説明

車両の床部構造

【課題】車両フロアをフラットな状態で低床化可能にするとともに、低床化による車両ボディの強度低下を抑制できるようにする。
【解決手段】サイドメンバ12は、車両のフロアパネル下面に接合される構成で、そのフロアパネル下面からの突出寸法が所定値に設定されている標準高さ部120と、その標準高さ部120よりも突出寸法が小さく設定されている高さ減少部122とを備えており、サイドメンバ12の高さ減少部122の下側にリヤサスペンション30の構成部品36が配置されており、さらに、サイドメンバ12は、少なくとも高さ減少部122と、その高さ減少部122からリヤサスペンション30の構成部品34の支持ブラケット41がそのサイドメンバ12の標準高さ部120に接続される部位41sまでの範囲が補強部材140によって補強されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、後輪からリヤサスペンションを介して車両ボディに加わる荷重を車両前後方向に延びるサイドメンバによって受けることができる構成の車両の床部構造に関する。
【背景技術】
【0002】
上記した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に記載の車両では、図7に示すように、ボディ101の床下に車両前後方向に延びる左右のサイドメンバ103が設けられており、それらのサイドメンバ103間に車幅方向に延びる複数本のクロスメンバ105が設けられている。そして、サイドメンバ103とクロスメンバ105と下方に後輪107を支持するリヤサスペンション106が配置されている。
これにより、後輪107からリヤサスペンション106を介して車両ボディ101に加わる荷重がサイドメンバ103、クロスメンバ105等によって受けられるようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2009−298334号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
近年、室内空間の拡大、低重心化、及び荷物の積載性等を考慮して車両フロアFのフラット化、低床化の要望が高まっている。しかし、上記したように、車両の床下には、サイドメンバ103、クロスメンバ105が設けられており、さらにその下側にリヤサスペンション106が設けられている。このため、サイドメンバ103等とリヤサスペンション106との必要高さを確保した状態で、車両フロアFをフラット化、低床化するのには限界があった。
【0005】
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、車両フロアをフラットな状態で低床化可能にするとともに、低床化による車両ボディの強度低下を抑制できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記した課題は、各請求項の発明によって解決される。
請求項1の発明は、後輪からリヤサスペンションを介して車両ボディに加わる荷重を車両前後方向に延びるサイドメンバによって受ける構成の車両の床部構造であって、前記サイドメンバは、前記車両のフロアパネル下面に接合される構成で、そのフロアパネル下面からの突出寸法が所定値に設定されている標準高さ部と、その標準高さ部よりも前記突出寸法が小さく設定されている高さ減少部とを備えており、前記サイドメンバの高さ減少部の下側に前記リヤサスペンションの構成部品が配置されており、さらに、前記サイドメンバは、少なくとも前記高さ減少部と、その高さ減少部から前記リヤサスペンションの構成部品の支持ブラケットがそのサイドメンバの標準高さ部に接続される部位までの範囲が補強部材によって補強されていることを特徴とする。
【0007】
本発明によると、サイドメンバには、フロアパネル下面からの突出寸法が所定値に設定されている標準高さ部と、その標準高さ部よりも前記突出寸法が小さい高さ減少部とが設けられている。このため、サイドメンバの下端面は、高さ減少部の位置で最も高くなる。そして、サイドメンバの高さ減少部の下側にリヤサスペンションの構成部品が配置されている。
このため、高さ減少部の位置でサイドメンバの下端面が高くなった分だけ車両のフロアパネルを低くしても、リヤサスペンションを従来どおりの高さ位置に取付けることができる。即ち、サイドメンバの標準高さ部に対する高さ減少部の突出寸法減少分だけ車両のフロアパネルを低くできる。
また、サイドメンバは、少なくとも高さ減少部と、その高さ減少部から前記リヤサスペンションの構成部品の支持ブラケットがそのサイドメンバの標準高さ部に接続される部位までの範囲が補強部材によって補強されている。このため、低床化対策のため、サイドメンバに高さ減少部を設けても、その高さ減少部の位置等でのサイドメンバの強度低下を抑制できる。
【0008】
請求項2の発明によると、補強部材は、サイドメンバに対してフロアパネルの上側から接合される蓋板状に形成されていることを特徴とする。
このため、サイドメンバをフロアパネルに接合した後でもそのサイドメンバの補強を容易に行えるようになる。
請求項3の発明によると、補強部材は、シートを前後スライド可能にガイドするガイドレールに沿って配置されており、前記ガイドレールよりも低くなるように構成されていることを特徴とする。
