パネル接合構造
【課題】パネル部材がせん断変位を受けた場合に該パネル部材と骨格部との接合が確保されるパネル接合構造を得る。
【解決手段】車体フロア構造１０は、フロアパネル１２における該フロアパネル１２に接合された枠状骨格部の内側部分が矩形パネル部１２Ａとされている。フロアパネル１２とアンダリインフォースメント１８とを複数のスポット溶接点Ｓで接合する内側縦スポット溶接列２８は、矩形パネル部１２Ａがせん断変形した場合に角度が小さくなる角部１２ＦＯから略４５°の方向に位置する特定範囲Ａにおいて、該特定範囲Ａ以外の範囲Ｂよりもスポット溶接点Ｓの密度が疎とされている。
【解決手段】車体フロア構造１０は、フロアパネル１２における該フロアパネル１２に接合された枠状骨格部の内側部分が矩形パネル部１２Ａとされている。フロアパネル１２とアンダリインフォースメント１８とを複数のスポット溶接点Ｓで接合する内側縦スポット溶接列２８は、矩形パネル部１２Ａがせん断変形した場合に角度が小さくなる角部１２ＦＯから略４５°の方向に位置する特定範囲Ａにおいて、該特定範囲Ａ以外の範囲Ｂよりもスポット溶接点Ｓの密度が疎とされている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、骨格部に対しパネル部材を接合したパネル接合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
フロアパネルにおける左右のフロアフレームの少なくとも一方側から、車幅中央に向かって、斜め後方に延びる複数のビードを車体前後に並べて形成することで、衝突時にフロアパネルに皴が生じることを抑制し接合部の接合状態を確保するようにした技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−６７４９１号公報
【特許文献２】特開２００７−３２０５０１号公報
【特許文献３】特開平９−２０７８２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記の如き従来の技術では、ビードを形成することでフロアパネルの面形状が変わるため、フロアの共振周波数やフロア下の風流れに影響を与えることが懸念される。
【０００４】
本発明は、パネル部材がせん断変位を受けた場合に該パネル部材と骨格部との接合が確保され易いパネル接合構造を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明に係るパネル接合構造は、パネル部材と、四辺を有する矩形枠状を成す骨格構造体と、前記骨格構造体の四辺のそれぞれと前記パネル部材とを、前記骨格構造体における並列する二辺が長手方向に相対変位した場合に角度が小さくなる特定の角部から該相対変位の方向に対し略４５°を成す方向に位置する特定部分での接合点の密度が他の部分での接合点の密度よりも疎となるように、該骨格構造体の各辺においてそれぞれの長手方向に離間した複数の接合点にて接合した接合部と、を備えている。
【０００６】
請求項１記載のパネル接合構造では、パネル部材は、骨格構造体との矩形枠状の接合部位の内側に位置する部分が略矩形板状を成している。骨格構造体の並列する二辺が長手方向に相対変位を生じると、パネル部材の上記矩形状部分（パネル部材の全部であっても良い）は、一対の対角は角度が小さくなり、他の一対の対角は角度が大きくなるようにせん断変位される。このせん断変位が大変位の場合、角度が小さくなる角部に近いほどパネル部材と骨格構造体との接合点で、作用するせん断応力が大きくなる。
【０００７】
ここで、本パネル接合構造では、上記せん断により角度が小さくなる角部から略４５°の方向において接合点の密度が低いため、上記角部の接合点に対し大きな引張方向の荷重を支持し得る接合点の数が少ない。このため、本パネル接合構造では、上記角部近くの接合点に作用するせん断荷重が緩和される。
【０００８】
このように、請求項１記載のパネル接合構造では、パネル部材がせん断変位を受けた場合に該パネル部材と骨格部（骨格構造体）との接合が確保され易い。
【０００９】
請求項２記載の発明に係るパネル接合構造は、請求項１記載のパネル接合構造において、前記接合部は、前記骨格構造体における前記特定の角部の対角となる角部を成す二辺の何れか一方における長手方向の端部間に前記特定部分が位置しており、該特定部分での接合点の密度が前記二辺の何れか一方における他の部分での接合点の密度よりも疎とされて構成されている。
【００１０】
請求項２記載のパネル接合構造では、上記角部の対角となる角部を挟む二辺の何れか一方の長手方向端部間に上記特定部位が位置し、該特定部位が位置する一辺は、特定部位以外の接合点の密度に対し特定部位の接合点の密度が疎とされている。このため、パネル部材がせん断変位を受けた場合に該パネル部材と骨格構造体（上記角部）との接合が確保され易い。
【００１１】
請求項３記載の発明に係るパネル接合構造は、パネル部材と、所定方向に沿って並列されると共に該並列方向に離間して配置された第１骨格部材及び第２骨格部材と、前記第１骨格部材と前記パネル部材とを該第１骨格部材の長手方向に離間した複数の接合点で接合し、該第１骨格部材における前記第２骨格部材に対し長手方向に相対変位する際の先頭側に位置する接合点が端部接合点とされた第１接合部と、前記第２骨格部材と前記パネル部材とを、前記端部接合点から前記第１骨格部材の長手方向に対し略４５°の方向に位置する特定部分での接合点の密度が他の部分での接合点の密度よりも疎となるように、前記第２骨格部材の長手方向に離間した複数の接合点にて接合した第２接合部と、を備えている。
【００１２】
請求項３記載のパネル接合構造では、パネル部材は、並列する第１、第２骨格部材間に位置する部分が略矩形板状を成している。これら第１、第２骨格部材が互いの長手方向に相対変位を生じると、パネル部材の上記矩形状部分（パネル部材の全部であっても良い）は、矩形状部分における一対の対角は角度が小さくなり、他の一対の対角は角度が大きくなるようにせん断変位される。このせん断変位が大変位の場合、角度が小さくなる角部に近いほどパネル部材と骨格構造体との接合点で、作用するせん断応力が大きくなる。
【００１３】
ここで、本パネル接合構造では、第１接合部における端部接合点が上記したせん断変形に伴い角度が小さくなる角部の一方に位置することとなる。そして、この角部から略４５°の方向において接合点の密度が低いため、該角部近くの接合点に対し大きな引張方向の荷重を支持し得る接合点の数が少ない。このため、本パネル接合構造では、上記角部近くの接合点に作用するせん断荷重が緩和される。
【００１４】
このように、請求項３記載のパネル接合構造では、パネル部材がせん断変位を受けた場合に該パネル部材と骨格部（各骨格部材）との接合が確保され易い。
【００１５】
請求項４記載の発明に係る車体フロア構造は、フロアパネルと、車体における車幅方向外端で車両前後方向に延在されたロッカと、前記ロッカに対する車幅方向内側で車両前後方向に延在された前後メンバ部材と、車幅方向に延在され、前記ロッカと前記前後メンバとを架け渡す第１クロスメンバと、車幅方向に延在され、前記第１クロスメンバに対する車両前後方向の後側で前記ロッカと前記前後メンバとを架け渡す第２クロスメンバと、前記フロアパネルと前記ロッカとを、該ロッカの長手方向に離間した複数の接合点にて接合した外辺接合部と、前記前後メンバ又は前記第２クロスメンバと前記フロアパネルとを、前記外辺接合部における最前の接合点から車両前後方向に対し略４５°の方向に位置する特定部分の接合点の密度が他の部分での接合点の密度よりも疎となるように、前記前後メンバ又は前記第２クロスメンバの長手方向に離間した複数の接合点にて接合した内辺又は後辺接合部と、を備えている。
【００１６】
請求項４記載の車体フロア構造では、外辺接合部においてロッカに接合されると共に内辺又は後辺接合部において前後メンバ及び第２クロスメンバの何れか一方に接合されたフロアパネルは、ロッカ、前後メンバ、第１、第２クロメンバとの矩形枠状の接合部位の内側に位置する部分が略矩形板状を成している。例えば前後メンバに後向きの変位が入力されると、フロアパネルの上記矩形状部分（フロアパネルの全部であっても良い）は、せん断変形される。このせん断変形によって、フロアパネルの上記矩形状部分は、ロッカと第１クロスメンバとの角部、及び前後メンバと第２クロスメンバとの角部は角度が小さくなる。このように角度が小さくなる角部におけるフロアパネルと骨格構造体との接合点では、せん断変位が大変位である場合に、作用するせん断応力が大きくなる。
【００１７】
ここで、本車体フロア構造では、上記せん断により角度が小さくなる角部のうちロッカと第１クロスメンバとの角部に近い外辺接合部の最前の接合点から略４５°の方向において内辺又は後辺接合部の接合点の密度が低いため、外辺接合部の最前の接合点に対し大きな引張方向の荷重を支持し得る接合点の数が少ない。このため、本車体フロア構造では、外辺接合部の各接合点、特に最前の接合点に作用するせん断荷重が緩和される。
【００１８】
このように、請求項４記載の車体フロア構造では、パネル部材がせん断変位を受けた場合に該フロアパネルと骨格部（少なくとも１つの車体骨格部材）との接合が確保され易い。
【００１９】
請求項５記載の発明に係る車体フロア構造は、フロアパネルと、車体における車幅方向外端で車両前後方向に延在されたロッカと、前記ロッカに対する車幅方向内側で車両前後方向に延在された前後メンバと、車幅方向に延在され、前記ロッカと前記前後メンバとを架け渡す第１クロスメンバと、車幅方向に延在され、前記第１クロスメンバに対する車両前後方向の後側で前記ロッカと前記前後メンバとを架け渡す第２クロスメンバと、前記フロアパネルと前記前後メンバとを、該前後メンバの長手方向に離間した複数の接合点にて接合した内辺接合部と、前記ロッカ又は前記第１クロスメンバと前記フロアパネルとを、前記内辺接合部における最後の接合点から車両前後方向に対し略４５°の方向に位置する特定部分の接合点の密度が他の部分での接合点の密度よりも疎となるように、前記ロッカ又は前記第１クロスメンバの長手方向に離間した複数の接合点にて接合した外辺又は前辺接合部と、を備えている。
【００２０】
請求項５記載の車体フロア構造では、内辺接合部において前後メンバに接合されると共に外辺又は前辺接合部においてロッカ及び第１クロスメンバの何れか一方に接合されたフロアパネルは、ロッカ、前後メンバ、第１、第２クロメンバとの矩形枠状の接合部位の内側に位置する部分が略矩形板状を成している。例えば前後メンバに後向きの変位が入力されると、フロアパネルの上記矩形状部分（フロアパネルの全部であっても良い）は、せん断変形される。このせん断変形によって、フロアパネルの上記矩形状部分は、ロッカと第１クロスメンバとの角部、及び前後メンバと第２クロスメンバとの角部は角度が小さくなる。このように角度が小さくなる角部におけるフロアパネルと骨格構造体との接合点では、せん断変位が大変位である場合に、作用するせん断応力が大きくなる。
【００２１】
