説明

車体フロア構造

【課題】強度を高め、軽量化を図り、燃料タンクを後突の荷重から保護し、フロアパネルの板取の歩留まりを向上させた車体フロア構造を提供する。
【解決手段】車体フロア構造11は、車体フレーム(リヤフレーム)41と、スティフナー(アッパスティフナー)42と、フロアパネル(リヤフロアパネル)38と、を備え、車体フレーム41の開口44の縁45から開口44の外方へそれぞれ第1フランジ47、第2フランジ48を延ばし、アッパスティフナー42は、第1フランジ47に第1の溶接代部51を重ねて第1スポット溶接部52で接合し、第1の溶接代部51からフロアパネル38まで第2の溶接代部53を延ばしてフロアパネル38に重ねて第2スポット溶接部54で接合している。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車体の床をなすアンダボデーのうち、リヤフレームとリヤフロアパネルを結合している車体フロア構造に関するものである。
【背景技術】
【0002】
車体フロア構造には、車両前後に延び左右に配置された溝形の下部リヤフレームと上部リヤフレームとの間にリヤフロアパネルを挟んで接合することで、後突時に良好な衝撃吸収性を得ることができるというものがある(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
しかし、従来技術(特許文献1)は、下部リヤフレームのフランジ、リヤフロアパネル、上部リヤフレームのフランジを重ねて、重ねたフランジをスポット溶接するので、それぞれの板厚をほぼ一致させる必要がある。スポット溶接では、挟んだリヤフロアパネルを薄くすると、溶け込みが浅くなることがあり、管理が難しくなる。リヤフロアパネルを厚くすると、溶け込み、且つ、結合強度を高めることができるが、重量が増加してしまうという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2003−72595号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、強度を高め、軽量化を図り、燃料タンクを後突の荷重から保護し、フロアパネルの板取の歩留まりを向上させた車体フロア構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記の課題を解決するために、請求項1に係る発明は、溝形の車体フレームと、車体フレームの開口を閉じているスティフナーと、スティフナー並びに車体フレームのうち、少なくともスティフナーに接合しているフロアパネルと、を備えた車体フロア構造において、車体フレームの開口を車両上方へ向けて、開口の縁から開口の外方へそれぞれ第1フランジ、第2フランジを延ばし、スティフナーは、第1フランジに第1の溶接代部を重ねて第1スポット溶接部で接合し、第1の溶接代部からフロアパネルまで第2の溶接代部を延ばしてフロアパネルに重ねて第2スポット溶接部で接合していることを特徴とする。
【0007】
請求項2に係る発明は、車体フレームが、後輪近傍で車両前後に延びる左のリヤフレーム、右のリヤフレームであり、リヤフレームの前端及びスティフナーの前端にミドルクロスメンバーを接合し、リヤフレームの中央部及びスティフナーの中央部にリヤクロスメンバーを接合し、リヤクロスメンバーとミドルクロスメンバーとの間に、且つ、下方に燃料タンクを配置し、スティフナーの前端に第1の溶接代部及び第2の溶接代部が連なっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
請求項1に係る発明では、車体フロア構造は、車体フレームの開口を車両上方へ向けて、開口の縁から開口の外方へそれぞれ第1フランジ、第2フランジを延ばし、スティフナーは、第1フランジに第1の溶接代部を重ねて第1スポット溶接部で接合し、第1の溶接代部からフロアパネルまで第2の溶接代部を延ばしてフロアパネルに重ねて第2スポット溶接部で接合しているので、車体フレームとフロアパネルを溶接する必要がなく、溶接条件の最適化を図れる。すなわち、強度を必要とする車体フレームをフロアパネルの溶接条件の影響を考慮することなく設定することができ、車体フレームの板厚を一層厚くして、強度を高めることができる。
【0009】
また、車体フレームとフロアパネルを重ねて接合する必要がなく、フロアパネルの厚さを薄くしても、車体フレームの溶接条件に影響せず、フロアパネルの厚さをより一層薄くすることができ、軽量化を図ることができる。
【0010】
請求項2に係る発明では、車体フレームが、左のリヤフレーム、右のリヤフレームであり、リヤフレームの前端及びスティフナーの前端にミドルクロスメンバーを接合し、リヤフレームの中央部及びスティフナーの中央部にリヤクロスメンバーを接合し、リヤクロスメンバーとミドルクロスメンバーとの間に、且つ、下方に燃料タンクを配置し、スティフナーの前端に第1の溶接代部及び第2の溶接代部が連なっているので、リヤフレーム(車体フレーム)の厚さを厚くすると、当然、リヤフレーム(車体フレーム)にスティフナーを結合した左右のリヤサイドフレームの厚さを厚くすることができ、燃料タンクを後突の荷重から保護することができる。
