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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024068529
(43)【公開日】2024-05-20
(54)【発明の名称】車両のフロア構造
(51)【国際特許分類】
B62D 25/20 20060101AFI20240513BHJP
【ＦＩ】
B62D25/20 F
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022179055
(22)【出願日】2022-11-08
(71)【出願人】
【識別番号】000005348
【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ
(74)【代理人】
【識別番号】100099793
【弁理士】
【氏名又は名称】川北 喜十郎
(74)【代理人】
【識別番号】100154586
【弁理士】
【氏名又は名称】藤田 正広
(74)【代理人】
【識別番号】100182051
【弁理士】
【氏名又は名称】松川 直宏
(74)【代理人】
【識別番号】100179280
【弁理士】
【氏名又は名称】河村 育郎
(74)【代理人】
【識別番号】100180747
【弁理士】
【氏名又は名称】小森 剛彦
(72)【発明者】
【氏名】松澤 公雄
(72)【発明者】
【氏名】海老澤 朋也
(72)【発明者】
【氏名】中澤 孝典
【テーマコード（参考）】
3D203
【Ｆターム（参考）】
3D203AA02
3D203BB06
3D203BB08
3D203BB12
3D203BB22
3D203CA53
(57)【要約】
【課題】車両のフロア構造の変形が生じ難くなるようにする。
【解決手段】車両１のフロア構造は、フロアパネル３１の車幅方向の外縁に沿って延在するサイドシル１１と、車体２の中央部分において車体２の前後方向に沿って延在する中央骨格部材１３と、車体２の車幅方向に沿って延在する第一クロスメンバ１７と、車体２の車幅方向に沿って延在する第二クロスメンバ１５と、を有する。第一補強部材４０は、第一クロスメンバ１７と中央骨格部材１３との前中連結部分２６について設けられる第一のトラス構造体４１、を有する。第二補強部材５０は、第二クロスメンバ１５とサイドシル１１との後外連結部分２７について設けられる第二のトラス構造体５１、を有する。
【選択図】図６
【解決手段】車両１のフロア構造は、フロアパネル３１の車幅方向の外縁に沿って延在するサイドシル１１と、車体２の中央部分において車体２の前後方向に沿って延在する中央骨格部材１３と、車体２の車幅方向に沿って延在する第一クロスメンバ１７と、車体２の車幅方向に沿って延在する第二クロスメンバ１５と、を有する。第一補強部材４０は、第一クロスメンバ１７と中央骨格部材１３との前中連結部分２６について設けられる第一のトラス構造体４１、を有する。第二補強部材５０は、第二クロスメンバ１５とサイドシル１１との後外連結部分２７について設けられる第二のトラス構造体５１、を有する。
【選択図】図６
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両の車体を構成するフロアパネルについての車幅方向の外縁に沿って延在するサイドシルと、
前記車体の車幅方向の中央部分において前記車体の前後方向に沿って延在する中央骨格部材と、
前記車体の車幅方向に沿って延在して、前記サイドシルと前記中央骨格部材とを連結するように延在する第一クロスメンバと、
前記第一クロスメンバより前記車体の後方において前記車体の車幅方向に沿って延在して、前記サイドシルと前記中央骨格部材とに連結される第二クロスメンバと、
前記第一クロスメンバ、前記サイドシル、前記第二クロスメンバ、および前記中央骨格部材に囲われる領域に設けられる第一補強部材および第二補強部材と、
を有し、
前記第一補強部材は、
前記第一クロスメンバと前記中央骨格部材との前中連結部分について設けられ、
前記第一クロスメンバに沿って延在する辺と前記中央骨格部材に沿って延在する辺とを有する第一のトラス構造体、を有し、
前記第二補強部材は、
前記第二クロスメンバと前記サイドシルとの後外連結部分について設けられ、
前記第二クロスメンバに沿って延在する辺と前記サイドシルに沿って延在する辺とを有する第二のトラス構造体、を有し、
前記第一補強部材と前記第二補強部材とは、前記領域の対角に配置される、
車両のフロア構造。
前記車体の車幅方向の中央部分において前記車体の前後方向に沿って延在する中央骨格部材と、
前記車体の車幅方向に沿って延在して、前記サイドシルと前記中央骨格部材とを連結するように延在する第一クロスメンバと、
前記第一クロスメンバより前記車体の後方において前記車体の車幅方向に沿って延在して、前記サイドシルと前記中央骨格部材とに連結される第二クロスメンバと、
前記第一クロスメンバ、前記サイドシル、前記第二クロスメンバ、および前記中央骨格部材に囲われる領域に設けられる第一補強部材および第二補強部材と、
を有し、
前記第一補強部材は、
前記第一クロスメンバと前記中央骨格部材との前中連結部分について設けられ、
前記第一クロスメンバに沿って延在する辺と前記中央骨格部材に沿って延在する辺とを有する第一のトラス構造体、を有し、
前記第二補強部材は、
前記第二クロスメンバと前記サイドシルとの後外連結部分について設けられ、
前記第二クロスメンバに沿って延在する辺と前記サイドシルに沿って延在する辺とを有する第二のトラス構造体、を有し、
前記第一補強部材と前記第二補強部材とは、前記領域の対角に配置される、
車両のフロア構造。
【請求項2】
前記フロアパネルは、前記車両において乗員が乗車する車室の床部を構成する車室フロア部を有し、
前記中央骨格部材は、前記車体の車幅方向の中央部分において前記車室フロア部より上へ突出して設けられるトンネル構造、または前記トンネル構造の傍において前記車体の前後方向へ延在するトンネル骨格部材であり、
前記車室フロア部の上には、前記車体の車幅方向に沿って延在して、前記中央骨格部材としての前記トンネル構造またはトンネル骨格部材と前記サイドシルとを連結する前側クロスメンバおよび後側クロスメンバが設けられ、
前記車室フロア部の後側には、前記車体の車幅方向に沿って延在するリアクロスメンバが設けられ、
前記第一クロスメンバが、前記後側クロスメンバであり、
前記第二クロスメンバが、前記リアクロスメンバであり、
前記サイドシルは、車室フロア部より上へ突出するように設けられ、
前記第一補強部材と前記第二補強部材とは、前記後側クロスメンバ、前記サイドシル、前記リアクロスメンバ、および前記中央骨格部材により囲われる領域に設けられる。
請求項１記載の、車両のフロア構造。
前記中央骨格部材は、前記車体の車幅方向の中央部分において前記車室フロア部より上へ突出して設けられるトンネル構造、または前記トンネル構造の傍において前記車体の前後方向へ延在するトンネル骨格部材であり、
前記車室フロア部の上には、前記車体の車幅方向に沿って延在して、前記中央骨格部材としての前記トンネル構造またはトンネル骨格部材と前記サイドシルとを連結する前側クロスメンバおよび後側クロスメンバが設けられ、
前記車室フロア部の後側には、前記車体の車幅方向に沿って延在するリアクロスメンバが設けられ、
前記第一クロスメンバが、前記後側クロスメンバであり、
前記第二クロスメンバが、前記リアクロスメンバであり、
前記サイドシルは、車室フロア部より上へ突出するように設けられ、
前記第一補強部材と前記第二補強部材とは、前記後側クロスメンバ、前記サイドシル、前記リアクロスメンバ、および前記中央骨格部材により囲われる領域に設けられる。
請求項１記載の、車両のフロア構造。
【請求項3】
前記サイドシルと前記中央骨格部材との間において前記車体の前後方向に沿って延在するように、前記フロアパネルの下面に固着される縦通部材、を有し、
前記第一補強部材は、
前記第一のトラス構造体と隣接する位置において前記フロアパネルを介在して前記縦通部材と固着される第一の上凸構造体、を有し、
前記第二補強部材は、
前記第二のトラス構造体と隣接する位置において前記フロアパネルを介在して前記縦通部材と固着される第二の上凸構造体、を有する、
請求項１または２記載の、車両のフロア構造。
前記第一補強部材は、
前記第一のトラス構造体と隣接する位置において前記フロアパネルを介在して前記縦通部材と固着される第一の上凸構造体、を有し、
前記第二補強部材は、
前記第二のトラス構造体と隣接する位置において前記フロアパネルを介在して前記縦通部材と固着される第二の上凸構造体、を有する、
請求項１または２記載の、車両のフロア構造。
【請求項4】
前記フロアパネルを介在して前記縦通部材と固着される前記第一の上凸構造体は、前記第一のトラス構造体の上側に被さる第一の先端部を有し、
