JP6327303B2 - 車両の下部車体構造 - Google Patents

Description

本開示の技術は、サイドフレームが構成する閉断面内に設けられたボルトを介してサスペンションメンバを支持する支持構造部を備えた車両の下部車体構造に関する。

従来から、車両の下部車体構造としては、フロアパネル等と協働して前後方向に延びる閉断面を構成する左右一対のリヤサイドフレームと、これら一対のリヤサイドフレームを車幅方向に連結するクロスメンバと、各リヤサイドフレームの下側に装備されたリヤサスペンション機構とを備えた構造が知られている。

こうした車両の下部車体構造では、リヤサスペンション機構の骨格をなすサスペンションメンバが、リヤサイドフレームが構成する閉断面内に設けられた支持構造部にてサスペンション装着用のボルト（以下、「サスボルト」と略称する）を介して支持されている。支持構造部は、サスボルトの前後左右の動きを規制するブラケットを備える。

支持構造部のブラケットには、例えば、リヤサイドフレームの左右両側壁部の間に架橋される形状を有し、サスボルト挿通用の孔が左右方向における中程に、上向きのフランジ部が左右側端部にそれぞれ形成され、両フランジ部をリヤサイドフレームの側壁部に結合させて固定する構成が採用される。このような構成のブラケットを備えた支持構造部は、例えば特許文献１に開示されている。

特開２００５−５３４３１号公報

車両の下部車体構造には、サスペンション機構の機能を好適に発揮させてＮＶＨ（Noise, Vibration, Harshness）性能を向上させるために、支持構造部によるサスボルトの支持剛性を高くすることが求められる。しかし、特許文献１に開示されるような支持構造部では、より優れたＮＶＨ性能を得るのに必要なサスボルトの支持剛性を確保することが難しい。

本開示の技術は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、支持構造部によるサスボルトの支持剛性を高くしてＮＶＨ性能を向上させることにある。

上記の目的を達成するために、本開示の技術では、支持構造部におけるブラケットの構成及びそのブラケットによるサスボルトの支持の仕方を工夫するようにした。

具体的には、本開示の技術は、車体側部において車両の前後方向に延びる左右一対のサイドフレームと、サイドフレームの下側に配置されたサスペンションメンバと、サスペンションメンバをサイドフレームに支持する支持構造部とを備えた車両の下部車体構造を対象とする。

この車両の下部車体構造では、サイドフレームが、下方に臨む底壁部と、その底壁部の両側端から上方に延びる一対の側壁部とを有しており、上方の開口を塞ぐパネルと協働して閉断面を構成する。支持構造部は、サイドフレームの閉断面内に頭部が位置し且つサイドフレームの底壁部を貫通するサスボルトと、そのサスボルトを頭部が底壁部から上方に離間した状態で固定するブラケットとを有する。サスペンションメンバは、支持構造部のサスボルトのうちサイドフレームの底壁部の下側に位置する部分に取り付けられる。

支持構造部のブラケットは、サスボルトの両側にあるサイドフレームの側壁部に一対に設けられている。これら一対のブラケットは、サスボルトを挟み込んで互いに対峙する。そして、それら両ブラケットは、各々、相手方のブラケット側に向けて膨出した中空形状を有しており、サイドフレームの開口側に臨む上面部と、サイドフレームの閉断面内に臨む外周側面部とを備え、それら上面部と外周側面部とが曲面部を介してなだらかに連続し、サイドフレームの側壁部と協働して閉断面を構成する。

ここで、支持構造部のブラケットとしては、サブフレームとは別体の部材を採用することが可能な他、サブフレームと一体に設けられた構造を採用することが可能である。すなわち、当該ブラケットには、サブフレームの一部によって構成された一体形のブラケットを含む。

この構成によると、支持構造部のブラケットをサスボルトの両側に位置するようにサイドフレームの両壁部に一対に設け、それら一対のブラケットによってサスボルトを頭部が底壁部から上方に離間した状態で挟み込んで固定するようにしたから、サスボルトを堅固に据え付けることができる。さらに、個々のブラケットを、相手方のブラケット側に向けて膨出した中空形状とし、サイドフレームの側壁部と協働して閉断面を構成するようにしたので、両方のブラケットが形成する閉断面の組合せによって支持構造部の剛性を高めることができる。

