JP2002362425A - 自動車のフロアパネル構造及び自動車のフロアパネルの形状設定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 所期の剛性向上が得られ、かつプレス加工性
に優れた自動車のフロアパネル構造及び自動車のフロア
パネルの形状設定方法を提供する。 【解決手段】 平坦部１０に複数の球面状乃至鍋底状の
凹部２０が下方に膨出して凹設された自動車のフロアパ
ネル構造であって、平坦部１０と凹部２０の外周との境
界に沿って平坦部１０と凹部２０によって形成される稜
角を有して連続する外周稜線Ａを形成する。外周稜線Ａ
の形成によって、平坦部１０と凹部２０の連続部分ｂの
剛性が向上し、凹部２０の変形が拘束されて、フロアパ
ネル１の剛性が確保される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のフロアパ
ネル構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車のフロアは、平板状のフ
ロアパネルによって構成され、剛性を高めて防振性を向
上させるためにアスファルトシート等のサイレンサを貼
着したり、或いは、フロアパネルに一定の高さのビード
を設けている。

【０００３】しかし、フロアパネルに貼設されるアスフ
ァルトシート等のサイレンサは、比較的重量が大きく車
体重量の増加を招く要因となる。一方、フロアパネルに
ビードを設けることによってフロア剛性が向上し、その
剛性の向上に従ってフロアパネルの板厚を薄くして車体
重量の軽減が得られる。しかし、成形上の制約からビー
ドの高さには限界があり、十分な剛性向上が達成されな
いことがある。

【０００４】この対策として、例えば実開昭５９−１４
５４５８号公報に開示され、かつ図４に平面図を示し、
図５に図４のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図を示すようにフロ
アパネル１００の平坦部１０１に複数の球面状の曲面か
らなる凹部１０２を千鳥状に配置して凹設することによ
って、フロアパネル１００の剛性向上を図る自動車のフ
ロア構造が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記実開昭５９−１４
５４５８号公報によると、フロアパネル１００の平坦部
１０１に複数の凹部１０２を凹設することによって、車
体重量の増加を回避してある程度のフロアパネル１００
の剛性を向上させることができる。

【０００６】しかし、パネル基準面となる平坦面１０１
と凹部１０２の曲面を単純に交差させて断面円弧状の面
となる角Ｒ面を設定するだけでは、図６に図５のＩＶ部
拡大図を示すように平坦部１０１と凹部１０２の周囲と
の連続部分１０３の近傍においては、パネル基準面と凹
部１０２の曲面の交差角αが小さく設定され、かつ平坦
部１０１と凹部１０２の連続部分１０３には断面円弧
状、いわゆる角Ｒが賦形されて平坦部１０１と凹部１０
２が滑らかに連続するように形成されている。

【０００７】この平坦部１０１と凹部１０２が滑らかに
連続形成されることに起因して、その連続部分１０３に
おける剛性の確保が十分でなく、フロアパネル１００の
所期の剛性向上が達成されないことが懸念される。ま
た、プレス加工によるフロアパネル１００の成形にあた
って、特に平坦部１０１と凹部１０２の連続部分１０３
及びその近傍部分の形状を明確に賦形することが難し
く、いわゆるだれた形状になり更に、上記剛性向上を妨
げる一因となると共に、フロアパネル１００のプレス成
形に困難を招くおそれがある。

【０００８】従って、かかる点に鑑みなされた本発明の
目的は、所期の剛性向上が得られ、かつプレス加工性に
優れた自動車のフロアパネル構造及び自動車のフロアパ
ネルの形状設定方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する請求
項１に記載の自動車のフロアパネル構造の発明は、平坦
部に複数の球面状乃至鍋底状の凹部が下方に膨出して凹
設された自動車のフロアパネル構造において、上記平坦
部と上記凹部の外周との境界に沿って稜角を有する断面
形状が連続する外周稜線を備えたことを特徴とする。

【００１０】請求項１の発明によると、平坦部と凹部の
外周との境界に稜角を有する断面形状が連続する外周稜
線を備えることによって、平坦部と凹部の境界部分、即
ち平坦部と凹部の連続部分の剛性が向上し、かつ該部の
剛性向上に伴って凹部の変形が拘束されて、フロアパネ
ル全体の剛性が確保される。この結果、フロアパネルの
板厚を薄くすることが可能になり、軽量で高剛性を有
し、共振点の高いフロアパネルが得られ防振性に優れた
フロアパネル構造が確保できる。