ここで、本車体フロア構造では、上記せん断により角度が小さくなる角部のうち前後メンバと第２クロスメンバとの角部に近い内辺接合部の最後の接合点から略４５°の方向において外辺又は前辺接合部の接合点の密度が低いため、内辺接合部の最後の接合点に対し大きな引張方向の荷重を支持し得る接合点の数が少ない。このため、本車体フロア構造では、内辺接合部の各接合点、特に最後の接合点に作用するせん断荷重が緩和される。
【００２２】
このように、請求項５記載の車体フロア構造では、パネル部材がせん断変位を受けた場合に該フロアパネルと骨格部（少なくとも１つの車体骨格部材）との接合が確保され易い。
【００２３】
請求項６記載の発明に係る車体フロア構造は、フロアパネルと、車体における車幅方向外端で車両前後方向に延在されたロッカと、前記ロッカに対する車幅方向内側で車両前後方向に延在された前後メンバと、車幅方向に延在され、前記ロッカと前記前後メンバとを架け渡す第１クロスメンバと、車幅方向に延在され、前記第１クロスメンバに対する車両前後方向の後側で前記ロッカと前記前後メンバとを架け渡す第２クロスメンバと、前記前後メンバ又は前記第２クロスメンバと前記フロアパネルとを、前記ロッカと前記第１クロスメンバとの角部における前記フロアパネルとの接合点から車両前後方向に対し略４５°の方向に位置する特定部分の接合点の密度が他の部分での接合点の密度よりも疎となるように、前記前後メンバ又は前記第２クロスメンバの長手方向に離間した複数の接合点にて接合した内辺又は後辺接合部と、前記ロッカ又は前記第１クロスメンバと前記フロアパネルとを、前記前後メンバと前記第２クロスメンバとの角部における前記フロアパネルとの接合点から車両前後方向に対し略４５°の方向に位置する特定部分の接合点の密度が他の部分での接合点の密度よりも疎となるように、前記ロッカ又は前記第１クロスメンバの長手方向に離間した複数の接合点にて接合した外辺又は前辺接合部と、を備えている。
【００２４】
請求項６記載の車体フロア構造では、内辺又は後辺接合部において前後メンバ及び第２クロスメンバに接合されると共に外辺又は前辺接合部においてロッカ及び第１クロスメンバの何れか一方に接合されたフロアパネルは、ロッカ、前後メンバ、第１、第２クロメンバとの矩形枠状の接合部位の内側に位置する部分が略矩形板状を成している。例えば前後メンバに後向きの荷重が入力されると、フロアパネルの上記矩形状部分（フロアパネルの全部であっても良い）は、せん断変形される。このせん断変形によって、フロアパネルの上記矩形状部分は、ロッカと第１クロスメンバとの角部、及び前後メンバと第２クロスメンバとの角部は角度が小さくなる。このように角度が小さくなる角部におけるフロアパネルと骨格構造体との接合点では、せん断変位が大変位である場合に、作用するせん断応力が大きくなる。
【００２５】
ここで、本車体フロア構造では、ロッカと第１クロスメンバとの角部から略４５°の方向において内辺又は後辺接合部の接合点の密度が低いため、該角部の接合点に対し大きな引張方向の荷重を支持し得る接合点の数が少ない。また、前後メンバと第２クロスメンバとの角部略４５°の方向において外辺又は前辺接合部の接合点の密度が低いため、該角部の接合点に対し大きな引張方向の荷重を支持し得る接合点の数が少ない。これらにより、本車体フロア構造では、外辺又は前辺接合部の各接合点及び内辺又は後辺接合部の各接合点、特に、上記せん断に伴い角度が小さくなる各角部の接合点に作用するせん断荷重が緩和される。
【００２６】
このように、請求項６記載の車体フロア構造では、パネル部材がせん断変位を受けた場合に該フロアパネルと骨格部（各車体骨格部材）との接合が確保され易い。
【００２７】
請求項７記載の発明に係る車体フロア構造は、請求項４〜請求項６の何れか１項記載の車体フロア構造において、前記接合部の各接合点は、スポット溶接による接合点である。
【００２８】
請求項７記載の車体フロア構造では、せん断により剥がれが生じ得るスポット溶接による接合点は、上記の如くせん断荷重の大きくなり易いロッカと第１クロスメンバとの角部、及び前後メンバと第２クロスメンバとの角部の少なくとも一方から略４５°方向の接合点の密度を疎にすることで、接合が効果的に確保（維持）され易い。
【発明の効果】
【００２９】
以上説明したように本発明に係るパネル接合構造は、パネル部材がせん断変位を受けた場合に該パネル部材と骨格部との接合が確保され易いという優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明の一実施形態に係るパネル接合構造としての車体フロア構造１０について、図１〜図２に基づいて説明する。なお、図中に適宜記す矢印ＦＲは車両前後方向の前方向を、矢印ＩＮは車幅方向内側を、矢印ＯＵＴは車幅方向外側をそれぞれ示す。
【００３１】
図２には、車体フロア構造１０の要部が模式的な平面図にて示されている。この図に示される如く、車体フロア構造１０は、パネル部材としてのフロアパネル１２が車体骨格の一部を成す骨格構造体１４に接合されて構成されている。
【００３２】
この実施形態における骨格構造体１４は、車体下部（フロア部）における車幅方向外端で車両前後方向に延在する第１骨格部材としてのロッカ（サイドシル）１６と、骨格構造体１４に対する車幅方向内側で車両前後方向に延在する第２骨格部材又は前後メンバとしてのアンダリインフォースメント１８とを備えている。また、骨格構造体１４は、それぞれ車幅方向延在された第１クロスメンバとしてのトルクボックス２０、第２クロスメンバとしてのフロアクロスメンバ２２を備えている。トルクボックス２０は、ロッカ１６とアンダリインフォースメント１８との前端間を架け渡しており、フロアクロスメンバ２２は、ロッカ１６の前後方向中間部とアンダリインフォースメント１８の後端部とを架け渡している。
【００３３】
以上により、骨格構造体１４は、平面視で略矩形枠状を成す枠状骨格部１４Ａを構成している。また、アンダリインフォースメント１８の前端は、前端が図示しないバンパリインフォースメントに連結されたフロントサイドメンバ２４の後端に連結されている。したがって、バンパリインフォースメントへの前面衝突が生じた場合、アンダリインフォースメント１８にはフロントサイドメンバ２４を介して後向きの変位Ｄｃが入力されるようになっている。
【００３４】
そして、フロアパネル１２は、後に詳述する如く、枠状骨格部１４Ａの四辺を構成するロッカ１６、アンダリインフォースメント１８、トルクボックス２０、フロアクロスメンバ２２のそれぞれに対し、それぞれの（各辺の）長手方向に沿って配置された複数の接合点にて接合されている。図２に想像線にて示す如く、フロアパネル１２における枠状骨格部１４Ａに接合された（接合部の内側の）略矩形平板状の部分を矩形パネル部１２Ａということとする。この実施形態では、矩形パネル部１２Ａは、車幅方向に対し車両前後方向に長い矩形状を成している。
【００３５】
以下、主に矩形パネル部１２Ａと枠状骨格部１４Ａとの接合構造について、具体的に説明する。なお、矩形パネル部１２Ａにおける前外（ロッカ１６とトルクボックス２０との間）、後内（アンダリインフォースメント１８とフロアクロスメンバ２２との間）の角部をそれぞれ１２ＦＯ、１２ＲＩとする。また、矩形パネル部１２Ａにおける後外（ロッカ１６とフロアクロスメンバ２２との間）、前内（アンダリインフォースメント１８とトルクボックス２０との間）の角部をそれぞれ１２ＲＩ、１２ＦＯとする。
【００３６】
図１には、フロアパネル１２から切り出してみた矩形パネル部１２Ａが平面図にて示されている。この図に想像線にて示される如く、矩形パネル部１２Ａは、アンダリインフォースメント１８に後向きの変位Ｄｃが入力された場合、ロッカ１６には反力Ｒが作用し、該アンダリインフォースメント１８とロッカ１６との車両前後方向（長手方向）の相対変位によって、対角を成す角部１２ＦＯ、１２ＲＩは、せん断変位により角度が小さくなり、別の対角を成す角部１２ＦＩ、１２ＲＯは、せん断変位により角度が大きくなるように変形する構成とされている。
【００３７】
矩形パネル部１２Ａとロッカ１６とは、複数のスポット溶接点Ｓが車両前後方向に沿って配置された外側縦スポット溶接列２６にて接合されている。矩形パネル部１２Ａとアンダリインフォースメント１８とは、複数のスポット溶接点Ｓが車両前後方向に沿って配置された内側縦スポット溶接列２８にて接合されている。矩形パネル部１２Ａとトルクボックス２０とは、複数のスポット溶接点Ｓが車幅方向に沿って配置された前側横スポット溶接列３０にて接合されている。矩形パネル部１２Ａとフロアクロスメンバ２２とは、複数のスポット溶接点Ｓが車幅方向に沿って配置された後側横スポット溶接列３２にて接合されている。
【００３８】
上記の通り車両前後方向に長い矩形パネル部１２Ａにおいては、前側横スポット溶接列３０、後側横スポット溶接列３２は、複数のスポット溶接点Ｓが略等間隔では位置されて構成されている。
【００３９】
一方、外側縦スポット溶接列２６、内側縦スポット溶接列２８は、それぞれの特定範囲Ａにおける長手方向に隣り合うスポット溶接点Ｓの間隔Ｄ１が、特定範囲以外の範囲Ｂにおけるスポット溶接点Ｓの間隔Ｄ２に対し大とされている。換言すれば、外側縦スポット溶接列２６、内側縦スポット溶接列２８は、特定範囲Ａにおいて他の範囲よりも複数のスポット溶接点Ｓの密度が低い（疎である）構成とされている。
【００４０】
外側縦スポット溶接列２６における特定範囲Ａは、矩形パネル部１２Ａの角部１２ＲＩに近接するスポット溶接点Ｓ、具体的には内側縦スポット溶接列２８の最後端に位置する最後スポット溶接点Ｓｔから、該内側縦スポット溶接列２８（アンダリインフォースメント１８）すなわち車両前後方向との成す角が略４５°の方向に位置する部分を含む範囲とされている。より具体的には、外側縦スポット溶接列２６における特定範囲Ａは、最後スポット溶接点Ｓｔから車両前後方向との成す角が４５°となる仮想直線ＩＬ１が内側縦スポット溶接列２８上に沿った仮想直線ＩＬ２に交差する点Ｃ１に対し、前後両側にそれぞれ所定長さに亘り設定されている。
【００４１】
一方、内側縦スポット溶接列２８における特定範囲Ａは、矩形パネル部１２Ａの角部１２ＦＯに近接するスポット溶接点Ｓ、具体的には外側縦スポット溶接列２６の最前端に位置する最前スポット溶接点Ｓｆから、該外側縦スポット溶接列２６（ロッカ１６）すなわち車両前後方向との成す角が略４５°の方向に位置する部分を含む範囲とされている。より具体的には、内側縦スポット溶接列２８における特定範囲Ａは、最前スポット溶接点Ｓｆから車両前後方向との成す角が４５°となる仮想直線ＩＬ３が内側縦スポット溶接列２８上に沿った仮想直線ＩＬ４に交差する点Ｃ２に対し、前後両側にそれぞれ所定長さに亘り設定されている。
【００４２】
特定範囲Ａの設定長さ、スポット溶接点Ｓ間の間隔Ｄ１、Ｄ２は、後述する如く、フロントサイドメンバ２４に作用することが想定される前後方向の最大変位（設計変位）、スポット溶接点Ｓのせん断に対する強度、枠状骨格部１４Ａ（骨格構造体１４）とフロアパネル１２との接合構造全体として要求されるせん断剛性等に応じて適宜設定されるようになっている。
【００４３】
