JP7414765B2 - 車両 - Google Patents

Description

本明細書が開示する技術は、車両に関する。

特許文献１には、車両のリアホイールハウスの中央部で車体上部方向からフロアパネルに設定したリアクロスメンバに接合されるホイールハウス補強部材が開示されている。（特許文献1）。ホイールハウス補強部材はホイールハウスを含む車体側壁の強度を高めている。

特開２０１１－１６１３９７号公報

近年、側面衝突時の安全性向上のためホイールハウス近傍の一層の強度向上が要請されている。一方、リアホイールハウス近傍では、十分な車室空間を確保する要請も高い。強度向上のために大きな補強部材を配置すると、ホイールハウス近傍でのスペースを使ってしまう。本明細書に開示する技術は、リアホイールハウス近傍におけるスペース効率を向上させつつ強度を向上させるものである。

本明細書は、車両を開示する。車両は、車体と、車体のリアホイールハウスの車室側の側面部から周面部に沿って、リアドアの下部後方を受ける前記車体の開口端縁に至る補強部材と、を備えている。補強部材は、開口端縁の異なる位置に向かって延在する２以上の閉断面空間を形成する凸状部を備えている。

本明細書に開示する車両が備える補強部材は、リアホイールハウスからリアドアの下部後方を受ける開口端縁の異なる位置に向かう２以上の閉断面空間を備える。このため、個々の閉断面空間の断面積を小さくすることができ、開口端縁のスペースを有効に利用できる。補強部材の２以上の閉断面空間はドア開口端縁の異なる位置に向かう。このため、ドア開口端縁上の位置を適宜選択することができ、後方開口端縁のスペースを有効に利用できる。

また、補強部材は、側面衝突時に、リアホイールハウスと一様に変形して、補強部材としての機能を維持することができる。このため、有効に衝突エネルギーを吸収し衝突荷重をリアクロスメンバなどの他の骨格部材などに伝達することができる。

したがって、本明細書に開示される車両によれば、リアホイールハウス近傍におけるスペースを有効利用できるとともに強度を向上させることができる。

補強部材を備える車室後方の一例を示す図である。 補強部材の拡大図を示す図である。 図１のＡ－Ａ部断面を示す図である。 補強部材の閉断面空間の他の例を示す図である。

本技術の一実施形態において、２以上の閉断面空間は、開口端縁に向かって徐々に互いに離間していてもよい。こうすることで、開口端縁の離間した２以上の位置に向かう閉断面空間を容易に形成することができる。また、一層、リアホイールハウスと一様に変形することができるようになる。

本技術の一実施形態において、２以上の閉断面空間は、異なる断面積を有していてもよい。こうすることで、衝突エネルギーの吸収・衝突荷重の自由度やリアホイールハウス近傍及びドア開口端縁のスペース確保の自由度が向上される。

本技術の一実施形態において、２以上の閉断面空間は、リアホイールハウスの周面部においては、連続する２以上の凸状部により形成され、開口端縁においては、分離された前記２以上の凸状部により形成されていてもよい。周面上で２以上の凸状部が連続することで補強部材の強度を向上させることができる。また、開口端縁において分離された２以上の凸状部を有することで、ドア開口端縁におけるスペースを一層有効利用できる。

本技術の一実施形態において、補強部材は、側面部に、２以上の閉断面空間と連通する閉断面空間を形成する凸状部をさらに備えていてもよい。こうすることで、側面部においても強度を確保して、衝突エネルギーを吸収し衝突荷重を伝達できる。

本技術の一実施形態において、補強部材は、左右のリアホイールハウス間に配置されるリアクロスメンバに荷重を伝達可能に備えられていてもよい。こうすることで、補強部材が受けた衝突荷重をリアクロスメンバに伝達して分散させることができる。

本技術の一実施形態において、補強部材は、リアドアのインパクトビームからの荷重を伝達可能に備えられていてもよい。こうすることで、側面衝突エネルギーを効果的に吸収し、衝突荷重を伝達できる。

なお、リアホイールハウスは、通常、左右一対で備えられている。本技術の実施形態としては、左右一対のリアホイールハウスのうち少なくとも一方が補強部材を備えていればよい。

以下、本技術の実施形態として、車両１０のリアホイールハウスを含む車体後部構造について説明する。以下の図面において説明する車両１０は、電動車両であって、車体１２の図示しないリアホールを収容するリアホイールハウス２０を備えている。なお、図面における方向ＦＲは、車体１２の前後方向における前方を示し、方向ＲＲは車体１２の前後方向における後方を示す。そして、方向ＵＰは車体１２の上下方向における上方を示し、方向ＤＷは車体１２の上下方向における下方を示す。なお、本明細書では、車体１２の前後方向、車体１２の幅方向、車体１２の上下方向を、それぞれ単に前後方向、幅方向、上下方向と称することがある。

