JP2004359125A

JP2004359125A - 車体のフロア構造

Info

Publication number: JP2004359125A
Application number: JP2003160364A
Authority: JP
Inventors: Kuniyasu Saito; 邦泰斉藤
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2003-06-05
Filing date: 2003-06-05
Publication date: 2004-12-24
Anticipated expiration: 2023-06-05
Also published as: JP3852426B2

Abstract

【課題】部品点数の増加および取付け作業の複雑化を来すことなく、衝突荷重をフロントサイドメンバからフロアトンネル部に効率よく荷重伝達できる車体のフロア構造の提供を図る。
【解決手段】エクステンションメンバ４をエクステンションメンバアッパ部材４ａとエクステンションメンバロア部材４ｂとを結合して閉断面構造とし、トンネル部５の車幅方向両側に車両前後方向に延在する閉断面構造のトンネルメンバ６を設けてフロントフロアパネル３の上面に配置し、トンネルメンバ６の前部上面をエクステンションメンバアッパ部材４ａの延設部４ｃで形成し、トンネルメンバ６の後部上面をフロントフロアパネル３で形成し、トンネルメンバ６の下面をトンネル部５の下方フランジ部５ａで形成し、かつ、エクステンションメンバアッパ部材４ａがトンネルメンバ６の前部上面に対応する部分を厚肉形成する。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、前方から入力した衝突荷重を、車体のフロア部分に設けたトンネル部に効率よく伝達・分散するようにした車体のフロア構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｆ・Ｒ車等のプロペラシャフトを設けた車両では、車幅方向中央部に車両前後方向にトンネル部を設けたフロア構造としてあり、フロントサイドメンバに入力した衝突荷重をトンネル部に効率よく伝達・分散するために、ダッシュパネルに入力したフロントサイドメンバからの荷重を、平面Ａ字状のレインフォースを介してトンネル部に伝達するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−２７０４４４号公報（第３頁、第２図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来のフロア構造では、衝突荷重をフロントサイドメンバからトンネル部に効率よく荷重伝達するために、平面Ａ字状のレインフォースを設ける必要があり、また、このレインフォースをトンネル部に結合するためのブラケットを設ける必要がある。
【０００５】
このため、レインフォースやブラケット等の部品点数が増加するとともに、ブラケットをトンネル部に取付ける部分、およびインフォースをダッシュパネルに取付ける部分にボルト，ナットの締付けを必要とすることにより、取付け作業の複雑化が来される。
【０００６】
そこで、本発明は部品点数の増加および取付け作業の複雑化を来すことなく、衝突荷重をフロントサイドメンバからフロアトンネル部に効率よく荷重伝達することができる車体のフロア構造を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の車体のフロア構造にあっては、フロントサイドメンバの車両後方に連続し、ダッシュパネルに沿って下方に傾斜しつつフロアパネル側へ延在するエクステンションメンバを、上下に対向するエクステンションメンバアッパ部材とエクステンションメンバロア部材とを結合して閉断面構造とし、トンネル部の車幅方向両側に車両前後方向に延在する閉断面構造のトンネルメンバを設け、このトンネルメンバをフロントフロアパネルの上面に配置するとともに、トンネルメンバの前部上面をエクステンションメンバアッパ部材の延設部で形成し、トンネルメンバの後部上面をフロントフロアパネルを有段成形して形成し、トンネルメンバの下面をトンネル部の下方フランジ部で形成し、かつ、前記エクステンションメンバアッパ部材の少なくともトンネルメンバの前部上面に対応する部分を厚肉形成したことを特徴としている。
【０００８】
【発明の効果】
本発明によれば、フロントサイドメンバを介してエクステンションメンバに入力した前方からの衝突荷重は、エクステンションメンバアッパ部材の延設部を介してトンネルメンバに入力される。
【０００９】
このとき、エクステンションメンバにはモーメントが発生し、トンネルメンバの前部上面にはモーメントによる圧縮力と水平力による圧縮力との合力が作用するとともに、トンネルメンバの前部下面にはモーメントによる引張り力と水平力による圧縮力とが作用するが、これらを互いに相殺することができる。
【００１０】
また、エクステンションメンバアッパ部材の少なくともトンネルメンバの前部上面に対応する部分を厚肉形成したので、トンネルメンバの上面の断面係数と耐力モーメントを向上させて、ダッシュパネル部の後退を抑制できる。
【００１１】
