この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。
本実施形態の車両1の車体構造は、押出成形されたアルミ合金製の複数のフレームを連結して車体骨格をなす、所謂、スペースフレーム構造である。このような車両1の車体構造について、図1から図11を用いて説明する。
なお、図1は車両1の平面図を示し、図2は車両1の側面図を示し、図3は車両前方上方から見たフロアトンネル11の外観斜視図を示し、図4はフロアトンネル11の平面図を示し、図5はフロアトンネル11の底面図を示し、図6は図4中のA−A矢視断面図を示している。
さらに、図7は図4中のB−B矢視断面図を示し、図8は車両前方上方視におけるフレーム連結部52の外観斜視図を示し、図9は車両上方視における前側レール取付け部55、及び後側レール取付け部54の外観斜視図を示し、図10は図4中のC−C矢視断面図を示し、図11は車両下方視における前側レール取付け部55の外観斜視図を示している。
また、図示を明確にするため、図1中において、左右のフロントサスペンション3の図示を省略するとともに、図中において、車室部2の床面をなすフロアパネルの図示を省略している。
また、図中において、矢印Fr及びRrは前後方向を示しており、矢印Frは前方を示し、矢印Rrは後方を示し、矢印Rh及びLhは幅方向を示しており、矢印Rhは右方向を示し、矢印Lhは左方向を示している。
本実施形態における車両1の車体構造は、図1及び図2に示すように、乗員が乗り込む車室部2と、車室部2よりも車両前方の所望位置に配置された左右のフロントサスペンション3(図2参照)を支持する左右一対のサスペンション支持部材4と、車室部2、及びサスペンション支持部材4を連結する複数のフレーム5とで構成されている。
車室部2は、図1及び図2に示すように、車幅方向に所定間隔を隔てた位置で車両前後方向に延びる左右一対のサイドシル6と、サイドシル6の前部上面に配設された車両上下方向に延びる左右一対のヒンジピラー7と、車室部2の前壁をなすダッシュパネル8と、サイドシル6の後部上面に配設された車両上下方向に延びる左右一対のサイドピラー9と、車室部2の後壁をなす後壁部10と、車室部2の上部をとおってヒンジピラー7、及びサイドピラー9を連結する左右一対のフロントピラー(図示省略)、及び左右一対のルーフサイドレール(図示省略)を備えている。
さらに、車室部2は、図1及び図2に示すように、車室部2の車幅方向略中央を車両前後方向に延びるフロアトンネル11と、フロアトンネル11を挟んで左右のサイドシル6の前部を連結する左右一対の第1クロスメンバ(図示省略)と、フロアトンネルを挟んで左右のサイドシル6を連結する左右一対の第2クロスメンバ12、及び左右一対の第3クロスメンバ13と、左右のサイドピラー9を連結する第4クロスメンバ14と、後端がフロアトンネル11の上部に連結された左右一対のトンネルアッパフレーム15と、後端がフロアトンネルの下部に連結された左右一対のトンネルサイドフレーム16とを備えている。
この車室部2を構成するサイドシル6、ヒンジピラー7、サイドピラー9、左右一対のフロントピラー(図示省略)、左右一対のルーフサイドレール(図示省略)、第1クロスメンバ(図示省略)、及び第4クロスメンバ14は、いずれも押出し成形されたアルミ合金製の押出部材であって、所定の閉断面を所定方向に延設した略筒状体に形成されている。
なお、上述した第2クロスメンバ12、第3クロスメンバ13、トンネルアッパフレーム15、トンネルサイドフレーム16、及びフロアトンネル11については、後ほど詳しく説明する。
一方、ダッシュパネル8、及び後壁部10は、アルミ合金製の板材を所定形状に屈曲した形状に形成されている。
また、フロントサスペンション3は、図2に示すように、ダブルウィッシュボーン式サスペンション構造であって、車両1の前輪を回転自在に支持するナックル17と、サスペンション支持部材4の下部に連結されたロアアーム18と、サスペンション支持部材4の上部に連結されたアッパアーム19と、上端がサスペンション支持部材4の上部に連結され、下端がロアアーム18に連結された伸縮可能なフロントサスダンパ20とで構成されている。
また、サスペンション支持部材4は、図1及び図2に示すように、車両1における前部車体を構成する車体骨格部材としての機能と、フロントサスペンション3を揺動可能に支持する機能とを有するアルミダイキャスト製の部材である。
このサスペンション支持部材4は、図2に示すように、ロアアーム18を支持するロアアーム支持部4aと、ロアアーム支持部4aよりも車両上方でアッパアーム19を支持するアッパアーム支持部4bと、ロアアーム支持部4aの前部、及びアッパアーム支持部4bの前部を車両上下方向に連結する前側連結部4cと、ロアアーム支持部4aの後部、及びアッパアーム支持部4bの後部を車両上下方向に連結する後側連結部4dとで、側面視略ロ字形状に一体形成されている。
なお、サスペンション支持部材4のロアアーム支持部4aは、図1に示すように、アルミダイキャスト製のサスクロス21を介して車幅方向に連結されている。
また、複数のフレーム5は、図1及び図2に示すように、押出し成形されたアルミ合金製の押出部材であって、略矩形の閉断面を所定方向に延設した略筒状体に形成されている。
この複数のフレーム5のうち、アッパアーム支持部4bの上面とヒンジピラー7の上部とを連結するフレームをアッパサイドフレーム22とし、アッパアーム支持部4bの後面とヒンジピラー7の下部前面とを連結するフレームを第1ロアサイドフレーム23とし、ロアアーム支持部4aとサイドシル6とを連結するフレームを第2ロアサイドフレーム24とする。
さらに、アッパアーム支持部4bの後面に前端が連結されたフレームをアッパセンターフレーム25とし、ロアアーム支持部4aの近傍におけるサスクロス21に前端が連結されたフレームをロアセンターフレーム27とする。
なお、アッパセンターフレーム25は、図1に示すように、平面視において、第2クロスメンバ12と略同じ車両前後方向の位置におけるフロアトンネル11の上面と、アッパアーム支持部4bの後面とを結ぶ仮想直線(図示省略)に沿うように、前端に対して後端が車幅方向内側に位置するように配設されている。
