特許 7049570 車両の床部構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-03-30

(45)【発行日】2022-04-07

(54)【発明の名称】車両の床部構造

(51)【国際特許分類】

   B62D 25/20 20060101AFI20220331BHJP

   B62D 25/22 20060101ALI20220331BHJP

【ＦＩ】

B62D25/20 E

B62D25/22

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2018222014

(22)【出願日】2018-11-28

(65)【公開番号】P2020083126

(43)【公開日】2020-06-04

【審査請求日】2021-02-25

(73)【特許権者】

【識別番号】000110321

【氏名又は名称】トヨタ車体株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000394

【氏名又は名称】特許業務法人岡田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】野口 俊輔

(72)【発明者】

【氏名】豊田 基樹

【審査官】姫島 卓弥

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－０２０４５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－１６８６２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－０３９８４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０１６１０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／００６５６７９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６２Ｄ ２５／２０

Ｂ６２Ｄ ２５／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の床部において車両前後方向に延びる前後フレームと車幅方向に延びる交差フレームとを備え、前記前後フレームの側面に対して前記交差フレームの端面が接続される車両の床部構造であって、
前記前後フレームは、その前後フレームの側面の上端に床面と平行な床フランジ部を備えており、
前記交差フレームは、車幅方向に延びる縦壁部と、その縦壁部の上端に連結された天井部とを備えており、
前記交差フレームの縦壁部の端面には、前記天井部の端面に沿って突出し、前記天井部と前記縦壁部とをつなぐ内フランジ部と、その内フランジ部の下側で前記内フランジ部と反対方向に突出して縦方向に延びる外フランジ部とが設けられており、
前記交差フレームの外フランジ部と内フランジ部とが前記前後フレームの側面に対して床フランジ部の下側で接合されている車両の床部構造。

【請求項2】

請求項１に記載された車両の床部構造であって、
前記交差フレームの天井部の上面が前記前後フレームの床フランジ部の下面に接合されている車両の床部構造。

【請求項3】

請求項２に記載された車両の床部構造であって、
前記交差フレームの内フランジ部と前記前後フレームの側面間、及び前記交差フレームの天井部の上面と前記前後フレームの床フランジ部の下面間には、シール部材が設けられている車両の床部構造。

【請求項4】

請求項３に記載された車両の床部構造であって、
前記シール部材は、加熱により発泡し、前記交差フレームの内フランジ部と前記前後フレームの側面間、及び前記交差フレームの天井部の上面と前記前後フレームの床フランジ部の下面間を接着してシールできるように構成されている車両の床部構造。

【請求項5】

請求項１から請求項３のいずれかに記載された車両の床部構造であって、
前記交差フレームの縦壁部と外フランジ部と前記前後フレームの側面とには、ドア開口部のステップを構成するステップパネルが重ねられて接合されている車両の床部構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両の床部において車両前後方向に延びる前後フレームと車幅方向に延びる交差フレームとを備え、前記前後フレームの側面に対して前記交差フレームの端面が接続される車両の床部構造に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の車両の床部構造に関する技術が特許文献１に記載されている。特許文献１の床部構造は、図１１に示すように、車両のドア開口部におけるステップ構造である。車両の床部には、車室の幅方向における端部に車両前後方向に延びるフロアサイドメンバ１０２が設けられている。フロアサイドメンバ１０２の車幅方向外側面（図１１では左側面１０２ｗ）には、前記ドア開口部の前後で車幅方向に延びる前部アウトリガー１０４と後部アウトリガー１０５との端面とが接続されている。そして、フロアサイドメンバ１０２と前後のアウトリガー１０４，１０５に囲まれた範囲にステップ１００が配置されている。また、前記ステップ１００を除く範囲はフロアパネルＦによって上方から覆われている。

【0003】

前部アウトリガー１０４の端面には、図１２に示すように、その前部アウトリガー１０４の縦壁部１０４ｗに沿って上下方向に延びる外フランジ部１０４ｚが形成されている。そして、前部アウトリガー１０４の外フランジ部１０４ｚがフロアサイドメンバ１０２の左側面１０２ｗに対してフランジ部１０２ｆの下側で、例えば、スポット溶接される。これにより、前部アウトリガー１０４の端面がフロアサイドメンバ１０２の左側面１０２ｗに接続される。そして、前部アウトリガー１０４の端面とフロアサイドメンバ１０２の左側面１０２ｗとの接続箇所には、図１４に示すように、ボディシーラＢが塗布される。なお、後部アウトリガー１０５の端面とフロアサイドメンバ１０２の左側面１０２ｗとの接続も同様に行われる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平６－２７８６５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

