JP6076794B2 - 自動車のフロア構造 - Google Patents

Description

本発明は、フロアパネルのセンターピラーが位置する部分上にて、車両前後方向に延びるロッカメンバとセンタトンネルとを車幅方向に延びるクロスメンバで橋渡し結合するようにした自動車のフロア構造に関する。

この種の自動車のフロア構造として、従来例えば特許文献１に開示されたものがある。この従来構造では、車幅方向中央部のセンタトンネルと側方部のロッカメンバとをフロアクロスメンバを掛け渡して結合し、該フロアクロスメンバを第１，第２クロスメンバで構成し、両者の嵌合接合部を脆弱部とするとともに該脆弱部を車幅方向中央側に位置させている。

特開２０１０−１２０４０４号公報

前記従来技術では、フロアクロスメンバの脆弱部を車幅方向中央側に配設したので、車両側面衝突時（以下、側突時と記す）に、ロッカメンバの回転変位量が少なくなるとされている。しかし前記従来技術では、フロアクロスメンバを、単に第１，第２クロスメンバで構成し、両メンバの嵌合接合部を脆弱部としている。そのため、前記フロアクロスメンバの折れ量のコントロールが困難であり、一旦折れるとロッカメンバが一気に回転変位し、ロッカメンバやクロスメンバ上に設けられたシートレールの脚部の取付け部やシートベルトアンカの取付け部も一気に変位してしまい、乗員傷害値が悪化するという問題が懸念される。

本発明は、前記従来の実情に鑑みてなされたもので、側突荷重を吸収緩和でき、ロッカの回転変位量及び回転速度を抑制できるとともに、荷重吸収量やロッカ回転速度等のコントロールが容易な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、フロアパネルのセンターピラーが位置する部分上にて、車両側部のロッカメンバと車両中央部とを車幅方向に延びるクロスメンバで橋渡し結合し、側突時にセンターピラーを車室内側に屈曲させるように構成された自動車のフロア構造において、
前記フロアパネルの前記車両中央部にクロスメンバ取付けブラケットを固定すると共に、該クロスメンバ取付けブラケットに前記クロスメンバの車両中央側に形成された中央側取付け部を固定し、前記クロスメンバ取付けブラケット及び中央側取付け部を、横断面ハット形状でその開口が車両側方を向き、かつ車幅方向中途部に車両前面視で段差部を有するものとし、該両段差部は上下に重ね合わさっていることを特徴としている。

本発明に係る自動車のフロア構造によれば、クロスメンバ取付けブラケット及び中央側取付け部を横断面ハット形状で開口が車両側方を向いたものとし、従って車幅方向に延びる稜線を有するものとしたので、通常走行時の車幅方向荷重については前記稜線で受け止めることができ、車幅方向の剛性感を確保できる。

車両側突時には、側突荷重によりセンターピラーが車室内側に屈曲するのに合わせてロッカメンバは車室内側に変位しつつ回転することとなるが、本発明では、前記クロスメンバ取付けブラケット及び中央側取付け部の中途部に、車両前後方向に延びる上，下稜線を有する段差部を設けたので、前記ロッカメンバの特に回転モーメントにより前記上，下の稜線が折れることによりクロスメンバ取付けブラケット及び中央側取付け部がＺ字状をなすように車両下方に座屈する。このようにクロスメンバ取付けブラケット及び中央側取付け部が車両中央側で座屈するので、車両外方側のロッカメンバの回転変位量を抑えることができる。

また前記クロスメンバ取付けブラケットと中央側取付け部の段差部が上下に重なるように配置されているので、前記Ｚ字状に折れる際に、クロスメンバの中央側取付け部がクロスメンバ取付けブラケットに圧接しながら折れるため、側突荷重を吸収緩和できると共に、ロッカメンバの回転速度を抑制することができる。なお、前記２つの部材が圧接しない場合でも、該２つの部材が上下に重なるように折れることで前記効果が得られる。

また、ロッカメンバの回転速度及び側突荷重の吸収緩和量は、前記２つの部材の段差部間の距離や板厚により容易確実にコントロールできる。

センターピラーやクロスメンバの板厚を上げて折れないようにコントロールしなくても十分乗員保護に効果があるので、コスト，重量，生産性で大変有益である。

本発明の実施例１に係る自動車のフロア構造を説明するための車両斜め前方からみた斜視図である。 前記フロア構造を説明するための車両斜め前方からみた斜視図である。 前記フロア構造の断面正面図（図１のIII-III線断面図）である。 前記フロア構造のクロスメンバ取付けブラケットと中央側取付け部との分解斜視図である。 前記フロア構造の作用を説明するための模式断面図である。

