JP2012232702A - 車両上部後端構造 - Google Patents

Abstract

【課題】簡潔な構成でハッチバック車のルーフ外装部材を補強する。
【解決手段】車両上部後端構造１００は、サイドボディ外装部材１０８と、サイドボディ外装部材の後端近傍に連結されるサイドボディ延長部材１１０と、サイドボディ外装部材およびサイドボディ延長部材に連結されるルーフ外装部材１０６とを備える。さらに、ルーフ外装部材の車内側とサイドボディ外装部材およびサイドボディ延長部材の車外側とに連結されこれら部材が重なる領域を補強する後部補強部材１２０を備える。ルーフ外装部材は、車両前後に延びる上面部１２８、上面部の後端から下方へ屈曲してハッチバックドアの上縁に対向する後面部１３０、後面部から後方へ屈曲してハッチバックドアの下面に沿う被覆面部１３２を有し、後部補強部材は、ルーフ外装部材の上面部と後面部および被覆面部に沿って屈曲して各面に溶接される。
【選択図】図４

Description

本発明は、ハッチバック車におけるルーフの後端のコーナ付近を構成する車両上部後端構造に関するものである。

車両のルーフなどの基礎構造は、剛性を確保するために複数のパネル部材を重ね合わせて構成されている。通常の車両では、ルーフとサイドボディとの間のコーナ付近は、走行中にねじる方向への荷重（ねじり入力）がかかりやすいことが知られている。特にハッチバック車では、ハッチバックドアを設置するために基礎構造の後部は大きく空いていて、この後部のルーフ・サイドボディ間のコーナに荷重が集中しやすい。そのため、このコーナ付近には様々なパネル部材が重ね合わされ、剛性が高められている。

例えば特許文献１に記載の車体後部の結合構造では、上述したコーナにリアピラーパッチと呼ばれる補強部材を設置している。このリアピラーパッチは、よつまた構造の部材であり、Ｃ・Ｄピラーと、サイドレールおよびリアレールとに結合されている。このリアピラーパッチは、車両前後の断面において、ルーフパネル（ルーフ外装部材）とインナパネルとによって構成される閉空間を斜めに横断し、設置領域の剛性を向上させている。

特開２００５−１６１８８９号公報

しかし、前述したねじり入力はルーフ外装部材に特に影響を与えやすい。ルーフ外装部材は車両のなかでも大型のパネル部材であって、ねじり入力を受けるとゆがみが生じるおそれがある。しかしながら、大型のルーフ外装部材を増厚することは、重量およびコストの増大の点から効率的ではない。また、特許文献１のリアピラーパッチではルーフ外装部材との接触領域が少なく、ルーフ外装部材の保護を効率よく行うための余地があると思われる。

本発明は、このような課題に鑑み、コストを抑えた簡潔な構成でハッチバック車のルーフ外装部材を補強可能な車両上部後端構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明にかかる車両上部後端構造の代表的な構成は、サイドボディ外装部材と、サイドボディ外装部材の後端近傍の車内側に連結されるサイドボディ延長部材と、サイドボディ外装部材およびサイドボディ延長部材の車外側に連結されるルーフ外装部材とを備えるハッチバック車の車両上部後端構造において、当該車両上部後端構造はさらに、ルーフ外装部材の車内側とサイドボディ外装部材およびサイドボディ延長部材の車外側とに連結されルーフ外装部材とサイドボディ外装部材およびサイドボディ延長部材とが重なる領域を補強する後部補強部材を備え、ルーフ外装部材は、車両前後に延びる上面部と、上面部の後端から下方へ屈曲してハッチバックドアの上縁に対向する後面部と、後面部から後方へ屈曲してハッチバックドアの下面に沿う被覆面部とを有し、後部補強部材は、ルーフ外装部材の上面部と後面部および被覆面部に沿って屈曲して各面に接触し溶接されることを特徴とする。

上記の後部補強部材は、ルーフ外装部材のうち、ねじり入力による負荷が特にかかりやすい、車両後部のコーナ付近を効率よく補強することができる。特に、上記の後部補強部材は、補強が必要な最小限の領域のみに設けられる小型の部材であって、車体重量およびコストをむやみに増大させるおそれがない。

