説明

車体構造

【課題】車体の剛性を向上させるようにする。
【解決手段】ホイールハウス部14を構成するアウタパネル18とインナパネル16との接合部30に、ホイール44と対向する側が開放側となる膨出形状に形成されたビード部40と、アウタパネル18に車体上下方向に延在するように設けられ、一端部20Bがビード部40に接合されたピラーリインフォースメント20と、車体前後方向から見てピラーリインフォースメント20と交差するようにインナパネル16に沿って設けられ、一端部38Bがビード部40に接合されたホイールハウスリインフォースメント38と、を有する車体構造10とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車体構造に関する。
【背景技術】
【0002】
ホイールハウス部から立ち上がる第1縦ブレース及び第2縦ブレースと、これらを結合する横ブレースとをアウタ側に配設してサイドメンバを構成し、インナ部材を介して左右のサイドメンバを結合した自動車のリアボディ構造は、従来から知られている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2002−68017号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、車両には、車体骨格部材として、サイドメンバ以外に、ロッカやピラーリインフォースメント等が存在しており、車体の剛性を向上させるためには、これら各部材が適切に連結されることが望ましい。このように、車体の剛性を向上させるための構成には、未だ改善の余地がある。
【0005】
そこで、本発明は、上記事情に鑑み、車体の剛性を向上させることができる車体構造を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項1に記載の車体構造は、ホイールハウス部を構成するアウタパネルとインナパネルとの接合部に、ホイールと対向する側が開放側となる膨出形状に形成されたビード部と、前記アウタパネルに車体上下方向に延在するように設けられ、一端部が前記ビード部に接合されたピラーリインフォースメントと、車体前後方向から見て前記ピラーリインフォースメントと交差するように前記インナパネルに沿って設けられ、一端部が前記ビード部に接合されたホイールハウスリインフォースメントと、を有することを特徴としている。
【0007】
請求項1に記載の発明によれば、ホイールハウス部を構成するアウタパネルとインナパネルとの接合部に、ホイールと対向する側が開放側となる膨出形状のビード部が形成されている。したがって、このビード部により、ホイールハウス部の剛性を向上させることができる。
【0008】
そして、そのビード部には、車体上下方向に延在するようにアウタパネルに設けられたピラーリインフォースメントの一端部と、車体前後方向から見てピラーリインフォースメントと交差するようにインナパネルに沿って設けられたホイールハウスリインフォースメントの一端部がそれぞれ連結されている。したがって、そのビード部を車体骨格部材として活用することができ、車体の剛性を向上させることができる。
【0009】
また、請求項2に記載の車体構造は、請求項1に記載の車体構造であって、前記ピラーリインフォースメントと前記ホイールハウスリインフォースメントとは、車体前後方向において同一位置に設けられていることを特徴としている。
【0010】
請求項2に記載の発明によれば、ピラーリインフォースメントとホイールハウスリインフォースメントとが、車体前後方向において同一位置に設けられているので、ピラーリインフォースメントからビード部を介してホイールハウスリインフォースメントまで一直線上に連結することができる。したがって、車体の剛性を更に向上させることができる。
【0011】
また、請求項3に記載の車体構造は、請求項1又は請求項2に記載の車体構造であって、前記ホイールハウスリインフォースメントから前記ビード部の内壁面側へ入り込むように延設され、前記内壁面に接合される張出部を有することを特徴としている。
【0012】
請求項3に記載の発明によれば、ホイールハウスリインフォースメントから延設された張出部が、ビード部の内壁面側に入り込んで、その内壁面に接合されている。したがって、ホイールハウスリインフォースメントとビード部との結合強度を向上させることができ、車体の剛性を更に向上させることができる。
【0013】
また、請求項4に記載の車体構造は、請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の車体構造であって、車体下部に車体前後方向に延在するように設けられ、前記ホイールハウスリインフォースメントの他端部が接合されたサイドメンバを有することを特徴としている。
【0014】
請求項4に記載の発明によれば、車体骨格部材であるサイドメンバに、ホイールハウスリインフォースメントの他端部が接合されている。したがって、車体の剛性を更に向上させることができる。
