JP2008279922A - 車体後部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】リヤフレームの車体略前後方向の荷重伝達効率を高められるようにして、車体の軽量化と剛性向上の両立を図ることのできる車体後部構造を提供する。
【解決手段】リヤフレーム２Ａ，２Ｂの低位領域ａから屈曲領域ｃまでを、上方に開口する断面略コ字の第１フレーム部材２０によって形成し、リヤフレーム２Ａ，２Ｂの高位領域ｂを、上方に開口する断面略コ字状の第２フレーム部材２１によって形成する。第２フレーム部材２１に、高位領域構成部２１ｂから直線的に前方に延出する断面略コ字状の前部延長片２３を一体に形成する。第１フレーム部材２０の後縁部の内側に第２フレーム部材２１の前縁部を嵌合し、第２フレーム部材２１の前部延長片２３を、第１フレーム部材２０の屈曲領域構成部を跨いで低位領域構成部２０ａに結合する。
【選択図】図５

Description

この発明は、車体両側部に車体前後方向に略沿って延出するリヤフレームを備えた車体後部構造に関するものである。

車両の多くは、後部のフロア下に一対のリヤフレームが車体前後方向に略沿って設けられ、そのリヤフレームの前端部が車体中央側部の強度部材であるサイドシルに結合されるとともに、両側のリヤフレーム同士がクロスメンバによって結合されている。そして、各リヤフレームは、通常、上方側に開口する断面略コ字状に形成されるとともに、サイドシルに結合される前部側が低位に形成され、後部側が緩やかな段差部を介して高位に形成されている。つまり、前部側の低位領域と後部側の高位領域が屈曲領域を挟んで連続した形状となっている。

ところで、このようになリヤフレームを備えた後部車体構造においては、後面衝突時等に、リヤフレームの屈曲領域に曲げ応力が作用し易いため、屈曲領域を跨いでリヤフレームの低位領域と高位領域を直線的に結合するスチフナーが設けられている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−５３４３１号公報

しかし、この従来の車体後部構造においては、リヤフレームの低位領域と高位領域をスチフナーによって結合するものであるため、リヤフレームの後部に入力された後面衝突荷重が高位領域からスチフナーに伝達され、さらにスチフナーから低位領域に伝達されることになり、衝突荷重を効率良く前方に伝達し得るものとは言えない。つまり、この従来の車体後部構造においては、荷重の伝達経路に二段の接合部が介在されるため、この二段の接合部によって効率の良い荷重伝達が阻害されてしまう。
このため、荷重の伝達効率をさらに高めるためには、リヤフレームの肉厚を増加したり、補強部材をさらに追加したりしなければならず、車体重量の増加を避けることができなくなる。

そこで、この発明は、リヤフレームの車体略前後方向の荷重伝達効率を高められるようにして、車体の軽量化と剛性向上の両立を図ることのできる車体後部構造を提供しようとするものである。

上記の課題を解決する請求項１に記載の発明は、車体両側部に上方に開口する断面略コ字状の一対のリヤフレーム（例えば、後述の実施形態におけるリヤフレーム２Ａ，２Ｂ）を有し、前記各リヤフレームが、車体前部側で略水平に延出する低位領域（例えば、後述の実施形態における低位領域ａ）と、車体前部側で略水平に延出する高位領域（例えば、後述の実施形態における高位領域ｂ）と、前記低位領域と高位領域を接続する屈曲領域（例えば、後述の実施形態における屈曲領域ｃ）を備えて成る車体後部構造であって、前記リヤフレームの低位領域から屈曲領域までを、上方に開口する断面略コ字の第１フレーム部材（例えば、後述の実施形態における第１フレーム部材２０）によって形成するとともに、前記リヤフレームの高位領域を、上方に開口する断面略コ字状の第２フレーム部材（例えば、後述の実施形態における第２フレーム部材２１）によって形成し、この第２フレーム部材に、高位領域構成部（例えば、後述の実施形態における高位領域構成部２１ｂ）から直線的に前方に延出する断面略コ字状の延長片（例えば、後述の実施形態における前部延長片２３）を一体に形成し、前記第１フレーム部材の後縁部の内側に前記第２フレーム部材の前縁部を嵌合し、前記第２フレーム部材の延長片を、前記第１フレーム部材の屈曲領域構成部（例えば、後述の実施形態における屈曲領域構成部２０ｃ）を跨いで低位領域構成部（例えば、後述の実施形態における低位領域構成部２０ａ）に結合したことを特徴とする。

