JP2007276623A - 自動車の下部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】サスペンション装置のトレーリングアームの支持に要するスペースをできるだけ小さくすることができると共に、クロスメンバを設けられない場合でもリヤサスペンション装置の支持剛性を適切に確保可能な自動車の下部構造を提供する。
【解決手段】ブラケット３０を、リヤフロアフレーム６の横面部６ｂの下面に取り付けて、車幅方向外側の縦面部３０ｃがリヤフロアフレーム６の横面部６ｂの下面における外側端寄りの位置から下方に延び、車幅方向内側の縦面部３０ｂがリヤフロアフレームの下面における中間位置から下方に延び、該内側の縦面部３０ｂと、リヤフロアフレーム６の下面における該内側の縦面部３０ｂよりも内側端寄りの部位との間に閉断面空間Ｘ３を形成する補強部材５０を設ける。
【選択図】図４

Description

本発明は、自動車の下部構造に関し、車体構造の技術分野に属する。

自動車の車体の後部には、後輪を支持するリヤサスペンション装置が設けられる。このリヤサスペンション装置には、上下に伸縮可能なダンパ装置やコイルスプリング以外に、略車両前後方向に延び、前端部が車体側に支持され、後端部が後輪に連結されるトレーリングアームが備えられる。このトレーリングアームの前端部は、例えば、車体に固定されたブラケットの対向する左右一対の縦面部間に支持されると共に、該ブラケットは、特許文献１に開示されているように、トレーリングアームの支持剛性の確保のため、フロアパネルの下面に設けられたリヤフロアフレーム及びクロスメンバの両方に近い位置でこれらの側方に配設される場合がある。

特開２００５−２５４９４８号公報

ところで、フロアパネルの下面には、燃料タンク等の種々の車両部品が取り付けられるので、前記クロスメンバを設けられないことがある。また、サスペンション装置のトレーリングアームの支持に要するスペースも車両部品の設置スペースを十分に確保するためできるだけ小さい方が望ましい。

そこで、本発明は、サスペンション装置のトレーリングアームの支持に要するスペースをできるだけ小さくすることができると共に、クロスメンバを設けられない場合でもリヤサスペンション装置の支持剛性を適切に確保可能な自動車の下部構造を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明は、次のように構成したことを特徴とする。

まず、本願の請求項１に記載の発明は、フロアパネルと、該フロアパネルの後部下面左右両側に配設されて、該フロアパネルとの間に略前後方向に延びる閉断面空間を形成するリヤフロアフレームと、リヤサスペンション装置の略前後方向に延びるトレーリングアームの前端部を対向する左右一対の縦面部間に支持するブラケットとが備えられた自動車の下部構造であって、前記ブラケットは、前記リヤフロアフレームの下面に取り付けられて、一方の縦面部が前記リヤフロアフレームの下面における車幅方向一側端寄りの位置から下方に延びていると共に、他方の縦面部が該下面における車幅方向他端位置より一端側に間隔をおいた位置から下方に延びており、かつ該他方の縦面部と、リヤフロアフレームの下面における該他方の縦面部よりも車幅方向他側端寄りの部位との間に閉断面空間を形成する補強部材が設けられていることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の自動車の下部構造において、前記リヤフロアフレームは、該フレームの車幅方向外側で前後方向に延びるサイドシルに隣接するように設けられており、前記一方の縦面部は、車幅方向外側に位置する縦面部であって、サイドシルに接合されていることを特徴とする。

そして、請求項３に記載の発明は、 前記リヤフロアフレームには、前後方向の途中に段差部が設けられていると共に、前記ブラケットが段差部に設けられており、前記フロアパネルには、リヤフロアフレームの前記段差部の上方の部位に、剛性を高める膨出部が設けられていることを特徴とする。

さらに、請求項４に記載の発明は、前記請求項１から請求項３のいずれかに記載の自動車の下部構造において、前記フロアパネルの前部下面左右両側に配設されて、略前後方向に延びる閉断面空間を形成するフロントフロアフレームが備えられており、前記リヤフロアフレームの前端部は、前記フロントフロアフレームの後端部に接続されていることを特徴とする。

