JP5738163B2 - 車体構造 - Google Patents

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Description

本発明は、前後方向へ左右のフロントサイドフレームが延ばされ、車体を前後に区画するダッシュボードロアが配置され、ダッシュボードロアから車体後方へフロアパネルが延ばされ、ダッシュボードロア及びフロアパネルの車幅中央から車体上方へトンネル部が膨出された車体構造に関する。
車体構造には、前後方向へ左右のフロントサイドフレームが延ばされ、車体を前後に区画するダッシュボードロアが配置され、ダッシュボードロアから車体後方へフロアパネルが延ばされ、ダッシュボードロア及びフロアパネルの車幅中央から車体上方へトンネル部が膨出され、フロアパネル及びトンネル部の下方にエネルギー容器としての燃料タンクが配置されたものがある。
この車体構造によれば、燃料タンクを車幅方向に拡げることが可能である(例えば、特許文献1参照。)。
また、車体構造には、前後方向へフロントサイドフレームが延ばされ、フロントサイドフレームからサイドフレームエクステンション及びフロアエクステンションが分岐され、サイドフレームエクステンションがサイドシルに接続され、フロアエクステンションがフロアフレームに接続されたものがある。
この車体構造によれば、フロントサイドフレームに作用する荷重を分散させることが可能である(例えば、特許文献2参照。)。
さらに、車体構造には、車体の前後方向に左右のメインフレームが設けられ、フロア屈曲面及びフロア水平面が形成されるフロアパネルが設けられ、メインフレームの上面及びフロア水平面の上面に固定されるフロアアッパメンバが設けられ、メインフレームの下面及びフロア水平面の下面に固定されるフロアロアメンバが設けられ、フロアロアメンバの下方にエネルギー容器としてのバッテリケースが配置されたものである。
この車体構造によれば、フロア水平面の上面にフロアアッパメンバが設けられることで、フロア水平面の下面に設けられるフロアロアメンバの下方への突出を抑制することが可能である(例えば、特許文献3参照。)。
国際公開第2011/055695号パンフレット 特開2011−126422号公報 特開2011−121483号公報
特許文献1の車体構造では、燃料タンクを車幅方向に拡げて燃料タンクの高容量化を図っているものの、車体の高さ方向でもさらなる燃料タンクの高容量化が望まれる。
特許文献2の車体構造では、さらに、フロントサイドフレームに作用する荷重を効率よく分散させたいものである。
特許文献3の車体構造では、フロア水平面の上面にフロアアッパメンバが設けられることで、フロア水平面の下面に設けられるフロアロアメンバの下方への突出を抑制できるものの、床下スペースのさらなる有効利用が望まれる。
本発明は、エネルギー容器(燃料タンク)の高容量化と車体の低床化(低車高化)とを高次元でバランスさせるとともに、車体の軽量化を促進できる車体構造を提供することを課題とする。
また、荷重を効率よく分散させ、荷重を車体後方に伝達させることができ、乗員の足元を保護することができる車体構造を提供することを課題とする。
さらに、上記エネルギー容器の高容量化、車体の低床化及び車体の軽量化を実現しつつも、適切な衝撃荷重吸収が可能な車体構造を提供することを課題とする。
請求項1に係る発明は、車体の前部に位置して車体の前後方向へ延びている左右のフロントサイドフレームと、左右のフロントサイドフレームの後方に位置して車体を前後に区画するダッシュボードロアと、車体の車幅方向に延在してダッシュボードロアの下部から後方へ延びているフロアパネルと、ダッシュボードロアの車幅中央かつ下端からフロアパネルの後部へ亘ってフロアパネルから上方へ膨出したトンネル部と、を備えた車体構造において、左右のフロントサイドフレームの後端からダッシュボードロアの下面に沿ってトンネル部側に偏倚する左右のフロアエクステンションと、左右のフロアエクステンションに架け渡され、ダッシュボードロアとフロアパネルとの接合部近傍のトンネル部の下面に沿って車幅方向に延びるフロントトンネルクロスメンバと、を備え、フロアパネルは、車体に搭乗した乗員の足元に対応する位置に車体の下方へ膨出してトンネル部の左右に配置される足置き部を有するフロントフロアパネルと、フロントフロアパネルの車体後方に車幅方向に延在するように配設されるリアフロアパネルと、に分割されてなり、フロントフロアパネルが、リアフロアパネルより高強度であり、リアフロアパネルには、トンネル部の補強をするとともに、前方からの荷重を後方に伝達させるための、左右のトンネルフレームが設けられ、左右のフロアエクステンションの後端には、前方からの荷重を後方に伝達させるための、左右のフロアフレームが設けられ、リアフロアパネル及び左右のトンネルフレームの下方に且つ車幅方向中央に配置されたエネルギー容器が、左右のフロアフレームによって下から支持され、左右のトンネルフレームと、左右のフロアフレームとは、それぞれトンネル部の左右に配置されて、車体前後方向に延びるとともに、エネルギー容器の上下に別々に位置していることを特徴とする。
請求項2に係る発明は、リアフロアパネルに、車体の座席をトンネル部の左右に配置する膨出部が形成され、膨出部内に左右のトンネルフレームが設けられ、膨出部の車体の下方にエネルギー容器が配設され、リアフロアパネルは、車体の座席をトンネル部の左右に配置する膨出部と、膨出部内に車体前後方向に延びる左右のトンネルフレームと、膨出部の車体の下方に配設されるエネルギー容器と、を備え、エネルギー容器に、車幅方向中央に形成され上方に膨出した突出部と、突出部の車幅外方かつトンネルフレームに対応する位置に突出部側が上方となるように傾斜する傾斜面と、を有し、トンネルフレームに、傾斜面と略平行に傾斜する傾斜部を有することを特徴とする。
請求項3に係る発明は、ダッシュボードロアに、トンネル部前部を覆うように配設されるトンネルスチフナと、トンネルスチフナの前端に対応する位置に左右のフロントサイドフレーム間に架け渡されたダッシュボードクロスメンバと、を備え、トンネルフレームが、車幅方向から見てダッシュボードクロスメンバとトンネルスチフナとの略延長線上に配設されることを特徴とする。
請求項4に係る発明は、車体に、ダッシュボードロアの後方に位置してかつ左右のフロントサイドフレームより車幅外方に位置して車体の前後方向へ延びている左右のサイドシルと、左右のフロントサイドフレームの後端からフロントフロアパネルの下面に沿ってサイドシル側に偏倚するサイドシルエクステンションと、フロントフロアパネルとリアフロアパネルとの接合部上方にて左右のサイドシルに架け渡されたセンタトンネルクロスメンバと、を備え、フロントフロアパネルに、フロアエクステンションとサイドシルエクステンションとの間に足置き部を有することを特徴とする。
請求項5に係る発明は、足置き部に、フロアエクステンションとサイドシルエクステンションとの間にさらに車体の下方に膨出した略三角形状の補強部を有することを特徴とする。
本発明は以下の効果を奏する。
請求項1に係る発明では、車体構造は、車体の前部に位置して車体の前後方向へ延びている左右のフロントサイドフレームと、左右のフロントサイドフレームの後方に位置して車体を前後に区画するダッシュボードロアと、車体の車幅方向に延在してダッシュボードロアの下部から後方へ延びているフロアパネルと、ダッシュボードロアの車幅中央かつ下端からフロアパネルの後部へ亘ってフロアパネルから上方へ膨出したトンネル部と、を備える。
左右のフロントサイドフレームの後端からダッシュボードロアの下面に沿ってトンネル部側に偏倚する左右のフロアエクステンションと、左右のフロアエクステンションに架け渡され、ダッシュボードロアとフロアパネルとの接合部近傍のトンネル部の下面に沿って車幅方向に延びるフロントトンネルクロスメンバと、を備え、
