JP4696664B2 - 車両の後部車体構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両の後部車体構造に関し、特にホイルハウスとフロアパネルとサイドフレームの結合部の剛性・強度を補強ガセットにより向上させたものに関する。

車両の後輪用のホイルハウスにサスペンションのダンパーを支持するダンパー支持部（別名、サスタワー）が設けられ、後輪に作用する大きな荷重がダンパー支持部に作用する。ホイルハウスの付近のサイドフレームには、サスペンション装置のサスクロスメンバが連結されるため、サスクロスメンバからもサイドフレームやホイルハウスに大きな荷重が作用する。そこで、ダンパー支持部やホイルハウスなどを補強する種々の補強ガセットや補強構造が設けられている。

一般に、ホイルハウスに、サイドフレームの接合フランジと、フロアパネルの外端部とが３枚重ねの構造で接合されるが、前記のような補強ガセットを追加的に接合する場合には、４枚以上の板部材をスポット溶接する個所が発生する。しかし、３枚を超える板部材をスポット溶接する接合部では、その溶接品質を確保することが難しく、車両の長期の使用中に接合部に剥離が発生する確率が高くなる。
特許文献１には、リヤフロアの取付け構造において、ホイルハウスにフロアパネルの外端部を接合する内側角部に前後方向の所定長さ範囲に亙る補強部材を追加的に設ける技術が記載されている。
特開平６−１６６３８５号公報

前記特許文献１の図２のリヤフロアの取付け構造では、サイドフレームの外側約半幅分について補強部材で補強するだけであるので、サイドフレームの内側約半幅分については薄いフロアパネル１枚の構造となるため、ホイルハウスとサイドフレームとの結合部を十分に強化することが難しい。そこで、前記の補強部材の幅を拡大することも可能であるが、その場合、補強部材として採用する板部材は約１．０ｍｍ程度の板厚のものとなるが、フロアパネルの板厚と補強部材の板厚との合計板厚は過大な板厚となり、部材数も増すため、製作費と重量増加の面で不利である。

他方、サスペンション装置のサスクロスメンバを車体に連結するためのサスクロス取付けボルトは、サイドフレームに装備してサイドフレームから下方へ延ばすのが普通であり、このサスクロス取付けボルトの上端部と上下方向の途中部がサイドフレームに溶接接合されるが、上記の上下の溶接接合部間の間隔は、サイドフレームの深さ寸法の制約を受けるため、その間隔を拡大してサスクロス取付けボルトをサイドフレームに固定支持する支持剛性を高めることは簡単ではない。

本発明の目的は、ホイルハウスとフロアパネルとサイドフレームの結合部の剛性・強度を簡単な構造で高めること、サスクロス取付けボルトをサイドフレームに支持する支持剛性を高めることなどである。

請求項１の車両の後部車体構造は、前後方向に延びるサイドフレームの車幅方向外端部がホイルハウスに接合され且つフロアパネルがサイドフレームに接合される車両の車体後部構造において、フロアパネルよりも板厚が厚く前記ホイルハウスとほぼ同じ前後長に形成された補強ガセットであって、車幅方向内端部がサイドフレームの内端の水平フランジ部に接合される水平板部と、この水平板部の外端部からホイルハウスの車幅方向内面に沿うように延び且つサイドフレームの外端部とホイルハウスとに接合されるフランジ部とを備えると共に前記ホイルハウスの車幅方向内側におけるサイドフレームの上面を塞いで閉断面化する補強ガセットを設け、ホイルハウス近傍における前記補強ガセットが設置された位置ではフロアパネルの外端部が補強ガセットの内端部に接合され、前記補強ガセットが設置された以外の位置ではフロアパネルの下面がサイドフレームに連結され閉断面を形成し、前記ホイルハウスにサスペンションのダンパーを支持するダンパー支持部が設けられ、このダンパー支持部に近接する補強ガセットの水平板部とフランジ部に亙る部分に、その部分の前方近傍の水平板部よりも上方に膨出するとともに、フロアパネルより上方位置の車室側へ膨出する膨出部を形成し、前記サイドフレーム内に側面視ハット形のブラケットを設け、このブラケット上壁部及びサイドフレーム下壁に固定支持されるサスクロス取付けボルトが設けられ、このサスクロス取付けボルトの上端部を前記膨出部内に配設したことを特徴とするものである。

