JP4738506B2 - 補強体構造 - Google Patents

Description

本発明は、左右のシート間に配置された補強体構造の改良に関するものである。

車両が側面衝突されたときに、車体の側面から入力される衝突荷重を、シートを介して左右のシート間に配置されたコンソールボックスで受けて車体の変形を抑え、車室内の乗員の空間を確保する技術が知られている。コンソールボックスは補強材等を用いて剛性が高められている。

このような従来の補強体構造として、コンソールボックス内に補強部材が内蔵されたもの（例えば、特許文献１参照。）、コンソールボックスの下部に補強部材が一体に形成されたもの（例えば、特許文献１参照。）がある。

特許文献１の第４図及び第５図を以下の図１０、図１１で説明する。なお、符号は振り直した。
図１０、図１１に示されるように、センターコンソール１００の内側には、フロアパネル１０１のトンネル部１０２に上方に開口する箱形の第３補強部材１０４が複数のボルト１０３で取付けられている。

特許文献２の図３及び図４を以下の図１２、図１３で説明する。なお、符号は振り直した。
図１２、図１３に示されるように、コンソールボックス１１０は、ボックス本体１１１と、このボックス本体１１１の中央部に設けられた収納体１１２と、この収納体１１２の下部に一体成形された補強部材１１３とを備える。

特開昭６２−２１０１５１号公報 特開２００５−３３５５２３公報

図１０及び図１１に記載された第３補強部材１０４は、上部が開口しているために剛性が小さくなり、第３補強部材１０４の上部に側方から荷重が作用したときに変形しやすい、即ち、荷重を十分に支えることが難しい。

図１２及び図１３において、コンソールボックス１１０では、補強部材１１３が、コンソールボックス１１０の左右の側壁間に車幅方向に延びるように配置され、コンソールボックス１１０に作用する荷重が左右の側壁と補強部材１１３との両方で受けられるから、剛性が高くなる。しかしながら、一対の側壁と補強部材１１３とは、個別にフロアのトンネルなどの車体側部材に取付けられているので、更に剛性を高めるには、側壁や補強部材１１３の強度を高めたり厚さを厚くしたりしなくてはならず、重量が増加する。

本発明の目的は、剛性を確保することが可能で、且つ車体側部材を有効に活用し、軽量な補強体構造を提供することにある。

請求項１に係る発明は、左右一対のシートの内側面に対向する左右一対の側壁と、これら側壁同士を連結するとともに車幅方向に延びる補強部とを備えた補強体構造であって、左右一対の側壁と補強部とが車体側部材に共締めされ、左右一対の側壁の下端に車幅方向外側に延びる側壁フランジ部を備え、これらの側壁フランジ部と車体側部材としての車体フロアとの間に補強部の下端に設けられた車幅方向に延びる補強部フランジ部が挟み込まれて共締めされることを特徴とする。

左右一対の側壁同士が車幅方向に延びる補強部で連結されることで、補強体に作用する荷重が一方の側壁から補強部を介して他方の側壁に伝わるから、荷重が左右の側壁と補強部との両方で受けられ、且つ補強部材は荷重が伝わる方向である車幅方向に延びるから、補強部の剛性が高くなり、ひいては補強体の剛性が高くなる。
更に、補強体は左右一対の側壁と補強部とが車体側部材に共締めされるから、荷重は左右の側壁と補強部との両方で受けられ、共締めした部位にて車体側部材に伝達される。

また、左右一対の側壁の下端に車幅方向外側に延びる側壁フランジ部を備え、これらの側壁フランジ部と車体側部材としての車体フロアとの間に補強部の下端に設けられた車幅方向に延びる補強部フランジ部が挟み込まれて共締めされるので、車体フロアの上に補強部フランジ部を重ね、補強部フランジ部の上に側壁フランジ部を重ねて共締めすることで、側壁及び補強部の車体フロアへの締結が容易になる。

請求項２に係る発明は、補強部が、前後一対の前壁部及び後壁部と、これらの前壁部及び後壁部の上端同士を連結する上壁部とから断面コ字形状に形成され、前壁部及び後壁部の下端に補強部フランジ部が設けられることを特徴とする。
補強部は単純な断面コ字形状であっても、車幅方向に荷重を受けるときには、前壁部、後壁部及び上壁部からなる３辺で受けることになり、剛性が高くなる。

