JP2017109628A - 自動車のリヤシート支持構造 - Google Patents

Abstract

【課題】大型化及び重量増大化することなく、シートベルトを装着した乗員が、腰ベルトからすり抜けるサブマリン現象を抑制できる自動車のリヤシート支持構造を提供することを目的とする。【解決手段】リヤフロアパネル７の前方部分に取り付けられ、リヤシートクッション１５の前方部分の内部に収容されるように配置されるリヤシートクロスメンバ３１が設けられ、リヤシートクロスメンバ３１は、パイプ部材によって形成され車幅方向に延在して設けられる本体部３５と、本体部３５の左右両端から本体部３５のパイプ部材と連続して形成され所定の曲げ半径を有した曲げ部４３と、曲げ部４３を介して本体部と直角方向に形成される左右の脚部３７と、左右の脚部のそれぞれの下端に設けられてリヤフロアパネル側への取付けを行う脚部取付けブラケット３９と、を備えることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本開示は、自動車のリヤシート支持構造に関し、特に、リヤシートクッションの支持構造に関する。

自動車の車室床面を形成するフロントフロアパネルの後端から上方に立ち上がり、その立ち上がり後に車体後方に延びるリヤフロアパネル上に、リヤシートが配設されるリヤシートクッションの支持構造においては、自動車の前面衝突時等に、着座してシートベルトを装着した乗員は、慣性力によってシートクッションに沈み込みながら下へ潜り込む姿勢になって腰ベルトが骨盤から外れてしまう、所謂サブマリン現象が生じる。

このため、サブマリン防止のクロスメンバが、リヤフロアパネルに配置されて、リヤシートクッションの前部を、そのサブマリン防止のクロスメンバに被せるようにして、リヤシートクッションがリヤフロアに据え付けられる構造が知られている（特許文献１、２）。

また、自動車の前面衝突時等に着座した乗員の前滑りを防止するために、シートクッション本体よりも硬質の発泡樹脂材からなる前滑り防止部材が、シートクッションの底面部の前半に、下方から嵌めこまれる構造が知られている（特許文献３）。

特開２０１５−６３１６８号公報 特開２０１１−１５７０４９号公報 特開２００９−５６１９０号公報

特許文献１に示されるサブマリン防止のクロスメンバは、板金製の直方体形状の中央ブラケットが車幅方向中央部分に、また板金製の略四角錐状に形成された側部ブラケットが、中央ブラケットの車幅方向両側に、それぞれリヤフロアパネルの上面に溶接によって取り付けられている構造である。
また、特許文献２に示されるサブマリン防止のクロスメンバは、リヤシートクッションの前方部分に対応するリヤフロアの部分が、上方に突出して車幅方向に延在して形成される構造である。
これら特許文献１、２の何れもサブマリン現象を防止する構造が大型化し、重量増大化を招きやすい。
また、特許文献３においては、硬質の発泡樹脂材からなる前滑り防止部材をシートクッション本体内に内蔵させる構造であるため、シートベルトを装着した乗員が、腰ベルトからすり抜ける動きを抑制する上で、適正な抑制力を発揮できる強度が得られるか問題である。

そこで、これら技術的課題に鑑み、本発明の少なくとも一つの実施形態は、大型化及び重量増大化することなく、シートベルトを装着した乗員が、腰ベルトからすり抜けるサブマリン現象を抑制できる自動車のリヤシート支持構造を提供することを目的とする。

（１）本発明の少なくとも一実施形態に係る自動車のリヤシート支持構造は、車室内の床面を形成するフロントフロアパネルの後端から上方に立ち上がって車体後方に延びるリヤフロアパネルを備え、前記リヤフロアパネルの上面にリヤシートクッションが支持される自動車のリヤシート支持構造において、
前記リヤフロアパネルの前方部分に取り付けられ、前記リヤシートクッションの前方部分の内部に収容されるように配置されるリヤシートクロスメンバが設けられ、前記リヤシートクロスメンバは、パイプ部材によって形成され車幅方向に延在して設けられる本体部と、該本体部の左右両端から前記本体部のパイプ部材と連続して形成され所定の曲げ半径を有した曲げ部と、該曲げ部を介して前記本体部と直角方向に形成される左右の脚部と、前記左右の脚部のそれぞれの下端に設けられて前記リヤフロアパネル側への取付けを行う脚部取付けブラケットと、を備えることを特徴とする。

