(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動の発生源となる車体搭載部材の上方近傍において車幅方向に延びる横部材と、
前記車体搭載部材の側方近傍において車高方向に延びる縦部材と、
前記横部材と前記縦部材とに架け渡されてそれらに接合される補強部材とを備え、
前記補強部材が前記車体搭載部材を支持する車体構造であって、
前記補強部材において、前記横部材との接合面および前記縦部材との接合面は、車高方向とほぼ平行な縦面であり、車体前後方向で前記車体搭載部材の前端から後端までの間に配置されていることを特徴とする車体構造。
【請求項２】
振動の発生源となる車体搭載部材の上方近傍において車幅方向に延びる横部材と、
前記車体搭載部材の側方近傍において車高方向に延びる縦部材と、
前記横部材と前記縦部材とに架け渡されてそれらに接合される補強部材とを備え、
前記補強部材が前記車体搭載部材を支持する車体構造であって、
前記補強部材において、前記横部材との接合面および前記縦部材との接合面は、車高方向とほぼ平行な縦面であり、
前記横部材および前記縦部材のうち、一方は前記補強部材の表面側に接合され、他方は該補強部材の裏面側に接合されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の車体構造。
ることを特徴とする車体構造。
【請求項３】
前記補強部材は、前記横部材および前記縦部材の結合部近傍に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の車体構造。
【請求項４】
前記車体搭載部材はラジエータであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の車体構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動の発生源となる車体搭載部材の近傍に配置される横部材と縦部材とに架け渡されてそれらの接合を補強し、且つ車体搭載部材を支持する補強部材を備える車体構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車体構造では、車幅方向に延びる部材（以下、横部材と称する）と、車高方向に延びる部材（以下、縦部材と称する）との接合部に、車体強度（接合強度）の向上を目的として補強部材が設けられる。特に、かかる横部材や縦部材が、エンジンルームに設けられたラジエータ近傍に配置される構造部材であった場合、補強部材は、車体強度の向上だけでなく、ラジエータを支持する役割を担うこともある。
【０００３】
例えば特許文献１に開示されている車体のラジエータ取り付け部では、アッパクロスメンバ（横部材）とサイドステー（縦部材）との間に、それらを橋渡しするステー（補強部材）を設けている。これにより、ステーが突っ張り棒としての役割を果たし、車体構造が補強される。また特許文献１のステーは、ラジエータの上部が取り付けられて、それを支持している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−８１０３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１からも明らかなように、横部材および縦部材は、延びている方向だけではなく形状も異なる。したがって、横部材および縦部材との十分な溶接面積ひいては高い補強効果を得るためには、補強部材の形状の複雑化が避けられない。すると、当然にして加工性が低下するため歩留まりが悪くなり、材料費が嵩んでしまう等、補強部材のコストアップが生じてしまう。特に、上述したように補強部材が車体構造の補強だけでなくラジエータを支持する役割も担う場合、補強部材の形状が一層複雑化するため、このような課題が更に顕著になる。
【０００６】
またラジエータは振動が生じる部品、すなわち振動の発生源となる車体搭載部材であるため、それを支持する役割を担う補強部材が横部材および縦部材（車体構造部材）に接合されると、かかる車体構造部材には、車体への路面からの振動やエンジンの振動に加えて、補強部材を介してのラジエータの振動も負荷される。すると、車体構造部材との接合部において溶接剥がれ等の損傷が生じるおそれがあるため、車体構造の補強および車体搭載部材（ラジエータ）の支持の両方を担う補強部材では、簡素且つ小型化された形状でありながらも、車体構造部材との接合部において高い接合強度（耐久性）が要求されている。
【０００７】
本発明は、このような課題に鑑み、横部材および縦部材に接合される補強部材が、振動の発生源となる車体搭載部材の支持を行う場合であっても高い接合強度を得ることが可能な車体構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明にかかる車体構造の代表的な構成は、振動の発生源となる車体搭載部材の上方近傍において車幅方向に延びる横部材と、車体搭載部材の側方近傍において車高方向に延びる縦部材と、横部材と縦部材とに架け渡されてそれらに接合される補強部材とを備え、補強部材が車体搭載部材を支持する車体構造であって、補強部材において、横部材との接合面および縦部材との接合面は、車高方向とほぼ平行な縦面であることを特徴とする。
