JP3757445B2 - 車体の後部構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車体の後部構造に関し、具体的には車体後部の補強構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の車体後部には、自動車が他の車両や物体に接触した際に、車体（ボデー本体）やランプ類が損傷しないようにバンパーが設けられている。例えば、実開昭６０−９７６５４号公報には、バンパーをステーによって車体に支持したものが記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記バンパーは、基本的には該バンパーの左右両端部の２点で車体に支持されていて、バンパー中央部に支えがないから、該バンパー中央部の強度が低い。従って、自動車をバック（後進）させているときに、バンパー中央部に物が当ると該中央部が凹み、ひいては車体の後端部を変形させて、例えばバックドアやトランクリッドのストライカの位置がずれ、これらの開閉に支障を来すおそれがある。
【０００４】
これに対して、バンパー自体の強度を高めることが考えられるが、バンパーの中央部には支えがないため、該バンパー自体の強度を多少高めても、期待するほどの効果は得られず、かえって強度を高めるためにバンパーの重量増を招き、バンパーの支持剛性を格別に高めることが別途必要になって、車体の重量増を余儀なくされる。また、上記支持部間の部分に物が当った際には、バンパー全体が弓なりに湾曲して左右の支持部に大きな力が作用するが、それによって、車体の当該支持部が変形し、ひいては車体が変形する、という問題がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような課題に対して、バンパー本体を補強するレインフォースメントをバンパー本体とは別体で設け、且つ該レインフォースメントを車体からの後方への突出部に支持することによって、車体の保護を確実なものにしたものである。以下、本発明を具体的に説明する。
【０００６】
すなわち、本発明に係る車体の後部構造は、
車体の後端下部の車幅方向に離れた２か所より各々車体後方へ突出した突出部と、
上記車体から後方に離れた位置を車幅方向に延び両端部の各々が上記２か所の各突出部に支持されたレインフォースメントとを備えていて、
上記突出部が、前端が車体後端のクロスメンバに結合されて車体後方へ突出したブラケットによって形成されていて、該ブラケットの後端部に上記レインフォースメントが支持されており、
上記ブラケットが、上下の壁と該上下の壁の後端同士を結ぶ後壁とを備え、前端部が上記クロスメンバに結合された縦断面コ字状支持部材を備えているとともに、
上記ブラケットが、上記コ字状支持部材に加えてさらに、該コ字状支持部材の内側に設けられ、左右の側壁と該左右の側壁の後端同士を結ぶ後壁とを備え、且つ該後壁の横幅が該コ字状支持部材の幅に匹敵する幅を有する横断面コ字状の内側支持部材を備えていて、
上記内側支持部材は、その前端部が上記クロスメンバに結合されて、その左右の側壁が上記コ字状支持部材の上下の壁間を塞ぐように該上下の壁に結合されており、
上記レインフォースメントが、上記コ字状支持部材の内部に側方から差し込まれて該コ字状支持部材の上下の壁及び後壁に支持されているとともに、
上記コ字状支持部材の幅に匹敵する横幅を有する上記内側支持部材の後壁と、上記コ字状支持部材の後壁とによって、上記レインフォースメントの端部が上記幅で前後に移動しないように挟持され、
上記両突出部及びレインフォースメントを車体後方から覆うようにバンパーが上記車体に取り付けられていることを特徴とする。
【０００７】
当該発明においては、レインフォースメントが、車体より後方へ突出した突出部に支持されて、該車体より後方に離れた位置を車幅方向に延びているから、該レインフォースメントとバンパーとを近接させて該バンパーを補強することがで
きる。すなわち、バンパーは物が後から当って前方へ移動しようとするとき、レ
