説明

車体構造

【課題】支持部材の重心に対する一方側に配置された固定部位で支持部材を車体に取り付ける構成において、該支持部材の車体に対する取付強度を向上することができる車体構造を得る。
【解決手段】樹脂ボディ構造10は、フロア部22を構成する底壁32と、底壁32と該底壁32の後端から立設された後壁54とを含む閉断面のロアバック部26と、後壁54に固定された後壁72R及び底壁32に固定されたベース板72Bとを繋ぐ三角形状の補強壁74を含むフロアリインフォースメント70と、サスペンションメンバ84を後壁54、後壁72R、後フランジ74FRに固定する締結構造76と、サスペンションメンバ84の前フランジ84Fを底壁32及びベース板72B、下フランジ74FLに固定する締結構造76とを含んで構成されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、フロア部の一端側に配置された閉断面部に懸架装置の支持部材が固定された車体構造に関する。
【背景技術】
【0002】
複合積層樹脂硬化構造体より成る床構造体に、サスペンションアセンブリを構成するサブフレームを固定する構造が知られている(例えば、特許文献1参照)。また、合成樹脂により形成されている底壁のキックアップ部に車幅方向に沿ってクロスメンバを設け、該クロスメンバにサスペンションアームの一端を支持する支持ブラケットが取り付けた構造が知られている(例えば、特許文献2参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特表平10−507983号公報
【特許文献2】特開平1−164681号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、懸架装置の支持部材の重心に対する一方側に配置された固定部位で、該支持部材の車体に対する取付強度を確保する観点からは、上記技術に対し改善の余地がある。
【0005】
本発明は、支持部材の重心に対する一方側に配置された固定部位で支持部材を車体に取り付ける構成において、該支持部材の車体に対する取付強度を向上することができる車体構造を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【0006】
請求項1記載の発明に係る車体構造は、フロア部を構成する底壁と、前記底壁の車両前後方向の端部から上向きに立設された幅方向壁と前記底壁の車両前後方向の端部とを含み、側断面視で閉断面とされた閉断面部と、前記閉断面部を構成する前記幅方向壁の部分に接合された第1接合部と、前記閉断面部を構成する前記底壁の端部に接合された第2接合部と、壁厚方向が車幅方向とされると共に前記第1接合部と第2接合部とを連結する立壁とを有する補強部材と、前記幅方向壁に対する前記補強部材側とは車両前後方向の反対側で、車輪の懸架装置を支持する支持部材と、前記支持部材を、上下方向に離れた複数箇所で、前記幅方向壁を挟んで前記第1接合部に締結にて固定する第1固定手段と、前記支持部材を、前記底壁における少なくとも前記第2接合部が接合された位置に固定する第2固定手段と、を備えている。
【0007】
請求項1記載の車体構造では、支持部材は、側面視で、幅方向壁を挟んで第1接合部に対し上下方向の複数箇所で締結にて固定されると共に、底壁における第2接合部と重なる部分に対し前後方向の少なくとも一箇所で固定されている。すなわち、支持部材は、車体に対し、その重心よりも車両前後方向の一方側(幅方向壁側)に位置する部分でのみ、車体に固定されている。この構成において、底壁に支持部材を固定しない場合と比べて支持部材の車体への支持(固定)点間のピッチ(スパン)が長くなるので、車輪からの入力荷重に基づくモーメントに対する耐力すなわち取付強度が向上する。
【0008】
このように、請求項1記載の発明に係る車体構造では、支持部材の重心に対する一方側に配置された固定部位で支持部材を車体に取り付ける構成において、該支持部材の車体に対する取付強度を向上することができる。
【0009】
請求項2記載の発明に係る車体構造は、請求項1記載の車体構造において、前記補強部材の立壁は、側面視で、前記第2接合部における前記第1接合部側と反対側の端部から該第1接合部における車両上下方向の上側の端部に向けて徐々に上下方向の高さが増すように、車両前後方向及び車両上下方向に対し傾斜した直線状の上縁部を有する略三角形状に形成されている。
【0010】
請求項2記載の車体構造では、側面視で略三角形状を成す立壁の傾斜した縁部が第1接合部の第2接合部から遠い端部から該第2接合部の上端部に向けて延びている。支持部材に車両下向きの荷重が作用した場合には、立壁は、該荷重を傾斜した縁部に作用する引張りで受けることができ、取付強度の向上に寄与する。
【0011】
請求項3記載の発明に係る車体構造は、請求項2記載の車体構造において、前記閉断面部は、前記底壁の車両前後方向の後端部に配置されており、前記閉断面部の車両上下方向の上側に、該閉断面部の前方の前記底壁上が足元部となるように乗員の着座部が設けられている。
【0012】
請求項3記載の車体構造では、閉断面部の上側に着座部が形成されるために、該閉断面部を構成する幅方向壁の高さが制限され、支持部材の第1接合部への上下の締結ピッチが小さくなりやすい。このような構造においても、支持部材が第2固定手段にて底壁に固定されるため、上下の支持ピッチを増すのと同等の車体に対する支持部材の取付強度を確保することができる。
【0013】
