JP5605487B2

JP5605487B2 - 車両用フロア構造

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Publication number: JP5605487B2
Application number: JP2013214377A
Authority: JP
Inventors: 速水中川
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2013-10-15
Filing date: 2013-10-15
Publication date: 2014-10-15
Anticipated expiration: 2030-09-07
Also published as: JP2014031168A

Description

本発明は、車両用フロア構造にかかり、特に、フロアの下方に収納空間を有する車両用フロア構造に関するものである。

自動車の車両用フロア構造は、薄鋼板をプレス加工することで形成された複数のパネルをスポット溶接等により溶着することで構成されている。例えば、乗用車のフロア部は、前方から、車室のフロア部を構成するフロントフロアパンと、リヤシートクロスメンバと、リヤシートを支持するリヤシートパンと、荷室のフロア部を構成するリヤフロアパンとがこの順で互いに溶着され、フロントフロアパンの両側部にはサイドシルが溶着され、形成されている。

ところで、電気自動車（Electric vehicle）やハイブリッド電気自動車 (Hybrid electric vehicle) の場合、モータを動力源とするため、容量の大きいバッテリが用いられる。また、バッテリの劣化や損傷を防ぐためには、バッテリを好ましい状況に維持して搭載したい。燃料電池車（Fuel Cell Electric Vehicle）においても、容量の大きな燃料電池を好ましい状況に維持して搭載したい。したがって、バッテリや燃料電池を専用ケースに収納して車両に搭載することが行なわれている。

ただし、容量の大きいバッテリや燃料電池をケースに収納する場合、ケースの容量も大きくなってしまう。このため、ケースを搭載する大きなスペースが必要となる。荷室に搭載することも行なわれているが、その分だけ荷室が狭くなってしまう。
そこで、例えば特許文献１，２に記載されているように、バッテリケースをフロアの下部に配置したものがある。

特許文献１のものは、フレームレス構造の車体のフロアパネルの下部にバッテリケースをボルトで締結している。
特許文献２のものは、フレーム構造の車両において、矩形の車体フレームの上面にフロアパネルを、下面に底面パネルを、ボルトにより取り付け、車体フレームと底面パネルとフロアパネルとで囲繞された空間内にバッテリ等を装備している。

特開平９−２７２４００号公報特開２００６−１８２２９５号公報

ところで、車両を製造する場合、可能な限り部品の共用化を図り、製造コストを抑制したい。車体部品についても共用化を進めたいが、電気自動車等において、上述のようにフロア下部にバッテリケースを装備する構成を採用すると、バッテリケースの高さ分だけフロア面を高くしなくてはならず、必然的に車高も高くすることが必要になる。この結果、フロア面が高く車高も高い特有の車体形状となる。

したがって、フロア下部にバッテリケースを装備する電気自動車のフロアを、例えば、従来の内燃機関を動力源とする車両の車体と共用化しようとすると、フロア面や車高が不要に高い車体形状となり、デザイン要求に対応できない場合がある。
つまり、ＳＵＶ（Sport utility vehicle）のようにフロア面や車高が一般に高い車体形状のものには、上記電気自動車のフロアを共用化しながらも、デザイン要求への対応は可能であるが、セダンタイプのように最低地上高がさほど要求されない車両は、通常、フロア面が低く設計されており、上記電気自動車のフロアを共用化した場合、デザイン要求への対応は困難となる。

本発明は、かかる課題に鑑み創案されたものであり、様々な車両とのフロアパネルを共用化しながら、車体のデザイン要求に応えられるデザイン自由度を確保することができるようにした車両用フロア構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の車両用フロア構造は、車体側パネル部材（例えば、左右のサイドシル，リヤシートクロスメンバ，ダッシュパネルクロスメンバなど）に、周縁部を複数の締結部材により着脱可能に結合され、フロアパネルとして構成された第１フロア部材と、前記第１フロア部材の下方に前記第１フロア部材との間に収納空間を空けて配置され、前記車体側パネル部材に、周縁部を複数の締結部材により着脱可能に結合され、フロアパネルとして構成された第２フロア部材と、をそなえていることを特徴としている。

また、前記収納空間は、バッテリを収納する空間であって、前記第２フロア部材は、前記バッテリを上載されるバッテリトレーとして用いられることが好ましい。
また、前記第１フロア部材の前記締結部材及び前記第２フロア部材の前記締結部材は、何れもボルト及びナットであって、前記第１フロア部材の前記周縁部には前記ボルト及びナットの締結により前記車体側パネル部材に接合される第１フランジ部が設けられ、前記第２フロア部材の前記周縁部には前記ボルト及びナットの締結により前記車体側パネル部材に接合される第２フランジ部が設けられ、前記ボルト及びナットの少なくとも一部は、前記第１フランジ部及び前記第２フランジ部の対応箇所にそれぞれ形成されたボルト穴を通じて前記第１フランジ部及び前記第２フランジ部を共締めされて前記車体側パネル部材に接合することが好ましい。

前記第２フロア部材の前記第２フランジ部には、前記第１フランジ部を前記車体側パネル部材に接合するボルトの頭部又はナットが遊挿される大径穴が形成されていることが好ましい。
前記第２フロア部材の前記第２フランジ部には、前記ボルト穴と前記大径穴とが交互に形成されていることが好ましい。

