JP5842779B2 - 車両フロア構造 - Google Patents
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Description
この発明は、トランスミッションが配置されるトンネル部が形成されたフロントフロアに関するものである。
車両が走行中に衝突荷重が車両に加わった場合、車両前部に配置されている動力源や変速機などの剛体を介してフロントフロアに衝突荷重が伝達されて、フロントフロアは大きく変形してしまう。このフロントフロアの変形を抑制する対策の一例が、特許文献1に記載されている。
特許文献1に記載された自動車車両を簡単に説明すると、フロアパネルのトンネル部を跨ぎ、前部に搭載されたパワーユニットを支持するサブフレームを設置し、サブフレームに、パワーユニットに後方への力が加わると、パワーユニットの左右方向への移動を規制してパワーユニットを後方へ案内するフレーム側案内部を設けている。このフレーム側案内部を設けることで、衝突時にパワーユニットの左右方向への移動が規制され、パワーユニットの衝突によりトンネル部が変形することを抑制することができる、とされている。
また、補強部材を設けることによりフロアの変形を抑制する対策の一例が、特許文献2や特許文献3に記載されている。特許文献2に記載された車両の前部構造を簡単に説明すると、トーボードの下部に前後方向に延在するトンネル部の乗員足元部に対応する位置に前後方向に形成した第1のビードと、第1のビードの前端側にトンネル部の周方向に形成した第2のビードと、第1のビードの後端側に、シフトケーブルの貫通孔を通るトンネル部の周方向に形成した第4のビードとを備えている。この車両の前部構造は、これらビードをトンネル部に設定することで、車両の衝突時に衝撃エネルギーを効率よく吸収することができる、とされている。
また、特許文献3に記載されたスペアタイヤの収納構造を簡単に説明すると、スペアタイヤを収納するスペアタイヤパンの一部に補強ビードを取り付けることで、荷重が入力された際に、破断可能な脆弱部を形成している。このスペアタイヤの収納構造は、車両後面衝突時に脆弱部が破断することで、スペアタイヤパンを介して衝突荷重が車両前方に伝達されるのを抑制することができる、とされている。
しかしながら、特許文献1に記載された構造では、車両の衝突時にパワーユニットにより許容以上の荷重がトンネル部に加わって破断した場合、トンネル部に生じた破断の進行方向を制御できない点において改善の余地があった。
また、特許文献2に記載された構造では、車両の衝突時に許容以上の荷重がトンネル部のシフトケーブル貫通孔の縁部に加わって破断した場合、シフトケーブル貫通孔の縁部に生じた破断の進行方向を制御できない点において改善の余地があった。
また、特許文献3に記載された構造では、車両の衝突時にスペアタイヤパンの脆弱部が破断した場合、脆弱部に生じた破断の進行方向が定まっておらず、この点で改善の余地があった。
この上記の技術的課題に着目してなされたものであって、車両が走行中において衝突荷重がフロアに加わって破断が生じた場合に、生じた破断の進行方向を制御することで、フロントフロアの変形を抑制することができる車両フロア構造を提供するものである。
上記の目的を達成するために、請求項1の発明は、車両のフロアパネルに形成された開口部を貫通する剛体を有する車両フロア構造において、車両後方に破断を許容する破断許容部が、前記開口部の車両前後方向における剛体後方の端部に形成されており、車両幅方向の破断を規制する破断規制部が、前記破断許容部を車両幅方向において挟むように、前記フロアパネルに車両前後方向の剛体後方に設けられていることを特徴とするものである。
この発明によれば、車両後方に破断を許容する破断許容部が、開口部の車両前後方向における剛体後方の端部に形成されており、車両幅方向の破断を規制する破断規制部が、破断許容部を車両幅方向において挟むように、フロアパネルの車両前後方向の剛体後方に設けられている。車両が走行中にオフセット衝突を含む前面衝突の衝突荷重が車両前面に加わった場合、剛体に車両前方から衝突荷重が伝達される。衝突荷重が伝達された剛体は、開口部の車両前後方向の端部側に移動し、その端部に衝突して荷重が伝達される。衝突荷重が伝達された開口部の端部は、破断規制部により開口部の端部の幅方向の破断が抑制されるため、フロアパネルの車両幅方向の破断を防止することができる。
また、その衝突荷重が開口部の車両後方側の端部の許容荷重以上である場合、破断許容部に衝突荷重が集中して破断が生じる。そして、破断許容部に生じた破断は、破断規制部に沿って車両後方に延びるため、車両幅方向に破断が生じることを防止することができる。
