JP6971009B2 - 車両後部構造 - Google Patents

Description

本発明は、自動車などの車両後部構造に関する。

車両後部構造の一例として、特許文献１に記載の構造がある。
同文献に記載の構造においては、車両の車幅方向側部に位置して車両前後方向に延びるリヤサイドメンバに、複数の座屈誘起部が設けられている。車両の後突が生じ、リヤサイドメンバに車両後方側からの荷重入力があると、座屈誘起部の位置においてリヤサイドメンバが下向きに曲げ変形を生じ、燃料タンクがリヤサイドメンバによって囲まれるようにされている。このような構成によれば、車両の後突時に燃料タンクが大きなダメージを受け難くする効果が得られる。

しかしながら、前記従来技術においては、次に述べるように、未だ改善すべき余地がある。

すなわち、従来では、車両の後突時に、リヤサイドメンバを積極的に座屈変形させているものの、この座屈変形は、不安定な変形であって、リヤサイドメンバが受ける荷重が一定値（座屈荷重）を超えると、その後に荷重が大きく増加しなくてもリヤサイドメンバの変形量は急激に増大する。このため、リヤサイドメンバは、座屈変形を生じた際には、車両の後突時のエネルギ吸収作用を有効に発揮し得ない状態となる。車両の後突時においては、乗員保護などを目的として、適切な衝撃緩和作用（衝突エネルギ吸収作用）が得られるようにすることが要望されるが、前記従来技術においては、衝突エネルギを適切かつ効果的に吸収することは難しいものとなっており、この点において改善の余地がある。
また、前記従来技術においては、リヤサイドメンバに複数の座屈誘起部を設けるための手段として、リヤサイドメンバの各所の断面形状を相違させるといった必要がある。このため、その製造コストが高価になる不具合もある。

特開平８−１７５４２１号公報

本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであり、製造コストの低減化を図りながらも、車両の後突時に適切な衝撃吸収作用を得ることが可能な車両後部構造を提供することを、その課題としている。

上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。

本発明により提供される車両後部構造は、車両の車幅方向側部に位置して車両前後方向に延びるリヤサイドメンバと、前記車両の後部寄りの位置に設けられたリヤサスペンションと、前記リヤサイドメンバの後端部に接続されて車幅方向に延びるリヤクロスメンバと、を備えている、車両後部構造であって、前記リヤサイドメンバのうち、前記リヤサスペンションの一部分よりも車両後方側かつ前記リヤクロスメンバよりも車両前方側の位置に設けられているとともに、車両側面視または車両側面断面視において中空形状をなし、前記リヤサイドメンバから車幅方向に延びるように突出している閉断面構造部を、さらに備えており、この閉断面構造部は、車両後方視において、前記リヤサスペンションの前記一部分とオーバラップした配置とされ、車両後方側からの荷重入力によって前記リヤサイドメンバの後部寄り領域の変形に伴って車両前方側に変位したときには、前記リヤサスペンションの前記一部分またはこれとは別の一部分に当接可能とされていることを特徴としている。

このような構成によれば、次のような効果が得られる。
第１に、車両の後突時において、リヤサイドメンバの後部寄り領域が車両後方側からの荷重入力によって圧縮変形すると、リヤサイドメンバに設けられている閉断面構造部が車両前方側に変位し、リヤサスペンションの一部分が当接する。このため、リヤサイドメンバがその後もさらに変形する際には、閉断面構造部とリヤサスペンションの一部分との圧接による抵抗力を生じさせることが可能である。したがって、このような抵抗力を利用して、リヤサイドメンバが変形する際の衝撃吸収作用をコントロールすることが可能となる。その結果、リヤサイドメンバを単に座屈変形させるだけであった従来技術と比較すると、車両の後突時の衝撃吸収作用に優れたものとし、乗員保護などを適切に図ることが可能である。
第２に、閉断面構造部は、その構造の特性により、全体の軽量化などを図りながらも、容易に破損や変形を生じ難い部分とすることが可能である。したがって、車両の重量の増大を抑制することが可能である。また、閉断面構造部がリヤサスペンションの一部分に強く当接した際に、この閉断面構造部が大きく破損し、リヤサスペンションの一部分と閉断面構造部との適切な当接状態が即座に解消されるといったことを防止する上でも好ましいものとなる。
第３に、リヤサスペンションは、自動車などの車両には元々設けられる装置であり、閉断面構造部は、このリヤサスペンションの一部分に当接可能とされている。したがって、その構成は合理的であり、高価な別部品を追加して設けるような必要はない。また、従来技術とは異なり、リヤサイドメンバに座屈誘起部を複数箇所設けることを目的として、リヤサイドメンバの各所の断面形状を相違させる必要もない。このようなことから、前記従来技術と比較して、車両の製造コストを低減することも可能である。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。

