JP5149059B2 - 車体前部構造 - Google Patents

Description

本発明は、乗用車等の車両の車体前部構造に関し、特に衝突時のフロアトンネル変形による乗員脚部の傷害を軽減する車体前部構造に関する。

乗用車等の自動車の車室前方下部には、エンジンルームとの隔壁及び前席足元の床面を構成するトーボードが設けられる。また、トーボード及びフロアパネルの下部には、トランスミッション、プロペラシャフト、エキゾーストパイプ等を収容するフロアトンネルが形成される。

フロアトンネルは、車体の構造部材として衝突の際の衝突エネルギを吸収するとともに、衝突による変形時に乗員の足元スペースを確保することが要求される。
例えば、特許文献１には、フロアトンネルの所定箇所に複数の前後方向ビード及び周方向ビードを形成することによって、衝撃吸収能力と乗員足元スペースの確保を図ることが記載されている。
特開２００７−１０６２６４号公報

フロアトンネルは、例えばフルラップ衝突時には前後方向に圧縮変形することによって衝撃エネルギを吸収する。しかし、このときフロアトンネルの側面部が折れ曲がって乗員の足元側に張り出すと、乗員の足元スペースが侵食され、特に左ハンドル車の場合にはアクセルペダルに載せられた右足がフロアトンネルの側面部によって叩かれる懸念がある。
本発明の課題は、衝突時のフロアトンネル変形による乗員足部の傷害を軽減する車体前部構造を提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項１の発明は、車室前方下部に設けられ前席乗員足元における床面部を構成し、車幅方向中央部における下端部に切欠部が形成されたトーボードと、前記床面部に対して上方へ張り出しかつ車両前後方向に延びて形成され、前端部が前記トーボードの前記切欠部に接続されたフロアトンネルとを備える車体前部構造であって、前記フロアトンネルは、前端部近傍における上面部と側面部上方との少なくとも一方に配置され周方向にほぼ沿って延びた第１のビードと、前記第１のビードよりも後方側の側面部において前記上面部から離間しかつ前記第１のビードよりも下方に配置され前後方向にほぼ沿って延びた第２のビードとを有することを特徴とする車体前部構造である。
なお、ここでいう「周方向」とは、フロアトンネルの表面における車両前後方向とほぼ直交する面内に沿った方向を指すものとする。
また、「周方向又は前後方向にほぼ沿った」とは、各方向に完全に一致するものに限らず、若干の傾斜をつけられたものも含むものとする。

請求項２の発明は、前記第１のビードの一部と前記第２のビードの一部とを結んだ直線のうち最も下側にあるものが、車両側面視においてアクセルペダルに載せられる乗員足部よりも上方に配置されることを特徴とする請求項１に記載の車体前部構造である。
なお、本明細書、特許請求の範囲等において足部とは、脚部のうち踝より下方の接地部を指すものとする。

本発明によれば、車両の衝突によってフロアトンネルが圧縮された際、第１のビードが変形の起点となって、ここを端部としてしわ状の折れ曲がりが発生する。このとき、第２のビードはフロアトンネルの変形をコントロールし、この折れ曲がりが第２のビードよりも下側へ伸展することを防止する。
このため、本発明によれば、フロアトンネル前端部近傍における側面下部の変形を抑制し、フロアトンネルの側面部の変形による乗員足部の傷害を軽減することができる。

本発明は、衝突時のフロアトンネル変形による乗員足部の傷害を軽減する車体前部構造を提供する課題を、トーボード近傍に設けられるフロアトンネルの前端部であるエクステンションの上面部から側面部の上部にかけて周方向に延びた第１のビードを形成し、これよりも後方側の側面部に、斜め前後方向に延びかつ上下方向に配列された第２のビードを形成することによって解決した。

以下、本発明を適用した車体前部構造の実施例について説明する。
本実施例の車体前部構造は、例えば２ボックス又は３ボックスのキャビン前方にエンジンルームを有するフロントエンジン乗用車に適用されるものである。なお、本実施例の乗用車は、左側にステアリング系を含む運転装置が設けられたＬＨＤ車である。
乗員の居住空間であるキャビンの前側下部には、トーボードが設けられている。
図１は、トーボードを車両後方側（車室内側）から見た図である。
図２は、図１の側面視透視図（図１のII−II部矢視図）である。

