JP7348451B2 - 車体下部補強構造 - Google Patents

Description

本発明は、車体下部を補強する補強構造に関する。

下記の特許文献１には、この種の補強構造である車体後部構造について開示されている。この車体後部構造は、ブレース部材を使用して車体を補強するよう構成されている。この補強のために、ブレース部材は、その一端部が骨格の１つであるロッカー（「サイドシル」ともいう。）の後端部に対して固定されており、その他端部が別の骨格であるクロスメンバーに対して固定されている。

特開２０１７－５６７６６号公報

ところで、上記の車体後部構造においては、ジャッキアップの際に使用するジャッキアップ用のブラケット部材がロッカーの後端部に設けられる場合がある。この場合、ブレース部材とブラケット部材との干渉を回避するために、ブレース部材の一端部とロッカーとの固定箇所を前方へずらしたり、ブレース部材の一端部を別の骨格に固定したりすると、ブレース部材本来の補強効果が低下するという問題がある。このような問題は、ロッカーの後端部にジャッキアップ用のブラケット部材以外のブラケット部材が設けられる場合においても同様に生じ得る。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、ブレース部材による補強効果を高めることができる車体下部補強構造を提供しようとするものである。

本発明の一態様は、
車体下部を補強する車体下部補強構造であって、
並んで設けられている第１骨格と第２骨格の両方に固定されるブラケット部材と、
補強用のブレース部材と、
を備え、
上記ブレース部材は、一端部と他端部との間で直線状に延びており、上記一端部が上記ブラケット部材に固定され、上記他端部が上記第１骨格及び上記第２骨格とは別の第３骨格に固定され、
上記ブラケット部材は、車高方向から見たときに上記ブレース部材が延びている直線上で上記第１骨格と上記第２骨格のそれぞれに固定される、車体下部補強構造、
にある。

この車体下部補強構造において、ブラケット部材は、第１骨格と第２骨格の両方に固定される。また、補強用のブレース部材は、ブラケット部材と第１骨格及び第２骨格とは別の第３骨格とを連結する。このとき、ブレース部材は、ブラケット部材を介して第１骨格と第２骨格の両方に固定されることになる。このため、ブレース部材をブラケット部材との干渉を回避した状態で骨格に固定する必要がない。また、ブレース部材をブラケット部材に固定して骨格に直に固定しない代わりに、ブラケット部材を第１骨格と第２骨格の両方に固定することによって、ブレース部材による補強効果の確保が担保される。

以上のごとく、上記の態様によれば、ブレース部材による補強効果を高めることができる車体下部補強構造を提供できる。

実施形態１の車体下部補強構造の左側を下方から見た平面図。 図１のII-II線矢視断面図。 図２において荷重が伝達する様子について説明するための断面図。 実施形態２の車体下部補強構造について図２に対応した断面図。

上述の態様の好ましい実施形態について以下に説明する。

上記の車体下部補強構造において、上記第１骨格と上記第２骨格が並んで設けられているのが好ましい。

この車体下部補強構造によれば、第１骨格と第２骨格が近傍に並んで配置されているため、これら第１骨格と第２骨格の両方に固定されるブラケット部材を小型化できる。

上記の車体下部補強構造において、上記第１骨格と上記第２骨格は、車幅方向と車長方向のいずれか一方向について互いに隣接する隣接部を有し、上記隣接部において接合されているのが好ましい。

この車体下部補強構造によれば、互いに接合される２つの骨格の両方にブラケット部材が固定されることによって、ブラケット部材と骨格との間の結合を強化して車体の剛性を高めることができる。その結果、操縦安定性を向上させるとともに、衝突時の骨格変形を小さく抑えることが可能になる。

上記の車体下部補強構造において、上記ブレース部材は、一端部が上記ブラケット部材に固定され、他端部が上記第３骨格に固定されるように構成されているのが好ましい。

この車体下部補強構造によれば、ブレース部材の両端部をそれぞれの固定位置で終了することによりブレース部材の長さ寸法を短く抑えることができる。

上記の車体下部補強構造において、上記ブラケット部材は、ジャッキを受けるための底板部を有するジャッキアップ用のブラケット部材であるが好ましい。

この車体下部補強構造によれば、ジャッキアップ用のブラケット部材を兼用できるため、部品点数が増えるのを防ぐことができる。また、ジャッキアップ用のブラケット部材との干渉を回避するようにブレース部材を寸法設定する必要がなく、ブレース部材本来の補強効果を得ることができる。

