(57)【要約】自動車の車体構造において、フロアパネル（１２）はＣＦＲＰ製のアウタースキン（１８）とインナースキン（１９）との間にコア（２６）を挟んで接合したサンドイッチ構造であり、エネルギー吸収部材（２３）とコア（２６）との間にサイドシル（１６）に沿って前後方向に延びる第１荷重分散フレーム（２５）を配置したので、ポール衝突等によりサイドシル（１６）に入力した局所的な集中荷重はサイドシル（１６）の下方のフロアパネル（１２）の内部のエネルギー吸収部材（２３）の圧壊により吸収された後に、第１荷重分散フレーム（２５）によりサイドシル（１６）よりも車幅方向内側のフロアパネル（１２）に広く分散され、そのサイドシル（１６）よりも車幅方向内側のフロアパネル（１２）の局部破壊が抑制される。更に、第１荷重分散フレーム（２５）の曲げ剛性を高くすることにより、ＣＦＲＰ製のアウタースキン（１８）およびインナースキン（１９）の板厚を低減して軽量化を図ることができる。
2015129110.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
閉断面を有するサイドシル（１６）の下面が接続されるフロアパネル（１２）の内部に車幅方向に圧壊して衝突荷重を吸収するエネルギー吸収部材（２３）を配置し、前記フロアパネル（１２）はＣＦＲＰ製のアウタースキン（１８）とインナースキン（１９）との間にコア（２６）を挟んで接合したサンドイッチ構造であり、前記エネルギー吸収部材（２３）と前記コア（２６）との間に前記サイドシル（１６）に沿って前後方向に延びる第１荷重分散フレーム（２５）を配置したことを特徴とする自動車の車体構造。
【請求項２】
前記アウタースキン（１８）および前記インナースキン（１９）は、前後方向を０°としたとき、カーボン連続繊維が少なくとも０゜、＋６０°および−６０゜の方向に配向されたカーボン連続繊維層を積層して構成されることを特徴とする、請求項１に記載の自動車の車体構造。
【請求項３】
前記フロアパネル（１２）および前記サイドシル（１６）を別部材で構成し、前記フロアパネル（１２）の上面に前記サイドシル（１６）の下面を接着するとともに、前記フロアパネル（１２）の車幅方向外端部と前記サイドシル（１６）の車幅方向外端部とを連結したことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の自動車の車体構造。
【請求項４】
前記エネルギー吸収部材（２３）の上下方向の厚さは前記アウタースキン（１８）の段部（１８ｂ）を境に前記コア（２６）の上下方向の厚さよりも大きく、前記エネルギー吸収部材（２３）と前記コア（２６）との間の前記第１荷重分散フレーム（２５）は前記段部（１８ｂ）に嵌合する嵌合部を有することを特徴とする、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の自動車の車体構造。
【請求項５】
前記エネルギー吸収部材（２３）の車幅方向外端部を前記サイドシル（１６）の車幅方向外端部よりも車幅方向外側に突出させたことを特徴とする、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の自動車の車体構造。
【請求項６】
前記エネルギー吸収部材（２３）の車幅方向外側に前後方向に延びる第２荷重分散フレーム（２９）を配置したことを特徴とする、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の自動車の車体構造。
【請求項７】
前記コア（２６）はＣＦＲＰ製の波板で構成され、前記波板の軸線は車幅方向に沿うことを特徴とする、請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の自動車の車体構造。
【請求項８】
前記エネルギー吸収部材（２３）はカーボン連続繊維層を積層した波板で構成されることを特徴とする、請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の自動車の車体構造。
【請求項９】
前記フロアパネル（１２）の車幅方向外端部と前記エネルギー吸収部材（２３）の車幅方向外端部との間に空間（α）を形成したことを特徴とする、請求項１〜請求項８の何れか１項に記載の自動車の車体構造。
【請求項１０】
前記エネルギー吸収部材（２３）は車幅方向に延びる多数の中空部を構成する板材からなり、前記板材の車幅方向内端部は前記フロアパネル（１２）の内部に固定した支持壁（２４）の車幅方向外面に形成した嵌合溝（２４ａ）に嵌合することを特徴とする、請求項１〜請求項９の何れか１項に記載の自動車の車体構造。
【請求項１１】
前記サイドシル（１６）は車幅方向内側部分に対して車幅方向外側部分の高さが低くなるＬ字状断面を有することを特徴とする、請求項１〜請求項１０の何れか１項に記載の自動車の車体構造。
【請求項１２】
ＣＦＲＰ製のアウタースキン（１８）とインナースキン（１９）との間にコア（２６）を挟んで接合したサンドイッチ構造の車幅方向外端部に車幅方向に圧壊して衝突荷重を吸収するエネルギー吸収部材（２３）を更に挟んだフロアパネル（１２）を製造する工程と、
内面に隔壁板（２２）の略全周を接合した閉断面のサイドシル（１６）を製造する工程と、
前記エネルギー吸収部材（２３）の車幅方向外端部が前記サイドシル（１６）の車幅方向外端部よりも車幅方向外側に突出するように、前記フロアパネル（１２）の上面に前記サイドシル（１６）を接合する工程と、
前記フロアパネル（１２）の車幅方向外端部と前記サイドシル（１６）の車幅方向外端部とを連結部材（２７）で連結する工程とを含むことを特徴とする車体フロアの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、閉断面を有するサイドシルの下面が接続されるフロアパネルの内部に車幅方向に圧壊して衝突荷重を吸収するエネルギー吸収部材を配置した自動車の車体構造に関し、更に本発明は、前記フロアパネルおよび前記サイドシルを備える車体フロアの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フロアパネルおよびサイドシルを一体化したＣＦＲＰ製の車体フロアを製造する際に、サイドシルの車幅方向内壁の下端部に開口を形成し、この開口からサイドシルの内部にフロアパネルの車幅方向外端部を挿入して接合するものが、下記特許文献１により公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】日本特開２０１０−１２５８７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来のものは、側面衝突の衝突荷重がサイドシルに直接入力するため、サイドシルがフロアパネルに接続する下端部を支点として車幅方向内側に倒れてしまい、サイドシルを衝突荷重で効果的に圧壊できなくなってエネルギー吸収性能が低下する可能性があるだけでなく、サイドシルの製造工程で該サイドシルの内部にフロアパネルを挿入する必要があるために生産性が低下する問題があった。【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、サイドシルよりもフロアパネルのエネルギー吸収性能を優先させるとともに、フロアパネルおよびサイドシルを備える車体フロアの生産性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明によれば、閉断面を有するサイドシルの下面が接続されるフロアパネルの内部に車幅方向に圧壊して衝突荷重を吸収するエネルギー吸収部材を配置し、前記フロアパネルはＣＦＲＰ製のアウタースキンとインナースキンとの間にコアを挟んで接合したサンドイッチ構造であり、前記エネルギー吸収部材と前記コアとの間に前記サイドシルに沿って前後方向に延びる第１荷重分散フレームを配置したことを第１の特徴とする自動車の車体構造が提案される。【０００７】
また本発明によれば、前記第１の特徴に加えて、前記アウタースキンおよび前記インナースキンは、前後方向を０°としたとき、カーボン連続繊維が少なくとも０゜、＋６０°および−６０゜の方向に配向されたカーボン連続繊維層を積層して構成されることを第２の特徴とする自動車の車体構造が提案される。【０００８】
また本発明によれば、前記第１または第２の特徴に加えて、前記フロアパネルおよび前記サイドシルを別部材で構成し、前記フロアパネルの上面に前記サイドシルの下面を接着するとともに、前記フロアパネルの車幅方向外端部と前記サイドシルの車幅方向外端部とを連結したことを第３の特徴とする自動車の車体構造が提案される。【０００９】
また本発明によれば、前記第１〜第３の何れか１つの特徴に加えて、前記エネルギー吸収部材の上下の方向厚さは前記アウタースキンの段部を境に前記コアの上下方向の厚さよりも大きく、前記エネルギー吸収部材と前記コアとの間の前記第１荷重分散フレームは前記段部に嵌合する嵌合部を有することを第４の特徴とする自動車の車体構造が提案される。【００１０】
また本発明によれば、前記第１〜第４の何れか１つの特徴に加えて、前記エネルギー吸収部材の車幅方向外端部を前記サイドシルの車幅方向外端部よりも車幅方向外側に突出させたことを第５の特徴とする自動車の車体構造が提案される。【００１１】
また本発明によれば、前記第１〜第５の何れか１つの特徴に加えて、前記エネルギー吸収部材の車幅方向外側に前後方向に延びる第２荷重分散フレームを配置したことを第６の特徴とする自動車の車体構造が提案される。【００１２】
また本発明によれば、前記第１〜第６の何れか１つの特徴に加えて、前記コアはＣＦＲＰ製の波板で構成され、前記波板の軸線は車幅方向に沿うことを第７の特徴とする自動車の車体構造が提案される。【００１３】
また本発明によれば、前記第１〜第７の何れか１つの特徴に加えて、前記エネルギー吸収部材はカーボン連続繊維層を積層した波板で構成されることを第８の特徴とする自動車の車体構造が提案される。【００１４】