なお、この実施形態では、外側縦スポット溶接列２６、内側縦スポット溶接列２８は、各スポット溶接点Ｓの間隔を等間隔とした比較例の構成で得られる前後方向のせん断剛性が確保されるように、特定範囲Ａ以外の範囲Ｂにおけるスポット溶接点Ｓの間隔Ｄ２を上記比較例における間隔Ｄよりも小としている。すなわち、車体フロア構造１０における隣り合うスポット溶接点Ｓの間隔は、比較例における間隔Ｄとの関係では、Ｄ１＞Ｄ＞Ｄ２となる構成である。
【００４４】
以上説明した車体フロア構造１０においては、外側縦スポット溶接列２６、内側縦スポット溶接列２８が本発明における接合部に相当する。また、外側縦スポット溶接列２６は、本発明における第１接合部及び第２接合部の何れか一方に相当し、内側縦スポット溶接列２８は、第１接合部及び第２接合部の他方に相当する。したがって、最前スポット溶接点Ｓｆ、最後スポット溶接点Ｓｔが本発明における端部接合点に相当する。さらに、外側縦スポット溶接列２６は本発明における外辺接合部に、内側縦スポット溶接列２８は内辺接合部に相当する。
【００４５】
次に、実施形態の作用を説明する。
【００４６】
上記構成の車体フロア構造１０が適用された自動車等の車両では、前面衝突に至ると、バンパリインフォースメント、フロントサイドメンバ２４を経由してアンダリインフォースメント１８に車両前後方向後向きの変位Ｄｃが入力される。この変位Ｄｃによってフロアパネル１２の矩形パネル部１２Ａは、内側縦スポット溶接列２８にてアンダリインフォースメント１８に接合された部分（以下、「内辺１２Ｂ」という）が後向きに、すなわち外側縦スポット溶接列２６にてロッカ１６に接合された部分（以下、「外辺１２Ｃ」という）が相対的に前向きに変位することでせん断（図１の矢印参照）を受け、図１に想像線にて示される如く変形される。
【００４７】
すなわち、矩形パネル部１２Ａ変形前の形状を図１に示す矩形（長方形）とする場合、対角を成す角部１２ＦＯ、１２ＲＩが鋭角に（角度が小さく）なると共に、これらとは別の対角を成す角部１２ＦＩ、１２ＲＯが鈍角に（角度が大きく）なる略平行四辺形状に変形される。そして、外側縦スポット溶接列２６、内側縦スポット溶接列２８、前側横スポット溶接列３０、後側横スポット溶接列３２の各スポット溶接点Ｓには、せん断荷重が作用する。
【００４８】
ここで、車体フロア構造１０では、外側縦スポット溶接列２６における特定範囲Ａでのスポット溶接点Ｓ間の間隔Ｄ１が該特定範囲Ａ以外の範囲Ｂでの間隔Ｄ２に対し大であるため、上記のせん断荷重に対し内側縦スポット溶接列２８の各スポット溶接点Ｓ、特に最後スポット溶接点Ｓｔに作用する荷重が緩和され、該最後スポット溶接点Ｓｔにおける接合が維持され易い。同様に、車体フロア構造１０では、内側縦スポット溶接列２８における特定範囲Ａでのスポット溶接点Ｓ間の間隔Ｄ１が該特定範囲Ａ以外の範囲Ｂでの間隔Ｄ２に対し大であるため、上記のせん断荷重に対し外側縦スポット溶接列２６の各スポット溶接点Ｓ、特に最前スポット溶接点Ｓｆに作用する荷重が緩和され、該最前スポット溶接点Ｓｆにおける接合が維持され易い。
【００４９】
以下、このメカニズムについて、図３〜図８を参照しつつ補足する。なお、外側縦スポット溶接列２６と内側縦スポット溶接列２８とでは、最前スポット溶接点Ｓｆ、最後スポット溶接点Ｓｔの接合維持メカニズムは共通する（外側縦スポット溶接列２６と内側縦スポット溶接列２８とが相補的に機能する）ので、以下、主に外側縦スポット溶接列２６の最前スポット溶接点Ｓｆについて接合が維持されるメカニズムについて説明することとする。
【００５０】
図５には、スポット溶接点Ｓの間隔Ｄが一定である比較例に係る外側縦スポット溶接列１００、内側縦スポット溶接列１０２にて枠状骨格部１４Ａに接合された矩形パネル部１２Ａについて、複数の帯板３４にて構成したモデルとして考える帯板モデルが示されている。図５の例では、矩形パネル部１２Ａを、外側縦スポット溶接列２６の特定のスポット溶接点Ｓｐと他のスポット溶接点Ｓがそれぞれ帯板３４にて結ばれたものと仮定している。このモデルでは、特定のスポット溶接点Ｓｐに作用するせん断荷重は、各帯板３４の荷重（ベクトル）の和として把握することができる。なお、図５に破線で示す帯板３４は、上記した矩形パネル部１２Ａのせん断により圧縮される３４を示し、実線にて示す帯板３４は、上記した矩形パネル部１２Ａのせん断により引張られる３４を示している。
【００５１】
ところで、矩形パネル部１２Ａは、微小変形をする場合には、変形に伴い圧縮される帯板３４、引張られる帯板３４のそれぞれからの荷重を受ける。一方、矩形パネル部１２Ａは、上記した衝突に伴うせん断により大きく変形される場合には、圧縮側の帯板３４は弛んで（座屈して）発生する圧縮荷重は極端に小さくなる（このことは、実際の衝突でフロアパネル１２において皺が発生することに対応している）。このため、矩形パネル部１２Ａの上記せん断に伴う大変形の際には、特定のスポット溶接点Ｓｐに作用するせん断荷重は、圧縮側の帯板３４からの荷重を無視し、引張側の帯板３４からの荷重の合力（ベクトル）として考えることができる。
【００５２】
そして、図５からは、アンダリインフォースメント１８（内辺１２Ｂ）がロッカ１６（外辺１２Ｃ）に対し相対的に後方に変位するせん断変形の際には、外側縦スポット溶接列２６の各スポット溶接点Ｓは、前方（相対変位方向の先頭側）に位置するものほど引張側の帯板３４の連結数が多くなる（連結された帯板３４のうち引張を受けるものの数が多くなる）ことが判る。すなわち、外側縦スポット溶接列１００では、相対変位方向の先頭に位置する最前スポット溶接点Ｓｆにおいて引張側の帯板３４の連結数が最大となり、作用するせん断荷重が最大になる。
【００５３】
図６（Ａ）、図６（Ｂ）は、図５の帯板モデルを外側縦スポット溶接列２６の各スポット溶接点Ｓに適用して算出した、該外側縦スポット溶接列２６の各スポット溶接点Ｓに作用するせん断荷重であり、図６（Ａ）は平面視でのベクトルを、図６（Ｂ）は車両前後方向荷（Ｘ方向）の荷重Ｆｘ、車幅方向（Ｙ方向）の荷重Ｆｙ、及びこれらの合力Ｆを示す線図である。この図からも、外側縦スポット溶接列２６では、前方に位置するスポット溶接点Ｓほど作用するせん断荷重が大きくなることが判る。
【００５４】
図７は、外側縦スポット溶接列２６の最前スポット溶接点Ｓｆに複数の帯板３４が連結されたモデルを示している。この図に示される如く、最前スポット溶接点Ｓｆに連結された帯板３４は、全て最前スポット溶接点Ｓｆに引張荷重を作用させることとなる。これら複数の帯板３４のうち、何れの帯板３４が最前スポット溶接点Ｓｆに作用させる荷重が大きいのかについて検討する。
【００５５】
図８は、最前スポット溶接点Ｓｆと内側縦スポット溶接列２８の各スポット溶接点Ｓとを連結した帯板３４毎の歪（すなわち荷重）を、図７の帯板モデルにて計算した結果を示している。図８の横軸は、外側縦スポット溶接列２６と内側縦スポット溶接列２８との車幅方向に沿った距離Ｌｗ（図７参照）に対する、最前スポット溶接点Ｓｆからの車両前後方向に沿った離間距離Ｘを示している。この図から、Ｘ／Ｌｗ＝１の場合、すなわち最前スポット溶接点Ｓｆから車両前後方向に対し４５°方向に延在する帯板３４が、最前スポット溶接点Ｓｆに作用させる荷重が最大であることが判る。
【００５６】
この点につき補足すると、図９（Ｂ）に示される如く、最前スポット溶接点Ｓｆと該最前スポット溶接点Ｓｆから前後方向に距離Ｘだけ離間したスポット溶接点Ｓとを連結する帯板３４は、上記した矩形パネル部１２Ａのせん断変形に伴ってスポット溶接点Ｓが後方にｄＸだけ変位すると、その長さがＬからＬ＋ｄＬに伸びる。この伸びに伴う歪（Ｌ＋ｄＬ）／Ｌが最大となる帯板３４が最大の荷重を最前スポット溶接点Ｓｆに作用させるところ、図９（Ａ）にも示される如く、Ｘ／Ｌｗ＝１となる点に位置するスポット溶接点Ｓにつながる帯板３４が上記せん断変形に伴うひずみが最大となる。また、Ｘ／Ｌｗ＝１となる点から前後に遠ざかるほど最前スポット溶接点Ｓｆに作用する荷重が低減されることが判る。
【００５７】
ここで、車体フロア構造１０では、内側縦スポット溶接列２８における最前スポット溶接点Ｓｆから略４５°方向のスポット溶接点Ｓの密度が疎であるため、換言すれば、最前スポット溶接点Ｓｆへの作用させる荷重が大きい４５°付近の帯板３４が間引かれたものと捉えることができるので、最前スポット溶接点Ｓｆに作用するせん断荷重を低減させることができる。
【００５８】
図３（Ａ）は、この効果を検証する車体フロア構造１０の検証モデルを示しており、図３（Ｂ）は、上記した比較例に係る外側縦スポット溶接列１００、内側縦スポット溶接列１０２が適用された車体フロア構造のモデルが示されている。そして、図４（Ａ）は、図３（Ａ）の検証モデルを用いた帯板モデルにて外側縦スポット溶接列２６の各スポット溶接点Ｓに作用するせん断荷重を計算した結果である。一方、図４（Ｂ）は、図３（Ｂ）の比較例モデルを用いた帯板モデルにて外側縦スポット溶接列１００の各スポット溶接点Ｓに作用するせん断荷重を計算した結果である。図４（Ａ）と図４（Ｂ）とでは、縦軸、横軸とも同じスケールとされている。
【００５９】
これら図４（Ａ）と図４（Ｂ）との比較から、車体フロア構造１０においては、外側縦スポット溶接列２６の最大せん断荷重、すなわち最前スポット溶接点Ｓｆのせん断荷重が比較例に対し１０％強ほど低下していることが判る。
【００６０】
したがって、本発明の実施形態に係る車体フロア構造１０では、適用された車両の前面衝突に伴い矩形パネル部１２Ａがせん断を受けた場合に、最前スポット溶接点Ｓｆに作用するせん断荷重（応力）が緩和され、該最前スポット溶接点Ｓｆを含む外側縦スポット溶接列２６の各スポット溶接点Ｓでの接合が維持され易い。同様に、車体フロア構造１０では、適用された車両の前面衝突に伴い矩形パネル部１２Ａがせん断を受けた場合に、最後スポット溶接点Ｓｔに作用するせん断荷重（応力）が緩和され、該最後スポット溶接点Ｓｔを含む内側縦スポット溶接列２８の各スポット溶接点Ｓでの接合が維持され易い。
【００６１】
また、車体フロア構造１０では、外側縦スポット溶接列２６及び内側縦スポット溶接列２８のそれぞれにおける特定範囲Ａ以外の範囲Ｂでのスポット溶接点Ｓの間隔Ｄ２が比較例に係る外側縦スポット溶接列１００での間隔Ｄよりも小であるため、該比較例と同等以上の弾性域でのせん断剛性を確保することができる。
【００６２】
この点につき補足すると、図９（Ａ）に示される如く、最前スポット溶接点Ｓｆにつながる各帯板３４の前後方向の荷重Ｆｘは、Ｘ／Ｌｗが１〜２の間に位置するスポット溶接点Ｓにつながる帯板３４について最大となることが判る。したがって、Ｘ／Ｌｗ＞１の部分を含む上記範囲Ｂでスポット溶接点Ｓの間隔Ｄ２を小さくする（スポット溶接点Ｓを密に配置する）ことで、せん断剛性の向上に寄与する。この実施形態では、比較例に対し最大せん断荷重を低減させる効果を得る一方、同等以上の前後方向のせん断剛性が得られることが確認されている。
【００６３】