フロアパネルは、車体に搭乗した乗員の足元に対応する位置に車体の下方へ膨出してトンネル部の左右に配置される足置き部を有するフロントフロアパネルと、フロントフロアパネルの車体後方に車幅方向に延在するように配設されるリアフロアパネルと、に分割されてなる。
フロントフロアパネルが、リアフロアパネルより高強度である。
すなわち、フロントフロアパネルを高強度としたので、荷重入力の際、面分散により負荷を集中させることがなく変形させずに荷重を車体後方に伝達させることができ、乗員の足元を保護することができる。
左右のフロアエクステンション間にダッシュボードロアとフロアパネルとの接合部近傍にフロントトンネルクロスメンバを備えたので、フロントサイドフレームに入力された荷重を左右のフロアエクステンションとフロアパネルのトンネル部に伝達させる際、より大きな荷重を受け持つことができ、フロアパネルへの負担を軽減させることができる。
フロントフロアパネルを高強度とし、かつフロントトンネルクロスメンバがトンネル部により大きな荷重を受け持たせることができるので、通常、剛性確保に必要な車体前後方向に延びる骨格部材を撤廃することができ、軽量化にも貢献する。
請求項2に係る発明では、リアフロアパネルに、車体の座席をトンネル部の左右に配置する膨出部が形成され、膨出部内に車体前後方向に延びる左右のトンネルフレームが設けられ、膨出部の車体の下方にエネルギー容器が配設され、エネルギー容器は、車幅方向中央に形成され上方に膨出した突出部と、突出部の車幅外方かつトンネルフレームに対応する位置に突出部側が上方となるように傾斜する傾斜面と、を有し、トンネルフレームに、傾斜面と略平行に傾斜する傾斜部を有する。
すなわち、トンネルフレームの傾斜部をエネルギー容器のトンネルフレームに対応する位置にある傾斜面と略平行となるように形成したので、傾斜面給油時の満量センサの正確な検知を妨げないようトンネルフレームの傾斜部を傾斜させることで公表給油量(燃料量)を増大させることができる。
フロントフロアパネルを高強度とし、左右のフロアエクステンション間にダッシュボードロアとフロアパネルとの接合部近傍にフロントトンネルクロスメンバを備えたので、フロントサイドフレームに入力された荷重を左右のフロアエクステンションとフロアパネルのトンネル部に伝達させる際、より大きな荷重を受け持つことができる。
これにより、トンネルフレームへの負担が軽減されるので、負担が軽減されたフロントフロアパネルに伝達された荷重を受け持つに足りる厚さとすることができ、フロアフレームのエネルギー容器への影響(エネルギー容器のトンネルフレーム対応位置の下方への膨出)が少なく、公表給油量(燃料量)を増大させることができる。
リアフロアパネルに左右のトンネルフレームを備えるので、高強度のフロントフロアパネル全体が車体前方からの荷重によって後方に押されてもリアフロアパネルの変形を抑えることができる。また、大荷重を伝達するフロアパネルのトンネル部の補強をするとともに車体前方からの荷重を後方に伝達させることで、リアフロアパネルの変形を抑え、乗員を保護する。乗員重量によるリアフロアパネルのたわみを防止する効果もある。
左右のトンネルフレームが左右のフロアエクステンションに直接接続されないので、負担が軽減されたフロントフロアパネルに伝達された荷重を受け持つに足りる厚さとすることができ、車体の低床化(低車高化)に貢献する。
請求項3に係る発明では、ダッシュボードロアに、トンネル部前部を覆うように配設されるトンネルスチフナと、トンネルスチフナの前端に対応する位置に左右のフロントサイドフレーム間に架け渡されたダッシュボードクロスメンバと、を備える。
トンネルフレームが、車幅方向から見てダッシュボードクロスメンバとトンネルスチフナとの略延長線上に配設されるので、フロントサイドフレームに入力された荷重をフロアパネルのトンネル部に伝達させる際、より大きな荷重を受け持つことができ、フロアパネルやトンネルフレームへの負担を軽減させることができる。
請求項4に係る発明では、車体に、ダッシュボードロアの後方に位置してかつ左右のフロントサイドフレームより車幅外方に位置して車体の前後方向へ延びている左右のサイドシルと、左右のフロントサイドフレームの後端からフロントフロアパネルの下面に沿ってサイドシル側に偏倚するサイドシルエクステンションと、フロントフロアパネルとリアフロアパネルとの接合部上方にて左右のサイドシルに架け渡されたセンタトンネルクロスメンバと、を備える。
フロントフロアパネルに、フロアエクステンションとサイドシルエクステンションとの間に足置き部を有する。
すなわち、左右のフロントサイドフレームから入力された荷重をサイドシルエクステンションを介して左右のサイドシルに接続することで大きな荷重を受け持たせることができ、フロアパネルやトンネルフレームへの負担を軽減させることができる。
フロアエクステンションとサイドシルエクステンションとの間に高強度な足置き部(フロントフロアパネル)を配設し、フロントフロアパネルとリアフロアパネルとの接合部上方にセンタトンネルクロスメンバを配設した。
これにより、サイドシルエクステンションを介して左右のサイドシルに接続されることで負担が軽減されたフロントフロアパネルに伝達された荷重が、センタトンネルクロスメンバを介して左右のサイドシルに伝達される。この結果、さらにトンネルフレームを、負担が軽減された荷重を受け持つに足りる厚さとすることができるので、車体の低床化(低車高化)に貢献する。
フロアエクステンションとサイドシルエクステンションとの間に高強度な足置き部(フロントフロアパネル)を配設し、略三角形状の高剛性体を構成したことにより、荷重入力の際、フロントフロアパネルを変形させずに荷重を車体後方に伝達させることができ、乗員の足元を保護することができる。
請求項5に係る発明では、足置き部に、フロアエクステンションとサイドシルエクステンションとの間にさらに車体の下方に膨出した略三角形状の補強部を有するので、請求項4の効果に加えて、左右のサイドシルに接続されることで負担が軽減されたフロントフロアパネルに伝達された荷重がセンタトンネルクロスメンバを介して左右のサイドシルに伝達される結果、さらにトンネルフレームを負担が軽減された荷重を受け持つに足りる厚さとすることができ、車体の低床化(低車高化)に貢献する。
また、フロアエクステンションとサイドシルエクステンションの間の足置き部(フロントフロアパネル)に補強部を備えたので、請求項4の効果に加えて、さらに略三角形状の高剛性体となったことにより、荷重入力の際、フロントフロアパネルを変形させずに荷重を車体後方に伝達させることができ、乗員の足元を保護することができる。
本発明に係る車体の前部を示す斜視図である。 図1に示された車体の前部を下方から見た斜視図である。 図2に示された車体の前部から燃料タンク及びマフラーを外した斜視図である。 図2の4部拡大図である。 図1に示された車体の前部の底面図である。 図5の6−6線断面図である。 図1に示された車体の前部のフロントフロアパネル廻りの拡大図である。 図7の8−8線断面図である。 図2に示された車体の前部から燃料タンク及びマフラーを外した状態の拡大した斜視図である。 図9の10−10線断面図である。 図9の11−11線断面図である。 図9の12−12線断面図である。 図2の13−13線断面図である。 図2の14矢視図である。 図1に示された車体の前部のトンネルスチフナ廻りの拡大図である。 図2に示された車体の前部の下方から別角度で見た斜視図である。 図16の17−17線断面図である。 図2に示された車体の前部から燃料タンク廻りの拡大して別角度で見た斜視図である。 図2に示された車体の前部のフロントフロアクロスメンバ廻りを上方から見た状態を示す斜視図である。 図2に示された車体の前部の荷重伝達部及び荷重受け部廻りを示す斜視図である。 図20の21−21線断面図である。 図2に示された車体の前部のリアフロアクロスメンバ廻りを示す斜視図である。 図2に示された車体の前部のフロアフレームの斜視図である。 図2に示された車体の前部のリアトンネルクロスメンバの凹部を示す斜視図である。 図18の25−25線断面図である。 図18の26−26線断面図である。 図2に示された車体の前部の作用を示す説明図である。 図2に示された車体の前部の燃料タンクの斜視図である。 図2に示された車体の前部のサイドシル及びサイドシルエクステンションが示される斜視図である。 図29の30−30線断面図である。 従来構造の車体の前部のサイドシルの断面図である。 図2に示された車体の前部の全体の荷重伝達が示される作用説明図である。 図2に示された車体の前部のフロントフロアパネルの荷重伝達が示される作用説明図である。 図2に示された車体の前部のトンネル部の荷重伝達が示される作用説明図である。 図2に示された車体の前部のフロントフロアパネルの左側が示される斜視図である。 図2に示された車体の前部のフロントフロアパネルの右側が示される斜視図である。
