JP7478365B2 - 車両下部構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両下部構造に関する。

従来の車両下部構造の中には、フロントフロアと、該フロントフロアから上方に起立するキックアップ部と、該キックアップ部の上端から車両後方に延びるリヤフロアとを備え、キックアップ部に補強部材を取付けることにより、当該キックアップ部の剛性を高めるようにしているものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１７－１２４６５６号公報

しかしながら、上述した従来の車両下部構造は、フロントフロアの下方に車載部材が搭載される構造に適用した場合に、フロントフロアを車両上方に底上げする必要があるので、底上げされたフロントフロアでは、キックアップ部によって十分な捩じり剛性が確保できなくなるという問題を有していた。

本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、フロントフロアパネルの振動を抑制することが可能な車両下部構造を提供することにある。

上記従来技術の有する課題を解決するために、本発明は、車両前後方向に沿って配置されるフロントフロアパネル及びリヤフロアパネルを有し、前記フロントフロアパネルの車両後方側の上面には、車両上方へ延びる段差部が設けられ、該段差部の車両後方側には前記リヤフロアパネルが配置され、前記フロントフロアパネルは、車両内側へ向かって上り傾斜するフロア傾斜面部と、該フロア傾斜面部の車両幅方向内側に位置し、車両幅方向に平坦なフロア中央面部とを有し、前記フロア中央面部の車両下方には車載機器が設けられている車両下部構造において、前記段差部は、車両幅方向に延び、前記フロア中央面部、および前記フロア傾斜面部に沿って配置され、前記フロア中央面部の車両幅方向の中間部には、車両前後方向に延びるフロアトンネル部が設けられ、前記段差部には、車両幅方向で前記フロアトンネル部を跨ぐように配置される段差部補強部材が接合されている。

本発明の車両下部構造においては、フロントフロアパネルの振動を効果的に抑制することができる。

本発明の実施形態に係る車両下部構造において、フロントフロアパネル、リヤフロアパネル、及びフロントフロアパネルに設けられた段差部及びその周辺部を車両内側斜め上方から示す斜視図である。 図１におけるＺ部を拡大して示す斜視図である。 図１における段差部の要部を車両上方から見た平面図である。 図３におけるＡ－Ａ線断面斜視図である。 図３におけるＢ－Ｂ線断面図である。 本発明の実施形態に係る車両下部構造において、下側クロスメンバのサイドシル側接合部及びサイドメンバ側接合部を車両内側斜め下方から示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る車両下部構造において、段差部補助部材を拡大して示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る車両下部構造において、車載部品とその周辺構造を一部断面にして示す斜視図である。

以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
なお、図において、矢印Ｆｒ方向は車両前方を示し、矢印Ｉ方向は車両幅方向内側を示し、矢印Ｕ方向は車両上方を示している。また、矢印Ｘ方向は車両幅方向を示し、矢印Ｙ方向は車両前後方向を示している。

図１～図８は本発明の実施形態に係る車両下部構造を示すものである。本実施形態の車両下部構造は、図１～図３に示すように、車両幅方向及び車両前後方向に展開し、車両前後方向に沿って車両前後に配置されるフロントフロアパネル１及びリヤフロアパネル２と、これらフロントフロアパネル１及びリヤフロアパネル２の車両幅方向側部に設けられ、車両前後方向に延びる左右一対のサイドシル３とを有しており、フロントフロアパネル１は、車両上下方向でリヤフロアパネル２よりも低い位置に設けられている。そして、フロントフロアパネル１の車両後方側の上面１ａには、車両上方へ延びる段差部４が設けられており、図５に示すように、段差部４の車両後方側の上端４ａには、リヤフロアパネル２が配置されており、段差部４の上端４ａとリヤフロアパネル２の前端２ａとが上下に重ね合わされて接合されている。なお、段差部４の車両前方側の下端４ｂとフロントフロアパネル１の車両後方側の上面１ａとは、上下に重ね合わされて接合されている。
本実施形態のフロントフロアパネル１は、車両幅方向外側に位置し、サイドシル３のサイドシルインナパネル３ａと接合するフロア側面部１１と、該フロア側面部１１より車両幅方向内側に位置し、車両内側へ向かって上り傾斜するフロア傾斜面部１２と、該フロア傾斜面部１２の車両幅方向内側に位置し、車両幅方向に平坦なフロア中央面部１３とを有している。そのため、フロントフロアパネル１は、車両上方へ底上げされた構造となっており、フロア中央面部１３は、フロア側面部１１及びフロア傾斜面部１２よりも高い位置に設けられている。なお、本実施形態のフロントフロアパネル１は、後述するフロアトンネル部を間において、フロア中央面部１３、フロア傾斜面部１２及びフロア側面部１１が左右両側に配置される左右一対の構造となっている。また、サイドシル３は、端部が互いに接合されるフロントサイドシル３Ａとリヤサイドシル３Ｂを有している。

