JP6057295B2 - 自動車の車体構造 - Google Patents

Description

本発明は、バスタブ状に形成されたＣＦＲＰ製のキャビンの左右一対のサイドフレーム間を逆Ｕ字状のロールバーで接続し、前記キャビンの車幅方向外側をサイドアウタパネルで覆った自動車の車体構造に関する。

フロアパネル、左右一対のサイドシル、左右一対のリヤフレーム、ダッシュパネルロア、リヤクロスメンバ等を備えるバスタブ状の自動車用キャビンを、ＣＦＲＰ製のアウタースキンおよびインナースキンを外周の接合フランジで接合することで一体に形成するものが、下記特許文献１により公知である。

また中空閉断面のセンターピラーのドアストライカ取付部をストライカパッチで補強し、その部分にフロントドアのドアストライカを固定したものが、下記特許文献２により公知である。

特開２０１３−１３６２７５号公報 特開平０７−６１３６８号公報

ところで、上記特許文献２に記載されたものは、ドアストライカの取付部を特別のストライカパッチで補強する必要があるため、そのストライカパッチの分だけ部品点数および重量が増加する問題があった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、ＣＦＲＰ製のキャビンに特別の取付ブラケットを必要とせずにドアストライカおよびサイドアウタパネルを強固に固定することを目的とする。

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、バスタブ状に形成されたＣＦＲＰ製のキャビンの左右一対のサイドフレーム間を逆Ｕ字状のロールバーで接続し、前記キャビンの車幅方向外側をサイドアウタパネルで覆った自動車の車体構造であって、ドアを閉位置に係止するためのドアストライカを取り付けるドアストライカ取付ブラケットを前記ロールバーに固定し、前記ドアストライカ取付ブラケットに前記サイドアウタパネルを固定し、前記ドアストライカ取付ブラケットはＣＦＲＰ製のボックス状の部材であり、その開口部の周縁を折り返した取付フランジが前記ロールバーの表面に接着されることを特徴とする自動車の車体構造が提案される。

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、前記ドアストライカ取付ブラケットは、前記ドアストライカが固定される前壁と、前記前壁の車幅方向外端から後方に延びる外壁と、前記前壁の車幅方向内端から後方かつ車幅方向内側に延びる内壁とを備えることを特徴とする自動車の車体構造が提案される。

また請求項３に記載された発明によれば、バスタブ状に形成されたＣＦＲＰ製のキャビンの左右一対のサイドフレーム間を逆Ｕ字状のロールバーで接続し、前記キャビンの車幅方向外側をサイドアウタパネルで覆った自動車の車体構造であって、ドアを閉位置に係止するためのドアストライカを取り付けるドアストライカ取付ブラケットを前記ロールバーに固定し、前記ドアストライカ取付ブラケットに前記サイドアウタパネルを固定し、前記ドアの内部に配置したドアリインフォースメントは、車幅方向に見たときに前記ドアストライカ取付ブラケットとオーバーラップすることを特徴とする自動車の車体構造が提案される。

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、前記ドアストライカに係合可能なドアラッチを取り付けるドアラッチ取付ブラケットを、前記ドアストライカ取付ブラケットの前方に対向する前記ドアの後部に固定したことを特徴とする自動車の車体構造が提案される。

また請求項５に記載された発明によれば、請求項１〜請求項４の何れか１項の構成に加えて、前記サイドアウタパネルは、サイドシルの上壁、車幅方向外壁および下壁を覆うサイドシルカバー部を備え、前記サイドシルカバー部の上面の車幅方向内端と前記サイドシルの上壁とをクランク状断面の上部ブラケットを介して接続するとともに、前記サイドシルカバー部の下面の車幅方向内端と前記サイドシルの下壁とをクランク状断面の下部ブラケットを介して接続したことを特徴とする自動車の車体構造が提案される。

