JP2007276612A - 車両用フロア構造 - Google Patents

Abstract

【課題】前突荷重をフロアパネルのトンネル部の後端に設けられたクロスメンバに確実に伝達する。
【解決手段】車両のフロア１０の後部を構成するリヤフロアパネル１２におけるキック部２１において、キック部２１の下面側に結合されたアンダクロスメンバ２４とリヤフロアパネル１２とで形成され車幅方向に延びるアンダ閉断面が、リヤフロアパネル１２のトンネル部１８の後端１８Ａを、車両後方から支持している。また、キック部２１の上面側に結合されたアッパクロスメンバ２０とリヤフロアパネル１２で形成され車幅方向に延びるアッパ閉断面がアンダ閉断面の上側に重なっている。
【選択図】図１

Description

本発明は自動車の車両用フロア構造に係り、特に、フロアパネルのトンネル部の後端にクロスメンバが結合された車両用フロア構造に関する。

従来から、フロアパネルのトンネル部の後端にクロスメンバが結合された車両用フロア構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。この技術では、メインフロアパネル、リヤフロアパネル及びクロスメンバによって、メインフロアパネルに形成されたトンネル部の後端に閉断面部を形成している。
実公平７−４８４４９号公報

しかしながら、特許文献１の車両用フロア構造では、トンネル部の後端に結合される閉断面部の部位がトンネル部の上方側に形成されている。この結果、車両前突時にトンネル部に車両前方から車両後方へ向って作用する前突荷重を、閉断面を形成するクロスメンバに確実に伝達するためには、クロスメンバの板厚を厚くする等の対策によってトンネル部の後端に結合される閉断面部の剛性を上げる必要がある。

本発明は上記事実を考慮し、前突荷重をフロアパネルのトンネル部の後端に設けられたクロスメンバに確実に伝達できる車両用フロア構造を提供することが目的である。

請求項１記載の本発明の車両用フロア構造は、車幅方向中間部に長手方向を車両前後方向に沿って形成されたトンネル部を設けたフロアパネルと、前記フロアパネルにおける前記トンネル部の後端に連続して形成され、長手方向を車幅方向に沿って設けられ、前記トンネル部の下端高さから上端高さへ立ち上がった立ち上げ部と、前記フロアパネルにおける前記立ち上げ部の上面側に長手方向を車幅方向に沿って結合されアッパ閉断面を形成するアッパクロスメンバと、前記トンネル部の後端が結合され前記トンネル部の後方側開口部を閉塞すると共に、前記フロアパネルにおける前記立ち上げ部の下面側に長手方向を車幅方向に沿って結合されアンダ閉断面を形成するアンダクロスメンバと、を有することを特徴とする。

フロアパネルの車幅方向中間部に長手方向を車両前後方向に沿って形成されたトンネル部の後端には長手方向を車幅方向に沿って設けられた立ち上げ部が連続して形成され、立ち上げ部はトンネル部の下端高さから上端高さへ立ち上がっている。また、フロアパネルにおける立ち上げ部の上面側にはアッパクロスメンバが長手方向を車幅方向に沿って結合されており、アッパ閉断面を形成している。一方、フロアパネルにおける立ち上げ部の下面側にはアンダクロスメンバが長手方向を車幅方向に沿って結合されており、アンダ閉断面を形成している。更に、トンネル部の後端が前記アンダクロスメンバに結合され、トンネル部の後方側開口部がアンダクロスメンバで閉塞されており、トンネル部の後端は車両後方側からアンダ閉断面によって支持されている。また、アンダ閉断面の上側にはアッパ閉断面が形成されている。このため、車両前突時にトンネル部に作用する前突荷重は、アンダ閉断面を形成するアンダクロスメンバとアッパ閉断面を形成するアッパクロスメンバとに確実に伝達される。

請求項２記載の本発明は、請求項１記載の車両用フロア構造において、前記フロアパネルの車幅方向両端に長手方向を車両前後方向に沿って配置され、前記トンネル部より車両下方側に設けられた左右のロッカを有し、前記フロアパネル、前記アッパクロスメンバ及び前記アンダクロスメンバの各車幅方向両端部が車幅方向外側下方へ湾曲し、前記左右のロッカに結合されていることを特徴とする。

