(57)【要約】【課題】必要な剛性を確保しつつ、大きな荷重が入力した場合にも過大な曲げモーメントとして作用することを回避することができ、しかもこれを特別な補強材を用いることなく実現することができる車両フロア構造を得る。【解決手段】フロアパネル２２には、上方へ向けて凸形状でかつ車両幅方向に沿った凸部２４が設けられており、この凸部２４がフロアクロスメンバー２０の開放側下端部内に入り込んだ状態で結合されている。このため、ロッカ１４の閉断面形における「図心Ｘ」に対して、フロアクロスメンバー２０とフロアパネル２２の凸部２４とにより成る閉断面形における「図心Ｚ」が上下方向において接近した構成となっている。したがって、外部から大きな荷重が入力すると、当該荷重は大きな曲げモーメントとしてではなく、大部分が軸力としてフロアクロスメンバー２０に作用することになる。【選択図】図１
2010095218.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロッカインナーパネル及びロッカアウタパネルを有して閉断面形状に形成され、車体側部に車両前後方向に沿って延在するロッカ骨格部材と、
下方へ向けて開放するハット形断面形状に形成されて車両幅方向に沿って延在し、車両幅方向端部が前記ロッカ骨格部材の前記ロッカインナーパネルの車両室内側の側壁に結合されたフロアクロスメンバーと、
前記フロアクロスメンバーに対応して上方へ向けて凸形状でかつ車両幅方向に沿って形成された凸部を有し、前記凸部が前記フロアクロスメンバーの開放側下端部内に入り込んだ状態で当該凸部の側壁が前記フロアクロスメンバーの内側壁に結合されると共に、車両幅方向端部が前記ロッカ骨格部材の前記ロッカインナーパネルの車両室内側の側壁に結合されたフロアパネルと、
を備えたことを特徴と車両フロア構造。
【請求項２】
車体側部に車両上下方向に沿って延在すると共に前記ロッカ骨格部材に結合されたピラー骨格部材を備え、
前記フロアクロスメンバーの車両幅方向端部、及び、前記フロアパネルの前記凸部の車両幅方向端部は、前記ピラー骨格部材に対応する部位に結合されている、
ことを特徴とする請求項１記載の車両フロア構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両における車両フロア構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両においては、近年、室内空間の拡大のために車室床面が低く設定されたものがある。この種の車両においては、車体側部に車両前後方向に沿って延在するロッカ骨格部材（ロッカインナーパネル及びロッカアウタパネル）に対して、フロアパネルおよびフロアクロスメンバーが下方位置に結合された構成となっている。このため、ロッカ骨格部材の断面形における「図心」に対して、フロアクロスメンバーの断面形における「図心」が下方へ大きく変位した構造となってしまい、例えば車両の側面衝突等に起因して外部から大きな荷重が入力すると、当該荷重が大きな曲げモーメントとしてフロアクロスメンバーに作用することになり、これに対処するためにフロアクロスメンバーを高剛性にする必要が生じていた。
【０００３】
この場合、従来では、ハット形断面形状に形成されたフロアクロスメンバーを、補強材（所謂、パッチ材やリインフォースメント等）を用いて補強することで必要な剛性（断面強度）を確保し、外部からの大きな入力（曲げモーメント）に対応していたが、補強材のためにコストや重量が増加する原因であった。
【０００４】
一方、フロアパネルに部分的にクサビ状の「膨出部」を設けることで、外部からの大きな入力をこの「膨出部」を介してフロアクロスメンバーに伝達するように構成した構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
前記特許文献に示すような「膨出部」を設けた構造とすることで、ピラー骨格部材（例えば、センターピラー等）やロッカ骨格部材からの入力を「膨出部」を介してフロアクロスメンバーへ伝達することが可能となる。
【０００６】
