以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
図1は、本実施形態における車両下部構造を示す図である。図中では、車両下部構造を車両上方から見た状態を示している。なお各図に示す矢印X、Yは車両前側、車外側をそれぞれ示している。
車両下部構造100は、図示のようにメインフロアパネル(以下、フロアパネル102)を備える。フロアパネル102は、車両の床面を形成するパネルであり、例えば、フロアトンネル108とフロアパネルアッパーフロントクロスメンバ(以下、第1クロスメンバ110)とで仕切られた領域112、114、116、118を含む。
フロアトンネル108は、図示のように、フロアパネル102の車幅方向の中央に配置され、上方に隆起し車両前後方向に延びていて、フロアパネル102よりも剛性が高くなっている。第1クロスメンバ110は、フロアトンネル108に接合され車幅方向に延びていてフロアパネル102よりも剛性が高い部材である。なお第1クロスメンバ110は、図示を省略するフロントシートの下部に取付けられたシートスライド用レールの前部を車両の床面に支持する。
さらに、車両下部構造100は、第2クロスメンバ104と、リアフロアパネル106とを備える。第2クロスメンバ104は、フロアパネル102の上面を横切るように配置されている。リアフロアパネル106は、フロアパネル102の後側に位置するパネルであり、例えば車幅方向に延びる側壁を成すリアフロアフロントパネル106aと、リアフロアフロントパネル106aに連続し上面を形成するリアフロアセンターパネル106bとを含んでいる。
さらに、車両下部構造100は、サイドシルインナーパネル120と、フロアパネル102の下面に接合され図中破線で示すフロアサイドメンバ122とを有する。サイドシルインナーパネル120は、フロアパネル102の側縁に沿って車両前後方向に延びていて、フロアパネル102よりも剛性が高くなっている。また、サイドシルインナーパネル120とフロアサイドメンバ122との間には、破線で示すダッシュロアインナーエクステンション124が配置されている。なおフロアトンネル108とフロアサイドメンバ122との間には、破線で示すダッシュロアサイドエクステンション126が配置されている。
以下では、車両下部構造100のうち車両右側の仕切られた領域112、114を主に説明するが、左側面の仕切られた領域116、118も同様の構成および機能などを有している。フロアパネル102の仕切られた領域112は、第1クロスメンバ110で仕切られ車両前側に位置する領域114よりも面積が大きくなっている。ここで、フロアパネル102は、走行時などに振動すると、車室内の騒音の原因となる場合がある。このため、車両下部構造100では、より面積が大きい領域112に着目し、この仕切られた領域112の剛性を高めてフロアパネル102の振動を抑制する構成を採用している。
フロアパネル102の仕切られた領域112は、図示のように、フロアパネル102よりも剛性の高い上記フロアトンネル108、第1クロスメンバ110およびサイドシルインナーパネル120に周囲を囲まれている。フロアパネル102の仕切られた領域112内には、第2クロスメンバ104が配置されている。第2クロスメンバ104は、車外側の一端部104aがサイドシルインナーパネル120に接合され、車内側の他端部104bがフロアトンネル108に接合されている。
ここで、第2クロスメンバ104は、図示のように、取付ブラケット128a、128bを避けて斜めに配置されていて、フロアパネル102の仕切られた領域112をほぼ等分割している。なお取付ブラケット128a、128bは、サイドシルインナーパネル120、フロアトンネル108にそれぞれ配置されていて、図示を省略するフロントシートの後部を床面に取付けるための部材である。
図2は、図1の車両下部構造100の要部を拡大して示す図である。図2(a)は、図1のフロアパネル102の仕切られた領域112の一部を拡大して示す図である。図2(b)は、図2(a)のフロアパネル102の仕切られた領域112の一部を拡大するとともに第2クロスメンバ104を透過して示す図である。
フロアパネル102の仕切られた領域112は、図1および図2(a)に示すように、複数(ここでは4つ)の沈下部130a、130b、130c、130dを有し、さらに沈下部130a、130b、130c、130dの周辺に形成された平面部132を有する。沈下部130a、130b、130c、130dは、車両前後方向および車幅方向にそれぞれ2つ並んで配置されている。
第2クロスメンバ104は、フロアパネル102の仕切られた領域112内で斜向かいに位置する沈下部130a、130dを跨いでいる。なお沈下部130b、130cは、第2クロスメンバ104と重なっていない。また、沈下部130a、130cの間、および沈下部130b、130dの間に位置する平面部132には、車両前後方向に延びるフロアパネルアッパーメンバ134が接合されている。
