JP5924033B2 - 車体下部構造 - Google Patents

Description

この発明は、車体下部構造に関し、詳しくは、車両前部で車幅方向に配設されたダッシュパネルと、該ダッシュパネルの後部から後方に延設されたフロアパネルと、このフロアパネルの中央部で上方に膨出したフロアトンネルと、該フロアトンネルの車幅方向両側に沿って車体の前後方向に延びるトンネルメンバとを備えたような車体下部構造に関する。

一般に、上述のフロアトンネルの構造には、衝突要件、ＮＶＨ要件（ＮＶＨとは、ｎｏｉｓｅノイズ、ｖｉｂｒａｔｉｏｎ振動、ｈａｒｓｈｎｅｓｓ連成振動の略）、レイアウト要件などの様々な要件を満足することが求められている。
このような要件を満足する手段としては、フロアトンネルに補強部材を設けることが知られている（特許文献１，２参照）。

特許文献１に開示された従来構造は、フロアトンネルの左右の上角部を下側つまり車外側から補強部材で補強した構造である。
特許文献２に開示された従来構造は、側突対応構造として、トンネル部の裏面側に、リインフォース上部とリインフォース下部とから成る上下複数分割構造のトンネルリインフォース（トンネル補強部材）を配設した構造である。

しかしながら、上述の特許文献１，２に開示された何れの従来構造も、側突などの衝突耐荷重向上に対する構成であって、ＮＶＨ特性については充分ではなく、改良の余地があった。
本発明者等は、ＮＶＨ特性の向上を図るため、そのメカニズムを検討した。
その結果、車両走行時にトンネル補強部材の上角部に応力が集中して、該トンネル補強部材の上面が変形することにより、フロアトンネルに横倒れモード（車幅方向への振動）が生じることを見出した。
すなわち、フロアトンネルは横倒れする共振周波数をもっており、この共振周波数の入力がフロアトンネルに入ると、横倒れモードが励起され、フロアトンネルが横倒れする（トンネルのマッチボックス変形で、トンネルが平行四辺形のように変形する）。

フロアトンネルにはフロアパネルが一体または一体的に結合されており、フロアトンネルが横倒れした時の振動がフロアパネルに伝わり、この伝達した振動によりフロアパネルそれ自体が上下に振動する。
フロアパネル上の車室内には空気が存在し、この空気自体の固有の振動数（約１６０Ｈ_Ｚ）と、フロアトンネルの横倒れの固有振動数が略同等の共振周波数にあると、２つの共振周波数が重なって、より大きな音となる。
つまり、フロアトンネルの横倒れで増幅された振動が、フロアパネルに伝わり、フロアパネルから車室内の空気に伝わった振動が、さらに空気の振動モードで増幅され、乗員に不快な音（１００〜２００Ｈ_Ｚのこもり音）として伝わることが分かった。
したがって、車両走行時のフロアトンネルの横倒れモード（詳しくは、トンネル補強部材の上面の変形）を如何にして抑制するかという点が課題となる。

特開２００５−１９９７８８号公報 特開２００５−２９７６１０号公報

そこで、この発明は、補強部材が本来有する衝突安全性能向上機能を維持しつつ、補強部材の上面の変形を抑制し、車両走行時のトンネルの横倒れモード（車幅方向への振動）を抑制して、ＮＶＨ性能の向上を図ることができる車体下部構造の提供を目的とする。

この発明による車体下部構造は、車両前部で車幅方向に配設されたダッシュパネルと、該ダッシュパネルの後部から後方に延設されたフロアパネルと、該フロアパネルの中央部で上方に膨出したフロアトンネルと、上記フロアトンネルの車幅方向両側に沿って車体の前後方向に延びるトンネルメンバとを備えた車体下部構造であって、上記フロアトンネルの車体下方側の面に沿って一方のトンネルメンバから他方のトンネルメンバにわたって上記フロアトンネルの車体下方側の面と共に閉断面部を形成する補強部材を備え、上記補強部材の上記フロアトンネルの車体下方側の面と離間して対向する面は、車体正面視でフロアトンネル上部と対向する上面部と、フロアトンネル側部と対向する側面部と、該側面部から車幅方向に延び上記トンネルメンバにつながる側方延設部と、フロアトンネル上部両端と対向し上記上面部と上記側面部とを連結する傾斜部と、上記上面部と上記傾斜部とをつなぐ第１屈曲部と、上記傾斜部と上記側面部とをつなぐ第２屈曲部と、
上記側面部と上記側方延設部とをつなぐ第３屈曲部と、を有し、上記両側の第１屈曲部間の距離をＷ１、上記両側の第３屈曲部間の距離をＷ２、上記両側の第３屈曲部間を結ぶ直線と上記第２屈曲部との距離をＨ１、上記両側の第３屈曲部間を結ぶ直線と上記第１屈曲部との距離をＨ２とした時、（Ｗ１／Ｗ２）×（Ｈ１／Ｈ２）が０．１２以下であり、上記補強部材の上記フロアトンネルの車体下方側の面と離間して対向する面の車幅方向断面における上記第１屈曲部での上記上面部と上記傾斜部とのなす角度と、上記第２屈曲部での上記傾斜部と上記側面部とのなす角度が略等しく設定されたものである。

