JP5776528B2 - 車体のフロア構造 - Google Patents

Description

本発明は、車体のフロア構造に関する。

従来、脆弱部をフロアクロスメンバに設けて、車体が側面衝突による衝突荷重を受けた際に、該脆弱部を起点としてフロアクロスメンバが変形することによって、センタピラーがキャビンに向けて侵入することを抑制した車体のフロア構造が知られている。例えば、下記特許文献１には、第１フロアクロスメンバと第２フロアクロスメンバとを、ロッカとトンネルとの間で嵌合させると共に、脆弱部をこの嵌合部の位置に設けた構造が開示されている。

特開２０１０−１２０４０４号公報

しかしながら、従来の構造では、車種や仕様の異なるそれぞれの車体に対して、フロアクロスメンバの脆弱部の位置をそれぞれ設定するには、第１フロアクロスメンバ及び第２フロアクロスメンバをそれぞれの車体ごとに設定する必要があった。その結果、従来の構造では、フロアクロスメンバを構成する部品の汎用性という観点では、改善の余地があった。

本発明は上記事実を考慮し、フロアクロスメンバを構成する部品の汎用性を高めることができる車体のフロア構造を得ることが目的である。

請求項１記載の本発明に係る車体のフロア構造は、フロアパネル上でロッカの車幅方向内側に配置されると共に、前記フロアパネルに接合されることによって車幅方向に延びるフロアクロスメンバの一部を形成する第１の部材と、前記第１の部材と重ねられ、一端部がロッカに接合されると共に他端部が該第１の部材の途中部位に接合され、前記フロアクロスメンバの他の一部を形成する第２の部材と、を備え、前記第１の部材は、前記フロアパネルと車両上下方向に対向して配置される上壁部と、該上壁部の車両前方側の端部から車両下方側に延在する前壁部と、該上壁部の車両後方側の端部から車両下方側に延在する後壁部と、を備えており、前記第２の部材は、前記第１の部材の上壁部の車両上方側に該第１の部材の上壁部と離間して配置される上壁部と、該上壁部の車両前方側の端部から車両下方側に延在すると共に車両下方側の端部が前記第１の部材の前壁部に接合される前壁部と、該上壁部の車両後方側の端部から車両下方側に延在すると共に車両下方側の端部が前記第１の部材の後壁部に接合される後壁部と、を備えており、前記第２の部材の車幅方向内側の端に対応する部位には、前記第１の部材の上壁部、前記第２の部材の上壁部、前壁部、及び後壁部を外縁とする開口部が形成されている。

請求項１記載の本発明では、第１の部材をフロアパネルに接合することによって、車幅方向に延びるフロアクロスメンバの一部が該フロアパネル上に形成される。また、第１の部材に重ねられた第２の部材の一端部がロッカに接合されると共に、他端部が該第１の部材の途中部位に接合されることによって、第１の部材と第２の部材との間には、フロアクロスメンバの他の一部が形成される。その結果、フロアクロスメンバにおける第２の部材が接合されている部分の剛性の方が該第２の部材が接合されていない部分の剛性よりも高くなる。換言すると、フロアクロスメンバにおける第２の部材が接合されている部分と該第２の部材が接合されていない部分との境目（第２の部材の車幅方向内側の端部の位置）にて、フロアクロスメンバの剛性が大きく変化する（断面耐力差が生じる）。その結果、側面衝突による衝突荷重が車体に加わると、フロアクロスメンバに加わる応力がこのフロアクロスメンバにおける第２の部材が接合されている部分と該第２の部材が接合されていない部分との境目（第２の部材の車幅方向内側の端部の位置）に集中する。即ち、この応力が集中する部分に脆弱部が形成される。このように、第２の部材の他端部を第１の部材の途中部位に接合することで、脆弱部がフロアクロスメンバ上に形成される。換言すると、第１の部材の構成を変えず、第２の部材の構成のみを変えることによって、脆弱部がフロアクロスメンバ上に形成される。

請求項２記載の本発明に係る車体のフロア構造は、請求項１記載の車体のフロア構造において、前記第２の部材は車幅方向の左右それぞれに設けられると共に、この第２の部材の車幅方向外側の端部が左右それぞれ異なる高さの前記ロッカにそれぞれ接合されたことを特徴とする。

請求項２記載の本発明では、フロアクロスメンバを形成する第１の部材の構成を変えず、左右それぞれのロッカの高さに合わせた第２の部材を設けることで、脆弱部がフロアクロスメンバ上に形成される。

請求項３記載の本発明に係る車体のフロア構造は、請求項１又は請求項２記載の車体のフロア構造において、前記第１の部材と前記第２の部材との間には、他の部材を車体のフロアに締結する締結部材が車両前後方向にスライド可能に設けられていることを特徴とする。

