JP7025697B2 - 車体側部構造 - Google Patents

Description

本発明は、車体側部構造に関する。

例えば、従来のフレーム型車両では、車体前部に衝撃荷重を受ける前突等において、車体前部に過大な外力が作用したとき、車体がフレームに対して相対的に前方側に変位する可能性がある。これにより、ベルトアンカからフロアパネルに前方向の荷重が加わり、フロアパネルに大きな変形が生じる可能性がある。

このような変形を抑制するために、例えば特許文献１に開示されているように、エンジンカバーがシートベルトアンカとアーム部材に挟持され、その車両後方にて、フック部材がレインフォースに取り付けられている構造が知られている。この例では、前突時にシートベルトアンカに過大な外力が加わり、アーム部材とフック部材が係合することで、シートベルトアンカが大きく前方へ変位することを抑制しようとしている。

特許第４７７３２１２号公報

しかしながら、上記例のように、エンジンカバー等の比較的剛性の低い構造物にフック形状が設定されている場合、エンジンカバー等の変形ないし破壊を伴ってしまう可能性がある。このため、ロック形状の取付け位置等には、改善の余地があった。また、上記例では、エンジンカバー６とフロアパネル４は、回動自由なヒンジ７のみによって接合されるので、荷重伝達の観点からも改善の余地があった。

また、艤装品のボディマウントゴムが組付くまでの間、電着塗装時や工場内運搬時に車体とフレームの間にクリアランスを確保するためのスペーサ等を取り付ける必要があり、作業効率が低下する。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、前突等による慣性力が作用することにより起こる車体とフレームの相対的な変位を、係止部と係合部が互いに係合して止めるとき、車体とフレームが離れる方向の回転モーメントによる荷重を、係止部及び係合部の係止部分から、サイドフレームに分散させることが可能な車体側部構造を提供することである。

上記目的を達成するため本発明に係る車体側部構造は、車体の後部に配置されたフロアパネルと、前記フロアパネルの両側に配置され、車体前後方向に延びているサイドフレームと、を備えている車体側部構造において、前記サイドフレームには、フレーム側係止部またはフレーム側係合部の一方が、上方に突出して設けられ、前記フロアパネルの車幅方向外側部に位置する前記車体側には、前記フレーム側係止部又は前記フレーム側係合部の車体前後方向位置に対応する位置に、前記フレーム側係止部に係合可能な車体側係合部、又は前記フレーム側係合部に係止可能な車体側係止部が、下方に突出して設けられており、前記フロアパネルの車幅方向外側部には、前記車体と前記フロアパネルによって構成される角部が、車体前後方向に延びて設けられおり、前記車体側係止部又は前記車体側係合部は、前記角部に隣接して配置されている。

本発明によれば、前突等による慣性力が作用することにより起こる車体とフレームの相対的な変位を、係止部と係合部が互いに係合して止めるとき、車体とフレームが離れる方向の回転モーメントによる荷重を、係止部及び係合部の係止部分から、サイドフレームに分散させることができる。

本発明に係る車体側部構造を示す斜視図である。 図１のリアシートのシートクッション部分が取り外された状態を示す上面図である。 図２のシート取付部等を取り外した状態を示す斜視図である。 図３のリアフロアパネルを下方から見た下面図である。 図３のリアホイールハウスを車幅方向外側から見た斜視図である。 図２のＡ－Ａ矢視断面図である。 図６の第１の車体側係合部と第１のフレーム側係止部を模式的に示す斜視図である。 図１のリアシートの座部が取り外された状態を示す斜視図である。 図１のリアシートを斜め後ろから見た斜視図である。 図５の係止部及び係合部の変形例を示す斜視図である。 図７の第１のフレーム側係止部の変形例を示す斜視図である。

以下、本発明に係る車体側部構造の実施形態について、図面（図１～図１１）を参照して説明する。なお、図において、矢印Ｆｒ方向は車体前後方向における前方を示し、矢印Ｏ方向は車体幅方向における外側を示している。また、実施形態の説明における「前方及び後方」は、車体の前後方向における前方及び後方であり、「上方及び下方」は、車体の上下方向における上方及び下方に対応する。

本実施形態の車体側部構造は、図１及び図２に示すように、サイドフレーム１０と、リアフレームクロスメンバ１１と、リアフロアパネル２０と、リアフロアクロスメンバ２５と、リアホイールハウスインナ（車体）２７と、リンフォースメント（車体）３０と、を備えている。

サイドフレーム１０は、図３に示すように、車体の両側部に配置され、車体前後方向に延びている金属製の部材であり、車体骨格（フレーム）を構成する剛性の高い部材である。サイドフレーム１０の上部には、第１のフレーム側係止部１３が設けられている。第１のフレーム側係止部１３の詳細については後で説明する。

