JP2023039652A - 車体フロア部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】側突等による衝撃荷重を受けたときのフロアクロスメンバの変形位置をコントロールして車両に積載された積載物の破損を抑制できるようにする。【解決手段】フロアパネル１の上面には、幅方向に延びる第１のクロスメンバ２０が設けられ、第１のフロアクロスメンバ２０の一方端はサイドシル１５に接合され、他方端はフロアトンネル１０に接合され、第１のフロアクロスメンバ２０は、上方に突出する凸形状の横断面形状を有し、凸形状の上部には、車幅方向に延びるメンバ上面部２１が設けられ、メンバ上面部２１には、前後方向に沿って脆弱部２１ｂが設けられている。【選択図】図３

Description

本発明は、車体フロア部構造に関する。

車体のフロア部を構成するフロアパネルには、フロアパネルの上面が隆起した状態で車両前後方向に延びるフロアトンネルが設けられ、フロアパネルの車幅方向の両側部には、車両前後方向に延びるサイドシルが設けられている。このような構造において、例えば、特許文献１に開示されているように、フロアパネルの上面に、サイドシルとフロアトンネルを繋ぐフロアクロスメンバが設けられている構造が知られている。

この例におけるフロアクロスメンバは、フロアトンネルからサイドシルに向かうに従い、車両上下方向の高さが高くなるように形成され、且つ、サイドシルからフロアトンネルに向かうに従い、車両前後方向の幅が広くなるように形成されている。このようにフロアクロスメンバを形成することにより、車両の側突時における衝突荷重を反衝突側に効果的に伝達させようとしている。

特開２０１７－４３２０１号公報

しかし、上記例の構造において、フロアクロスメンバの強度を向上させるために、フロアクロスメンバの高さを増加させると、車両室内の空間を狭め、当該空間を圧迫することになり、車両室内空間の容積確保のために、フロアクロスメンバの高さを減少させると、フロアクロスメンバの強度が低下し、衝撃荷重を効果的に伝達できない可能性がある。

また、フロアクロスメンバの高さや幅を減少させたうえで、例えば、板厚を増加させ剛性を単純に向上すると、衝撃荷重が作用したときに、フロアクロスメンバが意図しない位置で変形する可能性がある。フロアクロスメンバが意図しない位置で変形すると、フロアクロスメンバ付近の座椅子などの積載物が、許容外の移動により室内空間の安全性を維持できない可能性がある。そのため、既存部材で構成される車体構造において、車両室内の空間容積の確保と、側突に対する衝撃吸収性能の両立を図る上で、上記例の構造には、改善の余地があった。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、側突等による衝撃荷重を受けたときのフロアクロスメンバの変形位置をコントロールして、車両室内空間の安全性を向上させることが可能な車体フロア部構造を提供することである。

上記目的を達成するための本発明に係る車体フロア部構造は、車体のフロア部に配置されているフロアパネルと、前記フロアパネルの車幅方向外側に設けられ、車両前後方向に延びるサイドシルと、前記フロアパネルの車幅方向中間部に設けられ、前記フロアパネルの上面から車両上方に隆起した状態で車両前後方向に延びているフロアトンネルと、を備えている。当該車体フロア部構造において、前記フロアパネルの上面には、車幅方向に延びるクロスメンバが設けられ、該クロスメンバの一方端は前記サイドシルに接合され、他方端は前記フロアトンネルに接合されており、前記クロスメンバは、車両上方に突出する凸形状の横断面形状を有し、前部及び後部の壁面が傾斜し、前記凸形状の上部には、車幅方向に延びる上面部が設けられ、前記上面部には、車両前後方向に沿って脆弱部が設けられている。

本発明によれば、側突等による衝撃荷重を受けたときのフロアクロスメンバの変形位置をコントロールして、車両室空間の安全性を向上させることができる。

本発明に係る車体フロア部構造の一実施形態を示す斜視図である。 図１の第１のフロアクロスメンバを拡大して示す拡大斜視図である。 図１の第１のフロアクロスメンバ及び第２のフロアクロスメンバ等を示す上面図である。 図１の第１のフロアクロスメンバ等を車両下方から見た下面図であって、フロアトンネルを省略した状態を示している。 図１の第１のフロアクロスメンバを拡大して示す拡大斜視図であって、フロアパネルを省略した状態を示している。 図１の第１のフロアクロスメンバの単体を、車幅方向内側から見た側面図である。 図６の上面図である。 図６の第１のフロアクロスメンバを車幅方向外側から見た側面図である。

以下、本発明に係る車両の車体フロア部構造の一実施形態について、図面（図１～図８）を参照しながら説明する。なお、図において、矢印Ｆｒ方向は車両前後方向における前方を示す。実施形態の説明における「前部（前端）及び後部（後端）」は、車両前後方向における前部及び後部に対応する。また、矢印Ｒ及び矢印Ｌは、乗員が車両前方を見たときの右側及び左側を示している。

本実施形態の車体フロア部構造は、図１及び図２に示すように、フロアパネル１と、フロアトンネル１０と、サイドシル１５と、第１のフロアクロスメンバ（クロスメンバ）２０と、第２のフロアクロスメンバ２９と、フロアサイドメンバ１４と、外側シートブラケット（シートブラケット）３０と、内側シートブラケット３８と、を有している。