上記構成によれば、（Ｗ１／Ｗ２）×（Ｈ１／Ｈ２）を０．１２以下としたので、補強部材が本来有する衝突安全性能向上機能を維持しつつ、補強部材の上面の変形を抑制して、車両走行時のフロアトンネルの横倒れモード（車幅方向への振動）を抑制することができ、ＮＶＨ性能の向上を図ることができる。
詳しくは、乗員の耳を圧迫するような不快な音（周波数１００〜２００Ｈ_Ｚのこもり音）の発生を抑制することができる。

しかも、上記補強部材の上記フロアトンネルの車体下方側の面と離間して対向する面の車幅方向断面における上記第１屈曲部での上記上面部と上記傾斜部とのなす角度と、上記第２屈曲部での上記傾斜部と上記側面部とのなす角度が略等しく設定されたものであって、このように、第１屈曲部での上面部と傾斜部との成す角度と、第２屈曲部での傾斜部と側面部との成す角度を略等しく設定したので、フロアトンネルの横倒れモードをさらに抑制することができる。

この発明の一実施態様においては、上記フロアパネルの両側で車体前後方向に沿って延びるサイドシルと、上記フロアパネルに接合され上記フロアトンネルと上記サイドシルとの間に車幅方向に延びるクロスメンバとを備え、上記クロスメンバと車体前後方向で重ならない位置に上記補強部材が配設されたものである。
上記構成によれば、フロアトンネルの横倒れモードによりフロアパネルの上下振動が励起されやすい位置、つまり、フロアパネルがクロスメンバで拘束されていない位置に上記補強部材を配設したので、フロアパネルの上下振動抑制をより一層効果的に高めることができる。

この発明による車体下部構造は、また、車両前部で車幅方向に配設されたダッシュパネルと、該ダッシュパネルの後部から後方に延設されたフロアパネルと、該フロアパネルの中央部で上方に膨出したフロアトンネルと、上記フロアトンネルの車幅方向両側に沿って車体の前後方向に延びるトンネルメンバとを備えた車体下部構造であって、上記フロアトンネルの車体下方側の面に沿って一方のトンネルメンバから他方のトンネルメンバにわたって上記フロアトンネルの車体下方側の面と共に閉断面部を形成する補強部材を備え、上記補強部材の上記フロアトンネルの車体下方側の面と離間して対向する面は、車体正面視でフロアトンネル上部と対向する上面部と、フロアトンネル側部と対向する側面部と、該側面部から車幅方向に延び上記トンネルメンバにつながる側方延設部と、フロアトンネル上部両端と対向し上記上面部と上記側面部とを連結する傾斜部と、上記上面部と上記傾斜部とをつなぐ第１屈曲部と、上記傾斜部と上記側面部とをつなぐ第２屈曲部と、上記側面部と上記側方延設部とをつなぐ第３屈曲部と、を有し、上記両側の第１屈曲部間の距離をＷ１、上記両側の第３屈曲部間の距離をＷ２、上記両側の第３屈曲部間を結ぶ直線と上記第２屈曲部との距離をＨ１、上記両側の第３屈曲部間を結ぶ直線と上記第１屈曲部との距離をＨ２とした時、（Ｗ１／Ｗ２）×（Ｈ１／Ｈ２）が０．１２以下であり、上記フロアパネルの両側で車体前後方向に沿って延びるサイドシルと、上記フロアパネルに接合され上記フロアトンネルと上記サイドシルとの間に車幅方向に延びるクロスメンバとを備え、上記クロスメンバと車体前後方向で重ならない位置に上記補強部材が配設されたものである。

上記構成によれば、（Ｗ１／Ｗ２）×（Ｈ１／Ｈ２）を０．１２以下としたので、補強部材が本来有する衝突安全性能向上機能を維持しつつ、補強部材の上面の変形を抑制して、車両走行時のフロアトンネルの横倒れモード（車幅方向への振動）を抑制することができ、ＮＶＨ性能の向上を図ることができる。
詳しくは、乗員の耳を圧迫するような不快な音（周波数１００〜２００Ｈ _Ｚ のこもり音）の発生を抑制することができる。

しかも、上記フロアパネルの両側で車体前後方向に沿って延びるサイドシルと、上記フロアパネルに接合され上記フロアトンネルと上記サイドシルとの間に車幅方向に延びるクロスメンバとを備え、上記クロスメンバと車体前後方向で重ならない位置に上記補強部材が配設されたものであって、フロアトンネルの横倒れモードによりフロアパネルの上下振動が励起されやすい位置、つまり、フロアパネルがクロスメンバで拘束されていない位置に上記補強部材を配設したので、フロアパネルの上下振動抑制をより一層効果的に高めることができる。

この発明の一実施態様においては、上記ダッシュパネルが、両端部が車体に接合されたダッシュアッパパネルと、該ダッシュアッパパネルの下部に接合されたダッシュロアパネルとを備え、車体前後方向で上記ダッシュアッパパネルと上記クロスメンバとの間に上記補強部材が配設されたものである。
上記構成によれば、フロアトンネルの横倒れモードによりフロアパネルの上下振動が最も励起されやすい位置、つまり、車体とクロスメンバとによる拘束部位の間に、上記補強部材を配設したので、フロアパネルの上下振動抑制を、さらに効果的に高めることができる。

この発明の一実施態様においては、車体前後方向で上記ダッシュアッパパネルと上記クロスメンバとの間の略中央に上記補強部材が配設されたものである。
上記構成によれば、フロアトンネルの横倒れモードの腹となる部位、つまり、振動周波数の振幅が最大となる箇所に、上記補強部材を設けたので、トンネル横倒れモード抑制効果をより一層高めることができる。

