JP2023149902A - シートブラケット構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】シートを支持するシートブラケットとフロアクロスメンバとの接合部を剥がれ難くすること。【解決手段】シートブラケット構造10は、車両のサイドシル12a,12bとフロアトンネル13とを連結するフロアクロスメンバ15a,15bと、フロアクロスメンバ15a,15bの車両前後方向の前後に配置され、サイドシル12a,12b又はフロアトンネル13と、フロアクロスメンバ15a,15bとに連結される複数のシートブラケット16a~16dとを有する。シートブラケット16a~16dは、フロアパネル11を底面として中空断面を形成し、フロアクロスメンバ15a,15bから離間する本体部16a4,16b4と、本体部16a4,16b4からフロアパネル11に結合されて前後方向に延在し、フロアクロスメンバ15a,15bの下端部としてのブラケット15a2に連結される連結部16a3,16b3とを備える構成とする。【選択図】図1

Description

本発明は、車内のフロアパネル上に結合され、シートを載置するシートブラケット構造に関する。
従来、シートブラケット構造として、乗員が着座するシートを搭載して支持するシートブラケットをフロアクロスメンバ(クロスメンバともいう)に接続する構造がある。クロスメンバは、車幅方向に延在し、車両前後方向に延在するフロアトンネルに交差して接合されている。特許文献1には、車両前後方向に延在するサイドシルに沿って所定長さのシートブラケットが接合されると共に、フロアトンネルの側面に所定長さのシートブラケットが接合されている。サイドシルに接合されたシートブラケットの側面と、フロアトンネルに接合されたシートブラケットの側面とにクロスメンバの閉断面端部が接合されている。
特開2017-43155号公報
しかし、特許文献1に記載のような、シートブラケットをクロスメンバの閉断面端部に接合する構造の場合、シートブラケットに様々な方向の荷重が入力され、シートブラケットとクロスメンバとの接合部に3次元的に捩じれが発生する。つまり、シートブラケットに、剛性の高いクロスメンバの閉断面端部の上下左右が接合されているので、上下左右方向の様々な荷重入力があった場合、次のような状態が生じる。即ち、上にクロスメンバが移動し、下にシートブラケットが移動する荷重入力の場合は、上下の横方向の接合部が剥がれ易くなる。左右異なる方向にクロスメンバとシートブラケットが移動する荷重入力の場合は、左右の縦方向の接合部が剥がれ易くなるという問題が生じる。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、シートを支持するシートブラケットとフロアクロスメンバとの接合部を剥がれ難くできるシートブラケット構造を提供することを目的とする。
前記の目的を達成するために、本発明のシートブラケット構造は、車両のサイドシルとフロアトンネルとを連結するフロアクロスメンバと、前記フロアクロスメンバの車両前後方向の前後に配置され、前記サイドシル又は前記フロアトンネルと、フロアクロスメンバとに連結される複数のシートブラケットとを備えるシートブラケット構造において、前記シートブラケットは、前記フロアパネルを底面として中空断面を形成し、前記フロアクロスメンバから離間する本体部と、当該本体部から当該フロアパネル上面に沿って前後方向に延在し、当該フロアクロスメンバの下端部に連結される連結部とを備えることを特徴とする。
本発明では、シートを支持するシートブラケットとフロアクロスメンバとの接合部を剥がれ難くするシートブラケット構造を得ることができる。
本実施形態の車内のフロアパネル上のシートブラケット構造を示す斜視図である。 サイドシル側のクロスメンバ前後のシートブラケット構造を示す斜視図である。 サイドシルとフロアトンネル間のクロスメンバ前後のシートブラケット構造を示す斜視図である。 サイドシル側のシートブラケットのフロアフレーム及びクロスメンバへの接合を示す斜視図である。 図4のV-V断面図である。 シートブラケットの本体部の各壁を示す斜視図である。 図6のVII-VII断面によるシートブラケットの側面図である。
