(57)【要約】【課題】車体フロア下部構造において、重量の大幅な増加を招くことなく、リヤフロアクロスメンバに作用する曲げモーメントを低減する。【解決手段】左右一対のリヤサイドメンバ３０，４０を、左右一対のサイドシル１０，２０よりも車体幅方向内側Ｉｎｒに配設し、クロスメンバ５０の両端縁５３，５４を、車体前後方向に対して傾斜角度θ（０°＜θ＜９０°）で傾斜して形成し、リヤサイドメンバ３０，４０の前部に、クロスメンバ５０の傾斜した端縁５３，５４にそれぞれ当接するとともに、サイドシル１０，２０の車体幅方向内側Ｉｎｒの縦壁１２，２２に連なる傾斜リブ３４，４４を設けて、クロスメンバ５０の曲げモーメントを生起させる入力荷重を、クロスメンバ５０の延設方向（軸方向）に分散させる。【選択図】　　　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体前後方向に延在し、車体幅方向について互いに隔置された一対の前側リヤフロアサイドメンバと、車体前後方向に延在し、前端部が、対応する前記前側リヤフロアサイドメンバの後端部に連結された一対の後側リヤフロアサイドメンバと、車体幅方向に延在し、両端部が前記前側リヤフロアサイドメンバに連結されたリヤフロアクロスメンバとを備えた車体フロア下部構造において、
前記一対の後側リヤフロアサイドメンバは前記一対の前側リヤフロアサイドメンバよりも車体幅方向内側に配設され、
前記リヤフロアクロスメンバの両端縁は、車体前後方向に対して傾斜して形成され、
前記後側リヤフロアサイドメンバの前部に、前記リヤフロアクロスメンバの傾斜した端縁に当接するとともに該後側リヤフロアサイドメンバの車体幅方向内側の縦壁に連なる傾斜リブと、該後側リヤフロアサイドメンバの車体幅方向外側の縦壁から車体前方に延びて前記傾斜リブに接続される前後リブと、前記傾斜リブと前記前後リブとの接続部分から前記前側リヤフロアサイドメンバの車体幅方向内側の縦壁に接続される左右リブとを形成したことを特徴とする車体フロア下部構造。
【請求項２】
前記後側リヤフロアサイドメンバの前部に、前記リヤフロアクロスメンバの車幅方向に延びる各縦壁にそれぞれ当接されるクロスメンバリブと、前記前側リヤフロアサイドメンバのうち前記左右リブが接続された縦壁に沿って当接するサイドメンバリブとを備えるとともに、
前記傾斜リブは、前端が前記前側リヤフロアサイドメンバの車体幅方向内側の縦壁まで延長して形成され、
前記左右リブは、前記サイドメンバリブを介して、前記前側リヤフロアサイドメンバの車体幅方向内側の縦壁に接続されることを特徴とする請求項１に記載の車体フロア下部構造。
【請求項３】
前記リヤフロアクロスメンバは、押出成形材により一体成形されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車体フロア下部構造。
【請求項４】
前記後側リヤフロアサイドメンバは、前記各リブとともに、鋳造材により一体成形されていることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項に記載の車体フロア下部構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車体フロア下部構造に関し、詳細には、車体の前後方向および幅方向に荷重が入力されたときの荷重分散構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、車体のフロア下部構造として、車体前後方向に延在し、車体幅方向について互いに隔置された一対の前側リヤフロアサイドメンバと、車体前後方向に延在し、その前端部が、対応する前側リヤフロアサイドメンバの後端部に連結された一対の後側リヤフロアサイドメンバと、車体幅方向に延在し、両端部が前側リヤフロアサイドメンバに連結されたリヤフロアクロスメンバとを備えたものが知られている。
【０００３】
