(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車のキャビン底部を車体と一体に連結した底パネルと該底パネルと別体のフロアパネルとからなる２重床構造とし、前記フロアパネルを底パネル上に衝撃吸収装置を介して移動可能に設置するとともに、該フロアパネル上にシートを設置し、
前記フロアパネルの少なくとも左右方向の幅を底パネルと略同一幅に形成し、前記底パネルと一体に連結した車体の両側部に、前記フロアパネルの両側縁部がそれぞれ嵌入する横方向外向きに窪む凹部を設けたことを特徴とする自動車の衝撃吸収構造。
【請求項２】
前記衝撃吸収装置を、前記底パネルに固定した支持具と、前記フロアパネルの下面に固定するとともに前記支持具上に移動可能に載置したスライド板と、一端を前記底パネルに固定するとともに他端を前記スライド板に連結して該スライド板を保持する複数のバネとから構成したことを特徴とする請求項１に記載の自動車の衝撃吸収構造。
【請求項３】
前記支持具を、前記底パネルに固定するとともに上端を開口した下側ケースと、該下側ケースに移動可能に嵌合した下端を開口した上側ケースと、これら上下ケースの内部に収容した垂直バネと、上端を前記上側ケースに固定するとともに下端を前記下側ケースに固定した垂直ダンパとから構成したことを特徴とする請求項２に記載の自動車の衝撃吸収構造。
【請求項４】
前記衝撃吸収装置を、高減衰性積層ゴムを鋼板を介して多段に設けた多段積層ゴムにより構成したことを特徴とする請求項１に記載の自動車の衝撃吸収構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗用車、バス、貨物トラック等の自動車の車体に対する衝撃や振動を吸収する自動車の衝撃吸収構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車は、衝突事故時等における乗員の安全を図るために種々の開発がなされている。例えば、特開平７−６１２７４号公報では、自動車の車体に対して後側から衝撃が作用した時に、フロアパネルに対してシートを後側に移動させることにより、その衝撃を吸収する自動車用衝撃吸収シートが提供されている。該シートは、フロアパネルに固定したシートの位置調節機構の上に衝撃吸収用の移動レールが取り付けられるとともに該移動レールにシート台座が取り付けられ、該シート台座がエネルギ吸収部材を介して移動レールの固定部に固定されている。
【０００３】
前記自動車用衝撃吸収シートでは、車体に衝撃が作用すると前記シート台座が移動レール上を後方に移動する間に前記エネルギ吸収部材で衝撃エネルギが吸収されるため、このシート台座上に取り付けたシート上に位置する乗員の身体の一部に対する影響は低減することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記衝撃吸収シートでは、フロアパネルに伝わる衝撃エネルギは吸収することができないため、該フロアパネル上に載置する乗員の足に対する影響は低減することができない。また、車体に対する後方向からの衝撃は吸収することはできるが、左右方向や垂直方向からの衝撃を吸収することはできないという問題があった。さらに、自動車が悪路を走行している時に生じる衝撃はショックアブソーバで大略吸収できるが、吸収しきれない衝撃エネルギや振動は乗員に作用するため、乗員の身体疲労につながるという問題があった。かつ、精密機器等の貴重品をのせている場合には、貴重品が破損する可能性があった。
【０００５】
一方、車体のフロント部、キャビン及びリア部をそれぞれ別体に形成し、独立したキャビンをシャーシにバネや弾性部材等を介して連結する自動車の衝撃吸収構造が考えられるが、この場合、シャーシを有するフレーム式構造の自動車にしか採用することができないとともに構造が複雑になるという問題があった。
【０００６】
本発明は前記問題に鑑みてなされたもので、車体に対していかなる方向の衝撃が作用してもその衝撃エネルギや振動を確実に吸収して乗員の身体や貴重品に対する影響を低減することを課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明の自動車の衝撃吸収構造は、自動車のキャビン底部を車体と一体に連結した底パネルと該底パネルと別体のフロアパネルとからなる２重床構造とし、前記フロアパネルを底パネル上に衝撃吸収装置を介して移動可能に設置するとともに、該フロアパネル上にシートを設置し、前記フロアパネルの少なくとも左右方向の幅を底パネルと略同一幅に形成し、前記底パネルと一体に連結した車体の両側部に、前記フロアパネルの両側縁部がそれぞれ嵌入する横方向外向きに窪む凹部を設けた構成としている。
