JP4630316B2 - リアシートベルトアンカ固定構造 - Google Patents

Description

本発明はリアシートベルトアンカ固定構造に関し、より詳細には自動車のリアシートベルトの基端を車内フロアに固定するリアシートベルトアンカの車体への固定構造に関するものである。

シートベルトの基端を車両のフロアに固定するシートベルトアンカには、車両の急停止時に搭乗者を車両前方へと引っぱる慣性力が負荷として加わる。この負荷の大きさによっては、フロアの変形や該フロアの接合箇所の断裂等が生じることがある。このため一般的に、フロア下に形成された閉断面構造部にシートベルトアンカは固定される。この固定部は多くの場合、シートベルトアンカスティフナ（リテーナ）によって補強されている。シートベルトアンカスティフナは、一般的にスポット溶接によってフロアパネルやクロスメンバに固定されている。

シートベルトアンカスティフナの板厚を厚くし、面積を大きくすることでフロアの剛性を向上させ、シートベルトアンカから加わる荷重に対する耐力を向上させることができるが、車両重量の増加及び材料費の上昇という問題が生じる。そのため、シートベルトアンカスティフナを効果的に配置し、固定構造の剛性を向上させることが必要となる。

このことに対して、例えば、トーションバーの後端に設けられたスイベルアンカをフロア下に設けられた閉断面構造部に係止するべく閉断面構造部内に設けられたスイベルアンカブラケットと、シートベルトアンカスティフナとを一体的に形成したものがある（特許文献１）。
特開平９−３０３７０号公報

スイベルアンカブラケットにはトーションバーよりスイベルアンカを介して下向きに力が加わり、シートベルトアンカスティフナにはシートベルトアンカより急停止時等に上向きの力が加わることから、結合されたスイベルアンカブラケット及びシートベルトアンカスティフナにおいて逆向きに働く力をバランスさせることができる。このようにスイベルアンカブラケットとアンカスティフナを一体的に形成することによって、支持機能を共有することができ、シートベルトアンカスティフナ自体の大きさを小さくすることができる。

しかしながら、このようなシートベルトアンカスティフナは構造が複雑なため、製造コストが上昇するという課題がある。また、シートベルトアンカ及びシートベルトアンカスティフナをスイベルアンカブラケットの付近に設置しなければならないため、設計の自由度が低下するという課題がある。また、シートベルトアンカスティフナをスポット溶接により固定した場合には、荷重が加わった際に溶接部分が１箇所断裂することによって、周囲の溶接部分に応力が移行し、連続して溶接部分が断裂する虞があるという課題がある。

本発明は、このような課題を鑑みなされたものであって、リアシートベルトアンカの固定構造が十分な剛性を有するように効果的にアンカスティフナを配置し、かつ構造が簡潔であるリアシートベルトアンカ固定構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、車体（２）の後部に配置され、前後方向に延びる左右１対のリアフレーム（３）と、前記リアフレーム同士を車幅方向に連結するミッドシートクロスメンバ（４）と、前記ミッドシートクロスメンバに支持され、リアフロアの一部を形成するリアフロアエクステンション（５）と、前記リアフロアエクステンションの車体後方側に接合され、車体幅方向の中央部に凹部を形成されたリアフロアパネル（７）とを有する車体後部構造に、リアシートベルトアンカ（１０）を固定するためのリアシートベルトアンカ固定構造（１）であって、前記リアフロアエクステンションと共に前記リアシートベルトアンカが固定される固定座を形成するべく、前記ミッドシートクロスメンバと前記リアフロアエクステンションとの間に配置されて、それぞれに固定されたリアシートベルトアンカスティフナ（８）を有し、前記リアシートベルトアンカスティフナは、前記リアフロアエクステンションの下面より車体後方側へと前記リアフロアパネルの下面に沿って延設され、前記凹部の縁部に形成される折面稜線（７５）を挟んだ二つの面のそれぞれに固定されているようにした。

ここで、本発明に係るリアシートベルトアンカ固定構造の前記シートベルトアンカスティフナは、ワッシャ（９１）を介したボルト締結によって前記折面稜線を挟んだ二つの面のそれぞれに固定されていることが好ましい。

