JP5994143B2 - 車両の床部構造 - Google Patents

Description

本発明は、液体が収納されている車両部品を床部に備える車両の床部構造に関する。

例えば、燃料タンク等、液体が収納されている車両部品を床下部分に備える車両が特許文献１に記載されている。
特許文献１に記載の車両では、図５に示すように、燃料タンク１００は左右のサイドメンバ１０３と前後のクロスメンバ１０４とに囲まれた範囲内に位置決めされている。
ここで、一般的に、サイドメンバ１０３とクロスメンバ１０４、及びアウトリガー１０６との交差部（図５におけるVI矢視部）では、図６、図７に示すように、車両右側のサイドメンバ１０３の左側面に対してクロスメンバ１０４の右端面が固定され、前記サイドメンバ１０３の右側面に対してアウトリガー１０６の左端面が固定される。このとき、クロスメンバ１０４とアウトリガー１０６との下板１０４ｂ，１０６ｂを棚状に突出させ、これらの突出部１０４ｔ,１０６ｔをサイドメンバ１０３の下面１０３ｂにスポット溶接することが行われている。これにより、サイドメンバ１０３とクロスメンバ１０４、アウトリガー１０６との交差部の連結強度が向上し、燃料タンク１００等を安定的に支持できるようになる。

特開２００５−１８６８３３号公報

しかし、上記した構成では、例えば、図８に示すように、車両の右側面が別の車両に衝突された場合に、アウトリガー１０６、サイドメンバ１０３、及びクロスメンバ１０４が潰れる際、サイドメンバ１０３の下面１０３ｂからアウトリガー１０６の突出部１０６ｔが外れることがある。これにより、アウトリガー１０６が車幅方向内側（図８で左方向）に移動する際に、その突出部１０６ｔが燃料タンク１００に衝突し、その燃料タンク１００を損傷させるおそれがある。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、筒形フレームの交差部における強度を低下させることなく、衝突時に前記フレームによる燃料タンク等の損傷を防止できるようにすることである。

上記した課題は、各請求項の発明によって解決される。
請求項１の発明は、燃料タンクを床部に備える車両の床部構造であって、前記車両の床部を構成する複数本の筒形フレームの交差部では、第１のフレームの側面に第２のフレームの長手方向における一端が当接して固定され、前記第１のフレームの反対側の側面に第３のフレームの一端が前記第２のフレームの反対側から当接して固定される構成であり、前記燃料タンクは、前記第３のフレームの下側で、平面視において前記第２のフレームの延長線上に配置されており、前記第２のフレームの一端から長手方向に突出した下板部が、前記第１のフレームの下面を覆うようにその下面に固定される構成で、前記第２のフレームの下板部が前記第３のフレームの一端から長手方向に突出した下板部である保護板に前記燃料タンクの方向から覆われており、その保護板が前記第１のフレームの下面に固定されていることを特徴とする。

本発明によると、第１のフレームの下面を覆う第２のフレームの下板部が燃料タンクの方向から保護板によって覆われており、その保護板が第１のフレームの下面に固定されている。このため、車両が第２のフレームに沿う方向から衝突荷重を受けて、第２のフレームの一端側が燃料タンクの方向に移動しようとしても、第２のフレームの下板部が前記保護板によって燃料タンクの方向から押えられる。この結果、第２のフレームの下板部が燃料タンクに衝突するようなことがなくなり、衝突時において燃料タンクの損傷を防止できるようになる。
また、前記第３のフレームの下板部を保護板として使用できるため、保護板のみを専用に設ける必要がなくなり、部品点数の増加を抑えることができる。

請求項２の発明によると、第２のフレームの下板部は、平面山形の棚状に形成されており、第３のフレームの保護板は、平面角形の棚状に形成されていることを特徴とする。

本発明によると、筒形フレームの交差部における強度を低下させることなく、衝突時にフレームによる燃料タンク等の損傷を防止できるようになる。

本発明の実施形態１に係る床部構造を備える車両の床下における車両骨格を表す模式平面図である。 本発明の実施形態１に係る車両の床部構造を表す斜視図であり、図１のII矢視部を車両の下から見上げた状態の図面である。 図１のIII-III矢視側面図である。 前記車両の床部構造の変更例を表す側面図である。 従来の車両の床部を表す斜視図である。 従来の車両のサイドメンバ、クロスメンバ等の交差部を車両の下から見上げた状態の斜視図である。 従来の車両のサイドメンバ、クロスメンバ等の交差部と燃料タンクとの関係を表す側面図である。 車両衝突時におけるサイドメンバ、クロスメンバ等の交差部と燃料タンクとの関係を表す側面図である。

