JP2015020673A - Vehicle body structure of automobile - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車体側部に前後方向に配置されたサイドシルの後端から後方に延びるリヤサイドフレームを、1枚の鋼板を複数回折り曲げて閉断面に構成した自動車の車体構造に関する。 The present invention relates to a vehicle body structure for an automobile in which a rear side frame extending rearward from a rear end of a side sill disposed in a front-rear direction on a vehicle body side portion is formed by bending a single steel plate into a closed cross section.
自動車のリヤサイドフレームの後半部を「目」字状断面を有する軽合金の押し出し材で構成し、その前半部を「目」字状断面の一部を切除することで「日」字状断面に構成したものが、下記特許文献1により公知である。
The rear half of the car's rear side frame is made of a light alloy extruded material with a “eye” -shaped cross section, and the front half of the rear side frame is cut into a “day” -shaped cross section. The configuration is known from
また鋼板をロールフォーミング加工することで、断面「8」字状のバンパー補強部材を構成するものが、下記特許文献2により公知である。
Further, it is known from
ところで、上記特許文献1に記載されたものは、リヤサイドフレームを軽合金製としたので、軽量化を図ることが可能である反面、製造コストが増加する問題があった。しかも軽合金は高剛性であって延性が鋼よりも低いため、衝突エネルギーを吸収するためにはリヤサイドフレームの断面や長さを大きくする必要があり、小型車に採用することは難しいという問題があった。
By the way, since what was described in the said
また上記特許文献2に記載されたものは、矩形状の鋼板を一端側から他端側に向けて同方向に90°ずつ4回折り曲げて前記一端に溶接することで正方形断面を構成した後に、前記溶接部を更に同方向に1回折り曲げて正方形断面を二分割し、前記他端を逆方向に90゜折り曲げたフランジを正方形断面の内面に溶接して「8」字状断面を構成している。よって鋼板の一端は、鋼板の折り曲げ部に付き当てられて溶接され、鋼板の他端はフランジを鋼板の平坦部に重ね合わせて溶接されることになり、「8」字状断面が非対称形状になってしまう。その結果、このバンパー補強部材の構造をリヤサイドフレームに適用した場合、軸線方向に衝突荷重が入力すると強度が軸線まわりにアンバランスであるために横方向に折れ曲がってしまい、充分な衝撃吸収性能を発揮できなくなる可能性がある。
Moreover, what was described in the said
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、低コストでありながら軸線方向の衝撃吸収性能に優れたリヤサイドフレームを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a rear side frame that is low in cost and excellent in shock absorption performance in the axial direction.
上記目的を達成するために、請求項1に記載された発明によれば、車体側部に前後方向に配置されたサイドシルの後端から後方に延びるリヤサイドフレームを、1枚の鋼板を複数回折り曲げて閉断面に構成した自動車の車体構造であって、前記リヤサイドフレームは、前記鋼板を一端側から他端側に向けて順番に第1角部、第2角部および第3角部で一方向に折り曲げるとともに第4角部、第5角部および第6角部で他方向に折り曲げ、前記一端を前記第4角部に接続し、前記他端を前記第3角部に接続することで、「8」字状の閉断面に構成されることを特徴とする自動車の車体構造が提案される。 To achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a rear side frame extending rearward from the rear end of a side sill disposed in the front-rear direction on the side of the vehicle body is bent a plurality of times on a single steel plate. A vehicle body structure of an automobile configured in a closed cross section, wherein the rear side frame is unidirectional at a first corner, a second corner, and a third corner in order from the one end side to the other end side of the steel plate. And bending in the other direction at the fourth corner, the fifth corner and the sixth corner, connecting the one end to the fourth corner and connecting the other end to the third corner, An automobile body structure is proposed which is characterized by an “8” -shaped closed section.
また請求項2に記載された発明によれば、請求項1の構成に加えて、前記リヤサイドフレームは、前記鋼板をロールフォーミング加工により折り曲げ、前記一端および前記他端を溶接することで製造されることを特徴とする自動車の車体構造が提案される。
According to the invention described in
また請求項3に記載された発明によれば、請求項1または請求項2の構成に加えて、前記左右一対のリヤサイドフレームの前端間を車幅方向に延びるクロスメンバで接続し、前記リヤサイドフレームおよび前記クロスメンバを筋交い部材で接続して三角形状の枠部を形成し、前記枠部にパネルを接続して塞いだことを特徴とする自動車の車体構造が提案される。 According to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first or second aspect, the front end of the pair of left and right rear side frames is connected by a cross member extending in the vehicle width direction, and the rear side frame A vehicle body structure is proposed in which the cross member is connected by a brace member to form a triangular frame portion, and a panel is connected to the frame portion to close it.