請求項３記載の本発明では、上記の構成の締結部材が設けられている。そのため、第１の部材を車体のフロアに接合する際に、該第１の部材の車両前後方向の位置にばらつきが生じたとしても、締結部材が車両前後方向にスライドすることによって、このばらつきが吸収される。
請求項４記載の本発明に係る車体のフロア構造は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の車体のフロア構造において、前記第２の部材の上部には、シートレールが固定される固定部が設けられており、前記固定部の前記フロアパネルからの高さが、前記ロッカの高さよりも高く設定されている。

請求項１、請求項２及び請求項４記載の本発明に係る車体のフロア構造は、フロアクロスメンバを構成する部品の汎用性を高めることができる、という優れた効果を有する。

請求項３記載の本発明に係る車体のフロア構造は、第１の部材等の組付公差を管理するコストを削減することができるという優れた効果を有する。

（Ａ）は第１実施形態に係る車体のフロア構造を示す平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）における１Ｂ−１Ｂ線に沿った断面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は第１変形例に係る車体のフロア構造を示す車両後方視の断面図である。 第２変形例に係る車体のフロア構造を示す車両後方視の断面図である。 （Ａ）は第２実施形態に係る車体のフロア構造を示す車両後方視の断面図であり、（Ｂ）は締結部材を示す拡大斜視図である。

＜第１実施形態＞
図１を用いて、本発明の第１実施形態に係る車体のフロア構造について説明する。なお、車両前後方向前方側を矢印ＦＲで示し、車幅方向外側を矢印ＯＵＴで示し、車両上下方向上側を矢印ＵＰで示す。また、以下の説明で、特記なく前後、上下の方向を用いる場合は、車両前後方向の前後、車両上下方向の上下を示すものとする。

図１（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、本実施形態の車体のフロア構造１０は、車両前後方向及び車幅方向に延在すると共に、キャビン１２の床面を形成するフロアパネル１４と、このフロアパネル１４の車幅方向外側の端部に設けられると共に、車両前後方向に延びるロッカ１６と、を備えている。また、車体のフロア構造１０は、車幅方向に延びるフロアクロスメンバ１８を形成するフロアクロスパネル２０及びブラケット２２を備えている。以下、先ずフロアパネル１４について説明し、次いでロッカ１６、フロアクロスパネル２０及びブラケット２２について説明する。

（フロアパネル１４）
フロアパネル１４は、車両前後方向及び車幅方向に延在する大型のプレス成型部品である。また、このフロアパネル１４の車幅方向の中間部には、車両上方側に突出するように形成された図示しないトンネルが車両前後方向に沿って形成されている。このトンネルの下方側には、排気管等が配管されている。さらに、フロアパネル１４の車幅方向外側の両端部には、車両上方側に屈曲するように形成された接合部１４Ａが形成されている。

（ロッカ１６）
ロッカ１６は、フロアパネル１４の車幅方向外側に配置されると共に、車両前後方向に延びる車体の骨格部材である。具体的には、ハット型断面を成したロッカアウタパネル２４とロッカインナパネル２６とがフランジ部２４Ａ及びフランジ部２６Ａを介して接合されることにより構成されている。このロッカアウタパネル２４とロッカインナパネル２６とが接合されることによって、車両後方視で略矩形状の閉断面が形成されている。また、ロッカ１６の車幅方向内側の端面（ロッカインナパネル２６の車幅方向内側の端面）が、上記フロアパネル１４の接合部１４Ａに接合されている。

