JP4469296B2

JP4469296B2 - 自動車のフロアパネル

Info

Publication number: JP4469296B2
Application number: JP2005053965A
Authority: JP
Inventors: 秀明伊藤; 修一郎岩月
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2005-02-28
Filing date: 2005-02-28
Publication date: 2010-05-26
Anticipated expiration: 2025-02-28
Also published as: JP2006232237A

Description

本発明は、自動車のフロアパネルに係り、車体強度や乗り心地の向上を図る技術に関する。

モノコック構造の自動車（以下、モノコック車と記す）は、薄鋼板をプレス成型することで多数のボディパネルを製造した後、これらボディパネルをスポット溶接等により接合することでボディが製造される。モノコック車では、通常、フロアパネルの車幅方向中央にフロアトンネルが形成されている。フロアトンネルは、本来、ＦＲ車においてエンジンの駆動力を後車軸に伝えるプロペラシャフトを通すために形成されたものであるが、プロペラシャフトを要さないＦＦ車においては、専らボディ剛性を高める目的で設けられている。

モノコック車ではフュエルタンクがボディ後部（リヤシートとトランクルームとの間）に設置されることが一般的であるが、このようなレイアウトを採った場合、車体の小さい小型車では居住スペースや荷室を十分に確保することが難しい。そこで、本出願人は、フュエルタンクをボディ中央の下部に設置し、車室容積の拡大や後面衝突安全性の向上等を可能とした、いわゆるセンタタンクレイアウトを過去に提案した（特許文献１参照）。この提案に係るセンタタンクレイアウトでは、上述した従来のフロアトンネル（縦フロアトンネル）に加え、縦フロアトンネルの左右側部からサイドシルに向けて左右横フロアトンネルを延設し、これら左右横フロアトンネルとリヤシート下方の床面とを滑らかな斜面でつなぐことによりフュエルタンクの設置スペースをフロアパネルの下面に形成している。
特開２００２−３０２０７１号公報（段落００１０、図１）特許第３５００６２６号公報（段落００１８、図１２）

上述した従来のセンタタンクレイアウトでは、左右横フロアトンネルを設けることにより、車室容積の拡大や低床化等を実現しながら、ボディの強度や剛性を比較的高くすることができた。しかしながら、フュエルタンクが配置されることによりフロアパネルの下面側には凹部が殆どなくなるため、衝突時における安全性を向上させようとしても、フロアパネルの下面にクロスメンバ等を追加することが難しかった。なお、フュエルタンクを小型化して、その前方等にクロスメンバを設置することは可能であるが、この場合には、当然のことながら搭載可能燃料量が減少し、航続距離の減少や給油頻度の増加がもたらされることになる。

本発明は、このような背景に鑑みなされたもので、センタタンクレイアウトを採用した自動車において、ボディ剛性や乗り心地の向上を実現したフロアパネルを提供することを目的とする。

請求項１の発明は、車幅方向中央にあって前後方向に延在する縦フロアトンネル（７）と、前記縦フロアトンネル（７）の側部から左右サイドシル（２，３）に向けて延設された左右横フロアトンネル（８，９）とを備え、前記左右横フロアトンネル（８，９）の下方にフュエルタンク（６）が配置される自動車のフロアパネル（１）において、前記縦フロアトンネル（７）を貫通してその両端が前記左右サイドシル（２，３）に連結されるクロスメンバ（２０）を前記左右横フロアトンネル（８，９）の前方に設置してなり、前記クロスメンバ（２０）は、左右方向に延在するメンバ本体（２１）と、当該メンバ本体（２１）の長手方向中央に接合された略コ字形状のセンタブラケット（２２）とを有し、前記縦フロアトンネル（７）の左右側面には、前記クロスメンバ（２０）の設置部位に略Ｕ字形状の切欠（７ａ，７ｂ）が形成され、前記センタブラケット（２２）は、メンバ本体（２１）が前記切欠（７ａ，７ｂ）に嵌入する状態で前記縦フロアトンネル（７）に溶接されたことを特徴とする。

また、請求項２の発明は、請求項１に記載の自動車のフロアパネルにおいて、前記クロスメンバにフロントシートの前脚部を支持させたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、クロスメンバがフロントシート下方のスペースに設けられるため、フロントシート側の乗員の足下スペースが確保され、リヤシート側の乗員の足下スペースも犠牲にされない。これにより、フュエルタンク容量や車室スペースを減少させることなく、ボディの強度や剛性の向上が実現される。また、請求項２の発明によれば、フロントシートの支持剛性等が向上してフロアパネルの振動が乗員に伝わりにくくなる。

