JP4168833B2 - フロアパネルの補強構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、フロアパネルの中央部を前後に配設されるトンネル部を有する自動車のフロアパネルの補強構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
図10に示すように、自動車のフロアパネル51には、車体の前後方向に延びて、トンネル状に上側に突出する部分を形成したものがある。この突出する部分は、いわゆるトンネル部と呼ばれており、トンネル部52の補強構造に関する技術が、特開2002−154459号公報(特許文献1)に開示されている。
当該公報には、トンネル部52に設けられ、シフトレバーがほぼ配設される部位に、車幅方向に延びるクロスメンバー53が取付けられ、トンネル部52の上部には、トンネル補強板54をクロスメンバー53の前後に亘って延ばしている。そして、トンネル補強板54とクロスメンバー53との上下間には、トンネル補強板54と交差するように、すなわち、クロスメンバー53と同方向に、シート取付ブラケット55を設けている。
【0003】
【特許文献1】
特開2002−154459号公報 (図2、要約参照)
【特許文献2】
実公平3−27911号公報 (図1、第3欄第4行〜第14行参照)
【0004】
【発明が解決しょうとする課題】
図10に示すトンネル補強板54をクロスメンバー53の後方まで延ばした目的は、シフト部の補強を図るためである。シート取付ブラケット55を設けた目的は、シート取付部の高さを、シートを取付けるシートレールの高さに合わすためである。しかしながら、このような構造ではシート取付ブラケット55が大きく、車体軽量化の要請に反していた。また、シート取付ブラケット55の取付けのための作業工程、時間の増加、これに伴うコストの上昇などの問題があった。
【0005】
本発明はこのような事情から、従来品の強度を維持しつつ作業工程の軽減、作業時間の短縮を図るフロアパネルの補強構造を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のフロアパネルの補強構造は、車体の前後方向にトンネル部が設けられたフロアパネルの車幅方向にクロスメンバーを配設すると共に、上記クロスメンバーを跨ぐようにして上記トンネル部面上にトンネル補強部材を交差させ、上記クロスメンバー上にシートの取付部を設けた自動車のフロアパネルの補強構造において、上記トンネル補強部材を上記クロスメンバーのシート取付部までフランジ状に延長し、該トンネル補強部材の延長部と併せてクロスメンバーでシート取付部を支持するようにした。
上記フロアパネルの補強構造は、上記クロスメンバーのシート取付部、上記トンネル補強部材の延長部にボルト孔を形成し、シート取付部に配設されるシートレール、上記取付部及び延長部をボルトで締結することができる。
また、上記フロアパネルの補強構造は、上記トンネル補強部材の延長部をクロスメンバーの前面側まで延長すると強度的に剛性が大きくなる。
さらに、上記フロアパネルの補強構造は、上記クロスメンバーの前後に位置する上記トンネル部に車幅方向外側に上向きの段差面を設け、トンネル補強部材の延長部を上記段差面の前部からクロスメンバーを跨いで、段差面の後側まで上記延長部を延長し、延長部を段差面に接合することができる。
上記フロアパネルの補強構造は、上記トンネル補強部材とクロスメンバーが交差する部位の上記トンネル補強部材上にシフトレバーの取付部を設けることができる。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態によるフロアパネルの補強構造について、図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明に係るフロアパネルの補強構造を採用している自動車の斜視図であり、図2は、その自動車のフロアパネルの斜視図であり、図3は、フロアパネルのフロント側に位置するトンネル部の拡大斜視図である。
図に示すように、自動車1は、車体下部を構成するフロアパネル2を備えており、フロアパネル2の車巾方向中央部には、上方へ突出するトンネル部3が車両の前後方向に沿って配設されている。
【0008】
