JP5003319B2

JP5003319B2 - 車体後部構造

Info

Publication number: JP5003319B2
Application number: JP2007177445A
Authority: JP
Inventors: 淳次岡原; 新三神
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-07-05
Filing date: 2007-07-05
Publication date: 2012-08-15
Anticipated expiration: 2027-07-05
Also published as: JP2009012643A

Description

本発明は、車体後部構造に関する。

従来、車体の後部構造（例えば、特許文献１参照）では、一対のリヤサイドフレーム（リヤサイドメンバ）の間にテンションバーを掛け渡すことによって、車両の後面衝突時における一対のリヤサイドメンバの座屈を抑制するようにしている。
特開２００１−１５１１４４号公報

しかしながら、上述の車体後部構造では、テンションバーが追加される構成であるため、部品点数及び重量が増加する。

本発明は上記事実を考慮し、部品点数及び重量の増加を抑制しつつ、車両の後面衝突時におけるリヤサイドメンバの座屈を抑制することができる車体後部構造を得ることが目的である。

請求項１に記載の発明に係る車体後部構造は、車体後部の車幅方向側部に車体前後方向を長手方向として配置され、長手方向中間部が車幅方向内側へ突出するように曲ると共に、閉断面を構成し、前記曲り部における車幅方向内側の側壁が車体上下方向に対して傾斜した傾斜部を備え、当該傾斜部が前記曲り部の前後両側へ向かうに従い徐々に小さくなるように形成され、前記閉断面の図心が前記曲り部において前記閉断面の車幅方向中央部よりも車幅方向外側に配置されたリヤサイドメンバを有することを特徴としている。

請求項１に記載の車体後部構造では、リヤサイドメンバが構成する閉断面の図心が、リヤサイドメンバの曲り部において前記閉断面の車幅方向中央部よりも車幅方向外側に配置されている。このため、リヤサイドメンバの曲り部における前記閉断面の図心の曲率が、曲り部自体の曲率よりも小さくなっている。これにより、車両の後面衝突時にリヤサイドメンバに生じる曲げモーメントを小さくすることができるので、部品点数及び重量の増加を抑制しつつ、車両の後面衝突時におけるリヤサイドメンバの座屈を抑制することができる。

請求項２に記載の発明に係る車体後部構造は、請求項１に記載の車体後部構造において、車体後部の車幅方向両側部に配置された左右一対の前記リヤサイドメンバを有すると共に、前記一対のリヤサイドメンバの前記傾斜部に連結されて両者の間に掛け渡されたリヤサスペンションメンバを有することを特徴としている。

請求項２に記載の車体後部構造では、リヤサスペンションメンバが一対のリヤサイドメンバの曲り部における車幅方向内側の側壁の傾斜部に連結されて一対のリヤサイドメンバ間に掛け渡されている。このため、リヤサイドメンバの曲り部が車体後方側からの荷重によって車幅方向内側へ撓むことを、リヤサスペンションメンバによって抑えることができる。したがって、部品点数及び重量の増加を抑制しつつ、車両の後面衝突時におけるリヤサイドメンバの座屈を抑制することができる。

以上説明したように、本発明に係る車体後部構造では、部品点数及び重量を増加させることなく、後面衝突時におけるリヤサイドメンバの座屈を抑制することができる。

図１には、本発明の実施形態に係る車体後部構造が適用されて構成された車体後部１０の部分的な構成が車体上方側から見た平面図で模式的に示されている。また、図２には、図１の２−２線断面図が示されている。なお、図中矢印ＦＲは車体前方向を示し、矢印ＵＰは車体上方向を示し、矢印ＩＮは車幅内側方向を示している。

図１に示されるように、車体後部１０には、リヤフロアパネルが配設されている。リヤフロアパネル１２の車体後方側には、収納凹部１２Ａが形成されており、この収納凹部１２Ａにスペアタイヤ（図示省略）が収納可能とされている。また、リヤフロアパネル１２の車幅方向両側部には、リヤタイヤ１４及びリヤサスペンション１６（図２参照）を配置させるための切欠部１２Ｂが形成されている。さらに、リヤフロアパネル１２の車幅方向両側部には、車体の骨格を構成する左右一対のリヤサイドメンバ１８が車体前後方向を長手方向として配置されている。

