JP3670271B2 - 自動車の車体構造 - Google Patents

Description

本発明は、自動車の車体構造に関する。

自動車の車体構造において、シートベルトを支持するシートベルトストライカは、衝突時に大きな引張荷重が加わることになるため、その取付強度を確保する目的から車体フレームに取り付けられている。

また、従来の自動車の車体構造に関する技術として、例えば、特許文献１に開示されたものがある。この特許文献１に開示された車体構造では、車体の前部においてインパネ取付用のクロスビームを設けるとともに、このクロスビームを運転者側に近づけることにより、強度を確保した上でステアリングブラケットの小型化を図っている。

ところで、折り畳みシートは、通常、車室フロア面上のシートストライカに対し着脱可能とされており、折り畳み時にはこのシートストライカから取り外されて折り畳まれる一方、使用時にはこのシートストライカに連結されて使用されることになる。そして、この折り畳みシート用のシートベルトは、そのバックルが折り畳みシートに連結されており、衝突時にシートベルトに生じる引張荷重は、折り畳みシートを介して車室フロア面のシートストライカに導入されるようになっている。よって、このシートストライカは、その取付先に十分な剛性が必要とされることになることから、従来は車体フレームの構造材としてのクロスビームに取り付けられている。
実用新案登録第２５９６７４５号公報

一方、車体後部の左右のサイドフレーム間の車室フロア面下に形成されたスペアタイヤ用の収納凹部上に折り畳みシートを配置するような車室レイアウトを採用する場合には、収納凹部を跨ぐようにクロスビームを配置し、このクロスビームにシートストライカを設ける必要が生じる。しかしながら、このクロスビームについて、衝突時に生じる大きな引張荷重（４トン程度）にも対抗できる強度を確保するためには、大きさが大きくなり、上下方向の高さも十分にとる必要が生じてしまう。その結果、車室フロア面上の車室内スペースに減少を生じるか、あるいは車室フロア面下の収納凹部の収納スペースに減少を生じることになってスペアタイヤ等の出し入れが不便になってしまうという問題が生じてしまう。

したがって、本発明は、収納凹部を跨ぐようにクロスビームを配置してシートストライカを設けても、車室フロア面上の車室内スペースに減少を生じることなく、かつ車室フロア面下の収納凹部の収納スペースに減少を生じることもない、スペース効率の高い自動車の車体構造の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、左右のサイドフレーム（例えば実施形態におけるサイドフレーム２４）間の車室フロア面（例えば実施形態における車室フロア面１５）下に形成された収納凹部（例えば実施形態における収納凹部１３）を跨ぐように左右方向に延在する状態で前記サイドフレームに両端部が固定されるとともに、前後に並べられて互いにシート受け部材（例えば実施形態におけるシート受け部材２９）で連結される複数のクロスビーム（例えば実施形態におけるクロスビーム２７）と、該クロスビームに支持されるシートストライカ（例えば実施形態におけるシートストライカ３８）と、前記収納凹部上に配置される折り畳みシート（例えば実施形態における折り畳みシート１２）と、該折り畳みシートを収納するシート収納部（例えば実施形態におけるシート収納部４１）とを有し、前記折り畳みシートが左右に一対配置されるとともに、これら折り畳みシートには、左右方向の相互近接側に前記シートストライカに固定および固定解除するシートロック部（例えば実施形態におけるシートロック部４６）が設けられ、さらにシートベルト（例えば実施形態におけるシートベルト４８）のバックル本体（例えば実施形態におけるバックル本体４９）が設けられていて、前記クロスビームは、調質して形成されたパイプ状部材からなるとともに両端の取付部（例えば実施形態における取付部３２）が平坦に押しつぶされた形状をなしており、これら取付部において前記サイドフレームの上面に固定されていることを特徴としている。

本発明の請求項２記載の自動車の車体構造は、請求項１に記載のものに関し、前記シートストライカは、車室フロア面下に配置されていることを特徴としている。

本発明の請求項３記載の自動車の車体構造は、請求項１または２に記載のものに関し、前記クロスビームは、該クロスビームから前後に突出するブラケット（例えば実施形態におけるブラケット３０）を介して前記サイドフレームに固定されており、該ブラケットは、前後方向に沿う周縁部が折り曲げられていることを特徴としている。

