JP2014000862A - Frp cabin of automobile - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、少なくとも左右のサイドシルと、前記サイドシルの後部から後上方に立ち上がって後方に延びる左右のリヤフレームとをFRPで一体に構成した自動車のFRP製キャビンに関する。 The present invention relates to an FRP cabin of an automobile in which at least left and right side sills and left and right rear frames that rise rearward and upward from the rear portion of the side sills and extend rearward are integrally formed of FRP.
自動車のFRP(カーボン繊維強化樹脂)製の車体の後部アンダーボディを、車幅方向に延びるフロアパネルと、フロアパネルの左右側縁に沿って前後方向に延びる壁部(リヤサイドフレーム)とで構成し、車室とトランクルームとの境界において前記リヤサイドフレームを車幅方向内側に屈曲させたものが、下記特許文献1により公知である。 The rear underbody of a vehicle body made of FRP (carbon fiber reinforced resin) for automobiles is composed of a floor panel extending in the vehicle width direction and a wall portion (rear side frame) extending in the front-rear direction along the left and right side edges of the floor panel. Patent Document 1 below discloses that the rear side frame is bent inward in the vehicle width direction at the boundary between the passenger compartment and the trunk compartment.
ところで、FRP製のアウタースキンおよびインナースキンを結合して自動車の車体後部を構成した場合、車室やトランクルームの容積を確保するためにリヤサイドフレームの高さを増加させると、側面衝突の衝突荷重によってリヤサイドフレームが容易に圧壊したり、リヤサイドフレームが車幅方向内向きに倒れたりするため、車室の生存空間が狭められてしまう可能性がある。 By the way, when the rear body of an automobile is constructed by combining the outer skin and inner skin made of FRP, if the rear side frame height is increased in order to secure the volume of the passenger compartment or trunk room, Since the rear side frame easily collapses or the rear side frame falls inward in the vehicle width direction, there is a possibility that the living space of the passenger compartment is narrowed.
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、サイドシルの後部に入力した側面衝突の衝突荷重を簡単な構造で確実に支持してリヤフレームおよびリヤフロアパネルに分散することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to reliably support a collision load of a side collision input to the rear portion of a side sill with a simple structure and disperse it to a rear frame and a rear floor panel.
上記目的を達成するために、請求項1に記載された発明によれば、車室内側に位置するインナースキンと車室外側に位置するアウタースキンとを結合して構成したFRP製のキャビンが、少なくともリヤフロアパネルと、前記リヤフロアパネルの左右側縁に沿って前後方向に延びる左右のリヤサイドフレームと、前記左右のリヤサイドフレームの後端間を接続して前記リヤフロアパネルの後縁に沿って車幅方向に延びるリヤエンドクロスメンバとを備える自動車用のFRP製キャビンであって、前記リヤサイドフレームの内部を仕切り部材によって上部空間および下部空間に仕切ったことを特徴とする自動車のFRP製キャビンが提案される。 In order to achieve the above object, according to the invention described in claim 1, an FRP cabin configured by combining an inner skin positioned on the vehicle interior side and an outer skin positioned on the vehicle exterior side, At least the rear floor panel, the left and right rear side frames extending in the front-rear direction along the left and right side edges of the rear floor panel, and the rear ends of the left and right rear side frames are connected to each other along the rear edge of the rear floor panel. An automobile FRP cabin having a rear end cross member extending in the interior is proposed, wherein the interior of the rear side frame is partitioned into an upper space and a lower space by a partition member.
また請求項2に記載された発明によれば、請求項1の構成に加えて、前記インナースキンにおける前記リヤサイドフレームおよび前記リヤフロアパネルの境界に第1傾斜面を設け、前記仕切り部材の車幅方向外端部を前記インナースキンおよび前記アウタースキンを接合する接合フランジ間に挟持し、前記仕切り部材の車幅方向内端部を前記第1傾斜面に接続したことを特徴とする自動車のFRP製キャビンが提案される。
According to the invention described in
また請求項3に記載された発明によれば、請求項1または請求項2の構成に加えて、前記アウタースキンにおける前記リヤサイドフレームおよび前記リヤフロアパネルの境界に第2傾斜面を設けたことを特徴とする自動車のFRP製キャビンが提案される。 According to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first or second aspect, a second inclined surface is provided at a boundary between the rear side frame and the rear floor panel in the outer skin. FRP cabins for automobiles are proposed.
