JP6706640B2 - 車両の後部開口構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両の後部開口構造に関する。

車両の車体後部における後部開口構造は、複数枚の金属板を複数箇所の溶接打点で溶接することで形成されている。特許文献１には、車体に発生するねじれに対して少ない補強部材で軽量化しつつ高い剛性を確保する車体後部の開口部構造が提案されている（特許文献１参照）。

特開２０１５−１４７４５６号公報

ところで、車両には、車両が道路を走行する際に、路面からの過大な力が車体に加わることを防止するため、車体とタイヤの間にアブソーバーが設けられている。車両の乗り心地に応じてアブソーバーの特性が調整されるが、車両が悪路を走行する際に、アブソーバーからの車体に対する入力が過大になると、後部開口構造が変形して溶接打点に過大な応力集中が生じる。後部開口構造の溶接打点に過大な応力が繰り返し入力されると、後部開口構造の溶接打点の周辺において亀裂が発生する虞がある。

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、車両の後部にアブソーバーから大きな突き上げ入力が作用しても、簡単な部品構造の変更で、車両の後部開口の上側コーナー部における溶接打点に高応力が発生するのを抑制することができる車両の後部開口構造を提供することにある。

上記課題を解決する車両の後部開口構造は、車両後部のバックドア取付用の開口部の上端に配置されるルーフパネル及びトルーフを備え、前記ルーフパネルは、車両の上部の面を構成する後端面と、バックドア取付用の開口に沿って車幅方向に延びるとともに車両前後方向に一定の幅を有する横壁と、前記後端面と前記横壁とを接続するように車両上下方向に延びる縦壁とを有し、前記縦壁の車幅方向における左右両端部に前記ルーフパネルと前記トルーフとを溶接する溶接打点が設けられ、前記縦壁の左右両端部に設けられた各溶接打点の近傍かつ前記左右両端部の溶接打点よりも車幅方向内側には、それぞれ、車両上下方向に延びるビードが形成されており、前記ビードは、該ビードの車両上下方向の端部が、前記後端面及び前記横壁の少なくとも一方に接続されるように形成されていることを要旨とする。

この構成によれば、車両の後部にアブソーバーから大きな突き上げ入力が作用する場合でも、簡単な部品構造の変更で、車両の後部開口の上側コーナー部における溶接打点に高応力が発生するのを抑制することができる。

また、車両の後部開口構造について、前記縦壁において車両上下方向に延びる前記ビードは、該ビードの上端部が前記後端面に接続され、かつ該ビードの下端部が前記横壁側に接続されるように設けられていてもよい。この構成によれば、車両の後部にアブソーバーから大きな突き上げ入力が作用した場合に、縦壁が車両外側へ湾曲することが抑制される効果が大きくなる。

また、車両の後部開口構造について、前記縦壁において車両上下方向に延びる前記ビードは、該ビードの下端部が前記横壁側に接続されるように設けられるとともに、前記ビードの上端部の幅よりも前記ビードの下端部の幅が広くなるように形成されていてもよい。

この構成によれば、車両の後部開口の上側コーナー部における溶接打点に高応力が発生するのを効果的に抑制することができる。
また、車両の後部開口構造について、前記縦壁には、前記左右両端部の各溶接打点の近傍に設けられた前記ビードの間に、車幅方向に延びる段差構造が設けられていてもよい。この構成によれば、車幅方向の左右両側にのみビード設けられている場合に比べて、溶接打点への応力集中がより抑制される。

本発明によれば、車両の後部にアブソーバーから大きな突き上げ入力が作用しても、車両の後部開口の上側コーナー部における溶接打点に高応力が発生するのを抑制することができる。

（ａ）は車両の後部開口部の片側上部を示す模式斜視図、（ｂ）はルーフパネル、トルーフ及びサイドメンバーパネルを省略した状態を示す模式斜視図。 （ａ）は車両の後部開口部の概略図、（ｂ）は突き上げ入力が作用したときの車両の後部開口部の概略図。 （ａ）はルーフパネルにビードが設けられた部分の模式斜視図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における模式断面図。 図１（ａ）のＡ−Ａ線における模式断面図。 （ａ）はビードが無い場合の変形前のルーフパネルの模式断面図、（ｂ）はビードが無い場合の変形後のルーフパネルの模式断面図。 図３（ａ）のＣ−Ｃ線における断面図において、（ａ）はビードが有る場合の変形前のルーフパネル後部の模式断面図、（ｂ）は図３（ａ）のＣ−Ｃ線における断面図であり、ビードが有る場合の変形後のルーフパネル後部の模式断面図。 （ａ）は別の実施形態の車両の後部開口部の上部の概略図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線における模式断面図。 別の実施形態の図５（ａ）に対応する模式断面図。 別の実施形態を示す模式断面図。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図６にしたがって説明する。なお、各図における前、後は車両の前後方向を意味し、上、下は車両の上下方向を意味し、左、右は車両を後から見た場合の左右を意味する。

