JP6281556B2 - 車両の下部車体構造 - Google Patents

Description

この発明は、例えばフロアトンネルにプロペラシャフトが配設され、その下方に排気管が配設された車両において、フロアトンネルを挟んで床面を連結するトンネルクロスメンバの車両上方に、プロペラシャフトのセンターサポートベアリングが配置されたような車両の下部車体構造に関する。

従来、自動車などの車両において、車両の床面を車両上方に膨出させて形成したフロアトンネルの内部に、車両前部の内燃機関と車両後部の後輪とを連結するプロペラシャフトが配設され、さらに、その下方に内燃機関の排気ガスを車外に放出する排気管が配設された後輪駆動車や四輪駆動車などがある（特許文献１参照）。

このようなフロアトンネルを設けた車両は、側面衝突の際、車両側方からの入力荷重に対する車体下部の剛性が、フロアトンネルを設けていない車両と比べて低くなることが知られている。
そこで、特許文献２では、フロアトンネルを挟んで車両の床面を車幅方向に連結するトンネルクロスメンバによって、車両側方からの入力荷重に対する車体下部の剛性を向上している。

また、フロアトンネルに配設されるプロペラシャフトとしては、例えば、３ジョイント型のようにセンターサポートベアリングを備えたものがある。このセンターサポートベアリングは、プロペラシャフトの回転に伴って発熱するため、耐久性の観点から冷却可能である状態が好ましいとされている。
ところが、特許文献１のようにプロペラシャフトの車両下方に排気管が配設された場合、排気管からの輻射熱によって、センターサポートベアリングが冷却され難くなる。

そこで、上述したトンネルクロスメンバの車両上方に、センターサポートベアリングを配置することで、排気管からの輻射熱からセンターサポートベアリングを保護することができる。つまり、トンネルクロスメンバは、車両側方からの入力荷重に対する車体下部の剛性を向上するだけでなく、排気管からの輻射熱を遮熱する遮熱板として機能することができる。

ところで、昨今、内燃機関が排出した排気ガスを浄化する触媒の浄化性能向上のため、触媒を大型化したいというニーズがある。この際、最低地上高を確保するためには、例えば、触媒を含めた排気管の一部、または排気管全体を車体に近接させる必要がある。

しかしながら、排気管の一部、または排気管全体を車体に近接させると、トンネルクロスメンバに排気管が干渉する、あるいは路面の凹凸によって排気管が揺動した際、トンネルクロスメンバに排気管が干渉するという問題があった。

そこで、排気管が干渉する部分を車両上方に突設した突設部をトンネルクロスメンバに設けることで、遮熱性を損なうことなく、上述した問題を解決することができるが、車両側方からの入力荷重に対するトンネルクロスメンバの剛性が、略平板状のトンネルクロスメンバに比べて低下するおそれがあった。

特開２０１３−１５４７３１号公報 特開２０１３−１８０７０５号公報

本発明は、上述の問題に鑑み、トンネルクロスメンバの剛性を損なうことなく、トンネルクロスメンバと排気管との干渉を防止するとともに、排気管からの輻射熱を遮熱できる車両の下部車体構造を提供することを目的とする。

この発明は、車両の車幅方向略中央を車両前後方向に延びるフロアトンネルと、前記フロアトンネルを挟んで前記車両の床面を車幅方向に連結するトンネルクロスメンバと、車両前部の内燃機関に連結されるとともに、車体に対して揺動自在に支持された排気管とを備え、前記トンネルクロスメンバの車両下方に前記排気管が配置された車両の下部車体構造であって、前記フロアトンネルの内部に、熱に脆弱な熱脆弱部を有するとともに、該熱脆弱部が前記トンネルクロスメンバの車両上方に配設された熱害保護対象部材を備え、前記トンネルクロスメンバを、前記フロアトンネルを挟んで前記床面を車幅方向に連結するとともに、側面視において前記排気管の揺動範囲と重合する部分を切り欠いた切欠き部を有するクロスメンバ本体と、前記排気管の揺動範囲を超えた車両上方の位置において、前記切欠き部を覆う覆い部材とで構成したことを特徴とする。

上記排気管は、内燃機関から排出された排気ガスを車両後方に排出させる配管であって、エキマニ、触媒、エキゾーストパイプ、及びマフラーで構成された配管とすることができる。
上記熱脆弱部は、例えば、３ジョイントプロペラシャフトにおけるセンターサポートベアリングやユニバーサルジョイント、各種電子部品、あるいは合成樹脂部品などとすることができる。

上記熱害保護対象部材は、例えば、センターサポートベアリングを有するプロペラシャフト、各種センサーや電気モーター、合成樹脂で被覆された被覆電線、あるいはサイドブレーキケーブルのような各種操作ケーブルなどとすることができる。

この発明により、トンネルクロスメンバの剛性を損なうことなく、トンネルクロスメンバと排気管との干渉を防止するとともに、排気管からの輻射熱を遮熱することができる。
具体的には、排気管の揺動範囲と重合する部分を切り欠いた切欠き部により、車両の下部車体構造は、排気管が干渉する部分を車両上方に突設した突設部をクロスメンバ本体に設けた場合に比べて、車両側方からの入力荷重に対して応力集中部位となり易い屈曲部分を低減することができる。