【発明の効果】
【0015】
以上のように、本発明によれば、車体の剛性を向上させることができる車体構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本実施形態に係る車体構造を示す一部破断概略側面図である。
【図2】本実施形態に係る車体構造を示す概略断面図である。
【図3】本実施形態に係る車体構造を示す概略底面図である。
【図4】本実施形態に係る車体構造の要部を示す概略斜視図である。
【図5】本実施形態に係る車体構造の要部を示す概略分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明に係る実施の形態について、図面を基に詳細に説明する。なお、各図において適宜記す矢印FRは車体前方向を示し、矢印UPは車体上方向を示し、矢印OUTは車幅方向外側を示す。また、本実施形態に係る車体構造10は、車両12のフロント側及びリア側のホイールハウス部に適用可能であるが、ここではリア左側のホイールハウス部14を例に採って説明する。
【0018】
図1〜図5で示すように、ホイールハウス部14は、インナパネル16とアウタパネル18とを含んで構成されている。すなわち、インナパネル16は、ホイールハウス部14の車幅方向内側の内壁を構成するようになっており、アウタパネル18は、ホイールハウス部14の車幅方向外側の外壁を構成するようになっている。なお、アウタパネル18は、車体上方側へ延設されている。
【0019】
インナパネル16は、上端部を含む外周縁部16Dが車幅方向から見て円弧状に形成されており、アウタパネル18の下端部は、車幅方向から見て円弧状をなすホイールアーチ42を形成するようになっている。そして、図2、図4、図5で示すように、アウタパネル18の車幅方向外側を向く外壁面18Aには、車体上下方向に延在するリアピラーリインフォースメント20が接合されている。
【0020】
車体構造10を構成するリアピラーリインフォースメント20は、断面ハット形状に形成された車体骨格部材であり、そのフランジ部20Aが、アウタパネル18の外壁面18Aにスポット溶接によって接合されている。なお、このリアピラーリインフォースメント20の下端部(一端部)20Bは、後述するホイールハウスリインフォースメント38の上端部(一端部)38Bと、後述する膨出部40を介して対向するようになっている。
【0021】
また、図2、図3、図5で示すように、車両12の後方下部には、車体前後方向に延在する車体骨格部材である断面略「U」字状のリアサイドメンバ22が左右一対で配設されている。このリアサイドメンバ22の車幅方向内側には、その車幅方向内側へ延在するフランジ部22Aが一体に形成されている。そして、このリアサイドメンバ22の車幅方向外側には、車体上方向に延在するフランジ部22Bが一体に形成されている。
【0022】
また、図3で示すように、このリアサイドメンバ22の車体後方側端部には、それぞれ車幅方向内側及び外側へ延在するフランジ部22Cが一体に形成されている。そして、このフランジ部22Cは、車両12の後壁を構成するリアパネル23にスポット溶接によって接合されている。
【0023】
また、図2、図4、図5で示すように、リアサイドメンバ22のフランジ部22Bの外壁面には、インナパネル16の車幅方向内側を向く内壁面16Bの下部が溶接によって接合されている。そして、図3でも示すように、左右一対のインナパネル16の間には、平板状のリアフロアパネル24が設けられており、そのリアフロアパネル24の左右両側が、左右一対のリアサイドメンバ22によって車体下方側から支持されている。
【0024】
すなわち、リアサイドメンバ22のフランジ部22A(インナパネル16の車体後方側では車幅方向外側に延在するフランジ部22Aも形成されている)が、リアフロアパネル24の下面にスポット溶接によって接合されている。そして、リアフロアパネル24の周縁部24Aは、車体上方向へ起立されており、その周縁部24Aの外壁面が、リアサイドメンバ22のフランジ部22Bの内壁面に溶接によって接合されている。
【0025】
また、左右一対のリアサイドメンバ22間には、車幅方向に延在する車体骨格部材である断面略「U」字状のリアフロアクロスメンバ26が架設されている。図5で示すように、このリアフロアクロスメンバ26の左右両側には、それぞれ車体前後方向へ延在するフランジ部26Aが一体に形成されており、そのフランジ部26Aが、リアサイドメンバ22の車幅方向内側を向く内壁面にスポット溶接によって接合されている(図1参照)。
【0026】
そして、リアフロアクロスメンバ26の左右両側には、車幅方向外側へ延在する底壁部26Cが一体に形成されており、その底壁部26Cが、リアサイドメンバ22の下面に溶接によって接合されている。また、リアフロアクロスメンバ26の上端部には、それぞれ車体前後方向へ延在するフランジ部26Bが一体に形成されており、そのフランジ部26Bが、リアフロアパネル24の下面にスポット溶接によって接合されている。
