(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リヤサスペンションメンバを含む車両のリヤボディー構造であって、
後方からの追突時にリヤサスペンションメンバの車体との結合部の破壊進行を制御してその離脱を調整する構成を有しており、前記結合部に破壊進行を抑制する破壊進行抑制部として、炭素繊維強化プラスティックを積層して構成されている破壊進行抑制部を備えることを特徴とする車両のリヤボディー構造。
【請求項２】
前記破壊進行抑制部に接着剤を充填していることを特徴とする請求項１に記載の車両のリヤボディー構造。
【請求項３】
リヤサスペンションメンバを含む車両のリヤボディー構造であって、
後方からの追突時にリヤサスペンションメンバの車体との結合部の破壊進行を制御してその離脱を調整する構成を有しており、前記結合部に破壊進行を抑制する破壊進行抑制部として、接着剤を充填している破壊進行抑制部を備えることを特徴とする車両のリヤボディー構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のリヤボディー構造に関し、特に、リヤサスペンションメンバの車体締結部周辺の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の後方からの衝突対策として、衝突時のエネルギーを吸収するための各種のリヤボディー構造が知られている。特許文献１記載の技術は、そうした後部車体構造の一例であって、左右のリヤサイドフレームに接続されるリヤフロアパネルに、スペアタイヤを横倒し後上がり傾斜状態で収容するスペアタイヤパンを形成し、スペアタイヤパンの下底部の車体後方側を車幅方向に延在して両端を左右のリヤサイドフレームに接続するリヤエンドクロスビームを設けるとともに、スペアタイヤパンの前部に接続されてリヤサスペンションビームに対向するスペアパンビームを設けたものである。そして、この構成によれば、後方衝突（後突）時には、リヤエンドクロスメンバによってスペアタイヤパンが前方に押される際、傾斜状態で収容されているスペアタイヤが確実に立ち上がるので、衝突によって潰れる車体の距離が増大し、クラッシュストロークを確保することができる、と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１７９１８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
後突時の車両客室への入力荷重を低減するには、このようにクラッシュストロークを確保することが重要である。そこで、本発明は、クラッシュストロークのさらなる増加を可能とする車両のリヤボディー構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明に係る車両のリヤボディー構造は、リヤサスペンションメンバを含む車両のリヤボディー構造であって、後方からの追突時にリヤサスペンションメンバを車両から脱落させる構成を有する。あるいは、後方からの追突時にリヤサスペンションメンバを正常時の車体との締結部より車両前方へと移動させる構成を有する。【０００６】
本発明に係る車両のリヤボディー構造は、リヤフロアと、車幅方向に伸びてリヤフロアと接合されているリヤクロスメンバと、リヤクロスメンバに締結されているリヤサスペンションメンバを備える車両のリヤボディー構造であって、リヤフロアとリヤクロスメンバとの締結部に脆弱部を設けたものでもよい。【０００７】
この場合、リヤクロスメンバは炭素繊維強化プラスティック製（ＣＦＲＰ：Carbon Fiber Reinforced Plastics）であって、当該リヤクロスメンバ内に充填された充填物により、リヤサスペンションメンバと締結されているとよい。【０００８】
あるいは、本発明に係る車両のリヤボディー構造は、リヤサスペンションメンバを含む車両のリヤボディー構造であって、後方からの追突時にリヤサスペンションメンバの車体との結合部の破壊進行を制御してその離脱を調整する構成を有するものでもよい。【０００９】
この結合部に破壊進行を抑制する破壊進行抑制部を備えるとよく、さらに、破壊進行抑制部は、炭素繊維強化プラスティックを積層して構成されているとよい。特に、破壊進行抑制部に接着剤を充填していると好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、後突時にリヤサスペンションメンバを車両から脱落させたり、車体に対して車両前方へと移動させたりすることにより、衝突によって潰れる車体部分の長さを大きくすることができ、その結果、クラッシュストロークを増大させることができる。【００１１】
リヤフロアとリヤクロスメンバとの締結部に脆弱部を設けることで、後突時には、当該脆弱部が破損し、リヤクロスメンバに締結されたリヤサスペンションメンバを車両から脱落、若しくは、車両前方へと移動させて、上述の効果を得ることが容易になる。【００１２】
リヤクロスメンバをＣＦＲＰ製として、内部の充填物によりリヤサスペンションメンバと締結することで、後突時のリヤクロスメンバの破損によるリヤサスペンションメンバの脱落が容易になる。【００１３】
