JP6020426B2

JP6020426B2 - 車両後部構造

Info

Publication number: JP6020426B2
Application number: JP2013245320A
Authority: JP
Inventors: 義光横井
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-11-27
Filing date: 2013-11-27
Publication date: 2016-11-02
Anticipated expiration: 2033-11-27
Also published as: WO2015080031A1; JP2015101298A; EP3074297B1; EP3074297A1; US9738323B2; US20160272250A1

Description

本発明は、車両後部構造に関する。

特許文献１には、下端部がホイールハウスアウターパネルに接合されたクォーターインナーフロントリンフォースメントと、バックドア開口部の側縁部に沿って上下方向に延在するサイドボディーアウターエクステンションとに、略水平に配置された連結部材の両端部が接合されている車両後部構造が開示されている（特許文献１を参照）。

ここで、車両のボデーに捩じり入力が加わると、サイドボディーアウターエクステンション（Ｄピラー、第二クオーターピラー）は車両上下方向下方側に倒れるように変形する。

このようなサイドボディーアウターエクステンションの倒れ込み変形に対して、略水平配置の連結部材は曲げ（捩じり）変形で受け、この連結部材の曲げ（捩じり）変形をクォーターインナーフロントリンフォースメント（Ｃピラー、第一クオーターピラー）が受ける構造となっている。したがって、連結部材は、サイドボディーアウターエクステンションの倒れ込み変形の抑制効果を効果的に発揮することができない。

特開２０１０-２８５０１９号公報

本発明は、上記事実を考慮し、第二クオーターピラーが車両上下方向下方側に倒れるように変形する倒れ込み変形を抑制する車両後部構造を提供することが目的である。

請求項１の発明は、車両側部の車両後方側において、車両上下方向に延在し、下端部がホイルハウスに接合された第一クオーターピラーと、前記第一クオーターピラーの車両後方側に設けられ、車両上下方向に延在する第二クオーターピラーと、前記第一クオーターピラーと前記ホイルハウスとの接合部位と、前記第二クオーターピラーと、にそれぞれ接合され、前記接合部位と前記第二クオーターピラーとを連結する連結部材と、を備える。

請求項１に記載の発明では、車両に捩じり入力が加わることによって第二クオーターピラーが車両上下方向下方側に倒れるように変形する倒れ込み変形に対して、第一クオーターピラーとホイルハウスとの接合部位に接合された連結部材が受ける。

したがって、第二クオーターピラーの倒れ込み変形を、第二クオーターピラーと反対側の接合部が強固に固定された連結部材が受けるので、第二クオーターピラーの倒れ込み変形が効果的に抑制される。

請求項２の発明は、請求項１に記載の構造において、前記連結部材は、車両側面視において、車両上下方向に対して鋭角となるように配置されている。

請求項２に記載の発明では、連結部材は、第二クオーターピラーの倒れ込み変形を、曲げ（捩じり）変形よりも軸力で多く受ける構造となるので、第二クオーターピラーの倒れ込み変形が更に抑制される。
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の構造において、前記連結部材の下端部の車両前方側の辺部が前記第一クオーターピラーの下端部に接合され、前記連結部材の下端部の車両下方側の辺部がホイルハウスに接合されている。
請求項３に記載の発明では、連結部材の下端部の車両前方側の辺部が第一クオーターピラーの下端部に接合され、連結部材の下端部の車両下方側の辺部がホイルハウスに接合されている。よって、連結部材の下端部が強固に固定されるので、第二クオーターピラーの倒れ込み変形が更に効果的に抑制される。

