JP6842512B2 - 車体の後部構造 - Google Patents
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Description
本発明は、車体の後部構造に関し、更に詳細には、車両後方の周辺情報を検出するセンサを取り付けられた車体の後部構造に関する。
自動車等の車両の自動運転や運転支援のために、レーダやライダ等の車両の周辺情報を検出するセンサが車体に取り付けられた車両が知られている。
このようなセンサの車体に対する取り付けは、取り付け部の剛性が高いバンパビームや閉断面構造の骨格部材に直接またはプレス加工品等によるブラケットを介してセンサが所定の向きを向くように取り付けられている(例えば、特許文献1、2)。
車両後方の周辺情報を検出するセンサは車体の後部に後向きに取り付けられる。このようなセンサは、検出方向がずれないように、取り付け部の剛性が高いバンパビームや閉断面構造の骨格部材に取り付けることでセンサに作用する車体を伝播する振動を抑制し、後部衝突や車体後部の地面との接触(接地)による荷重がセンサに作用することがなく、これら荷重によって車体に対するセンサの取付位置や取付角度が変化しないことが望まれる。
しかし、上記構造では、センサを取り付ける位置がバンパビームや閉断面構造の骨格部材に限定されてしまう問題があり、さらには衝突時にバンパビームや閉断面構造の骨格部材の変形とともに取り付けたセンサも移動してしまい検出方向がずれてしまう。
本発明が解決しようとする課題は、センサの取り付け位置が骨格部材に限定されることがなく、後部衝突や接地による荷重が車両後方の周辺情報を検出するセンサに作用し難く、車体に対するセンサの取付位置や取付角度が変化し難いようにすることである。
本発明の一つの実施形態による車体の後部構造は、車体の後部を構成するリヤパネル(28)と、車体の後部の構造部材(18)に取り付けられたバンパビーム(20)と、前記リヤパネルに取り付けられたセンサ保持部材(40)と、前記センサ保持部材に取り付けられ、車両後方の周辺情報を検出するセンサ(52)とを有し、前記センサは、その全体が前記バンパビームの後端部よりも前方且つ前記バンパビームの下端部よりも下方に、且つデパーチャーアングル面(D)よりも上方に配置されている。
この構成によれば、センサをリヤパネルに取り付けることで、後部衝突や接地による荷重によって骨格部材が変形しても車両後方の周辺情報を検出するセンサは骨格部材と一緒に変形(移動)しないため、車体に対するセンサの取付位置や取付角度が変化し難くなる。
上記車体の後部構造において、好ましくは、前記センサ保持部材は、前記リヤパネルに結合された第1ブラケット(42)と、前記第1ブラケット及び前記リヤパネルに結合され、前記センサを保持する第2ブラケット(44)とを含む。
この構成によれば、第1ブラケット及び第2ブラケットがプレス成形品であっても、高い設計の自由度をもって第1ブラケット及び第2ブラケットの形状や板厚、材質を個別に設定することができるため、センサを支持するための強度剛性を軽量かつ安価に得ることができる。
上記車体の後部構造において、好ましくは、前記リヤパネルは、略垂直に延在する上部垂直部(28A)と、前記上部垂直部の下縁から下方に前後方向に傾斜して延出した傾斜部(28B)と、前記傾斜部の下縁から下方に略垂直に延出した下部垂直部(28C)とを含み、前記第1ブラケットは、板材をなし、主部(42A)と、前記主部の上縁より上方に延出し、前記傾斜部に結合される上部結合部(42B)と、前記主部の下縁より下方に延出し、前記下部垂直部に結合される下部結合部(42C)とを含み、前記第2ブラケットは、板材をなし、前記センサが取り付けられるセンサ取付部(44A)と、前記センサ取付部の上縁より上方に延出し、前記第1ブラケットの前記主部に結合される上部接合部(44B)と、前記センサ取付部の側縁より前方に延出し、前記下部垂直部に接合される側部接合部(44C)とを有する。
この構成によれば、薄い板材で構成したリヤパネルであっても、リヤパネルの上部垂直部と下部垂直部との間に設けられた(すなわち上下の垂直部との間に左右方向の曲げ稜線を備えた)取り付け剛性が高い傾斜部に第1ブラケットを結合できる。さらに、リヤパネルに対する第1ブラケット及び第2ブラケットの接合部を複数設けることでセンサの支持荷重を分散することができ、センサ取付部の強度剛性が高くなる。
