WO2014010440A1 - 車体後部構造 - Google Patents

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WO2014010440A1
WO2014010440A1 PCT/JP2013/067840 JP2013067840W WO2014010440A1 WO 2014010440 A1 WO2014010440 A1 WO 2014010440A1 JP 2013067840 W JP2013067840 W JP 2013067840W WO 2014010440 A1 WO2014010440 A1 WO 2014010440A1
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WO
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vehicle body
spare tire
side member
rear side
easily bent
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PCT/JP2013/067840
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Inventor
岩田 和也
兼行 中尾
篤史 望月
敦 嵜田
村上 治
Original Assignee
日産自動車株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/02Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/24Arrangements for mounting bumpers on vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • B62D21/15Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted having impact absorbing means, e.g. a frame designed to permanently or temporarily change shape or dimension upon impact with another body
    • B62D21/152Front or rear frames
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/20Floors or bottom sub-units
    • B62D25/2009Floors or bottom sub-units in connection with other superstructure subunits
    • B62D25/2027Floors or bottom sub-units in connection with other superstructure subunits the subunits being rear structures
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D43/00Spare wheel stowing, holding, or mounting arrangements
    • B62D43/06Spare wheel stowing, holding, or mounting arrangements within the vehicle body
    • B62D43/10Spare wheel stowing, holding, or mounting arrangements within the vehicle body and arranged substantially horizontally

Definitions

  • the present invention relates to a rear body structure of an automobile, and more specifically, to a structure around a spare tire pan of a rear floor panel.
  • a rear tire structure is generally known in which a rear tire panel is provided with a spare tire pan and the spare tire pan accommodates the spare tire.
  • Patent Documents 1 and 2 below disclose a vehicle body rear structure that suppresses forward movement of a spare tire due to deformation of the vehicle rear part due to a rear collision.
  • the spare tire pan peripheral portion is deformed upward by a collision load, so that the spare tire is moved downward of the vehicle body while being rotated.
  • the spare tire pan is deformed upward by a collision load, so that the spare tire is moved above the fuel tank while being rotated.
  • the spare tire is moved while being rotated by bending and deforming the periphery of the spare tire pan when viewed from the side.
  • the spare tire remains as a rigid body substantially horizontally at the rear part of the vehicle body, and deformation of the rear part of the vehicle body may be hindered. If the rear part of the vehicle body cannot be sufficiently deformed, the amount of collision energy absorbed is reduced.
  • An object of the present invention is to provide a vehicle body rear structure that can change a horizontally disposed spare tire to an upright posture by controlling deformation of the vehicle rear portion at the time of a rear collision.
  • a feature of the present invention is a rear structure of a vehicle body, in which a rear floor panel in which a spare tire pan to which a spare tire is fixed is formed, and a pair of edges provided in the longitudinal direction of the vehicle body along both side edges of the lower surface of the rear floor panel.
  • the rear side member of the rear side member is formed by the upper fold starting from the rear easily bent portion and the lower bent starting from the front easily bent portion at the time of the rear collision.
  • the spare tire is rotated so that the rear end of the spare tire is lifted by a Z-shaped bend and the lower fold of the spare tire pan starting from the lower fold line, and the front end of the spare tire is Provided is a vehicle body rear structure that is configured to be held by a front wall of the spare tire pan and a front portion of the bottom wall of the lower folding line.
  • FIG. 1 is a plan view showing a first embodiment of a vehicle body rear structure.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along line AA in FIG.
  • FIGS. 3A to 3D are cross-sectional views showing the deformation of the rear side member and the rotation of the spare tire at the time of a rear collision.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the vehicle body rear portion structure.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a third embodiment of the vehicle body rear structure.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a fourth embodiment of the vehicle body rear structure.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a fifth embodiment of a vehicle body rear structure.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing the characteristic part of the sixth embodiment of the vehicle body rear part structure.
  • FIGS. 9A and 9B show a seventh embodiment of the rear body structure of the vehicle body.
  • FIG. 9A is a cross-sectional view at a normal time
  • a spare tire pan 2 is formed at the center of the rear portion of the rear floor panel 1.
  • the spare tire pan 2 has a shape that bulges downward.
  • a pair of rear side members 3 extend in the longitudinal direction of the vehicle body along both side edges on the lower surface of the rear floor panel 1.
  • Each of the rear side members 3 extends straight from the side of the rear wheel house 4 joined to the side edge of the rear floor panel 1 to the rear, and a rear bumper 6 is attached to the rear end of the rear side member 3 via a bumper stay 5.
  • a rear bumper 6 is attached to the rear end of the rear side member 3 via a bumper stay 5.
  • FIG. 1 and FIG. 2 only the bumper reinforcement is shown as the rear bumper 6.
  • the front end of the rear side member 3 extends around the front part of the rear wheel house 4 and extends downward, and is joined to the inner side surface of the side sill 7 that is a floor side skeleton member.
  • the front ends of the rear side members 3 are also joined to the rear surfaces of the cross members 8 joined between the side sills 7.
  • a cross member 9 is joined between the rear side members 3 in front of the spare tire pan 2.
  • the rear side member 3 has an inverted hat-shaped cross-sectional structure [inverted hat-section structure], and is joined to the lower surface of the rear floor panel 1 to form a rectangular closed cross-sectional structure.
  • a fixed seat 10 for the spare tire T protrudes from the center of the bottom wall 2a of the spare tire pan 2.
  • the spare tire T is fixed to the fixed seat 10 with bolts, and is fixed horizontally in the spare tire pan 2.
  • the bottom wall 2a of the spare tire pan 2 is inclined upward from the continuous part to the front wall 2b toward the rear. For this reason, the spare tire T is fixed in a posture in which the front portion is located slightly below the rear portion.
