JP2014004850A - 車体フロア構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ナローオフセット衝突時に生じる変形を抑制する。
【解決手段】車幅方向外端で前後方向に延在するサイドシル１２と、サイドシル１２の前端部から車幅方向内方に延出するアウトリガ１７と、アウトリガ１７より後方で車幅方向に延在するフロアクロスメンバ１８と、車幅方向中央側で前後方向に延在するトンネルフレーム１３とを有するフロア本体１１を補強部９９で補強する構造であって、補強部９９は、アウトリガ１７により形成される車体骨格部６４の車幅方向外側部またはサイドシル１２の前部と、トンネルフレーム１３により形成される車体骨格部５４とを、後側ほど車幅方向中央側に位置するように傾斜して連結するとともに、前部が前方に向け拡幅してフロア本体１１と二重床構造をなす。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車の車体フロア構造に関する。

車体フロア構造に関する技術として、上平板と下平板との間に、車幅方向（左右方向）に延びる複数の横芯材を前後方向に配列するとともに、前後方向に延びる複数の縦芯材を車幅方向に配列する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、フロアパネルの底面（下面）に、前後方向に延びるフロアフレーム（補強部材、強度部材）を取り付け、フロアパネルを補強する技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。

特許第４０２１６７２号公報 特開２０１０−２４１２６１号公報

ところで、車両の衝突形態の中には、対向車等の衝突物が、車両のフロントサイドフレームよりも車幅方向外側にオフセットして前面衝突する、いわゆるナローオフセット衝突がある。このようなナローオフセット衝突が発生した場合には、前輪が後退して、フロアに衝突し、その際に、衝突荷重が車幅方向外側から斜め後ろ方向に車幅方向中央側に向けて入力される可能性がある。このような衝突荷重に対して、特許文献１に記載の技術では、縦部材が前後方向に延び、横部材が車幅方向に延びているので、フロアパネル等の変形を十分に抑制できない可能性がある。

また、特許文献２に記載の技術でも、フロアフレームが前後方向に延びているため、フロアパネル等の変形を十分に抑制できない可能性がある。

本発明は、ナローオフセット衝突時に生じる変形を抑制することができる車体フロア構造の提供を目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、車幅方向外端で前後方向に延在するサイドシル（例えば実施形態におけるサイドシル１２）と、該サイドシルの前端部から車幅方向内方に延出するアウトリガ（例えば実施形態におけるアウトリガ１７）と、車幅方向中央側で前後方向に延在するトンネルフレーム（例えば実施形態におけるトンネルフレーム１３）とを有するフロア本体（例えば実施形態におけるフロア本体１１）を補強部（例えば実施形態における補強部材９９）で補強する車体フロア構造であって、前記補強部は、前記アウトリガにより形成される車体骨格部（例えば実施形態における車体骨格部６４）の車幅方向外側部または前記サイドシルの前部と、前記トンネルフレームにより形成される車体骨格部（例えば実施形態における車体骨格部５４）とを、後側ほど車幅方向中央側に位置するように傾斜して連結するとともに、前部が前方に向け拡幅して前記フロア本体と二重床構造をなすことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、前記補強部が、前記フロア本体から前方に延出するフロントサイドフレーム（例えば実施形態におけるフロントサイドフレーム６７）により形成される車体骨格部（例えば実施形態における車体骨格部６９）の後端部に連結されていることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、前記補強部が、前輪（例えば実施形態における前輪７４）用のサスペンション部品（例えば実施形態におけるロアアーム７６）を支持するサブフレーム（例えば実施形態におけるサブフレーム７１）の結合部（例えば実施形態における結合部７２）に連結されていることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、前記補強部が、前方に向け拡幅する前部（例えば実施形態における前部構成部１１８）が、前記アウトリガにより形成される車体骨格部の車幅方向外側部または前記サイドシルの前部と、前記トンネルフレームにより形成される車体骨格部とを結ぶ方向に延在する後部（例えば実施形態における後部構成部１１７）の延長線に対して車幅方向中央側のみに延出していることを特徴とする。

請求項５に係る発明は、前記補強部が、前方に向け拡幅する前部の車幅方向中央側の内側面が、前記フロア本体から前方に延出するフロントサイドフレームにより形成される車体骨格部の後端部の後方延長上に配置されていることを特徴とする。

