JP6204437B2 - 自動車の車体構造 - Google Patents

Description

本発明は、車体後部に車幅方向に配置されたリヤパネルと、前記リヤパネルの後面に結合されて車幅方向に延び、前記リヤパネルとの間に閉断面を構成するリヤクロスメンバと、前記リヤクロスメンバの後方に結合されて車幅方向に延びるリヤバンパービームとを備える自動車の車体構造に関する。

車体後部の荷室の後壁を構成するリヤパネルと、リヤパネルの後方に車幅方向に配置されるリヤバンパービームとの間に、車幅方向に延びるアッパーメンバおよびロアメンバを上下に並置した状態で挟んで固定した自動車の車体構造が、下記特許文献１により公知である。

ＷＯ２０１１／０２７６３８

ところで、上記従来のものは、リヤバンパービーム、アッパーメンバおよびロアメンバよりなる三つの部材の車幅方向端部が同じ位置で終わっているため、アッパーメンバおよびロアメンバを設けたことによる車体後部の剛性向上効果が充分に発揮されない問題があった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、リヤパネルおよびリヤバンパービーム間に挟まれたリヤクロスメンバによる車体後部の剛性向上効果を充分に発揮させ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、車体後部に車幅方向に配置されたリヤパネルと、前記リヤパネルの後面に結合されて車幅方向に延び、前記リヤパネルとの間に閉断面を構成するリヤクロスメンバと、前記リヤクロスメンバの後方に結合されて車幅方向に延びるリヤバンパービームとを備える自動車の車体構造であって、前記リヤクロスメンバは、前記リヤバンパービームの車幅方向外端から前記リヤパネルに沿って車幅方向外側に延出する延出部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２に記載された発明によれば、請求項１に構成に加えて、前記リヤパネルは車幅方向外端に切欠きを備え、前記切欠きの後方に位置する前記延出部に補強ビードを設け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３に記載された発明によれば、請求項１または請求項２に構成に加えて、前記リヤバンパービームの車幅方向中央部に後方に突出して前記リヤクロスメンバとの間に空間を形成する第１後方凸部を設け、前記リヤクロスメンバの車幅方向中央部に前記第１後方凸部に向かって後方に突出する第２後方凸部を設けたことを特徴とする自動車の車体構造が提案される。

請求項１の構成によれば、自動車の車体は、車体後部に車幅方向に配置されたリヤパネルと、リヤパネルの後面に結合されて車幅方向に延び、リヤパネルとの間に閉断面を構成するリヤクロスメンバと、リヤクロスメンバの後方に結合されて車幅方向に延びるリヤバンパービームとを備える。リヤクロスメンバは、リヤバンパービームの車幅方向外端からリヤパネルに沿って車幅方向外側に延出する延出部を備えるので、リヤパネルおよびリヤバンパービーム間にリヤクロスメンバを挟んで三枚重ねになった部分の板厚増加により強度が高まるだけでなく、リヤバンパービームから車幅方向外側に延出する延出部により車体後部の捩じり剛性を高めることができる。

また請求項２の構成によれば、リヤパネルは車幅方向外端に切欠きを備え、切欠きの後方に位置する延出部に補強ビードを設けたので、切欠きの分だけリヤパネルの重量を軽減しながら、延出部の補強ビードにより車体の捩じり剛性を確保することができる。

また請求項３の構成によれば、リヤバンパービームの車幅方向中央部に後方に突出してリヤクロスメンバとの間に空間を形成する第１後方凸部を設け、リヤクロスメンバの車幅方向中央部に第１後方凸部に向かって後方に突出する第２後方凸部を設けたので、第１後方凸部でリヤバンパービーム自体の捩じり剛性を高め、第２後方凸部でリヤクロスメンバ自体の捩じり剛性を高めることができるだけでなく、第１後方凸部および第２後方凸部で、リヤバンパービームおよびリヤクロスメンバ間の空間と、リヤクロスメンバおよびリヤパネル間の空間とを拡大し、後面衝突時の変形ストロークを確保することができる。

自動車の車体後部の斜視図。 図１の２方向矢視図。 図２の３−３線矢視図。 図２の４−４線断面図。

以下、図１〜図４に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、本明細書における前後方向、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４に示すように、自動車の車体後部の車幅方向両側部に左右一対のリヤサイドフレーム１１，１１が前後方向に配置される。左右のリヤサイドフレーム１１，１１は四角閉断面を有する直線状の部材であり、その前端に設けた板状のフランジ１１ａ，１１ａが左右一対のサイドシルの後端に各々４本のボルト１２…で締結される。左右のリヤサイドフレーム１１，１１の上面を覆うリヤフロアパネル１３は、その車幅方向中央部に位置する底壁部１３ａと、底壁部１３ａの前端から起立する前壁部１３ｂと、底壁部１３ａの左右両端から起立する側壁部１３ｃ，１３ｃとを備えており、底壁部１３ａは車体後部の荷室の床面を構成する。

