JP2006076504A

JP2006076504A - 車両の車体後部構造

Info

Publication number: JP2006076504A
Application number: JP2004264432A
Authority: JP
Inventors: Takuji Tsuchida; 卓爾槌田; Takeo Mori; 健雄森; Akira Takeda; 章武田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-09-10
Filing date: 2004-09-10
Publication date: 2006-03-23
Anticipated expiration: 2024-09-10
Also published as: JP4534681B2

Abstract

【課題】後続車両の追突による車体後部の変形量を減少させることができる車両の車体後部構造を提供する。
【解決手段】後続車両ＳＵＶのフロントサイドメンバＦＳＭから自車両ＰＶのリアサイドメンバ２の後端上部に追突荷重が加わると、自車両ＰＶのリアサイドメンバ２の後部が低強度部位２Ａから下方にＺ折れ変形し、このＺ折れ変形部分とリアパネル４との間に後続車両ＳＵＶのフロントサイドメンバＦＳＭの前端部が上下方向から挟み込まれる。このため、後続車両ＳＵＶのフロントサイドメンバＦＳＭの前端部は、自車両ＰＶのリアサイドメンバ２における低強度部位２Ａの前方の中間部に衝突するようになり、自車両ＰＶのリアサイドメンバ２の中間部および後続車両ＳＵＶのフロントサイドメンバＦＳＭの前端部がそれぞれ圧縮変形することで後続車両の追突荷重が両者に分散して吸収される。
【選択図】図６

Description

本発明は、車両の車体後部構造に関し、詳しくは、車体の後下部の左右にリアサイドメンバを備えた車両の車体後部構造に関するものである。

車両の車体後部構造として、車両の前後方向に沿って延びる左右のリアサイドメンバを車体の後下部に配設し、その上にリアフロアパネル等を張設した構造が従来一般に知られている。この種の車体後部構造において、リアサイドメンバは、通常、上部が開口した逆ハット形の断面形状を有し、その内側にはＵ溝形の断面形状のリーンフォースメントが補剛のために添設されている（例えば特許文献１参照）。

ここで、特許文献１には、車両が後続車から追突を受けた際にリアサイドメンバの後部が下方へ折れ曲がって追突の衝撃荷重を吸収できるようにするため、リアサイドメンバの折曲り支点となるノッチ状の切欠部をリーンフォースメント（またはリアサイドメンバ自体）の上部に形成した構造が開示されている。
特開平８−２７６８２０号公報（段落番号１８、図１、図２）

ところで、特許文献１に記載されたような車体後部構造を備える車両では、その自車両に追突する後続車両がＳＵＶ（sport utility vehicle）などの大型乗用車であって、そのバンパ位置が自車両より若干高い場合、例えば、図９に示すように、後続車両ＳＵＶのフロントサイドメンバＦＳＭの高さ位置が小型乗用車である自車両ＰＶ（passenger vehicle）のリアサイドメンバＲＳＭの高さ位置より若干高い場合、以下のような問題が発生する。

すなわち、後続車両ＳＵＶの追突により、そのフロントサイドメンバＦＳＭから自車両ＰＶのリアサイドメンバＲＳＭの後端上部に追突荷重が加わってリアサイドメンバＲＳＭの後部が図１０に示すように下方に折れ曲がると、後続車両ＳＵＶのフロントサイドメンバＦＳＭが自車両ＰＶのリアパネルＲＰを押し潰しながらリアフロアＲＦ上に乗り上げて侵入するため、自車両ＰＶの車体後部が大きく変形するという問題がある。

そこで、本発明は、後続車両の追突による車体後部の変形量を減少させることができる車両の車体後部構造を提供することを課題とする。

本発明に係る車両の車体後部構造は、車両の前後方向に沿って車体の後下部に配設された左右のリアサイドメンバと、このリアサイドメンバの後端部に連結されて上方に延出するリアパネルとを備えた車両の車体後部構造であって、リアサイドメンバの前側部より車両前後方向の強度が低い低強度部がリアサイドメンバの前側部と後端部との間に設けられていることを特徴とする。

本発明に係る車体後部構造を備えた車両では、その自車両よりバンパ位置が若干高い後続車両の追突により後続車両のフロントサイドメンバから自車両のリアサイドメンバの後端上部に追突荷重が加わると、自車両のリアサイドメンバの後部が低強度部位から下方にＺ折れ変形し、このＺ折れ変形したリアサイドメンバの後部とリアパネルとの間に後続車両のフロントサイドメンバの前端部が上下方向から挟み込まれる。

