JP5115393B2 - シート取付け部構造 - Google Patents

Description

本発明は、シート取付け部構造に関する。

例えば、従来のシート取付け部構造においては、シート又はシートベルトの取付け部を、車両前後方向に延在する左右のサイドメンバと、これらサイドメンバを連結するクロスメンバと、にそれぞれ設けている。

しかし、シート又はシートベルトの取付け部をサイドメンバに設けると、サスペンションやトレーディングアームからの振動がサイドメンバを介してシート又はシートベルトに伝わり易く、走行中及びアイドリング中にシートに振動が生じる。シートの振動を抑えるために、シート側にダイナミックダンパー（振動抑制装置）を設けることも考えられるが、装置コスト及び装置重量が増加してしまう。

そこで、さらに従来においては、シート又はシートベルトの取付け部を、サイドメンバに設けることなくクロスメンバのみに設けるようにしたシート取付け部構造が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１に記載の構造では、クロスメンバ（レインフォース）の中間部に箱型空間を構成する複数のビードを形成し、隣接する２つのビードに挟まれた境界部にシートベルトアンカー保持部材を取り付けている。こうすることで、サイドメンバ間に渡る箱型断面形状のクロスメンバが、シートベルトアンカ保持部材にかかる引張力を有効にフロアパネルに分散させ、クロスメンバ及びフロアパネルの変形を抑制させる。
特公平７−８６３８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、シートベルトからの入力により、複数あるシートベルトアンカ保持部材の一箇所が座屈し始めるとそのまま変形が進んでしまい、他の部位に対してその部位のみ大きく変形してしまう。これを回避するには、クロスメンバの板厚を厚くする必要がある。しかしながら、そうするとクロスメンバの重量及びコストがアップしてしまう。

そこで、本発明は、一箇所のみに入力荷重が掛かることなく均一にリヤクロスメンバを変形させてリヤフロアパネルの変形を出来る限り抑制させることができるシート取付け部構造を提供することを目的とする。

本発明のシート取付け部構造では、リヤクロスメンバを、左右のリヤサイドメンバとの結合部位を他の断面一様とされた部位よりも剛性を高くし、その断面一様部位の内側底部にシート取付け部或いはシートベルト取付け部となるブラケットを所定間隔で固定する。そして、これら一対のブラケットを覆うようにリヤクロスメンバの天面を開放した断面一様部位に形成されるフランジ部にプレートを固定し、その部位を閉断面とする。また、プレートには、各ブラケットが設けられるそれぞれの近傍部に脆弱部を設けるようにする。

本発明のシート取付け部構造によれば、シート或いはシートベルトからの入力があると、リヤクロスメンバに固定されたプレートに設けられた脆弱部より変形するため、両ブラケットが設けられる断面一様部位を均等に変形させることができ、リヤフロアパネルの変形を抑制することが可能となる。

以下、本発明を適用した具体的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。

「シート取付け部構造の説明」
図１はリヤシートが取付けられる車両後部部分の斜視図、図２はリヤシートを取り外したときの車両後部部分の斜視図、図３はリヤフロアパネルを外したときの車両後部部分の分解斜視図、図４は図３のリヤクロスメンバのみを取り出して示す正面図、図５は図３のリヤクロスメンバが設けられる部位を示す要部拡大斜視図、図６は図５の分解斜視図、図７は図５の各線位置の断面図、図８はプレートの拡大斜視図、図９はクロスメンバの変形状態を示し、（Ａ）は本発明クロスメンバの変形状態図、（Ｂ）は従来クロスメンバの変形状態図である。

図２において、矢印Ｘは車両前後方向を表し、矢印Ｙは車幅方向を表し、矢印Ｚは車両高さ方向を表し、矢印ＦＲは車両前方を表し、矢印ＲＲは車両後方を表す。

リヤサイドメンバ１、２は、車両後部の主骨格を構成し、車両後方に延在して設けられると共に車幅方向に所定間隔を置いて左右に配置されている。これらリヤサイドメンバ１、２の車両後方先端には、入力荷重で潰れて衝撃エネルギーを吸収するエクステンションメンバ３、４がそれぞれ設けられている。

リヤクロスメンバは、車両前後方向に所定間隔を置いて設けられる第１リヤクロスメンバ５と第２リヤクロスメンバ６とからなる。第１リヤクロスメンバ５は、車両前方寄りの位置に設けられ、第２リヤクロスメンバ６は、車両後方寄りの位置に設けられる。

第２リヤクロスメンバ６は、リヤサイドメンバ１、２とエクステンションメンバ３、４との結合部位にそれぞれの端部を連結させて、車幅方向にその長手方向を向けて配置されている。この第２リヤクロスメンバ６を左右のリヤサイドメンバ１、２に連結させることで、車体後部の剛性が高まる。