そして、このような車体フロア下部構造では、例えば特開２００１−３４７９６６号に示されているように、リヤフロアクロスメンバの端部が、前側リヤフロアサイドメンバと交差し、かつ後側リヤフロアサイドメンバの前端の端面は、蓋部材等の壁部材を介して、リヤフロアクロスメンバの端部の側面に近接して対向した構造となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した車体フロア下部構造は、リヤフロアクロスメンバが前後リヤフロアサイドメンバに対して直角に配置され、後側リヤフロアサイドメンバの前端部がリヤフロアクロスメンバのそれぞれの端部側面に垂直に突き当たる構造であるため、左右いずれか一方の後側リヤフロアサイドメンバに、車両前後方向の荷重を受けると、その後側リヤフロアサイドメンバからリヤフロアクロスメンバに伝達された荷重によって、車両横方向に隔置された他方のリヤフロアサイドメンバとリヤフロアクロスメンバとの交点を中心として、リヤフロアクロスメンバに曲げモーメントが作用するとともに、後側リヤフロアサイドメンバもリヤフロアクロスメンバとの交点を中心として回転するため、十分な車体反力を得ることができない、という問題がある。
【０００５】
この問題を解決する方策としては、十分な車体反力を得るために、リヤフロアクロスメンバの断面積を拡大したり、板厚を厚くするなどして、曲げ剛性を向上させることも考えられる。
【０００６】
しかし、このような方策は、リヤフロアクロスメンバの重量が増加し、車体重量の増加を招くこととなり、好ましいものではない。
【０００７】
また、リヤフロアクロスメンバがアルミ合金等の軽合金からなる押出形材の場合は、上記方策と同様にリヤフロアクロスメンバの板厚を厚くし、あるいはリヤフロアクロスメンバの断面形状を「日」の字や「田」の字として、曲げ剛性を向上させることも考えられるが、軽合金を用いたことによる軽量化のメリットが相殺され、あるいは小さくなる、という問題がある。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、重量の大幅な増加を招くことなく、リヤフロアクロスメンバに作用する曲げモーメントを低減することを可能にした車体フロア下部構造を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る車体フロア下部構造は、後側リアフロアサイドメンバの前端と前側リヤフロアサイドメンバに接続されたリヤフロアクロスメンバの両端縁とを、傾斜リブを介して、車体前後方向に対して傾斜させて当接させることにより、車体後方から後側リヤフロアサイドメンバの延在方向に入力された荷重の一部を、後側リヤフロアサイドメンバの延在方向に直交するリヤフロアクロスメンバの軸方向に分散させるとともに、車体側方からリヤフロアクロスメンバに入力された荷重の一部を、リヤフロアクロスメンバに直交するリヤフロアサイドメンバの延在方向に分散させるようにしたものである。
【００１０】
すなわち、本発明に係る車体フロア下部構造は、車体前後方向に延在し、車体幅方向について互いに隔置された一対の前側リヤフロアサイドメンバと、車体前後方向に延在し、前端部が、対応する前記前側リヤフロアサイドメンバの後端部に連結された一対の後側リヤフロアサイドメンバと、車体幅方向に延在し、両端部が前記前側リヤフロアサイドメンバに連結されたリヤフロアクロスメンバとを備えた車体フロア下部構造において、前記一対の後側リヤフロアサイドメンバは前記一対の前側リヤフロアサイドメンバよりも車体幅方向内側に配設され、前記リヤフロアクロスメンバの両端縁は、車体前後方向に対して傾斜して形成され、前記後側リヤフロアサイドメンバの前部に、前記リヤフロアクロスメンバの傾斜した端縁に当接するとともに該後側リヤフロアサイドメンバの車体幅方向内側の縦壁に連なる傾斜リブと、該後側リヤフロアサイドメンバの車体幅方向外側の縦壁から車体前方に延びて前記傾斜リブに接続される前後リブと、前記傾斜リブと前記前後リブとの接続部分から前記前側リヤフロアサイドメンバの車体幅方向内側の縦壁に接続される左右リブとを形成したことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る車体フロア下部構造の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００１２】
