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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeug-Heckkarosseriestruktur mit einem hinteren Hilfsrahmen mit rechten und linken Seitenträgersegmenten und einem Querträgersegment, das sie Seitenträgersegmente miteinander koppelt, und einer hinteren Aufhängung, die von dem hinteren Hilfsrahmen gelagert wird.
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TECHNISCHER HINTERGRUND
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Im Allgemeinen weist ein hinterer Hilfsrahmen (mit der gleichen Bedeutung wie ”Querträger der hinteren Aufhängung”) zum Lagern eines Hecks rechte und linke Seitenträgersegmente und ein Querträgersegment, das die Seitenträgersegmente miteinander koppelt, auf. Als Kraftfahrzeug-Heckkarosseriestruktur, die einen solchen hinteren Hilfsrahmen umfasst, sind verschiedene Strukturen bekannt, wie sie in 16 und 17 gezeigt sind.
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Eine herkömmliche Struktur (Patentschrift 1), die in 16 in Form einer Bodenansicht schematisch gezeigt ist, umfasst einen Hilfsrahmen 80 mit rechten und linken Seitenträgersegmenten 81, 81 und vordere und hintere Querträgersegmenten 82, 83, wobei vordere und hintere Fixierungsteilstücke 81a, 81b, die in jeweiligen vorderen und hinteren Bereichen jedes der rechten und linken Seitenträgersegmente 81, 81 vorgesehen sind, mit einem jeweiligen von rechten und linken hinteren Seitenrahmen 84, 84 gekoppelt sind und ein vorderer Abschnitt 81c jedes der rechten und linken Seitenträgersegmente 81, 81 mit einem Fahrzeugkarosserie-Querträger 85 durch ein jeweiliges von Verlängerungselementen 86, 86 gekoppelt ist.
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In 16 ist das Seitenträgersegment 81 in einer Fahrzeugbreitenrichtung nach innen gebogen, um in Draufsicht eine in etwa kreisförmige Bogenform zu haben. Diese gebogene Struktur soll einen Einbauraum für eine Fahrwerksfeder (Spiralfeder) sicherstellen, um die Fahrwerksfeder durch einen Grundteil des hinteren Seitenrahmens 84 zu lagern und um eine Lenkerlänge (eine Länge eines Lenkers 88) zu vergrößern, um eine Änderung der Aufhängungsgeometrie (Änderung des Spurwinkels, des Sturzwinkels etc.) aufgrund einer Auf- und Abbewegung eines Hinterrads 87 zu unterdrücken.
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In 16 zeigt das Bezugszeichen 88 einen vorderen unteren Lenker an und das Bezugszeichen 89 zeigt einen hinteren unteren Lenker an. In den Figuren deutet die Pfeillinie F ferner eine Fahrzeugvorwärtsrichtung an, und die Pfeillinie R deutet eine Fahrzeugrückwärtsrichtung an.
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Die in 16 gezeigte herkömmliche Struktur weist die folgenden Probleme auf.
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Zunächst ist ein Abstand zwischen dem vorderen und hinteren Fixierungsteilstück 81a, 81b des Seitenträgersegments 81 relativ lang und gebogen. Um Steifigkeit gegenüber einem Einleiten von Seitenkraft sicherzustellen, ist es somit erforderlich, eine Blechdicke des Seitenträgersegments 81 zu vergrößern, was zu einer Gewichtszunahme führt.
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Ferner wird im Fall einer Heckkollision eine von einem hinteren Bereich des hinteren Seitenrahmens 84 aufgenommene Heckaufpralllast an einem vorderen Bereich des hinteren Seitenrahmens 84 konzentriert, wie durch die Pfeillinie von 16 angedeutet wird. Dies führt zu einem Problem der Zunahme des Betrags der Verformung bei Elementen um einen Seitenschweller, des vor dem hinteren Seitenrahmen 84 befindet.
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Zudem ist ein Abstand zwischen dem vorderen Fixierungsteilstück 81a und einem Stützteilstück 88a für den vorderen unteren Lenker 88 relativ lang, was bezüglich Steifigkeit nachteilig ist.
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Ferner ist der vordere Abschnitt 81a des Seitenträgersegments 81 durch das Verlängerungselement 86 mit dem Fahrzeugkarosserie-Querträger 85 verbunden, so dass die Steifigkeit des Hilfsrahmens 80 etwas verbessert ist, doch führt andererseits eine Zunahme der Länge des Verlängerungselements 86 zu dem Problem des Verursachens, dass das Verlängerungselement 86 leichter einer Verformung unterliegt, und von Zunahmen des erforderlichen Einbauraums und des Gewichts des Verlängerungselements 86.
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Eine herkömmliche Struktur (Patentschrift 2), die in 17 schematisch in der Form einer Bodenansicht gezeigt ist, umfasst einen Hilfsrahmen 80A mit rechten und linken Seitenträgersegmenten 81, 81 und vorderen und hinteren Querträgersegmenten 82, 83, wobei vordere und hintere Fixierungsteilstücke 81a, 81b, die in jeweiligen vorderen und hinteren Bereichen jedes der rechten und linken Seitenträgersegmente 81, 81 vorgesehen sind, mit einem jeweiligen von rechten und linken hinteren Seitenrahmen 84, 84 gekoppelt sind. Ferner ist das Seitenträgersegment 81 so ausgebildet, dass es in einer Fahrzeugbreitenrichtung nach innen gebogen ist, um zum gleichen Zweck wie bei der herkömmlichen Struktur von 16 in Draufsicht in etwa eine kreisförmige Bogenform aufzuweisen.
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In 17 ist jedes der Seitenträgersegmente 81, 81 in der Fahrzeugbreitenrichtung nach innen gebogen ausgebildet und das vordere Fixierungsteilstück 81a ist mit dem hinteren Seitenrahmen 84 gekoppelt. Somit wird ein vorderer Bereich des Hilfsrahmens 80A von dem hinteren Seitenrahmen 84, der ein Fahrzeugkarosseriefestigkeitselement ist, das sich in der Front-Heck-Richtung erstreckt, gelagert und das Seitenträgersegment 8 erfährt eher eine Verformung. Dies wurde bezüglich der Kopplungsfestigkeit zwischen dem Hilfsrahmen 80A und einer Fahrzeugkarosserie und ferner bezüglich des Unterdrückens einer Verlagerung des Hilfsrahmens 80A während einer Heckkollision nach vorne als wünschenswert gesehen.
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Wie bei der herkömmlichen Struktur von 16 ist die in 17 gezeigte herkömmliche Struktur aber nicht in der Lage, einen Abstand zwischen dem vorderen Fixierungsteilstück 81a und einem Stützteilstück 88a für einen vorderen unteren Lenker 88 zu verkürzen, was bezüglich Steifigkeit nachteilig ist.
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Mit Ausnahme des Punkts bezüglich des Verlängerungselements 86 weist die in 17 gezeigte herkömmliche Struktur wie vorstehend die gleichen Probleme wie die der herkömmlichen Struktur von 16 auf. In 17 ist dem gleichen Element oder der gleichen Komponente wie in 16 die gleiche Bezugsziffer oder das gleiche Bezugszeichen zugeordnet.
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Zudem ist die in 17 gezeigte herkömmliche Struktur ausgelegt, um das Stützteilstück 88a für den vorderen unteren Lenker 88 und ein Stützteilstück für einen vorderen oberen Lenker (nicht gezeigt), der der oberhalb des vorderen unteren Lenkers 88 vorgesehen ist, an der gleichen Position in der Front-Heck-Richtung anzuordnen, um Lasten zwischen dem oberen Lenkern an einer oberen rechten Seite und dem unteren Lenker an einer unteren rechten Seite und zwischen dem oberen Lenker an einer oberen linken Seite und dem unteren Lenker an einer unteren rechten Seite, d. h. in Vorderansicht mittels einer Kreuz(X)-Anordnung, aufzuheben. Auf diese Weise können Seitenkräfte gleicher Phase (Seitenkräfte, die ein Neigen des rechten und des linken Hinterrads 87 hin zur gleichen Seite bewirken), die während des Einschlagens eines Kraftfahrzeugs oder dergleichen eingeleitet werden, aufgehoben werden.
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Auch wenn die in 17 gezeigte herkömmliche Struktur Seitenkräfte gleicher Phase aufheben kann, hat sie bezüglich Seitenkräften unterschiedlicher Phase (Seitenkräfte, die das rechte und linke Hinterrad 87, 87 hin zu jeweiligen unterschiedlichen Seiten neigen lassen), die während des Fahrens des Fahrzeugs auf einer unebenen Straße oder dergleichen eingeleitet werden, das folgende Problem. Bei der in 17 gezeigten herkömmlichen Struktur ist das Querträgersegment 82 aus einem Blech hergestellt, und ein Betrag eines vertikalen Versatzes zwischen dem Stützteilstück 88a des vorderen unteren Lenkers 88 und einem mittleren Abschnitt des Querträgersegments 82, so dass es das Problem gibt, dass keine ausreichende Steifigkeit gegen Seitenkräfte unterschiedlicher Phase sichergestellt werden kann und das Querträgersegment 82 aus einem Blech eine Ebenenresonanz bei einer Frequenz von etwa 300 Hz erfährt.
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Wie vorstehend können die herkömmlichen Kraftfahrzeug-Heckkarosseriestrukturen ein Sicherstellen von Steifigkeit gegen Seitenkräfte gleicher Phase und Seitenkräfte unterschiedlicher Phase sowie ein Unterdrücken von Ebenenresonanz nicht ausreichend erfüllen.
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LISTE VON SCHRIFTEN DES STANDS DER TECHNIK
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[PATENTSCHRIFTEN]
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- Patentschrift 1: JP 2010-247622A
- Patentschrift 2: JP 2009-255902A
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung erfolgte im Hinblick auf die vorstehenden Umstände, und eine Aufgabe derselben besteht darin, eine Kraftfahrzeug-Heckkarosseriestruktur vorzusehen, die nicht nur Steifigkeit gegen Seitenkräfte gleicher Phase, die ein Neigen der rechten und linken Räder hin zur gleichen Seite hervorrufen, sondern auch gegen Seitenkräfte unterschiedlicher Phase, die ein Neigen der rechten und linken Räder hin zu jeweiligen unterschiedlichen Seiten hervorrufen, sicherstellen und auch Ebenenresonanz bei einer Frequenz von etwa 300 Hz unterdrücken kann.
