JP2020093635A - 車両フロア構造 - Google Patents

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陽助 山岸
Yosuke Yamagishi
陽助 山岸
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Abstract

【課題】微小ラップ前突の際のフロアパネルの接合部の破断を抑制する。【解決手段】ロッカ10と、フロアパネル20と、フロアパネル20の上面に取り付けられるフロアクロスメンバ30と、ロッカ10の下フランジ12の下面12aとフロアパネル20の下面20aに跨って取り付けられる補強板40と、を含む車両フロア構造であって、下フランジ12の下面12aに補強板40を重ね合わせて接合するスポット溶接部41と、下フランジ12の下面12aと補強板40とでフロアパネル20の車両幅方向外側端部を挟み込んで接合するスポット溶接部42と、補強板40の上面44とフロアクロスメンバ30の鍔部33との間にフロアパネル20を挟み込んで接合するスポット溶接部43とを有する。【選択図】図3

Description

本発明は、車両フロア構造、特に、フロアパネルの下面に取り付ける補強板の接合部の構成に関する。
車両のフロア構造は、左右両側で車両前後方向に延びる骨格部材のロッカと、ロッカの間で車両幅方向に延びる骨格部材のフロアクロスメンバと、周縁がロッカとフロアクロスメンバとに接続されてロッカの間に張り渡される薄板部材であるフロアパネルとで構成されることが多い。このような構成の場合、側突の際にフロアクロスメンバとフロアパネルとのスポット溶接部にせん断応力が集中し、スポット溶接部が剥離してしまう場合がある。このため、補強板とフロアクロスメンバとの間にフロアパネルを挟みこんで接合すると共に補強板をロッカにも接合する構成が提案されている。この構成によれば、側突の際にロッカに入力された荷重が補強板を介してフロアクロスメンバに伝達され、スポット溶接部にせん断応力が集中することを抑制でき、フロアパネルのスポット溶接部の剥離を抑制することができる(例えば、特許文献1参照)。
特許第5202571号公報
ところで、車両のフロア構造ではロッカより車両中央寄りで車両前後方向に延びるアンダーリーンフォースがフロアパネルの下面に取り付けられている。微小ラップ前突の場合には、ロッカとアンダーリーンフォースとの間に車両前後方向の相対変位が発生し、その間に張り渡されているフロアパネルが変形してフロアパネルとロッカとのスポット溶接部が破断する場合がある。
そこで、本発明は、微小ラップ前突の際のフロアパネルの接合部の破断を抑制することを目的とする。
本発明の車両フロア構造は、車両幅方向両端に配置されて車両前後方向に延びるロッカと、前記ロッカに接続されて前記ロッカの間に張り渡される板状部材であるフロアパネルと、前記フロアパネルの上面に取り付けられて前記ロッカの間で車両幅方向に延びるフロアクロスメンバと、前記ロッカの下面と前記フロアパネルの下面に跨って取り付けられる補強板と、を含む車両フロア構造であって、前記ロッカの下面に前記補強板を重ね合わせて接合する第1接合部と、前記第1接合部よりも車両幅方向中央側で前記ロッカの下面と前記補強板とで前記フロアパネルの車両幅方向外側端部を挟み込んで接合する第2接合部と、前記第2接合部よりも車両幅方向中央側で、前記補強板の上面と前記フロアクロスメンバの下端との間に前記フロアパネルを挟み込んで接合する第3接合部と、を有することを特徴とする。
このように、フロアパネルをロッカと補強板、或いは、フロアクロスメンバと補強板で挟みこんで接合するので、フロアパネルの接合部の強度を高くして接合部の破断を抑制することができる。
本発明は、微小ラップ前突の際のフロアパネルの接合部の破断を抑制することができる。
実施形態の車両フロア構造を車両下側から見た平面図である。 図1のA部の拡大平面図である。 図2のB−B断面図である。
