JP2005053431A - リヤフレームの結合構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 リヤフレーム後方から加わる衝撃荷重をスムーズにサイドシルに伝達することによって、リヤフレームの折れ曲がり変形を抑止し、且つリヤフレームの捻れを抑制することが可能な高剛性のリヤフレームの結合構造を提供する。
【解決手段】 サイドシル１０とリヤフレーム３０との結合部に、サイドシル１０の上面部１８とキックアップ部３１よりも後方のリヤフレーム３０の底壁部３５とを連結する補剛部材４０を配設する。リヤフレーム３０の後方に加わった衝撃荷重Ｆは、キックアップ部３１よりも後方のリヤフレーム３０の底壁部３５から補剛部材４０を介してサイドシル１０の上面部１８に伝達される。従って、リヤフレーム３０のキックアップ部３１に応力が集中することが低減され、リヤフレーム３０の折れ曲がりが抑制される。
【選択図】図１

Description

この発明は、リヤフレームの結合構造に関するものである。

一般に、リヤフレームは、車体の左右側部に配設されたサイドシルの後端部から車体後方に延びるように結合固定されるフレーム部材である。このリヤフレームには、後輪や後車軸等との干渉を回避するため、斜め上方、且つ車体内側に向かって湾曲したキックアップ部が一体的に形成されている。
特許文献１には、図６に示されるように、リヤフレーム１のキックアップ部２に沿ってリンホース３を配設すると共に、リヤフレーム１とサイドシル４との接合部に支持ブラケット５を配設している。これによって、後突時におけるリヤフレーム１のキックアップ部２に作用する曲げモーメントに対する剛性及びリヤサスペンションメンバを支承する支持剛性を確保するようにした構成が記載されている。

しかしながら、上記した従来のリヤフレームの結合構造にあっては、図７に示されるように、リヤフレーム１の前側側面部６が、サイドシル４の後側側面部７に並列した状態で結合固定されている。このため、リヤフレーム１の後方に加わった衝撃荷重Ｆは、サイドシル４にスムーズに伝達され難いという問題があった。そして、リヤフレーム１の後方に加わった衝撃荷重Ｆがスムーズにサイドシル４に伝達され難いために、リンホース３が配設されているにもかかわらず、キックアップ部２の下面側の前後屈曲部８，９（図６に図示）に応力が集中してリヤフレーム１が折れ曲がり変形してしまうという問題が発生してしまう。
このリヤフレーム１が折れ曲がり変形してしまうと、衝撃荷重の分散吸収が設定通りに行われなくなる虞があり、乗員スペースが損傷して乗員の安全性が損なわれてしまうことがある。

また、リヤサスペンションメンバを支承する支持ブラケット５がリヤフレーム１とサイドシル４との結合部分に取り付けられている。このため、通常、キックアップ部２よりも後方のリヤフレーム１に配設されるリヤサスペンションダンパ入力点Ｐ（以下、リヤサスダンパ入力点Ｐという）からの入力荷重によって生じるリヤフレーム１の捻れを抑制することは難しいという問題がある。さらには、リヤサスペンションメンバから支持ブラケット５を介して入力される入力荷重に対するリヤフレーム１の剛性が不足してしまうという問題もある。
実開平０６−４２５４９号公報