また本発明によれば、前記第１〜第８の何れか１つの特徴に加えて、前記フロアパネルの車幅方向外端部と前記エネルギー吸収部材の車幅方向外端部との間に空間を形成したことを第９の特徴とする自動車の車体構造が提案される。【００１５】
また本発明によれば、前記第１〜第９の何れか１つの特徴に加えて、前記エネルギー吸収部材は車幅方向に延びる多数の中空部を構成する板材からなり、前記板材の車幅方向内端部は前記フロアパネルの内部に固定した支持壁の車幅方向外面に形成した嵌合溝に嵌合することを第１０の特徴とする自動車の車体構造が提案される。【００１６】
また本発明によれば、前記第１〜第１０の何れか１つの特徴に加えて、前記サイドシルは車幅方向内側部分に対して車幅方向外側部分の高さが低くなるＬ字状断面を有することを第１１の特徴とする自動車の車体構造が提案される。【００１７】
また本発明によれば、ＣＦＲＰ製のアウタースキンとインナースキンとの間にコアを挟んで接合したサンドイッチ構造の車幅方向外端部に車幅方向に圧壊して衝突荷重を吸収するエネルギー吸収部材を更に挟んだフロアパネルを製造する工程と、内面に隔壁板の略全周を接合した閉断面のサイドシルを製造する工程と、前記エネルギー吸収部材の車幅方向外端部が前記サイドシルの車幅方向外端部よりも車幅方向外側に突出するように、前記フロアパネルの上面に前記サイドシルを接合する工程と、前記フロアパネルの車幅方向外端部と前記サイドシルの車幅方向外端部とを連結部材で連結する工程とを含むことを第１２の特徴とする車体フロアの製造方法が提案される。【００１８】
尚、実施の形態の前部フロアパネル１２は本発明のフロアパネルに対応する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の第１の特徴によれば、閉断面を有するサイドシルの下面が接続されるフロアパネルの内部に車幅方向に圧壊して衝突荷重を吸収するエネルギー吸収部材が配置される。フロアパネルはＣＦＲＰ製のアウタースキンとインナースキンとの間にコアを挟んで接合したサンドイッチ構造であり、エネルギー吸収部材とコアとの間にサイドシルに沿って前後方向に延びる第１荷重分散フレームを配置したので、ポール衝突等によりサイドシルに入力した局所的な集中荷重はサイドシルの下方のフロアパネルの内部のエネルギー吸収部材の圧壊により吸収された後に、第１荷重分散フレームによりサイドシルよりも車幅方向内側のフロアパネルに広く分散され、そのサイドシルよりも車幅方向内側のフロアパネルの局部破壊が抑制される。更に、第１荷重分散フレームの曲げ剛性を高くすることにより、ＣＦＲＰ製のアウタースキンおよびインナースキンの板厚を低減して軽量化を図ることができる。【００２０】
また本発明の第２の特徴によれば、アウタースキンおよびインナースキンは、前後方向を０°としたとき、カーボン連続繊維が少なくとも０゜、＋６０°および−６０゜の方向に配向されたカーボン連続繊維層を積層して構成されるので、アウタースキンおよびインナースキンに疑似等方性を付与し、ポール衝突等により局部的に集中する剪断荷重に対して０°のカーボン連続繊維が抵抗し、＋６０°および−６０゜のカーボン連続繊維が引張荷重や圧縮荷重に抵抗することで、サイドシルよりも車幅方向内側のフロアパネルの変形を最小限に抑えることができる。【００２１】
また本発明の第３の特徴によれば、フロアパネルおよびサイドシルを別部材で構成したので、フロアパネルおよびサイドシルを別個に製造した後に組み立てることが可能になり、ＣＦＲＰの複雑な形状の賦形が不要になって生産性が向上する。しかもフロアパネルの上面にサイドシルの下面を接着するとともに、フロアパネルの車幅方向外端部とサイドシルの車幅方向外端部とを連結したので、側面衝突の衝突荷重がサイドシルに入力したときに、サイドシルの車幅方向内側への倒れを一層確実に抑制することができる。【００２２】
また本発明の第４の特徴によれば、エネルギー吸収部材の上下方向の厚さはアウタースキンの段部を境にコアの上下方向の厚さよりも大きく、エネルギー吸収部材とコアとの間の第１荷重分散フレームは段部に嵌合する嵌合部を有するので、側面衝突の衝突荷重がエネルギー吸収部材から第１荷重分散フレームを介してＣＦＲＰ製のアウタースキンおよびインナースキンに伝達されるとき、その衝突荷重の一部を段部に嵌合する嵌合部を介してアウタースキンまたはインナースキンに効率的に伝達・分散し、エネルギー吸収効果を高めることができる。【００２３】
また本発明の第５の特徴によれば、エネルギー吸収部材の車幅方向外端部をサイドシルの車幅方向外端部よりも車幅方向外側に突出させたので、側面衝突の衝突荷重はサイドシルよりも先にエネルギー吸収部材に入力し、エネルギー吸収部材が圧壊してエネルギーを吸収することでサイドシルに入力する衝突荷重が減少し、サイドシルは車幅方向内側に倒れることなく圧壊してエネルギー吸収に寄与することができる。【００２４】
また本発明の第６の特徴によれば、エネルギー吸収部材の車幅方向外側に前後方向に延びる第２荷重分散フレームを配置したので、フロアパネルに入力した側面衝突の衝突荷重を第２荷重分散フレームにより分散してエネルギー吸収部材に伝達し、エネルギー吸収部材を広範囲に圧壊してエネルギー吸収効果を高めることができる。【００２５】
また本発明の第７の特徴によれば、コアはＣＦＲＰ製の波板で構成され、波板の軸線は車幅方向に沿うので、側面衝突の衝突荷重が入力したときにコアは容易に座屈することなく衝突荷重を効果的に伝達・分散し、エネルギー吸収効果を高めることができる。仮に波板の軸線が前後方向に沿っていると、側面衝突の衝突荷重でコアは容易に座屈して衝突荷重を効果的に伝達・分散することができなくなり、エネルギー吸収効果が低下してしまう。【００２６】
また本発明の第８の特徴によれば、エネルギー吸収部材はカーボン連続繊維層を積層した波板で構成されるので、エネルギー吸収部材の稜線を横切るカーボン連続繊維が破断し、エネルギー吸収部材が板厚中心から引き裂かれてバナナの皮を剥くように圧壊することで、エネルギー吸収効果を高めることができる。【００２７】
また本発明の第９の特徴によれば、フロアパネルの車幅方向外端部とエネルギー吸収部材の車幅方向外端部との間に空間を形成したので、側面衝突の衝突荷重がフロアパネルに入力したときに、エネルギー吸収部材はフロアパネルに拘束されずに車幅方向に安定的に圧壊することが可能となり、エネルギー吸収部材のエネルギー吸収効果が向上する。【００２８】
また本発明の第１０の特徴によれば、エネルギー吸収部材は車幅方向に延びる多数の中空部を構成する板材からなり、板材の車幅方向内端部はフロアパネルの内部に固定した支持壁の車幅方向外面に形成した嵌合溝に嵌合するので、側面衝突の衝突荷重がフロアパネルに入力したときに支持壁がエネルギー吸収部材の倒れ防止することで、エネルギー吸収部材および支持壁の圧壊を促進してエネルギー吸収効果を高めることができる。【００２９】
また本発明の第１１の特徴によれば、サイドシルは車幅方向内側部分に対して車幅方向外側部分の高さが低くなるＬ字状断面を有するので、側面衝突の衝突荷重がサイドシルに入力したときに最初に圧壊する部分の高さが低くなることで、その部分が圧壊し易くなって初期荷重が低減されるだけでなく、サイドシルを車幅方向内側に倒そうとする荷重のモーメントアームが小さくなり、サイドシルの倒れを一層効果的に防止することができる。【００３０】
また本発明の第１２の特徴によれば、先ずＣＦＲＰ製のアウタースキンとインナースキンとの間にコアを挟んで接合したサンドイッチ構造の車幅方向外端部に車幅方向に圧壊して衝突荷重を吸収するエネルギー吸収部材を更に挟んだフロアパネルを製造し、次に内面に隔壁板の略全周を接合した閉断面のサイドシルを製造し、次にエネルギー吸収部材の車幅方向外端部がサイドシルの車幅方向外端部よりも車幅方向外側に突出するように、フロアパネルの上面にサイドシルを接合し、次にフロアパネルの車幅方向外端部とサイドシルの車幅方向外端部とを連結部材で連結するので、側面衝突の衝突荷重はサイドシルよりも先にフロアパネルに入力し、エネルギー吸収部材が圧壊してエネルギーを吸収することでサイドシルに入力する衝突荷重が減少し、サイドシルは車幅方向内側に倒れることなく圧壊してエネルギー吸収に寄与することができる。しかもフロアパネルおよびサイドシルを別個に製造した後に組み立てることができるので、車体フロアの生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１はＣＦＲＰ製の車体フロアの斜視図である。（第１の実施の形態）
【図２】図２は図１の２方向矢視図である。（第１の実施の形態）
【図３】図３は図１の３部拡大矢視図である。（第１の実施の形態）
【図４】図４は図３の４−４線断面図である。（第１の実施の形態）
【図５】図５は図４の要部分解斜視図である。（第１の実施の形態）
【図６】図６は図４に対応する組立手順の説明図である。（第１の実施の形態）
【図７】図７はアウタースキンおよびインナースキンの積層構造を示す図である。（第１の実施の形態）
【図８】図８はエネルギー吸収部材の破壊状態を示す図である。（第１の実施の形態）
【図９】図９は図２に対応する図である。（第２の実施の形態）
【図１０】図１０は図４に対応する図である。（第３の実施の形態）
【符号の説明】
【００３２】
１２        前部フロアパネル（フロアパネル）
１６        サイドシル
１８        アウタースキン
１８ｂ            段部
１９        インナースキン
２２        隔壁板
２３        エネルギー吸収部材
２４        支持壁
２４ａ      嵌合溝
２５        第１荷重分散フレーム
２６        コア
２７        連結部材
２９        第２荷重分散フレーム
α          空間
