JP4587789B2 - 自動車のフロア構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両衝突時にダッシュパネルとフロアパネルが車両後方移動することによって乗員の足に干渉するのを防止するようにした自動車のフロア構造に関する。

自動車においては、車両衝突によってダッシュパネル及びフロアパネルが後方移動した場合、操作ペダルが乗員の足に干渉したり，あるいは足首に荷重が加わったりするのを回避する構造を採用している。例えば、特許文献１では、ダッシュパネルの傾斜部とフロアパネルとの間にフットレストを、乗員側に突出するよう屈曲形成し、衝突時にフットレストを後方に屈曲変形させることによって乗員の足を後方移動させるようにしている。
特開２００１−１５８２７４号公報

ところで、車両衝突時に乗員の足を後方移動させるようにした上述のフットレストを、操作ペダル側に配置することにより該ペダルとの干渉を回避させるティビアプレートとして採用することが考えられる。しかしながら、乗員の足元のスペースの如何によっては屈曲時にフットレストが操作ペダルに引っ掛かって乗員の足を後方移動させることができなくなる場合が考えられる。

例えば、シート下方にエンジンを搭載したセミキャブ型自動車（図９（ｂ）参照）の場合には、運転者の腰の位置が、ダッシュパネルの前側にエンジンを搭載した自動車（図９（ａ）参照）に比べて高くなる（Ｈ＜Ｈ′）とともに、ダッシュパネルに近くなる（Ｌ＞Ｌ′）。このような着座姿勢となると、乗用車に比べてフロアの足元の前後方向スペースが狭くなる（ｌ＞ｌ′）とともに、足の開き角度が小さくなり（α＞α′）、従ってペダル踏み面が上向きでかつ低い位置となる（ｈ＞ｈ′）。このようなセミキャブ型自動車に、上述のフットレスト構造をそのまま採用すると、衝突時にフットレストが操作ペダルに干渉するという問題が生じるおそれがある。

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたもので、フロアパネルの足元のスペースが狭い場合においても操作ペダルに干渉することなく、車両衝突時に乗員の足を確実に後方移動させることができる自動車のフロア構造を提供することを目的としている。

請求項１の発明は、乗員が足を載置する床部と、該床部に続いて乗員の前方にて車両上方に延びる縦壁部とを有する自動車のフロア構造において、上記床部の下面に車幅方向に延びるクロスメンバが配設され、該床部の上記縦壁部と上記クロスメンバとの間に下向き凸状のビード部が形成され、該ビード部の少なくとも上記乗員の踵が位置する部分を覆うように上向き凸状の補強部材が配設され、車両衝突時に、上記クロスメンバが上記補強部材及びビード部の後方移動を阻止することにより、該補強部材を後上向きに膨出変形させるとともに、上記ビード部を後下向きに膨出変形させるように、上記補強部材の前部は上記ビード部の前縁部に結合され、後部は上記ビード部の後縁部とともに上記クロスメンバに結合されていることを特徴としている。

請求項２の発明は、請求項１において、上記床部，縦壁部はそれぞれフロアパネル，ダッシュパネルであり、上記補強部材の前部は上記フロアパネルとともにダッシュパネルに重ね合わせて結合され、上記クロスメンバの両端部にはフロントサスペンションが支持されていることを特徴としている。

請求項１の発明に係るフロア構造によれば、床部の縦壁部とクロスメンバとの間に下向き凸状のビード部を形成し、該ビード部に上向き凸状の補強部材を配設し、該補強部材の前部をビード部の前縁部に結合するとともに、後部をビード部の後縁部と共にクロスメンバに結合したので、車両衝突時に縦壁部と床部が後方移動すると、ビード部を後下向きに変形させるとともに、補強部材を後上向きに膨出変形させる力が作用し、この変形によって乗員の踵が後方に移動されることとなる。これにより、例えば足元の前後方向スペースが十分に確保できない自動車においても、乗員の足に操作ペダルが干渉したり、衝突荷重が加わったりするのを回避できる。即ち、補強部材の後部をビード部の後縁部とともにクロメンバに結合したので、クロスメンバが補強部材全体の後方移動を阻止することから、補強部材の後上方への膨出変形が誘引されることとなる。また車両衝突時に、上記下向き凸状のビード部が後下方に膨出変形することによっても上記補強部材の後上方への膨出変形を誘発することとなり、この点からも乗員の踵を確実に後方移動させることができる。

また本発明では、上記床部にビード部を形成したので、床部のビード部周りの面剛性を高めることができ、床部に伝わる路面等からの振動及び該振動による騒音の発生を抑制することができる。

請求項２の発明では、補強部材の前部をダッシュパネルとともにフロアパネルに重ね合わせて結合し、クロスメンバの両端部にフロントサスペンションを支持させたので、床部のクロスメンバ周りの剛性を高めることができ、左右のフロントサスペンションからの入力荷重に対する車体剛性を向上できるとともに、ダッシュパネルとフロアパネルとの結合強度を高めることができる。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１ないし図７は、本発明の一実施形態による自動車のフロア構造を説明するための図であり、図１は本実施形態のフロア構造が採用された前部車体の概略図、図２はフロアパネルの平面図、図３は図２のIII-III 線断面図、図４は図２のIV-IV 線断面図、図５は図２のV-V 線断面図、図６はフロアパネルの斜視図、図７は車両衝突時のフロアパネルを示す模式図である。

