JP2009184547A - 自動車のダンパハウジング構造 - Google Patents

Abstract

【課題】リアサスペンションからの前後力が作用してもリアサイドフレームの変形が小さな剛性の高いダンパハウジング構造を提供する。
【解決手段】ホイールハウスのアーチを画定するために、該ホイールハウスの輪郭に沿ってその頂部を除く接合面が互いに接合されたホイールハウスアウタ２２及びホイールハウスインナ２１を有し、該ホイールハウスアウタ２２の接合面頂部のやや上方部分と、同部分に対して間隔をおいて配置されるとともに対向する該ホイールハウスインナ２１の第１対向部分との間にダンパ取付板を掛け渡すことによりダンパハウジングを画定するダンパハウジング構造において、補強部材で前記ホイールハウスアウタ２２の接合面頂部と同部分に対して対向する前記ホイールハウスインナ２１の第２部分との間を結合する。
【選択図】図４

Description

本発明は自動車のダンパハウジング構造に係り、特に、ホイールハウスとダンパハウジングとが一体に形成されたダンパハウジングの剛性を向上する技術に関する。

一般的に自動車の車体においては、ホイールハウスインナとホイールハウスアウタとが接合されることによってアーチ状のホイールハウスが画定される。そして、様々な自動車のサスペンション形式の中には、ダンパハウジングがホイールハウスインナと一体に形成され、ストラットの取付部となるダンパベースがホイールハウスのアーチ頂部よりも上方に配置されるものがある。図７の断面図を参照して説明すると、このような形態のダンパハウジングでは通常、ホイールハウスインナ６１のアーチ頂部Ｔを上方に突出させてダンパハウジング６３を形成し、その上面をダンパベース６４とするとともに、ダンパハウジング６３の突出形状に合わせてアーチ頂部Ｔにおけるホイールハウスアウタ６２との接合面をホイールハウスのアーチ頂部Ｔからやや上方にオフセットしている。

ところが、上記のようなダンパハウジング構造では、ストラットからダンパベースに作用する力によってダンパベースが車幅方向内側へ引張られ、ホイールハウスアウタが変形する等の虞があることにより、ホイールハウスアウタ内にダンパハウジングに対する補強部材を設ける等の対策が必要とされていた。そこで、補強部材を省略して部材点数および車体重量の低減を図るべく、図７に示すように、ダンパベース６４からホイールハウスアウタ６２へ入力する力をホイールハウスアウタ６２内のアウタパネルスチフナ６６に伝達させるように、アウタパネルスチフナ６６に一体に形成した切起し６７の先端６７ａをダンパベース６４との接合部近傍に接続したリアダンパハウジング構造が提案されている（特許文献１参照）。
特開２００６−１６８６０７号公報

しかしながら、特許文献１に記載のリアダンパハウジング構造では、ダンパベース６４とホイールハウスアウタ６２との接合部Ａが、ホイールハウスインナ６１とホイールハウスアウタ６２との接合部、すなわちホイールハウス７８のアーチ頂部Ｔの位置から上方にオフセットしているため、ホイールハウスインナ６１とホイールハウスアウタ６２とのアーチ状の接合面にダンパハウジング６３による接合切欠部が残存し、ホイールハウスが車幅方向に変形し易いままの状態となって車体剛性の向上は望めなかった。

すなわち、図８の底面斜視図に示すように、ダンパベース６４からボディ７１に入力した力は、図中に黒塗矢印で示すように、ダンパベース６４が連結されたリアサイドフレーム７２に伝達され、リアサイドフレーム７２の前端に接合されたサイドシル７４へと伝達される。例えば、走行中のブレーキによって両後輪に後方への力が作用している状態において、右側後輪が段差へ乗り上げた衝撃により、右側後輪には前方への力が作用すると、次のような作用が車体に生じる。つまり、図９の底面図に示すように、右側リアサイドフレーム７３に作用する前方への圧縮力は、右側リアサイドフレーム７３における右斜め前方への分力（圧縮力）とリアフロアクロスメンバ７６における左方向への分力（圧縮力）とに分解される。一方、左側リアサイドフレーム７２に作用する後方への引張力は、左側リアサイドフレーム７２における左斜め後方への分力（引張力）とリアフロアクロスメンバ７６における左方向への分力（引張力）とに分解される。このように、左右の後輪に対して後方への力と前方への力とが作用すると、右側リアホイールハウス７７は車幅方向に拡開し、右側リアサイドフレーム７３は右側サイドシル７５との接合点を中心にして反時計回りに回転するような変形を生じ、他方、左側リアホイールハウス７８は車幅方向に狭窄し、左側リアサイドフレーム７２は左側サイドシル７４との接合点を中心にして反時計回りに回転するような変形を生じ易い状態となる。

