JP5468637B2 - 自動車の車体フロア構造 - Google Patents

Description

本発明は、ダッシュボードロアパネルの後縁とフロントフロアパネルの前縁とを車幅方向に延びる接合線で接続し、前記ダッシュボードロアパネルおよび前記フロントフロアパネルの車幅方向外縁を前後方向に延びるサイドシルに接続し、前後方向に延びるフロアフレームを前記サイドシルよりも車幅方向内側において前記ダッシュボードロアパネルおよび前記フロントフロアパネルの上面に接続した自動車の車体フロア構造に関する。

自動車がナローオフセット前面衝突すると、大きな衝突荷重が左右一方のフロントサイドフレームから左右一方のサイドシルの前部に入力され、サイドシルの前部が車幅方向内側に倒れるように変形して車室空間を狭めてしまう問題がある。

そこで、サイドシルの前端から後方に向かって車幅方向内向側に斜めに延びるダイアゴナルメンバをフロアフレームに接続することで、サイドシルが車幅方向内側に倒れようとする荷重をダイアゴナルメンバを介してフロアフレームに伝達し、ダイアゴナルメンバがフロアフレームから受ける反力でサイドシルの倒れを防止するものが、下記特許文献１により公知である。

特開２００３−２３７６３６号公報

ところで、ダッシュボードロアパネルの後縁とフロントフロアパネルの前縁とは車幅方向に延びる接合線で重ね合わされてスポット溶接されるが、溶接点間の隙間から車室内に浸水するのを防止するために、前記接合線にダストシーラを塗布する防水処理が必要となる。

しかしながら、上記特許文献１に記載されたものは、斜め方向に配置されたダイアゴナルメンバが前記接合線の上方を横切るため、ダイアゴナルメンバが邪魔になってダストシーラの塗布作業が阻害される問題があった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、衝突荷重でサイドシルの前部が車幅方向内側に倒れるのを防止しながら、ダッシュボードロアパネルおよびフロントフロアパネルの接合線へのダストシーラの塗布を可能にすることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、ダッシュボードロアパネルの後縁とフロントフロアパネルの前縁とを車幅方向に延びる接合線で接続し、前記ダッシュボードロアパネルおよび前記フロントフロアパネルの車幅方向外縁を前後方向に延びるサイドシルに接続し、前後方向に延びるフロアフレームを前記サイドシルよりも車幅方向内側において前記ダッシュボードロアパネルおよび前記フロントフロアパネルの上面に接続した自動車の車体フロア構造であって、車幅方向に延びて前記サイドシルおよび前記フロアフレームを接続するフロアガセットを、前記接合線に沿って前記フロントフロアパネルの上面に配置したことを特徴とする自動車の車体フロア構造が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記フロアガセットを前記サイドシルの車幅方向内面および前記フロアフレームの上面にボルトで接続したことを特徴とする自動車の車体フロア構造が提案される。

また請求項３に記載された発明によれば、請求項１または請求項２の構成に加えて、前記フロアガセットは、上壁を構成する第１部材と、下壁、前壁および後壁を構成する第２部材とを接続した閉断面の部材であり、前記上壁の車幅方向外端を上向きに折り曲げた第１接続部を前記サイドシルの車幅方向内面に接続し、前記上壁の車幅方向内端を車幅方向内向きに延長した第２接続部を前記フロアフレームの上面に接続し、前記下壁の車幅方向内端を上向きに折り曲げた側壁を前記フロアフレームの車幅方向外面に対峙させたことを特徴とする自動車の車体フロア構造が提案される。

また請求項４に記載された発明によれば、請求項３の構成に加えて、前記側壁の上端を車幅方向内向きに折り曲げた第３接続部を前記第２接続部に重ね合わせて前記フロアフレームの上面に接続したことを特徴とする自動車の車体フロア構造が提案される。

また請求項５に記載された発明によれば、請求項３または請求項４の構成に加えて、前記側壁の車幅方向外側に連なる前記下壁に下方に膨出する膨出部を形成したことを特徴とする自動車の車体フロア構造が提案される。

また請求項６に記載された発明によれば、請求項３〜請求項５の何れか１項の構成に加えて、前記第２接続部をボルトで前記フロアフレームの上面に接続し、前記上壁に前記ボルトの頭部と同じ高さに突出して車幅方向に延びるビードを形成したことを特徴とする自動車の車体フロア構造が提案される。