フロアパネル１は、車体のフロア部に配置されているパネル材である。この例のフロアパネル１は、フロアトンネル１０の左右にそれぞれ配置されている。左右のフロアパネル１のそれぞれは、ダッシュパネル２の下端から車両後方に向かって延びている。

フロアトンネル１０は、図１～図３に示すように、フロアパネル１の上面から車両上方に隆起した状態で車両前後方向に延びている部材である。フロアトンネル１０は、車両前後方向に延びるトンネル上面部１１と、該トンネル上面部１１の左右端に設けられ、車両前後方向に延びるトンネル側壁部１２と、を有している。トンネル側壁部１２は、トンネル上面部１１の車幅方向外側端から車両下方に向かうに従い車幅方向外側に傾斜し、トンネル側壁部１２の下端は、フロアパネル１の車幅方向内側端に接合されている。この例では、トンネル側壁部１２の下端に、車幅方向に突出するフランジ１３が設けられ（図４）、該フランジ１３がフロアパネル１の車幅方向内側端に、スポット溶接により接合されている。

サイドシル１５は、図２に示すように、フロアパネル１の車幅方向外側端に設けられ、車両前後方向に延びる部材である。サイドシル１５は、図示による詳細な説明は省略するが、車両前後方向に延びる内側部材１６と、車両前後方向に延びる外側部材１８と、を有している。

内側部材１６は、図２及び図３に示すように、車幅方向内側を臨む内側壁部１６ａと、該内側壁部１６ａの上端から車幅方向外側に延びる上面部１６ｂと、上面部１６ｂの車幅方向外側端から車両上方に突出するフランジ部１６ｃと、を有している。外側部材１８は、内側部材１６の車幅方向外側に配置されており、外側壁部１８ａと、該外側壁部１８ａの上端から車幅方向内側に延びる上面部１８ｂと、該上面部１８ｂの車幅方向内側端から車両上方に突出するフランジ部１８ｃと、を有している。

内側部材１６のフランジ部１６ｃと外側部材１８のフランジ部１８ｃは、スポット溶接等のより接合されている。サイドシル１５の下部の構造についての説明は省略する。

続いて、第１のフロアクロスメンバ２０について説明する。第１のフロアクロスメンバ２０は、図１及び図２に示すように、車幅方向に直線的に延びる部材で、フロアパネル１の上面に設けられている。この例では、第１のフロアクロスメンバ２０の下部に設けられた複数のフランジが、フロアパネル１の上面にスポット溶接等により接合されている。フランジ等の接合部については、後で説明する。また、第１のフロアクロスメンバ２０の一方端はサイドシル１５に接合され、他方端はフロアトンネル１０に接合されている。この例では、第１のフロアクロスメンバ２０の車幅方向外側端部は、サイドシル１５の内側部材１６の内側壁部１６ａにスポット溶接等により接合され、第１のフロアクロスメンバ２０の車幅方向内側端部は、フロアトンネル１０のトンネル側壁部１２にスポット溶接等により接合されている。

以下、第１のフロアクロスメンバ２０の形状について説明する。第１のフロアクロスメンバ２０は、全体で車幅方向に延びる部材であり、車両上方に突出する凸形状の横断面形状を有している。第１のフロアクロスメンバ２０は、図６～図８に示すように、凸形状の上部に位置するメンバ上面部（上面部）２１と、凸形状の前部に位置するメンバ前部２２と、凸形状の後部に位置するメンバ後部２５と、を有している。

メンバ上面部２１は、図７に示すように、直線部２１ａと、広がり面部２１ｅと、を有している。直線部２１ａは、車両上方を臨む略長方形状で、フロアパネル１に平行に配置されている。広がり面部２１ｅは、フロアパネル１に平行で、車両上方を臨み、直線部２１ａの車幅方向内側に連続して設けられる部分であり、車幅方向内側に向かうに従い車両前後方向の幅が大きくなるように形成されている。すなわち、広がり面部２１ｅの前端は、車幅方向内側に向かうに従い車両前方に傾斜し、広がり面部２１ｅの後端は、車幅方向内側に向かうに従い車両後方に傾斜している。この例では、広がり面部２１ｅの前端及び後端は、車幅方向内側に向かうに従い、互いに離れるように傾斜し、前端と後端との間における車幅方向に延びる中心線に対して対称である。

メンバ上面部２１には、車両前後方向に沿って前後方向ビード部（脆弱部）２１ｂが設けられている。前後方向ビード部２１ｂは、直線部２１ａと広がり面部２１ｅとの間に位置し、メンバ上面部２１の上面に対して車両下方に凹み、車両前後方向に延びている。この例では、前後方向ビード部２１ｂは、メンバ上面部２１の前端から後端までの全域に延びている。

また、メンバ上面部２１の直線部２１ａには、車幅方向に延びる幅方向内側ビード部２１ｃ及び幅方向外側ビード部２１ｄが設けられている。幅方向内側ビード部２１ｃ及び幅方向外側ビード部２１ｄは、直線部２１ａの車両前後方向の中心に配置され、車幅方向に互いに間隔を空けて配置されている。前後方向ビード部２１ｂは、幅方向内側ビード部２１ｃの車幅方向内側の端部とフロアトンネル１０との間に配置されている。なお、図１～図５では、幅方向ビード２１ｃ，２１ｄの図示は省略している。

