JPH0717213B2 - 自動車の下部車体構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は自動車の下部車体構造、特にフロアパネルの下
面に配設されたサイドフレームとクロスメンバとの接合
部の構造に関する。

（従来の技術） 自動車の車体には、該車体に所要の強度や剛性を付与す
るための各種のフレーム部材が配設されるが、この種の
フレーム部材としては、例えば実開昭55−124368号公報
に示されているように、フロアパネルの下面における左
右両側部寄りの位置に車体前後方向に配設されるサイド
フレームや、同じくフロアパネルに車体幅方向に配設さ
れるクロスメンバ等がある。

一方、フロアパネルの下面には、当該自動車のサスペン
ションを構成する例えばトレーリングアーム等の部材が
取付けられることがあるが、このような部材の取付部に
おいてはフロアパネルの剛性や強度を十分に高くしてお
く必要がある。そこで、従来においては、フロアパネル
の下面において上記サイドフレームとクロスメンバとを
交差させ或はサイドフレームの側部にクロスメンバの端
部を当接させてその両者を接合し、この接合部を利用し
て上記の如きサスペンション構成部材を取付けることが
行われている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、上記のようにフロアパネルの下面においてサ
イドフレームとクロスメンバとを接合する場合、特にこ
の接合部を利用してサスペンション構成部材を取付ける
場合には、該サイドフレームとクロスメンバ、更にはこ
れらとフロアパネルとを確実且つ強固に接合して、該接
合部に十分な強度と剛性を確保することが必要である。
しかし、従来のようにサイドフレームとクロスメンバと
を単に交差させ或はサイドフレームの側部にクロスメン
バの端部を当接させて接合するだけでは必ずしも十分な
強度や剛性が得られず、特に該接合部を利用してサスペ
ンション構成部材を取付ける場合には、該部材を介して
作用する荷重に対して強度や剛性が不足することにな
る。

尚、前記公報によれば、フロアパネルの下面に配設され
たサイドフレームと車体側端部のサイドシルとをコネク
ターによって連結する車体構造が示されているが、これ
はクロスメンバがフロアパネルの上面に配設される場合
のものであって、フロアパネル下面におけるクロスメン
バとサイドフレームとの接合部に関する本発明とは、前
提となる基本的構造が相違する。

（問題点を解決するための手段） 本発明は自動車の車体における上記のような実情に対処
するもので、フロアパネルの下面においてサイドフレー
ムにクロスメンバの端部が接合される構成において、こ
の接合部の強度や剛性を向上させることを目的とするも
のであり、この目的達成のため次のように構成したこと
を特徴とする。

即ち、本発明に係る自動車の下部車体構造は、フロアパ
ネル下面の両側部に配設されて車体前後方向に延びるサ
イドフレームと、同じくフロアパネル下面に配設されて
車体幅方向に延びるクロスメンバとを有し、該クロスメ
ンバの端部が上記サイドフレームに接合される構成にお
いて、上記クロスメンバの端部がサイドフレームの下方
にトルクボックスを介して接合されていると共に、上記
サイドフレームが底面及び側面を有し、該側面の上部に
おいてフロアパネルの下面に接合され、上記トルクボッ
クスが底面、前面及び後面を有し、該前面及び後面の上
部において、フロアパネルとともに車体幅方向に閉断面
が形成されるように該フロアパネルの下面に接合され、
かつ該フロアパネルの側端部に接合されたサイドパネル
に接合されている一方で、上記サイドフレームが位置す
る部分に、該サイドフレームの底面に接合する接合面と
側面に接合する接合フランジが設けられて該サイドフレ
ームが挿通する切欠部を有し、該切欠部において上記サ
イドフレームの下方に接合され、かつ、上記クロスメン
バが底面及び側面を有し、該側面の上部においてフロア
パネルの下面に接合されている一方で、上記トルクボッ
クスの接合面が位置する部分であるその端部に、該接合
面の下面の前後に接合する接合フランジを有し、該接合
フランジで上記トルクボックスの下方に接合されて、該
接合フランジと上記接合面と上記サイドフレームの底面
とによって三重結合が形成され、該接合フランジを有す
るクロスメンバの端部における底面及び側面と上記接合
面とによって閉断面が形成され、かつ該閉断面の両側を
閉鎖する縦壁面が上記接合面の両側部から下方に延びて
設けられていることを特徴とする。