本実施の形態に係る車体フロア下部構造１００は、図１に示すように、車体前後方向に延在し、車体幅方向に互いに隔置された一対のサイドシル（前側リヤフロアサイドメンバ）１０，２０と、車体前後方向に延在し、サイドシル１０，２０に対して車体幅方向内側Ｉｎｒにそれぞれオフセットし、対応するサイドシル１０，２０の後端部にそれぞれ連結されたリヤサイドメンバ（後側リヤフロアサイドメンバ）３０，４０と、車体幅方向に延在して左右のリヤサイドメンバ３０，４０の前端部と交差し、かつ両端縁５３，５４が各サイドシル１０，２０に連結されたクロスメンバ５０とを備えた構成である。
【００１３】
ここで、サイドシル１０，２０とリヤサイドメンバ３０，４０とは詳しくは、リヤサイドメンバ３０，４０がそれぞれ車幅方向外側Ｏｔｒに向かって湾曲し、サイドシル１０，２０の車体幅方向内側Ｉｎｒの縦壁１２，２２に接続されている。
【００１４】
また、クロスメンバ５０の両端縁５３，５４は、車体前後方向に対して角度θ（０°＜θ＜９０°）だけ傾斜して形成されている。
【００１５】
なお、両端縁５３，５４の傾斜角度θは、左右対称に形成されているが、必ずしも対称であるものに限定されるものではなく、右側端縁５３の傾斜角度よりも左側端縁５４の傾斜角度を大きく設定してもよいし、左側端縁５４の傾斜角度よりも右側端縁５３の傾斜角度を大きく設定してもよい。
【００１６】
ただし、左右のバランスは左右対称に設定した方が良好であり、左右対称の傾斜角度に設定するのが好ましい。
【００１７】
また、この傾斜している方向は、車体前後方向前側Ｆｒの縦壁５１よりも後側Ｒｒの縦壁５２の方が短くなる方向に傾斜している。
【００１８】
さらに、各リヤサイドメンバ３０，４０の前部には、クロスメンバ５０の傾斜した端縁５３，５４にそれぞれ当接する傾斜リブ３４，４４が形成されている。
【００１９】
そして、この傾斜リブ３４，４４の各一方の端縁は、リヤサイドメンバ３０，４０の車体幅方向内側Ｉｎｒの縦壁３２，４２にそれぞれ連結されている。
【００２０】
また、各リヤサイドメンバ３０，４０には、これらリヤサイドメンバ３０，４０の車体幅方向外側Ｏｔｒの縦壁３１，４１から車体前方Ｆｒに延びて傾斜リブ３４，４４に接続される前後リブ３５，４５が設けられている。
【００２１】
さらに、各リヤサイドメンバ３０，４０には、サイドシル１０，２０の車体幅方向内側Ｉｎｒの縦壁１２，２２のうちクロスメンバ５０の延長部分に当接するサイドシルリブ３７，４７が、設けられている。
【００２２】
さらにまた、各傾斜リブ３４，４４と各前後リブ３５，４５とが交差する部分から、車体幅方向外側Ｏｔｒに向かって各サイドシルリブ３７，４７まで延びた左右リブ３６，４６が、各リヤサイドメンバ３０，４０に設けられている。
【００２３】
また、リヤサイドメンバ３０，４０には、クロスメンバ５０の車幅方向に延びた各縦壁５１，５２にそれぞれ当接されるクロスメンバリブ３８，３９，４８，４９が形成されている。
【００２４】
次に、本実施の形態に係る車体フロア下部構造１００の作用について、図２および図３を用いて説明する。
【００２５】
まず、このように構成された車体フロア下部構造１００のうち、左側のリヤサイドメンバ４０に対して、車体後方Ｒｒから車体前方Ｆｒに向かう荷重ＦＲが入力された場合について説明する。
【００２６】
左側のリヤサイドメンバ４０に入力された荷重ＦＲのうち一部の荷重Ｆ１は、リヤサイドメンバ４０の車体幅方向外側Ｏｔｒの縦壁４０から前後リブ４５に伝達される。
