JP6589915B2 - 車両後部構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両後部構造に関する。

下記特許文献１には、トーイングヒッチメンバが開示されている。このトーイングヒッチメンバでは、車両後方側に設けられかつ車両幅方向に延在されたヒッチメンバ本体が、第１の連結部材、第２の連結部材及び第３の連結部材を介して車体へ固定されている。具体的には、第１の連結部材はリヤサイドメンバに固定され、第２の連結部材はサイドメンバアウタに固定され、第３の連結部材はロアバックパネルに固定されている。これにより、トーイングヒッチメンバを利用した牽引時にヒッチメンバ本体へ入力される荷重がリヤサイドメンバ、サイドメンバアウタ及びロアバックパネルへ分散して伝達される。

特開２００７−９９０３１号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたトーイングヒッチメンバでは、ヒッチメンバ本体が第１の連結部材、第２の連結部材及び第３の連結部材を介して車体に固定されているため、部品点数が増加し重量やコストが増加する。したがって、連結部材を少なくするのが望ましい。

一方、連結部材を少なくする場合は、車両骨格部材であるリヤサイドメンバに連結部材を固定するのが望ましい。この場合、ヒッチメンバ本体に牽引物から車両下方側への荷重が入力されると、荷重が連結部材を介してリヤサイドメンバへ伝達されることで、リヤサイドメンバを中心にリヤサイドメンバの車両幅方向内側部を車両下方側へ変位させる回転モーメントが車体に作用する。この際、ロアバックパネルの下端部には、車両幅方向外側に向かって作用する引張力が作用する。このロアバックパネルには、スペアタイヤの収納部を形成するために深絞り成形されたフロアパンの後端が接合されているが、フロアパンの後端にはロアバックパネルとの接合のためのフランジを設ける必要がある。このフランジを形成するためには、成形上フロアパンの深絞り部における後端をフロアパンの他の部位における後端部に対して車両前後方向でオフセットさせる必要があり、このオフセットした部位に合わせてロアバックパネルの一部も車両前後方向にオフセットさせる必要がある。したがって、ロアバックパネルの下端部に引張力が作用すると、ロアバックパネルにおける車両前後方向にオフセットした部位から引き伸ばされることでロアバックパネルが大きく変形する可能性がある。このため、ロアバックパネルとフロアパンとが接合される打点部に大きな応力が発生する可能性がある。したがって、上記先行技術はこれらの点で改良の余地がある。

本発明は上記事実を考慮し、重量及びコストを抑制しながらトーイングヒッチメンバからの荷重入力時のロアバックパネルとリヤフロアパンとの打点部に作用する応力を抑制することができる車両後部構造を得ることを目的とする。

請求項１に記載の発明に係る車両後部構造は、車両後部に設けられるリヤフロアパンの後端と当該リヤフロアパンの車両幅方向の両端部に取り付けられる左右一対のリヤサイドメンバの後端とが接合されると共に、前記リヤサイドメンバに取り付けられるトーイングヒッチメンバの連結部材が挿通可能とされた貫通孔と、前記リヤサイドメンバに対して車両幅方向内側に形成されかつ前記リヤフロアパンの後端における車両前後方向一方側にオフセットされた部位に対応して当該車両前後方向一方側にオフセットされたオフセット部と、前記リヤサイドメンバに対して車両幅方向内側に形成されかつ前記オフセット部とそれ以外の部位とを連結する傾斜壁部と、前記傾斜壁部に設けられると共に前記リヤフロアパンの後端の一部が溶接された打点部と、を有するロアバックパネルと、前記ロアバックパネルの傾斜壁部における前記打点部と前記リヤサイドメンバとの接合部との間に設けられ、前記オフセット部と同一方向に突出されている凸部と、を有している。