請求項３に係る発明は、前壁部及び後壁部のそれぞれの下端部が、それぞれの上端部よりも前後方向に広がるように配置されていることを特徴とする。
側壁に伝わった荷重を広くなった補強部で確実に受ける。

請求項１に係る発明では、左右一対のシートの内側面に対向する左右一対の側壁と、これら側壁同士を連結するとともに車幅方向に延びる補強部とを備えた補強体構造であって、左右一対の側壁と補強部とが車体側部材に共締めされるので、シートから伝わった側面衝突荷重を側壁と補強部との両方で受け、共締めした部位にて車体側部材に伝達する構造であるため、側壁と補強部とからなる補強体の剛性を重量の増加なしに高めることができる。従って、車体の変形を抑えることができ、車室内の乗員空間を確保することができる。

また本発明では、左右一対の側壁の下端に車幅方向外側に延びる側壁フランジ部を備え、これらの側壁フランジ部と車体側部材としての車体フロアとの間に補強部の下端に設けられた車幅方向に延びる補強部フランジ部が挟み込まれて共締めされるので、車体フロアの上方から補強部フランジ部と側壁フランジ部とを重ねて締結でき、側壁と補強部との車体フロアへの締結作業を容易に行うことができる。

請求項２に係る発明では、補強部が、前後一対の前壁部及び後壁部と、これらの前壁部及び後壁部の上端同士を連結する上壁部とから断面コ字形状に形成され、前壁部及び後壁部の下端に補強部フランジ部が設けられるので、補強部の簡易且つ軽量な構造で剛性の高い補強体を形成することができる。

請求項３に係る発明では、前壁部及び後壁部のそれぞれの下端部が、それぞれの上端部よりも前後方向に広がるように配置されているので、補強部の前後の広い範囲で補強体を補強することができるので、シートが移動したり変形したとしてもシートから伝わる側面衝突荷重を補強体で確実に受けることができる。

本発明に係る補強体構造を備えた車室の要部斜視図である。 本発明に係る補強体構造を備えた車室の要部正面図である。 本発明に係る補強体構造が付設されたコンソールボックスの斜視図である。 本発明に係る補強体構造を示す斜視図である。 本発明に係る補強部材を示す斜視図である。 本発明に係る補強体構造を示す横断面図である。 本発明に係る補強体構造を示す側面図である。 本発明に係る補強体構造の構成部材を示す平面図である。 本発明に係る補強体構造の作用を示す作用図である。 従来の第１補強体構造を示す横断面図である。 従来の第１補強体構造を示す縦断面図である。 従来の第２補強体構造を示す縦断面図である。 従来の第２補強体構造を示す要部斜視図である。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、説明中の左、右、前、後は車両に乗車した運転者を基準にした向きを示している。また、図面は符号の向きに見るものとする。

本発明の実施例を説明する。
図１に示すように、車両の車室１０内に、前席を構成する左右のシート１１，１２が配置され、これらのシート１１，１２の間にコンソールボックス１３が配置されている。
シート１１は、乗員が着座するシートクッション１５と、このシートクッション１５の後部に前後スイング自在に取付けられて乗員の背もたれとなるシートバック１６とからなる。図では、シートクッション１５を構成するシートクッションフレーム１５ａとシートバック１６を構成するシートバックフレーム１６ａのみ示している。なお、シート１２についてもシート１１と同様の構造を有する。

図２に示すように、コンソールボックス１３は、下部に、シート１１又はシート１２側から伝わる荷重を受ける補強体２１が付設されている。
シート１１におけるシートクッションフレーム１５ａの外側面１５ｂに対向してサイドボディを構成するセンタピラー２２が位置し、シート１１におけるシートクッションフレーム１５ａの内側面１５ｃに対向して補強体２１の左側面２１Ｌが対向し、シート１２におけるシートクッションフレーム１５ａの内側面１５ｄに対向して補強体２１の右側面２１Ｒが対向している。

