JP2016022793A - 車両後部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車幅方向へのリヤホイルハウスの振動をより好適に低減することのできる車両後部構造を提供する。【解決手段】車両１０は、後方に向かって斜め下方に延びる傾斜部位３１を有したリヤピラー３０を備えている。また、車両１０は、リヤホイルハウス２０の車両前後方向における中央部位に下端５２が接合されており、リヤピラー３０の傾斜部位３１に上端５３が接合されているルーフサイドアウタ補強部材５０を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両後部構造に関する。

車両の上下方向に延びるルーフサイドアウタ補強部材にてリヤホイルハウスとリヤピラーとを繋いで車両後部構造を補強することにより、振動を抑える技術が知られている。例えば、特許文献１に記載の構造では、リヤホイルハウスの車両前後方向における中央部位にルーフサイドアウタ補強部材の下端を接合し、リヤピラー上部の車両ルーフ部にルーフサイドアウタ補強部材の上端を接合するようにしている。

特開２０１２−１１６４０８号公報

ところで、ロードノイズの周波数が特定の周波数帯域内にあるときには、リヤホイルハウスの車幅方向への振動が大きくなる傾向がある。このようにしてリヤホイルハウスの振動が大きくなると、リヤピラーを構成するサイメンアウタパネル（ピラーアウタパネルともいう）やルーフサイドインナパネルの振動も大きくなり、それらパネルの振動周波数が固有振動数に近づくと共振現象が発生して、各パネルの振動や振動音が大きくなってしまう。

こうした現象の実験例を、図５〜図７に示す。
図５は、車両後部右側のリヤピラー１００に接合されたサイメンアウタパネル１１０において振動を計測した点を示すものである。図６は、車両後部右側について車幅方向の断面構造を模式的に示すものであり、リヤタイヤハウス２００の下側に接合されたリヤサイドメンバ３００に対して、車両上方に作用する荷重Ｋを周期的に（例えば１４２Ｈｚ）加えたときの車両後部の変形態様を模式的に示している。図７は、サイメンアウタパネル１１０で計測された振動レベルを示すものである。

ちなみに、図５及び図６において、車両の前後方向を矢印Ｌで示すとともに、車両の前方向を「Ｆｒ」、車両の後ろ方向を「Ｒｒ」と示す。また、車両の上下方向を矢印Ｈで示すとともに、車両の上方向を「Ｕｐ」、車両の下方向を「Ｄｎ」と示す。また、車幅方向を矢印Ｗで示すとともに、車両の外側方向を「Ｏｕｔ」、車両の内側方向を「Ｉｎ」と示す。

図５に示すように、サイメンアウタパネル１１０の下側の振動を計測する点を第１計測点Ａとし、この第１計測点Ａよりも上方のサイメンアウタパネル１１０の振動を計測する点を第２計測点Ｂとした。

図６に実線にて示すように、リヤサイドメンバ３００に対して車両上方に作用する荷重Ｋを加えることにより、リヤサイドメンバ３００が上方に変位すると、リヤタイヤハウス２００は車幅方向外側へ倒れるように変形し、これによりリヤタイヤハウス２００に接合されたルーフサイドインナパネル１２０は変形する。そして、図６に二点鎖線にて示すように、荷重Ｋの付与を中断すると、上方に変位したリヤサイドメンバ３００は元に戻るように下方へと変位し、車幅方向外側に向かって変形していたリヤタイヤハウス２００は、元に戻るように車幅方向内側へと変形する。このようにしてリヤタイヤハウス２００は、リヤサイドメンバ３００の上下動に伴って車幅方向に振動する。そしてリヤタイヤハウス２００の車幅方向における振動がサイメンアウタパネル１１０やルーフサイドインナパネル１２０に伝達されて、その伝達された振動の周波数が各パネル１１０、１２０の固有振動数に近づくと共振現象が発生し、それら各パネル１１０、１２０の振動や振動音は大きくなる。

