JP6136873B2 - 自動車の後部車体構造 - Google Patents

Description

この発明は、左右のサイドメンバ部と、前側および後側クロスメンバ部とを有するリヤサブフレームを備えたような自動車の後部車体構造に関する。

一般に、リヤ側のサスペンションを支持するリヤサブフレーム（リヤサスペンションクロスメンバと同意）は、左右のサイドメンバ部と、前側および後側クロスメンバ部とを有しており、このリヤサブフレームを備えた自動車の後部車体構造としては、図１４に示す構造のものが知られている。

図１４に底面図にて模式的に示す従来構造（特許文献１）は、左右のサイドメンバ部８１，８１と、前側および後側クロスメンバ部８２，８３とを有するサブフレーム８０を設け、各サイドメンバ部８１，８１の前側の車体取付部８１ａを車体クロスメンバ８４、後側の車体取付部８１ｂをリヤサイドフレーム８５にそれぞれ連結し、前側クロスメンバ部８２の車幅方向両端部を左右のサイドメンバ部８１，８１に連結している。

図１４において、上述のサイドメンバ部８１は、一部が車両平面視で車幅方向内方に略円弧状に屈曲している。この屈曲構造は、後輪サスペンションのロアアームのスプリングをリヤサイドフレーム８５の台座で支持するため、該スプリングの配置スペースを確保する目的と、アーム長を長くして後輪８６の上下動に対するトー角などのジオメトリ変化を抑制する目的と、を達成するためである。

また、上述のサイドメンバ部８１は、リヤサイドフレーム８５より車幅方向内側において、車体前後中心線と車両平面視で略平行に延びており、その前端部は、前側クロスメンバ部８２よりも車両前方に突出している。
なお、図１４において、８７は前側ロアアーム、８８は後側ロアアームであり、また、図中、矢印Ｆは車両前方を示し、矢印Ｒは車両後方を示す。

図１４に示す従来構造においては、次のような問題点があった。
すなわち、車体の下面には、一般に燃料タンク９０が配設されており、図１４に示すように、サブフレーム８０を燃料タンク９０の直後に設けた場合、前側クロスメンバ部８２よりも車両前方に突出しているサイドメンバ部８１の前端部が、後突時に燃料タンク９０に接触しないよう、サイドメンバ部８１の前端部と燃料タンク９０の後部とを離間させる必要があった。このため、燃料タンク９０の容量が小さくなったり、車体底部のレイアウトが車両前後方向に冗長になったりするという問題点があった。

そこで、図１５（ａ），（ｂ）に示すサブフレーム１００のように、前側クロスメンバ部８２両端の車体取付部８２ａ，８２ａをリヤサイドフレーム８５に連結した上で、左右の両サイドメンバ部８１，８１の前端部を前側クロスメンバ部８２に連結することが考えられる。
図１５（ａ），（ｂ）では、サブフレーム８０（図１４参照）の場合よりも前側クロスメンバ部８２が車両前方に配置されると共に、前側クロスメンバ部８２の中央部には上下方向（図１５（ａ），（ｂ）では下方）に屈曲する屈曲部８２ｂが形成され、該屈曲部８２ｂにより形成された車両後方のスペースには燃料タンク９０の一部が突出している。これにより、前側クロスメンバ部８２の前方配置に拘らず燃料タンク９０の容量を確保できるようにしている。

しかしながら、図１５（ａ），（ｂ）に示すサブフレーム１００では、前側クロスメンバ部８２の中央部を上述のように上下方向に屈曲させることで、サブフレーム１００の静剛性が低下して、これを補うために重量増加を招いたり、前側クロスメンバ部８２の屈曲に伴ってＮＶＨ（Ｎｏｉｓｅ Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ Ｈａｒｓｈｎｅｓｓ）性能の向上が困難になったりするという問題点があった。なお、図１５において、図１４と同一の部分には同一符号を付している。

特開２０１３−９５３９３号公報

そこで、この発明は、燃料タンクの容量や、車体底部のレイアウト、重量、ＮＶＨ性能を犠牲にすることなく、燃料タンクを保護することができる自動車の後部車体構造の提供を目的とする。

この発明による自動車の後部車体構造は、左右のサイドメンバ部と、前側および後側クロスメンバ部とを有するリヤサブフレームを備えた自動車の後部車体構造であって、前記左右のサイドメンバ部は、それぞれ車体後部左右のリヤサイドフレームの下面に後端部が取付けられる一方、前記前側クロスメンバ部に前端部が取付けられ、前記後端部の取付部から、後輪サスペンションの後輪車軸より車両後方に位置するロアアームのスプリングまで車幅方向内側前方に延びるサイドメンバ後部と、前記スプリングの車幅方向内側で車両前方に向かって屈曲する屈曲部と、前記リヤサイドフレームより車幅方向内側において、前記屈曲部から前記前端部の取付部まで車体前後中心線と車両平面視で略平行に延びるサイドメンバ前部とを有し、前記リヤサイドフレームより車幅方向内側の部位が、車両側面視で上向きに突出するように屈曲形成され、前記前側クロスメンバ部は、前記リヤサイドフレームの前部において、車体の下面に配設された燃料タンクの直後の位置で車幅方向に延在すると共に、車幅方向両端部が前記左右のリヤサイドフレームの下面に取付けられ、前記左右のリヤサイドフレームの間には、車両側面視で前方かつ上方に傾斜するリヤフロアパンが配設され、前記サイドメンバ部は、前記リヤフロアパンの下方に配設されたものである。