前記第１フロア部材と前記第２フロア部材とを直接係止する係止部材をそなえていることが好ましい。

本発明の車両用フロア構造によれば、第１フロア部材とその下方に配置された第２フロア部材との間に収納空間が形成され、第１フロア部材及び第２フロア部材はいずれもフロアパネルとして構成されているので、実質的なフロアとして使用される第１フロア部材のみならず収納空間の下面として使用される第２フロア部材も、フロアに必要な強度及び剛性を有している。このため、収納空間内部の収納品を保護し易く、例えば第２フロア部材をバッテリトレーとして用いてバッテリをこの収納空間に収納するのに好適である。

また、第１フロア部材及び第２フロア部材はフロアパネルとして構成されているため、第１フロア部材及び第２フロア部材をともに使用する本構造以外に、第１フロア部材及び第２フロア部材の一方のみをフロアパネルとして使用したフロア構造とすることができる。
例えば、第２フロア部材のみをフロアパネルとして使用したフロア構造の場合、フロア面を下げることができ、上方に収納空間及び第１フロア部材が無いため、車室内スペースに余裕をもたせることができ、車体のデザイン自由度を確保することができる。また、セダンタイプのように最低地上高をさほど要求されない車両のフロア部材として共用化することができる。

第１フロア部材のみをフロアパネルとして使用したフロア構造の場合には、第１フロア部材の下方に収納空間及び第２フロア部材が配置されないため、第１フロア部材を、ＳＵＶのように大きい最低地上高が要求される車両のフロア部材として共用化することができる。
さらに、第１フロア部材及び第２フロア部材はそれぞれの周縁部を車体側パネル部材に着脱可能に結合されるため、第２フロア部材を、第１フロア部材と共通の締結部材により車体側パネル部材に着脱可能に結合することにより、例えば、第１フロア部材及び第２フロア部材の対応箇所にそれぞれ形成されたボルト穴を通じてボルト及びナットを共締めすることにより、着脱効率を向上させることができる。

また、第１フロア部材の周縁部は締結部材により着脱可能に結合され、第２フロア部材の周縁部は締結部材により着脱可能に結合されるため、第１及び第２フロア部材を車体側パネル部材に同時に着脱するだけでなく、第１フロア部材は装着しながら第２フロア部材のみを着脱することが可能になる。
例えば、第２フロア部材に、第１フロア部材の第１フランジ部を車体側パネル部材に接合するボルトの頭部又はナットが遊挿される大径穴が形成されていると、大径穴に遊挿されるボルトの頭部を有するボルト又はナットにより、第１フロア部材を第２フロア部材から独立して車体側パネル部材に接合することができる。

第１及び第２フロア部材を車体側パネル部材にボルト及びナットにより共締めするボルト穴と上記の大径穴とを備える場合、大径穴において第１フロア部材のみを車体側パネル部材に締結したままで、第１及び第２フランジ部の対応箇所にそれぞれ形成されたボルト穴を通じて共締めしているボルトを緩めると、第１フロア部材を車体側パネル部材から取り外すことなく、第２フロア部材を取り外すことができる。

第２フロア部材にバッテリが上載されている場合には、第１フロア部材を車体側パネル部材から取り外すことなく、第２フロア部材を取り外すことができるため、バッテリの保守作業の効率化を図ることができる。
また、収納空間を、バッテリ収納空間として使用すると、重量のあるバッテリを第１フロア部材の下方に収納するため、車両の重心を下げることができ、車両の動的性能及び安定性の向上に寄与する。

また、第２フロア部材に、ボルト穴と大径穴とが交互に形成されていると、ボルト穴を通じた第１フランジ部と第２フランジ部との車体側パネル部材への共締めや、大径穴部において第１フロア部材のみの車体側パネル部材への締結を接合方向に均一にする上で有利になる。
第１フロア部材と第２フロア部材とを直接係止する係止部材により、第１及び第２フロア部材を車体側パネル部材から取り外した場合であっても、両者の相対的な配置関係は変わらず、収納空間を保ったまま第１及び第２フロア部材を取り外すことができる。

本発明の第１実施形態にかかる車両用フロア構造を示す分解斜視図である。本発明の第１実施形態にかかる車両用フロア構造の要部を破断させて模式的に示す斜視図である。本発明の第１実施形態にかかる車両用フロア構造を模式的に示す断面図であり、（ａ）は第１実施形態にかかる模式的断面図、（ｂ）は第２フロア部材を他の車両に共用化した場合の共用化車両の模式的断面図、（ｃ）は第１フロア部材を他の車両に共用化した場合の共用化車両の模式的断面図である。本発明の第１実施形態にかかる車両用フロア構造の要部断面図である。本発明の第１実施形態にかかる車両用フロア構造を示す要部底面図（図４のＡ矢視図）である。本発明の第１実施形態にかかる車両用フロア構造の模式的縦断面図（図１のＢ−Ｂ矢視断面相当図）である。本発明の第１実施形態にかかる車両用フロア構造における第１フロア部材と第２フロア部材とを係止する係止部材の変形例を示す要部断面図であり、（ａ）は第１変形例を示し、（ｂ）は第２変形例を示す。本発明の第２実施形態にかかる車両用フロア構造の要部断面図である。

以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。
〈第１実施形態〉
図１〜図６は本発明の第１実施形態にかかる車両用フロア構造を示すもので、図１はその分解斜視図、図２はその模式的斜視図、図３はその模式的断面図、図４はその要部断面図、図５はその要部底面図、図６はその模式的縦断面図である。