また、本発明に係るリアシートベルトアンカ固定構造の前記固定座は、前記リアシートベルトアンカスティフナと前記ミッドシートクロスメンバとによって形成される閉断面構造部に形成されていることが好ましい。

また、本発明に係るリアシートベルトアンカ固定構造の前記ミッドシートクロスメンバは、リップ（４３）付き溝形断面を有し、前記リアシートベルトアンカスティフナは、前記ミッドシートクロスメンバの溝形断面を形成する底部（４１）と側壁（４２）と、前記リップ部とにおいて固定されていることが好ましい。

また、本発明に係るリアシートベルトアンカ固定構造の前記ミッドシートクロスメンバの前記底部は、前記側壁と前記底部との折面稜線を維持しつつ、前記リアシートベルトアンカスティフナが固定される部分において隆起していることが好ましい。

また、本発明に係るリアシートベルトアンカ固定構造の前記リアシートベルトアンカスティフナは、前記左右のリアフレームの内の一方に固定されていることが好ましい。

また、本発明に係るリアシートベルトアンカ固定構造の前記リアフロアエクステンションは、前記リアフロアエクステンションは、車体の前後方向に延在する山部（５３）と谷部（５４）とを車体の幅方向に交互に折曲成形されており、前記山部の位置において、前記リアシートベルトアンカスティフナと前記ミッドシートクロスメンバとがスポット溶接され、前記谷部の位置において、前記リアシートベルトアンカスティフナと前記ミッドシートクロスメンバと前記フロアエクステンションとがスポット溶接されていても良い。

このように構成することで、リアシートベルトアンカから加わる負荷はリアフロアエクステンションとリアフロアパネルとに加わり、両者間の接合部において断裂が生じにくくなる。また、リアシートベルトアンカスティフナはリアフロアパネルに該リアフロアパネル上の折面稜線を挟んだ２点以上で固定されるため、固定構造が立体的になり構造の剛性が向上する。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。

図１は本発明の実施形態が適用された自動車の概略図である。図２は、図１の矢印ＩＩ線から見たリアシートベルトアンカ固定構造の斜視図である。図３はリアフロアを取り除いてリアシートベルトアンカスティフナを示す図２の要部拡大斜視図である。図４は、図２の矢印ＩＶ−ＩＶ線に沿って見たリアシートベルトアンカ固定構造の断面図である。図５は、図２の矢印Ｖ−Ｖ線に沿って見たリアシートベルトアンカ固定構造の断面図である。図６は、図２の矢印ＶＩ−ＶＩ線に沿って見たリアシートベルトアンカ固定構造の断面図である。図７は、本発明の実施形態に係るリアシートベルトスティフナの溶接位置を示す斜視図である。図８は、図７の矢印ＶＩＩＩ線から見たリアシートベルトスティフナの溶接位置を示す断面図である。

図１に示すように、本発明の実施形態に係るリアシートベルトアンカ固定構造１は車体２の後部のフロア構造に形成されている。ここで、車体２の進行方向を前方向ａ、進行方向と逆向きの方向を後方向ｂとし、水平面内で前後方向ａ・ｂと直交する方向を車幅方向とする。

図２及び図３に示すように、後部フロア構造は、車体の後部に配置されて前後方向に略平行に延設された左右１対のリアフレーム３と、リアフレーム３同士を車幅方向に連結するミッドシートクロスメンバ４とを骨格部材として備え、ミッドシートクロスメンバ４に支持されたリアフロアエクステンション５と、左右１対のリアフレーム３によってそれぞれ支持された左右１対のリアフロアサイド６と、リアフロアエクステンション５の後方側かつ車幅方向において左右１対のリアフロアサイド６の間に位置し、リアフロアエクステンション５及びリアフロアサイド６に接合したリアフロアパネル７とをリアフロアとして備えている。

図３に示すように、リアフレーム３は、底部３１と、側壁部３２と、側壁部３２の上端部に水平方向に延びるリップ部３３とを備えており、全体として上向きに開口したリップ付き溝形断面を有する。

