JP4402704B2 - 車両用フロアパネル - Google Patents

Description

この発明は、車両用フロアパネルに関するものである。

車両用フロアパネルには、剛性を高めるために、そのほぼ全面に同心円弧状のビードを複数条設けたものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−２９８０７６号公報

ところで、フロアパネルの下面には、走行中に前輪が跳ね上げた小石等の飛翔物が衝突する場合がある。
前記ビード付きのフロアパネルの場合に前記飛翔物がビードの傾斜面に衝突したときには、水平平坦なフロアパネルに衝突する場合に比べて衝突角度が大きいため、衝撃（反力）が大きくなる。そのため、衝突した飛翔物が傾斜面の塗装を剥がし、錆が発生する場合があるという課題がある。
そこで、この発明は、下面が損傷し難く且つ剛性の高い車両用フロアパネルを提供するものである。

この発明に係る車両用フロアパネルでは、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
請求項１に係る発明は、車体左右に配置されるサイドシル（例えば、後述する実施例におけるサイドシル５，６）との連結部を中心とする同心円弧状のビード（例えば、後述する実施例におけるビード５０）を複数条備えた車両用フロアパネル（例えば、後述する実施例におけるフロアパネル３，４）において、前記ビードにおける後壁（例えば、後述する実施例における後壁６５）の水平に対する傾斜角度を、同一ビードにて車幅方向内側から車幅方向外側に進むにしたがって緩やかにしたことを特徴とする。

前輪が跳ね上げた小石等は前輪の後方に飛ばされるため、小石等の飛翔範囲は車幅方向外側に偏る。前述のように構成することにより、同一ビードでも車幅方向外側ほどビードにおける後壁の傾斜角度が緩やかになるので、飛翔物がフロアパネルの車幅方向外側のビードにおける後壁に衝突したときにも衝撃（反力）を小さくすることができる。

請求項１に係る発明によれば、飛翔物がフロアパネルのビードにおける後壁に衝突したときの衝撃（反力）を小さくすることができるので、飛翔物の衝突による後壁の塗装剥がれなどの損傷を低減することができる。

以下、この発明に係る車両用フロアパネルの実施例を図１から図１０の図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、上下方向、前後方向、左右方向は車体の上下方向、前後方向、左右方向と一致する。

図１、図２に示すように、車両のフロア１には、車幅方向中央部に車体前後方向に延びるフロアトンネルフレーム２が形成されている。このフロアトンネルフレーム２の両側縁には左右のフロアパネル３，４の内側縁が接合され、左右のフロアパネル３，４の外側縁にそれぞれ車体前後方向に延びる車体骨格部材である左右のサイドシル５，６が取り付けられている。左右のサイドシル５，６の後部同士が車体骨格部材であるミドルクロスメンバー７によって連結され、ミドルクロスメンバー７の前縁部は左右のフロアパネル３，４の後縁に接合されている。また、フロアトンネルフレーム２の前後方向略中央部と左右のサイドシル５，６がそれぞれ左右のフロントクロスメンバー９，１０によって連結されている。

一方、フロアトンネルフレーム２の前端部の両側壁にはそれぞれエクステンション１１、１２の一端部が接合され、左右のサイドシル５，６の前端部にはそれぞれアウトリガー１３，１４の一端部が接合され、これら左右のエクステンション１１，１２がアウトリガー１３，１４の内側壁に連結されている。そして、ミドルクロスメンバー７の左右端部４７，４７は斜め前方に屈曲しており、この左右端部４７，４７の後壁および左右のサイドシル５，６の後部内壁に左右のリヤサイドフレーム１５，１６の前端部が連結されている。主としてフロアパネル３，４とフロアトンネルフレーム２とでフロア１を構成している。
また、この実施例において、ミドルクロスメンバー７、フロントクロスメンバー９，１０、エクステンション１１，１２とアウトリガー１３，１４は、フロアトンネルフレーム２とサイドシル５，６とを車幅方向に連結する横骨格部材を構成している。

図３に示すように、フロアトンネルフレーム２は、上壁１７と傾斜した両側壁１８，１８によってフロアパネル３，４の上方に凸となるように膨出形成されたトンネル本体１９と、このトンネル本体１９の両側縁を左右のフロアパネル３，４面よりも下側に延出した後、水平方向外側に延出し、フロアパネル３，４下面にフランジ部２０によって溶接されるウイング部２１，２１とで構成されている。左右のフロアパネル３，４の内側縁にはフランジ部２２が立ち上げ形成され、このフランジ部２２がフロアトンネルフレーム２のトンネル本体１９の両側壁１８，１８に溶接されている。したがって、フロアトンネルフレーム２の両側壁１８，１８であって、フロアパネル３，４下に、フロアトンネルフレーム２のウイング部２１，２１とフロアパネル３，４とで形成された車体前後方向に延出する閉断面構造部Ｈ１が形成されることとなる。