図１には、車体１２の後部の車体構造の車室側から見た状態が例示されている。図１には、リアホイールハウス２０と、リアドア５０と、補強部材７０と、これらの近傍の部材が例示されている。

図１に示すように、左右一対のリアホイールハウス２０は、リアドア５０の下部後方のドア端縁５０ａを受けるクォーターパネルインナ４６の開口端縁４６ａの後方に設けられている。かかる開口端縁４６ａは、一般に、ロックピラーとも称される。ロックピラーは、概してクォーターパネルインナ４６の一部として構成されている。なお、ロックピラーは、クォーターパネルインナ４６と別個の部材として構成されていてもよい。

リアホイールハウス２０は、それぞれ、車室側に膨出した形状を備えており、フロアサイドメンバ３４、リアサイドメンバ３６等に接合されて車体１２に設けられる。リアホイールハウス２０は、車室側への膨出部に側面部２０ａと、周面部２０ｂとを備える。

リアホイールハウス２０の側面部２０ａの一部には開口２１が設けられる。この開口２１を含む側面部２０ａの裏面の所定範囲を裏打ちするように接合されるショックアブソーバパネル２０ｃを備える。ショックアブソーバパネル２０ｃには、図示しないショックアブソーバ取り付け部材を介してショックアブソーバが取り付けられる。開口２１からは、車室側にショックアブソーバパネル２０ｃの一部が露出される。

リアホイールハウス２０近傍の車体底部には、車体前方から後方に向かって、リアシートパネル３０、リアフロアパネル３２を備えている。リアシートパネル３０は、リアシートが設置される。リアフロアパネル３２には、トランクルームパネルが設置されて、トランクルームの床面が構成される。

車体１２は、後方骨格構造を形成するフロアサイドメンバ３４、リアサイドメンバ３６、リアクロスメンバ４０、ガセット４２、ホイールハウスアッパメンバ（以下、単に、アッパメンバという。）４４、クォーターパネルインナ４６を備えている。これらの骨格部材は、例えば高張力鋼板等など、比較的高強度の鋼板から構成される。

フロアサイドメンバ３４及びリアサイドメンバ３６は、それぞれ、車幅方向に左右一対で設けられて車体１２の前後方向に延びている。これらは、リアシートパネル３０及びリアフロアパネル３２を支持する。

リアクロスメンバ４０は、左右一対のリアホイールハウス２０の間に設けられる。リアクロスメンバ４０は、リアシートパネル３０及びリアフロアパネル３２から隆起する断面略コの字状の凸状骨格部材である。リアクロスメンバ４０は、その開口端縁車体前後方向に連続して張り出すフランジ部４０ａを備えている。このフランジ部４０ａによって、リアシートパネル３０やリアフロアパネル３２に接合されている。リアクロスメンバ４０が、これらフロアメンバに接合されることにより、リアクロスメンバ４０とリアシートパネル３０及びリアフロアパネル３２との間に、車幅方向に伸びる閉断面空間が形成される。リアクロスメンバ４０の幅方向の端部は、それぞれ、左右一対のガセット４２に接合されている。この結果、リアクロスメンバ４０とガセット４２とは、車体１２の側面衝突時などの荷重伝達部材として機能する。また、これらは、後部衝突時の衝突エネルギーの吸収・衝突荷重の伝達部材として機能する。

ガセット４２は、リアクロスメンバ４０とアッパメンバ４４とに接合される断面略コの字状の凸状骨格部材である。ガセット４２の車体幅方向中央よりの端部は、リアクロスメンバ４０の車体幅方向端部で被覆されて、両者は接合されている。

ガセット４２は、リアシートパネル３０、リアフロアパネル３２、フロアサイドメンバ３４、リアサイドメンバ３６、側面部２０ａに対して、そのフランジ部４２ａで接合されている。なお、側面部２０ａにおいては、開口２１から露出されたショックアブソーバパネル２０ｃに接合されている。ガセット４２は、さらに、アッパメンバ４４と接合されている。

