JP2001219872A - 車両用フロア構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車両に前方からの衝撃が与えられた場合にお
いて、足首に発生するモーメントを低減することができ
る車両用フロア構造を提供する。 【構成】 車両運転席に設けられるアクセルペダルに対
応してフロアパネルの前端部上方のにヒールストッパが
配設され、このヒールストッパが固設されてフロアパネ
ル上をスライド可能なスライドボードがフロアパネル上
に配設され、このヒールストッパは乗員の踵部と係合可
能に構成されて該係合により踵の前方への移動を規制す
る。車両に前方からの衝撃が与えれると、踵部はヒール
ストッパとの係合により前方への移動が規制されるとと
もに、ヒールストッパ及びスライドボードの後方へのス
ライドによって後方へ移動される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用フロア構造
に関するものである。

【０００２】

【従来技術】図１に示すように、車両が正面衝突などに
より前方から衝撃を受けると、エンジンルーム２を区画
している車両ボデーが変形してエネルギ吸収が行われ
る。しかし、エンジンルーム２におけるボデー変形が終
了した後も、前方からの衝撃が継続して車体に与えられ
ると該衝撃力がエンジンルーム２と車室３とを区画して
いるダッシュパネル４及び前端部が該ダッシュパネル４
の下方に近接して配設されて車両後方へ向けて延びるよ
うに配設されるフロアパネル５に作用する。そうする
と、ダッシュパネル４及びフロアパネル５が後方に向か
って変形していくこととなり、特にダッシュパネル４の
上側は下端部を中心に回転して車室側へ倒れ込むように
変形することとなる。また、車両に与えられる前方から
の衝撃力により、乗員の脚部は慣性力によりにフロアパ
ネル５上を前方へ移動されることとなる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように、前方から
の衝撃によりダッシュパネル４が車室側へ倒れ込むよう
に変形し、且つ慣性力により乗員の脚部がフロアパネル
５上を前方へ移動すると、乗員の脚部がダッシュパネル
４とフロアパネル５との間に潜り込むこととなる。この
際、脚部の踵部分は慣性力により前方へさらに移動して
いくが、脚部の爪先部分はダッシュパネル４の上方部分
が車室側へ倒れ込むように変形することにより車室側へ
押し戻されることとなり、足首のなす角度αが小さくな
っていき足首に車幅方向軸廻りのモーメントＭが発生す
る。

【０００４】さらに、操作ペダル（例えば、アクセルペ
ダル１０）が設けられている運転席においては、ペダル
操作のためにアクセルペダル１０上に脚部を乗せた状態
であると、フロアパネル５上に置かれている踵を支点と
して車幅方向軸廻りで後方側に曲げられて足首の角度α
がある程度小さくされた状態が維持される。このような
状態において、前方からの衝撃によりダッシュパネル４
が車室側へ倒れ込むように変形すると、爪先部分とダッ
シュパネル４の間のデッドスペースがアクセルペダル１
０によって狭められているために、ダッシュパネル４の
車室側への変形が少量であっても爪先部分はアクセルペ
ダル１０を介して敏速に後方へ押し戻されて踵部分は慣
性力により前方へ移動され続けるので、足首の角度αが
より敏速に小さくされる。なお、このような衝撃による
ダッシュパネル４の車室側への倒れ込み量や足首に発生
するモーメントＭは正面衝突よりもオフセット衝突の方
が大きいものとなる。

【０００５】このような問題に鑑みて、本願発明は、車
両に前方からの衝撃が与えられた場合において、足首に
発生するモーメントを低減する車両用フロア構造を提供
することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の車両用フロア構造は、車両のエンジンルー
ムと車室とを区画するダッシュパネルと、前端部が該ダ
ッシュパネルの下方に近接して配設されて前記車両の後
方に向かって延設されるフロアパネルと、該フロアパネ
ルの上記前端部上方に配設されて、乗員の踵部と係合可
能に構成されて該係合により該踵部の前方への移動を規
制するストッパ部材と、該ストッパ部材が固設されて上
記フロアパネル上を上記ストッパ部材と一体に後方に向
かってスライド可能に配設されるスライド部材とを備え
たことを特徴とする。また、本発明の車両用フロア構造
は、上記ストッパ部材が、上記車室の運転席に設けられ
るペダルに対応した位置に設けられることを特徴とす
る。