しかしながら、このような「膨出部」を単に設けた従来の構造では、ピラー骨格部材やロッカ骨格部材に入力した荷重をある程度は効果的にフロアクロスメンバーへ伝達することができるものの、前述の如き車室床面が低く設定された車両、すなわち、フロアパネルがロッカ骨格部材に対して比較的低位に位置する車両の場合には、依然として、外部から入力された大きな荷重がフロアクロスメンバーに大きな曲げモーメントとして作用してしまう。したがって、これに対処するためには依然としてフロアクロスメンバーを高剛性にすることが不可欠であり、根本的な解決には至っておらず、このための更なる対策が望まれていた。
【特許文献１】特開平９−３０１２２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記事実を考慮し、必要な剛性を確保しつつ、大きな荷重が入力した場合にも過大な曲げモーメントとして作用することを回避することができ、しかもこれを特別な補強材を用いることなく実現することができる車両フロア構造を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明の車両フロア構造は、ロッカインナーパネル及びロッカアウタパネルを有して閉断面形状に形成され、車体側部に車両前後方向に沿って延在するロッカ骨格部材と、下方へ向けて開放するハット形断面形状に形成されて車両幅方向に沿って延在し、車両幅方向端部が前記ロッカ骨格部材の前記ロッカインナーパネルの車両室内側の側壁に結合されたフロアクロスメンバーと、前記フロアクロスメンバーに対応して上方へ向けて凸形状でかつ車両幅方向に沿って形成された凸部を有し、前記凸部が前記フロアクロスメンバーの開放側下端部内に入り込んだ状態で当該凸部の側壁が前記フロアクロスメンバーの内側壁に結合されると共に、車両幅方向端部が前記ロッカ骨格部材の前記ロッカインナーパネルの車両室内側の側壁に結合されたフロアパネルと、を備えたことを特徴としている。
【０００９】
請求項１記載の車両フロア構造では、ロッカ骨格部材にはフロアクロスメンバー及びフロアパネルが結合されている。
【００１０】
ここで、フロアパネルには、フロアクロスメンバーに対応して上方へ向けて凸形状でかつ車両幅方向に沿った凸部が設けられており、しかも、この凸部は、フロアクロスメンバーの開放側下端部内に入り込んだ状態で当該凸部の側壁がフロアクロスメンバーの内側壁に結合された構成となっている。
【００１１】
このため、閉断面形状に形成されたロッカ骨格部材の断面形における「図心」（以下においては、ロッカ骨格部材図心という）に対して、フロアクロスメンバーとフロアパネルの凸部とにより成る閉断面形における「図心」（以下においては、フロアクロスメンバー図心という）が上下方向において接近した構成となる。換言すれば、ロッカ骨格部材図心に対して、フロアクロスメンバー図心が、従来構造よりも上方へ大きく変位した構造となる。
【００１２】
したがって、例えば、車室床面が低く設定された車両（すなわち、フロアパネルがロッカ骨格部材に対して比較的低位に位置する車両）の場合であっても、車両の側面衝突等に起因して外部から大きな荷重が入力すると、当該荷重は、大きな曲げモーメントとしてではなく、大部分が軸力としてフロアクロスメンバーに作用することになる。
【００１３】
これにより、フロアクロスメンバーは、大きな曲げモーメントに対処する必要が無くなり、他の特別な補強材（所謂、パッチ材やリインフォースメント等）を用いることなく必要な剛性（断面強度）を確保することができる（不要に高剛性にする必要がなくなる）。
【００１４】
このように、請求項１記載の車両フロア構造では、必要な剛性を確保しつつ、大きな荷重が入力した場合にも過大な曲げモーメントとして作用することを回避することができ、しかもこれを特別な補強材を用いることなく実現することができる。
【００１５】
請求項２に係る発明の車両フロア構造は、請求項１記載の車両フロア構造において、車体側部に車両上下方向に沿って延在すると共に前記ロッカ骨格部材に結合されたピラー骨格部材を備え、前記フロアクロスメンバーの車両幅方向端部、及び、前記フロアパネルの前記凸部の車両幅方向端部は、前記ピラー骨格部材に対応する部位に結合されている、ことを特徴としている。
【００１６】
