自動車の下部車体構造
【課題】上方に隆起して車両前後方向に延びるトンネル部４を有するフロアパネル１と、トンネル部４の車幅方向両外方に車両前後方向に延びる１対のサイドフレーム５，５とを備えた自動車の下部車体構造において、車体の曲げ剛性及び捩り剛性を向上させられるようにする。
【解決手段】トンネル部４と協働してその上方に閉断面を形成するトンネルレインホースメント８を設け、その前端部をダッシュクロスメンバ６を介して、また後端部をリヤクロスメンバ７を介して、それぞれ両サイドフレーム５，５に連結する。
【解決手段】トンネル部４と協働してその上方に閉断面を形成するトンネルレインホースメント８を設け、その前端部をダッシュクロスメンバ６を介して、また後端部をリヤクロスメンバ７を介して、それぞれ両サイドフレーム５，５に連結する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の下部車体構造に関し、車体の曲げ剛性及び捩り剛性を向上させる対策に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車室の床面を形成するように設けられたフロアパネルと、このフロアパネルの車両前後方向の前端上方位置に車幅方向に延びるように設けられたカウルボックスと、これらフロアパネル及びカウルボックスを互いに接続するように設けられていて、上端フランジがカウルボックスの底壁に接合されてなるダッシュパネルと、このダッシュパネルの車幅方向中央から後方に向かって延びるようにフロアパネル上に設けられたトンネル部と、車両前後方向に延びかつ車幅方向に並ぶように設けられた両側１対のサイドフレームとを備えてなる自動車の下部車体構造としては、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。
【０００３】
このものでは、上記ダッシュパネルのエンジンルーム側にダッシュクロスメンバを設けてその両端を両側のサイドフレームに結合することで、上記ダッシュパネル近傍の強度を確保できるようになされている。
【０００４】
また、上記ダッシュクロスメンバの車幅方向中央部分を後方に延設し、その延設部でトンネル部内を仕切って閉断面形状を形成することで、トンネル部の強度を高め、このトンネル部で正面からの衝突荷重を吸収してサイドフレームにかかる衝撃荷重の負担を軽減できるようになされている。
【０００５】
さらに、上記トンネル部の上には、延設部の後端に上下に重なる位置から、フロアパネル上に車幅方向に延びかつトンネル部を跨ぐように設けられたクロスメンバの位置に至る範囲にトンネルレインホースメントを設け、このトンネルレインホースメントとトンネル部との間に閉断面を形成することで、上記トンネル部による衝突荷重の吸収能力を大きくするようになされている。
【特許文献１】実開平３−１２６７７８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来例では、例えばオープンカーにも対応させることを考えた場合には、十分な車体の曲げ剛性及び捩り剛性が得られるとはいい難く、したがって、未だ改良の余地がある。
【０００７】
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、ダッシュクロスメンバ及びリヤクロスメンバを効果的に連結できるようにすることで、オープンカーにも対応できる程度に車体の曲げ剛性及び捩り剛性をさらに向上させられるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明では、トンネルレインホースメントを後方に向けてさらに延長し、このトンネルレインホースメントによりダッシュクロスメンバ及びリヤクロスメンバを互いに連結することで、いわゆるバックボーンフレーム構造を形成し、これにより車体の曲げ剛性及び捩り剛性をさらに向上させることができるようにした。
【０００９】
具体的には、本発明では、車室の床面を形成するように設けられたフロアパネルと、該フロアパネルの車幅方向中央に車両前後方向に延びるようにフロアパネル上に上方に隆起して設けられたトンネル部と、該トンネル部の車幅方向両外方において車両前後方向に延びかつ車幅方向に並ぶように設けられた両側１対のサイドフレームとを備えた自動車の下部車体構造が前提である。
【００１０】
そして、上記トンネル部の車室側の面と協働して該トンネル部の上方に閉断面を形成するトンネルレインホースメントが設けられているものとし、その上で、上記トンネルレインホースメントの前端部を、車幅方向に延びるクロスメンバを介して上記１対のサイドフレームに連結するとともに、上記トンネルレインホースメントの後端部を、車幅方向に延びるリヤクロスメンバを介して上記１対のサイドフレームに連結することとする。
【００１１】
尚、上記の構成において、フロアパネルの車幅方向両側端縁において車両前後方向に延びかつ車幅方向に並ぶように設けられた両側１対のサイドシルを備えており、上記トンネルレインホースメントの前端部が、フロアパネル前端から上方かつ車幅方向へ延びるダッシュパネルを介して上記１対のサイドシルに連結される場合には、上記トンネルレインホースメントの後端部を、上記１対のサイドシルにリヤクロスメンバを介して連結するようにしてもよい。
【００１２】
また、何れの場合においても、上記トンネルレインホースメントを、上記トンネル部の側壁部に接合するようにすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、車室の床面を形成するように設けられたフロアパネルと、該フロアパネルの車幅方向中央に車両前後方向に延びるようにフロアパネル上に上方に隆起して設けられたトンネル部と、該トンネル部の車幅方向両外方において車両前後方向に延びかつ車幅方向に並ぶように設けられた両側１対のサイドフレームとを備えた自動車の下部車体構造に対し、上記トンネル部の車室側の面と協働して該トンネル部の上方に閉断面を形成するトンネルレインホースメントを設け、その上で、上記トンネルレインホースメントの前端部をダッシュクロスメンバを介して上記１対のサイドフレームに、また後端部をリヤクロスメンバを介して上記１対のサイドフレームに連結してバックボーンフレーム構造を形成するようにしたので、車両の曲げ剛性及び捩り剛性を向上させてオープンカーへの対応化も図れるようになる。その際に、上記トンネルレインホースメントとトンネル部とが協働して閉断面を形成するようにしているので、上記曲げ剛性及び捩り剛性を共に大幅に向上させることができる。
【００１４】
また、フロアパネルの車幅方向両側端縁において車両前後方向に延びかつ車幅方向に並ぶように設けられた両側１対のサイドシルを備えていて、上記トンネルレインホースメントの前端部が、フロアパネル前端から上方かつ車幅方向へ延びるダッシュパネルを介して上記１対のサイドシルに連結される場合には、上記トンネルレインホースメントの後端部を、上記１対のサイドシルにリヤクロスメンバを介して連結してもバックボーンフレーム構造を形成することができるので、この場合にも、上記の場合と同様の効果を奏することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態に係る自動車の下部車体構造の全体構成を模式的に示している。同図において、１は車室の床面を形成するフロアパネルであり、このフロアパネル１の車両前後方向の前端上方位置には、図２に示すように、車幅方向に延びるように設けられたカウルボックス２が配置されている。また、これら
フロアパネル１及びカウルボックス２間には、両者を互いに接続するように設けられていて上端フランジ３ａが該カウルボックス２の底壁に接合されてなるダッシュパネル３が配置されている。さらに、それらダッシュパネル３及びフロアパネル１の車幅方向中央には、上方に隆起しかつ下面が開口された断面逆凹字状のトンネル部４が車両前後方向に延びるように設けられている。また、上記フロアパネル１の下面側には、車両前後方向に延びかつ車幅方向に並ぶように設けられた両側１対のサイドフレーム５，５が配置されている。
【００１７】
