JP2010064696A - 車体構造 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な手段により、車体質量の増加を抑制しつつ、車体パネルに対する燃料タンク支持用の取付けブラケットの取付け剛性・取付け強度を高めることを目的とする。
【解決手段】クロスメンバ１２（骨格部材）をリヤパーティション１０（車体パネル）の前面１０Ｆ（一方の面）に配設すると共に、該クロスメンバ１２との間にリヤパーティション１０を挟むように該クロスメンバ１２側と反対側となるリヤパーティション１０の後面１０Ｒ（他方の面）に燃料タンク支持用の取付けブラケット１４を配設し、リヤパーティション１０、クロスメンバ１２及び取付けブラケットを重ねた状態でリベット１６により締結固定する。クロスメンバ１２については、リヤパーティション１０の補強のために一般に用いられているものを利用する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車体構造に関する。

主にＣＦＲＰ（Ｃａｒｂｏｎ Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）にて構成された縦メンバ、ＥＡクロス、横クロスを有する車体パネル構造が開示されている（特許文献１参照）。
特開２００８−６８７２０号公報

車両の燃料タンクを、取付けブラケットを用いて車体パネルに固定することが一般に行われている。しかしながら、車体パネル自身の剛性は一般的に低いため、取付けブラケットの取付け剛性・取付け強度を高めることは難しい。この対策として、取付けブラケットの取付け剛性・取付け強度を高めるために板厚を大きくしたり、既設の補強部材以外に新たな補強部材を追加したりすると、車体質量の増加を招くこととなる。

本発明は、上記事実を考慮して、簡易な手段により、車体質量の増加を抑制しつつ、車体パネルに対する燃料タンク支持用の取付けブラケットの取付け剛性・取付け強度を高めることを目的とする。

請求項１の発明は、車体パネルと、該車体パネルの一方の面に配設され、該車体パネルを補強する骨格部材と、該骨格部材との間に前記車体パネルを挟むように該骨格部材側と反対側となる前記車体パネルの他方の面に配設される燃料タンク支持用の取付けブラケットと、前記車体パネル、前記骨格部材及び前記取付けブラケットを重ねた状態で締結固定する締結手段と、を有している。

請求項１に記載の車体構造では、骨格部材を車体パネルの一方の面に配設すると共に、該骨格部材との間に車体パネルを挟むように該骨格部材側と反対側となる車体パネルの他方の面に燃料タンク支持用の取付けブラケットを配設し、車体パネル、骨格部材及び取付けブラケットを重ねた状態で締結手段により締結固定することで、車体パネルに対する取付けブラケットの取付け剛性・取付け強度を高めることが可能となっている。車体パネルの補強のための骨格部材を利用するという簡易な手段により、取付けブラケットの取付け剛性・取付け強度を高めているので、車体質量の増加を抑制することが可能である。

請求項２の発明は、請求項１に記載の車体構造において、前記車体パネルは、炭素繊維強化樹脂からなっている。

請求項２に記載の車体構造では、炭素繊維強化樹脂からなる車体パネルに、骨格部材と燃料タンク支持用の取付けブラケットとを重ねて締結固定することで、該取付けブラケットの取付け剛性・取付け強度を高めることができる。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の車体構造において、前記締結手段として、リベットを用いている。

請求項３に記載の車体構造では、締結手段としてリベットを用いているので、締結作業を容易に行うことができる。またリベットは一般に軽量かつ安価であるので、車体質量の増加や車体製造コストの増加を抑制することができる。

以上説明したように、本発明に係る請求項１に記載の車体構造によれば、簡易な手段により、車体質量の増加を抑制しつつ、車体パネルに対する燃料タンク支持用の取付けブラケットの取付け剛性・取付け強度を高めることができる、という優れた効果が得られる。

請求項２に記載の車体構造によれば、取付けブラケットの取付け剛性・取付け強度を高めることができる、という優れた効果が得られる。

請求項３に記載の車体構造によれば、締結作業を容易に行うことができ、車体質量の増加や車体製造コストの増加を抑制することができる、という優れた効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。