【００１１】一方、平坦部と凹部の境界に形成される外
周稜線によって、プレス成形時において有効的に素材を
塑性変形させ易くプレス加工性が向上し、所期の設計形
状のフロアパネルを容易にプレス加工によって得ること
ができる。

【００１２】請求項２に記載の発明は、請求項１の自動
車のフロアパネル構造において、上記凹部は、上記平坦
部から外周稜線に沿って折曲形成されて垂下する周面部
と、該周面部の下端に外周が滑らかに連続形成された球
面状乃至鍋底状の曲面部とを有することを特徴とする。

【００１３】請求項２の発明によると平坦部と周面部が
略直交すると共に周面部の下端に曲面部が滑らかに連続
形成されることから、略直交する平坦部と周面部によっ
て外周稜線が明確に連続形成されて、平坦部と曲面部の
連続部分の変形が有効的に拘束されて該部の剛性が向上
し、かつ凹部の変形が拘束されフロアパネルの剛性が確
保される。

【００１４】一方、平坦部と周面部の略直交によって形
成される外周稜線によってプレス加工時において素材を
塑性変形させ易く、かつ周面部と曲面部が滑らかに連続
形成することによって局部的な応力の発生が防止されて
プレス加工性が大幅に向上し、所期形状のフロアパネル
が得られる。

【００１５】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２の自動車のフロアパネル構造において、上記外周稜線
は滑らかに連続形成された環状であることを特徴とす
る。

【００１６】請求項３の発明によると、外周稜線を滑ら
かに連続形成された環状に形成されることで、外周稜線
及び外周稜線近傍にプレス加工の際の局部的な応力の発
生が抑制されてプレス加工性の向上が得られる。

【００１７】請求項４に記載の自動車のフロアパネルの
形状設定方法の発明は、平坦部に、該平坦部から外周稜
線に沿って折曲形成されて垂下する周面部と、該周面部
の下端に外周が滑らかに連続形成された球面状乃至鍋底
状の曲面部とを有する凹部が凹設された自動車のフロア
パネルの形状設定方法であって、上記平坦部の上面によ
って形成されるパネル基準面上に仮想外周稜線を設定
し、該仮想外周稜線に近接して上記外周稜線を設定する
と共に、上記パネル基準面から所定量下方に設定した仮
想面上に上記仮想外周稜線から略垂直に投影した投影線
との間に上記周面部を設定し、該周面部の下端に上記曲
面部の外周が滑らかに連続形成することを特徴とする。

【００１８】請求項４の発明によると、平坦部の上面に
よって形成されるパネル基準面上に仮想外周稜線を設定
し、該仮想外周稜線に近接して上記外周稜線を設定する
と共に、パネル基準面から所定量下方に設定した仮想面
上に上記仮想外周稜線から略垂直に投影した投影線との
間に周面部を設定し、周面部の下端に上記曲面部の外周
が滑らかに連続形成することによって、請求項２に記載
のフロアパネルを容易に設定することができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明による自動車のフロ
アパネル構造及び自動車のフロアパネルの形状設定方法
の実施の形態を、フロアパネルがフロントフロアパネル
の場合を例に、図１乃至図３によって説明する。なお、
図中矢印Ｆは車体前方方向を示している。

【００２０】図１はフロントフロアパネル１の要部斜視
図であり、図２は図１のＩ−Ｉ線断面図である。フロン
トフロアパネル１は、図１及び図２に示すように車室の
フロアを形成するパネルであって、その前端縁１ａが車
室とエンジンルームを区画するトーボード（図示せず）
に連接され、外側端縁１ｂが車体側部に沿って前後方向
に延在するサイドシル（図示せず）に接続され、かつ後
端縁１ｃがリヤフロアパネル（図示せず）に接続されて
いる。

【００２１】フロントフロアパネル１の中央部には、車
体前後方向に延在して車室内に断面略Ｕ字状に膨出する
トンネル部２が形成され、トンネル部２の両側に略平坦
なフロア部３が延設されている。

