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Patent Searching and Data


Title:
LOWER-BODY STRUCTURE FOR AUTOMOBILE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/098993
Kind Code:
A1
Abstract:
Provided is an automobile lower body structure, which is highly strong against a seat belt load (G) to act from a seat belt anchor (3) joined to the floor (1) of a compartment rear portion. A tank bracket (4) for supporting a fuel tank (N) is disposed on that lower face of the floor (1) of the compartment rear portion, to which the seat belt anchor (3) is joined. The tank bracket (4) having a substantially inverse hat-shape section forms a closed section together with the floor (1). At the rear end, the rear edge flange (43) of a side wall (41) is joined to the front face of a floor cross member (2), and a joint flange (44) extended from the rear end of a bottom wall (40) is joined to the lower face of the floor cross member (2), thereby to enhance the bonding force to the floor cross member (2). In the bracket (4), beads (45 and 46) are formed to extend in the widthwise direction of the bracket (4), and are deformed to open longitudinally with respect to the seat belt load (G) when the vehicle abruptly decelerates, thereby to absorb the load (G), so that the portion of the floor (1) joining the seat belt anchor (3) is not moved by the load (G).

Inventors:
TAGUCHI MASAYUKI (JP)
Application Number:
PCT/JP2009/051452
Publication Date:
August 13, 2009
Filing Date:
January 29, 2009
Export Citation:
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Assignee:
TOYOTA AUTO BODY CO LTD (JP)
TAGUCHI MASAYUKI (JP)
International Classes:
B62D25/20; B60K15/067; B60R22/22
Foreign References:
JPH08169245A1996-07-02
JP2007331624A2007-12-27
JP2001260946A2001-09-26
Other References:
See also references of EP 2239185A4
Attorney, Agent or Firm:
ITO, Kyuma (7-5 Kanayama-cho 1-chome,Atsuta-ku, Nagoya-sh, Aichi 02, JP)
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Claims:
 車室の後部のフロアには、その上面にリヤシートを設置するとともにリヤシート用のシートベルトアンカを結合せしめ、その下面には上記シートベルトアンカの結合位置とそれよりも後方のフロアクロスメンバとの間に、上記フロアの下方に配した燃料タンクを吊下げ支持するベルト部材の端末を固定するタンクブラケットを設置した自動車の車体下部構造において、
 上記タンクブラケットは断面ほぼ逆ハット形で、上記フロアとで閉断面を形成せしめ、上記タンクブラケットの両側壁の後端縁に形成した後縁フランジを上記フロアクロスメンバの前部側面に結合せしめるとともに、上記タンクブラケットの底壁の後端を延長せしめた結合フランジを上記フロアクロスメンバの下面に結合せしめ、
 かつ上記タンクブラケットには、その幅方向に細幅溝状に延びて、車両急減速時にシートベルト荷重が上記フロアを介して上記タンクブラケットに作用したときに、前後方向に開き変形可能なビードを形成したことを特徴とする自動車の車体下部構造。
 上記請求項1に記載の自動車の車体下部構造において、
 上記ビードを上記タンクブラケットの後端および前後中間のいずれか一方、または両方に形成した自動車の車体下部構造。
 上記請求項2に記載の自動車の車体下部構造において、
 上記タンクブラケットの後端の上記ビードは、上記タンクブラケットの底壁の後端と上記結合フランジとの境界に沿って形成し、
 上記タンクブラケットの前後中間のビードは、該タンクブラケットに底壁を横切り更に両側の側壁に沿って延びるように形成した自動車の車体下部構造。
 上記請求項1ないし3に記載の自動車の車体下部構造において、
 上記車室後部のフロアは前半部が後ろ上がりの傾斜面をなし、荷室に続く後半部が平坦面をなし、
 上記シートベルトアンカはこれを上記前半部の上面に結合せしめ、上記フロアクロスメンバを上記後半部の下面に設置し、
 上記タンクブラケットは、その上縁の前後方向の形状を上記フロアの前後方向の形状に合致せしめ、上縁の前部を底壁に対して前下がり勾配とし、上記結合フランジを上記クロスメンバの下面に重ね合わせて固着し、上記前後中間のビードを、上記フロアの前半部と後半部の境界の屈曲部と対応する位置に形成した自動車の車体下部構造。
Description:
自動車の車体下部構造

