JP5115243B2 - 自動車のリヤバンパ支持構造 - Google Patents

Description

本発明は、自動車のリヤバンパ支持構造に関し、詳細には、サイドメンバから車両上方に突出した大型のバンパーステイが車両後部衝突時に倒れ込むのを抑制する技術に関する。

上記リヤバンパ支持構造では、車両後部衝突に対応するため、リヤバンパを大型化すると共にこのリヤバンパを支持するバンパーステイやバンパーレインフォース等も大型化される。大型化されたバンパーステイをリヤサイドメンバにリヤパネルを介して取り付けるには、車両後部荷室をできるだけ広く（高く）するために、リヤサイドメンバは大型することなく、そのリヤサイドメンバから車両上方にバンパーステイの一部を突出させるようにして固定することとする。

このようにバンパーステイをリヤサイドメンバに取り付けた場合において、車両後方衝突により入力荷重がバンパーレインフォースを介してバンパーステイに伝達された時、リヤサイドメンバから車両上方へ突出したバンパーステイの突出部が、前記入力荷重によって車両後方荷室内へと転倒する。そのため、入力荷重をバンパーステイからリヤサイドメンバに効率良く伝達することができなくなる。

そこで、リヤサイドメンバより車両上方に突出するバンパーステイの突出部にリヤパネルを介して一端部を共締めすると共に、リヤサイドメンバに他端部を固定した補強材を設けて該バンパーステイの倒れ込みを抑制する技術が開示されている（例えば、特許文献１に記載）。
実開平５−８０９１７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の構造では、前記補強材だけでは、バックドアを有する自動車の場合、リヤパネルに形成したバックドア開口近傍部の強度が充分でない。

そこで本発明は、バンパーステイの倒れ込みを抑制することができる上に、バックドア開口近傍部の強度も高めることのできる自動車のリヤバンパ支持構造を提供することを目的とする。

本発明の自動車のリヤバンパ支持構造では、リヤサイドメンバの後端に車両上方へ突出してバンパーステイが取り付けられた構造の場合、バンパーステイが取り付けられるリヤサイドメンバとリヤパネルの結合箇所に強度補強部材を設け、その強度補強部材を、リヤフロアパネルを介してリヤサイドメンバのフロア固定面に固定される第１固定点と、該リヤサイドメンバより車両上方に突出したバンパーステイの突出部が前記リヤパネルと共締めされる第２固定点と、この第２固定点から車両上方へ延在し、前記バックドア開口近傍部で且つバックドア開口の車幅方向両側縁部に位置するバックピラーの下部近傍のリヤパネルに固定される第３固定点とで固定した。
その際、強度補強部材は、第１固定点と第２固定点との間にリヤパネル及びリヤサイドメンバに対して第１閉断面を形成すると共に、第２固定点と第３固定点との間にリヤパネルに対して第２閉断面を形成し、強度補強部材の第１及び第２閉断面とは反対側の面に、該強度補強部材に対して第３閉断面を形成するように補強プレートを固定した。

本発明の自動車のリヤバンパ支持構造によれば、リヤサイドメンバより車両上方に突出したバンパーステイの突出部をリヤパネルと共締めした第２固定点よりもさらに上方のバックドア開口近傍部に第３固定点を設けた強度補強部材の延在部によって、前記バックドア開口近傍の強度を高めることができる。また、第３固定点を、バックドア開口近傍とすると共にバックドア開口の車幅方向両側縁部に位置するバックピラーの下部近傍に設けたので、バックドア開口の変形が抑えられ、これによりバックピラーの下部の車両中央部方向への湾曲を小さくでき、バックドア開口幅を広げられる。もちろん、リヤサイドメンバのフロア固定面に固定される第１固定点と、リヤパネルと共締めされる第２固定点と、を固定点とする強度補強部材の部位によって、車両後方衝突時の入力荷重でバンパーステイが車両後方荷室内へ倒れ込むのを抑制することができる。
また、本発明によれば、強度補強部材が、リヤパネル及びリヤサイドメンバに対して第１閉断面を形成し且つリヤパネルに対して第２閉断面を形成するため、バンパーステイがリヤサイドメンバに結合される部分周辺の車体剛性を高めることができる。
また、本発明によれば、強度補強部材に第３閉断面を形成するように補強プレートを固定したので、この強度補強部材自体の剛性も高めることができる。

