JPH0558347A - 自動車の下部車体構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 下部車体剛性を大幅に向上し得る安価に製作
可能で且つ軽量に構成可能な自動車の下部車体構造を提
供する。 【構成】 チェンジ開口部６に対応する位置で、フロア
トンネル２の上壁部２ａと左右の側壁部２ｂの上面に接
合されてフロアトンネル２と閉断面構造をなす補強フレ
ーム８を設け、補強フレーム８にはチェンジ開口部６の
前後両側において夫々フロアトンネル２の上壁部２ａと
閉断面構造をなす上壁補強部１０と、フロアトンネル２
の左右の側壁部２ｂと夫々前後方向に細長の偏平な閉断
面構造をなす側壁補強部１１とを設け、補強フレーム８
の左右両端部に形成された延長部８ｂをサイドシル４に
接合された左右のクロスメンバ９に夫々接続し、その延
長部８ｂにシート取付用のシート取付部１４を設け、補
強フレーム８にチェンジ開口部６の外周縁に位置するシ
フトレバーブーツ取付用のブーツ取付部１２を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動車の下部車体構造に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車のフロアパネルの車幅方
向中央部には、排気系やプロペラシャフトなどが挿通さ
れる前後方向に延びるフロアトンネルが突出状に形成さ
れ、フロアパネルの左右両端部にはサイドシルが接合さ
れ、通常左右のサイドシルは車幅方向向きの左右１対の
クロスメンバを介してフロアトンネルの側部に夫々接合
されている。この場合フロアトンネルの車幅方向の剛性
（フロアトンネルの左右方向開閉を規制する剛性）が十
分でないので、フロアトンネルを跨ぐトンネル補強部材
をフロアトンネルの上壁部及び左右の側壁部に接合し、
このトンネル補強部材とフロアトンネルとで閉断面構造
を形成するとともに、トンネル補強部材の両端部を左右
のクロスメンバの車幅方向内端部に夫々接合したものも
実用化されている（実開平１−１５８２８３号公報参
照）。前記クロスメンバの両端近傍上部には、フロント
シート装置の前部が支持部材を介して固定支持され、制
動時や衝突時に乗員に作用する慣性荷重をクロスメンバ
で支持するように構成されている。一方、フロアトンネ
ルの上壁部にはチェンジレバー取付用のチェンジ開口部
が形成され、開口部付近にチェンジレバーブーツの下端
部が接合されるが、チェンジ開口部付近のフロアトンネ
ルの上壁部のチェンジ開口部の４隅付近に応力集中によ
り疲労割れが発生するのを防ぐ為に、例えば、チェンジ
開口部の外縁部に枠状の開口部補強板を接合することも
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記のように、トンネ
ル補強部材を設けることにより、フロアトンネルの車幅
方向剛性を向上できるが、チェンジ開口部付近の疲労割
れを防止することは出来ず、また、トンネル補強部材が
車室側へ大きく突出するため、スペース的に邪魔になり
且つ外観も悪化する。一方、前記開口部補強板をフロア
トンネルの上壁部に接合することで、チェンジ開口部付
近の応力条件を緩和して疲労割れを防止できるが、フロ
アトンネルの車幅方向剛性を向上させることはできな
い。そこで、トンネル補強部材と開口部補強板の両方を
設けると、部材数が増え、車体重量が増し、製作コスト
が高くなる。また、開口部補強板を設けてもフロアトン
ネルの上壁部自体の剛性はあまり改善されないので、長
期間使用しているうちに開口部補強板とそれに固定され
るシフトレバーブーツ間に隙間が発生し、騒音や熱がフ
ロアトンネルから車室内に侵入するという問題が発生す
る。更に、制動時や衝突時に乗員に作用する慣性荷重
を、クロスメンバで受止める関係上、クロスメンバを比
較的厚肉に構成し、その強度・剛性を十分に確保する必
要がある。