請求項６に係る発明は、前記補強部の前方に向け拡幅する前部と、前記フロア本体との間に、これらを連結する連結メンバ（例えば実施形態における連結メンバ１３０）が設けられていることを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、車両がナローオフセット衝突した場合に、前輪を介して衝突荷重がフロア本体に、車幅方向外側から斜め後ろ方向に車幅方向中央側に向けて入力されることになるが、この衝突荷重は、サイドシルと、アウトリガにより形成される車体骨格部と、アウトリガにより形成される車体骨格部の車幅方向外側部またはサイドシルの前部に連結された補強部とに分散されることになる。その際に、衝突荷重の入力方向に沿う補強部の荷重負担が高くなるが、この補強部に入力された衝突荷重は、この補強部が他方で連結されるトンネルフレームにより形成される車体骨格部に伝達される。よって、上記衝突荷重によるフロア本体の変形を抑制することができる。また、衝突荷重が大きく、補強部がその延在方向に対して交差する方向に変形しようとしても、補強部は前部が前方に向け拡幅しつつ延出する形状をなすため、この曲げ変形を引張方向と圧縮方向の両方向において抑制することになる。したがって、ナローオフセット衝突時に生じる変形を抑制することができる。また、補強部の前部が前方に向け拡幅してフロア本体と二重床構造をなすため、フロア本体の前端に作用する前面衝突の荷重に対しても反力を発生できる。

請求項２に係る発明によれば、フロア本体から前方に延出するフロントサイドフレームにより形成される車体骨格部の後端部に補強部が連結されているため、前面衝突時にフロントサイドフレームからフロア本体の前部に加わる入力に対して、補強部とフロア本体との二重床構造で反力を発生させることができる。よって、フロントサイドフレームからアウトリガにより形成される車体骨格部を介してサイドシルに伝わる荷重を低減できることになり、アウトリガの強度を低くすることができる。

請求項３に係る発明によれば、前輪用のサスペンション部品を支持するサブフレームの結合部に補強部が連結されているため、前面衝突時にサブフレームからフロア本体の前部に加わる入力に対して、補強部とフロア本体との二重床構造で反力を発生させることができる。よって、サブフレームの結合部が設けられた車体骨格部からアウトリガにより形成される車体骨格部を介してサイドシルに伝わる荷重を低減できることになり、アウトリガの強度を低くすることができる。

請求項４に係る発明によれば、前方に向け拡幅する前部が、後部の延長線に対して車幅方向中央側のみに延出しているため、補強部の車幅方向外側を直線状に形成でき、補強部の重量増を抑制できる。

請求項５に係る発明によれば、前方に向け拡幅する前部の車幅方向中央側の内側面が、フロア本体から前方に延出するフロントサイドフレームにより形成される車体骨格部の後端部の後方延長上に配置されているため、前面衝突時にフロントサイドフレームにより形成される車体骨格部からフロア本体の前部に加わる入力を、スムーズにトンネルフレームにより形成される車体骨格部に伝達することができる。

請求項６に係る発明によれば、前方に向け拡幅する前部とフロア本体との間に、これらを連結する連結メンバが設けられているため、フロア本体をより一層補強することができる。

本発明の一実施形態に係る車体フロア構造を下方から見た図である。 図１のＸ１−Ｘ１断面図である。 図１のＸ２−Ｘ２断面図である。 図１のＸ３−Ｘ３断面図である。 図１のＸ４−Ｘ４断面図である。 図１のＹ１−Ｙ１断面図である。 図１のＹ２−Ｙ２断面図である。 図１のＹ３−Ｙ３断面図である。 本発明の一実施形態に係る車体フロア構造の補強部を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る車体フロア構造への荷重入力の方向を説明する概念図である。 本発明の一実施形態に係る車体フロア構造の変形例を下方から見た図である。 本発明の一実施形態に係る車体フロア構造の別の変形例を下方から見た図である。 図１１のＸ５−Ｘ５断面図である。

本発明の一実施形態に係る車体フロア構造を図面を参照しつつ説明する。本実施形態に係る車体フロア構造は四輪自動車用のものである。

図１に示すように、本実施形態に係る車体フロア構造を構成するフロア本体１１は、車幅方向（左右方向）の両外端で前後方向に延在する一対のサイドシル１２と、車幅方向中央で前後方向に延在するトンネルフレーム１３と、一対のサイドシル１２とトンネルフレーム１３とを繋ぐ一対のフロアパネル１４と、フロアパネル１４の前方のダッシュロアパネル１５とを有している。また、フロア本体１１は、各サイドシル１２の前端部から車幅方向内方に延出する一対のアウトリガ１７と、アウトリガ１７より後方で車幅方向に延在する一対のフロアクロスメンバ１８と、トンネルフレーム１３内で車幅方向に延在するトンネルクロスメンバ１９とを有している。

