JP5081546B2 - 車両のフロアカーペット用スペーサ及びフロアカーペット敷設構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両のフロアにカーペットを敷設する構造、および該構造においてカーペットとフロアパネルとの間に設置するスペーサに関し、特に、自動車の客室フロアへの適用に好適な技術に関する。

自動車のフロアパネルからフロアフレーム等が上方へ突出することによってフロア上面に凹部が形成された自動車では、一般に、この凹部に発泡材を設置してフロア上面を平坦に成形した上で、その上面にフロアカーペットを敷設する構造が採用されている。客室内にこのように敷設されるフロアカーペットは、客室内の装飾機能だけでなく、フロアの緩衝（衝撃吸収）機能、客室内を静粛に保つための防音（遮音・吸音）機能をも果たしている。

上記の如き吸音フロアカーペットは、通常、表面のパイル層、基布およびバッキング層からなるカーペットと、カーペットの裏面に配される吸音材とから構成されている。そして、自動車用のフロア吸音材として、賦形および敷設が容易で、荷重に対する沈み込み量を所定以上に確保するとともに、音振性能を維持することを可能にするために、少なくとも２層の異密度の吸音材層（硬質層、軟質層）で構成し、軟質層をフロアパネル側に配置したものが提案されている（特許文献１参照）。

また、フロアカーペットは、乗員の乗車および降車が繰り返されても位置ずれや端部のめくれがないように、その外周縁が車体のいずれかの部位に確実に固定される必要がある。そして、車両前後方向に延在する左右のサイドシルにフロアカーペットの端縁を取り付ける構造として、サイドシルの上面に設置されるスカッフプレート（サイドシルカバー）の下面に、フロアカーペットの端縁を係止する係止手段と、サイドシルの被係合部に係合する係合手段とを設け、サイドシルカバーとサイドシルとにフロアカーペットを挟持させたフロアカーペット取付構造が提案されている（特許文献２参照）。
特開平１０−２３６２０４号公報 特開平９−１１２５１３号公報

しかしながら、上記機能を果たす吸音材は、乗員によって荷重が加えられるとその厚さが変化するような軟質の素材から形成されているため、従来の敷設構造および取付構造では、乗員が乗車、降車時等にサイドシルのすぐ際に足をつくと、荷重の作用した部分のフロアカーペットが沈み込んでしまい、サイドシルとスカッフプレートとに挟持されたカーペット外端縁が内側へ引っ張られてしまう。そのため、カーペットの端縁に破損や変形が生じ、またこれにより、カーペットが内側へ移動して弛んだり端部がめくれたりする虞があった。

本発明は、このような背景に鑑みなされたもので、カーペットの外周縁付近に荷重が作用しても、車体に取り付けられたカーペット外周縁が破損または弛緩してカーペットに弛みや端部のめくれが生じることのないフロアカーペットの敷設構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明は、車両のフロアにカーペットを敷設する構造において、フロアの凹部に設置されたスペーサと、該スペーサの上面に敷設された吸音材と、該吸音材の上面に敷設されたカーペットとから構成し、前記スペーサは前記吸音材の外周縁に沿って上方へ突出する突部を有するように構成する。この場合、前記吸音材をフェルトを素材から形成し、前記スペーサを発泡成形品とするとよい。また、前記カーペットの車両外端側の縁部が、サイドシルと該サイドシルの上面に設置されるスカッフプレートとによって挟持されるように構成するとよい。

上記構成を採用することにより、乗員がサイドシルのすぐ際に足をついたとしても、荷重の作用した部分のフロアカーペットが沈み込むことが防止される。そのため、サイドシルとスカッフプレートとに挟持された外端縁が強く引っ張られて破れたり変形したりすることがなく、カーペットが移動して弛みや端部のめくれが生じることも防止される。

