JP2017185958A - 車両のフロア構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車体の重量を抑制すると共にコストダウンを図りつつ、ホイールハウスとフロアパネルとの接合箇所の耐久性の向上を図る。【解決手段】フロアパネル１０は、車幅方向に延在する床部１００２と、床部１００２から起立しホイールハウス１４に接合される起立部１００４とを有している。各サイドメンバ１２の内側面１２０２は床部１００２の車幅方向両側に接合され、外側面１２０４は、起立部１００４とホイールハウス１４の側面１４０２に接合されている。内側面１２０２のフランジ１２０２Ａが接合された箇所よりも車幅方向外側の床部１００２の箇所に、車幅方向に間隔をおいた箇所からそれぞれ床部１００２の厚さ方向に突出する２つの壁部を含むビード部１６が車両前後方向に延在形成されている。【選択図】図３

Description

本発明は車両のフロア構造に関する。

特許文献１には、フロアパネルとホイールハウスとを接合する車両のフロア構造が開示されている。
特許文献１では、フロアパネルは、車幅方向に延在する床部と、床部から起立しホイールハウスに接合される起立部とを有している。
サイドメンバは、フロアパネルの下方で車幅方向両側にそれぞれ配置され、車幅方向の内側に位置する内側面と車幅方向の外側に位置する外側面とを有し上方が開放されている。
床部の車幅方向両側に各サイドメンバの内側面が接合され、起立部に各サイドメンバの外側面が接合され、起立部はサイドメンバの外側面と共にホイールハウスに接合されている。
そして、フロアパネルと各サイドメンバとでそれぞれ閉断面構造が形成され、サイドメンバの外側面と内側面との間に位置するフロアパネルの部分に上方に突出する段差部を設けることで、上記閉断面構造の面積を大きく確保してフロアパネルの剛性を高めている。

実公平７−４２９２６号公報

ところで、ホイールハウスは、車輪を懸架するサスペンション装置を支持する箇所となっており、サスペンション装置を介して入力した荷重はホイールハウスとフロアパネルとの接合箇所に加わる。
一方、サイドメンバ１２の剛性は、起立部１００４を含むフロアパネル１０の車幅方向の端部の剛性よりも高い。
したがって、ホイールハウス１４の側面１４０２に入力した荷重により、サイドメンバ１２の弾性変形に伴うサイドメンバの外側面１２０４の変位に追従してフロアパネル１０が弾性変形しようとする。
この場合、上記従来技術は、段差部を設けることで車幅方向端部のフロアパネルの剛性を高めており、フロアパネルの起立部はサイドメンバの外側面１２０４に追従して変位しにくくなっている。
そのため、互いに溶接されたサイドメンバの外側面１２０４とフロアパネルの起立部との間には、ホイールハウス１４に荷重が入力される毎にせん断力が作用し、ホイールハウスとフロアパネルとの接合箇所の耐久性を高める上で改善の余地がある。
そこで、ホイールハウスの板厚を厚くしたり、あるいは、ホイールハウスとフロアパネルとの接合箇所に別の補強部材を設けることで接合箇所の耐久性の向上を図ることが考えられる。
しかしながら、このような従来構造では、車体の重量を抑制し、コストダウンを図る上で不利がある。
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、車体の重量を抑制すると共にコストダウンを図りつつ、ホイールハウスとフロアパネルとの接合箇所の耐久性の向上を図る上で有利な車両のフロア構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、車幅方向に延在する床部と、前記床部から起立しホイールハウスに接合される起立部とを有するフロアパネルと、前記フロアパネルの下方で車幅方向両側にそれぞれ配置され、車幅方向の内側に位置する内側面と車幅方向の外側に位置する外側面とを有し上方が開放されたサイドメンバとを備え、前記床部の車幅方向両側に前記各サイドメンバの内側面が接合され、前記フロアパネルの車幅方向両側に前記各サイドメンバの外側面が接合され、前記フロアパネルと各サイドメンバとでそれぞれ閉断面構造を形成している車両のフロア構造であって、前記内側面が接合された箇所よりも車幅方向外側の前記床部の箇所に、車幅方向に間隔をおいた箇所からそれぞれ前記床部の厚さ方向に突出する２つの側壁を含むビード部が前後方向に延在形成されていることを特徴とする。
請求項２記載の発明は、前記サイドメンバの外側面は、前記起立部と共にホイールハウスに接合されており、前記ビード部は、下方に突出する２つの側壁を含む下方に凸の下向きビード部を含んで構成されていることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、前記ビード部は、前記下向きビード部の車幅方向内側に設けられ上方に突出する２つの側壁を含む上方に凸の上向きビード部を含んで構成されていることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、荷重がサスペンション装置を介してホイールハウスに入力すると、入力した荷重はホイールハウスとフロアパネルの起立部との接合箇所に加わることでフロアパネルが弾性変形しようとする。
この際、２つの壁部を含むビード部がフロアパネルの変形時の伸び代として機能し、ホイールハウスに入力された荷重により、２つの壁部を含むビード部が弾性変形する。
すなわち、フロアパネルの起立部がホイールハウスに追従して変位し、ホイールハウスとフロアパネルの起立部との接合箇所に加わるせん断力が軽減される。
したがって、車体の重量増加を抑制しつつコストダウンを図りつつ、ホイールハウスとフロアパネルとの接合箇所の耐久性の向上を図る上で有利となる。
請求項２記載の発明によれば、フロアパネルとサイドメンバとで形成される閉断面構造の面積を減少させ、床部の幅方向の端部の剛性を弱める。また、ビード部を構成する壁部がフロアパネルの変形時の伸び代として機能する。これらにより、フロアパネルの起立部をホイールハウスに追従させて変位しやすくし、ホイールハウスとフロアパネルの起立部との接合箇所に加わるせん断力を軽減しやすくする。
請求項３記載の発明によれば、下向きビード部と上向きビード部との双方がフロアパネルの変形時の伸び代として機能するため、フロアパネルの起立部をホイールハウスに追従させてより変位しやすくし、ホイールハウスとフロアパネルの起立部との接合箇所に加わるせん断力をより軽減しやすくする。