【００２２】フロア部３は、平坦部１０と、平坦部１０
の前部左右及び後部左右の各領域に各々平面視状態で隅
部が滑らかに連続する比較的半径の大きな略円弧状に形
成された略矩形の凹部２０が４つ凹設されている。即ち
フロア部３の前部領域及び後部領域に各々一対の凹部２
０が並置されに互いに隣接する凹部２０間が平坦部１０
によって連結され、かつ４つの凹部２０の外周を囲むよ
うに平坦部１０が延設されている。

【００２３】更に、フロア部３の上面には、前端縁１
ａ、後端縁１ｃ、及び前後に配置された凹部２０の間に
車幅方向に沿って延在する平坦部１０の前縁部分１０
ａ、後縁部分１０ｂ、中間部分１０ｃに対応して車幅方
向に延在いてサイドシルとトンネル部２とを連結するク
ロスメンバ（図示せず）が配置され、かつ凹部２０の間
に形成されて前後方向に延在する中間部分１０ｄの下面
には前後方向に延在するサイドフレーム（図示せず）が
配設されている。

【００２４】各凹部２０は、平坦部１０から垂下する周
面部２１と、周面部２１の下端に外周が滑らかに連続す
る略球面状乃至鍋底状の曲面に形成された曲面部２２に
よって下方に膨出する形状に形成されている。

【００２５】平坦面１０と各凹部２０の外周との境界と
なる平坦面１０と周面２１の連続部分Ｂは、図２のＩＩ
部拡大図を図３に示すように、平坦部１０の上面によっ
て形成されるパネル基準面Ｌ１上に曲面部２２の外周縁
に倣って環状に仮想外周稜線ａを設定し、この仮想外周
稜線ａから所定下方寸法、例えば仮想外周稜線ａから約
５ｍｍ下方にパネル基準面Ｌ１に平行な仮想面Ｌ２を設
定し、仮想外周稜線ａから鉛直下方に投影した環状の投
影線ｂを設定し、これらの仮想外周稜線ａと投影線ｂと
の間に周面部２１を設定する。

【００２６】周面部２１の下端に曲面部２２の外周を連
続形成し、この周面部２１と曲面部２２との連続部分に
比較的大きな半径の円弧を有して滑らかに連続する、い
わゆる大きな角Ｒが形成することによって、平坦部１０
と周面部２１とが略直交する稜角でかつ、周面部２１及
び断面形状が略一定で連続する所期設定のフロントフロ
アパネル１が容易に形状が設定できる。なお、この周面
部２１は必ずしも厳密的な垂直に形成されるものではな
く、実質的に影響を与えない範囲で傾斜或いは湾曲形成
することもできる。

【００２７】一方、平坦部１０の端縁１１と周面２１の
上端の連続部Ｂは、仮想外周稜線ａに近接してプレス成
形上許容され得る最小の半径を有する円弧状、小さな半
径の角Ｒによって平坦部１０と周面部２１によって平坦
部１０と周面部２１が略直交する稜角を有する断面形状
が形成され、この稜角を有する断面が連続する外周稜線
Ａが形成される。

【００２８】このように形成されたフロア部３は、平坦
部１０と凹部２０の境界、即ち連続部分Ｂに平坦部１０
と周面部２１の略直交によって形成される稜角が連続し
て形成される外周稜線Ａが滑らかに連続する環状に形成
されることから、平坦部１０と凹部２０の連続部分Ｂの
変形が有効的に拘束されて該部の剛性が向上し、かつ平
坦部１０と曲面部２０の連続部分Ｂの剛性向上に伴って
曲面部２０の変形が拘束されて、フロア部３全体の剛性
が向上する。

【００２９】フロア部３の剛性が向上により、板厚ｔを
薄くすることが可能になり、軽量で高剛性で共振点の高
いフロントフロアパネル１が得られ、防振性に優れたフ
ロアパネル構造が確保できる。

【００３０】なお、板厚及び外形及び厚さＴの各寸法が
同寸法の従来のフロントパネルと、本実施の形態による
フロントパネル１の固有振動数を測定した結果、従来の
フロントパネルの固有振動数が３００〜４００Ｈｚであ
るのに対し実施の形態のフロントパネル１において４０
０〜５００Ｈｚの固有振動数が得られ、従来のフロント
パネルに対し大幅な剛性の向上及び防振性の向上が確認
された。

