KR20160079677A

KR20160079677A - 차체 구조

Info

Publication number: KR20160079677A
Application number: KR1020150182678A
Authority: KR
Inventors: 다카시 사사키
Original assignee: 도요타 지도샤（주）
Priority date: 2014-12-26
Filing date: 2015-12-21
Publication date: 2016-07-06
Also published as: BR102015032199A2; US20160185394A1; EP3037326B1; US9616937B2; EP3037326A1; RU2613641C1; KR101774118B1; JP6206394B2; CN105730512B; JP2016124367A; CN105730512A

Abstract

차체 구조의 일례인 차량 후부 구조는, 알루미늄 다이캐스트제로 된 리어 서스펜션 타워 (16) 와 리어 서스펜션 타워 (16) 보다 피로 강도가 높은 금속 재료에 의해 구성된 휠 하우스 아우터 (20) 는, 리어 서스펜션 타워 (16) 보다 피로 강도가 높은 금속 재료에 의해 구성된 익스텐션 패널 (22) 을 개재하여 결합되어 있다. 또한, 익스텐션 패널 (22) 의 내주부 (30) 와 외주부 (32) 사이에는, 단차부 (36) 가 형성되어 있다.

Description

차체 구조{VEHICLE BODY STRUCTURE}

본 발명은 차체 구조에 관한 것이다.

하기 일본 공개특허공보 2010-18087호에는, 차량의 후부 차체 구조가 개시되어 있다. 간단하게 설명하면, 차실 내벽면을 형성하는 사이드 패널 이너와, 차체 외벽면을 형성하는 사이드 패널 아우터로 차체 후부의 차체 측벽이 구성되어 있다. 또, 사이드 패널 이너의 하부는, 차량 폭 방향 외측으로 굴곡되어 휠 아치부로 되어 있다. 또한, 차량 측면시에서, 휠 아치부의 중앙부에는 차량 상하 방향으로 연장되는 리인포스먼트가 배치 형성되어 있고, 이 리인포스먼트와 사이드 패널 이너의 종벽부 및 휠 아치부로 폐단면이 구성되어 있다. 또, 리인포스먼트의 높이 방향 중간부에는, 차량 배면에서 봤을 때 차량 폭 방향 외측이 개방된 해트 형상으로 형성된 보강 부재가, 리인포스먼트의 벌크헤드로서 형성되어 있다.

한편, 리어 휠 하우스의 차실 외측면과 사이드 패널 이너의 차실 내측의 면 사이에는, 차량 배면에서 봤을 때 종단면 형상이 역 L 자상으로 된 서스펜션 댐퍼 지지 멤버가 걸쳐져 있다. 또한, 서스펜션 댐퍼 지지 멤버의 상면부와 사이드 아우터 이너의 종벽부 사이에는, 서스펜션 하우징 거싯이 비스듬하게 걸쳐져 있다. 그리고, 리인포스먼트의 비개방측의 정부 (頂部) 가, 사이드 패널 이너의 종벽부를 사이에 개재하고, 서스펜션 하우징 거싯의 상단부에 형성된 접합 플랜지부에 3 장 겹쳐진 상태로 스폿 용접되어 있다.

일본 공개특허공보 2010-18087호

그런데, 상기 선행 기술에 있어서의 3 가지 부재는 모두 강판이지만, 최근, 차량의 경량화의 관점 등에서, 알루미늄 다이캐스트제의 리어 서스펜션 타워를 사용하는 것이 검토되고 있다.

그러나, 강판제의 휠 하우스와 알루미늄 다이캐스트제의 리어 서스펜션 타워를 직접 접합한 경우, 내구성이 저하되는 (리어 서스펜션 타워의 수명이 짧아지는) 것이 생각된다. 즉, 차량 주행시, 업소버로부터 차량 상방측으로의 밀어 올리는 힘이 리어 서스펜션 타워에 작용한다. 이로써, 리어 서스펜션 타워에는 차량 폭 방향 내측으로의 인장력이 작용하고, 이 인장력에서 기인하여 리어 서스펜션 타워에 변형이 발생한다. 알루미늄 합금재는 철재에 비해 피로 강도가 낮기 때문에, 상기 변형이 리어 서스펜션 타워에 반복 발생함으로써, 리어 서스펜션 타워에 금속 피로가 축적되어, 보다 빨리 파단에 이르는 것이 염려된다.

본 발명은 알루미늄 다이캐스트제의 제 1 차체 패널과 당해 제 1 차체 패널보다 피로 강도가 높은 금속 재료에 의해 구성된 제 2 차체 패널을 접합하는 구성에 있어서, 차량 주행시의 반복 입력에 대해 제 1 차체 패널의 내구성을 향상시킬 수 있는 차체 구조를 얻는다.

차체 구조는, 알루미늄 다이캐스트제로 된 제 1 차체 패널과, 상기 제 1 차체 패널보다 피로 강도가 높은 금속 재료에 의해 구성된 제 2 차체 패널과, 상기 제 1 차체 패널보다 피로 강도가 높은 금속 재료에 의해 구성되고, 상기 제 1 차체 패널과 제 1 접합부에서 접합됨과 함께 상기 제 2 차체 패널과 제 2 접합부에서 접합됨으로써 제 1 차체 패널과 제 2 차체 패널 사이에 개재된 제 3 차체 패널과, 상기 제 3 차체 패널에 있어서의 상기 제 1 접합부 및 상기 제 2 접합부 사이의 영역에 형성되고, 상기 제 1 차체 패널에 상기 제 2 차체 패널로부터 이간되는 방향으로의 하중이 작용했을 때에 하중 작용 방향으로 탄성 변형 가능하게 구성된 변형 용이부를 갖고 있다.

제 1 차체 패널은 알루미늄 다이캐스트제로 되어 있고, 제 2 차체 패널 및 제 3 차체 패널은 제 1 차체 패널보다 피로 강도가 높은 금속 재료에 의해 구성되어 있다. 또한, 제 1 차체 패널과 제 2 차체 패널 사이에 제 3 차체 패널이 개재되고, 제 1 차체 패널은 제 1 접합부에서 제 3 차체 패널과 접합되고, 제 2 차체 패널은 제 2 접합부에서 제 3 차체 패널과 접합되어 있다.

여기서, 본 발명에서는, 제 3 차체 패널에 있어서의 제 1 접합부와 제 2 접합부 사이에 변형 용이부가 형성되어 있다. 이 때문에, 차량 주행시에 제 1 차체 패널에 제 2 차체 패널로부터 이간되는 방향으로의 인장 하중이 작용하면, 변형 용이부가 하중 작용 방향으로 탄성 변형된다. 그 결과, 변형 용이부가 탄성 변형된 만큼, 알루미늄 다이캐스트제의 제 1 차체 패널의 변형이 억제된다. 요컨대, 피로 강도가 낮은 알루미늄 합금재로 제 1 차체 패널이 구성되어 있어도, 제 1 차체 패널 대신에 제 3 차체 패널의 변형 용이부가 탄성 변형됨으로써, 제 1 차체 패널로의 부하가 경감되고, 이로써 제 1 차체 패널의 변형이 억제된다.

차체 구조는, 상기 제 1 차체 패널은, 본체 벽부와 당해 본체 벽부의 단부로부터 굴곡된 접합용의 플랜지를 포함하여 구성되어 있고, 당해 플랜지가 상기 제 3 차체 패널과 상기 제 1 접합부에서 접합되어 있는 것으로 해도 된다.

제 1 차체 패널의 본체 벽부에 제 2 차체 패널로부터 이간되는 방향으로의 하중이 작용하면, 당해 하중에 의해 접합용의 플랜지도 하중 작용 방향으로 인장된다. 이 때문에, 플랜지와 제 1 접합부에서 접합된 제 3 차체 패널이 하중 작용 방향으로 인장된다. 제 3 차체 패널은 제 2 접합부에서 제 2 차체 패널과 접합되어 있기 때문에, 상기 하중이 작용하면, 제 3 차체 패널의 변형 용이부가 하중 작용 방향으로 탄성 변형된다. 이로써, 플랜지로의 입력이 저감되고, 플랜지의 변형이 억제된다. 요컨대, 제 1 차체 패널이 본체 벽부와 당해 본체 벽부로부터 굴곡된 플랜지를 구비한 구조인 경우에 있어서, 제 1 차체 패널이 플랜지에서 제 3 차체 패널과 접합되어 있는 경우에는, 플랜지가 본체 벽부에 대해 개방되도록 변형되기 쉽지만, 이 개방 변형을 억제하는 것이 가능해진다.

차체 구조는, 상기 변형 용이부는, 상기 제 2 차체 패널에 대해 경사진 경사벽인 단차부인 것으로 해도 된다.

