JP6204437B2 - 自動車の車体構造 - Google Patents
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Description
本発明は、車体後部に車幅方向に配置されたリヤパネルと、前記リヤパネルの後面に結合されて車幅方向に延び、前記リヤパネルとの間に閉断面を構成するリヤクロスメンバと、前記リヤクロスメンバの後方に結合されて車幅方向に延びるリヤバンパービームとを備える自動車の車体構造に関する。
車体後部の荷室の後壁を構成するリヤパネルと、リヤパネルの後方に車幅方向に配置されるリヤバンパービームとの間に、車幅方向に延びるアッパーメンバおよびロアメンバを上下に並置した状態で挟んで固定した自動車の車体構造が、下記特許文献1により公知である。
ところで、上記従来のものは、リヤバンパービーム、アッパーメンバおよびロアメンバよりなる三つの部材の車幅方向端部が同じ位置で終わっているため、アッパーメンバおよびロアメンバを設けたことによる車体後部の剛性向上効果が充分に発揮されない問題があった。
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、リヤパネルおよびリヤバンパービーム間に挟まれたリヤクロスメンバによる車体後部の剛性向上効果を充分に発揮させ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、車体後部に車幅方向に配置されたリヤパネルと、前記リヤパネルの後面に結合されて車幅方向に延び、前記リヤパネルとの間に閉断面を構成するリヤクロスメンバと、前記リヤクロスメンバの後方に結合されて車幅方向に延びるリヤバンパービームとを備える自動車の車体構造であって、前記リヤクロスメンバは、前記リヤバンパービームの車幅方向外端から前記リヤパネルに沿って車幅方向外側に延出する延出部を備えることを特徴とする自動車の車体構造が提案される。
また請求項2に記載された発明によれば、請求項1に構成に加えて、前記リヤパネルは車幅方向外端に切欠きを備え、前記切欠きの後方に位置する前記延出部に補強ビードを設けたことを特徴とする自動車の車体構造が提案される。
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に構成に加えて、前記リヤバンパービームの車幅方向中央部に後方に突出して前記リヤクロスメンバとの間に空間を形成する第1後方凸部を設け、前記リヤクロスメンバの車幅方向中央部に前記第1後方凸部に向かって後方に突出する第2後方凸部を設けたことを特徴とする自動車の車体構造が提案される。
請求項1の構成によれば、自動車の車体は、車体後部に車幅方向に配置されたリヤパネルと、リヤパネルの後面に結合されて車幅方向に延び、リヤパネルとの間に閉断面を構成するリヤクロスメンバと、リヤクロスメンバの後方に結合されて車幅方向に延びるリヤバンパービームとを備える。リヤクロスメンバは、リヤバンパービームの車幅方向外端からリヤパネルに沿って車幅方向外側に延出する延出部を備えるので、リヤパネルおよびリヤバンパービーム間にリヤクロスメンバを挟んで三枚重ねになった部分の板厚増加により強度が高まるだけでなく、リヤバンパービームから車幅方向外側に延出する延出部により車体後部の捩じり剛性を高めることができる。
また請求項2の構成によれば、リヤパネルは車幅方向外端に切欠きを備え、切欠きの後方に位置する延出部に補強ビードを設けたので、切欠きの分だけリヤパネルの重量を軽減しながら、延出部の補強ビードにより車体の捩じり剛性を確保することができる。
また請求項3の構成によれば、リヤバンパービームの車幅方向中央部に後方に突出してリヤクロスメンバとの間に空間を形成する第1後方凸部を設け、リヤクロスメンバの車幅方向中央部に第1後方凸部に向かって後方に突出する第2後方凸部を設けたので、第1後方凸部でリヤバンパービーム自体の捩じり剛性を高め、第2後方凸部でリヤクロスメンバ自体の捩じり剛性を高めることができるだけでなく、第1後方凸部および第2後方凸部で、リヤバンパービームおよびリヤクロスメンバ間の空間と、リヤクロスメンバおよびリヤパネル間の空間とを拡大し、後面衝突時の変形ストロークを確保することができる。
以下、図1〜図4に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、本明細書における前後方向、左右方向(車幅方向)および上下方向とは、運転席に着座した乗員を基準として定義される。
