JP5189623B2 - 車体後部構造 - Google Patents

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Description

本発明は、車体側部に沿って前後方向に配置されたリヤフレームの後端に立設した閉断面のリヤピラーを、平板状のガータパネルと断面コ字状のガータスチフナとを結合して構成するとともに、車体後部の開口部の下縁となる開口下部フレームを、平板状のリヤエンドパネルの上縁と断面コ字状のリヤエンドパネルスチフナとを結合して構成した車体後部構造に関する。
自動車のリヤエンドパネルの左右方向外端にサイドリヤレインフォースを介してリヤピラーの下端を接続する際に、リヤエンドパネルとそれに接続したサイドリヤレインフォースの延設部との間に形成された空間を、リヤエンドパネルおよびサイドリヤレインフォースをパッチプレートで接続して閉断面に構成することで、リヤエンドパネルおよびリヤピラーの接続部の剛性を高めるものが、下記特許文献1により公知である。
特開2000−43754号公報
ところで、リヤフレームの後端に立設されるリヤピラーをガータパネルとガータスチフナとを結合して閉断面に構成し、車体後部の開口部の下縁となる開口下部フレームをリヤエンドパネルとリヤエンドパネルスチフナとを結合して閉断面に構成し、前記二つの閉断面が接続する部分の内部にバルクヘッドを配置することで.リヤフレームからの荷重を開口下部フレームに伝達することが考えられる。
この場合、車体後部の開口部の位置が高くなると、リヤフレームからの荷重を開口下部フレームに確実に伝達するには、バルクヘッドの下端がリヤフレームに近接するように該バルクヘッドの寸法を上下方向に拡大することが必要になり、バルクヘッドの大型化による重量増加が問題となる。
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、リヤピラーおよび開口下部フレームの接続部に配置したバルクヘッドを大型化することなく、リヤフレームの荷重を開口下部フレームに確実に伝達できるようにすることを目的とする。
上記目的を達成するために、請求項1に記載された発明によれば、車体側部に沿って前後方向に配置されたリヤフレームの後端に立設した閉断面のリヤピラーを、平板状のガータパネルと、後方に開口する断面コ字状のガータスチフナとを結合して構成するとともに、車体後部の開口部の下縁となる開口下部フレームを、平板状のリヤエンドパネルの上縁と、後方に開口する断面コ字状のリヤエンドパネルスチフナとを結合して構成した車体後部構造であって、前記リヤフレームの後端部上面に、後方に開放する断面コ字状のリヤフレームガセットの下端を結合すると共に、そのリヤフレームガセットの上端に前記ガータスチフナの下端を結合し、前記リヤピラーの閉断面と前記開口下部フレームの閉断面とを接続部において相互に接続し、前記後方に開放するガータスチフナは、前記接続部に臨むように配置されて前記リヤフレームガセットおよび前記開口下部フレーム間を接続する内壁を備えていて、この内壁に前記開口下部フレームの閉断面を拘束するバルクヘッドを結合したことを特徴とする車体後部構造が提案される。
また請求項2に記載された発明によれば、請求項1の構成に加えて、前記ガータスチフナの前記内壁は前記リヤフレームから前記開口下部フレームに向かって車体内側に湾曲することを特徴とする車体後部構造が提案される。
また請求項3に記載された発明によれば、請求項1または請求項2の構成に加えて、前記リヤエンドパネルは上下方向に延びる縦稜線において屈曲しており、前記縦稜線の上方への延長線の近傍に前記バルクヘッドが配置されることを特徴とする車体後部構造が提案される。
また請求項4に記載された発明によれば、請求項1〜請求項3の何れか1項の構成に加えて、前記バルクヘッドの下端を車体内向きに折り曲げた下部フランジと、前記内壁の上端を車体内向きに折り曲げた上部フランジ部とを結合したことを特徴とする車体後部構造が提案される。
また請求項5に記載された発明によれば、請求項1〜請求項4の何れか1項の構成に加えて、前記バルクヘッドは、前記リヤピラーの閉断面の4面に結合される4個のフランジを備えることを特徴とする車体後部構造が提案される。