フロアパネル2の上面には、断面形状をコ字形に形成した図4に示すクロスメンバー4を、コ字形状の開口側を下向きにして配置し、車体の左右両側部まで延ばしている。このクロスメンバー4は、トンネル部3に対して交叉して配置されている。クロスメンバー4の中間部には、トンネル部3を跨ぐような凹部4aを形成し、前後方向における端部にはフランジ4bを形成している(後端側は、図示省略)。
クロスメンバー4の上面側かつ車幅方向中央部には、クロスメンバー4と交差するようにして、図5に示すトンネル補強板9が配設されている。
【0009】
トンネル補強板9は、前端側をダッシュパネルの下部に配置し、後端側はクロスメンバー4を跨ぐようにして、その後方まで延ばしている。また、トンネル補強板9はクロスメンバー4と交差する位置で、かつトンネル補強板9の左右両側部でシートレールの前側取付部の高さ位置にて、クロスメンバー4に重ねあわせるようにした側部フランジ8を車幅方向外側に、一体成形により延ばしている。そして、トンネル補強板9は、側部フランジ8がクロスメンバー4を跨ぐようにして重ねあわせ、クロスメンバー4の上面と側部フランジ8の重合面に、シート取付部5を設け、シート取付部5にはシート取付孔5aを形成している。
【0010】
図3に示すように、トンネル部3においては、クロスメンバー4よりも前側及び後側に位置する部位にて、フロアパネル2の左右トンネル部3から、車幅方向外側へほぼ水平方向に突出する段部の上面に段差面10を設けている。トンネル補強板9の上述した側部フランジ8は、クロスメンバー4のシート取付部5からクロスメンバー4の前面4cにわたって段差面10の前部10aまで延ばし、クロスメンバー4よりも後側は、クロスメンバー4の後面4dから段差面10の後部10bまで延ばし、段差面10に側部フランジ部8を溶接で固定している。
【0011】
トンネル補強板9の上面には、上方に立設させたピンを取付ボルト14で四角形状に4箇所配置し、図示しないシフトレバーの取付部を形成している。
図6に示すように、車体の左右中央部におけるクロスメンバー4の下部で、かつフロアパネル2の下面側には、マフラーを吊すハンガーブラケット18が接合されている。マフラーハンガーブラケット18は、フロアパネル2のとの間で袋状断面を形成する。
【0012】
図6は、トンネル補強板9、クロスメンバー4、フロアパネル2、マフラーハンガーブラケット18の各スポット溶接部を詳細に示す。図中の△印は、クロスメンバー4のフランジ4bとフロアパネル2とマフラーハンガーブラケット18における三層構造のスポット溶接部である。また、○印はトンネル補強板9とフロアパネル2とからなる二層構造のスポット溶接部であり、×印はクロスメンバー4とフロアパネル2とによる二層構造のスポット溶接部である。△印に示すように、トンネル補強板9とクロスメンバー4が交差する部分では、これらの部材が間隔を空けて配設しているので、トンネル補強板9とクロスメンバー4の接合はない。
【0013】
図7は、フロントシートのシート取付部5の断面を示す。トンネル補強板9の側部フランジ8に位置するシート取付部5は、上部のトンネル補強板9と下部のクロスメンバー4の二層構造を設け、この部分では、これらの部材は、重ね合わせた状態にある。シートを固定するシートレール12の取付孔5a部におけるクロスメンバー4の裏面には、溶接ナット11が固定され、ボルト13によりクロスメンバー4、トンネル補強板9及びシートレール12が締着される。なお、ボルト13に近接して設けられ、上方に突出しているピン16は、シートレール12に設けられた、位置決めピン16であり、トンネル補強板9及びクロスメンバー4に形成した位置決め孔15に挿入される。
【0014】
次に、本発明の実施の形態のフロアパネルの補強構造の作用について説明する。
図8(A)及び(B)は、シートのシートレールの取付部5を本実施の形態とは異なり、ボルト結合していない状態を示し、(A)は、トンネル補強板9に前方向から荷重が負荷していない状態であり、(B)は、トンネル補強板9に前方向からの荷重が負荷した状態を示す。
トンネル補強板9に車体の前方向からの荷重が負荷した場合、トンネル補強板9とクロスメンバー4とがボルト結合されていないと、フロアパネル2とトンネル補強板9とが座屈する。その際、荷重が大きい場合は、それらのスポット溶接部tが、荷重により剥離すると、座屈によりトンネル補強板9のクロスメンバー4の上部に浮き上がる現象が生じるおそれがある。
【0015】
