特許 7087253 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】2022-06-13

(45)【発行日】2022-06-21

(54)【発明の名称】車両の床部構造

(51)【国際特許分類】

   B62D 25/20 20060101AFI20220614BHJP

【ＦＩ】

B62D25/20 G

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2018208942

(22)【出願日】2018-11-06

(65)【公開番号】P2020075568

(43)【公開日】2020-05-21

【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】直江 芳樹

(72)【発明者】

【氏名】梶野 秀雄

【審査官】長谷井 雅昭

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－０８１４００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１８５９０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０２－０１９６８８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５９－１７９７７５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】国際公開第２０１３／１２４１８６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】独国特許出願公開第１０２０１７２０１０６３（ＤＥ，Ａ１）

【文献】特開２００５－１８６８３３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６２Ｄ ２５／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両部品を床部の下側に備える車両の床部構造であって、
前記車両部品は、本体部と、その本体部の上面から上方に突出する突出部とを備えており、
前記床部は、第１フロアパネルの端縁のフランジ部と、第２フロアパネルの端縁のフランジ部とが上下に重ねられて接合されることにより構成されており、
前記第１フロアパネル、及び前記第２フロアパネルのフランジ部は、前記車両部品の本体部の上側で突出部より低い位置にあり、
前記第２フロアパネルの端縁には、突条が形成されており、
前記第２フロアパネルの突条は、衝突荷重で前記床部が変形し、前記第１フロアパネルのフランジ部のエッジが前記車両部品の本体部の上側で突出部の方向に変位する際、前記第１フロアパネルのエッジが当接する位置に形成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、
前記第２フロアパネルの突条は、前記第１フロアパネルのエッジの厚み寸法よりも大きな高さ寸法で中空状に形成されており、
前記突条は、前記衝突荷重を受けて潰れることで高さ寸法が大きくなるように構成されている車両の床部構造。

【請求項3】

請求項１又は請求項２のいずれかに記載された車両の床部構造であって、
前記第２フロアパネルの突条は、その第２フロアパネルのフランジ部に沿って延びるように形成されている車両の床部構造。

【請求項4】

車両部品を床部の下側、あるいは上側に備える車両の床部構造であって、
前記床部は、第１フロアパネルの端縁のフランジ部と、第２フロアパネルの端縁のフランジ部とが上下に重ねられて接合されることにより構成されており、
前記第２フロアパネルの端縁には、突条が形成されており、
前記第２フロアパネルの突条は、衝突荷重で前記床部が変形し、前記第１フロアパネルのフランジ部のエッジが前記車両部品の方向に変位する際、前記第１フロアパネルのエッジが当接する位置に形成されており、
さらに、前記第２フロアパネルの突条は、前記第１フロアパネルのフランジ部と前記第２フロアパネルのフランジ部とを上下に重ねた状態で、前記第１フロアパネル側に凸となるビード状に形成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、車両部品を床部の下側、あるいは上側に備える車両の床部構造に関する。

【背景技術】

【0002】

車両部品である燃料タンクを床部の下側に備える車両の床部構造が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載の床部構造では、図７に示すように、シート１０５が載せられるフロアパネル１０２の下側位置に燃料タンク１０１が設置されている。これにより、シート１０５の下側スペースを燃料タンク１０１のために有効利用できるようになる。ここで、燃料タンク１０１を上方から覆うフロアパネル１０２を、図７に示すように、緩やかな山形に形成することで、フロアパネル１０２を一枚のパネルからプレス成形することが可能になる。しかし、フロアパネル１０２を緩やかな山形に形成する構成では、シート１０５の着座者が足を真下に下ろせず、前方に延ばす形となるため、着座性が悪い。また、燃料タンク１０１の上部１０１ｕを緩やかな山形に形成する必要があるため、燃料タンク１０１の上部１０１ｕの容量を大きくすることが難しい。

