JP6357696B2 - 車両の床下構造 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンマウントが取付けられたサポートメンバを備える車両の床下構造に関する。

上記した車両の床下構造に関する技術が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載の技術は、図８に示すように、エンジンのトランスミッション１００（エンジン後部１００）を支えるサポートメンバ１０３を車両のフロアパネル１０５で支える技術である。車両のフロアパネル１０５の車幅方向中央には、車両前後方向に延びるトンネル部１０５ｔが形成されており、このトンネル部１０５ｔの下側（内側）にエンジン後部１００が配置されている。フロアパネル１０５のトンネル部１０５ｔは、第１リインフォース１０６と第２リインフォース１０７とにより補強されており、その第１、第２リインフォース１０６，１０７の車幅方向両側（左右両側）にサポートメンバ１０３の左端部と右端部とが下方から連結されている。サポートメンバ１０３の上面中央には、エンジン後部１００を下方から支持するエンジンマウント１０１が取付けられている。これにより、エンジン後部１００がエンジンマウント１０１、サポートメンバ１０３等を介して車両のフロアパネル１０５によって支持される。

上記した技術では、フロアパネル１０５のトンネル部１０５ｔを第１、第２リインフォース１０６，１０７により補強して、この補強部分にサポートメンバ１０３を連結する構成である。しかし、前記トンネル部１０５ｔの車幅方向外側に位置するフロアパネル１０５（トンネル周縁部）は特に補強されていないため、トンネル部１０５ｔと比較して強度が低い。このため、エンジンマウント１０１を介してエンジン後部１００から荷重がサポートメンバ１０３に対して車幅方向（左右方向）に加わると、フロアパネル１０５のトンネル周縁部が変形し、サポートメンバ１０３が左右方向に振動する。この点を改善するため、サポートメンバ１０３の左右両端部を、図９に示すように、車両前後方向に延びるフレームである左右のサイドメンバ１０８の下面にそれぞれ連結することが行われている。これにより、サポートメンバ１０３の支持強度が向上する。

特開平０６−１７１５５２号公報

しかし、サポートメンバ１０３を左右のサイドメンバ１０８の下面で受ける構造であっても、エンジン側からサポートメンバ１０３に加わる左右方向の荷重が大きくなると、図９の二点鎖線に示すように、サイドメンバが横倒れ方向に変形してサポートメンバ１０３が左右方向に振動する。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、サポートメンバの左右方向の振動を抑えてエンジンの支持強度を向上させることである。

上記した課題は、次の発明によって解決される。
請求項１の発明は、車室のフロアパネルの下側である床下で車両前後方向に延びる左右のサイドメンバと、前記サイドメンバの車幅方向外側位置で車両前後方向に延び、前記車室の床下の左右両端部を構成するロッカレールと、車幅方向に延びた状態で前記左右のサイドメンバ間に渡されており、それらのサイドメンバに連結されているサポートメンバと、前記サポートメンバの上面に取付けられており、エンジンの一部を支持するエンジンマウントと、平面視において前記サポートメンバの延長線上の位置、あるいは前記サポートメンバの前後で、前記サイドメンバと前記ロッカレールとを連結する連結部材とを有し、前記連結部材は、前記フロアパネルと隙間がない状態で前記床下に設置されている。

本発明によると、エンジンマウントが取付けられたサポートメンバは左右のサイドメンバに連結されている。また、サイドメンバは、平面視においてサポートメンバの延長線上の位置、あるいは前記サポートメンバの前後で連結部材によりロッカレールに連結されている。即ち、サイドメンバは、連結部材を介してロッカレールによって車幅方向外側から支持されている。このため、エンジンマウントを介してエンジンからの荷重がサポートメンバに対して車幅方向（左右方向）に加わっても、サイドメンバが横倒し方向に変形し難くなる。この結果、サポートメンバも左右方向に振動し難くなり、エンジンの支持強度が向上する。

