JP2018016109A

JP2018016109A - 車両後部構造

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Publication number: JP2018016109A
Application number: JP2016145553A
Authority: JP
Inventors: 中村　健太郎; Kentaro Nakamura; 中村　　健太郎
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-07-25
Filing date: 2016-07-25
Publication date: 2018-02-01
Anticipated expiration: 2036-07-25
Also published as: JP6610459B2

Abstract

【課題】繊維強化樹脂製のリヤフロアパンを金属製のフレームに対して接合させる車両下部構造において、電位差腐食を抑制する車両下部構造を得る。【解決手段】車両下部構造１０では、リヤフロアパン２０のフランジ部２６がリヤフロアパネル１８の端部に接合されることにより、取り付けられている。この際、フランジ部２６とリヤフロアパネル１８の間に配置される接着剤３４がリヤフロアパネル１８の内側端面１８Ｃを覆っている。したがって、金属製のリヤフロアパネル１８と樹脂製のリヤフロアパン２０のフランジ部２６（第２壁部３２）の間に外部から水滴が付着しても、水滴がリヤフロアパネル１８の内側端面１８Ｃに接触することが防止され、電位差腐食が防止又は抑制される。【選択図】図２

Description

本発明は、車両後部構造に関する。

車体の軽量化を図るために、車両後部のリヤフロアパンを樹脂製にすることが図られている。

例えば、樹脂製のリヤフロアパンを接着剤でサポートフレームに接合することにより、車体に取り付けた構成が提案されている（特許文献１参照）。

独国特許出願公開第１０２００８０５４２０６号明細書

上記特許文献１記載の技術を、リヤフロアパンを構成する樹脂が炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）であり、サポートフレームが鉄やアルミ等の金属製である場合に適用すると、防錆処理等の表面処理を完全に施すことが困難なサポートフレームの端面が外部に露出されることになる。したがって、金属製のサポートフレームの端面とＣＦＲＰ製のリヤフロアパンの間に外部から水滴が付着すると、電位差腐食がサポートフレームの端面に発生するおそれがあった。

本発明は上記事実を考慮し、繊維強化樹脂製のリヤフロアパンを金属製のフレームに対して接合させる車両下部構造において、電位差腐食を抑制する車両下部構造を得ることを目的とする。

請求項１に記載の発明に係る車両後部構造は、底壁と、前記底壁の端部から車両上方に延在する縦壁部と、前記縦壁部の上端から外側に延出して形成されたフランジ部とを備えた繊維強化樹脂製のリヤフロアパンと、前記フランジ部を下方から支持する金属製のフレームと、前記フランジ部の下面の外側端部から車両下方に向けて突出形成された第１壁部と、前記フランジ部の下面において前記第１壁部よりも内側で車両下方に向けて突出形成され、前記フレームの内側端面に対向配置された第２壁部と、前記フランジ部の下面、前記第１壁部、前記第２壁部及び前記フレームの上面で略囲まれた第１部分と、前記第１部分から連続し前記第２壁部と前記フレームの内側端面との間に位置する第２部分に充填されると共に、前記第２部分から前記フレームの下面の内側端部まで配置された接着剤と、を備えている。

請求項１に記載の発明では、繊維強化樹脂製のリヤフロアパンのフランジ部が金属製のフレームに下方から支持されることによって車体に配設されている。ここで、フランジ部の下面と、下面から車両下方に向けて突出形成された第１壁部、第２壁部及びフレームの上面に囲まれた第１部分と、第１部分に連続し第２壁部とフレームの内側端面との間に位置する第２部分に充填された接着剤は、さらに第２部分からフレームの下面の内側端部まで覆っている。

このように、リヤフロアパンのフランジ部とフレームの間に接着剤が充填されているため、リヤフロアパンとフレームが確実に接合されている。

また、第１部分及び第２部分に充填された接着剤は、第２部分からフレームの下面の内側端部まで延在している。すなわち、フレームの上面の内側端部からフレームの内側端面、そしてフレームの下面の内側端部まで接着剤が連続的に覆っている。したがって、防錆処理等の表面処理を完全に施すことが困難なフレームの内側端面が外部に露出されることが防止される。この結果、リヤフロアパンのフレーム部の第２壁部とフレーム（の下面）を跨ぐように車両の外部から水滴が付着しても、接着剤に覆われたフレームの内側端面に水滴が接触することが防止される。したがって、リヤフロアパンとフレームとの電位差腐食が防止又は抑制される。

