CN111819129A

CN111819129A - 地板构造

Info

Publication number: CN111819129A
Application number: CN201980017377.9A
Authority: CN
Inventors: 三日月丰; 中田匡浩; 矶贝荣志
Original assignee: Nippon Steel and Sumitomo Metal Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2018-03-13
Filing date: 2019-03-08
Publication date: 2020-10-23
Also published as: JPWO2019176789A1; WO2019176789A1; JP7006771B2

Abstract

地板构造包括：底板，其具备具有与车宽方向或车长方向平行的棱线部的波状部；以及下边梁，其接合于底板的车宽方向(W)上的端部，使用底板的凸部的周期C和高度h得到的C/√h的值小于60。

Description

地板构造

技术领域

本发明涉及一种汽车的地板构造。

背景技术

汽车的地板构造例如由底板、下边梁、地板横梁及其他加强构件等构成。在这样的地板构造中，例如在汽车的侧面碰撞时，特别是侧面柱碰时，主要通过下边梁的弯曲变形和地板横梁的压扁变形来吸收冲击，从而确保乘员的生存空间。此时，要求底板既不会较大程度地变形，以确保乘员的生存空间，又能支承来自下边梁的载荷。

近年来，出于提高电动汽车的续航距离的目的，而开始采用在底板的下方搭载大容量的电池的车身布局。在这样的布局的车身中，从侧面柱碰时的电安全的观点出发，期望利用下边梁的变形可靠地吸收冲击，以避免电池损伤。因此，必须提高下边梁变形时的耐载荷性能，要求底板自身可耐受从下边梁传递的较高的载荷而不会较大程度地变形。另外，底板等构件通过较大程度地变形而使输入到构件的载荷与较大程度变形之前相比变小，在本说明书中，将构件较大程度地变形之前的最大输入载荷称为“耐力”。

另一方面，相对于以往的汽车而言，在电动汽车中不需要被称为传动轴的驱动零部件、排气管。因此，不需要设在底板的车宽方向的中央部的被称为通道的阶梯形状，能够将底板设为大致平坦的形状。在冲压成形等加工的观点方面，大致平坦的底板与以往的底板相比容易赋予压花等形状。

作为以往的地板构造，有专利文献1～3中记载的构造。在专利文献1中，作为平头型的驾驶室地板的加强构造，公开了一种在驾驶室地板的前部的车宽方向的中央部的下表面接合有加强构件的构造。在专利文献1的地板构造中，通过在其加强构件上形成有沿车长方向延伸的多条加强筋部，来谋求抑制相对于车长方向上的外力而产生的变形。

在专利文献2中，作为车辆的地板构造公开了以下构造：在底板的下侧 (车外侧)接合有棱线部沿车长方向延伸的波形板、在波形板的车长方向的端部接合有沿车宽方向延伸的横梁。专利文献2的地板构造成为这样的构造：波形板的上侧棱线部接合于底板，波形板的车宽方向端部接合于地板框架，波形板的车长方向端部抵接或接合于横梁的底面。通过设为这样的地板构造，从而使例如偏置正面碰撞时的输入载荷分散于左右的地板框架。

在专利文献3中，作为车辆的地板构造公开了以下构造：该地板构造具有底板、接合于底板的两侧部的下边梁以及以与下边梁正交的方式配置在各下边梁之间的横梁。专利文献3的地板构造在底板上形成有以横梁与下边梁交叉的部位为中心呈同心圆弧状的加强筋，由此使侧面碰撞时的输入载荷分散。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000－135990号公报

专利文献2：日本特开2004－168252号公报

专利文献3：日本特开2006－297966号公报

发明内容

发明要解决的问题

要求地板构造提高耐力，另一方面还要求轻量化以提高燃烧消耗率。因而，作为汽车的地板构造，要求使耐力的确保和轻量化兼顾。为此要求提高每单位质量的耐力(耐力/质量)，即与耐力相关的质量效率。只要能够提高质量效率，即使减薄构件的板厚而谋取轻量化，也能够确保充分的耐力。此外，为了在地板构造中扩大室内空间或电池搭载空间，地板构造期望是简单的构造。

专利文献1的地板构造是由地板通道和加强构件形成闭合截面的构造，与为了形成闭合截面而将尺寸较大的构件组合相应地导致零部件件数的增加和质量的增加。此外，专利文献1的地板构造是这样的构造：在正面碰撞时，在驾驶室地板的前部中央和加强构件变形的同时传递高载荷，通过提高所谓的能量吸收性能来抑制变形。因此，在将焦点放在耐力上的情况下，在专利文献1的地板构造中未必能获得充分的耐力。