請求項１に記載の発明によれば、ロアバックパネルは、車両後部に設けられるリヤフロアパンの後端とリヤフロアパンの車両幅方向の両端部に取り付けられる左右一対のリヤサイドメンバの後端とに接合されている。また、ロアバックパネルは、リヤサイドメンバに取り付けられるトーイングヒッチメンバの連結部材が挿通可能とされた貫通孔と、リヤサイドメンバに対して車両幅方向内側に形成されかつリヤフロアパンの後端における車両前後方向一方側にオフセットされたオフセット部と、リヤサイドメンバに対して車両幅方向内側に形成されかつオフセット部とそれ以外の部位とを連結する傾斜壁部とを有している。このオフセット部は、リヤフロアパンの後端における車両前後方向一方側にオフセットされた部位と同一方向へ突出されている。また、傾斜壁部には、リヤフロアパンの後端の一部が溶接された打点部が設けられている。

ここで、リヤサイドメンバにトーイングヒッチメンバが取り付けられかつトーイングヒッチメンバに牽引物から車両下方側へ荷重が入力されると、リヤサイドメンバを中心にリヤサイドメンバの車両幅方向内側部を車両下方側へ変位させる回転モーメントが作用する。この回転モーメントが車体に作用すると、ロアバックパネルの下端部には車両幅方向外側へ引張力が作用する。この引張力によりロアバックパネルが引き伸ばされると、オフセット部がオフセット方向の反対側へ変位すると共に、オフセット部以外の部位はオフセット方向へと変位するため、傾斜壁部における打点部に応力が集中する。しかしながら、本発明のロアバックパネルにおける打点部と、リヤサイドメンバの接合部との間には、オフセット部と同一方向に突出された凸部が設けられている。したがって、ロアバックパネルに引張力が作用すると、凸部は作用する引張力により引き伸ばされて突出方向と反対側、すなわちオフセット方向と反対側へ変位してオフセット部以外の部位におけるオフセット方向への変位を略キャンセルする。これにより、ロアバックパネル全体の車両前後方向での変形が抑制され、傾斜壁部における打点部に作用するオフセット方向への応力を減少させることができる。

請求項２に記載の発明に係る車両後部構造は、請求項１記載の発明において、前記凸部は、前記ロアバックパネルの下縁の一部を含んだ位置に設けられている。

請求項２記載の発明によれば、凸部は、ロアバックパネルの下縁の一部を含んだ位置に設けられている。すなわち、トーイングヒッチメンバに牽引物から車両下方側へ荷重が入力されると車両幅方向外側への引張力が最も作用するロアバックパネルの下縁に、凸部が設けられている。したがって、ロアバックパネルの下縁近傍の傾斜壁部の打点部には、それ以外の部位と比べてオフセット方向への応力がより集中するが、ロアバックパネルの下縁の一部を含んだ位置に設けられた凸部の変位によりこのロアバックパネルの下縁近傍の打点部に作用するオフセット方向への応力をより確実に減少させることができる。

請求項３に記載の発明に係る車両後部構造は、請求項１又は請求項２記載の発明において、前記凸部は、車両後面視で車両下方側に向かうに連れて幅が広くなる略台形形状とされかつ下端部が前記ロアバックパネルと前記リヤサイドメンバとの接合部の車両下方側の範囲を含んで形成されている。

請求項３記載の発明によれば、凸部は車両後面視で車両下方側に向かうに連れて幅が広くなる略台形形状とされかつ下端部がロアバックパネルとリヤサイドメンバとの接合部の車両下方側の範囲を含んで形成されている。すなわち、凸部の上端部はロアバックパネルにおける傾斜壁部の打点部とリヤサイドメンバとの接合部との間に配置されると共に、凸部の下端部はリヤサイドメンバとの接合部の車両下方側の範囲を含んで形成されることで、凸部が形成される範囲を大きくすることができる。したがって、作用する引張力により凸部が突出方向と反対側、すなわちオフセット方向と反対側へ変位する範囲を大きくできるので、ロアバックパネルの打点部に作用するオフセット方向への応力を広い範囲にて減少させることができる。

請求項１記載の本発明に係る車両後部構造は、重量及びコストを抑制しながらトーイングヒッチメンバからの荷重入力時のロアバックパネルとリヤフロアパンとの打点部に作用する応力を抑制することができるという優れた効果を有する。

請求項２記載の本発明に係る車両後部構造は、トーイングヒッチメンバからの荷重入力時のロアバックパネルとリヤフロアパンとの打点部に作用する応力をさらに抑制することができるという優れた効果を有する。