【０００４】本発明の目的は、フロアトンネルの強度・
剛性を高め、チェンジレバー開口部付近の疲労割れを防
止出来、シート装置を支持する支持剛性を向上し得るよ
うな自動車の下部車体構造を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る自動車の
下部車体構造は、フロアパネルと、フロアパネルの中央
部に形成されたフロアトンネルと、フロアトンネルに形
成されシフトレバーの為のチェンジ開口部と、フロアパ
ネルの左右両端部に接合されたサイドシルとを備えた自
動車の下部車体構造において、前記チェンジ開口部に対
応する位置で、フロアトンネルの上壁部と左右の側壁部
の上面に接合されてフロアトンネルと閉断面構造をなす
補強フレームを設け、前記補強フレームにはチェンジ開
口部の前後両側において夫々フロアトンネルの上壁部と
閉断面構造をなす上壁補強部を設け、前記補強フレーム
の左右両端部をサイドシルに接合された左右のクロスメ
ンバに夫々接続したものである。

【０００６】請求項２に係る自動車の下部車体構造は、
請求項１に記載の自動車の下部車体構造において、前記
補強フレームの車幅方向外端部には、フロアトンネルの
外側まで延びてクロスメンバに接続される延長部を形成
し、その延長部にシート取付用のシート取付部を設けた
ものである。

【０００７】請求項３に係る自動車の下部車体構造は、
請求項１に記載の自動車の下部車体構造において、前記
補強フレームには、チェンジ開口部の外周縁に位置する
シフトレバーブーツ取付用のブーツ取付部を設けたもの
である。

【０００８】請求項４に係る自動車の下部車体構造は、
請求項１に記載の自動車の下部車体構造において、前記
補強フレームには、フロアトンネルの左右の側壁部と夫
々前後方向に細長の偏平な閉断面構造をなす側壁補強部
を設けたものである。

【０００９】請求項５に係る自動車の下部車体構造は、
請求項１に記載の自動車の下部車体構造において、前記
補強フレームは、前側の上壁補強部の左右両端部から一
体的にフロアトンネルの側壁部に沿って少なくともその
下端部まで延びる前部補強フレームと、後側の上壁補強
部の左右両端部から一体的にフロアトンネルの側壁部に
沿って少なくともその下端部まで延びる後部補強フレー
ムとからなるものである。

【００１０】

【作用】請求項１に係る自動車の下部車体構造において
は、フロアトンネルに形成されたチェンジ開口部に対応
する位置で、フロアトンネルの上壁部と左右の側壁部の
上面に接合されてフロアトンネルと閉断面構造をなす補
強フレームが設けられ、この補強フレームの両端部が左
右のクロスメンバに夫々接続されているので、フロアト
ンネルの車幅方向の強度・剛性を大幅に向上出来、フロ
アトンネルの左右方向開閉に起因するフロアパネルの振
動を効果的に防止出来る。しかも、補強フレームにはチ
ェンジ開口部の前後両側においてフロアトンネルの上壁
部と閉断面構造をなす上壁補強部が夫々設けられている
ので、上壁補強部の計４枚の縦壁部でチェンジ開口部付
近のフロアトンネルの上壁部の強度・剛性を大幅に向上
出来、上壁補強部の高さを低くして補強フレームの車室
側への突出量を小さくし且つその外観の低下を防止で
き、チェンジ開口部の前後両端部における疲労割れを確
実に防止出来る。

【００１１】請求項２に係る自動車の下部車体構造にお
いては、基本的に請求項１と同様の作用が得られるが、
補強フレームの車幅方向外端部にフロアトンネルの外側
まで延びてクロスメンバに接続される延長部が形成さ
れ、シート取付用のシート取付部がその延長部に設けら
れているので、制動時や衝突時にシート取付部に作用す
る前後方向向きの荷重を補強フレームでも受止めること
が出来、シート取付部の強度・剛性を大幅に向上出来
る。

【００１２】請求項３に係る自動車の下部車体構造にお
いては、基本的に請求項１と同様の作用が得られるが、
チェンジ開口部の外周縁に位置する補強フレームの部分
に、シフトレバーブーツ取付用のブーツ取付部を設けて
あるので、フロアトンネルの上壁部の曲げ歪みなどによ
り補強フレームとシフトレバーブーツ間に隙間が発生す
ることを防止出来、フロアトンネルからの熱や騒音の侵
入を防止出来る。

