JP5327319B2

JP5327319B2 - 車両ボディ構造

Info

Publication number: JP5327319B2
Application number: JP2011514265A
Authority: JP
Inventors: 裕樹高橋
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-05-22
Filing date: 2009-05-22
Publication date: 2013-10-30
Anticipated expiration: 2029-05-22
Also published as: US20120056448A1; WO2010134194A1; JPWO2010134194A1; EP2433852A1

Description

本発明は、車両のボディ構造に関し、特に車台を構成する部材の構造に関する。

車両の後方に被牽引車両を連結して牽引するための車両構造として、車両の後部にトーイングヒッチメンバを設ける構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１におけるボディ構造は下記の構成を有する。車体骨格を構成するリヤサイドメンバは、車体後部の両側に沿って前後方向に延びている。一方、車体の側面側の外板を構成する部材としてサイドメンバアウタが、車体の背面側の外板を構成する部材としてロアバックパネルがそれぞれ設けられる。トーイングヒッチメンバは、リヤサイドメンバの下面、及び、サイドメンバアウタの下端側の車体内側を向く側面にボルト等の締結手段、または溶接により取り付けられ、さらに、ロアバックパネルに固定されている。これにより、牽引時の荷重や応力をリヤサイドメンバのほか、サイドメンバアウタやロアバックパネルに分散することで、リヤサイドメンバに連結されたリヤフロアパネルとサイドメンバアウタやロアバックパネルとの接合強度を維持することができると記載されている。

特開２００７−９９０３１号公報

従来、リヤサイドメンバには、矩形断面を有する部材が用いられており、下面に接続したトーイングヒッチメンバに付与された応力、荷重は、側面（縦壁面）を経て伝達される構成となっていた。近年、衝突性能等の観点からリヤサイドメンバに六角断面等の多角断面を採用する車種が増えているが、このような構成を採用した場合、従来の構成では、荷重や応力を縦壁面に十分に伝達することが困難である。

そこで本発明は、リヤサイドメンバをはじめとする部材に対してもその壁面に荷重、応力を十分に伝達することを可能とした車両ボディ構造を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る車両ボディ構造は、車台を構成するか、それに接続される第１の部材と、第１の部材の第１の面上に取り付けられる取付部材と、第１の部材の第１の面と反対の第２の面の外側に取り付けられるブラケットと、第１の部材、取付部材、ブラケットを貫通して接続する軸部材とを備えており、ブラケットは、第１の部材の第１の面と第２の面の間に位置する側面外側にも延びて当該側面部分において第１の部材に両者を貫通して固定するボルトにより固定されており、互いに直交する２方向で第１の部材に締結されており、第１の部材、取付部材、ブラケットが閉構造を形成していることを特徴とする。

この第１の部材は、例えば、車体後部の両側部に配置されるリヤサイドメンバであり、第２の部材は、リヤサイドメンバの下面に取り付けられるトーイングヒッチメンバである。この場合、ブラケットは、リヤサイドメンバの上面に取り付けられ、その側面側にも延びて当該側面部分においても固定されている。

リヤサイドメンバの上面にテーパー部を有しており、ブラケットは、このテーパー部の下方のリヤサイドメンバ側面に固定されているとよい。

本発明によれば、第１の部材は、第１の面側に取り付けられる第２の部材と、第１の面の反対側の第２の面側に取り付けられるブラケットとで挟み込まれ、貫通する軸部材によって固定される。ブラケットは、さらに、第１の部材の第１の面と第２の面の間に位置する側面側に延びて当該側面においても第１の部材に固定されている。この結果、第２の部材に付与された荷重、応力は、軸部材、ブラケットを介して、第１の部材の第２の面、さらには、側面にも伝達されるので、第１の部材が多角断面を有する場合でも、各壁面に荷重、応力を十分に伝達することが可能である。

