JP7000384B2 - アンダーカバー - Google Patents

Description

本発明は、車両の底部に取り付けられるアンダーカバーに関する。

車両の底部に取り付けられるアンダーカバーは、サイドメンバ、センターメンバやクロスメンバ等の複数の車体フレームに固定されている（たとえば特許文献１参照）。特許文献１のアンダーカバーはビード部を備えており、衝突時のアンダーカバーの亀裂の発生を抑制している。また、前記アンダーカバーはエンボス部を備えており、アンダーカバーの強度剛性が高められている。前記アンダーカバーは、外周縁部が各車体フレームの底面に固定されている。

実開昭６３－１４８５８４号公報

ところで、燃料タンクが運転席の床下の車幅方向中央寄りに配置されている車両では、燃料タンクの側部にキャニスター等の車載部品が設けられており、側突の発生時には、車載部品を下方に逃がすことで燃料タンクの損傷を抑制することが要求されている。しかしながら、特許文献１のアンダーカバーは、車体フレームとの取付高さが等しいので、側突の発生時にアンダーカバーが押されて変形する際に、上向きに折れ曲がる場合があった。すると、車載部品が下方に逃げられず燃料タンクに衝突して、燃料タンクを変形させてしまうことがあった。

このような観点から、本発明は、側突時に燃料タンクの損傷を防止するために下方に退去する車載部品の動きを阻害しないアンダーカバーを提供することを課題とする。

前記の目的を達成するための本発明は、車両の底部に取り付けられるアンダーカバーである。かかるアンダーカバーは、カバー本体の車体への取付点のうち、サイドシルへの入力側取付点に対し、衝突荷重の入力方向の先端側となる内側に離れる前記カバー本体の部位は低位に設定されている。さらに、前記カバー本体には、前記サイドシルに沿って延在するとともに下方に凸断面のビード部が形成されており、前記サイドシルを含む車幅方向外側にクラッシャブルゾーンが設けられ、前記クラッシャブルゾーンの内側に保護ゾーンが設けられており、前記入力側取付点よりも前記入力方向の先端側となる内側に位置する反入力側取付点は、前記保護ゾーンに配置され、前記クラッシャブルゾーンに配置された車載部品の下方に位置する前記ビード部の凸断面深さは、前記車載部品から離れた位置の前記ビード部の凸断面深さより深いことを特徴とする。

本発明のアンダーカバーによれば、衝突荷重の入力によりサイドシルが入力方向（内側）に変形すると、サイドシルの内側の車載部品は、サイドシルに押されて変形したフロアパネルによって下方に押し下げられる。このとき、カバー本体の入力側取付点はサイドシルにより内側に押されるが、内側に離れるカバー本体の部位は入力側取付点より低位にあるので、下方に膨らむように変形する。さらに、下方に凸断面のビード部がサイドシルに沿って延在しているので、カバー本体の下方への変形が促進される。したがって、アンダーカバーが、側突時に燃料タンクの損傷を防止するために下方に退去する車載部品の動きを阻害することはない。

本発明によれば、アンダーカバーが、側突時に下方に退去する車載部品の動きを阻害することはないので、燃料タンクの損傷を防止できる。

本発明の実施形態に係るアンダーカバーの設置状態を示した底面図である。 アンダーカバーを取り付ける車両の底部を示した底面図である。 本発明の実施形態に係るアンダーカバーの設置状態を示した断面斜視図である。 本発明の実施形態に係るアンダーカバーの設置状態を示した断面図である。 アンダーカバーとクロスメンバとフロアパネルとを示した断面斜視図である。 アンダーカバーと車載部品とサイドシルとフロアパネルとを示した模式図である。 変形例に係るアンダーカバーを示した断面斜視図である。

本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。方向を説明する際は、運転者からみた前後左右上下に基づいて説明する。

図２に示すように、本実施形態の車両では、フロアパネル２の下側前部の幅方向中央部に燃料タンク３が設けられている。燃料タンク３の左側には、キャニスター４が設けられている。燃料タンク３の右側には、エンジンから延びる排気管５が後方に延在している。また、本実施形態では、車両左側（図１乃至図６においては右側）から側突が発生した場合を想定して、図中左向きの方向を衝突荷重の入力方向Ｄ１として設定している。

