JP6393980B2 - 車両下部構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両の床面に形成されたフロアトンネルを備えた車両下部構造に関するものである。

車両下部構造は、例えばフロアパネルとダッシュパネルとを備える。フロアパネルは、車両の床面を形成しフロアトンネルを有する。フロアトンネルは、車両の床面の車両中央で車両前後方向に延び、車室内側に突出している。ダッシュパネルは、車室とエンジンルームとを仕切る縦壁を形成する。

車両では、衝突時に前方から荷重を受けると、エンジンルーム内に配置されたエンジンマウントなどの部品が車両後方に向かって移動する場合がある。このような場合、車両下部構造では、ダッシュパネルからなる縦壁に部品が衝突し、縦壁および床面が変形する可能性がある。このため、フロアパネルに形成されたフロアトンネルを補強した車両下部構造が求められている。

特許文献１には、一対の第１補強部材および一対の第２補強部材をフロアトンネルに配置した車両下部構造が記載されている。第１補強部材は、フロアトンネルの前側上部の内側に車両前後方向に沿ってそれぞれ配置されている。第２補強部材は、フロアトンネルの車幅方向の両側近傍に車両前後方向に沿ってそれぞれ配置されている。

特許文献１では、フロアトンネルの前部にかかる車両前後方向の荷重を、第１補強部材および第２補強部材とフロアトンネルの側壁とで受ける。このため、フロアトンネルが座屈変形する前に、フロアトンネルの側壁がせん断変形することで、車体の変形荷重を大幅に向上できるとしている。

特許文献２には、フロアトンネルの前部下面側に補強部材を配置した車両下部構造が記載されている。この補強部材は、前端部がダッシュパネルよりも車両前方に張り出していて、前端部の垂直面がエンジンルーム内のパワートレインに対向している。また、補強部材のうち、垂直面よりも車両後側に位置する後側部分は、フロアパネルとともに閉断面部を形成している。

特許文献２では、車両前突時、パワートレインが補強部材の前端部の垂直面に当接し、垂直面が車両後方に向けて押圧すると、補強部材の後側部分とフロアパネルとで形成された閉断面部が変形することで、衝突エネルギーを吸収できる、としている。

特開平８−１１９１５１号公報 特開平９−１１８２６５号公報

しかし、特許文献１および特許文献２に記載の技術は、衝突時に、エンジンルーム内に配置された部品が車両後方に移動し、フロアトンネルに衝突することを前提としている。そのため、特許文献１および特許文献２では、フロアトンネルを補強部材で補強することで、変形荷重を向上させ、あるいは衝突エネルギーを吸収しているに過ぎない。

つまり、特許文献１および特許文献２には、車両衝突時に、エンジンルーム内に配置された部品が、フロアトンネルやダッシュパネルなどに衝突することを回避する点について何ら対策が講じられていない。

本発明は、このような課題に鑑み、衝突時にエンジンルーム内の部品がダッシュパネルなどに衝突することを回避し、仮に衝突した場合であってもパネルの変形を抑制できる車両下部構造を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明にかかる車両下部構造の代表的な構成は、車両の床面を形成するフロアパネルと、車室とエンジンルームとを仕切るダッシュパネルとを備えた車両下部構造において、フロアパネルは、車幅方向に並んで配置されダッシュパネルに接続された平板状の一対のフロアパンと、フロアパン間の車両中央で車両前後方向に延び車室内側に突出しているフロアトンネルであって、ダッシュパネルで形成されるアーチ状の孔に接続されるフロアトンネルとを含み、ダッシュパネルには、フロアトンネルが接続されるアーチ状の孔の縁にて車両後方に突出している接続部が形成されていることを特徴とする。

上記構成によれば、車室とエンジンルームとを仕切るダッシュパネルには、車両後方に突出した接続部が形成されている。このため、車両衝突時に、エンジンルームに配置されるエンジンマウントなどの部品が車両後方に向かって移動した際、ダッシュパネルに衝突することを回避し易い。仮に部品がダッシュパネルに衝突した場合であっても、接続部は、アーチ状の孔の縁に沿って形成されフロアトンネルの上面および両側面と接続されるため剛性が高く、変形し難い。