この請求項１の発明では、フロアパネルよりも厚い板厚の補強ガセットをサイドフレームの内端水平フランジからホイルハウスに亙って設けるため、ホイルハウスとフロアパネルとサイドフレームとの結合部の強度・剛性を高めることができる。
補強ガセットの大部分は、フロアパネルを兼用するものとして設けられ、フロアパネルと重複しないため、補強ガセットとして最適の板厚を有するものを採用できるから、フロアパネルと重複して過大な板厚となるのを確実に防止することができる。

請求項２の車両の後部車体構造は、請求項１の発明において、前記左右のホイルハウス間において左右のサイドフレーム間に橋渡し状に架設されてフロアパネルに接合されるクロスメンバが設けられ、補強ガセットの内端部の一部がクロスメンバに接合されることを特徴とするものである。

請求項３の車両の後部車体構造は、請求項１又は２の発明において、前記補強ガセットの前端がホイルハウス部前方のドア開口部後端付近まで延びることを特徴とするものである。

請求項１の発明によれば、フロアパネルよりも厚い板厚の補強ガセットをサイドフレームの内端水平フランジからホイルハウスに亙って設けるため、ホイルハウスとフロアパネルとサイドフレームとの結合部の強度・剛性を高めることができる。
補強ガセットの大部分は、フロアパネルを兼用するものとして設けられ、フロアパネルと重複しない構造にするため、補強ガセットとして最適の板厚を有するものを採用できるから、フロアパネルと重複して過大な板厚となるのを確実に防止することができ、重量増加や製作費の増加も僅かで済む。

しかも、ホイルハウスにサスペンションのダンパーを支持するダンパー支持部が設けられ、このダンパー支持部に近接する補強ガセットの水平板部とフランジ部に亙る部分に、その部分の前方近傍の水平板部よりも上方へ膨出するとともに、フロアパネルよりも上方位置の 車室側へ膨出する膨出部を形成したので、ホイルハウスとフロアパネルとサイドフレームとの結合部の強度・剛性を高めることができるうえ、補強用部材の部品点数と重量を増すことなく、ダンパー支持部近傍のホイルハウスとフロアパネルにかけて要求される強度・剛性を確保することができる。

また、サイドフレーム内に側面視ハット形のブラケットを設け、このブラケット上壁部及びサイドフレーム下壁に固定支持されるサスクロス取付けボルトが設けられ、このサスクロス取付けボルトの上端部を前記膨出部内に配設するため、サスクロス取付けボルトをサイドフレームに固定支持する上下の支持点間の間隔を大きくすることできるから、サスクロス取付けボルトの支持剛性を高めることができる。

請求項２の発明によれば、左右のホイルハウス間において左右のサイドフレーム間に橋渡し状に架設されてフロアパネルに接合されるクロスメンバが設けられ、補強ガセットの内端部の一部がクロスメンバに接合されるため、補強ガセットとクロスメンバの結合を強化し、後部車体の剛性を向上できる。

請求項３の発明によれば、補強ガセットの前端がホイルハウス部前方のドア開口部後端付近まで延びているため、ドア開口部の近傍におけるホイルハウスの剛性を高め、溶接接合部に剥離が生じたりするのを防止することできる。