本実施形態の段差部４は、図１～図３に示すように、車両幅方向に延び、フロントフロアパネル１のフロア中央面部１３、フロア傾斜面部１２及びフロア側面部１１に沿って配置されており、車両前方視で略ハット型形状に形成されている。すなわち、段差部４は、フロア中央面部１３からフロア傾斜面部１２に沿って車両下側へ向かってフロア側面部１１まで延びており、フロントフロアパネル１は、フロア中央面部１３とフロア傾斜面部１２との境界Ｄ１、フロア側面部１１とフロア傾斜面部１２との境界Ｄ２で屈折されている。これら境界Ｄ１，Ｄ２は、車両前後方向に沿って延び、振動入力された場合にフロントフロアパネル１の折れの起点となる部位であるが、段差部４は、当該境界Ｄ１，Ｄ２の部位を跨って配置されており、フロントフロアパネル１の折れの発生が段差部４によって抑制されるようになっている。

また、本実施形態の段差部４は、図１～図３及び図５に示すように、車両前方側に位置し、車両上下方向に延びる縦壁４１と、該縦壁４１の車両後方側に位置し、かつ該縦壁４１の上部から車両後方へ延びてリヤフロアパネル２と接合する上面４２を有しており、車両側方視で車両上方へ突出した凸形状に形成されている。段差部４の縦壁４１は、車両内側に位置するフロア中央面部１３の配置箇所から車両外側に位置するフロア傾斜面部１２及びフロア側面部１１の配置箇所まで延びており、車両上下方向に対するフロントフロアパネル１の折れが抑えられるように構成されている。
そして、段差部４の縦壁４１の上下寸法は、車両内側に位置するフロア中央面部１３の配置箇所の方がフロア傾斜面部１２の配置箇所よりも大きく形成されており、縦壁４１の上部の位置が高く設定されている。これによって、車両上下方向の剛性が向上した縦壁４１が車両外側に位置するフロア側面部１１の配置箇所まで連続して配置されることになり、フロア中央面部１３、フロア傾斜面部１２及びフロア側面部１１の剛性も向上するようになっている。
さらに、段差部４の上面４２は、フロア傾斜面部１２の上部よりも車両内側の位置に形成された屈曲部４３を有しており、該屈曲部４３により、フロア中央面部１３、フロア傾斜面部１２及びフロア側面部１１の境界Ｄ１，Ｄ２の部位の屈折形状に対して、剛性を向上させる効果を有するように構成されている。