また請求項4に記載された発明によれば、請求項1〜請求項3の何れか1項の構成に加えて、前記サイドシルの後端と前記リヤサイドフレームの前端とを前下方から後上方に湾曲するキックアップ部で接続し、前記キックアップ部の後部にルーフサイドレールから垂下するフレーム部材の下端を接続したことを特徴とする自動車の車体構造が提案される。 According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the configuration of any one of the first to third aspects, the rear end of the side sill and the front end of the rear side frame are moved from the front lower side to the rear upper side. A vehicle body structure for an automobile is proposed, which is connected by a curved kick-up portion and a lower end of a frame member hanging from a roof side rail is connected to the rear portion of the kick-up portion.
また請求項5に記載された発明によれば、請求項4の構成に加えて、前記フレーム部材は上下方向中間部が後方に屈曲するCピラーであり、前記Cピラーの上下方向中間部から後方に延びる水平メンバを該Cピラーの後方に位置するDピラーの上下方向中間部に接続し、前記水平メンバおよび前記リヤサイドフレームをリヤホイールハウスで接続したことを特徴とする自動車の車体構造が提案される。
According to the invention described in
また請求項6に記載された発明によれば、請求項5の構成に加えて、前記Cピラーおよび前記水平メンバの接続部と、前記キックアップ部および前記リヤサイドフレームの接続部とを分岐フレームで接続したことを特徴とする自動車の車体構造が提案される。
According to the invention described in
尚、実施の形態の第2クロスメンバ20は本発明のクロスメンバに対応し、実施の形態のCピラー26は本発明のフレーム部材に対応し、実施の形態のリヤフロアパネル48は本発明のパネルに対応する。
The
請求項1の構成によれば、車体側部に前後方向に配置されたサイドシルの後端から後方に延びるリヤサイドフレームは、1枚の鋼板を折り曲げて閉断面に構成される。リヤサイドフレームは、鋼板を一端側から他端側に向けて順番に第1角部、第2角部および第3角部で一方向に折り曲げるとともに第4角部、第5角部および第6角部で他方向に折り曲げ、前記一端を第4角部に接続し、前記他端を第3角部に接続することで「8」字状の閉断面に構成されるので、リヤサイドフレームの断面形状がその軸線に関して点対称(2回対称)となり、軸線方向の衝突荷重が入力したときに偏荷重による折れ曲がりが発生し難くなることで、リヤサイドフレームの軸線方向の圧壊が促進されて衝撃吸収性能が更に向上する。また軸線に対して傾斜した方向の衝突荷重が入力して横荷重が発生したとき、その横荷重の方向が「8」字状の閉断面を二つに仕切る隔壁部に対して平行な方向であっても直交する方向であっても、隔壁部がリヤサイドフレームの断面形状を保持するように作用することで、リヤサイドフレームが軸線方向に圧壊し易くなって衝撃吸収性能が更に向上する。 According to the configuration of the first aspect, the rear side frame extending rearward from the rear end of the side sill disposed in the front-rear direction on the side of the vehicle body is configured to have a closed cross section by bending one steel plate. The rear side frame bends the steel plate in one direction in order from the one end side to the other end side at the first corner, the second corner, and the third corner, and the fourth corner, the fifth corner, and the sixth corner. The other side is bent in the other direction, and the one end is connected to the fourth corner and the other end is connected to the third corner, thereby forming a “8” -shaped closed section. Becomes point symmetric (2-fold symmetry) with respect to the axis, and when the collision load in the axial direction is input, bending due to the eccentric load is less likely to occur, so that the axial collapse of the rear side frame is promoted and the shock absorption performance is improved. Further improvement. In addition, when a collision load in a direction inclined with respect to the axis is input and a lateral load is generated, the direction of the lateral load is a direction parallel to the partition wall that divides the “8” -shaped closed section into two. Even if there is an orthogonal direction, the partition wall portion acts so as to maintain the cross-sectional shape of the rear side frame, so that the rear side frame is easily crushed in the axial direction, and the shock absorbing performance is further improved.
また請求項2の構成によれば、リヤサイドフレームは、鋼板をロールフォーミング加工により折り曲げ、一端および前記他端を溶接することで製造されるので、軽合金の押し出し材で構成したリヤサイドフレームに比べて低コストで衝撃吸収性能に優れている。
According to the configuration of
また請求項3の構成によれば、左右一対のリヤサイドフレームの前端間を車幅方向に延びるクロスメンバで接続し、リヤサイドフレームおよびクロスメンバを筋交い部材で接続して三角形状の枠部を接続し、枠部にパネルを接続して塞いだので、後面衝突の衝突荷重がリヤサイドフレームに入力したとき、リヤサイドフレームが車幅方向に倒れ難くなって軸線方向の圧壊が可能になり、衝撃吸収性能が更に向上する。 According to the third aspect of the present invention, the front ends of the pair of left and right rear side frames are connected by the cross member extending in the vehicle width direction, and the rear side frame and the cross member are connected by the brace member to connect the triangular frame portion. Since the panel is connected to the frame and closed, when the collision load of the rear collision is input to the rear side frame, the rear side frame is difficult to fall down in the vehicle width direction and the axial direction can be crushed, and the shock absorption performance Further improvement.
