JP4479446B2

JP4479446B2 - 車体構造

Info

Publication number: JP4479446B2
Application number: JP2004284964A
Authority: JP
Inventors: 隆之谷田部; 恵志後藤; 正史梅田; 昭敏椎
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp; Mitsubishi Automotive Engineering Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp; Mitsubishi Automotive Engineering Co Ltd
Priority date: 2004-09-29
Filing date: 2004-09-29
Publication date: 2010-06-09
Anticipated expiration: 2024-09-29
Also published as: US7472948B2; JP2006096193A; US20060066137A1

Description

本発明は、２ドアの自動車に用いて好適の、車体構造に関するものである。

図１１は従来の２ドア車両の車体後部を示す模式図であって、図示するように車体１００の下方には車長方向に沿って左右にサイドメンバ１０１が延在している。このサイドメンバ１０１は、後輪Ｗの配設位置近傍において、サスペンション部品（図示省略）との干渉を回避する等の目的で段差が形成されており、このため、図１１に示すようにサイドメンバ１０１は屈曲部１０１ａ，１０１ｂで屈曲して形成されている。

また、上述のサスペンション位置には車幅方向にクロスメンバ１０２が配設され、このクロスメンバ１０２により、車両後方において左右のサイドメンバ１０１が接続されている。そして、このようなクロスメンバ１０２により、サスペンションからの入力に対する車体の剛性を高めることができる。
また、図示するように、このクロスメンバ１０２は、補強部材（リンフォース）１０４を介して、車体のリヤピラー（Ｃピラー）１０５に接続されている。ここで、このリンフォース１０４はリヤピラー１０５に沿って設けられており、リヤピラー１０５とリンフォース１０４とで閉断面が形成されている。

そして、このリンフォース１０４の下端が延長されて上記クロスメンバ１０２に接続されており、これにより車体のさらなる剛性向上を図っている。なお、図中符号１０６はセンターピラーである。
また、上述したような技術以外にも、例えば特許文献１には車体のホイールハウスとリヤピラーとを補強部材により接続するとともに、この補強部材と車両のセンタピラーとを第２の補強部材で接続した技術が開示されている。
特開平１１−２９１９４７号公報

ところで、車両衝突時には、車体を変形させて衝撃エネルギを吸収する技術が知られているが、後方からの衝突時は燃料タンクの損傷防止を優先して、極力車体を変形させることなく、衝撃エネルギを吸収（又は変換）したいという要望がある。このためには、車体の変形を大幅に抑制する必要がある。
しかしながら、図１１に示すような従来の技術では、サイドメンバ１０１に段差が形成されているため、後方からの車両衝突（以下、後突という）時には、屈曲部位１０１ａ，１０１ｂを基点にサイドメンバ１０１が矢印で示す方向に変形してしまい、図中破線で示すような状態に大きく変形してしまう恐れがある。

また、上述したような技術では、リンフォース１０４は主に車体の剛性を確保するために設けられているものであって、車体の強度向上に対する寄与度は低い。このため、上述したようなリンフォース１０４では、後突時のような大きな荷重が作用する際に車体の大きな変形を抑制することはできなかった。
また、リンフォース１０４を用いて後突時の車体変形を抑制しようとした場合には、リヤピラーとクロスメンバとの位置関係によって車体変形抑制の効果が大きく異なるという課題もある。例えばリヤピラーとクロスメンバとの位置関係が図１１に示すようなものである場合、リンフォース１０４は図中下方からの入力に対抗することはできるものの、車両後方からの入力（図中右側からの入力）に対しては大きな効果が得られず車体の変形を抑制できない。

また、上記特許文献１に開示された技術では、後突時の荷重は補強部材を介してリヤピラーに伝達されるとともに、第２の補強部材を介してセンターピラーに伝達されるが、この技術では、補強部材が上方から略垂直にホイールハウス後方部分に接続されているため、後方からの荷重入力時（後突時）にホイルーハウスの前方への変形を十分に抑制することができない。