また請求項4に記載された発明によれば、請求項1〜請求項3の何れか1項の構成に加えて、前記リヤフロアパネルは前記インナースキンおよび前記アウタースキン間に挟持したコア材を備え、前記コア材の後端を前記リヤエンドクロスメンバの内部に嵌入して該リヤエンドクロスメンバの後壁に接続したことを特徴とする自動車のFRP製キャビンが提案される。 According to the invention described in claim 4, in addition to the configuration of any one of claims 1 to 3, the rear floor panel includes a core material sandwiched between the inner skin and the outer skin. An automobile FRP cabin is proposed in which the rear end of the core member is fitted into the rear end cross member and connected to the rear wall of the rear end cross member.
また請求項5に記載された発明によれば、請求項4の構成に加えて、前記コア材は、前記リヤサイドフレームおよび前記リヤエンドクロスメンバに二辺を接続されて前方に向かって先細にテーパ−する左右の三角形状の側部コア材と、前記左右の側部コア材間に挟まれて後方に向かって先細にテーパ−する三角形状の中央コア材とからなることを特徴とする自動車のFRP製キャビンが提案される。
According to the invention described in
また請求項6に記載された発明によれば、請求項1〜請求項5の何れか1項の構成に加えて、前記キャビンは前記リヤサイドフレームの前端から前下方に延びるサイドシルを備え、前記サイドシルの内部に水平方向に延びる連結板を配置し、前記連結板の後端を前記仕切り部材の前端に接続するとともに、前記連結板の前端を前記サイドシルの上壁に接続したことを特徴とする自動車のFRP製キャビンが提案される。
According to the invention described in
尚、実施の形態の後部第1連結板49は本発明の連結板に対応し、実施の形態の後部仕切り部材51は本発明の仕切り部材に対応する。
The rear first connecting
請求項1の構成によれば、車室内側に位置するインナースキンと車室外側に位置するアウタースキンとを結合して構成したFRP製のキャビンは、少なくともリヤフロアパネルと、リヤフロアパネルの左右側縁に沿って前後方向に延びる左右のリヤサイドフレームと、左右のリヤサイドフレームの後端間を接続してリヤフロアパネルの後縁に沿って車幅方向に延びるリヤエンドクロスメンバとを備える。リヤサイドフレームの内部を仕切り部材によって上部空間および下部空間に仕切ったので、仕切り部材によりリヤサイドフレームの剛性を確保して側面衝突の衝突荷重を確実に支持しながら、リヤサイドフレームの高さを増加させて荷室の容積を拡大することができる。 According to the configuration of the first aspect, the FRP cabin formed by combining the inner skin located on the vehicle interior side and the outer skin located on the vehicle exterior side includes at least the rear floor panel and the left and right side edges of the rear floor panel. And left and right rear side frames extending in the front-rear direction, and rear end cross members connecting the rear ends of the left and right rear side frames and extending in the vehicle width direction along the rear edge of the rear floor panel. Since the interior of the rear side frame is partitioned into an upper space and a lower space by a partition member, the height of the rear side frame is increased while ensuring the rigidity of the rear side frame by the partition member and reliably supporting the collision load of the side collision. The volume of the cargo room can be increased.
また請求項2の構成によれば、インナースキンにおける前記リヤサイドフレームおよびリヤフロアパネルの境界に第1傾斜面を設け、仕切り部材の車幅方向外端部をインナースキンおよびアウタースキンを接合する接合フランジ間に挟持し、仕切り部材の車幅方向内端部を第1傾斜面に接続したので、側面衝突の衝突荷重によってリヤサイドフレームを車幅方向内向きに倒そうとする曲げモーメントが作用したときに、その曲げモーメントを第1傾斜面を介してリヤフロアパネルに伝達して支持し、リヤサイドフレームの倒れを防止することができる。しかも仕切り部材を第1傾斜面に接続したことで、仕切り部材の車幅方向の幅をリヤサイドフレームの車幅方向の幅よりも拡大し、リヤサイドフレームの倒れ剛性を一層高めることができる。 According to the second aspect of the present invention, the first inclined surface is provided at the boundary between the rear side frame and the rear floor panel in the inner skin, and the outer end portion in the vehicle width direction of the partition member is joined between the joint flange and the inner skin and the outer skin. Since the inner end of the partition member in the vehicle width direction is connected to the first inclined surface, when a bending moment is applied to the rear side frame inward in the vehicle width direction due to the collision load of the side collision, The bending moment can be transmitted to and supported by the rear floor panel via the first inclined surface, and the rear side frame can be prevented from falling down. In addition, by connecting the partition member to the first inclined surface, the width of the partition member in the vehicle width direction can be made larger than the width of the rear side frame in the vehicle width direction, and the falling rigidity of the rear side frame can be further increased.