この発明の一実施態様においては、上記補強部材は車体前後方向断面が略ハット形状に形成され、該略ハット形状の車体前後方向の前端部が、上記ダッシュロアパネルと上記フロアトンネルと共に重ね合せ接合されたものである。
上記構成によれば、ダッシュロアパネルとフロアトンネルとが接合されて元々車体剛性が高くなっている部位に上記補強部材を重ね合せ接合したので、補強部材それ自体の剛性がさらに高くなり、該補強部材の上面部の変形を抑制することができる。
よって、車両走行時のフロアトンネルの横倒れモードをさらに抑制することができて、ＮＶＨ性能のさらなる向上を図ることができる。

この発明によれば、補強部材が本来有する衝突安全性能向上機能を維持しつつ、補強部材の上面の変形を抑制し、車両走行時のトンネルの横倒れモード（車幅方向への振動）を抑制して、ＮＶＨ性能の向上を図ることができる効果がある。

本発明の車体下部構造の実施例を示す平面図 車体下部構造を示す底面図 車体下部構造を示す側面図 図２のＡ−Ａ線に沿う部分拡大断面図 図３のＢ−Ｂ線矢視断面図 補強部材の斜視図 補強部材の断面図 効果の検証に用いた補強部材の簡易モデルの斜視図 検証結果を示す特性図 検証結果を示す説明図

補強部材が本来有する衝突安全性能向上機能を維持しつつ、補強部材の上面の変形を抑制し、車両走行時のトンネルの横倒れモード（車幅方向への振動）を抑制して、ＮＶＨ性能の向上を図るという目的を、車両前部で車幅方向に配設されたダッシュパネルと、該ダッシュパネルの後部から後方に延設されたフロアパネルと、該フロアパネルの中央部で上方に膨出したフロアトンネルと、上記フロアトンネルの車幅方向両側に沿って車体の前後方向に延びるトンネルメンバとを備えた車体下部構造において、上記フロアトンネルの車体下方側の面に沿って一方のトンネルメンバから他方のトンネルメンバにわたって上記フロアトンネルの車体下方側の面と共に閉断面部を形成する補強部材を備え、上記補強部材の上記フロアトンネルの車体下方側の面と離間して対向する面は、車体正面視でフロアトンネル上部と対向する上面部と、フロアトンネル側部と対向する側面部と、該側面部から車幅方向に延び上記トンネルメンバにつながる側方延設部と、フロアトンネル上部両端と対向し上記上面部と上記側面部とを連結する傾斜部と、上記上面部と上記傾斜部とをつなぐ第１屈曲部と、上記傾斜部と上記側面部とをつなぐ第２屈曲部と、上記側面部と上記側方延設部とをつなぐ第３屈曲部と、を有し、上記両側の第１屈曲部間の距離をＷ１、上記両側の第３屈曲部間の距離をＷ２、上記両側の第３屈曲部間を結ぶ直線と上記第２屈曲部との距離をＨ１、上記両側の第３屈曲部間を結ぶ直線と上記第１屈曲部との距離をＨ２とした時、（Ｗ１／Ｗ２）×（Ｈ１／Ｈ２）を０．１２以下とし、上記補強部材の上記フロアトンネルの車体下方側の面と離間して対向する面の車幅方向断面における上記第１屈曲部での上記上面部と上記傾斜部とのなす角度と、上記第２屈曲部での上記傾斜部と上記側面部とのなす角度を略等しく設定するという構成で実現した。

この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面は車体下部構造を示し、図１はその平面図、図２は車体下部構造を示す底面図、図３は車幅方向中央で縦断した状態で示す側面図である。

図１〜図３において、車両前部で車幅方向に配設されたダッシュパネル１を設けている。このダッシュパネル１は、その左右両端部が車体としてのヒンジピラー２に接合されたダッシュアッパパネル３と、このダッシュアッパパネル３の下部に接合されたダッシュロアパネル４とを備えている。
上述のダッシュロアパネル４は、エンジンルームと車室とを前後方向に仕切るパネル部材であって、このダッシュロアパネル４の車幅方向中央には上方に膨出したトンネル部５が一体形成されている。このトンネル部５は後述するフロアパネル１３のトンネル部１４と一体化されるものである。
また上述のダッシュロアパネル４の上下方向中間位置における前面部には、断面略ハット形状のダッシュクロスメンバ６を接合固定して、このダッシュクロスメンバ６とダッシュロアパネル４との間には、車幅方向に延びるダッシュクロス閉断面７を形成して、ダッシュパネル１の剛性向上を図っている。
上述のヒンジピラー２は、図１に示すように、ヒンジピラーインナ２ａとヒンジピラーアウタ２ｂとを接合固定して、上下方向に延びるヒンジピラー閉断面２ｃを形成した車体剛性部材であり、このヒンジピラー２には、図示しないフロントドアが開閉可能に取付けられる。

図３に示すように、上述のダッシュアッパパネル３の後端部上面にはカウルパネル８の後端下部を連結し、また、ダッシュアッパパネル３とダッシュロアパネル４との結合部の上面には、断面凹形状のカウルフロント９を接合固定し、このカウルフロント９の前部縦壁部９ａ背面との間に閉断面１０を形成すべく、該カウルフロント９の前部にはカウルフロントレイン１１を接合して、上記各要素３，８，９，１１から成るオープンカウル構造のカウル部１２を構成している。