請求項２記載の車両フロア構造では、ロッカ骨格部材には、車体側部に車両上下方向に沿って延在するピラー骨格部材（例えば、センターピラー等）が結合されており、しかも、フロアクロスメンバーの車両幅方向端部、及び、フロアパネルの凸部の車両幅方向端部は、このピラー骨格部材に対応する部位に結合されている。
【００１７】
したがって、例えば、側面衝突時等における外部からの大きな荷重入力をこのピラー骨格部材及びロッカ骨格部材から好適にフロアクロスメンバーへと伝達することが可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に係る発明の車両フロア構造は、車室床面が低く設定された車両（すなわち、フロアパネルがロッカ骨格部材に対して比較的低位に位置する車両）であっても、必要な剛性を確保しつつ、大きな荷重が入力した場合にも過大な曲げモーメントとして作用することを回避し軸力としてフロアクロスメンバーへ作用させることができ、しかもこれを特別な補強材を用いることなく実現することができるという優れた効果を有している。
【００１９】
請求項２に係る発明の車両フロア構造は、請求項１に係る発明の車両フロア構造が有する優れた効果に加えて、外部からの大きな荷重入力を好適にフロアクロスメンバーへと伝達することが可能になるという優れた効果を有している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図１乃至図７を用いて、本発明の実施形態について説明する。なお、各図において、矢印ＵＰ方向が上方であり、矢印ＩＮが車両室内側であり、また、矢印ＦＲ方向が車両前方側である。
【００２１】
図１には、本発明の実施形態に係る車両フロア構造が適用された車両１０におけるセンターピラー１２付近の構成が車両室内側から視た斜視図にて示されている。また、図２には、当該部分の構成が縦断面図にて示されており、図３には、図２の３−３線に沿った断面図が示されている。    
【００２２】
この車両１０では、ロッカ骨格部材としてのロッカ１４を備えている。ロッカ１４は、ロッカインナーパネル１６及びロッカアウタパネル１８によって閉断面形状に形成されており、車体側部に車両前後方向に沿って延在している。さらに、このロッカ１４のロッカアウタパネル１８には、車体側部に車両上下方向に沿って延在するピラー骨格部材としてのセンターピラー１２が結合されている。
【００２３】
また、ロッカ１４のロッカインナーパネル１６には、フロアクロスメンバー２０が結合されている。フロアクロスメンバー２０は、図３に示す如く、下方へ向けて開放するハット形断面形状に形成されて車両幅方向に沿って延在しており、その車両幅方向端部がロッカインナーパネル１６の車両室内側の側壁１６Ａにスポット溶接部４０（図１参照）によって結合されている。しかもここで、フロアクロスメンバー２０の車両幅方向端部の結合箇所（スポット溶接部４０）は、前述したセンターピラー１２に対応する直近部位とされている。
【００２４】
さらに、ロッカ１４のロッカインナーパネル１６には、フロアパネル２２が結合されている。このフロアパネル２２には、凸部２４が一体に形成されている。凸部２４は、図３に示す如く、フロアクロスメンバー２０に対応して上方へ向けて凸形状でかつ車両幅方向に沿って形成されており、しかも、この凸部２４がフロアクロスメンバー２０の開放側下端部内に入り込んだ状態で、凸部２４の側壁２４Ａがフロアクロスメンバー２０の内側壁２０Ａにスポット溶接部４２（図１及び図３参照）によって結合されると共に、車両幅方向端部がロッカインナーパネル１６の車両室内側の側壁１６Ａにスポット溶接部４４及びスポット溶接部４６（図１参照）によって結合された構成となっている。したがって、このフロアパネル２２の凸部２４とフロアクロスメンバー２０とによって、閉断面形が構成されている。
【００２５】
しかもここで、フロアパネル２２の凸部２４の車両幅方向端部の結合箇所（スポット溶接部４４）は、フロアクロスメンバー２０と同様に、前述したセンターピラー１２に対応する直近部位とされている。
【００２６】
以下に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
【００２７】
