンバとで車幅方向に延びる閉断面空間が形成されていると共に、該閉断面空間内に車幅方向に延びるパイプ部材が配設された自動車の下部車体構造であって、
   前記フロアパネルとクロスメンバとの少なくとも一方の部材における前記閉断面空間を形成する壁部に、該空間の外部に配置される車両部品が、該空間の外側から挿通されるボルトで固定されていると共に、
   該ボルトが、前記閉断面空間内でパイプ部材の周壁に設けられた孔に挿通され、且つ、
   前記閉断面空間を形成する壁部の内面に前記ボルトに螺合するナットが溶着されており、
   該ナットが、前記パイプ部材周壁の孔に嵌合されている、
   ことを特徴とする自動車の下部車体構造。
2. フロアパネルとクロスメンバとで車幅方向に延びる閉断面空間が形成されていると共に、該閉断面空間内に車幅方向に延びるパイプ部材が配設された自動車の下部車体構造であって、
   前記フロアパネルとクロスメンバとの少なくとも一方の部材における前記閉断面空間を形成する壁部に、該空間の外部に配置される車両部品が、該空間の外側から挿通されるボルトで固定されていると共に、
   該ボルトが、前記閉断面空間内でパイプ部材の周壁に設けられた孔に挿通され、
   前記ボルトは、前記パイプ部材の周壁における径方向に対向する２箇所に設けられた孔を通って該パイブ部材を貫通している、
   ことを特徴とする自動車の下部車体構造。
3. 前記請求項１または請求項２に記載の自動車の下部車体構造において、
   前記パイプ部材は、閉断面空間の車幅方向一側方側と他側方側とに分割して設けられ、
   分割されたパイプ部材毎にボルトが挿通されている、
   ことを特徴とする自動車の下部車体構造。
4. 前記請求項１から請求項３のいずれかに記載の自動車の下部車体構造において、
   前記車両部品は、前記ボルトにより前記壁部に取り付けられる燃料タンクであることを特徴とする自動車の下部車体構造。
5. 前記請求項３に記載の自動車の下部車体構造において、
   前記フロアパネルとクロスメンバとの少なくとも一方の部材における前記閉断面空間を形成する壁部に、左右一対の第２車両部品が、前記分割されたパイプ部材の車内側端面に車内側で近接して挿通されるボルトでそれぞれ固定されていることを特徴とする自動車の下部車体構造。
6. 前記請求項５に記載の自動車の下部車体構造において、
   第２車両部品は、前記閉断面空間の近傍を通過する左右一対のパーキングブレーキ用ケーブルであることを特徴とする自動車の下部車体構造。

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