次に、本発明の効果について説明する。

まず、請求項１に記載の発明によれば、前記ブラケットは、前記リヤフロアフレームの下面に取り付けられて、一方の縦面部が前記リヤフロアフレームの下面における車幅方向一側端寄りの位置から下方に延びていると共に、他方の縦面部が該下面における車幅方向他端位置より一端側に間隔をおいた位置から下方に延びているので、背景技術のようにリヤフロアフレームの側方に設ける場合よりも、サスペンション装置のトレーリングアームの支持に要する車幅方向のスペースを小さくすることができる。つまり、燃料タンク等の車両部品を配設するための車幅方向スペースが増加することとなる。

また、前記他方の縦面部と、リヤフロアフレームの下面における該他方の縦面部よりも車幅方向他側端寄りの部位との間に閉断面空間を形成する補強部材が設けられているので、ブラケットが補強されることとなり、仮にクロスメンバが設けられていない場合でも、リヤサスペンション装置のトレーリングアームの支持剛性を適切に確保することができるようになる。しかも、閉断面空間もリヤフロアフレームの下方に形成されるので、リヤフロアフレームの内側方に設けられる場合よりも、リヤフロアフレーム間のスペースを大きくすることができ、燃料タンク等の車両部品を配設するための車幅方向スペースを確保することができる。

また、請求項２に記載の発明によれば、前記リヤフロアフレームは、該フレームの車幅方向外側で前後方向に延びるサイドシルに隣接するように設けられており、前記一方の縦面部は、車幅方向外側に位置する縦面部であって、サイドシルに接合されているので、前記他方の縦面部だけでなく、前記一方の縦面部も閉断面空間を有するサイドシルにより補強されることとなり、トレーリングアームの支持剛性が向上することとなる。

ところで、フロアパネルには、燃料タンクや車軸等の配設スペースを確保するために、後部側が高くなる段差部を設ける場合がある。この場合、リヤフロアフレームについてもフロアパネルの下面に沿うように前後方向の途中に段差部が設けられるが、このようにすると、車両に前後方向の衝撃力が加わった場合に、リヤフロアフレームが前記段差部を起点として折れ曲がりやすくなるという問題がある。

しかし、請求項３に記載の発明によれば、前記リヤフロアフレームには、前後方向の途中に段差部が設けられていると共に、前記ブラケットが段差部に設けられており、前記フロアパネルには、リヤフロアフレームの前記段差部の上方の部位に、剛性を高める膨出部が設けられているので、フロアパネルにおける膨出部近傍部分が補強されることとなり、これにより、前述の折れ曲がりが抑制されることとなる。また、ブラケットの取付部が補強されることにもなり、トレーリングアームの支持剛性も向上させることができる。

さらに、請求項４に記載の発明によれば、前記リヤフロアフレームの前端部は、フロントフロアフレームの後端部に接続されているので、車体全体の剛性が向上すると共に、トレーリングアームの支持剛性がより一層向上することとなる。

以下、本発明の実施の形態に係る自動車の下部構造について説明する。

図１は、本実施の形態に係る自動車１の下面図であり、この図に示すように、この自動車１の下部には、該自動車１の床面を構成するフロアパネル２と、該フロアパネル２の左右両側縁部に沿って前後方向に延びるサイドシル３，３と、該フロアパネル２の下面左右両側におけるサイドシル３，３の内方側で略前後方向に延びるフロアフレーム４，４とが備えられている。

フロアパネル２の中央には、前後方向に延び、基準面２ａから上方に膨出するトンネル部２ｂが設けられている。また、図２、図３にも示すように、フロアパネル２におけるトンネル部２ｂの後方には、基準面２ａから階段状に高くなるキックアップ部２ｃと、該キックアップ部２ｃの後端から後方側ほど緩やかに高くなる傾斜面部２ｄと、該傾斜面部２ｄの後端から略水平に後方に延びる水平面部２ｅとが形成されている。なお、フロアパネル２は、フロントリヤパネル、リヤフロアパネル、及びこれらとサイドシル３，３とを接合するサイドフロアパネル等の複数のパネルで構成されているが、本実施の形態においては、これらを区別することなく、フロアパネル２として説明する。