【0003】

上記問題点を解決するため、図８に示すように、シート１０５の位置におけるフロアパネル１０２を段差状に形成することが考えられる。このように、フロアパネル１０２を段差状に形成することで、シート１０５の着座者が足を真下に下ろせるようになり、着座性が向上する。また、燃料タンク１０１の上部１０１ｕを箱形に近い形に成形できるため、タンク容量を増加させることができる。しかし、フロアパネル１０２を段差状に形成する場合、一枚のパネルによりフロアパネル１０２をプレス成形することは困難である。このため、図８に示すように、フロアパネル１０２を前部パネル１０２ｆと後部パネル１０２ｃとに分割して形成し、段差部の近傍で前部パネル１０２ｆのフランジ部Ｆと後部パネル１０２ｃのフランジ部Ｆとを接合させることが行われる。ここで、前部パネル１０２ｆと後部パネル１０２ｃとを接合する場合、工程上、前部パネル１０２ｆのフランジ部Ｆの上に後部パネル１０２ｃのフランジ部Ｆを重ねて接合するのが一般的である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００５－１８６８３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、図８に示すように、前部パネル１０２ｆのフランジ部Ｆの上に後部パネル１０２ｃのフランジ部Ｆを重ねて接合した場合、例えば、車両の後部衝突時に前部パネル１０２ｆのフランジ部Ｆのエッジが燃料タンク１０１に当接するおそれがある。即ち、燃料タンク１０１は車両前後方向に延びるサイドメンバ等（図示省略）に支持されているため、車両の後部が衝突すると、燃料タンク１０１はフロアパネル１０２に対して前方に移動する。また、車両の衝突荷重がサイドメンバ等を介してフロアパネル１０２に加わることで、フロアパネル１０２が変形する。これにより、前部パネル１０２ｆのフランジ部Ｆが後部パネル１０２ｃのフランジ部Ｆからめくれて、前部パネル１０２ｆのフランジ部Ｆのエッジが燃料タンク１０１に当接することがある。

【0006】

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、車両衝突時にフロアパネルのフランジ部のエッジが車両部品に当接しないようにすることである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記した課題は、各発明によって解決される。第１の発明は、車両部品を床部の下側に備える車両の床部構造であって、前記車両部品は、本体部と、その本体部の上面から上方に突出する突出部とを備えており、前記床部は、第１フロアパネルの端縁のフランジ部と、第２フロアパネルの端縁のフランジ部とが上下に重ねられて接合されることにより構成されており、前記第１フロアパネル、及び前記第２フロアパネルのフランジ部は、前記車両部品の本体部の上側で突出部より低い位置にあり、前記第２フロアパネルの端縁には、突条が形成されており、前記第２フロアパネルの突条は、衝突荷重で前記床部が変形し、前記第１フロアパネルのフランジ部のエッジが前記車両部品の本体部の上側で突出部の方向に変位する際、前記第１フロアパネルのエッジが当接する位置に形成されている。

【0008】

本発明によると、第２フロアパネルの突条は、衝突荷重で前記床部が変形し、第１フロアパネルのフランジ部のエッジが車両部品の方向に変位する際、前記第１フロアパネルのエッジが当接する位置に形成されている。即ち、衝突荷重で床部が変形し、第１フロアパネルのフランジ部のエッジが車両部品の方向に変位しても、前記エッジの移動が第２フロアパネルの突条に遮られるため、車両部品に当接することがない。

【0009】

第２の発明によると、第２フロアパネルの突条は、第１フロアパネルのエッジの厚み寸法よりも大きな高さ寸法で中空状に形成されており、前記突条は、前記衝突荷重を受けて潰れることで高さ寸法が大きくなるように構成されている。このため、第２フロアパネルの突条が衝突荷重を受けて潰れた状態で、第１フロアパネルのフランジ部のエッジが前記突条に当接し易くなる。

【0010】

第３の発明によると、第２フロアパネルの突条は、その第２フロアパネルのフランジ部に沿って延びるように形成されている。このため、第２フロアパネルの突条の位置で第１フロアパネルのフランジ部のエッジの移動を止め易くなる。

