JP6670346B2 - 車両後部構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両後部構造に関する。

車両後部構造として、特許文献１には、車体後部のサイドフレームの下方にスプリング受け部を設け、かかるスプリング受け部によってサスペンションのスプリングを受ける構造が記載されている。

特開２０１６−１１７３０８号公報

かかる構造では、サスペンションのスプリングによって発生する上下振動がサイドフレームに伝達される。また、サイドフレームには、車体の捩れによる負荷も作用する。

本発明は、前記した点に鑑みて創案されたものであり、サイドフレームに作用する上下方向及び捩れ方向の荷重に対する強度を向上することが可能な車両後部構造を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明の車両後部構造は、車両後部で前後方向に延設されるサイドフレームと、前記サイドフレームの下側に固定されてサスペンションのスプリングを受けるスプリング受け部と、前記スプリング受け部の上方において前記サイドフレームを補強する補強部材と、を備え、前記補強部材は、補強底壁部と、前記補強底壁部の車幅方向端部から延設される補強側壁部と、前記補強側壁部から前後方向に延設される前後一対のフランジ部と、を備え、前記前後一対のフランジ部は、前記サイドフレームの側壁部に固定される第一の固定部であり、前記補強底壁部は、前記サイドフレームの底壁部に固定される第二の固定部であり、前記第二の固定部は、前記第一の固定部の前後方向における中間部に位置し、前側の前記フランジ部の前端部は、前記補強底壁部の前端部よりも前方に位置し、後側の前記フランジ部の後端部は、前記補強底壁部の後端部よりも後方に位置することを特徴とする。

本発明によれば、サイドフレームの底壁部及び側壁部に固定される補強部材がサスペンション受け部の上方に設けられているので、サイドフレームに作用する上下方向及び捩れ方向の荷重に対する強度を向上することができる。

本発明の実施形態に係る車両後部構造を模式的に示す平面図である。 図１のII−II線断面図である。 （ａ）は、補強部材の取付部位を模式的に示す斜視図であり、（ｂ）は、補強部材の取付部位を模式的に示す平面図である。 図１のIV−IV線断面図である。

次に、本発明の実施形態に係る車両後部構造について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。以下の説明において、前後、左右、上下等といった方向を表す表現は、車両の乗員（運転者）を基準とする。

図１に示すように、本発明の実施形態に係る車両後部構造１は、左右一対の構造として、サイドフレーム１０，１０、スプリング受け部２０，２０、補強部材３０，３０、第一のバルクヘッド４０，４０及び第二のバルクヘッド５０，５０を備えるとともに、左右一対のサイドフレーム１０，１０に架設されるクロスメンバ６０を備える。かかる車両後部構造１は、車両のフロアパネル（図示せず）の下側の構造である。

＜サイドフレーム＞
サイドフレーム（リアサイドフレーム）１０は、車両の後部かつ車幅方向端部において前後方向に延設される金属製の骨格部材である。サイドフレーム１０の前端部は、サイドシル２に固定されている。また、左右一対のサイドフレーム１０，１０の前端部間には、フロアクロスメンバ３が架設されている。

図２に示すように、サイドフレーム１０は、前後方向に延びる底壁部１１と、底壁部１１の車幅方向内端部から上方へ延設される内壁部（側壁部）１２と、底壁部１１の車幅方向外端部から上方へ延設される外壁部（側壁部）１３と、内壁部１２の上端部から車幅方向内方へ延設されるフランジ部１４と、外壁部１３の上端部から車幅方向外方へ延設されるフランジ部１５と、を一体に備える。フランジ部１４，１５は、車両のフロアパネル（図示せず）の下面に溶接等によって接合されている。すなわち、サイドフレーム１０は、正面視でフロアパネルと共に閉断面を構成する。

図３（ａ）に示すように、外壁部１３には、上下方向に延設される前後一対の稜線１３ａ，１３ｂが形成されている。外壁部１３は、稜線１３ａ，１３ｂ間において車幅方向外方に屈曲形成されている。

＜スプリング受け部＞
図２に示すように、スプリング受け部２０は、車両における左右後輪のサスペンションに設けれられるスプリング４を受ける金属製の部材である。スプリング受け部２０は、平面視で円形を呈する底壁部２１と、底壁部２１の周縁部から上方へ延設される円筒形状の筒壁部２２と、筒壁部２２の上端部から径方向外方へ延設される平面視で環状のフランジ部２３と、を一体に備える。フランジ部２３の車幅方向外部は、サイドフレーム１０の底壁部１１の下面に溶接等によって接合されている。フランジ部２３の車幅方向内部は、後記するクロスメンバ６０の底壁部６１を介して、サイドフレーム１０の底壁部２１の下面に溶接等によって接合されている。車両後部構造１において、サスペンションのスプリング４の上端部は、筒壁部２２に外嵌されてフランジ部２３の下面に当接する。なお、スプリング受け部２０のフランジ部２３とスプリング４の上端部との間には、ラバー等の緩衝部材が設けられている構成であってもよい。