本発明の請求項１記載の自動車の車体構造によれば、収納凹部を跨ぐように左右方向に延在する状態でサイドフレームに両端部が固定されるクロスビームにシートストライカを設けるため、高さ方向に大型化することなく強度を確保できる。したがって、車室フロア面上の車室内スペースに減少を生じることがなくなり、かつ車室フロア面下の収納凹部の収納スペースに減少を生じることもなくなるため、高いスペース効率を確保できる。
クロスビームを調質して形成されたパイプ状部材で構成しているため、その剛性を確保した上で断面を小さくでき、よって、強度を確保した上でさらに小型化することができる。したがって、さらにスペース効率を高めることができる。

本発明の請求項２記載の自動車の車体構造によれば、シートストライカが車室フロア面下に配置されているため、シートストライカが車室フロア面上に突出することがない。したがって、車室フロア面をフラットにできる。

本発明の請求項３記載の自動車の車体構造によれば、クロスビームをサイドフレームに固定するブラケットは、その前後方向に沿う周縁部が折り曲げられた形状をなしているため、衝突時にシートストライカからプレートおよびクロスビームを介してブラケットに導入される上方向の大きな荷重に対し、この方向の剛性を高めることになる。したがって、ブラケットに導入される上方向の大きな荷重を十分に支えることができる。

本発明の一実施形態の自動車の車体構造を図面を参照して以下に説明する。

まず、車体構造について、図１〜図６を参照して説明する。
図１において、符号１１，１１は左右一対のインナーパネルを、符号１２，１２はこれらインナーパネル１１，１１の間に配置されるサードシートとしての左右一対の折り畳みシートを、符号１３は折り畳みシート１２，１２の下に配置される収納凹部を、符号１４はこの収納凹部１３に横にされた状態で収納されるスペアタイヤを、それぞれ示している。

また、図２において、符号１７は収納凹部１３の前後方向における中間所定位置で収納凹部１３を跨ぐように左右方向に架設されたストライカ支持ビームを、符号１８は、収納凹部１３のストライカ支持ビーム１７より前側を覆うことによりその上面が車室フロア面１５となるフロアパネルを、符号１９は、収納凹部１３のストライカ支持ビーム１７より後側を覆うことによりその上面が車室フロア面１５となるリッドパネルを、それぞれ示している。なお、図１および図２においては、リッドパネル１９が収納凹部１３を覆わず開かれた状態を示している。

図３および図４に示すように、車体フレーム２１の後部には、前後方向に沿って延在する左右一対の構造材としてのサイドシル２２，２２の後端部に左右方向に沿って連結される構造材としてのミドルフロアクロスメンバ２３と、このミドルフロアクロスメンバ２３から後方に延出する構造材としての左右一対のサイドフレーム２４，２４と、これらサイドフレーム２４，２４の後端部同士を連結させる左右方向に沿う構造材としてのリヤパネルクロスメンバ２５とが設けられており、左右のサイドフレーム２４，２４の間には、車室フロア面１５の下側に配置されるように下方に凹んで上記した収納凹部１３が設けられている。なお、この収納凹部１３には、その後側からスペアタイヤ１４が出し入れされることになるため、その底面１３ａは前下がりに傾斜している。

上記したストライカ支持ビーム１７は、図３に示すように、収納凹部１３を跨ぐように左右方向に延在する状態で前後に並べられた複数具体的には２本のクロスビーム２７，２７と、これらクロスビーム２７，２７の左右方向における中央部の下面に、これらクロスビーム２７，２７に跨るように固定されるプレート２８と、クロスビーム２７，２７同士を、プレート２８の左右方向における両側で連結させる左右一対のシート受け部材２９，２９と、クロスビーム２７，２７の端部同士を連結させる、これらクロスビーム２７，２７から前後に突出する形状の左右一対のブラケット３０，３０とを有しており、これらはすべて鋼製とされている。

クロスビーム２７，２７は、図５にも示すように、それぞれ、パイプ状部材からなるもので、中間部が略円筒状をなすとともに、フロアを低くすべく両端の取付部３２，３２が平坦に押しつぶされた形状をなしており、平坦に押しつぶされた両端の取付部３２，３２において、上記した左右一対のブラケット３０，３０を介してサイドフレーム２４，２４の上面に固定されている。ここで、クロスビーム２７，２７は、鋼材からなるもので高周波焼入れ等によって調質されている。したがって小型で強度の高いものが容易に作成可能となっている。

