JP2009006895A - 車体の側突荷重支持構造および側突荷重支持方法 - Google Patents

Abstract

【課題】サイドフレームの変形を抑制して側突荷重の伝達をより効率良く行うことが可能な車体の側突荷重支持構造および側突荷重支持方法を得る。
【解決手段】車両シート４のシートバック４Ｂ内で車幅方向両側部で相互に対向する一対のサイドフレーム１０Ｓ１，１０Ｓ２と、これらサイドフレーム１０Ｓ１，１０Ｓ２間で車幅方向に亘って架設される荷重伝達部材１２と、車体フロア２上の車幅方向中央部に設けられて、荷重伝達部材１２に入力された側突荷重を支持するセンターコンソールボックス１１と、を備えた車体の側突荷重支持構造において、シート補強部材１２Ａとサイドフレーム１０Ｓ１との接続部分に、側突荷重Ｆによって当該サイドフレーム１０Ｓ１が変形するのを抑制するサイドフレーム補強部材１４を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、車体の側突荷重支持構造および側突荷重支持方法に関する。

従来、車体側面部に入力された側突荷重（衝突荷重）を、車両シートのシートバック内で車幅方向に亘って設けた荷重伝達部材を介して荷重支持部材（コンソールボックス）に伝達し、当該荷重支持部材で側突荷重を支持する車体の側突荷重支持構造が知られている。かかる構造によれば、側突時に、車両シートに着座した乗員の居住空間をより広く確保することができる（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−６７４２７号公報

上記従来の側突荷重支持構造では、荷重伝達部材がシートバック内の車幅方向両側部で相互に対向するサイドフレーム間に架設されている。

かかる構成において、側突荷重が入力された際、何らかの不本意な要因によってサイドフレームが変形すると、荷重伝達部材による側突荷重の伝達効率が低くなる虞がある。

本発明は、サイドフレームの変形を抑制して側突荷重の伝達をより効率良く行うことが可能な車体の側突荷重支持構造および側突荷重支持方法を得ようとするものである。

本発明は、シートバック内のサイドフレームと荷重伝達部材との接続部分に、側突荷重によってサイドフレームが変形するのを抑制する補強部を設けたことを最も主要な特徴とする。

本発明によれば、補強部によってサイドフレームが変形するのを抑制することができるため、入力された側突荷重を荷重伝達部材によってより効率良く伝達することができる。

以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

（第１実施形態）図１〜図３は、本発明の第１実施形態にかかる車体の側突荷重支持構造および側突荷重支持方法を示している。このうち、図１は、本実施形態にかかる側突荷重支持構造が設けられた車体を、車両シートの配置部分で横断した垂直断面図である。なお、各図中、ＦＲは車両前方、ＷＯは車幅方向外側、ＵＰは上方をそれぞれ示す。

本実施形態にかかる車体の側突荷重支持構造が適用される車両１では、図１に示すように、車体フロア２の車幅方向中央部に、断面逆Ｕ字状のフロアトンネル３が車両前後方向に沿って延設されている。そして、フロアトンネル３の左右両側となる車体フロア２上に、一対の車両シート４が設置されている。なお、図１では、左側の車両シート４のみ示されている。

車両シート４は、シートクッション４Ｃ、シートバック４Ｂ、およびヘッドレスト４Ｈを有している。車体フロア２には車両前後方向に沿って伸びるレール５ａが固定されており、このレール５ａに車両シート４の脚部５ｂが摺動可能（前後スライド可能）に取り付けられている。すなわち、これらレール５ａと脚部５ｂとで、シートスライド装置５が構成されている。また、シートクッション４Ｃとシートバック４Ｂとは、シートリクライニング機構６を介して傾動可能に連結されている。

車体フロア２の車幅方向両端部には、閉断面構造のサイドシル７が車両前後方向に延在している。これら左右一対のサイドシル７間にはクロスメンバ８が架設されており、このクロスメンバ８上に車体フロア２が接合されている。そして、このサイドシル７が側面開口部の下縁となって、当該側面開口部を開閉可能に塞ぐサイドドア９が設けてある。本実施形態では、このサイドドア９の外側面９ａが、側突荷重が入力される車体側面部となる。