【００２７】
前後リブ４５に伝達された荷重Ｆ１は、前後リブ４５の前端から傾斜リブ４４に伝達される。
【００２８】
ここで、傾斜リブ４４に入力された荷重Ｆ１を、図２（ｂ）に示すように、この傾斜リブ４４が延びる方向（車体前後方向に対して角度θ）に沿った成分と直交してクロスメンバ５０の左側端縁５４に入力する成分とに分解する。
【００２９】
傾斜リブ４４が延びる方向に沿った方向成分は、Ｆ１ｃｏｓθとなり、一方、これに直交する方向成分は、Ｆ１ｓｉｎθとなる。
【００３０】
したがって、傾斜リブ４４が延びる方向に沿った方向成分Ｆ１ｃｏｓθは、傾斜リブ４４の前端から、左側のサイドシル２０に伝達される。
【００３１】
一方、直交する方向成分Ｆ１ｓｉｎθは、クロスメンバ５０の端縁５４からクロスメンバ５０に入力される。
【００３２】
ここで、クロスメンバ５０に入力された成分Ｆ１ｓｉｎθについて、クロスメンバ５０の延在方向すなわち車体幅方向の成分とこれに直交する成分とに分解すると、クロスメンバ５０の延在方向成分は、Ｆ１ｓｉｎθｃｏｓθ＝（１／２）Ｆ１ｓｉｎ２θとなる。
【００３３】
したがって、従来の車体フロア下部構造によれば、クロスメンバの左端部に、クロスメンバに直交する方向成分として入力されて、クロスメンバの右端部を中心とする曲げモーメントとして作用する荷重Ｆ１は、その一部が、傾斜リブ４４を介してサイドシル２０に分散されるとともに、他の一部は、クロスメンバ５０の右端部を中心とした曲げモーメントには全く寄与しない、クロスメンバ５０の延在方向に作用する軸圧縮荷重（１／２）Ｆ１ｓｉｎ２θとして分散される。
【００３４】
したがって、クロスメンバ５０に作用する曲げモーメントを従来よりも低減することができる。
【００３５】
さらに、クロスメンバ５０に伝達された軸圧縮荷重（１／２）Ｆ１ｓｉｎ２θは、荷重が入力された側の端縁５４とは反対側の端縁５３から、傾斜リブ３４に伝達される。
【００３６】
そして、この傾斜リブ３４に伝達された荷重のうち一部は、傾斜リブ３４の延設方向に沿って右側のサイドシル１０に分散され、他の一部は、左右リブ３６およびサイドシルリブ３７を介して右側のサイドシル１０に伝達される。
【００３７】
さらに、他の一部は、前後リブ３５を介して、右側のリヤサイドメンバ３０に分散される。
【００３８】
このように、本実施の形態に係る車体フロア下部構造１００によれば、車体後方Ｒｒから車体前方Ｆｒに向かう前後方向の荷重ＦＲが入力された場合に、従来よりも、クロスメンバ５０に作用する曲げモーメントを低減させることができるため、曲げモーメントに対するクロスメンバ５０の剛性を高める必要性が軽減され、剛性向上のために車体フロア下部構造の重量が増大するのを抑制することができる。
【００３９】
また、入力された荷重ＦＲを、より多くの部材に分散させることができるため、入力した荷重ＦＲに対する車体反力が従来よりも増大し、後方からの入力エネルギの吸収性能を向上させることができる。
【００４０】
なお、上述した作用は、左側のリヤサイドメンバ４０に荷重ＦＲが入力された場合であるが、右側のリヤサイドメンバ３０に荷重ＦＲが入力された場合は、荷重の伝達経路が、左右対称に変化する以外は同一の作用を奏し、上述した効果と同様の効果を発揮する。
【００４１】
次に、このように構成された車体フロア下部構造１００のうち、左側のサイドシル２０に対して、車体外側から車体右方向に向かう荷重ＦＳが入力された場合について説明する。
【００４２】
左側のサイドシル２０に入力された荷重ＦＳのうち一部の荷重Ｆ２は、サイドシルリブ４７および左右リブ４６を介して傾斜リブ４４に伝達される。
【００４３】
ここで、傾斜リブ４４に入力された荷重Ｆ２は、クロスメンバ５０の延在方向に軸圧縮荷重として作用するが、一部は、傾斜リブ４４から左側のリヤサイドメンバ４０に分散される。
【００４４】
