JP2004090856A - 車体フロア構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】フロアパネル10の車幅方向片方に偏寄した部位に、フロアパネル10の下側に配置する燃料タンクTを収納する膨出部20を形成し、この膨出部20上面にその膨出形状に沿って車幅方向にクロスメンバ30を配設し、このクロスメンバ30の両端部を左右のサイドシル11,12に結合し、膨出部20に収納した燃料タンクTをクロスメンバ30に対応する部分に連結することにより、側面衝突荷重F1の入力時に、クロスメンバ30が膨出部20に対応した部分の変形に伴って燃料タンクTが移動するため、燃料タンクTの容量を増大することができる。
【選択図】 図5
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料タンクをフロアパネルの下側に設置するようにした車体フロア構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、車両の燃料タンクはフロアパネルの下側に設置されるが、運転席や助手席等の前席の下方のフロアパネルにキャビン内に突出する膨出部を形成し、この膨出部に燃料タンクの少なくとも一部を収納するようにした車体フロア構造が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
この場合、燃料タンクをフロアパネルの下面に取り付けた床下補強部材で保護するようにしており、この床下補強部材は燃料タンクの前,後側および左,右側を囲うようにしている。
【0004】
【特許文献1】
特開2000−85382号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来の車体フロア構造では、燃料タンクを前席側に配置することにより後席のキャビン内空間を拡充できるのであるが、更に、燃料タンクの容積を考慮しつつ、キャビン内空間や実用性を向上するためには、前席の車幅方向片側のみに燃料タンクを配置する一方、この燃料タンクを配置しない車幅方向他側のフロア面を下方に押し下げて配置することにより、この車幅方向他側のキャビン内空間を拡充できる。
【0006】
このように燃料タンクを車幅方向片側に配置した場合、側面衝突時に燃料タンクに作用する衝撃力を緩和するためには、この燃料タンクの前,後および左,右を囲った床下補強部材の外方部分に、衝突荷重の入力によって潰れる変形スペースを設けて衝突エネルギーを吸収する必要があり、この潰れスペースによって燃料タンクの小型化を余儀なくされて、十分なタンク容量を確保できなくなってしまう。
【0007】
そこで、本発明は、燃料タンクを車幅方向片側に配置して補強部材で保護した場合にも、側面衝突時の変形を許容しつつ燃料タンクの容量を確保することができる車体フロア構造を提供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明にあっては、燃料タンクをフロアパネルの下側に設置するにあたって、フロアパネルの車幅方向片方に偏寄した部位に、燃料タンクを収納する膨出部を形成し、この膨出部上面にその膨出形状に沿って車幅方向にクロスメンバを配設して、このクロスメンバの両端部を左右のサイドシルに結合し、燃料タンクを前記膨出部に収納した状態で、この燃料タンクを前記クロスメンバに対応する部分に連結したことを特徴としている。
【0009】
【発明の効果】
本発明によれば、フロアパネルの車幅方向片方に偏寄した部位に膨出部を形成して、車幅方向片側のみに燃料タンクを配置することにより、燃料タンクを配置しない車幅方向他側のフロア面を下方に押し下げることが可能となり、その部分のキャビン内空間を拡充することができる。
【0010】
そして、燃料タンクを設置した車幅方向片方側から側面衝突による荷重が入力した場合に、同方向のサイドシルの変形に伴ってクロスメンバは膨出部に対応した部分が車幅方向他方側に押圧されて変形し、このクロスメンバの変形によって衝突エネルギーを吸収できる。
【0011】
また、クロスメンバが膨出部に対応した部分の変形時に、その部分に連結した燃料タンクが共に移動して衝突方向から逃げることができるため、燃料タンクとサイドシルとの間のスペースをより少なくできるため、その分、燃料タンクの容量を増大することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。
【0013】
図1〜図7は本発明にかかる車体フロア構造の一実施形態を示し、図1は車体フロアの要部を示す斜視図、図2は図1中A−A線に沿った拡大断面図、図3は図2中B部の拡大図、図4はトンネルメンバの膨出部に対応した部分を示す拡大平面図、図5は燃料タンクの配置側に側面衝突した時の変形状態を示す図2に対応した断面図、図6は燃料タンクの配置側に側面衝突した時の変形状態を示す車体フロアの要部平面図、図7は燃料タンクの配置側とは反対側に側面衝突した時の変形状態を示す図2に対応した断面図である。
