JP2010241393A - 自動車の後部車体構造 - Google Patents

Abstract

【課題】スペアタイヤ配置を損ねることなくリヤフロアパネルを利便性、多様性に優れたフラットパネル構成にし、併せて後突荷重を車体後部よりフロントフロアパネル側に効率よく伝達できるようにすること。
【解決手段】フロントフロアパネル１より一段高い位置にあるリヤフロアパネル３は車外下方にスペアタイヤ収納部Ｓを構成し、リヤフロアパネル３をフラットパネル構造のものとする。車幅方向中央部にはセンタフレーム３１が車体前後方向に延在しており、フロントフロアパネル１とリヤフロアパネル３とが段違いになってもセンタフレーム３１によって後突荷重が車体後部よりフロントフロアパネル１側に効率よく伝達される構造とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、自動車の後部車体構造に関し、特に、スペアタイヤの収納部を有する後部車体構造に関する。

従来例１の後部車体構造として、左右のリヤサイドメンバとサスペンション取付用クロスメンバ及びシートキャッチャー用クロスメンバとリヤフロアパネルとで強度の高い変形阻止部を構成し、当該変形阻止部とスペアタイヤ格納用の凹部（スペアタイヤパン)との間に、前記変形阻止部より強度が低い変形許容部を設け、車体後部からの衝突荷重により変形許容部を変形させてスペアタイヤ格納用凹部を車体下方へ回転移動させる構造とし、更に、前記サスペンション取付用クロスメンバを、車両後部から衝突荷重が入力されたときに前記凹部の前端が突き当たる位置に配設した後部車体構造が知られている（例えば、特許文献１)。

この後部車体構造では、変形許容部の変形によってスペアタイヤ格納用の凹部を車体下方へ回転移動させることにより、エネルギ吸収が行われる。

従来例２の後部車体構造として、リヤフロアパネルのスペアタイヤパンよりも車両前方位置から車両後方かつ下方に向けて傾斜板を垂設し、この傾斜板の下端部をスペアタイヤパンの前側縦壁に結合し、これら傾斜板とスペアタイヤパンの前側縦壁とリヤフロアパネルとの間に第１閉断面部を形成した後部車体構造が知られている（例えば、特許文献２)。

この後部車体構造では、第１閉断面部によってスペアタイヤパンの前側縦壁のねじり剛性を増大して後面衝突のエネルギ吸収に必要な圧潰スペースを確保しつつ、燃料タンクへの干渉を防止することができ、燃料タンクの容量を確保するとともに、車体の大型化を避けつつ、補助タイヤの収納スペースを確保できる。

特許第３６２０２８８号公報 特開２００４−３１４６７３号公報

しかしながら、上述したような従来例の後部車体構造では、リヤフロアパネルの車室内側にスペアタイヤを配置するために、リヤフロアパネルにスペアタイヤ配置用の凹部を設ける必要がある。このため、リヤフロアパネルを、スペアタイヤ配置用凹部がなく、利便性、多様性に優れたフラットパネル構成にすることができない。

また、自動車の更なる衝突性能の向上のために、従来のものに増して、後突荷重を車体後部よりフロントフロアパネル側に効率よく伝達する後部車体構造の開発の要求がある。

本発明が解決しようとする課題は、自動車の後部車体構造において、スペアタイヤ配置を損ねることなくを利便性、多様性に優れたフラットパネル構成にすることができ、併せて従来のものにリヤフロアパネル増して、後突荷重を車体後部よりフロントフロアパネル側に効率よく伝達できるようにすることである。

本発明による自動車の後部車体構造は、フロントフロアパネルの車体後方に、当該フロントフロアパネルより一段高い位置に配置されて車外下方にスペアタイヤ収納部を構成するフラットパネル構造のリヤフロアパネルと、前記リヤフロアパネルの車幅方向両側を車体前後方向に延在する左右のリヤサイドフレームと、車幅方向に延在して左右両端を前記左右のリヤサイドフレームの後端を結合されたリヤエンドクロスメンバと、車幅方向中央部を車体前後方向に延在し、後端を前記リヤエンドクロスメンバに結合され、前端を前記フロントフロアパネルの車幅方向中央部を車体前後方向に延在するトンネル部あるいは前記フロントフロアパネルに結合されて車幅方向中央部を車体前後方向に延在するフロントセンタフレームに荷重伝達関係で接続されたセンタフレームとを有する。

