JP2009248636A - 車両用フロア構造 - Google Patents

Abstract

【課題】乗員足元のスペースと車体剛性とをともに確保した車両用フロア構造を提供する。
【解決手段】キャビン床面を構成するフロアパネル３０と、フロアパネル下面に沿わせて設けられ、車両前後方向に沿って延びかつ車幅方向に離間して配置された一対のフレーム１００とを備える車両用フロア構造を、フレームはフロアパネルの上部に設けられる座席２０の足元部に相当する箇所において上下方向の寸法が他の部分よりも小さくされた絞り部１０４を有し、フロアパネルの下部に設けられ車幅方向に延びたクロスメンバ２００と、フレームの絞り部の下面に固定されるとともに、クロスメンバが結合される補剛部材１５０とを備える構成とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車等の車両用のフロア構造に関し、特に乗員足元のスペースと車体剛性をともに確保した車両用フロア構造に関するものである。

乗用車等の車両において、他人数乗車を可能とするため、例えば前後方向に３列のシートを配列したものが知られている。
例えば、特許文献１には、キャビン床面を構成するフロアパネルの下部に、前後方向に伸びた左右一対のサイドフレーム及びその間に挟まれる左右一対のセンターフレームを設けて、このフロアパネルの上部に１列目から３列目のシートを配置した他人数乗り乗用車が記載されている。
特開２００７−３０６２８号公報

通常他人数乗りの乗用車のフロアパネルは、前方側から後方側にかけて徐々に高さが増すように形成される場合が多い。このため、後方列のシートでは車室内高さが低くなることから、足元のスペースが狭くなって乗員に窮屈な感を与える場合があった。これに対し、フロアパネル及びフレームの上面をえぐって足元のフロアを下げた場合、居住性は向上するが、燃料タンク、サブフレーム等の他部品との干渉を防止するため、その部分はフレームの高さを絞った形状とする必要があり、車体剛性に影響を与えることが懸念される。
本発明の課題は、乗員足元のスペースと車体剛性とをともに確保した車両用フロア構造を提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項１の発明は、キャビン床面を構成するフロアパネルと、前記フロアパネル下面に沿わせて設けられ、車両前後方向に沿って延びかつ車幅方向に離間して配置された一対のフレームとを備える車両用フロア構造であって、前記フレームは、前記フロアパネルの上部に設けられる座席の足元部に相当する箇所において上下方向の寸法が他の部分よりも小さくされた絞り部を有し、前記フロアパネルの下部に設けられ車幅方向に延びたクロスメンバと、前記フレームの前記絞り部に固定されるとともに、前記クロスメンバが結合される補剛部材とを備えることを特徴とする車両用フロア構造である。

請求項２の発明は、前記フレームの内面に重ねて配置され、前記フレームの壁面を挟んで前記補剛部材と結合されるダブラ部材を備えることを特徴とする請求項１に記載の車両用フロア構造である。
請求項３の発明は、前記フレームの前記補剛部材が設けられる領域に、前記フレームの下部に配置されサスペンションアームが取り付けられるサブフレームが取り付けられるサブフレーム結合手段を配置したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用フロア構造である。
請求項４の発明は、前記サブフレーム結合手段は中心軸をほぼ鉛直として前記フレーム内に収容されるパイプナットであって、前記パイプナットの上端部と前記フレームの側壁とを結合するパイプナット保持部材を備えることを特徴とする請求項３に記載の車両用フロア構造である。
請求項５の発明は、前記フレーム内における前記補剛部材の前方側及び後方側に、前記フレーム内の空間部を仕切るセパレータをそれぞれ配置したことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の車両用フロア構造である。

本発明によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）フレームの絞り部に補剛部材を介してクロスメンバを結合することによって、フレームの上下方向の寸法を絞ったことによるフレーム自体の剛性低下をクロスメンバ及び補剛部材で補うことができる。これによって、乗員足元スペースを確保するためにフレーム上面部をえぐった形状とした場合であっても、車体の剛性を確保し、走行性能等に影響が及ぶことを防止できる。
（２）フレームの内面に重ねて配置され、フレームの壁面を挟んで補剛部材と結合されるダブラ部材を設けることによって、フレーム自体の剛性を向上するとともに、フレームとクロスメンバとの結合強度をより高めることができる。
（３）フレームの補剛部材が設けられる領域にサブフレーム結合手段を配置することによって、サブフレームの支持剛性を高め、車両の走行性能を向上することができる。
（４）サブフレーム結合手段であるパイプナットの上端部とフレームの側壁とを結合するパイプナット保持部材を設けることによって、パイプナットの支持剛性を高め、サブフレームの支持剛性をより向上できる。
（５）補剛部材の前後におけるフレーム内にセパレータを配置することによって、補剛部材周辺におけるフレームの剛性を高めることができる。