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Um die vorstehende Aufgabe zu verwirklichen, sieht die vorliegende Erfindung eine Kraftfahrzeug-Heckkarosseriestruktur vor, welche umfasst: einen hinteren Hilfsrahmen mit rechten und linken Seitenträgersegmenten und einem Querträgersegment, das die Seitenträgersegmente miteinander koppelt; und eine hintere Aufhängung, die von dem hinteren Hilfsrahmen gelagert wird. Jedes der Seitenträgersegmente weist einen vorderen Bereich auf, der mit einem vorderen Fixierungsteilstück versehen ist, das an einer Fahrzeugkarosseriekomponente angebracht ist, und jedes der Seitenträgersegmente ist an jeweiligen Positionen hinter dem vorderen Fixierungsteilstück mit einem Stützbügel des oberen Lenkers und einem sich unter dem Stützbügel des oberen Lenkers befindlichen Stützbügel des unteren Lenkers versehen. Die Anbringungspositionen des Stützbügels des oberen Lenkers und des Stützbügels des unteren Lenkers sind so festgelegt, dass die Bügel von der Position her jedes der rechten und linken Enden des Querträgersegments in einer Front-Heck-Richtung überlagern und das vordere Fixierungsteilstück des Seitenträgersegments in einer Fahrzeugbreitenrichtung von der Position her überlagern. Der Stützbügel des oberen Lenkers weist ein Stützteilstück des oberen Lenkers auf, das sich an einer Position über dem vorderen Fixierungsteilstück des Seitenträgersegments befindet und durch das ein oberer Lenker der hinteren Aufhängung schwenkbar gelagert ist, und der Stützbügel des unteren Lenkers weist ein Stützteilstück des unteren Lenkers auf, das sich an einer Position unter dem vorderen Fixierungsteilstück des Seitenträgersegments befindet und durch das ein unterer Lenker der hinteren Aufhängung schwenkbar gelagert ist. Das Querträgersegment weist auf: rechte und linke Seitenabschnitte, die jeweils aus einem rohrartig geformten Element bestehen, das sich von jedem der Seitenträgersegmente in Fahrzeugbreitenrichtung nach innen und unten erstreckt; und einen mittleren Abschnitt, der aus einem rohrartig geformten Element besteht, das die Seitenabschnitte miteinander koppelt, wobei der mittlere Abschnitt des Querträgersegments bei einer Höhenposition über dem Stützteilstück des unteren Lenkers und unter einer vertikal mittleren Position zwischen dem Stützteilstück des oberen Lenkers und dem Stützteilstück des unteren Lenkers angesetzt ist. Der Stützbügel des unteren Lenkers ist mit dem mittleren Abschnitt des Querträgersegments oder einem in Fahrzeugbreitenrichtung inneren Ende jedes der Seitenabschnitte gekoppelt.
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Die vorliegende Erfindung weist eine vorteilhafte Wirkung auf, da sie nicht nur Steifigkeit gegen Seitenkräfte gleicher Phase, die ein Neigen von rechten und linken Rädern hin zur gleichen Seite hervorrufen, sondern auch gegen Seitenkräfte unterschiedlicher Phase, die ein Neigen von rechten und linken Rädern hin zu jeweiligen verschiedenen Seiten hervorrufen, sicherstellen und auch Ebenenresonanz bei einer Frequenz von etwa 300 Hz unterdrücken kann.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Bodenansicht, die eine Kraftfahrzeug-Heckkarosseriestruktur nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 ist eine Bodenansicht eines Zustands, in dem ein hinterer Hilfsrahmen und ein Aufhängungslenker von der Kraftfahrzeug-Heckkarosseriestruktur von 1 entfernt sind.
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3 ist eine Schnittansicht entlang der Pfeillinie III-III von 1.
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4 ist eine perspektivische Ansicht des hinteren Hilfsrahmens.
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5 ist eine Perspektivansicht des hinteren Hilfsrahmens von einer unteren Seite davon schräg nach oben gesehen.
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6 ist eine Draufsicht auf den hinteren Hilfsrahmen.
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7 ist eine Vorderansicht des hinteren Hilfsrahmens.
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8 ist eine Rückansicht des hinteren Hilfsrahmens.
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9 ist eine Seitenansicht des hinteren Hilfsrahmens.
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10 ist eine Schnittansicht entlang der Pfeillinie X-X von 6.
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11 ist eine Bodenansicht, die die Kraftfahrzeug-Heckkarosseriestruktur schematisch zeigt.
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12 ist ein erläuterndes Diagramm eines Betriebs während des Einleitens von Seitenkräften gleicher Phase.
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13 ist ein erläuterndes Diagramm eines Betriebs während des Einleitens von Seitenkräften unterschiedlicher Phase.
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14 ist eine Draufsicht, die eine Kraftfahrzeug-Heckkarosseriestruktur nach einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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15 ist eine Schnittansicht entlang der Pfeillinie XV-XV von 14.
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16 ist eine Bodenansicht, die schematisch ein Beispiel einer herkömmlichen Kraftfahrzeug-Heckkarosseriestruktur zeigt.
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17 ist eine Bodenansicht, die schematisch ein anderes Beispiel der herkömmlichen Kraftfahrzeug-Heckkarosseriestruktur zeigt.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Beruhend auf den Zeichnungen wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung näher beschrieben.
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1 ist eine Bodenansicht, die eine Kraftfahrzeug-Heckkarosseriestruktur nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und 2 ist eine Bodenansicht eines Zustands, in dem ein hinterer Hilfsrahmen und ein Aufhängungslenker von der Kraftfahrzeug-Heckkarosseriestruktur von 1 entfernt sind, und 3 ist eine Schnittansicht entlang der Pfeillinie III-III von 1, wobei die Pfeillinie F eine Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs anzeigt und die Pfeillinie R eine Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs anzeigt.
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< Beschreibung der Fahrzeugkarosseriestruktur >
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Wie vorrangig in 2 und 3 gezeigt ist, sind hinter einem mittleren Bodenblech 1 eine hintere Sitzschale 2 und ein schräges Teilstück 3, das sich von einem hinteren Rand der hinteren Sitzschale 2 schräg nach oben und nach hinten erstreckt, vorgesehen, und ein hinterer Boden 4 ist ferner hinter dem schrägen Teilstück 3 vorgesehen.
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Ein Tunnelteilstück 5 ist integral mit einem in Fahrzeugbreitenrichtung mittleren Bereich eines Satzes des mittleren Bodenblechs 1 und eines nicht gezeigten vorderen Bodenblechs ausgebildet, um hin zu einem Innenraum eines Fahrgastraums zu ragen und sich in einer Front-Heck-Richtung des Fahrzeugs zu erstrecken, und zwei Seitenschweller 6 sind jeweils mit in Fahrzeugbreitenrichtung gegenüberliegenden Rändern des Satzes des mittleren Bodenblechs 1 und des vorderen Bodenblechs verbunden.
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Ein Kraftstofftank 14 als Fahrzeughilfskomponente ist an einem Boden (Fahrzeugaußenflächen) der hinteren Sitzschale 2 und dem schrägen Teilstück 3 unter Verwenden eines Paars von Tankbändern 13 montiert.
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Jeder der Seitenschweller 6 ist durch Miteinanderverbinden eines Seitenschweller-Innenblechs und eines Seitenschweller-Außenblechs ausgebildet. Jeder der Seitenschweller 6 ist ein Fahrzeugkarosseriefestigkeitselement mit einem geschlossenen Querprofil des Seitenschwellers, das sich in der Front-Heck-Richtung des Fahrzeugs erstreckt. Je nach Bedarf ist eine Seitenschwellerverstärkung in dem geschlossenen Querprofil des Seitenschwellers vorgesehen.
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Jeder eines Paars von rechten und linken hinteren Seitenrahmen 7 ist so vorgesehen, dass er sich in der Front-Heck-Richtung des Fahrzeugs über einen Satz der hinteren Sitzschale 2, des schrägen Teilstücks 3 und des hinteren Bodens 4 erstreckt.
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Die hinteren Seitenrahmen 7 sind jeweils an rechten und linken Seiten des Fahrzeugs vorgesehen und befinden sich in einer Fahrzeugbreitenrichtung einwärts eines Paars von rechten und linken Radkästen 8. Jeder der hinteren Seitenrahmen 7 umfasst ein oberes Blech 7U des hinteren Seitenrahmens, das sich an der Seite einer oberen Fläche des Satzes der hinteren Sitzschale 2, des schrägen Teilstücks 3 und des hinteren Bodens 4 befindet, sowie ein unteres Blech 7L des hinteren Seitenrahmens, das sich an der Seite einer unteren Fläche des Satzes der hinteren Sitzschale 2, des schrägen Teilstücks 3 und des hinteren Bodens 4 befindet. Ein geschlossenes Querprofil der hinteren Seite, das sich in der Front-Heck-Richtung des Fahrzeugs erstreckt, ist jeweils zwischen dem oberen Blech 7U des hinteren Seitenrahmens und dem unteren Blech 7L des hinteren Seitenrahmens und dem Satz der Komponenten 2, 3, 4 festgelegt
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Jeder der hinteren Seitenrahmen 7 ist ein Fahrzeugkarosseriefestigkeitselement, und ein vorderes Ende jedes der hinteren Seitenrahmen 7 ist mit einem jeweiligen der Seitenschweller 6 an einer Position eines so genannten ”Kickup”-Teilstücks (ein Bereich, in dem ein nachstehender Querträger 9 Nr. 3 angeordnet ist) gekoppelt. Ein Querträger 9 Nr. 3 ist so angeordnet, dass er sich in der Fahrzeugbreitenrichtung zwischen den vorderen Enden (Kopplungsabschnitten mit den jeweiligen Seitenschwellern 6) der rechten und linken hinteren Seitenrahmen 7, 7 erstreckt. Ein geschlossenes Querprofil, das sich in der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt, ist zwischen dem Querträger 9 und einem Fahrzeugkarosserie-Bodenblech (der hinteren Sitzschale 2) festgelegt.
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Ferner ist ein Querträger 10 Nr. 4 so angeordnet, dass er sich in der Fahrzeugbreitenrichtung zwischen dem rechten und linken hinteren Seitenrahmen 7 erstreckt. Im Einzelnen sind gegenüberliegende rechte und linke Enden des Querträgers 10 Nr. 4 in der Front-Heck-Richtung entsprechend einem hinteren Ende des schrägen Teilstücks 3 jeweils an Zwischenbereichen der hinteren Seitenrahmen 7 angebracht. In dieser Ausführungsform ist der Querträger 10 Nr. 4 äquivalent zu der in den beigefügten Ansprüchen dargelegten ”Fahrzeugkarosseriekomponente”.
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Der Querträger 10 Nr. 4 umfasst: ein oberes Blech 10U des Querträgers, das sich an der Seite einer oberen Fläche des schrägen Teilstücks 3 befindet, um die oberen Bleche 7U des rechten und linken hinteren Seitenrahmens in der Fahrzeugbreitenrichtung miteinander zu koppeln, und ein unteres Blech 10L des Querträgers, das sich an der Seite einer unteren Fläche des schrägen Teilstücks 3 befindet, um die unteren Bleche 7L des rechten und linken hinteren Seitenrahmens in der Fahrzeugbreitenrichtung miteinander zu koppeln. Ein geschlossenes Querprofil 11, das sich in der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt, ist zwischen dem oberen Blech 10U des Querträgers und dem schrägen Teilstück 3 festgelegt, und ein geschlossenes Querprofil 12, das sich in der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt, ist zwischen dem unteren Blech 10L des Querträgers und dem schrägen Teilstück 3 festgelegt. D. h. die oberen und unteren geschlossenen Querprofile 11, 12 sind so ausgebildet, dass sie wie in 3 gezeigt aufeinander liegen.
