JP7107176B2 - 車両の下部車体構造 - Google Patents

Description

本発明は車両の下部車体構造に関し、特にフロアに設けられ、互いに交差する骨格部材の結合に関する。

車両の下部車体構造において、乗員室の床部分を形成するフロア上には、骨格部材が設けられている。骨格部材は、例えばフロアの中央部を車両前後方向に延びるフロアセンタメンバと、車両左右方向に延びフロアセンタメンバに交差するフロアクロスメンバが挙げられる。

下記特許文献１には、車両の下部車体構造の骨格部材として、フロアパネル（３）の中央部を車両前後方向に延びるフロアセンタメンバ（センタトンネル９）と、フロアセンタメンバ（９）を貫通して車両左右方向に延びるフロアクロスメンバ（第１クロスメンバ１９）とが示されている。なお、上記の（ ）内の部材名および符号は、下記特許文献１で用いられている符号であり、本願の実施形態の説明で用いられる部材名および符号とは関連しない。

特開２０１８－３０５１３号公報

車両の下部車体構造において、交差する骨格部材同士を結合する場合、骨格部材を形成する板金をスポット溶接して結合するのが一般的である。しかし、スポット溶接は、溶接された部材同士を引き離すように作用する力に弱い。

本発明は、車両の下部車体構造の骨格部材同士の結合を強固にする上で有利である。

本発明に係る車両の下部車体構造は、車両のフロアに設けられ、フロアの中央部を車両前後方向に延びるフロアセンタメンバと、車両のフロアに設けられ、フロアセンタメンバを貫通して車両左右方向に延びるフロアクロスメンバとを備える。フロアセンタメンバの側面には、フロアクロスメンバが通る側面開口が形成され、フロアセンタメンバは、側面開口の周縁に接合された周縁補強パッチを含む。周縁補強パッチは、フロアクロスメンバの表面に対向する結合フランジを含み、結合フランジとフロアクロスメンバが締結部品により結合されている。

締結部品により結合することにより、フロアセンタメンバとフロアクロスメンバを強固に結合することができる。

さらに、車両の下部車体構造は、フロアクロスメンバの上面に配置され、車両の座席の脚部が固定される座席固定台を備え、フロアセンタメンバは、座席固定台より車両左右方向内側で締結部品によってフロアクロスメンバに結合されるものとすることができる。

締結部品による結合位置を座席固定台より車両左右方向内側とすることで、座席固定台の取り付けタイミングを、締結部品の締結のタイミングと関連なく定めることができる。

さらに、締結部品は、フロアクロスメンバの内部の表面に配置された溶接ナットと、溶接ナットとねじ結合してフロアセンタメンバとフロアクロスメンバを結合するボルトとを含むものとすることができる。

フロアクロスメンバの内部にアクセスできない場合であっても、締結部品による締結が可能になる。

締結部品により結合することにより、フロアセンタメンバとフロアクロスメンバの結合が強固となり、車体の強度を高めることができる。

車両の下部車体構造の概略構成を示す斜視図である。 フロアセンタメンバと第１フロアクロスメンバの交差部分の拡大斜視図である。 図２に示す交差部分の一部を破断して示す斜視図である。 図２に示す交差部分の横断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。以下の説明において、特段の断りがない限り、前後左右上下等の方向および向きを表す語句は、車両に関する方向および向きを表す。また、車両の左右方向において車両の前後方向に延びる中心線に近い側を車両左右方向内側、遠い側を車両左右方向外側と記す。各図において、矢印ＦＲの向きが前方、矢印ＵＰの向きが上方、矢印ＬＨの向きが左方である。

図１は、車両の下部車体構造１０の概略構成を示す斜視図である。下部車体構造１０は、車両の乗員室の床を規定するフロア１２を含む。フロア１２は、主に、ブレス成形により形成された複数の板金部材を溶接等の手法により接合して形成されている。フロア１２は、フロア１２の底面を規定するフロアパネル１４と、フロアパネル１４上に配置され、前後または左右に延びるフロア骨格部材を有する。フロア骨格部材は、フロア１２の左右の側縁に沿って前後方向に延びるロッカー１６，１８と、フロア１２の中央部を前後方向に延びるフロアセンタメンバ２０と、ロッカー１６，１８をつなぐように左右方向に延びるフロアクロスメンバ２２，２４を含む。２つのフロアクロスメンバ２２，２４の内、前方に位置するものを第１フロアクロスメンバ２２と記し、後方に位置するものを第２フロアクロスメンバ２４と記す。第１フロアクロスメンバ２２と第２フロアクロスメンバ２４の断面形状は、下方に開いたコの字形であり、フロアパネル１４に接合されることにより、フロアパネル１４と共に四角形、例えば長方形の閉断面形状を形成する。

第１フロアクロスメンバ２２上の、フロアセンタメンバ２０の近傍両側に、乗員室内の座席を固定するための座席固定台２６が配置されている。座席固定台２６は、座席を前後方向にスライドさせるためのシートトラックを固定する固定点の１つとなる。座席固定台２６の上面にはナット（不図示）が配置され、このナットにねじ結合するボルト（不図示）によってシートトラックが固定される。

フロアセンタメンバ２０は、ダッシュパネル２８から後方に向けて第２フロアクロスメンバ２４まで延び、その上面は後方に向けて下るように傾斜している。また、フロアセンタメンバ２０の上面は、車両左右方向において中央部が凹んでおり、この中央の溝を挟んで両側に前後方向に延びる畝が形成されている。この断面形状により、強度および剛性が増して前方からの衝突荷重を効率良く第２フロアクロスメンバ２４へと伝えることができる。第１フロアクロスメンバ２２は、フロアセンタメンバ２０を貫通して左右方向に延びている。この構造は、側面衝突時のフロア１２の変形に対する強度を高める上で有利である。