上記の車両下部構造は、フロアトンネルの前端の上部に重なる第１リンフォースをさらに備え、第１リンフォースは、接続部の内側にて接続部に接続されているとよい。これにより、フロアトンネルの前端の上部が第１リンフォースで覆われ、さらに、接続部の内側に第１リンフォースが位置している。このため、接続部は、第１リンフォースにより剛性が高められている。よって、エンジンマウントなどの部品がダッシュパネルに衝突した場合であっても、接続部が変形し難くなる。

上記のフロアトンネルの前端には接続部に重なる第１フランジが形成されていて、上記の車両下部構造は、ダッシュパネルからフロアパンまでにわたってこれらの底面に配置されフロアトンネルの第１フランジおよび接続部と重なる第２リンフォースをさらに備え、第２リンフォースは、接続部の車幅方向外側でダッシュパネルからフロアパンまでにわたる車両下側に突出した凸部を有するとよい。

このように、第２リンフォースは、ダッシュパネルからフロアパンまでにわたって配置された状態で、フロアトンネルの第１フランジおよび接続部と重なり、さらにダッシュパネルからフロアパンまでにわたる凸部を有している。よって、ダッシュパネルからフロアパンにわたる範囲が第２リンフォースによって補強される。このため、衝撃荷重を受けた際、この範囲が変形し難くなる。

上記のフロアトンネルの側面下端にはフロアパンに重なる第２フランジが形成されていて、上記の車両下部構造は、フロアトンネルの両側面と、第２フランジと、フロアパンとを跨いで車両前後方向に延びる一対の第３リンフォースをさらに備えるとよい。これにより、車両前方からダッシュパネルを経て伝達された衝撃荷重が第３リンフォースの前端で分散されて、フロアパンが変形し難くなる。

上記の第２リンフォースと第３リンフォースとが車幅方向から見て重なるように配置されるとよい。これにより、フロアパンが変形し難くなる。

上記の接続部の車両後方への突出量が車両上方へゆくほど大きいとよい。これにより、エンジンルームのスペースをより大きくできる。よって、車両衝突時に、エンジンマウントなどが車両後方に向かって移動した際、接続部に衝突することを回避し易くできる。

本発明によれば、衝突時にエンジンルーム内の部品がダッシュパネルなどに衝突することを回避し、仮に衝突した場合であってもパネルの変形を抑制できる車両下部構造を提供することができる。

本実施形態における車両下部構造を示す図である。 図１の車両下部構造の一部を拡大して示す図である。 図２の車両下部構造のＡ−Ａ断面図である。 図１の車両下部構造の底面の一部を示す図である。 図４の車両下部構造の斜視図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、本実施形態における車両下部構造を示す図である。なお各図に示す矢印Ｘ、Ｙは車両前側、車両右側をそれぞれ示している。車両下部構造１００は、例えばフロアパネル１０２と、ダッシュパネル本体１０４と、フロアパネル１０２とダッシュパネル本体１０４とを繋ぐ一対のダッシュパネルロアエクステンション（以下、エクステンションパネル１０６、１０８）とを備える。ダッシュパネル本体１０４とエクステンションパネル１０６、１０８とを合わせてダッシュパネルと称する。

フロアパネル１０２は、車両の床面１１０を形成するパネルであって、図１に示すように一対のフロアパン１１２、１１４とフロアトンネル１１６とを含む。一対のフロアパン１１２、１１４は、車幅方向に並んで配置され、一対のエクステンションパネル１０６、１０８に接続された平板状の部材である。フロアトンネル１１６は、フロアパン１１２、１１４間の車両中央で車両前後方向に延びていて、車室１１８の内側に突出している。ダッシュパネル本体１０４は、車室１１８とエンジンルーム１２０とを仕切るパネルである。