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
以下、本発明に係る車体構造を図1から図36に基づいて詳細に説明する。
図1〜図3に示されるように、車両10は乗用車であり、車体11の内側に、前部のエンジンルーム13と、該エンジンルーム13の真後ろに位置する車室12とが、形成されている。該車両10は、車体11の前半部分に燃料タンク18を搭載し、燃料タンク18の側方にマフラー19が配置されている。
燃料タンク18は、エネルギーを貯留するエネルギー容器の一例であり、以下、適宜「エネルギー容器18」と記載する。
車体11は、モノコックボディからなり、車両10の車幅方向の中心を通って車体前後方向へ延びる車体中心に対し、略左右対称形に形成されている。
該車体11の前半部分は、ダッシュボードロア21と、左右のフロントサイドフレーム22,22と、左右のサイドシル23,23と、フロアパネル24と、トンネル部25と、左右のサイドフレームエクステンション26,26と、左右のフロアエクステンション27,27と、左右のサイドシルエクステンション28,28と、左右のフロアフレーム31,32と、フロントフロアクロスメンバ33と、センタトンネルクロスメンバ34と、リアフロアクロスメンバ35と、フロントトンネルクロスメンバ57と、リアトンネルクロスメンバ58と、を主要構成とする。
すなわち、車体構造は、車体11の前半部分の構造である。
本発明に係る車体構造では、フロアパネル24が、フロントフロアパネル45とリアフロアパネル46に分割されて形成され、フロントフロアパネル45は、リアフロアパネル46より高強度であるので、トンネルフレーム61,61にかかる負担を軽減することができ上下幅を薄く設定することができるため、燃料タンク18の容量への影響を少なくして大容量化できる。
また、本発明に係る車体構造では、左右のフロントサイドフレーム22,22の後端22a,22aからダッシュボードロア21の下面21aに沿って延びるフロアエクステンション27,27と、フロアパネル24に車体11の座席47,48を配置する膨出部51,52の後方のリアトンネルクロスメンバ58に架け渡されるフロアフレーム31,32が、燃料タンク(エネルギー容器)18を支持して車体下方から着脱自在に固定される。
ダッシュボードロア21は、左右のフロントサイドフレーム22,22の後方に位置して車体11を前後に区画する。つまり前のエンジンルーム13と後の車室12との間を仕切る隔壁であり、側面視略L字状に形成されている。
詳しく述べると、該ダッシュボードロア21は、エンジンルーム13と車室12との間を仕切る垂直面37と、該垂直面37の下端から後下方へ延びるダッシュボードロア傾斜面38と、からなる一体品である。
ダッシュボードロア21は、トンネル部25の前部25aを覆うように配設されるトンネルスチフナ41と、トンネルスチフナ41の前端41aに対応する位置に左右のフロントサイドフレーム22,22間に架け渡されたダッシュボードクロスメンバ59と、を備える(図7、図14、図15参照)。
左右のフロントサイドフレーム22,22は、車体11の前部に位置して車体11の前後方向へ延びている。
フロアパネル24は、車体11の車幅方向に延在してダッシュボードロア21の下部から後方へ延びている。
フロアパネル24は、車体11の前後で、車体11に搭乗した乗員の足元に対応する位置に車体11の下方へ膨出してトンネル部25の左右に配置される足置き部43,44を有するフロントフロアパネル45と、フロントフロアパネル45の車体後方に車幅方向に延在するように配設されるリアフロアパネル46と、に分割されている(図7参照)。
フロントフロアパネル45は、リアフロアパネル46より高強度である。また、リアフロアパネル46は、フロントフロアパネル45よりも高さS1(図8参照)だけ高い設定がなされる。これは、座席47,48下とリアフロアパネル46との間隔を狭め、リアフロアパネル46下を有効利用するためである。具体的には、リアフロアパネル46下に燃料タンク18が配置される。
フロアパネル24は、フロントフロアパネル45とリアフロアパネル46との分割型フロアパネルである。すなわち、上記板厚を変更するため、フロントとリアに別部材としてフロアパネル45,46を配設し接合している。
フロアパネル24は、車体11の座席47,48をトンネル部25の左右に配置する膨出部51,52を有するとともに、膨出部51,52の後端51a,52aに車幅方向に延在するリアトンネルクロスメンバ58を備える(図1、図3、図9参照)。
すなわち、リアフロアパネル46は、膨出部51,52を有する。
トンネル部25は、ダッシュボードロア21の車幅中央かつ下端からフロアパネル24の後部へ亘ってフロアパネル24から上方へ膨出する(図1参照)。
左右のフロアエクステンション27,27は、左右のフロントサイドフレーム22,22の後端22a,22aからサイドフレームエクステンション26,26を介してダッシュボードロア21の下面21aに沿ってトンネル部25側に偏倚する(図2、図3、図16参照)。ここで、「偏倚する」とは片側に曲がりつつ延びることをいう。
フロアエクステンション27は、前側のフロントフロアエクステンション54と、後側のリアフロアエクステンション55と、からなる(図3参照)。
フロアエクステンション27は、図11、図20、図21に示されたように、断面視凹状を形成してリアフロアエクステンション55の左右の縦壁部86,86の後端86b,86bが内方に閉じて荷重伝達部83が形成される(詳細には、後フランジ87aも荷重伝達部83に含まれる)。
フロントトンネルクロスメンバ57は、図1〜図5、図9に示されたように、左右のフロアエクステンション27,27に架け渡され、ダッシュボードロア21とフロアパネル24との接合部102近傍のトンネル部25の下面25bに沿って車幅方向に延びる。
詳細には、フロントトンネルクロスメンバ57は、ダッシュボードロア21とフロントフロアパネル45の接合部102のトンネル部25近傍に車幅方向に延在して溶接固定される。
フロントトンネルクロスメンバ57は、フロアパネル24のうち高強度のトンネル部25に配設されているので、フロントフロアパネル45やトンネル部25を支持補強することができるとともに、トンネル部25から車体後方に荷重を伝達させることができる。
フロントトンネルクロスメンバ57は、トンネル部25に沿って上方に凸状に形成される。フロントトンネルクロスメンバ57は、ダッシュボードロア21とフロントフロアパネル45のトンネル部25に沿って溶接されるので、車体前方のダッシュボードクロスメンバ59からの荷重を受けトンネル部25に伝達させることができる。