また、本実施形態の車両下部構造における段差部４は、図１～図４に示すように、フロントフロアパネル１のフロア傾斜面部１２及びフロア側面部１１に沿って配置される延長部４０を有しており、該延長部４０は、フロア側面部１１の車両後方へ行くほど車両上方に向かって反るように湾曲する湾曲部１１ａの箇所に設けられている。しかも、延長部４０のフロア傾斜面１２と重なり合う位置には、車両上下方向に延びるタワー状のシートブラケット５が起立した状態で設けられている。そのため、シートブラケット５は、内側壁部５ａの上下寸法よりも外側壁部５ｂの上下寸法の方が長く、内側壁部５ａ及び外側壁部５ｂの下部と前側壁部５ｃの下部がそれぞれ外側に向かって折り曲げられ、段差部４の上面４２及び縦壁４１と重ね合わせられるように形成されている。そして、シートブラケット５は、内側壁部５ａ及び外側壁部５ｂの下部と前側壁部５ｃの下部を段差部４の所定位置に設置することによって、段差部４の上面４２及び縦壁４１にそれぞれ接合されている。
段差部４の上面４２に位置するシートブラケット５の接合部は、内側接合部５１及び外側接合部５２から構成され、内側接合部５１は、車両上方視で屈曲部４３と重なり合って配置され、外側接合部５２は、車両上方視で延長部４０と重なり合って配置されている。なお、前側接合部５３は、車両前方視で延長部４０に位置する縦壁４１と重なり合って配置されている。
これによって、段差部４の剛性が向上することになり、振動入力時におけるフロントフロアパネル１の折れ、特にフロア中央面部１３とフロア傾斜面部１２との境界Ｄ１の部位の折れが抑制されるようにしている。

一方、本実施形態の車両下部構造において、段差部４の車両下方には、図４～図６に示すように、車両幅方向に延びる下側クロスメンバ６が設けられており、該下側クロスメンバ６は、車両上方視で段差部４と重なる位置に配置されている。このような下側クロスメンバ６は、車両幅方向中間に位置するメンバ本体部６Ａと、該メンバ本体部６Ａの車両幅方向外側に位置するメンバ端部６Ｂとから構成されている。本実施形態の車両下部構造では、当該メンバ端部６Ｂはメンバ本体部６Ａと別部材の端部材を用いて形成されており、メンバ端部６Ｂの内側端部は、メンバ本体部６Ａの外側端部に接合されている。
しかも、下側クロスメンバ６のメンバ端部６Ｂは、サイドシル３に接合されるサイドシル側接合部６１を有するとともに、サイドシル３の車両内側に隣接して配置されたサイドメンバ（フロントサイドメンバ及びリヤサイドメンバ）７に接合されるサイドメンバ側接合部６２を有している。そのため、メンバ端部６Ｂのサイドシル側接合部６１及びサイドメンバ側接合部６２は、サイドシル３及びサイドメンバ７の形状と対応した形状に屈曲形成されており、これによって、接合するサイドシル３及びサイドメンバ７に重ね合わせることが可能な構造となっている。
このように、下側クロスメンバ６のメンバ端部６Ｂがメンバ本体部６Ａと別部材で形成されていると、メンバ端部６Ｂの板厚を変更することによりサイドシル側接合部６１及びサイドメンバ側接合部６２の剛性のコントロールが容易となる上、サイドシル側接合部６１やサイドメンバ側接合部６２の成形加工が簡単となる。

また、本実施形態の車両下部構造において、下側クロスメンバ６は、図５に示すように、段差部４と組み合わされることにより閉断面部Ｓが形成されている。そして、下側クロスメンバ６のメンバ端部６Ｂは、図４及び図６に示すように、車両下方へ向かって膨出するビード形状部６３を有し、該ビード形状部６３は、段差部４における延長部４０の車両上方への凸形状部分４４と車両前後方向の位置が一致しており、段差部４と下側クロスメンバ６とで形成される閉断面部Ｓの閉断面積が大きくなるように構成されている。なお、凸形状部分４４は境界Ｄ２を跨いで配置されている。
このように下側クロスメンバ６が、サイドシル側接合部６１及びサイドメンバ側接合部６２においてサイドシル３及びサイドメンバ７と接合され、段差部４と重なる位置関係で閉断面部Ｓが形成されることによって、高い剛性を有する段差部４が得られるように構成している。
さらに、下側クロスメンバ６のサイドシル側接合部６１は、図６に示すように、車両上方に起立する後壁６１ａを有しており、フロントフロアパネル１が上下に振動した場合に、当該後壁６１ａがサイドシル側接合部６１を支持し、フロア振動を抑制するようにしている。すなわち、サイドシル側接合部６１は、車両幅方向の振動に対して高い剛性を有するため、後壁６１ａとサイドシル３との接合により、車両幅方向及び車両上下方向の２方向の振動に対して高い剛性を有する構造が得られることになる。
なお、サイドシル側接合部６１の後壁６１ａは、メンバ端部６Ｂの端部材によって形成されている。また、下側クロスメンバ６のメンバ端部６Ｂに形成されたビード形状部６３によって得られる閉断面構造は、サイドシル３と接合される後壁６１ａによって連続して設けられている。

