JP2000108950A - 車体の床部フレーム構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の分割された構造体からなる床部構造を
有する車体について、前方からの衝撃エネルギーを効率
的に伝達・分散・減衰させることができ、床部の分割構
造にも対応した床部フレーム構造を得ること。 【解決手段】 フロントフレーム１２と客室部の床構造
体２４と客室後方の後部床構造体の３つの部分を有する
床部構成を有する車体について、フロントフレーム１２
の客室側端部に対して水平方向に対向する前方側端部を
有する第１床下フレーム１６を客室部の床構造体２４の
下面に固着し、この第１床下フレーム１６とトーボード
１４との間には第１床下フレーム１６の上面部の中間領
域を覆った状態で設置され、後方側の端部が少なくとも
トーボード１４と客室の床構造体２４との重ね合わせ部
分を含む範囲にまで延在するように第２の床下フレーム
１８が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車体の床部フレー
ム構造、特に車両がその前方から衝撃を受ける場合の衝
撃エネルギーの伝達を配慮して床部下面に複数のフレー
ム部材を設けるようにした車体の床部フレーム構造に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】車両が、前面から衝撃を受けた場合に対
応するための構造において、客室の前方部分で全ての衝
撃エネルギーを吸収することができれば理想的である
が、現実には困難である。近年においては車体の前方か
らの衝撃対応構造として、車体前方部のフレーム構造に
関して改良を加えるのが一般的である。すなわち、客室
前方のフロントフレームに柔、剛の構造を織り混ぜ、衝
撃が加えられた時のエネルギーを吸収するようにするこ
とが種々提案されている。

【０００３】このようなフロントフレームでの衝撃吸収
だけを考慮し、客室部についてはこれを変形あるいは破
壊させない構造とした場合には、前方からの衝撃が加え
られた時に客室内の乗員に大きな衝撃が加わるという恐
れがある。

【０００４】そこで、過大な衝撃エネルギーが加えられ
た場合に、フロントフレームのみで吸収するのではな
く、さらに後方の客室部の床部から車体後部の床部側へ
衝撃エネルギーの伝達を行い、これによりそのエネルギ
ーを吸収・減衰させるという考え方がある。

【０００５】このような構造のためには、フロントフレ
ームとその後方側の床部の構造体についてエネルギー伝
達が良好に行われるような構造をとることが必要とな
る。例えば、実開昭６１−１３８７７９号公報に開示さ
れた自動車のフロア構造などのように床部の下面側にフ
レーム部材を取り付け、一部で破壊が生じることなく、
かつ床部全体へ前方からのエネルギーが分散するような
構造が提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、車体を
構成する構造体は、ユニット毎に分割されており、これ
を組み立てることによって構成されるのが通常である。
例えば、床部では、エンジン房を中心としたフロントス
トラクチャ（フロントフレームを含む）、客室の下側の
客室部の床構造体、さらに客室後方側の後部床構造体に
分れている。

【０００７】従って、上記従来の技術のように単に床部
下面側にフレームを取り付けるという構成のみでは、上
述のように複数に分割されたユニット構成の床部におい
て、前方からの衝撃エネルギーを効率的に分散させると
いう観点からの課題は解決されていない。

【０００８】従って、複数のユニットからなる床部構造
において、その下面に設けられるフレーム構造体につい
ても効率的なエネルギーの伝達分散を考慮した構造が必
要である。また、複数のユニットからなる床部に対応し
た分割された組付け条件を満たす必要もあった。