このアッパセンターフレーム25は、図2示すように、側面視において、前端に対して後端が車両上方に位置するように配設されるとともに、ダッシュパネル8とともに、車室部2の前壁をなす前方連結部材28(図3参照)に、後端が接合されることで、サスペンション支持部材4とダッシュパネル8とを連結している。
また、ロアセンターフレーム27は、図1に示すように、平面視において、第2クロスメンバ12と略同じ車両前後方向の位置におけるフロアトンネル11の側部と、ロアアーム支持部4aとを結ぶ仮想直線(図示省略)に沿うように、前端に対して、後端が車幅方向内側に位置するように配設されている。
このロアセンターフレーム27は、詳細な図示を省略するが、第1クロスメンバとフロアトンネル11との連結箇所に設けた連結部材(図示省略)に、後端が接合されることで、サスペンション支持部材4とフロアトンネル11とを連結している。
引き続き、上述した車室部2における左右一対の第2クロスメンバ12、左右一対の第3クロスメンバ13、左右一対のトンネルアッパフレーム15、左右一対のトンネルサイドフレーム16、及びフロアトンネル11について、さらに詳述する。
左右一対の第2クロスメンバ12は、押出し成形されたアルミ合金製の押出部材であって、図3に示すように、上辺が短辺となる略台形の閉断面を車幅方向に延設した略筒状体に形成されている。この第2クロスメンバ12は、図1に示すように、車室部2における車両前後方向略中央において、車幅方向外側の端部がサイドシル6に接合され、車幅方向内側の端部がフロアトンネル11(後述するフロアトンネル11の前側レール取付け部55)に接合されている。
左右一対の第3クロスメンバ13は、押出し成形されたアルミ合金製の押出部材であって、図3に示すように、上辺が短辺となる略台形の閉断面を車幅方向に延設した略筒状体に形成されている。この第3クロスメンバ13は、図1に示すように、車室部2にける車両後方において、車幅方向外側の端部がサイドシル6の後部に接合され、車幅方向内側の端部がフロアトンネル11(後述するフロアトンネル11の後側レール取付け部54)に接合されている。
また、左右一対のトンネルアッパフレーム15は、押出し成形されたアルミ合金製の押出部材であって、略矩形の閉断面を所定方向に延設した略筒状体に形成されている。
このトンネルアッパフレーム15は、図1及び図2に示すように、所定方向の一端を前端として、前端に対して、後端が車幅方向内側、かつ車両下方に位置する状態で、車室部2に配設されている。
より詳しくは、トンネルアッパフレーム15は、図1に示すように、平面視において、第2クロスメンバ12と略同じ車両前後方向の位置におけるフロアトンネル11の上面と、アッパアーム支持部4bの後面とを結ぶ仮想直線(図示省略)上に後端が位置するように配設されている。
換言すると、トンネルアッパフレーム15は、平面視において、アッパセンターフレーム25の後端から略直線的に連続するように、前端に対して後端が車幅方向内側に位置する状態で配設されている。
そして、トンネルアッパフレーム15は、図1から図3に示すように、前端が前方連結部材28に接合され、後端がフロアトンネル11の後部(後述するトンネル後部50)に接合されることで、アッパセンターフレーム25とフロアトンネル11の後部とを連結している。
また、左右一対のトンネルサイドフレーム16は、押出し成形されたアルミ合金製の押出部材であって、所定閉断面を所定方向に延設した略筒状体に形成されている。なお、トンネルサイドフレーム16は、図3に示すように、略矩形の閉断面を所定方向に延設した本体部分16aと、本体部分16aの底面を車幅方向外側へ延設した略平板状のフランジ部分16bとで一体形成されている。
このトンネルサイドフレーム16は、図1に示すように、所定方向の一端を前端として、前端に対して、後端が車幅方向内側に位置する状態で、車室部2に配設されている。
より詳しくは、トンネルサイドフレーム16は、平面視において、第2クロスメンバ12と略同じ車両前後方向の位置におけるフロアトンネル11の側部と、ロアアーム支持部4aとを結ぶ仮想直線(図示省略)上に後端が位置するように配設されている。
換言すると、トンネルサイドフレーム16は、平面視において、ロアセンターフレーム27の後端から略直線的に連続するように、前端に対して後端が車幅方向内側に位置する状態で配設されている。
そして、トンネルサイドフレーム16は、図1から図3に示すように、第1クロスメンバとフロアトンネル11との連結箇所に設けた連結部材(図示省略)に前端が接合され、後端がフロアトンネル11の後部(後述するトンネル後部50)に接合されることで、ロアセンターフレーム27とフロアトンネル11の後部とを連結している。
なお、トンネルサイドフレーム16の下面には、図5中の二点鎖線で示したように、フロアトンネル11の前部(後述するトンネル前部40)を挟んで、トンネルサイドフレーム16を車幅方向に連結する略平板状の第1トンネルメンバ29が締結固定されている。
また、フロアトンネル11は、図3に示すように、車両上方に突出した正面視略ハット状であって、パネル部材であるトンネル前部40と、アルミダイキャスト製のトンネル後部50とを、車両前方からこの順番で接合して一体形成されている。
このフロアトンネル11は、トンネル前部40の前端がダッシュパネル8に接合され、トンネル後部50の後端が後壁部10に接合されることで、ダッシュパネル8と後壁部10とを車両前後方向に連結している。さらに、フロアトンネル11は、トンネル後部50の上面が、後方連結部材30を介して、第4クロスメンバ14に接合されている。
フロアトンネル11のトンネル前部40は、図3に示すように、アルミ合金製の板状材を正面視略ハット状になるように屈曲して形成されている。このトンネル前部40は、図4に示すように、平面視において、後端が短辺となる平面視略台形状に形成されている。
具体的には、トンネル前部40は、図3から図5に示すように、フロアトンネル11の上面をなす前方上面部41と、前方上面部41の車幅方向両端から車両下方へ延設された左右一対の前方側面部42と、前方側面部42の下端から車幅方向外側へ延設された左右一対の前方下縁部43とで一体形成されている。
前方上面部41は、図4及び図5に示すように、平面視において、後端が短辺をなす平面視略台形状に形成されている。この前方上面部41は、平面視において、平面視略台形状における斜辺である車幅方向両側の縁端が、トンネルサイドフレーム16における車幅方向内側の縁端と略平行になるよう形成されている。
