説明

自動車の下部車体構造

【課題】フロアパネルとクロスメンバとで車幅方向に延びる閉断面空間が形成されていると共に、該閉断面空間内に車幅方向に延びるパイプ部材が配設された自動車の下部車体構造において、部品点数等を増加させることなく耐側突性能を向上可能な自動車の下部車体構造を提供する。
【解決手段】前記フロアパネル10における閉断面空間Xを形成する壁12aに、該空間Xの外部に配置される燃料タンク50(車両部品)を、該空間Xの外側から挿通されるボルト61で固定すると共に、該ボルト61を、前記閉断面空間X内でパイプ部材61の周壁に設けられた孔41,42に挿通する。

【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、車体構造の技術分野に属する。
【背景技術】
【0002】
自動車の耐側突性能を向上可能な構造として、例えば、特許文献1には、フロアパネルの下面とクロスメンバとで車幅方向に延びる第1閉断面空間を形成すると共に、該第1閉断面空間の上方でフロアパネルの上面に第2クロスメンバを固着して車幅方向に延びる第2閉断面空間を設け、車体側方から入力された側突荷重をこれらの2つの閉断面構造によって受け止めてフロアパネルに分散させるようにしたものが開示されている。
【0003】
【特許文献1】特開平8−026144号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、前記特許文献1に記載のものにおいては、第1閉断面空間の上方にさらに第2閉断面空間が設けられているから、該第1閉断面空間の上方のスペースの利用が阻害されるという問題がある。
【0005】
そこで、本出願人は、この問題を解決可能なものとして、特願2005−251413号において、前記第1閉断面空間内に車幅方向に延びるパイプ部材を配設することを提案したところであり、これによれば、前記第1閉断面空間の上方のスペースを圧迫することがなくなる。
【0006】
しかし、この場合、パイプ部材に入力された側突荷重を、部品点数等を増加させることなく如何に効果的に車体側へ伝達させるかという課題がある。
【0007】
そこで、本発明は、部品点数等を増加させることなく耐側突性能を向上可能な自動車の下部車体構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
前記課題を解決するために、本発明は、次のように構成したことを特徴とする。
【0009】
まず、本願の請求項1に記載の発明は、フロアパネルとクロスメンバとで車幅方向に延びる閉断面空間が形成されていると共に、該閉断面空間内に車幅方向に延びるパイプ部材が配設された自動車の下部車体構造であって、前記フロアパネルとクロスメンバとの少なくとも一方の部材における前記閉断面空間を形成する壁部に、該空間の外部に配置される車両部品が、該空間の外側から挿通されるボルトで固定されていると共に、該ボルトが、前記閉断面空間内でパイプ部材の周壁に設けられた孔に挿通されていることを特徴とする。
【0010】
また、請求項2に記載の発明は、前記請求項1に記載の自動車の下部車体構造において、前記閉断面空間を形成する壁部の内面に前記ボルトに螺合するナットが溶着されており、該ナットが、前記パイプ部材周壁の孔に嵌合されていることを特徴とする。
【0011】
そして、請求項3に記載の発明は、前記請求項1または請求項2に記載の自動車の下部車体構造において、前記ボルトは、前記パイプ部材の周壁における径方向に対向する2箇所に設けられた孔を通って該パイプ部材を貫通していることを特徴とする。
【0012】
さらに、請求項4に記載の発明は、前記請求項1から請求項3のいずれかに記載の自動車の下部車体構造において、前記車両部品は、前記ボルトにより前記壁部に取り付けられる燃料タンクであることを特徴とする。
【0013】
また、請求項5に記載の発明は、前記請求項1から請求項4のいずれかに記載の自動車の下部車体構造において、前記パイプ部材は、閉断面空間の車幅方向一側方側と他側方側とに分割して設けられており、分割されたパイプ部材毎にボルトが挿通されていることを特徴とする。
【0014】
