(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室床面を構成するフロアパネルと、
前記フロアパネルの前端部から前側上方へ張り出して形成されたトーボードと、
前記トーボードの下端部近傍から車室内側に張り出して配置され、乗員の足裏と対向しかつ前上がりに傾斜した足裏保持面部を有する下肢移動規制手段と
を備える車両用フロア構造であって、
前記下肢移動規制手段の前記足裏保持面部における前記足裏側から受ける圧縮荷重に対する前記トーボード側への移動量は、爪先近傍の領域に対してその下方側の領域が大きく、
前記足裏保持面部は、前記圧縮荷重に応じて前記傾斜が大きくなるよう前記トーボードに対して変位すること
を特徴とする車両用フロア構造。
【請求項２】
車室床面を構成するフロアパネルと、
前記フロアパネルの前端部から前側上方へ張り出して形成されたトーボードと、
前記トーボードの下端部近傍から車室内側に張り出して配置され、乗員の足裏と対向する足裏保持面部を有する下肢移動規制手段と
を備える車両用フロア構造であって、
前記下肢移動規制手段の前記足裏保持面部における前記足裏側から受ける圧縮荷重に対する前記トーボード側への移動量は、爪先近傍の領域に対してその下方側の領域が大きく、
前記下肢移動規制手段の前記足裏保持面部は、前記足裏の爪先側の領域と対向して配置され、上端部がトーボードに対して回動可能に支持された第１の回動部材と、前記足裏の踵側の領域と対向して配置され、下端部がフロアパネルに対して回動可能に支持された第２の回動部材とを有すること
を特徴とする車両用フロア構造。
【請求項３】
車室床面を構成するフロアパネルと、
前記フロアパネルの前端部から前側上方へ張り出して形成されたトーボードと、
前記トーボードの下端部近傍から車室内側に張り出して配置され、乗員の足裏と対向する足裏保持面部を有する下肢移動規制手段と
を備える車両用フロア構造であって、
前記下肢移動規制手段の前記足裏保持面部における前記足裏側から受ける圧縮荷重に対する前記トーボード側への移動量は、爪先近傍の領域に対してその下方側の領域が大きく、
前記下肢移動規制手段の前記足裏保持面部は、前記足裏の実質的に全面と対向して配置されるとともに、上端部がトーボードに対して回動可能に支持された回動部材を有すること
を特徴とする車両用フロア構造。
【請求項４】
前記回動部材の上下方向における中央部に、該中央部よりも上方の領域と下方の領域との相対回動を許容する回動許容部を設けたこと
を特徴とする請求項３に記載の車両用フロア構造。
【請求項５】
前記回動部材と前記トーボードとの間に、圧縮変形時にエネルギを吸収するエネルギ吸収部材を配置したこと
を特徴とする請求項２から請求項４までのいずれか１項に記載の車両用フロア構造。
【請求項６】
前記足裏保持面部の爪先側の端部は、前記トーボードから離間した状態で前記トーボードに固定されること
を特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の車両用フロア構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等に設けられる車両用フロア構造に関し、特に衝突時に乗員の脚部に作用する軸力を軽減したものに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両においては、衝突時に乗員が受ける傷害を軽減するため、乗員の脚部が車室前端部のトーボードに突き当たった際に脚部に作用する軸力を軽減することが要望されている。
このような乗員脚部の保護に関する従来技術として、例えば特許文献１には、乗員の足部が載置されるフットレスト部材を衝突時に変形可能な構造とするとともに、所定荷重の入力時に上方部分を下方部分に対して大きく変形させる変形促進部を設けて、足首角度の変化を抑制するようにした技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１７８２８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来技術のように、車両フロアにおける乗員の足裏と対向する箇所に衝撃吸収部材を配置すれば、脚部に作用する軸力をある程度軽減することは可能である。
