JP2006069265A - 車両の後部車体構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 車体後壁に、バックドアに対応するように開口が形成された車両において、車体後部の捩れ剛性を向上させることができる後部車体構造を提供する。
【解決手段】 車両前後方向に延び、後壁４における開口周辺部分４ａとリアホイールハウス部６の上部とを連結する連結ガセット５１を設けると共に、該連結ガセット５１と、リアホイールハウス部６及びフロア部２の上面に沿って車幅方向に延び、両端が左右のリアホイールハウス部６の上部に達する補強部材４０とをリアホイールハウス部６の上部で連結する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両の後部車体構造、具体的には、車体後壁にバックドアに対応する開口が設けられた車両の後部車体構造に関し、車体構造の技術分野に属する。

一般に、車両においては、車体に、ドアによって開閉される開口が複数設けられるが、このような開口を設けると、車体の剛性の低下を招きやすくなる。

この剛性の低下に対処する技術として、例えば、特許文献１には、車体後部にトランクルーム用の開口を有するセダンタイプの車両において、後輪用サスペンションタワーの側方から後方に延びる補強部材を、トランクルーム側方の車体側壁内に設けるものが開示されている。

また、特許文献２には、車体後部の剛性を向上させる技術として、左右のリアホイールハウスの上部から上方に延びるリアピラーを有する車両において、上記リアホイールハウス及びフロア部材の上面に沿って車幅方向に延び、両端が左右のリアピラーに達する補強部材を設けるものが開示されている。

特開平５−１６８３７号公報 特願２００４−８１１１号

ところで、車体後壁にバックドアに対応する開口が設けられる車両の場合は、この開口が大きいことに起因して、車体後壁の剛性が低下し、結果的に車体後部の捩れ剛性も低下することとなるが、上記特許文献１に記載の補強部材は主として車体後部側壁の補強を、また特許文献２の補強部材は主として車体後部のフロア部材の補強を目的とするものであり、車体後壁に開口を有するハッチバック車等の車両においては、車体後部の捩れ剛性の確保に対して十分な効果を得ることができない。

そこで、本発明は、車体後壁に、バックドアに対応するように開口が形成された車両において、車体後部の捩れ剛性を向上させることができる後部車体構造を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は、次のように構成したことを特徴とする。

まず、本願の請求項１に記載の発明（以下、第１発明という）は、車体後壁に、バックドアに対応するように形成された開口と、車体側壁から内方に膨出するように形成されたリアホイールハウスと、該リアホイールハウス及びフロア部材の上面に沿って車幅方向に延び、両端が左右のリアホイールハウスの上部に達する上部補強部材とが設けられた車両の後部車体構造であって、車体前後方向に延び、該車体後壁における開口周辺部分とリアホイールハウス上部とを連結する連結部材が設けられていると共に、該連結部材と上記上部補強部材とはリアホイールハウスの上部で連結されていることを特徴とする。

また、本願の請求項２に記載の発明（以下、第２発明という）は、第１発明において、連結部材は、リアホイールハウスから車体後壁に向かって斜め上方に延びていることを特徴とする。

そして、本願の請求項３に記載の発明（以下、第３発明という）は、第１発明または第２発明において、上部補強部材はフランジを有する断面ハット状とされて、
上記フランジがフロア部材の上面に接合されることにより、該上部補強部材とフロア部材とで閉断面が形成されていることを特徴とする。

さらに、本願の請求項４に記載の発明（以下、第４発明という）は、第３発明において、フロア部材の下面には、フランジを有する断面ハット状とされて、車幅方向に延びる下部補強部材が設けられており、かつ、該フランジがフロア部材の下面に接合されて、下部補強部材とフロア部材とで閉断面が形成されていると共に、上部補強部材の車体後方側フランジと下部補強部材の車体前方側フランジ、または上部補強部材の車体前方側フランジと下部補強部材の車体後方側フランジとが、フロア部材を介して重合されていることを特徴とする。

また、本願の請求項５に記載の発明（以下、第５発明という）は、第１発明から第４発明のいずれかにおいて、上部補強部材と連結部材とは、リアホイールハウス上部におけるリアサスペンション装置の取付部で連結されていることを特徴とする。