また請求項4の構成によれば、サイドシルの後端とリヤサイドフレームの前端とを前下方から後上方に湾曲するキックアップ部で接続したので、後面衝突の衝突荷重がリヤサイドフレームに入力したとき、サイドシルの後端に対してリヤサイドフレームが上方に折れ曲がろうとするが、キックアップ部の後部にルーフサイドレールから垂下するフレーム部材の下端を接続したので、フレーム部材によりリヤサイドフレームの上方への折れ曲がりを抑制し、リヤサイドフレームの軸線方向の圧壊を可能にすることができる。 Further, according to the configuration of claim 4, since the rear end of the side sill and the front end of the rear side frame are connected by the kick-up portion that curves from the front lower side to the rear upper side, when the collision load of the rear collision is input to the rear side frame, Although the rear side frame tends to bend upward with respect to the rear end of the side sill, the lower end of the frame member that hangs down from the roof side rail is connected to the rear of the kick-up portion, so that the rear side frame is bent upward by the frame member. And the rear side frame can be crushed in the axial direction.
また請求項5の構成によれば、フレーム部材は上下方向中間部が後方に屈曲するCピラーであり、Cピラーの上下方向中間部から後方に延びる水平メンバを該Cピラーの後方に位置するDピラーの上下方向中間部に接続し、水平メンバおよびリヤサイドフレームをリヤホイールハウスで接続したので、水平メンバがCピラーの後方への折れ曲がりを抑制することで、リヤサイドフレームの上方への折れ曲がりを更に確実に抑制することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the frame member is a C pillar whose upper and lower intermediate portions are bent rearward, and a horizontal member extending rearward from the upper and lower intermediate portion of the C pillar is located behind the C pillar. Since the horizontal member and the rear side frame are connected by the rear wheel house by connecting to the middle part of the pillar in the vertical direction, the horizontal member further prevents the rear side frame from being bent more reliably by suppressing the backward bending of the C pillar. Can be suppressed.
また請求項6の構成によれば、Cピラーおよび水平メンバの接続部と、キックアップ部およびリヤサイドフレームの接続部とを分岐フレームで接続したので、分岐フレームによりリヤサイドフレームの上方への折れ曲がりを更に確実に抑制することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, since the connecting portion of the C pillar and the horizontal member, and the connecting portion of the kick-up portion and the rear side frame are connected by the branch frame, the rear frame is further bent upward by the branch frame. It can be surely suppressed.
以下、図1〜図10に基づいて本発明の実施の形態を説明する。尚、本明細書において、前後方向、左右方向(車幅方向)、上下方向とは、運転席に着座した乗員を基準として定義される。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present specification, the front-rear direction, the left-right direction (vehicle width direction), and the up-down direction are defined with reference to an occupant seated in the driver's seat.