【０００８】
前記自動車の衝撃吸収構造では、衝突等により車体の前後、左右又は垂直方向より衝撃が作用した時には、フロアパネルが底パネルに対して移動しながら衝撃吸収装置によりその衝撃エネルギ及び衝撃に伴う振動を吸収する。また、悪路の走行中等に自動車のショックアブソーバで吸収しきれなかった衝撃や振動も吸収できる。このように、いかなる方向から衝撃が作用してもフロアパネル全体を移動させてその衝撃エネルギや振動を吸収するため、乗員の足を含む身体や貴重品に対する影響が大幅に低減する。
【０００９】
また、フロアパネルの少なくとも左右方向の幅を底パネルと略同一幅に形成し、車体の両側部にフロアパネルの両側縁部が嵌入する凹部を設けているため、フロアパネルの両側縁部と車体の側部との隙間をなくすことができる。よって、キャビンに乗員が乗り降りする時にフロアパネルと車体側部との間に足が入って怪我する等の不都合を防止できる。
【００１０】
前記衝撃吸収装置を、前記底パネルに固定した支持具と、前記フロアパネルの下面に固定するとともに前記支持具上に移動可能に載置したスライド板と、一端を前記底パネルに固定するとともに他端を前記スライド板に連結して該スライド板を保持する複数のバネとから構成することが好ましい。
このようにすれば、車体に衝撃が作用しない時には、バネによりスライド板が定位置に位置決め保持されるため、該スライド板を介してフロアパネルも定位置に位置決め保持される。一方、車体に水平方向の衝撃が作用した時には、フロアパネルが支持具上にスライド板を介して支持された状態で移動し、バネの伸縮により衝撃エネルギ及び振動を吸収した後、バネの弾性により復帰してフロアパネルが定位置に位置決めされる。
【００１１】
前記支持具を、前記底パネルに固定するとともに上端を開口した下側ケースと、該下側ケースに移動可能に嵌合した下端を開口した上側ケースと、これら上下ケースの内部に収容した垂直バネと、上端を前記上側ケースに固定するとともに下端を前記下側ケースに固定した垂直ダンパとから構成することが好ましい。
このようにすれば、垂直方向の衝撃が作用した時にフロアパネルが垂直方向に移動する間に、上側ケースを介して垂直バネが伸縮するとともに該垂直バネの振幅を上側ケースを介して垂直ダンパにより減衰させ、その衝撃エネルギや振動を吸収する。
【００１２】
あるいは、前記衝撃吸収装置を、高減衰性積層ゴムを鋼板を介して多段に設けた多段積層ゴムにより構成することが好ましい。
このようにすれば、前記バネ方式の衝撃吸収装置と同様に水平方向の衝撃が作用した時には積層ゴムのずれによりその衝撃エネルギや振動を吸収するとともに、垂直方向の衝撃が作用した時にも積層ゴムが伸縮してその衝撃エネルギや振動を吸収する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。
図１から図４は本発明の実施形態の前提となる第１参考例の自動車の衝撃吸収構造を示す。
この自動車の衝撃吸収構造は、車体１のキャビン２の底部を底パネル３とフロアパネル４とからなる２重床構造とし、これら底パネル３とフロアパネル４とを衝撃吸収装置２５Ａにより連結したものである。前記車体１は、シャーシが別体のフレーム式構造及び単体のモノコック構造を含むが、図示の車体１はモノコック構造としたフロントエンジン・リア駆動式のＦＲ車である。
【００１４】
前記車体１のキャビン２は、図１及び図２に示すように、底パネル３、サイドステップ６，６、フロントパネル７、リアパネル８及びルーフパネル９を一体に連結して構成されている。前記底パネル３は従来の自動車ではフロアパネルを構成するもので、図２に示すように、中央部には前後方向にかけてプロペラシャフト（図示せず）を挿通するフロアトンネル３ａが形成されている。また、前記フロントパネル７には、アクセル等のペダル１０及びインスツルメントパネル等の内装部材１１が取り付けられるとともにハンドル１２のシャフト１２ａが挿通されている。
【００１５】