第１リヤクロスメンバ５は、第２リヤクロスメンバ６の車両前方に配置されており、左右のリヤサイドメンバ１、２間にその長手方向を車幅方向に向けて設けられている。この第１リヤクロスメンバ５と第２リヤクロスメンバ６が設けられることで、車体後部の骨格構造を平面視略井桁形状としている。

第１リヤクロスメンバ５は、図４から図７に示すように、長尺状をなす底部５Ａと、その底部５Ａから両側にそれぞれ立ち上がる側壁部５Ｂと、各側壁部５Ｂの先端に設けられたフランジ部５Ｃを有し、これらにより上面を開口部とした断面略コ字状とされている。また、第１リヤクロスメンバ５は、左右のリヤサイドメンバ１、２との結合部位７、８を、他の断面一様とされた部位（以下、この部位を断面一様部位９と称する）よりも剛性を高くしている。具体的には、前記第１リヤクロスメンバ５の結合部位７、８は、前記断面一様部位９に対してその断面がリヤサイドメンバ１、２との結合箇所に行くに従って次第に増加することで剛性が高められている。つまり、前記結合部位７、８における底部５Ａを車両下方へ向く傾斜部とし、その傾斜部に合わせて側壁部５Ｂの高さを結合箇所に行くに従って高くすることで、結合部位７、８の断面を増加させている。

前記第１リヤクロスメンバ５には、前記断面一様部位９の内側底部５Ａにシート取付け部となる一対のブラケット１０、１１を車幅方向に所定間隔を置いて固定させている。これらブラケット１０、１１は、前記底部５Ａ及び前記側壁部５Ｂに対してスポット溶接にて固定されている。かかるブラケット１０、１１には、図１で示したリヤシート１２のシート取付け点となる後方シート取付け部材１３が固定される。

また、第１リヤクロスメンバ５には、一対のブラケット１０、１１を覆うように該第１リヤクロスメンバ５の天面を開口部とした断面一様部位９に形成されたフランジ部５Ｃに固定されて閉断面を構成するプレート１４が固定されている。プレート１４は、車幅方向に所定間隔をおいて配置された２つのブラケット１０、１１間及びこれらブラケット１０、１１を覆う位置に配置され、両結合部位７、８を除く断面一様部位９に固定されている。かかるプレート１４は、第１リヤクロスメンバ５のフランジ部５Ｃに対してスポット溶接にて固定されている。前記プレート１４と前記フランジ部５Ｃとのスポット溶接部位を、明確なものとするために、図５で×を付して表記する。

前記プレート１４には、図８に示すように、ブラケット１０、１１が設けられるそれぞれの近傍部に脆弱部となる切欠部１５が形成されている。切欠部１５は、前記フランジ部５Ｃと前記プレート１４とが重なり合わない程度の大きさの切り欠きとして形成され、前記２つのブラケット１０、１１が固定された位置よりも車幅方向内側の位置であってプレート長手方向両側縁１４ａ、１４ｂそれぞれの２箇所に設けられている。具体的には、一方のプレート長手方向側縁１４ａには、２つのブラケット１０、１１の車幅方向内側位置近傍にそれぞれ、この側縁１４ａの一部を平面視コ字状に切り欠いた２つの切欠部１５、１５を形成している。他方のプレート長手方向側縁１４ｂには、同じく２つのブラケット１０、１１の内側位置近傍にそれぞれ、この側縁１４ｂの一部を平面視略コ字状に切り欠いた切欠部１５、１５を形成している。

また、前記プレート１４には、一対の前記ブラケット１０、１１が固定された位置よりも車幅方向内側に対応する位置に表面側から裏面側へ凹みを形成して前記第１リヤクロスメンバ５の内側底部５Ａに向かって突出する強度補強用凸条部１６が形成されている。かかる強度補強用凸条部１６は、プレート１４の表面側から見たときに平面視略長方形状をなす凹部とされる一方で、プレート１４の裏面側から見ると平面視略長方形状をなす凸部とされる。この強度補強用凸条部１６が設けられることで、一対の前記ブラケット１０、１１間に対応するプレート部位の剛性が高まる。