前記第一の先端部は、前記第一のトラス構造体の上側において高さを有する立体構造に形成され、
前記フロアパネルを介在して前記縦通部材と固着される前記第二の上凸構造体は、前記第二のトラス構造体の上側に被さる第二の先端部を有し、
前記第一の先端部は、前記第二のトラス構造体の上側において高さを有する立体構造に形成される、
請求項３記載の、車両のフロア構造。
前記第一の先端部は、前記第一のトラス構造体の上側において高さを有する立体構造に形成され、
前記フロアパネルを介在して前記縦通部材と固着される前記第二の上凸構造体は、前記第二のトラス構造体の上側に被さる第二の先端部を有し、
前記第一の先端部は、前記第二のトラス構造体の上側において高さを有する立体構造に形成される、
請求項３記載の、車両のフロア構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両のフロア構造に関する。
【背景技術】
【0002】
自動車といった車両では、乗員が乗車してシートに着座する車室が設けられる。車両は、車室の床面などを構成するためのフロアパネルが用いられる。
フロアパネルについての車両の車幅方向の外縁には、サイドシルが設けられる。サイドシルは、車両の前後方向に沿って延在する。
フロアパネルについての車両の車幅方向の中央部には、トンネル構造などが設けられる。トンネル構造は、車室において車両の前後方向に沿って延在する。トンネル構造の車幅方向の傍には、トンネル骨格部材がトンネル構造に沿うように車体の前後方向へ延在してよい。
サイドシルの前端、トンネル構造の前端、およびトンネル骨格部材の前端は、車幅方向に延在するバルクヘッドまたはフロントクロスメンバに共通に連結される。バルクヘッドは、車室の前面を構成する。
サイドシルの後端と、トンネル構造の後端、およびトンネル骨格部材の後端とは、車幅方向に延在するフロアパネルの立上部またはリアクロスメンバに連結される。フロアパネルの立上部には、さらに後方へ延在するリアフロアパネルが設けられてよい。
このような構造を用いて、車両の車体には、乗員が乗車する車室が画成される。フロアパネルについての、たとえばバルクヘッドから立上部までの区間は、車室フロア部として、車室の床部を構成する。
また、フロアパネルの車室フロア部の上には、車体の車幅方向に沿って延在する複数のフロアクロスメンバが設けられる。各フロアクロスメンバは、中央骨格部材としてのトンネル構造またはトンネル骨格部材とサイドシルとを連結する。なお、フロアクロスメンバは、車体の両側部に設けられる左右のサイドシルを連結するように設けることもできる。そして、たとえば特許文献１にあるように、複数のフロアクロスメンバとしての、前側クロスメンバと後側クロスメンバとの上には、前側のシートが取り付けられる。
また、近年の車両では、さらに、フロアパネルの下に、縦通部材が設けられることがある。縦通部材は、サイドシルとトンネル構造との間において、車両の前後方向に沿って延在する。縦通部材の前には、フロントビームが連結される。
ここで、サイドシル、トンネル構造、トンネル骨格部材、バルクヘッド、フロントクロスメンバ、リアクロスメンバ、前側クロスメンバ、後側クロスメンバ、および、縦通部材は、骨格部材である。骨格部材は、たとえばハット断面形状に形成されるとともに、スポット溶接などによりフロアパネルに固着され、車体の車室に剛性を与える。車体に入力される衝撃は、骨格部材を通じて、また複数の骨格部材により分散されて、入力の反対側へ伝達される。これにより、車室などの変形が抑制され得る。
このようなフロア構造などを採用することにより、衝突などの衝撃を吸収できる車室が、車両に設けられる。
フロアパネルについての車両の車幅方向の外縁には、サイドシルが設けられる。サイドシルは、車両の前後方向に沿って延在する。
フロアパネルについての車両の車幅方向の中央部には、トンネル構造などが設けられる。トンネル構造は、車室において車両の前後方向に沿って延在する。トンネル構造の車幅方向の傍には、トンネル骨格部材がトンネル構造に沿うように車体の前後方向へ延在してよい。
サイドシルの前端、トンネル構造の前端、およびトンネル骨格部材の前端は、車幅方向に延在するバルクヘッドまたはフロントクロスメンバに共通に連結される。バルクヘッドは、車室の前面を構成する。
サイドシルの後端と、トンネル構造の後端、およびトンネル骨格部材の後端とは、車幅方向に延在するフロアパネルの立上部またはリアクロスメンバに連結される。フロアパネルの立上部には、さらに後方へ延在するリアフロアパネルが設けられてよい。
このような構造を用いて、車両の車体には、乗員が乗車する車室が画成される。フロアパネルについての、たとえばバルクヘッドから立上部までの区間は、車室フロア部として、車室の床部を構成する。
また、フロアパネルの車室フロア部の上には、車体の車幅方向に沿って延在する複数のフロアクロスメンバが設けられる。各フロアクロスメンバは、中央骨格部材としてのトンネル構造またはトンネル骨格部材とサイドシルとを連結する。なお、フロアクロスメンバは、車体の両側部に設けられる左右のサイドシルを連結するように設けることもできる。そして、たとえば特許文献１にあるように、複数のフロアクロスメンバとしての、前側クロスメンバと後側クロスメンバとの上には、前側のシートが取り付けられる。
また、近年の車両では、さらに、フロアパネルの下に、縦通部材が設けられることがある。縦通部材は、サイドシルとトンネル構造との間において、車両の前後方向に沿って延在する。縦通部材の前には、フロントビームが連結される。
ここで、サイドシル、トンネル構造、トンネル骨格部材、バルクヘッド、フロントクロスメンバ、リアクロスメンバ、前側クロスメンバ、後側クロスメンバ、および、縦通部材は、骨格部材である。骨格部材は、たとえばハット断面形状に形成されるとともに、スポット溶接などによりフロアパネルに固着され、車体の車室に剛性を与える。車体に入力される衝撃は、骨格部材を通じて、また複数の骨格部材により分散されて、入力の反対側へ伝達される。これにより、車室などの変形が抑制され得る。
このようなフロア構造などを採用することにより、衝突などの衝撃を吸収できる車室が、車両に設けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平１１－００５５６５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、このようなフロア構造を有する車両では、車体の側面に、他の車両などが衝突する可能性がある。
上述した前側クロスメンバ、後側クロスメンバは、車体の側面から入力される衝撃を、トンネル構造やトンネル骨格部材へ逃がすことができる。このような骨格部材の作用により、側突する車両の車室は、車幅方向において大きく変形し難くできる。
上述した前側クロスメンバ、後側クロスメンバは、車体の側面から入力される衝撃を、トンネル構造やトンネル骨格部材へ逃がすことができる。このような骨格部材の作用により、側突する車両の車室は、車幅方向において大きく変形し難くできる。
【0005】
しかしながら、側突において、他の車両は、その前面などにおいて面状に当たるとは限らない。車体の側面には、電柱、壁角、他の車両の角などが当たる可能性がある。
この場合、車体の側面への入力は、前後幅を持つ面状なものではなく、一点集中的なものになり得る。
入力が一点集中的なものになると、車体は、面状の入力がある場合と比べて大きく変形してしまう可能性がある。
この場合、車体の側面への入力は、前後幅を持つ面状なものではなく、一点集中的なものになり得る。
入力が一点集中的なものになると、車体は、面状の入力がある場合と比べて大きく変形してしまう可能性がある。
【0006】
特に、サイドシルに立設されているＢピラーや後側クロスメンバより前側となる位置で電柱などが衝突すると、Ｂピラーや後側クロスメンバより前側の部分が、車幅方向の中央方向へ向けて大きく変形してしまう可能性がある。
この場合、後側クロスメンバより前側のフロア部分は、車幅方向の中央側へ向けて大きく押し込まれるように変形して、車幅方向において大きく深く圧縮されるように変形してしまう可能性がある。
また、走行中の車両は、電柱などと衝突した後においても、さらに前へ進行しようとする可能性がある。衝突した後の進行の程度は、衝突前の車両の速度に応じたものになる。
衝突後に車両が前へ進行すると、電柱などはさらに車体へ食い込み易くなる。
その結果、電柱などに側突した車体は、後側クロスメンバより前側のフロア部分だけでなく、後側クロスメンバより後側のフロア部分についても大きく変形する可能性がある。サイドシルや縦通部材などは、後側クロスメンバより後側において、大きく曲がる可能性がある。
この場合、後側クロスメンバより前側のフロア部分は、車幅方向の中央側へ向けて大きく押し込まれるように変形して、車幅方向において大きく深く圧縮されるように変形してしまう可能性がある。