また請求項6に記載された発明によれば、請求項1〜請求項5の何れか1項の構成に加えて、前記リヤエンドパネルの上縁には、前記バルクヘッドの後部の形状に倣って後方に膨出する膨出部が形成されることを特徴とする車体後部構造が提案される。
尚、実施の形態のガータロアパネル19は本発明のロアパネルに対応し、実施の形態の下部内壁20dは本発明の内壁に対応し、実施の形態の下部リヤピラー21は本発明のリヤピラーに対応し、実施の形態の第1バルクヘッド33は本発明のバルクヘッドに対応し、実施の形態の前部フランジ33a、上部フランジ33b、後部フランジ33cおよび下部フランジ33dは本発明のフランジに対応する。
請求項1の構成によれば、平板状のガータパネルに結合されてリヤピラーを構成する、後方に開放した断面コ字状のガータスチフナが、リヤピラーの閉断面と開口下部フレームの閉断面との接続部に臨むように配置されてリヤフレームガセットおよび開口下部フレーム間を接続する内壁を備えており、この内壁に開口下部フレームの閉断面を拘束するバルクヘッドを結合するので、バルクヘッドを大型化することなくリヤフレームからの荷重をガータスチフナの内壁を介して開口下部フレームに伝達するとともに、バルクヘッドでリヤピラーの閉断面および開口下部フレームの閉断面を拘束して荷重伝達効率を高めることができる。
また請求項2の構成によれば、ガータスチフナの内壁はリヤフレームから開口下部フレームに向かって車体内側に湾曲するので、リヤフレームから開口下部フレームへの荷重伝達をスムーズに行うことができる。
また請求項3の構成によれば、リヤエンドパネルは上下方向に延びる縦稜線において屈曲しており、その縦稜線の上方への延長線の近傍にバルクヘッドが配置したので、剛性の高いリヤエンドパネルの縦稜線をバルクヘッドに対する荷重伝達経路に利用することができる。
また請求項4の構成によれば、バルクヘッドの下端を車体内向きに折り曲げた下部フランジと、ガータスチフナの内壁の上端を車体内向きに折り曲げた上部フランジ部とを結合するので、バルクヘッドの下端をできるだけガータスチフナの内壁に接近させて荷重伝達効率を高めることができる。
また請求項5の構成によれば、バルクヘッドがリヤピラーの閉断面の4面に結合される4個のフランジを備えるので、バルクヘッドをリヤピラーに強固に結合して剛性向上効果を更に高めることができる。
また請求項6の構成によれば、リヤエンドパネルの上縁にバルクヘッドの後部の形状に倣って後方に膨出する膨出部を形成したので、リヤエンドパネルの上縁とリヤエンドパネルスチフナとによって閉断面に構成される開口下部フレームの断面積を増加させて剛性を高めることができる。
5ドア車両を左後方から見た図。 図1の2方向矢視図。 図2の3方向矢視図。 図2の4A方向矢視図および図4Aからリヤエンドパネルを除去した図。 図4Aの分解斜視図。 図3の6−6線断面図。 図3の7−7線断面図。 図3の8−8線断面図。 図4Bの9部拡大図。 図2の10方向矢視図。 図10の11A−11A断面図および11B−11B断面図。 図10の12方向矢視図。
以下、図1〜図12に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図1に示すように、5ドア車両の後面には、車体後部に設けられた荷室11の開口部12を開閉するリヤゲート13が上下開閉自在に設けられる。開口部12の左右両側縁は左右のリヤピラー14,14によって区画され、開口部12の上縁はルーフパネル15の後縁によって区画され.開口部12の下縁はリヤバンパー16によって区画される。5ドア車両の車体構造は車体中心線を挟んで左右対称であるため、以下、代表として左半部の構造を説明する。
