JP2006264541A - 車輌のフロア補強構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】フロアパネル中央領域の車輌前後方向におけるせん断剛性を高めることを目的とする。
【解決手段】左右一対の補強メンバ20が補強パネル22により一体的に補強され、フロアパネル24中央領域の車輌前後方向におけるせん断剛性が向上している。従って、車輌が前面衝突した場合の衝突荷重を車体各部に分散させることができるだけでなく、車輌の前面がオフセット衝突した場合のフロアパネル24のせん断変形をも抑制することができる。
【選択図】 図1
【解決手段】左右一対の補強メンバ20が補強パネル22により一体的に補強され、フロアパネル24中央領域の車輌前後方向におけるせん断剛性が向上している。従って、車輌が前面衝突した場合の衝突荷重を車体各部に分散させることができるだけでなく、車輌の前面がオフセット衝突した場合のフロアパネル24のせん断変形をも抑制することができる。
【選択図】 図1
Description
本発明は、車輌のフロア補強構造に関する。
車両の車体下部構造として、前端がフロントサイドメンバの屈曲部に結合され、車輌幅方向内側となる斜め後方に延ばされてから屈曲し、そこから車輌前後方向後側に延ばされた補強メンバを有するものが開示されている(特許文献1参照)。
特開2001−219873号公報
しかしながら、上記した従来例では、左右の補強メンバがフロアパネルに対して夫々独立的に取り付けられているに過きず、フロアパネル中央領域の車輌前後方向におけるせん断剛性を高めるための補強については何ら開示されていない。
本発明は、上記事実を考慮して、フロアパネル中央領域の車輌前後方向におけるせん断剛性を高めることを目的とする。
請求項1の発明は、フロアパネルの車輌前後方向前側に左右一対配設されたフロントサイドメンバの車輌前後方向後側に結合され、前記フロアパネルの車輌前後方向前側に配設されたダッシュクロスメンバと、該ダッシュクロスメンバから車輌前後方向後側に夫々延びるように前記フロントサイドメンバの車輌前後方向後側に配設された左右一対のフロアアンダリインフォースメントと、前記ダッシュクロスメンバの車輌前後方向後側となる前記フロアパネル上に該ダッシュクロスメンバとは離間して配設された第1クロスメンバと、該第1クロスメンバの車輌前後方向後側となる前記フロアパネル上に該第1クロスメンバとは離間して配設された第2クロスメンバと、前記左右一対のフロアアンダリインフォースメントの車輌幅方向内側となる前記フロアパネルの下面側に夫々配設され、前記ダッシュクロスメンバの位置で前記フロアアンダリインフォースメントと結合された前端から車輌前後方向後側に向かって車輌幅方向中央に接近するように前記第1クロスメンバまで斜め後方に延び、該第1クロスメンバから車輌前後方向後側に車輌前後方向に沿って延びる左右一対の補強メンバと、前記フロアパネルの上面に少なくとも前記左右一対の補強メンバの取付け位置をカバーするように固着された補強パネルと、を備えたことを特徴としている。
請求項1に記載の車輌のフロア補強構造では、左右一対の補強メンバが補強パネルにより一体的に補強され、フロアパネル中央領域の車輌前後方向におけるせん断剛性が向上している。
従って、請求項1に記載の車輌のフロア補強構造では、車輌が前面衝突した場合の衝突荷重を車体各部に分散させることができるだけでなく、車輌の前面がオフセット衝突した場合のフロアパネルのせん断変形をも抑制することができる。
請求項2の発明は、請求項1に記載の車輌のフロア補強構造において、前記補強パネルは、前記第1クロスメンバ及び前記第2クロスメンバ間に配設され、かつ前記左右一対の補強メンバの前記取付け位置を少なくとも覆うと共に、該補強メンバ間のフロアパネルの上面をも車輌幅方向にカバーするように配設されていることを特徴としている。