請求項4記載の発明に係る車体構造は、請求項1〜請求項3の何れか1項記載の車体構造において、前記補強部材は、車幅方向離間して配置された複数の前記立壁を有する。
【0014】
請求項4記載の車体構造では、補強部材が複数の立壁を有するので、該複数の立壁によって車体に対する支持部材の取付強度を確保することができる。
【0015】
請求項5記載の発明に係る車体構造は、請求項4記載の車体構造において、前記底壁上に設けられ、車両前後方向に長手とされた骨格構造をさらに備え、前記複数の立壁は、前記骨格構造における車両上下方向に沿った側壁にそれぞれ接合されている。
【0016】
請求項5記載の車体構造では、支持部材からの荷重を補強部材の立壁を介して骨格構造に伝達することができる。このため、車体に対する支持部材の取付強度を向上させることができ、車両の操縦安定性を向上するのに寄与する。
【発明の効果】
【0017】
以上説明したように本発明に係る車体構造は、支持部材の重心に対する一方側に配置された固定部位で支持部材を車体に取り付ける構成において、該支持部材の車体に対する取付強度を向上することができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る樹脂ボディ構造の要部を示す側断面図である。
【図2】本発明の第1の実施形態に係る樹脂ボディ構造を示す斜視図である。
【図3】本発明の第1の実施形態に係る樹脂ボディ構造の要部を、アッパパネルを取り除くと共に拡大して示す斜視図である。
【図4】本発明の第1の実施形態に係る樹脂ボディ構造を構成する樹脂ボディの分解斜視図である。
【図5】図2の5−5線に沿った断面図である。
【図6】本発明の第1の実施形態に係る樹脂ボディ構造が適用された自動車を示す斜視図である。
【図7】本発明の第2の実施形態に係る樹脂ボディ構造の要部を、アッパパネルを取り除くと共に拡大して示す斜視図である。
【図8】本発明の第3の実施形態に係る樹脂ボディ構造の要部を、アッパパネルを取り除くと共に拡大して示す斜視図である。
【図9】本発明の第3の実施形態に係る樹脂ボディ構造の要部を、アッパパネルを取り除くと共に拡大して示す正面断面図である。
【図10】本発明の第3の実施形態の変形例に係る樹脂ボディ構造の要部を、アッパパネルを取り除くと共に拡大して示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
本発明の実施形態に係る車体構造としての樹脂ボディ構造10について、図1〜図6に基づいて説明する。なお、図中に適宜記す矢印FRは車両前後方向の前方向を、矢印UPは車両上下方向の上方向を、矢印Wは車幅方向をそれぞれ示す。以下の説明で、特記なく前後、上下の方向を用いる場合は、車両前後方向の前後、車両上下方向の上下を示すものとする。
【0020】
図6には、樹脂ボディ構造10が適用された自動車Vの下部が模式的な斜視図にて示されている。この図に示される如く、樹脂ボディ構造10は、アンダボディ12と、フロントサスペンションモジュール14と、フロントエネルギ吸収部材(以下、「フロントEA部材」という)16と、リヤサスペンションモジュール18と、リヤエネルギ吸収部材(以下、「リヤEA部材」という)20とを主要部として構成されている。図6では、リヤサスペンションモジュール18、リヤエネルギ吸収部材20の図示は省略している。
【0021】
(アンダボディの構成)
アンダボディ12は、平面視で略矩形状を成すフロア部22と、フロア部22の前端から上向きに立設されたダッシュロア部24と、フロア部22の後端から上向きに立設された閉断面部としてのロアバック部26とを含んで構成されている。ダッシュロア部24、ロアバック部26は、フロア部22の略全幅に亘る長さを有し、正面視では車幅方向に長手の略矩形状を成している。
【0022】
また、ダッシュロア部24の車幅方向両端からは、後向きに前側壁28が延設されており、ロアバック部26の車幅方向両端からは、前向きに後側壁30が延設されている。前側壁28、後側壁30は、それぞれの下端がフロア部22(後述するロッカ36)の車幅方向外端部に連続しており、かつ互いに前後に離間している。以上により、アンダボディ12は、図2及び図6に示される如く全体としてバスタブ状(側壁の一部が切りかかれたバスタブ状)に形成されている。
【0023】
さらに、図4及び図5に示される如く、フロア部22は、略水平面に沿って平坦(フラット)な底壁32を有している。底壁32の車幅方向両側からは、上向きに外側壁34が立設されている。そして、底壁32の上側には、それぞれ前後方向に長手とされた骨格構造としての左右一対のロッカ36と、センタ骨格部38とが形成されている。
【0024】
左右のロッカ36は、底壁32と、該底壁32と上下に対向する上壁40と、外側壁34と、該外側壁34と車幅方向に対向する内側壁42とで正面断面視で矩形枠状の閉断面構造を成している。センタ骨格部38は、底壁32と、該底壁32と上下に対向する上壁44と、互いに対向する一対のセンタ側壁46とで正面断面視で矩形枠状の閉断面構造を成している。
【0025】
この実施形態では、上壁40と上壁44とは、底壁32との対向間隔が略同じ(略面一)とされている。すなわち、ロッカ36とセンタ骨格部38とで上下方向の高さが同等とされている。この実施形態では、ロッカ36を構成する上壁40、内側壁42が骨格形成部に相当し、センタ骨格部38を構成する上壁44、一対のセンタ側壁46が骨格形成部に相当する。
【0026】
