JP5687479B2 - 自動車のフロア構造 - Google Patents

Description

本発明は、トンネル部を有するフロアパネルと、該フロアパネルの下面に配設されたサイドメンバと、前記フロアパネルの上面にトンネル部及びサイドメンバに交差するよう配設されたクロスメンバとを備えた自動車のフロア構造に関する。

自動車のフロア部は、主として、車幅方向中央部に凸形状をなすトンネル部を有するフロアパネルの下面に左，右のサイドメンバを結合し、前記フロアパネルの上面の前後方向中央部に車幅方向に延びるクロスメンバを結合した構造を有する。

このようなフロア部では、車両衝突時にサイドメンバに加わる入力と、フロアパネルのトンネル部に加わる入力との入力差，時間差が生じ、その結果、フロアパネルのトンネル部とサイドメンバとの間に皺が発生し、該皺によりフロアパネルのサイドメンバとクロスメンバとのコーナー部に応力が集中し、場合によってはサイドメンバが折れ変形するおそれがある。

このような応力の集中を回避するために、例えば、特許文献１では、フロアトンネルと、フロアパネルにサイドメンバと対向するよう配置されたフロアフレームとにそれぞれ延長部を形成し、この延長部同士を重ね合わせて結合することにより、衝突荷重を延長部を介してフロアトンネルとフロアフレームとに分散させる構造を採用している。

特開２００５−１１９４９３号公報

ところで、前記特許文献１では、フロアトンネルとフロアフレームとに形成された延長部同士を結合することにより、フロアトンネルとサイドメンバとの間を補強する構造である。このため、各延長部を追加形成する分だけ、車体重量が増えるとともに、歩留りの悪化によりコストが上昇するという問題があり、軽量化，低コストが望まれる小型車には採用し難い構造である。そこで、衝突荷重の分散構造を満足しつつ、軽量化，低コスト化を達成できる最適構造の検討が要請されている。

本発明は、前記従来の実情に鑑みてなされたもので、車体重量やコストの上昇を招くことなく、車両衝突時の衝撃荷重を効率よく分散して応力の集中を回避できる自動車のフロア構造を提供することを課題としている。

本発明は、車幅方向中央部に車両前後方向に延びるよう形成されたトンネル部を有するフロアパネルと、該フロアパネル下面のトンネル部の車幅方向外側に配設され、車両前後方向に延びるサイドメンバと、前記フロアパネル上面の車両前後方向中途部に配設され、前記トンネル部及び前記サイドメンバに車幅方向に跨がるように延びるクロスメンバとを備えた自動車のフロア構造であって、
前記フロアパネルの上面にはフロアメンバが、これのフランジ部と前記サイドメンバとでフロアパネルを挟持するように配置され、前記フランジ部の、前記サイドメンバとクロスメンバとが交差する車内前側コーナー部に位置する部分には前記トンネル部側に弧状に拡がる拡大部が形成されており、前記フロアパネルには、前記トンネル部から前記コーナー部に向かって略直線状に延びる直線ビードが形成され、該直線ビードの先端部には、前記拡大部に沿う弧形状のＲビードが形成され、該Ｒビードは、前記フロアパネルの前縁と前記トンネル部との交点と前記コーナー部とを結ぶ直線と重なるように配置されていることを特徴としている。

本発明に係るフロア構造によれば、フロアパネルのサイドメンバとクロスメンバとが交差する車内前側コーナー部に円弧形状のビードを形成したので、該ビードによりコーナー部分に集中する応力を分散させることができ、これにより応力集中によるサイドメンバの折れ変形を防止でき、車両衝突時の衝撃荷重を効率よく分散させることができる。

本発明では、フロアパネルのコーナー部にビードを形成するだけの構造で済み、従来の延長部を新たに延長形成する場合に比べて車体重量及びコストを低減でき、小型車に採用した場合の軽量化，低コスト化に貢献できる。

