説明

自動車の車体構造

【課題】後輪用ホイールハウスおよびその付近での車体剛性を向上させる。
【解決手段】フロアトンネル部3が、その上部に接合された前後方向に伸びるトンネルレインフォースメント4によって補強される。車体の左右側壁10のうち後輪用ホイールハウス11の上方位置同士が、車幅方向に伸びるパッケージメンバ13によって連結される。パッケージメンバ13の左右端部がそれぞれ、上下方向に伸びるパッケージレインフォースメント14によってホイールハウス11に対して連結される。トンネルレインフォースメント4の後端部とパッケージメンバ13の左右端部とが、パッケージレインフォースメント14の前方に配設されたガセット部材20によって連結される。ホイールハウス11のうちパッケージメンバ13およびパッケージレインフォースメント14よりも前方部分が、延設部材30によってガセット部材20に対して連結される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、自動車の車体構造に関するものである。
【背景技術】
【0002】
自動車の車体構造の中には、特許文献1、特許文献2に示すように、後輪用ホイールハウス部分での車体剛性(特にねじり剛性)を向上させたものが提案されている。すなわち、車幅方向中間部において前後方向に伸びるフロアトンネル部を補強するために、フロアトンネル部の上部に前後方向に伸ばしてトンネルレインフォースメントを接合してある。また、車体の左右側壁のうち、後輪用ホイールハウスの上方部分同士を、車幅方向に伸びるパッケージメンバによって連結してある。さらに、パッケージメンバの左右端部をそれぞれ、上下方向に伸びるパッケージレインフォースメントによってホイールハウスに対して連結してある。そして、上記トンネルレインフォースメントの後端部と前記パッケージメンバの左右端部とを、パッケージレインフォースメントの前方に配設されたガセット部材によって連結してある。
【0003】
上記各特許文献に記載のものでは、後輪からホイールハウスへ入力される荷重を、パッケージメンバやガセット部材(ひいてはトンネルレインフォースメント)に効果的に伝達させて、剛性(特にねじり剛性)が高められることになる。上記のような車体構造を有する自動車において、さらに、例えば操舵時の車体応答性向上等の観点から、さらにねじり剛性を高めることが要求されている。
【特許文献1】特開2003−137137号公報
【特許文献2】特開2006−199197号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、後輪用ホイールハウスおよびその付近での車体剛性をさらに向上させることのできるようにした自動車の車体構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
前記目的を達成するため、本発明にあっては次のような解決手法を採択してある。すなわち、特許請求の範囲における請求項1に記載のように、
車幅方向中間部において前後方向に伸びるフロアトンネル部の上部に、前後方向に伸ばしてトンネルレインフォースメントが接合され、
車体の左右側壁のうち後輪用ホイールハウスの上方位置同士が車幅方向に伸びるパッケージメンバによって連結され、
前記パッケージメンバの左右端部がそれぞれ、上下方向に伸びるパッケージレインフォースメントによって前記ホイールハウスに対して連結され、
前記トンネルレインフォースメントの後端部と前記パッケージメンバの左右端部とが、前記パッケージレインフォースメントの前方に配設されたガセット部材によって連結され、
前記ホイールハウスのうち前記パッケージメンバおよび前記パッケージレインフォースメントよりも前方部分を、前記ガセット部材に対して連結する延設部材が設けられている、
ようにしてある。上記解決手法によれば、ホイールハウスのうちパッケージメンバやパッケージレインフォースメントよりも前方に位置する部分を、延設部材を介してガセット部材に連結してあるので、ホイールハウスに入力される荷重が、ガセット部材(ひいてはトンネルレインフォースメント)やパッケージメンバへより効果的に伝達されることになり、車体剛性、特にねじり剛性をさらに向上させることができる。
【0006】
上記解決手法を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲における請求項2以下に記載のとおりである。すなわち、
前記ガセット部材は、その前後方向厚さがその幅よりも小さくなるように構成され、
前記延設部材は、その上下方向全長に渡って、前記ガセット部材の車幅方向端部において前後方向に伸びる折曲部を有している、
ようにしてある(請求項2対応)。この場合、ガセット部材そのものの強度(剛性)を高めつつ、その前後方向の寸法を極力小さくして、車室やトランクルームの前後方向寸法を極力大きく確保する上で好ましいものとなる。また、延設部材は、ガセット部材の車幅方向外端部において前後方向に伸びる折曲部を有するようにしてあるので、延設部材そのものの強度(剛性)を高めて、ホイールハウスに入力される荷重を効果的にガセット部材に伝達する上で好ましいものとなる他、折曲部が車幅方向内方側へ大きく出っ張らないようにされるので、車室の車幅方向寸法を極力大きく確保する上でも好ましいものとなる。