次に、本発明の効果について説明する。

まず、第１発明によれば、上部補強部材は左右のホイールハウス間でＵ字状構造となるから、左右の車体側壁が車体側方へ撓みにくくなると共に、該連結部材と上部補強部材とがリアホイールハウスの上部で連結されているから、車体後壁における開口周辺部分の剛性が向上し、ひいては車体後部全体の捩れ剛性が向上することとなる。また、上記補強部材はリアホイールハウス及びフロア部材の上面に沿って設けられているから、該補強部材により車体後部の室内空間が損なわれることがない。

また、第２発明によれば、連結部材は、リアホイールハウスから車体後壁に向かって斜め上方に延びているから、車体後壁におけるより高い位置まで剛性の高い範囲を広げることができる。

そして、第３発明によれば、上部補強部材とフロア部材とで閉断面が形成されることにより、フロア部材の剛性が向上し、ひいては、車体後部の剛性が向上することとなる。

また、第４発明によれば、例えばサスペンションを介してホイールハウス上部に車体等から伝達されて上部補強部材に加わる荷重を下部補強部材に分散することができるが、上部補強部材の車体後方側フランジと下部補強部材の車体前方側フランジ、または上部補強部材の車体前方側フランジと下部補強部材の車体後方側フランジとが、フロア部材を介して重合されているから、上部補強部材及び下部補強部材の前後のフランジをそれぞれ重ね合わせて接合する場合に比較して、フロア部材の補強範囲を車体前後方向に広げることができ、また、３重構造の箇所が減少することにより例えば溶接等の作業性を向上させることができる。

そして、第５発明によれば、上部補強部材と連結部材とは、リアホイールハウス上部におけるリアサスペンション装置の取付部で連結されているから、この連結部において上部補強部材と連結部材とリアホイールハウスとによる三重構造となって、剛性が向上し、サスペンションから伝達された車体等の荷重を確実に支持することができる。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

図１は、本実施の形態に係る車両の後部車体を車体前方側斜め上方から透視した全体斜視図、図２は、図１のＡ−Ａ線矢視断面図、図３は、図１のＢ−Ｂ線矢視断面図、図４は、図１のＣ−Ｃ線矢視断面図、図５は、図１のＤ−Ｄ線矢視断面図である。なお、これらの図面は、室内トリム等が装着されていない状態を示す。また、これらの図では、一方の側壁部側のみを図示しているが、他方の側壁部側も対称な構造であり、その説明は基本的に省略する。

図１に示すように、本実施の形態に係る車両１の車体後部は、主たる構成要素として、車体底面を構成するフロア部２と、車体側面を構成する側壁部３と、車体後面を構成する後壁部４と、車体上面を構成するルーフ部５とを有する。

上記各部のうちの側壁部３の下部には、車体内方側に膨出する半円状のリアホイールハウス部６が設けられている。後壁部４には、バックドア７に対応する開口８が設けられている。

また、側壁部３における上記リアホイールハウス部６の上方には、該リアホイールハウス部６の近傍から斜め上方に延びるリアピラー部９が設けられていると共に、側壁部３におけるリアピラー部９の前方には乗員の乗降用開口１０が設けられていると共に、該リアピラー部９の後方にはサイドウィンドウ用開口１１が設けられている。そして、側壁部３の上端部には車体において最も車体前方に位置するピラー部（図示せず）から最も車体後方に位置するピラー部１２にまで延びるルーフレール部１３が設けられており、該ルーフレール部１３に上記ルーフ部５の車幅方向端部が連結されている。

次に、上記側壁部３等の構造について詳しく説明すると、図２、図３にも併せて示すように、側壁部３は、インナパネル２１と、アウタパネル２２とで中空体として構成され、その内部には、リアピラーレインフォースメント２３（以下、「リアピラーレイン２３」という）が配設されている。このリアピラーレイン２３は、図２、図３に示すように、下端部のフランジ２３ａが、インナパネル２１の下部におけるアウタパネル２２側に膨出する膨出部２１ａの車幅方向略中央部に接合されており、図１に示すように、リアピラー部９に向けて車体前方側に傾斜した状態で略上下方向に延び、リアピラー部９を通って上端部がルーフレール部１３に接合されている。なお、接合とは、溶接等による結合を意味し、以下同様の意味で用いる。