また、走行中の車両は、電柱などと衝突した後においても、さらに前へ進行しようとする可能性がある。衝突した後の進行の程度は、衝突前の車両の速度に応じたものになる。
衝突後に車両が前へ進行すると、電柱などはさらに車体へ食い込み易くなる。
その結果、電柱などに側突した車体は、後側クロスメンバより前側のフロア部分だけでなく、後側クロスメンバより後側のフロア部分についても大きく変形する可能性がある。サイドシルや縦通部材などは、後側クロスメンバより後側において、大きく曲がる可能性がある。
【0007】
そして、車両の車体においてこれらの大きな変形が生じると、前側クロスメンバや後側クロスメンバが折れ曲がったり、そのフロアクロスメンバの折曲部分や後側クロスメンバより後側の立上部の近くの部分においてフロアパネルが破断したり、する可能性も生じ得る。
また、前側クロスメンバや後側クロスメンバが折れ曲がると、その上に取り付けられるシートの位置は、変化する。たとえばシートの位置が下がると、シートの乗員に対して展開するサイドエアバッグなどの高さ位置は、シートから展開しているとしても、乗員の肩より低くなる。サイドエアバッグなどのエアバックは、本来の乗員の保護性能を十分に発揮することができなくなる可能性がある。
また、後側クロスメンバより後側のフロア部分は、後列のシートに着座する乗員の足下になる。後側クロスメンバより後側のフロア部分が大きく変形してしまうと、後列のシートに着座する乗員に対して影響を与える可能性がある。
また、前側クロスメンバや後側クロスメンバが折れ曲がると、その上に取り付けられるシートの位置は、変化する。たとえばシートの位置が下がると、シートの乗員に対して展開するサイドエアバッグなどの高さ位置は、シートから展開しているとしても、乗員の肩より低くなる。サイドエアバッグなどのエアバックは、本来の乗員の保護性能を十分に発揮することができなくなる可能性がある。
また、後側クロスメンバより後側のフロア部分は、後列のシートに着座する乗員の足下になる。後側クロスメンバより後側のフロア部分が大きく変形してしまうと、後列のシートに着座する乗員に対して影響を与える可能性がある。
【0008】
このように車両では、そのフロア構造において上述したような変形が生じ難くなるようにすることが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の一形態に係る車両のフロア構造は、車両の車体を構成するフロアパネルについての車幅方向の外縁に沿って延在するサイドシルと、前記車体の車幅方向の中央部分において前記車体の前後方向に沿って延在する中央骨格部材と、前記車体の車幅方向に沿って延在して、前記サイドシルと前記中央骨格部材とを連結するように延在する第一クロスメンバと、前記第一クロスメンバより前記車体の後方において前記車体の車幅方向に沿って延在して、前記サイドシルと前記中央骨格部材とに連結される第二クロスメンバと、前記第一クロスメンバ、前記サイドシル、前記第二クロスメンバ、および前記中央骨格部材に囲われる領域に設けられる第一補強部材および第二補強部材と、を有し、前記第一補強部材は、前記第一クロスメンバと前記中央骨格部材との前中連結部分について設けられ、前記第一クロスメンバに沿って延在する辺と前記中央骨格部材に沿って延在する辺とを有する第一のトラス構造体、を有し、前記第二補強部材は、前記第二クロスメンバと前記サイドシルとの後外連結部分について設けられ、前記第二クロスメンバに沿って延在する辺と前記サイドシルに沿って延在する辺とを有する第二のトラス構造体、を有する。
【発明の効果】
【0010】
本発明では、フロアパネルについての、車両において乗員が乗車する車室の床部を構成する車室フロア部の車幅方向の中央部分には、車室フロア部より上へ突出するようにトンネル構造が設けられる。トンネル構造の傍には、トンネル構造に沿って車体の前後方向へ延在するトンネル骨格部材が設けられる。また、フロアパネルについての車幅方向の外縁には、その外縁に沿って延在するサイドシルが設けられる。そして、トンネル骨格部材とサイドシルとの間には、前側クロスメンバおよび後側クロスメンバが、車体の車幅方向に沿って延在して設けられ、これによりサイドシルと中央骨格部材とが連結される。また、車室フロア部の後側には、車体の車幅方向に沿って延在するリアクロスメンバが設けられる。リアクロスメンバの端部は、サイドシルと連結される。
本発明では、このようなフロアの骨格構造に対して、第一補強部材および第二補強部材を追加する。第一補強部材と第二補強部材とは、第一クロスメンバ、サイドシル、第二クロスメンバ、および中央骨格部材に囲われる領域に設けられる。第一補強部材は、第一クロスメンバと中央骨格部材との前中連結部分について設けられる。第二補強部材は、第一補強部材とは対角となる、第二クロスメンバとサイドシルとの後外連結部分について設けられる。
本発明では、このようなフロアの骨格構造に対して、第一補強部材および第二補強部材を追加する。第一補強部材と第二補強部材とは、第一クロスメンバ、サイドシル、第二クロスメンバ、および中央骨格部材に囲われる領域に設けられる。第一補強部材は、第一クロスメンバと中央骨格部材との前中連結部分について設けられる。第二補強部材は、第一補強部材とは対角となる、第二クロスメンバとサイドシルとの後外連結部分について設けられる。
【0011】
このような補強をフロアの骨格構造に追加することにより、本発明では、車体の側面に電柱などが衝突し、車体の側面に対して一点集中的な入力があったとしても、第一クロスメンバより後側において変形が生じ難くなる。第一クロスメンバと中央骨格部材との角度が変化するような変形を、第一補強部材による第一のトラス構造体により抑制できる。また、第二クロスメンバとサイドシルとの角度が変化するような変形を、第二補強部材による第二のトラス構造体により抑制できる。
特に、第一補強部材は、単に前中連結部分に設けられるのではなく、さらに、第一クロスメンバに沿って延在する辺と中央骨格部材に沿って延在する辺とを有する第一のトラス構造体、とされる。また、第二補強部材は、単に後外連結部分について設けられるのではなく、さらに、第二クロスメンバに沿って延在する辺とサイドシルに沿って延在する辺とを有する第二のトラス構造体、とされる。上述した領域を画成する第一クロスメンバ、サイドシル、第二クロスメンバ、および中央骨格部材には、各々に対してトラス構造体が沿うように配置される。第一クロスメンバ、サイドシル、第二クロスメンバ、および中央骨格部材は、第一補強部材および第二補強部材により補強されて、折れ曲がり難くなる。
特に、第一補強部材は、単に前中連結部分に設けられるのではなく、さらに、第一クロスメンバに沿って延在する辺と中央骨格部材に沿って延在する辺とを有する第一のトラス構造体、とされる。また、第二補強部材は、単に後外連結部分について設けられるのではなく、さらに、第二クロスメンバに沿って延在する辺とサイドシルに沿って延在する辺とを有する第二のトラス構造体、とされる。上述した領域を画成する第一クロスメンバ、サイドシル、第二クロスメンバ、および中央骨格部材には、各々に対してトラス構造体が沿うように配置される。第一クロスメンバ、サイドシル、第二クロスメンバ、および中央骨格部材は、第一補強部材および第二補強部材により補強されて、折れ曲がり難くなる。
【0012】
しかも、第一クロスメンバより後側のフロア構造が維持されることにより、第一クロスメンバより前側のフロア部分についても、車幅方向の中央側へ向けて強く押し込まれて、車幅方向において全体的に圧縮されるように変形し難くなる。第一クロスメンバより前側において電柱などが衝突したとしても、第一クロスメンバより前側の部分の変形は抑制され得る。フロアパネルの破断などは、生じ易くなる。
【0013】
また、本発明では、フロアの骨格構造を補強する構造を、第一クロスメンバとサイドシルとの前外連結部分には設けない。これにより、たとえば、車体の側面に他の車両などが面状に側突して、サイドシルが車幅方向の中央側へ全体的に押し込まれるように変形しようとする場合に、その変形を阻害しないようにできる。
【0014】
このように本発明では、補強部材が追加されていない車両のフロア構造において生じ得る各種の変形を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。
【0017】
［第一実施形態］
図１は、本発明の実施形態に係る自動車１としての自動車１の説明図である。
図１の自動車１は、車両車の一例である。自動車１は、ドライバの操作に基づいて走行することができるだけでなく、ドライバの操作を支援する運転支援による走行や、自動運転による走行が可能なものであってよい。
そして、自動車１は、たとえば図１に示すように、その側面に他の自動車７１などの物体７０が衝突することがある。
自動車１は、このような側突があった場合でも、乗員などをできるかぎり保護することが求められる。