【００３１】一方、平坦部１０と凹部２０の連続部分Ｂ
に平坦部１０と周面部２１が略交差する稜角の外周稜線
Ａが形成されことによって、プレス成形時において有効
的に素材を塑性変形させることが可能になる一方、周面
部２１と曲面部２２が滑らかに連続する形成され、かつ
外周稜線Ａが滑らかに連続する環状に形成されることか
ら、フロントパネル１に局部的な応力の発生が防止され
てプレス加工性に優れ、所期の設計形状のフロントパネ
ル１が生産性に優れた容易にプレス加工によって得るこ
とができる。

【００３２】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
ることなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能である。例えば上記実施の形態では仮想外周稜線ａか
ら仮想面を約５ｍｍに設定したが凹部２０の形状等に応
じて適宜寸法に設定することも可能であり、また、上記
実施の形態では凹部２０の形状を平面視略矩形形状に設
定したが、フロア形状等により円弧状の隅部を有する略
三角形状等他の形状に形成することも、また、各凹部２
０を千鳥状に配置する等配置形態を変えることも可能で
ある。また、フロントフロアパネルに限らずリヤフロア
パネルやトランクルームのフロアを形成するフロアパネ
ル等他のフロアパネルに適用するできる。

【００３３】

【発明の効果】本発明によると、平坦部に複数の球面状
乃至鍋底状の凹部が下方に膨出して凹設された自動車の
フロアパネル構造において、平坦部と凹部の外周との境
界に稜角を有する断面形状が連続する外周稜線を有する
ことから、平坦部と凹部の連続部分の変形が拘束されて
該部の剛性が向上し、かつ平坦部と凹部の連続部分の剛
性向上に伴って凹部の変形が拘束されることと相俟っ
て、フロアパネルの剛性が向上する。この結果、フロア
パネルの板厚を薄くすることが可能になり、軽量で高剛
性で共振点の高いフロアパネルが得られ、防振性に優れ
たフロアパネル構造が確保できる。

【００３４】一方、平坦部と凹部の境界に形成される外
周稜線によって、プレス成形時において有効的に素材を
塑性変形させることが可能であり、所期の設計形状のフ
ロアパネルが容易にプレス加工によって得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による自動車のフロアパネル構造及び自
動車のフロアパネルの形状設定方法の実施の形態の概要
を示すフロントフロアパネルの斜視図である。

【図２】同じく、図１のＩ−Ｉ線断面図である。

【図３】同じく、図２のＩＩ部拡大図である。

【図４】従来のフロアパネル構造の概要を示すフロアパ
ネルの平面図である。

【図５】同じく、図４のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図であ
る。

【図６】同じく、図５のＩＶ部拡大図である。

【符号の説明】

１ フロントフロアパネル １０ 平坦部 １１ 端縁 ２０ 凹部 ２１ 周面部 ２２ 曲面部 Ｌ１ パネル基準面 Ｌ２ 仮想面 ａ 仮想外周稜線 ｂ 投影線 Ａ 外周稜線 Ｂ 連続部分

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平坦部に複数の球面状乃至鍋底状の凹部
   が下方に膨出して凹設された自動車のフロアパネル構造
   において、 上記平坦部と上記凹部の外周との境界に沿って稜角を有
   する断面形状が連続する外周稜線を備えたことを特徴と
   する自動車のフロアパネル構造。
2. 【請求項２】 上記凹部は、 上記平坦部から外周稜線に沿って折曲形成されて垂下す
   る周面部と、 該周面部の下端に外周が滑らかに連続形成された球面状
   乃至鍋底状の曲面部とを有する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構造。
3. 【請求項３】 上記外周稜線は滑らかに連続形成された
   環状であることを特徴とする請求項１または２に記載の
   自動車のフロアパネル構造。
4. 【請求項４】 平坦部に、該平坦部から外周稜線に沿っ
   て折曲形成されて垂下する周面部と、該周面部の下端に
   外周が滑らかに連続形成された球面状乃至鍋底状の曲面
   部とを有する凹部が凹設された自動車のフロアパネルの
   形状設定方法であって、 上記平坦部の上面によって形成されるパネル基準面上に
   仮想外周稜線を設定し、該仮想外周稜線に近接して上記
   外周稜線を設定すると共に、上記パネル基準面から所定
   量下方に設定した仮想面上に上記仮想外周稜線から略垂
   直に投影した投影線との間に上記周面部を設定し、該周
   面部の下端に上記曲面部の外周を滑らかに連続形成する
   ことを特徴とする自動車のフロアパネルの形状設定方
   法。