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、添付図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。尚、本明細書において前後方向、左右方向（車幅方向）および上下方向とは、運転席に着座した乗員を基準として定義される。
【第１の実施の形態】
【００３４】
先ず、図１〜図８に基づいて本発明の第１の実施の形態を説明する。
【００３５】
図１および図２に示すように、ＣＦＲＰ（炭素繊維強化樹脂）でバスタブ状に形成された自動車の車体フロア１１は、前部フロアパネル１２と、前部フロアパネル１２に対して１段高くなるように形成された後部フロアパネル１３と、前部フロアパネル１２の前端から起立するダッシュパネルロア１４と、後部フロアパネル１３の後端から起立するリヤエンドクロスメンバ１５と、ダッシュパネルロア１４の後面から前部フロアパネル１２の車幅方向両端部に沿って後方に延びる左右一対のサイドシル１６，１６と、サイドシル１６，１６の後端から後部フロアパネル１３の車幅方向両端部に沿って後方に延び、リヤエンドクロスメンバ１５の車幅方向両端部に接続する左右一対のリヤサイドフレーム１７，１７とを備える。前部フロアパネル１２の車幅方向中央部には、前後方向に延びるフロアトンネル１２ａが形成される。
【００３６】
本実施の形態では、前部フロアパネル１２、後部フロアパネル１３、ダッシュパネルロア１４およびリヤエンドクロスメンバ１５が一体に形成され、そこに一体に形成されたサイドシル１６，１６およびリヤサイドフレーム１７，１７が接合される。
【００３７】
図３〜図５に示すように、前部フロアパネル１２は、車体外側（下側）のアウタースキン１８と、車体内側（上側）のインナースキン１９とを、それらの車幅方向外端部を上向きに折り曲げた接合フランジ１８ａ，１９ａにおいて接着により接合して構成される。
【００３８】
サイドシル１６は、下壁２０ａと、車幅方向外壁２０ｂと、上壁２０ｃと、下壁２０ａを車幅方向内側に延長した接合フランジ２０ｄと、上壁２０ｃを車幅方向内側に延長した接合フランジ２０ｅとを有するアウター部材２０と、車幅方向内壁２１ａと、車幅方向内壁２１ａの下端を車幅方向内側に折り曲げた接合フランジ２１ｂと、車幅方向内壁２１ａの上端を車幅方向外側に折り曲げた接合フランジ２１ｃとを有するインナー部材２１とからなり、アウター部材２０の接合フランジ２０ｄ，２０ｅをインナー部材２１の接合フランジ２１ｂ，２１ｃに重ね合わせて接着により接合することで閉断面に構成される。サイドシル１６のアウター部材２０の上壁２０ｃには段部２０ｆが形成されており、段部２０ｆの車幅方向外側でサイドシル１６の高さが低くなっている。
【００３９】
サイドシル１６の内部には複数の隔壁板２２…が前後方向に所定間隔で配置される。板状の隔壁板２２は外周部を直角に折り曲げた接合フランジ２２ａを有しており、接合フランジ２２ａの略全周がサイドシル１６の内面に接着により接合される。
【００４０】
前部フロアパネル１２の車幅方向外端部は、車幅方向中央部に比べて上下方向に厚くなっており、その厚くなった部分に上下一対のエネルギー吸収部材２３，２３が配置される。エネルギー吸収部材２３，２３は複数のカーボン連続繊維層を積層したＣＦＲＰ材で構成される波板状の部材であり、それを上下方向に接合することで、車幅方向に延びる筒状の閉断面部が多数形成される。
【００４１】
エネルギー吸収部材２３，２３の車幅方向内側には、ＳＭＣ（Sheet Molding Compound）製の支持壁２４がアウタースキン１８およびインナースキン１９間に接着により固定されており、支持壁２４の車幅方向外面に形成した嵌合溝２４ａにエネルギー吸収部材２３，２３が嵌合して接着により接合される。そしてエネルギー吸収部材２３，２３の上面がインナースキン１９の下面に接着により接合され。エネルギー吸収部材２３，２３の下面がアウタースキン１８の上面に接着により接合される。このとき、エネルギー吸収部材２３，２３の車幅方向外端部と前部フロアパネル１２の車幅方向外端部との間に空間α（図４参照）が形成される。
【００４２】
支持壁２４の車幅方向内側であって前部フロアパネル１２の厚さが変化する部分に、前後方向に延びるＣＦＲＰ製（あるいはアルミニウム製）の第１荷重分散フレーム２５が配置される。第１荷重分散フレーム２５は、ＣＦＲＰのプリプレグをマンドレルに巻き付けて硬化させた後に、マンドレルを抜き取ることで中空断面に形成される。第１荷重分散フレーム２５の上面および下面はそれぞれインナースキン１９の下面およびアウタースキン１８の上面に接着により接合され、かつ車幅方向外面は支持壁２４の車幅方向内面に接着により接合される。
【００４３】
第１荷重分散フレーム２５の車幅方向内側の前部フロアパネル１２の内部に、相互に接着により接合された２枚の波板状のコア２６，２６が重ね合わせた状態で配置され、その上面および下面がそれぞれインナースキン１９の下面およびアウタースキン１８の上面に接着あるいは溶着により接合されてサンドイッチ構造を構成する。このとき、第１荷重分散フレーム２５は、上下方向に厚いエネルギー吸収部材２３，２３に臨む車幅方向外端部が厚く、上下方向に薄いコア２６，２６に臨む車幅方向内端部が薄い段付きの嵌合部を有する部材であり、その下面の段部に接着あるいは溶着されるアウタースキン１８には、第１荷重分散フレーム２５の嵌合部が係合する段部１８ｂが形成される（図４参照）。
【００４４】
サイドシル１６は、前部フロアパネル１２の車幅方向外端部、つまりエネルギー吸収部材２３，２３の上部において、インナースキン１９の上面に載置されて接着により接合される。このとき、サイドシル１６の車幅方向外壁２０ｂはエネルギー吸収部材２３，２３の車幅方向外端部よりも距離β（図４参照）だけ車幅方向内側にオフセットしている。言い換えると、エネルギー吸収部材２３，２３の車幅方向外端部はサイドシル１６の車幅方向外壁２０ｂよりも距離βだけ車幅方向外側に突出している。そしてサイドシル１６の車幅方向外壁２０ｂと、２枚重ねになった前部フロアパネル１２の接合フランジ１８ａ，１９ａとに、ＣＦＲＰ製の板材よりなる断面クランク状の連結部材２７の上下端部がそれぞれ接着により接合される。
【００４５】
図７に示すように、アウタースキン１８およびインナースキン１９は、それぞれ１２層のカーボン連続繊維層を積層したＣＦＲＰ材で構成される。各カーボン連続繊維層は一方向に引き揃えられた多数のカーボン連続繊維を含み、そのカーボン連続繊維の配向方向は、前後方向を０°としたとき、配向方向０°のものが４層、配向方向＋６０°のものが４層、配向方向−６０°のものが４層である。これにより、アウタースキン１８およびインナースキン１９の強度に疑似的な等方性を付与し、アウタースキン１８およびインナースキン１９に入力する各方向からの剪断荷重、引張荷重および圧縮荷重を均等に支持することで、前部フロアパネル１２，１２の変形を最小限に抑えることができる。
【００４６】
次に、上記構成を備えた本発明の第１の実施の形態の作用を説明する。
【００４７】
サイドシル１６がポールや立ち木に側面衝突して局部的な衝突荷重が入力すると、サイドシル１６は前部フロアパネル１２の上面に接続された下端部を支点として車幅方向内側に倒れてしまい、サイドシル１６の圧壊によるエネルギー吸収効果が充分に発揮されなくなる可能性がある。
【００４８】
しかしながら、本実施の形態によれば、エネルギー吸収部材２３，２３の車幅方向外端部はサイドシル１６の車幅方向外壁２０ｂよりも距離βだけ車幅方向外側に突出しているため（図４参照）、側面衝突の衝突荷重は先ず前部フロアパネル１２の車幅方向外端部に入力し、その内部に配置されたエネルギー吸収部材２３，２３が圧壊することで一部が吸収される。その結果、サイドシル１６に入力される衝突荷重が弱められ、しかもサイドシル１６の車幅方向外壁２０ｂと前部フロアパネル１２の車幅方向外端部とが連結部材２７により連結されるので、サイドシル１６の車幅方向内側への倒れが阻止され、衝突荷重によりサイドシル１６が効果的に圧壊してエネルギー吸収効果が有効に発揮される。
【００４９】
波板状のエネルギー吸収部材２３，２３は複数のカーボン連続繊維層を積層したＣＦＲＰ材で構成されるため、図８に示すように、衝突荷重により座屈するときに稜線に直交する方向に配向された連続繊維が該稜線において破断することで、バナナの皮を剥くように各層が板厚中心から外側に層間剥離してエネルギー吸収効果を発揮する。尚、エネルギー吸収部材２３のカーボン連続繊維の配向方向は、図７に示すアウタースキン１８およびインナースキン１９と類似しており、車幅方向を０°とすると、板厚中心の内層が０°、その両側の外層が例えば＋６０°および−６０°である。
【００５０】
更に、サイドシル１６は、そのアウター部材２０の上壁２０ｃに段部２０ｆを形成したことで（図４参照）、車幅方向内側部分よりも車幅方向外側部分の高さが低いＬ字状断面となるため、側面衝突の衝突荷重がサイドシル１６に入力したときに最初に圧壊する部分の高さが低くなり、その部分が圧壊し易くなって初期荷重が低減されるだけでなく、サイドシル１６を車幅方向内側に倒そうとする荷重のモーメントアームが小さくなり、サイドシル１６の倒れを一層効果的に防止することができる。しかもサイドシル１６の内面に複数の隔壁板２２…の略全周を接合したので、隔壁板２２…でサイドシル１６を補強して剛性を高め、側面衝突の衝突荷重によるサイドシル１６室側への曲げ変形を抑制することができる。
【００５１】
また前部フロアパネル１２の車幅方向外端部とエネルギー吸収部材２３，２３の車幅方向外端部との間に空間αを形成したので（図４参照）、側面衝突の衝突荷重が前部フロアパネル１２に入力したときに、エネルギー吸収部材２３，２３は前部フロアパネル１２に拘束されずに車幅方向に安定的に圧壊することが可能となり、エネルギー吸収部材２３，２３のエネルギー吸収効果が向上する。
【００５２】