以下、車体下部を補強する補強構造の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

なお、本明細書の説明で用いる図面では、車体前方を矢印ＦＲで示し、車体左方を矢印ＬＨで示し、車両上方を矢印ＵＰで示し、車体内方を矢印ＩＮで示している。また、特に断わらない限り、車幅方向を矢印Ｘで示し、車長方向を矢印Ｙで示し、車高方向を矢印Ｚで示すものとする。

（実施形態１）
図１に示されるように、車体下部補強構造（以下、単に「補強構造」という。）１０は、車体１の後部且つ下部を補強するものであり、第１骨格としてのロッカー１１と、第２骨格としてのサイドメンバー１２と、第３骨格としてのクロスメンバー１３と、ブラケット部材２０と、補強用のブレース部材３０と、を有する。なお、この補強構造１０は左右対称であり、特に図示しないものの、図１の下方にも同様の構成要素が設けられている。

ロッカー１１は、車体１の下部側方を車長方向Ｙに沿って延びており、このロッカー１１の後端部１１ａから後方へサイドメンバー１２がアーチ状に延びている。クロスメンバー１３は、車幅方向Ｘに沿って延びており、その左右端部が左右のサイドメンバー１２のそれぞれの後端部に連結されている。

ブラケット部材２０は、車体１のサイドパネル２の近傍において、ロッカー１１及びサイドメンバー１２の下方に設けられており、ロッカー１１とサイドメンバー１２の両方に固定されるように構成されている。このブラケット部材２０は、第１被固定部２１と、第２被固定部２２と、底板部２５と、を有する。

ブラケット部材２０の第１被固定部２１は、ボルト部材２３によってロッカー１１の後端部１１ａに締結固定されている。この第１被固定部２１は、サイドパネル２及びロッカー１１のそれぞれに対する位置決めのために係合する係合部（凹凸形状）を有するのが好ましい。

ブラケット部材２０の第２被固定部２２は、ボルト部材２４によってサイドメンバー１２の前端部１２ａに締結固定されている。この第２被固定部２２は、第１被固定部２１から延出した部位であり、第１被固定部２１の車体後方且つ車体内方の位置に設けられている。

ブラケット部材２０は、ジャッキアップ用のブラケット部材であり、その底板部２５は、ジャッキ４０（図２を参照）を受けるために第１被固定部２１に設けられている。このため、車体１をジャッキアップする際に、ジャッキ４０の押上部による荷重がブラケット部材２０の底板部２５を介して車体１に入力される。

ブレース部材３０は、一端部３１と他端部３２との間で直線状に延びており、ブラケット部材２０とクロスメンバー１３とを連結するように構成されている。このブレース部材３０の一端部３１は、ブラケット部材２０の下方に設けられボルト部材３３によってブラケット部材２０に締結固定されている。また、このブレース部材３０の他端部３２は、車幅方向Ｘの中央部に設けられた中間部材１４の下方に設けられこの中間部材１４に締結固定されている。中間部材１４は、ボルト部材３５によってクロスメンバー１３に締結固定されている。このため、ブレース部材３０は、車体１の平面視で斜め方向に延びており、一端部３１がブラケット部材２０に固定され、他端部３２が中間部材１４を介してクロスメンバー１３に固定されている。この場合、ブレース部材３０の両端部３１，３２がそれぞれの固定位置で終了することになり、両端部３１，３２よりも先へ延出している部位がない。

なお、ブレース部材３０は、その剛性を高めるために棒状部材として構成されるのが好ましい。また、ボルト部材３３及びボルト部材３４の数は特に限定されないが、ブレース部材３０の締結力を高めるためにボルト部材３３及びボルト部材３４のそれぞれを複数使用するのが好ましい。