［第１実施形態］
図１において、本実施の形態に係る車体構造Ｓ１は、車体パネルの一例たるリヤパーティション１０と、骨格部材の一例たるクロスメンバ１２と、燃料タンク支持用の取付けブラケット１４と、締結手段の一例たるリベット１６とを有している。

リヤパーティション１０は、例えば車両用シート１８（図４も参照）と、該車両用シート１８の車両後側に配設される燃料タンク２０との間を仕切る、例えば炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）製の板状部材である。リヤパーティション１０は、例えば車両上側に薄肉領域を有し、車両下側に厚肉領域を有している。取付けブラケット１４は、この薄肉領域と厚肉領域に跨って取り付けられている。なお、取付けブラケット１４の取付け位置は、薄肉領域と厚肉領域とに跨っている必要はなく、薄肉領域での取付けでもよいし、また厚肉領域での取付けでもよい。

クロスメンバ１２は、リヤパーティション１０の一方の面、例えば前面１０Ｆに配設され、該リヤパーティション１０を補強する例えば炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）製の骨格部材である。図２に示されるように、このクロスメンバ１２は、例えば断面ハット形に形成され、リヤパーティション１０の前面１０Ｆに沿って車幅方向に延設されている。図１に示されるように、クロスメンバ１２は、上下のフランジ状の接合部１２Ａ，１２Ｂにおいて、リヤパーティション１０の前面１０Ｆに、例えば接着剤（図示せず）を用いて接合されている。これにより、リヤパーティション１０とクロスメンバ１２との間が閉断面２２に構成されている。なお、リヤパーティション１０とクロスメンバ１２とは、接着剤により接合されるだけでなく、後述するように、リベット１６による締結固定もなされている。

図１，図２において、燃料タンク支持用の取付けブラケット１４は、クロスメンバ１２との間にリヤパーティション１０を挟むように該クロスメンバ１２側と反対側となるリヤパーティション１０の他方の面、即ち後面１０Ｒに配設されており、燃料タンク２０を支持可能に構成されている。リヤパーティション１０の後面１０Ｒには、複数の取付けブラケット１４が車幅方向に所定間隔を持って配列されている（図６を参照）。燃料タンク２０は、これらの取付けブラケット１４により、リヤパーティション１０に支持されている。

この取付けブラケット１４は、例えばアルミニウム材を押出し成形することにより、車両側面視で断面略三角形の中空構造に構成され、リヤパーティション１０の後面１０Ｒに沿う前壁部１４Ａと、該前壁部１４Ａの下部から車両後方へ略水平に延びる下壁部１４Ｂと、該下壁部１４Ｂの後端から車両上方かつ斜め前方へ延び前壁部１４Ａの上部と連結された後壁部１４Ｃとを有して構成されている。

前壁部１４Ａの上端は、リヤパーティション１０の後面１０Ｒに沿って後壁部１４Ｃの上端よりも車両上方に延設され、該後面１０Ｒに対する接合部１４Ｄとなっている。また前壁部１４Ａの下端は、リヤパーティション１０の後面１０Ｒに沿って下壁部１４Ｂの前端よりも車両下方に延設され、該後面１０Ｒに対する接合部１４Ｅとなっている。車両上側の接合部１４Ｄは、板厚方向において、リヤパーティション１０、及びクロスメンバ１２の車両下側の接合部１２Ｂと重なる位置に配置されている。

取付けブラケット１４における下壁部１４Ｂの後部には、例えば断面略矩形の中空部１４Ｆが形成されており、該中空部１４Ｆ内にはナット２４が組み付けられている。また中空部１４Ｆには、後述するボルト３２を車両下側から通すための貫通孔１４Ｊが形成されている。

取付けブラケット１４は、前壁部１４Ａにおいて、リヤパーティション１０の後面１０Ｒに、リベット１６，１７を用いて締結固定されているが、これに接着剤（図示せず）による接合を加えるようにしてもよい。