【０００７】従って、ストッパ部材に踵部が係合するこ
とにより脚部の前方への移動が規制される。また、ダッ
シュパネルが車室側へ変形すると、該ダッシュパネルが
ストッパ部材の前端部に当接して後方への押圧力を与え
ることにより、ストッパ部材に固設されているスライド
部材がフロアパネル上を後方へスライドされることとな
り、ストッパ部材は踵部と係合した状態でスライド部材
と共に後方へ向けてスライドされる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施例を例示的に詳しく説明する。図１は本発明の
一実施例を示す車室前部の要部拡大構造断面図、図２は
図１の平面図である。なお、図１は従来例の説明におい
て一部用いたが、ここで改めて説明する。図１に示され
るように、車体１のエンジンルーム２と車室３とはダッ
シュパネル４で画成されている。また、ダッシュパネル
４の下方には車室を形成するフロアパネル５の前端部が
溶接などにより連結されており、フロアパネル５は、後
方に向けて略水平に延びるように配設されている。な
お、フロアパネル５の前端部はダッシュパネル４に溶接
などにより接続されていなくても良く、ダッシュパネル
４に近接して配設されていればよい。

【０００９】フロアパネル５の上面には、フロアパネル
５に沿って形成される断熱・防音部材としてのメルシー
ト６が設けられ、該メルシート６の上部には同様に断熱
・防音部材としてのフェルト７が設けられて、このフェ
ルト７の上面には断熱・防音部材としてのシート８を介
装してフロアカーペット９が設けられている。このよう
にして、フロアパネル５は全域においてフロアカーペッ
ト９によって上面が覆われている。なお、フロアカーペ
ット９は、フロアパネル５の前端部から更に前方に延び
て、ダッシュパネル４をも覆うように配設されている。

【００１０】ダッシュパネル４は、図１に示されるよう
に、フロアパネル５の前端部が接続されている下方部よ
り前上方に向かってエンジンルーム２側へ傾斜するよう
に形成され、途中より略鉛直状に上方に向かって延びる
ように形成されている。また、ダッシュパネル４には、
アクセルペダル１０や図示しないブレーキペダルなどの
操作ペダルが支持されている。アクセルペダル１０は、
図１に示されるように、フロアカーペット９上に乗員脚
部の踵部が載置されている踵載置位置（以下、ヒールポ
イントＨＰ）を支点として爪先部を前方へ回転させるよ
うな運転者のペダル操作によって前後方向へ揺動可能に
構成されている。また、ダッシュパネル４にはこのアク
セルペダル１０の前方への揺動を所定位置で規制するた
めのストッパ３ａが設けられている。

【００１１】そして、フロアパネル５の前端部上方にお
けるアクセルペダル１０に対応した位置には、図１及び
図２に示されるように、発砲ウレタンなどの樹脂部材に
よって形成されるストッパ部材としてのヒールストッパ
１２が配設されている。このヒールストッパ１２の前端
部には、ダッシュパネル４の形状に沿って前方下部に向
くように形成される傾斜面が設けられ、後端部１２ａに
は後方上部に向くように形成される傾斜面が設けられて
いる。また、このヒールストッパ１２の下面には板金で
形成される水平状のスライドボード１１が設けられてお
り、このスライドボード１１は、フロアパネル５の前端
部上方でフロアカーペット９とフェルト７との間に狭持
されるように配設されており、ヒールストッパ１２及び
スライドボード１１はフロアカーペット９によって上面
が覆われている。

【００１２】スライドボード１１は、ヒールストッパ１
２から通常走行状態において乗員がアクセルペダル１０
のペダル操作をする際のヒールポイントＨＰよりも後方
の位置まで延びるように形成されている。なお、スライ
ドボード１１とヒールストッパ１２とは、それぞれ別部
材によって形成されて互いに結合される構成としたが、
これに限定されるものではなく、両者が互いに樹脂部材
や鉄部材などの同一部材によって一体に形成されてもよ
い。

【００１３】次に、本実施例のフロア構造におけるスラ
イドボード１１とヒールストッパ１２との作用について
説明する。運転者がアクセル操作を行う際には、アクセ
ルペダル１０に乗員の足が掛けられているが、このアク
セルペダル１０に掛けられている足は、踵部分をフロア
カーペット９上に載置して、このヒールポイントＨＰを
支点として足首を前後方向に動かすことによってアクセ
ル操作が行われる。このように、踵部分がヒールポイン
トＨＰに載置された状態でアクセルペダル操作が行われ
ているときに、車両が正突するなどして車両に前方から
の衝撃が与えられると、フロアカーペット上に載置され
ている乗員の踵が前方への慣性力によりフロアカーペッ
ト９上を前方へずれるようにして移動していく。

【００１４】また、この衝撃によりエンジンルーム２を
構成する車体部材を介してダッシュパネル４及びフロア
パネル５に衝撃が与えられると、ダッシュパネル４は車
室２側へ倒れ込むように変形する。このように、ダッシ
ュパネル４が車室側に向かって変形すると、前端面がダ
ッシュパネル４に沿うように形成されているヒールスト
ッパ１２には、このダッシュパネル４を介して前方から
の衝撃が伝達される。そして、ヒールストッパ１２は、
前方からの衝撃によって、またダッシュパネル４が車室
側へ変形することによりダッシュパネル４から与えられ
る後方への押圧力によって後方へ移動させられる。ヒー
ルストッパ１２の下面には、フロアパネル５上に沿って
移動可能に設けられているスライドボード１１が固設さ
れているので、ヒールストッパ１２は、このスライドボ
ード１１とともにフロアパネル５上を後方へ移動するこ
ととなる。

