JP6119688B2 - 車両の後部車体構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両の後部車体構造に関し、特に左右１対のリヤサイドフレームを連結する第１閉断面を構成するリヤクロスメンバと、このリヤクロスメンバよりも後方において左右１対のリヤサイドフレームを連結する第２閉断面を構成する補強部材を備えた車両の後部車体構造に関する。

従来より、車室床面を形成するフロアパネルと、このフロアパネルの左右両端部分において車体前後方向に延びる左右１対のリヤサイドフレームと、フロアパネルの下面側にこのフロアパネルと協働して前記１対のリヤサイドフレームを連結する閉断面を構成するリヤクロスメンバとを備えた車両の後部車体構造が採用されている。

リヤサイドフレームはリヤサスペンションを支持するサブフレームを保持している。
通常、車体前後方向に延びる左右１対のリヤサイドフレームが左右１対のホイールハウスの車幅方向内側に配置され、正面視で視て、リヤサスペンションのショックアブソーバの上端部分を取り付けるためのショックアブソーバ取付部とリヤサイドフレームとが車幅方向に離隔しているため、ショックアブソーバ取付部に荷重が作用した場合、リヤサイドフレームに軸心周りの捩りモーメントが発生する。この捩りモーメントがフロアパネルに低周波領域の上下振動を励起（モード励起）し、この上下振動に起因して走行騒音が発生している。そこで、後部車体剛性を高くした後部車体構造の提案が行われている。

特許文献１の車両の後部車体構造は、フロアパネルの左右両端部分において左右１対のホイールハウスインナに接合され且つ車体前後方向に延びる左右１対のリヤサイドフレームと、左右１対のホイールハウスインナの間において左右１対のリヤサイドフレームに直交状に結合されたリヤクロスメンバと、リヤサイドフレームとリヤクロスメンバとを結合した隅部を跨いでリヤサイドフレームとリヤクロスメンバとに亙って筋交い状に接合された補強メンバとを備えている。

特開平１０−１２９５３３号公報

特許文献１の車両の後部車体構造は、隅部を跨いでリヤサイドフレームとリヤクロスメンバとに亙って筋交い状に接合された補強メンバによって後部車体剛性を高くしている。
この車両の後部車体構造によれば、後部車体剛性を向上させることが可能になる。
しかし、更なる工夫によって後部車体剛性を向上させることが求められている。

また、補強メンバを採用する場合、補強メンバとリヤクロスメンバの結合部はフロアパネルの下面側に配設されるため、その結合部に防水処理を行う必要がある。
リヤクロスメンバの後壁部と補強メンバの前壁部を鋭角状に接合した場合、リヤクロスメンバと補強メンバとの間の作業スペースが制約されるため、リヤクロスメンバと補強メンバとの結合部に防水用のシール材の塗布ノズルをアクセスすることがレイアウト上容易ではなく、生産性が低下する虞もある。このレイアウト上の問題は、溶接作業等の他の作業でも同様に発生する。

本発明の目的は、後部車体剛性を向上させることによるフロアパネルの上下振動に起因した走行騒音の発生防止と作業スペース確保による生産性向上とを両立できる車両の後部車体構造等を提供することである。

請求項１の車両の後部車体構造は、車室床面を形成するフロアパネルと、このフロアパネルの左右両端部分において車体前後方向に延びる左右１対のリヤサイドフレームと、前記フロアパネルの下面側にこのフロアパネルと協働して前記１対のリヤサイドフレームを連結する第１閉断面を構成するリヤクロスメンバとを備えた車両の後部車体構造において、前記リヤクロスメンバよりも車体後方のフロアパネルの下面側にこのフロアパネルと協働して前記１対のリヤサイドフレームの途中部を連結する第２閉断面であって、車幅方向中間部分が前記リヤクロスメンバに近接するように車体前方に突出した第２閉断面を構成する補強部材と、前記第１閉断面と前記第２閉断面の車幅方向中間部同士を前記リヤクロスメンバの後壁部に形成された開口部を介して連通させる第３閉断面を構成する閉断面構成部材とを備え、前記閉断面構成部材が、前記リヤクロスメンバの後壁部から車幅方向に直交するように後方へ延びた本体部と前記本体部よりも車体後方において前記補強部材の前壁部に接合された接合部とを有し、前記開口部を補強する開口部補強部材を設け、前記開口部が正面視にて倒立台形状に形成され、前記開口部補強部材に逆ハ字状の補強ビードを設けたことを特徴としている。