以上まとめると、本実施形態に係る車体フロア構造１０では、外側縦スポット溶接列２６の最前スポット溶接点Ｓｆから略４５°方向に位置する、内側縦スポット溶接列２８の特定範囲Ａでスポット溶接点Ｓの密度を疎にしたため、前面衝突の際に外側縦スポット溶接列２６の最前スポット溶接点Ｓｆに作用するせん断荷重を緩和し、接合を維持することができる。同様に、内側縦スポット溶接列２８の最後スポット溶接点Ｓｔから略４５°方向の特定範囲Ａに位置する、内側縦スポット溶接列２８の特定範囲Ａでスポット溶接点Ｓの密度を疎にしたため、前面衝突の際に内側縦スポット溶接列２８の最後スポット溶接点Ｓｔに作用するせん断荷重を緩和し、接合を維持することができる。
【００６４】
また、車体フロア構造１０では、外側縦スポット溶接列２６及び内側縦スポット溶接列２８における特定範囲以外の範囲Ｂでスポット溶接点Ｓの密度を密にしたため、所要のせん断剛性を確保することができる。
【００６５】
そして、車体フロア構造１０では、フロアパネル１２の矩形パネル部１２Ａにビードを形成したり補強部材を接合したりすることなく、該フロアパネル１２と骨格構造体１４との接合が確保される。すなわち、車体フロア構造１０では、フロアパネル１２の形状変更により共振周波数や床下の風流れ等に影響を与えることなく、フロアパネル１２と骨格構造体１４との接合が確保される。
【００６６】
なお、上記した実施形態では、矩形パネル部１２Ａが車幅方向に対し車両前後方向に長い矩形状である例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、図１０に示される如く車幅方向に長い矩形状の矩形パネル部５０に対し本発明を適用しても良い。この場合、最前スポット溶接点Ｓｆに対し４５°方向の特定範囲Ａは、後側横スポット溶接列３２に設定され、最後スポット溶接点Ｓｔに対し４５°方向の特定範囲Ａは、前側横スポット溶接列３０に設定されることとなる。この変形例に係る構成においても、上記実施形態と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。この変形例においては、前側横スポット溶接列３０、後側横スポット溶接列３２が本発明における接合部に相当する。また、前側横スポット溶接列３０が本発明における前辺接合部に相当し、後側横スポット溶接列３２が本発明における後辺接合部に相当する。
【００６７】
また、上記した実施形態では、矩形パネル部１２Ａの四辺がそれぞれ枠状骨格部１４Ａに接合された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、図１１に示される如く車両前後方向に長い矩形パネル部１２Ａにおいては、外側縦スポット溶接列２６、内側縦スポット溶接列２８を必須要件とし、前側横スポット溶接列３０、後側横スポット溶接列３２を必須要件として考慮しなくても良く、実際に前側横スポット溶接列３０、後側横スポット溶接列３２を有しない構成とすることも可能である。すなわち、本発明におけるパル部材は、矩形枠状の骨格構造体に接合されたものと把握されるのには限られず、また、パネル部材における並列された一対の骨格部材間の位置する矩形状部分に本発明を適用することができる。
【００６８】
さらに、本発明は、ロッカ１６、アンダリインフォースメント１８、トルクボックス２０、フロアクロスメンバ２２で構成された骨格構造体１４にフロアパネル１２を接合する車体フロア構造１０に適用されることに限定されることはなく、各種部位に適用可能である。
【００６９】
またさらに、上記した実施形態では、複数の接合点がスポット溶接点Ｓである例を示したが、本発明はこれに限定されず、複数の接合点の一部又は全部をスポット溶接点Ｓに代えて、ボルトやリベット等の締結手段とした構成としても良い。
【００７０】
また、上記した実施形態では、外側縦スポット溶接列２６、内側縦スポット溶接列２８、前側横スポット溶接列３０、後側横スポット溶接列３２は、スポット溶接点Ｓが一直線状に配置された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、スポット溶接点Ｓがジグザグに配置されたり、複数列配置されたりした構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の実施形態に係る車体フロア構造を模式的に示す平面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る車体フロア構造の概略全体構成を示す平面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る車体フロア構造の数値計算用の検証モデルを示す図、（Ｂ）は、比較例の計算用モデルを示す図である。
【図４】（Ａ）は、本発明の実施形態に係る車体フロア構造における外側縦スポット溶接列の各スポット接合点に作用する荷重を示す線図、（Ｂ）は、比較例に係る車体フロア構造における外側縦スポット溶接列の各スポット接合点に作用する荷重を示す線図である。
【図５】本発明の実施形態に係る車体フロア構造における外側縦スポット溶接列の各スポット接合点に作用する荷重を計算するための帯板モデルの概念図である。
【図６】図５に示す帯板モデルを用いた数値計算結果を示す図であって、（Ａ）は各スポット接合点の荷重ベクトルを示す図、（Ｂ）は各スポット接合点の荷重レベルを示す線図である。
【図７】特定のスポット溶接点につながる複数の帯板の引張荷重を計算するための帯板モデルの概念図である。
【図８】図５に示す帯板モデルを用いて各帯板に作用する荷重を計算した結果を示す線図である。
【図９】（Ａ）は、図８よりも広い範囲で帯板に作用する荷重を計算した結果を示す線図、（Ｂ）は帯板の変形を模式的に示す図である。である。
【図１０】本発明の実施形態の第１変形例に係る車体フロア構造を模式的に示す平面図である。
【図１１】本発明の実施形態の第２変形例に係る車体フロア構造を模式的に示す平面図である。
【符号の説明】
【００７２】
１０ 車体フロア構造（パネル接合構造）
１２ フロアパネル（パネル部材）
１４ 骨格構造部
１６ ロッカ（第１骨格部材、第２骨格部材）
１８ アンダリインフォースメント（第２骨格部材、第１骨格部材）
２０ ダッシュクロスメンバ
２２ フロアクロスメンバ
２６ 外側縦スポット溶接列（接合部、第１接合部、第２接合部、外辺接合部）
２８ 内側縦スポット溶接列（接合部、第２接合部、第１接合部、内辺接合部）
３０ 前側横スポット溶接列（接合部、前辺接合部）
３２ 後側横スポット溶接列（接合部、後辺接合部）
５０ 矩形パネル部（パネル部材）
Ｓ スポット溶接点（接合点）
Ｓｆ 最前スポット溶接点（端部接合点）
Ｓｔ 最後スポット溶接点（端部接合点）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、骨格部に対しパネル部材を接合したパネル接合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
フロアパネルにおける左右のフロアフレームの少なくとも一方側から、車幅中央に向かって、斜め後方に延びる複数のビードを車体前後に並べて形成することで、衝突時にフロアパネルに皴が生じることを抑制し接合部の接合状態を確保するようにした技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−６７４９１号公報
【特許文献２】特開２００７−３２０５０１号公報
【特許文献３】特開平９−２０７８２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記の如き従来の技術では、ビードを形成することでフロアパネルの面形状が変わるため、フロアの共振周波数やフロア下の風流れに影響を与えることが懸念される。
【０００４】
本発明は、パネル部材がせん断変位を受けた場合に該パネル部材と骨格部との接合が確保され易いパネル接合構造を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明に係るパネル接合構造は、パネル部材と、四辺を有する矩形枠状を成す骨格構造体と、前記骨格構造体の四辺のそれぞれと前記パネル部材とを、前記骨格構造体における並列する二辺が長手方向に相対変位した場合に角度が小さくなる特定の角部から該相対変位の方向に対し略４５°を成す方向に位置する特定部分での接合点の密度が他の部分での接合点の密度よりも疎となるように、該骨格構造体の各辺においてそれぞれの長手方向に離間した複数の接合点にて接合した接合部と、を備えている。
【０００６】
請求項１記載のパネル接合構造では、パネル部材は、骨格構造体との矩形枠状の接合部位の内側に位置する部分が略矩形板状を成している。骨格構造体の並列する二辺が長手方向に相対変位を生じると、パネル部材の上記矩形状部分（パネル部材の全部であっても良い）は、一対の対角は角度が小さくなり、他の一対の対角は角度が大きくなるようにせん断変位される。このせん断変位が大変位の場合、角度が小さくなる角部に近いほどパネル部材と骨格構造体との接合点で、作用するせん断応力が大きくなる。
【０００７】
ここで、本パネル接合構造では、上記せん断により角度が小さくなる角部から略４５°の方向において接合点の密度が低いため、上記角部の接合点に対し大きな引張方向の荷重を支持し得る接合点の数が少ない。このため、本パネル接合構造では、上記角部近くの接合点に作用するせん断荷重が緩和される。
【０００８】
このように、請求項１記載のパネル接合構造では、パネル部材がせん断変位を受けた場合に該パネル部材と骨格部（骨格構造体）との接合が確保され易い。
【０００９】
請求項２記載の発明に係るパネル接合構造は、請求項１記載のパネル接合構造において、前記接合部は、前記骨格構造体における前記特定の角部の対角となる角部を成す二辺の何れか一方における長手方向の端部間に前記特定部分が位置しており、該特定部分での接合点の密度が前記二辺の何れか一方における他の部分での接合点の密度よりも疎とされて構成されている。
【００１０】
請求項２記載のパネル接合構造では、上記角部の対角となる角部を挟む二辺の何れか一方の長手方向端部間に上記特定部位が位置し、該特定部位が位置する一辺は、特定部位以外の接合点の密度に対し特定部位の接合点の密度が疎とされている。このため、パネル部材がせん断変位を受けた場合に該パネル部材と骨格構造体（上記角部）との接合が確保され易い。
【００１１】
請求項３記載の発明に係るパネル接合構造は、パネル部材と、所定方向に沿って並列されると共に該並列方向に離間して配置された第１骨格部材及び第２骨格部材と、前記第１骨格部材と前記パネル部材とを該第１骨格部材の長手方向に離間した複数の接合点で接合し、該第１骨格部材における前記第２骨格部材に対し長手方向に相対変位する際の先頭側に位置する接合点が端部接合点とされた第１接合部と、前記第２骨格部材と前記パネル部材とを、前記端部接合点から前記第１骨格部材の長手方向に対し略４５°の方向に位置する特定部分での接合点の密度が他の部分での接合点の密度よりも疎となるように、前記第２骨格部材の長手方向に離間した複数の接合点にて接合した第２接合部と、を備えている。
【００１２】