請求項２の発明は、車室の床下で車両前後方向に延びる左右のサイドメンバと、前記サイドメンバの車幅方向外側位置で車両前後方向に延び、前記車室の床下の左右両端部を構成するロッカレールと、車幅方向に延びた状態で前記左右のサイドメンバ間に渡されており、それらのサイドメンバに連結されているサポートメンバと、前記サポートメンバの上面に取付けられており、エンジンの一部を支持するエンジンマウントと、平面視において前記サポートメンバの延長線上の位置、あるいは前記サポートメンバの前後で、前記サイドメンバと前記ロッカレールとを連結する連結部材とを有しており、前記ロッカレールと、前記連結部材と、前記サポートメンバのエンジンマウント取付部とがほぼ同じ高さ位置に配置されており、前記連結部材は箱状に形成されて、その箱状の連結部材の一側面が前記サポートメンバの延長線上の位置で前記サイドメンバの側面に面接触状態で連結されており、前記一側面に対して車幅方向反対側に位置する連結部材の端部がロッカレールに連結されており、前記サポートメンバのエンジンマウント取付部と前記連結部材とが車両前後方向において同位置にある。このため、サイドメンバの横倒し方向の変形を効率的に抑えることができ、エンジンの支持強度が高くなる。

請求項３の発明によると、連結部材は箱状に形成されて、その箱状の連結部材の一側面が前記サポートメンバの延長線上の位置で前記サイドメンバの側面に面接触状態で連結されており、前記一側面に対して車幅方向反対側に位置する連結部材の端部がロッカレールに連結されている。

請求項４の発明によると、連結部材は、底板部と縦板部とからなり、車幅方向外側面と前面と後面とが開放されている棚状部と、前記棚状部の前面を塞ぐ前縦壁部と、前記棚状部の後面を塞ぐ後縦壁部と、前記棚状部の車幅方向外側面を塞ぐ蓋部とから構成されている。

請求項５の発明によると、箱状の連結部材にはバッテリ又は工具が収納されている。即ち、バッテリ等の収納部等を利用して効率的にエンジンの支持強度を高くできる。

請求項６の発明によると、連結部材は、サポートメンバの前側でサイドメンバの下部とロッカレールとを連結する前縦壁部と、前記サポートメンバの後側で前記サイドメンバの下部と前記ロッカレールとを連結する後縦壁部とから構成されている。即ち、箱状の収納部を必要としない場合には、前後の縦壁部のみでもある程度エンジンの支持強度を高くできる。

本発明によると、エンジンの支持強度が向上する。

本発明の実施形態１に係る床下構造を備える車両の前部模式平面図である。 本実施形態に係る車両の床下構造を表す斜視図である。 図２を裏返してIII矢視方向から見た斜視図である。 図２のIV-IV矢視縦断面図である。 図４のV矢視拡大図である。 図４のVI矢視拡大図である。 本実施形態に係る車両の床下構造においてエンジンからの加重が加わった状態を表す模式図である。 従来の車両の床下構造を表す縦断面図である。 従来の車両の床下構造においてエンジンからの加重が加わった状態を表す模式図である。

［実施形態１］
以下、図１から図７に基づいて本発明の実施形態１に係る車両の床下構造について説明する。ここで、図中の前後左右、及び上下は、車両の前後左右、及び上下に対応している。

＜車両の前部構造、及び車室床下構造の概要について＞
車両のボディ１０は、図１に示すように、車両前後方向に延びるフレームである左右一対のサイドメンバ２０を備えている。サイドメンバ２０は、エンジンルーム１４の両側に位置するフロントサイドメンバ２２と、そのフロントサイドメンバ２２の後側で車室の床下（フロアパネル１８（図２等参照）の下側）に設けられるフロアサイドメンバ２４とから構成されている。なお、図１では、車室のフロアパネル１８は省略されている。

左右のフロントサイドメンバ２２の先端部は、図１に示すように、車幅方向に延びるフレームであるフロントクロスメンバ２５によって連結されている。また、左右のフロントサイドメンバ２２の先端には、クラッシュボックス１５を介してバンパリインフォース１６が取付けられている。さらに、左右のフロントサイドメンバ２２間には、エンジンルーム１４の後部位置にサスペンションメンバ１７がほぼ水平に配置されている。サスペンションメンバ１７には、フロントサスペンション（図示省略）と、エンジンマウント（図示省略）を介してエンジンＥ（二点鎖線参照）とが支持されている。