<実施形態の構成>
本発明の実施形態について、図1~図7を参照して詳細に説明する。説明において、同一要素には同一符号を付重複する説明は省略する。また、各図中において、矢印で示す「前後」は自動車(図示せず)の前後方向、「左右」は自動車の幅方向、「上下」は鉛直上下方向をそれぞれ示している。
図1は車内のフロアパネル上のシートブラケット構造を示す斜視図である。
図1に示すシートブラケット構造10は、車内に設けられたフロアパネル11と、サイドシル12a,12bと、フロアトンネル13と、フロアフレーム14a,14b(図4参照)と、フロアクロスメンバ15a,15bと、複数のシートブラケット16a,16b,16c,16dとを備えて構成されている。但し、各シートブラケット16a~16dは、フロアトンネル13の左右対称位置に配置されているため、車幅方向左側のみに符号を付して、それらを代表して説明する。
サイドシル12a,12bは、車両前後方向(前後方向ともいう)に延在しており、フロアパネル11の車幅方向外側縁部に接合されている。フロアトンネル13は、車両両側のサイドシル12a,12b間の中間に前後方向に延在している。更に、フロアトンネル13は、車両の下部室外側(室外側)にトンネルが開口する状態でフロアパネル11の車幅方向内側縁部と接合されている。
フロアクロスメンバ(クロスメンバともいう)15a,15bは、車幅方向に延在し、サイドシル12a,12bとフロアトンネル13とをそれぞれ連結している。図2に示すように、左側のクロスメンバ15aは、フロアパネル11を底面として中空断面(閉断面)を形成している。クロスメンバ15aの閉断面端部の左右(車両前後に対応)に折り曲げて設けられた縦方向のフランジ15a1,15a1が、サイドシル12aの車内側の側面に溶接等で接合されている。図4に示すクロスメンバ15aの他端側においても、閉断面端部の縦方向のフランジが、フロアトンネル13の車幅方向外側を向く側面に接合されている。右側のクロスメンバ15bは、左側のクロスメンバ15aと同様の構造であるので、説明を省略する。
図1に示すように、シートブラケット16a~16dは、乗員が着座するシート(図示せず)を搭載して支持するものであり、クロスメンバ15a,15bの車両前後方向の前側と後側とに配置されている。各シートブラケット16a~16dは、サイドシル12a又はフロアトンネル13と、クロスメンバ15aとに連結されている。
図2に示すサイドシル12a側のシートブラケット16a,16bは、フロアパネル11を底面として中空断面を形成し、クロスメンバ15aから前後方向に離間した本体部16a4,16b4を備える。更に、シートブラケット16a,16bは、本体部16a4,16b4の下端からフロアパネル11上面に沿って前後方向に延在する連結部16a3,16b3を備える。連結部16a3,16b3は、本体部16a4,16b4に比較して高さが低く、平坦な形状を呈している。連結部16a3,16b3は、クロスメンバ15aの下端からフロアパネル11上面に沿って前後方向に延在するフランジ15a2,15b2に連結されている。更に、シートブラケット16a,16bは、本体部16a4,16b4の閉断面端部から左右(車両前後)に折れ曲がる縦フランジ16a1,16b1を備えている。縦フランジ16a1,16b1は、サイドシル12aの車幅方向側面に接合されている。更に、本体部16a4,16b4の閉断面端部の上部から車幅方向に延在するフランジ16a2,16b2が、サイドシル12aの上面に接合されている。これと同様に、フロアトンネル13側のシートブラケット16c,16dも、本体部及び連結部を備える。