ミッドシートクロスメンバ４は、底部４１と、側壁部４２と、側壁部４２の上端部に水平方向に延びるリップ部４３を備えており、全体として上向きに開口したリップ付き溝形断面を有する。ミッドシートクロスメンバ４は、リップ部４３でリアフロアエクステンション５と接し、リアフロアエクステンション５を支持している。リップ部４３とリアフロアエクステンション５とは、複数箇所でスポット溶接によって互いに固定されている。

図２に示すように、リアフロアエクステンション５は、略水平に設けられた平面からなる水平部５１と、水平部５１の後縁の車幅方向における中央部より垂下する平面からなる垂直部５２とを備えている。リアフロアエクステンション５の水平部５１がミッドシートクロスメンバ４の上方に位置し、ミッドシートクロスメンバ４のリップ部４３に固定支持されている。また、本実施形態ではリアフロアエクステンション５の曲げに対する剛性を強化するために、水平部５１及び垂直部５２にビードが形成されている。ビードを形成するために、水平部５１は車体の前後方向に延在する複数の山部５３及び谷部５４を車体の幅方向に交互に有するように折曲成形され、垂直部５２は上下方向に連続する複数の山部５５及び谷部５６を車体の幅方向に交互に有するように折曲成形されている。

左右一対のリアフロアサイド６はそれぞれリアフレーム３の上方に位置し、リアフレーム３に沿って前後方向に延設された本体部６１と、本体部６１の前部側の側縁よりミッドシートクロスメンバ上方へと延出した延出部６２とを備えている。それぞれのリアフロアサイド６の延出部６２とリアフロアエクステンション５の水平部５１とは互いの縁部で接合されている。

リアフロアパネル７は、車幅方向において中央部に設けられた底部７１と、底部７１の車幅方向における両側縁より上方へと延出する２つの側壁部７２と、両側壁の上端から車幅方向において車体２の外方側かつ上方へと延出する２つの傾斜部７３と、両傾斜部７３の上端より車幅方向において車体２の外方側かつ略水平方向へと延出する２つの上部水平部７４とを備えており、車幅方向における断面形状は中央部に凹部を備えた溝形となる。リアフロアパネル７の側壁部７２及び傾斜部７３の前方縁部とリアフロアエクステンション５の垂直部５２の側辺部との形状は適合可能に形成されており、リアフロアパネル７の２つの上部水平部７４はリアフロアエクステンション５の水平部５１と鉛直方向において同じ高さに、リアフロアパネル７の底部７１はリアフロアエクステンション５の垂直部５２の下縁と鉛直方向において同じ高さになるように接合されている。

また、リアフロアパネル７の上部水平部７４は、車幅方向の側縁部でリアフロアサイド６の本体部６１の一方側縁部と接合し、前側の縁部でリアフロアサイド６の延出部６２の一側縁部と接合している。このようにして、リアフロアエクステンション５と、リアフロアサイド６と、リアフロアパネル７とからリアフロアが形成されている。

リアフロアの下には、シートベルトアンカ１０の固定座を形成するリアシートベルトアンカスティフナ８がリアフロアの下面に沿って設けられている（図２中の破線で示される位置）。図３及び図４に示すように、リアシートベルトアンカスティフナ８はその大部分を占める平板部８１を備えており、平板部８１の大部分はミッドシートクロスメンバ４とリアフロアの間に位置してミッドシートクロスメンバ４に支持されている。また、リアシートベルトアンカスティフナ８の平板部８１は、ミッドシートクロスメンバ４の溝形の内方へと平板部８１の一辺縁部より垂下した垂直部８２と、垂直部８２の下端部より水平方向に延出した底部８３と、垂直部８２の一側辺から垂直部８２と略垂直となるように突出した側壁部８４と備えている。そして、図５に示すように、リアシートベルトアンカスティフナ８の底部８３は、ミッドシートクロスメンバ４の底部４１と、リアシートベルトアンカスティフナ８の側壁部はミッドシートクロスメンバ４の底部４１と当接して接合されている。

