JP6895400B2 - 車体のフロア構造 - Google Patents

Description

本発明は、車体のフロア構造に関する。

特許文献１には、乗用車の車室を構成するための構造体であって、車室の前部側から後部側までの全体が繊維強化樹脂で一体に構成されたモノコック構造の構造体が記載されている。これにより、この構造体では、乗員安全性のための剛構造が達成されている。

国際公開第２０１１／０６９８９９号パンフレット

一方、従来のフロア構造は、車両幅方向に延びると共に車両前後方向に間隔を空けて並ぶクロスメンバと、車両前後方向に延びると共に車両幅方向に間隔を空けて並ぶサイドメンバとを備えている。このような構造では、車両前後方向に並ぶクロスメンバ間に荷重を伝達する部材が備えられていないため、車両幅方向から荷重を受けたクロスメンバが座屈変形することで、フロア構造を構成する構成部材が車両上下方向へ変位するのを抑制していた。

本願発明の課題は、車両前後方向に並ぶクロスメンバ間に荷重を伝達する部材が備えられていない場合と比して、荷重を受けたクロスメンバが座屈変形するのを抑制した上で、クロスメンバが車両上下方向へ変位するのを抑制することである。

本発明の請求項１に係る車体のフロア構造は、車両幅方向に延び、車両前後方向に間隔を空けて並べられている複数のクロスメンバと、車両前後方向に並ぶ一対の前記クロスメンバの間に配置され、一端部が一対の前記クロスメンバの一方に連結され他端部が一対の前記クロスメンバの他方に連結され、前記クロスメンバの一方の一部とで三角形状の三角モジュールを構成している複数のブレースと、を備え、前記三角モジュールを構成している一対の前記ブレースの一方は前記一端部から車両前後方向に向かうにしたがって車幅方向内側に向くよう傾斜し、前記ブレースの他方は前記一端部から車両前後方向に向かうにしたがって車幅方向外側に向くよう傾斜し、前記ブレースの一方の他端部と前記ブレースの他方の他端部とが同一位置で前記クロスメンバの他方に連結されていることを特徴とする。
本発明の請求項２に係る車体のフロア構造は、車両幅方向に延び、車両前後方向に間隔を空けて並べられている複数のクロスメンバと、車両前後方向に並ぶ一対の前記クロスメンバの間に配置され、端部が前記クロスメンバに連結され、前記クロスメンバの一部とで三角形状の三角モジュールを構成している複数のブレースと、を備え、車両前後方向において車両前側で並ぶ一対の前記クロスメンバの間の三角モジュールの数は、車両前後方向において車両中央側で並ぶ一対の前記クロスメンバの間の三角モジュールの数と比して多いことを特徴とする。
本発明の請求項５に係る車体のフロア構造は、車両幅方向に延び、車両前後方向に間隔を空けて並べられている複数のクロスメンバと、車両前後方向に並ぶ一対の前記クロスメンバの間に配置され、端部が前記クロスメンバに連結され、前記クロスメンバの一部とで三角形状の三角モジュールを構成している複数のブレースと、を備え、車両前後方向において車両後側で並ぶ一対の前記クロスメンバの間の三角モジュールの数は、車両前後方向において車両中央側で並ぶ一対の前記クロスメンバの間の三角モジュールの数と比して多いことを特徴とする。
本発明の請求項８に係る車体のフロア構造は、車両幅方向に延び、車両前後方向に間隔を空けて並べられている複数のクロスメンバと、車両前後方向に並ぶ一対の前記クロスメンバの間に配置され、端部が前記クロスメンバに連結され、前記クロスメンバの一部とで三角形状の三角モジュールを構成している複数のブレースと、を備え、複数の前記クロスメンバの車両前後方向の間隔は、全て同様で、かつ、複数の前記ブレースの長さは、全て同様であることを特徴とする。

上記構成によれば、車両幅方向に延びており、車両前後方向に間隔を空けて並ぶ一対のクロスメンバの間に、クロスメンバの一部とで三角形状の三角モジュールを構成しているブレースが配置されている。

この構成により、車両幅方向からクロスメンバに入力された荷重は、三角モジュールを構成しているブレースを介して、圧縮力又は引張力として隣のクロスメンバに伝達される。これにより、車両前後方向に並ぶクロスメンバ間に荷重を伝達する部材が備えられていない場合と比して、荷重を受けたクロスメンバが座屈変形するのを抑制した上で、クロスメンバが車両上下方向へ変位するのを抑制することができる。
請求項２に係る車体のフロア構造は、車両前後方向において車両前側で並ぶ一対の前記クロスメンバの間の三角モジュールの数は、車両前後方向において車両中央側で並ぶ一対の前記クロスメンバの間の三角モジュールの数と比して多い。
上記構成によれば、三角モジュールの数が全てのクロスメンバの間で、車両前側で並ぶ一対のクロスメンバの間の三角モジュールの数と同じ場合と比して、フロア構造を軽量化した上で、車両中央側のクロスメンバに車両幅方向から入力された荷重を、ブレースを介して、車両前側のクロスメンバに効果的に伝達することができる。
請求項５に係る車体のフロア構造は、車両前後方向において車両後側で並ぶ一対の前記クロスメンバの間の三角モジュールの数は、車両前後方向において車両中央側で並ぶ一対の前記クロスメンバの間の三角モジュールの数と比して多い。
上記構成によれば、三角モジュールの数が全てのクロスメンバの間で、車両後側で並ぶ一対のクロスメンバの間の三角モジュールの数と同じ場合と比して、フロア構造を軽量化した上で、車両中央側のクロスメンバに車両幅方向から入力された荷重を、ブレースを介して、車両前側のクロスメンバに効果的に伝達することができる。
請求項８に係る車体のフロア構造は、複数の前記クロスメンバの車両前後方向の間隔は、全て同様で、かつ、複数の前記ブレースの長さは、全て同様である。
上記構成によれば、三角モジュールの形状が同様になることで、車両幅方向からクロスメンバに入力された荷重が何れかのブレースに局部的に集中するのを抑制することができる。

