JP6881325B2 - 下部車体構造 - Google Patents

Description

本発明は、車体フロアの側部に沿って車両前後方向に延びるサイドシルを備えた下部車体構造に関し、車体の生産技術分野に属する。

一般に、車両の前方衝突時には、車体前部において車両前後方向に延びるように設けられた左右一対のフロントサイドフレームを経由して車体各部へ衝撃荷重が分散されることで、車室の変形が抑制されたり、フロントサイドフレームが潰れることで衝撃荷重が吸収されたりする。

一方、車幅方向において、車両におけるフロントサイドフレームよりも外側の領域と衝突物がオーバラップする所謂スモールオーバラップ衝突が起こった場合、当該オーバラップ領域に配置された前輪が車体に対して相対的に後退して、該前輪からヒンジピラーに衝撃荷重が入力されることがある。

このようにしてヒンジピラーに入力された衝撃荷重は、ヒンジピラーの下端部から車体後方側へ延びるサイドシル、ヒンジピラーの上端部から後上方に延びるフロントピラー、及び、フロントドアのインパクトバー等を経由して、車体後方側へ分散される。このようにしてヒンジピラーから車体後方側の各部へ荷重分散されることにより、ヒンジピラー及びダッシュパネルを後退させるような車室の変形が抑制される。

特許文献１には、サイドシルの前端部から車幅方向内側に向かって斜め後方に延びる斜めフレームを備えた下部車体構造が開示されている。この種の下部車体構造を備えた車両では、スモールオーバラップ衝突によってサイドシルの前端部に入力された衝撃荷重が、サイドシルを経由して車両後方側へ伝達されるだけでなく、斜めフレームを経由して斜め後方にも伝達され得る。このように斜めフレームを経由する荷重分散経路（ロードパス）が追加されることで、衝撃荷重がより効果的に分散され、これにより、車室の変形抑制効果を高めることが可能になる。

より具体的に、特許文献１に開示された斜めフレームは、その前端部においてサイドシルに連結され、後端部においてフロアトンネルに連結されている。これにより、スモールオーバラップ衝突によってサイドシルの前端部に入力された衝撃荷重は、サイドシルに沿って車両後方側へ伝達されるとともに、斜めフレームを経由してフロアトンネルにも伝達され得る。

特開２０１６−１３２３９９号公報

ところで、近年、更なる燃費性能の向上および車両運動性能の向上を果たすために、車体の軽量化がますます求められている。この点に関して、上述した特許文献１のように、サイドシルからフロアトンネルに至る広範囲に亘って長尺の斜めフレームが設けられる構成には、斜めフレームの重量化を招くことから改善の余地がある。

また、仮に、当該斜めフレームの長さを短縮することで車体軽量化を図るとしても、スモールオーバラップ衝突による衝撃荷重を、短縮された斜めフレームを経由させてどのようにして効果的に分散させるかについて、具体的な検討は進んでいない。

本発明は、車体の軽量化を図りつつ、スモールオーバラップ衝突による衝撃荷重の分散効果の向上を図ることができる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、本発明に係る下部車体構造は次のように構成したことを特徴とする。

請求項１に記載の発明は、
底面部を有する車体フロアと、該車体フロアにおいて前記底面部から車両上方側に膨出して車両前後方向に延びるフロアトンネルと、前記車体フロアの車幅方向端部に沿って車両前後方向に延びるサイドシルと、該サイドシルの前端部から車両上方側に延びるヒンジピラーと、前記フロアトンネルと前記サイドシルとの間において前記車体フロアの少なくとも上面に沿って車両前後方向に延びる第１フレームとを備えた下部車体構造であって、
前記第１フレームと前記サイドシルとの間において、前記車体フロアと前記サイドシルとの接合部よりも車両下方側に段下げされるように前記底面部に設けられた段下げ部と、
前記サイドシルから車幅方向内側に向かって斜め後方に向かって前記第１フレームまで前記底面部の上面に沿って延びるように設けられ、前記段下げ部を含む部分において前記底面部との間に閉断面を形成する第２フレームとを備え、
前記底面部は、前記段下げ部の車幅方向内側端部から前記フロアトンネルに向かって斜め上方に延びる内側傾斜面部を有し、
前記第１フレームは、前記車体フロアの上面に接合されたアッパフレームメンバを備え、前記アッパフレームメンバは、前記内側傾斜面部の少なくとも一部と協働して車両前後方向に連続する閉断面を形成することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、
前記底面部は、前記段下げ部の車幅方向外側端部から前記サイドシルに向かって斜め上方に延びる外側傾斜面部を有することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、前記請求項１又は請求項２に記載の発明において、
前記第１フレームは、前記車体フロアの上面に接合されたアッパフレームメンバと、該アッパフレームメンバと協働して車両前後方向に連続する閉断面を形成するように前記車体フロアの下面に接合されたロアフレームメンバとを備え、
前記アッパフレームメンバと前記ロアフレームメンバとによって形成される前記閉断面内に、前記内側傾斜面部の少なくとも一部が配置されていることを特徴とする。

