JP7452464B2

JP7452464B2 - 車両のフロア構造

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Publication number: JP7452464B2
Application number: JP2021027122A
Authority: JP
Inventors: 雅浩牟田; 宗志朗村田; 綾加各務; 康秀松尾; 賢熱田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2021-02-24
Filing date: 2021-02-24
Publication date: 2024-03-19
Anticipated expiration: 2041-02-24
Also published as: CN114954686A; JP2022128739A; US20220266736A1; US11760250B2

Description

本発明は、車両のフロア構造、特にフロアに形成された開口を覆うフロアパネルに関する。

従来、車両の床材料として各種のものが知られており、特許文献１には、トラック用の床構造として、アルミ押し出し形材を用いたものが開示されている。アルミ押し出しによれば、押出方向に沿ったリブなどの形成が容易であり、特許文献１では、床材の表面にリブを形成することですべり防止効果などを得ている。

特開平１０－３１６０５３号公報

ところで、フロアに形成された開口を覆うフロアパネルを設ける車両があり、フロアパネルは、その上に人などが乗った際に撓むことで、フロアパネル下面が開口内に配置された昇降用スロープ等の車両搭載物に干渉する虞がある。フロアパネルを例えば肉厚にしてその強度を高めることで、このようなフロアパネルの撓みを抑制することができるが、強度を高めた分だけフロアパネルが重くなってしまう。

そこで、フロアパネルの上から荷重が印加された際のフロアパネルの撓みを抑制しつつ、フロアパネルの重量を低減することが望まれている。

本発明に係る車両のフロア構造は、開口が形成されたフロア部材と、前記開口を覆うフロアパネルと、を含み、前記フロアパネルは、車両上面視で長方形の複数種類の単位パネルを、その短手方向に順次並べ一体化して構成され、前記フロアパネルの、前記各単位パネルが並ぶ方向に沿った２つの端辺と、前記フロアパネルの両端に並べられた２つの前記単位パネルのうちの少なくとも１つの側辺とが、前記フロア部材に支持され、前記フロア部材に前記側辺が支持される前記単位パネルは、その短手方向の長さ以上の短手方向の長さを有する他の前記単位パネルに比べて、単位面積あたりの重量が軽い、ことを特徴とする。

この構成によれば、フロアパネルの上から荷重が印加された際に、撓みが生じにくい、フロア部材に側辺が支持される単位パネルは、その短手方向の長さ以上の短手方向の長さを有する他の単位パネル（撓みが生じやすい単位パネル）に比べて、強度を下げて単位面積あたりの重量を軽くするため、フロアパネル全体の重さを低減することができる。

本発明に係る車両のフロア構造において、前記フロアパネルの両端に並べられた２つの前記単位パネルのうちの１つの側辺は、前記フロア部材に支持されない自由辺となっている、としてもよい。

本発明に係る車両のフロア構造において、前記自由辺を形成する前記単位パネルに比べて、前記フロア部材に前記側辺が支持される前記単位パネルは、単位面積あたりの重量が軽い、としてもよい。

本発明に係る車両のフロア構造において、前記各単位パネルは、中空板状であり、内部に前記単位パネルの長手方向に延びて中空断面の上壁と下壁とを接続するリブを有する、としてもよい。

本発明に係る車両のフロア構造において、前記フロア部材に前記側辺が支持される前記単位パネルは、その短手方向の長さ以上の短手方向の長さを有する他の前記単位パネルに比べて、短手方向の単位長さあたりの前記リブの数が少ない、としてもよい。

本発明に係る車両のフロア構造において、前記フロア部材に前記側辺が支持される前記単位パネルの前記リブは、その単位パネルの短手方向の長さ以上の短手方向の長さを有する他の前記単位パネルの前記リブに比べて、前記単位パネルの短手方向の厚みが薄い、としてもよい。

本発明に係る車両のフロア構造において、前記各単位パネルは、中空板状であり、内部に前記単位パネルの長手方向に延びて中空断面の上壁と下壁とを接続するリブを有し、前記フロア部材に前記側辺が支持される前記単位パネルの前記リブは、前記自由辺を形成する前記単位パネルの前記リブに比べて、前記単位パネルの短手方向の厚みが薄い、としてもよい。