上記の後部補強部材は少なくとも、上面部に溶接される上部溶接領域と、後面部に溶接される後部溶接領域とを有し、上部溶接領域および後部溶接領域は、車両前後方向および車両幅方向において異なる位置に設けられるとよい。この構成によれば、前述のねじり入力を効率よく分散させることが可能となる。

当該車両上部後端部材はさらに、ルーフ外装部材、後部補強部材、サイドボディ外装部材、およびサイドボディ延長部材の車内側に設置されるインナ部材を備え、インナ部材は、少なくとも後部溶接領域に溶接作業を行うための作業孔を有していて、後部溶接領域は、作業孔の中央側を向くようインナ部材に対して傾斜しているとよい。この構成によれば、後部補強部材を溶接する際の作業効率が向上し、労力およびコスト低下に資することが可能となる。

上記構成によれば、コストを抑えた簡潔な構成でハッチバック車のルーフ外装部材を補強可能な車両上部後端構造を提供することが可能となる。

本発明の実施形態にかかる車両上部後端構造を適用した車両を示す図である。 図１の車両上部後端構造の下層の構成部材を示す図である。 図２（ｃ）の後部補強部材の拡大図である。 図１（ｂ）の各断面図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、本発明の実施形態にかかる車両上部後端構造１００を適用した車両１０２を示す図である。図１（ａ）は、車両１０２を右側後方かつ上方から示した斜視図である。図１（ａ）では、車両１０２の各パネル部材で構成される基礎構造のみを表わしていて、ドアやタイヤ等の部材を省略している。なお、図１を含めた各図面では、車幅方向をＸ軸、車両前後方向をＹ軸、上下方向をＺ軸で表わす。

図１に示す車両上部後端構造１００は、車両１０２のようなハッチバック車の後部において実施される。通常、ルーフＥ１とサイドボディＥ２との間のコーナＥ３には走行中にねじり入力がかかりやすい。特に、車両１０２のようなハッチバック車では、車両１０２の後部にハッチバックドア領域１０４が空いているために、コーナＥ３の後端（Ｃ部）に荷重が集中しやすい。このような荷重が集中すると、ルーフ外装部材１０６はゆがんでしまうおそれがある。そこで、本実施形態では、以下に説明する構成によって、ルーフ外装部材を効率よく補強している。

図１（ｂ）は、図１（ａ）のＣ部拡大図である。本実施形態における車両上部後端構造１００には、ルーフ外装部材１０６、サイドボディＥ２の外装であるサイドボディ外装部材１０８、およびサイドボディ外装部材１０８の後端近傍の車内側に連結されるサイドボディ延長部材１１０が含まれている。そして、これら各部材の下層には、さらに複数のパネル部材が設置されている。

図２は、図１の車両上部後端構造１００の下層の構成部材を示す図である。図２の各図は、図２（ａ）から図２（ｃ）への順で、車内側（下層）から車外側（上層）へと各パネル部材を重ねている。

図２（ａ）に示すように、車両上部後端構造１００の下層には、大きく分けて、主にサイドボディＥ２（図１（ａ）参照）のうちリアピラー１１２の上部を構成するインナ部材１１４、およびルーフＥ１の後部を構成するルーフバック部材１１６が含まれている。インナ部材１１４は、後述する各パネル部材のうち最も車内側のパネル部材である。ルーフバック部材１１６は、その端部がインナ部材１１４の上、すなわち車外側に重ねられて設置される。

図２（ｂ）は、図２（ａ）の上層に重ねられる各パネル部材を表わしている。図２（ｂ）に示すように、インナ部材１１４の後部側には、サイドボディ延長部材１１０が設置される。そして、インナ部材１１４およびルーフバック部材１１６の連結個所を覆うように、ヒンジ補強部材１１８が設置される。ヒンジ補強部材１１８は、ハッチバックドアのヒンジ（不図示）の取付領域を補強する部材である。

図２（ｃ）は、図２（ｂ）の上層に重ねられる各パネル部材を表わしている。図２（ｃ）に示すように、サイドボディ外装部材１０８は、インナ部材１１４およびサイドボディ延長部材１１０の前側を覆うように設置される。そして、サイドボディ延長部材１１０およびサイドボディ外装部材１０８の重なる領域には、後部補強部材１２０が設置される。これら各パネル部材の車外側に、図１に示したルーフ外装部材１０６が設置されている。このように、後部補強部材１２０は、ルーフ外装部材１０６とサイドボディ外装部材１０８およびサイドボディ延長部材１１０が重なる領域を補強する。

