(57)【要約】      （修正有）【課題】車両走行時における車両後部からのノイズの発生を抑制する。【解決手段】車両後部構造Ｓ１は、車両後部の左右に設けられたホイールハウス１２と、車幅方向に延び、ホイールハウス１２同士を連結するクロスメンバ１４と、ホイールハウス１２とクロスメンバ１４の車幅方向の端部の上面部とを連結する支持部１６と、を有する。【選択図】図１
2015077940.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両後部の左右に設けられたホイールハウスと、
車幅方向に延び、前記ホイールハウス同士を連結するクロスメンバと、
前記ホイールハウスと前記クロスメンバの車幅方向の端部の上面部とを連結する支持部と、
を有する車両後部構造。
【請求項２】
前記上面部は、前記支持部に対して夫々２箇所以上で結合されている請求項１に記載の車両後部構造。
【請求項３】
前記クロスメンバは、前記上面部を有する上部メンバと、前記上部メンバの車両下側に位置する下部メンバとを有し、
前記下部メンバの車幅方向の端部が前記ホイールハウスに結合されている請求項１又は請求項２に記載の車両後部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両後部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
左右のホイールハウスの間を電気機器の保護カバーで連結した構造が開示されている（特許文献１参照）。保護カバーは、断面逆ハット形に形成され、リヤクロスメンバと一体化されている。保護カバーの上面は、ホイールハウス上面取付けステーを介して、ホイールハウスに接合されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２４３８８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車両走行時に発生する、１２５Ｈｚ帯域及び１６０Ｈｚ帯域のノイズは、車両の骨格振動によりパネル振動が大きくなることで増大する。骨格振動は、ホイールハウスの下に位置するリヤサイドメンバの上下動により生じる固有モードであり、この固有モードとして車幅方向のホイールハウス倒れモードが存在する。パネル振動は、ホイールハウス倒れモードにより車両の内板や外板が共振することで大きくなる。ハッチバック車では、この内板や外板の面積が大きいため、ノイズが大きくなる。内板とは、例えばルーフサイドインナパネルである。外板とは、例えばサイドメンバアウタパネルである。ノイズ対策としては、ポリプロピレンシートの設定やパネル形状の変更等が考えられるが、これらは車両のコストや意匠に関係するため対策が難しい。
【０００５】
一方、上記した従来例は、保護カバーとリヤクロスメンバとを一体化して部品点数を削減することを主な課題としており、車両走行時のノイズについては特に考慮されていない。また、ホイールハウス上面取付けステーは、ホイールハウス自体ではなく、該ホイールハウスに設けられたサスペンションタワーに取り付けられている。これは、保護カバーのサスペンションタワーへの接合位置と、該サスペンションタワーにおけるサスペンションの取付け位置とを近づけて、サスペンションの取付け剛性を高めるためである。
【０００６】
本発明は、上記事実を考慮して、車両走行時における車両後部からのノイズの発生を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る車両後部構造は、車両後部の左右に設けられたホイールハウスと、車幅方向に延び、前記ホイールハウス同士を連結するクロスメンバと、前記ホイールハウスと前記クロスメンバの車幅方向の端部の上面部とを連結する支持部と、を有する。
【０００８】
請求項１に記載の車両後部構造では、左右のホイールハウス同士がクロスメンバにより連結されており、該クロスメンバの車幅方向の端部の上面部と、ホイールハウスとが支持部により連結されている。車両走行時に、ホイールハウスが車幅方向に倒れる方向に振動する際に生じる力を、クロスメンバの軸力で受けるので、ホイールハウスの倒れモードが抑制され、車両のパネル振動も抑制される。このため、車両走行時における車両後部からのノイズの発生を抑制することができる。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載の車両後部構造において、前記上面部が、前記支持部に対して夫々２箇所以上で結合されている。
