JP5548778B2 - 車体フロア構造 - Google Patents

Description

本発明は、フロアフレームの後端部がクロスメンバーに連結され、フロアフレームおよびフロアパネルで閉断面部位が形成された車体フロア構造に関する。

車体フロア構造は、左右のフロントサイドフレームの後端部から各々左右のフロアフレームが車体後方に向けて延出され、延出されたフロアフレームの後端部がクロスメンバーに連結されている。このフロアフレームは、車幅方向内側の内側壁、車幅方向外側の外側壁および底部で断面略Ｕ字状に形成され、フロアパネルが載置されることにより、フロアフレームとともに閉断面に形成されている（例えば、特許文献１参照。）。

車体フロア構造のなかには、断面略Ｕ字状のフロアフレームが前フロアフレームおよび後フロアフレームに二分割されたものがある。この車体フロア構造を組み付ける場合、まず、後フロアフレームをクロスメンバー単体にスポット溶接する。つぎに、クロスメンバーを組み付ける際に、後フロアフレームをフロアパネルにスポット溶接して後フロアフレームの前端部を前フロアフレームの後端部に重ね合わせる。

後フロアフレームの前端部を前フロアフレームの後端部に重ね合わせることで、前後のフロアフレームが連結されてフロアフレームが形成される。このフロアフレームがフロアパネルに結合され、フロアフレームおよびフロアパネルで閉断面が形成される。

しかし、後フロアフレームの前端部を前フロアフレームの後端部に重ね合わせた後、重ね合わせた部位をスポット溶接で結合することが難しい。このため、前フロアフレームの後端部に予め溶接ナットを結合し、重ね合わせた部位をボルト・ナットで締結する。

このように、後フロアフレームの前端部および前フロアフレームの後端部をボルト・ナットで締結した場合、前フロアフレームから後フロアフレームに入力された荷重が、ボルト・ナットで締結された部位に集中する。ボルト・ナットで締結された部位に荷重が集中すると、ボルト・ナットで締結された部位を中心にして前後のフロアフレームの底部が曲げ変形することが考えられる。

このため、後フロアフレームの前端部および前フロアフレームの後端部をボルト・ナットで締結した場合、前フロアフレームから後フロアフレームに荷重を効率よく伝える工夫が必要とされていた。前フロアフレームから後フロアフレームに荷重を効率よく伝えることで、後フロアフレームに伝えられた荷重をクロスメンバーで好適に支えることが可能になる。

特開２００６−３２１３１５号公報

本発明は、フロアフレームの前端部から車体後方に向けて作用した荷重をフロアフレームからクロスメンバーに効率よく伝え、伝えられた荷重をクロスメンバーで好適に支えることができる車体フロア構造を提供することを課題とする。

請求項１に記載のごとく、本発明の一面によれば、車体フロア構造であって、フロントサイドフレームと、前記フロントサイドフレームの後端部から車体後方に向けて延出されたフロアフレームと、前記フロアフレームの後端部が連結されたクロスメンバーと、前記クロスメンバーに連結された前記フロアフレームが車幅方向内外側の側壁および底部で断面略Ｕ字状に形成され、断面略Ｕ字状の前記フロアフレームに載置されたフロアパネルと、前記フロアパネルが前記フロアフレームに載置されることで、前記フロアフレームおよび前記フロアパネルで形成される閉断面部位と、を具備しており、前記フロアフレームは、前記後端部のうち前記底部が前記クロスメンバーの底部に重ね合わされた状態で締結する締結部材と、前記締結部材で締結されたフレーム締結部の車幅方向内外側において下方に向けて突出した線状ビードと、を含んでおり、前記線状ビードが下方に向けて突出することにより、前記フレーム締結部は、前記線状ビードに対して凹んだ状態に形成されている車体フロア構造が提供される。

請求項２に記載のごとく、好ましくは、前記線状ビードは、前記フロアフレームの稜線に沿って形成されている。

請求項３に記載のごちく、好ましくは、前記線状ビードは、前記締結部材の頭部よりも下方に突出する底部を有する。

請求項４に記載のごとく、好ましくは、前記線状ビードは、前記フロアフレームの前端部から後端部まで全長に亘って設けられている。

請求項５に記載のごとく、好ましくは、前記フロアパネルは、前記クロスメンバーの車体後方側の部位に下方へ向けて突出されたパネルビードを有し、前記パネルビードは、前記線状ビードの後端部から車体後方に向けて連続するように延出されている。

請求項６に記載のごとく、好ましくは、前記フロアパネルおよび前記クロスメンバーに前記フロアフレームが下方から重ね合わされることにより、前記クロスメンバーは、前記フロアフレームおよび前記フロアパネルで挟み込まれ、前記フロアフレームの前記車幅方向内外側の側壁は、前記フロアパネルにスポット溶接で結合され、前記フロアフレームの前記後端部のうち前記底部が前記クロスメンバーの底部に前記締結部材で締結されている。

請求項７に記載のごとく、好ましくは、前記締結部材はボルトであり、前記ボルトを締結するナットは、前記クロスメンバーの底部外面に設けられている。

請求項８に記載のごとく、好ましくは、前記フロアフレームのうち前記線状ビード間において、前記締結部材の頭部に向けて延びる線状中央ビードが形成されている。

請求項９に記載のごとく、好ましくは、前記フレーム締結部は、前記クロスメンバーの底部に相当する部位に形成されている。

請求項１に記載の発明では、フロアフレームの後端部のうち底部をクロスメンバーの底部に重ね合わせてボルトで締結し、フレーム締結部の車幅方向内外側に線状ビードを下方に向けて突出させた。このように、車幅方向内外側に線状ビードを突出することにより、線状ビードでフレーム締結部を補強することができる。

従って、フロアフレームの前端部に車体後方に向けて荷重が作用した際に、作用した荷重をフレーム締結部に効率よく伝えることができる。さらに、フレーム締結部に伝えられた荷重をフレーム締結部からボルトを経てクロスメンバーに効率よく伝えることができる。これにより、ボルトを経て効率よく伝えられた荷重をクロスメンバーに分散させて好適に支えることができる。