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１項に記載の発明において、
前記サイドシルは、車両前後方向に連続する閉断面を形成するように設けられ、
前記段下げ部と前記第２フレームとの間に閉断面が形成されている車両前後方向位置において、前記段下げ部は、前記サイドシルの閉断面の下端よりも車両下方側に位置していることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、車体フロアの底面部に段下げ部が設けられていることにより、底面部の上面に沿ってサイドシルから車幅方向内側に向かって斜め後方に延びる第２フレームと底面部との間に、大きな閉断面を形成することができる。また、第２フレームの後端部が、サイドシルとフロアトンネルとの間の第１フレームに接続されていることにより、仮にフロアトンネルに接続される場合に比べて、第２フレームを短く構成できる。そのため、第２フレームの剛性の向上を図ることができる。

したがって、スモールオーバラップ衝突によって車両前方から入力された衝撃荷重を、サイドシルを経由させて車両後方側へ伝達させるだけでなく、第２フレームを経由させて斜め後方へ効果的に伝達させることができる。また、第２フレームにおいて斜め後方へ伝達される衝撃荷重は、第１フレームを経由して更に車両後方側へ伝達され得る。このようにして第２フレーム及び第１フレームを経由させる車両後方側への荷重伝達経路が効果的に機能することで、スモールオーバラップ衝突による車室変形の抑制効果を高めることができる。
また、車体フロアの底面部に、段下げ部の車幅方向内側端部からフロアトンネルに向かって斜め上方に延びる内側傾斜面部が設けられ、第１フレームは、車体フロアの上面に接合されたアッパフレームメンバを備え、アッパフレームメンバは、内側傾斜面部の少なくとも一部と協働して車両前後方向に連続する閉断面を形成することにより、段下げ部よりも車幅方向内側における底面部の断面変形を抑制できる。

請求項２に記載の発明によれば、車体フロアの底面部に、段下げ部の車幅方向外側端部からサイドシルに向かって斜め上方に延びる外側傾斜面部が設けられていることにより、車体フロアの底面部と第２フレームとの間に形成される閉断面の形状が、サイドシルから段下げ部までの長さ方向領域において急激に変化することを抑制できる。そのため、荷重伝達時における当該閉断面の断面崩れを抑制しやすくなることから、スモールオーバラップ衝突による衝撃荷重に対する第２フレームの耐力を確保しやすくなる。

請求項４に記載の発明によれば、アッパフレームメンバとロアフレームメンバとによって形成される第１フレームの閉断面を車体フロアの内側傾斜面部が筋交い状に横断することにより、車幅方向の衝撃荷重が加えられたときの第１フレームの断面崩れが効果的に抑制される。したがって、スモールオーバラップ衝突時において、第２フレーム及び第１フレームを経由した車両後方側への荷重分散を効果的に果たすことができる。

請求項５に記載の発明によれば、車体フロアの底面部における段下げ部が、サイドシルの閉断面の下端よりも低く段下げされていることにより、底面部と第２フレームとの間に形成される閉断面の面積を効果的に増大させることができる。したがって、スモールオーバラップ衝突による衝撃荷重に対する第２フレームの耐力を効果的に向上させることができる。