【０００９】
上記構成のように補強部材において横部材および縦部材との接合面を縦面とすることにより、両接合面は、車高方向（車体高さ方向）に延びた面に統一される。これにより、車体が受ける振動、特に車体に対して上下方向にかかる振動は、接合面に対してはせん断方向の力となる。このため、振動に対する耐久性を高めることができ、溶接剥がれ等の接合部の損傷を抑制することが可能となる。したがって、補強部材において高い接合強度が得られる。
【００１０】
また従来では、横部材および縦部材との接合面が縦面であったり横面であったりして、接合面によって接合方向（接合する向き）が異なっていたため、補強部材との接合作業時に、接合具（溶接ガンや締付工具等）の向きを接合面に応じて向け直さなければならなかった。これに対し、上記構成によれば、横部材および縦部材との接合面はともに車高方向に延びる縦面であるため、接合方向が統一される。したがって、接合具の向きの変更が必要なく、接合具を平行移動させるだけで異なる面、異なる部材の接合作業を行うことができる。このため、組み付け作業性の向上を図ることが可能である。
【００１１】
上記の補強部材において、横部材との接合面および縦部材との接合面は、車体前後方向で、車体搭載部材の前端から後端までの間に配置されているとよい。かかる構成によれば、車体前後方向での幅を短縮することができるため、補強部材の小型化を図ることができ、周辺部品のレイアウトの自由度を増大させることが可能となる。
【００１２】
上記の補強部材は、横部材および縦部材の結合部近傍に配置されるとよい。これにより、補強部材による補強効果を更に高めることができ、ひいては補強部材の小型化にも寄与することが可能となる。
【００１３】
上記の横部材および縦部材のうち、一方は補強部材の表面側に接合され、他方は補強部材の裏面側に接合されるとよい。かかる構成によれば、負荷荷重をバランスよく分散させることが可能である。
【００１４】
上記の車体搭載部材はラジエータであるとよい。本発明は、振動の発生源であるラジエータの近傍に配置される横部材と縦部材とに架け渡されてそれらの接合を補強する補強部材が、かかるラジエータを支持する車体構造に対して好適に用いることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、横部材および縦部材に接合される補強部材が、振動の発生源となる車体搭載部材の支持を行う場合であっても高い接合強度を得ることが可能な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】本実施形態にかかる車体構造を例示する図である。
【図２】図１の部分拡大図である。
【図３】図２の側面図である。
【図４】図２の変形例を例示する図である。
【図５】図２の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１８】
図１は、本実施形態にかかる車体構造１００を例示する図である。図２は、図１の部分拡大図である。なお、本実施形態では、車体前部に設けられたエンジンルームの前方近傍の車体構造に本発明を適用する場合を例示して説明するが、これに限定するものではない。また本実施形態においては、車体構造部材と補強部材とが溶接（スポット溶接）によって接合される場合を例示するが、これにおいても限定されず、それらはボルトナットなどの締結手段等、他の手段によって接合されていてもよい。
【００１９】
図１に示すように、本実施形態にかかる車体構造１００（車体前部構造）では、車体前部に設けられたエンジンルーム（不図示）の前方近傍に、冷却性能部品であるラジエータ１０２が配置されている。ラジエータ１０２の上方近傍には、車幅方向に延びる横部材であるアッパメンバ１１０が配置されている。ラジエータ１０２の側方近傍には、車高方向に延びる縦部材であるサイドブレース１２０ａおよび１２０ｂが配置されている。これらアッパメンバ１１０とサイドブレース１２０ａおよび１２０ｂによって、車体構造１００の骨格が形成されている。
【００２０】
図１および図２に示すように、アッパメンバ１１０およびサイドブレース１２０ａには補強部材１３０が架け渡され、かかる補強部材１３０はアッパメンバ１１０およびサイドブレース１２０ａにスポット溶接によって接合されている（図１および図２中、スポット溶接箇所を一点鎖線円で図示）。これにより、アッパメンバ１１０およびサイドブレース１２０ａの接合が補強される。また本実施形態の補強部材１３０には、ラジエータ１０２に接続されているラジエータブラケット１０４がボルト１０４ａによって接合されている。これにより、補強部材１３０はラジエータブラケット１０４を介してラジエータ１０２を支持することとなる。
【００２１】