前部アウトリガー１０４の外フランジ部１０４ｚをフロアサイドメンバ１０２の左側面１０２ｗにスポット溶接する際、溶接機の電極をセットする関係上、フロアサイドメンバ１０２のフランジ部１０２ｆの近傍位置ではスポット溶接が困難になる。しかし、溶接が困難な部位、即ち、前部アウトリガー１０４の外フランジ部１０４ｚの上端部をフロアサイドメンバ１０２の左側面１０２ｗに接触させておくと、車両走行時の振動等により異音が発生する。

【0006】

このため、一般的には、図１２～図１４に示すように、前部アウトリガー１０４の縦壁部１０４ｗの上端に切欠１０４ｃを形成して、外フランジ部１０４ｚの上端がフロアサイドメンバ１０２の左側面１０２ｗに接触しないようにしている。しかし、前部アウトリガー１０４の縦壁部１０４ｗの上端に切欠１０４ｃを形成する構成では、ボディシーラＢの塗布後、切欠１０４ｃによる穴の部分にコーキングパテＰ（シール材）を詰めて防水対策を施す必要がある。しかし、穴の部分にシール材を詰める方法では、作業性が悪く、シール安定性が低い。

【0007】

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、フレームの接続部における溶接困難箇所に異音対策を施した上で、シール性を向上させることである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記した課題は、各請求項の発明によって解決される。第１の発明は、車両の床部において車両前後方向に延びる前後フレームと車幅方向に延びる交差フレームとを備え、前記前後フレームの側面に対して前記交差フレームの端面が接続される車両の床部構造であって、前記前後フレームは、その前後フレームの側面の上端に床面と平行な床フランジ部を備えており、前記交差フレームは、車幅方向に延びる縦壁部と、その縦壁部の上端に連結された天井部とを備えており、前記交差フレームの縦壁部の端面には、前記天井部の端面に沿って突出し、前記天井部と前記縦壁部とをつなぐ内フランジ部と、その内フランジ部の下側で前記内フランジ部と反対方向に突出して縦方向に延びる外フランジ部とが設けられており、前記交差フレームの外フランジ部と内フランジ部とが前記前後フレームの側面に対して床フランジ部の下側で接合されている。

【0009】

本発明によると、交差フレームの縦壁部の端面には、天井部の端面に沿って突出し、前記天井部と前記縦壁部とをつなぐ内フランジ部が設けられている。即ち、交差フレームの縦壁部と天井部との角部端面は内フランジ部によって塞がれているため、この部分に穴等が存在しない。そして、交差フレームの外フランジ部と内フランジ部とが前後フレームの床フランジ部の下側でその前後フレームの側面に接合されている。ここで、交差フレームの外フランジ部は、内フランジ部の下側にあるため前後フレームの床フランジ部から離すことが可能であり、前後フレームの側面とはスポット溶接等が可能である。これに対し、交差フレームの内フランジ部は、前後フレームの床フランジ部に近く、前後フレームの側面とのスポット溶接等は困難であるが、接着剤等による接合は可能である。したがって、交差フレームの内フランジ部と前後フレームの側面とを接着剤等により接合することで、異音対策を図った上で、車両床下からの水に対するシール性を向上させることができる。

【0010】

第２の発明によると、交差フレームの天井部の上面が前後フレームの床フランジ部の下面に接合されている。このため、溶接困難箇所のシール性がさらに向上する。

【0011】

第３の発明によると、交差フレームの内フランジ部と前後フレームの側面間、及び前記交差フレームの天井部の上面と前記前後フレームの床フランジ部の下面間には、シール部材が設けられている。

【0012】

第４の発明によると、シール部材は、加熱により発泡し、交差フレームの内フランジ部と前後フレームの側面間、及び前記交差フレームの天井部の上面と前記前後フレームの床フランジ部の下面間を接着してシールできるように構成されている。このため、溶接困難箇所の接合とシールとを効率的に行うことができる。

【0013】

第５の発明によると、交差フレームの縦壁部と外フランジ部と前後フレームの側面とには、ドア開口部のステップを構成するステップパネルが重ねられて接合されている。

【発明の効果】

【0014】

本発明によると、フレームの接続部における溶接困難箇所に異音対策を施した上で、シール性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の実施形態１に係るステップ構造を備える車両の模式斜視図である。