【０００９】本発明は、上記事情に鑑みなされたもので
あり、その目的は複数の分割された構造体からなる床部
構造を有する車体について、前方からの衝撃を効率的に
伝達分散・減衰させることができ、床部の分割構造にも
対応した床部フレーム構造を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る車体の床
部フレーム構造は、フロントフレームと客室部の床構造
体と客室後方の後部床構造体の３つの部分を有する床部
構成を有する車体について、前記フロントフレームの客
室側端部に対して水平方向に対向する前方側端部を有す
る第１床下フレームを客室部の床構造体の下面に固着
し、この第１床下フレームとトーボードとの間には前記
床下フレームの上面部の中間領域を覆った状態で設置さ
れ、後方側の端部が少なくとも前記トーボードと客室の
床構造体との重ね合わせ部分を含む範囲にまで延在する
ように第２の床下フレームが設けられている。そして、
前記客室部の床構造体と前記トーボードの床接合部と第
２の床下フレームとの重ね合わせ部分で結合固定を行う
ようにしている。

【００１１】このように第１床下フレームの前方側端部
がフロントフレームの客室側端部に水平方向に対向して
いるので、フロントフレームからの衝撃を確実に受ける
ことができる。そして、この衝撃が伝えられた第１床下
フレームは、その上に設置された第２床下フレームであ
ってトーボードと第１床下フレームと共に溶接固定され
た第２の床下フレームの存在により、十分に補強され、
その部分での変形が有効に防止され、後方の床部部材へ
確実にエネルギー伝達を行うことが可能となっている。
すなわち、車体の前方部分であるフロントフレームから
中間部分である客室部の床構造体への伝達部で変形破壊
を極力抑えた状態で後方へのエネルギー伝達が可能とな
っている。

【００１２】また、トーボードの床接合部と客室部の床
構造体との重ね合わせ部には、第２の床下フレームがそ
の下面側で存在しており、それら客室部の床構造体とト
ーボードの床接合部と第２の床下フレームとで溶接固定
されることにより、この第２の床下フレームによってト
ーボードと客室部の床構造体との結合の補強が有効に行
われる。

【００１３】請求項２に係る車体の床部フレーム構造
は、前記第１床下フレームの後方側端部にその上面から
前方側端部が重ねられて接合設置された第３床下フレー
ムと、この第３床下フレームの上面部に設置され前方側
端部が第３床下フレームの前方側端部を越えて前記第２
床下フレームの後方側端部と客室部の床構造体との間に
差し込まれて重なり合う位置まで延び、後方側端部は客
室部の床構造体の上面に取り付けられるクロスメンバの
真下位置まで延びた第４床下フレームとを有している。
そして、前記第３床下フレームと前記第４床下フレーム
と前記客室部の床構造体との結合固定は、前記第１と第
３の床下フレームの接合設置部の位置にて行われてい
る。

【００１４】これにより、車体前後方向に区分された複
数の床下フレームによって床部構造体が補強される。ま
た、フロントフレームからの衝撃の伝達もこれら床下フ
レームによって行われるが、それらの結合固定が、分散
して行われているので、集中した脆弱部が生じていな
い。例えば、フロントフレームからの衝撃が最初に伝達
される第１床下フレームと客室部の床構造体との結合
は、複数の異なる前後方向位置で、かつ異なる部材との
接合状態で行われている。また、第４床下フレームは、
客室部の床構造体の上面に取り付けられるクロスメンバ
の真下位置まで延びており、それらの重合した複数部材
の結合が行われることにより、床部の剛性はより高めら
れることとなる。

【００１５】請求項３に係る車体の床部フレーム構造
は、前記各部材の結合固定は、スポット溶接によって行
われ、被溶接部材が４枚重ね以上となる部分について
は、所定の部材について一部切り欠き部を設けることに
より、４枚重ね以上の部材の溶接とならないようにして
いる。これにより、スポット溶接の有効補償範囲である
３枚重ね状態での溶接固定が確実に行われるので、結合
固定状態の安定化が達成される。

【００１６】請求項４に係る車体の床部フレーム構造
は、客室前方に位置するフロントフレームと、客室部の
床構造体と、を含む複数のユニットにて車体の床部が構
成され、前記フロントフレームの客室側端部に水平方向
に対向する前方側端部を有し、前記客室部の床構造体の
下面に固着された第１の床下フレームを備え、該第１床
下フレームの前記前方側端部近傍に所定長さの脆弱部が
設けられ、該脆弱部の後方側端部が少なくとも車両のフ
ロントドアにて閉塞される開口部の前方側端部とほぼ一
致する位置かそれよりも前方側に配置されている。