請求項３記載のパネル接合構造では、パネル部材は、並列する第１、第２骨格部材間に位置する部分が略矩形板状を成している。これら第１、第２骨格部材が互いの長手方向に相対変位を生じると、パネル部材の上記矩形状部分（パネル部材の全部であっても良い）は、矩形状部分における一対の対角は角度が小さくなり、他の一対の対角は角度が大きくなるようにせん断変位される。このせん断変位が大変位の場合、角度が小さくなる角部に近いほどパネル部材と骨格構造体との接合点で、作用するせん断応力が大きくなる。
【００１３】
ここで、本パネル接合構造では、第１接合部における端部接合点が上記したせん断変形に伴い角度が小さくなる角部の一方に位置することとなる。そして、この角部から略４５°の方向において接合点の密度が低いため、該角部近くの接合点に対し大きな引張方向の荷重を支持し得る接合点の数が少ない。このため、本パネル接合構造では、上記角部近くの接合点に作用するせん断荷重が緩和される。
【００１４】
このように、請求項３記載のパネル接合構造では、パネル部材がせん断変位を受けた場合に該パネル部材と骨格部（各骨格部材）との接合が確保され易い。
【００１５】
請求項４記載の発明に係る車体フロア構造は、フロアパネルと、車体における車幅方向外端で車両前後方向に延在されたロッカと、前記ロッカに対する車幅方向内側で車両前後方向に延在された前後メンバ部材と、車幅方向に延在され、前記ロッカと前記前後メンバとを架け渡す第１クロスメンバと、車幅方向に延在され、前記第１クロスメンバに対する車両前後方向の後側で前記ロッカと前記前後メンバとを架け渡す第２クロスメンバと、前記フロアパネルと前記ロッカとを、該ロッカの長手方向に離間した複数の接合点にて接合した外辺接合部と、前記前後メンバ又は前記第２クロスメンバと前記フロアパネルとを、前記外辺接合部における最前の接合点から車両前後方向に対し略４５°の方向に位置する特定部分の接合点の密度が他の部分での接合点の密度よりも疎となるように、前記前後メンバ又は前記第２クロスメンバの長手方向に離間した複数の接合点にて接合した内辺又は後辺接合部と、を備えている。
【００１６】
請求項４記載の車体フロア構造では、外辺接合部においてロッカに接合されると共に内辺又は後辺接合部において前後メンバ及び第２クロスメンバの何れか一方に接合されたフロアパネルは、ロッカ、前後メンバ、第１、第２クロメンバとの矩形枠状の接合部位の内側に位置する部分が略矩形板状を成している。例えば前後メンバに後向きの変位が入力されると、フロアパネルの上記矩形状部分（フロアパネルの全部であっても良い）は、せん断変形される。このせん断変形によって、フロアパネルの上記矩形状部分は、ロッカと第１クロスメンバとの角部、及び前後メンバと第２クロスメンバとの角部は角度が小さくなる。このように角度が小さくなる角部におけるフロアパネルと骨格構造体との接合点では、せん断変位が大変位である場合に、作用するせん断応力が大きくなる。
【００１７】
ここで、本車体フロア構造では、上記せん断により角度が小さくなる角部のうちロッカと第１クロスメンバとの角部に近い外辺接合部の最前の接合点から略４５°の方向において内辺又は後辺接合部の接合点の密度が低いため、外辺接合部の最前の接合点に対し大きな引張方向の荷重を支持し得る接合点の数が少ない。このため、本車体フロア構造では、外辺接合部の各接合点、特に最前の接合点に作用するせん断荷重が緩和される。
【００１８】
このように、請求項４記載の車体フロア構造では、パネル部材がせん断変位を受けた場合に該フロアパネルと骨格部（少なくとも１つの車体骨格部材）との接合が確保され易い。
【００１９】
請求項５記載の発明に係る車体フロア構造は、フロアパネルと、車体における車幅方向外端で車両前後方向に延在されたロッカと、前記ロッカに対する車幅方向内側で車両前後方向に延在された前後メンバと、車幅方向に延在され、前記ロッカと前記前後メンバとを架け渡す第１クロスメンバと、車幅方向に延在され、前記第１クロスメンバに対する車両前後方向の後側で前記ロッカと前記前後メンバとを架け渡す第２クロスメンバと、前記フロアパネルと前記前後メンバとを、該前後メンバの長手方向に離間した複数の接合点にて接合した内辺接合部と、前記ロッカ又は前記第１クロスメンバと前記フロアパネルとを、前記内辺接合部における最後の接合点から車両前後方向に対し略４５°の方向に位置する特定部分の接合点の密度が他の部分での接合点の密度よりも疎となるように、前記ロッカ又は前記第１クロスメンバの長手方向に離間した複数の接合点にて接合した外辺又は前辺接合部と、を備えている。
【００２０】
請求項５記載の車体フロア構造では、内辺接合部において前後メンバに接合されると共に外辺又は前辺接合部においてロッカ及び第１クロスメンバの何れか一方に接合されたフロアパネルは、ロッカ、前後メンバ、第１、第２クロメンバとの矩形枠状の接合部位の内側に位置する部分が略矩形板状を成している。例えば前後メンバに後向きの変位が入力されると、フロアパネルの上記矩形状部分（フロアパネルの全部であっても良い）は、せん断変形される。このせん断変形によって、フロアパネルの上記矩形状部分は、ロッカと第１クロスメンバとの角部、及び前後メンバと第２クロスメンバとの角部は角度が小さくなる。このように角度が小さくなる角部におけるフロアパネルと骨格構造体との接合点では、せん断変位が大変位である場合に、作用するせん断応力が大きくなる。
【００２１】
ここで、本車体フロア構造では、上記せん断により角度が小さくなる角部のうち前後メンバと第２クロスメンバとの角部に近い内辺接合部の最後の接合点から略４５°の方向において外辺又は前辺接合部の接合点の密度が低いため、内辺接合部の最後の接合点に対し大きな引張方向の荷重を支持し得る接合点の数が少ない。このため、本車体フロア構造では、内辺接合部の各接合点、特に最後の接合点に作用するせん断荷重が緩和される。
【００２２】
このように、請求項５記載の車体フロア構造では、パネル部材がせん断変位を受けた場合に該フロアパネルと骨格部（少なくとも１つの車体骨格部材）との接合が確保され易い。
【００２３】
請求項６記載の発明に係る車体フロア構造は、フロアパネルと、車体における車幅方向外端で車両前後方向に延在されたロッカと、前記ロッカに対する車幅方向内側で車両前後方向に延在された前後メンバと、車幅方向に延在され、前記ロッカと前記前後メンバとを架け渡す第１クロスメンバと、車幅方向に延在され、前記第１クロスメンバに対する車両前後方向の後側で前記ロッカと前記前後メンバとを架け渡す第２クロスメンバと、前記前後メンバ又は前記第２クロスメンバと前記フロアパネルとを、前記ロッカと前記第１クロスメンバとの角部における前記フロアパネルとの接合点から車両前後方向に対し略４５°の方向に位置する特定部分の接合点の密度が他の部分での接合点の密度よりも疎となるように、前記前後メンバ又は前記第２クロスメンバの長手方向に離間した複数の接合点にて接合した内辺又は後辺接合部と、前記ロッカ又は前記第１クロスメンバと前記フロアパネルとを、前記前後メンバと前記第２クロスメンバとの角部における前記フロアパネルとの接合点から車両前後方向に対し略４５°の方向に位置する特定部分の接合点の密度が他の部分での接合点の密度よりも疎となるように、前記ロッカ又は前記第１クロスメンバの長手方向に離間した複数の接合点にて接合した外辺又は前辺接合部と、を備えている。
【００２４】
請求項６記載の車体フロア構造では、内辺又は後辺接合部において前後メンバ及び第２クロスメンバに接合されると共に外辺又は前辺接合部においてロッカ及び第１クロスメンバの何れか一方に接合されたフロアパネルは、ロッカ、前後メンバ、第１、第２クロメンバとの矩形枠状の接合部位の内側に位置する部分が略矩形板状を成している。例えば前後メンバに後向きの荷重が入力されると、フロアパネルの上記矩形状部分（フロアパネルの全部であっても良い）は、せん断変形される。このせん断変形によって、フロアパネルの上記矩形状部分は、ロッカと第１クロスメンバとの角部、及び前後メンバと第２クロスメンバとの角部は角度が小さくなる。このように角度が小さくなる角部におけるフロアパネルと骨格構造体との接合点では、せん断変位が大変位である場合に、作用するせん断応力が大きくなる。
【００２５】
ここで、本車体フロア構造では、ロッカと第１クロスメンバとの角部から略４５°の方向において内辺又は後辺接合部の接合点の密度が低いため、該角部の接合点に対し大きな引張方向の荷重を支持し得る接合点の数が少ない。また、前後メンバと第２クロスメンバとの角部略４５°の方向において外辺又は前辺接合部の接合点の密度が低いため、該角部の接合点に対し大きな引張方向の荷重を支持し得る接合点の数が少ない。これらにより、本車体フロア構造では、外辺又は前辺接合部の各接合点及び内辺又は後辺接合部の各接合点、特に、上記せん断に伴い角度が小さくなる各角部の接合点に作用するせん断荷重が緩和される。
【００２６】
このように、請求項６記載の車体フロア構造では、パネル部材がせん断変位を受けた場合に該フロアパネルと骨格部（各車体骨格部材）との接合が確保され易い。
【００２７】
請求項７記載の発明に係る車体フロア構造は、請求項４〜請求項６の何れか１項記載の車体フロア構造において、前記接合部の各接合点は、スポット溶接による接合点である。
【００２８】
請求項７記載の車体フロア構造では、せん断により剥がれが生じ得るスポット溶接による接合点は、上記の如くせん断荷重の大きくなり易いロッカと第１クロスメンバとの角部、及び前後メンバと第２クロスメンバとの角部の少なくとも一方から略４５°方向の接合点の密度を疎にすることで、接合が効果的に確保（維持）され易い。
【発明の効果】
【００２９】
以上説明したように本発明に係るパネル接合構造は、パネル部材がせん断変位を受けた場合に該パネル部材と骨格部との接合が確保され易いという優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明の一実施形態に係るパネル接合構造としての車体フロア構造１０について、図１〜図２に基づいて説明する。なお、図中に適宜記す矢印ＦＲは車両前後方向の前方向を、矢印ＩＮは車幅方向内側を、矢印ＯＵＴは車幅方向外側をそれぞれ示す。
【００３１】
図２には、車体フロア構造１０の要部が模式的な平面図にて示されている。この図に示される如く、車体フロア構造１０は、パネル部材としてのフロアパネル１２が車体骨格の一部を成す骨格構造体１４に接合されて構成されている。
【００３２】
この実施形態における骨格構造体１４は、車体下部（フロア部）における車幅方向外端で車両前後方向に延在する第１骨格部材としてのロッカ（サイドシル）１６と、骨格構造体１４に対する車幅方向内側で車両前後方向に延在する第２骨格部材又は前後メンバとしてのアンダリインフォースメント１８とを備えている。また、骨格構造体１４は、それぞれ車幅方向延在された第１クロスメンバとしてのトルクボックス２０、第２クロスメンバとしてのフロアクロスメンバ２２を備えている。トルクボックス２０は、ロッカ１６とアンダリインフォースメント１８との前端間を架け渡しており、フロアクロスメンバ２２は、ロッカ１６の前後方向中間部とアンダリインフォースメント１８の後端部とを架け渡している。
【００３３】