請求項２に記載の発明では、線状のビードをフロアフレームの稜線に沿って形成した。フロアフレームの稜線は車体前後方向の荷重に対して剛性の高い部位である。この剛性の高い稜線に線状ビードを形成することで線状ビードの剛性をさらに高めることができる。これにより、フロアフレームの前端部に車体後方に向けて荷重が作用した際に、作用した荷重をフレーム締結部からボルトを経てクロスメンバーに一層効率よく伝えることができる。

多種の車両のなかには、フロアフレームがフロアパネルに結合されないものがある。この車種の場合でも、線状ビードを稜線に形成して線状ビードの剛性を高めることで、フロアフレームの前端部に作用した荷重を線状ビードで効率よく伝えることができる。

請求項３に記載の発明では、線状のビードの底部をボルトの頭部より下方に設けるようにした。よって、車幅方向内外側の線状ビードからボルトの頭部が下方に突出しないように、車幅方向内外側の線状ビード間にボルトの頭部を収容できる。これにより、ボルトの頭部を車幅方向内外側の線状ビードで保護することができる。

請求項４に記載の発明では、線状のビードをフロアフレームの前端部から後端部まで全長に亘って設けた。よって、フロアフレームの底部を車体前後方向に向けて平坦に形成することができる。これにより、フロアフレームの底部を流れる空気の整流効果を得ることができる。

加えて、線状ビードをフロアフレームの前端部から後端部まで全長に亘って設けることで、フロアフレームの前端部に作用した荷重を線状ビードで一層効率よく伝えることができる。

請求項５に記載の発明では、フロアパネルのうちクロスメンバーの車体後方の部位においてパネルビードを下方へ向けて突出させた。さらに、このパネルビードを線状ビードの後端部から車体後方に向けて連続するように延出させた。

一般に、車体フロア構造には複数のクロスメンバーが車体前後方向に所定間隔をおいて設けられている。すなわち、フロアフレームの底部がボルトで締結されたクロスメンバーの他に、クロスメンバーの後方に別のクロスメンバー（以下、「後クロスメンバー」という）が設けられている。よって、パネルビードを車体後方に向けて延ばすことで、パネルビードを線状ビードの後端部および後クロスメンバー間に介在させることができる。

従って、フロアフレームの前端部に作用した荷重を、フレーム締結部からボルトを経てクロスメンバーに効率よく伝えるとともに、残りの荷重をパネルビードを経て後クロスメンバーに伝えることができる。よって、フロアフレームの前端部に作用した荷重を二本のクロスメンバーに分散させて一層好適に支えることができる。

請求項６に記載の発明では、フロアフレームの車幅方向内外側の側壁をフロアパネルにスポット溶接で結合し、フロアフレームの底部をクロスメンバーの底部にボルトで締結した。通常、クロスメンバーをフロアパネルに結合することで、クロスメンバーおよびフロアパネルで閉断面部位が形成される。よって、フロアフレームの底部をクロスメンバーの底部にスポット溶接で結合することは難しい。そこで、フロアフレームの底部をクロスメンバーの底部にボルトで締結するようにした。これにより、フロアフレームの底部をクロスメンバーの底部に容易に取り付けることができ、車体フロア構造の組立性を高めることができる。

請求項７に記載の発明では、ボルトを締結するナットをクロスメンバーの底部外面に設けることで、ナットを底部から下方に突出させることができる。底部から突出させたナットをフロアフレーム内に収容するために、フロアフレームの底部をクロスメンバーの底部から下方に離して配置させることができる。

よって、フロアフレームの後端部およびクロスメンバーで形成する閉断面部位の面積を、フロアフレームの底部をクロスメンバーの底部に重ね合わせた閉断面部位の面積より大きく確保できる。これにより、フロアフレームの後端部およびクロスメンバーで形成する閉断面部位の剛性を高めることができる。したがって、フロアフレームの前端部から車体後方に向けて作用した荷重でフロアフレームの後端部が変形することを防いで、荷重をクロスメンバーに一層効率よく伝えることができる。

請求項８に記載の発明では、車幅方向内外側の線状のビード間に線状中央ビードを形成し、線状中央ビードをボルトの頭部に向けて延出させた。よって、フロアフレームの前端部から車体後方に向けて作用した荷重の一部を、線状中央ビードを経てボルトの頭部に効率よく伝えることができる。これにより、フロアフレームの前端部から車体後方に向けて作用した荷重をボルトを経てクロスメンバーに一層効率よく伝えることができる。

請求項９に記載の発明では、フレーム締結部（すなわち、凹み部）をクロスメンバーの底部に相当する部位に形成した。よって、フレーム締結部（凹み部）を小さく抑えることができる。これにより、フロアフレームの剛性を高めることができるので、フロアフレームの前端部から車体後方に向けて作用した荷重をクロスメンバーに一層効率よく伝えることができる。

本発明の実施例１による車体フロア構造を示した底面図である。 図１の領域２の拡大図である。 図１に示された右フロアフレームおよび中央クロスメンバーを示した斜視図である。 図３に示された右フロアフレームの分解斜視図である。 図３の５−５線に沿った断面図である。 図２の６−６線に沿った断面図である。 図４の矢印７の方向から見た図である。 図３の８−８線に沿った断面図である。 実施例１の前フロアパネルおよび中央クロスメンバーに右フロアフレームを組み付ける例を示した図である。 実施例１の前フロアパネルに作用した荷重Ｆ１を中央クロスメンバーに伝える例を示した図である。 本発明の実施例２による車体フロア構造を示した断面図である。 本発明の実施例３による車体フロア構造を示した断面図である。 本発明の実施例４による車体フロア構造を示した斜視図である。 本発明の実施例５による車体フロア構造を示した底面図である。 本発明の実施例６による車体フロア構造を示す底面図である。

