(57)【要約】【課題】車体前部への衝突時に衝撃力を分散させてフロアサイドメンバの折れを抑制可能なメインフロア周辺構造を提供する。【解決手段】メインフロアパネル１１０の下面で車体前後方向に延びるフロアサイドメンバ１１３と、車幅方向に延びメインフロアパネル１１０の上面に配置されたクロスメンバ１１４とを有し、フロアサイドメンバ１１３の各々は、２つの側壁１１３２、１１３３と下面壁１１３１、および２つのフランジ部１１３４、１１３５とを有し、クロスメンバ１１４は、２つの側壁１１４２、１１４３と上面壁１１４１、および２つのフランジ部１１４４、１１４５とを有し、フロアサイドメンバ１１２およびクロスメンバ１１４の各フランジ部は、メインフロアパネル１１０を挟んで一体接合されている。【選択図】図２
2012131373.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の底部を構成するメインフロアパネルと、該メインフロアパネルの下面に配置され車体前後方向に延びる左右一対のフロアサイドメンバと、該フロアサイドメンバと交差するように車幅方向に延び前記メインフロアパネルを挟んでその上面に配置されたクロスメンバとを有するメインフロア周辺構造において、
前記フロアサイドメンバの各々は、互いに対向する２つの側壁と、該２つの側壁の下端部同士を接続する下面壁と、該２つの側壁の上端部からそれぞれ外側に延びる２つのフランジ部とを有し、
前記クロスメンバは、互いに対向する２つの側壁と、該２つの側壁の上端部同士を接続する上面壁と、該２つの側壁の下端部からそれぞれ外側に延びる２つのフランジ部とを有し、
前記フロアサイドメンバおよび前記クロスメンバの前記フランジ部は、前記メインフロアパネルを挟んで一体的に接合されていることを特徴とするメインフロア周辺構造。
【請求項２】
前記クロスメンバは、前記フロアサイドメンバと交差する位置に、該クロスメンバの２つの側壁間を連結する第１の補強材をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のメインフロア周辺構造。
【請求項３】
前記フロアサイドメンバは、前記クロスメンバと交差する位置よりも車両前方の範囲にわたって該フロアサイドメンバの２つの側壁間を連結する第２の補強材をさらに有することを特徴とする請求項１または２に記載のメインフロア周辺構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体の底部を構成するメインフロアパネルを有するメインフロア周辺構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両に生じる衝突事故のうち、真正面からの衝突より、左右どちらかに少しズレた衝突が多いことが判明している。このような衝突をオフセット衝突という。正面衝突は車両の前面すべてで衝撃力を吸収するが、オフセット衝突では前面の左右どちらかに衝撃力が集中するため、車両の受けるダメージがより大きくなる。最近の車両は、このオフセット衝突を想定して車体の強度や衝撃吸収の設計をするのが一般的である。
【０００３】
例えば、車体前面へのオフセット衝突時、車体の底部を構成するメインフロアパネルの下側に配設されているフロアサイドメンバに折れが発生すると、ダッシュパネルの後退量が増加し、この後退に伴い乗員も少なからず影響を受ける。
【０００４】
従来は、フロアサイドメンバの折れ防止のために、フロアサイドメンバに補強部品を追加したり、構成部品自体の板厚を大きくして対策を行ってきた。しかし、補強部品を追加する場合はパネル枚数に限界が生じ、また、板厚を大きくすると車体重量が増加する等の課題があった。
【０００５】
これに対し、例えば、特許文献１には、車体前後方向に延びる左右一対のサイドメンバのキック部後方の部位を車幅方向内側に曲げて、フロントパネルのトンネル部とクロスメンバとの結合部近傍に連結した技術が開示されている。
【０００６】
これにより、車両オフセット前突時に、左右一対のサイドメンバのうちの衝突側のサイドメンバで受けた衝突荷重を、トンネル部とクロスメンバ等にも効果的に分散できるというものである。
【０００７】
また、例えば、特許文献２には、車幅方向に延びるクロスメンバ内に車幅方向に沿って断面コ字状の補強部材を設け、この補強部材の接合部を、フロアパネルの下面側に設置されたフロントフロアフレームの後端部に接合した技術が開示されている。これにより、フロントフロアフレームの後端部を安定的に支持できると主張している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−３１４６６３号公報
【特許文献２】特開平６−１７１５５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１は、衝突荷重を緩和すべく、左右一対のサイドメンバの後方部位を内側に折り曲げているため、関連する他の部材にもレイアウトの変更が生じ、設計変更を免れることはできない。また、左右一対のサイドメンバの後方部位を車幅方向内側に曲げて、フロントパネルとクロスメンバとの結合部近傍に連結しているため、多大の作業工数を要し製造コストの増大を招く。