변형 용이부는 제 2 차체 패널에 대해 경사진 경사벽인 단차부이기 때문에, 단차부의 높이 (길이) 나 경사 각도를 조정함으로써, 제 1 차체 패널의 변형의 흡수 성능을 조정할 수 있다.

차체 구조는, 상기 단차부의 경사벽의 상기 제 2 차체 패널에 대한 경사 각도는, 0 도보다 크고 또한 45 도 이하의 각도로 설정되어 있는 것으로 해도 된다.

단차부의 경사벽의 제 2 차체 패널에 대한 경사 각도가 0 도보다 크고 또한 45 도 이하의 각도로 설정되어 있기 때문에, 단차부의 경사벽의 경사 각도는 작다고 할 수 있다. 이 때문에, 단차부의 경사 각도가 큰 경우에 비해, 제 3 차체 패널의 탄성 변형량을 증가시킬 수 있다.

차체 구조는, 상기 제 3 차체 패널은, 상기 플랜지를 따라 형성되고, 당해 플랜지와 상기 제 1 접합부에서 접합되는 제 1 영역부와, 당해 제 1 영역부에 인접하여 배치되고, 상기 제 2 차체 패널과 상기 제 2 접합부에서 접합되는 제 2 영역부를 구비하고 있고, 상기 변형 용이부는, 당해 제 1 영역부와 당해 제 2 영역부의 경계 부분에 형성되어 있는 것으로 해도 된다.

제 3 차체 패널의 제 1 영역부에 제 1 차체 패널의 플랜지가 제 1 접합부에서 접합된다. 또, 제 3 차체 패널의 제 2 영역부에 제 2 차체 패널이 제 2 접합부에서 접합된다. 그리고, 본 발명에서는, 제 3 차체 패널의 제 1 영역부와 제 2 영역부의 경계 부분에 변형 용이부가 형성되어 있기 때문에, 제 1 영역부 및 제 2 영역부에 요구되는 「접합 영역」으로서의 기능 (예를 들어 강도 및 강성 등) 이 변형 용이부에 의해 손상되는 경우는 없다.

차체 구조는, 상기 본체 벽부는, 차량 폭 방향 외측으로부터 본 측면시에서 차량 하방측이 개방된 역 U 자상으로 형성되어 있음과 함께, 상기 플랜지는, 차량 폭 방향 외측으로부터 본 측면시에서 당해 본체 벽부의 차량 폭 방향 외측의 단부 외주에 역 U 자상으로 형성되어 있고, 상기 제 3 차체 패널의 상기 제 1 영역부는 당해 플랜지를 따라 역 U 자상으로 형성됨과 함께, 상기 제 2 영역부는 당해 제 1 영역부의 외측에 역 U 자상으로 형성되어 있고, 또한, 상기 변형 용이부는, 당해 제 1 영역부와 당해 제 2 영역부의 경계 부분의 전체 둘레에 걸쳐 형성되어 있는 것으로 해도 된다.

역 U 자상으로 형성된 플랜지는 제 3 차체 패널의 제 1 영역부에 접합되고, 제 3 차체 패널의 제 1 영역부의 외측에 형성된 제 2 영역부가 제 2 차체 패널과 접합된다. 그리고, 제 1 영역부와 제 2 영역부의 경계 부분의 전체 둘레에 걸쳐 변형 용이부가 형성되어 있기 때문에, 제 1 차체 패널의 본체부로부터 플랜지에 전달되는 인장력의 전체를 이용하여 상기 제 3 차체 패널의 변형 용이부를 탄성 변형시킬 수 있다.

차체 구조는, 상기 제 1 접합부의 접합 구조는 기계적 접합 구조로 되고, 상기 제 2 접합부의 접합 구조는 야금적 접합 구조로 되어 있는 것으로 해도 된다.

알루미늄 다이캐스트제의 제 1 차체 패널과 이것보다 피로 강도가 높은 금속 재료에 의해 구성된 제 3 차체 패널은, 기계적 접합 구조로 접합되어 있다. 한편, 제 1 차체 패널보다 피로 강도가 높은 금속 재료에 의해 구성된 제 2 차체 패널과 제 3 차체 패널은, 야금적 접합 구조로 접합되어 있다. 이와 같이 2 장의 차체 패널끼리를 접합하는 데에 있어서, 차체 패널의 종류와 조합에 의해 보다 바람직한 접합 구조를 채용할 수 있다.

차체 구조는, 알루미늄 다이캐스트제로 된 제 1 차체 패널과, 상기 제 1 차체 패널보다 피로 강도가 높은 금속 재료에 의해 구성된 제 2 차체 패널과, 상기 제 1 차체 패널보다 피로 강도가 높은 금속에 의해 구성되고, 상기 제 1 차체 패널과 제 1 접합부에서 접합됨과 함께 상기 제 2 차체 패널과 제 2 접합부에서 접합됨으로써 제 1 차체 패널과 제 2 차체 패널 사이에 개재된 제 3 차체 패널과, 상기 제 2 차체 패널에 있어서 상기 제 2 접합부가 설정되는 부위에 형성되고, 상기 제 1 차체 패널에 상기 제 2 차체 패널로부터 이간되는 방향으로의 하중이 작용했을 때에 하중 작용 방향으로 탄성 변형 가능하게 구성된 변형 용이부를 갖고 있다.

여기서, 본 발명에서는, 제 2 차체 패널에 있어서 제 2 접합부가 설정되는 부위에 변형 용이부가 형성되어 있다. 이 때문에, 차량 주행시에 제 1 차체 패널에 제 2 차체 패널로부터 이간되는 방향으로의 하중이 작용하면, 변형 용이부가 하중 작용 방향으로 탄성 변형된다. 그 결과, 변형 용이부가 탄성 변형된 만큼, 알루미늄 다이캐스트제의 제 1 차체 패널의 변형이 억제된다. 요컨대, 제 1 차체 패널이 피로 강도가 낮은 알루미늄 합금재로 구성되어 있어도, 제 1 차체 패널 대신에 제 2 차체 패널에 설정된 변형 용이부가 탄성 변형됨으로써, 제 1 차체 패널로의 부하가 경감되고, 이로써 제 1 차체 패널의 변형이 억제된다.

차체 구조는, 상기 제 1 차체 패널은 리어 서스펜션 타워로 되고, 상기 제 2 차체 패널은 휠 하우스 아우터로 되고, 상기 제 3 차체 패널은 당해 리어 서스펜션 타워와는 별체로 구성된 익스텐션 패널로 되어 있다.

알루미늄 다이캐스트제의 리어 서스펜션 타워와 휠 하우스 아우터 사이에 리어 서스펜션 타워와는 별체의 익스텐션 패널이 개재된다. 그리고, 리어 서스펜션 타워와 익스텐션 패널이 제 1 접합부에서 접합되고, 휠 하우스 아우터와 리어 서스펜션 타워가 제 2 접합부에서 접합된다. 따라서, 차량 주행시에 리어 서스펜션 타워에 차량 상방측으로의 밀어 올리는 힘이 작용하면, 당해 리어 서스펜션 타워에는 차량 폭 방향 내측으로의 인장력이 분력으로서 작용한다. 이 때문에, 리어 서스펜션 타워는 휠 하우스 아우터로부터 이간되는 방향으로 인장되지만, 익스텐션 패널의 변형 용이부가 탄성 변형됨으로써, 리어 서스펜션 타워에 가해지는 부하가 경감된다. 그 결과, 리어 서스펜션 타워의 변형이 억제된다.

이상 설명한 바와 같이, 차체 구조는, 알루미늄 다이캐스트제의 제 1 차체 패널과 당해 제 1 차체 패널보다 피로 강도가 높은 금속 재료에 의해 구성된 제 2 차체 패널을 접합하는 구성에 있어서, 차량 주행시의 반복 입력에 대해 제 1 차체 패널의 내구성을 향상시킬 수 있다는 우수한 효과를 갖는다.

차체 구조는, 제 1 차체 패널이 접합용의 플랜지에서 제 3 차체 패널과 접합되어 있는 경우에, 제 1 차체 패널의 플랜지의 변형을 효과적으로 억제하고, 제 1 차체 패널의 내구성을 향상시킬 수 있다는 우수한 효과를 갖는다.

차체 구조는, 제 1 차체 패널의 변형의 흡수 성능을 최적화할 수 있다는 우수한 효과를 갖는다.

차체 구조는, 제 1 차체 패널의 변형을 보다 효과적으로 억제할 수 있다는 우수한 효과를 갖는다.

차체 구조는, 제 3 차체 패널과 제 1 차체 패널 및 제 2 차체 패널과의 접합 상태를 양호하게 유지하면서, 제 3 차체 패널에 제 1 차체 패널의 변형 흡수 기능을 부여할 수 있다는 우수한 효과를 갖는다.

