JP2014184883A - 車両の車体下部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車両への後突時の衝撃力に対し、車体におけるロッカ後端部とサイドメンバの前端部との結合部が強度的に十分に対抗して、車体が大きく変形することが防止されるようにし、かつ、この場合でも、車体の生産性が良好に維持されるようにする。
【解決手段】車両の車体下部構造は、車体２の左右側壁８の下端縁部に形成されて車体２の前後方向に延びる左右ロッカ９と、各ロッカ９の後端部を構成するロッカ後端部１１がわから後方に向かって延び、前端部がロッカ後端部１１に結合される左右リヤサイドメンバ１２とを備える。車体２の平面視で、ロッカ後端部１１の前、後部１１ａ，１１ｂのうち、後部１１ｂの幅寸法を車体２の後方に向かうに従い車体２の内側方に向け増大させて、ロッカ後端部１１の後部１１ｂに後方に向かって開く空間４２を形成する。リヤサイドメンバ１２の前端部をテーパ形状として空間４２に差し込み、ロッカ後端部１１に結合する。
【選択図】図１

Description

本発明は、側壁の下端縁部に形成されるロッカの後端部と、リヤサイドメンバの前端部との結合剛性を向上させるようにするための車両の車体下部構造に関するものである。

上記車両の車体下部構造には、従来、下記特許文献１に示されるものがある。この公報のものによれば、車両の車体下部構造は、車体の左右側壁の下端縁部に形成されて車体の前後方向に延びる左右ロッカと、これら各ロッカの後端部を構成するロッカ後端部がわから後方に向かって延び、その前端部が上記ロッカ後端部に結合される左右リヤサイドメンバとを備えている。

上記の場合、ロッカ後端部とリヤサイドメンバの前端部との結合部の結合剛性を向上させるため、上記ロッカ後端部の車体の幅方向における内側面に、車体の内側方に向かって膨出する突出部が形成され、この突出部の円弧状突出面に上記リヤサイドメンバの前端部がスポット溶接により結合されている。

特開平５−１６２６６１号公報

ところで、上記従来の技術では、ロッカ後端部とリヤサイドメンバの前端部との結合は、上記リヤサイドメンバの前端部を上記ロッカ後端部に形成した突出部の円弧状突出面にのみスポット溶接することによりなされている。このため、上記車両に対しその後方から何らかの物体が勢いよく衝突（後突）した場合には、この後突時の大きい衝撃力に基づき上記結合部に対し大きい剪断力が作用しがちとなる。すると、この剪断力により、上記結合部における各スポット溶接部に大きい剪断応力が生じて、上記円弧状突出面から上記リヤサイドメンバの前端部が剥離し、車体が大きく変形するおそれを生じる。

そこで、上記ロッカの突出部とリヤサイドメンバの前端部との結合部を補強する別途の補強材を設けることが考えられる。しかし、このようにすると、上記車体の部品点数が増えて、その形成作業が煩雑になり、生産性が低下するおそれが生じて好ましくない。

本発明は、上記のような事情に注目してなされたもので、本発明の目的は、車両への後突時の衝撃力に対し、車体におけるロッカ後端部とサイドメンバの前端部との結合部が強度的に十分に対抗して、車体が大きく変形することが防止されるようにし、かつ、このようにした場合でも、車体の生産性が良好に維持されるようにすることである。

請求項１の発明は、車体２の左右側壁８の下端縁部に形成されて車体２の前後方向に延びる左右ロッカ９と、これら各ロッカ９の後端部を構成するロッカ後端部１１がわから後方に向かって延び、その前端部が上記ロッカ後端部１１に結合される左右リヤサイドメンバ１２とを備えた車両の車体下部構造において、
車体２の平面視（図１）で、上記ロッカ後端部１１の前、後部１１ａ，１１ｂのうち、後部１１ｂの幅寸法を車体２の後方に向かうに従い車体２の内側方に向け増大させて、上記ロッカ後端部１１の後部１１ｂに後方に向かって開く空間４２を形成し、一方、上記リヤサイドメンバ１２の前端部をテーパ形状として上記空間４２に差し込み、上記ロッカ後端部１１に結合したことを特徴とする車両の車体下部構造である。

