JP3956573B2 - 車体構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車両の車体構造に関し、リヤシートバック廻りの構造に用いて好適の、車体構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、自動車では、車体剛性を確保するために、車体壁部に沿って強度メンバ部材が設けられている。以下、このような車体構造の一例として自動車のリヤシートバック廻りの構成について、図３〜図５を参照しながら説明する。
図３中に二点鎖線で囲んで示す車体１の後方のリヤシートバック廻り、即ち、図４（Ｂ）に示すようなリヤシート１Ａの後方では、図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、車体床部を形成するフロアパネル４と、車両前後方向に沿って配設された左右のサイドメンバ１Ｂ〔図４（Ａ）参照〕間に掛け渡されるようにしてフロアパネル４の下面に車幅方向に沿って取り付けられるリヤフロアクロスメンバ（以下、単にクロスメンバとも言う）２と、車体側壁を形成するシートバックパネル６Ｃと、フロアパネル４の上面に車体側壁（シートバックパネル６Ｃ）に沿って取付けられるパネル状のリヤシートバックブレース（以下、単にブレースともいう）１０５と、リヤシェルフパネル７とで車室内を取り囲むようにケージ（ＣＡＧＥ）構造が形成されている。このようなケージ構造により車体剛性が確保されており、ブレース１０５は、図４（Ｂ）に示すように、フロアパネル４に図中に●印で示す位置でスポット溶接され、特に、車体ねじれ時の入力（ねじれ力）Ｐに対する剛性を確保し、また、クロスメンバ２は、特に、後述するように図示しない後輪のサスペンションから入力される横力Ｆに対する剛性を確保するようになっている。
【０００３】
なお、シートバックパネル６Ｃは、車室内壁面を成すインナパネル６Ａと、インナパネル６Ａの下方に配設されホイルハウスの一部を成すホイルハウスインナ６Ｂとの間に架設されて、これらのインナパネル６Ａ，ホイルハウスインナ６Ｂとともに、インナパネル部材６（車体側壁）を構成している。
クロスメンバ２についてさらに説明すると、クロスメンバ２は、図４（Ｂ）に示すように、コ字形状の横断面を有し、その開口部を上方に向けてフロアパネル４の下面に取り付けられてフロアパネル４とともに閉断面を形成している。さらに、かかる車幅方向に延びる閉断面内の両側端部には、リーンフォース３がそれぞれ取り付けられており、リーンフォース３は、コ字形状の横断面をそなえ開口部を下方に向けた姿勢で、その上面３Ａをフロアパネル４の下面に、その下面（フランジ部）３Ｂをクロスメンバ２の内壁に、それぞれ図４（Ｂ）中に×印で示すようにスポット溶接されている。
【０００４】
また、クロスメンバ２の両側端部には、下方に向けてブラケット８Ａ，８Ｂが図４（Ｂ）に×印で示すようにスポット溶接されている。ブラケット８Ａには、図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、取付点Ｔでトーコントロールアーム８Ｃが取り付けられ、また、ブラケット８Ｂには、図４（Ｂ）に示す取付点Ｒでアッパーアーム８Ｄが取り付けられている。クロスメンバ２には、例えばコーナリング時に、図４（Ａ）及び図５に示すようにサスペンションから各アーム８Ｃ，８Ｄ及び各ブラケット８Ａ，８Ｂを介して車幅方向に沿った力（横力）Ｆが入力される。車体剛性が低いと、このような横力Ｆが入力された時、クロスメンバ２は、図５中に破線で示すように撓んでしまうため、このような撓みを抑制すべく、かかる横力Ｆに対して、上述したようなケージ構造により、クロスメンバ２，リーンフォース３及びトーコントロールアーム８Ｃで反力を受け持って横力Ｆに対する剛性（サスペンション剛性）を確保するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