本発明の一実施形態に係る下部車体構造を示す斜視図である。 同下部車体構造を示す平面図である。 同下部車体構造を示す底面図である。 斜めフレームが設けられた部分における下部車体構造を車両前方側から見た図２のＡ−Ａ線断面図である。 斜めフレームの一部及び周辺部を車幅方向外側から見た破断斜視図である。 斜めフレーム及び周辺部を車幅方向内側から見た斜視図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る下部車体構造を説明する。なお、以下の説明において、「前」、「後」、「右」、「左」、「上」、「下」等の方向を示す用語は、特段の説明がある場合を除いて、車両の前進走行時の進行方向を「前」とした場合における車体の各方向を指すものとする。また、添付図面では、車幅方向に符号「Ｘ」、車両前後方向に符号「Ｙ」、車両上下方向に符号「Ｚ」を付している。

［全体構成］
図１の斜視図、図２の平面図、及び図３の底面図に示すように、本実施形態に係る下部車体構造を備えた自動車１は、車室内空間の床面を構成する車体フロア２、車体フロア２の車幅方向Ｘの両側部に沿って車両前後方向Ｙに延びる一対のサイドシル４、及び、車体フロア２の前方に配設されたダッシュパネル１０を備えている。

各サイドシル４は、車幅方向Ｘの外側に開放した断面ハット状のサイドシルインナ５と、車幅方向Ｘの内側に開放した断面ハット状のサイドシルアウタ６とを備えている。サイドシルインナ５とサイドシルアウタ６は、車両前後方向Ｙに連続する閉断面を形成するように相互に接合されている。

自動車１は、左右のサイドシル４の各前端部から立ち上がって車両上下方向Ｚに延びる一対のヒンジピラー１１（図１参照）を更に備え、該一対のヒンジピラー間に、上記のダッシュパネル１０が架設されている。このダッシュパネル１０によって、車室内空間とエンジンルームが車両前後方向Ｙに仕切られている。

車体フロア２は、底面部３と、底面部３から上方に膨出するように形成されたフロアトンネル５０とを備えている。フロアトンネル５０は、車体フロア２の車幅方向Ｘ中央部において車両前後方向Ｙに延びるように設けられている。車両前後方向Ｙから見たフロアトンネル５０の断面形状は、下方に開放したＵ字状である。

フロアトンネル５０の上面部には、シフトレバー（図示せず）を通すための開口部５０ａが設けられている。フロアトンネル５０の上面部における車幅方向Ｘの両側部には、車両前後方向Ｙに延びる補強部材８がそれぞれ例えば溶接によって接合されており、これにより、フロアトンネル５０の剛性が高められている。車体フロア２のより具体的な構成については後に説明する。

車体フロア２の底面部３には、車両前後方向Ｙに延びる左右一対のフロアフレーム１２が接合されている。各フロアフレーム１２は、車幅方向Ｘにおいて、フロアトンネル５０とサイドシル４との間に配置されている。図３に示すように、フロアフレーム１２は、車幅方向Ｘに延びるトルクボックス２２を介して、サイドシル４の前端部に連結されている。

図１に示すように、フロアフレーム１２は、例えば溶接によって車体フロア２の上面に接合されたアッパフレームメンバ６１と、例えば溶接によって車体フロア２の下面に接合されたロアフレームメンバ６２とを備えている。アッパフレームメンバ６１とロアフレームメンバ６２は、車体フロア２を挟んで互いに対向するように配置されている。アッパフレームメンバ６１及びロアフレームメンバ６２は、それぞれ車両前後方向Ｙに延びるように配置されており、車両前後方向Ｙに連続する閉断面を協働して形成している。

また、車体フロア２の底面部３の上面には、車幅方向Ｘに延びるフロアクロスメンバとして、左右一対の第１クロスメンバ１４、及び、左右一対の第２クロスメンバ１６が接合されている。各第１クロスメンバ１４および各第２クロスメンバ１６は、フロアトンネル５０とサイドシル４との間に架設されている。