ホイールハウスとフロアパネルとの接合部分の斜視図である。 ホイールハウスに接合されるフロアパネル部分の斜視図である。 上下方向および車幅方向を通る平面でフロアパネルおよびサイドメンバ部分を切断した断面図である。 上下方向および車幅方向を通る平面で第２の実施の形態のフロアパネルおよびサイドメンバ部分を切断した断面図である。 上下方向および車幅方向を通る平面で第３の実施の形態のフロアパネルおよびサイドメンバ部分を切断した断面図である。

（第１の実施の形態）
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
なお、以下の図面において、符号ＦＲは車両前方を示し、符号ＵＰは車両上方を示し、符号ＩＮは車幅方向内側を示し、符号ＯＵＴは車幅方向外側を示す。
図１から図３に示すように、車両のフロア構造は、フロアパネル１０と、サイドメンバ１２と、ホイールハウス１４と、ビード部１６とを含んで構成されている。
フロアパネル１０は、車幅方向に延在する床部１００２と、床部１００２から起立しホイールハウス１４に接合される起立部１００４とを有している。
床部１００２の複数箇所には、上方に凸のビード部１００６が車両の前後方向に延在形成され、床部１００２の剛性が高められている。
サイドメンバ１２は、フロアパネル１０の下方で車幅方向両側にそれぞれ配置されている。
サイドメンバ１２は、車幅方向の内側に位置する内側面１２０２と車幅方向の外側に位置する外側面１２０４とを有し上方が開放されている。
各サイドメンバ１２の内側面１２０２は床部１００２の車幅方向両側に接合され、本実施の形態では、内側面１２０２の上端のフランジ１２０２Ａが床部１００２に接合されている。
また、各サイドメンバ１２の外側面１２０４は、フロアパネル１０の車幅方向両側に接合され、本実施の形態では、外側面１２０４は、起立部１００４とホイールハウス１４の側面１４０２に接合されている。
そして、フロアパネル１０と各サイドメンバ１２とでそれぞれ閉断面構造が形成されている。
ホイールハウス１４は、車輪の車幅方向内側に位置する側面１４０２と、車輪の上方に位置する上面１４０４とを含んで構成され、車輪を覆うと共に、車輪を懸架するサスペンション装置を支持する箇所となっており、サスペンション装置を介して荷重が入力する部分となっている。

内側面１２０２のフランジ１２０２Ａが接合された箇所よりも車幅方向外側の床部１００２の箇所に、車幅方向に間隔をおいた箇所からそれぞれ床部１００２の厚さ方向に突出する２つの壁部を含むビード部１６が車両前後方向に延在形成されている。
このビード部１６は、ホイールハウス１４の側面１４０２がフロアパネル１０に接合される箇所において、接合される箇所の車両前後方向のほぼ全長にわたる長さで形成されている。

ビード部１６は、下方に凸の下向きビード部１８と、上方に凸の上向きビード部２０とを含んで構成されている。
下向きビード部１８は、下方に突出する２つの側壁１８０２、１８０４を含んで構成されている。詳細には、下向きビード部１８は、車幅方向内側に位置する内側壁１８０２と、車幅方向外側に位置する外側壁１８０４と、それら側壁１８０２、１８０４を接続する底壁１８０６とで構成されている。
本実施の形態では、外側壁１８０４は、起立部１００４と同一面上を延在し起立部１００４に連続している。したがって、サイドメンバ１２の外側面１２０４が起立部１００４とホイールハウス１４の側面１４０２に接合されているため、外側壁１８０４もサイドメンバ１２の外側面１２０４とホイールハウス１４に接合されており、詳細には、外側壁１８０４および起立部１００４の車幅方向外側にサイドメンバ１２の外側面１２０４が位置し、外側面１２０４の外側にホイールハウス１４の側面１４０２が位置し、それらが接合されている。

