JP5347613B2 - 自動車の車体構造 - Google Patents

Description

本発明は自動車の車体構造に係り、特に、車体に設けられる電装部品を保護する車体構造に関する。

従来、車体の床部に開口部を設け、その開口部からアクセス可能な空間に電装部品などを収納して、その開口部から電装部品などのメンテナンスを可能にした車体構造が知られている（特許文献１）。

特開平6−344955号公報

しかしながら、上記従来の車体構造では、車体の床部に開口部を設けているため、その開口部分が脆弱になり、例えば、前後方向から大きな衝撃をうけた場合に車体が大きく変形して、電装部品などを損傷させてしまう虞があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、電装部品等のメンテナンス性と、車体の剛性とを両立させる車体構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、車体構造において、車体の床部に開口部を設け、この開口部からアクセス可能な空間に電装部品を配置した車体構造において、前記開口部の周縁部を通って前記車体の前後方向に延びる補強部を設けたこと特徴としている。

本発明によれば、電装部品へアクセスするための開口部の周縁部を通る補強部が設けられているため、例えば、車体が前後から衝撃を受けて前後方向に変形するような場合に、この開口部の変形が抑制される。

このため、開口内の電装部品を保護することができ、電装部品等のメンテナンス性と車体の剛性との両立を図ることができる。

本発明に係る実施例の車体構造が採用された車体の内部を示す斜視図である。 図１のメンテナンスハッチ１２を外した状態を示す斜視図である。 図１に示すメンテナンスハッチ１２およびフロアパネル１１を外した状態を示す斜視図である。 図１のメンテナンスハッチ１２を示す斜視図である。 図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 図１のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。 図１の車体の補強部材およびサイドメンバーの配置図である。 図８に示す各メンバーの作用説明図である。

以下、本発明に係る自動車の車体構造の実施例を図面に従って説明する。

図１において、左下方は車体前部側を、右上方は車体後部側をそれぞれ示している。
車体構造１００は、図１ないし図３に示すように、車体１００Ａの後部の車室１９の床部となるフロアパネル後部１１Ｂと、フロアパネル後部１１Ｂの側端に一体に形成されるボディサイドシル１８，１８（一部不図示）と、フロアパネル後部１１Ｂの下面側においてボディサイドシル１８，１８の下部内壁面に設けられるリアサイドメンバ１４，１４（図８参照）と、このフロアパネル後部１１Ｂの裏面中央に取り付けられる補強部となる補強部材１７，１７と、フロアパネル後部１１Ｂの裏面側の補強部材１７，１７間に配置される電装部品１５と、フロアパネル後部１１Ｂの下面側に配置されるモータ１６等（図７参照）を有している。

前記フロアパネル後部１１Ｂの中央には、開口部１１Ｂｃが形成されている（図２参照）。この開口部１１Ｂｃは車体１００Ａの前側に向かうにつれて開口幅が狭くなっており、開口部１１Ｂｃは車室１９の車体後壁部２２まで延びている。

この開口部１１Ｂｃの両側の縁部に車室１９の内側に向かって逆Ｌ字状のフランジ１１Ｂａがそれぞれ形成され（図６参照）、このフランジ１１Ｂａ，１１Ｂａの上壁部１１ＢＦには等間隔にボルト孔１１Ｂｄ，・・・が形成されている。

また、このフランジ１１Ｂａの後端は車体後壁部２２に当接している。フランジ１１Ｂａの後端には車体１００Ａの側方に突出した接続板部１１Ｂｅが形成されており、この接続板部１１Ｂｅは車体後壁部２２に固定されている。

フロアパネル後部１１Ｂの前端側には、フロアパネル後部１１Ｂの開口部１１Ｂｃのフランジ１１Ｂａの前端に連続して断面がハット状の接続部１１Ｂｂが形成されている。

車体１００Ａの前部の車室１９内の床を形成するフロアパネル前部１１Ａには、その中央に車室１９の前後方向に延び車室１９の内側に突出し且つ断面がハット状の突条部が形成され、この突条部はトンネル部２１となっている（図１のＡ−Ａ線に沿った断面の図５参照）。