尚、実施の形態のリヤフレーム１５は本発明のサイドフレームに対応する。

請求項１または請求項３の構成によれば、バスタブ状に形成されたＣＦＲＰ製のキャビンの左右一対のサイドフレーム間を逆Ｕ字状のロールバーで接続し、キャビンの車幅方向外側をサイドアウタパネルで覆う。ドアを閉位置に係止するためのドアストライカを取り付けるドアストライカ取付ブラケットをロールバーに固定し、ドアストライカ取付ブラケットにサイドアウタパネルを固定したので、強度部材であるロールバーに設けたドアストライカ取付ブラケットを利用してサイドアウタパネルを強固に固定することで、特別の取付ブラケットが不要になって部品点数が削減されるだけでなく、サイドアウタパネルの取付強度が高められる。

特に請求項１の構成によれば、ドアストライカ取付ブラケットはＣＦＲＰ製のボックス状の部材であり、その開口部の周縁を折り返した取付フランジがロールバーの表面に接着されるので、ドアストライカ取付ブラケットの軽量化および強度増加が可能になる。

特に請求項３の構成によれば、ドアの内部に配置したドアリインフォースメントは、車幅方向に見たときにドアストライカ取付ブラケットとオーバーラップするので、側面衝突の衝突荷重で車幅方向内側に移動するドアリインフォースメントをドアストライカ取付ブラケットで支持することで、ドアが車室内に侵入するのを阻止することができる。

また請求項２の構成によれば、ドアストライカ取付ブラケットは、ドアストライカが固定される前壁と、前壁の車幅方向外端から後方に延びる外壁と、前壁の車幅方向内端から後方かつ車幅方向内側に延びる内壁とを備えるので、ドアストライカ取付ブラケットに側面衝突の衝突荷重が入力したときに、特に後方かつ車幅方向内側に延びる内壁により衝突荷重を効果的に支持することができる。

また請求項４の構成によれば、ドアストライカに係合可能なドアラッチを取り付けるドアラッチ取付ブラケットを、ドアストライカ取付ブラケットの前方に対向するドアの後部に固定したので、ドアラッチをドアに強固に固定できるだけでなく、側面衝突の衝突荷重をドアラッチ取付ブラケットで支持することができる。

また請求項５の構成によれば、サイドアウタパネルは、サイドシルの上壁、車幅方向外壁および下壁を覆うサイドシルカバー部を備え、サイドシルカバー部の上面の車幅方向内端とサイドシルの上壁とをクランク状断面の上部ブラケットを介して接続するとともに、サイドシルカバー部の下面の車幅方向内端とサイドシルの下壁とをクランク状断面の下部ブラケットを介して接続したので、サイドアウタパネルのステップ部を車幅方向外側からサイドシルに組み付けることが可能になって組み付け性が向上する。

自動車の車体の斜視図。 図１の２方向矢視図 図２の３−３線断面図。 図２の４−４線断面図。 図２の５部分解図。

以下、図１〜図５に基づいて本発明の実施の形態を説明する。尚、本明細書において、前後方向、左右方向（車幅方向）および上下方向とは、運転席に着座した乗員を基準として定義される。

図１および図２に示すように、ＣＦＲＰ（カーボン繊維強化樹脂）でバスタブ状に形成された自動車のキャビン１１は、車幅方向両側部に沿って前後方向に延びる左右一対のサイドシル１４，１４と、左右のサイドシル１４，１４の後端に接続された左右一対のリヤフレーム１５，１５と、左右のリヤフレーム１５，１５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１６とを備える。左右のサイドシル１４，１４は、車幅方向中央に前後方向に延びるセンタートンネル１７を備えるフロントフロアパネル１８により接続され、左右のリヤフレーム１５，１５およびリヤエンドクロスメンバ１６はリヤフロアパネル１９により接続される。