【００１７】これにより、車体前方からの衝撃エネルギ
ーを前記脆弱部にて吸収することができ、かつその脆弱
部の配置位置が、車体のフロントドアの開口部の前方側
端部とほぼ同じ位置かそれよりも前方に在るので、前方
からの衝撃によるフロントドアの開閉性に与える影響を
抑制することができる。

【００１８】請求項５に係る車体の床部フレーム構造
は、前記脆弱部が、前後方向に複数整列された上下方向
に伸びるビードとして形成されている。したがって、床
下フレームに他の部材を追加することなく、簡単な構成
で脆弱部を形成することができろ。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明の実
施の形態に係る車体の床部フレーム構造の一例を示す分
解斜視図である。図示のように、車体の前方部には、フ
ロントストラクチャ１０が設けられ、このフロントスト
ラクチャ１０にはフロントフレーム１２が設けられてい
る。

【００２０】そして、このフロントストラクチャ１０の
後方側に位置する客室部分の前方には、トーボード１４
が設置されている。トーボード１４は、客室部とその前
方部分とを仕切る立設部１４ａの部分と、それに連続し
て客室部の床構造体に重なるように延びる床接合部１４
ｂとを有している。そして、本発明の実施の形態の特徴
的構成要素の１つである第１床下フレーム１６が左右に
２つ設けられている（１６−１、１６−２）。

【００２１】図２は、この第１床下フレーム１６の斜視
図である（図において部材の肉厚は省略している。以下
の部品説明図において同様）。図示のように、第１床下
フレーム１６の前方側端部１６ａの部分は上方にせり上
った形状を有しており、この端部１６ａの部分にフロン
トフレーム１２からの衝撃エネルギーが伝達されるよう
に取り付けられるものである。また、図示のように第１
床下フレーム１６の上端部はフランジ１６ｂが形成さ
れ、またその断面形状は底部１６ｃを有する略Ｕ字状と
されている。

【００２２】第３図は、第１床下フレーム１６の他の構
成態様を示している。図示のように、第１床下フレーム
１６の前方側端部１６ａの近傍には、略全周に亘り２本
のクラッシュビード１６ｄ−１，１６ｄ−２が内側に凸
状となる溝として略平行に設けられ、フロントフレーム
１２からの衝撃エネルギーの一部をこの部分で吸収する
ようにしている。

【００２３】このクラッシュビード１６ｄの内、後方側
のクラッシュビード１６ｄ−２は、車体の組立状態にお
いて、車体のドア開口部幅Ｏの前端部、即ちフロントピ
ラーＰのドア開口部縁部と一致またはそれより前方に配
置され、上記部位でのエネルギーの吸収を行うことによ
り、衝撃エネルギーが車体に及ぼす影響、特に開扉性に
与える影響を最小にしている。なお、図において符号１
００は、ドア開口部を示すラインである。

【００２４】次に、図１から理解されるように、第１床
下フレーム１６の前方側端部１６ａの部分は、その設置
状態ではトーボード１４の床接合部１４ｂの下面側に潜
った状態となっており、また、このトーボード１４の床
接合部１４ｂと第１床下フレーム１６との間には第２床
下フレーム１８−１、１８−２がそれぞれ設置されてい
る。図示のように、この第２床下フレーム１８は、第１
床下フレーム１６の上面部の所定範囲を覆うような状態
で設置されている。

【００２５】図３は、この第２床下フレーム１８の構成
を示す斜視図である。図示のように、第２床下フレーム
１８の中央部には凹部１８ａが形成され、この凹部の部
分が第１床下フレーム１６の凹部に適合するものであ
る。また、この第２床下フレーム１８の横幅は、第１床
下フレーム１６の横幅よりも広い幅として形成されてい
る。