本発明は、このような背景に鑑みなされたもので、リアサスペンションからの前後力が作用してもリアサイドフレームの変形が小さな剛性の高いダンパハウジング構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明は、ホイールハウスのアーチを画定するために、該ホイールハウスの輪郭に沿ってその頂部を除く接合面が互いに接合されたホイールハウスアウタ及びホイールハウスインナを有し、該ホイールハウスインナのアーチ頂部のやや上方の部位と、同部位に対して間隔をおいて対向する該ホイールハウスインナの第１対向部位との間にダンパ取付板を掛け渡すことによりダンパハウジングを画定するダンパハウジング構造において、前記ホイールハウスアウタのアーチ頂部と、該アーチ頂部に対して間隔をおいて対向する前記ホイールハウスインナの第２対向部位との間を結合する補強部材を備えるように構成する。

上記構成を備えたダンパハウジング構造においては、ダンパとの干渉を回避するための開口又は切欠を有するパネルから前記補強部材を構成し、或いは、ダンパが遊嵌するとともにその底部が前記ダンパ取付板に結合された凹部を有するパネルから前記補強部材を構成すると良い。

本発明によれば、ダンパハウジングによってオフセットされたホイールハウスのアーチ頂部におけるホイールハウスインナとホイールハウスアウタとの接合切欠部が、補強部材によってアーチ全体に渡って連続するようになるため、ホイールハウスの車幅方向への変形に対する剛性が高まり、車体剛性が向上する。

また、ダンパとの干渉を回避するための開口又は切欠を有するパネルから補強部材を構成することにより、１枚の鋼板から補強部材を形成する等、簡単な構成で上記効果を得ることができる。一方、ダンパが遊嵌するとともにその底部が前記ダンパ取付板に結合された凹部を有するパネルから補強部材を構成することにより、補強部材にダンパを挿通させるための開口などが形成されないため、比較的薄いパネルで補強部材の強度を所定以上にすることができるとともに、補強部材がダンパベースに接合されることにより、ダンパハウジングの強度をより一層高めることができる。

以下、図面を参照して、セダン型乗用車用のボディに本発明を適用した車体構造の実施形態を詳細に説明する。なお、説明にあたり、各部材の配置および向きに関する前後左右の方向は、車体の進行方向に対するものとする。

≪第１実施形態の構成≫
図１は第１実施形態に係る後部車体構造を底面側から見た斜視図である。図１に示すように、実施形態のボディ１は、フロアフレームとして、車体前後方向に延在する左右一対のサイドシル２，３や、両サイドシル２，３の後端から後方へ延びる左右一対のリアサイドフレーム４，５、両サイドシル２，３の後部を車幅方向に連結するミドルフロアクロスメンバ６、両リアサイドフレーム４，５の中間部を車幅方向に連結するリアフロアクロスメンバ７等を有している。また、ボディ１は、フロアパネルとして、ミドルフロアクロスメンバ６前方の車室の床面を構成するフロントフロアパネル８や、ミドルフロアクロスメンバ６後方の車室の床面を構成するリアフロアパネル９、トランクルームの床面を構成するとともにスペアタイヤ収容部が形成されたスペアタイヤパン１０等を有している。

左右のリアサイドフレーム４，５は、その前端が左右のサイドシル２，３の後端にラップするようにそれぞれ接続されており、その前部は後方へ向けて車幅方向内側且つ上方へ延び、その後部は車軸と略平行且つ略水平に延びている。なお、これら各部材は、プレス成型された１枚の鋼板或いは組み合わせた複数の鋼板から形成される。

両リアサイドフレーム４，５の両側部には、後輪およびリアダンパを収容し、各ホイールハウス１９，２０と一体に形成された左右のリアダンパハウジング１３，１４が配置されている。両リアダンパハウジング１３，１４の頂部には、両リアサイドフレーム４，５の中間部にそれぞれ連結された左右のリアダンパベース１５，１６（ダンパ取付板）が配置され、ダンパとスプリングとが同軸に配置された左右のリアダンパユニット１７，１８（図４参照）を支持している。後輪に作用する力はリアダンパユニット１７，１８およびリアダンパベース１５，１６を介してボディ１に伝達される。