そして、切欠き部を覆う覆い部材により、車両の下部車体構造は、熱害保護対象部材の熱脆弱部と排気管との間に遮蔽物を介在させることができる。このため、車両の下部車体構造は、排気管からの輻射熱を、覆い部材で吸収するとともに、クロスメンバ本体を介して床面に伝達させることができる。
つまり、車両の下部車体構造は、排気管からの輻射熱を遮熱する遮熱板として覆い部材を機能させることができ、熱脆弱部に輻射熱が直接的に伝達されることを抑制できる。

これにより、車両の下部車体構造は、排気管からの輻射熱から熱脆弱部を保護することができる。このため、車両の下部車体構造は、クロスメンバ本体を容易に略平板状に構成でき、車両側方からの入力荷重に対するトンネルクロスメンバの剛性を確保することができる。

さらに、例えば、車両側方からの入力荷重に対する剛性向上するためのリブをクロスメンバ本体に形成することで、車両の下部車体構造は、トンネルクロスメンバの剛性を安定して確保することができる。

加えて、排気管の揺動範囲を超えた車両上方の位置において、切欠き部を覆い部材が覆うため、車両の下部車体構造は、排気管が揺動した場合であっても、覆い部材と排気管とが干渉することを防止できる。

従って、車両の下部車体構造は、トンネルクロスメンバの剛性を損なうことなく、トンネルクロスメンバと排気管との干渉を防止できるとともに、排気管からの輻射熱を遮熱することができる。

この発明の態様として、前記覆い部材を、前記クロスメンバ本体の前端に形成された切欠き部を覆う構成とすることができる。
この発明により、車両の下部車体構造は、輻射熱から熱脆弱部をより確実に保護することができる。

具体的には、内燃機関の回転数が高いほど、かつ内燃機関に近いほど、排気管からの輻射熱が高温になり易い。
さらに、内燃機関に近い位置に触媒が配設されるため、例えば、触媒を大型化した場合、触媒を含めた排気管の一部が車体に近接することで、少なくともクロスメンバ本体の前端に切欠き部が形成されることになる。

そこで、クロスメンバ本体の前端に形成された切欠き部に覆い部材を配置することで、車両の下部車体構造は、高温の輻射熱を覆い部材で遮熱することができる。このため、車両の下部車体構造は、高温の輻射熱に熱脆弱部が直接的に晒されることを防止できる。

加えて、車両が走行している場合、車両の下部車体構造は、高温の輻射熱で加熱された走行風が熱脆弱部に向けて流動することを、覆い部材で遮蔽することができる。
従って、車両の下部車体構造は、クロスメンバ本体の前端に形成された切欠き部に覆い部材を配置したことにより、輻射熱から熱脆弱部をより確実に保護することができる。

またこの発明の態様として、前記覆い部材を、前記クロスメンバ本体の肉厚に比べて薄肉に形成することができる。
この発明により、車両の下部車体構造は、車両側方からの入力荷重によるトンネルクロスメンバの変形を抑制するとともに、トンネルクロスメンバの軽量化を図ることができる。

具体的には、クロスメンバ本体の肉厚と略同等の肉厚で覆い部材を構成した場合、覆い部材の剛性が高くなるため、車両側方からの入力荷重が覆い部材に伝達され易くなる。

このため、車両側部に荷重が加わった際、剛性の高い覆い部材の屈曲部分が折れ変形するおそれがあった。さらに、覆い部材の屈曲部分の折れ変形を起因として、クロスメンバ本体にも切欠き部を起点とした捩れ変形や曲げ変形が生じるおそれがあった。

そこで、クロスメンバ本体の肉厚に比べて薄肉の覆い部材としたことにより、車両の下部車体構造は、クロスメンバ本体に比べて覆い部材を脆弱にすることができる。つまり、車両の下部車体構造は、車両側方からの入力荷重に対する覆い部材の剛性を、クロスメンバ本体の剛性よりも低剛性にすることができる。

これにより、車両側部に荷重が加わった際、車両の下部車体構造は、車両側方からの入力荷重を覆い部材に伝達され難くすることができる。このため、車両の下部車体構造は、覆い部材の屈曲部分の折れ変形を抑制できるとともに、覆い部材の折れ変形を起因とした、クロスメンバ本体の捩れ変形や曲げ変形を抑制することができる。

さらに、例えば、クロスメンバ本体の張力に比べて低張力の低張力材で覆い部材を形成することで、車両の下部車体構造は、車両側方からの入力荷重に対する覆い部材の剛性をより低剛性化できるため、覆い部材の屈曲部分が折れ変形することをより確実に防止できる。

加えて、クロスメンバ本体の肉厚に比べて薄肉の覆い部材としたことにより、車両の下部車体構造は、例えば、クロスメンバ本体の肉厚と略同等の肉厚で形成した場合に比べて、覆い部材を軽量化することができる。

従って、車両の下部車体構造は、クロスメンバ本体の肉厚に比べて薄肉に形成された覆い部材によって、車両側方からの入力荷重によるトンネルクロスメンバの変形を抑制するとともに、トンネルクロスメンバの軽量化を図ることができる。

またこの発明の態様として、平面視において、前記切欠き部を、平面視略矩形、または平面視略台形状に構成し、前記覆い部材を、前記切欠き部に対して車両上方に位置する上面部と、該上面部及び前記切欠き部の縁部を連結する複数の脚部とで一体形成することができる。