また請求項７に記載された発明によれば、請求項３〜請求項６の何れか１項に加えて、前記下壁に車幅方向に延びるビードを形成したことを特徴とする自動車の車体フロア構造が提案される。

また請求項８に記載された発明によれば、請求項３〜請求項７の何れか１項の構成に加えて、前記第１部材および前記第２部材の接続部に隙間を形成したことを特徴とする自動車の車体フロア構造が提案される。

請求項１の構成によれば、車幅方向に延びるフロアガセットでサイドシルおよびフロアフレームを接続したので、ナローオフセット前面衝突の衝突荷重がサイドシルの前端に入力したとき、サイドシルが車幅方向内側に倒れようとする荷重をフロアガセットを介してフロアフレームに伝達し、フロアガセットがフロアフレームから受ける反力でサイドシルの倒れを防止することができる。しかもフロアガセットはダッシュボードロアパネルの後縁とフロントフロアパネルの前縁との接合線に沿ってフロントフロアパネルの上面に配置されるので、前記接合線がフロアガセットにより覆い隠されるのを防止して該接合線へのダストシーラの塗布作業を可能にすることができる。

また請求項２の構成によれば、フロアガセットをサイドシルの車幅方向内面およびフロアフレームの上面にボルトで接続したので、フロアガセットの取付作業が容易になるだけでなく、ダッシュボードロアパネルおよびフロントフロアフレームの接合線にダストシーラを塗布した後にフロアガセットを取り付けることが可能になり、ダストシーラの塗布作業が一層容易になる。

また請求項３の構成によれば、フロアガセットは、上壁を構成するプレス製品の第１部材と、下壁、前壁および後壁を構成するプレス製品の第２部材とを接続した閉断面の部材であるため、プレス成形が可能な高強度鋼板を使用することが可能になってフロアガセットの強度が増加する。しかも上壁の車幅方向外端を上向きに折り曲げた第１接続部をサイドシルの車幅方向内面に接続し、上壁の車幅方向内端を車幅方向内向きに延長した第２接続部をフロアフレームの上面に接続し、下壁の車幅方向内端を上向きに折り曲げた側壁をフロアフレームの車幅方向外面に対峙させたので、サイドシルの前端から入力される車幅方向内向きの荷重をフロアフレームに確実に伝達して充分な反力を発生させることができる。

また請求項４の構成によれば、側壁の上端を車幅方向内向きに折り曲げた第３接続部を第２接続部に重ね合わせてフロアフレームの上面に接続したので、フロアフレームとフロアガセットとを強固に接続してフロアフレームからフロアガセットに向けて充分な反力を発生させることができる。

また請求項５の構成によれば、側壁の車幅方向外側に連なる下壁に下方に膨出する膨出部を形成したので、膨出部により側壁の高さを増加させてフロアフレームからフロアガセットに向けて充分な反力を発生させることができ、しかも下壁とフロントフロアパネルとの間にメルトシートを配置する空間を確保することができる。

また請求項６の構成によれば、上壁に車幅方向に延びるビードを形成したので、ビードによりフロアガセットの剛性を高めてサイドシルの前端の倒れを一層確実に防止することができるだけでなく、ビードの突出高さを第２接続部をフロアフレームの上面に接続するボルトの頭部と同じにしたので、フロントフロアパネルの上面に敷くフロアカーペットにビードの影響が及ぶことがない。

また請求項７の構成によれば、下壁に車幅方向に延びるビードを形成したので、ビードによりフロアガセットの剛性を高めてサイドシルの前端の倒れを一層確実に防止することができる。

また請求項８の構成によれば、第１部材および第２部材の接続部に隙間を形成したので、錆の発生を防止するために電着塗料槽に車体を漬けたときに前記隙間からフロアガセットの内部に電着塗料を確実に浸入させることができる。

自動車の車体中央部のフレームの斜視図。 図１の２方向矢視図。 図２の３−３線断面図。 図２の４−４線断面図。 図２の５−５線断面図。 図２の６方向分解矢視図。

以下、図１〜図６に基づいて本発明の実施の形態を説明する。尚、本明細書における前後方向、左右方向（車幅方向）および上下方向は、運転席に着座した運転者を基準としている。