【００１３】請求項４に係る自動車の下部車体構造にお
いては、請求項１と同様の作用が得られるが、補強フレ
ームにはフロアトンネルの左右の側壁部と夫々前後方向
に細長の偏平な閉断面構造をなす側壁補強部が設けられ
ているので、フロアトンネルの側壁部の強度・剛性を大
幅に向上出来、車室側へ大きく突出することもないので
スペース的、外観的に有利である。

【００１４】請求項５に係る自動車の下部車体構造にお
いては、請求項１と同様の作用が得られるが、補強フレ
ームが、前側の上壁補強部の左右両端部から一体的にフ
ロアトンネルの側壁部に沿って少なくともその下端部ま
で延びる前部補強フレームと、後側の上壁補強部の左右
両端部から一体的にフロアトンネルの側壁部に沿って少
なくともその下端部まで延びる後部補強フレームとから
なるので、前部補強フレーム部と後部補強フレーム部の
前後の４枚の縦壁部でもって、フロアトンネルの上壁部
及び左右の側壁部の強度・剛性を大幅に向上出来る。

【００１５】

【発明の効果】前記作用の項で説明したように次のよう
な効果が得られる。請求項１に係る自動車の下部車体構
造によれば、一体部材からなる安価に製作可能で且つ比
較的軽量な補強フレームを設けることで、フロアトンネ
ルの車幅方向の強度・剛性を大幅に向上出来、フロアト
ンネルの左右方向への開閉などによるフロアパネルの振
動を効果的に防止出来ること、上壁補強部材の４枚の縦
壁部でもってチェンジ開口部付近のフロアトンネルの上
壁部の強度・剛性を更に大幅に向上出来、上壁補強部の
高さを低くして補強フレーム付近の外観の低下と車室側
への突出とを防止しつつ、チェンジ開口部の前後端部に
おける疲労割れを確実に防止出来ること、などの効果が
得られる。

【００１６】請求項２に係る自動車の下部車体構造によ
れば、請求項１と同様の効果が得られるが、補強フレー
ムの延長部にシート取付用のシート取付部を設けてある
ので、制動時や衝突時にシート取付部に作用する前後方
向向きの荷重を補強フレームでも受止めることが出来、
シート取付部の強度・剛性を大幅に向上出来る。

【００１７】請求項３に係る自動車の下部車体構造によ
れば、請求項１と同様の効果が得られるが、チェンジ開
口部の外周縁に位置する補強フレームの部分に、シフト
レバーブーツ取付用のブーツ取付部を設けてあるので、
補強フレームとシフトレバーブーツ間に隙間が発生する
ことを防止出来、フロアトンネルからの熱や騒音の侵入
を防止出来る。

【００１８】請求項４に係る自動車の下部車体構造によ
れば、請求項１と同様の効果が得られるが、フロアトン
ネルの左右の側壁部と夫々前後方向に細長の偏平な閉断
面構造をなす側壁補強部を補強フレームに設けてあるの
で、フロアトンネルの側壁部の強度・剛性を大幅に向上
出来、車室側へ大きく突出することもないのでスペース
的、外観的に有利である。