  • front-side easily-bent portions 11 for inducing downward bending with respect to the rear collision load F are formed.
  • a rear easily bent portion 12 that induces upward bending with respect to the rear collision load F is formed behind the region corresponding to the spare tire pan 2 in the rear side member 3.
  • a bead 11 ⁇ / b> A is formed on the upper surface of the rear side member 3 as the front easily bent portion 11.
  • a bead 12 ⁇ / b> A is formed on the lower surface of the rear side member 3 as the rear easy bending portion 12.
  • the beads 11A and 12A constitute a weak part.
  • the bottom wall 2a of the spare tire pan 2 is provided with a (first) downward fold line P that induces a deformation following a downward fold starting from the front side easily bent portion 11.
  • the lower broken line P may be formed as a bead line as shown by a broken line in FIG.
  • the reinforcement bead (rigid reinforcement part) 13 is formed in the bottom wall 2a, and the front end of the reinforcement bead 13 functions as the downward broken line P.
  • the single reinforcing bead 13 is formed in the vicinity of the fixed seat 10, but a plurality of reinforcing beads 13 may be formed.
  • FIGS. 3 (A) to 3 (D) show the deformation of the rear side member 3 and the rotation of the spare tire T at the time of a rear collision.
  • the rear side member 3 has a front easily bent portion 11 and a rear easily bent portion 12. From the side, it is deformed into a Z shape when viewed from the side.
  • the bottom wall 2a of the spare tire pan 2 is deformed starting from the downward folding line P (downward folding).
  • the spare tire T is rotated so that the rear end thereof is lifted, and the front end (lower end) of the spare tire T is formed between the front wall 2b of the spare tire pan 2 and the front portion of the bottom wall 2a (the front portion from the lower broken line P). Retained.
  • the rear easily bent portion 12 is provided in the vicinity of the rear end of the spare tire T fixed to the spare tire pan 2. For this reason, the upper end of the rotated spare tire T is held by the rear portion of the bottom wall 2a deformed following the upward bending deformation of the rear side easily bent portion 12. Further, the front side easily bent portion 11 is provided in the vicinity of the rear end of the rear wheel house 4 (a rigid body portion that is difficult to deform). The lower broken line P is provided in front of the fixed seat 10 of the spare tire T.
  • FIGS. 3 (A) to 3 (D) The deformation of the rear side member 3 and the rotation of the spare tire T will be described in detail with reference to FIGS. 3 (A) to 3 (D).
  • a collision load F is input to the rear end of the rear side member 3 through the rear bumper 6 and the bumper stay 5 due to a rear collision
  • a bending moment indicated by an arrow a is generated around the rear easily bent portion 12 in the initial stage of the collision.
  • FIG. 3B By this bending moment a, the rear portion of the rear side member 3 is bent starting from the rear side easily bent portion 12 (upward folding: a ridge line is formed upward)
  • the rear side member 3 is deformed into a Z shape (FIG. 3D). That is, the deformation of the vehicle body around the spare tire T is controlled by the rear easily bent portion 12, the front easily bent portion 11, and the downward folding line P.
  • the spare tire T is rotated to an upright posture, and at the same time, the front end (lower end) of the spare tire T is held by the front wall 2b and the front portion of the bottom wall 2a. Accordingly, the spare tire T does not remain in a horizontal posture at the time of a rear collision, and the collision stroke of the vehicle body can be expanded to increase the collision energy absorption efficiency.
  • the vehicle body can be reduced in size and weight.
  • the rear side easily bent portion 12 is provided in the vicinity of the rear end of the spare tire T. Accordingly, when the spare tire T is rotated to the upright posture due to the Z-shaped deformation of the rear side member 3 at the time of a rear collision, the bottom wall 2a of the rear side member 3 with the rear side member 3 as a starting point is bent upward. The upper end of the spare tire T in the upright position is held by the rear portion of the deformed bottom wall 2a by the upward folding of the rear portion. As a result, the upright posture of the spare tire T is reliably maintained.
  • the front side easily bent portion 11 is provided in the vicinity of the rear end of the rear wheel house 4 as a rigid body portion that is difficult to deform. Therefore, at the time of a rear collision, the rear side member 3 is reliably bent starting from the front easily bent portion 11, and the above-described Z-shaped deformation of the rear side member 3 necessary for the upright posture of the spare tire T is reliably realized. .
  • the front easily bent portion 11 is provided as a bead 11A (fragile portion) on the upper surface of the rear side member 3, and the rear easily bent portion 12 is a bead 12A (fragile portion) on the lower surface of the rear side member 3. It is provided as. Therefore, the folding position and the folding direction can be controlled to be constant with a simple structure, and the above-described Z-shaped deformation is stably realized.
  • the lower broken line P of the bottom wall 2a of the spare tire pan 2 is provided in front of the fixed seat 10 of the spare tire T. Therefore, the behavior that the rear end is lifted with the front end of the spare tire T as a fulcrum is smoothly performed, and the spare tire T can be quickly rotated to the upright posture.
  • the bottom wall 2a can be reliably deformed (folded downward) along the lower bent line P. Further, the spare tire T can be smoothly rotated to the upright posture by the bottom wall 2 a reinforced by the reinforcing beads 13. Furthermore, since the bottom wall 2a is inclined upward toward the rear, the bottom wall 2a is easily deformed (folded downward) so as to rotate the spare tire T to the upright posture.
  • the rear side member 3 includes a member main body 3A and an extension member 3B connected to the rear end of the member main body 3A.
