WO2015008640A1

WO2015008640A1 - 車両の床部構造

Info

Publication number: WO2015008640A1
Application number: PCT/JP2014/067931
Authority: WO
Inventors: 幸平小林; 真一朗倉垣; 今井　康夫
Original assignee: トヨタ車体株式会社
Priority date: 2013-07-16
Filing date: 2014-07-04
Publication date: 2015-01-22
Also published as: JP2015020452A; CN105050889A; JP6032144B2; CN105050889B

Abstract

本発明に係る車両の床部構造は、ロッカレールに支持されているピラー（２０ｂ）と、車両前後方向に延び、車室のフロアパネルを支えるフロアサイドメンバと、ピラー（２０ｂ）とフロアサイドメンバとをつなぐアウトリガー（３０）とを備え、ピラー（２０ｂ）の下部とアウトリガー（３０）とに燃料タンクの燃料供給配管が通される構成になっており、アウトリガー（３０）は、天井板部（３２）と、その天井板部（３２）の幅方向両側で下方に突出するように設けられた縦板部（３４）とから断面略逆Ｕ字形に形成されて、そのアウトリガー（３０）の天井板部（３２）がフロアパネルを下方から支えた状態でそのフロアパネルに固定されており、燃料タンクの燃料供給配管がアウトリガー（３０）の下側の開口部分に通される構成である。

Description

車両の床部構造

　本発明は、車幅方向両側で車両前後方向に延びるロッカレールにより下端部が支持されているピラーと、前記ロッカレールの車幅方向内側にあって車両前後方向に延び、車室のフロアパネルを支えるフロアサイドメンバと、前記ピラーと前記フロアサイドメンバとをつなぐアウトリガーとを備える車両の床部構造に関する。

　これに関連する車両の床部構造が特開２００５－０６７５９０号公報に記載されている。特開２００５－０６７５９０号公報における車両の床部構造では、図８に示すように、ピラー（図示省略）はアウトリガー１０１によってフロアサイドメンバ１０２とつながれており、そのフロアサイドメンバ１０２とアウトリガー１０１上にフロアパネル１０４が設置されている。フロアサイドメンバ１０２は、断面略Ｕ字形に形成されており、その開口周縁のフランジ部（図示省略）がフロアパネル１０４に固定されている。また、アウトリガー１０１も一般的に、図９に示すように、フロアサイドメンバ１０２と同様に断面略Ｕ字形に形成されており、その開口周縁のフランジ部１０１ｆがフロアパネル１０４に固定されている。さらに、アウトリガー１０１上には、一般的に、図９に示すように、ピラー１００が室内側へ倒れ込むのを防止するための側面直角三角形状のガセット１０７が設けられている。

　上記した車両の床部構造において、ピラー１００の下部とアウトリガー１０１とに燃料タンクの燃料供給配管を通す必要がある場合には、図９に示すように、アウトリガー１０１の底板１０１ｂに燃料供給配管用の開口１０１ｈを形成する必要がある。このため、アウトリガー１０１の強度が低下し、これによりピラー１００の支持強度が低下する。

　したがって、改良された車両の床部構造が必要とされている。

　本発明の第１の側面においては、車両の床部構造であって、車幅方向両側で車両前後方向に延びるロッカレールにより下端部が支持されているピラーと、前記ロッカレールよりも車幅方向内側にあって車両前後方向に延び、車室のフロアパネルを支えるフロアサイドメンバと、前記ピラーと前記フロアサイドメンバとをつなぐアウトリガーとを備え、前記ピラーの下部と前記アウトリガーとに燃料タンクの燃料供給配管が通される構成になっており、前記アウトリガーは、天井板部と、その天井板部の幅方向両側で下方に突出するように設けられた縦板部とから断面略逆Ｕ字形に形成されて、そのアウトリガーの天井板部が前記フロアパネルを下方から支えた状態でそのフロアパネルに固定されており、前記燃料タンクの燃料供給配管が前記アウトリガーの下側の開口部分に通されるように構成されている。