アッパメンバ４４は、断面略コの字状の凸状骨格部材である。アッパメンバ４４の下方の端部が、ガセット４２の上方端部で被覆されて、両者は接合されている。アッパメンバ４４は、フランジ部４４ａによって、ショックアブソーバパネル２０ｃ、周面部２０ｂ及びクォーターパネルインナ４６に接合されている。アッパメンバ４４は、これらの接合面との間で、車体底部からリアホイールハウス２０の上方に延在する閉断面空間を形成して、車体１２の後部の剛性の向上に貢献している。

リアドア５０は、図示しない車体１２の前方のセンターピラーに対して回動可能に取り付けられている。リアドア５０は、その下部後方のリアホイールハウス２０側に向かうドア端縁５０ａが、クォーターパネルインナ４６の一部に形成される開口端縁４６ａで受け止められる。リアドア５０は、内部に閉断面空間を有しており、側面衝突時の衝突エネルギーを吸収し、衝突加重を伝達する部材としてのインパクトビーム６０が収容されている。インパクトビーム６０は、リアドア５０の前後方向に沿って伸びている。インパクトビーム６０の後方端部はドア端縁５０ａ上のリアホイールハウス２０に最も近くなる部位の近傍に接合されている。なお、リアドア５０には、インパクトビーム６０と別個に、さらに、その車体上方にリアドア５０の閉断面空間を車体前後方向に伸びる他のインパクトビームを備えていてもよい。

補強部材７０は、ガセット４２とリアドア５０との間に設けられている。図１に示すように、補強部材７０は、リアホイールハウス２０の側面部２０ａから、周面部２０ｂを経て、開口端縁４６ａの異なる２つの部位Ｐ１、Ｐ２に及んでいる。開口端縁４６ａの部位Ｐ１から部位Ｐ２の範囲は、開口端縁４６ａに沿うドア端縁５０ａにおけるインパクトビーム６０の接合部位を含んでいる。

部位Ｐ１、Ｐ２の各範囲及びこれらの離間距離は、衝突エネルギーの吸収性・衝突荷重の伝達性の観点から、また、開口端縁４６ａ近傍の車室スペース確保の観点から、適宜決定される。例えば、図１では、部位Ｐ１、Ｐ２は、開口端縁４６ａとリアホイールハウス２０の周面部２０ｂとが最も近接する部位を回避して、かかる部位を挟むように設けられる。

補強部材７０は、ボルトなどによる締結及び／又は溶接などによる接合によって、リアホイールハウス２０の側面部２０ａ及びその裏面側にあるショックアブソーバパネル２０ｃに接合されている。補強部材７０が、ショックアブソーバパネル２０ｃに接合されることで、ショックアブソーバパネル２０ｃを介してガセット４２及びリアクロスメンバ４０に荷重を伝達可能となっている。補強部材７０は、また、周面部２０ｂ及びリアフロアパネル３２の開口端縁４６ａに接合されている。

補強部材７０のリアクロスメンバ４０側の端部７２は、開口２１の端縁に沿うとともに、ショックアブソーバパネル２０ｃ上のガセット４２のフランジ部４２ａにも沿っている。補強部材７０の開口端縁４６ａ側の端部７４は、開口端縁４６ａの部位Ｐ１及び部位Ｐ２において分離し、端部７４ａ、７４ｂを形成する。

図２に示すように、補強部材７０は、端部７２から開口端縁４６ａにまで延在する凸状部７６を備えている。凸状部７６は、側面部２０ａにおける凸状部７６ａと、周面部２０ｂにおける二つの凸状部７６ｂ、７６ｃとから構成されている。

図２及び図３に示すように、凸状部７６ａは、側面部２０ａと周面部２０ｂとの境界近傍を一つの頂部７７として端部７２に延びる。凸状部７６ａは、頂部７７から延びる稜線７８ａ、７８ｂにより、側面部２０ａとの間で略方形状の一つの閉断面空間Ｓ１（図示せず）を形成する。

凸状部７６ｂは、頂部７７から端部７４ａに延びる。凸状部７６ｂは、頂部７７から延びる稜線７８ｃ、７８ｄにより、周面部２０ｂとの間で部位Ｐ１に向かう略台形状の閉断面空間Ｓ２を形成する。凸状部７６ｃは、端部７４ｂに延びる。凸状部７６ｃは、頂部７７から延びる稜線７８ｅ、７８ｆにより、周面部２０ｂとの間で部位Ｐ２に向かう略台形状の閉断面空間Ｓ３を形成する。また、凸状部７６ｂ、７６ｃは、それぞれ、開口端縁４６ａの部位Ｐ１、Ｐ２を指向して徐々に離間し分岐する閉断面空間Ｓ２、Ｓ３を形成している。