請求項２に記載の発明に係る車両後部構造は、底壁と、前記底壁の端部から車両上方に延在する縦壁部と、前記縦壁部の上端から外側に延出して形成されたフランジ部とを備えた繊維強化樹脂製のリヤフロアパンと、前記フランジ部の外側に配置され、前記リアフロアパンを支持する金属製のフレームと、前記フランジ部の外側端部から車両上方に向けて形成され、前記フレームの内側端面に対向配置された第１垂直壁部と、前記第１垂直壁部の上端から外側に向けて形成され、前記フレームの上部に配置された水平壁部と、前記水平壁部の外側端部から車両下方に向けて形成された第２垂直壁部と、前記水平壁部の下面、前記第１垂直壁部、前記第２垂直壁部及び前記フレームの上面で略囲まれた第３部分と、前記第３部分から連続し前記第１垂直壁部と前記フレームの内側端面との間に位置する第４部分に充填されると共に、前記第４部分から前記フレームの下面の内側端部まで配置された接着剤と、を備えている。

請求項２に記載の発明では、繊維強化樹脂製のリヤフロアパンが金属製のフレームに支持されることによって車体に配設されている。ここで、フランジ部の外側端部から車両上方に向けて形成された第１垂直壁部と、第１垂直壁部の上端から外側に向けて形成された水平壁部の下面と、水平壁部の外側端部から車両下方に向けて形成された第２垂直壁部と、フレームの上面に囲まれた第３部分と、第３部分に連続し第１垂直壁部とフレームの内側端面との間に位置する第４部分に充填された接着剤は、さらに第４部分からフレームの下面の内側端部まで覆っている。

なお、第１垂直壁部、第２垂直壁部は、鉛直方向から傾斜して形成されたものも含むものであり、水平壁部は水平方向から傾斜して形成されたものを含むものである。

このように、リヤフロアパンのフランジ部の外側端部に形成された第１垂直壁部、水平壁部とフレームとの間に接着剤が充填されているため、リヤフロアパンとフレームが確実に接合されている。

また、第３部分及び第４部分に充填された接着剤は、第４部分からフレームの下面の内側端部まで延在している。すなわち、フレームの上面の内側端部からフレームの内側端面、そしてフレームの下面の内側端部まで接着剤が連続的に覆っている。したがって、防錆処理等の表面処理を完全に施すことが困難なフレームの内側端面が外部に露出されることが防止される。この結果、リヤフロアパンの第１垂直壁部とフレーム（の下面）を跨ぐように車両の外部から水滴が付着しても、接着剤に覆われたフレームの内側端面に水滴が接触することが防止される。したがって、リヤフロアパンとフレームとの電位差腐食が防止又は抑制される。

以上説明したように、本発明に係る車両下部構造では、繊維強化樹脂製のリヤフロアパンと金属製のフレーム間の電位差腐食を防止又は抑制することができる。

本発明の第１実施形態に係る車両下部構造を示す概略斜視図である。図１のＡ−Ａ線断面図である。図２の接合前状態を示す断面図である。本発明の第１実施形態の他の例に係る車両下部構造を示す図２に相当する図である。本発明の第２実施形態に係る車両下部構造を示す図２に相当する図である。

＜第１実施形態＞
以下、図１〜図４に基づいて本発明の第１実施形態に係る車両下部構造１０について説明する。なお、各図に適宜記す矢印ＦＲ、矢印ＵＰ、矢印ＲＨは、それぞれ車両前方、車両上方向、車両右側を示している。

（構成）
図１に示されるように、本実施形態に係る車両下部構造１０は、車幅方向の両端部側に形成されたリヤサイドメンバ１２、１２と、一対のリヤサイドメンバ１２、１２の間にリヤクロスメンバ１４が配設されている。また、リヤクロスメンバ１４よりも車両前方側には、センタフロアパネル１６が配設されていると共に、リヤクロスメンバ１４よりも車両後方側にはリヤフロアパネル１８が配設されている。リヤフロアパネル１８は、リヤクロスメンバ１４側でリヤサイドメンバ１２、１２間に図示しない開口部が形成されており、その開口部に繊維強化樹脂、例えばＣＦＲＰ（炭素繊維強化樹脂）から形成されたリヤフロアパン２０が配置されている。