リヤフレーム１５，１５は、サイドシル１４，１４の後端から車幅方向内側かつ上方に屈曲する左右一対のキックアップ部１５ａ，１５ａと、キックアップ部１５ａ，１５ａの後端から後方に直線状に延びる水平部１５ｂ，１５ｂとを備えており、左右のキックアップ部１５ａ，１５ａの上面に、ＣＦＲＰのパイプ材で逆Ｕ字状に形成されたロールバー２０の左右一対の側部２０ａ，２０ａの下端部が支持される。ロールバー２０の上部２０ｂの車幅方向両端部からＣＦＲＰのパイプ材よりなる左右一対のロールバー支持バー２１，２１が後下方に延びており、左右のロールバー支持バー２１，２１の下端部は左右のリヤフレーム１５，１５の水平部１５ｂ，１５ｂの上面に支持される。

フロントフロアパネル１８の上方を覆うＣＦＲＰ製のルーフパネル２３は、左右一対のサンルーフ用開口部２３ａ，２３ａが切り欠かれたＨ字状の部材であり、その前部が左右一対のＣＦＲＰ製のフロントピラー３１，３１の上端に支持されるとともに、その後部がロールバー２０の上部２０ｂに固定される。フロントピラー３１は中空閉断面の部材であり、その下端がサイドシル１４の前端から起立するフロントピラーロア部２９（図１参照）の後面に接続される。またルーフパネル２３の後方に配置されるＣＦＲＰ製のテールゲートパネル２４は、中央にリヤウインドガラスが嵌合する開口部２４ａを備えており、その前部がルーフパネル２３の後端上面に重ね合わされて支持される。

キャビン１１の左右両側部を覆うＣＦＲＰ製のサイドアウタパネル２５は、サイドシル１４を覆うように接着されるサイドシルカバー部２５ａと、後輪（不図示）の車幅方向外側を覆うリヤフェンダ部２５ｂと、サイドシルカバー部２５ａの後方およびリヤフェンダ部２５ｂの上方に連なるリヤクオータパネル部２５ｃとを備えており、リヤクオータパネル部２５ｃの上端がルーフパネル２３の後部の車幅方向端部に重ね合わされて接着される。またリヤフレーム１５の車幅方向外面と、サイドアウタパネル２５の車幅方向内面とが、ＣＦＲＰ製の板状部材であるリヤフェンダインナーパネル２７によって接続される。

図３に示すように、サイドシル１４およびフロントフロアパネル１８はアウタースキン１２およびインナースキン１３を接合フランジ１２ａ，１３ａで接合して中空に形成され、フロントフロアパネル１８の内部には波板状のコア材３４が配置されるとともに、サイドシル１４およびフロントフロアパネル１８の境界部には断面三角形のパイプ材よりなる補強部材３５が配置される。

サイドアウタパネル２５のサイドシルカバー部２５ａは、サイドシル１４の上壁１４ａ、車幅方向外壁１４ｂおよび下壁１４ｃを覆うように断面Ｃ字状に形成される。サイドシルカバー部２５ａの上面は、クランク状断面の上部ブラケット３６を介してサイドシル１４の上壁１４ａに接着され、サイドシルカバー部２５ａの下面は、クランク状断面の下部ブラケット３７を介してサイドシル１４の下壁１４ｃに接着される。このとき、サイドシル１４の上壁１４ａの上面とサイドシルカバー部２５ａの下面との間に、前後方向に延びる支持部材３８が配置される。

図２、図４および図５に示すように、サイドシルカバー部２５ａと、フロントピラー３１と、ルーフパネル２３の車幅方向外縁と、サイドアウタパネル２５のリヤクオータパネル部２５ｃの前縁とによって区画されるドア開口に、ＣＦＲＰ製のドア３９が開閉自在に配置される。ドアアウターパネル４２およびドアインナーパネル４３を備えるドア３９は、その前端がフロントピラー３１の後面にドアヒンジ（図示せず）を介して支持されるとともに、その後端がサイドアウタパネル２５のリヤクオータパネル部２５ｃの前面（つまりリヤピラー）にドアストライカ７１およびドアラッチ７２を介して係止される。