フロントトンネルクロスメンバ57は、フロアエクステンション27,27に溶接される両端部57a,57aが扇状に拡張されている。これにより、大きな荷重を伝達させることができるとともに前方からの荷重に対して変形しない強度を確保している。
フロントトンネルクロスメンバ57は、従来構造に比して車体前方に配設されているので、フロントサイドフレーム22,22に入力された荷重を左右のフロアフレーム31,32とフロアパネル24のトンネル部25とに伝達させる際、より大きな荷重を受け持つことができ、フロアフレーム31,32への負担を軽減させることができる。
さらに、フロントトンネルクロスメンバ57は、フロアフレーム31,32を下方から着脱自在に固定するので、フロアフレーム31,32の前方固定部91a,92aのスペースを確保するのに貢献している(図18参照)。
なお、従来構造(国際公開第2011/055695号パンフレット等参照)ではフロアパネルが低強度であるため、フロントフロアエクステンションを足置き部一杯まで延ばし、フロントトンネルクロスメンバ57を後方に配置することで補強する必要があった。
フロントフロアパネル45は、フロアエクステンション27,27とサイドシルエクステンション28,28との間に足置き部43,44を有する(図2参照)。
足置き部43,44は、図1〜図3に示されたように、フロアエクステンション27,27とサイドシルエクステンション28,28との間にさらに車体11の下方に膨出した略三角形状の補強部43a,44aを有する(図35、図36も参照)。
左右の足置き部43,44(サイドシルエクステンション28,28とフロアエクステンション27,27の間)を下方に略三角状に補強部43a,44aを膨出させたので、より乗員の足元を保護することができるとともに、面分散により負荷を集中させることなく変形させずに荷重を車体後方に伝達することができる。
また、左右の足置き部43,44は、足置き部43,44の一方を上方に膨出させて左右で段差H1を設けている(図6参照)。
結果的に、フロアフレーム31,32の前方固定部91a,92aが上下にずれることとなり、マフラー19(図2参照)の配管93a,93bを通すことが可能となる。なお、フロアフレーム31,32に荷重がスムースに流れるよう軸心の上下差が出ない(モーメントが生じない)程度の段差H1としている。フロントフロアパネル45の車体上下方向高さを変更したので、リアフロアエクステンション55やフロアフレーム31,32を薄くすることなくマフラー19の配管93a,93bを実現できる。
フロントフロアパネル45には、左右に乗員の足置き部43,44が設けられている。フロントフロアパネル45は、板厚1.2tの高強度鋼板を使用した。
通常、板厚0.6tのところ倍の厚さとしたので荷重入力の際、面分散により負荷を集中させることがなく変形させずに荷重を車体後方に伝達させることができ、乗員の足元を保護することができる。
また、この後方に配置される燃料タンク18をも保護することができる。荷重を面分散することで、車体11の軽量化や燃料タンク18の車幅外方への延長(高容量化・薄型化)にも貢献する。
本発明に係る車体構造では、図18、図25に示されたように、フロアフレーム31,32は燃料タンク18下に存在するが、トンネル部25に大きな荷重を流すようにし、板厚が通常1.6tのところ1.0tとすることが可能であり、フロアフレーム31,32への負担軽減とともに軽量化にも貢献している。
なお、従来構造(国際公開第2011/055695号パンフレット等参照)ではフロアパネルが低強度であるため、フロントフロアエクステンションを足置き部一杯まで延ばしフロントトンネルメンバを後方に配置することで補強する必要があった。
フロントフロアパネル45では、サイドシルエクステンション28とフロアエクステンション27との分岐部(分岐部分)49の間に高強度鋼板が存在する(図5参照)。
すなわち、フロントサイドフレーム22からサイドシル23とフロアフレーム31(32)に分岐される部分(サイドシルエクステンション28とフロントフロアエクステンション54の間)の間に亘る高強度鋼板が存在するので、略三角形状の高剛性体(補強部43a,44aの周囲部分も含む)を構成し高強度鋼板を介して車体後方、センタトンネルクロスメンバ34からサイドシル23,23に荷重を伝達することができる。
リアフロアパネル46に、車体11の座席47,48をトンネル部25の左右に配置する膨出部51,52が形成され、膨出部51,52内に車体前後方向に延びる左右のトンネルフレーム61,61(図9参照)が設けられ、膨出部51,52の車体11の下方にエネルギー容器18が配設される(図1、図2参照)。
リアフロアパネル46には、車体11の座席47,48を支持する座席支持部62,62が設けられる。
エネルギー容器18は、図25〜図28に示されたように、下面18aに形成されフロアフレーム31,32が掛かる凹部64,64と、車幅方向中央に形成され上方に膨出した突出部65と、突出部65の車幅外方かつトンネルフレーム61,61に対応する位置に突出部65側が上方となるように傾斜する傾斜面66と、を有する。さらに、エネルギー容器18は、内部に燃料を送る燃料ポンプ108を備え、フロアフレーム31,32にタンクバンド107,107で固定される。
エネルギー容器18は、膨出部51,52の車体11の下方に配設され、フロアフレーム31,32に支持される(図2も参照)。
トンネルフレーム61は、図10、図12に示されたように、リアフロアパネル46に沿わせた外フランジ67と、外フランジ67から下方に垂下させた外縦壁部68と、外縦壁部68からリアフロアパネル46に傾斜して近づける傾斜部69と、傾斜部69からリアフロアパネル46に沿わせて車幅内方に延ばした水平部71と、この水平部71からトンネル部25の内壁25cに沿わせた内縦壁部72と、からなる。
すなわち、トンネルフレーム61は、エネルギー容器18の傾斜面66と略平行に傾斜する傾斜部69を有する。
また、トンネルフレーム61は、図15〜図17に示されたように、車幅方向から見てダッシュボードクロスメンバ59とトンネルスチフナ41との略延長線L1上に配設される。
トンネルフレーム61は、上端(内縦壁部72)がトンネル部25内方(トンネル部25の内壁25c)に接合される(図12参照)。
すなわち、トンネルフレーム61は、トンネル部25の補強をするとともに前方からの荷重を後方に伝達させることで、リアフロアパネル46の変形を防ぎ乗員を保護する(図10参照)。
また、リアフロアパネル46に形成された上方凸状溝46aとともに閉断面73が形成され、リアフロアパネル46を補強する。これにより、前方からの荷重を後方に伝達させることができ、リアフロアパネル46の変形を防ぐことができる(図10参照)。さらに、乗員重量によるリアフロアパネル46のたわみを防止する効果もある。
トンネルフレーム61,61の後端61b,61bは、膨出部51,52の後端51a,52aに接合される(図3参照)。すなわち、トンネル部25の補強をするとともに、前方からの荷重を後方のリアトンネルクロスメンバ58に伝達させることで、リアフロアパネル46の変形を防ぐ。
トンネルフレーム61は、外縦壁部68と、傾斜部69と、水平部71と、内縦壁部72とで車体前後方向に延びる凹形状に形成されている(図10参照)。
すなわち、リアフロアパネル46の補強をするとともに前方からの荷重を後方のリアトンネルクロスメンバ58に伝達させることで、リアフロアパネル46の変形を防ぐため、前後方向の荷重に適切な強度を確保している。なお、トンネルフレーム61の材質は、高張力鋼板(JSC590R相当品)の板厚0.6tが使用されている。
トンネルフレーム61は、フロントフロアエクステンション54からの荷重がフロントフロアパネル45を介して伝達される(図32参照)。
