JP4528146B2 - 自動車の車体後部構造 - Google Patents

Description

本発明は、自動車の車体後部構造に係り、詳しくはテールゲート（ハッチバック式のバックドア）を備えた自動車の車体後部構造に関する。

自動車の操縦安定性向上のためにはリヤボデーのねじり剛性の向上が必要である。テールゲートを備えた自動車では、左右のリヤピラーに跨るようにしてバックドア開口部が形成されている。そして、リヤボデーの捩り剛性を高めるため、リヤピラーを閉断面部が連続するとともにその下端をリヤサスペンションの着力点付近に配置する構成が一般的である（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に開示された車体後部構造では、図４に示すように、リヤピラー５０をリヤピラーインナ５１とリヤフェンダ５２のピラーアウタ部とで閉断面に形成している。ピラーレインフォース５３はリヤピラーインナ５１に接合されて上下方向に延在する閉断面部５４を形成する。リヤピラー周りの剛性を高めるため、リヤホイールハウスアウタ５５の略前後方向中央部には剛性強化部５６が設けられている。剛性強化部５６は、リヤホイールハウスインナに形成したストラットタワー部５７の上部に接合されてリヤサスペンション５８の上端を連結支持するストラット連結ベース５９と対向する位置に設けられている。ストラット連結ベース５９上にはベースレインフォース６０が配設されて、ベースレインフォース６０の上方に閉断面部６０ａが形成されている。

また、バックドア開口部の剛性を高める車体構造として、左右のリヤピラー間にバックドア開口部を備えてなる自動車において、リヤピラーのバックドア開口部周縁の上下方向略中間部からリヤホイールハウスに跨る閉断面構造を設けることが提案されている（特許文献２参照）。具体的には、図５に示すように、リヤピラーインナパネル６１の下端にリヤホイールハウスアウタパネル６２が接合され、リヤピラーインナパネル６１とリヤホイールハウスアウタパネル６２の外面には断面略ハット形のレインフォースメント６３が接合されている。レインフォースメント６３は、リヤホイールハウスアウタパネル６２の膨出部６２ａから略垂直に立ち上がってリヤピラーインナパネル６１のサイドウインド開口部６４まで達する縦壁部６５と、縦壁部６５の上端から緩やかに立ち上がりながら後方へ延出してリヤピラーレインフォースメント６６まで達する横壁部６７とで構成されている。

また、簡単な構成で剛性を高めたリヤダンパハウスが提案されている（特許文献３参照）。特許文献３には、テールゲートを備えた車両の、後部開口部の下辺を中空閉断面体で構成し、この中空閉断面体に、リヤダンパを支えるリヤダンパハウスを接合した構成が提案されている。具体的には、リヤホイールハウスの側部（車体内側）に、リヤダンパハウスが隣接して設けられ、両者が互いに接合されている。
特開２００２−３３７７３６号公報（明細書の段落［００２１］〜［００２９］、図１，図３） 特開２０００−１９０８６８号公報（明細書の段落［００２２］〜［００２４］、図１，図４） 特開２０００−１６３３８号公報（明細書の段落［００１１］〜［００１４］、図２，図３）

近年、後部座席に対しても三点式シートベルトが装備されるようになってきた。ところが、コンパクト２ＢＯＸ車においてはリヤオーバハングが短いため、三点式シートベルトを装備しようとすると、図６に示すように、シートベルトリトラクタ７０がリヤサスペンション取付部７１の垂直上方に配置される状態となる。そして、リヤピラーの構造材７２（骨格部）はシートベルトリトラクタ７０の位置を避けた配置となり、リヤピラーの構造材７２はリヤサスペンション取付部７１と対向するように配置することができない。その結果、リヤサスペンション取付部７１からの入力に対する剛性が低下する。構造材７２の配置を図６のようにして、しかも剛性を高める構成を設けないと、車両の旋回時に、リヤサスペンションからの入力により、図７に鎖線で示すように車体７３がマッチ箱変形（４角の角度変化）を起こす。

