JP2006069475A - 車体下部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】側方衝突時に，トレーリングアームの揺動軸部による燃料タンクの損傷を防止する。
【解決手段】リアフロアパネル１の下面に接合されて前後方向に伸びる左右一対のリヤサイドフレーム２の間に，燃料タンク１５が配設される。揺動軸部２０を保持した取付ブラケット１０が，リヤサイドフレーム２の底面に形成された下開口部２１内に挿入されて，リヤサイドフレーム２に固定される。後輪用トレーリングアーム９の前端部が，下開口部２１を通して，揺動軸部２０に連結される。揺動軸部２０は，平面視において燃料タンク１５の側方に位置されるが，燃料タンク１５の上面よりも高い位置に位置設定される。
【選択図】 図３

Description

本発明は車体下部構造に関するものである。

車両としての自動車の車体下部構造においては，リアフロアパネルの下面に，前後方向に伸びる左右一対のリヤサイドフレームを接合したものがある。そして，後輪用のサスペンションが前後方向に伸びるトレーリングアームを有する場合に，このトレーリングアームの前端部の揺動支点となる揺動軸部を，リヤサイドフレームに取付けることも行われている。

特許文献１には，トレーリングアームの揺動軸部をリヤサイドフレームに取付ける際に，リヤサイドフレームの底面に開口部または凹部を形成して，揺動軸部を上記開口部を通してリヤサイドフレーム内に収納した構造や，揺動軸部を凹部内に収納つまり実質的にリヤサイドフレーム内に収納した構造が開示されている。
特開平２００４−１１４７８９号公報

ところで，車体後部に配設されることの多い燃料タンクを，リアフロアパネルの下方で，かつ左右一対のリヤサイドフレームの間に配設することが考えられる。この場合、トレーリングアームの揺動軸部が，車幅方向において燃料タンクとオーバラップしてしまう場合がある。この一方，側方衝突時において，揺動軸部の車幅方向内方側への変位に起因して燃料タンクが損傷されないようにすることが重要となる。とりわけ，燃料タンクの容量増大のために，燃料タンクをリヤサイドフレーム直近に位置するように車幅方向に長く設定したときは，上述の問題がより顕著になる。

本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、燃料タンクをリアフロアパネルの下方でかつ左右一対のリヤサイドフレームの間に配設する場合に，トレーリングアームの揺動軸部による燃料タンクの損傷を防止できるようにした車体下部構造を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明にあっては次のような解決手法を採択してある。すなわち、特許請求の範囲における請求項１に記載のように、
リアフロアパネルの下面に接合されて前後方向に伸びる左右一対のリヤサイドフレームに対してそれぞれ，後輪用トレーリングアームの前端部の揺動支点となる揺動軸部を取付けるようにした車体下部構造において，
前記リアフロアパネルの下方でかつ前記左右一対のリヤサイドフレームの間に，燃料タンクが配設され，
前記揺動軸部は，平面視において前記燃料タンクの側方に位置されると共に，前記リヤサイドフレーム内あるいは該リヤサイドフレームの上面よりも高い位置に配設されることにより，該燃料タンクの上面よりも高い位置に位置設定され，
前記リヤサイドフレームの底面に形成された下開口部を通して，前記トレーリングアームの前端部が前記揺動軸部に連結されている，
ようにしてある。

上記解決手法によれば，トレーリングアームの揺動軸部と燃料タンクとは，互いに上下方向にづれた位置関係となされるので，揺動軸部が車幅方向内方側に変位しても，揺動軸部によって燃料タンクを損傷させてしまう事態が防止される。また，必然的に，揺動軸部はかなり高い位置に設定されるので，例えば制動時における車体のノーズダイブ現象を防止する等，良好なサスペンション特性を得る上でも好ましいものとなる。さらに，リヤサイドフレームに揺動軸部を取付けるということは，リヤサイドフレームがかなり車幅方向外方側に寄った位置とされ，この分，左右一対のリヤサイドフレーム間の間隔を大きく確保，つまり燃料タンクの車幅方向長さを十分に確保することが可能となり，燃料タンクの容量増大の上でも好ましいものとなる。

