JPH0585418A - 自動車の下部車体構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 サイドシルと該サイドシルよりも車体内方に
位置する前後フレームとを連結する補強体を設けるに際
して、車体前後方向の衝撃吸収性の確保と車幅方向の耐
力の向上とを両立して達成する。 【構成】 サイドシル７とフロントフレーム１３とを連
結するトルクボックス２０を設けるに際して、トルクボ
ックス２０の車幅方向の剛性が、車体前後方向の剛性に
比べて高くなるように設定したことを特徴とし、また、
該トルクボックス２０を前輪タイヤＷfの後方位置に設
けるとともに、トルクボックス２０の後方には燃料タン
クＦＴを配設したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自動車の下部車体構
造、特に、サイドシルと該サイドシルよりも車体内方に
位置する前後フレームとを連結する補強体が設けられて
なる自動車の下部車体構造の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、自動車の下部車体構造とし
て、例えば実開平２−１４８８８２号公報に示されるよ
うに、車体の左右両側端部において前後方向に延びるサ
イドシルと、該サイドシルよりも車体内方において前後
方向に延びるフレーム部材(フロントフレーム)とを、例
えばボックス状の補強体で連結するようにしたものが知
られている。かかる補強体を設けることにより、自動車
の車体下部における強度および剛性を高めることがで
き、また、車両が正面衝突した際には、例えばフロント
フレームに入力された衝突荷重をサイドシル側に分散す
る一方、車両が側方からの衝突を受けた際には、サイド
シルに入力された衝突荷重をフロントフレーム側に分散
するなどして、車両全体としての耐力を向上させること
ができる。

【０００３】ところで、例えば１ボックス型車など、多
人数の乗員を乗せたり比較的大きい荷物を積載する用途
の自動車では、車室あるいは荷室スペースをより広く確
保するために、エンジン及びトランスミッション等で構
成されるパワートレインを車体前部に搭載し、このパワ
ートレインの上方にフロントシートを配設するようにし
たレイアウトが広く採用されている。この場合、フロア
パネルのフロント側部分を後続するリヤ側部分から所定
量だけ段上げし、この段上げ部の下方に上記パワートレ
インを配設する一方、段上げ部の上方にフロントシート
を配置することにより、車室フロア全体の高床化を回避
しつつ、車室あるいは荷室スペースの拡張を図ることが
できる。

【０００４】また、上記のようなレイアウトを採用した
場合、フロアパネルの段上げされた部分の下方に燃料タ
ンクを配置することが可能になる。この場合、上記補強
体の後方に燃料タンクを配置するのが一般的であり、補
強体の前方には、通常、前輪タイヤが位置している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な下部車体構造を備えた自動車において、車両が正面衝
突した場合、前輪タイヤの後退に伴って上記補強体に衝
突荷重が作用した際、この補強体の剛性が余りに高い場
合には、補強体自身の変形による衝撃吸収が余り行なわ
れない状態で衝突荷重が燃料タンク側に伝達される。従
って、この場合には、上記補強体の剛性をある程度低く
設定し、補強体自身の変形によって衝突荷重を吸収でき
るようにする必要がある。

【０００６】一方、車両が側方からの衝突を受けた場合
には、上記補強体の剛性が低ければ、サイドシルが容易
に車体内方に移動し、燃料タンクに衝突荷重が作用する
ことになる。従って、この場合には、補強体の剛性はで
きるだけ高い方が良い。

【０００７】すなわち、上記補強体を設ける際には、車
体前後方向の衝撃吸収性を確保する一方、車幅方向につ
いては高い耐力を付与する必要があり、車両衝突時の安
全性のより一層の向上を図る上で、上記補強体の剛性に
ついて車体前後方向と車幅方向とで相反する要求をとも
に満足させることが重要である。

【０００８】そこで、この発明は、サイドシルと該サイ
ドシルよりも車体内方に位置する前後フレームとを連結
する補強体を設けるに際して、車体前後方向の衝撃吸収
性の確保と車幅方向の耐力の向上とを両立して達成する
ことができる自動車の下部車体構造を提供することを目
的としてなされたものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このため、本願の第１の
発明は、サイドシルと該サイドシルよりも車体内方に配
置されて前後方向に延びるフレーム部材とを連結する補
強体が設けられてなる自動車の下部車体構造において、
上記補強体は、その車幅方向の剛性が、車体前後方向の
剛性に比べて高く設定されていることを特徴としたもの
である。