請求項２の発明は、上記ロッカ後端部１１の後部１１ｂを分岐させて左右分岐部４３，４４を形成し、これら左右分岐部４３，４４の間に上記空間４２を形成し、上記左右分岐部４３，４４のうち、車体２の外側方がわの分岐部４３を、上記ロッカ後端部１１の前部１１ａの後方に向かう仮想延長線上に位置させると共に、その長手方向の各部断面が上記前部１１ａとほぼ同形同大となるよう形成し、車体２の内側方がわの分岐部４４を、上記ロッカ後端部１１の前部１１ａから車体２の後方かつ内側方に向かって延出するよう形成したことを特徴とする請求項１に記載の車両の車体下部構造である。

なお、この項において、上記各用語に付記した符号や図面番号は、本発明の技術的範囲を後述の「実施例」の項や図面の内容に限定解釈するものではない。

本発明による効果は、次の如くである。

請求項１の発明は、車体の左右側壁の下端縁部に形成されて車体の前後方向に延びる左右ロッカと、これら各ロッカの後端部を構成するロッカ後端部がわから後方に向かって延び、その前端部が上記ロッカ後端部に結合される左右リヤサイドメンバとを備えた車両の車体下部構造において、
車体の平面視で、上記ロッカ後端部の前、後部のうち、後部の幅寸法を車体の後方に向かうに従い車体の内側方に向け増大させて、上記ロッカ後端部の後部に後方に向かって開く空間を形成し、一方、上記リヤサイドメンバの前端部をテーパ形状として上記空間に差し込み、上記ロッカ後端部に結合している。

このため、上記リヤサイドメンバの前端部は上記ロッカのロッカ後端部の後部に対し楔状に係合して結合されることから、車両への後突により、上記リヤサイドメンバに車体の前方に向かう衝撃力が与えられるとき、上記ロッカ後端部の後部とリヤサイドメンバの前端部との結合部には圧縮力が与えられがちとなる。よって、前記した従来の技術のように後突時に上記結合部に剪断力が与えられる場合に比べ、上記結合部の結合剛性は効果的に向上する。

しかも、上記したように、ロッカ後端部の後部の幅寸法は車体後方に向かうに従い増大させられる一方、上記リヤサイドメンバの前端部はテーパ形状とされて、これらが互いに結合される。このため、上記ロッカ後端部の後部とリヤサイドメンバの前端部との結合部における車体の前後方向の各部分での断面変化は小さく抑制される。

よって、第１に、後突時の衝撃力により上記結合部のいずれかの部分に応力集中が生じることは防止される。このため、上記衝撃力に対し、この結合部は強度的に十分に対抗して、この結合部が破断することはより確実に防止され、つまり、車体が大きく変形することはより確実に防止される。また、第２に、車両の走行中の何らかの外力により上記結合部のいずれかの部分に応力集中が生じることも防止される。このため、上記結合部を起点として車体が捩れることは抑制されて、車両の操安性が向上し、車両への乗り心地が向上する。

そして、上記した後突時における車体の変形防止などの第１、第２の効果は、上記ロッカのロッカ後端部の後部とリヤサイドメンバの前端部との互いの結合部の形状を工夫することにより達成できるのであって、別途の補強材は設けないでもよい。よって、その分、車体の部品点数の増加を抑制して、その生産性を良好に維持することができる。

請求項２の発明は、上記ロッカ後端部の後部を分岐させて左右分岐部を形成し、これら左右分岐部の間に上記空間を形成し、上記左右分岐部のうち、車体の外側方がわの分岐部を、上記ロッカ後端部の前部の後方に向かう仮想延長線上に位置させると共に、その長手方向の各部断面が上記前部とほぼ同形同大となるよう形成し、車体の内側方がわの分岐部を、上記ロッカ後端部の前部から車体の後方かつ内側方に向かって延出するよう形成している。