以下、本発明の好ましい幾つかの実施例について、添付した図面に基づいて説明する。

図１に示すように、車体フロア構造１０は、車体フロアの外枠を構成する外枠骨格体１１と、外枠骨格体１１の内側に設けられた内部骨格体１２とを備えている。

外枠骨格体１１は、車体前後方向に延びている左右のフロントサイドフレーム１５と、左右のフロントサイドフレーム１５のそれぞれの後端部１５ａから車体外側に張り出された左右のアウトリガー１７と、左右のアウトリガー１７のそれぞれの外端部から車体後方に向けて延出された左右のサイドシル１８と、左右のサイドシル１８のそれぞれの後端部から車体後方に向けて延出された左右のリヤフレーム２１とを備えている。

さらに、外枠骨格体１１は、左右のサイドシル１８のそれぞれの前端部から立ち上げられた左右のフロントピラー２３と、左右のフロントピラー２３から車体前方に向けて延出された左右のアッパフレーム２４とを備えている。

左フロントサイドフレーム１５および左アッパフレーム２４間に左ホイールハウス２５が設けられている。右フロントサイドフレーム１５および右アッパフレーム２４間に右ホイールハウス２５が設けられている。さらに、左右のアウトリガー１７にダッシュボード２６が設けられている。

内部骨格体１２は、左右のサイドシル１８の前端部に架け渡された前クロスメンバー３１と、前クロスメンバー３１よりも車体後部側に設けられた中央クロスメンバー（クロスメンバー）３３と、中央クロスメンバー３３よりも車体後部側に設けられた後クロスメンバー３５と、左フロントサイドフレーム１５の後端部１５ａから車体後方に向けて延出された左フロアフレーム３８と、右フロントサイドフレーム１５の後端部１５ａから車体後方に向けて延出された右フロアフレーム３８とを備えている。

前クロスメンバー３１は、前後の壁部３１ａ，３１ｂおよび底部３１ｃで断面略Ｕ字状に形成されることで上方が開口された補強部材である。前クロスメンバー３１は、左右のサイドシル１８の前端部に架け渡されることにより車幅方向に延びている。

中央クロスメンバー３３は、前クロスメンバー３１と同様に、前後の壁部４１，４２および底部４３で断面略Ｕ字状に形成されることで上方が開口された補強部材である。中央クロスメンバー３３は、左右のサイドシル１８のそれぞれの中央１８ａに架け渡されることにより車幅方向に延びている。中央クロスメンバー３３の底部４３に取付孔４４（図４、図６参照）が形成されている。さらに、図６に示すように、底部４３の内面４３ａに溶接ナット４５が結合されている。溶接ナット４５は、底部４３の取付孔４４に対して同軸上に設けられている。

図１に示すように、前クロスメンバー３１および中央クロスメンバー３３の上部に前フロアパネル４７が載置されている。さらに、前フロアパネル４７は、左右のフロアフレーム３８の上部に載置されている。前クロスメンバー３１の上部に前フロアパネル４７が載置されることで、前クロスメンバー３１および前フロアパネル４７で閉断面部位が形成されている。

中央クロスメンバー３３の上部に前フロアパネル４７が載置されることで、中央クロスメンバー３３および前フロアパネル４７で閉断面部位４８（図６参照）が形成されている。具体的には、図６に示すように、中央クロスメンバー３３の上部に前フロアパネル４７を載置した状態で、中央クロスメンバー３３の前後の接合片４１ａ，４２ａが前フロアパネル４７にスポット溶接で結合されている。これにより、前フロアパネル４７に中央クロスメンバー３３が取り付けられ、中央クロスメンバー３３および前フロアパネル４７で閉断面部位４８が形成されている。

図１に示すように、後クロスメンバー３５は、前クロスメンバー３１と同様に、前後の壁部３５ａ，３５ｂおよび底部３５ｃで断面略Ｕ字状に形成されることで上方が開口された補強部材である。この後クロスメンバー３５は、左右のリヤフレーム２１のそれぞれの前端部２１ａに架け渡されることにより車幅方向に延びている。中央クロスメンバー３３および後クロスメンバー３５の上部に後フロアパネル５１が載置されている。後クロスメンバー３５の上部に後フロアパネル５１が載置されることで、後クロスメンバー３５および後フロアパネル５１で閉断面部位が形成されている。

図２及び図３に示すように、右フロアフレーム３８は、右フロントサイドフレーム１５の後端部１５ａ（図１）から車体後方に向けて延出されたフロアフレーム本体５４と、フロアフレーム本体５４に設けられたフレーム蓋部５５と、フロアフレーム本体５４を前フロアパネル４７に連結する車幅方向内外側のフレーム脚部５６と、フロアフレーム本体５４の後端部５４ａを中央クロスメンバー３３に締結する締結手段５７とを備えている。以下、車幅方向内側のフレーム脚部５６を「内フレーム脚部５６」といい、車幅方向外側のフレーム脚部５６を「外フレーム脚部５６」という。

右フロアフレーム３８は、例えば、車体前部に車体後方に向けて衝撃荷重が作用した際に、衝撃荷重が右フロントサイドフレーム１５を経て右フロアフレーム３８の前端部３８ｂ（図１）から後端部３８ａに向けて入力される。

締結手段５７は、中央クロスメンバー３３の底部４３（内面４３ａ）に溶接で結合された溶接ナット４５（図６参照）と、溶接ナット４５にねじ結合可能な締結ボルト（締結部材）５８とを備えている。

図４及び図５に示すように、フロアフレーム本体５４は、車幅方向内外側のフレーム側壁６１およびフレーム底部（底部）６２で断面略Ｕ字状に形成されている。以下、車幅方向内側のフレーム側壁６１を「内フレーム側壁６１」といい、車幅方向外側のフレーム側壁６１を「外フレーム側壁６１」という。

内フレーム側壁６１および内フレーム脚部５６で、右フロアフレーム３８の内側壁（車幅方向内側の内側壁）３９が形成されている。外フレーム側壁６１および外フレーム脚部５６で、右フロアフレーム３８の外側壁（車幅方向外側の外側壁）３９が形成されている。