专利文献2的地板构造是由底板和波形板形成闭合截面的构造，与为了形成闭合截面而将尺寸较大的构件组合相应地导致零部件件数的增加和质量的增加。此外，专利文献2的地板构造由于是波形板的上侧棱线部接合于底板且波形板的车长方向端部抵接于横梁底面的构造，因此波形板的高度被横梁的高度所限。由于存在这样的制约，因此在专利文献2的地板构造中耐力的质量效率的改善存在极限。而且，专利文献2的地板构造由于是以设置横梁作为前提的地板构造，因此在扩大室内空间或电池搭载空间这样的观点方面是不利的。

专利文献3的地板构造是由底板和横梁形成闭合截面的构造，与为了形成闭合截面形成而将尺寸较大的构件组合相应地导致零部件件数的增加和质量的增加。此外，形成在底板上的加强筋形状在具有横梁的情况下有效地发挥功能，在未配置横梁的地板构造中，耐力的质量效率大幅下降。此外，专利文献3的地板构造由于是以设置横梁作为前提的地板构造，因此在扩大室内空间或电池搭载空间这样的观点方面是不利的。

本发明是鉴于现有技术所具有的这样的问题而完成的，其目的在于，提供一种地板构造，该地板构造(a)是不具有由应对碰撞用的横梁形成的闭合截面的简单构造且(b)与耐力相关的质量效率提高。

用于解决问题的方案

为了解决上述问题，本发明人实施模拟大致平坦的底板和下边梁的碰撞模拟，对底板的面外变形的行为与最大输入载荷的关系进行了专心研究，结果根据以下见解完成了本发明。即，本发明人发现，在对底板赋予具有与车宽方向或车长方向平行的棱线部的波状并使用该底板的凸部的周期C和高度 h得到的C/√h的值小于60的情况下，能够解决上述问题。

因而，解决上述问题的本发明的一个技术方案是一种地板构造，其特征在于，该地板构造包括：底板，其具备具有与车宽方向或车长方向平行的棱线部的波状部；以及下边梁，其接合于所述底板的所述车宽方向的端部，使用所述波状部的凸部的周期C和高度h得到的C/√h的值小于60。

发明的效果

根据本发明，能够提供这样一种地板构造：该地板构造是不具有由应对碰撞用的横梁形成的闭合截面的简单的构造，且与耐力相关的质量效率提高。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式的地板构造的概略结构的立体图。

图2是表示本发明的第1实施方式的地板构造的概略结构的平面图。

图3是图2的A－A剖视图。

图4是图2的B－B剖视图。

图5是表示底板的形状例的相当于图2的B－B剖视图的图。

图6是表示本发明的第2实施方式的地板构造的概略结构的立体图。

图7是本发明的第2实施方式的地板构造的相当于图2中的A－A剖视图的图。

图8是表示本发明的第3实施方式的地板构造的概略结构的立体图。

图9是图8的C－C剖视图。

图10是表示采用字母L形支架的底板和下边梁的接合例的图。

图11是表示字母L形支架的形状例的从车内侧观察支架时的剖视图。

图12是表示周期C不恒定的情况的示例的图。

图13是表示高度h不恒定的情况的示例的图。

图14是表示周期C和高度h不恒定的情况的示例的图。

图15是表示侧面碰撞模拟(A)的分析模型的图。

图16是表示侧面碰撞模拟(A)的分析模型的图。

图17是图16的D－D剖视图。

图18是表示侧面碰撞模拟(A)的分析模型的图。

图19是表示比较例和实施例的柱的位移与对底板施加的输入载荷的关系的图。另外，本图的纵轴表示利用比较例1的最大输入载荷将各分析模型的输入载荷标准化而得到的载荷比。

图20是表示比较例1的面外变形的状态的图。

图21是表示实施例1的面外变形的状态的图。

图22是表示底板的凸部的高度h/周期C为0.067时的周期C与最大输入载荷的关系的图。另外，本图的纵轴表示利用比较例1的最大输入载荷将各分析模型的最大输入载荷标准化而得到的最大载荷比。

图23是表示底板的凸部的C/√h与各分析模型的耐力的质量效率的关系的图。

具体实施方式

以下参照附图说明本发明的实施方式。另外，在本说明书和附图中，通过对具有实质上相同的功能结构的要素标注相同的附图标记而省略重复说明。

＜第1实施方式＞

如图1～图3所示，第1实施方式的地板构造1由底板2和下边梁3构成。下边梁3由下边梁外部4和下边梁内部5构成。

下边梁外部4是与车长方向L垂直的截面为帽子形状的构件，其具有沿车高方向H延伸的顶面部4a、从顶面部4a的车高方向H的两端部向车宽方向W 的车内侧延伸的纵壁部4b、以及从纵壁部4b的顶端部与该纵壁部4b垂直地延伸的凸缘部4c。下边梁内部5同样也是与车长方向L垂直的截面为帽子形状的构件，其具有沿车高方向H延伸的顶面部5a、从顶面部5a的车高方向H的两端部向车宽方向W的车外侧延伸的纵壁部5b、以及从纵壁部5b的顶端部与该纵壁部5b垂直地延伸的凸缘部5c。下边梁外部4和下边梁内部5通过例如将凸缘部4c和凸缘部5c点焊在一起而接合。另外，下边梁外部4的帽子形状和下边梁内部5的帽子形状也包含例如纵壁部相对于顶面部倾斜的大致帽子形状。此外，例如下边梁外部4和下边梁内部5中的任一个构件也可以是平板构件。