前記各特許文献１〜３は、いずれもシートベルトリトラクタの配置を配慮して、車体後部の剛性を高めているものではない。特許文献１の構成では、ストラット連結ベース５９上にベースレインフォース６０が配設されて、ベースレインフォース６０の上方に閉断面部６０ａが形成されている。そして、リヤピラーインナ５１がストラット連結ベース５９及びベースレインフォース６０と溶接されているため、リヤサスペンションからの入力をリヤピラー５０で比較的効率良く担うことができる。しかし、車室側に閉断面部６０ａが設けられるため、その分、ラゲージスペースが狭くなるという問題がある。

特許文献２の構成では、閉断面部を構成するレインフォースメント６３がリヤピラーインナパネル６１とリヤホイールハウスアウタパネル６２の外面に設けられているため、特許文献１の構成と異なり、ラゲージスペースが狭くなる不都合はない。しかし、レインフォースメント６３は略Ｌ字状で、レインフォースメント６３のリヤピラーレインフォースメント６６に対する結合部と、リヤホイールハウスアウタパネル６２に対する結合部とを結ぶ直線上から大きくずれた状態となる形状のため、リヤサスペンションからの入力をリヤピラー６８で効率良く担うことができない。

また、特許文献３の構成では、リヤホイールハウスの側部（車体内側）に、リヤダンパハウスが隣接して設けられているため、ラゲージスペースが狭くなるという問題がある。
本発明は、前記の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、ラゲージスペースを狭くすることなく、車体後部の剛性を高めることができる自動車の車体後部構造を提供することにある。

前記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、バックドア開口部の左右側部に設けられ、下端がロアバックに接合されたバックドア開口レインフォースメントと、リヤピラーインナパネルに対して車両内側に配置された左右のリヤホイールハウスインナパネルと、前記リヤホイールハウスインナパネル上に設けられたリヤサスペンション取付部と、前記リヤピラーインナパネルに対して車両外側に配置された左右のリヤホイールハウスアウタパネルと、前記リヤホイールハウスパネル上から前記バックドア開口レインフォースメントに向かって直線状に延設されたアウタレインフォースメントとを備えている。そして、前記アウタレインフォースメントは、前記リヤピラーインナパネル、又は前記リヤピラーインナパネルの下部に接合される前記リヤホイールハウスアウタパネルの起立部を挟むようにして前記リヤサスペンション取付部と一体に結合されている。また、前記リヤホイールハウスインナパネルと前記ロアバックとを連結する連結部材をさらに有しており、前記バックドア開口レインフォースメントの一部と、前記アウタレインフォースメントと、前記リヤホイールハウスインナパネルの後部及び前記連結部材とがトラス構造を構成するように配置されている。

この発明の車体後部構造では、リヤサスペンション取付部は直接バックドア開口レインフォースメントと連結されてはいない。しかし、リヤサスペンションからリヤサスペンション取付部に入力された力は、アウタレインフォースメントを介してバックドア開口レインフォースメントに伝達される。そして、バックドア開口レインフォースメントの下端はロアバックに接合されているため、リヤサスペンションからリヤサスペンション取付部に入力された力が、アウタレインフォースメント、バックドア開口レインフォースメント及びロアバックによって効率良く担われ、バックドア開口部の捩り剛性が向上する。従って、ラゲージスペースを狭くすることなく、車体後部の剛性を高めることができる。

また、連結部材が存在するため、リヤサスペンション取付部に入力された力は、リヤホイールハウスインナパネルと連結部材とを介してもロアバックに伝達される。連結部材を介してロアバックに伝達される力は、ロアバックに対してその面に沿った剪断力として作用する。従って、リヤサスペンションからリヤサスペンション取付部に入力された力が、効率良く前記各部材に担われ、車体後部の剛性がより向上する。

さらに、リヤサスペンションからリヤサスペンション取付部に入力された力が、より効率良く前記各部材に担われ、車体後部の剛性がより向上する。

本発明によれば、ラゲージスペースを狭くすることなく、車体後部の剛性を高めることができる。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図３にしたがって説明する。図１（ａ）は車体後部の左側を外側から見た部分概略斜視図、（ｂ）は車体後部の右側を内側から見た部分概略斜視図、図２は車体後部の概略側面図である。なお、リヤアウタパネルは図示を省略している。