 本発明は車室後部のフロアのシートベル アンカ設置部周辺を補強する自動車の車体 部構造に関する。

 一般に乗用車では車室後部のフロアの上 にリヤシートが設置されるとともに、上記 ロアにリヤシート用のシートベルトアンカ 結合されている。そして上記フロアのシー ベルトアンカ結合位置に対応する下面側に 燃料タンクを支持するタンクブラケットが けられ、該タンクブラケットよりフロアの 記シートベルトアンカ結合位置を補強する うにしたものがある(例えば、特許文献1参 。)。

 図5に示すように、左右のロッカー6間に支 された車室後部のフロア1には上面に三人掛 のリヤシートSが設置され、フロア1の下面 には燃料タンクNが支持されている。
 図5、図6に示すように、フロア1には上記リ シートSおよび燃料タンクNの設置位
置よりも後方に、後ろ斜め上方へ傾斜面状に 延びる前半部1aと、フロア1よりも一段高い後 方の荷室フロアに続く平坦状の後半部1bとが 成されている。前半部1aには、上記リヤシ トSのシートクッションの後縁とシートバッ の下縁との隙間を通して、車幅方向中央の 右両側にシートベルトアンカ3がボルト締め されている。なお、シートベルトアンカ3は ヤシートの左右両側の乗員および中央の乗 を拘束するように片側に二つずつ設置され いる。図5の7,7はフロア1の前半および後半部 1a,1bの左右両側を支持する左右のリヤサイド ンバを表す。

 シートベルトアンカ3の後方位置には、フ ロア1の下面にタンクブラケット4,4が設けて る。タンクブラケット4,4は左右同一構造で る。タンクブラケット4は、フロア1とで閉断 面構造をなす断面逆ハット形で、前後方向に ほぼ水平に延びる底壁40と左右の両側壁41,41 備え、前半部1aに対応して上縁が前下がり勾 配の傾斜状をなし前方へ向けて高さ寸法が小 さくなるように形成されている。タンクブラ ケット4は左右の上縁フランジ42,42をフロア1 下面に重ね合わせて溶接し、両側壁部41の後 縁フランジ43,43を、フロア1の後半部1bの下面 沿って車幅方向に延びるリヤクロスメンバ2 の前面に重ね合わせて溶接してある。

 タンクブラケット4はその底壁40の前後2個所 の位置にネジ穴48,48が設けてあり、前後いず か一方のネジ穴48に、フロア1の下方に配し 燃料タンクNを吊下げるように車両前後方向 に沿って下から掛け回したベルト部材90の後 をボルト締めして支持する。なお、ベルト 材90の前端は車室後部のフロア1の前側のフ アクロスメンバ11にボルト締めされている
 タンクブラケット4に2箇所のネジ穴48,48を設 けたのは、燃料タンクの大きさが異なる場合 でも、タンクブラケット4を共用するためで る。

特開2001-260946号公報

 車両の前面衝突などで車両が急減速したと に、乗員を拘束するシートベルトアンカ3に は、これを前斜め上方へ引っ張るシートベル ト荷重(図6の矢印G)が作用するが、シートベ ト荷重Gに抗してシートベルトアンカ3を前側 へ移動をさせないようにしてシートベルトに よる乗員の拘束性能を発揮させることが必要 である。
 しかしながら、従来構造では、シートベル 荷重Gに対して、タンクブラケット4の絶縁 ランジ43とリヤクロスメンバ2の前面との結 が剥離方向であり、更にはフロア1の前半部1 aとタンクブラケット4との結合も剥離方向で るため、シートベルト荷重Gが大きいと、タ ンクブラケット4のリヤクロスメンバ2への結 部や、フロア前半部1aとの結合部の溶接結 が破断するおそれがある(図6の仮想線)。こ らの溶接結合が破断すると、シートベルト 重Gによりシートベルトアンカ3およびフロア の前半部1aが大きく前斜め上方へ引き上げら てシートベルトによる乗員の拘束性能を充 に発揮させることができない。
 また上記タンクブラケット4の溶接結合の破 断により燃料タンクNの支持性能も低下する いった問題が生じる。
 そこで本発明は、車両衝突時にシートベル アンカに大きなシートベルト荷重が作用し も、タンクブラケットと車体との間に溶接 断が発生せず、タンクブラケットによりフ アのシートベルトアンカとの結合部の変位 防止して確実に乗員を拘束することができ かつ燃料タンクを確実に支持することがで る安全性の高い自動車の車体下部構造を実 することを課題としてなされたものである