すなわち、本実施形態では、振動の発生源となる車体搭載部材としてラジエータ１０２を例示している。後に詳述するように、本発明は、アッパメンバ１１０（横部材）およびサイドブレース１２０ａ（縦部材）に架け渡されてそれらの接合を補強する補強部材１３０が、ラジエータ１０２のように振動を生じる車体搭載部材を支持する車体構造に対して優れた効果をもたらす。なお、本実施形態では車体搭載部材としてラジエータ１０２を例示したが、これに限定するものではなく、補強部材１３０が他の振動発生源たる車体搭載部材を支持する車体構造にも当然にして本発明を適用可能である。
【００２２】
本実施形態においては、アッパメンバ１１０およびサイドブレース１２０ａはそれらの端部同士が結合されていて（以下、この結合されている箇所を結合部１０６と称する）、上記の補強部材１３０はこの結合部１０６の近傍に配置されている。このように補強部材１３０を結合部１０６近傍に配置することにより、補強部材１３０がアッパメンバ１１０およびサイドブレース１２０ａの間で突っ張り棒として機能する。そのため、補強部材１３０による補強効果ひいては車体構造１００の強度を更に向上させることができる。また結合部１０６近傍に補強部材１３０を配置するということは、アッパメンバ１１０およびサイドブレース１２０ａの最も近傍に補強部材１３０が配置されるということである。したがって、補強部材１３０をアッパメンバ１１０やサイドブレース１２０ａに対して延ばす必要がなくなるため、補強部材１３０の小型化を図ることができ、補強効果および小型化の両立を達成することが可能となる。
【００２３】
図３は、図２の側面図である。図３に示すように、本実施形態の車体構造１００の特徴として、補強部材１３０では、アッパメンバ１１０（横部材）との接合面１３２、およびサイドブレース１２０ａ（縦部材）との接合面１３４は、車高方向とほぼ平行な縦面になっている（理解を容易にするために、図３では接合面１３２および１３４を太実線にて図示している）。すなわち接合面１３２および１３４は、車高方向（車体高さ方向）に延びた面に統一されている。また本実施形態の補強部材１３０では、ラジエータ１０２（厳密にはそれに接続されたラジエータブラケット１０４）との接合面１３６（図３中では、接合面１３２および１３４と同様に太実線にて図示）も車高方向に延びた面（縦面）に統一されている。これにより、車体が受ける振動、特に車体に対して上下方向にかかる振動は、接合面１３２〜１３６に対してせん断方向の力となるため、振動に対する溶接剥がれの耐久性を高めることができる。したがって、補強部材１３０による補強効果を高め、アッパメンバ１１０およびサイドブレース１２０ａの接合強度の向上を図ることが可能である。
【００２４】
また上記構成のように補強部材１３０において接合面１３２および１３４が、車高方向に延びる縦面に統一されていることにより、接合作業時の接合方向（作業方向、接合する向き）も統一される。従来では、補強部材において横部材および縦部材との接合面が縦面であったり横面であったりしたため、各々の接合面に応じて接合方向が異なっていた。このため、接合作業時に溶接ガンや締付工具等の接合具（不図示）の向きを接合面に応じて変更しなければならず、作業効率の低下を招いていた。これに対し、本実施形態では接合面１３２および１３４が縦面に統一されることにより接合方向も統一されるため、接合具の向きの変更が不要となり、接合具を平行に移動させるだけで複数の面（接合面１３２および１３４）の接合作業を行うことができる。したがって、作業時の手間が軽減されるため、組み付け作業性の向上を図ることが可能である。
【００２５】
更に、図３に示す補強部材１３０において、アッパメンバ１１０との接合面１３２、およびサイドブレース１２０ａとの接合面１３４は、車体前後方向で、車体搭載部材であるラジエータ１０２の前端から後端までの間に配置されている。このように車体前後方向において近接する位置に接合面１３２および１３４を設定することにより、補強部材１３０の車体前後方向での幅が短縮されるため、補強部材１３０の小型化を図ることができ、周辺部品のレイアウトの自由度を増大させることが可能となる。
【００２６】
また接合面１３２および接合面１３４がラジエータ１０２の前端から後端までの間に配置されるということは、換言すれば、補強部材１３０の車体前後方向の幅が、ラジエータ１０２の車体前後方向の幅内におさまるということである。これにより、補強部材１３０を通じてアッパメンバ１１０およびサイドブレース１２０ａに伝達する可能性のある捩れを好適に抑制することが可能となる。
【００２７】
また上述したように補強部材１３０の車体前後方向での幅が短縮されるということは、すなわち補強部材１３０の車体前後方向への膨らみが低減される（深みが浅くなる）ということである。板金のプレス加工では、部品形状に深さがあると絞りが深くなるため、プレス型の侵入に伴って、部品形状に大きな圧力がかかりシワが発生してしまうことが加工性における問題点であった。しかし、本実施形態の補強部材１３０によれば部品形状の膨らみが低減されるため、加工時の絞りを浅くすることができる。したがって、プレス加工による補強部材１３０の成形を容易に行うことができ、成形時の歩留まりを向上させることが可能となる。