（作用） 上記の構成によれば、フロアパネル下面におけるサイド
フレームとクロスメンバとの接合部に、トルクボックス
の接合面とクロスメンバの端部における底面及び側面と
によって閉断面が形成され、また、この閉断面の両側が
上記接合面の両側部から下方に延びて設けられた縦壁面
によって閉鎖され、かつ、上記接合面の前後には該接合
面と上記クロスメンバの端部に設けられた接合フランジ
とサイドフレームの底面とが三層に重なり合って接合さ
れた三重結合が形成されることにより、該接合部の強度
及び剛性が著しく向上されることになる。また、上記ト
ルクボックスがフロアパネルの下面に、該フロアパネル
とともに車体幅方向に閉断面が形成されるように接合さ
れ、かつ該フロアパネルの側端部に接合されたサイドパ
ネルに接合されるので、このトルクボックスないし車体
幅方向に形成された閉断面を介して上記サイドフレーム
及びクロスメンバがフロアパネルの側端部にも接合され
ることになって、該サイドフレーム及びクロスメンバと
フロアパネル及びサイドパネルとの接合強度も向上し、
当接接合部の強度や剛性が一層向上することになる。

（実施例） 以下、図に示す本発明の実施例について説明する。

第１図は自動車の車体後部におけるフロアパネル下方の
構造を示すもので、フロアパネル１の下面左右両側部寄
りの位置には車体前後方向に延びるサイドフレーム10,1
0（一方のみ図示）が配設されていると共に、同じくフ
ロアパネル１の下面における上記サイドフレーム10,10
間には車体幅方向に延びるクロスメンバ20が配設され、
該クロスメンバ20の左右両端部20a,20aがサイドフレー
ム10,10に夫々連結されている。ここで、上記フロアパ
ネル１の後側部２は前部３より一段高くされ、該後側部
２と前部３との間に後上りの斜面部４が形成されている
と共に、該後側部２には当該自動車の後輪が収納される
リヤホイルハウス５が設けられており、また後部中央は
低くされてスペアタイヤ収納部６とされている。そし
て、このフロアパネル１の側端部は車体内側面を構成す
るサイドパネル７に接合されていると共に、該サイドパ
ネル７の外側には車体の後部外側面を構成するリヤフェ
ンダーパネル８が接合されている。

上記サイドフレーム10は、その全長にわたって断面形状
態が底面11と両側面12,13とにより状とされていると
共に、両側面12,13の上端縁に沿ってフランジ14,15が設
けられ、これらのフランジ14,15によって上記フロアパ
ネル１の下面に接合されている。その場合に、該サイド
フレーム10は、フロアパネル１の上記の如き形状に対応
させて後部10aが前部10bより高くされていると共に、該
後部10aと前部10bとの間に後上りの傾斜部10cが設けら
れている。そして、後部10aが上記フロアパネル１にお
ける一段高くされた後側部２の下面に、前部10bがフロ
アパネル１における前部３の下面に、また傾斜部10cが
同じくフロアパネル１における斜面部４の下面に夫々接
合されている。

一方、上記クロスメンバ20も、断面形状が底面21と前後
の側面22,23とで状とされていると共に、両側面22,23
の上端縁に沿ってフランジ24,25が設けられ、これらの
フランジ24,25によって上記フロアパネル１の下面に接
合されている。ここで、該クロスメンバ20は、上記サイ
ドフレーム10における傾斜部10cに対応位置させて配設
されている。

そして、該クロスメンバ20の端部20aは幅方向に稍拡開
されていると共に、該端部20aにおいては前側の側面22
が切欠かれ、この切欠き部22aに沿わせて、当該側面22
におけるフランジ24に連続する縦フランジ24a及び下部
フランジ24bが設けられている。尚、後側の側面23及び
該側面23におけるフランジ25は、当該クロスメンバ20の
先端部まで設けられている。

然して、このクロスメンバ20の端部20aは、上記サイド
フレーム10における傾斜部10cにトルクボックス30を介
して下方から接合されている。

次に、このトルクボックス30の形状を説明すると、第２
図に示すように、該トルクボックス30は、比較的背が高
く且つ中央部上方に状の切欠き部31aが形成された後
面31と、該後面31における上記切欠き部31aの下縁から
前下りに傾斜する傾斜面32とを有し、且つ該傾斜面32の
両側には三角形状の縦壁面33,34が設けられている。ま
た、該トルクボックス30における上記切欠き部31aない
し傾斜面32より車体外方側は、上記後面31の車体外方側
の半部31bと、該半部31bの下端から前方に延びる底面35
と、該底面35の前端から上方に突設された前面36とでな
る断面状の延長部30aとされている。そして、上記縦
壁面33,34の後縁が後面31における車体外方側及び内方
側の半部31b,31cに夫々連続されていると共に、車体外
方側の縦壁面33の下縁は上記延長部30aにおける底面35
に連続され、また車体内方側の縦壁面34の下縁には車体
内方に向けて水平方向に延びるフランジ37が連設されて
いる。更に、後面31における切欠き部31aの周縁及び上
記各半部31b,31cの上縁には後方に折曲されたフランジ3
8,39,40が設けられていると共に、上記延長部30aを構成
する前面36の上縁及び車体内方側の側縁には前方に折曲
されたフランジ41,42が設けられ、また該延長部30aの側
端部周囲にも状に連続するフランジ43が設けられてい
る。

