(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の床面に所定の複数の部品を取付ける車体構造において、
前記所定の複数の部品毎に対応した取付け形状を有する複数の取付部材と、
車幅方向に延びていて前記複数の取付部材とそれぞれ溶接され車体の床面にさらに溶接されている帯状の土台部材とを備え、
前記土台部材の少なくとも一部は、前記車体の床面を構成するフロアパネルとダッシュパネルとが重なり合う連結部に溶接されていることを特徴とする車体構造。
【請求項２】
前記土台部材は、前記車体の床面が有する上方に隆起した凸部の上面および傾斜面にそれぞれ接する平板状の２つの部位からなる屈曲部を有し、
車両前後方向視において前記凸部の傾斜面および上面と前記土台部材の屈曲部とは閉断面構造を形成していて、
前記土台部材のうち前記凸部の上面に溶接された部分の近傍に、前記複数の取付部材の少なくとも１つが溶接されていることを特徴とする請求項１に記載の車体構造。
【請求項３】
前記土台部材は、前記所定の複数の部品の１つを直接設置するための台座をさらに有し、
前記台座の座面は、前記土台部材が前記車体の床面に溶接された状態で、該床面よりも上方に位置していることを特徴とする請求項１または２に記載の車体構造。
【請求項４】
前記複数の取付部材の１つは、
前記土台部材に溶接される下面と、
前記下面から上方に屈曲し、第１の孔部が形成された第１の縦壁部と、
前記第１の縦壁部の側方に延びる延長部と、
前記延長部の先端から屈曲し第２の孔部が形成された第２の縦壁部とを備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の車体構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体の床面に所定の複数の部品を取付ける車体構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車等の車両に搭載されるセンサ類の装置が多様化していること、また、乗員の保護等、安全性の要求が高まっていることから、車体ボディに取付けられる部品が増加している。
【０００３】
部品は、車体の床面に溶接されたブラケットを介して、車体ボディに取付けられる。ブラケットを用いることで、車体ボディに取付け穴を設ける必要がなく、例えば車体ボディの剛性および車室内の騒音レベルの低下を抑制できる。
【０００４】
特許文献１の図８には、車体の床面が有する上方に隆起した凸部（フロアトンネル部）上に、センサを取付けるためのブラケットを溶接した車体構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１７９３０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ブラケットは、車体ボディに取付けられる部品の増加に伴って、単に数が増えるだけでなく、取付け形状が様々な部品仕様に対応している必要がある。また、ブラケットを車体の床面に溶接する際には、大型の溶接ガンが入る作業スペース（溶接スペース）を確保しなければならない。例えば、溶接の不具合を回避するためには、溶接点同士の距離を大きく設定して、溶接スペースを確保する必要がある。
【０００７】
しかし、特許文献１に記載のように、複数の部品に対応した複数のブラケットを個別に車体ボディに溶接する際には、ブラケットの数だけ組付け工数が増えるという問題があった。その上、既に溶接したブラケットが邪魔で溶接スペースを確保できず、溶接ができなくなることや、溶接可能な距離まで部品間を離さなければならない事態も生じる。部品間を離すためには、例えば、部品に接続するハーネスを延長したり、また、ブラケットを凹凸の大きい複雑な形状にする必要がある。さらに、ブラケットの形状は、溶接スペースを確保するために制限され自由度が小さく、ブラケット自体の多機能化を図ることが困難である。
【０００８】
本発明は、このような課題に鑑み、車体ボディへのブラケットの組付け工数の削減を図りつつ、複数の部品に対応した自由度の高い取付け形状を有し、多機能化を実現できる車体構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明にかかる車体構造の代表的な構成は、車体の床面に所定の複数の部品を取付ける車体構造において、所定の複数の部品毎に対応した取付け形状を有する複数の取付部材と、車幅方向に延びていて複数の取付部材とそれぞれ溶接され車体の床面にさらに溶接されている帯状の土台部材とを備えることを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、まず、複数の取付部材（１つ１つがブラケットに相当）を土台部材にすべて溶接した後に、土台部材を車体の床面に溶接する、という方法で車体ボディへのブラケットの取付けが可能となる。つまり、複数の取付部材（ブラケット）と、複数の取付部材の共通の土台とされる土台部材とを一体化した「一体化ブラケット」を製造し、一体化ブラケットを車体ボディへ取付けることが可能となる。一体化ブラケットは、取付部材の数に関わらず、土台部材のみを車体の床面に溶接することで、車体ボディに組付けられる。したがって、個々のブラケットを車体の床面に溶接する場合と比較すると、車体ボディへの一体化ブラケットの組付け工数は、格段に削減されている。