サイドシル５，６は、車室内側に凸形状に形成されたサイドシルインナー２３と、このサイドシルインナー２３と共に上下の接合フランジ部２４，２４で接合されて閉断面構造部を形成するレインフォース２５と、このレインフォース２５の外側に閉断面構造部を形成し前記接合フランジ部２４に接合されるサイドシルアウター８とで構成されている。サイドシルインナー２３はほぼ全長に亘って同一断面形状に形成されているが、図１、図２に示すようにレインフォース２５は前端および後端から前後方向中央に進むにしたがって徐々に外側への突出寸法が大きくなる傾斜閉断面形状部ＨＦ２、ＨＲ２が形成されている。レインフォース２５の外側への突出寸法が最大となる最大突出閉断面構造部Ｈ２は車体前後方向所定長さに亘って形成され、この最大突出閉断面構造部Ｈ２はミドルクロスメンバー７とフロントクロスメンバー９，１０との間に配置されている。サイドシルインナー２３の内側壁２６に左右のフロアパネル３，４の外側縁に立ち上げ形成されたフランジ部２７が接合されている。

図４に示すように、ミドルクロスメンバー７は、略Ｌ字形断面の２つの部材を対向配置し、後部上縁フランジ部２８と前部下縁フランジ部２９とを互いに溶接してフロアパネル３，４上面に車体骨格部となる略矩形の閉断面構造部Ｈ３を形成するものである。前部下縁フランジ部２９は左右のフロアパネル３，４の後縁に溶接され、後壁３０にはリヤサイドフレーム１５，１６の前端部が接合されている。

フロントクロスメンバー９，１０は下側に開いたハット型断面形状の部材であって、左右のフロアパネル３，４上面に前後のフランジ部３１，３１が接合され、フロアパネル３，４上面に車幅方向に沿う車体骨格部となる閉断面構造部Ｈ４を形成するものである。フロントクロスメンバー９，１０の外側端はサイドシルインナー２３の上壁を含む側壁２６に接合され、内側端は図１，図２に示すように、前フランジ部３２と後フランジ部３３とがフロアトンネルフレーム２の側壁１８外面に、上壁３４の端縁はフロアトンネルフレーム２の上壁１７に接合されている。

ここで、図３に示すように、フロアトンネルフレーム２のトンネル本体１９の裏側には、左右のフロントクロスメンバー９，１０を結ぶ位置にジョイントフレーム３５が接合されている。このジョイントフレーム３５は、フロントクロスメンバー９，１０とは逆に上側に開いたハット型断面形状の部材であって、下壁３６はフロアパネル３，４面に整合している。ジョイントフレーム３５の前側フランジ３７と後側フランジ３８（図１，図２参照）はトンネル本体１９の裏側に接合され、下壁３６の両端縁３９，３９はフロアトンネルフレーム２のトンネル本体１９の裏側に接合されている。
これによりジョイントフレーム３５とフロアトンネルフレーム２との間に閉断面構造部Ｈ５が形成され、この閉断面構造部Ｈ５が左右のフロントクロスメンバー９，１０とフロアパネル３，４との間に形成された閉断面構造部Ｈ４と連なり、車幅方向に沿ってサイドシル５，６を連結する実質的に連続した車体骨格部材を形成することとなる。

図５に示すように、左右のエクステンション１１，１２の一端側はフロアトンネルフレーム２のウイング部２１を下方から全面を覆うように上に開いた形状に形成されたものであって、内側壁４０はフロアパネル３，４のフランジ部２２に至る部位をフロアトンネルフレーム２のトンネル本体１９の側壁１８裏面に接合されている。エクステンション１１，１２の一端側の外側のフランジ部４１はウイング部２１のフランジ部２０に重合されている。

一方、アウトリガー１３，１４の一端部はサイドシルインナー２３，２３の下壁４２に接合される下壁４３とこの下壁４３からフロパネル３，４の下面に立ち上がりフランジ部４４によってフロアパネル３，４に接合され、サイドシル５，６とフロアパネル３，４との間に閉断面構造部Ｈ６を形成している。

このように形成された、エクステンション１１，１２とアウトリガー１３，１４が図４に鎖線で示すように、フロアパネル３，４の前縁上面に接合されたダッシュボードパネル４５の裏面に沿って、徐々に前側に立ち上がるようにして形成され、図６、図７に示すように、前側がハット型断面形状に形成されたアウトリガー１３，１４の下壁４３にエクステンション１１，１２の下壁４６が接合され両者が連結されている。そして、アウトリガー１３の前端にフロントサイドフレーム（図示せず）の後端が連結されている。尚、図６，図７において鎖線で示すのはアウトリガー１３，１４、エクステンション１１，１２との間に閉断面構造部Ｈ６を形成するダッシュボードパネル４５である。