ブラケット３０，３０は、図６にも示すように、それぞれ、前後のクロスビーム２７，２７の一方同側の端部の取付部３２，３２に固定される前後一対の固定部３４，３４と、これら固定部３４，３４同士を連結させる中間取付部３５と、各固定部３４，３４の中間取付部３５に対し反対側に延出する前後一対の端部取付部３６とを有している。なお、中間取付部３５は、クロスビーム２７，２７の配列方向すなわち前後方向に沿う周縁部（左右の周縁部）が略９０°折り曲げられて補強部３５ａが形成されており、前後の端部取付部３６も、クロスビーム２７，２７の配列方向すなわち前後方向に沿う周縁部（左右の周縁部）が略９０°折り曲げられて補強部３６ａが形成されている。

ブラケット３０，３０には、それぞれ、中間取付部３５にブラケット３０をサイドフレーム２４にボルト止めするための取付穴３５ｂが形成されており、また、両側の端部取付部３６，３６にも、それぞれブラケット３０をサイドフレーム２４にボルト止めするための取付穴３６ｂが形成されている。

図５にも示すように、プレート２８におけるクロスビーム２７，２７の間位置には、折り畳みシート１２，１２が固定される、左右一対の門形のシートストライカ３８，３８が上方に突出するように固定されている。なお、これらシートストライカ３８，３８は、クロスビーム２７，２７と略同高さをなしている。

後側のクロスビーム２７には、その後部であってプレート２８の左右両外側に、後方かつ斜め下方に突出した後、互いに反対方向に延出する左右一対のフック３９，３９が固定されている。

図２に示すように、車体フレーム２１のミドルフロアクロスメンバ２３よりも前側であって左右一対のサイドシル２２，２２の間のフロアパン４０は、これらよりも低い位置に配置されており、その結果、ミドルフロアクロスメンバ２３、両サイドシル２２，２２およびフロアパン４０で下方に凹むシート収納部４１が形成されている。

上記した折り畳みシート１２，１２は、それぞれ、シートクッション４３とこれに回動可能に連結されたシートバック４４とを有しており、シートクッション４３にはリンク４５が連結され、このリンク４５は、ミドルフロアクロスメンバ２３の前側のフロアパン４０に連結されている。また、折り畳みシート１２，１２は、それぞれ、シートクッション４３の後部下側に、使用時の折り畳みシート１２を上記したシートストライカ３８に固定および固定解除するシートロック部４６が左右方向の相互近接側に設けられている。

折り畳みシート１２，１２は、それぞれ、使用者の操作入力によって、シートロック部４６のシートストライカ３８との固定が解除されシートバック４４がシートクッション４３側に倒された状態で、リンク４５で案内されることにより前方に円弧状に移動させられてミドルフロアクロスメンバ２３の前側のシート収納部４１に収納されて収納状態となる（図２に二点鎖線で示す状態）。この収納時に、シートバック４４の背面４４ａが、車室フロア面１５と略同一平面に配置される。

他方、折り畳みシート１２，１２は、それぞれ、使用者の操作入力によって、この収納状態からリンク４５で案内されることにより後方に円弧状に移動させられると、シートロック部４６がシートストライカ３８に固定されるとともに、シート受け部材２９に左右方向の外側において載置され、この状態でシートバック４４が起こされることにより使用状態となる。

折り畳みシート１２，１２には、それぞれ、３点式のシートベルト４８のバックル本体４９が取り付けられている。また、このバックル本体４９に挿入されることによりバックル本体４９に固定される一方、バックル本体４９へのボタン操作でバックル本体４９への固定が解除される図示せぬ係合金具が設けられる左右一対のシートベルト本体５０は、一側が車体側に固定されるとともに他側が車体側の巻取装置に連結されている。なお、バックル本体４９と図示せぬ係合金具でバックル５１が構成されている。

そして、衝突時にシートベルト４８，４８に生じる引張荷重は、それぞれ、シートベルト本体５０からバックル５１およびこれを支持する折り畳みシート１２を介してシートストライカ３８に上向きにかかることになる。さらに、このシートストライカ３８に上向きにかかった引張荷重は、プレート２８、クロスビーム２７，２７、ブラケット３０，３０およびサイドフレーム２４，２４に上向きにかかることになる。

