JP2010184594A - 車体後部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】溶接した場合に比べ、アルミニウム製押出し材に部材を結合してもリヤサイドフレームの精度を向上させることができる車体後部構造を提供する。
【解決手段】車体後部構造１１は、車室１４の床（アンダボデー２１）の左右から車両後方へ延びているリヤサイドフレーム（左のリヤサイドフレーム２７、右のリヤサイドフレーム２８）と、リヤサイドフレーム間に配置して両端部（左の端部５１、右の端部５２）をそれぞれに結合しているクロスメンバー（第２リヤクロスメンバー３３）とを備える。リヤサイドフレームは、クロスメンバー（第２リヤクロスメンバー３３）に前端５４を突き当てた後部４５が、軽合金製の押出し材に重ね部材５６を重ね、且つ、前端５４に揃えて、リベット５７で結合されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、車体にアルミニウム合金製の押出し材を採用した車体後部構造に関するものである。

車両は、軽量化を目的に車体にアルミニウム合金を採用する傾向にあり、車室の前のフロントボデーや車室の床をなすアンダボデーがアルミニウム合金で造られているものがある。フロントボデーでは、例えば車室から車両正面へ延びる左・右のフロントサイドメンバが、車室の床側から前に張り出した溝状の嵌合フランジに短管状のメンバリヤを嵌合して溶接し、メンバリヤ並びに嵌合フランジに略溝形のフロントサイドメンバブレースを上下で挟み込むように嵌め合わせて溶接し、これらを床側のダッシュクロスに溶接接合している。（例えば、特許文献１（図１、図４）参照）。

しかし、従来技術（特許文献１）では、溶接の際に加えられる熱（入熱）の量が大きくなると、溶接後、常温において一般に見られる溶接部の変形が、規定以上大きくなることがある。

特開２００１−１７１５５６号公報

本発明は、溶接した場合に比べ、アルミニウム製押出し材に部材を結合してもリヤサイドフレームの精度を向上させることができる車体後部構造を提供することを課題とする。

上記の課題を解決するために、請求項１に係る発明は、車室の床の左右から車両後方へ延びているリヤサイドフレームと、リヤサイドフレーム間に配置して両端部をそれぞれに結合しているクロスメンバーとを備えた車体後部構造において、リヤサイドフレームは、クロスメンバーに前端を突き当てた後部が、軽合金製の押出し材に重ね部材を重ね、且つ、前端に揃えて、リベットで結合されていることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、リベットは、千鳥状に施されていることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、重ね部材の厚さは、押出し材の厚さより厚く、リヤサイドフレームの後部がリヤサイドフレームの前部など車体フレームに溶接されていることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、リヤサイドフレームと、リヤサイドフレーム間に配置して結合しているクロスメンバーとを備え、リヤサイドフレームは、クロスメンバーに前端を突き当てた後部が、軽合金製の押出し材に重ね部材を重ね、且つ、前端に揃えて、リベットで結合されているので、溶接した場合に比べ、後部（押出し材）及び重ね部材に歪みが起きず、クロスメンバー側、後部、重ね部材相互間の精度の向上を図ることができる。

請求項２に係る発明では、リベットは、千鳥状に施されているので、クロスメンバー側と後部（押出し材）と重ね部材との結合強度を高めることができる。

請求項３に係る発明では、重ね部材の厚さは、押出し材の厚さより厚く、リヤサイドフレームの後部がリヤサイドフレームの前部など車体フレームに溶接されているので、重ね部材の厚さを厚くしたことによって、後部を拘束することができ、溶接による変形を抑え、溶接した場合に比べ、より精度の向上を図ることができる。

本発明の実施例に係る車体後部構造の斜視図である。 本発明の実施例に係る車体後部構造のリヤサイドフレームの斜視図である。 本発明の実施例に係る車体後部構造のリヤサイドフレームの側面図である。 車体後部構造のリヤサイドフレームとクロスメンバーの結合を示す図である。 車体後部構造のリヤサイドフレームの背面詳細図である。 車体後部構造のリヤサイドフレームの分解図である。 実施例に係る車体後部構造の衝撃伝達を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、実施例で詳細に説明する。なお、図１は車体後部構造を車両の下から見上げた状態を示し、図４は車両を天地反転した状態を示している。