上記構成の車両フロア構造が適用された車両１０においては、ロッカ１４（ロッカインナーパネル１６）には、センターピラー１２が結合されると共に、フロアクロスメンバー２０及びフロアパネル２２が結合されている。
【００２８】
ここで、従来の車両フロア構造では、図４（Ｂ）、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示す如く、フロアパネル５０は単なる平板上に形成されており、下方へ向けて開放するハット形断面形状のフロアクロスメンバー５２のフランジ部５２Ａがスポット溶接部５４によってフロアパネル５０に結合された構成となっている。このため、ロッカインナーパネル１６及びロッカアウタパネル１８によって閉断面形状に形成されたロッカ１４の断面形における「図心Ｘ」（以下においては、ロッカ骨格部材図心Ｘという）に対して、フロアクロスメンバー５２とフロアパネル５０とにより成る閉断面形における「図心Ｙ」（以下においては、フロアクロスメンバー図心Ｙという）が上下方向において離間した構成となる。換言すれば、ロッカ骨格部材図心Ｘに対して、フロアクロスメンバー図心Ｙが、下方へ大きく変位し、各図心間の間隔Ｈ２が大きい構造となっていた。
【００２９】
このため、例えば、車室床面が低く設定された車両（すなわち、フロアパネル５０がロッカ１４に対して比較的低位に位置する車両）の場合には、車両の側面衝突等に起因して外部から大きな荷重Ｐが入力すると、前述の如く各図心間の間隔Ｈ２が大きい構造のために、当該荷重Ｐは、大きな曲げモーメントとしてフロアクロスメンバー５２に作用することになる。したがって、図６（Ｂ）に示す如く、大きな荷重Ｐの入力による曲げモーメントによって、最終的にはフロアクロスメンバー５２及びフロアパネル５０が折れ曲がって崩壊することになる。したがって、これに対処するためには、図７に示す如く、フロアクロスメンバー５２に補強材５６を接合する等の対策が必要であった。
【００３０】
これに対し、本実施形態に係る車両フロア構造においては、図４（Ａ）、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示す如く、フロアパネル２２には、フロアクロスメンバー２０に対応して上方へ向けて凸形状でかつ車両幅方向に沿った凸部２４が設けられており、しかも、この凸部２４は、フロアクロスメンバー２０の開放側下端部内に入り込んだ状態で当該凸部２４の側壁２４Ａがフロアクロスメンバー２０の内側壁２０Ａに結合された構成となっている。
【００３１】
このため、ロッカインナーパネル１６及びロッカアウタパネル１８によって閉断面形状に形成されたロッカ１４の断面形における「図心Ｘ」に対して、フロアクロスメンバー２０とフロアパネル２２の凸部２４とにより成る閉断面形における「図心Ｚ」（以下においては、フロアクロスメンバー図心Ｚという）が上下方向において接近した構成となる。換言すれば、ロッカ骨格部材図心Ｘに対して、フロアクロスメンバー図心Ｚが、従来構造よりも上方へ大きく変位し、各図心間の間隔Ｈ１が小さい構造となる。
【００３２】
したがって、例えば、車室床面が低く設定された車両（すなわち、フロアパネル２２がロッカ１４に対して比較的低位に位置する車両）の場合であっても、車両の側面衝突等に起因して外部から大きな荷重Ｐが入力すると、前述の如く各図心間の間隔Ｈ１が小さい構造のために、当該荷重Ｐは、大きな曲げモーメントとしてではなく、大部分が軸力としてフロアクロスメンバー２０に作用することになる。したがって、図５（Ｂ）に示す如く、大きな荷重Ｐの入力による軸力が作用しても、最終的にフロアクロスメンバー２０及びフロアパネル２２が折れ曲がって崩壊することが抑制されることになる。
【００３３】
これにより、フロアクロスメンバー２０は、大きな曲げモーメントに対処する必要が無くなり、他の特別な補強材（所謂、パッチ材やリインフォースメント等）を用いることなく必要な剛性（断面強度）を確保することができる（不要に高剛性にする必要がなくなる）。
【００３４】
またさらに、ロッカ１４には、車体側部に車両上下方向に沿って延在するセンターピラー１２が結合されており、しかも、フロアクロスメンバー２０の車両幅方向端部、及び、フロアパネル２２の凸部２４の車両幅方向端部は、このセンターピラー１２に対応する直近部位に結合されているため、例えば側面衝突時等における外部からの大きな荷重入力をこのセンターピラー１２及びロッカ１４から好適にフロアクロスメンバー２０へと伝達することが可能となる。