しかし、通常フロアにおける足裏に対向する面部は、前上がりとなる斜面となっていることから、衝突時に乗員足部が斜面を滑り上がって爪先がトーボードに突き当たる場合がある。
このように乗員の爪先がトーボードに突き当たると、脚部には瞬間的に極めて大きな軸力が作用し、傷害値を大幅に悪化させてしまう。
また、上述した特許文献１に記載された技術のように、足裏が載置される部分の上部の変形量を下部よりも大きくした場合、斜面の傾斜が減少してこのような爪先の突き当たりを助長してしまうことが懸念される。
本発明の課題は、衝突時に乗員の脚部に作用する軸力を低減した車両用フロア構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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に係る発明は、車室床面を構成するフロアパネルと、前記フロアパネルの前端部から前側上方へ張り出して形成されたトーボードと、前記トーボードの下端部近傍から車室内側に張り出して配置され、乗員の足裏と対向しかつ前上がりに傾斜した足裏保持面部を有する下肢移動規制手段とを備える車両用フロア構造であって、前記下肢移動規制手段の前記足裏保持面部における前記足裏側から受ける圧縮荷重に対する前記トーボード側への移動量は、爪先近傍の領域に対してその下方側の領域が大きく、前記足裏保持面部は、前記圧縮荷重に応じて前記傾斜が大きくなるよう前記トーボードに対して変位することを特徴とする車両用フロア構造である。
これによれば、衝突時に足裏のトーボード側への移動量が爪先側よりも踵側で大きくなり、爪先が上がる方向に足首が曲げられることによって、足部がトーボードを滑り上がって爪先がトーボードに突き当たることを防止できる。
これによって、爪先の突き当たりによって生じる下肢軸力の増加を抑制することができる。
【０００６】
請求項２に係る発明は、車室床面を構成するフロアパネルと、前記フロアパネルの前端部から前側上方へ張り出して形成されたトーボードと、前記トーボードの下端部近傍から車室内側に張り出して配置され、乗員の足裏と対向する足裏保持面部を有する下肢移動規制手段とを備える車両用フロア構造であって、前記下肢移動規制手段の前記足裏保持面部における前記足裏側から受ける圧縮荷重に対する前記トーボード側への移動量は、爪先近傍の領域に対してその下方側の領域が大きく、前記下肢移動規制手段の前記足裏保持面部は、前記足裏の爪先側の領域と対向して配置され、上端部がトーボードに対して回動可能に支持された第１の回動部材と、前記足裏の踵側の領域と対向して配置され、下端部がフロアパネルに対して回動可能に支持された第２の回動部材とを有することを特徴とする車両用フロア構造である。
これによれば、衝突時の足部の挙動を精度よくコントロールして上述した効果を確保できる。
【０００７】
請求項３に係る発明は、車室床面を構成するフロアパネルと、前記フロアパネルの前端部から前側上方へ張り出して形成されたトーボードと、前記トーボードの下端部近傍から車室内側に張り出して配置され、乗員の足裏と対向する足裏保持面部を有する下肢移動規制手段とを備える車両用フロア構造であって、前記下肢移動規制手段の前記足裏保持面部における前記足裏側から受ける圧縮荷重に対する前記トーボード側への移動量は、爪先近傍の領域に対してその下方側の領域が大きく、前記下肢移動規制手段の前記足裏保持面部は、前記足裏の実質的に全面と対向して配置されるとともに、上端部がトーボードに対して回動可能に支持された回動部材を有することを特徴とする車両用フロア構造である。
これによれば、簡単な構成によって上述した効果を得ることができる。
【０００８】
請求項４に係る発明は、前記回動部材の上下方向における中央部に、該中央部よりも上方の領域と下方の領域との相対回動を許容する回動許容部を設けたことを特徴とする請求項３に記載の車両用フロア構造である。
これによれば、踵のトーボード側への移動量を増やして、上述した効果を促進することができる。
【０００９】
請求項５に係る発明は、前記回動部材と前記トーボードとの間に、圧縮変形時にエネルギを吸収するエネルギ吸収部材を配置したことを特徴とする請求項２から請求項４までのいずれか１項に記載の車両用フロア構造である。