以上により、骨格構造体１４は、平面視で略矩形枠状を成す枠状骨格部１４Ａを構成している。また、アンダリインフォースメント１８の前端は、前端が図示しないバンパリインフォースメントに連結されたフロントサイドメンバ２４の後端に連結されている。したがって、バンパリインフォースメントへの前面衝突が生じた場合、アンダリインフォースメント１８にはフロントサイドメンバ２４を介して後向きの変位Ｄｃが入力されるようになっている。
【００３４】
そして、フロアパネル１２は、後に詳述する如く、枠状骨格部１４Ａの四辺を構成するロッカ１６、アンダリインフォースメント１８、トルクボックス２０、フロアクロスメンバ２２のそれぞれに対し、それぞれの（各辺の）長手方向に沿って配置された複数の接合点にて接合されている。図２に想像線にて示す如く、フロアパネル１２における枠状骨格部１４Ａに接合された（接合部の内側の）略矩形平板状の部分を矩形パネル部１２Ａということとする。この実施形態では、矩形パネル部１２Ａは、車幅方向に対し車両前後方向に長い矩形状を成している。
【００３５】
以下、主に矩形パネル部１２Ａと枠状骨格部１４Ａとの接合構造について、具体的に説明する。なお、矩形パネル部１２Ａにおける前外（ロッカ１６とトルクボックス２０との間）、後内（アンダリインフォースメント１８とフロアクロスメンバ２２との間）の角部をそれぞれ１２ＦＯ、１２ＲＩとする。また、矩形パネル部１２Ａにおける後外（ロッカ１６とフロアクロスメンバ２２との間）、前内（アンダリインフォースメント１８とトルクボックス２０との間）の角部をそれぞれ１２ＲＩ、１２ＦＯとする。
【００３６】
図１には、フロアパネル１２から切り出してみた矩形パネル部１２Ａが平面図にて示されている。この図に想像線にて示される如く、矩形パネル部１２Ａは、アンダリインフォースメント１８に後向きの変位Ｄｃが入力された場合、ロッカ１６には反力Ｒが作用し、該アンダリインフォースメント１８とロッカ１６との車両前後方向（長手方向）の相対変位によって、対角を成す角部１２ＦＯ、１２ＲＩは、せん断変位により角度が小さくなり、別の対角を成す角部１２ＦＩ、１２ＲＯは、せん断変位により角度が大きくなるように変形する構成とされている。
【００３７】
矩形パネル部１２Ａとロッカ１６とは、複数のスポット溶接点Ｓが車両前後方向に沿って配置された外側縦スポット溶接列２６にて接合されている。矩形パネル部１２Ａとアンダリインフォースメント１８とは、複数のスポット溶接点Ｓが車両前後方向に沿って配置された内側縦スポット溶接列２８にて接合されている。矩形パネル部１２Ａとトルクボックス２０とは、複数のスポット溶接点Ｓが車幅方向に沿って配置された前側横スポット溶接列３０にて接合されている。矩形パネル部１２Ａとフロアクロスメンバ２２とは、複数のスポット溶接点Ｓが車幅方向に沿って配置された後側横スポット溶接列３２にて接合されている。
【００３８】
上記の通り車両前後方向に長い矩形パネル部１２Ａにおいては、前側横スポット溶接列３０、後側横スポット溶接列３２は、複数のスポット溶接点Ｓが略等間隔では位置されて構成されている。
【００３９】
一方、外側縦スポット溶接列２６、内側縦スポット溶接列２８は、それぞれの特定範囲Ａにおける長手方向に隣り合うスポット溶接点Ｓの間隔Ｄ１が、特定範囲以外の範囲Ｂにおけるスポット溶接点Ｓの間隔Ｄ２に対し大とされている。換言すれば、外側縦スポット溶接列２６、内側縦スポット溶接列２８は、特定範囲Ａにおいて他の範囲よりも複数のスポット溶接点Ｓの密度が低い（疎である）構成とされている。
【００４０】
外側縦スポット溶接列２６における特定範囲Ａは、矩形パネル部１２Ａの角部１２ＲＩに近接するスポット溶接点Ｓ、具体的には内側縦スポット溶接列２８の最後端に位置する最後スポット溶接点Ｓｔから、該内側縦スポット溶接列２８（アンダリインフォースメント１８）すなわち車両前後方向との成す角が略４５°の方向に位置する部分を含む範囲とされている。より具体的には、外側縦スポット溶接列２６における特定範囲Ａは、最後スポット溶接点Ｓｔから車両前後方向との成す角が４５°となる仮想直線ＩＬ１が内側縦スポット溶接列２８上に沿った仮想直線ＩＬ２に交差する点Ｃ１に対し、前後両側にそれぞれ所定長さに亘り設定されている。
【００４１】
一方、内側縦スポット溶接列２８における特定範囲Ａは、矩形パネル部１２Ａの角部１２ＦＯに近接するスポット溶接点Ｓ、具体的には外側縦スポット溶接列２６の最前端に位置する最前スポット溶接点Ｓｆから、該外側縦スポット溶接列２６（ロッカ１６）すなわち車両前後方向との成す角が略４５°の方向に位置する部分を含む範囲とされている。より具体的には、内側縦スポット溶接列２８における特定範囲Ａは、最前スポット溶接点Ｓｆから車両前後方向との成す角が４５°となる仮想直線ＩＬ３が内側縦スポット溶接列２８上に沿った仮想直線ＩＬ４に交差する点Ｃ２に対し、前後両側にそれぞれ所定長さに亘り設定されている。
【００４２】
特定範囲Ａの設定長さ、スポット溶接点Ｓ間の間隔Ｄ１、Ｄ２は、後述する如く、フロントサイドメンバ２４に作用することが想定される前後方向の最大変位（設計変位）、スポット溶接点Ｓのせん断に対する強度、枠状骨格部１４Ａ（骨格構造体１４）とフロアパネル１２との接合構造全体として要求されるせん断剛性等に応じて適宜設定されるようになっている。
【００４３】
なお、この実施形態では、外側縦スポット溶接列２６、内側縦スポット溶接列２８は、各スポット溶接点Ｓの間隔を等間隔とした比較例の構成で得られる前後方向のせん断剛性が確保されるように、特定範囲Ａ以外の範囲Ｂにおけるスポット溶接点Ｓの間隔Ｄ２を上記比較例における間隔Ｄよりも小としている。すなわち、車体フロア構造１０における隣り合うスポット溶接点Ｓの間隔は、比較例における間隔Ｄとの関係では、Ｄ１＞Ｄ＞Ｄ２となる構成である。
【００４４】
以上説明した車体フロア構造１０においては、外側縦スポット溶接列２６、内側縦スポット溶接列２８が本発明における接合部に相当する。また、外側縦スポット溶接列２６は、本発明における第１接合部及び第２接合部の何れか一方に相当し、内側縦スポット溶接列２８は、第１接合部及び第２接合部の他方に相当する。したがって、最前スポット溶接点Ｓｆ、最後スポット溶接点Ｓｔが本発明における端部接合点に相当する。さらに、外側縦スポット溶接列２６は本発明における外辺接合部に、内側縦スポット溶接列２８は内辺接合部に相当する。
【００４５】
次に、実施形態の作用を説明する。
【００４６】
上記構成の車体フロア構造１０が適用された自動車等の車両では、前面衝突に至ると、バンパリインフォースメント、フロントサイドメンバ２４を経由してアンダリインフォースメント１８に車両前後方向後向きの変位Ｄｃが入力される。この変位Ｄｃによってフロアパネル１２の矩形パネル部１２Ａは、内側縦スポット溶接列２８にてアンダリインフォースメント１８に接合された部分（以下、「内辺１２Ｂ」という）が後向きに、すなわち外側縦スポット溶接列２６にてロッカ１６に接合された部分（以下、「外辺１２Ｃ」という）が相対的に前向きに変位することでせん断（図１の矢印参照）を受け、図１に想像線にて示される如く変形される。
【００４７】
すなわち、矩形パネル部１２Ａ変形前の形状を図１に示す矩形（長方形）とする場合、対角を成す角部１２ＦＯ、１２ＲＩが鋭角に（角度が小さく）なると共に、これらとは別の対角を成す角部１２ＦＩ、１２ＲＯが鈍角に（角度が大きく）なる略平行四辺形状に変形される。そして、外側縦スポット溶接列２６、内側縦スポット溶接列２８、前側横スポット溶接列３０、後側横スポット溶接列３２の各スポット溶接点Ｓには、せん断荷重が作用する。
【００４８】
ここで、車体フロア構造１０では、外側縦スポット溶接列２６における特定範囲Ａでのスポット溶接点Ｓ間の間隔Ｄ１が該特定範囲Ａ以外の範囲Ｂでの間隔Ｄ２に対し大であるため、上記のせん断荷重に対し内側縦スポット溶接列２８の各スポット溶接点Ｓ、特に最後スポット溶接点Ｓｔに作用する荷重が緩和され、該最後スポット溶接点Ｓｔにおける接合が維持され易い。同様に、車体フロア構造１０では、内側縦スポット溶接列２８における特定範囲Ａでのスポット溶接点Ｓ間の間隔Ｄ１が該特定範囲Ａ以外の範囲Ｂでの間隔Ｄ２に対し大であるため、上記のせん断荷重に対し外側縦スポット溶接列２６の各スポット溶接点Ｓ、特に最前スポット溶接点Ｓｆに作用する荷重が緩和され、該最前スポット溶接点Ｓｆにおける接合が維持され易い。
【００４９】
以下、このメカニズムについて、図３〜図８を参照しつつ補足する。なお、外側縦スポット溶接列２６と内側縦スポット溶接列２８とでは、最前スポット溶接点Ｓｆ、最後スポット溶接点Ｓｔの接合維持メカニズムは共通する（外側縦スポット溶接列２６と内側縦スポット溶接列２８とが相補的に機能する）ので、以下、主に外側縦スポット溶接列２６の最前スポット溶接点Ｓｆについて接合が維持されるメカニズムについて説明することとする。
【００５０】
図５には、スポット溶接点Ｓの間隔Ｄが一定である比較例に係る外側縦スポット溶接列１００、内側縦スポット溶接列１０２にて枠状骨格部１４Ａに接合された矩形パネル部１２Ａについて、複数の帯板３４にて構成したモデルとして考える帯板モデルが示されている。図５の例では、矩形パネル部１２Ａを、外側縦スポット溶接列２６の特定のスポット溶接点Ｓｐと他のスポット溶接点Ｓがそれぞれ帯板３４にて結ばれたものと仮定している。このモデルでは、特定のスポット溶接点Ｓｐに作用するせん断荷重は、各帯板３４の荷重（ベクトル）の和として把握することができる。なお、図５に破線で示す帯板３４は、上記した矩形パネル部１２Ａのせん断により圧縮される３４を示し、実線にて示す帯板３４は、上記した矩形パネル部１２Ａのせん断により引張られる３４を示している。
【００５１】
ところで、矩形パネル部１２Ａは、微小変形をする場合には、変形に伴い圧縮される帯板３４、引張られる帯板３４のそれぞれからの荷重を受ける。一方、矩形パネル部１２Ａは、上記した衝突に伴うせん断により大きく変形される場合には、圧縮側の帯板３４は弛んで（座屈して）発生する圧縮荷重は極端に小さくなる（このことは、実際の衝突でフロアパネル１２において皺が発生することに対応している）。このため、矩形パネル部１２Ａの上記せん断に伴う大変形の際には、特定のスポット溶接点Ｓｐに作用するせん断荷重は、圧縮側の帯板３４からの荷重を無視し、引張側の帯板３４からの荷重の合力（ベクトル）として考えることができる。
【００５２】
そして、図５からは、アンダリインフォースメント１８（内辺１２Ｂ）がロッカ１６（外辺１２Ｃ）に対し相対的に後方に変位するせん断変形の際には、外側縦スポット溶接列２６の各スポット溶接点Ｓは、前方（相対変位方向の先頭側）に位置するものほど引張側の帯板３４の連結数が多くなる（連結された帯板３４のうち引張を受けるものの数が多くなる）ことが判る。すなわち、外側縦スポット溶接列１００では、相対変位方向の先頭に位置する最前スポット溶接点Ｓｆにおいて引張側の帯板３４の連結数が最大となり、作用するせん断荷重が最大になる。
【００５３】
図６（Ａ）、図６（Ｂ）は、図５の帯板モデルを外側縦スポット溶接列２６の各スポット溶接点Ｓに適用して算出した、該外側縦スポット溶接列２６の各スポット溶接点Ｓに作用するせん断荷重であり、図６（Ａ）は平面視でのベクトルを、図６（Ｂ）は車両前後方向荷（Ｘ方向）の荷重Ｆｘ、車幅方向（Ｙ方向）の荷重Ｆｙ、及びこれらの合力Ｆを示す線図である。この図からも、外側縦スポット溶接列２６では、前方に位置するスポット溶接点Ｓほど作用するせん断荷重が大きくなることが判る。
