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Die vorliegende Erfindung betrifft
die Bodenstruktur eines Fahrzeugs, in dem ein Fußbrett sich vom vorderen Ende
einer Bodenplatte oder eines Bodenbleches einer Fahrzeugkarosserie
nach oben erstreckt und ein Polsterelement sich auf dem Bodenblech
von einer Position in der Nähe
des unteren Endes des Fußbrettes
nach hinten erstreckt.
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In der in 4 dargestellten herkömmlichen Bodenstruktur eines
Fahrzeugs ist ein Bodenblech 101 in einer im wesentlichen
horizontalen Position am Boden einer Fahrzeugkarosserie angeordnet, und
das untere Ende eines Fußbretts 102 ist
mit dem vorderen Ende des Bodenblechs 101 derart verbunden,
daß es
sich nach oben erstreckt, wie in 4 dargestellt
ist. Andererseits ist ein Querträger 103 an der
Rückseite
des Bodenblechs 101 befestigt. Eine Dämpfungsunterlage bzw. ein Aufprallpolster 104 ist an
der Oberseite des Fußbrettes 102 befestigt,
d.h. an der der Fahrgastzelle zugewandten Seite des Fußbrettes 102.
Ein Teppichpolster 105 zum Verbessern oder Erleichtern
der Fußauflage
und -bewegung eines Passagiers erstreckt sich von einer Position
in der Nähe
des unteren Endes des Fußbrettes 102 nach
hinten zum Querträger 103.
Eine elektronische Steuereinheit (ECU) 108 ist an der der
Fahgastzelle zugewandten Seite der Dämpfungsunterlage 104 durch
eine Halteklammer 107 befestigt, und eine Fußauflage 109 ist
an der Rückseite
der Halteklammer 107 angeordnet. Eine Teppichfläche 106 ist
so verlegt, daß sie
die Fußauflage 109,
das Teppichpolster 105 und den Querträger 103 abdeckt.
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In der vorstehend beschriebenen herkömmlichen
Bodenstruktur eines Fahrzeugs wird das Fußbrett 102 im Fall
eines Frontalaufpralls um sein unteres Ende als Gelenk- oder Hebelachse
nach hinten gebogen, so daß über die
Fußauflage 109 eine
zur Rückseite
des Fahrzeugs gerichtete Kraft auf die Beine eines Beifahrers ausgeübt wird.
Insbesondere tritt der Beifahrer im Fall eines Frontalaufpralls
tendenziell mit den Fußspitzen
fest auf das Fußbrett 102,
so daß,
wie vorstehend beschrieben wurde, auch wenn das Fußbrett 102 sich
zur Rückseite
des Fahrzeugs hin verformt, die Fersen auf der Teppichoberfläche 106 zur
Rückseite
des Fahrzeugs hin gleiten, während
die Fußgelenke
unter einem vorgegebenen Winkel gehalten werden.
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In der
JP-A-2000-326870 wird eine andere Technik
beschrieben, gemäß der die
vorstehend beschriebene Bewegung der Fußgelenke im Fall einer Fahrzeugkollision
sicher verursacht wird.
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In der vorstehend beschriebenen Bodenstruktur
eines Fahrzeugs biegt sich das Teppichpolster 105, wie
in 5 dargestellt, wahrscheinlich
an einer Position in der Nähe
der Beine des Beifahrers, und in diesem Fall können die Beine des Beifahrers und
das gebogene Teppichpolster 105 wechselwirken, wodurch
verhindert wird, daß die
Fersen des Beifahrers zur Rückseite
des Fahrzeugs hin gleiten. Dadurch können die Fußgelenke des Beifahrers blockiert
werden, so daß ein
Moment auf die Fußgelenke
ausgeübt
werden kann.
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Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine Bodenstruktur eines Fahrzeugs bereitzustellen, durch die die
Sicherheit Fahrzeuginsassen, insbesondere eines Beifahrers, im Fall
eines Frontalaufpralls gewährleistet
wird.
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Diese Aufgabe wird durch die in den
Ansprüchen
definierten Merkmale gelöst.
