JP2012046112A - 車体構造 - Google Patents

Abstract

【課題】空力特性を改善しつつ、スペアタイヤウェル上にてリヤフロアサイドメンバに架設される従来のリヤフロアクロスメンバリヤと同等のねじり剛性と曲げ剛性を確保することができる車体構造を提供することにある。
【解決手段】リヤフロアパネルの下面の左右両側にリヤフロアサイドメンバがそれぞれ接合されると共に、リヤフロアパネルから下方に膨出するスペアタイヤウェルの前方で左右に延びるリヤフロアクロスメンバがそれぞれ各リヤフロアサイドメンバに結合され、且つ、リヤフロアパネルの下面に結合される車体構造であって、スペアタイヤウェル１２の前壁部１２ａに沿うように形成されてスペアタイヤウェルの前壁部に結合されると共に、左右に延びて形成されて両端部がそれぞれリヤフロアサイドメンバ１４，１４に結合され、且つリヤフロアパネルに結合されたリヤフロアクロスメンバリヤ１６を備えるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車の車体後部の構造に関し、リヤフロアパネルに用いて好適な車体構造に関する。

従来より、一般的に、自動車の車体後部フロアには、車体のねじり剛性を高めると共に、フロアパネルの振動を抑制し、さらには側面への衝突による車体の変形を抑えて安全性を向上させるためにクロスメンバが配設されている。このクロスメンバは、車幅方向に延びていて左右両側のサイドフレーム間に架設されている。クロスメンバは、上方に向かって開口するハット状断面を有し、その上端にフランジ部が車体後部フロアの下面に接合されている。

上述した車体構造の一例として、図５および図６に示すような車体構造５０がある。車体構造５０では、リヤフロアパネル５１の車幅方向左右両側部にリヤフロアサイドメンバ５４，５４がそれぞれ固定されている。リヤフロアサイドメンバ５４，５４には、リヤフロアパネル５１におけるサスペンション取付け部５３の車体前側にてリヤフロアクロスメンバ５５が架設され、リヤフロアパネル５１におけるスペアタイヤウェル５２にてリヤフロアクロスメンバリヤ５６が架設されている。なお、図５および図６にて、矢印ＦＲが車体の前方向を示し、矢印Ｗが車体の幅方向を示し、矢印ＵＰが車体の上方向を示す。

ところで、自動車のリヤオーバーハングの短縮やタイヤ・ホイールの大径化に対応しつつ、その車体後部の強度及び剛性を確保する構成の技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−３５９３４号公報（例えば、明細書の段落［００３８］−［００５３］、［図２］−［図４］など参照）

上述した車体構造５０では、図７に示すように、スペアタイヤウェル５２の下面がリヤバンパ６２の下部よりも上方にあり、走行したときに車体の下を通る空気Ｂがリヤバンパ６２に当たるため、空気によって生じる抗力である空気抵抗を大きくしている。すなわち、空力特性を低下させていた。なお、図７にて、矢印ＵＰは車体の上方向を示し、矢印ＦＲは車体の前方向を示し、ＬＨは車体の左方向を示す。空力特性を改善するために、スペアタイヤウェルの下面をリヤバンパの下部と同程度の高さにすることが考えられるが、スペアタイヤウェル５２上にリヤフロアクロスメンバリヤ５６が設けられているため、リヤフロアクロスメンバリヤ５６が空気抵抗となってしまう可能性があった。また、空力改善のため、スペアタイヤウェル５２の下面を下げると、リヤフロアクロスメンバリヤ５６の上下オフセットが大きくなり、剛性不足が懸念される。さらに、リヤフロアクロスメンバリヤ５６を無くすことも考えられるが、サスペンション６１からの力はサスペンション取付け部５３を介してリヤフロアパネル５１に入力され、これにより、図５に示すように、スペアタイヤウェル５２よりも車体前側であって、リヤフロアサイドメンバ５４，５４とリヤフロアクロスメンバ５５との結合部分近傍の領域Ａに応力が集中してしまい、ねじり剛性や曲げ剛性を低下させる可能性があった。