  • Each of the member main body 3A and the extension member 3B may be formed by press-molding a metal plate so as to have an inverted hat-shaped cross-sectional structure as in the first embodiment, or aluminum so as to have a rectangular closed cross-sectional structure. It may be formed by extruding a lightweight metal such as.
  • the member main body 3A and the extension member 3B may be formed as separate members and then joined to each other, or may be formed as an integral part.
  • the rigidity of the extension member 3B is lower than the rigidity of the member main body 3A.
  • the material of the extension member 3B is different from the material of the member main body 3A, so that the rigidity of the extension member 3B is lower than the rigidity of the member main body 3A. can do.
  • the material of the member main body 3A and the material of the extension member 3B are made the same, and the cross-sectional shape of the extension member 3B is made different from the cross-sectional shape of the member main body 3A. Can also be lowered.
  • the thickness of the extension member 3B is made different from the plate thickness of the member main body 3A, thereby increasing the rigidity of the extension member 3B. It can be lower than the rigidity of 3A.
  • the combination of different materials, cross-sectional shapes and plate thicknesses can be arbitrarily selected.
  • the rigidity of the extension member 3B can be made lower than the rigidity of the member main body 3A by other methods such as adding a reinforcing material to the member main body 3A other than the material, the cross-sectional shape and the plate thickness.
  • connection (boundary) portion between the member main body 3A and the extension member 3B is formed as the front easily bent portion 11.
  • the rear side easily bent portion 12 is formed as a bead 12A as in the first embodiment.
  • the front easily bent portion 11 starts from the upper bent starting from the rear easily bent portion 12 at the time of rear collision.
  • the rear side member 3 can be stably bent in a Z shape by generating a downward fold.
  • the rear side member 3 is formed by extruding a lightweight metal such as aluminum so as to have a rectangular closed cross-sectional structure. Further, the rear portion of the rear side member 3 is inclined obliquely downward from the rear easily bent portion 12. In other words, it can be said that the front end of the rear portion inclined obliquely downward of the rear side member 3 is formed as the rear easily bent portion 12.
  • the rear side easily bent part 12 is generated by causing the rear part of the rear side member 3 to move downward by the input of the collision load F at the time of rear collision.
  • the rear side member 3 can be bent in a Z shape stably and smoothly.
  • the rear side member 3 is formed by extruding a lightweight metal such as aluminum so as to have a rectangular closed cross-sectional structure.
  • the size of the cross section is expanded downward toward the rear. That is, it can be said that the front end of the rear part, in which the cross-sectional size of the rear side member 3 is expanded downward, is formed as the rear easily bent part 12.
  • the rear side member 3 is caused to bend upward by starting from the rear easily bent portion 12 by causing the rear portion of the rear side member 3 to move downward by the input of the collision load F at the time of rear collision. Can be bent in a Z-shape stably and smoothly.
  • an extruded material having a rectangular closed cross-sectional structure is used as the rear side member 3.
  • the downward inclination of the rear part of the rear side member 3 or the downward expansion of the cross-sectional size can be easily realized by secondary processing of the extruded material. It is also possible to devise the structure of the extruder and to realize downward inclination or downward expansion of the size of the cross section at the time of extrusion molding of the rear side member 3 instead of secondary processing.
  • a gusset member 14 extended obliquely downward is joined from the vicinity of the rear easily bent portion 12 of the rear side member 3 to the bumper stay 5. Due to the downwardly extending gusset member 14, the cross-sectional center of the bumper stay 5 is shifted downward from the cross-sectional center of the rear end of the rear side member 3. For this reason, the rear portion of the rear side member 3 and the bumper stay 5 are lowered by the input of the collision load F at the time of the rear collision by the gusset member 14 that is inclined and extended obliquely downwardly joined from the rear side member 3 to the bumper stay 5.
  • the rear side member 3 By causing the deformation to be moved to the upper side, the rear side member 3 can be bent in a Z-shape stably and smoothly by generating an upward fold starting from the rear easily bent portion 12.
  • the front end of the gusset member 14 that is joined from the rear side member 3 to the bumper stay 5 and is inclined and extended obliquely downward is formed as the rear easily bent portion 12.
  • the rigidity of the bumper stay 5 fixed to the rear end of the rear side member 3 is changed in the vertical direction.
  • the rigidity of the upper part 5A of the bumper stay 5 is made lower than the rigidity of the lower part 5B.
  • This change in rigidity can be easily realized by the thickness and material of the bumper stay 5. Since the rigidity of the upper portion 5A is lower than the rigidity of the lower portion 5B, the lower rigidity lower portion 5B is deformed before the upper portion by the input of the collision load F at the time of rear collision to the bumper stay 5, and the bumper stay 5 is Deformation that moves downward occurs. As a result, it is possible to cause the rear side member 3 to be bent in a Z shape stably and smoothly by generating an upward fold starting from the rear side easily bent portion 12.
  • a step is formed on the bottom wall 2a of the spare tire pan 2 behind the fixed seat 10, and this step functions as the (second) downward broken line Pa.
  • the back part is formed higher than the front part rather than the level
  • the bottom wall 2a is inclined upward from the continuous part to the front wall 2b toward the rear.
  • the spare tire T is fixed obliquely with the front end positioned downward from above the step to the front wall 2b. For this reason, when the rear side member 3 is bent upward from the rear easily bent portion 12 at the time of a rear collision, the bottom wall 2a is bent upward from the lower folding point Pa. Furthermore, since the spare tire T is fixed obliquely with the front end positioned downward even during normal times, the spare tire T is smoothly rotated to an upright posture at the time of a rear collision.