そして、請求項6に記載の発明は、前記請求項5に記載の自動車の下部車体構造において、前記フロアパネルとクロスメンバとの少なくとも一方の部材における前記閉断面空間を形成する壁部に、左右一対の第2車両部品が、前記分割されたパイプ部材の車内側端面に車内側で近接して挿通されるボルトでそれぞれ固定されていることを特徴とする。
【0015】
さらに、請求項7に記載の発明は、前記請求項6に記載の自動車の下部車体構造において、第2車両部品は、前記閉断面空間の近傍を通過する左右一対のパーキングブレーキ用ケーブルであることを特徴とする。
【発明の効果】
【0016】
次に、本発明の効果について説明する。
【0017】
まず、請求項1に記載の発明によれば、車体側方からクロスメンバ及びパイプ部材に側突荷重が入力されると、クロスメンバを介してフロアパネルに荷重が伝達されるだけでなく、該側突荷重によりパイプ部材が車内側に変位した場合、パイプ部材の孔の内面とボルトとが当接し、これにより、ボルトに荷重が伝達され、さらに該ボルトを介して前記閉断面空間を形成する壁部ひいてはフロアパネルに荷重が伝達されて分散されることとなる。つまり、耐側突性能が向上することとなる。
【0018】
その場合に、前記ボルトは、もともと前記フロアパネルとクロスメンバとの少なくとも一方の部材における前記閉断面空間を形成する壁部に、該空間の外側から挿通されることにより、該空間の外部に配置される車両部品を固定するためのものであるから、新たな部品を追加することなく、耐側突性能を向上させることができる。
【0019】
また、請求項2に記載の発明によれば、パイプ部材に側突荷重が入力されると、パイプ部材の孔の内面と該孔に嵌合されたナットとが当接することとなる。その場合に、ナットは前記壁部に溶着されているので、該ナットに入力された側突荷重が前記壁部に確実に伝達されることとなり、より一層耐側突性能が向上する。
【0020】
そして、請求項3に記載の発明によれば、前記ボルトは、パイプ部材の周壁における径方向に対向する2箇所に設けられた孔を通って該パイプ部材を貫通しているので、パイプ部材に入力された側突荷重が、この2箇所の孔の内面とボルト(請求項2の場合には一方はナット)とが当接することによりさらに確実に前記壁部に伝達されることとななる。
【0021】
さらに、請求項4に記載の発明によれば、もともと必要な燃料タンクの取付用ボルトを有効に用いて前記構成を実現することができる。
【0022】
また、請求項5に記載の発明によれば、前記パイプ部材は、閉断面空間の車幅方向一側方側と他側方側とに分割して設けられているので、分割されていない場合よりも、車体を軽量化することができる。また、分割されたパイプ部材毎にボルトが挿通されているので、両パイプ部材において前述の効果を得ることができる。
【0023】
ところで、前述のようにパイプ部材を分割すると、パイプ部材に側突荷重が加わったときに、側突があった方とは反対側の車体部材(例えばサイドシル)に荷重が伝達されにくくなる懸念があり、該荷重をより確実にフロアパネルやクロスメンバ等に伝達させることが望ましい。
【0024】
そこで、請求項6に記載の発明では、前記フロアパネルとクロスメンバとの少なくとも一方の部材における前記閉断面空間を形成する壁部に、左右一対の第2車両部品を、前記分割されたパイプ部材の車内側端面に車内側で近接して挿通されるボルトでそれぞれ固定したものであり、これによれば、該ボルトをも介して前記壁部に側突荷重を分散することができるようになる。
【0025】
さらに、請求項7に記載の発明によれば、もともと必要なパーキングブレーキ用ケーブルの取付ボルトを有効に用いて前記構成を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0026】
以下、本発明の実施の形態に係る自動車の下部車体構造について説明する。
【0027】
図1に示すように、本自動車1の床面を構成するフロアパネル10の前部には、車両前後方向に延び、上方に膨出するフロアトンネル11が形成されている。また、図2にも示すように、該フロアトンネル11の後端部には後部側が階段状に高くなるキックアップ部12が設けられている。そして、このキックアップ部12の後方には略水平な水平面部13と、該水平面部13の後端から比較的急角度で高くなる傾斜面部14とが設けられている。
【0028】
フロアパネル10の左右両側端部は、図3に示すように、車両前後方向に延びる閉断面構造のサイドシル20,20のインナパネル21,21に接合されている。