前記フロアパネル４は図３に示すように底パネル３より小さい形状をなし、各周縁部とサイドステップ６，６、フロントパネル７及びリアパネル８との隙間Ｓがそれぞれ前後または左右方向の移動可能なスペースとなる。そして、該フロアパネル４の上面には左側前シート１５及び右側前シート１６が位置決め用レール１７，１８を介して設置されるとともに、後部側に後シート１９が設置されている。また、フロアパネル４の外側縁部には、図４に示すように、前記隙間Ｓを閉鎖する遮蔽板２０がフロアパネル４が設けられている。さらに、フロアパネル４の中央部には、図２に示すように、前記フロアトンネル３ａに対応する円弧状の突出部４ａが設けられるとともに、該突出部４ａの変速レバー取付位置には開口４ｂが設けられ、該開口４ｂに変速レバー２１の軸部２１ａを挿通してトランスミッション（図示せず）と連結している。
【００１６】
前記衝撃吸収装置２５Ａは、図４に示すように、支持具２６Ａと、スライド板２７Ａと、複数のバネ２８Ａとから構成している。
前記支持具２６Ａは下端部に底パネル３に固定された取付座２９を備えるとともに、上端部にボールベアリング３０を備えている。前記スライド板２７Ａは対応するフロアパネル４の下面に固定されるとともに前記支持具２６Ａのボールベアリング３０に移動可能に載置されている。前記バネ２８Ａは、その一端が対向する底パネル３のフロアトンネル３ａあるいはサイドステップ６を連結した側部３ｂに固定されるとともに、他端が前記スライド板２７Ａの外周縁に固定されている。
【００１７】
前記衝撃吸収装置２５Ａは、図３に示すように、左右前シート１５，１６と対応する位置にそれぞれ設置されるとともに、後シート１９の取付位置の左右両側にそれぞれ設置されている。また、前記バネ２８Ａは、スライド板２７Ａの外周縁に９０°間隔をあけて４個取り付けられている。
【００１８】
前記構成からなる衝撃吸収構造を備えた自動車では、車体１に衝撃が作用しない時には、図１及び図２に示すように、衝撃吸収装置２５Ａのバネ２８Ａによりスライド板２７Ａが定位置に位置決め保持されるため、該スライド板２７Ａを介してフロアパネル４も図示の定位置に位置決め保持される。そして、この状態では、フロアパネル４の外側縁部とサイドステップ６、フロントパネル７及びリアパネル８との各隙間Ｓは遮蔽板２０により閉鎖されているため、キャビン２への乗員の乗り降りや運転動作中等に足が隙間Ｓに入って怪我する等の不都合を防止できる。
【００１９】
そして、自動車の走行中に車体１に水平方向の衝撃が作用した時、例えば後側より他の自動車が衝突した時には、衝撃吸収装置２５Ａの支持具２６Ａのボールベアリング３０上をスライド板２７Ａがフロアパネル４とともに後側に移動しながら衝撃吸収装置２５Ａの各バネ２８Ａを伸縮させる。そして、このバネ２８Ａの伸縮によりその衝撃エネルギや振動を吸収するため、乗員の足を含む身体全体に対する影響が低減する。この時、後側の遮蔽板２０はリアパネル８に接触した状態であるため、該後側遮蔽板２０とフロアパネル４とは相対的に移動する。
このように、フロアパネル４全体が移動して衝撃エネルギや衝撃に伴う振動を吸収した後、前記バネ２８Ａが弾性により復元してフロアパネル４を原状の位置に復帰させる。
なお、前側あるいは左右側より衝撃が作用した時にも、前記と同様に衝撃エネルギ及び振動が吸収される。
【００２０】
図５及び図６は第２参考例の自動車の衝撃吸収構造を示す。
第２参考例は第１参考例と異なる複数の衝撃吸収装置２５Ｂを設けたものである。該衝撃吸収装置２５Ｂは、図５に示すように、下端部に取付座２９が固定されるとともに上端に支承板３２が固定された支持具２６Ｂと、滑性を高くするために下面に低摩擦抵抗のコーティングが施されたスライド板２７Ｂと、バネ２８Ｂとからなる。
【００２１】
そして、前記支持具２６Ｂは、図６に示すように、底パネル３に対して左右幅方向に四列をなすように配列されるとともに、取付座２９を介して底パネル３に固定されている。なお、支持具２６Ｂは四列には限られず、二列あるいは六列等に配列してもよい。また、各スライド板２７Ｂは、枠材３３により格子状に相互に連結されるともに該枠材３３を介してフロアパネル４に固定されている。さらに、前記バネ２８Ｂは、前記枠材３３の前後側部にそれぞれ１個取り付けられるとともに、両側部に所要間隔をあけてそれぞれ２個取り付けられている。