［構成］
〔フロアパネル全体〕
まず、本実施形態にかかる車両用フロア構造が適用されるフロアパネルの全体構造を説
明する。
図１に示すように、本車両用フロア構造は、車体側パネル部材１と、第１フロア部材１０と、第２フロア部材２０とを備え、これらにより車両のフロアパネル全体が構成される。また、第１フロア部材１０及び第２フロア部材２０は、ともに車室内のフロア部に配置され、第１フロア部材１０はフロントフロアパネルとして構成されている。第１フロア部材１０のみならず第２フロア部材２０も、フロアパネルとして構成されており、第１フロア部材１０及び第２フロア部材２０は、フロアパネルとして必要な形状，強度及び剛性を備えている。

車体側パネル部材１は、サイドシル２と、ダッシュパネルクロスメンバ３と、リヤシートクロスメンバ４と、後部座席を上載し、荷室等のフロア部を構成するリヤフロアパネル５とを有している。
なお、車両の左右方向に延在するダッシュパネルクロスメンバ３及びリヤシートクロスメンバ４により、フロアパネル左右方向の強度，剛性が確保され、車両の前後方向にそれぞれ延在する左右のサイドシル２により、フロアパネルの前後方向の強度，剛性が確保されている。

第１フロア部材１０及び第２フロア部材２０は、上述のように強度，剛性を担うサイドシル２，ダッシュパネルクロスメンバ３及びリヤシートクロスメンバ４に結合されて車室内のフロア部を構成する。
第１フロア部材１０の周縁部（第１周縁部）１１及び第１フロア部材１０の下方に配置される第２フロア部材２０の周縁部（第２周縁部）２１は、車体側パネル部材１のサイドシル２、ダッシュパネルクロスメンバ３及びリヤシートクロスメンバ４の各内縁により形成された略矩形の形状に対応した形状に形成されている。

第１フロア部材１０には、その左右方向中央に、前後方向に延びた凸部（第１凸部）１９が形成され、第１凸部１９の左右には実質的なフロア面を構成する平端部１０ａが形成され、平坦部１０ａの側縁部並びに、平坦部１０ａ及び第１凸部１９の前後縁部に、車体側パネル部材１と結合する上記の第１周縁部１１が第１フロア部材１０の周縁部の全周に亘って形成されている。第２フロア部材２０にも、その左右方向中央に、第１凸部１９に対応して前後方向に延びた凸部（第２凸部）２９が形成され、第２凸部２９の左右方向に平坦部２０ａが形成され、平坦部２０ａの側縁部並びに、平坦部２０ａ及び第２凸部２９の前後縁部に、車体側パネル部材１と結合する上記の第２周縁部２１が第２フロア部材２０の周縁部の全周に亘って形成されている。なお、凸部１９，２９の下面側の凹所は排気管やプロペラシャフトを配設可能なフロアトンネル部として機能しうる。

以下、第１フロア部材１０及び第２フロア部材２０と車体側パネル部材１との配置関係について、サイドシル２との配設関係を例に説明するが、ダッシュパネルクロスメンバ３及びリヤシートクロスメンバ４との配設についても同様である。
図２は第１フロア部材１０及び第２フロア部材２０をその前後端を省略して簡略化して示す斜視図であり、図６は第１フロア部材１０及び第２フロア部材２０を車幅方向中心線で破断した模式的縦断面図（図１のＢ−Ｂ矢視断面相当図）である。

図１，図２及び図６に示すように、車両用フロア構造の第１フロア部材１０及び第２フロア部材２０と、サイドシル２，２，ダッシュパネルクロスメンバ３及びリヤシートクロスメンバ４とは、上方から順に、サイドシル２の水平面部２ａ，各クロスメンバ３，４の水平面部３ａ，４ａと、サイドシル２の水平面部２ａ，各クロスメンバ３，４の水平面部３ａ，４ａに対応して形成された第１フロア部材１０の第１周縁部１１と、サイドシル２の水平面部２ａ，各クロスメンバ３，４の水平面部３ａ，４ａ及び第１周縁部１１に対応して形成された第２フロア部材２０の第２周縁部２１とが配置される。

なお、図６は第１フロア部材１０及び第２フロア部材２０の車幅方向中心線、つまり、後述する凸部（バックボーン部）１９，２９で破断した縦断面図であるが、凸部１９，２９の左右の凸部１９，２９よりも低くなった平坦部１０ａ，２０ａにおいても、第１フロア部材１０の第１周縁部１１及び第２フロア部材２０の第２周縁部２１と各クロスメンバ３，４の水平面部３ａ，４ａとの位置関係は図６に示すものと略同様になる。

第２フロア部材２０は、第１フロア部材１０の下方に収納スペース（収納空間）６を空けて配置され、第１凸部１９の下方には、これに対応して第２凸部２９が位置する。つまり、第１フロア部材１０と、第２フロア部材との間には、収納スペース６としての空間が設けられている。
本実施形態では、この収納スペース６に、収納物としてバッテリ４０を収納するようにしており、第２フロア部材２０は、バッテリ４０を載せるバッテリトレーとして用いられ、第１フロア部材１０は、フロアパネルであるとともにバッテリカバーとしても用いられている。すなわち、第１フロア部材１０，第２フロア部材２０及び後述するバッテリシール４２によりバッテリケースが構成されている。
通常バッテリケース内は、複数の区画に分けられて、各区画にバッテリ４０が収納されるが、本実施形態では、第２フロア部材２０が左右方向中央の第２凸部２９により区画され、第２凸部２９の左右の平坦面２０ａ上にバッテリ４０が上載され収納される。

〔フロア部材の取付部構造〕
次に、本実施形態にかかる車両用フロア構造における、第１フロア部材１０及び第２フロア部材２０と車体側パネル部材１との結合について説明する。