如图4所示，底板2为具有周期性地形成的凸部10、底面部11以及作为将凸部10和底面部11相连的角部的棱线部12的波状。第1实施方式的底板2的凸部10为具有顶面部10a、从顶面部10a的两端部沿车高方向H延伸的侧壁部 10b、以及作为将顶面部10a和侧壁部10b相连的角部的棱线部10c的形状。棱线部10c、12与车宽方向W平行。即，凸部10的长度方向与车宽方向W平行。此外，在第1实施方式的底板2中，顶面部10a和底面部11的车长方向L上的长度彼此相同。这样的波状的底板2通过借助利用例如辊的转印或者冲压成形对平板赋予形状来制造。

如图3所示，底板2的车宽方向W的端部(以下称为“宽度方向端部”) 以抵接于下边梁3的状态接合。详细地进行说明，底板2的宽度方向端部以抵接于下边梁内部5的顶面部5a的状态通过例如角焊而使宽度方向端部和顶面部5a接合。

第1实施方式的地板构造1如上所述地构成。在此，将底板2的波状部的从底面部11到顶面部10a的高度定义为h，将波状部的凸部10的周期定义为C。本说明书中的“凸部的周期”是指从凸部10与底面部11的交界位置到处于该凸部10的旁边的凸部10与底面部11的交界位置的间隔。在第1实施方式的凸部10的形状的情况下，周期C是相邻的凸部10中的从第1凸部10的侧壁部 10b到第2凸部10的侧壁部10b的间隔。此外，在像图5那样例如凸部10的侧壁部10b相对于顶面部10a倾斜的情况下，周期C是从第1凸部10的侧壁部10b的内侧的面P1与底面部11的下表面P2的交线到第2凸部10的侧壁部10b的内侧的面P1与底面部11的下表面P2的交线的间隔。

在第1实施方式的地板构造中，例如在汽车的侧面碰撞时在底板2的顶面部10a和底面部11发生面外变形，但周期C越小，各顶面部10a和各底面部11 的车长方向L上的长度越短。由此，在各顶面部10a和各底面部11会发生弯曲变形的跨度缩短，面外变形不易发生。其结果为，底板2的耐力提高。凸部 10的周期C优选为15mm～200mm。另一方面，关于凸部10的高度h，高度h 越高，对于以车长方向L作为旋转轴的弯曲变形而言的弯曲刚度越高，因此底板2的耐力易于提高。凸部10的高度h优选为2mm～20mm。

若减小周期C并且提高高度h，则与其相应地制造底板2时的材料使用量增多，底板2的质量增加。因而，在兼顾耐力确保和轻量化这样的观点方面，周期C和高度h的平衡是重要的。关于这点，在第1实施方式的底板2中，以 C/√h小于60的方式形成波状部。C/√h小于60的底板2相对于C/√h为60以上的底板而言，耐力的质量效率提高。即，通过将以往的底板替换为第1实施方式这样的底板2，作为地板构造的耐力的质量效率也提高。另外，为了进一步提高该效果，C/√h优选为55以下，更优选为25以下。此外，为了进一步提高该效果，底板优选为拉伸强度为780MPa以上的钢板。

此外，采用第1实施方式这样的地板构造1，即使不将底板2设为闭合截面构造，也能发挥充分的耐力，因此也能够不设置横梁等加强构件地构成地板构造。由此，还能够扩大室内空间或电池搭载空间。不过，在耐力提高的观点方面，通过在第1实施方式这样的地板构造1中进一步设置横梁等加强构件，也能够进一步提高作为地板构造1的耐力。

另外，C/√h的下限没有特别的限定。例如从底板2的成形性的观点出发，周期C的下限被制约，或者从确保室内空间或电池搭载空间的观点出发，高度h的上限被制约，而适当地确定C/√h的下限，但C/√h优选为3.34以上。

＜第2实施方式＞

如图6和图7所示，在第2实施方式中，底板2的宽度方向端部的形状与第 1实施方式不同。第2实施方式的底板2的宽度方向端部成为例如通过弯曲加工而立起的凸缘部13。另外，通过将该凸缘部13的底面部11以抵接于下边梁内部5的顶面部5a的状态点焊，从而使底板2和下边梁3接合。这样，在第2实施方式的地板构造1中，通过底板2的宽度方向端部成为凸缘部13，从而底板2和下边梁3的接合能够采用点焊。由此，底板2和下边梁3的接合作业变得容易，生产率提高。