請求項2に記載の車輌のフロア補強構造では、補強パネルが第1クロスメンバと第2クロスメンバ間において、補強メンバ間のフロアパネルの上面をも車輌幅方向にカバーするように配設されているので、フロアパネルのせん断剛性が更に高くなる。また、車輌が前面衝突した場合の衝突荷重の一部がフロントサイドメンバから補強メンバを介して第1クロスメンバに伝達された場合に、更に補強パネルを介して第2クロスメンバへ伝達することができ、衝突荷重をフロアパネルの各部に分散させることができるので、衝突時のフロアパネルの変形を抑制することができる。
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載の車輌のフロア補強構造において、前記補強パネルは、車輌幅方向断面が波形となるような波板状に形成されていることを特徴としている。
請求項3に記載の車輌のフロア補強構造では、補強パネルが車輌幅方向断面において波形となる波板状に形成されているので、補強パネルが閉断面化され、フロアパネルのせん断剛性だけでなく、車輌幅方向回りの曲げ剛性も向上している。
従って、車輌が前面衝突した際のフロアパネルの曲げ変形をも抑制することができる。
以上説明したように、本発明の車輌のフロア補強構造によれば、フロアパネル中央領域の車輌前後方向におけるせん断剛性を高めることができる、という優れた効果を有する。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。図1及び図2において、本実施の形態に係る車輌(フレーム付き車)のフロア補強構造Sは、ダッシュクロスメンバ12と、フロアアンダリインフォースメント14と、第1クロスメンバ16と、第2クロスメンバ26と、補強メンバ20と、補強パネル22とを備えている。
フロアパネル24の車輌前後方向前側には、エンジンコンパートメント18内まで延びるフロントサイドメンバ10が左右一対配設されている。図示しない実際の車輌において、フロントサイドメンバ10付近に配設される部品の一例について説明すると、フロントサイドメンバ10の車輌幅方向外側上方には、例えばエプロンアッパーメンバ32が夫々配設され、該エプロンアッパーメンバ32の車輌幅方向内側に、フロントサスペンションタワー34が夫々配設されている。
フロアパネル24の車輌前後方向前側には、ダッシュクロスメンバ12が配設され、車輌幅方向両側には車輌前後方向に延びるロッカ28が配設されている。ダッシュクロスメンバ12は、カウル30の下部付近に位置し、フロアパネル24の車輌前後方向前側における左右のフロントサイドメンバ10間に配置され、フロントサイドメンバ10の車輌前後方向後側に結合されている。ダッシュクロスメンバ12の車輌幅方向両側からロッカ28までの間には、トルクボックス40が夫々配設されている。
フロアアンダリインフォースメント14は、フロアパネル24の下面24Aに例えばスポット溶接により固着された断面ハット形の部材であって、ダッシュクロスメンバ12から車輌前後方向後側に夫々延びるように、フロントサイドメンバ10の車輌前後方向後側に左右一対配設されている。フロアアンダリインフォースメント14の前端は、フロントサイドメンバ10からの荷重を車輌前後方向後側に伝達できるように、ダッシュクロスメンバ12に結合されている。
フロアパネル24の上面24Bには、下面24A側のフロアアンダリインフォースメント14に沿って、断面ハット形のフロアアッパーリインフォースメント36が例えばスポット溶接により固着され、フロアパネル24は、該フロアアッパーリインフォースメント36とフロアアンダリインフォースメント14とにより車輌上下方向から挟まれている。
第1クロスメンバ16は、ダッシュクロスメンバ12の車輌前後方向後側となるフロアパネル24上に該ダッシュクロスメンバ12とは離間して配設されたものであり、第2クロスメンバ26は、該第1クロスメンバ16の車輌前後方向後側となるフロアパネル24上に該第1クロスメンバ16とは離間して配設されたものである。ダッシュクロスメンバ12と第1クロスメンバ16との離間距離と、第1クロスメンバ16と第2クロスメンバ26の離間距離は、例えば同等である(第1クロスメンバ16と第2クロスメンバ26は、例えば等間隔に配置されている。)。
第1クロスメンバ16の車輌前後方向前側かつ車輌幅方向中央には、トンネルリインフォースメント38が延設されている。