リアフレームクロスメンバ１１は、両側の前記サイドフレーム１０を架け渡すように車幅方向に延びて配置された金属製の部材であり、サイドフレーム１０と同様に、車体骨格を構成する剛性の高い部材である。当該車体側部構造は、複数のリアフレームクロスメンバ１１を有し、これらのリアフレームクロスメンバ１１は、車体前後方向に間隔を空けて配置されている。

リアフロアパネル２０は、車体の後部のフロアを構成する板状の部材である。リアフロアパネル２０は、サイドフレーム１０の上方に間隔を空けて配置されている。また、リアフロアパネル２０の下方には、リアフレームクロスメンバ１１が、車体上下方向に間隔を空けて配置されている（図９）。

図３に示すように、リアフロアパネル２０の車幅方向外側部には、フロア面に対して上方に張り出すフランジ部２０ａが設けられている。この例では、当該フランジ部２０ａは、フロア面に対して垂直に突出し、車体前後方向に延びている。フランジ部２０ａの車幅方向外側面には、リアホイールハウスインナ２７が、接合されている。リアホイールハウスインナ２７については、後で説明する。

リアフロアクロスメンバ２５は、リアフロアパネル２０の下方に配置され、車幅方向に延びた板状の部材であり、この例では、リアフロアパネル２０の車幅方向両端（左右端）を繋ぐように延びている。リアフロアクロスメンバ２５の上面は、リアフロアパネル２０の下面に接合され、リアフロアパネル２０を補強している。

リアフロアクロスメンバ２５の車幅方向外側部には、上方に突出するフランジ部２５ａが設けられている。リアフロアクロスメンバ２５のフランジ部２５ａは、車体前後方向に延びており、リアホイールハウスインナ２７の外側部に接合されている。リアフロアクロスメンバ２５がリアフロアパネル２０の下面に接合されることにより、リアフロアパネル２０の剛性が向上する。

また、図示による詳細な説明は省略しているが、リアフロアクロスメンバ２５は、ハット型の横断面形状を有しており、リアフロアクロスメンバ２５とリアフロアパネル２０が接合されることによって、閉断面が構成される。閉断面を構成することで、リアフロアクロスメンバ２５の剛性は、リアフロアクロスメンバ２５が接合された部分以外のリアフロアパネル２０のフロア面の剛性よりも高くなる。

図２～図４に示すように、リアフロアパネル２０には、車載工具等を積載するために下方に凹む凹部２０ｂが設けられている。当該凹部２０ｂは、リアフロアパネル２０のうち荷室が位置する後部に配置されている。凹部２０ｂの前側の凹部縁２０ｃに隣接する位置には、後述するリアシート４０のシート取付部２１が取り付けられている。また、凹部２０ｂの後方には、バックドア開口部（図示せず）の車幅方向中間部を構成するテールエンドメンバ２６が配置されている。

リアホイールハウスインナ２７は、車体を構成する部材で、後輪を上方から覆っている。当該リアホイールハウスインナ２７は、サイドフレーム１０の車幅方向外側に配置されており、リアフロアパネル２０の車幅方向外側部から、湾曲しながら上方及び外側に膨出している。

リアホイールハウスインナ２７の車幅方向内側部は、リアフロアパネル２０のフランジ部２０ａの車幅方向外側面に接合されている。図３に示すように、リアホイールハウスインナ２７とリアフロアパネル２０のフランジ部２０ａとが接合された部分には、車体前後方向に延びる角部２９が形成されている。

角部２９は、リアフロアパネル２０のパネル面や、車体を構成するリアホイールハウスインナ２７の湾曲している部分等に比べて高剛性であり、角部２９が車体前後方向に延びているため、車幅方向を中心軸とする回転モーメントに対する剛性が高い。このため本実施形態では、当該角部２９の内側に、荷重が作用しやすいシート取付部２１が配置されている。

リンフォースメント３０は、リアフロアパネル２０の下面に接合された板状の部材であり、本実施形態では、図１、図４及び図５に示すように、角部２９を覆うように、角部２９に溶接等により接合されている。また、リンフォースメント３０は、フロアクロスメンバの後方に配置されている。この例のリンフォースメント３０は、図６に示すように、リアフロアパネル２０の下面に接合される略平坦な下面部３０ａと、下面部３０ａの車幅方向外側部に配置された縦壁部３０ｂとを有している。

