JP2007038839A - 自動車の後部車体構造 - Google Patents

Abstract

【課題】後突時における後部車体の衝突エネルギー吸収性能を向上させ、後部車体の重量増加を抑制すること。
【解決手段】
自動車の後部車体構造において、フロアパネル１の下面側でスペアタイヤパン３の車幅方向外側近傍部に配設され且つフロアパネル１と協働してリヤサイドフレーム７と平行に前後方向に延びる閉断面を形成する補強部材８を設け、補強部材８は、スペアタイヤパン３における車幅方向外側部の上端側湾曲部と協働して閉断面を形成し、この閉断面をリヤサイドフレーム７と略同じ高さ位置に設けた。
【選択図】 図２

Description

本発明は、自動車の後部車体構造に関し、特に車両の後突時に車体後部に作用する衝突エネルギーの吸収性能を向上させたものに関する。

一般に、自動車の後部には、左右１対のリヤサイドフレームが設けられ、近年、これらリヤサイドフレームの後端部に、衝突エネルギーを吸収可能な左右のクラッシュカンを介して車幅方向に延びるバンパービームを連結する構造が主流である。車両の後突時には、バンパービームから伝達される衝突荷重によりクラッシュカンが圧縮変形して潰れることで衝突エネルギーを吸収し、リヤサイドフレームの圧縮変形によっても衝突エネルギーを吸収することで、車室に加わる衝撃を緩和している。

ところで、自動車の後部に補強部材を設けて車体後部の剛性を高める技術も公知である。例えば、特許文献１に記載の車両の後部車体構造においては、矩形箱形のスペアタイヤパンの左右外側部の下端部分に、補強部材としてのリヤサイドロアフレームを設け、スペアタイヤパンとリヤサイドロアフレームとでリヤサイドフレームと略平行に前後方向に延び且つリヤサイドフレームよりも低く位置する閉断面が形成されている。
特開２００４−３２２８２２号公報

通常、左右１対のリヤサイドフレームの後端部に夫々クラッシュカンを介してバンパービームが連結されるのが普通である。しかし、特徴文献１の後部車体構造では、リヤサイドロアフレーム（補強部材）がスペアタイヤパンの下端部分に対応する位置であって、リヤサイドフレームよりもかなり低い位置に設けられるため、このリヤサイドロアフレームの後端部にバンパービームを連結することが到底困難である。

そこで、左右のリヤサイドフレームと左右のリヤサイドロアフレームに亙ってバンパービームを連結できるように、バンパービームの上下幅を拡大することが考えられるが、その場合、バンパービームが大型化して重くなるうえ、その製作コストが高くなる。

本発明の目的は、後突時における車体後部の衝突エネルギー吸収性能を向上させ、車体後部の重量増加を抑制することである。

請求項１の自動車の後部車体構造は、左右１対のリヤサイドフレームと、下方に凹んだスペアタイヤパンを有するフロアパネルとを有する自動車の後部車体構造において、前記フロアパネルの下面側でスペアタイヤパンの車幅方向外側近傍部に配設され且つフロアパネルと協働してリヤサイドフレームと平行に前後方向に延びる閉断面を形成する補強部材を設け、前記補強部材は、前記スペアタイヤパンにおける車幅方向外側部の上端側湾曲部と協働して前記閉断面を形成し、この閉断面をリヤサイドフレームと略同じ高さ位置に設けたことを特徴とする。

リヤサイドフレームと平行に前後方向に延びる閉断面を形成する補強部材を設け、その閉断面をリヤサイドフレームと略同じ高さ位置に設けたので、後突時に、バンパービームからリヤサイドフレームと補強部材に衝突荷重が伝達され、後突時の衝突エネルギーをリヤサイドフレームと補強部材で吸収することで、車室に加わる衝撃を大幅に緩和することができる。

請求項２の自動車の後部車体構造は、請求項１の発明において、前記フロアパネルの下面側で前記スペアタイヤパンの前側にフロアパネルと協働して閉断面を形成するクロスメンバが設けられ、前記補強部材の前端部は前記クロスメンバに接合されたことを特徴とする。

請求項３の自動車の後部車体構造は、請求項１又は２の発明において、前記１対のリヤサイドフレームの後端部に夫々固定された１対の第１のクラッシュカンと、それら第１のクラッシュカンの後端部に取付けられたバンパービームとを備え、前記第１のクラッシュカンより車幅方向内側に、前端が補強部材に固定され且つ後端がバンパービームに固定された左右１対の第２のクラッシュカンを設けたことを特徴とする。