（フロアクロスパネル２０）
第１の部材としてのフロアクロスパネル２０は、車幅方向に延在すると共に、フロアパネル１４に形成されたトンネルとロッカ１６との間に設けられたプレス成型部品である。具体的には、フロアクロスパネル２０は、車両側面視で車両下方側に開口したハット型断面を成しており、上記フロアパネル１４と略平行に延在する上壁部２０Ａを備えている。また、フロアクロスパネル２０は、上壁部２０Ａの車幅方向内側の端部から車両下方側に傾斜するように延在する傾斜壁部２０Ｂを備えている。さらに、この傾斜壁部２０Ｂには、車両上方側に突出するように形成された固定部２０Ｃが形成されている。また、この固定部２０Ｃには、車両上下方向に開口した固定孔２０Ｄが形成されており、この固定孔２０Ｄの下方には該固定孔２０Ｄと同心軸線上に配置された図示しないナットが溶接されている。この固定部２０Ｃに形成された固定孔２０Ｄに図示しないボルトが挿通されることにより、図示しないシートレールがこの固定部２０Ｃに取り付けられる構成である。さらに、フロアクロスパネル２０は、傾斜壁部２０Ｂの車幅方向内側の端部から車両下方側に延在する内側壁部２０Ｅを備えている。また、フロアクロスパネル２０は、上壁部２０Ａ及び傾斜壁部２０Ｂの車両前方側の端部から車両下方側に延在する前壁部２０Ｆと、上壁部２０Ａ及び傾斜壁部２０Ｂの車両後方側の端部から車両下方側に延在する後壁部２０Ｇと、を備えている。さらに、フロアクロスパネル２０は、内側壁部２０Ｅ、前壁部２０Ｆ及び後壁部２０Ｇの車両下方側の端部から車幅方向内側、車両前方側及び後方側にそれぞれ屈曲して延在するフランジ部２０Ｈを備えている。このフランジ部２０Ｈがフロアパネル１４に重ね合わされると共に溶接にて接合されている。このように、フロアクロスパネル２０がフロアパネル１４に接合されることによって、該フロアクロスパネル２０とフロアパネル１４との間には、車両側面視で略矩形状の閉断面が形成されている。その結果、このフロアクロスパネル２０とフロアパネル１４とによって、車幅方向に延びるフロアクロスメンバ１８の一部が形成されている。なお、フロアクロスパネル２０がフロアパネル１４に接合された状態において、フロアクロスパネル２０の車幅方向外側の端部とロッカ１６とは離間している。

（ブラケット２２）
第２の部材としてのブラケット２２は、車幅方向に延在すると共に、上記フロアクロスパネル２０の上方側に設けられたプレス成型部品である。具体的には、ブラケット２２は、車両側面視で車両下方側に開口したハット型断面を成しており、車幅方向外側の端部から内側に向けて車両下方側に傾斜するように延在する傾斜壁部２２Ａを備えている。また、この傾斜壁部２２Ａには、上記フロアクロスパネル２０に形成された固定部２０Ｃと同様に、車両上方側に突出するように形成された固定部２２Ｂが形成されている。また、この固定部２２Ｂには、車両上下方向に開口した固定孔２２Ｃが形成されており、この固定孔２２Ｃの下方には該固定孔２２Ｃと同心軸線上に配置された図示しないナットが溶接されている。この固定部２２Ｂに形成された固定孔２２Ｃに図示しないボルトが挿通されることにより、図示しないシートレールがこの固定部２２Ｂに取り付けられる構成である。さらに、ブラケット２２は、傾斜壁部２２Ａの車両前方側の端部から車両下方側に延在する前壁部２２Ｄと、傾斜壁部２２Ａの車両後方側の端部から車両下方側に延在する後壁部２２Ｅと、を備えている。また、ブラケット２２は、傾斜壁部２２Ａ、前壁部２２Ｄ及び後壁部２２Ｅの車幅方向外側の端部から、車幅方向外側、車両前方側及び後方側にそれぞれ屈曲して延在する接合部２２Ｆを備えている。この接合部２２Ｆは上記ロッカ１６のロッカインナパネル２６に接合されている。即ち、上記フロアクロスパネル２０はブラケット２２を介してロッカ１６に接合されている。

さらに、ブラケット２２の車幅方向内側の端部が、上記フロアクロスパネル２０における車幅方向の中間部に配置された状態で、ブラケット２２の前壁部２２Ｄ及び後壁部２２Ｅの下端部が、上記フロアクロスパネル２０の前壁部２０Ｆ及び後壁部２０Ｇにそれぞれ溶接にて接合されている。その結果、フロアクロスパネル２０とブラケット２２との間には、車両側面視で略矩形状の閉断面が形成されている。換言すると、フロアクロスメンバ１８の他の一部がフロアクロスパネル２０とブラケット２２とによって形成されている。