フロアフレーム４は、前記キックアップ部２ｃよりも前方側のフロントフロアフレーム５と、後方側のリヤフロアフレーム６とで構成されている。両フロアフレーム５，６は、それぞれ断面逆ハット状とされ、フランジ部がフロアパネル２の下面に接合され、図４、図５に示すように、フロアパネル２とで閉断面空間Ｘ１を形成している。また、フロントフロアフレーム５の後端部とリヤフロアフレーム６の前端部とは、重合されて接合されている。また、リヤフロアフレーム６は、前記フロアパネル２の下面に沿うように前後方向の途中に略階段状の段差部６ａを有している。

フロアパネル２の水平面部２ｅの前端部下面には、左右のリヤフロアフレーム６を連結する断面逆ハット状のクロスメンバ７が設けられ、該クロスメンバ７とフロアパネル２とで閉断面空間Ｘ２が形成されている（図３参照）。なお、フロアパネル２のキックアップ部２ｃの下方には、本実施の形態に係る自動車１においては、クロスメンバは設けられていない。

フロアパネル２の傾斜面部２ｄの下方には、燃料を貯蔵する燃料タンク８が設けられ、バンド９，９を介してフロアパネル２に固定されている。なお、前段落で説明したように、フロアパネル２のキックアップ部の下方にはクロスメンバが設けられていないので、該燃料タンク８の前端部はキックアップ部２ｃの縦面部側にできるだけ膨張させて設けられている。これにより、貯蔵可能な燃料量が増加している。

また、フロアパネル２の傾斜面部２ｄ及び水平面部２ｅの左右には、後輪Ｗ，Ｗが収容されるリヤホイールハウス１０，１０が設けられ、該ホイールハウス１０，１０内に、後輪Ｗ，Ｗを懸架するリヤサスペンション装置２０，２０がそれぞれ設けられている。

このリヤサスペンション装置２０（左右対称であり、一方のみについて説明する）は、リヤフロアフレーム６の下方に設けられた後述するブラケット３０により前端部が揺動自在に支持され、後端部がホイルサポートＳを介して後輪Ｗに連結されるトレーリングアーム２１と、左右のトレーリングアーム２１，２１を連結する断面逆Ｕ字状のトーションバー２２と、トレーリングアーム２１の外面における内方側の部分に接合された皿状のスプリング下端受部材２３と、該スプリング下端受部材２３の上方で前記リヤフロアフレーム６の外側の縦面部６ａに接合される縦面部２４ａ及び該縦面部２４ａの下端から内方にほぼ水平に延びる水平面部２４ｂを有するＬ字状のスプリング上端受部材２４と、両受部材２３，２４の間に介設されたコイルスプリング２５と、前記スプリング下端受部材２３の後端部に接合された支持部材２６と、ホイールハウス１０の上端部との間に設けられ、上下方向に伸縮可能なダンパ部材２７とを有し、車体の上下動が生じたときに、トレーリングアーム２１が前端部を中心として揺動すると共に、この揺動による後端側の上下変位をダンパ部材２６及びコイルスプリング２５が伸縮することにより吸収するようになっている。ここで、左右のトレーリングアーム２１，２１は、トーションバー２２により連結されているので連動してほぼ同様の挙動を示すこととなる。なお、トーションバー２１は、この連動に際して捩れることが可能となっている。

トーションバー２２の内面左右両端側には断面Ｕ字状の部材２８が該トーションバー２２とで閉断面を形成するように接合されると共に、部材２８の外端部がトレーリングアーム２１に接合されている。つまり、トーションバー２２とトレーリングアーム２１との接合部が補強されており、これにより、トーションバー２２の捩れにより該トーションバー２２とトレーリングアーム２１との接合部に剥離力が作用した場合に、この剥離力を分担可能となっている。