そこで、この発明は、上述したような従来のリヤフレームの結合構造が有している問題点を解決するためになされたものであって、リヤフレーム後方から加わる衝撃荷重をスムーズにサイドシルに伝達することによって、リヤフレームの折れ曲がり変形を抑止し、且つリヤフレームの捻れを抑制することが可能な高剛性のリヤフレームの結合構造を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、キックアップ部が形成されたリヤフレームをサイドシルに並列して結合固定するリヤフレームの結合構造において、
前記リヤフレームと前記サイドシルとの結合部に、前記サイドシルの上面部と前記キックアップ部よりも後方のリヤフレームの下面部とを連結する補剛部材を配設したことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明の構成に加えて、前記キックアップ部に、サスペンション部材を支承するナットパイプを配設し、前記ナットパイプを前記補剛部材によって支持したことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、上記請求項１又は２に記載の発明の構成に加えて、前記補剛部材は、前記キックアップ部なかばのリヤフレームの一側面部と前記サイドシルの一側面部とを連結すると共に、前記サイドシルの上面部に連なる第１の補剛部材と、前記第１の補剛部材に連結して前記サイドシルの上面部と前記キックアップ部よりも後方のリヤフレームの下面部とを連結する第２の補剛部材とを備えて構成されていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、上記請求項２又は３に記載の発明の構成に加えて、前記ナットパイプは、前記キックアップ部の短手方向に延びるように配設された第３の補剛部材によって変位が規制されていることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、上記請求項１乃至４に記載の発明の構成に加えて、前記リヤフレームの一端部に、前記サイドシルに直交するクロスメンバを配設し、前記リヤフレームの一端部を前記クロスメンバに突きあてた状態で結合固定したことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、リヤフレームとサイドシルとの結合部には、サイドシルの上面部とキックアップ部よりも後方のリヤフレームの下面部とを連結する補剛部材が配設されている。これにより、リヤフレームの後方に加わった衝撃荷重は、キックアップ部よりも後方のリヤフレームの下面部から補剛部材を介してサイドシルの上面部に伝達される。従って、リヤフレームの後方に加わった衝撃荷重は滑らかにサイドシルに伝達されるので、リヤフレームのキックアップ部に応力が集中することが低減され、リヤフレームの折れ曲がりを抑制することができる。そして、リヤフレームの折れ曲がりが抑制されるので、衝撃荷重の分散吸収が設定通りに行われるようになり、乗員スペースの損傷が防止され乗員の安全性を向上することができる。

請求項２に記載の発明によれば、キックアップ部には、サスペンション部材を支承するナットパイプが配設されていると共に、このナットパイプは、補剛部材によって支持されている。これにより、請求項１に記載の発明の作用効果に加えて、ナットパイプの前後左右方向への倒れが補剛部材によって確実に規制されるので、サスペンション部材の強固な取り付け位置を確保することができる。

請求項３に記載の発明によれば、リヤフレームとサイドシルとの結合部には、キックアップ部なかばのリヤフレームの一側面部とサイドシルの一側面部とを連結すると共に、サイドシルの上面部に連なる第１の補剛部材が配設されている。さらに、キックアップ部よりも後方のリヤフレームには、第１の補剛部材に連結することによってサイドシルの上面部とキックアップ部よりも後方のリヤフレームの下面部とを連結する第２の補剛部材が配設されている。これにより、請求項１又は２に記載の発明の作用効果に加えて、リヤフレームの後方に加わった衝撃荷重は、キックアップ部なかばのリヤフレームの一側面部から第１の補剛部材を介してサイドシルの一側面部に伝達されると共に、キックアップ部よりも後方のリヤフレームの下面部から第１及び第２の補剛部材を介してサイドシルの上面部に伝達される。従って、リヤフレームの後方に加わった衝撃荷重は滑らかにサイドシルに伝達されるので、キックアップ部に応力が集中するのが低減され、リヤフレームの折れ曲がりを抑制することができる。そして、リヤフレームの折れ曲がりが抑制されるので、衝撃荷重の分散吸収が設定通りに行われるようになり、乗員スペースの損傷が防止され乗員の安全性を向上することができる。

請求項４に記載の発明によれば、ナットパイプは、キックアップ部の短手方向に延びるように配設された第３の補剛部材によって変位が規制されている。これにより、請求項２又は３に記載の発明の作用効果に加えて、ナットパイプの前後左右方向の倒れが第３の補剛部材によってさらに規制されるので、サスペンション部材のより強固な取り付け位置を確保することができる。

請求項５に記載の発明によれば、リヤフレームの一端部には、サイドシルに直交するクロスメンバが配設され、このクロスメンバにリヤフレームの一端部が突きあてられた状態で結合固定されている。これにより、請求項１乃至４に記載の発明の作用効果に加えて、キックアップ部よりも後方のリヤフレームの車体外側に設けられているリヤサスダンパ入力点に対してサイドシルから車体内側に結合スパンが確保されるので、リヤサスダンパ入力をサイドシルだけでなく、クロスメンバにも分散することによって、リヤフレームの捻れを低減することができる。