図2〜図5に示すように、開口部12の下方のリヤバンパー16で覆われる部分には、車体左右方向に長い矩形状のリヤエンドパネル17が配置される。リヤエンドパネル17の上縁の前面には、前壁18a、上壁18bおよび下壁18cを有して車体後方に開口するコ字状断面のリヤエンドパネルスチフナ18が結合されて閉断面の開口下部フレーム30を構成する。リヤエンドパネル17の左端(左右方向外端)には概ね平板状のガータロアパネル19が結合され、ガータロアパネル19の前面には、前壁20a、外壁20b、上部内壁20cおよび下部内壁20dを有して車体後方に開口するコ字状断面のガータスチフナ20が結合される。その際に、ガータスチフナ20の前壁20a、上部内壁20cおよび下部内壁20dは、それぞれリヤエンドパネルスチフナ18の前壁18a、上壁18bおよび下壁18cに接続する。ガータロアパネル19およびガータスチフナ20は、リヤピラー14の下半部である下部リヤピラー21を構成する。
車体左側部に沿って前後方向に配置されたボックス断面のリヤフレーム22の後端部の上面に、後方に開放するコ字状断面のリヤフレームガセット23の下端が結合され、リヤフレームガセット23の上端にガータスチフナ20の下端が結合される。またリヤフレーム22の右側面にはリヤエンドパネル17の左端と、荷室11の床面を構成するフロアパネル24の上向きに湾曲する上縁とが結合される。リヤエンドパネル17、リヤフレーム22およびフロアパネル24の接続部に、荷室11の内部側からリヤフレームエンドパッチ31が当てがわれて補強される(図12参照)。またリヤエンドパネルスチフナ18の左右方向中央部とフロアパネル24とが、リヤエンドパネル17の前面に沿って上下方向に延びる帯状のステー25で連結される。
図3〜図7に示すように、リヤエンドパネル17の本体部17aは概ね平板状の部材であって、その上縁に沿って後方に張り出す膨出部17jがリヤエンドパネルスチフナ18と協働して閉断面を構成する。リヤエンドパネル17の左半部および右半部は、それぞれ上下方向に延びる4本の縦稜線17b,17c,17d,17eを備えており、これらの縦稜線17b,17c,17d,17eにおいて前後方向に屈曲することで.リヤエンドパネル17は全体として左右方向中央部が後方に突出するように緩く湾曲して面剛性が高められる。
左右方向外側から2番目の縦稜線17cの下端から左右方向外側に向かって2本の横稜線17f,17gが間隔を広げながら延びており、その先端側(左右方向外側)は上方に湾曲する。上側の横稜線17fは下側の横稜線17gよりも後方に位置しており、従って2本の縦稜線17c,17dおよび2本の横稜線17f,17gの間にL字状の傾斜面17hが形成される。リヤエンドパネル17は全体として鉛直に配置されるが、傾斜面17hは前面側が斜め上方を向き、後面側が斜め下方を向くように傾斜する。
リヤエンドパネル17の左右方向外側から2番目の縦稜線17cの僅かに外側位置、つまり傾斜面17hの左右方向内端の近傍に前方に向かって窪む凹部17iが上方に向かって延びており、この凹部にL字状の取付ブラケット26がボルト27,27で固定される。またリヤエンドパネル17の膨出部17jの後面に断面L字状の取付ブラケット28がボルト29…で固定される。そして下側の取付ブラケット26および上側の取付ブラケット28にリヤバンパー16が固定される。
図3〜図5および図9から明らかなように、ガータロアパネル19およびガータスチフナ20を結合した下部リヤピラー21と、リヤエンドパネル17およびリヤエンドパネルスチフナ18を結合した開口下部フレーム30とが接続される接続部32に臨むように、閉断面を構成するガータロアパネル19およびガータスチフナ20の内部に第1バルクヘッド33が配置される。第1バルクヘッド33は左右方向内向きの前部フランジ33aと、左右方向外向きの上部フランジ33bと、左右方向外向きの後部フランジ33cと、左右方向内向きの下部フランジ33dとを備えており、前部フランジ33aはガータスチフナ20の前壁20aに結合され、上部フランジ33bはガータスチフナ20の上部内壁20cに結合され、後部フランジ33cはガータロアパネル19に結合され、下部フランジ33dはガータスチフナ20の下部内壁20dに結合される。
