JP2020168939A - 車両後部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】アッパサポート、補強部材、及びリアクロスメンバの結合点に入力される荷重を従来よりも周辺に分散可能とする。【解決手段】車両の後部構造は、アッパサポート１０、リアクロスメンバ２０、クロスエクステンション３０、及び補強部材４０を備える。アッパサポート１０は、リアホイールハウス１１０に設けられ、ショックアブソーバの上端を支持する。リアクロスメンバ２０は、リアフロアに配置され車幅方向に延設される。クロスエクステンション３０は、リアクロスメンバ２０の車幅方向端部に結合され、更に車幅方向外側に延設される。補強部材４０は、アッパサポート１０及びクロスエクステンション３０に結合される。さらに、クロスエクステンション３０と補強部材４０とが結合される第一結合点１３０が、クロスエクステンション３０とリアクロスメンバ２０とが結合される第二結合点１３２よりも、車幅方向内側に設けられる。【選択図】図５

Description

本発明は、車両の後部構造であって、特にリアホイール周辺の構造に関する。

車体（ボデー）の後部には、リアホイールを収容するリアホイールハウスが形成される。また、リアホイールハウスには、リアサスペンション機構の一部であるショックアブソーバ（ダンパー）の上端を支持するアッパサポートが設けられる。

車体の上下振動に対してショックアブソーバが抵抗として作用することで、車体の上下振動が減衰される。この振動減衰の過程で、例えば車体の沈み込みにショックアブソーバが抗する際に、アッパサポートに上方向の荷重が入力され、また車体の持ち上がりにショックアブソーバが抗する際に、アッパサポートに下方向の荷重が入力される。

このようにアッパサポートには、車体の上下運動とは反対方向の荷重が入力され、これに伴い例えばアッパサポートを起点にして車体がねじれ変形させられる。このねじれ変形を抑制するように車体の剛性を高める構造として、例えば特許文献１では、アッパサポートから、リアフロアに設けられた骨格部材であるリアクロスメンバまでが、補強部材で繋がれる。アッパサポートに入力され車体に伝達される荷重を補強部材及びリアクロスメンバが受けることで、車体のねじれ変形（歪み）が抑制される。

特許第５６８３７０７号公報

ところで、アッパサポート、補強部材、及びリアクロスメンバに荷重が入力された場合に、各部材の曲げ変形によって荷重が吸収されるが、これらの部材同士の結合点、例えば溶接点にも荷重が入力される。結合点に入力される荷重が過大であると、溶接剥離等、結合が切れてしまうおそれがある。そこで本発明は、アッパサポート、補強部材、及びリアクロスメンバの結合点に入力される荷重を従来よりも周辺に分散可能な、車両後部構造を提供することを目的とする。

本発明は車両の後部構造に関する。当該構造は、アッパサポート、リアクロスメンバ、クロスエクステンション、及び補強部材を備える。アッパサポートは、リアホイールハウスに設けられ、ショックアブソーバの上端を支持する。リアクロスメンバは、リアフロアに配置され車幅方向に延設される。クロスエクステンションは、リアクロスメンバの車幅方向端部に結合され、更に車幅方向外側に延設される。補強部材は、アッパサポート及びクロスエクステンションに結合される。さらに、クロスエクステンションと補強部材とが結合される第一結合点が、クロスエクステンションとリアクロスメンバとが結合される第二結合点よりも、車幅方向内側に設けられる。

上記構成によれば、補強部材→第一結合点（車幅方向内側から外側への折り返し点）→クロスエクステンション→第二結合点（車幅方向外側から内側への折り返し点）→リアクロスメンバの経路が、車両正面視にてＺ字の折り返し構造を備えることになる。例えばアッパサポートに上方向の荷重が加えられたときに、この折り返し構造が上方向に開き、その開いた際の各部材の曲げ変形によって荷重が吸収される。このようなＺ字の折り返し構造を備えることで、Ｚ字の折り返しが無く一直線上に各部材が結合される場合と比較して、各部材が曲げ変形される経路が長くなり、その分、各部材に設けられた結合点に入力される荷重が抑制される。

本発明によれば、アッパサポート、補強部材、及びリアクロスメンバの結合点に入力される荷重を従来よりも周辺に分散可能となる。

本実施形態に係る車両の後部構造を例示する上面斜視図である。 図１の一部拡大図である。 本実施形態に係る車両の後部構造を例示する底面図である。 図３の一部拡大図である。 図３のＡ−Ａ断面を例示する正面断面図である。 アッパサポートに上方向の荷重が入力されたときの、車両の後部構造の様子を例示する正面断面図である。 本実施形態に係る車両の後部構造の別例を示す正面断面図である。