（本実施形態の作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。

図１（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、本実施形態の車体のフロア構造１０では、ブラケット２２の車幅方向内側の端部がフロアクロスパネル２０における車幅方向の中間部に配置された状態において、該ブラケット２２がフロアクロスパネル２０に接合される。すると、フロアクロスパネル２０とブラケット２２との間には、閉断面が形成される。その結果、フロアクロスメンバ１８におけるブラケット２２が接合されている部分の剛性の方が該ブラケット２２が接合されていない部分の剛性よりも高くなる。換言すると、フロアクロスメンバ１８におけるブラケット２２が接合されている部分と該ブラケット２２が接合されていない部分との境目（ブラケット２２の車幅方向内側の端部の位置）にて、フロアクロスメンバ１８の剛性が大きく変化する。その結果、側面衝突による衝突荷重が車体に加わると、フロアクロスメンバ１８に加わる応力がこのフロアクロスメンバ１８におけるブラケット２２が接合されている部分と該ブラケット２２が接合されていない部分との境目（ブラケット２２の車幅方向内側の端部の位置）に集中する。即ち、この応力が集中する部分が脆弱部２８となる。このように、ブラケット２２の車幅方向内側の端部の位置をフロアクロスパネル２０における車幅方向の中間部に設定することで、脆弱部２８がフロアクロスメンバ１８上に形成される。換言すると、フロアクロスパネル２０の構成を変えず、ブラケット２２の構成のみを変えることによって、脆弱部２８がフロアクロスメンバ１８上に形成される。即ち、本実施形態では、フロアクロスメンバ１８を構成するフロアクロスパネル２０の汎用性を高めることができる。

＜第１変形例＞
次に、図２を用いて、本発明の第１変形例に係る車体のフロア構造について説明する。なお、第１実施形態と同一の部材についは同一の符号を付して、その説明を省略する。

図２（Ａ）には、フロアパネル１４に形成されたトンネルよりも車両後方視で右側の車体のフロアの断面図が示されている。また、図２（Ｂ）には、フロアパネル１４に形成されたトンネルよりも車両後方視で左側の車体のフロアの断面図が示されている。これらの図に示されるように、本変形例に係る車体のフロア構造３０は、フロアパネル１４に形成されたトンネルの左右それぞれにフロアクロスパネル２０が設けられていること、及びこの左右それぞれのフロアクロスパネル２０に接合された第１ブラケット３２及び第２ブラケット３４の車幅方向外側の端部が、左右異なる高さ（フロアパネル１４を基準とした高さ）のロッカ３６及びロッカ３８にそれぞれ接合されていることに特徴がある。

図２（Ａ）に示されるように、第２の部材としての第１ブラケット３２の車幅方向外側の端部は、フロアパネル１４からの高さがｈ１のロッカ３６に接合されている。即ち、第１ブラケット３２の前壁部２２Ｄ及び後壁部２２Ｅがロッカ３６の高さｈ１に合わせて設定されている。

図２（Ｂ）に示されるように、第２の部材としての第２ブラケット３４の車幅方向外側の端部は、フロアパネル１４からの高さがｈ２のロッカ３８に接合されている。即ち、第２ブラケット３４の前壁部２２Ｄ及び後壁部２２Ｅがロッカ３８の高さｈ２に合わせて設定されている。

（本変形例の作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。

本実施形態の車体のフロア構造３０では、フロアクロスメンバ１８を形成するフロアクロスパネル２０の構成を変えず、左右それぞれのロッカ３６，３８の高さｈ１，ｈ２に合わせた第１ブラケット３２及び第２ブラケット３４を設けることで、脆弱部２８がフロアクロスメンバ１８上に形成される。即ち、本実施形態では、フロアクロスメンバ１８を構成するフロアクロスパネル２０の汎用性を高めることができる。

＜第２変形例＞
次に、図３を用いて、本発明の第２変形例に係る車体のフロア構造について説明する。なお、第１実施形態等と同一の部材についは同一の符号を付して、その説明を省略する。

図３に示されるように、本変形例に係る車体のフロア構造４０は、ブラケット４２の上部に形成された固定部４２Ａのフロアパネル１４からの高さｈ３が、ロッカ３８の高さｈ２よりも高く設定されていることに特徴がある。この固定部４２Ａには、図示しないシートレール及びシートが取り付けられている。

（本変形例の作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。

本変形例に係る車体のフロア構造４０では、ブラケット４２の上部に形成された固定部４２Ａのフロアパネル１４からの高さｈ３が、ロッカ３８の高さｈ２よりも高く設定されている。そのため、例えば、他の車種のシートレール及びシートを流用しつつ、シートに着座した乗員のヒップポイントをより高い位置に設定できる。即ち、本変形例では、シートレール及びシートの流用性を高めることができる。

＜第２実施形態＞
図４を用いて、本発明の第２実施形態に係る車体のフロア構造について説明する。なお、第１実施形態等と同一の部材についは同一の符号を付して、その説明を省略する。

図４（Ａ）に示されるように、本実施形態に係る車体のフロア構造４６は、図示しないシートレールを車体のフロアに締結するための締結部材４８がフロアクロスパネル２０とブラケット５２との間に設けられていることに特徴がある。以下、先ず締結部材４８について説明し、次いで締結部材４８が設けられるフロアクロスパネル２０とブラケット５２との間の構造について説明する。