そして、上記ダッシュパネル３の側には、上記両サイドフレーム５，５のフロント部５ａ，５ａ同士を連結するとともに、ダッシュパネル３と協働して閉断面を形成するダッシュクロスメンバ６が、ダッシュパネル３に沿ってトンネル部４を跨ぐように設けられている。一方、車室後方の位置では、サイドフレーム５，５のリヤ部５ｂ，５ｂ同士をその前側において連結する前側リヤクロスメンバ７が車幅方向に延びるように設けられている。さらに、上記トンネル部４上には、このトンネル部４と協働して閉断面を形成するトンネルレインホースメントとしてのトンネルトップレインホースメント８が車両前後方向に延びるように設けられている。そして、上記トンネルトップレインホースメント８の前端は上記ダッシュクロスメンバ６の車幅方向中央に、また後端側はトンネルトップリヤレインホースメント８ａを介して上記リヤクロスメンバ７の車幅方向中央にそれぞれ連結されている。
【００１８】
具体的には、上記ダッシュパネル３は、図４にも示すように、車室床面の前端近傍において前側に向かって水平に延びるフロア部と、このフロア部から前側に向かって斜め上方に延びる傾斜部と、この傾斜部から略上方に向かって延びる縦壁部とからなっており、フロア部の後端でフロアパネル１の前端に接合されている一方、上記上端フランジ３ａは縦壁部の上端に設けられていて、前側に向かって屈曲した形状に形成されている。そして、上記トンネル部４は、フロアパネル１からダッシュパネル３のフロア部及び傾斜部に亘り、例えばフロアパネル１及びダッシュパネル３とは別のパネル部材を用いて下方に開口された断面逆凹字状に設けられている。その際に、トンネル部４の前端側は断面形状が大きくされていて、この内部にエンジンＥの後半部が配置されるようになっている。上記トンネルトップレインホースメント８は、図２に示すように、下方に向かって開放された断面逆凹字状をなしており、トンネル部４の上面壁を上方から覆う状態でレインホースメント８の両側壁の下端がトンネル部４の両側壁の上端に接合されていることで、トンネル部４の上面壁と協働して閉断面を形成している。つまり、本実施形態では、上記レインホースメント８をトンネル部４の上に配置することで、いわばハイマウントバックボーンフレーム構造を形成している。
【００１９】
本実施形態に係る自動車は、図２０に示すように、フロント側に縦置きに搭載されたエンジンＥで後輪を駆動するＦＲ車であるが、そのエンジンＥとしてはロータリエンジンが搭載されていて、レシプロエンジンよりも小型であることを活用し、上記エンジンＥの配置をエンジンルームから上記トンネル部４内の前端側に寄せてミッドシップ化することで自動車全体のヨー慣性モーメントの低減を図っている。そして、上記エンジンＥに駆動連結された変速装置から延びるプロペラシャフトを上記トンネル部４内に配置するようにしている。その際に、上記ロータリエンジンＥの潤滑装置をドライサンプ式としてオイルパンを浅くすることで、その配置を低くして自動車全体の低重心化を図っている。
【００２０】
上記サイドフレーム５，５は、前輪２１及び後輪２２の近傍位置でそれぞれキックアップしており、その前側のキックアップ部から前方に位置するフロント部５ａ，５ａ、及びリヤ側のキックアップ部から後方に位置するリヤ部５ｂ，５ｂはそれぞれ水平方向にストレートに延びている。また、フロアパネル１の両側縁には、各々、車両前後方向に延びるように設けられた１対のサイドシル１９，１９が配置されており、各サイドシル１９の前後両端は、各々のサイドフレーム５に結合されている。尚、図１の２０は、フロアパネル１上に車幅方向に延びるように設けられていて、サイドシル１９，１９、サイドフレーム５，５及びトンネルトップレインホースメント８を連結するセンタクロスメンバである。
【００２１】
上記ダッシュクロスメンバ６は、図５〜図７に示すように、各々、上記ダッシュパネル３のエンジンルーム側に配置されていて各々のサイドフレーム５に結合されてなる両側１対の室外側メンバ６ａ，６ａと、ダッシュパネル３の車室側に配置されていて上記室外側メンバ６ａ，６ａ同士を連結する室内側メンバ６ｂとからなっている。つまり、上記各室外側メンバ６ａは、トンネル部４の側壁に沿って上方中央に向かって円弧状に延びるように設けられ、ダッシュパネル３に対面する部分は後方に向かって、またサイドフレーム５のフロント部５ａ基端に対面される部分は下方に向かってそれぞれ開放された形状をなしている。そして、周縁には、ダッシュパネル３の縦壁部に接合されるフランジ及びフロント部５ａ基端に接合されるフランジが共に外向きに形成されている。また、トンネル部４の前端開口の内壁面に接合される部分は屈曲せずに略ストレートな断面形状をなしている。
【００２２】
一方、上記室内側メンバ６ｂは、フロント面側及び下面側が共に開放された筐体状をなしていて、その周縁には外向きフランジが周設されている。そして、図８にも示すように、上記フロント面側がダッシュパネル３の縦壁部に、また下面側がトンネル部４の前端側上面壁にそれぞれ接合されている。
【００２３】
上記サイドフレーム５のフロント部５ａ基端は、図３に示すように、後方に向かって両側壁間の間隔が拡大するラッパ状になされている。また、運転席側である右側では、ダッシュパネル３に図外のステアリングホイールのシャフトを挿通するための貫通孔２３が設けられており、これに応じて、上記フロント部５ａの基端では、その上面壁が上方に隆起する弯曲形状とされている一方、その下面壁には貫通孔が設けられている。また、上記ダッシュパネル３の貫通孔周りには、ステアリングホイール用の１対のロア取付ブラケット２４，２４が設けられている。尚、上記ダッシュクロスメンバ６による剛性アップをさらに図るために、サスペンション装置のタワーとダッシュクロスメンバ６とをパフォーマンスロッド等を介して連結するようにしてもよい。
【００２４】
上記カウルボックス２は、自動車の前方下方視界を良好にするために、その低位置化及び小型化が図られていて、図２に示すように、カウルボックス２の車幅方向中間部は全体に低くされている。これに対し、カウルボックス２の左右両側部分は、車両制動装置のマスターバック２５を取り付けるための取付座面を確保する上で十分に下げることはできず、上記中間部よりも高くなっている。そして、上記カウルボックス２の中間部と、上記室内側メンバ６ｂとの間には、カウルボックス２の内部底面を室内側メンバ６ｂ内に連通する水抜きパイプ９が配設されている。また、室内側メンバ６ｂ及び室外側メンバ６ａ間の各結合部では、ダッシュパネル３に水抜き孔３ｂがそれぞれ設けられている。
【００２５】
上記カウルボックス２の下方には、図２に示すように、車幅方向の中間部から助手席側（同図の右側）の部分にかけて、車両空調装置のヒータユニット２６、クーラユニット２７及びブロワ２８が順に配置されている。そして、上記ブロワ２８は、カウルボックス２の底壁に設けられた略矩形状の開口部２ａを通してその吸込口２８ａをカウルボックス２の内部に臨ませた状態で配置されている。具体的には、上記カウルボックス２の内部には、図９及び図１０に示すように、上記開口部２ａの形状に倣った断面形状を有していて上下両端が開口された角筒状のタワー２９が開口部２ａの周縁に接合された状態に配置されている。このタワー２９は、下端開口縁に外向きフランジ２９ａを有していて、この外向きフランジ２９ａにおいてカウルボックス２の底壁に接合されている。また、タワー２９の上端近傍部分は、下端側の部分よりも断面形状が小さくされており、両者間の接続箇所は略水平な段部２９ｂとされている。そして、この段部２９ｂから上端までの部分は略同じ断面形状をなすバッフル部２９ｃとされている。つまり、上記ブロワ２８は、その吸込口２８ａの周縁を上記段部２９ｂに下方から気密状態に接合されて上記吸込口２８ａがバッフル部２９ｃに臨むように配置されている。換言すると、上記タワー２９は、ブロワ２８の取付ブラケットとバッフルとを兼用するようになされている。これらにより、図１２に示すように、専用のバッフル部材ｂを用いるとともにブロワ２８′をその吸込口２８ａ′がカウルボックス２′の底壁の位置に位置付けられるようにする場合に比べて、図１１に示すように、それよりも高くなる位置に配置することができるので、カウルボックス２の位置を低くしたのにも拘らず、上記の場合にブロワ２８′の下方に形成される足元スペースｈ′に比べて十分な足元スペースｈ（＞ｈ′）を確保することができる。
【００２６】