上記解決手法を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲における請求項２以下に記載のとおりである。すなわち，
前記揺動軸部は，取付ブラケットを介して前記リヤサイドフレームに取付けられており，
前記取付ブラケットは，上方に向けて膨出されて下方が開口されたボックス部と，該ボックス部の開口縁部に形成されたフランジ部とを有し，
前記取付ブラケットは，前記ボックス部が前記下開口部を通して前記リヤサイドフレーム内に挿入された状態で，前記フランジ部が該リヤサイドフレームの底面に固定されており，
前記揺動軸部が，前記ボックス部のうち左右一対の側壁部に支持されている，
ようにすることができる（請求項２対応）。この場合、揺動軸部が，剛性の高くなるボックス部における左右一対の側壁部に支持されるので，揺動軸部の支持剛性を高める上で好ましいものとなる。

前記リヤサイドフレームが，前方から後方に向けて，略水平に伸びる前水平部と，該前水平部の後端から後上がりに傾斜された傾斜部とを有し，
前記下開口部が，前記前水平部と傾斜部との境界付近に形成されて，該下開口部の前端縁の高さよりも後端縁の高さが高くなるように設定され，
前記取付ブラケットにおける前記ボックス部は，その前側開口端縁の高さよりも後側開口端縁の高さが高くされている，
ようにすることができる（請求項３対応）。この場合、トレーリングアームが上方へ揺動するときに，リヤサイドフレームの傾斜部の下方空間がトレーリングアームに対する一種の逃げ空間となるので，トレーリングアームとリヤサイドフレームとの干渉防止のためにトレーリングアームの揺動軸部近傍付近を一旦大きく下方へ伸ばすように設定することが不用となり，トレーリングアームの形状を極力簡単化する上で好ましいものとなる。

前記フランジ部のうち前記ボックス部の後方側に位置する後フランジ部が，該ボックス部の前方側に位置する前フランジ部よりも高くされると共に該前フランジ部と平行となるように設定されており，
前記傾斜部の底面には，前記下開口部の後方位置において，下方に突出されて下面が略水平とされた段差部が形成され，
前記取付ブラケットは，前記前フランジ部を前記前水平部の底面に着座させた状態で，かつ前記後フランジ部を前記段差部の下面に着座させた状態で，下方から固定される固定具によって該水平部および段差部に固定されている，
ようにすることができる（請求項４対応）。この場合、前後のフランジ部は互いに平行になっていることから，前フランジ部用の固定具と後フランジ部用の固定具とは互いに平行に下方から各フランジ部に接近させて固定作業を行うことができ，各フランジ部つまり取付ブラケットをリヤサイドフレームの所定位置に対して精度よく固定することが可能となる。なお，前フランジ部と後フランジ部とが互いに傾斜されている場合は，固定具の固定方向が，前後のフランジ部の間で相違するために，取付ブラケットをリヤサイドフレームの所定位置に精度よく固定することが難しくなる。

前記段差部が，前記リヤサイドフレームとは別部材となる段差構成部材を該リヤサイドフレームに固定することにより構成されている，ようにすることができる（請求項５対応）。この場合、大物部材であるリヤサイドフレームそのものを加工することにより段差部を一体形成する場合に比して，段差部の形成が容易となる。

前記リアフロアパネルに，前記下開口部に対応させて，上開口部が形成されており，
前記取付ブラケットの上部が，前記上開口部を通して前記リアフロアパネルの上面から上方へ突出されている，
ようにすることができる（請求項６対応）。この場合、揺動軸部をより一層高い位置に設定して，良好なサスペンション特性を得る上でより一層好ましいものとなる。

前記リアフロアパネルは，前記左右一対のリヤサイドフレーム間において，該リヤサイドフレームの上面よりも低くされた段差面を有し，
前記燃料タンクが，前記段差面の下方に配設されている，
ようにすることができる（請求項７対応）。この場合、揺動軸部と燃料タンクとをより上下方向に大きくづれた位置関係とする上で好ましいものとなる。また，例えばワゴン車のように，車体後面にリヤハッチドアによって開閉されるハッチ開口部が形成された車両にあっては，荷物等が載置されるリアフロア面がより低い位置とされるので，ハッチ開口部を通してのリアフロア面への荷物の積み降ろしが容易ともなる。