前方側面部42は、図4及び図5に示すように、平面視において、その下端がトンネルサイドフレーム16における車幅方向内側の縁端と略平行になるよう形成されている。
なお、前方上面部41、及び左右の前方側面部42には、図3に示すように、一方の前方側面部42の下部から前方上面部41を介して、他方の前方側面部42の下部に至る範囲に、トンネル前部40の内部空間へ向けて凹設されたビード40aが、車両前後方向に所定間隔を隔てて複数形成されている。
前方下縁部43は、図4及び図5に示すように、平面視において、その下端がトンネルサイドフレーム16における車幅方向内側の縁端と略平行になるよう形成されている。この前方下縁部43は、図3から図5に示すように、トンネルサイドフレーム16における本体部分16aの上面に接合されている。
一方、フロアトンネル11のトンネル後部50は、図3から図6に示すように、所定の厚みを有する正面視略門型形状のトンネル本体51と、トンネルアッパフレーム15の後端が連結されるフレーム連結部52と、フレーム連結部52に連続して車両後方へ延びる骨格部53と、車幅方向内側に配設されたシートレールSL(図10参照)の後部が取付けられる左右一対の後側レール取付け部54と、シートレールSL(図10参照)の前部が取付けられる左右一対の前側レール取付け部55とで一体形成されている。
なお、トンネル後部50の下面には、図5中の二点鎖線で示すように、トンネル本体51を挟んで前側レール取付け部55を車幅方向に連結する略平板状の第2トンネルメンバ31と、トンネル本体51を挟んで後側レール取付け部54を車幅方向に連結する略平板状の第3トンネルメンバ32とが締結固定されている。
トンネル本体51は、図6に示すように、車幅方向に沿った縦断面において、後方上面部511、左右一対の傾斜面部512、及び左右一対の後方側面部513とで断面略門型形状に形成されている。
より詳しくは、後方上面部511は、図4及び図6に示すように、車両上下方向に所定の厚みを有する平面視略矩形の平板状であって、トンネル前部40の前方上面部41と連続して、フロアトンネル11の上面を構成している。なお、後方上面部511は、図7に示すように、前端に対して後端が僅かに車両下方に位置するように形成されている。
傾斜面部512は、図6に示すように、車幅方向に沿った縦断面において、後方上面部511における車幅方向両端から車両下方、かつ車幅方向外側へ延設された傾斜面状に形成されている。なお、傾斜面部512は、図3に示すように、トンネル後部50の前端近傍から前端にかけて徐々に幅狭に形成されるとともに、後端近傍から後端にかけて徐々に幅狭に形成されている。
後方側面部513は、図4及び図6に示すように、傾斜面部512の下端から車両下方へ延設されるとともに、トンネル前部40の前方側面部42と連続して、フロアトンネル11の側面を構成している。この後方側面部513には、図3及び図4に示すように、上端から下端に至る範囲において、車幅方向内側へ凹設された凹設部分513aが、車両前後方向に所定間隔を隔てて複数形成されている。
複数の凹設部分513aは、図3及び図4に示すように、平面視において、車幅方向内側の縁端が短辺となる平面視略台形状に凹設されるとともに、側面視において、上端縁に対して下端縁が幅狭な側面視略逆台形状に形成されている。
この凹設部分513aは、図4及び図7に示すように、平面視において、車両前後方向に隣接する骨格部53の内側幅方向リブ535の間、並びに最も車両後方に位置する骨格部53の後端幅方向リブ534と骨格部53の内側幅方向リブ535との間に形成されている。なお、骨格部53の後端幅方向リブ534、及び内側幅方向リブ535については、後ほど詳述する。
また、フレーム連結部52は、図3、図7、及び図8に示すように、後方上面部511の前端近傍に車両上方へ向けて膨出するように形成されるとともに、左右のトンネルアッパフレーム15の後端がそれぞれ嵌合可能な形状に形成されている。
具体的には、フレーム連結部52は、図7及び図8に示すように、トンネル本体51における後方上面部511を車両上方へオフセットして形成された上面部分521と、上面部分521の前端から車両下方へ延設された左右一対の前面部分522と、上面部分521における車幅方向両端から車両下方へ延設された左右一対の側面部分523と、前面部分522における車幅方向両端から車両前方へ延設された左右一対の外方リブ524、及び左右一対の内方リブ525とで構成されている。
左右の前面部分522は、図4に示すように、平面視において、第2クロスメンバ12と略同じ車両前後方向の位置におけるフロアトンネル11の上面と、アッパアーム支持部4bの後面とを結ぶ仮想直線(図示省略)に沿って厚みを有する略平板状に形成されている。すなわち、前面部分522は、平面視において、アッパアーム支持部4bの後面と対面するように形成されている。
さらに、前面部分522の上部には、図8に示すように、車両前方、かつ車幅方向外側へ向けて突出した突出部分522aが形成されている。この突出部分522aは、トンネルアッパフレーム15の内面に接合されることで、トンネルアッパフレーム15の後端を支持している。
左右の側面部分523は、図3、図4、及び図8に示すように、平面視において、後述する骨格部53の外側前後方向リブ531から車両前方へ延設された後方部分と、アッパセンターフレーム25における車幅方向外側の側面に対して略平行なるように、後方部分から車両前方、かつ車幅方向外側へ向けて延設された前方部分とで形成されている。
左右の外方リブ524は、図3及び図8に示すように、アッパセンターフレーム25における車幅方向外側の側面に沿うように、側面部分523の前端から車両前方、かつ車幅方向外側へ所定長さだけ延設して形成されている。
すなわち、左右の側面部分523、及び左右の外方リブ524は、後述する骨格部53の外側前後方向リブ531に連続するように形成されている。
左右の内方リブ525は、図3及び図8に示すように、アッパセンターフレーム25における車幅方向内側の側面に沿うように、前面部分522における車幅方向内側の縁端から車両前方、かつ車幅方向外側へ所定長さだけ延設して形成されている。