【0029】
フロアパネル10のキックアップ部12の上面には、左右のサイドシル20,20を連結し、キックアップ部12とで車幅方向に延びる閉断面空間Xを形成する断面略L字状のクロスメンバ30が接合されている。
【0030】
この閉断面空間Xにおける車幅方向両側方側には、車幅方向に延びる一対のパイプ部材40,40が配設されている。これらのパイプ部材40,40は、図3、図4に示すように、車外側端部がブラケット43,43を介してフロアパネル10に固定され、車内側端部がブラケット44,44を介してフロアパネル10に固定されている。なお、パイプ部材40,40とブラケット43,43,44,44とは溶接により接合されている。また、ブラケット43,43,44,44の前端部(下端部)及び後端部(上端部)は、フロアパネル10の上面に溶接により接合されている。また、パイプ部材40,40の車外側端面と、サイドシル20,20のインナパネル21,21との間には、所定量の隙間が設けられている。
【0031】
図1に示すように、フロアパネル10の水平面部13及び傾斜面部14の上方には図示しない後部座席が設けられていると共に、下方には燃料タンク50が設けられている
【0032】
該燃料タンク50は、左右一対のバンド部材51,52により支持されており、該バンド部材51,52の前端部が、前記フロアパネル10における前記閉断面空間Xを形成するキックアップ部12の略水平な壁部12aに、閉断面空間Xの外側からボルト61,61及びナット62,62で固定されている。また、バンド部材51,52の後端部は、前記傾斜面部14の下面に接合されたクロスメンバ15にボルト63,63及びナット64,64で固定されている。なお、図5に示すように、燃料タンク50の上面とフロアパネル10の下面との間には、両者の当接による損傷や異音を防止するためのインシュレータ53が圧縮された状態で挟まれている。
【0033】
ここで、このインシュレータ53は、単品の状態では図5に示す状態よりも分厚く、組み付けに際して圧縮に比較的大きな力を要するため、前記ボルト61の長さは、インシュレータ53をほとんど圧縮しなくてもナット62と螺合可能なように、長目に設定されている。つまり、ボルト61は、もともと比較的長いものが必要であり、その長さを有効に活用してパイプ部材40の上部の孔42にまで挿通させている。
【0034】
また、前記フロアトンネル11の前部上方には、パーキングブレーキの操作レバー71が設けられていると共に、該操作レバー71の下端部に接続されたパーキングブレーキ用ケーブル72,72が前記閉断面空間Xの下方を通過して該空間X後方の左右の車輪のブレーキディスク挟持部材73,73に至っている。
【0035】
ここで、左側のパイプ部材40を例にとって説明すると、前記ボルト61は、前記パイプ部材40の周壁における径方向に対向する2箇所に設けられた円形の孔41,42を通って該パイプ部材40を上下に貫通している。ボルト61に螺合するナット62は、閉断面空間Xを形成するキックアップ部12の壁部12aの内面に溶着されており、該ナット62が、前記パイプ部材40の周壁の孔41に嵌合されている。なお、右側のパイプ部材40については,左側のパイプ部材40と左右対称の構成とされており、説明は省略する。
【0036】
また、左側のパーキングブレーキ用ケーブル72を例にとって説明すると、該パーキングブレーキ用ケーブル72は、前記閉断面空間Xを形成するキックアップ部12の壁部12aに支持ブラケット74を介して取り付けられている。この支持ブラケット74は、前記壁部12aに、パイプ部材40の車内側端面40aの車内側に近接して挿通されるボルト81及びナット82で固定されている。なお、右側のパイプ部材40については,左側のパイプ部材40と左右対称の構成とされており、説明は省略する。
【0037】
次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