一対のエクステンションパネル１０６、１０８は、車幅方向に並んで配置された屈曲したパネルであって、傾斜部分１２２、１２４と水平部分１２６、１２８とを含む。傾斜部分１２２、１２４は、一対のエクステンションパネル１０６、１０８の前端１０６ａ、１０８ａを含み、前端１０６ａ、１０８ａがダッシュパネル本体１０４に接合されていて、ダッシュパネル本体１０４とともに縦壁を形成する。水平部分１２６、１２８は、一対のエクステンションパネル１０６、１０８の後端１０６ｂ、１０８ｂを含み、後端１０６ｂ、１０８ｂが一対のフロアパン１１２、１１４に接合されていて、フロアパン１１２、１１４とともに床面１１０を形成する。

フロアトンネル１１６は、上面１３２と、上面１３２の車幅方向の両端から屈曲し床面１１０まで延びる側面１３４、１３６とを含む。フロアトンネル１１６の前端１３８の上部、すなわち上面１３２および側面１３４、１３６の一部には、メインフロアトンネルフロントリンフォース（第１リンフォース１４０）が重なっている。また、フロアトンネル１１６には、第１リンフォース１４０よりも車両後側で、フロアトンネル１１６の上面１３２および側面１３４、１３６の一部と重なるメインフロアトンネルリアリンフォース１４２が配置されている。

フロアトンネル１１６の前端１３８は、接続部１４４に接続されている。接続部１４４は、ダッシュパネル本体１０４とエクステンションパネル１０６、１０８の傾斜部分１２２、１２４とからなる縦壁に形成され、車両後方に突出している。第１リンフォース１４０は、フロアトンネル１１６の前端１３８の上部と重なって、接続部１４４に稜線１４６を形成する。この稜線１４６は、図示のように、接続部１４４よりも内側に位置している。

フロアトンネル１１６は、第１フランジ１４８と第２フランジ１５０ａ、１５０ｂとを有する。第１フランジ１４８は、フロアトンネル１１６の前端１３８から接続部１４４に重なるように張り出している。第２フランジ１５０ａ、１５０ｂは、側面１３４、１３６の下端からフロアパン１１２、１１４に重なるように張り出している。

車両下部構造１００は、エクステンションパネル１０６およびフロアパン１１２の底面１５２に配置された、図中点線で示すダッシュパネルロアアウタエクステンション（第２リンフォース１５４）を備える。なお第２リンフォース１５４の前端は、ダッシュパネル本体１０４に重なっていてもよい。車両下部構造１００はまた、一対のメインフロアトンネルロアリンフォース（第３リンフォース１５６、１５８）を備える。第２リンフォース１５４は、フロアトンネル１１６と、車両前後方向に延びているメインフロアフロントリンフォース１６０との間に位置している。

図２は、図１の車両下部構造１００の一部を拡大して示す図である。図２では、図１の第１リンフォース１４０、メインフロアトンネルリアリンフォース１４２、第２リンフォース１５４および第３リンフォース１５６、１５８の図示を省略している。図３は、図２の車両下部構造１００のＡ−Ａ断面図である。

図３に示すように、ダッシュパネル本体１０４とエクステンションパネル１０６、１０８の傾斜部分１２２、１２４とからなる縦壁には、アーチ状の孔１６２が形成されている。接続部１４４は、このアーチ状の孔１６２の縁１６４にて車両後方に突出している。フロアトンネル１１６の前端１３８は、アーチ状の孔１６２の縁１６４に沿って形成された接続部１４４と第１フランジ１４８とが重なった状態で、接続部１４４に接続されている。図３中には、底面１５２に配置された第２リンフォース１５４および一対の第３リンフォース１５６、１５８の断面形状も示されている。

図３中にはエンジンマウント１６６が示されていて、これは、ダッシュパネル本体１０４とエクステンションパネル１０６、１０８の傾斜部分１２２、１２４とからなる縦壁よりも車両前側に位置し、エンジンルーム１２０内に配置されている。エンジンマウント１６６は、車幅方向に延びるサスペンションフレーム１６８に取付けられていて、図示のように、車両後方に突出した接続部１４４と車両前後方向から見て重なった位置にある。