【図2】車両のステップ部分の外形斜視図である。

【図3】車両のステップ構造、及びその周辺構造を表す模式平面図である。

【図4】前記ステップ構造を斜め左後下方から見上げた状態を表す模式斜視図である。

【図5】前記ステップ構造を斜め左後上方から見た模式斜視図である。

【図6】前記ステップ構造を構成するアウトリガーの先端面を表す斜視図である。

【図7】前記アウトリガーの先端面を車両内側（右側）上方から見た斜視図である。

【図8】図３のVIII矢視、及び図５のVIII-VIII矢視平断面図である。

【図9】図８のIX-IX矢視断面図である。

【図10】図８のX-X矢視断面図である。

【図11】従来のステップ構造の全体を表す分解模式斜視図である。

【図12】図１１のXII矢視部分の拡大斜視図である。

【図13】図１２のXIII-XIII矢視図である。

【図14】図１３のXIV-XIV矢視断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

〔実施形態１〕
以下、図１～図１０に基づいて本発明の実施形態１に係る車両の床部構造について説明する。本実施形態に係る車両の床部構造は、車両のドア開口部に設けられたステップ部分の床構造（以下、ステップ構造という）である。ここで、図中に示す前後左右、及び上下は、本実施形態に係るステップ構造を備える車両の前後左右、及び上下に対応している。

【0017】

＜車両ボディ１０の概要について＞
先ず、車両ボディ１０の概要について簡単に説明する。車両ボディ１０には、図１に示すように、運転席や助手席等の前部座席に対応するフロントドア開口部１１と、後部座席に対応するリヤドア開口部１２とが設けられている。フロントドア開口部１１とリヤドア開口部１２間には支柱であるセンタピラー１３が設けられている。リヤドア開口部１２の内側には、図１～図３に示すように、フロアパネルＦより一段低い位置にリヤステップ２０ｂが設けられている。同様に、フロントドア開口部１１の内側にも、図３に示すように、フロントステップ２０ｆが設けられている。そして、フロントドア開口部１１は、ドアヒンジ（図示省略）を中心に回動可能なフロントドア１５により開閉可能に構成されている。また、前記リヤドア開口部１２は、車両前後方向にスライド可能なスライドドア１６により開閉可能に構成されている。

【0018】

車室の床部には、図３～図５等に示すように、車両前後方向に延びる左右一対のフロアサイドメンバ３０が設けられている。なお、図面では、車両左側のフロアサイドメンバ３０のみが表示されている。フロアサイドメンバ３０の側面（図３等では左側面）には、リヤドア開口部１２の前側で車幅方向外側に延びる前側のアウトリガー３３と、そのリヤドア開口部１２の後側で車幅方向外側に延びる後側のアウトリガー（図示省略）とが接続されている。即ち、前側のアウトリガー３３の車幅方向内側端面（図３の右端面）と後側のアウトリガーの右端面とがフロアサイドメンバ３０の左側面に接続されている。そして、フロアサイドメンバ３０と前後のアウトリガー３３とに囲まれた範囲にリヤステップ２０ｂが設置されている。

【0019】

ここで、前側のアウトリガー３３の車幅方向外側端面（図３の左端面）はセンタピラー１３の下端部に連結されており、後側のアウトリガー（図示省略）の左端面はリヤピラー（図示省略）の下端部に連結されている。また、センタピラー１３の下端部と前記リヤピラーの下端部間には、車両前後方向に延びるロッカー３４が設けられている。そして、リヤステップ２０ｂを除く範囲、即ち、フロアサイドメンバ３０と前後のアウトリガー３３等がフロアパネルＦによって覆われている。

【0020】

＜リヤステップ２０ｂのステップ構造の概要について＞
リヤステップ２０ｂは、ステップパネル２３と、そのステップパネル２３を覆う樹脂製のステップ表面板２５（図２参照）とから構成されている。そして、リヤステップ２０ｂのステップパネル２３が、図３、図４に示すように、フロアサイドメンバ３０、及び前後のアウトリガー３３により周囲から支持されている。また、ステップパネル２３は、ロッカー３４によって下方から支持されている。