本発明の実施例１による自動車のフロア部の平面図である。 前記フロア部の断面側面図である。 前記フロア部のフロアパネルの断面図（図１のIII-III線断面図）である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１ないし図３は、本発明の実施例１による自動車のフロア構造を説明するための図である。なお、本実施例の説明のなかで前後，左右という場合は、特記なき限り、フロアに搭載されたシートに着座した状態で車両進行方向に見た場合の前後，左右を意味する。

図において、１は自動車のフロア部を示している。このフロア部１は、車体中心線Ｃに対して略左，右対称をなしており、車幅方向中央部に車両前後方向に延びるよう形成されたトンネル部２ａを有するフロアパネル２と、該フロアパネル２下面のトンネル部２ａの車幅方向外側に配設された車両前後方向に延びる左，右のサイドメンバ４，４と、前記フロアパネル２の上面の車両前後方向中途部に配設され、前記トンネル部２ａ及び左，右のサイドメンバ４に車幅方向に跨がるように延びるクロスメンバ７とを備えている。

前記フロアパネル２の車幅方向左，右側縁部２ｂ，２ｂには、車両前後方向に延びるロッカパネル３，３が配設されている。この左，右のロッカパネル３は、不図示のロッカアウタとロッカインナ３ａとを閉断面をなすよう結合した構造を有し、該ロッカインナ３ａに前記フロアパネル２の左，右側縁部２ｂが結合されている。

前記左，右のサイドメンバ４は、大略上方に開口する断面ハット形状を有し、車幅方向側方から見ると、略水平をなすフロント部４ａと、該フロント部４ａの後端から斜め下方に傾斜して延びるキック部４ｂと、該キック部４ｂの下端から車両後方に略直線状に延びるリヤ部４ｃとを有する（図２参照）。

前記左，右のフロント部４ａ間に不図示のエンジンユニットが搭載されており、前記左，右のリヤ部４ｃの上面に前記フロアパネル２が配置されている。

前記フロアパネル２のトンネル部２ａは、略平坦をなす一般面２′から上方に起立して延びる左，右縦壁部２ｄ，２ｄと、該左，右縦壁２ｄの上端間に一体に形成された上壁部２ｅとを有する。この上壁部２ｅの前部にはシフトレバー挿通孔２ｃが形成されている。

前記クロスメンバ７は、下方に開口する断面ハット形状をなしており、その車幅方向外端部の左，右フランジ部７ａ，７ａが前記ロッカパネル３に結合され、前，後フランジ部７ｂ，７ｃがフロアパネル２に結合されている。

前記クロスメンバ７には、不図示のフロントシートが取り付けられている。このフロアパネル２のクロスメンバ７の前側部分が乗員の足載せ部となっている。

前記フロアパネル２の上面には、左，右のフロアメンバ９，９が該フロアパネル２を挟んで前記左，右のサイドメンバ４に対向するように配設されている。

この左，右のフロアメンバ９は、下方に開口する断面ハット形状をなしており、これの車幅方向内，外フランジ部９ａ，９ｂは、前記フロアパネル２とともに前記サイドメンバ４の内，外フランジ部４ｄ，４ｅに３枚重ねてスポット溶接により結合されている。

前記左，右のフロアメンバ９の後端部９ｃは、前記クロスメンバ７とフロアパネル２との間に挿入配置され、該クロスメンバ７の前フランジ部７ｂとともにフロアパネル２に３枚重ねてスポット溶接により結合されている。

前記フロアパネル２は、これのトンネル部２ａ，前記左，右のサイドメンバ４及びクロスメンバ７により、それぞれ前，後内側平坦部２ｆ，２ｇに画成されている。

また前記フロアパネル２は、前記左，右のサイドメンバ４，左，右のロッカパネル３及びクロスメンバ７により、それぞれ前，後外側平坦部２ｈ，２ｉに画成されている。この後外側平坦部２ｉは、これの前後方向中央部に結合されたシートブラケット１１により前平坦部２ｉ′と後平坦部２ｉ′′とに画成されている。

前記フロアパネル２の前内側平坦部２ｆ及び後内側平坦部２ｆ，２ｇには、それぞれ前記トンネル部２ａの左，右縦壁部２ｄから前記サイドメンバ４に向かって車幅方向に略直線状に延びる上方に凸状をなす４つの直線ビード２ｊ，２ｋが車両前後方向に所定間隔をあけて形成されている。これによりトンネル部２ａ内に配設された不図示の排気管からの振動によるこもり音の発生を抑制している。