ダッシュロア部24は、閉断面構造とされて左右のロッカ36及びセンタ骨格部38の前端部を架け渡している。また、ロアバック部26は、閉断面構造とされて左右のロッカ36及びセンタ骨格部38の後端部を架け渡している。
【0027】
具体的には、図4に示される如く、ダッシュロア部24は、前後に対向する前壁48及び後壁50と、底壁32に対向する上壁52とを有して構成されている。すなわち、ダッシュロア部24は、側断面視で、底壁32と、前壁48と、後壁50と、上壁52とで閉断面構造を成している。そして、この実施形態では、ダッシュロア部24を構成する後壁50の下部は、後方に向かうにしたがって低位となるように傾斜されている。
【0028】
また、ロアバック部26は、底壁32の後端から車幅方向の略全長に亘って上向きに立設された幅方向壁としての後壁54を有している。そして、ロアバック部26は、図1に示される如く、底壁32と後壁54とで側断面視で略三角形の閉断面部を成す傾斜壁56を有する。すなわち、傾斜壁56は、その後上端が後壁54の上端に接続され、その前下端がフロア部22に接続されている。より具体的には、傾斜壁56の前下端は、ロッカ36、センタ骨格部38の形成部分においては上壁40、44に連続され、ロッカ36、センタ骨格部38の非形成部分においては底壁32に接続されている。
【0029】
また、フロア部22は、左右のロッカ36とセンタ骨格部38とを前後方向の略中央部で架け渡すセンタクロス部60を有する。センタクロス部60は、底壁32と、該底壁32と上下に対向する上壁62と、前後に対向する前壁64及び後壁66とで側断面視で矩形枠状の閉断面構造を成している。
【0030】
以上説明したアンダボディ12は、樹脂材にて構成されている。アンダボディ12を構成する樹脂材として、例えば炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維などの強化繊維を含有する繊維強化樹脂を用いても良い。
【0031】
そして、この実施形態におけるアンダボディ12は、ロアパネル12Lとアッパパネル12Uとを上下に重ね合わせて接合することで構成されている。具体的には、図4に示される如く、ロアパネル12Lは、底壁32と、外側壁34と、ダッシュロア部24の前壁48と、ロアバック部26の後壁54と、前側壁28の外壁28Aと、後側壁30の外壁30Aと、平面視で周縁部から外向きに張り出された下フランジ12LFとを含んで構成されている。
【0032】
一方、アッパパネル12Uは、ロッカ36の上壁40及び内側壁42と、センタ骨格部38の上壁44及び一対のセンタ側壁46と、ダッシュロア部24の後壁50及び上壁52と、ロアバック部26の傾斜壁56と、センタクロス部60の上壁62、前壁64及び後壁66と、前側壁28の内壁28Bと、後側壁30の内壁30Bと、平面視で周縁部から外向きに張り出された上フランジ12UFとを含んで構成されている。上フランジ12UFは、内側壁42、センタ側壁46、後壁50(ロッカ36、センタ骨格部38の非形成部)、傾斜壁56(ロッカ36、センタ骨格部38の非形成部)、前壁64及び後壁66の各下端にも形成されている。
【0033】
アンダボディ12は、ロアパネル12Lとアッパパネル12Uとが、下フランジ12LFと上フランジ12UFとで接着されると共に、上フランジ12UFと底壁32とが接着されることで、互いに固着されて、上記の各閉断面構造を成している。この実施形態では、前側壁28は、外壁28Aと内壁28Bとで閉断面構造を成し、後側壁30は、外壁30Aと内壁30Bとで閉断面構造を成している。なお、アッパパネル12Uとロアパネル12Lとは、融着や溶着により接合されても良い。
【0034】
また、図1に示される如く、アンダボディ12では、ロアバック部26の上側に着座部としてのリヤシート68が形成されている。リヤシート68は、シートフレーム部68Fに図示しないクッション材を設けて構成されるようになっている。この実施形態では、後壁54の直上近傍にヒップポイントが設定されると共に、ロアバック部26の前方にリヤシート68の着座乗員が足を置く足元部が形成されている。
【0035】
(サスペンションモジュールの構成)
図6に示される如く、フロントサスペンションモジュール14は、サスペンションメンバ80と、左右一対のフロントサスペンション82とを少なくとも含んで構成されている。支持部材としてのサスペンションメンバ80は、車幅方向に長手とされると共に、側断面視で閉断面構造とされている(図示省略)。
【0036】
サスペンションメンバ80は、フロントサスペンション82を介して前輪Wfを転舵可能に支持している。この実施形態では、サスペンションメンバ80は、左右のフロントサスペンション82が全体として組み付けられている。すなわち、各フロントサスペンションは、自動車Vの車体を構成する他の部分に頼ることなく独立して機能するように、サスペンションメンバ80に支持されている。
【0037】
図示は省略するが、サスペンションメンバ80は、ダッシュロア部24及び底壁32のそれぞれに締結にて固定されている。すなわち、サスペンションメンバ80は、その後壁が車幅方向の複数の締結部においてダッシュロア部24の前壁48に締結固定されると共に、後壁の下端から後方に張り出されたフランジ部が底壁32に締結固定されている。
【0038】
一方、リヤサスペンションモジュール18は、支持部材としてのサスペンションメンバ84と、それぞれ後輪Wrを回転可能に支持する左右一対のリヤサスペンション85(右側のみ図6に示す)とを少なくとも含んで構成されている。サスペンションメンバ84は、図6に示される如く車幅方向に長手とされると共に、図1に示される如く側断面視で閉断面構造とされている。