図１および図２に示すように、左右のサイドシル１１，１１を接続するフロントフロアパネル１２の車幅方向中央部に、前後方向に延びる断面逆Ｕ字状のフロアトンネル１３が上向きに突設される。左右のサイドシル１１，１１とフロアトンネル１３とが車幅方向に延びるクロスメンバ１４，１４で接続されており、前後方向に延びる左右のフロアフレーム１５，１５がクロスメンバ１４，１４を前から後に貫通した後、車幅方向外側に屈曲してサイドシル１１，１１の車幅方向内面に接続される。フロントフロアパネル１２の前縁とダッシュボードロアパネル１６の後縁とが、車幅方向に延びる接合線Ｌにおいて重ね合わされて接続される。そしてフロントフロアパネル１２の上面に沿い、かつ接合線Ｌの後方に沿うように左右のフロアガセット２２，２２が車幅方向に配置され、その車幅方向外端がサイドシル１１，１１の車幅方向内面に接続され、その車幅方向内端がフロアフレーム１５，１５の前部の上面に接続される。

次に、図２〜図６に基づいて、フロアガセット２２，２２の構造と、フロアガセット２２，２２の左右両端をサイドシル１１，１１およびフロアフレーム１５，１５に接続する接続部の構造とを詳述する。

フロアガセット２２は上側の第１部材１７および下側の第２部材１８を結合した閉断面の部材であって、高強度鋼板をプレス成形した第１部材１７は上壁１７ａを構成し、高強度鋼板をプレス成形し第２部材１８は下壁１８ａ、前壁１８ｂおよび後壁１８ｃを構成する。第１部材１７は、上壁１７ａの車幅方向外端をフランジ状に上向きに折り曲げた第１接続部１７ｂと、上壁１７ａの車幅方向内端を水平に延長した第２接続部１７ｃと、上壁１７ａの前縁および後縁から前後に張り出す接合フランジ１７ｄ，１７ｄと、上壁１７ａに形成されて車幅方向に延びる前後２本のビード１７ｅ，１７ｅとを備える。第１接続部１７ｂには前後２個のボルト孔１７ｆ，１７ｆ（図６参照）が形成され、第２接続部１７ｃには前後２個のボルト孔１７ｇ，１７ｇ（図６参照）が形成される。

第２部材１８は、前壁１８ｂの上端および後壁１８ｃの上端をそれぞれ前方および後方に折り曲げた接合フランジ１８ｄ，１８ｄと、下壁１８ａの車幅方向内端を上向きに折り曲げた側壁１８ｅと、側壁１８ｅの上端を車幅方向内向きに折り曲げた第３接続部１８ｆと、側壁１８ｅの下端に連なる下壁１８ａの車幅方向内側部分を下方に膨出させた膨出部１８ｇと、下壁１８ａに形成されて車幅方向に延びる１本のビード１８ｈとを備える。

第１部材１７の前後の接合フランジ１７ｄ，１７ｄの下面を第２部材１８の前後の接合フランジ１８ｄ，１８ｄの上面に重ね合わせてスポット溶接ｗ１し、かつ第１部材１７の第２接続部１７ｃの下面を第２部材１８の第３接続部１８ｆの上面に重ね合わせてスポット溶接ｗ２することで、第１部材１７および第２部材１８が一体に結合されてフロアガセット２２が構成される。このとき、第１部材１７の前後の接合フランジ１７ｄ，１７ｄおよび第２部材１８の前後の接合フランジ１８ｄ，１８ｄの隣接するスポット溶接ｗ１部分の間に、所定の隙間α（図４および図５参照）が形成される。

サイドシル１１はサイドシルインナー１９の接合フランジ１９ａ，１９ｂとサイドシルアウター２０の接合フランジ２０ａ，２０ｂとを、スチフナ２１を挟んで溶接ｗ３した閉断面の部材であって、フロントフロアパネル１２の車幅方向外縁の接合フランジ１２ａがサイドシルインナー１９の車幅方向内面の溶接ｗ４される。フロアフレーム１５は下面が開放した「コ」字状断面の部材であって、左右の側縁に形成された接合フランジ１５ａ，１５ｂがフロントフロアパネル１２の上面に重ね合わされて溶接ｗ５される。

フロアガセット２２の第１部材１７の第１接続部１７ｂは、サイドシルインナー１９の車幅方向内面に重ね合わされ、ボルト孔１７ｆ，１７ｆを貫通する２本のボルト２３，２３および２個のウエルドナット２４，２４によりサイドシルインナー１９に締結される。フロアガセット２２の第１部材１７の第２接続部１７ｃは、フロアフレーム１５の上面に重ね合わされ、ボルト孔１７ｇ，１７ｇを貫通する２本のボルト２５，２５および２個のウエルドナット２６，２６によりフロアフレーム１５に締結される。このとき、フロアガセット２２の第２部材１８の側壁１８ｅは、フロアフレーム１５の車幅方向外側を向く側壁１５ｃに当接する（図３および図４参照）。