そして、各ブラケットの形状として、上面部と外周面部とが曲面部を介してなだらかに連続する形状を採用するようにしたので、サスペンションメンバ（つまりサスペンション機構）からサスボルトを介してブラケットに荷重が入力されたときに、ブラケットに生じる応力が分散される。これにより、ブラケットの特定部位に過度な応力集中が起こり難くなり、ブラケットの変形や破損を防止することができる。斯くて、これらの効果が互いに作用し合うことにより、支持構造部によるサスボルトの支持剛性を高くすることができる。

上記車両の下部車体構造において、ブラケットは、サイドフレームとは別体に設けられた部材であってもよい。この場合、ブラケットは、サイドフレームの底壁部及び側壁部に接合されるフランジ片を有することが好ましい。

この構成によると、ブラケットをフランジ片にてサイドフレームの底壁部及び側壁部の両方に接合するようにしたので、サイドフレームの底壁部及び側壁部のうち一方のみにブラケットを接合する場合に比べて、サスボルトからブラケットに入力される荷重をサイドフレームの各壁部に満遍なく伝えることができる。これによって、ブラケットに応力集中が起こるのをよりいっそう防止することができる。

上記鉄製のブラケットは、鉄製板材からなるプレス成形品であってもよい。ここでいう「鉄製」とは、純鉄からなる場合の他、鋼や鋳鉄などの鉄合金からなる場合を含む広義の鉄製を意味する。この場合、ブラケットの上面部は、サスボルトの頭部が着座する座面部と、その座面部側からサイドフレームの側壁部側に向かうほどサイドフレームの底壁部から離れる方向に延びる傾斜面部とを有することが好ましい。

ブラケットをプレス加工によって成形すると、上面部と外周面部との間の曲面部に歪みが蓄積されるため皺を生じやすい。こうしたブラケットの成形過程で生じる皺は応力集中の要因となり得る。しかし、上記の構成によると、ブラケットの上面部に内部空間がサイドフレームの側壁部側に広がるように傾斜する傾斜面部を設けて、上面部と傾斜面部とがなす角度を傾斜面部が傾斜した分だけ緩やかにしたので、上面部と外周面部との間の曲面部に生じる皺を緩和することができる。それによって、ブラケットに応力集中が起こるのを好適に防止することができる。

ここで、例えば、ブラケットの上面部全体が上記の傾斜面部によって構成されていると、サスペンションメンバのがたつき防止のためにサスボルトにはそれ相応に高い締結力が要求されるところ、サスボルトは頭部周縁が傾斜面部に対し局部的に当接した状態で締結されことになるため、その締結力によってサスボルトの頭部周縁が傾斜面部に減り込んでブラケットの上面部に急峻な凹凸が形成されることとなる。そうなると、当該上面部のうち凹凸が形成された部分に応力集中が起きやすくなってしまう。

これに対し、上記の構成によると、ブラケットの上面部にサスボルトの頭部が着座する座面部を設けるようにしたので、上記の傾斜面部を備えながらもサスボルトの頭部を座面部により比較的広い面積で受けてサスボルトの締結による荷重を分散させ、サスボルトの頭部がブラケットの上面部に減り込むのを抑制することができる。それにより、サスボルトを強固に締結することができ、且つブラケットの上面部に応力集中が起こるのを防止することができる。

また、上記車両の下部車体構造において、一対のサイドフレームを車幅方向に連結するクロスメンバをさらに備えていてもよい。このクロスメンバは、例えば、サイドフレームの車幅方向における内側に位置する側壁部に接合される。この場合、一対のブラケットのうち車幅方向における内側に位置するブラケットのフランジ片は、サイドフレームの側壁部に対し、クロスメンバの接合部分の近傍で接合されていることが好ましい。ここでいう「クロスメンバの接合部分の近傍」とは、クロスメンバの接合部分からフランジ片一幅分程度離れるまでの範囲、具体的には同部分から２０ｍｍ以下の範囲を意味する。