その結果、後続車両のフロントサイドメンバの前端部は、自車両のリアサイドメンバにおける低強度部位の前方の中間部に衝突するようになる。このため、自車両のリアサイドメンバの中間部および後続車両のフロントサイドメンバの前端部がそれぞれ圧縮変形し、こうして後続車両の追突荷重が自車両と後続車両とに分散されて吸収される。

本発明の車両の車体後部構造において、リアサイドメンバの後端部は、牽引フックが取り付けられるように、低強度部位に比べて強度が高く設定されているのが好ましい。また、リアサイドメンバの後部が低強度部位から確実に下方にＺ折れ変形できるように、リアサイドメンバの低強度部位は、その上部に比べて下部の強度が高く設定されているのが好ましい。

本発明に係る車両の車体後部構造を備えた車両では、その自車両よりバンパ位置が若干高い後続車両の追突により後続車両のフロントサイドメンバから自車両のリアサイドメンバの後端上部に追突荷重が加わると、自車両のリアサイドメンバの後部が低強度部位から下方にＺ折れ変形し、このＺ折れ変形したリアサイドメンバの後部とリアパネルとの間に後続車両のフロントサイドメンバの前端部が上下方向から挟み込まれる。このため、後続車両のフロントサイドメンバの前端部は、自車両のリアサイドメンバにおける低強度部位の前方の中間部に衝突するようになり、自車両のリアサイドメンバの中間部および後続車両のフロントサイドメンバの前端部がそれぞれ圧縮変形することにより、後続車両の追突荷重が自車両と後続車両とに分散されて吸収される。

従って、本発明の車両の車体後部構造によれば、後続車両のフロントサイドメンバが自車両のリアパネルを押し潰しながらリアフロア上に乗り上げて侵入することにより自車両の車体後部が大きく変形するという事態を回避することができ、後続車両の追突による自車両の車体後部の変形量を減少させることができる。

また、本発明に係る車両の車体後部構造において、リアサイドメンバの後端部の強度がその前方の低強度部位の強度に比べて高く設定されている場合、後続車両の追突の際にリアサイドメンバの後部を低強度部位から確実にＺ折れ変形させて下方に移動させることができ、リアサイドメンバの中間部に後続車両のフロントサイドメンバの前端部を確実に衝突させることができる。加えて、リアサイドメンバの後端部に牽引フックを強固に取り付けることができる。

さらに、リアサイドメンバの低強度部位の下部の強度が上部の強度に比べて高く設定されている場合、後続車両の追突の際にリアサイドメンバの後部を低強度部位からより確実にＺ折れ変形させて下方に移動させることができ、リアサイドメンバの中間部に後続車両のフロントサイドメンバの前端部をより確実に衝突させることができる。

以下、図面を参照して本発明に係る車両の車体後部構造の実施の形態を説明する。参照する図面において、図１は一実施形態に係る車両の車体後部構造を模式的に示す側面図、図２は図１に示したリアサイドメンバの後部の斜視図である。

一実施形態に係る車両の車体後部構造は、ＳＵＶ（sport utility vehicle）などの大型乗用車に比べてバンパ位置が高さ方向にオーバラップする範囲で若干低い小型乗用車ＰＶ（passenger vehicle）などの車両に適用される。

図１に示すように、車両ＰＶの後部座席１が配置される車体後部には、車体前後方向に沿って延びる左右一対のリアサイドメンバ２（一方のみ図示）が配設されており、その上面にリアフロア（またはトランクフロア）３が溶接により張設されている。また、リアサイドメンバ２の後端面には、上方に延出するリアパネル４の下端部が溶接により連結されている。そして、リアパネル４の下端部には、バンパリーンフォースメント５Ａを含むクラッシュボックス５がリアサイドメンバ２の後端部に連結して付設されている。

リアサイドメンバ２は、図２に示すように上部が開口した逆ハット形の断面形状を有し、その内側にはＵ溝形の断面形状の前部リーンフォースメント６および後端部リーンフォースメント７が溶接により添設されている。ここで、後端部リーンフォースメント７は前部リーンフォースメント６との間に所定の大きな間隔を開けて配置されており、これにより、リアサイドメンバ２には、後端部リーンフォースメント７の前方の前部リーンフォースメント６との間の部分にリーンフォースメントの存在しない低強度部位２Ａが設定されている。