特許文献１に提案される車体後部構造では、リヤクロスメンバにより剛性を確保できるものの、リヤクロスメンバが複数の部材で構成したものであるためその剛性には限界があった。また、リヤクロスメンバが上方に開口するハット状の断面形状になっており、コスト増を招いていた。

以上のことから、本発明は、上述したような課題を解決するために為されたものであって、空力特性を改善しつつ、スペアタイヤウェル上にてリヤフロアサイドメンバに架設されるリヤフロアクロスメンバリヤを備えた従来の車体構造と同等のねじり剛性と曲げ剛性を確保することができる車体構造を提供することを目的としている。

上述した課題を解決する第１の発明に係る車体構造は、
車体後部のフロアパネルの下面の左右両側に前後方向に延びるサイドフレームがそれぞれ接合されると共に、当該フロアパネルから下方に膨出するスペアタイヤ収納部の前方で左右に延びるクロスメンバの両端部がそれぞれ前記各サイドフレームに結合され、且つ、当該クロスメンバが前記フロアパネルの下面に結合される車体構造であって、
前記スペアタイヤ収納部の前壁部に沿うように形成されて当該スペアタイヤ収納部の前壁部に結合されると共に、左右に延びて形成されて両端部がそれぞれ前記各サイドフレームに結合され、且つ、前記フロアパネルの下面に結合されたリヤフロアクロスメンバリヤを備えた
ことを特徴とする。

上述した課題を解決する第２の発明に係る車体構造は、
第１の発明に係る車体構造であって、
前記リヤフロアクロスメンバリヤは、前記フロアパネルにサスペンション装置を取り付けるサスペンション取付け部近傍に配置される
ことを特徴とする。

上述した課題を解決する第３の発明に係る車体構造は、
第１の発明に係る車体構造であって、
前記リヤフロアクロスメンバリヤは、車幅方向の中央部分から車幅方向の両側部に向かい末広がり状に形成される
ことを特徴とする。

上述した課題を解決する第４の発明に係る車体構造は、
第３の発明に係る車体構造であって、
前記リヤフロアクロスメンバリヤは車体前後方向にてＬ字状の断面形状であり、前記リヤフロアクロスメンバリヤと前記スペアタイヤウェルと前記リヤフロアパネルと前記サイドフレームとで閉断面が形成される
ことを特徴とする。

上述した課題を解決する第５の発明に係る車体構造は、
第４の発明に係る車体構造であって、
前記リヤフロアパネルは、前記リヤフロアサイドメンバと前記スペアタイヤウェルとの間であって、前記サスペンション取付け部近傍に設けられ、車体前後方向に延在すると共に、下方に傾斜する傾斜部を有する
ことを特徴とする。

本発明に係る車体構造によれば、空力特性を改善しつつ、スペアタイヤウェル上にてリヤフロアサイドメンバに架設される従来のリヤフロアクロスメンバリヤと同等のねじり剛性と曲げ剛性を確保することができる。

本発明の第１の実施例に係る車体構造の裏面側の平面図である。 図１におけるＩＩ−ＩＩ矢印断面図である。 図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ矢印断面図である。 車体構造が具備するリヤフロアクロスメンバリヤの斜視図である。 従来の車体構造の裏面側の平面図である。 図５におけるＶＩ−ＶＩ矢印断面図である。 従来の車体構造による空力特性を説明するための図である。

以下に、本発明に係る車体構造を実施するための形態について、実施例にて説明する。

本発明の第１の実施例に係る車体構造について図１〜図４に基づいて説明する。図１〜４にて、矢印ＵＰは車体の上方向を示し、矢印ＦＲは車体の前方向を示し、矢印Ｗは車体の幅方向を示す。