一方、上記ダッシュパネル３の運転席側部分（図２の右側部分）では、上述のようにそのエンジンルーム側にマスターバック２５が取り付けられている。上記マスターバック２５の背後には、図１３及び図１４に示すように、右前輪２１のホイールハウス３０が迫っている。そして、上記マスターバック２５の背後に位置するホイールハウス３０の部分は、マスターバック２５の脱着スペースを確保できるように、取外し可能とされている。つまり、ホイールハウス３０の一部に開口３０ａが設けられていて、その開口縁には複数本のボルト３１，３１，…が軸部をホイールハウス３０から突出させる状態に埋設固定されている。そして、上記開口３０ａに対し、各ボルト軸部が挿通可能なボルト挿通孔３２ａ，３２ａ，…を有する蓋部材３２が配置されていて、上記各ボルト３１を挿通孔３２ａに挿通させた状態に開口３０ａに蓋部材３２を被せて各ボルト３１にナット３３を螺着させている。これらにより、マスターバック２５の脱着に支障をきたすことなく、フロント側のホイールハウス３０をダッシュパネル３側に近接させることができるので、その分だけホイールベースを短くして自動車のヨー慣性モーメントの低減化を図ることができる。
【００２７】
尚、上記蓋部材３２を設けるに当たり、図１５に示すように、ホイールハウス３０の開口の位置から後方に向かって水平に延設してダッシュパネル３への接合フランジ部３２ｂを形成する一方、車幅方向側の縁部にエプロンレインホースメント６３の側面への接合フランジ部３２ｃを形成するようにすれば、ダッシュパネル３の剛性をさらにアップさせることができる。また、サスペンション装置のダンパのばねレートが可変式である場合には、その調整ボックスで蓋部材を構成するようにしてもよい。すなわち、図１６に示すように、調整ボックス３４の周りに取付片３５，３５，…を突設して各取付片３５にボルト挿通孔３２ａを設けるのである。これにより、従来では一般にタイヤを取り外して行われるばねレートの調整を、エンジンルーム側で行うことができるようになる。
【００２８】
上記運転席側のダッシュパネル３の足元部分には、トンネル部４の側壁を側方に膨出させた状態でフットレスト３６が形成されている。一方、上記トンネル部４の前端側には、自動車のエンジンＥの後半部と、このエンジンＥの後端部に連結されたクラッチ装置と、このクラッチ装置の後端部に連結された変速装置とが配置されている。そして、トンネル部４内には、上記フットレスト３６の膨出部分を利用してエンジンＥのインテークマニホルド３７が配置されている。そこで、図１７及び図１８に示すように、上記フットレスト３６の一部を切り欠いて、インテークマニホルド用のサービスホール３８を設けている。また、その切欠き形状に合わせて、上記サービスホール３８を脱着可能に閉じるための蓋部材３９が設けられている。この蓋部材３９は、複数箇所においてボルト４０，４０，…でフットレスト３６及びトンネル部４に取り付けられている。尚、その際に、図１９に示すように、上記フットレスト３６に対する各ボルト４０の取付方向を車両前後方向に揃えておくようにしてもよい。
【００２９】
また、図２０〜図２２に示すように、上記エンジンＥに接続されているフロントハーネス４１は、後方に引き回されてスタータ４２の後側からトンネル部４の側壁の貫通孔４３を通って室内側に引き出されている。そして、助手席側の座席の前方のフロア上にはエンジンＥの制御を行うコンピユータボックス４４が配置されていて、このコンピユータボックス４４に上記フロントハーネス４１が接続されている。これらにより、エンジンルーム側に引き出すことなくフロントハーネス４１を配線することができる。尚、上記コンピユータボックス４４を、助手席の足元に配置するようにしてもよい。
【００３０】
次に、上記下部車体構造のリヤ側について説明する。図１に示すように、上記前側リヤクロスメンバ７のさらにリヤ側には、車幅方向に延びるように設けられ、かつ両端が各々のフロントサイドフレーム５のリヤ部５ｂにそれぞれ連結された後側リヤクロスメンバ１１が配置されている。そして、これら前後リヤクロスメンバ７，１１間には、各々、車両前後方向に対し斜め水平方向に延びるように設けられていて、前端が前側リヤクロスメンバ７及びトンネルトップリヤレインホースメント８ａ間の結合部に結合されている一方、後端が上記各々のサイドフレーム５のリヤ部５ｂに結合されてなる両側１対のダイアゴナルメンバ１０，１０が配置されている。そして、図２３に示すように、これらダイアゴナルメンバ１０，１０の上方に燃料タンクＴが配置されている。
【００３１】
上記燃料タンクＴの周りには、さらに、前後２つのアッパリヤクロスメンバ１２，１３が配置されている。つまり、前側リヤクロスメンバ７の上には、リヤ側に向かって斜め上方に傾斜するように設けられていて、下端が前側リヤクロスメンバ７及びトンネルトップリヤレインホースメント８ａ間の結合部に結合されたタワーとしてのダイアゴナルタワー１４が配置されており、このダイアゴナルタワー１４の上端に上記前側アッパリヤクロスメンバ１２がその車幅方向中央において結合されている。また、後側リヤクロスメンバ１１の上には、各々、車幅方向両側位置から上方に向かって互いに近接する方向に延びるように設けられていて、下端が上記後側リヤクロスメンバ１１及びサイドフレームリヤ部５ｂ間の結合部に結合されている一方、上端同士が互いに結合されてなる両側１対のタンククロスメンバ１５，１５が配置されており、これらタンククロスメンバ１５，１５の上端に上記後側リヤクロスメンバ１１がその車幅方向中央において結合されている。また、これら前後のアッパリヤクロスメンバ１２，１３間には、各々、車両前後方向に対し斜め水平方向に延びるように設けられていて、前端が前側アッパリヤクロスメンバ１２及びダイアゴナルタワー１４間の結合部に結合されている一方、後端が後側アッパリヤクロスメンバ１３の両端部に結合されてなる両側１対のアッパダイアゴナルメンバ１６，１６が配置されている。上記のうち、ダイアゴナルタワー１４は、前側リヤクロスメンバ７及び前側アッパリヤクロスメンバ１２間の空きスペースを利用して、またタンククロスメンバ１５，１５は、後側リヤクロスメンバ１１及び後側アッパリヤクロスメンバ１３間の空きスペースを利用してそれぞれ配置されている。
【００３２】
さらに、上記前後のアッパリヤクロスメンバ１２，１３、ダイアゴナルタワー１４、アッパダイアゴナルメンバ１６，１６及びタンククロスメンバ１５，１５は、図２６に概略的に示すように、下端が開口された有底筒状をなしかつその開口端の両側縁に外向きフランジが形成された形状のバルクヘッドパネル４６により覆われている。上記フランジはサイドフレームの上面に接していて、図２４に右側の後輪の場合についてリヤ側から示すように、その先端はタイヤハウス４７に接続されている。そして、上記タイヤハウス４７上にはタイヤハウスレインホースメント４８が配置されている。このタイヤハウスレインホースメント４８は、図２５に示すように、車両前後方向に延びる幅の広い縦壁部４８ａと、この縦壁部４８ａの後辺から車幅方向外側に向かって延びる幅の狭い縦壁部４８ｂとがＬ字状に接続した形状をなしていて、その周縁にはフランジ４８ｃが形成されている。前後方向の縦壁部４８ａの下辺は、タイヤハウス４７の上面形状に倣う円弧状に切り欠かれた形状をなしていて、その部分のフランジ４８ｃにおいてタイヤハウス４７に接合されている。一方、車幅方向の縦壁部４８ｂの側辺はクォータパネル４９に接合されている。また、タイヤハウスレインホースメント４８の上辺側のフランジ４８ｃは、バルクヘッドパネル４６からクォータパネル４９に向けて水平に配置された補助パネル４６ａに接合されている。尚、図２４において、６０はトランクルーム内においてサイドフレームリヤ部５ｂの上面に載置されかつ上記クォータパネル４９の下端に接合されるトランクフロアサイドパネルであり、６１は上記クォータパネル４９に連続するように設けられたリヤバンパである。
【００３３】
そして、上記バルクヘッドパネル４６の右側のフランジ上、つまり右側のサイドフレームロア部５ｂの上方空間は後方のトランクルーム５３に向かって開放されていて、図２６及び図２７に示すように、上記空間に自動車のバッテリ５０が配置されている。つまり、上記バッテリ５０を取り出す際には、図２７に仮想線で示すように、サイドフレームリヤ部５ｂ上を移動させることができる。一方、バルクヘッドパネル４６の左側のサイドフレームロア部５ｂの上方空間には、燃料タンクＴからの蒸発ガスを一時的に蓄えておくためのキャニスタ５１が配置されている。尚、これらの空間にはそれ以外のものを収容してもよく、図２６に仮想線で示すようにコンピユータボックス５２を配置することもできる。また、図２８に示すように、サイドフレームロア部５ａの上方空間を車室側にも開放して、スキー板５４等の長尺物を収容できるようにしてもよい。