【0039】
この実施形態では、サスペンションメンバ84は、図1に示される如く、その前壁86の下部86Lが上部86Uに対し前方に突出した段付き形状(側面視略L字状)に形成されている。下部86Lは、アンダボディ12の後端における上フランジ12UFと下フランジ12LFとの接合部の下方に入り込み、後述する如く後壁54に接合されるようになっている。一方、上部86Uは、アンダボディ12のロアバック部26よりも上方に突出して、リヤシート68のシートバック68Bの直後方に位置している。
【0040】
この実施形態では、サスペンションメンバ84は、図示しない左右のリヤサスペンションが全体として組み付けられている。すなわち、各リヤサスペンションは、自動車Vの車体を構成する他の部分に頼ることなく独立して機能するように、サスペンションメンバ84に支持されている。さらに、後輪Wrには、インホイールモータが内蔵されている。そして、リヤサスペンションモジュール18には、インホイールモータを駆動するための図示しないバッテリ及び制御装置であるPCU(パワーコントロールユニット)が組み付けられている。すなわち、リヤサスペンションモジュール18は、自動車Vの駆動ユニットとして捉えることも可能である。
【0041】
このサスペンションメンバ84のアンダボディ12のロアバック部26への固定構造については、後述する。
【0042】
(EA部材の構成)
図6に示される如く、フロントEA部材16は、車幅方向に長手とされた大型部品とされている。具体的には、フロントEA部材16は、サスペンションメンバ80の前面の車幅方向長さすなわち左右のフロントサスペンションの間隔と略同等の車幅方向に沿った長さを有している。この実施形態におけるフロントEA部材16は、後向きに開口するボックス形状(略矩形箱状)を成している。フロントEA部材16は、その後端から張り出されたフランジ16Fにおいて、サスペンションメンバ80に締結固定されている(図示省略)。なお、フロントEA部材16は、サスペンションメンバ80と共にダッシュロア部24に締結固定(共締め)されても良い。
【0043】
同様に、リヤEA部材20は、車幅方向に長手とされた大型部品とされている。具体的には、リヤEA部材20は、サスペンションメンバ84の前面の車幅方向長さすなわち左右のリヤサスペンションの間隔と略同等の車幅方向に沿った長さを有している。この実施形態におけるリヤEA部材20は、前向きに開口するボックス形状(略矩形箱状)を成している。リヤEA部材20は、その前端から張り出されたフランジにおいて、サスペンションメンバ84に締結固定されている(図示省略)。
【0044】
以上説明したフロントEA部材16、リヤEA部材20は、樹脂材にて各部が一体に形成されている。フロントEA部材16、リヤEA部材20を構成する樹脂材として、例えば炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維などの強化繊維を含有する繊維強化樹脂を用いても良い。また、フロントEA部材16、リヤEA部材20は、アルミニウムやその合金などの金属材で構成しても良い。
【0045】
(要部構成)
図1及び図2に示される如く、アンダボディ12のロアバック部26の閉断面内には、補強部材としてのフロアリインフォースメント70が設けられている。フロアリインフォースメント70は、図2に示される如く左右一対設けられている。
【0046】
各フロアリインフォースメント70は、ロアパネル12Lにおけるロアバック部26を構成する部分に固定されたベース部72と、ベース部72に固定された立壁としての補強壁74とを備えて構成されている。この実施形態では、フロアリインフォースメント70が設置される部分の後壁54には、それぞれ後方に膨出して前向きに開口する膨出部54Bが形成されている。
【0047】
図3にアッパパネル12Uを取り除いて示される如く、ベース部72は、底壁32上に重ね合わされて該底壁32に接着により固定されたベース板72Bと、ベース板72Bの後縁から立設されて膨出部54Bを含む後壁54に接着された後壁72Rと、後壁72Rとでベース板72Bの縁部に沿った環状を成すように該後壁72Rに連続して立設された周壁部72Cとを含んで構成されている。
【0048】
ベース板72Bは、略全面に亘って底壁32に接着により固定されている。後壁72Rは、膨出部54Bにおける車幅方向の内端側の一部(後述する後フランジ74FRの重ね合わせ部分)から後壁54の一般部(膨出部54B以外の部分)にかけて接着された部分が、後壁54の略全高に亘る高さを有している。周壁部72Cは、後壁54における膨出部54Bに対する車幅方向外側の一般部及び外側壁34(ロッカ36に対する後側部分)に重ね合わされた部分が、それぞれ後壁54、外側壁34に接着により固定されている。この実施形態では、ベース部72は、ロアパネル12Lとの接触部分が略全面に亘って該ロアパネル12Lに接着により固定されている。以上説明したベース部72は、鉄鋼などの金属材にて構成されている。
【0049】
補強壁74は、側面視で、前後方向に沿った下辺と、上下方向に沿った後辺と、これら前後方向及び上下方向に対し傾斜した上辺(傾斜辺)とで囲まれた如き略三角形状を成す補強壁本体74Mと、補強壁本体74Mの周縁部から車幅方向内向きに張り出された周フランジ74Fとを有して構成されている。補強壁74は、鉄鋼などの金属材にて構成されている。補強壁本体74Mは、前端から後端に向けて徐々に高さが高くなるように、上縁74Sが傾斜されている。
