JP2009107387A - 自動車の車体構造 - Google Patents

Abstract

【課題】後輪用ホイールハウスおよびその付近での車体剛性を向上させる。
【解決手段】フロアトンネル部３が、その上部に接合された前後方向に伸びるトンネルレインフォースメント４によって補強される。車体の左右側壁１０のうち後輪用ホイールハウス１１の上方位置同士が、車幅方向に伸びるパッケージメンバ１３によって連結される。パッケージメンバ１３の左右端部がそれぞれ、上下方向に伸びるパッケージレインフォースメント１４によってホイールハウス１１に対して連結される。トンネルレインフォースメント４の後端部とパッケージメンバ１３の左右端部とが、パッケージレインフォースメント１４の前方に配設されたガセット部材２０によって連結される。ホイールハウス１１のうちパッケージメンバ１３およびパッケージレインフォースメント１４よりも前方部分が、延設部材３０によってガセット部材２０に対して連結される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車の車体構造に関するものである。

自動車の車体構造の中には、特許文献１、特許文献２に示すように、後輪用ホイールハウス部分での車体剛性（特にねじり剛性）を向上させたものが提案されている。すなわち、車幅方向中間部において前後方向に伸びるフロアトンネル部を補強するために、フロアトンネル部の上部に前後方向に伸ばしてトンネルレインフォースメントを接合してある。また、車体の左右側壁のうち、後輪用ホイールハウスの上方部分同士を、車幅方向に伸びるパッケージメンバによって連結してある。さらに、パッケージメンバの左右端部をそれぞれ、上下方向に伸びるパッケージレインフォースメントによってホイールハウスに対して連結してある。そして、上記トンネルレインフォースメントの後端部と前記パッケージメンバの左右端部とを、パッケージレインフォースメントの前方に配設されたガセット部材によって連結してある。

上記各特許文献に記載のものでは、後輪からホイールハウスへ入力される荷重を、パッケージメンバやガセット部材（ひいてはトンネルレインフォースメント）に効果的に伝達させて、剛性（特にねじり剛性）が高められることになる。上記のような車体構造を有する自動車において、さらに、例えば操舵時の車体応答性向上等の観点から、さらにねじり剛性を高めることが要求されている。
特開２００３−１３７１３７号公報 特開２００６−１９９１９７号公報

本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、後輪用ホイールハウスおよびその付近での車体剛性をさらに向上させることのできるようにした自動車の車体構造を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明にあっては次のような解決手法を採択してある。すなわち、特許請求の範囲における請求項１に記載のように、
車幅方向中間部において前後方向に伸びるフロアトンネル部の上部に、前後方向に伸ばしてトンネルレインフォースメントが接合され、
車体の左右側壁のうち後輪用ホイールハウスの上方位置同士が車幅方向に伸びるパッケージメンバによって連結され、
前記パッケージメンバの左右端部がそれぞれ、上下方向に伸びるパッケージレインフォースメントによって前記ホイールハウスに対して連結され、
前記トンネルレインフォースメントの後端部と前記パッケージメンバの左右端部とが、前記パッケージレインフォースメントの前方に配設されたガセット部材によって連結され、
前記ホイールハウスのうち前記パッケージメンバおよび前記パッケージレインフォースメントよりも前方部分を、前記ガセット部材に対して連結する延設部材が設けられている、
ようにしてある。上記解決手法によれば、ホイールハウスのうちパッケージメンバやパッケージレインフォースメントよりも前方に位置する部分を、延設部材を介してガセット部材に連結してあるので、ホイールハウスに入力される荷重が、ガセット部材（ひいてはトンネルレインフォースメント）やパッケージメンバへより効果的に伝達されることになり、車体剛性、特にねじり剛性をさらに向上させることができる。

上記解決手法を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲における請求項２以下に記載のとおりである。すなわち、
前記ガセット部材は、その前後方向厚さがその幅よりも小さくなるように構成され、
前記延設部材は、その上下方向全長に渡って、前記ガセット部材の車幅方向端部において前後方向に伸びる折曲部を有している、
ようにしてある（請求項２対応）。この場合、ガセット部材そのものの強度（剛性）を高めつつ、その前後方向の寸法を極力小さくして、車室やトランクルームの前後方向寸法を極力大きく確保する上で好ましいものとなる。また、延設部材は、ガセット部材の車幅方向外端部において前後方向に伸びる折曲部を有するようにしてあるので、延設部材そのものの強度（剛性）を高めて、ホイールハウスに入力される荷重を効果的にガセット部材に伝達する上で好ましいものとなる他、折曲部が車幅方向内方側へ大きく出っ張らないようにされるので、車室の車幅方向寸法を極力大きく確保する上でも好ましいものとなる。