【0021】

＜ステップ構造を構成するフロアサイドメンバ３０について＞
リヤステップ２０ｂのステップパネル２３を支持するフロアサイドメンバ３０は、図５に示すように、左右の側壁部３０２と床板部３０３とにより断面略Ｕ字形の溝状に形成されており、左右の側壁部３０２の上端位置に幅方向外側に折り曲げられたフランジ部３０５が設けられている。フロアサイドメンバ３０のフランジ部３０５は、フロアパネルＦが接続される部分であり、車室の床面と平行に形成されている。

【0022】

＜ステップ構造を構成する前側のアウトリガー３３について＞
アウトリガー３３は、図４～図７に示すように、フロアサイドメンバ３０とセンタピラー１３とをつなぐアウトリガー本体部３３ｍと、センタピラー１３側で床部に傾斜を設けるための拡開部３３ｋ（図７参照）とを備えている。また、アウトリガー本体部３３ｍは、リヤステップ側パネル３３０とフロントステップ側パネル３４０とが前後から組み合わされることにより、断面略逆Ｕ字形のトンネル状に形成されている。

【0023】

アウトリガー本体部３３ｍのリヤステップ側パネル３３０は、図７等に示すように、車幅方向に延びる縦壁部３３１と、その縦壁部３３１の上端位置で前方に略水平になるまで折り曲げられた天井板部３３２とから断面略逆Ｌ字形に形成されている。そして、リヤステップ側パネル３３０の縦壁部３３１の右端面上部（フロアサイドメンバ３０側の端面上部）には、図６等に示すように、天井板部３３２の右端面に沿って前方に延び、天井板部３３２と縦壁部３３１とをつなぐ内フランジ部３３５が形成されている。また、リヤステップ側パネル３３０の縦壁部３３１の右端面には、内フランジ部３３５の下側で、その内フランジ部３３５と反対方向（後方）に突出して縦方向に延びる外フランジ部３３３が形成されている。

【0024】

アウトリガー本体部３３ｍのフロントステップ側パネル３４０は、図７等に示すように、車幅方向に延びる縦壁部３４１と、その縦壁部３４１の上端位置で後方に略水平になるまで折り曲げられた天井板部３４２とから断面略逆Ｌ字形に形成されている。そして、フロントステップ側パネル３４０の天井板部３４２がリヤステップ側パネル３３０の天井板部３３２に対して下方から重ねられて接合される。また、フロントステップ側パネル３４０の天井板部３４２には、右端面の後端位置にリヤステップ側パネル３３０の内フランジ部３３５に対して内側（左側）から重ねられる内フランジ部３４５が設けられている。さらに、フロントステップ側パネル３４０の縦壁部３４１の右端面には、前方に突出して縦方向に延びる外フランジ部３４３が形成されている。

【0025】

＜リヤステップ２０ｂのステップパネル２３について＞
リヤステップ２０ｂのステップパネル２３は、図４等に示すように、フロアサイドメンバ３０の側壁部３０２に接続されるステップ縦壁部２３ｗと、足が載せられる水平なステップ本体部２３ｂとにより断面略Ｌ字形に形成されている。そして、ステップ縦壁部２３ｗとステップ本体部２３ｂとの前端縁と後端縁とに、ステップパネル２３を前後のアウトリガー３３に接続するためのステップフランジ部２３ｆが形成されている。

【0026】

＜リヤステップ２０ｂの組立について＞
リヤステップ２０ｂを組み立てる際には、図５等に示すように、フロアサイドメンバ３０の側壁部３０２の側面に対してアウトリガー３３の右端面を接続する。このとき、フロアサイドメンバ３０の側面とアウトリガー３３の右端面との接続においてスポット溶接が困難となるアウトリガー３３の内フランジ部３３５，３４５と、その近傍の天井板部３３２の上面にシール部材４０（図７参照）をセットする。ここで、シール部材４０は、焼付塗装時の熱で発泡し、接着剤、及びシール材として働く部材である。次に、フロアサイドメンバ３０に対してアウトリガー３３を相対的に位置決めする。これにより、図８に示すように、フロアサイドメンバ３０の側壁部３０２（側面）に対して外フランジ部３３３が当接する。また、図９に示すように、アウトリガー３３の内フランジ部３３５，３４５と天井板部３３２の上面とがフロアサイドメンバ３０の側壁部３０２（側面）とフランジ部３０５の下面にシール部材４０を介して当接する。この状態で、アウトリガー３３の外フランジ部３３３がフロアサイドメンバ３０の側壁部３０２の側面に対してスポット溶接等により接続される。