ここで、ミッドシートクロスメンバ４の底部４１は、図５に示すように、リアシートベルトアンカスティフナ８の底部８３と当接している部分において、ミッドシートクロスメンバ４の他の底部４１よりも隆起した隆起部４４を備えている。なお、ミッドシートクロスメンバ４の隆起部４４はミッドシートクロスメンバ４の底部４１と側壁部４２との折面稜線に変化を与えないように形成されている。すなわち、ミッドシートクロスメンバ４の隆起部４４は、ミッドシートクロスメンバ４の底部４１の面内に形成され、ミッドシートクロスメンバ４の底部４１及び側壁部４２によって形成される溝自体の形状は変化せずに維持されている。

一方、リアシートベルトアンカスティフナ８の平板部８１は、車体後方側へと延出し、リアフロアパネル７の上部水平部７４及び傾斜部７３の下面に接するように位置し、図６に示すように、更に、延出した先端部８５は、リアフレーム３のリップ部３３の下側へと潜り込み、リップ部３３の下面に接して接合されている。

また、リアシートベルトアンカスティフナ８は、リアフロアパネル７の上部水平部７４と傾斜部７３との折面稜線７５を挟む位置に２つのボルト通し孔８６・８７を有する。換言すると、リアシートベルトアンカスティフナ８は、上部水平部７４に接する面内にボルト通し孔８６を、傾斜部７３に接する面内にボルト通し孔８７を備えている。そして、リアフロアパネル７にも、リアシートベルトアンカスティフナ８のボルト通し孔８６・８７に対応する位置にボルト通し孔７６・７７が設けられている。リアシートベルトアンカスティフナ８のボルト通し孔８６とリアフロアパネル７のボルト通し孔７６とには、ワッシャ９１を介してボルト９２が挿入され、対応するナット９３が螺合することによってリアシートベルトアンカスティフナ８とリアフロアパネル７とが締結されている。ワッシャ９１は、ボルト９２の頭部側とナット９３側にそれぞれ設けられている。ボルト締結による接合面の面積は、ワッシャの直径を変更することによって調整しても良い。リアシートベルトアンカスティフナ８のボルト通し孔８７とリアフロアパネル７のボルト通し孔７７の締結も同様である。

本実施形態では、リアシートベルトアンカスティフナ８と、リアフレーム３及びミッドシートクロスメンバ４、リアフロアエクステンション５、リアフロアサイド６、リアフロアパネル７との接合は、スポット溶接により行われている。図７にスポット溶接を行う位置の一例を示す。リアシートベルトアンカスティフナ８は、図７中のＸ印の位置でミッドシートクロスメンバ４のリップ部４３と接合され（２点スポット溶接）、ニ重丸印の位置でミッドシートクロスメンバ４のリップ部４３及びリアフロアエクステンション５の水平部５１と接合されている（３点スポット溶接）。また、リアシートベルトアンカスティフナ８は、図７中の三角印の位置でミッドシートクロスメンバ４の底部４１または側壁部４２、リアフロアパネルの上部水平部７４、リアフロアサイドの延出部６２、リアフレーム３のリップ部３３と接合されている。

図８は図７中の矢印ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿って見た断面図であり、図８中にＸ印で示されている位置が、スポット溶接を行う位置である。また、図７に示される位置との対応を明確にするため、図８の下方に図７中に示したマークを記載している。図８に示すように、リアシートベルトアンカスティフナ８と、ミッドシートクロスメンバ４と、リアフロアエクステンション５とは、リアフロアエクステンション５の水平部５１のビード形状に対応して溶接する部材点数を変更して行われている。すなわち、ビードの底部（谷部５４）が位置する位置では、リアシートベルトアンカスティフナ８と、ミッドシートクロスメンバ４と、リアフロアエクステンション５とが溶接され（３点スポット溶接）、ビードの凸部（山部５３）が位置する位置では、ミッドシートクロスメンバ４と、リアフロアエクステンション５とが溶接されている（２点スポット溶接）。

また、リアシートベルトアンカスティフナ８は、リアシートベルトアンカ１０を締結するためのボルト通し孔８８を、リアシートベルトアンカスティフナ８の平板部８１内であって、ミッドシートクロスメンバ４の溝形状との接合により閉断面形状を形成する部分に有する。また、リアフロアエクステンション５の水平部５１において、リアシートベルトアンカスティフナ８のボルト通し孔８８に対応する位置にボルト通し孔５８が設けられている。