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Ferner weist das untere Blech 10L des Querträgers zwei Montagepunkte 10P auf, die jeweils ausgelegt sind, um ein Montieren eines nachstehend erwähnten vorderen Fixierungsteilstücks 25 jedes der Seitenträgersegmente 22 (siehe 1) daran an einer Position einwärts eines jeweiligen der hinteren Seitenrahmen 7 in der Fahrzeugbreitenrichtung zuzulassen.
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Wie in 2 gezeigt sind rechte und linke Schlagaufnehmer 15, 15 als Aufprallenergie absorbierendes Element jeweils an hinteren Endes des Paars von rechten und linken hinteren Seitenrahmen 7 angebracht, und eine Stoßstangenverstärkung 16, die sich in der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt, ist zwischen den rechten und linken Schlagaufnehmern 15 angeordnet.
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Jedes der unteren Bleche 7L des hinteren Seitenrahmens weist einen vorderen Bereich, der mit einem Längslenkermontageabschnitt 17 versehen ist, der ausgelegt ist, um einen Längslenker 49 (1) daran an einer Position zwischen den vorderen und hinteren Querträgern 9, 10 montieren zu lassen, sowie einen Zwischenbereich in der Front-Heck-Richtung auf, der mit einem Federsitz 18 versehen ist, der ausgelegt ist, um die nachstehend erwähnte Fahrwerksfeder 27 (1) daran an einer Position hinter dem Querträger 10 Nr. 4 montieren zu lassen. Jedes der unteren Bleche 7L des hinteren Seitenrahmens weist ferner einen Montagepunkt 19 auf, der ausgelegt ist, um ein nachstehend erwähntes hinteres Fixierungsteilstück 26 jedes der Seitenträgersegmente 22 (siehe 1) daran an einer Position hinter dem Federsitz 18 montieren zu lassen. Ferner ist in jedem der Radkästen 8 ein Aufhängungsdämpfer-Montageabschnitt 20 vorgesehen.
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< Beschreibung des Hilfsrahmens >
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Wie in 1 in Form einer Bodenansicht gezeigt ist ein hinterer Hilfsrahmen 21 an einer in 2 und 3 gezeigten Fahrzeugkarosseriestruktur montiert, um eine hintere Aufhängung zu lagern.
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4 ist eine Perspektivansicht des hinteren Hilfsrahmens 21 von einer oberen Seite davon schräg nach unten gesehen, und 5 ist eine Perspektivansicht des hinteren Hilfsrahmens 21 von einer unteren Seite davon schräg nach oben gesehen. 6, 7, 8 und 9 sind jeweils eine Draufsicht auf den hinteren Hilfsrahmen 21, eine Vorderansicht des hinteren Hilfsrahmens 21, eine Rückansicht des hinteren Hilfsrahmens 21 und eine Seitenansicht des hinteren Hilfsrahmens 21.
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Wie in 4 bis 9 gezeigt ist, umfasst der hintere Hilfsrahmen 21: rechte und linke Seitenträgersegmente 22; und ein vorderes Querträgersegment 23 sowie ein hinteres Querträgersegment 24, die jeweils gegenseitig die Seitenträgersegmente 22 koppeln, und ist in Draufsicht in einer beidseitig in etwa symmetrischen Konfiguration ausgebildet (siehe 6). In dieser Ausführungsform ist das vordere Querträgersegment 23 äquivalent zu dem in den beigefügten Ansprüchen dargelegten ”Querträgersegment”.
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Jedes der rechten und linken Seitenträgersegmente 22 besteht aus einem rohrartig geformten Träger. Jedes der der Seitenträgersegmente 22 weist vordere und hintere Endbereiche auf, die jeweils mit einem vorderen Fixierungsteilstück 25 (so genannten ”vorderen Montageteilstück”) und einem hinteren Fixierungsteilstück 26 (so genannten ”hinteren Montageteilstück”) versehen sind.
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Das vordere Querträgersegment 23 weist rechte und linke Seitenabschnitte 23S, die sich jeweils in Fahrzeugbreitenrichtung von einem vorderen Bereich (einem sich linear erstreckenden Bereich) eines jeweiligen der rechten und linken Seitenträgersegmente 22 nach innen und unten erstrecken, und einen horizontalen mittleren Abschnitt 23C auf, der die rechten und linken Seitenabschnitte 23S in der Fahrzeugbreitenrichtung miteinander koppelt. Das gesamte vordere Querträgersegment 23 mit dieser Struktur besteht aus einem rohrartig geformten Träger.
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Wie in 1 gezeigt ist ein hinterer Bereich jedes der rechten und linken Seitenträgersegmente 22 an einem jeweiligen der rechten und linken hinteren Seitenrahmen 7 durch das hintere Fixierungsteilstück 26 angebracht, und ein vorderer Bereich jedes der rechten und linken Seitenträgersegmente 22 ist durch das vordere Fixierungsteilstück 25 an einem jeweiligen der rechten und linken Seitenabschnitte des Querträgers 10 Nr. 4, der sich in der Fahrzeugbreitenrichtung einwärts des jeweiligen der rechten und linken hinteren Seitenrahmen 7 befindet, angebracht. Im Einzelnen ist das hintere Fixierungsteilstück 26 an dem Montagepunkt 19 des unteren Blechs 7L des hinteren Seitenrahmens angebracht (2), und das vordere Fixierungsteilstück 25 ist an dem Montagepunkt 10P des unteren Blechs 10L des Querträgers angebracht (2).
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Wie in 1 gezeigt ist zum Sicherstellen eines Raums zum Einbauen einer Fahrwerksfeder 27 jedes der Seitenträgersegmente 22 teilweise zu einer gebogenen Form ausgebildet. D. h. jedes der Seitenträgersegmente 22 weist einen Bereich auf, der sich von dem hinteren Fixierungsteilstück 26 davon in der Fahrzeugbreitenrichtung schräg nach innen und nach vorne erstreckt, um ein Einbauen der Fahrwerkfeder 27 für die hintere Aufhängung vor dem schrägen Bereich zuzulassen. Dies bewirkt ein Gleichgewicht zwischen der Verteilung einer hinteren Aufpralllast durch das Seitenträgersegment 22 und die Anordnung der Fahrwerkfeder 27.
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11 bis 13 zeigen schematisch die Kraftfahrzeug-Heckkarosseriestruktur nach dieser Ausführungsform. Wie in 11 bis 13 und 1 gezeigt ist, umfasst die hintere Aufhängung: einen vorderen oberen Lenker 32; einen vorderen unteren Lenker 33, der sich unter dem vorderen oberen Lenker 32 befindet; einen hinteren unteren Lenker 37, der sich hinter dem vorderen unteren Lenker 33 befindet; eine Fahrwerkfeder 27, die aus einer Spiralfeder besteht; und einen Längslenker 49. In dieser Ausführungsform ist der vordere obere Lenker 32 äquivalent zu dem in den beigefügten Ansprüchen dargelegten ”oberen Lenker”, und der vordere untere Lenker 33 ist äquivalent zu dem in den beigefügten Ansprüchen dargelegten ”unteren Lenker”.
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Jeder von vorderem oberen Lenker 32, vorderem hinteren Lenker 33 und hinterem unteren Lenker 37 ist so vorgesehen, dass er sich in der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt, um ein Hinterrad 48 (im Einzelnen eine Radhalterung, die ein Montageabschnitt für ein Scheibenrad 47 ist, das das Hinterrad 48 hält) und den hinteren Hilfsrahmen 21 zu koppeln. Der Längslenker 49 ist so vorgesehen, dass er sich in der Front-Heck-Richtung erstreckt, um die Radhalterung des Hinterrads 48 und den vorderen Bereich der hinteren Seitenrahmen 7 zu koppeln. Beruhend auf Funktionen der Lenker 32, 33, 37, 49 und anderer wird eine Auf- und Abbewegung des Hinterrads 48 gesteuert.
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In dieser Ausführungsform sind, wie in der Bodenansicht von 11 und den Vorderansichten von 12 und 13 gezeigt, der vordere obere Lenker 32 und der vordere untere Lenker 33 so vorgesehen, dass sie sich in der Fahrzeugbreitenrichtung in einer in etwa parallelen Beziehung erstrecken. Der vordere obere Lenker 32 weist eine nach unten konkavförmige gebogene Form zum Vermeiden einer Beeinträchtigung des hinteren Seitenrahmens 7 auf.
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In dieser Ausführung ist, wie in 11 und 1 gezeigt, zum Sicherstellen einer Vorspur (ein Spurwinkel in einem Zustand, in dem sich eine Vorderseite des Hinterrads 48 bezüglich einer Hinterseite des Hinterrads 48 einwärts der Fahrzeugbreitenrichtung befindet) eine Lenkerlänge des vorderen Lenkers (sowohl des vorderen oberen Lenkers 32 als auch des vorderen unteren Lenkers 33) so festgelegt, dass sie kleiner als eine Lenkerlänge des hinteren unteren Lenkers 37 ist. Der Begriff ”Lenkerlänge” bedeutet hier ein linearer Abstand zwischen den in Fahrzeugbreitenrichtung gegenüberliegenden Enden des Lenkers (dies trifft auch auf die folgende Beschreibung zu).
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Um einen negativen Sturz (ein Sturzwinkel, bei dem die rechten und linken Hinterräder 48 so angeordnet sind, dass sie eine gestutzte Barrenform bilden) sicherzustellen, ist ferner eine Lenkerlänge des vorderen oberen Lenkers 32 so festgelegt, dass sie kleiner als eine Lenkerlänge des vorderen unteren Lenkers 33 ist.
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Wie in 4 und 6 gezeigt ist, sind ein Stützteilstück 28 des vorderen Lenkers, das sich über dem vorderen Fixierungsteilstück 25 befindet, und ein Stützteilstück 29 des hinteren Lenkers, das sich unter dem vorderen Fixierungsteilstück 25 befindet, an dem vorderen Bereich jedes der rechten und linken Seitenträgersegmente 22 an jeweiligen Positionen hinter dem vorderen Fixierungsteilstück 25 vorgesehen. Ferner ist der vordere obere Lenker 32 von dem Stützteilstück 28 des vorderen Lenkers schwenkbar gelagert, und der vordere untere Lenker 33 ist von dem Stützteilstück 29 des unteren Lenkers schwenkbar gelagert.
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In dieser Ausführungsform ist sowohl das Stützteilstück 28 des oberen Lenkers als auch das Stützteilstück 29 des unteren Lenkers durch einen Teil eines Bügels gebildet (nachstehend erwähnter Stützbügel 30 des oberen Lenkers und Stützbügel 31 des unteren Lenkers), der an jedem der Seitenträgersegmente 22 angebracht ist.
