CN103930336A - 汽车的后部车身结构 - Google Patents
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Abstract
一种汽车的后部车身结构，包括：后副车架(21)，包含左右的纵梁部(22)和连结两纵梁部(22)的横梁部(23)；后悬架，由后副车架(21)所支撑。横梁部(23)具有从左右的纵梁部(22)分别向车宽方向内下方延伸的由管状部件构成的左右的侧方部(23S)和连结这两侧方部(23S)的由管状部件构成的中央部(23C)。中央部(23C)的高度被设置在比上臂支撑部(28)与下臂支撑部(29)的上下方向中央位置更下方的位置。
Description
技术领域
本发明涉及具备后副车架及后悬架的汽车的后部车身结构，所述后副车架包含左右的纵梁部和连结两纵梁部的横梁部，所述后悬架由所述后副车架支撑。
背景技术
一般而言，支撑后悬架的后副车架(与后悬架横梁同义)具有左右的纵梁部和连结两纵梁部的横梁部。作为具备这样的后副车架的汽车的后部车身结构，已知右如图16、图17所示的结构。
以仰视图示意性地表示于图16的以往结构(专利文献1)中，设置有具备左右的纵梁部81、81和前后的横梁部82、83的副车架80，各纵梁部81、81的前后两侧的固定部81a、81b分别连结于左右的后纵梁84、84，并利用延长部件86、86来连结纵梁部81、81的前部81c与车身横梁85。
图16中，纵梁部81俯视下呈向车宽方向内侧弯曲的大致圆弧状。该弯曲结构为了实现如下目的：为了利用后纵梁84的底座来支撑悬架弹簧(螺旋弹簧)而需要确保该弹簧的设置空间；增加臂的长度(臂88的长度)，以抑制与后轮87的上下运动相应的悬架的几何变化(前束角或外倾角等的变化)。
另外，图16中，88为前侧下臂，89为后侧下臂，而且图中，箭头F表示车辆前方，箭头R表示车辆后方。
图16所示的以往结构中，存在如下的问题。
即，纵梁部81前后的固定部81a、81b间的距离长且弯曲，因此为了确保刚性以应对横向力的输入，必须加大该纵梁部81的板厚，从而导致重量增大。
而且，在发生后碰撞时，后纵梁84后部所受的后碰撞负荷如该图16中的箭头所示，集中在后纵梁84的前部，因此存在如下问题：位于后纵梁84前方的下边梁的周边部件的变形量增加。
此外，前侧固定部81a与前侧下臂88的支撑部88a之间的距离长，在刚性方面不利。
除此以外，虽然利用延长部件86将纵梁部81的前部81c连接于车身横梁85而相应地若干程度提高了副车架80的刚性，但若该延长部件86的长度长，则存在如下问题：延长部件86容易变形，并且需要延长部件86的设置空间，而且重量增加。
以仰视图示意性地表示于图17的以往结构(专利文献2)中，设置有具备左右的纵梁部81、81和前后的横梁部82、83的副车架80A，各纵梁部81、81中的前后两侧的固定部81a、81b分别连结于左右的后纵梁84、84，此外，出于与图16的以往结构同样的目的，纵梁部81被形成为俯视下向车宽方向内侧弯曲的大致圆弧状。
图17中，由于纵梁部81、81向车宽方向内侧弯曲，而且其前侧的固定部81a连结于后纵梁84，因此副车架80A的前部被牢固地支撑于沿前后方向延伸的作为车身强度部件的后纵梁84，并且纵梁部81容易变形。这样的结构，无论是从副车架80A与车身的连结强度的观点考虑，还是从抑制后碰撞时的副车架80A的前方移动的观点考虑，均被认为是较为理想的结构。
但是，图17所示的以往结构中，也与图16的以往结构同样，无法缩短前侧固定部81a与前侧下臂88的支撑部88a之间的距离，在刚性方面不利。
如此，图17所示的以往结构除了延长部件86这一点以外，存在着与图16的以往结构同样的问题。另外，图17中，对于与图16相同的部分标注相同的符号。
此外，图17所示的以往结构中，前侧下臂88的支撑部88a和设置在比前侧下臂88更上方的前侧上臂(未图示)的支撑部被设置在前后方向的同一位置，从而构成为在正视下，在右上的上臂与左下的下臂之间以及在左上的上臂与右下的下臂之间呈斜挂肩带状地相互抵消负荷的结构。由此，使车辆的转弯等时所输入的同相横向力(same-phase lateral forces，使左右的后轮87向同一侧倾倒的横向力)相互抵消。
但是，图17所示的以往结构中，尽管能使同相横向力相互抵消，但对于车辆在凹凸路上行驶等时输入的异相横向力(different-phase lateral forces，使左右的后轮87、87向不同侧倾倒的横向力)，存在如下问题。即，图17所示的以往结构中，横梁部82为板制的部件，而且前侧的下臂88的支撑部88a与横梁部82的中央部之间的上下偏置量大，因此无法充分确保应对异相横向力的刚性，而且，存在着板制的横梁部82在频率300Hz前后发生面共振的问题。
