JP6421534B2 - Vehicle floor structure - Google Patents
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Description
本発明は、車両の前方衝突時に車室の床面が持ち上がるのを抑制する補強部材を有した車両フロア構造に関する。 The present invention relates to a vehicle floor structure having a reinforcing member that suppresses lifting of a floor surface of a passenger compartment at the time of a frontal collision of the vehicle.
車両が前方衝突を起こした場合、車体のフレームの一部を挫屈変形させたり、衝突荷重をフレームに伝達して分散させたりすることで、衝突のエネルギーを吸収する。 When a vehicle collides forward, the energy of the collision is absorbed by deforming a part of the frame of the vehicle body or transmitting the collision load to the frame and dispersing it.
特許文献1に記載された車両の車体下部構造によれば、左右のフロントサイドメンバをダッシュパネルの位置で斜め後方車外側へ屈曲させて車室のフロアの左右両側縁に沿うロッカレールに結合させるとともに、車両の進行方向にフロントサイドメンバの屈曲部から斜め後方車内側へ延びてフロントサイドメンバがロッカレールに結合するのとほぼ同じ位置でロッカレールと平行に延びるように屈曲された補強メンバを備えている。補強メンバは、逆ハット形の断面形状であり、車外側の側壁上縁をフロアパネルの下面に結合されるとともに、車内側の側壁上縁をトンネル部の内部側壁に結合し閉断面を形成している。このような構造を有していることで、車両の前方衝突時、例えば、車両の右前部をオフセット衝突した場合、衝突荷重は、フロントサイドメンバの屈曲部でロッカレール側と補強メンバ側とに衝突荷重を分散させ車体下部構造の剛性を高めている。
According to the vehicle body lower part structure described in
また、特許文献2に記載された車両フロア構造によれば、ハイブリッド自動車や電気自動車などのバッテリを車体フロア上に搭載した車両に適用される。この車両フロア構造は、前方衝突の際にバッテリに前方へ作用する慣性力で車体の変形を抑えるために、トンネル部の車幅方向両側に、車体前方へ作用する荷重を支持するトンネル部骨格部材が設けられている。
Further, the vehicle floor structure described in
ところで、前方衝突の中でも特にオフセット衝突の場合、右側と左側の間のトンネル部に車両の進行方向へ作用する剪断荷重が加わる。その結果、フロアパネルに捩れが加わり、皺が生じたりフロアパネルが持ち上がったりすることがある。フロアパネルが持ち上がると、フロアパネル上に固定されているシートも持ち上がり、そのシートに座る乗員には突き上げられるような衝撃を与えるとともに車内空間が押しつぶされるような恐怖感を与えてしまう。 By the way, especially in the case of an offset collision among the front collisions, a shear load acting in the traveling direction of the vehicle is applied to the tunnel portion between the right side and the left side. As a result, the floor panel is twisted, and wrinkles may be generated or the floor panel may be lifted. When the floor panel is lifted, the seat fixed on the floor panel is also lifted, and the passenger sitting on the seat gives a shock of being pushed up and a feeling of fear that the interior space is crushed.
しかしながら、フロアパネル持ち上がるのを抑えるために補強部材を新たに設ける場合、他の補強部材の接合箇所との関係で所望する位置に補強部材を接合できないことや、既存の補強部材があるため荷重の伝達経路を確保しづらいなど、他の部材の接合箇所を変えたり、組立順序を変えたりするなど、補強部材を追加することが難しい。 However, when a reinforcing member is newly provided to prevent the floor panel from being lifted, the reinforcing member cannot be joined at a desired position in relation to the joint location of the other reinforcing member, or there is an existing reinforcing member, It is difficult to add a reinforcing member such as changing the joining position of other members or changing the assembly order, such as it is difficult to secure a transmission path.
そこで、本発明は、既存の補強部材を大きく変えることなく補強部材を追加して、オフセット衝突で生じる持ち上がりを軽減することのできる車両フロア構造を提供する。 Therefore, the present invention provides a vehicle floor structure that can reduce lifting caused by an offset collision by adding a reinforcing member without greatly changing an existing reinforcing member.