このトンネル部２１は、車室１９内の前側にあるダッシュパネル（前壁部）２４（図３参照）から車体１００Ａ後方へ向かって延びており、その後端はフロアパネル後部１１Ｂの接続部１１Ｂｂの前端に接続されている（図２参照）。これにより、トンネル部２１内の空間Ｍ１がフロアパネル後部１１Ｂの開口内の空間Ｍ２に連通している（図２参照）。
＜補強部材１７＞
この連通した空間内Ｍ１，Ｍ２において、一対の補強部材１７，１７が、例えば車体１００Ａの横方向に掛け渡したクロスメンバ２５，・・・により支持されている（図３参照）。

補強部材１７，１７は、車体１００Ａに対して前後方向で左右対称に配置され、それぞれフロアパネル１１Ａ，１１Ｂの裏面に取り付けられている。

各補強部材１７は、例えばアルミ合金製で、断面Ｓ字の長尺レール状を呈して車体前後方向に延在する長尺部材である。

補強部材１７，１７は、フロアパネル後部１１Ｂの開口部１１Ｂｃの周縁部（フランジ１１Ｂａの下側）およびフランジ１１Ｂａの接続部１１Ｂｂの内部、そして車体１００Ａの前部のトンネル部２１内を通って車体１００Ａの前後方向に延びている。

補強部材１７，１７の後端は車体後壁部２２に固定され、前端は車室１９前側のダッシュパネル２４（図３参照）に固定されている（不図示）。

補強部材１７は、図２、図３、図５ないし図７に示すように、基部１７Ａと、基部１７Ａの上部に連続形成され一側方へ突出した接合部１７ａと、基部１７Ａの下部に連続形成され他側方へ突出した接合部１７ｂを有している。

フロアパネル前部１１Ａが設けられている車体１００Ａの前部において、補強部材１７の接合部１７ａはトンネル部２１の裏面にスポット溶接２３され、接合部１７ｂはトンネル部２１の近傍のフロアパネル前部１１Ａの裏面にスポット溶接２３されている。

フロアパネル前部１１Ａのトンネル部２１の両側壁部および上壁部の左右側部分と補強部材１７，１７とで略四角形の閉断面Ｉ，Ｊが図５に示すように左右に形成されている。
他方、フロアパネル後部１１Ｂが設けられている車体１００Ａの後部において、補強部材１７の接合部１７ａはフランジ１１Ｂａの上壁部１１ＢＦにスポット溶接２３され、接合部１７ｂはフランジ１１Ｂａの近傍のフロアパネル後部１１Ｂの裏面にスポット溶接２３されている。

フロアパネル後部１１Ｂの開口部１１Ｂｃのフランジ１１Ｂａと補強部材１７とで略四角形の閉断面Ｋ，Ｌを形成している。

略四角形の閉断面Ｉ〜Ｌを形成することに拠り、車体１００Ａの車体前後方向の耐衝撃性を高めている。

また、この一対の補強部材１７，１７は、図３および図８に示すように、車体１００Ａの後方へ拡開するように形成された屈曲部（湾曲部）１７ｃ，１７ｃを有している。この屈曲部１７ｃ，１７ｃは、後述する電装部品１５を囲うように湾曲している。また、この屈曲部１７ｃは、ボディサイドシル１８のリアサイドメンバ１４と互いに所定間隔離間し且つ両者は車体上下方向の高さ位置が略一致している。

このように、所定間隔離間させているのは、前後方向から衝撃を受けた場合に、リアサイドメンバ１４や補強部材１７が衝撃を吸収して曲がった場合に変形を許容できるルームを確保するためである。