前記構成（１）によれば、リヤシートクロスメンバは、パイプ部材によって形成されてリヤフロアパネルの上面に取付けられる構造であるので、板金による構造に比べて大型化及び重量増大化を抑えることができる。
しかも、本体部と脚部とは、所定の曲げ半径を有した曲げ部介して連続しているので、すなわち、パイプ部材の曲げ部を設けることによって、曲げ部におけるパイプ部材の曲げ加工による硬化による強度向上が得られる。その結果、乗員が前方へ移動する際に作用する荷重に対する本体部及び脚部の連結部分の強度を高めることができる。
従って、強度的にも、従来技術として知られている硬質の発泡樹脂材をシートクッション内に内蔵させる構造よりも向上できるため、乗員が腰ベルトからすり抜けるサブマリン現象を効果的に抑制できる。

（２）幾つかの実施形態では、前記構成（１）において、前記リヤシートクロスメンバの前記本体部と前記脚部とは、同一パイプ径のパイプ部材からなり、前記曲げ部を含めて前記本体部及び脚部を一体のパイプ部材によって形成されることを特徴とする。
前記構成（２）によれば、リヤシートクロスメンバの本体部と脚部とが、同一パイプ径のパイプ部材からなるとともに、一体のパイプ部材からなるため、溶接箇所がないためリヤシートクロスメンバの加工工数が低減できる。また、溶接箇所がないため、強度的にも有利である。

（３）幾つかの実施形態では、前記構成（１）又は（２）の構成において、前記脚部取付けブラケットは、上下方向に延設され前記脚部の下端部が接合される脚接合部と、リヤフロアパネル側へのボルト締結を行う締結部と、前記脚接合部の下端部分から前記締結部との間を連結するとともに、前記脚部の車体外側に傾斜して形成される傾斜部と、を有していることを特徴とする。

前記構成（３）によれば、脚部取付けブラケットは、接続部と、傾斜部と、締結部とを有しており、傾斜部は、接合部の下端から締結部との間を連結するとともに、脚部の車体外側に傾斜して形成されているので、脚部から脚部取付けブラケットに作用する荷重は、応力を集中させることなく、分散させることが可能である。
例えば、傾斜部がなく、接続部の下端の延長部分に締結部が設けられている構造の場合には、脚部から脚部取付けブラケットに作用する荷重に対して、脚部と脚部取付けブラケットとの連結部(曲げ部)に応力が集中し、強度上問題が生じやすい。

（４）幾つかの実施形態では、前記構成（３）の構成において、前記傾斜部の車両側面視における幅は、下方に向かうにしたがって増大することを特徴とする。
前記構成（４）によれば、傾斜部の車両側面視における幅は、すなわち、車体前後の幅は、車体の下方に向かうにしたがって増大するため、脚部から脚部取付けブラケットに作用する荷重に対する脚部取付けブラケットに生じる応力は、リヤフロアパネルへのボルト締結を行う締結部位へ分散されて作用し、また、均等化させることが可能となる。

（５）幾つかの実施形態では、前記構成（３）または（４）の構成において、前記脚接合部における溶接のための円弧状のビード形状部は、前記脚接合部から前記傾斜部及び前記締結部の開放端に至るまで連続して形成されることを特徴とする。
前記構成（５）によれば、脚接合部における溶接のための円弧状のビード形状部が、脚接合部から傾斜部及び締結部の開放端に至るまで連続して形成されるので、脚部取付けブラケットの剛性を向上でき強度を高めることができる。