図２は、本実施形態にかかる車体の側突荷重支持構造の一部を示す分解斜視図である。図１，図２に示すように、シートバック４Ｂの骨格部材としてのシートバックフレーム１０は、全体的に略逆Ｕ字状に折曲されて上端部に配置されたアッパフレーム１０Ｕと、アッパフレーム１０Ｕの少なくとも下端部が接合された上下に伸びる一対のサイドフレーム１０Ｓ１，１０Ｓ２とを備えている。

一対のサイドフレーム１０Ｓ１，１０Ｓ２は、それぞれ、表裏面を車幅方向に向けた平板状に形成されており、シートバック４Ｂ内の車幅方向両側部で相互に対向して配置されている。また、前後幅は上方に向けて漸減している。そして、前後および下の縁は車幅方向内側に折り曲げられて略Ｕ字状に連続するフランジ部１０ｂが形成されており、上端部には、前後縁のフランジ部１０ｂ，１０ｂ同士が間隙をもって対向する開口部１０ｃが形成される。アッパフレーム１０Ｕの下端部は、この開口部１０ｃに挿入され、フランジ部１０ｂ，１０ｂによって挟持された状態でサイドフレーム１０Ｓ１，１０Ｓ２に溶接されている。

シートリクライニング機構６は、サイドフレーム１０Ｓ１，１０Ｓ２の下端部に配置されており、回動中心に沿って伸びるリクライニングシャフト６ａと、回動中心回りに回動する回動アーム６ｂとを有している。回動アーム６ｂはサイドフレーム１０Ｓ１，１０Ｓ２の下端部にボルト６ｃによって結合されている。このシートリクライニング機構６により、シートバック４Ｂの傾倒姿勢を調整できるようになっている。

さらに、本実施形態では、これらサイドフレーム１０Ｓ１，１０Ｓ２間に、車幅方向外側の端部（外側端部）１２ａを上とし車幅方向内側の端部（内側端部）１２ｂを下とする傾斜姿勢で、シート補強部材１２Ａが架設されている。図１に示すように、シート補強部材１２Ａの外側端部１２ａは、車体側面部としてのサイドドア９の外側面９ａに対向し、内側端部１２ｂは、荷重支持部材としてのセンターコンソールボックス１１の側壁１１Ｓに対向している。このシート補強部材１２Ａは、サイドフレーム１０Ｓ１，１０Ｓ２間で直線状に伸びており、具体的には、略矩形断面を有する直管状に形成されている。

車幅方向外側のサイドフレーム１０Ｓ１には、シート補強部材１２Ａの外側端部１２ａと略同じ高さに、車幅方向外側に向けて突出する荷重伝達片１５が設けられている。この荷重伝達片１５は、ドアアームレスト１６の上端部分に対向させて配置されている。また、ドアアームレスト１６は、図１に示すように、サイドドア９の内側に装着されるドアトリム９ｂの乗員肘部位置を車室内側に膨出させて形成されている。一方、シート補強部材１２Ａの内側端部１２ｂは、シートリクライニング機構６の車幅方向内側の部分に対応する位置に配置してある。

かかる構成により、側突時には、車体側面部としてのサイドドア９の外側面９ａに入力された側突荷重Ｆ（図１参照）は、車両１内の各部の変形を伴いながら、ドアアームレスト１６、荷重伝達片１５、シート補強部材１２Ａ、および車幅方向内側のシートリクライニング機構６を介してセンターコンソールボックス１１に伝達される。すなわち、本実施形態では、荷重伝達片１５、シート補強部材１２Ａ、およびシートリクライニング機構６の一部が荷重伝達部材１２に相当し（厳密には、それらの間に介在する部材（サイドフレーム１０Ｓ１，１０Ｓ２の一部等）も含まれる）、センターコンソールボックス１１が荷重支持部材に相当する。また、荷重伝達片１５が荷重入力部に相当する。