従って、部品点数の増加およびこれに伴う取付け作業の複雑化を伴うこと無く、衝突荷重をフロントサイドメンバからトンネルメンバに効率よく荷重伝達させて、荷重分散を達成できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。
【００１３】
図１〜図５は本発明にかかる車体のフロア構造を示し、図１は車体のフロントサイドメンバからトンネルメンバに至るフロア前部の平面図、図２は図１中Ａ−Ａ線に沿った断面図、図３は図１中Ｂ−Ｂ線に沿った断面図、図４は図１中Ｃ−Ｃ線に沿った断面図、図５は図１中Ｄ−Ｄ線に沿った拡大断面図である。
【００１４】
本実施形態の車体のフロア構造は、図１，図２に示すように、車体前部の車幅方向両側に車両前後方向に延在するフロントサイドメンバ１と、このフロントサイドメンバ１の車両後方に連続し、ダッシュパネル２に沿って後方下方に傾斜しつつフロントフロアパネル３側へ延在するエクステンションメンバ４と、フロントフロアパネル３の車幅方向中央部に車両前後方向に延在するトンネル部５と、を備えている。
【００１５】
前記エクステンションメンバ４は、図３に示すように、上下に対向するエクステンションメンバアッパ部材４ａとエクステンションメンバロア部材４ｂとを結合して閉断面構造としてあり、また、図１に示すように前記トンネル部５の車幅方向両側に車両前後方向に延在する閉断面構造のトンネルメンバ６を設けてある。
【００１６】
前記トンネルメンバ６は、フロントフロアパネル３の上面に配置してあり、このトンネルメンバ６の前部上面は、図３に示すように、エクステンションメンバアッパ部材４ａの延設部４ｃで形成するとともに、トンネルメンバ６の後部上面は、図５に示すように、フロントフロアパネル３を有段成形して形成し、かつ、トンネルメンバ６の下面を、図３，図５に示すように、トンネル部５の下方フランジ部５ａで形成してある。トンネルメンバ６の前部上面は後部上面に接合してある。
【００１７】
即ち、前記トンネル部５は、図３に示すように、上面５ｂ、両側縦壁５ｃおよび前記下方フランジ部５ａによってハット形断面として形成し、このトンネル部５の前端は、図２に示すようにダッシュパネル２に付き合わせて結合してある。
【００１８】
そして、前記トンネルメンバ６の前部は、エクステンションメンバアッパ部材４ａの延設部４ｃ端部のフランジ部４ｃ’をトンネル部５の縦壁５ｃに結合すると共に、エクステンションメンバロア部材４ｂの延設部４ｅの端部をフランジアップして、フランジ部４ｅ’をエクステンションメンバアッパ部材４ａの延設部４ｃの端部近傍に結合し、トンネル部５の下方フランジ部５ａをこのエクステンションメンバロア部材４ｂの延設部４ｅに結合して閉断面構造として構成している。
【００１９】
一方、前記トンネルメンバ６の後部は、図５に示すように、フロントフロアパネル３の中央側端部を上方に突出するクランク状に折曲し、そのクランク状折曲部３ａの端部フランジ３ｂをトンネル部５の縦壁５ｃに接合し、該トンネル部５の下方フランジ５ａをフロントフロアパネル３に結合して閉断面構造として形成してある。
【００２０】
また、前記エクステンションメンバアッパ部材４ａはアルミ合金の鋳造品として形成し、このエクステンションメンバアッパ部材４ａをフロア中央部方向に延設した延設部４ｃの、前記トンネルメンバ６の前部上面に対応する部分の肉厚ｔを厚肉形成（厚肉形成部分４ｄ）してある。
【００２１】
尚、本実施形態では前記エクステンションメンバアッパ部材４ａ以外に、エクステンションメンバロア部材４ｂ、トンネル部６およびフロントフロアパネル３もアルミ合金板のプレス成形により形成してある。
【００２２】
また、前記トンネルメンバ６の前部と後部は、エクステンションメンバアッパ部材４ａおよびエクステンションメンバロア部材４ｂの延設部４ｃ，４ｅの車両後方端を境界として設定してある。
【００２３】
前記フロントフロアパネル３の前端部は、図４に示すように、前記エクステンションメンバロア部材４ｂに接合してあり、該エクステンションメンバロア部材４ｂのフロア中央部方向に延設した延設部４ｅと前記エクステンションメンバアッパ部材４ａの延設部４ｃとを互いに結合して、トンネルメンバ６の前部に対して車幅方向に連続する閉断面構造のトルクボックス７を形成してある。
【００２４】
また、前記フロントフロアパネル３の車幅方向両側には車体前後方向にサイドシル８を設けてあり、前記エクステンションメンバ４を車幅方向外方に延設した延設部４ｆをサイドシル８に結合してある。
【００２５】
また、このエクステンションメンバロア部材４ｂの延設部４ｅの前側部に、フロントサイドメンバ１の下方に配置したフロントサスペンションメンバ９の後方取付部１０を設けてある。
【００２６】
前記後方取付部１０は、前記延設部４ｅに水平部分１０ａを形成して、その水平部分１０ａにねじ穴１０ｂを形成して構成し、フロントサスペンションメンバ９の後端部に形成した取付穴９ａに、カラー１１ａを介して挿通した取付ボルト１１を螺合して締付け固定するようになっている。
【００２７】
更に、図５に示すように、前記トンネルメンバ６の後部の上面６ａの中央部に車両前後方向に走る補強ビード部としての凹条１２を形成してある。
【００２８】
以上の構成により本実施形態のフロア構造によれば、前面衝突等によりフロントサイドメンバを介してエクステンションメンバに衝突荷重Ｆ１が入力すると、図２に示すように、下方に傾斜したエクステンションメンバ４に曲げモーメントＭ１が発生する。曲げモーメントＭ１はトルクボックス７を介してトンネルメンバ６の前部に伝達され、ここに曲げモーメントＭ２が発生する。