このため、車両フロア上で補強部材が目立たなくなるとともに、補強部材がシートの前後スライドの邪魔にならない。
【0009】
請求項4の発明によると、補強部材は、高張力鋼により構成されていることを特徴とする。
このため、補強部材を薄肉にしても、所定の強度を確保できるようになり、補強部材を軽量化できる。
【発明の効果】
【0010】
本発明によると、車両フロアをフラットな状態で低床化が可能になる。さらに、低床化による車両ボディの強度低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【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模式側面図である。
【図2】前記床部構造を備える車両の室内後部斜視図である。
【図3】本発明の実施形態1に係る床部構造を表す全体側面図である。
【図4】前記床部構造を表す全体平面図である。
【図5】図4のV-V矢視断面図である。
【図6】図4のVI-VI矢視断面図である。
【図7】従来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】
【0012】
[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。
なお、図中の前後左右、及び上下は車両の前後左右、及び上下に対応している。
【0013】
<車両の概要について>
本実施形態に係る車両は、図1に示すように、ワンボックスタイプの乗用車Cである。乗用車CのボディCbの床下には、車幅方向(左右方向)両側の位置に車両前後方向に延びるサイドメンバ12が設けられている。また、左右のサイドメンバ12の間には、左右のサイドメンバ12をつなぐ横梁状のクロスメンバ14(図4参照)が車両前後方向に複数本設けられている。さらに、乗用車CのボディCbの床下には、前輪2fを支持する左右のフロントサスペンション(図示省略)と後輪2bを支持する左右のリヤサスペンション30とが設けられている。ここで、リヤサスペンション30の位置にあるクロスメンバ14の延長線上には、図6に示すように、車幅方向外側に張り出すアウトリガー16が設けられている。なお、図4では、アウトリガー16は省略されている。
また、乗用車Cの後部車室4内には、図2に示すように、フロアFの位置にシート6を前後スライド可能にガイドする左右二組のガイドレール22が設けられている。ここで、左端のガイドレール22と右端のガイドレール22とは、後記するように、左右のサイドメンバ12に沿って設けられている(図5参照)。
【0014】
<リヤサスペンション30について>
リヤサスペンション30は、後輪2bを介して路面から乗用車CのボディCbに伝わる衝撃を緩和する装置である。リヤサスペンション30は、図3、図4に示すように、サスペンションアーム31、中間ビーム32、ブッシュ34、コイルスプリング36、及びショックアブソーバ37から構成されている。
サスペンションアーム31は後輪2bを支持するアームであり、図3、図4に示すように、そのサスペンションアーム31の後部に車軸31jを備える後輪支持ブラケット31bが設けられている。さらに、サスペンションアーム31の後部には、後輪支持ブラケット31bよりも車幅方向内側の位置で前記ショックアブソーバ37の下端部を上下回動可能な状態で受けるアブソーバ受け部31aが形成されている。なお、ショックアブソーバ37の上端部は、ボディCbの後部に設けられた上部アブソーバ受け部(図示省略)に連結されている。
【0015】
サスペンションアーム31の中央部には、前記コイルスプリング36の下端部を受けるスプリング受け部31xが棚状に車幅方向内側に張出すように形成されている。ここで、サスペンションアーム31のスプリング受け部31xは、図4に示すように、サイドメンバ12の真下位置に配置されている。そして、サスペンションアーム31のスプリング受け部31xとサイドメンバ12の下面122dの上側受け部12x間にコイルスプリング36が縦向きに設置されている。
さらに、車幅方向両側(左右)のサスペンションアーム31間には中間ビーム32が掛け渡されており、その中間ビーム32の端部がサスペンションアーム31のスプリング受け部31xよりも前側の側面に接続されている。
また、サスペンションアーム31の前端部は、ブッシュ34を介して上下回動可能な状態で、アウトリガー16の支持ブラケット45(図6参照)、サイドメンバ12の支持ブラケット41(図3、図4参照)及びクロスメンバ14の支持ブラケット43(図6参照)に支持されている。
【0016】
ブッシュ34は、サスペンションアーム31を上下回動可能な状態でアウトリガー16、サイドメンバ12、及びクロスメンバ14に連結するための部材であり、図4等に示すように、連結軸34jと、その連結軸34jを囲むように設けられた略円筒状のゴム部材34sとから構成されている。そして、ブッシュ34の連結軸34jの一端(車幅方向外側端)が、図4、図6に示すように、アウトリガー16の支持ブラケット45(外側ブラケット45y)とサイドメンバ12の支持ブラケット41によって支持されている。また、前記ブッシュ34の連結軸34jの他端(車幅方向内側端)が、図6に示すように、アウトリガー16の支持ブラケット45(内側ブラケット45x)とクロスメンバ14の支持ブラケット43によって支持されている。そして、前記ブッシュ34のゴム部材34sがサスペンションアーム31の前端部に設けられた軸受部31wに嵌め込まれている。