　本発明の第１の側面によると、アウトリガーは、天井板部と、その天井板部の幅方向両側で下方に突出するように設けられた縦板部とから断面略逆Ｕ字形に形成されており、そのアウトリガーの下側の開口部分に燃料タンクの燃料供給配管が通される構成である。このため、前記アウトリガーに穴を開けて燃料供給配管を通す場合と比較して、アウトリガーの強度低下を抑えることができる。したがって、アウトリガーによるピラーの支持強度が低下することがない。

　本発明の第２の側面においては、アウトリガーの開口部分を構成する両縦板部の下端にはフランジ部が形成されており、そのフランジ部に枠状の補強部材が合わせられて固定される構成であるこのように、補強部材をアウトリガーの開口部分のフランジ部に固定させるため、アウトリガーの強度向上を図ることができる。

　本発明の第３の側面においては、ピラーの室内側への倒れ込みを防止するガセットを備えており、前記ガセットの縦板部は、前記フロアパネルの上側で、そのフロアパネルの縦フランジ部とピラーの縦壁部との間に挟まれて両者に固定されており、また、前記ガセットの縦板部は、前記フロアパネルより下側で、前記ピラーの縦壁部と前記アウトリガーの縦板部とに重ねられた状態で両者に固定されている。このように、ガセットの縦板部がピラーの縦壁部とアウトリガーの縦板部とに重ねられた状態で両者に固定されているため、ピラーに対して前後左右に傾ける方向の振動が加わってもピラーの縦壁部と、ガセットの縦板部、アウトリガーの縦板部、及びフロアパネルの縦フランジ部との固定部で剥離等が生じ難くなる。

本発明の実施形態１に係る床部構造を備える車両の床下における車両骨格を表す平面図である。図１のII-II線断面図である。本発明の実施形態１に係る車両の床部構造を後上方から見た斜視図である。車両のフロアパネルを省略した車両の床部構造を表す斜視図である。図４においてガセットを外した状態を表す斜視図（突出嵌合部を表す斜視図）である。前記車両の床部構造を前下方から見上げた斜視図である。図６のVII-VII線断面図である。従来の車両の床下における車両骨格を表す平面図である。従来の車両の床部構造を表す斜視図である。

　　［実施形態１］
　以下、図１から図７に基づいて本発明の実施形態１に係る車両の床部構造について説明する。なお、図中の前後左右、及び上下は車両の前後左右、及び上下に対応している。

＜車両１０の床部概要について＞
　車両１０の床部には、図１に示すように、車幅方向両側において車両前後方向に延びる左右一対のサイドメンバ１１が設けられている。サイドメンバ１１は、車両１０の前部に位置するフロントサイドメンバ１２と、そのフロントサイドメンバ１２の後側で車両フロアを構成するフロアサイドメンバ１４と、フロアサイドメンバ１４の後側で車両後部に位置するリヤサイドメンバ１６とから構成されている。左右のフロントサイドメンバ１２の先端位置は前部クロスメンバ１３によって連結されており、左右のフロントサイドメンバ１２の基端部間にサスペンションメンバ１５がほぼ水平に支持されている。また、左右のフロアサイドメンバ１４，１６間には、車幅方向に延びる複数本（図１では６本）のクロスメンバ１７が渡されており、それらのクロスメンバ１７が車両前後方向にほぼ等間隔で配置されている。

　左右のフロアサイドメンバ１４の車幅方向外側には、左右のロッカレール１８が車両前後方向に延びるように設けられている。左右のロッカレール１８の前端部にはＡピラー２０ａが立設されており、中央部にはＢピラー２０ｂ、後端部にはＣピラー２０ｃが立設されている。そして、左右のＡピラー２０ａ、Ｂピラー２０ｂ、及びＣピラー２０ｃ等によって車両１０のルーフパネル（図示省略）が支持されるようになっている。また、Ａピラー２０ａ、Ｂピラー２０ｂ、及びＣピラー２０ｃがそれぞれアウトリガー３０によってフロアサイドメンバ１４に連結されている。アウトリガー３０は、クロスメンバ１７の延長線上に配置された骨格部材であり、図２の側面図に示すように、各ピラー（図２ではＢピラー２０ｂ）の車室内側面、及びロッカレール１８の車室内側面をフロアサイドメンバ１４とつないだ状態でフロアパネル１９を支持できるように構成されている。さらに、各ピラー（図２ではＢピラー２０ｂ）とアウトリガー３０間には、各ピラーの室内側への倒れ込みを防止するガセット４０が設けられている。また、Ｂピラー２０ｂ、及びそのＢピラー２０ｂに連結されるアウトリガー３０には、燃料タンク（図示省略）の燃料供給配管が通されるように構成されている。

