JP5939078B2 - 車両後部構造 - Google Patents

Description

本発明は車両後部構造に関し、より詳細には、車両のバックドア開口部周りの構造に関する。

バックドアを備えた自動車（四輪車）が普及している。かかる自動車では、高剛性で変位しにくいバックドア開口部周りの構造を実現することが求められている。車体ねじれ挙動を抑制して乗り心地を向上させるため、また安全性を確保するためである。高剛性で変位しにくいバックドア開口部周りの構造を実現するためには、特にバックドア開口部のコーナー部が重要となる。コーナー部の強化は、バックドア開口部周り全体の強化につながるためである。

特許文献１には、車両幅方向に広がったり狭くなったりする（アコーデオンのような状態となる）リヤクォータパネルであって、上側部分と下側部分とが２分割に形成されるリヤクォータパネルについて記載されている。特許文献１では、このようなリヤクォータパネルであっても、リヤクォータパネルの上側部分と下側部分とが重ね合わされる部分に空間を形成することで車両幅方向の剛性の低下を回避することができる、としている。

特許第４１７９８２９号公報

高剛性で変位しにくいバックドア開口部周りの構造を実現するために、従来からコーナー部等に厚板の鋼板を接合したりその断面内にブレースを追加したりする対策が講じられている。しかし、このような対策は部品点数が増加するため、コストの増大、組付労力・部品管理労力の増大、車体重量の増加等の不利益を招く。

また特許文献１の技術は、車両幅方向に広がったり狭くなったりするリヤクォータパネルを備える場合に適用される技術に過ぎず、汎用的な技術ではない。その上、特許文献１の技術では、リヤクォータパネルの上側部分と下側部分とが重ね合わされる部分に空間を形成するために、上側部分と下側部分とにそれぞれ凸部を形成するなど形状が複雑になりがちであり、成形性に問題がある。

本発明は上記課題に鑑み、コストの増大、労力の増大、車体重量の増加等の不利益を生じることなく、また構成部品の形状を複雑化することもなく、高剛性で変位しにくいバックドア開口部周りを実現することができる車両後部構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明の代表的な構成は、車両のバックドア開口部の側縁にて上下方向に延びるインナアッパパネルと、インナアッパパネルの下端に重ねられて接合されバックドア開口部の側縁から下縁にかけてのコーナー部を形成するインナロアパネルと、車両外側からインナアッパパネルおよびインナロアパネルに被さりインナアッパパネルおよびインナロアパネルと閉断面を形成するアウタパネルとを含む車両後部構造において、インナロアパネルまたはインナアッパパネルの一方は、バックドア開口部側の端部に設けられアウタパネルのバックドア開口部側の端部と接合される開口部側フランジと、車両幅方向外側の端部に設けられアウタパネルの車両幅方向外側の端部と接合される非開口部側フランジと、他方と重ねられて接合される部分の長手方向の端部に形成され、開口部側フランジと非開口部側フランジとをつなぐインナフランジとを備え、インナフランジは、他方から離間していることを特徴とする。

上記構成によれば、インナロアパネルまたはインナアッパパネルの一方は、インナロアパネルまたはインナアッパパネルの他方から離間して開口部側フランジと非開口部側フランジとをつなぐインナフランジを備える。これにより、それ自体の剛性を向上すると共に、バックドア開口部周りの剛性の向上および変位の防止を図ることができる。かかるインナフランジは、インナロアパネルとインナアッパパネルとが重ねられて接合される部分の端部にて他方から離間した部分であるため、形状が複雑ではなく（簡易な形状であり）、成形性にも問題がない。

インナロアパネルとインナアッパパネルとが重ねられて接合される部分の断面が略「Ｌ」字形状であるとよい。このように、重ねられて接合される部分の断面がそれぞれ略「Ｌ」字形状のインナロアパネルおよびインナアッパパネルと車両外側からこれらに被さるアウタパネルとで閉断面を形成することで、より効果的に、バックドア開口部周りの剛性の向上および変位の防止を図ることができる。

インナロアパネルまたはインナアッパパネルの一方は、インナフランジに近接するほど略「Ｌ」字形状の角部の曲率が徐々に小さくなっているとよい。これにより、インナフランジを備えるインナロアパネルまたはインナアッパパネルを、しわを発生させることなくフォーム成形によって作製することができる。