ここでは、第１フロア部材１０及び第２フロア部材２０とサイドシル２との結合を説明するが、第１フロア部材１０及び第２フロア部材２０と、ダッシュパネルクロスメンバ３及びリヤシートクロスメンバ４との結合も、同様である。
図４に示ように、第１フロア部材１０及び第２フロア部材２０のサイドシル２との結合部には、上方から順に、サイドシル２の水平面部２ａと、第１フロア部材１０の第１周縁部１１に形成された第１フランジ部１２と、第２フロア部材２０の第２周縁部２１に形成された第２フランジ部２２とが配置される。なお、図４においては、車両右側のサイドシル２の部分を例示するが、車両左側のサイドシル２の部分も同様（但し、左右対称）に構成される。

また、第１フロア部材１０の第１周縁部１１は、平坦部１０ａから下方に傾斜した段部１０ｂを介して配設された水平な平面であるサブフランジ部１０ｃと、このサブフランジ部１０ｃから上方に傾斜した段部１０ｄを介して配設された水平な平面である第１フランジ部１２とを有する。これらはプレス加工により形成される。サブフランジ部１０ｃには後述する第１クリップ穴１４が形成される。

第２フロア部材２０の第２周縁部２１は、第１周縁部１１に対応する形状で、平坦部２０ａから上方に傾斜した段部２０ｂを介して配設された水平な平面であるサブフランジ部２０ｃと、このサブフランジ部２０ｃから上方に傾斜した段部２０ｄを介して配設された水平な平面である第２フランジ部２２とを有する。これらも第１周縁部１１と同様に形成される。サブフランジ部２０ｃには後述する第２クリップ穴２４が形成される。

第１フランジ部１２には、ボルト穴（第１ボルト穴）１３が形成されている。第２フランジ部２２には、第１ボルト穴１３に対応した箇所にボルト穴（第２ボルト穴）２３が形成されている。サイドシル２の水平面部２ａには、第１ボルト穴１３及び第２ボルト穴２３に対応した箇所に、サイドシルボルト穴２ｂが形成されている。第１ボルト穴１３，第２ボルト穴２３及びサイドシルボルト穴２ｂは、ボルト３０のボルト軸より大きく、ボルト３０の頭部よりも小さく形成されている。また、第１フランジ部１２，第２フランジ部２２及び水平面部２ａにそれぞれ形成された第１ボルト穴１３，第２ボルト穴２３及びサイドシルボルト穴２ｂは、等間隔に長手方向に設けられている。

締結部材としてのボルト３０は、第１ボルト穴１３，第２ボルト穴２３及びサイドシルボルト穴２ｂを通じてナット（締結部材）３１との螺合により、水平面部２ａと、第１フランジ部１２と、第２フランジ部２２とを締結している。つまり、ボルト３０及びナット３１により、第１フランジ部１２及び第２フランジ部２２は共締めされてサイドシル２に着脱可能に結合される。

ボルト３０は、スタッドボルトを用いておりサイドシル２に溶着されている。なお、ボルト３０に換えてナット３１を配設し、ナット３１に換えてボルト３０を配設してもよい。この場合、ナット３１は、ウェルドナットを用いてサイドシル２に溶着されている。
サイドシル２と第１フロア部材１０の第１周縁部１１との間には車室シール４１が介装されており、第１周縁部１１と車体側パネル部材１との間に全周に亘って車室シール４１が介装されている。第１フロア部材１０の第１周縁部１１と第２フロア部材２０の第２周縁部２１との間にはバッテリケース用のシール４２が介装されている。詳細には、第１周縁部１１のサブフランジ部１０ｃと第２周縁部２１のサブフランジ部２０ｃとの間の全周に亘ってバッテリシール４２が介装されている。

第１周縁部１１のサブフランジ部１０ｃには、第１クリップ穴１４が形成されている。第２周縁部２１のサブフランジ部２０ｃには、第１クリップ穴１４の対応する箇所に第２クリップ穴２４が形成されている。
係止部材３２は、第１クリップ穴１４と第２クリップ穴２４とを通じて、第１周縁部１１のサブフランジ部１０ｃと第２周縁部２１のサブフランジ部２０ｃとを直接係止する。つまり、係止部材３２により、第１フロア部材１０と第２フロア部材２０とを直接係止する。

係止部材３２は、ここでは、弾性材（例えば板金又は樹脂）により形成されたクリップが用いられている。このクリップ３２は、その先端で結合されて基端に向かって互いに対向するように延びた２片の対向部が弾性変形によって互いに離接しうるように構成されている。その先端部及び基端部には、互いに離隔する方向に突出した突出部３２ａ，３２ｂが形成される。各対向部の先端部には、先端に向けて先細り（対向部が互いに接近する）になったテーパ面３２ｄが形成される。

これらの突出部３２ａ，３２ｂの相互間の中間部３２ｃは、第１フロア部材１０のサブフランジ部１０ｃと第２フロア部材２０のサブフランジ部２０ｃとを重合させた厚みと略同程度（或いはこの厚みよりも微小量だけ短い）長さに設定されると共に、自然の状態（弾性変形しない状態）ではクリップ穴１４，２４の直径よりも大きな径（スパン）に形成されている。

クリップ３２を先端から第１クリップ穴１４及び第２クリップ穴２４に挿通すると、各テーパ面３２ｄがクリップ穴１４，２４の各縁部に当接して各対向部が圧縮されて、先端の突出部３２ａが強制的に縮径し、中間部３２ｃがクリップ穴１４，２４内に挿通しきると拡径し、クリップ３２が第１フロア部材１０と第２フロア部材２０とを係止する。この状態では中間部３２ｃはクリップ穴１４，２４内に弾性的に圧縮変形した状態で保持される。