図1および図2に示すように、自動車の車体フレームは、車体側部に前後方向に配置された左右一対のサイドシル13,13と、左右のサイドシル13,13の後端に接続されて後方に延びる左右一対のリヤサイドフレーム14,14とを備える。左右のサイドシル13,13の後端間は車幅方向に延びる第1クロスメンバ19により接続され、左右のリヤサイドフレーム14,14の前端間は車幅方向に延びる第2クロスメンバ20により接続され、左右のリヤサイドフレーム14,14の後端間は車幅方向に延びる第3クロスメンバ21により接続される。左右のサイドシル13,13の後端から左右一対のCピラー(リヤピラー)26,26が起立し、左右のリヤサイドフレーム14,14の後端から左右一対のDピラー27,27が起立する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the vehicle body frame is connected to a pair of left and
左右一対のルーフサイドレール33,33の前後方向中間部間と、左右のCピラー26,26の上端間とが車幅方向に延びる第1ルーフアーチ36(図4および図5参照)で接続され、左右のルーフサイドレール33,33の後端間と、左右のDピラー27,27の上端間とが車幅方向に延びる第2ルーフアーチ37で接続される。左右のリヤサイドフレーム14,14からそれぞれリヤホイールハウス38L,38Rが起立しており、リヤホイールハウス38L,38Rの車幅方向外側がそれぞれリヤフェンダーパネル39L,39Rで覆われる。
A first roof arch 36 (see FIGS. 4 and 5) extending in the vehicle width direction is connected between the middle part in the front-rear direction of the pair of left and right roof side rails 33, 33 and the upper end of the left and
図6(A)から明らかなように、リヤサイドフレーム14は1枚の矩形状の鋼板14′をロールフォーミングにより断面「8」字状あるいは断面「日」字状に曲げ加工したものである。その断面形状を詳述すると、鋼板14′をその一端p1側から他端p2側に向けて第1辺s1、第1角部a1、第2辺s2、第2角部a2、第3辺s3、第3角部a3および第4辺s4の順番で同方向におよそ90°ずつ3回折り曲げた後に、第4角部a4、第5辺s5、第5角部a5、第6辺s6、第6角部a6および第7辺s7の順番で逆方向におよそ90°ずつ3回折り曲げ、一端p1が第4角部a4に溶接w1され、他端p2が第3角部a3に溶接w2される。直線状に連なる第1辺s1および第5辺s5と、直線状に連なる第3辺s3および第7辺s7とは同じ長さであって相互に平行であり、第2辺s2、第4辺s4および第6辺s6は同じ長さであって相互に平行である。よってリヤサイドフレーム14の断面形状は、軸線Lに対して点対称(2回対称)である。本実施の形態では、リヤサイドフレーム14は、第2辺s2、第4辺s4および第6辺s6が上下方向を向くように配置される。
As is clear from FIG. 6A, the
図6(B)に示すように、リヤサイドフレーム14は、図6(A)に示すものを90゜横倒しにした状態で、つまり第2辺s2、第4辺s4および第6辺s6が水平姿勢となるようにして配置することができる。図6(A)および図6(B)の第4辺s4は、リヤサイドフレーム14の矩形断面の内部に向けて向かい合う一対の面を繋ぐ隔壁となる。
As shown in FIG. 6 (B), the
図7〜図9に示すように、サイドシル13は、サイドシルインナ13Aおよびサイドシルアウタ13Bを結合して閉断面に構成されており、サイドシル13の後端とリヤサイドフレーム14の前端とがキックアップ部41で連結される。サイドシル13の後端に対してリヤサイドフレーム14の前端は上方かつ車幅方向内側に偏倚しており、キックアップ部41は、車幅方向内側に位置する「コ」字状断面の第1部材41Aと、車幅方向外側前部に位置する「コ」字状断面の第2部材41Bと、車幅方向外側後部に位置する板状の第3部材41Cとを結合して閉断面に構成される。
As shown in FIGS. 7 to 9, the
キックアップ部41の第1部材41Aには、鉄製の鋳造部材である鉄鋳造ジョイント42を介して第1クロスメンバ19の車幅方向外端が接続される。鉄鋳造ジョイント42は、トーションビーム式サスペンションのサスペンションアーム43の前端を支持するサスペンションアーム支持部42aと、第1クロスメンバ19の車幅方向外端を支持するクロスメンバ支持部42bとを一体に備える。サスペンションアーム支持部42aは、2段の階段状に連続する縦壁a、横壁b、縦壁cおよび横壁dを備える。
The outer end in the vehicle width direction of the
縦壁cの後端から延長壁eが後下方に延びており、その結果、サスペンションアーム支持部42aの後部には、縦壁a、横壁bおよび延長壁eによって下方に開放する「コ」字状断面部が形成される、縦壁aにはボルト孔fが形成されるとともに、延長壁eの車幅方向内面には前記ボルト孔fに対向するナットgが溶接されており、前記「コ」字状断面部にサスペンションアーム43の前端のゴムブッシュジョイント43a(図8参照)を嵌合した状態で、縦壁aのボルト孔fおよびゴムブッシュジョイント43aを貫通するボルト44を延長壁eのナットgに螺合することで、サスペンションアーム43がサスペンションアーム支持部42aに上下揺動自在に支持される。