ここで、上記したように、ロッカのロッカ後端部の後部に左右分岐部を形成して、これらの間に空間を形成した場合には、上記ロッカ後端部の剛性が低下するおそれを生じる。

しかし、上記したように、左右分岐部のうち、車体の外側方がわの分岐部は、上記ロッカ後端部の前部の後方に向かう延長線上に位置させられると共に、その長手方向の各部断面が上記前部とほぼ同形同大となるよう形成される。このため、上記ロッカ後端部の剛性は、その前部と上記した車体の外側方がわの分岐部とによって良好に維持される。よって、この点でも、上記ロッカ後端部の後部とリヤサイドメンバの前端部との結合部は、上記後突時の衝撃力に強度的に十分に対抗して、この結合部が破断することは更に確実に防止される。。

車体後下部の部分平面図である。 車体後下部の側面図である。 （ａ）は、図１のIII(a)−III(a)線矢視拡大断面図である。（ｂ）は、図１のIII(b)−III(b)線矢視拡大断面図である。 （ａ）は、図１のIV(a)−IV(a)線矢視拡大断面図ある。（ｂ）は、図１のIV(b)−IV(b)線矢視拡大断面図である。 図１，２で示したものの部分斜視図である。 図５で示したものの展開図である。

本発明の車両の車体下部構造に関し、車両への後突時の衝撃力に対し、車体におけるロッカ後端部とサイドメンバの前端部との結合部が強度的に十分に対抗して、車体が大きく変形することが防止されるようにし、かつ、このようにした場合でも、車体の生産性が良好に維持されるようにする、という目的を実現するため、本発明を実施するための形態は、次の如くである。

即ち、車両の車体下部構造は、車体の左右側壁の下端縁部に形成されて車体の前後方向に延びる左右ロッカと、これら各ロッカの後端部を構成するロッカ後端部がわから後方に向かって延び、その前端部が上記ロッカ後端部に結合される左右リヤサイドメンバとを備える。

車体の平面視で、上記ロッカ後端部の前、後部のうち、後部の幅寸法が車体の後方に向かうに従い車体の内側方に向け増大させられて、上記ロッカ後端部の後部に後方に向かって開く空間が形成される。一方、上記リヤサイドメンバの前端部はテーパ形状として上記空間に差し込まれ、上記ロッカ後端部に結合される。

本発明をより詳細に説明するために、その実施例を添付の図に従って説明する。

図において、符号１は、自動車で例示される車両であり、矢印Ｆｒは、この車両１の進行方向の前方を示している。また、下記する左右とは、上記前方に向かっての車両１の車体２の幅方向をいうものとする。

車両１は、板金製の上記車体２と、この車体２にサスペンション３により懸架される車輪４とを備え、車体２の内部が車室５とされる。

車体２は、上記車室５の左右各側面を形成する左右側壁８の下端縁部に形成されて車体２の前後方向に延びる左右ロッカ９と、これら左右ロッカ９の間に配置されて車体２の前後方向に延びる左右フロントサイドメンバ１０と、上記各ロッカ９の後端部を構成するロッカ後端部１１がわから後方に延び、その前端部が上記ロッカ後端部１１に結合される左右リヤサイドメンバ１２と、車体２の幅方向に延びて上記左右フロントサイドメンバ１０の各後端部同士、および上記左右リヤサイドメンバ１２の各前端部同士をそれぞれ互いに結合させる前クロスメンバ１３と、車体２の幅方向に延びて上記左右リヤサイドメンバ１２の中途部同士、および後端部同士をそれぞれ互いに結合させる中途部、後クロスメンバ１４，１５とを備えている。

上記の場合、ロッカ９の下部と各フロントサイドメンバ１０とは、互いにほぼ同じ高さに位置させられる。また、上記ロッカ９の上部と各リヤサイドメンバ１２の前部および前クロスメンバ１３とは、互いにほぼ同じ高さに位置させられる。これにより、これら各リヤサイドメンバ１２の前部および前クロスメンバ１３は上記各フロントサイドメンバ１０よりも一段高く位置させられる。そして、上記各フロントサイドメンバ１０の後端部は上記前クロスメンバ１３の長手方向の中途部の下面に結合される。