本発明に係る車両のフロア構造において、前記各単位パネルの中空断面の内部は、１つ以上の前記リブによって複数の部屋に分割されており、複数の前記部屋は、前記単位パネルの長手方向の端部で前記フロア部材と締結される前記下壁を含む締結部屋と、前記フロア部材と締結されない前記下壁を含む未締結部屋と、を含み、前記締結部屋の前記下壁に比べて、前記未締結部屋の前記下壁は、車両上下方向の厚みが薄い、としてもよい。

本発明に係る車両のフロア構造において、前記各単位パネルはアルミ製である、としてもよい。

本発明によれば、フロアパネルの上から荷重が印加された際のフロアパネルの撓みを抑制しつつ、フロアパネルの重量を低減することができる。

車両１の出入口周辺の構成を示す斜視図であり、車椅子等の昇降用スロープが収納された状態を示す。車両１の出入口周辺の構成を示す斜視図であり、スロープが展開された状態を示す。フロアパネル１０の車両への取り付け構造を示す分解斜視図である。フロアパネル１０の概略断面図（図３のＡ－Ａ線に沿った断面を示す図）である。最も左側の単位パネル１２ａの詳細断面を示す図である。左から２番目の単位パネル１２ｂの詳細断面を示す図である。左から３～５番目の単位パネル１２ｃ，１２ｄ、１２ｅの詳細断面を示す図である。最も右側にあり、側辺がフロア部材に支持される単位パネル１２ｆの詳細断面を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。なお、本発明は、ここに記載される実施形態に限定されるものではない。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。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の向きが左方を表す。

図１、２は、車両１の出入口周辺の構成を示す斜視図であり、図１はスロープが収納された状態を示し、図２はスロープが展開された状態を示す。車体４は、一側面である左側面にスライドドア２を有している。そして、車体４のスライドドア２の下側には、電動スロープ装置６が設けられている。電動スロープ装置６は、車椅子などの乗り降りを容易にするためのスロープを有している。

スライドドア２は、２つの扉２ａ，２ｂ（前方側が扉２ａ、後方側が扉２ｂ）を有し、これらがドア開閉機構（図示せず）によって前後方向であって互いに反対の方向にスライドすることで乗降口（出入口）８を開閉する。

また、電動スロープ装置６は、通常時には、図１に示すようにスロープが床下に収納されており、乗降時には、図２に示すようにスロープが外方（図における斜め左手前）に向けてせり出すように展開される。

そして、電動スロープ装置６が配置される部分の上方にフロアパネル１０が配置されている。フロアパネル１０は、車両１の他の部分のフロアパネルとは別部材として設けられ、独立して取り外し可能になっている。これにより、例えばフロアパネル１０を取り外した状態で、下方の電動スロープ装置６の点検修理、取り外しなどの作業を行うことができる。フロアパネル１０は、以下で説明するように、その取り外しが容易となるように重量が低減されている。

図３は、フロアパネル１０の車両への取り付け構造を示す図である。車両のフロアには、鉄製などのフロア部材７０が設けられ、ここに車両側部の乗降口に対応した位置が開放された開口７２が設けられている。開口７２の周縁部（３辺）には、フロアパネル１０を支持する２つの支持部８０と１つの支持部８２が形成されている。支持部８０，８２は、フロア部材７０の一部である。２つの支持部８０は、前後方向に間隔をあけて左右方向に延びており、支持部８２は、２つの支持部８０の右端でそれらを接続するように前後方向に延びている。支持部８０、８２の内側には、電動スロープ装置６が配置され、電動スロープ装置６の上を覆うようにフロアパネル１０が配置される。フロアパネル１０の３辺の周縁部は、支持部８０、８２に載せられ、ボルト締め（図示せず）などによって固定される。

フロアパネル１０は、開口７２を覆うとともに、その乗降口に対応した側辺が下方に支持部材のない自由辺１１になっている。なお、フロア部材７０およびフロアパネル１０の上側には、適宜カバー材などの内装材が設置されてもよい。