The extension wall e extends rearward and downward from the rear end of the vertical wall c. As a result, the suspension
クロスメンバ支持部42bは、サスペンションアーム支持部42aの縦壁cおよび横壁dから車幅方向内側に板状に延びる板状のクロスメンバ支持壁hを備えており、クロスメンバ支持壁hと縦壁cとが車幅方向に延びる3枚の補強リブi…で接続される。クロスメンバ支持壁hの前面および第1部材41Aの車幅方向内面にはブラケット45が接続されており、クロスメンバ支持壁hおよびブラケット45間に形成された閉断面部に第1クロスメンバ19の車幅方向外端が嵌合して溶接される。第1クロスメンバ19は車幅方向に延びる凹部19aを備えており、この凹部19aにより第1クロスメンバ19の車室に対向する面は後下方に向かって窪んでいる。
The cross
そして鉄鋳造ジョイント42のサスペンションアーム支持部42aの横壁bおよび縦壁cよりなるL字状断面部をキックアップ部41の第1部材42Aの下壁41aおよび車幅方向内側の側壁41bに溶接することで、鉄鋳造ジョイント42がキックアップ部41に接続される。
Then, an L-shaped cross-sectional portion formed of the horizontal wall b and the vertical wall c of the suspension
図3〜図5および図7に示すように、左右のキックアップ部41,41の第1部材41A,41Aの後部間が、第1クロスメンバ19の後部に平行に配置された第2クロスメンバ20により接続される。第1クロスメンバ19の後面および第2クロスメンバ20の前面は前後方向に延びる左右一対の連結部材46,46で接続され、連結部材46,46の後端位置に対応する第2クロスメンバ20の後面が、左右のリヤサイドフレーム14,14の車幅方向内面に左右一対の筋交い部材47,47で斜めに接続される。第1クロスメンバ19、第2クロスメンバ20、左右のキックアップ部41,41および左右のリヤサイドフレーム14,14の下面が、スペアタイヤ収納凹部48aを有するリヤフロアパネル48で接続される。従って、第2クロスメンバ20、リヤサイドフレーム14および筋交い部材47で囲まれた三角形の枠部49はリヤフロアパネル48により閉塞されて補強される。
As shown in FIGS. 3 to 5 and FIG. 7, the second cross member is arranged between the rear portions of the
第1クロスメンバ19の車幅方向外端が連なるキックアップ部41の上面にCピラー26の下端が接続される。Cピラー26はリヤドアのドア開口の後縁に沿って配置されるもので、その上下方向中間部が後方に偏倚することで「く」字状に屈曲しており、その屈曲部から後方に延びる水平メンバ50の後端がDピラー27の上下方向中間部に接続される。またCピラー26の屈曲部、つまり水平メンバ50との接続部から分岐フレーム51が下方に延びており、分岐フレーム51の下端はキックアップ部41の後端上面に接続される。
The lower end of the
鋼板をプレス加工した左右のリヤホイールハウス38L,38Rの下端が、左右のリヤサイドフレーム14,14の車幅方向外面に接続される。左側のリヤホイールハウス38Lの形状は右側のリヤホイールハウス38Rの形状と異なっている。即ち、左側のリヤホイールハウス38Lの上下方向中間部に、サスペンション装置のダンパー(不図示)の上端を支持するダンパー支持壁38aが略水平に形成されており、リヤホイールハウス38Lはダンパー支持壁38aの車幅方向外端から緩やかに湾曲しながら上方に延びて水平メンバ50に接続される。またダンパー支持壁38aの前方に隣接する位置に、上下方向に延びて車幅方向内側に突出する隆起部38bが形成される。
The lower ends of the left and right rear wheel houses 38L, 38R obtained by press-working the steel plates are connected to the outer surfaces in the vehicle width direction of the left and right rear side frames 14, 14. The shape of the left
リヤホイールハウス38Lの車幅方向外面には、鋼板をプレス加工して車幅方向外側に凸に湾曲するリヤフェンダ−パネル39Lが接続される。リヤフェンダ−パネル39Lの上部には燃料タンクの給油口(不図示)を囲む円形の突出部39a(図4参照)が形成されており、突出部39aはリヤホイールハウス38Lの隆起部38bに対向する。
A
右側のリヤホイールハウス38Rの上部はダンパー支持壁38aの近傍で途切れており、かつ右側のリヤホイールハウス38Rは左側のリヤホイールハウス38Lの隆起部38bに対応する隆起部38bを備えていない。また右側のリヤホイールハウス38Rの上端から上方に延びる上下フレーム54が水平メンバ50に接続される。
The upper portion of the right
次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。 Next, the operation of the embodiment of the present invention having the above configuration will be described.