実施例に係る車体後部構造１１は、図１に示すように、車両１２の後部に採用され、車室１４の後の荷物室１５の床をなし、車両１２が追突されたときに、荷物室１５の変形を抑制するようにしている。以降で具体的に説明していく。

車両１２は、車室１４と、荷物室１５と、車体１７と、を有し、車体１７は、車室１４の床及び荷物室（トランクルーム）１５の床をなすアンダボデー２１と、車室１４の側壁をなす左のサイドボデー２２、右のサイドボデー２３と、荷物室（トランクルーム）１５の壁をなすリヤボデー２４と、を備える。

アンダボデー２１は、図１〜図４に示すように、車室１４の左右から車両前後方向（Ｘ軸方向）の車両後方（矢印ａ１の方向）へ向かって延びる左のリヤサイドフレーム２７と、右のリヤサイドフレーム２８と、車室１４の後部に車幅方向（Ｙ軸方向）に延ばして配置されたミドルクロスメンバー３１と、ミドルクロスメンバー３１に平行に車幅方向に延ばしてトランクルーム１５の後部から順に配置された第１リヤクロスメンバー３２、第２リヤクロスメンバー３３と、第２リヤクロスメンバー３３からミドルクロスメンバー３１まで延ばした左の縦フレーム３４、右の縦フレーム３５と、トランクルーム１５のリヤフロアパン３６と、左のリヤサイドフレーム２７の後端と、右のリヤサイドフレーム２８の後端に取付けられたリヤバンパビーム３７と、を備える。

ここで、車体後部構造１１は、車幅方向（Ｙ軸方向）の中心を基準に左右がほぼ対称であり、車両１２の左に設けられているものを主体に説明する。

リヤボデー２４には、後輪（図に示していない）を支持しているリヤサスペンション（図に示していない）のダンパを締結するダンパハウジング４１がアルミニウム（軽合金）の鋳物で形成されて、ダンパハウジング４１の下部が左のリヤサイドフレーム２７に支持されている。

左のリヤサイドフレーム２７は、左のサイドボデー２２のサイドシル４２に結合している前部４４と、前部４４に連なる後部４５と、からなる。詳しくは後述する。

車体後部構造１１は、既に図１〜図４で説明したように、車室１４の床（アンダボデー２１）の左右から車両後方（矢印ａ１の方向）へ延びているリヤサイドフレーム（左のリヤサイドフレーム２７、右のリヤサイドフレーム２８）と、リヤサイドフレーム間に配置して両端部（左の端部５１、右の端部５２）をそれぞれに結合しているクロスメンバー（第２リヤクロスメンバー３３）とを備える。
リヤサイドフレーム（左のリヤサイドフレーム２７）は、クロスメンバー（第２リヤクロスメンバー３３）に前端５４を突き当てた後部４５が、軽合金製の押出し材（図６の本体５５）と、重ね部材５６と、からなり、そして、軽合金製の押出し材（図６の本体５５）に重ね部材５６を重ね、且つ、重ね部材５６を前端５４に揃えた状態で、リベット５７で結合されている。

リベット５７は、図１、図５、図６に示すように、千鳥状に施されている。千鳥状とは交互にリベット５７を施している。
重ね部材５６の厚さｔｂ（図５）は、押出し材（図６の本体５５）の厚さ（図５のｔｕ、ｔｍ、ｔｗ）より厚く、リヤサイドフレーム２７の後部４５がリヤサイドフレーム（左のリヤサイドフレーム２７）の前部４４など車体フレームに溶接（溶接ビード６２）されている。

「車体フレーム」とは、リヤサイドフレームの後部４５が荷重を伝達するもので、リヤサイドフレーム（左のリヤサイドフレーム２７）の前部４４やアンダボデー２１や左のサイドボデー２２である。

ミドルクロスメンバー３１は、両端部のそれぞれが左のリヤサイドフレーム２７の前部４４の中央及び右のリヤサイドフレーム２８の前部４４の中央に結合し、車幅方向の中央に左の縦フレーム３４、右の縦フレーム３５の一端が結合し、他端が第２リヤクロスメンバー３３の車幅方向の中央に結合することで、第２リヤクロスメンバー３３が結合している。

