車両フロア構造

【課題】フロア面の見栄え低下を抑えるとともに、上部フロアパネルの上下方向へのストローク量の自由度を大きく取ることができ、さらには車両への荷重入力時には上部フロアパネルを確実に上方向へ移動させることのできる車両フロア構造を提供する。
【解決手段】フロアパネルを上部フロアパネル及び下部フロアパネルからなる二重構造にするとともに、上部フロアパネル１１を強固な部材で形成する。そして、上部フロアパネル１１を乗員の体の大きさに合わせて上下方向に移動させて位置調整するモータ２１と、車両に対して大きな荷重が入力されたときに上部フロアパネル１１を上方向に瞬時に移動させるための火薬１９Ｄを有する可動体１９とを設ける。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両フロア構造に係り、特に、フロアパネルを上部フロアパネル及び下部フロアパネルからなる二重構造にした車両フロア構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
フロアパネルを上部フロアパネル及び下部フロアパネルからなる二重構造にし、上部フロアパネルだけを上下方向に移動できるようにした車両フロア構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記車両フロア構造は、フロント側の上部フロアパネルが上下方向に移動できるようになっており、図１４に示すように、体の大きい乗員の場合は、上部フロアパネル１を下部フロアパネル２に密着させて上部フロアパネル１の位置を低く設定し、また図１５に示すように、体の小さい乗員の場合は、上部フロアパネル１を下部フロアパネル２から離して上部フロアパネル１の位置を高く設定する。また、各ペダル３（アクセルペダル、ブレーキペダル等）が取り付けられたキャリッジ４が設けられ、このキャリッジ４がステアリングシャフト５に沿って摺動することにより、各ペダル３の位置が上部フロアパネル１の上下方向の移動に伴って変えられるようになっている。
【０００４】
また、上記車両フロア構造においては、図１６に示すように、上部フロアパネル１と下部フロアパネル２とは複数の連結部材６で結合され、さらに上部フロアパネル１の後端部には直線牽引装置７が連結されている。そして、車両前部に大きな荷重入力があった場合、直線牽引装置７が作動して上部フロアパネル１を車両後方へ引っ張ることにより、上部フロアパネル１が上方向に大きく引き上げられ、乗員の下肢を衝撃から保護することができるようになっている。
【特許文献１】特開２０００−２０３３６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の技術では、上部フロアパネル１を前後方向に動かすことで上部フロアパネル１を上下方向に移動させるようになっているので、上部フロアパネル１の上下方向への移動の度に第２クロスメンバ（図１５のＡ部付近）の全面に凹みや隙間が発生し、フロア面の見栄えが悪くなるという問題がある。
【０００６】
また、上部フロアパネル１の上下方向へのストローク量は連結部材６の長さに規制されてしまい、ストローク量の自由度がないという問題もある。
【０００７】
さらに、上部フロアパネル１と下部フロアパネル２とが連結部材６を介して互いに連結されているので、車両前部から大きな荷重入力があって下部フロアパネル２が変形し始めると、上部フロアパネル１は前後の動きが抑制され、さらに連結部材６を介して下部フロアパネル２によって引っ張られることになり、上部フロアパネル１が設計値どおり上方向に移動できない恐れがある。
【０００８】
本発明は、フロア面の見栄え低下を抑えるとともに、上部フロアパネルの上下方向へのストローク量の自由度を大きく取ることができ、さらには車両への荷重入力時には上部フロアパネルを確実に上方向へ移動させることのできる車両フロア構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は、フロアパネルを上部フロアパネル及び下部フロアパネルからなる二重構造にするとともに、車両に対して大きな荷重が入力されたときに前記上部フロアパネルを垂直上方向に強制的に移動させる駆動手段を設けたことを特徴としている。
【００１０】