そして、フレーム連結部52は、トンネル本体51の後方上面部511と、上述した左右の前面部分522、左右の外方リブ524、及び左右の内方リブ525とで、トンネルアッパフレーム15の後端が嵌合するトンネルフレーム嵌合部分526を構成するとともに、骨格部53の前端とトンネルアッパフレーム15の後端とを連結している。
なお、トンネルアッパフレーム15が、ミグ溶接によってフレーム連結部52のトンネルフレーム嵌合部分526に接合されているため、トンネルアッパフレーム15とトンネルフレーム嵌合部分526との境界部分には、図8に示すように、トンネルアッパフレーム15の外周面に沿うように線溶接された線溶接部分W1が形成されている。
また、骨格部53は、トンネルアッパフレーム15、及びトンネル後部50のフレーム連結部52とで、車室部2における車体を構成する車体骨格部材をなすように、比較的剛性な部位として形成されている。
この骨格部53は、図3、図4、及び図7に示すように、車幅方向に所定の厚みを有して車両上方へ立設された複数のリブと、車両前後方向に所定の厚みを有して車両上方へ立設された複数のリブとで構成された平面視略格子状の骨格前部と、後方上面部511の後端近傍を車両上方へ膨出するように突設させた骨格後部とで形成されている。なお、骨格部53の骨格後部には、トンネル後部50と第4クロスメンバ14とを連結する後方連結部材30が接合されている。
具体的には、骨格部53の骨格前部は、図3及び図4に示すように、車幅方向に所定間隔を隔てた位置で車両前後方向に延びる2つの外側前後方向リブ531と、2つの外側前後方向リブ531の間を車両前後方向に延びる中央前後方向リブ532と、2つの外側前後方向リブ531、及び中央前後方向リブ532を車幅方向に連結する前端幅方向リブ533、後端幅方向リブ534、及び複数の内側幅方向リブ535とで、平面視略格子状に構成されている。
2つの外側前後方向リブ531は、図3、図4、及び図6に示すように、フレーム連結部52の側面部分523に連続するとともに、トンネル本体51の後方上面部511における車幅方向外側の縁端に沿うように立設されている。
換言すると、外側前後方向リブ531は、平面視において、フレーム連結部52における左右の外方リブ524、及び左右の側面部分523を介して、トンネルアッパフレーム15における車幅方向外側の側面に連続するように形成されている。
中央前後方向リブ532は、図3、図4、及び図6に示すように、2つの外側前後方向リブ531の間における車幅方向略中央の位置に立設されている。
前端幅方向リブ533は、図3、図4、及び図7に示すように、2つの外側前後方向リブ531の前端と、中央前後方向リブ532の前端とを、車幅方向に連結するように立設されている。なお、前端幅方向リブ533は、フレーム連結部52における後壁をなすように形成されている。
後端幅方向リブ534は、図3、図4、及び図7に示すように、2つの外側前後方向リブ531の後端と、中央前後方向リブ532の後端とを、車幅方向に連結するように立設されている。
複数の内側幅方向リブ535は、図3、図4、及び図7に示すように、前端幅方向リブ533と後端幅方向リブ534との間において、車両前後方向に所定間隔を隔てた位置で、2つの外側前後方向リブ531、及び中央前後方向リブ532を車幅方向に連結するように立設されている。
このような骨格部53を有するトンネル本体51の傾斜面部512には、図3、図4、及び図6に示すように、内側幅方向リブ535と略同じ車両前後方向の厚みを有する略平板状の補強リブ56が車両上方へ向けて複数立設されている。
さらに、トンネル本体51の後方上面部511には、図5から図7に示すように、骨格部53の中央前後方向リブ532と略同じ車幅方向の厚みを有して、車両前後方向に延びる略平板状の下方前後方向リブ57と、骨格部53の内側幅方向リブ535と略同じ車両前後方向の厚みを有して、車幅方向に延びる略平板状の第1下方幅方向リブ58、及び複数の第2下方幅方向リブ59とが車両下方へ向けて立設されている。
具体的には、複数の補強リブ56は、図4及び図6に示すように、骨格部53の前端幅方向リブ533、及び内側幅方向リブ535と略同じ車両前後方向の位置に形成されている。この補強リブ56は、骨格部53の外側前後方向リブ531とトンネル本体51の傾斜面部512とを連結するとともに、外側前後方向リブ531の上端と傾斜面部512における車幅方向外側の縁端とをむすぶ正面視略三角形状に形成されている。
下方前後方向リブ57は、図5から図7に示すように、骨格部53の中央前後方向リブ532と略同じ車幅方向の位置において、骨格部53の前端幅方向リブ533から後端幅方向リブ534に至る車両前後方向の範囲に立設されている。
第1下方幅方向リブ58は、図5から図7に示すように、骨格部53の前端幅方向リブ533と略同じ車両前後方向の位置において、トンネル本体51における左右の傾斜面部512、及び左右の後方側面部513と、下方前後方向リブ57とを連結するように立設されている。
第2下方幅方向リブ59は、図5から図7に示すように、骨格部53の内側幅方向リブ535と略同じ車両前後方向の位置において、トンネル本体51における左右の傾斜面部512、及び左右の後方側面部513と、下方前後方向リブ57とを連結するように立設されている。
また、左右一対の後側レール取付け部54は、図4、図9、及び図10に示すように、トンネル本体51における後方側面部513の後部下端から車幅方向外側へ延設された略平板状の後側基部541と、第3クロスメンバ13が嵌合する第3クロスメンバ嵌合部分542とで構成されている。
具体的には、後側基部541は、図4に示すように、車両前後方向に長い平面視略矩形の平板状に形成されている。この後側基部541の前部には、図9及び図10に示すように、車両上方へ突設されるとともに、シートレールSLの後部が締結されるレール後部締結ボス543が、車幅方向略中央に一体形成されている。
第3クロスメンバ嵌合部分542は、図4、図5、及び図9に示すように、後側基部541の後部における車幅方向外側に一体形成されている。この第3クロスメンバ嵌合部分542は、第3クロスメンバ13の前面、上面、及び後面を囲繞する形状に形成されている。
より詳しくは、第3クロスメンバ嵌合部分542は、図4、図5、及び図9に示すように、第3クロスメンバ13の外周形状に対応するように、上辺が短辺となる側面視略台形における下辺部分を開口した開断面を車幅方向に延設した形状に形成されている。