図１は、本発明の実施形態に係る自動車１としての自動車１の説明図である。
図１の自動車１は、車両車の一例である。自動車１は、ドライバの操作に基づいて走行することができるだけでなく、ドライバの操作を支援する運転支援による走行や、自動運転による走行が可能なものであってよい。
そして、自動車１は、たとえば図１に示すように、その側面に他の自動車７１などの物体７０が衝突することがある。
自動車１は、このような側突があった場合でも、乗員などをできるかぎり保護することが求められる。
【0018】
図２は、図１の自動車１において採用可能なフロア構造と、面状の側突による変形との一例の説明図である。図２の自動車１の車体２は、その左側面に、他の自動車７１などが面状に側突して変形している状態にある。
図２の自動車１の車体２には、乗員が乗車する車室３が設けられる。車室３には、ドライバなどの乗員が着座するための複数の前側のシート２１と、後側のシート２２と、が設けられる。複数の前側のシート２１は、自動車１の車幅方向に並べて設けられてよい。ドライバなどの乗員は、各前側のシート２１に一人ずつ着座できる。後側のシート２２は、車幅方向に長尺のベンチシートでよい。長尺の後側のシート２２には、複数の乗員が並んで着座できる。
図２の自動車１の車体２には、乗員が乗車する車室３が設けられる。車室３には、ドライバなどの乗員が着座するための複数の前側のシート２１と、後側のシート２２と、が設けられる。複数の前側のシート２１は、自動車１の車幅方向に並べて設けられてよい。ドライバなどの乗員は、各前側のシート２１に一人ずつ着座できる。後側のシート２２は、車幅方向に長尺のベンチシートでよい。長尺の後側のシート２２には、複数の乗員が並んで着座できる。
【0019】
そして、車体２は、車室３の床面などを構成するためのフロアパネル３１を有する。フロアパネル３１についての自動車１の車体２の車幅方向の中央部分には、フロアパネル３１より上へ突出するトンネル構造１２が設けられる。トンネル構造１２は、車室３において、自動車１の車体２の前後方向に延在する。
また、自動車１は、左右対称に設けられる骨格部材として、たとえば、サイドシル１１、トンネル骨格部材１３、バルクヘッド１４、リアクロスメンバ１５、前側クロスメンバ１６、後側クロスメンバ１７、縦通部材１８、Ｂピラー１９、を有する。
また、自動車１は、左右対称に設けられる骨格部材として、たとえば、サイドシル１１、トンネル骨格部材１３、バルクヘッド１４、リアクロスメンバ１５、前側クロスメンバ１６、後側クロスメンバ１７、縦通部材１８、Ｂピラー１９、を有する。
【0020】
サイドシル１１は、フロアパネル３１についての車体２の車幅方向の外縁に設けられる。サイドシル１１は、車体２の前後方向に沿って延在する。これにより、サイドシル１１は、自動車１の車体２を構成するフロアパネル３１についての車幅方向の外縁に沿って延在する。
【0021】
トンネル骨格部材１３は、トンネル構造１２の車幅方向の傍において、トンネル構造１２に沿うように車体２の前後方向へ延在する。これにより、トンネル骨格部材１３およびトンネル構造１２は、車体２の車幅方向の中央部分において車体２の前後方向に沿って延在する中央骨格部材として機能できる。
【0022】
バルクヘッド１４は、車室３の前面の一部を構成するように、車体２の前部分に設けられる。なお、バルクヘッド１４の前側には、さらに、車幅方向の略全幅にわたるように延在する不図示のフロントクロスメンバが設けられてよい。サイドシル１１の前端、トンネル構造１２の前端、および、トンネル骨格部材１３の前端は、車室３の前側において車幅方向に延在する前側連結部材としてのバルクヘッド１４およびフロントクロスメンバに共通に連結される。
【0023】
リアクロスメンバ１５は、車体２の後部分において、車幅方向の略全幅にわたるように延在するように設けられる。サイドシル１１の後端と、トンネル構造１２の後端、および、トンネル骨格部材１３の後端は、車室３の後側において車幅方向に延在する後側連結部材としてのフロアパネル３１の後述する立上部３２およびリアクロスメンバ１５に連結される。
そして、フロアパネル３１についての、バルクヘッド１４、左右一対のサイドシル１１、およびリアクロスメンバ１５により囲われている内側部分は、車室３の床面を構成し、車室フロア部３４３４として機能する。
そして、フロアパネル３１についての、バルクヘッド１４、左右一対のサイドシル１１、およびリアクロスメンバ１５により囲われている内側部分は、車室３の床面を構成し、車室フロア部３４３４として機能する。
【0024】
前側クロスメンバ１６は、フロアパネル３１の車室フロア部３４３４の上において、車体２の車幅方向に沿って延在する。前側クロスメンバ１６は、中央骨格部材としてのトンネル構造１２またはトンネル骨格部材１３とサイドシル１１とを連結する。
後側クロスメンバ１７は、前側クロスメンバ１６より後側において、車体２の車幅方向に沿って延在する。後側クロスメンバ１７は、中央骨格部材としてのトンネル構造１２またはトンネル骨格部材１３とサイドシル１１とを連結する。また、Ｂピラー１９の下端は、サイドシル１１とともに、後側クロスメンバ１７に連結されてよい。
このように前側クロスメンバ１６および後側クロスメンバ１７といったフロアクロスメンバは、中央骨格部材としてのトンネル構造１２またはトンネル骨格部材１３とサイドシル１１とを連結する。
なお、フロアクロスメンバは、車体２の両側部に設けられる左右のサイドシル１１を連結するように設けられてもよい。
そして、複数のフロアクロスメンバとしての、前側クロスメンバ１６と後側クロスメンバ１７との上には、前側のシート２１が取り付けられる。
後側クロスメンバ１７は、前側クロスメンバ１６より後側において、車体２の車幅方向に沿って延在する。後側クロスメンバ１７は、中央骨格部材としてのトンネル構造１２またはトンネル骨格部材１３とサイドシル１１とを連結する。また、Ｂピラー１９の下端は、サイドシル１１とともに、後側クロスメンバ１７に連結されてよい。
このように前側クロスメンバ１６および後側クロスメンバ１７といったフロアクロスメンバは、中央骨格部材としてのトンネル構造１２またはトンネル骨格部材１３とサイドシル１１とを連結する。
なお、フロアクロスメンバは、車体２の両側部に設けられる左右のサイドシル１１を連結するように設けられてもよい。
そして、複数のフロアクロスメンバとしての、前側クロスメンバ１６と後側クロスメンバ１７との上には、前側のシート２１が取り付けられる。
【0025】
縦通部材１８は、フロアパネル３１の下において、車体２の前後方向に沿って延在する。縦通部材１８は、フロアパネル３１の下面に固着される。縦通部材１８の前端は、バルクヘッド１４や、不図示のフロントビームが連結されてよい。縦通部材１８の後端は、リアクロスメンバ１５とサイドシル１１との連結部分に接合されてよい。このように自動車１の車体２の前後方向に沿って延在する縦通部材１８は、車幅方向においては、サイドシル１１とトンネル構造１２との間に位置することになる。
【0026】
これらの骨格部材は、たとえば、ハット断面形状に形成されて、フロアパネル３１に対してスポット溶接などにより固着されてよい。これにより、骨格部材は、車体２のフロアパネル３１および車室３に剛性を与えることができる。車体２に入力される衝撃は、骨格部材を通じて、また複数の骨格部材により分散されて、車体２の反対側へ伝達され得る。これにより、車室３などの変形が抑制され得る。
このようなフロア構造を採用することなどにより、自動車１には、衝突などの衝撃を吸収することができる車室３が構成される。
このようなフロア構造を採用することなどにより、自動車１には、衝突などの衝撃を吸収することができる車室３が構成される。
【0027】
ところで、上述するようにこのようなフロア構造を有する自動車１では、図２に示すように、車体２の側面に、他の自動車７１などが真横方向から衝突する可能性がある。
上述した前側クロスメンバ１６、後側クロスメンバ１７は、車体２の側面から入力される衝撃を、トンネル構造１２やトンネル骨格部材１３へ逃がすことができる。このような骨格部材の作用により、側突する自動車１の車室３は、車幅方向において大きく変形し難くできる。
上述した前側クロスメンバ１６、後側クロスメンバ１７は、車体２の側面から入力される衝撃を、トンネル構造１２やトンネル骨格部材１３へ逃がすことができる。このような骨格部材の作用により、側突する自動車１の車室３は、車幅方向において大きく変形し難くできる。
【0028】
しかしながら、側突において、他の自動車７１は、その前面などにおいて面状に当たるとは限らない。他の自動車７１は、その角で側突する可能性がある。また、車体２の側面には、電柱７２、壁角、などが当たる可能性がある。
図３は、図２のフロア構造の自動車１の側面に対して、電柱７２による一点集中的な入力が作用する場合の変形の一例の説明図である。