そこで、本実施の形態では、クロスメンバー4とトンネル補強板9と、シートを取付けるシートレール12をボルト13とナット11で締着すると、図8(C)に示すように、シート取付部5でトンネル補強板9の入力を受け止める剛性が増加し、トンネル補強板9の変形量が小さくなる効果が生じる。
さらには、前方から外力がトンネル補強部材に負荷したときに、車幅方向へ突出させたフランジ状の側部フランジ8をクロスメンバー4上に配設したので、荷重を横方向のクロスメンバー4に分散することができ、トンネル補強板の座屈を防止若しくは軽減することができる。また、側部フランジ8をシート取付部5からクロスメンバー4の前面4c及び段差面10の前部10aまで延長し、さらなる前方向の荷重の分散と剛性の向上を図っている。また、側部フランジ8をシート取付部5からクロスメンバー4の後面4d及び段差面10の後部10bまで延長し、トンネル部3の補強を図っている。
【0016】
トンネル補強板9とクロスメンバー4の締結部であるボルト13は、もともと、シートレール12の取付部に用いるものであるため、トンネル補強板9とクロスメンバー4の締結手段を別に設ける必要がなく、トンネル補強板9は、シフト部の剛性向上および車両前方からの外力に対する補強部材としての機能を有している。仮に、トンネル補強板9の側部フランジ8をシートレール12の取付部まで延長せず、クロスメンバー4とシートレール12のみの取付けにすると、図7に示すクロスメンバー4と溶接ナット11の間に、別途補強板を1枚必要とするので、部品点数の削除にもなる。
なお、図6に示す図中の△印の部分で、トンネル補強板9を、クロスメンバー4、フロアパネル2、マフラーハンガーブラケット18と共にスポット溶接することも考えられる。しかし、近年ではメッキ材を多用するため、パネルの4枚合わせ溶接は困難である。また、例え溶接が可能としても、図9のAに示すように、トンネル補強板9をその溶接部tに重ねるため、トンネル補強板9に曲げ部(想像線9参照)を形成しなければならず、曲げ部に応力が集中しやすい形状となり、荷重が負荷したときに曲げ部で折れの原因となるおそれがある。また、図9のBに示すように、トンネル補強板9とクロスメンバー4を溶接した後、これらをフロアパネル2に取付けることも考えられる。しかしながら、次工程で行うフロアパネル2、クロスメンバー4及びマフラーハンガーブラケット18の3枚合わせの溶接部(図9のAのt点)が、トンネル補強板9内で袋状となり溶接が困難になる。そこで、本実施の形態では、後からトンネル補強板9をトンネル部3に取付けるようにしている。
【0017】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、勿論、本発明はこれに限定されることなく本発明の技術的思想に基いて種々の変形及び変更が可能である。
【0018】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のフロアパネルの補強構造によると、車体の前後方向にトンネル部が設けられたフロアパネルの車幅方向にクロスメンバーを配設すると共に、上記クロスメンバーを跨ぐようにして上記トンネル部面上にトンネル補強部材を交差させ、上記クロスメンバー上にシートの取付部を設けた自動車のフロアパネルの補強構造において、上記トンネル補強部材を上記クロスメンバーのシート取付部までフランジ状に延長し、該トンネル補強部材の延長部と併せてクロスメンバーでシート取付部を支持するようにした。これにより、トンネル補強部材をクロスメンバー上のシート取付部まで延ばしたことで、シート取付面を2層構造とすることができ、シート取付部に必要な補強金具(クロスメンバーと溶接ナット間の補強板)を省略することができる。
上記フロアパネルの補強構造は、上記クロスメンバーのシート取付部と上記トンネル補強部材の延長部にボルト孔を形成し、シート取付部に配設されるシートレール、上記取付部及び延長部をボルトで締結することにより、トンネル部に前側から荷重が負荷したときにトンネル補強部材の座屈を、抑制することができる。また、トンネル補強部材、クロスメンバー及びシート取付部の結合を代用したので、トンネル補強部材とクロスメンバーの溶接箇所や、専用締結手段を廃止することができ、トンネル補強部材とクロスメンバーの結合手段を専用に設けなくともよい。