＜フロアサイドメンバ１４、クロスメンバ１７について＞
　フロアサイドメンバ１４は、図２等に示すように、鋼板を折り曲げることにより断面略Ｕ字形の溝状に形成されている。フロアサイドメンバ１４は、底板部１４ｂと、その底板部１４ｂの幅方向両側に設けられた縦板部１４ｔとを備えており、両縦板部１４ｔの上端部が一定幅でそれぞれ外側に折り曲げられてフランジ部１４ｆが形成されている。そして、フロアサイドメンバ１４のフランジ部１４ｆにフロアパネル１９が重ねられて、そのフロアパネル１９がスポット溶接等により前記フランジ部１４ｆに固定されている。

　クロスメンバ１７は、フロアサイドメンバ１４とほぼ等しい構造で断面略Ｕ字形の溝状に形成されており、そのクロスメンバ１７の上端部にフランジ部１７ｆが形成されている。そして、クロスメンバ１７のフランジ部１７ｆにフロアパネル１９が重ねられて、そのフロアパネル１９がスポット溶接等により前記フランジ部１７ｆに固定されている。

＜Ｂピラー２０ｂの下部について＞
　Ｂピラー２０ｂの下部は、図３～図６に示すように、縦筒状のピラー本体部Ｍと、ロッカレール１８の一部を構成して車両前後方向に延びる横筒部Ｙとから側面逆Ｔ字形に形成されている。Ｂピラー２０ｂの下部は、図２に示すように、車両１０の外観意匠を構成するアウタパネル２５と、そのアウタパネル２５と共に中空閉断面状のＢピラー２０ｂの下部を構成するインナパネル２２と、Ｂピラー２０ｂの下部の補強板であるリインフォース（図示省略）とから構成されている。Ｂピラー２０ｂの下部を構成するインナパネル２２は、図３～図６に示すように、側面略逆Ｔ字形に形成されており、そのインナパネル２２の端縁にフランジ部２２ｆが形成されている。Ｂピラー２０ｂの下部を構成するアウタパネル２５もインナパネル２２と同様に側面略逆Ｔ字形に形成されており、そのアウタパネル２５の端縁にフランジ部２５ｆが形成されている。そして、図２に示すように、アウタパネル２５のフランジ部２５ｆとインナパネル２２のフランジ部２２ｆとが合わせられて相互に固定されることで、中空閉断面状のＢピラー２０ｂの下部が構成される。

　Ｂピラー２０ｂのピラー本体部Ｍを構成するインナパネル２２は、図３の一点鎖線に示すように、断面台形状に成形されており、前記台形の上底に相当する部分に車室内側突出平面２２０が形成されている。そして、車室内側突出平面２２０の中央部分に、図５、図６等に示すように、ガセット４０とアウトリガー３０とが外側から嵌るように構成された略角形の突出嵌合部２２５が形成されている。また、インナパネル２２の突出嵌合部２２５の下部中央には、図６に示すように、燃料タンク（図示省略）の燃料供給配管が通される燃料開口部２２５ｈが形成されている。

＜アウトリガー３０について＞
　アウトリガー３０は、上記したように、Ｂピラー２０ｂをフロアサイドメンバ１４とつなぐ部材であり、図２～図６に示すように、天井板部３２と、その天井板部３２の幅方向両側で下方に突出するように設けられた縦板部３４とから断面略逆Ｕ字形に形成されている。そして、アウトリガー３０の前後の縦板部３４の間隔が、図５、図６に示すように、Ｂピラー２０ｂのインナパネル２２の突出嵌合部２２５を前後から挟める寸法に設定されている。さらに、アウトリガー３０の天井板部３２は、Ｂピラー２０ｂのインナパネル２２の突出嵌合部２２５と干渉しない位置で前後の縦板部３４間に渡されている（図５参照）。