前記構成の衝撃吸収装置２５Ｂは、水平方向の衝撃が作用するとフロアパネル４がスライド板２７Ｂを介して支持具２６Ｂ上をスライドすることにより、前記第１参考例と同様にバネ２８Ｂの伸縮により衝撃エネルギや振動を吸収する。
【００２２】
図７は第３参考例の自動車の吸収構造を示す。
第３参考例は、第１参考例及び第２参考例とは異なる衝撃吸収装置２５Ｃを設けたものである。該撃吸収装置２５Ｃは、下側ケース３５、上側ケース３６、垂直バネ３７及び垂直ダンパ３８から構成した支持具２６Ｃと、下面に低摩擦抵抗のコーティングが施されたスライド板２７Ｃと、バネ２８Ｃとからなる。
【００２３】
前記下側ケース３５は上端開口、下端閉鎖の円筒形状をなし、底面には底パネル３に固定するためのフランジ状の取付座３５ａが設けられている。前記上側ケース３６は下端開口、上端閉鎖の下側ケース３５より大径の円筒形状をなし、前記下側ケース３５に対して垂直方向に移動可能に外嵌されている。前記垂直バネ３７は前記下側ケース３５と上側ケース３６の内部に収容され、上側ケース３６を所要高さに保持するものである。前記垂直ダンパ３８は、その上端が前記上側ケース３６に固定されるとともに、下端が下側ケース３５に固定されている。
【００２４】
前記支持具２６Ｃは、前記底パネル３に対して第１参考例と同様に左右前シート１５，１６に対応する位置と、後シート１９と対応する位置の左右両側に固定されている。また、前記スライド板２７Ｃはフロアパネル４の下面に固定されるとともに、前記支持具２６Ｃの上側ケース３６の上端に載置されている。さらに、前記バネ２８Ｃはスライド板２７Ｃに対して９０°間隔をあけて４個取り付けられている。
【００２５】
前記衝撃吸収装置２５Ｃでは、前記第１参考例と同様に、車体１に対して水平方向より衝撃が作用した場合には、フロアパネル４が移動する間にバネ２８Ｃが伸縮してその衝撃エネルギ及び振動を吸収する。
また、垂直方向の衝撃が作用した時には、フロアパネル４が垂直方向に移動する間に、前記上側ケース３６を介して垂直バネ３７を伸縮させるとともに、該垂直バネ３７の振幅を上側ケース３６を介して前記垂直ダンパ３８により減衰させて、その衝撃エネルギや振動を吸収する。このようにすれば、衝突時の衝撃や振動を吸収できる他に、悪路の走行中等に自動車のショックアブソーバで吸収しきれなかった衝撃や振動も衝撃吸収装置２５Ｃで確実に吸収できるため、乗員の身体疲労や貴重品に対する悪影響が大幅に低減する。
【００２６】
図８は第４参考例の自動車の衝撃吸収構造を示す。
第４参考例は、第１参考例から第３参考例とは異なる衝撃吸収装置２５Ｄを設けたものである。この衝撃吸収装置２５Ｄは、高減衰性積層ゴム４０を鋼板４１を介して多段に設けた多段積層ゴムにより構成されている。該衝撃吸収装置２５Ｄでは、前記第１参考例と同様に、車体１に対して水平方向より衝撃が作用した場合にはフロアパネル４が移動する間に前記積層ゴム４０がずれて衝撃を吸収する。また、垂直方向の衝撃が作用した場合にも、前記積層ゴム４０が垂直方向に伸縮して衝撃を吸収する。
【００２７】
図９は第５参考例の自動車の衝撃吸収構造を示す。
第５参考例は、底パネル３に連結した両側サイドステップ６，６、フロントパネル７及びリアパネル８に隙間Ｓを閉鎖する遮蔽板４２が固定して設けられている。このようにすれば、構造が簡単でかつ遮蔽板４２の強度が向上するため、キャビン２に乗員が乗り降りする時に怪我する等の不都合を確実に防止できる。
【００２８】
図１０は本発明の実施形態に係る自動車の衝撃吸収構造を示す。
本実施形態では、フロアパネル４を底パネル３と略同一の大きさに形成するとともに、両側のサイドステップ６，６、フロントパネル７及びリアパネル８に該フロアパネル４の各縁部がそれぞれ挿脱可能に嵌入する横方向外向きに窪む凹部４３が設けられている。このようにすれば、フロアパネル４の外側縁部は凹部４３と略面一となって隙間がなくなるため、前記各参考例に示す遮蔽板が不要となる。なお、前記凹部４３の代わりに貫通孔を設け、フロアパネル４の各縁部が貫通穴内に嵌入する構成としてもよい。
【００２９】
図１１はフロントエンジン・フロント駆動式のＦＦ車に前記衝撃吸収構造を採用した状態を示す。このＦＦ車の車体１は、底パネル３に形成するフロアトンネル３ａが変速レバー２１の取付位置までとなるとともにその高さも低くなるため、フロアパネル４には突出部４ａを設けずに平板状とし、変速レバー２１の軸部２１ａを挿通する開口４ｂのみが形成される。なお、自動車の変速機構が変速レバーをハンドル１２に取り付けたコラム方式である場合には前記フロアパネル４の開口４ｂも不要である。