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Wie im Einzelnen in 4 und 7 gezeigt ist, ist ein Oberlenker-Stützbügel 30 (nachstehend einfach und gelegentlich als ”der Bügel 30” abgekürzt und bezeichnet) an dem Seitenträgersegment 22 an einer Position hinter dem vorderen Fixierungsteilstück 26 angebracht, und das Stützteilstück 28 des oberen Lenkers ist in dem Bügel 30 ausgebildet. Der Bügel 30 ist so vorgesehen, dass er sich entlang einer Verlängerungslinie erstreckt, die sich von jedem von rechten und linken Seitenabschnitten 23S des vorderen Querträgersegments 23 nach außen erstreckt, d. h. ist so vorgesehen, dass er in Fahrzeugbreitenrichtung von dem Seitenträgersegment 22 nach außen und oben ragt.
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Ferner ist ein Stützbügel 31 des unteren Lenkers (nachstehend einfach und gelegentlich als ”der Bügel 31” abgekürzt und bezeichnet), der sich in Fahrzeugbreitenrichtung von dem Seitenträgersegment 22 nach außen und unten erstreckt, an dem Seitenträgersegment 22 an einer Position hinter dem vorderen Fixierungsteilstück 25 und die Anbringungsposition des Bügels 30 in der Front-Heck-Richtung überlagernd angebracht, und das Stützteilstück 29 des unteren Lenkers ist in dem Bügel 31 ausgebildet.
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In 7 ist eine vertikal mittlere Position zwischen dem Stützteilstück 28 des oberen Lenkers und dem Stützteilstück 29 des unteren Lenkers durch eine virtuelle Linie L1 angedeutet. Der mittlere Abschnitt 23C des vorderen Querträgersegments 23 ist dagegen bei einer Höhenposition unter der vertikal mittleren Position (virtuelle Linie L1) zwischen den Oberlenker- und Unterlenker-Stützteilstücken 28, 29 festgelegt.
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Wie in 6 bis 9 gezeigt ist, umfasst der das Stützteilstück 28 des oberen Lenkers umfassende Bügel 30 einen Grundabschnitt 30c mit einem Querschnitt in eckiger C-Form, ein Paar von Flanschabschnitten 30a, die gegenüberliegend von dem Grundabschnitt 30c in der Front-Heck-Richtung abstehen, und einen Verlängerungsabschnitt 30b, der sich in der Fahrzeugbreitenrichtung von dem Grundabschnitt 30c einwärts erstreckt. Sowohl der Grundabschnitt 30c als auch die vorderen und hintern Flanschabschnitte 30a des Bügels 30 sind mit dem Seitenträgersegment 22 verbunden, und der Verlängerungsabschnitt 30b ist mit einem oberen Bereich eines benachbarten der Seitenabschnitte 23S des vorderen Querträgersegments 23 verbunden.
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Die Verwendung des Bügels 30, der wie vorstehend ausgelegt ist, ermöglicht es, ein Neigen des Bügels 30 in der Front-Heck-Richtung zu verhindern und eine ausreichende Verbindungsfestigkeit gegen eine Seitenkraft (Seitenlast) sicherzustellen.
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Wie in 4 bis 9 gezeigt umfasst der Bügel 31, der das Stützteilstück 29 des unteren Lenkers umfasst: ein vorderes Blech 34 und ein hinteres Blech 35, die jeweils in Vorderansicht in einer in etwa dreieckigen Form ausgebildet und in der Front-Heck-Richtung in beabstandeter Beziehung angeordnet sind; und ein Seitenblech 36a und ein unteres Blech 36b, die jeweils die vorderen und hinteren Bleche 34, 35 in der Front-Heck-Richtung miteinander verbinden. Das Seitenblech 36a ist vorgesehen, um eine Öffnung zu schließen, die in der Fahrzeugbreitenrichtung zwischen den vorderen und hinteren Blechen 34, 35 nach außen weist, und das untere Blech 36b ist vorgesehen, um eine Öffnung zu schließen, die zwischen den vorderen und hinteren Blechen 34, 35 nach unten weist.
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Sowohl die vorderen als auch hinteren Bleche 34, 35 sind mit einer unteren Fläche des Seitenträgersegments 22 und einer unteren Fläche des vorderen Querträgersegments 23 verbunden (im Einzelnen ein Bereich der unteren Fläche von jedem von gegenüberliegenden rechten und linken Enden des mittleren Abschnitts 23C zu einem in Fahrzeugbreitenrichtung äußeren Ende jedes der Seitenabschnitte 23S. Ferner ist das vordere Blech 34 integral mit einem nach vorne ragenden Flanschabschnitt 34a ausgebildet, und das hintere Blech 35 ist mit einem nach hinten ragenden Flanschabschnitt 35a integral ausgebildet. Jeder der Flanschabschnitte 34a, 35a ist mit dem Seitenträgersegment 22 verbunden. Eine Verbindungsbreite des Bügels 32 in der Front-Heck-Richtung bezüglich des Seitenträgersegments 22 ist um eine Länge gleich derer der Flanschabschnitte 34a, 35a vergrößert.
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Die Verwendung des Bügels 31, der wie vorstehend ausgelegt ist, ermöglicht es, ein Neigen des Bügels 31 in der Front-Heck-Richtung zu verhindern und eine ausreichende Verbindungsfestigkeit gegen eine Seitenkraft (Seitenlast) sicherzustellen).
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Wie vorstehend ist in dieser Ausführungsform jedes der Seitenträgersegmente 22 mit den Bügeln 30, 31, die das Stützteilstück 28 des oberen Lenkers und das Stützteilstück 29 des unteren Lenkers umfassen, an einer Position hinter dem vorderen Fixierungsteilstück 25 vorgesehen, und der vordere Lenker (der vordere obere Lenker 32 und der vordere untere Lenker 33) der hinteren Aufhängung wird von jedem der Lenkerstützteilstücke 28, 29 schwenkbar gelagert. Der Bügel 30, der das Stützteilstück des oberen Lenkers umfasst, der Bügel 31, der das Stützteilstück 29 des unteren Lenkers umfasst, und jedes der rechten und linken Enden des vorderen Querträgersegments 23 (in Fahrzeugbreitenrichtung äußeres Ende jedes der Seitenabschnitte 23S) sind von der Position her in der Front-Heck-Richtung in überlagernder Beziehung zueinander angeordnet. In dieser Ausführungsform sind insbesondere die Bügel 30, 31 und jedes der rechten und linken Enden des vorderen Querträgersegments 23 in der Front-Heck-Richtung an dem Seitenträgersegment 22 an in etwa den gleichen Positionen angebracht.
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Im Einzelnen sind die Anbringungspositionen der Bügel 30, 31 an dem Seitenträgersegment 22 so festgelegt, dass sie sich hinter und rechte nahe dem vorderen Fixierungsteilstück 25 des Seitenträgersegments 22 befinden. Wie in 4 und 9 gezeigt ist, sind insbesondere in dieser Ausführungsform die Bügel 30, 31 in benachbarter Beziehung zu dem vorderen Fixierungsteilstück 25 so angeordnet, dass jeder von vorderem Flanschabschnitt 30a des Bügels 30 und vorderem Flanschabschnitt 34a des Bügels 31 sich von der Position her in der Front-Heck-Richtung in überlagernder Beziehung zu dem vorderen Fixierungsteilstück 25 befindet. Auf diese Weise wird ein Abstand in der Front-Heck-Richtung zwischen einem Satz der Bügel 30, 31, der die Lenkerstützteilstücke 28, 29 und das vordere Fixierungsteilstück 25 des Seitenträgersegments 22 umfasst, verkürzt, um dadurch die Drehsteifigkeit des hinteren Hilfsrahmens 21 zu verbessern.
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Wie ferner in 4 bis 7 gezeigt ist, sind die Bügel 30, 31 in der Fahrzeugbreitenrichtung in einer von der Position her überlagernden Beziehung zu dem vorderen Fixierungsteilstück 25 des Seitenträgersegments 22 angeordnet. D. h. die Bügel 30, 31 und das vordere Fixierungsteilstück 25 des Seitenträgersegments 22 sind in der Auf-Ab-Richtung (vertikaler Richtung) in Vorderansicht (siehe 7) Seite an Seite angeordnet (in der Fahrzeugbreitenrichtung in benachbarter Beziehung zueinander), so dass das vordere Fixierungsteilstück 25 in einen Maßbereich in Fahrzeugbreitenrichtung des oberen Bügels 30 und einen Maßbereich in Fahrzeugbreitenrichtung des unteren Bügels 31 fällt.
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Wie in 1, 3 und 11 gezeigt lagert das hintere Querträgersegment 24 des hinteren Hilfsrahmens 21 den hinteren unteren Lenker 37 an einer Position, die von dem Bügel (Stützteilstück 29 des unteren Lenkers) und dem vorderen Querträgersegment 23 nach hinten beabstandet ist.
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Im Einzelnen umfasst das hintere Querträgersegment 24, wie in 4–9 dargestellt ist: einen mittleren Abschnitt 24C, der sich vor jedem der hinteren Fixierungsteilstücke 26 des hinteren Hilfsrahmens 21 befindet; und einen nach vorne geneigten Abschnitt 24F und einen nach hinten geneigten Abschnitt 24R, die sich jeweils in der Fahrzeugbreitenrichtung von jedem von gegenüberliegenden rechten und linken Enden des mittleren Abschnitts 24C nach außen erstrecken. Der mittlere Abschnitt 24C ist an jeweiligen rechten und linken Abschnitten davon mit zwei Stützteilstücken 38 des hinteren Lenkers versehen. Die hinteren unteren Lenker 37 der hinteren Aufhängung, die in 1 und 3 gezeigt sind, sind jeweils durch die rechten und linken Stützteilstücke 38 des hinteren Lenkers schwenkbar gelagert.
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Der nach hinten geneigte Abschnitt 24R und der nach vorne geneigte Abschnitt 24F des hinteren Querträgersegments 24 sind so vorgesehen, dass sie von jedem der rechten und linken Enden des mittleren Abschnitts 24C in einer gegabelten Weise abzweigen. Im Einzelnen erstreckt sich der nach hinten geneigte Abschnitt 24R schräg (in Fahrzeugbreitenrichtung nach außen und hinten) hin zu dem hinteren Fixierungsteilstück 26 jedes der Seitenträgersegmente 22, und der nach vorne geneigte Abschnitt 24F erstreckt sich schräg in einer Richtung entgegen der des nach hinten geneigten Abschnitts 24R (in Fahrzeugbreitenrichtung nach außen und vorne). In Fahrzeugbreitenrichtung äußere Enden der verzweigten geneigten Abschnitte 24R, 24F sind mit dem Seitenträgersegment 22 verbunden, so dass durch diese drei Komponenten: das Seitenträgersegment 22, den nach vorne geneigten Abschnitt 24F und den nach hinten geneigten Abschnitt 24R eine so genannte Trägerstruktur gebildet wird.