図２に示されるように、ロッカー１１とサイドメンバー１２は並んで設けられている。具体的には、車幅方向Ｘから見てロッカー１１の後端部１１ａとサイドメンバー１２の前端部１２ａが重なるように構成されている。また、ロッカー１１とサイドメンバー１２は、車幅方向Ｘについて互いに隣接する隣接部（ロッカー１１の後端部１１ａとサイドメンバー１２の前端部１２ａ）を有し、これらの隣接部において溶接接合されている。即ち、ロッカー１１の後端部１１ａとサイドメンバー１２の前端部１２ａが溶接によって直に接合されている。

図３に示されるように、ブレース部材３０から入力された荷重Ｌａは、このブレース部材３０を一端部３１へと伝達した後、ロッカー１１とサイドメンバー１２の両方に固定されているブラケット部材２０に荷重Ｌｂとして伝達する。このため、ブラケット部材２０に伝達した荷重Ｌｂをロッカー１１とサイドメンバー１２の両方で受けることができ、ブレース部材３０による補強効果が高まる。その結果、高い操縦安定性を得ることが可能になる。

また、車体１の側面衝突時にサイドパネル２に入力された荷重Ｍａによってサイドパネル２が塑性変形する。このとき、ロッカー１１に入力された荷重Ｍｂは、このロッカー１１を後端部１１ａへと伝達した後、サイドメンバー１２の前端部１２ａに荷重Ｍｃとして伝達する。一方で、ブラケット部材２０に入力された荷重Ｍｄは、次の２つの経路に分岐して伝達する。１つ目の経路は、ブラケット部材２０の第２被固定部２２からサイドメンバー１２への荷重伝達経路である。２つの目の経路は、ブラケット部材２０からブレース部材３０への荷重伝達経路である。これにより、荷重Ｍｄの一部が１つ目の経路によってサイドメンバー１２に荷重Ｍｆとして伝達し、荷重Ｍｄの残りが２つ目の経路によってブレース部材３０に荷重Ｍｅとして伝達する。このとき、ロッカー１１は、溶接接合によってサイドメンバー１２に固定されるとともに、ブラケット部材２０によってもサイドメンバー１２に固定されているため、側面衝突時のロッカー１１の変形を抑制するのに効果がある。

上述の実施形態１によれば、以下のような作用効果が得られる。

上記の補強構造１０において、ブラケット部材２０は、ロッカー１１とサイドメンバー１２の両方に固定される。また、補強用のブレース部材３０は、ブラケット部材２０とクロスメンバー１３とを連結する。このとき、ブレース部材３０は、ブラケット部材２０を介してロッカー１１とサイドメンバー１２の両方に固定されることになる。このため、ブレース部材３０をブラケット部材２０との干渉を回避した状態でロッカー１１に固定する必要がない。また、ブレース部材３０をブラケット部材２０に固定してロッカー１１に直に固定しない代わりに、ブラケット部材２０をロッカー１１とサイドメンバー１２の両方に直に固定することによって、ブレース部材３０による補強効果の確保が担保される。即ち、ブレース部材３０をブラケット部材２０に連結してもブレース部材３０による補強効果が低下するのを防ぐことができる。

従って、上述の実施形態１によれば、ブレース部材３０による補強効果を高めることができる補強構造１０を提供できる。

上記の補強構造１０によれば、ロッカー１１とサイドメンバー１２が近傍に並んで配置されているため、これらロッカー１１とサイドメンバー１２の両方に固定されるブラケット部材２０を小型化できる。

上記の補強構造１０によれば、互いに接合される２つの骨格であるロッカー１１及びサイドメンバー１２の両方にブラケット部材２０が固定されることによって、ブラケット部材２０と骨格との間の結合を強化して車体１の剛性を高めることができる。その結果、操縦安定性を向上させるとともに、車体の衝突時の骨格変形を小さく抑えることが可能になる。

上記の補強構造１０によれば、ブレース部材３０の両端部３１，３２をそれぞれの固定位置で終了することによりブレース部材３０の長さ寸法を短く抑えることができる。

上記の補強構造１０によれば、ジャッキアップ用のブラケット部材２０を兼用できるため、部品点数が増えるのを防ぐことができる。また、ジャッキアップ用のブラケット部材２０との干渉を回避するようにブレース部材３０を寸法設定する必要がなく、ブレース部材３０本来の補強効果を得ることができる。

上述の実施形態１に特に関連する変更例として、ロッカー１１の後端部１１ａとサイドメンバー１２の前端部１２ａが車長方向Ｙについて互いに隣接しており、且つ接合された構造を採用することもできる。