【0027】

次に、図１０等に示すように、アウトリガー３３の外フランジ部３３３、及びフロアサイドメンバ３０の側壁部３０２に対してステップパネル２３のステップ縦壁部２３ｗが重ねられ、アウトリガー３３の縦壁部３３１に対してステップパネル２３のステップフランジ部２３ｆが重ねられる。そして、ステップパネル２３のステップ縦壁部２３ｗとステップフランジ部２３ｆがフロアサイドメンバ３０の側壁部３０２、及びアウトリガー３３の縦壁部３３１に対してスポット溶接等により接続される。そして、ステップパネル２３の取付け後、フロアサイドメンバ３０、アウトリガー３３等がフロアパネルＦによって覆われる。

【0028】

次に、図４、及び図１０等に示すように、ステップパネル２３のステップ縦壁部２３ｗとフロアサイドメンバ３０の側壁部３０２（側面）との合わせ部分にボディシーラＢが塗布される。また、ステップパネル２３のステップフランジ部２３ｆとアウトリガー３３の縦壁部３３１との合わせ部分にボディシーラＢが塗布される。さらに、図１０に示すように、アウトリガー３３の内フランジ部３３５とフロアサイドメンバ３０の側壁部３０２（側面）との合わせ部分で、前記シール部材４０の外側（後側）にボディシーラＢが塗布される。そして、後の塗装工程でシール部材４０が焼付塗装時の熱で発泡すると、アウトリガー３３の内フランジ部３３５，３４５と天井板部３３２の上面とがフロアサイドメンバ３０の側壁部３０２（側面）とフランジ部３０５の下面とに接着されるとともに、この部分がシールされる。即ち、アウトリガー３３の内フランジ部３３５とフロアサイドメンバ３０の側壁部３０２（側面）間は、シール部材４０とボディシーラＢとにより二重にシールされるため、この部分のシール性が向上する。なお、後側のアウトリガーとフロアサイドメンバ３０の側壁部３０２との接続も前側のアウトリガー３３に準ずる方向で行われる。

【0029】

＜本実施形態に係るステップ構造の用語と本発明の用語との対応について＞
上記したフロアサイドメンバ３０が本発明の前後フレームに相当し、フロアサイドメンバ３０のフランジ部３０５が本発明の前後フレームの床フランジ部に相当する。また、アウトリガー３３が本発明の交差フレームに相当する。また、アウトリガー３３の天井板部３３２，３４２が本発明の交差フレームの天井部に相当する。

【0030】

＜本実施形態に係るステップ構造の長所について＞
本実施形態に係るステップ構造によると、アウトリガー３３（交差フレーム）の縦壁部３３１の端面には、天井板部３３２，３４２の端面に沿って突出し、天井板部３３２，３４２と縦壁部３３１とをつなぐ内フランジ部３３５が設けられている。即ち、アウトリガー３３の縦壁部３３１と天井板部３３２との角部端面は内フランジ部３３５によって塞がれているため、この部分に穴等が存在しない。そして、アウトリガー３３の外フランジ部３３３と内フランジ部３３５とがフランジ部３０５（床フランジ部）の下側でフロアサイドメンバ３０の側面に接合されている。ここで、アウトリガー３３の内フランジ部３３５は、スポット溶接等は困難であるが、シール部材４０による接合は可能である。したがって、アウトリガー３３の内フランジ部３３５とフロアサイドメンバ３０の側面とをシール部材４０により接合することで、異音対策を図った上で、車両床下からの水に対するシール性を向上させることができる。

【0031】

［変更例］
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本実施形態に係るステップ構造では、ステップパネル２３を囲むように配置されたフロアサイドメンバ３０とアウトリガー３３との接続構造について例示した。しかし、例えば、フロアサイドメンバ３０とクロスメンバとの接続構造について本発明を適用することも可能である。

【符号の説明】

【0032】

２０ｂ・・・リヤステップ
２３・・・・ステップパネル
３０・・・・フロアサイドメンバ（前後フレーム）
３０２・・・側壁部（側面）
３０５・・・フランジ部（床フランジ部）
３３・・・・アウトリガー（交差フレーム）
３３１・・・縦壁部
３３２・・・天井板部（天井部）
３４２・・・天井板部（天井部）
３３３・・・外フランジ部
３３５・・・内フランジ部
３４５・・・内フランジ部
Ｆ・・・・・フロアパネル
４０・・・・シール部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】