JP5172325B2 - 車両のシート間の荷重伝達部構造 - Google Patents

Description

この発明は、左右のシートから入力される側面衝突荷重をセンタートンネルに伝達する荷重伝達部構造に関するものである。

シートに入力された側面衝突荷重をセンタートンネル上のコンソールボックスに伝達する荷重伝達部構造が案出されている（特許文献１参照）。
この荷重伝達部構造は、左右のシートに設けられた横梁部の端部を、閉断面構造のコンソールボックスに対峙させ、車体側壁からシートに入力された側面衝突荷重を、シートの横梁部とコンソールボックスを介してセンタートンネルに支持させるようになっている。
特開２００１−１５１０２２号公報

しかし、この従来の荷重伝達部構造は、閉断面を成すコンソールボックスの底壁がセンタートンネルの上壁にボルト結合されたものであるため、側面衝突時の大荷重の入力によってコンソールボックスが変形し易く、衝突荷重をセンタートンネルに効率良く伝達することがむずかしい。

そこで、この発明は、側面衝突荷重をシートからセンタートンネルに効率良く伝達することのできる車両のシート間の荷重伝達部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、左右のシート（例えば、後述の実施形態におけるシート１０）の間に、車体フロア（例えば、後述の実施形態における車体フロア１８）から隆起するセンタートンネル（例えば、後述の実施形態におけるセンタートンネル２７）が設けられている車両のシート間の荷重伝達部構造であって、左右のシートから入力される側面衝突荷重を前記センタートンネルに伝達する左右の側部荷重伝達壁（例えば、後述の実施形態における側部荷重伝達壁２９）と、該左右の側部荷重伝達壁の上部同士を連結する中央荷重伝達壁（例えば、後述の実施形態における中央荷重伝達壁３０）とを備えた全体の断面形状が略コ字状の補強部材（例えば、後述の実施形態における補強部材２８）を設け、前記側部荷重伝達壁は、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であり、前記中央荷重伝達壁は、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の方形ブロック状であり、前記側部荷重伝達壁は前記中央荷重伝達壁に比較して高密度とされ、前記中央荷重伝達壁の下面と、前記側部荷重伝達壁の中央荷重伝達壁よりも下方に延出する下縁部は、センタートンネルの上面と両側の側面にそれぞれ重合させボルト締結して、前記補強部材を前記センタートンネルに重合して固定したことを特徴とする。
これにより、車体側壁からシートに側面衝突荷重が入力されると、シートが補強部材の側部荷重伝達壁に当接し、このとき衝突荷重が、側部荷重伝達壁を介して直接的にセンタートンネルの側面で受け止められるとともに、補強部材の略コ字状の断面を介してモーメントとしてセンタートンネルに受け止められる。

請求項１に記載の発明によれば、シートに入力された側面衝突荷重を、補強部材の側部荷重伝達壁と中央荷重伝達壁を介して直接的な押圧荷重とモーメントとしてセンタートンネルに受け止めさせるため、側面衝突荷重をセンタートンネルに対して効率良く迅速に伝達することができる。
さらに、請求項１に記載の発明によれば、補給部材の左右の側部荷重伝達壁が、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、補強部材の中央荷重伝達壁が、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の方形ブロック状とされるとともに、中央荷重伝達壁に比較して高密度とされているため、シートから局所的な入力のある側部荷重伝達壁の潰れを抑制しつつ、局所的な入力のない中央荷重伝達壁部分での重量増加を低減することができる。

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、この発明にかかる荷重伝達部構造を採用した車両の車室内を示す模式的な斜視図であり、同図中１０は、前席側の左右のシートである。
各シート１０は、乗員の臀部を支持するシートクッション１１と、このシートクッション１１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１２と、このシートバック１２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１３とを備えている。

シートクッション１１は、前端部と後端部に車幅方向に沿って延出する前部クロスメンバ（図示せず）と後部クロスメンバ１５が取り付けられたクッションフレーム１６を備え、そのクッションフレーム１６がシートレール１７，１７を介して車体フロア１８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１中、１９は、車体の下端側部に設けられたサイドシルであり、２０は、車体側部のほぼ中央に立設されたセンターピラー、２１は、車体フロア１８上の車幅方向中央に固定設置されたセンターコンソールである。

