JP2011219062A - 自動車のフロア構造 - Google Patents

Abstract

【課題】フロアパネルにディンプルが形成されたものにおいて、部品追加を必要とすることなく、室内カーペットの沈み込みを回避すること。
【解決手段】フロアパネル１２を有し、前記フロアパネル１２に、下方に突出した窪み部５０と、当該窪み部５０の底面より上方に突出した窪み内ビード５２とが形成され、窪み部５０における室内カーペットの沈み込みが抑えられので、カーペット沈み込みのための追加部品を省略できる。併せて窪み内ビード５２によってフロアパネル１２の剛性が更に向上する。更に、前記フロアパネル１２の窪み部５０の車幅方向の一方の側に、当該フロアパネル１２の一般面より下方に突出して車体前後方向に延在するサイドビード３４が形成され、フロアパネル１２の剛性（強度）が向上し、室内カーペットの沈み込みが抑えらる。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車のフロア構造に関し、特に、モノコック車体のフロア構造に関する。

自動車のフロア構造として、フロアパネルに、曲面による窪み、つまりディンプルをプレス成形することにより、フロアパネルの剛性を高め、ＮＶ（騒音・振動）性能の改善を図ったものが知られている（例えば、特許文献１）。

特開２００４−２３７８７１号公報

しかしながら、フロアパネルのディンプルは、フロアパネルの平坦性を阻害する。特に、ディンプルが、緩やかな曲面をもって広い範囲に設けられていると、フロアパネル上に敷かれる室内カーペットはディンプル形状に倣って沈み込み、車室内フロア上の乗員の足置き場の平坦度が損なわれる虞がある。足置き場の平坦度が低いと、足置き場に足を置いた時に不安定になる。また、車室内フロア上で、乗員が足を動かした際に、ディンプルの曲面とフロアパネルの一般面との接続部がなすディンプルの周縁角部に、足が引っかかり、車室内の居住性が損なわれる。

この対策として、従来は、室内カーペットの下に、つまり、フロアパネルと室内カーペットとの間に、厚いウレタン樹脂シートを設置することにより、室内カーペットがディンプル形状に倣って沈み込まないようになることが行われている。しかし、この対策は、部品追加になり、生産性、経済性、省資源化を低下させることになる。

本発明が解決しようとする課題は、フロアパネルにディンプルが形成されたフロア構造において、部品追加を必要とすることなく、室内カーペットの沈み込みを回避することである。

本発明による自動車のフロア構造は、フロアパネル（１２）を有し、前記フロアパネル（１２）に、当該フロアパネル（１２）の一般面（１２Ａ）より下方に突出した窪み部（５０）と、当該窪み部（５０）の底面より上方に突出した窪み内ビード（５２）とが形成されている。

このフロア構造によれば、窪み内ビード（５２）によって窪み部（５０）における室内カーペット（４２）の沈み込みが抑えられので、カーペット沈み込みのための追加部品を省略できる。併せて窪み内ビード（５２）によってフロアパネル（１２）の剛性が更に向上する。

本発明による自動車のフロア構造は、一つの好ましい実施例として、更に、前記フロアパネル（１２）の窪み部（５０）の車幅方向の一方の側に、当該フロアパネル（１２）の一般面（１２Ａ）より下方に突出して車体前後方向に延在するサイドビード（３４）が形成されている。

このフロア構造によれば、サイドビード（３４）によってフロアパネル（１２）の剛性（強度）が向上するので、窪み部（５０）の車幅方向の幅を小さくすることができ、このことによっても窪み部（５０）における室内カーペット（４２）の沈み込みが抑えらる。

本発明による自動車のフロア構造は、一つの好ましい実施例として、更に、前記フロアパネル（１２）の窪み部より車幅方向の中央の側に、前記フロアパネル（１２）の一般面（１２Ａ）より傾斜面（１２Ｂ）によって上方に変位した隆起丘部（１２Ｃ）が車体前後方向に延在して形成され、当該隆起丘部（１２Ｃ）に車体前後方向に延在するセンタフレーム（２４）が接合されている。