リアシートベルト１０３の基部側端部を固定するリアシートベルトアンカ１０は、リアシートベルトアンカ１０をリアフロアエクステンション５及びリアシートベルトアンカスティフナ８に固定するためのボルト通し孔１０１と、リアシートベルト１０３を固定するためのリアシートベルト孔１０２とを有する。そして、リアシートベルトアンカ１０のボルト通し孔１０１とリアフロアエクステンション５のボルト通し孔５８及びリアシートベルトアンカスティフナ８のボルト通し孔８８とが一致する位置で、リアシートベルトアンカ１０は、リアフロアエクステンション５及びリアシートベルトアンカスティフナ８に、ワッシャ１０４を介したボルト１０５及びナット１０６によってボルト締結されている。

以上のように構成することによって、まずリアシートベルトアンカスティフナ８は、リアフロアエクステンション５と、リアフロアサイド６と、リアフロアパネル７とにまたがって接合されているため、リアシートベルトアンカに荷重が加わった際にリアフロアエクステンション５と、リアフロアサイド６と、リアフロアパネル７とに荷重が分散され、それぞれの構成要素間の接合部が断裂する虞は低減される。仮に、リアシートベルトアンカスティフナ８がリアフロアエクステンション５とのみ接合している場合には、荷重はリアフロアエクステンション５に全て加わり、リアフロアエクステンション５と、リアフロアサイド６またはリアフロアパネル７との接合部に力が加わって接合部が断裂する虞があるが、本実施形態ではこの虞が低減されている。

また、本実施形態に係るリアシートベルトアンカスティフナ８は、リアフロアパネル７の上部水平部７４と傾斜部７３とによって形成される折面稜線７５を跨ぐように、各面上の２点でリアフロアパネル７に固定されているため、リアフロアパネル７との固定構造が立体的となり、固定構造の構造強度が向上する。更に、折面稜線７５を挟む２点での固定が、ワッシャ９１を介したボルト９２及びナット９３により行われているため固定構造の強度が向上する。本実施形態では、スポット溶接による固定部の接合面の直径は約６ｍｍであるが、ワッシャを介したボルト締結による固定部の接合面の直径はワッシャの直径に相当し、約１８ｍｍと大きく、固定部の面積を大きくして固定部内での荷重の集中を防止することができる。これにより、荷重が固定部に加わった際に、固定部の周囲の部材が、例えば、皺が形成されるといった変形することを防止することができる。また、ボルト締結による固定部は、スポット溶接による固定部に比べて剥離入力に対する強度が高いため、固定構造の強度が向上する。

また、本実施形態に係るリアシートベルトアンカスティフナ８は、ミッドシートクロスメンバ４の底部４１及び側壁部４２、リップ部４３と接合しているため、ミッドシートクロスメンバ４との固定構造が立体的となり固定構造の構造強度が向上する。

また、本実施形態に係るリアシートベルトアンカスティフナ８は、車体２の骨格部材であるリアフレーム３とミッドシートクロスメンバ４とに接合しているため、リアシートベルトアンカスティフナ８の変形が抑制され、リアシートベルトアンカの固定構造の強度が向上する。

また、本実施形態に係るミッドシートクロスメンバ４の底部４１は隆起部４４を備え、隆起部４４においてリアシートベルトアンカスティフナ８の底部８３と接合するため、ミッドシートクロスメンバ４の溝形状内に浸入した水が接合部に留まることを防止することができる。これにより、接合部の水による腐蝕を防止することができ接合部の強度が劣化することを防止することができる。なお、ミッドシートクロスメンバ４に隆起部４４を形成しても底部４１と側壁部４２との折面稜線は維持されているため、隆起部４４といった特定の場所に応力が集中することはなく、ミッドシートクロスメンバ４の剛性は高く保たれている。

また、本実施形態に係るリアシートベルトアンカスティフナ８は、２点または３点スポット溶接によりミッドシートクロスメンバ４またはリアフロアエクステンション５に接合されているため、固定構造の強度及び固定構造の各構成要素に伝わる負荷を適切に設定することができる。３点スポット溶接を用いることで固定構造の強度を向上させつつ、２点スポット溶接を用いることで、通常リアシートベルトアンカスティフナ８及びミッドシートクロスメンバ４よりも薄い鋼板によって形成されるリアフロアエクステンション５へと伝わる負荷を低減させることができる。