請求項４の自動車の後部車体構造は、請求項３の発明において、前記第１のクラッシュカンの前端部と第２のクラッシュカンの前端部を接続するフランジ板が設けられるとともに、前記リヤサイドフレームの後端と補強部材の後端が前記フランジ板に接続されたことを特徴とする。

請求項５の自動車の後部車体構造は、請求項４の発明において、前記リヤサイドフレームの後端に第１のフランジ部を形成し且つ前記補強部材の後端に第２のフランジ部を設け、前記第１、第２のフランジ部を前記フランジ板に固定することで、前記リヤサイドフレームと第１のクラッシュカンとが接続されるとともに、前記補強部材と第２のクラッシュカンとが接続されたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、スペアタイヤパンの車幅方向外側部の上端側湾曲部と協働してリヤサイドフレームと平行な閉断面を形成する補強部材を設け、その閉断面をリヤサイドフレームと略同じ高さ位置に設けたので、後突時にバンパービームから伝達される衝突荷重をリヤサイドフレームと補強部材で効果的に受け止めることで、後突時の衝突エネルギーを左右のリヤサイドフレームの圧縮変形と左右の補強部材の圧縮変形とで吸収させることができるため、衝突エネルギーを吸収する吸収性能が向上する。しかも、補強部材は、フロアパネルの上端側湾曲部を有効利用することで合理的に閉断面を形成するので、補強のための後部車体の重量増加を抑制することができる。

請求項２の発明によれば、フロアパネルの下面側でスペアタイヤパンの前側にフロアパネルと協働して閉断面を形成するクロスメンバが設けられ、補強部材の前端部はクロスメンバに接合されたので、補強部材に伝達された後突時の衝突荷重をクロスメンバで受け止めることができるため、後突時の補強部材による衝突エネルギーの吸収性能が更に向上する。

請求項３の発明によれば、１対のリヤサイドフレームの後端部に夫々固定された１対の第１のクラッシュカンと、それら第１のクラッシュカンの後端部に取付けられたバンパービームと、第１のクラッシュカンより車幅方向内側に、前端が補強部材に固定され且つ後端がバンパービームに固定された左右１対の第２のクラッシュカンを設けたので、１対の第２のクラッシュカンにより、後部車体構造の衝突エネルギー吸収性能を格段に高めることができるうえ、第２のクラッシュカンを介して衝突荷重を補強部材に確実に伝達することができる。しかも、バンパービームの上下方向幅を広げる必要もない。

請求項４の発明によれば、第１のクラッシュカンの前端部と第２のクラッシュカンの前端部を接続するフランジ板が設けられるとともに、リヤサイドフレームの後端と補強部材の後端がフランジ板に接続されたので、斜め後方（第１のクラッシュカン側）からの衝突時に、バンパービームから第１のクラッシュカンを介してリヤサイドフレームに衝突荷重が伝達されると共に、フランジ板を介して補強部材にもその衝突荷重が伝達されるので、斜め後方からの衝突時における衝突エネルギーの吸収性能が向上する。

請求項５の発明によれば、リヤサイドフレームの後端に第１のフランジ部を形成し且つ補強部材の後端に第２のフランジ部を設け、第１、第２のフランジ部をフランジ板に固定することで、リヤサイドフレームと第１のクラッシュカンとが接続されるとともに、補強部材と第２のクラッシュカンとが接続されたので、リヤサイドフレームと第１のクラッシュカンとの接続と、補強部材と第２のクラッシュカンとの接続が簡単に行えるうえ、それらの接続に要する部品の部品点数を削減することができ、製作コストが低減する。

本発明の自動車の後部車体構造は、左右１対のリヤサイドフレームと、下方に凹んだスペアタイヤパンを有するフロアパネルとを有する自動車の後部車体構造において、フロアパネルの下面側でスペアタイヤパンの車幅方向外側近傍部に配設され且つフロアパネルと協働してリヤサイドフレームと平行に前後方向に延びる閉断面を形成する補強部材を設け、補強部材は、スペアタイヤパンにおける車幅方向外側部の上端側湾曲部と協働して閉断面を形成し、この閉断面をリヤサイドフレームと略同じ高さ位置に設けたものである。

以下、本発明の実施例について図面に基づいて説明する。
図１はバンパービーム１１を取り除いた状態の後部車体の底面斜視図であり、図２は後部車体の底面図であり、図３はリヤエンドパネル２と後述のフランジ板１２とそれらの後側部分を取り除いた後部車体の背面図である。