本発明に係る車両の車体後部構造は、フロアパネルよりも板厚が厚く前記ホイルハウスとほぼ同じ前後長に形成された補強ガセットであって、車幅方向内端部がサイドフレームの内端の水平フランジ部に接合される水平板部と、水平板部の外端部からホイルハウスの車幅方向内面に沿うように延びるフランジ部とを備え、このフランジ部がサイドフレームの外端部とホイルハウスとに接合される補強ガセットを設け、ホイルハウス近傍における前記補強ガセットが設置された位置ではフロアパネルの外端部が補強ガセットの内端部に接合され、前記補強ガセットが設置された以外の位置ではフロアパネルの下面がサイドフレームに連結され閉断面を形成し、前記ホイルハウスにサスペンションのダンパーを支持するダンパー支持部が設けられ、このダンパー支持部に近接する補強ガセットの水平板部とフランジ部に亙る部分に車室側へ膨出する膨出部を形成し、前記サイドフレーム内に側面視ハット形のブラケットを設け、このブラケット上壁部及びサイドフレーム下壁に固定支持されるサスクロス取付けボルトが設けられ、このサスクロス取付けボルトの上端部を前記膨出部内に配設したことを特徴とするものである。

以下、この車両の車体後部構造について図面に基づいて説明する。
本実施例は、ワゴン型自動車 の後部車体構造に本発明を適用した場合の一例であり、以下、このワゴン型自動車における前後左右を前後左右とし、車幅方向に関して車室中心側を内方、車室中心に対して遠のく方向を外方として説明する。

図１〜図６に示すように、ワゴン型自動車１の後部車体構造は、左右対称の構造であるので右側の車体構造について説明する。この後部車体構造は、後部ドア用のドア開口部２、側部車体パネル３、バックドア用のドア開口部４、サイドシル５、フロアパネル６、このフロアパネル６の右端部分の下面側に配設されて前後方向に延びるサイドフレーム７、後輪用のホイルハウス８、補強ガセット９、フロアパネル６と協働して閉断面を形成するクロスメンバ１０〜１２などが設けられている。補強ガセット９が設置された（ホイルハウス８近傍）以外の位置ではフロアパネル９の下面がサイドフレーム７と協働して閉断面を形成している。尚、図4 はフロアパネル６を取り除いた状態を示す斜視図である。

ホイルハウス８の後端部には、後輪サスペンション装置のダンパー（図示略）の頂部が支持されるダンパー支持部１３が形成され、このダンパー支持部１３にはダンパーの軸部材の上端部を挿入する軸穴１３ａが形成されている。ホイルハウス８の前部には、ドア開口部２の後端側ピラー部１４を補強すると共にホイルハウス８を補強する補強板１５が設けられている。この補強板１５の上端部は後端側ピラー部１４の付近まで延び、補強板１５の下端部は補強ガセット９の上面に接合されている。

図１、図３に示すように、この補強板１５は上部側板部材１５ａと下部側板部材１５ｂとを溶接接合して構成され、下部側板部材１５ｂはホイルハウス８とフロアパネル６とで閉断面を構成している。但し、補強板１５は１枚の板部材で構成してもよい。その他にホイルハウス８には、補強板１５よりも前側部分を補強する補強板１６と、補強板１５よりも後側部分を補強する補強板１７が接合されている。

図３〜図６に示すように、サイドフレーム７は、溝形断面のフレーム本体７ａと、車幅方向外端の外端フランジ７ｂと、車幅方向内端の内端水平フランジ７ｃとを有し、外端フランジ７ｂが立向きに形成されてホイルハウス８の車室側内面に接合されている。ホイルハウス８の前部に対応する位置には、フロアパネル６が後方上がりに傾斜する傾斜フロア部があり、サイドフレーム７には、その傾斜フロア部に対応するように後方上がりに傾斜するキックアップ部１８が形成されている（図２参照）。そして、図６に示すように、補強板１５に対応する部位であって、クロスメンバ１１が接合されるサイドフレーム７の部位において、そのフレーム本体７ａには、断面Ｕ形の補強フレーム１９が接合され補強されている。