図７に示すように、この実験例では、実線にて示す第１計測点Ａの振動についてその最大振動レベルＶ１は、１６０Ｈｚ帯域（例えば１６０Ｈｚを中心とした±２０Ｈｚの範囲の帯域）で発生した。また、一点鎖線にて示す第２計測点Ｂの振動についてその最大振動レベルＶ２は、１２５Ｈｚ帯域（例えば１２５Ｈｚを中心とした±１５Ｈｚの範囲の帯域）で発生した。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、車幅方向へのリヤホイルハウスの振動をより好適に低減することのできる車両後部構造を提供することにある。

上記課題を解決する車両後部構造は、車両の後方に向かって斜め下方に延びる傾斜部位を有したリヤピラーを備える車両の後部構造であって、車両のリヤホイルハウスの車両前後方向における中央部位に下端が接合されており、リヤピラーの傾斜部位に上端が接合されているルーフサイドアウタ補強部材を有している。

同構成では、ルーフサイドアウタ補強部材の下端はリヤホイルハウスの車両前後方向における中央部位に接合される。一方、ルーフサイドアウタ補強部材の上端は、リヤピラーにおいて車両の後方に向かい斜め下方に延びる傾斜部位に接合される。ここで、リヤピラーにあって車両の後方に向かい斜め下方に延びる傾斜部位の位置は、リヤピラー上部の車両ルーフ部の位置に比べてリヤホイルハウスに近くなっている。従って、ルーフサイドアウタ補強部材の上端をリヤピラーの傾斜部位に接合することにより、上記特許文献１に記載された構造、つまりルーフサイドアウタ補強部材の上端をリヤピラー上部の車両ルーフ部に接合する場合と比較して、ルーフサイドアウタ補強部材の長さは短くなる。そのため、ルーフサイドアウタ補強部材の長手方向における曲げ剛性等が高くなり、車両後部の車体骨格の剛性が高まるようになるため、車幅方向へのリヤホイルハウスの変形が抑えられるようになる。従って、同構成によれば、車幅方向へのリヤホイルハウスの振動を好適に低減させることができるようになる。

一実施形態における車両後部構造を車両外側から見た側面図。 同実施形態におけるリヤホイルハウスの車幅方向における振動レベルを示すグラフ。 同実施形態の車両後部構造における音圧感度を示すグラフ。 同実施形態の変形例における車両後部構造を車両外側から見た斜視図。 従来の車両後部構造を車両外側から見た側面図。 従来の車両後部構造における変形状態を模式的に示す図であって、図５の６−６線に沿った断面図。 従来の車両後部構造におけるサイメンアウタパネルの振動レベルを示すグラフ。

以下、車両後部構造を具体化した一実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。
なお、図１や後述の図４において、車両の前後方向を矢印Ｌで示すとともに、車両の前方向を「Ｆｒ」、車両の後ろ方向を「Ｒｒ」と示す。また、車両の上下方向を矢印Ｈで示すとともに、車両の上方向を「Ｕｐ」、車両の下方向を「Ｄｎ」と示す。また、車幅方向を矢印Ｗで示すとともに、車両の外側方向を「Ｏｕｔ」、車両の内側方向を「Ｉｎ」と示す。

図１に示すように、車両１０の後部構造は、タイヤの上方を覆うように設けられるリヤホイルハウス２０、ルーフサイドインナパネル１８、リヤピラー３０、Ｃピラー４０、ルーフサイドアウタ補強部材５０などを有している。

リヤホイルハウス２０は、リヤタイヤの上方を覆うように設けられている。このリヤホイルハウス２０は周知の構造であって、車幅方向外側に配置されるホイルハウスアウタ２１と、ホイルハウスアウタ２１の車幅方向内側に配置されるホイルハウスインナ２２とが接合されて構成されている。

ホイルハウスアウタ２１は、車両前後方向及び車両上下方向に延びる縦壁状のフランジ部２１Ａや、フランジ部２１Ａよりも車幅方向外側へ突出しており円弧状に形成された外側カバー部２１Ｂを備えている。外側カバー部２１Ｂは、リヤタイヤの上面を覆うように形成されている。

ホイルハウスインナ２２は、ホイルハウスアウタ２１のフランジ部２１Ａよりも車幅方向内側へ突出している。そしてこのホイルハウスインナ２２は、リヤタイヤの上面を覆う円弧形状をなして上記外側カバー部２１Ｂと対をなす内側カバー部や、略半円状の縦壁部２２Ａを備えている。このホイルハウスインナ２２の車両下側には、車両前後方向に延びるリヤサイドメンバ９０が接合されている。

