JP2014076684A

JP2014076684A - 車両フロア構造

Info

Publication number: JP2014076684A
Application number: JP2012224000A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Kasai; 敏行笠井
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-10-09
Filing date: 2012-10-09
Publication date: 2014-05-01
Anticipated expiration: 2032-10-09
Also published as: JP5842779B2

Abstract

【課題】車両が走行中において衝突荷重がフロアに加わって破断が生じた場合に、破断が生じる方向を制御することで、車体の変形を抑制することができる車両フロア構造を提供する。
【解決手段】車両１のフロアパネル４に形成された開口部７を貫通する剛体８を有する車両フロア構造において、車両後方に破断を許容する破断許容部９ａが、開口部７の車両前後方向における剛体後方の端部９に形成されており、車両幅方向の破断を規制する破断規制部１０が、破断許容部９ａを車両幅方向において挟むように、フロアパネル４の車両前後方向の剛体後方に設けられている。衝突荷重が開口部７の車両後方側の端部９の許容荷重以上である場合、破断許容部９ａに生じた破断は、破断規制部９ａに沿って車両後方に延びるため、車両幅方向に破断が生じることを防止することができる。
【選択図】図１

Description

この発明は、トランスミッションが配置されるトンネル部が形成されたフロントフロアに関するものである。

車両が走行中に衝突荷重が車両に加わった場合、車両前部に配置されている動力源や変速機などの剛体を介してフロントフロアに衝突荷重が伝達されて、フロントフロアは大きく変形してしまう。このフロントフロアの変形を抑制する対策の一例が、特許文献１に記載されている。

特許文献１に記載された自動車車両を簡単に説明すると、フロアパネルのトンネル部を跨ぎ、前部に搭載されたパワーユニットを支持するサブフレームを設置し、サブフレームに、パワーユニットに後方への力が加わると、パワーユニットの左右方向への移動を規制してパワーユニットを後方へ案内するフレーム側案内部を設けている。このフレーム側案内部を設けることで、衝突時にパワーユニットの左右方向への移動が規制され、パワーユニットの衝突によりトンネル部が変形することを抑制することができる、とされている。

また、補強部材を設けることによりフロアの変形を抑制する対策の一例が、特許文献２や特許文献３に記載されている。特許文献２に記載された車両の前部構造を簡単に説明すると、トーボードの下部に前後方向に延在するトンネル部の乗員足元部に対応する位置に前後方向に形成した第１のビードと、第１のビードの前端側にトンネル部の周方向に形成した第２のビードと、第１のビードの後端側に、シフトケーブルの貫通孔を通るトンネル部の周方向に形成した第４のビードとを備えている。この車両の前部構造は、これらビードをトンネル部に設定することで、車両の衝突時に衝撃エネルギーを効率よく吸収することができる、とされている。

また、特許文献３に記載されたスペアタイヤの収納構造を簡単に説明すると、スペアタイヤを収納するスペアタイヤパンの一部に補強ビードを取り付けることで、荷重が入力された際に、破断可能な脆弱部を形成している。このスペアタイヤの収納構造は、車両後面衝突時に脆弱部が破断することで、スペアタイヤパンを介して衝突荷重が車両前方に伝達されるのを抑制することができる、とされている。

特開２００５−１１２２２８号公報特開２００７−１０６２６４号公報特開２０１０−１８４６８３号公報

しかしながら、特許文献１に記載された構造では、車両の衝突時にパワーユニットにより許容以上の荷重がトンネル部に加わって破断した場合、トンネル部に生じた破断の進行方向を制御できない点において改善の余地があった。

また、特許文献２に記載された構造では、車両の衝突時に許容以上の荷重がトンネル部のシフトケーブル貫通孔の縁部に加わって破断した場合、シフトケーブル貫通孔の縁部に生じた破断の進行方向を制御できない点において改善の余地があった。

また、特許文献３に記載された構造では、車両の衝突時にスペアタイヤパンの脆弱部が破断した場合、脆弱部に生じた破断の進行方向が定まっておらず、この点で改善の余地があった。

この上記の技術的課題に着目してなされたものであって、車両が走行中において衝突荷重がフロアに加わって破断が生じた場合に、生じた破断の進行方向を制御することで、フロントフロアの変形を抑制することができる車両フロア構造を提供するものである。

上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、車両のフロアパネルに形成された開口部を貫通する剛体を有する車両フロア構造において、車両後方に破断を許容する破断許容部が、前記開口部の車両前後方向における剛体後方の端部に形成されており、車両幅方向の破断を規制する破断規制部が、前記破断許容部を車両幅方向において挟むように、前記フロアパネルに車両前後方向の剛体後方に設けられていることを特徴とするものである。

この発明によれば、車両後方に破断を許容する破断許容部が、開口部の車両前後方向における剛体後方の端部に形成されており、車両幅方向の破断を規制する破断規制部が、破断許容部を車両幅方向において挟むように、フロアパネルの車両前後方向の剛体後方に設けられている。車両が走行中にオフセット衝突を含む前面衝突の衝突荷重が車両前面に加わった場合、剛体に車両前方から衝突荷重が伝達される。衝突荷重が伝達された剛体は、開口部の車両前後方向の端部側に移動し、その端部に衝突して荷重が伝達される。衝突荷重が伝達された開口部の端部は、破断規制部により開口部の端部の幅方向の破断が抑制されるため、フロアパネルの車両幅方向の破断を防止することができる。