このフロア構造によれば、傾斜面（１２Ｂ）によってフロアパネル（１２）が折り曲まげられた形状になっていることにより、フロアパネル（１２）の剛性が向上するので、窪み部（５０）の車幅方向の幅を小さくすることができる。このことによっても窪み部（５０）における室内カーペット（４２）の沈み込みが抑えらる。

本発明による自動車のフロア構造は、一つの好ましい実施例として、前記窪み内ビード（５２）の頂部（５２Ａ）の高さが前記フロアパネル（１２）の一般面（１２Ａ）の高さに整合している。

このフロア構造によれば、窪み内ビード（５２）による窪み部（５０）における室内カーペット（４２）の沈み込み防止が、より良好に行われ、室内カーペット（４２）の平坦性が保証される。

本発明による自動車のフロア構造は、一つの好ましい実施例として、前記窪み内ビード（５２）は、車体前後方向に延在するビードとして複数個設けられている。

このフロア構造によれば、窪み内ビード（５２）部分の剛性が向上し、窪み内ビード（５２）による室内カーペットの支持強度が向上する。

本発明による自動車のフロア構造は、一つの好ましい実施例として、前記フロアパネル（１２）の一般面（１２Ａ）の部分が、前記窪み部（５０）を含んで乗員の足置き場を形成している。

このフロア構造によれば、足置き場のスペースを広くできる。

本発明による自動車のフロア構造によれば、窪み内ビードによって窪み部における室内カーペットの沈み込みが抑えられる。これにより、カーペット沈み込み防止のための追加部品を省略でき、生産性、経済性の向上と省資源化が図られる。

本発明による自動車のフロア構造の一つの実施例を示す下底面図（フロアパネルを車外より見た図）。 本発明による自動車のフロア構造の一つの実施例を示す平面図（フロアパネルを車内より見た図）。 図２の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った拡大断面図。 本実施例による自動車のフロア構造の要部の斜視図。

以下に、本発明による自動車のフロア構造の実施例を、図１〜図４を参照して説明する。尚、以下に説明する各部材は鋼材により構成され、各部材の接続、接合は、溶接により行われる。

車体前部にはエンジンルームと車室とを区切るダッシュボードパネル１０が設けられている。ダッシュボードパネル１０の車室側には、前端をもってダッシュボードパネル１０の下端に接続された左右のフロアパネル１２が水平配置されている。フロアパネル１２は後述するフロントサイドフレーム２０の後端より車体後方に存在する。

左右のフロアパネル１２は、車幅方向内側の縁部同士を、車室内側に突出して車体前後方向に延在するセンタトンネルメンバ２６によって接合され、一体化されている。

左右のフロアパネル１２の車幅方向外側には、各々、車体前後方向に延在する左右の箱形断面形状のサイドシル１４が水平に配置されている。左右のサイドシル１４には左右のフロアパネル１２の車幅方向外側の縁部が接続されている。左右のサイドシル１４の後端には、各々、平面視で、左右のサイドシル１４と一直線上に車体前後方向に延在する左右の箱形断面形状のサイドシルエクステンションメンバ１６の前端が接続されている。

左右のフロアパネル１２とセンタトンネルメンバ２６との連結体の後端位置には、車体幅方向に延在して左右両端を左右のサイドシルエクステンションメンバ１６に橋渡し接続された箱形断面形状のミドルクロスメンバ（第１のミドルクロスメンバ）１８が設けられている。ミドルクロスメンバ１８は、フロアパネル１２の後端位置においてキックアップ部をなし、左右のフロアパネル１２およびセンタトンネルメンバ２６の後縁を接続されている。

ダッシュボードパネル１０より車体前方（エンジンルーム側）には、車体前後方向に延在する左右のフロントサイドフレーム２０が設けられている。左右のフロントサイドフレーム２０は、各々、箱形断面形状をなしており、後端を左右の連結メンバ２２に接続されている。