この車両の後部車体構造では、リヤクロスメンバよりも車体後方のフロアパネルの下面側にこのフロアパネルと協働して１対のリヤサイドフレームの途中部を連結する第２閉断面であって、車幅方向中間部分がリヤクロスメンバに近接するように車体前方に突出した第２閉断面を構成する補強部材を備えたため、リヤサイドフレームに発生する捩りモーメントをリヤクロスメンバの第１閉断面と補強部材の第２閉断面とによって抑制することができ、リヤサイドフレームの捩りモーメントを抑制してフロアパネルにおける低周波領域の上下振動を低減することができる。
また、第１閉断面と第２閉断面の車幅方向中間部同士をリヤクロスメンバの後壁部に形成された開口部を介して連通させる第３閉断面を構成する閉断面構成部材を備えたため、第１閉断面と第２閉断面のうち一方の閉断面の車幅方向一端側から入力した荷重を第１閉断面と第２閉断面の両方の閉断面の車幅方向他端側へ分散することができ、リヤサイドフレームの捩りモーメントを抑制してフロアパネルにおける低周波領域の上下振動を低減することができる。しかも、閉断面構成部材が、リヤクロスメンバの後壁部から車幅方向に直交するように後方へ延びた本体部と本体部よりも車体後方において補強部材の前壁部に接合された接合部を有するため、接合部に直交する方向の近傍位置にリヤクロスメンバと補強部材の何れも存在しないことから、各種作業ツールを用いるための作業スペースを確保することができる。
また、前記開口部を補強する開口部補強部材を設けたため、開口部形成に伴うリヤクロスメンバの断面崩れを防止し、後部車体剛性を向上できる。
しかも、前記開口部が正面視にて倒立台形状に形成され、前記開口部補強部材に逆ハ字状の補強ビードを設けたため、リヤクロスメンバの成形性を確保しつつリヤクロスメンバの上下方向の剛性を高くできる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記接合部は車体後方程車幅方向外側に傾斜するように形成されたことを特徴としている。
これによれば、リヤクロスメンバと補強部材の離隔距離が小さい場合であっても作業スペースを確保することができる。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、前記フロアパネルの中間部分に下方へ凹入した部品収容用凹部が形成され、前記補強部材が前記部品収容用凹部の前端部とその前側近傍に沿うように配設され、前記補強部材の後端部分を前記部品収容用凹部の前端部の底壁部に連結したことを特徴としている。
本構成によれば、凹部の変形を抑制して、凹部の底壁部における低周波領域の上下振動を抑制することができる。

本発明の車両の前部車体構造によれば、後部車体剛性を向上させることによるフロアパネルの上下振動に起因した走行騒音の発生防止と作業スペース確保による生産性向上とを両立することができる。

実施例１に係る車両の後部車体の縦断面図である。 底面図である。 後部車体の分解斜視図である。 図１のIV−IV線断面図である。 補強部材周辺の斜視図である。 補強部材の要部斜視図である。 開口部補強部材周辺の斜視図である。 変形例に係る図３相当図である。 変形例に係る図４相当図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
以下の説明は、本発明を車両に適用したものを例示したものであり、本発明、その適用物、或いは、その用途を制限するものではない。

以下、本発明の実施例１について図１〜図７に基づいて説明する。
図１，図２に示すように、本実施例の車両Ｖの車体後部は、車室Ｓの床面を形成するフロアパネル１と、このフロアパネル１の左右両端部分において車体前後方向に延びる左右１対のリヤサイドフレーム２と、フロアパネル１の下面側にこのフロアパネル１と協働して１対のリヤサイドフレーム２を連結する閉断面Ｃ１（第１閉断面）を構成するリヤクロスメンバ３と、リヤクロスメンバ３よりも車体後方のフロアパネル１の下面側にこのフロアパネル１と協働して１対のリヤサイドフレーム２の途中部を連結する閉断面Ｃ２（第２閉断面）を構成する補強部材１０と、リヤクロスメンバ３と補強部材１０とを連結する連結部材２０（閉断面構成部材）等を備えている。
以下、矢印Ｆ方向を前方、矢印Ｌ方向を左方として説明する。