本発明による自動車の後部車体構造は、好ましくは、前記センタフレームは、前端が前記リヤフロアパネルの前端に位置し、車幅方向に延在するミドルフロアクロスメンバに結合されて当該ミドルフロアクロスメンバを介して前記トンネル部あるいは前記フロントセンタフレームと結合されている。

本発明による自動車の後部車体構造は、好ましくは、更に、前記センタフレームは、前記フロントフロアパネルとリヤフロアパネルとの段差部において、前記ミドルフロアクロスメンバの下方で、前記トンネル部あるいは前記フロントセンタフレームの後端に結合されたセンタフロアエクステンションメンバを有する。

本発明による自動車の後部車体構造は、好ましくは、更に、前記リヤエンドクロスメンバより車体前側において車幅方向に延在して左右両端を前記左右のリヤサイドフレームを結合された少なくとも一つのフロアクロスメンバを有し、前記センタフレームは前記フロアクロスメンバにも結合されている。

本発明による自動車の後部車体構造は、好ましくは、前記フロントフロアパネルと前記リヤフロアパネルとの段差部と前記スペアタイヤ収納部との間にリヤサスペンションビームが車幅方向に延在している。

本発明による自動車の後部車体構造によれば、フロントフロアパネルより一段高い位置にあるリヤフロアパネルは車外下方にスペアタイヤ収納部を構成するから、リヤフロアパネルはフラットパネル構造を取ることができる。車幅方向中央部にはセンタフレームが車体前後方向に延在し、センタフレームは、後端をリヤエンドクロスメンバに結合され、前端をフロントフロアパネルの車幅方向中央部を車体前後方向に延在するトンネル部あるいはフロントセンタフレームに荷重伝達関係で接続されていることにより、フロントフロアパネルとリヤフロアパネルとが段違いになっても後突荷重が車体後部よりフロントフロアパネル側に効率よく伝達される。

本発明による自動車の後部車体構造の一つの実施例を示す底面図。 リヤサスペンション部材とスペアタイヤを取り付けられた本実施例による後部車体構造の底面図。 本実施例による後部車体構造における後突荷重の伝達経路を示す底面図。 図１の線Ａ−Ａに沿った断面図。 本実施例による後部車体構造における後突荷重の伝達経路を示す図１の線Ａ−Ａに沿った断面図。 図１の線Ｂ−Ｂに沿った断面図。

以下に、本発明による自動車の後部車体構造の実施例を、図１〜図６を参照して説明する。

これらの図において、１はフロントフロアパネルを、３はリヤフロアパネルを、５は左右の後輪（リヤタイヤ)を各々示している。

フロントフロアパネル１の車幅方向の左右両側部には車体前後方向に延在する左右のサイドシル７が結合されている。フロントフロアパネル１の車幅方向中央部には車体前後方向に延在するドーム形断面のトンネル部９が形成されている。なお、トンネル部９の両側位置には車体前後方向に延在するトンネル部フレームを有していてもよい。

トンネル部がないフロントフロアパネルの場合には、トンネル部と同等の作用を行う車体前後方向の荷重伝達経路部材として、車幅方向中央部を車体前後方向に延在する溝形断面のフロントセンタフレームがフロントフロアパネルに溶接等によって結合されればよい。フロントセンタフレームは、複数個あってもよく、車幅方向の中央近傍を車体前後方向に延在していてもよい。

リヤフロアパネル３は、フロントフロアパネル１より車体後方にあって、フロントフロアパネル１より一段高い位置に略水平に配置されている。リヤフロアパネル３は、実質的に平らな鋼板により構成されていてフラットパネル構造をなし、車外下方にスペアタイヤ収納部Ｓを構成する。