上記各結合とはスポット溶接によるものであり、以下同じとする。そして、上記した車体２の各構成部材９〜１５は、いずれも十分な剛性を有して車体２の骨格部材とされる。

上記車体２の各構成部材の上面に支持され、車室５の下面を形成するフロアパネル１８が設けられる。このフロアパネル１８は、上記前クロスメンバ１３の前面を基準としてその前方がわを構成する前フロアパネル１９と、後方がわを構成し、この前フロアパネル１９よりも一段高く位置する後フロアパネル２０と、上下方向に延び、上記前フロアパネル１９の後端縁部と後フロアパネル２０の前端縁部とを結合する結合パネル２１とを有している。

上記ロッカ９は、車体２の幅方向で互いに対面するロッカアウタ、ロッカインナパネル２５，２６と、これら２５，２６の間に挟み付けられてロッカ９の剛性を向上させるロッカ補強パネル２７とを有している。上記ロッカアウタパネル２５の長手方向の各部断面は、車体２の内側方に向かって開口するハット形状とされ、上記ロッカインナパネル２６の長手方向の各部断面は、車体２の外側方に向かって開口するハット形状とされ、上記ロッカ９の長手方向の各部断面は中空閉断面構造とされる。

上記フロントサイドメンバ１０、リヤサイドメンバ１２、前クロスメンバ１３、および中途部クロスメンバ１４は、それぞれその長手方向の各部断面が上方もしくは下方に向かって開口するハット形状とされ、水平方向で互いに対面する一対の縦向き板３０，３０と、これら縦向き板３０，３０の上下方向での一端縁部同士を結合させる底板３１と、上記縦向き板３０，３０の他端縁部に形成される一対の外向きフランジ３２，３２とを有し、それぞれ一枚のパネル材をプレス加工することにより、一体的に形成される。

上記サスペンション３は、上記ロッカ後端部１１の後部１１ｂのロッカインナパネル２６および上記各リヤサイドメンバ１２の前端部の下面にそれぞれ結合される箱形状のブラケット３５と、上記各リヤサイドメンバ１２の下方に配置されて車体２の前後方向に延び、クロスメンバ３６により互いに結合される左右サスペンションアーム３７と、これらサスペンションアーム３７の後部がわが上下回動可能となるよう、各前端部を上記ブラケット３５に弾性材を介し枢支させる枢支軸３８と、上記各サスペンションアーム３７と上記リヤサイドメンバ１２とに架設される緩衝器３９および不図示のコイルばねとを備えている。

上記構成の車両１において、車体２の平面視（図１）で、上記ロッカ後端部１１の前、後部１１ａ，１１ｂのうち、後部１１ｂの幅寸法が車体２の後方に向かうに従い車体２の内側方に向けて増大させられる。これにより、上記ロッカ後端部１１の後部１１ｂに後方に向かって開く空間４２が形成される。

具体的には、上記ロッカ後端部１１の後部１１ｂは車体２の後方に向かって分岐させられて左右分岐部４３，４４が形成され、これら左右分岐部４３，４４の間に上記空間４２が形成される。上記左右分岐部４３，４４のうち、車体２の外側方がわの分岐部４３は、上記ロッカ後端部１１の前部１１ａの後方に直線的に向かう仮想延長線上に位置させられると共に、その長手方向の各部断面が上記前部１１ａとほぼ同形同大となるよう形成される。

上記の場合、ロッカ後端部１１の前、後部１１ａ，１１ｂにおける各ロッカインナパネル２６は互いに別体に形成された後、互いに結合される。なお、上記ロッカ後端部１１の前、後部１１ａ，１１ｂにおける各ロッカインナパネル２６は互いに一体的に形成されたものであってもよい。