フロアパネル１０は、車両上面視で長方形の単位パネル１２ａ～１２ｆを、その短手方向に順次並べ一体化して構成される。この実施形態では、各単位パネル１２ａ～１２ｆの長手方向の長さは、同じになっている。以降、単位パネル１２ａ～１２ｆが並ぶ方向をＸ方向と言い、Ｘ方向に直交する方向（各単位パネル１２ａ～１２ｆの側辺に沿った方向）をＹ方向と言う。

図４は、図３のＡ－Ａ線に沿ったフロアパネル１０の概略断面を示す図である。図５は、最も左側の単位パネル１２ａの詳細断面を示す図であり、図６は、左から２番目の単位パネル１２ｂの詳細断面を示す図であり、図７は、左から３～５番目の単位パネル１２ｃ，１２ｄ，１２ｅの詳細断面を示す図であり、図８は、最も右側にあり、側辺が支持部８２により支持される単位パネル１２ｆの詳細断面を示す図である。図４～８に示すように、フロアパネル１０は、構造が異なる複数種類の単位パネル１２ａ～１２ｆを含み、単位パネル１２ｃ，１２ｄ，１２ｅは同じ構造であるが、それ以外の単位パネル１２ａ，１２ｂ，１２ｆはそれぞれ別の構造を有している。単位パネル１２ａの上壁２２は、車椅子などの乗り降りを容易にするために、自由辺１１から、フロアパネル１０のＸ方向右側（単位パネル１２ａの右側）に向かって斜め上に延びている。各単位パネル１２ａ～１２ｆの短手方向の長さは、単位パネル１２ｃ（１２ｄ，１２ｅ）が最も長く、単位パネル１２ｆ、単位パネル１２ａ、単位パネル１２ｂの順で短くなっている。以下では、各単位パネル１２ａ～１２ｆを区別する必要が無い場合には、単位パネル１２と言う。

単位パネル１２は、中空板状であり、長手方向の両端が開口している。単位パネル１２は、中空断面の内部に長手方向に延びるとともに、中空断面の上壁２２と下壁２０とを接続する複数のリブ２４を有する。このようにリブ２４を設けることで、単位パネル１２の長手方向の強度が大きくなっている。この実施形態では、単位パネル１２ａ～１２ｆのそれぞれにおいて、単位パネルに含まれる各リブ２４の厚み（単位パネルの短手方向の厚み）が同じになっている。

単位パネル１２は、その長手方向を押出方向とするアルミ押し出し成型によって形成される。アルミ押し出し成型は、アルミ素材を型に向かって押し付け、型から押し出すことによって成型する。従って、押出方向のリブなどの形成が容易であり、押出方向の曲げなどに対する強度を大きくすることが容易である。図５～８における紙面に垂直な方向が長手方向（押出方向）であって、同一の断面形状が長手方向において維持される。

単位パネル１２は、側部にコネクタ部６０を有する。最も左側の単位パネル１２ａは、右側部のみにコネクタ部６０を有し、中央側の単位パネル１２ｂ～１２ｅは、左右の両側部にコネクタ部６０を有し、最も右側の単位パネル１２ｆは、左側部のみにコネクタ部６０を有する。コネクタ部６０は、差し込みフック６２と、フック受け溝６４から構成される。単位パネル１２の差し込みフック６２が、隣接する単位パネル１２のフック受け溝６４に挿入され、差し込みフック６２同士が互いに噛み合って、２つの単位パネル１２が係合する。このようにして単位パネル１２ａ～１２ｆを順に係合することで、フロアパネル１０が形成されている。なお、差し込みフック６２の先端に爪を設け、フック受け溝６４に爪に対応する凹みを設けて、差し込みフック６２をフック受け溝６４に挿入した際に爪が凹みに係合することで、２つの単位パネル１２の結合が意図せず外れることを防ぐ構造であってもよい。