前記構成によれば、左右のサイドメンバ部の前端部を前側クロスメンバ部に取付けているので、左右のサイドメンバ部の前端部と燃料タンクとの間隔を十分に確保することができる。
また、後突時にはリヤサブフレームに後突荷重が入力されるが、前側クロスメンバ部の車幅方向端部がリヤサイドフレームの下面に取付けられているので、リヤサブフレームが受けた後突荷重を、前側クロスメンバ部を介してリヤサイドフレームに伝達して、荷重分散を図ることができる。
また、サイドメンバ部において、リヤサイドフレームより車幅方向内側の部位が、車両側面視で上向きに突出するように屈曲形成されているので、後突時には、車両側面視で最も上向きに突出する頂部を起点としてサイドメンバ部を屈曲変形させることができ、後突荷重を効果的に吸収することができる。これにより、後突時におけるリヤサブフレームの前進を抑制することができる。
さらに、前側クロスメンバ部は、その中央部が上下方向に屈曲することなく、燃料タンクの直後の位置で車幅方向に延在しているため、リヤサブフレームの静剛性を補うための重量増加を回避しつつ、ＮＶＨ性能の向上を図ることができる。
従って、燃料タンクの容量や、車体底部のレイアウト、重量、ＮＶＨ性能を犠牲にすることなく、燃料タンクを保護することができる。

しかも、前記左右のリヤサイドフレームの間には、車両側面視で前方かつ上方に傾斜するリヤフロアパンが配設され、前記サイドメンバ部は、前記リヤフロアパンの下方に配設されたものであって、リヤフロアパンが車両側面視で前方かつ上方に傾斜していることにより、サイドメンバ部が上方に向かって屈曲変形するためのスペースを確保することができる。このため、屈曲変形したサイドメンバ部とリヤフロアパンとの接触を確実に回避することができる。

この発明の一実施態様においては、前記前端部の取付部における前記サイドメンバ部の中心線の高さ位置が、前記後端部の取付部における前記サイドメンバ部の中心線の高さ位置よりも低く設定されたものである。

前記構成によれば、頂部が屈曲変形時に車両前方の部位から受ける抵抗力を低減することができ、頂部をよりスムーズに上方へと押し上げることができる。これにより、サイドメンバ部をより確実に屈曲変形させることができる。

この発明の一実施態様においては、前記サイドメンバ部において、車両側面視で最も上向きに突出する頂部から前記前端部までの部位が、車両側面視で車両前方下向きに直線状に傾斜しているものである。

前記構成によれば、頂部よりも車両前方の部位が後突荷重の入力時に変形することを確実に抑制できる。これにより、頂部を起点とした所定の屈曲変形を促進することができ、結果として、サイドメンバ部をより確実に屈曲変形させることができる。

この発明の一実施態様においては、前記後側クロスメンバ部は、前記後端部の取付部よりも車両前方に中央部が設けられ、該中央部に前記ロアアームが枢支され、前記後側クロスメンバ部の側部が、車両平面視で前記中央部から前記後端部の取付部側に傾斜して延びる後方傾斜部位と、車両前方外側に傾斜して延びる前方傾斜部位と、に分岐しており、前記後方傾斜部位および前記前方傾斜部位の車幅方向外側端部は、車両側面視で略Ｌ字状をなし、前記サイドメンバ部の中心線よりも車幅方向内側で前記サイドメンバ部に接合されているものである。

前記構成によれば、後側クロスメンバ部の後方傾斜部位と、前方傾斜部位と、サイドメンバ部と、の三者でトラス構造を形成することができ、このトラス構造によりリヤサブフレームを補強して、重量増加を抑えながらロアアームの支持剛性、特に、通常時における静剛性を前後左右方向に補強することができる。
また、車幅方向外側端部が、車両側面視で略Ｌ字状をなし、サイドメンバ部の中心線よりも車幅方向内側でサイドメンバ部に接合されているので、接合長さ（面積）を可及的に短く（小さく）抑えることができ、通常時には、上述したように静剛性を前後左右方向に補強することができる一方、後突時には、サイドメンバ部のスムーズな屈曲変形が前記接合によって阻害されることを抑制できる。

この発明によれば、燃料タンクの容量や、車体底部のレイアウト、重量、ＮＶＨ性能を犠牲にすることなく、燃料タンクを保護することができる。

本願発明の自動車の後部車体構造を示す底面図 図１のＡ−Ａ線矢視断面図 図１のＢ−Ｂ線矢視断面図 リヤサブフレームを車両前方から見た状態で示す斜視図 リヤサブフレームを車両後方から見た状態で示す斜視図 リヤサブフレームの平面図 リヤサブフレームの正面図 リヤサブフレームの背面図 リヤサブフレームの側面図 （ａ）は、図７のＣ−Ｃ線矢視断面図、（ｂ）は、図７のＤ−Ｄ線矢視断面図、（ｃ）は、図７のＥ−Ｅ線矢視断面図、（ｄ）は、図７のＦ−Ｆ線矢視断面図、（ｅ）は、図７のＧ−Ｇ線矢視断面図 図８のＨ−Ｈ線矢視断面図 （ａ）は、サイドメンバ部と前方傾斜部位との接合部を示す断面図、（ｂ）は、サイドメンバ部と後方傾斜部位との接合部を示す断面図 後突時の状態を模式的に示す説明図 従来の自動車の後部車体構造を模式的に示す底面図 左右の両サイドメンバ部の前端部を前側クロスメンバ部に連結した自動車の後部車体構造を模式的に示す底面図