左右の第１クロスメンバ１４は、車両前後方向Ｙにおいて、フロアトンネル５０の開口部５０ａとオーバラップし、且つ、互いに略同じ位置に配置されている。左右の第２クロスメンバ１６は、車両前後方向Ｙにおいて、第１クロスメンバ１４よりも後方において、互いに略同じ位置に配置されている。

第１クロスメンバ１４は、下方に開放した断面ハット状の部材であり、車体フロア２との間に、車幅方向Ｘに連続する閉断面を形成している。第２クロスメンバ１６も、第１クロスメンバ１４と同様、下方に開放した断面ハット状の部材であり、車体フロア２との間に、車幅方向Ｘに連続する閉断面を形成している。

さらに、車体フロア２の底面部３の上面には、左右一対の斜めフレーム１８が例えば溶接によって接合されている。斜めフレーム１８は、第１クロスメンバ１４よりも前方において、車幅方向Ｘの内側に向かって後方に傾斜した方向に延びるように配置されている。斜めフレーム１８の前端部は、サイドシル４の前端近傍部に連結されている。サイドシル４に対する斜めフレーム１８の連結部は、車両前後方向Ｙにおいて、ヒンジピラー１１（図１参照）とオーバラップして配置されている。斜めフレーム１８の後端部は、フロアフレーム１２に連結されている。斜めフレーム１８のより具体的な構成については後に説明する。

本実施形態における自動車１は、例えば、縦置き式のパワートレインを備えたＦＲ式の自動車である。自動車１のパワートレインは、ダッシュパネル１０（図１参照）の前方のエンジンルームに搭載された駆動源としてのエンジン（図示せず）と、該エンジンの後方に連結された変速機２４（図３参照）とを備えている。

図３に示すように、変速機２４は、例えば、縦置き式の自動変速機であり、車両前後方向Ｙに延びる出力軸（図示せず）を有する。ただし、変速機２４は、手動変速機であってもよい。変速機２４の出力軸の後端部は、自在継手２８を介して、車両前後方向Ｙに延びるプロペラシャフト３０に連結されている。これにより、エンジンの動力は、変速機２４及びプロペラシャフト３０等を介して後輪に伝達可能とされている。

プロペラシャフト３０は、フロアトンネル５０内に配置されている。プロペラシャフト３０は、軸受３２及び支持部材３４を介して、フロアトンネル５０の下面に支持されている。

フロアトンネル５０内には、変速機２４の少なくとも後端側の一部も配置されている。変速機２４の後部には、フロアトンネル５０の下方からマウントメンバ３６によって支持される被支持部２６が設けられている。被支持部２６は、変速機２４の後端近傍部に設けられている。

マウントメンバ３６は、例えばアルミニウム合金からなる鋳造部品である。マウントメンバ３６は、第１クロスメンバ１４とオーバラップする車両前後方向Ｙ位置において車体フロア２に固定されている。これにより、変速機２４の後部は、マウントメンバ３６を介して車体に支持されている。なお、変速機２４の前部は、エンジン及びエンジンマウント（図示せず）を介して車体（例えば、フロントサスペンションメンバ）に支持されている。

［車体フロア］
主として図４の断面図を参照しながら、斜めフレーム１８が設けられた部分およびその周辺部における車体フロア２の具体的な構成について説明する。なお、図４は、図２のＡ−Ａ線断面図である。

図４に示すように、車体フロア２は、フロアトンネル５０を構成するトンネルパネル４０、及び、底面部３を構成する左右一対の底面パネル４２で構成されている。トンネルパネル４０は、左右のサイドシル４間の車幅方向Ｘ領域の中央部に配置されている。各底面パネル４２は、トンネルパネル４０とサイドシル４との間を繋ぐように設けられている。

トンネルパネル４０及び底面パネル４２は、例えば鋼材からなるプレス加工部品である。トンネルパネル４０は、底面パネル４２よりも高い剛性および強度を有することが好ましく、これにより、フロアトンネル５０の剛性および強度の向上が図られる。