以下、本発明を適用した具体的な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

「自動車のリヤバンパ支持構造の構造説明」
図１は本実施形態のリヤバンパ支持構造を車両後部荷室内から示した斜視図、図２は図１の平面図、図３は図１のＡ−Ａ断面図、図４は図１のＢ−Ｂ断面図、図５はリヤバンパ支持構造の分解斜視図である。本実施形態は、本発明を、バックドアを有した自動車のリヤバンパを支持する構造に適用した例である。

本実施形態のリヤバンパ支持構造は、左右一対のリヤサイドメンバ１と、リヤサイドメンバ１の上に配置されて車両後部荷室フロアを構成するリヤフロアパネル２と、バックドア開口３を形成したリヤパネル４と、リヤパネル４を介してリヤサイドメンバ１の後端に固定されるバンパーステイ５と、バンパーステイ５に車両後部衝突時の入力荷重を伝えるバンパーレインフォース６と、バンパーレインフォース６に取り付けられるリヤバンパー７と、リヤサイドメンバ１とリヤパネル４の略垂直な結合箇所に設けられる強度補強部材８と、この強度補強部材８に固定される補強プレート９と、を備えている。

リヤサイドメンバ１は、車両前後方向に延在して配置されると共に、車幅方向に所定間隔を置いて左右それぞれに設けられている。かかるリヤサイドメンバ１は、リヤパネル４が載置される上面を開口させた断面略コ字状をなすフレーム本体１０と、該フレーム本体１０の左右各上端から外側へほぼ垂直に延びる上部外向きフランジ１１と、該フーレム本体１０の後端に外側へほぼ垂直に延びる後部外向きフランジ１２と、で構成されている。

上部外向きフランジ１１には、リヤフロアパネル２が配置され、スポット溶接されることにより固定される。そして、この上部外向きフランジ１１には、後述する強度補強部材８をリヤフロアパネル２を介してリヤサイドメンバ１に固定させるためのボルト取付け孔１３が形成されている。一方、後部外向きフランジ１２には、リヤサイドメンバ１に対して略垂直にリヤパネル４が取り付けられる。この後部外向きフランジ１２は、車幅方向左右にそれぞれ延びるフランジ部と、車両下方へ延びるフランジ部とされている。車幅方向左右にそれぞれ延びる後部外向きフランジ１２には、後述するバンパーステイ５をリヤパネル４を介してボルト及びナットからなる締結手段で共締めするためのボルト取付け孔１４が形成されている。なお、図示を省略するが、車両下方へ延びる後部外向きフランジ１２にも同様に、リヤパネル４にバンパーステイ５をボルト及びナットで固定するためのボルト取付け孔が形成されている。

リヤパネル４は、左右一対のリヤサイドメンバ１の後端に略垂直に固定されている。このリヤパネル４のバックドア開口３の車幅方向両側縁部には、バックピラーアウター１５Ａとバックピラーインナー１５Ｂとで閉断面を構成したバックピラー１５が接合されている。

バンパーステイ５は、平面視矩形状をなす枠体１６と、バンパーレインフォース６と結合される部位に前記枠体１６に取り付けられる平板部１７と、からなる。枠体１６には、リヤパネル４への取付け側の前端に車幅方向左右にそれぞれ延びる前部外向きフランジ１８が４つ設けられている。車両高さ方向で上側に設けられた前部外向きフランジ１８には、リヤパネル４を介して後述する強度補強部材８とボルト２７及びナット２８からなる締結手段で共締めするためのボルト取付け孔１９が形成されている。この一方、車両高さ方向で下側に設けられた前部外向きフランジ１８には、リヤパネル４を介してリヤサイドメンバ１と同じくボルト３５及びナット３６で共締めするためのボルト取付け孔１９が形成されている。平板部１７は、枠体１６の開口を閉塞するように取り付けられており、その外周縁に折り曲げ形成されたフランジ部２０を該枠体１６にスポット溶接することで、該枠体１６に固定されている。