すなわち、後突時には、まず最初に荷重入力方向と略直交する補強部材に伝達され、その後、この荷重は車長方向に配設された第２補強部材に伝達される。これにより、荷重は補強部材及び第２補強部材を介して、リヤピラー及びセンタピラーにそれぞれ伝達される。
しかしながら、上述のように補強部材が荷重入力方向と直交してリヤホイールハウスに接続されているため、後突時には補強部材には圧縮荷重ではなくモーメントが入力され、これにより、効果的に車体の変形を抑制することができないという課題がある。

本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、車体後方の強度を高めて後突時の車体の変形を確実に抑制できるようにした、車体構造を提供することを目的とする。

本発明の車体構造は、センタピラーの車両後方にリヤタイヤホイールハウスを備えた車体構造において、リヤタイヤホイールハウスの最頂部よりも車両前方部位とセンタピラーとを直結すると共にクォータインナパネルを介してリヤピラーに接続されたリンフォース部材を備え、リンフォース部材の前端部とセンタピラーとの連結部位は、リンフォース部材の後端部とリヤタイヤホイールハウスとの連結部位よりも上方に位置し、リンフォース部材の後端部は、リヤタイヤホイールハウスの最頂部に略垂直に真上から接続する第１の辺と、第１の辺の前方でリヤタイヤホイールハウスに斜め上方から接続する第２の辺とを有することを特徴としている。
なお、該リンフォース部材のリヤタイヤホイールハウスとの連結部位は車両後方からの衝突において、リヤタイヤの変位する方向に位置するのが好ましい。

本発明の車体構造によれば、簡素な構造で車両後突時に効率よく衝撃エネルギをリンフォース部材を介してセンタピラーに伝達することができる。この結果、衝突時のエネルギが車両に加速度を発生させる運動エネルギに変換されて、車体の変形を確実に抑制することができる。また、本発明の車体構造によれば、リヤピラーとクロスメンバとの位置関係に関係なく車体の変形を抑制することができる利点がある。したがって、燃料タンクの相対的な変位を抑制でき燃料タンクの損傷を防止することができる。
また、リンフォース部材のセンタピラーとの連結部位を、リヤタイヤホイールハウスとの連結部位より上方に位置するように構成することで、車体の変形をさらに効果的に抑制できる。

また、リンフォース部材のリヤタイヤホイールハウスとの接続方向を車両後方からの衝突においてリヤタイヤの変位する方向に一致するように設定することで、車体の変形をさらに効果的に抑制できる。

以下、図面により、本発明の一実施形態に係る車体構造について説明すると、図１はその全体構成を示す模式図である。
図１において、符号２０は本発明が適用される車体（ここでは２ドアの車両）であって、センタピラー３よりも車両後方にリヤタイヤホイールハウス４を備えている。なお、リヤタイヤホイールハウス４は、後輪（リヤタイヤ）Ｗを収納する部位である。

また、図示するように車体２０の下方には車長方向に沿って左右にサイドメンバ１が延在している。このサイドメンバ１は、リヤタイヤＷの配設位置近傍において、サスペンション部品（図示省略）との干渉を回避する等の目的で段差が形成されており、このため、図１に示すようにサイドメンバ１は屈曲部１ａ，１ｂで屈曲して形成されている。
なお、図示はしないが、車体のサスペンション位置には車幅方向にクロスメンバが配設され、このクロスメンバにより、車両後方において左右のサイドメンバ１が接続されている。

また、リヤタイヤホイールハウス４とセンタピラー３との間には、図１及び図８に示すようなベルトラインリンフォース（リンフォース部材）２が介装されている。ここで、このベルトラインリンフォース２の後端部は、図１に示すように、リヤタイヤホイールハウス４の最頂部よりも車両前方部位に接続されるとともに、ベルトラインリンフォース２のリヤタイヤホイールハウス４との接続方向は、車両後方からの衝突（後突）時において、リヤタイヤＷの変位する方向に一致するように設定されている。