≪実施形態の構成≫
以下、図面を参照して、本発明を適用した自動車のフロアカーペット取付構造の一実施形態について詳細に説明する。図１は実施形態に係る自動車のフロアを、カーペットを破断して示す平面図である。図１に示すように、実施形態のフロア１は、フロアパネル２と、フロアパネル２の上方へ突設された、センタトンネル３、前部フロアフレーム４，５、左右の後部フロアフレーム６，７、第１ミドルフロアクロスメンバ８、第２ミドルフロアクロスメンバ９等から構成されている。

センタトンネル３はフロア１の車幅方向の中間位置において車両前後方向に延在し、左右の前部フロアフレーム４，５はフロア１の両側縁とセンタトンネル３との中間位置において車両前後方向に延在し、左右の後部フロアフレーム６，７は左右の前部フロアフレーム４，５の後方からフロア１の両側縁へ向けて延在している。また、第１ミドルフロアクロスメンバ８はフロア１の車両前後方向の中間位置において車幅方向に延在し、第２ミドルフロアクロスメンバ９はフロア１の後端部において車幅方向に延在している。フロアパネル２はこれらメンバ間においてフロア１を構成しており、その前端部２ａは、図示しないダッシュボードロアと接続すべく車両前方へ向けて上方へ傾斜している。

フロア１の前方かつ、左右の前部フロアフレーム４，５の延長線上には、左右のフロントサイドフレーム１０，１１が延設されており、フロア１の左右両側部には、フロアパネル２の上方へ突設され、車両前後方向に延在する左右のサイドシル１２，１３が設置されている。フロアパネル２はプレス成形によって形成された比較的小さな凹凸を表面に有しているが、フロア１の上面には、これら比較的小さな凹凸の他、フロアパネル２の上方へ突出する各種フレームおよびメンバによって、比較的大きな凹部が形成されている。

これら比較的大きな凹部には、発泡ポリプロピレン、ポリスチレンを素材として各凹部の形状に合わせて成形された第１〜第６のスペーサ１６〜２１が各凹部を埋めるように設置されている。これにより、フロア１の上面は、フロアパネル２の前端部２ａやセンタトンネル３等を除いた略全面において水平な平坦面をなしている。そしてフロアカーペット３０がフロア１の上面に、全面に亘って敷設されており、その端縁が全周に亘って車体のいずれかに固定されている。

図２は図１中のII−II断面図を、図３は第４のスペーサの斜視図を、図４は第６のスペーサの斜視図をそれぞれ示している。図２に示すように、フロアカーペット３０は、フロアパネル２および前部フロアフレーム５によって形成された凹部２ｂに設置された第４スペーサ１９と、第４スペーサ１９および前部フロアフレーム５の上面に敷設された下側吸音材３３と、下側吸音材３３の上面に敷設された上側吸音材３２と、更に、上側吸音材３２の上面に敷設されたカーペット３１とを主要構成要素としている。

カーペット３１はフロア１の平坦面と平行に敷設されるとともに、フロア１の外側端部でサイドシル１３に沿って直立しており、その車両外側の端縁３１ａがサイドシル１３とサイドシル１３上に設置されたスカッフプレート１５とによって挟持されている。なお、カーペット３１は、表皮をなすパイル層、パイルを固定するための基布をなすポリエチレンシート、およびポリエチレンシートの裏面に配置された熱可塑性樹脂を主材料とするパッキング層から構成されている。当該構成からなるカーペット３１は、主にフロアカーペット３０における装飾材としての機能を果たしている。

カーペット３１は防音性および衝撃吸収性能に乏しいため、カーペット３１の裏面には、端縁３１ａの被挟持部を除き、直立部分を含む全面に亘って上側吸音材３２が配置されている。上側吸音材３２は、防音性、衝撃吸収性、断熱性に優れたフェルトを素材としている。上側吸音材３２は、カーペット３１と同様に、フロア１の外側端部でサイドシル１３に沿って直立しており、その端縁３２ａは車体に拘束されない自由縁となっている。

下側吸音材３３は、上側吸音材３２に使用されるフェルトと同一密度、硬度を有するフェルトを素材としており、フロア１の外側端によって形成される平坦面よりも若干（３〜７ｃｍ程度）小さな輪郭に形成されている。本実施形態では、上側吸音材３２、下側吸音材３３はともに、８ｍｍの厚さとされている。また、両吸音材３２，３３の間には、厚さ２ｍｍのゴム、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体）等からなる遮音シート３４が介設されており、吸音効果および遮音効果の向上が図られている。