図３に示されるように、各リヤサイドメンバ１８は、左右の側壁１８Ａ、１８Ｂと、各側壁１８Ａ、１８Ｂの下端部を連結する底壁１８Ｃと、各側壁１８Ａ、１８Ｂの上端部から互いに離間する方向に延出されたフランジ部１８Ｄ、１８Ｅとを有しており、車体正面側から見た形状が開口部を車体上方側へ向けた略ハット形状に形成されている。これらのリヤサイドメンバ１８は、フランジ部１８Ｄ、１８Ｅがスポット溶接等によってリヤフロアパネル１２の下面に結合されることでリヤフロアパネル１２に取り付けられており、リヤフロアパネル１２と共に閉断面２０を構成している。これらの閉断面２０は、各リヤサイドメンバ１８の長手方向に沿って延在している。

各リヤサイドメンバ１８の長手方向中間部には、リヤタイヤ１４に対向する位置に、折れ曲り部１９が形成されており、各リヤサイドメンバ１８の長手方向中間部は、互いに接近する方向（車幅内側）へ突出している。

リヤサイドメンバ１８の折れ曲り部１９における車幅方向内側の側壁１８Ａは、断面が略く字状に折れ曲っており、下端側の部分が車体上下方向に対して大きく傾斜した傾斜部２２とされている。この傾斜部２２は、折れ曲り部１９の前後両側へ向かうに従い徐々に小さくなるように形成されており、図１に示される範囲Ｌにわたって形成されている。

すなわち、本実施形態に係るリヤサイドメンバ１８では、折れ曲り部１９を含む上記範囲Ｌの車幅方向内側部分が、閉断面２０の面積を縮小させるように抉れている。このため、図１に示されるように、閉断面２０の図心Ｓ１は、折れ曲り部１９の周辺において、上記抉れ部が省略された場合の図心（図４の図心Ｓ２参照、閉断面２０の車幅方向中央部）よりも車幅方向外側に配置されている。このため、折れ曲り部１９の周辺において、図心Ｓ１の曲率が折れ曲り部１９自体の曲率よりも小さくなっており（図心Ｓ１の曲り度合いが折れ曲り部１９の曲り度合いよりも小さくなっており）、平面視で図心Ｓ１が直線的になっている。

一方、一対のリヤサイドメンバ１８の折れ曲り部１９には、リヤサスペンション１６を支持するためのリヤサスペンションメンバ２４が連結されている（図２参照）。なお、本実施形態に係る車体後部構造は、車幅方向中心線に対し左右対称に構成されているので、以下、基本的に車幅方向の一方側について説明することとする。

このリヤサスペンションメンバ２４は、車幅方向中央部に配置された本体部２４Ａ（長手方向中間部）が車幅方向に沿って延在している。また、リヤサスペンションメンバ２４の長手方向両端側は、車幅方向外側へ向けて上昇する傾斜部２４Ｂとされており、各傾斜部２４Ｂは、各リヤサイドメンバ１８の傾斜部２２の法線方向に沿って延在している。各傾斜部２４Ｂの下端部（車幅方向内側端部）には、リヤサスペンション１６を介してリヤタイヤ１４が連結されている。また、各傾斜部２４Ｂの上端部（リヤサスペンションメンバ２４の長手方向両端部）は、ボデーマウント２６を介して各リヤサイドメンバ１８の傾斜部２２（車幅方向内側面）に連結されている。

各ボデーマウント２６は、リヤサイドメンバ１８の傾斜部２２及びリヤサスペンションメンバ２４の傾斜部２４Ｂの車体上下方向に対する傾斜角度に対応して傾斜して配置されている。これらのボデーマウント２６は、弾性部材２８（例えばゴム等）を含んで構成されており、リヤサスペンションメンバ２４と各リヤサイドメンバ１８とを弾性的に連結している。

ここで、図３に示されるように、各ボデーマウント２６の入力部２６Ａ（ボデーマウント２６の断面の幾何形状の図心であり荷重入力中心）には、車体の重量の一部（図３の矢印Ｆ１参照）が入力されると共に、車両走行時に地面からリヤタイヤ１４に入力される荷重（図２の矢印Ｆ２参照）の一部がリヤサスペンション１６及びリヤサスペンションメンバ２４を介して入力される（図３の矢印Ｆ３参照）。これらの荷重の合力Ｆ４は、上記入力部２６Ａに対して車幅方向内側へ斜め下向きに作用するが、本実施形態では、ボデーマウント２６の入力部２６Ａに対して前記合力Ｆ４の作用方向と反対方向にリヤサイドメンバ１８の図心Ｓ１が配置されている。なお、本実施形態では、リヤサイドメンバ１８の図心Ｓ１は、車両の所定の走行状態（直進走行時もしくは旋回走行時）において、ボデーマウント２６の入力部２６Ａを通り上記合力Ｆ４の作用方向に沿った線分Ａ上又はこの付近に配置されるようになっている。

