JP4412976B2 - 自動車のフロア部へのティビアパッドの配設構造 - Google Patents

Description

本発明は、自動車のフロア部の前席足元近傍において、フロアパネルと敷設内装材の間に介在させるティビアパッドの配設構造に関する。

従来、自動車、特に乗用自動車のフロア面には、フロアパネルの上に内装材としてカーペットを敷設して意匠性を高め、また防音性能等も合わせて改善するようにしている。この種のフロアカーペットは、タフトカーペットやニードルパンチカーペットの裏面に熱可塑性樹脂の裏打ちをほどこして、フロアパネルに沿う形状に成形してなるものであり、フロアカーペットの裏面には緩衝材として合繊フェルト等を配することが多くある。

近年の自動車の衝突安全に関する研究において、乗用自動車における前方からの衝突事故を想定した場合、前席乗員の足下が前方（斜め下方）から高い衝撃荷重を受ける可能性があることが指摘され、これを内装材で緩衝することで、より安全性を高めることが提案されている。具体的には、自動車のフロアパネル上にフロアカーペット等の内装材を敷設する際に、前席足元近傍では、フロアパネルとフロアカーペットの間に自動車の乗員、特には乗用自動車の前席乗員の足を保護する各種の衝撃吸収性の素材からなる保護材を配設することが提案されている。

たとえば特開平１０−３２９７６２号（特願平９−１３８９１３号）には「車体の前席乗員が足を載せる足元部分に、車室側に開口した凹部を形成し、その凹部に、自動車の衝突により車体から足に加わる衝撃を吸収緩和するためのエネルギ吸収体を設けたことを特徴とする、自動車の車体構造」が開示されている。この種の保護材は、「ティビアパッド」として近年乗用自動車への採用が拡大してきている。

特開平１０−３２９７６２号公報（特願平９−１３８９１３号）

研究により、自動車事故等で前席乗員の足下が前下方から高い衝撃荷重を受けた場合のフロアパネルと敷設内装材の間に介在されたティビアパッドの好ましい挙動は、ティビアパッドがフロアパネルから離れて敷設内装材に追随し、フロアパネルに対して相対的に後方に水平に動くことにあり、この場合、乗員の足元はティビアパッドに載る形に後方に送り出され、安全性の高い位置に移されやすい。これに対してティビアパッドが自動車のフロアパネル側に離れずに残って、フロアパネルと共に挙動すると、ティビアパッドは斜め上方に動き、この場合、乗員の足元の後方への送り出しが不十分になる可能性がある。
上記の研究結果は、自動車の組立てラインで、ティビアパッドを自動車の室内に組み付ける場合、ティビアパッドが敷設内装材の裏面にずれが生じ難くアッセンブリーされていることが適すると示唆するものである。

一方で、ティビアパッドは昨今、性能を向上させるために、しだいに厚さの厚いものを採用する傾向を生じている。すなわち衝撃吸収性の向上のためには材料の軟度を上げることも考えられるが、ティビアパッドの物性としては、通常時、乗員の足下で踏まれたときに へこまない程度の硬さも必要であって、極端に柔らかい素材を用いることはできないため、厚さを厚くして衝撃吸収性を高める方向である。

上記のティビアパッドを敷設内装材の裏面にずれが生じ難くアッセンブリーすることと、ティビアパッドの厚さを厚くするという２つの要求を同時に満たそうとする結果、新たな問題が生じている。
すなわち、厚さの厚いティビアパッドをアッセンブリーした状態での敷設内装材は、ティビアパッドを貼着した前席足元近傍で極端に厚さが厚くなるので、自動車の組立てラインへ納入するために箱型のパレットに積み重ねて載せる際に、少ない積み重ね枚数でも厚さの厚い前席足元近傍がパレットの上縁に達して、１パレットあたりの積載枚数を少なくして、荷積み効率が低下する課題を生じている。
本発明は上記課題に鑑みなされたものである。

課題を解決する本発明の手段は、自動車のフロア部の前席足元近傍において、フロアパネルと敷設内装材の間に介在させるティビアパッドの配設構造であって、ティビアパッドの敷設内装材に面する側は、敷設内装材の裏面に着脱可能に係着され、ティビアパッドのフロアパネルに面する側は、弾性クリップにてフロアパネル側の第１の支持具に係合されていることを特徴とする、自動車のフロア部へのティビアパッドの配設構造による。