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10 ist eine Schnittansicht entlang der Pfeillinie X-X von 6. Wie in 10 gezeigt ist das hintere Querträgersegment 24 durch Miteinanderverbinden eines vorderen Trägers 39, das aus einer Platte besteht, die zu einer umgedrehten L-Form gebogen ist, und eines hinteren Trägers 40, der aus einer Platte besteht, die zu einer L-Form gebogen ist, gebildet. Wie insbesondere durch den Querschnitt in 10 dargestellt ist, weist der mittlere Abschnitt 24C des hinteren Querträgersegments 24 eine Versteifung 41 auf, die mit unteren Abschnitten der vorderen und hinteren Träger 39, 40 verbunden ist, um als Verstärkungselement zu dienen, so dass ein geschlossenes Querprofil 42, das sich in der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt, durch diese drei Komponenten (39, 40, 41) festgelegt ist. Diese Struktur eines geschlossenen Profils macht es möglich, die Steifigkeit des mittleren Abschnitts 24C des hinteren Querträgersegments 24 zu verbessern, während eine Gewichtszunahme unterbunden wird.
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In dieser Ausführungsform ist ferner, wie durch die Perspektivansicht von 5 dargestellt, die Versteifung 41 nicht nur in dem mittleren Abschnitt 24C, sondern auch an einer in Fahrzeugbreitenrichtung mittleren Position des nach vorne geneigten Abschnitts 24F und des nach hinten geneigten Abschnitts 24R des hinteren Querträgersegments 24 vorgesehen. Dies macht es möglich, die Steifigkeit jedes der geneigten Abschnitte 24F, 24R zu verbessern, wodurch das hintere Querträgersegment 24 effektiv weiter verstärkt wird, ohne eine Zunahme der Anzahl an Komponenten hervorzurufen.
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Wie in 3 gezeigt ist das vordere Fixierungsteilstück 25 jedes der Seitenträgersegmente 22 an einer Mutter 44 befestigt und fixiert, die in dem geschlossen Querprofil 12 des unteren Blechs 10L des Querträgers durch eine Verstärkung 43 von unten unter Verwenden eines Bolzens 45 gelagert ist. In gleicher Weise ist das hintere Fixierungsteilstück 26 des Seitenträgersegments 22 an jedem der unteren Bleche 7L des hinteren Seitenrahmens von unten unter Verwenden eines Bolzens 46 befestigt und fixiert.
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Wie in 1 und 3 gezeigt ist, weist er hintere untere Lenker 37 zusätzlich zum Dienen als Federsitz für die Fahrwerkfeder 27 einen Abschnitt auf, der in der Front-Heck-Richtung an einer Position vertikal gegenüber dem Federsitz 18 (siehe 2) des unteren Blechs 7L des hinteren Seitenrahmens geweitet ist.
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< Beschreibung des Wirkens >
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Als Nächstes wird ein Wirken der in 1 bis 13 gezeigten Kraftfahrzeug-Heckkarosserie beschrieben. Diese Fahrzeug-Karosseriestruktur umfasst: den hinteren Hilfsrahmen 21 mit den rechten und linken Seitenträgersegmenten 22 und dem vorderen Querträgersegment 23 (Querträgersegment), das die Seitenträgersegmente miteinander koppelt; und die hintere Aufhängung, die von dem hinteren Hilfsrahmen 21 gelagert wird. Jedes der Seitenträgersegmente 22 weist den vorderen Bereich auf, der mit dem vorderen Fixierungsteilstück 25 versehen ist, das an dem Querträger 10 Nr. 4 (Fahrzeugkarosseriekomponente) angebracht ist, und jedes der Seitenträgersegmente 22 ist an jeweiligen Positionen hinter dem vorderen Fixierungsteilstück 25 mit dem Stützbügel 30 des oberen Lenkers und dem sich unter dem Stützbügel 30 des oberen Lenkers befindlichen Stützbügel 31 des unteren Lenkers versehen. Die Anbringungspositionen des Stützbügels 30 des oberen Lenkers und des Stützbügels 31 des unteren Lenkers sind so festgelegt, dass die Bügel 30, 31 von der Position her jedes der rechten und linken Enden des vorderen Querträgersegments 23 in der Front-Heck-Richtung überlagern und das vordere Fixierungsteilstück 25 des Seitenträgersegments 22 in der Fahrzeugbreitenrichtung von der Position her überlagern. Der Stützbügel 30 des oberen Lenkers weist das Stützteilstück 28 des oberen Lenkers auf, das sich an einer Position über dem vorderen Fixierungsteilstück 25 des Seitenträgersegments 22 befindet und durch das der vordere obere Lenker 32 (oberer Lenker) der hinteren Aufhängung schwenkbar gelagert ist, und der Stützbügel 31 des unteren Lenkers weist das Stützteilstück 29 des unteren Lenkers auf, das sich an einer Position unter dem vorderen Fixierungsteilstück 25 des Seitenträgersegments 22 befindet und durch das der vordere untere Lenker 33 (unterer Lenker) der hinteren Aufhängung schwenkbar gelagert ist. Das vordere Querträgersegment 23 weist die rechten und linken Seitenabschnitte 23S, die jeweils aus einem rohrartig geformten Träger bestehen, der sich von jedem der Seitenträgersegmente 22 in Fahrzeugbreitenrichtung nach innen und unten erstreckt, sowie den mittleren Abschnitt 23C, der aus einem rohrartig geformten Träger besteht, der die Seitenabschnitte 23S miteinander koppelt, auf, wobei der mittlere Abschnitt 23C des vorderen Querträgersegments 23 bei einer Höhenposition über dem Stützteilstück des unteren Lenkers und unter der vertikal mittleren Position zwischen dem Stützteilstück 28 des oberen Lenkers und dem Stützteilstück 29 des unteren Lenkers festgelegt ist (virtuelle Linie L1 von 7). Der Stützbügel 31 des unteren Lenkers mit jedem der Seitenabschnitte 23S und jedem der rechten und linken Enden des mittleren Abschnitts 23C in dem vorderen Querträgersegment 23 gekoppelt.
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Die Merkmale der vorstehenden Fahrzeugkarosseriestruktur weisen die folgenden vorteilhaften Wirkungen auf.
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D. h. das Stützteilstück 28 des oberen Lenkers und das Stützteilstück 29 des unteren Lenkers sind hinter dem vorderen Fixierungsteilstück 25 des Seitenträgersegments 22 so vorgesehen, dass sie das vordere Fixierungsteilstück 25 in der Fahrzeugbreitenrichtung von der Position her überlagern, so dass es ein Verkürzen eines Abstands in der Fahrzeugbreitenrichtung zwischen jedem der Lenkerstützteilstücke 28, 29 und dem vorderen Fixierungsteilstück 25 verglichen zum Beispiel mit den in 16 und 17 beschriebenen herkömmlichen Strukturen erreichen kann, bei denen das Lenkerstützteilstück an einer Position vorgesehen ist, die in der Fahrzeugbreitenrichtung bezüglich des vorderen Fixierungsteilstücks nach innen versetzt ist. Dies macht das feste Anbringen der Lenkerstützteilstücke 28, 29 an der Fahrzeugkarosserie möglich, wodurch sowohl das Sicherstellen einer Lagerungssteifigkeit für die Lenker der hinteren Aufhängung (Lagerungssteifigkeit für den vorderen oberen Lenker 32 und den vorderen unteren Lenker 33) als auch ein geringeres Gewicht und eine höhere Steifigkeit in dem hinteren Hilfsrahmen 21 erfüllt werden.
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Bei der vorstehenden Fahrzeugkarosseriestruktur sind die Lenkerstützteilstücke 28, 29 und das vordere Querträgersegment 23 in der Front-Heck-Richtung in von der Position her überlagernder Beziehung zueinander angeordnet, so dass es verglichen mit dem Fall, bei dem die drei Komponenten hinsichtlich einer Front-Heck-Position unterschiedlich sind, möglich ist, ein in Fahrzeugbreitenrichtung biegendes Moment zu unterdrücken, das an dem Seitenträgersegment 22 aufgrund einer Seitenkraft (Seitenlast) ausgeübt wird, um eine unerwünschte Änderung der Aufhängungsgeometrie zu verhindern.
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Bei der vorstehenden Fahrzeugkarosseriestruktur ist der unter dem vorderen Fixierungsteilstück 25 des Seitenträgersegments 22 vorgesehene Stützbügel 31 des unteren Lenkers mit jedem der Seitenabschnitte 23S und jedem der rechten und linken Enden des mittleren Abschnitts 23C in dem vorderen Querträgersegment 23 gekoppelt, so dass er eine Seitenkraft, die von einem der Stützteilstücke 29 des rechten und linken unteren Lenkers durch den mittleren Abschnitt 23C eingeleitet wird, linear übertragen und dadurch eine Stützsteifigkeit für den vorderen unteren Lenker 33 ausreichend sicherstellen kann.
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Bei der vorstehenden Fahrzeugkarosseriestruktur ist der mittlere Abschnitt 23C des vorderen Querträgersegments 23 bei einer Position über dem Stützteilstück 29 des unteren Lenkers festgelegt, und daher werden zwischen dem Stützteilstück 28 des oberen Lenkers an der oberen rechten Seite und dem Stützteilstück 29 des unteren Lenkers an einer unteren linken Seite und zwischen dem Stützteilstück 28 des oberen Lenkers an einer oberen linken Seite und dem Stützteilstück 29 des unteren Lenkers an einer unteren rechten Seite kreuz(X)-förmige Lastübertragungswege ausgebildet (siehe 12). Auf diese Weise werden Seitenkräfte gleicher Phase (Seitenkräfte, die ein Neigen des rechten und linken Hinterrads 48 hin zur gleichen Seite hervorrufen), die während eines Einschlagens eines Kraftfahrzeugs oder dergleichen eingeleitet werden, mittels der kreuz(X)-förmigen Lastübertragungswege aufgehoben, so dass es möglich ist, eine verbesserte Steifigkeit des hinteren Hilfsrahmens 21 zu erreichen. Ferner besteht das vordere Querträgersegment 23 aus einem Rohrelement, so dass es möglich ist, eine Ebenenresonanz bei einer Frequenz von etwa 300 Hz effektiv zu unterdrücken.
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Bei der vorstehenden Fahrzeugkarosseriestruktur ist der mittlere Abschnitt 23C des vorderen Querträgersegments 23 bei einer Position unter der vertikal mittleren Position (virtuelle Linie L1 in 7) zwischen dem Stützteilstück des oberen Lenkers und dem Stützteilstück 29 des unteren Lenkers festgelegt, so dass es möglich ist, einen vertikalen Abstand L2 zwischen dem mittleren Abschnitt 23C des vorderen Querträgersegments 23 und den rechten und linken Stützteilstücken 29 des unteren Lenkers, an denen eine relativ große Seitenkraft (eine Seitenkraft größer als eine an dem Stützteilstück 28 des oberen Lenkers ausgeübte Seitenkraft) anzulegen ist, zu verkürzen (siehe 13). Auf diese Weise können Seitenkräfte unterschiedlicher Phase (Seitenkräfte, die ein Neigen des rechten und linken Hinterrads 48 hin zu jeweiligen unterschiedlichen Seiten hervorrufen), die während des Fahrens des Fahrzeugs auf einer unebenen Straße oder dergleichen eingeleitet werden, in einer horizontalen Richtung durch den mittleren Abschnitt 23C aufgehoben werden.
