JP2018184062A - Vehicle body floor structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車等の車両の車体フロア構造に関する。 The present invention relates to a vehicle body floor structure of a vehicle such as an automobile.
例えば、特許文献1には、フロア下方に配置された燃料タンクを保護するサイドシル側エクステンションとトンネル側エクステンションとを、平面視してV字状に配置した車体構造が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a vehicle body structure in which a side sill-side extension and a tunnel-side extension that protect a fuel tank arranged below a floor are arranged in a V shape in plan view.
サイドシル側エクステンション及びトンネル側エクステンションの車両後方端部は、それぞれ車幅方向に沿って延在する前クロスメンバに結合されている。 The vehicle rear end portions of the side sill side extension and the tunnel side extension are respectively coupled to a front cross member extending along the vehicle width direction.
ところで、特許文献1に開示された車体構造では、車幅方向内側に向けて傾斜するトンネル側エクステンションの後端が、フロアパネルを挟んで前クロスメンバの上面に対して間接的に結合されている。 By the way, in the vehicle body structure disclosed in Patent Document 1, the rear end of the tunnel-side extension that is inclined inward in the vehicle width direction is indirectly coupled to the upper surface of the front cross member with the floor panel interposed therebetween. .
このため、トンネル側エクステンションに沿って伝達される荷重の荷重伝達経路が屈曲して荷重伝達効率が低下するおそれがある。 For this reason, the load transmission path of the load transmitted along the tunnel side extension may be bent and the load transmission efficiency may be reduced.
本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、フロントサイドフレームを介して伝達される荷重の伝達効率を向上させることが可能な車体フロア構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a vehicle body floor structure capable of improving the transmission efficiency of a load transmitted via a front side frame.
前記の目的を達成するために、本発明は、車両前後方向に沿って延在し、車幅方向の両側に配置された左右一対のフロントサイドフレームと、車幅方向の両側に配置された左右一対のサイドシルと、フロントシートを支持し、前記左右一対のサイドシル間に架設される前シート支持クロスメンバと、を備え、前記各フロントサイドフレームは、車両後方に位置する分岐点から分岐した外フレームと、内フレームとを有し、前記前シート支持クロスメンバは、アッパ部材と、ロア部材とを有し、前記外フレームは、前記サイドシルに固定され、前記内フレームは、前記前シート支持クロスメンバの前記ロア部材に固定され、前記ロア部材は、車幅方向の外側から中央に向けて上下方向の高さ寸法が減少するように設けられ、前記アッパ部材は、車幅方向の外側から中央に向けて上下方向の高さ寸法が増加するように設けられていることを特徴とする。 In order to achieve the above-described object, the present invention provides a pair of left and right front side frames that extend along the vehicle longitudinal direction and are arranged on both sides in the vehicle width direction, and left and right sides arranged on both sides in the vehicle width direction. A pair of side sills, and a front seat support cross member that supports the front seat and is laid between the pair of left and right side sills, wherein each front side frame is an outer frame branched from a branch point located at the rear of the vehicle. And the front seat support cross member has an upper member and a lower member, the outer frame is fixed to the side sill, and the inner frame is the front seat support cross member. The lower member is provided such that the height dimension in the vertical direction decreases from the outside in the vehicle width direction toward the center, and the upper member is Characterized in that from the outside of the width direction are provided such that the height dimension of the vertical direction is increased toward the center.
本発明では、フロントサイドフレームを介して伝達される荷重の伝達効率を向上させることが可能な車体フロア構造を得ることができる。 In the present invention, it is possible to obtain a vehicle body floor structure capable of improving the transmission efficiency of the load transmitted through the front side frame.
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図中において、「前後」は、車両前後方向、「左右」は、車幅方向(左右方向)、「上下」は、鉛直上下方向をそれぞれ示している。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. In each figure, “front and back” indicates the vehicle longitudinal direction, “left and right” indicates the vehicle width direction (left and right direction), and “up and down” indicates the vertical vertical direction.