インフォースメントに当接して移動が阻止され、従って、変形が防止される。また、レインフォースメントが車体から後方に離れているから、該レインフォースメントが多少湾曲しても物が車体に当ることが阻止される。さらに、レインフォースメントとバンパーとが車体に対して別個に支持されるから、荷重が分散され、これらの支持剛性の確保が容易になる。
【０００８】
上記車体の後部構造において、上記突出部を、前端が車体後端のクロスメンバに結合されて車体後方へ突出したブラケットによって形成し、該ブラケットの後端部に上記レインフォースメントを支持する、という構成は、車体の強度メンバであるクロスメンバをレインフォースメントの支持に利用することができ、その支持剛性の確保に有利になる。
【０００９】
上記車体の後部構造において、上記ブラケットを、上下の壁と、該上下の壁の後端同士を結ぶ後壁とを備えた縦断面コ字状の支持部材とし、該コ字状支持部材の前端部を上記クロスメンバに結合し、上記レインフォースメントを上記コ字状支持部材の内部に側方から差し込んで該コ字状支持部材の上下の壁及び後壁に支持する、という構成は、レインフォースメントの支持構造を簡単なものにする上で有利になる。
【００１０】
上記車体の後部構造において、上記ブラケットを、上記コ字状支持部材と、該コ字状支持部材の内側に設けられ上記レインフォースメントを前後に移動しないように該コ字状支持部材の後端部との間に挟持する内側支持部材とによって構成することは、レインフォースメントを車体から後方に離して支持する好適な態様である。
【００１１】
上記車体の後部構造において、上記内側支持部材を、左右の側壁と、該左右の側壁の後端同士を結ぶ後壁とを備えた横断面コ字状のものとし且つ後壁の横幅を上記コ字状支持部材の幅に匹敵する幅に形成し、上記コ字状支持部材の後壁と内
側支持部材の後壁とによって上記レインフォースメントの端部を上記幅で挟持し、
上記内側支持部材の前端部を上記クロスメンバに結合し、その左右の側壁が上記コ字状支持部材の上下の壁間を塞ぐように該上下の壁に結合されている、という構成は、物がバンパーを介してレインフォースメントの中央部に当った際の、該レインフォースメントの変形を防止する上で有利になる。
【００１２】
すなわち、レインフォースメントの中央部に物が当ると、該中央部が車体前方へ押されて湾曲することに伴って該レインフォースメントの両端部の各々には左右の各支持部を支点とするに垂直軸まわりの回転力が作用する。しかし、レインフォースメントの両端部の、上記内側と外側の両コ字状支持部材の後壁によって挟持された所定幅部分は、該挟持によって当該回転が阻止されているから、レインフォースメントの中央部が物との衝突によって前方へ移動することが阻止される。
【００１３】
また、この場合、内側支持部材の左右の側壁は、コ字状支持部材の上下の壁と共に閉断面構造の高剛性の突出部を形成し、上下のレインフォースメントの端部が回転しようとする際の有効な突っ張りになるとともに、後方からの物の衝突によって該突出部が潰れることを防止する。
【００１４】
上記車体の後部構造において、上記レインフォースメントを、前後に相並んで車幅方向に延びる２本の部材によって構成し、該２本の部材の車幅方向における中間部に該中間部の車体前方への曲げに抵抗する強化部材を設ける、という構成は、上記レインフォースメント端部の内外の支持部材による支持と相俟って、該レインフォースメントの物との衝突による変形を防止する有効な手段となる。
【００１５】
また、上記各車体の後部構造において、上記レインフォースメントあるいは該レインフォースメントを構成する２本の部材を、車幅方向に延びる筒状部材によって形成することは、強度の高いレインフォースメントを得る上で有効な手段である。
【００１６】