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Die Fahrzeugkarosseriestruktur gemäß der vorstehenden Ausführungsform kann in Kürze nicht nur eine Steifigkeit gegen Seitenkräfte gleicher Phase sicherstellen, sondern auch Steifigkeit gegen Seitenkräfte unterschiedlicher Phase, und kann ferner Ebenenresonanz bei einer Frequenz von etwa 300 Hz unterdrücken.
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Die vorstehend erwähnten Wirkweisen für die Seitenkräfte gleicher Phase und die Seitenkräfte unterschiedlicher Phase werden nachstehend näher erläutert.
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Zunächst wird unter Bezug auf 12 ein Wirken bei einer Situation, bei der Seitenkräfte gleicher Phase (Seitenkräfte, die ein Neigen des rechten und linken Hinterrads 48 zur gleichen Seite hervorrufen) während des Einschlagens eines Kraftfahrzeugs oder dergleichen eingeleitet werden, beschrieben. In 12 ist das Fahrzeug von einer Vorderseite desselben hinten zu sehen. Somit entspricht eine rechte Seite der Zeichnung einer linken Seite des Fahrzeugs und eine linke Seite der Zeichnung entspricht einer rechten Seite des Fahrzeugs.
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Wenn die Seitenkräfte b, a gleicher Phase jeweils in das rechte und linke Hinterrad 48 eingeleitet werden, werden eine Zugkraft c und eine Schubkraft d jeweils an dem linken unteren Lenker 33 und dem linken oberen Lenker 32 eingeleitet, und eine Schubkraft e und eine Zugkraft f werden jeweils an dem rechten unteren Lenker 33 und dem rechten oberen Lenker 32 angelegt.
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Wie aus 12 ersichtlich ist, verbinden sich bei der Fahrzeugkarosserie gemäß der vorstehenden Ausführungsform der Stützbügel 30 des oberen Lenkers, der Seitenabschnitt 23S und der mittlere Abschnitt 234C des vorderen Querträgersegments 23 und der Stützbügel 31 des unteren Lenkers allgemein entlang einer geraden Linie, die sich in einer Richtung von einem rechten oberen Bereich zu einem linken unteren Bereich des Fahrzeugs oder von einem linken oberen Bereich zu einem rechten unteren Bereich des Fahrzeugs schräg erstreckt. Somit schneiden sich Wege, die zwischen jeweiligen der Stützteilstücke 28, 29 des linken Lenkers und der Stützteilstücke 28, 29 des rechten Lenkers verbinden, diagonal, um eine X-Form zu bilden, so dass Schrägkräfte c', d', e', f', die durch die Pfeillinien von 12 angedeutet sind, von den Bügeln 30, 31 auf dem vorderen Querträgersegment 23 angelegt werden. Daher heben sich die linke Zugkraft c' und die rechte Zugkraft f' gegenseitig auf, und die rechte Schubkraft e' und die linke Schubkraft d' heben sich auf, so dass es möglich wird, die Seitenkräfte gleicher Phase aufzuheben. In 12 sind Lastübertragungswege, die eine ideale X-Form bilden, durch die virtuellen Linien α angedeutet.
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Als Nächstes wird unter Bezug auf 13 ein Wirken in einer Situation, bei der Seitenkräfte unterschiedlicher Phase jeweils in das rechte und linke Hinterrad 48 während Fahren auf Falten oder einer unebenen Straße eingeleitet werden, beschrieben. In 13 ist das Fahrzeug von einer Vorderseite desselben hinten zu sehen. Somit entspricht eine rechte Seite der Zeichnung einer linken Seite des Fahrzeugs und eine linke Seite der Zeichnung entspricht einer rechten Seite des Fahrzeugs.
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Wenn die Seitenkräfte unterschiedlicher Phase h, g jeweils in das rechte und linke Hinterrad 48 eingeleitet werden, werden jeweils an dem linken unteren Lenker 33 und dem rechten unteren Lenker 33 eine Zugkraft i und eine Zugkraft j angelegt.
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Wie aus 13 ersichtlich ist, ist bei der Fahrzeugkarosserie nach der vorstehenden Ausführungsform ein Versatzbetrag (Abstand L2) der der Auf-Ab-Richtung zwischen dem mittleren Abschnitt 23C des vorderen Querträgersegments 23 und dem Stützteilstück 29 des unteren Lenkers auf einen relativ kleinen Wert gesetzt. D. h. der mittlere Abschnitt 23C des vorderen Querträgersegments 23 ist zwischen dem Stützteilstück 28 des oberen Lenkers und dem Stützteilstück 29 des unteren Lenkers an einer Position näher zu dem Stützteilstück 28 des unteren Lenkers angeordnet. Ferner ist auch sowohl ein Versatzbetrag (Abstand L3) in der Auf-Ab-Richtung zwischen dem vorderen Fixierungsabschnitt 25 und dem Stützteilstück 28 des oberen Lenkers des Seitenträgersegments 22 als auch ein linearer Abstand L4 dazwischen auf einen relativ kleinen Wert gesetzt. Dies macht es möglich, die Steifigkeit der Bügel 30, 31 und des vorderen Querträgersegments 23 zu verbessern und ein gegenseitiges Aufheben der relativ großen Zugkräfte J, i, die in die rechten und linken unteren Lenker 33 eingeleitet werden (Zugkräfte, die größer als Lasten sind, die jeweils in die rechten und linken oberen Lenker 32 eingeleitet werden) mittels des mittleren Abschnitts 23C des vorderen Querträgersegments 23 zu ermöglichen, wodurch die Seitenkräfte unterschiedlicher Phase aufgehoben werden.
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Bei der vorstehenden Ausführungsform ist jedes der Seitenträgersegmente 22 aus einem rohrartig geformten Träger gebildet, und der Stützbügel 31 des unteren Lenkers ist mit dem Seitenträgersegment 22 gekoppelt.
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Gemäß diesem Merkmal ist das Seitenträgersegment 22 aus einem rohrartig geformten Träger gebildet, der torsionsbeständig ist, und der Stützbügel 31 des unteren Lenkers, der das Stützteilstück 29 des unteren Lenkers umfasst, ist nicht nur mit dem vorderen Querträgersegment 23, sondern auch mit den Seitenträgersegment 22 gekoppelt, so dass es möglich ist, eine Gewichtsverringerung und eine Zunahme der Steifigkeit gegenüber einer Seitenkraft in dem hinteren Hilfsrahmen 21 weiter zu fördern.
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Bei der vorstehenden Ausführungsform ist das Stützteilstück 28 des oberen Lenkers in dem Stützbügel 30 des oberen Lenkers an einer Position vorgesehen, die sich an einer Verlängerungslinie befindet, die sich in der Fahrzeugbreitenrichtung von jedem der rechten und linken Seitenabschnitte 23S des vorderen Querträgersegments 23 nach außen erstreckt.
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Gemäß diesem Merkmal ist es bei Einleiten von rechten und linken Seitenkräften gleicher Phase (siehe 12) möglich, die Seitenkräfte zwischen dem Stützteilstück 29 des oberen Lenkers an einer von rechter und linker Seite des hinteren Hilfsrahmens 21 und dem Stützteilstück 29 des unteren Lenkers an der anderen Seite effektiver aufzuheben. Es ist auch möglich, einen Abstand in der Front-Heck-Richtung zwischen jedem der Lenkerstützteilstücke 28, 29 und dem vorderen Fixierungsteilstück 25 des Seitenträgersegments 22 zu verkürzen und dadurch ein geringeres Gewicht und eine höhere Steifigkeit in dem hinteren Hilfsrahmen 21 verglichen zum Beispiel mit einer Struktur zu erhalten, bei der beide Lenkerstützteilstücke 28, 29 unter dem Seitenträgersegment 22 vorgesehen sind (zu diesem Zweck sind die Lenkerstützteilstücke 28, 29 in der Front-Heck-Richtung von der Position her versetzt).
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Bei der vorstehenden Ausführungsform umfasst der hintere Hilfsrahmen 21 an einer Position, die von dem vorderen Querträgersegment 23 bei einer Position nach hinten beabstandet ist, das hintere Querträgersegment 24, das den hinteren unteren Lenker 37 der hinteren Aufhängung lagert. Das hintere Querträgersegment 24 umfasst den mittleren Abschnitt 24C mit dem Stützteilstück 38 des hinteren Lenkers, das an jedem von rechten und linken Abschnitt davon vorgesehen ist und wodurch der hintere untere Lenker 37 schwenkbar gelagert ist, und den nach vorne geneigten Abschnitt 24F und den nach hinten geneigten Abschnitt 24R, die von jedem der rechten und linken Enden des mittleren Abschnitts 24C nach vorne und hinten abzweigen und mit jedem der Seitenträgersegmente 22 gekoppelt sind.
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Gemäß diesem Merkmal ist jeder von rechten und linken Abschnitten des hinteren Querträgersegments 24 mit jedem der Seitenträgersegmente 22 gekoppelt, während er in gegabelter Weise in zwei verzweigt ist, so dass durch die Zweigabschnitte (der nach hinten geneigte Abschnitt 24R und der nach vorne geneigte Abschnitt 24F) und das Seitenträgersegment 22 eine Trägerstruktur gebildet wird. Die Trägerstruktur kann das hintere Querträgersegment 24 somit das Seitenträgersegment 22 effizient verstärken, so dass es möglich ist, die Lagerungssteifigkeit für den hinteren unteren Lenker 37 verbessert wird, während eine Gewichtszunahme unterbunden wird. Ferner bieten das hintere Querträgersegment 24, das wie vorstehend ausgelegt ist, und das vordere Querträgersegment 23, das unter Verwenden eines Rohrelements ausgebildet ist, einen Vorteil, dass die Steifigkeit des hinteren Hilfsrahmens 21 gegen eingeleitete Lasten in der Front-Heck-Richtung und der Fahrzeugbreitenrichtung signifikant verbessert werden kann. Weiterhin ist es möglich, die Steifigkeit des Stützteilstücks des hinteren Lenkers gegen eine Last in der Front-Heck-Richtung zu verbessern.
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Die Fahrzeug-Heckkarosseriestruktur gemäß der vorstehenden Ausführungsform umfasst: den rechten und linken hinteren Seitenrahmen 7 und den Querträger 10 Nr. 4, der den rechten und linken hinteren Seitenrahmen 7 miteinander koppelt und zusammenwirkend mit dem schrägen Teilstück 3 des Fahrzeugkarosserie-Bodenblechs ein geschlossenes Querprofil festlegt. Jedes der rechten und linken Seitenträgersegmente 22 weist einen hinteren Bereich, der mit dem hinteren Fixierungsteilstück 26 versehen ist, das an einem jeweiligen der rechten und linken hinteren Seitenrahmen 7 vorgesehen ist, sowie einen vorderen Bereich, der mit dem vorderen Fixierungsteilstück 25 versehen ist, das an dem Querträger 10 Nr. 4 angebracht ist, auf. Eine Position des vorderen Fixierungsteilstücks 25 jedes der Seitenträgersegmente 22 ist so festgelegt, dass sie sich in der Fahrzeugbreitenrichtung einwärts des jeweiligen der hinteren Seitenrahmen 7 befindet.