ここで、燃料タンク２０は、例えば樹脂製の容器である。燃料タンク２０の車両前側、即ちリヤパーティション１０側には、例えば車両前方に略水平に突出した取付けフランジ２０Ａが一体的に形成されている。図２に示されるように、この取付けフランジ２０Ａには、貫通孔２０Ｂが形成されている。この貫通孔２０Ｂには、例えばゴム製のブッシュ２６が、樹脂製のカラー２８，３０を用いて組み付けられている。ブッシュ２６及びカラー２８，３０は、車両上下方向に分割可能に構成されているので、貫通孔２０Ｂの車両上側から一方のブッシュ２６を嵌め込み、貫通孔２０Ｂの車両下側から他方のブッシュ２６を嵌め込むことが可能である。

このカラー２８，３０には、車両下側からボルト３２が差し込まれるようになっており、該ボルト３２を、取付けブラケット１４の中空部１４Ｆに組み付けられているナット２４に締結することで、燃料タンク２０が取付けブラケット１４に組み付けられている。この結果、燃料タンク２０は、リヤパーティション１０の後面１０Ｒに締結固定された取付けブラケット１４に、ブッシュ２６を介して弾性的に支持された状態となっている。なお、貫通孔２０Ｂは、切欠き状の孔部として構成してもよい。

図１，図２において、リベット１６は、リヤパーティション１０、クロスメンバ１２及び取付けブラケット１４を重ねた状態で締結固定する締結手段である。具体的には、リベット１６は、取付けブラケット１４における車両上側の接合部１４Ｄを、リヤパーティション１０及びクロスメンバ１２の接合部１２Ｂと重ねて締結固定している。なお、取付けブラケット１４の車両下側の接合部１４Ｅは、リベット１６と同様のリベット１７により、リヤパーティション１０における例えば厚肉領域に締結固定されている。車両下側の接合部１４Ｅについては、このようにリヤパーティション１０の厚肉領域に締結することで、該リヤパーティション１０に対する取付け剛性・取付け強度を高めている。

図２に示されるように、取付けブラケット１４における車両上側の接合部１４Ｄには、リベット１６を通すための貫通孔１４Ｇが形成され、車両下側の接合部１４Ｅには、リベット１７を通すための貫通孔１４Ｈが形成されている。リヤパーティション１０にも、リベット１６，１７を通すための貫通孔１０Ｂ，１０Ｃが夫々形成されている。更にクロスメンバ１２における車両下側の接合部１２Ｂに、リベット１６を通すための貫通孔１２Ｃが形成されている。なお、リベット１６，１７の本数は、図示の例には限られない。

図１において、リヤパーティション１０の前面１０Ｆやクロスメンバ１２等は、カーペット３４により車室側から覆われている。

（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。図１，図２において、本実施形態に係る車体構造Ｓ１では、クロスメンバ１２をリヤパーティション１０の一方の面、即ち前面１０Ｆに配設すると共に、該クロスメンバ１２との間にリヤパーティション１０を挟むように該クロスメンバ１２側と反対側となるリヤパーティション１０の他方の面、即ち後面１０Ｒに燃料タンク支持用の取付けブラケット１４を配設し、リヤパーティション１０、クロスメンバ１２及び取付けブラケット１４を重ねた状態でリベット１６により締結固定している。このように、リヤパーティション１０と、クロスメンバ１２と、燃料タンク支持用の取付けブラケット１４とを重ねて３枚接合としているので、炭素繊維強化樹脂製のリヤパーティション１０に対する取付けブラケット１４の取付け剛性・取付け強度を高めることが可能である。

クロスメンバ１２のような骨格部材は、リヤパーティション１０等の車体パネルの補強用として一般に用いられている部材であり、新たに追加が必要となるものではない。本実施形態では、このクロスメンバ１２を利用するという簡易な手段により、リヤパーティション１０に対する取付けブラケット１４の取付け剛性・取付け強度を高めているので、車体質量の増加を抑制することが可能である。

更に、燃料タンク支持用の取付けブラケット１４をリヤパーティション１０及びクロスメンバ１２と締結する締結手段として、リベット１６を用いているので、締結作業を容易に行うことができる。またリベット１６は一般に軽量かつ安価であるので、車体質量の増加や車体製造コストの増加を抑制することができる。