【0017】
アウトリガー16の支持ブラケット45(外側ブラケット45y)には、図6に示すように、上端に横フランジ部45fが形成されており、その横フランジ部45fがアウトリガー16の下面16dに固定されている。また、内側ブラケット45xには、上端に縦フランジ部45uが形成されており、その縦フランジ部45uがサイドメンバ12の外側面に固定されている。そして、その内側ブラケット45xの外側面にアウトリガー16の端部に形成された縦フランジ16fが固定されている。
サイドメンバ12の支持ブラケット41は、図3、図4に示すように、そのサイドメンバ12の外側面に固定されるフランジ部41sと、前記ブッシュ34の連結軸34jの一端を支える支持部41uと、前記フランジ部41sと支持部41uとをつなぐ連結板部41cとから構成されている。
また、クロスメンバ14の支持ブラケット43は、図6に示すように、そのクロスメンバ14の下面に固定される固定部43sと、前記ブッシュ34の連結軸34jの他端を支える支持部43uと、固定部43sと支持部43uとをリブ状に補強する補強部43rとから構成されている。
上記構成により、後輪2bからサスペンションアーム31に伝えられた衝撃は、ブッシュ34のゴム部材34sで緩和されてアウトリガー16、サイドメンバ12、及びクロスメンバ14に伝わり、さらにコイルスプリング36等で緩和されてサイドメンバ12等に伝わるようになる。
【0018】
<サイドメンバ12の構成について>
サイドメンバ12は、図5、図6に示すように、鋼板を断面略U字形に折り曲げ成形することにより上面が開放された溝状に形成されており、その上面開口部分の両側にフランジ部12fが形成されている。そして、サイドメンバ12のフランジ部12fが、例えば、溶接等により、ボディCbのフロアFを構成するフロアパネル10の下面に接合されている。
【0019】
サイドメンバ12は、フロアパネル10の下面からの突出寸法が所定値(H0)に設定されている標準高さ部120と、その標準高さ部120よりも突出寸法が小さく設定されている高さ減少部122(突出寸法H1)とから構成されている。そして、サイドメンバ12の高さ減少部122が、図3に示すように、リヤサスペンション30のサスペンションアーム31と車両前後方向においてほほ同位置に設けられている。また、サイドメンバ12の高さ減少部122の下面122dには、サスペンションアーム31のスプリング受け部31xの真上位置にコイルスプリング36の上端を支える前述の上側受け部12xが形成されている。
即ち、サイドメンバ12の高さ減少部122の下面122dにコイルスプリング36の上側受け部12xを設けることで、リヤサスペンション30の高さ位置を従来と同じ高さに保持した状態で、サイドメンバ12の高さ減少部122と標準高さ部120の高さ差分(H0−H1)だけフロアパネル10の位置を低くすることができる。
なお、ブッシュ34を支持する支持ブラケット41のフランジ部41sは、図3に示すように、サイドメンバ12の標準高さ部120の外側面に固定される。
【0020】
<サイドメンバ12の補強構造について>
サイドメンバ12には、図3に示すように、支持ブラケット41のフランジ部41sが固定される部位の前側から高さ減少部122の後側まで、補強部材140がフロアパネル10の上側(図6参照)から、例えば、溶接等により接合されている。
補強部材140は、サイドメンバ12の高さ減少部122及びその周辺を補強する蓋板状の部材であり、図5、図6に示すように、断面略台形状に形成されて、その両側にフランジ部143が設けられている。そして、補強部材140の左右のフランジ部143がサイドメンバ12の左右のフランジ部12fに重なるように構成されている。また、補強部材140の中央には、長手方向に延びる溝状の凹部145が形成されている。これにより、補強部材140の長手方向における曲げ強度が高くなる。
前述のように、サイドメンバ12は、図5に示すように、シート6のガイドレール22に沿って設けられているため、前記補強部材140はガイドレール22の隣でそのガイドレール22に沿って固定されるようになる。さらに、補強部材140は、ガイドレール22よりも低くなるように高さ寸法が設定されている。
また、補強部材140は、例えば、高張力鋼により構成されている。
【0021】
<その他の構成>
図5に示すように、フロアパネル10の上面は、補強部材140の高さ寸法とほぼ同じ厚み寸法のフロアマットFmによって覆われている。そして、補強部材140とフロアマットFmとがカーペットFcに覆われ、そのカーペットFcが装飾性の用品マットFyによって覆われている。そして、用品マットFyの表面が車室4のフロアFとなる。このため、補強部材140がフロアFから突出するようなことがなくなる。
【0022】