上記切欠き部の縁部は、例えば、切欠き部によって形成されたクロスメンバ本体の角部とクロスメンバ本体の隅部との間における縁部、あるいは切欠き部によって形成されたクロスメンバ本体における２つの隅部の間における縁部などとすることができる。

この発明により、車両の下部車体構造は、クロスメンバ本体に切欠き部を設けた場合であっても、トンネルクロスメンバの機械的強度をより安定して確保することができる。
具体的には、応力集中し易い切欠き部の隅部及び角部に、覆い部材の脚部が接合された場合、車両側方からの荷重がトンネルクロスメンバに加わると、切欠き部と覆い部材の脚部との接合箇所がより応力集中し易い部位となり、接合箇所を起点とした破損が生じるおそれがあった。

そこで、切欠き部の縁部に覆い部材の脚部を接合することで、車両の下部車体構造は、クロスメンバ本体に入力された車両側方からの荷重を、切欠き部の隅部及び角部を避けて、覆い部材に伝達させることができる。

これにより、車両の下部車体構造は、切欠き部の隅部及び角部への応力集中を抑制することができる。このため、車両の下部車体構造は、車両側方からの入力荷重によるクロスメンバ本体の破損を防止することができる。

従って、車両の下部車体構造は、覆い部材の上面部と切欠き部の縁部とを連結する脚部によって、クロスメンバ本体に切欠き部を設けた場合であっても、トンネルクロスメンバの機械的強度をより安定して確保することができる。

本発明により、トンネルクロスメンバの剛性を損なうことなく、トンネルクロスメンバと排気管との干渉を防止するとともに、排気管からの輻射熱を遮熱できる車両の下部車体構造を提供することができる。

車両の下部車体における底面視の外観を示す底面図。 車両の下部車体における要部の底面視を示す要部底面図。 図２中のＡ−Ａ矢視断面図。 図２中のＢ−Ｂ矢視断面図。 正面視における第１トンネルクロスメンバを説明する説明図。 第１トンネルクロスメンバにおける車両前方下方からの外観を示す外観斜視図。 第１クロスメンバ本体の平面視を示す平面図。 第１トンネルクロスメンバの平面視を示す平面図。

この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。
本実施形態における車両１は、車両前部に配設されたエンジン（図示省略）の駆動力によって、少なくとも後輪（図示省略）が回転駆動する後輪駆動車、あるいは四輪駆動車である。この車両１の下部車体構造について、図１から図８を用いて詳しく説明する。

なお、図１は車両１の下部車体における底面図を示し、図２は車両１の下部車体における要部の要部底面図を示し、図３は図２中のＡ−Ａ矢視断面図を示し、図４は図２中のＢ−Ｂ矢視断面図を示し、図５は正面視における第１トンネルクロスメンバ４０を説明する説明図を示している。

さらに、図６は第１トンネルクロスメンバ４０における車両前方下方からの外観斜視図を示し、図７は第１クロスメンバ本体４１の平面図を示し、図８は第１トンネルクロスメンバ４０の平面図を示している。
加えて、図５（ａ）は第１トンネルクロスメンバ４０の正面図を示し、図５（ｂ）は第１トンネルクロスメンバ４０における車両左側を拡大した正面図を示している。

また、図中において、矢印Ｆｒ及びＲｒは車両前後方向を示しており、矢印Ｆｒは車両前方を示し、矢印Ｒｒは車両後方を示している。さらに、矢印Ｒｈ及びＬｈは車幅方向を示しており、矢印Ｒｈは車両右方向を示し、矢印Ｌｈは車両左方向を示している。加えて、図３中の上方を車両上方とし、図中の下方を車両下方とする。

車両１の下部車体は、図１に示すように、底面視において、車両前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレーム２と、フロントサイドフレーム２の後端から車幅方向外側、かつ車両後方に延びる左右一対のフロアサイドフレーム３と、フロアサイドフレーム３の後端から車両後方に延びる左右一対のリアサイドフレーム４と、フロアサイドフレーム３の後端から車両前方に延びる左右一対のサイドシル５とで、下部車体の骨格を構成している。

そして、車両１の下部車体は、フロントサイドフレーム２の後端が連結されたダッシュパネル６と、サイドシル５の間における車幅方向略中央に配置されたフロアトンネルパネル７と、サイドシル５、及びフロアトンネルパネル７の間に配設したフロントフロアパネル８と、リアサイドフレーム４の間に配設したリヤフロアパネル９とで、車室と車外とを隔てる隔壁を構成している。
なお、フロントフロアパネル８の上面には、車両前後方向における所定位置において、フロアトンネルパネル７を介して、サイドシル５を車幅方向に連結するフロアクロスメンバ１０を配設している。

このような車両１の下部車体には、図１から図３に示すように、内燃機関に連結された変速機（図示省略）と、後輪が連結された車両後部の最終減速機（図示省略）とを車両前後方向に連結するプロペラシャフト２０を、フロアトンネルパネル７の内部に配置している。

さらに、プロペラシャフト２０よりも車両下方で、かつフロントフロアパネル８よりも車両下方には、エンジンが排出した高温の排気ガスを排出する排気管３０が、車両前後方向に沿って配置されている。
加えて、車両１の下部車体には、車両前後方向におけるフロアクロスメンバ１０の位置と略同位置において、フロアトンネルパネル７の下端を車幅方向に連結する第１トンネルクロスメンバ４０を配設している。