本発明の請求項３に係る車体のフロア構造は、請求項２に記載の車体のフロア構造において、一対の前記クロスメンバの間に形成された三角モジュールの数は、車両前後方向の中央側から車両前側に向かうに従って多くなっていることを特徴とする。

上記構成によれば、三角モジュールの数が車両前後方向において中央側から車両前側に向かうに従って一度減ってから多くなる場合と比して、車両中央側のクロスメンバに車両幅方向から入力された荷重を、車両前側のクロスメンバに効果的に伝達することができる。

本発明の請求項４に係る車体のフロア構造は、請求項１〜３の何れか１項に記載の車体のフロア構造において、車両前後方向において車両後側で並ぶ一対の前記クロスメンバの間の三角モジュールの数は、車両前後方向において車両中央側で並ぶ一対の前記クロスメンバの間の三角モジュールの数と比して多いことを特徴とする。

上記構成によれば、三角モジュールの数が全てのクロスメンバの間で、車両後側で並ぶ一対のクロスメンバの間の三角モジュールの数と同じ場合と比して、フロア構造を軽量化した上で、車両中央側のクロスメンバに車両幅方向から入力された荷重を、ブレースを介して、車両前側のクロスメンバに効果的に伝達することができる。

本発明の請求項６に係る車体のフロア構造は、請求項５に記載の車体のフロア構造において、一対の前記クロスメンバの間に形成された三角モジュールの数は、車両前後方向の中央側から車両後側に向かうに従って多くなっていることを特徴とする。

上記構成によれば、三角モジュールの数が車両前後方向において中央側から車両後側に向かうに従って一度減ってから多くなる場合と比して、車両中央側のクロスメンバに車両幅方向から入力された荷重を、車両後側のクロスメンバに効果的に伝達することができる。

本発明の請求項７に係る車体のフロア構造は、請求項１〜６の何れか１項に記載の車体のフロア構造において、複数の前記クロスメンバの車両前後方向の間隔は、全て同様で、かつ、複数の前記ブレースの長さは、全て同様であることを特徴とする。

上記構成によれば、三角モジュールの形状が同様になることで、車両幅方向からクロスメンバに入力された荷重が何れかのブレースに局部的に集中するのを抑制することができる。

本発明では、車両前後方向に並ぶクロスメンバ間に荷重を伝達する部材が備えられていない場合と比して、荷重を受けたクロスメンバが座屈変形するのを抑制した上で、クロスメンバが車両上下方向へ変位するのを抑制することができる。

本発明の実施形態に係るフロア構造を示した平面図である。 本発明の実施形態に係るフロア構造を示した斜視図である。 本発明の実施形態に係るフロア構造を示した分解図である。 本発明の実施形態に係るフロア構造を備えた車体を示した斜視図である。 本発明の実施形態に係るフロア構造の解析結果を示した図面である。 本発明の実施形態に係るフロア構造の解析結果を示した図面である。 本発明の実施形態に係るフロア構造の解析結果を示した図面である。 （Ａ）（Ｂ）本発明の実施形態に係るフロア構造に用いられるジョイントを示した斜視図である。 （Ａ）（Ｂ）本発明の実施形態に係るフロア構造に用いられるジョイントを示した斜視図である。 （Ａ）（Ｂ）本発明の実施形態に係るフロア構造に用いられるジョイントを示した斜視図である。 （Ａ）（Ｂ）本発明の実施形態に係るフロア構造に用いられるジョイントを示した斜視図である。

＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態に係る車体のフロア構造、及びこの車体のフロア構造を備えた車体の一例について図１〜図１１を用いて説明する。なお、図中に示す矢印Ｈは車両上下方向であって鉛直方向を示し、矢印Ｌは車両前後方向であって水平方向を示し、矢印Ｗは車両幅方向であって水平方向を示す。

（全体構成）
車体のフロア構造１０（以下「フロア構造１０」）を備えた車体１００は、図４に示されるように、フロア構造１０を含んで構成されたフロア１２と、一対のフロントサイドメンバ１０２と、一対のリアサイドメンバ１０４と、一対のフロントピラー１０６と、一対のルーフサイドレール１０８とを備えている。さらに、車体１００は、一対のリアピラー１１０と、一対のセンターピラー１１２と、一対のフロントクロスレール１１４と、一対のリアクロスレール１１６とを備えている。そして、フロントサイドメンバ１０２、リアサイドメンバ１０４、フロントピラー１０６、ルーフサイドレール１０８、リアピラー１１０、センターピラー１１２、フロントクロスレール１１４、及びリアクロスレール１１６は、管材を用いて形成されている。

一対のフロントサイドメンバ１０２は、車両幅方向に離間して配置されており、フロア１２の前方部分から車両前方へ夫々延びている。また、一対のリアサイドメンバ１０４は、車両幅方向に離間して配置されており、フロア１２の後方部分から車両後方へ夫々延びている。

一対のフロントピラー１０６は、車両幅方向に離間して配置されており、フロア１２の前方部分から車両上方へ屈曲して夫々延びている。さらに、一対のリアピラー１１０は、車両幅方向に離間して配置されており、フロア１２の後方部分から車両上方へ屈曲して夫々延びている。また、一対のルーフサイドレール１０８は、車両幅方向に離間して配置されており、フロントピラー１０６の上端とリアピラー１１０の上端とを夫々連結するように、車両前後方向に延びている。さらに、一対のセンターピラー１１２は、車両幅方向に離間して配置されており、フロア１２の車両前後方向の中央部分から車両上方へ屈曲して夫々延びてルーフサイドレール１０８まで達している。これにより、一対の一対のセンターピラー１１２は、フロア１２とルーフサイドレール１０８とを接続している。