縦壁部３０ｂは、下面部３０ａに対して垂直に張り出し、リアホイールハウスインナ２７の外側面に接合されている。また、縦壁部３０ｂと下面部３０ａは、一体的に形成され、下面部３０ａ及び縦壁部３０ｂによって、角部２９を補強している。この例では、縦壁部３０ｂとリアフロアパネル２０のフランジ部２０ａは、リアホイールハウスインナ２７を挟み込んだ状態で接合されている。

本実施形態のリンフォースメント３０の下面部３０ａには、第１のフレーム側係止部１３が係止される第１の車体側係合部３３が取り付けられている。第１の車体側係合部３３については、後で説明する。

続いて、リアフロアパネル２０の上方に配置されるリアシート４０と、該リアシート４０をリアフロアパネル２０に取り付けるためのシート取付部２１について説明する。リアシート４０は、リアフロアパネル２０の上方に配置された例えば２人用のシートで、車幅方向に延びている。当該リアシート４０のシートバック４１は、リアフロアパネル２０の上面に設けられたシート取付部２１を介して、リアフロアパネル２０に取り付けられている。

シート取付部２１は、図１、図２、図９及び図１０に示すように、リアフロアパネル２０の上面のうち、車幅方向外側部に配置されている。シート取付部２１は、当該上面から上方に突出し、車体前後方向に延びている板状である。シート取付部２１の車幅方向内側には、リアシート４０のシートバック４１の下部が、回動可能に取り付けられている。

シート取付部２１は、リアフロアパネル２０の上面にボルト２３及びナット２４によって締結されている（図６）。この例では、シート取付部２１の前部及び後部のそれぞれに、前側ボルト締結部２１ａ及び後側ボルト締結部２１ｂが設けられている。前側ボルト締結部２１ａ及び後側ボルト締結部２１ｂは、シート取付部２１の下端から車幅方向内側に突出する板状であり、リアフロアパネル２０の上面に当接している。

図２に示すように、シート取付部２１の前部は、リアフロアクロスメンバ２５に上面視で重なって配置され、後部は、リンフォースメント３０に重なって配置されている。すなわち、シート取付部２１の前側ボルト締結部２１ａは、リアフロアクロスメンバ２５に対応する位置に配置され、前側ボルト締結部２１ｂは、リンフォースメント３０の下面部３０ａに対応する位置に配置されている。

リアフロアパネル２０の外側部は、前側ボルト締結部２１ａとリアフロアクロスメンバ２５によって、挟み込まれた状態で、ボルト２３及びナット２４により締結されている。すなわち、前側ボルト締結部２１ａと、リアフロアパネル２０と、リアフロアクロスメンバ２５は、３枚重ねの状態で締結されている。

また、図６に示すように、リアフロアパネル２０の外側部は、後側ボルト締結部２１ｂとリンフォースメント３０の下面部３０ａによって挟み込まれた状態で、ボルト２３及びナット２４により締結されている。すなわち、後側ボルト締結部２１ｂと、リアフロアパネル２０と、リンフォースメント３０の下面部３０ａは、３枚重ねの状態で締結されている。

また、シート取付部２１の上側における前部には、シートベルトアンカ２２が取り付けられている。また、シートベルトアンカ２２は、シート取付部２１に取り付けられているものの他に、車幅方向の中間部にも、ブラケット２２ａを介して取り付けられている（図８）。

ここで、第１のフレーム側係止部１３及び第１の車体側係合部３３について説明する。上述したように、第１のフレーム側係止部１３は、サイドフレーム１０の上面に取り付けられており、上面から上方に突出している。また、第１のフレーム側係止部１３は、第１の車体側係合部３３の前方に間隔を空けて配置されている。

図７に示すように、第１のフレーム側係止部１３は、１本の棒状の部材をＬ字状に屈曲させることにより形成されるフック形状を有する部材であり、柱部１４と突出部１５を有している。柱部１４は、サイドフレーム１０の上面から上方に延びている。突出部１５は、柱部１４の上端から連続して後方に延びている部分であり、後述するＵ字形状部３５に挿入可能な部分である。

また、第１のフレーム側係止部１３が取り付けられる部分の前後には、リアフレームクロスメンバ１１が接合されている。すなわち、第１のフレーム側係止部１３は、両側のサイドフレーム１０と前後のリアフレームクロスメンバ１１によって枠が構成される剛性の高い部分に取り付けられている。

第１の車体側係合部３３は、角部２９に隣接しており、リンフォースメント３０の下面部３０ａにおいて、シート取付部２１の後部に対応する位置に配置されている。第１の車体側係合部３３は、第１のフレーム側係止部１３に係合可能で、下面部３０ａから下方に突出している。