シートバック１２は、上部フレーム２２ａ、下部フレーム２２ｂおよび左右の側部フレーム２２ｃ，２２ｄとから成る略矩形枠形状のシートバックフレーム２２を備え、そのシートバックフレーム２２の下端がクッションフレーム１６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２２の背面側には、正面視が略矩形状のプレート材２３が取り付けられている。このプレート材２３は、稜線部が車幅方向に沿って延出する波形状のリブ２４を複数備えている。

また、車外側の側部フレーム２２ｃのうちの、プレート材２３の上端部と下端部に対応する位置には、車体側部からの入力荷重を側部フレーム２２ｃに伝達するための上部荷重伝達ブロック２５と下部荷重伝達ブロック２６が取り付けられている。上部荷重伝達ブロック２５と下部荷重伝達ブロック２６はいずれも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一体に形成されている。

図２は、センターコンソール２１の配置される車体フロア１８の中央部分の断面を示すものであり、同図において、２７は、車体フロア１８の車幅方向の略中央部で上方に隆起するセンタートンネルである。センタートンネル２７は、車体前後方向に沿って延出し、車体フロア１８の下方において図示しない車体フレームに固定されている。
センタートンネル２７のうちの、前席の左右のシート１０，１０の略中間領域には、補強部材２８が上面側に重合されて取り付けられている。補強部材２８は、左右のシート１０，１０の下端側部から側面衝突荷重を受ける板状の一対の側部荷重伝達壁２９，２９と、これらの側部荷重伝達壁２９，２９の間に配置されて側部荷重伝達壁２９，２９の上部同士を連結する方形ブロック状の中央荷重伝達壁３０と、を備え、全体の断面形状がほぼ略コ字形状を成すように形成されている。

側部荷重伝達壁２９，２９と中央荷重伝達壁３０は樹脂材料によって形成され、前述した上部荷重伝達ブロック２５や下部荷重伝達ブロック２６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。ただし、側面衝突時にシート１０の下端側部から直接的に荷重を受ける側部荷重伝達壁２９，２９は、中央荷重伝達壁３０に比較して高密度のハニカム構造とされている。したがって、側部荷重伝達壁２９，２９は中央荷重伝達壁３０に対して高剛性になっている。また、側部荷重伝達壁２９，２９と中央荷重伝達壁３０の当接部間は、例えば、ボルト締結等によって相互に結合されている。

そして、中央荷重伝達壁３０の下面と、側部荷重伝達壁２９，２９の中央荷重伝達壁３０よりも下方に延出する下縁部は、センタートンネル２７の上面と両側の側面にそれぞれ重合され、ボルト結合によってセンタートンネル２７に固定されている。なお、図中３１ａは、中央荷重伝達壁３０をセンタートンネル２７の上面に固定するためのボルトであり、３１ｂは、側部荷重伝達壁２９をセンタートンネル２７の側面に固定するためのボルトである。また、３２は、側部荷重伝達壁２９，２９と中央荷重伝達壁３０を総合に結合するためのボルトである。
また、こうしてセンタートンネル２７に重合固定された補強部材２８は、左右のシート１０，１０間に設置されるセンターコンソール２１によって外側を覆われている。

以上の構成において、車両の側部から衝突荷重が入力されてセンターピラー２０等の車体側壁がシート１０方向に変形すると、その側壁からの荷重は、上部荷重伝達ブロック２５と下部荷重伝達ブロック２６を介してシートバックフレーム２２とその背部のプレート材２３に伝達される。プレート材２３に入力された荷重は、プレート材２３の各リブ２４の稜線部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、プレート材２３のほぼ全域において受け止められるようになる。そして、こうしてシート１０が衝突荷重を受けると、シート１０はセンタートンネル２７方向に押圧されて下端側部がセンターコンソール２１の側面に当接することになる。センターコンソール２１内には、センタートンネル２７の上面および側面を被うように補強部材２８が配置されているため、シート１０の下端からセンターコンソール２１に入力された衝突荷重は補強部材２８を介してセンタートンネル２７によって受け止められる。

