JP4359264B2 - 自動車用シートの取付構造 - Google Patents

Description

本発明は、自動車の車体にシートを取り付けるための自動車用シートの取付構造に関する。

図６は、従来のフロントシートの取り付け状態を示す要部側面図である。図７は、従来のフロントシートが取り付けられるクロスメンバおよびシート取付ブラケットの設置状態を示す要部拡大斜視図である。

図６に示すように、従来、運転席および助手席のフロントシート１００は、シートクッション１１０の下面のベースフレーム１２０が、クロスメンバ２００およびシート取付ブラケット４００に架設したシートレール３００に対して前後方向に移動可能に設置されている。そのシートレール３００は、前端部がクロスメンバ２００を介してフロアパネル８００に固定され、後端部がシート取付ブラケット４００を介してフロアパネル８００に固定されている（例えば、特許文献１参照）。

図７に示すように、クロスメンバ２００は、車体の中央部から前後方向に延設されたセンタシル５００と、車体の側部から前後方向に延設された左右一対のサイドシル６００と、に架設して車幅方向に向けて設置されている。
センタシル５００は、サイドシル６００に対して略平行に、車体の中央部に設置されている。
シート取付ブラケット４００は、サイドシル６００のセンタシル５００側の側面にスポット溶接によって固着されている。
フロアパネル８００は、サイドシル６００、クロスメンバ２００、およびシート取付ブラケット４００の下面にスポット溶接されるとともに、下面に設置された前記センタシル５００によって保持されている。

例えば、自動車が正面衝突した場合、フロントシート１００には、図６に示すように、矢印Ｇの前方方向に慣性力がかかることにより、シート取付ブラケット４００にフロアパネル８００から剥離する矢印Ｈ方向に荷重がかかる。このため、従来は、衝突時に、シート取付ブラケット４００がフロアパネル８００から剥離することを防止するために、シート取付ブラケット４００を補強するための補強ブラケット７００を設置するとともに、シート取付ブラケット４００をボルト９００でフロアパネル８００に固定している。

補強ブラケット７００は、シート取付ブラケット４００の直ぐ下側に、一端がサイドシル６００に固定され、他端がセンタシル５００に固定されて架設され、シート取付ブラケット４００を保持している。
特開２００１−６３６２０号公報（段落００１２から００１６、図３および図５）

しかしながら、前記特許文献１の車体構造では、衝突時にフロントシート１００がフロアパネル８００から剥離するのを防止するために、シート取付ブラケット４００に、補強ブラケット７００やボルト９００を追加することによって、シート取付ブラケット４００の強度を向上させている。その結果、部品点数や組付工数や重量が増加するという問題点があった。

そこで、本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、部品点数などを増加させることなく、シートを車体にしっかりと取り付けることができる自動車用シートの取付構造を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、請求項１に記載の自動車用シートの取付構造は、車体の側部で前後に延びるサイドシルと、前記車体の車幅方向に伸びるクロスメンバと、前記車体の前後に延び、端部が湾曲して前記サイドシルに接合され前記サイドシルと前記クロスメンバとに架設されたフロアフレームと、前記フロアフレームに接合されたシート取付ブラケットと、前記シート取付ブラケットに固定されたシートと、を備えてなる自動車用シートの取付構造において、前記フロアフレームは、上面側に開口を有する断面略Ｕ字型に形成されると共に、前記開口の開口端に鍔部が形成され、前記シート取付ブラケットは、少なくとも一部が前記開口内の側壁に接合されると共に、車両後方側が前記鍔部の上面に接合され、車両前方側が前記開口内の車両前方側の側壁に接合されたことを特徴とする。

請求項１に記載の自動車用シートの取付構造の発明によれば、シート取付ブラケットは、比較的強度が高いフロアフレームに接合されるので、別途の補強が不要となる。フロアフレームは、車体の前後に延び、端部が湾曲してサイドシルに接合され、車幅方向に伸びるクロスメンバと前後方向に配設されるサイドシルとに架設されたことにより、剛性および強度を備えているクロスメンバとサイドシルとにしっかりと固定することが可能となる。例えば、シートに過大な荷重がかかった場合には、その荷重を、フロアフレームを介してサイドシルとクロスメンバとに分散できる。その結果、フロフレームに取り付けられるシートは、部品点数、組付工数、および重量を増加させることなく、車体にしっかりと取り付けられることになる。

