JP2007045279A - 車両の下部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 車両の前面の空気取入口から導入された空気をエンジン側に大量に導入することができる車両の下部構造を提供する。
【解決手段】 車両前方に位置するフロントフロアパネル９と、該フロントフロアパネル９の後部に位置し、該フロントフロアパネル９から上方に突出し上部にフロントシートを配設したエンジンルームパネル１２とを備え、該エンジンルームパネル１２の下方にエンジン１５を配置している。そして、前記フロントフロアパネル９に車両１の前後方向に沿って車両１のフロントから前記エンジン１５側に空気が流通するトンネル部１９を形成するとともに、該トンネル部１９の下部に該トンネル部１９と交差するクロスメンバ３５を配設したことにある。
【選択図】 図１

Description

本発明は、エンジンが車体の床下に配設される車両に対して、エンジン側に効率良く走行風を導入するとともに、フロアパネルに剛性を付与する車両のフロア構造に関する。

運転席と荷台が一体となっているワンボックス車やボンネットのないトラック、例えばキャブオーバ車などのような車両には、前側シートの下側にあるフロアパネルでエンジンルームを車両の床下に形成し、そのエンジンルーム内にエンジンを搭載するいわゆるキャブオーバ車と呼ばれるタイプのものがある。
図１１は、そのキャブオーバ車の概略図である。図１１に示すように、車両５０の前方にはフロントフード５２が設けられ、フロントフード５２の下部にはフロントバンパ５３が装着され、フロントフード５２及びフロントバンパ５３の後方にはダッシュパネル５４が設けられている。フロントバンパ５３には、空気取入口５３ａが形成され、フロントフード５２及びフロントバンパ５３とダッシュパネル５４との間には、ラジエータ６３が配設されている。

車両５０のフロア５１には、前方から順にフロントフロアパネル５６、エンジンフロントパネル５７、エンジンリアパネル５８、およびリアフロアパネル５９が備えられている。フロントフロアパネル５６は、ダッシュパネル５４の下端部と接続され、リアフロアパネル５９は後部側シートや荷台として使用される。それらのフロアパネル５６，５９の間に接続されるエンジンフロントパネル５７とエンジンリアパネル５８は、前記フロアパネル５６，５９よりも上方に突出し、エンジンルーム６０を形成している。エンジンルーム６０の上には、シート６１が装着されている。
実公昭６３−４７５８４号 特開２００１−３１０７６９号 特公昭５８−５２８６３号

図１１に示すように、車両５０の走行中には、フロントバンパ５３の空気取入口５３ａから空気６２が導入され、空気６２はラジエータ６３を通り抜け、ダッシュパネル５４の下側からフロントフロアパネル５６の下側を通り、エンジン６４側に向かう。
しかしながら、このような車両の下部構造では、空気取入口５３ａからエンジン６４までの距離が長いため、空気取入口５３ａから取り入れた冷却風としての空気がフロントフロアパネル５６の下側で拡散され、エンジンまで効率良く流れにくいという課題があった。

本発明は、このような課題を解決し、空気取入口から導入された空気をエンジン側に大量に供給することができる車両の下部構造を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、車両前方に位置するフロントフロアパネルと、該フロントフロアパネルの後部に位置し、該フロントフロアパネルから上方に突出し上部にフロントシートを配設したエンジンルームパネルとを備え、該エンジンルームパネルの下方にエンジンを配置した車両の下部構造において、
前記フロントフロアパネルに車両の前後方向に沿って車両のフロントから前記エンジン側に空気が流通するトンネル部を形成するとともに、該トンネル部の下部に該トンネル部と交差するクロスメンバを配設したことにある。
また、本発明は、前記クロスメンバの前記トンネル部の下方に位置する部位を、該クロスメンバの左右両側部の高さよりも低く形成したことにある。
上記発明の前記クロスメンバは、逆ハット形断面のロアクロスメンバと、該ロアクロスメンバの上面を閉塞するアッパクロスメンバで構成し、前記ロアクロスメンバの上端に形成したフランジと前記アッパクロスメンバとを重合して溶接するとともに、前記クロスメンバの左右両側部では、該重合部と前記フロントフロアパネルとを溶接するようにしたことにある。
また、上記発明の前記クロスメンバの左右両側部に位置するアッパクロスメンバを逆ハット断面形状に形成し、前記ロアクロスメンバのフランジと重ねて前記フロントフロアパネルと溶接するようにしたことにある。
さらに、上記発明の前記クロスメンバの左右両側部に位置するアッパクロスメンバの面高さと、前記トンネル部の下方に位置する前記アッパクロスメンバの面高さを略同一にしたことにある。