即ち、ロールバー２０の側部２０ａの前面にＣＦＲＰ製のドアストライカ取付ブラケット７３が固定される。ドアストライカ取付ブラケット７３は、前壁７３ａ、上壁７３ｂ、下壁７３ｃ、外壁７３ｄおよび内壁７３ｅを備えて後方に開放するボックス状の部材であり、その開口部を取り囲む取付フランジ７３ｆにおいてロールバー２０の側部２０ａの前面に接着される。前壁７３ａの後面には２個のナット７４，７４が設けられており、前壁７３ａの前面にサイドアウタパネル２５のリヤクオータパネル部２５ｃの前端部と、ドアストライカ７１の座部７１ａとを重ね合わせ、それらを前から後に貫通する２本のボルト７５，７５をナット７４，７４に螺合することで、ドアストライカ７１およびリヤクオータパネル部２５ｃがドアストライカ取付ブラケット７３に共締めされる。

ドアストライカ７１の本体部７１ｂの前方に対向するドアインナーパネル４３の前面にドアラッチ取付ブラケット７６を介してドアラッチ７２が固定されており、ドア３９を閉じるとドアラッチ７２がドアストライカ７１の本体部７１ｂに係合し、ドア３９が閉位置に固定される。

ドア３９の内部には、側面衝突の衝突荷重を受け止めるドアリインフォースメント７７が前後方向に配置されており、車幅方向に見たとき、ドアリインフォースメント７７の後部はドアストライカ取付ブラケット７３とオーバーラップする。

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。

ドア３９を閉位置に係止するためのドアストライカ７１を取り付けるドアストライカ取付ブラケット７３をロールバー２０に固定し、ドアストライカ取付ブラケット７３にサイドアウタパネル２５のリヤクオ−タパネル部２５ｃを固定したので、強度部材であるロールバー２０に設けたドアストライカ取付ブラケット７３を利用してサイドアウタパネル２５を固定することが可能となり、特別の取付ブラケットが不要になって部品点数が削減されるだけでなく、サイドアウタパネル２５の取付強度が高められる。

またドアストライカ取付ブラケット７３はＣＦＲＰ製のボックス状の部材であり、その開口部の周縁を折り返した取付フランジ７３ｆがロールバー２０の表面に接着されるので、ドアストライカ取付ブラケット７３の軽量化および強度増加が可能になる。しかもドアストライカ取付ブラケット７３は、ドアストライカ７１が固定される前壁７３ａと、前壁７３ａの車幅方向外端から後方に延びる外壁７３ｄと、前壁７３ａの車幅方向内端から後方かつ車幅方向内側に延びる内壁７３ｅとを備えるので、ドアストライカ取付ブラケット７３に側面衝突の衝突荷重が入力したときに、強度の高いドアストライカ取付ブラケット７３で衝突荷重を効果的に支持することができる。特にドアストライカ取付ブラケット７３の内壁７３ｅは、前端に対して後端が後方かつ車幅方向内側に傾斜して延びるため（図４参照）、側面衝突の衝突荷重を一層効果的に支持することができる。

更に、ドア３９の内部に配置したドアリインフォースメント７７は、車幅方向に見たときにドアストライカ取付ブラケット７３とオーバーラップするので（図４参照）、側面衝突の衝突荷重で車幅方向内側に移動するドアリインフォースメント７７をドアストライカ取付ブラケット７３で支持することで、ドア３９が車室内に侵入するのを阻止することができる。

またドアストライカ７１に係合可能なドアラッチ７２を取り付けるドアラッチ取付ブラケット７６を、ドアストライカ取付ブラケット７３の前方に対向するドア３９の後部に固定したので、ドアラッチ７２をドア３９に強固に固定できるだけでなく、側面衝突の衝突荷重をドアラッチ取付ブラケット７６で支持することができる。

またサイドシルカバー部２５ａの上面の車幅方向内端とサイドシル１４の上壁１４ａとをクランク状断面の上部ブラケット３６を介して接続するとともに、サイドシルカバー部の２５ａ下面の車幅方向内端とサイドシル１４の下壁１４ｃとをクランク状断面の下部ブラケット３７を介して接続したので（図３参照）、サイドアウタパネル２５のサイドシルカバー部２５ａを車幅方向外側からサイドシル１４に組み付けることが可能になって組み付け性が向上する。

