JP6650920B2 - 車体のフロア構造 - Google Patents
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Description
車両前方からオフセット衝突荷重が入力されると、その一部である荷重Fは、フレーム側リインフォースメントからバルクヘッドへ入力され、更に内側リインフォースメントを介して後側クロスメンバへ伝達される。その結果、オフセット衝突荷重が分散され、アンダボディ全体で受け止めることができる。
本発明は、側面衝突によってサイドシルに入力した荷重を確実に分散させて受け止めることができる車体のフロア構造を提供することを目的とする。
サイドシル3,3間には、クロスメンバ4が接続されている。クロスメンバ4は、車両前後方向に延設されたサイドシル3と交差する車幅方向に長手方向を沿わせて延設されている。そして、クロスメンバ4の左,右の端部は、それぞれ、左,右のサイドシル3に接続されている。
また、クロスメンバ4内には、第2補強部材としてのバルクヘッド7および第3補強部材としてのスティフナ8が設けられている。
また、クロスメンバ4の前壁部4bおよび後壁部4cには、それぞれフロアパネル2の下面側に接合される前後フランジ部4d,4eが一体に形成されている。これにより、クロスメンバ4は、車両前後方向の断面形状を略ハット状としている。
なお、図2では、クロスメンバ4内に位置するスティフナ8についての記載を省略している。
図3〜図7を用いて、実施形態の車体1のフロア構造のガセット6の構成について説明する。
ガセット6は、サイドシル3とクロスメンバ4との間に跨るように斜めに配置される平板状の斜壁部6a(図2参照)と、この斜壁部6aの左,右両端に一体に設けられる左端部15および右端部16とを有している。そして、サイドシル3のシル側接合部13には、ガセット6の車幅方向の右端部16が接合されている。また、ガセット6の車幅方向の左端部15は、クロスメンバ4の後壁部4cに設けられた接合部14に接合されている。
そして、クロスメンバ4の後壁部4cに設けられた接合部14に車両前後方向で接合面部15aを当接させて、接合部14に各接合点15bを接合している。
そして、切欠部15cにより、斜壁部6aと左端部15との間には、括れ部15dが形成されている。括れ部15dの上下方向の幅寸法は、斜壁部6aの他の部分の上下方向の幅寸法よりも小さい。
また、この実施形態の括れ部15dは、図6に示すように、斜壁部6aの平面と左端部15の平面との間に所定の角度θが形成されるように屈曲されている。
実施形態のビード17は、図4に示すように、斜壁部6aの面内外方向に凹凸を有している。ビード17は、斜壁部6aの左端部15および右端部16間に直線状に形成されている。そして、図3に示すように、ビード17は、左端部15側では、切欠部15cよりも車幅方向内側まで延設されている(図5参照)。
これらの接合フランジ16a,16bには、それぞれ二か所の接合点16c,16cが設けられている。
そして、図2に示すように、各接合点16c,16cは、サイドシル3の内側面に設けられたシル側接合部13に、車両内外方向から当接されて接合される。
図2に示すように、クロスメンバ4の接合部14には、第2補強部材としてのバルクヘッド7が装着されている。バルクヘッド7は、クロスメンバ4のうち、ガセット6の左端部15に設けられている接合面部15aを接合する箇所に対応して、クロスメンバ4の内側に、サイドシル3から離されて配置されている(図10参照)。
バルクヘッド7は、クロスメンバ4の長手方向と直交する方向に平板状の隔壁面を設けた隔壁面部7aと、隔壁面部7aと一体に設けられて、底壁部4aの内面側と対向して接合される底側接合フランジ部7bと、クロスメンバ4の前壁部4bの内側面と対向して接合される前側接合フランジ部7cと、クロスメンバ4の後壁部4cの内側面と対向して接合される後側接合フランジ部7dとを有している。
そして、バルクヘッド7は、クロスメンバ4の内部空間を車幅方向で画成するように配置されて、車両前後方向に加わる荷重入力に対して、所望の剛性を発揮するように構成されている。