这样，自以往，在汽车的后部车身结构中，未能充分兼顾到确保应对同相横向力及异相横向力的刚性和抑制面共振。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利公开公报特开2010-247622号
专利文献2：日本专利公开公报特开2009-255902号
发明内容
本发明鉴于上述的情况而作，其目的在于提供一种汽车的后部车身结构，不仅能够确保应对使左右轮向同一侧倾倒的同相横向力的刚性，还能够确保应对使左右轮向不同侧倾倒的异相横向力的刚性，而且还能够抑制频率300Hz前后的面共振(plane resonance)。
为了实现上述目的，本发明的汽车的后部车身结构包括：后副车架，包含左右的纵梁部和连结两纵梁部的横梁部；后悬架，由后副车架所支撑；其中，所述纵梁部的前部上设置有被安装于车身构件的前侧固定部，在所述纵梁部中的前侧固定部的后方位置设置有上臂支撑支架和位于比上臂支撑支架更下方的下臂支撑支架，所述上臂支撑支架及下臂支撑支架的安装位置被设定于在前后方向上与所述横梁部的左右两端部重叠且在车宽方向上与所述纵梁部的前侧固定部重叠的位置，所述上臂支撑支架在位于比所述纵梁部的前侧固定部更上方的部位具有轴支撑后悬架的上臂的上臂支撑部，所述下臂支撑支架在位于比所述纵梁部的前侧固定部更下方的部位具有轴支撑后悬架的下臂的下臂支撑部，所述横梁部具有从所述左右的纵梁部分别向车宽方向内下方延伸的由管状部件构成的左右的侧方部和连结这两侧方部的由管状部件构成的中央部，所述横梁部的中央部的高度被设定在比所述下臂支撑部更上力且比所述上臂支撑部与下臂支撑部的上下方向中央位置更下方的位置，所述下臂支撑支架连结于所述横梁部的中央部或者侧方部的车宽方向内侧端部。
根据本发明，产生如下效果：不仅能够确保应对使左右轮向同一侧倾倒的同相横向力的刚性，还能够确保应对使左右轮向不同侧倾倒的异相横向力的刚性，而且还能够抑制频率300Hz前后的面共振。
附图说明
图1是表示本申请发明的汽车的后部车身结构的仰视图。
图2是从图1中拆除后副车架及悬架臂后的状态的仰视图。
图3是图1的III-III线向视剖面图。
图4是后副车架的立体图。
图5是以从下方向上方观察后副车架时的状态来表示的立体图。
图6是后副车架的俯视图。
图7是后副车架的正视图。
图8是后副车架的背视图。
图9是后副车架的侧视图。
图10是图6的X-X线向视剖面图。
图11是示意性地表示汽车的后部车身结构的仰视图。
图12是同相横向力输入时的说明图。
图13是异相横向力输入时的说明图。
图14是表示汽车的后部车身结构的另一实施例的俯视图。
图15是图14的XV-XV线向视剖面图。
图16是示意性地表示以往的汽车的后部车身结构的仰视图。
图17是示意性地表示以往的汽车的后部车身结构的另一例的仰视图。
具体实施方式
根据附图详述本发明的一实施例。
图1是表示汽车的后部车身结构的仰视图，图2是从图1拆除后副车架及悬架臂等后的状态的仰视图，图3是图1的III-III线向视剖面图。另外，图中，箭头F表示车辆的前方，箭头R表示车辆的后方。
<车身结构的说明>
主要如图2、图3所示，在中间底板1的后方侧，设置有后座椅盘2、及从其后端部呈前低后高状地倾斜且延伸的斜面部3，在斜面部3的更后方侧，设置有后地板4。
在中间底板1及未图示的前底板的车宽方向中央部，一体地形成有朝车厢内突出并沿车辆的前后方向延伸的隧道部5，并且在中间底板1及前底板的车宽方向两端部接合有下边梁6。
在后座椅盘2及斜面部3的下部(车外侧面)，利用一对箱安装带13安装有作为车辆辅助机构的燃料箱14。
下边梁6是通过下边梁内件与下边梁外件相互接合而形成且具备沿车辆的前后方向延伸的下边梁闭合剖面的车身强度部件。在下边梁闭合剖面内，视需要而设置有下边梁加强什。
从后座椅盘2至斜面部3及后地板4，设置有沿车辆的前后方向延伸的左右一对后纵梁7。
后纵梁7分别设置在车辆的左侧与右侧，且位于左右一对轮室罩8的车宽方向内侧。该后纵梁7具备位于后座椅盘2、斜面部3及后地板4的上表面侧的后纵梁上件7U以及位于后座椅盘2、斜面部3及后地板4的下表面侧的后纵梁下什7L。在这些上下的后纵梁上件7U及后纵梁下件7L与上述各要素2、3、4之间，形成有沿车辆的前后方向延伸的后侧件闭合剖面。
后纵梁7为车身强度部件，该后纵梁7的前部在所谓的上弯部(设置后述的No.3横梁9的部分)与下边梁6连结。在左右的后纵梁7、7的前部(与下边梁6的连结部)彼此之间，架设有沿车宽方向延伸的No.3横梁9，在该No.3横梁9与车身底板(后座椅盘2)之间，形成有沿车宽方向延伸的闭合剖面。
而且，在左右的后纵梁7之间，架设有沿车宽方向延伸的No.4横梁10。具体而言，该No.4横梁10的左右两端部被安装于与斜面部3的后部对应的后纵梁7的前后方向中间部。另外，本实施例中，No.4横梁10相当于本发明所涉及的“车身构件”。
