JP4914906B2

JP4914906B2 - 車体構造

Info

Publication number: JP4914906B2
Application number: JP2009074138A
Authority: JP
Inventors: 状元山木
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2009-03-25
Filing date: 2009-03-25
Publication date: 2012-04-11
Anticipated expiration: 2029-03-25
Also published as: US8132852B2; US20100244486A1; CN101844585B; JP2010221955A; CN101844585A

Description

この発明は、車体側方から入力される衝撃荷重を、乗員の着座するシートを介してフロアに伝達する機能を備えた車体構造に関するものである。

車両の側面衝突時に車体側方からシートに入力される衝撃荷重を車体フロアに速やかに伝達できる車体構造として、左右のシート間に配置されるフロアトンネルの上部に、側面衝突時にシートの側部と当接して荷重をフロアトンネルに伝達する荷重受け部材を固定設置したものが案出されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の車体構造においては、荷重受け部材はコンソールボックスによって構成され、コンソールボックスはフロアトンネルの上部に固定設置されている。したがって、側面衝突時にシートに加わった衝撃荷重はコンソールボックスを介してフロアトンネルに伝達される。

特開２００５−６７４２７号公報

この従来の車体構造は、荷重受け部材がフロアトンネルの上部に固定設置されるため、シートからフロアトンネルに入力された荷重がフロアトンネルに大きなモーメントとして作用し、フロアトンネルに捩れ変形を生じることが懸念される。

そこでこの発明は、側面衝突時にシートに加わる衝撃荷重をフロアトンネルの捩れ変形を招くことなく車体フロアに速やかに伝達することのできる車体構造を提供しようとするものである。

上記の課題を解決する請求項１に記載の発明は、車室内の幅方向中央にフロアトンネル（例えば、後述の実施形態におけるフロアトンネル１２）が膨出して設けられるとともに、該フロアトンネルを挟む左右両側に一対のシート（例えば、後述の実施形態におけるシート１）が設けられ、前記フロアトンネルの上部に、前記シートが車体側方から衝撃荷重を受けたときに前記シートと当接して荷重を車体フロア（例えば、後述の実施形態における車体フロア９）に伝達する荷重受け部材（例えば、後述の実施形態におけるコンソールボックス３０）が固定設置された車体構造であって、前記フロアトンネルの左右両脇に幅方向に延出する左右のフロアクロスメンバ（例えば、後述の実施形態におけるフロアクロスメンバ４０Ａ，４０Ｂ）を設け、前記フロアトンネルの頂部の上面を跨いで前記左右のフロアクロスメンバを連結するアッパクロスメンバ（例えば、後述の実施形態におけるアッパクロスメンバ４１）を設け、該アッパクロスメンバを断面コ字状に、かつ長手方向の中央領域（例えば、後述の実施形態における中央領域４１ａ）が前記フロアトンネルの外側面に沿うように上方に湾曲し、長手方向の両側の側縁部が略水平に延出するように形成するとともに、当該アッパクロスメンバの側縁部をそれぞれ対応する前記フロアクロスメンバの上面に結合し、前記アッパクロスメンバの上方に前記荷重受け部材を設け、前記荷重受け部材を、両側の側壁（例えば、後述の実施形態における側壁４５Ａ，４５Ｂ）と前部壁（例えば、後述の実施形態における前部壁４５Ｃ）および後部壁（例えば、後述の実施形態における後部壁４５Ｄ）と、内部を補強された底部壁（例えば、後述の実施形態における底部壁４５Ｅ）とを備え、前記底部壁の上方側が収納部（例えば、後述の実施形態における収納部３０ａ）とされた構成とし、前記荷重受け部材の両側の側壁の下縁に、フロアトンネルの外側面に沿って延出する延長壁（例えば、後述の実施形態における延長壁４６）を設けるとともに、当該延長壁の下端に略水平方向に屈曲した締結片（例えば、後述の実施形態における締結片４６ａ）を設け、前記荷重受け部材は、前記延長壁の下端の締結片を前記アッパクロスメンバの側縁部の上面の車幅方向中央寄り部分にボルト締結し、前記アッパクロスメンバの側縁部の上面の車幅方向外側部分には、前記シートの車幅方向内側の脚部をボルト締結したことを特徴とする。
これにより、フロアトンネルを間に挟む左右のフロアクロスメンバは荷重受け部材によって連結される。側面衝突時に、シートから荷重受け部材に入力された荷重は左右のフロアクロスメンバによって支持されるようになる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車体構造において、前記アッパクロスメンバの中央領域と側縁部には接合フランジ（例えば、後述の実施形態における接合フランジ４２，４３）が延設され、中央領域の接合フランジは、前記フロアトンネルの頂部の上面に結合され、側縁部の接合フランジは、前記フロアクロスメンバの上面に結合されていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、側面衝突時にシートから荷重受け部材に入力される荷重を左右のフロアクロスメンバによって支持させ、荷重受け部材からフロアトンネルに直接入力される荷重を減少させることができるため、フロアトンネルの捩れ変形を抑制してシートに入力される荷重を速やかに車体フロアに伝達することができる。