本発明は、車両前方に位置するフロントフロアパネルと、該フロントフロアパネルの後部に位置し、該フロントフロアパネルから上方に突出し上部にフロントシートを配設したエンジンルームパネルとを備え、該エンジンルームパネルの下方にエンジンを配置した車両の下部構造において、
前記フロントフロアパネルに車両の前後方向に沿って車両のフロントから前記エンジン側に空気が流通するトンネル部を形成するとともに、該トンネル部の下部に該トンネル部と交差するクロスメンバを配設したので、エンジン前方にトンネル部としての開口を大きくとることができ、車両の前部からエンジン側に走行風（冷却風）を導入でき、エンジンの冷却とエンジン配設部（エンジンルーム）の換気ができる。これによって、エンジン性能の向上と、エンジンの熱気がエンジンルームパネルやフロントフロアパネルへ伝わることを防止して、車室内への熱影響を減少させることができる。また、通常クロスメンバは、走行風の導入のための障害物となるが、前記クロスメンバの前記トンネル部の下方に位置する部位を、該クロスメンバの左右両側部の高さよりも低く形成したので、クロスメンバによる風導入への影響を減少させることができる。
本発明の前記クロスメンバは、逆ハット形断面のロアクロスメンバと、ロアクロスメンバの上面を閉塞するアッパクロスメンバで構成し、前記クロスメンバの左右両側部では、前記ロアクロスメンバの上端に形成したフランジと前記アッパクロスメンバとを重合し、さらに、該重合部と前記フロントフロアパネルとを溶接するようにしたので、アッパクロスメンバが、トンネル部の下方だけでなくクロスメンバの左右まで延在し、クロスメンバの剛性およびフロアの剛性を向上させることができる。
本発明の前記クロスメンバの左右両側部に位置するアッパクロスメンバを逆ハット断面形状に形成し、前記ロアクロスメンバのフランジと重ねて前記フロントフロアパネルと溶接するようにしたので、アッパクロスメンバとロアクロスメンバの間、及びアッパクロスメンバとフロントフロアパネルの間で閉断面が上下２箇所に形成されることになり、クロスメンバの剛性およびフロアの剛性を向上させることができる。
本発明の前記クロスメンバの左右両側部に位置するアッパクロスメンバの面高さと、前記トンネル部の下方に位置する前記アッパクロスメンバの面高さを略同一にしたので、トンネル部の下方とその両側のクロスメンバの屈曲形状の緩和ができ、応力集中が防止でき、剛性の向上と耐久性の向上を図ることができる。

以下、本発明における車両の下部構造の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、キャブオーバ車の前部の概略断面図、図２はフロアパネルの運転席周辺の斜視図、図３は運転席周辺の平面図、図４は図３を車両の前方から見た正面図である。
図１に示すように、車両１の前部にはフロントフード２が設けられ、フロントフード２の下部にはフロントバンパ３が装着され、フロントフード２及びフロントバンパ３の後方には車外と車室内を仕切るダッシュパネル４が設けられている。フロントバンパ３には、空気取入口３ａが形成され、フロントフード２とダッシュパネル４の間に形成されたフロントルーム６には、ラジエータ７が配設されている。

車両１のフロア５は、図２に示すように、フロントシート８の前方に位置するフロントフロアパネル９と、その後部に位置するリアフロアパネル１０で構成され、これらのフロアパネル９，１０の間には、上方に突出しエンジンルーム１１を形成するエンジンルームパネル１２が接合されている。エンジンルームパネル１２は、前側下端部がフロントフロアパネル９に接合されているエンジンフロントパネル１３と、後側下端部がリアフロアパネル１０と接合（図示せず）されているエンジンリアパネル１４とで形成されている。エンジンルームパネル１２の内側には、エンジン１５が搭載され、エンジンルームパネル１２の上部側には、エンジン１５を点検することができるサービス開口１６が形成されている。また、エンジンルームパネル１２の上部には、シートクッション１７とシートバック１８とから構成されたフロントシート８が配設されている。上述のサービス開口１６は、シートクッション１７で閉塞される。なお、図２中の車両は右ハンドル車を示したもので、車体の右側が運転席であり、左側は助手席側である。