燃料タンクの容量や、車体底部のレイアウト、重量、ＮＶＨ性能を犠牲にすることなく、燃料タンクを保護するという目的を、左右のサイドメンバ部と、前側および後側クロスメンバ部とを有するリヤサブフレームを備えた自動車の後部車体構造であって、前記左右のサイドメンバ部は、それぞれ車体後部左右のリヤサイドフレームの下面に後端部が取付けられる一方、前記前側クロスメンバ部に前端部が取付けられ、前記後端部の取付部から、後輪サスペンションの後輪車軸より車両後方に位置するロアアームのスプリングまで車幅方向内側前方に延びるサイドメンバ後部と、前記スプリングの車幅方向内側で車両前方に向かって屈曲する屈曲部と、前記リヤサイドフレームより車幅方向内側において、前記屈曲部から前記前端部の取付部まで車体前後中心線と車両平面視で略平行に延びるサイドメンバ前部とを有し、前記リヤサイドフレームより車幅方向内側の部位が、車両側面視で上向きに突出するように屈曲形成され、前記前側クロスメンバ部は、前記リヤサイドフレームの前部において、車体の下面に配設された燃料タンクの直後の位置で車幅方向に延在すると共に、車幅方向両端部が前記左右のリヤサイドフレームの下面に取付けられ、前記左右のリヤサイドフレームの間には、車両側面視で前方かつ上方に傾斜するリヤフロアパンが配設され、前記サイドメンバ部は、前記リヤフロアパンの下方に配設されるという構成にて実現した。

この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図１は自動車の後部車体構造を示す底面図、図２は図１のＡ−Ａ線矢視断面図、図３は図１のＢ−Ｂ線矢視断面図である。

図１〜図３において、センタフロアパネル１の後部には、リヤシートパン２と、後方かつ上方に傾斜して車両前後方向に延びるスラント部３と、を介してリヤフロア４を連設している。そして、リヤフロア４の車幅方向中央部には、車両平面視で円形状をなして下方に突出するスペアタイヤパン４ａが形成されている。ここで、スラント部３後方のリヤフロア４上方の車室空間には、リヤシート（シートクッション、シートバック）が配設される。
上述のセンタフロアパネル１および図示しないフロントフロアパネルにはその車幅方向中央において車室内へ突出して、車両の前後方向に延びるトンネル部５を一体または一体的に形成すると共に、センタフロアパネル１およびフロントフロアパネルの車幅方向両端部には、サイドシル６を接合固定している。

このサイドシル６は、サイドシルインナとサイドシルアウタとを接合固定して、車両の前後方向に延びるサイドシル閉断面を備えた車体強度部材である。
上述のリヤシートパン２からスラント部３およびリヤフロア４にかけて、車両の前後方向に延びるリヤサイドフレーム７を設けている。

このリヤサイドフレーム７はホイールハウス８の車幅方向内側において、車両の左側と右側とにそれぞれ設けられており、左右のリヤサイドフレーム７，７間には、リヤシートパン２、スラント部３、およびリヤフロア４が設けられている。リヤサイドフレーム７は各要素２，３，４の上面側に位置するリヤサイドフレームアッパ７Ｕと、各要素２，３，４の下面側に位置するリヤサイドフレームロア７Ｌと、を備えており、これら上下のリヤサイドフレームアッパ７Ｕおよびリヤサイドフレームロア７Ｌと、各要素２，３，４との間には車両の前後方向に延びるリヤサイド閉断面７０（図２参照）が形成されている。

また、リヤサイドフレーム７では、図２，図３に示すように、リヤサイドフレームロア７Ｌの下面が略水平に延びる一方、リヤサイドフレームアッパ７Ｕの上面が前方かつ上方に傾斜して車両前後方向に延びている。そして、このリヤサイドフレームアッパ７Ｕの上面の傾斜に合わせて、リヤフロア４のフロア面も前方かつ上方に傾斜して車両前後方向に延びている。

上述のリヤサイドフレーム７は車体強度部材であって、このリヤサイドフレーム７の前部は、キックアップ部においてサイドシル６と連結され、この連結部に対応して左右のリヤサイドフレーム７，７の前部相互間には、車幅方向に延びるクロスメンバ９（いわゆるＮｏ．３クロスメンバ）を張架し、該クロスメンバ９と車体フロアパネルとの間には、車幅方向に延びる閉断面が形成されている。
また、上述のスラント部３の後部に対応するリヤサイドフレーム７の前後方向中間部には、左右のリヤサイドフレーム７，７間に掛け渡される車体クロスメンバ１０（いわゆるＮｏ．４クロスメンバ）を設けている。

この車体クロスメンバ１０は、スラント部３の上面側に位置して左右のリヤサイドフレームアッパ７Ｕ，７Ｕを車幅方向に連結する車体クロスメンバアッパ１０Ｕと、スラント部３の下面側に位置して左右のリヤサイドフレームロア７Ｌ，７Ｌを車幅方向に連結する車体クロスメンバロア１０Ｌと、を備えており、車体クロスメンバアッパ１０Ｕとスラント部３との間には車幅方向に延びる閉断面１１が形成されており、車体クロスメンバロア１０Ｌとスラント部３との間にも車幅方向に延びる閉断面１２が形成されている。
図１〜図３に示すように、上述のリヤシートパン２およびスラント部３の下部車外側には、一対のタンクバンド１３，１３を用いて、燃料タンク１４が取付けられている。