内外のフレーム側壁６１の上端部６１ａ間にフレーム蓋部５５が設けられることで、内外のフレーム側壁６１の上端部６１ａがフレーム蓋部５５で塞がれている。内フレーム側壁６１の上端部６１ａに内フレーム脚部５６の下端部５６ａが設けられている。外フレーム側壁６１の上端部６１ａに外フレーム脚部５６の下端部５６ａが設けられている。

フレーム蓋部５５の内接合片５５ａ、内フレーム側壁６１の上端部６１ａおよび内フレーム脚部５６の下端部５６ａ（すなわち、内側壁３９）がスポット溶接で結合されている。フレーム蓋部５５の外接合片５５ａ、外フレーム側壁６１の上端部６１ａおよび外フレーム脚部５６の下端部５６ａ（すなわち、外側壁３９）がスポット溶接で結合されている。

これにより、フロアフレーム本体５４にフレーム蓋部５５および内外のフレーム脚部５６が一体に結合されて右フロアフレーム３８が形成されている。右フロアフレーム３８は、内外のフレーム脚部５６のそれぞれの接合片５６ｂが前フロアパネル４７にスポット溶接で結合されることで、前フロアパネル４７に取り付けられている。

図６に示すように、前フロアパネル４７のうち中央クロスメンバー３３の車体前方側の部位４７ａが上側に向けて凹状に形成されている。中央クロスメンバー３３を凹状に形成することで、前フロアパネル４７の下方に燃料タンクなどの部材を収容することが可能である。このように、中央クロスメンバー３３を凹状に形成しても、右フロアフレーム３８に内外のフレーム脚部５６を備えることで、右フロアフレーム３８を前フロアパネル４７にスポット溶接で結合することが可能である。

図２及び図４に示すように、フロアフレーム本体５４の内フレーム側壁６１は、後端部に内張出片６４が形成されている。内張出片６４は、前フロアパネル４７に当接可能なパネル片６４ａと、中央クロスメンバー３３の前壁部４１および底部４３に当接可能なメンバ片６４ｂとを有する。

フロアフレーム本体５４の外フレーム側壁６１は、内フレーム側壁６１と同様に、後端部に外張出片６４が形成されている。外張出片６４は、前フロアパネル４７に当接可能なパネル片６４ａと、中央クロスメンバー３３の前壁部４１および底部４３に当接可能なメンバ片６４ｂとを有する。

図７に示すように、フレーム底部６２は、主要部位６２ａが幅寸法Ｗ１に形成され、後端部６２ｂの前半部位６２ｃが幅寸法Ｗ１から幅寸法Ｗ２まで漸次幅広に形成され、後端部６２ｂの後半部位６２ｄが幅寸法Ｗ２に広幅に形成されている。フレーム底部６２の後端部６２ｂは、車幅方向の中央に形成されたフレーム締結部６６と、フレーム締結部６６の車幅方向内外側に設けられた線状ビード７１を有する。

図６及び図７に示すように、フレーム締結部６６は、フレーム底部６２の後端部６２ｂの車幅方向中央において、車体後方に向けて延出するように形成された凹みである。このフレーム締結部６６は、前半部６６ａおよび後半部６６ｂを有する。前半部６６ａは、フレーム締結部６６の前端部６６ｃから中央部６６ｄに向けて凹み深さ寸法Ｄが漸次大きくなるように（すなわち、窪み部の深さが漸次増すように）傾斜状に形成されている。後半部６６ｂは、凹み深さ寸法Ｄが最大の状態で一定の深さに形成されて、取付孔６８が形成されている。

フレーム底部６２の後端部６２ｂ（フレーム締結部６６の後半部６６ｂ）が中央クロスメンバー３３の底部４３に重ね合わされた状態において、フレーム締結部６６の取付孔６８が底部４３の取付孔４４に対して同軸上に配置される。フレーム締結部６６の取付孔６８および底部４３の取付孔４４に締結ボルト５８が差し込まれ、締結ボルト５８のねじ部５８ｃが溶接ナット４５にねじ結合されている。

これにより、フレーム底部６２の後端部６２ｂ（具体的には、フレーム締結部６６）は、中央クロスメンバー３３の底部４３に重ね合わされた状態において締結ボルト５８で締結されている。すなわち、右フロアフレーム３８の後端部３８ａは、中央クロスメンバー３３に締結ボルト５８で連結されている。

図７及び図８に示すように、フレーム底部６２の後端部６２ｂにフレーム締結部６６を形成することで、フレーム締結部６６の車幅方向内外側に線状ビード７１が下方に向けて突出している。線状ビード７１が下方に向けて突出されることにより、フレーム締結部６６が線状ビード７１に対して凹み深さ寸法Ｄだけ凹んだ状態に形成されている。このように、フレーム締結部６６の車幅方向内外側に線状ビード７１を下方に向けて突出させることで、線状ビード７１でフレーム締結部６６を補強することができる。

線状ビード７１は、フロアフレーム本体５４の車幅方向内外側の稜線（稜線）５４ｂに沿って線状に形成された補強用の突起である。車幅方向内側の稜線５４ｂは、車幅方向内側のフレーム側壁６１およびフレーム底部６２の交差部で形成された凸角状の部位である。車幅方向外側の稜線５４ｂは、車幅方向外側のフレーム側壁６１およびフレーム底部６２の交差部で形成された凸角状の部位である。よって、車幅方向内外側の稜線５４ｂは車体前後方向の荷重に対して剛性が高い。これにより、剛性の高い稜線５４ｂに内外の線状ビード７１をそれぞれ形成することで線状ビード７１の剛性をさらに高めることができる。

線状ビード７１は、車幅方向内外側の突起側壁７１ａ，７１ｂ、突起底部７１ｃおよび中央クロスメンバー３３の底部４３で断面略台形状に形成されている。突起底部７１ｃは、中央クロスメンバー３３の底部４３に対してＨ１寸法だけ下方に離れた位置に設けられることで、締結ボルト５８の頭部５８ａより下方に配置されている。よって、車幅方向内外側の線状ビード７１から頭部５８ａの頭部下面５８ｂが下方に突出しないように、車幅方向内外側の線状ビード７１間に締結ボルト５８の頭部５８ａを収容できる。これにより、締結ボルト５８の頭部５８ａを車幅方向内外側の線状ビード７１で保護することができる。