メンバ前部２２は、図６～図８に示すように、前側傾斜壁部２２ａと、前側縦壁部２２ｂと、広がり壁部２２ｃと、前下側メンバフランジ部２３と、前内側メンバフランジ部２４ａと、前外側メンバフランジ部２４ｂと、を有している。前側傾斜壁部２２ａは、広がり面部２１ｅの前端のうちの車幅方向外側部と、直線部２１ａの前端とから、車両下方に向かうに従い車両前方に傾斜して延びる壁部であり、全体で車幅方向に延びている。前側傾斜壁部２２ａの下端は、前側縦壁部２２ｂに接続される部分と、前下側メンバフランジ部２３に接続される部分を有する。前下側メンバフランジ部２３に接続される部分は、前側傾斜壁部２２ａの下端における車幅方向外側部に位置している。

前側縦壁部２２ｂは、前側傾斜壁部２２ａの下端から車両下方に延びる縦壁で、車幅方向に延びている。また、前側縦壁部２２ｂの車幅方向内側端は、広がり面部２１ｅの車幅方向の中間部に位置し、車両上下方向の寸法が、車幅方向内側に向かうに従い徐々に小さくなるように形成される、いわゆる先細り形状をなしている（図７）。この例では、前側縦壁部２２ｂの上端は、車幅方向に延びており、下端における車幅方向内側部は、車幅方向内側に向かうに従い車両上方に傾斜している。前側縦壁部２２ｂの車幅方向内側端は、前側傾斜壁部２２ａの車幅方向内側端に隣接して配置されている。また、前側縦壁部２２ｂの先細り形状なす部分の上端は、前側傾斜壁部２２ａに接続され、該先細り形状をなす部分の下端は、広がり壁部２２ｃに接続されている。

また、前側縦壁部２２ｂの車幅方向外側端は、メンバ上面部２１の直線部２１ａの車幅方向外側端よりもやや内側に配置されている。前側縦壁部２２ｂの車幅方向外側部は、内側部と同様に、車両上下方向の寸法が、車幅方向外側に向かうに従い徐々に小さくなるように形成され、先細り形状をなしている。前側縦壁部２２ｂの車幅方向外側部の上端は、車幅方向外側に向かうに従いやや車両下方に傾斜し、下端は、車幅方向外側に向かうに従いやや車両上方に傾斜し、これにより、前側縦壁部２２ｂの外側部は、先細り形状をなしている。なお、図１～図５では、前側縦壁部２２ｂの図示は省略している。

続いて、メンバ前部２２における広がり壁部２２ｃについて説明する。広がり壁部２２ｃは、図２、図３及び図７に示すように、前側傾斜壁部２２ａの車幅方向内側に形成される壁部で、メンバ上面部２１の広がり面部２１ｅの前端のうちの車幅方向内側部から、車両下方に向かに従い車両前方に傾斜している。また、広がり壁部２２ｃは、上記の広がり面部２１ｅの前端の傾斜と同様に、車幅方向内側に向かうに従い車両前方にも傾斜している。また、広がり壁部２２ｃの車幅方向外側部は、前側縦壁部２２ｂの車幅方向内側端よりも車幅方向外側まで延びている。この例では、広がり壁部２２ｃの外側端は、前後方向ビード部２１ｂに対応する位置に設けられている。また、前側縦壁部２２ｂの車幅方向内側部と広がり壁部２２ｃの車幅方向外側部とは、車両前後方向（車両上下方向）に並んで配置されている。

また、本実施形態では、メンバ前部２２の前側傾斜壁部２２ａの車幅方向外側部（クロスメンバの車幅方向端部に位置する傾斜壁部）の下端は、前側傾斜壁部２２ａの車幅方向中間部（クロスメンバの車幅方向中間部の傾斜壁部）の下端よりも、メンバ上面部２１（傾斜壁部の上端）から離れ、メンバ後部２５の広がり壁部２２ｃの下端は、後側傾斜壁部２５ａの下端よりも、メンバ上面部２１（傾斜壁部の上端）から離れている。すなわち、前側傾斜壁部２２ａの車幅方向外側部の下端は、車幅方向中間部の下端よりも、車両前方に位置し、後側傾斜壁部２５ａの車幅方向外側部の下端は、車幅方向中間部の下端よりも、車両後方に位置している。

前下側メンバフランジ部２３は、図７に示すように、第１のフロアクロスメンバ２０の前部に設けられ、フロアパネル１にスポット溶接等により接合される部分であり、広がり壁部２２ｃの下端、前側縦壁部２２ｂの下端、及び前側傾斜壁部２２ａの下端における車幅方向外側部から、車両前方に突出し、車幅方向に延びている。また、前下側メンバフランジ部２３の車幅方向中間部には段差２３ｅが設けられ、上段部２３ｆは、車幅方向内側に配置され、下段部２３ｇは、車幅方向外側に配置されている。段差２３ｅは、車幅方向内側に配置される幅方向外側ビード部２１ｄの内端に対応する位置に設けられている。