また、リアピラーレイン２３は、図１に示すように、アウタパネル２２側に膨出する膨出部２３ｂと、前端部及び後端部にフランジ２３ｃ，２３ｄとを有する断面ハット状とされており、両フランジ２３ｃ，２３ｄがインナパネル２１に接合され、これらで閉断面が形成されている。

また、図４に示すように、リアピラー部９においては、インナパネル２１、アウタパネル２２、及びリアピラーレイン２３における前端部及び後端部が重合されて、３重構造とされると共に、これらの部材により閉断面が形成されている。なお、重合とは、接合同様、溶接等による結合を意味し、以下同様の意味で用いる。

また、リアピラーレイン２３は、図１に示すように、サイドウィンドウ用開口１１の前端縁部１１ａ及び下端縁部１１ｂに沿って延びており、前端縁部１１ａに沿う部分においては、図４に示すように、インナパネル２１とアウタパネル２２とリアピラーレイン２３とが前述のように３重に重合されていると共に、下端縁部１１ｂに沿う部分においても、図２に示すように、インナパネル２１とアウタパネル２２とリアピラーレイン２３とが３重に重合されている。これによれば、側壁部３における、前端縁部１１ａ及び下端縁部１１ｂが交差する隅部３ａ（図１参照）の剛性が向上することとなる。

リアホイールハウス部６は、図１〜図３に示すように、車室側への膨出部２４ａが形成されたリアホイールパネル２４を有する。該リアホイールパネル２４の膨出部４２ａの周囲には、フランジ２４ｂが形成されており、図２〜図３に示すように、該フランジ２４ｂがインナパネル２１における縦面部２１ｂの下部に接合されている。

後壁部４は、図１に示すように、エンドインナパネル６１と図示しないエンドアウタパネルとを有し、開口８に沿う端部では各パネルのフランジ同士が接合されている。
フロア部２は、図１、図２に示すように、平板状のフロアパネル３１を有する。該フロアパネル３１における側壁部３側の端部の下方には、車体前後方向に延びるフレーム部材３２が接合されている。フロアパネル３１は、側壁部３側の端部にフランジ３１ａを有し、該フランジ３１ａが上記フレーム部材の縦面部３２ａを介してリアホイールパネル２４の膨出部２４ａの側面に重合されている。

図１に示すように、左右のリアホイールハウス部６の間には、両リアホイールハウス部６及びフロア部２の上面に沿って車幅方向に延び、その両端が左右のリアホイールハウス部６の上部に達する補強部材４０が設けられている。該補強部材４０は車体後方（または前方）側から見るとＵ字状とされていると共に、左右のアッパホイールハウスレインフォースメント４１（以下、「アッパレイン４１」という）と、ロワホイールハウスレインフォースメント４２（以下、「ロワレイン４２」と、アッパクロスメンバ４３とからなっており、以下これらについて説明する。

まず、アッパレイン４１は、図１〜図３に示すように、リアホイールパネル２４の上部に配設されていると共に、上部から下部にわたって車体内方側に膨出する膨出部４１ａと、これらの周囲に設けられたフランジ４１ｂ，４１ｃ，４１ｃ，４１ｄ，４１ｄとを有し、断面ハット状とされている。そして、フランジ４１ｂがインナパネル２１の縦面部２１ｂに接合され，フランジ４１ｃ，４１ｃがリアホイールパネル２４の膨出部２４ａの上面に接合され，フランジ４１ｄ，４１ｄがリアホイールパネル２４の膨出部２４ａの側面に接合されており、図２に示すように、上記膨出部４１ａとリアホイールパネル２４の膨出部２４ａとで、閉断面が形成されている。

ロワレイン４２は、アッパレイン４１とフロアパネル３１とを連結するもので、アッパレイン４１の下方に配設されており、幅方向略中央部で車体内方側に膨出する膨出部４２ａと、その幅方向両側に設けられたフランジ４２ｂ，４２ｂとを有し、断面ハット状とされている。そして、上記アッパレイン４１の膨出部４１ａの下部と該ロワレイン４２の膨出部４２ａの上部とが嵌め合わされた状態で、フランジ４２ｂ，４２ｂの上部がアッパレイン４１のフランジ４１ｄ，４１ｄの下部に接合されると共に、フランジ４２ａ，４２ａの下部がフロアパネル３１の上面に接合されている。