そして、このトルクボックス30は上記サイドフレーム10
における傾斜部10cの下方に、またこのトルクボックス3
0の下方に上記クロスメンバ20の端部20aが夫々次のよう
に接合されている。

即ち、トルクボックス30の後面31に設けられた切欠き部
31a内に上記サイドフレーム10における傾斜部10cの後部
が嵌め込された状態で、該切欠き部31aの下縁から前方
に続く傾斜面32がサイドフレーム10における傾斜部10c
の底面11に下方から接合されている。また、該トルクボ
ックス30における上記切欠き部31aの周囲の状をなす
フランジ38がサイドフレーム10の傾斜部10cにおける底
面11及び両側面12,13に外側から接合されていると共
に、該トルクボックス30の延長部30aを構成する前面36
における車体内方側のフランジ42もサイドフレーム10の
傾斜部10cにおける車体外方側の側面12に外側から接合
されている。そして、該トルクボックス300における後
面31の上縁のフランジ39,40及び上記前面36の上縁のフ
ランジ41がフロアパネル１における斜面部４の下面に接
合され、更に該トルクボックス延長部30aの側端部にお
ける状のフランジ43が上記サイドパネル７の内面に接
合されている。

一方、クロスメンバ20の端部20aにおいて、後側の側面2
3が上記トルクボックス30の後面31における車体内方側
半部31cの下部に後方から接合されていると共に、該側
面23におけるフランジ25が上記トルクボックス後面31の
車体内方側半部31cのフランジ40における車体内方側の
端部40aに、また該フランジ25の端部25aがトルクボック
ス後面31の切欠き部周縁のフランジ38における下辺部38
aに夫々下方から接合されている。また、該クロスメン
バ20の端部20aにおける底面21がトルクボックス30にお
ける車体内方側の縦壁面34に連続するフランジ37、及び
車体外方側の縦壁面33に連続する延長部30aの底面35に
夫々下方から接合され、更に該クロスメンバ端部20aに
おける前側の側面22に設けられた切欠き部22aの下辺に
沿う下部フランジ24bが上記トルクボックス30における
傾斜面32の前端部32aに下方から接合されている。この
ようにして、該クロスメンバ20の端部20aがトルクボッ
クス30に接合されており、また該クロスメンバ端部20a
における上記切欠き部22aの側辺に沿う縦フランジ24aが
上記サイドフレーム10の傾斜部10cにおける車体内方側
の側面13に接合されている。

上記の構成によれば、フロアパネル１の下面に車体前後
方向に配設されたサイドフレーム10の傾斜部10cに、同
じくフロアパネル１の下面に車体幅方向に配設されたク
ロスメンバ20の端部20aがトルクボックス30を介して下
方から接合されることになる。その場合に、該接合部に
おいては、第３図に示すように、トルクボックス30にお
けるサイドフレーム10の底面11に接合される傾斜面32
と、クロスメンバ20の端部20aにおける底面21及び後側
の側面23とで三角形状の閉断面Ｘが形成されることにな
る。また、この閉断面Ｘの前下方及び後上方において
は、サイドフレーム傾斜部10cの底面11と、トルクボッ
クス30の傾斜面32の前端部32a及び該傾斜面32の後方に
続くフランジ38の下辺部38aと、クロスメンバ20の端部2
0aにおける切欠き部22aの下辺に沿う下部フランジ24b及
び後側の側面23におけるフランジ25の端部25aとによ
り、夫々三重結合部Y,Zが形成されるこになる。更に、
第４図に示すように、上記閉断面Ｘの左右両側には該閉
断面Ｘを閉じるようにトルクボックス30における縦壁面
33,34が位置することになるが、これらの縦壁面33,34は
トルクボックス30の後面31、延長部30aの底面35及びフ
ランジ37等を介してクロスメンバ20の端部20aに接合さ
れているから、両縦壁面33,34間の傾斜面32上に接合さ
れたサイドフレーム10の傾斜部10cとクロスメンバ20の
端部20aとがこれらの縦壁面33,34を介して結合されるこ
とになる。