なお、係止部材としては図４に示すものに限らず、種々のものを適用しうる。例えば、図７（ａ），（ｂ）はそれぞれ係止部材の第１変形例，第２変形例を示すものである。
図７（ａ）に示す係止部材は、弾性材（例えば板金又は樹脂）により形成されたクリップ１３２とクリップ１３２内に挿入されるクリップ保持部材１３３とから構成される。クリップ１３２は、図４に示すクリップ３２と略同様に、その先端で結合されて基端に向かって互いに対向するように延びた２片の対向部が弾性変形によって互いに離接しうるように構成されている。クリップ１３２の基端部には、つば状の突出部１３２ｂが、先端部には突出部１３２ａがそれぞれ形成され、突出部１３２ａ，１３２ｂの相互間には中間部１３２ｃが、各対向部の先端部には先端に向けて先細りになったテーパ面１３２ｄがそれぞれ形成される。

クリップ保持部材１３３は、例えば鉄等の金属又は樹脂により形成される。このクリップ保持部材１３３は、軸状の中間部１３３ｃの先端部と基端部とに拡径部１３３ａ，１３３ｂが設けられている。軸状の中間部１３３ｃは、クリップ穴１４，２４に圧接するように開いたクリップ１３２の中間部１３２ｃの径（スパン）よりも小さな径に形成され、先端の拡径部１３３ａは、クリップ穴１４，２４に圧接するように開いたクリップ１３２の中間部１３２ｃの径（スパン）よりも僅かに大きな径の球形に形成される。基端の拡径部１３３ｂは、クリップ穴１４，２４の内径よりも十分に大きな径に形成される。

クリップ１３２を先端から第１クリップ穴１４及び第２クリップ穴２４に挿通すると、各テーパ面１３２ｄがクリップ穴１４，２４の各縁部に当接して各対向部が圧縮されて、先端の突出部１３２ａが強制的に縮径する。中間部１３２ｃがクリップ穴１４，２４内に挿通しきると拡径する。
次に、クリップ保持部材１３３をクリップ１３２の基端側からクリップ内部（各対向部の間）に挿入すると、先端部１３３ａが中間部１３２ｃをタイトに進入して突出部１３２ａ内に入り込んで、クリップ１３２のクリップ穴１４，２４からの離脱を防止する。

図７（ｂ）に示す係止部材は、弾性材（例えば板金又は樹脂）により形成されたクリップ２３２のみにより構成される。クリップ２３２は、図４に示すクリップ３２と略同様に、その先端で結合されて基端に向かって互いに対向するように延びた２片の対向部が弾性変形によって互いに離接しうるように構成されている。
クリップ２３２の基端部２３２ｂは、外方につば状に突出すると共に２片の対向部を結合するプレート状に形成されている。その他の構成は、クリップ３２と同様に、先端部に突出部２３２ａが、基端部２３２ｂと突出部２３２ａとの相互間には中間部２３２ｃが、各対向部の先端部には先端に向けて先細りになったテーパ面１３２ｄが、それぞれ形成される。

クリップ２３２を先端から第１クリップ穴１４及び第２クリップ穴２４に挿通すると、各テーパ面２３２ｄがクリップ穴１４，２４の縁部に当接して各対向部が圧縮されて、先端の突出部２３２ａが強制的に縮径し、中間部２３２ｃがクリップ穴１４，２４内に挿通しきると拡径し、クリップ２３２が第１フロア部材１０と第２フロア部材２０とを係止する。この状態では中間部２３２ｃはクリップ穴１４，２４内に弾性的に圧縮変形した状態で保持される。

この構造では、先端部だけでなく基端部２３２ｂにおいても２片の対向部が結合されているので、中間部２３２ｃは、より強い弾性力によってクリップ穴１４，２４内に弾性的に圧縮変形した状態で保持される。
なお、上記のクリップ３２，１３２，２３２は、図４，図７（ａ），（ｂ）に示す断面形状が断面と直交する方向に一定長さだけ連続した２片の対向部を有する構造であるが、これらのクリップ３２，１３２，２３２を、図４，図７（ａ），（ｂ）に示すクリップの断面図の形状を中心軸で回転させた回転体形状のような立体形状としてもよい。また、係止部材は、クリップ３２，１３２，２３２以外のクリップでもよいし、ボルト及びナットでもよいし、第２クリップ穴２４にネジ山を切り、このネジ山にボルトを螺装するものでもよい。
なお、ダッシュパネルクロスメンバ３及びリヤシートクロスメンバ４との結合では、結合レベル（図４中の上下の位置）は変化するが、同様の断面の取付部構造となっている。

〔大径穴〕
次に、第２フランジ部２２に形成された大径穴３４について説明する。
図５に示すように、車両右側の第２フランジ部２２の底面には、第２ボルト穴２３と大径穴３４とが車両前後方向へ等間隔に交互に形成されている。

大径穴３４は、ボルト３０の頭部またはナット３１が遊挿される大きさに形成されている。
第１周縁部１１の第１フランジ部１２に接する大径穴３４に遊挿されるナット３１と、第２周縁部２１の第２フランジ部２２に接するボルト穴２３を通じたボルト３０に螺合されるナット３１とが交互に並んでいる。

以上、図５に示す第２フランジ部の車両右側に形成された大径穴３４について説明したが、車両左側、前側及び後側についても同様にボルト穴２３と大径穴３４とが形成されている。