上記一方はインナロアパネルであって、上記他方であるインナアッパパネルは、インナロアパネルのインナフランジに対向する位置にこのインナフランジから離間する段部を備えるとよい。コーナー部を形成するインナロアパネルにインナフランジを設定することで、より効果的に、バックドア開口部周りの剛性の向上および変位の防止を図ることができる。また、インナアッパパネルに上記段部を設定することで、それ自体の剛性を向上すると共に、より効果的に、バックドア開口部周りの剛性の向上および変位の防止を図ることができる。

本発明によれば、コストの増大、労力の増大、車体重量の増加等の不利益を生じることなく、また構成部品の形状を複雑化することもなく、高剛性で変位しにくいバックドア開口部周りを実現することができる車両後部構造を提供可能である。

本実施形態にかかる車両後部構造を適用した自動車を車両後側から見た斜視図である。 図１に示す自動車からサイドボディアウタパネル、コンビランプアウタパネルを除いた図である。 図２の断面図である。 図２に示すインナロアパネルの斜視図である。 図２に示すインナアッパパネルの下端にインナロアパネルが重ねられて接合される図である。 図５の断面図である。 比較例にかかるインナロアパネルの斜視図である。 図２に示すインナロアパネルと図７に示すインナロアパネルとの効果を比較する図である。 図６（ａ）に示す略「Ｌ」字形状をなす重なり部の角部の曲率について示す図である。

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、本明細書および図面において、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。

なお図中、「車両前側」を矢印Ｆｗｄ、「車両右側」を矢印Ｒｈ、「車両上側」を矢印Ｕｐで表す。

図１は、本実施形態にかかる車両後部構造を適用した自動車１００を車両後側から見た斜視図である。図１に示すように、自動車１００は、その背面にバックドア開口部１０２を備える。バックドア開口部１０２は、不図示のバックドアを閉じることで塞がれる。バックドア開口部１０２周りは、複数の部品を組み合わせて形成される。

バックドア開口部１０２の上方には、車両上面を形成する外観部品であるルーフパネル１０４と、車両幅方向に延びるルーフバックメンバ１０６とが備えられる。ルーフバックメンバ１０６は、ルーフパネル１０４の車両後側の端部に接合され、この端部との間で閉断面を形成する。

バックドア開口部１０２の下方には、車両床面を形成するリヤフロアパネル１０８の車両後側の端部に接合されるリヤスカートパネル１１０が備えられる。リヤスカートパネル１１０は、車両幅方向に延びる縦壁状のパネルである。リヤスカートパネル１１０上部には、車両後側から車両幅方向に延びるテールエンドメンバ１１２が接合される。テールエンドメンバ１１２は、リヤスカートパネル１１０との間で閉断面を形成する。

図２は、図１に示す自動車１００からサイドボディアウタパネル１１４、コンビランプアウタパネル１１６を除いた図である。なお、図２では、ルーフパネル１０４およびルーフバックメンバ１０６についても除いている。以下では、車両右側について説明するが、車両左側についても同様の説明が適用される（ただし車両左側は対称の構造となる）。図２に示すように、バックドア開口部１０２の側縁には、上下方向に延びるインナアッパパネル１１８（コンビランプインナアッパパネル）が備えられる。

インナアッパパネル１１８の下端には、車両外側からインナロアパネル１２０（コンビランプインナロアパネル）の上端が重ねられて接合される。以下では、インナアッパパネル１１８のこの重ねられて接合される部分を「重なり部１１８ａ（図５等参照）」とし、インナロアパネル１２０のこの重ねられて接合される部分を「重なり部１２０ａ（図５等参照）」とする。

インナロアパネル１２０は、バックドア開口部１０２の側縁から下縁にかけてのコーナー部を形成する。インナロアパネル１２０の下端は、リヤスカートパネル１１０およびテールエンドメンバ１１２に連結される。インナアッパパネル１１８、インナロアパネル１２０はこれらを補強するリンフォース１２２と共に、コンプ部品であるコンビランプインナパネル１２４を形成する。

図１に示すように、コンビランプインナパネル１２４には、これとの間で閉断面を形成するコンビランプアウタパネル１１６が車両外側から被さる。コンビランプアウタパネル１１６の車両後側には、ブレーキランプ、ウインカーランプ、バックランプ、テールランプなどが一体となった不図示のリヤコンビランプが取り付けられる。

図３は、図２の断面図である。図３（ａ）が図２のＡ−Ａ断面図であり、図３（ｂ）が図２のＢ−Ｂ断面図である。図３（ａ）に示すように、インナアッパパネル１１８は、コンビランプアウタパネル１１６と突き合わせられ略四角形状の閉断面空間１２８を形成する。図３（ｂ）に示すように、インナロアパネル１２０も同様にコンビランプアウタパネル１１６と突き合わせられ略四角形状の閉断面空間１２８を形成する。

