自動車の下部車体構造
【課題】 縦通し材としての機能を担保しつつ、重量増およびコスト増を可及的に抑制し得る自動車の下部車体構造を提供する。
【解決手段】 車両前後方向に延設された左右一対のサイドフレーム１０と、これらのサイドフレーム１０間において車両前後方向に配設された左右一対のセンタフレーム２１とを備える。このセンタフレーム２１は、車両前後方向に分割されてこれらの第１ないし第３分割フレーム２２〜２４が車両前後方向に離間配置されるとともにこの前後の分割フレーム２２〜２４がシートを支持するシート支持フレーム２５，２６によって連結されることにより構成される。
【解決手段】 車両前後方向に延設された左右一対のサイドフレーム１０と、これらのサイドフレーム１０間において車両前後方向に配設された左右一対のセンタフレーム２１とを備える。このセンタフレーム２１は、車両前後方向に分割されてこれらの第１ないし第３分割フレーム２２〜２４が車両前後方向に離間配置されるとともにこの前後の分割フレーム２２〜２４がシートを支持するシート支持フレーム２５，２６によって連結されることにより構成される。
【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、詳しくは車両前後方向に延びる左右一対のサイドフレーム間に車体前後方向に延びるセンタフレームが設けられた自動車の下部車体構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の車体下部構造は、通常、車両前後方向に延びるフロントサイドフレーム、ボディサイドフレームおよびリヤサイドフレームが前後方向に連結されて構成されるサイドフレームと、専らボディサイドフレームからリヤサイドフレームにかけて配設され車室の床面を構成するフロアパネルとを備え、このフロアパネルには車幅方向中央部が上方に膨出してフロアトンネル部が形成され、下部車体における車幅方向中央部がこのフロアトンネル部を縦通し材として補強されている。
【０００３】
近年、車体の下部構造、特にミニバン等の比較的大きな車両の下部車体構造において、前突時の荷重分散性および下部車体剛性の向上を図る観点から、車幅方向中央部がさらに補強される傾向にある。このような補強構造の一つとして、例えば特許文献１に示されるように、フロアトンネル部の車幅方向両側に配設されるとともにサイドフレームに対して略平行に車両前後方向に延びる左右一対のセンタフレームが設けられた下部車体構造が提案されている。
【特許文献１】特開２００３−１３７１３６号公報（図８参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この特許文献１に示される下部車体構造によれば、前突時の荷重が左右一対のセンタフレームにも伝達されその荷重分散性が向上されるとともに、センタフレームによって下部車体の剛性の向上が図られる反面、あらたなセンタフレームを少なくともサイドフレームのボディサイドフレームに対応して設ける必要があるため、車重が大幅に増加するばかりでなく、製造コストの高騰を招くという不都合があった。
【０００５】
特に、比較的長尺の車両においては、このセンタフレームが比較的長く形成されることになり、車重増およびコスト増の不都合が顕著に表れることになる。
【０００６】
この場合に、このセンタフレームを前後に分断してこの分断されたパーツを適宜間隔置きに配設することも考えられるが、この場合には、センタフレームを設けない場合に比べて荷重分散性および下部車体剛性を向上させることができるものの、縦通し材としての機能を大幅に低下、ないしは失うことになる。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、縦通し材としての機能を担保しつつ、重量増およびコスト増を可及的に抑制し得る自動車の下部車体構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係る自動車の下部車体構造は、車両前後方向に延設された左右一対のサイドフレームと、これらのサイドフレーム間において車両前後方向に配設された左右一対のセンタフレームとを備え、このセンタフレームは車両前後方向に分割されてこれらの分割フレームが車両前後方向に離間配置されるとともに、この前後の分割フレームがシートを支持するシート支持フレームによって連結されることを特徴とするものである。
【０００９】
この発明によれば、センタフレームが車両前後方向に分割されてこれらの分割フレームが車両前後方向に離間配置されるので、センタフレームを分割せずに車両前後方向に延設される場合に比べて、重量の増加および製造コストの増加を可及的に抑制することができる。しかも、分割されて車両前後方向に離間配置された分割フレームが、車室内に配設されるシートを支持するシート支持フレームによって連結されるので、分割フレーム間、すなわち縦通し材としてのセンタフレームの欠損部分を既存のシート支持フレームによって代用してこの欠損部分を補うことができ、前突時等の荷重分散性を向上させることができるとともに、下部車体の剛性を向上させることができる。すなわち、センタフレームの縦通し材としての機能を可及的に担保することができる。
【００１０】
ここで、この下部車体構造に用いられるフロアパネルについてフルフラットパネルを用いるものであってもよいが、車両前後方向に延びるトンネル部が設けられたフロアパネルを用いるのが好ましく、この場合には、センタフレームは、このトンネル部の車幅方向両側に配設されるのが好ましい（請求項２）。
【００１１】
このように構成すれば、フロアパネルのトンネル部も縦通し材として機能し、下部車体構造の剛性をさらに向上させることができるとともに、前突時等の荷重をより効果的に分散することができる。
【００１２】
上記分割フレームは、その車両前後方向に延びる軸心と、上記シート支持フレームの前後方向に延びる軸心とを一致ないしは略一致させた状態で、シート支持フレームによって連結されるものであってもよいが、上記分割フレームは、その車両前後方向に延びる軸心と、上記シート支持フレームの前後方向に延びる軸心とを偏倚させた状態で、シート支持フレームによって連結されるのが好ましい。すなわち、上記分割フレームは、その車両前後方向に延びる軸心から偏倚した位置で上記シート支持フレームによって連結されるのが好ましい（請求項３）。
【００１３】
このように構成すれば、分割フレームとシート支持フレームとの前後軸心を一致させて分割フレームを連結させた場合に比べて、連結部分において荷重の伝達効率を低減させて緩衝効果を得ることができ、後側の分割フレームに伝達される衝撃を低減させることができる。
【００１４】
この場合、上記シート支持フレームによって連結された前後の分割フレームのうち後側の分割フレームに燃料タンクが支持されるのが好ましい（請求項４）。
【００１５】
すなわち、分割フレームとシート支持フレームとの前後軸心を偏倚させて分割フレームを連結させた場合には、後側の分割フレームに伝達される衝撃を低減させることができることから、この後側の分割フレームに燃料タンクを支持させることにより、燃料タンクを安定して支持させることができる。
【００１６】
また、この場合に、上記後側の分割フレームは、さらに前後に分割されるとともにこの前後分割フレームがその車両前後方向に延びる軸心から上方に偏倚した位置でこの分割部分に対応する第２のシート支持フレームによって連結されるように構成され、この後側の前後分割フレーム間に上記燃料タンクの一部が配設されているのが好ましい（請求項５）。
【００１７】
このように構成すれば、センタフレームをさらに分断して配設することができ、車重および製造コストの増加を効果的に抑制することができるとともに、第２のシート支持フレームによって連結された後側の前後分割フレーム間の空間を利用してこの空間内に燃料タンクの一部を配設させることができ、その分、燃料タンクの容量を大きくすることができる。
【００１８】
この発明において、上記左右のサイドフレーム間にセンタフレームの後端が接続されるリヤクロスメンバが車幅方向に沿って配設されるとともに、このリヤクロスメンバの後方にスペアタイヤを収納するタイヤパンが設けられ、最後列シートがこのタイヤパンと平面視において一部重複するように上記リヤクロスメンバに取り付けられ、この最後列シートのシート支持フレームは上記タイヤパンの上方を跨ぐように車幅方向に延びる閉断面を形成するクロスシートフレームと、このクロスシートフレームと上記リヤクロスメンバとを車幅方向中央部において連結する補強メンバとを備えるのが好ましい（請求項６）。
【００１９】
このように構成すれば、タイヤパンの存在にかかわらず最後列シートを配設することができ、当該最後列シートのレイアウトの自由度を向上させることができるとともに、リヤクロスメンバ、クロスシートフレームおよび補強メンバによって下部車体の後部の車体剛性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の自動車の下部車体構造によれば、センタフレームを分割せずに車両前後方向に延設される従来の構造に比べて、重量の増加および製造コストの増加を可及的に抑制することができるとともに、センタフレームが分割フレームとして離間配置されているにもかかわらず、既存のシート支持フレームを有効に利用して縦通し材としての機能を可及的に担保することができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態について説明する。図１はこの発明の一実施形態に係る自動車の概要を示す断面図である。また、図２はこの自動車の下部車体構造を概略的に示す斜視図であり、図３は同下部車体構造をフロアパネルを取り外した状態で示す平面図である。
【００２２】