まず、請求項1に記載の発明によれば、車体側方からサイドシル20を介してクロスメンバ30に側突荷重が入力されると、クロスメンバ30を介してフロアパネル10に荷重が伝達されることとなる。また、この側突荷重が比較的大きく、前記側突荷重によりサイドシル20が車内側に変位してパイプ部材40の車外側端面に当接し、該パイプ部材40が車内側に変位した場合、パイプ部材40の孔42の内面とボルト61の先端部とが当接すると共に孔41の内面とナット62とが当接し、これにより、ボルト61及びナット62に荷重が伝達され、さらにこのボルト61及びナット62を介して前記閉断面空間Xを形成する壁部12aひいてはフロアパネル10全体に荷重が伝達されて分散されることとなる。つまり、耐側突性能が向上することとなる。
【0038】
その場合に、前記ボルト61は、もともと前記閉断面空間Xを構成する壁部12aに燃料タンク50を取り付けるためのものであるから、新たな部品を追加することなく、耐側突性能を向上させることができる。
【0039】
また、ナット62は、前記壁部12aに溶着されているので、ナット62に入力された側突荷重が該壁部12aに確実に伝達されることとなり、より一層耐側突性能が向上する。
【0040】
また、ボルト61は、パイプ部材40の周壁における径方向に対向する2箇所に設けられた孔41,42を通って該パイプ部材40を貫通しているので、パイプ部材40に入力された側突荷重が、この2箇所の孔41,42の内面とボルト61及びナット62とが当接することによりさらに確実に前記壁部12aに伝達されることとななる。
【0041】
また、パイプ部材40,40は、閉断面空間Xの車幅方向一側方側と他側方側とに分割して設けられているので、分割されていない場合よりも、車体を軽量化することができる。また、分割されたパイプ部材40,40毎にボルト61,61が挿通されているので、両パイプ部材40において前述の効果を得ることができる。
【0042】
また、フロアパネル10の壁部12aにパーキングブレーキ用ケーブル72を固定するためのボルト81及びナット82が、左右のパイプ部材40,40の車内側の端面40a,40aの車内側で近接して挿通されているので、パイプ部材40に入力された側突荷重を、これらのボルト81,82をも介して壁部12aに伝達して分散させることができる。
【0043】
次に、第2の実施の形態について説明する。なお、第1の実施の形態と同構成のものについては、同じ符号を用いて説明する。この第2の実施の形態においては、図7に示すように、パイプ部材40′は、一方のサイドシル20と他方のサイドシル20との間に連続的に設けられている。そして、燃料タンク50取付用のボルト61,61及びナット62,62が、第1の実施の形態同様にパイプ部材40′の周壁に設けられた孔41′,41′,42′,42′に嵌合及び挿通されている。これによれば、一方のサイドシル20を介してパイプ部材40′の一端に側突荷重が入力されて該パイプ部材40′が車内側に変位すると、パイプ部材40′の他端から他方のサイドシル20に分散されると共に、ボルト61,61及びナット62,62を介して閉断面空間Xを構成する壁部12aひいてはフロアパネル10に分散され、耐側突能力が向上することとなる。なお、第2の実施の形態においては、第1の実施の形態で説明したパーキングブレーキ用ケーブル72の取付用ボルト81,81及びナット82,82についても、ボルト61,61及びナット62,62同様にパイプ部材40′の周壁に孔を形成して挿入するようにしてもよく、これによれば、一層耐側突能力を向上させることができる。なお、この場合、ボルト61,61及びナット62,62の挿通位置は、取付用ボルト81,81及びナット82,8の車幅方向外側と内側とのどちらでもよい。
【0044】
なお、前記実施の形態においては、車両部品を、フロアパネルに固定するものを対象としたが、本発明は、クロスメンバに固定する場合、これらの両方に固定する場合にも適用可能である。また、パイプ部材は、断面円形のものとしたが、断面多角形のパイプに対しても適用可能である。また、2つの貫通孔は、挿通されたボルトがパイプ中心を通るように径方向に対向する位置に形成したが、パイプ中心を通らないものに対しても適用可能である。また、車両部品としては、燃料タンク及びパーキングブレーキ用ケーブルを対象としたが、閉断面空間近傍に配置されるその他の車両部品に対しても広く適用可能である。また、クロスメンバがフロアパネルの上面に設けられる場合に対しても適用可能である。また、車両部品がフロアパネルの上面側に設けられる場合に対しても適用可能である。また、ボルトは、閉断面を構成する壁部のうちの対向する2つの壁部間に亘って挿通させてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0045】