<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、サイドメンバ12には、フロアパネル10下面からの突出寸法が所定値(H0)に設定されている標準高さ部120と、その標準高さ部120よりも突出寸法が小さい高さ減少部122とが設けられている。このため、サイドメンバ12の下端面は、高さ減少部122の位置で最も高くなる。そして、サイドメンバ12の高さ減少部122の下側にリヤサスペンション30の構成部品(コイルスプリング36)が配置されている。
このため、高さ減少部122の位置でサイドメンバ12の下端面が上昇した分だけ車両のフロアパネル10を低くしても、リヤサスペンション30を従来どおりの高さ位置に取付けることができる。即ち、サイドメンバ12の標準高さ部120に対する高さ減少部122の突出寸法減少分(H0−H1)だけ車両のフロアパネル10を低くできる。
また、サイドメンバ12には、少なくとも高さ減少部122と、その高さ減少部122からリヤサスペンション30の構成部品(ブッシュ34)の支持ブラケット41がそのサイドメンバ12の標準高さ部120に接続される部位までの範囲に補強部材140がフロアパネル10上から蓋板状に接合されている。このため、低床化対策のため、サイドメンバ12に高さ減少部122を設けても、その高さ減少部122の位置等でサイドメンバ12の強度が低下するようなことがなくなる。
【0023】
また、補強部材140は、シート6を前後スライド可能にガイドするガイドレール22に沿って配置されており、それらのガイドレール22よりも低くなるように構成されている。このため、フロアF上で補強部材140が目立たなくなるとともに、補強部材140がシート6の前後スライドの邪魔にならない。
また、補強部材140は、高張力鋼により構成されているため、補強部材140を薄肉にしても、所定の強度を確保できる。したがって、補強部材140を軽量化でき、サイドメンバ12と補強部材140とにより構成された部分の重心を極力低くできる。
【0024】
<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、本実施形態に係る車両の床部構造では、補強部材140を断面略台形状に形成する例を示したが、断面山形に形成することも可能であるし、断面扁平逆U字形に形成することも可能である。さらに、補強部材140を扁平角筒状に形成することも可能である。
また、本実施形態では、補強部材140をフロアパネル10の上側からサイドメンバ12のフランジ部12fに接合させる蓋板状に形成する例を示した。しかし、補強部材140をサイドメンバ12の内部空間の仕切り板状に形成することも可能である。
また、補強部材140の材料として高張力鋼を使用する例を示したが、例えば、補強部材140をサイドメンバ12の内部空間の仕切り板として使用する場合には、高張力鋼以外の材料を使用することも可能である。
【符号の説明】
【0025】
2b・・・・後輪
6・・・・・シート
10・・・・フロアパネル
12・・・・サイドメンバ
120・・・標準高さ部
122・・・高さ減少部
22・・・・ガイドレール
30・・・・リヤサスペンション
31・・・・サスペンションアーム
34・・・・ブッシュ
36・・・・コイルスプリング
37・・・・ショックアブソーバ
41・・・・支持ブラケット
41s・・・フランジ部
140・・・補強部材
F・・・・・フロア


【特許請求の範囲】
【請求項1】
後輪からリヤサスペンションを介して車両ボディに加わる荷重を車両前後方向に延びるサイドメンバによって受ける構成の車両の床部構造であって、
前記サイドメンバは、前記車両のフロアパネル下面に接合される構成で、そのフロアパネル下面からの突出寸法が所定値に設定されている標準高さ部と、その標準高さ部よりも前記突出寸法が小さく設定されている高さ減少部とを備えており、
前記サイドメンバの高さ減少部の下側に前記リヤサスペンションの構成部品が配置されており、
さらに、前記サイドメンバは、少なくとも前記高さ減少部と、その高さ減少部から前記リヤサスペンションの構成部品の支持ブラケットがそのサイドメンバの標準高さ部に接続される部位までの範囲が補強部材によって補強されていることを特徴とする車両の床部構造。
【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、
前記補強部材は、前記サイドメンバに対して前記フロアパネルの上側から接合される蓋板状に形成されていることを特徴とする車両の床部構造。
【請求項3】
請求項2に記載の車両の床部構造であって、
前記補強部材は、車両のシートを前後スライド可能にガイドするガイドレールに沿って配置されており、前記ガイドレールよりも低くなるように構成されていることを特徴とする車両の床部構造。
【請求項4】
請求項1から請求項3のいずれかに記載の車両の床部構造であって、
前記補強部材は、高張力鋼により構成されていることを特徴とする車両の床部構造。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2011−189881(P2011−189881A)
【公開日】平成23年9月29日(2011.9.29)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−59293(P2010−59293)
【出願日】平成22年3月16日(2010.3.16)
【出願人】(000110321)トヨタ車体株式会社 (1,272)
【Fターム(参考)】