接続部１４４は、図２に示すように、車両後方への突出量Ｂが車両上方へゆくほど大きくなっている。ここで、車両後方への突出量Ｂは増していけばよいのであって、接続部１４４の絶対的な位置が必ずしも車両後方にずれる必要はない。フロアトンネル１１６の側面１３４、１３６は、図２および図３に示すように、上部に位置する垂直面１７０ａ、１７０ｂと、下部に位置し車両下方へゆくほど車幅方向外側に広がる傾斜面１７２ａ、１７２ｂとを含み、剛性が高くなっている。

図４は、図１の車両下部構造１００の底面１５２の一部を示す図である。図５は、図４の車両下部構造１００の斜視図である。第２リンフォース１５４は、エクステンションパネル１０６からフロアパン１１２までにわたってこれらの底面１５２に配置されている。第２リンフォース１５４は、エクステンションパネル１０６に重なる基部１７４と、基部１７４から車両後側に延長されフロアパン１１２に配置された延長部１７６とを有する。

基部１７４は、車幅方向中央側に位置する端部１７８を有する。この端部１７８は、図示のように、フロアトンネル１１６の第１フランジ１４８および接続部１４４と重なっている。また、第２リンフォース１５４は、接続部１４４の車幅方向外側で基部１７４から延長部１７６までにわたる車両下側に突出した凸部１８０を有する。

一対の第３リンフォース１５６、１５８は、フロアトンネル１１６の側面１３４、１３６と、第２フランジ１５０ａ、１５０ｂと、フロアパン１１２、１１４とを跨いで第２フランジ１５０ａ、１５０ｂと閉断面形状を形成して、車両前後方向に延びている。第３リンフォース１５６、１５８の前端１５６ａ、１５８ａは、図４に示すようにフロアパン１１２、１１４の前端１１２ａ、１１４ａ付近に位置している。

ここで、本実施形態の車両下部構造１００が、車両の衝突に伴って車両前側から衝撃荷重を受けた際の挙動について説明する。まず、車両の衝突時には、エンジンルーム１２０に配置されるエンジンマウント１６６が車両後方に向かって移動する。エンジンマウント１６６の移動に伴い、エンジンマウント１６６は、ダッシュパネル本体１０４とエクステンションパネル１０６、１０８の傾斜部分１２２、１２４とからなる縦壁に接近する。

これに対して、上記の縦壁のうち、車両前後方向から見てエンジンマウント１６６と重なる位置には、車両後方に突出した接続部１４４が形成されている。このため、エンジンマウント１６６と接続部１４４との間には、十分なスペースが確保されている。よって、エンジンマウント１６６が車両後方に向かって移動しても、エンジンマウント１６６と接続部１４４との衝突が回避され易くなる。

仮にエンジンマウント１６６が接続部１４４に衝突した場合であっても、接続部１４４は、アーチ状の孔１６２の縁１６４に沿って形成され、さらにフロアトンネル１１６の前端１３８と接続されている。このため、接続部１４４は、剛性が高く、変形し難い。

第１リンフォース１４０は、フロアトンネル１１６の前端１３８の上部を覆っていて、さらに接続部１４４の内側に位置している。このため、接続部１４４は、第１リンフォース１４０により剛性が高められていて、エンジンマウント１６６が衝突しても変形し難くなる。

第２リンフォース１５４は、エクステンションパネル１０６からフロアパン１１２までにわたって配置された状態で、フロアトンネル１１６の第１フランジ１４８および接続部１４４と重なっている。第２リンフォース１５４は、エクステンションパネル１０６からフロアパン１１２までにわたる凸部１８０を有している。よって、エクステンションパネル１０６からフロアパン１１２にわたって第２リンフォース１５４と重なる範囲が第２リンフォース１５４によって補強される。このため、衝撃荷重を受けた際、この範囲が変形し難くなる。

ここで第２リンフォース１５４を配置しない場合を検討する。かかる場合には、衝突時、フロアパン１１２が図２に示すラインＣに沿って変形する。その結果、例えばフロアパン１１２とエクステンションパネル１０６とのスポット溶接や、エクステンションパネル１０６とダッシュパネル本体１０４とのスポット溶接が破断して、変形量を抑えられず衝突性能を満たすことができない。

そこで、本実施形態では、第２リンフォース１５４を配置し、さらに第２リンフォース１５４と第３リンフォース１５６とを区間Ｄで車幅方向から見て重なるように配置している。