図1および図4に示すように、自動車の車体後部の車幅方向両側部に左右一対のリヤサイドフレーム11,11が前後方向に配置される。左右のリヤサイドフレーム11,11は四角閉断面を有する直線状の部材であり、その前端に設けた板状のフランジ11a,11aが左右一対のサイドシルの後端に各々4本のボルト12…で締結される。左右のリヤサイドフレーム11,11の上面を覆うリヤフロアパネル13は、その車幅方向中央部に位置する底壁部13aと、底壁部13aの前端から起立する前壁部13bと、底壁部13aの左右両端から起立する側壁部13c,13cとを備えており、底壁部13aは車体後部の荷室の床面を構成する。
車幅方向および上下方向に延びて荷室の後壁を構成するリヤパネル14の下縁は、リヤフロアパネル13の後端を上向きに折り曲げたフランジ13dの後面に重ね合わされて溶接w1され、車幅方向両端部の近傍が左右のリヤサイドフレーム11,11の後端に設けた板状のフランジ11b,11bの後面に重ね合わされて各々4本のボルト15…で締結される。リヤパネル14の上縁は後方に屈曲しており、その前面に後方に向けて開放するU字状断面のスチフナ16を重ね合わせて閉断面を成すように溶接w2することで、荷室の開口部の上縁が構成される。
そしてリヤパネル14の後面に、車幅方向に延びる金属製のリヤクロスメンバ17と、車幅方向に延びてリヤクロスメンバ17を後方から覆う繊維強化樹脂製のリヤバンパービーム18とが固定される。
次に、図1〜図4を参照しながら、リヤパネル14、リヤクロスメンバ17およびリヤバンパービーム18の構造を更に説明する。
金属板をプレス成形したリヤクロスメンバ17の車幅方向中央部には、後方に向けて突出する第2後方凸部17aが形成されており、この第2後方凸部17aの上縁および下縁から上下方向に延びる上下のフランジ17b,17bをリヤパネル14の後面に重ね合わせて溶接w3することで、リヤパネル14およびリヤクロスメンバ17間に前後方向の空間βを有する閉断面が構成される(図4参照)。リヤクロスメンバ17は、第2後方凸部17aの車幅方向両側に連続する左右一対の平坦部17c,17cを備えており、左右の平坦部17c,17cは前記ボルト15…でリヤパネル14の後面に共締めされる。
リヤクロスメンバ17は、左右の平坦部17c,17cから更に車幅方向外側に延出する左右一対の延出部17d,17dを備える。左右の延出部17d,17dの車幅方向両端はリヤパネル14の車幅方向両端に達しており、相互に重ね合わされたリヤパネル14および延出部17d,17dは溶接により結合される。左右の延出部17d,17dには、上下方向および車幅方向に延びて後方に向けて突出する複数の補強ビード17e…が形成される。リヤパネル14の車幅方向両端の下部には切欠き14a,14aが形成されており、リヤクロスメンバ17の延出部17d,17dの下半分がリヤパネル14の切欠き14a,14aに臨んでいる。
繊維強化樹脂製のリヤバンパービーム18は、後端に位置する後壁18aと、後壁18aの上端から前方に延びる上壁18bと、後壁18aの下端から前方に延びる下壁18cと、上壁18bの前端を上方に折り曲げた上部フランジ18dと、下壁18cの前端を下方に折り曲げた下部フランジ18eとを備え、全体として前方に向けて開放するコ字状断面に形成される。
リヤバンパービーム18は、車幅方向中央の第1後方凸部18fと車幅方向両端の車体固定部18g,18gとから成り、第1後方凸部18fは車体固定部18g,18gから後方にアーチ状に突出し、リヤクロスメンバ17の第2後方凸部17aとリヤバンパービーム18の第1後方凸部18fとの間に前後方向の空間α(図4参照)が形成される。
後面に多数のリブ18h…が設けられたリヤバンパービーム18の車体固定部18g,18gは、前記ボルト15…でリヤクロスメンバ17の平坦部17c,17cの後面に締結される。すなわち、各リヤサイドフレーム11の後端のフランジ11bには、リヤパネル14、リヤクロスメンバ17の平坦部17cおよびリヤクロスメンバ17の車体固定部18gが三枚重ねで重ね合わされ、ボルト15…で共締めされる。
このようにして組み立てられた車体後部を後方から見ると、リヤバンパービーム18の左右の車体固定部18g,18gから、リヤクロスメンバ17の左右の延出部17d,17dが車幅方向外側に突出する。
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。