【００３５】
このように、本実施形態に係る車両フロア構造が適用された車両１０では、車室床面が低く設定された車両（すなわち、フロアパネル２２がロッカ１４に対して比較的低位に位置する車両）であっても、必要な剛性を確保しつつ、大きな荷重が入力した場合にもフロアクロスメンバー２０に過大な曲げモーメントとして作用することを回避し軸力としてフロアクロスメンバー２０へ作用させることができ、しかもこれを特別な補強材を用いることなく実現することができる。
【００３６】
なお、前述した実施形態においては、フロアクロスメンバー２０の車両幅方向端部の結合箇所（スポット溶接部４０）、及び、フロアパネル２２の凸部２４の車両幅方向端部の結合箇所（スポット溶接部４４）が、センターピラー１２に対応する直近部位とされた例を説明したが、本発明に係る車両フロア構造はこれに限らず、センターピラー１２以外の他のピラー骨格部材（例えば、クォーターピラー等）に対応した部位に本車両フロア構造を適用して構成することができる。この場合であっても、前記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００３７】
また、前述した実施形態においては、ロッカ１４とフロアパネル２２及びフロアクロスメンバー２０との結合や、フロアパネル２２の凸部２４とフロアクロスメンバー２０との結合を、「スポット溶接」を適用した例を説明したが、これに限らず、各部材を他の結合方法を適用して結合する構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施形態に係る車両フロア構造が適用された車両におけるセンターピラー付近の構成を示す車両室内側から視た斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る車両フロア構造が適用された車両におけるセンターピラー付近の構成を示す縦断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る車両フロア構造が適用された車両におけるセンターピラー付近の構成を示し、図２の３−３線に沿った断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る車両フロア構造と従来の車両フロア構造との差異を示し、（Ａ）は本発明の実施形態に係るフロアクロスメンバー及びフロアパネルの凸部を示す断面図であり、（Ｂ）は従来構造におけるフロアクロスメンバー及びフロアパネルを示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る車両フロア構造を示し、（Ａ）は荷重入力前におけるフロアクロスメンバー等の断面図であり、（Ｂ）は荷重入力後におけるフロアクロスメンバー等の断面図である。
【図６】従来の車両フロア構造を示し、（Ａ）は荷重入力前におけるフロアクロスメンバー等の断面図であり、（Ｂ）は荷重入力後におけるフロアクロスメンバー等の断面図である。
【図７】従来の車両フロア構造に係るフロアクロスメンバーの補強材を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０    車両
１２    センターピラー（ピラー骨格部材）
１４    ロッカ（ロッカ骨格部材）
１６    ロッカインナーパネル
１８    ロッカアウタパネル
２０    フロアクロスメンバー
２２    フロアパネル
２４    凸部
４０    スポット溶接部
４２    スポット溶接部
４４    スポット溶接部
４６    スポット溶接部
Ｘ      図心
Ｚ      図心
【図１】
2010095218.tif 000003
【図２】
2010095218.tif 000004
【図３】
2010095218.tif 000005
【図４】
2010095218.tif 000006
【図５】
2010095218.tif 000007
【図６】
2010095218.tif 000008
【図７】
2010095218.tif 000009