また請求項3の構成によれば、アウタースキンにおけるリヤサイドフレームおよびリヤフロアパネルの境界に第2傾斜面を設けたので、第1傾斜面および第2傾斜面の相乗効果でリヤサイドフレームの倒れ剛性を一層高めることができる。 According to the third aspect of the present invention, since the second inclined surface is provided at the boundary between the rear side frame and the rear floor panel in the outer skin, the rigidity of the rear side frame is further increased by the synergistic effect of the first inclined surface and the second inclined surface. Can be increased.
また請求項4の構成によれば、リヤフロアパネルはインナースキンおよびアウタースキン間に挟持したコア材を備え、コア材の後端をリヤエンドクロスメンバの内部に嵌入して該リヤエンドクロスメンバの後壁に接続したので、後面衝突の衝突荷重をコア材を介してリヤエンドクロスメンバおよびリヤフロアパネルに速やかに分散して吸収することがでる。 According to the configuration of claim 4, the rear floor panel includes a core material sandwiched between the inner skin and the outer skin, and the rear end of the core material is fitted into the rear end cross member to be attached to the rear wall of the rear end cross member. Since it is connected, the collision load of the rear collision can be quickly dispersed and absorbed by the rear end cross member and the rear floor panel via the core material.
また請求項5の構成によれば、コア材は、リヤサイドフレームおよびリヤエンドクロスメンバに二辺を接続されて前方に向かって先細にテーパ−する左右の三角形状の側部コア材と、左右の側部コア材間に挟まれて後方に向かって先細にテーパ−する三角形状の中央コア材とからなるので、リヤエンドクロスメンバに入力した後面衝突の衝突荷重を、リヤエンドクロスメンバからリヤフロアパネルの左右の三角形状の側部コア材を介して左右のリヤサイドフレームに伝達して分散することで、軽量で簡単な構造で後面衝突の衝突荷重を効率的に吸収することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the core material includes left and right triangular side core materials having two sides connected to the rear side frame and the rear end cross member and tapered forward, and the left and right sides. Since it is composed of a triangular central core material that is sandwiched between the core members and tapers toward the rear, the collision load of the rear collision input to the rear end cross member is reduced from the rear end cross member to the left and right sides of the rear floor panel. By transmitting and dispersing to the left and right rear side frames via the triangular side core material, it is possible to efficiently absorb the collision load of the rear collision with a lightweight and simple structure.
また請求項6の構成によれば、キャビンはリヤサイドフレームの前端から前下方に延びるサイドシルを備え、サイドシルの内部に水平方向に延びる連結板を配置し、連結板の後端を仕切り部材の前端に接続するとともに、連結板の前端を前記サイドシルの上壁に接続したので、リヤバンパービームに入力した衝突荷重がリヤエンドクロスメンバからリヤサイドフレームを介してサイドシルに伝達されたとき、その衝突荷重をリヤサイドフレームの仕切り部材から連結板を介してサイドシルに確実に伝達して吸収することができる。
According to the configuration of