また、その衝突荷重が開口部の車両後方側の端部の許容荷重以上である場合、破断許容部に衝突荷重が集中して破断が生じる。そして、破断許容部に生じた破断は、破断規制部に沿って車両後方に延びるため、車両幅方向に破断が生じることを防止することができる。

この発明に係る車両フロア構造の具体例を示す車両表の平面図である。この発明に係る車両フロア構造の他の具体例を示す車両表の平面図である。この発明に係る車両フロア構造のさらに他の具体例を示す車両表の平面図である。

つぎに、この発明に係る車両フロア構造の具体例について説明する。この発明に係る車両フロア構造は、車両が走行中にオフセット衝突を含む前面衝突の衝突荷重が車両前面に加わった場合に、フロアに生じる破断の進行方向を制御することで、車体の所定の変形を抑制するために構成されたものであり、その車両は、内燃機関およびモータなどを動力源とした前輪駆動車や後輪駆動車あるいは四輪駆動車などであってよい。

車体１の前部には、内燃機関（図示せず）および変速機２が配置されており、また、図１に示すように、変速機２の出力部側は車両後方に配置されている。

車体１の前部の後方には、アンダボディ３が形成されている。アンダボディ３の幅方向における両端部には、車両前後方向に延びた長方形状のフロントフロアサイドメンバ（図示せず）がそれぞれ配置されている。これらフロントフロアサイドメンバの車両幅方向の間には、板状のフロントフロアパネル４が配置されている。

フロントフロアパネル４の車両幅方向の中央部には、車両上方に突出しその断面が略矩形状のトンネル部５が車両前後方向に延びるように形成されている。このトンネル部５の車両外側には、変速機２の出力部２ａが配置されている。また、断面が略矩形状のフロントフロアクロスメンバ６が、トンネル部５を挟んで車両幅方向に配置されている。

また、トンネル部５には、車体１の前部とフロントフロアクロスメンバ６との車両前後方向の間に略小判形状または長円形状の開口部（シフトレバー孔）７が形成されている。また、変速機２の車両上方側に固定されると共に、シフトレバー（図示せず）が連結されるコントロールリテーナ８の一部分が、シフトレバー孔７を車両上方に貫通するように配置されている。このコントロールリテーナ８の剛性は、板状のトンネル部５よりも高く設定されている。なお、変速機はオートマチックトランスミッションでもマニュアルトランスミッションでもよい。

また、シフトレバー孔７の車両後方側の端部９は、コントロールリテーナ８がその端部９に衝突し許容される荷重以上の荷重が伝達された場合に、車両後方に破断するように構成されている。シフトレバー孔７の車両後方側の端部９は、車両後方側かつトンネル部５の幅方向の略中央部に頂点（破断許容部）９ａがくるように略三角形状に形成されている。また、このシフトレバー孔７の車両後方側の端部９は、車両前後方向においてフロントフロアクロスメンバ６の近くに位置している。

また、車両幅方向の破断を規制するビード部（破断規制部）１０が、フロントフロアパネル４の車両前後方向の剛体後方に設けられている。ビード部１０ａは、車両後方側で次第に接近するいわゆる略ハの字状に突出する二本の突条であって、一方の端部が車両前後方向において端部９に沿うように、他方の端部が車両後方に延びるように設けられている。言い換えると、ビード部１０ａは、シフトレバー孔７の端部９を挟んで一対に設けられ、端部９のコーナー部９ｂ，９ｃから車両幅方向の中央部に向かって車両後方に延びるように設けられている。また、他のビード部１０ｂが、略矩形状に突出する突条に形成されるとともに、略ハの字状のビード部１０ａにおける他方の端部を覆うように形成されている。言い換えると、略ハの字状のビード部１０ａにおける他方の端部と略矩形状のビード部１０ｂとの車両前後方向の間は、袋小路状に形成されている。さらに、前述の略矩形状のビード部１０ｂを覆うように、車両後方側に他の役矩形状のビード部１０ｃが設けられている。

つぎに、この発明に係る車両フロア構造の作用について説明する。車両１が走行中にオフセット衝突を含む前面衝突の衝突荷重が車両前部に加わった場合、前部に配置されているエンジンおよび変速機２は、衝突荷重が伝達されて車両後方に移動する。コントロールリテーナ８は、変速機２に固定されているため、車両前方から衝突荷重が伝達される。衝突荷重が伝達されたコントロールリテーナ８は、シフトレバー孔７の車両後方側に移動し、車両後方側の端部９に衝突して荷重を伝達する。衝突荷重が伝達された端部９は略ハの字状および略矩形状のビード部１０により、端部９のコーナー部９ｂ，９ｃに衝突荷重が集中することが抑制されるため、フロアパネルの車両幅方向の破断を防止することができる。