請求項１に記載の発明によれば、第二クオーターピラーが車両上下方向下方側に倒れるように変形する倒れ込み変形を抑制することができる。

請求項２に記載の発明によれば、第二クオーターピラーが車両上下方向下方側に倒れるように変形する倒れ込み変形を更に抑制することができる。
請求項３に記載の発明によれば、第二クオーターピラーが車両上下方向下方側に倒れるように変形する倒れ込み変形を更に抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る車両後部構造を車両幅方向外側から見た側面図である。ルーフサイドインナパネルの変形前と変形後とを説明するための図１の２−２線に沿った断面を模式的に示す断面図である。本発明の一実施形態の第一変形例の車両後部構造を車両幅方向外側から見た側面図である。本発明の一実施形態の第二変形例の車両後部構造を車両幅方向外側から見た側面図である。本発明の一実施形態の第三変形例の車両後部構造を車両幅方向外側から見た側面図である。比較例の車両後部構造を車両幅方向外側から見た側面図である。ルーフサイドインナパネルの変形前と変形後とを説明するための図６の７−７線に沿った断面を模式的に示す断面図である。

＜実施形態の構成＞
本発明の一実施形態に係る車両後部構造について図１及び図２を用いて説明する。これらの図において適宜示される矢印ＦＲは車両前後方向前側を示しており、矢印ＵＰは車両上下方向上方側を示しており、矢印ＯＵＴは車両幅方向外側を示している。なお、図１及び図２では、車両前方側に向いた場合の右側の車両側部が図示されているが、左側の車両側部も同様の構造である。

図１に示す本発明の一実施形態に係る車両後部構造が適用された車両１０は、車両後端部にバックドアを備えたハッチバック車である。

車両１０の後部１２の車両側部には、ルーフサイドインナパネル２０が配置されている（図２も参照）。ルーフサイドインナパネル２０は、ホイルハウス３０における後述するホイルハウスアウタ３２（図２も参照）のフランジ部３２Ａと接合されている。

ホイルハウス３０は、図示していないタイヤの上方側を覆う部材であり、車両幅方向内側を構成するホイルハウスインナ３４（図２も参照）と、車両幅方向外側を構成するホイルハウスアウタ３２（図２も参照）と、が接合されて構成されている。ホイルハウスアウタ３２は、１枚の鋼板から形成されたプレス成形品であり、縦壁状のフランジ部３２Ａ及び車両側面視で略円弧形状の外側カバー部３２Ｂを備えている。また、外側カバー部３２Ｂは、ルーフサイドインナパネル２０及びフランジ部３２Ａよりも車両幅方向外側へ突出し、図示してないタイヤの外面に沿うように形成されている。

ホイルハウス３０の下端部には、リヤサイドメンバ１６が接合されている。リヤサイドメンバ１６は、ホイルハウス３０の車両下方側で車両前後方向を長手方向として配置されている。また、リヤサイドメンバ１６の車両前方側は、ロッカ１８が連続して形成されている。

リヤサイドメンバ１６には、ホイルハウス３０の前側下端部の近傍位置に、図示していないリヤサスペンション取付部が連結され、このリヤサスペンション取付部には図示していないリヤサスペンションが取り付けられている。

ホイルハウス３０の車両上方側には、第一クオーターピラー（Ｃピラー）４０が設けられている。第一クオーターピラー４０は、車両側部のサイドア開口部１４の側縁部に沿って、全体として車両上下方向に延在し、下端部４０Ａがホイルハウス３０の上部に接合されている。

詳細には、第一クオーターピラー４０は、車両側面視において、ホイルハウス３０に接合され略車両上下方向上方側に延在する第一ピラー下部４２と、車両前方側斜め上方に延在する第一ピラー上部４４とを有する構造となっている。

また、第一クオーターピラー４０は、長手方向に直交する断面形状が車両幅方向内側に開放されたハット形状とされ、ルーフサイドインナパネル２０及びホイルハウスアウタ３２のフランジ部３２Ａの車両幅方向外側に接合されることで、閉断面構造を形成している。

第一クオーターピラー４０の車両後方側には、第二クオーターピラー（Ｄピラー）５０が設けられている。第二クオーターピラー（Ｄピラー）５０は、車両後端部の図示されていないバックドア開口部の側縁部に沿って、全体として車両上下方向に延在している。