（ａ）は、本発明に係る車両後部構造の一例を示す要部概略側面図であり、（ｂ）は、（ａ）の要部平面図であり、（ｃ）は、（ａ）のIc−Ic断面図であり、（ｄ）は、（ａ）のId−Id断面図である。 図１（ａ）に示す車両後部構造の車両後突時の状態の一例を示す要部概略側面図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。

図１に示す車両後部構造Ａは、リヤサイドメンバ１、後輪２を懸架するリヤサスペンションＳ、バッテリ３、およびバッテリ３の補強支持用のガセット部４を備えている。
ガセット部４は、本発明でいう「閉断面構造部」の一例に相当し、後述するように、リヤサイドメンバ１の変形をコントロールする役割をも果たす。

リヤサイドメンバ１は、車両Ｖの車幅方向側部に位置して車両前後方向に延びる車体構成部材であり、たとえば図１（ｄ）に示されているような上面開口の断面略ハット状である。図面では車両Ｖの左サイドの構成のみ示されており、右サイドの構成が省略されているが、リヤサイドメンバ１は、車両Ｖの左右両側部に左右一対で設けられている。これら左右一対のリヤサイドメンバ１は、車幅方向に延びるクロスメンバ５ａによって相互に連結されており、かつ各リヤサイドメンバ１の後端部には、ロアバックとしてのリヤクロス
メンバ５が連結されている。本実施形態において、リヤサイドメンバ１は、傾斜部１０を備え、かつこの傾斜部１０よりも車両後方側部分は、車両前方側部分よりも高い高さとされている。リヤサイドメンバ１上には、フロアパネル５０が載設されている。

リヤサスペンションＳは、たとえばトレーリングアーム式サスペンションであり、その基本的な構成は、従来既知のものと同様なものとすることが可能である。具体的には、このリヤサスペンションＳは、車両Ｖの車幅方向両側部に位置して車両前後方向に延びる左右一対のトレーリングアーム７（サスペンションアーム）、これら一対のトレーリングアーム７の後部間に連結されて車幅方向に延びるアクスルビーム８、およびショックアブソーバ９を備えている。図中、符号８０は、車輪取付け用のハブである。図示説明は省略するが、リヤサスペンションＳには、サスペンションバネが設けられ、さらにはアッパおよびロアのコントロールアームなども適宜設けられる。

各トレーリングアーム７は、リヤサイドメンバ１のたとえば傾斜部１０の下部寄り領域に設けられた車体側ブラケット１１に前端部が回転可能に連結されており、この連結部を中心として上下高さ方向に揺動（バウンド・リバウンド）可能である。ショックアブソーバ９は、その上端部がボルト６ａなどを用いてリヤサイドメンバ１の外側壁部１ａに取付けられており、かつ下端部がトレーリングアーム７の後部のブラケット７０にボルトなどを用いて取付けられている。ショックアブソーバ９の上部９ａは、リヤサイドメンバ１の車幅方向外側に位置しており、この部分には、後述するように、車両Ｖの後突時にガセット部４が当接可能である。