【0027】
更に、リアフロアクロスメンバ26とリアフロアパネル24を介して車体上下方向で対向する位置には、補強部材としてのガセット28が設けられている。このガセット28は車体前後方向から見て、略直角三角形状に形成されており、その周縁部にはフランジ部28Aが一体に形成されている。
【0028】
そして、車幅方向外側を向くフランジ部28Aが、インナパネル16の内壁面16Bにスポット溶接によって接合され、車体下方側を向くフランジ部28Aが、リアフロアパネル24の上面にスポット溶接によって接合されている。なお、図1で示すように、リアピラーリインフォースメント20、リアフロアクロスメンバ26、及びガセット28は、車体前後方向において(車幅方向から見た側面視で)、同一位置に設けられている。
【0029】
また、図1〜図5で示すように、車幅方向から見た側面視で円弧状に形成された、インナパネル16の外周縁部16Dの径方向内側には、車幅方向内側へ向けて屈曲された凸部16Cが形成されており、その凸部16Cと車幅方向で対向するアウタパネル18の一部には、車幅方向外側へ向けて屈曲された凸部18Cが形成されている。
【0030】
そして、インナパネル16の外周縁部16Dが、凸部18Cよりも車体上方側のアウタパネル18の車幅方向内側を向く内壁面18Bに溶接によって接合されている。これにより、凸部16Cと凸部18Cとの間に一定の凸断面とされた空洞部Sが形成される構成である。
【0031】
つまり、インナパネル16(外周縁部16D)とアウタパネル18とが接合される接合部30は、車幅方向から見た側面視で円弧状に形成され、その接合部30の径方向内側、即ちホイール44(図3において仮想線で示す)の踏面(トレッド)に対向する側に、その径方向外側に向かって膨出するビード部としての膨出部40が一定の凸断面で形成されている。
【0032】
なお、この車体構造10を構成する膨出部40は、接合部30全体に亘って(図1で示す車幅方向から見た側面視で、上記円弧状に沿う全周に亘って)形成されている。また、この膨出部40は、後述するように、上下方向の溝深さ(空洞部Sの大きさであり、凸断面の面積)が大きければ大きいほど、ホイールハウス部14の剛性を向上させることができるので好ましい。
【0033】
また、図1、図3で示すように、ホイールハウス部14の車体前方側には、閉断面構造のロッカインナパネル32が配設されており、そのロッカインナパネル32の車幅方向外側を向く外壁面32Aには、車体前後方向に延在する断面略「U」字状のロッカリインフォースメント34の内壁面34Aが接合されている。そして、このロッカインナパネル32とロッカリインフォースメント34とを含んで車体骨格部材であるロッカが構成されている。
【0034】
また、接合部30の車体前方側である前下部30A側は、そのロッカインナパネル32の外壁面32Aとロッカリインフォースメント34の内壁面34Aとの間に入り込んだ状態で、それら外壁面32A及び内壁面34Aと溶接によって接合されている。そして、接合部30の車体後方側である後下部30B側は、リアサイドメンバ22に支持されたリアフロアパネル24の周縁部24Aに溶接によって接合されている(リアフロアパネル24を介してリアサイドメンバ22に連結されている)。
【0035】
なお、ロッカリインフォースメント34及びリアフロアパネル24と、リアピラーリインフォースメント20の車幅方向外側には、車両12の左右両側壁を構成するサイドアウタパネル36が配設されており、このサイドアウタパネル36は、リアパネル23に接合されている。
【0036】
また、図1〜図5で示すように、リアピラーリインフォースメント20、リアフロアクロスメンバ26、及びガセット28と車体前後方向において(車幅方向から見た側面視で)、同一となる位置(ホイールハウス部14の車体前後方向略中央部であり、リアピラーリインフォースメント20の直下)に、インナパネル16の車幅方向外側を向く外壁面16Aからアウタパネル18の車幅方向内側を向く内壁面18Bに亘って(沿って)、ホイールハウスリインフォースメント38が、車体前後方向から見てリアピラーリインフォースメント20と交差するように接合されている。
【0037】
この車体構造10を構成するホイールハウスリインフォースメント38は、断面ハット形状に形成されており、そのフランジ部38Aがインナパネル16の外壁面16A及びアウタパネル18の内壁面18Bにスポット溶接によって接合されている(図3参照)。なお、このホイールハウスリインフォースメント38の下端部(他端部)38Cにおけるフランジ部38Aは、リアサイドメンバ22の車幅方向外側を向く外壁面22Dにスポット溶接によって接合されている。
【0038】