［実施形態１］
以下、図１から図４に基づいて本発明の実施形態１に係る車両の床部構造について説明する。
なお、図中の前後左右、及び上下は車両の前後左右、及び上下に対応している。

＜車両１０の床部概要について＞
車両１０の床部には、図１に示すように、車幅方向両側において車両前後方向に延びる左右一対のサイドメンバ１１が設けられている。サイドメンバ１１は、車両骨格を構成するフレームであり、車両１０の前部に位置するフロントサイドメンバ１２と、そのフロントサイドメンバ１２の後側で車両フロアを構成するフロアサイドメンバ１４と、フロアサイドメンバ１４の後側で車両後部に位置するリヤサイドメンバ１６とから構成されている。
左右のフロントサイドメンバ１２の先端位置は前部クロスメンバ１３によって連結されており、左右のフロントサイドメンバ１２の基端部間にサスペンションメンバ１５がほぼ水平に支持されている。
また、左右のフロアサイドメンバ１４間には、車幅方向に延びる複数本（図１では５本）のクロスメンバ１７が渡されており、それらのクロスメンバ１７が車両前後方向にほぼ等間隔で配置されている。

左右のフロアサイドメンバ１４の車幅方向外側には、左右のロッカレール１８が車両前後方向に延びるように設けられている。そして、前記ロッカレール１８と前記フロアサイドメンバ１４間に車幅方向に延びる複数本（図１では３本）のアウトリガー１９が渡されている。ここで、アウトリガー１９は、フロアサイドメンバ１４の前部、中央部、及び後部の三箇所において、クロスメンバ１７の延長線上に配置されている。
そして、左右のフロアサイドメンバ１４間であってクロスメンバ１７の下側位置に燃料タンク２０が吊り支持されている。
また、左右のリヤサイドメンバ１６間には、車両前後方向における所定位置に後部クロスメンバ１６ｃが渡されている。

＜フロアサイドメンバ１４、クロスメンバ１７、アウトリガー１９について＞
フロアサイドメンバ１４は、図２等に示すように、断面略Ｕ字形に形成された溝状のサイドメンバ本体１４０と、そのサイドメンバ本体１４０の上部開口を塞ぐ蓋板１４５とにより角形筒状に形成されている。サイドメンバ本体１４０は、鋼板を折り曲げることにより成形されており、左右の縦板部１４２と、それらの縦板部１４２の下端をつなぐ底板部１４４とを備えている。そして、左右の縦板部１４２の上端部が一定幅でそれぞれ外側に折り曲げられることでフランジ部１４２ｆが形成されている。そして、蓋部１４５の端縁がサイドメンバ本体１４０の左右のフランジ部１４２ｆに合わせられて、スポット溶接されることで、角形筒状のフロアサイドメンバ１４が構成される。ここで、前記フロアサイドメンバ１４の蓋部１４５は車両１０の床面ＦＬ（図３参照）の一部分を構成している。
クロスメンバ１７とアウトリガー１９とは、基本的にフロアサイドメンバ１４と等しい構成である。即ち、クロスメンバ１７は、図２、図３に示すように、幅方向両側（図２の前後）の縦板部１７２と底板部１７４とからなる断面略Ｕ字形のクロスメンバ本体１７０を備えている。そして、クロスメンバ本体１７０の上部開口が蓋板１７５により塞がれ、前記蓋板１７５の端縁がクロスメンバ本体１７０のフランジ部１７２ｆにスポット溶接されている。
アウトリガー１９は、クロスメンバ１７と同様に縦板部１９２と底板部１９４とからなるアウトリガー本体１９０を備えており、そのアウトリガー本体１９０の上部開口が蓋板１９５により塞がれている。