上記車体の後部構造において、好ましくは、前記リヤパネルは、前記上部垂直部と前記傾斜部との境界線及び前記下部垂直部と傾斜部との境界線が、前記上部結合部及び前記下部結合部よりも車両外側において、車両外側のバンパビーム締結部に向かうほど車両上方にあるテールゲート開口断面部に収束している。
この構成によれば、上部垂直部と傾斜部との境界線及び下部垂直部と傾斜部との境界線が、車両後方視で円弧状にテールゲート開口断面部に向かって収束するため、センサ保持部材に入力する振動によってリヤパネルが境界線を軸として上下方向及び前後方向に折れ曲がることが抑制される。
上記車体の後部構造において、好ましくは、前記バンパビームに取り付けられたバンパフェース(24)を有し、前記バンパフェースの、前記センサと前後方向で対応する位置に開口部(58)が設けられ、前記センサの外周面と前記開口部の内周縁との間にシール部材(60)が設けられている。
この構成によれば、バンパフェースの開口部を挿通して車両後方を臨むセンサの車外への露呈が、シール部材によって最小限にできるため、水、飛び石、塵埃から保護される。
上記車体の後部構造において、好ましくは、前記センサの取付角度を調整するための調節ねじ(54、56)が、前記開口部を挿通して車両後方からアクセス可能に設けられている。
この構成によれば、リヤバンパを取り外すことなくシール部材を取り外すだけでセンサの取付角度を調整することが可能になり、作業性が向上する。
上記車体の後部構造において、好ましくは、車体底部を前記センサ保持部材よりも前方から後方に向けて延在して前記バンパフェースの下端に至り、前記開口部の下縁を画定する後縁部(34A)を含むアンダカバー(34)を有する。
この構成によれば、アンダカバーによって車体底部を車両の前方から後方に流れる空気が整流されて、センサの検出面付近の気流の速度が速くなり、検出面周辺で水や塵埃が滞留せずに車両より後方へ素早く飛ばされ易くなるので、検出面に水や塵埃が付着し難くなる。
上記車体の後部構造において、好ましくは、車体底部の前記センサ保持部材の前方に取り付けられた強度部材(30)を有し、前記アンダカバーは前記強度部材の下方を覆う部分を含む。
この構成によれば、強度部材が車両下部に露出することによって空気の流れを阻害して空力特性が悪化することが抑制される。
本発明による車体の後部構造によれば、センサをリヤパネルに取り付けることで、後部衝突や車体後部の地面との接触による荷重によって骨格部材が変形しても車両後方の周辺情報を検出するセンサは骨格部材と一緒に変形(移動)しないため、車体に対するセンサの取付位置や取付角度が変化し難くなる。
以下に、本発明による車体の後部構造の一実施形態を、図1〜図4を参照して説明する。
自動車は、後部構造として、図1に示されているように、後輪10のタイヤハウスを構成する左右のリヤサイドアウタパネル12と、リヤトランクリッド14と、リヤバンパ16とを有する。リヤバンパ16は、車体後部の構造部材の一部をなすバンパブラケット18(図4参照)によって左右のリヤサイドフレーム(不図示)の後端に取り付けられて左右方向に延在する略矩形断面形状のバンパビーム20(図4参照)と、バンパビーム20に取り付けられた上部バンパフェース22及び下部バンパフェース24とを含む。
自動車は、後部構造として、図2〜図4に示されているように、更に、トランク室25の底部を構成するリヤフロアパネル26と、リヤフロアパネル26の後端に接合されて車体の後部を構成するリヤパネル28と、リヤフロアパネル26の左右方向の中央部に接合された強度部材30と、リヤフロアパネル26の下方を覆うように取り付けられて空気の流れ抵抗を低減する空力デバイスをなすメインアンダカバー32及びサブアンダカバー34とを有する。
サブアンダカバー34は、メインアンダカバー32の後部に連続すべく設けられ、デパーチャーアングル面Dに略沿うように、車体底部を後述のセンサ保持部材40よりも前方から後方に向けて延在してバンパビーム20及び下部バンパフェース24の下方に至っている。これにより、サブアンダカバー34は、強度部材30の下方を覆う部分を含み、強度部材30の下方を覆う。
強度部材30は、車両後部かつ中央をジャッキアップするジャッキ保持部材であり、後述のセンサ52を接地から保護する働きがある。強度部材はジャッキアップによる車両の持ち上げ荷重に耐える構造であればプレス成形された鋼板やパイプ部材を曲げ加工したものなど種々の構造から選択できる。強度部材30は、外部に露呈していると、車体後部の空力特性を損ねる虞があるが、サブアンダカバー34によって覆われていることにより、空力特性を損ねることがない。また、強度部材は車両後輪を懸架するサブフレーム構造や燃料流路(例えば、燃料タンクや燃料パイプなど)を接地から保護するために設けられたガードパイプであってもよい。