リヤフロアパン２０は、上方が開口した箱型形状に形成されており、底壁２２と、底壁２２の外周部（外側端部）から上方に延在する縦壁部２４と、縦壁部２４の上端から外側に延在するフランジ部２６とを備えている。

フランジ部２６には、図２に示されるように、下面２６Ａの外側端部から車両下方に突出形成された第１壁部３０を備えている。また、フランジ部２６は、下面２６Ａにおいて第１壁部３０から所定距離内側の位置に、下面２６Ａから車両下方に突出形成された第２壁部３２を備えている。第１壁部３０及び第２壁部３２は、フランジ部２６に沿ってリヤフロアパン２０を周回するように形成されている。

なお、第１壁部３０は、第２壁部３２よりも車両上下方向長さが短い。また、フランジ部２６とリヤフロアパネル１８とが接合された状態で、第１壁部３０の下端面３０Ａとリヤフロアパネル１８の上面１８Ａが所定距離（高さＨ３）離間されると共に、第２壁部３２の下端面３２Ａがリヤフロアパネル１８の下面１８Ｂ以下の位置に位置するように、第１壁部３０と第２壁部３２が形成されている。特に、第２壁部３２の下端面３２Ａがリヤフロアパネル１８の下面１８Ｂよりも車両下方に位置するように第２壁部３２が形成されていることが好ましい。

リヤフロアパン２０のフランジ部２６がリヤフロアパネル１８及びリヤクロスメンバ１４の端部に接着剤３４で接合されることによってリヤフロアパン２０が車体に組みつけられている。

リヤフロアパン２０（フランジ部２６）とリヤフロアパネル１８との接合方法について、具体的に説明する。

図２に示されるように、リヤフロアパン２０のフランジ部２６の下面２６Ａ、第１壁部３０、第２壁部３２、リヤフロアパネル１８の上面１８Ａで囲まれた部分を第１部分Ａ１とする。この第１部分Ａ１の面積（第１容積）は、フランジ部２６の下面２６Ａとリヤフロアパネル１８の上面１８Ａとの距離（高さ）をＨ１、第１壁部３０と第２壁部３２との距離（長さ）をＬ１とすると、第１容積＝Ｌ１×Ｈ１である。また、リヤフロアパネル１８の内側端面１８Ｃと第２壁部３２との間に位置する部分を第２部分Ａ２とする。この第２部分Ａ２の面積（第２容積）はリヤフロアパネル１８の内側端面１８Ｃと第２壁部３２との距離（長さ）をＬ２、リヤフロアパネル１８の厚さをＨ２とすると、第２容積＝Ｌ２×Ｈ２である。

ここで、図３に示されるように、リヤフロアパン２０のフランジ部２６の下面２６Ａの第１壁部３０と第２壁部３２の間に、第１容積と第２容積の和よりも多量の接着剤３４を付着させる。

次に、フランジ部２６の下面２６Ａに接着剤３４が付着された状態のリヤフロアパン２０をリヤフロアパネル１８の図示しない開口部に挿入し、フランジ部２６の下面２６Ａ側をリヤフロアパネル１８の上面１８Ａ上に配置する。この際、フランジ部２６の下面２６Ａとリヤフロアパネル１８の上面１８Ａとの距離がＨ１（第１壁部３０の下端面３０Ａとリヤフロアパネル１８の上面１８Ａとの距離がＨ３）となるように、また、リヤフロアパネル１８の内側端面１８Ｃとフランジ部２６の第２壁部３２との距離が距離Ｌ２となるように配置する。

この結果、フランジ部２６の下面２６Ａに第１容積と第２容積との和よりも多量に付着していた接着剤３４は、第１部分Ａ１を充填すると共に、第１壁部３０の下端面３０Ａとリヤフロアパネル１８の上面１８Ａとの間の第１隙間３６及び第２壁部３２とリヤフロアパネル１８の内側端面１８Ｃとの間の第２隙間３８から外部に向かって流動する。

ここで、第１隙間３６の第１壁部３０の下端面３０Ａとリヤフロアパネル１８の上面１８Ａとの距離（高さ）Ｈ３は、第２隙間３８の第２壁部３２とリヤフロアパネル１８の内側端面１８Ｃとの距離Ｌ２よりも小さく設定されている。