本実施形態のバンパーステイ５は、車両後部衝突に対応すべく、大型バンパーを取り付けるために大型化されている。これに合わせてリヤサイドメンバ１も大型化してしまうと、車両後部荷室２１が狭く（特に車両高さが低く）なる。そこで、リヤサイドメンバ１を大型化することなくリヤフロアパネル位置を低くして車両後部荷室２１を確保するために、リヤサイドメンバ１のフロア固定面となる上部外向きフランジ１１よりも車両上方にバンパーステイ５を突出させる。このバンパーステイ５の突出部５Ａは、リヤサイドメンバ１ではなくリヤパネル４に固定される。

バンパーレインフォース６は、前記各リヤサイドメンバ１の後端部に固定されたバンパーステイ５を介して車幅方向に沿って配置され、該バンパーステイ５に対してボルト及びナット等の締結手段で固定されている。バンパーレインフォース６は、リヤバンパー７に衝突荷重が入力された時に、その入力荷重をバンパーステイ５に伝達させる機能をする。

リヤバンパー７は、バンパーカバー２２と、衝撃吸収部材２３と、を有して構成されている。衝撃吸収部材２３は、バンパーカバー２２とバンパーレインフォース６との間に配置されており、リヤバンパー７に入力された荷重を吸収する。

強度補強部材８は、車両後部荷室２１内であってリヤサイドメンバ１とリヤパネル４の略垂直な結合箇所に取り付けられている。かかる強度補強部材８は、リヤフロアパネル２を介してリヤサイドメンバ１のフロア固定面である上部外向きフランジ１１に固定されるリヤサイドメンバ固定部８Ａと、このリヤサイドメンバ固定部８Ａより上方へ湾曲して形成されリヤパネル４を介してバンパーステイ５の突出部５Ａと固定されるバンパーステイ固定部８Ｂと、このバンパーステイ固定部８Ｂからさらに車両上方へバックドア開口３へと延びるバックドア開口近傍固定部８Ｃと、からなる。この強度補強部材８は、鋼板をプレス成形することにより、リヤサイドメンバ固定部８Ａとバンパーステイ固定部８Ｂとバックドア開口近傍固定部８Ｃとを一体的に形成している。

リヤサイドメンバ固定部８Ａには、リヤフロアパネル２を介してリヤサイドメンバ１の上部外向きフランジ１１に形成されたボルト取付け孔１３にボルト２４を取り付けるためのボルト固定部２５が設けられている。このリヤサイドメンバ固定部８Ａは、車両後部荷室２１内に突出するホイールハウスインナパネル２６の近傍部に固定される。このリヤサイドメンバ固定部８Ａが前記リヤサイドメンバ１に対してボルト２４で固定された部位が、本発明の第１固定点となる。

バンパーステイ固定部８Ｂは、リヤサイドメンバ１の後端とリヤパネル４間の略垂直な結合箇所に設けられる湾曲形状とされている。そして、このバンパーステイ固定部８Ｂには、リヤパネル４を介してバンパーステイ５の前部外向きフランジ１８に形成されたボルト取付け孔１９にボルト２７を通して固定させるためのボルト固定ナット２８が設けられている。このバンパーステイ固定部８Ｂがリヤパネル４を介してバンパーステイ５とボルト２７で固定されるボルト固定ナット２８が設けられた部位が、本発明の第２固定点となる。

バックドア開口近傍固定部８Ｃは、第２固定点から車両上方へと更に延在し、その先端部がバックドア開口３の近傍部まで延びている。このバックドア開口近傍固定部８Ｃには、バックドア開口近傍部のリヤパネル４にボルト２９を通して固定させるためのボルト固定ナット３０が設けられている。このバックドア開口近傍固定部８Ｃは、リヤパネル４に対してその中央付近で該リヤパネル４との間に隙間が生じるように折り曲げられた形とされている。このバックドア開口近傍固定部８Ｃがリヤパネル４にボルト２９で固定されるボルト固定ナット３０が設けられた部位が、本発明の第３固定点となる。

