JP6891509B2 - フロアパネルの構造 - Google Patents

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本発明は、車両のフロアパネルの構造に関する。
車両は、板状のパネル(例えば、フロントパネルやフロアパネル等)を接合した構造を有する。そして、トラック等のキャブオーバー型車両においては、パネルを接合したキャブがエンジンの上方に位置する構成となっているため、フロアパネルは段差を有する形状に形成されている。すなわち、フロアパネルは、車両の前後方向に延びている主面部から上下方向に曲げられた曲げ部を有する。
特開平10−278847号公報
上記の曲げ部を有するフロアパネルにおいては、通常、曲げ部の曲げ方向に対する剛性(曲げ剛性)が低い。このため、フロアパネルの曲げ剛性を高めるために、例えば、曲げ部から主面部に沿って補強用のリブが設けられている。しかし、このようなリブを設ける場合に、リブを主面部及び曲げ部に接合することが必要になる場合があり、製造時の作業工数が増えてしまう。
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、簡易な構成でフロアパネルの曲げ剛性を向上させることを目的とする。
本発明の一の態様においては、長手方向が車両の前後方向に沿っているフロアパネルの構造であって、前記長手方向に延びている平らな主面部と、前記主面部から上下方向に曲げられた曲げ部と、前記曲げ部に形成された、山折り及び谷折りを含む折り紙構造の凹凸部と、を備える、フロアパネルの構造を提供する。
かかるフロアパネル構造において、折り紙構造の凹凸部は、板厚が薄くても、剛性が高い。そして、凹凸部が曲げ部に設けられていることで、曲げ部を有するフロアパネルの曲げ剛性を高めることができる。これにより、曲げ部を曲げる方向に外力が作用しても、曲げ部の変形を抑制できる。
また、前記凹凸部は、前記主面部に沿って流れる空気が前記凹凸部を通過する際に渦を発生させることで、前記空気を前記曲げ部及び前記平面部に沿って流れさせることとしてもよい。
また、前記凹凸部は、ダイヤモンドパターンの折り目構造となっていることとしてもよい。
また、前記凹凸部の山折り部及び谷折り部は、前記曲げ部の曲げ方向に対して斜めに形成されていることとしてもよい。
本発明によれば、簡易な構成でフロアパネルの曲げ剛性を向上できるという効果を奏する。
キャブ1の骨格構成の一例を説明するための斜視図である。 フロアパネル50を側面から見た模式図である。 凹凸部60の折り紙構造を説明するための模式図である。 凹凸部60における空気の流れを説明するための模式図である。 凹凸部60による渦90の発生を説明するための模式図である。 比較例を説明するための模式図である。 凹凸部60の変形例を説明するための模式図である。 ピックアップトラック100を示す図である。
<フロアパネルの構造>
図1及び図2を参照しながら、本発明の一の実施形態に係るフロアパネルの構造について説明する。以下では、キャブがエンジンの上方に位置するキャブオーバー型車両であるトラックのフロアパネルを例に挙げて、説明する。
図1は、キャブ1の骨格構成の一例を説明するための斜視図である。
キャブ1は、図1に示すように複数のパネルが接合した箱状体を成しており、内部には運転席としての室内空間が形成されている。キャブ1は、フロントパネル10と、一対のサイドパネル20、22と、ルーフパネル30と、バックパネル40と、フロアパネル50とを有する。
フロントパネル10は、キャブ1の前面を形成している。一対のサイドパネル20、22は、キャブ1の左右の側面を形成している。ルーフパネル30は、キャブ1の天井面を形成している。バックパネル40は、キャブ1の背面を形成している。
フロアパネル50は、キャブ1の床面を形成している。フロアパネル50の長手方向は、キャブ1の前後方向(図1のX方向)に沿っている。フロアパネル50の下方には、フロアパネル50に沿って空気が流れる。空気の流れる態様によっては、空気抵抗が増大する恐れがあるが、本実施形態では、空気の流れを整えて空気抵抗の増大を抑制する構成(詳細は後述する)となっている。
図2は、フロアパネル50を側面から見た模式図である。
フロアパネル50の下方にはエンジン(不図示)が設けられているため、フロアパネル50は図2に示すように段差を有する形状を成している。フロアパネル50は、鋼鈑材料から成り、プレス成形によって成形されている。フロアパネル50は、下方平面部52と、上方平面部53と、傾斜部54と、下方曲げ部55と、上方曲げ部56と、凹凸部60とを有する。なお、本実施形態では、下方平面部52が、主面部に該当する。