【００３０】
なお、本発明の自動車の衝撃吸収構造は前記構成に限定されず、種々の変更が可能である。
例えば、前記衝撃吸収構造の採用箇所は乗用車のキャビンの底部に限られず、貨物トラックの荷台の底部に採用してもよい。この場合、精密機器等の振動が作用することを避ける必要がある貴重品を運搬する際に好適な作用、効果を得ることができる。
さらに、前記衝撃吸収装置は前記参考例および実施形態に示す構成に限定されず、２重床構造としたフロアパネルを３次元方向に移動可能に保持できる構成であればよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の自動車の衝撃吸収構造では、自動車のキャビン底部を底パネルとフロアパネルとからなる２重床構造とし、フロアパネルを底パネル上に衝撃吸収装置を介して設置しているため、衝突時等に車体に対して衝撃が作用した場合にはフロアパネルを移動させながら前記衝撃吸収装置でその衝撃エネルギや振動を吸収することができる。このように、シートのみでなく、フロアパネルを移動させて衝撃エネルギや振動を吸収する構成としているため、３次元のいかなる方向から衝撃が作用しても乗員の足を含む身体に対する影響を大幅に低減することができる。また、自動車の走行中等にショックアブソーバで吸収できなかった衝撃や振動も衝撃吸収装置で吸収できるため、乗員に対する身体の疲労を大幅に低減することができる。また、フロアパネル上に貴重品をのせても破損する恐れがないため、自動車の利用用途が広がる。
【００３２】
さらに、本発明の衝撃吸収構造は、キャビンの底部を２重床構造としてフロアパネルを衝撃吸収装置で連結する構成としているため、既存の車体形状の自動車にも採用することが可能である。さらに、フレーム式構造やモノコック構造のいずれの構造の自動車にも採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１参考例の自動車の衝撃吸収構造を示す概略断面側面図である。
【図２】  図１の概略断面正面図である。
【図３】  図１の自動車のキャビンを示す概略断面平面図である。
【図４】  図２の要部拡大断面図である。
【図５】  第２参考例の自動車の衝撃吸収構造を示す要部拡大断面図である。
【図６】  第２参考例の自動車のキャビンを示す概略断面平面図である。
【図７】  第３参考例の自動車の衝撃吸収構造を示す要部拡大断面図である。
【図８】  第４参考例の自動車の衝撃吸収構造を示す要部拡大断面図である。
【図９】  第５参考例の自動車の衝撃吸収構造を示す概略断面正面図である。
【図１０】  本実施形態の自動車の衝撃吸収構造を示す概略断面側面図である。
【図１１】  他の機構の自動車に衝撃吸収構造を採用した状態を示す概略断面正面図である。
【符号の説明】
１…車体、２…キャビン、３…底パネル、４…フロアパネル、１５…左側前シート、１６…右側前シート、１９…後シート、２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ，２５Ｄ…衝撃吸収装置、２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃ…支持具、２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃ…スライド板、２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃ…バネ、３５…下側ケース、３６…上側ケース、３７…垂直バネ、３８…垂直ダンパ、４０…積層ゴム、４１…鋼板、凹部４３。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【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】
0003899145.tif 000009
【図９】
0003899145.tif 000010
【図１０】
0003899145.tif 000011
【図１１】
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