図2に示す前側のシートブラケット16aを代表して説明する。シートブラケット16aの連結部16a3は、本体部16a4の下端からフロアパネル11上面に沿って後方向に延在する第1フランジ16a5が、クロスメンバ15aの第2フランジ15a2に重なるまで延出して形成されている。これによって、フロアパネル11と、連結部16a3としてのシートブラケット16aの第1フランジ16a5と、クロスメンバ15aの第2フランジ15a2との3点が溶接されている。
但し、第1フランジ16a5は、上記の本体部16a4から後方向(クロスメンバ15aに向かう方向)に延在するものの他に、前方側に延在する第1フランジと、本体部16a4から車幅方向車内側に延在する第1フランジ16a5とがある。
シートブラケット16aの第1フランジ16a5(又は連結部16a3)は、車両前後方向に延在し、且つ車幅方向に所定間隔で設けられた複数のビードa3aを備える。ビードa3aは請求項記載の補強部を構成する。このように第1フランジ16a5に複数のビードa3aを設けることは、言い換えれば、連結部16a3に複数のビードa3aを設けることである。
例えば、ビードa3aが無い連結部16a3に過度な荷重が入力されたと仮定する。この場合、連結部16a3とフロアパネル11との溶接部の端が剥がれ始めると、この剥がれを契機に連鎖的に他の溶接部分も剥がれ、連結部16a3の全てが剥がれることにもなる。
しかし、本実施形態のように、連結部16a3に複数のビードa3aを離間して形成した場合、ビードa3aが複数の溶接部間に存在することになる。このため、連結部16a3の1つの溶接部が剥がれても、剥がれる方向にビードa3aが存在するため、ビードa3aが伸びる等してエネルギーを吸収する。この吸収によって、連結部16a3の連鎖的な剥がれが生じず、剥がれが途中で止まるので、連鎖的な溶接部の剥がれを抑制可能となる。
シートブラケット16aの全ての第1フランジ16a5は、フロアパネル11に対してウェルドボンド法で溶接されている。連結部16a3とクロスメンバ15aの第2フランジ15a2とは、ビードa3a以外の部分がスポット溶接で接合されている。ウェルドボンド法とは、第1フランジ16a5の長手方向に所定間隔で接着剤を塗布し、これら接着剤の何も無い部分をスポット溶接する方法である。このようなウェルドボンド法でシートブラケット16aの第1フランジ16a5をフロアパネル11に接合することで接合強度を高めることが可能となる。
図4に示すように、サイドシル12a側のシートブラケット16a,16bと、フロアトンネル13側のシートブラケット16c,16d間のフロアパネル11の下部室外側において、車両前後方向に2つ平行に延在するフロアフレーム14aを備える。言い換えれば、フロアフレーム14aは、車幅方向に離間して配置されたシートブラケット16a,16bと、シートブラケット16c,16dとの間の、フロアパネル11の下に配設されている。また、フロアフレーム14aは、車幅方向の両側(左右側)に第3フランジ14a1(図5参照)を備える。
図4のV-V断面図である図5のシートブラケット16aを代表して説明する。図5に示すシートブラケット16aの車幅方向車内側に延在する第1フランジ16a5は、フロアパネル11を挟んでフロアフレーム14aの第3フランジ14a1に溶接されている。また、図4に示すシートブラケット16aの後方側に延在する第1フランジ16a5は、クロスメンバ15aの第2フランジ15a2に接合されている。
このようにシートブラケット16aの2つの第1フランジ16a5が、フロアパネル11を挟んでフロアフレーム14aの第3フランジ14a1(図5)に接合されると共に、クロスメンバ15aの第2フランジ15a2に接合されていることで、次のような作用がある。
図4に矢印Y4で示すように、サイドシル12aを車両後方側に伝わる荷重が、矢印Y5で示すように、シートブラケット16aの本体部16a4を介して、車幅方向の第1フランジ16a5と、矢印Y7で示す後方側の第1フランジ16a5(連結部16a3)とに伝達される。車幅方向の第1フランジ16a5に伝達された荷重は、矢印Y6で示すように、フロアフレーム14aを介してクロスメンバ15aへ伝達される。後方側の第1フランジ16a5に伝達された荷重は、矢印Y7で示すように、フロアフレーム14aを介してクロスメンバ15aへ伝達される。つまり、シートブラケット16aに入力される荷重を、矢印Y6で示すフロアフレーム14aと、矢印Y7で示すクロスメンバ15aとに分散できる。