左フロアフレーム３８は、右フロアフレーム３８と左右対称の部材である。よって、左フロアフレーム３８の各構成部材に右フロアフレーム３８と同じ符号を付して左フロアフレーム３８の説明を省略する。

つぎに、前フロアパネル４７および中央クロスメンバー３３に右フロアフレーム３８を組み付ける例について、図９に基づいて説明する。

図９（ａ）に示すように、中央クロスメンバー３３の上部に前フロアパネル４７を載置する。中央クロスメンバー３３の前後の接合片４１ａ，４２ａを前フロアパネル４７にスポット溶接で結合することで、前フロアパネル４７に中央クロスメンバー３３を取り付ける。中央クロスメンバー３３および前フロアパネル４７で閉断面部位４８が形成される。

つぎに、フロアフレーム本体５４にフレーム蓋部５５（図４も参照）および内外のフレーム脚部５６を一体に結合して右フロアフレーム３８を形成する。右フロアフレーム３８の内外のフレーム脚部５６を前フロアパネル４７に下方から矢印Ａの如く重ね合わせる。同時に、右フロアフレーム３８のフレーム底部６２（後端部６２ｂ）を中央クロスメンバー３３の底部４３に下方から矢印Ｂの如く重ね合わせる。

図９（ｂ）に示すように、右フロアフレーム３８の内外のフレーム脚部５６を前フロアパネル４７に下方から重ね合わせるとともに、フレーム底部６２の後端部６２ｂを中央クロスメンバー３３の底部４３に下方から重ね合わせる。これにより、右フロアフレーム３８および前フロアパネル４７で中央クロスメンバー３３の前部（すなわち、前壁部４１および底部４３）を挟み込む。

この状態において、内外のフレーム脚部５６のそれぞれの接合片５６ｂを前フロアパネル４７にスポット溶接で結合する。ついで、フレーム底部６２の後端部６２ｂ（フレーム締結部６６）の取付孔６８および底部４３の取付孔４４に締結ボルト５８を差し込む。

底部４３の取付孔４４から突出した締結ボルト５８のねじ部５８ｃを溶接ナット４５にねじ結合する。よって、フレーム底部６２の後端部６２ｂ（具体的には、フレーム締結部６６）を中央クロスメンバー３３の底部４３に重ね合わされた状態において締結ボルト５８で締結することができる。これにより、前フロアパネル４７および中央クロスメンバー３３に右フロアフレーム３８を組み付ける工程が完了する。

このように、フレーム底部６２のフレーム締結部６６を中央クロスメンバー３３の底部４３に重ね合わせた状態において締結ボルト５８で締結するようにした。よって、中央クロスメンバー３３および前フロアパネル４７で形成された閉断面部位４８にフレーム底部６２のフレーム締結部６６をスポット溶接で結合する必要がない。これにより、フレーム底部６２のフレーム締結部６６を中央クロスメンバー３３の底部４３に容易に取り付けることができ、車体フロア構造１０の組立性を高めることができる。

ついで、前フロアパネル４７に作用した荷重Ｆ１を中央クロスメンバー３３に伝える例について、図１０に基づいて説明する。

図１０（ａ）に示すように、フレーム底部６２のフレーム締結部６６が中央クロスメンバー３３の底部４３に重ね合わせた状態において締結ボルト５８で締結されている。フレーム締結部６６は車幅方向内外側の線状ビード７１で補強されている。

車体前部に車体後方に向けて衝撃荷重が作用したとき、衝撃荷重Ｆ１は、右フロントサイドフレーム１５（図１）を経て右フロアフレーム３８の前端部３８ｂ（図１）から後端部３８ａに向けて入力される。このように、右フロアフレーム３８の前端部３８ｂから車体後方に向けて荷重Ｆ１が矢印の如く作用すると、作用した荷重Ｆ１は、フレーム締結部６６に矢印の如く効率よく伝わる。

図１０（ｂ）に示すように、フレーム締結部６６に伝えられた荷重Ｆ１は、フレーム締結部６６から締結ボルト５８を経て中央クロスメンバー３３に矢印の如く効率よく伝えることができる。これにより、締結ボルト５８を経て効率よく伝えられた荷重Ｆ１は中央クロスメンバー３３に分散され、中央クロスメンバー３３を好適に支えることができる。

加えて、図１０（ａ）に示すように、線状ビード７１は右フロアフレーム３８の車幅方向内外側の稜線５４ｂに沿って形成されている。右フロアフレーム３８の車幅方向内外側の稜線５４ｂは車体前後方向の荷重に対して剛性の高い部位である。この剛性の高い稜線５４ｂに線状ビード７１を形成することで線状ビード７１の剛性がさらに高められている。これにより、右フロアフレーム３８の前端部３８ｂ（図１）に車体後方に向けて荷重Ｆ１が作用したときに、作用した荷重Ｆ１はフレーム締結部６６から締結ボルト５８を経て中央クロスメンバー３３に一層効率よく伝わる。

多種多様の車両のなかには、右フロアフレーム３８が前フロアパネル４７に結合されないものもある。この車種の場合でも、線状ビード７１を車幅方向内外側の稜線５４ｂに形成して線状ビード７１の剛性を高めることで、右フロアフレーム３８の前端部３８ｂに作用した荷重Ｆ１を締結ボルト５８に効率よく伝えることが可能である。

つぎに、実施例２〜実施例６を図１１〜図１５に基づいて説明する。実施例２〜実施例６の説明にあたり実施例１と同一・類似要素については同一符号を付してその説明を省略する。

図１１に示すように、車体フロア構造８０は、実施例１の中央クロスメンバー３３にスチフナ（補強部材）８１を設けたもので、その他の構成は実施例１の車体フロア構造１０と同様である。