차체 구조는, 익스텐션 패널의 변형 용이부를 효율적으로 탄성 변형시켜 리어 서스펜션 타워의 변형을 효과적으로 억제할 수 있다는 우수한 효과를 갖는다.

차체 구조는, 제 1 차체 패널과 제 3 차체 패널의 접합 및 제 2 차체 패널과 제 3 차체 패널의 접합의 최적화를 도모할 수 있다는 우수한 효과를 갖는다.

차체 구조는, 알루미늄 다이캐스트제의 리어 서스펜션 타워와 당해 리어 서스펜션 타워보다 피로 강도가 높은 금속 재료에 의해 구성된 휠 하우스 아우터를 접합하는 구성에 있어서, 차량 주행시의 반복 입력에 대해 리어 서스펜션 타워의 내구성을 향상시킬 수 있다는 우수한 효과를 갖는다.

본 발명의 예시적인 실시형태들의 특징들, 장점들 및 기술적 그리고 산업적 중요성은 첨부된 도면을 참조하여 이하 설명되고, 동일한 도면부호는 동일한 요소를 나타낸다.
도 1 은 본 발명에 관련된 차체 구조가 적용된 제 1 실시형태의 차량 후부 구조를 차량 폭 방향 내측에서 보고 나타내는 사시도이다.
도 2 는 도 1 에 나타나는 차량 후부 구조를 차량 폭 방향 내측에서 보고 나타내는 측면도이다.
도 3 은 도 1 에 나타나는 차량 후부 구조를 구성하는 주요한 패널류를 분해하여 나타낸 분해 사시도이다.
도 4 는 도 2 에 나타나는 차량 후부 구조를 4-4 선을 따라 절단한 상태를 나타내는 도 2 의 4-4 선 단면도 (종단면도) 이다.
도 5 는 도 2 에 나타나는 차량 후부 구조를 5-5 선을 따라 절단한 상태를 나타내는 도 2 의 5-5 선 단면도 (평단면도) 이다.
도 6 은 도 3 에 나타나는 익스텐션 패널을 단품으로 나타내는 확대 사시도이다.
도 7a 는 도 5 의 X 선 화살표부의 확대 평단면도이다.
도 7b 는 도 7a 에 나타나는 상태로부터 리어 서스펜션 타워에 차량 상방측으로의 밀어 올리는 힘이 작용했을 때의 변형 모드를 나타내는 평단면도이다.
도 8a 는 대비예에 관련된 차량 후부 구조의 평단면도이다.
도 8b 는 도 8a 에 나타내는 상태로부터 리어 서스펜션 타워에 차량 상방측으로의 밀어 올리는 힘이 작용했을 때의 변형 모드를 나타내는 평단면도이다.
도 9 는 제 2 실시형태에 관련된 차량 후부 구조를 나타내는 도 7a 에 대응하는 평단면도이다.

〔제 1 실시형태〕 이하, 도 1 ∼ 도 8b 를 사용하여, 본 발명에 관련된 차체 구조가 적용된 제 1 실시형태의 차량 후부 구조에 대해 설명한다. 또한, 이들 도면에 있어서 적절히 나타내는 화살표 FR 은 차량 전방측을 나타내고 있고, 화살표 UP 는 차량 상방측을 나타내고 있고, 화살표 IN 은 차량 폭 방향 내측을 나타내고 있다.

＜전체 구성＞ 도 1 ∼ 도 3 에 나타내는 바와 같이, 차량 (10) 의 후부 (10A) 에는, 상단부가 대략 U 자상으로 개구되고, 리어 휠 하우스 (12) 의 내판을 구성하는 휠 하우스 이너 (14) 와, 당해 휠 하우스 이너 (14) 의 상단부에 피감 (被嵌) 된 상태로 접합되는 리어 서스펜션 타워 (16) 와, 휠 하우스 이너 (14) 의 차량 폭 방향 외측에 배치되고, 리어 휠 하우스 (12) 의 외판을 구성하는 휠 하우스 아우터 (20) 와, 리어 서스펜션 타워 (16) 와 휠 하우스 아우터 (20) 사이에 개재된 익스텐션 패널 (22) 이 형성되어 있다. 제 1 차체 패널의 일례가 리어 서스펜션 타워 (16) 이고, 제 2 차체 패널의 일례가 휠 하우스 아우터 (20) 이고, 제 3 차체 패널의 일례가 익스텐션 패널 (22) 이다. 이하, 이들 부재를 중심으로 설명한다.

＜휠 하우스 이너 (14)＞ 휠 하우스 이너 (14) 는, 강판제로 되어 있다. 또, 휠 하우스 이너 (14) 는, 차량 전방측에서 봤을 때 상하 역방향의 L 자형으로 형성된 휠 하우스 이너 본체 (14A) 와, 당해 휠 하우스 이너 본체 (14A) 의 상부측에 일체로 형성된 평면에서 봤을 때 U 자상의 지지부 (14B) 와, 지지부 (14B) 의 상단 외주 그리고 휠 하우스 이너 본체 (14A) 의 차량 폭 방향 외측의 단 가장자리에 일체로 형성된 상단 플랜지부 (14C) 를 포함하여 구성되어 있다.

휠 하우스 이너 본체 (14A) 는, 차량 전후 방향 및 차량 폭 방향을 따라 연장되는 횡벽부 (14A1) 와, 이 횡벽부 (14A1) 의 차량 폭 방향 내측의 단부로부터 차량 하방측으로 굴곡 수하된 종벽부 (14A2) 에 의해 구성되어 있다. 또, 지지부 (14B) 는, 차량 폭 방향 내측을 향하여 부풀은 대략 반원 통상으로 형성되어 있다. 또한, 상단 플랜지부 (14C) 는, 지지부 (14B) 의 상단 외주를 따라 형성된 제 1 플랜지부 (14C1) 와, 휠 하우스 이너 본체 (14A) 의 횡벽부 (14A1) 의 차량 폭 방향 외측의 단 가장자리로부터 수직 형성된 제 2 플랜지부 (14C2) 에 의해 구성되어 있다. 제 1 플랜지부 (14C1) 와 제 2 플랜지부 (14C2) 는 연속하여 일체로 형성되어 있다. 또한, 상기 서술한 휠 하우스 이너 본체 (14A) 의 종벽부 (14A2) 의 하부는, 대략 차량 전후 방향을 따라 배치된 도시되지 않은 차량 골격 부재 (리어 사이드 멤버 등) 에 접합되어 있다.

＜리어 서스펜션 타워 (16)＞ 리어 서스펜션 타워 (16) 는, 알루미늄 다이캐스트제로 되어 있다.

또, 리어 서스펜션 타워 (16) 는, 차량 폭 방향 외측으로부터 본 측면시에서 차량 하방측이 개방된 역 U 자상으로 형성된 본체 벽부 (16X) 를 구비하고 있다. 상세하게는, 본체 벽부 (16X) 는, 평면에서 봤을 때 차량 폭 방향 외측이 개방된 U 자상으로 배치되고 또한 차량 상하 방향을 따라 연장 형성된 종벽부 (16A) 와, 이 종벽부 (16A) 의 상부를 막는 상면부 (16B) 에 의해 구성되어 있다. 상면부 (16B) 의 차량 폭 방향 내측의 영역은 대략 원 형상으로 차량 상방측으로 돌출되어 있고, 그 중심부에는 차량 상하 방향으로 관통하는 개구부 (18) 가 형성되어 있다. 상면부 (16B) 에 있어서의 개구부 (18) 의 하방측에는, 리어 서스펜션 타워 (16) 의 내측에 배치되는 도시되지 않은 리어 서스펜션의 업소버의 상단부가 장착되어 있다.

또, 리어 서스펜션 타워 (16) 의 본체 벽부 (16X) 의 차량 폭 방향 외측의 단부에는, 차량 폭 방향 외측으로부터 본 측면시에서 역 U 자상으로 된 접합용의 플랜지 (16Y) 가 일체로 형성되어 있다. 상세하게는, 접합용의 플랜지 (16Y) 는, 차량 전방측에 배치되고 또한 차량 상하 방향으로 연장하기 전측의 굴곡부 (16C) 와, 차량 후방측에 배치되고 또한 차량 상하 방향으로 연장되는 후측의 굴곡부 (16D) 와, 차량 상방측에 배치됨과 함께 차량 전후 방향으로 연장되는 전측의 굴곡부 (16C) 와, 후측의 굴곡부 (16D) 를 차량 전후 방향에 연결하는 상측의 굴곡부 (16E) 에 의해 구성되어 있다.