図１に、本実施形態に係る車両の後部構造が例示される。なお、図１−図７において、車体前後方向が記号ＦＲで表される軸で示され、車幅方向が記号ＬＷで表される軸で示され、車高方向が記号ＵＰで表される軸で示される。車体前後軸ＦＲは車体前方方向を正方向とする。車幅軸ＬＷは車幅方向左側を正方向とする。また車高軸ＵＰは上方向を正方向とする。これら３軸は互いに直交する。

なお以下では、特に注釈が必要である場合等を除き、車体前後方向の前方は単に前方と記載され、車体前後方向の後方は単に後方と記載される。また車高方向の上方は単に上方と記載され、車高方向の下方は単に下方と記載される。

図１には本実施形態に係る車両の後部構造を含む、車体（ボデー）構造が例示される。例えば本実施形態に係る車両の後部構造は、アッパサポート１０、一対のＣピラー１１４，１１４、リアクロスメンバ２０（図３参照）、さらには図示しない、ルーフに形成された骨格部材を含む、背面視環状の骨格構造の一部として構成される。

図１には、車体の床板を構成するパネルと骨格部材が例示されている。具体的に車体床板として、車両前方から後方に向かって、フロントフロアパネル１００、リアシートパネル１０２、及びリアフロアパネル１０４が設けられる。フロントフロアパネル１００上にはフロントシートが設置され、リアシートパネル１０２上にはリアシートが設置される。さらにリアフロアパネル１０４はリアフロア、すなわちトランクルームの床面を構成する。

また、車両の骨格構造として、車体には、リアサイドメンバ１１２、Ｃピラー１１４、アッパサポート１０、及びリアクロスメンバ２０（図３参照）が設けられる。リアサイドメンバ１１２は車幅方向両側端に一対設けられ、またリアシートパネル１０２及びリアフロアパネル１０４を挟むようにして設けられる。これらの骨格部材は、例えば高張力鋼板等の、パネル材と比較して高強度の鋼板から構成される。

リアサイドメンバ１１２よりも車幅方向外側には、リアホイールハウス１１０が形成される。リアホイールハウス１１０には、図示しないリアホイールが収容される。さらにリアホイールハウス１１０の上端、言い換えるとリアホイールハウス１１０を車体側面視したときの頂点部分には、アッパサポート１０が設けられる。

アッパサポート１０は、上述したように車両の骨格構造の一部であって、リアサスペンション機構の一部であるショックアブソーバ（図示せず）の上端を支持する。ショックアブソーバは既知の車両部品であるため、ここではその構成を簡単に説明する。ショックアブソーバは、車体の上下方向の振動を吸収する部材であって、オイル室を構成するシリンダと、当該オイル室内を進退移動するピストンを含んで構成される、筒型の部材である。ショックアブソーバはその長手方向が上下方向を向くように配置され、その上端がアッパサポート１０に支持される。

ショックアブソーバは、サスペンション機構のスプリングの上下伸縮やこれに伴う車体の上下振動を減衰させるために設けられ、例えば車体の上下動に追従してピストンがオイル室内を進退する際の粘性抵抗により、車体の上下振動が減衰される。

車体の上下振動を吸収する過程で、アッパサポート１０にはショックアブソーバから上下方向の荷重が入力される。後述するように、この入力荷重による車体のねじれ変形（歪み）を抑制させるために、本実施形態に係る車両の後部構造が設けられる。

図１に示されるように、車幅方向に一対設けられたリアホイールハウス１１０，１１０のそれぞれの上端に、アッパサポート１０が設けられる。この一対のアッパサポート１０，１０間が、補強部材４０及びリアクロスメンバ２０（図３参照）を含む骨格部材で繋げられる。

図３には車体の底面が例示される。一対のリアホイールハウス１１０，１１０間には、リアクロスメンバ２０が設けられる。リアクロスメンバ２０は、リアフロア（トランクルーム床面）に配置され、車幅方向に延設される骨格部材である。例えばリアクロスメンバ２０は、リアフロアパネル１０４下に配置される。

また例えばリアクロスメンバ２０は車体側面視断面がハット形状であり、また、リアフロアパネル１０４の、リアクロスメンバ２０が固定される部分には、周辺よりも上方に突出する隆起部１０６（図１参照）が形成される。このリアクロスメンバ２０と隆起部１０６とによって閉断面構造が構成される。