前記リヤサイドフレームが，前方から後方に向けて，略水平に伸びる前水平部と，該前水平部の後端から後上がりに傾斜された傾斜部とを有し，
前記下開口部が，前記前水平部と傾斜部との境界付近に形成されて，該下開口部の前端縁の高さよりも後端縁の高さが高くなるように設定されている，
ようにすることができる（請求項８対応）。この場合、トレーリングアームが上方へ揺動するときに，リヤサイドフレームの傾斜部の下方空間がトレーリングアームに対する一種の逃げ空間となるので，トレーリングアームとリヤサイドフレームとの干渉防止のためにトレーリングアームの揺動軸部近傍付近を一旦大きく下方へ伸ばすように設定することが不用となり，トレーリングアームの形状を極力簡単化する上で好ましいものとなる。

本発明によれば，側方衝突時においてトレーリングアームの揺動軸部による燃料タンクの損傷を防止できる。また，揺動軸部を高い位置として，良好なサスペンション特性を確保する上で好ましいものとなる。さらに，燃料タンクの車幅方向長さを十分に確保して燃料タンクの容量増大の上で好ましいものとなる。

図１において，１はリアフロアパネルであり，その下面には，前後方向に伸びる左右一対のリヤサイドフレーム２が接合されている。リヤサイドフレーム２は，上方に開口された断面略ハット状とされて，接合時においてリアフロアパネル１と共働して閉断面を構成している（図２，図３をも参照）。

左右一対のリヤサイドフレーム２の前後方向中間部同士が，車幅方向に伸びるリヤサスペンションフレーム３によって連結されている。リヤサスペンションフレーム３のリヤサイドフレーム２に対する固定部位が，符号４で示される。５は後輪支持部材であり，後輪支持部材５は，実施形態では４本のサスペンションアーム６，７，８，９を介して，車体に上下動自在に支承されている。サスペンションアーム６〜８はそれぞれほぼ車幅方向に伸びて，その車幅方向内端部がリヤサスペンションフレーム３に取付けられている。この一方，符号９で示すサスペンションアームは，前後方向に伸びるトレーリングアームとされていて，このトレーリングアーム９の前端部は，後述するように取付ブラケット１０を介してリヤサイドフレーム２に取付けられている。

リアフロアパネル１の下方で，かつ左右一対のリヤサイドフレーム２の間には，燃料タンク１５が配設されている。燃料タンク１５は，その側壁がリヤサイドフレーム２直近に位置するように，車幅方向に極力長くなるように形成されて，その容量増大が図られている。

トレーリングアーム９の前端部の揺動支点となる揺動軸部が符号２０で示される（図３，図４をも参照）。この揺動軸部２０は，平面視において，燃料タンクの側方に位置されている（図１参照）。また，図３から明らかなように，揺動軸部２０は，燃料タンク１５の上面よりも高い位置に位置設定されて，側面視においては，揺動軸部２０と燃料タンク１５とがオーバラップしないように設定されている。

次に，図１〜図４を参照しつつ，取付ブラケット１０や揺動軸部２０およびその周辺部位の詳細について説明する。まず，リヤサイドフレーム２は，略水平に伸びる前水平部２ａと，前水平部２ａから後上がりに伸びる傾斜部２ｂと，傾斜部２ｂの後端から略水平に伸びる後水平部２ｃとを有する形状に設定されている（図１，図４参照）。図４に示すように，リヤサイドフレーム２の底面には，上記前水平部２ａと傾斜部２ｂとの境界付近において，下開口部２１が形成されている。下開口部２１は，その前端縁が前水平部２ａに位置される一方，その後端縁が傾斜部２ｂに位置されており，したがって，下開口部２１の前端縁よりも後端縁の方が高い位置とされている（図４参照）。