ここで代表的に示す沈下部130aは、図2(b)のように、平面部132よりも下方に突出し曲面136を含んでいる。また、沈下部130aには、上方に突出する複数(ここでは4つ)の突出部138a、138b、138c、138dが形成されている。突出部138a、138b、138c、138dの頂部140a、140b、140c、140dは、第2クロスメンバ104を配置するための台座となっている。
第2クロスメンバ104は、図2(b)に示すように、フロアパネル102の仕切られた領域112内で沈下部130aと交差し、交差した沈下部130aに形成された突出部138a、138b、138c、138dに接合されている。
ここで、平面部132は、沈下部130a、130b、130c、130dよりも剛性が低く振動の起点になる可能性もある。そこで、第2クロスメンバ104は、突出部138a、138b、138c、138dに加えて、図2(a)の接合点141a、141b、141c、141dにて平面部132にも接合されている。ここでの平面部132は、例えば沈下部130a、130bの間、および沈下部130c、130dの間に位置していて、車幅方向に延びている。なお接合とは、スポット溶接に代表される溶接に限定されず、接着などであってもよい。
以下、図3および図4を参照して、第2クロスメンバ104が例えば沈下部130a、130dに接合される状態を説明する。図3は、図2の車両下部構造100の一部を車両前後方向に沿った断面とともに示す図である。図3(a)、図3(b)は、図2(a)のフロアパネル102の仕切られた領域112の一部をA−A断面、B−B断面とともに示す図である。
第2クロスメンバ104は、図3(a)のA−A断面に示すように、沈下部130aに形成された突出部138a、138bの頂部140a、140bに接合されている。さらに、第2クロスメンバ104は、図3(b)のB−B断面に示すように、沈下部130dに形成された突出部142a、142bの頂部144a、144bに接合されている。
図4は、図1の車両下部構造100の一部を車幅方向に沿った断面とともに示す図である。図4(a)は、図1の車両下部構造100の一部をC−C断面とともに示す図である。図4(b)は、図4(a)のフロアパネル102の仕切られた領域112の一部をD−D断面とともに示す図である。
第2クロスメンバ104は、図4(a)および図4(b)に示すように、沈下部130aに形成された突出部138aの頂部140aに接合されている。さらに、第2クロスメンバ104は、図4(b)のD−D断面に示すように、沈下部130aに形成された突出部138bの頂部140bに接合されている。
図5は、図1の車両下部構造100の他の要部を拡大して示す図である。図5(a)は、第1クロスメンバ110よりも車両前側に位置する上記領域114を拡大して示している。図5(b)は、図5(a)のフロアパネル102の仕切られた領域114の一部をE−E断面とともに示す図である。
フロアパネル102の仕切られた領域114では、図5(a)に示すように、上記の第2クロスメンバ104に代えて、ビード部146が形成されている。このビード部146は、フロアパネル102に一体成形されていて、沈下部148a、148bの間、および沈下部148c、148dの間で車幅方向に延びている。
ビード部146は、図5(a)および図5(b)に示すように、各沈下部148a、148b、148c、148dと滑らかに繋がっている。また、ビード部146では、図5(b)に示すように、車幅方向の端部150a、150bの形状が、車外側のサイドシルインナーパネル120および車内側のフロアトンネル108の付近で、急激に変化せず滑らかな形状となっている。フロアパネル102の仕切られた領域114は、上記領域112よりも面積が小さいので、ビード部146によっても剛性を高めることができ、走行時などの振動を抑制できる。
このように車両下部構造100によれば、フロアパネル102の仕切られた領域112は、フロアパネル102よりも剛性の高いフロアトンネル108、第1クロスメンバ110およびサイドシルインナーパネル120に周囲を囲まれ、さらに曲面136を含む沈下部130a、130b、130c、130dを有している。このため、フロアパネル102の仕切られた領域112は、単に平板状に形成されたものに比べて走行時での振動が抑制される。
また、第2クロスメンバ104は、フロアパネル102の沈下部130a、130dと交差するように配置され、沈下部130a、130dに形成された突出部138a、138b、138c、138dおよび突出部142a、142bなどに接合されている。このため、仮に沈下部130a、130d自体が振動するような場合であっても、第2クロスメンバ104によって沈下部130a、130dの振動が抑制される。したがって、第2クロスメンバ104を用いてフロアパネル102の振動をより抑制できる。