【００１０】
また、特許文献２は、車幅方向に延びる補強部材を新たに追加しているが、横荷重に対するつぶれ防止には効果が薄いし、また、この補強部材の追加により、パネル枚数が増加して部品点数の増加となり、製造コストが増加する。
【００１１】
本発明は、このような課題に鑑み、製造コストの増大を回避しつつ、車体前部への衝突時に車体が受けた衝撃力をフロアサイドメンバからクロスメンバにも分散させてフロアサイドメンバの折れを抑制することが可能なメインフロア周辺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】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明にかかるメインフロア周辺構造の代表的な構成は、車体の底部を構成するメインフロアパネルと、メインフロアパネルの下面に配置され車体前後方向に延びる左右一対のフロアサイドメンバと、フロアサイドメンバと交差するように車幅方向に延びメインフロアパネルを挟んでその上面に配置されたクロスメンバとを有するメインフロア周辺構造において、フロアサイドメンバの各々は、互いに対向する２つの側壁と、２つの側壁の下端部同士を接続する下面壁と、２つの側壁の上端部からそれぞれ外側に延びる２つのフランジ部とを有し、クロスメンバは、互いに対向する２つの側壁と、２つの側壁の上端部同士を接続する上面壁と、２つの側壁の下端部からそれぞれ外側に延びる２つのフランジ部とを有し、フロアサイドメンバおよびクロスメンバのフランジ部は、メインフロアパネルを挟んで一体的に接合されていることを特徴とする。
【００１３】
上記構成によれば、車体前後方向に延びるフロアサイドメンバの各々と車幅方向に延びるクロスメンバとは、交差していて、この交差点において一体的に接合されているだけなので、製造コストの増大を回避しつつ、例えば車体前部へのオフセット衝突時に、車体が受けた衝撃力は、フロアサイドメンバから交差点でクロスメンバに伝達される。こうして、車体への衝撃力は、フロアサイドメンバからクロスメンバに分散されるため、フロアサイドメンバの折れが効果的に抑制される。
【００１４】
また、クロスメンバは、フロアサイドメンバと交差する位置に、クロスメンバの２つの側壁間を連結する第１の補強材をさらに有するとよい。この構成により、フロアサイドメンバからの力がクロスメンバに伝達された場合に、第１の補強材によりクロスメンバが潰れることはなく、クロスメンバの剛性を向上させることができる。
【００１５】
さらに、フロアサイドメンバは、クロスメンバと交差する位置よりも車両前方の範囲にわたってフロアサイドメンバの２つの側壁間を連結する第２の補強材をさらに有するとよい。上記構成により、フロアサイドメンバ内の空隙部に第２の補強材を効率良く配置することができ、かつ、フロアサイドメンバの剛性を高めることが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、製造コストの増大を回避しつつ、車体前部への衝突時に車体が受けた衝撃力をフロアサイドメンバからクロスメンバにも分散させてフロアサイドメンバの折れを抑制することが可能なメインフロア周辺構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態のメインフロア周辺構造の斜視図である。
【図２】図１のメインフロア周辺構造の分解斜視図である。
【図３】図２のＩＩＩ方向矢視図である。
【図４】図３のＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】図１のＡ点近傍を拡大した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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などは、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。
【００１９】
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。また、本実施形態において、説明の便宜上、「上」は鉛直上方、「下」は鉛直下方、「左右」は車幅方向とする。
【００２０】
図１は、本実施形態のメインフロア周辺構造の概略の斜視図である。図１において、車体前部は、車室１０１とエンジンルーム１０２とがダッシュパネル１０４で区画されている。また、このダッシュパネル１０４の車幅方向の両端部はダッシュサイドパネル１０６、１０７にそれぞれ溶接固定されている。ダッシュサイドパネル１０６、１０７の後部は、それぞれ車体前後方向に延びる左右一対のサイドシル１０８、１０９に接続されている。
【００２１】
本実施形態のメインフロア周辺構造１００は、車体の底部を構成するメインフロアパネル１１０と、このメインフロアパネル１１０の下面に配置された左右一対のフロアサイドメンバ１１２、１１３と、メインフロアパネル１１０を挟んでその上面に配置されたクロスメンバ１１４とを有している。なお、便宜上、図１からはメインフロアパネル１１０の外観の図示を省略している。