各単位パネル１２ａ～１２ｆの長手方向の両端部（フロアパネル１０のＸ方向に沿った２つの端辺）は、フロア部材７０の２つの支持部８０に支持され、図５～８に示される、短手方向（同図の左右方向）の締結位置３０で各支持部８０にボルト締めなどで締結される。また、最も右側の単位パネル１２ｆの右側辺は、フロア部材７０の支持部８２に支持され、図８に示される、短手方向の締結位置３０ＡでＹ方向に間隔をあけて支持部８２にボルト締めなどで締結される。

各単位パネル１２の中空断面の内部は、複数のリブ２４によって、複数の部屋２６Ａ，２６Ｂに分割されている。ここで、符号２６Ａは、フロア部材７０の支持部８０または８２と締結される下壁２０を含む部屋（以下、締結部屋２６Ａと言う）を示しており、符号２６Ｂは、フロア部材７０の支持部８０および８２のいずれにも締結されない下壁２０を含む部屋（以下、未締結部屋２６Ｂと言う）を示している。

各単位パネル１２ａ～１２ｆにおいて、図５～８に示すように、締結部屋２６Ａの下壁２０の上下方向の厚みＴＬＡａ～ＴＬＡｆに比べて、未締結部屋２６Ｂの下壁２０の上下方向の厚みＴＬＢａ～ＴＬＢｆは、薄くなっている（図５～８において、ＴＬＢａ＜ＴＬＡａ、ＴＬＢｂ＜ＴＬＡｂ、ＴＬＢｃ＜ＴＬＡｃ、ＴＬＢｆ＜ＴＬＡｆの関係がある）。なお、同一の単位パネル１２に含まれる複数の締結部屋２６Ａの下壁２０の上下方向の厚みは同じであり、同様に、同一の単位パネル１２に含まれる複数の未締結部屋２６Ｂの下壁２０の上下方向の厚みは同じになっている。フロアパネル１０の上から荷重が印加された際には、フロアパネル１０が若干撓んで、その周縁部が僅かに浮き上がり、フロア部材７０の支持部８０、８２とフロアパネル１０の締結部に力が集中することがある。上記のように、締結部屋２６Ａの下壁２０（締結部の下壁）を厚くすることで、締結部に力が集中した際にその下壁２０の変形を抑制することができる。一方、締結部屋２６Ａの下壁２０に比べて強度が要求されない、未締結部屋２６Ｂの下壁２０を、肉薄にして過剰に補強しないことで、各単位パネル１２の重量を低減することができる。

また、フロア部材７０の支持部８２に右側辺が支持される単位パネル１２ｆは、その単位パネル１２ｆの短手方向の長さ以上の短手方向の長さを有する他の単位パネル１２（本実施形態では単位パネル１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ）に比べて、フロアパネル１０の上から荷重が印加された際に撓みが生じにくい。そのため、単位パネル１２ｆは、単位パネル１２ｃ，１２ｄ，１２ｅに比べて強度を低下させて、それに比べて単位面積あたり（例えば１００ｃｍ^２）の重量を軽くしている。具体的には、単位パネル１２ｆは、単位パネル１２ｃ（１２ｄ，１２ｅ）に比べて、短手方向の単位長さ（例えば１０ｃｍ）あたりのリブ２４の数を少なくしている。また、単位パネル１２ｆのリブ２４の単位パネル短手方向の厚みＴＲｆは、単位パネル１２ｃ（１２ｄ，１２ｅ）のリブ２４の単位パネル短手方向の厚みＴＲｃに比べて、薄くしている（ＴＲｆ＜ＴＲｃの関係がある）。また、単位パネル１２ｆの上壁２２の上下方向の厚みＴＵｆは、単位パネル１２ｃ（１２ｄ，１２ｅ）の上壁２２の上下方向の厚みＴＵｃに比べて、薄くしている（ＴＵｆ＜ＴＵｃの関係がある）。また、単位パネル１２ｆの下壁２０の上下方向の厚みＴＬＡｆ、ＴＬＢｆのそれぞれは、単位パネル１２ｃ（１２ｄ，１２ｅ）の下壁２０の上下方向の厚みＴＬＡｃ、ＴＬＢｃに比べて、薄くしている（ＴＬＡｆ＜ＴＬＡｃ、ＴＬＢｆ＜ＴＬＢｃの関係がある）。