上記車体の後部構造において、車体の左右の各々を車体前後方向に延びるサイドフレー ムの車体後方への延長線上に上記各突出部を配置する、という構成は、該両突出部に加わる前後方向の荷重を車体の強度メンバであるサイドフレームに伝えることができ、レインフォースメントの支持剛性の確保に有利になる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明によれば、車体の後端下部の車幅方向に離れた２か所に各々車体後方へ突出した突出部を設け、該両突出部に車幅方向に延びるレインフォースメントを車体から後方に離して支持し、この両突出部及びレインフォースメントを車体後方から覆うようにバンパーを車体に取り付ける構造に関して、上記突出部を縦断面コ字状支持部材と、該コ字状支持部材の内側に設けられた横断面コ字状の内側支持部材とによって構成し、上記レインフォースメントの端部を、上記コ字状支持部材の上下の壁及び後壁に支持するとともに、該コ字状支持部材の後壁と上記内側支持部材の後壁とによって、該コ字状支持部材の幅に匹敵する横幅で前後に移動しないように挟持したしたから、物がバンパーを介してレインフォースメントの中央部に当った際に該レインフォースメントの両端部が垂直軸まわりに回転することが上記挟持によって阻止され、従って、レインフォースメントの中央部が物との衝突によって前方へ移動し難くなり、物が車体に後方から当ることを確実に防止することができるとともに、レインフォースメントとバンパーとを車体に対して別個に支持して荷重の分散を図ることができ、車体の重量増を避けながらそれらの支持剛性を確保する上で有利になる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（全体構造）
図１に示す自動車において、１はリヤバンパー、２は該バンパー１と共に車体を保護するレインフォースメント、３はバックドアである。レインフォースメント２は、車体後端のクロスメンバ４の両端部にブラケット（突出部）５，５を介して支持されている。バンパー１は、上記レインフォースメント２及びブラケット５，５を覆うように、これらの部材に後方から被せられ、バンパー本体部１ａが上記ブラケット５，５の下方に突出したバンパーブラケット６，６に結合されているとともに、バンパーサイド１ｂの前端部が車体の側部に結合されている。
【００１９】
（レインフォースメントの構造）
上記レインフォースメント２は、前後に相並んで車幅方向に延びる２本の鋼製円筒部材２ａ，２ａによって形成されている。この両円筒部材２ａ，２ａは、その長手方向に間隔をおいた複数の箇所が互いに接合（溶接）されているとともに、車体前方に向かって開口した縦断面コ字状の強化部材７ａと、車体後方に向かって開口した縦断面コ字状の強化部材７ｂとによって、前後に曲がらないように且つ互いに離間しないように前後から挟持されている。
【００２０】
（クロスメンバの構造）
上記バンパー１及びレインフォースメント２の支持部の構造は図２以下に具体的に示されている。図２に示すように、上記クロスメンバ４は、前側の断面Ｌ型部材４ａと、これに結合した後側の縦壁部材４ｂによって形成された、上側が開口した断面Ｕ字状のものである。このクロスメンバ４は、車体の床下を車体前後方向に延びる左右のサイドフレーム（図面では右側のもののみを示している）１１の後端同士を連結して車幅方向に延びており、後側の縦壁部材４ｂの上縁にバックドア３のシールラバーが取り付けられるものである。なお、このクロスメンバ４の上記サイドフレーム１１との結合部には後述する節部材が設けられているが、図２ではその図示を省略している。
【００２１】
（レインフォースメントブラケットの構造）
レインフォースメント２を支持するブラケット５は、図３にも示すように外側支持部材１２と内側支持部材１３と前壁部材１４とによって構成されている。
【００２２】
外側支持部材１２は、上下の壁１２ａ，１２ｂと、該上下の壁１２ａ，１２ｂの後端同士を結んで上記レインフォースメント２の円筒部材２ａに倣って円弧状に湾曲した後壁１２ｃとを備えた、車体前方に向かって開口した縦断面コ字状のものである。また、下壁１２ｂの前縁からは下フランジ１２ｄが下方へ張り出しており、該下フランジ１２ｄにねじ挿通孔が形成されている。
【００２３】