このように、リヤフロアパネル３が、フラットパネル構造をなしていることにより、リヤフロアパネル３にスペアタイヤ配置用凹部が形成されている場合に比してリヤフロアパネル３、特に、リヤフロアパネル上部の利便性、多様性が優れたものになり、後部座席配置やリヤラゲッジスペースの設計の自由度、多様性が向上する。

リヤフロアパネル３の後端にはリヤパネル１３が、リヤパネル１３にはリヤパネルスチフナ１５が各々溶接等によって結合されている（図４参照)。

リヤフロアパネル３の車幅方向の左右両側部には車体前後方向に延在する左右のリヤサイドフレーム１１が溶接等によって結合されている。リヤサイドフレーム１１は前端を左右のサイドシル７の後端に溶接等によって結合されている。リヤサイドフレーム１１は、溝形断面部材１１Ａと、溝形断面部材１１Ａの溝開口を閉じるように溝形断面部材１１Ａ溶接等によって結合された蓋部材１１Ｂとにより箱形断面をなしている（図６参照)。

リヤフロアパネル３の後端近傍の下底面には車幅方向に延在するリヤエンドクロスメンバ１７が溶接等によって結合されている。リヤエンドクロスメンバ１７は、溝形断面をしていて、左右両端を左右のリヤサイドフレーム１１の後端（後端近傍）に溶接等によって結合されている。

左右のリヤサイドフレーム１１の後端にはリヤバンパエクステンション１９によってリヤバンパビーム２１が取り付けられている。

左右のリヤサイドフレーム１１の前端近傍（サイドシル７との結合部近傍）には、車幅方向に延在するミドルフロアクロスメンバ２３の左右端部が溶接等によって結合されている。ミドルフロアクロスメンバ２３には車幅方向に延在するミドルフロアクロスメンバスチフナ２５が溶接等によって結合され、ミドルフロアクロスメンバ２３とミドルフロアクロスメンバスチフナ２５とで箱形断面形状が構成されている。ミドルフロアクロスメンバ２３とミドルフロアクロスメンバスチフナ２５はリヤサイドフレーム１１の前端に溶接等によって結合されている。ミドルフロアクロスメンバスチフナ２５はフロントフロアパネル１の後端にも溶接等によって結合されている。

リヤフロアパネル３の前端近傍の下底面には車幅方向に延在するリヤフロアクロスメンバ２７が溶接等によって結合されている。リヤフロアクロスメンバ２７は、溝形断面をしていて、左右両端を左右のリヤサイドフレーム１１に溶接等によって結合されている。

リヤフロアパネル３の車幅方向中央部には車体前後方向に延在するセンタフレーム３１が設けられている。センタフレーム３１は、本実施例では、車体前後方向全域に亘ってリヤフロアパネル３の下底面に溶接等によって結合され、後端をリヤエンドクロスメンバ１７に、前端をリヤフロアクロスメンバ２７に各々溶接等によって結合された溝形断面のリヤセンタフレーム３１Ａと、後端をリヤセンタフレーム３１Ａの前端に、前端をミドルフロアクロスメンバ２３に各々溶接等によって結合された溝形断面のフロントセンタフレーム３１Ｂと、車体前後方向全域に亘ってリヤフロアパネル３の上面に溶接等によって結合されて浅底の溝形断面の上側センタフレーム３１Ｃにより構成されている。

つまり、センタフレーム３１は、前端がリヤフロアパネル３の前端に位置し、車幅方向に延在するミドルフロアクロスメンバ２３に結合されて当該ミドルフロアクロスメンバ２３を介してトンネル部９あるいは前記フロントセンタフレームと結合されている。

フロントフロアパネル１とリヤフロアパネル３との段差部には、トンネル部９の後端に溶接等によって結合されたセンタフロアエクステンションメンバ３３が設けられている。センタフロアエクステンションメンバ３３は、箱形状をした２部品により構成され、トンネル部９の左右の側壁に各々対応する位置にある。センタフロアエクステンションメンバ３３にはセンタフレーム３１のフロントセンタフレーム３１Ｂの前端が溶接等によって結合されている。