アッパクロスメンバ４３は、左右のロワレイン４２を連結するもので、フロアパネル３１の上面に沿って車幅方向に延び、上方に膨出する膨出部４３ａと、フランジ４３ｂ，４３ｂとを有し、断面ハット状とされている。そして、該フランジ４３ｂ，４３ｂがフロアパネル３１の上面に接合されて、アッパクロスメンバ４３とフロアパネル３１とで閉断面が形成されている。また、アッパクロスメンバ４３の車幅方向両端部においては、アッパクロスメンバの膨出部４３ａの車幅方向端部と、ロワレイン４２の膨出部４２ａの下部とが嵌めあわされた状態で接合されている。

図５に示すように、フロアパネル３１の下面には、車幅方向に延びるフロアクロスメンバ４４が配設されている。該フロアクロスメンバ４４は、下方に膨出する膨出部４４ａと、フランジ４４ｂ，４４ｂとを有し、断面ハット状とされている。そして、該フランジ４４ｂ，４４ｂがフロアパネル３１の下面に接合されて、フロアクロスメンバ４４とフロアパネル３１とで閉断面が形成されている。そして、アッパクロスメンバ４３の車体前方側フランジ４３ｂとフロアクロスメンバ４４の車体後方側フランジ４４ｂとがフロアパネル３１を介して重合されている。

図１に戻り、リアホイールハウス６の車体後方には、リアホイールハウス６の上部から車体後壁４における開口８の周辺部分４ａに向けて側壁部３に沿って斜め上方に延びる連結ガセット５１が配設されている。該連結ガセット５１は、平面視略方形状のプレート部材であり、平面部５１ａと、該平板部５１ａに対して折り曲げ形成したフランジ５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ，５１ｅとを有する。そして、側壁部３側の辺部のフランジ５１ｂが側壁部３のインナパネル２１に接合され、後壁部４側の辺部のフランジ５１ｃが後壁部４のインナパネル６１に接合され、リアホイールハウス部６側の辺部のフランジ５１ｄがリアホイールパネル２４の膨出部２４ａの上面に接合されている。反側壁部３側の辺部のフランジ５１ｅは連結ガセット５１の剛性向上を目的とするものであり、他のフランジ５１ｂ，５１ｃ，５１ｄとは異なり、下方に折り曲げられている。

また、連結ガセット５１におけるリアホイールハウス部６側の辺部には延長部５１ｆが設けられ、該延長部５１ｆが、上記アッパレイン４１の膨出部４１ａの上面に接合され、連結ガセット５１とアッパレイン４１とが連結されている。したがって、この連結部においては、リアホイールパネル２４とアッパレイン４１と連結ガセット５１とが３重に重合されることとなる。そして、この重合部に設けられた孔部Ｈにボルトナット部材を挿入締結することによりリアホイール用のサスペンション装置が取り付けられている。

次に、本実施の形態に係る作用について説明する。

まず、車体後部の補強という観点から説明すると、補強部材４０は左右のリアホイールハウス部６間でＵ字状構造となるから、左右の側壁部３が車体側方へ撓みにくくなると共に、連結ガセット５１と補強部材４０とがリアホイールハウス部６の上部で連結されるから、後壁部４における開口周辺部分４ａの剛性が向上し、ひいては車体後部全体にの捩れ剛性が向上することとなる。また、上記補強部材４０はリアホイールハウス部６及びフロア部２の上面に沿って設けられているから、該補強部材４０により車体後部の室内空間が損なわれることがない。

また、連結ガセット５１は、リアホイールハウス部６から後壁部４における開口周辺部４ａに向けて斜め上方に延びているから、後壁部４におけるより高い位置まで剛性の高い範囲を広げることができる。

さらに、補強部材４０はフランジを有する断面ハット状とされていると共に、該フランジがフロア部２の上面に接合されて、補強部材４０とフロア部２とで閉断面が形成されることにより、フロア部２の剛性が向上し、ひいては車体後部の剛性が向上することとなる。