スチフナ８１は、中央クロスメンバー３３内において底部４３に配置された補強部材である。このスチフナ８１は、底部４３の内面４３ａに載置可能なスチフナ基部８２と、スチフナ基部８２の前端部に設けられた前折曲片８３と、スチフナ基部８２の後端部に設けられた後折曲片８４とを有する。

スチフナ基部８２は、取付孔８５が形成され、裏面８２ａに溶接ナット４５が溶接で結合されている。溶接ナット４５は、取付孔８５に対して同軸上に設けられている。スチフナ基部８２を底部４３の内面４３ａに載置した状態で、前折曲片８３が前壁部４１にスポット溶接で結合されるとともに、後折曲片８４が後壁部４２にスポット溶接で結合されている。これにより、中央クロスメンバー３３はスチフナ８１で補強されている。

この状態で、溶接ナット４５および取付孔８５は、底部４３の取付孔４４やフレーム締結部６６の取付孔６８に対して同軸上に配置されている。取付孔６８，４４，８５に締結ボルト５８が差し込まれ、締結ボルト５８のねじ部５８ｃが溶接ナット４５にねじ結合されている。これにより、右フロアフレーム３８のフレーム締結部６６は、締結ボルト５８を介して底部４３およびスチフナ８１に締結されている。

実施例２の車体フロア構造８０によれば、中央クロスメンバー３３をスチフナ８１で補強し、右フロアフレーム３８のフレーム締結部６６を締結ボルト５８を介して底部４３およびスチフナ８１に締結した。よって、右フロアフレーム３８に作用した荷重Ｆ１が締結ボルト５８を経て中央クロスメンバー３３に伝えられた際に、伝えられた荷重Ｆ１は、中央クロスメンバー３３で一層効率よく分散され、中央クロスメンバー３３を好適に支えることができる。

図１２に示すように、実施例３による車体フロア構造９０は、実施例１の溶接ナット４５が中央クロスメンバー３３の底部４３のうち外面（底部外面）４３ｂに溶接で締結されたもので、その他の構成は実施例１の車体フロア構造１０と同様である。

すなわち、溶接ナット４５は、中央クロスメンバー３３の底部４３のうち外面（底部外面）４３ｂに溶接で締結されるとともに、底部４３の取付孔４４に対して同軸上に配置されている。このように、溶接ナット４５を中央クロスメンバー３３の底部外面４３ｂに設けることで、溶接ナット４５を底部４３（底部外面４３ｂ）から下方に突出させることができる。底部４３から突出した溶接ナット４５は、フレーム底部６２の後端部６２ｂ内に収容されている。

フレーム底部６２の後端部６２ｂにおいて、フレーム締結部６６の後半部６６ｂは溶接ナット４５の下面４５ａに当接している。この状態において、フレーム締結部６６の取付孔６８が溶接ナット４５に対して同軸上に配置されている。

フレーム締結部６６の取付孔６８に締結ボルト５８を差し込み、締結ボルト５８のねじ部５８ｃが溶接ナット４５にねじ結合されている。これにより、フレーム締結部６６は、溶接ナット４５を介して中央クロスメンバー３３の底部４３に取り付けられている。フレーム締結部６６は中央クロスメンバー３３の底部４３から下方に離して配置されている。線状ビード７１の外突起側壁７１ｂの上辺７１ｄは、中央クロスメンバー３３の底部４３に当接されている。

このように、フレーム締結部６６を中央クロスメンバー３３の底部４３から下方に離すことで、フレーム底部６２の後端部６２ｂおよび中央クロスメンバー３３の底部４３で形成する閉断面部位９２の面積を実施例１より大きく確保できる。実施例１によるフレーム締結部６６は、中央クロスメンバー３３の底部４３に重ね合わされている。

閉断面部位９２の面積を大きく確保することで、閉断面部位９２の剛性を高めることができる。これにより、右フロアフレーム３８の前端部３８ｂ（図１）から車体後方に向けて作用した荷重Ｆ１で右フロアフレーム３８の後端部３８ａが変形することを防いで、荷重Ｆ１を中央クロスメンバー３３に一層効率よく伝えることができる。

図１３に示すように、実施例４による車体フロア構造１００は、線状ビード７１を右フロアフレーム３８の全長に亘って設け、かつ、後フロアパネル５１にパネルビード１０２を設けたもので、その他の構成は実施例１の車体フロア構造１０と同様である。

線状ビード７１は、右フロアフレーム３８の前端部３８ｂ（図１）から後端部３８ａまで全長に亘って線状に設けられた補強用の突起である。よって、右フロアフレーム３８のフレーム底部６２を車体前後方向に向けて平坦に形成することができる。これにより、右フロアフレーム３８のフレーム底部６２を流れる空気の整流効果を得ることができる。

加えて、線状ビード７１を右フロアフレーム３８の前端部３８ｂから後端部３８ａまで全長に亘って設けることで、右フロアフレーム３８の前端部３８ｂに作用した荷重Ｆ１を線状ビード７１でフレーム締結部６６まで一層効率よく伝えることができる。

パネルビード１０２は、後フロアパネル５１のうち中央クロスメンバー３３の車体後方の部位において、下方に向けて突出された補強用の突起である。すなわち、後フロアパネル５１にパネルビード１０２が一体に形成されている。このパネルビード１０２は、線状ビード７１の後端部７１ｅから車体後方に向けて連続するように延出されている。

一般に、車体フロア構造１００には複数の前クロスメンバー３１（図１）、中央クロスメンバー３３や後クロスメンバー３５が車体前後方向に所定間隔をおいて設けられている。すなわち、中央クロスメンバー３３の後方に後クロスメンバー３５が設けられている。よって、パネルビード１０２を車体後方に向けて延ばすことで、パネルビード１０２を線状ビード７１の後端部７１ｅおよび後クロスメンバー３５間に介在させることができる。