一方、図１に示すように、左右一対のリヤサイドフレーム７，７の後端部には、クラッシュカン１５，１５を取付け、これら左右のクラッシュカン１５，１５相互間には車幅方向に延びるようにバンパレインフォースメント１６が横架されている。
また、図１に示すように、前後のクロスメンバ９，１０間に対応して上述のリヤサイドフレームロア７Ｌには、トレーリングアーム取付部１７を形成し、車体クロスメンバ１０よりもさらに後方位置に対応して該リヤサイドフレームロア７Ｌには、後述するサスペンション用のスプリング２７（図１参照）のバネ座（図示せず）を設け、このバネ座よりもさらに後方位置に対応して該リヤサイドフレームロア７Ｌには、後側車体取付部２５の取付けポイントを設けている。
さらに、図１に示すように、ホイールハウス８内にはリヤサスペンションのダンパ取付部２０を設けている。
図２，図３で示した車体構造に対して、図１に底面図で示すようにリヤサブフレーム２１（以下単に、サブフレーム２１と略記する）を取付けるものである。

図４はサブフレーム２１を前方から見た状態で示す斜視図、図５はサブフレーム２１を車両後方から見た状態で示す斜視図、図６はサブフレーム２１の平面図、図７はサブフレーム２１の正面図、図８はサブフレーム２１の背面図、図９はサブフレーム２１の側面図である。
図４〜図９に示すように、リヤサスペンションを支持するサブフレーム２１は、左右のサイドメンバ部２２，２２と、前側クロスメンバ部２３と、後側クロスメンバ部２４とを備えている。

左右のサイドメンバ部２２，２２は、パイプ部材を用いてパイプ状に形成されると共に、該サイドメンバ部２２の後端部には後側車体取付部２５が設けられている。
そして、サイドメンバ部２２の後端部には後側車体取付部２５が設けられており、図１に示すように、左右のサイドメンバ部２２，２２の後端部が、後側車体取付部２５，２５を介してそれぞれ左右のリヤサイドフレーム７（詳しくは、リヤサイドフレームロア７Ｌの取付けポイント）に取付けられる一方、左右のサイドメンバ部２２，２２の前端部が、接合により前側クロスメンバ部２３のリヤサイドフレーム７よりも車幅方向内側に取付けられている。

サイドメンバ部２２は、後側車体取付部２５からサスペンション用のスプリング２７まで車幅方向内側前方に延びるサイドメンバ後部２２Ｒと、スプリング２７の車幅方向内側で車両前方に向かって屈曲する屈曲部２２Ｃと、リヤサイドフレーム７より車幅方向内側において、屈曲部２２Ｃから前端部の前側クロスメンバ部２３への接合部まで車体前後中心線と車両平面視で略平行に延びるサイドメンバ前部２２Ｆとを有している。

上述の各サイドメンバ部２２は、屈曲部２２Ｃとサイドメンバ前部２２Ｆとによって、図１に示すように、サブフレーム２１の後側車体取付部２５から車幅方向内側前方に延びており、その前方にサスペンション用のスプリング２７を配設することが可能になっている。これにより、後突荷重の分散とサスペンション用のスプリング２７のレイアウトとの両立を図るように構成している。

また、サイドメンバ部２２は、リヤフロア４の下方において、リヤサイドフレーム７より車幅方向内側のサイドメンバ前部２２Ｆが、図２〜図５、図８、図９に示すように、車両側面視で上向きに突出するように屈曲形成されている。
そして、図９に示すように、前端部の接合部におけるサイドメンバ部２２の中心線Ｌ１（図９参照）の高さ位置が、後側車体取付部２５におけるサイドメンバ部２２の中心線Ｌ２（図９参照）の高さ位置よりも低く設定されている。

サイドメンバ前部２２Ｆでは、屈曲部２２Ｃと前端部との間の中間部に、車両側面視で最も上向きに突出する頂部２２Ｔが形成されており、リヤフロア４が上述のように前方かつ上方に傾斜していることで、頂部２２Ｔとリヤフロア４との間には所定の間隔が形成されている。
また、サイドメンバ前部２２Ｆでは、頂部２２Ｔから前端部までの部位が、車両側面視で車両前方下向きに直線状に傾斜している。

図４〜図６に示すように、車両平面視でサイドメンバ部２２の前端部の近傍に、該サイドメンバ部２２よりも上方のアッパアーム支持部２８と、サイドメンバ部２２から下方に離間したロアアーム支持部２９とが設けられている。
上述のアッパアーム支持部２８と、ロアアーム支持部２９と、前側クロスメンバ部２３とは前後に重なる位置、この実施例では前後方向の略同一位置に配置されている。

図７、図８に示すように、上述のアッパアーム支持部２８とロアアーム支持部２９との上下方向間において、アッパアーム支持部２８はサイドメンバ部２２および前側クロスメンバ部２３の上部にブラケット３０（詳しくは、アッパアーム支持ブラケット３０）を介して連結されている。
さらに、ロアアーム支持部２９はサイドメンバ部２２および前側クロスメンバ部２３の下部にブラケット３１（詳しくは、ロアアーム支持ブラケット３１）を介して連結されている。
つまり、サイドメンバ部２２の前端部近傍には、サスペンションの前側アーム（図示略の前側のアッパアーム、図１，図１２に示す前側のロアアーム３２）を枢支する支持部２８，２９が設けられたものであり、サスペンションの前側アッパアームの支持部２８を構成するブラケット３０と、その下方において前側ロアアーム３２の支持部２９を構成するブラケット３１とが、前後に重なる位置で車幅方向に延設されたものである。

