JP2001097182A - 自動車の車体構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 衝突時に乗員拘束装置としてのシートベルト
を縮めるようにすると共にシートベルトの操作性が損な
われないようにする。 【解決手段】 フロアパネル４上にスライドかつ位置決
め可能にシートフレーム１ａを設け、その側部に扇形揺
動部材１４を設け、揺動部材にシートベルト用アンカー
ポイント１５を結合し、揺動部材の円弧状部１４ａにワ
イヤの一端部を結合して巻き掛け、その他端部を、衝突
時にフロアパネルとは異なる速度で変位するＧコントロ
ールフレーム９の後端部連結バー９ｄに結合する。 【効果】 衝突時に、フロアパネルとＧコントロールフ
レームとの変位速度差によりシートベルトを縮めること
ができると共に、シートスライドに伴って揺動部材から
ワイヤが繰り出されるため、シートと共にアンカーポイ
ントも移動可能になり、アンカーポイントでのシートベ
ルトの操作性が損なわれることがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の衝突安全
性を向上させるための自動車の車体構造に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】近年、衝突時の乗員保護効果を高めるた
めに、衝突時に乗員拘束装置としてのシートベルトを積
極的に締めるようにしたプリテンショナー装置を設けた
車両がある。さらに、車体の居住空間以外の部分の衝突
時の変形モードを適切に設定して車体の居住空間部分の
減速度を低減すると共に、居住空間にまで変形が及ばな
いようにした車体構造が種々提案されている（特開平７
−１０１３５４号公報など参照）。

【０００３】一方、乗員拘束装置としてのシートベルト
でシートに拘束された形になっている乗員の減速度は、
車両衝突時に乗員に作用する前方への慣性力がシートベ
ルトに受け止められた時に初めて立ち上がる。ここでシ
ートベルトのばね作用を完全には排除することはできな
いので、慣性力で乗員が前方へ移動し、シートベルトの
伸びが最大に達したところで乗員減速度がピークに達す
ることになるが、この乗員減速度のピーク値は、慣性力
による乗員の移動量が大きいほど高くなり、一般に車体
の居住空間部分の平均減速度よりも高くなると言われて
いる。また、上記シートベルトのばね作用をできるだけ
低減するためには、シートベルトにプリテンショナー装
置を設け、衝突時にシートベルトを積極的に縮めるよう
にすると良い。

【０００４】さらに、自動車の衝突時の乗員傷害値の低
減には、まず乗員の加速度（減速度）の最大値を下げる
のが良く、その乗員減速度は、シートベルトを介して車
体と一体化されている場合には車体の減速度波形（時間
変化）に支配されている。そのため、例えば図９に示さ
れるように、乗員の減速度（Ｇ１）低減のための理想的
な車体（シート）の減速度（Ｇ２）波形は、初期の大き
な減速度の区間（ａ）と、中期の逆向き減速度区間
（ｂ）と、後期の平均的減速度の区間（ｃ）とで構成さ
れるものであると良い。