【００２９】
一方、前記衝突によりフロントサスペンションメンバから入力する水平力Ｆ２は、エクステンションメンバロア部材４ｂの延設部４ｅに伝達されるとともに、トルクボックス７を介してトンネルメンバ６の前部に伝達されて水平力Ｆ３が発生する。
【００３０】
すると、トンネルメンバ６の前部の上面にはモーメントＭ２による圧縮力Ｐ１と水平力Ｆ３による圧縮力Ｐ２が発生し、また、トンネルメンバ６の前部の下面にはモーメントＭ２による引張り力Ｐ３と水平力Ｆ３による圧縮力Ｐ４が発生する。
【００３１】
このため、トンネルメンバ６の前部の上面には圧縮力Ｐ１と圧縮力Ｐ２の合力が働くのに対し、トンネルメンバ６の前部の下面には圧縮力Ｐ３と引張り力Ｐ４が互いに相殺するため、トンネルメンバ６の前部の上面の方が強度的に厳しくなり、圧縮力Ｐ１と圧縮力Ｐ２の合力に対しては、フロントフロアパネル３の上面にトンネルメンバ６を配置することと、トンネルメンバ６の前部の上面に厚肉形成部分４ｄを形成したことにより、トンネルメンバ６の前部の上面の断面係数と耐力モーメントを向上させて、ダッシュパネル２の後退を抑制するとともに軽量化を達成できる。
【００３２】
また、トンネルメンバ６をフロントフロアパネル３の上面に配置し、かつ、トンネルメンバ６の前部を、エクステンションメンバアッパ部材４ａの延設部４ｃとトンネル部５の下方フランジ部５ａで形成したことにより、トンネル部５の前部の剛性を高く設定できる。
【００３３】
従って、部品点数の増加およびこれに伴う取付け作業の複雑化を伴うこと無く、衝突荷重をフロントサイドメンバ１からトンネルメンバ６に効率よく荷重伝達させて、荷重分散を達成できる。
【００３４】
また、本実施形態の車体のフロア構造では前記作用効果に加えて、エクステンションメンバアッパ部材４ａおよびエクステンションメンバロア部材４ｂをフロア中央部方向に延設したそれぞれの延設部４ｃ，４ｅを互いに結合してトルクボックス７を形成したので、このトルクボックス７の形成部分の強度・剛性を高めて、前面衝突によりエクステンションメンバ４に発生する曲げモーメントＭ２と、フロントサスペンションメンバ９から入力する水平力Ｆ２と、を効率よくトンネルメンバ６の前部に伝達することができる。
【００３５】
更に、エクステンションメンバアッパ部材４ａの延設部４ｃをトンネル部５の縦壁５ｃに結合するとともに、トンネル部５の下方フランジ部５ａをエクステンションメンバロア部材４ｂの延設部４ｅに結合したので、トンネルメンバ６の前部の上面に発生した荷重を確実にトンネル部５の縦壁５ｃを介してトンネル部５の全体に分散し、トンネルメンバ６の荷重を低減できるようになり、この結果、トンネルメンバ６の後部の上面は薄板のフロントフロアパネル３で形成できるため軽量化を達成できる。
【００３６】
更にまた、エクステンションメンバロア部材４ｂの延設部４ｅに、フロントサイドメンバ１の下方に配置したフロントサスペンションメンバ９の後方取付部１０を設けたので、前面衝突によりフロントサスペンションメンバ９から入力する水平力Ｆ２を、エクステンションメンバロア部材４ｂの延設部４ｅにより効率よく伝達することができる。
【００３７】
また、トンネルメンバ６の車両前後方向に凹条１２を形成したので、エクステンションメンバアッパ部材４ａの延設部４ｃで形成したトンネルメンバ６の前部上面と、フロントフロアパネル３で形成したトンネルメンバ６の後部上面と、の間の継ぎ目部分の座屈を抑制することができるため、荷重をより一層確実にトンネルメンバ６全体に伝達することができる。
【００３８】
図６は本発明の他の実施形態を示し、前記実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとする。
【００３９】
図６は図３に対応した断面図で、この実施形態ではエクステンションメンバアッパ部材４ａの厚肉形成部分４ｄに、トンネルメンバ６の内方に突出する車両前後方向に延びるリブ１３を設けてある。
【００４０】
従って、この実施形態ではトンネルメンバ６の前部上面の面外剛性および強度を高めることができるため、前記厚肉形成部分４ｄの肉厚ｔを小さくすることができるようになり、軽量化を達成できる。
【００４１】
ところで、本発明の車体のフロア構造は前記各実施形態に例をとって説明したが、これら実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態におけるフロントサイドメンバからトンネルメンバに至るフロア前部の平面図。
【図２】図１中Ａ−Ａ線に沿った断面図。
【図３】図１中Ｂ−Ｂ線に沿った断面図。
【図４】図１中Ｃ−Ｃ線に沿った断面図。
【図５】図１中Ｄ−Ｄ線に沿った拡大断面図。
【図６】本発明の他の実施形態を示す図３に対応した断面図。
【符号の説明】
１フロントサイドメンバ
２ダッシュパネル
３フロントフロアパネル
４エクステンションメンバ
４ａエクステンションメンバアッパ部材
４ｂエクステンションメンバロア部材
４ｃエクステンションメンバアッパ部材の延設部
４ｅエクステンションメンバロア部材
５トンネル部
５ａ下方フランジ部
５ｃ縦壁
６トンネルメンバ
７トルクボックス
９フロントサスペンションメンバ
１０後方取付部
１２凹状（補強ビード部）
１３リブ