図1に示されるように、本発明の実施形態に係る車体フロア構造が適用された車両10は、モノコックボディからなる車体12を有する。この車体12は、車両10の車幅方向の中心を通って車両前後方向に沿って延在する図示しない中心線に対して、左右対称に配置されている。
As shown in FIG. 1, a
車体12は、左右一対のフロントサイドフレーム14、14と、左右一対のサイドシル16、16と、前シート支持クロスメンバ18と、フロアパネル19と、後シート支持クロスメンバ20とを備えて構成されている。車両前後方向に沿った前シート支持クロスメンバ18と後シート支持クロスメンバ20との間には、燃料タンク22等が配置されている。
The
左右一対のフロントサイドフレーム14、14は、車体前部の左右両側に位置し、車両前後方向に沿って延在している。各フロントサイドフレーム14は、サイドフレーム本体24と、外フレーム26と、内フレーム28とを有する。外フレーム26及び内フレーム28は、各フロントサイドフレーム14の車両後方に位置する分岐部30の分岐点Pからそれぞれ分岐するように設けられている
The pair of left and right
外フレーム26及び内フレーム28は、それぞれ断面ハット形状を呈し(外フレーム26に関して図5(b)参照)、端部フランジがフロアパネル19の下面に対して、例えば、溶接等によって固定されている。外フレーム26は、分岐部30の分岐点Pから車幅方向の外側斜め方向に向かって分岐し、その後方端部がサイドシル16に固定されている。
Each of the
一方、内フレーム28は、分岐部30の分岐点Pから車幅方向の内側斜め方向に向かって分岐し、その後方端部が前シート支持クロスメンバ18の後記するロア部材32に固定されている。なお、分岐部30では、図5(b)に示されるように、外フレーム26の底壁外面と内フレーム28の底壁内面とが固定されている。図1に戻って、サイドフレーム本体24は、分岐部30の分岐点Pよりも車両前方に位置し、車両前方に向かって延在するように設けられている。
On the other hand, the
図3に示されるように、外フレーム26は、分岐点Pからサイドシル16までの断面の深さ寸法D1が一定に形成されている。内フレーム28は、分岐点Pから前シート支持クロスメンバ18までの断面の深さ寸法D2、D3が、徐々に小さくなるように形成されている(D2>D3)。
As shown in FIG. 3, the
図1に示されるように、左右一対のフロントサイドフレーム14、14の車両前端の間には、車幅方向に沿って延在するバンパビーム34が架け渡されている。また、左右一対のフロントサイドフレーム14、14の車幅方向に沿った間には、エンジンルームとキャビンとを区切るダッシュボード36が配置されている。さらに、ダッシュボード36の前方で車幅方向に沿った両側には、図示しない左右のダンパの上端を支持する左右のダンパベース37、37が配置されている。
As shown in FIG. 1, a
フロアパネル19は、左右一対のサイドシル16、16間に張設された平板状の部材によって構成されている。フロアパネル19は、第1フロアパネル19aと第2フロアパネル19bとに分割して構成されている(図2参照)。第1フロアパネル19aは、ダッシュボード36の下部(ダッシュボードロア)から車両後方に向かって延在し、その後方端部が前シート支持クロスメンバ18の前端フランジに固定(溶接)されている。第2フロアパネル19bは、その前方端部が前シート支持クロスメンバ18の後端フランジに固定(溶接)され、車両後方に向かって延在している。
The
図2及び図3に示されるように、前シート支持クロスメンバ18は、アッパ部材38と、ロア部材32とを有する。アッパ部材38の車幅方向端部39は、サイドシル16(サイドシルインナ17a)の上面16aに固定(接合)されている(図4(a)参照)。ロア部材32の車幅方向端部33は、サイドシル16(サイドシルインナ17a)の下面16bに固定(接合)されている(図4(b)参照)。ロア部材32は、車幅方向の外側から中央に向けて上下方向の高さ寸法が徐々に減少するように設けられている。アッパ部材38は、車幅方向の外側から中央に向けて上下方向の高さ寸法が徐々に増加するように設けられている。この点については、後記で詳細に説明する。
As shown in FIGS. 2 and 3, the front seat
図2及び図3に示されるように、ロア部材32は、断面略ハット状を呈し、底面部32aと、底面部32aを跨いで車両前後方向で互いに対向する前側側壁32b及び後側側壁32cとを有する。前側側壁32bの車両前方には、第1フロアパネル19aに接合される前側フランジ部32dが連続して設けられている。後側側壁32cの車両後方には、第2フロアパネル19bに接合される後側フランジ部32eが連続して設けられている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