燃料タンク３は、搭載フレーム６にて支持されている。搭載フレーム６は、矩形枠状の平面形状を呈し、燃料タンク３を下側から支えている。搭載フレーム６の前端部は、エンジンルームの車体フレーム（図示せず）に支持され、後端部は、クロスメンバ７に支持されている。クロスメンバ７は左右に設置されたサイドシル８，８間に掛け渡されており、車幅後方に延在している。サイドシル８は、車体の側縁部に沿って車長方向に延在している。

図１乃至図３に示すように、本発明の実施形態に係るアンダーカバー１は、フロアパネル２の下方に設けられるものであって、フロアパネル２の下側に設置された燃料タンク３およびキャニスター（車載部品）４を下方から覆うように設置されている。アンダーカバー１は、不織布にて構成されている。アンダーカバー１の前端部は、キャニスター４の配管（図示せず）を覆う位置まで広がり、先端部は三角形状を呈している。アンダーカバー１の後端部は、後部座席の下方のリヤクロスメンバ９の位置まで広がっている。アンダーカバー１の車幅方向一端部（左端部）は、キャニスター４の下方を覆うとともに、左側のサイドシル（車体フレーム）８のサイドシルインナ８ａを覆う位置まで広がっている。アンダーカバー１の車幅方向他端部（右端部）は、燃料タンク３を覆う位置まで広がっており、排気管５の下方の手前位置まで延在している。

アンダーカバー１は、不織布から構成されたカバー本体１０からなる。カバー本体１０は、車体への取付点を複数備えている。取付点は、取付位置に応じて区別されており、例えば衝突荷重の入力方向に交差する（本実施形態では直交している）車体フレーム（本実施形態では左側のサイドシル８）への入力側取付点Ｐ１がある。入力側取付点Ｐ１は、カバー本体１０の左側縁部に沿って前後方向に間隔をあけて複数設けられている。入力側取付点Ｐ１は、サイドシルインナ８ａの底面にクリップ止めされている。

また、その他の取付点として、入力側取付点Ｐ１よりも入力方向の先端側となる車体の内側に位置する反入力側取付点Ｐ２がある。反入力側取付点Ｐ２は、搭載フレーム６の下方に相当する位置に複数設けられている。反入力側取付点Ｐ２は、搭載フレーム６の底面にクリップ止めされている。なお、反入力側取付点Ｐ２のうち、前端部の二か所は、ボルト止めされている。

さらに、入力側取付点Ｐ１と反入力側取付点Ｐ２の他の取付点として、第三取付点Ｐ３がある。第三取付点Ｐ３は、カバー本体１０の後端縁部に沿って車幅方向に間隔をあけて複数設けられている。第三取付点Ｐ３は、フロアパネル２の後端部に位置する車体フレーム（図示せず）の底面にクリップ止めされている。

図４に示すように、アンダーカバー１は、入力側取付点Ｐ１に対し、側突の衝突荷重の入力方向の先端側となる車幅方向内側に離れるカバー本体１０の部位は低位に設定されている。つまり、カバー本体１０の入力側取付点Ｐ１は、カバー本体１０全体で一番高い位置になるように構成されている。また、反入力側取付点Ｐ２と第三取付点Ｐ３（図１参照）は、入力側取付点Ｐ１よりも下方に配置されている。サイドシルインナ８ａの底面は、クロスメンバ７や搭載フレーム６の底面や後部の車体フレームの底面よりも高い位置にある。

図３に示すように、車幅方向においては、燃料タンク３が配置された内側部分は、側突時に潰れにくい保護ゾーンＺ１となっており、燃料タンク３の側部のキャニスター４とサイドシル８が配置された外側部分は、保護ゾーンＺ１と比較して剛性が低いクラッシャブルゾーンＺ２となっている。クラッシャブルゾーンＺ２は、側突時に潰れて、衝突荷重を吸収することで、保護ゾーンＺ１へ伝わる衝突荷重を低減している。入力側取付点Ｐ１は、クラッシャブルゾーンＺ２に位置し、反入力側取付点Ｐ２は保護ゾーンＺ１に位置している。