另外，在进行点焊的情况下，为了充分地确保点焊打点的空间，凸缘部 13的底面部11的车长方向L上的长度优选为15mm以上。此外，在图6和图7 所示的示例中，底板2的凸缘部13为向车高方向H的上方延伸的形状，但也可以是向下方延伸的形状。

＜第3实施方式＞

如图8和图9所示，第3实施方式的底板2是与第1实施方式的底板2相同的形状，未形成第2实施方式那样的凸缘部13。在第3实施方式中，处于底板2 的宽度方向端部抵接于下边梁内部5的顶面部5a的状态，底板2和下边梁3借助支架6接合。支架6是与车长方向L垂直的截面的形状为字母L形的沿车长方向L延伸的构件。在本说明书中，将支架6的互相垂直的两个壁面部分别称为“第1壁面部6a”和“第2壁面部6b”。

在第3实施方式的地板构造1中，支架6配置在底板2的上侧(车内侧)，第1壁面部6a接合于底板2的顶面部10a，第2壁面部6b接合于下边梁内部5的顶面部5a。构件彼此的接合方法没有特别的限定，但例如采用点焊。在采用点焊的情况下，为了充分地确保点焊打点的空间，优选的是底板2的顶面部 10a的车长方向L上的长度为15mm以上。

采用第3实施方式的地板构造1，无需形成第2实施方式那样的底板2的凸缘部13，底板2的制造变得容易。而且，由于底板2和下边梁3的接合能够采用点焊，因此底板2和下边梁3的接合作业变得容易。由此，易于制造地板构造1，能够提高生产率。

此外，在使用第3实施方式的支架6的情况下，也可以如图10所示地在底板2和下边梁3之间配置支架6。在图10所示的示例中，支架6的第1壁面部6a 接合于底板的底面部11的下表面，第2壁面部6b接合于下边梁内部5的顶面部 5a的上表面。另一方面，在图10所示的示例中，由于在侧面碰撞时会首先从下边梁3向支架6输入载荷，因此支架6比底板2先变形。因此，根据载荷的输入状况，也存在追随支架6的变形而引起底板2的变形的情况。因而，优选的是，像图8和图9所示的地板构造1这样，以底板2的车宽方向端部抵接于下边梁3的方式配置支架6。由此，在侧面碰撞时从下边梁3直接向底板2输入载荷，因此能够提高作为地板构造1的耐力。

此外，也可以如图11所示，第3实施方式的支架6的第1壁面部6a具有与底板2的波状部相同的波状部。在图11所示的示例中，在支架6的第1壁面部 6a周期性地形成有凸部7，支架6和底板2以第1壁面部6a的凸部7和底板2的凸部10相互接触的方式接合。只要使用具有这样的第1壁面部6a的支架6，就能够提高支架6和底板2的接合强度，从而能够提高作为地板构造1的耐力。

另外，在第3实施方式中，支架6设在底板2的上侧(车内侧)，但也可以设在底板2的下侧(车外侧)。在支架6设在底板的下侧(车外侧)的情况下，支架6的第1壁面部6a接合于底板2的底面部11的下表面，第2壁面部6b接合于下边梁内部5的顶面部5a。此外，虽然在第3实施方式中将支架6的形状设为字母L形，但只要能够将底板2和下边梁3接合，也可以是其他形状。

以上说明了本发明的实施方式，但本发明并不限定于所述示例。显然只要是本领域技术人员，就能在权利要求书所记载的技术思想的范围内想到各种变更例或修改例，应了解这些变更例或修改例当然也属于本发明的保护范围。

例如，底板2可以不是在车长方向L上的整个区域范围内都是波状，也可以仅车长方向L上的一部分区间是波状。在这样的地板构造中，只要在底板2 的被赋予了波状的部分C/√h小于60，则也像上述实施方式中说明的那样耐力的质量效率提高。在该情况下，C/√h也是优选为55以下，更优选为25以下。在仅车长方向L上的一部分区间是波状的情况下，其波状部的范围优选为例如以侧面柱碰试验中的柱的碰撞位置为中心向车长方向L上的前方距离 200mm以上且向车长方向L上的后方距离200mm以上。另外，通过像上述实施方式那样在底板2的车长方向L上的整个区域范围内都赋予波状，从而无论侧面碰撞时载荷的输入位置如何，都能够发挥较高的耐力，能够设为坚固性优异的地板构造。

底板2可以不是在车宽方向W上的整个区域范围内都是波状，也可以仅宽度方向端部是波状。在这样的地板构造中，只要在宽度方向端部的被赋予了波状的部分C/√h小于60，则也像在上述实施方式中说明的那样耐力的质量效率提高。在该情况下，C/√h也是优选为55以下，更优选为25以下。另外，在仅宽度方向端部是波状的情况下，该波状部的范围优选为以底板2的车宽方向W上的端点作为起点的底板2的宽度(从车身的一个下边梁到另一个下边梁的车宽方向W上的长度)的1/4以上。