本発明は、自動車の下部車体構造に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0046】
【図1】本発明の実施の形態に係る自動車の下面図である。
【図2】図1のA−A断面図である。
【図3】図1のB矢視図(フロアパネル上方から矢印B方向)である。
【図4】図1のC−C断面図である。
【図5】図4のD−D断面図である。
【図6】図4のE−E断面図である。
【図7】第2の実施の形態についての図4相当の図である。
【符号の説明】
【0047】
1 自動車
10 フロアパネル
12a 壁部(閉断面空間を形成する壁部)
20,20 サイドシル
30 クロスメンバ
40,40 パイプ部材
41,42 孔
50 燃料タンク
61,61 ボルト(燃料タンクを取り付けるためのボルト)
62,62 ナット(燃料タンクを取り付けるためのナット)
72,72 バーキングブレーキ用ケーブル
81,81 ボルト(パーキングブレーキ用ケーブルを取り付けるためのボルト)
82,82 ナット(パーキングブレーキ用ケーブルを取り付けるためのナット)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
フロアパネルとクロスメンバとで車幅方向に延びる閉断面空間が形成されていると共に、該閉断面空間内に車幅方向に延びるパイプ部材が配設された自動車の下部車体構造であって、
前記フロアパネルとクロスメンバとの少なくとも一方の部材における前記閉断面空間を形成する壁部に、該空間の外部に配置される車両部品が、該空間の外側から挿通されるボルトで固定されていると共に、
該ボルトが、前記閉断面空間内でパイプ部材の周壁に設けられた孔に挿通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】
前記請求項1に記載の自動車の下部車体構造において、
前記閉断面空間を形成する壁部の内面に前記ボルトに螺合するナットが溶着されており、
該ナットが、前記パイプ部材周壁の孔に嵌合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】
前記請求項1または請求項2に記載の自動車の下部車体構造において、
前記ボルトは、前記パイプ部材の周壁における径方向に対向する2箇所に設けられた孔を通って該パイブ部材を貫通していることを特徴とする自動車の下部車体構造。
【請求項4】
前記請求項1から請求項3のいずれかに記載の自動車の下部車体構造において、
前記車両部品は、前記ボルトにより前記壁部に取り付けられる燃料タンクであることを特徴とする自動車の下部車体構造。
【請求項5】
前記請求項1から請求項4のいずれかに記載の自動車の下部車体構造において、
前記パイプ部材は、閉断面空間の車幅方向一側方側と他側方側とに分割して設けられており、
分割されたパイプ部材毎にボルトが挿通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6】
前記請求項5に記載の自動車の下部車体構造において、
前記フロアパネルとクロスメンバとの少なくとも一方の部材における前記閉断面空間を形成する壁部に、左右一対の第2車両部品が、前記分割されたパイプ部材の車内側端面に車内側で近接して挿通されるボルトでそれぞれ固定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7】
前記請求項6に記載の自動車の下部車体構造において、
第2車両部品は、前記閉断面空間の近傍を通過する左右一対のパーキングブレーキ用ケーブルであることを特徴とする自動車の下部車体構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2007−245796(P2007−245796A)
【公開日】平成19年9月27日(2007.9.27)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−68616(P2006−68616)
【出願日】平成18年3月14日(2006.3.14)
【出願人】(000003137)マツダ株式会社 (6,115)
【Fターム(参考)】