またエネルギー吸収部材２３，２３は車幅方向に延びる多数の中空部を構成する板材からなり、板材の車幅方向内端部は前部フロアパネル１２の内部に固定した支持壁２４の車幅方向外面に形成した嵌合溝２４ａに嵌合するので、側面衝突の衝突荷重が前部フロアパネル１２に入力したときに支持壁２４がエネルギー吸収部材２３，２３の倒れを防止することで、エネルギー吸収部材２３，２３および支持壁２４の圧壊を促進してエネルギー吸収効果を高めることができる。
【００５３】
また前部フロアパネル１２のアウタースキン１８およびインナースキン１９間に、サイドシル１６の車幅方向内壁２１ａに沿って前後方向に延びるとともに支持壁２４の車幅方向内側に連続する長尺で曲げ剛性が高い第１荷重分散フレーム２５と、第１荷重分散フレーム２５の車幅方向内側に連続するコア２６，２６とを配置して高強度のサンドイッチ構造を構成したので、前部フロアパネル１２に入力した側面衝突の衝突荷重はエネルギー吸収部材２３の圧壊により吸収された後に、第１荷重分散フレーム２５によりＣＦＲＰ製のアウタースキン１８およびインナースキン１９に分散される。
【００５４】
特に、細長いポールのような物体に側面衝突した場合に、エネルギー吸収部材２３が破壊した後にサンドイッチ構造の前部フロアパネル１２が局部的な集中荷重で破壊するのを防止することができる。本実施の形態によれば、第１荷重分散フレーム２５は多角形断面であって曲げ剛性が高いため、ポールのような物体からの局部的に集中する衝突荷重をＣＦＲＰ製のアウタースキン１８およびインナースキン１９間のコア２６を挟んだサンドイッチ構造の前部フロアパネル１２の幅広い範囲に分散させ、衝突荷重による破壊をサイドシル１６の下方のエネルギー吸収部材２３で受け止め、サイドシル１６よりも車幅方向内側のサンドイッチ構造の前部フロアパネル１２の破壊を阻止することができる。また第１荷重分散フレーム２５の曲げ剛性を更に高くすることで、ＣＦＲＰ製のアウタースキン１８およびインナースキン１９の板厚を低減して軽量化を図ることができる。
【００５５】
また側面衝突の衝突荷重は第１荷重分散フレーム２５からアウタースキン１８およびインナースキン１９にも伝達されるが、第１荷重分散フレーム２５の嵌合部がアウタースキン１８の段部１８ｂに当接するため、第１荷重分散フレーム２５およびアウタースキン１８間の接着が剥がれても、衝突荷重を第１荷重分散フレーム２５からアウタースキン１８に確実に伝達して分散することができる。
【００５６】
尚、実施の形態ではアウタースキン１８だけに段部１８ｂを設けているが、インナースキン１９だけに段部を設けても同様の作用効果を達成することができ、アウタースキン１８およびインナースキン１９の両方に段部を設ければ更に効果的である。
【００５７】
第１荷重分散フレーム２５をＣＦＲＰよりも延性の高いアルミニウム製とした場合には、衝突荷重により第１荷重分散フレーム２５が一気に破壊することがないので、サンドイッチ構造の前部フロア１２への荷重分散が一層効果的に行われるが、アルミニウムはＣＦＲＰと熱膨張率が異なるため、アウタースキン１８およびインナースキン１９の接合部に熱膨張の差を吸収する接着剤や接合構造を適用することが必要となる。
【００５８】
また前部フロアパネル１２，１２のコア２６，２６は、その波板の軸線が全て車幅方向に沿っており、波板の軸線が前後方向に沿う部分が存在しない。仮に、波板の軸線が前後方向に沿っていると、その部分が側面衝突の衝突荷重で折れ曲がって前部フロアパネル１２，１２が破壊する可能性があるが、本実施の形態によれば、波板の軸線が全て車幅方向に沿っているため、側面衝突の衝突荷重に対する前部フロアパネル１２，１２の強度が高められる。
【００５９】
図６に示すように、車体フロア１１の製造工程において、予め組み立てた前部フロアパネル１２の車幅方向外端部の上面に予め組み立てたサイドシル１６の下面を接着した後に、前部フロアパネル１２の車幅方向外端部の接合フランジ１８ａ，１９ａとサイドシル１６の車幅方向外面２０ｂとを連結部材２７で連結するので、前部フロアパネル１２およびサイドシル１６を同時に組み立てる場合に比べて車体フロア１１の生産性が向上する。
【第２の実施の形態】
【００６０】
次に、図９に基づいて本発明の第２の実施の形態を説明する。
【００６１】
第１の実施の形態では、前部フロアパネル１２の内部に配置される波板状のコア２６，２６の波線が車幅方向に直線的に延びており、サイドシル１６に入力した衝突荷重をフロアトンネル１２aあるいは反対側のサイドシル１６に伝達して分散するようになっているが、第２の実施の形態では、波板状のコア２６，２６の波線が同心円の波紋状に形成されているため、サイドシル１６に入力した衝突荷重をフロアトンネル１２aあるいは反対側のサイドシル１６に伝達して分散するだけでなく、ダッシュパネルロア１４や後部フロアパネル１３側にも分散し、一層効果的に吸収することができる。
【第３の実施の形態】
【００６２】
次に、図１０に基づいて本発明の第３の実施の形態を説明する。
【００６３】
第１の実施の形態では、前部フロアパネル１２は支持壁２４およびコア２６，２６間に挟まれた第１荷重分散フレーム２５を備えるが、第３の実施の形態では、前部フロアパネル１２がエネルギー吸収部材２３，２３の車幅方向外側に更に第２荷重分散フレーム２９を備える。高い剛性を有して前後方向に延びる第２荷重分散フレーム２９は、第１荷重分散フレーム２５と同じＣＦＲＰ製あるいはアルミニウム製であり、サイドシル１６の車幅方向外壁２０ｂから突出する前部フロアパネル１２の突出部分の一部に収納される。
【００６４】
第１の実施の形態では、細長いポールのような物体に側面衝突した場合には、エネルギー吸収部材２３，２３が局部的に圧壊して充分なエネルギー吸収効果が得られない可能性があるが、本実施の形態によれば、剛性が高い第２荷重分散フレーム２９をエネルギー吸収部材２３，２３の車幅方向外側に配置したことで、ポールのような物体から局部的な衝突荷重が入力した場合でも、エネルギー吸収部材２３，２３を広範囲に圧壊してエネルギー吸収効果を高めることができる。
【００６５】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００６６】
例えば、各部材を接着により接合する代わりに溶着を採用したり、リベットあるいはボルト等を用いた機械的接合を採用したりすることができる。
【図１】
2015129110.tif 000003
【図２】
2015129110.tif 000004
【図３】
2015129110.tif 000005
【図４】
2015129110.tif 000006
【図５】
2015129110.tif 000007
【図６】
2015129110.tif 000008
【図７】
2015129110.tif 000009
【図８】
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【図９】
2015129110.tif 000011
【図１０】
2015129110.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成27年3月17日(2015.3.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
閉断面を有するサイドシル（１６）の下面が接続されるフロアパネル（１２）の内部に車幅方向に圧壊して衝突荷重を吸収するエネルギー吸収部材（２３）を配置し、前記フロアパネル（１２）はＣＦＲＰ製のアウタースキン（１８）とインナースキン（１９）との間にコア（２６）を挟んで接合したサンドイッチ構造であり、前記エネルギー吸収部材（２３）と前記コア（２６）との間に前記サイドシル（１６）に沿って前後方向に延びる第１荷重分散フレーム（２５）を配置し、
前記エネルギー吸収部材（２３）の車幅方向外端部を前記サイドシル（１６）の車幅方向外端部よりも車幅方向外側に突出させたことを特徴とする自動車の車体構造。
【請求項２】
前記アウタースキン（１８）および前記インナースキン（１９）は、前後方向を０°としたとき、カーボン連続繊維が少なくとも０°、＋６０°および−６０°の方向に配向されたカーボン連続繊維層を積層して構成されることを特徴とする、請求項１に記載の自動車の車体構造。
【請求項３】
前記フロアパネル（１２）および前記サイドシル（１６）を別部材で構成し、前記フロアパネル（１２）の上面に前記サイドシル（１６）の下面を接着するとともに、前記フロアパネル（１２）の車幅方向外端部と前記サイドシル（１６）の車幅方向外端部とを連結したことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の自動車の車体構造。
【請求項４】
前記エネルギー吸収部材（２３）の上下方向の厚さは前記アウタースキン（１８）の段部（１８ｂ）を境に前記コア（２６）の上下方向の厚さよりも大きく、前記エネルギー吸収部材（２３）と前記コア（２６）との間の前記第１荷重分散フレーム（２５）は前記段部（１８ｂ）に嵌合する嵌合部を有することを特徴とする、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の自動車の車体構造。
【請求項５】
（削除）
【請求項６】
前記エネルギー吸収部材（２３）の車幅方向外側に前後方向に延びる第２荷重分散フレーム（２９）を配置したことを特徴とする、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の自動車の車体構造。
【請求項７】
前記コア（２６）はＣＦＲＰ製の波板で構成され、前記波板の軸線は車幅方向に沿うことを特徴とする、請求項１〜請求項４、請求項６の何れか１項に記載の自動車の車体構造。
【請求項８】
前記エネルギー吸収部材（２３）はカーボン連続繊維層を積層した波板で構成されることを特徴とする、請求項１〜請求項４、請求項６、請求項７の何れか１項に記載の自動車の車体構造。
【請求項９】