前席乗員の足元が前方（斜め下方）から衝撃荷重を受けた場合、ティビアパッドはフロアパネルに相対して、自動車の後方（斜め後方）にずれる向きの負荷を受ける。この際、本発明のティビアパッドの配設構造では、ティビアパッドの弾性クリップとフロアパネル側の第１の支持具の係合が解除されて、ティビアパッドが自動車の進行方向に対して後方にずれる動きがおこり、一方ティビアパッドと係着された敷設内装材は、ティビアパッドとの係着状態のまま、ティビアパッドをともなって自動車の進行方向に対して後方にずれる挙動となる。
このティビアパッドの挙動により敷設内装材とティビアパッド間の相対的なずれが生じないため、乗員の足も敷設内装材（ティビアパッド）とともに自動車後方側の安全性の高い位置に送り出され、乗員の安全性が高められる。
試験の結果、上記の機能のためには弾性クリップは、１００Ｎ以上の抜き方向荷重が作用した際に、フロアパネル側の第１の支持具から抜脱するものとすることが適する。これにより通常時はティビアパッドがフロアパネルに対して不用意に動くことがなく、一方、所定値以上の衝撃荷重が自動車の前方から作用した際は、弾性クリップがフロアパネル側の第１の支持具から抜脱して、ティビアパッドと敷設内装材間の挙動にずれが生じるのを防止する。また、本発明の別の実施形態としては、前席乗員の足元が前方（斜め下方）から１００Ｎ以上の抜き方向荷重を受けた場合、弾性クリップ自体が、ティビアパッドから抜脱するようにする代替実施も可能である。

本発明の配設構造をとる場合、ティビアパッドをフロアカーペット等の敷設内装材から分離された状態に自動車の組立てラインに納入した上で、自動車の組立てラインにおいて、ティビアパッドを弾性クリップをもってフロアパネル側の支持具にスライド係合した後、上方から敷設内装材を敷設してティビアパッドとの間を両面係合テープや両面粘着テープにて係着することで、アッセンブリーを完了させることができる。
これにより、ティビアパッドを敷設内装材にアッセンブリーして自動車の組立てラインに納入する必然性が無くなるため、荷積み効率の悪化が見込まれる場合は、ティビアパッドを敷設内装材から分離して納入することも選択できるようになる。
上記の両面粘着テープや両面係合テープによる係着の確実さを高めるためには、敷設内装材の裏面、ティビアパッド係着部に繊維毛羽材を付与して、細かな凹凸をつけることが貼着力を高めることにつながり好ましい。

本発明により、自動車の乗員足元に一定力以上の衝撃荷重が作用した場合、ティビアパッドのフロアパネルとの係合が解除されることで、ティビアパッドが敷設内装材と一体的に挙動するために、ティビアパッドの配置が、乗員の足に対してずれる可能性を少なくできる。また、ティビアパッドはフロアパネルに係合、固定されており、一定力以上の衝撃荷重が作用しないかぎり、不用意にずれることも無い。
ティビアパッドをフロアカーペット等の敷設内装材にアッセンブリーすることなく、自動車の組立てラインに納入することが可能であり、厚さの厚いティビアパッドをアッセンブリーすることによる荷姿の悪化、パレットへの積載効率の低下を防止することができる。
ティビアパッドを敷設内装材にアッセンブリーせずに自動車の組立てラインに納入した場合でも、自動車の組立てラインでの作業としては、ティビアパッドをフロアパネルのスタッドボルト等の支持具に対してスライド係合した上で、上方からフロアカーペット等の敷設内装材を敷設するだけで配設を完了することが可能であり、ライン作業を増大させることが無い。
敷設内装材と異なる材質のティビアパッドを、敷設内装材から分離して回収することが容易であり、リサイクル性にすぐれる構成である。

以下、図面をもとに本発明の好適の実施の形態を説明する。
図１は、本発明に用いる一実施例ティビアパッドの外観図を示す。また、図２は、図１のティビアパッドを配設した状態の自動車のフロア部を示す断面図である。
実施例ティビアパッド（１０）は、乗用自動車の前席乗員の足下（Ｆ）、特にはフロアパネル（４０）が、水平面部（４１）からエンジンルームとの隔壁たるダッシュパネル（４３）に向けて斜めに立ち上っていく傾斜面たるトーボード（４２）を含むフロアパネル（４０）と敷設内装材たるフロアカーペット（３０）との間に配設されるものである。
ティビアパッド（１０）は、長さが１００〜３００ｍｍ程度、厚さが３０〜１００ｍｍ程度の塊状で、全体としてフロアカーペット（３０）とフロアパネル（４０）の間をちょうど埋めるに相当する外形を有する。
本発明が特に適するのは、ティビアパッド（１０）の厚さが厚い場合、特には厚さが２０〜５０ｍｍ以上の場合である。ティビアパッド（１０）の素材としては、適度なクッション性と形状保持性を両立する素材であり、好ましくは発泡剤を含んだ樹脂粒子を発泡融着してなるビーズ発泡成形体が適し、発泡倍率は３０倍程度のものを用いることができる。