本実施例に係る車体構造１０は、図１〜図３に示すように、自動車の車体後部のリヤフロアパネル１１の下面の左右両側に前後方向に延びるリヤフロアサイドメンバ１４（サイドフレーム）がそれぞれ接合されている。リヤフロアパネル１１における車体の後部側には、下方に膨出するスペアタイヤウェル１２（スペアタイヤ収納部）が形成されている。スペアタイヤウェル１２の前方には、左右に延びるリヤフロアクロスメンバ１５がリヤフロアサイドメンバ１４，１４に架設される。

スペアタイヤウェル１２は、底壁部１２ｄと、底壁部１２ｄにおける車体の前部側に接続して設けられる前壁部１２ａと、底壁部１２ｄにおける車体の側部に接続して設けられると共に、前壁部１２ａの後部に接続して設けられる側壁部１２ｂ，１２ｃとを有する。前壁部１２ａは、略上方に延在すると共に、車幅方向にて円弧状に延在して形成される。側壁部１２ｂ，１２ｃは、略上方に延在すると共に、前壁部１２ａの後部から車体の後部側に向けてほぼ直線状に延在して形成される。

リヤフロアパネル１１は、前傾斜部１１ｂと、前傾斜部１１ｂの後端に接続して設けられると共にスペアタイヤウェル１２の前壁部１２ａの上端に接続して設けられる前平面部１１ａと、前平面部１１ａの後端に接続して設けられる後傾斜部１１ｃ（ステップ部）と、後傾斜部１１ｃの後端に接続して設けられると共にスペアタイヤウェル１２の側壁部１２ｂ，１２ｃの上端に接続して設けられる後平面部１１ｄとを有する。

リヤフロアパネル１１の前平面部１１ａは、車幅方向に亘って、スペアタイヤウェル１２の前壁部１２ａの上端と同じ高さにて車体前後方向に延在して形成される。リヤフロアパネル１１の前傾斜部１１ｂは、車幅方向に亘って、車体前後方向に延在すると共に、車体前方向に向かうに従って下方へ傾斜して形成される。

リヤフロアパネル１１の後平面部１１ｄは、スペアタイヤウェル１２の側壁部１２ｂ，１２ｃとリヤフロアサイドメンバ１４，１４との間にそれぞれ形成され、スペアタイヤウェル１２の側壁部１２ｂ，１２ｃと前壁部１２ａとの接続箇所付近から車体の後部側に亘って形成される。リヤフロアパネル１１の後平面部１１ｄは、スペアタイヤウェル１２の側壁部１２ｂ，１２ｃの上端とほぼ同じ高さにて車体前後方向に延在して形成される。リヤフロアパネル１１の後傾斜部１１ｃは、スペアタイヤウェル１２の前壁部１２ａとリヤフロアサイドメンバ１４，１４との間であって、後述するサスペンション取付け部１３近傍にそれぞれ形成される。リヤフロアパネル１１の後傾斜部１１ｃは、車体前後方向に延在すると共に、車体前方向に向かうに従って上方へ傾斜して形成される。なお、リヤフロアパネル１１の後傾斜部１１ｃは、スペアタイヤウェル１２の前壁部１２ａと比べて緩斜面となっている。このようにリヤフロアパネル１１の後傾斜部１１ｃを設けることにより、後述するリヤフロアクロスメンバリヤ１６をリヤフロアパネル１１に溶接で結合することができる。これにより、リヤフロアクロスメンバリヤ１６とスペアタイヤウェル１２とリヤフロアサイドメンバ１４，１４とリヤフロアパネル１１とで閉断面を形成することができる。

リヤフロアクロスメンバ１５は、底面部１５ａと、底面部１５ａの前端に接続される前面部１５ｂと、底面部１５ａの後端に接続される後面部１５ｃとで、上方に開口するハット状の断面形状になっている。前面部１５ｂの上部に前フランジ部１５ｄが形成されている。後面部１５ｃの上部に後フランジ部１５ｅが形成されている。前フランジ部１５ｄおよび後フランジ部１５ｅがリヤフロアパネル１１に溶接で結合されている。リヤフロアクロスメンバ１５の両側部にはフランジ部（図示せず）がそれぞれ形成され、各フランジ部はリヤフロアサイドメンバ１４，１４にそれぞれ溶接で結合されている。