これによれば、衝突時にエネルギ吸収部材がエネルギを吸収することによって、下肢軸力をより低減することができる。
【００１０】
請求項６に係る発明は、前記足裏保持面部の爪先側の端部は、前記トーボードから離間した状態で前記トーボードに固定されることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の車両用フロア構造である。
これによれば、爪先がトーボードから離間した状態となっていることから、トーボードへの突き当たりが生じにくく、上述した効果を確実に得ることができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明によれば、衝突時に乗員の脚部に作用する軸力を低減した車両用フロア構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明を適用した車両用フロア構造の実施例１を有する車両の助手席側車室内前部を示す斜視図である。
【図２】実施例１の車両用フロア構造の拡大斜視図である。
【図３】実施例１の車両用フロア構造の側面視図である。
【図４】本発明の比較例の車両用フロア構造における前面衝突時の助手席乗員脚部の挙動を時系列で示す側面視図である。
【図５】実施例１の車両用フロア構造における前面衝突時の助手席乗員脚部の挙動を時系列で示す側面視図である。
【図６】実施例１及び比較例の車両用フロア構造における衝突時の乗員脚部軸力の推移の一例を示すグラフである。
【図７】本発明を適用した車両用フロア構造の実施例２の側面視図である。
【図８】本発明を適用した車両用フロア構造の実施例３の側面視図である。
【図９】本発明を適用した車両用フロア構造の実施例４の側面視図である。
【図１０】本発明を適用した車両用フロア構造の実施例５の側面視図である。
【図１１】本発明を適用した車両用フロア構造の実施例６の側面視図である。
【図１２】本発明を適用した車両用フロア構造の実施例７の側面視図である。
【図１３】本発明を適用した車両用フロア構造の実施例８の側面視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は、衝突時に乗員の脚部に作用する軸力を低減した車両用フロア構造を提供する課題を、乗員足裏を保持する面部の衝突時における変形量を、爪先側よりも踵側において大きくなるようにした下肢移動規制手段を設けることによって解決した。
【実施例１】
【００１４】
以下、本発明を適用した車両用フロア構造の実施例１について説明する。
実施例１の車両用フロア構造は、例えば乗用車等の自動車の前席乗員足元に設けられるものである。
図１は、実施例１の車両用フロア構造を有する車両の助手席側車室内前部を示す斜視図である。
図２は、実施例１の車両用フロア構造の拡大斜視図である。
図３は、実施例１の車両用フロア構造の側面視図である。
【００１５】
車両は、フロアパネル１０、トーボード２０、フロアトンネル３０、インストルメントパネル４０等を有して構成されている。
フロアパネル１０は、車室の床面部を構成する面部であって、水平面にほぼ沿って配置されている。
トーボード２０は、フロアパネル１０の前端部から前側上方に張り出して形成された斜面部である。
トーボード２０の車幅方向外側の領域には、車室内側に凸曲面状に張り出したホイルハウス２１（図２参照）が形成されている。
フロアトンネル３０は、フロアパネル１０の車幅方向中央部を車室内側に張り出させて形成した部分である。
インストルメントパネル４０は、トーボード２０の上方に設けられた内装部材であって、計器類、空調装置、オーディオビジュアル装置、助手席用エアバッグ装置などを収容するものである。
【００１６】
また、車両は、以下説明する下肢移動規制手段１００を備えている。
下肢移動規制手段１００は、第１回転板１１０、第２回転板１２０、エネルギ吸収（ＥＡ）ボックス１３０等を備えて構成されている。
【００１７】
第１回転板１１０は、乗員足部Ｆの足裏における爪先Ｔ側の領域と対向して配置された平板状の部材である。
第１回転板１１０は、上端部側よりも下端部側が広がった実質的に台形状に形成されている。