センターコンソールボックス１１は、図１に示すように、フロアトンネル３の上面にボルト・ナットなどの締結部材１３を介して結合される容器状のコンソール補強部材１１ａを有している。そして、コンソール補強部材１１ａの外側が表皮材１１ｂで被覆されるとともに、それの上端開口部は蓋体１１ｃで開閉自在に閉止されている。このように、フロアトンネル３に取り付けられたコンソール補強部材１１ａによって、より大きな荷重の支持が可能となる。

ここで、本実施形態では、図１，図２に示すように、荷重伝達部材１２としてのシート補強部材１２Ａと車幅方向外側のサイドフレーム１０Ｓ１との接続部分に、側突荷重によって当該サイドフレーム１０Ｓ１が変形するのを抑制する補強部（補強構造）として、サイドフレーム補強部材１４が設けられている。

図３は、シートバックフレームの平面図である。図２および図３に示すように、サイドフレーム補強部材１４は、サイドフレーム１０Ｓ１の車幅方向内側、かつシート補強部材１２Ａ（車幅方向外側の端部１２ａ）の前側に配置されている。

具体的には、シート補強部材１２Ａは、サイドフレーム１０Ｓ１，１０Ｓ２の後端間で架設されており、サイドフレーム補強部材１４は、当該シート補強部材１２Ａの前面１２ｆとサイドフレーム１０Ｓ１の内側面１０ａとのなす隅部を覆うように溶接されている。

すなわち、サイドフレーム補強部材１４は、図１〜図３に示すように、上壁１４ａ、下壁１４ｂ、前壁１４ｃ、および傾斜する端壁１４ｄを有する中空箱状に形成されている。そして、上壁１４ａおよび下壁１４ｂの後側縁の延長部１４ａ１，１４ｂ１が、シート補強部材１２Ａの上・下側面に接合され、上壁１４ａ、下壁１４ｂ、および前壁１４ｃの車外側縁を折曲した取付片１４ａ２，１４ｃ１が、サイドフレーム１０Ｓ１の車幅方向内側の内側面１０ａに接合される。また、端壁１４ｄの車内側縁から延長した取付片１４ｄ１がシート補強部材１２Ａの前面１２ｆに接合されている。なお、図示省略したが、下壁１４ｂの車外側縁にも上記取付片１４ａ２と同様の取付片を設け、当該取付片１４ａ２をサイドフレーム１０Ｓ１の内側面１０ａに接合してある。かくして、サイドフレーム補強部材１４は、シート補強部材１２Ａとサイドフレーム１０Ｓ１とに跨って強固に結合されている。

このとき、サイドフレーム補強部材１４の前後幅Ｗ１は、サイドフレーム１０Ｓ１の変形（特に前縁側が車幅方向内側へ向かう方向へのねじれあるいは屈曲変形）を抑制するのに十分な長さに設定される。具体的には、例えば、サイドフレーム１０Ｓ１の前後幅Ｗ２の半分以上の長さに設定される（Ｗ１＞０．５×Ｗ２）。

そして、荷重伝達部材１２の車幅方向外側の端部となる荷重伝達片１５は、サイドフレーム補強部材１４の車幅方向外側に対応して配置されている。すなわち、本実施形態では、図１，図３に示すように、荷重伝達片１５の車幅方向内側の外周端面と、シート補強部材１２Ａにサイドフレーム補強部材１４を結合した部分の車幅方向外側の外周端面とが、サイドフレーム１０Ｓ１を挟んでほぼ突き合わせてある。また、それら双方の断面積を略一致させてある。

以上のように、本実施形態によれば、側突時にサイドドア９の外側面９ａから側突荷重Ｆが入力された際に、車両シート４のシートバック４Ｂ内の一対のサイドフレーム１０Ｓ１，１０Ｓ２間で車幅方向に亘って架設された荷重伝達部材１２を、車体フロア２上の車幅方向中央部に設けたセンターコンソールボックス１１に当接させ、側突荷重をシート補強部材１２Ａを介してセンターコンソールボックス１１に伝達して支持することができる。つまり、側突時には、センターコンソールボックス１１に支持された荷重伝達部材１２が車幅方向に突っ張ることとなって、車両シート４に着座する乗員の居住空間を確保することができる。