左右のロッカがトンネル部より車両下方側に設けられ、フロアパネル、アッパクロスメンバ及びアンダクロスメンバの各車幅方向両端部が車幅方向外側下方へ湾曲し、左右のロッカに結合されている。この結果、アッパ閉断面とアンダ閉断面とに作用する上下方向の荷重を、左右のロッカで支持することができる。このため、立ち上げ部の上下振動が、左右のロッカによって抑制される。

請求項３記載の本発明は、請求項１または請求項２に記載の車両用フロア構造において、前記アッパクロスメンバに乗員用シートを取付けたことを特徴とする。

アッパクロスメンバの振動が抑制されるため、アッパクロスメンバに取付けた乗員用シートの振動も抑制される。

請求項１記載の本発明の車両用フロア構造は、前突荷重をフロアパネルのトンネル部の後端に設けられたクロスメンバに確実に伝達できる。

請求項２記載の本発明の車両用フロア構造は、フロアパネルのトンネル部の後端に形成された立ち上げ部の上下振動を抑制できる。

請求項３記載の本発明の車両用フロア構造は、乗員用シートの振動を抑制できる。

本発明の一実施形態に係る車両用フロア構造について、図１〜図６に基づいて説明する。なお、各図に適宜記す矢印ＦＲ、矢印ＵＰ、矢印ＩＮは、それぞれ本発明が適用された自動車の車体前方向、車体上方向及び車幅方向内側を示している。

図１には大型ＳＵＶ車、ピックアップトラック等の自動車車両におけるフロア（床部）の後部を車体外側斜め前方から見た斜視図が示されており、図２には図１の分解斜視図が示されている。

図２に示される如く、本実施形態のフロアパネル１０はフロアパネル１０の後部を構成するリヤフロアパネル１２と、リヤフロアパネル１２の前方側を構成するフロントフロアパネル１４を備えている。また、フロアパネル１０の車幅方向両端部には、左右のロッカ１６が長手方向を車両前後方向に沿って配置されている。なお、左右のロッカ１６はそれぞれ閉断面構造となっており、車両の下部の骨格を構成している。また、左右のロッカ１６はフロントフロアパネル１４、リヤフロアパネル１２に形成されたトンネル部１７、１８より車両下方側に設けられている。

リヤフロアパネル１２の車幅方向両端部１２Ａは、車幅方向内側上方から車幅方向外側下方へ傾斜しており、リヤフロアパネル１２の車幅方向両端に形成したフランジ１２Ｂが、左右のロッカ１６の車幅方向内側壁部１６Ａに結合されている。同様に、フロントフロアパネル１４の車幅方向両端部１４Ａは、車幅方向内側上方から車幅方向外側下方へ傾斜しており、フロントフロアパネル１４の車幅方向両端に形成したフランジ１４Ｂが、左右のロッカ１６の車幅方向内側壁部１６Ａに結合されている。

図３には図１の３−３断面線に沿った拡大断面図が示されており、図４には図１の３−３断面線に沿った拡大断面図が示されている。

図３及び図４に示される如く、リヤフロアパネル１２の前端縁部１２Ｃの下面と、フロントフロアパネル１４の後端縁部１４Ｃの上面とが溶接等によって接合されている。

図２に示される如く、フロントフロアパネル１４の車幅方向中央部にはトンネル部１７が形成されており、トンネル部１７はフロントフロアパネル１４を車両上方へ凸に屈曲して形成されている。また、トンネル部１７は長手方向を車両前後方向に沿って形成されており、フロントフロアパネル１４の後端に達している。

一方、リヤフロアパネル１２の前部１２Ｄにおける車幅方向中央部にはトンネル部１８が形成されており、トンネル部１８はリヤフロアパネル１２を車両上方へ凸に屈曲して形成されている。また、トンネル部１８は長手方向を車両前後方向に沿って形成されており、フロントフロアパネル１４のトンネル部１７の後端１７Ａに連続している。