図２〜図５に示すように、サイドシル１２は、シルインナ２２とシルアウタ２３とを有している。図２に示すように、シルインナ２２は、上下方向に沿う姿勢で前後方向に延在する基板部２５と、基板部２５の上縁部から車幅方向外側に延出する上板部２６と、基板部２５の下縁部から車幅方向外側に延出する下板部２７と、上板部２６の車幅方向外側の縁部から上方に延出する上フランジ部２８と、下板部２７の車幅方向外側の縁部から下方に延出する下フランジ部２９とを有するハット型断面形状をなしている。

シルアウタ２３は、上下方向に沿う姿勢で前後方向に延在する基板部３２と、基板部３２の上縁部から車幅方向内側に延出する上板部３３と、基板部３２の下縁部から車幅方向内側に延出する下板部３４と、上板部３３の車幅方向内側の縁部から上方に延出する上フランジ部３５と、下板部３４の車幅方向内側の縁部から下方に延出する下フランジ部３６とを有するハット型断面形状をなしている。

そして、サイドシル１２は、シルインナ２２とシルアウタ２３とが、上フランジ部２８，３５同士を接合させ且つ下フランジ部２９，３６同士を接合させることにより一体化され閉断面構造に形成される。一対のサイドシル１２は、それぞれ閉断面構造の車体骨格部を構成している。

トンネルフレーム１３は、車幅方向中央にて略水平に沿う姿勢で前後方向に延在する上板部４０と、上板部４０の車幅方向両外側の縁部から下方に、下側ほど車幅方向外側に位置するように傾斜して延出する一対の壁板部４１と、一対の壁板部４１のそれぞれの下縁部から略水平に沿う姿勢で車幅方向外側に延出する一対の底板部４２と、一対の底板部４２のそれぞれの車幅方向外側の縁部から上方に、上側ほど車幅方向外側に位置するように傾斜して延出する一対の下壁板部４３と、一対の下壁板部４３のそれぞれの上縁部から車幅方向外側に延出する一対のフランジ部４４とを有している。

フロアパネル１４は、略水平に配置される基板部４８と、基板部４８の車幅方向外側の縁部から上方に延出する外側接合板部４９と、基板部４８の車幅方向内側の縁部から上方に、上側ほど車幅方向中央側に位置するように傾斜して延出する内側接合板部５０とを有している。

フロアパネル１４は、外側接合板部４９においてサイドシル１２のシルインナ２２の基板部２５に接合固定されることになり、内側接合板部５０においてトンネルフレーム１３の壁板部４１に接合固定され、基板部４８においてトンネルフレーム１３のフランジ部４４に接合固定されることになる。これにより、トンネルフレーム１３の壁板部４１、底板部４２、下壁板部４３およびフランジ部４４と、フロアパネル１４の基板部４８とによって、図２〜図６に示す閉断面構造の車体骨格部５４が形成されている。このような車体骨格部５４が、図１〜図５に示すようにトンネルフレーム１３の車幅方向両側部に一対設けられている。これらの車体骨格部５４は、前後方向に沿って延在しており、その前部は、図１に示すように、それぞれ前側ほど車幅方向外側に位置するように湾曲している。

図８に示すように、ダッシュロアパネル１５は、フロアパネル１４の前端部に連結され、フロアパネル１４から前上がりに傾斜して延出している。

アウトリガ１７は、図１に示すように略円弧状をなして、図８に示すように略水平に配置される基板部５６と、基板部５６の前縁部から上方に延出する壁板部５７と、基板部５６の後縁部から上方に延出する壁板部５８と、図２に示すように基板部５６の車幅方向外端部から下方に延出するフランジ部５９と、図８に示すように壁板部５７の上縁部に設けられたフランジ部６０と、壁板部５８の上縁部に設けられたフランジ部６１とを有している。

アウトリガ１７は、壁板部５７の上縁部に設けられたフランジ部６０でダッシュロアパネル１５に前側から接合固定され、壁板部５８の上縁部に設けられたフランジ部６１でフロアパネル１４の基板部４８の前端部に下側から接合固定されている。また、アウトリガ１７は、図２に示すように、車幅方向外端のフランジ部５９でシルインナ２２の下フランジ部２９に車幅方向内側から接合固定されている。

アウトリガ１７は、図８に示すようにフロアパネル１４およびダッシュロアパネル１５とによって閉断面構造の車体骨格部６４を形成している。アウトリガ１７により形成される車体骨格部６４は、アウトリガ１７と同様に一対設けられており、図１に示すように、これらの車体骨格部６４は、いずれも、車幅方向に延在し、車幅方向内側ほど前側に位置するように湾曲している。アウトリガ１７により形成される一対の車体骨格部６４は、それぞれの車幅方向外端部が、車幅方向同側にあるサイドシル１２の前端部に車幅方向内側から連結されている。