図３は、図２（ｃ）の後部補強部材１２０の拡大図である。後部補強部材１２０は立体的な形状であって、上部で車両前後左右方向に拡がる天面部１２２、天面部１２２から下方へ屈曲した縦壁部１２４、縦壁部１２４から後方へ屈曲する底部１２６を有している。これら各部位は、後述するように、ルーフ外装部材１０６に沿った形状に成形されている。

本実施形態では、後部補強部材１２０には、他のパネル部材とスポット溶接するための５つの溶接領域が設定される。まず、天面部１２２における上部溶接領域として、第１溶接領域Ｐ１および第２溶接領域Ｐ２が設定されている。次に、縦壁部１２４における後部溶接領域として、第３溶接領域Ｐ３および第４溶接領域Ｐ４が設定されている。そして、底部１２６における底部溶接領域として、第５溶接領域Ｐ５および第６溶接領域Ｐ６が設定されている。

図４は、図１（ｂ）の各断面図である。図４（ａ）は、図１（ｂ）のＡ−Ａ断面図である。図４（ａ）に示すように、後部補強部材１２０はルーフ外装部材１０６の車内側、およびサイドボディ外装部材１０８およびサイドボディ延長部材１１０の車外側に沿って成形されていて、これらに連結される。

後部補強部材１２０の構成を詳細に説明する。図４（ａ）のルーフ外装部材１０６の上面部１２８は車両前後方向に延びていて、この上面部１２８に沿って図３の後部補強部材１２０の天面部１２２は形成されている。そして図４（ｂ）に示すように、後部補強部材１２０は第１溶接領域Ｐ１で、ルーフ外装部材１０６およびサイドボディ外装部材１０８とスポット溶接される。また、第２溶接領域Ｐ２で、ルーフ外装部材１０６とサイドボディ外装部材１０８、およびサイドボディ延長部材１１０とスポット溶接される。

次に、ルーフ外装部材１０６は、上面部１２８の後端から後面部１３０が下方へ屈曲している。この後面部１３０は、ハッチバックドア（図示省略）の上縁に対向する部位である。この後面部１３０に沿って、図３の後部補強部材１２０の縦壁面は形成されている。そして図４（ａ）に示すように、第３溶接領域Ｐ３および第４溶接領域Ｐ４（図３参照）で、ルーフ外装部材１０６およびサイドボディ延長部材１１０とスポット溶接される。

そして、図４（ａ）のルーフ外装部材１０６では、後面部１３０から後方へ屈曲してハッチバックドアの下面に沿うよう、被覆面部１３２が形成されている。この被覆面に沿って、図３の後部補強部材１２０の底部１２６は形成されている。そして図４（ａ）に示すように、第５溶接領域Ｐ５および第６溶接領域Ｐ６（図３参照）で、ルーフ外装部材１０６およびサイドボディ延長部材１１０とスポット溶接される。

上記説明したように、後部補強部材１２０は、ルーフ外装部材１０６の上面部１２８と後面部１３０および被覆面部１３２に沿って屈曲して各面に接触し溶接される。特に、図３に示すように、少なくとも、上部溶接領域（第１溶接領域Ｐ１および第２溶接領域Ｐ２）と、後部溶接領域（第３溶接領域Ｐ３および第４溶接領域Ｐ４）は、車両前後方向および車両幅方向において異なる位置に設けられる。「車両前後方向において位置が異なる」とは、第１溶接領域Ｐ１・第２溶接領域Ｐ２のＹ座標（例えばそれら領域間の中央のＹ座標としてよい。以下同様）と、第２溶接領域Ｐ３・第４溶接領域Ｐ４のＹ座標とが異なることをいう。「車両幅方向において位置が異なる」とは、第１溶接領域Ｐ１・第２溶接領域Ｐ２のＸ座標と、第３溶接領域Ｐ３・第４溶接領域Ｐ４のＸ座標とが異なることをいう。この構成によって、後部補強部材１２０は走行中のねじり入力を効率よく分散させることが可能となっている。