リヤフロアパネル１１におけるスペアタイヤウェル１２の近傍に、サスペンション装置（図示せず）を取り付けるサスペンション取付け部１３が形成されている。また、リヤフロアサイドメンバ１４，１４の間には、スペアタイヤウェル１２の前壁部１２ａに沿ってリヤフロアクロスメンバリヤ１６が架設されている。すなわち、サスペンション取付け部１３近傍に、リヤフロアクロスメンバリヤ１６が配置されることになる。これにより、スペアタイヤウェルにて両サイドのリヤフロアサイドメンバに架設されたリヤフロアクロスメンバリヤを備えた従来の車体構造と比べて、サスペンション装置からの入力による応力をすぐ近くで受けることができる。その結果、従来の車体構造と比べて同等のねじり剛性および曲げ剛性を確保することができる。

リヤフロアクロスメンバリヤ１６は、図１〜図４に示すように、車幅方向に延在し、車体前後方向にてＬ字状の断面形状を有する。リヤフロアクロスメンバリヤ１６は、底面部１６ａと前面部１６ｂと前フランジ部１６ｃと後フランジ部１６ｄと横フランジ部１６ｅと後端フランジ部１６ｋ，１６ｌを有する。

前面部１６ｂは、底面部１６ａの前端に接続し略上方へ延びている。前フランジ部１６ｃは、前面部１６ｂの上部および側部のそれぞれに接続し、略前方向に延びている。後フランジ部１６ｄは、底面部１６ａにて後述する円弧部１６ｆに接続し、略下方向に延びている。横フランジ部１６ｅは、底面部１６ａの側部１６ｇ，１６ｈに接続し、車幅方向に延在すると共に、下方向に延在している。

底面部１６ａの後部における車幅方向の中央部分には、円弧部１６ｆが形成される。底面部１６ａは、車幅方向の中央部分から側部１６ｇ、１６ｈに向けて末広がり状に形成される。すなわち、底面部１６ａは、車幅方向の中央部分から側部１６ｇ、１６ｈに向かうに従い車体前後方向における幅が広くなるように形成される。後端フランジ部１６ｋ，１６ｌは、リヤフロアパネル１１に沿う形状であって、底面部１６ａの側部１６ｇ，１６ｈ近傍における後端部１６ｉ，１６ｊに形成される。

前フランジ部１６ｃおよび横フランジ部１６ｅは、リヤフロアパネル１１とリヤフロアサイドメンバ１４に溶接で結合されている。後端フランジ部１６ｋ，１６ｌは、リヤフロアパネル１１の後傾斜部１１ｃに溶接で結合されている。後フランジ部１６ｄは、スペアタイヤウェル１２の前壁部１２ａに溶接で結合されている。このように、リヤフロアクロスメンバリヤ１６がリヤフロアサイドメンバ１４と結合すると共に、スペアタイヤウェル１２の前壁部１２ａと結合し、さらに中央部分から側部に向かうに従い車体前後方向における幅が広くなるように形成されたリヤフロアクロスメンバリヤ１６の側部１６ｇ，１６ｈにより、領域Ａの応力集中が分散されるため、ねじり剛性および曲げ剛性を確保することができる。また、リヤフロアクロスメンバリヤ１６が、従来の上方に向かって開口するハット状断面を有するリヤフロアクロスメンバリヤと比べて構成する部品を減らすことができコストの低減を図ることができる。

さらに、リヤフロアクロスメンバリヤ１６がリヤフロアパネル１１及びリヤフロアサイドメンバ１４，１４と結合されており、リヤフロアクロスメンバリヤ１６とリヤフロアパネル１１とリヤフロアサイドメンバ１４，１４とで閉断面が形成される。これにより、ねじり剛性および曲げ剛性を確保することができる。