また、請求項１に記載の発明によれば、荷重受け部材の左右の側縁部がアッパクロスメンバを介して左右のフロアクロスメンバに連結されるため、荷重受け部材の左右の側縁部の延出長さを短くすることができるとともに、アッパクロスメンバによって左右のフロアクロスメンバ間の結合部剛性をより高めることができる。

さらに、請求項１に記載の発明によれば、荷重受け部材の左右の側縁部がアッパクロスメンバの上面に締結されることから、上下方向から容易に締結作業を行なうことができ、組付け作業性が向上する。

この発明の一実施形態の車両の断面図である。この発明の一実施形態の車両の車体構造を示す分解斜視図である。この発明の一実施形態の車両の模式的な断面図である。

以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、車両の前席側の左右のシート１，１を背面側から見た図である。なお、図面において、シート１は骨格部材のみが示されており、また、右側のシート１は一部のみが示されている。
シート１は、乗員の臀部を支持するシートクッション２と、このシートクッション２の後端部に連結されて、乗員の腰部および胸部（背部）を支持するシートバック３と、このシートバック３の上部に支持されて、乗員の頭部および首部を支持するヘッドレスト４とを備えている。

シートクッション２は、後端部に車幅方向に沿って延出する後部クロスメンバ６が取り付けられたクッションフレームを備え、そのクッションフレームがシートレール８，８を介して車体フロア９に前後方向にスライド可能に取り付けられている。なお、図中、１０は、車体の下端側部に設けられたサイドシルであり、１１は、車体側部のほぼ中央に立設されたセンターピラー、１２は、車体フロア９上の車幅方向中央領域に上方に膨出して形成されたフロアトンネルである。フロアトンネル１２上の前席側の左右の車両用シート１，１の間には、上面側に収納部３０ａ（図２参照）を有するコンソールボックス３０（荷重受け部材）が固定設置されている。

シートバック３は、上部フレーム１３ａと左右の側部フレーム１３ｃ，１３ｄと下部連結プレート１３ｂとから成る略矩形枠形状のシートバックフレーム１３を備え、そのシートバックフレーム１３の下端がクッションフレームの後端部に傾動可能にヒンジ結合されている。シートバックフレーム１３の上部フレーム１３ａの幅方向中央位置には、ヘッドレスト４の支持フレームが昇降可能に取り付けられている。

シートバックフレーム１３の背面側には正面視が略矩形状のプレート材１４が取り付けられている。
プレート材１４は、稜線部ａが車幅方向に延出する複数の凹凸部１５を備え、この凹凸部１５によって形成される波形断面が車体上下方向に連続している。プレート材１４は左右の側縁が両側の側部フレーム１３ｃ，１３ｄに結合されている。プレート材１４の上端部の高さは、シート１に着座した乗員のほぼ胸部高さになるように設定されている。

図２は、左右のシート１，１間の車室フロア９側の構造を示す分解斜視図である。
図１，図２に示すように、フロアトンネル１２の左右両脇部には、車幅方向に延出する断面略コ字状のフロアクロスメンバ４０Ａ，４０Ｂが対をなして設けられている。このフロアクロスメンバ４０Ａ，４０Ｂの対は、車体フロア９上のシート１，１の前端部と後端部に対応する位置に二組設けられている。また、フロアクロスメンバ４０Ａ，４０Ｂは両端部がフロアトンネル９とサイドシル１０に結合されている。

対を成すフロアクロスメンバ４０Ａ，４０Ｂの車体中央寄りの縁部同士は、フロアトンネル１２の頂部を車幅方向に沿って跨ぐアッパクロスメンバ４１によって結合されている。アッパクロスメンバ４１は断面コ字状に形成され、長手方向の中央領域４１ａがフロアトンネル１２の外形に沿うように上方に湾曲し、長手方向の両側の側縁部４１ｂが略水平に延出している。中央領域４１ａと側縁部４１ｂには接合フランジ４２，４３が延設されている。中央領域４１ａの接合フランジ４２は、フロアトンネル１２の頂部の上面に結合され、側縁部４１ｂの接合フランジ４３は、フロアクロスメンバ４０Ａ，４０Ｂの上面に結合されている。また、各側縁部４１ｂの上面には車幅方向に並んでボルト挿通孔４４ａ，４４ｂが設けられている。なお、図示は省略されているが、各側縁部４１ｂの背面側にはボルト挿通孔４４ａ，４４ｂに挿入されたボルト（図示せず）が螺合されるウェルドナットが設けられている。