【0050】
この補強壁74の周フランジ74Fにおける前後方向(上記下辺)に沿った下フランジ74FLは、ベース部72のベース板72Bに固定されている。この実施形態では、下フランジ74FLは、スポット溶接にてベース部72のベース板72Bに固定されている。ベース板72Bにおける下フランジ74FLが接合された部分が第2接合部に相当する。また、補強壁74の周フランジ74Fにおける上下方向(上記後辺)に沿った後フランジ74FRは、ベース部72の後壁72Rに固定されている。後壁72Rにおける後フランジ74FRが接合された部分が第1接合部に相当する。この実施形態では、後フランジ74FRは、スポット溶接にてベース部72の後壁72Rに固定されている。なお、図3の「×」はスポット溶接点(打点)を示している。
【0051】
図1及び図2に示される如く、左右のフロアリインフォースメント70は、それぞれの補強壁74が対応するロッカ36(内側壁42)の後方に位置するように配置されている。また、補強壁74の上記の通り傾斜された上縁74S(周フランジ74Fにおける傾斜フランジ74FS)は、ロアバック部26の傾斜壁56に沿った(略平行となる)傾斜角とされている。補強壁74の上縁74S、傾斜フランジ74FSは、傾斜壁56の下面に近接して(狭い間隔で)対向している。
【0052】
そして、図1に示される如く、ロアバック部26におけるフロアリインフォースメント70の設置部分に、サスペンションメンバ84が、その重心Gに対する前側部分のみにおいて固定されている。具体的には、サスペンションメンバ84における前壁86の下部86Lが後壁54に重ね合わされた状態で、該前壁86の下部86L、後壁54、及び後フランジ74FRがボルト76B及びナット76Nを主要部とする締結構造76にて締結固定されている。この実施形態では、図3に示される如く、前壁86の下部86Lは、上部2箇所、下部1箇所の計3箇所で、後壁54を挟んで後フランジ74FRに締結固定されている。
【0053】
また、サスペンションメンバ84における前壁86の下端からは、前フランジ84Fが前方に張り出されており、前フランジ84Fは底壁32の下面に重ね合わされている。この状態で、前フランジ84F、底壁32、ベース部72のベース板72B、下フランジ74FLが締結構造76にて締結固定されている。この実施形態では、前フランジ84Fは、下フランジ74FLの後部において、前後に離れた2箇所で、底壁32及びベース板72Bを挟んで下フランジ74FLに締結固定されている。
【0054】
さらに、樹脂ボディ構造10では、補強壁74に対する車幅方向内側に離れた部分で、前フランジ84F、底壁32、ベース板72Bが締結構造76にて締結固定されている。この実施形態では、前フランジ84Fは、前後2箇所で、底壁32を挟んでベース板72Bに締結固定されている。
【0055】
以上により、サスペンションメンバ84は、車幅方向の一方側において計7箇所、量が合わせて計14箇所において、締結構造76によってアンダボディ12のロアバック部26に固定されている。したがって、この実施形態では、締結構造76が第1、第2固定手段に相当する。また、ベース板72Bと底壁32との接着構造については、第2固定手段に相当する。なお、前フランジ84Fは、底壁32の下面に接着されても良い。
【0056】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【0057】
上記構成の樹脂ボディ構造10が適用された自動車Vは、サスペンションメンバ84に内蔵されたPCUから後輪Wrのインホイールモータに電力が供給され、該インホイールモータの駆動力により走行する。さらに、自動車Vでは、ステアリングホイールの操舵に応じてフロントサスペンションを介して支持された前輪Wfが転舵される。
【0058】
この自動車Vの前面衝突が生じると、フロントEA部材16に衝突荷重が入力される。この荷重によりフロントEA部材16は圧縮変形され、衝撃エネルギ(動荷重)を吸収しつつ、サスペンションメンバ80に荷重(支持反力)を伝達する。この際、樹脂ボディ構造10では、フロントEA部材16に入力された衝突荷重がサスペンションメンバ80の広い(車幅方向に長い)面で受けられ、フロントEA部材16は安定して軸圧縮変形される。そして、サスペンションメンバ80に伝達された荷重は、ダッシュロア部24を介してフロア部22に伝達される。
【0059】
また、自動車Vの後面衝突が生じると、リヤエネルギ吸収部材20に衝突荷重が入力される。この荷重によりリヤエネルギ吸収部材20は圧縮変形され、衝撃エネルギ(動荷重)を吸収しつつ、サスペンションメンバ84に荷重(支持反力)を伝達する。この際、樹脂ボディ構造10では、リヤエネルギ吸収部材20に入力された衝突荷重がサスペンションメンバ80の広い(車幅方向に長い)面で受けられ、リヤエネルギ吸収部材20は安定して軸圧縮変形される。そして、サスペンションメンバ84に伝達された荷重は、ロアバック部26を介してフロア部22に伝達される。
【0060】
そして、自動車Vでは、走行に伴って、後輪Wrからサスペンションメンバ84に荷重が伝達される。この荷重は、サスペンションメンバ84の側面視における重心G(図1参照)に作用する荷重に基づくモーメントとして、アンダボディ12とサスペンションメンバ84との接合部(ロアバック部26)に作用する。ここで、樹脂ボディ構造10では、ロアバック部26内にフロアリインフォースメント70が設けられているため、後輪Wrからの入力荷重によるモーメントに対する耐力が確保されやすい。