【００１９】請求項５に係る自動車の下部車体構造によ
れば、請求項１と同様の効果が得られるが、補強フレー
ムを、前側の上壁補強部の左右両端部から一体的にフロ
アトンネルの側壁部に沿って少なくともその下端部まで
延びる前部補強フレームと、後側の上壁補強部の左右両
端部から一体的にフロアトンネルの側壁部に沿って少な
くともその下端部まで延びる後部補強フレームとから構
成してあるので、フロアトンネルの上壁部及び左右の側
壁部の強度・剛性を大幅に向上出来る。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。本実施例は、モノコックタイプの自動車の下部車
体構造に本発明を適用した場合のものである。尚、本実
施例では、自動車の前後左右を基準に前後左右を定義し
て説明する。自動車の下部車体構造について説明する
と、図１〜図３に示すように、自動車の車体下部にはフ
ロアパネル１が設けられ、フロアパネル１の車幅方向中
央部には排気管（図示略）などが挿通する前後方向に延
びるフロアトンネル２が突出状に形成され、フロアトン
ネル２の左右両側方のフロアパネル１の部分には略水平
なセンタフロア３が形成され、フロアパネル１の両端部
は前後方向に延びる左右１対のサイドシル４の上端近傍
部に夫々接合され、フロアトンネル２の上壁部２ａの前
後方向中央部よりやや前側の部分にはシフトレバー５の
為のチェンジ開口部６が形成され、チェンジ開口部６の
前後両側付近のフロアトンネル２の上壁部２ａには車幅
方向に延びる凹部７が形成され、チェンジ開口部６に対
応する位置にはフロアトンネル２の上壁部２ａ及び左右
の側壁部２ｂの上面に接合されてフロアトンネル２と閉
断面構造をなす補強フレーム８が設けられ、補強フレー
ム８に対応する位置には左右のセンタフロア３の上面に
接合されて閉断面構造をなす車幅方向に延びる左右１対
のクロスメンバ９が設けられ、補強フレーム８の両端部
はフロアトンネル２の下端部付近において左右のクロス
メンバ９の内端部に接続され、補強フレーム８とクロス
メンバ９とは一体部材で構成され、左右のクロスメンバ
９の車幅方向外端部に対応するセンタフロア３の部分に
は凹部３ａが形成され、左右のクロスメンバ９の外端部
は凹部３ａに沿って外方側へ延び左右のサイドシル４の
内側面に夫々接合されている。

【００２１】前記補強フレーム８について説明すると、
補強フレーム８の略中央部にはチェンジ開口部６の前後
両側において前後の凹部７と閉断面構造をなす上壁補強
部１０が車幅方向向きに突出状に設けられ、上壁補強部
１０には略垂直な前後１対の計４枚の縦壁部１０ａが夫
々形成され、補強フレーム８の左部及び右部には側面視
略倒立台形状に形成された側壁補強部１１が設けられ、
側壁補強部１１にはフロアトンネル２の側壁部２ｂに対
して略垂直で且つ上方へ向けて拡大するように傾斜状に
配置された前後１対の縦壁部１１ａが形成され、側壁補
強部１１とフロアトンネル２の側壁部２ｂとで前後方向
に細長の偏平な閉断面構造が形成され、チェンジ開口部
６に臨む上壁補強部１０及び側壁補強部１１の部分には
枠状フランジ部８ａが形成され、枠状フランジ部８ａは
チェンジ開口部６の外周縁に位置するフロアトンネル２
の部分に接合され、上壁補強部１０の上端部と側壁補強
部１１の上端部とでシフトレバー５の為のシフトレバー
ブーツ５ａ取付用の枠状のブーツ取付部１２が形成さ
れ、補強フレーム８の両端部には車幅方向外方側へ延び
るクロスメンバ９の内端部と共通の延長部８ｂが形成さ
れ、延長部８ｂの前側上部にはフロントシート装置取付
用の支持部材１３が取付けられるシート取付部１４が形
成されている。

