JP7054652B2

JP7054652B2 - 車体リヤフロア構造

Info

Publication number: JP7054652B2
Application number: JP2018120427A
Authority: JP
Inventors: 和宏丸
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2018-06-26
Filing date: 2018-06-26
Publication date: 2022-04-14
Anticipated expiration: 2038-06-26
Also published as: CN110641560B; US20190389514A1; JP2020001474A; CN110641560A; US10919578B2

Description

本発明は、車体リヤフロア構造に関する。

例えば、特許文献１には、車幅方向に沿った両側にそれぞれ配置された左右一対のリヤホイルハウスインナと、左右一対のリヤホイルハウスインナの間に車幅方向に沿って設けられたリヤフロアパネルとを備えた車体後部構造が開示されている。

特許文献１に開示された車体後部構造では、リヤフロアパネルの下側に配置され、車幅方向に沿って延びるリヤクロスメンバが設けられている。

特開２０１７－９４７７２号公報

ところで、特許文献１に開示された車体後部構造では、リヤクロスメンバが下方に向かって断面凸となる略ハット形断面形状を呈している。例えば、金属製の薄板をプレス成形することによってリヤクロスメンバを略ハット形断面形状に一体成形した場合、入力荷重に対するリヤクロスメンバの剛性・強度は、車両前後方向の壁面でそれぞれ同じ（均一）になっている。

この場合、特許文献１に開示された車体後部構造では、リヤクロスメンバに入力される荷重の大小に対応してリヤクロスメンバの板厚（肉厚）を部分的に変更することが困難である。

本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、リヤクロスメンバに対して入力される荷重に対応して肉厚を変更することが可能な車体リヤフロア構造を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、車体後部に配置されるフロアパネルと、前記フロアパネルに載置され、車幅方向に沿って延在するリヤクロスメンバと、を備え、前記リヤクロスメンバは、予め分割して形成され、車両前方に配置されるクロスメンバフロントと、車両後方に配置されるクロスメンバリヤとを有し、前記リヤクロスメンバは、前記クロスメンバフロントと前記クロスメンバリヤとが一体的に結合して構成されており、前記クロスメンバフロントの軸直方向の断面における肉厚（ＴＦ）と、前記クロスメンバリヤの軸直方向の断面における肉厚（ＴＲ）とが異なっていることを特徴とする。
また、本発明は、車体後部に配置されるフロアパネルと、前記フロアパネルに載置され、車幅方向に沿って延在するリヤクロスメンバと、を備え、前記リヤクロスメンバは、予め分割して形成され、車両前方に配置されるクロスメンバフロントと、車両後方に配置されるクロスメンバリヤとを有し、前記リヤクロスメンバは、前記クロスメンバフロントと前記クロスメンバリヤとが一体的に結合して構成されており、前記クロスメンバフロントは、車幅方向に沿った左右両側にそれぞれコーナー部が一体的に設けられていることを特徴とする。
さらに、本発明は、車体後部に配置されるフロアパネルと、前記フロアパネルに載置され、車幅方向に沿って延在するリヤクロスメンバと、を備え、前記リヤクロスメンバは、予め分割して形成され、車両前方に配置されるクロスメンバフロントと、車両後方に配置されるクロスメンバリヤとを有し、前記リヤクロスメンバは、前記クロスメンバフロントと前記クロスメンバリヤとが一体的に結合して構成されており、前記クロスメンバフロントは、軽金属で形成されていることを特徴とする。

本発明では、リヤクロスメンバに対して入力される荷重に対応して肉厚を変更することが可能な車体リヤフロア構造を得ることができる。

本実施形態に係る車体リヤフロア構造が適用された車両の車体後部を示す斜視図である。図１に示すリヤクロスメンバの斜視図である。図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿ったリヤクロスメンバの端面図である。図２に示すリヤクロスメンバの分解斜視図である。図２に対応し、本出願人が案出した比較例に係る車体リヤフロア構造が適用された車両の車体後部の斜視図である。図３に対応し、図５のＶＩ－ＶＩ線に沿った縦断面図図４に対応し、図６に示す車体後部の分解斜視図である。

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
なお、各図において、「前後」は、車両前後方向、「左右」は、車幅方向（左右方向）、「上下」は、車両上下方向（鉛直上下方向）を、それぞれ示している。

図１に示されるように、本実施形態に係る車体リヤフロア構造が適用された車両の車体後部１０は、左右一対のホイルハウスインナ１２、１２と、リヤフロアパネル（フロアパネル）１４と、リヤクロスメンバ１６とを備えて構成されている。