本発明は、乗員足元のスペースと車体剛性とをともに確保した車両用フロア構造を提供する課題を、フレームの高さが小さい絞り部の付近にクロスメンバを配置し、フレームとクロスメンバとを接合するリンホースメント（補剛部材）を設けることによって解決した。

以下、本発明を適用した車両用フロア構造の実施例について説明する。
本実施例の車両用フロア構造は、例えば３列シートの乗用車のキャビン後方下部に適用されるものである。
図１は、本実施例の車両用フロア構造を車両側面側から見た側面透視図である。
図２は、本実施例の車両用フロア構造におけるフレームを上方から見た平面透視図である。
図３は、本実施例の車両用フロア構造におけるフレームを側方から見た側面透視図であって、図２のIII−III部矢視図である。
図４は、フレームの分解斜視図である。
図５は、図２のＶ−V部矢視断面図である。
図６は、図２のIV−IV部矢視断面図である。

車両用フロア構造は、車室内に配置されるセカンドシート１０及びサードシート２０の下部に設けられるフロアパネル３０、及び、フロアパネル３０の左右両端部にそれぞれ設けられるフレーム１００を有する。また、左右のフレーム１００にわたして、クロスメンバ２００（図２参照）を備えている。

セカンドシート１０は、運転席シートを含む図示しない最前列シート列の直後に配置されるシートである。セカンドシート１０は、例えば３名分のシートが横並びに配列されている。
サードシート２０は、セカンドシート１０の後部に配置される最後列シート列である。サードシート２０は、例えば２名分のシートが横並びに配列されている。

フロアパネル３０は、セカンドシート１０の下部からサードシート２０の下部にかけて設けられたキャビン床面を構成する板金パネル部材である。フロアパネル３０は、車体のモノコック構造の一部を構成する。フロアパネル３０は、前後方向における中間部に屈曲部を有し、サードシート２０下部における床面がセカンドシート１０下部における床面よりも高い位置に配置されている。

フレーム１００は、フロアパネル３０の左右両端部にそれぞれ設けられ、車両の前後方向に延びて形成された構造部材である。フレーム１００は、フロアパネル３０の下面部に沿わせて配置されている。フレーム１００は、車両の前後方向から見た横断面形状がほぼ矩形状となるように形成されている。
フレーム１００は、図２等に示すように、車両前方側から前部１０１、中間部１０２、後部１０３を備えており、これらは連続して形成されている。

前部１０１は、セカンドシート１０の下部付近に配置され、ほぼ水平に伸びた部分である。
中間部１０２は、前部１０１の後端部に位置し、前方側から後方側にかけて徐々に位置が高くなるように、側面視においてほぼＳ字状に屈曲して形成されている。また、中間部１０２は、図３に示すように、前方側から後方側にかけて徐々に車幅方向における位置が車両中心線側に寄るように、平面視においてもほぼＳ字状に屈曲して形成されている。中間部１０２は、サードシート２０に着座した乗員の足元スペースに対応する位置に配置されている。
後部１０３は、中間部１０２の後端部から車両後方側へほぼ水平に伸びた部分である。後部１０３は、サードシート２０の下部付近に配置されている。

また、フレーム１００は、上下方向の寸法を他の部分よりも小さくされた絞り部１０４が設けられている。この絞り部１０４は、中間部１０２の途中に設けられている。絞り部１０４は、キャビン内から見たときの乗員踵部のえぐりを大きくして乗員の快適性を確保することに寄与する。

フレーム１００は、ロワパネル１１０、ロワダブラ１２０、アッパダブラ１３０、セパレータ１４０、リンホースメント１５０、パイプナット１６０、ダンパマウント１７０等を備えて構成されている。
なお、ロワパネル１１０、ロワダブラ１２０、アッパダブラ１３０、セパレータ１４０、リンホースメント１５０、及び、ダンパマウント１７０は、いずれも例えば鋼板をプレス加工して形成され、スポット溶接等によって他部材に結合される。