アッパ部材38は、前側フランジ部38aと、傾斜面部38bと、平面部38cとを有する。前側フランジ部38aは、第1フロアパネル19aの後方端部の上面に接合されている。傾斜面部38bは、前側フランジ部38aから車両後方且つ斜め上方向に向かって立ち上がる傾斜面を有する。平面部38cは、傾斜面部38bに連続し第2フロアパネル19bと略面一に車両後方に向かって延在すると共に、第2フロアパネル19bの前方端部に接合されている。
The
図1に戻り、外フレーム26と内フレーム28との分岐点Pである分岐部30を挟んだ車幅方向の両側には、左右一対のアウトリガー40、40と、左右一対のアウトリガー40、40の間に介装される単一のダッシュクロスメンバ42とがそれぞれ配置されている。換言すると、左右一対のアウトリガー40、40及びダッシュクロスメンバ42は、一対のフロントサイドフレーム14、14を跨いで車幅方向に沿って略直線状に配置されている。なお、左右一対のアウトリガー40、40と分岐部30との結合部位には、補強カバー43が付設されている(図1、図2参照)。
Returning to FIG. 1, a pair of left and
ダッシュクロスメンバ42の車幅方向の中央には、その車幅方向の両側部分と比較して、鉛直上方向に向かって窪む窪み部44が設けられている(図1、図2、図5(b)参照)。図5(a)に示されるように、分岐部30の外フレーム26側には、補強部46が配置され、内フレーム28は、外フレーム26に固定されていると共に、補強部46に隣接して配置されている。
In the center of the
図5(a)及び図5(b)に示されるように、補強部46は、平面視して外フレーム26の形状に沿って略矩形状に延在する平板部46aと、平板部46aの車幅方向に沿った側縁部で上方に向かって折曲する一対の折曲部46b、46bとを有する。分岐部30の外フレーム26側において、補強部46の一対の折曲部46b、46bは、互いに対向する外フレーム26の一対の側壁26a、26aの内面に対し、上下方向に沿った中間部位で且つ車幅方向(左右方向)に沿って接合されている。なお、図5(b)に示されるように、補強部46と外フレーム26とによって閉断面が形成されている。
5A and 5B, the reinforcing
左右一対のサイドシル16、16は、車幅方向の両側にそれぞれ配置され、車両前後方向に沿って延在している。各サイドシル16は、フロアパネル19の前端(フロア前端)からフロアパネル19の後端(フロア後端)まで通る稜線RLを有する(図3参照)。サイドシル16と別体で構成された左右一対のスライドレール保護カバー48、48が稜線RLを覆うように設けられている。この稜線RLは、後記するサイドシルインナ17aの底壁と内側側壁との境界部位で形成されている。左右一対のスライドレール保護カバー48、48の間には、図示しないリヤシートを支持する後シート支持クロスメンバ20が配置されている(図1参照)。
The pair of left and
図1及び図3に示されるように、左右一対のスライドレール保護カバー48、48は、左右のサイドシル16、16から車幅方向内側に向かって膨出している。各スライドレール保護カバー48は、相互に対向するサイドシル16の車幅方向の内側側面に対してそれぞれ溶接等によって固定されている。各スライドレール保護カバー48は、車両前方側の前カバー49aと、車両後方側の後カバー49bとを有する。各スライドレール保護カバー48は、この前カバー49aと後カバー49bとが一体的に結合されて構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the pair of left and right slide rail
図3に示されるように、後シート支持クロスメンバ20は、軸直方向の断面がハット形状を呈し、軸方向に沿った両端部が、左右一対のスライドレール保護カバー部材48、48(後カバー49b)に連結されている。また、断面ハット状のフランジ部20aがフロアパネル19の下面に固定されている。
As shown in FIG. 3, the rear seat
各サイドシル16は、サイドシルインナ17aと、サイドシルアウタ17bと、図示しないサイドシルスチフナとが一体的に結合されて構成されている。サイドシルインナ17aは、断面ハット形状を有し、車幅方向内側に配置されている。サイドシルアウタ17bは、断面ハット形状を有し、車幅方向外側に配置されている。サイドシルスチフナは、サイドシルインナ17aとサイドシルアウタ17bとの間に配置されている。サイドシルスチフナの下端は、サイドシルインナ17aの下端と、サイドシルアウタ17bの下端とによって両側から挟持した状態で一体的に結合されている。
Each
本実施形態に係る車体フロア構造が適用された車両10は、基本的に以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。
The