実施形態のフロアパネル2には、クロスメンバ4を挟んで、燃料タンク9の反対側には、車両前方から延設される左,右一対のV字状のフロントサイドフレーム10,10が設けられている。各フロントサイドフレーム10には、二股に分岐される支橋部11,11が設けられている。各支橋部11は、それぞれの後端部11a〜11dをクロスメンバ4の前壁部4bに接続されている。各後端部11a〜11dの接続される箇所は、車幅方向で予め一定の間隔以上、離間するように設定されている。
図8に示すように、実施形態のクロスメンバ4の内部には、車幅方向に長尺状を呈する第3補強部材としてのスティフナ8が備えられている。
スティフナ8は、下面部8aおよび後方の側面部8bを有して、縦方向断面略L字に形成されている(図9参照)。
そして、スティフナ8は、クロスメンバ4の長手方向に沿って、燃料タンク9側の一端部4f(右側端部)から他端部4g(左側端部)に向けて延設されている。
実施形態のスティフナ8の一端部8cは、クロスメンバ4の一端部4fの内側に配置している。一端部8cの側面部8bは、ガセット6の下側接合フランジ部6dの少なくとも一点の接合点6eの位置で、クロスメンバ4の後壁部4cを挟んで、三枚重ねられた状態で接合されている。
この実施形態では、左側のフロントサイドフレーム10の支橋部11の後端部11dが接続されている部分まで、他端部8dが延設されている。
そして、図9に示すように、スティフナ8は、全長に渡り、複数の接続点によって、クロスメンバ4の底壁部4aおよび後壁部4cの内側面に接合されている。
また、スティフナ8の車幅方向の長さW1は、燃料タンク9の左側面9aから右側面9bまでの車幅方向の全幅の寸法W3よりも長く(W3<W1)設定されている。
そして、車幅方向で燃料タンク9の左側面9aから右側面9bまで、スティフナ8の車幅方向の範囲内に収まり、車両前後方向では、重複するように配置されている。
図11に示すように、実施形態の車体1では、サイドシル3のクロスメンバ4が接続されている部分に側面衝突によって入力した荷重が伝達されて、荷重F1としてクロスメンバ4の延設方向に沿って伝達される。
また、サイドシル3のクロスメンバ4が接続されている部分よりも車体の後方に位置するサイドシル3に対して、側突により荷重Fが入力すると、ガセット6を介して、左端部15の接合面部15aからクロスメンバ4に荷重F2として伝達される。
たとえば、切欠部15cが設けられていないガセットでは、ガセットに荷重F2が加わると、図10に示すように、構造上比較的弱い思いもよらぬ箇所D1,D2などから変形が開始してしまうおそれがある。この場合、荷重F2がクロスメンバ4およびバルクヘッド7に所望するように伝達できない。
このような構造のガセットでは、荷重を分散させることができないため、図11中、一点鎖線に示すように、側面衝突によってサイドシル3に荷重Fが入力すると、車両内側へのサイドシル3aの変形量が増加してしまうおそれがある。
そして、側突で入力した荷重F2は、バルクヘッド7を車両前後方向で圧縮する荷重F3と、クロスメンバ4の延設方向への荷重F4とに分散される。したがって、実施形態のフロア構造は、側突による荷重の入力に対して、高い耐力を確保することができる。
図11中一点鎖線に示す比較例では、ガセット6,バルクヘッド7およびスティフナ8が設けられていない車体を用いて行われた側面衝突の結果が示されている。側面衝突によってサイドシル3に荷重Fが入力すると、A1,B間のサイドシル3aのように、車幅方向で内側に入り込み易くなる。
そして、図11中破線で示すようにサイドシル3に荷重Fが入力すると、まず、ガセット6は、括れ部15dを回動中心として、図中反時計回り(車両上面視では、時計回り)に回動する。
ガセット6によってA1,A2間が塞がれると、サイドシル3が二点鎖線で示すように車両内側に向けて変形可能なA2,B間の寸法は、短くなる。このため、サイドシル3bによって吸収する側突エネルギを減少させて、相対的にクロスメンバ4が分担するエネルギとして分散、吸収させることができる。
このため、さらに確実に入力した荷重を分散させて、車体1全体で受け止めることができる。
しかも、スティフナ8の一端部8cから他端部8d側までの長さは、クロスメンバ4の一端部4fから他端部4gまでの長さよりも短く設定されている。このため、クロスメンバ4の全幅の寸法W2に渡りスティフナが設けられているものと比較して、少ない材料で構成出来、軽量化を図ることができる。