上記した固定は、スポット溶接２３に限らず他の固定方法で固定してもよい。また、補強部材１７にビード部を設けてさらに剛性を高めてもよい。また、補強部材１７をトンネル部２１の少なくとも一辺をなすように一体形成してもよい。
＜電装部品１５とモータ１６＞
モータ（電装部品）１６は、図２および図７に示すように、車体１００Ａの後部のフロアパネル後部１１Ｂの裏面に（図示しない支持部材により取り付けられて支持されている。このモータ１６とフロアパネル後部１１Ｂ裏面との間にはゴムなど弾性部材（不図示）により緩衝されている。

このモータ１６の上部には一対の支持フレーム２８，２８が設けられており、この支持フレーム２８，２８は電子駆動ユニットなどの電装部品１５を支持している。

この状態で、モータ１６はフロアパネル後部１１Ｂの開口部１１Ｂｃ（図７に示す）からメンテナンスできる程度のアクセス可能な空間Ｍ２内の位置に配置されている。

また、この電装部品１５からは、車体１００Ａの他の部分（ＥＣＵなど）へ配線するために電気ハーネス２７（図２参照）が車体１００Ａ前部のトンネル部２１に沿って延設されている。

このように、電気ハーネス２７や電装部品１５等の電圧の高い部品は車体１００Ａが前後方向からの衝撃を受けた際の安全性を考慮して車体１００Ａの中央部に配置され保護されることが多いが、この補強部材１７，１７により前記電気ハーネス２７および電装部品１５が囲まれており、さらに保護されることとなる。
＜メンテナンスハッチ（カバー部材）１２＞
メンテナンスハッチ１２は、図１および図４に示すように、後面および下面（図２おいて下側、図４において上側）が開口された断面コ字の筐体１２Ａから構成されている。

この筐体１２Ａの先端部１２ａは、車体１００Ａの前方にいくにしたがってその高さが低くなると共に幅が狭くなるように形成されている。そのため、メンテナンスハッチ１２の先端部１２ａは、補強部材１７，１７の屈曲部１７ｃ，１７ｃ（図３参照）と同様に後方へ拡開した形状となっている。

また、先端部１２ａの上壁部の先端にはフランジ１２ｆｃが形成され、筐体１２Ａの側壁部１２Ａａの下端には側方へ突出するフランジ１２ｆａ，１２ｆｂが形成されている。また、筐体１２Ａの後端にはフランジ１２ｆｄが形成されている。

フランジ１２ｆａとフランジ１２ｆｂは、フランジ１２ｆｃを介して連続して一体となっている。

また、フランジ１２ｆａ，１２ｆｂ，１２ｆｃには、複数のボルト孔１２ｄ，・・・が等間隔に形成されており、このうちフランジ１２ｆａ，１２ｆｂは、フロアパネル後部１１Ｂの開口部１１Ｂｃのフランジ１１Ｂａの上壁部１１ＢＦに接合されてボルト止めされている（図１および図２比較参照、図６および図７参照）。

これにより、メンテナンスハッチ１２が開口部１１Ｂｃにフランジ１１Ｂａを介して取り付けられフランジ１１Ｂａ，１１Ｂａ間の開口を閉塞している。また、フランジ１２ｆｃは車体後壁部２２にボルト止めされている。

つまり、メンテナンスハッチ１２は、フロアパネル後部１１Ｂの開口部１１Ｂｃと車体後壁部２２の双方に固定されている。

次に、本実施例の作用、効果を説明する。

フロアパネル後部１１Ｂの開口部１１Ｂｃの周縁部を通って車体１００Ａの前後方向に延びる補強部材１７を設けたので、例えば車体１００Ａが前後からの衝撃を受けた際に車体１００Ａが変形しても、フロアパネル後部１１Ｂの開口部１１Ｂｃの変形を抑制して、電装部品１５を保護することができる。