リヤパネル28は、車両前後方向に対して略垂直に延在する上部垂直部28Aと、上部垂直部28Aの下縁から下方に前後方向に傾斜して延出した傾斜部28Bと、傾斜部28Bの下縁から下方に車両前後方向に対して略垂直に延出した下部垂直部28Cとを含む。
リヤパネル28の上部垂直部28Aと傾斜部28Bとの境界線A及び下部垂直部28Cと傾斜部28Bとの境界線Bは、傾斜部28Bの左右方向略中央を境界線A、Bの下端部として、車両外側の左右のバンパビーム締結部29(バンパブラケット18の取付部)に向かうほど車両上方にあるテールゲート開口断面部31に向かって収束している。
上部垂直部28Aと傾斜部28Bとの境界線(パネル折曲線)A及び下部垂直部28Cと傾斜部28Bとの境界線(パネル折曲線)Bが、後述する第1ブラケット42の上部結合部42B及び下部結合部42Cよりも車両外側において、車両後方視で円弧状にテールゲート開口断面部31に向かって収束する(突き当たる)ため、センサ保持部材40に入力する振動によってリヤパネル28が境界線A、Bを軸として上下方向及び前後方向に折れ曲がることが抑制される。また、境界線A、Bがテールゲート開口断面部31(剛性があって硬い部分)に収束するため、センサ保持部材40に入力する振動や振動によってセンサ52が上下振幅する荷重は、傾斜部28Bを介してテールゲート開口断面部31に伝達され、リヤパネル28の境界線A、Bが折れ曲がりに強くなる。
リヤパネル28の後部の左右方向の中央部にはセンサ保持部材40が取り付けられている。センサ保持部材40は、板材(金属板)のプレス成形品による第1ブラケット42及び第2ブラケット44を含む。
第1ブラケット42は、略垂直に延在する略矩形の主部42Aと、主部42Aの上縁より上方に延出し、リヤパネル28の傾斜部28Bに溶接等によって結合された左右の上部結合部42Bと、主部42Aの下縁より下方に延出し、リヤパネル28の下部垂直部28Cに溶接等によって結合された左右の下部結合部42Cとを含む。
第2ブラケット44は、センサ52が取り付けられるべく略垂直に延在する略矩形のセンサ取付部44Aと、センサ取付部44Aの上縁より上方に延出し、第1ブラケット42の主部42Aにボルト・ナット43によって結合された左右の上部接合部44Bと、センサ取付部44Aの左右の各側縁より前方に延出し、ボルト・ナット47によってリヤパネル28の下部垂直部28Cに接合された左右の側部接合部44Cとを有する。第2ブラケット44は、各側部接合部44Cがセンサ取付部44Aの上縁近くにあることから、下側が自由端になっている。
センサ保持部材40が第1ブラケット42及び第2ブラケット44の2部品により構成されていることにより、これらがプレス成形品で構成でき、設計の自由度が高く、センサマウント用ブラケットとして必要な形状や板厚、材質を個別に設定することで、センサを支持するための強度剛性を軽量かつ安価に得ることができる。
第2ブラケット44のセンサ取付部44Aには支持軸48によってセンサ支持ヨーク46を前後方向の水平軸線周りに回動可能に支持した取付基板45が複数のボルト・ナット49によって固定されている。センサ支持ヨーク46は支持軸50によってセンサ52を左右方向の水平軸線周りに回動可能に支持している。センサ52は、レーダやライダ等の車両後方の周辺情報を検出するものであり、後面が耐水性を有する検出面(電波或いは光線の出射・入射面)52Aになっている。
センサ52は、センサ保持部材40により、その全体がバンパビーム20の後端部よりも前方且つバンパビーム20の下端部よりも下方に、且つデパーチャーアングル面Dよりも上方に配置されている。デパーチャーアングル面Dは、車両のリヤオーバハング内の車両最下部と、後輪10の接地面の後側とを結ぶ接線角度である。
この配置により、後部衝突(たとえば軽衝突などの軽微な衝突)による荷重がバンパビーム20に入力されても、センサ52には荷重伝達しない。さらに、車両のリヤオーバハング内の車両最下部が地面と最初に接触するため、センサ52が地面と接触して破損することがない。よって、車体に対するセンサ52の取付位置や取付角度が変化し難くなる。このことにより、センサ52による車両後方の周辺情報の検出が長期間に亘って初期設定通りに行われる。