次に、本実施形態の作用について説明する。

本実施形態では、リヤサイドメンバ１８の折れ曲り部１９の車幅方向内側が、リヤサイドメンバ１８とリヤフロアパネル１２との閉断面２０の面積を縮小させるように抉れている。このため、図３に示されるように、リヤサイドメンバ１８の折れ曲り部１９において、閉断面２０の図心Ｓ１の曲率が折れ曲り部１９自体の曲率よりも小さくなっており、平面視で図心Ｓ１が直線的になっている。したがって、車両後方からの衝撃荷重（図１の矢印Ｆ５参照）の入力時にリヤサイドメンバ１８に生じる曲げモーメントを、上記抉れ部が省略されている場合よりも小さくすることができる。

しかも、本実施形態では、リヤサスペンション１６を支持するリヤサスペンションメンバ２４が、一対のリヤサイドメンバ１８の折れ曲り部１９における車幅方向内側面（傾斜部２２）に連結されて一対のリヤサイドメンバ１８間に掛け渡されている。このため、車両後方からの衝撃荷重によってリヤサイドメンバ１８の折れ曲り部１９が車幅方向内側へ撓むことをリヤサスペンションメンバ２４によって抑えることができる。

以上のことから、本実施形態では、車両の後面衝突時におけるリヤサイドメンバ１８の座屈を効果的に抑制することができる。しかも、リヤサイドメンバ１８の座屈を抑制するために新しい部品を追加する必要がないため、車両の部品点数の削減及び車両重量の軽量化を図ることができる。

さらに、本実施形態では、リヤサイドメンバ１８とリヤフロアパネル１２とによって構成された閉断面２０の図心Ｓ１が、ボデーマウント２６の入力部２６Ａに対して当該入力部２６Ａに入力される荷重の合力Ｆ４の作用方向と反対方向に配置されている。このため、ボデーマウント２６に入力される荷重によってリヤサイドメンバ１８に捩りモーメントが発生することを抑制できる。

なお、図５に示される従来の車体後部構造では、リヤサイドメンバ１００とリヤフロアパネル１０２とによって構成された閉断面１０４の図心Ｓ３が、ボデーマウント１０４の入力部１０４Ａに対して当該入力部１０４Ａ入力される荷重の合力Ｆ６の作用方向と反対方向に配置されておらず、入力部１０４Ａを通り上記合力Ｆ６の作用方向に沿った線分Ｂから大きく離れて配置されている。このため、ボデーマウント１０４に入力される荷重によって、リヤサイドメンバ１００に捩りモーメント（図６の矢印Ｍ参照）が発生する。この点、本実施形態では、このような捩りモーメントの発生を防止することができるので、車体も含めた剛性（バネ定数）を従来の車体後部構造に比べて向上させることができる。

本発明の実施形態に係る車体後部構造が適用されて構成された車体後部の部分的な構成を示す模式的な平面図である。本発明の実施形態に係る車体後部構造が適用されて構成された車体後部の部分的な構成を示し、図１の２−２線に対応する断面図である。図２の一部を拡大した断面図である。図１に示される車体後部構造においてリヤサイドメンバの抉れ部が省略された場合のリヤサイドメンバの図心について説明するための図である。従来の車体後部構造を示す断面図である。

符号の説明

１２リヤフロアパネル
１８リヤサイドメンバ
１９折れ曲り部
２０閉断面
２４リヤサスペンションメンバ
２６Ａ入力部
Ｓ１リヤサイドメンバの図心

Claims

車体後部の車幅方向側部に車体前後方向を長手方向として配置され、長手方向中間部が車幅方向内側へ突出するように曲ると共に、閉断面を構成し、前記曲り部における車幅方向内側の側壁が車体上下方向に対して傾斜した傾斜部を備え、当該傾斜部が前記曲り部の前後両側へ向かうに従い徐々に小さくなるように形成され、前記閉断面の図心が前記曲り部において前記閉断面の車幅方向中央部よりも車幅方向外側に配置されたリヤサイドメンバを有する車体後部構造。
車体後部の車幅方向両側部に配置された左右一対の前記リヤサイドメンバを有すると共に、前記一対のリヤサイドメンバの前記傾斜部に連結されて両者の間に掛け渡されたリヤサスペンションメンバを有する請求項１に記載の車体後部構造。