また、一対のフロントクロスレール１１４は、一対のフロントピラー１０６の間に配置されており、車両幅方向に延びて一対のフロントピラー１０６を連結している。さらに、一対のリアクロスレール１１６は、一対のフロントピラー１０６の間に配置されており、車両幅方向に延びて一対のリアピラー１１０を連結している。なお、夫々の部品は、溶接によって連結されている。

（要部構成）
次に、フロア構造１０の構成について説明する。

フロア構造１０は、図１、図２に示されるように、フロア構造１０の中心Ｃ１（車両上下方向、は車両前後方向、及び車両幅方向の中心）を通り車両前後方向を向く面Ｃ１１に対して対称の形状となっている。さらに、フロア構造１０は、中心Ｃ１を通り車両幅方向を向く面Ｃ１２に対して対称の形状となっている。また、フロア構造１０は、中心Ｃ１を通り車両上下方向を向く面（図示省略）に対して対称の形状となっている。

フロア構造１０は、複数のクロスメンバ１６と、一対のロッカー１８と、複数のブレース２０と、ジョイント３０〜５８とを備えている。

〔クロスメンバ１６〕
クロスメンバ１６は、車両前後方向に間隔を空けて並べられており、車両幅方向に延びている。具体的には、フロア構造１０は、８個のクロスメンバ１６を備えている。

以下、説明の便宜上、クロスメンバ１６の中で最も車両前側又は最も車両後側に配置されているクロスメンバ１６を「クロスメンバ１６Ａ」と称する。また、クロスメンバ１６Ａに対して車両前後方向の内側（面Ｃ１１に近づく側）の隣に配置されたクロスメンバ１６を「クロスメンバ１６Ｂ」と称する。さらに、クロスメンバ１６Ｂに対して車両前後方向の内側の隣に配置されたクロスメンバ１６を「クロスメンバ１６Ｃ」と称する。さらに、クロスメンバ１６Ｃに対して車両前後方向の内側の隣に配置されたクロスメンバ１６を「クロスメンバ１６Ｄ」と称する。以下、特にクロスメンバ１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄを区別しない場合は、末尾のアルファベットを省略することがある。

クロスメンバ１６Ａの長さは、クロスメンバ１６Ｂの長さと比して短くされている。さらに、クロスメンバ１６Ｃ、１６Ｄの長さは、同様とされ、クロスメンバ１６Ｂの長さと比して短くされ、かつ、クロスメンバ１６Ａの長さと比して長くされている。

〔ロッカー１８〕
一対のロッカー１８は、クロスメンバ１６Ｃ、１６Ｄに対して車両幅方向の外側（面Ｃ１２に対して遠ざかる側）に配置されており、車両前後方向に延びた本体部１８Ａと、本体部１８Ａの車両前側及び車両後側に夫々配置されている一対の延設部１８Ｂとを夫々備えている。

本体部１８Ａは、一方のクロスメンバ１６Ｃの端部から他方のクロスメンバ１６Ｃの端部まで車両前後方向に延びている。そして、本体部１８Ａは、ジョイント５０によってクロスメンバ１６Ｃの端部及び延設部１８Ｂの端部と連結されており、ジョイント５８によってクロスメンバ１６Ｄの端部と連結されている。

延設部１８Ｂは、上方から見て、車両前後方向の外側（面Ｃ１１に対して遠ざかる側）の端部が内側の端部に対して車両幅方向の内側（面Ｃ１２に近づく側）に位置するように車両前後方向に対して傾斜している。そして、延設部１８Ｂは、ジョイント５０によってクロスメンバ１６Ｃ及び本体部１８Ａの端部に連結されており、ジョイント３８によってクロスメンバ１６Ｂに連結されている。

〔ブレース２０〕
ブレース２０は、車両前後方向に並ぶ一対のクロスメンバ１６との間で、車両前後方向に対して傾斜して配置され、端部がクロスメンバ１６に連結されている。また、全てのクロスメンバ１６に、何れかのブレース２０の端部が連結されている。

−クロスメンバ１６Ａとクロスメンバ１６Ｂとの間に配置されたブレース２０−
クロスメンバ１６Ａとクロスメンバ１６Ｂとの間に、８個のブレース２０が配置されており、８個のブレース２０は、クロスメンバ１６Ａ、１６Ｂの一部とで三角形状の三角モジュール２２を構成している。ここで、三角モジュール２２とは、車両上方から見て三角形の構造体であって、本実施形態では、三角モジュール２２を構成する三角形は、正三角形とされており、角部の内角は、６０〔度〕とされている。

以下、説明の便宜上、車両幅方向の最も外側に配置されたブレース２０を「ブレース２０Ａ」と称し、ブレース２０Ａに対して車両幅方向の内側に配置されたブレース２０を「ブレース２０Ｂ」と称する。また、ブレース２０Ｂに対して車両幅方向の内側に配置されたブレース２０を「ブレース２０Ｃ」と称し、ブレース２０Ｃに対して車両幅方向の内側に配置されたブレース２０を「ブレース２０Ｄ」と称する。

ブレース２０Ａは、車両前後方向の外側の端部が内側の端部に対して車両幅方向の内側に位置するように車両前後方向に対して傾斜している。また、このブレース２０Ａは、ジョイント３８によってクロスメンバ１６Ｂの端部に連結されており、ジョイント３０によってクロスメンバ１６Ａの端部に連結されている。