第１の車体側係合部３３は、図７に示すように、１本の棒状の部材を屈曲又は湾曲させることにより構成され、２つの接合部３４とＵ字形状部３５とを有している。２つの接合部３４は、車体前後方向に延び、互いに間隔を空けて配置された状態で、リンフォースメント３０の下面部３０ａに溶接等により接合されている。

Ｕ字形状部３５は、車体前後方向視で上方に開くＵ字形状であり、Ｕ字形の２つの上端は、接合部３４の前端に連続して繋がっている。Ｕ字形状部３５の内部に、第１のフレーム側係止部１３の突出部１５が挿入可能に構成されている。

第１の車体側係合部３３に対応する位置のリアフロアパネル２０には、シート取付部２１が取り付けられている。また、第１の車体側係合部３３は、リアフロアパネル２０の外側部に設けられた角部２９に隣接して配置されている。

続いて、第１の車体側係合部３３と第１のフレーム側係止部１３との係合について説明する。車両が前方に向かって走行しているときに前突が起こると、当該前突により車体前部が衝撃荷重を受け、前突による慣性力により、リアフロアパネル２０には、前方への外力が作用する。リアフロアパネル２０は、サイドフレーム１０やリアフレームクロスメンバ１１等のフレームに対して、相対的に前方へ変位する。

当該変位によって、車体側のリアホイールハウスインナ２７等がサイドフレーム１０から離れる方向に回転しようとする回転モーメントが作用する。このとき、第１の車体側係合部３３は、第１のフレーム側係止部１３に近づくように前方に移動する。すなわち、第１の車体側係合部３３と第１のフレーム側係止部１３が互いに近づくように相対的に前後方向に移動する。その結果、第１のフレーム側係止部１３の突出部１５が、第１の車体側係合部３３のＵ字形状部３５の内側に挿入され、第１の車体側係合部３３が、第１のフレーム側係止部１３によって係止される。

当該係合により、前後方向の相対変位を抑制し、回転モーメントを抑止する。このとき、第１の車体側係合部３３と第１のフレーム側係止部１３により構成される係合部分に作用する荷重は、サイドフレーム１０に分散され、さらに、リアホイールハウスインナ２７やリンフォースメント３０の前方への変位を抑制することができる。

上記のような前突が起こると、前突による慣性力により、後席乗員を前方かつ上方に変位させる荷重がシートベルトを介してシートベルトアンカに作用する。第１の車体側係合部３３と第１のフレーム側係止部１３を設けることにより、シートベルトアンカ２２からの引張荷重によって起こる相対変位を、第１の車体側係合部３３と第１のフレーム側係止部１３が互いに係合することによって止めるため、シートベルトアンカ２２からの引張荷重を、係合部分から、角部２９のリンフォースメント３０や、リアフロアクロスメンバ２５等を介して、サイドフレーム１０へ分散させることができる。

これにより、シートベルトアンカ２２の周辺のリアフロアパネル２０の変形を抑制することが可能となり、さらに、シートベルトが正常に機能し乗員の安全性が向上する。

また、シート取付部２１が、リアフロアクロスメンバ２５やリンフォースメント３０に重なって配置されているため、シートベルトアンカ２２の周辺のリアフロアパネル２０の、シートベルトアンカ２２からの引張荷重に対する剛性が向上することにより、シートベルトの周辺のリアフロアパネル２０の破断の防止と変形を最小限に抑え、かつ、荷重の伝達がより促進される。

また、第１のフレーム側係止部１３の突出部１５が、第１の車体側係合部３３のＵ字形状部３５の内側に挿入されることで、車体側が上方に移動しようとする動きの抑制効果が高まる。

第１の車体側係合部３３のＵ字形状部３５の下端は、側面視で、車体側マウントの下端よりも下方に延出しているとよい。第１の車体側係合部３３と第１のフレーム側係止部１３うち、どちらか一方は、艤装品のボディマウントゴムが組付くまでの間、車体（例えばリアフロアパネル２０）とフレームとの間で、サイドフレーム１０の上面又は、車体の下面に接触させる長さになるように延出されている。これにより、第１の車体側係合部３３または第１のフレーム側係止部１３は、電着塗装時や工場内運搬時に、車体とフレームとの間にクリアランスを確保するスペーサとして機能する。これにより、車体とフレームの接触面積を最小限に抑えることができるため、運搬の衝撃等による傷つきを防ぐことができる。

本実施形態の説明は、本発明を説明するための例示であって、特許請求の範囲に記載の発明を限定するものではない。また、本発明の各部構成は上記実施形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。