【００１０】また、本願の第２の発明は、上記第１の発
明において、上記補強体の前方には車輪が位置する一
方、後方には燃料タンクが配置されていることを特徴と
したものである。

【００１１】

【発明の効果】本願の第１の発明によれば、上記補強体
の剛性を設定するに際して、その車幅方向の剛性を車体
前後方向の剛性に比べて高く設定したので、車体前後方
向の衝撃吸収性を確保した上で、車幅方向については高
い耐力を付与することができる。その結果、車両が正面
衝突した際には上記補強体自身の変形によって衝突荷重
を効果的に吸収することができるとともに、車両が側方
からの衝突を受けた際にはサイドシルの車体内方への移
動を有効に規制することができる。

【００１２】また、本願の第２の発明によれば、上記第
１の発明において、上記補強体の前方には車輪が位置す
る一方、後方には燃料タンクが配置されているようにし
たので、車両が正面衝突して車輪を介して衝突荷重が入
力された際には、上記補強体自身の変形によって衝突荷
重を吸収することにより、燃料タンク側への荷重伝達を
防止して該燃料タンクを保護することができる。一方、
車両が側方からの衝突を受けた際には、サイドシルの車
体内方への移動を規制することにより、燃料タンクに衝
突荷重が作用することを防止して該燃料タンクを保護す
ることができる。

【００１３】

【実施例】以下、この発明の実施例を、添付図面に基づ
いて詳細に説明する。図１は、本実施例に係る例えば１
ボックスタイプの自動車の車体前部のフロア及びフレー
ム構造を説明するための斜視図であるが、この図に示す
ように、上記自動車では、車体フロアのフロント側部分
３(フロントフロアパネル)が、後続するリヤ側部分(不
図示)から所定量だけ段上げされ、この段上げされたフ
ロントフロアパネル３の下方に、エンジン及び変速機等
で構成されるパワートレイン(不図示)の大部分が配設さ
れるとともに、上記フロントフロアパネル３の上方には
フロントシート(不図示)が配置されるようになってい
る。上記フロントフロアパネル３は、車幅方向における
略中央の前側部分が略矩形状に切り欠かれ、この切欠部
３hの後部はボックス状に形成されたカバー体６(エンジ
ンカバー)で覆われており、このエンジンカバー６内に
エンジン(不図示)の上部及びエンジン補機類が収納され
る。

【００１４】また、上記車体の左右側端部には、車体前
後方向に延びるサイドシル７が配設されており、車室フ
ロアパネルの左右両側端部はこのサイドシル７,７で支
持されている。該サイドシル７は、車室フロアの側面形
状にほぼ対応して、リヤ側のフロアパネル(不図示)に沿
って前方に延ばされた後、ヒンジピラー８の近傍でフロ
ントフロアパネル３の高さまで立ち上げられ、その高さ
のままで、ダッシュパネル９を挿通して更に前方に延ば
されている。そして、上記サイドシル７の斜め上方に立
ち上がる部分の前方に、カウルサイドパネル５の下端部
で側端の上縁部が形成されるとともに、フロントフロア
パネル３で上方が覆われてなる前輪ホイールハウス１１
が形成されている。

【００１５】尚、上記サイドシル７の立ち上げ部の起点
は、車室フロアの段上げ部(つまりフロントフロアパネ
ル３)の起点よりも前方に位置しており、この両起点間
ではフロントフロアパネル３とサイドシル７との上下位
置に段差が生じている。この部分では、フロントフロア
パネル３の左右両側に、フロント側乗員が乗り降りする
ためのフットステップ１２が設けられ、このフットステ
ップ１２を介して、フロントフロアパネル３の左右両端
部がサイドシル７,７に連結・支持されている。