車両が後面衝突してリヤサイドフレーム14の後端に前向きの衝突荷重が入力したとき、リヤサイドフレーム14が後端側から前端側に向かって順次圧壊すれば、衝突荷重を効率的に吸収することができる。リヤサイドフレーム14に軸線L(図6参照)方向の衝突荷重が入力したときに、本実施の形態のリヤサイドフレーム14は、内部に向かって向かい合う一対の面を繋ぐ隔壁を備えるとともに、軸線Lに対して点対称の断面形状を有するため、衝突荷重によりリヤサイドフレーム14が折れ曲がるのを極力防止し、リヤサイドフレーム14を長いストロークにわたって圧壊して衝突荷重を効率的に吸収することができる。
When the vehicle collides rearward and a forward collision load is input to the rear end of the
図10は、衝突荷重が軸線Lに対して左右方向に角度α(図10(A)参照)だけ傾斜して入力したときの、耐衝突性能を示すものであり、CASE1は、図6(A)に示すように、第4辺s4が鉛直になるようにリヤサイドフレーム14を配置した場合に対応し、CASE2は、図6(B)に示すように、第4辺s4が水平になるようにリヤサイドフレーム14を配置した場合に対応する。
FIG. 10 shows the anti-collision performance when the collision load is input with an angle α (see FIG. 10A) in the left-right direction with respect to the axis L, and
図10(B)は、リヤサイドフレーム14の圧壊のストローク(リヤサイドフレーム14の後端からの距離)と荷重との関係を示すもので、ストロークが初期の領域では、図6(A)の配置(CASE1)でα=12゜の場合の荷重と、図6(B)の配置(CASE2)でα=12゜の場合の荷重とが、α=0゜の場合(CASE1)の荷重に比べて小さくなるが、それ以降のストロ−クでは、CASE0、CASE1およびCASE2の何れの場合も荷重の大きさはほぼ同じになり、荷重の入力方向に関わらずに安定した衝撃吸収性能を発揮することが分かる。
FIG. 10B shows the relationship between the crushing stroke of the rear side frame 14 (distance from the rear end of the rear side frame 14) and the load. In the region where the stroke is in the initial stage, the arrangement of FIG. The load when α = 12 ° in CASE 1) and the load when α = 12 ° in the arrangement (CASE 2) of FIG. 6B are smaller than the load when α = 0 ° (CASE 1). However, in the strokes after that, the magnitude of the load is almost the same in any of
図10(C)は、CASE0、CASE1およびCASE2の平均荷重が、衝突荷重の入力角度αに応じてどのように変化するかを示すものである。CASE0(α=0゜)の平均荷重に対し、CASE1(α=2゜〜14゜)およびCASE2(α=2゜〜12゜)の平均荷重は殆ど遜色がなく、CASE2(α=14゜)で初めて平均荷重が低下することが分かる。
FIG. 10C shows how the average load of
以上のように、荷重の入力角度αがα=12゜以下であれば、α=0゜の場合に対して殆ど遜色がない衝撃吸収性能を発揮し得るのは、以下のような理由によると考えられる。即ち、図10(A)に示すCASE1の場合には、軸線Lに対して角度αだけ傾斜した荷重Fに対してリヤサイドフレーム14の隔壁を構成する第4辺s4が対抗して断面形状を保持することで、その他の第1辺s1、第3辺s3、第5辺s5および第7辺s7の面外変形が抑制され、その影響で第2辺s2および第6辺s6も面外変形し難くなる。その結果、リヤサイドフレーム14が軸線Lに対して折れ曲がることが抑制され、リヤサイドフレーム14の軸線L方向の圧壊が促進されるためと考えられる。
As described above, when the input angle α of the load is α = 12 ° or less, the shock absorbing performance which is almost inferior to that of α = 0 ° can be exhibited because of the following reason. Conceivable. That is, in the case of
また図10(B)に示すCASE2の場合には、軸線Lに対して角度αだけ傾斜した荷重Fに対してリヤサイドフレーム14の隔壁を構成する第4辺s4が対抗して断面形状を保持することで、その他の第1辺s1、第3辺s3、第5辺s5および第7辺s7の面外変形が直接抑制され、その影響で第2辺s2および第6辺s6も面外変形し難くなる。その結果、リヤサイドフレーム14が軸線Lに対して折れ曲がることが抑制され、リヤサイドフレーム14の軸線L方向の圧壊が促進されるためと考えられる。特に、CASE2では、リヤサイドフレーム14の隔壁を構成する第4辺s4が横荷重Fの方向と平行であるため、第4辺s4の面外変形が一層効果的に抑制される。
In the case of
しかも本実施の形態のリヤサイドフレーム14は、鋼板14′をロールフォーミング加工により折り曲げ、一端p1および他端p2を溶接w1,w2することで製造されるので、軽合金の押し出し材で構成したリヤサイドフレームに比べて低コストで衝撃吸収性能に優れている。
In addition, the