クロスメンバ５０に伝達された軸圧縮荷重Ｆ２は、荷重が入力された側の端縁５４とは反対側の端縁５３から、傾斜リブ３４に伝達される。
【００４５】
そして、この傾斜リブ３４に伝達された荷重のうち一部は、傾斜リブ３４の延設方向に沿って右側のサイドシル１０に分散され、他の一部は、左右リブ３６およびサイドシルリブ３７を介して右側のサイドシル１０に伝達される。
【００４６】
さらに、他の一部は、前後リブ３５を介して、右側のリヤサイドメンバ３０に分散される。
【００４７】
このように、本実施の形態に係る車体フロア下部構造１００によれば、車体側方から荷重ＦＳが入力された場合に、従来よりも、クロスメンバ５０に作用する曲げモーメントを低減させることができるため、曲げモーメントに対するクロスメンバ５０の剛性を高める必要性が軽減され、剛性向上のために車体フロア下部構造の重量が増大するのを抑制することができる。
【００４８】
また、入力された荷重ＦＳを、より多くの部材に分散させることができるため、入力した荷重ＦＳに対する車体反力が従来よりも増大し、後方からの入力エネルギの吸収性能を向上させることができる。
【００４９】
なお、傾斜リブの傾斜角度θは、上述したように、０°＜θ＜９０°であればよいが、荷重の伝達効率を高めるうえで、３０°≦θ≦６０°に設定するのが好ましく、４０°≦θ≦５０°に設定するのがより好ましい。
【００５０】
また、傾斜リブ３４，４４を、クロスメンバ５０の端面からサイドシル１０，２０の内側縦壁１２，２２まで延長するとともに、クロスメンバ５０の前後縦壁５１，５２に当接し、あるいは近接するクロスメンバリブ３８，３９，４８，４９と、サイドシル１０，２０のうち左右リブ３６，４６が接続された内側縦壁１２，２２の部分に沿って当接するサイドシルリブ３７，４７とを設けた構成により、クロスメンバ５０、リヤサイドメンバ３０，４０およびサイドシル１０，２０の結合強度を向上させることができ、車両後方および側方からの入力荷重に対する車体フロア下部構造１００の強度を向上させることができるとともに、荷重伝達効率をさらに向上させることができ、エネルギ吸収効率も向上させることができる。
【００５１】
なお、クロスメンバ５０は、押出成形材によって、一体成形されているものであることが好ましい。
【００５２】
従来のクロスメンバは、例えば２つのプレス材が互いに溶接されて形成されているが、このように形成されたクロスメンバに比べて、押出成形材によって形成されたクロスメンバは、軸力担持性能が優れているため、車体後方からリヤサイドメンバ４０（または３０）に車体前後方向の強大な荷重が入力されて、クロスメンバ５０に強大な荷重が伝達された場合に、その荷重によるクロスメンバ５０の軸方向への負荷荷重も強大となるが、軸力担持性能が優れた押出成形材のクロスメンバは、荷重入力側とは反対側のリヤサイドメンバ３０（または４０）やサイドシル１０（または２０）に、荷重を適切に分散させることができる。
【００５３】
また、リヤサイドメンバ３０，４０は、上記各リブ３４〜３９，４４〜４９とともに、鋳造材によって一体成形されていることが好ましい。
【００５４】
このように構成されたリヤサイドメンバ３０，４０は、各リブ３４〜３９，４４〜４９がリヤサイドメンバ３０，４０の他の部分とは別部品で成形され、溶接等によって固定されたものに比べて、効率よく、かつ廉価に製造することができるからである。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る車体フロア下部構造によれば、後側リアフロアサイドメンバの前端と前側リヤフロアサイドメンバに接続されたリヤフロアクロスメンバの両端縁とを、傾斜リブを介して、車体前後方向に対して傾斜させて当接させることにより、車体後方から後側リヤフロアサイドメンバの延在方向に入力された荷重の一部は、傾斜リブを介して、後側リヤフロアサイドメンバの延在方向に直交するリヤフロアクロスメンバの軸方向（延在方向）に分散され、リヤフロアクロスメンバに作用する曲げモーメント（リヤフロアクロスメンバの延在方向に直交して作用する荷重に依存）を低減することができる。