図１〜図６に示すように、自動車の後部車体構造には、フロアパネル１と、リヤエンドパネル２と、フロアパネル１から下方に凹んだスペアタイヤパン３と、２つのタイダウンフック４及びタイダウンフック取付補強部材５と、クロスメンバ６と、前後方向に延びる１対のリヤサイドフレーム７と、スペアタイヤパン３と協働して閉断面を形成する１対の補強部材８と、１対の第１クラッシュカン９と、１対の第２クラッシュカン１０と、バンパービーム１１などが設けられている。

図１〜図６に示すように、フロアパネル１の後端部分には、下方に凹ませて形成された平面視にて前後にやや細長い長円状のスペアタイヤパン３が設けられ、スペアタイヤパン３の下部には緩く湾曲した平面視ほぼ長円状の下部湾曲部３ａが形成され、スペアタイヤパン３の上端近傍部には急湾曲状の平面視ほぼ長円状の上端側湾曲部３ｂが形成されている。

フロアパネル１の下面側においてスペアタイヤパン３の前側には、車幅方向に延びるクロスメンバ６が接合され、そのクロスメンバ６はフロアパネル１と協働して車幅方向に延びる閉断面を形成し、クロスメンバ６の両端部は左右のリヤサイドフレーム７に接合されている。フロアパネル１の後端部には、車幅方向に延びるリヤエンドパネル２が立設され、このリヤエンドパネル２の上端部には閉断面部２ａが形成されている。

次に、リヤサイドフレーム７について説明する。
図１、図２、図５、図６に示すように、フロアパネル１の左右両端寄り部分には、前後方向に延びる左右１対のリヤサイドフレーム７が夫々配設されている。リヤサイドフレーム７はフロアパネル１と協働した閉断面を形成している。

フロアパネル１の下面側において、スペアタイヤパン３の左右の車幅方向外側近傍部には、前後方向に延びる左右１対の補強部材８が設けられている。補強部材８は、断面ほぼＬ字形の部材に接合フランジを形成した部材であり、フロアパネル１と協働してリヤサイドフレーム７と平行に前後方向に延びる閉断面を形成する。補強部材８は、スペアタイヤパン３における車幅方向外側部の上端側湾曲部３ｂと協働して閉断面を形成し、この閉断面はリヤサイドフレーム７と略同じ高さ位置に設けられている。

車体の左右両側の各々において、リヤサイドフレーム７の後端にはフランジ板１２を介して第１クラッシュカン９が固定され、補強部材８の後端には上記と共通のフランジ板１２を介して第２クラッシュカン１０が固定され、左右１対の第１クラッシュカン９の後端と左右１対の第２クラッシュカン１０の後端には、車幅方向に延びる閉断面構造のバンパービーム１１が固定されている。

バンパービーム１１の製作時に、バンパービーム１１に左右１対の第１クラッシュカン９と左右１対の第２クラッシュカン１０が接合され、車体左側の第１，第２クラッシュカン９，１０の前端に共通の平板状のフランジ板１２が接合されると共に、車体右側の第１，第２クラッシュカン９，１０の前端に共通の平板状のフランジ板１２が接合される。

１対のリヤサイドフレーム７の後半部は高張力鋼板で構成され、前半部は普通鋼板で構成されている。図３に示すように、リヤサイドフレーム７の後端部には、直角状に折曲されて左右両側と下側に張出す第１フランジ部１３，１４，１５が形成され、第１フランジ部１３，１４，１５は、それらのボルト穴１３ａ，１４ａ，１５ａとフランジ板１２に形成された対応する３つのボルト穴とに後方からボルト１７，１８，１９を挿通して前側からナットを締結することで、フランジ板１２にボルト結合されている。このように、リヤサイドフレーム７の後端にフランジ板１２を介在させた状態で第１クラッシュカン９の前端が固着され、この第１クラッシュカン９の後端にバンパービーム１１が固着されている。

フロアパネル１の下面側において、スペアタイヤパン３の車幅方向外側近傍部には、前後方向に延びる左右１対の補強部材８が配設されている。補強部材８は、スペアタイヤパン３における車幅方向外側部の上端側湾曲部３ｂと協働してリヤサイドフレーム７と平行に前後方向に延びる閉断面を形成しており、この閉断面はリヤサイドフレーム７と略同じ高さ位置になるように設けられている。補強部材８の前端部は、クロスメンバ６及びそのフランジとフロアパネル１に接合されている。