 本発明は、車室の後部のフロアには、その 面にリヤシートを設置するとともにリヤシ ト用のシートベルトアンカを結合せしめ、 の下面には上記シートベルトアンカの結合 置とそれよりも後方のフロアクロスメンバ の間に、上記フロアの下方に配した燃料タ クを吊下げ支持するベルト部材の端末を固 するタンクブラケットを設置した自動車の 体下部構造において、上記タンクブラケッ は断面ほぼ逆ハット形で、上記フロアとで 断面を形成せしめ、上記タンクブラケット 両側壁の後端縁に形成した後縁フランジを 記フロアクロスメンバの前部側面に結合せ めるとともに、上記タンクブラケットの底 の後端を延長せしめた結合フランジを上記 ロアクロスメンバの下面に結合せしめ、か 上記タンクブラケットには、その幅方向に 幅溝状に延びて、車両急減速時にシートベ ト荷重が上記フロアを介して上記タンクブ ケットに作用したときに、前後方向に開き 形可能なビードを形成する(請求項1)。
 タンクブラケットは、後縁フランジに加え 底壁を延長する結合フランジをフロアクロ メンバの下面に結合したのでシートベルト 重に対するタンクブラケットとフロアクロ メンバとの結合力が向上する。更にタンク ラケットは大きなシートベルト荷重により 方へ引っ張られると、ビードが開き変形し 底壁側が伸長するからシートベルト荷重が 収され、これによりフロアとの結合も破断 ず、従ってフロアのシートベルトアンカ結 個所はほとんど変位せず、シートベルトに る乗員の高い拘束力が発揮される。

 上記ビードを上記タンクブラケットの後端 よび前後中間のいずれか一方、または両方 形成する(請求項2)。
 上記タンクブラケットの後端の上記ビード 、上記タンクブラケットの底壁の後端と上 結合フランジとの境界に沿って形成し、上 タンクブラケットの前後中間のビードは、 タンクブラケットに底壁を横切り更に両側 側壁に沿って延びるように形成する(請求項 3)。
 これらビードを形成したことによりシート ルト荷重が吸収され、タンクブラケットの ロアクロスメンバやフロアとの結合が保持 れる。

 上記フロアは前半部が後ろ上がりの傾斜面 なし、荷室に続く後半部が水平の平坦面を し、上記シートベルトアンカはこれを上記 半部の上面に結合せしめ、上記フロアクロ メンバを上記後半部の下面に設置し、上記 ンクブラケットは、その上縁の前後方向の 状を上記フロアの前後方向の形状に合致せ め、上縁の前部を底壁に対して前下がり勾 とし、上記結合フランジを上記クロスメン の下面に重ね合わせて固着し、上記前後中 のビードを、上記フロアの前半部と後半部 境界の屈曲部と対応する位置に形成する(請 求項4)。
 本発明によりシートベルト荷重でフロアの ートベルトアンカ結合部が持上げられるの 防止する効果は、傾斜面にシートベルトア カが結合されたフロアにおいて、特に効果 に発揮される。

 図5に示す車室後部のフロア1に本発明を 用した実施形態を説明する。なおフロア1の 本構造は従来と同一としてあり、図1に示す ように、フロア1には、リヤシートS(図5)およ 燃料タンクNの設置位置よりも後方に、後ろ 斜め上方に向けて緩やかな傾斜面状に延びる 前半部1aと、前半部1aから屈曲して一段高い 方の荷室フロアに続く水平平坦状の後半部1b とが形成されている。