リヤフロアパネル１２のトンネル部１８の後端１８Ａは、リヤフロアパネル１２の立ち上げ部としてのキック部２１に連結されている。リヤフロアパネル１２のキック部２１は、トンネル部１８の後端１８Ａから、車幅方向外側に向って形成されている。

図３に示される如く、リヤフロアパネル１２のキック部２１は、トンネル部１８の下端となる（トンネル部１８の下端と同じ高さとなる）リヤフロアパネル１２の下部１２Ｅの後端から車両後方上側へ立ち上がっており、トンネル部１８の上端となる（トンネル部１８の上端と同じ高さとなる）上部１２Ｆに達する傾斜壁部となっている。

図４に示される如く、リヤフロアパネル１２のキック部２１の上面２１Ａ側には、アッパクロスメンバ２０が長手方向を車幅方向に沿って結合されている。

図２に示される如く、アッパクロスメンバ２０はトンネル部１８の左右両側において３分割されており、左側アッパクロスメンバ４０、右側アッパクロスメンバ４２、中央アッパクロスメンバ４４とで構成されている。左側アッパクロスメンバ４０の車幅方向内側部４０Ａが中央アッパクロスメンバ４４の車幅方向左端部４４Ａの上面側に結合されており、右側アッパクロスメンバ４２の車幅方向内側部４２Ａが中央アッパクロスメンバ４４の車幅方向右端部４４Ｂの上面側に結合されている。また、中央アッパクロスメンバ４４の車幅方向中央部には車両前方に向って補強部４４Ｃが形成されており、補強部４４Ｃはトンネル部１８の上部に結合されている。なお、フロントフロアパネル１４のトンネル部１７の上部にも補強部材４８が結合されている。

図３に示される如く、アッパクロスメンバ２０はリヤフロアパネル１２とでアッパ閉断面２２を形成している。より具体的に説明すると、アッパクロスメンバ２０は、車両上方に凸で車両下方が開口されたハット断面構造となっている。アッパクロスメンバ２０の前壁部２０Ａの下端には車両前方へ向って前フランジ２０Ｂが形成されており、前フランジ２０Ｂはリヤフロアパネル１２のキック部２１の前方においてリヤフロアパネル１２の上面に結合されている。また、アッパクロスメンバ２０の後壁部２０Ｃの下端には車両後方へ向って後フランジ２０Ｄが形成されており、後フランジ２０Ｄはリヤフロアパネル１２のキック部２１の後方においてリヤフロアパネル１２の上面に結合されている。

一方、リヤフロアパネル１２のキック部２１の下面２１Ｂ側には、アンダクロスメンバ２４が長手方向を車幅方向に沿って結合されており、アンダクロスメンバ２４はリヤフロアパネル１２とでアンダ閉断面２６を形成している。より具体的に説明すると、アンダクロスメンバ２４は、車両下方に凸で車両上方が開口されたハット断面構造となっている。アンダクロスメンバ２４の前壁部２４Ａの上端には車両前方へ向って前フランジ２４Ｂが形成されており、前フランジ２４Ｂはリヤフロアパネル１２のキック部２１の前方においてリヤフロアパネル１２を挟んでアッパクロスメンバ２０の前フランジ２０Ｂに結合されている。また、アンダクロスメンバ２４の後壁部２４Ｃの上端には車両後方へ向って後フランジ２４Ｄが形成されており、後フランジ２４Ｄはリヤフロアパネル１２のキック部２１の後方においてリヤフロアパネル１２を挟んでアッパクロスメンバ２０の後フランジ２０Ｄに結合されている。

図４に示される如く、リヤフロアパネル１２のトンネル部１８の後方においては、アンダクロスメンバ２４の前壁部２４Ａが車両上方に延設されており、前フランジ２４Ｂがトンネル部１８の後端１８Ａにおける内周壁１８Ｂに結合されている。このため、アンダクロスメンバ２４の前壁部２４Ａがトンネル部１８の後端１８Ａを閉塞している。

