JP2007008369A - 車体下部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 共通の車体骨格に、異なる形式の懸架装置を容易に取付可能とする。
【解決手段】 トーションビーム式の懸架装置２６のスプリング２８を支持するスプリングサポート３０がリヤサイドメンバ１０の下部に取付けられている。また、スプリングサポート３０に形成したガセット部３４が、リヤフロアクロスメンバ２０に形成され独立懸架装置との干渉が防止可能な地上高高位置部４２を車体下方側から覆っており、地上高高位置部４２を補強している。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車等の車体の下部に懸架装置を取付ける車体下部構造に関する。

下記特許文献１には、左右のサイドメンバをクロスメンバで連結した自動車の車体構造において、トレーリングアーム式サスペンションのスプリングを支持するコイルスプリングブラケットをサイドメンバとクロスメンバとの結合部まで延長した構造が開示されている。
特開２０００−１６００６７号 実開平７−３３７８０号

しかしながら、特許文献１の車体に、トレーリングアーム式サスペンションに代えてダブルウィッシュボーン式サスペンション等の他の懸架装置を取付ける場合には、それぞれの懸架装置に応じて必要な支持剛性及び強度が要求される。このため、特許文献１の車体に他の懸架装置を取付けることは容易でない。

本発明は上記事実を考慮し、共通の車体骨格に、異なる形式の懸架装置を容易に取付けることができる車体下部構造を提供することが目的である。

請求項１記載の本発明の車体下部構造は、車体骨格部材の下部に形成され独立懸架装置との干渉が防止可能な地上高高位置部と、車体骨格部材に取付けられ非独立懸架装置を支持する非独立懸架装置支持部材と、前記非独立懸架装置支持部材から延長され前記車体骨格部材における前記地上高高位置部を補強する補強部と、を有することを特徴とする。

車体骨格部材の下部に形成され独立懸架装置との干渉が防止可能な地上高高位置部に独立懸架装置を配置することができると共に、独立懸架装置に代えて、非独立懸架装置を支持する非独立懸架装置支持部材を車体骨格部材に取付けた場合には、非独立懸架装置支持部材から延長された補強部が車体骨格部材における地上高高位置部を補強することで、非独立懸架装置を取付ける際に必要な車体骨格部材の支持剛性及び強度を確保できる。

請求項２記載の本発明は請求項１に記載の車体下部構造において、前記非独立懸架装置支持部材が取付けられた骨格部材は、長手方向を車体前後方向に沿って車体に取付られたサイドメンバであり、前記地上高高位置部が形成された車体骨格部材は、長手方向を車幅方向に沿って配置され車幅方向端部が前記サイドメンバに連結されたクロスメンバであることを特徴とする。

クロスメンバに形成された地上高高位置部を通過する位置に独立懸架装置を配置することができると共に、独立懸架装置に代えて非独立懸架装置を支持する非独立懸架装置支持部材をサイドメンバに取付けた際に、非独立懸架装置支持部材に設けられた補強部がクロスメンバにおける地上高高位置部を補強することで、非独立懸架装置を取付ける際に必要な支持剛性及び強度を確保できる。

請求項３記載の本発明は請求項２に記載の車体下部構造において、前記補強部は前記クロスメンバに沿って延長され前記地上高高位置部を覆うそえ板部であることを特徴とする。

クロスメンバに沿って延長された非独立懸架装置支持部材のそえ板部で、クロスメンバの地上高高位置部を覆うことで、クロスメンバにおける地上高高位置部を簡単に補強できる。

請求項４記載の本発明は請求項３に記載の車体下部構造において、前記地上高高位置部と前記非独立懸架装置支持部材のそえ板部とで閉断面構造が形成されていることを特徴とする。