詳細には、第二クオーターピラー５０は、車両側面視において、略車両上下方向上方側に延在する第二ピラー下部５２と、車両前方側斜め上方に延在する第二ピラー傾斜部５４と、略車両上下方向上方側に延在する第二ピラー上端部５６とを有する構造となっている。

また、図２に示すように、第二クオーターピラー５０は、車両幅方向内側を構成する第二クオーターピラーインナ５１と車両幅方向外側を構成する第二クオーターピラーアウタ５９とが接合されることで閉断面構造を形成している。

なお、本実施形態における第二クオーターピラー５０は車両後方側から一番目のピラーであり、第一クオーターピラー４０は車両後方側から二番目のピラーである。

図１に示すように、ルーフサイドインナパネル２０の車両幅方向外側には、長手方向に直交する断面形状が車両幅方向内側に開放されたハット形状の連結部材７０が接合されている。連結部材７０の上端部７２は、第二クオーターピラー５０における第二ピラー傾斜部５４と第二ピラー上端部５６との境界部５５に接合されている。また、連結部材７０の下端部７４は、第一クオーターピラー４０の下端部４０Ａとホイルハウス３０との接合部位に接合されている。詳細には、連結部材７０の下端部７４の車両前方側の辺部７４Ａが第一クオーターピラー４０の下端部４０Ａに接合され、車両下方側の辺部７４Ｂがホイルハウス３０に接合されている。

つまり、連結部材７０は、第一クオーターピラー４０とホイルハウス３０との接合部位と第二クオーターピラー５０とにそれぞれ接合され、両者を連結する部材である。

また、本実施形態では、連結部材７０は、車両側面視において、車両上下方向Ｓに対する角度αが鋭角となるように配置されている。なお、角度αとは、連結部材７０における第二クオーターピラー５０に接合された上端部７２と第一クオーターピラー４０とホイルハウス３０との接合部位に接合された下端部７４との間を結ぶ線分と、車両上下方向Ｓとが成す角度である。

＜作用及び効果＞
つぎに、本実施形態の作用及び効果について説明する。

車両１０に捩じり入力が加わることによって、第二クオーターピラー５０は、車両上下方向下方側に倒れるように変形する。この第二クオーターピラー５０の倒れ込み変形に対して、第一クオーターピラー４０の下端部４０Ａとホイルハウス３０との接合部位に下端部７４が接合された（第一クオーターピラー４０の下端部４０Ａとホイルハウス３０とに下端部７４の辺部７４Ａ、７４Ｂが接合された）連結部材７０が受ける。

したがって、第二クオーターピラー５０の倒れ込み変形を、下端部７４が強固に固定された連結部材７０が受けるので、第二クオーターピラー５０の倒れ込み変形が効果的に抑制される。

また、本実施形態では、連結部材７０は、車両側面視において、車両上下方向Ｓに対する角度αが鋭角となるように配置されている。よって、第二クオーターピラー５０の倒れ込み変形の荷重Ｆを曲げ（捩じり）変形よりも軸力で多く受ける構造となるので、第二クオーターピラー５０の倒れ込み変形が更に効果的に抑制される。

また、このように第二クオーターピラー５０の倒れ込み変形が抑制されることで、車両１０のボデー剛性が向上し、操縦安定性能が向上する。また、車両１０のボデー剛性が向上するので、ボデーを軽量化することも可能である。

また、図２に示すように、車両走行時の路面入力によってリヤサイドメンバ１６が上下動（矢印Ｎ１参照）すると、ホイルハウスインナ３４が車両幅方向に横倒れ変形する（矢印Ｎ２参照）。

しかし、ホイルハウス３０には、第二クオーターピラー５０に上端部７２が接合された連結部材７０の下端部７４が接合されている。よって、ホイルハウスインナ３４の横倒れ変形（矢印Ｎ２）が抑制される共に、ホイルハウスインナ３４と第二クオーターピラー５０との車両幅方向の相対変位が抑制される。よって、ホイルハウスインナ３４の車両幅方向の横倒れ変形によるルーフサイドインナパネル２０の車両幅方向の振動（矢印Ｎ３参照）が抑制され、この結果、ＮＶ性能（ノイズ・アンド・バイブレーション性能（振動及び振動音を抑制する性能））が向上する。