一方、ホイールハウスリインフォースメント38の車幅方向外側へ向かって湾曲された上端部38Bにおけるフランジ部38Aは、膨出部40(空洞部S)の(ホイール44と対向する)開放側を越えて、アウタパネル18の内壁面18Bにスポット溶接によって接合されている。つまり、ホイールハウスリインフォースメント38の一部が、膨出部40(空洞部S)の開放側における一部分を閉塞する構成になっている。これにより、膨出部40の断面変形を抑制できる構成である。
【0039】
また、膨出部40(空洞部S)の開放側における一部分を閉塞しているホイールハウスリインフォースメント38のフランジ部38Aには、膨出部40内へ向かって(車体上方側へ向かって)延在する左右一対の平板状の張出部39が一体に形成されている。張出部39の上端部には、それぞれ膨出部40の延在方向に沿って(上記円弧状に沿って)互いに反対方向に張り出すフランジ部39Aが一体に形成されており、そのフランジ部39Aが、膨出部40の天面(凸部16C、18Cの上部内壁面)40Aにスポット溶接によって接合されている。
【0040】
これにより、ホイールハウスリインフォースメント38と膨出部40との結合強度を向上でき、膨出部40の断面変形を更に抑制できる構成である。なお、後述するように、車両12の走行中、膨出部40によって形成された空洞部S内を空気が流れるようになっている。したがって、この張出部39は、その空洞部S内を流れる空気流を遮蔽することがないように構成されている。
【0041】
詳細には、図2で示すように、張出部39の車幅方向両側部とインナパネル16(凸部16C)の外壁面16A及びアウタパネル18(凸部18C)の内壁面18Bとの間には、それぞれ空気を流すための隙間Cが形成されるようになっている。なお、図示しないが、この張出部39には、空気を流し易くするために、複数の貫通孔(図示省略)等を形成してもよい。
【0042】
以上のような構成の車体構造10において、次にその作用について説明する。上記したように、ホイールハウス部14のインナパネル16とアウタパネル18との接合部30の径方向内側、即ちホイール44の踏面(トレッド)と対向する側には、各凸部16C、18Cにより、その径方向外側へ膨出する膨出部40が形成されている。
【0043】
したがって、その膨出部40を車体骨格部材としてのビード部とすることができ、インナパネル16とアウタパネル18とを含んで構成されたホイールハウス部14の剛性を向上させる(補強する)ことができる。
【0044】
また、上記したように、ロッカインナパネル32とロッカリインフォースメント34とを備えたロッカと、リアサイドメンバ22と、リアピラーリインフォースメント20とが、膨出部40及びホイールハウスリインフォースメント38を介して、互いに連結されるようになっている。
【0045】
詳細には、接合部30の前下部30A側は、ロッカインナパネル32とロッカリインフォースメント34との間に入り込んだ状態で接合され、接合部30の後下部30B側は、リアサイドメンバ22に支持されたリアフロアパネル24に接合されている。すなわち、この後下部30B側は、リアフロアパネル24を介してリアサイドメンバ22に連結されている。
【0046】
そして、車体上下方向に延在するホイールハウスリインフォースメント38は、インナパネル16の外壁面16Aに接合されるとともに、その下端部38Cは、リアサイドメンバ22の外壁面22Dに接合され、その上端部38Bは、膨出部40(空洞部S)の開放側を越えて、アウタパネル18の内壁面18Bに接合されている。
【0047】
そして更に、このホイールハウスリインフォースメント38と車体前後方向から見て交差するように、詳しくは車体前後方向において(車幅方向から見た側面視で)同一位置になるように(ホイールハウス部14の車体前後方向略中央部に)、車体上下方向に延在するリアピラーリインフォースメント20が、アウタパネル18の外壁面18Aに接合されている。
【0048】
つまり、ホイールハウスリインフォースメント38の上端部38Bは、膨出部40を介してリアピラーリインフォースメント20の下端部20Bに連結されており、車幅方向から見た側面視で、リアピラーリインフォースメント20から膨出部40を介してホイールハウスリインフォースメント38まで一直線上に連結されている。
【0049】
したがって、車両12の走行中において、膨出部40(凸部16C、18C)の断面変形を抑制することができるとともに、リアピラーリインフォースメント20とホイールハウスリインフォースメント38と膨出部40(凸部16C、18C)との接合部分における結合強度及び剛性を向上させることができる。
【0050】
しかも、ホイールハウスリインフォースメント38には、膨出部40内に入り込んで、その天面40Aに接合される張出部39が形成されている。よって、膨出部40(凸部16C、18C)の断面変形を更に抑制することができるとともに、リアピラーリインフォースメント20とホイールハウスリインフォースメント38と膨出部40(凸部16C、18C)との接合部分における結合強度及び剛性を更に向上させることができる。