【００１０】
請求項２に記載の車両後部構造では、クロスメンバの上面部が、支持部に対して２箇所以上で結合されているので、ホイールハウスの倒れモードが更に抑制され、車両のパネル振動も更に抑制される。このため、車両走行時における車両後部からのノイズの発生を更に抑制することができる。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の車両後部構造において、前記クロスメンバが、前記上面部を有する上部メンバと、前記上部メンバの車両下側に位置する下部メンバとを有し、前記下部メンバの車幅方向の端部が前記ホイールハウスに結合されている。
【００１２】
請求項３に記載の車両後部構造では、クロスメンバの上部メンバが支持部を介してホイールハウスに結合され、下部メンバがホイールハウスに結合されているので、ホイールハウスの倒れモードが抑制され、車両のパネル振動も抑制される。このため、車両走行時における車両後部からのノイズの発生をより一層抑制することができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、請求項１に記載の車両後部構造によれば、車両走行時における車両後部からのノイズの発生を抑制することができる、という優れた効果が得られる。
【００１４】
請求項２に記載の車両後部構造によれば、車両走行時における車両後部からのノイズの発生を更に抑制することができる、という優れた効果が得られる。
【００１５】
請求項３に記載の車両後部構造によれば、ホイールハウスの倒れモードをより一層抑制できる、という優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１から図５は、第１実施形態に係る。図１は、車両骨格における車両後部構造を示す斜視図である。
【図２】車両後部構造を示す分解斜視図である。
【図３】クロスメンバを示す斜視図である。
【図４】クロスメンバを示す、図３における４−４矢視拡大断面図である。
【図５】（Ａ）周波数と、ホイールハウスの車幅方向の振動レベルの関係を示す線図である。（Ｂ）周波数と音圧感度（ノイズ）の関係を示す線図である。
【図６】車両後部構造の作用を示す斜視図である。
【図７】第２実施形態に係る車両後部構造を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づき説明する。
［第１実施形態］
図１において、本実施形態に係る車両後部構造Ｓ１は、車両骨格１０の後部構造に係り、ホイールハウス１２と、クロスメンバ１４と、支持部１６とを有している。
【００１８】
図２において、ホイールハウス１２は、車両後部の左右に設けられ、インナパネル１８とアウタパネル（図示せず）とを車幅方向に接合して構成されている。インナパネル１８においては、例えばフランジ１８Ｃがその接合部位となる。アウタパネルは、インナパネル１８の車幅方向外側に設けられる。本実施形態におけるホイールハウス１２とは、具体的にはそのインナパネル１８を指している。
【００１９】
図２において、インナパネル１８は、縦壁部１８Ａと、外周部１８Ｂと、フランジ１８Ｃとを有している。縦壁部１８Ａは、車室内からの側面視で略半円形に構成されており、インナパネル１８の最も車幅方向内側に位置している。外周部１８Ｂは、縦壁部１８Ａの外周縁から車幅方向外側へ折曲げ形成されている。フランジ１８Ｃは、外周部１８Ｂの車幅方向外側からホイールハウス１２の径方向外側に折曲げ形成されており、インナパネル１８の最も車幅方向外側に位置している。
【００２０】
縦壁部１８Ａの下部には、車幅方向内側に突出した取付けブラケット２０が設けられている。この取付けブラケット２０は、板状に形成されている。また取付けブラケット２０には、車両前後方向に開口する貫通孔２０Ａが形成され、該貫通孔２０Ａの車両後側にはナット（図示せず）が固着されている。更に、インナパネル１８には、後述する支持部１６が設けられている。
【００２１】