車幅方向および上下方向に延びて荷室の後壁を構成するリヤパネル１４の下縁は、リヤフロアパネル１３の後端を上向きに折り曲げたフランジ１３ｄの後面に重ね合わされて溶接ｗ１され、車幅方向両端部の近傍が左右のリヤサイドフレーム１１，１１の後端に設けた板状のフランジ１１ｂ，１１ｂの後面に重ね合わされて各々４本のボルト１５…で締結される。リヤパネル１４の上縁は後方に屈曲しており、その前面に後方に向けて開放するＵ字状断面のスチフナ１６を重ね合わせて閉断面を成すように溶接ｗ２することで、荷室の開口部の上縁が構成される。

そしてリヤパネル１４の後面に、車幅方向に延びる金属製のリヤクロスメンバ１７と、車幅方向に延びてリヤクロスメンバ１７を後方から覆う繊維強化樹脂製のリヤバンパービーム１８とが固定される。

次に、図１〜図４を参照しながら、リヤパネル１４、リヤクロスメンバ１７およびリヤバンパービーム１８の構造を更に説明する。

金属板をプレス成形したリヤクロスメンバ１７の車幅方向中央部には、後方に向けて突出する第２後方凸部１７ａが形成されており、この第２後方凸部１７ａの上縁および下縁から上下方向に延びる上下のフランジ１７ｂ，１７ｂをリヤパネル１４の後面に重ね合わせて溶接ｗ３することで、リヤパネル１４およびリヤクロスメンバ１７間に前後方向の空間βを有する閉断面が構成される（図４参照）。リヤクロスメンバ１７は、第２後方凸部１７ａの車幅方向両側に連続する左右一対の平坦部１７ｃ，１７ｃを備えており、左右の平坦部１７ｃ，１７ｃは前記ボルト１５…でリヤパネル１４の後面に共締めされる。

リヤクロスメンバ１７は、左右の平坦部１７ｃ，１７ｃから更に車幅方向外側に延出する左右一対の延出部１７ｄ，１７ｄを備える。左右の延出部１７ｄ，１７ｄの車幅方向両端はリヤパネル１４の車幅方向両端に達しており、相互に重ね合わされたリヤパネル１４および延出部１７ｄ，１７ｄは溶接により結合される。左右の延出部１７ｄ，１７ｄには、上下方向および車幅方向に延びて後方に向けて突出する複数の補強ビード１７ｅ…が形成される。リヤパネル１４の車幅方向両端の下部には切欠き１４ａ，１４ａが形成されており、リヤクロスメンバ１７の延出部１７ｄ，１７ｄの下半分がリヤパネル１４の切欠き１４ａ，１４ａに臨んでいる。

繊維強化樹脂製のリヤバンパービーム１８は、後端に位置する後壁１８ａと、後壁１８ａの上端から前方に延びる上壁１８ｂと、後壁１８ａの下端から前方に延びる下壁１８ｃと、上壁１８ｂの前端を上方に折り曲げた上部フランジ１８ｄと、下壁１８ｃの前端を下方に折り曲げた下部フランジ１８ｅとを備え、全体として前方に向けて開放するコ字状断面に形成される。

リヤバンパービーム１８は、車幅方向中央の第１後方凸部１８ｆと車幅方向両端の車体固定部１８ｇ，１８ｇとから成り、第１後方凸部１８ｆは車体固定部１８ｇ，１８ｇから後方にアーチ状に突出し、リヤクロスメンバ１７の第２後方凸部１７ａとリヤバンパービーム１８の第１後方凸部１８ｆとの間に前後方向の空間α（図４参照）が形成される。

後面に多数のリブ１８ｈ…が設けられたリヤバンパービーム１８の車体固定部１８ｇ，１８ｇは、前記ボルト１５…でリヤクロスメンバ１７の平坦部１７ｃ，１７ｃの後面に締結される。すなわち、各リヤサイドフレーム１１の後端のフランジ１１ｂには、リヤパネル１４、リヤクロスメンバ１７の平坦部１７ｃおよびリヤクロスメンバ１７の車体固定部１８ｇが三枚重ねで重ね合わされ、ボルト１５…で共締めされる。

このようにして組み立てられた車体後部を後方から見ると、リヤバンパービーム１８の左右の車体固定部１８ｇ，１８ｇから、リヤクロスメンバ１７の左右の延出部１７ｄ，１７ｄが車幅方向外側に突出する。