本発明に係る一実施形態の車両フロア構造は、トンネル部とフロントフロアとキックアップ部とリアフロアと一対の下部補強部材と上部補強部材とを備える。トンネル部は、車両の進行方向に沿って中央に配置される。フロントフロアは、トンネル部の両側へ広がる。キックアップ部は、トンネル部及びフロントフロアの後端に連続して形成される。リアフロアは、キックアップ部から後方へ広がる。下部補強部材は、トンネル部からフロントフロアへ連続する範囲の下面に接合され、キックアップ部に向かうにしたがって車幅方向に互いに接近するように一対をなして配置される。上部補強部材は、下部補強部材の後端からリアフロアの前端までの範囲の上面に接合され、一対の下部補強部材の後端を連結する。 A vehicle floor structure according to an embodiment of the present invention includes a tunnel portion, a front floor, a kick-up portion, a rear floor, a pair of lower reinforcing members, and an upper reinforcing member . A tunnel part is arrange | positioned in the center along the advancing direction of a vehicle. The front floor extends to both sides of the tunnel. The kick-up portion is formed continuously at the tunnel portion and the rear end of the front floor. The rear floor extends backward from the kick-up section. The lower reinforcing members are joined to the lower surface in a range continuous from the tunnel portion to the front floor, and are arranged in a pair so as to approach each other in the vehicle width direction toward the kick-up portion. The upper reinforcing member is joined to the upper surface in a range from the rear end of the lower reinforcing member to the front end of the rear floor, and connects the rear ends of the pair of lower reinforcing members.
一対の下部補強部材の後端と上部補強部材の前端とは、トンネル部及びフロントフロアを挟んだ三枚重ねに少なくとも1か所でスポット溶接される。 The rear ends of the pair of lower reinforcing members and the front ends of the upper reinforcing members are spot-welded at least at one place on a three-layer stack sandwiching the tunnel portion and the front floor .
下部補強部材の上縁に重なる位置までトンネル部の上部を覆うトンネル補強部材をさらに備え、このトンネル補強部材は、車両の進行方向に沿う両外側の縁部が下部補強部材の上縁に対してトンネル部を挟んで三枚重ねにそれぞれ少なくとも1か所でスポット溶接される。 The tunnel reinforcing member further includes a tunnel reinforcing member that covers the upper portion of the tunnel portion up to a position overlapping the upper edge of the lower reinforcing member. The tunnel reinforcing member has both outer edges along the traveling direction of the vehicle with respect to the upper edge of the lower reinforcing member. Spot welding is performed in at least one place on each of the three sheets with the tunnel portion interposed therebetween .
車両フロア構造は、コーナ補強部材と、ロアブラケットとをさらに備えてもよい。コーナ補強部材は、フロントフロアと、キックアップ部と、キックアップ部の外側へ回り込むようにフロントフロアが延びたサイドフロアとに亘って連続する範囲に配置される。ロアブラケットは、コーナ補強部材が設けられたフロントフロアの下面と、サイドフロアの外縁から垂下するサイドシルの内側面との間に、キックアップ部に沿って配置されたロアブラケットとを備える。 The vehicle floor structure may further include a corner reinforcing member and a lower bracket. The corner reinforcing member is arranged in a continuous range across the front floor, the kick-up portion, and the side floor where the front floor extends so as to wrap around the outside of the kick-up portion. The lower bracket includes a lower bracket disposed along the kick-up portion between the lower surface of the front floor provided with the corner reinforcing member and the inner side surface of the side sill depending from the outer edge of the side floor .