また、モータ１６がフロアパネル後部１１Ｂの開口部１１Ｂｃ（図７に示す）からメンテナンスできる程度のアクセス可能な空間Ｍ２内の位置に配置されているので、開口部１１Ｂｃからモータ１６に容易にアクセスしてメンテナンスできる。

このため、開口部１１Ｂｃの開口内のモータ１６や電装部品１５等のメンテナンス性と車体１００Ａの剛性との両立を図ることができる。

また、補強部材１７，１７によりフロアパネル後部１１Ｂの開口部１１Ｂｃが補強されるので、メンテナンスハッチ１２による脱着よってフロアパネル後部１１Ｂの開口部１１Ｂｃが変形することがない。また、フロアパネル後部１１Ｂの開口部１１Ｂｃのみならずその周りの剛性を高めることができる。

補強部材１７は車体後壁部２２から車体１００Ａの前部の車室１９前端のダッシュパネル２４に至るまで挿通されているので、車体１００Ａ全体の強度を高めることができる。
車室１９においては、その前部から後部まで補強部材１７が延在しており、例えば、車体１００Ａが前後からの衝撃を受けた際に車体１００Ａが変形しても補強部材１７により補強されているため車室１９の変形を抑制できる。

補強部材１７はトンネル部２１の少なくとも一辺をなすように形成してもよい。トンネル部２１はフロアパネル前部１１Ａの一部であり、またフロアパネル前部１１Ａは車室１９の一部であるため、このように構成することで、車体１００Ａの軽量化が図れるとともに車室１９の変形がより抑制される。

補強部材１７，１７を左右一対に設けるとともに、この一対の補強部１７，１７の少なくとも一部である屈曲部１７ｃ，１７ｃは、車体１００Ａの後方に拡開しており、フロアパネル後部１１Ｂの開口部１１Ｂｃを挟み込んでいるので、車体１００Ａが前後方向からの衝撃をうけると、図９に示すように、受けた衝撃が補強部材１７，１７を介してその屈曲部１７ｃ，１７ｃに伝わる。

補強部材１７，１７の屈曲部１７ｃ，１７ｃは車体１００Ａの後方へ拡開しているので、この衝撃に拠り補強部材１７の屈曲部１７ｃ，１７ｃは車体１００Ａの外方向側方へ凸となるように変形する。つまり、補強部材１７，１７は電装部品１５から離れていくように変形する。

このため、開口部１１Ｂｃの周縁部が電装部品１５やモータ１６へ当接しにくいものとなり、電装部品１５やモータ１６が保護される。また、このとき、リアサイドメンバ１４は車体１００Ａの内側へ向かって凸となるようにやや湾曲変形する。

そして、リアサイドメンバ１４，１４と補強部材１７，１７は高さ位置がほぼ一致しているので、両者の湾曲変形が進んで互いに接し、これにより、衝撃力が分散されるとともに前後方向の対衝撃吸収性が増してさらに加えられる衝撃に対する耐衝撃性が増す。このように、電装部品１５やモータ１６へ向かう衝撃力を分散させてそらすことができる。
補強部材１７，１７の屈曲部を車体１００Ａの前方へ拡開する構成としてもよい。

一対の補強部材１７，１７を車体１００Ａに対して前後方向で左右対称に設けたので、車体１００Ａが受けた衝撃を均等に分散することができる。

補強部材１７，１７は、車体１００Ａの前後方向に延在する断面が略Ｓ字の長尺部材であって、フロアパネル１１の一部とで略四角形状の閉断面Ｉ〜Ｋ（図５ないし図７参照）を形成するため、より車体１００Ａの耐衝撃強度が増す。