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。

本実施の形態の自動車が後方から軽衝突を受け、最も後方に位置するリヤバンパービーム１８に衝突荷重が入力したとき、リヤバンパービーム１８の車幅方向中央の第１後方凸部１８ｆと、その前方に位置するリヤクロスメンバ１７の車幅方向中央の第２後方凸部１７ａとの間には前後方向の空間αが存在し、かつリヤクロスメンバ１７と、その前面開口部を閉塞するリヤパネル１４との間には前後方向の空間βが存在するため、それらの空間α，βによってヤバンパービーム１８およびリヤクロスメンバ１７の圧壊ストロークを充分に確保し、衝突エネルギーの吸収効果を高めることができる。

後部荷室にバッテリを搭載した電気自動車や、後部荷室に水素タンクを搭載した燃料電池自動車では、後部荷室の圧壊による衝突エネルギーの吸収効果が期待できない場合があるが、本実施の形態によれば、リヤバンパービーム１８およびリヤクロスメンバ１７の圧壊で衝突エネルギーを吸収することができる。

更に大きい衝突荷重がリヤバンパービーム１８に入力すると、その衝突荷重はリヤバンパービーム１８、リヤクロスメンバ１７およびリヤパネル１４の左右両端部から左右のリヤサイドフレーム１１，１１に伝達され、その衝突荷重で前後方向に配置された左右のリヤサイドフレーム１１，１１が軸方向に圧壊して衝突エネルギーが吸収される。このとき、リヤサイドフレーム１１，１１の後端のフランジ１１ｂ，１１ｂには、リヤパネル１４、リヤクロスメンバ１７およびリヤバンパービーム１８が三枚重ねの状態で固定されるため、三枚重ねになった部分の強度が板厚の増加により高まることで、衝突荷重がリヤサイドフレーム１１，１１の後端に効率的に伝達され、リヤサイドフレーム１１，１１の軸方向の圧壊が促進されて衝突エネルギーの吸収効果が高められる。

またリヤクロスメンバ１７の車幅方向両端部には、リヤバンパービーム１８の車幅方向両端部から車幅方向外側に延出する延出部１７ｄ，１７ｄが形成され、この延出部１７ｄ，１７ｄはリヤパネル１４の後面に重ね合わされて結合されるので、車体後部の捩じり剛性がリヤクロスメンバ１７により効果的に高められる。しかもリヤパネル１４の車幅方向両端部には切欠き１４ａ，１４ａが形成され、切欠き１４ａ，１４ａの後方に位置する延出部１７ｄ，１７ｄに補強ビード１７ｅ…が設けられるので、切欠き１４ａ，１４ａの分だけリヤパネル１４の重量を軽減しながら、延出部１７ｄ，１７ｄの補強ビード１７ｅ…により車体の捩じり剛性を確保することができる。

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、実施の形態のリヤバンパービーム１８は繊維強化樹脂製であるが、それを金属製とすることができる。

またリヤクロスメンバ１７の補強ビード１７ｅの形状は実施の形態に限定されるものではない。

１４ リヤパネル
１４ａ 切欠き
１７ リヤクロスメンバ
１７ａ 第２後方凸部
１７ｄ 延出部
１７ｅ 補強ビード
１８ リヤバンパービーム
１８ｆ 第１後方凸部
α 空間

Claims (3)

1. 車体後部に車幅方向に配置されたリヤパネル（１４）と、前記リヤパネル（１４）の後面に結合されて車幅方向に延び、前記リヤパネル（１４）との間に閉断面を構成するリヤクロスメンバ（１７）と、前記リヤクロスメンバ（１７）の後方に結合されて車幅方向に延びるリヤバンパービーム（１８）とを備える自動車の車体構造であって、
   前記リヤクロスメンバ（１７）は、前記リヤバンパービーム（１８）の車幅方向外端から前記リヤパネル（１４）に沿って車幅方向外側に延出する延出部（１７ｄ）を備えることを特徴とする自動車の車体構造。
2. 前記リヤパネル（１４）は車幅方向外端に切欠き（１４ａ）を備え、前記切欠き（１４ａ）の後方に位置する前記延出部（１７ｄ）に補強ビード（１７ｅ）を設けたことを特徴とする、請求項１に記載の自動車の車体構造。
3. 前記リヤバンパービーム（１８）の車幅方向中央部に後方に突出して前記リヤクロスメンバ（１７）との間に空間（α）を形成する第１後方凸部（１８ｆ）を設け、前記リヤクロスメンバ（１７）の車幅方向中央部に前記第１後方凸部（１８ｆ）に向かって後方に突出する第２後方凸部（１７ａ）を設けたことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の自動車の車体構造。
   

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