【０００５】上記理想的な車体減速度波形を実現するた
めの具体的な構造として、例えば、拘束装置を構成する
シートベルトの複数存在する車体側固定点（アンカーポ
イント）のうちの１点若しくは複数点（全数未満）を、
上記車体減速度（Ｇ２）波形を達成するべく車体側に設
けた衝撃吸収荷重伝達部材（例えば衝突時の衝撃力によ
り車体フロアよりも遅く圧縮変形するようにしたもの）
に結合若しくは係合することが考えられる。これによ
り、上記した理想的な車体減速度波形を得ることができ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
造にあっては、拘束装置（シートベルト）の車体側固定
点（アンカーポイント）を衝撃吸収荷重伝達部材に溶接
やボルトなどにより直接固定（結合若しくは係合）する
ようにすると、シートの位置調節（乗員体格に合わせた
スライド位置調節など）への対応が難しくなる。例え
ば、シートスライドの最後端位置にアンカーポイントを
設けてシートスライド全域に渡って拘束機能を確保しよ
うとすると、最前端位置にシートを合わせた場合にはア
ンカーポイントから乗員が大きく離れてしまうため、ア
ンカーポイント近傍に設けられたロック装置に手が届き
難くなって操作しづらくなるという問題がある。これ
は、シートベルトのプリテンショナー装置として考えた
場合にも、同様の問題がある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決し
て、衝突時に乗員拘束装置としてのシートベルトを縮め
るようにすると共にシートベルトの操作性が損なわれな
いようにするために、本発明に於いては、車体フロア
（４）上に車体前後方向にスライド可能であって位置決
め可能に設けられたシート（１）と、前方衝突時の圧縮
変形の際に前記車体フロア（４）の前方変位に対して相
対的に異なる速度で変位する異速度変位部分（９ａ）と
を有し、前記シート（１）に、シートベルト用アンカー
ポイント（１５）を結合されかつ当該シートベルト用ア
ンカーポイント（１５）を介してシートベルト（３）を
引っ張る方向に揺動可能な揺動部材（１４）を設け、前
記揺動部材（１４）に円弧状部（１４ａ）を形成し、前
記円弧状部（１４ａ）に、前記異速度変位部分（９ａ・
９ｄ）に一端を結合されたワイヤ（１６）の他端部を巻
き掛けて結合したものとした。

【０００８】これによれば、前方衝突時に圧縮変形する
車体フロアの前方変位に対して相対的に異なる速度で変
位する異速度変位部分と、シートに枢支した揺動部材と
を、ワイヤを介して連結したことから、衝突時に車体フ
ロアと上記異速度変位部分との間の変位差により揺動部
材を揺動させて、シートベルトを引っ張る方向にシート
ベルト用アンカーポイントを変位させることができ、衝
突時にシートベルトを引っ張って乗員に対する拘束力を
強くすることができると共に、揺動部材に形成した円弧
状部にワイヤを巻き掛けたことから、シート位置調節時
のシートのスライドに伴って揺動部材の円弧状部からワ
イヤが繰り出されるようになるので、シートと共にアン
カーポイントも移動可能であり、アンカーポイントでの
シートベルトの操作性が損なわれることがない。

【０００９】また、前記異速度変位部分（９ａ・９ｄ）
が、前記前方衝突時に前記車体フロア（４）よりも遅く
かつ別個に圧縮変形し得る衝撃吸収荷重伝達部材（９）
に設けられていることによれば、乗員の減速度を低減し
得る車体減速度波形を実現することができると共に、そ
のような車体構造においても上記構成により乗員の拘束
装置としてのシートベルトの操作性が損なわれることが
ない。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に添付の図面に示された具体
例に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明す
る。

【００１１】図１は、本発明が適用された車両の概略構
成を示している。シート１に対する乗員２の移動を拘束
するために、シート１にはシートベルト３が連結されて
いる。そしてシート１は、車体フロアを構成するフロア
パネル４に対して車両進行方向に沿ってある距離を移動
可能なように、図１の矢印II−II線に沿って見た図２に
示す如くシートレール５に摺合したシートフレーム１ａ
上に取り付けられている。なお、フロアパネル４上には
シートレール支持部材６が摺動自在に載置され、そのシ
ートレール支持部材６上にシートレール５が立設されて
いる。

【００１２】フロアパネル４の車体側方部には矩形断面
形状のサイドシル７が固着され、フロアパネル４の下面
には、シート１の下方を車体前後方向に延在するように
設けられたＵ字状断面形状のフロアフレーム８が固着さ
れている。これらにより、略平坦形状のフロアパネル４
が補強されている。