サイドフレームのうちクロスメンバの接合部分は、クロスメンバが重ね合わされている分だけ厚さが増しており、その分だけ剛性が高くなっている。上記の構成によると、そうしたサイドフレームの剛性が高い部分の近傍にブラケットのフランジ片を接合するようにしたので、サスボルトの支持剛性をよりいっそう高くすることができる。

また、上記車両の下部車体構造において、サスボルトは、各ブラケットに複数箇所で溶接されていてもよい。この場合、両方のブラケットに対するサスボルトの溶接部位は、当該サスボルトの周方向において等間隔であることが好ましい。

両方のブラケットに対するサスボルトの溶接部位間の間隔がサスボルトの周方向においてばらついていると、サスペンションメンバからサスボルトを介してブラケットに荷重が入力されたときに、その荷重の入力方向如何によって片方のブラケットに荷重が大きく偏ってかかることが懸念される。

これに対し、上記の構成によると、両方のブラケットに対するサスボルトの溶接部位を当該サスボルトの周方向において等間隔にしたので、入力方向に応じた荷重が両方のブラケットに配分されることとなり、片方のブラケットに荷重が大きく偏ってかかるのを抑制することができる。これによって、ブラケットの変形や破損を防止することができる。

上記車両の下部車体構造によれば、支持構造部によるサスボルトの支持剛性を高くして、車両のＮＶＨ性能を向上させることができる。

実施形態に係る車両の下部車体構造を車室側から見た斜視図である。 実施形態に係る車両の下部車体構造を下側から見た下面図である。 実施形態に係る車両の下部車体構造を右側から見た側面図である。 実施形態に係る車両の下部車体構造の要部を前方上側から見た斜視図である。 実施形態に係る車両の下部車体構造の要部を真上から見た上面図である。 実施形態に係る車両の下部車体構造の要部の断面図である。 実施形態に係る車両の下部車体構造の要部の断面斜視図である。 実施形態に係る車両の下部車体構造が備える支持構造部の内側ブラケットを車幅方向における外側から見た側面図である。 実施形態に係る車両の下部車体構造が備える支持構造部の外側ブラケットを車幅方向における内側から見た側面図である。

以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態では、説明の便宜上、車両の前後方向における前側を「前」、後側を「後」と称し、車両の前方に向いて左右方向における左側を「左」、右側を「右」と称し、車高方向における上側を「上」、下側を「下」と称する。

図１に、実施形態に係る車両の下部車体構造における後部を車室側から見た斜視図を示す。図２に、この車両の下部車体構造における後部を下側から見た下面図を示す。また、図３に、この車両の下部車体構造の要部を右側から見た側面図を示す。なお、図１では、車体下部の概ね右側部分を図示し、後述するサイドフレームアッパ２５の中程を一部省略している。また、図中、矢印Ｆｒは車両前方を、矢印Ｒｅは車両後方をそれぞれ示し、矢印Ｒは車両右側を、矢印Ｌは車両左側をそれぞれ示している。

車両の車体後部は、図１〜図３に示すように、車室の床面を形成するフロアパネル１と、車体側部においてフロアパネル１の左右両端部分に沿って前後方向に延びる左右一対のリヤサイドフレーム３と、一対のリヤサイドフレーム３を車幅方向に連結するクロスメンバ５と、両方のリヤサイドフレーム３の下側にフロアパネル１に沿って配置されたサスペンションメンバ７と、サスペンションメンバ７をリヤサイドフレーム３に支持する支持構造部９とを備える。

フロアパネル１は、一対のリヤサイドフレーム３の間に架け渡されている。このフロアパネル１において前後方向における中途部には、後方に向けて上がるように傾斜したキックアップ部１１が形成されている。フロアパネル１のうちキックアップ部１１及びそれよりも前側の部分には、上方に向かって膨出した、車体前後方向に延びるフロアトンネル１３などを含む補強構造が形成されており、後席の乗員が座るリヤシートが搭載される。

