JP2012254748A - トレーリングアーム取付部車体構造 - Google Patents

Abstract

【課題】トレーリングアームをリヤサイドメンバに連結する部位の車体剛性を向上することが可能なトレーリングアーム取付部車体構造を提供する。
【解決手段】リヤサイドメンバ１の窪み部２の下面にトレーリングアームブラケット５を取付け、そのトレーリングアームブラケット５にトレーリングアーム４を連結する場合、床上ブラケット１１とリヤフロアパネル９とリヤサイドメンバ１又はリヤコンパートメントパネル３とを接合してリヤサイドメンバ１の窪み部２とリヤフロアパネル９の凹部１０と床上ブラケット１１の平坦部１２とで上下二段の閉断面を形成することにより、トレーリングアームブラケット５が取付けられるリヤサイドメンバ１の上部車体剛性が向上する。床上ブラケット１１にはリヤシートクッションの車両幅方向外側端部を支持するリヤフロアエクステンションを用いた。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両の車体構造に関し、特にリヤサスペンションのトレーリングアームを連結する部位の車体構造に関するものである。

このようなリヤサスペンションのトレーリングアーム連結部分の車体構造としては、例えば下記特許文献１に記載されるものがある。この車体構造は、例えばリヤサイドメンバの窪み部に開口部を形成し、この開口部に上端部が収まるようにしてトレーリングアームの車両前方連結部を配置し、トレーリングアームとリヤサイドメンバとを連結すると共に、当該開口部の上方には蓋を接合している。この車体構造によれば、リヤサイドメンバとトレーリングアームとが車両上下方向に離れてしまわないので、サスペンションの横力をリヤサイドメンバで直接的に受けることが可能となる。

特開２００４−１１４７８９号公報

しかしながら、前記特許文献１に記載されるトレーリングアーム取付部車体構造では、強度部材であるリヤサイドメンバに開口部を形成する必要から、当該リヤサイドメンバ自体の衝突強度が低下する。リヤサイドメンバに開口部を形成せず、トレーリングアームをリヤサイドメンバに連結するためには、リヤサイドメンバの下方にトレーリングアームを連結するためのトレーリングアームブラケットを接合する必要があり、そうした場合に強度部材であるリヤサイドメンバ中心とトレーリングアーム回転中心軸とが離れてしまい、リヤサイドメンバにサスペンションからの横力が応力として大きく作用してしまう。その結果、断面変形を引き起こして振動性能を悪化させる恐れがある。そのため、トレーリングアームをリヤサイドメンバに連結する部位の車体剛性の向上が望まれている。

本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、トレーリングアームをリヤサイドメンバに連結する部位の車体剛性を向上することが可能なトレーリングアーム取付部車体構造を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために、発明の実施態様は、リヤサスペンションのトレーリングアームを連結する部位の車体構造であって、前記トレーリングアームを連結するためのトレーリングアームブラケットが下方に凸の窪み部の下面に取付けられるリヤサイドメンバと、前記トレーリングアームブラケットの車両幅方向外側部及びリヤサイドメンバの車両幅方向外側部が接合され且つサイドシル断面を形成するリヤコンパートメントパネルと、前記リヤサイドメンバの上方に配置され且つ当該リヤサイドメンバの窪み部の上部では他の部分より低い凹部が形成されているリヤフロアパネルと、前記リヤフロアパネルの凹部の上方で且つ前記トレーリングアームブラケットへのトレーリングアーム連結部位の上方に配置され且つ車両幅方向内側から外側に向けて所定位置まで略一定の高さの平坦部を備え且つ前記平坦部より車両幅方向外側に向けて次第に低くなる床上ブラケットとを備え、前記床上ブラケットとリヤフロアパネルとリヤサイドメンバ又はリヤコンパートメントパネルとを接合して前記リヤサイドメンバの窪み部とリヤフロアパネルの凹部と床上ブラケットの平坦部とで上下二段の閉断面を形成したことを特徴とするトレーリングアーム取付部車体構造である。