次に、図２〜図４を参照して、リアダンパハウジング１３，１４の構造について説明する。なお、左右のリアダンパハウジング１３，１４は車軸に対して略左右対称の構成であるため、説明にあたっては、左側リアダンパハウジング１３のみをその対象とする。図２は左側リアダンパハウジング１３を後方側から見た斜視図であり、図３は左側リアダンパハウジング１３の展開図であり、図４は図２中のIV−IV断面図である。なお、図３ａはホイールハウスインナ２１をホイールハウスアウタ２２側から見た正面図を示し、図３ｂはホイールハウスアウタ２２をホイールハウスインナ２１側から見た正面図を示している。

図２〜図４に示すように、リアダンパハウジング１３は、ともに半ドーム形状で且つ上方に延びるエクステンション２３，２４をそれぞれ備えたホイールハウスインナ２１およびホイールハウスアウタ２２によって、ホイールハウス１９のアーチとともに画定される。ホイールハウスインナ２１とホイールハウスアウタ２２とは、その頂部Ｔを除いてそれぞれ前後方向に分割された前後のアーチ状接合領域２５ａ，２５ｂ，２６ａ，２６ｂと、各エクステンション２３，２４においてアーチ頂部Ｔのやや上方に位置する略水平なダンパベース接合領域２５ｃ，２６ｃと、ダンパベース接合領域２５ｃ，２６ｃの前後両端と分割されたアーチ状接合領域２５ａ，２５ｂ，２６ａ，２６ｂの各上端とを連結する略垂直な前後の連結接合領域２５ｄ，２５ｅ，２６ｄ，２６ｅとが当接するとともに、図３中に×で示す各溶接点ｓにおけるスポット溶接によって接合される。

ホイールハウスインナ２１はアーチ頂部Ｔにおいて上方に延出しており、ダンパベース接合領域２５ｃからこれに対して間隔をおいて対向する第１対向部位２１ａに掛け渡されるように接合されたリアダンパベース１５がその上面を構成することによって、リアダンパハウジング１３がホイールハウス１９と一体に画定されている。リアダンパベース１５にはダンパ取付孔１５ａが穿設されており、コイルスプリングとダンパとが略同軸に配置されたリアダンパユニット１７の上端が、ダンパ取付孔１５ａに挿入され、図示しないブッシュを介してリアダンパベース１５に支持される。

リアダンパベース１５の下方にはホイールハウス１９のアーチに沿って補強パネル３０が配置されている。補強パネル３０は、ホイールハウスアウタ２２のアーチ頂部Ｔとこれに対して間隔をおいて対向するホイールハウスインナ２１の第２対向部位２１ｂとの間を結合すべく、その全周がホイールハウスアウタ２２またはホイールハウスインナ２１に接合されている。なお、本実施形態では図４に示すように、補強パネル３０は、ホイールハウスアウタ２２のアーチ頂部Ｔの下面にスポット溶接により接合され、ホイールハウスインナ２１に対しては、同様にアーチ頂部Ｔの下面とリアダンパハウジング１３を画定する略垂直な壁面とにスポット溶接によって接合されている。

補強パネル３０のリアダンパユニット１７と干渉する位置には円形の開口３０ａが形成されており、開口３０ａに沿った筒状の連結部３１がリアダンパユニット１７を遊嵌させるように上方へ延出して凹部をなし、当該凹部の底部をなす上端面３１ａがリアダンパベース１５に接合されている。連結部３１の上端面３１ａは、筒状の連結部３１を塞ぐ形態に形成され、その中央にダンパ取付孔１５ａと同径の開口３１ｂが形成されている。このように、上端面３１ａがリアダンパベース１５と重合することにより、リアダンパベース１５のダンパ取付孔１５ａが補強される。

図４に示すように、リアダンパベース１５の上面には同じくダンパ取付孔が形成されたリアフロアパネル９が接合され、リアダンパベース１５のダンパ取付孔１５ａを補強している。一方、ホイールハウスアウタ２２の側端縁には、ボディ１の輪郭を形成するリアサイドアウタパネル２８が接合され、上方に延びてリアピラーを構成している。リアサイドアウタパネル２８の内面におけるリアピラー下部には、リアサイドアウタパネル２８を補強するアウタパネルスチフナ２９が接合され、下方に延びてホイールハウスアウタ２２に接合されている。