このようにして、サイドフレーム10の傾斜部10cとクロ
スメンバ20の端部20aとトルクボックス30を介して確実
且つ強固に接合されることになるが、特に上記閉断面
Ｘ、三重結合部Ｙ、Ｚ、及びトルクボックス30における
縦壁面33,34の存在により、当該接合部の強度や剛性が
著しく向上されることになる。

更に、上記の構成によれば、トルクボックス30にサイド
フレーム10を超えて車体外方側に延びる延長部30aが設
けられ、該延長部30aにおける後面31及び前面36のフラ
ンジ39,41がフロアパネル１における傾斜面４の下面
に、また該延長部30aの側端部のフランジ43がサイドパ
ネル７の内面に夫々接合されているから、該トルクボッ
クス延長部30aを介して上記サイドフレーム10及びクロ
スメンバ20がフロアパネル１の側端部やサイドパネル７
にも連結されることになる。これにより、当該接合部に
おける強度や剛性がサイドフレーム10とクロスメンバ20
との間だけではなく、これらとフロアパネル１ないしサ
イドパネル７との間でも向上されることになる。

尚、この実施例においては、第４図に示すようにクロス
メンバ20の端部20aにおける底面21の下面にブラケット5
0を介して当該自動車のリヤサスペンションを構成する
トレーリングアーム51が取付けられるが、上記のように
該クロスメンバ20の端部20aにおけるサイドフレーム10
やフロアパネル１等との接合部は強度及び剛性が十分高
くされているから、上記トレーリングアーム51の良好な
取付状態が得られることになる。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、フロアパネルの下面にお
いてサイドフレームとクロスメンバの端部とが接合され
る自動車の下部車体構造において、上記接合部における
強度や剛性が著しく向上されることになり、上記フロア
パネルないし車体全体の変形や歪みが防止されることに
なる。そして、特に当該接合部を利用してサスペンショ
ン構成部材を取付ける場合には、該部材に対する十分な
取付強度及び取付剛性が確保されて、該部材の良好な取
付状態が維持されることになる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は車体後部
におけるフロアパネル下方のサイドフレームとクロスメ
ンバとの接合部を示す斜視図、第２図は該接合部に介在
されたトルクボックスの拡大斜視図、第3,4図は第１図I
II−III線及びIV−IV線で夫々切断した要部拡大断面図
である。 １……フロアパネル、10……サイドフレーム、20……ク
ロスメンバ、20a……端部、30……トルクボックス、30a
……延長部、33,34……縦壁面、Ｘ……閉断面。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フロアパネル下面の両側部に配設されて車
   体前後方向に延びるサイドフレームと、同じくフロアパ
   ネル下面に配設されて車体幅方向に延びるクロスメンバ
   とを有し、該クロスメンバの端部が上記サイドフレーム
   に接合される自動車の下部車体構造であって、上記クロ
   スメンバの端部がサイドフレームの下方にトルクボック
   スを介して接合されていると共に、上記サイドフレーム
   が底面及び側面を有し、該側面の上部においてフロアパ
   ネルの下面に接合され、上記トルクボックスが底面、前
   面及び後面を有し、該前面及び後面の上部において、フ
   ロアパネルとともに車体幅方向に閉断面が形成されるよ
   うに該フロアパネルの下面に接合され、かつ該フロアパ
   ネルの側端部に接合されたサイドパネルに接合されてい
   る一方で、上記サイドフレームが位置する部分に、該サ
   イドフレームの底面に接合する接合面と側面に接合する
   接合フランジとが設けられて該サイドフレームが挿通す
   る切欠部を有し、該切欠部において上記サイドフレーム
   の下方に接合され、かつ、上記クロスメンバが底面及び
   側面を有し、該側面の上部においてフロアパネルの下面
   に接合されている一方で、上記トルクボックスの接合面
   が位置する部分であるその端部に、該接合面の下面の前
   後に接合する接合フランジを有し、該接合フランジで上
   記トルクボックスの下方に接合されて、該接合フランジ
   と上記接合面と上記サイドフレームの底面とによって三
   重結合が形成され、該接合フランジを有するクロスメン
   バの端部における底面及び側面と上記接合面とによって
   閉断面が形成され、かつ該閉断面の両側を閉鎖する縦壁
   面が上記接合面の両側部から下方に延びて設けられてい
   ることを特徴とする自動車の下部車体構造。