也可以如图12所示，底板2的凸部10的周期C不是恒定的。该情况下的“周期C”是各凸部10的周期C的平均值。例如在像图12这样设有4个周期互不相同的凸部10的情况下，若将第1凸部10的周期设为“C₁”、将位于第1凸部10的旁边的第2凸部10的周期设为“C₂”、将位于第2凸部10的旁边的第3 凸部的周期设为“C₃”，则本说明书中的周期C是根据(C₁+C₂+C₃)/3计算的值。在这样周期C不恒定的地板构造中，只要在被赋予了波状的部分C/√h 小于60，则也像在上述实施方式中说明的那样耐力的质量效率提高。在该情况下，C/√h也是优选为55以下，更优选为25以下。另外，在周期C不恒定的情况下，C/√h也可以不是在车长方向L上的整个区域范围内都小于60。例如，即使底板2在车长方向L上的整个区域范围内都是波状，只要使用作为车长方向L上的一部分区间的平均周期的C和高度h得到的C/√h的值小于60，则该区间中耐力的质量效率也提高。因而，若着眼于该区间，则是C/√h小于60的地板构造，因此可以说是本发明的地板构造。

也可以如图13所示底板2的凸部10的高度h不是恒定的。该情况下的“高度h”是各凸部10的高度h的平均值。例如在像图13这样设有4个高度互不相同的凸部10的情况下，若将第1凸部10的高度设为“h₁”、将位于第1凸部10 的旁边的第2凸部10的高度设为“h₂”、将位于第2凸部10的旁边的第3凸部的高度设为“h₃”，则本说明书中的高度h是根据(h₁+h₂+h₃)/3计算的值。在这样高度h不恒定的地板构造中，只要在被赋予了波状的部分C/√h小于60，则也像在上述实施方式中说明的那样耐力的质量效率提高。在该情况下， C/√h也是优选为55以下，更优选为25以下。另外，在高度h不恒定的情况下， C/√h也可以不是在车长方向L上的整个区域范围内都小于60。例如，即使底板2在车长方向L上的整个区域范围内都是波状，只要使用车长方向L上的一部分区间的高度h的平均值和周期C得到的C/√h的值小于60，则该区间中耐力的质量效率也提高。因而，若着眼于该区间，则是C/√h小于60的地板构造，因此可以说是本发明的地板构造。

此外，也可以如图14所示底板2的凸部10的周期C和高度h分别都不是恒定的。该情况下的“周期C”与图12的情况同样是各凸部10的周期C的平均值，“高度h”与图13的情况同样是各凸部10的高度h的平均值。例如在像图 14这样设有4个周期互不相同且高度互不相同的凸部10的情况下，根据(C₁ +C₂+C₃)/3计算周期C，根据(h₁+h₂+h₃)/3计算高度h。在这样周期C和高度h分别都不恒定的地板构造中，只要在被赋予了波状的部分C/√h小于60，则也像在上述实施方式中说明的那样耐力的质量效率提高。在该情况下， C/√h也是优选为55以下，更优选为25以下。另外，在周期C和高度h分别都不恒定的情况下，C/√h也可以不是在车长方向L上的整个区域范围内都小于60。例如，即使底板2在车长方向L上的整个区域范围内都是波状，只要使用作为车长方向L上的一部分区间的平均周期的C和作为该区间的平均高度的h得到的C/√h的值小于60，则该区间中耐力的质量效率也提高。因而，若着眼于该区间，则是C/√h小于60的地板构造，因此可以说是本发明的地板构造。

也可以是，底板2的凸部10的高度h根据车宽方向W上的位置而不同。该情况下的“高度h”是在车宽方向W上的位置处各不相同的各高度的平均值。在这样的地板构造中，只要在被赋予了波状的部分C/√h小于60，则也像在上述实施方式中说明的那样耐力的质量效率提高。在该情况下，C/√h也是优选为55以下，更优选为25以下。另外，在凸部10的高度h根据车宽方向W 上的位置而不同的情况下，C/√h也可以不是在车宽方向W上的整个区域范围内都小于60，只要仅在宽度方向端部C/√h小于60，底板2的耐力就提高。该情况下的C/√h小于60的范围优选为以底板2的车宽方向W上的端点作为起点的底板2的宽度(从车身的一个下边梁到另一个下边梁的车宽方向W上的长度)的1/4以上。

在以上的说明中，底板2的凸部10由顶面部10a、侧壁部10b及棱线部10c 构成，但凸部10的形状没有特别的限定，例如也可以是，凸部10的与长度方向垂直的截面的形状是圆形形状。该情况下的“高度h”是从底面部11到凸部10的距离底面部11最远的位置的高度。在这样的地板构造中，只要在被赋予了波状的部分C/√h小于60，则也像在上述实施方式中说明的那样耐力的质量效率提高。在该情况下，C/√h也是优选为55以下，更优选为25以下。