【0011】

第４の発明は、車両部品を床部の下側、あるいは上側に備える車両の床部構造であって、床部は、第１フロアパネルの端縁のフランジ部と、第２フロアパネルの端縁のフランジ部とが上下に重ねられて接合されることにより構成されており、前記第２フロアパネルの端縁には、突条が形成されており、前記第２フロアパネルの突条は、衝突荷重で前記床部が変形し、前記第１フロアパネルのフランジ部のエッジが前記車両部品の方向に変位する際、前記第１フロアパネルのエッジが当接する位置に形成されており、さらに、前記第２フロアパネルの突条は、前記第１フロアパネルのフランジ部と前記第２フロアパネルのフランジ部とを上下に重ねた状態で、前記第１フロアパネル側に凸となるビード状に形成されている。このため、第２フロアパネルの突条により、その第２フロアパネルの剛性を高めることができる。

【発明の効果】

【0012】

本発明によると、車両衝突時にフロアパネルのフランジ部のエッジが車両部品に当接しないようにできる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施形態１に係る床部構造を備える車両の骨格、及びフロントフロアパネル、センタフロアパネルを表す模式平面図である。

【図2】燃料タンクの支持構造を表す斜視図である。

【図3】フロントフロアパネルとセンタフロアパネルとの接合部、及びその周辺を表す斜視図（図１のIII矢視斜視図）である。

【図4】フロントフロアパネルとセンタフロアパネルとの接合部、及び燃料タンクの位置関係を表す縦断面図である（図１のIV-IV矢視断面図）。

【図5】フロントフロアパネルとセンタフロアパネルとの接合部等の拡大図（図４のV矢視拡大図）である。

【図6】衝突荷重を受けたときの車両の床部構造の働きを表す縦断面図である。

【図7】従来の車両の床部構造を表す縦断面図である。

【図8】従来の車両の床部構造を表す縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

［実施形態１］
以下、図１から図６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、車両部品である燃料タンクを床部の下側に備える車両の床部構造である。なお、図中に示す前後左右、及び上下は車両の前後左右、及び上下に対応している。

【0015】

＜車両１０の床部概要について＞
車両１０の床部の下側には、図１、図２に示すように、車幅方向両側において車両前後方向に延びる左右一対のサイドメンバ１１が設けられている。サイドメンバ１１は、車両骨格を構成するフレームであり、前側から順番にフロントサイドメンバ１２とフロアサイドメンバ１４とリヤサイドメンバ１６とを備えている。フロントサイドメンバ１２は、図１に示すように、前輪（図示省略）より前側位置でエンジンルーム（図示省略）内の左右両側に設けられている。フロアサイドメンバ１４は、前輪と後輪（図示省略）間の位置で車室フロア２０を左右両側から支持するとともに、図２に示すように、燃料タンク３０を支持している。そして、左右のフロアサイドメンバ１４間には、燃料タンク３０等を支持する支持用クロスメンバ１４ｘ，１４ｙが掛け渡されている。リヤサイドメンバ１６は、後輪より後側位置で車室フロア２０を左右両側から支持している。

【0016】

左右のフロアサイドメンバ１４の車幅方向外側には、車室フロア２０の左右端部を構成する左右のロッカレール２１が車両前後方向に延びるように設けられている。そして、左右のロッカレール２１の前端位置は、車室フロア２０の前端部を構成する前部フロアクロスメンバ２２によって連結されている。また、左右のロッカレール２１の途中位置は、前後方向に間隙をおいて配置された第１～第３フロアクロスメンバ２３，２４，２５によって連結されている。さらに、左右のロッカレール２１の後端位置が後部フロアクロスメンバ２６により連結されている。そして、前部フロアクロスメンバ２２、第１～第３フロアクロスメンバ２３，２４，２５、及び後部フロアクロスメンバ２６が左右のフロアサイドメンバ１４に連結されている。

【0017】

車室フロア２０の左右のロッカレール２１と前部フロアクロスメンバ２２と後部フロアクロスメンバ２６に囲まれる範囲は、フロントフロアパネル２７とセンタフロアパネル２８とにより覆われている。なお、図１では、フロントフロアパネル２７とセンタフロアパネル２８との一部分を表している。また、車室フロア２０のセンタフロアパネル２８よりも後側で左右のリヤサイドメンバ１６等に囲まれる範囲がリヤフロアパネル２９（図４参照）により覆われている。