図１、図２に示すように、フロアパネル３，４にはそのほぼ全面に波紋状の多数のビード５０が規則的に設けられるとともに、多数の液抜き孔５１と、複数の位置決め孔５２が設けられている。フロアパネル３，４は、フロアトンネルフレーム２を中心にして左右対称形をなし、ビード５０、液抜き孔５１、位置決め孔５２についてもフロアパネル３，４では左右対称な配列となっている。以下、左側のフロアパネル３について詳述し、右側のフロアパネル４についての説明は省略する。
なお、図３〜図５の断面図において、正確には複雑な形状となるビード５０の断面形状は、図示都合上単純な形状として示す。

同じフロアパネル３において、フロントクロスメンバー９を境にして前方と後方ではビード５０の配列パターンが異なっている。
フロアパネル３においてフロントクロスメンバー９よりも前方の略矩形領域（以下、前方領域という）Ｓ１では、アウトリガー１３の一端部における断面中心とサイドシルインナー２３の内側壁２６との交点Ｘ１を中心としてビード５０が同心円弧状に一定間隔で複数条設けられている。ビード５０の一端側はサイドシルインナー２３に直交するように延び、ビード５０の他端側の一部は、アウトリガー１３に連結される前記フロントサイドフレームの幅方向に対して直交するように延びている。

ビード５０はプレス加工により一般面よりも上方に突出させた断面台形状に形成されている。ただし、同一ビード５０においてビード５０の長手方向の位置によって台形断面の形状を異にしている。
図９（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は図８におけるＦ−Ｆ線、Ｇ−Ｇ線、Ｈ−Ｈ線に沿って切った断面図である。
ビード５０は平坦に形成された頂部５５と頂部５５に連なる傾斜した前壁６４および後壁６５からなり、隣接するビード５０，５０間に谷部５３が形成されている。同一ビード５０において、前壁６４はビード５０の長手方向いずれの位置においても水平に対して同一角度に傾斜しているが、後壁６５の水平に対する傾斜角度はサイドシル５に接近する方向へ進むにしたがって緩やかになるように設定されている。換言すると、同一ビード５０において、後壁６５の水平に対する傾斜角度は車幅方向内側から車幅方向外側に進むにしたがって緩やかにされている。

例えば、前方領域Ｓ１の前部において車幅方向に沿うＦ−Ｆ線での断面では、図９（Ａ）に示すように、いずれのビード５０においても前壁６４と後壁６５が水平に対して同一角度、例えば４５度の角度に傾斜しているが、Ｆ−Ｆ線からビード５０の円弧の中心Ｘ１回りに約４５度サイドシル５側に回転した位置のＧ−Ｇ線に沿う断面では、図９（Ｂ）に示すように、いずれのビード５０においても前壁６４は水平に対して４５度の角度に傾斜しているが、後壁６５は水平に対して約３０度の角度に傾斜している。さらに、サイドシル５にほぼ平行な車体前後方向に沿うＨ−Ｈ線での断面では、図９（Ｃ）に示すように、いずれのビード５０においても前壁６４は水平に対して４５度の角度に傾斜しているが、後壁６５は水平に対して約１５度の角度に傾斜している。そして、後壁６５の傾斜角度が緩やかになる分、頂部５５の幅寸法が小さくなっている。なお、図１，図２，図８では図示の都合上、頂部５５の幅寸法を同一寸法で示している。

一方、フロアパネル３においてフロントクロスメンバー９よりも後方の略矩形領域（以下、後方領域という）Ｓ２では、ミドルクロスメンバー７の左側の端部４７における断面中心とサイドシルインナー２３の内側壁２６との交点Ｘ２を中心としてビード５０が同心円弧状に一定間隔で複数条設けられている。ビード５０の一端側はサイドシルインナー２３に直交するように延び、ビード５０の他端側は、ミドルクロスメンバー７に直交するように延びている。

後方領域Ｓ２においても、前方領域Ｓ１における場合と同様に、同一ビード５０においてビード５０の長手方向の位置によって台形断面の形状を異にしており、前壁５５はビード５０の長手方向いずれの位置においても水平に対して同一角度の姿勢をなしているが、後壁６５の水平に対する傾斜角はサイドシル５に接近する方向へ進むにしたがって緩やかになるように設定されている。換言すると、同一ビード５０において、後壁６５の水平に対する傾斜角度は車幅方向内側から車幅方向外側に進むにしたがって緩やかにされている。
このように多数のビード５０を設けたことによって、フロアパネル３，４の剛性を高めている。
なお、ビード５０の高さは、フロアパネル３，４に必要とされる剛性と車室内空間との兼ね合いにより適宜設定することが可能である。