本発明の車両フロア構造によれば、トンネル部とその両側に延びるフロントフロアにつながる下部補強部材を、キックアップ部に向かうにしたがって車幅方向に互いに接近するようにすなわちV字形に配置している。したがって、車両が前方オフセット衝突によって偏った衝突荷重を受けた場合でも、下部補強部材によってトンネル部の剛性が増しているとともに一対の下部補強部材がキックアップ部に向かってV字形に配置されているので、フロントフロアの後方が持ち上がることを抑制することができる。 According to the vehicle floor structure of the present invention, the lower reinforcing members connected to the tunnel portion and the front floor extending on both sides thereof are arranged so as to approach each other in the vehicle width direction toward the kick-up portion, that is, in a V shape. . Therefore, even when the vehicle receives a collision load biased by a forward offset collision, the rigidity of the tunnel portion is increased by the lower reinforcing member and the pair of lower reinforcing members are arranged in a V shape toward the kick-up portion. Therefore, it can suppress that the back of a front floor lifts.
また、上部補強部材をさらに備える発明の車両フロア構造によれば、キックアップ部に向かうにしたがって車幅方向に互いに接近した下部補強部材を連結するように上部補強部材が配置されるので、上部補強部材を介して反対側の下部補強部材へオフセット衝突によって偏って入力された衝突荷重を伝達し、片側の衝突荷重を軽減することができる。このとき一対の下部補強部材の後端と上部補強部材の前端とがトンネル部及びフロントフロアを挟んだ三枚重ねにスポット溶接される発明の車両フロア構造によれば、下部補強部材と上部補強部材とが直接的に接合され、剛性がさらに増す。 Further, according to the vehicle floor structure of the invention further including the upper reinforcing member, the upper reinforcing member is arranged so as to connect the lower reinforcing members that are close to each other in the vehicle width direction toward the kick-up portion. A collision load that is biased and input by offset collision is transmitted to the lower reinforcing member on the opposite side via the member, and the collision load on one side can be reduced. At this time, according to the vehicle floor structure of the invention in which the rear ends of the pair of lower reinforcing members and the front ends of the upper reinforcing members are spot-welded to a three-layer stack sandwiching the tunnel portion and the front floor, the lower reinforcing member and the upper reinforcing member Are directly joined to each other to further increase the rigidity.
また、トンネル補強部材をさらに備える発明の車両フロア構造によれば、車両進行方向に沿う両外側の縁部が下部補強部材の上縁に対してトンネル部を挟んで三枚重ねにスポット溶接される。左右両側の下部補強部材がトンネル補強部材に直接的に接合されて一対の下部補強部材が一体化されることで、トンネル部の捩れ剛性が増す。したがって、オフセット衝突によって偏った衝突荷重が入力された場合でも、フロントフロアが持ち上がる変形を抑制することができる。 Further, according to the vehicle floor structure of the invention further including a tunnel reinforcing member, the outer edge portions along the vehicle traveling direction are spot-welded in three layers with the tunnel portion interposed between the upper edge of the lower reinforcing member. . The lower reinforcing members on both the left and right sides are directly joined to the tunnel reinforcing member and the pair of lower reinforcing members are integrated to increase the torsional rigidity of the tunnel portion. Therefore, even when a collision load biased due to an offset collision is input, it is possible to suppress the deformation that the front floor is lifted.