ここで、フロアフレームの断面略Ｕ字型の断面とは、上側が開口してればよく、底が箱型であっても谷型であってもよい。

さらに、請求項１に記載の自動車用シートの取付構造の発明によれば、シート取付ブラケットは、少なくとも一部がフロアフレームの開口内の側壁に接合されたことにより、例えば、シートにフロアパネルから剥離する方向の過大な荷重（慣性力）がかかった場合に、その荷重がシート取付ブラケットの接合部に対してせん断荷重となる。その結果、シート取付ブラケットは、シートをフロアパネルから剥離する荷重に対して抵抗力が向上され、シートの剥離を防止できる。

また、請求項１に記載の自動車用シートの取付構造の発明によれば、シート取付ブラケットは、車両後方側をフロアフレームの鍔部の上面に接合し、車両前方側を開口内の車両前方側の側壁に接合したことにより、フロアパネルとシート取付ブラケットの開口とで三角形の閉断面が形成されるため、強度が向上される。その開口にシート取付ブラケットが取り付けられたことにより、開口が補強されて、衝突時に過大な荷重がかかったとしても型崩れしなくなる。

請求項１の自動車用シートの取付構造によれば、シート取付ブラケットが車体の前後に延び、端部が湾曲してサイドシルに接合して、そのサイドシルとクロスメンバとに架設されたフロアフレームに接合されたことにより、他端側を車幅方向に配設されるクロスメンバにしっかりと固定することが可能となるため、シートにかかった過大な荷重をサイドシルとクロスメンバとに分散できる。その結果、シートを、部品点数組付工数、および重量を増加させることなく、さらに車体にしっかりと取り付けることができる。

さらに、請求項１に記載の自動車用シートの取付構造の発明によれば、シート取付ブラケットは、少なくとも一部がフロアフレームの開口内の側壁に接合されたことにより、シートをフロアパネルから剥離する荷重に対して抵抗力が向上され、衝突時に過大な荷重がかかってもシートの剥離を防止できる。

また、請求項１に記載の自動車用シートの取付構造の発明によれば、シート取付ブラケットが、車両後方側をフロアフレームの鍔部の上面に接合し、車両前方側を開口内の車両前方側の側壁に接合したことにより、フロアパネルとシート取付ブラケットの開口とで三角形の閉断面が形成されるため、開口の強度が向上されて、衝突時に過大な荷重がかかっても型崩れしなくなり、シートの剥離を防止することができる。

次に、図１〜図５を参照して、発明を実施するための最良の形態（以下「実施形態」という）を説明する。
なお、本発明の実施形態では、「前」は車両のフロント側、「後」は車両のリア側、「上」は鉛直上方側、「下」は鉛直下方側、「左右」は車幅方向側とする。
図１は、本発明の実施形態に係る自動車用シートの取付構造を示す図であり、シートの設置状態を示す自動車の斜視図である。図２は、本発明の実施形態に係る自動車用シートの取付構造を示す要部概略側面図である。図３は、本発明の実施形態に係る自動車用シートの取付構造を示す図であり、フロアパネルを取り外したときのフロアフレームの設置状態を示す要部拡大斜視図である。図４は、図２のＡ部拡大図である。図５は、図３のＹ−Ｙ断面図である。

≪車体≫
図１に示すように、自動車の車体Ｃは、鋼板、アルミニウム合金板などの金属板により高強度に構成され、その車体Ｃによって形成された車室内の床面として、シートＳを配置したフロアパネル１が配設されている。その他、この車体Ｃの床面部位には、中央部に前後方向に延設されたセンタシル２と、このセンタシル２に直交するようにして車幅方向に向けて配設されたクロスメンバ３と、このクロスメンバ３の両端部に接合されて前後方向に延設された左右一対のサイドシル４，４と、このサイドシル４，４とクロスメンバ３とに接合したフロアフレーム５，５と、が主に備えられている。車体Ｃは、センタシル２を中心として略左右対称に形成されている。以下、運転席のシートＳが設置されている部位（前列右側）を主に説明する。

≪フロアパネル≫
図１に示すように、フロアパネル１は、車室内の床面を形成する鋼板、アルミニウム合金板などの比較的薄い金属板からなり、左右のサイドシル４と、センタシル２との間に設置されている。フロアパネル１の上面には、シートＳの下方部位に設置されたスライドレール８に接合されたシート保持部材６（図２参照）と、クロスメンバ３と、がアーク溶接、スポット溶接などによって接合されている。フロアパネル１の下面には、フロアフレーム５が設置されている。

≪センタシル≫
センタシル２は、いわゆるフロアトンネルと言われている強度および剛性を備えた部材であり、下側が開口し、正面視して断面略コ字型の板厚が厚い鋼板、アルミニウム合金板などの金属板からなる。このセンタシル２は、シートＳの前端部に位置する付近の側壁に、クロスメンバ３がスポット溶接などによって固定され、シートＳの後端部に位置する付近に、シート保持部材７が設置されている。