補強ガセット９は、主に、ホイルハウス８とフロアパネル６とサイドフレーム７の結合構造を補強する為の板部材であり、フロアパネル６（例えば板厚０．６ｍｍ）よりも厚い板厚（例えば１．８ｍｍ）の板材で構成されている。
この補強ガセット９は、車幅方向内端部がサイドフレーム７の内端水平フランジ部７ｃに接合される水平板部９ａと、この水平板部９ａの外端部からホイルハウス８の内面に沿うように一体的に延びるほぼ立て向きのフランジ部９ｂとを備えている。

水平板部９ａの内端部９ｃがサイドフレーム７の内端水平フランジ７ｃの上面に接合され、この水平板部９ａの内端部９ｃの上面にフロアパネル６の外端部６ｃが重ねて接合される。このフランジ部９ｂがサイドフレーム７の外端フランジ７ｂとホイルハウス８とに接合され、補強ガセット９が設置された位置では補強ガセット９がサイドフレーム７と協働して閉断面を形成している。但し、図５に示すように、後述の膨出部２０の部分においてはフランジ部９ｂがサイドフレーム７の外端フランジ７ｂに接合されていないが、外端フランジ７ｂに接合してもよい。

この補強ガセット９は、ホイルハウス８とほぼ同じ前後長に形成され、ホイルハウス８の前端よりやや前方の部位であって、 ドア開口部２の後端付近からホイルハウス８の後端付近までの前後長を有し、車幅方向についてはホイルハウス８からサイドフレーム７の内端水平フランジ７ｃの内端よりもやや内側までの範囲に亙っている。

図４に示すように、補強ガセット９の大部分は、フロアパネル６を兼ねる補強板部材として構成され、補強ガセット９の上面に記載の二点鎖線Ｌは、フロアパネル６の端縁を示す線であり、補強ガセット９の前端部分９ｄと後端部分９ｅと内端部９ｃにはフロアパネル６の一部が上方から重ねて接合され、ホイルハウス８近傍における補強ガセット９が設置された位置ではフロアパネル６の外端部６ｃが補強ガセット９の内端部９ｃの上面に接合されている。

図２、図３、図５に示すように、補強ガセット９のうちのダンパー支持部１３に近接する後端寄り部分において、補強ガセット９の水平板部９ａとフランジ部９ｂにわたる部分に車室側へ３段階状に膨出する膨出部２０であって、フロアパネル６よりも上方へ膨らんだ膨出部２０が形成されている。後輪サスペンションを取付ける為のサスペンションクロスメンバ（図示略）を車体に取付ける為の立向きの前後１対のサスクロス取付けボルト２１，２２が設けられている（図２参照）。

図２、図５に示すように、後側のサスクロス取付けボルト２２を取付ける構造について、補強ガセット９の膨出部２０の下方において、サイドフレーム７のフレーム本体７ａ内に側面視ハット形のブラケット２３が設けられ、このブラケット２３の下端部の前後１対のフランジ部がフレーム本体７ａの下壁に接合されている。サスクロス取付けボルト２２は、ブラケット２３の上壁部及びサイドフレーム７のフレーム本体７ａの下壁を立向きに貫通してサイドフレーム７の下方へ延びている。このサスクロス取付けボルト２２の上端部（頭部）が膨出部２０内に配設され、サスクロス取付けボルト２２の上端部がブラケット２３の上壁部に溶接にて固定され、サスクロス取付けボルト２２の上下方向の途中部がサイドフレーム７のフレーム本体７ａの下壁に溶接にて固定されている。

このサスクロス取付けボルト２２をフレーム本体７ａの下壁で支持する部分を強化するため、また、クロスメンバ１２がサイドフレーム７に接合される部分を強化するため、フレーム本体７ａの下部には、サスクロス取付けボルト２２が貫通するＵ形の補強板２４が内面に密着状に接合され、この補強板２４にはサスクロス取付けボルト２２が貫通する環状補強部材２５が溶接にて接合され、サスクロス取付けボルト２２は補強板２４にも溶接接合されている（図５参照）。