なお、この実施形態では、以上説明したように、単位パネル１２ｆは、単位パネル１２ｃ（１２ｄ，１２ｅ）に比べて、短手方向の単位長さあたりのリブ２４の数を少なくし、リブ２４、上壁２２および下壁２０を薄くしているが、単位パネル１２ｆの単位面積あたりの重量が、単位パネル１２ｃ（１２ｄ，１２ｅ）のそれに比べて軽くなる限り、これらのうちの１～３つを実装する形態であってもよい。

このように、撓みが生じにくい単位パネル１２ｆを、撓みが生じやすい単位パネル１２ｃ（１２ｄ，１２ｅ）と異なる構造にして過剰に補強しないことで、単位パネル１２ｆの単位面積あたりの重量を軽くすることができる。

また、フロア部材７０の支持部８２に右側辺が支持される単位パネル１２ｆは、自由辺１１を形成する単位パネル１２ａと比べて、フロアパネル１０の上から荷重が印加された際に撓みが生じにくい。単位パネル１２ａは、乗降口にあり、人が車両に飛び乗ってきた際の着地点になるため、大きな荷重がかかって撓みやすいが、単位パネル１２ｆには、そのような荷重がかかりにくい。そのため、単位パネル１２ｆは、単位パネル１２ａと比べても強度が低くなっており、それと比べて単位面積あたり（例えば１００ｃｍ^２）の重量が軽くなっている。具体的には、単位パネル１２ｆのリブ２４の単位パネル短手方向の厚みＴＲｆは、単位パネル１２ａのリブ２４の単位パネル短手方向の厚みＴＲａに比べて、薄くなっている（ＴＲｆ＜ＴＲａの関係がある）。また、単位パネル１２ｆの上壁２２の上下方向の厚みＴＵｆは、単位パネル１２ａの上壁２２の上下方向の厚みＴＵａに比べて、薄くなっている（ＴＵｆ＜ＴＵａの関係がある）。また、単位パネル１２ｆの下壁２０の上下方向の厚みＴＬＡｆ、ＴＬＢｆのそれぞれは、単位パネル１２ａの下壁２０の上下方向の厚みＴＬＡａ、ＴＬＢａに比べて、薄くなっている（ＴＬＡｆ＜ＴＬＡａ、ＴＬＢｆ＜ＴＬＢａの関係がある）。

なお、この実施形態では、以上説明したように、単位パネル１２ｆは、単位パネル１２ａに比べて、リブ２４、上壁２２および下壁２０を薄くしているが、単位パネル１２ｆの単位面積あたりの重量が、単位パネル１２ａのそれに比べて軽くなる限り、これらのうちの１つまたは２つを実装する形態であってもよい。このように、単位パネル１２ｆを単位パネル１２ａに比べて肉薄にするため、単位パネル１２ｆは、単位パネル１２ａに比べて単位面積あたりの重量が軽くなっている。

以上説明した実施形態によれば、フロアパネル１０の上から荷重が印加された際に撓みが生じにくい単位パネル１２ｆは、撓みが生じやすい単位パネル１２ａ、１２ｃ～１２ｅに比べて、強度を下げて単位面積あたりの重量を軽くしているため、フロアパネル全体の重量を低減することができる。また、撓みが生じやすい単位パネル１２ａ、１２ｃ～１２ｅの強度は、単位パネル１２ｆの強度に比べて高くなっているので、フロアパネル１０全体の撓みを抑えることができ、フロアパネル１０下面が電動スロープ装置６と干渉することを抑制することができる。

なお、以上説明した実施形態では、フロアパネル１０の一辺を自由辺１１としたが、車両１の乗降口に支持部材を追加して、フロアパネル１０の四辺がフロア部材７０に支持される形態であってもよい。この場合、乗降口の支持部材に、左側辺が支持される単位パネル１２（上記した単位パネル１２ａに相当）は、その上から荷重が印加された際に撓みが生じ難いことになる。よって、左側辺が支持される単位パネル１２は、その短手方向の長さ以上の短手方向の長さを有する他の単位パネルに比べて、短手方向の単位長さあたりのリブの数を減らしたり、肉薄にして、単位面積あたりの重量を軽くするとよい。これにより、フロアパネル１０全体の重量を低減することができる。