これにより、リヤフレームの後端部に入力された後面衝突荷重は、第２フレーム部材の高位領域構成部から延長片を介して第１フレーム部材の低位領域構成部に直接的に伝達される。また、第１フレーム部材の屈曲領域は第２フレーム部材の高位領域構成部から直線的に延出する延長片によって補強される。

請求項１に記載の発明によれば、リヤフレームが第１フレーム部材と第２フレーム部材から構成され、第２フレーム部材の高位領域構成部から直線的に前方に延出する断面略コ字状の延長片により、第１フレーム部材の屈曲領域構成部が車体略前後方向に沿って効率良く補強されるため、リヤフレームの肉厚増加等による重量増加を招くことなく、車体の剛性向上を図ることができる。

以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明においては特別に断らない限り、「上」「下」と「前」「後」は、前進方向に向いた車両１についての上下と前後を意味するものとする。また、図中矢印Ｆは、車両１の前方を示し、矢印Ｕは、車両１の上方を示すものとする。

図１は、この発明にかかる車体後部構造を採用したセダン型の車両１を前後に切断し、その切断した車両１の後部を前方斜め上方から見た図であり、図２は、図１の要部を構成する部材を拡大して示した図、図３，図４，図５は、図２の各部の拡大断面図である。

図１に示すように、車両１の後部下方の左右両側には車体前後方向に略沿う一対のリヤフレーム２Ａ，２Ｂが配置され、この両リヤフレーム２Ａ，２Ｂの前端部同士と略中間部同士がミドルクロスメンバ３とリヤクロスメンバ４によって相互に結合されるとともに、両リヤフレーム２Ａ，２Ｂの前縁部が夫々車体側部の強度部材であるサイドシル５Ａ，５Ｂに結合されている。そして、車体後部の左右両側には、左右の後輪（図示せず）の外周上半部を覆う略円弧状のリヤホイールハウス６Ａ，６Ｂが設けられ、このリヤホイールハウス６Ａ，６Ｂの下縁が対応するリヤフレーム２Ａ，２Ｂに夫々結合されている。

また、図示しないリヤシートの後方側位置には、車室内とトランクルーム内をほぼ上下に仕切るリヤパーセルシェルフ７が設けられている。このリヤパーセルシャルフ７は、前端部側に、略矩形断面が車幅方向に沿って延出するパーセルフレーム８が設けられ、このパーセルフレーム８の両端部が後述するダンパベースカバー９を介してリヤホイールハウス６Ａ，６Ｂに支持されるとともに、車体の内側の側壁を成すサイドパネルインナ１０に連結されている。

また、この車両１のリヤサスペンション１１には、独立したダンパ１２とスプリング１３を別位置で支持するダブルウィシュボーン式のサスペンションが用いられている。左右の各リヤサスペンション１１は、ロアアーム１４の先端部がリヤクロスメンバ４の車幅方向内側寄りのアーム支持部１５に揺動可能に支持され、ダンパ１２の上端部がリヤホイールハウス６Ａ，６Ｂの頂部のダンパ支持部１６に取り付けられるとともに、スプリング１３の上端部がリヤフレーム２Ａ，２Ｂの下面のスプリング支持部１７に取り付けられている。スプリング支持部１７は、リヤフレーム２Ａ，２Ｂのうちのリヤクロスメンバ４との結合部の近傍に設けられている。

左右のリヤホイールハウス６Ａ，６Ｂのダンパ支持部１６の真横位置の側面には、鉛直方向上下に延出する断面略コ字状のホイールハウスフレーム１８が夫々接合され、そのホイールハウスフレーム１８の上下端が、パーセルフレーム８とリヤクロスメンバ４の各端部に結合されている。パーセルフレーム８とリヤクロスメンバ４は、こうして両側の端部同士がホイールハウスフレーム１８，１８によって結合されることにより、ホイールハウスフレーム１８，１８とともに環状骨格フレームを構成している。そして、パーセルフレーム８はリヤクロスメンバ４の直上位置に配置され、環状骨格フレーム全体は車体前後方向と直交する一平面内に配置されている。