これらの結果、リヤフレーム後方から加わる衝撃荷重をスムーズにサイドシルに伝達することによって、リヤフレームの折れ曲がり変形を抑止し、且つリヤフレームの捻れを抑制することが可能な高剛性のリヤフレームの結合構造を提供することができる。

以下、本発明の最も好適と思われる実施形態について図１〜５を用いて詳細に説明を行う。図１（ａ）は、本発明が適用されたリヤフレームの結合構造を説明するためクロージングプレートを省略した平面図、（ｂ）は、図１（ａ）の平断面図、図２は、図１（ａ）中のＡ−Ａ矢視断面図、図３は、図１（ａ）中のＢ−Ｂ矢視断面図、図４は、図１（ａ）中のＣ−Ｃ矢視断面図、図５は、同例における補剛部材を説明するための分解斜視図である。

本発明のリヤフレームの結合構造を説明する。本リヤフレームの結合構造は、図１〜５に示されるように、車体左右両側に配置されるサイドシル１０と、左右のサイドシル１０を連結するクロスメンバ２０と、これらサイドシル１０の後端部から車体後方に延びるように結合固定され、且つクロスメンバ２０に前端部が結合固定されるリヤフレーム３０と、サイドシル１０とリヤフレーム３０との結合部に配設される補剛部材４０と、リヤフレーム３０のキックアップ部３１に配設されるナットパイプ６０と、第３の補剛部材としてのナットパイプ補剛用ブラケット（以下、ブラケットという）６１とを備えて構成されている（但し、図１〜５にあっては、車体左側のリヤフレームの結合構造のみが図示されている）。

ところで、本リヤフレームの結合構造は、車体左右両側のリヤフレームの結合構造に等しく適用されるものであるから、以下では、車体左側のリヤフレームの結合構造について説明する。

サイドシル１０は、図１，３に示されるように、断面ハット型形状のサイドシルインナ１１及びサイドシルアウタ１２の上下端部に形成されたフランジ部１３，１４及び１５，１６を結合固定することによって車体前後方向に延びるほぼ矩形状の閉断面が形成された側方部材である。このサイドシル１０、つまりサイドシルインナ１１の後側側面部１７には、図１，２に示されるように、左右のサイドシル１０を連結する車幅方向に延びたクロスメンバ２０の左側端部が、前面側に折り曲げ形成された前側フランジ部２１を介して結合固定されている。さらに、このサイドシルインナ１１の後側側面部１７には、補剛部材４０を介して、リヤフレーム３０の前側側面部３２が並列した状態で結合固定されている。

リヤフレーム３０は、図１〜５に示されるように、左右に対向配置される縦壁部３３，３４と下面部としての底壁部３５とによって形成された断面ハット型のフレーム部材である。このリヤフレーム３０の前側側面部３２は、図３に示されるように、サイドシルインナ１１に並列して結合固定されるため、縦壁部３４と底壁部３５とによって正面視がほぼＬ字形に形成されている。

縦壁部３４の前端部には、車体内側に向かった前側フランジ部３６（図１（ｂ），５参照）が折り曲げ形成されている。そして、この前側フランジ部３６をクロスメンバ２０の左側端部の背面側に接合した状態でリヤフレーム３０とクロスメンバ２０とが結合固定されている。すなわち、リヤフレーム３０の前端部は、クロスメンバ２０の左側端部に突き当たった状態で結合固定されている。

また、サイドシルインナ１１とリヤフレーム３０との結合部には、補剛部材４０の一構成部材である第１の補剛部材としてのリンホース４１が配設されている。

リンホース４１は、図１〜３，５に示されるように、上下方向に離間して対向配置されたほぼ水平な上面部４２及び下面部４３と、これら上下面部４２，４３を連結するほぼ垂直な側面部４４とを備えて構成されている断面視ほぼコ字形の補剛部材である。