換言すると、センタフレーム３１は、フロントフロアパネル１とリヤフロアパネル３との段差部において、ミドルフロアクロスメンバ２３の下方で、トンネル部９あるいは前記フロントセンタフレームの後端に結合されたセンタフロアエクステンションメンバ３３を有する。

これにより、センタフレーム３１の前端は、センタフロアエクステンションメンバ３３を介してフロントフロアパネル１のトンネル部９に荷重伝達関係で接続される。

センタフレーム３１のリヤセンタフレーム３１Ａはスペアタイヤ収納部Ｓを車体前後方向に横切って延在している。リヤセンタフレーム３１Ａの車体前後方向の中間部にはスペアタイヤＴの取付座部をなすスペアタイヤアンカ部材３５が溶接等によって結合されている。スペアタイヤアンカ部材３５にはスペアタイヤＴのホイール部Ｔｈがスペアタイヤ取付治具Ｔｇによって取り外し可能に装着される。

リヤセンタフレーム３１Ａのスペアタイヤアンカ部材３５の前後には各々スペアタイヤブラケット３７、３９が溶接されている。スペアタイヤブラケット３７、３９はスペアタイヤＴのタイヤ部Ｔｔに当接する収納台座をなすものである。前側のスペアタイヤブラケット３７は、図４に示されているように、後側のスペアタイヤブラケット３９より背が高くなっている。これにより、スペアタイヤＴは、スペアタイヤ収納部Ｓに後方上がりの搭載姿勢で、配置される。

スペアタイヤ収納部Ｓに収納されるスペアタイヤＴは、一端をスペアタイヤアンカ部材３５に結合され、他端をスペアタイヤ取付治具Ｔｇに結合された飛散防止紐（ワイヤ、ケーブル）３８によって車体に繋がれている。

左右のリヤサイドフレーム１１にはブッシュ部４３によって左右のトレーリングアーム４１が枢動可能に取り付けられている。左右のトレーリングアーム４１は、各々ブッシュ部４３より車体後部側に延在し、左右の後輪５を支持している。左右のトレーリングアーム４１は車幅方向に延在するリヤサスペンションビーム４５によって互いに連結されている。

リヤサスペンションビーム４５は、フロントフロアパネル１とリヤフロアパネル３との段差部、本実施例ではセンタフロアエクステンションメンバ３３と、スペアタイヤ収納部Ｓとの間ににあって車幅方向に延在している。この場合、センタフロアエクステンションメンバ３３は、サスペンション動作によるリヤサスペンションビーム４５の最大上下移動範囲の全域に亘る高さ寸法を有しており、リヤサスペンションビーム４５が最大上昇位置にあっても最大降下位置にあっても、移動車体前後方向の投影面で見て、リヤサスペンションビーム４５とセンタフロアエクステンションメンバ３３とが重畳する配置になっている。

次に、図３、図５を参照して上述の構成による後部車体構造における後突荷重の伝達経路について説明する。

リヤバンパビーム２１に作用する後突荷重Ｌの伝達経路とし、矢印ａ、ｂにより示されているように、リヤバンパビーム２１より左右のリヤサイドフレーム１１を通って左右のサイドシル７へ向かう経路と、矢印ｃ、ｄ、ｅにより示されているように、センタフレーム３１からセンタフロアエクステンションメンバ３３を通ってフロントフロアパネル１のトンネル部９へ向かう経路とがある。また、矢印ｆ、ｇにより示されているように、センタフレーム３１からリヤフロアクロスメンバ２７、ミドルフロアクロスメンバ２３によって左右の左右のリヤサイドフレーム１１へ向かう経路がある。