このとき、シート１０の下端側部から荷重を受ける側部荷重伝達壁２９は、下縁部側がセンタートンネル２７の側面に重合され、上縁部側がセンタートンネル２７の上方側に設定高さ突出している。このため、シート１０から側部荷重伝達壁２９の下縁部に入力された衝突荷重はセンタートンネル２７の側面によって直接的な押圧荷重として受け止められ、側部荷重伝達壁２９の上縁部に入力された衝突荷重は中央荷重伝達壁３０と他方の側部荷重伝達壁２９に伝達され、補強部材２８全体がボルト３１ａによる締結部を中心としたモーメントとしてセンタートンネル２７の断面全体で受け止められるようになる。
したがって、この荷重伝達部構造を採用した車両においては、シート１０に入力された側面衝突荷重を効率良く、迅速にセンタートンネル２７に伝達することができる。

そして、特に、この実施形態の場合、センタートンネル２７に重合状態で固定される補強部材２８が、高密度のハニカム構造の側部荷重伝達壁２９と低密度のハニカム構造の中央荷重伝達壁３０から構成されているため、シート１０から局所的な入力のある側部荷重伝達壁２９の潰れ変形を抑制しつつ、局所的な入力のない中央荷重伝達壁３０部分での重量増加を低減することができる。

図４は、参考例の補強部材１２８を示すものである。
この参考例の補強部材１２８は、全体が断面略コ字状に形成されて、上記の実施形態と同様にセンタートンネルの上面側に重合固定されるものであるが、両側の側部荷重伝達壁２９，２９の間に介装される中央荷重伝達壁１３０の構造が上記の実施形態のものと異なっている。
すなわち、この補強部材１２８の中央荷重伝達壁１３０は、車幅方向に延出する複数のリブ３５ａ…を備えた板材３５を、側部荷重伝達壁２９の外形に沿うように湾曲させたものである。この中央荷重伝達壁１３０の車幅方向の両端部は、両側の側部荷重伝達壁２９に対して接着やボルト締結によって結合されている。

この参考例の補強部材１２８は、センタートンネルに固定されて基本的に上記の実施形態と同様に機能するが、中央荷重伝達壁１３０が複数のリブ３５ａを有する板材３５によって形成されるため、車幅方向の充分な剛性を確保しつつ、さらなる軽量化と製品コストの低減を図ることができる。

図５は、別の参考例の車体フロア１８の中央部分の断面を示すものである。
この参考例は、補強部材２２８の両側の側部荷重伝達壁２９，２９を連結する中央荷重伝達壁２３０を中空構造とし、中央荷重伝達壁２３０内の空間部４０にＥＣＵ（electronic control unit）基板等の電子基板４１を収容配置したものである。なお、この参考例の中央荷重伝達壁２３０の周壁は、上記の参考例のような板材によって形成しても、上記の実施形態のようなハニカム構造としても良い。

この参考例の補強部材２２８は、上記の実施形態と同様の基本的な効果を得ることができるうえ、中央荷重伝達壁２３０の内側のデッドスペースを電子基板４１の配置のために有効利用することができる。そして、補強部材２２８は剛性の高い部材によって形成されているため、電子基板４１と実装部品を外乱に対して確実に保護することができる。

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。

この発明の一実施形態を示す車室内の模式的な斜視図。 同実施形態を示す車体フロアの中央部分の断面図。 同実施形態の補強部材の分解斜視図。 参考例の補強部材の分解斜視図。 別の参考例を示す車体フロアの中央部分の断面図。

符号の説明

１０…シート
１８…車体フロア
２７…センタートンネル
２８，１２８，２２８…補強部材
２９…側部荷重伝達壁
３０，１３０，２３０…中央荷重伝達壁

Claims (1)

1. 左右のシートの間に、車体フロアから隆起するセンタートンネルが設けられている車両のシート間の荷重伝達部構造であって、
   左右のシートから入力される側面衝突荷重を前記センタートンネルに伝達する左右の側部荷重伝達壁と、該左右の側部荷重伝達壁の上部同士を連結する中央荷重伝達壁とを備えた全体の断面形状が略コ字状の補強部材を設け、
   前記側部荷重伝達壁は、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であり、
   前記中央荷重伝達壁は、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の方形ブロック状であり、
   前記側部荷重伝達壁は前記中央荷重伝達壁に比較して高密度とされ、
   前記中央荷重伝達壁の下面と、前記側部荷重伝達壁の中央荷重伝達壁よりも下方に延出する下縁部は、センタートンネルの上面と両側の側面にそれぞれ重合させボルト締結して、前記補強部材を前記センタートンネルに重合して固定したことを特徴とする車両のシート間の荷重伝達部構造。

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