【００５６】
また、リヤフロアクロスメンバの軸方向に伝達された荷重のさらに一部は、荷重が入力された側とは反対の側の前側リヤフロアサイドメンバや、リヤフロアクロスメンバの反対の端縁と傾斜して当接した後側リヤフロアサイドメンバに伝達されるため、荷重が分散される要素の範囲が拡がり、各々の要素が担う荷重は低減される。
【００５７】
したがって、リヤフロアクロスメンバの板厚を増大したり断面形状を変更する等曲げ剛性向上に資する重量増大の方策を採る必要がない。
【００５８】
また、荷重が分散される要素の範囲が拡がることによって、従来の車体フロア下部構造に対して車体反力が増大し、後面衝突エネルギの吸収性能を向上させることができる。
【００５９】
さらに、本発明に係る車体フロア下部構造によれば、後側リアフロアサイドメンバの前端と前側リヤフロアサイドメンバに接続されたリヤフロアクロスメンバの両端縁とを、傾斜リブを介して、車体前後方向に対して傾斜させて当接させることにより、車体側方からリヤフロアクロスメンバの延在方向に入力された荷重の一部は、荷重入力側の端部とは反対側の端部において、傾斜リブを介して、後側リヤフロアサイドメンバの延在方向にも分散され、リヤフロアクロスメンバに作用する軸圧縮力を低減することができる。
【００６０】
したがって、リヤフロアクロスメンバの板厚を増大したり断面形状を変更する等軸圧縮力向上に資する重量増大の方策を採る必要がない。
【００６１】
また、荷重が分散される要素の範囲が拡がることによって、従来の車体フロア下部構造に対して車体反力が増大し、側面衝突エネルギの吸収性能を向上させることができる。
【００６２】
さらにまた、車体側方からリヤフロアクロスメンバの延在方向に入力された荷重の一部は、荷重入力側の前後リヤフロアサイドメンバにも分散され、衝突エネルギの吸収性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車体フロア下部構造についての具体的な実施の形態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ線に沿った断面図、（ｃ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ線に沿った断面図、をそれぞれ示す。
【図２】図１に示した車体フロア下部構造に対して、車体後方から荷重が入力された場合の荷重の伝達を説明する図である。
【図３】図１に示した車体フロア下部構造に対して、車体側方から荷重が入力された場合の荷重の伝達を説明する図である。
【符号の説明】
１０，２０　サイドシル（前側リヤフロアサイドメンバ）
１１，２１，３１，４１　外側縦壁
１２，２２，３２，４２　内側縦壁
３０，４０　リヤサイドメンバ（後側リヤフロアサイドメンバ）
３３，４３　底壁
３４，４４　傾斜リブ
３５，４５　前後リブ
３６，４６　左右リブ
３７，４７　サイドシルリブ（サイドメンバリブ）
３８，３９，４８，４９　クロスメンバリブ
５０　クロスメンバ（リヤフロアクロスメンバ）
５１　　前壁
５２　　後壁
５３，５４　端縁
１００　車体フロア下部構造
Ｆｒ　　車体前方
Ｒｒ　　車体後方
Ｏｔｒ　車幅方向外側
Ｉｎｒ　車幅方向内側
θ　　　車体前後方向に対する傾斜リブの配設角度
ＦＲ　　後方から作用する荷重
ＦＳ　　側方から作用する荷重
Ｆ１，Ｆ２　クロスメンバに作用する荷重
【図１】
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【図２】
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【図３】
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