さて、当然ながら、クロスメンバ２や、リーンフォース３や、フロアパネル４や、ブレース１０５等は、板厚を極力薄く設定して車体の軽量化を図ることが望ましい。しかしながら、上述した従来の車体構造では、図４（Ａ）及び図５に示すような横力Ｆに対するサスペンション剛性を確保するためには、クロスメンバ２及びリーンフォース３の板厚を所定厚以上に設定し、また、図４（Ａ），（Ｂ）に示すような車体ねじれ時の入力Ｐに対する剛性を確保するためには、フロアパネル４及びブレース１０５の板厚を所定厚以上に設定する必要があるので、板厚を薄くして軽量化を図ることは困難であるという課題がある。
【０００６】
また、車体剛性をできるだけ高めることが好ましいが、クロスメンバ２，リーンフォース３及びブレース１０５は、図４（Ａ），（Ｂ）に示すようにいずれもフロアパネル４に支持されている。この支持母体となるフロアパネル４は板状で構造的に剛性が低いため、たとえ、クロスメンバ２，リーンフォース３及びブレース１０５の板厚を増加したとしても、フロアパネル４を中心に、車体１にねじれや撓みが生じてしまうので、重量的に効率よく（軽量化を図りつつ）車体剛性を向上させることは構造的に困難であるという課題がある。
【０００７】
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、車体剛性を向上させることができ、且つ、車体を軽量化できるようにした、車体構造を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明の車体構造（請求項１）は、車両のリヤシートバック廻りの床部を成すフロアパネル部材と、該フロアパネル部材の裏面に取り付けられ該フロアパネル部材と協働して車幅方向に延びる閉断面を形成するクロスメンバ部材と、上記閉断面内に介装されたハット形状のリーンフォースと、上記フロアパネル部材と上記車両のシートバックパネルとの間に架設され該フロアパネル部材を介して上記クロスメンバ部材及び上記リーンフォースに重合されるリヤシートバックブレースとをそなえて構成されたことを特徴とする。
また、本発明の車体構造（請求項２）は、請求項１記載の車体構造において、上記リヤシートバックブレースは、フランジ部を有するハット形状に形成されているとともに、該リヤシートバッグブレースの前方のフランジ部と上記クロスメンバ部材の前方のフランジ部との位置が一致し、且つ、該リヤシートバックブレースの後方のフランジ部と上記リーンフォースの上面との位置が一致するように配設されており、該リヤシートバックブレースの前方のフランジ部と上記クロスメンバ部材の前方のフランジ部とが上記フロアパネル部材を介して一体に溶着されるとともに、該リヤシートバックブレースの後方のフランジ部と上記リーンフォースの上面とが上記フロアパネル部材を介して一体に溶着されることを特徴とする。
また、本発明の車体構造（請求項３）は、請求項１記載の車体構造において、上記リヤシートバックブレースは、パネル材で構成されることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明すると、図１及び図２は本発明の一実施形態としての車体構造について示す図である。また、従来技術の説明に使用した図５についても流用して説明する。なお、従来技術で説明した構成部と同一の構成部については、同一の符号を付しその説明を一部省略する。
【００１０】
本発明の一実施形態としての車体構造は、リヤシートバック廻りに適用されており、図１及び図２に示すように、車体床部を形成するリヤフロアパネル（フロアパネル部材、以下、単にフロアパネルという）４と、フロアパネル４の下面（裏面）４Ａに車幅方向に沿って取り付けられるリヤフロアクロスメンバ（クロスメンバ部材、以下、単にクロスメンバともいう）２と、車体側壁を形成するインナパネル部材６（図２参照）と、フロアパネル４の上面に車体側壁（インナパネル部材６）に沿って取付けられるリヤシートバックブレース（以下、単にブレースともいう）５と、リヤシェルフパネル７（図２参照、図１では省略）とで、車体剛性を確保すべく車室内を取り囲むようにケージ構造が形成されている。
【００１１】
また、図２に示すようにインナパネル部材６は、車室内壁面を成すインナパネル６Ａと、インナパネル６Ａの下方でホイルハウスの一部を成すホイルハウスインナ６Ｂと、インナパネル６Ａ，ホイルハウスインナ６Ｂ間に架設されて車室内側へ延びるシートバックパネル６Ｃとにより構成されている。