地上高高位置部と非独立懸架装置支持部材のそえ板部とで形成される閉断面構造によって、非独立懸架装置の支持剛性が更に向上する。

請求項１記載の本発明の車体下部構造は、共通の車体骨格に異なる形式の懸架装置を容易に取付けることができる。

請求項２記載の本発明の車体下部構造は、共通のクロスメンバとサイドメンバとに異なる形式の懸架装置を容易に取付けることができる。

請求項３記載の本発明の車体下部構造は、簡単な構成でクロスメンバにおける地上高高位置部を補強できる。

請求項４記載の本発明の車体下部構造は、路面からの入力に対して車体の剛性及び強度を更に向上できる。

本発明における車体下部構造の一実施形態を図１〜図４に従って説明する。

なお、図中矢印ＵＰは車体上方方向を示し、図中矢印ＦＲは車体前方方向を示し、図中矢印ＩＮは車幅内側方向を示している。

図１に示される如く、本実施形態の自動車車体における後部の下部には、リヤサイドメンバ１０が、その長手方向を車体前後方向に沿って配置されている。なお、サイドメンバとは、車体の左右の側部にその長手方向を車体前後方向に沿って配置されている車体骨格部材であって、リヤサイドメンバとは車体後部に配置されたサイドメンバである。

図３に示される如く、リヤサイドメンバ１０は金属板によって構成されており、その車体前後方向から見た断面形状は、プレス加工等によって上部が開口された矩形枠状となっている。また、リヤサイドメンバ１０の車幅方向内側壁部１０Ａの上端には、車幅方向内側へ向かってフランジ１０Ｂが形成されており、このフランジ１０Ｂはリヤフロアパネル１２の下面１２Ａに溶接等によって結合されている。

リヤフロアパネル１２は金属板によって構成されており、その車幅方向外側端部には曲げ加工によって車体上方へ向かってフランジ１２Ｂが形成されている。リヤフロアパネル１２のフランジ１２Ｂの車幅方向外側面には、リヤサイドメンバ１０の車幅方向外側壁部１０Ｃの上端部１０Ｄが溶接等によって結合されている。

従って、リヤサイドメンバ１０はリヤフロアパネル１２とで閉断面構造１３を形成しており、閉断面構造１３はその長手方向を車体前後方向としている。

なお、閉断面構造とは、対象とする断面の開口外周部が実質的に連続して高強度及び高剛性になっている断面構造であって、実質的にとは、対象とする断面が外周長に比べて小さな孔等が部分的に形成されていても、断面の直角方向（図１に示す閉断面構造１３の場合は図面の矢印Ａ方向）の手前側又は奥側では孔等が無く、開口部周囲の部材が連続している構成も含むことを意味する。

また、リヤサイドメンバ１０の車幅方向外側壁部１０Ｃにおける上端部１０Ｄの車幅方向外側面には、リヤホイールハウスの車幅方向内側部を構成するリヤホイールハウスインナ１６の車幅方向内側壁部１６Ａの下端部１６Ｂが溶接等によって結合されている。

図１に示される如く、自動車車体の後部の下部には、リヤフロアクロスメンバ２０がその長手方向を車幅方向に沿って配置されており、リヤフロアクロスメンバ２０の車幅方向両端部（図１では一方の端部のみを示している）は、リヤサイドメンバ１０に連結されている。なお、クロスメンバとはその長手方向を車幅方向に沿って配置されている車体骨格部材であって、リヤフロアクロスメンバとは車体後部の床部に配置されたクロスメンバである。

リヤフロアクロスメンバ２０は金属板によって構成されており、その車幅方向から見た断面形状は、プレス加工等によって上部が開口された矩形枠状となっている。また、リヤフロアクロスメンバ２０の車体前側壁部２０Ａの上端には、車体前方へ向かってフランジ２０Ｂが形成されており、リヤフロアクロスメンバ２０の車体後側壁部２０Ｃの上端には、車体後方へ向かってフランジ２０Ｄが形成されている。リヤフロアクロスメンバ２０のフランジ２０Ｂ、２０Ｄは、それぞれリヤフロアパネル１２の下面１２Ａに溶接等によって結合されている。従って、リヤフロアクロスメンバ２０はリヤフロアパネル１２とで閉断面構造２１を形成しており、閉断面構造２１はその長手方向を車幅方向としている。