 図1、図2に示すように、前半部1aには前端 寄りの低い位置に、上記リヤシート用のシー トベルトアンカ3がボルト締めされている。 ートベルトアンカ3は断面ほぼL字状の金属板 で、一片を前半部1aの上面に重ね合わせて前 部1aの結合穴10にボルト締めして結合してあ る。シートベルトアンカ3の起立状の他片に ウェビング30が連結してあり、該ウェビング 30を介して図略のシートベルトバックルが連 され、シートベルトバックルはリヤシート シートクッションとシートバックの隙間を してシートの着座面側に配置される。

 前半部1aには、シートベルトアンカ3の結 位置周りに当て板11を重ね合わせて2重のパ ル構造としてあり、更に、シートベルトア カ3結合部では補強板12を重ね合わせて3重の パネル構造をなす。

 後半部1bには、下面に沿って車幅方向に びるフロアクロスメンバ2が設けてある。フ アクロスメンバ2は断面ほぼ逆ハット形をな し、前後の上縁フランジを後半部1bの下面に 合して後半部1bとで閉断面構造をなす。

 フロア1にはシートベルトアンカ3の結合部 直後位置からフロアクロスメンバ2にかけて 半部1aおよび後半部1bの下面に沿って燃料タ ンクN用のタンクブラケット4が設けてある。
 図1ないし図4に示すように、タンクブラケ ト4は金属板からなるプレス成形品で、底壁4 0およびその左右両側縁から起立する左右の 壁41,41を備えた断面逆ハット形に形成してあ る。

 タンクブラケット4の両側壁41,41の上縁は 傾斜面の前半部1aおよび水平面の後半部1bか らなるフロア1の前後方向の形状に合わせた 状としてあり、ブラケット4の後半部の上縁 底壁40と平行で、前半部は底壁40に対して緩 やかな前下がり勾配としてあって高さが前方 へ低くなるようにしてある。そして上縁には 全長にわたり左右両側へほぼ直角に張り出す 上縁フランジ42,42が形成してある。

 またタンクブラケット4の後端には、両側壁 41,41の後縁から左右両側へほぼ直角
に張り出す後縁フランジ43,43が形成してある かつタンクブラケット4の後端には
底壁40を延長するように後方へ延出する結合 ランジ44が形成してある。一方、タンクブ ケット4の前端には底壁40を延長するように 方へ延出する前下がり傾斜状の結合フラン 47が形成してある。

 またタンクブラケット4には、底壁40の後 と結合フランジ44の境界線に沿って底壁40の 幅方向に断面ほぼU字状の細幅溝状のビード45 が形成してある。また、タンクブラケット4 前後中間部には、フロア1の前半部1aと後半 1bとの境界の屈曲部と対応する位置に、底壁 40を幅方向に横切り、かつ側壁41,41を上方へ びるビード46が、上記ビード45と同一断面形 に形成してある。両ビード45,46の幅および さは3mmないし5mmに設定してある。

 またタンクブラケット4には、底壁40の前 位置に燃料タンクNを吊り下げ支持するベル ト部材90の後端末をボルト締めするためのネ 穴48,48が設けてある。2個所に設けたのは吊 下げる燃料タンクNのサイズに応じていずれ か一方を選ぶことができるようにしたもので ある。

 以上のように構成したタンクブラケット4 は、その上縁フランジ42,42をフロア1の下面に 溶接し、後縁フランジ43,43をフロアクロスメ バ2の前方の側面21に溶接するとともに結合 ランジ44をフロアクロスメンバ2の下面20に ね合わせて溶接し、かつ前側の結合フラン 47をフロアの下面に溶接することにより車体 に取付けられる。

 燃料タンクNは、後端をタンクブラケット 4の底壁40に形成したネジ穴48の一方(図例では 前側の穴)にボルト締めされ、前端がフロア1 傾斜面よりも前方位置のフロアクロスメン 11(図5)にボルト締めされたベルト部材90によ り支持される。