車両後部のバックドア取付用の後部開口部は複数の金属板材が積層された状態で構成されている。詳述すると、図１（ａ）に示すように、最も外側にルーフパネル１１とサイドメンバーパネル１２とトルーフ１３とが存在し、ルーフパネル１１、サイドメンバーパネル１２及びトルーフ１３で車両の意匠面を構成している。

ルーフパネル１１は、バックドア取付用の後部開口部１７の上端に配置される。ルーフパネル１１は、車両の上部の面を構成する後端面１１ａと、バックドア取付用の開口に沿って車幅方向に延びるとともに車両前後方向に一定の幅を有する横壁１１ｃと、後端面１１ａと横壁１１ｃとを接続するように車両上下方向に延びる縦壁１１ｂとを有する。また、トルーフ１３は上端部がルーフパネル１１の縦壁１１ｂ及び横壁１１ｃの内側に重合する状態で設けられている。

図１（ｂ）に示すように、ルーフパネル１１の後部上端部は、バックドア取付用の後部開口部１７を構成するフレーム上に設けられたヘッダー１４に重なるように配置されている。また、トルーフ１３はバックドア取付用の後部開口部１７を構成するサイドメンバーパネル１２の後端部及びＤピラーアウタ１５に重なるように配置されている。そして、トルーフ１３は、ヘッダー１４とＤピラーアウタ１５に重ねて設けられ、ルーフパネル１１は、トルーフ１３の上端部を覆っている。ルーフパネル１１とトルーフ１３とを溶接する溶接打点２１の近傍における車両後部構造は、図４に示す、図１（ａ）のＡ−Ａ線断面に示すように、車外側から順にルーフパネル１１、トルーフ１３、及びＤピラーアウタ１５が重なるように配置されて構成されている。

図２（ａ）に示すように、車両の後部開口部１７は左右対称に形成されている。ルーフパネル１１の車両の後部開口部１７の右側の上側コーナー部には、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、縦壁１１ｂの右側にビード２０が形成されている。また、縦壁１１ｂの左側の上側コーナー部にもビード２０が同様に形成されている。すなわち、ビード２０は、縦壁１１ｂの左右両端部に設けられた各溶接打点２１の近傍かつ左右両端部の溶接打点２１よりも車幅方向内側に設けられている。

ビード２０は、その下端部が横壁１１ｃ側に接続されるように設けられている。ビード２０はルーフパネル１１の縦壁１１ｂの内側に隙間がある箇所に形成されている。ビード２０は、その上端部の幅よりも下端部の幅が広くなるように形成され、車両上下方向において、後端面１１ａよりも横壁１１ｃ側の幅が広く形成されている。

次に前記のように構成された車両の後部開口構造の作用を図２（ｂ）、図５（ａ）、図５（ｂ）及び図６（ａ）、図６（ｂ）により説明する。
図２（ｂ）に示すように、車両の走行中、左側のアブソーバーから大きな突き上げ入力Ｆが後部開口部１７の左側に加わると、矢印Ｙ１に示すように、左側の上側コーナー部には、ほぼ斜め上方に向かう変形が生じる。この変形に伴い、矢印Ｙ２に示すように、右側の上側コーナー部は内側に向かって斜め左側に変形する。

そして、ルーフパネル１１の縦壁１１ｂにビードが無い場合は、図５（ａ）に示すように、溶接打点２１の近傍の縦壁１１ｂは平坦に形成されている。そのため、右側コーナー部の前記の変形に伴い、ルーフパネル１１には図５（ｂ）に矢印で示す力が加わり、縦壁１１ｂ全体が車両外側へ湾曲するように変形する。この湾曲変形により、ルーフパネル１１とトルーフ１３とを溶接する溶接打点２１に大きな応力が加わる。

一方、本実施形態の場合は、図６（ａ）に示すように、縦壁１１ｂの車幅方向における右側の溶接打点２１の近傍の車幅方向内側に車両上下方向に延びるビード２０が、横壁１１ｃに続く状態に形成されている。そのため、右側の上側コーナー部の前記の変形に伴い、ルーフパネル１１に図６（ｂ）に矢印で示す力が加わっても、ビード２０が存在することにより、縦壁１１ｂ全体が車両外側へ湾曲することが抑制される。

同様に、車両の走行中、右側のアブソーバーから大きな突き上げ入力Ｆが後部開口部１７の右側に作用すると、左側の上側コーナー部は内側に向かって斜め右側に変形する。しかし、縦壁１１ｂの車幅方向における左側の溶接打点２１の近傍の車幅方向内側にも車両上下方向に延びるビード２０が、横壁１１ｃに続く状態に形成されている。そのため、縦壁１１ｂ全体が車両外側へ湾曲することが抑制される。

この実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）車両の後部開口部１７は、ルーフパネル１１及びトルーフ１３を備え、ルーフパネル１１は後端面１１ａと、縦壁１１ｂと、横壁１１ｃとを有する。そして、縦壁１１ｂの車幅方向における左右両側の溶接打点２１の近傍かつ車幅方向内側にそれぞれビード２０が形成されている。ビード２０は、横壁１１ｃに接続されるように形成されている。そのため、車両の後部にアブソーバーから大きな突き上げ入力Ｆが作用する場合でも、簡単な部品構造の変更で、車両の後部開口部１７の左右両側の上側コーナー部における溶接打点２１に高応力が発生するのを抑制することができる。