トーボード１０は、その主要部が例えば鋼板をプレス加工することによって一体に形成され、さらに、別部材であるエクステンション２０が溶接等によって接合されている。
トーボード１０の上部１１は、車両の前後方向にほぼ直交するほぼ平板状に形成されている。この上部１１は、エンジンルームとキャビンとを区画するバルクヘッド（隔壁）としても機能する。また、上部１１には、ステアリングシャフトが通される開口のほか、各種部品が取り付けられる基部が形成されている。

トーボード１０の下部１２は、図２に示すように、上部１１に接続された上端部よりも下端部のほうが車両後方側となるように傾斜して配置されている。また、下部１２の下端部はほぼ水平面とされ、ここには図示しないフロアパネルの前端部が接続される。この下部１２は、前席（運転席、助手席）の乗員の足元における床面部を構成する。
図２に示すように、運転者の右足によって操作されるアクセルペダルＡは、トーボード１０の下部１２に対向して配置されている。

トーボード１０の下部１２の左右側端部には、前輪を収容するタイヤハウスの後側壁面を構成する張出部１３がそれぞれ形成されている。張出部１３は、キャビン内側へドーム状に張り出して形成されている。

トーボード１０の下部１２における車幅方向中央部には、切欠部１４が形成されている。切欠部１４は、下部１２の下端部を上方へ凹ませて形成されている。切欠部１４は、車両の図示しないトランスミッション、プロペラシャフト、エキゾーストパイプ等が収容されるフロアトンネルの前端部に設けられ、内周縁部に沿ってエクステンション２０の前端部が接合される部分である。

エクステンション２０は、キャビン床面における車幅方向中央部に設けられ、前後方向に延びたフロアトンネルの前端部を構成する部分である。
図３は、エクステンション２０を運転席側の斜め後方側かつ斜め上方側から見た外観斜視図である。
エクステンション２０は、上面部２１及び側面部２２を、例えば鋼板をプレス成型することによって一体に形成したものである。
また、エクステンション２０には、フランジ部２３、凸部２４、前側周方向ビード２５、後側周方向ビード２６、上側前後方向ビード２７、下側前後方向ビード２８が形成されている。これらも上面部２１及び側面部２２とともに一体に形成されている。

上面部２１は、エクステンション２０の車幅方向中央部に設けられ、前後方向にほぼ沿って延びた帯状の領域である。上面部２１は、図２に示すように、後端部側が前端部側よりも下がるように傾斜して配置されている。上面部２１の前端部は、トーボード１０の切欠部１４の上端部に接続されている。
側面部２２は、上面部２１の側端部とトーボード１０の下部１２との間にわたして設けられた部分であり、フロアトンネル前端部における側壁を構成する。なお、図１から図３において、左右の側面部２２には、それぞれ添え字Ｌ，Ｒを付して図示する。
また、上面部２１と側面部２２とが接する境界部は、円弧状の横断面形状を有する曲面として形成されている。

フランジ部２３は、上面部２１及び側面部２２の前端縁部に沿って設けられ、トーボード１０の切欠部１４の内周縁部と溶接によって接合される溶接しろである。
凸部２４は、上面部２１の前端部付近の領域に設けられ、他部品との干渉を防止するために上方へ張り出して形成された部分である。

前側周方向ビード２５は、凸部２４を車幅方向に挟んだ両側にそれぞれ設けられている。前側周方向ビード２５は、上面部２１から側面部２２の上部にかけて連続して設けられている。前側周方向ビード２５は、上面部２１においては車幅方向にほぼ沿って延び、また側面部２２においては上下方向にほぼ沿って延び、上面部２１と側面部２２とが接する曲面部においては、その周方向にほぼ沿って延びている。

後側周方向ビード２６は、凸部２４の後端部に隣接して設けられ、上面部２１から左右の側面部２２にかけて連続して設けられている。前側周方向ビード２５は、上面部２１においては車幅方向にほぼ沿って延び、また側面部２２においては上下方向にほぼ沿って延び、上面部２１と側面部２２とが接する曲面部においては、その周方向にほぼ沿って延びている。
後側周方向ビード２６は、本発明にいう第１のビードとして機能する。

上側前後方向ビード２７及び下側前後方向ビード２８は、左側の側面２２Ｌにおける後側周方向ビード２６よりも後方側かつ下方の領域に配置されている。上側前後方向ビード２７及び下側前後方向ビード２８は、車両の前後方向にほぼ沿って延び、前端部が後端部よりもわずかに高くなるように微少な傾斜をつけて配置されている。上側前後方向ビード２７と下側前後方向ビード２８とは、上下方向に離間してほぼ平行に配置されている。
上側前後方向ビード２７及び下側前後方向ビード２８は、本発明にいう第２のビードとして機能する。