これにより、右フロアフレーム３８の前端部３８ｂ（図１）に作用した荷重Ｆ１を、フレーム締結部６６から締結ボルト４５を経て中央クロスメンバー３３に効率よく伝えるとともに、残りの荷重Ｆ２をパネルビード１０２を経て後クロスメンバー３５に伝えることができる。したがって、右フロアフレーム３８の前端部３８ｂに作用した荷重Ｆ１を二本のクロスメンバー（すなわち、中央クロスメンバー３３および後クロスメンバー３５）に分散させて一層好適に支えることができる。

実施例４では、線状ビード７１を右フロアフレーム３８の全長に亘って設け、かつ、後フロアパネル５１にパネルビード１０２を設けた例を示したが、本発明ではこれに限定するものではない。例えば、後フロアパネル５１からパネルビード１０２を除去して、線状ビード７１を右フロアフレーム３８の全長に亘って設けるだけの構成にすることも可能である。または、実施例４の線状ビード７１に代えて実施例１の線状ビード７１を備え、この状態で後フロアパネル５１にパネルビード１０２を設けることも可能である。

さらに、実施例４では、後フロアパネル５１にパネルビード１０２を一体に形成した例について説明したが、これに限らないで、パネルビード１０２および後フロアパネル５１を個別の部材で構成することも可能である。この場合、パネルビード１０２は、後フロアパネル５１にスポット溶接や締結ボルトなどで結合される。

パネルビード１０２および後フロアパネル５１を個別の部材で構成することで、パネルビード１０２の形状を決める際の自由度を高めることができる。これにより、パネルビード１０２の形状を、右フロアフレーム３８に作用した荷重Ｆ１が車体後方に一層効率よく伝達可能に形成することも可能である。

図１４に示すように、実施例５による車体フロア構造１１０は、線状ビード７１間に線状中央ビード１１２を形成したもので、その他の構成は実施例４の車体フロア構造１００と同様である。

線状中央ビード１１２は、フレーム底部６２のうち、車幅方向内外側の線状ビード７１間に形成されるとともに、締結ボルト５８の頭部５８ａに向けて延出された補強用の突起である。よって、線状中央ビード１１２の後端部１１２ａを締結ボルト５８の頭部５８ａ近傍に設けることができる。

これにより、右フロアフレーム３８の前端部３８ｂ（図１）から車体後方に向けて作用した荷重Ｆ１の一部を、線状中央ビード１１２を経て締結ボルト５８の頭部５８ａに効率よく伝えることができる。したがって、右フロアフレーム３８の前端部３８ｂから車体後方に向けて作用した荷重Ｆ１を締結ボルト５８を経て中央クロスメンバー３３に一層効率よく伝えることができる。

図１５に示すように、実施例６による車体フロア構造１２０は、フレーム底部６２の後端部６２ｂのうち中央クロスメンバー３３の底部４３に相当する部位６２ｅにフレーム締結部１２２を形成したもので、その他の構成は実施例１の車体フロア構造１０と同様である。

このように、フレーム締結部１２２（すなわち、凹み部）を中央クロスメンバー３３の底部４３に相当する部位６２ｅに形成することで、フレーム締結部１２２を実施例１のフレーム締結部６６（図２）より小さく抑えることができる。よって、フレーム底部６２の後端部６２ｂの凹み部を小さく抑えて、右フロアフレーム３８の剛性を高めることができる。これにより、右フロアフレーム３８の前端部３８ｂから車体後方に向けて作用した荷重Ｆ１を右フロアフレーム３８のフレーム締結部１２２を経て中央クロスメンバー３３に一層効率よく伝えることができる。

本発明による車体フロア構造は、前述した幾つかの実施例に限定されるものではなく適宜変更、改良などが可能である。例えば、実施例１では、線状ビード７１を断面略台形状に形成した例について説明したが、これに限らないで、断面略三角形状や断面略円弧状などの他の形状に形成することも可能である。

実施例１〜６では、締結手段５７として締結ボルト５８および溶接ナット４５を例示したが、これに限らないで、クリップなどの他の締結手段（締結部材）を用いることも可能である。

さらに、実施例１〜６では、フレーム底部６２の後端部６２ｂを中央クロスメンバー３３の底部４３に重ね合わせて締結ボルト５８で連結した例について説明したが、これに限定するものではない。例えば、フレーム底部６２の後端部６２ｂを中央クロスメンバー３３の底部４３に連結するとともに、車幅方向内外側の外側壁３９の後端部などを中央クロスメンバー３３の前壁部４１などに締結ボルト５８などで連結することも可能である。

さらにまた、実施例１〜６では、一個の締結ボルト５８を用いて中央クロスメンバー３３の底部４３にフレーム締結部６６，１２２を締結した例について説明したが、締結ボルト５８の本数は例示したものに限定しない。その他の例として、例えば、複数個の締結ボルト５８を車体前後方向に並べて締結することも可能である。複数個の締結ボルト５８を用いてフレーム締結部６６，１２２を締結することで、右フロアフレーム３８が締結ボルト５８を軸にして回転することを一層良好に防止できる。

さらに、実施例１〜６で示した車体フロア構造１０，８０，９０，１００，１１０，１２０、左右のフロントサイドフレーム１５、中央クロスメンバー３３、左右のフロアフレーム３８、車幅方向内外側の外側壁３９、前後の壁部４１，４２、底部４３、底部外面４３ｂ、前フロアパネル４７、閉断面部位４８、車幅方向内外側の稜線５４ｂ、フレーム底部６２、フレーム締結部６６，１２２、線状ビード７１、スチフナ８１、パネルビード１０２および線状中央ビード１１２などの形状や構成は例示したものに限定するものではなく適宜変更が可能である。

