JP4675931B2 - 車体フロア構造 - Google Patents

Description

この発明は、車体フロア構造に関するものである。

一般に、車体は電着塗装により下塗り塗装されるが、その塗装工程では、車体を電着液に浸し、電着完了後に電着液から車体を抜き出し、車体を水平姿勢に支持した状態で車体に付着した電着液を自然落下させ排出している。
ところで、車体のフロアパネルには、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

このようなビード付きのフロアパネルを採用した場合には、前述した塗装工程において、電着完了後に車体を電着液から抜き出した後で、フロアパネルからの電着液の抜けが悪く、電着液の除去に長時間を要することとなり、生産性が低下するという課題がある。
そこで、この発明は、フロアの剛性を低下させずに、液抜きも容易にできる車体フロア構造を提供するものである。

この発明に係る車体フロア構造では、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、車幅方向中央に配置され車体前後方向に延びるフロアトンネルフレーム（例えば、後述する実施例におけるフロアトンネルフレーム２）と、車体左右に配置され車体前後方向に延びるサイドシル（例えば、後述する実施例におけるサイドシル５，６）と、前記フロアトンネルフレームと前記左右のサイドシルとを車幅方向に連結する複数の横骨格部材（例えば、後述する実施例における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、アウトリガー１３，１４）と、前記フロアトンネルフレームと前記サイドシルとに掛け渡されたフロアパネル（例えば、後述する実施例におけるフロアパネル３，４）とを備え、前記フロアトンネルフレームと前記サイドシルと前記横骨格部材とで囲まれた前記フロアパネルの略矩形領域（例えば、後述する実施例における前方領域Ｓ１、後方領域Ｓ２）に、前記サイドシルと前記横骨格部材との交点近傍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）を複数条設け、前記ビードは上に凸な形状とし、前記矩形領域の対角線近くで前記ビードに直交する直線上であって隣接するビード間の谷部（例えば、後述する実施例における谷部５３）のそれぞれに液抜き孔（例えば、後述する実施例における液抜き孔５１）を１つずつ設け、前記ビードの頂部（例えば、後述する実施例における頂部５５）を同一平面に形成し、前記谷部をその長手方向両側から前記液抜き孔に向かって下り傾斜に形成したことを特徴とする車体フロア構造である。

このように構成することにより、フロアパネルに付着した電着液等の液体を液抜き孔から排出することができる。しかも、ビードに沿って液抜き孔に向かって流れる液体の最大移動距離を液抜き孔の両側でほぼ等距離とすることができるので、液体を速やかに排出することができる。また、フロアを水平姿勢にしたしたときに各谷部では液抜き孔を設けた部位が最下点となるので、谷部に付着した液体が自重により液抜き孔に向かって流れるようになり、前記液体を液抜き孔から確実に排出することができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の発明において、前記液抜き孔にバーリング（例えば、後述する実施例におけるバーリング６３）を設けたことを特徴とする。
このように構成することにより、液抜き孔を設けた部位においてフロアパネルの剛性が低下するのを防止することができる。

請求項１に係る発明によれば、フロアパネルに付着した電着液等の液体を液抜き孔から速やかに排出することができ、生産性が向上する。
請求項２に係る発明によれば、フロアパネルの剛性を低下させることなく液抜き孔を設けることができ、フロアパネルの剛性向上と液抜き向上とを両立させることができる。

以下、この発明に係る車体フロア構造の実施例を図１から図１１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。つまり、左右のフロアパネル３，４はフロアトンネルフレーム２と左右のサイドシル５，６とに掛け渡されている。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。

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。
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台形状に形成されており、隣接するビード５０,５０間に谷部５３が形成されている。
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、図８、図９に示すように、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。
車体は組み立て後に電着塗装により下塗り塗装される。その塗装工程では、車体を電着液に浸し、電着完了後に電着液から車体を抜き出し、車体を水平姿勢に支持した状態で車体に付着した電着液を自然落下させ排出するが、その際にフロアパネル３に付着した電着液の抜けを良くするのが液抜き孔である。