［第２実施形態］
図３から図６において、本実施の形態に係る車体構造Ｓ２は、第１実施形態の構成に加えて、クロスメンバ１２に、テザーストラップ４０が連結された構造となっている。

図３に示されるように、リヤパーティション１０の車両前側に隣接する車両用シート１８には、例えばチャイルドシート４２が設置されている。このチャイルドシート４２の側部には、乗員拘束用ウェビング４４を通すための貫通孔４６が形成され、該貫通孔４６に乗員拘束用ウェビング４４が通されている。この乗員拘束用ウェビング４４の端部には、タングプレート４８が取り付けられており、該タングプレート４８は、車両用シート１８の側部に配置されたバックル装置５０に差し込まれて連結されている。チャイルドシート４２は、この乗員拘束用ウェビング４４により、車両用シート１８のシートバック５２及びシートクッション５４に対して拘束されている。

図３において、テザーストラップ４０は、例えば乗員拘束用ウェビング４４と同等の引張り強度を有する非伸長性の帯状体である。図４に示されるように、テザーストラップ４０の後端４０Ｂは、シートバック５２の車両後側近傍に位置するクロスメンバ１２に、テザーアンカ５６を用いて連結されている。このテザーストラップ４０は、シートバック５２における例えば背面側から、該シートバック５２の上端とヘッドレスト６４との間を通されてシートバック５２の車両前方に取り回されている。図３に示されるように、チャイルドシート４２の例えば上縁４２Ｕには、連結部４２Ａが設けられており、テザーストラップ４０の前端４０Ａは該連結部４２Ａに連結されている。この前端４０Ａは、例えば連結部４２Ａに対して着脱可能に構成されている。なお、テザーストラップ４０の取回し方法はこれに限られるものではない。

クロスメンバ１２に対するテザーストラップ４０の連結について更に詳しく説明すると、図５に示されるように、テザーストラップ４０の後端４０Ｂには、テザーアンカ５６が連結されている。このテザーアンカ５６は、例えば鋼板により構成されている。テザーアンカ５６には、テザーストラップ４０の後端４０Ｂを通すことが可能な例えば略矩形の貫通孔５６Ａと、ボルト６０を通すことが可能な円形の貫通孔５６Ｂとが形成されている。テザーストラップ４０の後端４０Ｂは、テザーアンカ５６の貫通孔５６Ａに通されて折り返され、該テザーストラップ４０の一般部に縫い付けられることで、該テザーアンカ５６に連結されている。

テザーアンカ５６は、クロスメンバ１２の一般部１２Ｄの前面側に配置される。閉断面２２内におけるクロスメンバ１２の後面側には、補強用のテザーアンカブラケット５８が配置される。このテザーアンカブラケット５８は、例えば鋼板をプレス成形して構成され、閉断面２２内におけるクロスメンバ１２の断面形状に沿って、断面略Ｃ字形に形成されている。クロスメンバ１２の一般部１２Ｄには、ボルト６０を通すための貫通孔１２Ｅが形成されている。またテザーアンカブラケット５８にも、ボルト６０を通すための貫通孔５８Ａが形成されている。このテザーアンカブラケット５８の後面側には、ボルト６０に対応したナット６２が予め固着されている。

テザーアンカ５６とテザーアンカブラケット５８との間にクロスメンバ１２を挟むように３枚重ねとした状態で、テザーアンカ５６側から各貫通孔５６Ｂ，１２Ｅ，５８Ａにボルト６０を通し、ナット６２に対して締結することで、テザーアンカ５６がクロスメンバ１２に連結されている。

図６に示されるように、テザーストラップ４０は１つの車両用シート１８（図３）につき左右２本設けられているが、テザーストラップ４０の本数はこれに限られるものではなく、例えば１本であっても、また３本以上であってもよい。