第2ブラケット44とセンサ支持ヨーク46との間には、第2ブラケット44に対するセンサ支持ヨーク46の前後方向の水平軸線周りの回動によるセンサ52の取付角度を調整する調節ねじ54が設けられている。センサ支持ヨーク46とセンサ52との間には、センサ支持ヨーク46に対するセンサ52の左右方向の水平軸線周りの回動によるセンサ52の取付角度を調整する調節ねじ56が設けられている。調節ねじ54及び56は、各々、前後方向に中心軸線を有し、後端にねじ頭部を有する。これにより、調節ねじ54及び56の双方に後方からアクセスすることができ、調節ねじ54及び56を回す工具のアクセス方向は前後方向になる。
下部バンパフェース24がセンサ52に前後方向に対応する位置には略矩形の開口部(窓)58が設けられている。開口部58は、上縁及び左右の側縁を下部バンパフェース24によって画定され、下縁をサブアンダカバー34の後縁部34Aによって画定されている。換言すると、サブアンダカバー34は開口部58の下縁を画定する後縁部34Aを含む。
センサ52の外周面と下部バンパフェース24及びサブアンダカバー34による開口部58の内周縁(全周)との間には、当該両者間に延在するシール部材60が設けられている。シール部材60は下部バンパフェース24とサブアンダカバー34の少なくとも一方の内周縁近傍に固定され、センサ52の外周面と当接する。
これにより、センサ52の耐水性を有する検出面52Aのみが後方に向けて露呈し、センサ52が、水、飛び石、塵埃から保護される。シール部材60は、好ましくは弾性可能なゴムやスポンジ部材を介してセンサ52と当接し、下部バンパフェース24及びサブアンダカバー34にボルト締結やクリップ固定や嵌め込みの嵌合によって固定されるため、下部バンパフェース24やサブアンダカバー34の車体への取付誤差がセンサ52の車体への取付精度に影響することがない。
開口部58の下縁がサブアンダカバー34の後縁部34Aによって画定されていることにより、開口部58の下縁が下部バンパフェース24によって画定される場合に比して、センサ52の検出面52Aをサブアンダカバー34の車両底部側に近付けることができる。これにより、センサ52が目立たない車両後端部かつ車体下部に配置できる。
さらに、車体底面且つバンパ下端近傍は、流れ抵抗が小さい空力デバイスであるサブアンダカバー34に覆われ、車両の前方から後方に向かって流れる空気が整流されてバンパ上端側と比して流速が速いため、センサ52の検出面52Aで水や塵埃が滞留せずに車両より後方へ素早く飛ばされ易くなり、センサ52の検出面52Aが水や塵埃によって汚染され難くなる。
開口部58は調節ねじ54及び56のねじ頭部が後方に向けて露呈する大きさを有しており、シール部材60が取り外された状態では、調節ねじ54及び56のねじ頭部に後方からアクセスすることができる。これにより、リヤバンパ16を取り外すことなくシール部材60を取り外すだけで、センサ52の取付角度を調節することが可能になり、作業性が向上する。
なお、調節ねじ54及び56は、第2ブラケット44の取り付けのためのボルト・ナット43、47とは異なるヘクスローブ形状のねじ頭部を有するものであってよい。これにより、調節ねじ54及び56とボルト・ナット43、47とではドライバ工具が異なり、ボルト・ナット43、47による第2ブラケット44の取付時に、調節ねじ54、56の誤った操作によってセンサ52の取付角度が変化することが回避される。
以上、本発明を、その好適な実施形態について説明したが、当業者であれば容易に理解できるように、本発明はこのような実施形態により限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。開口部58は下部バンパフェース24及びサブアンダカバー34に跨るように形成されても、サブアンダカバー34にのみ形成されてもよい。また、上記実施形態に示した構成要素は必ずしも全てが必須なものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて適宜取捨選択することが可能である。
10 :後輪
12 :リヤサイドアウタパネル
14 :リヤトランクリッド
16 :リヤバンパ
18 :バンパブラケット(構造部材)
20 :バンパビーム
22 :上部バンパフェース
24 :下部バンパフェース
25 :トランク室
26 :リヤフロアパネル
28 :リヤパネル
28A :上部垂直部
28B :傾斜部
28C :下部垂直部
29 :バンパビーム締結部
30 :強度部材
31 :テールゲート開口断面部
32 :メインアンダカバー
34 :サブアンダカバー