このとき、本実施形態では、サイドフレーム補強部材１４によってサイドフレーム１０Ｓ１の変形が抑制されるので、側突荷重を荷重伝達部材１２を介してセンターコンソールボックス１１により効率良く伝達することができる。したがって、車両シート４に着座する乗員の居住空間をより確実に確保することができる。

また、本実施形態では、サイドフレーム補強部材１４を、車幅方向外側のサイドフレーム１０Ｓ１の車幅方向内側、かつシート補強部材１２Ａの前側に配置してある。このため、側突荷重によって、サイドフレーム１０Ｓ１が、その前縁側が車幅方向内側へ向かう方向にねじれるか、あるいは屈曲変形するのが抑制され、シートバック４Ｂに当該方向への回動あるいは変形が生じるのを抑制することができる。

また、本実施形態では、サイドフレーム補強部材１４を中空構造としたため、中実構造とした場合に比べて軽量化することができる。

また、本実施形態では、荷重伝達部材１２の車幅方向外側の端部に、サイドフレーム補強部材１４の車幅方向外側に対応させて、サイドフレーム１０Ｓ１から車幅方向外側に突出させた荷重伝達片１５を設けてある。したがって、側突荷重を、荷重伝達片１５ならびにサイドフレーム補強部材１４を利用してより効率良く伝達できるようになって、車両シート４に着座する乗員の居住空間をより確実に確保することができる。

また、本実施形態では、一対のサイドフレーム１０Ｓ１，１０Ｓ２間の荷重伝達部材１２としてのシート補強部材１２Ａを直線状に形成してある。このため、シート補強部材をを屈曲させた場合に比べて、側突荷重をより効率良く伝達することができて、本実施形態にかかる車体の側突荷重支持構造および側突荷重支持方法による効果を、より確実に得ることができる。また、屈曲させた場合に比べて、軽量化することができるという利点もある。さらに、本実施形態では、シート補強部材１２Ａを直管状として中空構造としたため、中実構造にした場合に比べて軽量化が可能となる。そして、閉断面構造となる分、シート補強部材１２Ａの曲げ剛性を効率良く高めることができる。

また、本実施形態では、荷重伝達部材１２の車幅方向外側の端部、すなわち荷重伝達片１５を、ドアアームレスト１６に対向させて配置したため、サイドドア９の外側面９ａから入力された荷重をドアアームレスト１６を利用して荷重伝達部材１２により迅速にかつより確実に伝達することができ、車両シート４に着座する乗員の居住空間をより迅速にかつより確実に確保することができる。

さらに、本実施形態では、荷重伝達部材１２の車幅方向内側の端部を、シートリクライニング機構６に対応する位置に配置したため、一般的に比較的高い剛性が確保されるシートリクライニング機構を利用して、より迅速にかつより確実にセンターコンソールボックス１１へ荷重を伝達することができる。

（第２実施形態）図４は、本発明の第１実施形態にかかる車体の側突荷重支持構造および側突荷重支持方法を示しており、具体的には、本実施形態にかかる側突荷重支持構造が設けられた車体を、車両シートの配置部分で横断した垂直断面図である。なお、本実施形態にかかる車体の側突荷重支持構造は、上記第１実施形態にかかる車体の側突荷重支持構造と同様の構成要素を有している。よって、以下では、それら同様の構成要素には共通の符号を付与するとともに、重複する説明を省略する。

本実施形態にかかる車両シート４Ａでは、サイドフレーム補強部材１４Ａが下方に開口部１４ｅを有する中空状に形成されるとともに、サイドフレーム補強部材１４Ａ内に、開口部１４ｅからシートリクライニング機構６Ａの一部（例えば電動モータＭ等）を進入させて収容してある。

すなわち、本実施形態によれば、サイドフレーム補強部材１４Ａの中空部分にシートリクライニング機構６Ａの一部を収容した分、これを収容しない場合に比べてシートフレームおよびシートリクライニング機構６Ａが嵩張るのを抑制することができる。また、サイドフレーム補強部材１４Ａが中空構造であるため、これが中実である場合に比べて軽量化することができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記各実施形態では、荷重支持部材としてセンターコンソールボックスを用いたが、センターコンソールボックスが存在しない車両にあっては、別の荷重支持部材を設けてもよい。