前記ブラケット３０は、リヤフロアフレーム６の長手方向に沿って延びており、リヤフロアフレーム６の横面部６ｂに接合された横面部３０ａと、該横面部３０ａの左右両端から下方に延びる一対の縦面部３０ｂ，３０ｃ（請求項１の対向する左右一対の縦面部に相当する）と、内側の縦面部３０ｂの下端からほぼ水平に燃料タンク８側に延びる横面部３０ｄ（請求項１の他方の縦面部の一部を構成する）と、外側の縦面部３０ｃの下端からほぼ水平にサイドシル３側に延び、サイドシル３の内面を構成するサイドシルインナパネル７１に接合される取付面部３０ｅとを有し、断面ハット状とされている。また、縦面部３０ｂ，３０ｃの高さ（上下長）は、図３によくあらわれているように、前記トレーリングアーム２１の前端部が位置する前後方向中央付近が最も大きく、前端側及び後端側は小さくされ、側面視略逆三角形状とされている。

トレーリングアーム２１の前端部には、該トレーリングアーム２１を前記ブラケット３０に揺動自在に支持させるための支持機構４０が内蔵されている。すなわち、該支持機構４０は、ブラケット３０の左右の縦面部３０ｂ，３０ｃ、サイドシルインナパネル７１、及びホイールハウスインナパネル７２を略車幅方向に貫通して揺動軸心を構成すると共に支持機構４０を縦面部３０ｂ，３０ｃに係止するボルト４１及びナット４２と、該ボルト４１に挿通された内筒４３と、該内筒４３を取り巻くラバー部材４４と、該ラバー部材４４の外周に設けられた外筒４５と、トレーリングアーム２２の本体部材４６の前端部に形成され、前記外筒４５が嵌合された略車幅方向に開口する孔部４６ａとを有している。

なお、前記ブラケット３０の車幅方向外側の縦面部３０ｃ、サイドシルインナパネル７１、及びホイールハウスインナパネル７２におけるボルト４１が挿通される部位の周辺部は、互いに接合されている。また、前記ナット４２は、いずれの部材にも接合されず、頭部が、前記ブラケット３０の内側の縦面部３０ｂに前後両端部が接合された取付ブラケット４７の孔４７ａに嵌入されている。

ここで、ブラケット３０の外方側の縦面部３０ｃ（請求項１の一方の縦面部に相当する）は、リヤフロアフレーム６の横面部６ｂの下面における車幅方向外側端寄りの位置から下方に延び、内方側の縦面部３０ｂ（請求項１の他方の縦面部に相当する）は、リヤフロアフレーム６の横面部６ｂの下面における車幅方向中間位置から下方に延びている。また、該ブラケット３０の車幅方向内方には、ブラケット３０におけるトレーリングアーム２１の前端部支持部周辺を補強する補強部材５０が設けられている。

この補強部材５０は、ブラケット３０の内側の縦面部３０ｂと略平行で、上縁部がリヤフロアフレーム６の車幅方向内側の縦面部６ａに接合された縦面部５０ａと、該縦面部５０ａの下端から燃料タンク８側にほぼ水平に延び、ブラケット３０の横面部３０ｄの上面に接合された横面部５０ｂとを有すると共に、側面視でブラケット３０と類似した形状とされ、リヤフロアフレーム６の横面部６ｂにおける、ブラケット３０の車幅方向内側の縦面部３０ｂよりも車幅方向内側端側の部位と、前記ブラケット３０の内側の縦面部３０ｂ及び横面部３０ｄとの間に閉断面空間Ｘ３（請求項１における、他方の縦面部と、リヤフロアフレームの下面における該他方の縦面部よりも車幅方向他側端寄りの部位と、補強部材との間に形成される閉断面空間に相当する）を形成している。

この閉断面空間Ｘ３は、側方視で、ブラケット３０の縦面部３０ｂにおけるリヤフロアフレーム６へ接合される上縁部を除く部分とほぼ同じ範囲に形成されている。

また、前記フロントフロアフレーム５とリヤフロアフレーム６とが接合される部位は、閉断面空間Ｘ４を有するサイドシル３に隣接して設けられていると共に、リヤフロアフレーム６の車幅方向外側の縦面部６ｃはサイドシルインナパネル７１に接合されている。また、ブラケット３０の車幅方向外側の縦面部３０ｃも同様にサイドシルインナパネル７１に接合されている。