なお、リヤフロアクロスメンバ２０のフランジ２０Ｂの車幅方向外側端部とフランジ２０Ｄの車幅方向外側端部は、それぞれリヤサイドメンバ１０のフランジ１０Ｂを挟んでリヤフロアパネル１２の下面１２Ａに溶接等によって結合されている。

図２に示される如く、リヤフロアクロスメンバ２０の下壁部２０Ｅの車幅方向外側端部は、車体前後方向の幅が徐々に広がっており、下壁部２０Ｅの車幅方向外側端には車幅方向外側に向かってフランジ２０Ｇが形成されている。リヤフロアクロスメンバ２０のフランジ２０Ｇは、リヤサイドメンバ１０の下壁部１０Ｅの下面に溶接等によって結合されている。また、リヤフロアクロスメンバ２０の車体前側壁部２０Ａの車幅方向外側端には、車体前方へ向かってフランジ２０Ｈが形成されており、車体後側壁部２０Ｃの車幅方向外側端には、車体後方へ向かってフランジ２０Ｊが形成されている。これらのフランジ２０Ｈ、２０Ｊはリヤサイドメンバ１０の車幅方向内側壁部１０Ａの車幅方向内側面に溶接等によって結合されている。

図３に示される如く、リヤフロアクロスメンバ２０の下壁部２０Ｅとフランジ２０Ｇとの間には車幅方向内側上方から車幅方向外側下方へ向かって傾斜した傾斜壁部２０Ｆが形成されており、リヤフロアクロスメンバ２０の車幅方向外側端部の下部には地上高高位置部４２が形成されている。

なお、地上高高位置部とは、車体が車輪によって路面に接地している場合に、路面からの高さ（地上高）が近傍の所定の部位（非独立懸架装置取付部）に比べて高く設定されている部位である。

即ち、地上高高位置部４２は、リヤフロアクロスメンバ２０の下壁部２０Ｅの車幅方向外側端部と傾斜壁部２０Ｆとによって形成されており、地上高高位置部４２の天井面４２Ａの地上高（上下位置）は、地上高高位置部４２の車幅方向外側近傍に配置された、後述するスプリングサポート３０の取付部（非独立懸架装置取付部）であるリヤサイドメンバ１０の下壁部１０Ｅの中間部１０Ｇに対して所定距離車体上方に設定されている。

図４に示される如く、独立懸架装置４０の取付状態では、リヤフロアクロスメンバ２０の地上高高位置部４２に、リヤサスペンションメンバのクロスメンバ３９に取付けられた独立懸架装置４０のサスペンションアッパーアームブラケット５０が配置されている。このサスペンションアッパーアームブラケット５０は、独立懸架装置４０の一部を構成しており、サスペンションアッパーアームブラケット５０の上部５０Ａが地上高高位置部４２を車体前後方向に通過している。

図１に示される如く、トーションビーム式の懸架装置２６の取付状態では、図４の場合と異なり、リヤサイドメンバ１０における車体前後方向の中間部であって、車幅方向内側にリヤフロアクロスメンバ２０が連結されている中間部１０Ｇの下部に、非独立懸架装置支持部材としてのスプリングサポート３０が取付けられている。このスプリングサポート３０は、非独立懸架装置の一つとしてのトーションビーム式の懸架装置２６の一部を構成するコイルスプリング２８を支持している。