図6に示されるように、本実施形態では、一方のフロントサイドフレーム14の前端に入力された前突荷重Fが、分岐部30の分岐点Pから分岐して外フレーム26から一方のサイドシル16(サイドシルインナ17a)に対して荷重F1として伝達される。一方、フロントサイドフレーム14の前端に入力された前突荷重Fは、分岐部30の分岐点Pから分岐して内フレーム28から前シート支持クロスメンバ18に対して荷重F2として伝達される。さらに、内フレーム28から伝達された荷重F2は、前シート支持クロスメンバ18を経由して他方のサイドシル16(サイドシルインナ17a)に対して荷重F3として伝達される。このように、フロントサイドフレーム14に入力された前突荷重Fを、左右一対のサイドシル16、16(サイドシルインナ17a、17a)に対して荷重F1及び荷重F3に分散して伝達することができる。この結果、本実施形態では、荷重の伝達効率を向上させることができる。
As shown in FIG. 6, in the present embodiment, the front collision load F input to the front end of one
本実施形態では、前シート支持クロスメンバ18を構成するロア部材32の車幅方向の外側から中央に向けて上下方向の高さ寸法を徐々に減少させると共に、アッパ部材38の車幅方向の外側から中央に向けて上下方向の高さ寸法を徐々に増加するように設けている。
In the present embodiment, the height dimension in the vertical direction is gradually decreased from the outer side in the vehicle width direction of the
具体的には、左サイドシル16に近接するII−II線に沿った左サイドの断面図である図2と、III−III線に沿ったセンタの断面図である図3との両者を比較して説明する。図2において、「高さ寸法HL1」は、ロア部材32の左外側における上下方向の高さ寸法、「高さ寸法HU1」は、アッパ部材38の左外側における上下方向の高さ寸法をそれぞれ示している。また、図3において、「高さ寸法HL2」は、ロア部材32の中央における上下方向の高さ寸法、「高さ寸法HU2」は、アッパ部材38の中央における上下方向の高さ寸法をそれぞれ示している。
Specifically, FIG. 2 which is a cross-sectional view of the left side along the line II-II adjacent to the
図2及び図3から諒解されるように、本実施形態では、ロア部材32の車幅方向の外側から中央に向けた上下方向の高さ寸法を、高さ寸法HL1から高さ寸法HL2へ徐々に減少させている(HL1>HL2)。一方、本実施形態では、アッパ部材38の車幅方向の外側から中央に向けた上下方向の高さ寸法を、高さ寸法HU1から高さ寸法HU2へ徐々に増加させている(HU1<HU2)。これにより、本実施形態では、前シート支持クロスメンバ18の後方で、且つ、フロントシートSの下方位置に燃料タンク22や配管PIPE(図3参照)等を好適に配置することができる。
As can be understood from FIGS. 2 and 3, in the present embodiment, the height dimension of the
また、本実施形態では、前シート支持クロスメンバ18が、アッパ部材38とロア部材32の上下方向の高さ寸法を車幅方向で変更して車幅方向の中央の下方部位に配管(燃料タンク22や他の部材の配管)等を収納することができ、レイアウトの自由度を向上させることができる。さらに、本実施形態では、前シート支持クロスメンバ18が、車幅方向に沿って十分な断面を有して所望の剛性・強度を確保することができるため、フロントサイドフレーム14から入力される前突荷重Fを前シート支持クロスメンバ18で伝達吸収することができる。
Further, in the present embodiment, the front seat
本実施形態では、アッパ部材38をサイドシル16の上面16aに固定すると共に、ロア部材32をサイドシル16の下面16bに固定している(図4(a)、図4(b)参照)。これにより、本実施形態では、アッパ部材38に入力された荷重FU、及び、ロア部材32に入力された荷重FLをサイドシル16の上面16a及び下面16bにそれぞれ分散して伝達することができる(図7(a)、図7(b)参照)。この結果、本実施形態では、荷重の伝達効率を向上させることができる。
In the present embodiment, the
図7(a)に示されるように、フロントサイドフレーム14の前端に入力された前突荷重Fは、前シート支持クロスメンバ18のアッパ部材38を介してサイドシル16(サイドシルインナ17a)の上面16aに対して荷重FUが伝達されると共に、ロア部材32を介してサイドシル16(サイドシルインナ17a)の下面16bに荷重FLが伝達される。このように、フロントサイドフレーム14に入力された前突荷重Fを、サイドシル16の上面16a及び下面16bの両面に対して荷重FU及び荷重FLをそれぞれ分散して伝達することができる。
As shown in FIG. 7A, the front collision load F input to the front end of the