図４には、図３の一点鎖線で囲んだ矩形領域の拡大図が例示される。なお、図４では車体の車幅方向右側部分（ＬＷ軸で負方向側）の拡大図が例示されているが、車体構造の対称性のため、車幅方向左側部分も図４と同様の構造を備える。

図４を参照して、リアクロスメンバ２０の断面ハット形状の鍔に当たる部分はフランジ２２となる。フランジ２２には他部材との結合点が複数設けられる。例えばフランジ２２の車幅方向外側端部には、クロスエクステンション３０のフランジ３２との結合点である第二結合点１３２が設けられる。またフランジ３２の残りの部分には、リアフロアパネル１０４との結合点が設けられる。

また、フランジ２２は、クロスエクステンション３０とガセットエクステンション７０（図２参照）との結合点である第一結合点１３０とは重ならないように、当該第一結合点１３０に相当する部分ではフランジ２２が切り欠かれる。言い換えると、第一結合点１３０を避けるようにして、フランジ２２の形状が定められる。これにより、クロスエクステンション３０、ガセットエクステンション７０、及びリアクロスメンバ２０が一つの結合点で結合されることが避けられる。

クロスエクステンション３０は、リアクロスメンバ２０とリアサイドメンバ１１２とを接続する延長部品である。クロスエクステンション３０は、リアクロスメンバ２０の車幅方向端部に結合され、更に車幅方向外側に延設される。クロスエクステンション３０は、例えば高張力鋼板等の、パネル材と比較して高強度の鋼板から構成される。

クロスエクステンション３０は、リアクロスメンバ２０及びリアサイドメンバ１１２の断面ハット形状に対応して自身も断面ハット形状となっており、その鍔に当たる部分はフランジ３２となる。

フランジ３２には複数の結合点が設けられる。具体的には、車幅方向内側端部にガセットエクステンション７０（図２参照）との結合点である第一結合点１３０が設けられる。また、第一結合点１３０よりも車幅方向外側には、リアクロスメンバ２０との結合点である第二結合点１３２が設けられる。言い換えると、第一結合点１３０は、第二結合点１３２よりも、車幅方向内側に設けられる。

後述するように、ガセットエクステンション７０、クロスエクステンション３０、及びリアクロスメンバ２０が、第一結合点１３０及び第二結合点１３２によって、車体正面視断面でＺ字状の折り返し構造を構成する。

また図２、図４を参照して、クロスエクステンション３０のフランジ３２は、ＲＷガセットロア６０とリアフロアパネル１０４との結合点１３４と対応する箇所が切り欠かれる。言い換えると、フランジ３２は、結合点１３４を避けるようにその形状が定められる。このような切り欠きを備えることで、ＲＷガセットロア６０とクロスエクステンション３０が結合点１３４にて結合されることが避けられる。

図１を参照して、補強部材４０は、アッパサポート１０とリアクロスメンバ２０（図３参照）に結合される。図２には、図１の一点鎖線で囲んだ矩形領域の拡大図が例示される。なお、図２では、車幅方向右側部分（ＬＷ軸で負方向側）の拡大図が例示されているが、車体構造の対称性のため、車幅方向左側部分も、図２と同様の構造を備える。

図２を参照して、補強部材４０は複数の部品から構成されてよい。例えば補強部材４０は、リアホイールガセットアッパ５０（以下適宜ＲＷガセットアッパと記載する）、リアホイールガセットロア６０（以下適宜、ＲＷガセットロアと記載する）、及びガセットエクステンション７０から構成されてよい。補強部材４０を構成するこれらの部材は、例えば高張力鋼板等の、パネル材と比較して高強度の鋼板から構成される。

ＲＷガセットアッパ５０は、補強部材４０の上側部品であって、例えばその長手方向に垂直な断面がハット形状となるように形成される。この断面ハット形状と、ＲＷガセットアッパ５０が取り付けられるリアホイールハウス１１０のパネル板とが合わせられて閉断面構造が形成される。ＲＷガセットアッパ５０は、リアホイールハウス１１０のハウス上面１１０Ａ及びハウス側面１１０Ｂに沿うような形状となっており、例えば車体正面視で逆Ｌ字状（鉤形状）に形成される。

ＲＷガセットアッパ５０の断面ハット形状の鍔に当たる部分はフランジ５２となる。フランジ５２の車幅方向外側端部がアッパサポート１０に結合される。また、フランジ５２の下端はＲＷガセットロア６０に結合される。さらにフランジ５２の残りの部分は、リアホイールハウス１１０のハウス上面１１０Ａ及びハウス側面１１０Ｂに結合される。これらの結合は、例えばスポット溶接により行われる。