　アウトリガー３０の前後の縦板部３４は等しい形状であり、図２等に示すように、天井板部３２からの下方への突出寸法がＢピラー２０ｂ側で大きく、フロアサイドメンバ１４側で小さくなるように構成されている。そして、アウトリガー３０の先端部（フロアサイドメンバ１４側の端部）の高さ寸法がフロアサイドメンバ１４の高さ寸法とほぼ等しい値に設定されている。また、アウトリガー３０の基端部（Ｂピラー２０ｂ側の端部）の高さ寸法がフロアパネル１９の位置からロッカレール１８の下面までの高さ寸法とほぼ等しい値に設定されている。そして、アウトリガー３０の両縦板部３４の先端縁にフロアサイドメンバ１４の側面に固定される先端フランジ部３４ｆが形成されている。また、アウトリガー３０の両縦板部３４の下端縁に全体に亘って下端フランジ部３４ｄが形成されている。そして、アウトリガー３０の下端フランジ部３４ｄに、図６等に示すように、角枠状の補強部材５０が固定されている。

　前記補強部材５０は、アウトリガー３０の下側開口部分の周縁を補強する部材である。前記補強部材５０は、アウトリガー３０の両縦板部３４の下端フランジ部３４ｄに沿うように形成された前後の枠辺５１，５２と、Ｂピラー２０ｂ（インナパネル２２）の横筒部Ｙの下面に沿うように形成された右枠辺５３と、フロアサイドメンバ１４の下面に沿うように形成された左枠辺５４とを備えている。前後の枠辺５１，５２は、アウトリガー３０の両縦板部３４の下端フランジ部３４ｄに合わせられる横フランジ部５１ｆ，５２ｆと、縦板部３４に対して内側から合わせられる縦フランジ部５１ｔ，５２ｔとから断面Ｌ字形に形成されている。右枠辺５３は、Ｂピラー２０ｂ（インナパネル２２）の横筒部Ｙの下面に合わせられる横フランジ部５３ｆと、その横筒部Ｙの側面に合わせられる縦フランジ部５３ｔにより断面Ｌ字形に形成されている。また、左枠辺５４は、フロアサイドメンバ１４の下面に合わせられる横フランジ部５４ｆと、フロアサイドメンバ１４の側面に合わせられる縦フランジ部５４ｔにより断面Ｌ字形に形成されている。

＜ガセット４０について＞
　ガセット４０は、図３、図４に示すように、アウトリガー３０の天井板部３２とＢピラー２０ｂのインナパネル２２の車室内側突出平面２２０との角部に固定される補強部材であり、傾斜板部４３と、その傾斜板部４３の幅方向両側に設けられた側面直角三角形状の縦板部４５とから設けられている。ガセット４０の幅寸法（縦板部４５の間隔寸法）は、図３に示すように、Ｂピラー２０ｂ（インナパネル２２）の突出嵌合部２２５の上部に対して外側から嵌め込める幅寸法に設定されている。さらに、ガセット４０の縦板部４５は、アウトリガー３０の天井板部３２を幅方向両側から挟めるように構成されている。ガセット４０の傾斜板部４３の上端縁には、Ｂピラー２０ｂのインナパネル２２の車室内側突出平面２２０に合わせられる上端中央フランジ部４３ｕが折り曲げ形成されている。また、ガセット４０の傾斜板部４３の下端縁には、アウトリガー３０の天井板部３２に合わせられる下端中央フランジ部４３ｄが折り曲げ形成されている。さらに、ガセット４０の両縦板部４５の下端縁には、アウトリガー３０の縦板部３４の表面に合わせられる下端縦フランジ部４５ｆが縦板部４５の延長線上に形成されている。