図３において電柱７２は、自動車１の車体２の側面についての、後側クロスメンバ１７およびＢピラー１９より前側となる部位に、斜め前方向から衝突している。
この場合、車体２の側面への入力は、図２のように前後幅を持つ面状なものではなく、一点集中的なものになる。
一点集中的な入力があると、車体２は、面状の入力がある場合と比べて大きく変形してしまう可能性がある。
図３は、図２のフロア構造の自動車１の側面に対して、電柱７２による一点集中的な入力が作用する場合の変形の一例の説明図である。
図３において電柱７２は、自動車１の車体２の側面についての、後側クロスメンバ１７およびＢピラー１９より前側となる部位に、斜め前方向から衝突している。
この場合、車体２の側面への入力は、図２のように前後幅を持つ面状なものではなく、一点集中的なものになる。
一点集中的な入力があると、車体２は、面状の入力がある場合と比べて大きく変形してしまう可能性がある。
【0029】
特に、図３に示すように後側クロスメンバ１７およびＢピラー１９より前側となる位置に電柱７２などが衝突すると、後側クロスメンバ１７およびＢピラー１９より前側の部分は、車幅方向の中央方向へ向けて大きく変形してしまう可能性がある。
この場合、後側クロスメンバ１７およびＢピラー１９より前側のフロア部分は、車幅方向の中央側へ向けて大きく押し込まれるように変形し、車幅方向において大きく深く圧縮されるように変形してしまう可能性がある。
また、走行中の自動車１は、電柱７２などと衝突した後においても、走行の慣性などによりさらに前へ進行する可能性がある。衝突した後の進行の程度は、衝突前の自動車１の速度などに応じて増減する。
衝突後に自動車１が前へ進行すると、電柱７２などは、車体２の側面に食い込んだ位置から後側へ向けてさらに食い込み得る。電柱７２などは、車体２に対して、最初に側突した位置から斜め後方へ向かうように車体２へ食い込み得る。
このような側突となる場合、電柱７２などと側突した車体２は、後側クロスメンバ１７およびＢピラー１９より前側のフロア部分だけでなく、後側クロスメンバ１７およびＢピラー１９より後側のフロア部分についても大きく変形し得る。入力が一点集中的なものになると、車体２は、面状の入力がある場合と比べて大きく変形してしまう可能性がある。後側クロスメンバ１７およびＢピラー１９より前側からそれらの後側までにかけて前後方向に沿って延在するサイドシル１１や縦通部材１８などは、後側クロスメンバ１７より後側などにおいて、大きく曲がる可能性がある。
この場合、後側クロスメンバ１７およびＢピラー１９より前側のフロア部分は、車幅方向の中央側へ向けて大きく押し込まれるように変形し、車幅方向において大きく深く圧縮されるように変形してしまう可能性がある。
また、走行中の自動車１は、電柱７２などと衝突した後においても、走行の慣性などによりさらに前へ進行する可能性がある。衝突した後の進行の程度は、衝突前の自動車１の速度などに応じて増減する。
衝突後に自動車１が前へ進行すると、電柱７２などは、車体２の側面に食い込んだ位置から後側へ向けてさらに食い込み得る。電柱７２などは、車体２に対して、最初に側突した位置から斜め後方へ向かうように車体２へ食い込み得る。
このような側突となる場合、電柱７２などと側突した車体２は、後側クロスメンバ１７およびＢピラー１９より前側のフロア部分だけでなく、後側クロスメンバ１７およびＢピラー１９より後側のフロア部分についても大きく変形し得る。入力が一点集中的なものになると、車体２は、面状の入力がある場合と比べて大きく変形してしまう可能性がある。後側クロスメンバ１７およびＢピラー１９より前側からそれらの後側までにかけて前後方向に沿って延在するサイドシル１１や縦通部材１８などは、後側クロスメンバ１７より後側などにおいて、大きく曲がる可能性がある。
【0030】
また、自動車１の車体２においてこのような大きな変形が生じると、前側クロスメンバ１６や後側クロスメンバ１７は、折れ曲がる可能性が高まる。図３の位置Ｐ１に示すように、フロアパネル３１は、前側クロスメンバ１６や後側クロスメンバ１７が折曲している部分において破断する可能性がある。図３の位置Ｐ２に示すように、フロアパネル３１は、後側クロスメンバ１７より後側に位置するフロアパネル３１の立上部３２の前近くの部分において破断する可能性がある。
また、後側クロスメンバ１７より後側のフロア部分は、図３の範囲Ｐ３に示すように、後側のシート２２に着座する乗員の足下になる。後側クロスメンバ１７より後側のフロア部分が大きく歪むように変形してしまうと、後側のシート２２に着座する乗員に対して影響を与えてしまう可能性がある。
また、前側クロスメンバ１６や後側クロスメンバ１７が折れ曲がると、その上に取り付けられているシートの位置が変化する。たとえばシートの位置が下がると、シートの乗員に対して展開するサイドエアバッグ６０などの高さ位置は、シートから展開しているとしても、乗員の肩より低くなる。サイドエアバッグ６０などのエアバックは、本来の乗員の保護性能を十分に発揮することができなくなる可能性がある。
また、後側クロスメンバ１７より後側のフロア部分は、図３の範囲Ｐ３に示すように、後側のシート２２に着座する乗員の足下になる。後側クロスメンバ１７より後側のフロア部分が大きく歪むように変形してしまうと、後側のシート２２に着座する乗員に対して影響を与えてしまう可能性がある。
また、前側クロスメンバ１６や後側クロスメンバ１７が折れ曲がると、その上に取り付けられているシートの位置が変化する。たとえばシートの位置が下がると、シートの乗員に対して展開するサイドエアバッグ６０などの高さ位置は、シートから展開しているとしても、乗員の肩より低くなる。サイドエアバッグ６０などのエアバックは、本来の乗員の保護性能を十分に発揮することができなくなる可能性がある。
【0031】
図４は、フロアクロスメンバとしての前側クロスメンバ１６が下側へ折れ曲がるように変形する場合の課題の説明図である。
図４において前側クロスメンバ１６は、下側へ折れ曲がっている。この場合、前側のシート２１も下がる。その結果、前側のシート２１の乗員に対して展開するサイドエアバッグ６０などの高さ位置は、乗員の肩より低くなる。サイドエアバッグ６０は、乗員の肩の高さで展開することで得られる本来の乗員の保護性能を、十分に発揮することができなくなる可能性がある。
図４において前側クロスメンバ１６は、下側へ折れ曲がっている。この場合、前側のシート２１も下がる。その結果、前側のシート２１の乗員に対して展開するサイドエアバッグ６０などの高さ位置は、乗員の肩より低くなる。サイドエアバッグ６０は、乗員の肩の高さで展開することで得られる本来の乗員の保護性能を、十分に発揮することができなくなる可能性がある。
【0032】
このように自動車１では、そのフロア構造について、上述したような一点集中的な側突の入力に対して、車体２の変形が生じ難くなるようにすることが望まれる。
【0033】
図５は、本発明の第一実施形態で採用する自動車１のフロア構造を、車体２の左側から見た説明図である。
フロアパネル３１は、車室３の後側となる部分において上へ屈曲されて、立上部３２を有する。また、立上部３２の上端には、その上端から後方へ向けて延在するリアフロア部３３が設けられる。立上部３２の上には、後側のシート２２が取り付けられる。フロアパネル３１についての、たとえばバルクヘッド１４から立上部３２までの区間は、車室フロア部３４３４として、車室３の床部を構成する。
また、サイドシル１１は、車室フロア部３４３４より上へ突出するように設けられている。
図６は、図５の自動車１のフロア構造を、車体２の上側から見た説明図である。
図５および図６において、自動車１の基本的なフロア構造は、図２および図３で説明したものと同じである。
フロアパネル３１は、車室３の後側となる部分において上へ屈曲されて、立上部３２を有する。また、立上部３２の上端には、その上端から後方へ向けて延在するリアフロア部３３が設けられる。立上部３２の上には、後側のシート２２が取り付けられる。フロアパネル３１についての、たとえばバルクヘッド１４から立上部３２までの区間は、車室フロア部３４３４として、車室３の床部を構成する。
また、サイドシル１１は、車室フロア部３４３４より上へ突出するように設けられている。
図６は、図５の自動車１のフロア構造を、車体２の上側から見た説明図である。
図５および図６において、自動車１の基本的なフロア構造は、図２および図３で説明したものと同じである。
【0034】
そして、図５および図６のフロア構造では、第一補強部材４０と第二補強部材５０とによる補強構造が、左右両側に追加される。
第一補強部材４０と第二補強部材５０とによる補強構造は、第一クロスメンバとしての後側クロスメンバ１７、サイドシル１１、第二クロスメンバとしてのリアクロスメンバ１５、および、中央骨格部材としてのトンネル骨格部材１３に囲われる領域に設けられる。