＜車両１０の床部構造について＞
次に、フロアサイドメンバ１４とクロスメンバ１７、及びアウトリガー１９との交差部の構造について説明する。ここで、車両１０の右側における前記交差部と左側における前記交差部とは等しい構造で左右対称に構成されている。このため、代表して、図１のII矢視部における右側の交差部の構造について説明し、他の交差部の説明は省略する。
アウトリガー１９の長手方向における端部（左端）は、図２、図３に示すように、フロアサイドメンバ１４の右側の縦板部１４２と底板部１４４に対して直角に固定されるように構成されている。即ち、アウトリガー１９（アウトリガー本体１９０）の左端では、両側の縦板部１９２が一定幅で幅方向外側に折り曲げられることで縦フランジ部１９２ｔが形成されている。そして、アウトリガー１９の縦フランジ部１９２ｔがフロアサイドメンバ１４（サイドメンバ本体１４０）の右側の縦板部１４２にスポット溶接により固定されている。
さらに、アウトリガー１９（アウトリガー本体１９０）の左端では、底板部１９４の先端が張り出して平面山形状の棚部１９７（山形棚部１９７）が形成されている。山形棚部１９７は、フロアサイドメンバ１４とアウトリガー１９との交差部の強度を向上させるための部材であり、フロアサイドメンバ１４（サイドメンバ本体１４０）の底板部１４４（下面）を覆って下方から支えた状態で、そのサイドメンバ本体１４０の底板部１４４にスポット溶接されている。

クロスメンバ１７の長手方向における端部（右端）は、図３に示すように、フロアサイドメンバ１４の左側の縦板部１４２と底板部１４４に対してアウトリガー１９の反対側から直角に固定されるように構成されている。即ち、クロスメンバ１７（クロスメンバ本体１７０）の右端では、両側の縦板部１７２が一定幅で幅方向外側に折り曲げられることで縦フランジ部１７２ｔが形成されている。そして、クロスメンバ１７の縦フランジ部１７２ｔがフロアサイドメンバ１４（サイドメンバ本体１４０）の左側の縦板部１４２にスポット溶接により固定されている。
さらに、クロスメンバ１７（クロスメンバ本体１７０）の右端では、底板部１７４の先端が張り出して平面角形状の棚部１７７（角形棚部１７７）が形成されている。

角形棚部１７７は、フロアサイドメンバ１４とクロスメンバ１７との交差部の強度を向上させるとともに、側面衝突時にアウトリガー１９の山形棚部１９７がフロアサイドメンバ１４の底板部１４４から外れて燃料タンク２０側に移動するのを防止するための部材である。
即ち、角形棚部１７７の中央には、図２等に示すように、幅方向に延びる段差部１７７ｄが設けられており、その段差部１７７ｄに対して先端側の張出端部１７７ｚがクロスメンバ本体１７０の底板部１７４の下面よりも板厚分だけ低い位置に位置決めされている。そして、クロスメンバ１７の縦フランジ部１７２ｔがフロアサイドメンバ１４（サイドメンバ本体１４０）の左側の縦板部１４２に当接した状態で、図２等に示すように、角形棚部１７７の基端部がサイドメンバ本体１４０を下方から支え、さらにその角形棚部１７７の張出端部１７７ｚがアウトリガー１９の山形棚部１９７を燃料タンク２０側（車幅方向内側）から覆うようになる。この状態で、クロスメンバ１７の角形棚部１７７の基端部がサイドメンバ本体１４０の底板部１４４にスポット溶接される。

上記構成により、図３において右方向から衝突荷重が加わっても、アウトリガー１９の山形棚部１９７がクロスメンバ１７の角形棚部１７７によって燃料タンク２０側（車幅方向内側）から押えされるようになる。このため、アウトリガー１９の山形棚部１９７がサイドメンバ本体１４０の底板部１４４の下面から外れ難くなる。また、アウトリガー１９の山形棚部１９７がサイドメンバ本体１４０の底板部１４４から外れたとしても、クロスメンバ１７の角形棚部１７７の働きで、前記山形棚部１９７が燃料タンク２０に衝突するようなことがなくなる。
即ち、前記フロアサイドメンバ１４が本発明の第１のフレームに相当し、アウトリガー１９が本発明の第２のフレームに相当し、クロスメンバ１７が本発明の第３のフレームに相当する。また、アウトリガー１９の山形棚部１９７が第２のフレームの下板部に相当し、クロスメンバ１７の角形棚部１７７が本発明の保護板に相当する。