本発明に係る一実施形態の車両フロア構造を有したフロアパネル1について、図1から図7を参照して説明する。図1は、車両フロア構造を有したフロアパネル1の全体を示す斜視図である。図1に示すフロアパネル1は、車両の進行方向に沿って配置されたトンネル部2を有しており、その両側にフロントフロア3が広がっている。フロアパネル1は、前部座席を据え付けるフロントフロア3と後部座席を据え付けるリアフロア4との間に、リアフロア4側が一段高くなるようにキックアップ部5が設けられている。このフロアパネル1は、前方衝突による衝撃を吸収し、特に、オフセット衝突の際にトンネル部2が捩れてフロントフロア3が持ち上がるように変形することを抑制する。
A
図1に示すフロアパネル1は、トンネル部2とフロントフロア3とキックアップ部5とリアフロア4と一対の下部補強部材6とを備える。実施形態の説明の便宜上、車両の進行方向を基準に「前」及び「後ろ」、この車両に乗った乗員から見て「右」及び「左」、重力を基準に「上」および「下」をそれぞれ定義する。また、車幅方向について「内」及び「外」を定義する。
A
図2は、フロントフロア3からキックアップ部5までの範囲の平面図である。トンネル部2は、図2に示すように、車両の進行方向に沿って中央に配置されている。図3は、トンネル部2とフロントフロア3の車幅方向に沿った断面図である。フロントフロア3は、図2及び図3に示すように、トンネル部2の左右両側の下縁に連続して、両側に広がっている。図4は、トンネル部2及びキックアップ部5の車両進行方向に沿う断面図である。キックアップ部5は、図2及び図4に示すように、トンネル部2及びフロントフロア3の後端に連続して形成されており、フロントフロア3の後端からトンネル部2の上部21の高さまで立ち上がった前壁51を形成しいている。図1及び図4に示すようにリアフロア4は、キックアップ部5から後方へ広がっている。
FIG. 2 is a plan view of a range from the
また、本実施形態の車両フロア構造を有したフロアパネル1は、図2に示すように、左右のフロントフロア3の外側にそれぞれサイドシル31を有している。各サイドシル31の上縁がフロントフロア3の外縁に接合される。さらに、トンネル部2からサイドシル31まで車幅方向にそれぞれ左右へ一対に延びる第1のクロスメンバ32及び第2のクロスメンバ33を有している。
Moreover, the
第1のクロスメンバ32は、フロントフロア3の前寄りに配置され、第2のクロスメンバ33は、フロントフロア3の後寄り、第1のクロスメンバ32とキックアップ部5の間に配置される。第1のクロスメンバ32及び第2のクロスメンバ33はいずれもフロントフロア3の上面に接合され、図1に示すようにフロントフロア3から盛り上がるように形成されている。前部座席は、この第1のクロスメンバ32及び第2のクロスメンバ33を利用して固定される。キックアップ部5は、図4に示すように補強部材52を挟んで、後方にリアクロスメンバ53が接合されている。
The
下部補強部材6は、図3に示すように、トンネル部2からフロントフロア3へ連続する範囲、すなわちトンネル部2の左右の側壁22及びそれぞれに接続されているフロントフロア3の内側端に亘る範囲の下面に接合され、一対に設けられている。この一対に設けられた下部補強部材6は、図2に示すように、キックアップ部5に向かうにしたがって、車幅方向に互いに接近するいわゆる「V字形」に配置される。下部補強部材6は、図2に示すように、フロントフロア3の第1のクロスメンバ32に隣接する部分から、第2のクロスメンバ33を越えて延びている。下部補強部材6の後端61は、キックアップ部5まで延びていてもよい。
As shown in FIG. 3, the lower reinforcing
本実施形態の車両フロア構造では、図2、図4および図5に示すように、フロアパネル1は、上部補強部材7をさらに備えている。図5は、キックアップ部5の周辺を全体的に示す斜視図である。上部補強部材7は、下部補強部材6の後端61からリアフロア4の前端41までの範囲の上面に接合される。具体的には、下部補強部材6の後端61が位置するフロントフロア3、その間に位置するトンネル部2、トンネル部2の両側のキックアップ部5の前壁51、及びリアフロア4の前端41に接合される。
In the vehicle floor structure of the present embodiment, the
このとき、フロントフロア3に重なる上部補強部材7の前端71は、フロントフロア3を挟んで下部補強部材6の後端61とともに三枚重ねにスポット溶接される。これにより、上部補強部材7は、一対の下部補強部材6を互いに連結する。各図において、三枚重ねにスポット溶接される箇所をT、二枚重ねにスポット溶接される箇所をWで示す。
At this time, the
図1及び図2に示すように、このフロアパネル1は、トンネル部2の上部21にトンネル補強部材8を有している。トンネル補強部材8は、下部補強部材6のトンネル部2の内側に沿って延びた上縁62に重なる位置までトンネル部2の上部21を覆う。このトンネル補強部材8において、車両の進行方向に沿う両外側の縁部81は、下部補強部材6の上縁62に対して、トンネル部2の側壁22を挟んで、三枚重ねにそれぞれスポット溶接される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
この車両フロア構造を有したフロアパネル1は、図1、図2、及び図5に示すように、キックアップ部5の両外側へ回り込むようにフロントフロア3が延びたサイドフロア34と、このサイドフロア34からリアフロア4につながる側壁54によって形成されるキックアップ横部55とを有している。キックアップ部5とキックアップ横部55及びこれらにつながるフロントフロア3及びサイドフロア34を総称してコーナ部50と呼ぶ。