【００３４】
したがって、本実施形態によれば、自動車の下部車体構造において、両側１対のサイドフレーム５，５のフロント部５ａ，５ａ同士を連結するダッシュクロスメンバ６と、上記サイドフレーム５，５のリヤ部５ｂ，５ｂ同士を連結する前側リヤクロスメンバ７とを、車幅方向中央位置においてトンネルトップレインホースメント８によって連結することでハイマウントバックボーンフレーム構造を形成するようにしているので、車両の曲げ剛性及び捩り剛性を大幅に向上させることができ、オープンカーにも十分に対応できるようになる。
【００３５】
さらに、自動車の後面衝突時に、その衝突荷重を、両側１対のサイドフレーム５，５だけでなく、図２９に示すように、ダイアゴナルメンバ１０，１０及び前側リヤクロスメンバ７を介してトンネルトップレインホースメント８にも入力させることができるので、上記衝突荷重を効率よく分散でき、その分だけ後面衝突に対する性能を向上させることができる。一方、自動車の前面衝突時の衝突荷重についても、サイドフレーム５，５及びトンネルトップレインホースメント８にそれぞれ分散して入力させることができるので、正面衝突に対する性能も向上させることができる。
【００３６】
その際に、上記下部車体構造のリヤ部において、前後２つのリヤクロスメンバ７，１１及びその両クロスメンバ７，１１間のダイアゴナルメンバ１０，１０に、ダイアゴナルタワー１４と、両側１対のタンククロスメンバ１５，１５と、これらタワー１４及びタンククロスメンバ１５，１５を上記ダイアゴナルメンバ１０，１０の上方位置で前後に連結するアッパダイアゴナルメンバ１６，１６とを加えて強固な枠体構造を形成するようにしているので、リヤ部の曲げ剛性を大幅に向上させることができ、よって、下部車体構造全体としての曲げ剛性も向上させることができる。また、上記タンククロスメンバ１５，１５及びアッパダイアゴナルメンバ１６，１６を各クロスメンバ７，１１，１２，１３に対し斜めに結合させているので、上記枠体構造は優れた捩り剛性も発揮でき、よって、下部車体構造全体としての捩り剛性の向上にも寄与することができる。さらに、上記各部材によって燃料タンクＴを取り囲むようにしているので、自動車の後面衝突時における燃料タンクＴの損傷を大幅に抑えることもできる。
【００３７】
また、上記ダッシュクロスメンバ６を、ダッシュパネル３のエンジンルーム側に配置された両側１対の室外側メンバ６ａ，６ａと、ダッシュパネル３の車室側に配置されていて、上記エンジンルーム側部材同士を連結する室内側メンバとで構成するようにしたので、上記ダッシュクロスメンバ６に邪魔されることなく、図８に仮想線で示すように、カウルボックス２の底壁とダッシュパネル３の上端フランジ３ａとをエンジンルーム側からスポット溶接することができる。
【００３８】
さらに、上記カウルボックス２の車幅方向中央部とダッシュクロスメンバ６の室内側メンバ６ｂとの間に水抜きパイプ９を設けるようにしたので、自動車の前方下方視界を改善する際に、カウルボックス２からの良好な排水性を確保しつつ、カウルボックス２の中央部を低くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施形態に係る自動車の下部車体構造を模式的に示す斜視図である。
【図２】車室前端部の要部をトンネル部及びトンネルトップレインホースメントの縱断面と併せて示す正面図である。
【図３】サイドフレームのフロント部基端を示す分解斜視図である。
【図４】トンネル部の前端近傍部分を示す斜視図である。
【図５】ダッシュクロスメンバの要部を示す分解斜視図である。
【図６】ダッシュクロスメンバの要部を示す横断平面図である。
【図７】図６のVII−VII線断面図である。
【図８】図２のVIII−VIII線断面図である。
【図９】図２のIX−IX線断面図である。
【図１０】ブロワ用のタワーを示す斜視図である。
【図１１】運転席側及び助手席側におけるカウルボックスの高さ位置を模式的に示す側面図である。
【図１２】従来のブロア取付構造によるブロア下方の足元空間を模式的に示す側面図である。
【図１３】ダッシュパネルの背面にマスタバックが取り付けられている状態を示す断面図である。
【図１４】マスタバックを取り外す状態を示す断面図である。
【図１５】マスタバック取外し用の蓋部材の変形例を示す横断平面図である。
【図１６】蓋部材の別の変形例を示す斜視図である。
【図１７】フットレストのサービスホールが蓋部材で閉じられた状態を示す斜視図である。
【図１８】サービスホールが開けられた状態を示す斜視図である。
【図１９】サービスホールの蓋部材の変形例を示す図１７相当図である。
【図２０】エンジンハーネスの取回し状態をコンピュータボックスの配置と併せて概略的に示す平面図である。
【図２１】コンピュータボックスの配置を示す側面図である。
【図２２】図２１のXXII−XXII線断面図である。
【図２３】燃料タンク周りの下部車体構造を模式的に示す側面図である。
【図２４】右後輪のタイヤハウス周りをリヤ側から示す正面図である。
【図２５】タイヤハウスレインホースメントを示す斜視図である。
【図２６】燃料タンク周りをリヤ側から模式的に示す正面図である。
【図２７】バッテリの収容状態を模式的に示す側面図である。
【図２８】長尺物としてのスキー板の収容状態を模式的に示す側面図である。
【図２９】正面及び後面衝突時の衝突入力の分散化を模式的に示す平面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１ フロアパネル
３ ダッシュパネル
４ トンネル部
５ サイドフレーム
６ ダッシュクロスメンバ
７ 前側リヤクロスメンバ（リヤクロスメンバ）
８ トンネルトップレインホースメント（トンネルレインホースメント）
１９ サイドシル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の下部車体構造に関し、車体の曲げ剛性及び捩り剛性を向上させる対策に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車室の床面を形成するように設けられたフロアパネルと、このフロアパネルの車両前後方向の前端上方位置に車幅方向に延びるように設けられたカウルボックスと、これらフロアパネル及びカウルボックスを互いに接続するように設けられていて、上端フランジがカウルボックスの底壁に接合されてなるダッシュパネルと、このダッシュパネルの車幅方向中央から後方に向かって延びるようにフロアパネル上に設けられたトンネル部と、車両前後方向に延びかつ車幅方向に並ぶように設けられた両側１対のサイドフレームとを備えてなる自動車の下部車体構造としては、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。
【０００３】
このものでは、上記ダッシュパネルのエンジンルーム側にダッシュクロスメンバを設けてその両端を両側のサイドフレームに結合することで、上記ダッシュパネル近傍の強度を確保できるようになされている。
【０００４】
また、上記ダッシュクロスメンバの車幅方向中央部分を後方に延設し、その延設部でトンネル部内を仕切って閉断面形状を形成することで、トンネル部の強度を高め、このトンネル部で正面からの衝突荷重を吸収してサイドフレームにかかる衝撃荷重の負担を軽減できるようになされている。
【０００５】
さらに、上記トンネル部の上には、延設部の後端に上下に重なる位置から、フロアパネル上に車幅方向に延びかつトンネル部を跨ぐように設けられたクロスメンバの位置に至る範囲にトンネルレインホースメントを設け、このトンネルレインホースメントとトンネル部との間に閉断面を形成することで、上記トンネル部による衝突荷重の吸収能力を大きくするようになされている。
【特許文献１】実開平３−１２６７７８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来例では、例えばオープンカーにも対応させることを考えた場合には、十分な車体の曲げ剛性及び捩り剛性が得られるとはいい難く、したがって、未だ改良の余地がある。