図１，図２に示すように、上述のダッシュロアパネル４の下端後部から後方に向けて略水平に延設されたフロアパネル１３を設けると共に、このフロアパネル１３の車幅方向の中央部には、上方に膨出したフロアトンネルとしてのトンネル部１４を設けている。このトンネル部１４はダッシュロアパネル４によるトンネル部５と車体前後方向に連続するよう一体化されるものである。
上述のフロアパネル１３は車室の底面（床面）を構成するもので、図１，図２に示すように、該フロアパネル１３の左右両側で車体前後方向に沿って延びるサイドシル１５，１５を設けている。このサイドシル１５は、サイドシルインナ１５ａとサイドシルアウタ１５ｂとの接合フランジ部を接合固定して、車体前後方向に延びるサイドシル閉断面を備えた車体強度部材である。

さらに、図１に平面図で示すように、フロアパネル１３に接合されてトンネル部１４の側壁とサイドシル１５におけるサイドシルインナ１５ａの縦壁との間に車幅方向に延びる左右一対のクロスメンバ１６，１６（いわゆるＮｏ．２クロスメンバ）を設けている。
これら左右のクロスメンバ１６，１６（Ｎｏ．２クロスメンバ）は、トンネル部１４を隔てて車幅方向に一直線状に配置されており、クロスメンバ１６とフロアパネル１３との間には、車幅方向に延びる閉断面が形成されている。

また上述のクロスメンバ１６と車体後方に離間した位置にも、フロアパネル１３に接合されてトンネル部１４の側壁とサイドシル１５におけるサイドシルインナ１５ａの縦壁との間に車幅方向に延びる左右一対のクロスメンバ１７，１７（いわゆるＮｏ．２．５クロスメンバ）を設けている。
これら左右のクロスメンバ１７，１７（Ｎｏ．２．５クロスメンバ）もＮｏ．２クロスメンバと同様に、トンネル部１４を隔てて車幅方向に一直線状に配置されており、該クロスメンバ１７とフロアパネル１３との間にも、車幅方向に延びる閉断面が形成されている。

ここで、上述の左右分割タイプのクロスメンバ１６，１７に代えて、左右のクロスメンバ部をトンネル部１４を跨ぐパネル部材で一体化した左右非分割構造のクロスメンバを採用してもよいことは勿論である。

図１に示すように、前側のクロスメンバ１６（Ｎｏ．２クロスメンバ）はヒンジピラー２とセンタピラー１８との間の車体前後方向の中間部位に対応して配設されており、後側のクロスメンバ１７（Ｎｏ．２．５クロスメンバ）は、その一部がセンタピラー１８の前部と車体前後方向でオーバラップする位置に配設されている。
上述のセンタピラー１８は、センタピラーインナ１８ａとセンタピラーアウタ１８ｂとを接合固定して、車体上下方向に延びるセンタピラー閉断面１８ｃを備えた車体強度部材である。

一方、図２に底面図で示すように、後側のクロスメンバ１７（Ｎｏ．２．５クロスメンバ）のさらに後方には、車幅方向に延びるリヤクロスメンバ１９（いわゆるＮｏ．３クロスメンバ）を設けている。
このリヤクロスメンバ１９は左右のリヤサイドフレーム２０，２０の前端部相互間に架設された閉断面構造の車体強度部材であり、また、上述の左右一対のリヤサイドフレーム２０，２０は図示しないリヤフロアの下面に接合されると共に、リヤサイドフレーム２０の前端部側面は、左右のサイドシル１５，１５におけるサイドシルインナ１５ａ，１５ａの後端部に連結されている。
さらに、図２に示すように、前側のクロスメンバ１６，１６（Ｎｏ．２クロスメンバ）の配設位置と対応して、トンネル部１４の車外側面、つまり、車体下方側の面には、側突対応の補強メンバ２１を接合固定し、側突耐力の向上を図っている。

同様に、図２に示すように、後側のクロスメンバ１７，１７（Ｎｏ．２．５クロスメンバ）の配設位置と対応して、トンネル部１４の車外側面、つまり、車体下方側の面にも、側突対応の補強メンバ２２を接合固定して、側突耐力の向上を図っている。

図４は図２のＡ−Ａ線矢視断面、図５は図３のＢ−Ｂ線矢視断面図であって、図２，図５に示すように、トンネル部１４の車幅方向両側に沿って車体の前後方向に延びる左右一対のトンネルメンバ２３，２３を設けている。

図５に示すように、上述のトンネルメンバ２３は断面ハット形状に構成されており、この実施例では、該トンネルメンバ２３はトンネル部１４の下縁に沿ってフロアパネル１３の下面に接合されており、フロアパネル１３とトンネルメンバ２３との間には車体前後方向に延びる閉断面２４が形成されている。

図５に示すように、この実施例では、フロアパネル１３と、トンネル部１４と、トンネルメンバ２３とは、それぞれ別部材により構成されていて、トンネル部１４の下端部は、フロアパネル１３の車幅方向内端部とトンネルメンバ２３の車幅方向内端部との間に、サンドイッチ状に挟持結合されているが、この構造に代えて、フロアパネルとトンネル部とを一体形成した構造を採用してもよく、あるいは、トンネル部とトンネルメンバとを一体形成した構造を採用してもよい。

図２に示すように、上述のトンネルメンバ２３と上述のサイドシル５との間の車幅方向の中間部には、フロアフレーム２５を設けている。左右一対設けられた該フロアフレーム２５は断面ハット形状の断面を有しており、このフロアフレーム２５をフロアパネル１３の下面に接合固定することにより、フロアパネル１３とフロアフレーム２５との間には、車体前後方向に延びる閉断面を形成している。