トンネルフレーム61は、従来構造(国際公開第2011/055695号パンフレット等参照)のように、フロントサイドフレームからフロントフロアエクステンションを通ってきた荷重がダイレクトにトンネルフレームに伝達されるのではなく、図11に示されたように、サイドフレームエクステンション26を矢印A1の如く通ってきた荷重は、フロントフロアパネル45とセンタトンネルクロスメンバ34(図1も参照)を介して面分散された荷重がリアフロアパネル46に伝達される。
この結果、高強度のフロントフロアパネル45全体が矢印A2,A3の如く後方に押される形となり、リアフロアパネル46の変形を防止することができる。また、上記構成により、トンネルフレーム61(図10参照)自体にかかる負荷が軽減されるので、トンネルフレーム61の車体上下幅を薄くすることができる。
ここで、図13に基づいてトンネルフレーム61と燃料タンク18との関係を説明する。
ニ点鎖線で示した従来構造のトンネルフレームF1ように、トンネルフレームF1が下方に膨らんでいると、これを回避して低車高を実現するため燃料タンク上面の凹部が下方に延び、公表給油量(燃料量)が減少してしまう。
本発明に係る車体構造では、フロントフロアパネル45を高強度化し、トンネルフレーム61へのフロントフロアエクステンション54からの荷重伝達を減らすことで負荷を下げたため、トンネルフレーム61を、従来構造のトンネルフレームF1よりも薄くすることが可能となる。
例えば、給油時に車体が傾斜していると傾斜時満タンラインM1が従来構造のトンネルフレームF1に達した時点で不図示のフロートが排気弁を塞ぎ、それ以上給油ができなくなる。従って、燃料をフルに給油することはできない。傾斜面給油時の満タンセンサ(不図示)の正確な検知を妨げないように、トンネルフレーム61の下面を所定角度傾斜させることで、燃料タンク18の対応する位置に影響を与えないようにできる(陥没させずに済む)。これにより、ニ点鎖線で示された従来構造の傾斜時満タンラインM1を、実線で示す傾斜時満タンラインM2に矢印B1の如くシフトすることができる。この結果、公表給油量(燃料量)を増大させることができる。すなわち、燃料タンク18自体を大きくするのでなくタンク容量内での公表値を増加させることができる。
トンネルフレーム61は、車幅方向から見てダッシュボードクロスメンバ59からトンネルスチフナ41の稜線42,42の略延長線L1上に配設され、トンネルフレーム61への荷重負担の軽減が図られる(図17参照)。
すなわち、フロントサイドフレーム22,22からダッシュボードクロスメンバ59に入力された荷重や、エンジン(不図示)の後退によりダッシュボードクロスメンバ59に入力される荷重を、フロアパネル24のトンネル部25に伝達させる際、トンネル部25がより大きな荷重を受け持つことができ、フロアパネル24やトンネルフレーム61への荷重負担を軽減させることができる(図3参照)。
ダッシュボードクロスメンバ59は、図14、図15に示されたように、ステアリング軸77を挿入する開口75aを有するカップ状のジョイントカバー75と、ジョイントカバー75から反対側(車幅中央側)に延びるサブクロスメンバ76と、から構成される。
ダッシュボードクロスメンバ59が左右のフロントサイドフレーム22,22間に架け渡されているので、衝突荷重を左右に分散することができ、特にステアリング軸77を挿入する開口75aがあっても適切な衝突荷重吸収の実現をはかることができる。
ダッシュボードクロスメンバ59接合位置に連続して車室(車内)12側にトンネルスチフナ41の前端(上端)41aが接合されている。これにより、前突時、フロントサイドフレーム22,22やエンジン(不図示)の後退により入力された荷重を高強度のトンネル部25に伝達することができ、フロアパネル24の変形を防ぐことができる。ひいては、トンネル部25で荷重を負担することにより、フロアパネル24やトンネルフレーム61への負荷を軽減させることにつながる。
フロントフロアクロスメンバ33は、図2、図19に示されたように、フロアフレーム31,32間に架設されるL字状の部材で燃料タンク18の前方を覆うように取付けられる。フロアフレーム31,32の一方に入力された荷重を他方に流す機能もある。
フロントフロアクロスメンバ33、リアフロアクロスメンバ35及び左右のフロアフレーム31,32で、高強度の井桁形状(井桁形状部78)が構成される。これにより、リアフロアパネル46の変形を防ぐことで乗員を保護するとともに燃料タンク18を保護する。井桁形状なので剛性が高い。
井桁形状部78は、下方から着脱自在に取付できるようにフロアエクステンション27,27及びリアトンネルクロスメンバ58に固定されている(図18参照)。
詳細には、左右のフロアフレーム31,32の前方固定部91a,92aは、下方からボルト79,79で2点(左右位置)固定される。左右のフロアフレーム31,32の後方固定部91b,92bは、下方から2点(前後位置)及び後方から前方に1点固定される。
フロントフロアクロスメンバ33、リアフロアクロスメンバ35及び左右のフロアフレーム31,32は、ともに高張力鋼板(高強度鋼板、JSC590R相当品)が使用される。左右のフロアフレーム31,32の板厚は1.0t、フロントフロアクロスメンバ33の板厚は1.2t、リアフロアクロスメンバ35の板厚は3.2tが使用される。
すなわち、フロアフレーム31,32は、フロアエクステンション27とリアトンネルクロスメンバ58とに架け渡されるように延在し、リアフロアパネル46から車体上下方向に所定の距離を有する。
フロアフレーム31,32は、車体下方から着脱自在に固定される。
左のフロアフレーム31の前端は、右のフロアフレーム32の前端に比べて短く形成される。その他の部分は同一に形成されている。以下、左のフロアフレーム31について説明し、右のフロアフレーム32は、説明を省略する。
図18〜図24に示されたように、フロアフレーム31(32)は、断面視ハット状の本体部81と、本体部81を閉塞する蓋部82と、からなる。
本体部81は、本体部81の前端81aからフランジ(縦フランジ)88aを下方に折り曲げるとともにこれを前方に延ばして荷重受け部84が形成される。
荷重受け部84は、車体11にフロアフレーム31(32)が固定される際、荷重伝達部83と対峙するように位置する。
井桁形状(井桁形状部78)の高強度鋼板荷重伝達のために、リアフロアエクステンション55及びフロアフレーム31に、それぞれ当て面としての荷重伝達部83及び荷重受け部84が形成される。
詳細には、リアフロアエクステンション55後方に、縦壁部86,86から横フランジ86a,86aを延ばし互いに内方に折り曲げ、下壁(底壁)87から後フランジ87aを延ばし上方に折り曲げて、荷重伝達部83を形成する。
また、上方に凸となる閉断面74を形成するフロアフレーム31の上面88を下方に折り曲げて縦フランジ88aを形成し、さらに前方に折り曲げることで水平フランジ88bを形成し、縦フランジ88a及び水平フランジ88bで荷重受け部84を形成している。これにより、着脱可能な別部材としても互いに対峙しているので荷重伝達時に閉断面74が開かず、荷重伝達がスムースにされるようにしている。
フロアフレーム31,32の前方固定部91a,92aを、左右で車体前後方向に寸法D1(図18参照)だけオフセットしている。
これにより、フロントフロアパネル45に段差H1(図6参照)を設けマフラー19の配管93a,93bを通したとしても下方から複数のボルト79の固定を可能とし、特に設備による燃料タンク18の自動搭載に対応できる。
リアフロアクロスメンバ35は、断面視凹状(断面視U字状)に形成される。
リアフロアクロスメンバ35は、フロアフレーム31,32からの荷重を伝達しサイドシル23,23に流す高強度部材であるとともに、断面視凹状のリアトンネルクロスメンバ58でリアフロアクロスメンバ35を覆うので荷重入力時に変形せず、リアトンネルクロスメンバ58とセンタトンネルクロスメンバ34との内方を通る燃料配管94,95(図28参照)を保護することができる。