内側支持部材１３は、左右の側壁１３ａ，１３ａと、該側壁１３ａ，１３ａの後端同士を結ぶ後壁１３ｂとを備えた、車体前方に向かって開口した横断面コ字状のものである。側壁１３ａの上下の縁からはそれぞれ上下のフランジ１３ｃ，１３ｃが外方へ張り出し、該側壁１３ａの前縁からは前フランジ１３ｄが外方へ張り出している。また、後壁１３ｂの上下の縁からはそれぞれ車体前方に上下のフランジ１３ｅ，１３ｅが張り出している。上記前フランジ１３ｄにはねじ挿通孔が形成されている。
【００２４】
前壁部材１４は、矩形状に形成されていて、上下及び左右の各縁から車体後方へ張り出したフランジ１４ａを備えている。
【００２５】
そうして、図７及び図８にも示すように、上記レインフォースメント２の円筒部材２ａ，２ａが上記外側支持部材１２に側方から差し込まれて、後側の円筒部材２ａと後壁１２ｃの両側縁とが接合されているとともに、前側の円筒部材２ａと上下の壁１２ａ，１２ｂの両側縁とが溶接されている。また、上記内側支持部材１３は、上記レインフォースメント２の前側の円筒部材２ａに後壁１３ｂが接するように上記外側支持部材１２の上下の壁１２ａ，１２ｂ間に挿入されていて、側壁１３ａの上下のフランジ１３ｃ，１３ｃ及び後壁１３ｂの上下のフランジ１３ｅ，１３ｅがそれぞれ外側支持部材１２の上下の壁１２ａ，１２ｂに接合されている。
【００２６】
これにより、上記レインフォースメント２は外側支持部材１２の後壁１２ｃと内側支持部材１３の後壁１３ｂとによって挟持された状態になっているものであり、また、内側支持部材１３の左右の側壁１３ａ，１３ａが外側支持部材１２の上下の壁１２ａ，１２ｂ間を左右から塞いだ状態になっているものである。
【００２７】
また、上記前壁部材１４は、その上下のフランジ１４ａが外側支持部材１２の上下の壁１２ａ，１２ｂに接合され、左右のフランジ１４ａ，１４ａが内側支持部材１３の左右の側壁１３ａ，１３ａに接合されている。従って、ブラケット５の前半部分は、内側支持部材１２の上下の壁１２ａ，１２ｂと、内側支持部材１３の左右の側壁１３ａ，１３ａ及び後壁１３ｂと前壁部材１４とによって六面が閉じられた高剛性の六面体構造になっている。
【００２８】
（バンパー及びブラケットの取付部の構造）
次に、上記バンパー１及びブラケット５の取付部の構造について説明すると、クロスメンバ４のサイドフレーム１１との結合部のＵ字状溝内には、図４及び図５に示す節部材１５及び後壁部材１６が設けられている。
【００２９】
節部材１５は、左右の側壁１５ａ，１５ａの下端同士が底壁１５ｂによって結ばれた断面Ｕ字状の部材である。側壁１５ａの前後の縁からは前後のフランジ１５ｃ，１５ｄが外方へ張り出し、側壁１５ａの上縁からは上フランジ１５ｅが外方へ張り出している。また、底壁１５ｂの後縁からは下フランジ１５ｆが下方へ張り出している。そして、左右の側壁１５ａ，１５ａの前フランジ１５ｃ，１５ｃ及び下フランジ１５ｆの各々に取付孔が形成されているとともに、各々の前面にナットが溶接されている。
【００３０】
一方、後壁部材１６は、矩形状をなし、その上下及び左右の各縁からフランジが後方へ突出していて、上記節部材１５の前端部に嵌められて左右のフランジ及び下フランジが該節部材１５の側壁１５ａ，１５ａ及び底壁１５ｂに接合されている。
【００３１】
また、クロスメンバ４の前側のＬ型部材４ａの後縁からは下フランジ４ｃが下方へ張り出していて、該下フランジ４ｃには上記節部材１５の下フランジ１５ｆが嵌まる前方へ凹んだ凹部４ｄが形成されている。さらに該Ｌ型部材４ａの上縁からは上フランジ４ｅが後方へ張り出している。
【００３２】
そして、上記節部材１５及び後壁部材１６は互い組み付けられた状態で上記クロスメンバ４のＵ字状溝に嵌められ、節部材１５の底壁１５ｂ及び前後のフランジ１５ｃ，１５ｄがクロスメンバ４に接合されている。また、上記節部材１５の上フランジ１５ｅ，１５ｅとクロスメンバ４の上フランジ４ｅとは、この両者にまたがる蓋部材１７によって連結されている。
【００３３】
そうして、上記ブラケット５は、その外側支持部材１２の下フランジ１２ｄが上記節部材１５の下フランジ１５ｆに、その内側支持部材１３の左右の側壁１３ａ，１３ａの前フランジ１３ｄ，１３ｄが節部材１５の左右の前フランジ１５ｃ，１５ｃに、それぞれクロスメンバ４の縦壁部材４ｂを介してボルトによって結合されている（図６参照）。