前記フロアパネル（１２）の車幅方向外端部と前記エネルギー吸収部材（２３）の車幅方向外端部との間に空間（α）を形成したことを特徴とする、請求項１〜請求項４、請求項６〜請求項８の何れか１項に記載の自動車の車体構造。
【請求項１０】
前記エネルギー吸収部材（２３）は車幅方向に延びる多数の中空部を構成する板材からなり、前記板材の車幅方向内端部は前記フロアパネル（１２）の内部に固定した支持壁（２４）の車幅方向外面に形成した嵌合溝（２４ａ）に嵌合することを特徴とする、請求項１〜請求項４、請求項６〜請求項９の何れか１項に記載の自動車の車体構造。
【請求項１１】
前記サイドシル（１６）は車幅方向内側部分に対して車幅方向外側部分の高さが低くなるＬ字状断面を有することを特徴とする、請求項１〜請求項４、請求項６〜請求項１０の何れか１項に記載の自動車の車体構造。
【請求項１２】
ＣＦＲＰ製のアウタースキン（１８）とインナースキン（１９）との間にコア（２６）を挟んで接合したサンドイッチ構造の車幅方向外端部に車幅方向に圧壊して衝突荷重を吸収するエネルギー吸収部材（２３）を更に挟んだフロアパネル（１２）を製造する工程と、
内面に隔壁板（２２）の略全周を接合した閉断面のサイドシル（１６）を製造する工程と、
前記エネルギー吸収部材（２３）の車幅方向外端部が前記サイドシル（１６）の車幅方向外端部よりも車幅方向外側に突出するように、前記フロアパネル（１２）の上面に前記サイドシル（１６）を接合する工程と、
前記フロアパネル（１２）の車幅方向外端部と前記サイドシル（１６）の車幅方向外端部とを連結部材（２７）で連結する工程とを含むことを特徴とする車体フロアの製造方法。
【手続補正書】
【提出日】平成28年8月2日(2016.8.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
閉断面を有するサイドシル（１６）の下面が接続されるフロアパネル（１２）の内部に車幅方向に圧壊して衝突荷重を吸収するエネルギー吸収部材（２３）を配置し、前記フロアパネル（１２）はＣＦＲＰ製のアウタースキン（１８）とインナースキン（１９）との間にコア（２６）を挟んで接合したサンドイッチ構造であり、前記エネルギー吸収部材（２３）と前記コア（２６）との間に前記サイドシル（１６）に沿って前後方向に延びる第１荷重分散フレーム（２５）を配置し、
前記エネルギー吸収部材（２３）の車幅方向外端部を前記サイドシル（１６）の車幅方向外端部よりも車幅方向外側に突出させたことを特徴とする自動車の車体構造。
【請求項２】
前記アウタースキン（１８）および前記インナースキン（１９）は、前後方向を０°としたとき、カーボン連続繊維が少なくとも０゜、＋６０°および−６０゜の方向に配向されたカーボン連続繊維層を積層して構成されることを特徴とする、請求項１に記載の自動車の車体構造。
【請求項３】
閉断面を有するサイドシル（１６）の下面が接続されるフロアパネル（１２）の内部に車幅方向に圧壊して衝突荷重を吸収するエネルギー吸収部材（２３）を配置し、前記フロアパネル（１２）はＣＦＲＰ製のアウタースキン（１８）とインナースキン（１９）との間にコア（２６）を挟んで接合したサンドイッチ構造であり、前記エネルギー吸収部材（２３）と前記コア（２６）との間に前記サイドシル（１６）に沿って前後方向に延びる第１荷重分散フレーム（２５）を配置し、
前記フロアパネル（１２）および前記サイドシル（１６）を別部材で構成し、前記フロアパネル（１２）の上面に前記サイドシル（１６）の下面を接着するとともに、前記フロアパネル（１２）の車幅方向外端部と前記サイドシル（１６）の車幅方向外端部とを連結したことを特徴とする自動車の車体構造。
【請求項４】
前記エネルギー吸収部材（２３）の上下方向の厚さは前記アウタースキン（１８）の段部（１８ｂ）を境に前記コア（２６）の上下方向の厚さよりも大きく、前記エネルギー吸収部材（２３）と前記コア（２６）との間の前記第１荷重分散フレーム（２５）は前記段部（１８ｂ）に嵌合する嵌合部を有することを特徴とする、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の自動車の車体構造。
【請求項５】
閉断面を有するサイドシル（１６）の下面が接続されるフロアパネル（１２）の内部に車幅方向に圧壊して衝突荷重を吸収するエネルギー吸収部材（２３）を配置し、前記フロアパネル（１２）はＣＦＲＰ製のアウタースキン（１８）とインナースキン（１９）との間にコア（２６）を挟んで接合したサンドイッチ構造であり、前記エネルギー吸収部材（２３）と前記コア（２６）との間に前記サイドシル（１６）に沿って前後方向に延びる第１荷重分散フレーム（２５）を配置し、
前記エネルギー吸収部材（２３）の車幅方向外側に前後方向に延びる第２荷重分散フレーム（２９）を配置したことを特徴とする自動車の車体構造。
【請求項６】
前記コア（２６）はＣＦＲＰ製の波板で構成され、前記波板の軸線は車幅方向に沿うことを特徴とする、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の自動車の車体構造。
【請求項７】
前記エネルギー吸収部材（２３）はカーボン連続繊維層を積層した波板で構成されることを特徴とする、請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の自動車の車体構造。
【請求項８】
閉断面を有するサイドシル（１６）の下面が接続されるフロアパネル（１２）の内部に車幅方向に圧壊して衝突荷重を吸収するエネルギー吸収部材（２３）を配置し、前記フロアパネル（１２）はＣＦＲＰ製のアウタースキン（１８）とインナースキン（１９）との間にコア（２６）を挟んで接合したサンドイッチ構造であり、前記エネルギー吸収部材（２３）と前記コア（２６）との間に前記サイドシル（１６）に沿って前後方向に延びる第１荷重分散フレーム（２５）を配置し、
前記フロアパネル（１２）の車幅方向外端部と前記エネルギー吸収部材（２３）の車幅方向外端部との間に空間（α）を形成したことを特徴とする自動車の車体構造。
【請求項９】
閉断面を有するサイドシル（１６）の下面が接続されるフロアパネル（１２）の内部に車幅方向に圧壊して衝突荷重を吸収するエネルギー吸収部材（２３）を配置し、前記フロアパネル（１２）はＣＦＲＰ製のアウタースキン（１８）とインナースキン（１９）との間にコア（２６）を挟んで接合したサンドイッチ構造であり、前記エネルギー吸収部材（２３）と前記コア（２６）との間に前記サイドシル（１６）に沿って前後方向に延びる第１荷重分散フレーム（２５）を配置し、
前記エネルギー吸収部材（２３）は車幅方向に延びる多数の中空部を構成する板材からなり、前記板材の車幅方向内端部は前記フロアパネル（１２）の内部に固定した支持壁（２４）の車幅方向外面に形成した嵌合溝（２４ａ）に嵌合することを特徴とする自動車の車体構造。
【請求項１０】
前記サイドシル（１６）は車幅方向内側部分に対して車幅方向外側部分の高さが低くなるＬ字状断面を有することを特徴とする、請求項１〜請求項９の何れか１項に記載の自動車の車体構造。
【請求項１１】
ＣＦＲＰ製のアウタースキン（１８）とインナースキン（１９）との間にコア（２６）を挟んで接合したサンドイッチ構造の車幅方向外端部に車幅方向に圧壊して衝突荷重を吸収するエネルギー吸収部材（２３）を更に挟んだフロアパネル（１２）を製造する工程と、
内面に隔壁板（２２）の略全周を接合した閉断面のサイドシル（１６）を製造する工程と、
前記エネルギー吸収部材（２３）の車幅方向外端部が前記サイドシル（１６）の車幅方向外端部よりも車幅方向外側に突出するように、前記フロアパネル（１２）の上面に前記サイドシル（１６）を接合する工程と、
前記フロアパネル（１２）の車幅方向外端部と前記サイドシル（１６）の車幅方向外端部とを連結部材（２７）で連結する工程とを含むことを特徴とする車体フロアの製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、閉断面を有するサイドシルの下面が接続されるフロアパネルの内部に車幅方向に圧壊して衝突荷重を吸収するエネルギー吸収部材を配置した自動車の車体構造に関し、更に本発明は、前記フロアパネルおよび前記サイドシルを備える車体フロアの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フロアパネルおよびサイドシルを一体化したＣＦＲＰ製の車体フロアを製造する際に、サイドシルの車幅方向内壁の下端部に開口を形成し、この開口からサイドシルの内部にフロアパネルの車幅方向外端部を挿入して接合するものが、下記特許文献１により公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】日本特開２０１０−１２５８７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来のものは、側面衝突の衝突荷重がサイドシルに直接入力するため、サイドシルがフロアパネルに接続する下端部を支点として車幅方向内側に倒れてしまい、サイドシルを衝突荷重で効果的に圧壊できなくなってエネルギー吸収性能が低下する可能性があるだけでなく、サイドシルの製造工程で該サイドシルの内部にフロアパネルを挿入する必要があるために生産性が低下する問題があった。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、サイドシルよりもフロアパネルのエネルギー吸収性能を優先させるとともに、フロアパネルおよびサイドシルを備える車体フロアの生産性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明によれば、閉断面を有するサイドシルの下面が接続されるフロアパネルの内部に車幅方向に圧壊して衝突荷重を吸収するエネルギー吸収部材を配置し、前記フロアパネルはＣＦＲＰ製のアウタースキンとインナースキンとの間にコアを挟んで接合したサンドイッチ構造であり、前記エネルギー吸収部材と前記コアとの間に前記サイドシルに沿って前後方向に延びる第１荷重分散フレームを配置し、前記エネルギー吸収部材の車幅方向外端部を前記サイドシルの車幅方向外端部よりも車幅方向外側に突出させたことを第１の特徴とする自動車の車体構造が提案される。