この自動車は、車両前後方向に第１列から第３列までのシート４〜６を有するいわゆるミニバンタイプのものであり、これらの各シート３〜５がフロアパネル７上に配置されている。フロアパネル７の車幅方向中央部には、図１および図２に示すように、車両前後方向に延びる所定幅のトンネル部８が上方に向けて突設されている。このトンネル部８は、その前端部が後下がりに傾斜して形成されるとともに、その中間部および後端部はその上方への突出量が比較的小さい値に設定され（図７および図８参照）、これにより乗員による車室内での移動の際の邪魔にならないように構成されている。
【００２３】
このフロアパネル７の後部は、その車幅方向中央部が下方に凹陥してスペアタイヤを収容するタイヤパン３０が形成されている。このタイヤパン３０は、その前端縁がスペアタイヤの外周形状に沿って湾曲形成されている。
【００２４】
また、このフロアパネル７の車幅方向両端部は、車両前後方向に延びる左右一対のサイドシル９の内側面に接合されている。このサイドシル９は、図示しないがインナパネルとアウタパネルとによって車両前後方向に延びる閉断面が形成され、車両前後方向に延びる強度部材として構成されている。さらに、このフロアパネル７の下面には、車両前後方向に延びる左右一対のサイドフレーム１０が接合されている。具体的には、サイドフレーム１０は、断面視略逆ハット状に形成され（図示せず）、その上端のフランジ部１０ａ（図３参照）においてスポット溶接等によりフロアパネル７の下面に接合されている。このサイドフレーム１０は、各々車両前後方向に延びるフロントサイドフレーム１１、ボディサイドフレーム１２およびリヤサイドフレーム１３が車両前後方向に連結されてこの車両前後方向に延びる通し部材として構成されている。なお、図２に示すように、フロントサイドフレーム１１には前上がりに傾斜するフロントキックアップ部１１ａが形成されるとともに、リヤサイドフレーム１３には後上がりに傾斜するリヤキックアップ部１３ａが形成されている。
【００２５】
これらのサイドフレーム１０の間には、複数本（当実施形態では７本）のクロスメンバ１４〜２０が車幅方向に沿って架設されているとともに、サイドフレーム１０の間であって、上記トンネル部８の車幅方向両側には、車両前後方向に沿って左右一対のセンタフレーム２１が配設されている。
【００２６】
第１〜第７クロスメンバ１４〜２０は、それぞれ断面視逆ハット状に形成され、その上端接合フランジ部１４ａ〜２０ａにおいてフロアパネル７の下面に接合されている。第１クロスメンバ１４は、センタフレーム２１の前端部間に架設され、その両端部が当該センタフレーム２１、具体的には後述する第１分割フレーム２２に接合されている。一方、第２クロスメンバ１５〜第７クロスメンバ２０は、その両端部に接合代（図示せず）を拡開状に設けて、この接合代において当該サイドフレーム１０の内側面にスポット溶接等により接合されている。これらの第１〜第７クロスメンバ１４〜２０は、車両前後方向について相互に離間されて配設されている。第７クロスメンバ２０は、図２に示すように、タイヤパン３０の車両前方側に配設され、このタイヤパン３０の前端部形状に対応して後端部が湾曲形成されている。また、サイドフレーム１０とサイドシル９との間には、それぞれ第１〜第６クロスメンバ１４〜１６の配設位置に対応して第１〜第６連結メンバ３１〜３６が配設されている。
【００２７】
センタフレーム２１は、フロントサイドフレーム１１のフロントキックアップ部１１ａの後端部からリヤサイドフレーム１３のリヤキックアップ部１３ａの後端部に亘って配設されている。このセンタフレーム２１は、図７に示すように、断面視逆ハット状に形成されるとともに、その上端接合フランジ部２１ａにおいてスポット溶接等によりフロアパネル７の下面に接合され、これによりフロアパネル７とともに車両前後方向に延びる閉断面が形成されている。また、センタフレーム２１は、図１ないし図３に明示するように、車両前後方向に分割されてこれらの複数個（当実施形態では３個）の分割フレーム２２〜２４が車両前後方向に相互に離間して配置されるとともにこの分割フレーム２２〜２４が上記各シート４〜６を車体に支持するシート支持フレーム２５〜２７によって車両前後方向に連結されることにより、構成されている。
【００２８】
具体的には、センタフレーム２１は、車両前後方向について第１列シート４および第２列シート５に対応する位置において分割されており、この分割後のパーツである第１〜第３分割フレーム２２〜２４を主要構成部材としている。センタフレーム２１は、トンネル部８を中心に左右対称に配設されているので、ここでは一方のみ（図２における車両右側部）について説明する。
【００２９】
第１分割フレーム２２は、図２および図３に示すように、前端部が湾曲形成され、その前端縁が車幅方向外側を指向するように形成されている。この第１分割フレーム２２は、この前端縁がサイドフレーム１０のフロントキックアップ部１１ａの後端部内側面に接合されるとともに、後端縁が第２クロスメンバ１５の前端面に接合されている。この第１分割フレーム２２の接合構造は、サイドフレーム１０とクロスメンバ１４〜２０との接合構造と同様であり、図において明示していないが、第１分割フレーム２２の前後両端縁をラッパ状に拡開させて接合代を設け、この接合代においてサイドフレーム１０の車幅方向内側面および下面または第２クロスメンバ１５の前端面および下面に重ねられ、この接合代がスポット溶接等されることにより接合されている。なお、第２および第３分割フレーム２３，２４と各クロスメンバ１６〜１９との接合構造も同様に構成されている。図４ないし図６に２２ａ、２３ａ、２４ａで示される部分は、接合代のうち、断面視逆ハット状に形成された分割フレーム２２〜２４の底壁から延出された接合代であり、側壁から延出された接合代は図示を省略している。
【００３０】
また、図１ないし図３に明示するように、第２分割フレーム２３は、その前後両端縁がそれぞれ第３クロスメンバ１６の後端面および第４クロスメンバ１７の前端面に接合されている。すなわち、第２分割フレーム２３は、第１分割フレーム２２に対して、第２および第３クロスメンバ１５，１６の間隙分だけ離間されて配設されている。
【００３１】
この第２分割フレーム２３と第１分割フレーム２２とは、図４に示すように、第１列シートレール部材３７を介して第１シート４を支持するシート台座部としての第１シート支持フレーム２５によって連結されている。第１シート支持フレーム２５は、図４および図９に示すように、車両前後方向に配設される左右一対の支持脚部３８と、これら一対の支持脚部３８を車幅方向に連結する連結アーム部３９とを備え、平面視において略Ｈ字状に形成されている。この第１支持フレーム２５にはその周縁部が適宜下方或いは上方に折り起こされることによりフランジ部（図示せず）が形成され、これにより強度部材として形成されている。
【００３２】
各支持脚部３８は、その長手方向中間部が上方に突出するように屈曲形成され、長手方向前後両端部において下部車体に取り付けられている。具体的には、車幅方向内側（トンネル部８側）の支持脚部３８は、図４に示すように、その前端部が第２クロスメンバ１５上に取り付けられたガセットプレート４０およびフロアパネル７にボルト４３およびピン４４によって接合されるとともに、その後端部が第３クロスメンバ１６の上端接合フランジ部１６ａ、この第３クロスメンバ１６上に取り付けられたガセットプレート４１およびフロアパネル７にボルト４５により接合されている。一方、車幅方向外側（サイドシル９側）の支持脚部３８は、図９に示すように、その前端部が第２連結メンバ３２上に取り付けられたガセットプレート４２およびフロアパネル７にボルト４６およびピン４７により接合されるとともに、その後端部がサイドシル９の上壁にボルト４８により接合されている。
【００３３】
すなわち、第１および第２分割フレーム２２，２３は、第２および第３クロスメンバ１５，１６等を介してこの第１シート支持フレーム２５、特に車幅方向内側に配設される支持脚部３８によって車両前後方向に連結されている。また、この第１シート支持フレーム２５は、図４に示すように、第１および第２分割フレーム２２，２３間をアーチ状に架け渡すように配設されており、各分割フレーム２２，２３の車両前後方向に延びる軸心２２Ｌ，２３Ｌから上方に偏倚した位置で第１および第２分割フレーム２２，２３を連結している。
【００３４】
なお、第１シート支持フレーム２５は、トンネル部８を挟んで左右に設けられており、各第１シート支持フレーム２５にシートレール部材３７が支持され、このシートレール部材３７にスライダを介して第１列シート４のシートクッションが支持されている。
【００３５】
図１ないし図３に戻って、第３分割フレーム２４は、その前後両端縁がそれぞれ第５クロスメンバ１８の後端面および第６クロスメンバ１９の前端面に接合されている。すなわち、第３分割フレーム２４は、図５に示すように、第２分割フレーム２３に対して、第４および第５クロスメンバ１７，１８の間隙分だけ離間されて配設されている。
【００３６】
この第３分割フレーム２４と第２分割フレーム２３とは、第２列シート５を前後スライド移動可能に支持するシートレール部材としての第２シート支持フレーム２６によって車両前後方向に連結されている。この第２シート支持フレーム２６は、図５および図１０に示すように、車両前後方向に配設される左右一対のレール本体４９と、各レール本体４９の長手方向に沿って適宜配設された取付フランジ部５０ａ〜５０ｈとを備え、当実施形態では長手方向の３箇所で当該レール本体４９が取付フランジ部５０ａ〜５０ｈによって下部車体に取り付けられている。この取付フランジ部５０ａ〜５０ｈは、それぞれ幅方向両端部が折り起こされることによりフランジ部５１が形成され、第２シート支持フレーム２６の車体に対する取付強度が向上されている。
【００３７】