引き続き、第１トンネルクロスメンバ４０の近傍における車両１の下部車体構造について、より詳しく説明する。
フロアトンネルパネル７は、図２及び図４に示すように、車幅方向に沿った縦断面における断面形状が車両上方に突出した断面略ハット状を、車両前後方向に延設した形状に形成している。

具体的には、フロアトンネルパネル７は、図４に示すように、車幅方向に沿った縦断面において、フロントフロアパネル８の下面に接合される左右一対のフランジ部７１と、フランジ部７１から車幅方向内側、かつ車両上方へ向けて立設した側壁部７２と、側壁部７２の上端を車幅方向に連結する天板部７３とで、断面略ハット状に一体形成している。

フランジ部７１は、車幅方向に沿った縦断面形状が、車両下方に突設した断面略ハット状で、フロントフロアパネル８とで車両前後方向に延びる閉断面形状を形成している。
側壁部７２における車幅方向外側の面には、一端がサイドシル５に連結されたフロアクロスメンバ１０の他端が、断面逆Ｌ字状の補強部材１１を介して連結されている。

上述した構成のフロアトンネルパネル７には、図２から図４に示すように、プロペラシャフト２０を支持する第２トンネルクロスメンバ５０と、排気管３０を支持する車体側ハンガー１２とを配設している。
第２トンネルクロスメンバ５０は、図３及び図４に示すように、車両前後方向に所定の長さを有する高剛性部材であって、車両前後方向におけるフロアクロスメンバ１０の位置と略同位置に配置されている。

具体的には、第２トンネルクロスメンバ５０は、正面視において、フロアトンネルパネル７の内面に沿うように車両上方に突設した形状の第２クロスメンバ本体５１と、第２クロスメンバ本体５１の内面に設けるとともに、プロペラシャフト２０を支持する左右一対の支持ブラケット５２とで構成している。

第２クロスメンバ本体５１は、車両前後方向に沿った縦断面における断面形状が断面略ハット状で、正面視において、フロアトンネルパネル７の内面に沿うように車両上方に突設した形状に形成している。

より詳しくは、第２クロスメンバ本体５１は、正面視において、フロアトンネルパネル７のフランジ部７１の下面に接合するフランジ部５１ａと、フランジ部５１ａから車幅方向内側、かつ車両上方へ向けて立設した側壁部５１ｂと、側壁部５１ｂの上端を車幅方向に連結する天板部５１ｃとで一体形成している。

支持ブラケット５２は、車幅方向に沿った縦断面における断面形状が、第２クロスメンバ本体５１の側壁部５１ｂとで閉断面形状をなす断面略Ｌ字状のボックス体に形成している。この支持ブラケット５２の下面には、プロペラシャフト２０の固定に用いるナット５３が螺合する溶着ボルト５４を、下面から車両下方へ突出させた状態で溶着固定している。
車体側ハンガー１２は、図２に示すように、車両前後方向におけるフロアクロスメンバ１０の位置よりも車両前方側において、フロアトンネルパネル７のフランジ部７１に接合している。

また、プロペラシャフト２０は、図１、図３、及び図４に示すように、変速機に連結されるフランジヨークを前端に有する前部シャフト２１と、前部シャフト２１の後端を揺動可能、かつ車両前後方向にスライド可能に支持するとともに、最終減速機に連結されるフランジヨークを後端に有する後部シャフト２２と、前部シャフト２１の後端を回転自在に支持するセンターサポートベアリング２３とで構成された３ジョイントタイプのプロペラシャフトである。

センターサポートベアリング２３は、図３及び図４に示すように、車両前後方向における第２トンネルクロスメンバ５０の位置と略同位置において、前部シャフト２１を回転自在に支持している。

このセンターサポートベアリング２３は、前部シャフト２１を回転自在に支持するボールベアリング２３１と、ボールベアリング２３１を弾性支持する正面視略円環状の弾性支持部材２３２と、ボールベアリング２３１、及び弾性支持部材２３２を一体的に挟持するアッパベアリングサポート２３３、及びロアベアリングサポート２３４と、アッパベアリングサポート２３３の端部、及びロアベアリングサポート２３４の端部を弾性支持するブッシュ２３５とで構成している。

ボールベアリング２３１は、前部シャフト２１の端部が圧入可能な内径を有する内輪と、所定の外径を有するとともに、弾性支持部材２３２が接合される外輪と、内輪、及び外輪の間に介在する複数のボールとで構成している。
弾性支持部材２３２は、例えば合成ゴムなどの弾性を有する合成樹脂製で、前部シャフト２１を揺動可能に弾性支持している。

アッパベアリングサポート２３３は、正面視において、弾性支持部材２３２の外径に沿った略円弧状の円弧部と、円弧部から車両下方へ延設したのち、車幅方向外側へ延設した脚部とで一体形成している。このアッパベアリングサポート２３３の脚部には、ブッシュ２３５を挿通可能な開口孔（図示省略）を開口形成している。

ロアベアリングサポート２３４は、車幅方向に延びる略平板状であって、その両端には、ブッシュ２３５を挿通可能な開口孔（図示省略）を開口形成している。
ブッシュ２３５は、例えば、ゴムなどの弾性を有する合成樹脂で、溶着ボルト５４が挿通する内径を有する略筒状体に形成している。このブッシュ２３５は、支持ブラケット５２に締結された状態のセンターサポートベアリング２３を、弾性支持可能に構成している。