また、ブラケット３０の横面部３０ｄ，３０ｅ間には、前記支持機構４０の前方における該支持機構４０に比較的近い位置において、縦面部３０ｂ，３０ｃが離間する方向に開くのを防止するための橋渡し部材６０が設けられている。この橋渡し部材６０は、フロアパネル２やブラケット３０等よりも厚い素材を用いて形成され、ボルト６１，６１、及びナット６２，６２を用いて縦面部３０ｄ，３０ｅに固定されている。

また、フロアパネル２には、前記リヤフロアフレーム６の段差部６ａの上方において前後方向に延び、上方に膨出する補強用の膨出部２ｆが設けられている。

次に本実施の形態に係る自動車の下部構造の作用効果について説明する。

まず、フロアパネル２のキックアップ部の下方にはクロスメンバが設けられていないので、該燃料タンク８の前端部をキックアップ部２ｃの縦面部側にできるだけ接近させることができ、これにより、燃料タンク容量を増加させることができる。

また、ブラケット３０は、リヤフロアフレーム６の下面に取り付けられているので、背景技術のようにリヤフロアフレームの側方に設ける場合よりも、サスペンション装置２０のトレーリングアーム２１の支持に要する車幅方向のスペースを小さくすることができる。つまり、燃料タンク８の配設スペースを車幅方向に拡大することができ、これによっても、燃料タンク容量を増加させることができる。

また、前記ブラケット３０の内側の縦面部３０ｂと、リヤフロアフレーム６の下面における内側の縦面部３０ｂよりも車幅方向内側端寄りの部位との間に閉断面空間Ｘ３を形成する補強部材５０が設けられているので、ブラケット３０が補強されることとなり、トレーリングアーム２１の前端部近傍にクロスメンバが設けられていない場合でも、リヤサスペンション装置２０のトレーリングアーム２１の支持剛性を適切に確保することができるようになる。しかも、閉断面空間Ｘ３もリヤフロアフレーム６の下方に形成されるので、リヤフロアフレーム６の内側方に設けられる場合よりも、左右のリヤフロアフレーム６，６間のスペースを大きくすることができ、燃料タンク８等の車両部品を配設するための車幅方向スペースを確保することができる。

また、リヤフロアフレーム６は、サイドシル３に隣接するように前後に設けられていると共に、車幅方向外側に位置する縦面部３０ｃがサイドシル３に接合されているので、この車幅方向外側の縦面部３０ｃが閉断面空間Ｘ４を有するサイドシル３により補強されることとなり、トレーリングアーム２１の支持剛性が一層向上することとなる。

また、リヤフロアフレーム６の前後方向の途中に段差部６ａが設けられているが、フロアパネル２には、前記リヤフロアフレーム６の段差部６ａの上方において剛性を高めるための上方に膨出する膨出部２ｆが設けられているので、フロアパネル２における膨出部２ｆ近傍部分が補強されることとなり、これにより、車体に対して前後方向からの衝撃力が作用したときにリヤフロアフレーム６が前記段差部６ａを起点として折れ曲がるのが抑制されることとなる。また、ブラケット３０の取付部が補強されることにもなり、トレーリングアーム２１の支持剛性も向上させることができる。

さらに、リヤフロアフレーム６の前端部は、フロントフロアフレーム５の後端部に接続されているので、車体全体の剛性が向上すると共に、トレーリングアーム２１の支持剛性もより一層向上することとなる。

なお、前記実施の形態においては、ブラケット３０の車幅方向外側の縦面部３０ｃがリヤフロアフレーム６の下面６ａにおける車幅方向外側端寄りの位置から下方に延びるものについて説明したが、車幅方向内側の縦面部３０ｂがリヤフロアフレーム６の下面６ａにおける車幅方向内側端寄りの位置から下方に延びるものに対しても適用可能であり、この場合でも、ブラケットをリヤフロアフレームの側方に設ける場合よりも、サスペンション装置２０を設けるための車幅方向のスペースを小さくすることができる。