［作用・効果］
本発明の一実施形態に係る車両用フロア構造は、上述のように構成されるので、以下のような作用および効果を奏する。

第１フロア部材１０とその下方に配置された第２フロア部材２０との間に収納スペース６が形成され、第１フロア部材１０及び第２フロア部材１０はいずれもフロアパネルとして構成されており、フロアパネルに必要な強度及び剛性を備えているので、実質的なフロアとして使用される第１フロア部材１０のみならず収納スペース６の下面として使用される第２フロア部材２０も、フロアパネルに必要な強度及び剛性を有している。このため、収納スペース６の収納品を保護し易く、例えば第２フロア部材２０をバッテリトレーとして用いてバッテリ４０をこの収納スペース６に収納するのに好適である。

第１フロア部材１０の下方であって第２フロア部材２０の上方、すなわち、実質的なフロアの下方の収納スペース６に重量のあるバッテリ４０を収納するため、車両の重心を下げることができる。また、第１フロア部材１０及び第２フロア部材２０は車室内のフロア部を構成する部位に配設されるため、車両の中心に配設されており、車両の動的性能及び安定性の向上に寄与する。

また、第１フロア部材１０及び第２フロア部材１０はフロアパネルとして構成されているため、第１フロア部材１０及び第２フロア部材２０をともに使用する本構造以外に、第１フロア部材１０及び第２フロア部材２０の一方のみをフロアパネルとして使用したフロア構造とすることができる。
例えば、図３（ｂ）に示すように、第２フロア部材２０のみをフロアパネルとして使用したフロア構造の場合、フロア面を下げることができ、上方に収納スペース６及び第１フロア部材１０が無いため、車室内スペースに余裕をもたせることができ、車体のデザイン自由度を確保することができる。また、セダンタイプのように最低地上高をさほど要求されない車両のフロア部材として共用化することができる。

さらに、第２フロア部材２０の左右方向中央の前後方向に延びた第２凸部２９が形成されるため、フロアトンネル部として機能し、プロペラシャフトを有するＦＲまたは４ＷＤの車両のフロア部材として共用化することができる。排気管を有する内燃機関を備えた車両のフロア部材として共用化することができる。
図３（ｃ）に示すように、第１フロア部材１０のみをフロアパネルとして使用したフロア構造の場合には、第１フロア部材１０の下方に収納スペース６及び第２フロア部材２０が配置されないため、第１フロア部材１０を、ＳＵＶのように大きい最低地上高が要求される車両のフロア部材として共用化することができる。

さらに、第１フロア部材１０は、その左右方向中央の前後方向に延びた第１凸部（バックボーン部）１９が形成され、第１凸部１９の下面の凹所はフロアトンネル部として機能し、プロペラシャフトを有するＦＲまたは４ＷＤの車両のフロア部材として共用化することができる。排気管を有する内燃機関を備えた車両のフロア部材として共用化することができる。

第１フロア部材１０及び第２フロア部材２０はそれぞれの周縁部１１，２１を車体側パネル部材１に着脱可能に結合されるため、第２フロア部材２０を、第１フロア部材１０と共通の締結部材により車体側パネル部材１に着脱可能に結合することにより、例えば、第１フロア部材及び第２フロア部材の対応箇所にそれぞれ形成されたボルト穴１３，２３を通じてボルト３０及びナット３１を共締めすることにより、着脱効率を向上させることができる。

第２フロア部材２０は、バッテリ４０のバッテリトレーとして用いられている。また、第１フロア部材１０は、フロアパネルであるとともにバッテリカバーとしても用いられている。すなわち、第１フロア部材１０，第２フロア部材２０及びバッテリシール４２はバッテリケースとして構成されている。このため、別途バッテリケースを設ける必要が無く、簡易な構成で車両にバッテリ４０を搭載し、重量を抑えることができる。

第２フロア部材２０の左右方向中央には、第１凸部１９に対応して前後方向に延びた第２凸部（バックボーン部）２９が形成され、第２凸部２９の左右方向に平坦部２０ａが形成される。これにより、第２凸部２９により区画されたバッテリ４０を平坦部２０ａに上載し収納することができる。また、この第２凸部２９の下面の凹所も第１凸部１９の下面の凹所と同様にフロアトンネル部として機能しうる。

第１フロア部材１０の第１周縁部１１は、平坦部１０ａから下方に傾斜した段部１０ｂを介して配設された水平な平面であるサブフランジ部１０ｃと、このサブフランジ部１０ｃから上方に傾斜した段部１０ｄを介して配設された水平な平面である第１フランジ部１２とを有する。これらはプレス加工により形成される。また、第２フロア部材２０の第２周縁部２１は、第１周縁部１１に対応する形状で、平坦部２０ａから上方に傾斜した段部２０ｂを介して配設された水平な平面であるサブフランジ部２０ｃと、このサブフランジ部２０ｃから上方に傾斜した段部２０ｄを介して配設された水平な平面である第２フランジ部２２とを有する。これらより、第１周縁部１１及び第２周縁部は幾重にもプレス加工による曲げ形状が形成されており、断面二次モーメントが大きくなり、第１周縁部１１及び第２周縁部の長手方向の曲げ剛性が向上する。

ボルト３０及びナット３１により、第１フランジ部１２及び第２フランジ部２２は共締めされてサイドシル２に接合されるため、ボルト３０及びナット３１の締結により、同時に第１フロア部材１０及び第２フロア部材２０を車体側パネル部材１に接合することができる。これにより、作業工程が簡略化され、作業効率が向上する。また、車体側パネル部材１と第１フロア部材１０と第２フロア部材２０とが共締めされるため、共締めされる部材の厚みが増し、締結をより確実なものにすることができる。