リンホース４１の上面部４２の左側端部には、図１，３に示されるように、段部を有したのちほぼ水平に延びるフランジ部４５が折り曲げ形成されている。そして、このフランジ部４５は、サイドシルインナ１１の上面部１８とリヤフレーム３０の上方を覆うクロージングプレート７０の左側端部との間に介在した状態で結合固定されている。つまり、リンホース４１の上面部４２とサイドシルインナ１１の上面部１８とは、ほぼ水平に連なった状態で結合固定されている。

また、リンホース４１の下面部４３の左側端部には、図３，５に示されるように、斜め下方に延びるフランジ部４６が一体的に折り曲げ形成されている。そして、このフランジ部４６は、サイドシルインナ１１の下面部１９とリヤフレーム３０の底壁部３５との間に介在した状態で結合固定されている。

なお、クロージングプレート７０の右側端部は、図３に示されるように、リヤフロアパン７１を介して、リヤフレーム３０の縦壁部３４の上端部に折り曲げ形成されたほぼ水平なフランジ部３７に結合固定されている。また、リンホース４１よりも後方に位置するクロージングプレート７０の左側端部は、図４に示されるように、リヤフレーム３０の縦壁部３３の上端部に結合固定されている。
なお、図４中の符号７２は、縦壁部３３の車体外側に配設されたリヤエプロンである。

リンホース４１の側面部４４の前端は、図１（ｂ）に示されるように、クロスメンバ２０の左側端部の背面側に形成された後側フランジ部２２とサイドシルインナ１１の後側側面部１７との間に介在した状態で結合固定されている。また、リンホース４１の側面部４４の後端は、リヤフレーム３０のキックアップ部３１なかばの車体内側の側壁部３４に沿って接合した状態で結合固定されている。これにより、サイドシルインナ１１の後側側面部１７とリヤフレーム３０のキックアップ部３１なかばの縦壁部３４とは、リンホース４１の側面部４４によって滑らかに連結されている。

このように形成されたリンホース４１に応じて、リヤフレーム３０の縦壁部３４には、図３，５に示されるように、リンホース４１の側面部４４に沿うように突出された段部３８が一体的に形成されている。この段部３８は、車体後方に向かうのに従って突出量が緩やかに低減していくように形成されており、キックアップ部３１なかばで縦壁部３４に一体化している。

さらに、リヤフレーム３０のキックアップ部３１なかばから後方にかけた縦壁部３３，３４の対向面間には、図１，２，４，５に示されるように、補剛部材４０の一構成部材である第２の補剛部材としてのリヤフレームダブラ４６（以下、ダブラ４６という）が配設されている。このダブラ４６は、長手方向に沿った折り曲げ加工（ビード加工）が施されており、長手方向における曲げや捻れなどに強い形状を有している。

そして、このダブラ４６は、その前端部４７がリンホース４１の上面部４２に下方側から接合した状態、且つ後端部４８がリヤフレーム３０の底壁部３５に上方側から接合、或いは近接した状態で、ダブラ４６の左右側部に形成された上向きのフランジ部４９，５０がリヤフレーム３０の縦壁部３３，３４に接合した状態で結合固定されている。これにより、サイドシルインナ１１の上面部１８、リンホース４１の上面部４２及びリヤフレーム３０の底壁部３５とは、ダブラ４６を介して車体前後方向に向かって緩やかに連なった状態で結合固定されている。なお、このダブラ４６の後端部４８は、リヤフレーム３０の後端部まで延びるように形成してもよい。

さらに、リヤフレーム３０のキックアップ部３１における底壁部３５とダブラ４６とには、図５に示されるように、ナットパイプ挿通用の挿通孔３９，５１が開口形成されている。これらの挿通孔３９，５１に挿通されるナットパイプ６０は、図２，４，５に示されるように、リヤフレーム３０のキックアップ部３１の下面側に結合固定されたブラケットブレース６２に上向きに取り付けられている。そして、キックアップ部３１に配設されたナットパイプ６０は、その中間部が挿通孔５１に嵌合することによってダブラ４６に支持されている。なお、この挿通孔５１とナットパイプ６０との接合部を溶接により結合固定するようにしてもよい。