【００２２】次に、前記自動車の下部車体構造にの作用
について説明する。フロアトンネル２に設けられる補強
フレーム８に、凹部７と閉断面構造をなす前後１対の上
壁補強部１０と、側壁部２ｂと閉断面構造をなす左右１
対の側壁補強部１１とを設けてあるので、フロアトンネ
ル２の強度・剛性を向上出来、フロアトンネル２の左右
方向開閉に起因するフロアパネル１の振動を効果的に抑
制出来る。しかも、補強フレーム８とクロスメンバ９を
一体部材で構成してあるので、その製作コストを低減出
来るとともに、車体に対する組付性も大幅に向上出来
る。また、上壁補強部１０と凹部７とで形成される閉断
面構造でもってチェンジ開口部６付近の上壁部２ａの部
分の強度・剛性を大幅に向上出来るので、縦壁部１０ａ
を上下方向に小型化して補強フレーム８の外観の低下を
防止しつつ、チェンジ開口部６の付近における上壁部２
ａの疲労割れを確実に防止出来る。更に、強度・剛性の
高い上壁補強部１０と側壁補強部１１とで形成されるブ
ーツ取付部１２に対してシフトレバーブーツ５ａを固定
してあるので、ブーツ取付部１２とシフトレバーブーツ
５ａ間における隙間の発生を防止出来、フロアトンネル
２から車室内に熱や騒音が侵入することを防止出来る。
更に、シート取付部１４をフロアトンネル２の下端部付
近の補強フレーム８の延長部８ｂに形成してあるので、
側壁部２ｂと閉断面構造をなす側壁補強部１１で、制動
時や正面衝突時などにシート取付部１４に作用する前後
方向向きの慣性荷重を受止めることが出来、シート装置
の支持剛性を向上出来る。しかも、側壁補強部１１で形
成される閉断面構造が、前後方向に細長い偏平な形状に
形成され、車室側へ大きく突出することもないので、ス
ペース的及び外観的に有利なものとなる。

【００２３】以上のように、簡単な構成で且つ安価に製
作可能な補強フレーム８でもって、フロアトンネル２の
強度・剛性を向上出来、フロアトンネル２の左右方向開
閉に起因するフロアパネル１の膜振動を効果的に抑制出
来ること、チェンジ開口部６の外縁部の疲労割れを確実
に防止出来ること、シート装置の支持剛性を向上出来る
こと、補強フレーム８が車室側へ大きく突出することを
防止してスペース的、外観的に有利であること、フロア
トンネル２からの熱や騒音の侵入を防止出来ること、な
どの効果を得ることが出来る。しかも、補強フレーム８
とクロスメンバ９を一体部材で構成してあるので、部品
点数を大幅に低減して製作コストを安価に出来るととも
に車体重量を大幅に軽減出来、車体に対する組付性も大
幅に向上出来る。尚、図４に示すように、左右のクロス
メンバ９Ａを補強フレーム８Ａとは別部材で構成し、ク
ロスメンバ９Ａの内端部を補強フレーム８Ａの延長部８
ｂの外端部に接合してもよい。

【００２４】次に、前記自動車の下部車体構造の別実施
例について説明する。尚、前記実施例と同一部材には同
一符号を付してその詳細な説明を省略する。図５・図６
に示すように、前記側壁補強部１１が前後に２分割さ
れ、前側の側壁補強部１１Ａは前側の上壁補強部１０の
左右両端部から一体的にフロアトンネル２の側壁部２ｂ
に沿ってその下端部まで形成され、後側の側壁補強部１
１Ｂは後側の上壁補強部１０の左右両端部から一体的に
フロアトンネル２の側壁部２ｂに沿って下端部まで形成
され、前側の左右の側壁補強部１１Ａと前側の上壁補強
部１１とで前部補強フレーム２０が形成され、後側の左
右の側壁補強部１１Ｂと後側の上壁補強部１０とで後部
補強フレーム２１が形成され、前部補強フレーム２０及
び後部補強フレーム２１の左右両端部にはセンタフロア
３に沿って車幅方向外方側へ延びる延長部２０ａ・２１
ａが夫々形成され、両補強フレーム２０・２１で補強フ
レーム８Ｂが構成されている。