車体フロア２は、底面部３とフロアトンネル５０との間において、底面部３から車幅方向Ｘ内側に向かって段上げされてフロアトンネル５０の下縁部に連なる一対の段上げ部５１を更に備えている。各段上げ部５１は、第１クロスメンバ１４よりも前方部から第２クロスメンバ１６よりも後方部にかけて、フロアトンネル５０の下縁部に沿って車両前後方向Ｙに延びるように設けられている（図１参照）。

このように、底面部３とフロアトンネル５０の下縁部との境界部では、車体フロア２と一体の段上げ部５１が設けられることによって、剛性が高められている。そのため、段上げ部５１が設けられた車両前後方向Ｙ領域において、車体フロア２とは別体の補強部材を設けることなく、フロアトンネル５０の下縁部に沿った補強が果たされる。

なお、図３に示すように、車体フロア２の前端側部分には、底面部３とフロアトンネル５０の下縁部との境界部に沿って車両前後方向Ｙに延びる補強部材９１，９２が設けられている。補強部材９１，９２は、車両前後方向Ｙにおいて、上記の段上げ部５１の前端部と重複する部分および段上げ部５１よりも前方部分に設けられている。これにより、段上げ部５１が形成されていない部分については、補強部材９１，９２による補強がなされている。

本実施形態において、段上げ部５１は、トンネルパネル４０の一部で構成されている。ただし、段上げ部５１は、底面パネル４２の一部で構成されてもよいし、トンネルパネル４０及び底面パネル４２とは別のフロア構成部材で構成されてもよい。

車体フロア２の底面部３は、段上げ部５１の車幅方向Ｘ外側に連なる左右一対の中段部５２と、中段部５２から車幅方向外側に向かって段下げされた左右一対の段下げ部５３とを備えている。

中段部５２は、車両上下方向Ｚに対して略垂直な面に沿って配置されている。中段部５２は、底面パネル４２の車幅方向Ｘ内側端部を構成している。中段部５２は、車両上下方向Ｚにおいて、サイドシル４の閉断面とオーバラップする高さ位置に配置されている。段下げ部５３は、車両上下方向Ｚに対して略垂直な面に沿って配置されている。段下げ部５３は、車両上下方向Ｚにおいて、車体フロア２の最下部を構成しており、サイドシル４の閉断面の下端よりも下側に配置されている。

また、車体フロア２の底面部３は、段下げ部５３の車幅方向Ｘ内側縁部からフロアトンネル５０に向かって斜め上方に延びる内側傾斜面部５４と、段下げ部５３の車幅方向Ｘ外側縁部からサイドシル４に向かって斜め上方に延びる外側傾斜面部５５と、外側傾斜面部５５の車幅方向Ｘ外側縁部から上方に延びてサイドシル４に接合される被接合部５６とを更に備えている。

内側傾斜面部５４の上縁部は、中段部５２の車幅方向Ｘ外側縁部に連なっている。内側傾斜面部５４と中段部５２との間には鈍角のコーナ部が形成されている。内側傾斜面部５４の下縁部は、段下げ部５３の車幅方向Ｘ内側縁部に連なっている。内側傾斜面部５４と段下げ部５３との間には鈍角のコーナ部が形成されている。このように、底面部３は、段下げ部５３から車幅方向Ｘ内側に向かって緩やかに立ち上がるように構成されており、これにより、段下げ部５３の車幅方向Ｘ内側における底面部３の断面変形の抑制が図られている。

上記のフロアフレーム１２を構成するアッパフレームメンバ６１及びロアフレームメンバ６２は、内側傾斜面部５４を挟んで互いに対向配置されている。

アッパフレームメンバ６１は、底面部３の中段部５２の車幅方向Ｘ外側に隣接して配置された上面部６３と、上面部６３の車幅方向Ｘ外側縁部から下方に延びる側面部６４とを有する。上面部６３は、車両上下方向Ｚに対して略垂直な面に沿って配置されている。側面部６４は、車両下方側に向かって僅かに車幅方向Ｘ外側に傾斜して配置されている。