上記構成によれば、上部フロアパネルが前後方向ではなく垂直上方向に移動する構造であるから、第２クロスメンバの全面に凹みや隙間が発生することはなく、フロア面の見栄え低下を抑えることができる。また、上部フロアパネルの上下方向へのストローク量の自由度も任意に設定することができる。
【００１１】
また、上部フロアパネルを駆動手段によって垂直上方向に強制的に移動させる構成であるので、車両への荷重入力時には上部フロアパネルを確実に上方向へ移動させることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、フロア面の見栄え低下を抑えることができ、また上部フロアパネルの上下方向へのストローク量の自由度を大きく取ることができる。
【００１３】
さらに、車両への荷重入力時には上部フロアパネルを確実に垂直上方向へ移動させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１〜図７は本発明の実施例１による車両フロア構造を示している。この車両フロア構造は、図１に示すように、上部フロアパネル１１と下部フロアパネル１２からなる二重構造をなしている。上部フロアパネル１１は所定の板厚を有する強固な板状部材で形成され、また上下方向に移動自在に設けられている。図１は、第２クロスメンバ１３よりもフロント側でかつ車両左側の車両フロア構造を示しているが、車両右側の車両フロア構造も略同様な構成である。図中、符号１４は車幅方向中央に設けられプロペラシャフトが収納されるフロアトンネルである。
【００１６】
図２は、図１において上部フロアパネル１１を矢印Ｂ方向から見たときの側面図である。図２に示すように、上部フロアパネル１１は、平面部１１Ａと、平面部１１Ａの前部に設けられ斜め上方に折り曲げられた傾斜部１１Ｂとを有する。傾斜部１１Ｂは下部フロアパネル１２の前側傾斜部１２Ａ（図３参照）の形状に合わせて形成されている。
【００１７】
次に、上部フロアパネル１１を上下方向に移動させる駆動装置（駆動手段）について説明する。
【００１８】
図３及び図４に示すように、サイドシル１５の側面及びフロアトンネル１４の側面には円筒状のパイプ１６，１７が設けられている。パイプ１７は長さがパイプ１６よりも短く、パイプ１６の上方に配置されている。パイプ１６，１７は前部が上方に向かってＬ字型に折り曲げられ、パイプ１６の折り曲げ部先端は下部フロアパネル１２の前部側（前側傾斜部１２Ａに近い側）に、パイプ１７の折り曲げ部先端は下部フロアパネル１２の後部側（第２クロスメンバ１３に近い側）にそれぞれ配設されている。
【００１９】
パイプ１６，１７の後部は、第２クロスメンバ１３の両端下部の隅部に形成された切欠１３Ａを通って第２クロスメンバ１３の内部まで延設されている。また、パイプ１６，１７の後部は１つにまとめられている。
【００２０】
すなわち、パイプ１６，１７は、図５に示すように、後部側がパイプ１８にまとめられて、そのパイプ１８の内部にはパイプ１８の軸方向に移動自在に可動体１９が収納されている。パイプ１８は断面が長円形をなしている。可動体１９は断面長円形のケース１９Ａを有し、このケース１９Ａは両端に長円板１９Ｂ，１９Ｃがそれぞれ嵌合されて内部が密閉されている。そして、ケース１９Ａの内部には第２駆動源として火薬１９Ｄが充填されている。
【００２１】
長円板１９Ｃの端面には軸部材２０が取り付けられている。軸部材２０の後部上面にはラック２０Ａが形成され、このラック２０Ａはモータ２１（図３も参照）の出力軸に取り付けられたピニオン２２に噛み合っている。なお、モータ２１は第１駆動源を構成している。
【００２２】
また、パイプ１６，１７の内部には、駆動力伝達部材として、複数の鉄球２３が一列にかつ隣同士が互いに接触して収納され、さらに、パイプ１８の内部には複数の鉄球２３が上下二列に且つ隣同士が互いに接触して収納されている。パイプ１８の内部に上下二列に収納された鉄球２３のうち、最後部の２つの鉄球はケース１９Ａの長円板１９Ｂに接触している。また、パイプ１６，１７の内部に収納された鉄球２３のうち、最前部の鉄球は上部フロアパネル１１に取り付けられた支持金具２４に接触している。
【００２３】
支持金具２４は、図６に示すように、水平断面形状が略Ｔ字型をなしており、上部フロアパネル１１の側端部に固定された基部２４Ａと、基部２４Ａの先端に設けられた係止部２４Ｂとを備えている。なお、支持金具２４は上部フロアパネル１１の片側に２箇所ずつ、両側に合計４箇所に取り付けられている。