【０００７】
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、ダッシュクロスメンバ及びリヤクロスメンバを効果的に連結できるようにすることで、オープンカーにも対応できる程度に車体の曲げ剛性及び捩り剛性をさらに向上させられるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明では、トンネルレインホースメントを後方に向けてさらに延長し、このトンネルレインホースメントによりダッシュクロスメンバ及びリヤクロスメンバを互いに連結することで、いわゆるバックボーンフレーム構造を形成し、これにより車体の曲げ剛性及び捩り剛性をさらに向上させることができるようにした。
【０００９】
具体的には、本発明では、車室の床面を形成するように設けられたフロアパネルと、該フロアパネルの車幅方向中央に車両前後方向に延びるようにフロアパネル上に上方に隆起して設けられたトンネル部と、該トンネル部の車幅方向両外方において車両前後方向に延びかつ車幅方向に並ぶように設けられた両側１対のサイドフレームとを備えた自動車の下部車体構造が前提である。
【００１０】
そして、上記トンネル部の車室側の面と協働して該トンネル部の上方に閉断面を形成するトンネルレインホースメントが設けられているものとし、その上で、上記トンネルレインホースメントの前端部を、車幅方向に延びるクロスメンバを介して上記１対のサイドフレームに連結するとともに、上記トンネルレインホースメントの後端部を、車幅方向に延びるリヤクロスメンバを介して上記１対のサイドフレームに連結することとする。
【００１１】
尚、上記の構成において、フロアパネルの車幅方向両側端縁において車両前後方向に延びかつ車幅方向に並ぶように設けられた両側１対のサイドシルを備えており、上記トンネルレインホースメントの前端部が、フロアパネル前端から上方かつ車幅方向へ延びるダッシュパネルを介して上記１対のサイドシルに連結される場合には、上記トンネルレインホースメントの後端部を、上記１対のサイドシルにリヤクロスメンバを介して連結するようにしてもよい。
【００１２】
また、何れの場合においても、上記トンネルレインホースメントを、上記トンネル部の側壁部に接合するようにすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、車室の床面を形成するように設けられたフロアパネルと、該フロアパネルの車幅方向中央に車両前後方向に延びるようにフロアパネル上に上方に隆起して設けられたトンネル部と、該トンネル部の車幅方向両外方において車両前後方向に延びかつ車幅方向に並ぶように設けられた両側１対のサイドフレームとを備えた自動車の下部車体構造に対し、上記トンネル部の車室側の面と協働して該トンネル部の上方に閉断面を形成するトンネルレインホースメントを設け、その上で、上記トンネルレインホースメントの前端部をダッシュクロスメンバを介して上記１対のサイドフレームに、また後端部をリヤクロスメンバを介して上記１対のサイドフレームに連結してバックボーンフレーム構造を形成するようにしたので、車両の曲げ剛性及び捩り剛性を向上させてオープンカーへの対応化も図れるようになる。その際に、上記トンネルレインホースメントとトンネル部とが協働して閉断面を形成するようにしているので、上記曲げ剛性及び捩り剛性を共に大幅に向上させることができる。
【００１４】
また、フロアパネルの車幅方向両側端縁において車両前後方向に延びかつ車幅方向に並ぶように設けられた両側１対のサイドシルを備えていて、上記トンネルレインホースメントの前端部が、フロアパネル前端から上方かつ車幅方向へ延びるダッシュパネルを介して上記１対のサイドシルに連結される場合には、上記トンネルレインホースメントの後端部を、上記１対のサイドシルにリヤクロスメンバを介して連結してもバックボーンフレーム構造を形成することができるので、この場合にも、上記の場合と同様の効果を奏することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態に係る自動車の下部車体構造の全体構成を模式的に示している。同図において、１は車室の床面を形成するフロアパネルであり、このフロアパネル１の車両前後方向の前端上方位置には、図２に示すように、車幅方向に延びるように設けられたカウルボックス２が配置されている。また、これら
フロアパネル１及びカウルボックス２間には、両者を互いに接続するように設けられていて上端フランジ３ａが該カウルボックス２の底壁に接合されてなるダッシュパネル３が配置されている。さらに、それらダッシュパネル３及びフロアパネル１の車幅方向中央には、上方に隆起しかつ下面が開口された断面逆凹字状のトンネル部４が車両前後方向に延びるように設けられている。また、上記フロアパネル１の下面側には、車両前後方向に延びかつ車幅方向に並ぶように設けられた両側１対のサイドフレーム５，５が配置されている。
【００１７】
そして、上記ダッシュパネル３の側には、上記両サイドフレーム５，５のフロント部５ａ，５ａ同士を連結するとともに、ダッシュパネル３と協働して閉断面を形成するダッシュクロスメンバ６が、ダッシュパネル３に沿ってトンネル部４を跨ぐように設けられている。一方、車室後方の位置では、サイドフレーム５，５のリヤ部５ｂ，５ｂ同士をその前側において連結する前側リヤクロスメンバ７が車幅方向に延びるように設けられている。さらに、上記トンネル部４上には、このトンネル部４と協働して閉断面を形成するトンネルレインホースメントとしてのトンネルトップレインホースメント８が車両前後方向に延びるように設けられている。そして、上記トンネルトップレインホースメント８の前端は上記ダッシュクロスメンバ６の車幅方向中央に、また後端側はトンネルトップリヤレインホースメント８ａを介して上記リヤクロスメンバ７の車幅方向中央にそれぞれ連結されている。
【００１８】
具体的には、上記ダッシュパネル３は、図４にも示すように、車室床面の前端近傍において前側に向かって水平に延びるフロア部と、このフロア部から前側に向かって斜め上方に延びる傾斜部と、この傾斜部から略上方に向かって延びる縦壁部とからなっており、フロア部の後端でフロアパネル１の前端に接合されている一方、上記上端フランジ３ａは縦壁部の上端に設けられていて、前側に向かって屈曲した形状に形成されている。そして、上記トンネル部４は、フロアパネル１からダッシュパネル３のフロア部及び傾斜部に亘り、例えばフロアパネル１及びダッシュパネル３とは別のパネル部材を用いて下方に開口された断面逆凹字状に設けられている。その際に、トンネル部４の前端側は断面形状が大きくされていて、この内部にエンジンＥの後半部が配置されるようになっている。上記トンネルトップレインホースメント８は、図２に示すように、下方に向かって開放された断面逆凹字状をなしており、トンネル部４の上面壁を上方から覆う状態でレインホースメント８の両側壁の下端がトンネル部４の両側壁の上端に接合されていることで、トンネル部４の上面壁と協働して閉断面を形成している。つまり、本実施形態では、上記レインホースメント８をトンネル部４の上に配置することで、いわばハイマウントバックボーンフレーム構造を形成している。
【００１９】
本実施形態に係る自動車は、図２０に示すように、フロント側に縦置きに搭載されたエンジンＥで後輪を駆動するＦＲ車であるが、そのエンジンＥとしてはロータリエンジンが搭載されていて、レシプロエンジンよりも小型であることを活用し、上記エンジンＥの配置をエンジンルームから上記トンネル部４内の前端側に寄せてミッドシップ化することで自動車全体のヨー慣性モーメントの低減を図っている。そして、上記エンジンＥに駆動連結された変速装置から延びるプロペラシャフトを上記トンネル部４内に配置するようにしている。その際に、上記ロータリエンジンＥの潤滑装置をドライサンプ式としてオイルパンを浅くすることで、その配置を低くして自動車全体の低重心化を図っている。
【００２０】