アッパフレームメンバ６１は、上面部６３の車幅方向Ｘ内側縁部から更に車幅方向Ｘ内側に延びる上側フランジ部６３ａと、側面部６４の下縁部から車幅方向Ｘ外側に延びる下側フランジ部６４ａとを更に有する。上側フランジ部６３ａは、底面部３の中段部５２における車幅方向Ｘ外側縁部の上面に例えば溶接によって接合されている。下側フランジ部６４ａは、底面部３の段下げ部５３における車幅方向Ｘ内側縁部の上面に例えば溶接によって接合されている。

ロアフレームメンバ６２は、底面部３の段下げ部５３の車幅方向Ｘ内側に隣接して配置された下面部６５と、下面部６５の車幅方向Ｘ内側縁部から上方に延びる側面部６６とを有する。下面部６５は、アッパフレームメンバ６１の上面部６３と略平行に配置され、内側傾斜面部５４を挟んで上面部６３に対向配置されている。側面部６６は、アッパフレームメンバ６１の側面部６４と略平行に配置され、該側面部６４に対して内側傾斜面部５４を挟んで対向配置されている。

ロアフレームメンバ６２は、下面部６５の車幅方向Ｘ外側縁部から更に車幅方向Ｘ外側に延びる下側フランジ部６５ａと、側面部６６の上縁部から車幅方向Ｘ内側に延びる上側フランジ部６６ａとを更に有する。上側フランジ部６６ａは、底面部３の中段部５２を挟んでアッパフレームメンバ６１の上側フランジ部６３ａに対向配置され、例えば溶接によって中段部５２の下面に接合されている。下側フランジ部６５ａは、底面部３の段下げ部５３を挟んでアッパフレームメンバ６１の下側フランジ部６４ａに対向配置され、例えば溶接によって段下げ部５３の下面に接合されている。

以上のように底面部３に接合されたアッパフレームメンバ６１とロアフレームメンバ６２との間には、平行四辺形状の閉断面が形成されている。このフロアフレーム１２の閉断面内には、底面部３の内側傾斜面部５４が配置されている。すなわち、底面部３は、フロアフレーム１２の閉断面を筋交い状に横断しており、これにより、フロアフレーム１２の閉断面において、上面部６３と下面部６５との間の車両上下方向Ｚの間隔が縮小されるような所謂マッチ箱変形が効果的に抑制される。

外側傾斜面部５５の下縁部は、段下げ部５３の車幅方向Ｘ外側縁部に連なっている。外側傾斜面部５５と段下げ部５３との間には鈍角のコーナ部が形成されている。このように、底面部３は、段下げ部５３から車幅方向Ｘ外側に向かって緩やかに立ち上がるように構成されており、これにより、段下げ部５３の車幅方向Ｘ外側においても、底面部３の断面変形の抑制が図られている。

外側傾斜面部５５の上縁部は、被接合部５６の下縁部に連なっている。外側傾斜面部５５と被接合部５６との間には鈍角のコーナ部が形成されている。被接合部５６は、サイドシル４におけるサイドシルインナ５の車室内側の側面に、例えば溶接によって接合されている。

ただし、図２のＡ−Ａ線における車体フロア２の断面形状は、図４に示す上記の構成に限られるものでなく、適宜変更可能である。例えば、段上げ部５１と段下げ部５３との間に介在する中段部５２は、複数段で形成されてもよいし、省略されてもよい。

［斜めフレーム］
図５及び図６の斜視図を参照しながら、斜めフレーム１８のより具体的な構成を説明する。なお、図５及び図６には、車体右側の斜めフレーム１８が図示されているが、車体左側の斜めフレーム１８は、車体右側の斜めフレーム１８と左右対称の構成を有する。

図５及び図６に示すように、斜めフレーム１８は、車両下方側に開放した断面ハット状の部材である。斜めフレーム１８は、例えば鋼材からなるプレス加工部品である。斜めフレーム１８は、車体フロア２の底面部３の上方に対向配置されて斜めフレーム１８の長さ方向に延びる上面部７０、上面部７０の前縁部から下方に延びる前面部７１、上面部７０の後縁部から下方に延びる後面部７２、前面部７１の下縁部から前方に延びる前側フランジ部７３、及び、後面部７２の下縁部から後方に延びる後側フランジ部７４を備えている。