また、前記プレート１４には、前記強度補強用凸条部１６のうち前記各切欠部１５と対応する部位に、この強度補強用凸条部１６の側壁部１６ａを前記切欠部１５へと開放させる脆弱補助部２４を設けている。一方のプレート長手方向側縁１４ａの各切欠部１５と対応する位置に形成された脆弱補助部２４は、他方のプレート長手方向側縁１４ｂの各切欠部１５と対応する位置に形成された脆弱補助部２４に対してそのプレート長手方向において同一位置（Ｘ１線上、Ｘ２線上）に形成されている。これらＸ１線及びＸ２線では、前記強度補強用凸条部１６の側壁部１６ａが全高に渡って切除されて前記プレートの長さ方向に不連続壁に形成されており、これによって前記切欠部１５へと開放させる脆弱補助部２４を構成している。つまり、この部位は、前記強度補強用凸条部１６における他の部位とは異なり強度が弱い部位となっている。

なお、前記プレート１４には、前記した後方シート取付け部材１３をボルト及びナット等の締結手段で固定するためのボルト取付け孔１７が、前記ブラケット１０、１１に形成された同じくボルト取付け孔１８と対応する位置に設けられている。

リヤフロアパネル１９は、リヤサイドメンバ１、２と第１リヤクロスメンバ５と第２リヤクロスメンバ６とで車両後部骨格をなす部位を覆って取り付けられている。このリヤフロアパネル１９は、リヤシート１２を装着するリヤシート装着部２０と、スペアタイヤ収容部を有した後部荷室部２１と、を有している。リヤシート装着部２０には、シートレール２２を固定する前方シート取付け部材２３と後方シート取付け部材１３とが取り付けられる。

「第１リヤクロスメンバの変形モード説明」
上述のように構成されたシート取付け部構造において、例えば、車体後部に車両前方に向かって入力荷重が作用した場合、リヤシート１２のシート取付け点である各ブラケット１０、１１が設けられる部位には、図９（Ａ）に示すように、第１リヤクロスメンバ５を車両上方へ引っ張る力Ｆが作用する。

このとき、第１リヤクロスメンバ５の断面一様部位９に固定されて閉断面を構成するプレート１４には、各ブラケット１０、１１が設けられるそれぞれの近傍部に脆弱部となる切欠部１５を４箇所形成してあるため、この各切欠部１５が変形開始起点となり、断面一様部位９が上方へ引っ張れて変形する。また、前記プレート１４の各ブラケット１０、１１間には、強度補強用凸条部１６が設けられることで、それらの間の部位が高剛性とされるため、各ブラケット１０、１１間の断面一様部位９は略水平状態を保持したまま上方へ持ち上げられるようにして変形する。第１リヤクロスメンバ５の前記リヤサイドメンバ１、２との結合部位７、８が、他の部位である断面一様部位９よりも高剛性とされていることから、なおさら断面一様部位９が上方へ変形し易くなっている。

この第１リヤクロスメンバ５の変形モードを詳しく説明すると、各ブラケット１０、１１にそれぞれ車両上方へ引っ張る荷重Ｆが作用した場合、この荷重Ｆによって第１リヤクロスメンバ５も上方へと引っ張られるが、左右のリヤサイドメンバ１、２との結合部位７、８は断面一様部位９よりも剛性が高いため、断面一様部位９が上方へと変位する。このとき、断面一様部位９に取り付けられたプレート１４には、第１リヤクロスメンバ５のフランジ部５Ｃと溶接されていない切欠部１５が形成されているため、この切欠部１５と対応するフランジ部５Ｃの部位が引っ張り力を受けて上方へ湾曲するように変形する。一方、上方へ湾曲する部位の下面側では、圧縮力を受けて図９（Ａ）に示す如く窪み２５が生じる。さらに、第１リヤクロスメンバ５が変形するに際しては、前記プレート１４の各切欠部１５と対応する部位に脆弱補助部２４が形成されているので、より一層、この部位から折れ曲がり易くなる。この脆弱補助部２４及び切欠部１５を起点として変形が進むと、断面一様部位９はほぼ水平状態を保ったまま上方へ持ち上げられるようにして変形する。

これに対して、図９（Ｂ）に示すように、本実施形態のプレート１４を第１リヤクロスメンバ５に接合せずに、この第１リヤクロスメンバ６の底部５Ａにレインフォースをその長手方向全域に設けた場合、一方のブラケット１０が設けられた部位が変形し出すと、そのまま変形が進み、第１リヤクロスメンバ５の変形量が１箇所のみ大きくなってしまう。この場合、リヤフロアパネル１９を大きく変形させ、亀裂を生じさせたり、該リヤフロアパネル１９と第１リヤクロスメンバ５とのスポット溶接外れが発生する。しかしながら、本実施形態では、これらの問題を抑制することができる。

本実施形態によれば、リヤサイドメンバ１、２にシート取付け点を設けていないため、サスペンション等からの振動がリヤシート１２に伝わり難く、リヤシート１２の振動を抑えることができる。