上記サイドフレーム５，５は、前輪２１及び後輪２２の近傍位置でそれぞれキックアップしており、その前側のキックアップ部から前方に位置するフロント部５ａ，５ａ、及びリヤ側のキックアップ部から後方に位置するリヤ部５ｂ，５ｂはそれぞれ水平方向にストレートに延びている。また、フロアパネル１の両側縁には、各々、車両前後方向に延びるように設けられた１対のサイドシル１９，１９が配置されており、各サイドシル１９の前後両端は、各々のサイドフレーム５に結合されている。尚、図１の２０は、フロアパネル１上に車幅方向に延びるように設けられていて、サイドシル１９，１９、サイドフレーム５，５及びトンネルトップレインホースメント８を連結するセンタクロスメンバである。
【００２１】
上記ダッシュクロスメンバ６は、図５〜図７に示すように、各々、上記ダッシュパネル３のエンジンルーム側に配置されていて各々のサイドフレーム５に結合されてなる両側１対の室外側メンバ６ａ，６ａと、ダッシュパネル３の車室側に配置されていて上記室外側メンバ６ａ，６ａ同士を連結する室内側メンバ６ｂとからなっている。つまり、上記各室外側メンバ６ａは、トンネル部４の側壁に沿って上方中央に向かって円弧状に延びるように設けられ、ダッシュパネル３に対面する部分は後方に向かって、またサイドフレーム５のフロント部５ａ基端に対面される部分は下方に向かってそれぞれ開放された形状をなしている。そして、周縁には、ダッシュパネル３の縦壁部に接合されるフランジ及びフロント部５ａ基端に接合されるフランジが共に外向きに形成されている。また、トンネル部４の前端開口の内壁面に接合される部分は屈曲せずに略ストレートな断面形状をなしている。
【００２２】
一方、上記室内側メンバ６ｂは、フロント面側及び下面側が共に開放された筐体状をなしていて、その周縁には外向きフランジが周設されている。そして、図８にも示すように、上記フロント面側がダッシュパネル３の縦壁部に、また下面側がトンネル部４の前端側上面壁にそれぞれ接合されている。
【００２３】
上記サイドフレーム５のフロント部５ａ基端は、図３に示すように、後方に向かって両側壁間の間隔が拡大するラッパ状になされている。また、運転席側である右側では、ダッシュパネル３に図外のステアリングホイールのシャフトを挿通するための貫通孔２３が設けられており、これに応じて、上記フロント部５ａの基端では、その上面壁が上方に隆起する弯曲形状とされている一方、その下面壁には貫通孔が設けられている。また、上記ダッシュパネル３の貫通孔周りには、ステアリングホイール用の１対のロア取付ブラケット２４，２４が設けられている。尚、上記ダッシュクロスメンバ６による剛性アップをさらに図るために、サスペンション装置のタワーとダッシュクロスメンバ６とをパフォーマンスロッド等を介して連結するようにしてもよい。
【００２４】
上記カウルボックス２は、自動車の前方下方視界を良好にするために、その低位置化及び小型化が図られていて、図２に示すように、カウルボックス２の車幅方向中間部は全体に低くされている。これに対し、カウルボックス２の左右両側部分は、車両制動装置のマスターバック２５を取り付けるための取付座面を確保する上で十分に下げることはできず、上記中間部よりも高くなっている。そして、上記カウルボックス２の中間部と、上記室内側メンバ６ｂとの間には、カウルボックス２の内部底面を室内側メンバ６ｂ内に連通する水抜きパイプ９が配設されている。また、室内側メンバ６ｂ及び室外側メンバ６ａ間の各結合部では、ダッシュパネル３に水抜き孔３ｂがそれぞれ設けられている。
【００２５】
上記カウルボックス２の下方には、図２に示すように、車幅方向の中間部から助手席側（同図の右側）の部分にかけて、車両空調装置のヒータユニット２６、クーラユニット２７及びブロワ２８が順に配置されている。そして、上記ブロワ２８は、カウルボックス２の底壁に設けられた略矩形状の開口部２ａを通してその吸込口２８ａをカウルボックス２の内部に臨ませた状態で配置されている。具体的には、上記カウルボックス２の内部には、図９及び図１０に示すように、上記開口部２ａの形状に倣った断面形状を有していて上下両端が開口された角筒状のタワー２９が開口部２ａの周縁に接合された状態に配置されている。このタワー２９は、下端開口縁に外向きフランジ２９ａを有していて、この外向きフランジ２９ａにおいてカウルボックス２の底壁に接合されている。また、タワー２９の上端近傍部分は、下端側の部分よりも断面形状が小さくされており、両者間の接続箇所は略水平な段部２９ｂとされている。そして、この段部２９ｂから上端までの部分は略同じ断面形状をなすバッフル部２９ｃとされている。つまり、上記ブロワ２８は、その吸込口２８ａの周縁を上記段部２９ｂに下方から気密状態に接合されて上記吸込口２８ａがバッフル部２９ｃに臨むように配置されている。換言すると、上記タワー２９は、ブロワ２８の取付ブラケットとバッフルとを兼用するようになされている。これらにより、図１２に示すように、専用のバッフル部材ｂを用いるとともにブロワ２８′をその吸込口２８ａ′がカウルボックス２′の底壁の位置に位置付けられるようにする場合に比べて、図１１に示すように、それよりも高くなる位置に配置することができるので、カウルボックス２の位置を低くしたのにも拘らず、上記の場合にブロワ２８′の下方に形成される足元スペースｈ′に比べて十分な足元スペースｈ（＞ｈ′）を確保することができる。
【００２６】
一方、上記ダッシュパネル３の運転席側部分（図２の右側部分）では、上述のようにそのエンジンルーム側にマスターバック２５が取り付けられている。上記マスターバック２５の背後には、図１３及び図１４に示すように、右前輪２１のホイールハウス３０が迫っている。そして、上記マスターバック２５の背後に位置するホイールハウス３０の部分は、マスターバック２５の脱着スペースを確保できるように、取外し可能とされている。つまり、ホイールハウス３０の一部に開口３０ａが設けられていて、その開口縁には複数本のボルト３１，３１，…が軸部をホイールハウス３０から突出させる状態に埋設固定されている。そして、上記開口３０ａに対し、各ボルト軸部が挿通可能なボルト挿通孔３２ａ，３２ａ，…を有する蓋部材３２が配置されていて、上記各ボルト３１を挿通孔３２ａに挿通させた状態に開口３０ａに蓋部材３２を被せて各ボルト３１にナット３３を螺着させている。これらにより、マスターバック２５の脱着に支障をきたすことなく、フロント側のホイールハウス３０をダッシュパネル３側に近接させることができるので、その分だけホイールベースを短くして自動車のヨー慣性モーメントの低減化を図ることができる。
【００２７】
尚、上記蓋部材３２を設けるに当たり、図１５に示すように、ホイールハウス３０の開口の位置から後方に向かって水平に延設してダッシュパネル３への接合フランジ部３２ｂを形成する一方、車幅方向側の縁部にエプロンレインホースメント６３の側面への接合フランジ部３２ｃを形成するようにすれば、ダッシュパネル３の剛性をさらにアップさせることができる。また、サスペンション装置のダンパのばねレートが可変式である場合には、その調整ボックスで蓋部材を構成するようにしてもよい。すなわち、図１６に示すように、調整ボックス３４の周りに取付片３５，３５，…を突設して各取付片３５にボルト挿通孔３２ａを設けるのである。これにより、従来では一般にタイヤを取り外して行われるばねレートの調整を、エンジンルーム側で行うことができるようになる。
【００２８】
上記運転席側のダッシュパネル３の足元部分には、トンネル部４の側壁を側方に膨出させた状態でフットレスト３６が形成されている。一方、上記トンネル部４の前端側には、自動車のエンジンＥの後半部と、このエンジンＥの後端部に連結されたクラッチ装置と、このクラッチ装置の後端部に連結された変速装置とが配置されている。そして、トンネル部４内には、上記フットレスト３６の膨出部分を利用してエンジンＥのインテークマニホルド３７が配置されている。そこで、図１７及び図１８に示すように、上記フットレスト３６の一部を切り欠いて、インテークマニホルド用のサービスホール３８を設けている。また、その切欠き形状に合わせて、上記サービスホール３８を脱着可能に閉じるための蓋部材３９が設けられている。この蓋部材３９は、複数箇所においてボルト４０，４０，…でフットレスト３６及びトンネル部４に取り付けられている。尚、その際に、図１９に示すように、上記フットレスト３６に対する各ボルト４０の取付方向を車両前後方向に揃えておくようにしてもよい。
【００２９】