【００２６】次に、第１の床下フレーム１６−１、１６
−２の後方側端部には第３の床下フレーム２０−１、２
０−２が接合される。この接合は、第３床下フレーム２
０の前方側端部を第１床下フレーム１６の上方から重ね
合わせて行われる。図示のように、第３床下フレーム２
０の上端部にはフランジ２０ａが全域に設けられてい
る。また、この第３床下フレーム２０の断面形状は略Ｕ
字状であるが、後方側端部に近付くにつれてその深さが
浅くなるように形成されている。

【００２７】次に、上述した第２床下フレーム１８の後
方側端部に一部重ねられた状態で設置される第４床下フ
レーム２２−１、２２−２について説明する。この第４
床下フレーム２２の具体的形状は図５に示されており、
図示のように中央部にはその強度等を考慮して凹部２２
ａや２２ｂが設けられている。

【００２８】この第４床下フレーム２２は、その前方側
端部が上述の第２床下フレーム１８の後方側端部上に重
ねられ、後方側端部は、後述するクロスメンバ２６の真
下位置まで延びるように設置される。

【００２９】次に、フロントフロアパン２４は、客室部
の床構造体として設けられるものであり、車両の積載部
材に対応した凹凸形状が施されている。そして、その前
方側端部２４ａは、トーボード１４の床接合部１４ｂの
上面に重なるように設置される。すなわち、このフロン
トフロアパン２４は第１床下フレーム１６、第２床下フ
レーム１８、第３床下フレーム２０及び第４床下フレー
ム２２の上方に位置するものである。すなわち、各床下
フレーム部材は、このフロントフロアパン２４の下面側
に取り付けられる。

【００３０】次に、図６に基づいて各部材の取付状態に
ついて説明する。図示のように、まず第１床下フレーム
１６は、そのフランジ部１６ｂの部分が、図上一点鎖線
イにて示した箇所でトーボード１４の床接合部１４ｂ及
び第２床下フレーム１８と共に溶接固定される。本実施
の形態ではスポット溶接によってこれらの結合固定が行
われる。

【００３１】第２床下フレーム１８は、少なくとも、ト
ーボード１４の床接合部１４ｂと客室の床部構造体であ
るフロントフロアパン２４との接合部の下方位置を含む
範囲まで延在しており、一点鎖線ロの箇所でフロントフ
ロアパン２４、トーボード１４の床接合部１４ｂ及びこ
の第２床下フレーム１８とがスポット溶接にて溶接固定
される。この溶接は、部材が４枚重なった状態での溶接
作業とならないように、それらの下側に位置する第１床
下フレーム１６のフランジ部１６ｂの外側位置で行われ
るものである（第１床下フレーム１６の幅は、第２床下
フレーム１８の幅よりも狭く形成されている）。

【００３２】次に、第３床下フレーム２０は、その前方
側端部を第１床下フレーム１６の後方側端部に上方から
重ねて設置される。この設置部分、すなわちフレームの
底部又は場合によっては側部において第１床下フレーム
１６との間で溶接結合が行われる。

【００３３】そして、この第３床下フレーム２０の上部
には第４床下フレーム２２が設置されている。すなわ
ち、この第４床下フレーム２２は、第１床下フレーム１
６と第３床下フレーム２０の重合部分を覆う位置に設け
られており、図上一点鎖線ニの箇所で第１床下フレーム
１６のフランジ部１６ｂ、第３床下フレーム２０のフラ
ンジ部２０ａ、第４床下フレーム２２さらにフロントフ
ロアパン２４の重ねられた箇所でスポット溶接が行われ
る。この溶接は、図４に示した第３床下フレーム２２の
フランジ部２０ａの一部切り欠き部２０ｂの部分で行わ
れるので、スポット溶接作業は３枚の部材に対して行わ
れる。