第１回転板１１０の上端部は、トーボード２０に固定され車両後方側に突き出したブラケット１１１の後端部に接続されている。
第１回転板１１０の上端部とブラケット１１１の後端部との間には、車幅方向にほぼ沿った軸回りに両者の相対回動を許容するヒンジ１１２が設けられている。
【００１８】
第２回転板１２０は、乗員足部Ｆの足裏における踵Ｈ側の領域と対向して配置された平板状の部材である。
第２回転板１２０は、実質的に矩形状に形成されている。
第２回転板１２０の下端部は、フロアパネル１０に固定され車両上方側に突き出したブラケット１２１の上端部に接続されている。
第２回転板１２０の下端部とブラケット１２１の上端部との間には、車幅方向にほぼ沿った軸回りに両者の相対回動を許容するヒンジ１２２が設けられている。
【００１９】
ＥＡボックス１３０は、第１回転板１１０及び第２回転板１２０と、トーボード２０との間に配置され、衝突時に圧壊することによってエネルギ吸収を行う部材である。
ＥＡボックス１３０は、例えばＡＢＳ樹脂等の樹脂材料によってボックス状に形成され、底面部がトーボード２０に固定されている。
【００２０】
図３に示すように、第１回転板１１０及び第２回転板１２０は、衝突前には、トーボード２０とほぼ平行となるように、前上がりに傾斜して配置されている。
第１回転板１１０の下端部と第２回転板１２０の上端部とは、隙間を隔てて隣接して配置されている。
第１回転板１１０及び第２回転板１２０のトーボード２０側の面部は、ＥＡボックス１３０の上面部と当接している。
また、下肢移動規制手段１００の車室内側には、図示しないフロアカーペット、フロアマット等の、下肢移動規制手段１００の動作を阻害しない程度の可撓性を有する内装部材が適宜設けられる。
【００２１】
次に、上述した実施例１の効果を、以下説明する本発明の比較例と対比して説明する。
なお、以下説明する比較例及び実施例において、従前の実施例と実質的に同様の箇所については同じ符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。
図４は、比較例の車両用フロア構造における前面衝突時の助手席乗員脚部の挙動を、図４（ａ）、図４（ｂ）、図４（ｃ）に時系列で順次示す側面視図である。
比較例の車両用フロア構造は、実施例１における下肢移動規制手段１００が設けられていないものである。
比較例においては、図４（ａ）に示す状態から、図４（ｂ）に示す状態のように、衝突時に乗員の足部Ｆがトーボード２０の傾斜に沿って駆け上がる（滑り上がる）挙動を示し、爪先Ｔがトーボード２０に突き当たって、脚部Ｌの軸力が瞬間的に増大してしまう。
その後、図４（ｃ）に示す衝突後期においては、トーボード２０の後退によって、脚部Ｌの軸力はさらに大きくなり、傷害値が悪化してしまう。
【００２２】
一方、図５は、実施例１の車両用フロア構造における前面衝突時の助手席乗員脚部の挙動を、図５（ａ）、図５（ｂ）、図５（ｃ）に時系列で順次示す側面視図である。
実施例１においては、衝突により乗員の足部Ｆから下肢移動規制手段１００に対して入力があった場合、第１回転板１１０及び第２回転板１２０は、ヒンジ１１２，１２２回りに回動し、第１回転板１１０の下端部及び第２回転板１２０の上端部は、ＥＡボックス１３０を圧壊させつつトーボード２０に近接する方向に回動する。
このような挙動によって、第１回転板１１０の傾斜が衝突前よりも大きくなり、乗員の足首（脚部Ｌと足部Ｆとの接続部）が爪先Ｔが上がる方向に曲がり、同時に膝も曲げられることによって、比較例のような足部Ｆの駆け上がりは抑制される。
また、ブラケット１１１が、第１回転板１１０の爪先Ｔ付近の領域を、トーボード２０から離間させて支持していることによって、爪先Ｔがトーボード２０に衝突しにくく、爪先Ｔがトーボード２０に突き当たって脚部Ｌの軸力が瞬間的に増大することを防止できる。
さらに、図５（ｃ）に示す衝突後期ではＥＡボックス１３０が圧壊してエネルギを吸収することによって、脚部Ｌの軸力をさらに軽減することができる。
【００２３】
図６は、実施例１及び比較例の車両用フロア構造における衝突時の乗員脚部軸力の推移の一例を示すグラフである。
図中、横軸は時間を示し、縦軸は脚部の下肢軸力を示している。また、実施例１、比較例のデータをそれぞれ実線、破線で示す。