本実施形態では、外フレーム26を分岐点Pからサイドシル16まで一定断面で形成し、内フレーム28を分岐点Pから前シート支持クロスメンバ18まで徐々に断面の深さ寸法が浅くなるようにしている。これにより、本実施形態では、例えば、配管PIPE(燃料タンク22や他の部材の配管)等の床下部品の収納面積を確保することが可能となり、配管レイアウトの自由度を向上させることができる。
In the present embodiment, the
本実施形態では、サイドシル16がフロアパネル19の前端からフロアパネル19の後端まで通る稜線RLを有し、サイドシル16と別体で構成された左右一対のスライドレール保護カバー48、48が稜線RLを覆うように設けている(図3参照)。また、左右一対のスライドレール保護カバー48、48の間には、後シート支持クロスメンバ20が配置されている(図1参照)。これにより、本実施形態では、稜線RLを通すことでサイドシル16が大きな衝突荷重を吸収することができると共に、後シート支持クロスメンバ20がより大きな側突荷重を吸収することができる。この結果、本実施形態では、前シート支持クロスメンバ18、左右一対のサイドシル16、16、及び、後シート支持クロスメンバ20からなる三者で囲繞された収納空間内に配置された燃料タンク22等を好適に支持することができる。
In the present embodiment, the
本実施形態では、外フレーム26と内フレーム28との分岐点Pである分岐部30を挟んだ車幅方向の両側に、アウトリガー40及びダッシュクロスメンバ42をそれぞれ配置している(図1参照)。これにより、本実施形態では、分岐部30を車幅方向の左右両側から支持することができ、フロントサイドフレーム14から入力された前突荷重Fを外フレーム26と内フレーム28とに円滑に分散させて吸収することができる。また、本実施形態では、ダッシュクロスメンバ42の車幅方向の中央に、鉛直上方向に向かって窪む窪み部44を設けている。これにより、本実施形態では、車幅方向の中央において、窪み部44を介して配管等の配置が容易となる。
In the present embodiment, the
本実施形態では、分岐部30の外フレーム26側に、補強部46(スチフナ)を配置し、内フレーム28を、外フレーム26に固定していると共に、補強部46に隣接して配置している。これにより、本実施形態では、フロントサイドフレーム14から入力される前突荷重Fのメイン荷重を外フレーム26からサイドシル16に伝達することができる。また、本実施形態では、補強部46によって、前突荷重Fの内フレーム28への荷重分散を促進することができる。
In the present embodiment, a reinforcing portion 46 (stiffener) is disposed on the
10 車両
14 フロントサイドフレーム
16 サイドシル
16a (サイドシルの)上面
16b (サイドシルの)下面
18 前シート支持クロスメンバ
19 フロアパネル
20 後シート支持クロスメンバ
22 燃料タンク
26 外フレーム
28 内フレーム
30 分岐部
32 ロア部材
38 アッパ部材
40 アウトリガー
42 ダッシュクロスメンバ
44 窪み部
46 補強部
48 スライドレール保護カバー
P 分岐点
RL 稜線
DESCRIPTION OF
Claims (6)
車幅方向の両側に配置された左右一対のサイドシルと、
フロントシートを支持し、前記左右一対のサイドシル間に架設される前シート支持クロスメンバと、
を備え、
前記各フロントサイドフレームは、車両後方に位置する分岐点から分岐した外フレームと、内フレームとを有し、
前記前シート支持クロスメンバは、アッパ部材と、ロア部材とを有し、
前記外フレームは、前記サイドシルに固定され、
前記内フレームは、前記前シート支持クロスメンバの前記ロア部材に固定され、
前記ロア部材は、車幅方向の外側から中央に向けて上下方向の高さ寸法が減少するように設けられ、
前記アッパ部材は、車幅方向の外側から中央に向けて上下方向の高さ寸法が増加するように設けられていることを特徴とする車体フロア構造。 A pair of left and right front side frames that extend along the vehicle longitudinal direction and are arranged on both sides in the vehicle width direction;
A pair of left and right side sills arranged on both sides in the vehicle width direction;
A front seat support cross member that supports the front seat and is laid between the pair of left and right side sills,
With
Each of the front side frames has an outer frame branched from a branch point located at the rear of the vehicle, and an inner frame.