図３に記載された矢印（ＦＲＯＮＴ）は車両前方を表している（以下同じ。）。
図３に示すように、コンソールボックス１３は、樹脂製のコンソールボックス本体２６と、このコンソールボックス本体２６の上部開口部縁部に開閉自在に取付けられたリッド２７とからなり、コンソールボックス本体２６の下部の内部に補強体２１が設けられている。
コンソールボックス本体２６は、補強体２１のほぼ全体を覆う形状を有し、補強体２１は、外部からほとんど見えないようになっている。

図４に示すように、補強体２１は、左右の側壁３１，３２及びこれらの側壁３１，３２の上端を繋ぐ上壁３３からなる断面コ字形状の外側部材３５と、この外側部材３５の側壁３１，３２同士を連結して外側部材３５を補強する補強部材３６とからなる。なお、符号３７，３８は外側部材３５の前後の開口部を塞ぐために外側部材３５に取付けられたカバー部材である。
補強部材３６は、外側部材３５の上記前後の開口部から内側に挿入されて組み付けられる。

上壁３３及びカバー部材３７，３８は、それぞれ剛性を高めるために車幅方向に延びるように型押しにより形成された溝であるビード３３ａ，３７ａ，３８ａを複数備える。
補強部材３６は、補強部本体３９と、この補強部本体３９の前端部に取付けられた前部連結部材４１とからなる。

図５に示されるように、補強部材３６の補強部本体３９は、前後に設けられた前壁部３９Ｃ及び後壁部３９Ｄと、これらの前壁部３９Ｃ及び後壁部３９Ｄのそれぞれの上端部を一体に連結する上壁部３９Ｅと、後壁部３９Ｄの下端部から後方に延びる後部水平部３９Ｈと、この後部水平部３９Ｈの左右両側から左右側方に突出するフランジ部３９ａ，３９ｂとからなり、前壁部３９Ｃ、後壁部３９Ｄ、上壁部３９Ｅのそれぞれの左縁部及び右縁部にそれぞれ内面取付部３９Ｆ，３９Ｇ（手前側の符号３９Ｆのみ示す。）が一体に形成され、内面取付部３９Ｆ，３９Ｇがそれぞれ外側部材３５（図４参照）の側壁３１，３２（側壁３１は図４参照）の内面に接合される。

前側連結部材４１は、前後方向に延びる前部水平部４１Ｃと、この前部水平部４１Ｃの左右両側から左右側方に突出するフランジ部４１ａ，４１ｂ（手前側の符号４１ａのみ図示）とを一体に備え、前部水平部４１Ｃの後端が補強部本体３９の前壁部３９Ｃの下端に取付けられる。

図６に示されるように、コンソールボックス１３は、車室１０のフロア４５の車幅方向中央部に形成されたトンネル部４５ａの上方に配置されている。
補強体２１は、コンソールボックス１３のコンソールボックス本体２６の下部に形成された下部凹部２６ａ内に配置されるとともにトンネル部４５ａの上面に取付けられている。

補強体２１の取付構造としては、詳しくは、車体側部材としてのトンネル部４５ａの下面側に補強パネル４６が取付けられ、この補強パネル４６の下面に複数のナット４８が取付けられ、補強体２１における補強部材３６のフランジ部３９ａと外側部材３５のフランジ部３１ｂとにそれぞれ開けられたボルト挿通穴に斜め上方からボルト４７が通されるとともにボルト４７がトンネル部４５ａと補強パネル４６とを貫通し、このボルト４５の先端がナット４８にねじ結合され、同様に、補強体２１における補強部材３６のフランジ部３９ｂと外側部材３５のフランジ部３２ｂとにそれぞれ開けられたボルト挿通穴に斜め上方からボルト４７が通されるとともにボルト４７がトンネル部４５ａと補強パネル４６とを貫通し、このボルト４７の先端がナット４８にねじ結合される。

また、外側部材３５及び補強部材３６の他のフランジ部のトンネル部４５ａ及び補強パネル４６への締結も上記と同様である。なお、ナット４８により、トンネル部４５ａ、補強パネル４６間の距離が保たれる。符号５１はフロア４５に敷かれたマットである。