上向きビード部２０は、上方に突出する２つの側壁２００２、２００４を含んで構成されている。詳細には、上向きビード部２０は、車幅方向内側に位置する内側壁２００２と、車幅方向外側に位置する外側壁２００４と、それら側壁を接続する頂壁２００６とで構成されている。
外側壁２００４は、下向きビード部１８の内側壁１８０２と同一面上を延在し内側壁１８０２に連続している。

本実施の形態によれば、荷重がサスペンション装置を介してホイールハウス１４に入力すると、入力した荷重はホイールハウス１４の側面１４０２とフロアパネル１０の起立部１００４との接合箇所に加わる。
一方、フロアパネル１０の起立部１００４はサイドメンバ１２の外側面１２０４に接合され、外側面１２０４と共にホイールハウス１４の側面１４０２に接合されており、外側面１２０４を含むサイドメンバ１２の剛性は、起立部１００４を含むフロアパネル１０の車幅方向の端部の剛性よりも高い。
したがって、ホイールハウス１４の側面１４０２に入力した荷重により、サイドメンバ１２の弾性変形に伴う外側面１２０４の変位に追従してフロアパネル１０が弾性変形しようとする。

この際、フロアパネル１０とサイドメンバ１２とで形成された閉断面構造の面積は、下向きビード部１８により減少し、フロアパネルの車幅方向の端部の剛性は弱くなっており、また、サイドメンバ１２の内側面１２０２と外側面１２０４との間に位置する下向きビード部１８と上向きビード部２０がフロアパネル１０の変形時の伸び代として機能する。
すなわち、ホイールハウス１４に入力された荷重により、下向きビード部１８の底壁１８０６、内側壁１８０２、上向きビード部２０の内側壁２００２、頂壁２００６、外側壁２００４が弾性変形する。
それらビード部１８、２０の弾性変形により、フロアパネル１０の起立部１００４はサイドメンバ１２の外側面１２０４に追従して変位し、ホイールハウス１４の側面１４０２とフロアパネル１０の起立部１００４との接合箇所に加わるせん断力が軽減される。
したがって、ホイールハウス１４の板厚を厚くしたり、ホイールハウス１４とフロアパネル１０との接合箇所に別の補強部材を設けたりする必要がなく、車体の重量増加を抑制しつつコストダウンを図り、ホイールハウス１４とフロアパネル１０との接合箇所の耐久性の向上を図る上で有利となる。

なお、本実施の形態では、下向きビード部１８と上向きビード部２０との双方を設けたが、向きビード部１６と上向きビード部２０との何れか一方のみを設けてもよい。
しかしながら、本実施の形態のように、下向きビード部１８と上向きビード部２０との双方を設けると、フロアパネル１０の変形時の伸び代を大きく確保でき、ホイールハウス１４とフロアパネル１０との接合箇所に加わる荷重を軽減する上でより有利となり、ホイールハウス１４とフロアパネル１０との接合箇所の耐久性の向上を図る上でより有利となる。

（第２の実施の形態）
次に図４を参照して第２の実施の形態について説明する。
なお、以下の実施の形態では、第１の実施の形態と同様な箇所、部材に同一の符号を付して説明する。
第２の実施の形態では、フロアパネル１０が車幅方向の中央に位置する中央パネル１０Ａと、中央パネル１０Ａの両側にそれぞれ位置する端部パネル１０Ｂとの３つのパネルで分割されている点が第１の実施の形態と異なっている。
そして、サイドメンバ１２の内側面１２０２の上端のフランジ１２０２Ａ上において、中央パネル１０Ａの車幅方向の外側の部分１０１０と、端部パネル１０Ｂの車幅方向内側の部分１０２０とが重ねられ、フランジ１２０２Ａに接合されている。
このような第２の実施の形態によっても第１の実施の形態と同様な作用効果が奏される。