さらに、本実施形態の車両下部構造において、フロントフロアパネル１の左右一対のフロア中央面部１３の間（フロア中央面部１３の車両幅方向の中間部）には、図１、図３及び図７に示すように、車両前後方向に延びるフロアトンネル部１４が設けられている。そして、段差部４には、車両幅方向でフロアトンネル部１４を跨ぐように配置される段差部補強部材８が接合されており、該段差部補強部材８によって、フロアトンネル部１４を起点としたフロントフロアパネル１の上下振動を抑制するように構成されている。そのため、段差部補強部材８は、フロアトンネル部１４を跨ぐことが可能な車両幅方向長さを有しているとともに、接合する段差部４の縦壁４１、上面４２及び下端４ｂと重ね合わせることが可能な屈曲形状の接合部８ａ，８ｂ，８ｃを有している。

また、本実施形態の車両下部構造において、フロントフロアパネル１の下方には、図８に示すように、車載機器（例えば、バッテリやガソリンタンクなど）９が設けられている。すなわち、フロントフロアパネル１は、フロアトンネル部１４を含むフロア中央面部１３の箇所が車両上方へ底上げされ、フロア中央面部１３の高さ位置がフロア側面部１１及びフロア傾斜面部１２よりも車両上方に位置しており、車載機器９は、フロア中央面部１３の下方に形成された空間内に収納して搭載可能になっている。しかも、フロア中央面部１３の下方の空間内に収納された状態の車載機器９は、車両幅方向で左右両側に位置するフロア傾斜面部１２の間に配置されているとともに、車両側方視でサイドシル３のサイドシルインナパネル３ａと重なり合うように配置されている。
これにより、フロントフロアパネル１が底上げされた構造であっても、車体の捩じり剛性を向上させ、側突時の衝撃荷重から車載機器９を保護できる構造となっている。

このように、本発明の実施形態に係る車両下部構造では、車両前後方向に沿って配置されるフロントフロアパネル１及びリヤフロアパネル２と、フロントフロアパネル１及びリヤフロアパネル２の車両幅方向側部に設けられ、車両前後方向に延びる左右一対のサイドシル３とを有している。フロントフロアパネル１の車両後方側の上面１ａには、車両上方へ延びる段差部４が設けられており、段差部４の車両後方側の上端４ａにはリヤフロアパネル２が配置されている。また、フロントフロアパネル１は、車両幅方向外側に位置し、サイドシル３と接合するフロア側面部１１と、フロア側面部１１より車両幅方向内側に位置し、車両内側へ向かって上り傾斜するフロア傾斜面部１２と、フロア傾斜面部１２の車両幅方向内側に位置し、車両幅方向に平坦なフロア中央面部１３とを有している。しかも、本実施形態の車両下部構造における段差部４は、車両幅方向に延び、フロア中央面部１３、フロア傾斜面部１２及びフロア側面部１１に沿って配置されている。
したがって、本実施形態の車両下部構造においては、段差部４がフロントフロアパネル１のフロア中央面部１３からフロア傾斜面部１２及びフロア側面部１１に渡って車両幅方向に延び、フロア傾斜面部１２及びフロア側面部１１まで延長されているので、フロントフロアパネル１が底上げされた構造であっても、フロントフロアパネル１の捩じり剛性を向上させることが可能となり、フロア傾斜面部１２及びフロア側面部１１が車両内側に屈折する振動入力時の捩じり振動を抑制することができる。
特に、フロア中央面部１３とフロア傾斜面部１２との境界Ｄ１の部位、及びフロア傾斜面部１２とフロア側面部１１との境界Ｄ２の部位では、フロントフロアパネル１が屈曲しており、振動入力された場合に、当該境界Ｄ１，Ｄ２の部位が折れの起点となる。したがって、本発明の車両下部構造では、段差部４をフロア傾斜面部１２及びフロア側面部１１まで車両幅方向に延ばすことにより、段差部４が折れ起点となる部位を跨って配置され、折れ起点となる部位に存在することになるので、振動入力時のフロア傾斜面部１２及びフロア側面部１１の車両内側への折れの発生を抑制できる。