フロアパネル１は、左右１対のリヤサイドフレーム２の間に掛け渡され、車室Ｓのうち荷室空間の床面を形成している。フロアパネル１には、中間部分に下方へ凹入したスペアタイヤパン８が形成されている。このスペアタイヤパン８は、左右１対のリヤサイドフレーム２及びリヤクロスメンバ３から所定間隔離隔した位置に配設されている。
スペアタイヤパン８は、上下方向に延びる側壁部８ａと、略水平状に延びる底壁部８ｂとを備えている。スペアタイヤパン８（側壁部８ａ）の前半部は、平面視にて部分円弧状に形成されている。

図１に示すように、車室Ｓの側壁は、左右１対のキャブサイドパネル４と、これら１対のキャブサイドパネル４の下部から車幅方向内方へ膨出した左右１対のホイールハウスインナ５とによって構成されている。
１対のホイールハウスインナ５の上端側部分には、左右１対の断面略Ｌ字状のガセットプレート６が夫々装着されている。これらのガセットプレート６は、前端側部分がリヤクロスメンバ３の車幅方向端部と夫々連結され、後輪用サスペンションのショックアブソーバ（図示略）を支持している。

１対のリヤサイドフレーム２は、断面略矩形状の閉断面構造体に形成され、１対のホイールハウスインナ５よりも車幅方向内側において後方に向かってオーバーハングするように一体形成されている。これら１対のリヤサイドフレーム２は、前半部が後方上がり傾斜状に形成されてキックアップ部Ｋを構成し、後半部が略水平状に形成されている。
図２，図６に示すように、１対のリヤサイドフレーム２の途中部の下端部分には、サスペンションのサブフレーム（図示略）を取付けるための取付部２ａが夫々形成されている。

次に、リヤクロスメンバ３について説明する。
キックアップ部Ｋの頂部近傍位置にリヤクロスメンバ３が配設されている。
図１に示すように、リヤクロスメンバ３は、１対のホイールハウスインナ５の前端側位置に対応するように配設され、キックアップ部Ｋの頂部近傍に相当するフロアパネル１の下面に接合されて車幅方向に延びる断面略矩形状の閉断面Ｃ１を構成している。
このリヤクロスメンバ３は、断面逆ハット状に形成され、前壁部３ａと、この前壁部３ａに対向配置された後壁部３ｂと、前壁部３ａと後壁部３ｂの各々の下端部を連結する略水平状の底壁部３ｃと、前壁部３ａと後壁部３ｂの各々の上端部から水平状に延びる前側フランジ部及び後側フランジ部等を備えている。
図３，図４，図７に示すように、後壁部３ｂの車幅方向中間部分には、倒立台形状の開口部３ｄが形成されている。

図１に示すように、リヤクロスメンバ３の上部には、フロアパネル１を介在させてリヤクロスメンバ３に重なり合う断面ハット状の上側リヤクロスメンバ７が配設されている。
上側リヤクロスメンバ７は、リヤクロスメンバ３と略上下対称に形成され、１対のリヤサイドフレーム２を連結している。この上側リヤクロスメンバ７は、前側フランジ部及び後側フランジ部がフロアパネル１を介してリヤクロスメンバ３の前側フランジ部及び後側フランジ部に夫々３重スポット溶接され、キックアップ部Ｋの頂部近傍に相当するフロアパネル１の上面に接合されて車幅方向に延びる断面略矩形状の閉断面Ｃ４を構成している。