図５は、フロントフロアパネル９に形成したトンネル部を示したもので、図３のＡ−Ａ線方向の断面図であり、図６は、図３のＢ−Ｂ線方向の断面図である。フロントフロアパネル９には、フロントフロアパネル９の基準面から上方にトンネル状に突出するトンネル部１９が形成されている。詳しくは、フロントフロアパネル９は、車両左側に位置する左フロアサイドパネル２０と、車両右側に位置する右フロアサイドパネル２１と実質的にトンネル部１９を形成するフロアセンタパネル２２とから構成されている。左フロアサイドパネル２０は左側サイドフレーム２３まで延び、左側フロントホイールハウス２４と接合され、右フロアサイドパネル２１は右側サイドフレーム２５まで延び、右側フロントホイールハウス２６と接合されている。これらの左右フロントホイールハウス２４，２６の外側には、フロントホイールハウスメンバ４６，４７が接続されている。
なお、車両の前後方向に延びる左右のサイドフレーム２３，２５には、逆ハット断面形状の上部に接合されるビームフロントフレーム２９，３０と、ビームフロントフレーム２９，３０の下方側でサイドフレーム２３，２５の底部に接合されるサスペンションフレームリンフォース３１，３２が接合されている。

図５に示すように、トンネル部１９は、車両１の左側（助手席側）にずれた位置に形成され、図６に示すように前側が高い位置にあり、車両１の後方に向けて斜め下側に傾斜する前側傾斜面３３を形成し、トンネル部１９の後部側では後方に向けて斜め上側に傾斜する後側傾斜面３４を形成している。
フロントフロアパネル９の下側には、このトンネル部１９に交差するように車幅方向に向けて、図７に示すクロスメンバ３５が設けられている。クロスメンバ３５は、図８に示すように下側に配設されるロアクロスメンバ３６と上側に配設されるアッパクロスメンバ３７から構成される。図５に示すように、クロスメンバ３５はロアクロスメンバ３６の左右両端部が、左右のサイドブラケット３８，３９を介して、サイドフレーム２３，２５の車体内側の側面に接合されている。

図９は、図３のＣ−Ｃ線方向の断面図であり、図１０は図３のＤ−Ｄ線方向の断面図である。これらの図と図６に示すように、クロスメンバ３５は、車体の前後方向の断面が逆ハット形状であって、ロアクロスメンバ３６の前側下部は、車両後方に向けて斜め下方向に下がる形状に形成されている。一方、アッパクロスメンバ３７もまた、両側部が逆ハット形状に形成され、ロア及びアッパのクロスメンバ３６，３７のフランジ３６ａ，３６ｂ及び３７ａ，３７ｂが重ねられ、これらのフランジ３６ａ，３６ｂ及び３７ａ，３７ｂとこれに対応する左右のサイドフロアパネル２０，２１とが接合されている。

図５及び図８に示すように、クロスメンバ３５の前後方向における中間位置では、アッパクロスメンバ３７の上面が、ほぼ平面になっており、このクロスメンバ３５は、前側傾斜面３３と後側傾斜面３４との間に設けられている。
図４及び図８に示すように、クロスメンバ３５は、トンネル部１９の下方では、クロスメンバ３５の左右両側部に対して下側に窪んだ凹部４０を形成している。この凹部４０は、図４及び図５に示すように、トンネル部１９よりもさらに車両１の左側にずれる位置、すなわち助手席側にずらして配置されている
また、車両１の前後方向における中間部において、クロスメンバ３５は、アッパクロスメンバ３７の左右両側部の底面部と、アッパクロスメンバ３７のトンネル部１９の下方に位置するアッパクロスメンバ３７の面の高さとを略同一となるように形成されている。そして、トンネル部１９の下方では、アッパクロスメンバ３７の面が平面形状に形成されている。
図８に示すように、クロスメンバ３５の凹部４０におけるアッパ、ロアクロスメンバ３６，３７の重なり部では、傾斜面で形成した複数の隙間穴４０ａが形成されている。

図５に示すように、クロスメンバ３５をサイドフレーム２３，２５に固定するサイドブラケット３８，３９には、サイドブラケット３８，３９を車両１の内方側に突出させたビード状の水抜き穴４１，４２が形成されている（水抜き穴以外部分では当接している）。また、図８に示すように、アッパクロスメンバ３７の面の前側フランジ３７ａと後側フランジ３７ｂの間には、円形水抜き穴４３が複数箇所に形成されている。そして、図８に示すように、アッパクロスメンバ３７の車幅方向の長さは、ロアクロスメンバ３６の長さよりも短く、アッパクロスメンバ３７の外側は開放されている。さらに、ロアクロスメンバ３６にもその下面に円形水抜き穴４４が複数箇所に形成されている（左側のみ示す）。