図２に示すように、インナアッパパネル１１８の上端は、クォータパネル１２６を介しルーフパネル１０４およびルーフバックメンバ１０６に連結される。図１に示すように、クォータパネル１２６には、車両側部外面を形成するサイドボディアウタパネル１１４が車両外側から被さる。コンビランプインナパネル１２４およびコンビランプアウタパネル１１６は、車両のルーフ（ルーフパネル１０４、ルーフバックメンバ１０６）と、車両の後端下部（リヤスカートパネル１１０、テールエンドメンバ１１２）とをつなぐ役割を果たす。

高剛性で変位しにくいバックドア開口部１０２周りを実現するためには、とりわけ四隅のコーナー部が重要となる。バックドア開口部１０２周りの四隅が強ければ、バックドア開口部１０２周り全体の動きを抑制することができ（ひしゃげたように潰れるのを防止でき）、バックドア開口部１０２の変位を防止、抑制することができるからである。そこで本実施形態では、コーナー部を形成するインナロアパネル１２０を以下のように形成する。

図４は、図２に示すインナロアパネル１２０の斜視図である。図４に示すように、インナロアパネル１２０は、バックドア開口部１０２側の端部に設けられる開口部側フランジ１２０ｂと車両幅方向外側の端部に設けられる非開口部側フランジ１２０ｃとを備える。図３（ｂ）に示すように、開口部側フランジ１２０ｂは、コンビランプアウタパネル１１６の車両幅方向外側の端部すなわちフランジ１１６ａと接合される。非開口部側フランジ１２０ｃは、コンビランプアウタパネル１１６のバックドア開口部１０２側の端部すなわちフランジ１１６ｂと接合される。

図４に示すように、インナロアパネル１２０は、重なり部１２０ａの長手方向（上下方向）の端部に形成され、開口部側フランジ１２０ｂと非開口部側フランジ１２０ｃとをつなぐインナフランジ１３８を備える。かかるインナフランジ１３８は、インナアッパパネル１１８から離間して形成される。より具体的には、インナフランジ１３８は、インナアッパパネル１１８からインナフランジ１３８を離間させる段部１４０を介し、重なり部１２０ａを延長して形成される。段部１４０を介し形成されるインナフランジ１３８により、インナロアパネル１２０の剛性を向上できる。

図５は、図２に示すインナアッパパネル１１８の下端にインナロアパネル１２０が重ねられて接合される図である。なお図５では、インナロアパネル１２０を仮想線で図示する。図５に示すように、インナアッパパネル１１８も、バックドア開口部１０２側の端部に設けられる開口部側フランジ１１８ｂと車両幅方向外側の端部に設けられる非開口部側フランジ１１８ｃとを備える。図３（ａ）に示すように、開口部側フランジ１１８ｂはコンビランプアウタパネル１１６のフランジ１１６ａと接合され、非開口部側フランジ１１８ｃはコンビランプアウタパネル１１６のフランジ１１６ｂと接合される。

図５に示すように、インナアッパパネル１１８の重なり部１１８ａとインナロアパネル１２０の重なり部１２０ａ（図４参照）との接合に際しては、接合箇所１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ、１４２ｄがスポット溶接される。さらに接合箇所１４４ａ、１４４ｂは、コンビランプアウタパネル１１６のフランジ１１６ｂも含めて３枚でスポット溶接される。

図６は、図５の断面図である。図６（ａ）が図５のＣ−Ｃ断面図であり、図６（ｂ）が図５のＤ−Ｄ断面図であり、図６（ｃ）が図５のＥ−Ｅ断面図である。なお図６では、インナロアパネル１２０を実線で図示し、コンビランプアウタパネル１１６を仮想線で図示する。

図６（ａ）に示すように、インナロアパネル１２０の重なり部１２０ａの断面およびインナアッパパネル１１８の重なり部１１８ａの断面は、それぞれ略「Ｌ」字形状をなし、コンビランプアウタパネル１１６と突き合わせられ略四角形状の閉断面空間１２８を形成する。したがって、無駄なく、強い閉断面を実現することができる。図６（ｂ）に示すように、インナロアパネル１２０のインナフランジ１３８は、インナアッパパネル１１８からこれを離間させる段部１４０を介して形成されるため、インナアッパパネル１１８の重なり部１１８ａから離れた状態となる。