【００２４】
一方、パイプ１６，１７には、開口端に繋がったスリット２５が先端部に形成され、このスリット２５に取付金具２４の基部２４Ａが挿入される。スリット２５は、上部フロアパネル１１（つまり取付金具２４）が上下方向に移動できるような長さに設定されている。また、パイプ１６，１７の上部先端にはネジ部２６が形成され、このネジ部２６には、内面にネジが形成されたキャップ２７が螺合される。本実施例では、スリット２５は上部フロアパネル１１を上下方向に移動させる際のガイドの機能を有している。
【００２５】
図７は、取付金具２４の基部２４Ａをパイプ１６，１７のスリット２５に挿入し、さらに、パイプ１６，１７のネジ部２６にキャップ２７を螺合させて締め付けた状態を示している。この場合、取付金具２４の係止部２４Ｂの幅はパイプ１６，１７のスリット２５の幅よりも大きいため、取付金具２４がスリット２５から抜けてしまうことはなく、上部フロアパネル１１をパイプ１６，１７の先端部に強固に取り付けることができる。
【００２６】
次に、本実施例の作用について説明する。
【００２７】
先ず、乗員の体の大きさに合わせて上部フロアパネル１１の高さを調節する場合は、モータ２１を所定方向に回転させ、ピニオン２２及びラック２０Ａを介して可動体１９をパイプ１８内で移動させる。例えば、体の大きな乗員のときは、可動体１９をパイプ１８内の最後部（図５において右側）に位置させる。すると、鉄球２３は上部フロアパネル１１の重量に押されてパイプ１６，１７内を後部側（図５において右側）にそれぞれゆっくりと移動し、これにより、上部フロアパネル１１を、図８に示すように、下部フロアパネル１２に最接近した位置に配置することができる。
【００２８】
また、体の小さな乗員のときは、可動体１９をパイプ１８内の最前部（図５において左側）に位置させる。すると、鉄球２３は可動体１９に押されてパイプ１６，１７内を前部側（図５において左側）にそれぞれゆっくりと移動し、取付金具２４を押し上げる。これにより、上部フロアパネル１１を、図９に示すように、下部フロアパネル１２から離れた位置に配置することができる。
【００２９】
上部フロアパネル１１の高さ調整が終了したら、図示していないロック機構で上部フロアパネル１１をロックして、上部フロアパネル１１が上下方向に移動するのを防ぐ。
【００３０】
次に、車両前部または車両側部に大きな荷重入力があった場合は、そのことをセンサ（図示省略）で検出し、可動体１９内の火薬１９Ｄを点火する。すると、火薬１９Ｄの燃焼による膨張ガスにより可動体１９の長円板１９Ｂがケース１９Ａから外れ、鉄球２３を急激な勢いで押すとともに、押された鉄球２３はパイプ１６，１７内を前部側（図５において左側）にそれぞれ高速度で移動し、取付金具２４を瞬時に押し上げる。これにより、乗員の下肢を保護することができる。
【００３１】
図１０は、車両前部から大きな入力荷重があって、上部フロアパネル１１が瞬時に押し上げられた状態を示している。また、図１１は、車両側部から大きな入力荷重があって、上部フロアパネル１１が瞬時に押し上げられた状態を示している。
【００３２】
本実施例によれば、(ａ)〜(ｆ)以下の効果が期待できる。
(ａ) 上部フロアパネル１１を上下方向にゆっくりと移動させることで、乗員に最適なドライビングポジションを提供できる。
(ｂ) 車両前方から大きな荷重が入力されたときに、上部フロアパネル１１を上方向に瞬時に移動させることで、乗員の下肢をダッシュパネル１２Ｂ（図３参照）や下部フロアパネル１２から遠ざけることが可能となり、ダッシュパネル１２Ｂや下部フロアパネル１２が変形しても、乗員の下肢を保護することができる。また、上部フロアパネル１１は強固な部材で形成されているので、上部フロアパネル１１は変形しにくく、乗員の下肢をより一層確実に保護することができる。
(ｃ) 車両側方から大きな荷重が入力されたときに、強固な上部フロアパネル１１を上方向に瞬時に移動させることで、サイドシル１５の回転や変形を抑制することができる。
(ｄ) 上部フロアパネル１１を上下方向に移動させるモータ等が上部フロアパネル１１の後方、つまり第２クロスメンバ１３の後方に配置されているので、車両前方から大きな荷重入力があっても上部フロアパネル１１への衝撃を低減できる。
(ｅ) 上部フロアパネル１１は、上下方向への移動時に、取付金具２４の基部２４Ａが挿入されたパイプ１６，１７のスリット２５によってガイドされるので、上部フロアパネル１１の上下方向への移動をスムーズに行うことができる。