各ホイールハウスフレーム１８の上端部は、パーセルフレーム８の端縁の下面に略Ｔ字状に突き当てられ、パーセルフレーム８の端縁に結合されている。そして、ホイールハウスフレーム１８よりも車幅方向外側に突出するパーセルフレーム８の端縁の下方には、リヤホイールハウス６Ａ，６Ｂの頂部のダンパ支持部１６の上方を覆う前記のダンパベースカバー９が配置されている。

ところで、左右のリヤフレーム２Ａ，２Ｂとリヤクロスメンバ４の上面側には、図示しないスペアタイヤパンが接続され、スペアタイヤパン上のリヤクロスメンバ４よりも後方側位置に図示しないスペアタイヤが脱着可能に取り付けられるようになっている。また、スペアタイヤパンの下方のリヤクロスメンバ４とミドルクロスメンバ３の間のスペースには、図示しない燃料タンクが配置されるようになっている。

また、車体左右のリヤフレーム２Ａ，２Ｂは、図２，図５に示すように、車体前部側で前方に略水平に延出してサイドシル５Ａ，５Ｂとミドルクロスメンバ３に結合される低位領域ａと、車体後部側の低位領域ａよりも高い位置において車体後方側に略水平に延出するとともにリヤクロスメンバ４に結合される高位領域ｂと、車体前方から後方側に向かって上方に傾斜して低位領域ａと高位領域ｂを接続する屈曲領域ｃと、を備えている。

ここで、左右の各リヤフレーム２Ａ，２Ｂは、低位領域ａと屈曲領域ｃを主に形成する断面略コ字状の第１フレーム部材２０と、高位領域ｂを主に形成する断面略コ字状の第２フレーム部材２１とによって構成されている。

第１フレーム部材２０は、図５に示すようにほぼ一定深さの低位領域構成部２０ａの後端部に、底壁が車体後方側に向かって上方に傾斜する屈曲領域構成部２０ｃが連設され、さらに、その屈曲領域構成部２０ｃの後端部に後部延長片２２が連設されている。低位領域構成部２０ａから後部延長片２２までは連続した略コ字状断面に形成されているが、低位領域構成部２０ａから屈曲領域構成部２０ｃにかけての両側の上縁部には、図４に示すように、スペアタイヤパンを結合するためのフランジ部２５が設けられている。なお、後部延長片２２の上縁部には、低位領域構成部２０ａや屈曲領域構成部２０ｃのようなフランジ部２５は形成されていないが、後部延長片２２の上面は、図５に示すように、低位領域構成部２０と屈曲領域構成部２０ｃの上面とほぼ直線を成すように形成されている。

また、第２フレーム部材２１は、図５に示すように、ほぼ一定深さの高位領域構成部２１ｂの前端部に、高位領域構成部２１ｂから前方に延出する断面略コ字状の前部延長片２３（延長片）が連続して形成されている。この実施形態の場合、前部延長片２３は、高位領域構成部２１ｂと同深さの付根部側の大断面部２３ａと、高位領域構成部２１ｂよりも深さの浅い先端部側の小断面部２３ｂと、大断面部２３ａから小断面部２３ｂに向かって深さが次第に浅くなる徐変断面部２３ｃとから構成されている。そして、この前部延長片２３の大断面部２３ａと徐変断面部２３ｃ、小断面部２３ｂは各断面の深さは変化するものの、これらの底面は高位領域構成部２１ｂの底面から前方にストレートに形成されている。また、高位領域構成部２１ｂと大断面部２３ａの両側の上縁部には、図３に示すように、スペアタイヤパンを結合するためのフランジ部２６が設けられている。