図５に示すように、クロスメンバ７の一端部（左側端部）のクラッシャブルゾーンＺ２に相当する部分には、脆弱部７ａが設けられている。脆弱部７ａは、上方に湾曲した断面弧形状を呈しており、側突荷重が入力されたときに、車幅方向に圧縮され易くなっている。なお、クロスメンバ７の他端部（右側端部）の排気管５が配管された部分にも、脆弱部（図示せず）が設けられており、保護ゾーンＺ１を保護するようになっている。

図１および図３に示すように、カバー本体１０には、サイドシル８に沿って車長方向に延在するビード部１１が複数列形成されている。ビード部１１は、下方に突出する凸断面を呈している。キャニスター４の下方に位置するビード部１１の凸断面深さｄ１は、キャニスター４から離れる位置（燃料タンク３の下方）のビード部１１の凸断面深さｄ２より深い。本実施形態では、キャニスター４の下方に位置する複数のビード部１１の凸断面深さｄ１は、互いにほぼ同じ寸法である。燃料タンク３の下方の複数のビード部１１の凸断面深さｄ２は、互いにほぼ同じであり、ｄ１よりも浅い。

ビード部１１は、下方に突出して湾曲した一般面（加工前のカバー本体１０の面）に、上向きの凸条１２を複数列賦形することで形成されている。隣り合う凸条１２，１２の間と、凸条１２が形成されなかった残部が、下向きに突出するビード部１１となる。保護ゾーンＺ１における上向きの凸条１２は、カバー本体１０の車長方向全長に渡って形成されている。クラッシャブルゾーンＺ２における凸条１２は、カバー本体１０の前端部のキャニスター４の配管を覆う部分には形成されていない。

図１に示すように、キャニスター４の下方に位置するカバー本体１０に形成された凸条１２は、他の部分（燃料タンク３の下方やカバー本体１０の後部等）のカバー本体１０に形成された凸条１２よりも単位面積当たりで多く形成され、多くの本数が形成されている。これによって、クラッシャブルゾーンＺ２のキャニスター４の下方に、ビード部１１が多数形成されて、カバー本体１０が下方に変形しやすくなる。キャニスター４の下方に位置する凸条１２の車長方向長さは、保護ゾーンＺ１に位置する凸条１２の車長方向長さより短い。キャニスター４の下方に位置する凸条１２の車長方向長さのうち短いものは、保護ゾーンＺ１に位置する凸条１２の車長方向長さの半分程度である。

凸条１２の車長方向両端部は、中間部よりも浅くなり一般面に連続している。つまり、凸条１２の両端部には、凸条１２の上端面と一般面とを繋ぐ傾斜面１３が形成されている。傾斜面１３は、車長方向に沿って深さが順次変化しており、走行時の空気の流れを案内するガイドの役目を果たす。

次に、本実施形態に係るアンダーカバー１の作用効果を説明する。図６に示すように、側突の衝突荷重の入力によりサイドシル８が入力方向（内側）に変形すると、キャニスター４は、サイドシル８に押されて変形したフロアパネル２によって下方に押し下げられる（図６中、二点鎖線で示す）。このとき、アンダーカバー１は、カバー本体１０の入力側取付点Ｐ１はサイドシル８とともに内側に押されて移動するが、カバー本体１０の内側部位は入力側取付点Ｐ１より低位にあるので、下方に膨らむように変形する。

また、下方に凸断面のビード部１１によって、アンダーカバー１の下方への変形が促進される。したがって、アンダーカバー１が、下方に退去するキャニスター４の動きを阻害することはない。よって、キャニスター４が燃料タンク３に衝突せず、燃料タンク３の損傷を防止できる。さらに、ビード部１１と凸条１２によって、車幅方向に見てカバー本体１０が蛇腹状となるので、アンダーカバー１が変形し易い。