また、別の実施態様は、前記リヤサイドメンバを挟んだ車両幅方向外側と内側との夫々で前記床上ブラケットをリヤフロアパネル及びリヤサイドメンバ又はリヤコンパートメントパネルと３枚打ちスポット溶接したことを特徴とするトレーリングアーム取付部車体構造である。
また、別の実施態様は、前記床上ブラケットの車両後方端側がリヤサイドメンバとクロスメンバとの結合部位まで延長され、当該リヤサイドメンバとクロスメンバとの結合部位で床上ブラケットの車両後方端部と前記リヤフロアパネルとを接合したことを特徴とするトレーリングアーム取付部車体構造である。

また、別の実施態様は、前記床上ブラケットの車両後方端部とリヤフロアパネルとの接合部以外の部位は互いに上下方向に離れており、両者及び両者の接合部で閉断面を形成したことを特徴とするトレーリングアーム取付部車体構造である。
また、別の実施態様は、前記床上ブラケットはリヤシートクッションの車両幅方向外側端部を支持するリヤフロアエクステンションであることを特徴とするトレーリングアーム取付部車体構造である。

而して、発明の実施態様では、床上ブラケットとリヤフロアパネルとリヤサイドメンバ又はリヤコンパートメントパネルとを接合してリヤサイドメンバの窪み部とリヤフロアパネルの凹部と床上ブラケットの平坦部とで上下二段の閉断面を形成したことにより、トレーリングアームが連結されたトレーリングアームブラケットの上部の車体剛性が向上し、トレーリングアームをリヤサイドメンバに連結する部位の上部車体剛性を向上することができる。

また、リヤサイドメンバを挟んだ車両幅方向外側と内側との夫々で床上ブラケットをリヤフロアパネル及びリヤサイドメンバ又はリヤコンパートメントパネルと３枚打ちスポット溶接したことにより、剛性の高いリヤサイドメンバの上部車体剛性を更に高めてトレーリングアームをリヤサイドメンバに連結する部位の上部車体剛性を向上することができる。
また、リヤサイドメンバとクロスメンバとの結合部位で床上ブラケットの車両後方端部とリヤフロアパネルとを接合したことにより、トレーリングアーム連結部からクロスメンバまでのリヤサイドメンバの上部車体剛性を向上することができ、トレーリングアームをリヤサイドメンバに連結する部位の上部車体剛性を向上することができる。

また、床上ブラケットの車両後方端部とリヤフロアパネルとの接合部以外の部位は互いに上下方向に離れており、両者及び両者の接合部で閉断面を形成したことにより、トレーリングアーム連結部からクロスメンバまでのリヤサイドメンバの上部車体剛性を向上することができ、トレーリングアームをリヤサイドメンバに連結する部位の上部車体剛性を向上することができる。
また、床上ブラケットがリヤシートクッションの車両幅方向外側端部を支持するリヤフロアエクステンションであることにより、既存の又は必要な部材を用いてトレーリングアームをリヤサイドメンバに連結する部位の上部車体剛性を向上することができる。

本発明のトレーリングアーム取付部車体構造の第１実施形態を示すリヤサイドシル及びリヤフロアの斜視図である。 図１のリヤサイドシル及びリヤフロアの組立説明図である。 図２の組立説明図の側面図である。 図１のリヤサイドシル及びリヤフロアの車両前面視縦断面図である。 本発明のトレーリングアーム取付部車体構造の第２実施形態を示すリヤサイドシル及びリヤフロアの斜視図である。 図５のリヤサイドシル及びリヤフロアの組立説明図である。 図６の組立説明図の側面図である。 図５におけるリヤサイドメンバとクロスメンバの結合部の説明図である。 図８のリヤサイドメンバとクロスメンバの結合部に接合されたシートベルトレインフォースの説明図である。

次に、本発明のトレーリングアーム取付部車体構造の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１〜図４は、本発明の第１実施形態を示す説明図であり、図１は本実施形態のリヤサイドシル及びリヤフロアの斜視図、図２は図１のリヤサイドシル及びリヤフロアの組立説明図、図３は図２の組立説明図の側面図、図４は図１のリヤサイドシル及びリヤフロアの車両前面視縦断面図である。