なお、独立懸架装置とは、左右の車輪が、互いに影響を及ぼしあうことなく独立して運動できるように車体にとりつけられた懸架装置であり、バネ下荷重が小さいという優れた点がある。例えば、マクファーソンストラット式、ダブルウィッシュボーン式、セミトレーリングアーム式、デュアルリンクストラット式等がある。これに対して、非独立懸架装置とは、左右の車輪が、互いに影響を及ぼしあい運動するように車体にとりつけられた懸架装置であり、例えば、左右の車輪を一本の車軸で連結し、これにスプリングを介してボデーを懸架する車軸式懸架装置であるトーションビーム式等がある。また、非独立懸架装置支持部材とは、非独立懸架装置を車体に取付ける部位に配置され、非独立懸架装置から車体に入力される荷重を受ける支持部材である。

図２に示される如く、スプリングサポート３０は金属板によって構成されており、コイルスプリング２８の上端部２８Ａを支持する本体部３２と、本体部３２から車幅方向内側に向かって突出形成されたそえ板部としてのガセット部３４とで構成されており、ガセット部３４は、リヤフロアクロスメンバ２０における地上高高位置部４２を補強する補強部となっている。

スプリングサポート３０の本体部３２は、コイルスプリング２８のコイル状内に挿入される円筒形のアブソーバ取付部３２Ａと、アブソーバ取付部３２Ａの上端にアブソーバ取付部３２Ａの外周側に向かって形成され、スプリング２８の上端部２８Ａを支持するフランジ３２Ｂとで構成されている。また、スプリングサポート３０の本体部３２のフランジ３２Ｂにおける車幅方向外側部には、アブソーバ取付部３２Ａの周方向に沿って車体前後方向に対してそれぞれ４５度の位置となる２本のビード３５と、車体前後方向に対して９０度の位置となる１本のビード３６とがプレス加工等によって形成されており、これらのビード３５、３６はアブソーバ取付部３２Ａの外周部から径方向外側へ伸びている。一方、スプリングサポート３０の本体部３２のフランジ３２Ｂにおける車幅方向中央部から車幅方向内側部にかけては、車体下方から見て半円形状の座部３７が車体下方へ向かって突出形成されており、スプリング２８の上端部２８Ａは座部３７とビード３５、３６とに当接している。

図１に示される如く、スプリングサポート３０のガセット部３４の車幅方向から見た断面形状は、プレス加工等によって上部が開口された矩形枠状となっており、車体前側壁部３４Ａの車幅方向外側端部には、車体前方へ向かってフランジ３４Ｂが形成されている。スプリングサポート３０のガセット部３４の車体前側壁部３４Ａは、リヤフロアクロスメンバ２０の車体前側壁部２０Ａに重合され溶接等によって結合されており、フランジ３４Ｂはリヤフロアクロスメンバ２０のフランジ２０Ｈに重合され溶接等によって結合されている。

図２に示される如く、スプリングサポート３０のガセット部３４における車体後側壁部３４Ｃの車幅方向外側端部には、車体後方へ向かってフランジ３４Ｄが形成されている。

図３に示される如く、スプリングサポート３０のガセット部３４の車体後側壁部３４Ｃは、リヤフロアクロスメンバ２０の車体後側壁部２０Ｃに重合され溶接等によって結合されており、フランジ３４Ｄはリヤフロアクロスメンバ２０のフランジ２０Ｊに重合され溶接等によって結合されている。また、スプリングサポート３０のガセット部３４における下壁部３４Ｅの車幅方向内側端部３４Ｆはリヤフロアクロスメンバ２０の下壁部２０Ｅに溶接等によって結合されている。

従って、スプリングサポート３０のガセット部３４はリヤフロアクロスメンバ２０の下部に取付られており、ガセット部３４の車体前側壁部３４Ａ、車体後側壁部３４Ｃ、下壁部３４Ｅとリヤフロアクロスメンバ２０の下壁部２０Ｅ、傾斜壁部２０Ｆとによって囲まれた閉断面構造３８が形成されている。また、この閉断面構造３８はその長手方向を車幅方向に沿って形成されており、リヤフロアクロスメンバ２０とリヤフロアパネル１２とで構成される閉断面構造２１の下側に重なっている。このため、スプリングサポート３０にガセット部３４を設けたことで、閉断面構造２１の下に閉断面構造３８が重なり、スプリングサポート３０のガセット部３４で覆ったリヤフロアクロスメンバ２０におけるリヤサイドメンバ１０との結合部近傍の強度及び剛性が向上するようになっている。