ブレース２０Ｂは、車両前後方向の外側の端部が内側の端部に対して車両幅方向の外側に位置するように車両前後方向に対して傾斜している。また、このブレース２０Ｂは、ジョイント４２によってクロスメンバ１６Ｂに連結されており、ジョイント３０によってクロスメンバ１６Ａの端部に連結されている。そして、ブレース２０Ａ、ブレース２０Ｂ、クロスメンバ１６Ｂの一部、及びジョイント３０、３８、４２とで、三角モジュール２２が形成されている。

ブレース２０Ｃは、車両前後方向の外側の端部が内側の端部に対して車両幅方向の内側に位置するように車両前後方向に対して傾斜している。また、このブレース２０Ｃは、ジョイント４２によってクロスメンバ１６Ｂに連結されており、ジョイント３４によってクロスメンバ１６Ａに連結されている。そして、ブレース２０Ｂ、ブレース２０Ｃ、クロスメンバ１６Ａの一部、及びジョイント３４、４２、４６とで、三角モジュール２２が形成されている。

ブレース２０Ｄは、車両前後方向の外側の端部が内側の端部に対して車両幅方向の外側に位置するように車両前後方向に対して傾斜している。また、このブレース２０Ｄは、ジョイント４６によってクロスメンバ１６Ｂに連結されており、ジョイント３４によってクロスメンバ１６Ａに連結されている。そして、ブレース２０Ｃ、ブレース２０Ｄ、クロスメンバ１６Ｂ一部、及びジョイント３４、４２、４６とで、三角モジュール２２が形成されている。さらに、面Ｃ１２を挟んで配置された一対のブレース２０Ｄ、クロスメンバ１６Ａの一部、一対のジョイント３４、及びジョイント４６とで、三角モジュール２２が形成されている。

このように、クロスメンバ１６Ａとクロスメンバ１６Ｂとの間に、７個の三角モジュール２２が形成されている。

−クロスメンバ１６Ｂとクロスメンバ１６Ｃとの間に配置されたブレース２０−
クロスメンバ１６Ｂとクロスメンバ１６Ｃとの間に、４個のブレース２０が配置されており、４個のブレース２０は、クロスメンバ１６Ｂ、１６Ｃの一部とで三角形状の三角モジュール２２を構成している。

以下、説明の便宜上、車両幅方向の最も外側に配置されたブレース２０を「ブレース２０Ｅ」と称し、ブレース２０Ｅに対して車両幅方向の内側に配置されたブレース２０を「ブレース２０Ｆ」と称する。

ブレース２０Ｅは、ロッカー１８の延設部１８Ｂに対して、車両幅方向の内側に配置されており、車両前後方向の外側の端部が内側の端部に対して車両幅方向の外側に位置するように車両前後方向に対して傾斜している。また、このブレース２０Ｅは、ジョイント４２によってクロスメンバ１６Ｃに連結されており、他のジョイント４２によってクロスメンバ１６Ｂに連結されている。さらに、ブレース２０Ｅの軸線とブレース２０Ｂの軸線とが重なるように、ブレース２０Ｅが配置されている。

ブレース２０Ｆは、車両前後方向の外側の端部が内側の端部に対して車両幅方向の内側に位置するように車両前後方向に対して傾斜している。また、このブレース２０Ｆは、ジョイント４２によってクロスメンバ１６Ｃに連結されており、ジョイント４６によってクロスメンバ１６Ｂに連結されている。さらに、ブレース２０Ｆの軸線とブレース２０Ｄの軸線とが重なるように、ブレース２０Ｆが配置されている。そして、ブレース２０Ｅ、ブレース２０Ｆ、クロスメンバ１６Ｂの一部、一対のジョイント４２、及びジョイント４６とで、三角モジュール２２が形成されている。さらに、面Ｃ１２を挟んで配置された一対のブレース２０Ｆ、クロスメンバ１６Ｃの一部、ジョイント４６、及び一対のジョイント４２とで、三角モジュール２２が形成されている。

このように、クロスメンバ１６Ｂとクロスメンバ１６Ｃとの間に、３個の三角モジュール２２が形成されている。

−クロスメンバ１６Ｃとクロスメンバ１６Ｄとの間に配置されたブレース２０−
クロスメンバ１６Ｃとクロスメンバ１６Ｄとの間に、４個のブレース２０が配置されており、４個のブレース２０は、クロスメンバ１６Ｃ、１６Ｄの一部とで三角形状の三角モジュール２２を構成している。

以下、説明の便宜上、車両幅方向の最も外側に配置されたブレース２０を「ブレース２０Ｇ」と称し、ブレース２０Ｇに対して車両幅方向の内側に配置されたブレース２０を「ブレース２０Ｈ」と称する。

ブレース２０Ｇは、ロッカー１８の本体部１８Ａに対して、車両幅方向の内側に配置されており、車両前後方向の外側の端部が内側の端部に対して車両幅方向の外側に位置するように車両前後方向に対して傾斜している。また、このブレース２０Ｇは、ジョイント３４によってクロスメンバ１６Ｄに連結されており、ジョイント５４によってクロスメンバ１６Ｃに連結されている。

ブレース２０Ｈは、車両前後方向の外側の端部が内側の端部に対して車両幅方向の内側に位置するように車両前後方向に対して傾斜している。また、このブレース２０Ｈは、ジョイント３４によってクロスメンバ１６Ｄに連結されており、ジョイント４２によってクロスメンバ１６Ｃに連結されている。さらに、ブレース２０Ｈの軸線とブレース２０Ｆの軸線とが重なるように、ブレース２０Ｈが配置されている。そして、ブレース２０Ｇ、ブレース２０Ｈ、クロスメンバ１６Ｃの一部、及びジョイント３４、４２、５４とで、三角モジュール２２が形成されている。