ロワパネル１１０は、フレーム１００の主要部分を構成する部材である。ロワパネル１１０は、ほぼ前後方向に伸びた帯状の底面部と、底板の左右両辺から上方へ立ち上げられた側面部とを有し、車両の進行方向から見た横断面形状は、上方が開いたほぼコの字状に形成されている。側面部の上端部は、フロアパネル３０の下面部とスポット溶接等によって結合される。これによって、ロワパネル１１０はフロアパネル３０とともに閉断面を形成する。

ロワダブラ１２０は、ロワパネル１１０の内部に配置される部材である。ロワダブラ１２０は、ダブラ部１２１及びセパレータ部１２２を一体に形成したものである。
ダブラ部１２１は、ロワパネル１１０の底面部の上面部に重ねて固定される部分である。ダブラ部１２１は、その側端部を上方に立ち上げて形成されたフランジ部をロワパネル１１０の側面部に溶接して固定される。ダブラ部１２１は、フレーム１００の中間部１０２から後部１０３にかけて配置されている。
セパレータ部１２２は、ダブラ部１２１の後端部から上方に立ち上げて形成された縦壁状の部分である。セパレータ部１２２は、フレーム１００の内部空間を前後に仕切るものである。

アッパダブラ１３０は、フレーム１００の内部であって、高さ方向における中間部に設けられる部材である。アッパダブラ１３０は、図２に示すように、フレーム１００の中間部１０２のほぼ全長にわたって配置されている。また、アッパダブラ１３０は、図５及び図６に示すように、フロアパネル３０とロワパネル１１０の下面部との中間に配置され、その両端部はロワパネル１１０の側部に固定されている。
また、アッパダブラ１３０は、図６等に示すように、パイプナット１６０の上端部が挿入される開口１３１が形成されている。

セパレータ１４０は、アッパダブラ１３０の前端部付近に設けられ、フレーム１００内の空間を前後に仕切るものである。

リンホースメント１５０は、フレーム１００とクロスメンバ２００との結合箇所の補剛を図る補剛部材である。リンホースメント１５０は、フレーム１００及びクロスメンバ２００に対して下側から装着される。リンホースメント１５０には、フレーム１００及びクロスメンバ２００を収容する凹部がそれぞれ形成され、フレーム１００及びクロスメンバ２００とスポット溶接等によって結合されている。
また、リンホースメント１５０の後端部は、ロワパネル１１０の底面部を挟んでロワダブラ１２０の前端部と対向して配置されている（図２、図３において符号Ａを付して図示した領域）。ここでは、リンホースメント１５０の後端部、ロワパネル１１０の底面部、及び、ロワダブラ１２０の前端部を３枚重ねした状態でスポット溶接によって結合している。

また、リンホースメント１５０には、図５に示すように、燃料タンク２１０を吊り下げるタンクバンド２１１がボルトによって締結されている。
図３、図５、図６等に示すように、リンホースメント１５０は、フレーム１００の下面（ロワパネル１１０の底面部）から下方に張り出して設けられ、ほぼ水平に配置された平板状の下面部１５１を有する。この下面部には、図６に示すように、パイプナット１６０の下端部が取り付けられる開口１５２が形成されている。

パイプナット１６０は、図６に示すように、その中心軸が鉛直方向にほぼ沿って配置された円柱状に形成されている。パイプナット１６０の内面には、サブフレーム２２０のブッシュ２２１を固定する図示しないボルトが締結されるネジ部が形成されている。
パイプナット１６０の下端部には、外径側につば状に張り出したフランジ１６１が設けられる。パイプナット１６０は、このフランジ１６１をリンホースメント１５０の下面部１５１に当接させた状態で固定されている。
また、パイプナット１６０の上端部は、アッパダブラ１３０の開口１３１に挿入されている。開口１３１の内周縁部とパイプナット１６０の外周面との間は、例えば溶接によって結合されている。
なお、パイプナット１６０は、図４においては図示を省略している。

ダンパマウント１７０は、フレーム１００の後部１０３から、車幅方向外側に張り出して設けられ、図示しないリアサスペンションのダンパの上端部が取り付けられる部分である。なお、ダンパマウント１７０は図４においては図示を省略している。

クロスメンバ２００は、図２に示すように、車幅方向にほぼ沿って伸びた梁状の補剛部材である。クロスメンバ２００の左右両端部は、リンホースメント１５０の車幅方向内側の端部とスポット溶接等によって接合されている。
クロスメンバ２００は、サードシート２０に着座した乗員の足元におけるフロアパネル３０の下側に配置されている。