次に、本実施形態の作用を説明する。

本実施形態では、図４に示される如く、独立懸架装置４０を車体に取付ける場合には、図３に示されているスプリングサポート３０を取付けない。このため、リヤフロアクロスメンバ２０の地上高高位置部４２に独立懸架形式の懸架装置４０のサスペンションアッパーアームブラケット５０を配置することができる。即ち、地上高高位置部４２の天井面４２Ａの地上高が、リヤサイドメンバ１０の下壁部１０Ｅに対して所定距離上方に設定されているため、地上高高位置部４２にサスペンションアームブラケット５０を通すことで、リヤフロアクロスメンバ２０とサスペンションアッパーアームブラケット５０との干渉を防止できる。

一方、図１〜図３に示される如く、トーションビーム式の懸架装置２６のスプリング２８を支持するスプリングサポート３０を、リヤフロアクロスメンバ２０との結合部となっているリヤサイドメンバ１０における中間部１０Ｇの下部に取付けることで、独立懸架装置４０に代えてトーションビーム式の懸架装置２６を容易に取付けることができる。

この際、トーションビーム式の懸架装置２６のスプリング２８を支持するスプリングサポート３０が、スプリング２８の上端部２８Ａを受ける本体部３２と、本体部３２から車幅方向内側に向かって突出形成されたガセット部３４とで構成されており、ガセット部３４がリヤフロアクロスメンバ２０の地上高高位置部４２を車体下方側から覆っている。この結果、スプリングサポート３０のガセット部３４によって、トーションビーム式の懸架装置２６を車体に取付けた際に剛性及び強度が不足するリヤフロアクロスメンバ２０における地上高高位置部４２を補強できる。即ち、プリングサポート３０のガセット部３４によって、スプリング２８の上下動による応力をリヤフロアクロスメンバ２０へ直接分散することができ、スプリングサポート３０によって、前記応力をリヤサイドメンバ１０とリヤフロアクロスメンバ２０とに効果的に分散することができる。このため、前記応力がリヤサイドメンバ１０とリヤフロアクロスメンバ２０との連結部及びその近傍（地上高高位置部４２）に集中するのを防止でき、路面からの入力に対して車体の剛性及び強度を十分に確保できる。

従って、本実施形態では、独立懸架装置４０が取付け可能なプラットホーム（ステアリング、サスペンション、ドライブトレーンを含む全ての機構部品と車体下部骨格）に、スプリングサポート３０を追加することによって、トーションビーム式の懸架装置２６等の非独立懸架装置を必要な支持剛性及び強度を確保した状態で容易に取付けることができる。この結果、リヤサイドメンバ１０と、リヤフロアクロスメンバ２０とを有する共通の車体骨格に、異なる形式の懸架装置を容易に取付けることができる。即ち、異なる形式の懸架装置に対してプラットホームの共通化が容易になる。

また、本実施形態では、スプリングサポート３０のガセット部３４によって、リヤフロアクロスメンバ２０とリヤフロアパネル１２とで構成される閉断面構造２１の下に、ガセット部３４とリヤフロアクロスメンバ２０とで構成される閉断面構造３８が重なる。このため、スプリングサポート３０のガセット部３４で覆ったリヤフロアクロスメンバ２０におけるリヤサイドメンバ１０との結合部近傍の強度及び剛性を更に向上できる。

以上に於いては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、非独立懸架装置にトーションビーム式の懸架装置２６を使用したが、本発明の車体下部構造には、トーションビーム式の懸架装置２６以外の他の非独立懸架装置も適用可能である。