このように、クロスメンバ１６Ｃとクロスメンバ１６Ｄとの間に、２個の三角モジュール２２が形成されている。

〔ジョイント〕
ジョイント３０〜５８は、各部材を連結するために用いられており、アルミニウムを用いて一体的に形成されている。

−ジョイント３０−
ジョイント３０は、ブレース２０Ａ、ブレース２０Ｂ、及びクロスメンバ１６Ａの端部を連結している。このジョイント３０は、図１、図３、図１０（Ａ）に示されるように、クロスメンバ１６Ａが挿入されると共に一方の端部が閉じられた円筒状の大径部３０Ａと、ブレース２０Ａ、２０Ｂが夫々挿入される円筒状の一対の小径部３０Ｂとを有している。

一対の小径部３０Ｂは、大径部３０Ａの周面において同様の側から、異なる方向に突出している。そして、大径部３０Ａにクロスメンバ１６Ａが挿入された状態で、クロスメンバ１６Ａの周面と大径部３０Ａの開口縁とは溶接によって接合されている（図示省略）。また、一対の小径部３０Ｂにブレース２０Ａ、２０Ｂが夫々挿入された状態で、ブレース２０Ａ、２０Ｂの周面と小径部３０Ｂの開口縁とは溶接によって接合されている（図示省略）。

−ジョイント３４−
ジョイント３４は、ブレース２０Ｃ、ブレース２０Ｄ、及びクロスメンバ１６Ａを連結している。このジョイント３４は、図１、図３、図１０（Ｂ）に示されるように、クロスメンバ１６Ａが挿入される円筒状の大径部３４Ａと、ブレース２０Ｃ、２０Ｄが夫々挿入される円筒状の一対の小径部３４Ｂとを有している。

一対の小径部３４Ｂは、大径部３４Ａの周面において同様の側から、異なる方向に突出している。そして、大径部３４Ａにクロスメンバ１６Ａが挿入された状態で、クロスメンバ１６Ａの周面と大径部３４Ａの開口縁とは溶接によって接合されている（図示省略）。また、一対の小径部３４Ｂにブレース２０Ｃ、２０Ｄが夫々挿入された状態で、ブレース２０Ｃ、２０Ｄの周面と小径部３４Ｂの開口縁とは溶接によって接合されている（図示省略）。なお、ジョイント３４については、ブレース２０Ｇ、ブレース２０Ｈ、及びクロスメンバ１６Ｄを連結するためにも用いられている。

−ジョイント３８−
ジョイント３８は、ブレース２０Ａ、ロッカー１８の延設部１８Ｂの端部、及びクロスメンバ１６Ｂの端部を連結している。このジョイント３８は、図１、図３、図１１（Ａ）に示されるように、クロスメンバ１６Ｂが挿入されると共に一方の端部が閉じられた円筒状の大径部３８Ａと、ブレース２０Ａが挿入される円筒状の小径部３８Ｂと、延設部１８Ｂが挿入される円筒状の大径部３８Ｃとを有している。

小径部３８Ｂは、大径部３８Ａの周面において端部が閉じられた側から突出している。また、大径部３８Ｃは、大径部３８Ａの周面において端部が開放された側で、かつ、小径部３８Ｂが突出している側とは反対側から突出している。そして、大径部３８Ａにクロスメンバ１６Ｂが挿入された状態で、クロスメンバ１６Ｂの周面と大径部３８Ａの開口縁とは溶接によって接合されている（図示省略）。また、小径部３８Ｂにブレース２０Ａが挿入された状態で、ブレース２０Ａの周面と小径部３８Ｂの開口縁とは溶接によって接合されている（図示省略）。さらに、大径部３８Ｃに延設部１８Ｂが挿入された状態で、延設部１８Ｂの周面と大径部３８Ｃの開口縁とは溶接によって接合されている（図示省略）。

−ジョイント４２−
ジョイント４２は、ブレース２０Ｂ、ブレース２０Ｃ、クロスメンバ１６Ｂ、及びブレース２０Ｅを連結している。そして、ジョイント４２は、図１、図３、図１１（Ｂ）に示されるように、クロスメンバ１６Ｂが挿入される円筒状の大径部４２Ａと、ブレース２０Ｂ、２０Ｃが夫々挿入される一対の円筒状の小径部４２Ｂと、ブレース２０Ｅが挿入される小径部４２Ｃとを有している。

一対の小径部４２Ｂは、大径部４２Ａの周面において同様の側から、異なる方向に突出している。また、小径部４２Ｃは、大径部４２Ａの周方向において小径部４２Ｂが突出している側とは反対側から突出している。そして、大径部４２Ａにクロスメンバ１６Ｂが挿入された状態で、クロスメンバ１６Ｂの周面と大径部４２Ａの開口縁とは溶接によって接合されている（図示省略）。また、一対の小径部４２Ｂにブレース２０Ｂ、２０Ｃが挿入された状態で、ブレース２０Ｂ、２０Ｃの周面と小径部４２Ｂの開口縁とは溶接によって接合されている（図示省略）。さらに、小径部４２Ｃにブレース２０Ｅが挿入された状態で、ブレース２０Ｅの周面と小径部４２Ｃの開口縁とは溶接によって接合されている（図示省略）。

なお、ジョイント４２については、ブレース２０Ｅ、ブレース２０Ｆ、クロスメンバ１６Ｃ、及びブレース２０Ｈを連結するためにも用いられている。

−ジョイント４６−
ジョイント４６は、一対のブレース２０Ｄ、クロスメンバ１６Ｂ、及び一対のブレース２０Ｆを連結している。このジョイント４６は、図１、図３、図８（Ａ）に示されるように、クロスメンバ１６Ｂが挿入される円筒状の大径部４６Ａと、一対のブレース２０Ｄが夫々挿入される一対の円筒状の小径部４６Ｂと、一対のブレース２０Ｆが夫々挿入される一対の小径部４６Ｃとを有している。