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Gemäß diesem Merkmal ist das vordere Fixierungsteilstück 25 jedes der rechten und linken Seitenträgersegmente 25 an dem Querträger Nr. 4 angebracht (d. h. einer Fahrzeugkarosseriekomponente, die sich in der Fahrzeugbreitenrichtung einwärts eines jeweiligen der rechten und linken hinteren Seitenrahmen 7 befindet), was die rechten und linken hinteren Seitenrahmen 7 miteinander koppelt. Verglichen mit einer Struktur, bei der der vordere Fixierungsabschnitt an dem hinteren Seitenrahmen 7 angebracht ist, wird somit ein Abstand in der Fahrzeugbreitenrichtung zwischen dem Lenkerstützteilstück (dem Stützteilstück 28 des oberen Lenkers und dem Stützteilstück 29 des unteren Lenkers) und dem vorderen Fixierungsteilstück 25, das in jedem der Seitenträgersegmente 22 vorgesehen ist, kürzer, und eine Lenkerlänge der hinteren Aufhängung (Lenkerlängen des vorderen oberen Lenkers 32 und des vorderen unteren Lenkers 33) wird größer. Dies macht es möglich, die Steifigkeit des hinteren Hilfsrahmens 21 zu verbessern, ohne ein zusätzliches Element wie etwa einen Verstärkungsträger vorzusehen, wodurch geringeres Gewicht und höhere Steifigkeit des hinteren Hilfsrahmens 21 erreicht werden.
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Im Fall einer Fahrzeugheckkollision, wie durch die Pfeillinien in 11 angedeutet ist, wird eine von einem hinteren Bereich des hinteren Seitenrahmens 7 aufgenommene hintere Aufpralllast auf den Querträger 10 Nr. 4 mittels des Seitenträgersegments 22 übertragen und dann von dem Querträger 10 Nr. 4 zu einem anderen Element als dem hinteren Seitenrahmen 7 verteilt, etwa einem Fahrzeugkarosserie-Bodenblech. Auf diese Weise kann die Verteilung einer hinteren Aufpralllast gefördert werden, so dass es möglich wird, eine Verlagerung des hinteren Hilfsrahmens 21 nach vorne und eine Verformung eines Fahrzeugkarosserieelements, das sich vor dem hinteren Hilfsrahmen 21 befindet, aufgrund der hinteren Aufpralllast zu unterdrücken und die hintere Aufprallsicherheit weiter zu verbessern.
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14 und 15 veranschaulichen eine Kraftfahrzeug-Heckkarosseriestruktur nach einer anderen zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei 14 eine Draufsicht ist und 15 eine Schnittansicht entlang der Pfeillinie XV-XV von 14 ist.
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In der zweiten Ausführungsform ist zusätzlich zu den Seitenträgersegmenten 22 und dem vorderen Querträgersegment 23 das hintere Querträgersegment 24 ebenfalls zu einer rohrartigen Form ausgebildet.
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D. h. das hintere Querträgersegment 24 umfasst: einen mittleren Abschnitt 24C; einen nach vorne geneigten Abschnitt 24F, der sich in der Fahrzeugbreitenrichtung schräg nach außen und von jedem der gegenüberliegenden rechten und linken Enden des mittleren Abschnitts 24C nach vorne erstreckt; und einen nach hinten geneigten Abschnitt 24R, der sich in der Fahrzeugbreitenrichtung schräg nach außen und nach hinten erstreckt, während er bezüglich des nach vorne geneigten Abschnitts 24F verzweigt ist. Unter diesen ist der mittlere Abschnitt 24C und der nach vorne geneigte Abschnitt 24F unter Verwenden des gleichen Rohrelements integral ausgebildet, und ein in Fahrzeugbreitenrichtung äußeres Ende des nach vorne geneigten Abschnitts 24F ist mit jedem der Seitenträgersegmente 22 mittels kontinuierlichen Schweißens verbunden. Der nach hinten geneigte Abschnitt 24R ist dagegen unter Verwenden eines Rohrelements ausgebildet, das sich von dem für den mittleren Abschnitt 24C und den nach vorne geneigten Abschnitt 24F unterscheidet. Ein in Fahrzeugbreitenrichtung inneres Ende des nach hinten geneigten Abschnitts 24R ist mit einer Nähe eines Grenzbereichs zwischen dem nach vorne geneigten Abschnitt 24F und dem mittleren Abschnitt 24C (in der in 14 gezeigten Ausführungsform ein in Fahrzeugbreitenrichtung inneres Ende des nach vorne geneigten Abschnitts 24F) mittels kontinuierlichen Schweißens verbunden, und ein in Fahrzeugbreitenrichtung äußeres Ende des nach hinten geneigten Abschnitts 24R ist mit dem hinteren Endbereich der zugeordneten Seitenträgersegmente 22 mittels kontinuierlichen Schweißens verbunden.
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An einem Bereich, in dem der mittlere Abschnitt 24C, der nach vorne geneigte Abschnitt 24F und der nach hinten geneigte Abschnitt 24R miteinander verbunden sind, um in Draufsicht in solcher Weise eine Y-Form zu bilden, dass der Bereich außerhalb davon bedeckt wird, ist ein im Querschnitt in etwa C-förmiger Bügel 51 vorgesehen. Ein Rand 51a eines in Fahrzeugbreitenrichtung inneren Endes des Bügels 51 ist mit dem mittleren Abschnitt 24C mittels kontinuierlichen Schweißens verbunden, und ein vorderer Rand 51b und ein hinterer Rand 51c eines in Fahrzeugbreitenrichtung äußeren Endes des Bügels 51 sind jeweils mit dem nach vorne geneigten Abschnitt 24F und dem nach hinten geneigten Abschnitt 24R mittels kontinuierlichen Schweißens verbunden.
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Wie in 15 gezeigt sind ein Paar von vorderen und hinteren Stützstücken 51d des hinteren unteren Lenkers, die sich nach unten erstrecken, integral mit einem unteren Abschnitt des Bügels 51 versehen. Zwischen dem Paar von vorderen und hinteren Stützstücken 51d des hinteren unteren Lenkers ist eine Versteifung 41 von im Querschnitt eckiger C-Form vorgesehen, und zwei Anbringungsstücke der Versteifung 41 (zwei nach unten ragende Stücke, die an jeweiligen vorderen und hinteren Rändern der Versteifung 41 vorgesehen sind) mit jeweils mit den Stützstücken 51d des hinteren unteren Lenkers mittels Schweißen verbunden. Ein Stützzapfen 52 des hinteren unteren Lenkers ist so angeordnet, dass er horizontal zwischen dem Paar von vorderen und hinteren Stützstücken 51d des hinteren unteren Lenkers angeordnet ist, und ein in Fahrzeugbreitenrichtung inneres Ende des hinteren unteren Lenkers 37, das in 1 gezeigt ist, wird von dem Stützzapfen 52 des hinteren unteren Lenkers schwenkbar gelagert.
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Wie vorstehend sind in der in 14 und 15 gezeigten Ausführungsform der mittlere Abschnitt 24C, der nach vorne geneigte Abschnitt 24F und der nach hinten geneigte Abschnitt 24R des hinteren Querträgersegments 24 alle zu einer rohrartigen Form ausgebildet.
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Gemäß diesem Merkmal wird es möglich, das Erreichen geringeren Gewichts und höherer Steifigkeit in dem hinteren Hilfsrahmen 21 weiter zu fördern und ferner die Verteilung einer hinteren Aufpralllast mittels des hinteren Hilfsrahmens 21 weiter zu fördern.
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In der in 14 und 15 gezeigten Ausführungsform sind die verbleibende Konfiguration, Funktionen und Wirkungen in etwa die gleichen wie die in der vorstehend erwähnten ersten Ausführungsform. Somit wird in 14 bis 15 dem gleichen Element oder der gleichen Komponente wie in den vorstehend erwähnten Figuren eine gleiche Bezugsziffer bzw. ein gleiches Bezugszeichen zugeordnet, und auf eine eingehende Beschreibung desselben/derselben wird verzichtet.
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Auch wenn manche bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beruhend auf 1 bis 15 beschrieben wurden, versteht sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die in 1 bis 15 gezeigten Konfigurationen beschränkt ist.
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Bei den vorstehenden Ausführungsfomen ist zum Beispiel der Stützbügel 31 des unteren Lenkers sowohl mit dem Seitenträgersegment 22 als auch dem vorderen Querträgersegment 23 verbunden, und insbesondere beim Verbinden zwischen dem Stützbügel 32 des unteren Lenkers und dem vorderen Querträgersegment 23 wird der Stützbügel 31 des unteren Lenkers mit einem Bereich des vorderen Querträgersegments 23 verbunden, der sich von jedem der rechten und linken Enden des mittleren Abschnitts 23C zu einem in Fahrzeugbreitenrichtung äußeren Ende jedes der Seitenabschnitte 23S erstreckt. Alternativ kann der Stützbügel 31 des unteren Lenkers mindestens mit einem Teil des mittleren Abschnitts 23C des Querträgersegments 23 oder einem in Fahrzeugbreitenrichtung inneren Ende (einem Bereich benachbart zu dem mittleren Abschnitt 23C9 des Seitenabschnitts 23S verbunden werden.
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Schließlich werden markante Merkmale, die in den vorstehenden Ausführungsformen offenbart sind, sowie Funktionen und vorteilhafte Wirkungen, die auf den Merkmalen beruhen, umrissen.