そして、補強部材４０と連結ガセット５１とは、リアホイールハウス部６の上部におけるサスペンション装置の取付部で連結されているから、この連結部においては、補強部材４０と連結ガセット５１とホイールハウスパネル２４とにより三重構造となって、剛性が向上し、サスペンションから伝達された車体等の荷重を確実に支持でできる。

次に、サスペンションからリアホイールハウス部６に伝達される車体荷重の分散という観点から見ると、該荷重が、リアホイールハウス部６の上部から連結ガセット５１を介して後壁部４における開口周辺部分４ａに伝達されると共に、リアピラーレイン２３を介してリアピラー部９を含む側壁部３にも伝達されることとなる。つまり、上記荷重を車体後部の広い範囲に効果的に分散させることができる。

その場合に、リアピラー部９及び後壁部４における開口周辺部分４ａは、複数のパネル部材が接合されることにより形成され、非常に剛性が高いので、上記分散された荷重を効果的に受け止めることができる。

また、リアピラーレイン２３は、上部が車体前方側に傾斜しているからリアホイールハウス部６に伝達される荷重を、傾斜していない場合と比較して、側壁部３におけるより広い面積を有するリアホイールハウス部６よりも車体前方側の部分に効果的に分散させることができる。

そして、リアピラーレイン２３は、サイドウィンドウ用開口１１の前端縁部１１ａ及び下端縁部１１ｂに沿って延びているから、側壁部３にサイドウィンドウ用開口１１が設けられているような場合に、最もサスペンションに近く応力が集中しやすい上記開口１１の前端縁部１１ａと下端縁部１１ｂとが交わる角部３ａ周辺が補強され、側壁部３の剛性が向上する。

さらに、リアピラーレイン２４はルーフレール部１３に連結されているから、リアホイールハウス部６に伝達される荷重を、ルーフレール部１３を介してルーフ部５にも分散することができる。

また、連結ガセット５１は、リアホイールハウス部６の上部と後壁部４における開口周辺部分４ａとの間で側壁部３に接合されているから、リアホイールハウス部６に入力される荷重を、リアホイールハウス部６の後方の側壁部３にも分散させることができる。

さらに、連結ガセット５１がリアホイールハウス部６の上部から後壁部４に向かって斜め上方に延びているから、リアホイールハウス部６に伝達される荷重を、連結ガセットが後方にほぼ水平に延びている場合よりも、側壁部３におけるリアホイールハウス部６よりも後方の部分に効果的に分散させることができる。すなわち、側壁部３におけるリアホイールハウス部６の後方部分においては、リアホイールハウス部６自体の面積が大きいことに起因して、リアホイールハウス部６と略同高さ以下の範囲では上記荷重を分散させるための十分な面積が確保できないが、本実施の形態によれば、連結ガセット５１がリアホイールハウス部６上部から後壁部４に向かって斜め上方に延びているから、リアホイールハウス部６の後方におけるより広い面積を有する部分に上記荷重を伝達して分散させることができるのである。

また、リアホイールハウス部６の上部とフロア部２とを略車両上下方向に連結する補強部材４０が設けられているから、リアホイールハウス部６に伝達される荷重を、補強部材４０を介してフロア部２へも分散させることができる。また、このとき、連結ガセット５１とリアピラーレイン２３と補強部材４０とでＹ字状の補強構造が実現されるので、リアホイールハウス部６に入力される荷重を、後部車体の各部にまんべんなく分散させることができる。

また、補強部材４０のアッパクロスメンバ４３の車体前方側フランジ４３ｂとフロアクロスメンバ４４の車体後方側フランジ４４ｂとがフロアパネル３１を介して重合されているから、サスペンションから補強部材４０に加わる荷重をフロアクロスメンバ４４に分散することができ、またアッパクロスメンバ４３及びフロアクロスメンバ４４の前後のフランジ４３ｂ，４３ｂ，４４ｂ，４４ｂをそれぞれ重ね合わせて接合する場合に比較して、フロア部２の補強範囲を車体前後方向に広げることができ、また、３重構造の箇所が減少することにより例えば溶接等の作業性を向上させることができる。