また、排気管３０は、図１に示すように、第１配管３１、第１触媒３２、第２配管３３、第２触媒３４、及び第３配管３５を、車両前方からこの順番で一体的に連結して構成している。なお、第１配管３１、第１触媒３２、第２配管３３、第２触媒３４、及び第３配管３５は、車両上下方向において、それぞれの下端が略同位置となるように配置されている。

第１配管３１は、車両前部のエキマニ（図示省略）に連結されるフランジを前端に備えた車両前後方向に延びる略円筒状に形成している。
第１触媒３２は、フロントフロアパネル８の前端近傍に配置され、第１配管３１の後端に前端を連結している。
第２配管３３は、第１触媒３２から車両斜め左後方へ延設したのち、車両後方へ向けて屈曲して延設した略円筒状に形成している。

第２触媒３４は、車両前後方向における車体側ハンガー１２の後端と略同位置に、その後端が位置するように配設され、第２配管３３の後端に前端を連結している。なお、第２触媒３４における車幅方向の両端には、図２に示すように、車両後方へ向けて延びる略棒状の排気管側ハンガー３６を備えている。

第３配管３５は、図３に示すように、第２触媒３４から車両斜め後方下方へ向けて延設したのち、車両後方へ屈曲して延設した略円筒状に形成している。なお、第３配管３５の後端は、図示を省略したサイレンサーに連結している。

上述した構成の排気管３０は、図２に示すように、排気管側ハンガー３６と車体側ハンガー１２とを連結する吊りゴム１３によって、路面の凹凸や内燃機関の回転数が変化した際、車両上下方向、かつ車両前後方向へ揺動可能に支持されている。

なお、詳細な図示を省略するが、路面の凹凸や内燃機関の回転数が変化した際、排気管３０が揺動する範囲を揺動範囲とする。例えば、第２触媒３４と第３配管３５との接続箇所における揺動範囲は、第１トンネルクロスメンバ４０の下面よりも車両上方の位置とする。

次に、プロペラシャフト２０と排気管３０との間に配置された第１トンネルクロスメンバ４０について、詳しく説明する。
第１トンネルクロスメンバ４０は、後述するサービスホール４６が、フロアトンネルパネル７の支持ブラケット５２と車両上下方向で対向する位置において、フロアトンネルパネル７のフランジ部７１に締結固定している。
この第１トンネルクロスメンバ４０は、図３及び図４に示すように、第１クロスメンバ本体４１と、第１クロスメンバ本体４１の前端上面に接合された覆い部材４２とで構成している。

第１クロスメンバ本体４１は、図３及び図４に示すように、例えば高張力鋼材などで、車両上下方向に所定の厚みを有する略平板状に形成している。なお、第１クロスメンバ本体４１は、図５に示すように、正面視において、車幅方向略中央が僅かに車両上方に突出するように湾曲した形状に形成している。

この第１クロスメンバ本体４１の前部には、図３、図６、及び図７に示すように、側面視において、第２触媒３４と第３配管３５との接続箇所の揺動範囲と重合する部分を切り欠かいて形成した切欠き部４３を有している。

さらに、第１クロスメンバ本体４１の四隅には、図６に示すように、フロアトンネルパネル７のフランジ部７１に螺合する締結ボルト４４（図２参照）が挿通するボルト挿通孔４５を開口形成している。

より詳しくは、第１クロスメンバ本体４１は、図３及び図４に示すように、車両上方に位置するアッパパネル４１１と、車両下方に位置するロアパネル４１２とを、車両上下方向に一体的に重ね合せて、車両前後方向に沿った縦断面における断面形状が、閉断面形状をなすよう形成している。

アッパパネル４１１には、図３及び図７に示すように、車両上方へ隆起するとともに、車幅方向に延びる第１上方隆起部４１１ａ、第２上方隆起部４１１ｂ、及び第３上方隆起部４１１ｃを、車両後方から所定間隔を隔てて、この順番で形成している。

ロアパネル４１２には、図３及び図６に示すように、車両下方へ隆起するとともに、車幅方向に延びる第１下方隆起部４１２ａ、第２下方隆起部４１２ｂ、及び第３下方隆起部４１２ｃを、車両後方から所定間隔を隔てて、この順番で形成している。

なお、第１下方隆起部４１２ａ、第２下方隆起部４１２ｂ、及び第３下方隆起部４１２ｃは、アッパパネル４１１とロアパネル４１２とを重ね合せた状態において、アッパパネル４１１の第１上方隆起部４１１ａ、第２上方隆起部４１１ｂ、及び第３上方隆起部４１１ｃと、それぞれ車両上下方向で対向する位置に形成している。

さらに、アッパパネル４１１の第３上方隆起部４１１ｃ、及びロアパネル４１２の第３下方隆起部４１２ｃには、図４、図６、及び図７に示すように、車両上下方向に連通するサービスホール４６を、車幅方向に所定間隔を隔てて形成している。

切欠き部４３は、図７に示すように、平面視において、平面視略矩形の前端縁における車幅方向略中央を、車両前方側が長辺で車両後方側が短辺の平面視略台形状に車両後方へ凹設するようにして切欠いている。
この切欠き部４３によって、第１クロスメンバ本体４１の前部には、図７において二点鎖線で示した車両前方側に位置する左右一対の角部４１ａと、車両後方側に位置する左右一対の隅部４１ｂとが形成されている。