（第３の実施の形態）
次に図５を参照して第３の実施の形態について説明する。
車幅方向両側のサイドメンバ２２の内側面２２０２の上端のフランジ２２０２Ａと外側面２２０４の上端のフランジ２２０４Ａとが共に床部１００２に接合されている。
そして、フロアパネル１０と各サイドメンバ２２とでそれぞれ閉断面構造が形成されている。
内側面２２０２のフランジ２２０２Ａが接合された箇所よりも車幅方向外側の床部１００２の箇所に、上方に凸の上向きビード部２４と、下方に凸の下向きビード部２６とが、それらの順に車幅方向外側に並べられ、それぞれ車両前後方向に延在形成されている。
それらビード部２４、２６は、ホイールハウス１４の側面１４０２がフロアパネル１０に接合される箇所において、接合される箇所の車両前後方向のほぼ全長にわたる長さで形成されている。
上向きビード部２４と下向きビード部２６との間は、上向きビード部２４よりも車幅方向内側に位置する床部１００２と同一面上を延在する接続板部２８となっている。
サイドメンバ２２の外側面２２０４の上端のフランジ２２０４Ａは、接続板部２８に接合されている。

上向きビード部２４は、車幅方向内側に位置する内側壁２４０２と、車幅方向外側に位置する外側壁２４０４と、それら側壁を接続する頂壁２４０６とで構成されている。外側壁２４０４の下端は接続板部２８に接続されている。
下向きビード部２６は、車幅方向内側に位置する内側壁２６０２と、車幅方向外側に位置する外側壁２６０４と、それら側壁２６０２、２６０４を接続する底壁２６０６とで構成されている。内側壁２６０２の上端は接続板部２８に接続されている。
外側壁２６０４は、起立部１００４と同一面上を延在し起立部１００４に連続し、起立部１００４と共にホイールハウス１４の側面１４０２に接合されている。

本実施の形態によれば、荷重がサスペンション装置を介してホイールハウス１４に入力すると、入力した荷重はホイールハウス１４の側面１４０２とフロアパネル１０の起立部１００４との接合箇所に加わる。一方、サイドメンバ２２の剛性は、サイドメンバ２２が設けられるフロアパネル１０の箇所の剛性よりも高い。したがって、ホイールハウス１４の側面１４０２に入力した荷重により、ホイールハウス１４の側面１４０２の変位に追従してサイドメンバ２２の車幅方向外側に位置するフロアパネル１０の部分が弾性変形しようとする。
この際、下向きビード部２６はフロアパネル１０の部分の変形時の伸び代として機能する。すなわち、下向きビード部２６の底壁２６０６、内側壁２６０２が弾性変形することで、フロアパネル１０の起立部１００４はサイドメンバ２２の外側面２２０４に追従して変位し、ホイールハウス１４の側面１４０２とフロアパネル１０の起立部１００４との接合箇所に加わるせん断力が軽減される。
したがって、ホイールハウス１４の板厚を厚くしたり、ホイールハウス１４とフロアパネル１０との接合箇所に別の補強部材を設けたりする必要がなく、車体の重量増加を抑制しつつコストダウンを図り、ホイールハウス１４とフロアパネル１０との接合箇所の耐久性の向上を図る上で有利となる。

１０ フロアパネル
１００２ 床部
１００４ 起立部
１２ サイドメンバ
１２０２ 内側面
１２０４ 外側面
１４ ホイールハウス
１４０２ 側面
１６ ビード部
１８ 下向きビード部
１８０２ 内側壁
１８０４ 外側壁
１８０６ 底壁
２０ 上向きビード部
２００２ 内側壁
２００４ 外側壁
２００６ 頂壁
２２ サイドメンバ
２６ 下向きビード部
２６０２ 内側壁
２６０４ 外側壁
２６０６ 底壁

Claims (3)

1. 車幅方向に延在する床部と、前記床部から起立しホイールハウスに接合される起立部とを有するフロアパネルと、
   前記フロアパネルの下方で車幅方向両側にそれぞれ配置され、車幅方向の内側に位置する内側面と車幅方向の外側に位置する外側面とを有し上方が開放されたサイドメンバとを備え、
   前記床部の車幅方向両側に前記各サイドメンバの内側面が接合され、前記フロアパネルの車幅方向両側に前記各サイドメンバの外側面が接合され、前記フロアパネルと各サイドメンバとでそれぞれ閉断面構造を形成している車両のフロア構造であって、
   前記内側面が接合された箇所よりも車幅方向外側の前記床部の箇所に、車幅方向に間隔をおいた箇所からそれぞれ前記床部の厚さ方向に突出する２つの側壁を含むビード部が前後方向に延在形成されている、
   ことを特徴とする車両のフロア構造。
2. 前記サイドメンバの外側面は、前記起立部と共にホイールハウスに接合されており、
   前記ビード部は、下方に突出する２つの側壁を含む下方に凸の下向きビード部を含んで構成されている、
   ことを特徴とする請求項１記載の車両のフロア構造。
3. 前記ビード部は、前記下向きビード部の車幅方向内側に設けられ上方に突出する２つの側壁を含む上方に凸の上向きビード部を含んで構成されている、
   ことを特徴とする請求項２記載の車両のフロア構造。

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