以下、図面を参照して、本発明を適用した自動車のフロアパネルの一実施形態を詳細に説明する。
図１は実施形態に係るフロアパネルを斜め上方から視た斜視図であり、図２は同フロアパネルを斜め下方から視た斜視図であり、図３はフロアパネルの分解斜視図であり、図４はフロアパネルの車幅方向左側の縦断面図であり、図５は図４中のＡ部拡大図であり、図６は図１中Ｂ部の拡大断面図であり、図７は図１中Ｃ部の拡大断面図である。

≪実施形態の構成≫
＜全体構成＞
本実施形態は、ハッチバック乗用車のフロアパネルに本発明を適用したものである。図１，図２に示すように、フロアパネル１は、比較的薄い鋼板を素材とするプレス成形品であり、車室の前後方向中間部の床を構成すべく平面視で略正方形を呈するとともに、ビードや凹凸を形成することにより平面部の剛性を確保している。フロアパネル１には、前縁（図１における左手前側）１Ｆにフロントダッシュボード（図示せず）が結合され、後縁（図１における右奥側）１Ｒに荷室の床と一体をなすミッドクロスメンバ（図示せず）が結合される。また、フロアパネル１の左右側縁１Ｓｌ・１Ｓｒには略コ字断面形状の左右サイドシルインナ２，３がそれぞれ溶接接合されており、これらサイドシルインナ２，３に外板パネルであるサイドシルアウタ（図示せず）が結合される。

図１に示すように、フロアパネル１の上面には、前寄りの部位に左右フロントシート４，５が取り付けられる。また、図２に示すように、フロアパネル１の下面中央には、やはり前寄りの部位にフュエルタンク６が取り付けられる。

図３に併せて示すように、フロアパネル１における車幅方向の中央部には、前後方向での曲げ剛性を高めるために、断面形状が略台形をなし、室内側に突出した縦フロアトンネル７が前後方向に延設されている。そして、縦フロアトンネル７の前寄りの位置には、左右方向についての曲げ剛性を高めるために、縦フロアトンネル７の側部から左右サイドシルインナ２，３に向けて左右横フロアトンネル８，９が、室内側に突出して形成されている。

左右横フロアトンネル８，９は、図４（左側）に併せて示すように、フロントシート４（５）側の床面の一部をなす前部水平部１ｆｈから前壁８ｆｗ（９ｆｗ）が立ち上げられ、前壁８ｆｗ（９ｆｗ）の上端から後方へ延出された後に傾斜面８ｉｃ（９ｉｃ）でリヤシート１０側の床面をなす後部水平部１ｒｈに接続されている。

傾斜面８ｉｃ（９ｉｃ）の下面における後端側には、断面形状が溝形をなす後部補強部材１１が、その前後縁のフランジをスポット溶接にて結合されている。これにより、車幅方向に延在する閉断面部が傾斜面８ｉｃ（９ｉｃ）の後端側の下面に形成されることになる。左右横フロアトンネル８，９によってフロアパネル１の下面に画成された下向きに凹となる空間は、フュエルタンク６の設置場所として利用される。そしてフロアパネル１の下面におけるフュエルタンク６の左右両側部には、前後方向に沿って側部補強部材１２ｌ・１２ｒが延設されている。

＜クロスメンバ＞
図１に示すように、フロアパネル１には、左右横フロアトンネル８，９の前方の部位にクロスメンバ２０が設置されている。クロスメンバ２０は、鋼管を素材とする円筒状のメンバ本体２１と、メンバ本体２１の長手方向中央に溶接接合された略コ字断面形状のセンタブラケット２２と、メンバ本体２１の両端に溶接接合された略Ｌ字断面形状の左右サイドブラケット２３，２４とを備えている。メンバ本体２１の上部には、左右それぞれ一対のフロントシートブラケット２５が所定の間隔をもって溶接されている。フロントシートブラケット２５は、図５に示すように、下方（メンバ本体２１側）が開いた略コ字断面形状を呈しており、その内下面にウエルドナット２６が取り付けられている。

縦フロアトンネル７の左右側面にはクロスメンバ２０の装着部位に略Ｕ字形状の切欠７ａ，７ｂが形成されており、クロスメンバ２０のセンタブラケット２２は、図５，図６に示すように、メンバ本体２１がこれら切欠７ａ，７ｂに嵌入する状態（すなわち、縦フロアトンネル７を貫通するかたち）で縦フロアトンネル７にスポット溶接される。また、クロスメンバ２０の左右サイドブラケット２３，２４は、図７に示すように、サイドシルインナ２，３の上面および側面にスポット溶接される。なお、図６，図７には、スポット溶接部を符号ＳＷで示す。