また、後突荷重によってスペアタイヤ収納部Ｓに収納されているスペアタイヤＴが車体前側に移動したことにより、スペアタイヤＴがリヤサスペンションビーム４５に当たり、リヤサスペンションビーム４５がセンタフロアエクステンションメンバ３３に当たることにより、矢印ｈ、ｉ、ｊにより示されているように、スペアタイヤＴからリヤサスペンションビーム４５、センタフロアエクステンションメンバ３３を介してフロントフロアパネル１のトンネル部９へ向かう荷重伝達経路が得られる。

この荷重伝達経路を如何なるサスペンション状態でも確保するために、リヤサスペンションビーム４５が最大上昇位置にあっても最大降下位置にあっても、移動車体前後方向の投影面で見て、リヤサスペンションビーム４５とセンタフロアエクステンションメンバ３３とが重畳する配置になっている。

また、スペアタイヤ収納部Ｓに収納されているスペアタイヤＴの搭載角度が後方上がりの角度であることにより、スペアタイヤＴによるフロントフロアパネル１へ向けての荷重伝達が良好に行われ、しかもスペアタイヤＴが脱落してもフロントフロアパネル１との干渉を避けることができる。なお、脱落したスペアタイヤＴは、飛散防止紐３８によって車体に繋ぎ止められる。

本実施例の後部車体構造はセンタフレーム３１が設けられていることにより、剛性が向上すると共に、上述の荷重伝達経路が得られ、フロントフロアパネル１とリヤフロアパネル３とが段違いになっても後突荷重Ｌが車体後部よりフロントフロアパネル１側に効率よく伝達される。

１ フロントフロアパネル
３ リヤフロアパネル
５ 後輪
７ サイドシル
９ トンネル部
１１ リヤサイドフレーム
１７ リヤエンドクロスメンバ
２１ リヤバンパビーム
２３ ミドルフロアクロスメンバ
２７ リヤフロアクロスメンバ
３１ センタフレーム
３３ センタフロアエクステンションメンバ
４５ リヤサスペンションビーム
Ｓ スペアタイヤ収納部

Claims (5)

1. フロントフロアパネルの車体後方に、当該フロントフロアパネルより一段高い位置に配置されて車外下方にスペアタイヤ収納部を構成するフラットパネル構造のリヤフロアパネルと、
   前記リヤフロアパネルの車幅方向両側を車体前後方向に延在する左右のリヤサイドフレームと、
   車幅方向に延在して左右両端を前記左右のリヤサイドフレームの後端を結合されたリヤエンドクロスメンバと、
   車幅方向中央部を車体前後方向に延在し、後端を前記リヤエンドクロスメンバに結合され、前端を前記フロントフロアパネルの車幅方向中央部を車体前後方向に延在するトンネル部あるいは前記フロントフロアパネルに結合されて車幅方向中央部を車体前後方向に延在するフロントセンタフレームに荷重伝達関係で接続されたセンタフレームと、
   を有する自動車の後部車体構造。
2. 前記センタフレームは、前端が前記リヤフロアパネルの前端に位置し、車幅方向に延在するミドルフロアクロスメンバに結合されて当該ミドルフロアクロスメンバを介して前記トンネル部あるいは前記フロントセンタフレームと結合されている請求項１に記載の自動車の後部車体構造。
3. 前記センタフレームは、前記フロントフロアパネルとリヤフロアパネルとの段差部において、前記ミドルフロアクロスメンバの下方で、前記トンネル部あるいは前記フロントセンタフレームの後端に結合されたセンタフロアエクステンションメンバを有する請求項２に記載の自動車の後部車体構造。
4. 前記リヤエンドクロスメンバより車体前側において車幅方向に延在して左右両端を前記左右のリヤサイドフレームを結合された少なくとも一つのフロアクロスメンバを有し、
   前記センタフレームは前記フロアクロスメンバにも結合されている請求項１から３の何れか一項に記載の自動車の後部車体構造。
5. 前記フロントフロアパネルと前記リヤフロアパネルとの段差部と前記スペアタイヤ収納部との間にリヤサスペンションビームが車幅方向に延在している請求項１から４の何れか一項に記載の自動車の後部車体構造。

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