請求項３記載の本発明に係る車両後部構造は、トーイングヒッチメンバからの荷重入力時のロアバックパネルとリヤフロアパンとの打点部に作用する応力を広範囲にて抑制することができるという優れた効果を有する。

一実施形態に係る車両後部構造を有する車両後部を示す断面斜視図である。 一実施形態に係る車両後部構造を有する車両後部を車両下方側から見た状態を示す平面図である。 図１におけるＺ部を拡大して示した斜視図である。 図３におけるＡ−Ａ線に沿って切断した状態を示す拡大断面図である。 一実施形態に係る車両後部構造を有するロアバックパネルを車両後側から見た状態を示す後面図である。 （Ａ）は対比例に係る車両後部構造を有するロアバックパネルの変形状態を示す図５のＢ−Ｂ線に沿って切断した断面図に対応した概略断面図であり、（Ｂ）は一実施形態に係る車両後部構造を有するロアバックパネルの変形状態を示す図５のＣ−Ｃ線に沿って切断した断面図に対応した概略断面図である。 一実施形態に係る車両後部構造を有する車両後部を車両斜め下方側から見た状態を示す斜視図である。 一実施形態に係る車両後部構造を有する車両後部を車両後側から見た状態を示す後面図である。

以下、図１〜図８を用いて、本発明の一実施形態について説明する。なお、図において示される矢印ＦＲは車両前後方向前側、矢印ＯＵＴは車両幅方向外側、矢印ＵＰは車両上下方向上側をそれぞれ示す。

図１に示されるように、車両１０のリヤアンダーボディ１２は、リヤフロアパン１４とロアバックパネル１６とを有している。図２に示されるように、リヤフロアパン１４の車両下方側かつ車両幅方向の両端部には、それぞれリヤアンダーボディ１２の骨格の一部を構成する左右一対のリヤサイドメンバ１８が設けられている。このリヤサイドメンバ１８は、それぞれ車両前後方向を長手方向として延設された長尺状の部材であり、長手方向に直交する断面形状が略車両上下方向を板厚方向とした底壁部２０と、底壁部２０の車両幅方向両端からそれぞれ略車両上方側へ延設された左右一対の側壁部２２（図７参照）と、それぞれの側壁部２２の上端から互いに離間する方向に延設されかつ略車両上下方向を板厚方向とした左右一対のフランジ部２４と、で車両上方側に向かって開口したハット型形状とされている。そして、リヤサイドメンバ１８の左右一対のフランジ部２４がそれぞれリヤフロアパン１４の車両下側面２６に接合されている。

リヤサイドメンバ１８の車両前方側には、左右一対のリヤサスペンション（不図示）を支持するリヤサスペンションメンバ２８の後端部が取り付けられている。また、リヤサイドメンバ１８の後端には、略車両前後方向を板厚方向とするフランジ１９（図５参照）が形成されている。

リヤフロアパン１４は、車両平面視で略矩形の略車両上下方向を板厚方向とする板状部材とされており、車両幅方向の略中央部には、スペアタイヤ収納部３０が深絞り成形により形成されている。このスペアタイヤ収納部３０は、リヤフロアパン１４の一般部３２に対して車両下方側に配置されたフロアパン底壁部３４と、フロアパン底壁部３４と一般部３２とを連結するフロアパン側壁部３５とを含んで構成されている。なお、フロアパン側壁部３５は、フロアパン底壁部３４における車両後方側以外の範囲に一体的に設けられている。つまり、スペアタイヤ収納部３０は、車両上方側及び車両後方側へ向かって開放されている。

リヤフロアパン１４の後端には、車両上方側へ立設された図示しないフランジが形成されている。そして、このフランジは、ロアバックパネル１６へ接合されている。また、リヤフロアパン１４におけるフロアパン底壁部３４の後端は、深絞り成形時に後端のフランジが破断しないようにリヤフロアパン１４における一般部３２の後端よりも車両後方側へオフセットされている。