ティビアパッド（１０）の上方側には、フロアカーペットの裏面に貼着される比較的広い面積で平坦な貼着面（１１）を形成してあり、少なくともその一部には、両面係合テープ（２０）ないし両面貼着テープ（２１）を貼着する。両面係合テープ（２０）としては、商品名マジックテープ（登録商標）等、両面貼着テープ（２１）としては、アクリル系の両面テープやブチル系の両面テープがある。両面貼着テープ（２１）を用いる場合は、自動車の組立てラインへ搬入する段階では離型紙で表面を覆っておくのが適する。
一方、自動車のフロアパネルに面するティビアパッドの下方側は、フロアパネルに沿う形状としてなり、およそフロアパネルの水平面部（４１）上に位置する水平面（１２）と、水平面（１２）の前方側にフロアパネルのトーボード（４２）上に位置する傾斜面（１３）を形成してなり、さらに傾斜面（１３）の前方側にはフロアのダッシュパネル（４３）に面する立壁（１４）をもってなる。また、前記水平面（１２）と傾斜面（１３）の間には、切欠（１５）が形成される。この切欠（１５）は、不要部分を肉抜きして軽量化をはかり、またティビアパッドどうしの積み重ね効率（積荷効率）を高めるものである。

本実施例は、フロアパネル（４０）にティビアパッド（１０）を係合するための第１、第２の支持具としての、２本のスタッドボルト（４５、４４）が形成されている自動車に対応しており、相対するティビアパッド（１０）の位置には、それぞれのスタッドボルト（４５、４４）を容れる第１、第２の２つの凹部（１６，１７）が形成されており、第１の凹部（１６）は実施例ティビアパッド（１０）の水平面（１２）と切欠（１５）との境界近傍に形成され、第２の凹部（１７）は、傾斜面（１３）と立壁（１４）の境界近傍に形成されている。前記２つの凹部のうち、第１の凹部（１６）には、弾性クリップ（５０）が嵌着されている。
この弾性クリップ（５０）として好ましいものとしては、鋼板を略矩形に折り曲げて形成した板バネがある、一例の外観図を図３に示す。

弾性クリップとしての板バネ（５０）は、その両端をティビアパッドへの取付座（５１，５１）として折り曲げ形成し、その間を入口を狭めた凹溝（５２）にして、凹溝の入口（５２ａ）の幅（ｄ）をスタッドボルト（４５）の直径（Ｄ）より少し狭く形成することにより、スタッドボルトに対して、所定の負荷で抜ける係合状態を得ることができる。この際、凹溝の入口（５２ａ）は自動車の進行方向側（前方側）に向けて開き形成する。板バネ（５０）の剛性と形状、入口（５２ａ）の幅によって、スタッドボルト（４５）が抜ける荷重をある値に定めることが可能であり、およそ１００Ｎ以上の負荷でスタッドボルト（４５）との係合が解除されるようにすることが好ましい。 板バネ（５０）のティビアパッドの凹部（１６）の取り付け方としては板バネの弾性を利用して弾性的に嵌め込む取り付け方法のほかに、取付座（５１，５１）のビス留めや、接着剤で接着する方法も可能である。

図２を参照して、図１に示した実施例ティビアパッド（１０）を自動車のフロアパネル（４０）上に配設する好ましい実施態様を示す。
まず、実施例ティビアパッド（１０）は、自動車のフロアパネル（４０）の水平面（４１）から前方の傾斜したトーボード（４２）にわたって、フロアパネルに形成されたスタッドボルト（４５、４４）に係合される。この際、ティビアパッドの凹部（１６）には弾性クリップとしての自動車の進行方向側が開いた板バネ（５０）を嵌着し、板バネ（５０）の開いた入口（５２ａ）からスタッドボルト（４５）がスライド挿入するようにして、ティビアパッドをフロア部に係合、固定する。また、ティビアパッド（１０）のフロアパネル（４０）に面する側の傾斜面（１３）に形成した凹部（１７）にはスタッドボルト（４４）を容れるようにし、ティビアパッドの横（フロアパネルに対して平行する回転）向きの移動を抑えるようにする。
次に、フロア部に係合、固定されたティビアパッド（１０）を介して、フロアパネル（４０）上にフロアカーペット（３０）を配設する。この際、ティビアパッド（１０）の上方側に形成された貼着面（１１）をフロアカーペットの裏面（３０ａ）に係着して、両者がずれなく一体的に挙動するようにする。 このために、ティビアパッドの前記貼着面（１１）には両面係合テープ（２０）や両面粘着テープ（２１）をあらかじめ貼着しておく。
図は特に好ましい例として、フロアカーペットの裏面にはニードルパンチ不織布端材（３１）が付与されている。この場合、ニードルパンチ不織布端材（３１）が両面係合テープ（２０）や両面粘着テープ（２１）と強く係合するため、高い係合力を得ることができる。上記において両面係合テープ（２０）や両面粘着テープ（２１）をティビアパッド（１０）に付与するためには接着剤による接着や熱溶着をおこなうことが可能であり、ニードルパンチ不織布端材（３１）をフロアカーペットの裏面（３０ａ）に貼着するには、フロアカーペットの裏面にある裏打樹脂（不図示）を軟化した状態においてニードルパンチ不織布端材（３１）の毛羽を入り込ませる方法が適する。