一対の小径部４６Ｂは、大径部４６Ａの周面において同様の側から、異なる方向に突出している。また、一対の小径部４６Ｃは、大径部４６Ａの周方向において小径部４６Ｂが突出している側とは反対側から、異なる方向に突出している。そして、大径部４６Ａにクロスメンバ１６Ｂが挿入された状態で、クロスメンバ１６Ｂの周面と大径部４６Ａの開口縁とは溶接によって接合されている（図示省略）。また、一対の小径部４６Ｂに一対のブレース２０Ｄが夫々挿入された状態で、ブレース２０Ｄの周面と小径部４６Ｂの開口縁とは溶接によって接合されている（図示省略）。さらに、一対の小径部４６Ｃにブレース２０Ｆが夫々挿入された状態で、ブレース２０Ｆの周面と小径部４６Ｃの開口縁とは溶接によって接合されている（図示省略）。

−ジョイント５０−
ジョイント５０は、ロッカー１８の延設部１８Ｂの端部、ロッカー１８の本体部１８Ａの端部、及びクロスメンバ１６Ｃの端部を連結している。このジョイント５０は、図１、図３、図８（Ｂ）に示されるように、クロスメンバ１６Ｃが挿入されると共に一方の端部が閉じられた円筒状の大径部５０Ａと、延設部１８Ｂが挿入される円筒状の大径部５０Ｂと、本体部１８Ａが挿入される円筒状の大径部５０Ｃとを有している。

大径部５０Ｂは、大径部５０Ａの周面において端部が閉じられた側から突出している。また、大径部５０Ｃは、大径部５０Ａの周面において端部が閉じられた側で、かつ、周方向において大径部５０Ｂが突出している側とは反対側から突出している。そして、クロスメンバ１６Ｃが大径部５０Ａに挿入された状態で、クロスメンバ１６Ｃの周面と大径部５０Ａの開口縁とは溶接によって接合されている（図示省略）。また、延設部１８Ｂが大径部５０Ｂに挿入された状態で、延設部１８Ｂの周面と大径部５０Ｂの開口縁とは溶接によって接合されている（図示省略）。さらに、本体部１８Ａが大径部５０Ｃに挿入された状態で、本体部１８Ａの周面と大径部５０Ｃの開口縁とは溶接によって接合されている（図示省略）。

−ジョイント５４−
ジョイント５４は、ブレース２０Ｇ、及びクロスメンバ１６Ｃを連結している。このジョイント５４は、図１、図３、図９（Ａ）に示されるように、クロスメンバ１６Ｃが挿入される円筒状の大径部５４Ａと、ブレース２０Ｇが挿入される円筒状の小径部５４Ｂとを有している。

小径部５４Ｂは、大径部５４Ａの周面から突出している。さらに、クロスメンバ１６Ｃが大径部５４Ａに挿入された状態で、クロスメンバ１６Ｃの周面と大径部５４Ａの開口縁とは溶接によって接合されている（図示省略）。また、ブレース２０Ｇが小径部５４Ｂに挿入された状態で、ブレース２０Ｇの周面と小径部５４Ｂの開口縁とは溶接によって接合されている（図示省略）。

−ジョイント５８−
ジョイント５８は、ロッカー１８の本体部１８Ａ、及びクロスメンバ１６Ｄの端部を連結している。このジョイント５８は、図１、図３、図９（Ｂ）に示されるように、本体部１８Ａが挿入される円筒状の大径部５０Ａと、クロスメンバ１６Ｄが挿入される円筒状の大径部５８Ｂとを有している。

大径部５８Ｂは、大径部５８Ａの周面から突出している。さらに、本体部１８Ａが大径部５８Ａに挿入された状態で、本体部１８Ａの周面と大径部５８Ａの開口縁とは溶接によって接合されている（図示省略）。また、クロスメンバ１６Ｄが大径部５８Ｂに挿入された状態で、クロスメンバ１６Ｄの周面と大径部５８Ｂの開口縁とは溶接によって接合されている（図示省略）。

（作用）
次に、フロア構造１０の作用について、フロア構造１０を有限要素法によって解析した解析結果と共に説明する。

図５、図６、図７には、フロア構造１０を車両幅方向の一方側（図中上側）から支持し、フロア構造１０に車両幅方向の他方側（図中下側）から荷重Ｆを入力した場合の荷重Ｆの伝達状況が示されている。具体的には、車両前端、及び後端のクロスメンバ１６Ａの一端（図中の支持点Ｓ）を支持することで、フロア構造１０を車両幅方向の一方側から支持している。

また、各図に示す「○」（白丸）は、「○」が示されている部位に圧縮力が作用していることを示す。さらに、「○」の大きさについては、大きい程小さい場合と比して、圧縮力が強いことを示す。これに対して、各図に示す「●」（黒丸）は、「●」が示されている部位に引張力が作用していることを示す。さらに、「●」の大きさについては、大きい程小さい場合と比して、引張力が強いことを示す。

図５には、車両前方に配置されたクロスメンバ１６Ｂの車両幅方向の他端から荷重Ｆを入力した場合が示されている。この解析結果から、ロッカー１８、及び三角モジュール２２を構成するブレース２０を介して、荷重Ｆが圧縮力又は引張力として隣のクロスメンバ１６に伝達されていることが分かる。