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５は、本発明の実施例１に係る自動車のフロア構造を説明するための図であり、本実施例において、前，後、左，右とは、車両前方を見た状態での前，後、左，右を意味する。

図において、１はフロアパネルであり、該フロアパネル１の左，右側部には左，右のロッカメンバ２，２が車両前後方向に延びるように配設されており、また中央部にはセンタトンネル３が車両前後方向に延びるように配設されている。前記右のロッカメンバ２の前後方向略中央部には上下方向に延びる右のセンターピラー４の下端部が結合されている。なお、本実施例車両は、左のセンターピラーは備えていない。

前記フロアパネル１の前記右のセンターピラー４が位置する部分上にて、前記右のロッカメンバ２と車両中央部のセンタトンネル３とは、車幅方向に延びるクロスメンバ８で橋渡し結合されている。

前記右のロッカメンバ２は、ロッカアウタ２ａとロッカインナ２ｂとをそれぞれのフランジ部２ｃ，２ｄ同士を溶接結合してなり、車両前後方向に延びる筒状をなしている。前記センターピラー４はピラーアウタ４ａとピラーインナ４ｂを結合してなり、上下方向に延びる筒状をなしている。該センターピラー４のピラーインナ４ｂの下端部は前記ロッカアウタ２ａとロッカインナ２ｂの上側のフランジ部２ｃ，２ｄ間に挟持固定されている。

また、図示していないが、前記センターピラー４は、その下部にシート座面より下方に位置するように剛性上の断点を備えており、側突時には該断点部分が車室内側に屈曲するように構成されている。

また前記センターピラー４の後側に位置するリヤドア開口Ｄにはスライドドア５が前後にスライド可能に配設されている。前記ロッカメンバ２内にはスライドドア５を開閉駆動するスライドドア駆動機構６が収容されている。また、前記ロッカインナ２ｂの、前記センターピラー４の内側に位置する部分には作業用開口６ａが形成されている。この開口６ａは前記スライドドア駆動機構６のガイドレール等をロッカインナ２内に挿入配置するためのものであり、また該開口６ａは駆動モータ６ｃが取り付けられた支持プレート６ｂにより開閉可能となっている。

そして前記フロアパネル１の車幅方向中央部にはクロスメンバ取付けブラケット７が溶接固定されており、該クロスメンバ取付けブラケット７と前記ロッカメンバ２の前記センターピラー４近傍部分とは前記クロスメンバ８により橋渡し結合されている。このクロスメンバ８は後述するようにロッカメンバ２及びクロスメンバ取付けブラケット７に対して着脱可能となっている。前記作業用開口６ａを利用した前記スライドドア駆動機構６の取付け作業時等には、該作業をし易いようにこのクロスメンバ８を取り外し可能となっている。

前記クロスメンバ取付けブラケット７は、上壁７ａと前，後壁７ｂ，７ｃと前，後フランジ部７ｄ，７ｅを有する横断面ハット形状をなしており、車幅方向に延びる前，後稜線ａ，ｂを有する。また前記クロスメンバ取付けブラケット７は、その車幅方向中途部に段差部７ｆが形成されており、これにより車両前後方向に延びる上，下稜線ｃ，ｄを有する。そして前記クロスメンバ取付けブラケット７は、前記ハット形状の開口７ｇを車両側方に向けて前記フロアパネル１上に配置され、前記フランジ部７ｄ，７ｅがフロアパネル１にスポット溶接されている。

前記クロスメンバ８は、丸パイプ製のクロスパイプ９の車幅方向外側，中央側端部に外側取付け部１０，中央側取付け部１１を溶接固定したものである。

前記外側取付け部１０は、横断面ハット形状の板金製のものであり、その側壁部１０ａ，１０ａが前記クロスパイプ９に溶接固定され、天壁部１０ｂがボルト１２ａ，ウェルドナット１２ａ′により前記ロッカインナ２ｂの上壁面に締め付け固定されている。

前記中央側取付け部１１は、上壁１１ａと前，後壁１１ｂ，１１ｃと前，後フランジ部１１ｄ，１１ｅを有する横断面ハット形状をなし、車幅方向に延びる前，後稜線ａ′，ｂ′を有する。また前記中央側取付け部１１は、その車幅方向中途部に段差部１１ｆが形成されており、車両前後方向に延びる上，下稜線ｃ′，ｄ′を有する。そして前記中央側取付け部１１は、前記ハット形状の開口を車幅方向に向けて前記クロスパイプ９に溶接固定されている。