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Um die vorstehend erwähnte Aufgabe
zu lösen,
wird eine Bodenstruktur eines Fahrzeugs bereitgestellt, mit: einem
sich von einem vorderen Ende eines Bodenblechs im Fahrzeug nach
oben erstreckenden Zehen- bzw. Fußbrett, einem sich auf dem Bodenblech
von einer Position in der Nähe
eines unteren Endes des Fußbretts
zur Rückseite
des Fahrzeugs hin erstreckenden Polsterelement, einem hinter dem
Polsterelement angeordneten Begrenzungselement zum Begrenzen einer
Bewegung des Polsterelements zur Rückseite des Fahrzeugs hin,
einem in der Nähe
des Begrenzungselements angeordneten Sitz und einem im Polsterelement
und vor dem Begrenzungselement im Fahrzeug angeordneten strukturgeschwächten Abschnitt,
wobei der strukturgeschwächte
Abschnitt in der Nähe
des Sitzes angeordnet ist.
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Die Merkmale der vorliegenden Erfindung sowie
andere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden anhand der folgenden
Beschreibung unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen verdeutlicht, in
denen ähnliche
Bezugszeichen gleiche oder ähnliche
Teile bezeichnen; es zeigen:
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1 eine
Querschnittansicht zum Darstellen wesentlicher Teile einer Fahrzeugkarosserie
zum Erläutern
einer ersten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Bodenstruktur
eines Fahrzeugs;
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2 eine
Ansicht zum Erläutern
der Funktionsweise oder des Verhaltens der ersten Ausführungsform
der Bodenstruktur des Fahrzeugs im Fall eines Frontalaufpralls;
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3 eine
Querschnittansicht zum Darstellen wesentlicher Teile einer Fahrzeugkarosserie
zum Erläutern
einer zweiten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Bodenstruktur
eines Fahrzeugs;
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4 eine
Querschnittansicht einer Fahrzeugkarosserie zum Darstellen einer
herkömmlichen Bodenstruktur
eines Fahrzeugs; und
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5 eine
Querschnittansicht einer Fahrzeugkarosserie zum Erläutern der
Funktionsweise oder des Verhaltens der herkömmlichen Bodenstruktur eines
Fahrzeugs.
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Die vorliegende Erfindung wird nachstehend unter
Bezug auf die beigefügten
Zeichnungen, die bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung zeigen, ausführlich
beschrieben.
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In der in 1 dargestellten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bodenstruktur
eines Fahrzeugs ist ein Bodenblech 11 am Boden des Fahrzeugs
im wesentlichen horizontal angeordnet, und ein Fußbrett 12 ist
mit dem vorderen Ende des Bodenblechs 11 so verbunden,
daß es
sich nach oben erstreckt. Das Fußbrett 12 ist so konstruiert, daß ein Verbindungsabschnitt 12a,
der im wesentlichen horizontal ausge bildet und mit dem vorderen Ende
des Bodenblechs 11 von oben verbunden ist, ein schräger Abschnitt 12b,
der unter einem vorgegebenen Winkel geneigt ist, und ein sich nach
oben erstreckender Abschnitt 12c, der sich im wesentlichen vertikal
erstreckt, kontinuierlich gekrümmt
sind.
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Eine Dämpfungsunterlage 13 ist
an der der Fahrgastzelle zugewandten Seite des schrägen Abschnitts 12b des
Fußbretts 12 angeordnet,
und eine elektronische Steuereinheit (ECU) 14 ist über eine Halteklammer 15 als
kraftübertragendes
Element auf der Dämpfungsunterlage 13 angeordnet.
Die Dämpfungsunterlage 13 weist
eine Fläche 13a und
ein an der Rückseite
der Fläche 13a angeordnetes
geräuschdämpfendes
Material 13b auf. Die ECU 14 weist eine darin
angeordnete (in der Figur nicht dargestellte) elektronische Vorrichtung
auf und ist kastenförmig
ausgebildet und im Inneren der doppelt gebogenen Halteklammer 15 fixiert.
Das untere Ende der Fläche 13a und
ein unterer Halteabschnitt 15a der Halteklammer 15 sind
am Verbindungsabschnitt 12a des Fußbrettes 12 befestigt.
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Andererseits ist ein sich entlang
der Fahrzeugbreite erstreckender Querträger 17 als Begrenzungselement
an der Rückseite
des Bodenblechs 11 befestigt. Das Bodenblech 11 und
der Querträger 17 bilden
einen geschlossenen Querschnitt. Eine Sitzklammer 31, die
das untere Ende eines Sitzes 30 hält, ist an der oberen Fläche des
Querträgers 17 befestigt.