次に、補強部材１０について説明する。
図２に示すように、補強部材１０は、リヤクロスメンバ３よりも後方のフロアパネル１の下面側で且つスペアタイヤパン８の前端側側壁部８ａとその前側近傍に沿うように配設されている。図１，図４に示すように、補強部材１０は、フロアパネル１及び側壁部８ａと協働して１対のリヤサイドフレーム２の途中部を連結する閉断面Ｃ２を構成している。この閉断面Ｃ２は、平面視にて車幅方向中間部分がリヤクロスメンバ３に近接するように前方に突出した略Ｖ形状に形成されている。

補強部材１０は、側壁部８ａに沿って車幅方向内側程前方に移行する水平断面略Ｖ字状の本体部１１と、この本体部１１の後端部に連なりスペアタイヤパン８と１対のリヤサイドフレーム２を連結する左右１対の側部１２とを備えている。この補強部材１０は、左右対称に構成されているため、以下、左側部分について主に説明する。

図３〜図５に示すように、本体部１１は、鉛直断面略Ｌ字状に形成され、側壁部８ａに所定間隔離隔して対向配置された前壁部１１ａと、この前壁部１１ａの下端から後方へ略水平状に延びる底壁部１１ｂと、この底壁部１１ｂの後端側部分においてスペアタイヤパン８の前端側底壁部８ｂの下面に接合された後端部１１ｃとを備えている。
前壁部１１ａは、上端部分がフロアパネル１の下面に接合され、前端部分で且つ開口部３ｄに向かい合う車幅方向中間部分に倒立台形状の開口部１１ｄが形成されている。この前壁部１１ａは、前側程車幅方向内側に傾斜するように形成されている。

図３，図６に示すように、左側部１２は、鉛直断面略コ字状に形成され、側壁部８ａとリヤサイドフレーム２の内壁部とを連結する前壁部１２ａと、この前壁部１２ａに対して所定間隔後方に離隔して対向配置され且つ側壁部８ａとリヤサイドフレーム２の内壁部とを連結する後壁部１２ｂと、前壁部１２ａと後壁部１２ｂの各々の下端部を連結する略水平状の底壁部１２ｃとを備えている。前壁部１２ａ及び後壁部１２ｂの上端部分がフロアパネル１の下面に接合され、前壁部１２ａの左端上端部分には、脆弱部として所定領域が切り欠かれたノッチ部１２ｄが形成されている。

底壁部１２ｃは、左端側部分がリヤサイドフレーム２の下面に接合され、右端側部分が底壁部８ｂの下面に接合されている。この底壁部１２ｃには、車幅方向に延びる複数のビード１２ｅが形成され、左側部１２の前後方向剛性を低下しつつ、車幅方向剛性を向上している。これにより、左右両側部１２をリヤサイドフレーム２に接合しても、リヤサイドフレーム２の前後方向の潰れ変形を阻害することなく、リヤサイドフレーム２によるエネルギ吸収性能を高くすることができる。

次に、連結部材２０について説明する。
連結部材２０は、閉断面Ｃ１と閉断面Ｃ２の車幅方向中間部同士を開口部３ｄ，１１ｄを介して連通させる閉断面Ｃ３を構成している。
連結部材２０は、車幅方向に直交するように後方へ延びた本体部２１と、この本体部２１よりも後方において前壁部１１ａ及び底壁部１１ｂに接合された接合部２２とを備えている。

本体部２１は、鉛直断面略コ字状に形成され、後壁部３ｂの車幅方向中間部分から後方へ夫々延長された左右１対の延長側壁部３ｓと、底壁部３ｃの車幅方向中間部分から後方へ延長された延長底壁部３ｔ等によって一体的に構成されている。
左右１対の延長側壁部３ｓは、開口部３ｄの左右１対の逆ハ字状の上下方向縁部から車幅方向に直交するように後方へ夫々延長され、延長底壁部３ｔは、開口部３ｄの下側水平方向縁部車幅方向に直交するように後方へ延長されている。

接合部２２は、本体部２１の後端部から後方に延長されて形成されている。
接合部２２の側壁部に相当する延長側壁部３ｓの後端側部分は、後方程車幅方向外側に傾斜するように構成され、前壁部１１ａの前端側部分外面に接合されている。
接合部２２の底壁部に相当する延長底壁部３ｔの後端側部分は、底壁部１１ｂの前端側部分外面に接合されている。