リヤサイドフレーム２の傾斜部２ｂ底面には，下開口部２１の直後方において，段差構成部材２２が接合されている（図１では段差構成部材２２は図示略）。段差接合部材２２は，図４，図６に示すように，傾斜部２ｂへの接合状態において，略水平に伸びる底壁部２２ａと，底壁部２２ａの後端から上方に伸びる後壁部２２ｂと，後壁部２２ｂの上端から後上がりに傾斜された傾斜壁部２２ｃと，左右一対の側壁部２２ｄとを有する。傾斜壁部２２ｃの傾斜角度は，リヤサイドフレーム２における傾斜部２ｂの傾斜角度と一致されている。このような段差構成部材２２は，傾斜壁部２２ｃがリヤサイドフレーム２の傾斜部２ｂの底面に着座された状態で，かつ左右一対の側壁部２２ｄが傾斜部２２ｂの外側面に着座された状態で，傾斜部２ｂに溶接接合されている。この接合状態において，上記底壁部２２ａは，略水平に伸びている。

取付ブラケット１０は，図４，図５に示すように，上方に向けて膨出されて下方に開口されたボックス部１１と，ボックス部１１の開口縁部に形成されたフランジ部１２とを有する。実施形態では，取付ブラケット１０は，１枚の金属板（例えば鉄系金属板）を深絞り加工することにより，全体として一体成形品とされている。ボックス部１１は，互いに平行に上下方向に伸びる左右一対の側壁部１１ａと，左右一対の側壁部１１ａの外周縁部同士を連結する頂壁部１１ｂとを有する。そして，揺動軸部２０は，この左右一対の側壁部１１ｂに保持されている。取付ブラケット１０のフランジ部１２のうち，前フランジ部が符号１２ａで示され，後フランジ部が符号１２ｂで示される。前フランジ部１２ａを水平状態としたときに，後フランジ部１２ｂの傾斜角度は，リヤサイドフレーム２における傾斜部２ｂの傾斜角度と一致されている。

取付ブラケット１０は，そのボックス部１１を下開口部２１を通してリヤサイドフレーム２内に挿入された状態で，その前フランジ部２２ａがリヤサイドフレーム２の前水平部２ａの底面に着座され，その後フランジ部２２ｂが前述した段差構成部材２２の底壁部２２ａの下面に着座された状態で，固定具によってリヤサイドフレーム２に固定される。すなわち，リヤサイドフレーム２のうち前水平部２ａ内の所定位置にはあらかじめナット２３が接合されていて，下方から接近されるボルト２４をナット２３に螺合することにより，前フランジ部１２ａが前水平部２ａに固定される。また，段差構成部材２２の底壁部２２ａの上面にはナット２５が接合されていて，下方から接近されるボルト２６をナット２５に螺合させることにより，後フランジ部２２ｂが，段差構成部材２２（の底壁部２２ａ）に固定される。リヤサイドフレーム２に対する取付ブラケット１０の固定状態において，ボックス部１１の下方への開口は，その前端縁よりも後端縁の方が高くされる（図４参照）。

上記ボルト２４，２６は固定具となるもので，それぞれ下方から互いに平行状態でナット２３あるいは２５に接近させるので，取付ブラケット１０をリヤサイドフレーム２の所定位置に精度よく固定することができる。なお，リヤサイドフレーム２側にあらかじめ固定されている固定具をリヤサイドフレーム２（段差構成部材２２）から下方に伸びるボルトとし，このボルトに螺合される下方から接近される固定具をナットとしてもよい。

トレーリングアーム９の前端部は，弾性ブッシュ３０を介して揺動軸部２０に連結される。すなわち，図４に示すように，弾性ブッシュ３０は，揺動軸部２０外周に回動自在に嵌合されるインナスリーブ３０ａと，トレーリングアーム９の前端部が嵌合されるアウタスリーブ３０ｂと，両スリーブ３０ａと３０ｂとの間に介在された弾性部材３０ｃとを有する。