本発明の車体フロア構造は、フロアフレームの後端部がクロスメンバーに連結され、フロアフレームおよびフロアパネルで閉断面部位が形成された自動車への適用に好適である。

１０，８０，９０，１００，１１０，１２０…車体フロア構造、１５…左右のフロントサイドフレーム、１５ａ…左右のフロントサイドフレーム１５の後端部、３３…中央クロスメンバー、３８…左右のフロアフレーム、３８ａ…左右のフロアフレームの後端部、３８ｂ…左右のフロアフレームの前端部、３９…内外の側壁（車幅方向内外側の側壁）、４１，４２…前後の壁部、４３…底部、４３ｂ…底部外面、４５…溶接ナット、４７…フロアパネル、４８…閉断面部位、５４ｂ…車幅方向内外側の稜線、５８…締結部材、５８ａ…締結ボルトの頭部、６２…フレーム底部、６２ｅ…中央クロスメンバーの底部に相当する部位、６６，１２２…フレーム締結部、７１…車幅方向内外側の線状ビード、７１ｃ…突起底部、７１ｅ…線状ビードの後端部、８１…スチフナ、１０２…パネルビード、１１２…線状中央ビード。

Claims (15)

1. 車体フロア構造であって、
   フロントサイドフレームと、
   前記フロントサイドフレームの後端部から車体後方に向けて延出されたフロアフレームと、
   前記フロアフレームの後端部が連結されたクロスメンバーと、
   前記クロスメンバーに連結された前記フロアフレームが車幅方向内外側の側壁および底部で断面略Ｕ字状に形成され、断面略Ｕ字状の前記フロアフレームに載置されたフロアパネルと、
   前記フロアパネルが前記フロアフレームに載置されることで、前記フロアフレームおよび前記フロアパネルで形成される閉断面部位と、
   を具備しており、
   前記フロアフレームは、
   前記後端部のうち前記底部が前記クロスメンバーの底部に重ね合わされた状態で締結する締結部材と、
   前記締結部材で締結されたフレーム締結部の車幅方向内外側において下方に向けて突出した線状ビードと、を含んでおり、
   前記線状ビードが下方に向けて突出することにより、前記フレーム締結部は、前記線状ビードに対して凹んだ状態に形成されており、
   前記フロアパネルは、前記クロスメンバーの車体後方の部位に下方へ向けて突出されたパネルビードを有し、前記パネルビードは、前記線状ビードの後端部から車体後方に向けて連続するように延出していることを特徴とする車体フロア構造。
2. 前記線状ビードは、前記フロアフレームの稜線に沿って形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車体フロア構造。
3. 前記線状ビードは、前記締結部材の頭部よりも下方に突出する底部を有することを特徴とする請求項１に記載の車体フロア構造。
4. 前記線状ビードは、前記フロアフレームの前端部から後端部まで全長に亘って設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車体フロア構造。
5. 前記フロアパネルおよび前記クロスメンバーに前記フロアフレームが下方から重ね合わされることにより、前記クロスメンバーは、前記フロアフレームおよび前記フロアパネルで挟み込まれ、前記フロアフレームの前記車幅方向内外側の側壁は、前記フロアパネルにスポット溶接で結合され、前記フロアフレームの前記後端部のうち前記底部が前記クロスメンバーの底部に前記締結部材で締結されていることを特徴とする請求項１に記載の車体フロア構造。
6. 前記締結部材はボルトであり、前記ボルトを締結するナットは、前記クロスメンバーの底部外面に設けられていることを特徴とする請求項１記載の車体フロア構造。
7. 前記フロアフレームのうち前記線状ビード間において、前記締結部材の頭部に向けて延出する線状中央ビードが形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車体フロア構造。
8. 前記フレーム締結部は、前記クロスメンバーの底部に相当する部位に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の車体フロア構造。
9. 車体フロア構造であって、
   フロントサイドフレームと、
   前記フロントサイドフレームの後端部から車体後方に向けて延出されたフロアフレームと、
   前記フロアフレームの後端部が連結されたクロスメンバーと、
   前記クロスメンバーに連結された前記フロアフレームが車幅方向内外側の側壁および底部で断面略Ｕ字状に形成され、断面略Ｕ字状の前記フロアフレームに載置されたフロアパネルと、
   前記フロアパネルが前記フロアフレームに載置されることで、前記フロアフレームおよび前記フロアパネルで形成される閉断面部位と、
   を具備しており、
   前記フロアフレームは、
   前記後端部のうち前記底部が前記クロスメンバーの底部に重ね合わされた状態で締結する締結部材と、
   前記締結部材で締結されたフレーム締結部の車幅方向内外側において下方に向けて突出した線状ビードと、を含んでおり、
   前記線状ビードが下方に向けて突出することにより、前記フレーム締結部は、前記線状ビードに対して凹んだ状態に形成されており、
   前記フロアパネルは、前記クロスメンバーの車体後方の部位に下方へ向けて突出されたパネルビードを有し、前記パネルビードは、前記線状ビードの後端部から車体後方に向けて連続するように延出しており、
   前記線状ビードは、前記フロアフレームの稜線に沿って形成されており、
   前記フロアフレームの前記後端部は、漸次幅広となるよう形成されていることを特徴とする車体フロア構造。
10. 前記線状ビードは、前記締結部材の頭部よりも下方に突出する底部を有することを特徴とする請求項１０に記載の車体フロア構造。
11. 前記線状ビードは、前記フロアフレームの前端部から後端部まで全長に亘って設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の車体フロア構造。
12. 前記フロアパネルおよび前記クロスメンバーに前記フロアフレームが下方から重ね合わされることにより、前記クロスメンバーは、前記フロアフレームおよび前記フロアパネルで挟み込まれ、前記フロアフレームの前記車幅方向内外側の側壁は、前記フロアパネルにスポット溶接で結合され、前記フロアフレームの前記後端部のうち前記底部が前記クロスメンバーの底部に前記締結部材で締結されていることを特徴とする請求項１０に記載の車体フロア構造。
13. 前記締結部材はボルトであり、前記ボルトを締結するナットは、前記クロスメンバーの底部外面に設けられていることを特徴とする請求項１０記載の車体フロア構造。
14. 前記フロアフレームのうち前記線状ビード間において、前記締結部材の頭部に向けて延出する線状中央ビードが形成されていることを特徴とする請求項１０に記載の車体フロア構造。
15. 前記フレーム締結部は、前記クロスメンバーの底部に相当する部位に形成されたことを特徴とする請求項１０に記載の車体フロア構造。

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