第２リヤクロスメンバー３３は、両端部（左の端部５１、右の端部５２）のそれぞれが左のリヤサイドフレーム２７の前部４４に設けた後嵌合部６５内及び右のリヤサイドフレーム２８の前部４４に設けた後嵌合部６５内に入り込んで結合しているアルミニウム（軽合金）の押出し材である。

第１リヤクロスメンバー３２は、両端部のそれぞれが左のリヤサイドフレーム２７の後部４５の中央及び右のリヤサイドフレーム２８の後部４５の中央に結合しているアルミニウム（軽合金）の押出し材である。また、両端部のうち一端部が第１補強ブラケット６７並びに第２補強ブラケット７１で左のリヤサイドフレーム２７に結合している。そして、他端部が第１補強ブラケット６７並びに第２補強ブラケット７１で右のリヤサイドフレーム２８に結合している。

次に、リヤサイドフレーム（左のリヤサイドフレーム２７）の後部４５を詳しく説明する。
後部４５は、前部４４に結合した状態において第２リヤクロスメンバー３３からリヤバンパビーム３７の配置位置近傍まで延ばしたもので、主にフレーム本体８４で形成されている。
フレーム本体８４には、前端５４、前端５４に対向しリヤバンパビーム３７を支持する後端８５、ダンパハウジング４１を結合している中央のダンパハウジング結合部８６、第１リヤクロスメンバー３２を結合している中央の第１クロス結合部８７が設けられている。

フレーム本体８４はまた、図４〜図６に示したように、本体５５に重ね部材５６を入れたものである。具体的には、重ね部材５６を車両１２が追突されたときに変形させたくない範囲（長さ）に配置し、本体５５がトランクルーム１５のリヤフロアパン３６を重ねた上位から順に設けた上部体９１と、中間体９２と、下部体９３と、からなり、下部体９３の前縁９５に第１リヤクロスメンバー３２を当接させて第１クロス結合部８７に配置し、且つ第１補強ブラケット６７並びに第２補強ブラケット７１で保持している。

さらに、フレーム本体８４は、中間体９２内に重ね部材５６を嵌合しリベット５７で一体的に固定することで２層厚肉フレーム部を形成し、２層厚肉フレーム部の外面（フレーム本体８４の外面）のうち車両１２の外側へ向いている外側壁９６に第１補強ブラケット６７を重ね、この３枚重なった状態でリベット５７で固定し、車両１２の下方へ向いている下側壁９７に第２補強ブラケット７１を重ね、この３枚重なった状態でリベット５７で固定している。

上部体９１は、図５に示すように、断面が略Ｕ字形状で、幅が中間体９２に一致し、縁１０３が中間体９２の側壁部１０４に一体に連なる。言い換えると開口を中間体９２で封じている。上部体９１の厚さはｔｕである。

中間体９２は、断面が略ロ字形状で、厚さをｔｍで成形している。
下部体９３は、断面が略八角形のうちの一辺を切断した溝形であり、中間体９２の下壁部１０５に一体に縁１０６を連ねている。言い換えると開口を中間体９２の下壁部１０５で封じている。下部体９３の厚さはｔｗである。

上部体９１の厚さｔｕ、中間体９２の厚さｔｍ、下部体９３の厚さｔｗは一般に用いられるアルミニウム製リヤサイドフレームの厚さとほぼ同様であり、重ね部材５６に比べ薄い。

重ね部材５６は、リヤサイドフレーム（左のリヤサイドフレーム２７）の後部４５内に入る大きさで、詳しくは、後部４５の内面に沿う形状とするとともに、後部４５の内面との間に微少の隙間（接触可能）を設定した大きさのアルミニウムの押出し材である。そして、長さを第１リヤクロスメンバー３２から第２リヤクロスメンバー３３までとした。
重ね部材５６の厚さｔｂは、上部体９１の厚さｔｕ、中間体９２の厚さｔｍ、下部体９３の厚さｔｗより厚い。

次に、リヤサイドフレーム（左のリヤサイドフレーム２７）の後部４５の製造要領を図６で簡単に説明する。なお、図６に示す重ね部材５６は、リベット孔１１１が開けられているが、理解を容易にするために描いたもので、重ね部材５６のリベット孔１１１は本体５５に重ねた状態で開けられる。

