特許 7559550 車両用フロア構造

(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】2024-09-24

(45)【発行日】2024-10-02

(54)【発明の名称】車両用フロア構造

(51)【国際特許分類】

   B62D 25/20 20060101AFI20240925BHJP

【ＦＩ】

B62D25/20 G

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2020218270

(22)【出願日】2020-12-28

(65)【公開番号】P2022103559

(43)【公開日】2022-07-08

【審査請求日】2023-09-25

(73)【特許権者】

【識別番号】000002082

【氏名又は名称】スズキ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100124110

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 大介

(74)【代理人】

【識別番号】100120400

【弁理士】

【氏名又は名称】飛田 高介

(72)【発明者】

【氏名】望月 晋栄

【審査官】三宅 龍平

(56)【参考文献】

【文献】実開昭５１－０２５３１５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００７－１１２１７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６４－０２６５８１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭６３－１３９０８３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】国際公開第２０１１／０５５６９５（ＷＯ，Ａ１）

(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】

車両のフロアの車幅方向中央に車両前後方向に延びるよう設けられる上方に凸形状のフロアトンネルと、
前記フロアトンネルの上側または下側に車両前後方向にわたって接合され該フロアトンネルの車幅方向両側の側壁それぞれとの間に車両前後方向に延びる一対の閉断面を形成するトンネル補強部とを備え、
前記フロアトンネルの上面部および該上面部に接合される前記トンネル補強部の上端は、車両前方へ向かうほど前記フロアの水平部から高くなっていて、
前記フロアトンネルは、車幅方向において上方に凸の断面ハット形状を有し、
前記トンネル補強部は、前記フロアトンネルの上面部の下側に接合されていて、
前記トンネル補強部が前記フロアに対してなす角度は、前記フロアトンネルの側壁よりも垂直に近いことを特徴とする車両用フロア構造。

【請求項2】

当該車両用フロア構造はさらに、
前記フロアの車幅方向両端それぞれに車両前後方向に沿って接続される一対のサイドシルと、
前記フロアの上側に設けられて前記サイドシルと前記フロアトンネルとにかけ渡されるクロスメンバとを備えることを特徴とする請求項１に記載の車両用フロア構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両用フロア構造に関するものである。

【背景技術】

【0002】

一般に、車両のフロアの車幅方向中央には、上方に凸形状のフロアトンネルが設けられている。フロアトンネルは、車幅方向において断面ハット形状になっていて、内側にプロペラシャフトやブレーキ類などの機構が設置される。

【0003】

フロアトンネルの剛性は、走行中のフロアの振動や変形を抑えるために重要な要素である。例えば、特許文献１に記載の車体構造では、図２等に記載されているように、フロアトンネル３０の下方にトンネルクロスメンバ３５がかけ渡されている。トンネルクロスメンバ３５は、段落００１４および図４等に記載されているように、フロアトンネル３０の形状に沿ったトンネル補強部４０と、左側のフレーム連結部４１ａおよび右側のフレーム連結部４１ｂを有して構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１５－１８９３１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１の技術では、トンネルクロスメンバ３５の形状を、フロアトンネル３０や第１フロアフレーム３３ａ、３３ｂおよび第２フロアフレーム３４ａ、３４ｂなどに合わせる必要がある。すなわち、トンネルクロスメンバ３５による振動抑制効果を発揮するためには、トンネルクロスメンバ３５の成形精度を高く維持する必要がある。また、図２に記載されているように、第１フロアフレーム３３ａ、３３ｂは車両後方に向けて互いに広がっているため、トンネルクロスメンバ３５を設置可能な個所が車両前側のみに限られ、フロアトンネル３０の車両後側の振動等には対処できないおそれがある。

【0006】

本発明は、このような課題に鑑み、簡潔な構成でフロアトンネルの剛性向上が可能車両用フロア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】

【0007】

上記課題を解決するために、本発明にかかる車両用フロア構造の代表的な構成は、車両のフロアの車幅方向中央に車両前後方向に延びるよう設けられる上方に凸形状のフロアトンネルと、フロアトンネルの上側または下側に車両前後方向にわたって接合されフロアトンネルの車幅方向両側の側壁それぞれとの間に車両前後方向に延びる一対の閉断面を形成するトンネル補強部とを備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、簡潔な構成でフロアトンネルの剛性向上が可能車両用フロア構造を提供可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施例に係る車両用フロア構造の概要を示した斜視図である。