本発明の実施例ティビアパッドの外観図を示す。 実施例ティビアパッドを自動車のフロアパネル上に配設する好ましい実施態様を示す。 実施例弾性クリップの外観図を示す。

符号の説明

１０ ティビアパッド
２０ 両面係合テープ、（２１ 両面貼着テープ）
３０ 敷設内装材（フロアカーペット）
４０ フロアパネル
４４、４５ フロアパネル側の支持具
５０ 弾性クリップ（板バネ）
Ｆ 自動車のフロア部（前席足元）

Claims (5)

1. 自動車のフロア部の前席足元近傍（Ｆ）において、フロアパネル（４０）と敷設内装材（３０）の間に介在させるティビアパッド（１０）の配設構造であって、ティビアパッド（１０）の敷設内装材（３０）に面する側（１１）は、敷設内装材（３０）の裏面（３０ａ）に着脱可能に係着され、ティビアパッド（１０）のフロアパネル（４０）に面する側（１２）は、弾性クリップ（５０）にてフロアパネル側の第１の支持具（４５）に係合されており、前記弾性クリップ（５０）は少なくとも自動車の進行方向側に入口（５２ａ）を開いた凹溝（５２）を有してなり１００Ｎ以上の抜き方向荷重が作用した際に前記入口（５２ａ）を経て前記フロアパネル側の第１の支持具（４５）から抜脱することを特徴とする、自動車のフロア部へのティビアパッドの配設構造。
2. 前記弾性クリップ（５０）は、前記ティビアパッド（１０）に形成された第１の凹部（１６）に嵌着されていることを特徴とする、請求項１に記載の自動車のフロア部へのティビアパッドの配設構造。
3. 自動車のフロア部の前席足元近傍（Ｆ）において、フロアパネル（４０）と敷設内装材（３０）の間に介在させるティビアパッド（１０）の配設構造であって、ティビアパッド（１０）の敷設内装材（３０）に面する側（１１）は、敷設内装材（３０）の裏面（３０ａ）に着脱可能に係着され、ティビアパッド（１０）のフロアパネル（４０）に面する側（１２）は、弾性クリップ（５０）にてフロアパネル側の第１の支持具（４５）に係合され、前記弾性クリップ（５０）は少なくとも自動車の進行方向側に入口（５２ａ）を開いた凹溝（５２）を有してなり１００Ｎ以上の抜き方向荷重が作用した際に前記入口（５２ａ）を経て前記フロアパネル側の第１の支持具（４５）から抜脱し、また、ティビアパッド（１０）のフロアパネル（４０）に面する側（１３）に形成された第２の凹部（１７）にはフロアパネル側の第２の支持具（４４）を容れていることを特徴とする、自動車のフロア部へのティビアパッドの配設構造。
4. 前記ティビアパッド（１０）が係着する前記敷設内装材（３０）の裏面（３０ａ）には、繊維毛羽材（３１）が付与されていることを特徴とする、請求項１又は３に記載の自動車のフロア部へのティビアパッドの配設構造
5. 前記ティビアパッド（１０）は、前記敷設内装材（３０）から分離された状態に自動車の組立ラインに納入され、自動車の組立てラインにおいて、前記ティビアパッド（１０）を前記弾性クリップ（５０）によって少なくとも前記フロアパネル側の第１の支持具（４５）に係合した後、上方から前記敷設内装材（３０）を敷設してティビアパッド（１０）を敷設内装材（３０）の裏面（３０ａ）に係着することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の自動車のフロア部へのティビアパッドの配設構造。

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