以下、図1〜図8に基づいて本発明の実施の形態を説明する。尚、本明細書における前後方向、左右方向(車幅方向)および上下方向は、運転席に着座した運転者を基準としている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. Note that the front-rear direction, the left-right direction (vehicle width direction), and the up-down direction in this specification are based on the driver seated in the driver's seat.
図1に示すように、自動車の車体フレームはカーボン繊維強化樹脂(CFRP)でバスタブ状に形成したキャビン11と、キャビン11の前端に接続されたアルミニウム合金の鋳造部品である左右一対のサスペンション支持モジュール12,12と、サスペンション支持モジュール12,12の前端から前方に延びるアルミニウム合金の押出し材よりなる左右一対のフロントサイドフレーム前部13,13と、フロントサイドフレーム前部13,13の前端に支持されたCFRP製のフロントエンドモジュール14と、フロントエンドモジュール14の左右両端から後上方に延びるCFRP製の左右一対のロアメンバ15,15と、ロアメンバ15,15の後端から後上方に延びてキャビン11の前端に接続されたCFRP製の左右一対のアッパーメンバ16,16と、キャビン11の後部上面に立設されたCFRP製のロールバー17と、ロールバー17を後方から支えて補強するCFRP製の左右一対のステー18,18とを備える。
As shown in FIG. 1, the body frame of an automobile is a
キャビン11はインナースキン19およびアウタースキン20を上下に接合した中空構造であり、前端のダッシュパネル21と、ダッシュパネル21の車幅方向両端から後方に延びる左右一対のサイドシル22,22と、サイドシル22,22の後端から後上方に延びる左右一対のリヤサイドフレーム23,23と、リヤサイドフレーム23,23の後端間を車幅方向に接続するリヤエンドクロスメンバ24と、ダッシュパネル21および左右のサイドシル22,22を接続するフロントフロアパネル25と、フロントフロアパネル25の後端から立ち上がるキックアップ部26と、キックアップ部26の上端から後方に延びてリヤサイドフレーム23,23およびリヤエンドクロスメンバ24に接続するリヤフロアパネル27とを備える。リヤエンドクロスメンバ24の後面には、車幅方向に延びるリヤバンパービーム60が固定される。
The
フロントエンドモジュール14は、車幅方向に延びるフロントバンパービーム28と、フロントバンパービーム28の車幅方向両端部から後方に延びてフロントサイドフレーム前部13,13の前端に接続される左右一対のバンパービームエクステンション29,29と、バンパービームエクステンション29,29間に支持された枠状のフロントバルクヘッド30とを備える。各々のサスペンション支持モジュール12は、フロントサイドフレーム前部13の後端とダッシュパネル21の前面とに接続されたフロントサイドフレーム後部31と、フロントサイドフレーム後部31から車幅方向外側かつ上方に延びてダッシュパネル21の前面に接続されたダンパーハウジング32とを一体に備える。ダッシュパネル21の左右両端部は、サイドシル22,22の前端から上方に立ち上がる左右一対のフロントピラーロア前部33,33を構成する。フロントピラーロア前部33,33の後面に左右一対の金属製のフロントピラーロア後部34,34および左右一対の金属製のフロントピラーアッパー35,35が接続され、左右のフロントピラーアッパー35,35の上端間が車幅方向に延びる金属製のフロントルーフアーチ36で接続される。
The
ダッシュパネル21はフロントフロアパネル25の前端から斜め上方に延びる傾斜壁37と、傾斜壁37の前端から上方に延びる鉛直壁38とを備える。ダッシュパネル21の傾斜壁37およびフロントフロアパネル25の車幅方向中央部から、前後方向に延びるフロアトンネル39が上方に***する。またフロントフロアパネル25の上面を構成するインナースキン19から、フロアトンネル39に交差して車幅方向に延びるフロントクロスメンバ40およびリヤクロスメンバ41が上方に***する。一方、リヤフロアパネル27は、インナースキン19およびアウタースキン20が共に平坦に形成される。
The
次に、図2〜図8に基づいてキャビン11の構造を詳細に説明する。
Next, the structure of the
キャビン11を構成するインナースキン19およびアウタースキン20は、ダッシュパネル21、左右のサイドシル22,22、左右のリヤサイドフレーム23,23およびリヤエンドクロスメンバ24の外周を取り囲むように延びる接合フランジ19a,20aを備えており、両接合フランジ19a,20aは接着、溶着、リベット等で接合される(図1、図6および図7参照)。
フロントフロアパネル25はインナースキン19およびアウタースキン20間に挟持された左右のコア材42,42を備え、ダッシュパネル21の傾斜壁37はインナースキン19およびアウタースキン20間に挟持されたコア材43,43を備え、キックアップ部26はインナースキン19およびアウタースキン20間に挟持されたコア材45を備え、リヤフロアパネル27はインナースキン19およびアウタースキン20間に挟持されたコア材46を備える(図3参照)。フロントフロアパネル25のコア材42は波紋状の凹凸部42a…を有する波板で構成され、傾斜壁37のコア材43およびキックアップ部26のコア材45は車幅方向に直線状に延びる凹凸部43a…,45a…を有する波板で構成される。