＜補強部材＞
図３に示すように、補強部材３０は、スプリング受け部２０の上方においてサイドフレーム１０を補強する金属製の部材（スティフナ）である。すなわち、補強部材３０は、平面視でスプリング受け部２０と重なる位置に設けられている。

補強部材３０は、補強底壁部３１と、補強底壁部３１の車幅方向外端部から上方へ延設される補強側壁部３２と、補強側壁部３２の前端部から前方へ延設されるフランジ部３３と、補強側壁部３２の後端部から後方へ延設されるフランジ部３４と、を一体に備える。フランジ部３３，３４は、補強側壁部３２から車幅方向外方に屈曲形成されている。フランジ部３３の前端部は、補強底壁部３１の前端部よりも前方に位置しており、フランジ部３４の後端部は、補強底壁部３１の後端部よりも後方に位置している。

フランジ部３３，３４は、前後一対の稜線１３ａ，１３ｂ間において、サイドフレーム１０の外壁部１３の内面（車幅方向内側面）に溶接等によって接合されている。すなわち、フランジ部３３，３４は、サイドフレーム１０の外壁部１３に固定される第一の固定部を構成する。ここでフランジ部３３は、補強底壁部３１と比較して、前側の稜線１３ａの近傍まで延設されており、フランジ部３４は、補強底壁部３１と比較して、後側の稜線１３ｂの近傍まで延設されている。

補強底壁部３１は、サイドフレーム１０の底壁部１１の上面に溶接等によって接合されている。すなわち、補強底壁部３１は、サイドフレーム１０の底壁部１１に固定される第二の固定部を構成する。本実施形態において、補強底壁部３１には、下方へ窪む複数の凹部３１ａ，３１ｂが形成されている。

凹部３１ａは、平面視でスプリング受け部２０のフランジ部２３と重なる位置に設けられており、底壁部１１及びフランジ部２３に三枚重ねで溶接されている。凹部３１ｂは、平面視でスプリング受け部２０のフランジ部２３とオフセットする位置（一部が重なる場合もある）に設けられており、底壁部１１に二枚重ねで溶接されている。

かかる車両後部構造１において、サイドフレーム１０には、スプリング４による上下振動がスプリング受け部２０を介して作用する（図２の矢印Ｘ１参照）。また、サイドフレーム１０には、車体の捩れによって外壁部１３を車幅方向内方へ倒そうとする荷重が作用する（図２の矢印Ｘ２参照）。車両後部構造１は、サイドフレーム１０の底壁部１１及び外壁部１３に固定される補強部材３０を備えることによって、サイドフレーム１０に作用する上下方向及び捩れ方向の荷重に対する強度を向上することができる。また、車両後部構造１は、補強部材３０の補強底壁部３１がフランジ部３３，３４の間で固定されていることによって、上下方向の荷重（上下振動）に対する強度をより好適に向上することができる。

＜第一のバルクヘッド＞
図４に示すように、第一のバルクヘッド４０は、サイドフレーム１０において補強部材３０の前方に設けられる金属製の部材である。第一のバルクヘッド４０は、サイドフレーム１０上に設けられるフロアパネルにおいて、座席（リアシート）が固定される部位を補強するためのものであり、内壁部１２及び外壁部１３間の距離と略同等の幅を有し、側面視でサイドフレーム１０の底壁部１１と共に閉断面を構成する。本実施形態において、サイドフレーム１０の底壁部１１において第一のバルクヘッド４０が設けられる部位は、スティフナ５によって補強されている。

第一のバルクヘッド４０は、前後方向に延びる上壁部４１と、上壁部４１の前端部から下方へ延設される前壁部４２と、上壁部４１の後端部から下方へ延設される後壁部４３と、前壁部４２の下端部から前方へ延設されるフランジ部４４と、後壁部４３の下端部から後方へ延設されるフランジ部４５と、前壁部４２の車幅方向外端部から前方へ延設されるフランジ部４６と、後壁部４３の車幅方向外端部から後方へ延設されるフランジ部４７と、を一体に備える。前壁部４２及び後壁部４３の下端部は、底壁部１１と当接する。フランジ部４４，４５は、サイドフレーム１０の底壁部１１の上面に溶接等によって接合されている。フランジ部４６，４７は、サイドフレーム１０の外壁部１３の内面（車幅方向内側面）に溶接等によって接合されている。