図３に示すように、補強部材８の後端部には、直角状に折曲されて車幅方向外側に張出す第２フランジ部１６が形成され、第２フランジ部１６は第１フランジ部１４の前面に重ねられ、第１フランジ部１４と同様にボルトによりフランジ板１２に締結されている。
このように、補強部材８の後端にフランジ板１２を介在させた状態で第２クラッシュカン１０の前端が固着され、第２クラッシュカン１０の後端にバンパービーム１１が固着されている。

図１、図２、図５に示すように、第１クラッシュカン９は、後突時にバンパービーム１１から作用する衝突荷重により圧縮変形して潰れることで衝突エネルギーを吸収し、所期のエネルギー吸収機能を達成し得るサイズ、形状、構造に構成されている。第２クラッシュカン１０も、後突時にバンパービーム１１から作用する衝突荷重により圧縮変形して潰れることで衝突エネルギーを吸収するものである。第２クラッシュカン１０の車幅方向の幅は、第１クラッシュカン９の車幅方向の幅の略半分に構成されている。

フランジ板１２は、第１，第２クラッシュカン９，１０の後端部に対して上下左右に張出す鉛直板状のもので、第１，第２クラッシュカン９，１０の車幅方向の幅よりも広幅に形成されている。フランジ板１２には、タイダウンフック取付補強部材５とリヤサイドフレーム７と補強部材８とを接続する為の５つのボルト穴が形成されている。

スペアタイヤパン３の左右の車幅方向外側部の下端側湾曲部から上端部分に亙って、左右１対のタイダウンフック取付補強部材５が接合され、これらタイダウンフック取付補強部材５に１対のタイダウンフック４が夫々設けられている。タイダウンフック取付補強部材５の後端部には車幅方向外側に張出す延出部２０が設けられ、延出部２０はスペアタイヤパン３と補強部材８との間に延出されてそれらに接合されている。

延出部２０の後端部は、フロアパネル１の後端まで延びて鉛直上方に折曲され、フロアパネル１とリヤエンドパネル２との間に挟み込んでそれらに接合されている。延出部２０におけるやや車幅方向内側には、下側に直角に折曲されたフランジ部２１が設けられ、フランジ部２１には、フランジ板１２にボルト結合するためのボルト穴２１ａが形成され、フランジ部２１は、ボルト２２によりフランジ板１２を介して第２クラッシュカン１０に連結されている。

次に、以上説明した自動車の後部車体構造の作用、効果について説明する。
後突時に、バンパービーム１１から第１、第２クラッシュカン９，１０とリヤサイドフレーム７と補強部材８に伝達された衝突荷重により、第１、第２クラッシュカン９，１０が圧縮変形して潰れることで衝突エネルギーを吸収し、リヤサイドフレーム７の圧縮変形と補強部材８の圧縮変形によっても衝突エネルギーを吸収する。

このように、補強部材８は、スペアタイヤパン３における車幅方向外側部の上端側湾曲部 と協働して閉断面を形成し、この閉断面をリヤサイドフレーム７と略同じ高さ位置に設けたので、後突時にバンパービーム１１から伝達される衝突荷重をリヤサイドフレーム７と補強部材８で効果的に受け止めることで、後突時の衝突エネルギーを左右のリヤサイドフレーム７の圧縮変形と左右の補強部材８の圧縮変形とで吸収させることができるため、衝突エネルギーを吸収する吸収性能が向上する。

しかも、補強部材８は、フロアパネル１の上端側湾曲部を有効利用することで合理的に閉断面を形成するので、補強のための後部車体の重量増加を抑制することができる。
フロアパネル１の下面側でスペアタイヤパン３の前側にフロアパネル１と協働して閉断面を形成するクロスメンバ６が設けられ、補強部材８の前端部はクロスメンバ６に接合されたので、補強部材８に伝達された後突時の衝突荷重をクロスメンバ６で受け止めることができ、後突時における衝突エネルギーの吸収性能が更に向上する。

１対のリヤサイドフレーム７の後端部に夫々固定された１対の第１クラッシュカン９と、それら第１クラッシュカン９の後端部に取付けられたバンパービーム１１と、第１クラッシュカン９より車幅方向内側に、前端が補強部材８に固定され且つ後端がバンパービーム１１に固定された第２クラッシュカン１０を設けたので、１対の第２クラッシュカン１０により、後部車体構造の衝突エネルギー吸収性能を格段に高めることができるうえ、第２クラッシュカン１０を介して衝突荷重を補強部材８に確実に伝達することができる。しかも、バンパービーム１１の上下方向幅を広げる必要もない。