上段部２３ｆの前端は、広がり面部２１ｅの前端の傾斜方向に沿って傾斜する部分と、この部分の外端から車幅方向外側に直線的に延びる部分と、を有している。下段部２３ｇの前端は、段差２３ｅから車幅方向外側に向かうに従い車両前方に傾斜する部分と、この部分の外端から車幅方向外側に直線的に延びる部分とを有している。下段部２３ｇの上面には、後述する外側シートブラケット３０が接合される。

続いて、前外側メンバフランジ部２４ｂ及び前内側メンバフランジ部２４ａについて説明する。前外側メンバフランジ部２４ｂは、図２及び図３に示すように、サイドシル１５の内側部材１６の内側側壁１６ａにスポット溶接等により接合される部分で、前側傾斜壁部２２ａの車幅方向外側端から車両前方に突出し、図８に示すように、前端は円弧をなしている。前外側メンバフランジ部２４ｂの下端は、前下側メンバフランジ部２３の下段部２３ｇの車幅方向外側端に対して間隔を空けて配置されている。前内側メンバフランジ部２４ａは、フロアトンネル１０のトンネル側壁部１２にスポット溶接等により接合される部分で、広がり壁部２２ｃの車幅方向内側端から車両前方に突出してる。また、前内側メンバフランジ部２４ａの下部は、前下側メンバフランジ部２３に接続されている。前内側メンバフランジ部２４ａの下端は、前下側メンバフランジ部２３の上段部２３ｆの車幅方向内側端に接続され、角部を形成している。

続いて、メンバ後部２５について説明する。図７に示すように、メンバ後部２５は、例えば幅方向内側ビード部２１ｃ及び幅方向外側ビード部２１ｄを中心に線対称に形成されている。メンバ後部２５は、後側傾斜壁部２５ａと、後側縦壁部２５ｂと、広がり壁部２５ｃと、後下側メンバフランジ部２６と、後内側メンバフランジ部２７ａと、後外側メンバフランジ部２７ｂと、を有している。後側傾斜壁部２５ａは、前側傾斜壁部２２ａと同様に形成されており、前側傾斜壁部２２ａに対して、幅方向内側ビード部２１ｃ等を中心に線対称に形成されている。後側縦壁部２５ｂ、広がり壁部２５ｃ、後下側メンバフランジ部２６、後内側メンバフランジ部２７ａ、及び後外側メンバフランジ部２７ｂも、同様に、メンバ前部２２の前側縦壁部２２ｂ、広がり壁部２２ｃ、前下側メンバフランジ部２３、前内側メンバフランジ部２４ａ、及び後外側メンバフランジ部２７ｂと線対称に形成されている。

この例の第１のフロアクロスメンバ２０の前側傾斜壁部２２ａ及び後側傾斜壁部２５ａは、上記した凸形状の横断面の前部及び後部を構成し、車両上方に向かうに従い互いに近づくように傾斜している。また、傾斜をすることにより断面積の増加と室内空間の維持に寄与する。乗員の足部が第１のフロアクロスメンバ２０に乗ればよいため、第１のフロアクロスメンバ２０の前側傾斜壁部２２ａ及び後側傾斜壁部２５ａ（前部及び後部の壁面）のうちの一方を傾斜させてもよい。

各フランジ部は、メンバ前部２２のフランジ部と同様に接合されている。詳細には、メンバ後部２５の後下側メンバフランジ部２６は、フロアパネル１の上面にスポット溶接等により接合されている。また、メンバ後部２５の後内側メンバフランジ部２７ａは、フロアトンネル１０のトンネル側壁部１２にスポット溶接等により接合され、さらに、メンバ後部２５の後外側メンバフランジ部２７ｂは、サイドシル１５の内側部材１６の内側壁部１６ａにスポット溶接等により接合されている。

第１のフロアクロスメンバ２０の前後方向ビード部２１ｂは、直線部２１ａの他の部分よりも、車幅方向の荷重に対して脆弱であり、車幅方向の荷重の作用により変形しやすい部分である。上記のように前後方向ビード部２１ｂを設けることにより、サイドシル１５の車幅方向外側から、フロアトンネル１０に向かって衝撃荷重が入力されたとき、いわゆる側突による衝撃荷重を受けとき、前後方向ビード部２１ｂが設けられる位置で変形を促すことが可能となる。その結果、側突等による衝撃荷重を受けたときの第１のフロアクロスメンバ２０の変形位置をコントロールして、車両に積載された積載物の予期しない破損を抑制し、車室内空間の乗員に対する安全性を向上できる。

第１のフロアクロスメンバ２０の幅方向内側ビード部２１ｃ及び幅方向外側ビード部２１ｄは、他の部分よりも、車幅方向の荷重に対して剛性が高いため、荷重を伝達しやすい部分である。上記したように、幅方向内側ビード部２１ｃ及び幅方向外側ビード部２１ｄを設けることにより、側突荷重は、幅方向内側ビード部２１ｃ及び幅方向外側ビード部２１ｄに沿って、車幅方向に伝達されることになり、その結果、前後方向ビード部２１ｂに応力が集中する。そのため、前後方向ビード部２１ｂでの変形が促進される。