また、前方領域Ｓ１では、アウトリガー１３とサイドシルインナー２３との結合部と、フロアトンネルフレーム２とフロントクロスメンバー９との結合部とを結ぶ対角線近くであってビード５０に直交する直線上に、液抜き孔５１および位置決め孔５２が配置されている。一方、後方領域Ｓ２では、フロアトンネルフレーム２とフロントクロスメンバー９との結合部と、ミドルクロスメンバー７とサイドシルインナー２３との結合部とを結ぶ対角線近くであってビード５０に直交する直線上に、液抜き孔５１および位置決め孔５２が配置されている。

液抜き孔５１は隣接するビード５０，５０間の谷部５３の中央に１つずつ設けられている。この液抜き孔５１はフロアパネル３の電着塗装工程において、電着液からフロアパネル３を取り出した際にフロアパネル３から電着液を抜くためのものである。
位置決め孔５２はフロアパネル３の前方領域Ｓ１と後方領域Ｓ２にそれぞれ１つずつ設けられており、隣接する２つのビード５０，５０を連結した部位に設けられている。位置決め孔５２は、フロア１を組み立てる際に、位置決め孔５２に位置決め治具を挿入してフロアパネル３，４を位置決めするためものである。

このフロアパネル３，４では前述したように同一ビード５０において後壁６５の水平に対する傾斜角度をサイドシル５に接近する方向へ進むにしたがって緩やかにしているので、フロアパネル３，４の下面において塗装剥がれ等の損傷を受け難くすることができる。以下、これについて図８および図１０を参照して説明する。
車両の走行中には、図８に示すように、サイドシル５の延長上前方に配置された前輪１００が、路上の小石等をフロア下後方に跳ね飛ばす場合がある。このときの小石の飛翔範囲はおよそ矢印Ｐ，Ｑ間であり、車幅方向外側に偏っている。

ところで、同じ小石が同じ速度、同じ角度で飛翔してきた場合、後壁６５の水平に対する傾斜角度が小さい方が、衝突角度が小さくなるので、後壁６５が受ける衝撃は小さい。例えば、図１０（Ａ）に示すように水平に対する傾斜角度が３０度の後壁６５に小石が衝突したときと、図１０（Ｂ）に示すように水平に対する傾斜角度が１５度の後壁６５に小石が衝突したときを比較すると、傾斜角度１５度の後壁６５の方が傾斜角度３０度の後壁６５よりも小石の衝突角度が小さくなるので、傾斜角度１５度の後壁の方が小石から受ける衝撃が小さい。

ここで、前述したように同一ビード５０において後壁６５の水平に対する傾斜角度をサイドシル５に接近する方向へ進むにしたがって緩やかにしておくと、小石の飛翔範囲においては後壁６５の水平に対する傾斜角度が小さくなるので、小石が衝突したときの衝撃を小さくすることができる。その結果、前輪１００が跳ね上げた小石等の飛翔物がビード５０の後壁６５に衝突した場合にも、後壁６５に施されている塗装を剥がすなどの損傷を受け難くなり、フロアパネル３の下面の損傷を低減することができる。
一方、小石等の飛翔範囲から遠ざかる部位ではビード５０の後壁６５の水平に対する傾斜角度が大きくなるので、フロアパネル３，４の剛性を高く維持することができる。

〔他の実施例〕
なお、この発明は前述した実施例に限られるものではない。
例えば、前述した実施例ではビードの断面形状を台形としたが、ビードの断面形状は半円形や三角形等であってもよい。
また、前述した実施例では、フロアパネル３にビード５０を形成する際に、一般面に対して上に凸にプレス加工することにより上向きにビード５０を形成したが、一般面に対して下に凸にプレス加工することにより下向きにビード５０を形成してもよい。

この発明に係る車体フロアの実施例における外観斜視図である。 前記実施例における車体フロアの平面図である。 図２のＤ−Ｄ断面図である。 図２のＥ−Ｅ断面図である。 図２のＣ−Ｃ断面図である。 図２のＢ−Ｂ断面図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。 前記実施例におけるフロア左部の平面図である。 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれ図８のＦ−Ｆ断面図、Ｇ−Ｇ断面図、Ｈ−Ｈ断面図である。 ビードの後壁に小石が衝突する場合において後壁の傾斜角度の違いによる衝突角度の違いを説明する図である。

符号の説明

３，４ フロアパネル
５，６ サイドシル
５０ ビード
６５ 後壁

Claims (1)

1. 車体左右に配置されるサイドシルとの連結部を中心とする同心円弧状のビードを複数条備えた車両用フロアパネルにおいて、
   前記ビードにおける後壁の水平に対する傾斜角度を、同一ビードにて車幅方向内側から車幅方向外側に進むにしたがって緩やかにしたことを特徴とする車両用フロアパネル。

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