No.4横梁10具备位于斜面部3的上表面侧且在车宽方向上连结左右的后纵梁上件7U的横梁上件10U、及位于斜面部3的下表面侧且在车宽方向上连结左右的后纵梁下件7L的横梁下件10L。在横梁上件10U与斜面部3之间，形成有沿车宽方向延伸的闭合剖面11，在横梁下什10L与斜面部3之间，也形成有沿车宽方向延伸的闭合剖面12。即，上下的各闭合剖面11、12如图3所示，以在上下方向上重叠的方式而形成。
而且，在横梁下件10L中的后纵梁7的车宽方向内侧，设定有后述的纵梁部22的前侧固定部25(图1)的安装点10P。
如图2所示，在左右一对后纵梁7的后端部，分别安装有作为冲击能量吸收部件的溃缩盒15、15，在这些左右的溃缩盒15、15彼此之间，架设有沿车宽方向延伸的保险杠加强件16。
在与前后的横梁9、10之间对应的后纵梁下件7L的前部，形成有用于安装后述的悬架纵臂49(图1)的悬架纵臂安装部17，在位于No.4横梁10的后方侧的后纵梁下件7L的前后方向中间部，设置有用于安装后述的悬架弹簧27(图1)的弹簧座18。而且，在后纵梁下件7L中的弹簧座18的更后方位置，设定有后述的纵梁部22的后侧固定部26(图1)的安装点19。此外，在轮室罩8内，设置有后悬架的减振器安装部20。
<副车架的说明>
如图1中的仰视图所示，用于支撑后悬架的后副车架21安装于图2、图3所示的车身结构。
图4是以从上力观察后副车架21时的状态来表示的立体图，图5是以从下方向上方观察后副车架21时的状态来表示的立体图，图6是后副车架21的俯视图，图7是后副车架21的正视图，图8是后副车架21的背视图，图9是后副车架21的侧视图。
如图4至图9所示，后副车架21具备左右的纵梁部22、以及将各纵梁部22彼此连结的前侧横梁部23及后侧横梁部24，且以俯视下左右大致对称的方式形成(参照图6)。另外，本实施例中，前侧横梁部23相当于本发明所涉及的“横梁部”。
左右的纵梁部22由管状的部件构成。该纵梁部22在其前后两端部，具有前侧固定部25(所谓的前侧安装部)与后侧固定部26(所谓的后侧安装部)。
前侧横梁部23具有从左右的纵梁部22的各前部(直线地延伸的部分)分别朝车宽方向内下方延伸的左右的侧方部23S、及在车宽方向上连结左右的两侧方部23S的水平的中央部23C，这些部全部由管状的部件构成。
如图1所示，左右的纵梁部22的后部经由后侧固定部26安装于左右的后纵梁7，左右的纵梁部22的前部经由前侧固定部25安装在位于后纵梁7的车宽方向内侧的No.4横梁10的左右两侧部。详细而言，后侧固定部26被安装于后纵梁下件7L的安装点19(图2)，并且前侧固定部25被安装于横梁下件10L的安装点10P(图2)。
而且，各纵梁部22如图1所示，为了确保用于设置悬架弹簧27的空间而局部地弯曲形成。即，纵梁部22具有从其后侧固定部26朝车宽方向内前方倾斜地延伸的部分，在该倾斜部分的前方，设置有后悬架用的弹簧即悬架弹簧27。由此，能够兼顾到借助纵梁部22实现的后碰撞负荷的分散和悬架弹簧27的布局。
图11至图13示意性地表示本实施例的后部车身结构。如这些图11至13及图1所示，后悬架具有前侧上臂32、位于前侧上臂32的下方的前侧下臂33、位于前侧下臂33的后方的后侧下臂37、由螺旋弹簧构成的悬架弹簧27、及悬架纵臂49。另外，本实施例中，前侧上臂32相当于本发明所涉及的“上臂”，前侧下臂33相当于本发明所涉及的“下臂”。
后悬架的前侧上臂32及前侧下臂33与后侧下臂37分别以沿车宽方向延伸的方式设置，且连结后轮48(更详细而言，为保持后轮48的车轮轮辐47的安装部即车轮支撑装置)与后副车架21。悬架纵臂49以沿前后方向延伸的方式设置，且连结后轮48的车轮支撑装置与后纵梁7的前部。并且，借助所述各臂32、33、37、49等的功能，后轮48的上下运动受到控制。
如图11的仰视图及图12、图13的正视图示意性地所示，本实施例中，前侧上臂32与前侧下臂33以沿车宽方向大致平行地延伸的方式设置。而且，前侧上臂32具有以不与后纵梁7干涉的方式朝下方凹陷的弯曲形状。
如图11及图1所示，本实施例中，为了确保前束(后轮48的前侧相对于后轮48的后侧为位于车宽方向内侧的前束角)，前侧的臂的(前侧上臂32及前侧下臂33各自的)臂长被设定得短于后侧下臂37的臂长。另外，此处所述的臂长是指以直线将臂的车宽方向两侧的端部彼此相连的距离(以下相同)。
而且，出于确保负外倾(正视时左右的后轮48成八字状的外倾角)的目的，前侧上臂32的臂长被设定得短于前侧下臂33的臂长。
如图4、图6所示，在左右的纵梁部22的前部且前侧固定部25的后方位置，设置有位于比前侧固定部25更上方的上臂支撑部28及位于比前侧固定部25更下方的下臂支撑部29。并且，由上臂支撑部28轴支撑前侧上臂32，并且由下臂支撑部29轴支撑前侧下臂33。
在本实施例中，上臂支撑部28及下臂支撑部29由安装于纵梁部22的支架(以下要说明的上臂支撑支架30及下臂支撑支架31)的一部分形成。