図５に示されるように、ロアバックパネル１６は、車両後面視で略矩形板状に形成されている。ロアバックパネル１６の車両上方側は、車両後方側へ突出された突出部３６が略車両幅方向に沿って形成されている。また、ロアバックパネル１６の車両下方側は、リヤフロアパン１４のフロアパン底壁部３４の後端に対応してロアバックパネル１６における一般面３８よりも車両後方側へオフセットされたオフセット部４０と、オフセット部４０と一般面３８とを連結すると共に車両幅方向外側へ向かうに連れて車両前方側へ傾けられた左右一対の傾斜壁部４２とを有している。なお、ロアバックパネル１６におけるオフセット部４０は、リヤサイドメンバ１８に対して車両幅方向内側に形成されている（図２参照）。

ロアバックパネル１６におけるオフセット部４０の下端部は、リヤフロアパン１４のフロアパン底壁部３４における後端のフランジとスポット溶接されている。また、ロアバックパネル１６の左右一対の傾斜壁部４２におけるオフセット部４０以外の部位の近傍、すなわち一般面３８の近傍（傾斜壁部４２における車両幅方向中央より車両幅方向外側）では、リヤフロアパン１４のフロアパン側壁部３５における後端のフランジとスポット溶接された打点部４４がそれぞれ設けられている。この打点部４４は、複数のスポット打点により構成されており、車両幅方向外側へ向かうに連れて車両上方側へと傾けられている。

ロアバックパネル１６の一般面３８には、左右一対のリヤサイドメンバ１８の後端のフランジ１９とスポット溶接された接合部４６がそれぞれ設けられている（図２も参照）。この接合部４６は、一般面３８における車両上下方向略中央に配置されている。また、接合部４６には、ロアバックパネル１６の板厚方向に貫通された貫通孔４８が形成されている。具体的には、ロアバックパネル１６におけるリヤサイドメンバ１８の左右一対の側壁部２２（図７参照）同士の間に対応した位置に車両上下方向を長手方向とする略矩形の貫通孔４８が形成されている。

ロアバックパネル１６の傾斜壁部４２における打点部４４とリヤサイドメンバ１８との接合部４６との間には、車両後方側へ突出された凸部５０が左右一対に形成されている（なお、図５では、凸部５０の有無を分かり易く示すため凸部５０がロアバックパネル１６の右側のみ設けられた状態を図示している）。この凸部５０は、車両後面視で略台形形状とされており、上端部が傾斜壁部４２の打点部４４と一般面３８におけるリヤサイドメンバ１８との接合部４６との間に配置されていると共に、下端部が傾斜壁部４２の打点部４４と一般面３８におけるリヤサイドメンバ１８の接合部４６の車両下方側の範囲との間に配置されている。なお、凸部５０の下端部は、ロアバックパネル１６の下縁の一部を含んで構成されている。

また、凸部５０の車両幅方向内側の端部５２は、傾斜壁部４２の打点部４４に沿って車両下方側へ向かうに連れて車両幅方向内側へと傾けられている。なお、本実施形態では、一例として図３に示される凸部５０における上底５０Ａの車両幅方向の寸法ＷＡが約２７ｍｍに設定されていると共に、下底５０Ｂの車両幅方向の寸法ＷＢが約１５０ｍｍに設定されている。また、図４に示される凸部５０の車両後方側への突出量Ｐは、約３ｍｍに設定されている。

図８に示されるように、車両１０へ取り付けられるトーイングヒッチメンバ５４は、ヒッチメンバ本体５６と、左右一対の連結部材５８とを有している。ヒッチメンバ本体５６は、略車両幅方向を長手方向として延設された略角柱状に形成されており、車両幅方向中央部には図示しないヒッチピンが取り付けられる板状の一対のブラケット６０が取り付けられている。

連結部材５８は、ヒッチメンバ本体５６の車両幅方向の両端部にそれぞれ取り付けられている。それぞれの連結部材５８は、車両前後方向を長手方向としかつ車両幅方向を板厚方向とする略矩形板状に形成されており、ヒッチメンバ本体５６の車両幅方向両端部から車両前方側へと突出されている。また、図７に示されるように、この連結部材５８は、ロアバックパネル１６における貫通孔４８（図５参照）にそれぞれ挿入されていると共に、リヤサイドメンバ１８の車両幅方向外側の側壁部に形成された図示しない貫通孔に挿通された締結具６２によってリヤサイドメンバ１８に締結されている。すなわち、トーイングヒッチメンバ５４は、ロアバックパネル１６に直接固定されない構成とされている。