【００３４】
（バンパーブラケット及びその取付構造）
バンパーブラケット６は、図４に示すように、底壁６ａ、該底壁６ａの前縁より斜め前方に立ち上がった傾斜壁６ｂ、並びに該底壁６ａ及び傾斜壁６ｂの両側縁の各々より立ち上がった左右の側壁６ｃ，６ｃを備えたＵ字状のものである。左右の側壁６ｃ，６ｃの後側上部にはＬ字状の切欠段部が形成されている。
【００３５】
上記左右の側壁６ｃ，６ｃの後縁からは取付用のフランジ６ｄ，６ｄが外方へ張り出しているとともに、その上側では接合用のフランジ６ｅ，６ｅが同じく外方へ張り出している。また、側壁６ｃ，６ｃの切欠段部の水平部及び垂直部の各々からはフランジ６ｆ，６ｆ及び６ｇ，６ｇがそれぞれ外方へ張り出している。傾斜壁６ｂの上縁からはフランジ６ｈが前方に張り出している。
【００３６】
そして、図２に示すように、上記バンパーブラケット６は、左右の側壁６ｃ，６ｃ間にサイドフレーム１１を嵌め切欠段部をクロスメンバ４のＬ型部材４ａにあてがって、上記側壁６ｃ，６ｃがサイドフレーム１１の左右の各側壁に接合されているとともに、該側壁６ｃの後部の接合フランジ６ｅが上記クロスメンバ４のＬ型部材４ａの下フランジ４ｃに前面側から接合され、水平部のフランジ６ｆがＬ型部材４ａの下面に接合され、垂直部のフランジ６ｇがＬ型部材４ａの前面に接合され、さらに傾斜壁６ｂの上縁のフランジ６ｈがサイドフレーム１１の底面に接合されている。
【００３７】
そうして、上記バンパーブラケット６の左右のフランジ６ｄ，６ｄに上記バンパー１のバンパー本体部１ａが結合されている。
【００３８】
（作用効果）
従って、上記車体の後部構造においては、まず、バンパー１を支持するブラケット６とレインフォースメント２を支持するブラケット５とが別個に設けられているから、各ブラケット５，６に大きな荷重が加わらず、また、これらのブラケット５，６が取り付けられているクロスメンバ４にも荷重が１か所に集中せず、バンパー１及びレインフォースメント２の支持剛性の確保が容易である。
【００３９】
しかして、レインフォースメント２がブラケット５に支持されて車体から後方に離されバンパー本体部１ａに近接して配置されているから、バンパー本体部１ａに物があたっても該バンパー本体部１ａはレインフォースメント２にあたって変形が阻止される。また、物がバンパー本体部１ａの中央部に当ると、レインフォースメント２の中央部が前方へ押されるが、該レインフォースメント２は２本の円筒部材２ａ，２ａを前後に並設したものであって前後方向の剛性が高いから変形しにくい。
【００４０】
そして、レインフォースメント２の２本の円筒部材２ａ，２ａの中央部を束ねる強化部材７ａ，７ｂは、衝突荷重を車幅方向に分散して当該レインフォースメント２の中央部の折曲を防止する。また、レインフォースメント２は、物との衝突によって全体が前方に弓なりになるように湾曲しようとするが、該湾曲変形をレインフォースメント両端のブラケット５，５が抑制する。
【００４１】
すなわち、レインフォースメント２が上記湾曲変形をするには、該レインフォースメント２の端部がブラケット５による支持点を中心に垂直軸まわりの回転をする必要があるが、レインフォースメント２の端部は、図２に示すように外側と内側の両支持部材１２，１３によって所定の幅をもって挟持されているから、この挟持によって上記回転が阻止され、従って、上記湾曲変形が抑えられる。
【００４２】
上記レインフォースメント２の端部の支持に関し、ブラケット５の前部には、外側と内側の支持部材１２，１３によって閉断面が形成されているから、レインフォースメント２に大きな力が加わっても座屈することが防止され、レインフォースメント２の湾曲変形を防止する効果が高い。また、クロスメンバ４にもレインフォースメント２を介して大きな力が作用するが、節部材１５がクロスメンバ４の変形を防止し、さらに該節部材１５が衝突荷重をサイドフレーム１１に効率良く伝えてクロスメンバ４の変形を防止する。
【００４３】