34A :後縁部
40 :センサ保持部材
42 :第1ブラケット
42A :主部
42B :上部結合部
42C :下部結合部
43 :ボルト・ナット
44 :第2ブラケット
44A :センサ取付部
44B :上部接合部
44C :側部接合部
45 :取付基板
46 :センサ支持ヨーク
47 :ボルト・ナット
48 :支持軸
49 :ボルト・ナット
50 :支持軸
52 :センサ
52A :検出面
54 :調節ねじ
56 :調節ねじ
58 :開口部
60 :シール部材
A :境界線
B :境界線
D :デパーチャーアングル面
12 :リヤサイドアウタパネル
14 :リヤトランクリッド
16 :リヤバンパ
18 :バンパブラケット(構造部材)
20 :バンパビーム
22 :上部バンパフェース
24 :下部バンパフェース
25 :トランク室
26 :リヤフロアパネル
28 :リヤパネル
28A :上部垂直部
28B :傾斜部
28C :下部垂直部
29 :バンパビーム締結部
30 :強度部材
31 :テールゲート開口断面部
32 :メインアンダカバー
34 :サブアンダカバー
34A :後縁部
40 :センサ保持部材
42 :第1ブラケット
42A :主部
42B :上部結合部
42C :下部結合部
43 :ボルト・ナット
44 :第2ブラケット
44A :センサ取付部
44B :上部接合部
44C :側部接合部
45 :取付基板
46 :センサ支持ヨーク
47 :ボルト・ナット
48 :支持軸
49 :ボルト・ナット
50 :支持軸
52 :センサ
52A :検出面
54 :調節ねじ
56 :調節ねじ
58 :開口部
60 :シール部材
A :境界線
B :境界線
D :デパーチャーアングル面
Claims (8)
- 車体の後部構造であって、
車体の後部を構成するリヤパネルと、
車体の後部の構造部材に取り付けられたバンパビームと、
前記リヤパネルに取り付けられたセンサ保持部材と、
前記センサ保持部材に取り付けられ、車両後方の周辺情報を検出するセンサとを有し、
前記センサは、その全体が前記バンパビームの後端部よりも前方且つ前記バンパビームの下端部よりも下方に、且つデパーチャーアングル面よりも上方に配置されている車体の後部構造。 - 前記センサ保持部材は、前記リヤパネルに結合された第1ブラケットと、前記第1ブラケット及び前記リヤパネルに結合され、前記センサを保持する第2ブラケットとを含む請求項1の車体の後部構造。
- 前記リヤパネルは、略垂直に延在する上部垂直部と、前記上部垂直部の下縁から下方に前後方向に傾斜して延出した傾斜部と、前記傾斜部の下縁から下方に略垂直に延出した下部垂直部とを含み、
前記第1ブラケットは、板材をなし、主部と、前記主部の上縁より上方に延出し、前記傾斜部に結合される上部結合部と、前記主部の下縁より下方に延出し、前記下部垂直部に結合される下部結合部とを含み、
前記第2ブラケットは、板材をなし、前記センサが取り付けられるセンサ取付部と、前記センサ取付部の上縁より上方に延出し、前記第1ブラケットの前記主部に結合される上部接合部と、前記センサ取付部の側縁より前方に延出し、前記下部垂直部に接合される側部接合部とを有する請求項2に記載の車体の後部構造。 - 前記リヤパネルは、前記上部垂直部と前記傾斜部との境界線及び前記下部垂直部と傾斜部との境界線が、前記上部結合部及び前記下部結合部よりも車両外側において、車両外側のバンパビーム締結部に向かうほど車両上方にあるテールゲート開口断面部に収束している請求項3に記載の車体の後部構造。
- 前記バンパビームに取り付けられたバンパフェースを有し、前記バンパフェースの、前記センサと前後方向で対応する位置に開口部が設けられ、前記センサの外周面と前記開口部の内周縁との間にシール部材が設けられている請求項1から4の何れか一項に記載の車体の後部構造。
- 前記センサの取付角度を調整するための調節ねじが、前記開口部を挿通して車両後方からアクセス可能に設けられている請求項5に記載の車体の後部構造。
- 車体底部を前記センサ保持部材よりも前方から後方に向けて延在して前記バンパフェースの下端に至り、前記開口部の下縁を画定する後縁部を含むアンダカバーを有する請求項6に記載の車体の後部構造。
- 車体底部の前記センサ保持部材の前方に取り付けられた強度部材を有し、
前記アンダカバーは前記強度部材の下方を覆う部分を含む請求項7に記載の車体の後部構造。
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