＜휠 하우스 아우터 (20)＞ 도 1 ∼ 도 5 에 나타내는 바와 같이, 휠 하우스 이너 (14) 및 리어 서스펜션 타워 (16) 의 차량 폭 방향 외측에는, 측면에서 봤을 때 대략 반원 형상으로 형성된 휠 하우스 아우터 (20) 가 배치 형성되어 있다. 휠 하우스 아우터 (20) 도, 휠 하우스 이너 (14) 와 마찬가지로 강판제로 되어 있다. 또, 휠 하우스 아우터 (20) 는, 리어 서스펜션 타워 (16) 의 차량 폭 방향 외측에 배치되는 중앙 부분 (20A) 과, 이 중앙 부분 (20A) 으로부터 차량 전후 방향의 전측 및 후측에 각각 원호상으로 연장 형성된 전측 부분 (20B) 및 후측 부분 (20C) 에 의해 구성되어 있다. 휠 하우스 아우터 (20) 의 차량 상방측에는 대략 차량 전후 방향 및 대략 차량 상하 방향을 따라 연장되는 루프 사이드 이너 (24) 가 배치 형성되어 있다.

또, 도 4 및 도 5 에 나타내는 바와 같이, 휠 하우스 아우터 (20) 의 중앙 부분 (20A) 및 루프 사이드 이너 (24) 의 차량 폭 방향 외측에는, 평단면 형상이 대략 해트형으로 된 루프 사이드 아우터 (26) 가 배치 형성되어 있다. 보다 구체적으로는, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 루프 사이드 아우터 (26) 는, 대략 차량 상하 방향 및 대략 차량 전후 방향을 따라 배치된 외측벽부 (26A) 와, 외측벽부 (26A) 의 차량 전후 방향 단부로부터 차량 폭 방향 내측의 비스듬한 전측 방향으로 연장 형성된 전측벽부 (26B) 와, 외측벽부 (26A) 의 차량 전후 방향 후단부로부터 차량 폭 방향 내측의 비스듬한 후측 방향으로 연장 형성된 후측벽부 (26C) 를 구비하고 있다. 또한, 루프 사이드 아우터 (26) 는, 전측 벽부 (26B) 의 차량 폭 방향 내측 단부로부터 차량 전방측으로 굴곡된 전측 플랜지부 (26D) 와, 후측벽부 (26C) 의 차량 폭 방향 내측 단부로부터 차량 후방측으로 굴곡된 후측 플랜지부 (26E) 를 구비하고 있다. 또, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 루프 사이드 아우터 (26) 는, 차량 폭 방향 내측을 향해 오름 구배가 되도록 비스듬하게 배치되어 있다. 또한, 루프 사이드 아우터 (26) 와 루프 사이드 이너 (24) 사이에는, 루프 사이드 레일 아우터 (28) 가 배치 형성되어 있다. 상기 구성의 루프 사이드 아우터 (26) 는, 루프 사이드 아우터 리인포스먼트라고도 불리고, 전술한 루프 사이드 이너 (24) 에서 폐단면 구조를 구성하고, 차량 외측의 골격 부재로서 기능하고 있다.

＜익스텐션 패널 (22)＞ 리어 서스펜션 타워 (16) 의 굴곡부 (16C, 16D, 16E) 와 휠 하우스 아우터 (20) 의 중앙 부분 (20A) 사이에는, 익스텐션 패널 (22) 이 개재되어 있다. 익스텐션 패널 (22) 은, 강판을 프레스 성형함으로써 형성되어 있다. 익스텐션 패널 (22) 은, 휠 하우스 아우터 (20) 의 판두께보다 두꺼운 판재로 구성되어 있다. 본 실시형태에서는, 일례로서 익스텐션 패널 (22) 은, 휠 하우스 아우터 (20) 의 두께보다 0.3 ∼ 0.5 ㎜ 정도 두꺼운 판재로 형성되어 있는데, 이 두께에 한정되는 것은 아니고, 임의로 변경할 수 있다.

도 1 ∼ 도 6 (특히는 도 6) 에 나타내는 바와 같이, 익스텐션 패널 (22) 은 차량 폭 방향 외측으로부터 본 측면시에서 상하 역방향의 대략 U 자상으로 형성되어 있다. 구조적으로는, 익스텐션 패널 (22) 은, 차량 전후 방향을 따라 연장 형성된 제 1 연장 형성부 (22A) 와, 당해 제 1 연장 형성부 (22A) 의 전단부로부터 차량 하방측으로 연장 형성된 제 2 연장 형성부 (22B) 와, 제 1 연장 형성부 (22A) 의 후단부로부터 차량 하방측으로 연장 형성된 제 3 연장 형성부 (22C) 에 의해 구성되어 있다.

또, 기능적으로는, 익스텐션 패널 (22) 은, 상기 서술한 리어 서스펜션 타워 (16) 의 굴곡부 (16C, 16D, 16E) 에 접합되는 내주부 (30) 와, 당해 내주부 (30) 의 외측에 배치되고, 휠 하우스 아우터 (20) 가 접합되는 제 2 영역부로서의 외주부 (32) 를 구비하고 있다. 제 1 영역부의 일례는 내주부 (30) 이고, 제 2 영역부의 일례는 외주부 (32) 이다. 내주부 (30) 의 폭은 리어 서스펜션 타워 (16) 의 굴곡부 (16C, 16D, 16E) 의 플랜지 폭과 동일하게 설정되어 있다. 한편, 외주부 (32) 의 폭은 내주부 (30) 의 폭의 절반 정도로 설정되어 있다. 또한, 외주부 (32) 의 외측 가장자리는, 내주부 (30) 측으로 L 자상으로 굴곡되어 있다. 또한, 이 L 자상의 부분을 「외주 플랜지부 (34)」라고 칭하기로 한다.

상기 서술한 익스텐션 패널 (22) 의 내주부 (30) 와 외주부 (32) 사이 (익스텐션 패널 (22) 에 있어서의 후술하는 제 1 접합부 (40) 와 제 2 접합부 (42) 사이) 에는, 단차부 (36) 가 내주부 (30) 와 외주부 (32) 의 경계 부분의 전체 둘레에 걸쳐 연속하여 일체로 형성되어 있다. 변형 용이부의 일례는 단차부 (36) 이다. 즉, 내주부 (30) 와 외주부 (32) 는 단차부 (36) 를 개재하여 접속되어 있고, 이로써 내주부 (30) 는 외주부 (32) 보다 단차분 만큼 차량 폭 방향 내측으로 오프셋되어 (돌출되어) 배치되어 있다. 또, 단차부 (36) 는, 외주부 (32) 에 대한 수직벽으로서 구성되어 있는 것은 아니고 경사벽으로서 구성되어 있다. 단차부 (36) 의 경사벽의 휠 하우스 아우터 (20) 에 대한 경사 각도 θ (도 7a 참조) 는, 0 도보다 크고 또한 45 도 이하의 각도로 설정되어 있다. 단, 경사 각도 θ 를, 예를 들어 60 도 등, 45 도보다 크고 또한 90 도 미만의 경사 각도로 설정해도 된다. 이 단차부 (36) 가 형성됨으로써, 익스텐션 패널 (22) 의 내주부 (30) 와 휠 하우스 아우터 (20) 사이에 소정의 간극 (38) 이 형성되어 있다.

이상 설명한 익스텐션 패널 (22) 은 일부품에 의해 구성되어 있다. 즉, 내주부 (30), 외주부 (32), 단차부 (36) 및 외주 플랜지부 (34) 는, 프레스 성형시에 일체로 형성되어 있다.

＜익스텐션 패널 (22) 을 사용한 리어 서스펜션 타워 (16) 와 휠 하우스 아우터 (20) 의 접합 구조에 대해＞ 다음으로, 도 2, 도 4, 도 5 및 도 7a 를 사용하여, 익스텐션 패널 (22) 을 사용한 리어 서스펜션 타워 (16) 와 휠 하우스 아우터 (20) 의 접합 구조에 대해 상세하게 설명한다.

도 2, 도 4, 도 5 및 도 7a 에 나타내는 바와 같이, 상기 서술한 알루미늄 다이캐스트제의 리어 서스펜션 타워 (16) 는, 강판제의 휠 하우스 아우터 (20) 에 강판제의 익스텐션 패널 (22) 을 사용하여 접합되어 있다. 따라서, 휠 하우스 아우터 (20) 및 익스텐션 패널 (22) 의 피로 강도는, 리어 서스펜션 타워 (16) 의 피로 강도보다 높다.

상세하게 설명하면, 상기 서술한 바와 같이 리어 서스펜션 타워 (16) 는 굴곡부 (16C, 16D, 16E) 를 구비하고 있다. 이들 굴곡부 (16C, 16D, 16E) 가 익스텐션 패널 (22) 의 내주부 (30) 에 제 1 접합부 (40) 에서 접합되어 있다. 제 1 접합부 (40) 는 기계적 접합 구조로 되어 있고, 보다 구체적으로는 셀프 피어싱 리벳 (SPR) (44) 이 사용되고 있다. 한편, 익스텐션 패널 (22) 의 외주부 (32) 는, 휠 하우스 아우터 (20) 에 제 2 접합부 (42) 에서 접합되어 있다. 제 2 접합부 (42) 는 야금적 접합 구조로 되어 있고, 보다 구체적으로는 스폿 용접 (46) 이 사용되고 있다.