第３リンフォース１５６、１５８は、フロアトンネル１１６の側面１３４、１３６、第２フランジ１５０ａ、１５０ｂおよびフロアパン１１２、１１４を跨いでいて、さらに前端１５６ａ、１５８ａがフロアパン１１２、１１４の前端１１２ａ、１１４ａ付近に位置している。よって、車両前方からダッシュパネル本体１０４、エクステンションパネル１０６、１０８を経て伝達された衝撃荷重が第３リンフォース１５６、１５８の前端１５６ａ、１５８ａで分散されて、フロアパン１１２、１１４が変形し難くなる。

また、接続部１４４の車両後方への突出量Ｂが車両上方へゆくほど大きいため、エンジンルーム１２０のスペースをより大きくできる。よって、衝突時に、エンジンマウント１６６が車両後方に向かって移動した際、接続部１４４に衝突することを回避し易くできる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、車両の床面に形成されたフロアトンネルを備えた車両下部構造に利用することができる。

１００…車両下部構造、１０２…フロアパネル、１０４…ダッシュパネル本体、１０６、１０８…エクステンションパネル、１１０…床面、１１２、１１４…フロアパン、１１６…フロアトンネル、１１８…車室、１２０…エンジンルーム、１２２、１２４…傾斜部分、１２６、１２８…水平部分、１３２…上面、１３４、１３６…側面、１３８…前端、１４０…第１リンフォース、１４４…接続部、１４８…第１フランジ、１５０ａ、１５０ｂ…第２フランジ、１５２…底面、１５４…第２リンフォース、１５６、１５８…第３リンフォース、１６２…孔、１６４…縁、１６６…エンジンマウント、１７０ａ、１７０ｂ…垂直面、１７２ａ、１７２ｂ…傾斜面、１７４…基部、１７６…延長部、１７８…端部、１８０…凸部

Claims (6)

1. 車両の床面を形成するフロアパネルと、車室とエンジンルームとを仕切るダッシュパネルとを備えた車両下部構造において、
   前記フロアパネルは、
   車幅方向に並んで配置され前記ダッシュパネルに接続された平板状の一対のフロアパンと、
   前記フロアパン間の車両中央で車両前後方向に延び車室内側に突出しているフロアトンネルとを含み、
   前記ダッシュパネルは、
   車両後方に向かうにしたがって下方に傾斜し前記フロアパネルに達する傾斜面と、
   前記傾斜面から車両後方に膨出している接続部と、
   前記接続部の天面に形成されているアーチ状の孔とを含み、
   前記フロアトンネルは、前記アーチ状の孔の縁に沿って前記天面に接続され、
   前記接続部は、車幅方向から見て車両下方にゆくほど先細る帯状になっていることを特徴とする車両下部構造。
2. 前記フロアトンネルの前端には、前記接続部に重なる第１フランジが形成されていて、
   当該車両下部構造は、前記フロアトンネルの前端の上部に上側から重なる第１リンフォースをさらに備え、
   第１フランジおよび第１リンフォースは、前記接続部の内側にて該接続部に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の車両下部構造。
3. 当該車両下部構造は、前記ダッシュパネルから前記フロアパンまでにわたってこれらの底面に配置され前記フロアトンネルの第１フランジおよび前記接続部と重なる第２リンフォースをさらに備え、
   第２リンフォースは、前記接続部の車幅方向外側で前記ダッシュパネルから前記フロアパンまでにわたる車両下側に突出した凸部を有することを特徴とする請求項２に記載の車両下部構造。
4. 前記フロアトンネルの側面下端には前記フロアパンに重なる第２フランジが形成されていて、
   当該車両下部構造は、前記フロアトンネルの両側面と、第２フランジと、前記フロアパンとを跨いで車両前後方向に延びる一対の第３リンフォースをさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の車両下部構造。
5. 第２リンフォースと第３リンフォースとが車幅方向から見て重なるように配置されていることを特徴とする請求項４に記載の車両下部構造。
6. 前記接続部の車両後方への膨出量が車両上方へゆくほど大きいことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の車両下部構造。

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