As shown in FIGS. 1, 2, and 5, the
図6は、キックアップ横部55の周辺を拡大した斜視図である。図6に示すように、フロントフロア3及びキックアップ部5の前壁51からサイドフロア34及びキックアップ横部55の側壁54に回り込むように形成されたコーナ補強部材11が上面に接合される。図6に示すように、サイドシル31は、サイドフロア34の外側まで延びている。
FIG. 6 is an enlarged perspective view of the periphery of the kick-up lateral portion 55. As shown in FIG. 6, the
図6及び図7に示すように、コーナ補強部材11が設けられたフロントフロア3の下面とサイドシル31の内側面との間には、ロアブラケット12が接合されている。図7は、車幅方向に沿うロアブラケット12及びその周辺の断面図である。ロアブラケット12は、キックアップ部5の前壁51に沿う方向に延びており、コーナ部50を下方から支持するように取り付けられている。コーナ補強部材11とロアブラケット12とが重なる部分は、フロントフロア3及びサイドフロア34を挟んで三枚重ねにスポット溶接される。これにより、キックアップ部5の前壁51がサイドシル31に間接的に連結される。なお、図7中においてコーナ補強部材11とロアブラケット12との接合部(三枚重ねスポット溶接部T)の直下に図示されているものはサイドメンバ9である。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
以上のように構成された車両フロア構造によれば、車両が前方衝突、特にオフセット衝突を起こして、左右のどちらかに偏った衝突荷重を前方から受けると、衝突荷重が入力された側の下部補強部材6を通ってトンネル部2とキックアップ部5との交差部へ荷重が伝達される。下部補強部材6は、V字形に一対に配置されているので、キックアップ部5から、対になっている反対側の下部補強部材6にも伝わる。この結果、トンネル部2に加わる剪断荷重に起因してトンネル部2が捩れることや、トンネル部2の側壁22が外側に開くことに起因してフロントフロア3が持ち上がることが、下部補強部材6によって抑制される。
According to the vehicle floor structure configured as described above, when a vehicle undergoes a forward collision, particularly an offset collision, and receives a collision load that is biased to the left or right, the lower part on the side where the collision load is input. A load is transmitted to the intersection between the
また、本実施形態の車両フロア構造を有したフロアパネル1は、上部補強部材7をさらに備えているため、一対に配置された下部補強部材6が一体に結合されることで剛性を増しており、オフセット衝突による偏った衝突荷重がフロアパネル1全体に拡散されやすくなる。そして、トンネル部2の上部21を覆ったトンネル補強部材8を有していることで、トンネル部2に作用する剪断荷重を一対の下部補強部材6に分散させることができる。このとき、下部補強部材6の後端61がフロントフロア3を挟んで上部補強部材7の前端71に三枚重ねにスポット溶接されることによって、下部補強部材6が上部補強部材7と直接的に接合され、また、下部補強部材6の上縁62がトンネル部2の側壁22を挟んでトンネル補強部材8の縁部81に三枚重ねにスポット溶接されることによって、下部補強部材6がトンネル補強部材8と直接的に接合される。その結果、フロアパネル1の全体的な剛性が増すとともに、オフセット衝突による偏った衝突荷重が一対の下部補強部材6の一方から他方へ伝わりやすく、フロアパネル1の変形を抑えることができる。
Moreover, since the
さらに、この実施形態の車両フロア構造では、コーナ補強部材11及びロアブラケット12を備えているので、V字形に配置された下部補強部材6の片側の下部補強部材6によって斜めにキックアップ部5へ伝わる衝突荷重の車幅方向成分は、キックアップ部5からコーナ補強部材11及びロアブラケット12を介してサイドシル31へ伝達される。このときコーナ補強部材11及びロアブラケット12は、フロントフロア3及びサイドフロア34を挟んで三枚重ねにスポット溶接され、キックアップ部5に入力される衝突荷重を伝達しやすくしている。その結果、さらにフロアパネル1の剛性が増す。
Further, since the vehicle floor structure of this embodiment includes the
以上、本発明に係る一実施形態の車両フロア構造を有したフロアパネル1について説明した。本実施形態において、下部補強部材6を有していることで、フロアパネル1の剛性が増し、フロントフロア3が持ち上がるような変形を防止することができる。上部補強部材7、トンネル補強部材8、コーナ補強部材11及びロアブラケット12は、下部補強部材6が設けられていることによる効果をさらに高める。また、上記以外の補強部材を加えることは、この発明の本質を変えるものではない。
The
1…(車両フロア構造を有した)フロアパネル、2…トンネル部、21…上部、22…側壁、3…フロントフロア、4…リアフロア、5…キックアップ部、55…キックアップ横部、6…下部補強部材、61…後端、62…上縁、7…上部補強部材、71…前端、8…トンネル補強部材、81…縁部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記トンネル部の両側へ広がるフロントフロアと、