本発明の少なくとも一実施形態によれば、リヤシートクッションの前方部分の内部に設けられるリヤシートクロスメンバを大型化及び重量増大化することなく、シートベルトを装着した乗員が、腰ベルトからすり抜けるサブマリン現象を抑制できる。

一実施形態に係る自動車のリヤシート支持構造の概要斜視図である。 図１のＡ−Ａ線の要部断面説明図である。 リヤシートクロスメンバの全体斜視図である。 脚部取付けブラケットの拡大説明図である。 図４のＢ−Ｂ線の要部断面説明図である。 乗員の拘束状態を示す説明図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、これらの実施形態に記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状及びその相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一つの構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

本発明の一実施形態に係る自動車のリヤシート支持構造について図１〜図６を参照して説明する。自動車のリヤシートの例として、例えば、ＳＵＶ（スポーツ用多目的車）等の車両のリヤシート１について説明する。
下記の説明において、前後、左右、上下方向は、運転席から見た車両の前後、左右、上下方向を意味する。

ＳＵＶ等の車両では、一般のセンダン等の乗用車に比べてリヤシート１の着座位置が高く設定されている。図１に示すように、室内床面を形成する鋼板製のフロントフロアパネル３の後端部から立ち上がって形成される縦壁面５を有し、その縦壁面５の立ち上がり上部から車体後方に延びる鋼板製のリヤフロアパネル７が形成されている。

縦壁面５は、車幅方向に延びるリヤフロアクロスメンバ９を形成している。このリヤフロアクロスメンバ９の左右両端部は、前後方向に延びる左右一対のリヤサイドフレーム１１、１１にそれぞれ接合されている。
リヤフロアパネル７には、補強用のビード１３やリヤシート１のシートクッション部１５の底面を受ける座面部１７が形成されている。

リヤシート１は、シートクッション部１５と、シートバック部１９とを有して構成されている。シートクッション部１５は、本実施形態では、車幅方向に所定間隔離間した２つのサイドシート部２１、２１と、それらの間のセンターシート部２３とを有している。
シートクッション部１５は、３人の乗員が着座可能な３人掛けのもので車幅方向に横長である。また、シートクッション部１５は、上面部が前縁から後縁に向かって穏やかな後下がりの傾斜面をなし、且つ底面部２５はリヤフロアパネル７に合わせた形状になっている。
シートクッション部１５及びシートバック部１９は、発泡ウレタン等を成型してなるクッション材からなり、表面を表皮材２７で被覆してある。但し、シートクッション部１５の底面部２５は表皮材２７で覆われていない。

また、図２に示すように、シートクッション部１５の内部には、保形のためにワイヤフレーム２９が埋設されている。底面部２５の外周に沿って配設された図示しない外枠、及びシートクッション部１５の内部において外枠部に連結するように左右方向及び前後方向に繋いだ中枠２９ａが備えられている。
また、シートクッション部１５の前方部分の底面部２５には、後述するリヤシートクロスメンバ３１が収容されるように車幅方向に亘ってシートクッション凹部３３が形成されている。
なお、シートクッション部１５は、ワイヤフレーム２９に接合して底面部２５から突出した図示しない係合部が設けられており、該係合部を車体側のフロントフロアパネル３やリヤサイドフレーム１１にボルト等の固定手段によって固定されている。

次に、リヤシートクロスメンバ３１について説明する。
リヤシートクロスメンバ３１は、リヤフロアパネル７の前方部分に取り付けられ、シートクッション部１５の前方部分のシートクッション凹部３３の内部に収容されるように設置されている。

図３に示すように、リヤシートクロスメンバ３１は、全体として鋼管製のパイプ部材及び鋼製のブラケットによって形成され、車幅方向に延在し、シートクッション部１５の左右方向のほぼ全域に渡って設けられている。
リヤシートクロスメンバ３１は、車幅方向に延在する本体部３５と、該本体部３５の左右両端から本体部３５のパイプ部材と連続して本体部３５と直角方向に形成される左右の脚部３７、３７と、左右の脚部３７、３７のそれぞれの下端に設けられて、リヤフロアパネル７、リヤフロアクロスメンバ９、リヤサイドフレーム１１等のリヤフロアパネル側の車体部材への取付けを行う脚部取付けブラケット３９、３９と、を備えている。
さらに、図３に示すように、車幅方向に延在する本体部３５の略中央部に取り付けられ、シートクッション部１５の車幅方向の中央部分に位置する箇所に中央ブラケット４１が設けられている。