以上説明した実施例によると、以下の効果を得ることができる。
（１）フレーム１００の絞り部１０４の下面にリンホースメント１５０を介してクロスメンバ２００を結合することによって、フレーム１００の上下方向の寸法を絞ったことによるフレーム１００自体の剛性低下を、クロスメンバ２００及びリンホースメント１５０で補うことができる。これによって、乗員足元スペースを確保するためにフレーム上面部をえぐった形状とした場合であっても、車体の剛性を確保し、走行性能等に影響が及ぶことを防止できる。
（２）フレーム１００のロワパネル１１０内面に重ねて配置され、その底面部を挟んでリンホースメント１５０と結合されるロワダブラ１２０を設けることによって、フレーム１００自体の剛性を向上するとともに、フレーム１００とクロスメンバ２００との結合強度をより高めることができる。
（３）フレーム１００のリンホースメント１５０が設けられる領域にサブフレーム２２０が結合されるパイプナット１６０を配置することによって、サブフレーム２２０の支持剛性を高め、車両の走行性能を向上することができる。
（４）パイプナット１６０の上端部とフレーム１００のロワパネル１１０側壁とを結合するアッパダブラ１３０を設けることによって、パイプナット１６０の支持剛性を高め、サブフレーム２２０の支持剛性をより向上できる。
（５）リンホースメント１５０の前後におけるフレーム１００内にセパレータ１２２，１４０を配置することによって、リンホースメント１５０周辺におけるフレーム１００の剛性を高めることができる。

（変形例）
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
例えば、各部材の形状、材質、加工方法、構造等は上述した実施例の構成に限らず適宜変更することができる。例えば、実施例ではクロスメンバはリンホースメントを介してフレームに接続される構成であるが、これに代えて、クロスメンバを直接フレームに接合し、さらに補剛部材を取り付ける構成としてもよい。また、ダブラやセパレータを配置する箇所や枚数も特に限定されない。

本発明を適用した車両用フロア構造の実施例の側面透視図である。 図１の車両用フロア構造におけるフレームの平面透視図である。 図２のIII−III部矢視透視図である。 図２のフレームの分解斜視図である。 図２のＶ−Ｖ部矢視断面図である。 図２のVI−VI部矢視断面図である。

符号の説明

１０ セカンドシート ２０ サードシート
３０ フロアパネル １００ フレーム
１０１ 前部 １０２ 中間部
１０３ 後部 １０４ 絞り部
１１０ ロワパネル １２０ ロワダブラ
１２１ ダブラ部 １２２ セパレータ部
１３０ アッパダブラ １３１ 開口
１４０ セパレータ １５０ リンホースメント
１５１ 下面部 １５２ 開口
１６０ パイプナット １６１ フランジ
１７０ ダンパマウント ２００ クロスメンバ
２１０ 燃料タンク ２１１ タンクバンド
２２０ サブフレーム ２２１ サブフレームブッシュ

Claims (5)

1. キャビン床面を構成するフロアパネルと、
   前記フロアパネル下面に沿わせて設けられ、車両前後方向に沿って延びかつ車幅方向に離間して配置された一対のフレームと
   を備える車両用フロア構造であって、
   前記フレームは、前記フロアパネルの上部に設けられる座席の足元部に相当する箇所において上下方向の寸法が他の部分よりも小さくされた絞り部を有し、
   前記フロアパネルの下部に設けられ車幅方向に延びたクロスメンバと、
   前記フレームの前記絞り部に固定されるとともに、前記クロスメンバが結合される補剛部材と
   を備えることを特徴とする車両用フロア構造。
2. 前記フレームの内面に重ねて配置され、前記フレームの壁面を挟んで前記補剛部材と結合されるダブラ部材を備えること
   を特徴とする請求項１に記載の車両用フロア構造。
3. 前記フレームの前記補剛部材が設けられる領域に、前記フレームの下部に配置されサスペンションアームが取り付けられるサブフレームが取り付けられるサブフレーム結合手段を配置したこと
   を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用フロア構造。
4. 前記サブフレーム結合手段は中心軸をほぼ鉛直として前記フレーム内に収容されるパイプナットであって、
   前記パイプナットの上端部と前記フレームの側壁とを結合するパイプナット保持部材を備えること
   を特徴とする請求項３に記載の車両用フロア構造。
5. 前記フレーム内における前記補剛部材の前方側及び後方側に、前記フレーム内の空間部を仕切るセパレータをそれぞれ配置したこと
   を特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の車両用フロア構造。

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