なお、第3クロスメンバ13が、ミグ溶接によって第3クロスメンバ嵌合部分542に接合されているため、第3クロスメンバ13と第3クロスメンバ嵌合部分542との境界部分には、図9に示すように、第3クロスメンバ13の外周面に沿うように線溶接された線溶接部分W2が形成されている。
また、左右一対の前側レール取付け部55は、図4、図9、及び図10に示すように、後側レール取付け部54に対して車両前方に所定間隔を隔てた後方側面部513の前部下端に形成されている。
この左右一対の前側レール取付け部55は、図4、図9、及び図10に示すように、後方側面部513の前部下端から車幅方向外側へ延設された略平板状の前側基部551と、トンネルサイドフレーム16の後端が嵌合するサイドフレーム嵌合部分552と、第2クロスメンバ12が嵌合する第2クロスメンバ嵌合部分553とで構成されている。
具体的には、前側基部551は、図4に示すように、平面視において、後端縁に対して前端縁が僅かに車幅方向外側に位置するとともに、車両前後方向に長い平面視略平行四辺形の平板状に形成されている。
この前側基部551の前部には、図9及び図10に示すように、車両上方へ突設されるとともに、シートレールSLの前部が締結されるレール前部締結ボス554が、車幅方向略中央に一体形成されている。なお、レール前部締結ボス554は、図10及び図11に示すように、前側基部551を挟んで車両下方へ突設されている。
さらに、前側基部551の下面には、図5及び図11に示すように、第2トンネルメンバ31が締結される第1メンバ締結ボス555、第2メンバ締結ボス556、第3メンバ締結ボス557、及び第4メンバ締結ボス558が、車両下方へ向けて突設されている。
より詳しくは、第1メンバ締結ボス555、及び第2メンバ締結ボス556は、図5及び図11に示すように、底面視において、第2クロスメンバ12における下面と前面との角部である稜線12aを車幅方向内側へ延長した仮想直線(図示省略)上に位置するとともに、車幅方向に所定間隔を隔てて形成されている。
なお、第1メンバ締結ボス555が、第2クロスメンバ嵌合部分553に近接して形成され、第2メンバ締結ボス556が、トンネル本体51の下端に近接して形成されている。
一方、第3メンバ締結ボス557、及び第4メンバ締結ボス558は、図5及び図11に示すように、底面視において、第2クロスメンバ12における下面と後面との角部である稜線12bを車幅方向内側へ延長した仮想直線(図示省略)上に位置するとともに、車幅方向に所定間隔を隔てて形成されている。
なお、第3メンバ締結ボス557が、第2クロスメンバ嵌合部分553に近接して形成され、第4メンバ締結ボス558が、トンネル本体51の下端に近接して形成されている。
サイドフレーム嵌合部分552は、図9から図11に示すように、レール前部締結ボス554よりも車両前方の前側基部551を、トンネルサイドフレーム16の外周形状に対応するように、車両上方へ膨出した形状に形成されている。
より詳しくは、サイドフレーム嵌合部分552は、図9から図11に示すように、トンネルサイドフレーム16における本体部分16aの上面、車幅方向外側の側面、及びフランジ部分16bの上面に当接する開断面形状を、略車両前後方向に延設した形状に形成されている。
なお、トンネルサイドフレーム16が、ミグ溶接によってサイドフレーム嵌合部分552に接合されているため、トンネルサイドフレーム16とサイドフレーム嵌合部分552との境界部分には、図11に示すように、トンネルサイドフレーム16の外周面に沿うように線溶接された線溶接部分W3が形成されている。
第2クロスメンバ嵌合部分553は、図9及び図11に示すように、レール前部締結ボス554よりも車両後方の前側基部551における車幅方向外側に一体形成されている。この第2クロスメンバ嵌合部分553は、第2クロスメンバ12の前面、上面、及び後面に当接する開断面形状に形成されている。
より詳しくは、第2クロスメンバ嵌合部分553は、図9及び図11に示すように、第2クロスメンバ12の外周形状に対応するように、上辺が短辺となる側面視略台形状における下辺部分を開口した開断面を車幅方向に延設した形状に形成されている。
なお、第2クロスメンバ12が、ミグ溶接によって第2クロスメンバ嵌合部分553に接合されているため、第2クロスメンバ12と第2クロスメンバ嵌合部分553との境界部分には、図9及び図11に示すように、第2クロスメンバ12の外周面に沿うように線溶接された線溶接部分W4が形成されている。
このような構成の前側レール取付け部55の上面には、図4及び図9に示すように、サイドフレーム嵌合部分552から車両後方へ延びるフレーム稜線リブ559と、第2クロスメンバ嵌合部分553から車幅方向内側へ延びる前側メンバ稜線リブ560、及び後側メンバ稜線リブ561と、レール前部締結ボス554、及び前側メンバ稜線リブ560を連結する上面補強リブ562とが、車両上方へ向けて立設されている。
具体的には、フレーム稜線リブ559は、図4及び図9に示すように、トンネルサイドフレーム16の本体部分16aにおける上面と、車幅方向外側の側面との角部である稜線16cを車両後方側へ延長した仮想直線(図示省略)に沿うように、サイドフレーム嵌合部分552から前側基部551の後端近傍に至る範囲に立設されている。
なお、フレーム稜線リブ559には、第2クロスメンバ嵌合部分553における車幅方向内側の端部が連結されている。
前側メンバ稜線リブ560は、図4及び図9に示すように、第2クロスメンバ12の上面と前面との角部である稜線12cを車幅方向内側へ延長した仮想直線(図示省略)に沿って、第2クロスメンバ嵌合部分553とトンネル本体51の後方側面部513とを車幅方向に連結するように立設されている。
後側メンバ稜線リブ561は、図4及び図9に示すように、第2クロスメンバ12の上面と後面との角部である稜線12dを車幅方向内側へ延長した仮想直線(図示省略)に沿って、第2クロスメンバ嵌合部分553とトンネル本体51の後方側面部513とを連結するように立設されている。
上面補強リブ562は、図4及び図9に示すように、サイドフレーム嵌合部分552、レール前部締結ボス554、前側メンバ稜線リブ560、及び後側メンバ稜線リブ561を連結するように形成されている。