また、バンパーブラケット６がクロスメンバ４とサイドフレーム１１とに股がって設けられているから、バンパー１に加わる荷重がこのクロスメンバ４とサイドフレーム１１とに分散して受け持たれ、これらの部材の強度確保に有利になっているとともに、バンパーブラケット６がこのクロスメンバ４とサイドフレーム１１との結合部を補強する作用を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 車体の後部構造の全体構成を示す分解斜視図。
【図２】 レインフォースメントの取付構造を一部省略して示す斜視図。
【図３】 レインフォースメントブラケットの分解斜視図。
【図４】 レインフォースメントブラケットの車体側取付部及びバンパーブラケットを示す分解斜視図。
【図５】 クロスメンバに節部材を組み付けた状態を示す斜視図。
【図６】 レインフォースメント及びそのブラケットの取付構造を示す正面図（車体後方から見た図）。
【図７】 図６のＡ−Ａ線断面図。
【図８】 図７のＢ−Ｂ線断面図。
【符号の説明】
１ リヤバンパー
２ レインフォースメント
２ａ 円筒部材
３ バックドア
４ クロスメンバ
５ ブラケット（突出部）
６ バンパーブラケット
７ａ，７ｂ 強化部材
１１ サイドフレーム
１２ 外側支持部材
１２ａ 上壁
１２ｂ 下壁
１２ｃ 後壁
１３ 内側支持部材
１３ａ 側壁
１３ｂ 後壁
１４ 前壁部材
１５ 節部材
１６ 後壁部材

Claims (5)

1. 車体の後端下部の車幅方向に離れた２か所より各々車体後方へ突出した突出部と、
   上記車体から後方に離れた位置を車幅方向に延び両端部の各々が上記２か所の各突出部に支持されたレインフォースメントとを備えていて、
   上記突出部が、前端が車体後端のクロスメンバに結合されて車体後方へ突出したブラケットによって形成されていて、該ブラケットの後端部に上記レインフォースメントが支持されており、
   上記ブラケットが、上下の壁と該上下の壁の後端同士を結ぶ後壁とを備え、前端部が上記クロスメンバに結合された縦断面コ字状支持部材を備えているとともに、
   上記ブラケットが、上記コ字状支持部材に加えてさらに、該コ字状支持部材の内側に設けられ、左右の側壁と該左右の側壁の後端同士を結ぶ後壁とを備え、且つ該後壁の横幅が該コ字状支持部材の幅に匹敵する幅を有する横断面コ字状の内側支持部材を備えていて、
   上記内側支持部材は、その前端部が上記クロスメンバに結合されて、その左右の側壁が上記コ字状支持部材の上下の壁間を塞ぐように該上下の壁に結合されており、
   上記レインフォースメントが、上記コ字状支持部材の内部に側方から差し込まれて該コ字状支持部材の上下の壁及び後壁に支持されているとともに、
   上記コ字状支持部材の幅に匹敵する横幅を有する上記内側支持部材の後壁と、上記コ字状支持部材の後壁とによって、上記レインフォースメントの端部が上記幅で前後に移動しないように挟持され、
   上記両突出部及びレインフォースメントを車体後方から覆うようにバンパーが上記車体に取り付けられていることを特徴とする車体の後部構造。
2. 請求項１に記載されている車体の後部構造において、
   上記レインフォースメントが、前後に相並んで車幅方向に延びる２本の部材によって構成されていて、
   上記２本の部材の車幅方向における中間部に該中間部の車体前方への曲げに抵抗する強化部材が設けられていることを特徴とする車体の後部構造。
3. 請求項１又は請求項２に記載されている車体の後部構造において、
   上記レインフォースメントが、車幅方向に延びる筒状部材であることを特徴とする車体の後部構造。
4. 請求項２に記載されている車体の後部構造において、
   上記２本の各部材が、車幅方向に延びる円筒部材であることを特徴とする車体の後部構造。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載されている車体の後部構造において、
   上記両突出部の各々が、上記車体の左右の各々を車体前後方向に延びるサイドフレームの車体後方への延長線上に配置されていることを特徴とする車体の後部構造。

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