図６（ｃ）に示すように、インナアッパパネル１１８は、インナロアパネル１２０のインナフランジ１３８に対向する位置に、インナフランジ１３８から離間する（離間する方向へ上る）段部１５０を備える。かかる段部１５０により、インナアッパパネル１１８の剛性を向上できる。インナアッパパネル１１８の重なり部１１８ａは、かかる段部１５０よりも下側に形成される。

図７は、比較例にかかるインナロアパネル２２０の斜視図である。図７に示すインナロアパネル２２０は、本実施形態のインナロアパネル１２０と同様に開口部側フランジ１２０ｂと非開口部側フランジ１２０ｃとを備えるが、インナフランジ１３８については備えていない。そのため、比較例にかかるインナロアパネル２２０では、接合箇所１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ、１４２ｄが最上端（上端いっぱい）に設定される。以下、この比較例と比較しつつ、本実施形態にかかる構造が奏する効果について説明する。

図８は、図２に示すインナロアパネル１２０と図７に示すインナロアパネル２２０との効果を比較する図である。図８（ａ）がインナロアパネル１２０に荷重Ｘ、Ｙがかかった場合の図５のＤ−Ｄ断面図であり、図８（ｂ）がインナロアパネル２２０を用いた場合の図８（ａ）に相当する図であって荷重Ｘ、Ｙがかかった場合の断面図である。

図８（ａ）に示すように、本実施形態にかかる構造では、インナフランジ１３８がインナロアパネル１２０自体の剛性を高めると共に閉断面構造を強化するため、荷重Ｘ、Ｙに対し閉断面の変位を防止、抑制することができる。インナフランジ１３８は、インナアッパパネル１１８から離間する段部１４０を介し、重なり部１２０ａを延長するように形成されるものであるため、形状が複雑ではなく（簡易な形状であり）、成形性にも問題がない。また別部品を追加するわけではなく、段部１４０を介し若干重なり部１２０ａを延長するだけで済む。したがって、コストの増大、労力の増大、車体重量の増加等の不利益を生じることなく、また構成部品の形状を複雑化することもなく、高剛性で変位しにくいバックドア開口部周りを実現することができる。

とりわけ、本実施形態では、複数の面にわたって（複数の曲がった面に）段部１４０が形成されその先にインナフランジ１３８が形成されるので、剛性の向上効果が高い。複数の面にわたって、段部１４０、インナフランジ１３８を形成することで、広い平面などにこれらを設けた場合と比べて大幅に剛性を高めることができる。またインナアッパパネル１１８のインナフランジ１３８に対向する位置にも複数の面にわたる（複数の曲がった面に）段部１５０が形成されるので、インナアッパパネル１１８も高い剛性向上効果を得ることができる。したがって、より効果的に、バックドア開口部１０２周りの剛性の向上および変位の防止を図ることができる。

一方、図８（ｂ）に示すように、本実施形態にかかるインナロアパネル１２０に換えてインナフランジ１３８を備えていないインナロアパネル２２０を用いた場合、図８（ａ）と同じ断面であってもインナロアパネル２２０の断面（端面）が表れない。またインナフランジ１３８によるそれ自体の剛性の向上効果も得られない。したがって、本実施形態にかかる構造と比較すると閉断面構造が弱く、それが変位するおそれがある（変位後の形状１４８を破線で図示する）。したがって、比較例にかかる構造では、本実施形態のようにバックドア開口部１０２周りの剛性を確保することができず、変位の防止を図ることができない。

図９は、図６（ａ）に示す略「Ｌ」字形状をなす重なり部１２０ａの角部１４６の曲率について示す図である。図９に示すように、インナロアパネル１２０は、略「Ｌ」字形状をなす重なり部１２０ａの角部１４６の曲率がインナフランジ１３８に近接するほど徐々に小さくなるように形成される。すなわち、角部１４６のアール（円弧）の長さＬ１、Ｌ２がインナフランジ１３８に近接するほど徐々に拡大している。

インナロアパネル１２０にインナフランジ１３８を設定する場合、フォーム成形によってインナロアパネル１２０を作成するとしわが発生してしまうおそれがある。しかし、上記のように角部１４６のアールの長さＬ１、Ｌ２をインナフランジ１３８に近接するほど拡大することで、しわを発生させることなくフォーム成形によってインナロアパネル１２０を作製することができる。したがって、歩留まりの悪いドロー成形を採用することなく、インナロアパネル１２０を作成することができる。