また、本実施形態の車両下部構造において、段差部４は、車両前方側に位置し、車両上下方向に延びる縦壁４１と、縦壁４１の車両後方側に位置し、リヤフロアパネル２と接合する上面４２を有している。したがって、本実施形態の車両下部構造では、段差部４の縦壁４１が、車両内側に位置するフロア中央面部１３の配置箇所から車両外側に位置するフロア傾斜面部１２及びフロア側面部１１の配置箇所まで延びているので、振動入力時の車両上下方向に対するフロントフロアパネル１の折れを効果的に抑制することができる。
しかも、本実施形態の車両下部構造において、段差部４の上面４２は、フロア傾斜面部１２の上部よりも車両内側の位置に形成された屈曲部４３を有しているので、フロントフロアパネル１のフロア中央面部１３、フロア傾斜面部１２及びフロア側面部１１の屈折形状部分の剛性を向上させることができる。

そして、本実施形態の車両下部構造において、段差部４は、フロア傾斜面部１２及びフロア側面部１１に沿って配置される延長部４０を有しており、延長部４０のフロア傾斜面１２と重なり合う位置には、シートブラケット５が設けられている。シートブラケット５は、段差部４の上面４２及び縦壁４１に接合されており、段差部４の上面４２に位置するシートブラケット５の接合部は、内側接合部５１及び外側接合部５２から構成されており、内側接合部５１は、車両上方視で屈曲部４３と重なり合って配置され、外側接合部５２は、車両上方視で延長部４０と重なり合って配置されている。
したがって、本実施形態の車両下部構造では、シートブラケット５の内側接合部５１及び外側接合部５２がそれぞれ対応する屈曲部４３と延長部４０で段差部４に接合されることになるので、段差部４の剛性を向上させることができ、振動入力時において、フロントフロアパネル１のフロア中央面部１３及びフロア傾斜面部１２の折れをより一層抑制することができる。

さらに、本実施形態の車両下部構造において、段差部４の車両下方には、車両幅方向に延びる下側クロスメンバ６が設けられており、下側クロスメンバ６は、車両上方視で段差部４と重なる位置に配置されている。しかも、下側クロスメンバ６は、サイドシル３に接合されるサイドシル側接合部６１を有するとともに、サイドシル３の車両内側に隣接して配置されたサイドメンバ７に接合されるサイドメンバ側接合部６２を有している。また、下側クロスメンバ６は、段差部４と組み合わされることにより閉断面部Ｓが形成されている。
したがって、本実施形態の車両下部構造では、下側クロスメンバ６が、サイドシル側接合部６１及びサイドメンバ側接合部６２においてサイドシル３及びサイドメンバ７と接合され、段差部４と重なる位置関係で閉断面部Ｓが形成されているので、段差部４の剛性を更に向上させることができる。

そして、本実施形態の車両下部構造において、サイドシル側接合部６１は、車両上方に起立する後壁６１ａを有しているので、フロントフロアパネル１が上下に振動した場合に、後壁６１ａでサイドシル側接合部６１を支持することができ、フロア振動を効果的に抑制できる。すなわち、本実施形態の車両下部構造は、サイドシル側接合部６１は車両幅方向の振動に対して高い剛性を有することになるので、後壁６１ａとサイドシル３との接合により、車両幅方向及び車両上下方向の２方向の振動に対して高い剛性を得ることができる。

また、本実施形態の車両下部構造において、フロア中央面部１３の車両幅方向の中間部には、車両前後方向に延びるフロアトンネル部１４が設けられ、段差部４には、車両幅方向でフロアトンネル部１４を跨ぐように配置される段差部補強部材８が接合されているので、段差部補強部材８によって、段差部４の剛性を高めることができるとともに、フロアトンネル部１４を起点としたフロントフロアパネル１の上下振動を抑制することができる。