＜本実施形態に係る車両の床部構造の長所について＞
本実施形態に係る車両の床部構造によると、フロアサイドメンバ１４（第１のフレーム）の底板部１４４を覆うアウトリガー１９（第２のフレーム）の山形棚部１９７（下板部）が燃料タンク２０（車両部品）の方向からクロスメンバ１７の角形棚部１７７（保護板）によって覆われており、その角形棚部１７７がフロアサイドメンバ１４の底板部１４４に固定されている。
このため、車両１０が側面衝突荷重を受けて、アウトリガー１９が燃料タンク２０の方向に移動しようとしても、アウトリガー１９の山形棚部１９７（下板部）がクロスメンバ１７の角形棚部１７７（保護板）によって燃料タンク２０の方向から押えられる。この結果、アウトリガー１９の山形棚部１９７（下板部）が燃料タンク２０に衝突するようなことがなくなり、燃料タンク２０の損傷を防止できるようになる。

また、フロアサイドメンバ１４（第１のフレーム）がアウトリガー１９の山形棚部１９７（下板部）とクロスメンバ１７の角形棚部１７７（保護板）とによって下方から支持される構成のため、交差部の強度を確保できる。
さらに、クロスメンバ１７の一端がアウトリガー１９の反対側からフロアサイドメンバ１４の側面に固定される構成で、クロスメンバ１７の角形棚部１７７がフロアサイドメンバ１４の底板部１４４とアウトリガー１９の山形棚部１９７（下板部）とを覆う構成である。
このように、クロスメンバ１７の角形棚部１７７を保護板として使用できるため、保護板のみを専用に設ける必要がなくなり、部品点数の増加を抑えることができる。

＜変更例＞
ここで、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本実施形態では、図３に示すように、フロアサイドメンバ１４とクロスメンバ１７とアウトリガー１９の高さ寸法が等しい場合の交差部の構成について説明した。しかし、例えば、図４に示すように、クロスメンバ１７の高さ寸法がフロアサイドメンバ１４、アウトリガー１９よりも小さい場合でも、クロスメンバ１７の角形棚部１７７を側面略Ｌ字形に曲げ成形することで、前記角形棚部１７７の張出端部１７７ｚによりアウトリガー１９の山形棚部１９７を覆うことが可能になる。
また、アウトリガー１９の延長線上にクロスメンバ１７が配置されていない場合には、アウトリガー１９の山形棚部１９７を専用の保護板で覆い、その保護板をフロアサイドメンバ１４の底板部１４４に固定する構成でも可能である。
さらに、本実施形態では、液体が収納されている車両部品として燃料タンク２０を例示したが、燃料タンク２０の代わりにバッテリやガスボンベ等の近傍で本実施形態に係る車両の床部構造を使用することも可能である。

１４・・・・・フロアサイドメンバ（第１のフレーム）
１７・・・・・クロスメンバ（第３のフレーム）
１７７・・・・角形棚部（下板部）
１７７ｚ・・・張出端部
１８・・・・・ロッカレール
１９・・・・・アウトリガー（第２のフレーム）
１９７・・・・山形棚部（下板部）
２０・・・・・燃料タンク（液体が収納されている車両部品）

Claims (2)

1. 燃料タンクを床部に備える車両の床部構造であって、
   前記車両の床部を構成する複数本の筒形フレームの交差部では、第１のフレームの側面に第２のフレームの長手方向における一端が当接して固定され、前記第１のフレームの反対側の側面に第３のフレームの一端が前記第２のフレームの反対側から当接して固定される構成であり、
   前記燃料タンクは、前記第３のフレームの下側で、平面視において前記第２のフレームの延長線上に配置されており、
   前記第２のフレームの一端から長手方向に突出した下板部が、前記第１のフレームの下面を覆うようにその下面に固定される構成で、前記第２のフレームの下板部が前記第３のフレームの一端から長手方向に突出した下板部である保護板に前記燃料タンクの方向から覆われており、その保護板が前記第１のフレームの下面に固定されていることを特徴とする車両の床部構造。
2. 請求項１に記載された車両の床部構造であって、
   前記第２のフレームの下板部は、平面山形の棚状に形成されており、
   前記第３のフレームの保護板は、平面角形の棚状に形成されていることを特徴とする車両の床部構造。

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