そして、第１クロスメンバ本体４１の前部には、図３、図６、及び図７に示すように、左右一対の隅部４１ｂの間において、アッパパネル４１１、及びロアパネル４１２を一体的に車両上方へ向けて突設した接合台座４７を形成している。この接合台座４７は、覆い部材４２の後部が接合可能な大きさの上面を有する形状に形成している。

また、覆い部材４２は、図３、図７、及び図８に示すように、第１クロスメンバ本体４１の切欠き部４３を車両上方から覆うように、アッパパネル４１１の上面に接合されている。この覆い部材４２は、アッパパネル４１１、及びロアパネル４１２を重ね合せた状態における第１クロスメンバ本体４１の肉厚よりも薄肉で、第１クロスメンバ本体４１よりも低張力の低張力材を、車両上方に突設した立体形状に形成している。

具体的には、覆い部材４２は、切欠き部４３の車両上方に位置する上面部４２１と、上面部４２１の前部から車幅方向外側、かつ車両下方へ延設した前方脚部４２２と、上面部４２１の後部を車両下方に向けて突設した後方脚部４２３とで一体形成している。

上面部４２１は、車幅方向における接合台座４７の長さよりも僅かに幅広な車幅方向に長い平面視略矩形に形成している。この上面部４２１は、図３に示すように、第１トンネルクロスメンバ４０がフロアトンネルパネル７に装着された状態において、車両上下方向における第２トンネルクロスメンバ５０の下端と略同位置に配置している。つまり、上面部４２１は、車両上下方向における排気管３０の揺動範囲を超える車両上下方向の位置に配置している。

前方脚部４２２は、図７及び図８に示すように、平面視において、第１クロスメンバ本体４１の角部４１ａと隅部４１ｂとを間における縁部に対して溶着可能に形成している。
具体的には、前方脚部４２２は、図５及び図８に示すように、上面部４２１の前部から車幅方向外側、かつ車両下方へ向けて延設した本体部分４２２ａと、本体部分４２２ａの下端から車幅方向外側へ延設した下端部分４２２ｂとで構成している。

この前方脚部４２２は、図７及び図８に示すように、平面視において、第１クロスメンバ本体４１の角部４１ａと隅部４１ｂとを間における縁部に対して、下端部分４２２ｂの後部が重なり合うように形成している。

そして、前方脚部４２２の下端部分４２２ｂと、第１クロスメンバ本体４１の縁部とが重なり合う部分を、スポット溶接にて溶着している。このスポット溶接箇所を溶着箇所Ｗ１とする。

一方、後方脚部４２３は、図３、及び図６から図８に示すように、第１クロスメンバ本体４１の接合台座４７と略同等の底面を有するとともに、車幅方向に長い平面視略矩形で車両下方へ向けて突設している。

そして、後方脚部４２３の底面と第１クロスメンバ本体４１の接合台座４７とが重なり合う部分における車幅方向略中央をスポット溶接にて溶着している。このスポット溶接箇所を溶着箇所Ｗ２とする。つまり、後方脚部４２３は、平面視において、第１クロスメンバ本体４１の２つの隅部４１ｂの間における縁部と溶着箇所Ｗ２で接合可能に形成している。

以上のような構成の車両１の下部車体構造は、第１トンネルクロスメンバ４０の剛性を損なうことなく、第１トンネルクロスメンバ４０と排気管３０との干渉を防止するとともに、排気管３０からの輻射熱を遮熱することができる。

具体的には、排気管３０の揺動範囲と重合する部分を切り欠いた切欠き部４３により、車両１の下部車体構造は、排気管３０が干渉する部分を車両上方に突設した突設部をクロスメンバ本体に設けた場合に比べて、車両側方からの入力荷重に対して応力集中部位となり易い屈曲部分を低減することができる。

そして、切欠き部４３を覆う覆い部材４２により、車両１の下部車体構造は、プロペラシャフト２０のセンターサポートベアリング２３と排気管３０との間に遮蔽物を介在させることができる。

このため、車両１の下部車体構造は、排気管３０からの輻射熱を、覆い部材４２で吸収するとともに、第１クロスメンバ本体４１を介して床面に伝達させることができる。
つまり、車両１の下部車体構造は、排気管３０からの輻射熱を遮熱する遮熱板として覆い部材４２を機能させることができ、センターサポートベアリング２３に輻射熱が直接的に伝達されることを抑制できる。

これにより、車両１の下部車体構造は、排気管３０からの輻射熱からセンターサポートベアリング２３を保護することができる。このため、車両１の下部車体構造は、第１クロスメンバ本体４１を容易に略平板状に構成でき、車両側方からの入力荷重に対する第１トンネルクロスメンバ４０の剛性を確保することができる。

さらに、アッパパネル４１１の複数の隆起部、及びロアパネル４１２の複数の隆起部によって、車両１の下部車体構造は、第１トンネルクロスメンバ４０の剛性を安定して確保することができる。

加えて、排気管３０の揺動範囲を超えた車両上方の位置において、切欠き部４３を覆い部材４２が覆うため、車両１の下部車体構造は、排気管３０が揺動した場合であっても、覆い部材４２と排気管３０とが干渉することを防止できる。

従って、車両１の下部車体構造は、第１トンネルクロスメンバ４０の剛性を損なうことなく、第１トンネルクロスメンバ４０と排気管３０との干渉を防止できるとともに、排気管３０からの輻射熱を遮熱することができる。