つぎに、この発明に係る車両フロア構造の具体例について説明する。この発明に係る車両フロア構造は、車両が走行中にオフセット衝突を含む前面衝突の衝突荷重が車両前面に加わった場合に、フロアに生じる破断の進行方向を制御することで、車体の所定の変形を抑制するために構成されたものであり、その車両は、内燃機関およびモータなどを動力源とした前輪駆動車や後輪駆動車あるいは四輪駆動車などであってよい。
車体1の前部には、内燃機関(図示せず)および変速機2が配置されており、また、図1に示すように、変速機2の出力部側は車両後方に配置されている。
車体1の前部の後方には、アンダボディ3が形成されている。アンダボディ3の幅方向における両端部には、車両前後方向に延びた長方形状のフロントフロアサイドメンバ(図示せず)がそれぞれ配置されている。これらフロントフロアサイドメンバの車両幅方向の間には、板状のフロントフロアパネル4が配置されている。
フロントフロアパネル4の車両幅方向の中央部には、車両上方に突出しその断面が略矩形状のトンネル部5が車両前後方向に延びるように形成されている。このトンネル部5の車両外側には、変速機2の出力部2aが配置されている。また、断面が略矩形状のフロントフロアクロスメンバ6が、トンネル部5を挟んで車両幅方向に配置されている。
また、トンネル部5には、車体1の前部とフロントフロアクロスメンバ6との車両前後方向の間に略小判形状または長円形状の開口部(シフトレバー孔)7が形成されている。また、変速機2の車両上方側に固定されると共に、シフトレバー(図示せず)が連結されるコントロールリテーナ8の一部分が、シフトレバー孔7を車両上方に貫通するように配置されている。このコントロールリテーナ8の剛性は、板状のトンネル部5よりも高く設定されている。なお、変速機はオートマチックトランスミッションでもマニュアルトランスミッションでもよい。
また、シフトレバー孔7の車両後方側の端部9は、コントロールリテーナ8がその端部9に衝突し許容される荷重以上の荷重が伝達された場合に、車両後方に破断するように構成されている。シフトレバー孔7の車両後方側の端部9は、車両後方側かつトンネル部5の幅方向の略中央部に頂点(破断許容部)9aがくるように略三角形状に形成されている。また、このシフトレバー孔7の車両後方側の端部9は、車両前後方向においてフロントフロアクロスメンバ6の近くに位置している。
また、車両幅方向の破断を規制するビード部(破断規制部)10が、フロントフロアパネル4の車両前後方向の剛体後方に設けられている。ビード部10aは、車両後方側で次第に接近するいわゆる略ハの字状に突出する二本の突条であって、一方の端部が車両前後方向において端部9に沿うように、他方の端部が車両後方に延びるように設けられている。言い換えると、ビード部10aは、シフトレバー孔7の端部9を挟んで一対に設けられ、端部9のコーナー部9b,9cから車両幅方向の中央部に向かって車両後方に延びるように設けられている。また、他のビード部10bが、略矩形状に突出する突条に形成されるとともに、略ハの字状のビード部10aにおける他方の端部を覆うように形成されている。言い換えると、略ハの字状のビード部10aにおける他方の端部と略矩形状のビード部10bとの車両前後方向の間は、袋小路状に形成されている。さらに、前述の略矩形状のビード部10bを覆うように、車両後方側に他の役矩形状のビード部10cが設けられている。
つぎに、この発明に係る車両フロア構造の作用について説明する。車両1が走行中にオフセット衝突を含む前面衝突の衝突荷重が車両前部に加わった場合、前部に配置されているエンジンおよび変速機2は、衝突荷重が伝達されて車両後方に移動する。コントロールリテーナ8は、変速機2に固定されているため、車両前方から衝突荷重が伝達される。衝突荷重が伝達されたコントロールリテーナ8は、シフトレバー孔7の車両後方側に移動し、車両後方側の端部9に衝突して荷重を伝達する。衝突荷重が伝達された端部9は略ハの字状および略矩形状のビード部10により、端部9のコーナー部9b,9cに衝突荷重が集中することが抑制されるため、フロアパネルの車両幅方向の破断を防止することができる。
また、その衝突荷重がシフトレバー孔7の車両後方側の端部9の許容される荷重以上である場合、コントロールリテーナ8に衝突されたシフトレバー孔7の端部9は、その頂点9aに衝突荷重が集中して破断が生じる。そして、頂点9aに生じた破断は、トンネル部5の中央部においてハの字状のビード部9aに沿って車両後方に延びるため、車両幅方向に破断が生じることを防止することができる。さらに、車両後方に延びる破断の進路が略矩形状のビード部10b,10cにより塞がれているため、破断の進展を抑制することができる。したがって、車両が走行中に衝突荷重が車両前部に加わった場合に、トンネル部とフロアクロスメンバとの接続部に破断が達することを防止することができ、車体が変形することを抑制することができる。