【００１５】ヒールポイントＨＰに載置されている乗員
の踵は、慣性力によりヒールポイントＨＰからフロアカ
ーペット９上を前方へ移動されるが、ヒールポイントＨ
Ｐの前方に位置するヒールストッパ１２の後端部１２ａ
に当接することによって前方への移動が規制されること
となる。そして乗員の踵は、ヒールストッパ１２の後方
への移動により後方への押圧力を受けることとなり、ヒ
ールストッパ１２とともにフロアパネル５上を後方へ移
動される。

【００１６】また、アクセルペダル１０上に載置されて
いる乗員の爪先側部分は、前方からの衝撃の伴う前方へ
の慣性力によってアクセルペダル１０が最大踏み込み状
態となるまで前方へ移動される。その後、ダッシュパネ
ル４，アクセルペダル１０を介して前方からの衝撃がア
クセルペダル１０に伝達され、この衝撃力によってアク
セルペダル２０が後方へ向けて移動させられることとな
り、アクセルペダル１０に載置されている爪先側部分も
後方へ向けて移動させられることとなる。このように、
爪先側部分が後方へ移動させられると、踵が前方へ移動
されているために、爪先側部分はヒールポイントＨＰを
支点として車両後方へ向けて（図１における時計回り方
向に）回転しようとするし、運転者の脚部における足首
には車幅方向の水平軸（以下、Ｙ軸）を中心として図１
における時計周り方向のモーメントＭＹが発生すること
となる。

【００１７】しかし、本実施例においては、踵がヒール
ストッパ１２の後端部１２ａに当接して前方への移動が
規制されるとともに、ヒールストッパ１２がフロアパネ
ル５上を後方へ移動されることによって踵もヒールスト
ッパ１２とともに後方へ移動される構成であるために、
ヒールポイントＨＰも後方へ移動されることとなる。よ
って、脚部の爪先側部分は前方からの衝撃やダッシュパ
ネル４の車室側への変形に伴う押圧力によって後方へ移
動しようとしてヒールポイントＨＰを支点として回転し
ようとするが、ヒールポイントＨＰがヒールストッパ１
２の後方への移動によって踵とともに後方へ移動される
ことによって、爪先側部分のヒールポイントＨＰを支点
とする後方への回転が抑制されることとなる。

【００１８】本実施例におけるヒールストッパ１２が設
けられていない従来の車体構造では、衝撃に伴う慣性力
によって乗員の踵がより前方へ移動させられて、爪先側
部分がダッシュパネル４やアクセルペダル１０を介して
伝達される衝撃力などによって後方へ移動させらてヒー
ルポイントＨＰを支点として後方側へより迅速に、且つ
より急激に回転されることとなる。このように、爪先側
部分がヒールポイントＨＰを支点として急激に後方へ回
転させられると、乗員の足首における許容曲げ角度近傍
又は許容曲げ角度を超える状態となるまで回転させられ
ることとなる。そして、乗員の足首に車幅方向を軸とし
て発生するモーメントＭＹは、図３に破線で示されるよ
うに多大なものとなり、モーメントＭＹにより発生する
乗員の足首における傷害値ＴＩが大きくなる。この傷害
値ＴＩは、モーメントＭＹに基づいて下式（１）により
算出されるものであり、モーメントＭＹに応じて大きく
なり、従来の車体構造では、図４に破線で示されるよう
に大きな値となる。なお、図３及び図４は、車両に前方
からの衝撃が与えられた時点から発生するモーメントＭ
Ｙ及び傷害値ＴＩの時間的変化を示したものである。 ＴＩ＝√（ＭＸ²＋ＭＹ²）／ａ＋γ／ｂ ・・・（１） ただし、ＭＸは乗員の足首に前後方向を軸として発生す
るモーメント、ａ，ｂは定数、γは脛軸力である。

【００１９】このような従来の車体構造に対して、本実
施例における車体構造では、上述したように、ダッシュ
パネル４を介して伝達される衝撃やダッシュパネル４の
車室側への変形により与えられる押圧力によって後方へ
移動されるヒールストッパ１２によって、乗員の踵がフ
ロアパネル５上を後方へ向かって移動させられる構成で
あるので、ヒールポイントＨＰも後方へと移動されるこ
ととなり、爪先側部分が衝撃力などによって後方へ移動
されることによりヒールポイントＨＰを支点とした爪先
側部分の後方への回転が抑制されることとなり、足首に
生じる時計周り方向のモーメントＭＹの発生が抑制され
ることとなる。なお、ヒールストッパ１２を備えた本実
施例におけるこの車体構造におけるモーメントＭＹの発
生は、図３に実線で示され、ヒールストッパ１２を備え
ていない従来の車体構造のモーメントＭＹ′に対して大
幅に低減されている。また、足首における傷害値ＴＩ
も、足首に生じるモーメントＭＹが低減されることによ
って、図４に実線で示されるように、従来の車体構造に
おける傷害値ＴＩ′に対して大幅に低減することができ
るものとなる。