一方、コンソールボックス３０は、両側の側壁４５Ａ，４５Ｂと前部壁４５Ｃおよび後部壁４５Ｄと、内部を複数のフレーム材等によって補強された底部壁４５Ｅとを備え、底部壁４５Ｅの上方側が収納部３０ａとされている。両側の側壁４５Ａ，４５Ｂの下縁には、フロアトンネル１２の外側面に沿って延出する延長壁４６が設けられ、その延長壁４６の下端に略水平方向に屈曲した一対の締結片４６ａ，４６ａが延設されている。各締結片４６ａにはボルト挿通孔４７が設けられている。各締結片４６ａは、アッパクロスメンバ４１の側縁部４１ｂの上面に重合され、その状態において側縁部４１ｂに上方からボルト締結されている。
ここで、コンソールボックス３０の各締結片４６ａはアッパクロスメンバ４１の側縁部４１ｂ上の中央寄りのボルト挿通孔４４ｂ部分にボルト締結されるが、側縁部４１ｂ上の外側寄りのボルト挿通孔４４ａ部分には、シート１の車幅方向内側の脚部がボルト締結されるようになっている。

ところで、図１に示すように、側部フレーム１３ｃのプレート材１４の上端部に対応する位置には、シートバックフレーム１３の側部から車幅方向外側に突出する荷重伝達ブロック２１が取り付けられている。この荷重伝達ブロック２１は、車体側方から衝撃荷重が入力されたときにその荷重を側部フレーム１３ｃとプレート材１４に伝達するものであり、車幅方向に延出する複数の筒状断面が並列に配列されたハニカム構造とされ、全体が樹脂によって上下方向に長い直方体状に形成されている。

また、左右の側部フレーム１３ｃ，１３ｄの下縁部の間は、シートクッション２とシートバック３を回動可能に連結するヒンジ軸を囲む図示しない下部クロスメンバによって連結されている。そして、下部クロスメンバの延長上に位置される側部フレーム１３ｃの車幅方向外側の側面と、側部フレーム１３ｄの車幅方向内側の側面には荷重伝達ブロック２５，２６がそれぞれ取り付けられている。この各荷重伝達ブロック２５，２６は、上部側の荷重伝達ブロック２１と同様に、車幅方向に延出する複数の筒状断面が並列に配列されたハニカム構造とされている。また、側部フレーム１３ｄ側の荷重伝達部材２６は、車幅方向中央のコンソールボックス３０の側壁４５Ａ，４５Ｂに対向している。

以上の構成において、車両の側部から衝撃荷重が入力されてセンターピラー１１等の車体側壁がシートバック３方向に変形すると、その側壁からの荷重は上下の荷重伝達ブロック２１，２５の少なくともいずれか一方を介して側部フレーム１３ｃに伝達される。
下方の荷重伝達ブロック２５に衝撃荷重が入力された場合には、シート全体の車幅方向内側方向への移動とともに、車幅方向内側下方の荷重伝達ブロック２６がコンソールボックス３０に当接し、このとき、シートバックフレーム１３の下方の下部クロスメンバから荷重伝達ブロック２６を介してコンソールボックス３０に荷重が伝達される。

また、上方の荷重伝達ブロック２１に衝撃荷重が入力された場合には、その荷重は荷重伝達ブロック２１から側部フレーム１３ｃに伝達され、側部フレーム１３ｃの後面側に結合されたプレート材１４と、シートバックフレーム１３の上下の骨格部（上部フレーム１３ａおよび下部連結プレート１３ｂ）を介して幅方向内側の側部フレーム１３ｄに伝達される。このとき、側部フレーム１３ｃからプレート材１４の上端部に衝撃荷重が入力されると、プレート材１４の各凹凸部１５の稜線部ａによって区画された複数の領域にせん断方向の応力を生じさせる。これにより、入力された衝撃荷重はプレート材１４のほぼ全域において受け止められる。
こうして、シートバックフレーム１３の全体に分散するかたちで衝撃荷重が伝達されると、シート全体の車幅方向内側方向への移動とともに、荷重伝達ブロック２６がコンソールボックス３０に当接し、荷重伝達ブロック２６からコンソールボックス３０に荷重が伝達されるようになる。