リヤサスペンションメンバの車体との結合部に破壊進行抑制部を設けると、後突時の結合部の破損を調整して、クラッシュストロークを好適に確保することができる。この破壊進行抑制部を積層ＣＦＲＰ製とし、さらに、接着剤を充填した構造とすると、結合部の破損の調整を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係るリヤボディー構造の外観を示す図である。
【図２】本発明に係るリヤボディー構造の第１の実施形態の断面構成図である。
【図３】本発明に係るリヤボディー構造の第２の実施形態の断面構成図である。
【図４】図３の一部拡大図である。
【図５】図３の別の部分の一部拡大図である。
【図６】本発明に係るリヤボディー構造と従来構造とを比較したクラッシュストローク−荷重線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の参照番号を附し、重複する説明は省略する。
【００１６】
本発明に係るリヤボディー構造の外観図を図１に、第１の実施形態の断面構成図を図２にそれぞれ示す。図１は、当該リヤボディー構造を車体の下側（地面側）から見た斜視図であり、図２は、そのII−II線断面相当図である。
【００１７】
リヤフロア１には、断面矩形のリヤクロスメンバ２が取り付けられており、その下面にボルト４により、サスペンションメンバ３が締結されている。サスペンションメンバ３の端には、サスペンションアーム５が取り付けられ、その先に図示していない後輪が配置される。ここで、サスペンションメンバ３、サスペンションアーム５は、例えば、アルミ合金製であり、リヤフロア１、リヤクロスメンバ２は、ＣＦＲＰ製である。
【００１８】
第１の実施形態におけるリヤクロスメンバ２は、図２に示されるように、２つの部材２５、２６を組み合わせた構成を有する。部材２５は、断面略Ｕ字形状の部材であり、その車両後方側外壁にＬ字を逆向きに組み合わせた形状の部材２６が接着層７１により取り付けられている。部材２５内部の空間には、充填材６が収容され、図示していない接着膜により固定されている。この充填材６としては、アルミ合金のほか、ＣＦＲＰ、ＧＦＲＰ（ガラス繊維強化プラスティック、Glass Fiber Reinforced Plastics）等の材料を用いることができる。
【００１９】
こうして形成されたリヤクロスメンバ２は接着層７１、７２によりリヤフロア１の下面に接着層７２、７３により取り付けられている。リヤクロスメンバ２の下端の車両後方側では、部材２５、２６が一部重なり合って２層構造となっていると好ましい。
【００２０】
一方、サスペンションメンバ３をリヤクロスメンバ２へと締結するボルト４は、部材２５ではなく、充填材６に締結されている。ボルト４の締結時には、サスペンションメンバ３を車両後方側へと図示していない弾性手段により、車両前方方向へと付勢されているサスペンションメンバ３を車両後方側へと引き寄せて締結を行うとよい。
【００２１】
この構成のリヤボディー構造によれば、後突時には、サスペンションメンバ３の車両後方に配置された部材が衝突力によってサスペンションメンバ３を車両前方方向（図２中の矢印方向）に押す。この結果、サスペンションメンバ３からボルト４を通じてリヤクロスメンバ２へと荷重が伝達される。ここで、リヤクロスメンバ２の車両後方側の部材２６は、直接には、サスペンションメンバ３へは締結されておらず、部材２５に接着層７１により接着されているだけである。サスペンションメンバ３への入力荷重が大きくなると、まず、この接着層７１が耐えきれず、部材２５と部材２６は剥離する。つまり、この部分が本発明にいう脆弱部を形成していることになる。さらに、荷重が加わると、部材２５は、曲げ変形を起こし、やがて破断する。この結果、サスペンションメンバ３は、締結時よりも車両前方へと移動することが可能となり、その分だけ車両のクラッシュストロークを増大させることができる。
【００２２】
本実施形態によれば、通常時は、リヤクロスメンバ２の下側の少なくとも一部が２層構造を有しているので、サスペンションメンバ３から伝達される荷重を部材２５、２６を通じてリヤクロスメンバ２へと効率よく伝達することができる。一方、後突時には、部材２５と２６とを速やかに分離することができる。さらに、充填材６はその側方が部材２５と接着されているだけで、リヤフロア１には接続されていないため、部材２５と２６が分離した後は、サスペンションメンバ３のリヤフロア１からの脱落、ないし、その車両前方方向への移動を促すことができる。
【００２３】
次に、本発明に係るリヤボディー構造の第２の実施形態を図３〜図５を参照して説明する。図３は、第１の実施形態の図２に対応する断面図であり、図４、図５は、その一部拡大図である。
【００２４】