【００２２】
左右一対のフロアサイドメンバ１１２、１１３は、サイドシル１０８、１０９よりも車幅方向の内側に配設されている。このフロアサイドメンバ１１２、１１３は、車体前後方向に延びている。フロアサイドメンバ１１２、１１３の前部は、エンジンルーム１０２内に延設されている。このフロアサイドメンバ１１２、１１３は、ダッシュパネル１０４の下部の傾斜部（傾斜面になつている）１１６、１１７を通って、さらにメインフロアパネル１１０の下面に連接されている。
【００２３】
クロスメンバ１１４は、フロアサイドメンバ１１２、１１３と２つの交差点（Ａ点、Ｂ点）で交差するように車幅方向に延びている。本実施形態では、クロスメンバ１１４は、フロアサイドメンバ１１２、１１３と略直角に２箇所の交差点（Ａ点、Ｂ点）で交差している。しかし、この２箇所の交差点（Ａ点、Ｂ点）の構成は同一であるので、本実施形態では、車幅方向右側のフロアサイドメンバ１１３とクロスメンバ１１４とが交差するＡ点についてのみ説明する。
【００２４】
図２は、図１のメインフロア周辺構造の分解斜視図である。本実施形態では、図２に示すように、フロアサイドメンバ１１３の各々は、互いに対向する側壁１１３２、１１３３と、この２つの側壁１１３２、１１３３の下端部同士を接続する下面壁１１３１と、２つの側壁１１３２、１１３３の上端部からそれぞれ外側に延びる２つのフランジ部１１３４、１１３５とを有している。すなわち、フロアサイドメンバ１１３は、上方に開口した断面略ハット形状（矩形波形状）をなしている。
【００２５】
また、クロスメンバ１１４は、互いに対向する２つの側壁１１４２、１１４３と、この２つの側壁１１４２、１１４３の上端部同士を接続する上面壁１１４１と、２つの側壁１１４２、１１４３の下端部からそれぞれ外側に延びる２つのフランジ部１１４４、１１４５とを有している。すなわち、クロスメンバ１１４は、下方に開口した断面略ハット形状（矩形波形状）をなしている。
【００２６】
さらに、本実施形態では、フロアサイドメンバ１１３およびクロスメンバ１１４の各フランジ部１１３４、１１３５、１１４４、１１４５は、メインフロアパネル１１０を挟んで一体的に接合されている。具体的には、フランジ部１１３４と、メインフロアパネル１１０と、フランジ部１１４４、１１４５との３枚が、ａ点とｅ点、およびｂ点とｇ点で、スポット溶接により一体的に接合されている。
【００２７】
同様に、フランジ部１１３５と、メインフロアパネル１１０と、フランジ部１１４４、１１４５との３枚が、ｃ点とｆ点、およびｄ点とｈ点で、スポット溶接により一体的に接合されている。なお、接合方法はスポット溶接に限らず、ボルトやリベット等による接合であってもよい。
【００２８】
本実施形態によれば、フロアサイドメンバ１１３とクロスメンバ１１４とがＡ点でメインフロアパネル１１０を挟んで一体的に接合されているので、例えば車体前部へのオフセット衝突時に、その衝撃力は、フロアサイドメンバ１１３からＡ点を介してクロスメンバ１１４に伝達される。このように、車体が受けた衝撃力はクロスメンバ１１４にも分散されるため、フロアサイドメンバ１１３の折れを効果的に抑制することができる。
【００２９】
特に、本実施形態では、フロアサイドメンバ１１３とクロスメンバ１１４とは、互いに直交する方向に断面を有するように設定されているので、互いに直交する方向からの衝撃力に対して他方の部材に荷重を分散して応力を緩和することができる。
【００３０】
こうして、本実施形態によれば、フロアサイドメンバ１１３から伝達された衝撃力がクロスメンバ１１４にも分散されてフロアサイドメンバ１１３の折れが抑制されるので、車室がクラッシュによりつぶれることがなく、こうして車室内の乗員の安全を確保することができる。
【００３１】
また、本実施形態では、フロアサイドメンバ１１３のフランジ部１１３４、１１３５とクロスメンバ１１４のフランジ部１１４４、１１４５とを、スポット溶接によりメインフロアパネル１１０を挟んで接合（いわゆる共打ち）したので、正確に位置決めした状態で一体的に固定することが可能であり、作業性の向上を図ることができる。しかも、大幅なレイアウトの変更も必要ない。
【００３２】
次に、本実施形態では、クロスメンバ１１４は、フロアサイドメンバ１１３と交差する位置であるＡ点に、クロスメンバ１１４の２つの側壁１１４２、１１４３間を連結する第１の補強材１２０を有している。
【００３３】
図３は、図２のＩＩＩ方向矢視図であり、図４は、図３のＩＶ線に沿う断面図である。第１の補強材１２０は、正面から見た断面が略矩形状の本体部１２０１と、その左右両端部からそれぞれ側壁１１４２、１１４３に沿って延びる２つのフランジ部１２０２、１２０３とを有している。この第１の補強材１２０の材質は、例えば金属製である。そして、フランジ部１２０２、１２０３がそれぞれ側壁１１４２、１１４３に一体的に接合されている。本実施形態では、スポット溶接により接合される。図４では、ｐ点およびｑ点がスポット溶接による接合箇所を示している。