より詳しくは、上面補強リブ562は、図4及び図9に示すように、平面視において、サイドフレーム嵌合部分552から前側基部551の後端近傍に至る範囲に、フレーム稜線リブ559と略平行となるように立設されている。
また、前側レール取付け部55の下面には、図5及び図11に示すように、前側幅方向リブ563、後側幅方向リブ564、第1交差方向リブ565、第2交差方向リブ566、第1下面補強リブ567、及び第2下面補強リブ568が、車両下方へ向けて立設されている。
具体的には、前側幅方向リブ563は、図5及び図11に示すように、底面視において、車幅方向で隣接する第1メンバ締結ボス555と第2メンバ締結ボス556とを、第2クロスメンバ12の稜線12aを車幅方向内側に延長した仮想直線(図示省略)に沿って連結するように立設されている。
後側幅方向リブ564は、図5及び図11に示すように、底面視において、車幅方向で隣接する第3メンバ締結ボス557と第4メンバ締結ボス558とを、第2クロスメンバ12の稜線12bを車幅方向内側に延長した仮想直線(図示省略)に沿って連結するように立設されている。
第1交差方向リブ565は、図5及び図11に示すように、底面視において、車両前後方向、及び車幅方向に交差する交差方向で隣接する第1メンバ締結ボス555と第4メンバ締結ボス558とを連結するように立設されている。
第2交差方向リブ566は、図5及び図11に示すように、底面視において、車両前後方向、及び車幅方向に交差する交差方向で隣接する第2メンバ締結ボス556と第3メンバ締結ボス557とを連結するように立設されている。
第1下面補強リブ567は、図5及び図11に示すように、底面視において、車両下方へ突出したレール前部締結ボス554と第1メンバ締結ボス555とを連結するように立設している。
第2下面補強リブ568は、図5及び図11に示すように、底面視において、車両下方へ突出したレール前部締結ボス554と第2メンバ締結ボス556とを連結するように立設されている。
また、上述した構成のトンネル後部50には、図3に示すように、後側レール取付け部54と前側レール取付け部55とを連結する連結部材60が接合されている。
連結部材60は、押出し成形されたアルミ合金製の押出部材であって、所定閉断面を所定方向に延設した略筒状体に形成されている。
なお、連結部材60は、図3及び図6に示すように、略矩形の閉断面を所定方向に延設した本体部分60aと、本体部分60aの底面を車幅方向外側へ延設した略平板状のフランジ部分60bとで一体形成されている。
この連結部材60は、図3から図5に示すように、前端が前側レール取付け部55の後端に接合され、後端が後側レール取付け部54の前端に接合されることで、前側レール取付け部55と後側レール取付け部54とを連結している。
なお、連結部材60は、図9及び図11に示すように、ミグ溶接によって前側レール取付け部55、及び後側レール取付け部54に接合されている。このため、連結部材60と前側レール取付け部55との境界部分、及び連結部材60と後側レール取付け部54との境界部分には、図9及び図11に示すように、連結部材60の外周面に沿うように線溶接された線溶接部分W5が形成されている。
そして、連結部材60は、後側レール取付け部54と前側レール取付け部55とを連結することで、トンネル後部50の下部に比較的高剛性な部位を構成している。このため、車両1は、トンネルサイドフレーム16と、トンネル後部50の前側レール取付け部55、連結部材60、及び後側レール取付け部54とで、車室部2における車体を構成する車体骨格部材を構成している。
以上のように、車両1の車室内を車両前後方向に延びるダイキャスト製のフロアトンネル11を備えた車両1の車体構造は、フロアトンネル11が、車両上方に突出した略門型形状の断面を車両前後方向に延設して形成されたトンネル本体51と、トンネル本体51の下端に配設されるとともに、シートレールSLの前部が取付けられる左右一対の前側レール取付け部55と、前側レール取付け部55に対して車両後方に所定間隔を隔てて配設されるとともに、シートレールSLの後部が取付けられる左右一対の後側レール取付け部54とで一体形成されたことにより、部品点数の増加、及び重量の増加を抑えて、シートレールSLの支持剛性を確保することができる。
具体的には、前側レール取付け部55と後側レール取付け部54との間が離間しているため、車両1の車体構造は、平面視におけるフロアトンネル11の投影面積を抑えることができる。このため、車両1の車体構造は、ダイキャスト製のフロアトンネル11の成形性を損なうことなく、前側レール取付け部55、及び後側レール取付け部54を一体形成することができる。
さらに、トンネル本体51に前側レール取付け部55、及び後側レール取付け部54を一体形成したことにより、車両1の車体構造は、シートレールSLが取付けられる部材をフロアトンネル11とは別体で構成した場合に比べて、部品点数の増加を抑えることができる。
加えて、車両1の車体構造は、前側レール取付け部55、及び後側レール取付け部54の剛性を向上できるとともに、車体に対するシートレールSLの取付け精度を向上することができる。
従って、車両1の車体構造は、部品点数の増加、及び重量の増加を抑えて、シートレールSLの支持剛性を確保することができる。
また、フロアトンネル11における前側レール取付け部55の車両前方に配設されるとともに、略車両前後方向に延びる押出成形材である左右一対のトンネルサイドフレーム16を備え、前側レール取付け部55が、その前端に一体形成されるとともに、トンネルサイドフレーム16の後端が嵌合するサイドフレーム嵌合部分552を備え、トンネルサイドフレーム16の後端とサイドフレーム嵌合部分552との境界が、線溶接で溶接された線溶接部分W3を備えたことにより、車両1の車体構造は、部品点数の増加、及び重量の増加を抑えて、シートレールSLの支持剛性をより確実に確保することができる。
具体的には、前側レール取付け部55にトンネルサイドフレーム16が嵌合するサイドフレーム嵌合部分552を備えたことにより、車両1の車体構造は、フロアトンネル11にトンネルサイドフレーム16を連結するための連結部材60を別途設けることを不要にして、フロアトンネル11とトンネルサイドフレーム16とを連結することができる。