フロア本体１１の前端部には、フロア本体１１から前方に延出するように一対のフロントサイドフレーム６７が連結されている。フロントサイドフレーム６７は、後端部を除いて閉断面構造をなしており、後端部はフロアパネル１４に下側から接合固定されて閉断面構造をなしている。フロントサイドフレーム６７はフロアパネル１４とによって閉断面構造の車体骨格部６９を形成しており、車体骨格部６９はフロントサイドフレーム６７と同様に一対設けられている。

フロントサイドフレーム６７により形成される閉断面構造の一対の車体骨格部６９の後端部には、それぞれ、アウトリガ１７により形成される車幅方向同側の閉断面構造の車体骨格部６４の車幅方向内端部と、トンネルフレーム１３により形成される車幅方向同側の閉断面構造の車体骨格部５４の前端部とが連結されている。言い換えれば、フロントサイドフレーム６７により形成される車体骨格部６９の後端部は、アウトリガ１７により形成される車体骨格部６４と、トンネルフレーム１３により形成される車体骨格部５４とに分岐されており、アウトリガ１７により形成される車体骨格部６４は、さらに、車体骨格部としてのサイドシル１２に繋がっている。

以上により、フロア本体１１の前端には、アウトリガ１７により形成される一対の車体骨格部６４と、トンネルフレーム１３により形成される一対の車体骨格部５４の前端部と、フロントサイドフレーム６７により形成される一対の車体骨格部６９の後端部とが配置されている。これらは、いずれもフロアパネル１４の下側に配置されている。また、フロア本体１１の前端には、車体骨格部としての一対のサイドシル１２の前端部も配置されている。

いずれもフロア本体１１の前端にある、一対の車体骨格部５４の前端部、一対の車体骨格部６４、および一対の車体骨格部６９の後端部のうち、いずれか一対の車体骨格部には、サブフレーム７１の後部を結合するための一対の結合部７２が設けられている。ここでは、フロントサイドフレーム６７により形成される一対の車体骨格部６９の後端部に、サブフレーム７１の一対の結合部７２が設けられている。なお、サブフレーム７１は、車幅方向両側の前輪７４用のサスペンション装置７５の一対のロアアーム（サスペンション部品）７６等を支持するものである。サスペンション装置７５の一対のロアアーム７６等に支持された両側の前輪７４は、それぞれ、サイドシル１２の前方に配置される。

フロアクロスメンバ１８は、例えば前席シートが取り付けられるもので、図５および図６に示すように、略水平に沿う姿勢で車幅方向に延在する上板部８０と、上板部８０の前後両側の縁部から下方に延出する一対の壁板部８１と、一対の壁板部８１のそれぞれの下縁部から略水平に沿う姿勢で前後方向外側に延出する一対のフランジ部８２とを有している。

フロアクロスメンバ１８は、図６に示すように、一対のフランジ部８２においてフロアパネル１４の基板部４８に上側から接合固定されている。フロアクロスメンバ１８は、図５に示すように、フロアパネル１４の外側接合板部４９を介してサイドシル１２のシルインナ２２の基板部２５に連結され、フロアパネル１４の内側接合板部５０を介してトンネルフレーム１３の壁板部４１に連結されている。

フロアクロスメンバ１８は、フロアパネル１４の基板部４８とによって、閉断面構造の車体骨格部８３を形成しており、車体骨格部８３は、図１に示すようにフロアクロスメンバ１８と同様に一対設けられている。フロアクロスメンバ１８により形成される一対の車体骨格部８３は、それぞれ、一端が車幅方向同側のサイドシル１２に連結されており、他端がトンネルフレーム１３の車幅方向同側の車体骨格部５４に連結されている。

トンネルクロスメンバ１９は、略水平に沿う姿勢で車幅方向に延在する下板部８６と、下板部８６の前後両側の縁部から上方に延出する一対の壁板部８７と、一対の壁板部８７のそれぞれの上縁部から略水平に沿う姿勢で前後方向外側に延出する一対のフランジ部８８とを有している。トンネルクロスメンバ１９は、一対のフランジ部８８においてトンネルフレーム１３の上板部４０に下側から接合固定されており、図５に示すようにトンネルフレーム１３の両側の壁板部４１に連結されている。トンネルクロスメンバ１９は、トンネルフレーム１３の上板部４０とによって、閉断面構造の車体骨格部８９を形成している。このトンネルクロスメンバ１９により形成される車体骨格部８９と、フロアクロスメンバ１８により形成される一対の車体骨格部８３とは、図１および図５に示すように同一直線上に配置されている。