【００１６】更に、上記車体前部には、サイドシル７,
７より車体内方において車体前後方向に延びる左右一対
のフロントフレーム１３が配設され、該フロントフレー
ム１３,１３はダッシュパネル９の下方を通って前方に
延ばされ、その前端部は、車体前側においてエンジンル
ーム前壁を構成するシュラウドパネル(不図示)の下端部
に接合されている。

【００１７】本実施例では、上記フロントフレーム１
３,１３は、フロントフロアパネル３に対して、直付け
ではなく上下方向に配置されたパネル部材１４(縦壁)を
介して連結されている。すなわち、例えば左側のものを
例にとって説明すれば、図２に示すように、フロントフ
ロアパネル３の下面側には、下方に向かって垂下すると
ともに車体前後方向に延びる縦壁１４の上端部が接合さ
れ、この縦壁１４の下端側に上記フロントフレーム１３
が接合されている。上記縦壁１４は、より好ましくは、
車室リヤ側部分におけるサイドシル７とほぼ同じ位置ま
で下方に延ばされ、その下端部分に外側へ向かって開口
する断面略コ字状のフロントフレーム１３が接合されて
いる。

【００１８】また、該フロントフレーム１３の内側に
は、上記縦壁１４と平行に延びる内側縦壁１５が接合さ
れ、該内側縦壁１５の上端部はフロントフロアパネル３
に接合されている。左右の内側縦壁１５間には、フロン
トフロアパネル３の下方において車体前後方向に延びる
プロペラシャフトＳpが配設され、該プロペラシャフト
Ｓpは、上記左右の内側縦壁１５間に掛け渡して両端が
締結固定された支持メンバ１６に、マウントブラケット
１７を介して支持されている。

【００１９】一方、上記フットステップ１２の内側(車
室側)には燃料タンクＦＴが配設され、該燃料タンクＦ
Ｔの車室内方側は上記縦壁１４で仕切られている。すな
わち、燃料タンクＦＴは、上記縦壁１４とフットステッ
プ１２との間に形成された空間部に収納されている。燃
料タンクＦＴの車室内方側を上記縦壁１４で仕切ること
により、上記燃料タンクＦＴの車室側に対する遮蔽度を
高めることができ、また車両が側方から衝突を受けた際
などにおいて、燃料タンクＦＴとプロペラシャフトＳp
とが直接に干渉することが防止される。尚、上記燃料タ
ンクＦＴは、サイドシル７とフロントフレーム１３との
間に掛け渡して両端が締結固定されたタンク支持メンバ
１８により、その下面側が支持されている。

【００２０】上記のようにフロントフレーム１３を、縦
壁１４及び１５を介してフロントフロアパネル３の下面
側に結合することにより、フロントフレーム１３のフロ
ントフロアパネル３に対する結合強度を確保した上で、
各縦壁１４,１５の高さだけフロントフレーム１３を下
方にレイアウトすることができ、また、上記縦壁１４,
１４及び１５,１５がフロントフロアパネル３に対する
補強リブの役割を果たし得るので、車体のフロア剛性を
高め、車両が正面衝突した際の強度あるいは衝撃吸収性
の向上を図ることができる。

【００２１】更に、上記フットステップ１２の前側に
は、サイドシル７とフロントフレーム１３とを連結する
補強体として、閉断面状のボックス体２０(所謂トルク
ボックス)が設けられている。該トルクボックス２０
は、図３及び図４に詳しく示すように、サイドシル７の
インナ部材７b(サイドシルインナ)と、フロントフレー
ム１３及び縦壁１４との間に、車幅方向に配置された前
後２枚の略平行なパネル部材２１,２２を掛け渡すとと
もに、これら両パネル部材２１,２２の下端部どうしを
接合する底板２３を設け、上記両パネル部材２１,２２
及び底板２３の左右両端部を、上記サイドシルインナ７
bとフロントフレーム１３及び縦壁１４とにそれぞれ接
合することによって構成されている。上記トルクボック
ス２０は、フットステップ１２の前側、すなわち、図３
に示すように、前輪タイヤＷfを収納するホイールハウ
ス１１の後側に位置し、また、その後方空間に上記燃料
タンクＦＴが収納されている。