  • the rear side member when a collision load F is input to the rear side member at the time of a rear collision, the rear side member is viewed from the side with the front easily bent portion and the rear easily bent portion as starting points. Deforms into a Z shape. Along with the Z-shaped deformation of the rear side member, the bottom wall of the spare tire pan is deformed (below-folded) starting from the downward fold line. Accordingly, the spare tire is rotated to the upright state so that the rear end thereof is lifted. At the same time, the front end (lower end) of the spare tire is held by the front wall and the front portion of the bottom wall (frontward from the downward folding line).
  • the spare tire does not remain in a horizontal posture at the time of a rear collision, and the deformation stroke of the vehicle body can be enlarged to increase the absorption rate of the collision energy. Moreover, the amount of forward movement of the spare tire can also be suppressed.

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Abstract

 車体後部構造は、スペアタイヤパンが形成されたリアフロアパネルと、一対のリアサイドメンバと、前記リアサイドメンバ上の前記スペアタイヤパンより後方に形成された後側易屈曲部と、前記リアサイドメンバ上の前記スペアタイヤパンより前方に形成された前側易屈曲部と、前記スペアタイヤパンの底壁に形成された下方折れ線と、を備えている。前記車体後部構造は、前記後面衝突時に、前記後側易屈曲部及び前記前側易屈曲部を起点とする前記リアサイドメンバのZ状の屈曲と、前記下方折れ線を起点とする前記スペアタイヤパンの変形とによって前記スペアタイヤを回転させるよう構成されている。上記車体後部構造によれば、後面衝突時に、車体後部の変形を制御することで、水平に配置されたスペアタイヤを直立姿勢まで変化させることができる。

Description

車体後部構造
 本発明は、自動車の車体後部構造に関し、具体的には、リアフロアパネルのスペアタイヤパン周辺構造に関する。
 リアフロアパネルにスペアタイヤパンが設けられ、スペアタイヤパンにスペアタイヤを収納する車体後部構造が一般に知られている。下記の特許文献1及び2は、後面衝突による車体後部の変形に伴うスペアタイヤの前方移動を抑止する車体後部構造を開示している。
 特許文献1に開示された車体後部構造では、衝突荷重によってスペアタイヤパン周辺部を上方に変形させることで、スペアタイヤは回転されつつ車体の下方へと移動される。特許文献2に開示された車体後部構造では、衝突荷重によってスペアタイヤパン周辺部を上方に変形させることで、スペアタイヤは回転されつつ燃料タンクの上方へと移動される。
日本国特開2000-1185号公報 日本国特開2006-205810号公報
 上述したように、特許文献1及び2に開示された車体後部構造では、スペアタイヤパン周辺を側方から見て折り曲げ変形させることで、スペアタイヤを回転させつつ移動させる。しかし、水平に配置されたスペアタイヤを回転させつつ直立姿勢へと起き上がらせることは難しい。このため、スペアタイヤが剛体として車体後部にほぼ水平に残存してしまって、車体後部の変形が阻害されるおそれがある。車体後部を十分に変形させることができないと、衝突エネルギーの吸収量が減少する。
 本発明の目的は、後面衝突時に、車体後部の変形を制御することで、水平に配置されたスペアタイヤを直立姿勢まで変化させることのできる車体後部構造を提供することにある。
 本発明の特徴は、車体後部構造であって、スペアタイヤが固定されるスペアタイヤパンが形成されたリアフロアパネルと、前記リアフロアパネルの下面両側縁に沿って車体の長手方向に縁設された一対のリアサイドメンバと、前記リアサイドメンバ上の前記スペアタイヤパンより後方にそれぞれ形成されて、後面衝時の衝突荷重の入力に対して前記リアサイドメンバの上方折れを誘起する後側易屈曲部と、前記リアサイドメンバ上の前記スペアタイヤパンより前方にそれぞれ形成されて、前記衝突荷重の前記入力に対して前記リアサイドメンバの下方折れを誘起する前側易屈曲部と、前記スペアタイヤパンの底壁に形成されて、前記前側易屈曲部を起点とする前記リアサイドメンバの前記下方折れに追従する前記底壁の下方折れを誘起する下方折れ線と、を備え、前記車体後部構造が、前記後面衝突時における、前記後側易屈曲部を起点とする前記上方折れ及び前記前側易屈曲部を起点とする前記下方折れによる前記リアサイドメンバのZ状の屈曲と、前記下方折れ線を起点とする前記スペアタイヤパンの前記下方折れとによって、前記スペアタイヤの後端が持ち上げられるように前記スペアタイヤが回転され、かつ、前記スペアタイヤの前端が前記スペアタイヤパンの前壁と前記底壁の前記下方折れ線より前方部分とで保持されるよう構成されている、車体後部構造を提供する。