上記したフロアパネル１８は、リッドパネル１９と一体でブロー成形等で形成された合成樹脂製のもので、リッドパネル１９は樹脂ヒンジにより開閉自在であり、フロアパネル１８の後端部が前側のクロスビーム２７の上側に支持されるとともに、その前端部がミドルフロアクロスメンバ２３の上側に支持されており、この状態でその上面が水平な車室フロア面１５を形成する。

また、上記したリッドパネル１９は、ブロー成形等で形成された合成樹脂製のもので、その前端部が後側のクロスビーム２７に回動可能に支持されており、回動することで、収納凹部１３を開閉させる。そして、収納凹部１３を閉じた状態でその上面が水平な車室フロア面１５を形成する。また、このリッドパネル１９が開状態とされてスペアタイヤ１４が収納凹部１３から出し入れされる。

なお、シートストライカ３８，３８の直前位置に配置されるフロアパネル１８の上面と直後位置に配置される閉状態のリッドパネル１９の上面とは、同一平面上に配置されており、これらの上面よりも全体として下側にストライカ支持ビーム１７は配置されている。その結果、シートストライカ３８，３８は、車室フロア面１５の下に沈み込むように配置されている。

次に、パンクタイヤ５５の固定について、図７〜図９を参照して説明する。
上記したスペアタイヤ１４は、通常装着されているタイヤよりも幅の小さい非常用タイヤであり、パンク時にこのスペアタイヤ１４とパンクタイヤ５５とを交換すると、このパンクタイヤ５５はスペアタイヤ１４よりも幅が広いため、収納凹部１３に横にした状態では、ストライカ支持ビーム１７に干渉して収納凹部１３内に収まりきらない。このため、パンクタイヤ５５を使用状態にある折り畳みシート１２の立設するシートバック４４の背面４４ａ側にリッドパネル１９を介して立てかけた状態で固定するようになっている。

このときに、図７に示すように、中間部に少なくとも二股に分岐した分岐部５６を有するとともに車体側に係脱可能な係合リング（第１の係合部）５７が一端側に一つ保持され、さらに他端側には二つの係合リング（連結部）５８，５８が保持された一条のベルト本体５９と、このベルト本体５９の二つの係合リング５８，５８に連結されるとともに車体側に係脱可能な係合リング（第２の係合部）６１が一端側に保持された一条の調整ベルト６２とを有する固定ベルト６３が用いられる。また、パンクタイヤ５５による汚れを防止するためパンクタイヤ５５を収納する収納袋６４も用いられる。

ここで、調整ベルト６２は二つの係合リング５８，５８に一度通された後、折り返されて下側の一つの係合リング５８に通されることでこれら係合リング５８，５８に連結されるようになっており、これら係合リング５８，５８への連結位置によって、これら係合リング５８，５８と端部の係合リング６１との間の長さを調整可能とされている。

ベルト本体５９において、分岐部５６は、互いに両側が連結される第１ベルト部６６および第２ベルト部６７により構成されており、これら第１ベルト部６６および第２ベルト部６７の中央部には、これらに直交するように支持ベルト部６８が連結されている。この支持ベルト部６８によって第１ベルト部６６および第２ベルト部６７は互いの中央部が所定距離以上離れないようになっている。

支持ベルト部６８は、両端側が互いに係脱可能とされており、一端部にはバックル本体７０が、他端部にはこのバックル本体７０に挿入されることによりバックル本体７０に固定される一方、バックル本体７０へのボタン操作でバックル本体７０への固定が解除される係合金具７１が、それぞれ保持されている。

なお、以上の固定ベルト６３は、係合リング５７，５８，５８，６１、バックル本体７０および係合金具７１以外のベルト部分は、ナイロン等の樹脂繊維製とされている。

収納袋６４は、端縁部にスペアタイヤ１４を出し入れするための開口部７３が形成されるとともに、中央部に穴部６４ａが形成された形状をなしている。

そして、パンクタイヤ５５を固定する場合には、図８および図９に示すように、パンクタイヤ５５を収納袋６４に入れ、リッドパネル１９を開けた状態の収納凹部１３にパンクタイヤ５５を立てる。このとき、パンクタイヤ５５の上部を、折り畳みシート１２，１２の起立するシートバック４４，４４の背面４４ａ，４４ａにリッドパネル１９を介して立てかける一方、パンクタイヤ５５の下部を、収納凹部１３のシートバック４４，４４の背面４４ａ，４４ａに対向する壁面１３ｂに当接させる。なお、固定ベルト６３はベルト本体５９および調整ベルト６２が予め連結されている。