第２フロア部材２０の第２フランジ部２２には、ボルト３０の頭部またはナット３１が遊挿される大きさの大径穴３４と、ボルト３０のボルト軸より大きく、ボルト３０の頭部よりも小さく形成された第２ボルト穴２３とが形成されるため、大径穴３４に遊挿されるボルト３０またはナット３１により、第１フロア部材１０は第２フロア部材２０から独立して車体側パネル部材１に接合される。第２ボルト２３穴及び大径穴３４を通じて第１フロア部材１０及び第２フロア部材２０が車体側パネル部材１に接合している場合、第１フランジ部１１及び第２フランジ部１１の対応箇所にそれぞれ形成された第１ボルト穴１３及び第２ボルト穴２３を通じて共締めしているボルト３０及びナット３１の締結を緩めると、第２フロア部材２０のみが車体側パネル部材１から結合を解かれる。すなわち、第１フロア部材１０を車体側パネル部材１から取り外すことなく、第２フロア部材２０のみを取り外すことができる。

第２フロア部材２０にバッテリ４０が上載されている場合、第１フロア部材１０を車体側パネル部材１から取り外すことなく、第２フロア部材２０を取り外すことができるため、バッテリ４０の保守作業の効率化を図ることができる。
第２フランジ部２２には、第２ボルト穴２３と大径穴３４とが車両前後方向へ等間隔に交互に形成されているため、第２ボルト穴２３が等間隔に形成され、大径穴３４が等間隔に形成される。これにより、第１フランジ部１０と第２フランジ部２０とが均一に共締めされて車体側パネル部材１に接合することができる。第１フランジ部１０の車体側パネル部材１への接合を均一にすることができる。

係止部材３２は、第１クリップ穴１４と第２クリップ穴２４とを通じて、第１周縁部１１のサブフランジ部１０ｃと第２周縁部２１のサブフランジ部２０ｃとを直接係止するため、第１フロア部材１０及び第２フロア部材２０を車体側パネル部材１から取り外した場合であっても、両者の相対的な配置関係は変わらない。また、収納スペース６を保ったまま第１フロア部材１０及び第２フロア部材２０を取り外すことができる。さらに、第１周縁部１１のサブフランジ部１０ｃと第２周縁部２１のサブフランジ部２０ｃとの間には全周に亘ってバッテリシール４２が介装されるため、収納スペース６にバッテリ４０を収納する場合、収納スペース６に対応するバッテリケース内を良好な環境のまま取り外すことができる。

万が一、車体側パネル部材１への第２フロア部材２０の接合が外れたとしても、第２フロア部材２０は第１フロア部材１０に係止部材３２によって直接係止されるため、脱落を防止することができる。
第１周縁部１１と車体側パネル部材１との間には全周に亘って車室シール４１が介装されているため、車室内を密閉しすることができる。これにより、車内エアコンの効率を高め、防音効果を高めることができる。

第１フロア部材１０の第１周縁部１１と第２フロア部材２０第２周縁部２１との間には全周に亘ってバッテリシール４２が介装されているため、収納スペース６にバッテリ４０を収納する場合、バッテリを良好な環境に保つことができる。

〈第２実施形態〉
次に、図面を用いて本発明の第２実施形態について説明する。
［構成］
図８に示すように、車両用フロア構造の右端要部には、上方から順に、サイドシル２と、第１周縁部１１の第１フランジ部１２とが配置される。

第２フロア部材２０の第２フランジ部２２は、第１フランジ部１１の長手方向の幅の長さよりも短く形成される。つまり、第２フランジ部２２は、第１フロア部材１０とサイドシル２の水平面部２ａとを接合するボルト３０の頭部またはナット３１に工具を係合できる程度に短く形成される。
また、第２フランジ部２２にはボルト穴は形成されない。すなわち、サイドシル２と接合するのは第１フロア部材１０のみで、第２フロア部材２０は後述する係止部材３３２により第１フロア部材１０と接合する。

係止部材３３２は、第１周縁部１１のサブフランジ面１０ｃに形成された第１クリップ穴１４と、第２周縁部２１のサブフランジ面２０ｃに形成された第２クリップ穴２４とを通じて、第１周縁部１１と第２周縁部２１とを直接係止する。
本実施形態の係止部材３３２は、例えばボルト及びナットで構成され、バッテリ等の重量物を上載した第２フロア部材２０を第１フロア部材１０に接合する。すなわち、係止部材３３２は第１実施形態の係止部材３２と比較して大きな締結力を持ったボルト及びナット等の係止部材が用いられる。
これらの構成以外は、第１実施形態と同様の構成である。

［作用・効果］
本発明の第２実施形態に係る車両用フロア構造は、上述のように構成されるので、以下のような作用および効果を奏する。
車体側パネル部材１と接合するのは第１フロア部材１０のみで、第２フロア部材２０は係止部材３３２により第１フロア部材１０と接合し、係止部材３３２は、第１周縁部１１のサブフランジ面１０ｃに形成された第１クリップ穴１４と、第２周縁部２１のサブフランジ面２０ｃに形成された第２クリップ穴２４とを通じて、第１周縁部１１と第２周縁部２１とを直接係止するとともに、第２フロア部材２０を間接的にサイドシル２へ結合する。このため、係止部材３３２の係止を解くと、第１フロア部材１０を車体側パネル部材１から取り外すことなく、第２フロア部材２０だけを取り外すことができる。これにより、バッテリ４０の保守作業の効率化を図ることができる。特に、第一実施形態において、第２フロア部材２０に大径穴３４が形成されない場合と比して、バッテリ４０の保守作業の効率化をより図ることができる。