レール本体４９は、車両前後方向に延びるとともにその長手方向に直交する断面が略Ｃ字状に形成され、下端部が断面視逆Ｔ字状に形成されたスライダ５２を前後スライド移動可能で、かつ、所定位置にロック可能に支持している。これらの左右一対のレール本体４９のうち車幅方向内側に配設されたレール本体４９は、その前端部外側、中央部後寄りの内外両側、および後端部の内外両側に取付フランジ部５０ａ〜５０ｅが設けられている。
【００３８】
そして、この車幅方向内側に配設されたレール本体４９は、図５および図１０に示すように、各取付フランジ部５０ａ〜５０ｅによって、その前端部が第４クロスメンバ１７の上端接合フランジ部１７ａおよびフロアパネル７にボルト５３によって接合されるとともに、その中央部において第５クロスメンバ１８の上端接合フランジ部１８ａおよびフロアパネル７にボルト５４によって接合され、かつ、その後端部において第３分割フレーム２４の上端接合フランジ部２１ａおよびフロアパネル７にボルト５５によって接合されている。なお、第３分割フレーム２４内であって、この第２シート支持フレーム２６の第３分割フレーム２４に対する取付位置には、この取付強度を向上させるために補強部材５６が装着されている。また、このレール本体４９には、図示しないが、スライダ５２のスライド移動量を規制するストッパが設けられている。
【００３９】
一方、車幅方向外側に配設されたレール本体４９は、図１０に示すように、その前端部内側、中央部後寄りの外側、および後端部の内側に取付フランジ部５０ｆ〜５０ｈが設けられている。この車幅方向外側に配設されたレール本体４９は、各取付フランジ部５０ｆ〜５０ｈによって、その前端部がサイドフレーム１０（特に、ボディサイドフレーム１２）の車幅方向内側のフランジ部１０ａおよびフロアパネル７に接合されるとともに、その中間部においてサイドフレーム１０（特に、ボディサイドフレーム１２）の車幅方向外側のフランジ部１０ａおよびフロアパネル７に接合され、かつ、その後端部において、サイドフレーム１０（特に、リヤサイドフレーム１３）の上面壁およびフロアパネル７に接合されている。
【００４０】
すなわち、第２および第３分割フレーム２３，２４は、第３および第４クロスメンバ１７，１８等を介してこの第２シート支持フレーム２６、特に車幅方向内側に配設されるレール本体４９によって車両前後方向に連結されている。また、この第２シート支持フレーム２６は、図５に示すように、第２および第３分割フレーム２３，２４上に配設され、両フレーム２３，２４間をその上部において架け渡して各分割フレーム２３，２４をその車両前後方向に延びる軸心２３Ｌ，２４Ｌから上方に偏倚した位置で連結している。
【００４１】
なお、第２シート支持フレーム２６は、トンネル部８を挟んで左右に設けられており、各第２シート支持フレーム２６にスライダ５２を介して第２列シート５のシートクッションが支持されている。
【００４２】
また、図６に示すように、第３分割フレーム２４の後端部、言い換えるとセンタフレーム２１の後端部が接続される第６クロスメンバ２０（リヤクロスメンバの一例に相当）には、最後列シートである第３列シート６の前端部が第６クロスメンバ２０上に取り付けられたガセットプレート５７およびフロアパネル７を介して取り付けられている。
【００４３】
具体的には、この第３列シート６は、車両前後方向の移動が拘束され、そのシートクッション６ａが車幅方向に一体的に形成された、いわゆるベンチシートであり、その後端部が第７クロスメンバ２０の後方に配置されたタイヤパン３０と平面視において重複するように配置されている。この第３列シート６を支持する第３シート支持フレーム２７は、図１１に示すように、車両前後に延びるとともにリヤサイドフレーム１３上に配設された左右一対の支持脚部５８と、この支持脚部５８の後端部間に車幅方向に沿って架設されたクロスフレーム５９（クロスシートフレームの一例に相当）と、このクロスフレーム５９と第６クロスメンバ１９とを車幅方向中央部において連結する補強メンバ６０とを備え、ベンチシートである第３列シート６を下部車体に取付支持している。
【００４４】
支持脚部５８は、長手方向に沿ってアーチ状に湾曲形成され、その前後両端部においてリヤサイドフレーム１３の上面壁にボルト６４により締結されている。この支持脚部５８は、図示しないが幅方向の両端部がビード状に膨出して形成され、これにより支持脚部５８自体の剛性を向上させている。
【００４５】
クロスフレーム５９は、第７クロスメンバ２０の後方に配置され、タイヤパン３０を跨ぐように支持脚部５８間に架設され、両端部が当該支持脚部５８の後端部上面に溶接等により接合されている。このクロスフレーム５９は、図６に示すように、偏平な角筒状に形成され、これにより車幅方向に延びる閉断面Ｃが形成されている。
【００４６】
補強メンバ６０は、図６および図１１に示すように、支持脚部５８と同様に、長手方向に沿ってアーチ状に湾曲形成されている。また、補強メンバ６０は、幅方向両側部にフランジ部（図示せず）が立設されるとともに、幅方向中央部が上方に膨出するビード部６１として形成され、これにより剛性を向上させている。さらに、補強メンバ６０は、後半部が拡幅して形成され、この拡幅部６０ａにおいて上記ビード部６１は二股に分岐して形成されている。
【００４７】
この補強メンバ６０は、その前端部が第６クロスメンバ１９の車幅方向中央部に、第６クロスメンバ１９に取り付けられたガセットプレート５７およびフロアパネル７を介してボルト６２により接合されているとともに、その後端部がクロスフレーム５９を下方から巻き込んで当該クロスフレーム５９の上面に接合されている。この補強メンバ６０には、第３列シート６のシートクッション６ａを支持する支持ブラケット６５，６６が上方に突設され、ベンチシートである第３列シート６を車幅方向の略中央部において支持するようになされている。
【００４８】
上記構成の第３シート支持フレーム２７には、第３列シート６がブラケット６５，６６等を介して支持されている。すなわち、第３列シート６は、第３シート支持フレーム２７を介して、その前端部が第６クロスメンバ１９に取り付けられ、その後端部がリヤサイドフレーム１３の所定位置に取り付けられている。なお、この第３列シート６はシートバックが車幅方向について分割して形成され、各シートバックが個別に傾倒可能に構成されている。
【００４９】
ところで、左右一対のセンタフレーム２１には、その第２分割フレーム２３と第３分割フレーム２４とに跨って燃料タンク６８が支持されている。すなわち、燃料タンク６８は、フロアパネル７、サイドフレーム１０およびセンタフレーム２１の下方であって、路面に対して所定の高さ位置に保持されている。図１２は、燃料タンクが装着された下部車体構造の底面図である。
【００５０】
この燃料タンク６８は、合成樹脂によって偏平な略直方体形状に形成され、フロアパネル７と路面との間の空間に装着し得るように構成されている。具体的には、燃料タンク６８は、その幅がサイドフレーム１０と略同等に形成されるとともに、その長さが第２分割フレーム２３の前端部から第３分割フレーム２４の中間部に至る程度に設定されている。この燃料タンク６８の外周にはフランジ部６９が外方に突出した状態で設けられている。このフランジ部６９は燃料タンク６８の高さ方向中間部において略水平に全周に亘って形成されている。
【００５１】
また、図１に示すように、この燃料タンク６８の上面壁は、第２分割フレーム２３と第３分割フレーム２４との間隙を含めた第４クロスメンバ１７と第５クロスメンバ１８との間の空間部分において上方に膨出して形成され、この膨出分について内部容量が拡大されている。すなわち、第２分割フレーム２３と第３分割フレーム２４との間には、燃料タンク６８の一部が膨出した膨出部分が配設されている。
【００５２】
この燃料タンク６８は、図１２に示すように、その四隅部において接合されるとともに、車幅方向中間部においてもその前後で３点支持されている。すなわち、この燃料タンク６８は、そのフランジ部６９の四隅部において、ボルト７０によってサイドフレーム１０の底面壁部に接合されるとともに、前後両側におけるフランジ部６９においてそれぞれタンクブラケット７１を介して第２および第３分割フレーム２３，２４の底面壁にボルト７２によって接合されている。このように燃料タンク６８は第１分割フレーム２２に対して離間配置された第２および第３分割フレーム２３，２４に支持されているので、第１分割フレーム２２に入力された荷重は、いったん第１シート支持フレーム２５入力されてから第２分割フレーム２３に入力されることになり、第２分割フレーム２３に入力される荷重に基づく衝撃は緩和された状態となっており、したがって燃料タンク６８を安定して支持させることができる。
【００５３】
以上のように構成された自動車の下部車体構造によれば、センタフレーム２１が３パーツに分割されてこれらの第１〜第３分割フレーム２２〜２４が車両前後方向に離間配置されるので、センタフレームを分割せずに車両前後方向に連続的に延設される従来の構造に比べて、軽量化できることはもちろんのこと、分割フレーム２２〜２４の相互の間隔分だけ材料費等を節約することができ、製造コストを抑制することができる。すなわち、センタフレームが設けられていない下部車体構造について重量の増加および製造コストの増加を可及的に抑制することができる。
【００５４】
このようにセンタフレーム２１を分割して離間配置した場合には、センタフレームが設けられていない下部車体構造に比べて車体剛性を向上させることができるとともに衝撃荷重を効率的に分散させることができるものの、センタフレームが車両前後方向に連続的に延設される従来の構造に比べて、センタフレームの縦通し材としての機能が損なわれる虞がある。すなわち、分割フレーム２２〜２４が離間配置されているために、縦通し材としての機能が低下ないしは無くなり、車体剛性および荷重分散性が大幅に低下する虞がある。