以下、図面を参照しながら実施形態の車両フロア構造100について説明する。なお、各図に示す矢印FR、矢印UP、矢印RHは、車両の前方向(進行方向)、上方向、右方向をそれぞれ示している。また、各矢印FR、UP、RHの反対方向は、車両後方向、下方向、左方向を示す。以下、単に前後、左右、上下の方向を用いて説明する場合は、特に断りのない限り、車両前後方向の前後、車両左右方向(車両幅方向)の左右、車両上下方向の上下を示すものとする。
図1に示すように、実施形態の車両フロア構造100は、ロッカ10と、フロアパネル20と、フロアクロスメンバ30と、補強板40とで構成されている。図1において一点鎖線は車両幅方向の中心線101を示す。車両フロア構造100は、この中心線101に対して車両幅方向に対称である。なお、図1は車両フロア構造100を車両下側から見た図であり、紙面の左側が車両前方、紙面の下側が車両右側となっている。
ロッカ10は、車両幅方向両側に配置されて車両前後方向に延びる骨格部材である。ロッカ10は、図3に示すように、ウェブ11と、下フランジ12と、上フランジ13と、下鍔部14と、上鍔部15とで構成される車両幅方向中央側に凸のハット型断面部材である。なお、図3においては紙面の上側が車両下方向、紙面の下側が車両上方向である。
図1に戻って、フロアパネル20は、ロッカ10に接続されて左右の各ロッカ10の間に張り渡される薄い板状部材である。フロアパネル20の車両幅方向中央部分には、車両前後方向に延びるフロアトンネル21が形成されている。フロアトンネル21は、車両上方向に凸に成形された溝形断面部分であり、車両前後方向に延びている。フロアトンネル21には、排気管などが収容される。
フロアパネル20のフロアトンネル21とロッカ10との車両幅方向の中間位置には、アンダーリーンフォース50が取り付けられている。アンダーリーンフォース50は、ハット型断面の長手部材で、鍔部53の上側の面がフロアパネル20の下面20a(図3参照)に重なるようにスポット溶接されている。なお、図1,2において、×印はスポット溶接部を示す。
フロアクロスメンバ30は、図3に示すように、フロアパネル20の上面20bに取り付けられて図1に示すように、左右のロッカ10の間で車両幅方向に延びる骨格部材である。フロアクロスメンバ30は、ウェブ31とフランジ32と鍔部33で構成され、車両上方向に凸のハット型断面部材である。フロアクロスメンバ30の車両幅方向両端は、ロッカ10に接続されている。
図1、図3に示すように、補強板40は、ロッカ10の下フランジ12の下面12aとフロアパネル20の下面20aに跨って取り付けられる板部材である。補強板40は、ロッカ10の下フランジ12の下面12aの上に重ね合わされる車両前後方向に長い長方形板の基部40aと、基部40aの車両後端部から車両幅方向中央側に向かってフロアパネル20の下面20aに延びるフランジ部40bとを備えている。補強板40の板厚は、ロッカ10の下フランジ12の厚さと略同一であり、フロアパネル20の板厚よりも厚くなっている。
補強板40は、以下のようにロッカ10の下フランジ12の下面12a、フロアパネル20の下面20aに取り付けられている。
図2、図3に示すように、補強板40の基部40aの車両幅方向外側部分は、ロッカ10の下フランジ12の下面12aに重ね合わされて下フランジ12にスポット溶接で接合されている。スポット溶接された部分は、図3で黒塗りで示すスポット溶接部41となる。スポット溶接部41は、第1接合部である。
また、補強板40の基部40aの車両幅方向中央側部分は、ロッカ10の下フランジ12の下面12aと補強板40の上面44との間にフロアパネル20の車両幅方向外側端部を挟み込んで、フロアパネル20と下フランジ12とにスポット溶接で接合されている。スポット溶接された部分は、図3で黒塗りで示すスポット溶接部42となる。スポット溶接部42は、補強板40と、フロアパネル20と、ロッカ10の下フランジ12の3枚の板部材を溶接接合している。スポット溶接部42は、第2接合部であり、第1接合部であるスポット溶接部41よりも車両幅方向中央に位置している。