このように形成された強度補強部材８は、第１固定点と第２固定点との間に前記リヤパネル４及びリヤサイドメンバ１（リヤフロアパネル２）に対して所定の空間となる第１閉断面３１を形成する。この第１閉断面３１が形成されることで、当該部位の剛性が高まる。また、前記強度補強部材８は、第２固定点と第３固定点との間に前記リヤパネル４に対して所定の空間となる第２閉断面３２を形成する。この第２閉断面３２が形成されることで、当該部位の剛性を高めることができる。

補強プレート９は、前記強度補強部材８の第１閉断面３１及び第２閉断面３２とは反対側の面に、この強度補強部材８に対して所定の空間となる第３閉断面３３を形成するようにスポット溶接されて固定されている。この補強プレート９は、湾曲形状とされたバンパーステイ固定部８Ｂに対応する位置に設けられ、斜めに配置されて前記強度補強部材８の剛性を高める梁の作用をする。なお、補強プレート９は、強度補強部材８に対してスポット溶接にて接合されるが、ネジ３４によっても固定される。

「車両後部衝突時の説明」
上述のように構成されたリヤバンパ支持構造において、車両後方からリヤバンパー７に衝突荷重が入力された場合、リヤバンパー７の裏側に設けられた衝撃吸収部材２３でその衝撃荷重が吸収されると共に、衝突荷重がバンパーレインフォース６からバンパーステイ５に伝達される。すると、バンパーステイ５は、バンパーレインフォース６から伝達される衝突荷重によって潰れ、その潰れにより衝撃荷重を吸収する。このとき、バンパーステイ５のリヤサイドメンバ１より車両上方に突出した突出部５Ａには、車両後部荷室２１内へと押し倒す力が作用する。

しかし、本実施形態では、前記した強度補強部材８によってバンパーステイ５の突出部５Ａを支えているため、前記車両後部荷室２１内へと前記突出部５Ａを押し倒す力に対抗することができる。特に、この強度補強部材８には第３閉断面３３を形成する補強プレート９が取り付けられているため、当該強度補強部材８の剛性が極めて高く、前記突出部５Ａの押し倒し力に充分対抗でき、バンパーステイ５の倒れ込みを防止することができる。

また、強度補強部材８は、バックドア開口３の近傍部まで延在して設けられているので、このバックドア開口近傍部の剛性が高く、リヤパネル４の潰れも最小限に抑えられる。特に、強度補強部材８の第２固定点から第３固定点の間には、リヤパネル４との間に第２閉断面３２を形成しているので、この部位の剛性が高く、バックドア開口近傍部の潰れが抑制される。

このように、補強プレート９で剛性が高められた強度補強部材８をバンパーステイ５のリヤサイドメンバ１から車両上方へ突出する突出部５Ａに対応した位置に設けたことにより、バンパーレインフォース６からの衝突荷重をリヤサイドメンバ１の後端部に効率良く伝達することができる。このような構造を取ることで、リヤフロアパネル２を下げて広い車両後部荷室２１を確保することが可能となる。

「作用・効果」
本実施形態によれば、車両後部衝突に対応すべく大型バンパを取り付けるためにバンパーステイ５を大型化した場合でも、補強プレート９で剛性を高めた強度補強部材８のバンパーステイ固定部８Ｂによってリヤサイドメンバ１から車両上方へ突出した突出部５Ａの倒れ込みを支える構造としたことにより、車両後部衝突時にバンパーステイ５が倒れ込んでリヤサイドメンバ１に衝突荷重が伝達されないことを防止できる。これにより、大型化されたバンパーステイ５を使用した場合でも、リヤフロアパネル面を下げて車両後部荷室２１を広くとることができる。逆の見方をすると、強度補強部材８でバンパーステイ５の倒れ込みを防止できるため、車両後部荷室２１を広く確保しても車両後部衝突に対応すべく大型バンパーステイ５を使用することが可能となる。さらに、バンパーステイ５をリヤサイドメンバ１に対して車両上方へオフセットして取り付けることができるため、リヤバンパー７の形状に自由度を持たせることができる。