図２に示すように、前側のサスクロス取付けボルト２１を取付ける為、サイドフレーム７のキックアップ部１８の前端付近において、サイドフレーム７のフレーム本体７ａ内に側面視ほぼハット形のブラケット２６が設けられ、このブラケット２６がフレーム本体７ａに接合され、サスクロス取付けボルト２１は、ブラケット２６の上壁部及びサイドフレーム７のフレーム本体７ａの下壁とこの下壁の上面に溶接にて固定された環状補強部材２７を貫通させて立向きにサイドフレーム７の下方へ延びるように配設され、サスクロス取付けボルト２１の上端部がブラケット２６の上壁部に溶接にて接合され、サスクロス取付けボルト２１の上下方向途中部がフレーム本体７ａの下壁に溶接にて接合されている。尚、サイドフレーム７のキックアップ部１８を補強する補強部材２８も接合されている。

左右のホイルハウス８の前端部よりもやや前側において、左右のサイドフレーム７間に橋渡し状に架設されてフロアパネル６に接合されるクロスメンバ１０が設けられている。 また、左右のホイルハウス８間において左右のサイドフレーム７間に橋渡し状に架設されてフロアパネル６に接合されるクロスメンバ１１，１２が設けられ、補強ガセット９の内端部の一部がクロスメンバ１１，１２の上端部のフランジに接合される（図６参照）。

以上説明した後部車体構造の作用、効果について説明する。
フロアパネル６よりも厚い板厚の補強ガセット９をサイドフレーム７の内端水平フランジ７ｃからホイルハウス８に亙って設けるため、ホイルハウス８とフロアパネル６とサイドフレーム７との結合部の強度・剛性を高めることができる。

補強ガセット９の大部分は、フロアパネル６を兼用するものとして設けられ、フロアパネル６と重複しないため、補強ガセット９として最適の板厚のものを選択して採用できるから、フロアパネル６と重複して過大な板厚となるのを確実に防止することができる。そして、補強ガセット９を追加する分、フロアパネル６の一部を省略することができるため、車体組み立ての生産性が低下することもない。

ホイルハウス８にサスペンション装置のダンパーを支持するダンパー支持部１３が設けられ、このダンパー支持部１３に近接する補強ガセット９の水平板部９ａとフランジ部９ｂにわたる部分に車室側へ膨出する膨出部２０を形成したので、ホイルハウス８とフロアパネル６とサイドフレーム７との結合部の強度・剛性を高めることができるうえ、補強用部材の部品点数と重量を増すことなく、ダンパー支持部１３の近傍のホイルハウス８とフロアパネル６にかけて要求される強度・剛性を確保することができる。

サイドフレーム７内に側面視ハット形のブラケット２３を設け、このブラケット２３の上壁部及びサイドフレーム７の下壁に固定支持されるサスクロス取付けボルト２２が設けられ、このサスクロス取付けボルト２２の上端部を膨出部２０内に配設するため、サスクロス取付けボルト２２をサイドフレーム７に固定支持する上下の支持点間の間隔を大きくすることできるから、サスクロス取付けボルト２２の支持剛性を高めることができる。

左右のホイルハウス８間において左右のサイドフレーム７間に橋渡し状に架設されてフロアパネル６に接合されるクロスメンバ１１，１２が設けられ、補強ガセット９の内端部の一部がクロスメンバ１１，１２のフランジ部に接合されるため、補強ガセット９とクロスメンバ１１，１２の結合を強化し、後部車体の剛性を向上できる。

補強ガセット９の前端がホイルハウス８の前方のドア開口部２の後端付近まで延びているため、ドア開口部２の近傍におけるホイルハウス８の剛性を高め、溶接接合部に剥離が生じたりするのを防止することできる。しかも、補強ガセット９の大部分は、フロアパネル６を兼ねる板部材であるため、フロアパネル６や補強ガセット９と、ホイルハウス８及びサイドフレーム７などを接合する部位を３枚以下の板部材の接合とし、４枚接合となるのを確実に防止し、接合部の溶接品質を確保することもできる。