第一補強部材４０と第二補強部材５０とによる補強構造は、第一クロスメンバとしての後側クロスメンバ１７、サイドシル１１、第二クロスメンバとしてのリアクロスメンバ１５、および、中央骨格部材としてのトンネル骨格部材１３に囲われる領域に設けられる。
【0035】
図７は、図６の車体２の左側における第一補強部材４０および第二補強部材５０についてのフロアパネル３１の固着状態と、側突入力とについての説明図である。
車体２の右側における第一補強部材４０および第二補強部材５０は、車幅方向において図７とは逆になる。
図７において、第一補強部材４０および第二補強部材５０は、後側クロスメンバ１７、サイドシル１１、リアクロスメンバ１５、およびトンネル骨格部材１３により囲われる領域に設けられる。
図８は、図７の第一補強部材４０の斜視図である。
第二補強部材５０は、図７の後側クロスメンバ１７をリアクロスメンバ１５とするとともにトンネル骨格部材１３をサイドシル１１とした状態で、図８と同様に設けられてよい。
車体２の右側における第一補強部材４０および第二補強部材５０は、車幅方向において図７とは逆になる。
図７において、第一補強部材４０および第二補強部材５０は、後側クロスメンバ１７、サイドシル１１、リアクロスメンバ１５、およびトンネル骨格部材１３により囲われる領域に設けられる。
図８は、図７の第一補強部材４０の斜視図である。
第二補強部材５０は、図７の後側クロスメンバ１７をリアクロスメンバ１５とするとともにトンネル骨格部材１３をサイドシル１１とした状態で、図８と同様に設けられてよい。
【0036】
第一補強部材４０は、直角三角形形状の第一のトラス構造体４１、を有する。ここで、トラス構造体は、たとえば鋼板を断面四角形に形成した棒材を三角形形状に溶接した構造体でよい。また、トラス構造体は、三角形の両面に、三角形の鋼板を溶接したものでもよい。また、第一補強部材４０は、第一のトラス構造体４１についての周囲に突出する複数の板状の固着部４７を有する。
直角三角形形状の第一のトラス構造体４１は、後側クロスメンバ１７とトンネル骨格部材１３とによる前中連結部分２６に対して、直角三角形の９０度角を合わせた状態で、設けられる。複数の板状の固着部４７は、後側クロスメンバ１７またはトンネル骨格部材１３に対して、スポット溶接などにより固着される。図中の破線円は、スポット溶接点４３を示している。
また、第一のトラス構造体４１についての直角三角形形状の一辺は、後側クロスメンバ１７に沿って、後側クロスメンバ１７の傍に位置する。
第一のトラス構造体４１についての直角三角形形状の他の一辺は、トンネル骨格部材１３に沿って、トンネル骨格部材１３の傍に位置する。
これにより、たとえば、後側クロスメンバ１７は、トンネル骨格部材１３に対して倒れるように変形し難くなる。
直角三角形形状の第一のトラス構造体４１は、後側クロスメンバ１７とトンネル骨格部材１３とによる前中連結部分２６に対して、直角三角形の９０度角を合わせた状態で、設けられる。複数の板状の固着部４７は、後側クロスメンバ１７またはトンネル骨格部材１３に対して、スポット溶接などにより固着される。図中の破線円は、スポット溶接点４３を示している。
また、第一のトラス構造体４１についての直角三角形形状の一辺は、後側クロスメンバ１７に沿って、後側クロスメンバ１７の傍に位置する。
第一のトラス構造体４１についての直角三角形形状の他の一辺は、トンネル骨格部材１３に沿って、トンネル骨格部材１３の傍に位置する。
これにより、たとえば、後側クロスメンバ１７は、トンネル骨格部材１３に対して倒れるように変形し難くなる。
【0037】
第二補強部材５０は、直角三角形形状の第二のトラス構造体５１、を有する。また、第二補強部材５０は、第二のトラス構造体５１についての周囲に突出する複数の板状の固着部を有する。
直角三角形形状の第二のトラス構造体５１は、リアクロスメンバ１５とサイドシル１１とによる後外連結部分２７に対して、直角三角形の９０度角を合わせた状態で、設けられる。複数の板状の固着部は、図８と同様にリアクロスメンバ１５とサイドシル１１に対して、スポット溶接などにより固着される。
また、第二のトラス構造体５１についての直角三角形形状の一辺は、リアクロスメンバ１５に沿って、リアクロスメンバ１５の傍に位置する。
第二のトラス構造体５１についての直角三角形形状の他の一辺は、サイドシル１１に沿って、サイドシル１１の傍に位置する。
これにより、たとえば、サイドシル１１は、リアクロスメンバ１５に対して倒れるように変形し難くなる。
直角三角形形状の第二のトラス構造体５１は、リアクロスメンバ１５とサイドシル１１とによる後外連結部分２７に対して、直角三角形の９０度角を合わせた状態で、設けられる。複数の板状の固着部は、図８と同様にリアクロスメンバ１５とサイドシル１１に対して、スポット溶接などにより固着される。
また、第二のトラス構造体５１についての直角三角形形状の一辺は、リアクロスメンバ１５に沿って、リアクロスメンバ１５の傍に位置する。
第二のトラス構造体５１についての直角三角形形状の他の一辺は、サイドシル１１に沿って、サイドシル１１の傍に位置する。
これにより、たとえば、サイドシル１１は、リアクロスメンバ１５に対して倒れるように変形し難くなる。
【0038】
このように後側クロスメンバ１７、サイドシル１１、リアクロスメンバ１５、およびトンネル骨格部材１３により囲われる領域の対角には、直角三角形形状の第一のトラス構造体４１と、直角三角形形状の第二のトラス構造体５１とが配置される。
これにより、上述した領域は、補強されて、変形し難くなる。
これにより、上述した領域は、補強されて、変形し難くなる。
【0039】
以上のように、本実施形態では、フロアパネル３１についての、自動車において乗員が乗車する車室３の床部を構成する車室フロア部３４の車幅方向の中央部分には、車室フロア部３４より上へ突出するようにトンネル構造１２が設けられる。トンネル構造１２の傍には、トンネル構造１２に沿って車体２の前後方向へ延在するトンネル骨格部材１３が設けられる。また、フロアパネル３１についての車幅方向の外縁には、その外縁に沿って延在するサイドシル１１が設けられる。そして、トンネル骨格部材１３とサイドシル１１との間には、前側クロスメンバおよび後側クロスメンバ１７が、車体２の車幅方向に沿って延在して設けられ、これによりサイドシル１１とトンネル骨格部材１３とが連結される。また、車室フロア部３４の後側には、車体２の車幅方向に沿って延在するリアクロスメンバ１５が設けられる。リアクロスメンバ１５の端部は、サイドシル１１と連結される。
本実施形態では、このようなフロアの骨格構造に対して、第一補強部材４０および第二補強部材５０を追加する。第一補強部材４０および第二補強部材５０は、第一クロスメンバとしての後側クロスメンバ１７、サイドシル１１、第二クロスメンバとしてのリアクロスメンバ１５、および中央骨格部材としてのトンネル骨格部材１３に囲われる領域に設けられる。第一補強部材４０は、後側クロスメンバ１７とトンネル骨格部材１３との前中連結部分２６に対して設けられる。第二補強部材５０は、第一補強部材４０と対角となる、リアクロスメンバ１５とサイドシル１１との後外連結部分２７に対して設けられる。
本実施形態では、このようなフロアの骨格構造に対して、第一補強部材４０および第二補強部材５０を追加する。第一補強部材４０および第二補強部材５０は、第一クロスメンバとしての後側クロスメンバ１７、サイドシル１１、第二クロスメンバとしてのリアクロスメンバ１５、および中央骨格部材としてのトンネル骨格部材１３に囲われる領域に設けられる。第一補強部材４０は、後側クロスメンバ１７とトンネル骨格部材１３との前中連結部分２６に対して設けられる。第二補強部材５０は、第一補強部材４０と対角となる、リアクロスメンバ１５とサイドシル１１との後外連結部分２７に対して設けられる。
【0040】
このような補強をフロアの骨格構造に追加することにより、車体２の側面に電柱７２などが衝突し、たとえば図７の入力Ｆ１またはＦ２に示すように、車体２の側面に対して一点集中的な入力があったとしても、後側クロスメンバ１７としての後側クロスメンバ１７より後側において変形が生じ難くなる。後側クロスメンバ１７とトンネル骨格部材１３との角度が変化するような変形は、第一補強部材４０の第一のトラス構造体４１により抑制され得る。また、リアクロスメンバ１５としてのリアクロスメンバ１５とサイドシル１１との角度が変化するような変形は、第二補強部材５０の第二のトラス構造体５１により抑制され得る。
特に、第一補強部材４０は、単に前中連結部分２６に設けられるのではなく、さらに、第一のトラス構造体４１とされて、後側クロスメンバ１７に沿って延在する辺とトンネル骨格部材１３に沿って延在する辺とを有する。また、第二補強部材５０は、単に後外連結部分２７について設けられるのではなく、さらに、第二のトラス構造体５１とされて、リアクロスメンバ１５に沿って延在する辺とサイドシル１１に沿って延在する辺とを有する。上述した領域を画成する後側クロスメンバ１７、サイドシル１１、リアクロスメンバ１５、およびトンネル骨格部材１３には、各々に対してトラス構造体が沿うように配置される。第一補強部材４０および第二補強部材５０による補強性能は高まる。