すなわち、第２隙間３８における接着剤３４の流動抵抗が第１隙間３６における接着剤３４の流動抵抗よりも低い。したがって、第１部分Ａ１で過剰となった接着剤３４は、その大部分が第２隙間３８側に流動する。この結果、接着剤が第２隙間３８（第２部分Ａ２）を充填すると共に、第２隙間３８の車両下方まで流出する。

この際、第２壁部３２は、リヤフロアパネル１８の下面１８Ｂよりも車両下方側まで延在しているため、第２隙間３８を通過した接着剤３４が第２壁部３２を乗り越えてフランジ部２６の内側に流動することが防止される。すなわち、第２隙間３８を通過した接着剤３４がリヤフロアパネル１８の下面１８Ｂ側に良好に案内される。この結果、リヤフロアパネル１８の上面１８Ａの内側端部から内側端面１８Ｃ、さらに下面１８Ｂの内側端部まで接着剤３４で連続的に覆われることになる。すなわち、リヤフロアパネル１８の内側端面１８Ｃが確実に接着剤３４で覆われる。

なお、図２に示されるように、第２隙間３８よりも流動抵抗の高い第１隙間３６では、接着剤３４の一部がその内部に流入するが、外部まで流出することは防止される。

このように、ＣＦＲＰ製のリヤフロアパン２０のフランジ部２６とリヤフロアパネル１８の端部を接着剤３４で接合することにより、以下の作用効果を奏する。

先ず、フランジ部２６とリヤフロアパネル１８間の第１部分Ａ１と第２部分Ａ２を接着剤３４で充填することにより、リヤフロアパン２０とリヤフロアパネル１８が確実に接合される。

一方、フランジ部２６とリヤフロアパネル１８の接合部、例えば、第２壁部３２とリヤフロアパネル１８の下面１８Ｂとの間に車両下方から水滴が付着することがある。

ここで、リヤフロアパネル１８の内側端面１８Ｃは、防錆加工等の表面処理を完全に施すことが困難であり、リヤフロアパン２０のフランジ部２６との間に水滴が付着すると、内側端面１８Ｃに電位差腐食を生ずるおそれがある。

しかしながら、車両下部構造１０では、リヤフロアパネル１８の内側端面１８Ｃが接着剤３４に覆われているため、水滴が接触することが防止される。したがって、フランジ部２６（第２壁部３２）とリヤフロアパネル１８の内側端面１８Ｃとの間に水滴が付着してリヤフロアパネル１８の内側端面１８Ｃが電位差腐食されることが防止又は抑制される。

なお、本実施形態では、ＣＦＲＰ製のリヤフロアパン２０について説明したが、他の繊維強化樹脂製のものにも適用可能である。

また、リヤフロアパン２０とリヤフロアパネル１８の接合時に、接合に必要な量よりも多量の接着剤３４を塗布してリヤフロアパネル１８の内側端面１８Ｃを接着剤３４で覆う接合方法について説明したが、リヤフロアパネル１８の内側端面１８Ｃを接合用の接着剤３４で覆うものであれば、接合方法を限定するものではない。

さらに、本実施形態では、接着剤３４をリヤフロアパン２０のフランジ部２６側に付着させた状態でリヤフロアパネル１８と接合したが、これに限定するものではない。すなわち、リヤフロアパネル１８の上面１８Ａに所定量の接着剤３４を塗布してリヤフロアパン２０のフランジ部２６と接合しても良い。

また、本実施形態では、リヤフロアパン２０のフランジ部２６とリヤフロアパネル１８との接合部分について説明したが、フランジ部２６とリヤクロスメンバ１４との間でも同様に接合されている。

さらに、第２壁部３２は、断面が矩形状に限定されるものではなく、例えば、図４に示されるように、第２壁部３２の基部（フランジ部２６の下面２６Ａ）側にテーパ面４０を形成することもできる。この場合も上記実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
＜第２実施形態＞
以下、図５に基づいて本発明の第２実施形態に係る車両下部構造５０について説明する。なお、第１実施形態と同様の構成要素には、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。

車両下部構造５０を構成するリヤフロアパン２０のフランジ部２６の外側端部から車両上方に向けて第１垂直壁部５２が形成されている。また、第１垂直壁部５２の上端から外側に向けて水平壁部５４が形成されている。さらに、水平壁部５４の外側端部から車両下方に向けて第２垂直壁部５６が形成されている。なお、第１垂直壁部５２、第２垂直壁部５６は、車両上下方向から傾斜して形成されたものも含むものであり、水平壁部５４は水平方向から傾斜して形成されたものを含むものである。