本実施の形態の自動車が後方から軽衝突を受け、最も後方に位置するリヤバンパービーム18に衝突荷重が入力したとき、リヤバンパービーム18の車幅方向中央の第1後方凸部18fと、その前方に位置するリヤクロスメンバ17の車幅方向中央の第2後方凸部17aとの間には前後方向の空間αが存在し、かつリヤクロスメンバ17と、その前面開口部を閉塞するリヤパネル14との間には前後方向の空間βが存在するため、それらの空間α,βによってヤバンパービーム18およびリヤクロスメンバ17の圧壊ストロークを充分に確保し、衝突エネルギーの吸収効果を高めることができる。
後部荷室にバッテリを搭載した電気自動車や、後部荷室に水素タンクを搭載した燃料電池自動車では、後部荷室の圧壊による衝突エネルギーの吸収効果が期待できない場合があるが、本実施の形態によれば、リヤバンパービーム18およびリヤクロスメンバ17の圧壊で衝突エネルギーを吸収することができる。
更に大きい衝突荷重がリヤバンパービーム18に入力すると、その衝突荷重はリヤバンパービーム18、リヤクロスメンバ17およびリヤパネル14の左右両端部から左右のリヤサイドフレーム11,11に伝達され、その衝突荷重で前後方向に配置された左右のリヤサイドフレーム11,11が軸方向に圧壊して衝突エネルギーが吸収される。このとき、リヤサイドフレーム11,11の後端のフランジ11b,11bには、リヤパネル14、リヤクロスメンバ17およびリヤバンパービーム18が三枚重ねの状態で固定されるため、三枚重ねになった部分の強度が板厚の増加により高まることで、衝突荷重がリヤサイドフレーム11,11の後端に効率的に伝達され、リヤサイドフレーム11,11の軸方向の圧壊が促進されて衝突エネルギーの吸収効果が高められる。
またリヤクロスメンバ17の車幅方向両端部には、リヤバンパービーム18の車幅方向両端部から車幅方向外側に延出する延出部17d,17dが形成され、この延出部17d,17dはリヤパネル14の後面に重ね合わされて結合されるので、車体後部の捩じり剛性がリヤクロスメンバ17により効果的に高められる。しかもリヤパネル14の車幅方向両端部には切欠き14a,14aが形成され、切欠き14a,14aの後方に位置する延出部17d,17dに補強ビード17e…が設けられるので、切欠き14a,14aの分だけリヤパネル14の重量を軽減しながら、延出部17d,17dの補強ビード17e…により車体の捩じり剛性を確保することができる。
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、実施の形態のリヤバンパービーム18は繊維強化樹脂製であるが、それを金属製とすることができる。
またリヤクロスメンバ17の補強ビード17eの形状は実施の形態に限定されるものではない。
14 リヤパネル
14a 切欠き
17 リヤクロスメンバ
17a 第2後方凸部
17d 延出部
17e 補強ビード
18 リヤバンパービーム
18f 第1後方凸部
α 空間
14a 切欠き
17 リヤクロスメンバ
17a 第2後方凸部
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18f 第1後方凸部
α 空間
Claims (3)
- 車体後部に車幅方向に配置されたリヤパネル(14)と、前記リヤパネル(14)の後面に結合されて車幅方向に延び、前記リヤパネル(14)との間に閉断面を構成するリヤクロスメンバ(17)と、前記リヤクロスメンバ(17)の後方に結合されて車幅方向に延びるリヤバンパービーム(18)とを備える自動車の車体構造であって、
前記リヤクロスメンバ(17)は、前記リヤバンパービーム(18)の車幅方向外端から前記リヤパネル(14)に沿って車幅方向外側に延出する延出部(17d)を備えることを特徴とする自動車の車体構造。 - 前記リヤパネル(14)は車幅方向外端に切欠き(14a)を備え、前記切欠き(14a)の後方に位置する前記延出部(17d)に補強ビード(17e)を設けたことを特徴とする、請求項1に記載の自動車の車体構造。
- 前記リヤバンパービーム(18)の車幅方向中央部に後方に突出して前記リヤクロスメンバ(17)との間に空間(α)を形成する第1後方凸部(18f)を設け、前記リヤクロスメンバ(17)の車幅方向中央部に前記第1後方凸部(18f)に向かって後方に突出する第2後方凸部(17a)を設けたことを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の自動車の車体構造。
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