図６には、車両前方に配置されたクロスメンバ１６Ｃの車両幅方向の他端から荷重Ｆを入力した場合が示されている。この解析結果から、ロッカー１８、及び三角モジュール２２を構成するブレース２０を介して、荷重Ｆが圧縮力又は引張力として隣のクロスメンバ１６に伝達されていることが分かる。なお、車両後方の支持点Ｓについては、図５に示したクロスメンバ１６Ｂに荷重Ｆを入力した場合と比して、車両後方の支持点Ｓに伝達される力が強いことが分かる。

図７には、車両前方に配置されたクロスメンバ１６Ｄの車両幅方向の他端から荷重Ｆを入力した場合が示されている。この解析結果から、ロッカー１８、及び三角モジュール２２を構成するブレース２０を介して、荷重Ｆが圧縮力又は引張力として隣のクロスメンバ１６に伝達されていることが分かる。なお、車両後方の支持点Ｓについては、図６に示したクロスメンバ１６Ｂに荷重Ｆを入力した場合と比して、車両後方の支持点Ｓに伝達される力が強いことが分かる。

以上の解析結果からも分かるように、車両前後方向に対して傾斜したブレース２０、及びロッカー１８は、車両幅方向からクロスメンバ１６に入力された荷重Ｆを隣のクロスメンバ１６に伝達している。具体的には、ブレース２０、及びロッカー１８は、荷重Ｆを圧縮力又は引張力として隣のクロスメンバ１６に伝達している。

（まとめ）
このように、車両幅方向からクロスメンバ１６に入力された荷重Ｆは、ブレース２０を介して、圧縮力又は引張力として隣のクロスメンバ１６に伝達されている。これにより、車両前後方向に並ぶクロスメンバ間に荷重を伝達する部材が備えられていない場合と比して、荷重Ｆを受けたクロスメンバ１６が座屈変形するのを抑制した上で、クロスメンバ１６が車両上下方向へ変位（面外変位）するのを抑制することができる。

また、車両幅方向からクロスメンバ１６に入力された荷重Ｆは、ロッカー１８を介して、圧縮力又は引張力として隣のクロスメンバ１６に伝達されている。このように、車両幅方向からクロスメンバ１６に入力された荷重Ｆを、ロッカー１８を介して隣のクロスメンバ１６に伝達することができる。

また、フロア構造１０では、全てのクロスメンバ１６に、何れかのブレース２０の端部が連結されている。このため、車両幅方向からクロスメンバ１６に入力された荷重Ｆを、何れかのブレース２０を介して、隣のクロスメンバ１６に伝達することができる。

また、クロスメンバ１６Ａとクロスメンバ１６Ｂとの間に、７個の三角モジュール２２が形成されている。さらに、クロスメンバ１６Ｂとクロスメンバ１６Ｃとの間に、３個の三角モジュール２２が形成されている。また、クロスメンバ１６Ｃとクロスメンバ１６Ｄとの間に、２個の三角モジュール２２が形成されている。このように、車両前後方向において車両前側に配置された一対のクロスメンバ１６Ａ、１６Ｂの間の三角モジュール２２の数は、車両前後方向において車両中央側に配置された一対のクロスメンバ１６Ｃ、１６Ｄの間の三角モジュール２２の数と比して多い。

例えば、フロア構造１０がフロア構造１０の前側及び後側でシャシフレーム等に支持されている場合がある。このような場合に、三角モジュール２２の数が全てのクロスメンバ１６の間で、車両前側で並ぶ一対のクロスメンバ１６の間の三角モジュールの数と同じ場合と比して、フロア構造１０を軽量化した上で、車両中央側のクロスメンバ１６に車両幅方向から入力された荷重を、ブレース２０を介して、車両前側のクロスメンバ１６Ａに効果的に伝達することができる。

また、一対のクロスメンバ１６の間に形成された三角モジュール２２の数は、車両前後方向の中央側から車両前方向に向かうに従って多くなっている。三角モジュール２２の数が、中央側から車両前側に向かうに従って一度減ってから多くなる場合と比して、車両前後方向の中央側のクロスメンバ１６に車両幅方向から入力された荷重Ｆを、フロア構造１０の前側の部分に効果的に伝達することができる。

また、車両前後方向において車両後側に配置された一対のクロスメンバ１６Ａ、１６Ｂの間の三角モジュール２２の数は、車両前後方向において車両中央側に配置された一対のクロスメンバ１６Ｃ、１６Ｄの間の三角モジュール２２の数と比して多い。このため、三角モジュール２２の数が全てのクロスメンバ１６の間で、車両前側で並ぶ一対のクロスメンバ１６の間の三角モジュールの数と同じ場合と比して、フロア構造１０を軽量化した上で、車両中央側のクロスメンバ１６に車両幅方向から入力された荷重を、ブレース２０を介して、車両後側のクロスメンバ１６Ａに効果的に伝達することができる。

また、一対のクロスメンバ１６の間に形成された三角モジュール２２の数は、車両前後方向の中央側から車両後側に向かうに従って多くなっている。三角モジュール２２の数が、中央側から車両前方向に向かうに従って一度減ってから多くなる場合と比して、車両前後方向の中央側のクロスメンバ１６に車両幅方向から入力された荷重Ｆを、フロア構造の後側の部分に効果的に伝達することができる。

また、クロスメンバ１６、ブレース２０、及びロッカー１８は、管材をカットすることで形成されている。このため、カットする長さを変えることで、フロア構造１０の車両前後方向の長さ、及び車両幅方向の長さを変えることができる。

また、複数のクロスメンバ１６の車両前後方向の間隔は、全て同様で、かつ、複数のブレース２０の長さは、全て同様である。このため、三角モジュール２２の形状が同様になることで、車両幅方向からクロスメンバ１６に入力された荷重が何れかのブレース２０に局部的に集中するのを抑制することができる。