The front seat support cross member has an upper member and a lower member,
The outer frame is fixed to the side sill,
The inner frame is fixed to the lower member of the front seat support cross member,
The lower member is provided such that the height dimension in the vertical direction decreases from the outside in the vehicle width direction toward the center,
The vehicle body floor structure, wherein the upper member is provided such that a height dimension in the vertical direction increases from the outer side in the vehicle width direction toward the center.
前記アッパ部材は、前記サイドシルの上面に固定され、
前記ロア部材は、前記サイドシルの下面に固定されていることを特徴とする車体フロア構造。 The vehicle body floor structure according to claim 1,
The upper member is fixed to the upper surface of the side sill,
The vehicle body floor structure, wherein the lower member is fixed to a lower surface of the side sill.
前記外フレームは、前記分岐点から前記サイドシルまで一定断面に形成され、
前記内フレームは、前記分岐点から前記前シート支持クロスメンバまで断面の深さ寸法が浅くなることを特徴とする車体フロア構造。 In the vehicle body floor structure according to claim 1 or 2,
The outer frame is formed in a constant cross section from the branch point to the side sill,
The vehicle body floor structure characterized in that the inner frame has a shallow cross-sectional depth from the branch point to the front seat support cross member.
前記サイドシルは、フロア前端からフロア後端まで通る稜線を有し、
前記サイドシルと別体で構成された左右一対のスライドレール保護カバーが前記稜線を覆うように設けられ、
前記左右一対のスライドレール保護カバーの間には、後シート支持クロスメンバが配置されていることを特徴とする車体フロア構造。 The vehicle body floor structure according to any one of claims 1 to 3,
The side sill has a ridge line from the floor front end to the floor rear end,
A pair of left and right slide rail protective covers configured separately from the side sill are provided to cover the ridgeline,
A vehicle body floor structure, wherein a rear seat support cross member is disposed between the pair of left and right slide rail protective covers.
前記外フレームと前記内フレームとの前記分岐点である分岐部を挟んだ車幅方向の両側には、アウトリガー及びダッシュクロスメンバがそれぞれ配置され、
前記ダッシュクロスメンバの車幅方向の中央には、鉛直上方向に向かって窪む窪み部が設けられていることを特徴とする車体フロア構造。 The vehicle body floor structure according to any one of claims 1 to 4,
Outriggers and dash cross members are respectively arranged on both sides of the outer frame and the inner frame in the vehicle width direction across the branch portion that is the branch point of the inner frame,
A vehicle body floor structure characterized in that a hollow portion that is recessed vertically upward is provided at the center of the dash cross member in the vehicle width direction.
前記分岐部の前記外フレーム側には、補強部が配置され、
前記内フレームは、前記外フレームに固定されていると共に、前記補強部に隣接して配置されていることを特徴とする車体フロア構造。 In the vehicle body floor structure according to claim 5,
A reinforcing part is disposed on the outer frame side of the branch part,
The vehicle body floor structure according to claim 1, wherein the inner frame is fixed to the outer frame and is disposed adjacent to the reinforcing portion.
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