(ｆ) パイプ１６，１７内に剛性を有する鉄球を収納したので、モータ２１の駆動力や火薬１９Ｄによるガスの膨張力をより確実に上部フロアパネル１１に伝達することができる。
【実施例２】
【００３３】
図１２及び図１３は本発明の実施例２を示している。本実施例では、上部フロアパネル１１を上下方向に移動させる駆動装置として、パンタグラフ式のリンク機構３０が用いられている。このリンク機構３０は、サイドシル１５の側面及びフロアトンネル１４の側面にそれぞれ配置されている。
【００３４】
リンク機構３０は、サイドシル１５の側面及びフロアトンネル１４の側面に取り付けられた断面コ字状のチャンネル材３０Ａと、上部フロアパネル１１の両側端部に取り付けられた断面コ字状のチャンネル材３０Ｂと、上端がチャンネル材３０Ｂに回動自在に取り付けられ且つ下端がチャンネル材３０Ａに摺動自在に取り付けられたリンク部材３０Ｃと、上端がチャンネル材３０Ａに回動自在に取り付けられ且つ下端がチャンネル材３０Ｂに摺動自在に取り付けられたリンク部材３０Ｄとを備えている。なお、リンク部材３０Ｃ，３０Ｄはそれぞれ中央部がピンで連結されている。また、チャンネル材３０Ａ，３０Ｂには車両前後方向に沿って長孔３０Ｅが形成され、リンク部材３０Ｃの上端及びリンク部材３０Ｄの下端はこれら長孔３０Ｅに沿って摺動するようになっている。
【００３５】
さらに、リンク部材３０Ｃの下端にはロッド３１の一側が連結され、このロッド３１の他側には可動体３２が接続されている。可動体３２は断面円形のケース３２Ａを有し、このケース３２Ａは両端に円板３２Ｂ，３２Ｃがそれぞれ設けられている。また、ケース３２Ａの内部には円板３２Ｄが設けられている。ケース３２Ａ及び円板３２Ｃ，３２Ｄで囲まれた空間は密閉され、その密閉空間には第２駆動源として火薬３２Ｅが充填されている。
【００３６】
円板３２Ｃの端面には軸部材３３が取り付けられている。軸部材３３の後部上面にはラック３３Ａが形成され、このラック３３Ａはモータ２１（図３参照）の出力軸に取り付けられたピニオン３４に噛み合っている。
【００３７】
次に、本実施例の作用について説明する。
【００３８】
先ず、乗員の体の大きさに合わせて上部フロアパネル１１の高さを調節する場合は、モータ２１を所定方向に回転させ、ピニオン３４及びラック３３Ａを介して可動体３２を移動させる。例えば、体の大きな乗員のときは、可動体３２を図１３において右側に位置させる。すると、リンク部材３０Ｃがロッド３１に引っ張られ、リンク機構３０は全体の高さがゆっくりと低くなり、これにより、上部フロアパネル１１を下部フロアパネル１２に最接近した位置に配置させることができる（図８参照）。
【００３９】
また、体の小さな乗員のときは、可動体３２を図１３において左側に位置させる。すると、リンク部材３０Ｄがロッド３１に押され、リンク機構３０は全体の高さがゆっくりと高くなり、これにより、上部フロアパネル１１を下部フロアパネル１２から離れた位置に配置させることができる（図９参照）。
【００４０】
次に、車両前部または車両側部に大きな荷重入力があった場合は、そのことをセンサ（図示省略）で検出し、可動体３２内の火薬３２Ｅを点火する。すると、火薬３２Ｅの燃焼ガスの膨張により可動体３２の円板３２Ｄがケース３２Ａ内を移動し、ロッド３１を急激な勢いで押してリンク機構３０は高さが一気に高くなって、上部フロアパネル１１を瞬時に押し上げる。これにより、乗員の下肢を保護することが可能となる。
【００４１】
本実施例によれば、上部フロアパネル１１を任意の高さ位置に調整したとき、その位置に上部フロアパネル１１をロックする必要が無く、高さ調整の操作を簡素化することができる。
【００４２】
以上、本発明の実施例を図面により詳述してきたが、上記各実施例は本発明の例示にしか過ぎないものであるため、本発明は上記各実施例の構成にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施例１による車両フロア構造を示す斜視図である。
【図２】図１において上部フロアパネルをＢ方向から見たときの図である。
【図３】上部フロアパネルを駆動する駆動装置が設けられた様子を示す斜視図である。
【図４】上部フロアパネル、及び上部フロアパネルを駆動する駆動装置の斜視図である。