図４（Ｂ）に示されるように、締結部材４８は、四角ウエルドナット４８Ａが矩形平板状の基部４８Ｂの底面に溶接されることによって構成されている。具体的には、基部４８Ｂには、車両上下方向に開口した挿通孔４８Ｃが形成されており、この挿通孔４８Ｃの下方には該挿通孔４８Ｃと同心軸線上に配置された四角ウエルドナット４８Ａが溶接されている。

図４（Ａ）に示されるように、フロアクロスパネル２０の上壁部２０Ａには、車両前後方向に延びる略Ｕ字状のガイド溝５０が凹設形成されている。また、ブラケット５２の上壁部５２Ａに形成された固定部５２Ｂには、車両前後方向を長手方向とする図示しない長孔が形成されている。さらに、上記締結部材４８がガイド溝５０にはめ込まれた後、ブラケット５２がフロアクロスパネル２０及び締結部材４８の上部から該フロアクロスパネル２０に接合されている。この状態において、締結部材４８はガイド溝５０に沿って車両前後方向にスライド可能とされている。

（本実施形態の作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。

本実施形態では、シートレールをブラケット５２の固定部５２Ｂに固定する場合、図示しないボルトがシートレールに挿通され、次いでこのボルトが固定部５２Ｂに形成された長孔及び締結部材４８に形成された挿通孔４８Ｃに挿通される。そして、このボルトが四角ウエルドナット４８Ａにねじ込まれることによって、シートレールが固定部５２Ｂに固定される。

ここで、本実施形態では、締結部材４８が車両前後方向にスライド可能とされている。そのため、フロアクロスパネル２０をフロアパネル１４に接合する際に、該フロアクロスパネル２０の車両前後方向の位置にばらつきが生じたとしても、締結部材４８が車両前後方向にスライドすることによって、このばらつきが吸収される。即ち、本実施形態では、フロアクロスパネル２０等の車体部材の組付公差を管理するコストを削減することができる。

なお、本実施形態では、四角ウエルドナット４８Ａを基部４８Ｂの底面に溶接することによって締結部材４８を構成した例について説明してきた。しかしながら、本発明はこれに限定されず、例えば、スタッドボルト等を基部４８Ｂに設けることによって締結部材を構成しても良い。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。

１０ 車体のフロア構造
１４ フロアパネル
１８ フロアクロスメンバ
２０ フロアクロスパネル（第１の部材）
２２ ブラケット（第２の部材）
２８ 脆弱部
３０ 車体のフロア構造
３２ 第１ブラケット（第２の部材）
３４ 第２ブラケット（第２の部材）
４０ 車体のフロア構造
４２ ブラケット（第２の部材）
４６ 車体のフロア構造
４８ 締結部材

Claims (4)

1. フロアパネル上でロッカの車幅方向内側に配置されると共に、前記フロアパネルに接合されることによって車幅方向に延びるフロアクロスメンバの一部を形成する第１の部材と、
   前記第１の部材と重ねられ、一端部がロッカに接合されると共に他端部が該第１の部材の途中部位に接合され、前記フロアクロスメンバの他の一部を形成する第２の部材と、
   を備え、
   前記第１の部材は、前記フロアパネルと車両上下方向に対向して配置される上壁部と、該上壁部の車両前方側の端部から車両下方側に延在する前壁部と、該上壁部の車両後方側の端部から車両下方側に延在する後壁部と、を備えており、
   前記第２の部材は、前記第１の部材の上壁部の車両上方側に該第１の部材の上壁部と離間して配置される上壁部と、該上壁部の車両前方側の端部から車両下方側に延在すると共に車両下方側の端部が前記第１の部材の前壁部に接合される前壁部と、該上壁部の車両後方側の端部から車両下方側に延在すると共に車両下方側の端部が前記第１の部材の後壁部に接合される後壁部と、を備えており、
   前記第２の部材の車幅方向内側の端に対応する部位には、前記第１の部材の上壁部、前記第２の部材の上壁部、前壁部、及び後壁部を外縁とする開口部が形成されている車体のフロア構造。
2. 前記第２の部材は車幅方向の左右それぞれに設けられると共に、この第２の部材の車幅方向外側の端部が左右それぞれ異なる高さの前記ロッカにそれぞれ接合された請求項１記載の車体のフロア構造。
3. 前記第１の部材と前記第２の部材との間には、他の部材を車体のフロアに締結する締結部材が車両前後方向にスライド可能に設けられている請求項１又は請求項２記載の車体のフロア構造。
4. 前記第２の部材の上部には、シートレールが固定される固定部が設けられており、
   前記固定部の前記フロアパネルからの高さが、前記ロッカの高さよりも高く設定されている請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の車体のフロア構造。

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