本実施形態のリヤクロスメンバ２０は、第１の実施形態のリヤクロスメンバ２と異なり、外殻部分２０１はＣＦＲＰの３層構造であり、その内部にＬ字筒状の部材２０２、２０３を互いの屈曲部を突き合わせて収容されている。車両前方側へ配置される部材２０２の下方側の車両前後方向の幅が広い空間内に充填材６が収容されており、上部は空洞２０２ａとなっている。車両後方側へ配置される部材２０３の内部は全て空洞２０３ａである（図３、図４参照）。また、外殻２０１は、外層２０１ａは部材２０２、２０３を包む部分全体が一枚構成となっているが、内層２０１ｃ、２０１ｅと中間層２０１ｂ、２０１ｄは、部材２０２、２０３に挟まれた部分の真下で切れており、隙間２０１ｆが設けられている（図５参照）。この隙間２０１ｆは車幅方向全体に延在している必要はなく、その一部に形成されていてもよい。ここで、内層２０１ｃ、２０１ｅと中間層２０１ｂ、２０１ｄの繊維方向は、紙面に対して垂直方向に設定されており、外層２０１ａの繊維方向は、紙面に対して４５度傾くよう設定されている。つまり、外層２０１ａの繊維方向は、車幅方向、車両前後方向にそれぞれ４５度傾くよう設定されているが、それ以外の各層２０１ｂ〜２０１ｅの繊維方向は、車幅方向に設定される。
【００２５】
部材２０２、２０３と外殻２０１、リヤフロア１とは、接着層７４により接着されている。上述の隙間２０１ｆ内には接着層７４の接着剤が充填されていると好ましい。
【００２６】
この構成のリヤボディー構造においても、後突時には、サスペンションメンバ３の車両後方に配置された部材が衝突力によってサスペンションメンバ３を車両前方方向（図３中の矢印方向）に押す。この結果、サスペンションメンバ３からボルト４を通じてリヤクロスメンバ２へと荷重が伝達される。ここで、リヤクロスメンバ２を構成する各部材、すなわち、外殻２０１と、外殻２０１内に収容されている部材２０２、部材２０３はこの衝突力によって生ずる変形が相違するため、それらの接着部に応力差が生じ、剥離することにより、各部材は完全に分離するか一部が分離した半分離状態に移行する。
【００２７】
この状態に移行すると、リヤクロスメンバ２はサスペンションメンバ３からの荷重入力を主として外殻２０１によりリヤフロア１へと伝達することになる。上述したように外層２０１ａ以外の各層２０１ｂ〜２０１ｅの繊維方向は、車幅方向に設定されているため、これらの層の繊維方向と直交する車両前後方向の荷重に対する強度は、繊維方向と同じ車幅方向の荷重に対する強度よりも低くなる。外層２０１ａについては、車両前後方向、車幅方向いずれの荷重に対しても繊維方向と約４５度の角度になるため、ほぼ同様の強度を有することになる。その結果、先に内側の層が破断し、最終的に外層２０１ａも破断に至る。また、隙間２０１ｆを有することで、内側層間の破断を促進する効果も得られる。この結果、サスペンションメンバ３は、締結時よりも車両前方へと移動することが可能となり、その分だけ車両のクラッシュストロークを増大させることができる。
【００２８】
本実施形態によれば、通常時は、リヤクロスメンバ２内に設けられた部材２０２、２０３により、サスペンションメンバ３から伝達される荷重をリヤクロスメンバ２へと効率よく伝達することができる。一方、後突時には、これらの部材の剥離によりサスペンションメンバ３のリヤフロア１からの脱落、ないし、その車両前方方向への移動を促すことができる。
【００２９】
ここでは、隙間２０１ｆの設定と、外殻２０１内の繊維方向の設定の両方を設定する例を説明したが、いずれか一方を設定してもよい。隙間２０１ｆの大きさや外殻２０１内の各層の車両前後方向の強度を適宜設定することにより、外殻２０１部分の後突時の破壊進行を適宜コントロールすることが可能である。
【００３０】
図６は、衝突荷重ＦとクラッシュストロークＳの関係を従来の構造と、本発明に係る構造とで比較して示したものである。従来の構造の線図ｆ1に比較して、本発明に係る構造によれば線図ｆ2に示されるようにクラッシュストロークを伸ばすことができ、領域Ａ分の向上効果が得られる。
【００３１】
ここで充填材６は、リヤクロスメンバ２の車幅方向全体に設ける必要はなく、サスペンションメンバ３との締結部に設ければ足りる。なお、その場合には、充填材６を設けていない部分では、部材２５、２６をリベット等により接合するとよい。
【００３２】
以上の説明では、リヤフロア１、リヤクロスメンバ２をＣＦＲＰで構成した例を説明してきたが、ＧＦＲＰ等の他のＦＲＰを採用してもよく、また、それ以外の部材、アルミ合金、ステンレス等を用いることも可能である。また、接合は、必要な脆弱部を設ければ、接着以外にもボルト、リベット等による締結、金属製の場合は溶接等により行ってもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１…リヤフロア、２…リヤクロスメンバ、３…サスペンションメンバ、４…ボルト、５…サスペンションアーム、６…充填材、２０…リヤクロスメンバ、２５、２６…部材、７１、７２、７４…接着層、２０１…外殻、２０１ａ…外層、２０１ｂ、２０１ｄ…中間層、２０１ｃ、２０１ｅ…内層、２０１ｆ…隙間、２０２…部材、２０３…部材、２０２ａ、２０３ａ…空洞。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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