また、補強板40のフランジ部40bは、補強板40の上面44とフロアクロスメンバ30の下端の鍔部33との間にフロアパネル20を挟みこんで、フロアパネル20と鍔部33とにスポット溶接されている。スポット溶接された部分は、図3で黒塗りで示すスポット溶接部43となる。スポット溶接部43は、補強板40と、フロアパネル20と、フロアクロスメンバ30の鍔部33の3枚の板部材を溶接接合している。スポット溶接部43は、第3接合部であり、第2接合部であるスポット溶接部42よりも車両幅方向中央に位置している。
車両が微小ラップ前突すると、車両の側端に配置されているロッカ10と、それよりも車両幅方向中央側に配置されているアンダーリーンフォース50との間には、車両前後方向の相対変位が発生し、この間に張り渡されているフロアパネル20の表面にシワ25ができる。図2に示すように、シワ25は、稜線が平面視で車両前方から車両幅方向中央に傾斜した破線の方向、例えば、車両前方から車両幅方向中央に向って45°傾斜した方向となるように形成される。
本実施形態の車両フロア構造100では、スポット溶接部41,42は、平面視で車両前方から車両幅方向外側に傾斜した方向を示す一点鎖線49に沿って並んでいる。図2に示す実施形態の車両フロア構造100では、一点鎖線49は、車両前方から車両幅方向外側に45°傾斜した方向となっている。このため、スポット溶接部41,42はシワ25の稜線の方向に対して直交する方向に並ぶように配置されている。
以上のように構成された車両フロア構造100は、板厚の薄いフロアパネル20を板厚の厚いロッカ10の下フランジ12と補強板40、或いは、フロアクロスメンバ30の鍔部33と板厚の厚い補強板40で挟みこんでスポット溶接するので、フロアパネル20とロッカ10またはフロアクロスメンバ30との接合強度を高くしてスポット溶接部42,43の破断を抑制することができる。
更に、スポット溶接部41,42を平面視で車両前方から車両幅方向外側に傾斜した方向に並ぶように配置することで、微小ラップ前突の際にフロアパネル20に発生するシワ25の稜線方向と交差する方向にスポット溶接部41,42を並べることができる。これにより、微小ラップ衝突の際のフロアパネル20のシワ25の高さを抑制してスポット溶接部41,42の破断を抑制することができる。
10 ロッカ、11 ウェブ、12 下フランジ、12a,20a 下面、13 上フランジ、14 下鍔部、15 上鍔部、20 フロアパネル、20b,44 上面、21 フロアトンネル、25 シワ、30 フロアクロスメンバ、31 ウェブ、32 フランジ、33 鍔部、40 補強板、40a 基部、40b フランジ部、41,42,43 スポット溶接部、50 アンダーリーンフォース、53 鍔部、100 車両フロア構造、101 中心線。

Claims (1)

  1. 車両幅方向両端に配置されて車両前後方向に延びるロッカと、
    前記ロッカに接続されて前記ロッカの間に張り渡される板状部材であるフロアパネルと、
    前記フロアパネルの上面に取り付けられて前記ロッカの間で車両幅方向に延びるフロアクロスメンバと、
    前記ロッカの下面と前記フロアパネルの下面に跨って取り付けられる補強板と、を含む車両フロア構造であって、
    前記ロッカの下面に前記補強板を重ね合わせて接合する第1接合部と、
    前記第1接合部よりも車両幅方向中央側で前記ロッカの下面と前記補強板とで前記フロアパネルの車両幅方向外側端部を挟み込んで接合する第2接合部と、
    前記第2接合部よりも車両幅方向中央側で、前記補強板の上面と前記フロアクロスメンバの下端との間に前記フロアパネルを挟み込んで接合する第3接合部と、を有すること、
    を特徴とする車両フロア構造。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11192977A (ja) * 1997-12-30 1999-07-21 Daihatsu Motor Co Ltd 自動車の車体フレーム補強構造
JP2014184829A (ja) * 2013-03-22 2014-10-02 Toyota Motor Corp 車両側部構造

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