この閉断面Ｉ〜Ｋの形状は、５〜８角の多角形としてもよい。このようにすることで、さらに車体１００Ａの耐衝撃強度を高めることができる。

メンテナンスハッチ１２をフロアパネル後部１１Ｂの開口部１１Ｂｃに設けているので、メンテナンスハッチ１２の固定剛性（支持剛性）が高まる。
メンテナンスハッチ１２を開口部１１Ｂｃに着脱可能に設けているので、メンテナンスハッチ１２を取り外して、開口部１１Ｂｃのフランジ１１Ｂａ，１１Ｂａ間の開口から突出する電装部品１５を容易にメンテナンスすることができる。

以下、本発明に係る実施例の車体構造のその他の作用効果を下記に説明する。

メンテナンスハッチ１２の先端部１２ａも後方に拡開した形状となっているので、車体１００Ａが前後からの衝撃を受けると、補強部材１７，１７の屈曲部１７ｃ，１７ｃと同様に電装部品１５から離れるように車体１００Ａの外側に凸となるように湾曲して電装部品１５の保護に寄与し、車体１００Ａの変形の抑制にも寄与する。

フロアパネル前部１１Ａの中央のトンネル部２１に沿って補強部材１７が延在しているため、このトンネル部２１内に通される電気ハーネス２７を保護できる。
また、補強部材１７がトンネル部２１の裏面に固定されトンネル部２１の内部に設けられているので、車室１９内のスペースを不必要に占領することもなく、車室１９内の意匠性も損ねることがない。

補強部材１７で車体１００Ａの中央部を補強するため、車体１００Ａの左右両サイドを補強する場合に比べて車体１００Ａの軽量化が図れ効率強く補強することができる。

以上、本発明に係る車体構造を上記実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

１１ フロアパネル
１１Ａ フロアパネル前部
１１Ｂ フロアパネル後部
１１Ｂａ フランジ
１１Ｂｂ 接続部
１１Ｂｃ 開口部
１１Ｂｄ ボルト孔
１１Ｂｅ 接続板部
１１ＢＦ 上壁部
１２ メンテナンスハッチ
１２Ａ 筐体
１２ａ 先端部
１２Ａ 筐体
１２Ａａ 側壁部
１２ｄ ボルト孔
１２ｆａ，１２ｆｂ，１２ｆｃ，１２ｆｄ フランジ
１４ リアサイドメンバ
１５ 電装部品
１６ モータ
１７ 補強部材
１７Ａ 基部
１７ａ，１７ｂ 接合部
１７ｃ 屈曲部
１８ ボディサイドシル
１９ 車室
２１ トンネル部
２２ 後壁部
２２ 車体後壁部
２３ スポット溶接
２４ ダッシュパネル
２５ クロスメンバ
２７ 電気ハーネス
２８ 支持フレーム
１００ 車体構造
１００Ａ 車体
Ｍ１ 空間
Ｍ２ 空間

Claims (5)

1. 車体の床部に開口部を設け、
   この開口部からアクセス可能な空間に電装部品を配置した車体構造において、
   前記開口部の周縁部を通って前記車体の車室前部から後部まで延在している補強部を左右一対に設け、
   該一対の補強部の少なくとも一部は、車体後方または前方へ拡開して、前記開口部を挟み込み、前記車体が前後方向から衝撃力を受けると、該一対の補強部が前記電装部品から離れて前記車体の外方向側方へ変形するように形成しており、
   前記車体の床部には、少なくとも前記車室前部から前記開口部前方にわたって前記車室内側に突出するトンネル部が形成され、前記補強部でこのトンネル部の少なくとも一辺を形成したことを特徴とする車体構造。
2. 前記電装部品は、モータ及び電子駆動ユニットであることを特徴とする請求項１に記載の車体構造。
3. 前記一対の補強部を左右対称に設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の車体構造。
4. 前記補強部は、車体前後方向に延在する長尺部材であって、前記床部の一部と閉断面を形成することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１つに記載の車体構造。
5. 前記開口部を覆うカバー部材を設け、このカバー部材を前記補強部に着脱可能に固定した請求項１乃至４のいずれか１つに記載の車体構造。

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