シートクッション凹部３３の内部に、これら本体部３５と、脚部３７と、脚部取付けブラケット３９と、中央ブラケット４１とが、収容されシートクッション部１５の外部からは視認し難くなっている。

リヤシートクロスメンバ３１は、鋼管製のパイプ部材によって形成されてリヤフロアパネル７、リヤフロアクロスメンバ９、リヤサイドフレーム１１等のリヤフロアパネル側の車体部材上面に取り付けられる構造であるので、従来の板金製によって形成されてリヤフロアパネル側の車体部材の上面に取り付けられる構造に比べて大型化及び重量増大化を抑制できる。

さらに、本体部３５と脚部３７とは、同一パイプ径のパイプ部材からなり、所定の曲げ半径Ｒを有した曲げ部４３を介して連続している。本体部３５と左右の脚部３７、３７が全て連続した一体のパイプ部材から形成しても、また、図３に示すように、本体部３５と左右の脚部３７、３７とを溶接部４５によって溶接して連続構造としてもよい。
本体部３５と左右の脚部３７とを全て連続した一体のパイプ部材から形成すると、溶接箇所がないためリヤシートクロスメンバ３１の加工工数が低減できる。また、溶接箇所がないため、強度的にも有利である。

リヤシートクロスメンバ３１の本体部３５と脚部３７とが、同一パイプ径のパイプ部材からなり、所定の曲げ半径を有した曲げ部４３を介して連続しているので、すなわち、パイプ部材に曲げ部４３を設けることによって、曲げ部４３におけるパイプ部材の曲げ加工による硬化が期待でき強度向上が得られる。
その結果、乗員が前方へ移動する際に作用する本体部３５への上下方向荷重及び前後方向荷重に対して、本体部３５及び脚部３７の連結部分の強度を高めることができる。
例えば、パイプ部材による曲げ部４３を介さずに、車幅方向に延びる本体部の端部を別部品、例えば板金製のブラケット等で支持する構造に比べて、本体部３５及び脚部３７の連結部分の強度を高めることができる。
従って、大型化及び重量増大化を抑制でき、しかも、強度的にも、硬質の発泡樹脂材をシートクッション内に内蔵させる構造よりも向上できるため、乗員が腰ベルトからすり抜けるサブマリン現象を効果的に抑制できる。

中央ブラケット４１と脚部３７との間の略中央部分には、シートクッション部１５を支持する左右のクッション支持ブラケット４７、４７が、本体部３５のパイプ部材に溶接接合されている。クッション支持ブラケット４７は、図３に示すように、車両前方側に突出した支持プレート４９に係合穴５１が形成された形状を有し、その係合穴５１に、シートクッション部１５の内部に埋設されているワイヤフレーム２９に取り付けられた係合ワイヤ５３を挿入してシートクッション部１５を固定するようになっている。
従って、シートクッション部１５を車体に取り付ける際には、リヤシートクロスメンバ３１が既にリヤフロアパネル側部材へ取り付けられており、その上に被せるようにしてシートクッション部１５を取り付けるとともに、係合ワイヤ５３をクッション支持ブラケット４７の係合穴５１に挿入して固定する。

中央ブラケット４１は、車両前後方向に延びて配置され側面視が略三角形状に形成され、上端の上部支持部５４と、下端後方の中央後フランジ部５５と、下端前方の中央前フランジ部５７とを有し、上部支持部５４には本体部３５のパイプ部材が載置されるとともにパイプ部材を溶接固定している。また、中央後フランジ部５５にはリヤフロアパネル７への締結を行うボルト５６が貫通するボルト穴が形成され、中央前フランジ部５７にはリヤフロアクロスメンバ９の上面への締結を行うボルト５８が貫通するボルト穴が形成されている。