図１（ａ）に示すように、リヤピラーインナパネル１１の下部にリヤホイールハウスアウタパネル１２の上部が接合されている。図１（ａ），（ｂ）に示すように、リヤピラーインナパネル１１の後縁部にはバックドア開口レインフォースメント１３が接合されている。バックドア開口レインフォースメント１３は、リヤピラーインナパネル１１の一部とで閉断面部を形成する形状に形成され、下端がロアバック１４に接合されている。即ち、バックドア開口レインフォースメント１３はバックドア開口部１５（図１（ｂ）に図示）の左右側部に設けられている。バックドア開口レインフォースメント１３は、図示しないテールランプと干渉しないように、第１部材１３ａ及び第２部材１３ｂに２分割されて構成され、閉断面部はバックドア開口レインフォースメント１３の全長にわたって形成されている。

図１（ｂ）に示すように、リヤホイールハウスインナパネル１６上にはリヤサスペンション取付部１７が設けられている。リヤホイールハウスインナパネル１６の後部とロアバック１４との間には、前端がリヤホイールハウスインナパネル１６に接合され、後端がロアバック１４に接合された状態で連結部材１８が設けられている。連結部材１８は１枚の板で形成されている。

図１（ａ）に示すように、リヤピラーインナパネル１１の外側には、下端がリヤホイールハウスアウタパネル１２上に接合され、上端が前記バックドア開口レインフォースメント１３に接合されたアウタレインフォースメント１９が設けられている。アウタレインフォースメント１９は、リヤピラーインナパネル１１に対してリヤサスペンション取付部１７と反対側の位置からバックドア開口レインフォースメント１３に向かって直線状に延設されている。詳述すれば、下端がリヤサスペンション取付部１７と反対側に配置されるとともに上下方向に延びて上端がバックドア開口レインフォースメント１３の中間部に接合されている。アウタレインフォースメント１９は、リヤホイールハウスアウタパネル１２の起立部１２ａ及びリヤピラーインナパネル１１と閉断面部を形成するとともに、直線状に延びる形状（例えば、断面略ハット形）に形成されている。即ち、アウタレインフォースメント１９は、外形線がアウタレインフォースメント１９の上端中央部と下端中央部とを結ぶ直線と交差しない形状に形成されている。また、アウタレインフォースメント１９は、リヤピラーインナパネル１１に形成されたシートベルトリトラクタ取付用孔２０より後側を通るように斜めに配置されている。即ち、アウタレインフォースメント１９は、シートベルトリトラクタの配置箇所より後側を通るように配置されている。さらに、アウタレインフォースメント１９は、リヤピラーインナパネル１１又はリヤホイールハウスアウタパネル１２の起立部１２ａを挟むようにしてリヤサスペンション取付部１７と一体に結合されている。なお、図１（ｂ）ではシートベルトリトラクタ取付用孔２０の図示を省略している。

この実施形態においては、バックドア開口レインフォースメント１３の一部（下部側）と、アウタレインフォースメント１９と、リヤホイールハウスインナパネル１６の後部及び連結部材１８とは厳密には一平面上に存在しないが、図２に示すように、実質的にトラス構造を構成するように配置されている。

次に前記のように構成された後部車体構造の作用を説明する。
走行中にリヤサスペンションからリヤサスペンション取付部１７に上方に向かう力が入力される。リヤサスペンション取付部１７は直接バックドア開口レインフォースメント１３と連結されてはいない。しかし、リヤサスペンションからリヤサスペンション取付部１７に入力された力は、リヤサスペンション取付部１７とアウタレインフォースメント１９とが一体に結合されているので、アウタレインフォースメント１９を介してバックドア開口レインフォースメント１３に伝達されてバックドア開口レインフォースメント１３で担われる。バックドア開口レインフォースメント１３の下端はロアバック１４に接合されているため、アウタレインフォースメント１９を介してバックドア開口レインフォースメント１３に伝達された力はロアバック１４に対してその面に沿った剪断力として作用する。