そして前記中央側取付け部１１は、前記クロスメンバ取付けブラケット７に前記段差部１１ｆと７ｆとが上下に重ね合わさるように上方から被せられ、ボルト１２ｂ，ウェルドナット１２ｂ′により締め付け固定され、さらにボルト１２ｃ，ウェルドナット１２ｃ′により車幅方向中央側のシートレール１３の脚部１３ａと共締めにより固定されている。これによりクロスメンバ８は着脱可能となっている。

なお、車幅方向外側のシートレール１３′はロッカインナ２ｂの上壁の前記外側取付け部１０の少し後側にボルト１２ｃで固定され、該両シートレール１３，１３′上にシート（図示せず）が前後にスライド可能に支持されている。またロッカインナ２ｂの上壁の前記外側取付け部１０の少し前方にはシートベルトアンカ（図示せず）がボルト１２ｄで固定されている。

本実施例に係る自動車のフロア構造によれば、クロスメンバ取付けブラケット７及び中央側取付け部１１を横断面ハット形状で、車幅方向に延びる稜線ａ，ｂ及び稜線ａ′，ｂ′を有するものとしたので、通常走行時の車幅方向荷重については前記稜線ａ，ａ′，ｂ，ｂ′で受け止めることができ、車幅方向の剛性感を確保できる。

車両側突時には、側突荷重Ｆによりセンターピラー４が前記剛性断点付近において車室内側に屈曲し、これに合わせてロッカメンバ２は車室内側に変位しつつ回転することとなる。本実施例では、前記クロスメンバ取付けブラケット７及び中央側取付け部１１の中途部に、車両前後方向に延びる上，下稜線ｃ，ｃ′，ｄ，ｄ′を有する段差部７ｆ，１１ｆを設けたので、前記ロッカメンバ２の特に回転モーメントにより、図５に二点鎖線で示すように、前記上，下の稜線ｃ，ｃ′，ｄ，ｄ′が折れることによりクロスメンバ取付けブラケット７及び中央側取付け部１１がＺ字状をなすように車両下方に座屈する。このようにクロスメンバ取付けブラケット７及び中央側取付け部１１が車両中央側で座屈するので、車両外方側のロッカメンバ２の回転変位量を抑えることができる。その結果、シートレール１３′の脚部１３ａの取付け部やシートベルトアンカの取付け部の変位量を抑制でき、シートベルトアンカが破断するのを防止できる。

また、センターピラー４の車室内側への屈曲については、前記断点をシート座面の側方付近に設定したことでセンターピラー４をシート座面付近で車室内側に屈曲させることができる。

また前記クロスメンバ取付けブラケット７と中央側取付け部１１の段差部７ｆ，１１ｆが上下に重なるように配置されているので、前記Ｚ字状に折れる際に、クロスメンバ８の中央側取付け部１１がクロスメンバ取付けブラケット７に圧接しながら折れるので、側突荷重Ｆを効果的に吸収緩和できると共に、ロッカメンバ２の回転速度を抑制することができる。なお、前記２つの部材７，１１が圧接しない場合でも、該２つの部材７，１１が上下に重なるように折れることで前記と略同様の効果が得られる。

また、ロッカメンバ２の回転速度及び側突荷重の吸収緩和量は、前記２つの部材７，１１の段差部７ｆ，１１ｆ間の距離や板厚等の変更により容易確実にコントロールできる。

センターピラー４やクロスメンバ８の板厚を上げて折れないようにコントロールしなくても十分乗員保護に効果があるので、コスト，重量，生産性で大変有益である。

なお、前記実施例では、クロスメンバ８は、クロスパイプ９に別部品である外側取付け部１０及び中央側取付け部１１を固定した構造のものであったが、本発明のクロスメンバは、全体を板金製で横断面ハット形状をなすものとし、各取付け部を一体的に形成したものであっても良い。

１ フロアパネル
２ ロッカメンバ
３ センタトンネル（車両中央部）
４ センターピラー
７ クロスメンバ取付けブラケット
７ｇ 開口
７ｆ １１ｆ 段差部
８ クロスメンバ
１１ 中央側取付け部

Claims (1)

1. フロアパネルのセンターピラーが位置する部分上にて、車両側部のロッカメンバと車両中央部とを車幅方向に延びるクロスメンバで橋渡し結合し、側突時にセンターピラーを車室内側に屈曲させるように構成された自動車のフロア構造において、
   前記フロアパネルの前記車両中央部にクロスメンバ取付けブラケットを固定すると共に、該クロスメンバ取付けブラケットに前記クロスメンバの車両中央側に形成された中央側取付け部を固定し、
   前記クロスメンバ取付けブラケット及び中央側取付け部を、横断面ハット形状でその開口が車両側方を向き、かつ車幅方向中途部に車両前面視で段差部を有するものとし、
   該両段差部は上下に重ね合わさっている
   ことを特徴とする自動車のフロア構造。

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