図中の符号１は、車両後方で車両幅方向両側に配置されるリヤサイドメンバであり、図は車両後方の左側下部に配置されるリヤサイドメンバ１を示している。リヤサイドメンバ１は、周知のように強度部材であり、車両前端部が下方に位置し、後方にいくにつれて上昇し、後方部はほぼ水平に配置され、剛性を高めるために下方に凸の窪み部２が形成されている。この窪み部２の車両前方部の車両幅方向外側には、リヤサイドシル断面を形成するリヤコンパートメントパネル３が接合される。

このリヤコンパートメントパネル３との接合部における車両後方端部のリヤサイドメンバ１の窪み部２の下面には、図４に示すように、トレーリングアーム４の車両前方連結部を連結するためのトレーリングアームブラケット５が取付けられる。つまり、トレーリングアームブラケット５はリヤコンパートメントパネル３の車両幅方向内側でリヤサイドメンバ１の窪み部２の下面に取付けられる。このトレーリングアームブラケット５は、リヤコンパートメントパネル３の車両幅方向内側面とリヤサイドメンバ１の窪み部２の下面に接合されるトレーリングアームアウトサイドブラケット６と、リヤサイドメンバ１の窪み部２の車両幅方向内側面に接合されて下方に延長されるトレーリングアームインサイドブラケット７と、リヤサイドメンバ１の窪み部２の下面とトレーリングアームインサイドブラケット７の垂下部の車両幅方向外側面に接合される補強部材としてのトレーリングアームブラケットレインフォース８を備えて構成される。本実施形態では、トレーリングアームアウトサイドブラケット６とトレーリングアームブラケットレインフォース８の間にトレーリングアーム４の車両前方連結部を挿入し、トレーリングアームブラケット５に対してトレーリングアーム４を車両上下方向に回転自在に連結する。

車両幅方向両側に配置されるリヤサイドメンバ１の上方には、リヤシートクッションから車両後方にかけて広い範囲を覆うリヤフロアパネル９が配置され、リヤサイドメンバ１やリヤコンパートメントパネル３に接合される。なお、リヤサイドメンバ１には、車両幅方向に長手な強度部材であるクロスメンバが結合され、リヤフロアパネル９は当該クロスメンバの上方にも配置され、接合されるのであるが、その詳細については後述する。

リヤフロアパネル９のうち、リヤサイドメンバ１の窪み部２の車両前方部の上部は、他の部分よりも低い凹部１０となっている。この凹部１０は、リヤフロアパネル９とリヤサイドメンバ１又はリヤコンパートメントパネル３の接合によって形成される車両前方視縦断面の閉断面の剛性を確保するために、リヤサイドメンバ１の窪み部２からリヤフロアパネル９が遠すぎないようにするために設けられている。

本実施形態では、前記リヤフロアパネル９の凹部１０の上方に床上ブラケット１１が配置され、リヤフロアパネル９やリヤサイドメンバ１又はリヤコンパートメントパネル３と接合されている。この床上ブラケット１１は、リヤシートクッションの車両幅方向外側端部を支持するリヤフロアエクステンションである。そのため、車両幅方向内側から外側に向けて所定位置までリヤフロアパネル９と同等の略一定の高さの平坦部１２を備え、この平坦部１２でリヤシートクッションの車両幅方向外側端部を支持し、その平坦部１２より車両幅方向外側に向けて次第に低くなり、車両幅方向外側端部がリヤフロアパネル９に接触する。なお、床上ブラケット１１の平坦部１２とリヤフロアパネル９の凹部１０との隙間はハーネスマウントを担う。

この床上ブラケット１１は、リヤフロアパネル９との接触部において当該リヤフロアパネル９と２枚打ちスポット溶接で接合されるが、その接触部のうち、リヤフロアパネル９がリヤサイドメンバ１又はリヤコンパートメントパネル３と接触している部分では、床上ブラケット１１とリヤフロアパネル９とリヤサイドメンバ１又はリヤコンパートメントパネル３とを３枚打ちスポット溶接で接合している。具体的には、図４に示すように、リヤサイドメンバ１の車両幅方向内側では床上ブラケット１１はリヤフロアパネル９とリヤサイドメンバ１と３枚打ちスポット溶接で接合され、リヤサイドメンバ１の車両幅方向外側では床上ブラケット１１はリヤフロアパネル９とリヤコンパートメントパネル３と３枚打ちスポット溶接で接合されている。