このボディ構造はリヤサイドメンバに好適であり、リヤサイドメンババーは上面にテーパー部を有する６角形以上の多角形構造であって、その場合は、テーパー部の下方の側面にブラケットを接続することで、応力、荷重を確実に側面へと伝達することができる。

本発明に係る車両ボディ構造を示す分解斜視図である。図１のボディ構造の取り付け状態を示すII−II線断面図である。従来の車両ボディ構造を示す分解斜視図である。図３のボディ構造の取り付け状態を示すIV−IV線断面図である。

以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の参照番号を附し、重複する説明は省略する。

図１は、本発明に係る車両ボディ構造を示す斜視図であり、図２は、図１のII−II線断面図である。以下の説明では、トーイングヒッチメンバ回りの構造に採用した場合を例示する。車台の骨組みの一部を構成するリヤサイドメンバ１０、２０は、いずれも車両後部の側端に沿って車両後方へと延びる部材であって、その断面形状は、下側（第１の面）が開いた略Ｃ字状の略６角形の構造を有する。このリヤサイドメンバ１０、２０には、車体の後部床面を構成するリヤフロアパネル９０が取り付けられる。

トーイングヒッチメンバ３０は、車幅方向に延在する略４角柱状のフレーム３１の両端に車両側面に略平行な平板状のプレート部３２を有し、その上端部は略直角に折り曲げられて、水平に延びる締結部３３が形成されている。この締結部３３上には、円管部３４、３５が車両の前後方向に所定の間隔をおいて配置されている。そして、フレーム３１の略中央付近には、被牽引車両を連結するためのヒッチピン３６が取り付けられている。

トーイングヒッチメンバ３０の締結部３３は、リヤサイドメンバ１０の下面である第１の面１１の下側から、後部床側壁を構成するリアフロアパンサイド８０をはさんで上記円管部３４、３５を差し込んで取り付けられており、リヤサイドメンバ１０の上側の面（第２の面）１２の上からリヤサイドメンバ１０を挟み込むように断面コの字状のブラケット４０、５０が取り付けられている。円管部３４、３５を下側から貫通しているボルト６０、６１をブラケット４０、５０上でナット６４、６５と締結することによりリヤサイドメンバ１０に、トーイングヒッチメンバ３０、ブラケット４０、５０を接続固定する。

リヤサイドメンバ１０の第２の面１２に連続する２つの面は、いずれも傾斜するテーパー面１３、１４であり、それに続く面が略垂直に延びる側壁面１５、１６をなしている。そして、ブラケット４０（５０）は、第２の面１２のほか、側壁面１５、１６にも接触しており、ブラケット４０（５０）と側壁面１５または１６を貫通するボルト６２、６３とナット６６、６７を締結することで接続固定されている。

図３、図４は比較のため、従来の構成を示したものである。この従来の構成においては、ブラケット４０ａ、５０ａは、平板状であって、リヤサイドメンバ１０ａの上側の第２の面１２ａのみに接触しており、その側壁面１５、１６とは隔離している点で本発明の構成とは相違している。

ヒッチピン３６（ａ）に接続された被牽引車両を牽引することでトーイングヒッチメンバ３０（ａ）のフレーム３１（ａ）に生じた荷重、応力は、プレート部３２（ａ）を経て締結部３３（ａ）を車両後方中央寄りに引っ張る力として作用する。従来の構成では、この締結部３３ａに生じた力の一部は、締結部３３ａからリアフロアパンサイド８０ａを経てリヤサイドメンバ１０ａの第１の面１１ａへ伝達される。しかし、第１の面１１ａが開口面であり、リアフロアパンサイド８０ａの接触面は大きくなく、両者の接触面は直接的には固定されていないため両者の間に滑りが生じるなどしてその伝達効率は高くない。そのため、締結部３３ａに生じた力の大部分は、円管部３４ａ、３５ａ、ボルト６０ａ、６１ａ、ナット６４ａ、６５ａを通じてブラケット４０ａ、５０ａに伝えられ、リヤサイドメンバ１０ａの第２の面１２ａへと伝達される。このため、従来の構成では、リヤサイドメンバ１０ａの第２の面に応力が集中し、リヤサイドメンバ１０ａの変形を招きやすかった。