図４に示すエンジン１５は傾斜状態で、シート８の下方に配置されている。詳しくは、エンジン１５のクランクシャフト（図示せず）の軸を車両の前後方向に沿って配置するとともに、シリンダヘッド１５ａを車両左側（助手席側）に配置している。すなわち、車両前方から見ると、トンネル部１９の助手席側の部分ではシリンダヘッド１５ａ部分が臨め、トンネル部１９の運転席側の部分ではエンジン１５のシリンダ部１５ｂ及びその上方空間が臨めるようにエンジン１５は配置されている。

次に、本発明の車両の下部構造の作用及び効果について説明する。
本実施の形態では、図１に示すように、車両１は、走行中に前方のフロントバンパ３の空気取入口３ａから空気（走行風）４８を取り入れ、ラジエータ７のフィン（図示せず）を通り抜けてダッシュパネル４の下部に導入される。そして、ダッシュパネル４の下方を通過すると、フロントフロアパネル９に車両後方に向けて斜め下に下がる形状に形成された前側傾斜面３３によって、導入された空気４８は前側傾斜面３３に沿って車両後方に向けて斜め下に流れる。トンネル部１９の入口部分に前側傾斜面３３を形成することによって、車両の前方に大きな断面開口を設け、より多量の走行風をトンネル部１９内に導くことができる。この前側傾斜面３３は、ダッシュパネル４の下部に設けてもよく、また、フロントフロアパネル９およびダッシュパネル４の両方で構成されていてもよい。乗員の足元空間を広く確保して乗員の快適性を向上させる必要があり、トンネル部１９の形状は大きくできないが、前側傾斜面３３によって大量の空気をトンネル部１９に導くことができる。よって、冷却空気の導入を確保しつつトンネル部１９の幅とトンネル高さを最小限にすることができ、運転席から助手席などの乗員のウォークスルー性への影響を最小限にすることができる。

トンネル部１９を通過した走行風は、エンジンフロントパネル１３の下方に達する。
この際、フロントフロアパネル９は後方でシート８下のエンジンルーム１１の前側縦壁を構成するエンジンフロントパネル１３と結合し、この結合部に車室内（上）側に膨らむようにエンジンフロントパネル１３を段状に突出させた突出部を形成しているので、この突出部の空間と走行風の流れによって、その内側に負圧が発生し、トンネル部１９を流れてくる走行風をエンジンルーム１１の上方へ導くことができる。すなわち、走行風の流れをコントロールして、車両１とエンジン１５の間（エンジンの上側）に風を導き、エンジンの冷却性能を向上させ、エンジンルーム１１の換気を良好にしている。特に、エンジンルームパネルやフロントフロアパネルへエンジン１５の熱気が伝わることを防止して、車室内への熱影響を減少させることができ、車室内の冷房の効きがよくなり、乗員の快適性が向上する。

また、エンジンフロントパネル１３は、空気の流れを考慮し、上方が車両１の後方側となるように斜め上方に延び、空気の流れがエンジンフロントパネル１３に沿って流れるので、これにより車両１とエンジン１５の間（エンジンの上側）に風を導くようになっている。

クロスメンバ３５の凹部４０では、上面が風の流れに沿うようにほぼ平面に形成し、クロスメンバ３５の位置が、前後方向にほぼ同一断面に形成しているトンネル部１９の中間部分、すなわちトンネル部が前側傾斜面３３と後側傾斜面３４との間に位置するので、その上面によって走行風を整流する効果が期待できる。また、クロスメンバ３５の下側（前方下部）は、車両後方に向けて斜め下方に下がる形状になっており、クロスメンバ３５に当たる走行風をスムーズにクロスメンバ３５の下側に流すことができる。これによって、クロスメンバ３５による風切り音の発生を抑えることができる。

次に、水抜きについて説明する。
本発明における車両の下部構造の実施の形態では、トンネル部１９の位置にて、アッパクロスメンバ３７とフロントフロアパネル１９の間が開口している関係で、アッパクロスメンバ３７とフロントフロアパネル１９の間に水が浸入することになり、車両の錆を防止するために浸入した水を排出する必要がある。
本発明の実施の形態では、クロスメンバ３５の左右両端は、サイドブラケット３８，３９を介してサイドフレーム２３，２５の側面に固定されている。サイドブラケット３８，３９とサイドフレーム２３，２５との下方の接合部には、その一部がサイドフレームの側面から離間するビードをサイドブラケットに形成することで、ビード状の水抜き孔４１，４２が形成されているので、ロアクロスメンバ３６に溜まった水を排水できる。
アッパクロスメンバ３７の凹部４０を除く上面にも、水抜き穴４３が設けられている。この位置は、走行風にさらされず、水抜き穴４３による風切り音の発生が少ない位置であり、また、水抜き穴４３を形成しても剛性低下の少ない部分であり、フロントフロアパネル９との間の空間に侵入した水（トンネル部１９下側から侵入）を下方に落とすことができる。水抜き穴４３以外にも、アッパクロスメンバ３７の両端は、サイドフレーム２３，２５までは達しておらず、開放されているので、浸入した水は、クロスメンバ３５とサイドフレーム２３，２５を接合するサイドブラケット３８，３９内に落ちる。落ちた水は、ビード状の水抜き穴４１，４２から車両外部に排出することができる。