図２，図３に示すように、第４スペーサ１９は、底面１９ａおよび側面が凹部２ｂに適合する形状を呈している。より詳しくは、凹部２ｂ内面にフロアパネル２の制振材として貼付されたメルシート２４の表面に適合する形状を呈している。第４スペーサ１９は、前部フロアフレーム５の上面と同一高さの水平面をなす上面１９ｂ有しており、該上面１９ｂには、車両外端側の側面１９ｃ沿って上方へ突出する突条１９ｄが形成されている。突条１９ｄは一定幅で延在しており、その車両内側に下側吸音材３３の外周縁３３ａが沿うように配置されている。突条１９ｄの高さは、無荷重時における下側吸音材３３と遮音シート３４との厚さの和と略同一である。したがって、遮音シート３４の上面と突条１９ｄの上面とは同一面となっている。

図１，図４に示すように、第６スペーサ２１は、後部フロアフレーム７と整合する形状を呈している。そして、第６スペーサ２１の上面２１ｂには、車両外端側（サイドシル１３側）の側面２１ｃおよび後方側（第２ミドルフロアクロスメンバ９側）の側面２１ｄに沿う突条２１ｅと、後部フロアフレーム７から上方へ若干突起する突起部７ａに沿う突条２１ｆとが形成されている。そして、下側吸音材３３は、外周縁３３ａがこれら突条２１ｅ，２１ｆに沿う形状となっている。

本実施形態では、第６スペーサ２１を含む各スペーサ１６〜２１として、強度および耐久性を確保しつつ軽量化、加工性に優れたポリプロピレン、ポリブチレン等からなる発泡率３０％の発泡成形品を用いている。各スペーサ１６〜２１は、フロア１の形状に適合するようにそれぞれ個別の金型を用いてモールド成形される。

≪実施形態の作用効果≫
次に、本実施形態によるフロアカーペット敷設構造の作用について図５を参照して説明する。図５において、（Ａ）は本実施形態における図１中のII−II断面に対応する作用説明図を、（Ｂ）は従来技術の組み合わせによる同断面に対応する作用説明図をそれぞれ示している。なお、同じ部材等については同一の符号を付している。

（Ｂ）に示すように、従来のフロアカーペット３０の敷設構造では、凹部２ｂに設置するスペーサ１９は水平な平坦な上面１９ｂを有している。そしてスペーサ１９の上面１９ｂには、その外周縁３３ａがスペーサ１９の車体外端側の側面１９ｃ上に沿う下側吸音材３３および遮音シート３４が敷設されている。上側吸音材３２およびカーペット３１については、その構成が本実施形態と同一であるため説明を省略する。

（Ｂ）に示す従来技術によるフロアカーペット敷設構造では、乗員が乗降する際にサイドシル１３の直ぐ内側に足をつくと、その荷重によって下側吸音材３３、遮音シート３４および上側吸音材３２が共に変形する（圧縮される）。すると、カーペット３１のサイドシル１３に沿って直立するサイド部分が下方へ引っ張られるが、カーペット３１の伸縮性は低いため、サイドシル１３とスカッフプレート１５とによって挟持されたカーペット３１の端縁３１ａにずれ生じてしまう。そのためカーペット３１には弛みが生じ、乗降を繰り返しているうちに、カーペット３１の端縁３１ａはいずれ挟持位置から外れてめくれた状態となってしまう。

一方、（Ａ）に示す本実施形態によるフロアカーペット敷設構造では、フロア１の平坦面の車体外端部分には、下側吸音材３３に換えてスペーサ１９の突条１９ｄが配置されているため、乗員が乗降する際にサイドシル１３の直ぐ内側に足をついても、その荷重によって圧縮される吸音材は上側吸音材３２だけであるため、その変形量は小さく、カーペット３１の端縁３１ａのずれは最小限に抑制されている。また、上側吸音材３２はサイドシル１３に沿って上方へ延設されているため、フロア１側方からの騒音、熱等は従来技術と同様に遮断されるとともに、上側吸音材３２がフロア１の側面部の緩衝材としても機能している。