【図2】図１の車両用フロア構造を各方向から示した図である。

【図3】図１の車両用フロア構造のＡ－Ａ断面図である。

【図4】図３の車両用フロア構造の各変形例を示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明の一実施の形態に係る車両用フロア構造は、車両のフロアの車幅方向中央に車両前後方向に延びるよう設けられる上方に凸形状のフロアトンネルと、フロアトンネルの上側または下側に車両前後方向にわたって接合されフロアトンネルの車幅方向両側の側壁それぞれとの間に車両前後方向に延びる一対の閉断面を形成するトンネル補強部とを備えることを特徴とする。

【0011】

上記トンネル補強部によれば、フロアトンネルの側壁に車両前後方向に沿って閉断面を形成することで、フロアトンネルの側壁の剛性を高め、当該側壁の変形を防ぐことが可能になる。これによって、フロアトンネルが車幅方向に広がるような変形およびフロアトンネルの側壁が下方に座屈するような変形を効率よく抑え、フロアの車両前側が車両後側に対してしなることを防止できる。したがって、上記構成によれば、簡潔な構成でフロアトンネルの剛性を向上させ、これによってフロア全体に生じ得る振動や変形を抑えることが可能になる。

【0012】

上記のフロアトンネルは、車幅方向において上方に凸の断面ハット形状を有し、トンネル補強部は、フロアトンネルの上面部の上側に接合されていて、またはフロアトンネルの上面部の下側に接合されていてもよい。

【0013】

上記構成によれば、トンネル補強部によってフロアトンネルの上面部を支えることができる。特に、トンネル補強部は、フロアトンネルの側壁および上面部との間に閉断面を形成することで、当該側壁の座屈変形や当該側壁と上面部とが車幅方向に開くような変形を防ぎ、フロアトンネルの変形を効率よく抑えることが可能になる。

【0014】

上記のトンネル補強部は、フロアトンネルの上面部の下側に接合されていて、トンネル補強部がフロアに対してなす角度は、フロアトンネルの側壁よりも垂直に近くてもよい。

【0015】

フロアトンネルに上下方向の荷重が入力された場合、フロアトンネルは車幅方向に開くように変形することが予想される。その場合において、上記構成であれば、フロアトンネルの上面部は、下方から当該フロアトンネルの側壁および当該側壁とは異なる角度のトンネル補強部によって支えられるため、フロアトンネルの変形を効率よく抑えることが可能になる。また、上記構成では、トンネル補強部をフロアトンネルの側壁よりも上下荷重の入力されやすい角度で配置することで、当該側壁の座屈変形を効率よく防止できる。

【0016】

上記のフロアトンネルおよびトンネル補強部は、車両前方へ向かうほどフロアから高くなっていてもよい。

【0017】

上記構成によれば、フロアトンネルおよびトンネル補強部の車両前側が高くなっていることで、当該フロアトンネルの側壁をトンネル補強部で補強してその座屈変形を防ぐことができる。さらに、フロアの車両前側の上下剛性を高めることで、車両前方から入力された荷重を吸収し、フロアの上下振動やフロアの車両前側が後側に対して上下にたわむような変形を効率よく抑えることが可能になる。

【0018】

当該車両用フロア構造はさらに、フロアの車幅方向両端それぞれに車両前後方向に沿って接続される一対のサイドシルと、フロアの上側に設けられてサイドシルとフロアトンネルとにかけ渡されるクロスメンバとを備えてもよい。

【0019】

上記構成によれば、クロスメンバがフロアトンネルとサイドシルとをつなぐことで、フロアトンネルひいてはフロア全体の剛性を効率よく向上させることができる。

【実施例】

【0020】

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施例について詳細に説明する。かかる実施例に示す寸法、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。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。

【0021】

図１は、本発明の実施例に係る車両用フロア構造１００の概要を示した斜視図である。以下、図１その他の本願のすべての図面において、車両前後方向をそれぞれ矢印F(Forward)、B(Backward)、車幅方向の左右をそれぞれ矢印L(Leftward)、R(Rightward)、車両上下方向をそれぞれ矢印U(upward)、D(downward)で例示する。

【0022】

車両用フロア構造１００は、車両のフロアを構成するフロアパネル１０２と、フロアの車幅方向中央に車両前後方向に延びるよう設けられるフロアトンネル１０４とを含んで構成されている。フロアパネル１０２は、車幅方向の左側の左側フロアパネル１０２ａと、右側の右側フロアパネル１０２ｂとで構成されている。フロアトンネル１０４は、左側フロアパネル１０２ａと右側フロアパネル１０２ｂとの間に設けられていて、車両前後方向に長尺な上方に凸形状の部材として形成されている。