이하, 추가로 각 부마다 구체적으로 설명한다. 도 2, 도 5 및 도 7a 에 나타내는 바와 같이, 리어 서스펜션 타워 (16) 의 전측의 굴곡부 (16C) 는, 익스텐션 패널 (22) 의 제 2 연장 형성부 (22B) 에 위치하는 내주부 (30) 에 2 장 겹친 상태로 셀프 피어싱 리벳 (44) 에 의해 접합되어 있다 (제 1 접합부 (40)). 또, 익스텐션 패널 (22) 의 제 2 연장 형성부 (22B) 에 위치하는 외주부 (32) 는, 휠 하우스 아우터 (20) 와 루프 사이드 아우터 (26) 의 전측 플랜지부 (26D) 에 3 장 겹친 상태로 스폿 용접 (46) 에 의해 접합되어 있다 (제 2 접합부 (42)). 그리고, 셀프 피어싱 리벳 (44) 에 의한 제 1 접합부 (40) 와 스폿 용접 (46) 에 의한 제 2 접합부 (42) 사이에 단차부 (36) 가 배치되어 있다.

또, 도 2 및 도 5 에 나타내는 바와 같이, 리어 서스펜션 타워 (16) 의 후측의 굴곡부 (16D) 는, 익스텐션 패널 (22) 의 제 3 연장 형성부 (22C) 에 위치하는 내주부 (30) 에 2 장 겹친 상태로 셀프 피어싱 리벳 (44) 에 의해 접합되어 있다 (제 1 접합부 (40)). 또, 익스텐션 패널 (22) 의 제 3 연장 형성부 (22C) 에 위치하는 외주부 (32) 는, 휠 하우스 아우터 (20) 와 스폿 용접 (46) 에 의해 접합되어 있다 (제 2 접합부 (42)). 보다 상세하게는, 제 3 연장 형성부 (22C) 에 위치하는 외주부 (32) 의 내측 (차량 전후 방향 전측) 은, 휠 하우스 아우터 (20) 에 2 장 겹친 상태로 스폿 용접 (46) 에 의해 접합되어 있다. 한편, 제 3 연장 형성부 (22C) 에 위치하는 외주부 (32) 의 외측 (차량 전후 방향 후측) 은, 휠 하우스 아우터 (20) 와 루프 사이드 아우터 리어 (48) 에 3 장 겹친 상태로 스폿 용접 (46) 에 의해 접합되어 있다. 그리고, 셀프 피어싱 리벳 (44) 에 의한 제 1 접합부 (40) 와 스폿 용접 (46) 에 의한 제 2 접합부 (42) 사이에 단차부 (36) 가 배치되어 있다.

또한, 도 2 및 도 4 에 나타내는 바와 같이, 리어 서스펜션 타워 (16) 의 중앙측의 굴곡부 (16E) 는, 익스텐션 패널 (22) 의 제 1 연장 형성부 (22A) 에 위치하는 내주부 (30) 에 2 장 겹친 상태로 셀프 피어싱 리벳 (44) 에 의해 접합되어 있다 (제 1 접합부 (40)). 또, 익스텐션 패널 (22) 의 제 1 연장 형성부 (22A) 에 위치하는 외주부 (32) 는, 휠 하우스 아우터 (20) 와 루프 사이드 이너 (24) 에 3 장 겹친 상태로 스폿 용접 (46) 에 의해 접합되어 있다. 그리고, 셀프 피어싱 리벳 (44) 에 의한 제 1 접합부 (40) 와 스폿 용접 (46) 에 의한 제 2 접합부 (42) 사이에 단차부 (36) 가 배치되어 있다.

또한, 스폿 용접 (46) 과 접합되는 패널의 장수는, 상기에 한정되지 않고, 차종의 사양에 따라 2 장부터 3 장으로 변경되고 또는 3 장부터 2 장으로 변경된다.

도 5 에 나타내는 바와 같이, 상기 접합 구조에 의해, 리어 서스펜션 타워 (16) 가 익스텐션 패널 (22) 을 개재하여 휠 하우스 아우터 (20) 에 접합된 상태에서는, 평단면에서 봤을 때 차량 폭 방향 외측이 개방된 대략 U 자상의 개방 단면 형상 (도 5 에서는 일부 생략하고 있다) 으로 형성된 리어 서스펜션 타워 (16) 와, 평단면에서 봤을 때 차량 폭 방향 내측이 개방된 대략 해트상의 개방 단면 형상으로 형성된 루프 사이드 아우터 (26) 가, 익스텐션 패널 (22) 및 휠 하우스 아우터 (20) 를 개재하여, 손을 모은 형태로 형성되어 있다. 다르게 표현하면, 익스텐션 패널 (22) 을 형성함으로써, 리어 서스펜션 타워 (16) 와 루프 사이드 아우터 (26) 가, 휠 하우스 아우터 (20) 를 개재하여 폐쇄 단면 구조화되어 있다.

다음으로, 본 실시형태에 관련된 차량 후부 구조의 작용 그리고 효과에 대해 설명한다. 리어 서스펜션 타워 (16) 는 알루미늄 다이캐스트제로 되어 있고, 휠 하우스 아우터 (20) 및 익스텐션 패널 (22) 은 리어 서스펜션 타워 (16) 보다 피로 강도가 높은 금속 재료 (이 실시형태에서는 강판) 에 의해 구성되어 있다. 또한, 리어 서스펜션 타워 (16) 와 휠 하우스 아우터 (20) 사이에 익스텐션 패널 (22) 이 개재되고, 리어 서스펜션 타워 (16) 는 제 1 접합부 (40) 에서 익스텐션 패널 (22) 과 접합되고, 휠 하우스 아우터 (20) 는 제 2 접합부 (42) 에서 익스텐션 패널 (22) 과 접합되어 있다.

여기서, 본 실시형태에서는, 익스텐션 패널 (22) 에 있어서의 제 1 접합부 (40) 와 제 2 접합부 (42) 사이에 변형 용이부의 일례인 단차부 (36) 가 형성되어 있다. 이 때문에, 차량 주행시에 도시되지 않은 리어 서스펜션의 쇼크 업소버로부터 리어 서스펜션 타워 (16) 에 차량 상방측으로의 밀어 올리는 힘 (A) (도 1 및 도 4 참조) 이 입력된 경우에, 단차부 (36) 가 탄성 변형됨으로써, 리어 서스펜션 타워 (16) 의 굴곡부 (16C, 16D, 16E) 의 변형이 억제된다.

상세하게 설명하면, 예를 들어 험로를 주행하면, 리어 서스펜션 타워 (16) 에는, 도시되지 않은 쇼크 업소버로부터 차량 상방측으로의 밀어 올리는 힘 (A) (도 1 및 도 4 참조) 이 반복 입력된다. 이 밀어 올리는 힘 (A) 은, 연직 방향에 대해 차량 폭 방향 내측으로 소정 각도 기울어진 방향으로 입력된다. 이 때문에, 차량 폭 방향 내측으로의 인장력 (B) (도 1 및 도 4 참조) 이 분력으로서 발생하고, 이로써 리어 서스펜션 타워 (16) 는 차량 폭 방향 내측으로 인장된다.

도 8a 에는, 대비예에 관련된 차량 후부 구조의 주요부가 확대되어 나타나 있다. 이 도면에 나타내는 바와 같이, 대비예에서는, 익스텐션 패널 (22) 이 형성되어 있지 않고, 알루미늄 다이캐스트제의 리어 서스펜션 타워 (16) 의 굴곡부 (16C) 는, 셀프 피어싱 리벳 (44) 에 의해 제 1 접합부 (40) 에서 휠 하우스 아우터 (20) 에 직접 접합되어 있다. 또한, 도시는 하지 않지만, 굴곡부 (16D, 16E) 도 동일한 거동을 나타낸다. 이 점은, 후술하는 도 7 을 사용한 본 실시형태의 설명에서도 동일하다. 이 때문에, 도 8b 에 나타내는 바와 같이, 리어 서스펜션 타워 (16) 에 상기 인장력 (B) 이 작용하면, 굴곡부 (16C) 가 종벽부 (16A) 에 대해 각도가 개방되는 방향으로 크게 변형된다. 따라서, 굴곡부 (16C) 의 특히 밑동 부근에는 높은 응력이 발생하게 된다. 여기서, 리어 서스펜션 타워 (16) 는 알루미늄 다이캐스트제로 되고, 또한 휠 하우스 아우터 (20) 는 강판제로 되어 있기 때문에, 리어 서스펜션 타워 (16) 쪽이 휠 하우스 아우터 (20) 보다 피로 강도가 낮다. 이 때문에, 이와 같은 변형이 굴곡부 (16C) 에 반복 발생하면, 리어 서스펜션 타워에 금속 피로가 축적되어, 예정보다 빨리 피로 강도에 이르러, 리어 서스펜션 타워 (16) 의 내구성이 저하되는 (리어 서스펜션 타워 (16) 의 수명이 짧아지는) 것이 생각된다.