【0061】
この点につき、以下、フロアリインフォースメント70を備えず、かつサスペンションメンバ84が前フランジ84Fにおいて底壁32に固定されていない比較例、すなわち、ロアバック部26の後壁54に対してのみ締結構造76で固定された比較例(図示は省略)と比較しつつ、具体的に説明する。
【0062】
例えば、サスペンションメンバ84に上向きの荷重が作用した場合、比較例においては、サスペンションメンバ84をロアバック部26に対し後壁54の上側の締結構造76を支点に回転させるモーメントが生じる。一方、サスペンションメンバ84に下向きの荷重が作用した場合、サスペンションメンバ84をロアバック部26に対し後壁54の下側の締結構造76を支点に回転させるモーメントが生じる。これらのモーメントに抗する荷重は、主に反支点側の締結構造76に生じるため、上下の締結構造76間の間隔すなわち支持スパン(ピッチ)が短い場合、締結構造76(締結点1点あたり)に入力される荷重が大きくなり、ロアバック部26に対するサスペンションメンバ84の所要の取付強度を確保することが難しい。
【0063】
これに対して樹脂ボディ構造10では、サスペンションメンバ84がフロアリインフォースメント70に対し後壁54側及び底壁32側からそれぞれ固定されているので、該サスペンションメンバ84のフロアリインフォースメント70に対する取付強度が高い。すなわち、サスペンションメンバ84は、後壁54の上下に離れた締結点に加えて、底壁32側の締結点でフロアリインフォースメント70に固定されているので、上下方向の限られたスペース内で支持スパンを長く採ることができ、比較例と比較して、上記の如きモーメントに抗して受ける締結構造76(締結点1点あたり)に入力される荷重が小さく抑えられる。
【0064】
しかも、上記の如くサスペンションメンバ84が強固に固定されたフロアリインフォースメント70は、前後方向の長い範囲で底壁32に接着により固定されているので、上記の如きモーメントに抗する荷重が底壁32、後壁54との接着面(前フランジ84Fの締結部よりも前側の部分を含む部分)により良好に受け止められる。すなわち、サスペンションメンバ84は、ロアバック部26によって、一層長い支持スパンで支持されるのと同様の取付強度で支持される。
【0065】
これらにより、樹脂ボディ構造10では、その上部にリヤシート68が設けられることで上下方向の高さが制限されるロアバック部26に対し、サスペンションメンバ84を所用の取付強度で取り付けることができる。すなわち、自動車Vのパッケージとサスペンションメンバ84の取付強度とが両立されている。
【0066】
特に、樹脂ボディ構造10では、フロアリインフォースメント70を構成する補強壁74の上縁74Sが前端から後端に向けて徐々に高さが高くなるように傾斜されている。このため、補強壁74は、サスペンションメンバ84に後輪Wrからの荷重が作用した場合に、上縁74Sに沿った引張り又は圧縮荷重で底壁32に荷重を伝える、上記のモーメントに抗することとなる。これにより、例えばL字状の補強部材と比較して、サスペンションメンバ84の取付強度の向上に大きく寄与する。換言すれば、L字上の補強部材と比べて、上下及び前後に小さい寸法で、同等以上の補強効果を得ることが可能となる。
【0067】
また、樹脂ボディ構造10では、車幅方向に離れた複数の補強壁74(フロアリインフォースメント70)が設けられているので、サスペンションメンバ84をアンダボディ12に対し一層安定して支持させることができる。また、上記の各効果によって、樹脂ボディ構造10が適用された自動車Vでは、その操縦安定性が向上する。
【0068】
このように、第1の実施形態に係る樹脂ボディ構造10では、サスペンションメンバ84の重心Gに対する前側に配置された固定部位だけでロアバック部26に取り付ける構成において、該サスペンションメンバ84のアンダボディ12に対する取付強度を向上することができる。
【0069】
(他の実施形態)
次に、本発明の他の実施形態を説明する。なお、上記第1の実施形態又は前出の構成と基本的に同一の部品・部分については、上記第1の実施形態又は前出の構成と同一の符号を付して説明を省略する。
【0070】
(第2の実施形態)
図7には、本発明の第2の実施形態に係る樹脂ボディ構造90の要部が斜視図にて示されている。この図に示される如く、樹脂ボディ構造90は、左右一対のフロアリインフォースメント70に代えて、単一のフロアリインフォースメント92を備えている点で、第1の実施形態に係る樹脂ボディ構造10とは異なる。
【0071】
フロアリインフォースメント92は、それぞれ立壁としての左右一対の補強壁94を有する。補強壁94は、側面視で第1の実施形態における補強壁74と略同じ三角形状を成している。すなわち、補強壁94は、前後方向に沿った下縁94Lと、上下方向に沿った後縁94Rと、補強壁94の前端側から後端側にかけて徐々に高さが高くなるように傾斜された上縁94Sとを主な辺とする側面視略三角形状を成している。
【0072】
そして、フロアリインフォースメント92は、左右の補強壁94の下縁94Lを架け渡す底壁96と、左右の補強壁94の後縁94Rを架け渡す後壁98とを有する。第2接合部としての底壁96は、略全面に亘って底壁32に接着によって固定されており、第1接合部としての後壁98は、略全面に亘って後壁54に接着によって固定されている。また、補強壁94は、外側壁34(ロッカ36に対する後側部分)及び後側壁30を構成する外壁30Aに接着によって固定されている。