上記左右分岐部４３，４４のうち、車体２の内側方がわの分岐部４４は、上記ロッカ後端部１１の前部１１ａから車体２の後方かつ内側方に向かって延出するよう形成される。具体的には、上記車体２の内側方がわの分岐部４４は、上記ロッカ後端部１１の前部１１ａから車体２の後方かつ内側方に向かって一体的に延出する基板４７と、この基板４７とは別体に形成され、この基板４７側から車体２の後方かつ内側方に向かって延出し、その前部が上記基板４７に結合される延長板４８とを有している。

また、上記延長板４８の延出端縁部から車体２の後方に向かって一体的に延出する上部補強板４９と、上記延長板４８の下端縁部から車体２の外側方に向かって一体的に延出する下部補強板５０とが設けられる。

車体２の平面視（図１）で、上記サスペンション３のブラケット３５よりも前側における上記リヤサイドメンバ１２の前端部は前方に向かってのテーパ（先細）形状とされる。上記リヤサイドメンバ１２の前端部は、上記空間４２に差し込まれており、上記リヤサイドメンバ１２の左右各側部は上記ロッカ後端部１１の左右分岐部４３，４４にそれぞれ結合される。

上記延長板４８は、上記リヤサイドメンバ１２の前端部のテーパ形状とされた車体２の内側方がわの縦向き板３０の外面に結合される。また、上記延長板４８には上記前クロスメンバ１３の端部が結合される。この前クロスメンバ１３により、上記ロッカ後端部１１とリヤサイドメンバ１２の前端部との結合部が補強される。

上記上部補強板４９は、上記リヤサイドメンバ１２の車体２の内側方がわの縦向き板３０の外面と上記ブラケット３５の車体２の内側方がわの外面とに跨ってそれぞれに結合される。また、上記下部補強板５０は、上記ロッカ９のロッカ後端部１１の後部１１ｂにおける車体２の外側方がわの分岐部４３の下面に結合される。

このため、上記ブラケット３５は、車体２の外側方がわの分岐部４３、リヤサイドメンバ１２の前部、車体２の内側方がわの分岐部４４の延長板４８から延出した上部補強板４９、および下部補強板５０により囲まれるように支持されて車体２に対し強固に支持される。よって、上記ブラケット３５へのサスペンションアーム３７の枢支が安定してなされることから、車両１の操安性が向上する。

上記構成によれば、車体２の平面視（図１）で、ロッカ後端部１１の前、後部１１ａ，１１ｂのうち、後部１１ｂの幅寸法を車体２の後方に向かうに従い車体２の内側方に向け増大させて、上記ロッカ後端部１１の後部１１ｂに後方に向かって開く空間４２を形成し、一方、リヤサイドメンバ１２の前端部をテーパ形状として上記空間４２に差し込み、上記ロッカ後端部１１に結合している。

このため、上記リヤサイドメンバ１２の前端部は上記ロッカ９のロッカ後端部１１の後部１１ｂに対し楔状に係合して結合されることから、車両１への後突により、上記リヤサイドメンバ１２に車体２の前方に向かう衝撃力Ｆが与えられるとき、上記ロッカ後端部１１の後部１１ｂとリヤサイドメンバ１２の前端部との結合部には圧縮力が与えられがちとなる。よって、前記した従来の技術のように後突時に上記結合部に剪断力が与えられる場合に比べ、上記結合部の結合剛性は効果的に向上する。

しかも、上記したように、ロッカ後端部１１の後部１１ｂの幅寸法は車体２後方に向かうに従い増大させられる一方、上記リヤサイドメンバ１２の前端部はテーパ形状とされて、これら１１ｂ，１２が互いに結合される。このため、上記ロッカ後端部１１の後部１１ｂとリヤサイドメンバ１２の前端部との結合部における車体２の前後方向の各部分での断面変化は小さく抑制される。

よって、第１に、後突時の衝撃力Ｆにより上記結合部のいずれかの部分に応力集中が生じることは防止される。このため、上記衝撃力Ｆに対し、この結合部は強度的に十分に対抗して、この結合部が破断することはより確実に防止され、つまり、車体２が大きく変形することはより確実に防止される。また、第２に、車両１の走行中の何らかの外力により上記結合部のいずれかの部分に応力集中が生じることも防止される。このため、上記結合部を起点として車体２が捩れることは抑制されて、車両１の操安性が向上し、車両１への乗り心地が向上する。