【０００７】
また本発明によれば、前記第１の特徴に加えて、前記アウタースキンおよび前記インナースキンは、前後方向を０°としたとき、カーボン連続繊維が少なくとも０゜、＋６０°および−６０゜の方向に配向されたカーボン連続繊維層を積層して構成されることを第２の特徴とする自動車の車体構造が提案される。
【０００８】
また本発明によれば、閉断面を有するサイドシルの下面が接続されるフロアパネルの内部に車幅方向に圧壊して衝突荷重を吸収するエネルギー吸収部材を配置し、前記フロアパネルはＣＦＲＰ製のアウタースキンとインナースキンとの間にコアを挟んで接合したサンドイッチ構造であり、前記エネルギー吸収部材と前記コアとの間に前記サイドシルに沿って前後方向に延びる第１荷重分散フレームを配置し、前記フロアパネルおよび前記サイドシルを別部材で構成し、前記フロアパネルの上面に前記サイドシルの下面を接着するとともに、前記フロアパネルの車幅方向外端部と前記サイドシルの車幅方向外端部とを連結したことを第３の特徴とする自動車の車体構造が提案される。
【０００９】
また本発明によれば、前記第１〜第３の何れか１つの特徴に加えて、前記エネルギー吸収部材の上下の方向厚さは前記アウタースキンの段部を境に前記コアの上下方向の厚さよりも大きく、前記エネルギー吸収部材と前記コアとの間の前記第１荷重分散フレームは前記段部に嵌合する嵌合部を有することを第４の特徴とする自動車の車体構造が提案される。
【００１０】
また本発明によれば、閉断面を有するサイドシルの下面が接続されるフロアパネルの内部に車幅方向に圧壊して衝突荷重を吸収するエネルギー吸収部材を配置し、前記フロアパネルはＣＦＲＰ製のアウタースキンとインナースキンとの間にコアを挟んで接合したサンドイッチ構造であり、前記エネルギー吸収部材と前記コアとの間に前記サイドシルに沿って前後方向に延びる第１荷重分散フレームを配置し、前記エネルギー吸収部材の車幅方向外側に前後方向に延びる第２荷重分散フレームを配置したことを第５の特徴とする自動車の車体構造が提案される。
【００１１】
また本発明によれば、前記第１〜第５の何れか１つの特徴に加えて、前記コアはＣＦＲＰ製の波板で構成され、前記波板の軸線は車幅方向に沿うことを第６の特徴とする自動車の車体構造が提案される。
【００１２】
また本発明によれば、前記第１〜第６の何れか１つの特徴に加えて、前記エネルギー吸収部材はカーボン連続繊維層を積層した波板で構成されることを第７の特徴とする自動車の車体構造が提案される。
【００１３】
また本発明によれば、閉断面を有するサイドシルの下面が接続されるフロアパネルの内部に車幅方向に圧壊して衝突荷重を吸収するエネルギー吸収部材を配置し、前記フロアパネルはＣＦＲＰ製のアウタースキンとインナースキンとの間にコアを挟んで接合したサンドイッチ構造であり、前記エネルギー吸収部材と前記コアとの間に前記サイドシルに沿って前後方向に延びる第１荷重分散フレームを配置し、前記フロアパネルの車幅方向外端部と前記エネルギー吸収部材の車幅方向外端部との間に空間を形成したことを第８の特徴とする自動車の車体構造が提案される。
【００１４】
また本発明によれば、閉断面を有するサイドシルの下面が接続されるフロアパネルの内部に車幅方向に圧壊して衝突荷重を吸収するエネルギー吸収部材を配置し、前記フロアパネルはＣＦＲＰ製のアウタースキンとインナースキンとの間にコアを挟んで接合したサンドイッチ構造であり、前記エネルギー吸収部材と前記コアとの間に前記サイドシルに沿って前後方向に延びる第１荷重分散フレームを配置し、前記エネルギー吸収部材は車幅方向に延びる多数の中空部を構成する板材からなり、前記板材の車幅方向内端部は前記フロアパネルの内部に固定した支持壁の車幅方向外面に形成した嵌合溝に嵌合することを第９の特徴とする自動車の車体構造が提案される。
【００１５】
また本発明によれば、前記第１〜第９の何れか１つの特徴に加えて、前記サイドシルは車幅方向内側部分に対して車幅方向外側部分の高さが低くなるＬ字状断面を有することを第１０の特徴とする自動車の車体構造が提案される。
【００１６】
また本発明によれば、ＣＦＲＰ製のアウタースキンとインナースキンとの間にコアを挟んで接合したサンドイッチ構造の車幅方向外端部に車幅方向に圧壊して衝突荷重を吸収するエネルギー吸収部材を更に挟んだフロアパネルを製造する工程と、内面に隔壁板の略全周を接合した閉断面のサイドシルを製造する工程と、前記エネルギー吸収部材の車幅方向外端部が前記サイドシルの車幅方向外端部よりも車幅方向外側に突出するように、前記フロアパネルの上面に前記サイドシルを接合する工程と、前記フロアパネルの車幅方向外端部と前記サイドシルの車幅方向外端部とを連結部材で連結する工程とを含むことを第１１の特徴とする車体フロアの製造方法が提案される。
【００１７】
尚、実施の形態の前部フロアパネル１２は本発明のフロアパネルに対応する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の第１の特徴によれば、閉断面を有するサイドシルの下面が接続されるフロアパネルの内部に車幅方向に圧壊して衝突荷重を吸収するエネルギー吸収部材が配置される。フロアパネルはＣＦＲＰ製のアウタースキンとインナースキンとの間にコアを挟んで接合したサンドイッチ構造であり、エネルギー吸収部材とコアとの間にサイドシルに沿って前後方向に延びる第１荷重分散フレームを配置したので、ポール衝突等によりサイドシルに入力した局所的な集中荷重はサイドシルの下方のフロアパネルの内部のエネルギー吸収部材の圧壊により吸収された後に、第１荷重分散フレームによりサイドシルよりも車幅方向内側のフロアパネルに広く分散され、そのサイドシルよりも車幅方向内側のフロアパネルの局部破壊が抑制される。更に、第１荷重分散フレームの曲げ剛性を高くすることにより、ＣＦＲＰ製のアウタースキンおよびインナースキンの板厚を低減して軽量化を図ることができる。
【００１９】
また、エネルギー吸収部材の車幅方向外端部をサイドシルの車幅方向外端部よりも車幅方向外側に突出させたので、側面衝突の衝突荷重はサイドシルよりも先にエネルギー吸収部材に入力し、エネルギー吸収部材が圧壊してエネルギーを吸収することでサイドシルに入力する衝突荷重が減少し、サイドシルは車幅方向内側に倒れることなく圧壊してエネルギー吸収に寄与することができる。
【００２０】
また本発明の第２の特徴によれば、アウタースキンおよびインナースキンは、前後方向を０°としたとき、カーボン連続繊維が少なくとも０゜、＋６０°および−６０゜の方向に配向されたカーボン連続繊維層を積層して構成されるので、アウタースキンおよびインナースキンに疑似等方性を付与し、ポール衝突等により局部的に集中する剪断荷重に対して０°のカーボン連続繊維が抵抗し、＋６０°および−６０゜のカーボン連続繊維が引張荷重や圧縮荷重に抵抗することで、サイドシルよりも車幅方向内側のフロアパネルの変形を最小限に抑えることができる。
【００２１】
また本発明の第３の特徴によれば、フロアパネルおよびサイドシルを別部材で構成したので、フロアパネルおよびサイドシルを別個に製造した後に組み立てることが可能になり、ＣＦＲＰの複雑な形状の賦形が不要になって生産性が向上する。しかもフロアパネルの上面にサイドシルの下面を接着するとともに、フロアパネルの車幅方向外端部とサイドシルの車幅方向外端部とを連結したので、側面衝突の衝突荷重がサイドシルに入力したときに、サイドシルの車幅方向内側への倒れを一層確実に抑制することができる。
【００２２】
また本発明の第４の特徴によれば、エネルギー吸収部材の上下方向の厚さはアウタースキンの段部を境にコアの上下方向の厚さよりも大きく、エネルギー吸収部材とコアとの間の第１荷重分散フレームは段部に嵌合する嵌合部を有するので、側面衝突の衝突荷重がエネルギー吸収部材から第１荷重分散フレームを介してＣＦＲＰ製のアウタースキンおよびインナースキンに伝達されるとき、その衝突荷重の一部を段部に嵌合する嵌合部を介してアウタースキンまたはインナースキンに効率的に伝達・分散し、エネルギー吸収効果を高めることができる。
【００２３】
また本発明の第５の特徴によれば、エネルギー吸収部材の車幅方向外側に前後方向に延びる第２荷重分散フレームを配置したので、フロアパネルに入力した側面衝突の衝突荷重を第２荷重分散フレームにより分散してエネルギー吸収部材に伝達し、エネルギー吸収部材を広範囲に圧壊してエネルギー吸収効果を高めることができる。
【００２４】
また本発明の第６の特徴によれば、コアはＣＦＲＰ製の波板で構成され、波板の軸線は車幅方向に沿うので、側面衝突の衝突荷重が入力したときにコアは容易に座屈することなく衝突荷重を効果的に伝達・分散し、エネルギー吸収効果を高めることができる。仮に波板の軸線が前後方向に沿っていると、側面衝突の衝突荷重でコアは容易に座屈して衝突荷重を効果的に伝達・分散することができなくなり、エネルギー吸収効果が低下してしまう。
【００２５】
また本発明の第７の特徴によれば、エネルギー吸収部材はカーボン連続繊維層を積層した波板で構成されるので、エネルギー吸収部材の稜線を横切るカーボン連続繊維が破断し、エネルギー吸収部材が板厚中心から引き裂かれてバナナの皮を剥くように圧壊することで、エネルギー吸収効果を高めることができる。
【００２６】
また本発明の第８の特徴によれば、フロアパネルの車幅方向外端部とエネルギー吸収部材の車幅方向外端部との間に空間を形成したので、側面衝突の衝突荷重がフロアパネルに入力したときに、エネルギー吸収部材はフロアパネルに拘束されずに車幅方向に安定的に圧壊することが可能となり、エネルギー吸収部材のエネルギー吸収効果が向上する。
【００２７】