Um die Fußauflage
und -bewegung eines Beifahrers zu erleichtern und zu verbessern,
erstreckt sich ein im wesentlichen wie eine flache Platte ausgebildetes
Teppichpolster 18 auf dem Bodenblech 11 von einer
Position in der Nähe
des unteren Endes des Fußbrettes 12 nach
hinten zum Querträger 17. Am
vorderen Ende des Teppichpolsters 18 sind ein gekrümmter Abschnitt 18a und
ein schräger
Abschnitt 18b ausgebildet und so angeordnet, daß sie den
Verbindungsabschnitt 12a des Fußbrettes 12 überlappen.
Das hintere Ende des Teppichpolsters 18 liegt an der Längswand
des Querträgers 17 an, um
die Bewegung des Teppichpolsters 18 zur Rückseite
der Fahrzeugkarosserie hin zu begrenzen.
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Ein leicht zerbrechlicher bzw. strukturgeschwächter Abschnitt 19,
der durch eine von vorne ausgeübte
Aufprallkraft verformt oder gefaltet bzw. geknickt wird, die größer oder
gleich einem vorgegebenen Wert ist, ist in dem vor dem Querträger 17 angeordneten
Teppichpolster 18 relativ nahe am Sitz 30 angeordnet.
Der strukturgeschwächte
Abschnitt 19 weist zwei erste Nutenabschnitte 19a als
erste gekerbte Abschnitte auf, die entlang der Fahrzeugbreite durch
Einkerben oder Einritzen eines hinteren Abschnitts der Oberfläche des
Teppichpolsters 18 von oben ausgebildet sind, und zwei
zweite Nutenabschnitte 19b als zweite gekerbte Abschnitte,
die entlang der Fahrzeugbreite durch Einkerben oder Einritzen der
unteren Fläche
des Teppichpolsters 18 von unten an einer Stelle hinter
den ersten Nutenabschnitten 19a ausgebildet sind.
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Ein Teppich 20 ist so verlegt,
daß er
die Dämpfungsunterlage 13,
die ECU 14, die Halteklammer 15, das Teppichpolster 18,
den Querträger 17 usw.
von oben bedeckt. Eine stoßdämpfende
Unterlage 21 ist als stoßdämpfendes Element an der Rückseite
des vorderen Endes des Teppichs 20 befestigt. Die stoßdämpfende
Unterlage 21 besteht aus einem ersten flachen Dämpfungselement 21a,
das vor, und einem zweiten flachen Dämpfungselement 21b,
das gegenüberliegend
und in Kontakt mit dem ersten Dämpfungselement 21a und
an der Rückseite
des ersten Dämpfungselements 21a angeordnet
ist. Das zweite Dämpfungselement 21b besteht
aus einem härteren
Material als das erste Dämpfungselement 21a.
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Ein unteres Ende der stoßdämpfenden
Unterlage 21 ist auf der schrägen Fläche 18b des Teppichpolsters 18 angeordnet,
und eine untere Fläche der
stoßdämpfenden
Unterlage ist auf einem oberen Halteabschnitt 15b der Halteklammer 15 angeordnet. Ein
vorderes Ende des Teppichs 20 ist auf dem oberen Ende der
Halteklammer 15 blockiert. In diesem Fall ist die stoßdämpfende
Unterlage 21 an der Rückseite
des Fußbrettes 12 angeordnet,
und die ECU 14 und die Halteklammer 15 sind gegenüberliegend dem
vorderen Ende des Teppichpolsters 18 angeordnet.
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Daher sind auf dem Teppichpolster 18 eine horizontale
und flache Bodenfläche,
die sich vom gekrümmten
Abschnitt 18a des Teppichpolsters 18 zu einer
Position vor dem Querträger 17 erstreckt,
und eine bezüglich
des gekrümmten
Abschnitts 18a zur stoßdämpfenden
Unterlage 21 geneigte flache Fußauflagefläche ausgebildet.
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Gemäß der vorstehend beschriebenen
Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Bodenstruktur
eines Fahrzeugs wird im Fall eines Frontalaufpralls ein Stoß auf das
Fußbrett 12 ausgeübt. Das Fußbrett 12 wird
verformt, indem es sich vom mit dem Bodenblech 11 verbundenen
Verbindungsabschnitt 12a nach hinten biegt. Die auf das
Fußbrett 12 ausgeübte Anfangsstoßkraft wird über die
ECU 14 und die Halteklammer 15 auf die stoßdämpfende
Unterlage 21 übertragen
und durch die stoßdämpfende Unterlage 21 absorbiert.