前述したように、前方領域Ｓ１あるいは後方領域Ｓ２において、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を設けたことにより、フロアパネル３のビード５０，５０間の谷部５３に残った電着液が液抜き孔５１に流れ込む際に、液抜き孔５１を間に挟んで左右両側で比較すると、液抜き孔５１までの電着液の最大移動距離が左右でほぼ均一になり、液抜きに要する時間を短くすることができ、生産性が向上する。

比較例として、液抜き孔を例えばフロアパネル３の縁部に近い位置に設けた場合には、液抜き孔を間に挟んで左右両側で比較すると、一方の側では液抜き孔までの電着液の最大移動距離は短くなるが、他方の側では液抜き孔までの電着液の最大移動距離が長くなるので、全体としては液抜きに要する時間が長くかかるようになり、生産性が悪くなる。

なお、図１０に示すように、液抜き孔５１の内周部に下方に突出するバーリング６３を設けると、液抜き孔５１において角稜数が増えるので、ビード５０，５０間の谷部５３における面剛性の減少が殆どなく、液抜き孔５１を設けたためにフロアパネル３の剛性が低下するのを防止することができる。

この実施例では、フロアパネル３にビード５０を形成する際に、図９に示すように、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、ビード５０，５０間に形成される一般面である谷部５３に液抜き孔５１を設けたが、図１１に示すように、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、ビード５０の底部５４に液抜き孔５１を設けてもよい。

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。図９、図１１に示すように、位置決め孔５２の内周部にもバーリング５７が形成され、剛性を高めている。位置決め孔５２は、フロアトンネルフレーム２とフロアパネル３，４とを接合する際に、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。

また、図１２〜図１４に示すように、フロアパネル３において液抜き孔５１が設けられている谷部５３を、谷部５３の長手方向両側から液抜き孔５１に向かって下り傾斜に形成してもよい。このようにすると、フロア１を水平姿勢にしたしたときに各谷部５３では液抜き孔５１を設けた部位が最下点となるので、谷部５３に付着した電着液が自重により液抜き孔５１に向かって流れるようになり、電着液を液抜き孔５１から確実に排出することができる。なお、この場合においても、図１３に示すように、ビード５０の頂部５５は同一平面に形成する。ここではフロアパネル３の後方領域Ｓ２を例にして説明したが、前方領域Ｓ１の谷部５３についても同様に形成する。

〔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。

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パネルの平面図である。 図８のＦ−Ｆ断面図である。 液抜き孔の他の実施例における断面図である。 別の実施例におけるフロアパネルの断面図である。 更に別の実施例におけるフロアパネルの平面図である。 図１２のＧ−Ｇ断面図である。 図１２のＨ−Ｈ断面図である。

符号の説明

１ フロア
２ フロアトンネルフレーム
３，４ フロアパネル
５，６ サイドシル
７ ミドルクロスメンバー（横骨格部材）
９，１０ フロントクロスメンバー（横骨格部材）
１１，１２ エクステンション（横骨格部材）
１３，１４ アウトリガー（横骨格部材）
５０ ビード
Ｓ１ 前方領域（略矩形領域）
Ｓ２ 後方領域（略矩形領域）
５１ 液抜き孔
５３ 谷部
５４ 底部
６３ バーリング

Claims (2)

1. 車幅方向中央に配置され車体前後方向に延びるフロアトンネルフレームと、車体左右に配置され車体前後方向に延びるサイドシルと、前記フロアトンネルフレームと前記左右のサイドシルとを車幅方向に連結する複数の横骨格部材と、前記フロアトンネルフレームと前記サイドシルとに掛け渡されたフロアパネルとを備え、
   前記フロアトンネルフレームと前記サイドシルと前記横骨格部材とで囲まれた前記フロアパネルの略矩形領域に、前記サイドシルと前記横骨格部材との交点近傍を中心とする同心円弧状のビードを複数条設け、前記ビードは上に凸な形状とし、前記矩形領域の対角線近くで前記ビードに直交する直線上であって隣接するビード間の谷部のそれぞれに液抜き孔を１つずつ設け、前記ビードの頂部を同一平面に形成し、前記谷部をその長手方向両側から前記液抜き孔に向かって下り傾斜に形成したことを特徴とする車体フロア構造。
2. 前記液抜き孔にバーリングを設けたことを特徴とする請求項１に記載の車体フロア構造。

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