図２に示すように、上述のフロアフレーム２５と車体前後方向に連続するように左右一対のフロントサイドフレーム２６，２６を設けている。このフロントサイドフレーム２６は車体前後方向に延びる車体強度部材であって、その前部はダッシュロアパネル４からエンジンルームの両サイドにおいて車体前方に延びると共に、その後部はダッシュロアパネル４の下面部からフロアパネル１３下面部まで車体後方に延びており、図２に示すように、フロントサイドフレーム２６とフロアフレーム２５とリヤサイドフレーム２０とが車体前後方向に連続するように構成されている。
なお、図２において、２７はサスペンションタワー部、２８はエプロンレインフォースメントであり、また図中、矢印Ｆは車両の前方を示す。

図２〜図５に示すように、トンネル部１４の車体下方側の面に沿って一方のトンネルメンバ２３から他方のトンネルメンバ２３にわたってトンネル部１４の車体下方側の面と共に閉断面２９を形成する補強部材としてのトンネルガセット３０を設けている。

図６はトンネルガセット３０単体の斜視図であって、このトンネルガセット３０は、トンネル部１４の車体下方側の面に沿う前後一対の接合フランジ部３１，３２と、これら前後の接合フランジ部３１，３２間に位置するガセット本体３３と、このガセット本体３３の前端と前側の接合フランジ部３１との間をつなぐ縦壁部３４と、ガセット本体３３の後端と後側の接合フランジ部３２との間をつなぐ縦壁部３５とを一体形成して、全体として略鞍形状に構成されたものである。

上述のトンネルガセット３０を配設する車体前後方向の位置は、図２，図３に示すように、Ｎｏ．２クロスメンバとしての上記クロスメンバ１６と重ならない位置に設定されている。
詳しくは、図３に示すように、車体前後方向で上述のダッシュアッパパネル３とクロスメンバ１６との間に上述のトンネルガセット３０が配設されており、さらに詳しくは、車体前後方向でダッシュアッパパネル３とクロスメンバ１６との間の車体前後方向の略中央にトンネルガセット３０が配設されている。つまり、トンネルガセット３０はフロアパネル１３が強度部材で拘束されていない箇所で、該フロアパネル１３の上下振動が励起されやすい箇所に設けられたものである。

図４に示すように、上述のトンネルガセット３０はその車体前後方向断面が略ハット形状に形成されており、該略ハット形状の車体前後方向の前端部つまり前側の接合フランジ部３１が、ダッシュロアパネル４の後端部とトンネル部１４の前端部と共に重ね合せ接合されている。
すなわち、上述の接合フランジ部３１は、図４に示すように、ダッシュロアパネル４とトンネル部１４との間にサンドイッチ状の挟持結合されたものである。
また、トンネルガセット３０の後側の接合フランジ部３２は、トンネル部１４の車体下方側の面に接合されており、上述の閉断面２９はトンネル部１４とガセット本体３３との間に形成される。

図５に示すように、上述のトンネルガセット３０のトンネル部１４の車体下方側の面と離間して対向する面、すなわち、ガセット本体３３は、車体正面視でトンネル部１４の上部と対向する上面部３３Ａと、トンネル部１４の側部と対向する側面部３３Ｂと、この側面部３３Ｂの下端から車幅方向外方に延びてトンネルメンバ２３にスポット溶接にてつながる側方延設部３３Ｃと、トンネル部１４の上部両端と対向し上述の上面部３３Ａと側面部３３Ｂとを連結する傾斜部３３Ｄと、上述の上面部３３Ａと傾斜部３３Ｄとをつなぐ第１屈曲部Ｋ１と、上述の傾斜部３３Ｄと側面部３３Ｂとをつなぐ第２屈曲部Ｋ２と、上述の側面部３３Ｂと側方延設部３３Ｃとをつなぐ第３屈曲部Ｋ３とを有している。

そして、図５，図７に示すように、左右両側の第１屈曲部Ｋ１，Ｋ１間の距離をＷ１、左右両側の第３屈曲部Ｋ３，Ｋ３間の距離をＷ２、左右両側の第３屈曲部Ｋ３，Ｋ３間を結ぶ直線Ｌと第２屈曲部Ｋ２との上下方向の距離をＨ１、左右両側の第３屈曲部Ｋ３，Ｋ３間を結ぶ直線Ｌと第１屈曲部Ｋ１との上下方向の距離をＨ２とした時、
（Ｗ１／Ｗ２）×（Ｈ１／Ｈ２）を０．１２以下に設定している。

この（Ｗ１／Ｗ２）×（Ｈ１／Ｈ２）を０．１２以下にする理由については、後述する実験結果に基づいて検証する。
また、図７に示すように、トンネルガセット３０におけるトンネル部１４の車体下方側の面と離間して対向する面、つまり、ガセット本体３３の車幅方向断面において第１屈曲部Ｋ１での上面部３３Ａと傾斜部３３Ｄとのなす角度θ１と、第２屈曲部Ｋ２での傾斜部３３Ｄと側面部３３Ｂとのなす角度θ２が略等しく設定されたものである。