【0011】
また、リヤフレーム(車体フレーム)にスティフナーを接合したリヤサイドフレームは、後輪間に配置している左のリヤサイドフレームから右のリヤサイドフレームまでの距離に比べ、後輪より前でミドルクロスメンバーに接合している左のリヤサイドフレームから右のリヤサイドフレームまでの距離は広く形成され、スティフナーの前端に第1の溶接代部及び第2の溶接代部が連なっているので、前端でリヤサイドフレームの左右間の距離を大きくしても、フロアパネルの左右(車幅方向)の幅を、後輪間の位置を基準にミドルクロスメンバーまでほぼ一定に形成することができ、フロアパネルの板取の歩留まりが向上するという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明の実施例に係る車体フロア構造の底を示す図である。
【図2】図1の2−2線断面図である。
【図3】実施例に係る車体フロア構造の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の実施の形態について、実施例で詳細に説明する。
【実施例】
【0014】
実施例に係る車体フロア構造11は、図1に示すように、車両12の車体13のうち、車室14から後の荷室(トランクルーム)15までの床をなすアンダボデー16に採用されている。以降で具体的に説明していく。
【0015】
車両12は、図1、図2のように、車室14と、車室14の後に設けた荷室(トランクルーム)15と、アンダボデー16に沿う左の後輪21と、右の後輪22と、アンダボデー16の下方(図2の矢印a1の方向)に配置されている燃料タンク23と、を備える。
【0016】
アンダボデー16は、左の端をなす左のサイドシル25と、右の端をなす右のサイドシル26、すなわち、左右のドア(図に示していない)の下に位置する左のサイドシル25と、右のサイドシル26と、左のサイドシル25の後端27に連なる左のリヤサイドフレーム28と、右のサイドシル26の後端31に連なる右のリヤサイドフレーム32と、を備える。
【0017】
また、アンダボデー16は、左のリヤサイドフレーム28の前端34と右のリヤサイドフレーム32の前端35とに接合しているミドルクロスメンバー36と、左のリヤサイドフレーム28と右のリヤサイドフレーム32に接合しているリヤクロスメンバー37と、これらのリヤクロスメンバー37、ミドルクロスメンバー36、左右のリヤサイドフレーム28、32に接合しているリヤフロアパネル38と、を備える。
【0018】
右のリヤサイドフレーム32は、図2、図3のように、閉断面形状で、車両12の下方へ向けたリヤフレーム41と、車両12の上方へ向けたアッパスティフナー42と、からなり、アッパスティフナー42がリヤフレーム41の開口44を閉じている。
左のリヤサイドフレーム28は右のリヤサイドフレーム32とほぼ対称である。
【0019】
次に、実施例に係る車体フロア構造11を主体に図1〜図3で説明する。車体フロア構造11は、中心基準線Bを基準にほぼ対称であり、右側を主体に説明する。
【0020】
車体フロア構造11は、溝形の車体フレーム(リヤフレーム)41と、車体フレーム41の開口44を閉じているスティフナー(アッパスティフナー)42と、スティフナー(アッパスティフナー)42並びに車体フレーム41のうち、少なくともスティフナー(アッパスティフナー)42に接合しているフロアパネル(リヤフロアパネル)38と、を備え、車体フレーム41の開口44を車両12上方(矢印a2の方向)へ向けて、開口44の縁45から開口44の外方(矢印a3の方向)へそれぞれ第1フランジ47、第2フランジ48を延ばし、スティフナー(アッパスティフナー)42は、第1フランジ47に第1の溶接代部51を重ねて第1スポット溶接部52(ナゲットを含む)で接合し、第1の溶接代部51からフロアパネル38まで第2の溶接代部53を延ばしてフロアパネル38に重ねて第2スポット溶接部54(ナゲットを含む)で接合している。後で詳しく説明する。
【0021】
車体フレーム41が、左の後輪21、右の後輪22近傍で車両12前後に延びる左のリヤフレーム41、右のリヤフレーム41であり、リヤフレーム41の前端及びスティフナー42の前端にミドルクロスメンバー36を接合し、リヤフレーム41の中央部及びスティフナー42の中央部にリヤクロスメンバー37を接合し、リヤクロスメンバー37とミドルクロスメンバー36との間に、且つ、下方に燃料タンク23を配置し、スティフナー42の前端に第1の溶接代部及び第2の溶接代部が連なっている。
【0022】