【００１１】
また、一体化ブラケットを車体の床面に溶接する作業では、複数の取付部材を個別に溶接するわけではなく、土台部材のみを溶接するので、大型の溶接ガンの作業スペース（溶接スペース）は大きくならない。そのため、取付け部材の形状は、溶接スペースからの制約を受け難くなる。さらに、一体化ブラケットを組立てる作業は、小型の溶接ガンあるいは手作業で行うことができる。したがって、取付部材の形状の自由度が増して、形状による多機能化を図ることができる。
【００１２】
さらに、個々のブラケットに相当する取付部材は、車体の床面に溶接される代わりに、共通の土台部材に溶接されるので、車体の床面に直接溶接するための大きなフランジを設ける必要もなく、小型化が可能となる。なお、車体の床面に取付けられる所定の部品は、部品を保護する観点から、車体の床面のうちインストルメントパネルによって覆われる領域に取付けられる場合が多い。よって、取付部材は、上記領域に位置するように土台部材に溶接されることが好ましい。
【００１３】
土台部材の少なくとも一部は、車体の床面を構成するフロアパネルとダッシュパネルとが重なり合う連結部に溶接されているとよい。これにより、ダッシュパネル、フロアパネルおよび土台部材が重なり合う部分で、溶接が同時に行われる。このため、連結部の剥がれがなくなり、衝突時での乗員保護性能を高められる。
【００１４】
土台部材は、車体の床面が有する上方に隆起した凸部の上面および傾斜面にそれぞれ接する平板状の２つの部位からなる屈曲部を有し、車両前後方向視において凸部の傾斜面および上面と土台部材の屈曲部とは閉断面構造を形成していて、土台部材のうち凸部の上面に溶接された部分の近傍に、複数の取付部材の少なくとも１つが溶接されているとよい。これにより、車体の床面が有する、いわゆるフロアトンネル部の剛性が増すことになる。一例として、フロアトンネル部の上面に溶接された土台部材の部分の近傍に、ステアリングサポートメンバから延びるブレースを取り付ける取付部材が溶接されていた場合には、ブレースが締結される部位や周辺の強度が高まり、ステアリング振動の抑制を図ることができる。
【００１５】
土台部材は、所定の複数の部品の１つを直接設置するための台座をさらに有し、台座の座面は、土台部材が車体の床面に溶接された状態で、床面よりも上方に位置しているとよい。これにより、車体の床面を通じた振動が、台座に設置された部品に直接伝播することを抑制できる。特に、この部品がセンサであれば、振動に伴う誤動作を低減できる。
【００１６】
複数の取付部材の１つは、土台部材に溶接される下面と、下面から上方に屈曲し、第１の孔部が形成された第１の縦壁部と、第１の縦壁部の側方に延びる延長部と、延長部の先端から屈曲し第２の孔部が形成された第２の縦壁部とを備えるとよい。これにより、例えば、所定の複数の部品の１つとしてハーネスを想定すると、第１の孔部でハーネスのクランプ部を固定し、第２の孔部でインパネ部品のロアカバーを固定し、さらに、延長部の下側縁部でハーネスの保護および案内の役割を果たすことができる。このようにして、取付部材の多機能化を実現できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、車体ボディへのブラケットの組付け工数の削減を図りつつ、複数の部品に対応した自由度の高い取付け形状を有し、多機能化を実現できる車体構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態における車体構造を車室内側から見た状態を説明する図である。
【図２】図１の車体構造の構成部品のいくつかを透過した状態を説明する図である。
【図３】図２の車体構造の要部拡大図である。
【図４】図３をＸ方向から見た図である。
【図５】図３をＹ方向から見た図である。
【図６】図３の一体化ブラケットを組立てる状態を説明する図である。
【図７】図６の一体化ブラケットを車体の床面に取付ける様子を示す図である。
【図８】図６の一体化ブラケットが車体の床面に溶接された状態を説明する図である。