그러나, 본 실시형태에서는, 도 7a 에 나타내는 바와 같이, 단차부 (36) 가 형성된 익스텐션 패널 (22) 을 개재하여 리어 서스펜션 타워 (16) 와 휠 하우스 아우터 (20) 를 접합했으므로, 도 7b 에 나타내는 바와 같이, 리어 서스펜션 타워 (16) 에 차량 폭 방향 내측으로의 인장력 (B) 이 작용하면, 익스텐션 패널 (22) 의 단차부 (36) 가 탄성 변형됨으로써, 리어 서스펜션 타워 (16) 자체는 차량 폭 방향 내측으로 병진 (竝進) 한다. 이로써, 굴곡부 (16C) 의 변형이 억제된다. 요컨대, 익스텐션 패널 (22) 의 굴곡부 (16C) 를 변형시키고자 하는 하중 (에너지) 이 단차부 (36) 를 탄성 변형시키는 하중 (에너지) 으로서 소비 (흡수) 되고, 그 만큼, 익스텐션 패널 (22) 의 굴곡부 (16C) 는 변형되지 않는다 (변형량이 억제된다). 그 결과, 본 실시형태에 의하면, 알루미늄 다이캐스트제의 리어 서스펜션 타워 (16) 와 리어 서스펜션 타워 (16) 보다 피로 강도가 높은 금속 재료 (강판) 에 의해 구성된 휠 하우스 아우터 (20) 를 접합하는 구성에 있어서, 차량 주행시의 반복 입력에 대해 리어 서스펜션 타워 (16) 의 내구성을 향상시킬 수 있다.

또한, 리어 서스펜션 타워 (16) 의 플랜지 (굴곡부 (16C, 16D, 16E)) 의 변형을 억제할 수 있다는 효과는, 리어 서스펜션 타워 (16) 에 차량 상방측으로의 밀어 올리는 힘 (A) 이 입력되었을 때에, 루프 사이드 이너 (24) 및 루프 사이드 아우터 (26) 로 이루어지는 차량 후부의 차량 폭 방향 외측의 골격 부분의 내측으로의 붕괴 (차량 폭 방향 내측으로의 변형) 의 발생을 억제할 수 있다는 효과에 부연된다.

또, 본 실시형태에서는, 리어 서스펜션 타워 (16) 의 본체 벽부 (16X) (종벽부 (16A), 상면부 (16B)) 에 휠 하우스 아우터 (20) 로부터 이간되는 방향으로의 하중 (인장력 (B)) 이 작용하면, 당해 하중에 의해 접합용의 플랜지 (16Y) (굴곡부 (16C, 16D, 16E)) 도 하중 작용 방향으로 인장된다. 이 때문에, 플랜지 (16Y) 와 제 1 접합부 (40) 에서 접합된 익스텐션 패널 (22) 이 하중 작용 방향으로 인장된다. 익스텐션 패널 (22) 은 제 2 접합부 (42) 에서 휠 하우스 아우터 (20) 와 접합되어 있기 때문에, 상기 하중이 작용하면, 익스텐션 패널 (22) 의 단차부 (36) 가 하중 작용 방향으로 탄성 변형된다. 이로써, 플랜지 (16Y) 로의 입력이 저감되고, 플랜지 (16Y) 의 변형이 억제된다. 요컨대, 리어 서스펜션 타워 (16) 가 본체 벽부 (16X) 와 당해 본체 벽부 (16X) 로부터 굴곡된 플랜지 (16Y) 를 구비한 구조를 하고 있고, 또한 당해 플랜지 (16Y) 에서 휠 하우스 아우터 (20) 와 접합되어 있는 경우에는, 플랜지 (16Y) 가 본체 벽부 (16X) 에 대해 개방되도록 변형되기 쉬운데, 이 개방 변형을 억제하는 것이 가능해진다. 그 결과, 리어 서스펜션 타워 (16) 가 접합용의 플랜지 (16Y) 에서 익스텐션 패널 (22) 과 접합되어 있는 경우에 리어 서스펜션 타워 (16) 의 플랜지 (16Y) 의 변형을 효과적으로 억제하여, 리어 서스펜션 타워 (16) 의 내구성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 익스텐션 패널 (22) 에 있어서의 제 1 접합부 (40) 와 제 2 접합부 (42) 사이에, 휠 하우스 아우터 (20) 에 대해 경사진 변형 용이부로서의 단차부 (36) (경사벽) 를 형성했으므로, 단차부 (36) 의 높이 (길이) 나 경사 각도 θ (도 7a 참조) 를 조정함으로써, 리어 서스펜션 타워 (16) 의 변형의 흡수 성능을 조정할 수 있다. 그 결과, 본 실시형태에 의하면, 리어 서스펜션 타워 (16) 의 변형의 흡수 성능을 최적화할 수 있다.

또, 본 실시형태에서는, 단차부 (36) 의 경사벽의 휠 하우스 아우터 (20) 에 대한 경사 각도 θ (도 7a 참조) 가 0 도보다 크고 또한 45 도 이하의 각도로 설정되어 있기 때문에, 단차부 (36) 의 경사벽의 경사 각도 θ 는 작다고 할 수 있다. 이 때문에, 단차부 (36) 의 경사벽의 경사 각도 θ 가 큰 경우에 비해, 익스텐션 패널 (22) 의 탄성 변형량을 증가시킬 수 있다. 그 결과, 본 실시형태에 의하면, 익스텐션 패널 (22) 의 플랜지 (16Y) (굴곡부 (16C, 16D, 16E)) 의 변형을 효과적으로 억제할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 익스텐션 패널 (22) 은, 플랜지 (16Y) (굴곡부 (16C, 16D, 16E)) 를 따라 형성되고, 당해 플랜지 (16Y) 와 제 1 접합부 (40) 에서 접합되는 내주부 (30) 와, 당해 내주부 (30) 에 인접하여 배치되고, 휠 하우스 아우터 (20) 와 제 2 접합부 (42) 에서 접합되는 외주부 (32) 를 구비하고 있고, 변형 용이부로서의 단차부 (36) 가, 당해 내주부 (30) 와 당해 외주부 (32) 의 경계 부분에 형성되어 있다. 익스텐션 패널 (22) 의 내주부 (30) 에는, 리어 서스펜션 타워 (16) 의 플랜지 (16Y) 가 제 1 접합부 (40) 에서 접합된다. 또, 익스텐션 패널 (22) 의 외주부 (32) 에는, 휠 하우스 아우터 (20) 가 제 2 접합부 (42) 에서 접합된다. 그리고, 본 실시형태에서는, 익스텐션 패널 (22) 의 내주부 (30) 와 외주부 (32) 의 경계 부분에 단차부 (36) 가 형성되어 있기 때문에, 내주부 (30) 및 외주부 (32) 에 요구되는 「접합 영역」으로서의 기능 (예를 들어 강도 및 강성 등) 이 변형 용이부인 단차부 (36) 에 의해 손상되는 경우는 없다. 그 결과, 본 실시형태에 의하면, 익스텐션 패널 (22) 과 리어 서스펜션 타워 (16) 및 휠 하우스 아우터 (20) 의 접합 상태를 양호하게 유지하면서, 익스텐션 패널 (22) 에 리어 서스펜션 타워 (16) 의 변형 흡수 기능을 부여할 수 있다.