【図５】上部フロアパネルを駆動する駆動装置の構成図である。
【図６】上部フロアパネルをパイプに取り付ける取付金具の構成を示す分解斜視図である。
【図７】取付金具によって上部フロアパネルをパイプに取り付けた様子を示す図である。
【図８】体の大きい乗員が乗車したときの上部フロアパネルの位置を説明した図である。
【図９】体の小さい乗員が乗車したときの上部フロアパネルの位置を説明した図である。
【図１０】車両前部から大きな荷重入力があったときの様子を示す図である。
【図１１】車両側部から大きな荷重入力があったときの様子を示す図である。
【図１２】本発明の実施例２による車両フロア構造を示す斜視図である。
【図１３】パンタグラフ式のリンク機構、及びその駆動機構を示す図である。
【図１４】従来技術を示しており、体の大きい乗員が乗車したときの様子を示す図である。
【図１５】従来技術を示しており、体の小さい乗員が乗車したときの様子を示す図である。
【図１６】従来技術を示しており、車両前部から大きな荷重入力があったときに上部フロアパネルを跳ね上げる機構を示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
１１上部フロアパネル
１２下部フロアパネル
１６，１７パイプ
１９，３２可動体
１９Ｄ，３２Ｅ火薬
２１モータ
２３鉄球
２４取付金具
２５スリット
３０リンク機構

【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロアパネルを上部フロアパネル及び下部フロアパネルからなる二重構造にするとともに、車両に対して大きな荷重が入力されたときに前記上部フロアパネルを垂直上方向に強制的に移動させる駆動手段を設けたことを特徴とする車両フロア構造。
【請求項２】
前記上部フロアパネルは乗員の体の大きさに合わせて上下方向に移動自在であることを特徴とする請求項１に記載の車両フロア構造。
【請求項３】
前記上部フロアパネルは強固な部材で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両フロア構造。
【請求項４】
前記上部フロアパネルが車両フロント側に設けられている場合、前記駆動手段は前記上部フロアパネルの後方に配置されていることを特徴とする請求項１，２又は３に記載の車両フロア構造。
【請求項５】
前記駆動手段は、前記上部フロアパネルを上下方向に位置調整するときは当該上部フロアパネルをゆっくりと移動させ、車両に対して大きな荷重が入力されたときは当該上部フロアパネルを瞬時に上方向に移動させることを特徴とする請求項１に記載の車両フロア構造。
【請求項６】
前記上部フロアパネルは、車体に取り付けられたガイドに沿って上下方向に移動することを特徴とする請求項１又は５に記載の車両フロア構造。
【請求項７】
前記駆動手段は、車体に取り付けられたパイプと、該パイプの内部に移動自在に設けられ前記上部フロアパネルに駆動力を伝達する駆動力伝達部材と、該駆動力伝達部材に駆動力を加えて前記上部フロアパネルを上下方向にゆっくりと移動させる第１駆動源と、前記駆動力伝達部材に駆動力を加えて前記上部フロアパネルを上方向に瞬時に移動させる第２駆動源とを備えていることを特徴とする請求項１又は５に記載の車両フロア構造。
【請求項８】
前記駆動力伝達部材は、配列された複数個の鉄球からなることを特徴とする請求項７に記載の車両フロア構造。
【請求項９】
前記駆動手段は、車体に取り付けられたパンタグラフ式のリンク機構と、前記リンク機構に駆動力を加えて前記上部フロアパネルを上下方向にゆっくりと移動させる第１駆動源と、前記リンク機構に駆動力を加えて前記上部フロアパネルを上方向に瞬時に移動させるための第２駆動源とを備えていることを特徴とする請求項１又は５に記載の車両フロア構造。
【請求項１０】
前記第１駆動源はモータを有し、該モータの駆動力を利用して前記上部フロアパネルを上下方向にゆっくりと移動させることを特徴とする請求項７又は９に記載の車両フロア構造。
【請求項１１】
前記第２駆動源は火薬を有し、該火薬の燃焼による膨張ガスの圧力を利用して前記上部フロアパネルを上方向に瞬時に移動させることを特徴とする請求項７又は９に記載の車両フロア構造。
【請求項１２】
前記荷重は、車両前方または車両側方から入力されることを特徴とする請求項１又は５に記載の車両フロア構造。

【図１】