図１に示すように、本実施形態に係る車体フロア構造では、上記構造のフロア本体１１の前部に一対の補強部材（補強部）９９を取り付けて車体フロア１００を形成する。

補強部材９９は、例えば一枚の板部材からプレス成形により形成されるもので、図９に示すように面積が最も広い平坦面からなる基板部１０５を有している。この基板部１０５は、一方向に長細い直線形状をなす帯板部１０６と、帯板部１０６の延長上から帯板部１０６の幅方向一側に略三角形状をなして延出する拡幅板部１０７と、拡幅板部１０７から帯板部１０６とは反対側に延出する先板部１０８とからなっている。拡幅板部１０７は、帯板部１０６側の縁部が帯板部１０６の延在方向に対し直交している。

また、補強部材９９は、帯板部１０６および拡幅板部１０７の同一直線上に配置される一方の縁部から基板部１０５に対し略垂直に延出する壁板部１１０と、この壁板部１１０の基板部１０５とは反対側の縁部から基板部１０５と略平行をなして基板部１０５とは反対方向に延出するフランジ部１１１と、帯板部１０６の他方の縁部から基板部１０５に対し略垂直に延出する壁板部１１２と、この壁板部１１２の基板部１０５とは反対側の縁部から基板部１０５と平行をなして基板部１０５とは反対方向に延出するフランジ部１１３とを有している。また、補強部材９９は、拡幅板部１０７の帯板部１０６側の縁部から基板部１０５に対し略垂直に延出する壁板部１１４と、この壁板部１１４の基板部１０５とは反対側の縁部から基板部１０５と平行をなして基板部１０５とは反対方向に延出するフランジ部１１５とを有している。壁板部１１０，１１２，１１４は、基板部１０５に対して同側に配置されている。壁板部１１２および壁板部１１４は互いに直交するように連続しており、フランジ部１１３，１１５も互いに直交するように連続している。

図１に示すように、補強部材９９は、基板部１０５が略水平に配置され、先板部１０８が、アウトリガ１７の基板部５６の下面とフロントサイドフレーム６７の下面とトンネルフレーム１３の底板部４２の下面とに接合固定される。また、補強部材９９は、帯板部１０６が、後側ほど車幅方向中央側に位置するように傾斜して、後端部がトンネルフレーム１３の下壁板部４３に接合固定され、拡幅板部１０７がトンネルフレーム１３の底板部４２の下面に接合固定される。また、補強部材９９は、フランジ部１１１が、フロアパネル１４の基板部４８の下面とサイドシル１２のシルインナ２２の下板部３４の下面とに接合固定され、フランジ部１１３，１１５がフロアパネル１４の基板部４８の下面に接合固定される。

補強部材９９は、帯板部１０６、壁板部１１０の後部、フランジ部１１１の後部、壁板部１１２およびフランジ部１１３からなる後部構成部１１７が、略一定幅のハット型断面形状をなしており、この後部構成部１１７とフロアパネル１４の基板部４８とが略一定幅の後部閉断面構造部１２０を形成している。また、拡幅板部１０７、壁板部１１０の前部、フランジ部１１１の前部、壁板部１１４およびフランジ部１１５からなる前部構成部１１８は、前側に向け拡幅するハット型断面形状をなしており、この前部構成部１１８とフロアパネル１４の基板部４８とシルインナ２２の下板部３４とが、前側に向け拡径する前部閉断面構造部１２１を形成している。さらに、先板部１０８と、アウトリガ１７の壁板部５８およびトンネルフレーム１３の下壁板部４３の前端部と、フロアパネル１４の基板部４８とが、前側に向け縮幅する前端部閉断面構造部１２２を形成している。これら後部閉断面構造部１２０、前部閉断面構造部１２１および前端部閉断面構造部１２２は連続している。

補強部材９９は、車幅方向外側部分が、上記したようにアウトリガ１７とサイドシル１２とに連結されており、よって、補強部材９９および補強部材９９により形成される拡幅形状の前部閉断面構造部１２１は、いずれも車幅方向外側部分が、アウトリガ１７により形成される車体骨格部６４と、車体骨格部としてのサイドシル１２とに連結されている。言い換えれば、補強部材９９および前部閉断面構造部１２１は、いずれも車幅方向外側部分が、アウトリガ１７とサイドシル１２との角部に連結されており、アウトリガ１７により形成される車体骨格部６４とサイドシル１２との角部に連結されている。なお、補強部材９９の車幅方向外側部分が、サイドシル１２の前部またはアウトリガ１７の車幅方向外側部のいずれか一方のみに連結されていても良い。

また、補強部材９９は、前部の車幅方向内側部分が、トンネルフレーム１３の前部に連結されており、補強部材９９および補強部材９９により形成される前部閉断面構造部１２１は、いずれも車幅方向内側部分が、トンネルフレーム１３により形成される車体骨格部５４の前部に連結されている。