クロスメンバ２は、コ字形状の横断面を有するともに上部にフランジ部２Ａ，２Ａをそなえたハット型の部材で構成されており、開口部を上方に向けて、フランジ部２Ａ，２Ａがフロアパネル４の下面４Ａに図１に×印で示すようにスポット溶接されており、これによりフロアパネル４とともに閉断面を構成している。さらに、この車幅方向に伸びる閉断面内には、左右両側（車幅方向両端側）に、ハット形状に形成されたリーンフォース３が介装されており、リーンフォース３は、開口部を下方に向けた姿勢で、その上面３Ａをフロアパネル４に、フランジ部３Ｂをクロスメンバ２の内壁に、それぞれ図１中に×印で示すようにスポット溶接されている。
【００１２】
また、クロスメンバ２の両側端部には、下方に向けてブラケット８Ａ，８Ｂが図１に×印で示すようにスポット溶接されており、ブラケット８Ａ，８Ｂには、トーコントロールアーム８Ｃ及びアッパーアーム８Ｄがそれぞれ取り付けられている。
また、ブレース５はハット形状に形成されており、フロアパネル４とシートバックパネル６Ｃとの間に架設されている。ブレース５は、開口部を下方に向けた姿勢で、その前方の上部５Ａをシートバックパネル６Ｃに接続されており、車体前方のフランジ部５Ｂを、フロアパネル４を介してクロスメンバ２のフランジ部２Ａに、車体後方のフランジ部５Ｃを、フロアパネル４を介してリーンフォース３の上面３Ａにそれぞれ図１中に×印で示すようにスポット溶接されている。
【００１３】
つまり、ブレース５の前方のフランジ部５Ｂとクロスメンバ２の前方のフランジ部２Ａとの位置が一致し、且つ、ブレース５の後方のフランジ部５Ｃとリーンフォース３の上面３Ａとの位置が一致するように、ブレース５が配設されている。そして、ブレース５の前方のフランジ部５Ｂとクロスメンバ２の前方のフランジ部２Ａとを、フロアパネル４を介して一体に溶着するとともに、ブレース５の後方のフランジ部５Ｃとリーンフォース３の上面３Ａとを、フロアパネル４を介して一体に溶着することにより、それぞれの接続部で相互に補強し合うようになっているのである。
【００１４】
本発明の一実施形態としての車体構造は上述のように構成されているので、例えばコーナリング時に、サスペンションから各アーム８Ｃ，８Ｄ及びブラケット８Ａ，８Ｂを介して入力される横力Ｆ（図５参照）は、クロスメンバ２，リーンフォース３に入力されるだけでなく、図１に示すように、クロスメンバ２及びリーンフォース３に重合されたブレース５にもクロスメンバ２及びリーンフォース３から直接に入力される。また、図１に示すように、車体ねじれ時の入力（ねじれ力）Ｐも、同様に、ブレース５に入力されるだけでなく、ブレース５からクロスメンバ２及びリーンフォース３に直接に入力される。
【００１５】
したがって、従来の車体構造〔図４（Ａ），（Ｂ）参照〕では、横力Ｆについては、クロスメンバ，リーンフォースが、ねじれ力Ｐに対してはブレースが、それぞれ別々に反力を受け持っていたのに対し、本車体構造では、横力Ｆ及びねじれ力Ｐの何れに対しても、クロスメンバ２，リーンフォース３及びブレース５が協働して反力を受け持つようになるので、車体剛性を向上させることができるという利点がある。
【００１６】
さらに、上述により車体剛性が向上した分、車体剛性が従来よりも低下しない範囲で、クロスメンバ２，リーンフォース３，フロアパネル４及びブレース５等の板厚を薄くして、車体を軽量化することが可能であるという利点もある。
さらに、各部材２〜５は、図１に×印で示すようなスポット溶接が車幅方向に沿って所定間隔で施工されており、車体剛性の向上分、このような車幅方向での溶接点数を低減することが可能であり、製造コストを低減できるという利点もある。
【００１７】
なお、本発明の車体構造は上述の実施形態のものに限定されない。例えば、上述の実施形態では、ブレース５を、ハット形状に形成して、フロアパネル４を介してクロスメンバ２及びリーンフォース３の両方に重合するようにしているが、横力Ｆ及びねじれ力Ｐの何れに対しても、クロスメンバ２，リーンフォース３及びブレース５が協働して反力を受け持つような構成であればよく、例えば、ブレース５を、従来と同様にパネル材により構成して、クロスメンバ２，リーンフォース３のいずれかにフロアパネル４を介して重合し溶着するように構成しても良い。