【００５４】
図７は、外側縦スポット溶接列２６の最前スポット溶接点Ｓｆに複数の帯板３４が連結されたモデルを示している。この図に示される如く、最前スポット溶接点Ｓｆに連結された帯板３４は、全て最前スポット溶接点Ｓｆに引張荷重を作用させることとなる。これら複数の帯板３４のうち、何れの帯板３４が最前スポット溶接点Ｓｆに作用させる荷重が大きいのかについて検討する。
【００５５】
図８は、最前スポット溶接点Ｓｆと内側縦スポット溶接列２８の各スポット溶接点Ｓとを連結した帯板３４毎の歪（すなわち荷重）を、図７の帯板モデルにて計算した結果を示している。図８の横軸は、外側縦スポット溶接列２６と内側縦スポット溶接列２８との車幅方向に沿った距離Ｌｗ（図７参照）に対する、最前スポット溶接点Ｓｆからの車両前後方向に沿った離間距離Ｘを示している。この図から、Ｘ／Ｌｗ＝１の場合、すなわち最前スポット溶接点Ｓｆから車両前後方向に対し４５°方向に延在する帯板３４が、最前スポット溶接点Ｓｆに作用させる荷重が最大であることが判る。
【００５６】
この点につき補足すると、図９（Ｂ）に示される如く、最前スポット溶接点Ｓｆと該最前スポット溶接点Ｓｆから前後方向に距離Ｘだけ離間したスポット溶接点Ｓとを連結する帯板３４は、上記した矩形パネル部１２Ａのせん断変形に伴ってスポット溶接点Ｓが後方にｄＸだけ変位すると、その長さがＬからＬ＋ｄＬに伸びる。この伸びに伴う歪（Ｌ＋ｄＬ）／Ｌが最大となる帯板３４が最大の荷重を最前スポット溶接点Ｓｆに作用させるところ、図９（Ａ）にも示される如く、Ｘ／Ｌｗ＝１となる点に位置するスポット溶接点Ｓにつながる帯板３４が上記せん断変形に伴うひずみが最大となる。また、Ｘ／Ｌｗ＝１となる点から前後に遠ざかるほど最前スポット溶接点Ｓｆに作用する荷重が低減されることが判る。
【００５７】
ここで、車体フロア構造１０では、内側縦スポット溶接列２８における最前スポット溶接点Ｓｆから略４５°方向のスポット溶接点Ｓの密度が疎であるため、換言すれば、最前スポット溶接点Ｓｆへの作用させる荷重が大きい４５°付近の帯板３４が間引かれたものと捉えることができるので、最前スポット溶接点Ｓｆに作用するせん断荷重を低減させることができる。
【００５８】
図３（Ａ）は、この効果を検証する車体フロア構造１０の検証モデルを示しており、図３（Ｂ）は、上記した比較例に係る外側縦スポット溶接列１００、内側縦スポット溶接列１０２が適用された車体フロア構造のモデルが示されている。そして、図４（Ａ）は、図３（Ａ）の検証モデルを用いた帯板モデルにて外側縦スポット溶接列２６の各スポット溶接点Ｓに作用するせん断荷重を計算した結果である。一方、図４（Ｂ）は、図３（Ｂ）の比較例モデルを用いた帯板モデルにて外側縦スポット溶接列１００の各スポット溶接点Ｓに作用するせん断荷重を計算した結果である。図４（Ａ）と図４（Ｂ）とでは、縦軸、横軸とも同じスケールとされている。
【００５９】
これら図４（Ａ）と図４（Ｂ）との比較から、車体フロア構造１０においては、外側縦スポット溶接列２６の最大せん断荷重、すなわち最前スポット溶接点Ｓｆのせん断荷重が比較例に対し１０％強ほど低下していることが判る。
【００６０】
したがって、本発明の実施形態に係る車体フロア構造１０では、適用された車両の前面衝突に伴い矩形パネル部１２Ａがせん断を受けた場合に、最前スポット溶接点Ｓｆに作用するせん断荷重（応力）が緩和され、該最前スポット溶接点Ｓｆを含む外側縦スポット溶接列２６の各スポット溶接点Ｓでの接合が維持され易い。同様に、車体フロア構造１０では、適用された車両の前面衝突に伴い矩形パネル部１２Ａがせん断を受けた場合に、最後スポット溶接点Ｓｔに作用するせん断荷重（応力）が緩和され、該最後スポット溶接点Ｓｔを含む内側縦スポット溶接列２８の各スポット溶接点Ｓでの接合が維持され易い。
【００６１】
また、車体フロア構造１０では、外側縦スポット溶接列２６及び内側縦スポット溶接列２８のそれぞれにおける特定範囲Ａ以外の範囲Ｂでのスポット溶接点Ｓの間隔Ｄ２が比較例に係る外側縦スポット溶接列１００での間隔Ｄよりも小であるため、該比較例と同等以上の弾性域でのせん断剛性を確保することができる。
【００６２】
この点につき補足すると、図９（Ａ）に示される如く、最前スポット溶接点Ｓｆにつながる各帯板３４の前後方向の荷重Ｆｘは、Ｘ／Ｌｗが１〜２の間に位置するスポット溶接点Ｓにつながる帯板３４について最大となることが判る。したがって、Ｘ／Ｌｗ＞１の部分を含む上記範囲Ｂでスポット溶接点Ｓの間隔Ｄ２を小さくする（スポット溶接点Ｓを密に配置する）ことで、せん断剛性の向上に寄与する。この実施形態では、比較例に対し最大せん断荷重を低減させる効果を得る一方、同等以上の前後方向のせん断剛性が得られることが確認されている。
【００６３】
以上まとめると、本実施形態に係る車体フロア構造１０では、外側縦スポット溶接列２６の最前スポット溶接点Ｓｆから略４５°方向に位置する、内側縦スポット溶接列２８の特定範囲Ａでスポット溶接点Ｓの密度を疎にしたため、前面衝突の際に外側縦スポット溶接列２６の最前スポット溶接点Ｓｆに作用するせん断荷重を緩和し、接合を維持することができる。同様に、内側縦スポット溶接列２８の最後スポット溶接点Ｓｔから略４５°方向の特定範囲Ａに位置する、内側縦スポット溶接列２８の特定範囲Ａでスポット溶接点Ｓの密度を疎にしたため、前面衝突の際に内側縦スポット溶接列２８の最後スポット溶接点Ｓｔに作用するせん断荷重を緩和し、接合を維持することができる。
【００６４】
また、車体フロア構造１０では、外側縦スポット溶接列２６及び内側縦スポット溶接列２８における特定範囲以外の範囲Ｂでスポット溶接点Ｓの密度を密にしたため、所要のせん断剛性を確保することができる。
【００６５】
そして、車体フロア構造１０では、フロアパネル１２の矩形パネル部１２Ａにビードを形成したり補強部材を接合したりすることなく、該フロアパネル１２と骨格構造体１４との接合が確保される。すなわち、車体フロア構造１０では、フロアパネル１２の形状変更により共振周波数や床下の風流れ等に影響を与えることなく、フロアパネル１２と骨格構造体１４との接合が確保される。
【００６６】
なお、上記した実施形態では、矩形パネル部１２Ａが車幅方向に対し車両前後方向に長い矩形状である例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、図１０に示される如く車幅方向に長い矩形状の矩形パネル部５０に対し本発明を適用しても良い。この場合、最前スポット溶接点Ｓｆに対し４５°方向の特定範囲Ａは、後側横スポット溶接列３２に設定され、最後スポット溶接点Ｓｔに対し４５°方向の特定範囲Ａは、前側横スポット溶接列３０に設定されることとなる。この変形例に係る構成においても、上記実施形態と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。この変形例においては、前側横スポット溶接列３０、後側横スポット溶接列３２が本発明における接合部に相当する。また、前側横スポット溶接列３０が本発明における前辺接合部に相当し、後側横スポット溶接列３２が本発明における後辺接合部に相当する。
【００６７】
また、上記した実施形態では、矩形パネル部１２Ａの四辺がそれぞれ枠状骨格部１４Ａに接合された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、図１１に示される如く車両前後方向に長い矩形パネル部１２Ａにおいては、外側縦スポット溶接列２６、内側縦スポット溶接列２８を必須要件とし、前側横スポット溶接列３０、後側横スポット溶接列３２を必須要件として考慮しなくても良く、実際に前側横スポット溶接列３０、後側横スポット溶接列３２を有しない構成とすることも可能である。すなわち、本発明におけるパル部材は、矩形枠状の骨格構造体に接合されたものと把握されるのには限られず、また、パネル部材における並列された一対の骨格部材間の位置する矩形状部分に本発明を適用することができる。
【００６８】
さらに、本発明は、ロッカ１６、アンダリインフォースメント１８、トルクボックス２０、フロアクロスメンバ２２で構成された骨格構造体１４にフロアパネル１２を接合する車体フロア構造１０に適用されることに限定されることはなく、各種部位に適用可能である。
【００６９】
またさらに、上記した実施形態では、複数の接合点がスポット溶接点Ｓである例を示したが、本発明はこれに限定されず、複数の接合点の一部又は全部をスポット溶接点Ｓに代えて、ボルトやリベット等の締結手段とした構成としても良い。
【００７０】
また、上記した実施形態では、外側縦スポット溶接列２６、内側縦スポット溶接列２８、前側横スポット溶接列３０、後側横スポット溶接列３２は、スポット溶接点Ｓが一直線状に配置された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、スポット溶接点Ｓがジグザグに配置されたり、複数列配置されたりした構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の実施形態に係る車体フロア構造を模式的に示す平面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る車体フロア構造の概略全体構成を示す平面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る車体フロア構造の数値計算用の検証モデルを示す図、（Ｂ）は、比較例の計算用モデルを示す図である。
【図４】（Ａ）は、本発明の実施形態に係る車体フロア構造における外側縦スポット溶接列の各スポット接合点に作用する荷重を示す線図、（Ｂ）は、比較例に係る車体フロア構造における外側縦スポット溶接列の各スポット接合点に作用する荷重を示す線図である。
【図５】本発明の実施形態に係る車体フロア構造における外側縦スポット溶接列の各スポット接合点に作用する荷重を計算するための帯板モデルの概念図である。
【図６】図５に示す帯板モデルを用いた数値計算結果を示す図であって、（Ａ）は各スポット接合点の荷重ベクトルを示す図、（Ｂ）は各スポット接合点の荷重レベルを示す線図である。
【図７】特定のスポット溶接点につながる複数の帯板の引張荷重を計算するための帯板モデルの概念図である。
【図８】図５に示す帯板モデルを用いて各帯板に作用する荷重を計算した結果を示す線図である。
【図９】（Ａ）は、図８よりも広い範囲で帯板に作用する荷重を計算した結果を示す線図、（Ｂ）は帯板の変形を模式的に示す図である。である。
【図１０】本発明の実施形態の第１変形例に係る車体フロア構造を模式的に示す平面図である。
【図１１】本発明の実施形態の第２変形例に係る車体フロア構造を模式的に示す平面図である。
【符号の説明】
【００７２】
１０ 車体フロア構造（パネル接合構造）
１２ フロアパネル（パネル部材）
１４ 骨格構造部
１６ ロッカ（第１骨格部材、第２骨格部材）