クロスメンバ15aへ伝達された各々の荷重は、矢印Y8で示すように、クロスメンバ15aの車幅方向(長手方向)の車内側へ伝達される。
図6に示すように、フロアフレーム14aの車幅方向両側の第3フランジ14a1と、クロスメンバ15aの前後側の第2フランジ15a2とは、フロアパネル11を挟んで接合(溶接)されている。このようにフロアフレーム14aとクロスメンバ15aとが溶接されることで、フロアフレーム14aに入力される荷重をクロスメンバ15aに伝達できる。
図6に示すように、前方側のシートブラケット16aの本体部16a4は、図示せぬシートの締結部a41を備える頂部a42と、頂部a42から下方に延びて車両前方側を向く前壁a43と、後方側を向く後壁a44と、車幅方向車内側を向く側壁a45とを備える。また、後方側のシートブラケット16bも同様に、締結部b41を備える頂部b42と、前壁b43と、後壁b44と、側壁b45とを備える。
図7にシートブラケット16a,16bのサイドシル12a側に向かう側面視による側面図を示す。前方側のシートブラケット16aの前壁a43と後壁a44とは、上から下へ向かうに従い末広がりに拡がるように傾斜(ハの字に傾斜)している。後方側のシートブラケット16bの前壁b43と後壁b44とも同様である。
ここで、仮にシートブラケット16aの前壁a43と後壁a44とが、フロアパネル11に対して垂直に立っていると、車両前後方向の荷重が掛かった場合、シートが倒れ易くなる。本実施形態のように、シートブラケット16aの前壁a43と後壁a44とが、ハの字に傾斜していると、前後方向の荷重に抵抗して荷重を吸収できるので、シートを倒れ難くできる。
<実施形態の効果>
次に、上述した本実施形態のシートブラケット構造の特徴構成及びその効果について説明する。シートブラケット構造10は、車両のサイドシル12a,12bとフロアトンネル13とを連結するフロアクロスメンバ15a,15bと、フロアクロスメンバ15a,15bの車両前後方向の前後に配置され、サイドシル12a,12b又はフロアトンネル13と、フロアクロスメンバ15a,15bとに連結される複数のシートブラケット16a~16dとを有する。
(1)シートブラケット16a~16dは、フロアパネル11を底面として中空断面を形成し、フロアクロスメンバ15a,15bから離間する本体部16a4,16b4と、本体部16a4,16b4からフロアパネル11上面に沿って前後方向に延在し、フロアクロスメンバ15a,15bの下端部としてのブラケット15a2に連結される連結部16a3,16b3とを備える構成とした。
この構成によれば、シートブラケット16a~16dを連結部16a3,16b3でクロスメンバ15aの下端部に連結することで、連結部16a3,16b3の高さを略平面状に低く設定できる。この連結部16a3,16b3の低い設定により、車体の側突や車体の捩じれ等の様々な方向からの3次元的な荷重入力時に、連結部16a3,16b3で捩じれをいなして抑制できる。この抑制によって、シートブラケット16a~16dとクロスメンバ15aとの連結が破断や剥離することを抑制できる。このため、入力荷重のクロスメンバ15aへの伝達経路を維持できる。
例えば、図3に矢印Y1示すように、サイドシル12aを車両後方側に向かって伝わる荷重が、矢印Y2で示すように、シートブラケット16aの本体部16a4から連結部16a3を介してクロスメンバ15aに伝達され、矢印Y3で示すように、クロスメンバ15aの長手方向に伝わる。上記矢印Y2で示す入力荷重は、フロアパネル11に溶接された略平面状の連結部16a3によって、捩じれをいなすことにより吸収されて抑制される。つまり、連結部16a3で捩じれによる変形を許容して吸収し、シートブラケット16aとクロスメンバ15aとの溶接部分が剥がれることを抑制できる。言い換えれば、シートを支持するシートブラケット16a~16dとクロスメンバ15aとの接合部を剥がれ難くできる。