図３は、図１中の周面部２０ｂ上のＡ－Ａ部断面図である。図３に示すように、例えば、周面部２０ｂ上では、凸状部７６ｂ、７６ｃの閉断面空間Ｓ２、Ｓ３は、ほぼ同一形状の閉断面空間を有している。

凸状部７６ａ、７６ｂ、７６ｃないし閉断面空間Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の大きさは、それぞれ延在する範囲にわたって同一であってもよいし異なっていてもよい。接合する側面部２０ａや周面部２０ｂの形状、接合形態、要請される衝突エネルギーの吸収・衝突荷重の伝達性や省スペース性に応じた閉断面空間Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の断面形状や大きさが適宜設定される。

図２に示すように、凸状部７６ｂ、７６ｃの間には、略三角形状の基底部７９を備えている。基底部７９は、凸状部７６ｂ、７６ｃの間の底部を有する凹状部であり、頂部７７から、開口端縁４６ａの手前に至るまで連続して形成されている。基底部７９は、結果として略三角形状に形成される。こうした基底部７９を備えることで、凸状部７６ｂ、７６ｃは、開口端縁４６ａの手前までは連続される。すなわち、開口端縁４６ａの手前であり、周面部２０ｂ上においては、凸状部７６ｂ、７６ｃは、基底部７９を挟んで離間するが板状体が連続して屈曲した二つの凸状となる。一方、開口端縁４６ａにおいては、凸状部７６ｂ、７６ｃは、互いに離間しかつ分離された二つの凸状となる。

次に、こうした車体後部構造を有する車両１０が奏する作用・効果について説明する。この車両１０では、補強部材７０が、リアホイールハウス２０の側面部２０ａ及び周面部２０ｂに沿って、開口端縁４６ａの異なる二つの部位Ｐ１、Ｐ２に向かう二つの凸状部７６ｂ、７６ｃを備えている。すなわち、補強部材７０は、開口端縁４６ａの二つの異なる部位に向かう閉断面空間Ｓ２，Ｓ３を形成することになる。こうすることで、補強部材７０は、側面衝突時の衝突エネルギーを吸収できる耐力を確保して、衝突エネルギー効率的に吸収することができ、結果として、ショックアブソーバパネル２０ｃを介して、ガセット４２及びリアクロスメンバ４０に衝突荷重を伝達することができ、リアホイールハウス２０近傍の強度を向上させることができる。

こうした効果は、補強部材７０が、二つの分離した閉断面空間Ｓ２、Ｓ３を備えることで、スポット溶接などの接合点の破壊を抑制して補強部材７０のリアホイールハウス２０からの剥離を抑制できることにより発揮される。このため、補強部材７０によれば、側面からの衝突エネルギーを吸収しても、リアホイールハウス２０と一様に変形でき、補強部材７０としての耐力を維持して衝突エネルギーを吸収できる。

また、補強部材７０は、こうした衝突エネルギーの効率的な吸収及び衝突荷重の伝達を、車室側の空間や開口端縁４６ａ近傍の空間を圧迫することなく実現できる。すなわち、補強部材７０によれば、二つの閉断面空間Ｓ２、Ｓ３で耐力を確保しているため、それぞれの凸状部７６ｂ、７６ｃのホイールハウス２０の側面部２０ａと周面部２０ｂにおける高さ、すなわち、車室内方に向かう隆起量を小さくすることができる。

かかる補強部材７０によれば、例えば、開口端縁４６ａとリアホイールハウス２０の前方との狭小な空間であっても、開口端縁４６ａに沿う適切な部位Ｐ１、Ｐ２を選択して隆起量を抑制した閉断面空間Ｓ２、Ｓ３を形成することができる。これにより、ドア開口端縁のスペースを有効に利用できる。また、補強部材７０によれば、例えば、側面衝突用のエアバッグやそのための速度センサを開口端縁４６ａに沿って取り付けられていても、補強部材７０を開口端縁４６ａに取り付けることができる。補強部材７０の凸状部７６ｂ、７６ｃの隆起量や部位Ｐ１、Ｐ２を適宜選択すれば、側面衝突用のエアバッグ等と少なくとも一部を重複させて配置させることができる。

上記実施形態では、補強部材７０の開口端縁４６ａの端部７４ａ、７４ｂが到達する部位Ｐ１、Ｐ２の範囲は、リアドア５０のインパクトビーム６０の接合部位を含んでいる。このため、補強部材７０は、インパクトビーム６０を介して衝突エネルギーを吸収し、荷重をリアクロスメンバ４０に伝達することができる。