この床上ブラケット１１とリヤフロアパネル９とリヤサイドメンバ１又はリヤコンパートメントパネル３との接合により、図４に示すように、リヤサイドメンバ１の窪み部２とリヤフロアパネル９の凹部１０と床上ブラケット１１の平坦部１２とで略日の字状の上下二段の閉断面が形成されており、これによりリヤサイドメンバ１の上部車体剛性が向上している。前述のようにリヤサイドメンバ１の窪み部２の下面にはトレーリングアームブラケット５が取付けられ、そのトレーリングアームブラケット５にトレーリングアーム４が連結されるので、トレーリングアーム４をリヤサイドメンバ１に連結する部位の上部車体剛性が向上している。

リヤフロアパネル９は、パネル自体に高い剛性が必要とされず、またパネルの重量軽減のために、薄い板材が用いられている。一方、リヤサイドメンバ１は強度部材であるから、厚い板材が用いられている。例えば、前記床上ブラケット１１がない、又は床上ブラケット１１とリヤフロアパネル９とで閉断面が形成されない場合、リヤサイドメンバ１の窪み部２の上面には薄いリヤフロアパネル９が接合されているだけである。その状態で、サスペンションの横力がリヤサイドメンバ１に作用すると、トレーリングアーム４がリヤサイドメンバ１から上下方向に離れている分、大きな応力が作用し、トレーリングアームブラケット５は形状を保ったまま、リヤサイドメンバ１の断面がねじれ、当該リヤサイドメンバ１の窪み部２の上部側壁が開くように変形が生じる。

この変形を抑制するためには、例えば以下の２つの方法が考えられる。１つは、リヤフロアパネル９の凹部１０をなくし、床上ブラケット１１の平坦部１２と同様に、リヤフロアパネル９の車両幅方向外側端部を平坦に延ばし、そこから次第に低くしてリヤサイドメンバ１又はリヤコンパートメントパネル３と接合し、閉断面を形成する方法である（床上ブラケットなし）。この方法では、閉断面の断面二次モーメントは向上するものの、リヤサイドメンバ１の窪み部２とリヤフロアパネル９とが遠くなり過ぎ、リヤサイドメンバ１のねじれに対して閉断面が変形しやすく、有効でない上にサイドメンバの断面が大型化することによる大きな重量増を伴う。もう１つは、リヤフロアパネル９の板材の厚さを厚くすることである。しかしながら、リヤフロアパネル９は大きな板材であり、その大きな板材の厚さを厚くすると、重量増が避けられない。

本実施形態では、トレーリングアームブラケット５によって連結されているトレーリングアーム４の連結部の上方で、床上ブラケット１１とリヤフロアパネル９とリヤサイドメンバ１又はリヤコンパートメントパネル３とを接合し、リヤサイドメンバ１の窪み部２とリヤフロアパネル９の凹部１０と床上ブラケット１１の平坦部１２とで上下二段の閉断面が形成されているため、リヤフロアパネル９の板材の厚さを厚くすることなく、小さな部材である床上ブラケット１１の重量増だけで二次断面モーメント向上してトレーリングアーム４の連結部上方の剛性が向上し、サスペンションからの横力に対してリヤサイドメンバ１の変形を効果的に抑制防止することができる。また、リヤサイドメンバ１の窪み部２とリヤフロアパネル９の凹部１０と床上ブラケット１１の平坦部１２との略日の字閉断面でリヤフロアパネル９がブレース（節）の役割をすることで、断面のねじれを抑制することもできる。