≪クロスメンバ≫
図２に示すように、クロスメンバ３は、下側が開口し、側面視して断面略ハット形状の板厚が厚い鋼板、アルミニウム合金板などの金属板からなり、前後の下端部および左右の端部に、接合用および補強用の鍔部３ａが形成されている。クロスメンバ３は、センタシル２と右側のサイドシル４との間、およびセンタシル２と左側のサイドシル４との間に、それぞれ鍔部３ａをスポット溶接などによって接合され、車幅方向に延設されている（図１参照）。

≪サイドシル≫
図３に示すように、サイドシル４は、２枚の鋼板、アルミニウム合金板などの金属板によって形成されたインナパネル４ａとアウタパネル４ｂによって閉断面を形成する部材からなる。このサイドシル４は、図示しない左右の前輪と後輪との間で車体の側部に配置され、センタシル２に略平行に前後方向に延びる左右一対の部材からなる。サイドシル４には、内側側面にクロスメンバ３の鍔部３ａがスポット溶接などによって接合され、下面にフロアフレーム５の鍔部５ｅが同様に接合されている。
なお、図３〜図５において図面中のＸ印は、スポット溶接した接合箇所を示している。

≪フロアフレーム≫
図４に示すように、フロアフレーム５は、フロアパネル１の上面に設置されてシートＳを保持しているシート保持部材６を、フロアパネル１の下面側から保持する補強部材である。このフロアフレーム５は、上面側の周縁に鍔部５ｅを有する開口５ａが形成された断面略Ｕ字型の鋼板、アルミニウム合金板などの金属板からなるプレス加工品である。フロアフレーム５の上面側には、シートＳを固定するシート取付ブラケット９が接合されるとともに、上面の鍔部５ｅがフロアパネル１に密着するように接合されている。

図３に示すように、このフロアフレーム５は、車体Ｃの前後に延び、端部が、クロスメンバ３からサイドシル４側へ円弧状に湾曲して形成されている（図１参照）。フロアフレーム５は、前端部５ｆがクロスメンバ３に直交するように前方向に向けて配置して接合され、後端部５ｇがサイドシル４に直交するように車幅方向に向けて配置して接合されている。このため、フロアフレーム５は、車体Ｃの骨格を構成するクロスメンバ３とサイドシル４とをしっかりと連結させる補強材としての役目も果たしている。

図３に示すように、開口５ａは、フロアフレーム５の前端部５ｆが正面視して底が箱型に近い略Ｕ字型に形成され、この前端部５ｆから後端部５ｇ側に行くのに従って側壁５ｂ，５ｃが拡開するように傾斜されて、底が断面略Ｖ字型（谷型）に近くなるように形成されている。このため、クロスメンバ３の後端部５ｇの幅は、前端部５ｆの幅より広く、かつ、上下方向の高さが低く形成されている。
図４に示すように、開口５ａのシート取付ブラケット９が設置されている箇所付近では、前側の側壁５ｂが比較的緩やかな傾斜に形成され、後側の側壁５ｃが前側に比べ急な斜面に形成されている。

底面５ｄは、図３および図４に示すように、フロアフレーム５の長手方向に略沿って形成された水平な面でなる。
鍔部５ｅは、前端部５ｆを除いて、フロアフレーム５の周縁に水平に形成されている。
前端部５ｆは、この部位に形成されている鍔部５ｅがフロアパネル１を介して重ねた状態で、クロスメンバ３の下面にスポット溶接などによって接合されている。なお、前端部５ｆは、車体Ｃの前部まで延設して、フロントサイドフレームなど車体前部骨格体に接合してもよい。
後端部５ｇは、図３に示すように、この部位に形成されている鍔部５ｅがフロアパネル１を介して重ねた状態で、クロスメンバ３にスポット溶接などによって接合されている。後端部５ｇには、鍔部５ｅから底面５ｄに向かって傾斜面５ｉが形成されている。