左右のフロアサイドメンバ２４は、図２等に示すように、フロアパネル１８の下側に設けられており、複数本のフロアクロスメンバ２７によって互いに連結されている。フロアクロスメンバ２７は、図１に示すように、車幅方向に延びるフレームであり、車両前後方向に所定間隔を空けた状態で配置されている。さらに、左右のフロアサイドメンバ２４の車幅方向外側位置には、車室床下の左右両端部を構成するフレームであるロッカレール２９が車両前後方向に延びるように設けられている。

左右のフロアサイドメンバ２４の下側には、図２〜図４等に示すように、エンジンＥの後部のトランスミッションＥｍ（以下、エンジンＥｍという）を下方から支えるサポートメンバ３０が連結されている。ここで、車室のフロアパネル１８には、車幅方向中央位置に車両前後方向に延びる断面台形状のトンネル部１８ｔが形成されている。そして、トンネル部１８ｔの下側（内側）に、図４に示すように、エンジンＥｍが配置されている。前記エンジンＥｍは、エンジンマウント３５を介してサポートメンバ３０の中央上部に連結されている。

＜フロアサイドメンバ２４について＞
フロアサイドメンバ２４は、図４〜図６に示すように、断面略Ｕ字形に形成された溝状のサイドメンバ本体２４ｍと、そのサイドメンバ本体２４ｍの上部開口を塞ぐ蓋板２４ｈとにより角形筒状に形成されている。サイドメンバ本体２４ｍの上部開口の両端縁は、図５に示すように、それぞれ一定幅で外側に折り曲げられてフランジ部２４ｆが形成されている。また、蓋板２４ｈの両端縁にも、サイドメンバ本体２４ｍのフランジ部２４ｆに対応する位置にフランジ部（図番省略）が形成されている。そして、サイドメンバ本体２４ｍのフランジ部２４ｆと蓋板２４ｈのフランジ部とがフロアパネル１８を挟んで互いにスポット溶接されることで、フロアサイドメンバ２４とフロアパネル１８とが連結される。

フロアサイドメンバ２４のサイドメンバ本体２４ｍには、サポートメンバ３０の端部（フランジ部３２）が連結される位置に受け部材２４０が取付けられている。受け部材２４０は、図５等に示すように、断面略Ｕ字形の溝状に形成されて、サイドメンバ本体２４ｍの下部を下方から覆えるように構成されている。そして、受け部材２４０がサイドメンバ本体２４ｍを下方から覆った状態で、受け部材２４０の両側壁部がサイドメンバ本体２４ｍの両側壁部にそれぞれスポット溶接等により固定される。また、受け部材２４０の下面とサイドメンバ本体２４ｍの下面には、サポートメンバ３０のフランジ部３２がボルト止めされる位置にナットＮが設けられている。

＜サポートメンバ３０について＞
サポートメンバ３０には、図２等に示すように、そのサポートメンバ３０の上面中央にエンジンマウント３５が取付けられるエンジンマウント取付部３１が設けられている。サポートメンバ３０は、図４等に示すように、ほぼ水平となるように形成された平坦部３０ｆと、その平坦部３０ｆの長手方向両側位置（左右両側位置）で斜め上方に曲げられた傾斜部３０ｋとを備えており、左右の傾斜部３０ｋの先端部分にフランジ部３２が形成されている。即ち、サポートメンバ３０は、平坦部３０ｆに対して左右のフランジ部３２が高い位置に設けられており、前記平坦部３０ｆの中央にエンジンマウント取付部３１が設けられている。

サポートメンバ３０は、図４〜図６に示すように、左右のフランジ部３２がそれぞれ左右のフロアサイドメンバ２４の下面、即ち、サイドメンバ本体２４ｍの下面、及び受け部材２４０の下面に下方からボルト止めされている。サポートメンバ３０は、図１に示すように、平坦部３０ｆよりもフランジ部３２が幅広に形成されており、各々のフランジ部３２が車両前後方向に二箇所でフロアサイドメンバ２４の下面にボルト止めされている。ここで、図４に示すように、サポートメンバ３０が左右のフロアサイドメンバ２４の下面に連結された状態で、サポートメンバ３０のエンジンマウント取付部３１の高さ位置は、ロッカレール２９の高さ位置とほぼ等しくなる。