また、上述の前側クロスメンバ部２３は、図１〜図３に示すように、リヤサイドフレーム７の前部において、燃料タンク１４の直後の位置で車幅方向に延在すると共に、図４，図７に示すように、車両平面視で車幅方向略直線状をなす中央部２３Ｃと、該中央部２３Ｃの車幅方向両端部から車幅方向外側前方に斜めに屈曲して延びる左右の傾斜部２３Ｓ，２３Ｓとを有する。

図１０（ａ）〜（ｅ）は、それぞれ図７のＣ−Ｃ線矢視断面図、Ｄ−Ｄ線矢視断面図、Ｅ−Ｅ線矢視断面図、Ｆ−Ｆ線矢視断面図、Ｇ−Ｇ線矢視断面図である。上述の前側クロスメンバ部２３はフロントメンバ３３と、リヤメンバ３４と、を接合固定して構成している。詳しくは、図１０に断面図で示すように、両メンバ３３，３４が互いに逆向きになるよう断面略コ字状に折曲げられており、その上下面を一部重複させ互いに接合固定することによって、両メンバ３３，３４で車幅方向に延びる断面略矩形状の閉断面３５を形成し、この閉断面構造により前側クロスメンバ部２３の剛性向上を図っている。

また、前側クロスメンバ部２３のうち傾斜部２３Ｓでは、図２〜図５、図７〜図９、図１０（ａ）に示すように、フロントメンバ３３およびリヤメンバ３４の縦壁部（前面部、後面部）に、前側クロスメンバ部２３の長手方向に沿って車両後方に突出するリブ３３ａ，３４ａが形成されている。そして、図２、図４、図５、図７、図９に示すように、前側クロスメンバ部２３（傾斜部２３Ｓ）の車幅方向端部には、閉断面３５内を上下に延びる円筒状の前側車体取付部３６が取付けられている。

また、傾斜部２３Ｓの車幅方向内側では、図２，図３，図５，図９，図１０（ｂ）に示すように、リヤメンバ３４において円形状の取付孔３４ｂが形成されると共に、その周縁部には、バーリング加工によって車両後方に向かって突出する接合フランジ部３４ｃが形成されている。左右のサイドメンバ部２２の前端部は、取付孔３４ｂに差し込まれ、接合フランジ部３４ｃでリヤメンバ３４（傾斜部２３Ｓ）に接合固定されている。

また、傾斜部２３Ｓと中央部２３Ｃとの境界部では、図１０（ｃ）に示すようにリブ３３ａ，３４ａが形成されておらず、フロントメンバ３３およびリヤメンバ３４の縦壁部が略直線状をなしている。そして、中央部２３Ｃでは、図４、図７、図１０（ｄ），（ｅ）に示すように、フロントメンバ３３の縦壁部（前面部）に、前側クロスメンバ部２３の長手方向に沿って車両前方に突出するリブ３３ｂが形成される一方、図５、図１０（ｅ）に示すように、リヤメンバ３４の縦壁部（後面部）には、前側クロスメンバ部２３の長手方向に沿って車両後方に突出するリブ３４ｄが形成されている。

また、中央部２３Ｃの一部には、図４、図７、図８、図１０（ｅ）に示すように、下方に突出する押し上げ部２３Ａが形成されており、この押し上げ部２３Ａには、車両のジャッキアップ時にジャッキの上部が押し当てられるようになっている。

一方、上述のサブフレーム２１は、図４に示すように、アッパアーム支持部２８、ロアアーム支持部２９および前側クロスメンバ部２３から車両後方に離間した位置で後側ロアアーム３７（図１，図２参照）を支持する後側クロスメンバ部２４を備えている。

図４〜図９に示すように、上述の後側クロスメンバ部２４は、サブフレーム２１の後側車体取付部２５よりも前方に中央部２４Ｃが設けられ、この中央部２４Ｃの左右の後側ロアアーム支持部３８，３８に図１，図２で示したサスペンションの後側ロアアーム３７，３７が枢支されている。この後側ロアアーム３７は、後輪４８（図１３参照）の車軸より車両後方に位置しており、後輪４８の上下動をコントロールするものである。

図４〜図６に示すように、上述の後側クロスメンバ部２４の側部は、平面視で上述の中央部２４Ｃからサブフレーム２１の後側車体取付部２５側に傾斜して延びる後方傾斜部位２４Ｒと、前方側に傾斜して延びる前方傾斜部位２４Ｆと、に分岐している。
上述の後側クロスメンバ部２４の左右両側部に相当する後方傾斜部位２４Ｒおよび前方傾斜部位２４Ｆは、後側ロアアーム支持部３８，３８から前後方向に分岐しており、この分岐した各傾斜部位２４Ｒ，２４Ｆの車幅方向両端部が上述のサイドメンバ部２２に連結されており、該サイドメンバ部２２と前方傾斜部位２４Ｆと後方傾斜部位２４Ｒとの三者により、トラス構造を形成しており、このトラス構造によりサブフレーム２１を補強して、重量増加を抑えながら後側ロアアーム３７の支持剛性、特に、通常時における静剛性を前後左右方向に補強すべく構成している。