【００５５】
しかしながら、当実施形態の下部車体構造によれば、車室内に配設される第１列および第２列シート４，５を支持する第１および第２シート支持フレーム２５，２６を有効に利用して、この第１および第２シート支持フレーム２５，２６によって第１ないし第３分割フレーム２２〜２４が車両前後方向に連結されるので、第１分割フレーム２２と第２分割フレーム２３との間、或いは第２分割フレーム２３と第３分割フレーム２４との間、言い換えると縦通し材として機能するセンタフレーム２１の欠損部分を既存の第１および第２シート支持フレーム２５，２６によって代用してこの欠損部分による剛性の低下或いは荷重伝達性の低下を効果的に軽減することができ、分割フレーム２２〜２４を離間配置しているにもかかわらず、下部車体剛性を向上させることができるとともに、前突字等の荷重分散性を向上させることができる。しかも、第１および第２シート支持フレーム２５，２６は一般に強度部材として構成されることが多く、このような強度部材を有効に利用してセンタフレーム２１を補強することができる。すなわち、センタフレーム２１の縦通し材としての機能を可及的に担保することができる。
【００５６】
まとめると、当実施形態の自動車の下部車体構造によれば、センタフレームが設けられていない下部車体構造に比べて、重量および製造コストの増加を抑制しつつ、車体剛性および荷重分散性を向上させることができ、従来の構造ではなし得なかった両者の両立を達成させることができるという利点がある。しかも、フロアパネル７のトンネル部８が車両前後方向に設けられているので、さらなる下部車体の剛性および荷重分散性の向上が図られている。
【００５７】
また、当実施形態の下部車体構造によれば、第３シート支持フレーム２７を利用して、その後部構造の剛性を向上させることができる。すなわち、サイドフレーム１０間にセンタフレーム２１の後端が接続される第６クロスメンバ１９が車幅方向に沿って配設されるとともに、この第６クロスメンバ１９の後方にスペアタイヤを収納するタイヤパン３０が設けられ、第３列シート６がこのタイヤパン３０と平面視において一部重複するように第６クロスメンバ１９に取り付けられ、この第３列シート６のシート支持フレーム２７はタイヤパン３０の上方を跨ぐように車幅方向に延びる閉断面Ｃを形成するクロスフレーム５９と、このクロスフレーム５９と第６クロスメンバ１９とを車幅方向中央部において連結する補強メンバ６０とを備えるので、タイヤパン３０の存在にかかわらず第３列シート６を配設することができ、当該第３列シート６のレイアウトの自由度を向上させることができるとともに、この第６クロスメンバ１９、クロスフレーム５９および補強メンバ６０によって下部車体の後部の車体剛性を向上させることができる。
【００５８】
なお、以上に説明した自動車の車体前部構造は、本発明に係る構造の一実施形態であって、同構造の具体的構成等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であり、変形例を以下に説明する。
【００５９】
（１）上記実施形態では、第１シート支持フレーム２５が第１分割フレーム２２の後端部と第２分割フレーム２３の前端部とを各フレーム２２，２３の軸心２２Ｌ，２３Ｌから上方に外れた位置で連結しているとともに、第２シート支持フレーム２６が第２分割フレーム２３の後端部と第３分割フレーム２４の前端部とを各フレーム２３，２４の軸心２３Ｌ，２４Ｌから上方に外れた位置で連結しているが、シート支持フレームによる分割フレームの連結態様は上記実施形態のものに限定されるものではない。
【００６０】
例えば前後の各分割フレーム２２〜２４の軸心２２Ｌ〜２４Ｌを直線的に結ぶような態様でシート支持フレームが配設され、このシート支持フレームによってその前後に配設されている分割フレームを連結するようにしてもよい。このように構成しても、シート支持フレームを有効に利用してセンタフレームの欠損部分を補うことができ、車体剛性および荷重分散性を向上させることができる。
【００６１】
ただし、上記実施形態のように構成すれば、第１ないし第３分割フレーム２２〜２４と第１および第２シート支持フレーム２５，２６との前後軸心を連続的に結ぶように連結させた場合と比べて連結部分において荷重の伝達効率を低減させて緩衝効果を得ることができ、後側の分割フレーム、すなわち第１分割フレーム２２に対する第２分割フレーム２３、または第２分割フレーム２３に対する第３分割フレーム２４に伝達される衝撃を低減させることができるという点で有利である。
【００６２】
（２）上記実施形態では、トンネル部８が設けられたフロアパネル７が用いられているが、トンネル部が設けられていないフルフラットフロアパネルについても適用できる。この場合には、車幅方向中央部にトンネル部としての縦通し部材が設けられていないことから、センタフレームを縦通し材として設ける意義が向上する。
【００６３】
また、トンネル部が車両前後方向の一部に設けられているものであってもよく、さらに上記実施形態と異なり、トンネル部が車両前後方向に略一定の高さで設けられているものであってもよい。
【００６４】
（３）上記実施形態では、シート支持フレームとして、第１列シート４を支持するシート台座部、第２列シート５を支持するシートレール部材２６が用いられているが、車両前後方向に延び、シートを車体に対して支持するフレームであれば、その具体的構成は特に限定されるものではない。
【００６５】
（４）上記実施形態では、第３シート支持フレーム２７について車幅方向に一体的に設けられているが、第３列シート６を車幅方向に分割して構成する場合には、この第３シート支持フレームも車幅方向に分割して構成されるものであってもよい。ただし、上記実施形態のように、一体的に第３シート支持フレーム２７を設けた場合には、下部車体構造の後部における剛性を効果的に向上させることができる。
【００６６】
（５）上記実施形態では第１および第２シート支持フレーム２５，２６が左右に一対設けられているが、これらの左右のシート支持フレーム２５，２６が一体的に形成されているものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の一実施形態に係る自動車の概略断面図である。
【図２】同自動車の下部車体構造を概略的に示す斜視図である。
【図３】同構造をフロアパネルを取り外した状態で示す平面図である。
【図４】図１の第１列シート周辺部分を拡大して示す断面図である。
【図５】図１の第２列シート周辺部分を拡大して示す断面図である。
【図６】図１の第３列シート周辺部分を拡大して示す断面図である。
【図７】図３のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。
【図８】図３のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。
【図９】図３の第１シート支持フレーム周辺部分を拡大して示す平面図である。
【図１０】図３の第２シート支持フレーム周辺部分を拡大して示す平面図である。
【図１１】図３の第３シート支持フレーム周辺部分を拡大して示す平面図である。
【図１２】燃料タンクを含めた自動車の下部車体構造を示す底面図である。
【符号の説明】
【００６８】
４〜６ 第１列〜第３列シート
７ フロアパネル
８ トンネル部
１０ サイドフレーム
１４〜２０ 第１〜第７クロスメンバ
２１ センタフレーム
２２〜２４ 第１〜第３分割フレーム
２２Ｌ〜２４Ｌ 軸心
２５〜２７ 第１〜第３シート支持フレーム
３０ タイヤパン
５９ クロスフレーム
６０ 補強メンバ
６８ 燃料タンク
Ｃ 閉断面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の下部車体構造に関し、詳しくは車両前後方向に延びる左右一対のサイドフレーム間に車体前後方向に延びるセンタフレームが設けられた自動車の下部車体構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の車体下部構造は、通常、車両前後方向に延びるフロントサイドフレーム、ボディサイドフレームおよびリヤサイドフレームが前後方向に連結されて構成されるサイドフレームと、専らボディサイドフレームからリヤサイドフレームにかけて配設され車室の床面を構成するフロアパネルとを備え、このフロアパネルには車幅方向中央部が上方に膨出してフロアトンネル部が形成され、下部車体における車幅方向中央部がこのフロアトンネル部を縦通し材として補強されている。
【０００３】
近年、車体の下部構造、特にミニバン等の比較的大きな車両の下部車体構造において、前突時の荷重分散性および下部車体剛性の向上を図る観点から、車幅方向中央部がさらに補強される傾向にある。このような補強構造の一つとして、例えば特許文献１に示されるように、フロアトンネル部の車幅方向両側に配設されるとともにサイドフレームに対して略平行に車両前後方向に延びる左右一対のセンタフレームが設けられた下部車体構造が提案されている。
【特許文献１】特開２００３−１３７１３６号公報（図８参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この特許文献１に示される下部車体構造によれば、前突時の荷重が左右一対のセンタフレームにも伝達されその荷重分散性が向上されるとともに、センタフレームによって下部車体の剛性の向上が図られる反面、あらたなセンタフレームを少なくともサイドフレームのボディサイドフレームに対応して設ける必要があるため、車重が大幅に増加するばかりでなく、製造コストの高騰を招くという不都合があった。
【０００５】
特に、比較的長尺の車両においては、このセンタフレームが比較的長く形成されることになり、車重増およびコスト増の不都合が顕著に表れることになる。