特に、第一補強部材４０は、単に前中連結部分２６に設けられるのではなく、さらに、第一のトラス構造体４１とされて、後側クロスメンバ１７に沿って延在する辺とトンネル骨格部材１３に沿って延在する辺とを有する。また、第二補強部材５０は、単に後外連結部分２７について設けられるのではなく、さらに、第二のトラス構造体５１とされて、リアクロスメンバ１５に沿って延在する辺とサイドシル１１に沿って延在する辺とを有する。上述した領域を画成する後側クロスメンバ１７、サイドシル１１、リアクロスメンバ１５、およびトンネル骨格部材１３には、各々に対してトラス構造体が沿うように配置される。第一補強部材４０および第二補強部材５０による補強性能は高まる。
【0041】
しかも、後側クロスメンバ１７より後側のフロア構造が維持されることにより、後側クロスメンバ１７より前側のフロア部分についても、車幅方向の中央側へ向けて強く押し込まれて、車幅方向において全体的に圧縮されるように変形し難くなる。後側クロスメンバ１７より前側において電柱７２などが衝突したとしても、後側クロスメンバ１７より前側の部分の変形が抑制され得る。フロアパネル３１の破断などは、生じ易くなる。
【0042】
また、本実施形態では、フロアの骨格構造を補強する構造を、後側クロスメンバ１７とサイドシル１１との前外連結部分には設けない。これにより、車体２の側面に他の自動車７１などが側突して、たとえば図７の入力Ｆ３に示すように、車体２の側面に対して面状の入力があって、サイドシル１１が車幅方向の中央側へ全体的に押し込まれるように変形しようとする場合に、その変形を阻害しないようにできる。
【0043】
このように本実施形態では、補強部材が追加されていない自動車のフロア構造において生じ得る各種の変形を抑制できる。
また、本実施形態では、第一補強部材４０および第二補強部材５０のトラス構造の各辺が、後側クロスメンバ１７、サイドシル１１、リアクロスメンバ１５、およびトンネル骨格部材１３に沿っている。これらの骨格部材は、補強されて、折れ曲がり難くなる。前側クロスメンバや後側クロスメンバ１７の上に取り付けられているシートの位置も上下に変化し難くなる。その結果、本実施形態では、シートの位置が上下した場合において危惧されるサイドエアバッグ６０などの高さ位置のずれが生じ難くなる。サイドエアバッグ６０は、その本来の高さ位置で展開して、乗員の肩などを良好に保護し得る。乗員の保護性能は、十分に発揮され得る。また、高圧配線６１は、側突の影響を受け難くなる。
また、本実施形態では、後側クロスメンバ１７より後側のフロア部分について、大きな変形が生じ難い。したがって、後列のシートに着座する乗員に対して影響を与え難くなる。
また、本実施形態では、第一補強部材４０および第二補強部材５０のトラス構造の各辺が、後側クロスメンバ１７、サイドシル１１、リアクロスメンバ１５、およびトンネル骨格部材１３に沿っている。これらの骨格部材は、補強されて、折れ曲がり難くなる。前側クロスメンバや後側クロスメンバ１７の上に取り付けられているシートの位置も上下に変化し難くなる。その結果、本実施形態では、シートの位置が上下した場合において危惧されるサイドエアバッグ６０などの高さ位置のずれが生じ難くなる。サイドエアバッグ６０は、その本来の高さ位置で展開して、乗員の肩などを良好に保護し得る。乗員の保護性能は、十分に発揮され得る。また、高圧配線６１は、側突の影響を受け難くなる。
また、本実施形態では、後側クロスメンバ１７より後側のフロア部分について、大きな変形が生じ難い。したがって、後列のシートに着座する乗員に対して影響を与え難くなる。
【0044】
［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態に係る自動車１のフロア構造を説明する。以下の説明では、主に、上述した実施形態との相違点について説明する。
次に、本発明の第二実施形態に係る自動車１のフロア構造を説明する。以下の説明では、主に、上述した実施形態との相違点について説明する。
【0045】
図９は、本発明の第二実施形態での、第一補強部材４０および第二補強部材５０についてのフロアパネル３１の固着状態と、側突入力とについての説明図である。
図９は、車両の左側に設けられる第一補強部材４０および第二補強部材５０を説明するものである。
車体２の右側における第一補強部材４０および第二補強部材５０は、車幅方向において図９とは逆になる。
図９において、第一補強部材４０および第二補強部材５０は、後側クロスメンバ１７、サイドシル１１、リアクロスメンバ１５、およびトンネル骨格部材１３により囲われる領域に設けられる。
図１０は、図９の第一補強部材４０の斜視図である。
第二補強部材５０は、図１０の後側クロスメンバ１７をリアクロスメンバ１５とするとともにトンネル骨格部材１３をサイドシル１１とした状態で、図１０と同様に設けられてよい。
図９は、車両の左側に設けられる第一補強部材４０および第二補強部材５０を説明するものである。
車体２の右側における第一補強部材４０および第二補強部材５０は、車幅方向において図９とは逆になる。
図９において、第一補強部材４０および第二補強部材５０は、後側クロスメンバ１７、サイドシル１１、リアクロスメンバ１５、およびトンネル骨格部材１３により囲われる領域に設けられる。
図１０は、図９の第一補強部材４０の斜視図である。
第二補強部材５０は、図１０の後側クロスメンバ１７をリアクロスメンバ１５とするとともにトンネル骨格部材１３をサイドシル１１とした状態で、図１０と同様に設けられてよい。
【0046】
第一補強部材４０は、第一のトラス構造体４１とともに、第一の上凸構造体４２、を有する。
第一の上凸構造体４２は、第一のトラス構造体４１の上側の第一の先端部４３およびフロアパネル３１の上側の第一の基端部４４を含むように、その全体において高さを有する立体構造に形成される。第一の基端部４４は、フロアパネル３１を介在して、縦通部材１８とスポット溶接などにより固着される。第一の上凸構造体４２は、第一のトラス構造体４１と隣接する位置において、第一のトラス構造体４１に被さるように設けられる。このような縦通部材１８により支持され得る第一の上凸構造体４２が、第一のトラス構造体４１の近くに設けられることにより、第一のトラス構造体４１は、補強され、大きく変形し難くなる。
第一の上凸構造体４２は、第一のトラス構造体４１の上側の第一の先端部４３およびフロアパネル３１の上側の第一の基端部４４を含むように、その全体において高さを有する立体構造に形成される。第一の基端部４４は、フロアパネル３１を介在して、縦通部材１８とスポット溶接などにより固着される。第一の上凸構造体４２は、第一のトラス構造体４１と隣接する位置において、第一のトラス構造体４１に被さるように設けられる。このような縦通部材１８により支持され得る第一の上凸構造体４２が、第一のトラス構造体４１の近くに設けられることにより、第一のトラス構造体４１は、補強され、大きく変形し難くなる。
【0047】
第二補強部材５０は、第二のトラス構造体５１とともに、第二の上凸構造体５２、を有する。
第二の上凸構造体５２は、第二のトラス構造体５１の上側の第二の先端部５３およびフロアパネル３１の上側の第二の基端部５４を含むように、その全体において高さを有する立体構造に形成される。第二の基端部５４は、フロアパネル３１を介在して、縦通部材１８とスポット溶接などにより固着される。第二の上凸構造体５２は、第二のトラス構造体５１に隣接する位置において、第二のトラス構造体５１に被さるように設けられる。このような縦通部材１８により支持され得る第二の上凸構造体５２が、第二のトラス構造体５１の近くに設けられることにより、第二のトラス構造体５１は、補強され、大きく変形し難くなる。
第二の上凸構造体５２は、第二のトラス構造体５１の上側の第二の先端部５３およびフロアパネル３１の上側の第二の基端部５４を含むように、その全体において高さを有する立体構造に形成される。第二の基端部５４は、フロアパネル３１を介在して、縦通部材１８とスポット溶接などにより固着される。第二の上凸構造体５２は、第二のトラス構造体５１に隣接する位置において、第二のトラス構造体５１に被さるように設けられる。このような縦通部材１８により支持され得る第二の上凸構造体５２が、第二のトラス構造体５１の近くに設けられることにより、第二のトラス構造体５１は、補強され、大きく変形し難くなる。
【0048】