また、本実施形態では、図４及び図５に示すように、第１のフロアクロスメンバ２０の車幅方向内側端（他方端）は、上面視で、フロアパネル１の裏側（下面側）に設けられたガセット５０に重なるように配置されている。この例のガセット５０は、フロアトンネル１０の裏側に設けられ、フロアトンネル１０を補強している。ガセット５０は、フロアトンネル１０のトンネル上面部１１とトンネル側壁部１２の形状に対応するように、車両前後方向視でハット型の断面形状を有している。ガセット５０の車幅方向の外側部は、トンネル側壁部１２の下端のフランジ１３に接合されている。この例では、ガセット５０の車幅方向の外側部と、トンネル側壁部１２のフランジ１３と、第１のフロアクロスメンバ２０の前下側メンバフランジ部２３は、３枚重ねで接合されている。同様に、ガセット５０の車幅方向の外側部と、トンネル側壁部１２のフランジ１３と、第１のフロアクロスメンバ２０の後下側メンバフランジ部２６も、３枚重ねで接合されている。

また、第１のフロアクロスメンバ２０の他方端が前後方向ビード２１ｂから車幅方向内側に向かうに従い、幅方向内側ビード部２１ｃが位置する第１のフロアクロスメンバ２０の中間部よりも、さらに車両前後方向の幅が広がることにより、第１のフロアクロスメンバ２０の横断面の面積が増加し、フロアトンネル１０に支持されやすくなる。よって、側突時に応力が集中し、前後方向ビード部２１ｂでの変形がさらに促進される。

上記のようにガセット５０を設けることにより、フロアトンネル１０の強度が向上し、フロアトンネル１０の変形を抑制することが可能となる。すなわち、ガセット５０によりフロアトンネル１０の変形が抑制される。さらに、強度が向上されたフロアトンネル１０が、第１のフロアクロスメンバ２０からの衝撃荷重を受けることができる。このとき、前後方向ビード部２１ｂは、フロアトンネル１０が接続される広がり面部２１ｅ及び前後の広がり壁部２２ｃ，２５ｃの車幅方向外側に隣接するように配置されるため、前後方向ビード部２１ｂに応力を集中させ、第１のフロアクロスメンバ２０の変形を促すことができる。また、広がり面部２１ｅ等は、ガセット５０の端部に重なるように配置されるため、室内空間を狭めることを抑制できる。

続いて、外側シートブラケット３０及び内側シートブラケット３８について説明する。外側シートブラケット３０及び内側シートブラケット３８は、図２及び図３に示すように、車両用シートを設置するための部材で、例えば、車両用シートを車両前後方向にスライドさせるためのスライド部材（図示せず）が固定される。本実施形態の外側シートブラケット３０は、四角形の上面部と、これを囲う４つの側壁部を有する箱状の部材で、第１のフロアクロスメンバ２０の車幅方向外側に設けられている。

以下、外側シートブラケット３０の形状について説明する。図２及び図３に示すように、外側シートブラケット３０は、ブラケット上面部３１と、ブラケット前壁部３２と、ブラケット後壁部３３と、ブラケット内側壁部３４と、ブラケット外側壁部３５と、を有している。

ブラケット上面部３１は、外側シートブラケット３０の上部に位置し、車両上方を臨む略四角形状の平面を有している。ブラケット上面部３１には、例えば、シートレール等を設置するため貫通孔等が設けられている。

ブラケット前壁部３２は、車両前方を臨む壁部であり、ブラケット上面部３１の前端（前辺）から車両下方に向かうに従い車両前方に傾斜している。また、ブラケット前壁部３２には、ケーブル等が挿通可能な前側開口部３２ａが設けられている。前側開口部３２ａは、ブラケット前壁部３２の車幅方向外側及び下部が切り欠かれることにより形成されている。また、ブラケット前壁部３２には、前側ブラケットフランジ部３２ｂ及び前外側ブラケットフランジ部３２ｃが設けられている。

前側ブラケットフランジ部３２ｂは、前側開口部３２ａの下縁の車幅方向内側で、ブラケット前壁部３２の下端における車幅方向内側部から車両前方に突出している。前側ブラケットフランジ部３２ｂは、第１のフロアクロスメンバ２０の前下側メンバフランジ部２３における下段部２３ｇに、スポット溶接等により接合されている。前外側ブラケットフランジ部３２ｃは、前側開口部３２ａの上縁の車幅方向外側で、ブラケット前壁部３２の車幅方向外側端から車両前方に突出している。前外側ブラケットフランジ部３２ｃは、車幅方向外側を臨む面を有し、当該面がスポット溶接等によりサイドシル１５の内側部材１６の内側壁部１６ａに接合されている。

ブラケット後壁部３３は、車両後方を臨む壁部であり、ブラケット上面部３１の後端（後辺）から車両下方に向かうに従い車両後方に傾斜している。また、ブラケット後壁部３３には、ケーブル等が挿通可能な後側開口部３３ａが設けられている。後側開口部３３ａは、ブラケット後壁部３３の車幅方向外側及び下部が切り欠かれることにより形成されている。また、ブラケット後壁部３３には、後側ブラケットフランジ部３３ｂ及び後外側ブラケットフランジ部３３ｃが設けられている。