上記フロアパネルの補強構造は、上記トンネル補強部材の延長部をクロスメンバーの前面側まで延長すると、外力が前方からトンネル補強部材に負荷したときに、外力をクロスメンバーの前面側に延長した部分に分散することができ、トンネル補強板の座屈を防止することができる。
上記フロアパネルの補強構造は、上記クロスメンバーの前後に位置する上記トンネル部に車幅方向外側に上向きの段差面を設け、トンネル補強部材の延長部を上記段差面の前部からクロスメンバーを跨いで、段差面の後側まで上記延長部を延長し、延長部を段差面に接合したので、クロスメンバーと併せてクロスメンバーの前後に位置するトンネル部の補強をすることができる。
上記フロアパネルの補強構造は、上記トンネル補強部材とクロスメンバーが交差する部位の上記トンネル補強部材上にシフトレバーの取付部を設けたので、シフトレバー部のさらなる剛性アップを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るフロアパネルの補強構造を採用している自動車の斜視図である。
【図2】図1の自動車のフロアパネルのフロント側の斜視図である。
【図3】図2のフロアパネルのフロント側に位置するトンネル部にクロスメンバーとトンネル補強板が配設されている状態の拡大斜視図である。
【図4】図2に示すフロアパネルの車幅方向の左右両側へ延びるクロスメンバーの斜視図である。
【図5】図2に示すフロアパネルのトンネル部の上に配設されているトンネル補強板の拡大斜視図である。
【図6】フロアパネル、マフラーハンガーブラケット、トンネル補強板及びクロスメンバーの溶接部を示す。
【図7】図3のA−A線方向における断面図である。
【図8】本発明の実施の形態によるフロアパネルの補強構造の作用を説明するための図であり、(A)及び(B)は比較例であり、詳しくは、(A)は、補強パネルがシートのシートレールの取付部をボルト結合していない状態で、外力が無荷重である場合の側面図であり、(B)は荷重が補強パネルに負荷した状態の側面図であり、(C)は本実施の形態の補強パネルとシートレールとをボルト結合した状態を示し、補強パネルの荷重が負荷した状態を示す。
【図9】(A)は、本発明の実施の形態の比較例によるフロアパネルの補強構造の側面図であり、(B)は、本発明の実施の形態の他の比較例によるフロアパネルの補強構造の側面図である。
【図10】従来のフロアパネルの補強構造を示し、本実施の形態の図3に対応するトンネル部の斜視図である。
【符号の説明】
1 自動車
2 フロアパネル
3 トンネル部
4 クロスメンバー
4b フランジ
5 シート取付部
8 側部フランジ
9 トンネル補強板
10 段差面
11 溶接ナット
12 シートレール
13 ボルト
14 取付ボルト
18 マフラーハンガーブラケット
Claims (5)
- 車体の前後方向にトンネル部が設けられたフロアパネルの車幅方向にクロスメンバーを配設すると共に、上記クロスメンバーを跨ぐようにして上記トンネル部面上にトンネル補強部材を交差させ、上記クロスメンバー上にシートの取付部を設けた自動車のフロアパネルの補強構造において、上記トンネル補強部材を上記クロスメンバーのシート取付部までフランジ状に延長し、該トンネル補強部材の延長部と併せてクロスメンバーでシート取付部を支持したことを特徴とするフロアパネルの補強構造。
- 上記クロスメンバーのシート取付部と上記トンネル補強部材の延長部にボルト孔を形成し、シート取付部に配設されるシートレール、上記取付部及び延長部を、ボルトで締結したことを特徴とする請求項1に記載のフロアパネルの補強構造。
- 上記トンネル補強部材の延長部をクロスメンバーの前面側まで延長したことを特徴とする請求項1又は2に記載のフロアパネルの補強構造。
- 上記クロスメンバーの前後に位置する上記トンネル部に車幅方向外側に上向きの段差面を設け、トンネル補強部材の延長部を上記段差面の前部からクロスメンバーを跨いで、段差面の後側まで上記延長部を延長し、延長部を段差面に接合してなることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のフロアパネルの補強構造。
- 上記トンネル補強部材とクロスメンバーが交差する部位の上記トンネル補強部材上にシフトレバーの取付部を設けてなる請求項1〜4のいずれか1項に記載のフロアパネルの補強構造。
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