＜連結部材４０について＞
図１等に示すように、平面視においてサポートメンバ３０の延長線上の位置には、フロアサイドメンバ２４の下部とロッカレール２９とを連結する連結部材４０が設けられている。左右の連結部材４０は、箱状に形成されており、図４に示すように、左側の連結部材４０がバッテリ５０の収納ボックスとして使用される。また、右側の連結部材４０が工具等（図示省略）の収納ボックスとして使用される。

連結部材４０は、図５、図６に示すように、底板部４３ｂと縦板部４３ｔとから断面略Ｌ字形に成形された棚状部４３を備えている。棚状部４３の縦板部４３ｔは、フロアサイドメンバ２４の受け部材２４０における車幅方向外側の側面に面接触状態で固定されている。棚状部４３の底板部４３ｂは、ロッカレール２９とサポートメンバ３０のエンジンマウント取付部３１とほぼ同じ高さ位置に配置されており、その底板部４３ｂの車幅方向の外側端縁４３ｆが連結板４４を介してロッカレール２９の上面に連結されている。

また、連結部材４０は、図２、図３に示すように、棚状部４３の前面が前縦壁部４５により塞がれており、棚状部４３の後面が後縦壁部４６により塞がれている。前縦壁部４５と後縦壁部４６とは、平面視においてサポートメンバ３０の前後でフロアサイドメンバ２４とロッカレール２９とを連結できるように構成されている。また、連結部材４０は、図５に示すように、棚状部４３と前縦壁部４５と後縦壁部４６とフロアパネル１８とにより構成されたボックス本体の車幅方向外側開口を塞ぐ蓋部４８を備えている。蓋部４８は、前記ボックス本体から取外し可能なようにそのボックス本体にボルト止めされている。

＜連結部材４０の働きについて＞
上記したように、左右のフロアサイドメンバ２４の下部と左右のロッカレール２９とは、それぞれボックス状の連結部材４０によって連結されている。このため、左右のフロアサイドメンバ２４の下部は、図５に示すように、連結部材４０を介してロッカレール２９によって車幅方向外側から支持されている。さらに、連結部材４０の棚状部４３の底板部４３ｂは、図４に示すように、ロッカレール２９とサポートメンバ３０のエンジンマウント取付部３１とほぼ同じ高さ位置に配置されている。このため、エンジンＥｍからの荷重がエンジンマウント３５を介してサポートメンバ３０に対して車幅方向（左右方向）に加わっても、図７の二点鎖線に示すように、フロアサイドメンバ２４が横倒し方向に変形し難くなる。この結果、サポートメンバ３０も左右方向に振動し難くなり、エンジンＥｍの支持強度が向上する。

＜本実施形態に係る車体の床下構造の長所について＞
本実施形態に係る車体の床下構造によると、エンジンマウント３５が取付けられたサポートメンバ３０は左右のフロアサイドメンバ２４の下部に連結されている。また、フロアサイドメンバ２４の下部は、平面視においてサポートメンバ３０の延長線上の位置で連結部材４０によりロッカレール２９と連結されている。即ち、フロアサイドメンバ２４の下部は、連結部材４０を介してロッカレール２９によって車幅方向外側から支持されている。このため、エンジンマウント３５を介してエンジンＥｍからの荷重がサポートメンバ３０に対して車幅方向（左右方向）に加わっても、フロアサイドメンバ２４が横倒し方向に変形し難くなる。この結果、サポートメンバ３０も左右方向に振動し難くなり、エンジンＥｍの支持強度が向上する。また、バッテリ５０の収納部等を利用して効率的にエンジンＥｍの支持強度を高くできる。