低強度部位２Ａの前後長は、リアサイドメンバ２の高さ寸法より若干大きい長さに設定されている。この低強度部位２Ａの断面の圧壊特性は、バンパリーンフォースメント５Ａを含むクラッシュボックス５より圧壊強度が高くなるよう設定されている。このため、車両の追突によりクラッシュボックス５からリアサイドメンバ２にダメージャー領域の衝撃荷重が入力された場合、クラッシュボックス５のみが潰れて衝撃エネルギーを吸収し、低強度部位２Ａは変形しないようになっている。

このような低強度部位２Ａは、車両の追突によりクラッシュボックス５の上部からリアサイドメンバ２の後端上部にダメージャー領域以上の衝撃荷重が加わると、下方に折れ曲がることにより、リアサイドメンバ２の後部、すなわち低強度部位２Ａからその後方の後端部２Ｂにわたる部分を下方にＺ折れ変形させるようになっている。

リアサイドメンバ２の低強度部位２Ａより前方の前部リーンフォースメント６で補剛された中間部２Ｃの圧壊強度は、図３に示す後続車両ＳＵＶがダメージャー領域以上の追突荷重で追突した際、その後続車両ＳＵＶのフロントサイドメンバＦＳＭを前後方向に圧壊（圧縮変形）させつつ中間部２Ｃが前後方向に圧壊（圧縮変形）してエネルギーを吸収するような圧壊強度に設定されている。

以上のように構成された一実施形態の車体後部構造を備えた車両ＰＶでは、図３〜図６に示すように、その自車両ＰＶよりバンパ位置が若干高い大型乗用車の後続車両ＳＵＶがダメージャー領域以上の追突荷重で追突する際、追突直前の後続車両ＳＵＶのフロントサイドメンバＦＳＭは、自車両ＰＶのリアサイドメンバ２に対して高さ方向にオーバラップする範囲で若干高い位置にある（図３参照）。

このため、図４に示すように、追突の初期段階では、後続車両ＳＵＶのフロントサイドメンバＦＳＭの先端部に位置するバンパリーンフォースメントＢＲＦから自車両ＰＶのリアサイドメンバ２の後端部に位置するバンパリーンフォースメント５Ａの上部に追突荷重が加わり、後続車両ＳＵＶのバンパリーンフォースメントＢＲＦの下部が潰れると共に、自車両ＰＶのバンパリーンフォースメント５Ａの上部が潰れてクラッシュボックス５が圧壊する。また、その際、自車両ＰＶのリアサイドメンバ２の後端部２Ｂの上部に追突荷重が加わることにより、リアサイドメンバ２の後端部２Ｂには反時計廻りのモーメントが作用し、このモーメントによってリアサイドメンバ２の低強度部位２Ａが下方に折れ曲がって潰れ始める。

続いて、追突の中間段階では、図５に示すように、後続車両ＳＵＶのバンパリーンフォースメントＢＲＦおよびフロントサイドメンバＦＳＭが自車両ＰＶのリアパネル４を前方に押し込みつつリアサイドメンバ２の後端部２Ｂ上を前進する。これに応じて自車両ＰＶのリアサイドメンバ２の低強度部位２Ａが更に下方に折れ曲がり、リアサイドメンバ２の低強度部位２Ａから後端部２Ｂにわたる後部がＺ折れ変形する。そして、後続車両ＳＵＶのフロントサイドメンバＦＳＭの前端のバンパリーンフォースメントＢＲＦが自車両ＰＶのリアサイドメンバ２における下方に折れ曲がった縦壁状の低強度部位２Ａに突き当たることで、後続車両ＳＵＶのフロントサイドメンバＦＳＭの前端部が自車両ＰＶのＺ折れ変形したリアサイドメンバ２の後部とリアパネル４との間に上下方向から挟み込まれる。

その結果、追突の最終段階では、図６に示すように、後続車両ＳＵＶのバンパリーンフォースメントＢＲＦを介してフロントサイドメンバＦＳＭの前端部が自車両ＰＶのリアサイドメンバ２における縦壁状の低強度部位２Ａを介してその前方の中間部２Ｃに衝突する。このため、自車両ＰＶのリアサイドメンバ２の中間部２Ｃおよび後続車両ＳＵＶのフロントサイドメンバＦＳＭの前端部がそれぞれ前後方向に圧壊（圧縮変形）し、こうして後続車両ＳＵＶの追突荷重が自車両ＰＶと後続車両ＳＵＶとに分散されて吸収される。