前記延設部材を下方に延長した位置において、左右のサイドフレーム同士を連結するクロスメンバが配設され、
前記パッケージメンバおよび前記パッケージレインフォースメントよりも前方位置において、上下方向に伸びて前記ホイールハウスを補強する補強部材が設けられ、
前記補強部材は、前記延設部材と前記ホイールハウスとの連結部位から、前記サイドフレームのうち前記クロスメンバが位置する部分にまで伸びるように配設されている、
ようにしてある（請求項３対応）。この場合、補強部材によってホイールハウスそのものの補強が行われると共に、前後方向から見たときに、ガセット部材と延設部材と補強部材とサイドフレームとクロスメンバとによって枠構造が構成されて、車体剛性をさらに向上させることができる。

前記延設部材は、前記ガセット部材との連結部位から前記ホイールハウスとの連結部位に渡って上下方向に伸びる閉断面を構成するように形成され、
前記補強部材は、前記ホイールハウスの車外側に設けられて、該ホイールハウスと共働して閉断面を構成している、
ようにしてある（請求項４対応）。この場合、延設部材および補強部材を閉断面構造とすることにより、延設部材および補強部材を設けたことによる前述した効果をさらに効果的に発揮させる上で好ましいものとなる。

前記サイドフレーム内には、前記クロスメンバが連結される部分において節部材が配設されている、ようにしてある（請求項５対応）。この場合、クロスメンバ位置でのサイドフレームの剛性を大きく向上させて、ホイールハウスとクロスメンバとの間でのサイドフレームを介しての荷重伝達をより効果的に行うことができ、車体剛性をさらに向上させることができる。

本発明によれば、後輪用ホイールハウスおよびその付近での車体剛性をさらに向上させることができる。

図１において、１はフロアパネルであり、左右のサイドシル２同士を連結している。フロアパネル１の車幅方向中央部には、上方へ凸とされたトンネル部３が形成されている。このトンネル部３は、その上部に接合されたトンネルレインフォースメント４によって補強されている。トンネルレインフォースメント４は、トンネル部３の全長に渡って伸びていて、トンネル部３と共働して閉断面を構成している。

フロアパネル１は、トンネル部３つまりトンネルレインフォースメント４の後端部位置において、上方へ立ち上がる立ち上がり部１ａを有して、この立ち上がり部１ａの後方部分はトランクルーム床面とされている。すなわち、トンネル部３の後端位置付近が、車室とその後方のトランクルームとの境界位置となっている。上記立ち上がり部１ａの上端部には、車幅方向に伸びるクロスメンバ５が接合されている。また、クロスメンバ５の後方において、クロスメンバ６が配設されている。各クロスメンバ５，６は、それぞれフロアパネル１の下面に接合されて、フロアパネル１と共働して閉断面を構成している。

フロアパネル１の下面には、サイドシル２近傍において、左右一対のサイドフレーム（フロアサイドフレーム）７接合されている。このサイドフレーム７は、フロアパネル１と共働して閉断面を構成している。そして、左右一対のサイドフレーム７同士は、前述した各クロスメンバ５，６によって連結されている。

車体の左右側壁１０には、ホイールハウス１１が車幅方向内方側に向けて膨出形成されている。このホイールハウス１１は、車室からトランクルームに渡って形成されており、トランクルームに相当する位置において、サスペンションダンパ１２（図３，図４参照）の上端部が取付けられるサスペンション支持部材１１ａが形成されている。

左右の側壁１０同士は、ホイールハウス１１の上方位置において、車幅方向に伸びるパッケージメンバ１３によって連結されている。パッケージメンバ１３は、その周縁部が閉断面を構成するレインフォースメント１３ａによって補強されている（高剛性）。このパッケージメンバ１３によって左右の側壁１０同士を連結することにより、ホイールハウス１１付近での車体剛性（特にねじり剛性）を向上させている。

上記パッケージメンバ１３の左右端部（車幅方向端部）と、その下方に位置されるホイールハウス１１とが、上下方向に伸びるパッケージレインフォースメント１４によって連結されている。パッケージレインフォースメント１４は、図５に示すように、上壁部１４ａと、上壁部１４ａの前端から下方へ伸びる前壁部１４ｂと、上壁部１４ａの後端から下方へ伸びる後壁部１ｃと、上壁部１４ａの車幅方向内端から下方へ伸びる内壁部１４ｄとを有する。そして、内壁部１４ｄの前端が前壁部１４ｂに連なると共に、内壁部１４ｄの後端が後壁部１４ｃに連なっている。このようなパッケージレインフォースメント１４は、その車幅方向外方側が車体側壁１０によって閉塞されて、全体的にボックス状の高剛性とされている。このパッケージレインフォースメント１４は、前記サスペンション支持部材１１ａの直上方に位置するように設定されて、サスペンション支持部１１ａからホイールハウス１１に入力される後輪からの荷重が、パッケージメンバ１１へ効果的に伝達されるようになっている（車体剛性の向上）。勿論、パッケージレインフォースメント１４によって、パッケージメンバ１１の支持剛性も向上されることになる。