各ホイルハウスインナ１２は、車幅方向に沿った車体後部の両側にそれぞれ配置され、図示しない左右後輪の上部を車幅方向内側から覆うように設けられている。リヤフロアパネル１４は、車体後部に配置され、ホイルハウスインナ１２の下部に接続されて車幅方向内側に延在している。リヤフロアパネル１４において、リヤクロスメンバ１６よりも車両前方に位置する部位は、図示しないリヤシートの設置用スペースとなっている。

リヤクロスメンバ１６は、リヤフロアパネル１４の上面に載置され、車幅方向に沿って延在している。また、リヤクロスメンバ１６は、予め分割して形成され、車両前方に配置されるクロスメンバフロント１８と、車両後方に配置されるクロスメンバリヤ２０とを有する（図３、図４参照）。

すなわち、リヤクロスメンバ１６は、予めそれぞれ別途に製造されたクロスメンバフロント１８とクロスメンバリヤ２０とが車両前後方向で一体的に結合して構成されている（図２参照）。なお、クロスメンバフロント１８とクロスメンバリヤ２０との結合手段は、例えば、図示しないボルト及びナットによる締結や、溶接装置による接合等が含まれる。

図３に示されるように、前側に位置するクロスメンバフロント１８の軸直方向の断面における肉厚（ＴＦ）と、後側に位置するクロスメンバリヤ２０の軸直方向の断面における肉厚（ＴＲ）とは、異なっている（ＴＦ≠ＴＲ）。すなわち、クロスメンバフロント１８の軸直方向の断面における最大肉厚（ＴＦ）は、クロスメンバリヤ２０の軸直方向の断面における最大肉厚（ＴＲ）よりも大きくなっている（ＴＦ＞ＴＲ）。

クロスメンバフロント１８は、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金等の軽金属によって、図示しない金型を用いた鋳造成形で形成されている。

クロスメンバフロント１８は、軸直方向の断面視において、上方に位置する上端部１８ａと、下方に位置する下端部１８ｂと、鉛直上下方向において上端部１８ａと下端部１８ｂとの間に位置する中間部１８ｃとを有する。上端部１８ａの端縁には、車両後方側（クロスメンバリヤ２０側）に向かって屈曲する屈曲部１８ｄが設けられている。

クロスメンバフロント１８の上端部１８ａの肉厚（Ｔ１）は、上端部１８ａと下端部１８ｂとの間に位置する中間部１８ｃの肉厚（Ｔ０）よりも大きくなっている（Ｔ１＞Ｔ０）。換言すると、クロスメンバフロント１８は、その軸直方向の断面において、中間部１８ｃの肉厚（Ｔ０）が最も薄く、上端部１８ａ及び下端部１８ｂの肉厚（Ｔ１、Ｔ２）を中間部１８ｃの肉厚（Ｔ０）よりも厚くしている。

また、クロスメンバフロント１８の下端部１８ｂの肉厚（Ｔ２）は、上端部１８ａと下端部１８ｂとの間に位置する中間部１８ｃの肉厚（Ｔ０）よりも大きくなっている（Ｔ２＞Ｔ０）。

クロスメンバリヤ２０は、例えば、鉄等の薄板によって、プレス成形で形成されている。クロスメンバリヤ２０は、軸直方向の断面視において、略上下方向に沿って延在する縦壁２０ａと、縦壁２０ａの上端から車両前方に向かって屈曲する上部屈曲部２０ｂと、縦壁２０ａの下端から車両後方に向かって屈曲する下部屈曲部２０ｃとを有する。縦壁２０ａ、上部屈曲部２０ｂ、及び、下部屈曲部２０ｃの肉厚は、それぞれ略一定に形成されている。

図３に示されるように、クロスメンバフロント１８の屈曲部１８ｄと、クロスメンバリヤ２０の上部屈曲部２０ｂとは、図示しない結合手段を介して上下方向で強固に結合されている。

また、後記する図７の比較例において、クロスメンバ本体１０８の車両前方側には、周辺要素部１０６に示されるような周辺部品が存在する（例えば、チャイルドアンカスティフナ）。本実施形態では、周辺要素部１０６とクロスメンバフロント１８を部位２２のように一体化することで（図２、図４参照）、部品点数を削減して製造コストを低減することができる。さらに、クロスメンバフロント１８を鋳物化することで、部位２２等のように部位により必要に応じた板厚設定とすることができる。