ＲＷガセットロア６０は、補強部材の下側部品であって、例えばその長手方向に垂直な断面がハット形状となるように形成される。この断面ハット形状と、ＲＷガセットロア６０が取り付けられるハウス側面１１０Ｂ及びリアフロアパネル１０４とにより、閉断面構造が形成される。ＲＷガセットロア６０は、ハウス側面１１０Ｂ及びリアフロアパネル１０４に沿うような形状となっており、例えば車体正面視でＬ字状に形成される。また、ＲＷガセットアッパ５０とＲＷガセットロア６０とが組み合わせられると、この組立体は車体背面視でＳ字状の形状となる。

ＲＷガセットロア６０の断面ハット形状の鍔に当たる部分はフランジ６２となる。フランジ６２の上端はＲＷガセットアッパ５０のフランジ５２の下端部と結合される。またＲＷガセットロア６０のフランジ６２の車幅方向内側端部はガセットエクステンション７０と結合点１３５にて結合される。さらにフランジ６２の残りの部分はハウス側面１１０Ｂ及びリアフロアパネル１０４に結合される。この結合構造については後述する。またこれらの結合は、例えばスポット溶接により行われる。

ガセットエクステンション７０は、補強部材４０の延長部品であって、ＲＷガセットロア６０の車幅方向内側端部に結合され、更にこれよりも車幅方向内側に延設される。ガセットエクステンション７０は、ＲＷガセットロア６０及びリアフロアパネル１０４の隆起部１０６上に重なるようにして配置される。例えばガセットエクステンションは、その長手方向に垂直な断面がハット形状となるように形成される。

ガセットエクステンション７０の断面ハット形状の鍔に当たる部分はフランジ７２，７４となる。相対的に車幅方向内側のフランジ７２には、クロスエクステンション３０（図４参照）と結合される第一結合点１３０が設けられる。また相対的に車幅方向外側のフランジ７４には、ＲＷガセットロア６０と結合される結合点１３５が設けられる。これらの結合は例えばスポット溶接によって行われる。

図５には、本実施形態に係る車両の後部構造の正面断面図が例示される。具体的には、図５には、図３のＡ−Ａ断面が例示される。なお、図５では、車幅方向右側の正面断面図のみが例示されているが、車体構造の対称性のため、車幅方向左側も、図５と同様の構造を備える。

ＲＷガセットロア６０は、車幅方向内側に向かって下り傾斜に延設される。さらにＲＷガセットロア６０のフランジ６２の、車幅方向内側端部と、ガセットエクステンション７０のフランジ７４とが結合点１３５にて結合される。さらにＲＷガセットロア６０のフランジ６２の車幅方向内側端部と、リアフロアパネル１０４とが結合点１３４にて結合される。このとき、リアフロアパネル１０４の下層に配置されるクロスエクステンション３０と、ＲＷガセットロア６０との結合を避けるために、クロスエクステンション３０のフランジ３２が、結合点１３４を避けるように切り欠かれる（図４参照）。

また２つの結合点１３４，１３５を設ける代わりに、単一の結合点にて、ＲＷガセットロア６０、ガセットエクステンション７０、及びリアフロアパネル１０４の三者が結合されてよい。この場合、リアフロアパネル１０４の下層に配置されるクロスエクステンション３０と、ＲＷガセットロア６０及びガセットエクステンション７０の結合を避けるために、クロスエクステンション３０のフランジ３２を、上記の結合点を避けるように切り欠いてもよい。

さらにガセットエクステンション７０が、ＲＷガセットロア６０よりも車幅方向内側に延設される。そのガセットエクステンション７０のフランジ７２と、クロスエクステンション３０のフランジ３２とが、第一結合点１３０にて結合される。ここで上述したように、リアクロスメンバ２０のフランジ２２は、図４に示すように第一結合点１３０を避けるようにして形成されており、第一結合点１３０では、リアクロスメンバ２０は、ガセットエクステンション７０及びクロスエクステンション３０とは結合されない。

さらに図５を参照して、クロスエクステンション３０のフランジ３２とリアクロスメンバ２０のフランジ２２とが、第一結合点１３０よりも車幅方向外側に設けられた第二結合点１３２にて結合される。

このように、ＲＷガセットロア６０及びガセットエクステンション７０を含む補強部材４０は、第一結合点１３０よりも車幅方向外側では、リアクロスメンバ２０及びクロスエクステンション３０とは結合されない。加えて、リアクロスメンバ２０は、第一結合点１３０よりも車幅方向内側では、クロスエクステンション３０とは結合されない。さらに、ＲＷガセットロア６０及びガセットエクステンション７０を含む補強部材４０は、クロスエクステンション３０を介さなければ、リアクロスメンバ２０には連結されない。言い換えると、ＲＷガセットロア６０及びガセットエクステンション７０を含む補強部材４０は、直接には、リアクロスメンバ２０には結合されない。