また、本実施形態では、車体フレーム（サイドシル８）を含む車幅方向外側にクラッシャブルゾーンＺ２が設けられ、クラッシャブルゾーンＺ２の内側に保護ゾーンＺ１が設けられている。かかるアンダーカバー１では、入力側取付点Ｐ１よりも入力方向Ｄ１の先端側となる内側に位置する反入力側取付点Ｐ２は、保護ゾーンＺ１に配置されている。このような構成によれば、入力側取付点Ｐ１と反入力側取付点Ｐ２との離間距離を大きくできる。したがって、アンダーカバー１が下方に変位する量を増大でき、キャニスター４の下方への移動がより一層促進される。

さらに、かかるアンダーカバー１では、反入力側取付点Ｐ２が入力側取付点Ｐ１よりも下方に配置されているので、入力側取付点Ｐ１がアンダーカバー１の上部で押されることになり、カバー本体１０の下方への変位が促進される。

また、車載部材（キャニスター４）の下方に位置するビード部１１の凸断面深さｄ１は、キャニスター４から離れた燃料タンク３の下方に位置するビード部１１の凸断面深さｄ２より深くなっているので、衝突荷重は、凸断面深さが深いキャニスター４の下方に位置するビード部１１に集中する。したがって、キャニスター４の下方に位置するカバー本体１０が変位する量を増大できるので、下方へ移動するキャニスター４とアンダーカバー１が干渉しない。

かかるアンダーカバーにおいては、ビード部１１は、下方に突出して湾曲した一般面に、上向きの凸条１２を賦形することで形成されているので、カバー本体１０の一般面は、下方に突出して湾曲し、下方に変形し易い形状となっている。さらに、上向きの凸条１２を賦形することで、下方に凸断面のビード部１１を容易に形成することができる。また、凸条１２とビード部１１が車長方向に形成されているので、車長方向への剛性強度が大きくなる。

さらに、クラッシャブルゾーンＺ２に配置された車載部品であるキャニスター４の下方に位置する凸条１２は、他の部分の凸条１２よりも多く形成されている。したがって、クラッシャブルゾーンＺ２におけるカバー本体１０に衝突荷重が集中され、下方への変位が発生し易くなる。また、キャニスター４の下方に位置する凸条１２の車長方向長さは、他の部分の凸条１２よりの車長方向長さよりも短いので、キャニスター４の下方の凸条１２を集中的に多くすることができる。

凸条１２を多くすると、走行時の車両底面での空気抵抗が大きくなるが、凸条の車長方向両端部を中間部よりも浅くし、傾斜面１３を介して一般面に連続させているので、床下の空気流の乱れを防止できる。

また、車載部品がキャニスター４であって、クロスメンバ７のクラッシャブルゾーンＺ２に位置する部分（キャニスター４の方向）に脆弱部７ａが形成されている。したがって、側突により脆弱部７ａが潰れ、サイドシル８が内側に変位することで、キャニスター４が下方に移動しつつ、アンダーカバー１が下方に変位される。さらに、保護ゾーンＺ１でのクロスメンバ７は潰れにくいので、燃料タンク３への影響を低減できる。

さらに、入力側取付点Ｐ１は、サイドシル８の底面に固定され、反入力側取付点Ｐ２は、燃料タンク３の搭載フレーム６の底面に固定されているので、入力側取付点Ｐ１が反入力側取付点Ｐ２より高い位置となる。また、床下に燃料タンク３やキャニスター４を配置してスペースの有効利用が図れる。さらに、キャニスター４の下方への移動を、アンダーカバー１が阻害しない。

また、カバー本体１０は、不織布から構成されているので、アンダーカバー１による空力性能と吸音性能の両立が可能となる。さらに、アンダーカバー１の軽量化も達成できる。

さらに、本実施形態では、カバー本体１０の車幅方向一端部（左端部）は、キャニスター４の下方に位置し、車幅方向他端部（右端部）は、燃料タンク３の下方に位置するとともに排気管５の下方の手前位置まで延在している。したがって、アンダーカバー１は、排気管５を覆っていないので、排気熱を外気に向けて効率的に放出できる。