次に、ベルト本体５９の分岐部５６および支持ベルト部６８を収納袋６４に入れられたパンクタイヤ５５の上部に収納袋６４の上から被せ、支持ベルト部６８をパンクタイヤ５５の穴部５５ａおよび収納袋６４の穴部６４ａを通した状態でそのバックル本体４９および係合金具７１を係合させる。

次に、上記のようにパンクタイヤ５５をシートバック４４，４４の背面４４ａ，４４ａ側に立てかけた状態で、ベルト本体５９の係合リング５７を、車体側のストライカ支持ビーム１７の一方のフック３９に掛け、調整ベルト６２の係合リング６１を、車体側のストライカ支持ビーム１７の他方のフック３９に掛ける。そして、調整ベルト６２の係合リング６１に対し反対側の端部をベルト本体５９から離れる方向に引くことで、調整ベルト６２は係合リング６１とベルト本体５９の係合リング５８，５８との距離を縮めることになり、その結果、固定ベルト６３が張られ、起立使用状態にある折り畳みシート１２，１２のシートバック４４，４４の背面４４ａ，４４ａにリッドパネル１９を介してパンクタイヤ５５の上部を押し付けるとともに、収納凹部１３の壁面１３ｂにパンクタイヤ５５の下部を押し付けてパンクタイヤ５５を固定する。

なお、固定ベルト６３でパンクタイヤ５５を固定する際に、パンクタイヤ５５の下部を壁面１３ｂから離し、パンクタイヤ５５を全体としてシートバックの背面４４ａ，４４ａにリッドパネル１９を介して押し付ける姿勢としてもよい。

以上に述べた本実施形態では、上述した車体構造により、収納凹部１３を跨ぐように左右方向に延在する状態でサイドフレーム２４，２４に両端部が固定されるクロスビーム２７，２７を前後に並べて複数設けるとともに、これらクロスビーム２７，２７に跨るようにこれらクロスビーム２７，２７の下面にプレート２８を固定して、このプレート２８にシートストライカ３８，３８を固定するため、シートストライカ３８，３８を取り付ける構造が高さ方向に大型化することなく強度を確保できる。したがって、車室フロア面１５上の車室内スペースに減少を生じることがなくなり、かつ車室フロア面１５より下の収納凹部１３の収納スペースに減少を生じることもなくなるため、高いスペース効率を確保できる。

また、シートストライカ３８，３８が車室フロア面１５の下に配置されているため、シートストライカ３８，３８が車室フロア面１５より上に突出することがない。したがって、車室フロア面１５をフラットにできる。

さらに、クロスビーム２７，２７をサイドフレーム２４，２４に固定するブラケット３０，３０は、その前後方向に沿う周縁部が折り曲げられて補強部３５ａ，３６ａとされているため、衝突時にシートストライカ３８，３８からプレート２８およびクロスビーム２７，２７を介してブラケット３０，３０に導入される上方向の大きな荷重に対し、この方向の剛性を高めることになる。したがって、ブラケット３０，３０に導入される上方向の大きな荷重を十分に支えることができる。

加えて、クロスビーム２７，２７を調質して形成されたパイプ状部材で構成しているため、その剛性を確保した上で断面を小さくでき、よって、強度を確保した上でさらに小型化することができる。したがって、さらにスペース効率を高めることができる。

また、本実施形態では、上述したタイヤの固定方法により、ベルト本体５９の中間部の分岐部５６をパンクタイヤ５５の上部に被せ、パンクタイヤ５５をシートバック４４，４４の背面４４ａ，４４ａ側に立てかけた状態で、ベルト本体５９の一端側の係合リング５７および調整ベルト６２の係合リング６１を車体側のフック３９，３９に係合させて、ベルト本体５９の他端側の係合リング５８，５８に連結された調整ベルト６２により係合リング５８，５８と係合リング６１との間の長さを短くする方向に調整することで、パンクタイヤ５５を固定する。したがって、パンクタイヤ５５を容易に固定することができる。また、固定ベルト６３のベルト本体５９および調整ベルト６２は変形容易で小さくまとめることができるため、特別な収納スペースを必要としない。