即，如图4、图7所示，在纵梁部22中的前侧固定部25的后方位置，安装有上臂支撑支架30(以下有时简称作支架30)，在该支架30上形成有上述的上臂支撑部28。支架30以沿着向车宽方向外侧延长前侧横梁部23的左右的侧方部23S的延长线延伸的方式，即，以从纵梁部22朝车宽方向外上方突出的方式设置。
而且，在纵梁部22中的前侧固定部25的后方且在前后方向上与上述支架30的安装位置重叠的位置，安装有从纵梁部22朝车宽方向外下方延伸的下臂支撑支架31(以下有时简称作支架31)，在该支架31上形成有上述的下臂支撑部29。
图7中，将位于上臂支撑部28与下臂支撑部29的上下方向的中央的位置以虚线L1表示。与此相对，前侧横梁部23的中央部23C的高度被设定在比上述两支撑部28、29的上下方向中央位置(虚线L1)更下方。
如图6至图9所示，包含上臂支撑部28的支架30包括具有U字状剖面的基部30c、从基部30c朝前后突出设置的一对凸缘部30a、及从基部30c朝车宽方向内侧延伸的延伸设置部30b。支架30的基部30c及前后的凸缘部30a被接合于纵梁部22，延伸设置部30b被接合于前侧横梁部23中的侧力部23S的上部。
通过使用此种结构的支架30，能够阻止支架30向前后方向的倾倒，并且确保充分的应对横向力(横向的负荷)的接合强度。
包含下臂支撑部29的支架31如图4至图9所示，具有在前后方向上隔开距离地设置的正视三角形状的前侧面板34及后侧面板35、及将前侧及后侧面板34、35彼此前后相连的侧部面板36a及下部面板36b。侧部面板36a以堵塞前侧及后侧面板34、35间的车宽方向外侧的开口的方式设置，下部面板36b以堵塞前侧及后侧面板34、35间的下侧的开口的方式设置。
前侧及后侧面板34、35被分别接合于纵梁部22的下表面与前侧横梁部23的下表面(更详细而言，为从中央部23C的左右两端部直至侧方部23S的车宽方向外侧端部的范围的下表面)。而且，在前侧面板34上，一体形成有朝前方突出的凸缘部34a，并且在后侧面板35上，一体形成有朝后方突出的凸缘部35a，各凸缘部34a、35a被接合于纵梁部22。由于这些凸缘部34a、35a，支架31相对于纵梁部22的前后方向的接合宽度相应地扩大。
通过使用此种结构的支架31，能够阻止支架31向前后方向的倾倒，并且确保充分的应对横向力(横向的负荷)的接合强度。
这样，本实施例中，在纵梁部22中的前侧定部25的后方位置，设置有包含上臂支撑部28及下臂支撑部29的支架30、31，在各臂支撑部28、29上，分别轴支撑有后悬架的前侧臂(前侧上臂32及前侧下臂33)。包含上臂支撑部28的支架30、包含下臂支撑部29的支架31、以及前侧横梁部23的左右两端部(侧方部23S的车宽方向外侧端部)彼此以前后方向的位置重叠的方式而设置。尤其，本实施例，支架30、31及前侧横梁部23的左右两端部安装在纵梁部22中的前后方向的大致同一位置。
更具体而言，纵梁部22上的上述支架30、31的位置被设定在纵梁部22的前侧同定部25的后侧的极近傍处。尤其，如图4、图9等所示，本实施例中，以支架30的前侧的凸缘部30a和支架31的前侧的凸缘部34a分别与前侧固定部25的前后方向的位置重叠的方式，而使支架30、31相对于前侧固定部25接近前方。这样，通过缩短包含各臂支撑部28、29的支架30、31与纵梁部22的前侧固定部25的前后距离，从而实现后副车架21的抗扭刚性的提高。
而且，如图4至图7所示，支架30、31以车宽方向的位置与纵梁部22的前侧固定部25重叠的方式而设置。即，以上侧的支架30所具有的车宽方向的尺寸范围、与下侧的支架31所具有的车宽方向的尺寸范围这两者包含纵梁部22的前侧固定部25的方式，各支架30、31与前侧固定部25以在正视(参照图7)时沿上下方向排列的状态(沿车宽方向彼此接近地)设置。
如图1、图3、图11所示，后副车架21的后侧横梁部24在从支架31(下臂支撑部29)及前侧横梁部23向后方离开间隔的位置支撑后侧下臂37。
具体而言，后侧横梁部24如图4至图9所示，具有位于比后副车架21的后侧固定部26更前方的中央部24C、以及从中央部24C的左右两端部向车宽方向外侧延伸的前方倾斜部24F及后方倾斜部24R。在中央部24C的左右位置，分别设置有后侧臂支撑部38，在该左右的后侧臂支撑部38上，分别轴支撑有图1、图3所示的后悬架的后侧下臂37。
后侧横梁部24的后方倾斜部24R及前方倾斜部24F以从中央部24C的左右两端部分支成两股状的方式设置。具体而言，后方倾斜部24R朝向纵梁部22的后侧固定部26(朝车宽方向外后方)倾斜地延伸，前方倾斜部24F朝与后方倾斜部24R相反的方向(朝车宽方向外前方)倾斜地延伸。该分支的各倾斜部24R、24F的车宽方向两端部分别接合于纵梁部22，由这些纵梁部22、前方倾斜部24F及后方倾斜部24R这三者形成所谓的桁架结构。