ルーフサイドインナパネル１８は、フランジ部２１Ａの上部に接合されており、リヤホイルハウス２０の車両上方及び車両の前後方向に広がる縦壁状のパネルで構成されている。

リヤピラー３０は、車両１０の最後部に設けられたピラーであり、ルーフサイドインナパネル１８の車幅方向外側であって車両後方の斜め上方に設けられている。このリヤピラー３０は、車両１０のルーフ部８０から車両後方に向かって斜め下方に延びる傾斜部位３１を有している。また、リヤピラー３０は、長手方向に直交する断面が略ハット形状をなしており、周囲に設けられたフランジ部３２がルーフサイドインナパネル１８などに接合されている。なお、傾斜部位３１の傾斜角α１は、車両後部の意匠性等を考慮して、水平方向に対し４５°以下の角度になっている。リヤピラー３０の下端には、車両後部の他の構造体が接合されている。

Ｃピラー４０は、リヤピラー３０よりも車両前方に設けられたピラーであり、ルーフサイドインナパネル１８の車幅方向外側であって車両前側に設けられている。このＣピラー４０も、長手方向に直交する断面が略ハット形状をなしており、周囲に設けられたフランジ部がルーフサイドインナパネル１８などに接合されている。なお、この車両１０において、Ｃピラー４０よりも車両前方にはＢピラーが設けられており、Ｂピラーよりも車両前方にはＡピラー（フロントピラーともいう）が設けられている。

ルーフサイドアウタ補強部材５０は、車両後部の剛性を高めるための補強部材であって、ホイルハウスアウタ２１とリヤピラー３０の傾斜部位３１とを繋ぐ直線状の部材であり、ルーフサイドインナパネル１８の車幅方向外側に設けられている。このルーフサイドアウタ補強部材５０も、長手方向に直交する断面が略ハット形状をなしており、周囲に形成されたフランジ部５１がルーフサイドインナパネル１８、ホイルハウスアウタ２１の上面、及びリヤピラー３０の傾斜部位３１に接合されている。また、ルーフサイドアウタ補強部材５０の下端５２近傍であって車両前側の部位には、Ｃピラー４０の下方部位４１の一部が、より詳細には下方部位４１にあって車両後方の端面に設けられたフランジ部などが接合されている。

下端５２は、リヤホイルハウス２０の車両前後方向における中央部位に接合されている。より詳細には、下端５２の車両前後方向における中心位置Ｃ１が、リヤホイルハウス２０の車両前後方向における中心位置Ｃ２を基準にして車両前後方向の所定範囲Ｍ内になるように、下端５２は外側カバー部２１Ｂの上面に接合されている。なお、本車両１０における所定範囲Ｍとしては２００ｍｍ程度、つまり中心位置Ｃ２を基準にして前後１００ｍｍ程度の範囲内に下端５２を接合することが好ましい。

ルーフサイドアウタ補強部材５０の上端５３は、上述したようにリヤピラー３０の傾斜部位３１に接合されている。より詳細には、ルーフサイドアウタ補強部材５０の長手方向とリヤピラー３０の長手方向とがなす交差角度α２が略直角となるようにそれら部材は接合されている。なお、本車両１０における交差角度α２としては「９０°±１５°」程度の角度が好ましい。

次に、本実施形態の作用を説明する。
ルーフサイドアウタ補強部材５０の下端５２は、リヤホイルハウス２０の車両前後方向における中央部位に接合されている。こうした中央部位は、リヤホイルハウス２０が車幅方向に振動するときの腹になるため、そうした振幅の大きい部位に下端５２を接合して補強することにより、振動の節になる部位を補強する場合と比較して、より効果的にリヤホイルハウス２０の振動が抑えられる。