さらに、クロスメンバフロント１８の車幅方向に沿った左右両端部には、それぞれコーナー部２４、２４が一体的に設けられている（図２、図４参照）。クロスメンバリヤ２０の車幅方向に沿った両端部には、平面視して略円弧状に湾曲するガセット部材２６、２６が連結されている。

さらにまた、リヤクロスメンバ１６の左右両端部の車両後方部位には、それぞれ周辺部材２８が連結されている（図２、図４参照）。この周辺部材２８は、前側の第１ガセット２８ａと、後側の第２ガセット２８ｂとから構成されている。

本実施形態に係る車体リヤフロア構造が適用された車両の車体後部１０は、基本的に以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。

図５は、本出願人が案出した比較例に係る車体リヤフロア構造が適用された車両の車体後部の斜視図、図６は、図５のＶＩ－ＶＩ線に沿った縦断面図、図７は、図６に示す車体後部の分解斜視図である。なお、比較例において、本実施形態と同一の構成要素には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。

比較例に係る車体後部１００では、リヤクロスメンバ１０２が分割構成されることがなく、一定の肉厚を有する薄板をプレス成形によって略断面ハット形状に一体的に構成されている点で本実施形態と相違している（図３と図６とを比較参照）。また、比較例では、左右両側のコーナー部１０４、１０４及び周辺要素部１０６、１０６がクロスメンバ本体１０８と別体に構成されている点で本実施形態と相違している。

本件発明者は、例えば、有限要素法（ＦＥＭ）を用いてクロスメンバ本体１０８（図６参照）の部品内部での荷重入力に対する寄与度を分析した結果、以下のことがわかった。すなわち、クロスメンバ本体１０８の部品内部における荷重入力に対する寄与度は、前壁１０８ａと後壁１０８ｂとの間で同じではなく、前壁１０８ａに対して高く、後壁１０８ｂに対して低くなっている。このため、前壁１０８ａに対する荷重入力を高くした方が荷重伝達効率は上がり、軽量化に有効であることがわかった。このような知見に基づいて、本件発明者は、リヤクロスメンバ１０２に入力されるべき荷重の大小に対応して、リヤクロスメンバ１０２の板厚（肉厚）を部分的に変更することができないかどうかを鋭意研究した。

そこで、本件発明者は、本実施形態で示されるように、リヤクロスメンバ１６を、大きな荷重を入力すべき車両前方側のクロスメンバフロント１８と、小さな荷重を入力すべき車両後方側のクロスメンバリヤ２０とをそれぞれ分割構成することで、前記課題を解決することができることがわかった（図４参照）。これにより、本実施形態では、リヤクロスメンバ１６に対して入力される荷重に対応して肉厚を変更することが可能な車体リヤフロア構造を得ることができる。また、車両前方側のクロスメンバフロント１８と、車両後方側のクロスメンバリヤ２０とを分割構成することで、製造コストを抑制しつつ、リヤクロスメンバ１６全体の剛性・強度を向上させることができる。

また、本実施形態では、図３に示されるように、クロスメンバフロント１８の軸直方向の断面における肉厚（ＴＦ）と、クロスメンバリヤ２０の軸直方向の断面における肉厚（ＴＲ）とが異なっている。すなわち、本実施形態では、比較的に大きな荷重を入力すべきクロスメンバフロント１８の肉厚（ＴＦ）を、比較的に小さな荷重を入力すべきクロスメンバリヤ２０の肉厚（ＴＲ）よりも厚く形成している（ＴＦ＞ＴＲ）。これにより、本実施形態では、リヤクロスメンバ１６に対して入力される荷重に対応して肉厚を変更することが可能な車体リヤフロア構造を得ることができる。また、リヤクロスメンバ１６に入力される荷重の大小に対応して肉厚を変更することで、リヤクロスメンバ１６全体の剛性・強度を向上させることができる。

さらに、本実施形態では、図３に示されるように、クロスメンバフロント１８の上端部１８ａの肉厚（Ｔ１）が、上端部１８ａと下端部１８ｂとの間に位置する中間部１８ｃの肉厚（Ｔ０）よりも大きくしている（Ｔ１＞Ｔ０）。これにより、本実施形態では、クロスメンバフロント１８の上端部１８ａ及び中間部１８ｃに入力される荷重を均一化して、クロスメンバフロント１８の剛性・強度を向上させることができる。また、中間部１８ｃの肉厚が上端部１８ａの肉厚より小さい分だけリヤクロスメンバ１６全体の軽量化を達成することができる。