【０００６】
この場合に、このセンタフレームを前後に分断してこの分断されたパーツを適宜間隔置きに配設することも考えられるが、この場合には、センタフレームを設けない場合に比べて荷重分散性および下部車体剛性を向上させることができるものの、縦通し材としての機能を大幅に低下、ないしは失うことになる。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、縦通し材としての機能を担保しつつ、重量増およびコスト増を可及的に抑制し得る自動車の下部車体構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係る自動車の下部車体構造は、車両前後方向に延設された左右一対のサイドフレームと、これらのサイドフレーム間において車両前後方向に配設された左右一対のセンタフレームとを備え、このセンタフレームは車両前後方向に分割されてこれらの分割フレームが車両前後方向に離間配置されるとともに、この前後の分割フレームがシートを支持するシート支持フレームによって連結されることを特徴とするものである。
【０００９】
この発明によれば、センタフレームが車両前後方向に分割されてこれらの分割フレームが車両前後方向に離間配置されるので、センタフレームを分割せずに車両前後方向に延設される場合に比べて、重量の増加および製造コストの増加を可及的に抑制することができる。しかも、分割されて車両前後方向に離間配置された分割フレームが、車室内に配設されるシートを支持するシート支持フレームによって連結されるので、分割フレーム間、すなわち縦通し材としてのセンタフレームの欠損部分を既存のシート支持フレームによって代用してこの欠損部分を補うことができ、前突時等の荷重分散性を向上させることができるとともに、下部車体の剛性を向上させることができる。すなわち、センタフレームの縦通し材としての機能を可及的に担保することができる。
【００１０】
ここで、この下部車体構造に用いられるフロアパネルについてフルフラットパネルを用いるものであってもよいが、車両前後方向に延びるトンネル部が設けられたフロアパネルを用いるのが好ましく、この場合には、センタフレームは、このトンネル部の車幅方向両側に配設されるのが好ましい（請求項２）。
【００１１】
このように構成すれば、フロアパネルのトンネル部も縦通し材として機能し、下部車体構造の剛性をさらに向上させることができるとともに、前突時等の荷重をより効果的に分散することができる。
【００１２】
上記分割フレームは、その車両前後方向に延びる軸心と、上記シート支持フレームの前後方向に延びる軸心とを一致ないしは略一致させた状態で、シート支持フレームによって連結されるものであってもよいが、上記分割フレームは、その車両前後方向に延びる軸心と、上記シート支持フレームの前後方向に延びる軸心とを偏倚させた状態で、シート支持フレームによって連結されるのが好ましい。すなわち、上記分割フレームは、その車両前後方向に延びる軸心から偏倚した位置で上記シート支持フレームによって連結されるのが好ましい（請求項３）。
【００１３】
このように構成すれば、分割フレームとシート支持フレームとの前後軸心を一致させて分割フレームを連結させた場合に比べて、連結部分において荷重の伝達効率を低減させて緩衝効果を得ることができ、後側の分割フレームに伝達される衝撃を低減させることができる。
【００１４】
この場合、上記シート支持フレームによって連結された前後の分割フレームのうち後側の分割フレームに燃料タンクが支持されるのが好ましい（請求項４）。
【００１５】
すなわち、分割フレームとシート支持フレームとの前後軸心を偏倚させて分割フレームを連結させた場合には、後側の分割フレームに伝達される衝撃を低減させることができることから、この後側の分割フレームに燃料タンクを支持させることにより、燃料タンクを安定して支持させることができる。
【００１６】
また、この場合に、上記後側の分割フレームは、さらに前後に分割されるとともにこの前後分割フレームがその車両前後方向に延びる軸心から上方に偏倚した位置でこの分割部分に対応する第２のシート支持フレームによって連結されるように構成され、この後側の前後分割フレーム間に上記燃料タンクの一部が配設されているのが好ましい（請求項５）。
【００１７】
このように構成すれば、センタフレームをさらに分断して配設することができ、車重および製造コストの増加を効果的に抑制することができるとともに、第２のシート支持フレームによって連結された後側の前後分割フレーム間の空間を利用してこの空間内に燃料タンクの一部を配設させることができ、その分、燃料タンクの容量を大きくすることができる。
【００１８】
この発明において、上記左右のサイドフレーム間にセンタフレームの後端が接続されるリヤクロスメンバが車幅方向に沿って配設されるとともに、このリヤクロスメンバの後方にスペアタイヤを収納するタイヤパンが設けられ、最後列シートがこのタイヤパンと平面視において一部重複するように上記リヤクロスメンバに取り付けられ、この最後列シートのシート支持フレームは上記タイヤパンの上方を跨ぐように車幅方向に延びる閉断面を形成するクロスシートフレームと、このクロスシートフレームと上記リヤクロスメンバとを車幅方向中央部において連結する補強メンバとを備えるのが好ましい（請求項６）。
【００１９】
このように構成すれば、タイヤパンの存在にかかわらず最後列シートを配設することができ、当該最後列シートのレイアウトの自由度を向上させることができるとともに、リヤクロスメンバ、クロスシートフレームおよび補強メンバによって下部車体の後部の車体剛性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の自動車の下部車体構造によれば、センタフレームを分割せずに車両前後方向に延設される従来の構造に比べて、重量の増加および製造コストの増加を可及的に抑制することができるとともに、センタフレームが分割フレームとして離間配置されているにもかかわらず、既存のシート支持フレームを有効に利用して縦通し材としての機能を可及的に担保することができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態について説明する。図１はこの発明の一実施形態に係る自動車の概要を示す断面図である。また、図２はこの自動車の下部車体構造を概略的に示す斜視図であり、図３は同下部車体構造をフロアパネルを取り外した状態で示す平面図である。
【００２２】
この自動車は、車両前後方向に第１列から第３列までのシート４〜６を有するいわゆるミニバンタイプのものであり、これらの各シート３〜５がフロアパネル７上に配置されている。フロアパネル７の車幅方向中央部には、図１および図２に示すように、車両前後方向に延びる所定幅のトンネル部８が上方に向けて突設されている。このトンネル部８は、その前端部が後下がりに傾斜して形成されるとともに、その中間部および後端部はその上方への突出量が比較的小さい値に設定され（図７および図８参照）、これにより乗員による車室内での移動の際の邪魔にならないように構成されている。
【００２３】
このフロアパネル７の後部は、その車幅方向中央部が下方に凹陥してスペアタイヤを収容するタイヤパン３０が形成されている。このタイヤパン３０は、その前端縁がスペアタイヤの外周形状に沿って湾曲形成されている。
【００２４】
また、このフロアパネル７の車幅方向両端部は、車両前後方向に延びる左右一対のサイドシル９の内側面に接合されている。このサイドシル９は、図示しないがインナパネルとアウタパネルとによって車両前後方向に延びる閉断面が形成され、車両前後方向に延びる強度部材として構成されている。さらに、このフロアパネル７の下面には、車両前後方向に延びる左右一対のサイドフレーム１０が接合されている。具体的には、サイドフレーム１０は、断面視略逆ハット状に形成され（図示せず）、その上端のフランジ部１０ａ（図３参照）においてスポット溶接等によりフロアパネル７の下面に接合されている。このサイドフレーム１０は、各々車両前後方向に延びるフロントサイドフレーム１１、ボディサイドフレーム１２およびリヤサイドフレーム１３が車両前後方向に連結されてこの車両前後方向に延びる通し部材として構成されている。なお、図２に示すように、フロントサイドフレーム１１には前上がりに傾斜するフロントキックアップ部１１ａが形成されるとともに、リヤサイドフレーム１３には後上がりに傾斜するリヤキックアップ部１３ａが形成されている。
【００２５】
これらのサイドフレーム１０の間には、複数本（当実施形態では７本）のクロスメンバ１４〜２０が車幅方向に沿って架設されているとともに、サイドフレーム１０の間であって、上記トンネル部８の車幅方向両側には、車両前後方向に沿って左右一対のセンタフレーム２１が配設されている。
【００２６】
第１〜第７クロスメンバ１４〜２０は、それぞれ断面視逆ハット状に形成され、その上端接合フランジ部１４ａ〜２０ａにおいてフロアパネル７の下面に接合されている。第１クロスメンバ１４は、センタフレーム２１の前端部間に架設され、その両端部が当該センタフレーム２１、具体的には後述する第１分割フレーム２２に接合されている。一方、第２クロスメンバ１５〜第７クロスメンバ２０は、その両端部に接合代（図示せず）を拡開状に設けて、この接合代において当該サイドフレーム１０の内側面にスポット溶接等により接合されている。これらの第１〜第７クロスメンバ１４〜２０は、車両前後方向について相互に離間されて配設されている。第７クロスメンバ２０は、図２に示すように、タイヤパン３０の車両前方側に配設され、このタイヤパン３０の前端部形状に対応して後端部が湾曲形成されている。また、サイドフレーム１０とサイドシル９との間には、それぞれ第１〜第６クロスメンバ１４〜１６の配設位置に対応して第１〜第６連結メンバ３１〜３６が配設されている。