他の部分については、第１実施形態と同様であるので、同一の部分には図面に同一の符号を付し、説明を省略する。

（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。図３において、本実施形態に係る車体構造Ｓ２では、車両の前面衝突時に、チャイルドシート４２の慣性力が矢印Ｆ方向に生じる。チャイルドシート４２は乗員拘束用ウェビング４４及びテザーストラップ４０により拘束されているので、車両用シート１８に対する該チャイルドシート４２の相対運動は抑制されるが、チャイルドシート４２の上縁４２Ｕの連結部４２Ａに連結されているテザーストラップ４０には、該チャイルドシート４２の慣性力に基づく張力Ｔが生じる。この張力Ｔはテザーアンカ５６を介してクロスメンバ１２に伝達され、更には該クロスメンバ１２とリヤパーティション１０の締結部位に伝達される。

ここで、テザーアンカ５６は、テザーアンカブラケット５８との間にクロスメンバ１２を挟むように３枚重ねとした状態で、ボルト６０及びナット６２により締結固定されているので、張力Ｔをテザーアンカ５６からクロスメンバ１２へ安定的に伝達することができる。またクロスメンバ１２は、車両上側の接合部１２Ａ及び車両下側の接合部１２Ｂにおいて、リヤパーティション１０の前面１０Ｆに接着され、更に第１実施形態と同様に、車両下側の接合部１２Ｂにおいて、リヤパーティション１０及び燃料タンク支持用の取付けブラケット１４を重ねて、リベット１６により３枚接合されているので、炭素繊維強化樹脂製のリヤパーティション１０に対するクロスメンバ１２の取付け剛性・取付け強度が高い。このため、クロスメンバ１２に伝達された張力Ｔを、リヤパーティション１０へも安定的に伝達することができる。

このように、車体構造Ｓ２では、車両衝突時におけるチャイルドシート４２の相対移動を安定的に抑制することが可能である。

なお、上記各実施形態において、車体パネルの一例として、リヤパーティション１０を挙げたが、車体パネルはこれ以外の部位であってもよい。リヤパーティション１０（車体パネル）は、炭素繊維強化樹脂製であるものとしたが、これに限られず、例えば鋼鈑であってもよい。

骨格部材としてクロスメンバ１２を挙げたが、骨格部材はこれに限られるものではなく、リヤパーティション１０（車体パネル）を補強するために一般に用いられており、新たな追加が不要な部材であればよい。

締結手段としてリベット１６を挙げたが、これに限られず、リベット１６と同等に軽量かつ安価で、十分な締結強度が得られる締結手段であればよい。従って、例えばボルトナットを用いてもよい。また骨格部材、車体パネル及び燃料タンク支持用の取付けブラケットが、何れも溶接可能な材質であれば、締結手段として溶接を用いてもよい。

図１及び図２は、第１実施形態に係り、図１は、車体構造を示す拡大断面図である。 車体構造を示す拡大分解斜視図である。 図３から図６は、第２実施形態に係り、図３は、車両用シートに設置されたチャイルドシートの上部が、テザーによりクロスメンバに連結されている状態を示す側面図である。 車体構造を示す拡大断面図である。 車体構造を示す拡大分解斜視図である。 車体構造を示す拡大斜視図である。

符号の説明

１０ リヤパーティション（車体パネル）
１０Ｆ 前面（一方の面）
１０Ｒ 後面（他方の面）
１２ クロスメンバ（骨格部材）
１４ 取付けブラケット
１６ リベット（締結手段）
２０ 燃料タンク
Ｓ１ 車体構造
Ｓ２ 車体構造

Claims (3)

1. 車体パネルと、
   該車体パネルの一方の面に配設され、該車体パネルを補強する骨格部材と、
   該骨格部材との間に前記車体パネルを挟むように該骨格部材側と反対側となる前記車体パネルの他方の面に配設される燃料タンク支持用の取付けブラケットと、
   前記車体パネル、前記骨格部材及び前記取付けブラケットを重ねた状態で締結固定する締結手段と、
   を有する車体構造。
2. 前記車体パネルは、炭素繊維強化樹脂からなる請求項１に記載の車体構造。
3. 前記締結手段として、リベットを用いる請求項１又は請求項２に記載の車体構造。

Images