なお、本実施形態では、インナロアパネル１２０は、インナアッパパネル１１８よりも板厚が厚い部材として形成される。これは、インナロアパネル１２０はバックドア開口部１０２のコーナー部を形成する部材であり、このコーナー部は車体がねじり挙動を受けたときに大きなモーメントを受けることから、要求される剛性が高いためである。例えば、インナロアパネル１２０は板厚１．０ｍｍ、インナアッパパネル１１８は板厚０．６ｍｍに設定することができる。

一方、衝突時にシートベルトのアンカが引っ張られる際のシートベルトの張力を支えるために、インナアッパパネル１１８は高い強度（引張強度）が求められる。そのため、インナアッパパネル１１８には、衝突時のシートベルトアンカ強度性能の確保のために高張力鋼板（ハイテン材）を採用するとよい。インナロアパネル１２０は要求強度がインナアッパパネル１１８に比べて低いため、普通材（一般鋼）で必要強度を満たすことができる。このように板厚、材料を要求性能に応じた部位に使い分けることで、重量、コストを不必要に大きくならないようにすることができる。

なお、インナロアパネル１２０とインナアッパパネル１１８とを一体の部材として形成しないのは歩留まり向上のためである。

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、本発明はかか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。

例えば上記では、インナロアパネル１２０にインナフランジ１３８を設定したが、インナアッパパネル１１８にインナフランジ１３８を設定してもよい。コーナー部を形成するインナロアパネル１２０にインナフランジ１３８を設定する方がより効果的ではあるが、この場合にも、バックドア開口部１０２周りの剛性の向上および変位の防止を図ることができる。なお、インナアッパパネル１１８にインナフランジ１３８を設定する場合、インナロアパネル１２０のそのインナフランジ１３８に対向する位置にもインナフランジ１３８から離間する段部１５０を設定するとよい。

なお、上記以外のバックドア開口部１０２周りを形成する部品や他の板金部品にインナフランジ１３８を設定し、本発明を適用してもよい。

本発明は車両後部構造に、より詳細には、車両のバックドア開口部周りの構造に利用することができる。

１００…自動車、１０２…バックドア開口部、１０４…ルーフパネル、１０６…ルーフバックメンバ、１０８…リヤフロアパネル、１１０…リヤスカートパネル、１１２…テールエンドメンバ、１１４…サイドボディアウタパネル、１１６…コンビランプアウタパネル、１１６ａ、１１６ｂ…フランジ、１１８…インナアッパパネル、１１８ａ…重なり部、１１８ｂ…開口部側フランジ、１１８ｃ…非開口部側フランジ、１２０、２２０…インナロアパネル、１２０ａ…重なり部、１２０ｂ…開口部側フランジ、１２０ｃ…非開口部側フランジ、１２２…リンフォース、１２４…コンビランプインナパネル、１２６…クォータパネル、１２８…閉断面空間、１３８…インナフランジ、１４０…段部、１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ、１４２ｄ…接合箇所、１４４ａ、１４４ｂ…接合箇所、１４６…角部、１４８…変位後の形状、１５０…段部

Claims (4)

1. 車両のバックドア開口部の側縁にて上下方向に延びるインナアッパパネルと、
   前記インナアッパパネルの下端に重ねられて接合され前記バックドア開口部の側縁から下縁にかけてのコーナー部を形成するインナロアパネルと、
   車両外側から前記インナアッパパネルおよびインナロアパネルに被さり該インナアッパパネルおよびインナロアパネルと閉断面を形成するアウタパネルとを含む車両後部構造において、
   前記インナロアパネルまたはインナアッパパネルの一方は、
   バックドア開口部側の端部に設けられ前記アウタパネルのバックドア開口部側の端部と接合される開口部側フランジと、
   車両幅方向外側の端部に設けられ前記アウタパネルの車両幅方向外側の端部と接合される非開口部側フランジと、
   他方と重ねられて接合される部分の長手方向の端部に形成され、前記開口部側フランジと前記非開口部側フランジとをつなぐインナフランジとを備え、
   前記インナフランジは、前記他方から離間していることを特徴とする車両後部構造。
2. 前記インナロアパネルと前記インナアッパパネルとが重ねられて接合される部分の断面が略「Ｌ」字形状であることを特徴とする請求項１に記載の車両後部構造。
3. 前記インナロアパネルまたはインナアッパパネルの一方は、前記インナフランジに近接するほど略「Ｌ」字形状の角部の曲率が徐々に小さくなっていることを特徴とする請求項２に記載の車両後部構造。
4. 前記一方はインナロアパネルであって、
   前記他方であるインナアッパパネルは、前記インナロアパネルのインナフランジに対向する位置に該インナフランジから離間する段部を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の車両後部構造。

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