図７に示すように、補強部本体３９は、前壁部３９Ｃ、後壁部３９Ｄ及び上壁部３９Ｅが断面コ字形状に形成され、内面取付部３９Ｆ，３９Ｇ（手前側の符号３９Ｆのみ図示）がそれぞれ外側部材３５（図４参照）の側壁３１，３２（側壁３１は図４参照）の内面に接合され、前壁部３９Ｃの下端が前側連結部材４１に取付けられている。

前壁部３９Ｃは、上端部よりも下端部が前方に位置するように傾斜し、後壁部３９Ｄは、上端部よりも下端部が後方に位置するように傾斜している、即ち、補強部本体３９の前壁部３９Ｃ及び後壁部３９Ｄのそれぞれの下端部は、それぞれの上端部よりも前後方向に広がるように形成されている。

このように補強部本体３９の下端部の前後寸法を上端部の前後寸法よりも大きくして側面視台形状に形成することで、補強部本体３９の側方からの投影面積を大きくすることができ、側方からの荷重を広い面積で確実に受けることができる。

図８に示すように、外側部材３５は、側壁３１の下端部から側方に突出するフランジ部３１ａ，３１ｂと、側壁３２の下端部から側方に突出するフランジ部３２ａ，３２ｂとを一体に備える。

補強部本体３９は、後壁部３９Ｄの下端からトンネル部４５ａ（図６参照）の上面に沿って後方に延びる後部水平部３９Ｈと、この後部水平部３９Ｈの左右両側から左右側方に突出するフランジ部３９ａ，３９ｂとを一体に備え、前部連結部材４１は、前壁部３９Ｃの下端からトンネル部４５ａの上面に沿って前方に延びる前部水平部４１Ｃと、この前部水平部４１Ｃの左右両側から左右側方に突出するフランジ部４１ａ，４１ｂとを一体に備える。

上記の補強部材３６の前側のフランジ部４１ａ，４１ｂの上に外側部材３５の前側のフランジ部３１ａ，３２ａがそれぞれ重ねられ、補強部材３６の後側のフランジ部３９ａ，３９ｂの上に外側部材３５の後側のフランジ部３１ｂ，３２ｂがそれぞれ重ねられ、ボルト４７（図６参照）が各フランジ部の各ボルト挿通穴に挿通され、ボルト４７の先端がナット４８（図５参照）にねじ込まれてトンネル部４５ａ（図５参照）に共締めされる。

以上に述べた補強体２１の作用を次に説明する。
図９において、白抜き矢印Ａで示すように、センタピラー２２に側方から車両が衝突して衝突荷重が作用すると、センタピラー２２は、白抜き矢印Ｂで示すように、車体内方に変形してシート１１の外側面１５ｂに当たり、シートクッションフレーム１５ａに衝突荷重が伝わる。

この結果、シートクッションフレーム１５ａは、白抜き矢印Ｃで示すように、車体内方に移動してシート１１の内側面１５ｃが補強体２１の左側面２１Ｌに当たり、補強体２１に衝突荷重が伝わる。

これにより、補強体２１は衝突荷重を支えるとともに、衝突荷重の一部を、白抜き矢印Ｄで示すように、フロアのトンネル部４５ａに伝え、また、白抜き矢印Ｅで示すように、補強体２１が側方に移動して補強体２１の右側面２１Ｒが隣のシート１２の内側面１５ｄに当たって衝突荷重をシート１２に伝える。
更に、矢印Ｆで示すように、シート１２のシートクッションフレーム１５ａが外側方に移動して隣接するセンタピラーに当たり、このセンタピラーに衝突荷重を伝える。

このように、シート１１，１２間に補強体２１を設けることで、補強体２１で衝突荷重を支えることができ、センタピラー２２、シート１１の変位を抑えることができる。
また、補強体２１は隣接するシート１２に当たることで、シート１２や間接的にシート１２の近傍のセンタピラーに支えられるため、補強体２１の移動・変形を抑えることができ、センタピラー２２、シート１１の変位をより一層抑えることができる。