図６に示すように、比較例においては、乗員の爪先Ｔがトーボード２０に突き当たることによって発生するピークＰ１、及び、トーボード２０の後退により発生するピークＰ２が見られるが、実施例においては、このようなピークが効果的に低減され、乗員の脚部Ｌに作用する軸力が大幅に低減されていることがわかる。
【実施例２】
【００２４】
次に、本発明を適用した車両用フロア構造の実施例２について説明する。
なお、以下説明する各実施例において、従前の実施例と実質的に共通する箇所については同じ符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。
図７は、実施例２の車両用フロア構造の側面視図である。
実施例２の下肢移動規制手段２００は、実施例１の第２回転板１２０に代えて、第１回転板１１０を踵Ｈ近傍まで延長したものである。
実施例２においては、衝突時には図７に破線で示すように第１回転板１１０が回動することによって、乗員の足首を曲げつつエネルギを吸収する。
以上説明した実施例２においては、上述した実施例１の効果と実質的に同様の効果に加えて、構造の簡素化を図ることができる。
【実施例３】
【００２５】
次に、本発明を適用した車両用フロア構造の実施例３について説明する。
図８は、実施例３の車両用フロア構造の側面視図である。
実施例３の下肢移動規制手段３００は、実施例２の第１回転板１１０とブラケット１１１を、共通の板金パネルから一体に形成するとともに、ヒンジ１１２に相当する箇所に、屈曲変形による回動を許容する脆弱部であるビード溝３０１を形成したものである。
ビード溝３０１は、車幅方向にほぼ沿って配置されるとともに、トーボード２０側に凹んだ溝部として形成されている。
以上説明した実施例３においては、上述した実施例２の効果と実質的に同様の効果に加えて、構造をより簡素化することができる。
【実施例４】
【００２６】
次に、本発明を適用した車両用フロア構造の実施例４について説明する。
図９は、実施例４の車両用フロア構造の側面視図である。
実施例４の下肢移動規制手段４００は、実施例２の第１回転板１１０の高さ方向における中間部分に、ヒンジ４０１を設けたものである。
ヒンジ４０１は、ヒンジ１１２と平行な軸回りに、第１回転板１１０の上部（ヒンジ４０１より上方の領域）と下部（ヒンジ４０１よりも下方の領域）とを相対回動可能とするものである。
以上説明した実施例４においては、上述した実施例２の効果と実質的に同様の効果に加えて、衝突時における踵Ｈのトーボード２０側への移動量を増加させ、足首の曲げを促進して足部Ｆの滑り上がりをより確実に防止することができる。
【実施例５】
【００２７】
次に、本発明を適用した車両用フロア構造の実施例５について説明する。
図１０は、実施例５の車両用フロア構造の側面視図である。
実施例５の車両用フロア構造は、実施例１の第１回転板１１０とブラケット１１１とを、ヒンジ１１２に代えてビード溝５０１によって連結し、一体に形成するとともに、第２回転板１２０とブラケット１２１とを、ヒンジ１２２に代えてビード溝５０２によって連結し、一体に形成している。
また、実施例５においては、第１回転板１１０と第２回転板１２０とを、ビード溝５０３によって連結し、一体に形成している。
ビード溝５０１，５０２，５０３は、それぞれ車幅方向にほぼ沿って配置され、両側に配置される各部材の屈曲変形による回動を許容するものである。
以上説明した実施例５においては、上述した実施例１の効果と実質的に同様の効果に加えて、構造の簡素化及び部品点数の低減を図ることができる。
【実施例６】
【００２８】
次に、本発明を適用した車両用フロア構造の実施例６について説明する。
図１１は、実施例６の車両用フロア構造の側面視図である。
実施例６の下肢移動規制手段６００は、実施例１の第１回転板１１０、第２回転板１２０に代えて、ＥＡボックス６３０の足裏と対向する面部によって同様の効果を得るものである。
ＥＡボックス６３０の上面部６３１は、高さ方向の中央部に、車幅方向に延在する脆弱部である溝部６３２を形成し、衝突時には破線で示すように溝部６３２で中折れするような変形挙動を発生させるものである。
また、ＥＡボックス６３０の上部には、トーボード２０から車両後方側に突き出して形成された板金製の補強部材６４０を設けて、爪先Ｔのトーボード２０への近接を防止している。