図２，図３において、クロスメンバ１４は、車幅方向に延び、ホイールハウス１２（インナパネル１８）同士を連結する部材である。クロスメンバ１４の車両上下方向の曲げ剛性は、車両前後方向の曲げ剛性よりも大きく設定されている。車両上下方向の曲げ剛性とは、車両前後方向を回転軸とする曲げに対する剛性である。車両前後方向の曲げ剛性とは、車両上下方向を回転軸とする曲げに対する剛性である。この曲げ剛性の設定のため、図２から図４に示されるように、クロスメンバ１４は、上部メンバ２４と下部メンバ２６とを、例えば一体的に有し、車両前後方向よりも車両上下方向に長く構成されている。上部メンバ２４は、車幅方向に直線状に形成されており、例えば平板状の上面部２２を有している。
【００２２】
下部メンバ２６は、上部メンバ２４の車両下側に位置し、車両上側に凸に屈曲しており、クロスメンバ１４の車幅方向中央部と端部では、上部メンバ２４と下部メンバ２６とが夫々互いに連結されている。クロスメンバ１４の車幅方向中央部と端部の間には、軽量化のための貫通孔２８が形成されている。この貫通孔２８は、上部メンバ２４と下部メンバ２６との間に車両前後方向に貫通する略三角形に形成されている。
【００２３】
下部メンバ２６の車幅方向の端部には、車両前後方向に貫通する貫通孔２６Ａが形成されている。図２に示されるように、この貫通孔２６Ａと、取付けブラケット２０の貫通孔２０Ａとに、ボルト３２を通して、該取付けブラケット２０に設けられたナット（図示せず）に締結することにより、下部メンバ２６がホイールハウス１２（インナパネル１８）に結合されている。本実施形態では、取付けブラケット２０の車両前方側の面に下部メンバ２６が結合されている。
【００２４】
図４に示されるように、クロスメンバ１４は、例えば前部パネル３４と、上面部２２を構成する上部パネル３６と、支持パネル３８と、下部パネル４０とを接合して構成されている。これらのパネルは、例えば夫々金属パネルである。前部パネル３４は、例えば車両上下方向に沿って縦に配置され、上部パネル３６、支持パネル３８及び下部パネル４０は、何れも前部パネル３４の車両後方側に配置されている。上部パネル３６は、その前縁が前部パネル３４に接合されて車両後方側に略水平に配置されている。
【００２５】
支持パネル３８は、下側の接合部３８Ａにおいて前部パネル３４の後面に接合されると共に、上側の接合部３８Ｂにおいて上部パネル３６の下面に接合されている。支持パネル３８は、上部パネル３６により支えられている。接合部３８Ａ，３８Ｂ間は、前部パネル３４及び上部パネル３６の何れにも接触しない傾斜部３８Ｃとなっている。これにより、上部メンバ２４が、断面略直角三角形の閉断面構造に構成されている。この上部メンバ２４の曲げ剛性を更に高めるために、前部パネル３４のうち上記閉断面を構成する部位には、例えば車両後方側に凸でかつ車幅方向に延びる例えば台形のビード３４Ａが形成されている（図３，図４参照）。
【００２６】
クロスメンバ１４における隙間２８は、例えば前部パネル３４に形成された貫通孔である。この隙間２８の上側に支持パネル３８が配置され、隙間２８の下側に下部パネル４０が配置されている。この下部パネル４０は、前部パネル３４の後面に接合されている。また下部パネル４０には、車両後方側に凸でかつ下部メンバ２６の長手方向に沿って延びる例えば台形のビード４０Ａが形成されている。これにより、下部メンバ２６が、断面台形の閉断面構造に構成されている。
【００２７】
上部メンバ２４の断面二次モーメントは、車幅方向位置にかかわらずほぼ一定であることが望ましい。具体的には、上部メンバ２４の車幅方向位置による上部メンバ２４の図心の変化を、車両前後方向及び車両上下方向において、例えば±１０ｍｍ以内とすることが望ましい。
【００２８】
なお、クロスメンバ１４は、上部メンバ２４と下部メンバ２６とを一体的に有しているものに限られず、上部メンバ２４と下部メンバ２６とが別体に設けられていてもよい。
【００２９】
図２において、支持部１６は、ホイールハウス１２（インナパネル１８）とクロスメンバ１４の車幅方向の端部の上面部２２とを連結している。この支持部１６は、例えばインナパネル１８の断面形状に沿うように形成されており、上端１６Ａがインナパネル１８のフランジ１８Ｃに接合され、下端１６Ｂがインナパネル１８の縦壁部１８Ａに接合されている。下端１６Ｂの位置は、取付けブラケット２０よりも車両前側でかつ車両上方側である。
【００３０】