さらに、ベルト本体５９に連結された支持ベルト部６８をパンクタイヤ５５の穴部５５ａに通した状態で両端側を係合させることになるため、より確実にパンクタイヤ５５を固定することができる。

加えて、パンクタイヤ５５の下部を車室フロア面１５の下に形成された収納凹部１３のシートバック４４，４４に対向する壁面１３ｂに当接させるため、より一層確実にパンクタイヤ５５を固定することができる。

なお、上述したストライカ支持ビーム１７は、フロントエンジン・フロント駆動の場合のものであるが、フロントエンジン・リヤ駆動およびフロントエンジン四輪駆動の場合には、プロペラシャフトが配置されることから、収納凹部１３の底面が高くなるため、図１０に示すように、ストライカ支持ビーム１７の２本のクロスビーム２７，２７の中間部を上側に突出させるように曲げることになる。

また、パンクタイヤ５５の固定で使用される上述した固定ベルト６３は、図示例のように平坦な帯状のものに限定されることなく、断面円形のロープ状としても良い。

加えて、リッドパネル１９が取り外せる場合には、パンクタイヤ５５の固定時に、シートバック４４の背面４４ａにパンクタイヤ５５をリッドパネル１９を介さずに立てかけることもできる。

本発明の一実施形態の自動車の車体構造を示す斜視図である。 本発明の一実施形態の自動車の車体構造を示す側断面図である。 本発明の一実施形態の自動車の車体構造の車体フレームおよびシートストライカ支持ビームを示す斜視図である。 本発明の一実施形態の自動車の車体構造の車体フレームおよびシートストライカ支持ビームを示す平面図である。 本発明の一実施形態の自動車の車体構造のシートストライカ支持ビームを示す斜視図である。 本発明の一実施形態の自動車の車体構造のシートストライカ支持ビームを示す部分拡大斜視図である。 本発明の一実施形態の自動車の車体構造におけるパンクタイヤの固定方法を説明する斜視図である。 本発明の一実施形態の自動車の車体構造におけるパンクタイヤの固定方法を説明する斜視図である。 本発明の一実施形態の自動車の車体構造におけるパンクタイヤの固定方法を説明する側断面図である。 本発明の一実施形態の自動車の車体構造の車体フレームおよびシートストライカ支持ビームの別の例を示す斜視図である。

符号の説明

１２ 折り畳みシート
１３ 収納凹部
１５ 車室フロア面
２４ サイドフレーム
２７ クロスビーム
２８ プレート
３０ ブラケット
３８ シートストライカ
４１ シート収納部
４６ シートロック部
４８ シートベルト
４９ バックル本体

Claims (3)

1. 左右のサイドフレーム間の車室フロア面下に形成された収納凹部を跨ぐように左右方向に延在する状態で前記サイドフレームに両端部が固定されるとともに、前後に並べられて互いにシート受け部材で連結される複数のクロスビームと、
   該クロスビームに支持されるシートストライカと、
   前記収納凹部上に配置される折り畳みシートと、
   該折り畳みシートを収納するシート収納部とを有し、
   前記折り畳みシートが左右に一対配置されるとともに、これら折り畳みシートには、左右方向の相互近接側に前記シートストライカに固定および固定解除するシートロック部が設けられ、さらにシートベルトのバックル本体が設けられていて、
   前記クロスビームは、調質して形成されたパイプ状部材からなるとともに両端の取付部が平坦に押しつぶされた形状をなしており、これら取付部において前記サイドフレームの上面に固定されていることを特徴とする自動車の車体構造。
2. 前記シートストライカは、車室フロア面下に配置されていることを特徴とする請求項１記載の自動車の車体構造。
3. 前記クロスビームは、該クロスビームから前後に突出するブラケットを介して前記サイドフレームに固定されており、該ブラケットは、前後方向に沿う周縁部が折り曲げられていることを特徴とする請求項１または２記載の自動車の車体構造。

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