図３，図４，図７に示すように、リヤクロスメンバ３の後壁部３ｂの車幅方向中間部分には、開口部３ｄの左右１対の上下方向縁部を連結する開口部補強部材１３が設けられている。この開口部補強部材１３は、正面視にて倒立台形状に形成され、開口部３ｄの左右１対の逆ハ字状の上下方向縁部の内面に接合されている。
開口部補強部材１３には、車幅方向端部に沿うように、左右１対の上下方向に延びる逆ハ字状の補強ビード１３ａが形成されている。尚、１３ｂは加工基準穴であり、１３ｃは塗装用電着液の排出口である。

次に、上記車両Ｖの後部車体構造の作用・効果について説明する。
この車両Ｖの後部車体構造によれば、リヤクロスメンバ３よりも後方のフロアパネル１の下面側にこのフロアパネル１と協働して１対のリヤサイドフレーム２の途中部を連結する閉断面Ｃ２であって、車幅方向中間部分がリヤクロスメンバ３に近接するように前方に突出した閉断面Ｃ２を構成する補強部材１０を備えたため、リヤサイドフレーム２に発生する捩りモーメントをリヤクロスメンバ３の閉断面Ｃ１と補強部材１０の閉断面Ｃ２とによって支持することができ、リヤサイドフレーム２の捩りモーメントを抑制してフロアパネル１における低周波領域の上下振動を低減することができる。
また、閉断面Ｃ１と閉断面Ｃ２の車幅方向中間部同士をリヤクロスメンバ３の後壁部３ｂに形成された開口部３ｄを介して連通させる閉断面Ｃ３を構成する連結部材２０を備えたため、閉断面Ｃ１と閉断面Ｃ２のうち一方の閉断面Ｃ１（Ｃ２）の車幅方向一端側から入力した荷重を閉断面Ｃ１と閉断面Ｃ２の両方の閉断面Ｃ１，Ｃ２の車幅方向他端側へ分散することができ、リヤサイドフレーム２の捩りモーメントを抑制してフロアパネル１における低周波領域の上下振動を低減することができる。
連結部材２０が、リヤクロスメンバ３の後壁部３ｂを車幅方向に直交するように後方へ延びた本体部２１と本体部２１よりも後方において補強部材１０の前壁部１１ａに接合された接合部２２を有するため、接合部２０に直交する方向の近傍位置にリヤクロスメンバ３と補強部材１０の何れも存在しないことから、各種作業ツールを用いるための作業スペースを確保することができる。

接合部２２は後方程車幅方向外側に傾斜するように形成されたため、リヤクロスメンバ３と補強部材１０の離隔距離が小さい場合であっても作業スペースを確保することができる。

フロアパネル１の中間部分に下方へ凹入したスペアタイヤパン８が形成され、補強部材１０がスペアタイヤパン８の前端側側壁部８ａとその前側近傍に沿うように配設され、補強部材１０の本体部１１の後端部１１ｃをスペアタイヤパン８の底壁部８ｂの前端部分に連結したため、スペアタイヤパン８の変形を抑制して、スペアタイヤパン８の底壁部８ｂにおける低周波領域の上下振動を抑制することができる。

開口部３ｄを補強する開口部補強部材１３を設けたため、開口部３ｄ形成に伴うリヤクロスメンバ３の断面崩れを防止し、後部車体剛性を向上できる。

開口部３ｄが正面視にて倒立台形状に形成され、開口部補強部材１３に逆ハ字状の補強ビード１３ａを設けたため、リヤクロスメンバ３の成形性を確保しつつリヤクロスメンバ３の上下方向の剛性を高くできる。

次に、前記実施形態を部分的に変更した変形例について説明する。
１〕前記実施形態においては、フロアパネルに下方に凹入したスペアタイヤパンを形成した例を説明したが、少なくとも補強部材と協働して閉断面を構成できれば良く、ジャッキや工具等の部品収容用凹部であっても良い。