The
一方、リヤフロアパネル27のコア材46は、一対の側部コア材46A,46Aと、それらの間に挟まれた中央コア材46Bとを組み合わせて構成される。リヤサイドフレーム23の車幅方向内面とリヤエンドクロスメンバ24の車幅方向半部の前面とに連なる各々の側部コア材46Aは、前方に向かって細幅になるようにテーパーした直角三角形状に形成され、その斜辺と平行に直線状に延びる凹凸部46a…を有する波板で構成される。コア材46の残りの部分に相当する中央コア材46Bは、その前部の車幅方向両側縁が左右のリヤサイドフレーム23,23の車幅方向内面に連なり、そこから後方に向かって細幅になるようにテーパーした二等辺三角形状に形成され、車幅方向に直線状に延びる凹凸部46b…を有する波板で構成される。
On the other hand, the
中空に形成されたサイドシル22の内部は、水平方向に配置されて前後方向に延びる前部仕切り部材47によって上部空間22aおよび下部空間22bに仕切られる(図4および図5参照)。前部仕切り部材47の車幅方向外端はインナースキン19およびアウタースキン20の接合フランジ19a,20a間に挟持され、車幅方向内端はサイドシル22の内壁を構成するインナースキン19に接続される。またキックアップ部26のコア材45の車幅方向両端から突出する第3バルクヘッド45b,45bは、それぞれサイドシル22の内部に嵌合した状態で、サイドシル22の外壁、上壁および下壁に接続されており、前部仕切り部材47の後端に設けた車幅方向に延びるフランジ47aが、サイドシル22の内部に延びるコア材45の端部の第3バルクヘッド45bの前面に接続される(図5参照)。
The inside of the
サイドシル22の前部における上部空間22aに水平方向に延びる前部連結板48が配置される(図3および図4参照)。前部連結板48の左右両側縁はサイドシル22の内壁および外壁に接続され、前端はフロントピラーロア前部33の前壁を構成するホイールハウス後壁33aの後面に接続され、後端はサイドシル22の上壁22e(図4参照)の下面に接続される。
A
サイドシル22の後部における上部空間22aに水平方向に延びる後部第1連結板49が配置される(図3および図4参照)。後部第1連結板49の左右両側縁はサイドシル22の内壁および外壁に接続され、前端はサイドシル22の上壁22eの下面に接続され、後端はキックアップ部26のコア材45の端部の第3バルクヘッド45bがサイドシル22内に嵌合する部分の前面に接続される。また後部第1連結板49の上方に水平方向に延びる後部第2連結板50が配置される。後部第2連結板50は後部第1連結板49よりも前後方向長さが短く形成され、左右両側縁はサイドシル22の内壁および外壁に接続され、前端はサイドシル22の上壁22eの下面に接続され、後端はキックアップ部26のコア材45の端部の第3バルクヘッド45bの上端から上方に突出する平坦部45cの前面に接続される。
A rear first connecting
サイドシル22の上部空間22aに上部エネルギー吸収部材52が配置され、サイドシル22の下部空間22bに下部エネルギー吸収部材53が配置される(図4および図5参照)。上部エネルギー吸収部材52はジクザグに屈曲する板材からなり、上端の山部52a…および下端の谷部52b…が交互に連続する。同様に、下部エネルギー吸収部材53はジクザグに屈曲する板材からなり、上端の山部53a…および下端の谷部53b…が交互に連続する。
An upper
サイドシル22の後端から後上方に延びるリヤサイドフレーム23の内部は、前後方向に延びる後部仕切り部材51によって上部空間23aおよび下部空間23bに仕切られる(図3、図4、図5および図7参照)。後部仕切り部材51の前端は、キックアップ部26のコア材45がサイドシル22内に嵌合する第3バルクヘッド45bを挟んで、サイドシル22の後部第1連結板49の後端に接続される。
The interior of the
リヤサイドフレーム23の上半部を構成するインナースキン19は、リヤフロアパネル27から車幅方向外側に向かって斜め上方に傾斜して延びる第1傾斜面19bと、第1傾斜面19bに連続する側壁19c、上壁19d、側壁19eおよび前記接合フランジ19aを備える(図7参照)。またリヤサイドフレーム23の下半部を構成するアウタースキン20は、リヤフロアパネル27から車幅方向外側に向かって斜め下方に傾斜して延びる第2傾斜面20bと、第2傾斜面20bに連続する下壁20c、外壁20dおよび前記フランジ部20aを備える(図7参照)。
The
後部仕切り部材51は、インナースキン19およびアウタースキン20の接合フランジ19a,20a間に挟持されるフランジ部51aと、フランジ部51aの車幅方向内端から下方に折れ曲がって下方に延びる縦壁51bと、縦壁51bの下端から車幅方向内側に延びる横壁51cと、横壁51cの車幅方向内端から斜め下方に折れ曲がって第1傾斜面19bの下面の下半部に接続される傾斜壁51dとを備える(図7参照)。フランジ部51aおよび傾斜壁51dに挟まれた後部仕切り部材51の車幅方向の幅W1は、その上方のリヤサイドフレーム23の車幅方向の幅W2よりも、傾斜壁51dが第1傾斜面19bの下面に入り込んでいる分だけ大きくなっている。
The
リヤサイドフレーム23の下部空間23bの後端には、上壁61a、側壁61b、下壁61c、側壁61dおよび後壁61eを有して前面が開放するCFRP製の箱状部材61が嵌合する(図6〜図8参照)。箱状部材61は、上壁61aが後部仕切り部材51の横壁51cの下面に接続され、側壁61bがアウタースキン20の外壁20dに接続され、下壁61cがアウタースキン20の下壁20cに接続され、側壁61dがインナースキン19の第1傾斜面19bおよびアウタースキン20の第2傾斜面20bに接続され、後壁61eがリヤサイドフレーム23の後壁20eに接続される(図6参照)。