バッテリ３は、フロアパネル５０上に設けられたパレット状などの形態をもつバッテリ用支持枠３０に下部が嵌合された状態で設けられている。図１（ｂ）〜（ｄ）に示すように、フロアパネル５０の一部は、リヤサイドメンバ１よりも車幅方向外方側に大きく突出した突出部５０ａとして形成されており、この突出部５０ａ上にバッテリ用支持枠３０が載設されている（本実施形態では、バッテリ用支持枠３０の一部分が、突出部５０ａよりもさらに車幅方向外方側にはみ出した状態で設けられている）。

バッテリ用のガセット部４は、本来的には、バッテリ用支持枠３０の支持強度を補強するための部位であり、バッテリ用支持枠３０の下側に位置するようにしてリヤサイドメンバ１の外面部に溶接などの手段を用いて接合されている。本実施形態では、図１(ｄ)に示すように、ガセット部４とバッテリ用支持枠３０との相互間に、ガセット部４とは別の補強部材５１がさらに介装されている。ただし、この補強部材５１は省略することが可能である。ガセット部４は、車両側面視または車両側面断面視において略矩形の閉断面構造部として構成されている。このガセット部４は、ショックアブソーバ９の上部９ａに比較的接近するようにしてその車両後方側に位置しており、車両後方視において、ショックアブソーバ９の上部９ａとオーバラップした配置とされている。このことにより、後述するように、車両Ｖの後突時には、リヤサイドメンバ１の変形に伴ってショックアブソーバ９の上部９ａにガセット部４が当接可能である。
このようなショックアブソーバ９およびガセット部４の構成は、車両Ｖの左サイドのみならず、右サイドにも設けられている。

次に、前記した車両後部構造Ａの作用について説明する。

まず、車両Ｖの後突が発生し、図２に示すように、衝突対象物Ｂ（バリア）からリヤサイドメンバ１に衝突荷重Ｆの入力があると、リヤサイドメンバ１が圧縮変形を開始する。すると、これに伴ってガセット部４が車両前方側に変位し、ショックアブソーバ９の上部９ａに当接する。このため、ショックアブソーバ９からガセット部４およびリヤサイドメンバ１には、リヤサイドメンバ１の圧縮変形に対する抵抗力が作用し、衝撃緩和作用が得
られる。

次いで、リヤサイドメンバ１の圧縮変形がその後もさらに継続する際には、ガセット部４がショックアブソーバ９の上部９ａを車両前方側に押圧する動作を伴うこととなり、ガセット部４およびリヤサイドメンバ１にショックアブソーバ９からの抵抗力が作用する状態が継続する。このため、車両Ｖの後突時に、リヤサイドメンバ１が即座に大きく座屈変形することがないようにし、リヤサイドメンバ１の圧縮変形の仕方を適切にコントロールすることが可能である。図２においては、ショックアブソーバ９およびガセット部４が変形していない状態に示されているが、たとえばこれらの部分の強度・変形のし易さ（エネルギ吸収特性）を調整するなどして、リヤサイドメンバ１の圧縮変形の仕方をコントロールすることが可能である。ショックアブソーバ９、ガセット部４、ショックアブソーバ９が連結されているトレーリングアーム７などの全部または一部分を、車両Ｖの後突時におけるエネルギ吸収部材として利用することが可能である。このようなことから、本実施形態によれば、車両Ｖの後突時の衝撃吸収作用を適切にコントロールし、乗員保護性能などを高めることが可能である。

図２においては、リヤサイドメンバ１の後部寄り領域が上方に屈曲した状態に示されている。ただし、ショックアブソーバ９の上部９ａはリヤサイドメンバ１に取付けられているため、リヤサイドメンバ１の後部寄り領域が、図２とは異なり、仮に、下方、または車幅方向に屈曲した場合であっても、ショックアブソーバ９の上部９ａとガセット部４との相対的な位置関係は略同一状態に維持される。したがって、リヤサイドメンバ１の屈曲方向を問わず、ショックアブソーバ９の上部９ａとガセット部４とを適切に当接させることが可能であり、好ましい。