また、上記実施形態では、リヤサイドメンバ１０における車体前後方向の中間部であって、車幅方向内側にリヤフロアクロスメンバ２０が連結されている中間部１０Ｇの下部に、非独立懸架装置支持部材としてのスプリングサポート３０を取付けたが、これに代えて、リヤサイドメンバ１０における中間部１０Ｇから車体前後方向へずれた位置にスプリングサポート３０を取付け、ガセット部３４を車幅方向に対して車体前後方向へ傾斜させて延長し、その車幅方向内側端部をリヤフロアクロスメンバ２０に連結した構成としても良い。

また、上記実施形態では、スプリングサポート３０のガセット部３４を本体部３２と一体としたが、これに代えて、図５に示される如く、スプリングサポート３０のガセット部３４と本体部３２とを別体とし、ガセット部３４と本体部３２とを重合部３０Ａにおいて溶接等によって連結した構成としても良い。

また、図６に示される如く、スプリングサポート３０のガセット部３４と本体部３２とを別体とし、ガセット部３４側の重合部３４Ｇを車幅方向外側へ延ばし、この重合部３４Ｇを本体部３２とリヤサイドメンバ１０の下壁部１０Ｅの中間部１０Ｇとの間に挟持した構成としても良い。

また、本発明の車体下部構造は車体前部の下部構造にも適用可能である。

本発明の一実施形態に係る車体下部構造において非独立懸架装置を取付けた状態を示す車体斜め前方内側下方から見た斜視図である。 本発明の一実施形態に係る車体下部構造において非独立懸架装置を取付けた状態を示す車体斜め前方内側下方から見た分解斜視図である。 図１の３−３線に沿った拡大断面図である。 本発明の一実施形態に係る車体下部構造において独立懸架装置を取付けた状態を示す図３に対応する断面図である。 本発明の一実施形態に係る車体下部構造においてスプリングサポートの本体部とガセット部とを別体とした構成を示す車体斜め前方内側下方から見た斜視図である。 本発明の一実施形態に係る車体下部構造においてスプリングサポートの本体部とガセット部とを別体とした構成を示す車体斜め前方内側下方から見た斜視図である。

符号の説明

１０ リヤサイドメンバ（サイドメンバ、車体骨格部材）
２０ リヤフロアクロスメンバ（クロスメンバ、車体骨格部材）
２６ トーションビーム式の懸架装置（非独立懸架装置）
３０ スプリングサポート（非独立懸架装置支持部材）
３２ スプリングサポートの本体部
３４ スプリングサポートのガセット部（補強部、そえ板部）
４０ 独立懸架装置
４２ リヤフロアクロスメンバの地上高高位置部
５０ サスペンションアッパーアームブラケット

Claims (4)

1. 車体骨格部材の下部に形成され独立懸架装置との干渉が防止可能な地上高高位置部と、
   車体骨格部材に取付けられ非独立懸架装置を支持する非独立懸架装置支持部材と、
   前記非独立懸架装置支持部材から延長され前記車体骨格部材における前記地上高高位置部を補強する補強部と、
   を有することを特徴とする車体下部構造。
2. 前記非独立懸架装置支持部材が取付けられた骨格部材は、長手方向を車体前後方向に沿って車体に取付られたサイドメンバであり、前記地上高高位置部が形成された車体骨格部材は、長手方向を車幅方向に沿って配置され車幅方向端部が前記サイドメンバに連結されたクロスメンバであることを特徴とする請求項１に記載の車体下部構造。
3. 前記補強部は前記クロスメンバに沿って延長され前記地上高高位置部を覆うそえ板部であることを特徴とする請求項２に記載の車体下部構造。
4. 前記地上高高位置部と前記非独立懸架装置支持部材のそえ板部とで閉断面構造が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の車体下部構造。

Images