本実施形態では、リンフォースメント３０の下面部３０ａに第１の車体側係合部３３を設けているがこれに限らない。例えば、図５の破線に示すように、リアフロアクロスメンバ２５の下面に、第２の車体側係合部３３ａを設けてもよい。このとき、第２の車体側係合部３３ａが係合可能な第２のフレーム側係止部１３ａを、第２の車体側係合部３３ａよりも前方側に配置すればよい。

また、図１０に示すように、リンフォースメント３０の下面部３０ａに、第１のフレーム側係止部１３と同様の形状を有する車体側係止部３７を設け、サイドフレーム１０の上面に第１の車体側係合部３３と同様の形状を有するフレーム側係合部１７を設けてもよい。また、図１０の破線で示すように、リアフロアクロスメンバ２５の下面に、車体側係止部３７ａを設け、これよりも前方側にフレーム側係合部１７ａを設けてもよい。

また、本実施形態の第１のフレーム側係止部１３は、図７に示すように、側面視でＬ字状のフック形状を有しているが、これに限らない。例えば、図１１に示すように、上面視でＵ字状の突出部１５ａを有するフレーム側係止部１３ｂとしてもよい。

この場合、フレーム側係止部１３ｂは、互いに間隔を空けて配置される２つの柱部１４ａを備えており、突出部１５ａは、各柱部１４ａの上端から連続して後方に延び、後端で互いに近づく方向に屈曲して延び、接続されている。このように構成することで、突出部１５ａと、第１の車体側係合部３３のＵ字形状部３５とが係合したときに、車幅方向の動きが抑制され、係合状態がより強固になる。また、図１０に示す車体側係止部３７，３７ａに、２つの柱部とＵ字状の突出部を設けてもよい。

１０ サイドフレーム
１０ａ フランジ部
１１ リアフレームクロスメンバ
１３ 第１のフレーム側係止部
１３ａ 第２のフレーム側係止部
１４，１４ａ 柱部
１５，１５ａ 突出部
１７，１７ａ フレーム側係合部
２０ リアフロアパネル
２１ シート取付部
２１ａ 前側ボルト締結部
２１ｂ 前側ボルト締結部
２２ シートベルトアンカ
２３ ボルト
２４ ナット
２５ リアフロアクロスメンバ
２６ テールエンドメンバ
２７ リアホイールハウスインナ（車体）
２９ 角部
３０ リンフォースメント（車体）
３０ａ 下面部
３０ｂ 縦壁部
３３ 第１の車体側係合部
３３ａ 第２の車体側係合部
３４ 接合部
３５ Ｕ字形状部
３７，３７ａ 車体側係止部
４０ リアシート
４１ シートバック

Claims (5)

1. 車体の後部に配置されたフロアパネルと、前記フロアパネルの両側に配置され、車体前後方向に延びているサイドフレームと、を備えている車体側部構造において、
   前記サイドフレームには、フレーム側係止部またはフレーム側係合部の一方が、上方に突出して設けられ、
   前記フロアパネルの車幅方向外側部に位置する前記車体側には、前記フレーム側係止部又は前記フレーム側係合部の車体前後方向位置に対応する位置に、前記フレーム側係止部に係合可能な車体側係合部、又は前記フレーム側係合部に係止可能な車体側係止部が、下方に突出して設けられており、
   前記フロアパネルの車幅方向外側部には、前記車体と前記フロアパネルによって構成される角部が、車体前後方向に延びて設けられおり、
   前記車体側係止部又は前記車体側係合部は、前記角部に隣接して配置されていることを特徴とする車体側部構造。
2. 前記車体側係合部又は前記車体側係止部に対応する位置の前記フロアパネルには、シート取付部を介してリアシートが取り付けられており、
   前記シート取付部には、シートベルトアンカが取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の車体側部構造。
3. 前記フロアパネルの車幅方向外側部には、前記シート取付部を補強するためのリンフォースメントが接合され、
   前記リンフォースメントには、前記車体側係合部又は前記車体側係止部が接合されていることを特徴とする請求項２に記載の車体側部構造。
4. 前記フロアパネルには、車幅方向に延びるフロアクロスメンバが取り付けられており、
   前記シート取付部は、前記車体側係止部又は前記車体側係合部に対応する位置で、前記フロアクロスメンバに上面視で重なって配置されていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の車体側部構造。
5. 前記車体には前記車体側係合部が設けられ、前記サイドフレームには前記フレーム側係止部が設けられており、
   前記車体側係合部は、互いに間隔を空けて配置され車体前後方向に延びる２つの接合部と、車体前後方向視で上方に開くＵ字形状部と、を備え、前記接合部を介して前記車体側に接合されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の車体側部構造。

Images