また、ルーフサイドアウタ補強部材５０の上端５３は、リヤピラー３０において車両１０の後方に向かい斜め下方に延びる傾斜部位３１に接合されている。この傾斜部位３１の位置は、ルーフ部８０の位置に比べてリヤホイルハウス２０に近くなっている。従って、上端５３を傾斜部位３１に接合する本実施形態の構造では、上端５３をルーフ部８０に接合する従来の構造と比較して、ルーフサイドアウタ補強部材５０の長さが短くなる。そのため、ルーフサイドアウタ補強部材５０の長手方向における曲げ剛性等が高くなり、車両後部の車体骨格の剛性が高まるようになるため、車幅方向へのリヤホイルハウス２０の変形が抑えられるようになる。従って、車幅方向へのリヤホイルハウス２０の振動が低減する。

また、ルーフサイドアウタ補強部材５０の長手方向とリヤピラー３０の長手方向とがなす交差角度α２は略直角となるようにそれら部材は接合されている。そのため、ルーフサイドアウタ補強部材５０とリヤピラー３０とが斜めに交わる場合と比較して、それら各部材の接合部における剛性が高まるようになる。

また、一般的にリヤピラー３０の傾斜角α１が小さくなるほど、車両後方に設けられるリヤウィンドガラス枠の開口面積は大きくなる等の理由により、車両後部の剛性は低下しやすくなる。この点、本実施形態では、上述したルーフサイドアウタ補強部材５０によって車両後部の剛性が高められている。そのため、傾斜部位３１の傾斜角α１が水平方向に対し４５°以下の角度になっており、傾斜角α１が比較的小さい意匠の車両１０であっても、車両後部の剛性を好適に確保することができ、これにより車幅方向へのリヤホイルハウス２０の振動を低減することができる。

また、ルーフサイドアウタ補強部材５０の下端５２近傍の部位には、Ｃピラー４０の下方部位４１が接合されている。これによりリヤホイルハウス２０の車両前後方向には、リヤピラー３０とルーフサイドアウタ補強部材５０とＣピラー４０とで梁が形成される。従って、ルーフサイドアウタ補強部材５０にＣピラー４０を接合しない場合と比較して、車両後部の剛性を高めることができ、これにより車幅方向へのリヤホイルハウス２０の振動を低減することができる。

このように本実施形態では、車両後部の剛性を効果的に高めることで車幅方向へのリヤホイルハウス２０の振動が低減するため、例えば上述したような共振現象の発生も抑えられる。

図２に、リヤホイルハウス２０の車幅方向への振動レベルを示す。なお、図２の実線Ｌ１は本実施形態におけるリヤホイルハウス２０の振動レベルを示し、一点鎖線Ｌ２は上述したルーフサイドアウタ補強部材５０を備えていない車両でのリヤホイルハウス２０の振動レベルを、つまり本実施形態に対する比較例を示す。

この図２に示すように、本実施形態による車両後部構造では、比較例において１４０Ｈｚ近傍で現れていた最大振動レベルが大きく低減することが確認された。また、本実施形態による車両後部構造では、１２５Ｈｚ近傍の振動レベルや、１６０Ｈｚ近傍の振動レベルも、比較例に対して大きく低減することが確認された。

図３に、本実施形態の車両１０における音圧感度、つまりロードノイズの大きさを示す。なお、図３の実線Ｌ１は本実施形態の車両１０における音圧感度を示し、一点鎖線Ｌ２は上述したルーフサイドアウタ補強部材５０を備えていない車両における音圧感度を、つまり本実施形態に対する比較例を示す。

この図３に示すように、本実施形態による車両後部構造では、１４０Ｈｚ近傍で現れていた最大音圧感度が、比較例に対して大きく低減することが確認された。また、本実施形態による車両後部構造では、１２５Ｈｚ近傍から１５５Ｈｚ近傍までの間における音圧感度も比較例に対して低減することが確認された。

また、一般に、リヤホイルハウス２０には、リヤショックアブソーバの上端が固定されることが多い。この点、本実施形態では、車両後部の剛性が高まることで、車幅方向へのリヤホイルハウス２０の変形が抑えられるため、そうしたショックアブソーバの固定部周辺における剛性も向上するようになり、例えば車両１０の操縦安定性も向上するようになる。