斜めフレーム１８の上面部７０は、車両上下方向Ｚに対して略垂直に配置されている。上面部７０の車幅方向内側端部には、車両前後方向Ｙに拡幅された拡幅部７０ａが設けられている。拡幅部７０ａは、例えば溶接によって、フロアフレーム１２のアッパフレームメンバ６１の上面部６３に接合されている。

図５に示すように、前面部７１の車幅方向Ｘ内側端部には、湾曲しながら車両前方側に延びる前方延長部７１ａが設けられ、後面部７２の車幅方向Ｘ内側端部には、湾曲しながら車両後方側に延びる後方延長部７２ａが設けられている。前方延長部７１ａ及び後方延長部７２ａは、例えば溶接によって、アッパフレームメンバ６１の側面部６４に接合されている。

斜めフレーム１８の前側フランジ部７３及び後側フランジ部７４は、例えば溶接によって、車体フロア２の底面部３の上面に接合されている。これにより、底面部３と、その上面に沿って延びる斜めフレーム１８との間には、斜めフレーム１８の長さ方向に連続する閉断面が形成されている。

図６に示すように、斜めフレーム１８の車幅方向Ｘ外側端部には、外側フランジ部７５が設けられている。外側フランジ部７５は、例えば、上面部７０、前面部７１、及び後面部７２の車幅方向Ｘ外側縁部に沿って設けられている。外側フランジ部７５は、例えば溶接によって、サイドシル４のサイドシルインナ５の車室内側の側面に接合されている。なお、外側フランジ部７５の一部は、車体フロア２の被接合部５６を介してサイドシル４に接合されている。

［作用効果］
図４に示すように、斜めフレーム１８は、サイドシル４からフロアフレーム１２にかけて設けられており、底面部３における段下げ部５３及び外側傾斜面部５５との間に閉断面を形成している。段下げ部５３は、車両上下方向Ｚにおいて、サイドシル４に接合された被接合部５６よりも低く、より具体的にはサイドシル４の閉断面の下端よりも低く配置されている。これにより、段下げ部５３と斜めフレーム１８の上面部７０との間に、車両上下方向Ｚに広い空間が形成されている。

したがって、本実施形態によれば、底面部３と斜めフレーム１８との間に、大きな閉断面を形成することができる。また、斜めフレーム１８は、サイドシル４とフロアフレーム１２との間の範囲内において比較的短く構成されている。そのため、斜めフレーム１８の剛性が効果的に高められている。

よって、スモールオーバラップ衝突によって車両前方から入力された衝撃荷重を、サイドシル４を経由させて車両後方側へ伝達させるだけでなく、斜めフレーム１８を経由させて斜め後方へ効果的に伝達させることができる。また、斜めフレーム１８において斜め後方へ伝達される衝撃荷重は、フロアフレーム１２を経由して更に車両後方側へ伝達され得る。このようにして斜めフレーム１８及びフロアフレーム１２を経由させる車両後方側への荷重伝達経路が効果的に機能することで、スモールオーバラップ衝突による車室変形の抑制効果を高めることができる。

また、車体フロア２の底面部３に、段下げ部５３の車幅方向Ｘ外側端部からサイドシル４に向かって斜め上方に延びる外側傾斜面部５５が設けられていることにより、車体フロア２の底面部３と斜めフレーム１８との間に形成される閉断面の形状は、斜めフレーム１８の長さ方向の途中で急激に変化することがない。そのため、荷重伝達時における当該閉断面の断面崩れを抑制しやすくなることから、スモールオーバラップ衝突による衝撃荷重に対する斜めフレーム１８の耐力を確保しやすくなる。

さらに、上述したように、フロアフレーム１２の閉断面では、車体フロア２の内側傾斜面部５４を含む部分が筋交い状に横断していることにより、所謂マッチ箱変形の抑制が図られている。これにより、車幅方向Ｘの衝撃荷重が加えられたときのフロアフレーム１２の断面崩れが効果的に抑制される。したがって、スモールオーバラップ衝突時において、斜めフレーム１８からの荷重伝達によるフロアフレーム１２の断面崩れが効果的に抑制され、斜めフレーム１８及びフロアフレーム１２を経由した車両後方側への荷重分散を効果的に果たすことができる。