また、ロッカー１１の後端部１１ａとサイドメンバー１２の前端部１２ａとの接合方法は、溶接接合に限定されるものではない。他の変更例として、ボルト部材を用いた締結による接合などの各種の接合方法を採用することもできる。

以下、上述の実施形態１に関連する他の実施形態について図面を参照しつつ説明する。他の実施形態において、実施形態１の要素と同一の要素には同一の符号を付しており、当該同一の要素についての説明は省略する。

（実施形態２）
図４に示されるように、実施形態２の補強構造１１０は、介装部材１５が設けられている点で、実施形態１の補強構造１０と相違している。ロッカー１１とサイドメンバー１２は並んで設けられている一方で、ロッカー１１の後端部１１ａとサイドメンバー１２の前端部１２ａとの間に介装部材１５が介装されている。

介装部材１５は、車幅方向Ｘの一方側がロッカー１１の後端部１１ａに接合されており、且つ車幅方向Ｘの他方側がサイドメンバー１２の前端部１２ａに接合されている。この介装部材１５は、ロッカー１１とサイドメンバー１２との間で伝達する荷重を吸収するように構成されているのが好ましい。

その他の構成は、実施形態１と同様である。

上述の実施形態２によれば、ロッカー１１とサイドメンバー１２との間に介装部材１５を設けた補強構造１１０を提供できる。

その他、実施形態１と同様の作用効果を奏する。

本発明は、上述の典型的な実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の応用や変更が考えられる。例えば、上述の実施形態を応用した次の各形態を実施することもできる。

上述の実施形態では、ブレース部材３０の一端部３１がブラケット部材２０に締結固定され、ブレース部材３０の他端部３２が中間部材１４に締結固定される場合について例示したが、これに代えて、ブレース部材３０の一端部３１よりも内側の部位をブラケット部材２０に締結固定したり、ブレース部材３０の他端部３２よりも内側の部位を中間部材１４に締結固定したりすることもできる。また、ブレース部材３０を、中間部材１４を介さずに、クロスメンバー１３に直に締結固定するようにしてもよい。

上述の実施形態では、ブラケット部材２０がジャッキアップ用のブラケット部材である場合について例示したが、ブラケット部材２０はジャッキアップ以外の目的で使用されるものであってもよい。

上述の実施形態では、ブラケット部材２０が固定される第１骨格がロッカー１１であり第２骨格がサイドメンバー１２であり、またブレース部材３０が固定される第３骨格がクロスメンバー１３である場合について例示したが、３つの骨格の組み合わせはこれに限定されるものではなく、ブラケット部材２０及びブレース部材３０のそれぞれが配置される位置などに応じて適宜に変更が可能である。

１０，１１０ 車体下部補強構造（補強構造）
１１ ロッカー（第１骨格）
１１ａ 後端部（隣接部）
１２ サイドメンバー（第２骨格）
１２ａ 前端部（隣接部）
１３ クロスメンバー（第３骨格）
２０ ブラケット部材
２５ 底板部
３０ ブレース部材
３１ 一端部
３２ 他端部
４０ ジャッキ
Ｘ 車幅方向
Ｙ 車長方向

Claims (3)

1. 車体下部を補強する車体下部補強構造であって、
   並んで設けられている第１骨格と第２骨格の両方に固定されるブラケット部材と、
   補強用のブレース部材と、
   を備え、
   上記ブレース部材は、一端部と他端部との間で直線状に延びており、上記一端部が上記ブラケット部材に固定され、上記他端部が上記第１骨格及び上記第２骨格とは別の第３骨格に固定され、
   上記ブラケット部材は、車高方向から見たときに上記ブレース部材が延びている直線上で上記第１骨格と上記第２骨格のそれぞれに固定される、車体下部補強構造。
2. 上記第１骨格と上記第２骨格は、車幅方向と車長方向のいずれか一方向について互いに隣接する隣接部を有し、上記隣接部において接合されている、請求項１に記載の車体下部補強構造。
3. 上記ブラケット部材は、ジャッキを受けるための底板部を有するジャッキアップ用のブラケット部材である、請求項１または２に記載の車体下部補強構造。

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