(2)シートブラケット(例えばシートブラケット16a)は、本体部16a4の下端からフロアパネル11上面に沿ってクロスメンバ15a側に延在する第1フランジ16a5を備える。連結部16a3は、第1フランジ16a5がクロスメンバ15aの下端部である第2フランジ15a2まで延出して形成されている構成とした。
この構成によれば、シートブラケット16aのフロアパネル11に結合される第1フランジ16a5がクロスメンバ15aの第2フランジ15a2まで延出することで連結部16a3が形成されている。この形成によって、連結部16a3の高さを略平面状に低く設定できる。車体への3次元的な荷重入力時に、略平面状の連結部16a3で捩じれをいなして抑制でき、このため、シートブラケット16aとクロスメンバ15aとの連結が破断や剥離することを抑制できる。
(3)第1フランジ16a5は、前後方向に延在し、且つ車幅方向に所定間隔で設けられた複数の補強部としてのビードa3aを備える構成とした。
この構成によれば、第1フランジ16a5に複数のビードa3aを備えることで、連結部16a3の1つの溶接部が剥がれてもビードa3aが存在するため、このビードa3aが伸びる等してエネルギーを吸収する。このため、第1フランジ16a5の連鎖的な剥がれが生じず、剥がれが途中で止まるので、連鎖的な溶接部の剥がれを抑制できる。従って、第1フランジ16a5により形成される連結部16a3の高さを略平面状に低くした構造であっても、連結部16a3,の剛性を確保することができるので、シートブラケット16aに入力される荷重をクロスメンバ15aに伝達できる。
(4)シートブラケット16aの第1フランジ16a5は、フロアパネル11との間に接着剤を挟んで溶接され、連結部16a3とクロスメンバ15aの第2フランジ15a2とは、スポット溶接で接合されている構成とした。
この構成によれば、シートブラケット16aの第1フランジ16a5とフロアパネル11とは、接着剤を挟んで溶接するウェルドボンド法で接合され、連結部16a3はスポット溶接でクロスメンバ15aと接合されている。このため、シートブラケット本体部16a4の剛性を向上させ、シートブラケット16aに入力される荷重を連結部16a3からクロスメンバ15aに効率良く伝達できる。
(5)フロアパネル11の下部室外側で前後方向に延在し、車幅方向に第3フランジ14a1を備えるフロアフレーム14aを備える。フロアフレーム14aは、車幅方向に離間して配置されたシートブラケット16a,16cの間に配設されている。シートブラケット16a,16cの第1フランジ16a5は、フロアパネル11を挟んでフロアフレーム14a,14bの第3フランジ14a1に溶接されている構成とした。
この構成によれば、図4の矢印Y4,Y5で示すように、シートブラケット16aに入力される荷重を、矢印Y6,Y7で示すように、フロアパネル11を介してフロアフレーム14aとクロスメンバ15aとに分散できる。このため、シートブラケット16aとフロアパネル11との剥離を抑制できる。
(6)フロアフレーム14aの第3フランジ14a1とクロスメンバ15aの第2フランジ15a2とは、フロアパネル11を挟んで接合されている構成とした。
この構成によれば、フロアフレーム14aとクロスメンバ15aとが溶接されることで、フロアフレーム14aに入力される荷重をクロスメンバ15aに伝達できる。このため、シートブラケット16aからフロアフレーム14aを介してクロスメンバ15aに荷重を伝達できるので、シートブラケット16aの剥離を抑制できる。
(7)シートブラケット16aの本体部16a4は、シートの締結部a41を備える頂部a42と、頂部a42から下方に延びて車両前方側を向く前壁a43と、後方側を向く後壁a44と、車幅方向を向く側壁a45とを備える。シートブラケット16aの前壁a43と後壁a44とは、上から下へ向かうに従い拡がって傾斜(ハの字に傾斜)している構成とした。