前記トンネルレインフォースメント４とパッケージメンバ１１とが、左右一対のガセット部材２０によって連結されている。すなわち、ガセット部材２０の車幅方向内端部が、トンネルレインフォースメント４に接合されたブラケット２１に対してボルト、ナット等の締結部材によって連結される一方、ガセット部材２０の車幅方向外端部が、パッケージメンバ１１の車幅方向外端部（の前面）にボルト、ナット等の締結部材によって連結されている。ガセット部材２０は、車幅方向外方側に向かうにつれて徐々に上方に位置するように傾斜されている。このようなガセット部材２０を設けることにより、パッケージメンバ１１の車幅方向外端部とトンネルレインフォースメント１４との間で効果的に荷重伝達が行われて、車体剛性（特にねじり剛性）が大幅に向上される（パッケージメンバ１３と左右一対のガセット部材２０とによって、前方から見た時に枠構造が形成される）。

ガセット部材２０は、フロントパネル２０Ａとリアパネル２０Ｂとによって、その全長に渡って閉断面構造として形成されている（図６参照）。ただし、その幅ｔ１よりもその前後方向厚さｔ２の方が十分に小さくなるように形成されている（例えば、ｔ１が４０〜６０ｍｍ、ｔ２が１０〜２０ｍｍ）。これにより、ガセット部材２０そのものを剛性を十分に高めつつ、その前後方向寸法を極力小さくして、車室やトランクルームの前後方向寸法を極力大きく確保する上で好ましいものとなっている。

ホイールハウス１１のうち、パッケージメンバ１３，パッケージレインフォースメント１４の前方に位置する部分が、延設部材３０を介して、ガセット部材２０に連結されている。この延設部材３０は、例えば鉄板を加工することにより構成されて、ガセット部材２０の車幅方向外端部より下方に伸びる縦壁部３０ａと、縦壁部３０ａの前端から前方へ伸びてホイールハウス１１に対してボルト、ナット等の締結部材３５によって連結された連結面部３０ｂと、縦壁部３０ａおよび連結面部３０ｂの車幅方向外端に連なる折曲部（側壁部）３０ｃと、を有する。折曲部３０ｃは、上下方向に長く伸びる一方、前後方向には短く伸びている。このような折曲部３０ｃを設けることにより、延設部材３０が全体的に３次元構造とされて（縦壁部３０ａが後壁となり、連結面部３０ｂが底壁となり、折曲部３０ｃが側壁となる構造）、延設部材３０が高剛性となるようにされている一方、折曲部３０ｃが殆ど（実質的に）車幅方向内方側へ突出しない構造とされているので、延設部材３０を設けることにより車室の車幅方向寸法が犠牲になることが防止されている。このような延設部材３０は、実施形態では、図６に示すように、ガセット部材２０のリアパネル２０Ｂを延長することによってガセット部材２０と一体成形されている。

図３、図４に示すように、上記延設部材３０の連結面部３０ｂの下方には、サイドフレーム７が位置され、しかもこの部分はクロスメンバ５が連結される連結位置αとされている。このサイドフレーム７のうち連結位置αが、鉄板等により構成された補強部材４０を介して、延設部材３０の連結面部３０ｂと連結されている。すなわち、補強部材４０は、ホイールハウス１１の車外側面に接合されて、ホイールハウス１１と共働して閉断面を構成している。そして、補強部材４０の上端部は、延設部材３０の連結面部３０ｂの位置に位置設定され、補強部材４０の下端部は、サイドフレーム７のうち連結位置αとなるように位置設定されている（下端部がサイドフレーム７の車外側面に接合されている）。また、サイドフレーム７内には、連結位置αにおいて、節部材８が配設、固定されている。この節部材８は、サイドフレーム７を前後方向に仕切るような構造とされて、サイドフレーム７の車幅方向および上下方向での圧縮変形を防止あるいは抑制する。

上述した補強部材４０を設けることによって、車体剛性（特にねじり剛性）が大幅に向上される。特に、前後方向から見たときに、ガセット部材２０と延設部材３０と補強部材４０と、サイドフレーム７とクロスメンバ５とによって囲まれる枠構造が構成されることになる。勿論、ホイールハウス１１に入力される後輪からの荷重が、補強部材４０、サイドフレーム７を介して、クロスメンバ５に効果的に伝達されることにもなり、荷重の効果的な分散という点でも好ましいものとなる。そして、節部材８を設けることによって、クロスメンバ５とホイールハウス１１（補強部材４０）との間での荷重伝達がより効果的に行われることになる。