なお、第一のバルクヘッド４０は、フランジ部４４に代えて、前壁部４２の下端部かつ車幅方向内端部から前方へ延設されるフランジ部を備える構成であってもよい。かかるフランジ部は、サイドフレーム１０の内壁部１２の内面（車幅方向外側面）に溶接等によって接合される。また、この場合には、フランジ部４６も、前壁部４２の下端部かつ車幅方向内端部から前方へ延設されることが好ましい。

また、第一のバルクヘッド４０は、後壁部４３の車幅方向内端部から後方へ延設されるフランジ部を備える構成であってもよい。かかるフランジ部は、サイドフレーム１０の内壁部１２の内面（車幅方向外側面）に溶接等によって接合される。

＜第二のバルクヘッド＞
第二のバルクヘッド５０は、サイドフレーム１０において補強部材３０の後方に設けられる金属製の部材である。第二のバルクヘッド５０は、サイドフレーム１０において、当該サイドフレーム１０下に設けられるマフラーを吊り下げる部位を補強したり、四輪駆動用のデフを取り付けたりするためのものであり、内壁部１２及び外壁部１３間の距離と略同等の幅を有し、側面視でサイドフレーム１０の底壁部１１と共に閉断面を構成する。

第二のバルクヘッド５０は、前後方向に延びる上壁部５１と、上壁部５１の前端部から下方へ延設される前壁部５２と、上壁部５１の後端部から下方へ延設される後壁部５３と、前壁部５２の下端部から前方へ延設されるフランジ部５４と、後壁部５３の下端部から後方へ延設されるフランジ部５５と、前壁部５２の車幅方向外端部から前方へ延設されるフランジ部５６と、上壁部５１の車幅方向外端部から上方へ延設されるフランジ部５７と、を一体に備える。前壁部５２及び後壁部５３の下端部は、底壁部１１と当接する。フランジ部５４，５５は、サイドフレーム１０の底壁部１１の上面に溶接等によって接合されている。フランジ部５６，５７は、サイドフレーム１０の外壁部１３の内面（車幅方向内側面）に溶接等によって接合されている。

なお、第二のバルクヘッド５０は、前壁部５２の車幅方向内端部から前方へ延設されるフランジ部５８と、後壁部５３の車幅方向内端部から後方へ延設されるフランジ部５９と、を備える（図１参照）。フランジ部５８，５９は、サイドフレーム１０の内壁部１２の内面（車幅方向外側面）に溶接等によって接合されている。

＜クロスメンバ＞
図１に示すように、クロスメンバ（リアクロスメンバ）６０は、フロアクロスメンバ３よりも後方において、左右一対のサイドフレーム１０，１０に架設される金属製の骨格部材である。クロスメンバ６０は、左右に延びる底壁部６１と、底壁部６１の前端部から上方へ延設される前壁部６２と、底壁部６１の後端部から上方へ延設される後壁部６３と、前壁部６２の上端部から前方へ延設されるフランジ部６４と、後壁部６３の上端部から後方へ延設されるフランジ部６５と、を一体に備える。フランジ部６４，６５は、車両のフロアパネル（図示せず）の下面に溶接等によって接合されている。すなわち、クロスメンバ６０は、側面視でフロアパネルと共に閉断面を構成する。

クロスメンバ６０の底壁部６１の車幅方向端部は、サイドフレーム１０の底壁部１１の下面に溶接等によって接合されている（図２参照）。クロスメンバ６０のフランジ部６４，６５の車幅方向端部は、屈曲形成されており、サイドフレーム１０のフランジ部１４、内壁部１２及び底壁部１１の下面に溶接等によって接合されている。

本発明の実施形態に係る車両後部構造１は、車両後部で前後方向に延設されるサイドフレーム１０と、前記サイドフレーム１０の下側に固定されてサスペンションのスプリング４を受けるスプリング受け部２０と、前記スプリング受け部２０の上方において前記サイドフレーム１０を補強する補強部材３０と、を備え、前記補強部材３０は、前記サイドフレーム１０の側壁部（外壁部１３）に固定される第一の固定部（補強底壁部３１）と、前記サイドフレーム１０の底壁部１１に固定される第二の固定部（フランジ部３３，３４）と、を備え、前記第二の固定部は、前記第一の固定部の前後方向における中間部に位置することを特徴とする。
したがって、車両後部構造１は、サイドフレーム１０の底壁部１１及び側壁部（外壁部１３）に固定される補強部材３０がスプリング受け部２０の上方に設けられているので、サイドフレーム１０に作用する上下方向及び捩れ方向の荷重に対する強度を向上することができる。