１８ アンダリインフォースメント（第２骨格部材、第１骨格部材）
２０ ダッシュクロスメンバ
２２ フロアクロスメンバ
２６ 外側縦スポット溶接列（接合部、第１接合部、第２接合部、外辺接合部）
２８ 内側縦スポット溶接列（接合部、第２接合部、第１接合部、内辺接合部）
３０ 前側横スポット溶接列（接合部、前辺接合部）
３２ 後側横スポット溶接列（接合部、後辺接合部）
５０ 矩形パネル部（パネル部材）
Ｓ スポット溶接点（接合点）
Ｓｆ 最前スポット溶接点（端部接合点）
Ｓｔ 最後スポット溶接点（端部接合点）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パネル部材と、
四辺を有する矩形枠状を成す骨格構造体と、
前記骨格構造体の四辺のそれぞれと前記パネル部材とを、前記骨格構造体における並列する二辺が長手方向に相対変位した場合に角度が小さくなる特定の角部から該相対変位の方向に対し略４５°を成す方向に位置する特定部分での接合点の密度が他の部分での接合点の密度よりも疎となるように、該骨格構造体の各辺においてそれぞれの長手方向に離間した複数の接合点にて接合した接合部と、
を備えたパネル接合構造。
【請求項２】
前記接合部は、前記骨格構造体における前記特定の角部の対角となる角部を成す二辺の何れか一方における長手方向の端部間に前記特定部分が位置しており、該特定部分での接合点の密度が前記二辺の何れか一方における他の部分での接合点の密度よりも疎とされて構成されている請求項１記載のパネル接合構造。
【請求項３】
パネル部材と、
所定間隔で並列して配置された第１骨格部材及び第２骨格部材と、
前記第１骨格部材と前記パネル部材とを該第１骨格部材の長手方向に離間した複数の接合点で接合し、該第１骨格部材における前記第２骨格部材に対し長手方向に相対変位する際の先頭側に位置する接合点が端部接合点とされた第１接合部と、
前記第２骨格部材と前記パネル部材とを、前記端部接合点から前記第１骨格部材の長手方向に対し略４５°の方向に位置する特定部分での接合点の密度が他の部分での接合点の密度よりも疎となるように、前記第２骨格部材の長手方向に離間した複数の接合点にて接合した第２接合部と、
を備えたパネル接合構造。
【請求項４】
フロアパネルと、
車体における車幅方向外端で車両前後方向に延在されたロッカと、
前記ロッカに対する車幅方向内側で車両前後方向に延在された前後メンバ部材と、
車幅方向に延在され、前記ロッカと前記前後メンバとを架け渡す第１クロスメンバと、
車幅方向に延在され、前記第１クロスメンバに対する車両前後方向の後側で前記ロッカと前記前後メンバとを架け渡す第２クロスメンバと、
前記フロアパネルと前記ロッカとを、該ロッカの長手方向に離間した複数の接合点にて接合した外辺接合部と、
前記前後メンバ又は前記第２クロスメンバと前記フロアパネルとを、前記外辺接合部における最前の接合点から車両前後方向に対し略４５°の方向に位置する特定部分の接合点の密度が他の部分での接合点の密度よりも疎となるように、前記前後メンバ又は前記第２クロスメンバの長手方向に離間した複数の接合点にて接合した内辺又は後辺接合部と、
を備えた車体フロア構造。
【請求項５】
フロアパネルと、
車体における車幅方向外端で車両前後方向に延在されたロッカと、
前記ロッカに対する車幅方向内側で車両前後方向に延在された前後メンバと、
車幅方向に延在され、前記ロッカと前記前後メンバとを架け渡す第１クロスメンバと、
車幅方向に延在され、前記第１クロスメンバに対する車両前後方向の後側で前記ロッカと前記前後メンバとを架け渡す第２クロスメンバと、
前記フロアパネルと前記前後メンバとを、該前後メンバの長手方向に離間した複数の接合点にて接合した内辺接合部と、
前記ロッカ又は前記第１クロスメンバと前記フロアパネルとを、前記内辺接合部における最後の接合点から車両前後方向に対し略４５°の方向に位置する特定部分の接合点の密度が他の部分での接合点の密度よりも疎となるように、前記ロッカ又は前記第１クロスメンバの長手方向に離間した複数の接合点にて接合した外辺又は前辺接合部と、
を備えた車体フロア構造。
【請求項６】
フロアパネルと、
車体における車幅方向外端で車両前後方向に延在されたロッカと、
前記ロッカに対する車幅方向内側で車両前後方向に延在された前後メンバと、
車幅方向に延在され、前記ロッカと前記前後メンバとを架け渡す第１クロスメンバと、
車幅方向に延在され、前記第１クロスメンバに対する車両前後方向の後側で前記ロッカと前記前後メンバとを架け渡す第２クロスメンバと、
前記前後メンバ又は前記第２クロスメンバと前記フロアパネルとを、前記ロッカと前記第１クロスメンバとの角部における前記フロアパネルとの接合点から車両前後方向に対し略４５°の方向に位置する特定部分の接合点の密度が他の部分での接合点の密度よりも疎となるように、前記前後メンバ又は前記第２クロスメンバの長手方向に離間した複数の接合点にて接合した内辺又は後辺接合部と、
前記ロッカ又は前記第１クロスメンバと前記フロアパネルとを、前記前後メンバと前記第２クロスメンバとの角部における前記フロアパネルとの接合点から車両前後方向に対し略４５°の方向に位置する特定部分の接合点の密度が他の部分での接合点の密度よりも疎となるように、前記ロッカ又は前記第１クロスメンバの長手方向に離間した複数の接合点にて接合した外辺又は前辺接合部と、
を備えた車体フロア構造。
【請求項７】
前記接合部の各接合点は、スポット溶接による接合点である請求項４〜請求項６の何れか１項記載の車体フロア構造。
【請求項１】
パネル部材と、
四辺を有する矩形枠状を成す骨格構造体と、
前記骨格構造体の四辺のそれぞれと前記パネル部材とを、前記骨格構造体における並列する二辺が長手方向に相対変位した場合に角度が小さくなる特定の角部から該相対変位の方向に対し略４５°を成す方向に位置する特定部分での接合点の密度が他の部分での接合点の密度よりも疎となるように、該骨格構造体の各辺においてそれぞれの長手方向に離間した複数の接合点にて接合した接合部と、
を備えたパネル接合構造。
【請求項２】
前記接合部は、前記骨格構造体における前記特定の角部の対角となる角部を成す二辺の何れか一方における長手方向の端部間に前記特定部分が位置しており、該特定部分での接合点の密度が前記二辺の何れか一方における他の部分での接合点の密度よりも疎とされて構成されている請求項１記載のパネル接合構造。
【請求項３】
パネル部材と、
所定間隔で並列して配置された第１骨格部材及び第２骨格部材と、
前記第１骨格部材と前記パネル部材とを該第１骨格部材の長手方向に離間した複数の接合点で接合し、該第１骨格部材における前記第２骨格部材に対し長手方向に相対変位する際の先頭側に位置する接合点が端部接合点とされた第１接合部と、
前記第２骨格部材と前記パネル部材とを、前記端部接合点から前記第１骨格部材の長手方向に対し略４５°の方向に位置する特定部分での接合点の密度が他の部分での接合点の密度よりも疎となるように、前記第２骨格部材の長手方向に離間した複数の接合点にて接合した第２接合部と、
を備えたパネル接合構造。
【請求項４】
フロアパネルと、
車体における車幅方向外端で車両前後方向に延在されたロッカと、
前記ロッカに対する車幅方向内側で車両前後方向に延在された前後メンバ部材と、
車幅方向に延在され、前記ロッカと前記前後メンバとを架け渡す第１クロスメンバと、
車幅方向に延在され、前記第１クロスメンバに対する車両前後方向の後側で前記ロッカと前記前後メンバとを架け渡す第２クロスメンバと、
前記フロアパネルと前記ロッカとを、該ロッカの長手方向に離間した複数の接合点にて接合した外辺接合部と、
前記前後メンバ又は前記第２クロスメンバと前記フロアパネルとを、前記外辺接合部における最前の接合点から車両前後方向に対し略４５°の方向に位置する特定部分の接合点の密度が他の部分での接合点の密度よりも疎となるように、前記前後メンバ又は前記第２クロスメンバの長手方向に離間した複数の接合点にて接合した内辺又は後辺接合部と、
を備えた車体フロア構造。
【請求項５】
フロアパネルと、
車体における車幅方向外端で車両前後方向に延在されたロッカと、
前記ロッカに対する車幅方向内側で車両前後方向に延在された前後メンバと、
車幅方向に延在され、前記ロッカと前記前後メンバとを架け渡す第１クロスメンバと、
車幅方向に延在され、前記第１クロスメンバに対する車両前後方向の後側で前記ロッカと前記前後メンバとを架け渡す第２クロスメンバと、
前記フロアパネルと前記前後メンバとを、該前後メンバの長手方向に離間した複数の接合点にて接合した内辺接合部と、
前記ロッカ又は前記第１クロスメンバと前記フロアパネルとを、前記内辺接合部における最後の接合点から車両前後方向に対し略４５°の方向に位置する特定部分の接合点の密度が他の部分での接合点の密度よりも疎となるように、前記ロッカ又は前記第１クロスメンバの長手方向に離間した複数の接合点にて接合した外辺又は前辺接合部と、
を備えた車体フロア構造。
【請求項６】
フロアパネルと、
車体における車幅方向外端で車両前後方向に延在されたロッカと、
前記ロッカに対する車幅方向内側で車両前後方向に延在された前後メンバと、
車幅方向に延在され、前記ロッカと前記前後メンバとを架け渡す第１クロスメンバと、
車幅方向に延在され、前記第１クロスメンバに対する車両前後方向の後側で前記ロッカと前記前後メンバとを架け渡す第２クロスメンバと、
前記前後メンバ又は前記第２クロスメンバと前記フロアパネルとを、前記ロッカと前記第１クロスメンバとの角部における前記フロアパネルとの接合点から車両前後方向に対し略４５°の方向に位置する特定部分の接合点の密度が他の部分での接合点の密度よりも疎となるように、前記前後メンバ又は前記第２クロスメンバの長手方向に離間した複数の接合点にて接合した内辺又は後辺接合部と、
前記ロッカ又は前記第１クロスメンバと前記フロアパネルとを、前記前後メンバと前記第２クロスメンバとの角部における前記フロアパネルとの接合点から車両前後方向に対し略４５°の方向に位置する特定部分の接合点の密度が他の部分での接合点の密度よりも疎となるように、前記ロッカ又は前記第１クロスメンバの長手方向に離間した複数の接合点にて接合した外辺又は前辺接合部と、
を備えた車体フロア構造。
【請求項７】
前記接合部の各接合点は、スポット溶接による接合点である請求項４〜請求項６の何れか１項記載の車体フロア構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−７０１００（Ｐ２０１０−７０１００Ａ）
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４０８４６（Ｐ２００８−２４０８４６）
【出願日】平成２０年９月１９日（２００８．９．１９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月１９日（２００８．９．１９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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