図２および図３に示すように、スペアタイヤウェル１２の下面を従来のスペアタイヤウェル５２の下面よりも下げて、リヤフロアパネル１１のスペアタイヤウェル１２がリヤバンパ（図示せず）とほぼ同じ高さとなるようにしてある。これにより、車両が走行しているとき、車体の前部下方に入った空気は、リヤフロアパネル１１の下方、リヤバンパを通って、車体の後部へと円滑に案内される。よって、従来の車体構造と比べて空気抵抗が低減されて空力特性が改善される。

したがって、本実施例に係る車体構造１０によれば、空力特性を改善しつつ、スペアタイヤウェル５２上にてリヤフロアサイドメンバ５４，５４に架設されるリヤフロアクロスメンバリヤ５６を備えた車体構造５０と同等のねじり剛性および曲げ剛性を確保することができる。

本発明に係る車体構造は、空力特性を改善しつつ、スペアタイヤウェル上にてリヤフロアサイドメンバに架設されるリヤフロアクロスメンバリヤを備えた従来の車体構造と同等のねじり剛性および曲げ剛性を確保することができるので、自動車産業などにおいて、極めて有益に利用することができる。

１０ 車体構造
１１ リヤフロアパネル
１１ａ 前平面部
１１ｂ 前傾斜部
１１ｃ 後傾斜部
１１ｄ 後平面部
１２ スペアタイヤウェル
１２ａ 前壁部
１２ｂ，１２ｃ 側壁部
１３ サスペンション取付け部
１４ リヤフロアサイドメンバ
１５ リヤフロアクロスメンバ
１６ リヤフロアクロスメンバリヤ
１６ａ 底面部
１６ｂ 前面部
１６ｄ 後フランジ部
１６ｆ 円弧部
５０ 車体構造
５１ リヤフロアパネル
５２ スペアタイヤウェル
５３ サスペンション取付け部
５４ リヤフロアサイドメンバ
５５ リヤフロアクロスメンバ
５６ リヤフロアクロスメンバリヤ

Claims (5)

1. 車体後部のフロアパネルの下面の左右両側に前後方向に延びるサイドフレームがそれぞれ接合されると共に、当該フロアパネルから下方に膨出するスペアタイヤ収納部の前方で左右に延びるクロスメンバの両端部がそれぞれ前記各サイドフレームに結合され、且つ、当該クロスメンバが前記フロアパネルの下面に結合される車体構造であって、
   前記スペアタイヤ収納部の前壁部に沿うように形成されて当該スペアタイヤ収納部の前壁部に結合されると共に、左右に延びて形成されて両端部がそれぞれ前記各サイドフレームに結合され、且つ、前記フロアパネルの下面に結合されたリヤフロアクロスメンバリヤを備えた
   ことを特徴とする車体構造。
2. 請求項１に記載された車体構造であって、
   前記リヤフロアクロスメンバリヤは、前記フロアパネルにサスペンション装置を取り付けるサスペンション取付け部近傍に配置される
   ことを特徴とする車体構造。
3. 請求項１に記載された車体構造であって、
   前記リヤフロアクロスメンバリヤは、車幅方向の中央部分から車幅方向の両側部に向かい末広がり状に形成される
   ことを特徴とする車体構造。
4. 請求項３に記載された車体構造であって、
   前記リヤフロアクロスメンバリヤは車体前後方向にてＬ字状の断面形状であり、前記リヤフロアクロスメンバリヤと前記スペアタイヤウェルと前記リヤフロアパネルと前記サイドフレームとで閉断面が形成される
   ことを特徴とする車体構造。
5. 請求項４に記載された車体構造であって、
   前記リヤフロアパネルは、前記リヤフロアサイドメンバと前記スペアタイヤウェルとの間であって、前記サスペンション取付け部近傍に設けられ、車体前後方向に延在すると共に、下方に傾斜する傾斜部を有する
   ことを特徴とする車体構造。

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