ここで、図６及び図７に示す第一クオーターピラー４０と第二クオーターピラー５０とに略水平配置の連結部材５７０が接合された比較例の車両後部構造について説明する。

図６に示すように、比較例では、略水平配置の連結部材５７０は、車両前方側端部５７２が第一クオーターピラー４０の第一ピラー下部４２に略直交して接合され、車両後方側端部５７４が第二クオーターピラー５０の第二ピラー傾斜部５４に接合されている。

比較例の場合は、第二クオーターピラー５０が車両上下方向下方側に倒れるように変形する倒れ込み変形に対して、略水平配置の連結部材５７０が受ける。しかし、連結部材５７０の車両後方側端部５７４は第一クオーターピラー４０の第一ピラー下部４２に略直交して接合され、また第二クオーターピラー５０の倒れ込み変形の荷重Ｆを曲げ（捩じり）変形で受ける構造となる。よって、比較例の連結部材５７０は、第二クオーターピラー５０の倒れ込み変形の抑制を効果的に発揮することができない。

これに対して、本発明が適用された車両後部構造の連結部材７０は、前述したように、第一クオーターピラー４０の下端部４０Ａとホイルハウス３０との接合部位に下端部７４が接合され（第一クオーターピラー４０の下端部４０Ａとホイルハウス３０とに下端部７４の辺部７４Ａ、７４Ｂが接合され）ており、しかも車両上下方向Ｓに対する角度αが鋭角となるように配置されている。よって、前述したように、第二クオーターピラー５０の倒れ込み変形が効果的に抑制される。

また、図７に示すように、比較例の場合は、ホイルハウス３０に連結部材５７０が接合されていないので、連結部材５７０はホイルハウスインナ３４の車両幅方向の横倒れ変形（矢印Ｎ４参照）を抑制する効果やホイルハウスインナ３４と第二クオーターピラー５０との車両幅方向の相対変位を抑制する効果はほとんど無い。

よって、ホイルハウスインナ３４の車両幅方向の横倒れ変形（矢印Ｎ４）によるルーフサイドインナパネル２０の車両幅方向の振動（矢印Ｎ５参照）が抑制されないので、比較例の連結部材５７０は、ＮＶ性能の抑制を効果的に発揮するこができない。

これに対して、本発明が適用された車両後部構造は、上述したように、ホイルハウス３０には、第二クオーターピラー５０に上端部７２が接合された連結部材７０の下端部７４が接合されているので、ホイルハウスインナ３４の車両幅方向の横倒れ変形によるルーフサイドインナパネル２０の車両幅方向の振動（矢印Ｎ３）が抑制され、この結果、比較例よりもＮＶ性能が向上する。

＜変形例＞
つぎに、本実施形態の連結部材の変形例について説明する。

（第一変形例）
図３に示す第一変形例の車両後部構造では、長手方向に直交する断面形状が車両幅方向内側に開放されたハット形状の連結部材１７０が、ルーフサイドインナパネル２０に接合されている。連結部材１７０は、上端部（後端部）１７２が第二クオーターピラー５０における第二ピラー傾斜部５４と第二ピラー下部５２との境界の湾曲部５３に接合され、下端部１７４が第一クオーターピラー４０の下端部（前端部）４０Ａとホイルハウス３０との接合部位に接合されている。

詳細には、連結部材１７０の下端部１７４の車両前方側の辺部１７４Ａが第一クオーターピラー４０の下端部４０Ａに接合され、車両下方側の辺部１７４Ｂがホイルハウス３０に接合されている。

また、連結部材１７０は、車両側面視において、車両上下方向Ｓに対する角度αが鈍角となるように配置されている。

本第一変形例においても、第二クオーターピラー５０が車両上下方向下方側に倒れるように変形する倒れ込み変形に対して、下端部１７４が強固に固定された連結部材１７０が受けるので、第二クオーターピラー５０の倒れ込み変形が抑制される。そして、第二クオーターピラー５０の倒れ込み変形が抑制されることで、車両１０のボデー剛性が向上し、操縦安定性能が向上する。