ここで，リアフロアパネル１のうち，取付ブラケット１０に対応する位置には，上開口部２７が形成されている（図３，図４参照）。そして，取付ブラケット１０のボックス部１１の上部が，上開口部２７を通してリアフロアパネル１の上方にまで突出されている。これにより，取付ブラケット１０の高さつまり揺動軸部２０の高さが極力高くされて，揺動軸部２０が燃料タンク５の上面に対してより十分に高い位置となるようにされている。なお，上開口部２７は，例えばリアシートによって覆われる等によって，車室内からは目視できない状態とされる。また，図３，図４では，揺動軸部２０の高さが，リヤサイドフレーム２の上面位置よりもわずかに低い位置とされているが，リヤサイドフレーム２の上面位置よりも高い位置に設定することも可能である（揺動軸部２０を，リアフロアパネル１よりも高い位置に設定することも可能）。

実施形態では，さらに，リアフロアパネル１のうち，左右一対のリヤサイドフレーム２の間の部分が，低くされた段差面２ａとされている（図２，図３参照）。そして，燃料タンク５は段差面２ａの下方に配置されるので，段差面２ａを形成しない場合に比して，揺動軸部２０はその高さが同一であっても，燃料タンク５の上面に対してより高い位置に設定されることになる。なお，低い段差面１ａの形成は，その上に荷物が載置されるリアフロア面を極力低くする上で好ましいものとなる。例えば，車体後面に形成されたリヤハッチドアによって開閉されるハッチ開口部を有する車両の場合に，当該ハッチ開口部を通してのリアフロア面への荷物の積み降ろしの容易化の上でも好ましいものとなる。

以上のような構成において，左右一対のリヤサイドフレーム２は，トレーリングアーム９の車幅方向位置に対応して十分に車幅方向外方側に位置されている。つまり，左右一対のリヤサイドフレーム２の間隔が大きく設定されて，この分，燃料タンク５のの車幅方向長さを長くすることが可能となって，燃料タンク５の容量増大の上で好ましいものとなっている。また，揺動軸部２０は，高い位置に設定されているので，例えば制動時におけるノーズダイブ現象を抑制する作用を得て，良好なサスペンション特性を得る上でも好ましいものとなる。勿論，揺動軸部２０は，平面視においては燃料タンク５の側方に位置されるものの，燃料タンク５に対して上下方向にオフセットされた状態とされているので，側方衝突時に揺動軸部２０が車幅方向内方側に変位しても，揺動軸部２０によって燃料タンク５を損傷させてしまうこともない。

以上に加えて，リヤサイドフレーム２の傾斜部２ｂの下方空間は，トレーリングアーム９が上方へ揺動されるときの逃げ空間ともなる。したがって，トレーリングアーム９が上方へ揺動するときに，トレーリングアーム９とリヤサイドフレーム２との干渉を防止するために，トレーリングアーム９を揺動軸部２０から一旦大きく下方へ伸ばした後に後方に向けて伸びるような複雑な形状とすることなく，上記干渉を防止することができる。

以上実施形態について説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載された範囲において適宜の変更が可能であり、例えば次のような場合をも含むものである。下開口部２１を，リヤサイドフレーム２のうち前水平部２ａのみに開口されるように形成してもよい（傾斜部２ｂに跨らないように下開口部２１を形成）。サスペンション形式としては，トレーリングアーム９を有するものであれば，その他の構造は問わないものである。取付ブラケット１０を介することなく，揺動軸部２０を直接リヤサイドフレーム２に取付けるようにしてもよい。取付ブラケット１０は，リアフロアパネル１の上方へ突出させないようにしてもよい（上開口部２３を形成しない態様）。取付ブラケット１０のボックス部１１の上部は，リアフロアパネル１０に上開口部２３を形成してこれを通して上方へ突出させる代わりに，リアフロアパネル１０に上方に膨出した膨出部を形成し，この膨出部内に収容させるようにしてもよい。本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。

本発明の一実施形態を示すもので，車体後部を下方から見た下面図。 図１のＸ２−Ｘ２線相当断面図。 図１のＸ３−Ｘ３線相当断面図。 取付ブラケットと揺動軸部との詳細を示す要部側面断面図。 取付ブラケットの斜視図。 段差構成部材の斜視図。