さらに、フロアトンネル11のサイドフレーム嵌合部分552とトンネルサイドフレーム16とが線溶接によって接合されているため、車両1の車体構造は、フロアトンネル11のサイドフレーム嵌合部分552と、トンネルサイドフレーム16との連結強度を向上することができる。
この際、トンネルサイドフレーム16が閉断面を延設した形状に形成されているため、車両1の車体構造は、トンネルサイドフレーム16の外周面に沿うように、線溶接部分W3をより広範囲に確保できるため、略平板状のトンネルサイドフレーム16に比べて、フロアトンネル11のサイドフレーム嵌合部分552とトンネルサイドフレーム16との連結強度をより向上することができる。
これにより、車両1の車体構造は、前側レール取付け部55とトンネルサイドフレーム16との間における荷重伝達効率を向上することができる。このため、車両1の車体構造は、シートレールSLの前部を介して、前側レール取付け部55に作用する荷重を、効率よくトンネルサイドフレーム16に伝達することができる。
従って、車両1の車体構造は、トンネルサイドフレーム16が嵌合するサイドフレーム嵌合部分552をフロアトンネル11に一体形成するとともに、トンネルサイドフレーム16とフロアトンネル11とを線溶接で接合したことにより、部品点数の増加、及び重量の増加を抑えて、シートレールSLの支持剛性をより確実に確保することができる。
また、フロアトンネル11の前側レール取付け部55が、平面視において、略車両前後方向に延びるトンネルサイドフレーム16の稜線16cを延長した仮想直線に沿って形成されるとともに、車両上方へ立設されたフレーム稜線リブ559を備えたことにより、車両1の車体構造は、前側レール取付け部55における略車両前後方向の剛性を向上することができる。
さらに、トンネルサイドフレーム16の稜線16cを延長した仮想直線に沿って、フレーム稜線リブ559が形成されているため、車両1の車体構造は、トンネルサイドフレーム16と前側レール取付け部55との間における略車両前後方向の荷重伝達効率を向上することができる。
従って、車両1の車体構造は、トンネルサイドフレーム16の稜線16cを延長した仮想直線に沿って形成されたフレーム稜線リブ559により、部品点数の増加、及び重量の増加を抑えて、前側レール取付け部55における略車両前後方向の剛性と、略車両前後方向への荷重伝達効率とを両立して向上することができる。
また、フロアトンネル11が、平面視において、前側レール取付け部55の後端と後側レール取付け部54の前端とを連結する押出成形材である連結部材60を備えたことにより、車両1の車体構造は、平面視におけるフロアトンネル11の投影面積を抑えた場合であっても、フロアトンネル11の剛性と、シートレールSLの支持剛性とをより向上することができる。
具体的には、前側レール取付け部55と後側レール取付け部54とを連結部材60で連結したことにより、車両1の車体構造は、フロアトンネル11の下部に沿って車両前後方向に延びる高剛性部位を構成することができる。このため、車両1の車体構造は、前側レール取付け部55の剛性、及び後側レール取付け部54の剛性をより向上することができる。
さらに、前側レール取付け部55の前端にトンネルサイドフレーム16が連結されているため、車両1の車体構造は、前側レール取付け部55、後側レール取付け部54、及び連結部材60で構成された高剛性部位を、車体骨格として機能させることができる。
従って、車両1の車体構造は、前側レール取付け部55と後側レール取付け部54とを連結する連結部材60を備えたことにより、平面視におけるフロアトンネル11の投影面積を抑えた場合であっても、フロアトンネル11の剛性と、シートレールSLの支持剛性とをより向上することができる。
また、フロアトンネル11を挟んで配設されるとともに、車幅方向に延びる押出成形材である左右一対の第2クロスメンバ12を備え、フロアトンネル11の前側レール取付け部55が、第2クロスメンバ12の一端が嵌合する第2クロスメンバ嵌合部分553を備え、第2クロスメンバ12の一端側と第2クロスメンバ嵌合部分553との境界が、線溶接で溶接された線溶接部分W4を備えたことにより、車両1の車体構造は、部品点数の増加、及び重量の増加を抑えて、シートレールSLの支持剛性をより確実に確保することができる。
具体的には、前側レール取付け部55に第2クロスメンバ12が嵌合する第2クロスメンバ嵌合部分553を備えたことにより、車両1の車体構造は、フロアトンネル11に第2クロスメンバ12を連結するための連結部材60を別途設けることを不要にして、フロアトンネル11と第2クロスメンバ12とを連結することができる。
さらに、フロアトンネル11の第2クロスメンバ嵌合部分553と第2クロスメンバ12とが線溶接によって接合されているため、車両1の車体構造は、第2クロスメンバ12の外周面に沿うように、線溶接部分W4をより広範囲に確保できるため、フロアトンネル11の第2クロスメンバ嵌合部分553と第2クロスメンバ12との連結強度をより向上することができる。
これにより、車両1の車体構造は、前側レール取付け部55と第2クロスメンバ12との間における荷重伝達効率を向上することができる。このため、車両1の車体構造は、シートレールSLの前部を介して、前側レール取付け部55に作用する荷重を、効率よく第2クロスメンバ12に伝達することができる。
従って、車両1の車体構造は、第2クロスメンバ12が嵌合する第2クロスメンバ嵌合部分553をフロアトンネル11に一体形成するとともに、第2クロスメンバ12とフロアトンネル11とを線溶接で接合したことにより、部品点数の増加、及び重量の増加を抑えて、シートレールSLの支持剛性をより確実に確保することができる。
また、フロアトンネル11の前側レール取付け部55が、平面視において、車幅方向に延びる第2クロスメンバ12の稜線12c,12dを延長した仮想直線に沿って形成されるとともに、車両上方へ立設された前側メンバ稜線リブ560、及び後側メンバ稜線リブ561を備えたことにより、車両1の車体構造は、前側レール取付け部55における車幅方向の剛性を向上することができる。
さらに、第2クロスメンバ12の稜線12c,12dを延長した仮想直線に沿って、前側メンバ稜線リブ560、及び後側メンバ稜線リブ561が形成されているため、車両1の車体構造は、第2クロスメンバ12と前側レール取付け部55との間における車幅方向の荷重伝達効率を向上することができる。