【0014】
本実施形態の車体フロア構造は、図1に示すように図外の運転席および助手席が設けられる前席部分のフロアパネル10に適用され、このフロアパネル10の車幅方向両側に右,左サイドシル11,12を車体前後方向(図中、左方が前方となる)に配設してあり、これら右,左サイドシル11,12にフロアパネル10の両側部分をスポット溶接により結合してある。
【0015】
また、フロアパネル10の車幅方向中央部には車体前後方向に走るトンネル部13が設けられ、このトンネル部13の右,左両側上には1対の第1,第2トンネルメンバ14,15を結合して補強してある。
【0016】
従って、前記フロアパネル10は、前記トンネル部13を境にして車体右側の右側パネル10aと、車体左側の左側パネル10bと、トンネル部13の上側を覆う中央パネル10cによって構成してある。
【0017】
前記フロアパネル10の車幅方向片方、つまり本実施形態では図外の運転席側となる車体右側に偏寄した部位に、図2に示すようにキャビン内に突出する膨出部20を形成し、この膨出部20の下側に燃料タンクTを収納するようにしている。
【0018】
前記膨出部20は、一段低くなった右側パネル10aと一段高い中央パネル10cとを連続してサイドシル11に略等しい高さをもって膨出してあり、これら右側パネル10aおよび中央パネル10cに、前方傾斜壁21、頂壁22および後方傾斜壁23を設けることによって、車体前後方向に略台形を成す断面形状に膨出形成してある。
【0019】
また、前記膨出部20の車幅方向中央側端部は、前記第2トンネルメンバ15の内側に沿って立ち上がる段差部としての段差壁24によって閉止してある。
【0020】
フロアパネル10の上面には、図1に示すように前記膨出部20の膨出形状に沿って車幅方向にクロスメンバ30を配設するとともに、このクロスメンバ30の両端部を右,左のサイドシル11,12に結合し、そして、図2に示すように燃料タンクTを膨出部20に収納した状態で、この燃料タンクTを取付けブラケットKを介して前記膨出部20の形成部分でクロスメンバ30に対応する部分に連結してある。
【0021】
前記クロスメンバ30は、膨出部20の頂壁22の車体前後側縁に沿って平行に対向配置される2本の前方クロスメンバ31および後方クロスメンバ32で構成し、それぞれのメンバ31,32を後述の中央メンバ14bを介して膨出部20の形成部分で連結してある。
【0022】
前,後クロスメンバ31,32は、膨出部20の前記段差壁24の上辺に形成される稜線24a部分で上方屈曲部31a,32aを形成し、かつ、段差壁24の下辺部分に配置した第2トンネルメンバ15部分で下方屈曲部31b,32bを形成し、前記頂壁22から左側パネル10bの上面に沿って配置してある。
【0023】
そして、前,後クロスメンバ31,32の右方端部を右方のサイドシル11の上端に結合するとともに、前,後クロスメンバ31,32の左方端部を左方のサイドシル12の下端部内側に結合してある。
【0024】
また、図2,図3に示すように、前記上方屈曲部31a,32aの近傍下側に脆弱部としての円形切欠き33を前後方向に形成するとともに、前記下方屈曲部31b,32bの近傍上側に脆弱部としての凹設ビード34を前後方向に形成し、これら円形切欠き33および凹設ビード34によって前,後クロスメンバ31,32の車幅方向の剛性を低下させるようにしている。
【0025】
また、車幅方向に配設した前,後クロスメンバ31,32は、第1,第2トンネルメンバ14,15をそれぞれの配置部分で分断しており、分断された第1,第2トンネルメンバ14,15は、前方メンバ14a,15a、中央メンバ14b,15bおよび後方メンバ14c,15cに分割され、それぞれの分断面を前,後方クロスメンバ31,32の前後側面に溶接して一体化してある。
【0026】
一方、前記第1トンネルメンバ14は膨出部20を前後方向に横切る状態となり、この膨出部20の前方部分では、前方から後方に向かって膨出部20の前方傾斜壁21の下端部分で下方屈曲部14dを形成しつつ、この前方傾斜壁21に沿って傾斜して前方クロスメンバ31との結合部14eを形成する。
【0027】
また、膨出部20の後方部分では、後方から前方に向かって膨出部20の後方傾斜壁23の下端部分で下方屈曲部14gを形成しつつ、この後方傾斜壁23に沿って傾斜して後方クロスメンバ32との結合部14fを形成する。
【0028】
そして、図4に示すように前記下方屈曲部14d,14gおよび前記結合部14e,14fの近傍にそれぞれ凹設ビード16を形成し、これら凹設ビード16によって第1トンネルメンバ14の車幅方向の剛性を低下させるようにしている。