さらに、このナットパイプ６０の上部には、図１，２，４，５に示されるように、キックアップ部３１におけるリヤフレーム３０の短手方向（横幅方向）に向かったブラケット６１が配設されている。このブラケット６１には、ナットパイプ挿通用の挿通孔６３が開口形成されている（図５参照）。そして、この挿通孔６３にナットパイプ６０の上部を嵌合した状態で溶接により結合固定することにより、ナットパイプ６０の変位が規制されている。さらに、ブラケット６１は、その左右側端部に形成された上向きのフランジ部６４，６５がダブラ４６のフランジ部４９，５０を介してリヤフレーム３０の縦壁部３３，３４に結合固定されると共に、前後端部に形成された下向きのフランジ部６６，６７がダブラ４６の上面側に接合した状態で結合固定されている。

また、このナットパイプ６０の下端部には、図４に示されるように、サブフレームマウント６８（図中にあっては一点鎖線で示す）を介して、図示しないサスペンション部材、例えばリヤサスサブフレームやサスペンションアーム等が脱着可能に取り付けられる。

このようにして、リヤフレーム３０のキックアップ部３１には、補剛されたリヤサスサブフレーム取り付け位置が形成される。そして、このリヤサスサブフレーム取り付け位置よりも後方のサブフレーム３０の左側面部には、図１に示されるように、リヤサスダンパ入力点Ｐが設けられている。

そして、上述した車体左側のリヤフレームの結合構造と同様の態様により、車体右側のリヤフレームの結合構造も構成される。

かかる構成によれば、サイドシル１０とリヤフレーム３０との結合部には、サイドシル１０の上面部１８とキックアップ部３１よりも後方のリヤフレーム３０の底壁部３５とを連結する補剛部材４０が配設されている。これにより、リヤフレーム３０の後方に加わった衝撃荷重Ｆは、キックアップ部３１よりも後方のリヤフレーム３０の底壁部３５から補剛部材４０を介してサイドシル１０の上面部１８に伝達される。従って、リヤフレーム３０の後方に加わった衝撃荷重Ｆは滑らかにサイドシル１０に伝達されるので、リヤフレーム３０のキックアップ部３１に応力が集中することが低減され、リヤフレーム３０の折れ曲がりが抑制される。そして、リヤフレーム３０の折れ曲がりが抑制されるので、衝撃荷重Ｆの分散吸収が設定通りに行われるようになり、乗員スペースの損傷が防止され乗員の安全性が向上する。

また、キックアップ部３１には、サスペンション部材を支承するナットパイプ６０が配設されていると共に、このナットパイプ６０は、補剛部材４０によって支持されている。これにより、ナットパイプ６０の前後左右方向への倒れが補剛部材４０によって確実に規制されるので、サスペンション部材の強固な取り付け位置が確保される。

また、サイドシル１０とリヤフレーム３０との結合部には、キックアップ部３１なかばのリヤフレーム３０の縦壁部３４とサイドシル１０の後側側面部１７とを連結すると共に、サイドシル１１の上面部１８に連なるリンホース４１が配設されている。さらに、キックアップ部３１よりも後方のリヤフレーム３０には、リンホース４１に連結することによってサイドシル１０の上面部１８とキックアップ部３１よりも後方のリヤフレーム３０の底壁部３５とを連結するダブラ４６が配設されている。これにより、リヤフレーム３０の後方に加わった衝撃荷重Ｆは、キックアップ部３１なかばのリヤフレーム３０の側壁部３４からリンホース４１を介してサイドシル１０の後側側面部１７に伝達されると共に、キックアップ部３１よりも後方のリヤフレーム３０の底壁部３５からリンホース４１及びダブラ４６を介してサイドシル１０の上面部１８に伝達される。従って、リヤフレーム３０の後方に加わった衝撃荷重Ｆは滑らかにサイドシル１０に伝達されるので、キックアップ部３１に応力が集中するのが低減され、リヤフレーム３０の折れ曲がりが抑制される。そして、リヤフレーム３０の折れ曲がりが抑制されるので、衝撃荷重の分散吸収が設定通りに行われるようになり、乗員スペースの損傷が防止され乗員の安全性が向上する。
また、リヤフレーム３０の前側フランジ部３６と、クロスメンバ２０の結合部に応力が集中するのが低減され、クロスメンバ２０の折れ曲がりが抑制される。そして、クロスメンバ２０の折れ曲がりが抑制されるので、衝撃荷重の分散吸収が設定通りに行われるようになり、乗員スペースの損傷が防止され乗員の安全性が向上する。