また、補強部材９９は、前端部が、トンネルフレーム１３の前端部とフロントサイドフレーム６７の後端部とアウトリガ１７とに連結されており、補強部材９９および補強部材９９により形成される前端部閉断面構造部１２２は、トンネルフレーム１３により形成される車体骨格部５４の前端部と、フロントサイドフレーム６７により形成される車体骨格部６９の後端部と、アウトリガ１７により形成される車体骨格部６４とに連結されている。なお、補強部材９９は、サブフレーム７１の結合部７２にも連結されている。

また、補強部材９９は、後端部が、トンネルフレーム１３の下壁板部４３に連結されており、補強部材９９および補強部材９９により形成される後部閉断面構造部１２０は、いずれも後端部が、トンネルフレーム１３により形成される車体骨格部５４に連結されている。ここで、補強部材９９の後端部は、平面視でフロアクロスメンバ１８に重なっており、補強部材９９および後部閉断面構造部１２０は、後端部が、フロアクロスメンバ１８により形成される車体骨格部８３にも連結されている。言い換えれば、補強部材９９および後部閉断面構造部１２０は、後端部が、トンネルフレーム１３により形成される車体骨格部５４とフロアクロスメンバ１８により形成される車体骨格部８３との角部に連結されている。

以上により、補強部材９９により形成される閉断面構造部１２０〜１２２は、まず後部閉断面構造部１２０が、トンネルフレーム１３により形成される車体骨格部５４から、アウトリガ１７により形成される車体骨格部６４とサイドシル１２との角部に向けて指向して斜め前方に延出し、その後、前部閉断面構造部１２１が前方に向け拡幅しつつ延出してアウトリガ１７により形成される車体骨格部６４の車幅方向外側部と、サイドシル１２の前部と、トンネルフレーム１３により形成される車体骨格部５４の前部とに連結され、その後、前端部閉断面構造部１２２が、車体骨格部６４の中間部および車幅方向内側部と、車体骨格部５４の前端部と、フロントサイドフレーム６７により形成される車体骨格部６９の後端部とに連結される。

よって、補強部材９９は、アウトリガ１７により形成される車体骨格部６４の車幅方向外側部と、サイドシル１２の前部と、トンネルフレーム１３により形成される車体骨格部５４とを、後側ほど車幅方向中央側に位置するように傾斜して連結するとともに、前部が前方に向け拡幅しつつ延出してフロア本体１１と二重床構造をなす。また、補強部材９９は、アウトリガ１７により形成される車体骨格部６４の車幅方向外側部およびサイドシル１２の前部と、トンネルフレーム１３により形成される車体骨格部５４とを結ぶ方向に延在する、後部構成部１１７の延長線に対して、前方に向け拡幅する前部構成部１１８が車幅方向中央側のみに延出している。

以上に述べた本実施形態の車体フロア構造によれば、ナローオフセット衝突時に生じる変形を抑制することができる。つまり、車両がナローオフセット衝突した場合に、前輪７４を介して衝突荷重が、図１０に矢印Ａ１で示すように、車体フロア１００に、車幅方向外側から斜め後ろ方向に車幅方向中央側に向けて入力されることになるが、この衝突荷重は、車体骨格部であるサイドシル１２と、アウトリガ１７により形成される車体骨格部６４と、これらに連結された補強部材９９とに分散されることになる。その際に、補強部材９９では、基板部１０５と壁板部１１０とが荷重の入力方向に沿う稜線Ｌ１を形成しているため、入力された荷重は、稜線Ｌ１に沿って、補強部材９９が他方で連結される、トンネルフレーム１３により形成される車体骨格部５４とフロアクロスメンバ１８により形成される車体骨格部８３との角部に伝達され、この角部からこれら車体骨格部５４，８３に分散される。よって、上記衝突荷重によるフロア本体１１の変形を抑制することができる。なお、図１０は、図１（後述する図１１も同様）を発明理解のため模式的に表現した図である。図１はフロントサイドフレーム６７の後端部にサブフレーム７１の後端部を締結する結合部７２が設けられているので、図１０に示す前面衝突の荷重Ａ２，Ａ３は車幅方向で同一位置に重なり合う。図１０では、図１に結合部７２’で示すように、サブフレーム７１の後端部の結合部７２’をフロントサイドフレーム６７の後端部に対し車幅方向内側にずらしてトンネルフレーム１３つまり車体骨格部５４に設ける汎用的な構造を含んで説明している。