図1は、車体後部構造の第1実施形態を示す平面図である。 図2は、図1中のA-A線に沿った断面図である。 図3(A)~(D)は、後面衝突時のリアサイドメンバの変形とスペアタイヤの回転とを示す断面図である。 図4は、車体後部構造の第2実施形態を示す断面図である。 図5は、車体後部構造の第3実施形態を示す斜視図である。 図6は、車体後部構造の第4実施形態を示す斜視図である。 図7は、車体後部構造の第5実施形態を示す断面図である。 図8は、車体後部構造の第6実施形態の特徴部を示す断面図である。 図9(A)及び(B)は、車体後部構造の第7実施形態を示しており、(A)は通常時の断面図であり、(B)は変形時の断面図である。
 以下、車体後部構造の実施形態を図面を参照しつつ説明する。
 まず、図1~図3を参照しつつ第1実施形態の車体後部構造を説明する。図1及び図2に示されるように、本実施形態では、リアフロアパネル1の後部中央にスペアタイヤパン2が形成されている。スペアタイヤパン2は、下方に向けて膨らんだ形状を有している。リアフロアパネル1の下面両側縁に沿って、一対のリアサイドメンバ3が車体の長手方向に延設されている。
 リアサイドメンバ3は、それぞれ、リアフロアパネル1の側縁に接合されたリアホイールハウス4の側部から後方へと直状に延び、それらの後端にはバンパーステイ5を介してリアバンパー6が装着されている。図1及び図2には、リアバンパー6としてバンパーレインフォースのみが示されている。
 リアサイドメンバ3の前端は、それぞれ、リアホイールハウス4の前部を回り込んで下方へと延び、フロアサイド骨格部材であるサイドシル7の内側面に接合されている。また、リアサイドメンバ3の前端は、それぞれ、サイドシル7間に接合されたクロスメンバ8の後面にも接合されている。スペアタイヤパン2の前方では、リアサイドメンバ3間にクロスメンバ9が接合されている。リアサイドメンバ3は、逆ハット形断面構造[inverted hat-section structure]を有しており、リアフロアパネル1の下面に接合されて矩形閉断面構造を形成する。
 スペアタイヤパン2の底壁2aの中央には、スペアタイヤTの固定座10が突設されている。スペアタイヤTは、固定座10にボルトで固定されて、スペアタイヤパン2内に水平に固定される。本実施形態では、図2に示されるように、スペアタイヤパン2の底壁2aが、前壁2bへの連続部から後方に向けて上方に傾斜されている。このため、スペアタイヤTは、その前方部が後方部よりやや下方に位置した姿勢で固定される。
 上述したリアサイドメンバ3上のスペアタイヤパン2より前方には、後面衝突荷重Fに対して下方折れを誘起する前側易屈曲部[front-side easily-bent portions]11がそれぞれ形成されている。同様に、リアサイドメンバ3におけるスペアタイヤパン2に対応する領域の後方には、後面衝突荷重Fに対して上方折れを誘起する後側易屈曲部12が形成されている。前側易屈曲部11として、リアサイドメンバ3の上面にビード11Aが形成されている。同様に、後側易屈曲部12として、リアサイドメンバ3の下面にビード12Aが形成されている。ビード11A及び12Aは、脆弱部を構成している。
 一方、スペアタイヤパン2の底壁2aには、前側易屈曲部11を起点とする下方折れに追従する変形を誘起させる(第1)下方折れ線Pが設けられている。下方折れ線Pは、図1中に破線で示されるようなビード線として形成されてもよい。しかし、本実施形態では、底壁2aに補強ビード(剛性補強部)13が形成されており、補強ビード13の前端が下方折れ線Pとして機能する。図1では単一の補強ビード13が固定座10近傍に形成されているが、複数の補強ビード13が形成されてもよい。
 図3(A)~図3(D)は、後面衝突時のリアサイドメンバ3の変形とスペアタイヤTの回転とを示している。図3(A)~図3(D)に示されるように、後面衝突時にリアサイドメンバ3に衝突荷重Fが入力されると、リアサイドメンバ3は、前側易屈曲部11及び後側易屈曲部12を起点として、側面から見てZ状に変形する。同時に、スペアタイヤパン2の底壁2aは、下方折れ線Pを起点として変形する(下方折れ)。この結果、スペアタイヤTは、その後端が持ち上げられるように回転され、その前端(下端)は、スペアタイヤパン2の前壁2bと底壁2aの前部(下方折れ線Pより前方部分)とで保持される。
 本実施形態では、後側易屈曲部12は、スペアタイヤパン2に固定されたスペアタイヤTの後端近傍に設けられている。このため、後側易屈曲部12の上方折れ変形に追従して変形した底壁2aの後部によって、回転されたスペアタイヤTの上端が保持される。また、前側易屈曲部11は、リアホイールハウス4(変形しにくい剛体部分)の後端近傍に設けられている。下方折れ線Pは、スペアタイヤTの固定座10より前方に設けられている。
 図3(A)~図3(D)を参照しつつ、リアサイドメンバ3の変形とスペアタイヤTの回転について詳しく説明する。後面衝突によってリアサイドメンバ3の後端にリアバンパー6及びバンパーステイ5を介して衝突荷重Fが入力されると、衝突初期に後側易屈曲部12を中心として矢印aで示される曲げモーメントが発生する(図3(A))。この曲げモーメントaによって、リアサイドメンバ3の後部が、後側易屈曲部12を起点として折り曲げられる(上方折れ:稜線が上方に向けて形成される)(図3(B))。