左右の連結メンバ２２は、各々、ダッシュボードパネル１０の車体前方側の外面（車外面）に接合されて箱形断面形状をなし、フロントサイドフレーム２０との接続部２２Ａより車幅方向外側に向かって斜め後方に延びてサイドシル１４の前端に接続されたアウトリガー部２２Ｂと、接続部２２Ａより車幅方向内側に向かって斜め後方に延びてセンタフレーム２４の前端に接続されたセンタフレームエクステンション部２２Ｃとを有し、二股分岐形状をなしている。

センタフレーム２４は、センタトンネルメンバ２６の左右両側にあって、各々、左右のフロアパネル１２の下底面（車外面）に接合されて箱形断面形状をなし、センタフレームエクステンション部２２Ｃより車体後方に延在して後端をミドルクロスメンバ１８に接続されている。

図１によく示されているように、左側のサイドシル１４とセンタフレーム２４との間と、右側のサイドシル１４とセンタフレーム２４との間の各々に、左右のフロアフレーム２８が配置されている。左右のフロアフレーム２８は、各々、車体前後方向に延在し、フロアパネル１２の下底面（車外面）に接合されて箱形断面形状をなし、前端を連結メンバ２２のアウトリガー部２２Ｂとセンタフレームエクステンション部２２Ｃとの分岐部２２Ｄに接続されている。

これにより、本実施例では、左右のフロアフレーム２８は、各々、左右の連結メンバ２０を介して左右のフロントサイドフレーム２０と、平面視で、車体前後方向に一直線上に連結されている。

左右のフロアパネル１２の車体後方側には、各々、フロアパネル１２の主面１１（図３参照）より一段低い窪みをなす後部座席用の足置き凹部３０が形成されている。足置き凹部３０は、図２に示されているように、前部座席６０の車体後方にあり、当該足置き凹部３０の底部前縁はフロアパネル１２の車体前後方向の中間部において車体前方へ向けて昇り勾配で傾斜してフロアパネル１２の主面に至る傾斜面部３２に連続している。足置き凹部３０の底部後縁は車体前後方向においてフロアパネル１２の後縁と同じ位置にある。

本実施例の説明では、これより以降、足置き凹部３０の底面をフロアパネル１２の一般面１２Ａと云う。従って、本実施例では、一般面１２Ａはフロアパネル１２の主面１１より一段低い面になる。なお、足置き凹部３０は必須ではなく、フロアパネル１２の主面１１と一般面１２Ａとが同じ面であってもよい。

足置き凹部３０には、各々、一般面１２Ａより下方に、つまり車室外側に突出した回転楕円面等による湾曲面５０Ａからなる窪み部であるディンプル５０がプレス成形されている。ディンプル５０は、平面視で車体前後方向に長い長円形乃至楕円形をなしている。

ディンプル５０には、底面より上方に、つまり車室内側に突出した窪み内ビード５２がプレス成形されている。窪み内ビード５２は、車体前後方向に延在し、本実施例では、各ディンプル５０毎に、２個、前後に分離して設けられている。窪み内ビード５２の頂部５２Ａの高さは、一般面１２Ａの高さに整合している。

フロアパネル１２の一般面１２Ａには、室内カーペット４２が敷かれる。窪み内ビード５２が設けられていないと、室内カーペット４２は湾曲面５０Ａに沿ってディンプル５０内に沈み込み、平坦性を損ねられるが、ディンプル５０に窪み内ビード５２があることにより、室内カーペット４２は、ディンプル５０の部分において、窪み内ビード５２上に載り、ディンプル５０内への沈み込みを抑えられる。

これにより、厚いウレタン樹脂シート等のカーペット沈み込み防止のための追加部品を省略でき、生産性、経済性の向上と省資源化が図られる。

本実施例のように、窪み内ビード５２の頂部５２Ａの高さが一般面１２Ａの高さに整合していることにより、窪み内ビード５２によるディンプル５０における室内カーペット４２の沈み込み防止が、一般面１２Ａの高さに整合して行われることになり、足置き凹部３０における室内カーペット４２の平坦性が良好に保たれる。