また、第2クロスメンバ104の両端部104a、104bが、フロアパネル102よりも剛性の高いサイドシルインナーパネル120とフロアトンネル108とに接合されている。よって、第2クロスメンバ104自体がより振動し難くなる。このため、フロアパネル102では、第2クロスメンバ104に接合されることで振動がより抑制される。
また、第2クロスメンバ104は、沈下部130a、130dに形成された突出部138a、138b、138c、138dおよび突出部142a、142bなどに加えて、車幅方向に延びる平面部132にも接合されている。このため、フロアパネル102の仕切られた領域112では、剛性の低い平面部132が振動の起点になることがなく、第2クロスメンバ104によって振動がより抑制される。さらに、第2クロスメンバ104と重なっていない沈下部130b、130cであっても、その周辺の平面部132が第2クロスメンバ104と接合しているため、振動が抑制される。
また、第2クロスメンバ104は、複数の沈下部130a、130b、130c、130dと平面部132とを含むフロアパネル102の仕切られた領域112を等分割している。このため、フロアパネル102では、第2クロスメンバ104で区画された車両前側の一方の領域と、車両後側の他方の領域とで面積がほぼ等しくなる。よって、フロアパネル102では、一方の領域と他方の領域とで剛性に極端な差が生じず、いずれの領域でも同様に振動を抑制できる。
ここで本実施形態では、仕切られた領域112内に複数の沈下部130a、130b、130c、130dを形成している。これに対して、これら複数の沈下部130a、130b、130c、130dが占めるのと同等の面積を占める1つの沈下部のみを、仕切られた領域112内に形成する場合について説明する。例えば、1つの沈下部と複数形成された沈下部130a、130b、130c、130dとで、曲面の曲率半径を等しくした場合には、1つの沈下部は、複数形成された沈下部130a、130b、130c、130dに比べて、より下方に突出してしまう。その結果、最低地上高が低くなったり、適宜の他の部品をフロアパネルに取付けることが困難となったりしてしまう。
一方、上記のような問題を生じないよう、1つの沈下部の曲率半径を、複数の沈下部130a、130b、130c、130dのそれよりも大きくした場合、1つの沈下部の底部は、平面に近い形状となってしまい、フロアパネルの振動が抑制され難くなる。
これに対して、本実施形態では、フロアパネル102の仕切られた領域112内に複数の沈下部130a、130b、130c、130dを形成したので、最低地上高を維持し、他の部品の取付を容易とし、さらにフロアパネル102の振動の抑制も図ることが可能となる。
さらに上記実施形態では、第2クロスメンバ104が、斜向かいに位置する2つの沈下部130a、130dを跨ぐように、フロアパネル102の仕切られた領域112内で斜めに配置されていたが、これに限定されない。すなわち、フロアパネル102の仕切られた領域112をほぼ等分割し、分割された双方の領域に極端な剛性の差を生じないのであれば、第2クロスメンバ104は、沈下部130a、130cあるいは沈下部130b、130dを跨ぐように、フロアパネル102の仕切られた領域112内で車幅方向に延びるように配置してもよい。なおこの際、第2クロスメンバ104を車幅方向に配置可能とするために、上記取付ブラケット128a、128bの位置を適宜変更してもよい。
また、フロアパネル102の仕切られた領域112では、4つの沈下部130a、130b、130c、130dが配置されていたが、沈下部の数はこれに限定されない。すなわち、フロアパネル102の仕切られた領域112の剛性を高めることが可能であれば、本実施形態での沈下部は領域112内に1つのみ形成してもよいし、あるいは、複数形成してもよい。なお沈下部を複数形成する場合、沈下部の少なくとも1つと交差しフロアパネル102の振動を抑制可能であれば、複数の沈下部を車幅方向および車両前後方向に整列して配置しなくてもよい。
また、フロアパネル102の仕切られた領域112内に沈下部を1つのみ形成した場合には、第2クロスメンバ104は、1つの沈下部のみと交差する。この場合であっても、第2クロスメンバ104は、交差した1つの沈下部に形成された突出部に接合されるため、沈下部の振動を抑制でき、これによりフロアパネル102の振動を抑制できる。
さらに上記実施形態では、フロアパネル102の仕切られた領域112内に上記第2クロスメンバ104および沈下部130a、130b、130c、130dを設けたが、これに限定されない。すなわち、フロアパネル102の仕切られた領域112、114の面積は、第1クロスメンバ110の位置に依存するため、仮に領域114が領域112よりも面積が大きい場合、上記各構成を領域114に採用してもよい。このような場合であっても、フロアパネル102の仕切られた領域114の剛性を高め、これによりフロアパネル102の振動を抑制できる。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。