また、ロアクロスメンバ３６にもその下面に水抜き穴４４が形成されているので、これら水抜き穴４３、４４によって、クロスメンバ３５への電着塗装の塗料の進入および排出も容易となり、錆防止にも効果がある。トンネル部１９の下側に位置するクロスメンバ３５の接合フランジには、アッパ・ロアの相互のフランジ３６ａ，３７ａ及び３６ｂ，３７ｂ間に、その一部を傾斜面に形成し相互のフランジ端部を離すことで形成した複数の隙間穴４０ａが形成されている。これは、下塗り時に塗装がフランジ３６ａ，３７ａ及び３６ｂ，３７ｂの端面に着きにくく、錆が発生する虞があるためであり、隙間穴４０ａによって塗装品質（耐久性）を向上させることができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の技術的思想に基づいて、勿論、変形及び変更が可能である。
例えば、上記実施の形態では、アッパクロスメンバのトンネル部の下部に位置する凹部４０面を、ほぼ水平にしたが、エンジンの配置状態などに基づいて凹部４０面を傾斜面としてもよいなど、本発明の要旨を変更しない範囲内で適宜、変更して実施し得ることは言うまでもない。

本発明の実施の形態における車両の下部構造を採用した自動車前部を横方向から見た断面図である。 図１の自動車前部を前方斜め上方から見た斜視図である。 図１の自動車前部の平面図である。 図３の自動車前部を車両の前方から見た正面図である。 図３のＡ−Ａ線方向の断面図である。 図３のＢ−Ｂ線方向の断面図である。 図１の自動車前部に配設されるサイドフレームとサイドフレーム間に配設されるクロスメンバの斜視図である。 図７のクロスメンバの斜視図である。 図３のＣ−Ｃ線方向の断面図である。 図３のＤ−Ｄ線方向の断面図である。 従来例による車両の下部構造を採用した自動車の断面図（図１に対応）である。

符号の説明

１ 車両
２ａ 空気取入口
８ シート
９ フロントフロアパネル
１０ リアフロアパネル
１１ エンジンルーム
１２ エンジンルームパネル
１３ エンジンフロントパネル
１４ エンジンリアパネル
１５ エンジン
１９ トンネル部
２３，２５ サイドフレーム
３３ 前側傾斜面
３５ クロスメンバ
３６ ロアクロスメンバ
３７ アッパクロスメンバ
３８，３９ サイドブラケット
４０ 凹部
４１，４２，４３ 水抜き穴

Claims (5)

1. 車両前方に位置するフロントフロアパネルと、該フロントフロアパネルの後部に位置し、該フロントフロアパネルから上方に突出し上部にフロントシートを配設したエンジンルームパネルとを備え、該エンジンルームパネルの下方にエンジンを配置した車両の下部構造において、
   前記フロントフロアパネルに車両の前後方向に沿って車両のフロントから前記エンジン側に空気が流通するトンネル部を形成するとともに、該トンネル部の下部に該トンネル部と交差するクロスメンバを配設したことを特徴とする車両の下部構造。
2. 前記クロスメンバの前記トンネル部の下方に位置する部位を、該クロスメンバの左右両側部の高さよりも低く形成したことを特徴とする請求項１に記載の車両の下部構造。
3. 前記クロスメンバは、逆ハット形断面のロアクロスメンバと、該ロアクロスメンバの上面を閉塞するアッパクロスメンバで構成し、前記ロアクロスメンバの上端に形成したフランジと前記アッパクロスメンバとを重合して溶接するとともに、前記クロスメンバの左右両側部では、該重合部と前記フロントフロアパネルとを溶接するようにしたことを特徴とする請求項1または２に記載の車両の下部構造。
4. 前記クロスメンバの左右両側部に位置するアッパクロスメンバを逆ハット断面形状に形成し、前記ロアクロスメンバのフランジと重ねて前記フロントフロアパネルと溶接するようにしたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の車両の下部構造。
5. 前記クロスメンバの左右両側部に位置するアッパクロスメンバの面高さと、前記トンネル部の下方に位置する前記アッパクロスメンバの面高さを略同一にしたことを特徴とする請求項４に記載の車両の下部構造。

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