A CFRP box-
CFRP製のリヤバンパービーム60は、上壁62a、前壁62bおよび下壁62cを有して後方に向かって開放するコ字状断面の本体部62と、本体部62の内部に配置された波板状のコア材63とを備える(図6および図8参照)。箱状部材61の後壁61eには2個のナット64,64がインサートされており、リヤバンパー61の本体部62の前壁62bを後から前に貫通する2本のボルト65,65をナット64,64に螺合することで、リヤバンパービーム61がリヤエンドクロスメンバ24の後面に締結される。リヤバンパービーム60の上壁62aの高さはリヤサイドフレーム23の後部仕切り部材51の高さに略一致し、リヤバンパービーム60の下壁62cの高さはリヤサイドフレーム23の下壁20cの高さに略一致する。
The CFRP
尚、リヤエンドクロスメンバ24の後面にもナットをインサートし、リヤバンパー61の車幅方向中間部を後から前に貫通するボルトを前記ナットに螺合すれば、リヤバンパービーム61をリヤエンドクロスメンバ24の後面に更に強固に締結することができる。
If a nut is also inserted into the rear surface of the rear
リヤサイドフレーム23およびリヤエンドクロスメンバ24の交差部の下面には、平面視でL字状に形成されたCFRP製の荷重受け部材66が固定される(図6〜図8参照)。荷重受け部材66は上面が開放したトレー状の部材であり、リヤサイドフレーム23およびリヤエンドクロスメンバ24の交差部の下面のアウタースキン20を挟んで、箱状部材61の下方に対峙するように固定される。荷重受け部材66を固定した状態で、その底面66aは、リヤバンパービーム61の下端よりも下方に突出する。
A CFRP
車幅方向に延びるロールバー17を後方から支えて補強する2本のステー18,18は、平面視で前後方向に配置されており、従って、平面視でロールバー17およびステー18,18は直交する(図2参照)。ステー18の下端はアルミニウム合金製の支持部材67を介してリヤサイドフレーム23に支持される(図6〜図8参照)。
The two stays 18 and 18 that support and reinforce the
支持部材67はリヤサイドフレーム23の上壁19dおよび側壁19eにそれぞれ固定される上壁67aおよび側壁67bを有するL字状断面の部材であり、その上壁67aにステー18の下端に設けた取付フランジ18aがボルト68…で締結される。リヤサイドフレーム23の側壁19eに沿う側壁67bから車幅方向外側にダンパー支持座67cが水平方向に張り出しており、ダンパー支持座67cと側壁67bとが鉛直方向に延びる前後一対の補強リブ67d,67eで接続される。
The
リヤサイドフレーム23の上部空間23aには、その側壁19c、上壁19dおよび側壁19eに3辺を接続された第1バルクヘッド69および第2バルクヘッド70が配置される。第1、第2バルクヘッド69,70は支持部材67を前後から挟むように配置されれており、それらの相互に対向する面にそれぞれ2個のナット71,71が固定される。そして側壁67bを貫通する4本のボルト72…をナット71…に螺合することで、支持部材67がリヤサイドフレーム23に固定され、リヤサスペンション装置のダンパー73の上端が支持部材67のダンパー支持座67cに締結される。
In the
次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。 Next, the operation of the embodiment of the present invention having the above configuration will be described.
リヤサイドフレーム23,23およびリヤエンドクロスメンバ24の交差部内にFRP製の箱状部材61,61を嵌合し、箱状部材61,61にインサートしたナット64…にボルト65…でリヤバンパービーム60を締結したので(図6〜図8参照)、簡単で軽量な構造でリヤサイドフレーム23,23およびリヤエンドクロスメンバ24にリヤバンパービーム60を強固に固定し、リヤバンパービーム60に入力した後面衝突の衝突荷重をリヤサイドフレーム23,23およびリヤフロアパネル27に効率的に伝達して吸収することができる。特に、リヤサイドフレーム23の内部を後部仕切り部材51によって上部空間23aおよび下部空間23bに仕切り、箱状部材61の上壁61aを後部仕切り部材51に接続し、箱状部材61の左右側壁61b,61dおよび下壁61cを下部空間23bの内面に接続したので、全周を拘束されて剛性が増加した箱状部材61によってバンパービーム60を一層強固に支持することができる。
FRP box-
さて、リヤバンパービーム60からリヤエンドクロスメンバ24を介してリヤフロアパネル27に前向きの衝突荷重が入力したとき、リヤフロアパネル27のコア材46は、リヤサイドフレーム23,23およびリヤエンドクロスメンバ24に二辺を接続されて前方に向かって先細にテーパ−する左右の三角形状の側部コア材46A,46Aと、左右の側部コア材46A,46A間に挟まれて後方に向かって先細にテーパ−する三角形状の中央コア材46Bとからなるので(図3参照)、リヤエンドクロスメンバ24に入力した後面衝突の衝突荷重を、リヤエンドクロスメンバ24からリヤサイドフレーム23,23に直接分散するだけでなく、左右の三角形状の側部コア材46A,46Aを介して左右のリヤサイドフレーム23,23に伝達して分散することで、軽量で簡単な構造で後面衝突の衝突荷重を効率的に吸収することができる。