つぎに、この発明に係る車両フロア構造の他の具体例について説明する。この車両フロア構造の構成は、前述の具体例における構成とほぼ同様のものであるため、その説明は省略し、破断許容部9および破断規制部11に係る構成についてのみ説明する。
シフトレバー孔7の車両後方側の端部9は、コントロールリテーナ8がその端部9に衝突し許容される荷重以上の荷重が伝達された場合に、車両後方に破断するように構成されている。シフトレバー孔7の車両後方側の端部9は、車両後方側かつトンネル部5の幅方向の略中央部に頂点9aがくるように略三角形状に形成されている。また、このシフトレバー孔7の車両後方側の端部9は、車両前後方向においてフロントフロアクロスメンバ6の近くに位置している。
破断規制部11は、車両前後方向においてシフトレバー孔7の車両後方側の端部9の後方に設けられ、トンネル部5に固定されている。この破断規制部11は、略U字形状であって、シフトレバー孔7の車両後方側の端部9に沿うように形成されている。また、破断規制部の両端部11a,11bは、端部9のコーナー部9b,9cとフロントフロアクロスメンバ6との車両幅方向の間に配置されている。また、破断規制部11のトンネル部幅方向の中央部11cは、車両上方に突出する凸状に形成されており、その中央部11cとトンネル部5との車両上下方向の間にクリアランスが設けられている。そして、この中央部11cと端部9の頂点9aとのトンネル部幅方向の位置が一致するように破断規制部11は配置されている。
つぎに、この発明に係る車両フロア構造の他の具体例の作用について説明する。この発明に係る車両フロア構造の他の具体例は、前述の具体例と同様の効果を得ることができる。特に、衝突荷重がシフトレバー孔7の車両後方側の端部9の許容される荷重以上である場合、コントロールリテーナ8に衝突されたシフトレバー孔7の端部9は、その頂点9aに衝突荷重が集中して破断が生じる。そして、頂点に生じた破断は、破断規制部11の中央部11cに沿って車両後方に延びるため、フロアパネルの車両幅方向の破断が生じることを防止することができる。
つぎに、この発明に係る車両フロア構造のさらに他の具体例について説明する。この車両フロア構造の構成は、前述の具体例における構成とほぼ同様のものであるため、その説明は省略し、破断規制部12に係る構成についてのみ説明する。
破断規制部12は、台形状に形成された板状の緩衝部材であって、車両前後方向においてコントロールリテーナ8の後方に設けられ、その両端部12a,12bがトンネル部5に固定されている。この破断規制部12は、シフトレバー孔7の車両後方側の端部9を車両上方から覆うように配置されている。また、コントロールリテーナ8に対向する破断規制部12のトンネル部幅方向の中央部12cは、車両後方に窪むように形成されている。
つぎに、この発明に係る車両フロア構造の他の具体例の作用について説明する。車両1が走行中にオフセット衝突を含む前面衝突の衝突荷重が車両前部に加わった場合、衝突荷重が伝達されたコントロールリテーナ8は、シフトレバー孔7の車両後方側に移動し、破断規制部12の中央部12cに衝突して荷重を伝達する。衝突荷重が伝達された破断規制部12は、シフトレバー孔7の車両後方側の端部9よりも先にコントロールリテーナ8に干渉し衝突荷重を吸収するため、破断容易部に伝達される衝突荷重を軽減することができ、フロアパネルの車両幅方向の破断を防止することができる。
1…車両、 4…フロントフロアパネル、 5…トンネル部、 6…フロントフロアクロスメンバ、 7…開口部(シフトレバー孔)、 8…剛体(コントロールリテーナ)、 9…(開口部の)端部、 9a…破断許容部、 10,11,12…破断規制部。
Claims (1)
- 車両のフロアパネルに形成された開口部を貫通する剛体を有する車両フロア構造において、
車両後方に破断を許容する破断許容部が、前記開口部の車両前後方向における剛体後方の端部に形成されており、
車両幅方向の破断を規制する破断規制部が、前記破断許容部を車両幅方向において挟むように、前記フロアパネルに車両前後方向の剛体後方に設けられている
ことを特徴とする車両フロア構造。
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