（２）ビード２０は、その下端部が横壁１１ｃ側に接続されている。そのため、ビード２０の上端部が後端面１１ａ側に接続されている場合に比べて外観が好ましい。
（３）ビード２０は、上端部の幅よりも下端部の幅が広くなるように形成されている。そのため、車両の後部開口部１７の上側コーナー部における溶接打点２１に高応力が発生するのを効果的に抑制することができる。

発明を実施する形態は前記実施形態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。
○ 図７（ａ）に示すように、縦壁１１ｂの車幅方向における左右両側のビード２０の間に、車幅方向に延びる段差構造２２を設けてもよい。段差構造２２は、図７（ｂ）に示すように、横壁１１ｃ側が前方へ膨らむ形状に形成されている。この構成によれば、後部開口部１７の車幅方向における左右両側にのみビード２０が設けられている場合に比べて、溶接打点２１への応力集中がより抑制される。また、この段差構造２２と左右両側のビード２０を一体化した形状としてもよい。

○ 図８に示すように、ビード２０は、縦壁１１ｂの上側が横壁１１ｃ側より車両前側に位置する形状に形成されていてもよい。
○ ビード２０は、ルーフパネル１１の横壁１１ｃ側の幅が後端面１１ａ側の幅より狭く形成されていてもよい。

○ ビード２０は、一定幅であってもよい。
○ 図９に示すように、縦壁１１ｂにおいて車両上下方向に延びるビード２０は、該ビード２０の上端部が後端面１１ａに接続され、かつビード２０の下端部が横壁１１ｃ側に接続されるように設けられていてもよい。この場合、車両の後部にアブソーバーから大きな突き上げ入力が作用した場合に、縦壁１１ｂが車両外側へ湾曲することが抑制される効果が大きくなる。

１１…ルーフパネル、１１ａ…後端面、１１ｂ…縦壁、１１ｃ…横壁、１３…トルーフ、１７…後部開口部、２０…ビード、２１…溶接打点、２２…段差構造。

Claims (4)

1. 車両後部のバックドア取付用の開口部の上端に配置されるルーフパネル及びトルーフを備え、
   前記ルーフパネルは、車両の上部の面を構成する後端面と、
   バックドア取付用の開口に沿って車幅方向に延びるとともに車両前後方向に一定の幅を有する横壁と、
   前記後端面と前記横壁とを接続するように車両上下方向に延びる縦壁とを有し、
   前記縦壁の車幅方向における左右両端部に前記ルーフパネルと前記トルーフとを溶接する溶接打点が設けられ、
   前記縦壁の左右両端部に設けられた各溶接打点の近傍かつ前記左右両端部の溶接打点よりも車幅方向内側には、それぞれ、車両上下方向に延びるビードが形成されており、
   前記ビードは、該ビードの車両上下方向の端部が、前記後端面及び前記横壁の少なくとも一方に接続されるように形成されており、
   前記縦壁において車両上下方向に延びる前記ビードは、該ビードの上端部が前記後端面に接続され、かつ該ビードの下端部が前記横壁側に接続されるように設けられていることを特徴とする車両の後部開口構造。
2. 前記縦壁において車両上下方向に延びる前記ビードは、該ビードの下端部が前記横壁側に接続されるように設けられるとともに、前記ビードの上端部の幅よりも前記ビードの下端部の幅が広くなるように形成されている請求項１に記載の車両の後部開口構造。
3. 前記縦壁には、前記左右両端部の各溶接打点の近傍に設けられた前記ビードの間に、車幅方向に延びる段差構造が設けられている請求項１又は請求項２に記載の車両の後部開口構造。
4. 車両後部のバックドア取付用の開口部の上端に配置されるルーフパネル及びトルーフを備え、
   前記ルーフパネルは、車両の上部の面を構成する後端面と、
   バックドア取付用の開口に沿って車幅方向に延びるとともに車両前後方向に一定の幅を有する横壁と、
   前記後端面と前記横壁とを接続するように車両上下方向に延びる縦壁とを有し、
   前記縦壁の車幅方向における左右両端部に前記ルーフパネルと前記トルーフとを溶接する溶接打点が設けられ、
   前記縦壁の左右両端部に設けられた各溶接打点の近傍かつ前記左右両端部の溶接打点よりも車幅方向内側には、それぞれ、車両上下方向に延びるビードが形成されており、
   前記ビードは、該ビードの車両上下方向の端部が、前記後端面及び前記横壁の少なくとも一方に接続されるように形成されており、
   前記縦壁には、前記左右両端部の各溶接打点の近傍に設けられた前記ビードの間に、車幅方向に延びる段差構造が設けられていることを特徴とする車両の後部開口構造。