図１１は図８のＨ−Ｈ線矢視断面図であって、上述の後側クロスメンバ部２４はフロントメンバ３９とリヤメンバ４０と、を接合固定して構成している。特に、図１１に断面図で示す後側クロスメンバ部２４の中央部２４Ｃにおいては、両メンバ３９，４０が互いに逆向きになるよう断面略コ字状に折曲げられており、その上下面を一部重複させ互いに接合固定することによって、両メンバ３９，４０で車幅方向に延びる断面略矩形状の閉断面４１を形成し、この閉断面構造により中央部２４Ｃの剛性向上を図っている。

また、前方傾斜部位２４Ｆ、後方傾斜部位２４Ｒでは、フロントメンバ３９、リヤメンバ４０の車幅方向外側端部を互いに逆向きになるよう略Ｌ字状（ここでは、略逆Ｌ字状）に折曲げることによって、側端部２４Ｅ１、２４Ｅ２が形成され、この側端部２４Ｅ１、２４Ｅ２がサイドメンバ部２２に接合されている。

図１２（ａ）は、サイドメンバ部２２と前方傾斜部位２４Ｆとの接合部を示す断面図、（ｂ）は、サイドメンバ部と後方傾斜部位２４Ｒとの接合部を示す断面図である。前方傾斜部位２４Ｆでは、図１２（ａ）に示すように、略Ｌ字状をなす側端部２４Ｅ１が、頂部２２Ｔにおいてその中心線Ｌ３よりも車幅方向内側の部位（詳しくは、中心線Ｌ３を通る上下方向の仮想線Ｌ４よりも車幅方向内側の部位）に接合されている。また、後方傾斜部位２４Ｒでは、図１２（ｂ）に示すように、略Ｌ字状をなす側端部２４Ｅ２が、屈曲部２２Ｃにおいてその中心線Ｌ５よりも車幅方向内側の部位（詳しくは、中心線Ｌ５を通る上下方向の仮想線Ｌ６よりも車幅方向内側の部位）に接合されている。

ところで、リヤサイドフレーム７のリヤサイド閉断面７０内には、図２に示すように、上部が開放された断面略ハット状の第１レインフォースメント４２Ｕと、下部が開放された断面略ハット状の第２レインフォースメント４２Ｌとが設けられ、それぞれの前後端がリヤサイドフレームアッパ７Ｕ、リヤサイドフレームロア７Ｌに接合されている。そして、各レインフォースメント４２Ｕ，４２Ｌでは、その底面、上面が互いに面接触した状態でスタットボルト４３が挿通されており、このスタットボルト４３によってレインフォースメント４２Ｕ，４２Ｌ同士が締結されている。

そして、レインフォースメント４２Ｕ，４２Ｌと対応して、リヤサイドフレームロア７Ｌの下面には、そこから下方に膨出する取付け座４４が接合され、上述したスタットボルト４３がこの取付け座４４から下方に向かって突出している。

図２に示すように、サブフレーム２１の前側クロスメンバ部２３（傾斜部２３Ｓ）の前側車体取付部３６にはスタットボルト４３が挿通されており、前側クロスメンバ部２３（前側車体取付部３６）は、スタットボルト４３に対してナット４５を用いて下方から締結固定されている。そして、同様に後側車体取付部２５もリヤサイドフレームロア７Ｌに対して、ボルト４６を用いて下方から締結固定されている。
また、図１、図３に示すように、上述の後側ロアアーム３７はスプリング２７のバネ座を兼ねるように、リヤサイドフレームロア７Ｌ側のバネ座と上下方向に対向する部分が膨出形成されている。

図１において、４７は後輪４８（図１３参照）を保持するディスクホイール、４９はトレーリングアーム取付部１７（図２参照）とホイールサポートとの間に取付けられたトレーリングアームである。

図１３は後突時の状態を模式的に示す説明図であって、左右のサイドメンバ部２２の前端部を前側クロスメンバ部２３に取付けているので、左右のサイドメンバ部２２の前端部と燃料タンク１４との間隔を十分に確保することができる。
また、後突時には図１３に矢印で示すように、サブフレーム２１に後突荷重が入力されるが、前側クロスメンバ２３が、車両平面視で車幅方向略直線状をなす中央部２３Ｃと、該中央部２３Ｃの車幅方向両端部から車幅方向外側前方に斜めに屈曲して延びる傾斜部２３Ｓとにより車両平面視で略アーチ状をなしているので、アーチの脚部を構成する傾斜部２３Ｓによって前記後突荷重を強固に受け止めることができる。
そして、傾斜部２３Ｓの車幅方向端部がリヤサイドフレーム７の下面に取付けられているので、サブフレーム２１が受けた後突荷重を、傾斜部２３Ｓを介してリヤサイドフレーム７に伝達して、荷重分散を図ることができる。
これにより、後突荷重に対するサブフレーム２１全体の耐久性を確保することができ、後突時におけるサブフレーム２１の前進を抑制することができる。

また、この実施例では、サイドメンバ部２２において、リヤサイドフレーム７より車幅方向内側のサイドメンバ前部２２Ｆが、車両側面視で上向きに突出するように屈曲形成されているので、後突時には、図２、図３に二点鎖線で示すように、車両側面視で最も上向きに突出する頂部２２Ｔを起点としてサイドメンバ部２２を屈曲変形させることができ、後突荷重を効果的に吸収することができる。これにより、後突時におけるサブフレーム２１の前進を抑制することができる。