また本発明の第９の特徴によれば、エネルギー吸収部材は車幅方向に延びる多数の中空部を構成する板材からなり、板材の車幅方向内端部はフロアパネルの内部に固定した支持壁の車幅方向外面に形成した嵌合溝に嵌合するので、側面衝突の衝突荷重がフロアパネルに入力したときに支持壁がエネルギー吸収部材の倒れ防止することで、エネルギー吸収部材および支持壁の圧壊を促進してエネルギー吸収効果を高めることができる。
【００２８】
また本発明の第１０の特徴によれば、サイドシルは車幅方向内側部分に対して車幅方向外側部分の高さが低くなるＬ字状断面を有するので、側面衝突の衝突荷重がサイドシルに入力したときに最初に圧壊する部分の高さが低くなることで、その部分が圧壊し易くなって初期荷重が低減されるだけでなく、サイドシルを車幅方向内側に倒そうとする荷重のモーメントアームが小さくなり、サイドシルの倒れを一層効果的に防止することができる。
【００２９】
また本発明の第１１の特徴によれば、先ずＣＦＲＰ製のアウタースキンとインナースキンとの間にコアを挟んで接合したサンドイッチ構造の車幅方向外端部に車幅方向に圧壊して衝突荷重を吸収するエネルギー吸収部材を更に挟んだフロアパネルを製造し、次に内面に隔壁板の略全周を接合した閉断面のサイドシルを製造し、次にエネルギー吸収部材の車幅方向外端部がサイドシルの車幅方向外端部よりも車幅方向外側に突出するように、フロアパネルの上面にサイドシルを接合し、次にフロアパネルの車幅方向外端部とサイドシルの車幅方向外端部とを連結部材で連結するので、側面衝突の衝突荷重はサイドシルよりも先にフロアパネルに入力し、エネルギー吸収部材が圧壊してエネルギーを吸収することでサイドシルに入力する衝突荷重が減少し、サイドシルは車幅方向内側に倒れることなく圧壊してエネルギー吸収に寄与することができる。しかもフロアパネルおよびサイドシルを別個に製造した後に組み立てることができるので、車体フロアの生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１はＣＦＲＰ製の車体フロアの斜視図である。（第１の実施の形態）
【図２】図２は図１の２方向矢視図である。（第１の実施の形態）
【図３】図３は図１の３部拡大矢視図である。（第１の実施の形態）
【図４】図４は図３の４−４線断面図である。（第１の実施の形態）
【図５】図５は図４の要部分解斜視図である。（第１の実施の形態）
【図６】図６は図４に対応する組立手順の説明図である。（第１の実施の形態）
【図７】図７はアウタースキンおよびインナースキンの積層構造を示す図である。（第１の実施の形態）
【図８】図８はエネルギー吸収部材の破壊状態を示す図である。（第１の実施の形態）
【図９】図９は図２に対応する図である。（第２の実施の形態）
【図１０】図１０は図４に対応する図である。（第３の実施の形態）
【符号の説明】
【００３１】
１２        前部フロアパネル（フロアパネル）
１６        サイドシル
１８        アウタースキン
１８ｂ      段部
１９        インナースキン
２２        隔壁板
２３        エネルギー吸収部材
２４        支持壁
２４ａ      嵌合溝
２５        第１荷重分散フレーム
２６        コア
２７        連結部材
２９        第２荷重分散フレーム
α          空間
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、添付図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。尚、本明細書において前後方向、左右方向（車幅方向）および上下方向とは、運転席に着座した乗員を基準として定義される。
【第１の実施の形態】
【００３３】
先ず、図１〜図８に基づいて本発明の第１の実施の形態を説明する。
【００３４】
図１および図２に示すように、ＣＦＲＰ（炭素繊維強化樹脂）でバスタブ状に形成された自動車の車体フロア１１は、前部フロアパネル１２と、前部フロアパネル１２に対して１段高くなるように形成された後部フロアパネル１３と、前部フロアパネル１２の前端から起立するダッシュパネルロア１４と、後部フロアパネル１３の後端から起立するリヤエンドクロスメンバ１５と、ダッシュパネルロア１４の後面から前部フロアパネル１２の車幅方向両端部に沿って後方に延びる左右一対のサイドシル１６，１６と、サイドシル１６，１６の後端から後部フロアパネル１３の車幅方向両端部に沿って後方に延び、リヤエンドクロスメンバ１５の車幅方向両端部に接続する左右一対のリヤサイドフレーム１７，１７とを備える。前部フロアパネル１２の車幅方向中央部には、前後方向に延びるフロアトンネル１２ａが形成される。
【００３５】
本実施の形態では、前部フロアパネル１２、後部フロアパネル１３、ダッシュパネルロア１４およびリヤエンドクロスメンバ１５が一体に形成され、そこに一体に形成されたサイドシル１６，１６およびリヤサイドフレーム１７，１７が接合される。
【００３６】
図３〜図５に示すように、前部フロアパネル１２は、車体外側（下側）のアウタースキン１８と、車体内側（上側）のインナースキン１９とを、それらの車幅方向外端部を上向きに折り曲げた接合フランジ１８ａ，１９ａにおいて接着により接合して構成される。
【００３７】
サイドシル１６は、下壁２０ａと、車幅方向外壁２０ｂと、上壁２０ｃと、下壁２０ａを車幅方向内側に延長した接合フランジ２０ｄと、上壁２０ｃを車幅方向内側に延長した接合フランジ２０ｅとを有するアウター部材２０と、車幅方向内壁２１ａと、車幅方向内壁２１ａの下端を車幅方向内側に折り曲げた接合フランジ２１ｂと、車幅方向内壁２１ａの上端を車幅方向外側に折り曲げた接合フランジ２１ｃとを有するインナー部材２１とからなり、アウター部材２０の接合フランジ２０ｄ，２０ｅをインナー部材２１の接合フランジ２１ｂ，２１ｃに重ね合わせて接着により接合することで閉断面に構成される。サイドシル１６のアウター部材２０の上壁２０ｃには段部２０ｆが形成されており、段部２０ｆの車幅方向外側でサイドシル１６の高さが低くなっている。
【００３８】
サイドシル１６の内部には複数の隔壁板２２…が前後方向に所定間隔で配置される。板状の隔壁板２２は外周部を直角に折り曲げた接合フランジ２２ａを有しており、接合フランジ２２ａの略全周がサイドシル１６の内面に接着により接合される。
【００３９】
前部フロアパネル１２の車幅方向外端部は、車幅方向中央部に比べて上下方向に厚くなっており、その厚くなった部分に上下一対のエネルギー吸収部材２３，２３が配置される。エネルギー吸収部材２３，２３は複数のカーボン連続繊維層を積層したＣＦＲＰ材で構成される波板状の部材であり、それを上下方向に接合することで、車幅方向に延びる筒状の閉断面部が多数形成される。
【００４０】
エネルギー吸収部材２３，２３の車幅方向内側には、ＳＭＣ（Sheet Molding Compound）製の支持壁２４がアウタースキン１８およびインナースキン１９間に接着により固定されており、支持壁２４の車幅方向外面に形成した嵌合溝２４ａにエネルギー吸収部材２３，２３が嵌合して接着により接合される。そしてエネルギー吸収部材２３，２３の上面がインナースキン１９の下面に接着により接合され。エネルギー吸収部材２３，２３の下面がアウタースキン１８の上面に接着により接合される。このとき、エネルギー吸収部材２３，２３の車幅方向外端部と前部フロアパネル１２の車幅方向外端部との間に空間α（図４参照）が形成される。
【００４１】
支持壁２４の車幅方向内側であって前部フロアパネル１２の厚さが変化する部分に、前後方向に延びるＣＦＲＰ製（あるいはアルミニウム製）の第１荷重分散フレーム２５が配置される。第１荷重分散フレーム２５は、ＣＦＲＰのプリプレグをマンドレルに巻き付けて硬化させた後に、マンドレルを抜き取ることで中空断面に形成される。第１荷重分散フレーム２５の上面および下面はそれぞれインナースキン１９の下面およびアウタースキン１８の上面に接着により接合され、かつ車幅方向外面は支持壁２４の車幅方向内面に接着により接合される。
【００４２】
第１荷重分散フレーム２５の車幅方向内側の前部フロアパネル１２の内部に、相互に接着により接合された２枚の波板状のコア２６，２６が重ね合わせた状態で配置され、その上面および下面がそれぞれインナースキン１９の下面およびアウタースキン１８の上面に接着あるいは溶着により接合されてサンドイッチ構造を構成する。このとき、第１荷重分散フレーム２５は、上下方向に厚いエネルギー吸収部材２３，２３に臨む車幅方向外端部が厚く、上下方向に薄いコア２６，２６に臨む車幅方向内端部が薄い段付きの嵌合部を有する部材であり、その下面の段部に接着あるいは溶着されるアウタースキン１８には、第１荷重分散フレーム２５の嵌合部が係合する段部１８ｂが形成される（図４参照）。
【００４３】
サイドシル１６は、前部フロアパネル１２の車幅方向外端部、つまりエネルギー吸収部材２３，２３の上部において、インナースキン１９の上面に載置されて接着により接合される。このとき、サイドシル１６の車幅方向外壁２０ｂはエネルギー吸収部材２３，２３の車幅方向外端部よりも距離β（図４参照）だけ車幅方向内側にオフセットしている。言い換えると、エネルギー吸収部材２３，２３の車幅方向外端部はサイドシル１６の車幅方向外壁２０ｂよりも距離βだけ車幅方向外側に突出している。そしてサイドシル１６の車幅方向外壁２０ｂと、２枚重ねになった前部フロアパネル１２の接合フランジ１８ａ，１９ａとに、ＣＦＲＰ製の板材よりなる断面クランク状の連結部材２７の上下端部がそれぞれ接着により接合される。
【００４４】