また、第１クロスメンバ本体４１の前端に形成された切欠き部４３を覆い部材４２で覆う構成としたことにより、車両１の下部車体構造は、輻射熱からセンターサポートベアリング２３をより確実に保護することができる。
具体的には、内燃機関の回転数が高いほど、かつ内燃機関に近いほど、排気管３０からの輻射熱が高温になり易い。

そこで、第１クロスメンバ本体４１の前端に形成された切欠き部４３に覆い部材４２を配置することで、車両１の下部車体構造は、高温の輻射熱を覆い部材４２で遮熱することができる。このため、車両１の下部車体構造は、高温の輻射熱にセンターサポートベアリング２３が直接的に晒されることを防止できる。

加えて、車両１が走行している場合、車両１の下部車体構造は、高温の輻射熱で加熱された走行風がセンターサポートベアリング２３に向けて流動することを、覆い部材４２で遮蔽することができる。

従って、車両１の下部車体構造は、第１クロスメンバ本体４１の前端に形成された切欠き部４３に覆い部材４２を配置したことにより、輻射熱からセンターサポートベアリング２３をより確実に保護することができる。

また、第１クロスメンバ本体４１の肉厚に比べて薄肉に覆い部材４２を形成したことにより、車両１の下部車体構造は、車両側方からの入力荷重による第１トンネルクロスメンバ４０の変形を抑制するとともに、第１トンネルクロスメンバ４０の軽量化を図ることができる。

具体的には、第１クロスメンバ本体４１の肉厚と略同等の肉厚で覆い部材４２を構成した場合、覆い部材の剛性が高くなるため、車両側方からの入力荷重が覆い部材に伝達され易くなる。

このため、車両側部に荷重が加わった際、剛性の高い覆い部材の屈曲部分が折れ変形するおそれがあった。さらに、覆い部材の屈曲部分の折れ変形を起因として、第１クロスメンバ本体４１にも切欠き部４３を起点とした捩れ変形や曲げ変形が生じるおそれがあった。

そこで、第１クロスメンバ本体４１の肉厚に比べて薄肉の覆い部材４２としたことにより、車両１の下部車体構造は、第１クロスメンバ本体４１に比べて覆い部材４２を脆弱にすることができる。つまり、車両１の下部車体構造は、車両側方からの入力荷重に対する覆い部材４２の剛性を、第１クロスメンバ本体４１の剛性よりも低剛性にすることができる。

これにより、車両側部に荷重が加わった際、車両１の下部車体構造は、車両側方からの入力荷重を覆い部材４２に伝達され難くすることができる。このため、車両１の下部車体構造は、覆い部材４２の屈曲部分の折れ変形を抑制できるとともに、覆い部材４２の折れ変形を起因とした、第１クロスメンバ本体４１の捩れ変形や曲げ変形を抑制することができる。

さらに、第１クロスメンバ本体４１の張力に比べて低張力の低張力材で覆い部材４２を形成したことで、車両１の下部車体構造は、車両側方からの入力荷重に対する覆い部材４２の剛性をより低剛性化できるため、覆い部材４２の屈曲部分が折れ変形することをより確実に防止できる。

加えて、第１クロスメンバ本体４１の肉厚に比べて薄肉の覆い部材４２としたことにより、車両１の下部車体構造は、例えば、第１クロスメンバ本体４１の肉厚と略同等の肉厚で形成した場合に比べて、覆い部材４２を軽量化することができる。

従って、車両１の下部車体構造は、第１クロスメンバ本体４１の肉厚に比べて薄肉に形成された覆い部材４２によって、車両側方からの入力荷重による第１トンネルクロスメンバ４０の変形を抑制するとともに、第１トンネルクロスメンバ４０の軽量化を図ることができる。

また、切欠き部４３に対して車両上方に位置する上面部４２１と、上面部４２１及び切欠き部４３の縁部を連結する前方脚部４２２、及び後方脚部４２３とで覆い部材４２を一体形成したことにより、車両１の下部車体構造は、第１クロスメンバ本体４１に切欠き部４３を設けた場合であっても、第１トンネルクロスメンバ４０の機械的強度をより安定して確保することができる。

具体的には、応力集中し易い切欠き部４３の角部４１ａ及び隅部４１ｂに、覆い部材４２の脚部が接合された場合、車両側方からの荷重が第１トンネルクロスメンバ４０に加わると、切欠き部４３と覆い部材４２の脚部との接合箇所がより応力集中し易い部位となり、接合箇所を起点とした破損が生じるおそれがあった。

そこで、切欠き部４３の縁部に覆い部材４２の前方脚部４２２、及び後方脚部４２３を接合することで、車両１の下部車体構造は、第１クロスメンバ本体４１に入力された車両側方からの荷重を、切欠き部４３の角部４１ａ及び隅部４１ｂを避けて、覆い部材４２に伝達させることができる。

これにより、車両１の下部車体構造は、切欠き部４３の角部４１ａ及び隅部４１ｂへの応力集中を抑制することができる。このため、車両１の下部車体構造は、車両側方からの入力荷重による第１クロスメンバ本体４１の破損を防止することができる。

従って、車両１の下部車体構造は、覆い部材４２の上面部４２１と切欠き部４３の縁部とを連結する前方脚部４２２、及び後方脚部４２３によって、第１クロスメンバ本体４１に切欠き部４３を設けた場合であっても、第１トンネルクロスメンバ４０の機械的強度をより安定して確保することができる。