また左右一対のリヤサイドフレーム14,14の前端間を車幅方向に延びる第2クロスメンバ20で接続し、リヤサイドフレーム14,14および第2クロスメンバ20を筋交い部材47,47で接続して三角形状の枠部49,49(図7参照)を構成し、枠部49,49をリヤフロアパネル48で塞いだので、後面衝突の衝突荷重がリヤサイドフレーム14,14に入力したとき、リヤサイドフレーム14,14が車幅方向に倒れ難くなって軸線L方向の圧壊が可能になり、衝撃吸収性能が更に向上する。
Also, the front ends of the pair of left and right rear side frames 14, 14 are connected by a
ところで、サイドシル13の後端に対してリヤサイドフレーム14の前端は上方に変位しているため、リヤサイドフレーム14に後面衝突の衝突荷重が入力すると、サイドシル13の後端およびリヤサイドフレーム14の前端を接続する屈曲したキックアップ部41に曲げモーメントが作用し、リヤサイドフレーム14の後端が上向きに持ち上がるように変形する可能性がある。このように、リヤサイドフレーム14の後端が上向きに持ち上がると軸線L方向の圧壊が困難になり、衝撃吸収性能が大幅に低下する虞がある。
By the way, since the front end of the
しかしながら、本実施の形態によれば、キックアップ部41の後部にルーフサイドレール33から垂下するCピラー26の下端を接続したので、Cピラー26が突っ張ってリヤサイドフレーム14の上方への折れ曲がりを抑制することで、リヤサイドフレーム14の軸線L方向の圧壊を促進することができる。
However, according to the present embodiment, since the lower end of the
またCピラー26の上下方向中間部から後方に延びる水平メンバ50をDピラー27の上下方向中間部に接続し、更に車幅方向左側の水平メンバ50およびリヤサイドフレーム14をリヤホイールハウス38Lで接続し、リヤホイールハウス38Lに水平メンバ50からキックアップ部41の後部へと延びる隆起部38b(図3および図4参照)を形成したので、上下方向中間部が後方に「く」字状に屈曲するCピラー26が後方に折れ曲がろうとするのを水平メンバ50により抑制することで、リヤサイドフレーム14の上方への折れ曲がりを更に確実に抑制することができる。
Further, a
このとき、Cピラー26はリヤドア開口の後縁に沿うように屈曲部にて「く」字状に屈曲しており、水平メンバ50の前端がCピラー26の屈曲部に接続されることで、Cピラー26の屈曲部の折れ曲がりを防止でき、Cピラー26の断面を最小化しながら、後面衝突の衝突荷重によるリヤサイドフレーム14の上方への傾きを阻止することができる。
At this time, the
しかもCピラー26および水平メンバ50の接続部と、キックアップ部41およびリヤサイドフレーム14の接続部とを分岐フレーム51で接続したので、分岐フレーム51が突っ張ることでリヤサイドフレーム14の上方への折れ曲がりを更に確実に抑制することができる。
Moreover, since the connecting portion of the
またサイドシル13およびリヤサイドフレーム14を接続するキックアップ部41を、サスペンションアーム43を支持するサスペンションアーム支持部42aと、車幅方向に延びる第1クロスメンバ19の端部を支持するクロスメンバ支持部42bとを有する強固な鉄鋳造ジョイント42で補強したので、後面衝突の衝突荷重でリヤサイドフレーム14の後端が持ち上がるようにキックアップ部41が曲げ変形するのを抑制し、リヤサイドフレーム14を軸線L方向に圧壊させて衝突荷重を効率的に吸収することができるだけでなく、キックアップ部41に対して第1クロスメンバ19を強固に接続して車体の捩じれ剛性を高めることができる。
The kick-up
特に、鉄鋳造ジョイント42は、サスペンションアーム支持部42aおよびクロスメンバ支持部42bを接続する補強リブi…(図7〜図9参照)を備えるので、補強リブi…によりサスペンションアーム支持部42aおよびクロスメンバ支持部42bの接続部を補強してサスペンションアーム43の支持剛性を高めることができる。
In particular, the iron casting joint 42 includes reinforcing ribs i (see FIGS. 7 to 9) that connect the
更に、サスペンションアーム支持部42aは、L字状断面部(図9に示す横壁bおよび縦壁c)が、キックアップ部41の第1部材41Aの下壁41aおよび車幅方向内側の側壁41bに接続されるので(図9参照)、鉄鋳造ジョイント42を薄肉にして軽量化を図りながらキックアップ部41を効果的に補強し、後面衝突の衝突荷重をリヤサイドフレーム14からサイドシル13に効率的に伝達することができる。
Further, the suspension
また中空閉断面の第1クロスメンバ19は、鉄鋳造ジョイント42のクロスメンバ支持部42bとそれに接続されるブラケット45とに挟持されるので、鉄鋳造ジョイント42に対する第1クロスメンバ19の組み付け性が向上するだけでなく、キックアップ部41に第1クロスメンバ19を強固に接続して車体の捩じれ剛性を高めることができる。
Further, since the
しかも左右のキックアップ部41,41は第1クロスメンバ19の後方において第2クロスメンバ20の車幅方向両端部に接続され、第1クロスメンバ19および第2クロスメンバ20は前後方向に延びる左右の連結部材46,46により接続され、第2クロスメンバ20および左右のリヤサイドフレーム14,14は左右の筋交い部材47,47を介して斜めに接続されるので、サイドシル13,13およびリヤサイドフレーム14,14を接続するキックアップ部41,41を効果的に補強して車体の捩じり剛性を高めることができる。また第1クロスメンバ19は前上方を向く面に車幅方向に延びる凹部19a(図9参照)を備えるので、凹部19aによって第1クロスメンバ19の剛性が高められる。