図７に示すように、アウタースキン１８およびインナースキン１９は、それぞれ１２層のカーボン連続繊維層を積層したＣＦＲＰ材で構成される。各カーボン連続繊維層は一方向に引き揃えられた多数のカーボン連続繊維を含み、そのカーボン連続繊維の配向方向は、前後方向を０°としたとき、配向方向０°のものが４層、配向方向＋６０°のものが４層、配向方向−６０°のものが４層である。これにより、アウタースキン１８およびインナースキン１９の強度に疑似的な等方性を付与し、アウタースキン１８およびインナースキン１９に入力する各方向からの剪断荷重、引張荷重および圧縮荷重を均等に支持することで、前部フロアパネル１２，１２の変形を最小限に抑えることができる。
【００４５】
次に、上記構成を備えた本発明の第１の実施の形態の作用を説明する。
【００４６】
サイドシル１６がポールや立ち木に側面衝突して局部的な衝突荷重が入力すると、サイドシル１６は前部フロアパネル１２の上面に接続された下端部を支点として車幅方向内側に倒れてしまい、サイドシル１６の圧壊によるエネルギー吸収効果が充分に発揮されなくなる可能性がある。
【００４７】
しかしながら、本実施の形態によれば、エネルギー吸収部材２３，２３の車幅方向外端部はサイドシル１６の車幅方向外壁２０ｂよりも距離βだけ車幅方向外側に突出しているため（図４参照）、側面衝突の衝突荷重は先ず前部フロアパネル１２の車幅方向外端部に入力し、その内部に配置されたエネルギー吸収部材２３，２３が圧壊することで一部が吸収される。その結果、サイドシル１６に入力される衝突荷重が弱められ、しかもサイドシル１６の車幅方向外壁２０ｂと前部フロアパネル１２の車幅方向外端部とが連結部材２７により連結されるので、サイドシル１６の車幅方向内側への倒れが阻止され、衝突荷重によりサイドシル１６が効果的に圧壊してエネルギー吸収効果が有効に発揮される。
【００４８】
波板状のエネルギー吸収部材２３，２３は複数のカーボン連続繊維層を積層したＣＦＲＰ材で構成されるため、図８に示すように、衝突荷重により座屈するときに稜線に直交する方向に配向された連続繊維が該稜線において破断することで、バナナの皮を剥くように各層が板厚中心から外側に層間剥離してエネルギー吸収効果を発揮する。尚、エネルギー吸収部材２３のカーボン連続繊維の配向方向は、図７に示すアウタースキン１８およびインナースキン１９と類似しており、車幅方向を０°とすると、板厚中心の内層が０°、その両側の外層が例えば＋６０°および−６０°である。
【００４９】
更に、サイドシル１６は、そのアウター部材２０の上壁２０ｃに段部２０ｆを形成したことで（図４参照）、車幅方向内側部分よりも車幅方向外側部分の高さが低いＬ字状断面となるため、側面衝突の衝突荷重がサイドシル１６に入力したときに最初に圧壊する部分の高さが低くなり、その部分が圧壊し易くなって初期荷重が低減されるだけでなく、サイドシル１６を車幅方向内側に倒そうとする荷重のモーメントアームが小さくなり、サイドシル１６の倒れを一層効果的に防止することができる。しかもサイドシル１６の内面に複数の隔壁板２２…の略全周を接合したので、隔壁板２２…でサイドシル１６を補強して剛性を高め、側面衝突の衝突荷重によるサイドシル１６室側への曲げ変形を抑制することができる。
【００５０】
また前部フロアパネル１２の車幅方向外端部とエネルギー吸収部材２３，２３の車幅方向外端部との間に空間αを形成したので（図４参照）、側面衝突の衝突荷重が前部フロアパネル１２に入力したときに、エネルギー吸収部材２３，２３は前部フロアパネル１２に拘束されずに車幅方向に安定的に圧壊することが可能となり、エネルギー吸収部材２３，２３のエネルギー吸収効果が向上する。
【００５１】
またエネルギー吸収部材２３，２３は車幅方向に延びる多数の中空部を構成する板材からなり、板材の車幅方向内端部は前部フロアパネル１２の内部に固定した支持壁２４の車幅方向外面に形成した嵌合溝２４ａに嵌合するので、側面衝突の衝突荷重が前部フロアパネル１２に入力したときに支持壁２４がエネルギー吸収部材２３，２３の倒れを防止することで、エネルギー吸収部材２３，２３および支持壁２４の圧壊を促進してエネルギー吸収効果を高めることができる。
【００５２】
また前部フロアパネル１２のアウタースキン１８およびインナースキン１９間に、サイドシル１６の車幅方向内壁２１ａに沿って前後方向に延びるとともに支持壁２４の車幅方向内側に連続する長尺で曲げ剛性が高い第１荷重分散フレーム２５と、第１荷重分散フレーム２５の車幅方向内側に連続するコア２６，２６とを配置して高強度のサンドイッチ構造を構成したので、前部フロアパネル１２に入力した側面衝突の衝突荷重はエネルギー吸収部材２３の圧壊により吸収された後に、第１荷重分散フレーム２５によりＣＦＲＰ製のアウタースキン１８およびインナースキン１９に分散される。
【００５３】
特に、細長いポールのような物体に側面衝突した場合に、エネルギー吸収部材２３が破壊した後にサンドイッチ構造の前部フロアパネル１２が局部的な集中荷重で破壊するのを防止することができる。本実施の形態によれば、第１荷重分散フレーム２５は多角形断面であって曲げ剛性が高いため、ポールのような物体からの局部的に集中する衝突荷重をＣＦＲＰ製のアウタースキン１８およびインナースキン１９間のコア２６を挟んだサンドイッチ構造の前部フロアパネル１２の幅広い範囲に分散させ、衝突荷重による破壊をサイドシル１６の下方のエネルギー吸収部材２３で受け止め、サイドシル１６よりも車幅方向内側のサンドイッチ構造の前部フロアパネル１２の破壊を阻止することができる。また第１荷重分散フレーム２５の曲げ剛性を更に高くすることで、ＣＦＲＰ製のアウタースキン１８およびインナースキン１９の板厚を低減して軽量化を図ることができる。
【００５４】
また側面衝突の衝突荷重は第１荷重分散フレーム２５からアウタースキン１８およびインナースキン１９にも伝達されるが、第１荷重分散フレーム２５の嵌合部がアウタースキン１８の段部１８ｂに当接するため、第１荷重分散フレーム２５およびアウタースキン１８間の接着が剥がれても、衝突荷重を第１荷重分散フレーム２５からアウタースキン１８に確実に伝達して分散することができる。
【００５５】
尚、実施の形態ではアウタースキン１８だけに段部１８ｂを設けているが、インナースキン１９だけに段部を設けても同様の作用効果を達成することができ、アウタースキン１８およびインナースキン１９の両方に段部を設ければ更に効果的である。
【００５６】
第１荷重分散フレーム２５をＣＦＲＰよりも延性の高いアルミニウム製とした場合には、衝突荷重により第１荷重分散フレーム２５が一気に破壊することがないので、サンドイッチ構造の前部フロア１２への荷重分散が一層効果的に行われるが、アルミニウムはＣＦＲＰと熱膨張率が異なるため、アウタースキン１８およびインナースキン１９の接合部に熱膨張の差を吸収する接着剤や接合構造を適用することが必要となる。
【００５７】
また前部フロアパネル１２，１２のコア２６，２６は、その波板の軸線が全て車幅方向に沿っており、波板の軸線が前後方向に沿う部分が存在しない。仮に、波板の軸線が前後方向に沿っていると、その部分が側面衝突の衝突荷重で折れ曲がって前部フロアパネル１２，１２が破壊する可能性があるが、本実施の形態によれば、波板の軸線が全て車幅方向に沿っているため、側面衝突の衝突荷重に対する前部フロアパネル１２，１２の強度が高められる。
【００５８】
図６に示すように、車体フロア１１の製造工程において、予め組み立てた前部フロアパネル１２の車幅方向外端部の上面に予め組み立てたサイドシル１６の下面を接着した後に、前部フロアパネル１２の車幅方向外端部の接合フランジ１８ａ，１９ａとサイドシル１６の車幅方向外面２０ｂとを連結部材２７で連結するので、前部フロアパネル１２およびサイドシル１６を同時に組み立てる場合に比べて車体フロア１１の生産性が向上する。
【第２の実施の形態】
【００５９】
次に、図９に基づいて本発明の第２の実施の形態を説明する。
【００６０】
第１の実施の形態では、前部フロアパネル１２の内部に配置される波板状のコア２６，２６の波線が車幅方向に直線的に延びており、サイドシル１６に入力した衝突荷重をフロアトンネル１２aあるいは反対側のサイドシル１６に伝達して分散するようになっている
が、第２の実施の形態では、波板状のコア２６，２６の波線が同心円の波紋状に形成されているため、サイドシル１６に入力した衝突荷重をフロアトンネル１２aあるいは反対側
のサイドシル１６に伝達して分散するだけでなく、ダッシュパネルロア１４や後部フロアパネル１３側にも分散し、一層効果的に吸収することができる。
【第３の実施の形態】
【００６１】
次に、図１０に基づいて本発明の第３の実施の形態を説明する。
【００６２】
第１の実施の形態では、前部フロアパネル１２は支持壁２４およびコア２６，２６間に挟まれた第１荷重分散フレーム２５を備えるが、第３の実施の形態では、前部フロアパネル１２がエネルギー吸収部材２３，２３の車幅方向外側に更に第２荷重分散フレーム２９を備える。高い剛性を有して前後方向に延びる第２荷重分散フレーム２９は、第１荷重分散フレーム２５と同じＣＦＲＰ製あるいはアルミニウム製であり、サイドシル１６の車幅方向外壁２０ｂから突出する前部フロアパネル１２の突出部分の一部に収納される。
【００６３】
第１の実施の形態では、細長いポールのような物体に側面衝突した場合には、エネルギー吸収部材２３，２３が局部的に圧壊して充分なエネルギー吸収効果が得られない可能性があるが、本実施の形態によれば、剛性が高い第２荷重分散フレーム２９をエネルギー吸収部材２３，２３の車幅方向外側に配置したことで、ポールのような物体から局部的な衝突荷重が入力した場合でも、エネルギー吸収部材２３，２３を広範囲に圧壊してエネルギー吸収効果を高めることができる。
【００６４】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００６５】
例えば、各部材を接着により接合する代わりに溶着を採用したり、リベットあるいはボルト等を用いた機械的接合を採用したりすることができる。
【国際調査報告】
2015129110.tif 000013
2015129110.tif 000014
2015129110.tif 000015
2015129110.tif 000016