補強メンバ20は、図1又は図2に示されるように、左右一対のフロアアンダリインフォースメント14の車輌幅方向内側となるフロアパネル24の下面24A側に夫々配設され、ダッシュクロスメンバ12の位置でフロアアンダリインフォースメント14と結合された前端から車輌前後方向後側に向かって車輌幅方向中央に接近するように第1クロスメンバ16まで斜め後方に延び、該第1クロスメンバ16から車輌前後方向後側に車輌前後方向に沿って延びるように、左右に一対配設されている。
補強メンバ20は、断面ハット形の部材であり、フロアパネル24の下面24Aに、例えばスポット溶接により接合されることで閉断面を形成している。なお、図1及び図3においては、ダッシュクロスメンバ12と第1クロスメンバ16との間においてフロアパネル24の図示を省略しているが、これはフロアパネル24によって隠されてしまう補強メンバ20の構成を見せるためであり、実際にはダッシュクロスメンバ12と第1クロスメンバ16との間にもフロアパネル24が存在する。
補強パネル22は、第1クロスメンバ16及び第2クロスメンバ26間におけるフロアパネル24の上面24Bに、少なくとも左右一対の補強メンバ20の取付け位置をカバーする(平面視で補強メンバ20のスポット溶接位置を少なくとも覆うと共に、該補強メンバ20間のフロアパネル24の上面24Bをも車輌幅方向に覆う)ように、例えばスポット溶接により結合されたものであり、例えば車輌幅方向断面が波形となるような波板状に形成され、谷部22D及び縁部22Eにおける多数点のスポット溶接により閉断面化されてフロアパネル24に固着されている(図2)。補強パネル22には、具体的には、例えば断面矩形状の山部22A,22B,22Cと谷部22Dが形成され、該山部22A,22B,22Cが車輌前後方向にビード形状を形成している。なお、補強パネル22、フロアパネル24及び補強メンバ20は、3枚重ねの状態でスポット溶接するようにしてもよい。
図2に示されるように、補強パネル22の車輌幅方向両端に位置する山部22Aは、例えば補強メンバ20の真上に位置し、高さは例えばフロントアッパーリインフォースメント36と同等で補強メンバ20よりも若干低いものの、幅は補強メンバ20と同等となっている。
補強パネル22の中央には山部22Cが形成され、その車輌幅方向両側に山部22Bが夫々形成されている。山部22A,22B,22Cの幅は、例えば山部22Aが一番大きく、その次が山部22Bで、最も幅が狭いのが山部22Cである。なお、山部22A,22B,22Cの数や幅の大小は、上記のものに限られない。
(作用)
図3において、車輌のフロア補強構造Sでは、左右一対の補強メンバ20が補強パネル22により一体的に補強され、フロアパネル中央領域の車輌前後方向におけるせん断剛性が向上している。特に、波板状の補強パネル22が、第1クロスメンバ16及び第2クロスメンバ26間において、左右一対の補強メンバ20の取付け位置を車輌幅方向にカバーするように結合され、しかも閉断面化されているので、フロアパネル24のせん断剛性の向上は著しい。
(作用)
図3において、車輌のフロア補強構造Sでは、左右一対の補強メンバ20が補強パネル22により一体的に補強され、フロアパネル中央領域の車輌前後方向におけるせん断剛性が向上している。特に、波板状の補強パネル22が、第1クロスメンバ16及び第2クロスメンバ26間において、左右一対の補強メンバ20の取付け位置を車輌幅方向にカバーするように結合され、しかも閉断面化されているので、フロアパネル24のせん断剛性の向上は著しい。
従って、車輌(図示せず)が前面衝突した場合の衝突荷重を車体各部に分散させることができるだけでなく、車輌の前面がオフセット衝突した場合のフロアパネル24のせん断変形をも抑制することができる。
具体的には、図3に示されるように、車輌の前面の例えば右側が例えば相手車輌等の衝突対象物(図示せず)にオフセット衝突し、その衝突荷重が車輌右側のフロントサイドメンバ10に対して矢印A方向に入力されると、該衝突荷重はダッシュクロスメンバ12の位置で主として二方向へ分散し、一方はフロアアンダリインフォースメント14及びフロアアッパーリインフォースメント36(矢印B方向)へ伝達され、他方は補強メンバ20(矢印C方向)へと伝達される。