Die von der Anfangskraft ausgehend kontinuierlich ausgeübte Kraft
wird über die
ECU 14 (Halteklammer 15) und die stoßdämpfende
Unterlage 21 auf das Teppichpolster 18 übertragen.
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Wenn die Kraft auf das vordere Ende
des Teppichpolsters 18 ausgeübt wird, wird das Teppichpolster 18 an
seinem strukturgeschwächten
Abschnitt 19 gefaltet oder geknickt, weil das hintere Ende
des Teppichpolsters 18 am Querträger 17 anliegt, um
die Rückwärtsbewegung
des Teppichpolsters 18 zu verhindern. Insbesondere werden,
weil die Nutenabschnitte 19a und 19b des Teppichpolsters 18 aufgrund
der Stoßkraft
in der Längsrichtung
des Fahrzeugs zusammenfallen, die hinteren Abschnitte der ersten
Nutenabschnitte 19a nach oben und die hinteren Abschnitte
der zweiten Nutenabschnitte 19b nach unten gebogen, wodurch
veranlaßt
wird, daß die
strukturgeschwächten
Abschnitte 19 ringförmig gefaltet
oder geknickt (nach unten gedreht) werden.
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Dadurch wird das Teppichpolster 18 an
einer Position in der Nähe
des Sitzes 30 und entfernt hinter den Beinen des Beifahrers
gefaltet oder geknickt, wodurch verhindert wird, daß das gefaltete
oder geknickte Teppichpolster 18 mit den Beinen des Beifahrers
wechselwirkt. Dadurch können
die Fußgelenke des
Beifahrers in einem vorgegebenen Winkel in der Längsrichtung des Fahrzeugs gleiten
oder rutschen, ohne daß sie
nach hinten gebogen und blockiert werden. Im Teppichpolster 18 ist
der strukturgeschwächte
Abschnitt 19 in einem vorgegebenen Abstand hinter dem Fußbrett 12 angeordnet,
so daß der
strukturgeschwächte
Abschnitt 19 die Rückwärtsbewegung der
Fußgelenke
(Fersen) des Beifahrers in der Längsrichtung
des Fahrzeugs niemals blockiert.
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Wie vorstehend beschrieben wurde,
ist das Fußbrett 12 in
der Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Bodenstruktur
eines Fahrzeugs mit dem vorderen Ende des Bodenblechs 11 so
verbunden, daß es
sich nach oben erstreckt, ist die ECU 14 über die
Dämpfungsunterlage 13 durch
die Halteklammer 15 am Fußbrett 12 befestigt,
ist der Querträger 17 an der
Rückseite
des Bodenblechs 11 befestigt, erstreckt sich das Teppichpolster 18 auf
der Fußplatte 11 von
einer Position in der Nähe
des unteren Endes des Fußbrettes 12 nach
hinten und liegt das hintere Ende des Teppichpolsters 18 am
Querträger 17 an, um
die Rückwärtsbewegung
des Teppichpolsters 18 zu begrenzen, und ist der strukturgeschwächte Abschnitt 19,
der durch eine Stoßkraft
gefaltet oder geknickt wird, im Teppichpolster 18 vor dem
Querträger 17 und
in der Nähe
des Sitzes 30 angeordnet.
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Daher wird im Fall eines Frontalaufpralls, wenn
eine Stoßkraft
auf das Fußbrett 12 ausgeübt wird,
die Kraft über
die ECU 14 und die Halteklammer 15 auf das Teppichpolster 18 übertragen,
und das Teppichpolster 18 wird an seinem strukturgeschwächten Abschnitt 19 gefaltet
oder geknickt, so daß sicher
verhindert werden kann, daß das
gefaltete oder geknickte Teppichpolster 18 die Beine des
Fahrzeuginsassen behindert. Dadurch bewegen sich die Beine des Fahrzeuginsassen
nach hinten und es kann verhindert werden, daß die Fußgelenke des Fahrzeuginsassen
nach hinten gebogen und blockiert werden. Dadurch kann die Sicherheit
des Fahrzeuginsassen auch im Falle eines Aufpralls durch eine relativ
einfache Struktur gewährleistet
werden.