【0029】
ところで、前記トンネル部13には図2に示すようにこのトンネル部13の上方空間部分を利用してエキゾーストパイプPが配索されるようになっており、本実施形態では燃料タンクTの車幅方向内方側の側部T1に、エキゾーストパイプPを配設するための凹設部40を形成してある。
【0030】
以上の構成により本実施形態の車体フロア構造にあっては、図1,図2に示すようにフロアパネル10の車幅方向右側に偏寄した部位に膨出部20を形成して、図外の運転席側の下方にのみ燃料タンクTを配置したことにより、燃料タンクTを配置しない助手席側の左側パネル10b面を下方に押し下げることが可能となり、その部分のキャビン内空間を拡充することができる。
【0031】
そして、図5,図6に示すように燃料タンクTを設置した車幅方向右側から側面衝突による荷重F1が入力した場合に、これら図5,図6中破線位置から実線位置に示すように、同方向の右方のサイドシル11が車幅方向内方に押し込まれる方向に変形し、この変形に伴って前,後クロスメンバ31,32が膨出部20に対応した部分、つまり、膨出部20の頂壁22に配設した部分が、上方屈曲部31a,32aおよび下方屈曲部31b,32bを鋭角方向に折曲変形しつつ、車幅方向左方(図5中左方)側に押圧されて変形し、これら前,後クロスメンバ31,32の変形によって衝突エネルギーを吸収できる。
【0032】
このように、前,後クロスメンバ31,32が膨出部20に対応した部分の変形時に、図5に示すようにその部分に連結ブラケットKを介して燃料タンクTを結合してあるので、この燃料タンクTが前,後クロスメンバ31,32と共に車幅方向左方に移動する。
【0033】
このように右方からの側面衝突時には燃料タンクTが衝突方向から逃げるように移動するため、衝突により変形するサイドシル11と燃料タンクTとの干渉を避けることができる。
【0034】
従って、通常状態ではこれらサイドシル11と燃料タンクTとの間のスペースをより少なくできるため、その分、燃料タンクTの容量を増大することができ、キャビン内空間の拡充を図りつつ燃料タンクTの必要な容量を確保することができる。
【0035】
ところで、この第1実施形態の車体フロア構造にあっては、前記作用・効果に加えて、前,後クロスメンバ31,32に形成した上方屈曲部31a,32aの近傍および下方屈曲部31b,32bの近傍に、車幅方向の剛性を低下させる円形切欠き33および凹設ビード34を形成したので、右方からの側面衝突時に前,後クロスメンバ31,32を上方屈曲部31a,32aおよび下方屈曲部31b,32bで確実に変形させて、燃料タンクTを衝突方向から逃げる方向に移動させることができる。
【0036】
また、膨出部20の頂壁22の車体前後縁に沿って平行に対向配置される2本の前,後クロスメンバ31,32によってクロスメンバ30を構成し、それぞれのメンバ31,32を中央メンバ14bを介して膨出部20の形成部分で連結したので、側面衝突によるサイドシル11の変形に伴ってクロスメンバ30が変形する際、互いに連結した前,後クロスメンバ31,32に衝突入力F1が略均等に伝達されて、これら前,後クロスメンバ31,32を同期して均等に変位させることができるため、クロスメンバ30の移動方向を略車幅方向に沿った方向とし、ひいては、このクロスメンバ30に結合した燃料タンクTを側面衝突時にサイドメンバ11から効果的に逃がすことができる。
【0037】
更に、トンネル部13の側方上に設けた第1トンネルメンバ14を膨出部20の膨出形状に沿って下方屈曲部14d,14gを形成し、かつ、前記前,後クロスメンバ31,32との結合部14e,14fを形成して配設し、これら下方屈曲部14d,14gの近傍およびクロスメンバとの結合部14e,14fの近傍に、車幅方向の剛性を低下する凹設ビード16をそれぞれ形成したので、側面衝突時に第1トンネルメンバ14の車幅方向の変位を促進して、前,後クロスメンバ31,32の車幅方向の変位を阻害するのを抑制できるため、側面衝突時の燃料タンクTの移動をよりスムーズに行うことができる。
【0038】
また、燃料タンクTの車幅方向内方側の側部T1に、エキゾーストパイプPを配設するための凹設部40を形成したので、図7に示すように車幅方向左側から側面衝突による荷重F2が入力した場合に、左方のサイドシル12の変形を伴って左側パネル10b上面に沿った部分の前,後クロスメンバ31,32を車幅方向内方に押し込み、段差壁24に沿った部分の前,後クロスメンバ31,32の下部を燃料タンクT方向に変位させるが、前記凹設部40のスペースを利用して前,後クロスメンバ31,32と燃料タンクTとが干渉するのを防止できるため、燃料タンクTの容量が削減されるのを防止することができる。