また、車両後部構造１は、前記補強部材３０が、前記第二の固定部としての補強底壁部３１と、前記補強底壁部３１の車幅方向端部から延設される補強側壁部３２と、前記補強側壁部３２から前後方向に延設される前記第一の固定部としての前後一対のフランジ部３３，３４と、を備え、前側の前記フランジ部３３の前端部は、前記補強底壁部３１の前端部（より詳細には、固定部位である凹部３１ａ，３１ｂの前端部）よりも前方に位置し、後側の前記フランジ部３４の後端部は、前記補強底壁部３１の後端部（より詳細には、固定部位である凹部３１ａ，３１ｂの後端部）よりも後方に位置することを特徴とする。
したがって、車両後部構造１は、一対のフランジ部３３，３４が補強底壁部３１よりも前後に延びているので、車体の捩れに伴うサイドフレーム１０の側壁部（外壁部１３）の倒れを好適に抑制することができる。

また、車両後部構造１は、前記サイドフレーム１０の前記側壁部が、上下方向に延設される前後一対の稜線１３ａ，１３ｂを有し、前記補強部材３０は、前記前後一対の稜線１３ａ，１３ｂの間に設けられており、前記前後一対のフランジ部３３，３４は、それぞれ、前記前後一対の稜線１３ａ，１３ｂの近傍まで延設されていることを特徴とする。
したがって、車両後部構造１は、補強部材３０に作用する荷重を、比較的に強度が高いサイドフレーム１０の稜線１３ａ，１３ｂに伝達させることができる。

また、車両後部構造１は、車幅方向に延設されて前記サイドフレーム１０に固定されるクロスメンバ６０を備え、前記クロスメンバ６０は、前記補強部材３０の下方において前記サイドフレーム１０に固定されていることを特徴とする。
したがって、車両後部構造１は、サイドフレーム１０に作用する捩れ方向の荷重を、補強部材３０の設置場所からクロスメンバ６０に伝達させることができる。

また、車両後部構造１は、側面視で前記サイドフレーム１０の前記底壁部１１と共に閉断面を構成するとともに、前記サイドフレーム１０の前記側壁部（外壁部１３）に固定される前後一対のバルクヘッド４０，５０を備え、前記補強部材３０は、前記前後一対のバルクヘッド４０，５０の間に位置することを特徴とする。
したがって、車両後部構造１は、サイドフレーム１０の側壁部（外壁部１３）を倒そうとする捩れ方向の荷重に対する強度を好適に向上することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変形可能である。例えば、第一のバルクヘッド４０は、座席が固定される部位を補強する部材とは別に設けられていてもよい。同様に、第二のバルクヘッド５０は、マフラーが吊り下げられる部位を補強する部材とは別に設けられていてもよい。また、本発明の車両後部構造１は、四輪駆動車以外の車両に適用される場合には、第二のバルクヘッド５０を省略する構成であってもよい。

１ 車両後部構造
２ スプリング
１０ サイドフレーム
１１ 底壁部
１３ 外壁部（側壁部）
１３ａ，１３ｂ 稜線
２０ スプリング受け部
３０ 補強部材
３１ 補強底壁部（第二の固定部）
３２ 補強側壁部
３３，３４ フランジ部（第一の固定部）
４０ 第一のバルクヘッド（バルクヘッド）
５０ 第二のバルクヘッド（バルクヘッド）
６０ クロスメンバ

Claims (4)

1. 車両後部で前後方向に延設されるサイドフレームと、
   前記サイドフレームの下側に固定されてサスペンションのスプリングを受けるスプリング受け部と、
   前記スプリング受け部の上方において前記サイドフレームを補強する補強部材と、
   を備え、
   前記補強部材は、
   補強底壁部と、
   前記補強底壁部の車幅方向端部から延設される補強側壁部と、
   前記補強側壁部から前後方向に延設される前後一対のフランジ部と、
   を備え、
   前記前後一対のフランジ部は、前記サイドフレームの側壁部に固定される第一の固定部であり、
   前記補強底壁部は、前記サイドフレームの底壁部に固定される第二の固定部であり、
   前記第二の固定部は、前記第一の固定部の前後方向における中間部に位置し、
   前側の前記フランジ部の前端部は、前記補強底壁部の前端部よりも前方に位置し、
   後側の前記フランジ部の後端部は、前記補強底壁部の後端部よりも後方に位置する
   ことを特徴とする車両後部構造。
2. 前記サイドフレームの前記側壁部は、上下方向に延設される前後一対の稜線を有し、
   前記補強部材は、前記前後一対の稜線の間に設けられており、
   前記前後一対のフランジ部は、それぞれ、前記前後一対の稜線の近傍まで延設されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両後部構造。
3. 車幅方向に延設されて前記サイドフレームに固定されるクロスメンバを備え、
   前記クロスメンバは、前記補強部材の下方において前記サイドフレームに固定されている
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両後部構造。
4. 側面視で前記サイドフレームの前記底壁部と共に閉断面を構成するとともに、前記サイドフレームの前記側壁部に固定される前後一対のバルクヘッドを備え、
   前記補強部材は、前記前後一対のバルクヘッドの間に位置する
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車両後部構造。

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