【００３４】さらに、第４床下フレーム２２の前方側端
部は第２床下フレーム１８とフロントフロアパン２４と
の重なり部分の間に一部差し込まれる位置まで延びてお
り、この重合部分、すなわち図上一点鎖線ハの箇所でス
ポット溶接が行われる。なお、この部分には第１床下フ
レーム１６のフランジ部１６ｂが存在しているが、この
フランジ部１６ｂの外側で溶接作業が行われるので、ス
ポット溶接の対象部材は３枚重なり部分である。

【００３５】次に、フロントフロアパン２４の上部には
車体の前後方向と直交する方向に床部の補強のためのク
ロスメンバ２６が設置されるが、第４床下フレーム２２
は、その後方側端部が少なくともクロスメンバ２６の真
下位置まで延びた構成を有している。そして、図上一点
鎖ホ及びヘにて示した箇所、すなわちクロスメンバ２６
のフランジ部２６ａ、フロントフロアパン２４及び第４
床下フレーム２２の３枚重なり部分でスポット溶接が行
われる。

【００３６】図７は、上記クロスメンバ２６の構成例を
示しており、その下部にはフランジ部２６ａが形成され
ていることが理解される。

【００３７】また、図８は、第１、第２、第３及び第４
床下フレーム（１６、１８、２０及び２２）とクロスメ
ンバ２６の配置関係を示しており、このクロスメンバ２
６と各床下フレーム１６、１８、２０、２２との間に
は、図示していないが客室部の床構造体であるフロント
フロアパン２４が設置されるものである。

【００３８】以上の配置並びに相互の部材の溶接固定作
業によって、複数のユニットから構成される車体の床部
において床部を補強するための床下フレームを同じく車
体の前後方向に分割された複数のフレームユニットをも
って構成したことにより、車体床部のユニット構造に的
確に対応して床下フレームの配置を行うことが可能とな
っている。また、複数のフレーム部材にて構成された床
下フレームは、それぞれ前後方向に異なる位置で、かつ
異なる部材との間で溶接による結合固定が行われている
ので、集中した脆弱部が生ずることが回避されている。

【００３９】また、床部の重要な構成要素であるトーボ
ード１４の床接合部１４ｂとフロントフロアパン２４の
接合部には、第１床下フレーム１６上部に設置された第
２床下フレーム１８が存在し、第１床下フレーム１６と
第３床下フレーム２０の接合部には、その上部に重ねら
れた第４床下フレームが存在している。すなわちそれら
の重要構成要素の接合部は、それぞれ別個の床下フレー
ム部材にて補強が図られている。

【００４０】また、上記２つの接合部の前後方向中間位
置にて、上述の補強のための機能を有する第２床下フレ
ーム１８と第４床下フレーム２２との接合部が配置さ
れ、その部分で溶接結合が行われる構成となっている。

【００４１】なお、本発明は、上記実施の形態に示した
構成に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内で
種々の変形が可能である。例えば、各床下フレームの形
状は、上記実施の形態で示した形状に限定されるもので
はなく、十分な強度を得られる構成であれば他の形状を
用いることも可能である。また、相互の部材の結合につ
いてはスポット溶接を用いた例を示したが、このような
結合手段に限定されず、確実な固定状態が得られれば他
の結合手段を用いることも可能である。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の車体の床
部フレーム構造によれば、床部が複数のユニットにて形
成される車体に関して、その床部下面に形成される床部
補強のための床下フレーム部材がその床部のユニット式
組立に容易に対応することができ、かつ床部の補強を行
うと共に車体前方からの衝撃を床部に確実に伝達しかつ
その分散、減衰を行うことが可能となっている。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態に係る床部フレーム構造の概略構成
斜視図である。