さらに、前側クロスメンバ部２３は、その中央部が上下方向に屈曲することなく、燃料タンク１４の直後の位置で車幅方向に延在しているため、サブフレーム２１の静剛性を補うための重量増加を回避しつつ、ＮＶＨ性能の向上を図ることができる。
なお、図中、矢印Ｆは車両の前方を示し、矢印Ｒは車両の後方を示す。また、図中、矢印ＩＮは車幅方向内方向を示し、矢印ＯＵＴは車幅方向外方を示す。

このように、前記実施例の自動車の後部車体構造は、左右のサイドメンバ部２２，２２と、前側および後側クロスメンバ部２３，３４とを有するサブフレーム２１を備え、左右のサイドメンバ部２２，２２は、それぞれ車体後部左右のリヤサイドフレーム７，７の下面に後端部が取付けられる一方、前側クロスメンバ部２３に前端部が取付けられ、後側車体取付部２５から、後輪４８のサスペンションの後輪車軸より車両後方に位置する後側ロアアーム３７のスプリング２７まで車幅方向内側前方に延びるサイドメンバ後部２２Ｒと、スプリング２７の車幅方向内側で車両前方に向かって屈曲する屈曲部２２Ｃと、リヤサイドフレーム７より車幅方向内側において、屈曲部２２Ｃから前端部の取付部まで車体前後中心線と車両平面視で略平行に延びるサイドメンバ前部２２Ｆとを有し、リヤサイドフレーム７より車幅方向内側のサイドメンバ前部２２Ｆが、車両側面視で上向きに突出するように屈曲形成され、前側クロスメンバ部２３は、リヤサイドフレーム７の前部において、車体の下面に配設された燃料タンク１４の直後の位置で車幅方向に延在すると共に、車幅方向両端部が左右のリヤサイドフレーム７，７の下面に取付けられたものである（図１〜図６，図８，図９，図１３参照）。

この構成によれば、左右のサイドメンバ部２２の前端部を前側クロスメンバ部２３に取付けているので、左右のサイドメンバ部２２の前端部と燃料タンク１４との間隔を十分に確保することができる。
また、後突時にはサブフレーム２１に後突荷重が入力されるが、前側クロスメンバ部２３の車幅方向端部がリヤサイドフレーム７の下面に取付けられているので、サブフレーム２１が受けた後突荷重を、前側クロスメンバ部２３を介してリヤサイドフレーム７に伝達して、荷重分散を図ることができる。
また、サイドメンバ部２２において、リヤサイドフレーム７より車幅方向内側のサイドメンバ前部２２Ｆが、車両側面視で上向きに突出するように屈曲形成されているので、後突時には、車両側面視で最も上向きに突出する頂部２２Ｔを起点としてサイドメンバ部２２を屈曲変形させることができ、後突荷重を効果的に吸収することができる。これにより、後突時におけるサブフレーム２１の前進を抑制することができる。
さらに、前側クロスメンバ部２３は、その中央部が上下方向に屈曲することなく、燃料タンク１４の直後の位置で車幅方向に延在しているため、サブフレーム２１の静剛性を補うための重量増加を回避しつつ、ＮＶＨ性能の向上を図ることができる。
従って、燃料タンク１４の容量や、車体底部のレイアウト、重量、ＮＶＨ性能を犠牲にすることなく、燃料タンク１４を保護することができる。

この発明の一実施形態においては、前端部の取付部におけるサイドメンバ部２２の中心線Ｌ１の高さ位置が、後側車体取付部２５におけるサイドメンバ部２２の中心線Ｌ２の高さ位置よりも低く設定されたものである（図９参照）。

この構成によれば、頂部２２Ｔが屈曲変形時に車両前方の部位から受ける抵抗力を低減することができ、頂部２２Ｔをよりスムーズに上方へと押し上げることができる。これにより、サイドメンバ部２２をより確実に屈曲変形させることができる。

この発明の一実施形態においては、左右のリヤサイドフレーム７，７の間には、車両側面視で前方かつ上方に傾斜するリヤフロア４が配設され、サイドメンバ部２２は、リヤフロア４の下方に配設されたものである（図１〜図３参照）。

この構成によれば、リヤフロア４が車両側面視で前方かつ上方に傾斜していることにより、サイドメンバ部２２が上方に向かって屈曲変形するためのスペースを確保することができる。このため、屈曲変形したサイドメンバ部２２とリヤフロア４との接触を確実に回避することができ、例えば、リヤフロア４の上方の車室空間に配設されるリヤシートにサイドメンバ部２２が接近することを確実に防止できる。

この発明の一実施形態においては、サイドメンバ部２２において、車両側面視で最も上向きに突出する頂部２２Ｔから前端部までの部位が、車両側面視で車両前方下向きに直線状に傾斜しているものである（図２〜図５，図９，図１０参照）。

この構成によれば、頂部２２よりも車両前方の部位が後突荷重の入力時に変形することを確実に抑制できる。これにより、頂部２２Ｔを起点とした所定の屈曲変形を促進することができ、結果として、サイドメンバ部２２をより確実に屈曲変形させることができる。