図７において、上面部３３Ａの仮想延長線と側面部３３Ｂの仮想延長線との交点をＰとすると、交点Ｐ、第１屈曲部Ｋ１、第２屈曲部Ｋ２で囲繞された三角形が形成され、上記角度θ１，θ２が共に略等しく、三角形が二等辺三角形である時に横倒れモードの抑制が良好となる。

上記三角形の面積を仮に同一とした場合、Ｐ，Ｋ１間がＰ，Ｋ２間よりも大きい三角形が想定されるが、この場合にはθ１＜θ２となり、角度θ１が過小となるので好ましくない。逆に、Ｐ，Ｋ１間がＰ，Ｋ２間よりも小さい三角形も想定されるが、この場合にはθ１＞θ２となり、角度θ２が過小となるので好ましくない。
このため、両角度θ１，θ２が略等しく、Ｐ，Ｋ１，Ｋ２で囲繞された三角形が二等辺三角形に形成されることが好ましい。

図８は効果を検証するために用いるトンネルガセット３０の簡易モデルＭを示す斜視図であって、この簡易モデルＭとしては図５，図７で示したトンネルガセット３０から左右の側方延設部３３Ｃ，３３Ｃを省略したものを用いている。
そして、簡易モデルＭの第３屈曲部Ｋ３の前後４点Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４を拘束し、この簡易モデルＭに対して図８に矢印で示す横方向から振動を加え、第１屈曲部Ｋ１の前後方向中間を加振・応答点として共振周波数の変化を求めた。

図９は検証結果を示す特性図で、横軸に（Ｗ１／Ｗ２）×（Ｈ１／Ｈ２）の値をとり、縦軸に実測した簡易モデルＭの共振周波数をとった特性図である。但し、検証結果を求めるに際して距離Ｗ２と高さＨ２とは一定とした。

また、図１０は、図８で示した簡易モデルＭの（Ｗ１／Ｗ２）×（Ｈ１／Ｈ２）の値、距離Ｗ１，高さＨ１をそれぞれ変化させ、横倒れ共振周波数を実測した値と、図１０中の最も左側のものを基準とした時の横倒れ共振周波数の増加分を算出した結果と、上面部３３Ａの変形の有無を検証した結果と、を示す説明図である。

図９の特性図から明らかなように、（Ｗ１／Ｗ２）×（Ｈ１／Ｈ２）の値が大きい程（換言すれば、図７に示す各点Ｋ１，Ｋ２，Ｐで囲繞された三角形の面積の小さい程）、共振周波数が低くなり、（Ｗ１／Ｗ２）×（Ｈ１／Ｈ２）の値が小さい程（換言すれば、図７に示す各点Ｋ１，Ｋ２，Ｐで囲繞された三角形の面積が大きい程）、共振周波数が高くなり、この共振周波数は（Ｗ１／Ｗ２）×（Ｈ１／Ｈ２）の値が０．１２を境界として、０．１２以下の時に急激に高くなり、図１０の説明図で示すように、（Ｗ１／Ｗ２）×（Ｈ１／Ｈ２）が０．１２以下の時、上面部３３Ａの変形か無いことが認められた。
つまり、（Ｗ１／Ｗ２）×（Ｈ１／Ｈ２）が０．１２以下の時、共振周波数が高くなり、空気の固有振動数とトンネルの横倒れ固有振動数とが大きく離れることで、上面部３３Ａの変形がなくなることが認められた。

このように、上記実施例の車体下部構造は、車両前部で車幅方向に配設されたダッシュパネル１と、該ダッシュパネル１の後部から後方に延設されたフロアパネル１３と、該フロアパネル１３の中央部で上方に膨出したトンネル部１４と、上記トンネル部１４の車幅方向両側に沿って車体の前後方向に延びるトンネルメンバ２３とを備えた車体下部構造であって、上記トンネル部１４の車体下方側の面に沿って一方のトンネルメンバ２３から他方のトンネルメンバ２３にわたって上記トンネル部１４の車体下方側の面と共に閉断面２９を形成する補強部材（トンネルガセット３０参照）を備え、上記補強部材（トンネルガセット３０）の上記トンネル部１４の車体下方側の面と離間して対向する面（ガセット本体３３参照）は、車体正面視でトンネル部１４の上部と対向する上面部３３Ａと、トンネル部１４の側部と対向する側面部３３Ｂと、該側面部３３Ｂから車幅方向に延び上記トンネルメンバ２３につながる側方延設部３３Ｃと、トンネル部１４の上部両端と対向し上記上面部３３Ａと上記側面部３３Ｂとを連結する傾斜部３３Ｄと、上記上面部３３Ａと上記傾斜部３３Ｄとをつなぐ第１屈曲部Ｋ１と、上記傾斜部３３Ｄと上記側面部３３Ｂとをつなぐ第２屈曲部Ｋ２と、上記側面部３３Ｂと上記側方延設部３３Ｃとをつなぐ第３屈曲部Ｋ３と、を有し、上記両側の第１屈曲部Ｋ１，Ｋ１間の距離をＷ１、上記両側の第３屈曲部Ｋ３，Ｋ３間の距離をＷ２、上記両側の第３屈曲部Ｋ３，Ｋ３間を結ぶ直線Ｌと上記第２屈曲部Ｋ２との距離をＨ１、上記両側の第３屈曲部Ｋ３，Ｋ３間を結ぶ直線Ｌと上記第１屈曲部Ｋ１との距離をＨ２とした時、（Ｗ１／Ｗ２）×（Ｈ１／Ｈ２）が０．１２以下であることを特徴とするものである（図３，図５参照）。