【図９】図３の一体化ブラケットにセンサに代えてハーネスを取付けた状態を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００２０】
図１は、本実施形態における車体構造を車室内側から見た状態を説明する図である。図２は、図１の車体構造の構成部品のいくつかを透過した状態を説明する図である。図３は、図２の車体構造の要部拡大図である。図１では、車体構造１００の構成部品として、車体の一部を構成するダッシュパネル１０１と、ダッシュサイドパネル１０２と、インストルメントパネル１０３と、インパネ部品であるロアカバー１０４とを示し、さらに、車体の床面に配置されたフロアマット１０５を示している。図２の車体構造１００は、これらの構成部品のうち、インストルメントパネル１０３、ロアカバー１０４およびフロアマット１０５を透過した状態を示している。
【００２１】
ダッシュパネル１０１は、エンジンルームと車室内とを区画する部材である。ダッシュサイドパネル１０２は、図２に示すように、ダッシュパネル１０１を相互間で支持する一対の部品であり、ダッシュパネル１０１の車幅方向の両端部に取付けられている。インストルメントパネル１０３は、ダッシュパネル１０１の車室内側に配置されている内装部品であり、インパネ部品であるロアカバー１０４が取付けられている。
【００２２】
インストルメントパネル１０３は、図１および図２で示されるように、裏側（車両前方側）でステアリングサポートメンバ１０６と締結されている。ステアリングサポートメンバ１０６は、不図示のステアリング(ステアリングシャフト)を支持する部材であり、車幅方向に延びる両端で車体ボディに固定されている。さらに、ステアリングサポートメンバ１０６には、下方、すなわち車体の床面に向かって延びるブレース１０７が取付けられている。ブレース１０７の下方側の端部１０８は、図２および図３中、仮想線で示したロアカバー１０４内部に位置していて、一体化ブラケット１１０（詳細は後述）に取付けられている。
【００２３】
車体の床面は、図２および図３に示すように、少なくともダッシュパネル１０１とフロアパネル１２０とを含んで構成されている。ダッシュパネル１０１とフロアパネル１２０とは、一部分が重なり合っている。フロアパネル１２０には、車幅方向の略中央に上方に隆起していて、車両前後方向に延びる凸部（フロアトンネル部１２１）が形成されている。
【００２４】
次に、図３〜図５を参照して、一体化ブラケット１１０について説明する。図４は、図３の一体化ブラケット１１０を車両後方（図中、Ｘ方向）から見た側面図である。図５は、図３の一体化ブラケット１１０を車幅方向に沿った方向（図中、Ｙ方向）から見た側面図である。一体化ブラケット１１０は、図３に示すように、車体の床面に所定の複数の部品を取付けるための集合体であり、個々のブラケットに相当する複数の取付部材１１１、１１２と、土台部材１１３とを備えていて、取付部材１１１、１１２と土台部材１１３とが溶接され一体化されたものである。
【００２５】
取付部材１１１、１１２は、所定の部品毎に対応した取付け形状を有する。土台部材１１３は、車幅方向に延びる帯状の部材であり、取付部材１１１、１１２とそれぞれ溶接され、その上で車体の床面にさらに溶接される（詳細は図６〜図８で後述）。すなわち、土台部材１１３は、取付部材１１１、１１２の共通の土台となる。
【００２６】
土台部材１１３は、図３および図４に示すように、屈曲部１１４を有する。屈曲部１１４は、車体の床面に形成されたフロアトンネル部１２１の上面１２２および傾斜面１２３にそれぞれ接する平板状の２つの部位１１４ａ、１１４ｂ（図４参照）から形成される。また、土台部材１１３のうちフロアトンネル部１２１の上面１２２に接している部分は、図３に示す仮想線で示したロアカバー１０４で覆われる領域に対応している。この領域における土台部材１１３は、台座１１５を有している。台座１１５には、センサ１３０が直接設置されている。
【００２７】
上記取付部材１１１、１１２は、台座１１５から所定間隔を隔てて溶接されていて、少なくともブレース１０７の端部１０８、ハーネス１３１がそれぞれ取付けられている。但し、説明の便宜上、図４ではセンサ１３０およびハーネス１３１を省略し、また、図５ではハーネス１３１およびブレース１０７を省略している。
【００２８】
土台部材１１３の部位１１４ａ、１１４ｂを含む屈曲部１１４は、図４に示すように、フロアトンネル部１２１の上面１２２および傾斜面１２３と共に、閉断面構造（図中、点線で囲まれた領域）を形成していて、フロアトンネル部１２１の剛性を高めている。ブレース１０７が締結された取付部材１１１は、この閉断面構造を形成するフロアトンネル部１２１の上面１２２に溶接された土台部材１１３の部分の近傍に溶接されている。
【００２９】