Moreover, the left and right kick-up
また左側のリヤホイールハウス38Lは水平方向に延びてサスペンションダンパーの上端を支持するダンパー支持壁38aを備えるため、ダンパー支持壁38aにはサスペンションダンパーから上向きの荷重が作用する。しかしながら、リヤホイールハウス38Lダンパー支持壁38aの車幅方向外端から水平メンバ50へとなだらかな曲面形状で連続するので、サスペンションダンパーの上端からダンパー支持壁38aに入力した上向きの荷重は、なだらかな曲面形状のリヤホイールハウス38Lを介して水平メンバ50に効率的に伝達される。
Since the left
しかも左側のリヤホイールハウス38Lの車幅方向外側を覆うリヤフェンダ−パネル39Lは、燃料供給口を囲む環状の突出部39a(図4参照)を備えており、その突出部39aをリヤホイールハウス38Lの隆起部38bの上端に対峙させたので、サスペンションダンパから入力する上向きの荷重をリヤホイールハウス38Lおよびリヤフェンダ−パネル39Lの両方の部材を介して水平メンバ50に伝達することができる。
Moreover, the
また右側のリヤホイールハウス38Rの上端は水平メンバ50の位置に達していないが、そのリヤホイールハウス38Rの上端と水平メンバ50とを補強フレーム52(図3および図5参照)で接続したので、リヤサイドフレーム14から入力する上向きの荷重や、サスペンションダンパからダンパー支持壁38aに入力する上向きの荷重を、補強フレーム52を介して水平メンバ50に伝達することができる。
The upper end of the right
また左右のCピラー26,26の上端と、左右のDピラーの上端間を車幅方向に接続する第2ルーフアーチ37の車幅方向中央部とを、左右の筋交い部材47,47(図3参照)でV字状に接続したので、サスペンションダンパーから入力する上向きの荷重をCピラー26,26からルーフサイドレール33,33および第2ルーフアーチ37に効率的に伝達して吸収することができる。
Further, the left and right bracing
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。 The embodiments of the present invention have been described above, but various design changes can be made without departing from the scope of the present invention.
例えば、実施の形態ではリヤサイドフレーム14をロールフォーミングにより製造しているが、その製造方法は任意である。
For example, in the embodiment, the
13 サイドシル
14 リヤサイドフレーム
14′ 鋼板
20 第2クロスメンバ(クロスメンバ)
26 Cピラー(フレーム部材)
27 Dピラー
33 ルーフサイドレール
38L リヤホイールハウス
41 キックアップ部
47 筋交い部材
48 リヤフロアパネル(パネル)
49 枠部
50 水平メンバ
51 分岐フレーム
a1 第1角部
a2 第2角部
a3 第3角部
a4 第4角部
a5 第5角部
a6 第6角部
p1 一端
p2 他端
w1 溶接
w2 溶接
13
26 C pillar (frame member)
27
49
Claims (6)
前記リヤサイドフレーム(14)は、前記鋼板(14′)を一端(p1)側から他端(p2)側に向けて順番に第1角部(a1)、第2角部(a2)および第3角部(a3)で一方向に折り曲げるとともに第4角部(a4)、第5角部(a5)および第6角部(a6)で他方向に折り曲げ、前記一端(p1)を前記第4角部(a4)に接続し、前記他端(p2)を前記第3角部(a3)に接続することで、「8」字状の閉断面に構成されることを特徴とする自動車の車体構造。 A vehicle body structure for an automobile in which a rear side frame (14) extending rearward from the rear end of a side sill (13) disposed in the front-rear direction on the side of the vehicle body is formed into a closed cross section by bending a plurality of steel plates (14 '). Because
The rear side frame (14) has a first corner (a1), a second corner (a2) and a third corner in order from the one end (p1) side to the other end (p2) side of the steel plate (14 '). The corner (a3) is bent in one direction, the fourth corner (a4), the fifth corner (a5) and the sixth corner (a6) are bent in the other direction, and the one end (p1) is bent in the fourth corner. A vehicle body structure characterized in that it is configured in an “8” -shaped closed section by connecting to the portion (a4) and connecting the other end (p2) to the third corner portion (a3). .
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