図において、１はフロントシート２の下方にエンジン３を搭載したセミキャブ型自動車の前部車体を示しており、これは乗員の足が載置されるフロアパネル（床部）４の前側に車両上下方向に延びるダッシュパネル（縦壁部）５を配設し、該ダッシュパネル５の上端に車幅方向に延びてフロントガラス６の下縁部を支持するカウルパネル７を配設した概略構造を有している。

上記カウルパネル７の前側にはフード８が開閉可能に配設され、該フード８の前端下方にはフロントバンパ９が配設されている。またダッシュパネル５の前側下部には前輪１０が配設されている。車両側方から見て、前輪１０の回転軸とダッシュパネル５の後述する垂直部５ａとは略一致しており、該ダッシュパネル５により前部車体１は後側の車室と前側のラジエータ室とに画成されている。

上記フロアパネル４は、乗員が足を載置する低床部４ａと、該低床部４ａの後端から上方に立ち上がってエンジン室を構成する立ち上がり部４ｂとを有しており、該立ち上がり部４ｂの上面に上記フロントシート２が配設されている。

上記ダッシュパネル５は、カウルパネル７の底面から略垂直下方に延びる上記垂直部５ａと、該垂直部５ａの下端から車両後斜め下方に延びる傾斜部５ｂとを有しており、上記垂直部５ａにはアクセルペダルＡ，ブレーキペダルＢ，クラッチペダルＣがそれぞれ揺動可能に支持されている。この各ペダルＡ〜Ｃは踏み面が略上向きで、かつフロアパネル４に近い位置に配置されている。

上記フロアパネル４の低床部４ａの下面には車幅方向に延びるクロスメンバ１２が配設されている。このクロスメンバ１２は、上向きに開口する横断面ハット状のもので、前，後フランジ１２ａ，１２ｂがフロアパネル４の下面に溶接接合されている。また上記クロスメンバ１２の左右端部は、図示していないが、前後方向に直線状に延びる左右のサイドメンバの内側壁に溶接接合されている。このようにしてクロスメンバ１２は上開口がフロアパネル４により閉塞され、左右開口がサイドメンバにより閉塞されたボックス形状となっている。

また上記クロスメンバ１２の左，右端部にはこれの外側を囲むように配置された強化部材１３，リインホース１６が配設されており、該クロスメンバ１２は強化部材１３，リインホース１６を介して上記フロアパネル４及びサイドメンバに結合されている。この強化部材１３，リインホース１６により補強されたクロスメンバ１２の両端部に上記前輪１０のフロントサスペンション（不図示）が連結されている。

上記フロアパネル４の低床部４ａのダッシュパネル５とクロスメンバ１２との間には下向き凸状のビード部４ｃが形成されている。このビード部４ｃは下方に緩やかに湾曲しており、ブレーキペダルＢ部分から車幅方向中心部に渡って延びている。なお、図示していないが、上記フロアパネル４のクロスメンバ１２の後側にも上記同様のビード部が形成されている。これによりフロアパネル４の低床部４ａの面剛性の向上を図っている。

上記フロアパネル４のビード部４ｃには上向き凸状の補強部材１５が配設されており、該補強部材１５とビード部４ｃとの間に空洞が形成されている。この補強部材１５は板金製のものであり、車室内から見たとき矩形状をなす補強部１５ａに前，後フランジ部１５ｂ，１５ｃを一体形成した構造となっている。上記補強部材１５はブレーキペダルＢ及びクラッチペダルＣ部分に位置する乗員の踵に臨むよう配置されている。

上記補強部１５ａは、主として図３に示すように、前フランジ部１５ｂから斜め後上向きに屈曲した後、後方に向かって略フラット状をなすように延び、後端部を斜め後下方に屈曲させて後フランジ部１５ｃに接続した構造となっている。また補強部１５ａの右側部には下方に凹む接合部１５ａ′が形成されており、該接合部１５ａ′にはフロアパネル４を挟んで上記リインホース１６が接合されている。

上記補強部材１５の前フランジ部１５ｂはビード部４ｃの前縁部を構成するフロアパネル４の前縁部４ｄとともにダッシュパネル５の下縁部５ｄに３枚重ね合わせてスポット溶接により接合されている。

上記補強部材１５の後フランジ部１５ｃはビード部４ｃの後縁部を構成するフロアパネル４とともにクロスメンバ１２の前フランジ１２ａに３枚重ね合わせてスポット溶接により接合されている。また上記後フランジ部１５ｃの車外部分はフロアパネル４，前フランジ１２ａ，強化部材１３とともにリインホース１６に重ね合わせてスポット溶接されている（図５参照）。