フロアフレーム31は、後端に後端フランジ89が外方及び上方に向けて後方開きに形成され、リアフロアクロスメンバ35の前壁35aに接合固定される。
フロアフレーム31後端(後端フランジ89)は、フランジが外方及び上方に向けて開いてリアフロアクロスメンバ35に接合されるので、フロアフレーム31からの荷重をリアフロアクロスメンバ35を介してリアトンネルクロスメンバ58に伝達させることができる。
フロアフレーム後端接合部位(後端フランジ89)に対応する位置に、リアトンネルクロスメンバ58の凹部97の稜線97a,97aを合致させている。すなわち、荷重伝達時に凹部97の稜線97a,97aを伝わるのでより荷重が伝達しやすい。さらに、荷重による井桁全体(井桁形状部78)の後退を支持する効果もある。
フロアフレーム31は、断面ハット状の本体部81と、この本体部81に被せる蓋部82とで薄形閉断面74に形成し、本体部81の後端に当て面(後端フランジ89)を形成したので、下方に湾曲させても適切な荷重伝達が可能となる。
本発明に係る車体構造では、図1、図2に示されたように、フロントフロアパネル45を高強度化し荷重伝達をサイドシル23,23とトンネル部25により多く伝達させることで、フロントフロアエクステンション54からのフロアフレーム31の荷重伝達を減らすことができ、負荷を下げたため、薄くすることが可能となる。この結果、座席47,48のヒップポイント47a,48aを下げた低車高車を実現することができる。
フロアフレームと燃料タンクとの関係において、従来構造(特許3765947号公報等参照)では荷重伝達を考慮されておらず、フロアフレームを高強度とすべく上方に拡げると、車高を一定に保つためには燃料タンクの下面に形成された凹部が上方に深く形成される。これにより、車幅中央の突出部にある燃料ポンプがこの凹部より外方の燃料を吸引できず、公表給油量(燃料量)が減少してしまう。
本発明に係る車体構造では、図2に示されたように、フロントフロアパネル45を高強度化し、荷重伝達をサイドシル23,23とトンネル部25により多く伝達させることで、フロントフロアエクステンション54からのフロアフレーム31の荷重伝達を減らすことができ、フロアフレーム31の受け持つ負荷を下げることができる。この結果、図27に示されたように、フロアフレーム31を薄くすることが可能となり、燃料タンク18の凹部64を従来構造の凹部G1よりも浅く形成できる。これにより、本願の燃料吸引可能ラインN2を従来構造の燃料吸引可能ラインN1から矢印J1のように燃料タンク18の下方に下げることができる。この結果、公表給油量(燃料量)を増加させることができる。
左右のサイドシル23,23は、ダッシュボードロア21の後方に位置してかつ左右のフロントサイドフレーム22,22より車幅外方に位置して車体11の前後方向へ延びている。
サイドシルエクステンション28,28は、図2、図29、図30に示されたように、左右のフロントサイドフレーム22,22の後端22a,22aからフロントフロアパネル45の下面45aに沿ってサイドシル23,23側に偏倚する。
サイドシル23とサイドシルエクステンション28との関係において、本発明に係る車体構造では、サイドシルエクステンション28の車幅外側面に傾斜面28aが設けられ、この傾斜面28aに沿って補強のビード28bが形成される。
図31に示されたように、従来構造(国際公開第2011/055695号パンフレット等参照)の車体211では、フロアパネル(足置き部)213のサイドシル212における車体上下位置が高いため、下方にサイドシルエクステンション214を配置が可能であった。
すなわち、サイドシルエクステンション28では、図2、図29、図30に示されたように、フロアパネル24(足置き部43,44)のサイドシル23における車体上下位置が低いが、サイドシル23の下部フランジ23aに接合できるよう側端に傾斜面28aを備え、補強と荷重伝達効率の観点から傾斜面28aに沿って外方に延びるビード28bを備え強度を向上させたので、低床化(低車高化)と適切な荷重伝達が実現できる。
センタトンネルクロスメンバ34は、図1、図7、図8に示されたように、フロントフロアパネル45とリアフロアパネル46との接合部101上方にて左右のサイドシル23,23に架け渡される。
センタトンネルクロスメンバ34は、縦壁104と横壁105とを備える側面視L字状の部材である。
センタトンネルクロスメンバ34は、フロントフロアパネル45とリアフロアパネル46の接合部101上方に車幅方向に延在する。
センタトンネルクロスメンバ34は、フロアパネル24の足置き部43,44から後方は座席47,48のヒップポイント47a,48aまで上方に膨出しており、膨出部51,52前端に前方から覆いかぶさっているため、フロントフロアパネル45からの荷重で後方にかかる曲げモーメントを抑制する効果を持つ。
センタトンネルクロスメンバ34は、ダッシュボードクロスメンバ59からトンネル部25に流れる衝突荷重をサイドシル23,23に流すことでフロアパネル24にかかる荷重を軽減する効果がある。
センタトンネルクロスメンバ34は、側突やオフセット衝突時にサイドシル23,23が折れるのを防止する効果がある。
センタトンネルクロスメンバ34は、図11に示されたように、トンネル部25を補強する効果がある。
フロントフロアパネル45から矢印A1の如く車体後方へ荷重が作用する場合には、矢印A2の如くセンタトンネルクロスメンバ34の縦壁104から横壁105に流れ、矢印A3の如くリアフロアパネル46に流れることができる。これにより、リアフロアパネル46の下に配置した燃料タンク18に荷重が作用しない。
図32〜図34において、車体11の下部における荷重伝達の流れを説明する。なお、矢印の太さは荷重伝達量の大きさの目安である。
衝突荷重吸収メカニズムの基本として、低強度として荷重を吸収する部材と、高強度として変形させず荷重を伝達させる部材との組み合わせにより適切な荷重吸収モードを成立させている。
図32に示されたように、フロントサイドフレーム22−サイドシル23において、矢印a1の如く前方から作用した衝突荷重、及び矢印a2,a3の如くダッシュボードクロスメンバ59を経由した前方からの衝突荷重は、矢印a4の如くダッシュボードロア21を流れるとともに、矢印b1,b2の如くサイドシルエクステンション28,28を介して高強度のサイドシル23,23に伝達される。この矢印b1,b2で示された荷重がもっとも大きな荷重となる。
フロントサイドフレーム22−フロントトンネルクロスメンバ57−フロアパネル24のトンネル部25−リアトンネルクロスメンバ58において、矢印a4の如くダッシュボードロア21を流れた荷重は、矢印a5,a6の如くフロントトンネルクロスメンバ57に流れるとともに、フロントフロアエクステンション54からの荷重がフロントフロアパネル45を介して矢印a7,a8の如くトンネルフレーム61,61に伝達され、トンネルフレーム61,61からリアトンネルクロスメンバ58に矢印a9,a10の如く伝達される。これも大きな荷重を受け持つ。
フロントフロアエクステンション54−リアフロアエクステンション55−フロアフレーム31(32)において、前方からの衝突荷重は、矢印c7,c8の如くフロントフロアエクステンション54からフロアフレーム31,32にも伝達されるが、サイドシル23,23とトンネル部25で大きな割合を受け持つため負担が軽減され、フロアパネル24を変形させずに乗員を保護できるとともにリアフロアパネル46下方に配設される燃料タンク18を守ることができる。
フロアフレーム31,32からの荷重は、矢印c9,c10の如くリアフロアクロスメンバ35を介してリアトンネルクロスメンバ58に流れる。