符号の説明

１：リアフロアパネル
１ａ：段差面
２：リヤサイドフレーム
２ａ：前水平部
２ｂ：傾斜部
９：トレーリングアーム
１０：取付ブラケット
１１：ボックス部
１１ａ：側壁部
１２：フランジ部
１２ａ：前フランジ部
１２ｂ：後フランジ部
１５：燃料タンク
２０：揺動軸部
２１：下開口部
２２：段差構成部材
２２ａ：底壁部（水平部分）
２４，２６：ボルト（固定具）
２７：上開口部

Claims (8)

1. リアフロアパネルの下面に接合されて前後方向に伸びる左右一対のリヤサイドフレームに対してそれぞれ，後輪用トレーリングアームの前端部の揺動支点となる揺動軸部を取付けるようにした車体下部構造において，
   前記リアフロアパネルの下方でかつ前記左右一対のリヤサイドフレームの間に，燃料タンクが配設され，
   前記揺動軸部は，平面視において前記燃料タンクの側方に位置されると共に，前記リヤサイドフレーム内あるいは該リヤサイドフレームの上面よりも高い位置に配設されることにより，該燃料タンクの上面よりも高い位置に位置設定され，
   前記リヤサイドフレームの底面に形成された下開口部を通して，前記トレーリングアームの前端部が前記揺動軸部に連結されている，
   ことを特徴とする車体下部構造。
2. 請求項１において，
   前記揺動軸部は，取付ブラケットを介して前記リヤサイドフレームに取付けられており，
   前記取付ブラケットは，上方に向けて膨出されて下方が開口されたボックス部と，該ボックス部の開口縁部に形成されたフランジ部とを有し，
   前記取付ブラケットは，前記ボックス部が前記下開口部を通して前記リヤサイドフレーム内に挿入された状態で，前記フランジ部が該リヤサイドフレームの底面に固定されており，
   前記揺動軸部が，前記ボックス部のうち左右一対の側壁部に支持されている，
   ことを特徴とする車体下部構造。
3. 請求項２において，
   前記リヤサイドフレームが，前方から後方に向けて，略水平に伸びる前水平部と，該前水平部の後端から後上がりに傾斜された傾斜部とを有し，
   前記下開口部が，前記前水平部と傾斜部との境界付近に形成されて，該下開口部の前端縁の高さよりも後端縁の高さが高くなるように設定され，
   前記取付ブラケットにおける前記ボックス部は，その前側開口端縁の高さよりも後側開口端縁の高さが高くされている，
   ことを特徴とする車体下部構造。
4. 請求項３において，
   前記フランジ部のうち前記ボックス部の後方側に位置する後フランジ部が，該ボックス部の前方側に位置する前フランジ部よりも高くされると共に該前フランジ部と平行となるように設定されており，
   前記傾斜部の底面には，前記下開口部の後方位置において，下方に突出されて下面が略水平とされた段差部が形成され，
   前記取付ブラケットは，前記前フランジ部を前記前水平部の底面に着座させた状態で，かつ前記後フランジ部を前記段差部の下面に着座させた状態で，下方から固定される固定具によって該水平部および段差部に固定されている，
   ことを特徴とする車体下部構造。
5. 請求項４において，
   前記段差部が，前記リヤサイドフレームとは別部材となる段差構成部材を該リヤサイドフレームに固定することにより構成されている，ことを特徴とする車体下部構造。
6. 請求項２ないし請求項５のいずれか１項において、
   前記リアフロアパネルに，前記下開口部に対応させて，上開口部が形成されており，
   前記取付ブラケットの上部が，前記上開口部を通して前記リアフロアパネルの上面から上方へ突出されている，
   ことを特徴とする車体下部構造。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれか１項において、
   前記リアフロアパネルは，前記左右一対のリヤサイドフレーム間において，該リヤサイドフレームの上面よりも低くされた段差面を有し，
   前記燃料タンクが，前記段差面の下方に配設されている，
   ことを特徴とする車体下部構造。
8. 請求項１において，
   前記リヤサイドフレームが，前方から後方に向けて，略水平に伸びる前水平部と，該前水平部の後端から後上がりに傾斜された傾斜部とを有し，
   前記下開口部が，前記前水平部と傾斜部との境界付近に形成されて，該下開口部の前端縁の高さよりも後端縁の高さが高くなるように設定されている，
   ことを特徴とする車体下部構造。
   
   
   

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