また、リヤサスペンション取付部１７に入力された力は、リヤホイールハウスインナパネル１６と連結部材１８とを介してもロアバック１４に伝達される。連結部材１８を介してロアバック１４に伝達される力は、ロアバック１４に対してその面に沿った剪断力として作用する。そして、リヤサスペンションからリヤサスペンション取付部１７に入力された力が、アウタレインフォースメント１９、バックドア開口レインフォースメント１３及びロアバック１４によって効率良く担われ、バックドア開口部１５の捩り剛性が向上する。従って、ラゲージスペースを狭くすることなく、車体後部の剛性を高めることができる。そのため、シートベルトリトラクタ取付用孔２０がリヤサスペンション取付部１７に入力されるリヤサスペンションからの力の方向の延長線上に存在するように配置しても支障がない。

この実施形態では以下の効果を有する。
（１）バックドア開口部１５の左右側部に設けられ、下端がロアバック１４に接合されたバックドア開口レインフォースメント１３と、左右のリヤホイールハウスインナパネル１６上に設けられたリヤサスペンション取付部１７とを備えている。また、リヤピラーインナパネル１１に対してリヤサスペンション取付部１７と反対側に下端が配置されるとともに上下方向に延びて上端がバックドア開口レインフォースメント１３に接合され、外形線が前記上端中央部と下端中央部とを結ぶ直線と交差しない形状に形成されたアウタレインフォースメント１９を備えている。従って、リヤサスペンションからリヤサスペンション取付部１７に入力された力が、アウタレインフォースメント１９、バックドア開口レインフォースメント１３及びロアバック１４によって効率良く担われ、バックドア開口部１５の捩り剛性が向上する。その結果、ラゲージスペースを狭くすることなく、車体後部の剛性を高めることができる。

（２）アウタレインフォースメント１９は、閉断面部を形成する形状に形成されているため、単なる板材でバックドア開口レインフォースメント１３と連結する場合に比較して、リヤサスペンションからリヤサスペンション取付部１７に入力する力をより効率良く担ってバックドア開口レインフォースメント１３に伝達することができる。

（３）アウタレインフォースメント１９は、直線状に延びるように形成されているため、湾曲するように形成された場合に比較して、リヤサスペンションからリヤサスペンション取付部１７に入力する力をより効率良く担ってバックドア開口レインフォースメント１３に伝達することができる。

（４）リヤホイールハウスインナパネル１６とロアバック１４とが連結部材１８で連結されている。そして、リヤサスペンション取付部１７に入力された力は、リヤホイールハウスインナパネル１６と連結部材１８とを介してもロアバック１４に伝達され、ロアバック１４に対してその面に沿った剪断力として作用する。従って、リヤホイールハウスインナパネル１６とロアバック１４とが連結部材１８で連結されていない場合に比較して、リヤサスペンションからリヤサスペンション取付部１７に入力する力をより効率良く担うことができる。

（５）バックドア開口レインフォースメント１３の一部と、アウタレインフォースメント１９と、リヤホイールハウスインナパネル１６の後部及び連結部材１８とがトラス構造を構成するように配置されている。従って、リヤサスペンションからリヤサスペンション取付部１７に入力された力が、より効率良く前記各部材に担われ、車体後部の剛性がより向上する。

（６）アウタレインフォースメント１９はシートベルトリトラクタの配置箇所、即ちシートベルトリトラクタ取付用孔２０より後側を通るように配置されており、シートベルトリトラクタ取付用孔２０をリヤサスペンション取付部１７に入力されるリヤサスペンションからの力の方向の延長線上に存在するように配置しても支障がない。従って、シートベルトリトラクタの配置位置の自由度が増す。

実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○ アウタレインフォースメント１９は、その外形線がバックドア開口レインフォースメント１３に接合される上端の中央部と、リヤホイールハウスアウタパネル１２の起立部１２ａに接合される下端の中央部とを結ぶ直線と交差しない形状に形成されていればよく、直線状に延びる形状に限らない。例えば、図３に実線で示すように、湾曲する形状であってもよい。ただし、図３に鎖線で示すように、外径線が前記直線と交差する湾曲形状である場合、リヤサスペンションからの入力をリヤピラーで効率よく担うことができなくなる。

○ シートベルトリトラクタ取付用孔２０の位置はアウタレインフォースメント１９の前側に限らない。
○ シートベルトリトラクタをリヤビラーに取り付けない車両に本発明の構成を適用してもよい。

○ リヤホイールハウスインナパネル１６と連結部材１８とを一体に形成してもよい。
○ 連結部材１８を閉断面部を形成する形状としてもよい。この場合、剛性がより高くなる。