此外，在以上的说明中设为使底板2的棱线部10c、12与车宽方向W平行来应对侧面碰撞的地板构造，但也可以设为使棱线部10c、12与底板2的车长方向L平行来应对正面碰撞或后面碰撞的地板构造。在这样的地板构造中，只要在被赋予了波状的部分C/√h小于60，则也像在上述实施方式中说明的那样耐力的质量效率提高。在该情况下，C/√h也是优选为55以下，更优选为25 以下。

在棱线部10c、12与车长方向L平行的情况下也是，底板2可以不是在车宽方向W上的整个区域范围内都是波状，也可以仅车宽方向W上的一部分区间是波状。在这样的地板构造中，只要在底板2的被赋予了波状的部分C/√h 小于60，则也像在上述实施方式中说明的那样耐力的质量效率提高。在该情况下，C/√h也是优选为55以下，更优选为25以下。在仅车宽方向W上的一部分区间是波状的情况下，该波状部的范围优选为例如自底板2的车宽方向W 上的中心位置向车宽方向W上的右方距离200mm以上且向左方距离200mm 以上。

在棱线部10c、12与车长方向L平行的情况下也是，底板2可以不是在车长方向L上的整个区域范围内都是波状，也可以仅车长方向L上的端部(以下称为“长度方向端部”)是波状。在这样的地板构造中，只要在长度方向端部的被赋予了波状的部分C/√h小于60，则也像在上述实施方式中说明的那样耐力的质量效率提高。在该情况下，C/√h也是优选为55以下，更优选为25以下。另外，在仅长度方向端部是波状的情况下，该波状部的范围优选为以底板2的车长方向L上的端点为起点的从底板2的前端到后端的长度的1/4以上。

在棱线部10c、12与车长方向L平行的情况下，也可以是底板2的凸部10 的周期C不是恒定的。该情况下的“周期C”是各凸部10的周期C的平均值。在这样的地板构造中，只要在被赋予了波状的部分C/√h小于60，则也像在上述实施方式中说明的那样耐力的质量效率提高。在该情况下，C/√h也是优选为55以下，更优选为25以下。另外，在周期C不恒定的情况下，C/√h也可以不是在车宽方向W上的整个区域范围内都小于60。例如，即使底板2在车宽方向W上的整个区域范围内都是波状，只要使用作为车宽方向W上的一部分区间的平均周期的C和高度h得到的C/√h的值小于60，则该区间中耐力的质量效率也提高。因而，若着眼于该区间，则是C/√h小于60的地板构造，因此可以说是本发明的地板构造。

在棱线部10c、12与车长方向L平行的情况下，也可以是底板2的凸部10 的高度h不是恒定的。该情况下的“高度h”是各凸部10的高度h的平均值。在这样的地板构造中，只要在被赋予了波状的部分C/√h小于60，则也像在上述实施方式中说明的那样耐力的质量效率提高。在该情况下，C/√h也是优选为55以下，更优选为25以下。另外，在高度h不恒定的情况下，C/√h也可以不是在车宽方向W上的整个区域范围内都小于60。例如，即使底板2在车宽方向W上的整个区域范围内都是波状，只要使用车宽方向W上的一部分区间的高度h的平均值和周期C得到的C/√h的值小于60，则该区间中耐力的质量效率也提高。因而，若着眼于该区间，则是C/√h小于60的地板构造，因此可以说是本发明的地板构造。

在棱线部10c、12与车长方向L平行的情况下，也可以是底板2的凸部10 的周期C和高度h分别不是恒定的。该情况下的“周期C”是各凸部10的周期 C的平均值，“高度h”是各凸部10的高度h的平均值。在这样的地板构造中，只要在被赋予了波状的部分C/√h小于60，则也像在上述实施方式中说明的那样耐力的质量效率提高。在该情况下，C/√h也是优选为55以下，更优选为25。另外，在周期C和高度h分别不恒定的情况下，C/√h也可以不是在车宽方向W 上的整个区域范围内都小于60。例如，即使底板2在车宽方向W上的整个区域范围内都是波状，只要使用作为车宽方向W上的一部分区间的平均周期的 C和作为该区间的平均高度的h得到的C/√h的值小于60，则该区间中耐力的质量效率也提高。因而，若着眼于该区间，则是C/√h小于60的地板构造，因此可以说是本发明的地板构造。

在棱线部10c、12与车长方向L平行的情况下，也可以是底板2的凸部10 的高度h根据车长方向L上的位置而不同。该情况下的“高度h”是在车长方向L上的位置处各不相同的各高度的平均值。在这样的地板构造中，只要在被赋予了波状的部分C/√h小于60，则也像在上述实施方式中说明的那样耐力的质量效率提高。在该情况下，C/√h也是优选为55以下，更优选为25以下。另外，在凸部10的高度h根据车长方向L上的位置而不同的情况下，C/√h也可以不是在车长方向L上的整个区域范围内都小于60，只要仅在长度方向端部 C/√h小于60，底板2的耐力就提高。该情况下的C/√h小于60的范围优选为以底板2的车长方向L上的端点作为起点的从底板2的前端到后端的长度的1/4 以上。