 前面衝突などで車両が急減速すると、リ シートの乗員を拘束したシートベルトから ートベルト荷重G(図1の白矢印)が、シートベ ルトアンカ3を介してフロア1の前半部1aおよ タンクブラケット4にこれらを前斜め上方へ き上げる方向に作用する。シートベルト荷 Gの前方成分により、タンクブラケット4に その後縁フランジ43,43とフロアクロスメンバ 2との結合部、および上縁フランジ42,42とフロ ア1の前半部1aとの結合部にこれらを前後に破 断させようとする力が作用する。

 本実施形態によれば、タンクブラケット4 の後端には後縁フランジ43,43に加え、底壁40 方へ水平に延出する結合フランジ44を設け、 これをフロアクロスメンバ2の下面に重合溶 したので、結合フランジ44とフロアクロスメ ンバ2下面との結合部が上記シートベルト荷 Gの前方成分に対してせん断方向となり、タ クブラケット4の後端とフロアクロスメンバ 2との結合が強化される。

 これに加えて、タンクブラケット4には底壁 40を幅方向に横切る後端のビード45と中間の ード46を形成したので、大きなシートベルト 荷重Gが作用したとき、両ビード45,46は前後方 向に開いて、シートベルト荷重Gのエネルギ を吸収しシートベルト荷重Gを軽減すること できる。これにより、タンクブラケット4と フロア1側との結合部の負担が軽減され破断 防止される。ビード45,46はその深さやタンク ブラケット4の板厚に応じてこれらのうちの1 のみとしてもよいし、またさらに別のビー を付加してもよい。
 ビード45,46の形成個所としては、シートベ ト荷重Gにより応力が集中しやすい底壁40の 端、およびフロアの屈曲部対応位置が効果 である。

 このように本実施形態の車体下部構造によ ば、タンクブラケット4とフロアクロスメン バ2との結合部強化と、タンクブラケットの ード45,46によるシートベルト荷重Gの軽減効 とが相まって、タンクブラケット4とフロア ロスメンバ2との結合部の破断、更にタンク ブラケット4とフロア1の前半部1aとの結合部 破断を効果的に防止し、これにより、シー ベルト荷重Gの作用でフロア1のシートベルト アンカ3結合部の前方への移動を抑制するこ ができ、シートベルトの拘束性能を確実に 揮させることができる。
 更に、タンクブラケット4はフロア1との結 およびフロアクロスメンバ2との結合が破断 ないので、燃料タンク支持性能は安定に確 される。

 上述の実施形態では、傾斜状の前半部1aと 平の後半部1bとからなる車室後部のフロア1 下面に設けるタンクブラケットに本発明を 用したが、これに限らず、平坦なフロアの 面に設けるタンクブラケットに適用しても い。この場合、タンクブラケットとしては 面ハット形で、高さ寸法が前後均一で、後 には後縁フランジと結合フランジとを有し かつ幅方向のビードを設け、前端の開口を 鎖状態としたタンクブラケットが用いられ 。
 この場合も、シートベルト荷重に対してタ クブラケットとフロアクロスメンバとの結 部およびタンクブラケットとフロアとの結 部が破断するのが防止され、これによりシ トベルトアンカの移動が防止され得る。

本発明の車体下部構造を示すもので図5 のT-T線に沿う位置での断面図である。 本発明の車体下部構造を下方から見た 部下面図である。 図1のIII-III線に沿う断面図である。 図1のIV-IV線に沿う断面図である。 車室後部のフロアを示す概略平面図で る。 従来の車体下部構造を示す図5のT-T線に 沿う位置での断面図である。

符号の説明

 1 車室後部のフロア
 1a 前半部
 1b 後半部
 2 フロアクロスメンバ
 20 下面
 21 前部側面
 3 シートベルトアンカ
 4 タンクブラケット
 40 底壁 
 41 側壁
 42 上縁フランジ
 43 後縁フランジ
 44 結合フランジ
 45 後端のビード
 46 中間のビード
 90 ベルト部材
 S リヤシート
 N 燃料タンク
 G シートベルト荷重