そして、上記した後突時における車体２の変形防止という効果は、上記ロッカ９のロッカ後端部１１の後部１１ｂとリヤサイドメンバ１２の前端部との互いの結合部の形状を工夫することにより達成できるのであって、別途の補強材は設けないでもよい。よって、その分、車体２の部品点数の増加を抑制して、その生産性を良好に維持することができる。

また、前記したように、上記ロッカ後端部１１の後部１１ｂを分岐させて左右分岐部４３，４４を形成し、これら左右分岐部４３，４４の間に上記空間４２を形成し、上記左右分岐部４３，４４のうち、車体２の外側方がわの分岐部４３を、上記ロッカ後端部１１の前部１１ａの後方に向かう仮想延長線上に位置させると共に、その長手方向の各部断面が上記前部１１ａとほぼ同形同大となるよう形成し、車体２の内側方がわの分岐部４４を、上記ロッカ後端部１１の前部１１ａから車体２の後方かつ内側方に向かって延出するよう形成している。

ここで、上記したように、ロッカ９のロッカ後端部１１の後部１１ｂに左右分岐部４３，４４を形成して、これらの間に空間４２を形成した場合には、上記ロッカ後端部１１の剛性が低下するおそれを生じる。

しかし、上記したように、左右分岐部４３，４４のうち、車体２の外側方がわの分岐部４３は、上記ロッカ後端部１１の前部１１ａの後方に向かう延長線上に位置させられると共に、その長手方向の各部断面が上記前部１１ａとほぼ同形同大となるよう形成される。このため、上記ロッカ後端部１１の剛性は、その前部１１ａと上記した車体２の外側方がわの分岐部４３とによって良好に維持される。よって、この点でも、上記ロッカ後端部１１の後部１１ｂとリヤサイドメンバ１２の前端部との結合部は、上記後突時の衝撃力Ｆに強度的に十分に対抗して、この結合部が破断することは更に確実に防止される。

１ 車両
２ 車体
３ サスペンション
４ 車輪
５ 車室
８ 側壁
９ ロッカ
１０ フロントサイドメンバ
１１ ロッカ後端部
１１ａ 前部
１１ｂ 後部
１２ リヤサイドメンバ
１３ 前クロスメンバ
２５ ロッカアウタパネル
２６ ロッカインナパネル
２７ ロッカ補強パネル
３５ ブラケット
３７ サスペンションアーム
３８ 枢支軸
４２ 空間
４３ 分岐部
４４ 分岐部
４７ 基板
４８ 延長板
４９ 上部補強板
５０ 下部補強板
Ｆ 衝撃力

Claims (2)

1. 車体の左右側壁の下端縁部に形成されて車体の前後方向に延びる左右ロッカと、これら各ロッカの後端部を構成するロッカ後端部がわから後方に向かって延び、その前端部が上記ロッカ後端部に結合される左右リヤサイドメンバとを備えた車両の車体下部構造において、
   車体の平面視で、上記ロッカ後端部の前、後部のうち、後部の幅寸法を車体の後方に向かうに従い車体の内側方に向け増大させて、上記ロッカ後端部の後部に後方に向かって開く空間を形成し、一方、上記リヤサイドメンバの前端部をテーパ形状として上記空間に差し込み、上記ロッカ後端部に結合したことを特徴とする車両の車体下部構造。
2. 上記ロッカ後端部の後部を分岐させて左右分岐部を形成し、これら左右分岐部の間に上記空間を形成し、上記左右分岐部のうち、車体の外側方がわの分岐部を、上記ロッカ後端部の前部の後方に向かう仮想延長線上に位置させると共に、その長手方向の各部断面が上記前部とほぼ同形同大となるよう形成し、車体の内側方がわの分岐部を、上記ロッカ後端部の前部から車体の後方かつ内側方に向かって延出するよう形成したことを特徴とする請求項１に記載の車両の車体下部構造。

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