＜変更例＞
ここで、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本実施形態では、連結部材４０を、図２等に示すように、箱状に形成する例を示した。しかし、箱状の収納部を必要としない場合、あるいはスペース的に連結部材４０を箱状に形成できない場合には、図２、図３等において、棚状部４３を省略し、連結部材４０を前縦壁部４５と後縦壁部４６とから構成することも可能である。また、本実施形態では、フロアパネル１８に開口部を設けるのが好ましくないため、連結部材４０に蓋部４８を設ける例を示したが、強度的には蓋部４８を省略することも可能である。

２４・・・・フロアサイドメンバ（サイドメンバ）
２９・・・・ロッカレール
３０・・・・サポートメンバ
３１・・・・エンジンマウント取付部
３５・・・・エンジンマウント
４０・・・・連結部材
４３・・・・棚状部
４３ｂ・・・底板部
４３ｔ・・・縦板部
４５・・・・前縦壁部
４６・・・・後縦壁部
４８・・・・蓋部
５０・・・・バッテリ
Ｅｍ・・・・エンジン

Claims (6)

1. 車室のフロアパネルの下側である床下で車両前後方向に延びる左右のサイドメンバと、
   前記サイドメンバの車幅方向外側位置で車両前後方向に延び、前記車室の床下の左右両端部を構成するロッカレールと、
   車幅方向に延びた状態で前記左右のサイドメンバ間に渡されており、それらのサイドメンバに連結されているサポートメンバと、
   前記サポートメンバの上面に取付けられており、エンジンの一部を支持するエンジンマウントと、
   平面視において前記サポートメンバの延長線上の位置、あるいは前記サポートメンバの前後で、前記サイドメンバと前記ロッカレールとを連結する連結部材と、
   を有し、
   前記連結部材は、前記フロアパネルと隙間がない状態で前記床下に設置されている車両の床下構造。
2. 車室の床下で車両前後方向に延びる左右のサイドメンバと、
   前記サイドメンバの車幅方向外側位置で車両前後方向に延び、前記車室の床下の左右両端部を構成するロッカレールと、
   車幅方向に延びた状態で前記左右のサイドメンバ間に渡されており、それらのサイドメンバに連結されているサポートメンバと、
   前記サポートメンバの上面に取付けられており、エンジンの一部を支持するエンジンマウントと、
   平面視において前記サポートメンバの延長線上の位置、あるいは前記サポートメンバの前後で、前記サイドメンバと前記ロッカレールとを連結する連結部材と、
   を有しており、
   前記ロッカレールと、前記連結部材と、前記サポートメンバのエンジンマウント取付部とがほぼ同じ高さ位置に配置されており、
   前記連結部材は箱状に形成されて、その箱状の連結部材の一側面が前記サポートメンバの延長線上の位置で前記サイドメンバの側面に面接触状態で連結されており、前記一側面に対して車幅方向反対側に位置する連結部材の端部がロッカレールに連結されており、
   前記サポートメンバのエンジンマウント取付部と前記連結部材とが車両前後方向において同位置にある車両の床下構造。
3. 請求項１に記載された車両の床下構造であって、
   前記連結部材は箱状に形成されて、その箱状の連結部材の一側面が前記サポートメンバの延長線上の位置で前記サイドメンバの側面に面接触状態で連結されており、前記一側面に対して車幅方向反対側に位置する連結部材の端部がロッカレールに連結されている車両の床下構造。
4. 請求項２又は請求項３のいずれかに記載された車両の床下構造であって、
   前記連結部材は、底板部と縦板部とからなり、車幅方向外側面と前面と後面とが開放されている棚状部と、前記棚状部の前面を塞ぐ前縦壁部と、前記棚状部の後面を塞ぐ後縦壁部と、前記棚状部の車幅方向外側面を塞ぐ蓋部とから構成されている車両の床下構造。
5. 請求項２から請求項４のいずれかに記載された車両の床下構造であって、
   箱状の連結部材には、バッテリ又は工具が収納されている車両の床下構造。
6. 請求項１に記載された車両の床下構造であって、
   前記連結部材は、前記サポートメンバの前側で前記サイドメンバの下部と前記ロッカレールとを連結する前縦壁部と、前記サポートメンバの後側で前記サイドメンバの下部と前記ロッカレールとを連結する後縦壁部とから構成されている車両の床下構造。

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