≪シート取付ブラケット≫
図３に示すように、シート取付ブラケット９は、鋼板、アルミニウム合金板などの金属板からなるプレス加工品であり、シート保持部材６をフロアパネル１を介して当該シート取付ブラケット９に固定するボルトＢ１が挿通される貫通孔９ａと、そのボルトＢ１で締結したときにフロアパネル１の下面が密着する座面９ｂと、が形成されている（図４参照）。シート取付ブラケット９は、フロアフレーム５の開口５ａの底面５ｄ、側壁５ｂ，５ｃおよび鍔部５ｅに密着するように接合されるフランジ部９ｃと、フロアパネル１（図４参照）が載置される平らな前記座面９ｂとを、プレス機によって浮き出し成形して剛性が向上されている。シート取付ブラケット９は、フロアフレーム５のサイドシル４側に比較的近い位置に配置され、車両後方側を鍔部５ｅの上面に接合し、車両前方側を開口５ａ内の車両前方側の側壁５ｂに接合されるように配設されている。シート取付ブラケット９は、このようにフロアフレーム５の鍔部５ｅおよび開口５ａの内面に密着して重ねたことにより、開口５ａとで閉断面が形成されて強度が向上されるため、衝突時の衝撃力によって開口５ａの形状が崩れることを防止する補強部材の役目も果たしている。
なお、シート取付ブラケット９は、少なくとも一部が、フロアフレーム５の開口５ａ内の側壁５ｂにフロアフレーム５に一体にスポット溶接などによって接合されている。また、座面９ｂの下面には、ボルトＢ１が螺合されるナットが電気抵抗溶接などによって接合されている。

≪シート≫
図２に示すシートＳは、運転席または助手席に設置されるフロントシートである。このシートＳは、例えば、シートクッションＳａと、シートバックＳｂと、シートクッションＳａの下面に設置されたベースフレームＳｃと、スライドレール８，８と、シート保持部材６，７とを備えてなり、フロアパネル１上に設置されている（図１参照）。このシートＳは、スライドレール８，８の前端部がクロスメンバ３を介してフロアパネル１上に固定され、車体Ｃの側部側のスライドレール８の後端部がシート保持部材６およびフロアパネル１を介してシート取付ブラケット９にボルトＢ１で固定され、車体Ｃ中側のスライドレール８の後端部がシート保持部材７の取付部７ａにボルト（図示せず）で固定されていることによって、車体Ｃに取り付けられている（図１参照）。なお、シートＳは、例えば、ベースフレームＳｃが、シートクッションＳａの左右下端部に、前後方向に向けてそれぞれ配設され、スライドレール８に前後方向に摺動可能に係合されている。

≪スライドレール≫
左右一対のスライドレール８，８は、図２に示すように、前端部が、クロスメンバ３の上にボルト（図示せず）などによって固定され、右側のスライドレール８の後端部が、ボルトＢ２などによってフロアフレーム５およびフロアパネル１上に配置されたシート保持部材６にボルトなどによって固定され、左側のスライドレール８の後端部が、図１に示すように、センタシル２に取り付けられたシート保持部材７にボルト（図示せず）などによって固定されている。

≪シート保持部材≫
図２に示すように、シート保持部材６，７（図１参照）は、左右のスライドレール８，８の後端部を車体Ｃ側にそれぞれ固定するための金属製固定具であり、プレス成形によって形成されている。
右側のシート保持部材６は、図２および図４に示すように上端部がボルトＢ１によってスライドレール８に固定されて、下端部がボルトＢ１によってフロアパネル１およびシート取付ブラケット９に固定されている。
左側のシート保持部材７は、図１に示すように、センタシル２に係合するようにして載置してボルト締めされる板部材からなり、正面視して断面略コ字型をしている。このシート保持部材７は、左右の側壁にスライドレール８を載置してボルト締めする平らな取付部７ａを有する。

≪作用≫
次に、図１〜図５を参照しながら本発明の実施形態に係る自動車用シートの取付構造の作用を説明する。
例えば、乗員がシートＳに着座すると、乗員の体重や、走行時の急停止などの慣性力が図２に示すシートクッションＳａからベースフレームＳｃ、スライドレール８を介してシート保持部材６，６およびクロスメンバ３にかかる。

外側のシート保持部材６にかかった荷重は、フロアパネル１に与えられるが、その下にシート取付ブラケット９、およびフロアフレーム５を重ねて配設されていることによって補強されているため、フロアパネル１に大きな応力が生じることが防止される。よって、走行時の急停止などの慣性力で、外側のシート保持部材６がフロアパネル１から剥離することが確実に防止される。すなわち、外側のシート保持部材６は、フロアパネル１を介してシート取付ブラケット９、およびフロアフレーム５が重ねて配設されていることにより、簡単な構成によって、シートＳの保持がより強固になされることとなる。

一方、内側のシート保持部材７にかかった荷重は、センタシル２に与えられるが、センタシル２がフロアトンネルを構成する剛性および強度を備えているため、大きな応力が生じることが防止される。よって、走行時の急停止などの慣性力で、内側のシート保持部材６がセンタシル２から剥離することが防止される。