また、フロアパネル１のうちキックアップ部１１よりも後側の部分は、車室の後部で荷室の床面を形成するリヤフロア１５を構成している。リヤフロア１５の後部で車幅方向における中間部分には、下方へ凹陥したスペアタイヤパン１７が形成されており、スペアタイヤが収容される。スペアタイヤパン１７は、通常、見栄え向上のために、図示しないトランクボードにより覆われて隠蔽される。

フロアパネル１のキックアップ部１１の側方に対応する位置でリヤサイドフレーム３の車幅方向における外側には、後輪を囲むリヤホイールハウス１９が設けられている。このリヤホイールハウス１９には、車体の側壁を構成する図示しないサイドパネル側から車内側に膨出するサスペンションハウジング２１が形成されている。サスペンションハウジング２１は、図示しないリヤサスペンション機構のダンパ装置を収容する空間を形成している。

一対のリヤサイドフレーム３は、ガードレール状に形成された構造材からなるメインフレームであって、図示しない一対のサイドシルの内側でフロアパネル１の下面側に配置されている。これら一対のリヤサイドフレーム３とそこに設けられている支持構造部９は、左右対称の同じ構造であるため、以下では、右側のリヤサイドフレーム３及び支持構造部９の図示を参照しつつ説明する。

図４に、右側の支持構造部９とその周辺を前方上側から見た斜視図を示す。図５に、右側の支持構造部９とその周辺を真上から見た上面図を示す。図６に、右側の支持構造部９とその周辺の横断面図を示す。また、図７に、右側の支持構造部９とその周辺の断面斜視図を示す。リヤサイドフレーム３は、図４〜図７に示すような中空形状を有し、その内部に支持構造部９を収容している。

リヤサイドフレーム３の前側部分は、図１に示すように、フロアパネル１のキックアップ部１１に対応して後方に向かって上がるように傾斜している。リヤサイドフレーム３の後側部分は、リヤフロア１５の側方に位置し、前後方向において略水平に延びている。このリヤサイドフレーム３の後側部分は、上方に開口した縦断面凹形状（略ハット形状）のサイドフレームロア２３と、サイドフレームロア２３の上方開口を塞ぐサイドフレームアッパ２５とを備える。

サイドフレームロア２３は、鋼製のフレーム構成材であって、図４〜図７に示すように、下方に臨む底壁部２７と、底壁部２７の左右両側端から上方に延びる一対の側壁部、つまり、底壁部２７の車幅方向における内側の端縁から上方に延びる内壁部２９と、底壁部２７の車幅方向における外側の端縁から上方に延びる外壁部３１とを有している。内壁部２９及び外壁部３１の上端部には、車幅方向においてサイドフレームロア２３の開口外方に延びる接合用のフランジ片３３がそれぞれ形成されている。

サイドフレームアッパ２５は、前後方向に延びる帯板状のパネル部材であって、サイドフレームロア２３の開口に対応する部分でフロアパネル１よりも上方に突出した形状を有する。サイドフレームアッパ２５の左右両端縁部は、サイドフレームロア２３の両フランジ片３３にスポット溶接によって接合されている。これらサイドフレームロア２３とサイドフレームアッパ２５とは協働して、底壁部２７と両側壁部２９，３１とサイドフレームアッパ２５とに囲まれた閉断面を構成している。

クロスメンバ５は、鋼板からなるプレス成形品であって、上方に開口した縦断面凹形状（略ハット形状）に形成されている。このクロスメンバ５は、下方に臨む底壁部３５と、底壁部３５の前後両側端から上方に延びる一対の側壁部、つまり、底壁部３５の前端縁から上方に延びる前壁部３７と、底壁部３５の後端縁から上方に延びる後壁部３９とを有している。前壁部３７及び後壁部３９の上端部には、クロスメンバ５の開口外方に延びる接合用のフランジ片４１がそれぞれ形成されている。

また、クロスメンバ５の左右両端部にも接合用のフランジ片４３が一体に形成されている。このフランジ片４３は、底壁部３５から車幅方向における外側に延びるフランジ下面部４４と、両側壁部３７，３９から互いに離れる方向へ広がるように延びる前後一対のフランジ側面部４５とを有している。フランジ下面部４４はサイドフレームロア２３の底壁部２７の下面に、フランジ側面部４５はサイドフレームロア２３の内壁部２９の外側の臨む面に、それぞれスポット溶接によって接合されている。