なお、第二クオーターピラー５０における第二ピラー傾斜部５４と第二ピラー下部５２との境界の湾曲部５３は倒れ込み変形による角度変化が大きい部位であるが、この部位に連結部材１７０の上端部１７２を接合することで、効果的に第二クオーターピラー５０の倒れ込み変形が抑制される。

また、ホイルハウス３０と、第二クオーターピラー５０とに接合された連結部材１７０によって、ホイルハウスインナ３４の車両幅方向の横倒れ変形が抑制されると共に、ホイルハウスインナ３４と第二クオーターピラー５０との車両幅方向の相対変位が抑制される。よって、ホイルハウスインナ３４の横倒れ変形によるルーフサイドインナパネル２０の車両幅方向の振動（Ｎ３参照）が抑制され、この結果、ＮＶ性能が向上する。

（第二変形例）
図４に示す第二変形例の車両後部構造では、上記実施形態の連結部材７０（図１参照）と第一変形例の連結部材１７０（図３参照）とが車両側面視でＶ字形状に配置され、それぞれがルーフサイドインナパネル２０に接合された構造となっている。なお、連結部材７０の下端部７４と連結部材１７０の下端部１７４とは車両幅方向に重ね合わされて接合されている。

そして、このように二つの連結部材７０と連結部材１７０とを設けることで、第二クオーターピラー５０の倒れ込み変形が更に効果的に抑制されると共に、ホイルハウスインナ３４と第二クオーターピラー５０との車両幅方向の相対変位が抑制される。よって、操縦安定性能とＮＶ性能とが更に効果的に向上する。

なお、本変形例では、別部材の連結部材７０と連結部材１７０とであったが、これらが一体となったＶ字形状の連結部材（一部品構造）であってもよい。

（第三変形例）
図５に示す第三変形例の車両後部構造では、連結部材２７０は、上記実施形態の連結部材７０（図１参照）と同様の構造の本体部７１から略水平に車両後方側に分岐部２７１が延在した側面視でＹ字形状の構造となっている。分岐部２７１は長手方向に直交する断面形状が車両幅方向内側に開放されたハット形状とされ、先端部２７２が第二クオーターピラー５０における湾曲部５３に接合されている。

そして、このように分岐部２７１が設けられたＹ字形状の連結部材２７０とすることで、第二クオーターピラー５０の倒れ込み変形が更に効果的に抑制されると共に、ホイルハウスインナ３４と第二クオーターピラー５０との車両幅方向の相対変位が抑制される。よって、操縦安定性能とＮＶ性能とが更に効果的に向上する。

＜その他＞
尚、本発明は上記実施形態に限定されない。

例えば、上記実施形態及び変形例では、連結部材は一つ又は二つであったが、これに限定されない。三つ以上の連結部材を有する構造であってもよい。

また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得ることは言うまでもない。

３０ホイルハウス
４０第一クオーターピラー
５０第二クオーターピラー
７０連結部材
１７０連結部材
２７０連結部材

Claims

車両側部の車両後方側において、車両上下方向に延在し、下端部がホイルハウスに接合された第一クオーターピラーと、
前記第一クオーターピラーの車両後方側に設けられ、車両上下方向に延在する第二クオーターピラーと、
前記第一クオーターピラーと前記ホイルハウスとの接合部位と、前記第二クオーターピラーと、にそれぞれ接合され、前記接合部位と前記第二クオーターピラーとを連結する連結部材と、
を備える車両後部構造。
前記連結部材は、車両側面視において、車両上下方向に対して鋭角となるように配置されている、
請求項１に記載の車両後部構造。
前記連結部材の下端部の車両前方側の辺部が前記第一クオーターピラーの下端部に接合され、前記連結部材の下端部の車両下方側の辺部がホイルハウスに接合されている、
請求項１又は請求項２に記載の車両後部構造。