図３は、側面衝突時における衝撃荷重の伝達イメージを示す図である。なお、図３において、各シート１の荷重伝達ブロック２１，２５，２６等は図示の都合上省略されている。
図３に示すように、シート１からコンソールボックス３０の側面に衝撃荷重が伝達されると、その荷重はアッパクロスメンバ４１を介して左右のフロアクロスメンバ４０Ａ，４０Ｂに伝達され、コンソールボック３０の倒れ方向に作用するモーメントが左右のフロアクロスメンバ４０Ａ，４０Ｂによって支持される。したがって、シート１からコンソールボックス３０に入力された衝撃荷重は左右のフロアクロスメンバ４０Ａ，４０Ｂ部分によって受け止められる。

以上のように、この車体構造においては、荷重受け部材であるコンソールボックス３０がフロアトンネル１２を跨いで左右のフロアクロスメンバ４０Ａ，４０Ｂに結合されているため、側面衝突時にシート１からコンソールボックス３０に伝達される衝撃荷重を左右のフロアクロスメンバ４０Ａ，４０Ｂに分散支持させ、フロアトンネル１２の膨出部分に直接入力される荷重を減少させることができる。したがって、フロアトンネル１２の捩れ変形を招くことなく、シート１に入力される衝撃荷重を速やかに車体フロア９に伝達することができる。

また、この車体構造においては、フロアトンネル１２を跨いで左右のフロアクロスメンバ４０Ａ，４０Ｂを結合する閉断面構造のアッパクロスメンバ４１を設け、このアッパクロスメンバ４１の側縁部４１ｂにコンソールボックス３０の両側の延長壁４６をそれぞれボルト締結するようにしているため、延長壁４６の長さを短くしてコンソールボックス３０の支持剛性を高めることができるとともに、アッパクロスメンバ４１によって左右のフロアクロスメンバ４０Ａ，４０Ｂ間の結合部剛性をより高めることができる。

さらに、この実施形態においては、アッパクロスメンバ４１の側縁部４１ｂの上面にコンソールボックス３０の延長壁４６をボルト締結する構造となっているため、車両の組付け工程においてコンソールボックス３０を上方側から容易に締結固定することができる。したがって、この構造を採用することにより、組付け作業性を向上させることができる。

なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。

１…シート
９…車体フロア
１２…フロアトンネル
３０…コンソールボックス（荷重受け部材）
３０ａ…収納部
４０Ａ，４０Ｂ…フロアクロスメンバ
４１…アッパクロスメンバ
４１ａ…中央領域
４１ｂ…側縁部
４２…接合フランジ
４５Ａ，４５Ｂ…側壁
４５Ｃ…前部壁
４５Ｄ…後部壁
４５Ｅ…底部壁
４６…延長壁

Claims

車室内の幅方向中央にフロアトンネルが膨出して設けられるとともに、該フロアトンネルを挟む左右両側に一対のシートが設けられ、
前記フロアトンネルの上部に、前記シートが車体側方から衝撃荷重を受けたときに前記シートと当接して荷重を車体フロアに伝達する荷重受け部材が固定設置された車体構造であって、
前記フロアトンネルの左右両脇に幅方向に延出する左右のフロアクロスメンバを設け、
前記フロアトンネルの頂部の上面を跨いで前記左右のフロアクロスメンバを連結するアッパクロスメンバを設け、
該アッパクロスメンバを断面コ字状に、かつ長手方向の中央領域が前記フロアトンネルの外側面に沿うように上方に湾曲し、長手方向の両側の側縁部が略水平に延出するように形成するとともに、当該アッパクロスメンバの側縁部をそれぞれ対応する前記フロアクロスメンバの上面に結合し、
前記アッパクロスメンバの上方に前記荷重受け部材を設け、
前記荷重受け部材を、両側の側壁と前部壁および後部壁と、内部を補強された底部壁とを備え、前記底部壁の上方側が収納部とされた構成とし、
前記荷重受け部材の両側の側壁の下縁に、フロアトンネルの外側面に沿って延出する延長壁を設けるとともに、当該延長壁の下端に略水平方向に屈曲した締結片を設け、
前記荷重受け部材は、前記延長壁の下端の締結片を前記アッパクロスメンバの側縁部の上面の車幅方向中央寄り部分にボルト締結し、
前記アッパクロスメンバの側縁部の上面の車幅方向外側部分には、前記シートの車幅方向内側の脚部をボルト締結したことを特徴とする車体構造。
前記アッパクロスメンバの中央領域と側縁部には接合フランジが延設され、中央領域の接合フランジは、前記フロアトンネルの頂部の上面に結合され、側縁部の接合フランジは、前記フロアクロスメンバの上面に結合されていることを特徴とする請求項１に記載の車体構造。