【００２７】
センタフレーム２１は、フロントサイドフレーム１１のフロントキックアップ部１１ａの後端部からリヤサイドフレーム１３のリヤキックアップ部１３ａの後端部に亘って配設されている。このセンタフレーム２１は、図７に示すように、断面視逆ハット状に形成されるとともに、その上端接合フランジ部２１ａにおいてスポット溶接等によりフロアパネル７の下面に接合され、これによりフロアパネル７とともに車両前後方向に延びる閉断面が形成されている。また、センタフレーム２１は、図１ないし図３に明示するように、車両前後方向に分割されてこれらの複数個（当実施形態では３個）の分割フレーム２２〜２４が車両前後方向に相互に離間して配置されるとともにこの分割フレーム２２〜２４が上記各シート４〜６を車体に支持するシート支持フレーム２５〜２７によって車両前後方向に連結されることにより、構成されている。
【００２８】
具体的には、センタフレーム２１は、車両前後方向について第１列シート４および第２列シート５に対応する位置において分割されており、この分割後のパーツである第１〜第３分割フレーム２２〜２４を主要構成部材としている。センタフレーム２１は、トンネル部８を中心に左右対称に配設されているので、ここでは一方のみ（図２における車両右側部）について説明する。
【００２９】
第１分割フレーム２２は、図２および図３に示すように、前端部が湾曲形成され、その前端縁が車幅方向外側を指向するように形成されている。この第１分割フレーム２２は、この前端縁がサイドフレーム１０のフロントキックアップ部１１ａの後端部内側面に接合されるとともに、後端縁が第２クロスメンバ１５の前端面に接合されている。この第１分割フレーム２２の接合構造は、サイドフレーム１０とクロスメンバ１４〜２０との接合構造と同様であり、図において明示していないが、第１分割フレーム２２の前後両端縁をラッパ状に拡開させて接合代を設け、この接合代においてサイドフレーム１０の車幅方向内側面および下面または第２クロスメンバ１５の前端面および下面に重ねられ、この接合代がスポット溶接等されることにより接合されている。なお、第２および第３分割フレーム２３，２４と各クロスメンバ１６〜１９との接合構造も同様に構成されている。図４ないし図６に２２ａ、２３ａ、２４ａで示される部分は、接合代のうち、断面視逆ハット状に形成された分割フレーム２２〜２４の底壁から延出された接合代であり、側壁から延出された接合代は図示を省略している。
【００３０】
また、図１ないし図３に明示するように、第２分割フレーム２３は、その前後両端縁がそれぞれ第３クロスメンバ１６の後端面および第４クロスメンバ１７の前端面に接合されている。すなわち、第２分割フレーム２３は、第１分割フレーム２２に対して、第２および第３クロスメンバ１５，１６の間隙分だけ離間されて配設されている。
【００３１】
この第２分割フレーム２３と第１分割フレーム２２とは、図４に示すように、第１列シートレール部材３７を介して第１シート４を支持するシート台座部としての第１シート支持フレーム２５によって連結されている。第１シート支持フレーム２５は、図４および図９に示すように、車両前後方向に配設される左右一対の支持脚部３８と、これら一対の支持脚部３８を車幅方向に連結する連結アーム部３９とを備え、平面視において略Ｈ字状に形成されている。この第１支持フレーム２５にはその周縁部が適宜下方或いは上方に折り起こされることによりフランジ部（図示せず）が形成され、これにより強度部材として形成されている。
【００３２】
各支持脚部３８は、その長手方向中間部が上方に突出するように屈曲形成され、長手方向前後両端部において下部車体に取り付けられている。具体的には、車幅方向内側（トンネル部８側）の支持脚部３８は、図４に示すように、その前端部が第２クロスメンバ１５上に取り付けられたガセットプレート４０およびフロアパネル７にボルト４３およびピン４４によって接合されるとともに、その後端部が第３クロスメンバ１６の上端接合フランジ部１６ａ、この第３クロスメンバ１６上に取り付けられたガセットプレート４１およびフロアパネル７にボルト４５により接合されている。一方、車幅方向外側（サイドシル９側）の支持脚部３８は、図９に示すように、その前端部が第２連結メンバ３２上に取り付けられたガセットプレート４２およびフロアパネル７にボルト４６およびピン４７により接合されるとともに、その後端部がサイドシル９の上壁にボルト４８により接合されている。
【００３３】
すなわち、第１および第２分割フレーム２２，２３は、第２および第３クロスメンバ１５，１６等を介してこの第１シート支持フレーム２５、特に車幅方向内側に配設される支持脚部３８によって車両前後方向に連結されている。また、この第１シート支持フレーム２５は、図４に示すように、第１および第２分割フレーム２２，２３間をアーチ状に架け渡すように配設されており、各分割フレーム２２，２３の車両前後方向に延びる軸心２２Ｌ，２３Ｌから上方に偏倚した位置で第１および第２分割フレーム２２，２３を連結している。
【００３４】
なお、第１シート支持フレーム２５は、トンネル部８を挟んで左右に設けられており、各第１シート支持フレーム２５にシートレール部材３７が支持され、このシートレール部材３７にスライダを介して第１列シート４のシートクッションが支持されている。
【００３５】
図１ないし図３に戻って、第３分割フレーム２４は、その前後両端縁がそれぞれ第５クロスメンバ１８の後端面および第６クロスメンバ１９の前端面に接合されている。すなわち、第３分割フレーム２４は、図５に示すように、第２分割フレーム２３に対して、第４および第５クロスメンバ１７，１８の間隙分だけ離間されて配設されている。
【００３６】
この第３分割フレーム２４と第２分割フレーム２３とは、第２列シート５を前後スライド移動可能に支持するシートレール部材としての第２シート支持フレーム２６によって車両前後方向に連結されている。この第２シート支持フレーム２６は、図５および図１０に示すように、車両前後方向に配設される左右一対のレール本体４９と、各レール本体４９の長手方向に沿って適宜配設された取付フランジ部５０ａ〜５０ｈとを備え、当実施形態では長手方向の３箇所で当該レール本体４９が取付フランジ部５０ａ〜５０ｈによって下部車体に取り付けられている。この取付フランジ部５０ａ〜５０ｈは、それぞれ幅方向両端部が折り起こされることによりフランジ部５１が形成され、第２シート支持フレーム２６の車体に対する取付強度が向上されている。
【００３７】
レール本体４９は、車両前後方向に延びるとともにその長手方向に直交する断面が略Ｃ字状に形成され、下端部が断面視逆Ｔ字状に形成されたスライダ５２を前後スライド移動可能で、かつ、所定位置にロック可能に支持している。これらの左右一対のレール本体４９のうち車幅方向内側に配設されたレール本体４９は、その前端部外側、中央部後寄りの内外両側、および後端部の内外両側に取付フランジ部５０ａ〜５０ｅが設けられている。
【００３８】
そして、この車幅方向内側に配設されたレール本体４９は、図５および図１０に示すように、各取付フランジ部５０ａ〜５０ｅによって、その前端部が第４クロスメンバ１７の上端接合フランジ部１７ａおよびフロアパネル７にボルト５３によって接合されるとともに、その中央部において第５クロスメンバ１８の上端接合フランジ部１８ａおよびフロアパネル７にボルト５４によって接合され、かつ、その後端部において第３分割フレーム２４の上端接合フランジ部２１ａおよびフロアパネル７にボルト５５によって接合されている。なお、第３分割フレーム２４内であって、この第２シート支持フレーム２６の第３分割フレーム２４に対する取付位置には、この取付強度を向上させるために補強部材５６が装着されている。また、このレール本体４９には、図示しないが、スライダ５２のスライド移動量を規制するストッパが設けられている。
【００３９】
一方、車幅方向外側に配設されたレール本体４９は、図１０に示すように、その前端部内側、中央部後寄りの外側、および後端部の内側に取付フランジ部５０ｆ〜５０ｈが設けられている。この車幅方向外側に配設されたレール本体４９は、各取付フランジ部５０ｆ〜５０ｈによって、その前端部がサイドフレーム１０（特に、ボディサイドフレーム１２）の車幅方向内側のフランジ部１０ａおよびフロアパネル７に接合されるとともに、その中間部においてサイドフレーム１０（特に、ボディサイドフレーム１２）の車幅方向外側のフランジ部１０ａおよびフロアパネル７に接合され、かつ、その後端部において、サイドフレーム１０（特に、リヤサイドフレーム１３）の上面壁およびフロアパネル７に接合されている。
【００４０】
すなわち、第２および第３分割フレーム２３，２４は、第３および第４クロスメンバ１７，１８等を介してこの第２シート支持フレーム２６、特に車幅方向内側に配設されるレール本体４９によって車両前後方向に連結されている。また、この第２シート支持フレーム２６は、図５に示すように、第２および第３分割フレーム２３，２４上に配設され、両フレーム２３，２４間をその上部において架け渡して各分割フレーム２３，２４をその車両前後方向に延びる軸心２３Ｌ，２４Ｌから上方に偏倚した位置で連結している。
【００４１】
なお、第２シート支持フレーム２６は、トンネル部８を挟んで左右に設けられており、各第２シート支持フレーム２６にスライダ５２を介して第２列シート５のシートクッションが支持されている。
【００４２】
また、図６に示すように、第３分割フレーム２４の後端部、言い換えるとセンタフレーム２１の後端部が接続される第６クロスメンバ２０（リヤクロスメンバの一例に相当）には、最後列シートである第３列シート６の前端部が第６クロスメンバ２０上に取り付けられたガセットプレート５７およびフロアパネル７を介して取り付けられている。