前面衝突時において、前方からの衝突荷重がフロアセンタメンバ２０に作用すると、この荷重は、フロアセンタメンバ２０を屈曲させようとする。フロアセンタメンバ２０は、前後方向の中央部分において上方に向けて折り曲がる力を受ける。このとき、フロアセンタメンバ２０は、第１フロアクロスメンバ２２から引き離されるように変形しようとする。フロアセンタメンバ２０と第１フロアクロスメンバ２２の結合を強固にすれば、フロアセンタメンバ２０の変形を抑制でき、下部車体構造１０の強度の向上に有利となる。

図２はフロアセンタメンバ２０と第１フロアクロスメンバ２２の交差部分の拡大斜視図、図３は交差部分の一部を破断して示す斜視図、図４は交差部分の横断面図である。

前述のように、第１フロアクロスメンバ２２はフロアセンタメンバ２０を貫通しており、フロアセンタメンバ２０の側面には、第１フロアクロスメンバ２２を通すための側面開口３０が形成されている。側面開口３０は、下方に開いたコの字形状を有している。側面開口３０の周縁には、周縁補強パッチ３２が溶接などの手法により接合され、フロアセンタメンバ２０の一部となっている。フロアセンタメンバ２０の側面開口３０の上辺縁には、第１フロアクロスメンバ２２の上壁２２ａに対向する結合フランジ３４が設けられている。結合フランジ３４は、この下部車体構造１０においては、周縁補強パッチ３２の一部として設けられている。結合フランジ３４と第１フロアクロスメンバの上壁２２ａは、ボルト３６およびナット３８である締結部品によって結合されている。ナット３８は、閉断面構造である第１フロアクロスメンバ２２の内部に位置し、外側から挿入されるボルト３６とねじ結合する。フロアセンタメンバ２０と第１フロアクロスメンバ２２をボルト３６とナット３８で結合することにより、より強固に結合することができる。

ナット３８は、第１フロアクロスメンバの上壁２２ａの内壁面に溶接されて固定された溶接ナットとすることができる。第１フロアクロスメンバ２２がフロアパネル１４に溶接されて閉断面構造を形成する前に、ナット３８を溶接しておくことで、ボルト３６を締結するときにナット３８へのアクセスが不要となる。よって、フロアパネル１４などに、アクセスのための開口を設ける必要がなくなる。

ボルト３６とナット３８によるフロアセンタメンバ２０と第１フロアクロスメンバ２２の結合点は、車両左右方向において座席固定台２６よりも内側に位置する。結合点の位置を、座席固定台２６の下、または座席固定台２６よりも車両左右方向外側とすると、座席固定台２６の取り付けは、フロアセンタメンバ２０と第１フロアクロスメンバ２２を結合した後となる。一方、結合点を座席固定台２６より車両左右方向内側とすると、座席固定台２６の取り付け作業とフロアセンタメンバ２０と第１フロアクロスメンバ２２の結合作業の順序の制約がなくなり、組み立てラインの構築に関して自由度が増す。

上述の下部車体構造１０において、結合フランジ３４は周縁補強パッチ３２の一部として形成されているが、これに限らず、第１フロアクロスメンバの一部として形成することもできる。また、フロアセンタメンバ２０と第１フロアクロスメンバ２２の結合は、第１フロアクロスメンバ２２の上面に代えて、または上面に加えて、一方または両方の側面で結合してもよい。さらにまた、フロアセンタメンバと第１フロアクロスメンバを結合する締結部品として、ボルトとナットに代えてリベットとすることもできる。

１０ 下部車体構造、１２ フロア、１４ フロアパネル、１６，１８ ロッカー、２０ フロアセンタメンバ、２２ 第１フロアクロスメンバ、２４ 第２フロアクロスメンバ、２６ 座席固定台、２８ ダッシュパネル、３０ 側面開口、３２ 周縁補強パッチ、３４ 結合フランジ、３６ ボルト（締結部品）、３８ ナット（締結部品）。

Claims (3)

1. 車両のフロアに設けられ、前記フロアの中央部を車両前後方向に延びるフロアセンタメンバと、
   前記車両の前記フロアに設けられ、前記フロアセンタメンバを貫通して車両左右方向に延びるフロアクロスメンバと、
   を備え、
   前記フロアセンタメンバの側面には、前記フロアクロスメンバが通る側面開口が形成され、前記フロアセンタメンバは、前記側面開口の周縁に接合された周縁補強パッチを含み、
   前記周縁補強パッチは、前記フロアクロスメンバの表面に対向する結合フランジを含み、前記結合フランジと前記フロアクロスメンバが締結部品により結合されている、
   車両の下部車体構造。
2. 請求項１に記載の車両の下部車体構造であって、前記フロアクロスメンバの上面に配置され、車両の座席の脚部が固定される座席固定台を備え、前記フロアセンタメンバは、前記座席固定台より車両左右方向内側で、前記締結部品によって前記フロアクロスメンバに結合されている、車両の下部車体構造。
3. 請求項１または２に記載の車両の下部車体構造であって、前記締結部品は、前記フロアクロスメンバの内部の表面に配置された溶接ナットと、前記溶接ナットとねじ結合して前記フロアセンタメンバと前記フロアクロスメンバを結合するボルトを含む、車両の下部車体構造。

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