この下端１６Ｂには、車幅方向内側に突出する突出部１６Ｃが形成されている。この突出部１６Ｃは、断面逆Ｕ字形に形成され、２箇所以上の貫通孔１６Ｄが形成されている。図示の例では、２箇所の貫通孔１６Ｄが、車両前後方向に直列に形成されている。突出部１６Ｃの下面の貫通孔１６Ｄに対応する位置には、ナット（図示せず）が夫々固着されている。
【００３１】
クロスメンバ１４の上面部２２にも、貫通孔１６Ｄの配置に対応した２箇所の貫通孔２２Ａが形成されている。クロスメンバ１４の車幅方向の端部の上面部２２は、支持部１６の突出部１６Ｃの上に重ねられる。貫通孔２２Ａ，１６Ｄに２本のボルト４２を車両上側から通して、突出部１６Ｃの下面のナット（図示せず）に締結することにより、クロスメンバ１４の車幅方向の端部の上面部２２が、支持部１６に対して夫々結合される。
【００３２】
（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。図１において、本実施形態に係る車両後部構造Ｓ１では、車両走行時にホイールハウス１２が車幅方向に倒れる方向に振動する際に生じる力を、クロスメンバ１４の軸力で受けることができる。これにより、ホイールハウス１２の倒れモードが抑制され、車両のパネル振動も抑制される。このため、車両走行時における車両後部からのノイズの発生を抑制することができる。
【００３３】
この効果は、次の構成により顕著となる。第１に、クロスメンバ１４の車幅方向の端部の上面部２２が、ホイールハウス１２に夫々設けられた支持部１６に対して夫々２箇所以上で結合されており、結合剛性が高い、という点である。第２に、クロスメンバ１４の上部メンバ２４が支持部１６を介してホイールハウス１２に結合され、下部メンバ２６がホイールハウス１２に結合されている、という点である。第３に、クロスメンバ１４の車両上下方向の曲げ剛性が、車両前後方向の曲げ剛性と比較して大きく設定されている、という点である。
【００３４】
図５に解析結果の一例を示す。図５（Ａ）は、周波数と、ホイールハウスの車幅方向の振動レベルの関係を示す線図である。図５（Ｂ）は、周波数と音圧感度（ノイズ）の関係を示す線図である。図５（Ａ），（Ｂ）において、破線は本実施形態の構造を有しない比較例を示し、実線は本実施形態の構造を有する実施例を示している。
【００３５】
図５（Ａ）に示されるように、実施例に係るホイールハウスの振動レベルは、比較例に対して、１２５〜１６０Ｈｚで大幅に低減する。これに伴い、図５（Ｂ）に示されるように、実施例に係るノイズのレベルも同様に、１２５〜１６０Ｈｚで大幅に低減する。つまり、ホイールハウス１２の振動レベルを抑制して車両の骨格振動を抑制することにより、車両パネルのパネル振動を抑制し、車両走行時における車両後部からのノイズの発生を抑制できることがわかる。
【００３６】
また、クロスメンバ１４で車両骨格１０を補強することにより、操縦安定性を向上させることができる。このクロスメンバ１４は、従来のものより軽量化が可能である。
【００３７】
［第２実施形態］
図６において、本実施形態に係る車両後部構造Ｓ２では、クロスメンバ１４とホイールハウス１２の結合点が一部省略され、例えば車両右側の結合点が１箇所とされている。具体的には、クロスメンバ１４の車両右側の端部において、上面部２２が支持部１６に対して１箇所で結合され（ボルト４２）、下部メンバ２６はホイールハウス１２に結合されていない。上面部２２の結合点は、２箇所の貫通孔２２Ａ（図３）のうち、例えば車両後方側である。クロスメンバ１４の車両左側の端部については、第１実施形態と同様に、上面部２２で２箇所、下部メンバ２６で１箇所の計３箇所となっている。従って、クロスメンバ１４の車両右側の端部と車両右側のホイールハウス１２との結合剛性は、クロスメンバ１４の車両左側の端部と車両左側のホイールハウス１２よりも低くなっている。
【００３８】
（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。図６において、本実施形態に係る車両後部構造Ｓ２では、クロスメンバ１４の車両右側の端部において、下部メンバ２６が車両右側のホイールハウス１２に結合されていない。これに加え、クロスメンバ１４の車両右側の端部において、上面部２２は支持部１６に対して１箇所で結合されている。従って、下部メンバ２６は、車両右側のホイールハウス１２に拘束されずに変形（振動）することができる。これにより、上部メンバ２４の車両前後方向の曲げ変形（振動）を励起することができる。