すなわち、図示するように、ベルトラインリンフォース２の後端部は、リヤタイヤホイールハウス４の最頂部近傍に略垂直に真上から接続する第１の辺２ａと、リヤタイヤホイールハウス４に斜め上方から接続する第２の辺２ｂとを有している。このうち、第１の辺２ａにより後突時におけるリヤタイヤＷの上方への変位（矢印ａ参照）が抑制されるとともに、第２の辺２ｂにより斜め前方への変位（矢印ｂ参照）が抑制されるようになっている。なお、後突時におけるリヤタイヤＷの変位する方向とは図中矢印ａから矢印ｂまでの間の方向をいい、車両上方から前方斜め上方までの間である。

また、ベルトラインリンフォース２の前端部は水平方向からセンタピラー３に対して略直交するように接続されている。また、ベルトラインリンフォース２とセンタピラー３との連結部位は、ベルトラインリンフォース２とリヤタイヤホイールハウス４との連結部位より上方に位置している。なお、ベルトラインリンフォース２は直接はリヤピラー７に接続されていないが、後述するクォータインナパネルアッセンブリ９（図６参照）等を介して間接的にリヤピラー７に接続されている。

次に、車体２０の後部の構造について説明すると、この車体２０の後部は、主に図４に示すサイドアウタパネルアッセンブリ８と、図５に示すサイドアウタリンフォースアッセンブリ１２と、図６に示すクォータインナパネルアッセンブリ９とから構成されている。
このうち、サイドアウタリンフォースアッセンブリ１２は、センタピラー３よりも前方においてサイドアウタパネルアッセンブリ８の内側に接続され、また、クォータインナパネルアッセンブリ９はリアタイヤホイールハウス４からセンタピラー３近傍にかけて上記サイドアウタパネルアッセンブリ８の内側に接続されている。

ここで、サイドアウタパネルアッセンブリ８は、主に図７に示すサイドアウタパネル５と上述したベルトラインリンフォース２とから構成されている。また、クォータインナパネルアッセンブリ９は、図９に示すクォータインナパネルアッパ６と、図１０に示すクォータインナパネルロア１０と、上記クォータインナパネルロア１０に接合されるリアホイールハウスインナパネル１１（図６参照）とから構成されている。

そして、ベルトラインリンフォース２は、図２に示すようにサイドアウターパネル５の内側において、クォータインナパネルアッパ６と接合されることにより閉断面形状が形成されており、これにより強度の向上が図られている。
また、図３に示すように、センタピラー３はセンタピラーインナ３ａ，センタピラーアウタ３ｂ及びこれらの間に設けられるセンタピラリンフォース３ｃから構成されており、ベルトラインリンフォース２は、このうちセンタピラーアウタ３ｂに接続されている。また、ベルトラインリンフォース２の外側にはサイドアウターパネル５が配設され、センタピラー３の内側にはクォータインナパネルアッパ６が配設されている。

そして、センタピラーインナ３ａ，センタピラーアウタ３ｂ，サイドアウターパネル５及びクォータインナパネルアッパ６の各フランジがスポット溶接等により溶着されている。
また、ベルトラインリンフォース２は、センターピラー３の接続部位以外では、クォータインナパネルアッパ６に対して略全周において溶着されている。そして、このように構成することより、高さの異なる位置に車長方向に２つの閉断面構造部材が設けられることになる。つまり、車両下方ではサイドメンバ１により車長方向に第１の閉断面構造部材が形成されるとともに、車両上方ではベルトラインリンフォース２とクォータインナパネルアッパ６とにより車長方向に第２の閉断面部材が形成されることになる。これにより、車両前後方向からの衝突に対して車体の変形を極力抑制することができ、また、側面からの衝突に対しても強度の向上を図ることができる。