【0023】

本実施例では、左側フロアパネル１０２ａおよび右側フロアパネル１０２ｂの車幅方向中央側の縁部分が、それぞれ一対のトンネル補強部１０６ａ、１０６ｂとして機能している。トンネル補強部１０６ａ、１０６ｂは、フロアトンネル１０４の下側に車両前後方向にわたって接合されていて、フロアトンネル１０４を補強している。

【0024】

図２は、図１の車両用フロア構造１００を各方向から示した図である。図２（ａ）は、車両用フロア構造１００を車幅方向左側の斜め上方から見た斜視図である。トンネル補強部１０６ａ、１０６ｂは同様の構成であるため、代表してトンネル補強部１０６ａを例に挙げる。トンネル補強部１０６ａは、フロアトンネル１０４の側壁１０８ａと上面部１１０とを下側から補強していて、これによってフロアトンネル１０４の振動や変形を抑えている。

【0025】

図２（ｂ）は、図１の車両用フロア構造１００を車幅方向左側から見た図である。フロアトンネル１０４は、車両前側のダッシュパネル１１２から車両後方に延びた構成になっている。このとき、フロアトンネル１０４は、ダッシュパネル１１２側の前側領域１１４の高さが、後方の後側領域１１６に比べて、ダッシュパネル１１２に向かって次第に高くなっている（前側領域１１４の前端の高さＨ１＞後側領域１１６の高さＨ２）。

【0026】

図３は、図１の車両用フロア構造１００のＡ－Ａ断面図である。フロアトンネル１０４は、車幅方向において上方に凸の断面ハット形状を有している。フロアトンネル１０４の上側には、後述するクロスメンバ（第２クロスメンバ１３２）が接合している。クロスメンバの上側には、車両用シートを支える複数のシートブラケット１２０が設けられている。

【0027】

トンネル補強部１０６ａ、１０６ｂは、フロア延長部１２２ａ、１２２ｂおよび立壁部１２４ａ、１２４ｂを含んでいる。そして、立壁部１２４ａ、１２４ｂの上端１２６ａ、１２６ｂが、フロアトンネル１０４の上面部１１０の下側に接合されている。この構成によれば、トンネル補強部１０６ａ、１０６ｂによってフロアトンネル１０４の上面部１１０を下方から支えることができる。特に、トンネル補強部１０６ａ、１０６ｂは、フロアトンネル１０４の側壁１０８ａ、１０８ｂおよび上面部１１０との間に閉断面Ｅ１、Ｅ２を形成することで、当該側壁１０８ａ、１０８ｂの座屈変形や当該側壁１０８ａ、１０８ｂと上面部１１０とが車幅方向に開くような変形を防ぎ、フロアトンネル１０４の上下方向の振動や変形を効率よく抑えることができる。

【0028】

トンネル補強部１０６ａ、１０６ｂは、フロアトンネル１０４の側壁１０８ａ、１０８ｂそれぞれとの間に、一対の閉断面Ｅ１、Ｅ２を形成する。この閉断面Ｅ１、Ｅ２は、図１に形成するフロアトンネル１０４のほぼ全体に沿って、車両前後方向の長尺な範囲にわたって延びている。トンネル補強部１０６ａ、１０６ｂの後端側は、フロアトンネル１０４の側壁１０８ａ、１０８ｂと接合して閉断面Ｅ１、Ｅ２が閉じ、剛性が高められている。

【0029】

トンネル補強部１０６ａ、１０６ｂによれば、フロアトンネル１０４の側壁１０８ａ、１０８ｂに車両前後方向に沿って閉断面Ｅ１、Ｅ２を形成することで、フロアトンネル１０４の側壁１０８ａ、１０８ｂの剛性を高め、側壁１０８ａ、１０８ｂの変形を防ぐことが可能になる。これによって、フロアトンネル１０４が車幅方向に広がるような変形およびフロアトンネル１０４の側壁１０８ａ、１０８ｂが下方に座屈するような変形を効率よく抑え、フロアの車両前側が車両後側に対してしなることを防止できる。したがって、当該車両用フロア構造１００によれば、簡潔な構成でフロアトンネル１０４の剛性を向上させ、これによってフロア全体に生じ得る振動や変形を抑えることが可能になる。