【００１３】シート１の中央部の下方であってフロアパ
ネル４の下面側には、衝突荷重伝達部材としてのＧコン
トロールフレーム９が設けられている。Ｇコントロール
フレーム９は、図３に示されるように、車体前後方向に
延在する左右一対の前後方向フレーム部材９ａと、それ
ら両前後方向フレーム部材９ａを連結するべく両者間に
設けられた前端部連結バー９ｂと中間部連結フレーム９
ｃと異速度変位部分としての後端部連結バー９ｄとから
なる。なお、両前後方向フレーム部材９ａの後端側に固
定されたステー１０が、フロアパネル４の対応する部分
に設けられた開口４ｂを介して車室内側に突出するよう
にされており、そのステー１０にシートレール支持部材
６が結合されるようになっている。このようにＧコント
ロールフレーム９にシートレール支持部材６が一体的に
結合されていることから、シート１が車体前後方向にス
ライド調節可能である。

【００１４】また、フロアパネル４の車体前側には斜め
に立ち上げられたダッシュボード１１が一体に形成され
ていると共に、そのダッシュボード１１よりも車体前方
に向けて左右一対のサイドフレーム１２が上記フロアフ
レーム８から連続して延出するように設けられている。

【００１５】このようして構成された車両にあって、前
方衝突時にはフロントバンパの変形後にボディ前部（ボ
ンネット部）が圧壊し始め、サイドフレーム１２及びＧ
コントロールフレーム９に衝撃荷重が加わるが、負荷荷
重に対する剛性の比率の違いによりサイドフレーム１２
の方が先に圧縮変形し、その後、Ｇコントロールフレー
ム９が圧縮変形するようにされている。したがって、衝
突時にはフロアパネル４に対して異速度変位部分として
の後端部連結バー９ｄが遅く変位することになる。この
ようにして衝撃力を吸収するようにすると共に、シート
１がＧコントロールフレーム９と一体化されていること
から、車体減速度Ｇ２の波形を図９に示されるようにす
ることができる。

【００１６】本発明に基づく車体にあっては、図２及び
図４に示されるように、シートフレーム６の側部に、車
体の略上下方向に揺動し得る扇形揺動部材１４がピボッ
ト１３により支持されている。その揺動部材１４の円弧
状部１４ａの一端部にシートベルト用アンカーポイント
１５が結合されており、揺動部材１４の円弧状部１４ａ
であってアンカーポイント１５の結合部近傍にはワイヤ
１６の一端部が結合されている。なお、扇形揺動部材１
４は、シートフレーム１ａとの間に介装されたねじりコ
イルばね１８により、図４の実線の状態に位置するよう
に弾発付勢されている。

【００１７】ワイヤ１６は、揺動部材１４の円弧状部１
４ａに巻き掛けられた状態から、フロアパネル４に設け
られた開口部４ａを介してフロアパネル４の下方に繰り
出されており、その繰り出されたワイヤ１６の他端部
が、上記したようにフロアパネル４の下方に設けられた
Ｇコントロールフレーム９の後端部連結バー９ｄに結合
されている。したがって、アンカーポイント１５が、揺
動部材１４及びワイヤ１６を介してＧコントロールフレ
ーム９と連結されている。なお、図４の実線に示される
組み付け状態にあって後端部連結バー９ｄが開口部４ａ
よりも車体後方に位置するようにされており、開口部４
ａを通るワイヤ１６を後端部連結バー９ｄに向けて略Ｌ
字状にガイドするためのワイヤガイド１７がフロアパネ
ル４の下部に設けられている。

【００１８】このようにして構成された車体構造にあっ
ては、前方衝突時の初期には、前記したようにＧコント
ロールフレーム９よりも先にサイドフレーム１２（フロ
アパネル４）が圧縮変形することから、フロアパネル４
に対して前後方向フレーム部材９ａが相対的に図４の矢
印Ａに示される車体後方に変位する。すると、前後方向
フレーム部材９ａ（後端部連結バー９ｄ）に結合された
ワイヤ１６がフロアパネル４の下方に引き込まれるた
め、ねじりコイルばね１８の弾発付勢力に抗してフロア
パネル４側に向けて揺動部材１４が回動し、図４のＣに
より示される状態になる。それにより、アンカーポイン
ト１５も矢印Ｂに示されるようにフロアパネル４側に向
けてすなわち車体下方に引き落とされるように変位する
ため、シートベルト３を縮める効果により乗員２をシー
ト１に拘束する力が強くなり、乗員２の飛び出しを防止
することができる。