【0007】
前記延設部材を下方に延長した位置において、左右のサイドフレーム同士を連結するクロスメンバが配設され、
前記パッケージメンバおよび前記パッケージレインフォースメントよりも前方位置において、上下方向に伸びて前記ホイールハウスを補強する補強部材が設けられ、
前記補強部材は、前記延設部材と前記ホイールハウスとの連結部位から、前記サイドフレームのうち前記クロスメンバが位置する部分にまで伸びるように配設されている、
ようにしてある(請求項3対応)。この場合、補強部材によってホイールハウスそのものの補強が行われると共に、前後方向から見たときに、ガセット部材と延設部材と補強部材とサイドフレームとクロスメンバとによって枠構造が構成されて、車体剛性をさらに向上させることができる。
【0008】
前記延設部材は、前記ガセット部材との連結部位から前記ホイールハウスとの連結部位に渡って上下方向に伸びる閉断面を構成するように形成され、
前記補強部材は、前記ホイールハウスの車外側に設けられて、該ホイールハウスと共働して閉断面を構成している、
ようにしてある(請求項4対応)。この場合、延設部材および補強部材を閉断面構造とすることにより、延設部材および補強部材を設けたことによる前述した効果をさらに効果的に発揮させる上で好ましいものとなる。
【0009】
前記サイドフレーム内には、前記クロスメンバが連結される部分において節部材が配設されている、ようにしてある(請求項5対応)。この場合、クロスメンバ位置でのサイドフレームの剛性を大きく向上させて、ホイールハウスとクロスメンバとの間でのサイドフレームを介しての荷重伝達をより効果的に行うことができ、車体剛性をさらに向上させることができる。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、後輪用ホイールハウスおよびその付近での車体剛性をさらに向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
図1において、1はフロアパネルであり、左右のサイドシル2同士を連結している。フロアパネル1の車幅方向中央部には、上方へ凸とされたトンネル部3が形成されている。このトンネル部3は、その上部に接合されたトンネルレインフォースメント4によって補強されている。トンネルレインフォースメント4は、トンネル部3の全長に渡って伸びていて、トンネル部3と共働して閉断面を構成している。
【0012】
フロアパネル1は、トンネル部3つまりトンネルレインフォースメント4の後端部位置において、上方へ立ち上がる立ち上がり部1aを有して、この立ち上がり部1aの後方部分はトランクルーム床面とされている。すなわち、トンネル部3の後端位置付近が、車室とその後方のトランクルームとの境界位置となっている。上記立ち上がり部1aの上端部には、車幅方向に伸びるクロスメンバ5が接合されている。また、クロスメンバ5の後方において、クロスメンバ6が配設されている。各クロスメンバ5,6は、それぞれフロアパネル1の下面に接合されて、フロアパネル1と共働して閉断面を構成している。
【0013】
フロアパネル1の下面には、サイドシル2近傍において、左右一対のサイドフレーム(フロアサイドフレーム)7接合されている。このサイドフレーム7は、フロアパネル1と共働して閉断面を構成している。そして、左右一対のサイドフレーム7同士は、前述した各クロスメンバ5,6によって連結されている。
【0014】
車体の左右側壁10には、ホイールハウス11が車幅方向内方側に向けて膨出形成されている。このホイールハウス11は、車室からトランクルームに渡って形成されており、トランクルームに相当する位置において、サスペンションダンパ12(図3,図4参照)の上端部が取付けられるサスペンション支持部材11aが形成されている。
【0015】
左右の側壁10同士は、ホイールハウス11の上方位置において、車幅方向に伸びるパッケージメンバ13によって連結されている。パッケージメンバ13は、その周縁部が閉断面を構成するレインフォースメント13aによって補強されている(高剛性)。このパッケージメンバ13によって左右の側壁10同士を連結することにより、ホイールハウス11付近での車体剛性(特にねじり剛性)を向上させている。
【0016】
上記パッケージメンバ13の左右端部(車幅方向端部)と、その下方に位置されるホイールハウス11とが、上下方向に伸びるパッケージレインフォースメント14によって連結されている。パッケージレインフォースメント14は、図5に示すように、上壁部14aと、上壁部14aの前端から下方へ伸びる前壁部14bと、上壁部14aの後端から下方へ伸びる後壁部1cと、上壁部14aの車幅方向内端から下方へ伸びる内壁部14dとを有する。そして、内壁部14dの前端が前壁部14bに連なると共に、内壁部14dの後端が後壁部14cに連なっている。このようなパッケージレインフォースメント14は、その車幅方向外方側が車体側壁10によって閉塞されて、全体的にボックス状の高剛性とされている。このパッケージレインフォースメント14は、前記サスペンション支持部材11aの直上方に位置するように設定されて、サスペンション支持部11aからホイールハウス11に入力される後輪からの荷重が、パッケージメンバ11へ効果的に伝達されるようになっている(車体剛性の向上)。勿論、パッケージレインフォースメント14によって、パッケージメンバ11の支持剛性も向上されることになる。