【００１８】
また、上述の実施形態においては、図２に示すようにブレース５をシートバックパネル６Ｃに接続することによりインナパネル部材６に接続する構成としたが、ブレース５はインナパネル６Ａやホイルハウスインナ６Ｂに接続する構成としても良く、要は反力を受けるブレース５をインナパネル部材６で支持するように構成すればよい。
また、本発明の車体構造は、リヤシートバック廻り以外にも、車体を構成する各強度メンバの接合部に広く適用可能である。
【００１９】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の車体構造によれば、クロスメンバ部材とリヤシートバックブレース及びリーンフォースとが、フロアパネル部材を介して重合されるので、車体に入力されるねじれ力や横力の何れに対しても、クロスメンバ部材とリヤシートバックブレース及びリーンフォースとが互いに協働しながら車体剛性を確保するようになるので、車体剛性を向上させることができ、また、それぞれのフランジの接合部でクロスメンバ部材及びリーンフォースとリヤシートバックブレースとが相互に補強し合うようになるため、フロアパネル部材，インナパネル部材，クロスメンバ部材及びリヤシートバックブレースの板厚を低減して車体を軽量化することが可能になるという利点がある。
【００２０】
さらに、車体剛性の向上分、各部材を接合するための溶接点数を削減することが可能になり、製造コストを低減できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての車体構造の構成を示す模式的な図２のＸ−Ｘ矢視断面図であって、図４（Ｂ）に対応する図である。
【図２】本発明の一実施形態としての車体構造の構成を示す模式的な断面斜視図である。
【図３】リヤシートバックの位置を説明するための図であって、車両の形状を示す模式的な斜視図である。
【図４】従来のリヤシートバック廻りの構成を示す模式図であって、（Ａ）は正面視に応じた断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図５】入力された横力によるリヤフロアクロスメンバの撓みを示すリヤフロアクロスメンバの模式的な正面図である。
【符号の説明】
１ 車体
２ リヤフロアクロスメンバ（クロスメンバ部材）
４ フロアパネル（フロアパネル部材）
５ リヤシートバックブレース
６ インナパネル部材

Claims (3)

1. 車両のリヤシートバック廻りの床部を成すフロアパネル部材と、
   該フロアパネル部材の裏面に取り付けられ該フロアパネル部材と協働して車幅方向に延びる閉断面を形成するクロスメンバ部材と、
   上記閉断面内に介装されたハット形状のリーンフォースと、
   上記フロアパネル部材と上記車両のシートバックパネルとの間に架設され該フロアパネル部材を介して上記クロスメンバ部材及び上記リーンフォースに重合されるリヤシートバックブレースと
   をそなえて構成されたことを特徴とする、車体構造。
2. 上記リヤシートバックブレースは、フランジ部を有するハット形状に形成されているとともに、該リヤシートバッグブレースの前方のフランジ部と上記クロスメンバ部材の前方のフランジ部との位置が一致し、且つ、該リヤシートバックブレースの後方のフランジ部と上記リーンフォースの上面との位置が一致するように配設されており、
   該リヤシートバックブレースの前方のフランジ部と上記クロスメンバ部材の前方のフランジ部とが上記フロアパネル部材を介して一体に溶着されるとともに、該リヤシートバックブレースの後方のフランジ部と上記リーンフォースの上面とが上記フロアパネル部材を介して一体に溶着されることを特徴とする、請求項１記載の車体構造。
3. 上記リヤシートバックブレースは、パネル材で構成されることを特徴とする、請求項１記載の車体構造。

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