このように、クロスメンバ５の左右両端部は、それぞれ対応するリヤサイドフレーム３の底壁部２７と内壁部２９とに外側から宛がわれて溶接されている。さらに、クロスメンバ５の両側壁部３７，３９に設けられたフランジ片４１は、リヤフロア１５の下面にスポット溶接によって接合されている。そして、クロスメンバ５は、リヤフロア１５と協働して車幅方向に延びる閉断面をリヤフロア１５の下面側に構成している。

サスペンションメンバ７は、鋼板からなるプレス成形品であって、リヤサスペンション機構の骨格を構成しており、一対のリヤサイドフレーム３の間に架設されている。サスペンションメンバ７の左右両端部には、防振機能を備えた連結部４７が設けられている。この連結部４７は、例えば、外筒部４９の内部にサスボルト５１が挿通される内筒部とゴム製ブッシュとを内蔵した構成とされている。サスペンションメンバ７の両連結部４７は、リヤサイドフレーム３に対し、支持構造部９にてサスボルト５１を介して取り付けられている。

支持構造部９は、各リヤサイドフレーム３の閉断面内においてクロスメンバ５の側方位置、具体的にはクロスメンバ５のフランジ下面部４４上方に対応する位置に設けられている。この支持構造部９は、サスペンションメンバ７の連結部４７をリヤサイドフレーム３に締結するサスボルト５１と、サスボルト５１を固定する左右一対のブラケットとして、リヤサイドフレーム３の内側壁２９に設けられた内側ブラケット５３と、リヤサイドフレーム３の外壁部３１に設けられた外側ブラケット５５とを有する。以降、内側ブラケット５３と外側ブラケット５５について、それらを区別しない場合には、単に「ブラケット５３，５５」と記載する。

リヤサイドフレーム３の底壁部２７のうち支持構造部９が設けられた部分には、図示しないが、サスボルト５１が挿通される挿通孔が形成されている。この挿通孔の周縁部にはウェルドナット５７が固着されている。サスボルト５１は、リヤサイドフレーム３の閉断面内に頭部５１ａが位置し、挿通孔を通して底壁部２７を貫通しており、ウェルドナット５７に支持されている。そして、サスボルト５１のうち底壁部２７の下側に位置する部分には、サスペンションメンバ７の連結部４７が、外筒部４９の内部下側に設けられた図２に示すナット５９で留められることにより取り付けられている。

内側ブラケット５３と外側ブラケット５５とは、サスボルト５１を挟み込んで車幅方向において互いに対峙しており、サスボルト５１をその頭部５１ａが底壁部２７から上方に離間した状態で固定している。そのことにより、支持構造部９は、サスボルト５１を堅固に据え付けるようになっている。これら内側ブラケット５３及び外側ブラケット５５は共に、鋼板（鉄製板材）からなるプレス成形品であって、相手方のブラケット側に向けて膨出した中空形状を有し、互いに同様な構造とされている。

図８に、内側ブラケット５３を車幅方向における外側から見た側面図を示す。なお、図４〜図８において、破線で示す×印はスポット溶接による溶接箇所であり、同じく破線で示すジグザグした波線は線溶接による溶接箇所である。このことは、後に参照する図９においても同じである。内側ブラケット５３は、図４〜図８に示すように、サイドフレームロア２３の開口側、つまり上方に臨む上面部６１と、リヤサイドフレーム３の閉断面内に臨む外周側面部６３とを備え、車幅方向における内方と下方とに向けて内部が開放されている。外周側面部６３は、前方に臨む前面部６５と、後方に臨む後面部６７と、車幅方向における外側に臨む外向き側面部６９とによって構成されている。

内側ブラケット５３の外向き側面部６９は、内方に向けて凹むように湾曲しており、サスボルト５１の軸部５１ｂを片側で抱き込むようになっている。この外向き側面部６９の湾曲部分の湾曲に沿った方向における長さは、サスボルト５１の軸部周長を概ね４等分した長さに設定されている。この外向き側面部６９の下端部には、ウェルドナット５７を逃がすための切欠き７１が形成されている。また、内側ブラケット５３のうち上面部６１、前面部６５及び後面部６７には接合用のフランジ片７３が一体に設けられている。