【0017】
前記トンネルレインフォースメント4とパッケージメンバ11とが、左右一対のガセット部材20によって連結されている。すなわち、ガセット部材20の車幅方向内端部が、トンネルレインフォースメント4に接合されたブラケット21に対してボルト、ナット等の締結部材によって連結される一方、ガセット部材20の車幅方向外端部が、パッケージメンバ11の車幅方向外端部(の前面)にボルト、ナット等の締結部材によって連結されている。ガセット部材20は、車幅方向外方側に向かうにつれて徐々に上方に位置するように傾斜されている。このようなガセット部材20を設けることにより、パッケージメンバ11の車幅方向外端部とトンネルレインフォースメント14との間で効果的に荷重伝達が行われて、車体剛性(特にねじり剛性)が大幅に向上される(パッケージメンバ13と左右一対のガセット部材20とによって、前方から見た時に枠構造が形成される)。
【0018】
ガセット部材20は、フロントパネル20Aとリアパネル20Bとによって、その全長に渡って閉断面構造として形成されている(図6参照)。ただし、その幅t1よりもその前後方向厚さt2の方が十分に小さくなるように形成されている(例えば、t1が40〜60mm、t2が10〜20mm)。これにより、ガセット部材20そのものを剛性を十分に高めつつ、その前後方向寸法を極力小さくして、車室やトランクルームの前後方向寸法を極力大きく確保する上で好ましいものとなっている。
【0019】
ホイールハウス11のうち、パッケージメンバ13,パッケージレインフォースメント14の前方に位置する部分が、延設部材30を介して、ガセット部材20に連結されている。この延設部材30は、例えば鉄板を加工することにより構成されて、ガセット部材20の車幅方向外端部より下方に伸びる縦壁部30aと、縦壁部30aの前端から前方へ伸びてホイールハウス11に対してボルト、ナット等の締結部材35によって連結された連結面部30bと、縦壁部30aおよび連結面部30bの車幅方向外端に連なる折曲部(側壁部)30cと、を有する。折曲部30cは、上下方向に長く伸びる一方、前後方向には短く伸びている。このような折曲部30cを設けることにより、延設部材30が全体的に3次元構造とされて(縦壁部30aが後壁となり、連結面部30bが底壁となり、折曲部30cが側壁となる構造)、延設部材30が高剛性となるようにされている一方、折曲部30cが殆ど(実質的に)車幅方向内方側へ突出しない構造とされているので、延設部材30を設けることにより車室の車幅方向寸法が犠牲になることが防止されている。このような延設部材30は、実施形態では、図6に示すように、ガセット部材20のリアパネル20Bを延長することによってガセット部材20と一体成形されている。
【0020】
図3、図4に示すように、上記延設部材30の連結面部30bの下方には、サイドフレーム7が位置され、しかもこの部分はクロスメンバ5が連結される連結位置αとされている。このサイドフレーム7のうち連結位置αが、鉄板等により構成された補強部材40を介して、延設部材30の連結面部30bと連結されている。すなわち、補強部材40は、ホイールハウス11の車外側面に接合されて、ホイールハウス11と共働して閉断面を構成している。そして、補強部材40の上端部は、延設部材30の連結面部30bの位置に位置設定され、補強部材40の下端部は、サイドフレーム7のうち連結位置αとなるように位置設定されている(下端部がサイドフレーム7の車外側面に接合されている)。また、サイドフレーム7内には、連結位置αにおいて、節部材8が配設、固定されている。この節部材8は、サイドフレーム7を前後方向に仕切るような構造とされて、サイドフレーム7の車幅方向および上下方向での圧縮変形を防止あるいは抑制する。
【0021】
上述した補強部材40を設けることによって、車体剛性(特にねじり剛性)が大幅に向上される。特に、前後方向から見たときに、ガセット部材20と延設部材30と補強部材40と、サイドフレーム7とクロスメンバ5とによって囲まれる枠構造が構成されることになる。勿論、ホイールハウス11に入力される後輪からの荷重が、補強部材40、サイドフレーム7を介して、クロスメンバ5に効果的に伝達されることにもなり、荷重の効果的な分散という点でも好ましいものとなる。そして、節部材8を設けることによって、クロスメンバ5とホイールハウス11(補強部材40)との間での荷重伝達がより効果的に行われることになる。
【0022】
前述したことから既に明かなように、ホイールハウス11のうち、パッケージメンバ13やパッケージレインフォースメント14よりも前方に位置する部分が、パッケージメンバ11に対しては勿論のこと、ガセット部材20を介してトンネルレインフォースメント4や,サイドフレーム7およびクロスメンバ5に対しても効果的に荷重伝達される構造が提供されることになる。なお、図1、図3中、9はリアピラーであり、実施形態では、リアピラー9はBピラーとされている(センタピラーを有しない車体構造とされている)。