また、図２０〜図２２に示すように、上記エンジンＥに接続されているフロントハーネス４１は、後方に引き回されてスタータ４２の後側からトンネル部４の側壁の貫通孔４３を通って室内側に引き出されている。そして、助手席側の座席の前方のフロア上にはエンジンＥの制御を行うコンピユータボックス４４が配置されていて、このコンピユータボックス４４に上記フロントハーネス４１が接続されている。これらにより、エンジンルーム側に引き出すことなくフロントハーネス４１を配線することができる。尚、上記コンピユータボックス４４を、助手席の足元に配置するようにしてもよい。
【００３０】
次に、上記下部車体構造のリヤ側について説明する。図１に示すように、上記前側リヤクロスメンバ７のさらにリヤ側には、車幅方向に延びるように設けられ、かつ両端が各々のフロントサイドフレーム５のリヤ部５ｂにそれぞれ連結された後側リヤクロスメンバ１１が配置されている。そして、これら前後リヤクロスメンバ７，１１間には、各々、車両前後方向に対し斜め水平方向に延びるように設けられていて、前端が前側リヤクロスメンバ７及びトンネルトップリヤレインホースメント８ａ間の結合部に結合されている一方、後端が上記各々のサイドフレーム５のリヤ部５ｂに結合されてなる両側１対のダイアゴナルメンバ１０，１０が配置されている。そして、図２３に示すように、これらダイアゴナルメンバ１０，１０の上方に燃料タンクＴが配置されている。
【００３１】
上記燃料タンクＴの周りには、さらに、前後２つのアッパリヤクロスメンバ１２，１３が配置されている。つまり、前側リヤクロスメンバ７の上には、リヤ側に向かって斜め上方に傾斜するように設けられていて、下端が前側リヤクロスメンバ７及びトンネルトップリヤレインホースメント８ａ間の結合部に結合されたタワーとしてのダイアゴナルタワー１４が配置されており、このダイアゴナルタワー１４の上端に上記前側アッパリヤクロスメンバ１２がその車幅方向中央において結合されている。また、後側リヤクロスメンバ１１の上には、各々、車幅方向両側位置から上方に向かって互いに近接する方向に延びるように設けられていて、下端が上記後側リヤクロスメンバ１１及びサイドフレームリヤ部５ｂ間の結合部に結合されている一方、上端同士が互いに結合されてなる両側１対のタンククロスメンバ１５，１５が配置されており、これらタンククロスメンバ１５，１５の上端に上記後側リヤクロスメンバ１１がその車幅方向中央において結合されている。また、これら前後のアッパリヤクロスメンバ１２，１３間には、各々、車両前後方向に対し斜め水平方向に延びるように設けられていて、前端が前側アッパリヤクロスメンバ１２及びダイアゴナルタワー１４間の結合部に結合されている一方、後端が後側アッパリヤクロスメンバ１３の両端部に結合されてなる両側１対のアッパダイアゴナルメンバ１６，１６が配置されている。上記のうち、ダイアゴナルタワー１４は、前側リヤクロスメンバ７及び前側アッパリヤクロスメンバ１２間の空きスペースを利用して、またタンククロスメンバ１５，１５は、後側リヤクロスメンバ１１及び後側アッパリヤクロスメンバ１３間の空きスペースを利用してそれぞれ配置されている。
【００３２】
さらに、上記前後のアッパリヤクロスメンバ１２，１３、ダイアゴナルタワー１４、アッパダイアゴナルメンバ１６，１６及びタンククロスメンバ１５，１５は、図２６に概略的に示すように、下端が開口された有底筒状をなしかつその開口端の両側縁に外向きフランジが形成された形状のバルクヘッドパネル４６により覆われている。上記フランジはサイドフレームの上面に接していて、図２４に右側の後輪の場合についてリヤ側から示すように、その先端はタイヤハウス４７に接続されている。そして、上記タイヤハウス４７上にはタイヤハウスレインホースメント４８が配置されている。このタイヤハウスレインホースメント４８は、図２５に示すように、車両前後方向に延びる幅の広い縦壁部４８ａと、この縦壁部４８ａの後辺から車幅方向外側に向かって延びる幅の狭い縦壁部４８ｂとがＬ字状に接続した形状をなしていて、その周縁にはフランジ４８ｃが形成されている。前後方向の縦壁部４８ａの下辺は、タイヤハウス４７の上面形状に倣う円弧状に切り欠かれた形状をなしていて、その部分のフランジ４８ｃにおいてタイヤハウス４７に接合されている。一方、車幅方向の縦壁部４８ｂの側辺はクォータパネル４９に接合されている。また、タイヤハウスレインホースメント４８の上辺側のフランジ４８ｃは、バルクヘッドパネル４６からクォータパネル４９に向けて水平に配置された補助パネル４６ａに接合されている。尚、図２４において、６０はトランクルーム内においてサイドフレームリヤ部５ｂの上面に載置されかつ上記クォータパネル４９の下端に接合されるトランクフロアサイドパネルであり、６１は上記クォータパネル４９に連続するように設けられたリヤバンパである。
【００３３】
そして、上記バルクヘッドパネル４６の右側のフランジ上、つまり右側のサイドフレームロア部５ｂの上方空間は後方のトランクルーム５３に向かって開放されていて、図２６及び図２７に示すように、上記空間に自動車のバッテリ５０が配置されている。つまり、上記バッテリ５０を取り出す際には、図２７に仮想線で示すように、サイドフレームリヤ部５ｂ上を移動させることができる。一方、バルクヘッドパネル４６の左側のサイドフレームロア部５ｂの上方空間には、燃料タンクＴからの蒸発ガスを一時的に蓄えておくためのキャニスタ５１が配置されている。尚、これらの空間にはそれ以外のものを収容してもよく、図２６に仮想線で示すようにコンピユータボックス５２を配置することもできる。また、図２８に示すように、サイドフレームロア部５ａの上方空間を車室側にも開放して、スキー板５４等の長尺物を収容できるようにしてもよい。
【００３４】
したがって、本実施形態によれば、自動車の下部車体構造において、両側１対のサイドフレーム５，５のフロント部５ａ，５ａ同士を連結するダッシュクロスメンバ６と、上記サイドフレーム５，５のリヤ部５ｂ，５ｂ同士を連結する前側リヤクロスメンバ７とを、車幅方向中央位置においてトンネルトップレインホースメント８によって連結することでハイマウントバックボーンフレーム構造を形成するようにしているので、車両の曲げ剛性及び捩り剛性を大幅に向上させることができ、オープンカーにも十分に対応できるようになる。
【００３５】
さらに、自動車の後面衝突時に、その衝突荷重を、両側１対のサイドフレーム５，５だけでなく、図２９に示すように、ダイアゴナルメンバ１０，１０及び前側リヤクロスメンバ７を介してトンネルトップレインホースメント８にも入力させることができるので、上記衝突荷重を効率よく分散でき、その分だけ後面衝突に対する性能を向上させることができる。一方、自動車の前面衝突時の衝突荷重についても、サイドフレーム５，５及びトンネルトップレインホースメント８にそれぞれ分散して入力させることができるので、正面衝突に対する性能も向上させることができる。
【００３６】
その際に、上記下部車体構造のリヤ部において、前後２つのリヤクロスメンバ７，１１及びその両クロスメンバ７，１１間のダイアゴナルメンバ１０，１０に、ダイアゴナルタワー１４と、両側１対のタンククロスメンバ１５，１５と、これらタワー１４及びタンククロスメンバ１５，１５を上記ダイアゴナルメンバ１０，１０の上方位置で前後に連結するアッパダイアゴナルメンバ１６，１６とを加えて強固な枠体構造を形成するようにしているので、リヤ部の曲げ剛性を大幅に向上させることができ、よって、下部車体構造全体としての曲げ剛性も向上させることができる。また、上記タンククロスメンバ１５，１５及びアッパダイアゴナルメンバ１６，１６を各クロスメンバ７，１１，１２，１３に対し斜めに結合させているので、上記枠体構造は優れた捩り剛性も発揮でき、よって、下部車体構造全体としての捩り剛性の向上にも寄与することができる。さらに、上記各部材によって燃料タンクＴを取り囲むようにしているので、自動車の後面衝突時における燃料タンクＴの損傷を大幅に抑えることもできる。
【００３７】
また、上記ダッシュクロスメンバ６を、ダッシュパネル３のエンジンルーム側に配置された両側１対の室外側メンバ６ａ，６ａと、ダッシュパネル３の車室側に配置されていて、上記エンジンルーム側部材同士を連結する室内側メンバとで構成するようにしたので、上記ダッシュクロスメンバ６に邪魔されることなく、図８に仮想線で示すように、カウルボックス２の底壁とダッシュパネル３の上端フランジ３ａとをエンジンルーム側からスポット溶接することができる。