【0030】

当該車両用フロア構造１００では、走行中においてフロアトンネル１０４に上下方向の荷重が入力されても、トンネル補強部１０６ａ、１０６ｂによる閉断面構造によってフロアトンネル１０４の側壁１０８ａ、１０８ｂの座屈変形が防止される。一般に、車両のフロアトンネル１０４の車幅方向の変形は低中周波数、上下方向の変形は中高周波数の変形特性を有する。上記トンネル補強部１０６ａ、１０６ｂによる閉断面構造によれば、これら周波数の変形を防ぎ、走行中においてこもり音（低周波）やロードノイズ（中高周波数）を防ぐことが可能である。

【0031】

トンネル補強部１０６ａはさらに、フロアパネル１０２の水平面に対して、フロアトンネル１０４の上面部１１０に向かう立壁部１２４ａのなす角度α１が、フロアトンネル１０４の側壁１０８ａの角度α２よりも垂直に近くなるよう設定されている（９０°≧α１＞α２）。

【0032】

フロアトンネル１０４に上下方向の荷重が入力された場合、フロアトンネル１０４は側壁１０８ａ、１０８ｂが車幅方向に開くように変形することが予想される。その場合において、上記構成であれば、フロアトンネル１０４の上面部１１０は、下方から側壁１０８ａ、１０８ｂおよびこれら側壁１０８ａ、１０８ｂとは異なる角度のトンネル補強部１０６ａ、１０６ｂによって支えられるため、フロアトンネル１０４の変形を効率よく抑えることが可能になる。また、本実施例であれば、トンネル補強部１０６ａ、１０６ｂをフロアトンネル１０４の側壁１０８ａ、１０８ｂよりも上下荷重の入力されやすい角度で配置することで、当該側壁１０８ａ、１０８ｂの座屈変形を効率よく防止できる。

【0033】

図２に示すように、トンネル補強部１０６ａおよびトンネル補強部１０６ｂ（図３参照）は、前述したフロアトンネル１０４の前側領域１１４と共に、車両前方へ向かうほどフロアパネル１０２の水平部から高くなっている。この構成によれば、フロアトンネル１０４およびトンネル補強部１０６ａ、１０６ｂの車両前側が高くなっていることで、当該フロアトンネル１０４の側壁１０８ａ、１０８ｂをトンネル補強部１０６ａ、１０６ｂで補強してその座屈変形を防ぐことができる。さらに、フロアの車両前側の上下剛性を高めることで、走行中に車両前方から入力された荷重を吸収し、フロアの上下振動やフロアの車両前側が後側に対して上下にたわむような変形を効率よく抑えることが可能になる。

【0034】

図１に示すように、当該車両用フロア構造１００はさらに、一対のサイドシル１２８ａ、１２８ｂと、２つのクロスメンバ（第１クロスメンバ１３０および第２クロスメンバ１３２）を備えている。サイドシル１２８ａ、１２８ｂは、フロアパネル１０２の車幅方向両端それぞれに車両前後方向に沿って接続されている。第１クロスメンバ１３０および第２クロスメンバ１３２は、フロアパネル１０２の上側に設けられてサイドシル１２８ａ、１２８ｂとフロアトンネル１０４とにかけ渡されている。

【0035】

本実施例では、第１クロスメンバ１３０および第２クロスメンバ１３２がフロアトンネル１０４とサイドシル１２８ａ、１２８ｂとをつなぐことで、フロアトンネル１０４ひいてはフロア全体の剛性を効率よく向上させることが可能になっている。特に、図３に示すように、第２クロスメンバ１３２は、閉断面Ｅ１、Ｅ２に交差するようにしてフロアトンネル１０４に接続されている。これは第１クロスメンバ１３０（図１参照）も同様である。これら構成によって、フロアトンネル１０４の側壁１０８ａ、１０８ｂが車幅方向に広がるような変形を効率よく抑え、フロアトンネル１０４を中心としたフロア全体の剛性をより高めて振動および騒音を防ぐことが可能になっている。また、第１クロスメンバ１３０および第２クロスメンバ１３２にかけ渡されるよう閉断面Ｅ１、Ｅ２が延びてこれら各クロスメンバと交差することで、フロアトンネル１０４の側壁１０８ａ、１０８ｂの座屈変形も効率よく防止できる。

【0036】

（変形例）
図４は、図３の車両用フロア構造１００の各変形例を示した図である。図４では、上記実施例にて既に説明した構成要素と同じものには同じ符号を付していて、これによって既出の構成要素については説明を省略する。また、以下の説明において、既に説明した構成要素と同じ名称のものについては、例え異なる符号を付していても、特に明記しない場合は同じ機能を有しているものとする。