≪第１実施形態の作用効果≫
次に、本実施形態のダンパハウジング構造の作用効果について説明する。図４に示すように、補強パネル３０がホイールハウスアウタ２２のアーチ頂部Ｔと、アーチ頂部Ｔに対して間隔をおいて対向するホイールハウスインナ２１の第２対向部位２１ｂとの間を結合しているため、ホイールハウスインナ２１とホイールハウスアウタ２２とが、ホイールハウス１９のアーチに沿って、アーチの全長に亘って接合される。したがって、リアダンパハウジング１３の剛性が高まり、ホイールハウス１９の車幅方向への変形が抑制されている。

これにより、上記したように左右のリアダンパベース１５，１６から左右のリアサイドフレーム４，５に前方向および後方向への力がそれぞれ入力した場合であっても、左右のリアサイドフレーム４，５によって分解された左右方向の分力を、ホイールハウス１９、２０がリアサイドアウタパネル２８およびアウタパネルスチフナ２９に確実に伝達して、ボディ１全体で受け止めることが可能となる。これにより、左右のホイールハウス１９，２０が拡開あるいは狭窄して、左右のリアサイドフレーム４，５が各サイドシル２，３との接合点を中心にして回転するような変形が抑制され、ボディ１の剛性向上が実現される。

また、リアダンパユニット１７が遊嵌する筒状の連結部３１を補強パネル３０が備えることにより、リアダンパユニット１７との干渉を回避するための開口３０ａによる強度低下が防止される。一方、連結部３１の上端面３１ａがリアダンパベース１５に接合されることにより、補強パネル３０の面外方向への変形が防止され、ホイールハウス１９およびリアダンパハウジング１３の更なる剛性向上が図られている。

≪第２実施形態≫
次に、図５を参照して本発明の第２実施形態について説明する。なお、第２実施形態以降の実施形態においては、補強パネルを除いて全ての部材が第１実施形態と同様の構成を有し、同様の作用を奏するものであるため、これらについての説明は省略し、第１実施形態と異なる補強パネルについて中心に説明する。

図５は図２中のIV−IV断面に対応する第２実施形態に係るダンパハウジング４０の断面図である。図示するように、リアダンパベース１５の下方にはホイールハウス１９のアーチに沿って補強パネル４１が配置されている。補強パネル４１は、その全周がホイールハウスアウタ２２またはホイールハウスインナ２１に接合され、ホイールハウスアウタ２２のアーチ頂部Ｔとこれに対して間隔をおいて対向するホイールハウスインナ２１の第２対向部位２１ｂとの間を結合している。

補強パネル４１のリアダンパユニット１７と干渉する位置には円形の開口４１ａが形成されており、開口４１ａに沿った筒状の連結部４２がリアダンパユニット１７を遊嵌させるように上方へ延出し、その上端面４２ａがリアダンパベース１５に接合されている。連結部４２の上端面４２ａは、リアダンパベース１５に対する接合用のフランジとなる形態に形成されている。

このように、補強パネル４１が接合されていることにより、ホイールハウスインナ２１とホイールハウスアウタ２２とがアーチの全長に亘って接合される。したがって、リアダンパハウジング１３の剛性が高まり、ホイールハウス１９の車幅方向への変形が抑制されている。また、リアダンパユニット１７が遊嵌する筒状の連結部４２を補強パネル４１が備えることにより、リアダンパユニット１７との干渉を回避するための開口４１ａによる強度低下が防止される。一方、連結部４２の上端面４２ａがフランジの形態を採ってリアダンパベース１５に接合されることにより、補強パネル４１の面外方向への変形が防止され、ホイールハウス１９およびリアダンパハウジング１３の更なる剛性向上が図られる他、補強パネル４１のリアダンパベース１５への接合が容易となる。

≪第３実施形態≫
次に、図６を参照して本発明の第３実施形態について説明する。図６は図２中のIV−IV断面に対応する第３実施形態に係るダンパハウジング５０の断面図である。図示するように、リアダンパベース１５の下方にはホイールハウス１９のアーチに沿って補強パネル５１が配置されている。補強パネル５１は、その全周がホイールハウスアウタ２２またはホイールハウスインナ２１に接合され、ホイールハウスアウタ２２のアーチ頂部Ｔとこれに対して間隔をおいて対向するホイールハウスインナ２１の第２対向部位２１ｂとの間を結合している。