图10是图6的X-X线向视剖面图。如该图10所示，后侧横梁部24是通过使将板材弯折成逆L字状的前梁39与将板材弯折成L字状的后梁40相互接合而形成。尤其，如图10的剖面所示，后侧横梁部24的中央部24C具有接合于上述两梁39、40的下部的作为加强部件的加强板41，由这三者(39、40、41)形成沿车宽方向延伸的闭合剖面42。借助该闭合剖面结构，既能抑制重量增加，又能实现后侧横梁部24的中央部24C的刚性提高。
此外，本实施例中，如图5中的立体图所示，加强板41不仅设置在后侧横梁部24的中央部24C而且还设置到前方倾斜部24F及后方倾斜部24R的车宽方向中途位置。由此，还将各倾斜部24F、24R处的刚性予以提高，因此无需导致零件个数的增加便能够更有效地加强后侧横梁部24。
如图3所示，纵梁部22的前侧固定部25利用螺栓45从下方被紧固固定于利用加固件43支撑在横梁下件10L的闭合剖面12内的螺母44。同样，纵梁部22的后侧固定部26利用螺栓46从下方被紧固固定于后纵梁下件7L。
而且，如图1、图3所示，后侧下臂37为了兼作悬架弹簧27的弹簧座，而在上下方向上与后纵梁下件7L侧的弹簧座18(图2)相向的位置具有朝前后方向鼓出的部分。
<作用的说明>
接下来，对图1至图13所示的汽车的后部车身结构的作用进行说明。该车身结构具备包含左右的纵梁部22及连结两纵梁部22的前侧横梁部23(横梁部)的后副车架21、及由后副车架21所支撑的后悬架。纵梁部22的前部上设置有被安装于No4横梁10(车身构件)的前侧固定部25，在纵梁部22中的前侧固定部25的后方位置设置有上臂支撑支架30、及位于比上臂支撑支架30更下方的下臂支撑支架31，上臂支撑支架30及下臂支撑支架31的安装位置被设定于在前后方向上与前侧横梁部23的左右两端部重叠且在车宽方向上与纵梁部22的前侧定部25重叠的位置。上臂支撑支架30在位于比纵梁部22的前侧固定部25更上方的部位具有轴支撑后悬架的前侧上臂32(上臂)的上臂支撑部28，下臂支撑支架31在位于比纵梁部22的前侧固定部25更下方的部位具有轴支撑后悬架的前侧下臂33(下臂)的下臂支撑部29。前侧横梁部23具有从左右的纵梁部22分别向车宽方向内下方延伸的由管状部件构成的左右的侧方部23S、及连结所述两侧方部23S的由管状部件构成的中央部23C，该前侧横梁部23的中央部23C的高度被设定在比下臂支撑部29更上方且比上臂支撑部28与下臂支撑部29的上下方向中央位置(图7的虚线L1)更下方的位置。下臂支撑支架31连结于前侧横梁部23中的中央部23C的左右两端部及侧方部23S。
根据该结构，具有如下所述的效果。
即，由于在纵梁部22中的前侧固定部25的后方设有以车宽方向的位置与前侧固定部25重叠的状态设置的上臂支撑部28和下臂支撑部29，因此与例如图16、17所记载的以往技术般在相对于前侧固定部而向车宽方向内侧偏移的位置设置有臂支撑部的情形相比，能够缩短各臂支撑部28、29与前侧固定部25的车宽方向距离。由此，臂支撑部28、29被牢固地安装于车身，能够兼顾到确保后悬架的臂支撑刚性(前侧上臂32及前侧下臂33的支撑刚性)和后副车架21的轻量高刚性化。
而且，由于两臂支撑部28、29与前侧横梁部23以彼此的前后方向的位置重叠的方式设置，因此与该各部的前后位置不同的情形相比，能够抑制因横向力(横向的负荷)而施加于纵梁部22的车宽方向的弯曲力矩，能够防止不理想的几何变化。
此外，设置在比纵梁部22的前侧固定部25更下方的下臂支撑支架31连结于前侧横梁部23的央部23C的左有两端部及侧方部23S，因此能够将从左右任一个下臂支撑部29输入的横向力经由中央部23C而直线地传递到相反侧的下臂支撑部29，能够充分确保前侧下臂33的支撑刚性。
而且，由于前侧横梁部23的中央部23C设定在比下臂支撑部29更上方，因此在右上的上臂支撑部28与左下的下臂支撑部29之间以及左上的上臂支撑部28与右下的下臂支撑部29之间形成斜挂肩带状的负荷传递路径(参照图12)。由此，在车辆的转弯等时输入的同相横向力(使左右的后轮48向同一侧倾倒的横向力)经由上述斜挂肩带状的路径而相互抵消，因此能够提高后副车架21的刚性。而且，由于前侧横梁部23由管材构成，因此能够有效抑制在频率300Hz前后的面共振。3
并且，由于前侧横梁部23的中央部23C被设定在比上臂支撑部28与下臂支撑部29的上下方向中央位置(图7的虚线L1)更下方的位置，因此能够缩短被相对较大的横向力(比作用于上臂支撑部28的横向力大的横向力)所作用的左右的下臂支撑部29与前侧横梁部23的中央部23C之间的上下距离L2(参照图13)。由此，能够使车辆在凹凸路上行驶等时而输入的异相横向力(使左右的后轮48向不同侧倾倒的横向力)经由中央部23C而在水平方向上抵消。
总之，根据本实施例的结构，不仅能够确保应对同相横向力的刚性，还能够确保应对异相横向力的刚性，而且还能够抑制频率300Hz前后的面共振。
下面更详细地说明对上述同相横向力及异相横向力的作用。
首先，参照图12，对在车辆转弯等时输入有同相横向力(使左右的后轮48向同一侧倾倒的横向力)时的情况进行说明。图12是从正面观察车辆时的图，因此附图上的右侧为车辆的左侧，附图上的左侧为车辆的右侧。