さらにまた、本実施形態では、図３に示されるように、クロスメンバフロント１８の下端部１８ｂの肉厚（Ｔ２）が、上端部１８ａと下端部１８ｂとの間に位置する中間部１８ｃの肉厚（Ｔ０）よりも大きくしている（Ｔ２＞Ｔ０）。これにより、本実施形態では、クロスメンバフロント１８の下端部１８ｂ及び中間部１８ｃに入力される荷重を均一化して、クロスメンバフロント１８の剛性・強度を向上させることができる。また、中間部１８ｃの肉厚が下端部１８ｂの肉厚より小さい分だけリヤクロスメンバ１６全体の軽量化を達成することができる。

さらにまた、本実施形態では、一対のコーナー部２４、２４、及び、部位２２、２２がリヤクロスメンバ１６に対して一体的に設けられている（図２参照）。これにより、本実施形態では、比較例（図７参照）と比較して、リヤクロスメンバ１６の剛性・強度を向上させると共に、組付工数や部品点数を削減して製造コストを低減することができる。

さらにまた、本実施形態では、クロスメンバフロント１８が、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金等の軽金属で形成されている。これにより、本実施形態では、クロスメンバフロント１８を鉄材料で形成した場合と比較して軽量化を達成することができる。換言すると、本実施形態では、軽金属製のクロスメンバフロント１８と、鉄製のクロスメンバリヤ２０とすることで、鉄と軽金属とを適材適所に配置することができる。

１０車体後部
１４リヤフロアパネル（フロアパネル）
１６リヤクロスメンバ
１８クロスメンバフロント
１８ａ上端部
１８ｂ下端部
１８ｃ中間部
２０クロスメンバリヤ
２４コーナー部
ＴＦ、ＴＲ、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ０肉厚

Claims

車体後部に配置されるフロアパネルと、
前記フロアパネルに載置され、車幅方向に沿って延在するリヤクロスメンバと、
を備え、
前記リヤクロスメンバは、予め分割して形成され、車両前方に配置されるクロスメンバフロントと、車両後方に配置されるクロスメンバリヤとを有し、
前記リヤクロスメンバは、前記クロスメンバフロントと前記クロスメンバリヤとが一体的に結合して構成されており、
前記クロスメンバフロントの軸直方向の断面における肉厚（ＴＦ）と、前記クロスメンバリヤの軸直方向の断面における肉厚（ＴＲ）とが異なっていることを特徴とする車体リヤフロア構造。
請求項１記載の車体リヤフロア構造において、
前記クロスメンバフロントの上端部の肉厚（Ｔ１）は、前記上端部と下端部との間に位置する中間部の肉厚（Ｔ０）よりも大きい（Ｔ１＞Ｔ０）ことを特徴とする車体リヤフロア構造。
請求項１又は請求項２記載の車体リヤフロア構造において、
前記クロスメンバフロントの下端部の肉厚（Ｔ２）は、上端部と前記下端部との間に位置する中間部の肉厚（Ｔ０）よりも大きい（Ｔ２＞Ｔ０）ことを特徴とする車体リヤフロア構造。
車体後部に配置されるフロアパネルと、
前記フロアパネルに載置され、車幅方向に沿って延在するリヤクロスメンバと、
を備え、
前記リヤクロスメンバは、予め分割して形成され、車両前方に配置されるクロスメンバフロントと、車両後方に配置されるクロスメンバリヤとを有し、
前記リヤクロスメンバは、前記クロスメンバフロントと前記クロスメンバリヤとが一体的に結合して構成されており、
前記クロスメンバフロントは、車幅方向に沿った左右両側にそれぞれコーナー部が一体的に設けられていることを特徴とする車体リヤフロア構造。
車体後部に配置されるフロアパネルと、
前記フロアパネルに載置され、車幅方向に沿って延在するリヤクロスメンバと、
を備え、
前記リヤクロスメンバは、予め分割して形成され、車両前方に配置されるクロスメンバフロントと、車両後方に配置されるクロスメンバリヤとを有し、
前記リヤクロスメンバは、前記クロスメンバフロントと前記クロスメンバリヤとが一体的に結合して構成されており、
前記クロスメンバフロントは、軽金属で形成されていることを特徴とする車体リヤフロア構造。