また、衝突荷重が大きく、荷重の入力方向に沿う、補強部材９９の稜線Ｌ１に沿う部分が、その延在方向に対して交差する方向に変形しようとしても、車体骨格部５４と補強部材９９の中間部とを連結するように、基板部１０５と壁板部１１４とで稜線Ｌ２が形成されているため、この曲げ変形を引張方向と圧縮方向の両方向において抑制することになる。よって、補強部材９９の耐力を増加させることになってエネルギ吸収量を増大することができる。したがって、ナローオフセット衝突時に生じる変形をさらに抑制することができる。

また、補強部材９９が、ハット型断面形状をなすため、重量増を抑制しつつフロア本体１１を補強することができる。

また、補強部材９９の前部が前方に向け拡幅してフロア本体１１と二重床構造をなすため、フロア本体１１の前端に作用する前面衝突の荷重に対しても反力を発生できる。加えて、補強メンバは折れるまでしか反力を出せないが、二重床構造となることで反力の発生を持続することができる。

より詳しくは、車体骨格部６９のうちのフロア本体１１の前端を構成する部分と、車体骨格部５４，６４と、補強部材９９の稜線Ｌ１に沿う部分とからなる大きな三角形のトラス構造部Ｔ１と、車体骨格部５４，６４，６９のうちのフロア本体１１の前端を構成する部分と補強部材９９の稜線Ｌ２に沿う部分とからなる小さな三角形のトラス構造部Ｔ２とを形成することができる。

このため、サブフレーム７１の結合部７２から車体フロア１００の前部に入力される荷重Ａ２と、フロントサイドフレーム６７から車体フロア１００の前部に入力される荷重Ａ３と、上記したナローオフセット衝突による荷重Ａ１と、ナローオフセット衝突により前輪７４が車体フロア１００の前部の角部を上方（または下方に）にめくり変形させる分力Ａ４に対して、効果的なエネルギ吸収を行うことができる。よって、現実の種々の衝突形態に対して、効果的なエネルギ吸収を行うことができる。その結果、従来の手法により同等の性能を得る場合と比べて、車体軽量化が可能になる。つまり、サイドシル１２とトンネルフレーム１３との間で前後方向に延在するフロアフレームを廃止でき、フロア本体１１の前端部の車幅方向に沿うアウトリガ１７により形成される車体骨格部６４や、フロントサイドフレーム６７により形成される車体骨格部６９の後端部、トンネルフレーム１３により形成される車体骨格部５４の前端部等を軽量化することができる。

また、フロア本体１１から前方に延出するフロントサイドフレーム６７つまり車体骨格部６９の後端部に補強部材９９が連結されている。このため、前面衝突時にフロントサイドフレーム６７からフロア本体１１の前部に加わる入力を、補強部材９９つまり前端部閉断面構造部１２２を介して前部閉断面構造部１２１および後部閉断面構造部１２０により、トンネルフレーム１３により形成される車体骨格部５４とフロアクロスメンバ１８により形成される車体骨格部８３とに分散させることができる。よって、フロントサイドフレーム６７つまり車体骨格部６９からアウトリガ１７により形成される車体骨格部６４を介してサイドシル１２に伝わる荷重を低減できることになり、アウトリガ１７の強度を低くすることができて、軽量化が図れる。

また、前輪７４用のサスペンション装置７５のロアアーム７６を支持するサブフレーム７１の結合部７２が設けられた車体骨格部６９に補強部材９９が連結されている。このため、前面衝突時にサブフレーム７１からフロア本体１１の前部に加わる入力を、補強部材９９から、前端部閉断面構造部１２２を介して前部閉断面構造部１２１および後部閉断面構造部１２０により、トンネルフレーム１３により形成される車体骨格部５４とフロアクロスメンバ１８により形成される車体骨格部８３とに分散させることができる。よって、サブフレーム７１の結合部７２が設けられた車体骨格部６９からアウトリガ１７つまり車体骨格部６４を介してサイドシル１２に伝わる荷重を低減できることになり、アウトリガ１７の強度を低くすることができて、軽量化が図れる。加えて、フロントサイドフレーム６７つまり車体骨格部６９の後端部とサブフレーム７１の結合部７２とが車幅方向に一致しているため、前面衝突の荷重を良好に分散することができる。