このように本実施形態では、床上ブラケット１１とリヤフロアパネル９とリヤサイドメンバ１又はリヤコンパートメントパネル３とを接合してリヤサイドメンバ１の窪み部２とリヤフロアパネル９の凹部１０と床上ブラケット１１の平坦部１２とで上下二段の閉断面を形成したことにより、トレーリングアーム４が連結されたトレーリングアームブラケット５の上部の車体剛性が向上し、トレーリングアーム４をリヤサイドメンバ１に連結する部位の上部車体剛性を向上することができる。

また、リヤサイドメンバ１を挟んだ車両幅方向外側と内側との夫々で床上ブラケット１１をリヤフロアパネル９及びリヤサイドメンバ１又はリヤコンパートメントパネル３と３枚打ちスポット溶接したことにより、剛性の高いリヤサイドメンバ１の上部車体剛性を高めてトレーリングアーム４をリヤサイドメンバ１に連結する部位の上部車体剛性を向上することができる。

また、床上ブラケット１１がリヤシートクッションの車両幅方向外側端部を支持するリヤフロアエクステンションであることにより、既存の又は必要な部材を用いてトレーリングアーム４をリヤサイドメンバ１に連結する部位の上部車体剛性を向上することができる。

次に、本発明のトレーリングアーム取付部車体構造の第２実施形態について説明する。図５〜図９は、本実施形態を示す説明図であり、図５は本実施形態のリヤサイドシル及びリヤフロアの斜視図、図６は図５のリヤサイドシル及びリヤフロアの組立説明図、図７は図６の組立説明図の側面図、図８は図５におけるリヤサイドメンバとクロスメンバの結合部の説明図、図９は図８のリヤサイドメンバとクロスメンバの結合部に接合されたシートベルトレインフォースの説明図である。

本実施形態は、前記第１実施形態に類似している。そのため、同等の構成には同等の符号を付して、その詳細な説明を省略する。本実施形態の第１実施形態との相違点は、前記床上ブラケット１１の車両後方端部１３をクロスメンバ１４とリヤサイドメンバ１の結合部位まで延長し、そのリヤサイドメンバ１とクロスメンバ１４との結合部位で床上ブラケットの車両後端部１３とリヤフロアパネル９とを接合した点にある。

前述したように、クロスメンバ１４は車両幅方向に長手な強度部材であり、本実施形態では図８に示すように、クロスメンバ１４の車両幅方向外側端部をリヤサイドメンバ１の窪み部２の下面に２枚打ちスポット溶接で接合している。更に、本実施形態では、前記リヤサイドメンバ１とクロスメンバ１４の結合部で当該リヤサイドメンバ１の窪み部２内に補強部材であるシートベルトアンカーレインフォース１５が３枚打ちスポット溶接で接合されている。このシートベルトアンカーレインフォース１５及びクロスメンバ１４の上方にリヤフロアパネル９が接合される。そして、床上ブラケット１１の車両後方端部１３は前記シートベルトアンカーレインフォース１５の上方、つまりリヤサイドメンバ１とクロスメンバ１４の結合部位まで延長され、車両幅方向外側の２カ所がリヤフロアパネル９と２枚打ちスポット溶接で接合され、車両幅方向内側の１カ所がリヤフロアパネル９及びクロスメンバ１４と３枚打ちスポット溶接で接合されている。ちなみに、床上ブラケット１１の車両後方端部１３とリヤフロアパネル９は接合部を除いて上下方向に少し離れており、床上ブラケット１１とリヤフロアパネル９を接合すると、両者及び両者の接合部によって閉断面が形成される。

これにより、本実施形態では、トレーリングアームブラケット５の取付部上部、つまりトレーリングアーム４をリヤサイドメンバ１に結合する部位が、床上ブラケット１１によって、リヤサイドメンバ１とクロスメンバ１４の結合部に、閉断面を介して接続される。前述したサスペンションからの横力によるリヤサイドメンバ１断面のねじれ変形は、クロスメンバ１４との結合部から遠ざかるように発生する。従って、トレーリングアーム４をリヤサイドメンバ１に結合する部位を剛性の高い閉断面によってリヤサイドメンバ１とクロスメンバ１４の結合部に接続することができれば、トレーリングアーム４をリヤサイドメンバ１に結合する部位の上部車体剛性を向上することができ、サスペンションからの横力によるリヤサイドメンバ１断面のねじれ変形をより一層抑制防止することができる。