또, 본 실시형태에서는, 역 U 자상으로 형성된 플랜지 (16Y) (굴곡부 (16C, 16D, 16E)) 는 익스텐션 패널 (22) 의 내주부 (30) 에 접합되고, 익스텐션 패널 (22) 의 내주부 (30) 의 외측에 형성된 외주부 (32) 가 휠 하우스 아우터 (20) 와 접합된다. 그리고, 내주부 (30) 와 외주부 (32) 의 경계 부분의 전체 둘레에 걸쳐 변형 용이부인 단차부 (36) 가 형성되어 있다. 이 때문에, 리어 서스펜션 타워 (16) 의 본체 벽부 (16X) (종벽부 (16A), 상면부 (16B)) 로부터 플랜지 (16Y) 에 전달되는 인장력의 전체를 이용하여 익스텐션 패널 (22) 의 단차부 (36) 를 탄성 변형시킬 수 있다. 그 결과, 본 실시형태에 의하면, 익스텐션 패널 (22) 의 단차부 (36) 를 효율적으로 탄성 변형시켜 리어 서스펜션 타워 (16) 의 변형을 효과적으로 억제할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 알루미늄 다이캐스트제의 리어 서스펜션 타워 (16) 와 이것보다 피로 강도가 높은 금속 재료에 의해 구성된 익스텐션 패널 (22) 은, 기계적 접합 구조로 접합되어 있다. 한편, 리어 서스펜션 타워 (16) 보다 피로 강도가 높은 금속 재료에 의해 구성된 휠 하우스 아우터 (20) 와 익스텐션 패널 (22) 은, 야금적 접합 구조로 접합되어 있다. 이와 같이 2 장의 차체 패널끼리를 접합하는 데에 있어서, 차체 패널의 종류와 조합에 따라 보다 바람직한 접합 구조를 채용할 수 있다. 그 결과, 본 실시형태에 의하면, 리어 서스펜션 타워 (16) 와 익스텐션 패널 (22) 의 접합 및 휠 하우스 아우터 (20) 와 익스텐션 패널 (22) 의 접합의 최적화를 도모할 수 있다.

또, 본 실시형태에서는, 제 1 차체 패널의 일례는 리어 서스펜션 타워 (16) 로 되고, 제 2 차체 패널의 일례는 휠 하우스 아우터 (20) 로 되고, 제 3 차체 패널의 일례는 리어 서스펜션 타워 (16) 와는 별체로 구성된 익스텐션 패널 (22) 로 되어 있다. 이로써, 알루미늄 다이캐스트제의 리어 서스펜션 타워 (16) 와 휠 하우스 아우터 (20) 사이에 리어 서스펜션 타워 (16) 와는 별체의 익스텐션 패널 (22) 이 개재된다. 리어 서스펜션 타워 (16) 와 익스텐션 패널 (22) 은 제 1 접합부 (40) 에서 접합되고, 휠 하우스 아우터 (20) 와 리어 서스펜션 타워 (16) 는 제 2 접합부 (42) 에서 접합된다. 따라서, 차량 주행시에 리어 서스펜션 타워 (16) 에 차량 상방측으로의 밀어 올리는 힘 (A) 이 작용하면, 리어 서스펜션 타워 (16) 에는 차량 폭 방향 내측으로의 인장력이 분력으로서 작용한다. 이 때문에, 리어 서스펜션 타워 (16) 는 휠 하우스 아우터 (20) 로부터 이간되는 방향으로 인장되지만, 익스텐션 패널 (22) 의 변형 용이부의 일례인 단차부 (36) 가 탄성 변형됨으로써, 리어 서스펜션 타워 (16) 에 가해지는 부하가 경감된다. 그 결과, 리어 서스펜션 타워 (16) 의 변형이 억제된다. 따라서, 알루미늄 다이캐스트제의 리어 서스펜션 타워 (16) 와 리어 서스펜션 타워 (16) 보다 피로 강도가 높은 금속 재료에 의해 구성된 휠 하우스 아우터 (20) 를 접합하는 구성에 있어서, 차량 주행시의 반복 입력에 대해 리어 서스펜션 타워 (16) 의 내구성을 향상시킬 수 있다.

〔제 2 실시형태〕 다음으로, 도 9 를 사용하여, 본 발명에 관련된 차체 구조가 적용된 제 2 실시형태의 차량 후부 구조에 대해 설명한다. 또한, 전술한 제 1 실시형태와 동일 구성 부분에 대해서는, 동일 번호를 붙이고 그 설명을 생략한다.

도 9 에 나타내는 바와 같이, 이 제 2 실시형태에서는, 제 1 실시형태에서 설명한 단차부 (36) 가 형성되어 있지 않은 평판상의 익스텐션 패널 (90) 이 사용되고 있다. 따라서, 익스텐션 패널 (90) 의 내주부 (94) 와 외주부 (96) 는, 동일 평면상으로 배치되어 있다. 또, 이 익스텐션 패널 (90) 도 강판제로 되어 있다. 또한, 익스텐션 패널 (90) 의 측면에서 봤을 때의 형상은, 전술한 제 1 실시형태의 익스텐션 패널 (22) 과 마찬가지로 대략 U 자상으로 되어 있다.

한편, 휠 하우스 아우터 (20) 에는, 차량 폭 방향 내측으로 돌출된 볼록부 (92) 가 일체로 형성되어 있다. 변형 용이부의 일례가 볼록부 (92) 이다. 볼록부 (92) 의 평단면 형상은 해트상으로 되어 있고, 정점 벽부 (92A) 와 당해 정점 벽부 (92A) 의 차량 전후 방향 양측에 형성된 1 쌍의 전측 경사벽부 (92B) 및 후측 경사벽부 (92C) 에 의해 구성되어 있다. 또한, 볼록부 (92) 는, 리어 서스펜션 타워 (16) 의 굴곡부 (16C, 16D, 16E) 에 대응하여 3 개 지점에 형성되어 있다.

리어 서스펜션 타워 (16) 의 굴곡부 (16C) 는, 익스텐션 패널 (90) 의 내주부 (94) 에 맞닿은 상태로 배치되고, 제 1 실시형태와 마찬가지로 셀프 피어싱 리벳 (44) 에 의해 기계적으로 접합되어 있다 (제 1 접합부 (40)). 또, 휠 하우스 아우터 (20) 에 형성된 볼록부 (92) 의 정점 벽부 (92A) 는 익스텐션 패널 (90) 의 외주부 (96) 에 맞닿은 상태로 배치되고, 스폿 용접 (46) 에 의해 야금적으로 접합되어 있다 (제 2 접합부 (42)). 이로써, 익스텐션 패널 (90) 과 휠 하우스 아우터 (20) 의 일반면 사이에는, 볼록부 (92) 의 높이분 만큼 간극 (98) 이 형성되어 있다. 또한, 볼록부 (92) 의 차량 폭 방향 외측의 개방 부분은, 루프 사이드 아우터 (26) 의 전측 플랜지부 (26D) 에 의해 폐색되어 있다.

(작용 그리고 효과) 상기 구성에 의하면, 차량 주행시에 알루미늄 다이캐스트제의 리어 서스펜션 타워 (16) 에 차량 상방측으로의 밀어 올리는 힘이 작용하면, 리어 서스펜션 타워 (16) 의 종벽부 (16A) 및 상면부 (16B) 에 차량 폭 방향 내측으로의 인장력이 작용한다.

여기서, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 리어 서스펜션 타워 (16) 의 플랜지 (16Y) (도 9 에서는, 전측의 굴곡부 (16C)) 는 셀프 피어싱 리벳 (44) 에 의해 익스텐션 패널 (90) 의 내주부 (94) 에 제 1 접합부 (40) 와 기계적으로 접합되어 있다. 한편, 익스텐션 패널 (90) 의 외주부 (96) 는, 스폿 용접 (46) 에 의해 휠 하우스 아우터 (20) 의 볼록부 (92) 의 정점 벽부 (92A) 에 제 2 접합부 (42) 에서 야금적으로 접합되어 있다. 이 때문에, 리어 서스펜션 타워 (16) 에 차량 폭 방향 내측으로의 인장력이 작용하면, 익스텐션 패널 (90) 이 볼록부 (92) 를 지점으로 하여 차량 폭 방향 내측으로 회전하고자 한다. 익스텐션 패널 (90) 이 차량 폭 방향 내측으로 회전하면, 그에 따라 익스텐션 패널 (90) 의 외주부 (96) 에 의해 볼록부 (92) 가 차량 폭 방향 외측으로 눌려 찌부러진다. 이로써, 개방 단면 형상의 볼록부 (92) 가 더욱 개방되도록 탄성 변형된다. 그 결과, 볼록부 (92) 가 탄성 변형된 만큼, 알루미늄 다이캐스트제의 리어 서스펜션 타워 (16) 의 굴곡부 (16C) 의 변형이 억제된다. 요컨대, 리어 서스펜션 타워 (16) 가 피로 강도가 낮은 알루미늄 합금재로 구성되어 있어도, 리어 서스펜션 타워 (16) 대신에 휠 하우스 아우터 (20) 에 설정된 볼록부 (92) 가 탄성 변형됨으로써, 리어 서스펜션 타워 (16) 로의 부하가 경감되고, 이로써 리어 서스펜션 타워 (16) 의 변형이 억제된다.

그 결과, 본 실시형태에 의하면, 알루미늄 다이캐스트제의 리어 서스펜션 타워 (16) 와 리어 서스펜션 타워 (16) 보다 피로 강도가 높은 금속 재료 (강판) 에 의해 구성된 휠 하우스 아우터 (20) 를 접합하는 구성에 있어서, 차량 주행시의 반복 입력에 대해 리어 서스펜션 타워 (16) 의 내구성을 향상시킬 수 있다.