図4、図5および図11(B)に示すように、ガータロアパネル19およびガータスチフナ20を結合して閉断面に構成された下部リヤピラー21の上部に、第2バルクヘッド34が配置される。第2バルクヘッド34は上向きの前部フランジ34aと、下向きの内側フランジ34bと、下向きの後部フランジ34cと、下向きの外側フランジ34dとを備えており、前部フランジ34aはガータスチフナ20の前壁20aに結合され、内側フランジ34bはガータスチフナ20の上部内壁20cに結合され、後部フランジ34cはガータロアパネル19に結合され、外側フランジ34dはガータスチフナ20の外壁20bに結合される。
図10に示すように、リヤピラー14は、下部リヤピラー21の上部に接続部35を介して接続される上部リヤピラー36を備える。図11(B)に示すように、下部リヤピラー21は平板状のガータロアパネル19の前部に断面コ字状のガータスチフナ20を結合して閉断面に構成されるのに対し、図11(A)に示すように、上部リヤピラー36は、後壁37aおよび外壁37bを有して断面L字状に形成されたリヤピラーアウター37と、前壁38aおよび内壁38bを有して断面L字状に形成されたリヤピラーインナー38とを結合して閉断面に構成される。リヤピラーアウター37の後壁37aは、ガータロアパネル19の上端に接続されたガータミッドパネル39(図3、図5および図11(A)参照)により覆われ、リヤピラーアウター37の外壁37bは、サイドパネル組立体40(図3および図11(A)参照)により覆われる。
またガータスチフナ20の上部は基本的に前壁20a、外壁20bおよび上部内壁20cを有してコ字状断面に形成されるが(図11(B)参照)、その上端の接続部35の近傍では外壁20bが上側ほど幅狭になるように切り欠かれており、接続部35の位置では前壁20aおよび上部内壁20cによってL字状断面に形成される(図11(A)参照)。そしてガータスチフナ20の前壁20aおよび上部内壁20cの内側に、リヤピラーインナー38が重ね合わされて結合される(図11(A)参照)。そのとき、ガータスチフナ20の前壁20aからリヤピラーインナー38の前壁38aが左右方向外側に突出してフランジ38cを形成しており、このフランジ38cの後面に、リヤピラーアウター37の外壁37bを左右方向外側に折り曲げて形成したフランジ37cが重ね合わされて結合される。またリヤピラーアウター37の後壁37aの左右方向内端を後方に折り曲げて形成したフランジ37dと、リヤピラーインナー38の内壁38bの後端のフランジ38dとが重ね合わされて結合される。
次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。
自動車が路面の段差を乗り超えたり高速で旋回したりして左右のリヤフレーム22,22の後端が撓むと、そこに左右両端部を接続されたリヤエンドパネル17に曲げ荷重が入力する。リヤエンドパネル17は面剛性を高めるために複数の縦稜線17b,17c,17d,17eにおいて前後方向に屈曲しているため、前記曲げ荷重が入力したときに縦稜線17b,17c,17d,17eの下端が折れの基端となって剛性が低下する可能性がある。しかしながら、本実施の形態によれば、リヤエンドパネル17は、2本の縦稜線17b,17cの下部間を接続するように左右方向に延びる2本の横稜線17f,17gに挟まれた傾斜面17hを備え、傾斜面17hは鉛直方向に対して前後方向に傾斜するので、縦稜線17f,17gの下部が折れの起点になって剛性が低下するのを傾斜面17hにより防止することができ、これによりパッチのような補強部材を用いることなくリヤエンドパネル17の剛性向上が可能になる。
また傾斜面17hを区画する上下の横稜線17f,17gのうち、上側の横稜線17fは下側の横稜線17gよりも後方に位置し、かつ傾斜面17hは車体外側部分が上向きに延びてL字状に形成されるので、リヤエンドパネル17の下部および左右両側部に対して中央部を後方に張り出して荷室11の容積を最大限に拡大することができる。
しかもリヤエンドパネル17の上縁に沿ってリヤエンドパネルスチフナ18を結合して補強したので、リヤエンドパネル17の下部を傾斜面17hで補強したことと相まって、リヤエンドパネル17全体の剛性を高めることができる。更に、リヤエンドパネル17の後面に上側の横稜線17fから上方に延びる凹部17iを形成し、この凹部17iに固定した取付ブラケット26にリヤバンパー16の下端を固定したので、リヤエンドパネル17に対する取付ブラケット26の支持剛性を高めてリヤバンパー16の取付位置の精度を高めることができる。