以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。
例えば、既述の実施形態の下側クロスメンバ６は、メンバ端部６Ｂがメンバ本体部６Ａと別部材で形成されているが、メンバ本体部６Ａとメンバ端部６Ｂが同じ部材によって一体成形されていても良い。

１ フロントフロアパネル
１ａ 上面
２ リヤフロアパネル
２ａ 前端
３ サイドシル
４ 段差部
４ａ 上端
４ｂ 下端
５ シートブラケット
５ａ 内側壁部
５ｂ 外側壁部
５ｃ 前側壁部
６ 下側クロスメンバ
６Ａ メンバ本体部
６Ｂ メンバ端部
７ サイドメンバ
８ 段差部補強部材
１１ フロア側面部
１２ フロア傾斜面部
１３ フロア中央面部
１４ フロアトンネル部
４０ 段差部の延長部
４１ 段差部の縦壁
４２ 段差部の上面
４３ 湾曲部
５１ 内側接合部
５２ 外側接合部
５３ 前側接合部
６１ サイドシル側接合部
６１ａ 後壁
６２ サイドメンバ側接合部
６３ ビード形状部
Ｓ 閉断面部

Claims (7)

1. 車両前後方向に沿って配置されるフロントフロアパネル及びリヤフロアパネルを有し、
   前記フロントフロアパネルの車両後方側の上面には、車両上方へ延びる段差部が設けられ、該段差部の車両後方側には前記リヤフロアパネルが配置され、
   前記フロントフロアパネルは、車両内側へ向かって上り傾斜するフロア傾斜面部と、該フロア傾斜面部の車両幅方向内側に位置し、車両幅方向に平坦なフロア中央面部とを有し、前記フロア中央面部の車両下方には車載機器が設けられている車両下部構造において、
   前記段差部は、車両幅方向に延び、前記フロア中央面部、および前記フロア傾斜面部に沿って配置され、
   前記フロア中央面部の車両幅方向の中間部には、車両前後方向に延びるフロアトンネル部が設けられ、前記段差部には、車両幅方向で前記フロアトンネル部を跨ぐように配置される段差部補強部材が接合されていることを特徴とする車両下部構造。
2. 前記段差部補強部材は、前記段差部の下端と接合されることを特徴とする請求項１に記載の車両下部構造。
3. 前記段差部補強部材は、前記段差部の上面に接合されることを特徴とする請求項１に記載の車両下部構造。
4. 前記段差部は、車両前方側に位置し、車両上下方向に延びる縦壁と、該縦壁の車両後方側に位置し、前記リヤフロアパネルと接合する上面を有し、前記段差部の前記上面は、前記フロア傾斜面部の上部よりも車両内側の位置に形成された屈曲部を有していることを特徴とする請求項１に記載の車両下部構造。
5. 前記段差部は、前記フロア傾斜面部に沿って配置される延長部を有しており、該延長部の前記フロア傾斜面と重なり合う位置には、シートブラケットが設けられ、前記シートブラケットは、前記段差部の前記上面及び前記縦壁に接合され、前記上面に位置する前記シートブラケットの接合部は、内側接合部及び外側接合部から構成され、前記内側接合部は、車両上方視で前記屈曲部と重なり合って配置され、前記外側接合部は、車両上方視で前記延長部と重なり合って配置されていることを特徴とする請求項４に記載の車両下部構造。
6. 前記段差部の車両下方には、車両幅方向に延びる下側クロスメンバが設けられ、該下側クロスメンバは、車両上方視で前記段差部と重なる位置に配置され、かつ、前記下側クロスメンバは、サイドシルに接合されるサイドシル側接合部を有するとともに、前記サイドシルの車両内側に隣接して配置されたサイドメンバに接合されるサイドメンバ側接合部を有し、前記下側クロスメンバは、前記段差部と組み合わされることにより閉断面部が形成されていることを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の車両下部構造。
7. 前記サイドシル側接合部は、車両上方に起立する後壁を有していることを特徴とする請求項６に記載の車両下部構造。