实施例

＜侧面碰撞模拟(A)＞

实施设想侧面柱碰的地板构造的侧面碰撞模拟。本模拟所使用的分析模型的地板构造是图15所示的具有平板状的底板的构造(比较例1)、图16所示的在平板状的底板上接合图17的应对侧面碰撞用的横梁而成的构造(比较例2)、以及图18所示的使用波状的底板的构造。此外，关于使用波状的底板的地板构造，制作使凸部的周期C和高度h变化的多个分析模型来实施模拟 (实施例1～10)。实施例10的构造是在波状的底板上接合横梁而成的构造。另外，在本模拟中，为了着眼于底板的耐力地进行评价，而将下边梁替换为厚度6mm的弹性体的板。

侧面碰撞模拟通过在模拟下边梁的弹性体的板的中央部配置直径 254mm的柱，并使该柱与车宽方向W平行地以1m/s移动10mm来实施。记录此时的柱的推入量(位移量)和输入载荷，计测所输入的最大载荷即耐力。另外，由于底板通常应用强度为270MPa～440MPa的材料，因此仅比较例2 将底板的强度设为270MPa。将其他底板的强度设为980MPa，与通常的底板相比为高强度。比较例2的应对侧面柱碰用的横梁通常应用590MPa的材料，但在本模拟中将强度设为980MPa，与通常的横梁相比为高强度。

在下述表1中示出侧面碰撞模拟的分析模型的条件和利用比较例1的最大输入载荷F₀将各分析模型的最大输入载荷F₁标准化而得到的最大载荷比 (F₁/F₀)。此外，还示出利用比较例1的质量m₀将各分析模型的质量m₁标准化而得到的质量比(m₁/m₀)。

[表1]

在图19中示出比较例1、实施例1及实施例2的位移－载荷比线图。图19 所示的载荷比是利用比较例1的最大输入载荷将各分析模型中的输入载荷标准化而得到的值。如图19所示，不论在哪一种条件下都是在输入载荷达到最大载荷之后，输入载荷下降地变迁。这样变迁的原因在于，在输入载荷达到最大载荷之后，底板较大程度地变形。即，最大输入载荷是底板较大程度地变形之前的输入载荷，相当于耐力。因而，根据图19显示出实施例1的地板构造的耐力比比较例1的地板构造的耐力高。

在此，在图20中示出在比较例1的分析模型的模拟中产生的面外变形的状态。此外，在图21中示出在实施例1的分析模型的模拟中产生的面外变形的状态。通过柱与下边梁碰撞，使得底板受到压缩载荷，但如图20所示，在平板状的底板的情况下，由于柱的碰撞而在底板的碰撞部附近产生较大的面外变形。

另一方面，如图21所示，在实施例1的波状的底板的情况下，凸部的顶面部10a和底面部11各自发生面外变形。另外，作为底板整体观察的情况下的面外变形的发生区域与图20所示的平板状的底板相比较窄。顶面部10a和底面部11这样各自发生面外变形的原因在于，通过将顶面部10a和侧壁部10b 相连的棱线部10c(图4)的延伸方向及将底面部11和侧壁部10b相连的棱线部12(图4)的延伸方向与载荷输入方向一致，从而对于由载荷输入引起的底板的变形产生较强的阻力，各棱线部10c、12作为弯曲变形时的支承点发挥作用。该支承点之间成为会产生底板的面外变形的区域，但由于底板是波状，因此支承点之间的间隔缩短，弯曲变形的跨度相对于平板状的底板而言缩短。由此，在实施例1的底板中，对于弯曲变形的阻力升高，与不是波状的底板相比，耐力增大。

接着，在图19中对实施例1和实施例2进行比较，在实施例2中，与实施例1相比最大载荷较大，另一方面，实施例1的达到最大载荷之后的输入载荷的减弱较小。换言之，实施例1与实施例2相比，底板较大程度地变形之前的最大载荷较小，但底板较大程度地变形之后的输入载荷维持为较高。因而，实施例1的地板构造相对于实施例2而言可以说是能量吸收性能较高的构造，但在底板较大程度地变形之前发挥较高的耐力这一观点方面，实施例2的地板构造较为优异。根据该结果显示出能量吸收性能较高的地板构造并不一定是耐力较大的构造。

在图22中示出具有波状的底板的各分析模型的凸部的周期C与利用比较例1的最大输入载荷F₀将各分析模型的最大输入载荷F₁标准化而得到的最大载荷比F₁/F₀的关系。图22中的标记与上述表1中的比较例5和实施例1～5的结果对应，是h/C全部恒定且为0.067的情况的示例。通过h/C是恒定的，从而图 4所示的剖视图中的底板的线长是恒定的，能够在质量一定的条件下进行耐力的评价。