フロアパネル１２にディンプル５０が形成されていることにより、フロアパネル１２の剛性が高くなり、ＮＶ性能が改善される。この効果は、窪み内ビード５２によってフロアパネル１２の剛性が更に高くなることによって、顕著なものになる。また、窪み内ビード５２が車体前後方向に延在するビードとして複数個設けられていることにより、窪み内ビード５２部分の剛性が向上し、ＮＶ性能の改善に併せて、窪み内ビード５２による室内カーペット４２の支持強度が向上する。

図３によく示されているように、フロアパネル１２のディンプル５０より車幅方向の中央の側には、一般面１２Ａより傾斜面１２Ｂによって上方に変位した隆起丘部（本実施例では、フロアパネル１２の主面１１と同じ高さ）１２Ｃが車体前後方向に延在して形成されており、隆起丘部１２Ｃの下底面（車外面）に前述のセンタフレーム２４が接合されている。

傾斜面１２Ｂによってフロアパネル１２が折り曲がっていることにより、フロアパネル１２の剛性が向上する。これにより、ディンプル５０の車幅方向の幅を小さく抑えることができる。このことによっても室内カーペット４２がディンプル５０内に沈み込む難くなる。

なお、窪み内ビード５２は、その全体がディンプル５０内にあり、ディンプル５０の湾曲面５０Ａと一般面１２Ａとの境界には存在しない。これにより、ディンプル５０、窪み内ビード５２を含むフロアパネル１２のプレス成形時に、前記境界部分に応力集中が生じることが回避される。

左右のフロアパネル１２のディンプル５０より車幅方向外側には、各々、足置き凹部３０と傾斜面部３２を車体前後方向の一直線上に延在するサイドビード３４がプレス成形されている。サイドビード３４は、一般面１２Ａより下方、つまり車室外側に突出しており、フロアパネル１２の補強とハーネス収容溝を兼ねている。

サイドビード３４によってフロアパネル１２の剛性（強度）が向上するので、このことによってもディンプル５０の車幅方向の幅を小さくすることができ、室内カーペット４２がディンプル５０内に沈み込む難くなる。

サイドビード３４にはハーネス４０が納められる。これにより、サイドビード３４への室内カーペット４２の沈み込みがハーネス４０によって抑えられる。

このようにして、フロアパネル１２の一般面１２Ａの部分が、ディンプル５０、サイドビード３４の部分を含んで平らな乗員の足置き場を形成することになり、足置き場のスペースを広く取ることができる。

なお、足置き凹部３０の室内面には、図３に示されているように、ディンプル５０、サイドビード３４を含む足置き凹部３０の室内面形状に倣って制振材によるメルシート４４が貼着される。

本実施例では、前述の左右のフロアフレーム２８は、各々、後端が、左右の傾斜面部３２の車外側の前面に突き当たる位置まで車体後方に延在している。つまり、左右のフロアフレーム２６は、車体前部の連結メンバ２０との接続部よりフロアパネル１２の車体前後方向の中間部まで延在している。左右のサイドビード３４は、各々、車室外側に突出した突条状のビードであり、左右のフロアフレーム２６の車体幅方向位と同じ車体幅方向位置に形成されている。

これにより、左右のサイドビード３４は、各々、傾斜面部３２における前端にて左右のフロアフレーム２６の後端に各々連続し、当該フロアフレーム２６との連続部よりフロアフレーム２６と一直線上に車体後方に延在してミドルクロスメンバ１８の前壁に至っている。