また下部リヤピラー21の閉断面と開口下部フレーム30の閉断面とが接続される接続部32の近傍で、ガータスチフナ20はリヤフレーム22および開口下部フレーム30を接続する下部内壁20dを備えており、接続部32に臨む下部内壁20dに開口下部フレーム30の閉断面を拘束する第1バルクヘッド33を結合するので、図9に矢印で示すように、第1バルクヘッド33を大型化することなくリヤフレーム22からの荷重をガータスチフナ20の下部内壁20dを介して開口下部フレーム30に伝達することができる。しかも、その際に第1バルクヘッド33は下部リヤピラー21の閉断面および開口下部フレーム30の閉断面を共に拘束して荷重伝達効率を高めることができる。
またガータスチフナ20の下部内壁20dはリヤフレーム22から開口下部フレーム30に向かって滑らかに車体内側に湾曲するので(図5参照)、下部内壁20dが直角に折れ曲がる場合に比べて、リヤフレーム22から開口下部フレーム30への荷重伝達をスムーズに行うことができる。
また第1バルクヘッド33は前部フランジ33a、上部フランジ33b、後部フランジ33cおよび下部フランジ33dによって下部リヤピラー21の閉断面の4面に結合されるので、第1バルクヘッド33を下部リヤピラー21に強固に結合して剛性向上効果を更に高めることができる。このとき、第1バルクヘッド33の下端を車体内向きに折り曲げた下部フランジ33dと、ガータスチフナ20の下部内壁20dの上端を車体内向きに折り曲げた上部フランジ部20eとを結合するので(図9参照)、第1バルクヘッド33の下端をガータスチフナ20の下部内壁20dに接近させて荷重伝達効率を高めることができる。
またリヤエンドパネル17は縦稜線17bによって面剛性を高められているが、その縦稜線17bの上方への延長線の近傍に第1バルクヘッド33を配置したので(図3参照)、リヤエンドパネル17の縦稜線17bを第1バルクヘッド33に対する荷重伝達経路に利用することができる。更に、リヤエンドパネル17の上縁に第1バルクヘッド33の後部の形状に倣って後方に膨出する膨出部17j(図5参照)を形成したので、リヤエンドパネル17の上縁とリヤエンドパネルスチフナ18とによって閉断面に構成される開口下部フレーム30の断面積を増加させて剛性を高めることができる。
図11(A)に示すように、上部リヤピラー36は、後壁37aおよび外壁37bを有する断面L字状のリヤピラーアウター37と、前壁38aおよび内壁38bを有する断面L字状のリヤピラーインナー38とを結合して閉断面に構成されるが、リヤピラーインナー38の前壁38aから車体外側に延びるフランジ38cと、リヤピラーアウター37の外壁37bから車体外側に延びるフランジ37cとが結合されるので、前記両フランジ38c,37cが車体外側に延びて車体前方に延びることがなく、前方の荷室11の容積を圧迫するのを防止することができる。
下部リヤピラー21のガータスチフナ20は基本的に前壁20a、外壁20bおよび上部内壁20cを有してコ字状断面に形成されているが、上部リヤピラー36との接続部35の近傍では外壁20bが斜めに切り欠かれてL字状断面になっているため(図10および図11参照)、リヤピラーインナー38に対してリヤピラーアウター37を左右方向外側から接近させて組付ける際に、リヤピラーアウター37がガータスチフナ20の外壁20bと干渉して組付けの妨げになるのを防止することができる。しかもガータスチフナ20の外壁20bは上方側ほど幅が狭くなるように斜めに切り欠かれるので、ガータスチフナ20の外壁20bを切り欠いたことによる強度の急変を防止することができる。
また図11(A)に示すように、リヤピラーアウター37の後壁37aから車体後側に延びるフランジ37dと、リヤピラーインナー38の内壁38bから車体後方に延びるフランジ38dとを結合するので、リヤピラーインナー38に対してリヤピラーアウター37を左右方向外側から接近させるだけで組付けることが可能になって組付け性が向上する。