また、ナットパイプ６０は、キックアップ部３１の短手方向に延びるように配設されたブラケット６１によって変位が規制されている。これにより、ナットパイプ６０の前後左右方向の倒れがブラケット６１によってさらに規制されるので、サスペンション部材のより強固な取り付け位置が確保される。

また、リヤフレーム３０の前端部には、サイドシル１０に直交するクロスメンバ２０が配設され、このクロスメンバ２０にリヤフレーム３０の前端部が突きあてられた状態で結合固定されている。これにより、キックアップ部３１よりも後方のリヤフレーム３０の車体外側に設けられているリヤサスダンパ入力点Ｐに対してサイドシル１０から車体内側に結合スパンが確保されるので、リヤサスダンパ入力をサイドシル１０だけでなく、クロスメンバ２０にも分散することによって、リヤフレーム３０の捻れが低減される。

（ａ）は、本発明が適用されたリヤフレームの結合構造を説明するためクロージングプレートを省略した平面図、（ｂ）は、図１（ａ）の平断面図である。 図１（ａ）中のＡ−Ａ矢視断面図である。 図１（ａ）中のＢ−Ｂ矢視断面図である。 図１（ａ）中のＣ−Ｃ矢視断面図である。 同例における補剛部材を説明するための分解斜視図である。 従来のリヤフレームの結合構造を説明するための概略側面図である。 図６における要部の平面図である。

符号の説明

１０ サイドシル
１７ 後側側面部
１８ 上面部
２０ クロスメンバ
３０ リヤフレーム
３１ キックアップ部
３２ 前側側面部
３４ 縦壁部
３５ 底壁部
４０ 補剛部材
４１ 第１の補剛部材（リンホース）
４６ 第２の補剛部材（リヤフレームダブラ）
６０ ナットパイプ
６１ 第３の補剛部材（ナットパイプ補剛用ブラケット）

Claims (5)

1. キックアップ部が形成されたリヤフレームをサイドシルに並列して結合固定するリヤフレームの結合構造において、
   前記リヤフレームと前記サイドシルとの結合部に、前記サイドシルの上面部と前記キックアップ部よりも後方のリヤフレームの下面部とを連結する補剛部材を配設したことを特徴とするリヤフレームの結合構造。
2. 前記キックアップ部に、サスペンション部材を支承するナットパイプを配設し、前記ナットパイプを前記補剛部材によって支持したことを特徴とする請求項１に記載のリヤフレームの結合構造。
3. 前記補剛部材は、前記キックアップ部なかばのリヤフレームの一側面部と前記サイドシルの一側面部とを連結すると共に、前記サイドシルの上面部に連なる第１の補剛部材と、前記第１の補剛部材に連結して前記サイドシルの上面部と前記キックアップ部よりも後方のリヤフレームの下面部とを連結する第２の補剛部材とを備えて構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のリヤフレームの結合構造。
4. 前記ナットパイプは、前記キックアップ部の短手方向に延びるように配設された第３の補剛部材によって変位が規制されていることを特徴とする請求項２又は３に記載のリヤフレームの結合構造。
5. 前記リヤフレームの一端部に、前記サイドシルに直交するクロスメンバを配設し、前記リヤフレームの一端部を前記クロスメンバに突きあてた状態で結合固定したことを特徴とする請求項１乃至４に記載のリヤフレームの結合構造。

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