図２によく示されているように、ミドルクロスメンバ１８より車体前方位置には、各々、車体幅方向に延在し、左右両端を車室内側に突出しているセンタトンネル部２６の右側部と右側のサイドシル１４とに橋渡し接続された右側のミドルクロスメンバ（第２のミドルクロスメンバ）３６と、左右両端をセンタトンネル部２６の左側部と左側のサイドシル１４とに橋渡し接続された左側のミドルクロスメンバ（第２のミドルクロスメンバ）３６が設けられている。この左右のミドルクロスメンバ３６は、各々、傾斜面部３２の車体前方に隣接する位置において、フロアパネル１２の上面（車内面）に接合されて箱形断面形状をなしている。

上述の構成によるフロア構造によれば、フロントサイドフレーム２０に入力された前突荷重の車体後部への伝達は、フロントサイドフレーム２０→アウトリガー部２２Ｂ→サイドシル１４→サイドシルエクステンションメンバ１６→ミドルクロスメンバ１８と、フロントサイドフレーム２０→センタフレームエクステンション部２２Ｃ→センタフレーム２４→ミドルクロスメンバ１８と、フロントサイドフレーム２０→連結メンバ２２の分岐部２２Ｄ→フロアフレーム２８→サイドビード３４→ミドルクロスメンバ１８の各経路をもって行われる。

特に、フロアフレーム２８は、図１によく示されているように、連結メンバ２０を介してフロントサイドフレーム２０と、平面視で、車体前後方向に一直線上に連結されているので、フロントサイドフレーム２０→連結メンバ２２の分岐部２２Ｄ→フロアフレーム２８→サイドビード３４→ミドルクロスメンバ１８による前突荷重の車体後部への伝達が、曲げモーメントを生じることなく効率よく良好に行われる。

この前突荷重の伝達路は、フロアフレーム２８とフロアパネル１２に形成されたサイドビード３４により確立するから、サイドビード３４の車体前後方向長さ分、フロアフレーム２８の車体前後方向長さが短縮される。これにより、フロアフレーム２８が短くなった分、車体重量、溶接スポット数が低減し、フロアフレーム２８による車体重量の増加、コストアップ、溶接スポット数の増加による生産性の低下を軽減した上で、フロアフレーム２８による車体後部への前突荷重の伝達路が確保され、衝突性能が向上する。

１０ ダッシュボードパネル
１２ フロアパネル
１２Ａ 一般面
１２Ｂ 傾斜面
１２Ｃ 隆起丘部
１４ サイドシル
１６ サイドシルエクステンションメンバ
１８ ミドルクロスメンバ
２０ フロントサイドフレーム
２２ 連結メンバ
２４ センタフレーム
２６ センタトンネル部
２８ フロアフレーム
３０ 足置き凹部
３２ 傾斜面部
３４ サイドビード
３６ ミドルクロスメンバ
４０ ハーネス
４２ 室内カーペット
５０ ディンプル
５２ 窪み内ビード

Claims (6)

1. フロアパネルを有し、
   前記フロアパネルに、当該フロアパネルの一般面より下方に突出した窪み部と、当該窪み部の底面より上方に突出した窪み内ビードとが形成されている自動車のフロア構造。
2. 前記フロアパネルの窪み部の車幅方向の一方の側に、当該フロアパネルの一般面より下方に突出して車体前後方向に延在するサイドビードが形成されている請求項１または２に記載の自動車のフロア構造。
3. 前記フロアパネルの窪み部より車幅方向の中央の側に、前記フロアパネルの一般面より傾斜面によって上方に変位した隆起丘部が車体前後方向に延在して形成され、当該隆起丘部に車体前後方向に延在するセンタフレームが接合されている請求項１または２に記載の自動車のフロア構造。
4. 前記窪み内ビードの頂部の高さが上下方向で見て前記フロアパネルの一般面の高さに整合している請求項１から３の何れか一項に記載の自動車のフロア構造。
5. 前記窪み内ビードは、車体前後方向に延在するビードとして複数個設けられている請求項１から４の何れか一項に記載の自動車のフロア構造。
6. 前記フロアパネルの一般面の部分が、前記窪み部を含んで乗員の足置き場を形成している請求項１から５の何れか一項に記載の自動車のフロア構造。

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