【００２８】
更に、補強部材１３０において、アッパメンバ１１０との接合面１３２、およびサイドブレース１２０ａとの接合面１３４を車体前後方向で、ラジエータ１０２の前端から後端までの間に配置するということは、それらの接合面１３２および１３４は車体前後方向において可能な限り近接しているということである。従来の構造では、補強部材において横部材や縦部材との接合面が車体前後方向で離れていたため、補強部材の形状が大きくなりがちであり、大きな形状においても剛性を確保するために補強部材そのものへの補強が必要となっていた。
【００２９】
補強部材そのものへの補強としては、フランジを大きく取ったり、箱型形状にすることにより膨らみをつけたりすること等が行われていたが、このような補強であると、部品重量の増加や、上記説明したようにプレス加工時の加工性ひいては部品品質の低下を招いてしまうことが問題になっていた。これに対し、本実施形態の補強部材１３０では、接合面１３２および１３４同士を近接させることにより小型化が図られているため、補強部材１３０そのものへの補強が不要となる。したがって、補強部材１３０の形状を簡素化することができ、ひいては軽量化およびコストダウンを達成することが可能となる。
【００３０】
また図２に示すように、本実施形態では、アッパメンバ１１０は補強部材１３０の表面側に接合され、サイドブレース１２０ａは補強部材１３０の裏面側に接合される。これにより、補強部材１３０はアッパメンバ１１０およびサイドブレース１２０ａに挟まれたように配置されることとなる。かかる構成によれば、振動によって補強部材１３０に負荷された荷重は、アッパメンバ１１０、サイドブレース１２０ａおよび補強部材１３０の３部品で相互に作用することとなる。したがって、かかる荷重を、一部材に集中的に負担させることなく効率的に分散可能であるため、補強効果の更なる向上を図ることができる。
【００３１】
図４は、図２の変形例を例示する図である（図４においてもスポット溶接箇所を一点鎖線円で図示）。上記説明したように、本実施形態ではアッパメンバ１１０は補強部材１３０の表面側に接合され、サイドブレース１２０ａは補強部材１３０の裏面側に接合されたが（図２参照）、かかる構成は例示にすぎず、これに限定するものではない。図４に示すように、サイドブレース１２０ａを補強部材１３０の表面側に、アッパメンバ１１０を補強部材１３０の裏面側に接合する構成も可能である。
【００３２】
図５は、図２の上面図である。なお、理解を容易にするために、図５では、アッパメンバ１１０を仮想線で図示し、その下方を透過させた状態を示している。上述したように補強部材１３０はアッパメンバ１１０とサイドブレース１２０ａとの結合部１０６近傍に配置され、且つ接合面１３２および１３４は各々アッパメンバ１１０およびサイドブレース１２０ａの前部に設けられている。このため、補強部材１３０はアッパメンバ１１０およびサイドブレース１２０ａの結合部１０６内に入り込むことがない。したがって、図５に示すようにハーネス１０８をアッパメンバ１１０内に通すように配置することができ、レイアウトの自由度を一層高めることが可能である。なお、図５では、アッパメンバ１１０内にハーネス１０８を通した状態が図示されているが、サイドブレース１２０ａ内にもハーネス１０８を通せることは言うまでもない。
【００３３】
以上説明したように、本実施形態にかかる車体構造１００によれば、補強部材１３０において横部材（アッパメンバ１１０）および縦部材（サイドブレース１２０ａ）との接合面１３２および１３４が車高方向に延びた面（縦面）に統一される。そのため、車体にかかる振動は、接合面１３２および１３４に対してはせん断方向の力となる。これにより、振動に対する耐久性が高まるため、接合部の損傷を抑制することができ、補強部材１３０において高い接合強度が得られる。また接合面１３２および１３４が縦面に統一されることにより、接合方向も統一されるため、接合具を平行移動させるだけで異なる面の接合作業を行うことができ、組み付け作業性の向上を図ることが可能である。
【００３４】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、振動の発生源となる車体搭載部材の近傍に配置される横部材と縦部材とに架け渡されてそれらの接合を補強し、且つ車体搭載部材を支持する補強部材を備える車体構造に利用することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１００…車体構造、１０２…ラジエータ、１０４…ラジエータブラケット、１０４ａ…ボルト、１０６…結合部、１０８…ハーネス、１１０…アッパメンバ、１２０ａ…サイドブレース、１２０ｂ…サイドブレース、１３０…補強部材、１３２…接合面、１３４…接合面、１３６…接合面
【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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