＜車両１０の床部構造について＞
　次に、アウトリガー３０とガセット４０の取付け手順を説明しながら車両１０の床部構造について説明する。ここで、アウトリガー３０とガセット４０とが取付けられる際には、Ｂピラー２０ｂのインナパネル２２とフロアサイドメンバ１４の取付けは完了している。また、アウトリガー３０の下端フランジ部３４ｄに対する角枠状の補強部材５０の取付けも完了している。

　この状態で、アウトリガー３０の両縦板部３４の基端部が、図５に示すように、Ｂピラー２０ｂのインナパネル２２の突出嵌合部２２５に対して幅方向外側から嵌め込まれる。そして、補強部材５０の右枠辺５３の横フランジ部５３ｆと縦フランジ部５３ｔとがそれぞれＢピラー２０ｂの横筒部Ｙを構成するインナパネル２２の下面と車室内側突出平面２２０とに合わせられる。また、アウトリガー３０の先端フランジ部３４ｆがフロアサイドメンバ１４の側面に合わせられ、補強部材５０の左枠辺５４の横フランジ部５４ｆと縦フランジ部５４ｔとがそれぞれフロアサイドメンバ１４の下面と側面とに合わせられる。

　この状態で、アウトリガー３０の両縦板部３４の基端部が、図７等に示すように、Ｂピラー２０ｂ（インナパネル２２）の突出嵌合部２２５の縦壁部２２５ｋに対してスポット溶接等により固定される。また、補強部材５０の右枠辺５３の横フランジ部５３ｆと縦フランジ部５３ｔとが、図６等に示すように、インナパネル２２の下面と車室内側突出平面２２０とに対してスポット溶接等により固定される。さらに、アウトリガー３０の先端フランジ部３４ｆ、補強部材５０の左枠辺５４の横フランジ部５４ｆと縦フランジ部５４ｔとがそれぞれフロアサイドメンバ１４の下面と側面とに対してスポット溶接等により固定される。これにより、アウトリガー３０の取付けが完了する。

　次に、ガセット４０がアウトリガー３０の天井板部３２とＢピラー２０ｂのインナパネル２２の車室内側突出平面２２０との角部に嵌め込まれる。即ち、ガセット４０が、図３等に示すように、Ｂピラー２０ｂ（インナパネル２２）の突出嵌合部２２５の上部に外側から嵌め込まれるとともに、ガセット４０の縦板部４５の下端縦フランジ４５ｆがアウトリガー３０の縦板部３４の表面に合わせられる。また、ガセット４０の傾斜板部４３の上端中央フランジ部４３ｕがＢピラー２０ｂ（インナパネル２２）の車室内側突出平面２２０に合わせられ、傾斜板部４３の下端中央フランジ部４３ｄがアウトリガー３０の天井板部３２に合わせられる。

　この状態で、ガセット４０の縦板部４５が、図７に示すように、Ｂピラー２０ｂ（インナパネル２２）の突出嵌合部２２５の縦壁部２２５ｋに対してスポット溶接等により固定される。また、ガセット４０の縦板部４５の下端縦フランジ４５ｆが、図７に示すように、Ｂピラー２０ｂ（インナパネル２２）の突出嵌合部２２５の縦壁部２２５ｋとアウトリガー３０の縦板部３４とに対してスポット溶接等により固定される。

　さらに、ガセット４０の傾斜板部４３の上端中央フランジ部４３ｕがＢピラー２０ｂ（インナパネル２２）の車室内側突出平面２２０にスポット溶接等により固定され、傾斜板部４３の下端中央フランジ部４３ｄがアウトリガー３０の天井板部３２に同じくスポット溶接等により固定される。

　次に、フロアパネル１９がアウトリガー３０、フロアサイドメンバ１４、クロスメンバ１７上にセットされ、アウトリガー３０の天井板部３２、フロアサイドメンバ１４のフランジ部１４ｆ等に対してスポット溶接等により固定される。また、フロアパネル１９の縦フランジ部１９ｆが、図７等に示すように、Ｂピラー２０ｂ（インナパネル２２）の突出嵌合部２２５の縦壁部２２５ｋとガセット４０の縦板部４５とに対してスポット溶接等により固定される。