そして、第１フレーム部材２０の後縁部の内側には、図３，図５に示すように、第２フレーム部材２１の前縁部が嵌合され、両者が重合状態で溶接固定されている。具体的には、第１フレーム部材２０の後部延長片２２の底壁と両側壁の内側に、第２フレーム部材２１の高位領域構成部２１ｂの前縁部が重合状態で溶接固定され、さらに、第１フレーム部材２０の両側壁の内側に、第２フレーム部材２１の前部延長片２３の両側壁が重合状態で溶接固定されている。すなわち、第１フレーム部材２０と第２フレーム部材２１は、後部延長片２２と高位領域構成部２１ｂの前縁部が底壁同士で重合固定されるとともに、後部延長片２２から屈曲領域構成部２０ｃ、さらに低位領域構成部２０ａの後縁部に亙る部位の側壁内面に、第２フレーム部材２１の高位領域構成部２１ｂの前縁部から前部延長片２３に亙る部位の側壁外面が車体前後方向に沿って重合固定されている（図５中のクロスハッチングで示す領域参照）。

以上のように、この車両１の車体後部構造においては、各リヤフレーム２Ａ，２Ｂが前部側の第１フレーム部材２０と後部側の第２フレーム部材２１によって構成されるとともに、第２フレーム部材２１の断面略コ字状の前部延長片２３が第１フレーム部材２０の屈曲領域構成部２０ｃを車体前後方向に直線的に横切って低位領域構成部２０ａに結合されているため、第２フレーム部材２１の前部延長片２３によって屈曲領域構成部２０ｃを効率良く補強することができるとともに、リヤフレーム２Ａ，２Ｂの後端に後面衝突荷重が入力されたときに、その衝突荷重を前部延長片２３を介して第１フレーム部材２０の低位領域構成部２０ａに直接的に伝達することができる。

したがって、この車体後部構造を採用することにより、リヤフレーム２Ａ，２Ｂの肉厚増加や補強部材の追加等による重量増加を招くことなく、車体の剛性、特に、後面衝突荷重に対するリヤフレーム２Ａ，２Ｂの曲げ剛性を確実に高めることができる。

また、この実施形態の車体後部構造においては、第１フレーム部材２０に後部延出片２２が設けられ、その後部延出片２２の底壁と両側壁が外面を包み込むようにして第２フレーム部材２１に重合固定されているため、この結合部構造もリヤフレーム２Ａ，２Ｂの曲げ剛性を高めるうえで有利となっている。

なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。

この発明の一実施形態を示すものであり、前後に切断した車体骨格部を斜め後方側に向かって見た図。 同実施形態を示す車体左側のリヤフレームの拡大斜視図。 同実施形態を示す図２のＡ−Ａ断面に対応する断面図。 同実施形態を示す図２のＢ−Ｂ断面に対応する断面図。 同実施形態を示す図２のＣ−Ｃ断面に対応する断面図。

符号の説明

２Ａ，２Ｂ…リヤフレーム
２０…第１フレーム部材
２０ａ…低位領域構成部
２０ｃ…屈曲領域構成部
２１…第２フレーム部材
２１ｂ…高位領域構成部
２３…前部延長片（延長片）
ａ…低位領域
ｂ…高位領域
ｃ…屈曲領域

Claims (1)

1. 車体両側部に上方に開口する断面略コ字状の一対のリヤフレームを有し、
   前記各リヤフレームが、車体前部側で略水平に延出する低位領域と、車体前部側で略水平に延出する高位領域と、前記低位領域と高位領域を接続する屈曲領域を備えて成る車体後部構造であって、
   前記リヤフレームの低位領域から屈曲領域までを、上方に開口する断面略コ字の第１フレーム部材によって形成するとともに、前記リヤフレームの高位領域を、上方に開口する断面略コ字状の第２フレーム部材によって形成し、
   この第２フレーム部材に、高位領域構成部から直線的に前方に延出する断面略コ字状の延長片を一体に形成し、
   前記第１フレーム部材の後縁部の内側に前記第２フレーム部材の前縁部を嵌合し、前記第２フレーム部材の延長片を、前記第１フレーム部材の屈曲領域構成部を跨いで低位領域構成部に結合したことを特徴とする車体後部構造。

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