また、補強部材９９は、前方に向け拡幅する前部構成部１１８が、後部構成部１１７の延長線に対して車幅方向中央側のみに延出しているため、補強部材９９の車幅方向外側の基板部１０５と壁板部１１０との間の稜線Ｌ１を直線状に形成でき、補強部材９９の重量増を抑制できる。加えて、例えば、フロントサイドフレーム６７つまり車体骨格部６９や、サブフレーム７１のマウント点である結合部７２が車種毎に異なる場合に対応して、補強部材９９の変更が容易となる。つまり、上記構造を採用したり、例えば、図１１に示すように前部構成部１１８の拡幅形状を小さくして補強部材９９の壁板部１１４を前後方向に沿わせる構造を採用したりして、車体骨格部６９や結合部７２が車種毎に異なる場合に対応する。なお、図１１に示すように拡幅形状を小さくする場合に、補強部材９９の前部構成部１１８の壁板部１１４の車幅方向中央側の内側面を、フロア本体１１から前方に延出するフロントサイドフレーム６７の後端部の後方延長上に配置する。これにより、補強部材９９の重量増を抑制できる上、前面衝突時に、フロントサイドフレーム６７により形成される車体骨格部６９からフロア本体１１の前部に加わる入力を、スムーズにトンネルフレーム１３により形成される車体骨格部５４に伝達することができる。

また、図１２および図１３に示すように、補強部材９９の前部構成部１１８の拡幅板部１０７および先板部１０８とフロア本体１１との間に、これらを連結する連結メンバ１３０を設ける構造としても良い。連結メンバ１３０は、図１２に示すように一方向に長細い直線形状をなしており、図１３に示すように略水平に配置される主板部１３１と、主板部１３１の幅方向の両縁部から主板部１３１に対し略垂直に立ち上がる一対の壁板部１３２と、一対の壁板部１３２の主板部１３１とは反対側の縁部から主板部１３１と略平行をなして互いに反対方向に延出する一対のフランジ部１３３とを有するハット型断面形状をなしている。このような連結メンバ１３０が、図１２に示すように、一端において、アウトリガ１７つまり車体骨格部６４と、フロントサイドフレーム６７つまり車体骨格部６９の後端部と、トンネルフレーム１３つまり車体骨格部５４の前端部に連結され、他端において、補強部材９９の壁板部１１０，１１４に連結される。また、図１３に示すように主板部１３１において補強部材９９の基板部１０５に接合固定される。このように構成すれば、フロア本体１１をより一層補強することができ、特にフロントサイドフレーム６７やサブフレーム７１を介して入力される前面衝突の荷重を良好に支持できる。

以上の実施形態では、フロア本体１１の下面に補強部材９９を設けたが、フロア本体１１の上面に補強部材９９を設けても良い。

１１ フロア本体
１２ サイドシル
１３ トンネルフレーム
１７ アウトリガ
５４ 車体骨格部（トンネルフレームにより形成される車体骨格部）
６４ 車体骨格部（アウトリガにより形成される車体骨格部）
６７ フロントサイドフレーム
６９ 車体骨格部（フロントサイドフレームにより形成される車体骨格部）
７１ サブフレーム
７２ 結合部
７４ 前輪
７６ ロアアーム（サスペンション部品）
８３ 車体骨格部（フロアクロスメンバにより形成される車体骨格部）
９９ 補強部材（補強部）
１００ 車体フロア
１３０ 連結メンバ

Claims (6)

1. 車幅方向外端で前後方向に延在するサイドシルと、該サイドシルの前端部から車幅方向内方に延出するアウトリガと、車幅方向中央側で前後方向に延在するトンネルフレームとを有するフロア本体を補強部で補強する車体フロア構造であって、
   前記補強部は、前記アウトリガにより形成される車体骨格部の車幅方向外側部または前記サイドシルの前部と、前記トンネルフレームにより形成される車体骨格部とを、後側ほど車幅方向中央側に位置するように傾斜して連結するとともに、前部が前方に向け拡幅して前記フロア本体と二重床構造をなすことを特徴とする車体フロア構造。
2. 前記補強部は、前記フロア本体から前方に延出するフロントサイドフレームにより形成される車体骨格部の後端部に連結されていることを特徴とする請求項１記載の車体フロア構造。
3. 前記補強部は、前輪用のサスペンション部品を支持するサブフレームの結合部に連結されていることを特徴とする請求項１または２記載の車体フロア構造。
4. 前記補強部は、前方に向け拡幅する前部が、前記アウトリガにより形成される車体骨格部の車幅方向外側部または前記サイドシルの前部と、前記トンネルフレームにより形成される車体骨格部とを結ぶ方向に延在する後部の延長線に対して車幅方向中央側のみに延出していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載の車体フロア構造。
5. 前記補強部は、前方に向け拡幅する前部の車幅方向中央側の内側面が、前記フロア本体から前方に延出するフロントサイドフレームにより形成される車体骨格部の後端部の後方延長上に配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載の車体フロア構造。
6. 前記補強部の前方に向け拡幅する前部と、前記フロア本体との間に、これらを連結する連結メンバが設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載の車体フロア構造。

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