【0051】
つまり、リアピラーリインフォースメント20とホイールハウスリインフォースメント38と膨出部40とを有する本実施形態に係る車体構造10によれば、車両12の走行中において、ホイールハウス部14の変形を抑制することができるとともに、車体の剛性(図示の場合は車体の後部域の剛性)を大幅に向上させることができる。
【0052】
そして、これにより、車両12の走行時にホイール44などから受ける外力や車体骨格振動などによって誘発される騒音の発生も抑制することができ、操縦安定性を大幅に向上させることができる。なお、膨出部40における空洞部Sの大きさ(凸断面の面積)が大きければ大きいほど、その効果を高めることができる。
【0053】
また、車両12の走行中において、ホイール44の回転によって発生するホイール(タイヤ)外周部における空気の流れが、ホイールアーチ42から直接車体外側へ吸い出されることにより乱流になり、空気抵抗が増加する現象が起きることがある。
【0054】
しかし、本実施形態に係る車体構造10では、図1で示すように、膨出部40によって形成された空洞部S(隙間C)を通って車体前方側から車体後方側へ空気を流すことができるため、即ち膨出部40によりホイールハウス部14内の空気を案内して(整流して)リアフロアパネル24の車体下方側へ流すことができるため、車両12において、走行中の空気抵抗を減少させることができ、車両12における空力性能を向上させることができる。
【0055】
また、本実施形態に係る車体構造10は、新たに部品点数を増加させる必要がなく、既存部品の形状変更で対応することができる。そのため、製造コストが安価で済み、上記のような性能向上を簡便に得ることができるメリットがある。
【0056】
以上、本実施形態に係る車体構造10について、図面を基に説明したが、本実施形態に係る車体構造10は、図示のものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、適宜設計変更可能なものである。例えば、車両12において、空力性能を更に向上させたい場合には、張出部39を形成しない構成等にしてもよい。
【符号の説明】
【0057】
10 車体構造
14 ホイールハウス部
16 インナパネル
18 アウタパネル
20 リアピラーリインフォースメント
22 リアサイドメンバ
30 接合部
38 ホイールハウスリインフォースメント
40 膨出部(ビード部)
44 ホイール

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ホイールハウス部を構成するアウタパネルとインナパネルとの接合部に、ホイールと対向する側が開放側となる膨出形状に形成されたビード部と、
前記アウタパネルに車体上下方向に延在するように設けられ、一端部が前記ビード部に接合されたピラーリインフォースメントと、
車体前後方向から見て前記ピラーリインフォースメントと交差するように前記インナパネルに沿って設けられ、一端部が前記ビード部に接合されたホイールハウスリインフォースメントと、
を有することを特徴とする車体構造。
【請求項2】
前記ピラーリインフォースメントと前記ホイールハウスリインフォースメントとは、車体前後方向において同一位置に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の車体構造。
【請求項3】
前記ホイールハウスリインフォースメントから前記ビード部の内壁面側へ入り込むように延設され、前記内壁面に接合される張出部を有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の車体構造。
【請求項4】
車体下部に車体前後方向に延在するように設けられ、前記ホイールハウスリインフォースメントの他端部が接合されたサイドメンバを有することを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の車体構造。

【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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【公開番号】特開2013−67201(P2013−67201A)
【公開日】平成25年4月18日(2013.4.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−205372(P2011−205372)
【出願日】平成23年9月20日(2011.9.20)
【出願人】(000003207)トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Fターム(参考)】