左右のフロントシート４（５）は、図４に示すようにシートレール１５の下面に前脚１６および後脚１７を有しており、図５にも示すように前脚１６がフロントシートブラケット２５に締結され、後脚１７が傾斜面８ｉｃ（９ｉｃ）に設置されたリヤシートブラケット１８に締結される。なお、図５中の符号１９は締結用のボルトを示す。

≪実施形態の作用≫
自動車の走行時あるいは停車時において、他の車両や障害物が自動車の側面や正面に衝突することがある。例えば、フロントドアの側面に他の車両が衝突した場合には、フロアパネル１にはサイドシルから大きな衝突荷重が入力することになる。ところが、本実施形態では、左右のサイドシルインナ２，３と縦フロアトンネル７とがクロスメンバ２０によって連結されているため、衝突エネルギがフロアパネル１全体に分散・吸収され、フロアパネル１の大きな変形が起こり難くなる。また、車体正面に他の車両が衝突した場合には、フロアパネル１の前部中央を下方に沈み込ませるかたちで衝突荷重が作用することが多い。ところが、この場合にも、縦フロアトンネル７がクロスメンバ２０によって拘束されているため、フロアパネル１の前部中央のみが沈み込み難くなり、乗員の安全性が向上する。

一方、自動車の走行中において、フロアパネル１にはエンジン振動や走行振動がダッシュボードやアウタパネルを介して伝達され、運転席や助手席の床面（フロアパネル１の前部水平部１ｆｈ）が振動する。しかしながら、本実施形態の場合、フロントシート４，５の前脚１６がクロスメンバ２０に締結されているため、床面の振動がフロントシート４，５に直接伝達されなくなって快適な乗り心地が実現される。なお、フロントシート４，５の後脚１７はフロアパネル１の傾斜面８ｉｃ（９ｉｃ）に締結されているが、後脚１７には乗員の体重の多くが掛かるため、後脚１７からフロントシート４，５への振動の伝達は起こり難い。

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、上記実施形態では、クロスメンバとして、鋼管を素材とする円筒状のものを採用したが、鋼板プレス成型品で矩形断面のもの等を採用してもよい。また、クロスメンバの縦フロアトンネルや左右サイドシルとの連結についても、ボルトを用いての締結等を採用するようにしてもよい。その他、フロアパネルの具体的構造等についても、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

実施形態に係るフロアパネルを斜め上方から視た斜視図である。実施形態に係るフロアパネルを斜め下方から視た斜視図である。実施形態に係るフロアパネルの要部分解斜視図である。実施形態に係るフロアパネルの車幅方向左側の縦断面図である。図４中のＡ部拡大図である。図１中Ｂ部の拡大断面図である。図１中Ｃ部の拡大断面図である。

符号の説明

１フロアパネル
２，３サイドシルインナ
４，５フロントシート
６フュエルタンク
７縦フロアトンネル
８，９横フロアトンネル
１６前脚
２０クロスメンバ
２１メンバ本体
２２センタブラケット
２３サイドブラケット
２５フロントシートブラケット

Claims

車幅方向中央にあって前後方向に延在する縦フロアトンネル（７）と、前記縦フロアトンネル（７）の側部から左右サイドシル（２，３）に向けて延設された左右横フロアトンネル（８，９）とを備え、前記左右横フロアトンネル（８，９）の下方にフュエルタンク（６）が配置される自動車のフロアパネル（１）において、
前記縦フロアトンネル（７）を貫通してその両端が前記左右サイドシル（２，３）に連結されるクロスメンバ（２０）を前記左右横フロアトンネル（８，９）の前方に設置してなり、
前記クロスメンバ（２０）は、左右方向に延在するメンバ本体（２１）と、当該メンバ本体（２１）の長手方向中央に接合された略コ字形状のセンタブラケット（２２）とを有し、
前記縦フロアトンネル（７）の左右側面には、前記クロスメンバ（２０）の設置部位に略Ｕ字形状の切欠（７ａ，７ｂ）が形成され、
前記センタブラケット（２２）は、メンバ本体（２１）が前記切欠（７ａ，７ｂ）に嵌入する状態で前記縦フロアトンネル（７）に溶接されたことを特徴とする自動車のフロアパネル。
前記クロスメンバ（２０）にフロントシート（４，５）の前脚部（１６）を支持させたことを特徴とする、請求項１に記載の自動車のフロアパネル。