根据图22的结果显示出在质量一定的条件下，相比于提高凸部的高度h，减小周期C的方式会提高底板的耐力。此外，图22中的周期C为30mm的情况下的标记与上述表1的实施例2的结果对应，但根据上述表1，与作为具有横梁的地板构造的比较例2相比，实施例2的最大载荷比较大。根据该结果显示出采用实施例2的地板构造，耐力提高到了能够省略应对侧面柱碰用的横梁的程度。

在图23中示出底板的凸部的C/√h与利用以比较例1作为基准的质量比 m₁/m₀将各分析模型的最大载荷比F₁/F₀标准化而得到的数值的关系。图23的纵轴的值是表示每单位质量的耐力的大小的耐力的质量效率，表示纵轴的值越高则耐力与质量的平衡越优异的意思。

根据图23显示出C/√h的值越小，质量效率越优异。此外，从图23和上述表1也可明确，即便底板是波状，也存在与平板状的底板的比较例1相比耐力的质量效率较差的情况。即，仅仅单纯地将底板设为波状，不能使耐力确保和轻量化兼顾。鉴于本模拟的结果，相对于比较例1而言耐力的质量效率优异的地板构造是C/√h小于60的地板构造。此外，在C/√h为55以下进而为25以下的地板构造中，耐力的质量效率大幅提高。

另外，根据上述表1的实施例10的结果，若是在波状的底板上接合横梁而成的构造，则耐力的质量效率大幅提高。因此，在例如与确保室内空间、电池搭载空间相比耐力的提高和轻量化的兼顾更优先的情况下，在波状的底板上设置横梁的做法是有效的。

＜侧面碰撞模拟(B)＞

接着实施借助支架将实施例2的底板接合于下边梁的情况下的侧面碰撞模拟。本模拟所使用的分析模型的地板构造是图9所示的在底板的宽度方向端部抵接于下边梁的状态下在底板的上侧(车内侧)配置有字母L形支架的构造(实施例11)和图10所示的在底板和下边梁之间配置有字母L形支架的构造(实施例12)。在本模拟中，为了着眼于由字母L形支架的接合位置的差异对底板的耐力产生的影响，而将下边梁替换为厚度6mm的弹性体的板。载荷的输入条件与前述的侧面碰撞模拟(A)相同。

在以上的条件下实施了模拟的情况下结果为，实施例11的最大输入载荷是实施例12的最大输入载荷的1.56倍。即，在使用字母L形支架接合底板和下边梁的情况下，与像图10那样在底板和下边梁之间配置字母L形支架相比，像图9那样以底板抵接于下边梁的方式配置字母L形支架的方式作为地板构造的耐力提高。

产业上的可利用性

本发明能够用作安装在汽车等车辆上的地板构造。

附图标记说明

1、地板构造；2、底板；3、下边梁；4、下边梁外部；4a、下边梁外部顶面部；4b、下边梁外部纵壁部；4c、下边梁外部凸缘部；5、下边梁内部； 5a、下边梁内部顶面部；5b、下边梁内部纵壁部；5c、下边梁内部凸缘部； 6、支架；6a、支架的第1壁面部；6b、支架的第2壁面部；7、第1壁面部的凸部；10、底板的凸部；10a、凸部的顶面部；10b、凸部的侧壁部；10c、凸部的棱线部；11、底面部；12、棱线部；13、底板的凸缘部；C、凸部的周期；H、车高方向；h、凸部的高度；L、车长方向；W、车宽方向。

Claims

1.一种地板构造，其中，

该地板构造包括：

底板，其具备具有与车宽方向或车长方向平行的棱线部的波状部；以及

下边梁，其接合于所述底板的所述车宽方向的端部，

使用所述波状部的凸部的周期C和高度h得到的C/√h的值小于60。

2.根据权利要求1所述的地板构造，其中，

C/√h的值为55以下。

3.根据权利要求1或2所述的地板构造，其中，

所述棱线部与所述车宽方向平行。

4.根据权利要求3所述的地板构造，其中，

所述底板和所述下边梁借助支架接合。

5.根据权利要求4所述的地板构造，其中，

所述下边梁包括下边梁外部和下边梁内部，

所述下边梁内部具有顶面部和从所述顶面部向车宽方向的车外侧延伸的纵壁部，

所述支架是具有第1壁面部和第2壁面部的字母L形，

所述第1壁面部接合于所述底板，所述第2壁面部接合于所述下边梁内部的所述顶面部。

6.根据权利要求5所述的地板构造，其中，

所述底板的车宽方向的端部抵接于所述下边梁内部的所述顶面部。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的地板构造，其中，

所述底板由拉伸强度为780MPa以上的钢板制成。