【図２】実施の形態に係る第１床下フレームの斜視図で
ある。

【図３】第１床下フレームの他の構成例を示す斜視図で
ある。

【図４】実施の形態に係る第２床下フレームの斜視図で
ある。

【図５】実施の形態に係る第３床下フレームの斜視図で
ある。

【図６】実施の形態に係る第４床下フレームの斜視図で
ある。

【図７】実施の形態に係る各床下フレームの装着状態並
びに結合状態説明図である。

【図８】実施の形態に係る床部フレーム構造に設置され
るクロスメンバの一例を示す斜視図である。

【図９】各床下フレームとクロスメンバとの位置関係を
示す説明図である。

【符号の説明】 １０ フロントストラクチャ １２ フロントフレーム １４ トーボード １４ｂ 床接合部 １６ 第１床下フレーム １８ 第２床下フレーム ２０ 第３床下フレーム ２２ 第４床下フレーム ２４ フロントフロアパン

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 客室前方に位置するフロントフレーム
   と、客室部の床構造体と、客室後方に位置する後部床構
   造体と、を含む複数のユニットにて車体の床部が構成さ
   れ、 前記フロントフレームの客室側端部に水平方向に対向す
   る前方側端部を有し、前記客室部の床構造体の下面に固
   着された第１床下フレームと、 前記フロントフレームと前記客室部の床構造体との間に
   設けられ、前記客室の前面部に位置する立設部及び前記
   客室部の床構造体下面にその上面を当接させて重ね合わ
   された床接合部を有するトーボードと、 前記第１床下フレームと前記トーボードの床接合部との
   間で前記第１床下フレームの上面部の中間領域を覆った
   状態で設置され、後方側端部は少なくとも前記客室部の
   床構造体下部にて前記トーボードの床接合部の重ね合わ
   せ部を越えて延在する第２の床下フレームと、 を有し、前記客室部の床構造体、前記トーボードの床接
   合部及び第２の床下フレームの重ね合わせ部分でそれら
   を結合固定したことを特徴とする車体の床部フレーム構
   造。
2. 【請求項２】 前記客室部の床構造体の下面側で、前記
   第１床下フレームの後方側端部にその上面側から前方側
   端部が重ねられて接合設置された第３床下フレームと、 前記客室部の床構造体の下面側で、該第３床下フレーム
   の上面部に設置され前方側端部が第３床下フレームの前
   方側端部を越えて前記第２床下フレームの後方側端部と
   前記客室部の床構造体との間に差し込まれる位置まで延
   び、後方側端部は前記客室部の床構造体の上面に取り付
   けられるクロスメンバの真下位置まで延びた第４床下フ
   レームと、を有し、 前記第４床下フレームは、前記第１床下フレームと前記
   第３床下フレームの接合部を跨いで、前方側端部を前記
   第２床下フレームへ、後方側端部を前記第３床下フレー
   ムへ結合固定したことを特徴とする請求項１に記載の車
   体の床部フレーム構造。
3. 【請求項３】 前記各部材の結合固定は、スポット溶接
   によって行われ、被溶接部材が４枚重ね以上となる部分
   については、所定の部材について一部切り欠き部を設け
   ることにより、４枚重ね以上の部材の溶接とならないよ
   うにしたことを特徴とする請求項１又は２の何れかに記
   載の車体の床部フレーム構造。
4. 【請求項４】 客室前方に位置するフロントフレーム
   と、客室部の床構造体と、を含む複数のユニットにて車
   体の床部が構成され、 前記フロントフレームの客室側端部に水平方向に対向す
   る前方側端部を有し、前記客室部の床構造体の下面に固
   着された第１の床下フレームを備え、該第１床下フレー
   ムの前記前方側端部近傍に所定長さの脆弱部が設けら
   れ、該脆弱部の後方側端部が少なくとも車両のフロント
   ドアにて閉塞される開口部の前方側端部とほぼ一致する
   位置かそれよりも前方側に配置されたことを特徴とする
   車体の床部フレーム構造。
5. 【請求項５】 前記脆弱部は前後方向に複数整列された
   上下方向に伸びるビードであることを特徴とする請求項
   ４に記載の車体の床部フレーム構造。