○ バックドア開口レインフォースメント１３及びアウタレインフォースメント１９は必ずしも閉断面部を構成する形状でなくてもよく、板材を屈曲させただけの形状、あるいは平板であってもよい。しかし、閉断面部を構成する形状の方が同じ重量において剛性を高くできる。

○ バックドア開口レインフォースメント１３は、ピラーの形状やランプの配置によっては、第１部材１３ａ及び第２部材１３ｂに２分割された構成でなく１つの部材で構成してもよい。あるいは３つ以上の部材で構成されてもよいが、構成する１つの部材で連結部材１８とアウタレインフォースメント１９が結合されていると、少ない部品数でトラス構造を形成するため、効果的に剛性を高くできる。

○ リヤピラーインナパネル１１、リヤホイールハウスアウタパネル１２、バックドア開口レインフォースメント１３、ロアバック１４、リヤホイールハウスインナパネル１６、リヤサスペンション取付部１７、連結部材１８及びアウタレインフォースメント１９は、一般に鋼板で形成される。しかし、一部の部材を鋼板製ではなく他の金属製や繊維強化樹脂製、例えば炭素繊維強化樹脂製としてもよい。繊維強化樹脂製の部材と他の部材間の接合はボルトとナットによる締結あるいは接着剤による接着で行われる。

以下の技術的思想（発明）は前記実施形態から把握できる。
（１）バックドア開口部の左右側部に設けられ、下端がロアバックに接合されたバックドア開口レインフォースメントと、左右のリヤホイールハウスインナパネル上に設けられたリヤサスペンション取付部と、リヤピラーインナパネルに対して前記リヤサスペンション取付部と反対側に下端が配置されるとともに上下方向に延びて上端が前記バックドア開口レインフォースメントに接合され、外形線が前記上端の中央部と前記下端の中央部とを結ぶ直線と交差しない形状に形成されたアウタレインフォースメントとを備えた自動車の車体後部構造。

（２）前記アウタレインフォースメントはシートベルトリトラクタの配置箇所より後側を通るように配置されている。

（３）前記バックドア開口レインフォースメントは、前記リヤピラーインナパネルの一部とで閉断面部を形成する形状に形成されている。

（ａ）は車体後部の左側を外側から見た部分概略斜視図、（ｂ）は車体後部の右側を内側から見た部分概略斜視図。 概略側面図。 別の実施形態のアウタレインフォースメントの模式図。 従来技術の車体後部構造の模式断面図。 別の従来技術の車体後部構造の概略斜視図。 リヤピラーとシートベルトリトラクタの配置関係を示す模式図。 車体の変形状態を示す模式図。

符号の説明

１１…リヤピラーインナパネル、１３…バックドア開口レインフォースメント、１４…ロアバック、１５…バックドア開口部、１６…リヤホイールハウスインナパネル、１７…リヤサスペンション取付部、１８…連結部材、１９…アウタレインフォースメント。

Claims (1)

1. バックドア開口部の左右側部に設けられ、下端がロアバックに接合されたバックドア開口レインフォースメントと、
   リヤピラーインナパネルに対して車両内側に配置された左右のリヤホイールハウスインナパネルと、
   前記リヤホイールハウスインナパネル上に設けられたリヤサスペンション取付部と、
   前記リヤピラーインナパネルに対して車両外側に配置された左右のリヤホイールハウスアウタパネルと、
   前記リヤホイールハウスアウタパネル上から前記バックドア開口レインフォースメントに向かって直線状に延設されたアウタレインフォースメントとを備え、
   前記アウタレインフォースメントは、前記リヤピラーインナパネル、又は前記リヤピラーインナパネルの下部に接合される前記リヤホイールハウスアウタパネルの起立部を挟むようにして前記リヤサスペンション取付部と一体に結合され、
   前記リヤホイールハウスインナパネルと前記ロアバックとを連結する連結部材をさらに有しており、
   前記バックドア開口レインフォースメントの一部と、前記アウタレインフォースメントと、前記リヤホイールハウスインナパネルの後部及び前記連結部材とがトラス構造を構成するように配置されている自動車の車体後部構造。

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