以上説明した実施例６においては、上述した実施例１の効果と実質的に同様の効果に加えて、構造を簡素化し部品点数を低減することができる。
【実施例７】
【００２９】
次に、本発明を適用した車両用フロア構造の実施例７について説明する。
図１２は、実施例７の車両用フロア構造の側面視図である。
実施例７の下肢移動規制手段７００は、トーボード２０に取付けられたＥＡボックス７１０、ＥＡボックス７２０を有して構成されている。
ＥＡボックス７１０は、乗員の爪先Ｔ近傍の足裏と当接する領域に設けられている。
ＥＡボックス７２０は、乗員の爪先Ｔ近傍以外の足裏と当接する領域に設けられている。
ＥＡボックス７１０及びＥＡボックス７２０の相互に対向する側面部は、密着して配置されている。
足裏から受ける圧縮荷重に対するＥＡボックス７１０の変形破壊強度は、ＥＡボックス７２０の変形破壊強度に対して大きく設定されている。
このような構成により、衝突時におけるＥＡボックス７２０の圧縮変形（潰れ）量はＥＡボックス７１０の圧縮変形量に対して大きくなり、乗員の足首を曲げつつエネルギの吸収を図れるようになっている。
以上説明した実施例７においても、上述した各実施例と同様の効果を得ることができる。
【実施例８】
【００３０】
次に、本発明を適用した車両用フロア構造の実施例８について説明する。
図１３は、実施例８の車両用フロア構造の側面視図である。
実施例８の下肢移動規制手段８００は、実施例６のＥＡボックス６３０に代えて、上面部８３１に溝部等を設けていないＥＡボックス８３０を有するものである。
以上説明した実施例８においても、衝突時の足首曲げ及びエネルギ吸収が可能であり、上述した各実施例と実質的に同様の効果を得ることができる。
【００３１】
（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。
例えば、車両用フロア構造を構成する各部材の形状、構造、材質、製法、配置等は、上述した各実施例のものに限らず、適宜変更することができる。
【符号の説明】
【００３２】
１０    フロアパネル                ２０    トーボード
２１    ホイルハウス                ３０    フロアトンネル
４０    インストルメントパネル
１００    下肢移動規制手段          １１０    第１回転板
１１１    ブラケット                １１２    ヒンジ
１２０    第２回転板                １２１    ブラケット
１２２    ヒンジ                    １３０    ＥＡボックス
Ｌ    脚部                          Ｆ    足部
Ｔ    爪先                          Ｈ    踵
２００    下肢移動規制手段
３００    下肢移動規制手段          ３０１    ビード溝
４００    下肢移動規制手段          ４０１    ヒンジ
５００    下肢移動規制手段          ５０１〜５０３    ビード溝
６００    下肢移動規制手段          ６３０    ＥＡボックス
６３１    上面部                    ６３２    溝部
７００    下肢移動規制手段          ７１０    ＥＡボックス
７２０    ＥＡボックス
８００    下肢移動規制手段          ８３０    ＥＡボックス
８３１    上面部
【図１】
0005902533.tif 000002
【図２】
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【図３】
0005902533.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
0005902533.tif 000010
【図１０】
0005902533.tif 000011
【図１１】
0005902533.tif 000012
【図１２】
0005902533.tif 000013
【図１３】
0005902533.tif 000014