このように本実施形態では、前記第１実施形態の効果に加えて、リヤサイドメンバ１とクロスメンバ１４との結合部位で床上ブラケット１１の車両後端部１３とリヤフロアパネル９とを接合したことにより、トレーリングアーム４連結部からクロスメンバ１４までのリヤサイドメンバ１の上部車体剛性を向上することができ、トレーリングアーム４をリヤサイドメンバ１に連結する部位の上部車体剛性を向上することができる。

また、床上ブラケット１１の車両後端部１３とリヤフロアパネル９との接合部以外の部位は互いに上下方向に離れており、両者及び両者の接合部で閉断面を形成したことにより、トレーリングアーム４連結部からクロスメンバ１４までのリヤサイドメンバ１の上部車体剛性を向上することができ、トレーリングアーム４をリヤサイドメンバ１に連結する部位の上部車体剛性を向上することができる。
なお、前記実施形態では、リヤフロアパネル９を一枚の大きなパネル材としたが、例えば車両前方部と車両後方部とに分割し、それを互いに接合してリヤフロアパネルとするようにしてもよい。

１はリヤサイドメンバ
２は窪み部
３はリヤコンパートメントパネル
４はトレーリングアーム
５はトレーリングアームブラケット
６はトレーリングアームアウトサイドブラケット
７はトレーリングアームインサイドブラケット
８はトレーリングアームブラケットレインフォース
９はリヤフロアパネル
１０は凹部
１１は床上ブラケット（リヤフロアエクステンション）
１２は平坦部
１３は車両後方端部
１４はクロスメンバ
１５はシートベルトアンカーレインフォース

Claims (5)

1. リヤサスペンションのトレーリングアームを連結する部位の車体構造であって、前記トレーリングアームを連結するためのトレーリングアームブラケットが下方に凸の窪み部の下面に取付けられるリヤサイドメンバと、前記トレーリングアームブラケットの車両幅方向外側部及びリヤサイドメンバの車両幅方向外側部が接合され且つサイドシル断面を形成するリヤコンパートメントパネルと、前記リヤサイドメンバの上方に配置され且つ当該リヤサイドメンバの窪み部の上部では他の部分より低い凹部が形成されているリヤフロアパネルと、前記リヤフロアパネルの凹部の上方で且つ前記トレーリングアームブラケットへのトレーリングアーム連結部位の上方に配置され且つ車両幅方向内側から外側に向けて所定位置まで略一定の高さの平坦部を備え且つ前記平坦部より車両幅方向外側に向けて次第に低くなる床上ブラケットとを備え、前記床上ブラケットとリヤフロアパネルとリヤサイドメンバ又はリヤコンパートメントパネルとを接合して前記リヤサイドメンバの窪み部とリヤフロアパネルの凹部と床上ブラケットの平坦部とで上下二段の閉断面を形成したことを特徴とするトレーリングアーム取付部車体構造。
2. 前記リヤサイドメンバを挟んだ車両幅方向外側と内側との夫々で前記床上ブラケットをリヤフロアパネル及びリヤサイドメンバ又はリヤコンパートメントパネルと３枚打ちスポット溶接したことを特徴とする請求項１に記載のトレーリングアーム取付部車体構造。
3. 前記床上ブラケットの車両後方端側がリヤサイドメンバとクロスメンバとの結合部位まで延長され、当該リヤサイドメンバとクロスメンバとの結合部位で床上ブラケットの車両後方端部と前記リヤフロアパネルとを接合したことを特徴とする請求項１又は２に記載のトレーリングアーム取付部車体構造。
4. 前記床上ブラケットの車両後方端部とリヤフロアパネルとの接合部以外の部位は互いに上下方向に離れており、両者及び両者の接合部で閉断面を形成したことを特徴とする請求項３に記載のトレーリングアーム取付部車体構造。
5. 前記床上ブラケットはリヤシートクッションの車両幅方向外側端部を支持するリヤフロアエクステンションであることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載のトレーリングアーム取付部車体構造。

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