図32及び図33に示されたように、フロントフロアエクステンション54−フロントフロアパネル45−センタトンネルクロスメンバ34において、前方からの衝突荷重はフロントフロアエクステンション54からフロントフロアパネル45の足置き部43,44にも矢印c1〜c4の如く伝達され、面分散された荷重が矢印c5,c6の如くセンタトンネルクロスメンバ34を介してサイドシル23,23やトンネルフレーム61,61に伝達される。サイドシル23,23とトンネル部25で大きな割合を受け持つため負担が軽減され、高強度のフロントフロアパネル45で荷重が面分散されるため、トンネルフレーム61,61やフロアフレーム31,32を薄型化することができる。
図34に示されたように、フロントサイドフレーム22又はエンジン(不図示)−ダッシュボードクロスメンバ59−トンネルスチフナ41−フロアパネル24のトンネル部25−リアトンネルクロスメンバ58において、前方からの衝突荷重は、矢印d1,d2の如くダッシュボードクロスメンバ59からその車内側に設けられるトンネルスチフナ41を介して、矢印d3,d4の如く高強度のトンネル部25及びリアトンネルクロスメンバ58に伝達される。これも大きな荷重を受け持つ。
車体構造は、図1〜図3に示されたように、車体11の前部に位置して車体11の前後方向へ延びている左右のフロントサイドフレーム22,22と、左右のフロントサイドフレーム22,22の後方に位置して車体11を前後に区画するダッシュボードロア21と、車体11の車幅方向に延在してダッシュボードロア21の下部から後方へ延びているフロアパネル24と、ダッシュボードロア21の車幅中央かつ下端からフロアパネル24の後部へ亘ってフロアパネル24から上方へ膨出したトンネル部25と、を備える。
左右のフロントサイドフレーム22,22の後端22a,22aからダッシュボードロア21の下面21aに沿ってトンネル部25側に偏倚する左右のフロアエクステンション27,27と、左右のフロアエクステンション27,27に架け渡され、ダッシュボードロア21とフロアパネル24との接合部102近傍のトンネル部25の下面25bに沿って車幅方向に延びるフロントトンネルクロスメンバ57と、を備え、
フロアパネル24は、車体11に搭乗した乗員の足元に対応する位置に車体11の下方へ膨出してトンネル部25の左右に配置される足置き部43,44を有するフロントフロアパネル45と、フロントフロアパネル45の車体後方に車幅方向に延在するように配設されるリアフロアパネル46と、に分割されてなる。
フロントフロアパネル45が、リアフロアパネル46より高強度である。
すなわち、フロントフロアパネル45を高強度としたので、荷重入力の際、面分散により負荷を集中させることがなく変形させずに荷重を車体後方に伝達させることができ、乗員の足元を保護することができる。
左右のフロアエクステンション27,27間にダッシュボードロア21とフロアパネル24との接合部102近傍にフロントトンネルクロスメンバ57を備えたので、フロントサイドフレーム22,22に入力された荷重を左右のフロアエクステンション27,27とフロアパネル24のトンネル部25に伝達させる際、より大きな荷重を受け持つことができ、フロアパネル24への負担を軽減させることができる。
フロントフロアパネル45を高強度とし、かつフロントトンネルクロスメンバ57がトンネル部25により大きな荷重を受け持たせることができるので、通常、剛性確保に必要な車体前後方向に延びる骨格部材を撤廃することができ、軽量化にも貢献する。
車体構造では、図1、図2,図10、図12に示されたように、リアフロアパネル46に、車体11の座席47,48をトンネル部25の左右に配置する膨出部51,52が形成され、膨出部51,52内に車体前後方向に延びる左右のトンネルフレーム61,61が設けられ、膨出部51,52の車体11の下方にエネルギー容器18が配設され、エネルギー容器18は、車幅方向中央に形成され上方に膨出した突出部65と、突出部65の車幅外方かつトンネルフレーム61,61に対応する位置に突出部65側が上方となるように傾斜する傾斜面66と、を有し、トンネルフレーム61,61に、傾斜面66と略平行に傾斜する傾斜部69を有する。
すなわち、トンネルフレーム61の傾斜部69をエネルギー容器18のトンネルフレーム61に対応する位置にある傾斜面66と略平行となるように形成したので、傾斜面給油時の満量センサの正確な検知を妨げないようトンネルフレーム61の傾斜部69を傾斜させることで公表給油量(燃料量)を増大させることができる(図13も参照)。
フロントフロアパネル45を高強度とし、左右のフロアエクステンション27,27間にダッシュボードロア21とフロアパネル24との接合部102近傍にフロントトンネルクロスメンバ57を備えたので、フロントサイドフレーム22,22に入力された荷重を左右のフロアエクステンション27,27とフロアパネル24のトンネル部25に伝達させる際、より大きな荷重を受け持つことができる。
これにより、トンネルフレーム61への負担が軽減されるので、負担が軽減されたフロントフロアパネル45に伝達された荷重を受け持つに足りる厚さとすることができ、フロアフレーム31,32のエネルギー容器18への影響(エネルギー容器18のトンネルフレーム61対応位置の下方への膨出)が少なく、公表給油量(燃料量)を増大させることができる。
リアフロアパネル46に左右のトンネルフレーム61を備えるので、高強度のフロントフロアパネル45全体が車体前方からの荷重によって後方に押されてもリアフロアパネル46の変形を抑えることができる。また、大荷重を伝達するフロアパネル24のトンネル部25の補強をするとともに車体前方からの荷重を後方に伝達させることで、リアフロアパネル46の変形を抑え、乗員を保護する。乗員重量によるリアフロアパネル46のたわみを防止する効果もある。
左右のトンネルフレーム61,61が左右のフロアエクステンション27,27に直接接続されないので、負担が軽減されたフロントフロアパネル45に伝達された荷重を受け持つに足りる厚さとすることができ、車体11の低床化(低車高化)に貢献する。
車体構造では、図14、図15、図17に示されたように、ダッシュボードロア21に、トンネル部25前部25aを覆うように配設されるトンネルスチフナ41と、トンネルスチフナ41の前端41aに対応する位置に左右のフロントサイドフレーム22,22間に架け渡されたダッシュボードクロスメンバ59と、を備える。
トンネルフレーム61が、車幅方向から見てダッシュボードクロスメンバ59とトンネルスチフナ41との略延長線L1上に配設されるので、フロントサイドフレーム22,22に入力された荷重をフロアパネル24のトンネル部25に伝達させる際、より大きな荷重を受け持つことができ、フロアパネル24やトンネルフレーム61への負担を軽減させることができる。
車体構造では、図1〜図3に示されたように、車体11に、ダッシュボードロア21の後方に位置してかつ左右のフロントサイドフレーム22,22より車幅外方に位置して車体11の前後方向へ延びている左右のサイドシル23,23と、左右のフロントサイドフレーム22,22の後端22a,22aからフロントフロアパネル45の下面45aに沿ってサイドシル23,23側に偏倚するサイドシルエクステンション28,28と、フロントフロアパネル45とリアフロアパネル46との接合部101上方にて左右のサイドシル23,23に架け渡されたセンタトンネルクロスメンバ34と、を備える。
フロントフロアパネル45に、フロアエクステンション27,27とサイドシルエクステンション28,28との間に足置き部43,44を有する。
すなわち、左右のフロントサイドフレーム22,22から入力された荷重をサイドシルエクステンション28,28を介して左右のサイドシル23,23に接続することで大きな荷重を受け持たせることができ、フロアパネル24やトンネルフレーム61への負担を軽減させることができる。