＜本実施形態に係る車両１０の床部構造の長所について＞
　本実施形態に係る車両１０の床部構造によると、アウトリガー３０は、天井板部３２と、その天井板部３２の幅方向両側で下方に突出するように設けられた縦板部３４とから断面略逆Ｕ字形に形成されており、そのアウトリガー３０の下側の開口部分に燃料タンクの燃料供給配管が通される構成である。このため、アウトリガー３０に穴を開けて燃料供給配管を通す場合と比較して、アウトリガー３０の強度低下を抑えることができる。したがって、アウトリガー３０によるＢピラー２０ｂの支持強度が低下することがない。また、アウトリガー３０の開口部分を構成する両縦板部３４の下端には下端フランジ部３４ｄを介して枠状の補強部材５０が固定されるため、アウトリガー３０の強度が向上するようになる。また、ガセット４０の縦板部４５が、図７に示すように、Ｂピラー２０ｂ（インナパネル２２）の突出嵌合部２２５の縦壁部２２５ｋとアウトリガー３０の縦板部３４とに重ねられた状態で、両者２２５ｋ，３４にスポット溶接等により固定されている。このため、Ｂピラー２０ｂに対して前後に傾ける方向の振動が加わってもＢピラー２０ｂの突出嵌合部２２５の縦壁部２２５ｋと、ガセット４０の縦板部４５、アウトリガー３０の縦板部３４、及びフロアパネル１９の縦フランジ部１９ｆとの固定部で剥離等が生じ難くなる。

＜変更例＞
　本発明の形態を上記構造を参照して説明したが、本発明の目的を逸脱せずに多くの交代、改良、変更が可能であることは当業者であれば明らかである。したがって本発明の形態は、添付された請求項の精神と目的を逸脱しない全ての交代、改良、変更を含み得る。例えば本発明の形態は、前記特別な構造に限定されず、下記のように変更が可能である。

　例えば、本実施形態では、一枚の鋼板を断面略逆Ｕ字形に折り曲げることでアウトリガー３０を形成する例を示した。しかし、例えば、断面略Ｌ字形に折り曲げた二枚の鋼板を組み合わせて断面略逆Ｕ字形のアウトリガー３０を形成することも可能である。

　また、本実施形態では、アウトリガー３０の下端開口部分を補強する補強部材５０を枠状に形成する例を示したが、燃料供給用開口を備える板状に形成することも可能である。

Claims

　車両の床部構造であって、
　車幅方向両側で車両前後方向に延びるロッカレールにより下端部が支持されているピラーと、
　前記ロッカレールよりも車幅方向内側にあって車両前後方向に延び、車室のフロアパネルを支えるフロアサイドメンバと、
　前記ピラーと前記フロアサイドメンバとをつなぐアウトリガーとを備え、
　前記ピラーの下部と前記アウトリガーとに燃料タンクの燃料供給配管が通される構成になっており、
　前記アウトリガーは、天井板部と、その天井板部の幅方向両側で下方に突出するように設けられた縦板部とから断面略逆Ｕ字形に形成されて、そのアウトリガーの天井板部が前記フロアパネルを下方から支えた状態でそのフロアパネルに固定されており、
　前記燃料タンクの燃料供給配管が前記アウトリガーの下側の開口部分に通されるように構成されている車両の床部構造。
　請求項１に記載された車両の床部構造であって、
　前記アウトリガーの開口部分を構成する両縦板部の下端にはフランジ部が形成されており、そのフランジ部に枠状の補強部材が合わせられて固定される構成である車両の床部構造。
　請求項１又は請求項２のいずれかに記載された車両の床部構造であって、
　前記ピラーの室内側への倒れ込みを防止するガセットを備えており、
　前記ガセットの縦板部は、前記フロアパネルの上側で、そのフロアパネルの縦フランジ部とピラーの縦壁部との間に挟まれて両者に固定されており、
　また、前記ガセットの縦板部は、前記フロアパネルより下側で、前記ピラーの縦壁部と前記アウトリガーの縦板部とに重ねられた状態で両者に固定されている車両の床部構造。