このように、一実施形態の車両の車体後部構造によれば、従来例のように後続車両ＳＵＶのフロントサイドメンバＦＳＭが自車両ＰＶのリアパネル４を前方に押し潰しながらリアフロア３上に乗り上げて侵入することにより自車両ＰＶの車体後部が大きく変形するという事態を回避することができ、後続車両ＳＵＶからの追突による自車両ＰＶの車体後部の変形量を減少させることができる。

また、リアサイドメンバ２の後端部２Ｂは後端部リーンフォースメント７により補剛されており、低強度部位２Ａに比べて強度が高く設定されているため、図示しない牽引フックを堅固に取り付けることができる。

本発明に係る車両の車体後部構造は、一実施形態に限定されるものではない。例えば、図２に示したリアサイドメンバ２の低強度部位２Ａは、図７に示すように、肉厚が薄く強度の低いＵ字形の断面形状の差厚リーンフォースメント８を前部リーンフォースメント６と後端部リーンフォースメント７との間に掛け渡して溶接することにより構成してもよい。

また、図２に示した前部リーンフォースメント６を図８に示すようにリアサイドメンバ２の後端部２Ｂまで延びるリーンフォースメント９に変更し、このリーンフォースメント９の左右の側壁部に切欠窓９Ａ（一方のみ図示）を形成することにより、リアサイドメンバ２の低強度部位２Ａを構成してもよい。この場合、リアサイドメンバ２の低強度部位２Ａは、その下部の強度が上部の強度に比べて高いため、後続車両ＳＵＶの追突の際にリアサイドメンバ２の後部を低強度部位２Ａからより確実にＺ折れ変形させて下方に移動させることができ、リアサイドメンバ２の中間部に後続車両ＳＵＶのフロントサイドメンバＦＳＭの前端部をより確実に衝突させることができる。

本発明の一実施形態に係る車両の車体後部構造を模式的に示す側面図である。図１に示したリアサイドメンバの後部の斜視図である。一実施形態の車体後部構造を備えた車両に対する後続車両の追突直前の状況を模式的に示す側面図である。一実施形態の車体後部構造を備えた車両に対する後続車両の追突の初期段階の状況を模式的に示す側面図である。一実施形態の車体後部構造を備えた車両に対する後続車両の追突の中間段階の状況を模式的に示す側面図である。一実施形態の車体後部構造を備えた車両に対する後続車両の追突の最終段階の状況を模式的に示す側面図である。図２に示したリアサイドメンバの低強度部位の第１変形例を示す斜視図である。図２に示したリアサイドメンバの低強度部位の第２変形例を示す斜視図である。従来例の車体後部構造を備えた車両に対する後続車両の追突直前の状況を模式的に示す側面図である。従来例の車体後部構造を備えた車両に対する後続車両の追突後の状況を模式的に示す側面図である。

符号の説明

ＰＶ車両（自車両）
１後部座席
２リアサイドメンバ
３リアフロア
４リアパネル
５クラッシュボックス
５Ａバンパリーンフォースメント
６前部リーンフォースメント
７後端部リーンフォースメント
８差厚リーンフォースメント
９リーンフォースメント
９Ａ切欠窓
ＳＵＶ後続車両
ＦＳＭフロントサイドメンバ
ＢＲＦバンパリーンフォースメント

Claims

車両の前後方向に沿って車体の後下部に配設された左右のリアサイドメンバと、このリアサイドメンバの後端部に連結されて上方に延出するリアパネルとを備えた車両の車体後部構造であって、
前記リアサイドメンバの前側部より車両前後方向の強度が低い低強度部がリアサイドメンバの前側部と後端部との間に設けられていることを特徴とする車両の車体後部構造。
請求項１に記載の車両の車体後部構造であって、前記リアサイドメンバの後端部は、その前方の低強度部位に比べて強度が高く設定されていることを特徴とする車両の車体後部構造。
請求項１または２に記載の車両の車体後部構造であって、前記低強度部位は、その上部に比べて下部の強度が高く設定されていることを特徴とする車両の車体後部構造。