〔상기 서술한 실시형태의 보충 설명〕 상기 서술한 실시형태에서는, 본 발명에 관련된 차체 구조를 차량 (10) 의 후부 (10A) 에 적용했지만, 이것에 한정되지 않고, 차량의 다른 부위에 적용해도 된다. 요컨대, 상기 서술한 실시형태에서는, 제 1 차체 패널의 일례를 리어 서스펜션 타워 (16) 로 하고, 제 2 차체 패널의 일례를 휠 하우스 아우터 (20) 로 했지만, 이것에 한정되지 않고, 제 1 차체 패널의 일례는 알루미늄 다이캐스트제의 차체 패널이면 되고, 제 2 차체 패널의 일례는 당해 제 1 차체 패널의 일례보다 피로 강도가 높은 금속 재료에 의해 구성된 차체 패널이면 된다.

또, 상기 서술한 실시형태에서는, 제 1 차체 패널로서 리어 서스펜션 타워 (16) 를 예로 하여 설명했지만, 이것에 한정되지 않고, 리어 서스펜션 타워에 접합된 보강용의 거싯 등의 리인포스먼트를 제 1 차체 패널의 일례라고 해도 된다.

또한, 상기 서술한 본 실시형태에서는, 제 2 차체 패널의 일례 및 제 3 차체 패널의 일례로서 강판제의 패널을 사용했지만, 이것에 한정되지 않고, 제 2 차체 패널의 일례 및 제 3 차체 패널의 일례는 알루미늄 다이캐스트제의 제 1 차체 패널의 일례보다 피로 강도가 높은 금속 재료이면 된다.

또, 상기 서술한 본 실시형태에서는, 리어 서스펜션 타워 (16) 의 굴곡부 (16C, 16D, 16E) 와 익스텐션 패널 (22, 90) 의 접합을 셀프 피어싱 리벳 (44) 에 의해 접합했지만, 이것에 한정되지 않고, 다른 기계적 접합 구조를 적용해도 된다.

또한, 상기 서술한 제 1 실시형태에서는 변형 용이부의 일례로서 단차부 (36) 를 사용하고, 제 2 실시형태에서는 변형 용이부 일례로서 볼록부 (92) 를 사용했지만, 이것에 한정되지 않고, 다른 구성을 사용해도 된다. 예를 들어 부분적으로 판두께를 얇게 하거나 슬릿상의 구멍이나 부분적인 개구부를 형성하는 등의 구성을 채용해도 된다. 이 점에서, 「변형 용이부」의 일례란, 면외 방향으로의 인장력을 받았을 때에 탄성 변형의 기점이 되는 부위를 의미하고, 그것을 실현하는 것이 가능한 구성이면 적용 가능하다.

또, 상기 서술한 실시형태에서는, 리어 서스펜션 타워 (16) 의 판두께를 휠 하우스 아우터 (20) 의 두께의 판두께보다 두껍게 설정했지만, 이것에 한정되지 않고, 양자의 판두께를 동일하게 해도 된다.

Claims

차체 구조로서,
알루미늄 다이캐스트제로 된 제 1 차체 패널 (16),
상기 제 1 차체 패널 (16) 보다 피로 강도가 높은 금속 재료에 의해 구성된 제 2 차체 패널 (20),
상기 제 1 차체 패널 (16) 보다 피로 강도가 높은 금속 재료에 의해 구성된 제 3 차체 패널 (22) 로서, 상기 제 1 차체 패널 (16) 과 제 1 접합부 (40) 에서 접합되고, 상기 제 3 차체 패널 (22) 은 상기 제 2 차체 패널 (20) 과 제 2 접합부 (42) 에서 접합됨으로써 상기 제 3 차체 패널 (22) 은 제 1 차체 패널 (16) 과 제 2 차체 패널 (20) 사이에 개재되는, 상기 제 3 차체 패널 (22),
상기 제 3 차체 패널 (22) 에 있어서의 상기 제 1 접합부 (40) 와 상기 제 2 접합부 (42) 사이에 형성된 변형 용이부로서, 상기 제 1 차체 패널 (16) 에 대해 상기 제 2 차체 패널 (20) 로부터 이간되는 방향으로의 하중이 작용했을 때에 하중 작용 방향으로 탄성 변형되도록 구성되는, 상기 변형 용이부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차체 구조.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 차체 패널 (16) 은, 본체 벽부 (16X) 와 당해 본체 벽부 (16X) 의 단부로부터 굴곡된 접합용의 플랜지 (16Y) 를 포함하여 구성되어 있고,
당해 플랜지 (16Y) 가 상기 제 3 차체 패널 (22) 과 상기 제 1 접합부 (40) 에서 접합되어 있는, 차체 구조.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 변형 용이부는, 상기 제 2 차체 패널 (20) 에 대해 경사진 경사벽인 단차부 (36) 인, 차체 구조.
제 3 항에 있어서,
상기 단차부 (36) 의 경사벽의 상기 제 2 차체 패널 (20) 에 대한 경사 각도는, 0 도보다 크고 또한 45 도 이하의 각도로 설정되어 있는, 차체 구조.
제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 3 차체 패널 (22) 은, 제 1 영역부와 제 2 영역부를 구비하고 있고, 제 1 영역부는, 상기 플랜지 (16Y) 를 따라 형성되며, 당해 플랜지 (16Y) 와 상기 제 1 접합부 (40) 에서 접합되고, 제 2 영역부는 당해 제 1 영역부에 인접하여 배치되며, 상기 제 2 차체 패널 (20) 과 상기 제 2 접합부 (42) 에서 접합되고,
상기 변형 용이부는, 당해 제 1 영역부와 당해 제 2 영역부의 경계 부분에 형성되어 있는, 차체 구조.
제 5 항에 있어서,
상기 본체 벽부 (16X) 는, 차량 폭 방향 외측으로부터 본 측면시에서 차량 하방측이 개방된 역 U 자상으로 형성되어 있고,
상기 플랜지 (16Y) 는, 차량 폭 방향 외측으로부터 본 측면시에서 당해 본체 벽부 (16X) 의 차량 폭 방향 외측의 단부 외주에 역 U 자상으로 형성되어 있고,
상기 제 3 차체 패널 (22) 의 상기 제 1 영역부는 당해 플랜지 (16Y) 를 따라 역 U 자상으로 형성됨과 함께, 상기 제 3 차체 패널 (22) 의 상기 제 2 영역부는 당해 제 1 영역부의 외측에 역 U 자상으로 형성되어 있고,
상기 변형 용이부는, 당해 제 1 영역부와 당해 제 2 영역부의 경계 부분의 전체 둘레에 걸쳐 형성되어 있는, 차체 구조.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 접합부 (40) 의 접합 구조는 기계적 접합 구조로 되고,
상기 제 2 접합부 (42) 의 접합 구조는 야금적 접합 구조로 되어 있는, 차체 구조.
차체 구조로서,
알루미늄 다이캐스트제로 된 제 1 차체 패널 (16),
상기 제 1 차체 패널 (16) 보다 피로 강도가 높은 금속 재료에 의해 구성된 제 2 차체 패널 (20),
상기 제 1 차체 패널 (16) 보다 피로 강도가 높은 금속에 의해 구성된 제 3 차체 패널 (90) 로서, 상기 제 1 차체 패널 (16) 과 제 1 접합부 (40) 에서 접합되고, 상기 제 2 차체 패널 (20) 과 제 2 접합부 (42) 에서 접합됨으로써 상기 제 3 차체 패널 (90) 은 제 1 차체 패널 (16) 과 제 2 차체 패널 (20) 사이에 개재된 상기 제 3 차체 패널 (90),
상기 제 2 차체 패널 (20) 에 있어서 상기 제 2 접합부 (42) 가 설정되는 부위에 형성된 변형 용이부 (92) 로서, 상기 제 1 차체 패널 (16) 에 대해 상기 제 2 차체 패널 (20) 로부터 이간되는 방향으로의 하중이 작용했을 때에 하중 작용 방향으로 탄성 변형하도록 구성되는, 상기 변형 용이부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차체 구조.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 차체 패널 (16) 은 리어 서스펜션 타워로 되고,
상기 제 2 차체 패널 (20) 은 휠 하우스 아우터로 되고,
상기 제 3 차체 패널 (22) 은 당해 리어 서스펜션 타워와는 별체로 구성된 익스텐션 패널로 되어 있는, 차체 구조.
제 8 항에 있어서,
상기 제 1 차체 패널 (16) 은 리어 서스펜션 타워로 되고,
상기 제 2 차체 패널 (20) 은 휠 하우스 아우터로 되고,
상기 제 3 차체 패널 (90) 은 당해 리어 서스펜션 타워와는 별체로 구성된 익스텐션 패널로 되어 있는, 차체 구조.