【0039】
図8は本発明の他の第2実施形態を示すクロスメンバの要部正面図で、この実施形態の車体フロア構造は、前,後クロスメンバ31,32をそれぞれ3分割して、それぞれの結合部分を脆弱部として用いたものである。
【0040】
即ち、この実施形態では車体のフロア構造をアルミ等の軽量金属材料で構成する場合で、前,後クロスメンバ31,32は、膨出部20の段差壁24に沿った縦部分31c,32cと、頂壁22に沿った上方水平部分31d,32dと、左側パネル10bに沿った下方水平部分31e,32eとに3分割してある。
【0041】
そして、前記縦部分31c,32cをアルミ合金の押出材で形成して、この縦部分31c,32cの両端部を上方水平部分31d,32dおよび下方水平部分31e,32eの分割端部内に所定の差込み代をもって嵌合し、それぞれの嵌合部を溶接17,17aによって結合して該溶接部分を脆弱部としてある。
【0042】
従って、この実施形態ではアルミのフロア構造とすることにより車体の軽量化を図ることができるとともに、側面衝突による荷重が入力された場合に、縦部分31c,32cの両端部の溶接部17,17aが他の部分に先行して変形するため、前記実施形態に示した円形切欠き33および凹設ビード34と同様の機能を奏することができる。
【0043】
ところで、本発明の車体フロア構造は前記各実施形態に例を取って説明したが、これら実施形態に限ることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲でその他の各種実施形態をとることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態における車体フロアの要部を示す斜視図。
【図2】図1中A−A線に沿った拡大断面図。
【図3】図2中B部の拡大図。
【図4】本発明の第1実施形態におけるトンネルメンバの膨出部に対応した部分を示す拡大平面図。
【図5】本発明の第1実施形態における燃料タンクの配置側に側面衝突した時の変形状態を示す断面図。
【図6】本発明の第1実施形態における燃料タンクの配置側に側面衝突した時の変形状態を示す車体フロアの要部平面図。
【図7】本発明の第1実施形態における燃料タンクの配置側とは反対側に側面衝突した時の変形状態を示す断面図。
【図8】本発明の第2実施形態におけるクロスメンバの要部正面図。
【符号の説明】
10 フロアパネル
11,12 サイドシル
13 トンネル部
14 トンネルメンバ
14d,14f 下方屈曲部
14e,14g 結合部
16 凹設ビード(脆弱部)
17,17a 溶接部(脆弱部)
20 膨出部
30 クロスメンバ
31 前方クロスメンバ
31a 上方屈曲部
31b 下方屈曲部
32 後方クロスメンバ
32a 上方屈曲部
32b 下方屈曲部
33 円形切欠き(脆弱部)
34 凹設ビード(脆弱部)
40 凹設部
T 燃料タンク
P エキゾーストパイプ
Claims (5)
- 燃料タンクをフロアパネルの下側に設置するようにした車体フロア構造であって、
フロアパネルの車幅方向片方に偏寄した部位に、燃料タンクを収納する膨出部を形成し、
この膨出部上面にその膨出形状に沿って車幅方向にクロスメンバを配設して、このクロスメンバの両端部を左右のサイドシルに結合し、
燃料タンクを前記膨出部に収納した状態で、この燃料タンクを前記クロスメンバに対応する部分に連結したことを特徴とする車体フロア構造。 - クロスメンバは、膨出部の車幅方向他方側に設けられる段差部に沿って形成される屈曲部の近傍に、車幅方向の剛性を低下する脆弱部を形成したことを特徴とする請求項1に記載の車体フロア構造。
- クロスメンバは、前記膨出部の車体前後方向に適宜間隔をもって平行に対向配置した複数本のメンバで構成し、それぞれのメンバを膨出部の形成部分で連結したことを特徴とする請求項1または2に記載の車体フロア構造。
- フロアパネルの車体前後方向に形成したトンネル部の側方上にトンネルメンバを設け、このトンネルメンバを膨出部の膨出形状に沿って屈曲部を形成し、かつ、前記クロスメンバに結合して配設し、これら屈曲部の近傍およびクロスメンバへの結合部の近傍に、車幅方向の剛性を低下する脆弱部を形成したことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の車体フロア構造。
- 膨出部の車幅方向他方側の段差部に対向する燃料タンクの車幅方向内方側の側部に、エキゾーストパイプを配設するための凹設部を形成したことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の車体フロア構造。
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