また、第２垂直壁部５６は、第１垂直壁部５２よりも車両上下方向長さが短い。さらに、フランジ部２６とリヤフロアパネル１８とが接合された状態で、第２垂直壁部５６の下端面５６Ａとリヤフロアパネル１８の上面１８Ａが所定距離（高さＨ３）離間されると共に、第１垂直壁部５２の下端面５２Ａがリヤフロアパネル１８の下面１８Ｂ以下の位置に位置するように、第１垂直壁部５２、水平壁部５４及び第２垂直壁部５６が形成されている。特に、第１垂直壁部５２の下端面５２Ａがリヤフロアパネル１８の下面１８Ｂよりも車両下方に位置するように第１垂直壁部５２が形成されていることが好ましい。

リヤフロアパン２０のフランジ部２６の端部に形成された第１垂直壁部５２、水平壁部５４がリヤフロアパネル１８及びリヤクロスメンバ１４の端部に、第１実施形態と同様の接合方法によって接合されることによってリヤフロアパン２０が車体に組みつけられている。

このように、車両下部構造５０では、フランジ部２６の外側端部で、第１垂直壁部５２、水平壁部５４の下面５４Ａ、第２垂直壁部５６とリヤフロアパネル１８の上面１８Ａに囲まれた第３部分Ａ３と、第３部分Ａ３に連続してリヤフロアパネル１８の内側端面１８Ｃの間に位置する第４部分Ａ４に接着剤３４が充填されると共に、リヤフロアパネル１８の下面１８Ｂの内側端部まで接着剤３４で覆われるため、内側端面１８Ｃに水滴が接触することが防止される。したがって、第１垂直壁部５２とリヤフロアパネル１８の内側端面１８Ｃとの間に水滴が付着してリヤフロアパネル１８の内側端面１８Ｃが電位差腐食されることが防止又は抑制される。

また、車両下部構造５０では、上記以外の作用も第１実施形態と同様に奏する。

１０、５０車両後部構造
１４リヤクロスメンバ（フレーム）
１８リヤフロアパネル（フレーム）
１８Ａ上面
１８Ｃ内側端面
２０リヤフロアパン
２２底壁
２４縦壁部
２６フランジ部
２６Ａ下面
３０第１壁部
３２第２壁部
３４接着剤
５２第１垂直壁部
５４水平壁部
５６第２垂直壁部
Ａ１第１部分
Ａ２第２部分
Ａ３第３部分
Ａ４第４部分

Claims

底壁と、前記底壁の端部から車両上方に延在する縦壁部と、前記縦壁部の上端から外側に延出して形成されたフランジ部とを備えた繊維強化樹脂製のリヤフロアパンと、
前記フランジ部を下方から支持する金属製のフレームと、
前記フランジ部の下面の外側端部から車両下方に向けて突出形成された第１壁部と、
前記フランジ部の下面において前記第１壁部よりも内側で車両下方に向けて突出形成され、前記フレームの内側端面に対向配置された第２壁部と、
前記フランジ部の下面、前記第１壁部、前記第２壁部及び前記フレームの上面で略囲まれた第１部分と、前記第１部分から連続し前記第２壁部と前記フレームの内側端面との間に位置する第２部分に充填されると共に、前記第２部分から前記フレームの下面の内側端部まで配置された接着剤と、
を備えた車両後部構造。
底壁と、前記底壁の端部から車両上方に延在する縦壁部と、前記縦壁部の上端から外側に延出して形成されたフランジ部とを備えた繊維強化樹脂製のリヤフロアパンと、
前記フランジ部の外側に配置され、前記リヤフロアパンを支持する金属製のフレームと、
前記フランジ部の外側端部から車両上方に向けて形成され、前記フレームの内側端面に対向配置された第１垂直壁部と、
前記第１垂直壁部の上端から外側に向けて形成され、前記フレームの上部に配置された水平壁部と、
前記水平壁部の外側端部から車両下方に向けて形成された第２垂直壁部と、
前記水平壁部の下面、前記第１垂直壁部、前記第２垂直壁部及び前記フレームの上面で略囲まれた第３部分と、前記第３部分から連続し前記第１垂直壁部と前記フレームの内側端面との間に位置する第４部分に充填されると共に、前記第４部分から前記フレームの下面の内側端部まで配置された接着剤と、
を備えた車両後部構造。