【0018】

＜燃料タンク３０について＞
燃料タンク３０は、図４等に示すように、シートＣの下側の床下に配置される構成であり、車両前後方向に長いタンク本体部３１と、タンク本体部３１の後部位置で上方に突出するタンク突出部３３とを備えている。タンク突出部３３は、図２に示すように、タンク本体部３１の上面３１ｕからほぼ直角に近い状態で突出している。そして、タンク突出部３３の上面に、図１、図２に示すように、燃料ポンプ、燃料レベル計等を燃料タンク３０内に収納するためのタンク開口部３３ｈが形成されている。

【0019】

燃料タンク３０は、図１、図２に示すように、支持用クロスメンバ１４ｙの前側で右側のフロアサイドメンバ１４に沿って水平に設置されている。そして、燃料タンク３０のタンク突出部３３が、図４等に示すように、車室フロア２０を構成する第３フロアクロスメンバ２５と後部フロアクロスメンバ２６の間に配置されている。

【0020】

＜車両１０の床部構造について＞
車室フロア２０を構成するセンタフロアパネル２８は、図４、図５に示すように、シートＣの前半部が載せられるパネルであり、前端平板部２８１と縦壁部２８３と上平板部２８５とから縦断面形状が段差状に形成されている。そして、センタフロアパネル２８の上平板部２８５の部分にシートＣが載せられている。センタフロアパネル２８の縦壁部２８３と上平板部２８５との角部内側には、第３フロアクロスメンバ２５のフランジ部（図番省略）が接合されている。また、センタフロアパネル２８の上平板部２８５における後端縁の下面に後部フロアクロスメンバ２６のフランジ部（図番省略）が接合されている。

【0021】

センタフロアパネル２８の上平板部２８５には、図３等に示すように、燃料タンク３０のタンク開口部３３ｈに対応する位置に開口部２８ｈが形成されている。また、センタフロアパネル２８の上平板部２８５の後端縁には、図４に示すように、後端フランジ部２８５ｆが形成されており、この後端フランジ部２８５ｆに対してリヤフロアパネル２９のフランジ部２９ｆが上から重ねられて、例えば、スポット溶接等により接合される。

【0022】

センタフロアパネル２８の前端平板部２８１の前端縁には、図４、図５に示すように、フロントフロアパネル２７の後端縁に形成されたフランジ部２７ｆに対して上から重ねられるフランジ部２８ｆが形成されている。そして、フロントフロアパネル２７のフランジ部２７ｆに対してセンタフロアパネル２８のフランジ部２８ｆが上から重ねられ、例えば、スポット溶接等されることで、フロントフロアパネル２７の後端縁とセンタフロアパネル２８の前端縁とが接合される。

【0023】

センタフロアパネル２８の前端平板部２８１には、図３、及び図５等に示すように、フランジ部２８ｆの後側で燃料タンク３０のタンク突出部３３の前側位置にビード２８ｂがそのフランジ部２８ｆに沿って延びるように形成されている。ビード２８ｂは、図５に示すように、センタフロアパネル２８の前端平板部２８１の裏側に凸となるように断面略Ｕ字形に形成されている。また、前記ビード２８ｂの高さ寸法は、フロントフロアパネル２７のフランジ部２７ｆにおけるエッジ２７ｅの厚み寸法よりも十分に大きな値に設定されている。

【0024】

＜車両１０の床部構造の働きについて＞
上記した床部構造を備える車両１０が後部衝突をすると、その衝突荷重がサイドメンバ１１（フロアサイドメンバ１４）等を介してセンタフロアパネル２８、フロントフロアパネル２７等に対して前方向に加わるようになる。これにより、センタフロアパネル２８等が変形し、図６に示すように、そのセンタフロアパネル２８の前端平板部２８１に形成されたビード２８ｂが前後方向において潰れ、塀状になる。また、衝突荷重がセンタフロアパネル２８を介してフロントフロアパネル２７に対して前方向に加わると、フロントフロアパネル２７のフランジ部２７ｆがセンタフロアパネル２８のフランジ部２８ｆに対してめくれ、フロントフロアパネル２７のフランジ部２７ｆはセンタフロアパネル２８に対して後方に変位する。そして、フロントフロアパネル２７のフランジ部２７ｆのエッジ２７ｅがセンタフロアパネル２８の塀状のビード２８ｂに当接する。