フロアガセット２２の第２部材１８の下壁１８ａのビード１８ｈの下面と、それに対向するフロントフロアパネル１２の上面との間に形成される空間に、加熱により溶融して接着効果を発揮するメルトシート２７（図３〜図５参照）が配置される。

次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。

サイドシル１１およびフロアフレーム１５を車幅方向に延びるフロアガセット２２で接続したので、自動車がナローオフセット前面衝突したときの衝突荷重がサイドシル１１の前端に入力したとき、そのサイドシル１１が車幅方向内側に倒れようとする荷重をフロアガセット２２を介してフロアフレーム１５に伝達し、フロアガセット２２がフロアフレーム１５から受ける反力でサイドシル１１の倒れを防止することができる。

フロントフロアパネル１２の前縁とダッシュボードロアパネル１６の後縁とが重ね合わされてスポット溶接される接合線Ｌから車室内に水が浸入するのを防止するために、その接合線Ｌ１にダストシーラを塗布する必要があるが、フロアガセット２２は接合線Ｌを上方から覆うことなく、接合線Ｌの後方に沿って配置されるため、フロアガセット２２がダストシーラの塗布作業の邪魔になることが防止される。しかもフロアガセット２２は第１部材１７および第２部材１８を結合して組み立てられた後に、ボルト２３，２３，２５，２５でサイドシル１１およびフロアフレーム１５に締結されるので、接合線Ｌにダストシーラを塗布した後にフロアガセット２２を取付けることが可能となり、ダストシーラの塗布作業が一層容易になる。

またフロアガセット２２は、上壁１７ａを構成するプレス製品の第１部材１７と、下壁１８ａ、前壁１８ｂおよび後壁１８ｃを構成するプレス製品の第２部材１８とを接続した閉断面の部材であるため、第１部材１７および第２部材１８に高強度鋼板を使用することが可能になってフロアガセット２２の強度が増加する。しかも上壁１７ａの車幅方向外端を上向きに折り曲げた第１接続部１７ｂをサイドシルインナー１９の車幅方向内面に接続し、上壁１７ａの車幅方向内端を車幅方向内向きに延長した第２接続部１７ｃをフロアフレーム１５の上面に接続し、下壁１８ａの車幅方向内端を上向きに折り曲げた側壁１８ｅをフロアフレーム１５の車幅方向外側の側壁１５ｃに当接させたので、サイドシル１１の前端から入力される車幅方向内向きの荷重をフロアガセット２２を介してフロアフレーム１５に確実に伝達し、フロアフレーム１５に充分な反力を発生させてサイドシル１１の倒れを一層確実に防止することができる。

このとき、第２部材１８の側壁１８ｅの上端を車幅方向内向きに折り曲げた第３接続部１８ｆを第１部材１７の第２接続部１７ｃに重ね合わせてフロアフレーム１５の上面に接続したので、フロアフレーム１５とフロアガセット２２とを強固に接続してフロアフレーム１５からフロアガセット２２に向けて充分な反力を発生させることができる。

また第２部材１８の側壁１８ｅの車幅方向外側に連なる下壁１８ａの一部を下方に膨出させて膨出部１８ｇを形成したので、膨出部１８ｇにより側壁１８ｅの高さを増加させてフロアフレーム１５からフロアガセット２２に向けて充分な反力を発生させることができ（図３および図４参照）、しかも下壁１８ａとフロントフロアパネル１２との間にメルトシート２７を配置する空間を確保することができる。

また第１部材１７の上壁１７ａに車幅方向に延びるビード１７ｅ，１７ｅを形成し、かつ第２部材１８の下壁１８ａに車幅方向に延びるビード１８ｈを形成したので、ビード１７ｅ，１７ｅ，１８ｈによりフロアガセット２２の剛性を高めてサイドシル１１の前端の倒れを一層確実に防止することができる。しかも第１部材１７のビード１７ｅ，１７ｅの突出高さを第２接続部１７ｃをフロアフレーム１５の上面に接続するボルト２５，２５の頭部と同じにしたので（図４および図５参照）、フロントフロアパネル１２の上面に敷くフロアカーペットにビード１７ｅ，１７ｅの影響が及ぶことがない。