前記フロアパネル２の前外側平坦部２ｈ及び後外側平坦部２ｉの前平坦部２ｉ′，後平坦部２ｉ′′には、それぞれ左，右のサイドメンバ４からロッカパネル３に渡って曲面形状をなすよう延びる曲面ビード２ｍ，２ｎ，２ｐが形成されている。これにより不図示のエンジン，路面からの振動によるノイズの発生を抑制している。

前記フロアパネル２の、左，右のサイドメンバ４とクロスメンバ７とが交差する車内前側コーナー部Ｒ、つまり前記前内側平坦部２ｆのサイドメンバ４とクロスメンバ７とのコーナー部Ｒの近傍には、該コーナー部Ｒに沿う円弧形状のＲビード２ｒが形成されている。

このＲビード２ｒは、前記前内側平坦部２ｆに形成された最後端に位置する直線ビード２ｊに連続するよう一体に形成されており、かつトンネル部２ａの前角部２ａ′と前記コーナー部Ｒとの結ぶ直線Ｄに重なるように形成されている（図１参照）。

本実施例によれば、フロアパネル２の左，右のサイドメンバ４とクロスメンバ７とが交差する車内前側コーナー部Ｒに、該コーナー部Ｒに沿う円弧形状のＲビード２ｒを形成したので、該Ｒビード２ｒが前記直線Ｄに大略沿うように発生する皺を抑えることにより、コーナー部分に集中する応力をＲビード２ｒに沿って分散させることとなる。これにより、前記コーナー部Ｒに応力が集中するのを防止でき、ひいてはサイドメンバ４の折れ変形を防止でき、車両衝突時の衝撃荷重を効率よく分散させることができる。

本実施例では、前記フロアパネル２のコーナー部ＲにＲビード２ｒを形成するだけの構造で済み、従来の延長部を新たに延長形成する場合に比べて車体重量及びコストを低減でき、小型車に採用した場合の軽量化，低コスト化に貢献できる。

また前記Ｒビード２ｒを、車幅方向に延びる直線ビード２ｊに連続するよう一体に形成したので、Ｒビード２ｒが直線ビード２ｊを介してトンネル部２ａに連結されることとなり、入力に対する剛性をより一層高めることができる。

なお、前記実施例では、Ｒビード２ｒを直線ビード２ｊに一体に形成した場合を説明したが、本発明のビードは、単独でコーナー部Ｒに形成してもよく、このようにした場合にも前記実施例と同様の効果が得られる。

１ フロア部
２ フロアパネル
２ａ トンネル部
２ｒ Ｒビード
４ サイドメンバ
７ クロスメンバ
Ｒ 車内前側コーナー部

Claims (1)

1. 車幅方向中央部に車両前後方向に延びるよう形成されたトンネル部を有するフロアパネルと、該フロアパネル下面のトンネル部の車幅方向外側に配設され、車両前後方向に延びるサイドメンバと、前記フロアパネル上面の車両前後方向中途部に配設され、前記トンネル部及び前記サイドメンバに車幅方向に跨がるように延びるクロスメンバとを備えた自動車のフロア構造であって、
   前記フロアパネルの上面にはフロアメンバが、これのフランジ部と前記サイドメンバとでフロアパネルを挟持するように配置され、
   前記フランジ部の、前記サイドメンバとクロスメンバとが交差する車内前側コーナー部に位置する部分には前記トンネル部側に弧状に拡がる拡大部が形成されており、
   前記フロアパネルには、前記トンネル部から前記コーナー部に向かって略直線状に延びる直線ビードが形成され、該直線ビードの先端部には、前記拡大部に沿う弧形状のＲビードが形成され、
   該Ｒビードは、前記フロアパネルの前縁と前記トンネル部との交点と前記コーナー部とを結ぶ直線と重なるように配置されている
   ことを特徴とする自動車のフロア構造。

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