以上、上述の実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。

例えば、上述の実施形態では、図４に示すように、第１フレームとしてのフロアフレーム１２の閉断面内に車体フロア２の内側傾斜面部５４の全体が収まるように配置される例を説明したが、本発明において、内側傾斜面部５４は、その一端側が第１フレームの閉断面から突出して設けられてもよいし、第１フレームの閉断面を貫通するように設けられてもよい。

また、上述の実施形態では、第１フレームとしてのフロアフレーム１２が、車体フロア２の上面に沿って配置されたアッパフレームメンバ６１と、車体フロア２の下面に沿って配置されたロアフレームメンバ６２とで構成される例を説明したが、本発明において、第１フレームは、車体フロアの少なくとも上面に沿って配置される部材を備えていればよく、車体フロアの下面に沿って配置される部材は省略可能である。

さらに、上述の実施形態では、第２フレームとしての斜めフレーム１８が１つの部材で構成される例を説明したが、本発明において、第２フレームは、互いに接合された複数の部材で構成されてもよい。

以上のように、本発明によれば、斜めフレームとフロアフレームを経由する荷重伝達経路を利用して、スモールオーバラップ衝突による衝撃荷重の分散効果の向上を図ることが可能となるから、この種の下部車体構造を備えた自動車の製造産業分野において好適に利用される可能性がある。

１ 自動車
２ 車体フロア
３ 底面部
４ サイドシル
１２ フロアフレーム（第１フレーム）
１８ 斜めフレーム（第２フレーム）
５０ フロアトンネル
５１ 段上げ部
５２ 中段部
５３ 段下げ部
５４ 内側傾斜面部
５５ 外側傾斜面部
５６ 被接合部
６１ アッパフレームメンバ
６２ ロアフレームメンバ

Claims (4)

1. 底面部を有する車体フロアと、該車体フロアにおいて前記底面部から車両上方側に膨出して車両前後方向に延びるフロアトンネルと、前記車体フロアの車幅方向端部に沿って車両前後方向に延びるサイドシルと、該サイドシルの前端部から車両上方側に延びるヒンジピラーと、前記フロアトンネルと前記サイドシルとの間において前記車体フロアの少なくとも上面に沿って車両前後方向に延びる第１フレームとを備えた下部車体構造であって、
   前記第１フレームと前記サイドシルとの間において、前記車体フロアと前記サイドシルとの接合部よりも車両下方側に段下げされるように前記底面部に設けられた段下げ部と、
   前記サイドシルから車幅方向内側に向かって斜め後方に向かって前記第１フレームまで前記底面部の上面に沿って延びるように設けられ、前記段下げ部を含む部分において前記底面部との間に閉断面を形成する第２フレームとを備え、
   前記底面部は、前記段下げ部の車幅方向内側端部から前記フロアトンネルに向かって斜め上方に延びる内側傾斜面部を有し、
   前記第１フレームは、前記車体フロアの上面に接合されたアッパフレームメンバを備え、前記アッパフレームメンバは、前記内側傾斜面部の少なくとも一部と協働して車両前後方向に連続する閉断面を形成することを特徴とする下部車体構造。
2. 前記底面部は、前記段下げ部の車幅方向外側端部から前記サイドシルに向かって斜め上方に延びる外側傾斜面部を有することを特徴とする請求項１に記載の下部車体構造。
3. 前記第１フレームは、前記車体フロアの上面に接合されたアッパフレームメンバと、該アッパフレームメンバと協働して車両前後方向に連続する閉断面を形成するように前記車体フロアの下面に接合されたロアフレームメンバとを備え、
   前記アッパフレームメンバと前記ロアフレームメンバとによって形成される前記閉断面内に、前記内側傾斜面部の少なくとも一部が配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の下部車体構造。
4. 前記サイドシルは、車両前後方向に連続する閉断面を形成するように設けられ、
   前記段下げ部と前記第２フレームとの間に閉断面が形成されている車両前後方向位置において、前記段下げ部は、前記サイドシルの閉断面の下端よりも車両下方側に位置していることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の下部車体構造。

Images