【0025】

また、車両１０が後部衝突をすると、その衝突荷重がサイドメンバ１１（フロアサイドメンバ１４）等を介して燃料タンク３０に加わり、燃料タンク３０は前方に移動する。これにより、燃料タンク３０のタンク突出部３３は、フロントフロアパネル２７のフランジ部２７ｆのエッジ２７ｅに対して接近する。しかし、上記したように、フロントフロアパネル２７のエッジ２７ｅがセンタフロアパネル２８の塀状のビード２８ｂに当接するため、フロントフロアパネル２７のエッジ２７ｅが燃料タンク３０に当接することがない。これにより、車両１０の後部衝突時に燃料タンク３０の損傷を阻止できる。ここで、衝突荷重によりセンタフロアパネル２８が変形する際にビード２８ｂが前後方向に潰れることで下方への突出寸法が大きくなる。これにより、燃料タンク３０の方向（後方）に変位するフロントフロアパネル２７のエッジ２７ｅがセンタフロアパネル２８の潰れたビード２８ｂに確実に当接するようになる。

【0026】

＜実施形態１における用語と本発明における用語との対応＞
前記燃料タンク３０が本発明の車両部品に相当し、車室フロア２０等が本発明の床部に相当する。また、前記フロントフロアパネル２７が本発明の第１フロアパネルに相当し、センタフロアパネル２８が本発明の第２フロアパネルに相当する。さらに、センタフロアパネル２８のビード２８ｂが第２フロアパネルの突条に相当する。

【0027】

＜本実施形態に係る車両の床部構造の長所について＞
本実施形態に係る車両の床部構造によると、センタフロアパネル２８（第２フロアパネル）のビード２８ｂ（突条）は、衝突荷重で床部が変形し、フロントフロアパネル２７（第１フロアパネル）のフランジ部２７ｆのエッジ２７ｅが燃料タンク３０（車両部品）の方向に変位する際、フロントフロアパネル２７のエッジ２７ｅが当接する位置に形成されている。即ち、衝突荷重で車室フロア２０（床部）が変形し、フロントフロアパネル２７のフランジ部２７ｆのエッジ２７ｅが燃料タンク３０の方向に変位しても、エッジ２７ｅの移動がセンタフロアパネル２８のビード２８ｂに遮られるため、燃料タンク３０に当接することがない。また、衝突荷重でセンタフロアパネル２８が変形する際にビード２８ｂが潰れて下方への突出寸法が大きくなるため、フロントフロアパネル２７のエッジ２７ｅが潰れたビード２８ｂに当接し易くなる。

【0028】

＜変更例＞
ここで、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本実施形態では、車両部品として床部の下側に設置される燃料タンク３０を備える車両の床部構造を例示した。しかし、車両部品として床部上に設置されるバッテリ等を備える車両の床部構造に本発明を適用することも可能である。また、本実施形態では、センタフロアパネル２８にビード２８ｂを形成して、車両衝突時にフロントフロアパネル２７のエッジ２７ｅをビード２８ｂに当接させる例を示した。しかし、ビード２８ｂの代わりにリブ状の突起をセンタフロアパネル２８に設けることも可能である。

【符号の説明】

【0029】

２０ 車室フロア（床部）
２７ フロントフロアパネル（第１フロアパネル）
２７ｅ エッジ
２７ｆ フランジ部
２８ センタフロアパネル（第２フロアパネル）
２８ｆ フランジ部
２８ｂ ビード（突条）
３０ 燃料タンク（車両部品）
３１ タンク本体部
３３ タンク突出部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】