以上説明したように、本実施形態によれば、次の効果を得ることができる。
（１）ルーフサイドアウタ補強部材５０の下端５２は、リヤホイルハウス２０の車両前後方向における中央部位に接合されている。そのため、効果的にリヤホイルハウス２０の振動を抑えることができる。

（２）ルーフサイドアウタ補強部材５０の上端５３は、リヤピラー３０において車両１０の後方に向かい斜め下方に延びる傾斜部位３１に接合されている。従って、車幅方向へのリヤホイルハウス２０の振動を低減させることができる。

（３）上述したルーフサイドアウタ補強部材５０によって車両後部の剛性が高められるため、リヤピラー３０の傾斜部位３１の傾斜角α１が、水平方向に対し４５°以下の角度になっている車両１０であっても、車両後部の剛性を好適に確保することができる。

（４）ルーフサイドアウタ補強部材５０にＣピラー４０を接合するようにしているため、そうでない場合と比較して、車両後部の剛性を高めることができ、これにより車幅方向へのリヤホイルハウス２０の振動を低減することができる。

（５）ルーフサイドアウタ補強部材５０によって車両後部の車体骨格の剛性が高まるため、リヤショックアブソーバの固定部周辺における剛性も向上するようになり、例えば車両１０の操縦安定性も向上するようになる。

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・リヤピラー３０や、Ｃピラー４０、あるいはルーフサイドアウタ補強部材５０は、それらに設けられたフランジ部を使って接合されていたが、他の態様でそれらピラーや補強部材を接合してもよい。

・ルーフサイドアウタ補強部材５０は直線形状であったが、他の形状でもよい。例えば図４に示すに長手方向において湾曲した形状を有するルーフサイドアウタ補強部材５００や、長手方向において階段形状を有するルーフサイドアウタ補強部材でもよい。

・ルーフサイドアウタ補強部材５０の下端５２近傍の部位に、Ｃピラー４０の下方部位４１を接合するようにしたが、ルーフサイドアウタ補強部材５０とＣピラー４０との接合部位を他の部位に変更してもよい。例えば、ルーフサイドアウタ補強部材５０の長手方向における中央近傍の部位や上端５３の近傍の部位にＣピラー４０の下方部位４１を接合するようにしてもよい。

・ルーフサイドアウタ補強部材５０とＣピラー４０とは必ずしも接合させなくてもよい。
・ルーフサイドアウタ補強部材５０とリヤピラー３０とを略直交させるようにしたが、リヤピラー３０に対してルーフサイドアウタ補強部材５０が斜めになるように接合してもよい。

・リヤピラー３０の傾斜部位３１の傾斜角α１が、水平方向に対し４５°以下の角度になっている車両１０に適用したが、傾斜角α１が４５°を超える車両でもよい。
・上記実施形態の車両１０は、Ａピラー、Ｂピラー、Ｃピラー４０、及びリヤピラー３０を備えていたが、車体の骨格構造におけるピラーの数はこれに限られるものではない。例えば、Ａピラー及びリヤピラー３０を備える車両や、Ａピラー及びＢピラー及びリヤピラー３０を備える車両でもよい。

１０…車両、１８…ルーフサイドインナパネル、２０…リヤホイルハウス、２１…ホイルハウスアウタ、２１Ａ…フランジ部、２１Ｂ…外側カバー部、２２…ホイルハウスインナ、２２Ａ…縦壁部、３０…リヤピラー、３１…傾斜部位、３２…フランジ部、４０…Ｃピラー、４１…下方部位、５０…ルーフサイドアウタ補強部材、５１…フランジ部、５２…下端、５３…上端、８０…ルーフ部、９０…リヤサイドメンバ、１００…リヤピラー、１１０…サイメンアウタパネル、１２０…ルーフサイドインナパネル、２００…リヤタイヤハウス、３００…リヤサイドメンバ、５００…ルーフサイドアウタ補強部材。

Claims (1)

1. 車両の後方に向かって斜め下方に延びる傾斜部位を有したリヤピラーを備える車両の後部構造であって、
   前記車両のリヤホイルハウスの車両前後方向における中央部位に下端が接合されており、前記リヤピラーの前記傾斜部位に上端が接合されているルーフサイドアウタ補強部材を有する
   ことを特徴とする車両後部構造。