従って、車両1の車体構造は、第2クロスメンバ12の稜線12c,12dを延長した仮想直線に沿って形成された前側メンバ稜線リブ560、及び後側メンバ稜線リブ561により、部品点数の増加、及び重量の増加を抑えて、前側レール取付け部55における車幅方向の剛性と、車幅方向への荷重伝達効率とを両立して向上することができる。
また、底面視において、左右の前側レール取付け部55における下面を、車幅方向に連結する第2トンネルメンバ31を備え、前側レール取付け部55の下面が、底面視において、車両前後方向、及び車幅方向に対して交差する交差方向で対向配置されるとともに、第2トンネルメンバ31が締結される第1メンバ締結ボス555、第2メンバ締結ボス556、第3メンバ締結ボス557、及び第4メンバ締結ボス558と、車両下方へ立設されるとともに、第1メンバ締結ボス555と第4メンバ締結ボス558とを交差方向で連結する第1交差方向リブ565、及び第2メンバ締結ボス556と第3メンバ締結ボス557とを交差方向で連結する第2交差方向リブ566とを備えたことにより、車両1の車体構造は、シートレールSLの支持剛性を向上できるとともに、第2トンネルメンバ31の支持剛性を向上することができる。
また、第1メンバ締結ボス555、及び第2メンバ締結ボス556が、底面視において、車幅方向に延びる第2クロスメンバ12の稜線12aを延長した仮想直線上に配設され、第3メンバ締結ボス557、及び第4メンバ締結ボス558が、底面視において、車幅方向に延びる第2クロスメンバ12の稜線12bを延長した仮想直線上に配設され、前側レール取付け部55が、車両下方へ立設されるとともに、車幅方向で隣接する第1メンバ締結ボス555、及び第2メンバ締結ボス556を連結する前側幅方向リブ563と、第3メンバ締結ボス557、及び第4メンバ締結ボス558を連結する後側幅方向リブ564を備えたことにより、車両1の車体構造は、第2トンネルメンバ31の支持剛性をより向上することができる。
さらに、第2クロスメンバ12の稜線12a,12bを延長した仮想直線上に沿って、前側幅方向リブ563、及び後側幅方向リブ564が形成されているため、車両1の車体構造は、前側レール取付け部55の下面側における車幅方向の剛性を向上することができるとともに、第2クロスメンバ12と前側レール取付け部55との間における車幅方向の荷重伝達効率をより向上することができる。
従って、車両1の車体構造は、部品点数、及び重量の増加を抑えても、荷重効率を損なうことなく、シートレールSLの支持剛性、及び第2トンネルメンバ31の支持剛性をより向上することができる。
また、前側レール取付け部55が、車両上方、及び車両下方へ突出するとともに、シートレールSLの前部が締結されるレール前部締結ボス554と、レール前部締結ボス554と前側メンバ稜線リブ560、及び後側メンバ稜線リブ561とを連結する上面補強リブ562と、レール前部締結ボス554と第1メンバ締結ボス555とを連結する第1下面補強リブ567と、レール前部締結ボス554と第2メンバ締結ボス556とを連結する第2下面補強リブ568とを備えたことにより、車両1の車体構造は、レール前部締結ボス554の剛性を、前側メンバ稜線リブ560、後側メンバ稜線リブ561、第1メンバ締結ボス555、及び第2メンバ締結ボス556によって向上することができる。このため、車両1の車体構造は、前側レール取付け部55の剛性をさらに向上できるとともに、シートレールSLの支持剛性をさらに向上することができる。
この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明のフレーム部材は、実施形態のトンネルサイドフレーム16に対応し、
以下同様に、
フレーム嵌合部分は、サイドフレーム嵌合部分552に対応し、
線溶接部分は、線溶接部分W3、線溶接部分W4に対応し、
フレーム部材の稜線は、稜線16cに対応し、
クロスメンバは、第2クロスメンバ12に対応し、
メンバ嵌合部分は、第2クロスメンバ嵌合部分553に対応し、
クロスメンバの稜線は、稜線12a、稜線12b、稜線12c、及び稜線12dに対応し、
メンバ稜線リブは、前側メンバ稜線リブ560、及び後側メンバ稜線リブ561に対応し、
トンネルメンバは、第2トンネルメンバ31に対応し、
メンバ締結ボスは、第1メンバ締結ボス555、第2メンバ締結ボス556、第3メンバ締結ボス557、及び第4メンバ締結ボス558に対応し、
交差方向リブは、第1交差方向リブ565、及び第2交差方向リブ566に対応し、
幅方向リブは、前側幅方向リブ563、及び後側幅方向リブ564に対応し、
補強リブは、上面補強リブ562、第1下面補強リブ567、及び第2下面補強リブ568に対応するが、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
例えば、上述した実施形態において、フロアトンネル11を、パネル部材であるトンネル前部40と、アルミダイキャスト製のトンネル後部50とで構成したが、これに限定せず、例えば、トンネル前部40とトンネル後部50とが一体形成されたアルミダイキャスト製のフロアトンネルであってもよい。
また、線溶接部分W1,W2,W3,W4,W5は、ミグ溶接によって溶接された部分としたが、これに限定せず、スポット溶接のような点溶接でなければ、例えば、ティグ溶接によって溶接された部分などとしてもよい。
また、前側レール取付け部55の上面に、前側メンバ稜線リブ560、及び後側メンバ稜線リブ561と、レール前部締結ボス554とを連結する上面補強リブ562を備え、前側レール取付け部55の下面に、第1メンバ締結ボス555とレール前部締結ボス554とを連結する第1下面補強リブ567、及び第2メンバ締結ボス556とレール前部締結ボス554とを連結する第2下面補強リブ568を備えた構成としたが、これに限定せず、前側レール取付け部55の上面、または下面のいずれかに補強リブを備えた構成であってもよい。
例えば、前側レール取付け部55に上面補強リブ562だけを備えた構成としてもよい。あるいは、前側レール取付け部55に第1下面補強リブ567、及び第2下面補強リブ568だけを備えた構成としてもよい。