２〕前記実施形態においては、平面視にて略Ｖ字状に形成された補強部材の例を説明したが、少なくとも左右１対のリヤサイドフレームとリヤクロスメンバとに連結できれば良く、補強部材を平面視にてＵ字状やＣ字状等に形成しても良く、凹部形状に合わせて種々の形状に形成することが可能である。

３〕前記実施形態においては、連結部材の接合部を後方程車幅方向外側に傾斜するように構成した例を説明したが、接合部を後方程車幅方向外側に傾斜させることなく、本体部を後方に延長させて形成しても良い。以下、図８，図９に基づき、具体的に説明する。
図８，図９に示すように、補強部材１０Ａの本体部１１Ａは、前壁部１１ａと、この前壁部１１ａの下端から後方へ略水平状に延びる底壁部１１ｂと、この底壁部１１ｂの後端側部分においてスペアタイヤパン８の前端側底壁部８ｂの下面に接合された後端部１１ｃと、前壁部１１ａの前端部から前方に延びる延長部１１ｅを備えている。尚、実施例１と同様の構成については、同じ符号を付している。

延長部１１ｅは、鉛直断面略コ字状に形成され、前壁部１１ａの開口部１１ｄから前方へ夫々延長された左右１対の延長側壁部１１ｓと、底壁部１１ｂの前端分から前方へ延長された延長底壁部１１ｔ等によって一体的に構成される。
連結部材２０Ａの接合部２２Ａは、本体部２１の後端部から後方に延長されて鉛直断面略コ字状に形成される。接合部２２Ａの側壁部に相当する延長側壁部３ｓの後端側部分は、延長側壁部１１ｓの外面に接合され、接合部２２の底壁部に相当する延長底壁部３ｔの後端側部分は、延長底壁部１１ｔの外面に接合される。

４〕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、前記実施形態に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態も包含するものである。

Ｖ 車両
１ フロアパネル
２ リヤサイドフレーム
３ リヤクロスメンバ
３ｂ 後壁部
３ｄ 開口部
８ スペアタイヤパン
８ａ 側壁部
８ｂ 底壁部
１０，１０Ａ 補強部材
１１ａ 前壁部
１３ 開口部補強部材
１３ａ 補強ビード
２０，２０Ａ 連結部材
２１ 本体部
２２ 接合部
Ｃ１ （リヤクロスメンバ）閉断面
Ｃ２ （補強部材）閉断面
Ｃ３ （連結部材）閉断面

Claims (3)

1. 車室床面を形成するフロアパネルと、このフロアパネルの左右両端部分において車体前後方向に延びる左右１対のリヤサイドフレームと、前記フロアパネルの下面側にこのフロアパネルと協働して前記１対のリヤサイドフレームを連結する第１閉断面を構成するリヤクロスメンバとを備えた車両の後部車体構造において、
   前記リヤクロスメンバよりも車体後方のフロアパネルの下面側にこのフロアパネルと協働して前記１対のリヤサイドフレームの途中部を連結する第２閉断面であって、車幅方向中間部分が前記リヤクロスメンバに近接するように車体前方に突出した第２閉断面を構成する補強部材と、
   前記第１閉断面と前記第２閉断面の車幅方向中間部同士を前記リヤクロスメンバの後壁部に形成された開口部を介して連通させる第３閉断面を構成する閉断面構成部材とを備え、
   前記閉断面構成部材が、前記リヤクロスメンバの後壁部から車幅方向に直交するように後方へ延びた本体部と前記本体部よりも車体後方において前記補強部材の前壁部に接合された接合部とを有し、
   前記開口部を補強する開口部補強部材を設け、
   前記開口部が正面視にて倒立台形状に形成され、前記開口部補強部材に逆ハ字状の補強ビードを設けたことを特徴とする車両の後部車体構造。
2. 前記接合部は車体後方程車幅方向外側に傾斜するように形成されたことを特徴とする請求項１に記載の車両の後部車体構造。
3. 前記フロアパネルの中間部分に下方へ凹入した部品収容用凹部が形成され、
   前記補強部材が前記部品収容用凹部の前端部とその前側近傍に沿うように配設され、
   前記補強部材の後端部分を前記部品収容用凹部の前端部の底壁部に連結したことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の後部車体構造。