上記の各溶接領域のうち、図３に示す第３溶接領域Ｐ３および第４溶接領域Ｐ４への溶接作業は、図４（ａ）のインナ部材１１４に設けられた作業孔１３４に溶接装置１３６（図４（ｂ）参照）を挿入して行われる。図４（ｂ）は図１（ｂ）のＢ−Ｂ断面図である。図４（ｂ）に示すように、周囲の構造との兼ね合いによって作業孔１３４の形成範囲には限りがある。その結果、例えば第４溶接領域Ｐ４に溶接装置１３６を垂直に当てることが困難になるおそれがある。

そこで本実施形態では、後部補強部材１２０のうち、第４溶接領域Ｐ４が設けられる縦壁部１２４は、作業孔１３４の中央側を向くようインナ部材１１４に対して角度θ１ほど傾斜させて形成している。この構成によれば、後部補強部材１２０を溶接する際にも溶接装置１３６を垂直に当てることが可能となる。このようにして作業効率が向上することで、労力およびコスト低下に資することが可能である。

以上説明したように、本実施形態にかかる後部補強部材１２０であれば、ルーフ外装部材１０６のうち、ねじり入力による負荷が特にかかりやすい、車両後部のコーナＥ３（図１（ａ）参照）付近を効率よく補強することができる。特に、図３の後部補強部材１２０は、補強が必要な最小限の領域のみに設けられる簡潔な構成の小型の部材であって、車体重量およびコストをむやみに増大させるおそれがなく、好適である。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、ハッチバック車におけるルーフの後端のコーナ付近を構成する車両上部後端構造として利用することができる。

Ｅ１ …ルーフ、Ｅ２ …サイドボディ、Ｅ３ …コーナ、Ｐ１〜Ｐ６ …第１〜第６溶接領域、１００ …車両上部後端構造、１０２ …車両、１０４ …ハッチバックドア領域、１０６ …ルーフ外装部材、１０８ …サイドボディ外装部材、１１０ …サイドボディ延長部材、１１２ …リアピラー、１１４ …インナ部材、１１６ …ルーフバック部材、１１８ …ヒンジ補強部材、１２０ …後部補強部材、１２２ …天面部、１２４ …縦壁部、１２６ …底部、１２８ …上面部、１３０ …後面部、１３２ …被覆面部、１３４ …作業孔、１３６ …溶接装置

Claims (3)

1. サイドボディ外装部材と、
   前記サイドボディ外装部材の後端近傍の車内側に連結されるサイドボディ延長部材と、
   前記サイドボディ外装部材およびサイドボディ延長部材の車外側に連結されるルーフ外装部材とを備えるハッチバック車の車両上部後端構造において、
   当該車両上部後端構造はさらに、前記ルーフ外装部材の車内側と前記サイドボディ外装部材およびサイドボディ延長部材の車外側とに連結され該ルーフ外装部材とサイドボディ外装部材およびサイドボディ延長部材とが重なる領域を補強する後部補強部材を備え、
   前記ルーフ外装部材は、車両前後に延びる上面部と、該上面部の後端から下方へ屈曲してハッチバックドアの上縁に対向する後面部と、該後面部から後方へ屈曲して該ハッチバックドアの下面に沿う被覆面部とを有し、
   前記後部補強部材は、前記ルーフ外装部材の上面部と後面部および被覆面部に沿って屈曲して各面に接触し溶接されることを特徴とする車両上部後端構造。
2. 前記後部補強部材は少なくとも、
   前記上面部に溶接される上部溶接領域と、
   前記後面部に溶接される後部溶接領域とを有し、
   前記上部溶接領域および後部溶接領域は、車両前後方向および車両幅方向において異なる位置に設けられることを特徴とする請求項１に記載の車両上部後端構造。
3. 当該車両上部後端部材はさらに、前記ルーフ外装部材、後部補強部材、サイドボディ外装部材、およびサイドボディ延長部材の車内側に設置されるインナ部材を備え、
   前記インナ部材は、少なくとも前記後部溶接領域に溶接作業を行うための作業孔を有していて、
   前記後部溶接領域は、前記作業孔の中央側を向くよう前記インナ部材に対して傾斜していることを特徴とする請求項１または２に記載の車両上部後端構造。

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