[その他]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

上述の実施形態では、何れも第１フロア部材１０及び第２フロア部材２０を直接車体側パネル部材１に結合する例を説明したが、これらの間にアダプタ用パネルを介装して結合してもよい。このアダプタ用パネルは、車体側パネル部材のうち結合レベルの変化が大きいダッシュパネルクロスメンバ３及びリヤシートクロスメンバ４との結合にのみ介装してもよい。これらにより、第１フロア部材１０又は第２フロア部材２０の他の車両との共用化をより効率的にすることができる。

また、収納スペース６に電気自動車のバッテリを搭載する例を説明したが、収納するものはバッテリに限らず、燃料電池車の燃料電池であってもよい。また、その他のものを適宜収納してもよい。特に、保守管理を必要とし、重量のあるものの収納に適している。
第２凸部２９は、特に設けなくてもよい。第２フロア部材２０の中央周辺を平坦に形成して、第２凸部２９に相当する部位も平坦部２０ａとして構成してもよい。これにより、収納スペース６をより確保することができ、収納スペース６に収納する際のレイアウトの制約がより少なくなる。また、プロペラシャフトを有さないＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ方式）やＲＲ（リヤエンジン・リヤドライブ方式）の車両のフロア部材として第２フロア部材２０の共用化をより効率的にすることができる。共用化された第２フロア部材は第２凸部２９を有さないため、車室内スペースにより余裕をもたせることができる。

第２凸部２９と同様に、第１凸部１９は、特に設けなくてもよい。これにより、車室内スペースにより余裕をもたすことができる。また、ＦＦやＲＲの車両のフロア部材としても適用でき、第１フロア部材１０の共用化をより効率的にすることができる。

本発明は、フロアの下方に収納空間を有するため、特に、フロアパネルの下方にバッテリを搭載する電気自動車に適用できる。
また、フロアパネルとして構成された第１及び第２フロア部材により、フロアパネルの共用化が図れるため、種々の車両に適用できる。

１車体側パネル部材
２サイドシル
２ａ水平面部
２ｂサイドシルボルト穴
３ダッシュパネルクロスメンバ
３ａ水平面部
４リヤシートクロスメンバ
４ａ水平面部
５リヤフロア
６収納スペース（収納空間）
１０第１フロア部材
１０ａ平坦部
１０ｂ段部
１０ｃサブフランジ部
１０ｄ段部
１１第１周縁部（周縁部）
１２第１フランジ部
１３第１ボルト穴（ボルト穴）
１４第１クリップ穴
１９第１凸部
２０第２フロア部材
２０ａ平坦部
２０ｂ段部
２０ｃサブフランジ部
２０ｄ段部
２１第２周縁部（周縁部）
２２第２フランジ部
２３第２ボルト穴（ボルト穴）
２４第２クリップ穴
２９第２凸部
３０ボルト（締結部材）
３１ナット（締結部材）
３２クリップ（係止部材）
３２ａ突出部
３２ｂ突出部
３２ｃ中間部
３２ｄテーパ面
３４大径穴
４０バッテリ
４１車室シール
４２バッテリシール
１３２クリップ（係止部材）
２３２クリップ（係止部材）
３３２ボルト及びナット（係止部材）

Claims

車体側パネル部材の水平面部に、第１周縁部を複数の締結部材により着脱可能に結合され、フロアパネルとして構成された第１フロア部材と、
前記第１フロア部材の下方に前記第１フロア部材との間に収納空間を空けて配置され、前記車体側パネル部材の前記水平面部に、第２周縁部を複数の締結部材により着脱可能に結合され、フロアパネルとして構成された第２フロア部材と、をそなえ、
上方から順に、前記車体側パネル部材の前記水平面部、前記第１フロア部材の前記第１周縁部、前記第２フロア部材の前記第２周縁部が配置されている
ことを特徴とする、車両用フロア構造。
前記収納空間は、バッテリを収納する空間であって、
前記第２フロア部材は、前記バッテリを上載されるバッテリトレーとして用いられる
ことを特徴とする、請求項１記載の車両用フロア構造。
前記第１フロア部材の前記締結部材及び前記第２フロアパネル部材の前記締結部材は、何れもボルト及びナットであって、
前記第１フロア部材の前記第１周縁部には前記ボルト及びナットの締結により前記車体側パネル部材に接合される第１フランジ部が設けられ、
前記第２フロア部材の前記第２周縁部には前記ボルト及びナットの締結により前記車体側パネル部材に接合される第２フランジ部が設けられ、
前記ボルト及びナットの少なくとも一部は、前記第１フランジ部及び前記第２フランジ部の対応箇所にそれぞれ形成されたボルト穴を通じて前記第１フランジ部及び前記第２フランジ部を共締めされて前記車体側パネル部材に接合する
ことを特徴とする、請求項１又は２記載の車両用フロア構造。
前記第２フロア部材の前記第２フランジ部には、前記第１フランジ部を前記車体側パネル部材に接合するボルトの頭部又はナットが遊挿される大径穴が形成されている
ことを特徴とする、請求項３記載の車両用フロア構造。
前記第２フロア部材の前記第２フランジ部には、前記ボルト穴と前記大径穴とが交互に形成されている
ことを特徴とする、請求項４記載の車両用フロア構造。
前記第１フロア部材と前記第２フロア部材とを直接係止する係止部材をそなえている
ことを特徴とする、請求項１〜５の何れか１項に記載の車両用フロア構造。