When a forward collision load is input from the
特に、左右の側部コア材46A,46Aは、中央コア材46Bとの境界線の方向に沿って延びる多数の凹凸部46a…を有する波板からなるので、リヤエンドクロスメンバ24に入力した後面衝突の衝突荷重を効率的にリヤサイドフレーム23,23に伝達して分散することができ、しかも中央コア材46Bは車幅方向に延びる多数の凹凸部46b…を有する波板からなるので、中央コア材46Bが筋交いとして機能することで、左右の側部コア材46A,46Aが車幅方向内側に変形するのを防止して前記衝突荷重を更に効率的にリヤサイドフレーム23,23に伝達することができる。
In particular, the left and right
このとき、左右の側部コア材46A,46Aの後端をリヤエンドクロスメンバ24の内部に嵌入して該リヤエンドクロスメンバ24の後壁に接続したので(図6および図8参照)、リヤエンドクロスメンバ24に入力した後面衝突の衝突荷重を左右の側部コア材46A,46Aに一層確実に伝達することができる。
At this time, the rear ends of the left and right
しかもキャビン11はリヤサイドフレーム23の前端から前下方に延びるサイドシル22を備え、サイドシル22の内部に水平方向に延びる後部第1連結板49を配置し、後部第1連結板49の後端をリヤサイドフレーム23の後部仕切り部材51の前端に接続するとともに、後部第1連結板49の前端をサイドシル22の上壁22eに接続したので(図4参照)、リヤバンパービーム60に入力した衝突荷重がリヤエンドクロスメンバ24からリヤサイドフレーム23を介してサイドシル22に伝達されたとき、その衝突荷重をリヤサイドフレーム23の後部仕切り部材51から後部第1連結板49を介してサイドシル22に確実に伝達して吸収することができる。
In addition, the
またリヤサイドフレーム23の内部を後部仕切り部材51によって上部空間23aおよび下部空間23bに仕切ったので、後部切り板51によりリヤサイドフレーム23の剛性を確保して側面衝突の衝突荷重を確実に支持しながら、リヤサイドフレーム23の高さを増加させて荷室の容積を拡大することができる。
Further, since the interior of the
またインナースキン19におけるリヤサイドフレーム23およびリヤフロアパネル27の境界に第1傾斜面19bを設けるとともに、アウタースキン20におけるリヤサイドフレーム23およびリヤフロアパネル27の境界に第2傾斜面20bを設け、リヤサイドフレーム23の内部を上部空間23aおよび下部空間23bに仕切る後部仕切り板51の車幅方向内端を第1傾斜面19bに接続したので(図7参照)、第1傾斜面19bおよび第2傾斜面20bの相乗効果で、リヤフロアパネル27を介して分散された後面衝突の衝突荷重を確実に支持できるだけでなく、サイドシル22に側面衝突の衝突荷重が入力したときに、その衝突荷重をリヤフロアパネル27に効率的に伝達してサイドシル22が車幅方向内方に倒れるのを防止することができる。
The
また後部仕切り部材51は、インナースキン19およびアウタースキン20の接合フランジ19a,20a間に挟持したフランジ部51aから下向きおよび車幅方向内向きにクランク状に屈曲する縦壁51bおよび横壁51bと、横壁51bから斜めに延びてインナースキン19の第1傾斜面19bに接続する傾斜壁51cとを備えるので(図7参照)、箱状部材61を大型化することなく、その高さをリヤバンパービーム60の高さに一致させることができるだけでなく、後部仕切り部材51を第1傾斜面19bに接続したことで、後部仕切り部材51の車幅方向の幅W1をリヤサイドフレーム23の車幅方向の幅W2よりも拡大し、リヤサイドフレーム23の倒れ剛性を一層高めることができる。
The
また箱状部材61の下面にアウタースキン20を挟んで荷重受け部材66を固定し、荷重受け部材66の底面66aをリヤバンパービーム60の下面よりも下方に突出させたので(図6〜図8参照)、リヤバンパービーム60よりも低い位置に入力する衝突荷重を荷重受け部材66で受け止めてリヤバンパービーム60およびリヤサイドフレーム23に伝達することができる。しかも荷重受け部材66をリヤサイドフレーム23およびリヤエンドクロスメンバ24に跨がるようにL字状に形成したので、リヤサイドフレーム23およびリヤエンドクロスメンバ24の接続部を効果的に補強することができる。
Further, the
またロールバー17の上部を一対のステー18,18を介してリヤサイドフレーム23,23に接続したので、ロールバー17の倒れ剛性を大幅に高めることができる。このとき、平面視でステー18,18はロールバー17に直交するので(図2参照)、ロールバー17の前後方向への倒れをステー18,18によって確実に阻止することができる。またステー18の下端を支持部材67を介してリヤサイドフレーム23に固定したので、ステー18とリヤサイドフレーム23とを強固に固定することができるだけでなく、この支持部材67を利用してリヤサスペンション装置のダンパー73の上端を支持したので(図1および図8参照)、支持部材67を利用してロールバー17のステー18およびリヤサスペンション装置のダンパー73の両方をリヤサイドフレーム23に強固に支持することが可能となり、それらを別個にリヤサイドフレーム23に支持する場合に比べて車体重量を軽減することができる。