【0073】
以上説明したフロアリインフォースメント92は、底壁96の車幅方向両端近傍で、すなわち補強壁94の近傍で、それぞれ締結構造76によって、サスペンションメンバ84の前フランジ84Fが底壁32を挟んで固定されている。また、フロアリインフォースメント92は、後壁98の車幅方向両端近傍で、すなわち補強壁94の近傍で、それぞれ締結構造76によって、サスペンションメンバ84を構成する前壁86の下部86Lが後壁54を挟んで固定されている。樹脂ボディ構造90における他の構成は、図示しない部分も含め、基本的に樹脂ボディ構造10における対応する部分と同様に構成されている。
【0074】
したがって、第2の実施形態に係る樹脂ボディ構造90によっても、基本的に第1の実施形態に係る樹脂ボディ構造10と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。
【0075】
なお、第2の実施形態では、フロアリインフォースメント92が左右一対の補強壁94を有する例を示したが、これに限られず、例えば、フロアリインフォースメント92が3枚以上の補強壁94を有して構成されても良い。この場合、各補強壁94の近傍で、サスペンションメンバ84の下部86L、前フランジ84Fが締結構造76によって補強壁94に締結固定されることが好ましい。
【0076】
(第3の実施形態)
図8には、本発明の第2の実施形態に係る樹脂ボディ構造100の要部が斜視図にて示されている。この図に示される如く、樹脂ボディ構造100は、左右一対のフロアリインフォースメント70に代えて、左右一対のフロアリインフォースメント102を備えている点で、第1の実施形態に係る樹脂ボディ構造10とは異なる。
【0077】
フロアリインフォースメント102は、側面視で、前後方向に沿った下辺と、上下方向に沿った後辺と、これら前後方向及び上下方向に対し傾斜した上辺(傾斜辺)とで囲まれた如き略三角形状を成す立壁としての補強壁本体102Mと、補強壁本体102Mの下縁部、後縁部から車幅方向内向きに張り出された第2接合部としての下フランジ102FL、第1接合部としての後フランジ102FRとを有して構成されている。補強壁本体102Mは、前端から後端に向けて徐々に高さが高くなるように、上縁102Sが傾斜されている。フロアリインフォースメント102は、鉄鋼などの金属材にて構成されている。
【0078】
このフロアリインフォースメント102の下フランジ102FLは、接着によって底壁32に固定されている。また、フロアリインフォースメント102の後フランジ102FRは、接着によって後壁54に固定されている。フロアリインフォースメント102の傾斜された上縁102Sは、ロアバック部26の傾斜壁56に沿った(略平行となる)傾斜角とされている。
【0079】
この実施形態では、4つのフロアリインフォースメント102が車幅方向に離間して並列されている。そして、図9に示される如く、これらフロアリインフォースメント102のうち車幅方向両端に位置するフロアリインフォースメント102の補強壁本体102Mは、ロッカ36を構成する内側壁42に接着によって固定されている。また、車幅方向内側に位置する2つのフロアリインフォースメント102の補強壁本体102Mは、対向するセンタ側壁46に接着によって固定されている。すなわち、フロアリインフォースメント102の前端側の一部は、ロッカ36、センタ骨格部38内に入り込まされて、これらの鉛直方向に沿った壁である内側壁42、センタ側壁46に固定されている。
【0080】
以上説明した各フロアリインフォースメント102は、それぞれの下フランジ102FLにおいて、締結構造76によって、サスペンションメンバ84の前フランジ84Fが、底壁32を挟んで固定されている。また、フロアリインフォースメント102は、それぞれの後フランジ102FRにおいて、締結構造76によって、サスペンションメンバ84を構成する前壁86の下部86Lが、後壁54を挟んで固定されている。樹脂ボディ構造100における他の構成は、図示しない部分も含め、基本的に樹脂ボディ構造10における対応する部分と同様に構成されている。
【0081】
したがって、第3の実施形態に係る樹脂ボディ構造100によっても、基本的に第1の実施形態に係る樹脂ボディ構造10と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。また、樹脂ボディ構造100では、フロアリインフォースメント102の前端側が内側壁42、センタ側壁46に固定されているため、サスペンションメンバ84の支持スパンがより一層長くなる。特に、フロアリインフォースメント102の前端側の固定対象がフロアリインフォースメント102の骨格を成すロッカ36、センタ骨格部38であるため、サスペンションメンバ84に作用する後輪Wrからの荷重をより効率的に受け止めることができる。これらにより、樹脂ボディ構造100では、サスペンションメンバ84の取付強度の一層の向上に寄与する。
【0082】
なお、第3の実施形態では、4つのフロアリインフォースメント102を備えた例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、図10に示される変形例の如く、2つのフロアリインフォースメント102の備えた構成としても良い。図10では、前端側がロッカ36に固定される2つのフロアリインフォースメント102を備えた例を示している。この構造は、例えばセンタ骨格部38に相当する部分を有しない構成等に採用することができる。