また、クロスメンバ１６の長さ、及び個数を変えることで、フロア構造１０の大きさを変えることができる。

なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態をとることが可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、管材を用いてクロスメンバ１６、ブレース２０、及びロッカー１８が形成されたが、断面Ｉ状の部材等を用いてもよく、断面Ｈ状の部材等を用いて各部材を形成してもよい。

また、上記実施形態では、車両前方のクロスメンバ１６Ｄと、車両後方のクロスメンバ１６Ｄとの間にブレース２０を配置しなかったが、この間にブレース２０を配置してもよい。これにより、クロスメンバ１６に入力された荷重を、車両前方から車両後方へ、又は車両後方から車両前方へ効果的に伝達することができる。

また、上記実施形態では、ジョイントを用いて各部材を連結したが、溶接によって各部材を連結してもよい。

また、上記実施形態では、特に説明しなかったが、三角モジュール２２を構成する三角形の角部の角度については、クロスメンバ１６からクロスメンバ１６へ荷重を伝達する機能を考慮して、６０±１０〔度〕が好ましい。

また、上記実施形態では、ジョイント３０〜５８が三角モジュール２２の構成部品とされたが、クロスメンバ１６とブレース２０とを直接溶接することで、ジョイント３０〜５８を三角モジュール２２の構成部品としなくてもよい。

１０ フロア構造
１６ クロスメンバ
１６Ａ クロスメンバ
１６Ｂ クロスメンバ
１６Ｃ クロスメンバ
１６Ｄ クロスメンバ
１８ ロッカー
２０ ブレース
２０Ａ ブレース
２０Ｂ ブレース
２０Ｃ ブレース
２０Ｄ ブレース
２０Ｅ ブレース
２０Ｆ ブレース
２０Ｇ ブレース
２０Ｈ ブレース
２２ 三角モジュール

Claims (8)

1. 車両幅方向に延び、車両前後方向に間隔を空けて並べられている複数のクロスメンバと、
   車両前後方向に並ぶ一対の前記クロスメンバの間に配置され、一端部が一対の前記クロスメンバの一方に連結され他端部が一対の前記クロスメンバの他方に連結され、前記クロスメンバの一方の一部とで三角形状の三角モジュールを構成している複数のブレースと、
   を備え、
   前記三角モジュールを構成している一対の前記ブレースの一方は前記一端部から車両前後方向に向かうにしたがって車幅方向内側に向くよう傾斜し、前記ブレースの他方は前記一端部から車両前後方向に向かうにしたがって車幅方向外側に向くよう傾斜し、
   前記ブレースの一方の他端部と前記ブレースの他方の他端部とが同一位置で前記クロスメンバの他方に連結されている、車体のフロア構造。
2. 車両幅方向に延び、車両前後方向に間隔を空けて並べられている複数のクロスメンバと、
   車両前後方向に並ぶ一対の前記クロスメンバの間に配置され、端部が前記クロスメンバに連結され、前記クロスメンバの一部とで三角形状の三角モジュールを構成している複数のブレースと、
   を備え、
   車両前後方向において車両前側で並ぶ一対の前記クロスメンバの間の三角モジュールの数は、車両前後方向において車両中央側で並ぶ一対の前記クロスメンバの間の三角モジュールの数と比して多い車体のフロア構造。
3. 一対の前記クロスメンバの間に形成された三角モジュールの数は、車両前後方向の中央側から車両前側に向かうに従って多くなっている請求項２に記載の車体のフロア構造。
4. 車両幅方向に延び、車両前後方向に間隔を空けて並べられている複数のクロスメンバと、
   車両前後方向に並ぶ一対の前記クロスメンバの間に配置され、端部が前記クロスメンバに連結され、前記クロスメンバの一部とで三角形状の三角モジュールを構成している複数のブレースと、
   を備え、
   車両前後方向において車両後側で並ぶ一対の前記クロスメンバの間の三角モジュールの数は、車両前後方向において車両中央側で並ぶ一対の前記クロスメンバの間の三角モジュールの数と比して多い請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の車体のフロア構造。
5. 車両幅方向に延び、車両前後方向に間隔を空けて並べられている複数のクロスメンバと、
   車両前後方向に並ぶ一対の前記クロスメンバの間に配置され、端部が前記クロスメンバに連結され、前記クロスメンバの一部とで三角形状の三角モジュールを構成している複数のブレースと、
   を備え、
   車両前後方向において車両後側で並ぶ一対の前記クロスメンバの間の三角モジュールの数は、車両前後方向において車両中央側で並ぶ一対の前記クロスメンバの間の三角モジュールの数と比して多い車体のフロア構造。
6. 一対の前記クロスメンバの間に形成された三角モジュールの数は、車両前後方向の中央側から車両後側に向かうに従って多くなっている請求項５に記載の車体のフロア構造。
7. 車両幅方向に延び、車両前後方向に間隔を空けて並べられている複数のクロスメンバと、
   車両前後方向に並ぶ一対の前記クロスメンバの間に配置され、端部が前記クロスメンバに連結され、前記クロスメンバの一部とで三角形状の三角モジュールを構成している複数のブレースと、
   を備え、
   複数の前記クロスメンバの車両前後方向の間隔は、全て同様で、かつ、複数の前記ブレースの長さは、全て同様である請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の車体のフロア構造。
8. 車両幅方向に延び、車両前後方向に間隔を空けて並べられている複数のクロスメンバと、
   車両前後方向に並ぶ一対の前記クロスメンバの間に配置され、端部が前記クロスメンバに連結され、前記クロスメンバの一部とで三角形状の三角モジュールを構成している複数のブレースと、
   を備え、
   複数の前記クロスメンバの車両前後方向の間隔は、全て同様で、かつ、複数の前記ブレースの長さは、全て同様である車体のフロア構造。

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