【００１９】上記したように、本車体構造にあっては前
方衝突時にフロアパネル４とＧコントロールフレーム９
との相対的変位によりアンカーポイント１５をフロアパ
ネル４側に変位させるようにしていることから、そのよ
うな動きをシートがどの位置にあっても可能にする必要
がある。上記したように、Ｇコントロールフレーム９と
アンカーポイント１５とをワイヤ１６及び揺動部材１４
を介して連結しており、それにより、シート位置の調節
に伴って移動させたシートフレーム６が図４の矢印Ｆ・
Ｒで示されるシートの前端及び後端位置においても、想
像線で示されるようにアンカーポイント１５の高さ位置
は略一定である。

【００２０】図４の矢印Ｆに示されるシート最前端位置
では対応する想像線に示されるように揺動部材１４の円
弧状部１４ａからワイヤ１６が一部離脱して繰り出され
るようになり、矢印Ｒに示されるシート最後端位置では
同様に対応する想像線に示されるようにワイヤガイド１
７の位置がシート最後端位置側に位置していることか
ら、それぞれ揺動部材１４がほとんど回動せず、上記し
たようにアンカーポイント１５の高さ位置を略一定にす
ることができる。なお、シート最前端及び最後端の両位
置間のどの位置にあっても、揺動部材１４はフロアパネ
ル４側に回動可能であることから、アンカーポイント１
５は、前方衝突時には上記したように動作し得る。

【００２１】このようにして、シート１（シートフレー
ム１ａ）がどの位置にあっても、アンカーポイント１５
の高さ位置が大きく変わることがないため、シートベル
ト３をアンカーポイント１５に接続する操作性に影響を
及ぼすことが無く、何ら不都合を生じることなくシート
ベルト３の着脱を行い得る。

【００２２】また、本発明にあっては、シートベルト３
のプリテンショナーとして用いることができ、その一例
を、図５〜７を参照して以下に示す。なお、上記各図と
同様の部分については同一の符号を付してその詳しい説
明を省略する。この場合にはシートレール５がフロアパ
ネル４上に直接立設されていることから、シート１とフ
ロアパネル４とが一体化されていると共に、Ｇコントロ
ールフレーム９とシート１とは前記図示例とは異なり結
合されていない。したがって、図６に示されるように、
フロアパネル４にはワイヤ１６を通す開口部４ａが設け
られており、ステー用開口部４ｂは設けられていない。

【００２３】このようにして構成されたプリテンショナ
ー構造にあっては、前方衝突時には、前記図示例と同様
にフロアパネル４に対して前後方向フレーム部材９ａが
相対的に図７の矢印Ｄに示される車体後方に変位し、フ
ロアパネル４とシート１とが一体化されていることから
シート１と前後方向フレーム部材９ａとの間に相対変位
が生じ、ワイヤ１６がフロアパネル４の下方に引き込ま
れる。したがって、ねじりコイルばね１８の弾発付勢力
に抗してフロアパネル４側に向けて揺動部材１４が回動
し、図７のＣにより示される状態になる。それにより、
アンカーポイント１５も矢印Ｂに示されるように車体下
方に引き落とされるように変位するため、シートベルト
３を縮める効果により乗員２をシート１に拘束する力が
強くなり、乗員２の飛び出しを防止することができる。

【００２４】また、図８は上記プリテンショナー構造の
他の例を示す図７に対応する図である。なお、上記図と
同様の部分については同一の符号を付してその詳しい説
明を省略する。この図８にあっては、後端部連結バー９
ｄが、開口部４ａに対して車体前側に位置するように前
後方向フレーム部材９ａに取り付けられている。