このため、ステアリングサポートメンバ１０６の固定点となるブレース１０７が締結される部位および周辺の強度が高くなり、ステアリング振動の抑制を図ることができる。ここで、ブレース１０７が取付部材１１１に固定されるのは、ステアリング振動を防止する観点から、ステアリングサポートメンバ１０６からなるべく近い箇所で固定点を設定することが望ましいからである。ステアリング振動とは、走行中に車体の受けた振動が、ステアリング（ステアリングシャフト）を通じて乗員に伝播される振動をいう。
【００３０】
土台部材１１３の台座１１５には、図３および図５に示すように、センサ１３０が直接設置されていて、ボルト１３２、１３３で締結されている。また、図５に示すように、土台部材１１３が車体の床面（ここではフロアトンネル部１２１の上面１２２）に溶接された状態で、台座１１５の座面１１６は、フロアトンネル部１２１の上面１２２よりも上方に位置していて、図中点線で示す空隙１１７を有する。このため、車体の床面を通じた振動がセンサ１３０に直接伝播されることを抑制できるので、振動に伴う誤動作を低減できる。
【００３１】
取付部材１１１は、図３または図６（ａ）に示すように、土台部材１１３に溶接される下面１３４と、下面１３４から上方に屈曲し、孔部１３５が形成された縦壁部１３６と、縦壁部１３６の上部側方から延びていて、孔部１３７が形成された延長部１３８とを備える。縦壁部１３６の孔部１３５には、ボルト１３９が挿入されて、ブレース１０７の端部１０８を締結している。延長部１３８の孔部１３７には、クリップ１４０が挿入されて、ロアカバー１０４の側壁１０４ａを固定している。
【００３２】
取付部材１１２は、図３または図６（ａ）に示すように、土台部材１１３に溶接される下面１４１と、下面１４１から上方に屈曲し、孔部１４２が形成された縦壁部１４３と、縦壁部１４３の側方に延びる延長部１４４と、縦壁部１４５とを備える。縦壁部１４５は、延長部１４４の先端から下面１４１の長手方向（図３中では、車両後方）に屈曲していて、孔部１４６が形成されている。
【００３３】
取付部材１１２では、縦壁部１４３の孔部１４２でハーネス１３１をクランプし、延長部１４４の孔部１４６にクリップ１４７が挿入されることでロアカバー１０４の側壁１０４ｂを固定している。さらに、取付部材１１２では、延長部１４４の下側縁部１４８でハーネス１３１の保護および案内の役割を果たしている。すなわち、取付部材１１２は、上記形状により、ハーネス１３１のクランプ点およびロアカバー１０４の固定点としての機能、ハーネス１３１の保護機能、ハーネス１３１の取り回しガイド機能を有していて、多機能化が図られている。
【００３４】
続いて、図６〜図８を参照して、一体化ブラケット１１０の組立ておよび一体化ブラケット１１０の車体の床面への組付け作業について説明する。まず、一体化ブラケット１１０の組立ては、図６（ａ）に示すように、２つの取付部材１１１、１１２と、２つの土台部材１１３ａ、１１３ｂとを一体化することで行われる（図６（ｂ）参照）。一体化ブラケット１１０の組立ては、図示しない小型の溶接ガンあるいは手作業で行うことが可能である。一例として、ここでは２つの土台部材１１３ａ、１１３ｂ同士を溶接して共通の土台部材１１３を形成し、さらに、土台部材１１３に２つの取付部材１１１、１１２を溶接することで、一体化ブラケット１１０が組立てられる。
【００３５】
小型の溶接ガンあるいは手作業により一体化ブラケット１１０の組立てを行うので、取付部材１１１、１１２について、複数の部品毎に対応した取付け形状を形成し易くなる。このため、取付部材１１１、１１２の取付け形状の自由度が増して、上述したハーネス１３１に対応した取付部材１１２のような多機能化を実現できる。また、図６（ａ）に示す土台部材１１３は、２つの土台部材１１３ａ、１１３ｂに分割されているが、上記した屈曲部１１４を形成できるのであれば、１つの帯状部材であってもよい。
【００３６】
次に、一体化ブラケット１１０を車体の床面に溶接する場合には、図７に示すように、土台部材１１３の屈曲部１１４と、フロアトンネル部１２１の上面１２２および傾斜面１２３とを位置合わせする。ここで、図８（ａ）および図８（ｂ）での一点鎖線で囲まれた領域は、ダッシュパネル１０１とフロアパネル１２０とが重なり合った連結部１５０である。さらに、土台部材１１３の車両前方側の側部の少なくとも一部と、連結部１５０とが重なり合うように位置合わせする。この位置合わせされた部分は、図８（ｂ）の点線で囲まれた領域であり、土台部材１１３、フロアパネル１２０およびダッシュパネル１０１が重なっている。
【００３７】