補強パネル５１のリアダンパユニット１７と干渉する位置には、リアダンパユニット１７を遊嵌させる円形の開口５１ａが形成されており、開口５１ａの周縁には上方に湾曲したリブが形成されている。

このように、補強パネル５１が接合されていることにより、リアダンパハウジング１３の剛性が高まり、ホイールハウス１９の車幅方向への変形が抑制されている。また、補強パネル５１が開口５１ａの周縁にリブを備えることにより、リアダンパユニット１７との干渉を回避するための開口５１ａを設けたことによる補強パネル５１の強度低下が防止される他、補強パネル５１の製造や組付も容易となる。

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、上記実施形態では、ダンパハウジング構造をリアダンパハウジングに適用しているが、当然にフロントダンパハウジングにも適用可能である。また、上記実施形態では本発明を、コイルスプリングとダンパとが一体に形成されたストラットタイプのダンパユニットを支持するダンパハウジングに適用しているが、ウィッシュボーンタイプのサスペンション用ダンパハウジングに適用したり、コイルスプリングとダンパとが別々に設置されたリンク式やスイングアームタイプ、トレーリングタイプのサスペンション用ダンパハウジングに適用したりしてもよい。

更に、上記実施形態では補強パネルが、ホイールハウスアウタに対してもホイールハウスインナに対してもアーチ頂部の下面に接合されているが、ホイールハウスアウタ或いはホイールハウスインナに対して、アーチ頂部の上方近傍のエクステンション面に接合されてもよい。また、補強パネルにダンパを遊嵌させる開口を形成するのではなく、切欠を形成してダンパとの干渉を回避してもよい。これら変更の他、各部材の具体的形態等についても、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

第１実施形態に係る後部車体構造の底面側斜視図 第１実施形態に係る左側リアダンパハウジングの後方側斜視図 第１実施形態に左側リアダンパハウジングの展開図 図２中のIV−IV断面図 第２実施形態に係るダンパハウジングの断面図 第３実施形態に係るダンパハウジングの断面図 従来技術によるダンパハウジングの断面図 従来技術による後部車体構造の底面側斜視図 従来技術による後部車体構造の底面図

符号の説明

１３，１４，４０，５０ ダンパハウジング
１５，１６ リアダンパベース（ダンパ取付板）
１５ａ ダンパ取付孔
１７，１８ リアダンパユニット
１９，２０ ホイールハウス
２１ ホイールハウスインナ
２１ａ 第１対向部位
２１ｂ 第２対向部位
２２ ホイールハウスアウタ
２３，２４ エクステンション
２５ａ，２６ａ 前側アーチ接合領域
２５ｂ，２６ｂ 後側アーチ接合領域
２５ｃ，２６ｃ ダンパベース接合領域
２５ｄ，２６ｄ 前側連結接合領域
２５ｅ，２６ｅ 後側連結接合領域
３０，４１，５１ 補強パネル
３０ａ，４１ａ，５１ａ開口
３１，４１ 連結部
３１ａ，４１ａ 上端面
Ｔ アーチ頂部

Claims (3)

1. ホイールハウスのアーチを画定するために、該ホイールハウスの輪郭に沿ってその頂部を除く接合面が互いに接合されたホイールハウスアウタ及びホイールハウスインナを有し、該ホイールハウスインナのアーチ頂部のやや上方の部位と、同部位に対して間隔をおいて対向する該ホイールハウスインナの第１対向部位との間にダンパ取付板を掛け渡すことによりダンパハウジングを画定するダンパハウジング構造であって、
   前記ホイールハウスアウタのアーチ頂部と、該アーチ頂部に対して間隔をおいて対向する前記ホイールハウスインナの第２対向部位との間を結合する補強部材を備えることを特徴とするダンパハウジング構造。
2. 前記補強部材が、ダンパとの干渉を回避するための開口又は切欠を有するパネルからなることを特徴とする請求項１に記載のダンパハウジング構造。
3. 前記補強部材が、ダンパが遊嵌するとともにその底部が前記ダンパ取付板に結合された凹部を有するパネルからなることを特徴とする請求項１に記載のダンパハウジング構造。

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