後側ブラケットフランジ部３３ｂは、図２及び図３に示すように、後側開口部３３ａの下縁の車幅方向内側で、ブラケット後壁部３３の下端における車幅方向内側部から車両後方に突出している。後側ブラケットフランジ部３３ｂは、第１のフロアクロスメンバ２０の後下側メンバフランジ部２６における下段部２６ｇに、スポット溶接等により接合されている。後外側ブラケットフランジ部３３ｃは、後側開口部３３ａの上縁の車幅方向外側で、ブラケット後壁部３３の車幅方向外側端から車両後方に突出している。後外側ブラケットフランジ部３３ｃは、前外側ブラケットフランジ部３２ｃと同様に、車幅方向外側を臨む面を有し、当該面がスポット溶接等によりサイドシル１５の内側部材１６の内側壁部１６ａに接合されている。

ブラケット内側壁部３４は、車幅方向内側を臨む壁部であり、ブラケット上面部３１の車幅方向内側端から車両下方に向かうに従い車幅方向内側に傾斜している。また、ブラケット内側壁部３４の前端は、ブラケット前壁部３２の車幅方向内側端に接続され、角部を形成し、ブラケット内側壁部３４の後端は、ブラケット後壁部３３の車幅方向内側端に接続され、角部を形成している。また、ブラケット内側壁部３４には、内側ブラケットフランジ部３４ａが設けられている。内側ブラケットフランジ部３４ａは、ブラケット内側壁部３４の下端における車両前後方向の中間部から車幅方向内側に突出しており、第１のフロアクロスメンバ２０のメンバ上面部２１にスポット溶接等により接合されている。この例では、内側ブラケットフランジ部３４ａは、幅方向外側ビード部２１ｄの車幅方向内側部に重なった状態で、メンバ上面部２１に接合されている。

ブラケット外側壁部３５は、図２及び図３に示すように、車幅方向外側を臨む壁部であり、ブラケット上面部３１の車幅方向外側端から車両下方に向かうに従い車幅方向内側に傾斜している。また、ブラケット外側壁部３５の前端は、ブラケット前壁部３２の車幅方向外側端に接続され、角部を形成し、ブラケット外側壁部３５の後端は、ブラケット後壁部３３の車幅方向外側端に接続され、角部を形成している。また、ブラケット外側壁部３５には、上外側ブラケットフランジ部３５ａが設けられている。上外側ブラケットフランジ部３５ａは、ブラケット外側壁部３５の下端から車幅方向外側に突出しており、サイドシル１５の内側部材１６の上面部１６ａにスポット溶接等により接合されている。

本実施形態では、外側シートブラケット３０の上外側ブラケットフランジ部３５ａ、前外側ブラケットフランジ部３２ｃ及び後外側ブラケットフランジ部３３ｃによって、サイドシル１５の内側部材１６の上面部１６ｂと内側壁部１６ａとにより形成される角部を跨いだ状態で、上面部１６ｂ及び内側壁部１６ａに接合されている。また、前側開口部３２ａの上端における車幅方向内側部は、車両下方に湾曲している。

また、本実施形態では、前側開口部３２ａ及び後側開口部３３ａは、車両前後方向視で、第１のフロアクロスメンバ２０の凸形状に重なるように配置されている。また、サイドシル１５の車幅方向内側に配索されるケーブル（図示せず）等が、凸形状の上部に沿うように配置され、前側開口部３２ａ及び後側開口部３３ａを貫通している。

また、本実施形態では、第１のフロアクロスメンバ２０の前側傾斜壁部２２ａ及び後側傾斜壁部２５ａの傾斜角度は、外側シートブラケット３０のブラケット前壁部３２及びブラケット後壁部３３の傾斜角度によりも小さく設定されている。なお、傾斜角度は、フロアパネル１と、前側傾斜壁部２２ａ及び後側傾斜壁部２５ａのそれぞれとにより形成される鋭角、並びに、フロアパネル１と、ブラケット前壁部３２及びブラケット後壁部３３のそれぞれとにより形成される鋭角である。

また、この例では、前側開口部３２ａ及び後側開口部３３ａの車幅方向外側の縁部は、サイドシル１５の内側壁部１６ａに対向している。また、前側開口部３２ａ及び後側開口部３３ａの開口縁の上端よりも、メンバ上面部２１は車両下方に配置されている。

また、本実施形態では、前側開口部３２ａの開口面積は、後側開口部３３ａの開口面積よりも大きく設定されている。また、第１のフロアクロスメンバ２０の上端は、前側開口部３２ａの上端よりも車両下方側に配置されている。さらに、後側開口部３３ａの上端は、前側開口部３２ａの上端よりも車両下方側に配置され、第１のフロアクロスメンバ２０の上端よりも車両上方側に配置されている。

また、本実施形態では、第１のフロアクロスメンバ２０がフロアパネル１及びサイドシル１５に接合される位置は、外側シートブラケット３０がサイドシル１５に接合される位置よりも車両前方側に配置され、前側開口部３２ａがフロアパネル１及びサイドシル１５に接合される接合面積は、後側開口部３３ａの接合面積よりも大きく設定されている。