当对左右的后轮48输入有同相的横向力a、b时，拉力c作用于左侧的下臂33，推力d作用于左侧的上臂32，推力e作用于右侧的下臂33，拉力f作用于右侧的上臂32。
由图12可知，本实施例的车身结构中，从车辆的右侧上部至左侧下部，或者从左侧上部至右侧下部，上臂支撑支架30、前侧横梁部23的侧方部23S、中央部23C及下臂支撑支架31以大致沿斜向的直线的方式相连接。这样，连接左侧的臂支撑部28、29与右侧的臂支撑部28、29的路径呈斜挂肩带状交叉，因此图12中箭头所示的斜向的力c′、d′、e′、f从上述支架30、31作用于前侧横梁部23。由此，左侧的拉力c′与右侧的拉力f相互抵消，右侧的推力e′与左侧的推力d′相互抵消，因此能够使同相横向力抵消。另外，图12中，以虚线α表示呈理想的斜挂肩带的负荷传递路径。
接下来，参照图13，对例如在车辙或凹凸路上行驶时般，对左右的后轮48输入有异相横向力时的情况进行说明。图13是从正面观察车辆时的图，因此附图上的右侧为车辆的左侧，附图上的左侧为车辆的右侧。
当对左右的后轮48输入有异相的横向力g、h时，拉力i、j分别作用于左侧的下臂33与右侧的下臂33。
由图13可知，本实施例的车身结构中，前侧横梁部23的中央部23C与下臂支撑部29的上下方向的偏置量(距离L2)被设定得相对较小。即，前侧横梁部23的中央部23C在上臂支撑部28与下臂支撑部29之间，设置在靠近下臂支撑部29侧的位置。此外，纵梁部22的前侧固定部25与上臂支撑部28的上下方向的偏置量（距离L3)及两者的育线距离L4均被设定得小。由此，上述支架30、31及前侧横梁部23的刚性提高，并且输入到左右的下臂33的相对较大(比输入到左右的上臂32A的负荷大)的拉力i、j经由前侧横梁部23的中央部23C而彼此抵消，从而异相横向力被抵消。
而且，本实施例中，纵梁部22由管状部件形成，并且下臂支撑支架31连结于该纵梁部22。
根据该结构，纵梁部22由抗扭性强的管材形成，并且包含下臂支撑部29的下臂支撑支架31不仅连结于前侧横梁部23，还连结于纵梁部22，因此能够进一步促进后副车架21的轻量化和应对横向力的高刚性化。
而且，本实施例中，上臂支撑部28设置在上臂支撑支架30中的位于向车宽方向外侧延长前侧横梁部23的左右的侧方部23S的延长线上的部位。
根据该结构，当左右同相的横向力(参照图12)被输入时，能够在左右任一上臂支撑部28与相反侧的下臂支撑部29之间抵消更多的横向力。而且，例如与将两臂支撑部28、29设置在纵梁部22下方(为此使两臂支撑部28、29的前后位置错开)的结构相比，能够缩短两臂支撑部28、29与纵梁部22的前侧固定部25的前后方向的距离，能够实现后副车架21的轻量高刚性化。
而且，本实施例中，后副车架21在相对于前侧横梁部23向后侧离开间隔的位置具有支撑后悬架的后侧下臂37的后侧横梁部24，该后侧横梁部24具有中央部24C和前方倾斜部24F及后方倾斜部24R，中央部24C在左右两侧设置有轴支撑后侧下臂37的后侧臂支撑部38，前方倾斜部24F和后方倾斜部24R从中央部24C的左右两端部前后分支并与纵梁部22连结。
根据该结构，后侧横梁部24的左右的两侧部分支成二股而连结于纵梁部22，因此由分支的部分(前方倾斜部24F及后方倾斜部24R）与纵梁部22形成桁架结构。基于该桁架结构，后侧横梁部24自身与纵梁部22被效率良好地加强，因此既能抑制重量的增加，又能提高后侧下臂37的支撑刚性。而且，还具有如下优点：基于如此构成的后侧横梁部24与由管材形成的前侧横梁部23，能够大幅提高后副车架21的应对前后左右方向的输入负荷的刚性。此外，还能够提高后侧臂支撑部38的应对前后力向的负荷的刚性。
此外，本实施例的后部车身结构包括左右的后纵梁7和将左右的后纵梁7彼此连结并且协同车身底板的斜面部3形成闭合剖面的No.4横梁。并且，在左右的纵梁部22的后部上设置有被安装于左右的后纵梁7的后侧固定部26，并且在左右的纵梁部22的前部上设置有被安装于No.4横梁10的前侧固定部25，纵梁部22的前侧固定部25的位置被设定在比后纵梁7更位于车宽方向内侧。
根据该结构，左右的纵梁部22的前侧固定部25被安装于将左右的后纵梁7彼此连结的No.4横梁10(即比后纵梁7更位于车宽方向内侧的车身构件)，因此与将前侧固定部安装于后纵梁7的结构相比，设置于纵梁部22的臂支撑部(上臂支撑部28及下臂支撑部29)与前侧固定部25之间的车宽方向的距离变短，并且后悬架的臂长(前侧上臂32及前侧下臂33的臂长)变长。由此，无须设置加强部件等追加部件便能够提高后副车架21的刚性，因此能够实现后副车架21的轻量高刚性化。
而且，在车辆的后碰撞时，如图11中的箭头所示，后纵梁7后部所受的后碰撞负荷经由纵梁部22传递至No.4横梁10，再从No.4横梁10分散至后纵梁7以外的部件、例如车身底板等。这样，能够实现后碰撞负荷的分散，因此能够抑制与后碰撞负荷相应的后副车架21的前移、或位于其前方的车身的变形，能够进一步提高碰撞安全性。