なお、左のリヤフレーム41の前端及び左のスティフナー42の前端は、左のリヤサイドフレーム28の前端34に含まれている。
右のリヤフレーム41の前端及び右のスティフナー42の前端は、右のリヤサイドフレーム32の前端35に含まれている。
【0023】
右のリヤサイドフレーム32は、より具体的には、右のサイドシル26の後端31に接続した前部57(前端35を含む)が形成され、前部57に連ねて中央部58、中央部58に連ねて後部61が形成されている。そして、左の中央部58から右の中央部58までの距離Lmは、左の後部61から右の後部61までの距離Lrとほぼ一致している。つまり、中央部58の左右(X軸方向)の幅(Lm)は、後部61の左右の幅(Lr)とほぼ一致している。
一方、前部57の左右の幅(距離Lf)は、中央部58の左右の幅(Lm)より大きい。
【0024】
右のリヤサイドフレーム32は、言い換えると、右のサイドシル26の後端31に接続した前端35を含む前部57が車両12の後方へ延び、前部57に連ねて車両12の内側へ(矢印a4の方向)向かって延びる曲がり部62が形成され、曲がり部62に連ねて直線部63がサイドシル25、26に略平行に形成されている。なお、曲がり部62及び直線部63とで中央部58が形成されている。
【0025】
フロアパネル(リヤフロアパネル)38は、左右(X軸方向)の幅をミドルクロスメンバー36までほぼ一定に形成している。詳しくは、曲がり部62から直線部63までの範囲では車体フレーム(リヤフレーム)41とスティフナー(アッパスティフナー)42に挟まり(3枚重ね)、前部57の範囲では、車体フレーム(リヤフレーム)41に重ならないで、スティフナー(アッパスティフナー)42のみに重なり(2枚重ね)、接合する幅で形成され、ミドルクロスメンバー36に接合している。
【0026】
スティフナー(アッパスティフナー)42は、詳しくは、図2、図3のように、車体フレーム(リヤフレーム)41の開口44をカバーするカバープレート本体部66が形成され、カバープレート本体部66の一方に連ねて、車体フレーム(リヤフレーム)41の第1フランジ47に重ねた第1の溶接代部51が形成され、カバープレート本体部66の他方に連ねて、車体フレーム(リヤフレーム)41の第2フランジ48に重ねた第3の溶接代部67が形成されて、第3スポット溶接部68で接合している。
【0027】
スティフナー(アッパスティフナー)42はさらに、左右のリヤサイドフレーム28、32の前部57に含まれるスティフナー(アッパスティフナー)42の前部が、第1の溶接代部51に連続して第2の溶接代部53を形成している。そして第2の溶接代部53がフロアパネル(リヤフロアパネル)38の前部71の左の端、右の端にそれぞれ重なり、第2スポット溶接部54で接合されている。
【0028】
フロアパネル(リヤフロアパネル)38の板厚tpは、例えば、0.6mmである。
スティフナー(アッパスティフナー)42の板厚tsは、例えば、1.4mmであり、フロアパネル(リヤフロアパネル)38の板厚tpより厚い(ts>tp)。
車体フレーム(リヤフレーム)41の板厚trは、例えば、2mmであり、スティフナー(アッパスティフナー)42の板厚tsより厚い(tr>ts>tp)。
【0029】
ここで、実施例に係る車体フロア構造11の溶接要領を簡単に説明する。
左右のリヤサイドフレーム28、32を製造するときに、フロアパネル(リヤフロアパネル)38を取付ける。まず、リヤフレーム41の第1フランジ47にフロアパネル(リヤフロアパネル)38の両方(左右)の端を重ねる(図に示していない)。左右のリヤサイドフレーム28、32の前部57に含まれるリヤフレーム41の前部は、図2のように、フロアパネル(リヤフロアパネル)38に重ならない。
【0030】
引き続き、フロアパネル(リヤフロアパネル)38の両方(左右)の端にスティフナー(アッパスティフナー)42の第1の溶接代部51を重ねる(3枚重ね)。このとき、前部57においては、図2のように、リヤフレーム41の第1フランジ47に第1の溶接代部51が重なり(2枚重ね)、フロアパネル(リヤフロアパネル)38の両方(左右)の端に第1の溶接代部51に連続している第2の溶接代部53を重ねる(2枚重ね)。
【0031】
一方、スティフナー(アッパスティフナー)42の第3の溶接代部67をリヤフレーム41の第2フランジ48に重ねて、3部品であるフロアパネル(リヤフロアパネル)38、車体フレーム(リヤフレーム)41、スティフナー(アッパスティフナー)42を治具(図に示していない)で拘束し、予め設定した条件でスポット溶接を施す。
【0032】
「予め設定した条件」とは、スポット溶接の溶接条件(電流値など)であり、第1フランジ47と第1の溶接代部51との溶接条件では、例えば、2部品の平均板厚の1.7mm(1.4mmと2mmの平均)に対応した電流値に設定する。第2フランジ48と第3の溶接代部67との溶接条件も同様に設定する。この溶接条件に設定すると、厚さ1.4mmの第1・3の溶接代部及び厚さ2mmの第1・2フランジを同程度に溶かすことができ、薄い板の溶け過ぎや厚い板の溶け込み不足を抑制することができる。