 リアサイドメンバ3の後部が変形されると、衝突荷重Fの入力は斜め上方に入力される。このため、前側易屈曲部11を中心として矢印bで示される曲げモーメントが発生する。この曲げモーメントbによって、リアサイドメンバ3が、前側易屈曲部11を起点として折り曲げられる(下方折れ:稜線が下方に向けて形成される)(図3(C))。同時に、スペアタイヤパン2の底壁2aが下方折れ線Pを起点として折り曲げられる(下方折れ)。この結果、スペアタイヤTは、その後端が持ち上げられて回転される。
 後側易屈曲部12及び前側易屈曲部11を起点とする折り曲げが進行すると、リアサイドメンバ3がZ状に変形する(図3(D))。即ち、後側易屈曲部12、前側易屈曲部11及び下方折れ線Pによって、スペアタイヤT周辺の車体変形が制御される。最終的には、スペアタイヤTは直立姿勢まで回転され、同時にスペアタイヤTの前端(下端)は、前壁2bと底壁2aの前部とで保持される。従って、スペアタイヤTは、後面衝突時に水平に近い姿勢で残存することはなく、車体の変形ストロークを拡大して衝突エネルギーの吸収効率を高めることができる。
 また、後面衝突時のスペアタイヤTの前方(乗員空間[passenger compartment space])への移動量を抑制することもできる。従って、後面衝突時に車体後部を十分に変形させることができ、この点からも衝突エネルギーの吸収率を高めることができる。また、スペアタイヤTの前方への移動量を抑制できるので、車体後部のオーバーハングを大きくする必要がない。従って、車体の小型化と軽量化とを実現できる。
 さらに、後側易屈曲部12は、スペアタイヤTの後端近傍に設けられている。従って、後面衝突時に、リアサイドメンバ3のZ状の変形によってスペアタイヤTが直立姿勢まで回転された際に、後側易屈曲部12を起点とするリアサイドメンバ3の上方折れに伴う底壁2aの後部の上方折れによって、直立姿勢のスペアタイヤTの上端は、変形した底壁2aの後部で保持される。この結果、スペアタイヤTの直立姿勢が確実に保持される。
 一方、前側易屈曲部11は、変形しにくい剛体部分としてのリアホイールハウス4の後端近接に設けられている。従って、後面衝突時に、リアサイドメンバ3は前側易屈曲部11を起点として確実に曲げられ、スペアタイヤTの直立姿勢に必要な、上述したリアサイドメンバ3のZ状の変形が、確実に実現される。
 ここで、前側易屈曲部11は、リアサイドメンバ3の上面にビード11A(脆弱部)として設けられており、かつ、後側易屈曲部12は、リアサイドメンバ3の下面にビード12A(脆弱部)として設けられている。従って、簡単な構造によって折り曲げ位置及び折り曲げ方向を一定に制御でき、上述したZ状の変形が、安定して実現される。
 また、スペアタイヤパン2の底壁2aの下方折れ線Pは、スペアタイヤTの固定座10より前方に設けられている。従って、スペアタイヤTの前端を支点として後端が持ち上げられる挙動が円滑に行われ、スペアタイヤTを直立姿勢へと速やかに回転させることができる。
 特に、下方折れ線Pが、底壁2aに剛性補強部としての補強ビード13の前端に設けられているので、底壁2aを下方折れ線Pに沿って確実に変形(下方折れ)させることができる。また、補強ビード13によって補強された底壁2aによってスペアタイヤTを直立姿勢へと円滑に回動させることもできる。さらに、底壁2aが後方に向けて上方に傾斜されているので、スペアタイヤTを直立姿勢へと回転させるように、底壁2aを変形(下方折れ)させやすい。
 次に、図4を参照しつつ第2実施形態の車体後部構造を説明する。以下には、第1実施形態と異なる特徴のみを説明し。第1実施形態と同等又は同一の構成についてはそれらの詳しい説明を省略する。
 図4に示されるように、本実施形態では、リアサイドメンバ3が、メンバ本体3Aと、このメンバ本体3Aの後端に接続されたエクステンションメンバ3Bとで構成されている。メンバ本体3A及びエクステンションメンバ3Bは、それぞれ、第1実施形態と同様に逆ハット形断面構造を有するように金属板をプレス成形して形成されてもよいし、矩形閉断面構造を有するようにアルミ等の軽量金属を押出成形して形成されてもよい。また、メンバ本体3Aとエクステンションメンバ3Bとは、別部材として形成されてから互いに接合されてもよいし、一体的部品[monolithic part]として形成されても良い。
 本実施形態では、エクステンションメンバ3Bの剛性が、メンバ本体3Aの剛性よりも低くされている。メンバ本体3Aの断面形状とエクステンションメンバ3Bの断面形状とを同じにしつつ、エクステンションメンバ3Bの材質をメンバ本体3Aの材質と異ならせることで、エクステンションメンバ3Bの剛性をメンバ本体3Aの剛性よりも低くすることができる。あるいは、メンバ本体3Aの材質とエクステンションメンバ3Bの材質とを同じにしつつ、エクステンションメンバ3Bの断面形状をメンバ本体3Aの断面形状と異ならせることで、エクステンションメンバ3Bの剛性をメンバ本体3Aの剛性よりも低くすることができる。あるいは、メンバ本体3Aの材質及び形状とエクステンションメンバ3Bの材質及び形状とを同じにしつつ、エクステンションメンバ3Bの板厚をメンバ本体3Aの板厚と異ならせることで、エクステンションメンバ3Bの剛性をメンバ本体3Aの剛性よりも低くすることができる。もちろん、異ならせる材質、断面形状及び板厚の組み合わせは任意に選択できる。材質、断面形状及び板厚以外でも、メンバ本体3Aに補強材を付加するなど、他の手法でエクステンションメンバ3Bの剛性をメンバ本体3Aの剛性よりも低くすることもできる。エクステンションメンバ3Bの剛性をメンバ本体3Aの剛性よりも低くすることで、メンバ本体3Aとエクステンションメンバ3Bとの接続(境界)部が、前側易屈曲部11として形成されされている。なお、本実施形態では、後側易屈曲部12は、第1実施形態と同様に、ビード12Aとして形成されている。
 本実施形態のように、エクステンションメンバ3Bの剛性をメンバ本体3Aの剛性よりも低くすることでも、後面衝突時に後側易屈曲部12を起点とする上方折れに続いて前側易屈曲部11を起点とする下方折れを発生させて、リアサイドメンバ3を安定してZ状に屈曲させることができる。