また、前記実施の形態においては、フロアパネル２のキックアップ部２ｃ部分にクロスメンバが設けられていない場合について説明したが、本発明は、該部分にクロスメンバが設けられている自動車に対しても適用可能であり、この場合においても、サスペンション装置のトレーリングアームの支持に要する車幅方向のスペースを小さくすることができる。つまり、燃料タンクの配設スペースを車幅方向に拡大することができる。

また、前記実施の形態においては、燃料タンクの配設スペースを拡大するようにしたが、燃料タンクの配設スペースを増加させない場合は、その他の車両部品の配設スペースを増加させることができるようになる。

本発明は、自動車の下部構造に広く適用することができる。

本発明の実施の形態に係る自動車の下面図である。 図１の左後輪周辺の拡大図である（燃料タンクを透視した状態で記載している）。 図２のＡ−Ａ矢視図である。 図２のＢ−Ｂ端面図である。 図２のＣ−Ｃ端面図である。

符号の説明

１ 自動車
２ フロアパネル
３ サイドシル
４ フロアフレーム
６ リヤフロアフレーム
６ｂ 横面部（リヤフロアフレームの下面）
８ 燃料タンク
２０ サスペンション装置
２１ トレーリングアーム
３０ ブラケット
３０ｂ 縦面部（リヤフロアフレームの下面における車幅方向中間の位置から下方に延びる他方の縦面部、）
３０ｃ 縦面部（リヤフロアフレームの下面における車幅方向一側端寄りの位置から下方に延びる一方の縦面部）
３０ｄ 横面部（他方の縦面部の一部）
５０ 補強部材
Ｘ１ フロアパネルとリヤフロアフレームとの間に形成される閉断面空間
Ｘ３ フロアパネルとブラケットの外側の縦面部との間に形成される閉断面空間

Claims (4)

1. フロアパネルと、該フロアパネルの後部下面左右両側に配設されて、該フロアパネルとの間に略前後方向に延びる閉断面空間を形成するリヤフロアフレームと、リヤサスペンション装置の略前後方向に延びるトレーリングアームの前端部を対向する左右一対の縦面部間に支持するブラケットとが備えられた自動車の下部構造であって、
   前記ブラケットは、前記リヤフロアフレームの下面に取り付けられて、一方の縦面部が前記リヤフロアフレームの下面における車幅方向一側端寄りの位置から下方に延びていると共に、他方の縦面部が該下面における車幅方向他端位置より一端側に間隔をおいた位置から下方に延びており、かつ
   該他方の縦面部と、リヤフロアフレームの下面における該他方の縦面部よりも車幅方向他側端寄りの部位との間に閉断面空間を形成する補強部材が設けられていることを特徴とする自動車の下部構造。
2. 前記請求項１に記載の自動車の下部構造において、
   前記リヤフロアフレームは、該フレームの車幅方向外側で前後方向に延びるサイドシルに隣接するように設けられており、
   前記一方の縦面部は、車幅方向外側に位置する縦面部であって、サイドシルに接合されていることを特徴とする自動車の下部構造。
3. 前記請求項１または請求項２に記載の自動車の下部構造において、
   前記リヤフロアフレームには、前後方向の途中に段差部が設けられていると共に、前記ブラケットが段差部に設けられており、
   前記フロアパネルには、リヤフロアフレームの前記段差部の上方の部位に、剛性を高める膨出部が設けられていることを特徴とする自動車の下部構造。
4. 前記請求項１から請求項３のいずれかに記載の自動車の下部構造において、
   前記フロアパネルの前部下面左右両側に配設されて、略前後方向に延びる閉断面空間を形成するフロントフロアフレームが備えられており、
   前記リヤフロアフレームの前端部は、前記フロントフロアフレームの後端部に接続されていることを特徴とする自動車の下部構造。

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