图14、图15表示汽车的后部车身结构的另一实施例，图14是副车架的俯视图，图15是图14的XV-XV线向视剖面图。
本实施例中，除了纵梁部22及前侧横梁部23以外，后侧横梁部24也形成为管状。
即，后侧横梁部24具有中中央部24C、从中央部24C的左右两端部朝车宽方向外前方倾斜地延伸的前力倾斜部24F、及与前方倾斜部24F分支并朝车宽方向外后方倾斜地延伸的后方倾斜部24R。其中，中央部24C及前方倾斜部24F由同一管部件一体形成，前方倾斜部24F的车宽方向外侧端部通过连续焊接而接合于纵梁部22。另一方面，后方倾斜部24R由与中央部24C及前方倾斜部24F分体的管部件构成。后方倾斜部24R的车宽方向内侧端部通过连续焊接而接合于前方倾斜部24F与中央部24C的边界部附近(图14的例子中为前方倾斜部24F的车宽方向内侧端部)，后方倾斜部24R的车宽方向外侧端部通过连续焊接而接合于纵梁部22的后端部。
而且，在中央部24C、前方倾斜部24F与后方倾斜部24R在俯视时呈Y字状交叉的部位，设置有从外表面侧覆盖这些部位的剖面大致C字形状的支架51。该支架51的车宽方向内侧的端部周缘51a通过连续焊接与中央部24C接合，支架51的车宽方向外侧的端部前缘51b通过连续焊接与前方倾斜部24F接合，支架51的车宽方向外侧的端部后缘51c通过连续焊接与后方倾斜部24R接合。
在支架51的下部，如图15所示，一体地设有朝下方延伸的前后一对后侧下臂支撑片51d。在前后一对后侧下臂支撑片51d之间，设置有剖面U字状的加强板41，该加强板41的安装片(设置在加强板41的前后端的朝向下方的突片)与后侧下臂支撑片51d通过焊接而接合。在前后对后侧下臂支撑片51d之间，横架有后侧下臂支撑销52，在该后侧下臂支撑销52上，轴支撑图1所示的后侧下臂37的车宽方向内侧端部。4
这样，在图14、图15所示的实施例中，后侧横梁部24的中央部24C、前方倾斜部24F、后方倾斜部24R均形成为管状。
根据该结构，能够进一步促进后副车架21的轻量高刚性化，并且能够进一步促进后碰撞时经由后副车架21的负荷分散。
图14、图15所示的实施例中的其他结构、作用、效果也与先前的实施例大致同样，因此，在图14、图15中，对于与前面的图相同的部分标注相同符号，并省略其详细说明。
以上，利用图1至图15对本发明的较理想的实施例进行了说明，但本发明并不仅限定于图1至图15所示的结构。
例如，上述实施例中，下臂支撑支架31接合于纵梁部22及前侧横梁部23这两者，尤其，对于下臂支撑支架31与前侧横梁部23的接合，采用了使下臂支撑支架31接合于前侧横梁部23的从中央部23C的左右两端部至侧方部23S的车宽方向外侧端部的范围的结构，但下臂支撑支架31只要至少接合于前侧横梁部23的中央部23C的一部分或者侧方部23S的车宽方向内侧端部(与中央部23C相邻的相邻部)即可。
最后，对上述实施方式中所公开的特征性结构及基于该特征性结构的作用效果进行总结说明。
汽车的后部车身结构包括：后副车架，包含左右的纵梁部和连结两纵梁部的横梁部；后悬架，由后副车架所支撑；其中，所述纵梁部的前部上设置有被安装于车身构件的前侧固定部，在所述纵梁部中的前侧固定部的后方位置设置有上臂支撑支架和位于比上臂支撑支架更下方的下臂支撑支架，所述上臂支撑支架及下臂支撑支架的安装位置被设定于在前后方向上与所述横梁部的左右两端部重叠且在车宽方向上与所述纵梁部的前侧固定部重叠的位置，所述上臂支撑支架在位于比所述纵梁部的前侧固定部更上方的部位具有轴支撑后悬架的上臂的上臂支撑部，所述下臂支撑支架在位于比所述纵梁部的前侧固定部更下方的部位具有轴支撑后悬架的下臂的下臂支撑部，所述横梁部具有从所述左右的纵梁部分别向车宽方向内下方延伸的由管状部件构成的左右的侧方部和连结这两侧方部的由管状部件构成的中央部，所述横梁部的中央部的高度被设定在比所述下臂支撑部更上方且比所述上臂支撑部与下臂支撑部的上下方向中央位置更下方的位置，所述下臂支撑支架连结于所述横梁部的中央部或者侧方部的车宽方向内侧端部。
根据该结构，由于在纵梁部中的前侧固定部的后方设有以车宽方向的位置与前侧固定部重叠的状态设置的上臂支撑部和下臂支撑部，因此能够缩短各臂支撑部与前侧固定部之间的车宽方向距离。由此，臂支撑部被牢固地安装于车身，能够兼顾到确保后悬架的臂支撑刚性(上臂及下臂的支撑刚性)和后副车架的轻量高刚性化。
而且，由于两臂支撑部与横梁部以彼此的前后方向的位置重叠的方式设置，因此与该各部的前后位置不同的情形相比，能够抑制因横向力(横向的负荷)而施加于纵梁部的车宽方向的弯曲力矩，能够防止不理想的几何变化。
此外，设置在比纵梁部的前侧固定部更下方的下臂支撑支架连结于横梁部的中央部或者侧力部的车宽方向内侧端部，因此能够将从左右任一个下臂支撑部输入的横向力经由上述中央部而直线地传递到相反侧的下臂支撑部，能够充分确保下臂的支撑刚性。