ここで、後側周方向ビード２６の一部と下側前後方向ビード２８の一部とを結んだ直線のうち最も下側にあるもの（図２及び図３における「直線Ｌ」）が、車両側面視において、アクセルペダルＡに載せられる乗員足部よりも上方に配置されるように、各ビードの位置関係が設定されている。

次に、本実施例の車体前部構造における車両の正面衝突時のエクステンション２０の変形について説明する。
エクステンション２０に対して、前後方向の圧縮荷重が作用すると、後側周方向ビード２６を変形の起点とし、ここから後方側へ延びるしわ状の折れ曲がり変形が発生する。この折れ曲がり変形は、上側前後方向ビード２７又は下側前後方向ビード２８のいずれかに達して止まり、下側前後方向ビード２８のさらに下側に回り込むことはない。
この変形によって、側面２２Ｌの上部は車幅方向外側（キャビン内側）に山型に張り出す。図２及び図３に、この張り出しの稜線が形成される箇所の一例を破線Ｒによって図示する。

以上説明した本実施例によれば、車両の衝突によってフロアトンネルの前端部を構成するエクステンション２０が前後方向に圧縮された際、後側周方向ビード２６が変形の起点とするしわ状の折れ曲がりが発生するが、このとき、上下の前後方向ビード２７，２８はエクステンション２０の側面部２２Ｌの変形をコントロールし、この折れ曲がりが各前後方向ビード２７，２８よりも下側へ伸展することを防止する。
このため、本実施例によれば、エクステンション２０における側面部２２Ｌ下部の変形を抑制し、側面部２２Ｌの変形による乗員足部の傷害を軽減することができる。
また、後側周方向ビード２６の一部と下側前後方向ビード２８の一部とを結んだ直線のうち最も下側にある直線Ｌが、車両側面視において、アクセルペダルＡに載せられる乗員足部よりも上方に配置されることによって、折れ曲がり変形の稜線が確実に乗員足部よりも上方に形成され、乗員保護を図ることができる。

（変形例）
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
（１）各部材の分割や形状、構造、製法等は上述した実施例に限定されず、適宜変更することができる。
（２）第１のビード及び第２のビードの形状や本数は、特に実施例の構成には限定されない。また、第１のビード及び第２のビードは、それぞれ周方向及び前後方向にほぼ沿っている限り、実施例に示す程度の軽微な傾斜を与えてもよい。

本発明の車体前部構造を適用した実施例の車両におけるトーボードの後方視図である。 図１のトーボードの側面視透視図である。 図１のトーボードに接合されるエクステンションの外観斜視図である。

符号の説明

１０ トーボード １１ 上部
１２ 下部 １３ 張出部
１４ 切欠部
２０ エクステンション ２１ 上面部
２２（２２Ｌ，２２Ｒ） 側面部 ２３ フランジ部
２４ 凸部 ２５ 前側周方向ビード
２６ 後側周方向ビード（第１のビード）
２７ 上側前後方向ビード（第２のビード）
２８ 下側前後方向ビード（第２のビード）
Ａ アクセルペダル
Ｒ 変形の稜線
Ｌ ビード２６，２８の一部を結んだ直線のうち最下部にある直線

Claims (2)

1. 車室前方下部に設けられ前席乗員足元における床面部を構成し、車幅方向中央部における下端部に切欠部が形成されたトーボードと、
   前記床面部に対して上方へ張り出しかつ車両前後方向に延びて形成され、前端部が前記トーボードの前記切欠部に接続されたフロアトンネルと
   を備える車体前部構造であって、
   前記フロアトンネルは、前端部近傍における上面部と側面部上方との少なくとも一方に配置され周方向にほぼ沿って延びた第１のビードと、前記第１のビードよりも後方側の側面部において前記上面部から離間しかつ前記第１のビードよりも下方に配置され前後方向にほぼ沿って延びた第２のビードとを有すること
   を特徴とする車体前部構造。
2. 前記第１のビードの一部と前記第２のビードの一部とを結んだ直線のうち最も下側にあるものが、車両側面視においてアクセルペダルに載せられる乗員足部よりも上方に配置されること
   を特徴とする請求項１に記載の車体前部構造。
   

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