さらに、図9に示すように断面形状略L字型のスティフナ8は、全長に渡り、複数の接続点によって、クロスメンバ4の底壁部4aおよび後壁部4cの内側面に接合されている。
このため、スティフナ8は、クロスメンバ4と一体となって、クロスメンバ4の車両前後方向および車幅方向の剛性を効率良く向上させることができる。
たとえば、切欠部15cの形状がU字状またはW字状に切欠かれた脆弱部であってもよく、斜壁部6aの上縁側若しくは、上,下両縁側を切欠いて脆弱部を構成してもよい。
2 フロアパネル
3 サイドシル
4 クロスメンバ
4f 一端部
4g 他端部
5 入隅部
6 ガセット
7 バルクヘッド
8 スティフナ
8c 一端部
8d 他端部
9 燃料タンク
14 接合部
15 左端部
15a 接合面部
15b 接合点
15c 切欠部(脆弱部)
17 ビード
Claims (8)
- フロアパネルと、
前記フロアパネルの側縁に接合されるサイドシルと、
前記サイドシルの延設方向と交差する方向に延設されて前記サイドシルに接続されるクロスメンバと、
前記サイドシルとクロスメンバとにより形成される入隅部に設けられて、前記サイドシルとクロスメンバとに接合される第1補強部材と、
前記クロスメンバの内側に設けられた第2補強部材とを備え、
前記第1補強部材は、車幅方向内側の端部に脆弱部を有し、
前記第2補強部材は、前記脆弱部と前後方向で重なる位置に配置されている
ことを特徴とする車体のフロア構造。 - 前記第2補強部材は、前記クロスメンバ内に装着されるバルクヘッドであることを特徴とする請求項1に記載の車体のフロア構造。
- 前記脆弱部は、V字状に切欠かれた切欠部であることを特徴とする請求項1または2に記載の車体のフロア構造。
- 前記第1補強部材には、車幅方向に沿って延在するビードを設け、前記ビードは、前記脆弱部よりも車幅方向内側まで延設されていることを特徴とする請求項1ないし3のうち、いずれか一項に記載の車体のフロア構造。
- 前記第1補強部材が設けられている一方のサイドシル側に寄せて設けられる燃料タンクと、
前記クロスメンバの長手方向に沿って、前記燃料タンク側の一端部から他端部に向けて延設される第3補強部材とを備え、
前記第3補強部材の他端部側は、車幅方向中央を超えて延設され、かつ、前記第3補強部材は、前記クロスメンバの一端部から他端部までの長さよりも短く設定されていることを特徴とする請求項1ないし4のうち、いずれか一項に記載の車体のフロア構造。 - 前記クロスメンバと、前記第1補強部材と、前記第3補強部材とは、少なくとも一点の接合点で重ねられて接合されていることを特徴とする請求項5記載の車体のフロア構造。
- フロアパネルと、
前記フロアパネルの側縁に接合されるサイドシルと、
前記サイドシルの延設方向と交差する方向に延設されて前記サイドシルに接続されるクロスメンバと、
前記サイドシルとクロスメンバとにより形成される入隅部に設けられて、前記サイドシルとクロスメンバとに接合される第1補強部材と、
前記クロスメンバの内側に設けられた第2補強部材とを備え、
前記第1補強部材は、車幅方向内側の端部に脆弱部を有し、
前記第2補強部材は、前記脆弱部と前後方向で重なる位置に配置されていて、
前記脆弱部は、V字状に切欠かれた切欠部であることを特徴とする車体のフロア構造。 - フロアパネルと、
前記フロアパネルの側縁に接合されるサイドシルと、
前記サイドシルの延設方向と交差する方向に延設されて前記サイドシルに接続されるクロスメンバと、
前記サイドシルとクロスメンバとにより形成される入隅部に設けられて、前記サイドシルとクロスメンバとに接合される第1補強部材と、
前記クロスメンバの内側に設けられた第2補強部材とを備え、
前記第1補強部材は、車幅方向内側の端部に脆弱部を有し、
前記第2補強部材は、前記脆弱部と前後方向で重なる位置に配置されていて、
前記第1補強部材には、車幅方向に沿って延在するビードを設け、
前記ビードは、前記脆弱部よりも車幅方向内側まで延設されていることを特徴とする車体のフロア構造。
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