この発明の一実施形態においては、後側クロスメンバ部２４は、後側車体取付部２５よりも車両前方に中央部２４Ｃが設けられ、該中央部２４Ｃに後側ロアアーム３７が枢支され、後側クロスメンバ部２４の側部が、車両平面視で中央部２４Ｃから後側車体取付部２５側に傾斜して延びる後方傾斜部位２４Ｒと、車両前方外側に傾斜して延びる前方傾斜部位２４Ｆと、に分岐しており、後方傾斜部位２４Ｒおよび前方傾斜部位２４Ｆの側端部２４Ｅ１、２４Ｅ２は、車両側面視で略Ｌ字状をなし、サイドメンバ部２２の中心線Ｌ３，Ｌ５よりも車幅方向内側でサイドメンバ部２２に接合されているものである（図１２参照）。

この構成によれば、後側クロスメンバ部２４の後方傾斜部位２４Ｒと、前方傾斜部位２４Ｆと、サイドメンバ部２２と、の三者でトラス構造を形成することができ、このトラス構造によりサブフレーム２１を補強して、重量増加を抑えながら後側ロアアーム３７の支持剛性、特に、通常時における静剛性を前後左右方向に補強することができる。
また、側端部２４Ｅ１、２４Ｅ２が、車両側面視で略Ｌ字状をなし、サイドメンバ部２２の中心線Ｌ３，Ｌ５よりも車幅方向内側でサイドメンバ部２２に接合されているので、接合長さ（面積）を可及的に短く（小さく）抑えることができ、通常時には、上述したように静剛性を前後左右方向に補強することができる一方、後突時には、サイドメンバ部２２のスムーズな屈曲変形が前記接合によって阻害されることを抑制できる。

この発明の構成と、上述の実施例との対応において、
この発明のリヤサブフレームは、実施例のサブフレーム２１に対応し、
以下同様に、
ロアアームは、後側ロアアーム３７に対応し、
リヤフロアパンは、リヤフロア４に対応し、
車幅方向外側端部は、側端部２４Ｅ１，２４Ｅ２に対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。

以上説明したように、本発明は、左右のサイドメンバ部と、前側および後側クロスメンバ部とを有するリヤサブフレームを備えた自動車の後部車体構造について有用である。

４…リヤフロア（リヤフロアパン）
７…リヤサイドフレーム
１４…燃料タンク
２１…サブフレーム（リヤサブフレーム）
２２…サイドメンバ部
２２Ｃ…屈曲部
２２Ｆ…サイドメンバ前部
２２Ｒ…サイドメンバ後部
２２Ｔ…頂部
２３…前側クロスメンバ部
２４…後側クロスメンバ部
２４Ｃ…中央部
２４Ｅ１，２４Ｅ２…側端部（車幅方向外側端部）
２４Ｆ…前方傾斜部位
２４Ｒ…後方傾斜部位
２７…スプリング
３７…後側ロアアーム
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ５…中心線

Claims (4)

1. 左右のサイドメンバ部と、前側および後側クロスメンバ部とを有するリヤサブフレームを備えた自動車の後部車体構造であって、
   前記左右のサイドメンバ部は、それぞれ車体後部左右のリヤサイドフレームの下面に後端部が取付けられる一方、
   前記前側クロスメンバ部に前端部が取付けられ、
   前記後端部の取付部から、後輪サスペンションの後輪車軸より車両後方に位置するロアアームのスプリングまで車幅方向内側前方に延びるサイドメンバ後部と、
   前記スプリングの車幅方向内側で車両前方に向かって屈曲する屈曲部と、
   前記リヤサイドフレームより車幅方向内側において、前記屈曲部から前記前端部の取付部まで車体前後中心線と車両平面視で略平行に延びるサイドメンバ前部とを有し、
   前記リヤサイドフレームより車幅方向内側の部位が、車両側面視で上向きに突出するように屈曲形成され、
   前記前側クロスメンバ部は、前記リヤサイドフレームの前部において、車体の下面に配設された燃料タンクの直後の位置で車幅方向に延在すると共に、
   車幅方向両端部が前記左右のリヤサイドフレームの下面に取付けられ、
   前記左右のリヤサイドフレームの間には、車両側面視で前方かつ上方に傾斜するリヤフロアパンが配設され、
   前記サイドメンバ部は、前記リヤフロアパンの下方に配設された
   自動車の後部車体構造。
2. 前記前端部の取付部における前記サイドメンバ部の中心線の高さ位置が、前記後端部の取付部における前記サイドメンバ部の中心線の高さ位置よりも低く設定された
   請求項１記載の自動車の後部車体構造。
3. 前記サイドメンバ部において、車両側面視で最も上向きに突出する頂部から前記前端部までの部位が、車両側面視で車両前方下向きに直線状に傾斜している
   請求項１または２に記載の自動車の後部車体構造。
4. 前記後側クロスメンバ部は、前記後端部の取付部よりも車両前方に中央部が設けられ、
   該中央部に前記ロアアームが枢支され、
   前記後側クロスメンバ部の側部が、車両平面視で前記中央部から前記後端部の取付部側に傾斜して延びる後方傾斜部位と、車両前方外側に傾斜して延びる前方傾斜部位と、に分岐しており、
   前記後方傾斜部位および前記前方傾斜部位の車幅方向外側端部は、車両側面視で略Ｌ字状をなし、
   前記サイドメンバ部の中心線よりも車幅方向内側で前記サイドメンバ部に接合されている
   請求項１〜３の何れか一項に記載の自動車の後部車体構造。

Images