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。

例えば、サイドアウタパネル２５は必ずしももＣＦＲＰ製である必要はなく、金属製であっても良い。

１１ キャビン
１４ サイドシル
１４ａ 上壁
１４ｂ 車幅方向外壁
１４ｃ 下壁
１５ リヤフレーム（サイドフレーム）
２０ ロールバー
２５ サイドアウタパネル
２５ａ サイドシルカバー部
３６ 上部ブラケット
３７ 下部ブラケット
３９ ドア
７１ ドアストライカ
７２ ドアラッチ
７３ ドアストライカ取付ブラケット
７３ａ 前壁
７３ｄ 外壁
７３ｅ 内壁
７３ｆ 取付フランジ
７６ ドアラッチ取付ブラケット
７７ ドアリインフォースメント

Claims (5)

1. バスタブ状に形成されたＣＦＲＰ製のキャビン（１１）の左右一対のサイドフレーム（１５）間を逆Ｕ字状のロールバー（２０）で接続し、前記キャビン（１１）の車幅方向外側をサイドアウタパネル（２５）で覆った自動車の車体構造であって、
   ドア（３９）を閉位置に係止するためのドアストライカ（７１）を取り付けるドアストライカ取付ブラケット（７３）を前記ロールバー（２０）に固定し、前記ドアストライカ取付ブラケット（７３）に前記サイドアウタパネル（２５）を固定し、前記ドアストライカ取付ブラケット（７３）はＣＦＲＰ製のボックス状の部材であり、その開口部の周縁を折り返した取付フランジ（７３ｆ）が前記ロールバー（２０）の表面に接着されることを特徴とする自動車の車体構造。
2. 前記ドアストライカ取付ブラケット（７３）は、前記ドアストライカ（７１）が固定される前壁（７３ａ）と、前記前壁（７３ａ）の車幅方向外端から後方に延びる外壁（７３ｄ）と、前記前壁（７３ａ）の車幅方向内端から後方かつ車幅方向内側に延びる内壁（７３ｅ）とを備えることを特徴とする、請求項１に記載の自動車の車体構造。
3. バスタブ状に形成されたＣＦＲＰ製のキャビン（１１）の左右一対のサイドフレーム（１５）間を逆Ｕ字状のロールバー（２０）で接続し、前記キャビン（１１）の車幅方向外側をサイドアウタパネル（２５）で覆った自動車の車体構造であって、
   ドア（３９）を閉位置に係止するためのドアストライカ（７１）を取り付けるドアストライカ取付ブラケット（７３）を前記ロールバー（２０）に固定し、前記ドアストライカ取付ブラケット（７３）に前記サイドアウタパネル（２５）を固定し、前記ドア（３９）の内部に配置したドアリインフォースメント（７７）は、車幅方向に見たときに前記ドアストライカ取付ブラケット（７３）とオーバーラップすることを特徴とする自動車の車体構造。
4. 前記ドアストライカ（７１）に係合可能なドアラッチ（７２）を取り付けるドアラッチ取付ブラケット（７６）を、前記ドアストライカ取付ブラケット（７３）の前方に対向する前記ドア（３９）の後部に固定したことを特徴とする、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の自動車の車体構造。
5. 前記サイドアウタパネル（２５）は、サイドシル（１４）の上壁（１４ａ）、車幅方向外壁（１４ｂ）および下壁（１４ｃ）を覆うサイドシルカバー部（２５ａ）を備え、前記サイドシルカバー部（２５ａ）の上面の車幅方向内端と前記サイドシル（１４）の上壁（１４ａ）とをクランク状断面の上部ブラケット（３６）を介して接続するとともに、前記サイドシルカバー部（２５ａ）の下面の車幅方向内端と前記サイドシル（１４）の下壁（１４ｃ）とをクランク状断面の下部ブラケット（３７）を介して接続したことを特徴とする、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の自動車の車体構造。
   

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