【0033】
また、第2の溶接代部53とフロアパネル(リヤフロアパネル)38との溶接条件では、例えば、2部品の平均板厚の1mm(1.4mmと0.6mmの平均)に対応した電流値に設定する。この条件に設定すると、厚さ1.4mmの第2の溶接代部53及び厚さ0.6mmのフロアパネル(リヤフロアパネル)38を同程度に溶かすことができ、薄い板の溶け過ぎや厚い板の溶け込み不足を抑制することができる。
【0034】
次に、実施例に係る車体フロア構造11の作用を説明する。
このように、車体フロア構造11では、スティフナー(アッパスティフナー)42に第2の溶接代部53を形成すると、第2の溶接代部53にフロアパネル(リヤフロアパネル)38をスポット溶接することができ、車体フレーム41とフロアパネル38を溶接する必要がなく、フロアパネル38の溶接条件の影響を考慮することなく、溶接条件の最適化を図れる。
【0035】
すなわち、板厚の異なる3部品(フロアパネル(リヤフロアパネル)38、車体フレーム(リヤフレーム)41、スティフナー(アッパスティフナー)42)をスポット溶接するときに、厚板部(厚い板と中間板)と薄板部(薄い板と中間板)とに分けて別々にスポット溶接するので、溶接条件が最適化され、スポット溶接部の強度を高めることができる。
なお、中間板とは、厚い板と薄い板との間の中間の厚さの板である。
【0036】
また、板厚の最適化を図ることができ、車体フロア構造11の軽量化を損なうことなく、車体フロア構造11の強度を高めることができる。
【0037】
さらに、車体フロア構造11では、スティフナー(アッパスティフナー)42に第2の溶接代部53を形成すると、左の第1の溶接代部51から右の第1の溶接代部51までの距離(幅)に比べ、左右間の距離(幅)が小さくなり、左右間のフロアパネル(リヤフロアパネル)38の幅を、後輪21、22近傍に設定している幅(Lm、Lr)と同様の幅に設定することができ、左右の幅をほぼ一定に形成することで、フロアパネルの板取の歩留まりが向上するという利点がある。
【0038】
尚、本発明の車体フロア構造11は、実施の形態では車体のアンダボデーに採用されているが、アンダボデー以外にも採用可能である。
【産業上の利用可能性】
【0039】
本発明の車体フロア構造11は、車体のアンダボデーに好適である。
【符号の説明】
【0040】
11…車体フロア構造、12…車両、21…左の後輪、22…右の後輪、23…燃料タンク、36…ミドルクロスメンバー、37…リヤクロスメンバー、38…フロアパネル(リヤフロアパネル)、41…車体フレーム(リヤフレーム)、42…スティフナー(アッパスティフナー)、44…車体フレームの開口、45…開口の縁、47…第1フランジ、48…第2フランジ、51…第1の溶接代部、52…第1スポット溶接部、53…第2の溶接代部、54…第2スポット溶接部。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
溝形の車体フレームと、該車体フレームの開口を閉じているスティフナーと、該スティフナー並びに前記車体フレームのうち、少なくとも前記スティフナーに接合しているフロアパネルと、を備えた車体フロア構造において、
前記車体フレームの開口を車両上方へ向けて、前記開口の縁から前記開口の外方へそれぞれ第1フランジ、第2フランジを延ばし、
前記スティフナーは、前記第1フランジに第1の溶接代部を重ねて第1スポット溶接部で接合し、前記第1の溶接代部から前記フロアパネルまで第2の溶接代部を延ばして前記フロアパネルに重ねて第2スポット溶接部で接合していることを特徴とする車体フロア構造。
【請求項2】
前記車体フレームが、後輪近傍で車両前後に延びる左のリヤフレーム、右のリヤフレームであり、
前記リヤフレームの前端及び前記スティフナーの前端にミドルクロスメンバーを接合し、前記リヤフレームの中央部及び前記スティフナーの中央部にリヤクロスメンバーを接合し、該リヤクロスメンバーと前記ミドルクロスメンバーとの間に、且つ、下方に燃料タンクを配置し、
前記スティフナーの前端に前記第1の溶接代部及び前記第2の溶接代部が連なっていることを特徴とする請求項1記載の車体フロア構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2010−274798(P2010−274798A)
【公開日】平成22年12月9日(2010.12.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−129594(P2009−129594)
【出願日】平成21年5月28日(2009.5.28)
【出願人】(000005326)本田技研工業株式会社 (23,863)
【Fターム(参考)】