また下部ピラー21および上部ピラー36の接続部35の近傍において、下部リヤピラー21の内部に第2バルクヘッド34を設けたので、バルクヘッド34によりリヤピラー14の剛性を更に高めることができる。更に、ガータロアパネル19が開口部12の下縁を補強するリヤエンドパネルスチフナ18に結合されるので、リヤピラー14の剛性を更に高めることができる。
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
例えば、第1バルクヘッド33の形状は実施の形態に限定されるものではなく、適宜変更可能である。
12 開口部
17 リヤエンドパネル
17c 稜線
18 リヤエンドパネルスチフナ
19 ガータロアパネル(ガータパネル)
20 ガータスチフナ
20d 下部内壁(内壁)
20e 上部フランジ
21 下部リヤピラー(リヤピラー)
22 リヤフレーム
23 リヤフレームガセット
30 開口下部フレーム
32 接続部
33 第1バルクヘッド(バルクヘッド)
33a 前部フランジ(フランジ)
33b 上部フランジ(フランジ)
33c 後部フランジ(フランジ)
33d 下部フランジ(フランジ)

Claims (6)

  1. 車体側部に沿って前後方向に配置されたリヤフレーム(22)の後端に立設した閉断面のリヤピラー(21)を、平板状のガータパネル(19)と、後方に開口する断面コ字状のガータスチフナ(20)とを結合して構成するとともに、
    車体後部の開口部(12)の下縁となる開口下部フレーム(30)を、平板状のリヤエンドパネル(17)の上縁と、後方に開口する断面コ字状のリヤエンドパネルスチフナ(18)とを結合して構成した車体後部構造であって、
    前記リヤフレーム(22)の後端部上面に、後方に開放する断面コ字状のリヤフレームガセット(23)の下端を結合すると共に、そのリヤフレームガセット(23)の上端に前記ガータスチフナ(20)の下端を結合し、前記リヤピラー(21)の閉断面と前記開口下部フレーム(30)の閉断面とを接続部(32)において相互に接続し、前記後方に開放するガータスチフナ(20)は、前記接続部(32)に臨むように配置されて前記リヤフレームガセット(23)および前記開口下部フレーム(30)間を接続する内壁(20d)を備えていて、この内壁(20d)に前記開口下部フレーム(30)の閉断面を拘束するバルクヘッド(33)を結合したことを特徴とする車体後部構造。
  2. 前記ガータスチフナ(20)の前記内壁(20d)は前記リヤフレーム(22)から前記開口下部フレーム(30)に向かって車体内側に湾曲することを特徴とする、請求項1に記載の車体後部構造。
  3. 前記リヤエンドパネル(17)は上下方向に延びる縦稜線(17)において屈曲しており、前記縦稜線(17)の上方への延長線の近傍に前記バルクヘッド(33)が配置されることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の車体後部構造。
  4. 前記バルクヘッド(33)の下端を車体内向きに折り曲げた下部フランジ(33d)と、前記内壁(20d)の上端を車体内向きに折り曲げた上部フランジ部(20e)とを結合したことを特徴とする、請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の車体後部構造。
  5. 前記バルクヘッド(33)は、前記リヤピラー(21)の閉断面の4面に結合される4個のフランジ(33a,33b,33c,33d)を備えることを特徴とする、請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の車体後部構造。
  6. 前記リヤエンドパネル(17)の上縁には、前記バルクヘッド(33)の後部の形状に倣って後方に膨出する膨出部(17j)が形成されることを特徴とする、請求項1〜請求項5の何れか1項に記載の車体後部構造。
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