位置合わせを行った状態で、図中、溶接点１５１で示すように、連結部１５０と土台部材１１３とを溶接する。さらに、土台部材１１３のうち連結部１５０に重なっていない部分は、図中、溶接点１５２で示すように、フロアパネル１２０と溶接する。その後で、一例として、上記土台部材１１３の台座１１５にセンサ１３０を取付けて、取付部材１１１、１１２にハーネス１３１、ブレース１０７をそれぞれ取付けた上で、ロアカバー１０４の側壁１０４ａ、１０４ｂとも固定する。このようにして、本実施形態の車体構造１００では、一体化ブラケット１１０を介して車体の床面に所定の複数の部品を取付けることができる。
【００３８】
共通の土台部材１１３を有しない既存の車体構造では、車両前部から衝撃荷重がかかると、車体ボディが変形し、ダッシュパネル１０１とフロアパネル１２０との連結部１５０の溶接点に荷重がかかり、連結部１５０が剥がれてしまう場合が想定される。連結部１５０が剥がれると、車両前部からの衝撃荷重に対して、ダッシュパネル１０１がフロアパネル１２０の支えを失ったことで、乗員側に移動し易くなり、衝突時に乗員が受ける衝撃値が大きくなる可能性があった。
【００３９】
これに対して、本実施形態の車体構造１００では、ダッシュパネル１０１とフロアパネル１２０との連結部１５０に、強固な一体化ブラケット１１０が覆い被さり、ダッシュパネル１０１、フロアパネル１２０、一体化ブラケット１１０を同時に溶接することから、連結部１５０の剥がれを防止できる。よって、乗員が受ける衝撃値の増加を抑制させることが可能となり、衝突時の乗員保護性能を高めることができる。
【００４０】
また、本実施形態では、小型の溶接ガンを用いて複数の取付部材１１１、１１２を共通の土台部材１１３にすべて溶接して一体化ブラケット１１０を組立てた後に、大型の溶接ガンを用いて一体化ブラケット１１０の土台部材１１３を車体の床面に溶接する。したがって、仮に、取付部材１１１、１１２の数あるいは土台部材１１３に直接設置する部品の数が増えたとしても、大型の溶接ガンは、一体化ブラケット１１０の土台部材１１３を車体の床面に溶接すればよい。このため、車体ボディへの組付け工数を削減できる。
【００４１】
さらに、本実施形態では、大型の溶接ガンの作業スペースは、一体化ブラケット１１０の土台部材１１３を溶接できる程度確保できればよい。このため、取付部材１１１、１１２の形状が制約を受け難く自由度が増し、上記した多機能化が可能となる。さらに、取付部材１１１、１１２は、車体の床面に個別に溶接されるのではなく、共通の土台部材１１３に溶接されるので、溶接のために設けられる大きなフランジが不要となり、小型化された多機能ブラケットを形成できる。その結果、取付部材１１１、１１２の重量、コスト等の低減、さらには一体化ブラケット１１０の歩留まりを向上できる。
【００４２】
上記実施形態では、所定の複数の部品として、取付部材１１１、１１２にそれぞれ取付けられるブレース１０７、ハーネス１３１と、土台部材１１３の台座１１５に直接設置されたセンサ１３０とを示しているが、これに限られず、その他の所定の部品であってもよい。また、土台部材１１３の台座１１５には、図９に示すように、センサ１３０に代えて、ハーネス１３１のクランプ部１３１ａを取付けてもよい。
【００４３】
さらに、上記実施形態では、車体の床面のうちインストルメントパネル１０３によって覆われる領域に、所定の部品を取付けた一体化ブラケット１１０について説明した。所定の部品は、上記領域に取付けられることで、乗員の邪魔にならず、また、インストルメントパネル１０３で覆われることでより保護される。しかし、車体の床面に取付けられる部品の数や仕様が増加している現状から、これに限られず、インストルメントパネル１０３に覆われない他の領域に、所定の部品を土台部材１１３に直接設置することや、所定の部品のための取付部材を土台部材１１３に溶接する場合も想定される。
【００４４】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、車体の床面に所定の複数の部品を取付ける車体構造として利用することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１００…車体構造、１０１…ダッシュパネル、１０３…インストルメントパネル、１０４…ロアカバー、１０６…ステアリングサポートメンバ、１０７…ブレース、１１０…一体化ブラケット、１１１、１１２…取付部材、１１３…土台部材、１１４…屈曲部、１１５…台座、１１６…座面、１２０…フロアパネル、１２１…フロアトンネル部、１２２…上面、１２３…傾斜面、１３０…センサ、１３１…ハーネス、１５０…連結部、１５１…溶接点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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