第１クラッシュカン９の前端部と第２クラッシュカン１０の前端部を接続するフランジ板１２が設けられるとともに、リヤサイドフレーム７の後端と補強部材８の後端がフランジ板１２に接続されたので、斜め後方からの衝突時に、バンパービーム１１から第１クラッシュカン９を介してリヤサイドフレーム７に衝突荷重が伝達されると共に、フランジ板１２を介して補強部材８にもその衝突荷重が伝達されるので、斜め後方からの衝突時における衝突エネルギーの吸収性能が向上する。

リヤサイドフレーム７の後端に第１フランジ部１３，１４，１５を形成し且つ補強部材８の後端に第２フランジ部１６を設け、第１、第２フランジ部１３〜１６をフランジ板１２に固定することで、リヤサイドフレーム７と第１クラッシュカン９とが接続されるとともに、補強部材８と第２クラッシュカン１０とが接続されたので、リヤサイドフレーム７と第１クラッシュカン９との接続と、補強部材８と第２クラッシュカン１０との接続が簡単に行えるうえ、それらの接続に要する部品点数を削減することができ、製作コストが低減する。

特に、バンパービーム１１に左右２組の第１，第２クラッシュカン９，１０と、第１，第２クラッシュカン９，１０の前端に接合される左右１対のフランジ板１２とを予めバンパービームユニットとしてサブアッセンブリしておき、そのバンパービームユニットを後部車体の左右のリヤサイドフレーム７及び補強部材８にボルト結合することができるため、後部車体の組み立ての生産性を高めることもできる。

次に、前記実施例を部分的に変更した変更例について説明する。
１］補強部材８において、補強部材８の前端部を閉断面のままクロスメンバ６の側面に接合してもよい。
２］左右各側におけるタイダウンフック取付補強部材５と補強部材８とを一体部材で構成することも可能である。
３〕その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施例に種々の変更を付加した形態で実施可能で、本発明はそのような変更形態も包含するものである。

本発明の実施例に係る自動車の後部車体構造の要部の底面斜視図である。 前記後部車体構造の底面図である。 前記後部車体構造における要部の背面図である。 図２のIV−IV線断面図である。 図２のV −V 線断面図である。 図２のVI−VI線断面図である。

符号の説明

１ フロアパネル
３ スペアタイヤパン
６ クロスメンバ
７ リヤサイドフレーム
８ 補強部材
９ 第１クラッシュカン
１０ 第２クラッシュカン
１１ バンパービーム
１２ フランジ板
１３，１４，１５ 第１フランジ部
１６ 第２フランジ部

Claims (5)

1. 左右１対のリヤサイドフレームと、下方に凹んだスペアタイヤパンを有するフロアパネルとを有する自動車の後部車体構造において、
   前記フロアパネルの下面側でスペアタイヤパンの車幅方向外側近傍部に配設され且つフロアパネルと協働してリヤサイドフレームと平行に前後方向に延びる閉断面を形成する補強部材を設け、
   前記補強部材は、前記スペアタイヤパンにおける車幅方向外側部の上端側湾曲部と協働して前記閉断面を形成し、この閉断面をリヤサイドフレームと略同じ高さ位置に設けたことを特徴とする自動車の後部車体構造。
2. 前記フロアパネルの下面側で前記スペアタイヤパンの前側にフロアパネルと協働して閉断面を形成するクロスメンバが設けられ、前記補強部材の前端部は前記クロスメンバに接合されたことを特徴とする請求項１に記載の自動車の後部車体構造。
3. 前記１対のリヤサイドフレームの後端部に夫々固定された１対の第１のクラッシュカンと、それら第１のクラッシュカンの後端部に取付けられたバンパービームとを備え、
   前記第１のクラッシュカンより車幅方向内側に、前端が補強部材に固定され且つ後端がバンパービームに固定された左右１対の第２のクラッシュカンを設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の自動車の後部車体構造。
4. 前記第１のクラッシュカンの前端部と第２のクラッシュカンの前端部を接続するフランジ板が設けられるとともに、前記リヤサイドフレームの後端と補強部材の後端が前記フランジ板に接続されたことを特徴とする請求項３に記載の自動車の後部車体構造。
5. 前記リヤサイドフレームの後端に第１のフランジ部を形成し且つ前記補強部材の後端に第２のフランジ部を設け、
   前記第１、第２のフランジ部を前記フランジ板に固定することで、前記リヤサイドフレームと第１のクラッシュカンとが接続されるとともに、前記補強部材と第２のクラッシュカンとが接続されたことを特徴とする請求項４に記載の自動車の後部車体構造。

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