【００２０】なお、本実施例においては、ヒールストッ
パ１２の下面に固設され、フロアパネル５上をスライド
可能に配設されるスライドボード１１を、後端部が通常
走行状態におけるヒールポイントＨＰよりも後方に位置
されるように形成されているので、衝撃により踵がフロ
アパネル５上を前方へ向かって移動する際に、スライド
ボード１１に上方からの押圧力が与えられるので、ヒー
ルストッパ１２が前方からの衝撃や押圧力を受けてスラ
イドボード１１とともに後方へ移動しようとする場合
に、スライドボード１１がフロアパネル５に沿って確実
に後方へ向けてスライドされることとなり、ヒールスト
ッパ１２による踵の後方への移動を確実に且つ迅速に行
うことができ、よりモーメントＭＹを抑制することがで
きる。

【００２１】上述した実施例では、ボード状のスライド
ボード１１によりヒールストッパ１２を後方へスライド
させる構成としたが、これに限定されることなく、ヒー
ルストッパ１２がフロアパネル５上を後方へ向けてスラ
イドさせる構成であればよい。つまり、スライドボード
１１を省略してヒールストッパ１２自体が後方へスライ
ド可能に構成としてもよい。また本実施例では、ヒール
ストッパ１２をアクセルペダル１０に対応した位置に配
設した例について説明したが、図示しないブレーキペダ
ルなどの操作ペダルに対応した位置に配設しても、同様
の作用効果を得ることができる。さらに、ヒールストッ
パ１２を助手席などの操作ペダルに対応しない位置に配
設しても、上述した実施例と同様に乗員脚部の踵を後方
へ移動させることができ、同様の作用効果を得ることが
できる。

【００２２】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明の車両用フロア構造によれば、車両のエンジンルー
ムと車室とを区画するダッシュパネルと、前端部が該ダ
ッシュパネルの下方に近接して配設されて前記車両の後
方に向かって延設されるフロアパネルと、該フロアパネ
ルの上記前端部上方に配設されて、乗員の踵部と係合可
能に構成されて該係合により該踵部の前方への移動を規
制するストッパ部材と、該ストッパ部材が固設されて上
記フロアパネル上を上記ストッパ部材と一体に後方に向
かってスライド可能に配設されるスライド部材とを備え
たので、車両に前方からの衝撃が与えられると、乗員脚
部がストッパ部材における係止部に係合して前方への移
動が規制されるとともに、ストッパ部材及びスライド部
材とともにフロアパネル上を後方へスライドされること
となり、足首に与えられるモーメントが低減されて、足
首における傷害値を低減することができる。また、請求
項２記載の本発明の車両用フロア構造によれば、上記ス
トッパ部材が、上記車室の運転席に設けられるペダルに
対応した位置に設けられるので、乗員が運転操作ペダル
に足を掛けた状態において衝撃が与えられても、同様に
乗員の足を後方へスライドすることができ、衝撃時に足
首に与えられるモーメントを低減して足首における傷害
値を低減することができるといった効果をより得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による車体構造の車幅方向断面
図である。

【図２】本発明の実施例による車体構造の平面図であ
る。

【図３】本発明の実施例による車体構造による衝撃時に
足首に生じるモーメントを示すグラフである。

【図４】本発明の実施例による車体構造による衝撃時に
足首に与えられる傷害値を示すグラフである。

【符号の説明】

４・・・ダッシュパネル、５・・・フロアパネル、１０
・・・アクセルペダル、１１・・・スライドボード、１
２・・・ヒールストッパ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両のエンジンルームと車室とを区画す
   るダッシュパネルと、前端部が該ダッシュパネルの下方
   に近接して配設されて前記車両の後方に向かって延設さ
   れるフロアパネルと、該フロアパネルの上記前端部上方
   に配設されて、乗員の踵部と係合可能に構成されて該係
   合により該踵部の前方への移動を規制するストッパ部材
   と、該ストッパ部材が固設されて上記フロアパネル上を
   上記ストッパ部材と一体に後方に向かってスライド可能
   に配設されるスライド部材とを備えたことを特徴とする
   車両用フロア構造。
2. 【請求項２】 上記ストッパ部材が、上記車室の運転席
   に設けられるペダル部材に対応した位置に設けられるこ
   とを特徴とする請求項１記載の車両用フロア構造。