以上、本実施形態に係るアンダーカバー１について、図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。たとえば、ビード部１１の凸断面深さは、前記実施形態に限定されるものではない。図７に示すように、キャニスター４の下方に位置する中央のビード部１１の凸断面深さｄ３が最も深く、キャニスター４から離れるにしたがって、凸断面深さが徐々に浅くなるように構成してもよい。このような構成においても、キャニスター４の下方のビード部１１に衝突荷重を集中させて、下方への変位を促進できる。

１ アンダーカバー
３ 燃料タンク
４ キャニスター（車載部品）
５ 排気管
６ 搭載フレーム
７ クロスメンバ
７ａ 脆弱部
８ サイドシル
１０ カバー本体
１１ ビード部
１２ 凸条
Ｄ１ 入力方向
Ｐ１ 入力側取付点
Ｐ２ 反入力側取付点
Ｚ１ 保護ゾーン
Ｚ２ クラッシャブルゾーン

Claims (7)

1. 車両の底部に取り付けられるアンダーカバーにおいて、
   カバー本体の車体への取付点のうち、サイドシルへの入力側取付点に対し、衝突荷重の入力方向の先端側となる内側に離れる前記カバー本体の部位は低位に設定され、
   前記カバー本体には、前記サイドシルに沿って延在するとともに下方に凸断面のビード部が形成されており、
   前記サイドシルを含む車幅方向外側にクラッシャブルゾーンが設けられ、前記クラッシャブルゾーンの内側に保護ゾーンが設けられており、
   前記入力側取付点よりも前記入力方向の先端側となる内側に位置する反入力側取付点は、前記保護ゾーンに配置され、
   前記クラッシャブルゾーンに配置された車載部品の下方に位置する前記ビード部の凸断面深さは、前記車載部品から離れた位置の前記ビード部の凸断面深さより深い
   ことを特徴とするアンダーカバー。
2. 前記反入力側取付点は、前記入力側取付点よりも下方に配置されている
   ことを特徴とする請求項１に記載のアンダーカバー。
3. 車両の底部に取り付けられるアンダーカバーにおいて、
   カバー本体の車体への取付点のうち、サイドシルへの入力側取付点に対し、衝突荷重の入力方向の先端側となる内側に離れる前記カバー本体の部位は低位に設定され、
   前記カバー本体には、前記サイドシルに沿って延在するとともに下方に凸断面のビード部が形成されており、
   前記サイドシルを含む車幅方向外側にクラッシャブルゾーンが設けられ、前記クラッシャブルゾーンの内側に保護ゾーンが設けられており、
   前記入力側取付点よりも前記入力方向の先端側となる内側に位置する反入力側取付点は、前記保護ゾーンに配置され、
   前記ビード部は、下方に突出して湾曲した一般面に、上向きの凸条を複数列賦形することで隣り合う凸条の間に下向きに突出して形成され、
   前記クラッシャブルゾーンに配置された車載部品の下方に位置する前記カバー本体に形成された上向きの前記凸条は、他の部分の前記カバー本体に形成された前記凸条よりも単位面積当たりで多く形成されているとともに車長方向長さが短く、
   前記凸条の車長方向両端部は、中間部よりも浅くなり前記一般面に連続している
   ことを特徴とするアンダーカバー。
4. 前記車載部品は、燃料タンクの側方に設けられたキャニスターであり、
   前記燃料タンクの前方または後方にクロスメンバが設けられており、
   前記クロスメンバは、端部に脆弱部を備えている
   ことを特徴とする請求項１または請求項３に記載のアンダーカバー。
5. 前記入力側取付点は、前記サイドシルに固定され、
   前記反入力側取付点は、燃料タンクの搭載フレームに固定されている
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のアンダーカバー。
6. 前記カバー本体は、不織布から構成されている
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のアンダーカバー。
7. 前記カバー本体の車幅方向一端部は、前記キャニスターの下方に位置し、
   前記カバー本体の車幅方向他端部は、前記燃料タンクの下方に位置するとともに前記燃料タンクの側部のうち前記キャニスターとは反対側に配置された排気管の下方の手前位置まで延在している
   ことを特徴とする請求項４に記載のアンダーカバー。

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