ガセット部４は、閉断面構造とされているため、このガセット部４の薄肉化および軽量化を図りながらも、このガセット部４が容易に破損や変形を生じ難い部分とすることが可能である。したがって、ガセット部４を設けたことに起因して、車両Ｖの重量が大きく増加するようなこともない。また、ガセット部４が閉断面構造とされて、その強度が比較的大きくされていれば、ショックアブソーバ９の上部９ａに強く当接した際に、このガセット部４が容易に、かつ大きく破損して、ショックアブソーバ９との当接状態が直ちに解消されるといったことも生じ難くすることができる利点も得られる。

本実施形態においては、既述したように、車両Ｖの後突時に、ガセット部４をショックアブソーバ９に当接可能としているが、ガセット部４は、本来的には、バッテリ３の搭載箇所を補強する役割を果たす部位である。また、ショックアブソーバ９は、リヤサスペンションＳの一部分（構成要素）であって、車両Ｖに元々取付けられるものである。したがって、このようなガセット部４およびショックアブソーバ９を相互に当接させることにより後突時のエネルギ吸収を行なわせる構成は合理的であり、それ専用の高価な装置・機器を別途用いる必要はない。リヤサイドメンバ１に、たとえば座屈誘起部を設けるような必要もない。したがって、車両Ｖの製造コストを廉価にする上でも好ましいものとなる。

本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る車両後部構造の各部の具体的な構成は、本発明の意図する範囲内において種々に設計変更自在である。

本発明でいう閉断面構造部は、それ単独で閉断面構造とされていなくてもよく、フロアパネルなどの他の部材との組み合わせにより閉断面構造とされていてもよい。また、閉断面構造部は、必ずしもバッテリの載置箇所を補強するためのバッテリ用のガセット部として構成されていなくてもよい。

上述の実施形態においては、車両の後突時に、ガセット部（閉断面構造部）がショックアブソーバに当接可能とされているが、閉断面構造部が当接可能な対象は、これに限定されない。閉断面構造部をリヤサスペンションの他の部位（たとえば、サスペンションバネ、サスペンションアーム、またはこれらに付属して設けられた部位など）に当接可能としてもよい。
なお、本発明においては、車両の後突が生じていない通常時においては、閉断面構造部が、リヤサスペンションの一部分よりも車両後方側の位置に設けられ、かつこれらが車両の後方視において、互いにオーバラップしていることが必須要件とされるが、車両の後突が実際に生じた際には、閉断面構造部が、リヤサスペンションの前記一部分に代えて、これとは別の一部分に当接する構成とされていてもよい。

本発明が意図する構成は、車両の左サイド、右サイドの双方に設けられていることが好ましいものの、これに限定されない。たとえば、車両の左右両サイドのうち、一方のサイドのみに本発明が意図する構成が採用され、かつ他方のサイドには、本発明が意図する構成とは異なる構成の衝撃吸収構造が採用されるといった構成とすることも可能であり、このような場合も本発明の技術的範囲に包摂される。
リヤサイドメンバの具体的な断面形状なども限定されない。

Ａ 車両後部構造
Ｓ リヤサスペンション
１ リヤサイドメンバ
４ ガセット部（閉断面構造部）
９ ショックアブソーバ
９ａ 上部（リヤサスペンションの一部分）

Claims (1)

1. 車両の車幅方向側部に位置して車両前後方向に延びるリヤサイドメンバと、
   前記車両の後部寄りの位置に設けられたリヤサスペンションと、
   前記リヤサイドメンバの後端部に接続されて車幅方向に延びるリヤクロスメンバと、
   を備えている、車両後部構造であって、
   前記リヤサイドメンバのうち、前記リヤサスペンションの一部分よりも車両後方側かつ前記リヤクロスメンバよりも車両前方側の位置に設けられているとともに、車両側面視または車両側面断面視において中空形状をなし、前記リヤサイドメンバから車幅方向に延びるように突出している閉断面構造部を、さらに備えており、
   この閉断面構造部は、車両後方視において、前記リヤサスペンションの前記一部分とオーバラップした配置とされ、車両後方側からの荷重入力によって前記リヤサイドメンバの後部寄り領域の変形に伴って車両前方側に変位したときには、前記リヤサスペンションの前記一部分またはこれとは別の一部分に当接可能とされていることを特徴とする、車両後部構造。

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