また、本実施形態では、例えば、外側シートブラケット３０のブラケット内側壁部３４よりも車幅方向外側に位置するメンバ前部２２の前側傾斜壁部２２ａの下端は、ブラケット内側壁部３４よりも車幅方向内側に位置する前側傾斜壁部２２ａの下端よりも、車両前方に位置している。同様に、ブラケット内側壁部３４よりも車幅方向外側に位置するメンバ後部２５の後側傾斜壁部２５ａの下端は、ブラケット内側壁部３４よりも車幅方向内側に位置する後側傾斜壁部２５ａの下端よりも、車両後方に位置している。また、この例では、メンバ前部２２の広がり壁部２２ｃの下端は、前側傾斜壁部２２ａの下端よりも、車両前方に位置し、メンバ後部２５の広がり壁部２２ｃの下端は、後側傾斜壁部２５ａの下端よりも、車両後方に位置している。

ここで、内側シートブラケット３８について説明する。内側シートブラケット３８は、第１のフロアクロスメンバ２０の車幅方向内側に配置され、この例ではトンネル側壁部１２に取り付けられている。内側シートブラケット３８の上面部には、シートレール等を設置するための貫通孔等が設けられている。また、内側シートブラケット３８の前壁及び後壁には、フランジが設けられ、該フランジは、トンネル側壁部１２にスポット溶接等により接合されている。

また、本実施形態のフロア部構造は、上記したように、フロアサイドメンバ１４を有している。フロアサイドメンバ１４は、フロアパネル１の下面側における車幅方向外側部に配置されており、車両前方に向かうに従い車幅方向内側に傾斜して延びている。フロアサイドメンバ１４は、サイドシル１５の後端から上記のように傾斜して延びており、第１のフロアクロスメンバ２０を横切って交差するように配置されている。また、この例のフロアサイドメンバ１４は、ハット型の断面形状を有しており、両側部にフランジが設けられている。当該フランジは、フロアパネル１の下面に、スポット溶接等により接合されている。

また、フロアサイドメンバ１４、第１のフロアクロスメンバ２０及び外側シートブラケット３０は、車両上下方向で重なって配置されている。この例では、図５に示すように、フロアサイドメンバ１４は、第１のフロアクロスメンバ２０の前下側メンバフランジ部２３の下段部２３ｇに重なるように配置されている。また、外側シートブラケット３０は、上記したようにサイドシル１５に接合されている。

このような構造では、車幅方向からの衝撃荷重の入力がある場合に、第１のフロアクロスメンバ２０の入力側（車幅方向外側部）の剛性が向上し、第１のフロアクロスメンバ２０の脆弱部である前後方向ビード部２１ｂへの応力集中を促進させることができる。

さらに、外側シートブラケット３０がサイドシル１５に接合しているため、側方（車幅方向外側）からの衝撃荷重が、外側シートブラケット３０を介して、第１のフロアクロスメンバ２０に伝達することが可能である。このような構造により、第１のフロアクロスメンバ２０の荷重が入力される面積を維持することができ、その結果、室内空間を確保できる。

また、本実施形態のフロア部構造は、上記したように、第２のフロアクロスメンバ２９を有している。図３及び図４に示すように、第２のフロアクロスメンバ２９は、第１のフロアクロスメンバ２０の車両前方側に間隔を空けて配置されており、フロアパネル１に接合されている。この例では、第２のフロアクロスメンバ２９の車両上下方向の寸法に対して、第１のフロアクロスメンバ２０の車両上下方向の寸法は、小さく設定されている。

また、第１のフロアクロスメンバ２０の前面及び後面は、フロアパネル１からメンバ上面部２１に向かうに従い互いに近づくように傾斜している。この例では、メンバ前部２２の前側傾斜壁部２２ａと、メンバ後部２５の後側傾斜壁部２５ａは、メンバ上面部２１に向かうに従い互いに近づくように傾斜している。

これに対して、第２のフロアクロスメンバ２９の前面及び後面は、フロアパネル１に対して、ほぼ垂直に延びている。この例では、前面及び後面は、上面に向かうに従い互いに近づくように若干傾斜している。すなわち、第１のフロアクロスメンバ２０の前面及び後面は、第２のフロアクロスメンバ２９の前面及び後面に対して、緩やかに傾斜している。

また、本実施形態では、第１のフロアクロスメンバ２０と第２のフロアクロスメンバ２９との間に位置するフロアパネル１の上面には、バッテリ装置５５が設置されている。バッテリ装置５５の外形状は、略直方体で、バッテリ装置５５の車幅方向外側部は、フロアサイドメンバ１４の上方に配置されている。

第２のフロアクロスメンバ２９よりも第１のフロアクロスメンバ２０は、車両上下方向高さが低いため、強度も低く設定されている。したがって、第２のフロアクロスメンバ２９に比べて、第１のフロアクロスメンバ２０は、変形しやすい。また、第１のフロアクロスメンバ２０の前側傾斜壁部２２ａ及び後側傾斜壁部２５ａにより、側方からの衝撃を広い断面で受けることが可能となる。さらに、第１のフロアクロスメンバ２０の上端は、第２のフロアクロスメンバ２９の上端よりも低い位置にあるため、室内空間が確保されやすい。例えば、第１のフロアクロスメンバ２０が助手席の下方に配置される場合、第１のフロアクロスメンバ２０に、後部シートの乗員の足が配置可能となる。