フロアエクステンション27,27とサイドシルエクステンション28,28との間に高強度な足置き部43,44(フロントフロアパネル45)を配設し、フロントフロアパネル45とリアフロアパネル46との接合部101上方にセンタトンネルクロスメンバ34を配設した。
これにより、サイドシルエクステンション28,28を介して左右のサイドシル23,23に接続されることで負担が軽減されたフロントフロアパネル45に伝達された荷重が、センタトンネルクロスメンバ34を介して左右のサイドシル23,23に伝達される。この結果、さらにトンネルフレーム61を、負担が軽減された荷重を受け持つに足りる厚さとすることができるので、車体11の低床化(低車高化)に貢献する。
フロアエクステンション27,27とサイドシルエクステンション28,28との間に高強度な足置き部43,44(フロントフロアパネル45)を配設し、略三角形状の高剛性体を構成したことにより、荷重入力の際、フロントフロアパネル45を変形させずに荷重を車体後方に伝達させることができ、乗員の足元を保護することができる。
車体構造では、図1〜図3に示されたように、足置き部43,44に、フロアエクステンション27,27とサイドシルエクステンション28,28との間にさらに車体11の下方に膨出した略三角形状の補強部43a,44aを有するので、左右のサイドシル23,23に接続されることで負担が軽減されたフロントフロアパネル45に伝達された荷重がセンタトンネルクロスメンバ34を介して左右のサイドシル23,23に伝達される結果、さらにトンネルフレーム61を負担が軽減された荷重を受け持つに足りる厚さとすることができ、車体11の低床化(低車高化)に貢献する。
また、フロアエクステンション27,27とサイドシルエクステンション28,28の間の足置き部43,44(フロントフロアパネル45)に補強部43a,44aを備えたので、さらに略三角形状の高剛性体となったことにより、荷重入力の際、フロントフロアパネル45を変形させずに荷重を車体後方に伝達させることができ、乗員の足元を保護することができる。
尚、本発明に係る車体構造は、図1に示すように、車両10は乗用車であったが、これに限るものではなく、ミニバンや貨物車両等の他の車両に採用することを妨げるものではない。
本発明に係る車体構造は、セダンやワゴンなどの乗用車に採用するのに好適である。
11…車体、18…エネルギー容器(燃料タンク)、21…ダッシュボードロア、21a…ダッシュボードロアの下面、22…左右のフロントサイドフレーム、23…左右のサイドシル、24…フロアパネル、25…トンネル部、25a…トンネル部の前部、25b…トンネル部の下面、27…左右のフロアエクステンション、28…サイドシルエクステンション、34…センタトンネルクロスメンバ、41…トンネルスチフナ、41a…トンネルスチフナの前端、43a,44a…略三角形状の補強部、43,44…足置き部、45…フロントフロアパネル、45a…フロントフロアパネルの下面、46…リアフロアパネル、47,48…車体の座席、51,52…膨出部、57…フロントトンネルクロスメンバ、59…ダッシュボードクロスメンバ、61…左右のトンネルフレーム、65…エネルギー容器の突出部、66…エネルギー容器の傾斜面、69…トンネルフレームの傾斜部、101…フロントフロアパネルとリアフロアパネルとの接合部、102…ダッシュボードロアとフロアパネルとの接合部、L1…ダッシュボードクロスメンバとトンネルスチフナの延長線。

Claims (5)

  1. 車体の前部に位置して該車体の前後方向へ延びている左右のフロントサイドフレームと、
    該左右のフロントサイドフレームの後方に位置して前記車体を前後に区画するダッシュボードロアと、
    前記車体の車幅方向に延在して前記ダッシュボードロアの下部から後方へ延びているフロアパネルと、
    前記ダッシュボードロアの車幅中央かつ下端から前記フロアパネルの後部へ亘って該フロアパネルから上方へ膨出したトンネル部と、を備えた車体構造において、
    前記左右のフロントサイドフレームの後端から前記ダッシュボードロアの下面に沿って前記トンネル部側に偏倚する左右のフロアエクステンションと、
    前記左右のフロアエクステンションに架け渡され、前記ダッシュボードロアと前記フロアパネルとの接合部近傍の前記トンネル部の下面に沿って車幅方向に延びるフロントトンネルクロスメンバと、を備え、
    前記フロアパネルは、前記車体に搭乗した乗員の足元に対応する位置に前記車体の下方へ膨出して前記トンネル部の左右に配置される足置き部を有するフロントフロアパネルと、該フロントフロアパネルの車体後方に車幅方向に延在するように配設されるリアフロアパネルと、に分割されてなり、
    前記フロントフロアパネルは、前記リアフロアパネルより高強度であり、
    前記リアフロアパネルには、前記トンネル部の補強をするとともに、前方からの荷重を後方に伝達させるための、左右のトンネルフレームが設けられ、
    前記左右のフロアエクステンションの後端には、前方からの荷重を後方に伝達させるための、左右のフロアフレームが設けられ、
    前記リアフロアパネル及び前記左右のトンネルフレームの下方に且つ車幅方向中央に配置されたエネルギー容器が、前記左右のフロアフレームによって下から支持され、
    前記左右のトンネルフレームと、前記左右のフロアフレームとは、それぞれ前記トンネル部の左右に配置されて、車体前後方向に延びるとともに、前記エネルギー容器の上下に別々に位置していることを特徴とする車体構造。
  2. 前記リアフロアパネルに、前記車体の座席を前記トンネル部の左右に配置する膨出部が形成され、
    該膨出部内に前記左右のトンネルフレームが設けられ、
    前記膨出部の前記車体の下方に前記エネルギー容器が配設され、
    前記エネルギー容器は、車幅方向中央に形成され上方に膨出した突出部と、該突出部の車幅外方かつ前記トンネルフレームに対応する位置に前記突出部側が上方となるように傾斜する傾斜面と、を有し、
    前記トンネルフレームは、前記傾斜面と略平行に傾斜する傾斜部を有することを特徴とする請求項1に記載の車体構造。
  3. 前記ダッシュボードロアは、前記トンネル部前部を覆うように配設されるトンネルスチフナと、該トンネルスチフナの前端に対応する位置に前記左右のフロントサイドフレーム間に架け渡されたダッシュボードクロスメンバと、を備え、
    前記トンネルフレームは、車幅方向から見て前記ダッシュボードクロスメンバと前記トンネルスチフナとの略延長線上に配設されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の車体構造。
  4. 前記車体は、前記ダッシュボードロアの後方に位置してかつ前記左右のフロントサイドフレームより車幅外方に位置して該車体の前後方向へ延びている左右のサイドシルと、
    前記左右のフロントサイドフレームの後端から前記フロントフロアパネルの下面に沿って前記サイドシル側に偏倚するサイドシルエクステンションと、
    前記フロントフロアパネルと前記リアフロアパネルとの接合部上方にて前記左右のサイドシルに架け渡されたセンタトンネルクロスメンバと、を備え、
    前記フロントフロアパネルは、前記フロアエクステンションと前記サイドシルエクステンションとの間に前記足置き部を有することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の車体構造。
  5. 前記足置き部は、前記フロアエクステンションと前記サイドシルエクステンションとの間にさらに前記車体の下方に膨出した略三角形状の補強部を有することを特徴とする請求項4に記載の車体構造。
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