これに対して、本発明によれば、締結部３３に生じた力の大部分が、円管部３４、３５、ボルト６０、６１、ナット６４、６５を通じてブラケット４０、５０に伝えられる点では、従来の構成と同様であるが、ブラケット４０（５０）がボルト６２、６３、ナット６６、６７によりリヤサイドメンバ１０の第２の面１２のみならず、側壁面１５、１６にも接続されているため、ブラケット４０に伝達された力を第２の面１２と側壁面１５、１６へ有効に伝達することができる。このため、リヤサイドメンバ１０へ付与される荷重、応力を分散することができ、その変形を抑制することができる。このように、リヤサイドメンバ１０の各面にかかる応力を分散することができるので、各面の厚さを従来構成のように応力が集中する場合に比較して薄くし、車台を軽量化して、車体自体を軽量化することができ、その結果、燃費向上にも役立つ。

上記例では、ブラケット４０、５０は、テーパー面１３、１４には接触していないが、この面にも接触し、さらには接続される構成としてもよい。

以上の説明では、トーイングヒッチメンバの構造に用いる例を説明したが、同種の構成を有する車両構造であればこれに限られるものではなく、車台を構成する部材、またはこれに接続される部材の構造として適用できる。

１０、１０ａ…リヤサイドメンバ、１１、１１ａ…第１の面（下面）、１２、１２ａ…第２の面（上面）、１３、１４…テーパー面、１５、１６…側壁面、３０…トーイングヒッチメンバ、３１…フレーム、３２…プレート部、３３、３３ａ…締結部、３４、３４ａ、３５、３５ａ…円管部、３６、３６ａ…ヒッチピン、４０、４０ａ、５０、５０ａ…ブラケット、６０〜６３、６０ａ〜６３ａ…ボルト、６４〜６７、６４ａ〜６７ａ…ナット、８０、８０ａ…リアフロアパンサイド、９０…リヤフロアパネル。

Claims

車体後部の両側部に配置され、下面が開いた略Ｃ字状の断面を有するリヤサイドメンバと、該リヤサイドメンバの下面開口部に取り付けられる取付部材と、該リヤサイドメンバの略Ｃ字状断面の外側上面に取り付けられるブラケットと、前記取付部材、リヤサイドメンバ、ブラケットを貫通して接続する軸部材とを備えており、前記ブラケットは、前記リヤサイドメンバの外側の側面側にも延びて当該側面部分においてリヤサイドメンバと両者を貫通して固定するボルトにより固定されており、互いに直交する２方向で前記リヤサイドメンバに締結されており、前記リヤサイドメンバ、前記取付部材、前記ブラケットが閉構造を形成していることを特徴とする車両ボディ構造。
前記リヤサイドメンバの上面にテーパー部を有しており、前記ブラケットは、該テーパー部の下方のリヤサイドメンバ側面に固定されていることを特徴とする請求項１記載の車両ボディ構造。
車台を構成するか、それに接続される第１の部材と、前記第１の部材の第１の面上に取り付けられる取付部材と、前記第１の部材の前記第１の面と反対の第２の面の外側に取り付けられるブラケットと、前記第１の部材、前記取付部材、前記ブラケットを貫通して接続する軸部材とを備えており、前記ブラケットは、前記第１の部材の前記第１の面と前記第２の面の間に位置する側面外側にも延びて当該側面部分において前記第１の部材に両者を貫通して固定するボルトにより固定されており、互いに直交する２方向で第１の部材に締結されており、前記第１の部材、前記取付部材、前記ブラケットが閉構造を形成していることを特徴とする車両ボディ構造。