而且，由于横梁部的中央部设定在比下臂支撑部更上方，因此在右上的上臂支撑部与左下的下臂支撑部之间以及左上的上臂支撑部与右下的下臂支撑部之间形成斜挂肩带状的负荷传递路径。由此，在车辆的转弯等时输入的同相横向力(使左右的后轮向同一侧倾倒的横向力)经由上述斜挂肩带状的路径而相互抵消，因此能够提高后副车架的刚性。而且，由于横梁部由管材构成，因此能够有效抑制在频率300Hz前后的而共振。
并且，由于横梁部的中央部被设定在比上臂支撑部与下臂支撑部的上下方向中央位置更下方的位置，因此能够缩短被相对较大的横向力(比作用于上臂支撑部的横向力大的横向力)所作用的左右的下臂支撑部与横梁部的中央部之间的上下距离。由此，能够使因车辆在凹凸路上行驶等时而输入的异相横向力(使左右的后轮向不同侧倾倒的横向力)经由上述中央部而在水平方向上抵消。
总之，根据上述车身结构，不仅能够确保应对同相横向力的刚性，还能够确保应对异相横向力的刚性，而且还能够抑制频率300Hz前后的面共振。
上述车身结构中较为理想的是，所述纵梁部由管状部件形成，并且所述下臂支撑支架连结于该纵梁部。
根据该结构，纵梁部由抗扭性强的管材(闭合剖面结构部件)形成，并且包含上述下臂支撑部的下臂支撑支架不仅连结于上述横梁部，还连结于纵梁部，因此能够进一步促进后副车架的轻量化和应对横向力的高刚性化。
上述车身结构中较为理想的是，所述上臂支撑部设置在所述上臂支撑支架中的位于向车宽方向外侧延长所述横梁部的左右的侧方部的延长线上的部位。
根据该结构，当左右同相的横向力被输入时，能够在左右任一上臂支撑部与相反侧的下臂支撑部之间可抵消更多的横向力。而且，例如与将两臂支撑部设置在纵梁部下方(为此而使两臂支撑部的前后位置错开)的结构相比，能够缩短两臂支撑部与纵梁部的前侧固定部的前后力向的距离，能够实现后副车架的轻量高刚性化。
上述车身结构中较为理想的是，所述后副车架在相对于所述横梁部向后侧离开间隔的位置具有支撑后悬架的后侧下臂的后侧横梁部，所述后侧横梁部具有中央部和前方倾斜部及后方倾斜部，所述中央部在左右两侧设置有轴支撑所述后侧下臂的后侧臂支撑部，所述前方倾斜部和所述后方倾斜部从中央部的左右两端部前后分支并与所述纵梁部连结。
根据该结构，后侧横梁部的左右的两侧部分支成二股并连结于纵梁部，因此由分支的部分(前方倾斜部及后方倾斜部)与纵梁部形成桁架结构。基于该桁架结构，后侧横梁部自身与纵梁部被效率良好地加强，因此既能抑制重量的增加，又能提高后侧下臂的支撑刚性。而且，还具有如下优点：基于如此构成的后侧横梁部与由管材形成的上述横梁部，能够大幅提高后副车架的应对前后左右方向的输入负荷的刚性。此外，还能够提高后侧臂支撑部的应对前后方向的负荷的刚性。
Claims (4)
1.一种汽车的后部车身结构，其特征在于包括：
后副车架，包含左右的纵梁部和连结两纵梁部的横梁部；
后悬架，由后副车架所支撑；其中，
所述纵梁部的前部上设置有被安装于车身构件的前侧固定部，
在所述纵梁部中的前侧固定部的后方位置设置有上臂支撑支架和位于比上臂支撑支架更下方的下臂支撑支架，
所述上臂支撑支架及下臂支撑支架的安装位置被设定于在前后方向上与所述横梁部的左右两端部重叠且在车宽方向上与所述纵梁部的前侧同定部重叠的位置，
所述上臂支撑支架在位于比所述纵梁部的前侧固定部更上方的部位具有轴支撑后悬架的上臂的上臂支撑部，
所述下臂支撑支架在位于比所述纵梁部的前侧固定部更下方的部位具有轴支撑后悬架的下臂的下臂支撑部，
所述横梁部具有从所述左右的纵梁部分别向车宽方向内下方延伸的由管状部件构成的左右的侧方部和连结这两侧方部的由管状部件构成的中央部，
所述横梁部的中央部的高度被设定在比所述下臂支撑部更上方且比所述上臂支撑部与下臂支撑部的上下方向中央位置更下方的位置，
所述下臂支撑支架连结于所述横梁部的中央部或者侧方部的车宽方向内侧端部。
2.根据权利要求1所述的汽车的后部车身结构，其特征在于：
所述纵梁部由管状部件形成，并且所述下臂支撑支架连结于该纵梁部。
3.根据权利要求1或2所述的汽车的后部车身结构，其特征在于：
所述上臂支撑部设置在所述上臂支撑支架中的位于向车宽方向外侧延长所述横梁部的左右的侧方部的延长线上的部位。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的汽车的后部车身结构，其特征在于：
所述后副车架在相对于所述横梁部向后侧离开间隔的位置具有支撑后悬架的后侧下臂的后侧横梁部，
所述后侧横梁部具有中央部和前方倾斜部及后方倾斜部，所述中央部在左右两侧设置有轴支撑所述后侧下臂的后侧臂支撑部，所述前方倾斜部和所述后方倾斜部从中央部的左右两端部前后分支并与所述纵梁部连结。
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Granted publication date: 20160427 |