脚部取付けブラケット３９は、左側用と右側用とがそれぞれ設けられ、車両外側からの側面視において、車両前後方向の形状は略同一形状を有している。脚部取付けブラケット３９は、上端部に、リヤシートクロスメンバ３１の脚部３７の下端部と溶接する上下方向に延在する脚接合部６０を有し、下端部前方に、リヤフロアクロスメンバ９の上面へのボルト６３による締結を行う脚前フランジ部（締結部）６５を有し、下端部後方に、リヤサイドフレーム１１の上面へのボルト締結を行う脚後フランジ部（締結部）６７を有している。

さらに、図４に示すように、脚部取付けブラケット３９は、脚部３７の軸線Ｌを含む車幅方向断面形状において、脚接合部６０の下端から下方向に延びて脚後フランジ部６７に至るように脚部３７の車体外側に傾斜して形成される傾斜部６９が形成されている。
図４の例では、脚接合部６０の下端位置ａから脚後フランジ部６７の接続位置ｂまで傾斜部６９が形成されている。傾斜部６９は曲線形状に形成されているが、直線形状に結ぶよう形成されていてもよい。
また、図４に示すように傾斜部６９の外側への傾斜長さＣは、車両正面視方向で脚部３７のハイプ径の１〜３倍に設けられるとよい。

このように、脚部取付けブラケット３９は、脚接合部６０と、傾斜部６９と、脚前フランジ部６５と、脚後フランジ部６７とを有し、傾斜部６９が、脚接合部６０の下端から脚前フランジ部６５及び脚後フランジ部６７との間をそれぞれ連結するとともに、車両正面視において傾斜部６９は、脚部３７の車体外側に傾斜して形成されているので、脚部３７から脚前フランジ部６５及び脚後フランジ部６７に作用する荷重に対して、応力を集中させることなく、分散させることが可能である。

例えば、傾斜部６９がなく、脚接合部６０の下端の延長部分にリヤフロアパネル等への締結部のフランジ部が設けられている場合には、締結部へ接続する箇所に応力集中が生じやすい。しかし、傾斜部６９が設けられ、所定の長さを有することで、傾斜部６９によって脚部３７から脚部取付けブラケット３９に作用する荷重に対して分散可能であり、応力集中を抑えることができる。

さらに、傾斜部６９は、車体外側からの側面視における幅（車両前後方向長さ）は、下方に向かうにしたがって増大するように形成されている。図４のように脚接合部６０の下端ではＷ１の幅が、脚前フランジ部６５及び脚後フランジ部６７への連結部においてはＷ２まで拡幅した形状を有している。

このように、車体外側からの側面視における幅（車両前後方向長さ）は、下方に向かうにしたがって増大するように形成されているので、脚部３７から脚部取付けブラケット３９に作用する荷重に対する脚部取付けブラケット３９に生じる応力は、リヤフロアパネル７側へのボルト締結を行う脚前フランジ部６５及び脚後フランジ部６７へ分散されて作用することができる。
以上のように、脚部取付けブラケット３９の傾斜部６９及び拡幅形状によって、脚部３７から脚部取付けブラケット３９に作用する荷重に対する脚部取付けブラケット３９に生じる応力を分散化して、さらに均等化させることが可能となる。

さらに、脚接合部６０において、脚部３７との溶接接合するために形成された円弧状のビード形状部７１は、脚接合部６０から傾斜部６９及び締結部である脚前フランジ部６５及び脚後フランジ部６７の開放端に至るまで連続して形成されている。
ビード形状部７１の円弧状のビード形状の幅Ｗ３についても、傾斜部６９の拡幅形状に合わせるように増大させてもよい。
脚接合部６０における溶接のための円弧状のビード形状部７１が、脚接合部６０から傾斜部６９及び締結部脚前フランジ部６５及び脚後フランジ部６７の先端側の開放端に至るまで連続して形成されるので、脚部取付けブラケット３９の剛性を向上でき強度を高めることができる。