しかも、補強ガセット９の前端部分９ｄ、後端部分９ｆ、内端部９ｃのうえにフロアパネル６を密着状に重ねて接合するため、ホイルハウス８の前端付近と後端付近におけるフロアパネル６と補強ガセット９との結合を強化し、フロア構造の剛性と強度を高め、ホイルハウス８とフロアパネル６を結合する部位の剛性を高めることができる。

尚、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、前記実施例に部分的な変更を付加した形で実施することもある。例えば、補強ガセット９のフランジ部９ｂの上下幅を大きく形成したり、補強ガセット９の前端部分９ｄや後端部分９ｅに重なるフロアパネル６のラップ幅を少なくしたり、補強ガセット９の水平板部９ａの断面形状を適宜変更したり、補強ガセット９を板厚の異なる２枚以上の板部材を接合した板部材で構成したり、補強ガセット９の前後長を拡大したり、などの種々の変更はあり得る。

本発明の実施例に係る自動車の後部車体構造の全体斜視図である。 サイドフレームの位置で分断図示した後部車体構造の要部斜視図である。 クロスメンバの位置で分断図示した後部車体構造の要部斜視図である。 補強ガセットとクロスメンバなどを示す要部斜視図である。 図３のＶ−Ｖ線断面図である。 図３のVI−VI線断面図である。

２ ドア開口部
６ フロアパネル
７ サイドフレーム
７ｂ 外端フランジ
７ｃ 内端水平フランジ
８ ホイルハウス
９ 補強ガセット
９ａ 水平板部
９ｂ フランジ部
１１ クロスメンバ
１３ ダンパー支持部
２０ 膨出部
２２ サスクロス取付けボルト
２３ ブラケット

Claims (3)

1. 前後方向に延びるサイドフレームの車幅方向外端部がホイルハウスに接合され且つフロアパネルがサイドフレームに接合される車両の後部車体構造において、
   フロアパネルよりも板厚が厚く前記ホイルハウスとほぼ同じ前後長に形成された補強ガセットであって、車幅方向内端部がサイドフレームの内端の水平フランジ部に接合される水平板部と、この水平板部の外端部からホイルハウスの車幅方向内面に沿うように延び且つサイドフレームの外端部とホイルハウスとに接合されるフランジ部とを備えると共に前記ホイルハウスの車幅方向内側におけるサイドフレームの上面を塞いで閉断面化する補強ガセットを設け、
   ホイルハウス近傍における前記補強ガセットが設置された位置ではフロアパネルの外端部が補強ガセットの内端部に接合され、前記補強ガセットが設置された以外の位置ではフロアパネルの下面がサイドフレームに連結され閉断面を形成し、
   前記ホイルハウスにサスペンションのダンパーを支持するダンパー支持部が設けられ、このダンパー支持部に近接する補強ガセットの水平板部とフランジ部に亙る部分に、その部分の前方近傍の水平板部よりも上方に膨出するとともに、フロアパネルより上方位置の車室側へ膨出する膨出部を形成し、
   前記サイドフレーム内に側面視ハット形のブラケットを設け、このブラケット上壁部及びサイドフレーム下壁に固定支持されるサスクロス取付けボルトが設けられ、このサスクロス取付けボルトの上端部を前記膨出部内に配設した
   ことを特徴とする車両の後部車体構造。
2. 前記左右のホイルハウス間において左右のサイドフレーム間に橋渡し状に架設されてフロアパネルに接合されるクロスメンバが設けられ、前記補強ガセットの内端部の一部がクロスメンバに接合されることを特徴とする請求項１に記載の車両の後部車体構造。
3. 前記補強ガセットの前端がホイルハウス部前方のドア開口部後端付近まで延びることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の後部車体構造。

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