また第１部材１７の接合フランジ１７ｄ，１７ｄおよび第２部材１８の接合フランジ１８ｄ，１８ｄの接続部に隙間αを形成したので（図４および図５参照）、錆の発生を防止するために電着塗料槽に車体を漬けたときに前記隙間αからフロアガセット２２の内部に電着塗料を確実に浸入させることができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、実施の形態では第２部材１８の側壁１８ｅがフロアフレーム１５の車幅方向外側の側壁１５ｃに当接しているが、両側壁１８ｅ，１５ｃ間に微小な隙間を形成し、フロアガセット２２に車幅方向内向きの荷重が入力したときに両側壁１８ｅ，１５ｃを当接させても良い。

１１ サイドシル
１２ フロントフロアパネル
１５ フロアフレーム
１６ ダッシュボードロアパネル
１７ 第１部材
１７ａ 上壁
１７ｂ 第１接続部
１７ｃ 第２接続部
１７ｅ ビード
１８ 第２部材
１８ａ 下壁
１８ｂ 前壁
１８ｃ 後壁
１８ｅ 側壁
１８ｆ 第３接続部
１８ｇ 膨出部
１８ｈ ビード
２２ フロアガセット
２３ ボルト
２５ ボルト
Ｌ 接合線
α 隙間

Claims (8)

1. ダッシュボードロアパネル（１６）の後縁とフロントフロアパネル（１２）の前縁とを車幅方向に延びる接合線（Ｌ）で接続し、前記ダッシュボードロアパネル（１６）および前記フロントフロアパネル（１２）の車幅方向外縁を前後方向に延びるサイドシル（１１）に接続し、前後方向に延びるフロアフレーム（１５）を前記サイドシル（１１）よりも車幅方向内側において前記ダッシュボードロアパネル（１６）および前記フロントフロアパネル（１２）の上面に接続した自動車の車体フロア構造であって、
   車幅方向に延びて前記サイドシル（１１）および前記フロアフレーム（１５）を接続するフロアガセット（２２）を、前記接合線（Ｌ）に沿って前記フロントフロアパネル（１２）の上面に配置したことを特徴とする自動車の車体フロア構造。
2. 前記フロアガセット（２２）を前記サイドシル（１１）の車幅方向内面および前記フロアフレーム（１５）の上面にボルト（２３，２５）で接続したことを特徴とする、請求項１に記載の自動車の車体フロア構造。
3. 前記フロアガセット（２２）は、上壁（１７ａ）を構成する第１部材（１７）と、下壁（１８ａ）、前壁（１８ｂ）および後壁（１８ｃ）を構成する第２部材（１８）とを接続した閉断面の部材であり、前記上壁（１７ａ）の車幅方向外端を上向きに折り曲げた第１接続部（１７ｂ）を前記サイドシル（１１）の車幅方向内面に接続し、前記上壁（１７ａ）の車幅方向内端を車幅方向内向きに延長した第２接続部（１７ｃ）を前記フロアフレーム（１５）の上面に接続し、前記下壁（１８ａ）の車幅方向内端を上向きに折り曲げた側壁（１８ｅ）を前記フロアフレーム（１５）の車幅方向外面に対峙させたことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の自動車の車体フロア構造。
4. 前記側壁（１８ｅ）の上端を車幅方向内向きに折り曲げた第３接続部（１８ｆ）を前記第２接続部（１７ｃ）に重ね合わせて前記フロアフレーム（１５）の上面に接続したことを特徴とする、請求項３に記載の自動車の車体フロア構造。
5. 前記側壁（１８ｅ）の車幅方向外側に連なる前記下壁（１８ａ）に下方に膨出する膨出部（１８ｇ）を形成したことを特徴とする、請求項３または請求項４に記載の自動車の車体フロア構造。
6. 前記第２接続部（１７ｃ）をボルト（２５）で前記フロアフレーム（１５）の上面に接続し、前記上壁（１７ａ）に前記ボルト（２５）の頭部と同じ高さに突出して車幅方向に延びるビード（１７ｅ）を形成したことを特徴とする、請求項３〜請求項５の何れか１項に記載の自動車の車体フロア構造。
7. 前記下壁（１８ａ）に車幅方向に延びるビード（１８ｈ）を形成したことを特徴とする、請求項３〜請求項６の何れか１項に記載の自動車の車体フロア構造。
8. 前記第１部材（１７）および前記第２部材（１８）の接続部に隙間（α）を形成したことを特徴とする、請求項３〜請求項７の何れか１項に記載の自動車の車体フロア構造。

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