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Weil der strukturgeschwächte Abschnitt 19 des
Teppichpolsters 18 aus den ersten Nutenabschnitten 19a,
die durch Einkerben oder Einritzen des Teppichpolsters 18 von
oben gebildet werden, und den zweiten Nutenabschnitten 19a besteht,
die durch Einkerben oder Einritzen der Rückseite des Teppichpolsters 18 von
unten an einer Position hinter den ersten Nutenabschnitten 19a in
der Längsrichtung des
Fahrzeugs gebildet wird, wird das Teppichpolster 18 durch
Biegung an seinen Nutenabschnitten 19a und 19b durch
eine Aufprallkraft ringförmig
gefaltet oder geknickt, so daß der
strukturgeschwächte
Abschnitt 19 geeignet gefaltet oder geknickt werden kann.
Außerdem
kann, weil die stoßdämpfende
Unterlage 21 an der Rückseite
des Fußbrettes 12 angeordnet
ist und aus dem an der Vorderseite angeordneten ersten Dämpfungselement 21a und
dem gegenüberliegend
an der Rückseite
des ersten Dämpfungselements 21a angeordneten
harten zweiten Dämpfungselement 21b besteht,
durch das zweite, harte Dämpfungsmaterial
die Fußauflage
und -bewegung für
den Fahrzeuginsassen verbessert oder erleichtert werden, und durch
das erste, weiche Dämpfungselement 21a können die
Fußgelenke
des Fahrzeuginsassen geschützt
werden, indem die Anfangs-Aufprallkraft sicher absorbiert wird.
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Außerdem kann, weil das gesamte
Teppichpolster 18 sich von der Position in der Nähe des unteren
Endes des Fußbrettes 12 zum
Querträger 17 erstreckt,
so daß es
die obere Fläche
des Bodenblechs 11 abdeckt, die obere Fläche des
Teppichs 20 im wesentlichen flach ausgebildet sein, so
daß ein Fahrzeuginsasse
niemals ein unangenehmes Gefühl empfindet,
egal auf welchen Teil des Teppichpolsters 18 er auftritt.
Außerdem
sinkt das Bein des Fahrzeuginsassen niemals übermäßig in das Teppichpolster 18 ein,
wodurch verhindert wird, daß die
Qualität
der Fahrgastzelle des Fahrzeugs abnimmt.
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3 zeigt
eine Querschnittansicht zum Darstellen wesentlicher Teile einer
Fahrzeugkarosserie zum Erläutern
einer zweiten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Bodenstruktur
eines Fahrzeugs. Wie in 3 dargestellt
ist, ist die zweite Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Bodenstruktur eines
Fahrzeugs mit der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Bodenstruktur
eines Fahrzeugs identisch, außer
daß keine
stoßdämpfende
Unterlage zwischen der Halteklammer 15, die die ECU 14 am
Fahrzeug fixiert, und dem Teppich 20 vorgesehen ist, so
daß sie
nicht ausführlich
beschrieben wird. Auch in dieser Ausführungsform wird das Teppichpolster 18 an
einer Stelle in der Nähe
des Sitzes 30, die vom Fußbrett 12 in einem
vorgegebenen Abstand in der Längsrichtung des
Fahrzeugs beabstandet ist, gefaltet oder geknickt, so daß verhindert
werden kann, daß die
Fußgelenke
des Fahrzeuginsassen nach hinten gebogen und blockiert werden.
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Obwohl in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen
der strukturgeschwächte
Abschnitt 19 des Teppichpolsters 18 aus den Nutenabschnitten 19a und 19b besteht,
die durch Einkerben oder Einritzen der oberen und der unteren Fläche gebildet
werden, ist die Form und die Anzahl der Nutenabschnitte 19a und 19b nicht
eingeschränkt,
sondern es können
eine große
Anzahl konkaver Abschnitte entlang der Breite des Fahrzeugs ausgebildet
werden, oder konkave Abschnitte können an drei oder mehr Stellen
ausgebildet werden.
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Außerdem können, obwohl in den vorstehend
beschriebenen Ausführungsformen
die erfindungsgemäße Bodenstruktur
eines Fahrzeugs auf einen Beifahrersitz eines Fahrzeugs angewendet wurde,
die gleichen Effekte auch erzielt werden, wenn die vorliegende Erfindung
auf einen Fahrersitz angewendet wird.