なお、上記実施の形態においては、補強部材４０のロワレイン４２は、アッパレイン４１，４１の下部にまで延びるものとしたが、以下のようにしてもよい。すなわち、図６に示すように、上端部から下端部まで延びる膨出部１４２ａとフランジ１４２ｂとを有する断面ハット状とされたロワレイン１４２の上端部を補強部材１４０のアッパレイン１４１の膨出部１４１ａにまで延ばすと共に、連結ガセット１５１の延長部１５１ｆの下部にまで延びる延長部１４２ｃを設け、図７に示すように、連結ガセット１５１の延長部１５１ｆと、ロワレイン１４２の延長部１４２ｃと、アッパレイン１４１ｄと、リアホイールパネル１２４の膨出部１２４ａの上面部とを４重に重合させ、この重合部に設けた孔部Ｈ′にボルトナット部材を挿入締結することによりサスペンション装置を固定する。これによれば、サスペンション装置の固定部の剛性が更に向上する。また、リアホイールパネル１２４の膨出部１２４ａの上面部とロワレイン１４２とでフロア部１０２からリアホイールハウス部１０６の上部に至る連続的な閉断面が形成され、車体後部の捩れ剛性が一層向上することとなる。

なお、本実施の形態においては、アッパクロスメンバ４３のフランジ４３ｂとフロアクロスメンバ４４のフランジ４４ｂとをフロア部材３１を介して重合する場合に、アッパクロスメンバ４３の車体前方側フランジ４３ｂとフロアクロスメンバ４４の車体後方側フランジ４４ｂとを重合したが、アッパクロスメンバ４３の車体後方側フランジ４３ｂとフロアクロスメンバ４４の車体後方側フランジ４４ｂとを重合してもよい。

本発明は、車体後壁に開口が設けられた車両の後部車体構造に広く適用することができる。

本発明の実施の形態に係る車両の後部車体を車体前方側斜め上方から透視した全体斜視図である。 図１のＡ−Ａ線矢視断面図である。 図１のＢ−Ｂ線矢視断面図である。 図１のＣ−Ｃ線矢視断面図である。 図１のＤ−Ｄ線矢視断面図である。 本発明の他の実施の形態に係る車両の後部車体を車体前方側斜め上方から透視した全体斜視図である。 図６のＥ−Ｅ線矢視断面図である。

符号の説明

１ 車両
３ 側壁部（車体側壁）
４ 後壁部（車体後壁）
４ａ 後壁部における開口周辺部分（車体後壁における開口周辺部分）
６ リアホイールハウス部（リアホイールハウス）
７ バックドア
８ 開口
３１ フロアパネル
４０ 補強部材（上部補強部材）
４４ フロアクロスメンバ（下部補強部材）
５１ 連結ガセット（連結部材）

Claims (5)

1. 車体後壁に、バックドアに対応するように形成された開口と、車体側壁から内方に膨出するように形成されたリアホイールハウスと、該リアホイールハウス及びフロア部材の上面に沿って車幅方向に延び、両端が左右のリアホイールハウスの上部に達する上部補強部材とが設けられた車両の後部車体構造であって、車体前後方向に延び、該車体後壁における開口周辺部分とリアホイールハウス上部とを連結する連結部材が設けられていると共に、該連結部材と上記上部補強部材とはリアホイールハウスの上部で連結されていることを特徴とする車両の後部車体構造。
2. 連結部材は、リアホイールハウスから車体後壁に向かって斜め上方に延びていることを特徴とする請求項１に記載の車両の後部車体構造。
3. 上部補強部材はフランジを有する断面ハット状とされて、上記フランジがフロア部材の上面に接合されることにより、該上部補強部材とフロア部材とで閉断面が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両の後部車体構造。
4. フロア部材の下面には、フランジを有する断面ハット状とされて、車幅方向に延びる下部補強部材が設けられており、かつ、該フランジがフロア部材の下面に接合されて、下部補強部材とフロア部材とで閉断面が形成されていると共に、上部補強部材の車体後方側フランジと下部補強部材の車体前方側フランジ、または上部補強部材の車体前方側フランジと下部補強部材の車体後方側フランジとが、フロア部材を介して重合されていることを特徴とする請求項３に記載の車両の後部車体構造。
5. 上部補強部材と連結部材とは、リアホイールハウス上部におけるリアサスペンション装置の取付部で連結されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の車両の後部車体構造。
   

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