まず、リヤサイドフレーム（左のリヤサイドフレーム２７）の後部４５と同一形状のアルミニウム製押出し材を長尺に造る。この押出し材では、下部体９３は、２点鎖線で示すように長尺である。
その次に、押出し材（上部体９１、中間体９２、下部体９３）を図６の所定の長さに切断し、下部体９３のうち２点鎖線で示す部位を切り取ることで下部体９３を有する本体５５を得る。

別工程で重ね部材５６と同一形状のアルミニウム製押出し材を長尺に造り、所定の長さに切断することで重ね部材５６を得る。
その次に、重ね部材５６をリベット締結治具（図に示していない）にセットする。その際、重ね部材５６の前端１１４を基準にセットする。そして、重ね部材５６に本体５５を嵌合し、既に位置決めした重ね部材５６の前端１１４に前端５４をリベット締結治具で揃えてリベット締結治具にセットする。
その次に、リベット孔１１１を開ける。例えば、工作機械（ＮＣ工作機械）にリベット締結治具とともに、セットし、リベット孔１１１を全数、自動で開ける。

最後に、リベット締結治具とともに専用機にセットしてリベット５７を打つ。リベット５７を打つことで、本体５５に重ね部材５６を一体的に結合する。その際、必要に応じて部材を取付ける。例えば、予めリベット孔１１１を開けた図１のリヤサイドフレーム（左のリヤサイドフレーム２７）の前部４４、第１補強ブラケット６７、第２補強ブラケット７１（図２）を所定位置にクランプし、３枚重ねてリベット５７で結合する。

次に、本発明の実施例に係る車体後部構造１１の作用を図６で説明する。
このように、車体後部構造１１では、リヤサイドフレーム（左のリヤサイドフレーム２７）の後部４５（フレーム本体８４）を、軽合金製の押出し材（本体５５）に重ね部材５６をリベット５７で結合した構成としたので、重ね部材５６を溶接した場合に比べ、フレーム本体８４の精度を高めることができる。つまり、リヤサイドフレーム（左のリヤサイドフレーム２７、右のリヤサイドフレーム２８）の精度が向上するという利点がある。

また、押出し材の厚さが均一でも、押出し材の精度を損なうことなく、特定の範囲の強度を高めることができる。

実施例に係る車体後部構造１１は、図７に示すように、追突されたときに、衝撃をリヤサイドフレーム（左のリヤサイドフレーム２７、右のリヤサイドフレーム２８）の後部４５からリヤサイドフレームの前部４４に伝え、ほぼ同時に第２リヤクロスメンバー３３に伝える。その際、リヤサイドフレームの後部４５のうち、重ね部材５６を重ねた２層厚肉フレーム部は、厚さが厚いので、変形を抑制することができる。

また、重ね部材５６のない部位は押出し材の厚さによって、比較的容易に変形させることができ、追突の衝撃を吸収することができる。

尚、本発明の車体後部構造は、実施の形態では後部に採用されているが、車体前部にも採用可能である。

本発明の車体後部構造は、軽合金製の押出し材に好適である。

１１…車体後部構造、１４…車室、２１…床（アンダボデー）、２７…リヤサイドフレーム（左のリヤサイドフレーム）、２８…リヤサイドフレーム（右のリヤサイドフレーム）、３３…クロスメンバー（第２リヤクロスメンバー）、４５…後部、５１…端部（左の端部）、５２…端部（右の端部）、５４…前端、５５…押出し材（本体）、５６…重ね部材、５７…リベット、６２…溶接ビード、ｔｂ…重ね部材の厚さ。

Claims (3)

1. 車室の床の左右から車両後方へ延びているリヤサイドフレームと、該リヤサイドフレーム間に配置して両端部をそれぞれに結合しているクロスメンバーとを備えた車体後部構造において、
   前記リヤサイドフレームは、前記クロスメンバーに前端を突き当てた後部が、軽合金製の押出し材に重ね部材を重ね、且つ、前記前端に揃えて、リベットで結合されていることを特徴とする車体後部構造。
2. 前記リベットは、千鳥状に施されていることを特徴とする請求項１記載の車体後部構造。
3. 前記重ね部材の厚さは、前記押出し材の厚さより厚く、前記リヤサイドフレームの前記後部がリヤサイドフレームの前部など車体フレームに溶接されていることを特徴とする請求項１記載の車体後部構造。

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