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Um die vorstehende Aufgabe zu verwirklichen, sieht die vorliegende Erfindung eine Kraftfahrzeug-Heckkarosseriestruktur vor, welche umfasst: einen hinteren Hilfsrahmen mit rechten und linken Seitenträgersegmenten und einem Querträgersegment, das die Seitenträgersegmente miteinander koppelt; und eine hintere Aufhängung, die von dem hinteren Hilfsrahmen gelagert wird. Jedes der Seitenträgersegmente weist einen vorderen Bereich auf, der mit einem vorderen Fixierungsteilstück versehen ist, das an einer Fahrzeugkarosseriekomponente angebracht ist, und jedes der Seitenträgersegmente ist an jeweiligen Positionen hinter dem vorderen Fixierungsteilstück mit einem Stützbügel des oberen Lenkers und einem sich unter dem Stützbügel des oberen Lenkers befindlichen Stützbügel des unteren Lenkers versehen. Die Anbringungspositionen der Stützbügel des oberen Lenkers und der Stützbügel des unteren Lenkers sind so festgelegt, dass die Bügel von der Position her jedes der rechten und linken Enden des Querträgersegments in einer Front-Heck-Richtung überlagern und das vordere Fixierungsteilstück des Seitenträgersegments in einer Fahrzeugbreitenrichtung von der Position her überlagern. Der Stützbügel des oberen Lenkers weist ein Stützteilstück des oberen Lenkers auf, das sich an einer Position über dem vorderen Fixierungsteilstück des Seitenträgersegments befindet und durch das ein oberer Lenker der hinteren Aufhängung schwenkbar gelagert ist, und der Stützbügel des unteren Lenkers weist ein Stützteilstück des unteren Lenkers auf, das sich an einer Position unter dem vorderen Fixierungsteilstück des Seitenträgersegments befindet und durch das ein unterer Lenker der hinteren Aufhängung schwenkbar gelagert ist. Das Querträgersegment weist auf: rechte und linke Seitenabschnitte, die jeweils aus einem rohrartig geformten Element bestehen, das sich von jedem der Seitenträgersegmente in Fahrzeugbreitenrichtung nach innen und unten erstreckt; und einen mittleren Abschnitt, der aus einem rohrartig geformten Element besteht, das die Seitenabschnitte miteinander koppelt, wobei der mittlere Abschnitt des Querträgersegments bei einer Höhenposition über dem Stützteilstück des unteren Lenkers und unter einer vertikal mittleren Position zwischen dem Stützteilstück des oberen Lenkers und dem Stützteilstück des unteren Lenkers angesetzt ist. Der Stützbügel des unteren Lenkers ist mit dem mittleren Abschnitt des Querträgersegments oder einem in Fahrzeugbreitenrichtung inneren Ende jedes der Seitenabschnitte gekoppelt.
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Bei der Fahrzeugkarosseriestruktur der vorliegenden Erfindung sind das Stützteilstück des oberen Lenkers und das Stützteilstück des unteren Lenkers hinter dem vorderen Fixierungsteilstück des Seitenträgersegments so vorgesehen, dass sie das vordere Fixierungsteilstück in der Fahrzeugbreitenrichtung von der Position her überlagern, so dass ein Verkürzen eines Abstands zwischen jedem der Lenkerstützteilstücke und dem vorderen Fixierungsteilstück in der Fahrzeugbreitenrichtung erreicht werden kann. Dies macht das feste Anbringen der Lenkerstützteilstücke an der Fahrzeugkarosserie möglich, wodurch sowohl das Sicherstellen einer Lagerungssteifigkeit für die Lenker der hinteren Aufhängung (Lagerungssteifigkeit für den oberen Lenker und den unteren Lenker) als auch ein geringeres Gewicht und eine höhere Steifigkeit in dem hinteren Hilfsrahmen erfüllt werden.
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Bei der Fahrzeugkarosseriestruktur der vorliegenden Erfindung sind die Lenkerstützteilstücke und das Querträgersegment in der Front-Heck-Richtung in von der Position her überlagernder Beziehung zueinander angeordnet, so dass es möglich ist, ein in Fahrzeugbreitenrichtung biegendes Moment zu unterdrücken, das an dem Seitenträgersegment aufgrund einer Seitenkraft (Seitenlast) ausgeübt wird, und verglichen mit dem Fall, bei dem die drei Komponenten hinsichtlich einer Position in der Front-Heck-Richtung unterschiedlich sind, eine unerwünschte Änderung der Aufhängungsgeometrie zu verhindern.
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Bei der Fahrzeugkarosseriestruktur der vorliegenden Erfindung ist der Stützbügel des unteren Lenkers, der unter dem vorderen Fixierungsteilstück des Seitenträgersegments vorgesehen ist, mit dem mittleren Abschnitt oder einem in Fahrzeugbreitenrichtung inneren Ende jedes der Seitenabschnitte in dem Querträgersegment gekoppelt, so dass es möglich ist, eine Seitenkraft, die von einem der rechten und linken Stützteilstücke des unteren Lenkers eingeleitet wird, zu dem anderen Stützteilstück des unteren Lenkers durch den mittleren Abschnitt linear zu übertragen und dadurch eine Lagerungssteifigkeit für den unteren Lenker ausreichend sicherzustellen.
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Bei der Fahrzeugkarosseriestruktur der vorliegenden Erfindung ist der mittlere Abschnitt des Querträgersegments bei einer Position über dem Stützteilstück des unteren Lenkers festgelegt, und daher werden zwischen dem Stützteilstück des oberen Lenkers an einer oberen rechten Seite und dem Stützteilstück des unteren Lenkers an einer unteren linken Seite und zwischen dem Stützteilstück des oberen Lenkers an einer oberen linken Seite und dem Stützteilstück des unteren Lenkers an einer unteren rechten Seite kreuz(X)-förmige Lastübertragungswege ausgebildet. Auf diese Weise werden Seitenkräfte gleicher Phase (Seitenkräfte, die ein Neigen des rechten und linken Hinterrads hin zur gleichen Seite hervorrufen), die während eines Einschlagens eines Kraftfahrzeugs oder dergleichen eingeleitet werden, mittels der kreuz(X)-förmigen Lastübertragungswege aufgehoben, so dass es möglich ist, eine verbesserte Steifigkeit des hinteren Hilfsrahmens zu erreichen. Ferner besteht das vordere Querträgersegment aus einem Rohrelement, so dass es möglich ist, eine Ebenenresonanz bei einer Frequenz von etwa 300 Hz effektiv zu unterdrücken.
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Bei der Fahrzeugkarosseriestruktur der vorliegenden Erfindung ist der mittlere Abschnitt des Querträgersegments bei einer Position unter der vertikal mittleren Position zwischen dem Stützteilstück des oberen Lenkers und dem Stützteilstück des unteren Lenkers festgelegt, so dass es möglich ist, einen vertikalen Abstand zwischen dem mittleren Abschnitt des Querträgersegments und den rechten und linken Stützteilstücken des unteren Lenkers, an denen eine relativ große Seitenkraft (eine Seitenkraft größer als eine an dem Stützteilstück des oberen Lenkers ausgeübte Seitenkraft) anzulegen ist, zu verkürzen. Auf diese Weise können Seitenkräfte unterschiedlicher Phase (Seitenkräfte, die ein Neigen des rechten und linken Hinterrads hin zu jeweiligen unterschiedlichen Seiten hervorrufen), die während des Fahrens des Fahrzeugs auf einer unebenen Straße oder dergleichen eingeleitet werden, in einer horizontalen Richtung durch den mittleren Abschnitt aufgehoben werden.
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Die Fahrzeugkarosseriestruktur der vorliegenden Erfindung kann in Kürze nicht nur eine Steifigkeit gegen Seitenkräfte gleicher Phase sicherstellen, sondern auch Steifigkeit gegen Seitenkräfte unterschiedlicher Phase, und kann ferner Ebenenresonanz bei einer Frequenz von etwa 300 Hz unterdrücken.
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Bei der vorstehenden Fahrzeugkarosseriestruktur ist jedes der Seitenträgersegmente vorzugsweise aus einem rohrartig geformten Element gebildet, und der Stützbügel des unteren Lenkers ist mit dem Seitenträgersegment gekoppelt.
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Gemäß diesem Merkmal ist das Seitenträgersegment aus einem rohrartig geformten Element gebildet, das torsionsbeständig ist, und der Stützbügel des unteren Lenkers, der das Stützteilstück des unteren Lenkers umfasst, ist nicht nur mit dem Querträgersegment, sondern auch mit den Seitenträgersegment gekoppelt, so dass es möglich ist, eine Gewichtsverringerung und eine Zunahme der Steifigkeit gegenüber einer Seitenkraft in dem hinteren Hilfsrahmen weiter zu fördern.
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Bei der vorstehenden Fahrzeugkarosseriestruktur ist das Stützteilstück des oberen Lenkers vorzugsweise in dem Stützbügel des oberen Lenkers an einer Position vorgesehen, die sich an einer Verlängerungslinie befindet, die sich in der Fahrzeugbreitenrichtung von jedem der rechten und linken Seitenabschnitte des Querträgersegments nach außen erstreckt.
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Gemäß diesem Merkmal ist es bei Einleiten von rechten und linken Seitenkräften gleicher Phase möglich, die Seitenkräfte zwischen dem Stützteilstück des oberen Lenkers an einer von rechter und linker Seite des hinteren Hilfsrahmens und dem Stützteilstück des unteren Lenkers an der anderen Seite effektiver aufzuheben. Es ist auch möglich, einen Abstand in der Front-Heck-Richtung zwischen jedem der Lenkerstützteilstücke und dem vorderen Fixierungsteilstück des Seitenträgersegments zu verkürzen und dadurch ein geringeres Gewicht und eine höhere Steifigkeit in dem hinteren Hilfsrahmen verglichen zum Beispiel mit einer Struktur zu erhalten, bei der beide Lenkerstützteilstücke unter dem Seitenträgersegment vorgesehen sind (zu diesem Zweck sind die Lenkerstützteilstücke in der Front-Heck-Richtung von der Position her versetzt).
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Vorzugsweise umfasst bei der vorstehenden Fahrzeugkarosseriestruktur der hintere Hilfsrahmen an einer Position, die von dem Querträgersegment nach hinten versetzt ist, ein hinteres Querträgersegment, das einen hinteren unteren Lenker der hinteren Aufhängung lagert. Das hintere Querträgersegment umfasst einen mittleren Abschnitt mit dem Stützteilstück des hinteren Lenkers, das an jedem von rechten und linken Abschnitt davon vorgesehen ist und wodurch der hintere untere Lenker schwenkbar gelagert ist, und einen nach vorne geneigten Abschnitt und einen nach hinten geneigten Abschnitt, die von jedem der rechten und linken Enden des mittleren Abschnitts nach vorne und hinten abzweigen und mit jedem der Seitenträgersegmente gekoppelt sind.
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Gemäß diesem Merkmal ist jeder von rechten und linken Abschnitten des hinteren Querträgersegments mit jedem der Seitenträgersegmente gekoppelt, während er in gegabelter Weise in zwei verzweigt ist, so dass durch die Zweigabschnitte (der nach hinten geneigte Abschnitt und der nach vorne geneigte Abschnitt) und das Seitenträgersegment eine Trägerstruktur gebildet wird. Die Trägerstruktur kann das hintere Querträgersegment und somit das Seitenträgersegment effizient verstärken, so dass es möglich ist, die Lagerungssteifigkeit für den hinteren unteren Lenker zu verbessern, während eine Gewichtszunahme unterbunden wird. Ferner bieten das hintere Querträgersegment, das wie vorstehend ausgelegt ist, und das vordere Querträgersegment, das unter Verwenden eines Rohrelements ausgebildet ist, einen Vorteil, dass die Steifigkeit des hinteren Hilfsrahmens gegen eingeleitete Lasten in der Front-Heck-Richtung und der Fahrzeugbreitenrichtung signifikant verbessert werden kann. Weiterhin ist es möglich, die Steifigkeit des Stützteilstücks des hinteren Lenkers gegen eine Last in der Front-Heck-Richtung zu verbessern.