従って、アンダクロスメンバ２４とリヤフロアパネル１２で形成され車幅方向に延びるアンダ閉断面２６が、リヤフロアパネル１２のトンネル部１８の後端１８Ａを、車両後方から支持している。また、アッパクロスメンバ２０とリヤフロアパネル１２で形成され車幅方向に延びるアッパ閉断面２２がアンダ閉断面２６の上側に重なっている。この結果、車両前突時にトンネル部１８に車両前方から車両後方へ向って作用する前突荷重が、アンダ閉断面２６とアッパ閉断面２２とに確実に伝達されるようになっている。

図５には図１の５−５断面線に沿った拡大断面図が示されている。図５に示される如く、アッパクロスメンバ２０の車幅方向両端部は車幅方向外側下方へ向って湾曲した傾斜部２０Ｅとなっており、傾斜部２０Ｅの先端部に形成したフランジ２０Ｆがロッカ１６の上壁部１６Ｂの車幅方向内側部に結合されている。また、アンダクロスメンバ２４の車幅方向両端部は車幅方向外側下方へ向って湾曲した傾斜部２４Ｅとなっており、傾斜部２４Ｅの先端下部に形成したフランジ２４Ｆがロッカ１６の下壁部１６Ｃの車幅方向内側部に結合されている。

図６には図５の６−６断面線に沿った拡大断面図が示されている。図６に示される如く、アンダクロスメンバ２４における傾斜部２４Ｅの先端前部に形成したフランジ２４Ｇと、傾斜部２４Ｅの先端後部に形成したフランジ２４Ｈはそれぞれロッカ１６の車幅方向内側壁部１６Ａに結合されている。

従って、アッパ閉断面２２の車幅方向両端部２２Ａとアンダ閉断面２６の車幅方向両端部２６Ａとが車幅方向外側下方へ湾曲し、左右のロッカ１６に結合されており、トンネル部１８からの前突荷重伝達系と、トンネル部１８よりも車両下方側に位置する左右のロッカ１６からの前突荷重伝達系とが、アンダ閉断面２６とアッパ閉断面２２とによって結合されている。この結果、トンネル部１８の上面への前突荷重と、左右のロッカ１６への前突荷重との差によって生じる相対変位の増加分が抑制されるようになっている。即ち、トンネル部１８と左右のロッカ１６とに上下のオフセットが無い構成に比較して、トンネル部１８と左右のロッカ１６とのスパンが長くなることで生じる変位の増加分、及び、上下のオフセットにより生じるトンネル部１８への入力荷重と左右のロッカ１６への入力荷重との差の増加分が抑制されるようになっている。

また、同じ高さに配置されたクロスメンバと左右のロッカとが結合された構成と比較して、アッパクロスメンバ２０とアンダクロスメンバ２２とに形成した左右のロッカ１６に向かう湾曲した傾斜部２０Ｅ、傾斜部２４Ｅによって発生する湾曲方向の荷重（図５の矢印Ｆ１）により、結合部の車両下方への荷重成分（図５の矢印Ｆ２）の負担を低減できるようになっている。このため、結合部の耐久性能を向上できるようになっている。更に、アッパクロスメンバ２０とアンダクロスメンバ２４とに作用する荷重（図５の矢印Ｆ１）の車両下方への荷重成分（図５の矢印Ｆ２）と車両上方の荷重成分とを、左右のロッカ１６で支持することができるようになっている。このため、リヤフロアパネル１２のトンネル部１８の後端１８Ａに形成されたキック部２１に設けられたアッパクロスメンバ２０とアンダクロスメンバ２４の上下振動が、左右のロッカ１６によって抑制されるようになっている。

図２に示される如く、左側アッパクロスメンバ４０の上部には、乗員用シートとしての左右一対のリヤシートレール５０の先端部５０Ａが結合されており、右側アッパクロスメンバ４２の上部には、左右一対のリヤシートレール５２の先端部５２Ａが結合されている。