また、本実施形態によれば、シート或いはシートベルトからの入力があると、第１リヤクロスメンバ５に固定されたプレート１４に設けられた脆弱部より変形するため、両ブラケット１０、１１が設けられる断面一様部９を均等に変形させることができ、リヤフロアパネル１９の極端な変形を抑制することが可能となる。

また、本実施形態によれば、プレート１４を第１リヤクロスメンバ５に取り付けて閉断面構造として断面一様部位９の剛性を高めたので、従来のようにクロスメンバの厚みを厚くすることで重量アップ及びコストアップになることを抑制できる。

また、本実施形態によれば、プレート１４に形成した脆弱部を、第１リヤクロスメンバ５のフランジ部５Ｃと接合されない切欠部１５としたので、簡単な構造で脆弱部を構成することができる。

また、本実施形態によれば、プレート１４に、一対のブラケット１０、１１が固定された位置よりも車幅方向内側に対応する位置に凹みを形成してリヤクロスメンバの内側底部５Ａに向かって突出する強度補強用凸条部１６を形成したので、これらブラケット１０、１１間部位の剛性をこの強度補強用凸条部１６によって高めることができる。

また、本実施形態によれば、強度補強用凸条部１６のうち各切欠部１５と対応する部位に、この強度補強用凸条部１６の側壁部１６ａを前記切欠部１５へと開放させる脆弱補助部２４を設けたので、前記切欠部１５の作用に加えて前記脆弱補助部２４から第１リヤクロスメンバ５が変形し易くなる。

以上、本発明を適用した具体的な実施形態について説明したが、上述の実施形態は一例であり、この実施形態に本発明が限定されるものではない。

例えば、上記実施形態では、前記ブラケット１０、１１をリヤシート１２の取付け部に使用したが、このブラケット１０、１１を図示を省略したシートベルトの取付け部として使用することもできる。その場合でも、前記した実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

図１はリヤシートが取付けられる車両後部部分の斜視図である。 図２はリヤシートを取り外したときの車両後部部分の斜視図である。 図３はリヤフロアパネルを外したときの車両後部部分の分解斜視図である。 図４は図３のリヤクロスメンバのみを取り出して示す正面図である。 図５は図３のリヤクロスメンバが設けられる部位を示す要部拡大斜視図である。 図６は図５の分解斜視図である。 図７は図６の各線位置の断面図である。 図８はプレートの拡大斜視図である。 図９はクロスメンバの変形状態を示し、（Ａ）は本発明クロスメンバの変形状態図、（Ｂ）は従来クロスメンバの変形状態図である。

符号の説明

１、２…リヤサイドメンバ
３、４…エクステンションメンバ
５…第１リヤクロスメンバ
６…第２リヤクロスメンバ
７、８…結合部位
９…断面一様部位
１０、１１…ブラケット
１２…リヤシート
１３…後方シート取付け部材
１４…プレート
１５…切欠部
１６…ビード部
１９…リヤフロアパネル

Claims (4)

1. 車両後方に延在して左右に配置される一対のリヤサイドメンバと、
   一対の前記リヤサイドメンバ間に車幅方向に配置されてこれらメンバ間を連結し、該リヤサイドメンバとの結合部位を他の断面一様とされた部位よりも剛性を高くした断面略コ字状のリヤクロスメンバと、
   前記リヤクロスメンバの前記断面一様部位の内側底部に車幅方向に所定間隔で固定されるシート取付け部或いはシートベルト取付け部となる一対のブラケットと、
   一対の前記ブラケットを覆うように前記リヤクロスメンバの天面を開放した断面一様部位に形成されるフランジ部に固定されて閉断面を構成し、該各ブラケットが設けられるそれぞれの近傍部に脆弱部を設けたプレートと、を備えた
   ことを特徴とするシート取付け部構造。
2. 請求項１に記載のシート取付け部構造であって、
   前記脆弱部は、前記ブラケットが固定された位置よりも車幅方向内側の位置であってプレート長手方向両側縁それぞれの２箇所に前記フランジ部と接合されない部位となる切欠部からなる
   ことを特徴とするシート取付け部構造。
3. 請求項１または請求項２に記載のシート取付け部構造であって、
   前記プレートには、一対の前記ブラケットが固定された位置よりも車幅方向内側に対応する位置に凹みを形成して前記リヤクロスメンバの内側底部に向かって突出する強度補強用凸条部を形成した
   ことを特徴とするシート取付け部構造。
4. 請求項３に記載のシート取付け部構造であって、
   前記強度補強用凸条部のうち前記各切欠部と対応する部位に、この強度補強用凸条部の側壁部を前記切欠部へと開放させる脆弱補助部を設けた
   ことを特徴とするシート取付け部構造。

Images