【００３９】
上部メンバ２４が車両前後方向に曲がるように変形すると、クロスメンバ１４の全長が短くなるので（矢印Ａ，Ｂ方向）、該クロスメンバ１４と車両右側のホイールハウス１２との結合点が車幅方向に引っ張られる。これにより、車両走行時に車両右側のホイールハウス１２が車幅方向外側へ倒れようとした際に（矢印Ｃ方向）、クロスメンバ１４が変形することにより、該ホイールハウス１２を車幅方向内側へ引き戻す力が作用する。車両左側のホイールハウス１２が矢印Ｄ方向に倒れようとすることによっても、車両右側のホイールハウス１２を引き戻すことができる。
【００４０】
このように、本実施形態では、車幅方向に振動するホイールハウス１２と逆位相でクロスメンバ１４を振動させて、力を逆位相に作用させることにより、ホイールハウス１２の倒れモードを抑制している。これにより、車両のパネル振動も抑制して、車両走行時における車両後部からのノイズの発生を抑制することができる。
【００４１】
［第３実施形態］
図７において、本実施形態に係る車両後部構造Ｓ３では、第２実施形態に係るクロスメンバ１４の車両前側に、クロスメンバ４４が追加されている。このクロスメンバ４４とホイールハウス１２との結合点の構成は、車両右側の結合点が１箇所とされるクロスメンバ１４とは逆に、車両左側の結合点が１箇所とされている。
【００４２】
具体的には、クロスメンバ４４の車両左側の端部において、上面部２２が支持部１６に対して１箇所で結合され、他の部位はホイールハウス１２に結合されていない。クロスメンバ４４の車両右側の端部については、第１実施形態と同様に、上面部２２で２箇所、下部メンバ２６で１箇所の計３箇所となっている。従って、クロスメンバ４４の車両左側の端部と車両左側のホイールハウス１２との結合剛性は、クロスメンバ４４の車両右側の端部と車両右側のホイールハウス１２よりも低くなっている。
【００４３】
他の部分については、第１実施形態又は第２実施形態と同様であるので、同一の部分には図面に同一の符号を付し、説明を省略する。
【００４４】
（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。図７において、本実施形態に係る車両後部構造Ｓ３では、クロスメンバ１４により、車両右側のホイールハウス１２が車幅方向外側（矢印Ｃ方向）へ倒れようとすることを矢印Ｅ方向に引き戻すことで、該ホイールハウス１２の倒れモードを抑制することができる。また、クロスメンバ４４により、車両左側のホイールハウス１２が車幅方向外側（矢印Ｄ方向）へ倒れようとすることを矢印Ｆ方向に引き戻すことで、該ホイールハウス１２の倒れモードを抑制することができる。これにより、車両のパネル振動も抑制して、車両走行時における車両後部からのノイズの発生を抑制することができる。
【００４５】
［他の実施形態］
第１実施形態では、クロスメンバ１４の車幅方向の端部と、ホイールハウス１２との結合箇所が２箇所となっているが、この結合は１箇所でもよく、また３箇所以上であってもよい。また、クロスメンバ１４が上部メンバ２４及び下部メンバ２６を有するものとしたが、クロスメンバ１４の構造はこれに限られない。更に、クロスメンバ１４の車両上下方向の曲げ剛性が、車両前後方向の曲げ剛性よりも大きく設定されるものとしたが、曲げ剛性の大小関係はこれに限られない。
【００４６】
以上、本発明の実施形態の一例について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００４７】
１０    車両骨格
１２    ホイールハウス
１４    クロスメンバ
１６    支持部
２２    上面部
２４    上部メンバ
２６    下部メンバ
４４    クロスメンバ
Ｓ１    車両後部構造
Ｓ２    車両後部構造
Ｓ３    車両後部構造
【図１】
2015077940.tif 000003
【図２】
2015077940.tif 000004
【図３】
2015077940.tif 000005
【図４】
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【図５】
2015077940.tif 000007
【図６】
2015077940.tif 000008
【図７】
2015077940.tif 000009