前述したことから既に明かなように、ホイールハウス１１のうち、パッケージメンバ１３やパッケージレインフォースメント１４よりも前方に位置する部分が、パッケージメンバ１１に対しては勿論のこと、ガセット部材２０を介してトンネルレインフォースメント４や，サイドフレーム７およびクロスメンバ５に対しても効果的に荷重伝達される構造が提供されることになる。なお、図１、図３中、９はリアピラーであり、実施形態では、リアピラー９はＢピラーとされている(センタピラーを有しない車体構造とされている）。

図７は、本発明の第２の実施形態を示すものであり、延設部材３０を閉断面構造として構成したものである。より具体的には、延設部材３０のうち、縦壁部３０ａ部分を、ガセット部材２０のフロントパネル２０Ａとリアパネル２０Ｂとを部分的に延長することによって閉断面構造として構成してある。このように、延設部材３０のうち特にガセット部材２０とホイールハウス１１との間での荷重伝達を受け持つ縦壁部３０ａを閉断面構造とすることにより、延設部材３０による荷重伝達をより効果的に行うことができ、また車体剛性向上の上でも好ましいものとなる。なお、別途設けたレインフォースメントによって、縦壁部３０ａを閉断面構造とするようにしてもよい。

以上実施形態について説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載された範囲において適宜の変更が可能であり、例えば次のような場合をも含むものである。延設部材３０は、ガセット部材２０とは別体に形成して、ガセット部材２０に対して溶接やボルト等の固定具を利用して連結するようにしてもよい。補強部材４０を有しないものであってもよく、また節部材８を有しないものであってもよい。勿論、本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。

本発明の一実施形態を示す一部断面斜視図。 図１の車幅方向端部を前方から見たときの図。 図１のＸ３−Ｘ３線相当断面図。 図１のＸ４−Ｘ４線相当断面図。 ガセット部材およびパッケージメンバを取外して、パッケージレインフォースメント部分を示す斜視図。 図２のＸ６−Ｘ６線相当断面図。 本発明の第２実施形態を示すもので、図６に対応した断面図。

符号の説明

１：フロアパネル
３：トンネル部
４：トンネルレインフォースメント
５：クロスメンバ
７：サイドフレーム
８：節部材
１０：車体側壁
１１：ホイールハウス
１１ａ：サスペンション支持部
１２：サスペンションダンパ
１３：パッケージメンバ
１４：パッケージレインフォースメント
２０：ガセット部材
２０Ａ：フロントパネル
２０Ｂ：リアパネル
３０：延設部材
３０ａ：縦壁部
３０ｂ：連結面部
３０ｃ：折曲部
４０：補強部材

Claims (5)

1. 車幅方向中間部において前後方向に伸びるフロアトンネル部の上部に、前後方向に伸ばしてトンネルレインフォースメントが接合され、
   車体の左右側壁のうち後輪用ホイールハウスの上方位置同士が車幅方向に伸びるパッケージメンバによって連結され、
   前記パッケージメンバの左右端部がそれぞれ、上下方向に伸びるパッケージレインフォースメントによって前記ホイールハウスに対して連結され、
   前記トンネルレインフォースメントの後端部と前記パッケージメンバの左右端部とが、前記パッケージレインフォースメントの前方に配設されたガセット部材によって連結され、
   前記ホイールハウスのうち前記パッケージメンバおよび前記パッケージレインフォースメントよりも前方部分を、前記ガセット部材に対して連結する延設部材が設けられている、
   ことを特徴とする自動車の車体構造。
2. 請求項１において、
   前記ガセット部材は、その前後方向厚さがその幅よりも小さくなるように構成され、
   前記延設部材は、その上下方向全長に渡って、前記ガセット部材の車幅方向端部において前後方向に伸びる折曲部を有している、
   ことを特徴とする自動車の車体構造。
3. 請求項１または請求項２において、
   前記延設部材を下方に延長した位置において、左右のサイドフレーム同士を連結するクロスメンバが配設され、
   前記パッケージメンバおよび前記パッケージレインフォースメントよりも前方位置において、上下方向に伸びて前記ホイールハウスを補強する補強部材が設けられ、
   前記補強部材は、前記延設部材と前記ホイールハウスとの連結部位から、前記サイドフレームのうち前記クロスメンバが位置する部分にまで伸びるように配設されている、
   ことを特徴とする自動車の車体構造。
4. 請求項３において、
   前記延設部材は、前記ガセット部材との連結部位から前記ホイールハウスとの連結部位に渡って上下方向に伸びる閉断面を構成するように形成され、
   前記補強部材は、前記ホイールハウスの車外側に設けられて、該ホイールハウスと共働して閉断面を構成している、
   ことを特徴とする自動車の車体構造。
5. 請求項３または請求項４において、
   前記サイドフレーム内には、前記クロスメンバが連結される部分において節部材が配設されている、ことを特徴とする自動車の車体構造。

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