【００２５】前記クロスメンバ９が前後に２分割され、
前後のクロスメンバ９Ｂ・９Ｃは、前側のクロスメンバ
９Ｂの後側のフランジ部９ａと、後側のクロスメンバ９
Ｃの前側のフランジ部９ｂとを重合させた状態でセンタ
フロア３に接合され、クロスメンバ９Ｂの内端部は前部
補強フレーム２０の延長部２０ａに連なって設けられ、
クロスメンバ９Ｂと前部補強フレーム２０とは一体部材
で構成され、後側のクロスメンバ９Ｃの内端部は後部補
強フレーム２１の延長部２１ａに連なって設けられ、ク
ロスメンバ９Ｃと後部補強フレーム２１とは一体部材で
構成され、クロスメンバ９Ｂ及び前部補強フレーム２０
は、クロスメンバ９Ｃ及び後部補強フレーム２１よりも
厚肉に構成され、前部補強フレーム２０の延長部２０ａ
にはシート取付部１４が形成されている。この自動車の
下部車体構造においては、前記実施例と同様の効果が得
られるとともに、前後のクロスメンバ９Ｂ・９Ｃの４枚
の縦壁部でもってフロアパネル１の振動を効果的に抑制
出来る。

【００２６】尚、前記前部補強フレーム２０をクロスメ
ンバ９Ｂと別部材で構成し、後部補強フレーム２１をク
ロスメンバ９Ｃと別部材で構成してもよい。尚、本実施
例では、モノコックタイプの自動車に本発明を適用した
が、シャシフレーム付きの自動車に対しても本発明を同
様に適用することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動車の下部車体構造の要部斜視図である。

【図２】図１の２−２線断面図である。

【図３】図１の３−３線断面図である。

【図４】変形例に係る自動車の下部車体構造の図１相当
図である。

【図５】別実施例に係る自動車の下部車体構造の図１相
当図である。

【図６】図５の６−６線断面図である。

【符号の説明】

１ フロアパネル ２ フロアトンネル ２ａ 上壁部 ２ｂ 側壁部 ４ サイドシル ５ シフトレバー ５ａ シフトレバーブーツ ６ チェンジ開口部 ８・８Ａ・８Ｂ 補強フレーム ８ｂ・２０ａ・２１ａ 延長部 ９・９Ａ・９Ｂ・９Ｃ クロスメンバ １０ 上壁補強部 １１ 側壁補強部 １１Ａ 前部側壁補強部 １１Ｂ 後部側壁補強部 １２ ブーツ取付部 １４ シート取付部 ２０ 前部補強フレーム ２１ 後部補強フレーム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西山 篤 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フロアパネルと、フロアパネルの中央部
   に形成されたフロアトンネルと、フロアトンネルに形成
   されシフトレバーの為のチェンジ開口部と、フロアパネ
   ルの左右両端部に接合されたサイドシルとを備えた自動
   車の下部車体構造において、 前記チェンジ開口部に対応する位置で、フロアトンネル
   の上壁部と左右の側壁部の上面に接合されてフロアトン
   ネルと閉断面構造をなす補強フレームを設け、 前記補強フレームにはチェンジ開口部の前後両側におい
   て夫々フロアトンネルの上壁部と閉断面構造をなす上壁
   補強部を設け、 前記補強フレームの左右両端部をサイドシルに接合され
   た左右のクロスメンバに夫々接続したことを特徴とする
   自動車の下部車体構造。
2. 【請求項２】 前記補強フレームの車幅方向外端部に
   は、フロアトンネルの外側まで延びてクロスメンバに接
   続される延長部を形成し、その延長部にシート取付用の
   シート取付部を設けたことを特徴とする請求項１に記載
   の自動車の下部車体構造。
3. 【請求項３】 前記補強フレームには、チェンジ開口部
   の外周縁に位置するシフトレバーブーツ取付用のブーツ
   取付部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の自動
   車の下部車体構造。
4. 【請求項４】 前記補強フレームには、フロアトンネル
   の左右の側壁部と夫々前後方向に細長の偏平な閉断面構
   造をなす側壁補強部を設けたことを特徴とする請求項１
   に記載の自動車の下部車体構造。
5. 【請求項５】 前記補強フレームは、前側の上壁補強部
   の左右両端部から一体的にフロアトンネルの側壁部に沿
   って少なくともその下端部まで延びる前部補強フレーム
   と、後側の上壁補強部の左右両端部から一体的にフロア
   トンネルの側壁部に沿って少なくともその下端部まで延
   びる後部補強フレームとからなることを特徴とする請求
   項１に記載の自動車の下部車体構造。