また、縦通部材１８には、第一の上凸構造体４２と第二の上凸構造体５２とが固着される。第一の上凸構造体４２は、第一のトラス構造体４１の上側に位置する第一の先端部４３を有する。第一の先端部４３は、第一のトラス構造体４１の上側において高さを有する立体構造に形成される。第二の上凸構造体５２は、第二のトラス構造体５１の上側に位置する第二の先端部５３を有する。第二の先端部５３は、第二のトラス構造体５１の上側において高さを有する立体構造に形成される。これにより、縦通部材１８の変形も抑制し得る。縦通部材１８は、主に上下方向において大きく変形し難くなる。また、縦通部材１８は、その後側の部分が前側の部分より、車幅方向の外側へ向けて変形しようとする場合、高さを有する立体構造の第一の上凸構造体４２が第一のトラス構造体４１に当たり、かつ、高さを有する立体構造の第二の上凸構造体５２が第二のトラス構造体５１に当たり得る。これにより、縦通部材１８の変形が抑制し得る。
【0049】
以上のように、本実施形態では、第一補強部材４０は、第一のトラス構造体４１とともに、それに隣接する位置においてフロアパネル３１を介在して縦通部材１８と固着される第一の上凸構造体４２、を有する。また、第二補強部材５０は、第二のトラス構造体５１とともに、それに隣接する位置においてフロアパネル３１を介在して縦通部材１８と固着される第二の上凸構造体５２、を有する。これにより、第一のトラス構造体４１は、第一の上凸構造体４２で補強され、第二のトラス構造体５１は、第二の上凸構造体５２で補強され得る。また、フロアパネル３１の下側に設けられる縦通部材１８は、フロアパネル３１の上側での変形を抑制する、筋交い的な機能を発揮できる。筋交いが設けられることにより、上述した領域についての変形は、さらに抑制され得る。
特に、フロアパネル３１を介在して縦通部材１８と固着される第一の上凸構造体４２が、第一のトラス構造体４１の上側に被さる第一の先端部４３を有する。また、フロアパネル３１を介在して縦通部材１８と固着される第二の上凸構造体５２は、第二のトラス構造体５１の上側に被さる第二の先端部５３を有する。そして、第一の先端部４３および第一の先端部４３は、第一のトラス構造体４１または第二のトラス構造体５１の上側において高さを有する立体構造に形成される。第一の上凸構造体４２および第二の上凸構造体５２は、その全体が立体構造に形成される。これにより、第一の上凸構造体４２や第二の上凸構造体５２による、第一の上凸構造体４２または第二の上凸構造体５２の変形や変位の抑制効果を高めることができる。図９の一点集中の入力Ｆ１やＦ２に対して、変形し難くなる。また、図９の面状の入力Ｆ３によるサイドシル１１の変形を、阻害し難い。
しかも、縦通部材１８についての上下方向への折れ曲がるように変形しようとする場合には、第一の先端部４３がトラス構造の第一のトラス構造体４１に当たり、かつ、第二の先端部５３がトラス構造の第二のトラス構造体５１に当たる。縦通部材１８についての上下方向への折れ曲がり変形は、抑制され得る。また、縦通部材１８が車幅方向へ折れ曲がるように変形する場合においても、その変形を抑制する効果が期待できる。
また、本実施形態では、第一の上凸構造体４２は、第一の先端部４３を含めて全体的に湾曲した形状に形成され、第二の上凸構造体５２は、第二の先端部５３を含めて全体的に湾曲した形状に形成されている。これにより、第一のトラス構造体４１や第二のトラス構造体５１より上へ第一の上凸構造体４２や第二の上凸構造体５２が突出していても、後側のシートの乗員の足下での凹凸をなめらかで目立ちにくいものにすることができる。
特に、フロアパネル３１を介在して縦通部材１８と固着される第一の上凸構造体４２が、第一のトラス構造体４１の上側に被さる第一の先端部４３を有する。また、フロアパネル３１を介在して縦通部材１８と固着される第二の上凸構造体５２は、第二のトラス構造体５１の上側に被さる第二の先端部５３を有する。そして、第一の先端部４３および第一の先端部４３は、第一のトラス構造体４１または第二のトラス構造体５１の上側において高さを有する立体構造に形成される。第一の上凸構造体４２および第二の上凸構造体５２は、その全体が立体構造に形成される。これにより、第一の上凸構造体４２や第二の上凸構造体５２による、第一の上凸構造体４２または第二の上凸構造体５２の変形や変位の抑制効果を高めることができる。図９の一点集中の入力Ｆ１やＦ２に対して、変形し難くなる。また、図９の面状の入力Ｆ３によるサイドシル１１の変形を、阻害し難い。
しかも、縦通部材１８についての上下方向への折れ曲がるように変形しようとする場合には、第一の先端部４３がトラス構造の第一のトラス構造体４１に当たり、かつ、第二の先端部５３がトラス構造の第二のトラス構造体５１に当たる。縦通部材１８についての上下方向への折れ曲がり変形は、抑制され得る。また、縦通部材１８が車幅方向へ折れ曲がるように変形する場合においても、その変形を抑制する効果が期待できる。
また、本実施形態では、第一の上凸構造体４２は、第一の先端部４３を含めて全体的に湾曲した形状に形成され、第二の上凸構造体５２は、第二の先端部５３を含めて全体的に湾曲した形状に形成されている。これにより、第一のトラス構造体４１や第二のトラス構造体５１より上へ第一の上凸構造体４２や第二の上凸構造体５２が突出していても、後側のシートの乗員の足下での凹凸をなめらかで目立ちにくいものにすることができる。
【0050】
以上の実施形態は、本発明に好適な実施形態の例であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更が可能である。
【0051】
上述した実施形態では、補強部材４０，５０は、後側クロスメンバ１７とリアクロスメンバ１５との間にのみ設けられている。
この他にもたとえば、補強部材４０，５０は、前側クロスメンバ１６と後側クロスメンバ１７との間に設けられても、それらの双方の間に設けられてもよい。
ただし、前側クロスメンバ１６と後側クロスメンバ１７との間のみに補強部材４０，５０を追加しても、後側クロスメンバ１７より後側における変形を直接的に抑制することができない。また、前側のシート２１は、自動車１を運転操作するドライバなどが着座する。前側クロスメンバ１６と後側クロスメンバ１７との間のフロアパネル３１の上に補強部材４０，５０が固着されて床面が凹凸になると、ドライバについての運転操作の快適性などが低下すると予想される。
また、後側クロスメンバ１７とリアクロスメンバ１５との間、および、前側クロスメンバ１６と後側クロスメンバ１７との間の双方に、補強部材４０，５０を追加する場合、補強部材４０，５０の追加による車重増加などが顕著化し易くなると考えられる。
上述するように後側クロスメンバ１７とリアクロスメンバ１５との間のみに補強部材４０，５０を追加するだけでも、後側クロスメンバ１７より後側だけでなく、後側クロスメンバ１７より前側である前側クロスメンバ１６と後側クロスメンバ１７との間についてもフロア変形を抑制する効果が期待できる。
この他にもたとえば、補強部材４０，５０は、前側クロスメンバ１６と後側クロスメンバ１７との間に設けられても、それらの双方の間に設けられてもよい。
ただし、前側クロスメンバ１６と後側クロスメンバ１７との間のみに補強部材４０，５０を追加しても、後側クロスメンバ１７より後側における変形を直接的に抑制することができない。また、前側のシート２１は、自動車１を運転操作するドライバなどが着座する。前側クロスメンバ１６と後側クロスメンバ１７との間のフロアパネル３１の上に補強部材４０，５０が固着されて床面が凹凸になると、ドライバについての運転操作の快適性などが低下すると予想される。
また、後側クロスメンバ１７とリアクロスメンバ１５との間、および、前側クロスメンバ１６と後側クロスメンバ１７との間の双方に、補強部材４０，５０を追加する場合、補強部材４０，５０の追加による車重増加などが顕著化し易くなると考えられる。
上述するように後側クロスメンバ１７とリアクロスメンバ１５との間のみに補強部材４０，５０を追加するだけでも、後側クロスメンバ１７より後側だけでなく、後側クロスメンバ１７より前側である前側クロスメンバ１６と後側クロスメンバ１７との間についてもフロア変形を抑制する効果が期待できる。
【符号の説明】
【0052】
１…自動車（車両）、２…車体、３…車室３、１１…サイドシル、１２…トンネル構造、１３…トンネル骨格部材（中央骨格部材）、１４…バルクヘッド、１５…リアクロスメンバ（第二クロスメンバ）、１６…前側クロスメンバ、１７…後側クロスメンバ（第一クロスメンバ）、１８…縦通部材、１９…Ｂピラー、２１…前側のシート、２２…後側のシート、２６…前中連結部分、２７…後外連結部分、３１…フロアパネル、３２…立上部、３３…リアフロア部、３４…車室フロア部、４０…第一補強部材、４１…第一のトラス構造体、４２…第一の上凸構造体、４３…スポット溶接点、４３…第一の先端部、４４…第一の基端部、４７…第一の固着部、５０…第二補強部材、５１…第二のトラス構造体、５２…第二の上凸構造体、５３…第二の先端部、５４…第二の基端部、６０…サイドエアバッグ、６１…高圧配線、７０…物体、７１…他の自動車、７２…電柱
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】