上記実施形態では、凸状部７６ｂ、７６ｃによる閉断面空間Ｓ２、Ｓ３は、開口端縁４６ａに向かって徐々に互いに離間するため、開口端縁４６ａにおいて離間した部位Ｐ１、Ｐ２において閉断面空間Ｓ２、Ｓ３の形成が容易である。また、これにより、補強部材７０は、リアホイールハウス２０と一様に変形しやすくなり、側面からの衝突エネルギーの吸収・伝達に有利である。

上記実施形態では、基底部７９を備えているため、凸状部７６ｂ、７６ｃは、開口端縁４６ａに至るまでの周面部２０ｂにおいては、連続する凸状となっている。これにより、補強部材７０自体の剛性も向上されるとともに、一層リアホイールハウス２０と一様に変形できて、衝突エネルギー吸収及び荷重伝達が効率的に実現される。

なお、実施形態では、補強部材７０の二つの凸状部７６ｂ、７６ｃは、二つのほぼ同一の閉断面空間Ｓ２、Ｓ３を形成するものとしたが、これに限定するものではなく、衝突エネルギーの吸収の観点やスペースの観点から、適宜変更される。例えば、図４（ａ）に示すように、３個以上の凸状部１７６で３以上の閉断面空間を構成していてもよい。また、図４（ｂ）に示すように、２以上の凸状部２７６が異なる断面積を備えるようにしてもよい。また、図４（ｃ）に示すように、基底部７９を持たないかあるいは小さくして、開口端縁４６ａやホイールハウス２０の周面部２０ｂにおいても、非連続の凸状部３７６として、二つの独立した閉断面空間を備えるようにしてもよい。

上記実施形態では、分岐する凸状部７６ｂ、７６ｃと連通する凸状部７６ａを備えるものとしたが、これに限定するものではない。適宜、周面部２０ｂの全体及び位置部においては、凸状部を備えてもよい場合も、補強部材７０の耐力を確保して衝突エネルギーを吸収し荷重伝達できる場合もある。また、上記実施形態では、単一の凸状部７６ａを備えるものとしたが、２個以上の凸状部７６ａを備えるものとしてもよい。

以上、本明細書が開示する技術の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書、又は、図面に説明した技術要素は、単独で、あるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組合せに限定されるものではない。本明細書又は図面に例示した技術は、複数の目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

１０：車両
１２：車体
２０：リアホイールハウス
３０：リアシートパネル
３２：リアフロアパネル
３４：フロアサイドメンバ
３６：リアサイドメンバ
４０：リアクロスメンバ
４２：ガセット
４４：ホイールハウスアッパメンバ
４６：クォーターパネルインナ
４６ａ：開口端縁
５０：リアドア
５０ａ：ドア端縁
６０：インパクトビーム
７０：補強部材
７２：補強部材の端部（リアクロスメンバ側）
７４ａ、７４ｂ：補強部材の開口端縁側の端部（後方開口端縁側）
７６、７６ａ、７６ｂ、７６ｃ、１７６、２７６、３７６：凸状部
７７：頂部
７８ａ、７８ｂ、７８ｃ、７８ｄ、７８ｅ、７８ｆ：稜線
７９：基底部
Ｐ１、Ｐ２：開口端縁における部位

Claims (5)

1. 車両であって、
   車体と、
   前記車体のリアホイールハウスの車室側の側面部から周面部に沿って、リアドアの下部後方を受ける前記車体の開口端縁に至る、補強部材と、
   を備え、
   前記補強部材は、
   前記側面部上を延在する閉断面空間を形成する基部凸状部と、
   前記閉断面空間から分岐する２以上の閉断面空間であって前記周面部上を前記開口端縁の異なる位置に向かって延在し到達する前記２以上の閉断面空間を形成する２以上の分岐凸状部と、
   前記周面上において前記２以上の分岐凸状部の間を互いに接続し、前記開口端縁において前記２以上の分岐凸状部の間を接続しない基底部と、
   を備える、車両。
2. 前記２以上の閉断面空間は、前記開口端縁に向かって徐々に互いに離間する、請求項１に記載の車両。
3. 前記２以上の閉断面空間は、異なる断面積を有している、請求項１又は２に記載の車両。
4. 前記補強部材は、左右一対の前記リアホイールハウス間に配置されるリアクロスメンバに荷重を伝達可能に備えられている、請求項１～３のいずれかに記載の車両。
5. 前記補強部材は、前記リアドアのインパクトビームからの荷重を伝達可能に備えられている、請求項１～４のいずれかに記載の車両。

Images