【００２５】この場合にあっては、前方衝突時に、剛性
の違いによりサイドフレーム１２（フロアパネル４）よ
りも先にＧコントロールフレーム９が圧縮変形するよう
に設計しておくことにより、フロアパネル４に対して前
後方向フレーム部材９ａが相対的に図８の矢印Ｅに示さ
れる車体前方に変位する。すると、上記図７の例と同様
に、ワイヤ１６がフロアパネル４の下方に引き込まれる
ため、フロアパネル４側に向けて揺動部材１４が回動
し、図４のＣにより示される状態になり、アンカーポイ
ント１５の矢印Ｂに示される車体下方への変位により、
乗員２をシート１に拘束する力が強くなり、乗員２の飛
び出しを防止することができる。

【００２６】

【発明の効果】このように本発明によれば、衝突時に、
車体フロアと、車体フロアの前方変位に対して異なる速
度で変位する異速度変位部分との間の変位差により揺動
部材を揺動させて、シートベルトを引っ張る方向にシー
トベルト用アンカーポイントを変位させることができ、
衝突時にシートベルトを引っ張って乗員に対する拘束力
を強くすることができるプリテンショナー装置を構成す
ることができると共に、揺動部材に形成した円弧状部に
ワイヤを巻き掛けたことから、シート位置調節時のシー
トのスライドに伴って揺動部材の円弧状部からワイヤが
繰り出されるようになるので、シートのスライド範囲に
おいて揺動部材が大きく回動してしまうことを防止で
き、シートと共にアンカーポイントも移動可能になるた
め、アンカーポイントでのシートベルトの操作性が損な
われることがない。

【００２７】また、異速度変位部分を前方衝突時に車体
フロアよりも遅くかつ別個に圧縮変形し得る衝撃吸収荷
重伝達部材に設けることにより、乗員の減速度を低減し
得る車体減速度波形を実現することができると共に、そ
のような車体構造においても乗員の拘束装置としてのシ
ートベルトの操作性が損なわれることがないという効果
を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用された車両の概略構成を示す図。

【図２】図１の矢印II−II線に沿って見た図。

【図３】本発明が適用されたフロアパネルとＧコントロ
ールフレームとを示す分解斜視図。

【図４】本発明に基づく揺動部材の動作を示す図２の矢
印IV−IV線に沿って見た要部拡大側面図。

【図５】第２の例を示す図２に対応する図。

【図６】第２の例を示す図３に対応する図。

【図７】第２の例を示す図５の矢印VII−VII線に沿って
見た図４に対応する図。

【図８】第３の例を示す図７に対応する図。

【図９】衝突時の車体（シート）と乗員との各減速度波
形を示す図。

【符号の説明】

１ シート ３ シートベルト ４ フロアパネル（車体フロア） ９ Ｇコントロールフレーム（衝撃吸収荷重伝達部材） ９ａ 前後方向フレーム部材（異速度変位部分） ９ｄ 後端部連結バー（遅く変位する部分） １４ 揺動部材 １４ａ 円弧状部 １６ ワイヤ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩部 竜男 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 鶴田 誠 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 吉田 和也 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 川村 康 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体フロア上に車体前後方向にスライド
   可能であって位置決め可能に設けられたシートと、前方
   衝突時の圧縮変形の際に前記車体フロアの前方変位に対
   して相対的に異なる速度で変位する異速度変位部分とを
   有し、 前記シートに、シートベルト用アンカーポイントを結合
   されかつ当該シートベルト用アンカーポイントを介して
   シートベルトを引っ張る方向に揺動可能な揺動部材を設
   け、 前記揺動部材に円弧状部を形成し、 前記円弧状部に、前記異速度変位部分に一端を結合され
   たワイヤの他端部を巻き掛けて結合したことを特徴とす
   る自動車の車体構造。
2. 【請求項２】 前記異速度変位部分が、前記前方衝突時
   に前記車体フロアよりも遅くかつ別個に圧縮変形し得る
   衝撃吸収荷重伝達部材に設けられていることを特徴とす
   る請求項１に記載の自動車の車体構造。