この構成によれば、（Ｗ１／Ｗ２）×（Ｈ１／Ｈ２）を０．１２以下としたので、補強部材（トンネルガセット３０参照）が本来有する衝突安全性能向上機能を維持しつつ、補強部材（トンネルガセット３０）の上面部３３Ａの変形を抑制して、車両走行時のトンネル部１４の横倒れモード（車幅方向への振動）を抑制することができ、ＮＶＨ性能の向上を図ることができる。
詳しくは、乗員の耳を圧迫するような不快な音（周波数１００〜２００Ｈ_Ｚのこもり音）の発生を抑制することができる。
また、上記補強部材（トンネルガセット３０）の上記トンネル部１４の車体下方側の面と離間して対向する面（ガセット本体３３参照）の車幅方向断面における上記第１屈曲部Ｋ１での上記上面部３３Ａと上記傾斜部３３Ｄとのなす角度θ１と、上記第２屈曲部Ｋ２での上記傾斜部３３Ｄと上記側面部３３Ｂとのなす角度θ２が略等しく設定されたものである（図７参照）。

この構成によれば、第１屈曲部Ｋ１での上面部３３Ａと傾斜部３３Ｄとの成す角度θ１と、第２屈曲部Ｋ２での傾斜部３３Ｄと側面部３３Ｂとの成す角度θ２を略等しく設定したので、トンネル部１４の横倒れモードをさらに抑制することができる。
さらに、上記フロアパネル１３の両側で車体前後方向に沿って延びるサイドシル１５と、上記フロアパネル１３に接合され上記トンネル部１４と上記サイドシル１５との間に車幅方向に延びるクロスメンバ１６とを備え、上記クロスメンバ１６と車体前後方向で重ならない位置に上記補強部材（トンネルガセット３０参照）が配設されたものである（図２参照）。

この構成によれば、トンネル部１４の横倒れモードによりフロアパネル１３の上下振動が励起されやすい位置、つまりフロアパネル１３がクロスメンバ１６で拘束されていない位置に上記補強部材（トンネルガット３０）を配設したので、フロアパネル１３の上下振動抑制をより一層効果的に高めることができる。
加えて、上記ダッシュパネル１が、両端部が車体（ヒンジピラー２参照）に接合されたダッシュアッパパネル３と、該ダッシュアッパパネル３の下部に接合されたダッシュロアパネル４とを備え、車体前後方向で上記ダッシュアッパパネル３と上記クロスメンバ１６との間に上記補強部材（トンネルガセット３０参照）が配設されたものである（図３参照）。

この構成によれば、トンネル部１４の横倒れモードによりフロアパネル１３の上下振動が最も励起されやすい位置、つまり車体とクロスメンバ１６とによる拘束部位の間に、上記補強部材（トンネルガセット３０）を配設したので、フロアパネル１３の上下振動抑制を、さらに効果的に高めることができる。
また、車体前後方向で上記ダッシュアッパパネル３と上記クロスメンバ１６との間の略中央に上記補強部材（トンネルガセット３０参照）が配設されたものである（図３参照）。

この構成によれば、トンネル部１４の横倒れモードの腹となる部位、つまり、振動周波数の振幅が最大となる箇所に、上記補強部材（トンネルガセット３０）を設けたので、トンネル横倒れモード抑制効果をより一層高めることができる。
さらに、上記補強部材（トンネルガセット３０参照）は車体前後方向断面が略ハット形状に形成され、該略ハット形状の車体前後方向の前端部（前側の接合フランジ部３１参照）が、上記ダッシュロアパネル４と上記トンネル部１４と共に重ね合せ接合されたものである（図４参照）。

この構成によれば、ダッシュロアパネル４とトンネル部１４とが接合されて元々車体剛性が高くなっている部位に上記補強部材（トンネルガセット３０）を重ね合せ接合したので、補強部材（トンネルガセット３０）それ自体の剛性がさらに高くなり、該補強部材（トンネルガセット３０）の上面部３３Ａの変形を抑制することができる。
よって、車両走行時のトンネル部１４の横倒れモードをさらに抑制することができて、ＮＶＨ性能のさらなる向上を図ることができる。

この発明の構成と、上述の実施例との対応において、
この発明のフロアトンネルは、上述の実施例のトンネル部１４に対応し、
以下同様に、
補強部材は、トンネルガセット３０に対応し、
閉断面部は、閉断面２９に対応し、
車体は、ヒンジピラー２に対応するも、
この発明は上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。

例えば、Ｎｏ．２．５クロスメンバ１７および補強メンバ２２を備えていない車体下部構造においては、図２で示したＮｏ．２クロスメンバ１６とＮｏ．３クロスメンバ１９との車体前後方向の中間部に対応してトンネル部１４の車体下方側の面に上記トンネルガセット３０を配設すべく構成してもよい。

以上説明したように、本発明は、車両前部で車幅方向に配設されたダッシュパネルと、該ダッシュパネルの後部から後方に延設されたフロアパネルと、該フロアパネルの中央部で上方に膨出したフロアトンネルと、上記フロアトンネルの車幅方向両側に沿って車体の前後方向に延びるトンネルメンバとを備えた車体下部構造について有用である。