 次に、図5を参照しつつ第3実施形態の車体後部構造を説明する。以下には、第1実施形態と異なる特徴のみを説明し。第1実施形態と同等又は同一の構成についてはそれらの詳しい説明を省略する。
 図5に示されるように、本実施形態では、リアサイドメンバ3は、矩形閉断面構造を有するようにアルミ等の軽量金属を押出成形して形成されている。また、リアサイドメンバ3の後側易屈曲部12より後方部が、斜め下方へと傾斜されている。即ち、リアサイドメンバ3の斜め下方へと傾斜されている後方部の前端が、後側易屈曲部12として形成されているとも言える。後側易屈曲部12より後方部を下方に傾斜させることによって、後面衝突時の衝突荷重Fの入力によってリアサイドメンバ3の後方部を下方に移動させる変形を生じさせることで後側易屈曲部12を起点とする上方折れを発生させて、リアサイドメンバ3を安定かつ円滑にZ状に屈曲させることができる。
 次に、図6を参照しつつ第4実施形態の車体後部構造を説明する。以下には、第1実施形態と異なる特徴のみを説明し。第1実施形態と同等又は同一の構成についてはそれらの詳しい説明を省略する。
 図6に示されるように、本実施形態では、リアサイドメンバ3は、矩形閉断面構造を有するようにアルミ等の軽量金属を押出成形して形成されている。また、リアサイドメンバ3の後側易屈曲部12より後方部では、断面の大きさが後方に向けて下方に拡大されている。即ち、リアサイドメンバ3の断面の大きさが下方に拡大されている後方部の前端が、後側易屈曲部12として形成されているとも言える。後側易屈曲部12より後方部の断面の大きさを後方に向けて下方に拡大することで、断面中心が下方にずれると共に、後側易屈曲部12で断面が変化する。このため、後面衝突時の衝突荷重Fの入力によってリアサイドメンバ3の後方部を下方に移動させる変形を生じさせることで後側易屈曲部12を起点とする上方折れを発生させて、リアサイドメンバ3を安定かつ円滑にZ状に屈曲させることができる。
 上述した第3及び第4実施形態では、リアサイドメンバ3として、矩形閉断面構造を有する押出材を用いられた。リアサイドメンバ3の後方部の下方への傾斜又は断面の大きさの下方への拡大は、押出材を2次加工することで容易に実現できる。なお、押出加工機の構造を工夫して、2次加工でなくリアサイドメンバ3の押出成形時に下方への傾斜又は断面の大きさの下方への拡大を実現することも可能である。
 次に、図7を参照しつつ第5実施形態の車体後部構造を説明する。以下には、第1実施形態と異なる特徴のみを説明し。第1実施形態と同等又は同一の構成についてはそれらの詳しい説明を省略する。
 図7に示されるように、本実施形態では、リアサイドメンバ3の後側易屈曲部12近傍からバンパーステイ5にかけて、斜め下方に拡張されたガセットメンバ14が接合されている。下方に拡張されたガセットメンバ14によって、バンパーステイ5の断面中心が、リアサイドメンバ3の後端の断面中心よりも下方にずれる。このため、リアサイドメンバ3からバンパーステイ5にかけて接合された斜め下方に傾斜して拡張されたガセットメンバ14によって、後面衝突時の衝突荷重Fの入力によってリアサイドメンバ3の後方部及びバンパーステイ5を下方に移動させる変形を生じさせることで後側易屈曲部12を起点とする上方折れを発生させて、リアサイドメンバ3を安定かつ円滑にZ状に屈曲させることができる。即ち、リアサイドメンバ3からバンパーステイ5にかけて接合された斜め下方に傾斜して拡張されたガセットメンバ14の前端が、後側易屈曲部12として形成されているとも言える。
 次に、図8を参照しつつ第6実施形態の車体後部構造を説明する。以下には、第1実施形態と異なる特徴のみを説明し。第1実施形態と同等又は同一の構成についてはそれらの詳しい説明を省略する。
 図8に示されるように、本実施形態では、リアサイドメンバ3の後端に固定されたバンパーステイ5が、垂直方向に剛性を変化されている。具体的には、バンパーステイ5の上部5Aの剛性が、下部5Bの剛性よりも低くされている。この剛性の変化は、バンパーステイ5の板厚や材質によって容易に実現できる。上部5Aの剛性が下部5Bの剛性よりも低くされているので、後面衝突時の衝突荷重Fのバンパーステイ5への入力によって、低剛性の下部5Bが上部より先に変形し、バンパーステイ5を下方に移動させる変形が生じる。この結果、後側易屈曲部12を起点とする上方折れを発生させて、リアサイドメンバ3を安定かつ円滑にZ状に屈曲させることができる。
 次に、図9を参照しつつ第7実施形態の車体後部構造を説明する。以下には、第1実施形態と異なる特徴のみを説明し。第1実施形態と同等又は同一の構成についてはそれらの詳しい説明を省略する。
 本実施形態では、スペアタイヤパン2の底壁2aには、固定座10よりも後方に段差が形成されており、この段差が(第2)下方折れ線Paとして機能する。底壁2aは、段差より後方部が、前方部より高く形成されている。なお、底壁2aは、前壁2bへの連続部から後方に向けて上方に傾斜されている。スペアタイヤTは、段差上から前壁2bにかけて前端を下方に位置させて斜めに固定されている。このため、後面衝突時に後側易屈曲部12を起点とするリアサイドメンバ3の上方折れに伴って、底壁2aには下方折れ点Paを起点とする上方折れが生じる。さらに、通常時においてもスペアタイヤTが前端を下方に位置させて斜めに固定されているので、後面衝突時にスペアタイヤTが直立姿勢へと円滑に回転される。
 上述した第1~第7実施形態によれば、後面衝突時にリアサイドメンバに衝突荷重Fが入力されると、リアサイドメンバは前側易屈曲部と後側易屈曲部とを起点として、側面から見てZ状に変形する。このリアサイドメンバのZ状の変形に伴って、スペアタイヤパンの底壁は、下方折れ線を起点として変形(下方折れ)する。従って、スペアタイヤは、その後端が持ち上げられるように、直立状態へと回転される。同時に、スペアタイヤの前端(下端)は、前壁と底壁の前部(下方折れ線より前方)とで保持される。この結果、スペアタイヤは、後面衝突時に水平に近い姿勢で残存することはなく、車体の変形ストロークを拡大して衝突エネルギーの吸収率を高めることができる。また、スペアタイヤの前方への移動量を抑制することもできる。