また、自動車が正面衝突などの前突したときには、図２に示すように、前記シートＳに矢印Ｆ方向の前記よりさらに大きな荷重がかかる。そうすると、シートＳの前側下方のクロスメンバ３には、矢印Ｄの下方向の荷重がかかり、シートＳの後側下方のシート保持部材６，６には、矢印Ｅの上方向の荷重（慣性力）がかかる。

クロスメンバ３にかかった矢印Ｄの下方向の荷重は、フロアパネル１およびその下側のフロアフレーム５を押圧する。したがって、フロアフレーム５は、フロアパネル１を介してクロスメンバ３に一部を重ねて配置しているため、そのクロスメンバ３を下側から保持することになる。

外側のシート保持部材６にかかった矢印Ｅ方向の荷重は、シート保持部材６、フロアパネル１、シート取付ブラケット９、およびフロアフレーム５にかかる。シート保持部材６、フロアパネル１、シート取付ブラケット９、およびフロアフレーム５は、重ねて配設されて補強されていることにより、フロアパネル１に大きな応力が生じることが防止されるため、外側のシート保持部材６がフロアパネル１から剥離することが防止される。

また、シートＳにフロアパネル１から剥離する矢印Ｅ方向の過大な荷重がかかった場合には、その荷重がシート取付ブラケット９に対してせん断荷重となる。その結果、シート取付ブラケット９は、シートＳがフロアパネル１から剥離する荷重に対して抵抗力が向上される。
さらに、シート取付ブラケット９にかかった過大な荷重は、シート取付ブラケット９の全周のフランジ部９ｃにフロアフレーム５が密着して接合されていることによって受け止められて、フロアフレーム５の両端部が接合されているクロスメンバ３とサイドシル４との反力により矢印Ｅの上方向への変形が防止される。
よって、シートＳがフロアパネル１から剥離することが確実に防止される。

一方、内側のシート保持部材７にかかった衝突のときの荷重は、センタシル２に与えられるが、センタシル２がフロアトンネルを構成する剛性および強度を備えているため、シート保持部材７の移動が防止される。

なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で種々の改造および変更が可能であり、本発明はこれら改造および変更された発明にも及ぶことは勿論である。

例えば、シートＳは、ベースフレームＳｃがスライドレール８に対して前後方向に摺動可能に設置されたものを例に挙げて説明したが、移動型シートに限定されるものではなく、ベースフレームＳｃをフロアパネル１に固定した固定型シートでもよい。さらに、シートＳは、複数の乗員が着座可能なベンチ型シートでもよい。また、シートＳは、リアシートでもよい。

なお、シートＳが車体Ｃに固定される車室中央側の取付構造は、下側が開口したセンタシル２を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、フロアパネルを床面全体に平らに配設して、そのフロアパネルの中央下側から上側が開口した断面略ハット形状のセンタシルでシート保持部材を固定してもよい。

本発明の実施形態に係る自動車用シートの取付構造を示す自動車の概略斜視図である。 本発明の実施形態に係る自動車用シートの取付構造を示す要部概略側面図である。 本発明の実施形態に係る自動車用シートの取付構造を示す図であり、フロアパネルを取り外したときのフロアフレームの設置状態を示す要部拡大斜視図である。 図２のＡ部拡大図である。 図３のＹ−Ｙ断面図である。 従来のフロントシートの取り付け状態を示す要部側面図である。 従来のフロントシートが取り付けられるクロスメンバおよびシート取付ブラケットの設置状態を示す要部拡大斜視図である。

符号の説明

１ フロアパネル
３ クロスメンバ
４ サイドシル
５ａ 開口
５ｂ，５ｃ 側壁
５ｅ 鍔部
９ シート取付ブラケット
Ｃ 車体
Ｓ シート

Claims (1)

1. 車体の側部で前後に延びるサイドシルと、
   前記車体の車幅方向に伸びるクロスメンバと、
   前記車体の前後に延び、端部が湾曲して前記サイドシルに接合され前記サイドシルと前記クロスメンバとに架設されたフロアフレームと、
   前記フロアフレームに接合されたシート取付ブラケットと、
   前記シート取付ブラケットに固定されたシートと、を備えてなる自動車用シートの取付構造において、
   前記フロアフレームは、上面側に開口を有する断面略Ｕ字型に形成されると共に、前記開口の開口端に鍔部が形成され、
   前記シート取付ブラケットは、少なくとも一部が前記開口内の側壁に接合されると共に、車両後方側が前記鍔部の上面に接合され、車両前方側が前記開口内の車両前方側の側壁に接合されたこと
   を特徴とする自動車用シートの取付構造。

Images