【００２２】尚、具体的には図示しなかったが、上記ト
ルクボックス２０は、右側フットステップ１２の前側に
も形成されている。フロントフロアパネル３の下面側
に、上記のようにして閉断面状に形成された剛性の高い
トルクボックス２０を左右一対に設けることにより、上
記自動車の車体前部における車体剛性及び強度の向上を
図ることができ、また、車両が正面衝突した際には、例
えばフロントフレーム１３に入力された衝突荷重をサイ
ドシル７側に分散する一方、車両が側方からの衝突を受
けた際には、サイドシル７に入力された衝突荷重をフロ
ントフレーム１３側に分散するなどして、車両全体とし
ての耐力を向上させることができる。

【００２３】本実施例では、上記トルクボックス２０
は、その車幅方向の剛性が、車体前後方向の剛性に比べ
て高く設定されている。すなわち、トルクボックス２０
の底板２３には車幅方向に延びるビード部２３bが形成
されており、車体前後方向の剛性に特に影響を及ぼすこ
となく、車幅方向の剛性のみが大幅に高められている。
上記ビード部２３bは、例えば、底板２３をプレス成形
する際に、該底板２３の一部を上方または下方に凸状に
へこませて形成されている。尚、かかるビード部２３b
を一体成形する代わりに、所定幅の厚肉の鋼板部材を底
板２３に接合するようにしてもよい。

【００２４】上記のように構成されたトルクボックス２
０について、車両が正面衝突して前輪タイヤＷfが後退
し、図５に示すように、トルクボックス２０に対して前
方からの衝突荷重が作用した場合、該トルクボックス２
０は、その車体前後方向の剛性は特に高められていない
ので、衝突荷重を吸収しながら比較的容易に変形する
(図５における２点鎖曲線参照)。一方、上記トルクボッ
クス２０は車幅方向について高い剛性を有しているの
で、車両が側方からの衝突を受けた際には、サイドシル
７の車体内方への移動が有効に規制される。

【００２５】以上、説明したように、本実施例によれ
ば、上記トルクボックス２０の剛性を設定するに際し
て、その車幅方向の剛性が車体前後方向の剛性に比べて
高くなるように設定したので、車体前後方向の衝撃吸収
性を確保した上で、車幅方向については高い耐力を付与
することができる。従って、車両が正面衝突した際には
トルクボックス２０自身の変形によって衝突荷重を効果
的に吸収することができるとともに、車両が側方からの
衝突を受けた際にはサイドシル７の車体内方への移動を
有効に規制することができる。その結果、車両が正面衝
突して前輪タイヤＷfを介して衝突荷重が入力された際
には、トルクボックス２０自身の変形によって衝突荷重
を吸収することにより、燃料タンクＦＴ側への荷重伝達
を防止して該燃料タンクＦＴを保護する一方、車両が側
方からの衝突を受けた際には、サイドシル７の車体内方
への移動を規制することにより、燃料タンクＦＴに衝突
荷重が作用することを防止して該燃料タンクＦＴを保護
することができるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例に係る自動車の車体前側下部
のフロア及びフレーム構造を示す斜視図である。

【図２】 図１のＡ−Ａ方向の断面説明図である。

【図３】 図１のＢ−Ｂ方向の断面説明図である。

【図４】 上記実施例に係るトルクボックスの配置構造
を示す斜視図である。

【図５】 上記トルクボックスの斜視図である。

【符号の説明】

７…サイドシル １３…フロントフレーム ２０…トルクボックス ２３…底板 ２３b…ビード部 ＦＴ…燃料タンク Ｗf…前輪タイヤ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 サイドシルと該サイドシルよりも車体内
   方に配置されて前後方向に延びるフレーム部材とを連結
   する補強体が設けられてなる自動車の下部車体構造にお
   いて、 上記補強体は、その車幅方向の剛性が、車体前後方向の
   剛性に比べて高く設定されていることを特徴とする自動
   車の下部車体構造。
2. 【請求項２】 上記補強体の前方には車輪が位置する一
   方、後方には燃料タンクが配置されていることを特徴と
   する請求項１記載の自動車の下部車体構造。