本実施形態の説明は、本発明を説明するための例示であって、特許請求の範囲に記載の発明を限定するものではない。また、本発明の各部構成は上記実施形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。

本実施形態では、メンバ上面部２１に設けられた脆弱部は、前後方向ビード部２１ｂであるが、これに限らない。例えば、複数の貫通孔を車両前後方向に互いに間隔を空けて設けることにより、脆弱部を構成してもよい。

１ フロアパネル
２ ダッシュパネル
１０ フロアトンネル
１１ トンネル上面部
１２ トンネル側壁部
１３ フランジ
１４ フロアサイドメンバ
１５ サイドシル
１６ 内側部材
１６ａ 内側壁部
１６ｂ 上面部
１６ｃ フランジ部
１７ 角部
１８ 外側部材
１８ａ 外側壁部
１８ｂ 上面部
１８ｃ フランジ部
２０ 第１のフロアクロスメンバ（クロスメンバ）
２１ メンバ上面部（上面部）
２１ａ 直線部
２１ｂ 前後方向ビード部（脆弱部）
２１ｃ 幅方向内側ビード部
２１ｄ 幅方向外側ビード部
２１ｅ 広がり面部
２２ メンバ前部
２２ａ 前側傾斜壁部（前部の壁面）
２２ｂ 前側縦壁部
２２ｃ 広がり壁部
２３ 前下側メンバフランジ部
２３ｅ 段差
２３ｆ 上段部
２３ｇ 下段部
２４ａ 前内側メンバフランジ部
２４ｂ 前外側メンバフランジ部
２５ メンバ後部
２５ａ 後側傾斜壁部（後部の壁面）
２５ｂ 後側縦壁部
２５ｃ 広がり壁部
２６ 後下側メンバフランジ部
２７ａ 後内側メンバフランジ部
２７ｂ 後外側メンバフランジ部
２９ 第２のフロアクロスメンバ
３０ 外側シートブラケット（シートブラケット）
３１ ブラケット上面部
３２ ブラケット前壁部
３２ａ 前側開口部
３２ｂ 前側ブラケットフランジ部
３２ｃ 前外側ブラケットフランジ部
３３ ブラケット後壁部
３３ａ 後側開口部
３３ｂ 後側ブラケットフランジ部
３３ｃ 後外側ブラケットフランジ部
３４ ブラケット内側壁部
３４ａ 内側ブラケットフランジ部
３５ ブラケット外側壁部
３５ａ 上外側ブラケットフランジ部
３８ 内側シートブラケット
５０ ガセット
５５ バッテリ装置

Claims (6)

1. 車体のフロア部に配置されているフロアパネルと、前記フロアパネルの車幅方向外側に設けられ、車両前後方向に延びるサイドシルと、前記フロアパネルの車幅方向中間部に設けられ、前記フロアパネルの上面から車両上方に隆起した状態で車両前後方向に延びているフロアトンネルと、を備えている、車体フロア部構造において、
   前記フロアパネルの上面には、車幅方向に延びるクロスメンバが設けられ、該クロスメンバの一方端は前記サイドシルに接合され、他方端は前記フロアトンネルに接合されており、
   前記クロスメンバは、車両上方に突出する凸形状の横断面形状を有し、前部及び後部の壁面が傾斜し、前記凸形状の上部には、車幅方向に延びる上面部が設けられ、
   前記上面部には、車両前後方向に沿って脆弱部が設けられていることを特徴とする車体フロア部構造。
2. 前記クロスメンバの前記他方端は、前記脆弱部から車幅方向内側に向かうに従い車両前後方向に広がることを特徴とする、請求項１に記載の車体フロア部構造。
3. 前記上面部の車両前後方向の中間部には、車幅方向に延びるビードが設けられ、
   前記脆弱部は、前記ビードの車幅方向内側の端部と前記フロアトンネルとの間に配置されていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の車体フロア部構造。
4. 前記クロスメンバの前記他方端は、上面視で、前記フロアパネルの裏側に設けられたガセットに重なって配置されていることを特徴とする、請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の車体フロア部構造。
5. 前記フロアパネルの下面側には、フロアサイドメンバが設けられ、前記クロスメンバの車幅方向端部には、シートが設置されるシートブラケットが設けられており、
   前記フロアサイドメンバ、前記クロスメンバ及び前記シートブラケットは、車両上下方向で重なって配置され、
   車幅方向外側に位置する前記シートブラケットは、前記サイドシルに接合されていることを特徴とする、請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の車体フロア部構造。
6. 前記クロスメンバの車両前方側に間隔を空けて別のクロスメンバが設けられ、
   前記別のクロスメンバの車両上下方向の寸法に対して、前記クロスメンバの車両上下方向の寸法は、小さく設定され、
   前記クロスメンバの前面及び後面は、前記フロアパネルから前記上面部に向かうに従い互いに近づくように傾斜しており、且つ、前記別のクロスメンバの前面及び後面に対して、緩やかに傾斜していることを特徴とする、請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の車体フロア部構造。

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