【００３８】
さらに、上記カウルボックス２の車幅方向中央部とダッシュクロスメンバ６の室内側メンバ６ｂとの間に水抜きパイプ９を設けるようにしたので、自動車の前方下方視界を改善する際に、カウルボックス２からの良好な排水性を確保しつつ、カウルボックス２の中央部を低くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施形態に係る自動車の下部車体構造を模式的に示す斜視図である。
【図２】車室前端部の要部をトンネル部及びトンネルトップレインホースメントの縱断面と併せて示す正面図である。
【図３】サイドフレームのフロント部基端を示す分解斜視図である。
【図４】トンネル部の前端近傍部分を示す斜視図である。
【図５】ダッシュクロスメンバの要部を示す分解斜視図である。
【図６】ダッシュクロスメンバの要部を示す横断平面図である。
【図７】図６のVII−VII線断面図である。
【図８】図２のVIII−VIII線断面図である。
【図９】図２のIX−IX線断面図である。
【図１０】ブロワ用のタワーを示す斜視図である。
【図１１】運転席側及び助手席側におけるカウルボックスの高さ位置を模式的に示す側面図である。
【図１２】従来のブロア取付構造によるブロア下方の足元空間を模式的に示す側面図である。
【図１３】ダッシュパネルの背面にマスタバックが取り付けられている状態を示す断面図である。
【図１４】マスタバックを取り外す状態を示す断面図である。
【図１５】マスタバック取外し用の蓋部材の変形例を示す横断平面図である。
【図１６】蓋部材の別の変形例を示す斜視図である。
【図１７】フットレストのサービスホールが蓋部材で閉じられた状態を示す斜視図である。
【図１８】サービスホールが開けられた状態を示す斜視図である。
【図１９】サービスホールの蓋部材の変形例を示す図１７相当図である。
【図２０】エンジンハーネスの取回し状態をコンピュータボックスの配置と併せて概略的に示す平面図である。
【図２１】コンピュータボックスの配置を示す側面図である。
【図２２】図２１のXXII−XXII線断面図である。
【図２３】燃料タンク周りの下部車体構造を模式的に示す側面図である。
【図２４】右後輪のタイヤハウス周りをリヤ側から示す正面図である。
【図２５】タイヤハウスレインホースメントを示す斜視図である。
【図２６】燃料タンク周りをリヤ側から模式的に示す正面図である。
【図２７】バッテリの収容状態を模式的に示す側面図である。
【図２８】長尺物としてのスキー板の収容状態を模式的に示す側面図である。
【図２９】正面及び後面衝突時の衝突入力の分散化を模式的に示す平面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１ フロアパネル
３ ダッシュパネル
４ トンネル部
５ サイドフレーム
６ ダッシュクロスメンバ
７ 前側リヤクロスメンバ（リヤクロスメンバ）
８ トンネルトップレインホースメント（トンネルレインホースメント）
１９ サイドシル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室の床面を形成するように設けられたフロアパネルと、該フロアパネルの車幅方向中央に車両前後方向に延びるようにフロアパネル上に上方に隆起して設けられたトンネル部と、該トンネル部の車幅方向両外方において車両前後方向に延びかつ車幅方向に並ぶように設けられた両側１対のサイドフレームとを備えた自動車の下部車体構造であって、
上記トンネル部の車室側の面と協働して該トンネル部の上方に閉断面を形成するトンネルレインホースメントが設けられ、
上記トンネルレインホースメントの前端部は、車幅方向に延びるダッシュクロスメンバを介して上記１対のサイドフレームに連結されるとともに、
上記トンネルレインホースメントの後端部は、車幅方向に延びるリヤクロスメンバを介して上記１対のサイドフレームに連結されていることを特徴とする自動車の下部車体構造。
【請求項２】
車室の床面を形成するように設けられたフロアパネルと、該フロアパネルの車幅方向中央に車両前後方向に延びるようにフロアパネル上に上方に隆起して設けられたトンネル部と、上記フロアパネルの車幅方向両側端縁において車両前後方向に延びかつ車幅方向に並ぶように設けられた両側１対のサイドシルとを備えた自動車の下部車体構造であって、
上記トンネル部の車室側の面と協働して該トンネル部の上方に閉断面を形成するトンネルレインホースメントが設けられ、
上記トンネルレインホースメントの前端部は、フロアパネル前端から上方かつ車幅方向へ延びるダッシュパネルを介して上記１対のサイドシルに連結されるとともに、
上記トンネルレインホースメントの後端部は、車幅方向に延びるリヤクロスメンバを介して上記１対のサイドシルに連結されていることを特徴とする自動車の下部車体構造。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の自動車の下部車体構造において、
上記トンネルレインホースメントは、上記トンネル部の側壁部に接合されることを特徴とする自動車の下部車体構造。
【請求項１】
車室の床面を形成するように設けられたフロアパネルと、該フロアパネルの車幅方向中央に車両前後方向に延びるようにフロアパネル上に上方に隆起して設けられたトンネル部と、該トンネル部の車幅方向両外方において車両前後方向に延びかつ車幅方向に並ぶように設けられた両側１対のサイドフレームとを備えた自動車の下部車体構造であって、
上記トンネル部の車室側の面と協働して該トンネル部の上方に閉断面を形成するトンネルレインホースメントが設けられ、
上記トンネルレインホースメントの前端部は、車幅方向に延びるダッシュクロスメンバを介して上記１対のサイドフレームに連結されるとともに、
上記トンネルレインホースメントの後端部は、車幅方向に延びるリヤクロスメンバを介して上記１対のサイドフレームに連結されていることを特徴とする自動車の下部車体構造。
【請求項２】
車室の床面を形成するように設けられたフロアパネルと、該フロアパネルの車幅方向中央に車両前後方向に延びるようにフロアパネル上に上方に隆起して設けられたトンネル部と、上記フロアパネルの車幅方向両側端縁において車両前後方向に延びかつ車幅方向に並ぶように設けられた両側１対のサイドシルとを備えた自動車の下部車体構造であって、
上記トンネル部の車室側の面と協働して該トンネル部の上方に閉断面を形成するトンネルレインホースメントが設けられ、
上記トンネルレインホースメントの前端部は、フロアパネル前端から上方かつ車幅方向へ延びるダッシュパネルを介して上記１対のサイドシルに連結されるとともに、
上記トンネルレインホースメントの後端部は、車幅方向に延びるリヤクロスメンバを介して上記１対のサイドシルに連結されていることを特徴とする自動車の下部車体構造。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の自動車の下部車体構造において、
上記トンネルレインホースメントは、上記トンネル部の側壁部に接合されることを特徴とする自動車の下部車体構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【公開番号】特開２００６−１６０２６２（Ｐ２００６−１６０２６２Ａ）
【公開日】平成１８年６月２２日（２００６．６．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２８４６１（Ｐ２００６−２８４６１）
【出願日】平成１８年２月６日（２００６．２．６）
【分割の表示】特願平７−２７６０２７の分割
【原出願日】平成７年１０月２４日（１９９５．１０．２４）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月２２日（２００６．６．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月６日（２００６．２．６）
【分割の表示】特願平７−２７６０２７の分割
【原出願日】平成７年１０月２４日（１９９５．１０．２４）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
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