本実施形態のフロア構造によれば、フロアパネル４のダッシュパネル５とクロスメンバ１２との間に下向き凸状のビード部４ｃを形成し、該ビード部４ｃに上向き凸状の補強部材１５を配設し、該補強部材１５の前フランジ部１５ｂをフロアパネル４の前縁部４ｄとともにダッシュパネル５の下縁部５ｄに重ね合わせて溶接接合し、後フランジ部１５ｃをフロアパネル４とともにクロスメンバ１２の前フランジ１２ａに重ね合わせて溶接接合したので、図７に示すように、車両衝突時にダッシュパネル５とフロアパネル４が変形して後方移動すると、補強部材１５の補強部１５ａが後上向きに膨出変形して乗員の踵を後方移動させることとなる。これにより、セミキャブ型自動車のように足元の前後方向スペースが十分に確保できない場合にも、乗員の足に操作ペダルＡ〜Ｃが干渉したり、衝突荷重が加わるのを回避することができる。即ち、補強部材１５の後フランジ部１５ｃをフロアパネル４とともにクロメンバ１２に溶接結合したので、クロスメンバ１２が補強部材１５全体の後方移動を阻止することから、補強部材１５の後上方への膨出変形が誘引されることとなる。

また車両衝突時に上記ビード部４ｃが後下方に膨出変形することによっても上記補強部材１５の後上方への膨出変形を誘発することとなり、この点からも乗員の踵を確実に後方移動させることができる。

また本実施形態では、上記フロアパネル４の低床部４ａにビード部４ｃを形成したので、低床部４ａの面剛性を高めることができ、低床部４ａに伝わる路面等からの振動及び該振動による騒音の発生を抑制することができる。

本実施形態では、上記補強部材１５の前フランジ部１５ｂをフロアパネル４の前縁部４ｄとともにダッシュパネル５の下縁部５ｄに重ね合わせて溶接により結合し、クロスメンバ１２の両端部にフロントサスペンションを支持させたので、低床部４ａのクロスメンバ１２周りの剛性を高めることができ、左右のフロントサスペンションからの入力荷重に対する車体剛性を向上できるとともに、ダッシュパネル５とフロアパネル４との結合強度を高めることができる。

なお、上記実施形態では、補強部材１５を運転席側に設けた場合を例に説明したが、本発明の補強部材は助手席側にも設けてもよく、この場合にも上記実施形態と略同様の効果が得られる。

また、上記実施形態では、フロアパネル４の前縁部４ｄにダッシュパネル５の傾斜部５ｂの下縁部５ｄを接合した場合を例にとって説明したが、本発明の前部車体構造はこれに限られるものではない。

図８（ａ）及び（ｂ）は、上記実施形態の前部車体の変形例を示しており、図中、図１と同一符号は同一又は相当部分を示す。図８（ａ）は、フロアパネル４に斜め上向きに傾斜する傾斜部４ｅを一体に延長形成し、該傾斜部４ｅにダッシュパネル５の垂直部５ａを接合した例である。図８（ｂ）は、ダッシュパネル５の傾斜部５ｂにフロア部５ｅを一体に延長形成し、該フロア部５ｅにビード部５ｅ′を形成した例である。このような前部車体構造においても上述の補強部材１５を配設することによって、上記実施形態と略同様の効果が得られる。

本発明の一実施形態による自動車のフロア構造を説明するための前部車体の概略図である。 上記前部車体のフロアパネルの平面図である。 図２のIII-III 線断面図である。 図２のIV-IV 線断面図である。 図２のV-V 線断面図である。 上記フロアパネルの平面図である。 上記実施形態の車両衝突時時のフロアパネルの模式図である。 上記前部車体の変形例を示す模式図である。 本発明の成立過程を説明するための図である。

符号の説明

４ フロアパネル（床部）
４ｃ ビード部
５ ダッシュパネル（縦壁部）
１２ クロスメンバ
１５ 補強部材
１５ｂ 前フランジ部（前部）
１５ｃ 後フランジ部（後部）

Claims (2)

1. 乗員が足を載置する床部と、該床部に続いて乗員の前方にて車両上方に延びる縦壁部とを有する自動車のフロア構造において、上記床部の下面に車幅方向に延びるクロスメンバが配設され、該床部の上記縦壁部と上記クロスメンバとの間に下向き凸状のビード部が形成され、該ビード部の少なくとも上記乗員の踵が位置する部分を覆うように上向き凸状の補強部材が配設され、車両衝突時に、上記クロスメンバが上記補強部材及びビード部の後方移動を阻止することにより、該補強部材を後上向きに膨出変形させるとともに、上記ビード部を後下向きに変形させるように、上記補強部材の前部は上記ビード部の前縁部に結合され、後部は上記ビード部の後縁部とともに上記クロスメンバに結合されていることを特徴とする自動車のフロア構造。
2. 請求項１において、上記床部，縦壁部はそれぞれフロアパネル，ダッシュパネルであり、上記補強部材の前部は上記フロアパネルとともにダッシュパネルに重ね合わせて結合され、上記クロスメンバの両端部にはフロントサスペンションが支持されていることを特徴とする自動車のフロア構造。

Images