（第１実施形態の作用・効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果を説明する。

本実施形態では、図１に示されるように、ロアバックパネル１６は、車両後部に設けられるリヤフロアパン１４の後端とリヤフロアパン１４の車両幅方向の両端部に取り付けられる左右一対のリヤサイドメンバ１８の後端とに接合されている。また、ロアバックパネル１６は、リヤサイドメンバ１８の後端部に取り付けられるトーイングヒッチメンバ５４の連結部材５８が挿通可能とされた貫通孔４８と、リヤサイドメンバ１８に対して車両幅方向内側に形成されかつリヤフロアパン１４の後端における車両前後方向一方側にオフセットされたオフセット部４０と、リヤサイドメンバ１８に対して車両幅方向内側に形成されかつオフセット部４０以外の部位である一般面３８とを連結する傾斜壁部４２とを有している。このオフセット部４０は、リヤフロアパン１４の後端における車両前後方向一方側にオフセットされた部位と同一方向へ突出されている。また、傾斜壁部４２には、リヤフロアパン１４の後端の一部が溶接された打点部４４が設けられている。

ここで、リヤサイドメンバ１８にトーイングヒッチメンバ５４が取り付けられかつトーイングヒッチメンバ５４に牽引物から車両下方側へ荷重が入力されると、左右一対のリヤサイドメンバ１８ひいては接合部４６を中心にリヤサイドメンバ１８の車両幅方向内側部を車両下方側へ変位させる回転モーメントＭ（図８参照）がそれぞれ作用する。この回転モーメントＭが車体に作用すると、ロアバックパネル１６の下端部には車両幅方向外側へ引張力Ｔ（図８参照）が作用する。ところで、図６（Ａ）に示されるように、ロアバックパネル１６に凸部５０が形成されていない構成では、ロアバックパネル１６に車両幅方向外側への引張力Ｔが作用すると、オフセット部４０がオフセット方向と反対側（車両前方側）へ変位すると共に、一般面３８はオフセット方向（車両後方側）へと変位する（図中二点鎖線）ため、傾斜壁部４２における打点部４４に応力が集中する。しかしながら、図６（Ｂ）に示されるように、本実施形態のロアバックパネル１６における打点部４４とリヤサイドメンバ１８との接合部４６との間には、オフセット部４０と同一方向に突出された凸部５０が設けられている。したがって、ロアバックパネル１６に引張力Ｔが作用すると、凸部５０は作用する引張力Ｔにより引き伸ばされて突出方向と反対側、すなわちオフセット方向と反対側へ変位（図中二点鎖線参照）してオフセット部４０以外の部位におけるオフセット方向への変位を略キャンセルする。これにより、ロアバックパネル１６全体の車両前後方向での変形が抑制され、傾斜壁部４２における打点部４４に作用するオフセット方向への応力を減少させることができる。これにより、重量及びコストを抑制しながらトーイングヒッチメンバ５４からの荷重入力時のロアバックパネル１６とリヤフロアパン１４との打点部４４に作用する応力を抑制することができる。

また、凸部５０は、ロアバックパネル１６の下縁の一部を含んだ位置に設けられている。すなわち、トーイングヒッチメンバ５４に牽引物から車両下方側へ荷重が入力されると車両幅方向外側への引張力Ｔが最も作用するロアバックパネル１６の下縁に、凸部５０が設けられている。したがって、ロアバックパネル１６の下縁近傍の傾斜壁部４２の打点部４４には、それ以外の部位と比べてオフセット方向への応力がより集中するが、ロアバックパネル１６の下縁の一部を含んだ位置に設けられた凸部５０の変位によりこのロアバックパネル１６の下縁近傍の打点部４４に作用するオフセット方向への応力をより確実に減少させることができる。これにより、トーイングヒッチメンバ５４からの荷重入力時のロアバックパネル１６とリヤフロアパン１４との打点部４４に作用する応力をさらに抑制することができる。