下方平面部52及び上方平面部53は、それぞれ、フロアパネル50の長手方向に延びている平らな面である。下方平面部52は、車両の前後方向(図2のX方向)において前方に位置し、上方平面部53は、前後方向において後方に位置している。また、上方平面部53は、車両の上下方向(図2のZ方向)において下方平面部52よりも上方に位置している。
傾斜部54は、下方平面部52と上方平面部53を繋ぐ部分であり、上下方向に対して傾斜している。傾斜部54の下端側が下方平面部52と接続しており、傾斜部54の上端側が上方平面部53と接続している。
下方曲げ部55は、傾斜部54の下端側と下方平面部52との接続部に形成された曲げ部である。下方曲げ部55は、下方平面部52から上下方向に所定の曲率で曲げられている。
上方曲げ部56は、傾斜部54の上端側と上方平面部53との接続部に形成された曲げ部である。上方曲げ部56も、下方曲げ部55と同様に、所定の曲率で曲げられている。
凹凸部60は、下方曲げ部55に形成された凹凸部である。凹凸部60は、フロアパネル50の製造時に、プレス成形によって形成されている。凹凸部60は、詳細は後述するが、山折り及び谷折りを含む折り紙構造を成しており、フロアパネル50の曲げ剛性を高める機能を有する。凹凸部60は、例えば、下方曲げ部55において車幅方向(図1のY方向)に亘って連続して形成されている。ただし、これに限定されず、例えば、凹凸部60は、車幅方向において所定間隔で形成されていてもよい。
<凹凸部60の詳細構成>
図3〜図5を参照しながら、凹凸部60の詳細構成について説明する。
図3は、凹凸部60の折り紙構造を説明するための模式図である。なお、図3では、凹凸部60が平面に形成されているように示されているが、実際には、下方曲げ部55の曲面に形成されている。
凹凸部60は、規則的なパターンを繰り返し折ることで、幾何学的な形状となっている。凹凸部60は、山折り部61(図3において実線で示す部分)と、谷折り部62(図3において点線で示す部分)とを含む。谷折り部62は、図3に示すように、フロアパネル50の長手方向と平行になるように、形成されている。
そして、山折り部61と谷折り部62が交互に並ぶことで、凹凸部60は、吉村パターンとよばれる折り目構造となっている。なお、吉村パターンは、例えば円筒をつぶした時に現れる、ダイヤモンドパターンと呼ばれる構造を持ったパターンである。このような折り目構造の凹凸部60を下方曲げ部55に設けることで、曲げ部を有するフロアパネル50の曲げ剛性を高めることができる。
また、本実施形態では、凹凸部60は、曲げ剛性を高めると同時に、下方平面部52に沿って流れる空気の流れを整える機能を有する。以下では、図4及び図5を参照しながら、詳細について説明する。
図4は、凹凸部60における空気の流れを説明するための模式図である。図4に示すように、山折り部61a、61bを乗り越えた空気は、谷折り部62aへ向かって流れて、谷折り部62aでぶつかる。その後も、空気は、山折り部61c、61dを乗り越えて、谷折り部62b、62cへ向かって流れて、谷折り部62b、62cでぶつかる。このような流れが繰り返されることで、空気の流れの境界層内外の運動量交換が促進され(Vortex Generator機能)、図5に示すように凹凸部60から渦が発生される。
図5は、凹凸部60による渦90の発生を説明するための模式図である。図5においては、破線で空気の流れが示され、一点鎖線で渦90の流れが示されている。凹凸部60から渦90が発生する際には、境界層内外の運動量交換が促進されるため、凹凸部60を通過する空気は、図5に示すように、傾斜部54及び上方平面部53に沿って流れやすくなる。すなわち、凹凸部60を通過する空気が剥離することを抑制できる。このように、凹凸部60は、下方平面部52を沿って流れる空気が凹凸部60を通過する際に渦90を発生させて、空気を下方曲げ部55に沿って流れさせる機能を有する。
ここで、図6に示す比較例と対比しながら、更に説明する。
図6は、比較例を説明するための模式図である。図6においては、空気の流れが破線で示されている。比較例のフロアパネル900においては、曲げ部910に本実施形態の凹凸部60は設けられていない。一方で、曲げ剛性を補強するために、リブ920が設けられている。