【００４３】
具体的には、この第３列シート６は、車両前後方向の移動が拘束され、そのシートクッション６ａが車幅方向に一体的に形成された、いわゆるベンチシートであり、その後端部が第７クロスメンバ２０の後方に配置されたタイヤパン３０と平面視において重複するように配置されている。この第３列シート６を支持する第３シート支持フレーム２７は、図１１に示すように、車両前後に延びるとともにリヤサイドフレーム１３上に配設された左右一対の支持脚部５８と、この支持脚部５８の後端部間に車幅方向に沿って架設されたクロスフレーム５９（クロスシートフレームの一例に相当）と、このクロスフレーム５９と第６クロスメンバ１９とを車幅方向中央部において連結する補強メンバ６０とを備え、ベンチシートである第３列シート６を下部車体に取付支持している。
【００４４】
支持脚部５８は、長手方向に沿ってアーチ状に湾曲形成され、その前後両端部においてリヤサイドフレーム１３の上面壁にボルト６４により締結されている。この支持脚部５８は、図示しないが幅方向の両端部がビード状に膨出して形成され、これにより支持脚部５８自体の剛性を向上させている。
【００４５】
クロスフレーム５９は、第７クロスメンバ２０の後方に配置され、タイヤパン３０を跨ぐように支持脚部５８間に架設され、両端部が当該支持脚部５８の後端部上面に溶接等により接合されている。このクロスフレーム５９は、図６に示すように、偏平な角筒状に形成され、これにより車幅方向に延びる閉断面Ｃが形成されている。
【００４６】
補強メンバ６０は、図６および図１１に示すように、支持脚部５８と同様に、長手方向に沿ってアーチ状に湾曲形成されている。また、補強メンバ６０は、幅方向両側部にフランジ部（図示せず）が立設されるとともに、幅方向中央部が上方に膨出するビード部６１として形成され、これにより剛性を向上させている。さらに、補強メンバ６０は、後半部が拡幅して形成され、この拡幅部６０ａにおいて上記ビード部６１は二股に分岐して形成されている。
【００４７】
この補強メンバ６０は、その前端部が第６クロスメンバ１９の車幅方向中央部に、第６クロスメンバ１９に取り付けられたガセットプレート５７およびフロアパネル７を介してボルト６２により接合されているとともに、その後端部がクロスフレーム５９を下方から巻き込んで当該クロスフレーム５９の上面に接合されている。この補強メンバ６０には、第３列シート６のシートクッション６ａを支持する支持ブラケット６５，６６が上方に突設され、ベンチシートである第３列シート６を車幅方向の略中央部において支持するようになされている。
【００４８】
上記構成の第３シート支持フレーム２７には、第３列シート６がブラケット６５，６６等を介して支持されている。すなわち、第３列シート６は、第３シート支持フレーム２７を介して、その前端部が第６クロスメンバ１９に取り付けられ、その後端部がリヤサイドフレーム１３の所定位置に取り付けられている。なお、この第３列シート６はシートバックが車幅方向について分割して形成され、各シートバックが個別に傾倒可能に構成されている。
【００４９】
ところで、左右一対のセンタフレーム２１には、その第２分割フレーム２３と第３分割フレーム２４とに跨って燃料タンク６８が支持されている。すなわち、燃料タンク６８は、フロアパネル７、サイドフレーム１０およびセンタフレーム２１の下方であって、路面に対して所定の高さ位置に保持されている。図１２は、燃料タンクが装着された下部車体構造の底面図である。
【００５０】
この燃料タンク６８は、合成樹脂によって偏平な略直方体形状に形成され、フロアパネル７と路面との間の空間に装着し得るように構成されている。具体的には、燃料タンク６８は、その幅がサイドフレーム１０と略同等に形成されるとともに、その長さが第２分割フレーム２３の前端部から第３分割フレーム２４の中間部に至る程度に設定されている。この燃料タンク６８の外周にはフランジ部６９が外方に突出した状態で設けられている。このフランジ部６９は燃料タンク６８の高さ方向中間部において略水平に全周に亘って形成されている。
【００５１】
また、図１に示すように、この燃料タンク６８の上面壁は、第２分割フレーム２３と第３分割フレーム２４との間隙を含めた第４クロスメンバ１７と第５クロスメンバ１８との間の空間部分において上方に膨出して形成され、この膨出分について内部容量が拡大されている。すなわち、第２分割フレーム２３と第３分割フレーム２４との間には、燃料タンク６８の一部が膨出した膨出部分が配設されている。
【００５２】
この燃料タンク６８は、図１２に示すように、その四隅部において接合されるとともに、車幅方向中間部においてもその前後で３点支持されている。すなわち、この燃料タンク６８は、そのフランジ部６９の四隅部において、ボルト７０によってサイドフレーム１０の底面壁部に接合されるとともに、前後両側におけるフランジ部６９においてそれぞれタンクブラケット７１を介して第２および第３分割フレーム２３，２４の底面壁にボルト７２によって接合されている。このように燃料タンク６８は第１分割フレーム２２に対して離間配置された第２および第３分割フレーム２３，２４に支持されているので、第１分割フレーム２２に入力された荷重は、いったん第１シート支持フレーム２５入力されてから第２分割フレーム２３に入力されることになり、第２分割フレーム２３に入力される荷重に基づく衝撃は緩和された状態となっており、したがって燃料タンク６８を安定して支持させることができる。
【００５３】
以上のように構成された自動車の下部車体構造によれば、センタフレーム２１が３パーツに分割されてこれらの第１〜第３分割フレーム２２〜２４が車両前後方向に離間配置されるので、センタフレームを分割せずに車両前後方向に連続的に延設される従来の構造に比べて、軽量化できることはもちろんのこと、分割フレーム２２〜２４の相互の間隔分だけ材料費等を節約することができ、製造コストを抑制することができる。すなわち、センタフレームが設けられていない下部車体構造について重量の増加および製造コストの増加を可及的に抑制することができる。
【００５４】
このようにセンタフレーム２１を分割して離間配置した場合には、センタフレームが設けられていない下部車体構造に比べて車体剛性を向上させることができるとともに衝撃荷重を効率的に分散させることができるものの、センタフレームが車両前後方向に連続的に延設される従来の構造に比べて、センタフレームの縦通し材としての機能が損なわれる虞がある。すなわち、分割フレーム２２〜２４が離間配置されているために、縦通し材としての機能が低下ないしは無くなり、車体剛性および荷重分散性が大幅に低下する虞がある。
【００５５】
しかしながら、当実施形態の下部車体構造によれば、車室内に配設される第１列および第２列シート４，５を支持する第１および第２シート支持フレーム２５，２６を有効に利用して、この第１および第２シート支持フレーム２５，２６によって第１ないし第３分割フレーム２２〜２４が車両前後方向に連結されるので、第１分割フレーム２２と第２分割フレーム２３との間、或いは第２分割フレーム２３と第３分割フレーム２４との間、言い換えると縦通し材として機能するセンタフレーム２１の欠損部分を既存の第１および第２シート支持フレーム２５，２６によって代用してこの欠損部分による剛性の低下或いは荷重伝達性の低下を効果的に軽減することができ、分割フレーム２２〜２４を離間配置しているにもかかわらず、下部車体剛性を向上させることができるとともに、前突字等の荷重分散性を向上させることができる。しかも、第１および第２シート支持フレーム２５，２６は一般に強度部材として構成されることが多く、このような強度部材を有効に利用してセンタフレーム２１を補強することができる。すなわち、センタフレーム２１の縦通し材としての機能を可及的に担保することができる。
【００５６】
まとめると、当実施形態の自動車の下部車体構造によれば、センタフレームが設けられていない下部車体構造に比べて、重量および製造コストの増加を抑制しつつ、車体剛性および荷重分散性を向上させることができ、従来の構造ではなし得なかった両者の両立を達成させることができるという利点がある。しかも、フロアパネル７のトンネル部８が車両前後方向に設けられているので、さらなる下部車体の剛性および荷重分散性の向上が図られている。
【００５７】
また、当実施形態の下部車体構造によれば、第３シート支持フレーム２７を利用して、その後部構造の剛性を向上させることができる。すなわち、サイドフレーム１０間にセンタフレーム２１の後端が接続される第６クロスメンバ１９が車幅方向に沿って配設されるとともに、この第６クロスメンバ１９の後方にスペアタイヤを収納するタイヤパン３０が設けられ、第３列シート６がこのタイヤパン３０と平面視において一部重複するように第６クロスメンバ１９に取り付けられ、この第３列シート６のシート支持フレーム２７はタイヤパン３０の上方を跨ぐように車幅方向に延びる閉断面Ｃを形成するクロスフレーム５９と、このクロスフレーム５９と第６クロスメンバ１９とを車幅方向中央部において連結する補強メンバ６０とを備えるので、タイヤパン３０の存在にかかわらず第３列シート６を配設することができ、当該第３列シート６のレイアウトの自由度を向上させることができるとともに、この第６クロスメンバ１９、クロスフレーム５９および補強メンバ６０によって下部車体の後部の車体剛性を向上させることができる。
【００５８】
なお、以上に説明した自動車の車体前部構造は、本発明に係る構造の一実施形態であって、同構造の具体的構成等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であり、変形例を以下に説明する。
【００５９】