図６に示すように、本発明のリヤシートクロスメンバ３１の本体部３５を構成するパイプ部材は、標準的な体形の乗員の臀部の略前方に位置した高さに設けられており、前面衝突時等に、着座してシートベルトを装着した乗員は、慣性力によってシートクッション部１５に沈み込みながら下へ潜り込む姿勢になって腰ベルトが骨盤から外れてしまう、所謂サブマリン現象を、軽量コンパクトな構造によって抑制可能としている。

すなわち、パイプ部材からなる本体部３５と、曲げ部４３と、脚部３７と、さらに、それらを支持する中央ブラケット４１と、脚部取付けブラケット３９とから構成することで、軽量コンパクトな構造によって、サブマリン現象を抑制し、腰ベルトの適正な高速を維持可能としている。

また、リヤシートクロスメンバ３１の本体部３５はパイプ部材であり、角張っていないため、シートクッション部１５に着座した際に、すわり心地に違和感を与えることも少ないため、違和感を解消するために別部材を介在させる等の対策も不要となり、コスト低減効果をも有している。

本発明の少なくとも一実施形態によれば、リヤシートクッションの前方部分の内部に設けられるリヤシートクロスメンバを大型化及び重量増大化することなく、シートベルトを装着した乗員が、腰ベルトからすり抜けるサブマリン現象を抑制できるので、自動車のリヤシートクッションの支持に適している。

１ リヤシート
３ フロントフロアパネル
５ 縦壁面
７ リヤフロアパネル
９ リヤフロアクロスメンバ
１１ リヤサイドフレーム
１５ シートクッション部
１９ シートバック部
３１ リヤシートクロスメンバ
３５ 本体部
３７ 脚部
３９ 脚部取付けブラケット
４３ 曲げ部
６０ 脚接合部
６５ 脚前フランジ部（締結部）
６７ 脚後フランジ部（締結部）
６９ 傾斜部
７１ ビード形状部

Claims (5)

1. 車室内の床面を形成するフロントフロアパネルの後端から上方に立ち上がって車体後方に延びるリヤフロアパネルを備え、前記リヤフロアパネルの上面にリヤシートクッションが支持される自動車のリヤシート支持構造において、
   前記リヤフロアパネルの前方部分に取り付けられ、前記リヤシートクッションの前方部分の内部に収容されるように配置されるリヤシートクロスメンバが設けられ、前記リヤシートクロスメンバは、パイプ部材によって形成され車幅方向に延在して設けられる本体部と、該本体部の左右両端から前記本体部のパイプ部材と連続して形成され所定の曲げ半径を有した曲げ部と、該曲げ部を介して前記本体部と直角方向に形成される左右の脚部と、前記左右の脚部のそれぞれの下端に設けられて前記リヤフロアパネル側への取付けを行う脚部取付けブラケットと、を備えることを特徴とする自動車のリヤシート支持構造。
2. 前記リヤシートクロスメンバの前記本体部と前記脚部とは、同一パイプ径のパイプ部材からなり、前記曲げ部を含めて前記本体部及び脚部を一体のパイプ部材によって形成されることを特徴とする請求項１に記載の自動車のリヤシート支持構造。
3. 前記脚部取付けブラケットは、
   上下方向に延設され前記脚部の下端部が接合される脚接合部と、リヤフロアパネル側へのボルト締結を行う締結部と、前記脚接合部の下端部分から前記締結部との間を連結するとともに、前記脚部の車体外側に傾斜して形成される傾斜部と、を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の自動車のリヤシート支持構造。
4. 前記傾斜部の車両側面視における幅は、下方に向かうにしたがって増大することを特徴とする請求項３に記載の自動車のリヤシート支持構造。
5. 前記脚接合部における溶接のための円弧状のビード形状部は、前記脚接合部から前記傾斜部及び前記締結部の開放端に至るまで連続して形成されることを特徴とする請求項３又は４に記載の自動車のリヤシート支持構造。

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