 日本国特許出願第2012-154177号(2012年7月10日出願)の全ての内容は、ここに参照されることで本明細書に援用される。本発明の実施形態を参照することで上述のように本発明が説明されたが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、請求の範囲に照らして決定される。

Claims (14)

  1.  車体後部構造であって、
     スペアタイヤが固定されるスペアタイヤパンが形成されたリアフロアパネルと、
     前記リアフロアパネルの下面両側縁に沿って車体の長手方向に縁設された一対のリアサイドメンバと、
     前記リアサイドメンバ上の前記スペアタイヤパンより後方にそれぞれ形成されて、後面衝時の衝突荷重の入力に対して前記リアサイドメンバの上方折れを誘起する後側易屈曲部と、
     前記リアサイドメンバ上の前記スペアタイヤパンより前方にそれぞれ形成されて、前記衝突荷重の前記入力に対して前記リアサイドメンバの下方折れを誘起する前側易屈曲部と、
     前記スペアタイヤパンの底壁に形成されて、前記前側易屈曲部を起点とする前記リアサイドメンバの前記下方折れに追従する前記底壁の下方折れを誘起する下方折れ線と、を備え、
     前記車体後部構造が、前記後面衝突時における、前記後側易屈曲部を起点とする前記上方折れ及び前記前側易屈曲部を起点とする前記下方折れによる前記リアサイドメンバのZ状の屈曲と、前記下方折れ線を起点とする前記スペアタイヤパンの前記下方折れとによって、前記スペアタイヤの後端が持ち上げられるように前記スペアタイヤが回転され、かつ、前記スペアタイヤの前端が前記スペアタイヤパンの前壁と前記底壁の前記下方折れ線より前方部分とで保持されるよう構成されている、車体後部構造。
  2.  請求項1に記載の車体後部構造であって、
     前記後側易屈曲部が前記スペアタイヤの後端近傍に設けられ、
     前記車体後部構造が、前記後面衝突時に、前記後側易屈曲部を起点とする前記リアサイドメンバの上方折れに追従して変形された前記底壁の後部によって、回転された前記スペアタイヤの上端を保持するように構成されている、車体後部構造。
  3.  請求項1又は2に記載の車体後部構造であって、
     前記前側易屈曲部が、前記リアフロアパネルの側縁に接合されたリアホイールハウスの後端に近傍に設けられている、車体後部構造。
  4.  請求項1~3の何れか一項に記載の車体後部構造であって、
     前記底壁の前記下方折れ線が、前記スペアタイヤの固定座より前方に設けられている、車体後部構造。
  5.  請求項1~4の何れか一項に記載の車体後部構造であって、
     前記底壁が、後方に向けて上方に傾斜されている、車体後部構造。
  6.  請求項1~5の何れか一項に記載の車体後部構造であって、
     前記前側易屈曲部が、前記リアサイドメンバの上面に形成された脆弱部である、車体後部構造。
  7.  請求項1~5の何れか一項に記載の車体後部構造であって、
     前記リアサイドメンバが、メンバ本体と前記メンバ本体の後端に接続されたエクステンションメンバとで構成され、
     前記エクステンションメンバの剛性が、前記メンバ本体の剛性よりも低くされており、
     前記後側易屈曲部が、前記メンバ本体と前記エクステンションメンバとの境界によって形成されている、車体後部構造。
  8.  請求項1~7の何れか一項に記載の車体後部構造であって、
     前記後側易屈曲部が、前記リアサイドメンバの下面に形成された脆弱部である、車体後部構造。
  9.  請求項1~7の何れか一項に記載の車体後部構造であって、
     前記リアサイドメンバの後方部が斜め下方に傾斜されており、
     前記後側易屈曲部が、前記後方部の前端によって形成されている、車体後部構造。
  10.  請求項1~7の何れか一項に記載の車体後部構造であって、
     前記リアサイドメンバの後方部では、断面の大きさが後方に向けて拡大されており、
     前記後側易屈曲部が、前記後方部の前端によって形成されている、車体後部構造。
  11.  請求項1~7の何れか一項に記載の車体後部構造であって、
     前記リアサイドメンバの後部から前記リアサイドメンバの後端に固定されたバンパステイにかけて、斜め下方に拡張されたガセットメンバが接合されており、
     前記後側易屈曲部が、前記ガセットメンバの前端によって形成されている、車体後部構造。
  12.  請求項1~7の何れか一項に記載の車体後部構造であって、
     前記リアサイドメンバの後端にバンパステイが固定されており、
     前記バンパーステイの下部の剛性が、前記バンパーステイの上部の剛性よりも低剛性とされている、車体後部構造。
  13.  前記スペアタイヤパンの前記底壁に、所要位置から後側部に亘って補剛部を形成して、該補剛部の前側形成止端を前記谷折れ点としたことを特徴とする請求項1~12の何れか1つに記載の車体後部構造。
  14.  請求項1~12の何れか一項に記載の車体後部構造であって、
     前記スペアタイヤパンの前記底壁に下方折れ線として段差が形成されており、
     前記底壁の前記段差より後方部が、前記段差より前方部よりも高く形成されており、
     前記スペアタイヤが、前記段差上から前記スペアタイヤパンの前壁にかけて固定されている、車体後部構造。
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