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。ミッドシートクロスメンバ４等の具体的形状等についても、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

本発明の実施形態が適用された自動車の概略図である。 図１の矢印ＩＩ線から見たリアシートベルトアンカ固定構造の斜視図である。 本発明の実施形態に係るリアシートベルトスティフナを示す斜視図である。 図２の矢印ＩＶ−ＩＶ線に沿って見たリアシートベルトアンカ固定構造の断面図である。 図２の矢印Ｖ−Ｖ線に沿って見たリアシートベルトアンカ固定構造の断面図である。 図２の矢印ＶＩ−ＶＩ線に沿って見たリアシートベルトアンカ固定構造の断面図である。 本発明の実施形態に係るリアシートベルトスティフナの溶接位置を示す斜視図である。 図７の矢印ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿って見たリアシートベルトスティフナの溶接位置を示す断面図である。

符号の説明

１ リアシートベルトアンカ固定構造
２ 車体
３ リアフレーム
４ ミッドシートクロスメンバ
５ リアフロアエクステンション
６ リアフロアサイド
７ リアフロアパネル
８ リアシートベルトアンカスティフナ
１０ リアシートベルトアンカ

Claims (7)

1. 車体の後部に配置され、前後方向に延びる左右１対のリアフレームと、前記リアフレーム同士を車幅方向に連結するミッドシートクロスメンバと、前記ミッドシートクロスメンバに支持され、リアフロアの一部を形成するリアフロアエクステンションと、前記リアフロアエクステンションの車体後方側に接合され、車体幅方向の中央部に凹部を形成されたリアフロアパネルとを有する車体後部構造に、リアシートベルトアンカを固定するためのリアシートベルトアンカ固定構造であって、
   前記リアフロアエクステンションと共に前記リアシートベルトアンカが固定される固定座を形成するべく、前記ミッドシートクロスメンバと前記リアフロアエクステンションとの間に配置されて、それぞれに固定されたリアシートベルトアンカスティフナを有し、
   前記リアシートベルトアンカスティフナは、前記リアフロアエクステンションの下面より車体後方側へと前記リアフロアパネルの下面に沿って延設され、前記凹部の縁部に形成される折面稜線を挟んだ二つの面のそれぞれに固定されていることを特徴とするリアシートベルトアンカ固定構造。
2. 前記シートベルトアンカスティフナは、ワッシャを介したボルト締結によって前記折面稜線を挟んだ二つの面のそれぞれに固定されていることを特徴とする請求項１に記載のリアシートベルトアンカ固定構造。
3. 前記固定座は、前記リアシートベルトアンカスティフナと前記ミッドシートクロスメンバとによって形成される閉断面構造部に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のリアシートベルトアンカ固定構造。
4. 前記ミッドシートクロスメンバは、リップ付き溝形断面を有し、
   前記リアシートベルトアンカスティフナは、前記ミッドシートクロスメンバの溝形断面を形成する底部と側壁と、前記リップ部とにおいて固定されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のリアシートベルトアンカ固定構造。
5. 前記ミッドシートクロスメンバの前記底部は、前記側壁との折面稜線を維持し、かつ前記リアシートベルトアンカスティフナが固定される部分において隆起していることを特徴とする請求項４に記載のリアシートベルトアンカ固定構造。
6. 前記リアシートベルトアンカスティフナは、前記左右のリアフレームの内の一方に固定されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のリアシートベルトアンカ固定構造。
7. 前記リアフロアエクステンションは、車体の前後方向に延在する山部と谷部とを車体の幅方向に交互に折曲成形されており、
   前記山部の位置において、前記リアシートベルトアンカスティフナと前記ミッドシートクロスメンバとがスポット溶接され、
   前記谷部の位置において、前記リアシートベルトアンカスティフナと前記ミッドシートクロスメンバと前記フロアエクステンションとがスポット溶接されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のリアシートベルトアンカ固定構造。

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