また、上側および下側吸音材３２、３３がフェルトを素材として形成されているため、フロアカーペット３０は緩衝材、防音材、断熱材として高い機能を発揮することが可能である。また、各スペーサ１６〜２１がポリプロピレン、ポリブチレン等からなる発泡成形品であるため、内抱する気泡による断熱効果が発揮されるとともに、強度および耐久性が確保された上で、フロアカーペット敷設構造の軽量化が可能となっている。更に、カーペット３１の端縁３１ａがサイドシル１３と、その上面に設置されるスカッフプレート１５とによって挟持されることによって、例えカーペット３１に荷重が作用して端縁３１ａが下方へ引っ張られても、カーペット３１が破れたり、伸びて弛みが生じたりすることが防止されている。

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、上記実施形態では本発明によるフロアカーペット敷設構造を車両側部のサイドシル部分へ適用しているが、車両前方、後方または中央のセンタトンネル部等、その他の部位に適用してもよい。また、上記実施形態では、吸音材としてフェルトを用いているが、ポリエステル等の合成繊維を用いてもよく、発泡材についても同様に他の素材、異なる発泡率等を用いてもよい。更にこれら変更の他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

実施形態に係る自動車のフロントフロアを、カーペットを一部破断して示す平面図 図１中のII−II断面図 実施形態に係る第４のスペーサの斜視図 実施形態に係る第６のスペーサの斜視図 実施形態の作用説明図

符号の説明

１ フロア
１ａ 凹部
２ フロアパネル
１３ サイドシル
１５ スカッフプレート
１６〜２１ スペーサ
１９ｄ 突条
２１ｄ 突条
３０ フロアカーペット
３１ カーペット
３１ａ 端縁
３２ 上側吸音材
３２ａ 端縁
３３ 下側吸音材

Claims (3)

1. 車両のフロアにカーペットを敷設する構造であって、
   前記フロアの凹部に設置され、水平な平坦面を形成するスペーサと、該スペーサの上面に敷設され、乗員が足で荷重を加えるとその厚さが変化するような軟質の素材からなる第１吸音材と、該第１吸音材の上面に敷設され、その車両外端側の縁部がサイドシルと該サイドシルの上面に設置されるスカッフプレートとによって挟持されるカーペットとから構成され、
   前記第１吸音材が、前記フロアの外側端によって形成される平坦面よりも小さな輪郭に形成され、
   前記スペーサが、前記第１吸音材の外周縁に沿って当該外周縁の外側にて延在するとともに、無荷重時における前記第１吸音材の上面と同一面をなす高さをもって上方へ突出する突部を有することを特徴とするフロアカーペット敷設構造。
2. 前記第１吸音材の上面であって前記カーペットの下方に付設された第２吸音材を更に有し、
   前記カーペットは、前記フロアの外側端部においてサイドシルに沿って直立しており、
   前記第２吸音材は、前記フロアの外側端部において前記サイドシルに沿って直立するとともに、その車両外端側の端縁が車体に拘束されない自由縁となっていることを特徴とする、請求項１に記載のフロアカーペット敷設構造。
3. 乗員が足で荷重を加えるとその厚さが変化するような軟質の素材からなり且つ車両のフロアの外側端によって形成される平坦面よりも小さな輪郭に形成された吸音材がその裏面に配置され、その車両外端側の縁部がサイドシルと該サイドシルの上面に設置されるスカッフプレートとによって挟持されるカーペットと、車両のフロアパネルとの間に設置されるフロアカーペット用スペーサであって、
   前記吸音材の外周縁に沿って当該吸音材の外周縁の外側にて延在するとともに、無荷重時における前記第１吸音材の上面と同一面をなす高さをもって上方へ突出する突部が形成されたことを特徴とするスペーサ。

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