Claims

車体前部の車幅方向両側に車両前後方向に延在するフロントサイドメンバと、
このフロントサイドメンバの車両後方に連続し、ダッシュパネルに沿って下方に傾斜しつつフロアパネル側へ延在するエクステンションメンバと、
フロアパネルの車幅方向中央部に車両前後方向に延在するトンネル部と、を備えた車体のフロア構造において、
エクステンションメンバを、上下に対向するエクステンションメンバアッパ部材とエクステンションメンバロア部材とを結合して閉断面構造とし、
トンネル部の車幅方向両側に車両前後方向に延在する閉断面構造のトンネルメンバを設け、このトンネルメンバをフロントフロアパネルの上面に配置するとともに、
トンネルメンバの前部上面をエクステンションメンバアッパ部材の延設部で形成し、
トンネルメンバの後部上面をフロントフロアパネルを有段成形して形成し、
トンネルメンバの下面をトンネル部の下方フランジ部で形成し、かつ、
前記エクステンションメンバアッパ部材の少なくともトンネルメンバの前部上面に対応する部分を厚肉形成したことを特徴とする車体のフロア構造。
エクステンションメンバアッパ部材およびエクステンションメンバロア部材をフロア中央部方向に延設したそれぞれの延設部を互いに結合して、トンネルメンバの前部に対して車幅方向に連続するトルクボックスを形成したことを特徴とする請求項１に記載の車体のフロア構造。
エクステンションメンバアッパ部材の延設部をトンネル部の縦壁に結合するとともに、トンネル部の下方フランジ部をエクステンションメンバロア部材の延設部に結合したことを特徴とする請求項１または２に記載の車体のフロア構造。
エクステンションメンバロア部材の延設部に、フロントサイドメンバの下方に配置したフロントサスペンションメンバの後方取付部を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の車体のフロア構造。
トンネルメンバの後部上面に、車両前後方向に補強ビード部を形成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の車体のフロア構造。
エクステンションメンバアッパ部材の厚肉形成部分に、トンネルメンバ内方に突出する車両前後方向に延びるリブを設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の車体のフロア構造。