前記トンネル部及び前記フロントフロアの後端に連続して形成されるキックアップ部と、
前記キックアップ部から後方へ広がるリアフロアと、
前記トンネル部から前記フロントフロアへ連続する範囲の下面に接合され、前記キックアップ部に向かうにしたがって車幅方向に互いに接近するように配置された一対の下部補強部材と、
前記下部補強部材の後端から前記リアフロアの前端までの範囲の上面に接合され、一対の前記下部補強部材の後端を互いに連結する上部補強部材と、
を備える
ことを特徴とする車両フロア構造。 A tunnel portion arranged in the center along the traveling direction of the vehicle,
A front floor extending to both sides of the tunnel,
A kick-up portion formed continuously at a rear end of the tunnel portion and the front floor;
A rear floor extending rearward from the kick-up portion;
The joined from the tunnel portion on the lower surface of a continuous range to the front floor, and a pair of lower reinforcing member disposed so as to approach each other in the vehicle width direction toward the free kick-up portion,
An upper reinforcing member joined to an upper surface in a range from a rear end of the lower reinforcing member to a front end of the rear floor, and connecting the rear ends of the pair of lower reinforcing members to each other;
Vehicle floor structure, wherein Rukoto equipped with.
ことを特徴とする請求項1に記載された車両フロア構造。 The front end of the upper reinforcement member and the rear end of the lower reinforcing member according to claim 1, characterized in that it is spot welded at at least one location in a three-ply sandwiching the tunnel portion and the front floor Vehicle floor structure.
前記トンネル補強部材は、車両の進行方向に沿う両外側の縁部が前記下部補強部材の前記上縁に対して前記トンネル部を挟んで三枚重ねにそれぞれ少なくとも1か所でスポット溶接される
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の車両フロア構造。 A tunnel reinforcing member that covers the upper portion of the tunnel portion to a position overlapping the upper edge of the lower reinforcing member;
The tunnel reinforcing member is spot-welded at least at one position in each of three overlapping layers with the tunnel portion sandwiched between the outer edges along the traveling direction of the vehicle and the upper edge of the lower reinforcing member vehicle floor structure according to claim 1 or claim 2, characterized in.
前記コーナ補強部材が設けられた前記フロントフロアの下面と、前記サイドフロアの外縁から垂下するサイドシルの内側面との間に、前記キックアップ部に沿って配置されたロアブラケットと、を備えるA lower bracket disposed along the kick-up portion between a lower surface of the front floor provided with the corner reinforcing member and an inner side surface of a side sill hanging from an outer edge of the side floor.
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の車両フロア構造。The vehicle floor structure according to any one of claims 1 to 3, wherein:
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