従って、左側アッパクロスメンバ４０の上部に取付けたリヤシートレール５０の振動と、右側アッパクロスメンバ４２の上部に取付けたリヤシートレール５２の振動とが、左右のロッカ１６によって抑制されるようになっている。このため、リヤシートレール５０、５２に取付けられたリヤシートの振動が抑制されるようになっている。

次に、本実施形態の作用を説明する。

図４に示される如く、本実施形態では、リヤフロアパネル１２のトンネル部１８の後方においては、アンダクロスメンバ２４の前壁部２４Ａが車両上方に延設されており、前フランジ２４Ｂがトンネル部１８の後端１８Ａにおける内周壁１８Ｂに結合されている。このため、アンダクロスメンバ２４の前壁部２４Ａがトンネル部１８の後端１８Ａを閉塞している。従って、アンダクロスメンバ２４とリヤフロアパネル１２で形成され車幅方向に延びるアンダ閉断面２６が、リヤフロアパネル１２のトンネル部１８の後端１８Ａを、車両後方から支持している。また、アッパクロスメンバ２０とリヤフロアパネル１２で形成され車幅方向に延びるアッパ閉断面２２がアンダ閉断面２６の上側に重なっている。

この結果、車両前突時にトンネル部１８に車両前方から車両後方へ向って作用する前突荷重を、アンダ閉断面２６とアッパ閉断面２２とに確実に伝達できる。即ち、前突荷重をフロアパネル１０のトンネル部１８の後端１８Ａに設けられたアッパクロスメンバ２０とアンダクロスメンバ２４に確実に伝達できる。

特に、補強部材４８を設けたフロントフロアパネル１４のトンネル部１７の上部と、補強部４４Ｃを設けたリヤフロアパネル１２のトンネル部１８の上部とに沿って伝達される前突荷重を、アッパ閉断面２２とアンダ閉断面２６とに確実に伝達できる。

また、本実施形態では、アッパ閉断面２２の車幅方向両端部２２Ａとアンダ閉断面２６の車幅方向両端部２６Ａとが車幅方向外側下方へ湾曲し、左右のロッカ１６に結合されており、トンネル部１８からの前突荷重伝達系と、トンネル部１８よりも車両下方側に位置する左右のロッカ１６からの前突荷重伝達系とが、アンダ閉断面２６とアッパ閉断面２２とによって結合されている。この結果、トンネル部１８の上面への前突荷重と、左右のロッカ１６への前突荷重との差によって生じる相対変位の増加分が抑制される。即ち、トンネル部１８と左右のロッカ１６とに上下のオフセットが無い構成に比較して、トンネル部１８と左右のロッカ１６とのスパンが長くなることで生じる変位の増加分、及び、上下のオフセットにより生じるトンネル部１８への入力荷重と左右のロッカ１６への入力荷重との差の増加分が抑制される。

この結果、前突荷重をトンネル部１７、１８と左右のロッカ１６とに効果的に分散でき、左右のロッカ１６に対するトンネル部１７、１８の車両前後方向の相対変位を抑制できる。このため、車両前突時の左右のロッカ１６に対するフロア面の相対変位（変形）を抑制できる。

また、本実施形態では、同じ高さに配置されたクロスメンバと左右のロッカとが結合された構成と比較して、アッパクロスメンバ２０とアンダクロスメンバ２２とに形成した左右のロッカ１６に向かう湾曲した傾斜部２０Ｅ、傾斜部２４Ｅによって発生する湾曲方向の荷重（図５の矢印Ｆ１）により、結合部の車両下方への荷重成分（図５の矢印Ｆ２）の負担を低減できる。このため、結合部の耐久性能を向上できる。更に、アッパクロスメンバ２０とアンダクロスメンバ２４とに作用する荷重（図５の矢印Ｆ１）の車両下方への荷重成分（図５の矢印Ｆ２）と車両上方の荷重成分とを、左右のロッカ１６で支持することができる。このため、リヤフロアパネル１２のトンネル部１８の後端１８Ａに形成されたキック部２１に設けられたアッパクロスメンバ２０とアンダクロスメンバ２４の上下振動が、左右のロッカ１６によって抑制される。