また、上記各実施形態では、本発明を車両右側の車両シートに適用した場合を例示したが、車両左側の車両シートにも適用可能であることは言うまでもない。

本発明の第１実施形態にかかる側突荷重支持構造が設けられた車体を、車両シートの配置部分で横断した垂直断面図である。 本発明の第２実施形態にかかる車体の側突荷重支持構造の一部を示す分解斜視図である。 本発明の第１実施形態にかかる車体の側突荷重支持構造が設けられた車両シートのシートバックフレームの平面図である。 本発明の第２実施形態にかかる側突荷重支持構造が設けられた車体を、車両シートの配置部分で横断した垂直断面図である。

符号の説明

２ 車体フロア
４ 車両シート
４Ｂ シートバック
６，６Ａ シートリクライニング機構
１０Ｓ１，１０Ｓ２ サイドフレーム
１１ センターコンソールボックス（荷重支持部材）
１２ 荷重伝達部材
１２ａ 車外方向端部
１２ｂ 車内方向端部
１４，１４Ａ サイドフレーム補強部材（補強部，補強構造）
１５ 荷重伝達片（荷重入力部）
１６ ドアアームレスト
Ｍ 電動モータ（シートリクライニング機構の一部）

Claims (9)

1. 車両シートのシートバック内で車幅方向両側部で相互に対向する一対のサイドフレームと、
   前記一対のサイドフレーム間で車幅方向に亘って架設される荷重伝達部材と、
   車体フロア上の車幅方向中央部に設けられて、前記荷重伝達部材に入力された側突荷重を支持する荷重支持部材と、を備えた車体の側突荷重支持構造において、
   前記荷重伝達部材と前記サイドフレームとの接続部分に、側突荷重によって当該サイドフレームが変形するのを抑制する補強部を設けたことを特徴とする車体の側突荷重支持構造。
2. 前記補強部は、車幅方向外側の前記サイドフレームの車幅方向内側、かつ前記荷重伝達部材の前側に設けられることを特徴とする請求項１に記載の車体の側突荷重支持構造。
3. 前記荷重伝達部材の車幅方向外側の端部に、前記補強部の車幅方向外側に対応させて、サイドフレームから車幅方向外側に突出させた荷重入力部を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の車体の側突荷重支持構造。
4. 少なくとも一対のサイドフレーム間では、前記荷重伝達部材を直線状に形成したことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一つに記載の車体の側突荷重支持構造。
5. 前記荷重伝達部材の車幅方向外側の端部をドアアームレストに対向させて配置したことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか一つに記載の車体の側突荷重支持構造。
6. 前記荷重伝達部材の車幅方向内側の端部を、シートリクライニング機構に対応する位置に配置したことを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか一つに記載の車体の側突荷重支持構造。
7. 前記補強部を中空状に形成し、当該補強部内にシートリクライニング機構の一部を収容したことを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか一つに記載の車体の側突荷重支持構造。
8. 車両シートのシートバック内で車幅方向両側部で相互に対向する一対のサイドフレームと、
   前記一対のサイドフレーム間で車幅方向に亘って架設される荷重伝達部材と、
   車体フロア上の車幅方向中央部に設けられて、前記荷重伝達部材に入力された側突荷重を支持する荷重支持部材と、を備えた車体の側突荷重支持構造において、
   側突荷重が作用した際に荷重伝達部材を介して入力された荷重によってサイドフレームが変形するのを抑制する補強構造を設けたことを特徴とする車体の側突荷重支持構造。
9. 車体側面部から側突荷重が入力された際に、車両シートのシートバック内の一対のサイドフレーム間で車幅方向に亘って架設された荷重伝達部材を、車体フロア上の車幅方向中央部に設けた荷重支持部材に当接させ、側突荷重を当該荷重伝達部材を介して当該荷重支持部材に伝達して支持する車体の側突荷重支持方法において、
   前記サイドフレームに補強部を設けて、側突荷重によって当該サイドフレームが変形するのを抑制するようにしたことを特徴とする車体の側突荷重支持方法。

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