この構成によれば、シートブラケット16aの前壁a43と後壁a44とが、ハの字に傾斜しているので、前後方向の荷重に抵抗して荷重を吸収でき、これによってシートを倒れ難くできる。つまり、前壁a43と後壁a44が傾斜することで、シートブラケット16aの倒れ込みや、シートから入力される荷重に対する剛性を確保できる。また、ハの字に傾斜によって、シートブラケット16aの本体部16a4からクロスメンバ15aまでの距離を短く設定できるため、連結部16a3の長さを短くでき、シートブラケット16aからクロスメンバ15aに効率良く荷重伝達を行うことができる。
以上、本実施形態に係る車体構造について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
10 シートブラケット構造
11 フロアパネル
12a,12b サイドシル
13 フロアトンネル
14a,14b フロアフレーム
14a1 第3フランジ
15a,15b フロアクロスメンバ
15a2 第2フランジ
16a~16d シートブラケット
16a3,16b3 連結部
16a4 本体部
16a5 第1フランジ
a3a ビード(補強部)
a41 締結部
a42 頂部
a43 前壁
a44 後壁
a45 側壁

Claims (7)

  1. 車両のサイドシルとフロアトンネルとを連結するフロアクロスメンバと、
    前記フロアクロスメンバの車両前後方向の前後に配置され、前記サイドシル又は前記フロアトンネルと、当該フロアクロスメンバとに連結される複数のシートブラケットとを備えるシートブラケット構造において、
    前記シートブラケットは、
    フロアパネルを底面として中空断面を形成し、前記フロアクロスメンバから離間する本体部と、当該本体部から当該フロアパネル上面に沿って前後方向に延在し、当該フロアクロスメンバの下端部に連結される連結部とを備える
    ことを特徴とするシートブラケット構造。
  2. 前記シートブラケットは、前記本体部の下端から前記フロアパネル上面に沿って前記フロアクロスメンバ側に延在する第1フランジを備え、
    前記連結部は、前記第1フランジが前記フロアクロスメンバの下端部である第2フランジまで延出して形成されている
    ことを特徴とする請求項1に記載のシートブラケット構造。
  3. 前記第1フランジは、車両前後方向に延在し、且つ車幅方向に所定間隔で設けられた複数の補強部を備える
    ことを特徴とする請求項2に記載のシートブラケット構造。
  4. 前記シートブラケットの第1フランジは、前記フロアパネルとの間に接着剤を挟んで溶接され、
    前記連結部と前記フロアクロスメンバの第2フランジとは、スポット溶接で接合されている
    ことを特徴とする請求項3に記載のシートブラケット構造。
  5. 前記フロアパネルの下部室外側で車両前後方向に延在し、車幅方向に第3フランジを備えるフロアフレームを備え、
    前記フロアフレームは、車幅方向に離間して配置されたシートブラケットの間に配設されており、
    前記シートブラケットの第1フランジは、前記フロアパネルを挟んで前記フロアフレームの第3フランジに溶接されている
    ことを特徴とする請求項4に記載のシートブラケット構造。
  6. 前記フロアフレームの第3フランジと前記フロアクロスメンバの第2フランジとは、前記フロアパネルを挟んで接合されている
    ことを特徴とする請求項5に記載のシートブラケット構造。
  7. 前記シートブラケットの本体部は、シートの締結部を備える頂部と、頂部から下方に延びて車両前方側を向く前壁と、後方側を向く後壁と、車幅方向を向く側壁とを備え、
    前記前壁と前記後壁とは、上から下へ向かうに従い拡がって傾斜している
    ことを特徴とする請求項1に記載のシートブラケット構造。
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