また、その衝突荷重がシフトレバー孔７の車両後方側の端部９の許容される荷重以上である場合、コントロールリテーナ８に衝突されたシフトレバー孔７の端部９は、その頂点９ａに衝突荷重が集中して破断が生じる。そして、頂点９ａに生じた破断は、トンネル部５の中央部においてハの字状のビード部９ａに沿って車両後方に延びるため、車両幅方向に破断が生じることを防止することができる。さらに、車両後方に延びる破断の進路が略矩形状のビード部１０ｂ，１０ｃにより塞がれているため、破断の進展を抑制することができる。したがって、車両が走行中に衝突荷重が車両前部に加わった場合に、トンネル部とフロアクロスメンバとの接続部に破断が達することを防止することができ、車体が変形することを抑制することができる。

つぎに、この発明に係る車両フロア構造の他の具体例について説明する。この車両フロア構造の構成は、前述の具体例における構成とほぼ同様のものであるため、その説明は省略し、破断許容部９および破断規制部１１に係る構成についてのみ説明する。

シフトレバー孔７の車両後方側の端部９は、コントロールリテーナ８がその端部９に衝突し許容される荷重以上の荷重が伝達された場合に、車両後方に破断するように構成されている。シフトレバー孔７の車両後方側の端部９は、車両後方側かつトンネル部５の幅方向の略中央部に頂点９ａがくるように略三角形状に形成されている。また、このシフトレバー孔７の車両後方側の端部９は、車両前後方向においてフロントフロアクロスメンバ６の近くに位置している。

破断規制部１１は、車両前後方向においてシフトレバー孔７の車両後方側の端部９の後方に設けられ、トンネル部５に固定されている。この破断規制部１１は、略Ｕ字形状であって、シフトレバー孔７の車両後方側の端部９に沿うように形成されている。また、破断規制部の両端部１１ａ，１１ｂは、端部９のコーナー部９ｂ，９ｃとフロントフロアクロスメンバ６との車両幅方向の間に配置されている。また、破断規制部１１のトンネル部幅方向の中央部１１ｃは、車両上方に突出する凸状に形成されており、その中央部１１ｃとトンネル部５との車両上下方向の間にクリアランスが設けられている。そして、この中央部１１ｃと端部９の頂点９ａとのトンネル部幅方向の位置が一致するように破断規制部１１は配置されている。

つぎに、この発明に係る車両フロア構造の他の具体例の作用について説明する。この発明に係る車両フロア構造の他の具体例は、前述の具体例と同様の効果を得ることができる。特に、衝突荷重がシフトレバー孔７の車両後方側の端部９の許容される荷重以上である場合、コントロールリテーナ８に衝突されたシフトレバー孔７の端部９は、その頂点９ａに衝突荷重が集中して破断が生じる。そして、頂点に生じた破断は、破断規制部１１の中央部１１ｃに沿って車両後方に延びるため、フロアパネルの車両幅方向の破断が生じることを防止することができる。

つぎに、この発明に係る車両フロア構造のさらに他の具体例について説明する。この車両フロア構造の構成は、前述の具体例における構成とほぼ同様のものであるため、その説明は省略し、破断規制部１２に係る構成についてのみ説明する。

破断規制部１２は、台形状に形成された板状の緩衝部材であって、車両前後方向においてコントロールリテーナ８の後方に設けられ、その両端部１２ａ，１２ｂがトンネル部５に固定されている。この破断規制部１２は、シフトレバー孔７の車両後方側の端部９を車両上方から覆うように配置されている。また、コントロールリテーナ８に対向する破断規制部１２のトンネル部幅方向の中央部１２ｃは、車両後方に窪むように形成されている。

つぎに、この発明に係る車両フロア構造の他の具体例の作用について説明する。車両１が走行中にオフセット衝突を含む前面衝突の衝突荷重が車両前部に加わった場合、衝突荷重が伝達されたコントロールリテーナ８は、シフトレバー孔７の車両後方側に移動し、破断規制部１２の中央部１２ｃに衝突して荷重を伝達する。衝突荷重が伝達された破断規制部１２は、シフトレバー孔７の車両後方側の端部９よりも先にコントロールリテーナ８に干渉し衝突荷重を吸収するため、破断容易部に伝達される衝突荷重を軽減することができ、フロアパネルの車両幅方向の破断を防止することができる。

１…車両、４…フロントフロアパネル、５…トンネル部、６…フロントフロアクロスメンバ、７…開口部（シフトレバー孔）、８…剛体（コントロールリテーナ）、９…（開口部の）端部、９ａ…破断許容部、１０，１１，１２…破断規制部。

Claims

車両のフロアパネルに形成された開口部を貫通する剛体を有する車両フロア構造において、
車両後方に破断を許容する破断許容部が、前記開口部の車両前後方向における剛体後方の端部に形成されており、
車両幅方向の破断を規制する破断規制部が、前記破断許容部を車両幅方向において挟むように、前記フロアパネルに車両前後方向の剛体後方に設けられている
ことを特徴とする車両フロア構造。