また、本実施形態によれば、強度補強部材８をバックドア開口３の近傍部にまで延ばして固定しているので、このリヤパネル４の部位の剛性を高めることができると共に、バンパーステイ５の倒れ込みを更に抑制することができる。

また、本実施形態によれば、前記強度補強部材８が、リヤパネル４及びリヤサイドメンバ１に対して第１閉断面３１を形成し且つリヤパネル４に対して第２閉断面３２を形成するため、バンパーステイ５がリヤサイドメンバ１に結合される部分周辺の車体剛性を高めることができる。

また、本実施形態によれば、強度補強部材８に第３閉断面３３を形成するように補強プレート９を固定したので、この強度補強部材８自体の剛性も高めることができる。

以上のように、３箇所に閉断面３１〜３３を形成する補強プレート９が取り付けられた強度補強部材８を、前記リヤサイドメンバ１とこのリヤサイドメンバ１から車両上方へ突出するバンパーステイ突出部５Ａとの結合部である垂直部分にバックドア開口近傍部にまで延在して固定したことで、車両後部の剛性を充分に高めることができ、それにより操縦安定性、音振性能、耐久性能を何れも向上させることが可能となる。

また、前記構成に加えて強度補強部材８の第３固定点をバックドア開口３近傍とすると共にバックピラー１５の下部近傍に設けたので、略矩形のバックドア開口３が菱形に変形するのを防止することができる。これにより、バックピラー１５の下部の車両中央部方向への湾曲を小さくできるため、バックドア開口幅を広げられる。

図１は本実施形態のリヤバンパ支持構造を車両後部荷室内から示した斜視図である。 図２は図１の平面図である。 図３は図１のＡ−Ａ断面図である。 図４は図１のＢ−Ｂ断面図である。 図５はリヤバンパ支持構造の分解斜視図である。

符号の説明

１…リヤサイドメンバ
２…リヤフロアパネル
３…バックドア開口
４…リヤパネル
５…バンパーステイ
６…バンパーレインフォース
７…リヤバンパー
８…強度補強部材
９…補強プレート
１１…上部外向きフランジ（フロア固定面）
２１…車両後部荷室
３１…第１閉断面
３２…第２閉断面
３３…第３閉断面

Claims (1)

1. 車両前後方向に延在して配置される左右一対のリヤサイドメンバと、
   前記左右一対のリヤサイドメンバの上に配置されて車両後部荷室フロアを構成するリヤフロアパネルと、
   前記各リヤサイドメンバの後端に取り付けられるバックドア開口を形成したリヤパネルと、
   前記リヤパネルを介して前記リヤサイドメンバの後端に固定されると共に、このリヤサイドメンバよりも車両上方に突出するバンパーステイと、
   前記バンパーステイに車両後部衝突時の入力荷重を伝えるバンパーレインフォースと、
   前記バンパーレインフォースに取り付けられるリヤバンパーと、
   前記リヤサイドメンバと前記リヤパネルの結合箇所に設けられ、前記リヤフロアパネルを介して該リヤサイドメンバのフロア固定面に固定される第１固定点と、該リヤサイドメンバより車両上方に突出した前記バンパーステイの突出部が前記リヤパネルと共締めされる第２固定点と、この第２固定点から車両上方へ延在し、前記バックドア開口近傍部で且つバックドア開口の車幅方向両側縁部に位置するバックピラーの下部近傍のリヤパネルに固定される第３固定点と、に固定点を有した強度補強部材と、を備え、
   前記強度補強部材は、前記第１固定点と前記第２固定点との間に前記リヤパネル及びリヤサイドメンバに対して第１閉断面を形成すると共に、前記第２固定点と前記第３固定点との間に前記リヤパネルに対して第２閉断面を形成し、
   前記強度補強部材の前記第１及び第２閉断面とは反対側の面に、該強度補強部材に対して第３閉断面を形成するように補強プレートを固定した
   ことを特徴とする自動車のリヤバンパ支持構造。

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