（１）上記実施形態では、第１シート支持フレーム２５が第１分割フレーム２２の後端部と第２分割フレーム２３の前端部とを各フレーム２２，２３の軸心２２Ｌ，２３Ｌから上方に外れた位置で連結しているとともに、第２シート支持フレーム２６が第２分割フレーム２３の後端部と第３分割フレーム２４の前端部とを各フレーム２３，２４の軸心２３Ｌ，２４Ｌから上方に外れた位置で連結しているが、シート支持フレームによる分割フレームの連結態様は上記実施形態のものに限定されるものではない。
【００６０】
例えば前後の各分割フレーム２２〜２４の軸心２２Ｌ〜２４Ｌを直線的に結ぶような態様でシート支持フレームが配設され、このシート支持フレームによってその前後に配設されている分割フレームを連結するようにしてもよい。このように構成しても、シート支持フレームを有効に利用してセンタフレームの欠損部分を補うことができ、車体剛性および荷重分散性を向上させることができる。
【００６１】
ただし、上記実施形態のように構成すれば、第１ないし第３分割フレーム２２〜２４と第１および第２シート支持フレーム２５，２６との前後軸心を連続的に結ぶように連結させた場合と比べて連結部分において荷重の伝達効率を低減させて緩衝効果を得ることができ、後側の分割フレーム、すなわち第１分割フレーム２２に対する第２分割フレーム２３、または第２分割フレーム２３に対する第３分割フレーム２４に伝達される衝撃を低減させることができるという点で有利である。
【００６２】
（２）上記実施形態では、トンネル部８が設けられたフロアパネル７が用いられているが、トンネル部が設けられていないフルフラットフロアパネルについても適用できる。この場合には、車幅方向中央部にトンネル部としての縦通し部材が設けられていないことから、センタフレームを縦通し材として設ける意義が向上する。
【００６３】
また、トンネル部が車両前後方向の一部に設けられているものであってもよく、さらに上記実施形態と異なり、トンネル部が車両前後方向に略一定の高さで設けられているものであってもよい。
【００６４】
（３）上記実施形態では、シート支持フレームとして、第１列シート４を支持するシート台座部、第２列シート５を支持するシートレール部材２６が用いられているが、車両前後方向に延び、シートを車体に対して支持するフレームであれば、その具体的構成は特に限定されるものではない。
【００６５】
（４）上記実施形態では、第３シート支持フレーム２７について車幅方向に一体的に設けられているが、第３列シート６を車幅方向に分割して構成する場合には、この第３シート支持フレームも車幅方向に分割して構成されるものであってもよい。ただし、上記実施形態のように、一体的に第３シート支持フレーム２７を設けた場合には、下部車体構造の後部における剛性を効果的に向上させることができる。
【００６６】
（５）上記実施形態では第１および第２シート支持フレーム２５，２６が左右に一対設けられているが、これらの左右のシート支持フレーム２５，２６が一体的に形成されているものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の一実施形態に係る自動車の概略断面図である。
【図２】同自動車の下部車体構造を概略的に示す斜視図である。
【図３】同構造をフロアパネルを取り外した状態で示す平面図である。
【図４】図１の第１列シート周辺部分を拡大して示す断面図である。
【図５】図１の第２列シート周辺部分を拡大して示す断面図である。
【図６】図１の第３列シート周辺部分を拡大して示す断面図である。
【図７】図３のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。
【図８】図３のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。
【図９】図３の第１シート支持フレーム周辺部分を拡大して示す平面図である。
【図１０】図３の第２シート支持フレーム周辺部分を拡大して示す平面図である。
【図１１】図３の第３シート支持フレーム周辺部分を拡大して示す平面図である。
【図１２】燃料タンクを含めた自動車の下部車体構造を示す底面図である。
【符号の説明】
【００６８】
４〜６ 第１列〜第３列シート
７ フロアパネル
８ トンネル部
１０ サイドフレーム
１４〜２０ 第１〜第７クロスメンバ
２１ センタフレーム
２２〜２４ 第１〜第３分割フレーム
２２Ｌ〜２４Ｌ 軸心
２５〜２７ 第１〜第３シート支持フレーム
３０ タイヤパン
５９ クロスフレーム
６０ 補強メンバ
６８ 燃料タンク
Ｃ 閉断面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両前後方向に延設された左右一対のサイドフレームと、これらのサイドフレーム間において車両前後方向に配設された左右一対のセンタフレームとを備え、
このセンタフレームは車両前後方向に分割されてこれらの分割フレームが車両前後方向に離間配置されるとともに、この前後の分割フレームがシートを支持するシート支持フレームによって連結されることを特徴とする自動車の下部車体構造。
【請求項２】
車両前後方向に延びるトンネル部が設けられたフロアパネルをさらに備え、上記センタフレームは、このトンネル部の車幅方向両側に配設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。
【請求項３】
上記分割フレームは、その車両前後方向に延びる軸心から偏倚した位置で上記シート支持フレームによって連結されることを特徴とする請求項１または請求項２記載の自動車の下部車体構造。
【請求項４】
上記シート支持フレームによって連結された前後の分割フレームのうち後側の分割フレームに燃料タンクが支持されることを特徴とする請求項３記載の自動車の下部車体構造。
【請求項５】
上記後側の分割フレームは、さらに前後に分割されるとともにこの前後分割フレームがその車両前後方向に延びる軸心から上方に偏倚した位置でこの分割部分に対応する第２のシート支持フレームによって連結されるように構成され、この後側の前後分割フレーム間に上記燃料タンクの一部が配設されていることを特徴とする請求項４記載の自動車の下部車体構造。
【請求項６】
上記左右のサイドフレーム間にセンタフレームの後端が接続されるリヤクロスメンバが車幅方向に沿って配設されるとともに、このリヤクロスメンバの後方にスペアタイヤを収納するタイヤパンが設けられ、最後列シートがこのタイヤパンと平面視において一部重複するように上記リヤクロスメンバに取り付けられ、この最後列シートのシート支持フレームは上記タイヤパンの上方を跨ぐように車幅方向に延びる閉断面を形成するクロスシートフレームと、このクロスシートフレームと上記リヤクロスメンバとを車幅方向中央部において連結する補強メンバとを備えることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の自動車の下部車体構造。
【請求項１】
車両前後方向に延設された左右一対のサイドフレームと、これらのサイドフレーム間において車両前後方向に配設された左右一対のセンタフレームとを備え、
このセンタフレームは車両前後方向に分割されてこれらの分割フレームが車両前後方向に離間配置されるとともに、この前後の分割フレームがシートを支持するシート支持フレームによって連結されることを特徴とする自動車の下部車体構造。
【請求項２】
車両前後方向に延びるトンネル部が設けられたフロアパネルをさらに備え、上記センタフレームは、このトンネル部の車幅方向両側に配設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。
【請求項３】
上記分割フレームは、その車両前後方向に延びる軸心から偏倚した位置で上記シート支持フレームによって連結されることを特徴とする請求項１または請求項２記載の自動車の下部車体構造。
【請求項４】
上記シート支持フレームによって連結された前後の分割フレームのうち後側の分割フレームに燃料タンクが支持されることを特徴とする請求項３記載の自動車の下部車体構造。
【請求項５】
上記後側の分割フレームは、さらに前後に分割されるとともにこの前後分割フレームがその車両前後方向に延びる軸心から上方に偏倚した位置でこの分割部分に対応する第２のシート支持フレームによって連結されるように構成され、この後側の前後分割フレーム間に上記燃料タンクの一部が配設されていることを特徴とする請求項４記載の自動車の下部車体構造。
【請求項６】
上記左右のサイドフレーム間にセンタフレームの後端が接続されるリヤクロスメンバが車幅方向に沿って配設されるとともに、このリヤクロスメンバの後方にスペアタイヤを収納するタイヤパンが設けられ、最後列シートがこのタイヤパンと平面視において一部重複するように上記リヤクロスメンバに取り付けられ、この最後列シートのシート支持フレームは上記タイヤパンの上方を跨ぐように車幅方向に延びる閉断面を形成するクロスシートフレームと、このクロスシートフレームと上記リヤクロスメンバとを車幅方向中央部において連結する補強メンバとを備えることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００７−３０６２８（Ｐ２００７−３０６２８Ａ）
【公開日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２１４８０２（Ｐ２００５−２１４８０２）
【出願日】平成１７年７月２５日（２００５．７．２５）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月２５日（２００５．７．２５）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
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