なお、フロアパネル１０を構成する単位パネル１２の数、材質、形状などは、車両の仕様などに応じて適宜、変更することができる。

１車両、２スライドドア、２ａ，２ｂ扉、４車体、６電動スロープ装置、８乗降口（出入口）、１０フロアパネル、１１自由辺、１２，１２ａ～１２ｆ単位パネル、２０下壁、２２上壁、２４リブ、２６Ａ部屋（締結部屋）、２６Ｂ部屋（未締結部屋）、３０，３０Ａ締結位置、６０コネクタ部、６２差し込みフック、６４フック受け溝、７０フロア部材、７２開口、８０，８２支持部。

Claims

開口が形成されたフロア部材と、
前記開口を覆うフロアパネルと、
を含み、
前記フロアパネルは、車両上面視で長方形の複数種類の単位パネルを、その短手方向に順次並べ一体化して構成され、
前記フロアパネルの、前記各単位パネルが並ぶ方向に沿った２つの端辺と、前記フロアパネルの両端に並べられた２つの前記単位パネルのうちの少なくとも１つの側辺とが、前記フロア部材に支持され、
前記フロア部材に前記側辺が支持される前記単位パネルは、その短手方向の長さ以上の短手方向の長さを有する他の前記単位パネルに比べて、単位面積あたりの重量が軽い、
車両のフロア構造。
請求項１に記載の車両のフロア構造であって、
前記フロアパネルの両端に並べられた２つの前記単位パネルのうちの１つの側辺は、前記フロア部材に支持されない自由辺となっている、
車両のフロア構造。
請求項２に記載の車両のフロア構造であって、
前記自由辺を形成する前記単位パネルに比べて、前記フロア部材に前記側辺が支持される前記単位パネルは、単位面積あたりの重量が軽い、
車両のフロア構造。
請求項１～３のいずれか１つに記載の車両のフロア構造であって、
前記各単位パネルは、中空板状であり、内部に前記単位パネルの長手方向に延びて中空断面の上壁と下壁とを接続するリブを有する、
車両のフロア構造。
請求項４に記載の車両のフロア構造であって、
前記フロア部材に前記側辺が支持される前記単位パネルは、その短手方向の長さ以上の短手方向の長さを有する他の前記単位パネルに比べて、短手方向の単位長さあたりの前記リブの数が少ない、
車両のフロア構造。
請求項４または５に記載の車両のフロア構造であって、
前記フロア部材に前記側辺が支持される前記単位パネルの前記リブは、その単位パネルの短手方向の長さ以上の短手方向の長さを有する他の前記単位パネルの前記リブに比べて、前記単位パネルの短手方向の厚みが薄い、
車両のフロア構造。
請求項３に記載の車両のフロア構造であって、
前記各単位パネルは、中空板状であり、内部に前記単位パネルの長手方向に延びて中空断面の上壁と下壁とを接続するリブを有し、
前記フロア部材に前記側辺が支持される前記単位パネルの前記リブは、前記自由辺を形成する前記単位パネルの前記リブに比べて、前記単位パネルの短手方向の厚みが薄い、
車両のフロア構造。
請求項４～７のいずれか１つに記載の車両のフロア構造であって、
前記各単位パネルの中空断面の内部は、１つ以上の前記リブによって複数の部屋に分割されており、
複数の前記部屋は、前記単位パネルの長手方向の端部で前記フロア部材と締結される前記下壁を含む締結部屋と、前記フロア部材と締結されない前記下壁を含む未締結部屋と、を含み、
前記締結部屋の前記下壁に比べて、前記未締結部屋の前記下壁は、車両上下方向の厚みが薄い、
車両のフロア構造。
請求項１～８のいずれか１つに記載の車両のフロア構造であって、
前記各単位パネルは、アルミ製である、
車両のフロア構造。