１…ダッシュパネル
２…ヒンジピラー（車体）
３…ダッシュアッパパネル
４…ダッシュロアパネル
１３…フロアパネル
１４…トンネル部（フロアトンネル）
１５…サイドシル
１６…クロスメンバ
２３…トンネルメンバ
２９…閉断面（閉断面部）
３０…トンネルガセット（補強部材）
３３Ａ…上面部
３３Ｂ…側面部
３３Ｃ…側方延設部
３３Ｄ…傾斜部
Ｋ１…第１屈曲部
Ｋ２…第２屈曲部
Ｋ３…第３屈曲部

Claims (6)

1. 車両前部で車幅方向に配設されたダッシュパネルと、
   該ダッシュパネルの後部から後方に延設されたフロアパネルと、
   該フロアパネルの中央部で上方に膨出したフロアトンネルと、
   上記フロアトンネルの車幅方向両側に沿って車体の前後方向に延びるトンネルメンバとを備えた車体下部構造であって、
   上記フロアトンネルの車体下方側の面に沿って一方のトンネルメンバから他方のトンネルメンバにわたって上記フロアトンネルの車体下方側の面と共に閉断面部を形成する補強部材を備え、
   上記補強部材の上記フロアトンネルの車体下方側の面と離間して対向する面は、
   車体正面視でフロアトンネル上部と対向する上面部と、
   フロアトンネル側部と対向する側面部と、
   該側面部から車幅方向に延び上記トンネルメンバにつながる側方延設部と、
   フロアトンネル上部両端と対向し上記上面部と上記側面部とを連結する傾斜部と、
   上記上面部と上記傾斜部とをつなぐ第１屈曲部と、
   上記傾斜部と上記側面部とをつなぐ第２屈曲部と、
   上記側面部と上記側方延設部とをつなぐ第３屈曲部と、
   を有し、
   上記両側の第１屈曲部間の距離をＷ１、上記両側の第３屈曲部間の距離をＷ２、上記両側の第３屈曲部間を結ぶ直線と上記第２屈曲部との距離をＨ１、上記両側の第３屈曲部間を結ぶ直線と上記第１屈曲部との距離をＨ２とした時、
   （Ｗ１／Ｗ２）×（Ｈ１／Ｈ２）が０．１２以下であり、
   上記補強部材の上記フロアトンネルの車体下方側の面と離間して対向する面の車幅方向断面における上記第１屈曲部での上記上面部と上記傾斜部とのなす角度と、
   上記第２屈曲部での上記傾斜部と上記側面部とのなす角度が略等しく設定されたことを特徴とする
   車体下部構造。
2. 上記フロアパネルの両側で車体前後方向に沿って延びるサイドシルと、
   上記フロアパネルに接合され上記フロアトンネルと上記サイドシルとの間に車幅方向に延びるクロスメンバとを備え、
   上記クロスメンバと車体前後方向で重ならない位置に上記補強部材が配設された
   請求項１に記載の車体下部構造。
3. 車両前部で車幅方向に配設されたダッシュパネルと、
   該ダッシュパネルの後部から後方に延設されたフロアパネルと、
   該フロアパネルの中央部で上方に膨出したフロアトンネルと、
   上記フロアトンネルの車幅方向両側に沿って車体の前後方向に延びるトンネルメンバとを備えた車体下部構造であって、
   上記フロアトンネルの車体下方側の面に沿って一方のトンネルメンバから他方のトンネルメンバにわたって上記フロアトンネルの車体下方側の面と共に閉断面部を形成する補強部材を備え、
   上記補強部材の上記フロアトンネルの車体下方側の面と離間して対向する面は、
   車体正面視でフロアトンネル上部と対向する上面部と、
   フロアトンネル側部と対向する側面部と、
   該側面部から車幅方向に延び上記トンネルメンバにつながる側方延設部と、
   フロアトンネル上部両端と対向し上記上面部と上記側面部とを連結する傾斜部と、
   上記上面部と上記傾斜部とをつなぐ第１屈曲部と、
   上記傾斜部と上記側面部とをつなぐ第２屈曲部と、
   上記側面部と上記側方延設部とをつなぐ第３屈曲部と、
   を有し、
   上記両側の第１屈曲部間の距離をＷ１、上記両側の第３屈曲部間の距離をＷ２、上記両側の第３屈曲部間を結ぶ直線と上記第２屈曲部との距離をＨ１、上記両側の第３屈曲部間を結ぶ直線と上記第１屈曲部との距離をＨ２とした時、
   （Ｗ１／Ｗ２）×（Ｈ１／Ｈ２）が０．１２以下であり、
   上記フロアパネルの両側で車体前後方向に沿って延びるサイドシルと、
   上記フロアパネルに接合され上記フロアトンネルと上記サイドシルとの間に車幅方向に延びるクロスメンバとを備え、
   上記クロスメンバと車体前後方向で重ならない位置に上記補強部材が配設されたことを特徴とする
   車体下部構造。
4. 上記ダッシュパネルが、両端部が車体に接合されたダッシュアッパパネルと、該ダッシュアッパパネルの下部に接合されたダッシュロアパネルとを備え、
   車体前後方向で上記ダッシュアッパパネルと上記クロスメンバとの間に上記補強部材が配設された
   請求項２または３に記載の車体下部構造。
5. 車体前後方向で上記ダッシュアッパパネルと上記クロスメンバとの間の略中央に上記補強部材が配設された
   請求項４に記載の車体下部構造。
6. 上記補強部材は車体前後方向断面が略ハット形状に形成され、
   該略ハット形状の車体前後方向の前端部が、上記ダッシュロアパネルと上記フロアトンネルと共に重ね合せ接合された
   請求項４または５に記載の車体下部構造。

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