また、本実施形態では、左側アッパクロスメンバ４０の上部に左右一対のリヤシートレール５０の先端部５０Ａが結合されており、右側アッパクロスメンバ４２の上部に左右一対のリヤシートレール５２の先端部５２Ａが結合されている。従って、左側アッパクロスメンバ４０の上部に取付けたリヤシートレール５０の振動と、右側アッパクロスメンバ４２の上部に取付けたリヤシートレール５２の振動とが、左右のロッカ１６によって抑制される。この結果、リヤシートレール５０、５２に取付けられたリヤシートの振動が抑制されるため乗り心地が向上する。

以上に於いては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、アッパクロスメンバ２０を左側アッパクロスメンバ４０、右側アッパクロスメンバ４２、中央アッパクロスメンバ４４に３分割したが、これに代えて、アッパクロスメンバ２０を他の分割構造、または、分割せず１部材とする構成としても良い。

また、上記実施形態では、アンダクロスメンバ２４を１部材とする構成としたが、これに代えて、アンダクロスメンバ２４を複数に分割した構成としても良い。

また、上記実施形態では、左側アッパクロスメンバ４０の上部にリヤシートレール５０の先端部５０Ａを結合し、右側アッパクロスメンバ４２の上部にリヤシートレール５２の先端部５２Ａを結合したが、これに代えて、左側アッパクロスメンバ４０と右側アッパクロスメンバ４２にリヤシートを直接取付けた構成としても良い。

また、左側アッパクロスメンバ４０と右側アッパクロスメンバ４２にシートベルトアンカーを固定しても良い。

本発明の一実施形態に係る車両用フロア構造を示す車体外側斜め前方から見た斜視図である。 本発明の一実施形態に係る車両用フロア構造を示す車体外側斜め前方から見た分解斜視図である。 図１の３−３断面線に沿った拡大断面図である。 図１の４−４断面線に沿った拡大断面図である。 図１の５−５断面線に沿った拡大断面図である。 図５の６−６断面線に沿った拡大断面図である。

符号の説明

１０ フロアパネル
１２ リヤフロアパネル
１４ フロントフロアパネル
１６ ロッカ
１７ トンネル部
１８ トンネル部
１８Ａ トンネル部の後端
２０ アッパクロスメンバ
２１ キック部（立ち上げ部）
２２ アッパ閉断面
２４ アンダクロスメンバ
２６ アンダ閉断面
４０ 左側アッパクロスメンバ
４２ 右側アッパクロスメンバ
４４ 中央アッパクロスメンバ
５０ リヤシートレール（乗員用シート）
５２ リヤシートレール

Claims (3)

1. 車幅方向中間部に長手方向を車両前後方向に沿って形成されたトンネル部を設けたフロアパネルと、
   前記フロアパネルにおける前記トンネル部の後端に連続して形成され、長手方向を車幅方向に沿って設けられ、前記トンネル部の下端高さから上端高さへ立ち上がった立ち上げ部と、
   前記フロアパネルにおける前記立ち上げ部の上面側に長手方向を車幅方向に沿って結合されアッパ閉断面を形成するアッパクロスメンバと、
   前記トンネル部の後端が結合され前記トンネル部の後方側開口部を閉塞すると共に、前記フロアパネルにおける前記立ち上げ部の下面側に長手方向を車幅方向に沿って結合されアンダ閉断面を形成するアンダクロスメンバと、
   を有することを特徴とする車両用フロア構造。
2. 前記フロアパネルの車幅方向両端に長手方向を車両前後方向に沿って配置され、前記トンネル部より車両下方側に設けられた左右のロッカを有し、前記フロアパネル、前記アッパクロスメンバ及び前記アンダクロスメンバの各車幅方向両端部が車幅方向外側下方へ湾曲し、前記左右のロッカに結合されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用フロア構造。
3. 前記アッパクロスメンバに乗員用シートを取付けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用フロア構造。

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