さらに、凸部５０は車両後面視で車両下方側に向かうに連れて幅が広くなる略台形形状とされかつ下端部がロアバックパネル１６とリヤサイドメンバ１８との接合部４６の車両下方側の範囲を含んで形成されている。すなわち、凸部５０の上端部はロアバックパネル１６における傾斜壁部４２の打点部４４とリヤサイドメンバ１８との接合部４６との間に配置されると共に、凸部５０の下端部はリヤサイドメンバ１８との接合部４６の車両下方側の範囲を含んで形成されることで、凸部５０が形成される範囲を大きくすることができる。したがって、作用する引張力Ｔにより凸部５０が突出方向と反対側、すなわちオフセット方向と反対側へ変位する範囲を大きくできるので、ロアバックパネル１６の打点部４４に作用するオフセット方向への応力を広い範囲にて減少させることができる。これにより、トーイングヒッチメンバ５４からの荷重入力時のロアバックパネル１６とリヤフロアパン１４との打点部４４に作用する応力を広範囲にて抑制することができる。

なお、上述した実施形態では、図２に示されるように、リヤフロアパン１４におけるフロアパン底壁部３４の後端は、深絞り成形時に後端のフランジが破断しないようにリヤフロアパン１４における一般部３２の後端よりも車両後方側へオフセットされているが、これに限らず、フロアパン底壁部３４の後端が車両前方側へオフセットされていてもよい。この場合、ロアバックパネル１６のオフセット部４０及び凸部５０は、フロアパン底壁部３４の後端に対応して車両前方側へオフセット（突出）した構成とするのが望ましい。

また、凸部５０は、車両後面視で略台形形状とされているが、これに限らず、矩形等その他の形状とされていてもよい。

さらに、凸部５０は、ロアバックパネル１６の下縁の一部を含んだ位置に設けられているが、これに限らず、ロアバックパネル１６の下縁の一部を含まない位置に設けられていてもよい。

さらにまた、打点部４４は、傾斜壁部４２における一般面３８の近傍（傾斜壁部４２における車両幅方向中央より車両幅方向外側）に設けられた構成とされているが、これに限らず、凸部５０が設けられることでロアバックパネル１６全体の車両前後方向での変形が抑制されることから、傾斜壁部４２におけるその他の部位に打点部４４が設けられた構成としてもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。

１４ リヤフロアパン
１６ ロアバックパネル
１８ リヤサイドメンバ
４０ オフセット部
４２ 傾斜壁部
４４ 打点部
４６ 接合部
４８ 貫通孔
５０ 凸部
５４ トーイングヒッチメンバ
５８ 連結部材

Claims (3)

1. 車両後部に設けられるリヤフロアパンの後端と当該リヤフロアパンの車両幅方向の両端部に取り付けられる左右一対のリヤサイドメンバの後端とが接合されると共に、前記リヤサイドメンバに取り付けられるトーイングヒッチメンバの連結部材が挿通可能とされた貫通孔と、前記リヤサイドメンバに対して車両幅方向内側に形成されかつ前記リヤフロアパンの後端における車両前後方向一方側にオフセットされた部位に対応して当該車両前後方向一方側にオフセットされたオフセット部と、前記リヤサイドメンバに対して車両幅方向内側に形成されかつ前記オフセット部とそれ以外の部位とを連結する傾斜壁部と、前記傾斜壁部に設けられると共に前記リヤフロアパンの後端の一部が溶接された打点部と、を有するロアバックパネルと、
   前記ロアバックパネルの傾斜壁部における前記打点部と前記リヤサイドメンバとの接合部との間に設けられ、前記オフセット部と同一方向に突出されている凸部と、
   を有する車両後部構造。
2. 前記凸部は、前記ロアバックパネルの下縁の一部を含んだ位置に設けられている、
   請求項１記載の車両後部構造。
3. 前記凸部は、車両後面視で車両下方側に向かうに連れて幅が広くなる略台形形状とされかつ下端部が前記ロアバックパネルと前記リヤサイドメンバとの接合部の車両下方側の範囲を含んで形成されている、
   請求項１又は請求項２記載の車両後部構造。