比較例においては、図6に示すように、空気が剥離している。このように空気が剥離すると、空気抵抗が増大することになる。また、剥離した空気940は、フロアパネル900の上方平面部904に当たり、フロアパネル900の振動を発生させることになる。
これに対して、本実施形態では、図5に示すように、空気が傾斜部54及び上方平面部53に沿って流れることで、空気の剥離が抑制されるので、空気抵抗の増大を抑制できる。また、空気の剥離が抑制されることで、剥離した空気に起因して上方平面部53が振動することを抑制できる。
上記では、図3に示すように、谷折り部62がフロアパネル50の長手方向に平行になるように、凹凸部60が形成されていることとしたが、これに限定されない。例えば、図7に示すように、谷折り部62がフロアパネル50の長手方向(下方曲げ部55の曲げ方向)に対して斜めとなるように、凹凸部60が形成されていてもよい。
図7は、凹凸部60の変形例を説明するための模式図である。
図7に示すように、山折り部61及び谷折り部62がフロアパネル50の長手方向に対して斜めとなっていることで、山折り部61及び谷折り部62を通過する空気の流れも、長手方向に対して斜めになる。このように、山折り部61及び谷折り部62の配列の向きを変えることで、空気が流れる向き(例えば、フロアパネル50の中央側から端側へ向かう流れ)を調整できる。これにより、車両の特性等に合わせて、空気の流れる向きを制御することが可能となる。
<本実施形態における効果>
上述した実施形態によれば、フロアパネル50の下方平面部52から上方へ曲げられた下方曲げ部55には、山折り及び谷折りを含む折り紙構造の凹凸部60が形成されている。具体的には、凹凸部60は、山折り部61と谷折り部62が交互に並ぶように、フロアパネル50をプレス成形することで形成されている。
上記のような折り紙構造の凹凸部60は、板厚が薄くても、剛性が高い。そして、凹凸部60が下方曲げ部55に設けられていることで、下方曲げ部55を有するフロアパネル50の曲げ剛性を高めることができる。これにより、下方曲げ部55を曲げる方向に外力が作用しても、下方曲げ部55の変形を抑制できる。
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
上記では、凹凸部60は、下方曲げ部55と上方曲げ部56のうちの下方曲げ部55に形成されていることとしたが、これに限定されない。例えば、凹凸部60は、上方曲げ部56にも形成されていてもよい。これにより、フロアパネル50の曲げ剛性を更に向上させることが可能となる。
また、上記では、下方平面部52は、平らな平面部であることとしたが、これに限定されない。例えば、下方平面部52にも、凹凸部60と同様な凹凸部が形成されていてもよい。一例として、下方平面部52に、折り紙構造としてミウラ折りの凹凸部が形成されていてもよい。ミウラ折りとは、一点を固定し、他の点を移動させると全体が連動して開閉する一自由度の剛体折りパターンである。これにより、下方平面部52の強度を高めることが可能となる。また、下方平面部52に沿って流れる空気の流れを整えることが可能となる。
また、上記では、キャブ1のフロアパネル50を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、図8に示すピックアップトラック100のキャビン102のフロアパネルにも、上述したフロアパネル50と同様な構成を適用してもよい。
1 キャブ
50 フロアパネル
52 下方平面部
53 上方平面部
54 傾斜部
55 下方曲げ部
56 上方曲げ部
60 凹凸部
61 山折り部
62 谷折り部

Claims (3)

  1. 長手方向が車両の前後方向に沿っているフロアパネルの構造であって、
    前記長手方向に延びている平らな主面部と、
    前記主面部から上下方向に曲げられた曲げ部と、
    前記曲げ部に形成された、山折り及び谷折りを含む折り紙構造の凹凸部と、
    を備え
    前記凹凸部は、前記主面部に沿って流れる空気が前記凹凸部を通過する際に渦を発生させることで、前記空気を前記曲げ部に沿って流れさせる、フロアパネルの構造。
  2. 前記凹凸部は、ダイヤモンドパターンの折り目構造となっている、
    請求項に記載のフロアパネルの構造。
  3. 前記凹凸部の山折り部及び谷折り部は、前記曲げ部の曲げ方向に対して斜めに形成されている、
    請求項1又は2に記載のフロアパネルの構造。
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