本発明の一実施形態に係る車体構造は上述のように構成されているので、例えば後突により車両後方から衝撃エネルギが入力されると、このエネルギをベルトラインリンフォース２を介してセンタピラー３及びリアピラー７に効率よく分散させることができ、これにより車体の変形を大幅に抑制することができる。
すなわち、車両後方からリヤタイヤホイールハウス４に入力された荷重は、図１に示すベルトラインリンフォース２の第１の辺２ａ近傍を介してリヤピラー７に入力されるとともに、第２の辺２ｂを介してセンタピラー３に入力されるので、リヤタイヤホイールハウス４へ入力された荷重を２つのピラー３，７に分散させることができ、リヤタイヤホイールハウス４の変形を極力抑制することができる。したがって、図示しない燃料タンクの相対的な変位を抑制でき燃料タンクの損傷を防止できる利点がある。

また、後突時にはサイドメンバ１（第１閉断面部材）及びベルトラインリンフォース２とクォータインナパネルアッパ６とで形成される閉断面部材（第２閉断面部材）とに荷重が分散して入力されるので、やはりエネルギを効率よく分散させることができ、サイドメンバ１へ入力される荷重を低減することができる。これにより、サイドメンバ１の屈曲部１ａ，１ｂを基点とする変形を抑制することができ、このような観点からも燃料タンクの損傷を防止することができる。

また、上述の構成によれば、従来技術のように後突時の車体強度がクロスメンバ位置とリヤピラー位置とに依存しないので、設計自由度を高めることができ、対衝突性能を高めることができるほか、広範な車種に適用可能になるという利点もある。
また、ベルトラインリンフォース２に入力された荷重は主にセンタピラー３に伝達されるのでリヤピラー７を細くすることができ、死角を大幅に減少させることができるほか、意匠性に優れたデザインが可能となる。

また、上述したようにベルトラインリンフォース２でセンタピラー３とリヤタイヤホイールハウス４とを接続することにより、車両側面からの衝突に対しても強度の向上を図ることができる。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、上述では２ドアタイプの車両に適用した場合について説明したが３ドアタイプの車両にも適用可能であり、また、他の形式の車両にも適用可能である。

本発明の一実施形態に係る車体構造の要部構成を示す模式図である。本発明の一実施形態に係る車体構造を示す図であって、図１におけるＡ−Ａ断面図である。本発明の一実施形態に係る車体構造を示す図であって、図１におけるＢ−Ｂ断面図である。本発明の一実施形態に係る車体構造に適用されるサイドアウタパネルアッセンブリの形状を示す模式的な斜視図である。本発明の一実施形態に係る車体構造に適用されるサイドアウタリンフォースアッセンブリを示す模式的な斜視図である。本発明の一実施形態に係る車体構造に適用されるクォータインナパネルアッセンブリを示す模式的な斜視図である。本発明の一実施形態に係る車体構造に適用されるサイドアウタパネルを示す模式的な斜視図である。本発明の一実施形態に係る車体構造のベルトラインリンフォースを示す模式的な斜視図である。本発明の一実施形態に係る車体構造に適用されるクォータインナパネルアッパを示す模式的な斜視図である本発明の一実施形態に係る車体構造に適用されるクォータインナパネルロアを示す模式的な斜視図である。従来技術の一例について説明する図である。

符号の説明

１サイドメンバ
２ベルトラインリンフォース（リンフォース部材）
３センタピラー
４リヤタイヤホイールハウス
Ｗリヤタイヤ（車輪）

Claims

センタピラーの車両後方にリヤタイヤホイールハウスを備えた車体構造において、
該リヤタイヤホイールハウスの最頂部よりも車両前方部位と該センタピラーとを直結すると共にクォータインナパネルを介してリヤピラーに接続されたリンフォース部材を備え、
該リンフォース部材の前端部と該センタピラーとの連結部位は、該リンフォース部材の後端部と該リヤタイヤホイールハウスとの連結部位よりも上方に位置し、
該リンフォース部材の後端部は、該リヤタイヤホイールハウスの最頂部に略垂直に真上から接続する第１の辺と、該第１の辺の前方で該リヤタイヤホイールハウスに斜め上方から接続する第２の辺とを有する
ことを特徴とする、車体構造。
該リンフォース部材の該リヤタイヤホイールハウスとの接続方向は、車両後方からの衝突において、リヤタイヤの変位する方向に一致するように設定されている
ことを特徴とする、請求項１記載の車体構造。