この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明のフロアトンネルは、実施形態のフロアトンネルパネル７に対応し、
以下同様に、
トンネルクロスメンバは、第１トンネルクロスメンバ４０に対応し、
熱脆弱部は、センターサポートベアリング２３に対応し、
熱害保護対象部材は、プロペラシャフト２０に対応し、
クロスメンバ本体は、第１クロスメンバ本体４１に対応し、
複数の脚部は、前方脚部４２２、及び後方脚部４２３に対応するが、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。

例えば、上述した実施形態において、３ジョイントプロペラシャフト２０を用いて説明したが、これに限定せず、センターサポートベアリング２３を有するプロペラシャフト２０であれば、４ジョイントタイプのプロペラシャフト２０であってもよい。
また、プロペラシャフト２０のセンターサポートベアリング２３を、熱害対策が所望される熱脆弱部として説明したが、これに限定せず、プロペラシャフト２０のユニバーサルジョイントを熱脆弱部としてもよい。

また、フロアトンネルパネル７に配設される熱害保護対象部材としてプロペラシャフト２０を用いて説明したが、これに限定せず、各種センサーや電気モーター、合成樹脂で被覆された被覆電線、あるいはサイドブレーキケーブルのような各種操作ケーブルなどであってもよい。この際、熱害対策が所望される熱脆弱部としては、各種電子部品や合成樹脂部品などとすることができる。

また、第１クロスメンバ本体４１の前端に切欠き部４３、及び覆い部材４２を設けたが、これに限定せず、排気管３０の経路に応じて第１クロスメンバ本体４１の後端、あるいは第１クロスメンバ本体４１の前端及び後端に切欠き部と覆い部材を設けてもよい。

例えば、第１クロスメンバ本体４１の後端近傍において、第３配管３５が車両上方後方へ屈曲した形状の場合、第１クロスメンバ本体４１の後端に切欠き部を設けるとともに、切欠き部を覆う覆い部材を第１クロスメンバ本体４１の後端上面に備えてもよい。

また、アッパパネル４１１とロアパネル４１２とで第１クロスメンバ本体４１を構成したが、これに限定せず、一枚の金属鋼板で第１クロスメンバ本体４１を構成してもよい。
また、第２トンネルクロスメンバ５０にプロペラシャフト２０を締結固定する構成としたが、これに限定せず、第１トンネルクロスメンバ４０にプロペラシャフト２０のセンターサポートベアリング２３を締結固定する構成としてもよい。

また、第１クロスメンバ本体４１の接合台座４７に覆い部材４２を溶着したが、これに限定せず、車両上方に突設した接合台座４７を設けず、第１クロスメンバ本体４１の上面に覆い部材４２を溶着する構成としてもよい。

また、車両下方に向けて突設した形状の後方脚部４２３としたが、これに限定せず、例えば、覆い部材４２の上面部４２１から、隅部４１ｂの間における第１クロスメンバ本体４１の縁部へ延設した略帯状の後方脚部としてもよい。

また、第１クロスメンバ本体４１の接合台座４７に対して、覆い部材４２の後方脚部４２３を１つの溶着箇所Ｗ２で溶着したが、これに限定せず、隅部４１ｂに対して車幅方向に所定間隔を隔てていれば、車幅方向の複数箇所で溶着する構成としてもよい。

１…車両
７…フロアトンネルパネル
２０…プロペラシャフト
２３…センターサポートベアリング
３０…排気管
４０…第１トンネルクロスメンバ
４１…第１クロスメンバ本体
４２…覆い部材
４３…切欠き部
４２１…上面部
４２２…前方脚部
４２３…後方脚部

Claims (4)

1. 車両の車幅方向略中央を車両前後方向に延びるフロアトンネルと、
   前記フロアトンネルを挟んで前記車両の床面を車幅方向に連結するトンネルクロスメンバと、
   車両前部の内燃機関に連結されるとともに、車体に対して揺動自在に支持された排気管とを備え、
   前記トンネルクロスメンバの車両下方に前記排気管が配置された車両の下部車体構造であって、
   前記フロアトンネルの内部に、
   熱に脆弱な熱脆弱部を有するとともに、該熱脆弱部が前記トンネルクロスメンバの車両上方に配設された熱害保護対象部材を備え、
   前記トンネルクロスメンバを、
   前記フロアトンネルを挟んで前記床面を車幅方向に連結するとともに、側面視において前記排気管の揺動範囲と重合する部分を切り欠いた切欠き部を有するクロスメンバ本体と、
   前記排気管の揺動範囲を超えた車両上方の位置において、前記切欠き部を覆う覆い部材とで構成した
   車両の下部車体構造。
2. 前記覆い部材を、
   前記クロスメンバ本体の前端に形成された切欠き部を覆う構成とした
   請求項１に記載の車両の下部車体構造。
3. 前記覆い部材を、
   前記クロスメンバ本体の肉厚に比べて薄肉に形成した
   請求項１または請求項２に記載の車両の下部車体構造。
4. 平面視において、前記切欠き部を、
   平面視略矩形、または平面視略台形状に構成し、
   前記覆い部材を、
   前記切欠き部に対して車両上方に位置する上面部と、
   該上面部及び前記切欠き部の縁部を連結する複数の脚部とで一体形成した
   請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の車両の下部車体構造。
   

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