【0083】
また、第3の実施形態及び変形例では、フロアリインフォースメント102が直接的に底壁32、後壁54に接着により固定された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、フロアリインフォースメント102がベース部72の如きベース部材を介して底壁32、後壁54に接合される構成としても良い。この場合、例えば個別にベース部材を設けても良く、一部又は全部のフロアリインフォースメント102に共通のベース部材を設けても良い。
【0084】
さらに、上記した各実施形態では、樹脂製のアンダボディ12に樹脂製のロッカ36、センタ骨格部38が一体に形成された例を示したが、本発明はこれに限定されず、アンダボディ12はロアバック部26等の樹脂製の閉断面部が設けられていれば良い。また、アンダボディ12がアッパパネル12Uとロアパネル12Lとの接合により成る構成に限定されることもない。
【0085】
またさらに、上記した実施形態では、フロアリインフォースメント70、92、102がリヤ側のロアバック部26に設けられた例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、ダッシュロア部24に本発明の補強部材を設けた構成としても良い。この構成は、例えば前輪Wfにインホイールモータが内蔵されると共に、サスペンションメンバ80にバッテリやPCUを内蔵した構成(フロント側のサスペンションメンバ80が重くなる構成)に適用することができる。
【0086】
その他、本発明は、上記した実施形態における具体的な構成等に限定されることはなく、各種変形して実施可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【0087】
10 樹脂ボディ構造(車体構造)
22 フロア部
26 ロアバック部(閉断面部)
32 底壁
36 ロッカ(骨格構造)
38 センタ骨格部(骨格構造)
68 着座部
70 フロアリインフォースメント(補強部材)
72 ベース部(第1、第2接合部)
74 補強壁(立壁)
76 締結構造(第1、第2固定手段)
84 サスペンションメンバ(支持部材)
90・100 樹脂ボディ構造(車体構造)
92 フロアリインフォースメント(補強部材)
94 補強壁(立壁)
96 底壁(第2接合部)
98 後壁(第1接合部)
102 フロアリインフォースメント(補強部材、立壁)
102FL 下フランジ(第2接合部)
102FR 後フランジ(第1接合部)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
フロア部を構成する底壁と、
前記底壁の車両前後方向の端部から上向きに立設された幅方向壁と前記底壁の車両前後方向の端部とを含み、側断面視で閉断面とされた閉断面部と、
前記閉断面部を構成する前記幅方向壁の部分に接合された第1接合部と、前記閉断面部を構成する前記底壁の端部に接合された第2接合部と、壁厚方向が車幅方向とされると共に前記第1接合部と第2接合部とを連結する立壁とを有する補強部材と、
前記幅方向壁に対する前記補強部材側とは車両前後方向の反対側で、車輪の懸架装置を支持する支持部材と、
前記支持部材を、上下方向に離れた複数箇所で、前記幅方向壁を挟んで前記第1接合部に締結にて固定する第1固定手段と、
前記支持部材を、前記底壁における少なくとも前記第2接合部が接合された位置に固定する第2固定手段と、
を備えた車体構造。
【請求項2】
前記補強部材の立壁は、側面視で、前記第2接合部における前記第1接合部側と反対側の端部から該第1接合部における車両上下方向の上側の端部に向けて徐々に上下方向の高さが増すように、車両前後方向及び車両上下方向に対し傾斜した直線状の上縁部を有する略三角形状に形成されている請求項1記載の車体構造。
【請求項3】
前記閉断面部は、前記底壁の車両前後方向の後端部に配置されており、
前記閉断面部の車両上下方向の上側に、該閉断面部の前方の前記底壁上が足元部となるように乗員の着座部が設けられている請求項2記載の車体構造。
【請求項4】
前記補強部材は、車幅方向離間して配置された複数の前記立壁を有する請求項1〜請求項3の何れか1項記載の車体構造。
【請求項5】
前記底壁上に設けられ、車両前後方向に長手とされた骨格構造をさらに備え、
前記複数の立壁は、前記骨格構造における車両上下方向に沿った側壁にそれぞれ接合されている請求項4記載の車体構造。

【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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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2012−111429(P2012−111429A)
【公開日】平成24年6月14日(2012.6.14)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−263926(P2010−263926)
【出願日】平成22年11月26日(2010.11.26)
【出願人】(000003207)トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Fターム(参考)】