上記の図２、図５に示したように、左右一対のシート１１，１２の内側面１５ｃ，１５ｄに対向する左右一対の側壁３１，３２と、これら側壁３１，３２同士を連結するとともに車幅方向に延びる補強部としての補強部材３６とを備えた補強体２１の構造であって、左右一対の側壁３１，３２と補強部材３６とが車体側部材としてのフロア４５に共締めされるので、シート１１，１２から伝わった側面衝突荷重を側壁３１，３２と補強部材３６との両方で受け、共締めした部位にて車体側部材、詳しくは、フロア４５のトンネル部４５ａに伝達する構造であるため、側壁３１，３２と補強部材３６とからなる補強体２１の重量を増加させないで補強体２１の剛性を高めることができる。従って、車体の変形を抑えることができ、車室１０内の乗員空間を確保することができる。

上記の図５、図７に示したように、左右一対の側壁３１，３２の下端に車幅方向外側に延びる側壁フランジ部としてのフランジ部３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂを備え、これらのフランジ部３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂと車体側部材としてのフロア４５（詳しくは、トンネル部４５ａ）との間に補強部材３６の下端に設けられた車幅方向に延びる補強部フランジ部としてのフランジ部３９ａ，３９ｂ、４１ａ，４１ｂが挟み込まれて共締めされるので、トンネル部４５ａの上方からフランジ部４１ａ，３９ａ，４１ｂ，３９ｂとフランジ部３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂとをそれぞれ重ねて締結でき、側壁３１，３２と補強部材３６とのフロア４５への締結作業を容易に行うことができる。

上記の図６、図７に示したように、補強部材３６が、前後一対の前壁部３９Ｃ及び後壁部３９Ｄと、これらの前壁部３９Ｃ及び後壁部３９Ｄの上端同士を連結する上壁部３９Ｅとから断面コ字形状に形成され、前壁部３９Ｃ及び後壁部３９Ｄの下端にフランジ部４１ａ，４１ｂ，３９ａ，３９ｂが設けられるので、補強部材３６の簡易且つ軽量な構造で剛性の高い補強体２１を形成することができる。

上記の図６に示したように、前壁部３９Ｃ及び後壁部３９Ｄのそれぞれの下端部が、それぞれの上端部よりも前後方向に広がるように配置されているので、補強部材３６の前後の広い範囲で補強体２１を補強することができるので、シート１１，１２（図１参照）が移動したとしてもシート１１，１２から伝わる側面衝突荷重を補強体２１で確実に受けることができる。

本発明の補強体構造は、自動車に好適である。

１０…車室、１１，１２…シート、１５ｃ，１５ｄ…内側面、２１…補強体、３１，３２…側壁、３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂ…側壁フランジ部（フランジ部）、３６…補強部（補強部材）、３９ａ，３９ｂ，４１ａ，４１ｂ…補強部フランジ部（フランジ部）、３９Ｃ…前壁部、３９Ｄ…後壁部、３９Ｅ…上壁部、４５，４５ａ…車体側部材（フロア、トンネル部）。

Claims (3)

1. 左右一対のシートの内側面に対向する左右一対の側壁と、これら側壁同士を連結するとともに車幅方向に延びる補強部とを備えた補強体構造であって、
   前記左右一対の側壁と前記補強部とが車体側部材に共締めされ、
   前記左右一対の側壁の下端に車幅方向外側に延びる側壁フランジ部を備え、
   これらの側壁フランジ部と前記車体側部材としての車体フロアとの間に前記補強部の下端に設けられた車幅方向に延びる補強部フランジ部が挟み込まれて共締めされる、
   ことを特徴とする補強体構造。
2. 前記補強部は、前後一対の前壁部及び後壁部と、これらの前壁部及び後壁部の上端同士を連結する上壁部とから断面コ字形状に形成され、前記前壁部及び後壁部の下端に前記補強部フランジ部が設けられることを特徴とする請求項１記載の補強体構造。
3. 前記前壁部及び前記後壁部のそれぞれの下端部は、それぞれの上端部よりも前後方向に広がるように配置されていることを特徴とする請求項２記載の補強体構造。

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