【0023】
図7は、本発明の第2の実施形態を示すものであり、延設部材30を閉断面構造として構成したものである。より具体的には、延設部材30のうち、縦壁部30a部分を、ガセット部材20のフロントパネル20Aとリアパネル20Bとを部分的に延長することによって閉断面構造として構成してある。このように、延設部材30のうち特にガセット部材20とホイールハウス11との間での荷重伝達を受け持つ縦壁部30aを閉断面構造とすることにより、延設部材30による荷重伝達をより効果的に行うことができ、また車体剛性向上の上でも好ましいものとなる。なお、別途設けたレインフォースメントによって、縦壁部30aを閉断面構造とするようにしてもよい。
【0024】
以上実施形態について説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載された範囲において適宜の変更が可能であり、例えば次のような場合をも含むものである。延設部材30は、ガセット部材20とは別体に形成して、ガセット部材20に対して溶接やボルト等の固定具を利用して連結するようにしてもよい。補強部材40を有しないものであってもよく、また節部材8を有しないものであってもよい。勿論、本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】本発明の一実施形態を示す一部断面斜視図。
【図2】図1の車幅方向端部を前方から見たときの図。
【図3】図1のX3−X3線相当断面図。
【図4】図1のX4−X4線相当断面図。
【図5】ガセット部材およびパッケージメンバを取外して、パッケージレインフォースメント部分を示す斜視図。
【図6】図2のX6−X6線相当断面図。
【図7】本発明の第2実施形態を示すもので、図6に対応した断面図。
【符号の説明】
【0026】
1:フロアパネル
3:トンネル部
4:トンネルレインフォースメント
5:クロスメンバ
7:サイドフレーム
8:節部材
10:車体側壁
11:ホイールハウス
11a:サスペンション支持部
12:サスペンションダンパ
13:パッケージメンバ
14:パッケージレインフォースメント
20:ガセット部材
20A:フロントパネル
20B:リアパネル
30:延設部材
30a:縦壁部
30b:連結面部
30c:折曲部
40:補強部材


【特許請求の範囲】
【請求項1】
車幅方向中間部において前後方向に伸びるフロアトンネル部の上部に、前後方向に伸ばしてトンネルレインフォースメントが接合され、
車体の左右側壁のうち後輪用ホイールハウスの上方位置同士が車幅方向に伸びるパッケージメンバによって連結され、
前記パッケージメンバの左右端部がそれぞれ、上下方向に伸びるパッケージレインフォースメントによって前記ホイールハウスに対して連結され、
前記トンネルレインフォースメントの後端部と前記パッケージメンバの左右端部とが、前記パッケージレインフォースメントの前方に配設されたガセット部材によって連結され、
前記ホイールハウスのうち前記パッケージメンバおよび前記パッケージレインフォースメントよりも前方部分を、前記ガセット部材に対して連結する延設部材が設けられている、
ことを特徴とする自動車の車体構造。
【請求項2】
請求項1において、
前記ガセット部材は、その前後方向厚さがその幅よりも小さくなるように構成され、
前記延設部材は、その上下方向全長に渡って、前記ガセット部材の車幅方向端部において前後方向に伸びる折曲部を有している、
ことを特徴とする自動車の車体構造。
【請求項3】
請求項1または請求項2において、
前記延設部材を下方に延長した位置において、左右のサイドフレーム同士を連結するクロスメンバが配設され、
前記パッケージメンバおよび前記パッケージレインフォースメントよりも前方位置において、上下方向に伸びて前記ホイールハウスを補強する補強部材が設けられ、
前記補強部材は、前記延設部材と前記ホイールハウスとの連結部位から、前記サイドフレームのうち前記クロスメンバが位置する部分にまで伸びるように配設されている、
ことを特徴とする自動車の車体構造。
【請求項4】
請求項3において、
前記延設部材は、前記ガセット部材との連結部位から前記ホイールハウスとの連結部位に渡って上下方向に伸びる閉断面を構成するように形成され、
前記補強部材は、前記ホイールハウスの車外側に設けられて、該ホイールハウスと共働して閉断面を構成している、
ことを特徴とする自動車の車体構造。
【請求項5】
請求項3または請求項4において、
前記サイドフレーム内には、前記クロスメンバが連結される部分において節部材が配設されている、ことを特徴とする自動車の車体構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2009−107387(P2009−107387A)
【公開日】平成21年5月21日(2009.5.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−278986(P2007−278986)
【出願日】平成19年10月26日(2007.10.26)
【出願人】(000003137)マツダ株式会社 (6,115)
【Fターム(参考)】