補強メンバ20を介して第1クロスメンバ16に伝達された衝突荷重は、更に該補強メンバ20及び補強パネル22を介して、第2クロスメンバ26へ伝達される。
このとき、衝突対象物に当っていない車輌左側の部分は、該衝突対象物に受け止められないので、慣性力Iによりそのまま進もうとする(矢印D方向及び矢印E方向)。このため、フロアパネル24には車輌前後方向のせん断力が生ずるが、左右の補強メンバ20間のフロアパネル24は補強パネル22により面状に補強されていてせん断剛性が高いので、左側のフロアアンダリインフォースメント14及びフロアアッパーリインフォースメント36に引張り力が発生する(矢印F方向)。この引張り力によって、非衝突側である車輌左側の部分の進行が抑制され、フロアパネル24のせん断変形が抑制される。
また、フロアパネル24のせん断剛性が向上することで、車輌の旋回時等における車輌の左側部分と右側部分の間の位相遅れが低減するので、操舵に対する応答性が高まり、車輌の運動性能が向上する。
更に、車輌のフロア補強構造Sでは、補強パネル22が車輌幅方向断面において波形となる波板状に形成されているので、フロアパネル24のせん断剛性が向上しているだけでなく、車輌幅方向回りの曲げ剛性も向上している。従って、車輌が前面衝突した際のフロアパネル24の曲げ変形をも抑制することができる。
10 フロントサイドメンバ
12 ダッシュクロスメンバ
14 フロアアンダリインフォースメント
16 第1クロスメンバ
18 第2クロスメンバ
20 補強メンバ
22 補強パネル
24 フロアパネル
24A 下面
24B 上面
S 車輌のフロア補強構造
12 ダッシュクロスメンバ
14 フロアアンダリインフォースメント
16 第1クロスメンバ
18 第2クロスメンバ
20 補強メンバ
22 補強パネル
24 フロアパネル
24A 下面
24B 上面
S 車輌のフロア補強構造
Claims (3)
- フロアパネルの車輌前後方向前側に左右一対配設されたフロントサイドメンバの車輌前後方向後側に結合され、前記フロアパネルの車輌前後方向前側に配設されたダッシュクロスメンバと、
該ダッシュクロスメンバから車輌前後方向後側に夫々延びるように前記フロントサイドメンバの車輌前後方向後側に配設された左右一対のフロアアンダリインフォースメントと、
前記ダッシュクロスメンバの車輌前後方向後側となる前記フロアパネル上に該ダッシュクロスメンバとは離間して配設された第1クロスメンバと、
該第1クロスメンバの車輌前後方向後側となる前記フロアパネル上に該第1クロスメンバとは離間して配設された第2クロスメンバと、
前記左右一対のフロアアンダリインフォースメントの車輌幅方向内側となる前記フロアパネルの下面側に夫々配設され、前記ダッシュクロスメンバの位置で前記フロアアンダリインフォースメントと結合された前端から車輌前後方向後側に向かって車輌幅方向中央に接近するように前記第1クロスメンバまで斜め後方に延び、該第1クロスメンバから車輌前後方向後側に車輌前後方向に沿って延びる左右一対の補強メンバと、
前記フロアパネルの上面に少なくとも前記左右一対の補強メンバの取付け位置をカバーするように固着された補強パネルと、
を備えたことを特徴とする車輌のフロア補強構造。 - 前記補強パネルは、前記第1クロスメンバ及び前記第2クロスメンバ間に配設され、かつ前記左右一対の補強メンバの前記取付け位置を少なくとも覆うと共に、該補強メンバ間のフロアパネルの上面をも車輌幅方向にカバーするように配設されていることを特徴とする請求項1に記載の車輌のフロア補強構造。
- 前記補強パネルは、車輌幅方向断面が波形となるような波板状に形成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の車輌のフロア補強構造。
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2005
- 2005-03-24 JP JP2005086811A patent/JP2006264541A/ja not_active Withdrawn
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