【0037】

図４（ａ）は、図３の車両用フロア構造１００の第１変形例（車両用フロア構造１４０）を示した図である。当該車両用フロア構造１４０では、トンネル補強部１４０ａ、１４０ｂが上方に凸形状のフロアトンネル１４２の上側に接合されている。トンネル補強部１４０ａ、１４０ｂは、斜め上方に延びる立壁部１４４ａ、１４４ｂと、立壁部１４４ａ、１４４ｂから屈曲した上端部１４６ａ、１４６ｂを有している。そして、フロアトンネル１４２は、上面部１４８がトンネル補強部１４０ａ、１４０ｂの上端部１４６ａ、１４６ｂに対して下方から接合され、トンネル補強部１４０ａ、１４０ｂとの間に閉断面Ｅ１、Ｅ２を形成している。

【0038】

当該変形例においても、トンネル補強部１４０ａ、１４０ｂは、フロアトンネル１４２の側壁１５０ａ、１５０ｂそれぞれとの間に、車両前後方向にわたって一対の閉断面Ｅ１、Ｅ２を形成する。したがって、当該車両用フロア構造１４０においても、閉断面Ｅ１、Ｅ２を形成してフロアトンネル１４２の側壁１５０ｂ、１５０ｂの剛性を高め、フロアトンネル１４２が車幅方向に広がるような変形およびフロアトンネル１４２が下方に座屈するような変形を効率よく抑えることが可能になっている。したがって、当該車両用フロア構造１４０によっても、簡潔な構成でフロアトンネル１４２の剛性を向上させ、これによってフロア全体に生じ得る振動や変形を抑えることが可能になる。

【0039】

図４（ｂ）は、図３の車両用フロア構造１００の第２変形例（車両用フロア構造１６０）を示した図である。当該車両用フロア構造１６０では、閉断面Ｅ１、Ｅ２の内部にバルク部材１６２ａ、１６２ｂを設けている。バルク部材１６２ａ、１６２ｂは、閉断面Ｅ１、Ｅ２の内部に設けられる補強部材であって、フロアトンネル１０４の側壁１０８ａ、１０８ｂおよび上面部１１０と、トンネル補強部１０６ａ、１０６ｂの立壁部１２４ａ、１２４ｂおよびフロア延長部１２２ａ、１２２ｂに接合されている。

【0040】

当該車両用フロア構造１６０によれば、バルク部材１６２ａ、１６２ｂを利用して、フロアトンネル１０４の側壁１０８ａ、１０８ｂの剛性をさらに高めることができ、これによってフロアトンネル１０４およびフロアパネル１０２の振動や変形、さらには異音の発生などを効率よく防ぐことができる。なお、バルク部材１６２ａ、１６２ｂは、第２クロスメンバ１３２などの各クロスメンバと重なる位置に設けることで、さらなるフロア全体の剛性の向上を図ることができる。

【0041】

なお、車両用フロア構造１００のさらなる変形例として、トンネル補強部１０６ａ、１０６ｂを独立した部材として形成することが可能である。例えば、図３のトンネル補強部１０６ａ、１０６ｂは、左側フロアパネル１０２ａおよび右側フロアパネル１０２ｂから独立した部材として形成することができる。この構成によっても、車両用フロア構造１００と同様に閉断面Ｅ１、Ｅ２を形成してフロアトンネル１０４の側壁１０８ａ、１０８ｂの剛性を高めて変形や振動等を抑えることが可能になる。

【0042】

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】

【0043】

本発明は、車両用フロア構造に利用することができる。

【符号の説明】

【0044】

１００…車両用フロア構造、１０２…フロアパネル、１０２ａ…左側フロアパネル、１０２ｂ…右側フロアパネル、１０４…フロアトンネル、１０６ａ、１０６ｂ…トンネル補強部、１０８ａ、１０８ｂ…側壁、１１０…上面部、１１２…ダッシュパネル、１１４…前側領域、１１６…後側領域、１２０…シートブラケット、１２２ａ、１２２ｂ…フロア延長部、１２４ａ、１２４ｂ…立壁部、１２６ａ、１２６ｂ…上端、１２８ａ、１２８ｂ…サイドシル、１３０…第１クロスメンバ、１３２…第２クロスメンバ、１４０…車両用フロア構造、１４０ａ、１４０ｂ…トンネル補強部、１４２…フロアトンネル、１４４ａ、１４４ｂ…立壁部、１４６ａ、１４６ｂ…上端部、１４８…上面部、１５０ｂ、１５０ｂ…側壁、１６０…車両用フロア構造、１６２ａ、１６２ｂ…バルク部材、Ｅ１、Ｅ２…閉断面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】