【００３４】
さらに、第１の補強材１２０は、クロスメンバ１１４の側壁１１４２、１１４３に一体的に接合されているのみであり、フロアサイドメンバ１１３には接合されていない。第１の補強材１２０は、クロスメンバ１１４が横荷重を受けてつぶれるのを防止するために設けられたものだからである。
【００３５】
なお、接合方法はスポット溶接に限らず、ボルトやリベット等による接合であってもよい。例えば、第１の補強材１２０が合成樹脂等のように金属でない場合は、ボルトやリベット等による接合方法を採用することができる。また、本実施形態では、交差点であるＡ点に第１の補強材１２０を連結した場合について説明したが、例えばＡ点のみでなく、Ａ点以外の部分にも第１の補強材１２０を複数個連結してもよい。
【００３６】
本実施形態によれば、車体前部へのオフセット衝突等により、フロアサイドメンバ１１３からの衝撃力がクロスメンバ１１４に伝達された場合に、第１の補強材１２０がクロスメンバ１１４の２つの側壁１１４２、１１４３間を連結しているので、クロスメンバ１１４が潰れることを抑制することができる。こうして、クロスメンバ１１４の剛性と強度を向上させることができる。これに伴い、クロスメンバ１１４と一体接合されているフロアサイドメンバ１１３の剛性も併せて向上させることができる。
【００３７】
さらに、本実施形態では、フロアサイドメンバ１１３は、クロスメンバ１１４と交差する位置（Ａ点）よりも車両前方の範囲にわたって、フロアサイドメンバ１１３の２つの側壁１１３２、１１３３間を連結する第２の補強材１３０をさらに有している。本実施形態では、フロアサイドメンバ１１３の車体前後方向の内側で、ダッシュパネル１０４の下方位置からＡ点の範囲にわたって、第２の補強材１３０を設けたものである。
【００３８】
図５は、図１のＡ点近傍を拡大した斜視図である。なお、この図５においても、メインフロアパネル１１０の外観の図示は省略してある。
【００３９】
第２の補強材１３０は、車体幅方向に延びるブロック状の本体部１３０１と、その左右一端部からフロアサイドメンバ１１３の側壁１１３３に沿って延びるフランジ部１３０２とを有している。この第２の補強材１３０の材質は、例えば金属製である。そして、フランジ部１３０２が側壁１１３３と一体的に接合されている。本実施形態では、フロアサイドメンバ１１３内に複数個の第２の補強材１３０が車体前後方向に並設されていて、これらが側壁１１３３にスポット溶接により一体的に接合されている。
【００４０】
ただし、接合方法はスポット溶接に限らず、ボルトやリベット等による接合であってもよい。また、本実施形態では、第２の補強材１３０の形状において、本体部１３０１の左右一端部からフランジ部１３０２が立設されている場合について説明したが、これに限らない。例えば、本体部１３０１の左右両端部から２つのフランジ部が立設されるような形状であってもよい。
【００４１】
２つのフランジ部が立設される場合は、各フランジ部がそれぞれフロアサイドメンバ１１３の側壁１１３２、１１３３に一体的に接合される。さらに、前述したように、第２の補強材１３０が合成樹脂等のように金属でない場合は、ボルトやリベット等による接合方法を採用することができる。
【００４２】
本実施形態によれば、フロアサイドメンバ１１３内の空隙部に複数個の第２の補強材１３０を配置して一体的に接合したので、効率良く配置することができ、かつ、フロアサイドメンバ１１３の剛性および強度を高めることができる。なお、本実施形態では、第２の補強材１３０をフロアサイドメンバ１１３内に配置した場合について説明したが、同様にして、車体左右側のサイドシル１０８、１０９（図１参照）内に配置することもできる。
【００４３】
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】
【００４４】
本発明は、車体の底部を構成するメインフロアパネルを有するメインフロア周辺構造に利用することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１００…メインフロア周辺構造、１０１…車室、１０２…エンジンルーム、１０４…ダッシュパネル、１１０…メインフロアパネル、１１２…フロアサイドメンバ、１１３…フロアサイドメンバ、１１３１…下面壁、１１３２…側壁、１１３３…側壁、１１３４…フランジ部、１１３５…フランジ部、１１４…クロスメンバ、１１４１…上面壁、１１４２…側壁、１１４３…側壁、１１４４…フランジ部、１１４５…フランジ部、１２０…第１の補強材、１２０１…本体部、１２０２…フランジ部、１２０３…フランジ部、１３０…第２の補強材、１３０１…本体部、１３０２…フランジ部、Ａ点…交差点、Ｂ点…交差点
【図１】
2012131373.tif 000003
【図２】
2012131373.tif 000004
【図３】
2012131373.tif 000005
【図４】
2012131373.tif 000006
【図５】
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