In addition, since the upper portion of the
特に、支持部材67は、リヤサイドフレーム23に固定される上壁67aおよび側壁67bを有するL字状断面の部材であり、上壁67aにステー18を固定し、側壁67bから張り出したダンパー支持座67cを前後の補強リブ67d,67eで側壁67bに接続したので(図6〜図8参照)、支持部材67に対するダンパー支持座67cの剛性を高めてダンパー73からダンパー支持座67cに入力する荷重を確実に受け止めることができる。
In particular, the
またリヤサイドフレーム23は第1バルクヘッド69および第2バルクヘッド70を備え、支持部材67は第1バルクヘッド69および第2バルクヘッド70間に位置するので、リヤサイドフレーム23にステー18が固定される部分の強度を第1、第2バルク69,70ヘッドにより高めることができる。しかも第1バルクヘッド69および第2バルクヘッド70は、支持部材67を締結するボルト72…が螺合するナット71…を備えるので、支持部材67を簡単かつに強固に固定することができる。更に、リヤサイドフレーム23の内部を後部仕切り板51によって上部空間23aおよび下部空間23bに仕切り、上部空間23a内に第1バルクヘッド69および第2バルクヘッド70を配置したので、強度を確保しながら第1、第2バルクヘッド69,70を必要最小限に小型化して軽量化を図ることができる。
The
更にまた、リヤサイドフレーム23はロールバー17の取付部近傍にキックアップ部26のコア材45を車幅方向外側に延長した第3バルクヘッド45bを備え、第3バルクヘッド45bを、リヤサイドフレーム23の前端から前下方に延びるサイドシル22の内部に配置した補強部材である前部仕切り部材47、後部第1連結板49、後部第2連結板50、上部エネルギー吸収部材52および下部エネルギー吸収部材53に接続したので(図4および図5参照)、リヤサイドフレーム23の断面形状が上下方向に高い場合であっても剛性を確保することができる。
Furthermore, the
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。 The embodiments of the present invention have been described above, but various design changes can be made without departing from the scope of the present invention.
例えば、実施の形態ではキャビン11等をCFRPで構成しているが、カーボン繊維以外の繊維を用いたFRP(繊維強化樹脂)で構成しても良い。
For example, in the embodiment, the
11 キャビン
19 インナースキン
19a 接合フランジ
19b 第1傾斜面
20 アウタースキン
20a 接合フランジ
20b 第2傾斜面
22 サイドシル
22e 上壁
23 リヤサイドフレーム
23a 上部空間
23b 下部空間
24 リヤエンドクロスメンバ
27 リヤフロアパネル
46 コア材
46A 側部コア材
46B 中央コア材
49 後部第1連結板(連結板)
51 後部仕切り部材(仕切り部材)
11
51 Rear partition member (partition member)
Claims (6)
前記リヤサイドフレーム(23)の内部を仕切り部材(51)によって上部空間(23a)および下部空間(23b)に仕切ったことを特徴とする自動車のFRP製キャビン。 An FRP cabin (11) configured by combining an inner skin (19) located on the vehicle interior side and an outer skin (20) located outside the vehicle compartment comprises at least a rear floor panel (27) and the rear floor panel. The left and right rear side frames (23) extending in the front-rear direction along the left and right edges of (27) and the rear ends of the left and right rear side frames (23) are connected to each other along the rear edges of the rear floor panel (27). An FRP cabin for an automobile comprising a rear end cross member (24) extending in the vehicle width direction,
The FRP cabin of an automobile, wherein the interior of the rear side frame (23) is partitioned into an upper space (23a) and a lower space (23b) by a partition member (51).
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