なお、ＲＷガセットロア６０及びガセットエクステンション７０は、これらの部材と比較して低剛性のリアフロアパネル１０４と、任意の箇所にて結合されてよい。また、クロスエクステンション３０とリアクロスメンバ２０とが結合される第二結合点１３２では、その両者のみが結合される、いわゆる２枚打ちであってよい。

図５の、一点鎖線で囲まれた矩形領域の拡大図に例示されるように、上記の結合構造により、補強部材４０→第一結合点１３０（車幅内側から外側への折り返し点）→クロスエクステンション３０→第二結合点１３２（車幅外側から内側への折り返し点）→リアクロスメンバ２０との経路からなる、Ｚ字状の折り返し構造が形成される。

図６には、アッパサポート１０に上方向の荷重が入力された際の図が例示される。例えば車体が沈み込む（下降する）際にショックアブソーバが当該沈み込みに抗すると、アッパサポート１０には上方向の荷重が入力される。つまりアッパサポート１０回りの車体部品が上方向に引っ張られる。

このとき、アッパサポート１０に結合された補強部材４０も上方向に持ち上げられる。ここで図６の、一点鎖線で囲まれた矩形領域の拡大図に例示されるように、上記のＺ字状の折り返し構造が上方向に展開させられる。この展開に際してフランジ２２，３２，７２が曲げ変形され、第一結合点１３０及び第二結合点１３２に入力される荷重が軽減される。

＜本実施形態に係る車両の後部構造の別例＞
図７には、本実施形態に係る車両の後部構造の別例が例示される。この例では、補強部材４０として、ガセットエクステンション７０が省略され、代わりにＲＷガセットロア６０が、図５の例と比較して車幅方向内側により延設されている。つまり補強部材４０はＲＷガセットアッパ５０及びＲＷガセットロア６０から構成される。残りの構造は図５と同様である。

図７を参照して、ＲＷガセットロア６０のフランジ６２と、クロスエクステンション３０のフランジ３２とが、第一結合点１３０にて結合される。さらにクロスエクステンション３０のフランジ３２とリアクロスメンバ２０のフランジ２２とが、第一結合点１３０よりも車幅方向外側に設けられた第二結合点１３２にて結合される。

なお、図５と同様にして、ＲＷガセットロア６０は、第一結合点１３０よりも車幅方向外側では、リアクロスメンバ２０及びクロスエクステンション３０とは結合されない。加えて、リアクロスメンバ２０は、第一結合点１３０よりも車幅方向内側では、クロスエクステンション３０とは結合されない。

上記の結合構造により、補強部材４０（ＲＷガセットロア６０）→第一結合点１３０（車幅内側から外側への折り返し点）→クロスエクステンション３０→第二結合点１３２（車幅外側から内側への折り返し点）→リアクロスメンバ２０との経路からなる、Ｚ字状の折り返し構造が形成される。

１０ アッパサポート、２０ リアクロスメンバ、２２ リアクロスメンバのフランジ、３０ クロスエクステンション、３２ クロスエクステンションのフランジ、４０ 補強部材、５０ リアホイールガセットアッパ、５２ リアホイールガセットアッパのフランジ、６０ リアホイールガセットロア、６２ リアホイールガセットロアのフランジ、７０ ガセットエクステンション、７２，７４ ガセットエクステンションのフランジ、１００ フロントフロアパネル、１０２ リアシートパネル、１０４ リアフロアパネル、１１０ リアホイールハウス、１１２ リアサイドメンバ、１１４ Ｃピラー、１３０ 第一結合点、１３２ 第二結合点。

Claims (1)

1. リアホイールハウスに設けられ、ショックアブソーバの上端を支持するアッパサポートと、
   リアフロアに配置され車幅方向に延設されるリアクロスメンバと、
   前記リアクロスメンバの車幅方向端部に結合され、更に車幅方向外側に延設されるクロスエクステンションと、
   前記アッパサポート及び前記クロスエクステンションに結合される補強部材と、
   を備える車両の後部構造であって、
   前記クロスエクステンションと前記補強部材とが結合される第一結合点が、前記クロスエクステンションと前記リアクロスメンバとが結合される第二結合点よりも、車幅方向内側に設けられる、
   車両後部構造。

Images