このフランジ片７３は、上面部６１の車幅方向における内側の端縁から上方に延びた後に車幅方向における内方に延びるフランジ上側部７５と、前面部６５の車幅方向における内側及び下側の両端縁から前方に延びるフランジ前側部７７と、後面部６７の車幅方向における内側及び下側の両端縁から後方に延びるフランジ後側部７９とを有している。フランジ前側部７７及びフランジ後側部７９は、前後上下方向に延びる縦面部８１と、前後左右方向に延びる横面部８３とを有している。

内側ブラケット５３において、前面部６５、後面部６７及び外向き側面部６９と上面部６１とは曲面部８５を介してなだらかに連続し、前面部６５及び後面部６７と外向き側面部６９とは曲面部８５を介してなだらかに連続し、上面部６１、前面部６５及び後面部６７とフランジ片７３とは曲面部８５を介してなだらかに連続している。このように、内側ブラケット５３では、折曲げ部分が曲面部８５とされていて、急峻な凹凸は形成されていない。そのことで、サスペンションメンバ７からサスボルト５１を介して荷重が入力されても応力集中を起こし難くなっている。

また、内側ブラケット５３のうちフランジ片７３のフランジ前側部７７及びフランジ後側部７９には、位置決め等のための貫通孔８７や切欠き８９が形成されている。これに対し、内側ブラケット５３の上面部６１、前面部６５、後面部６７及び外向き側面部６９には、貫通孔や切欠きが一切形成されてない。これは、貫通孔や切欠きは応力集中を起こす要因となるが、フランジ片７３であれば内壁部２９に接合される部分であるので、貫通孔や切欠きが形成されていても応力集中を起こし難いからである。

内側ブラケット５３のフランジ前側部７７及びフランジ後側部７９の各縦面部８１は、サイドフレームロア２３の内壁部２９の内方に臨む面に対し、クロスメンバ５のフランジ側面部４５の接合部分の近傍でスポット溶接によって接合されている。サイドフレームロア２３の内壁部２９と内側ブラケット５３の各縦面部８１との溶接部分と、当該内壁部２９とクロスメンバ５のフランジ側面部４５との溶接部分との間の前後方向における間隔ｄは、図６に示すようにフランジ片一幅分程度の距離、例えば１０ｍｍ〜２０ｍｍ程度である。

また、内側ブラケット５３のフランジ上側部７５は、サイドフレームロア２３の内壁部２９の内方に臨む面と内壁部２９に設けられたフランジ片３３の上面とにスポット溶接によって接合されている。さらに、フランジ前側部７７及びフランジ後側部７９の各横面部８３は、サイドフレームロア２３の底壁部２７の上面にスポット溶接によって接合されている。こうして、内側ブラケット５３のフランジ片７３は、リヤサイドフレーム３のうちクロスメンバ５が接合された剛性の高い部分の近傍に接合されている。

上述の如く、内側ブラケット５３は、フランジ片７３がサイドフレームロア２３の底壁部２７及び内壁部２９の両方に接合されていることによってサイドフレームロア２３に固着されている。それにより、サスボルト５１から内側ブラケット５３に入力される荷重をリヤサイドフレーム３の両壁部２７，２９に満遍なく伝えるようになっている。そして、内側ブラケット５３は、内壁部２９と協働して、外向き側面部６９、前面部６５、後面部６７及び曲面部８５と内壁部２９とに囲まれた閉断面を構成している。これによって、支持構造部９の車幅方向における内側部分に比較的高い剛性を確保している。

この内側ブラケット５３の上面部６１は、サスボルト５１の頭部５１ａの片側部分が着座する平坦な座面部９１と、座面部９１から車幅方向における内側に向かって上がった傾斜面部９３とを有している。座面部９１は、傾斜面部９３に対して下方に浅く凹んだ座繰りとして設けられている。そのことで、サスボルトの５１の頭部５１ａを座面部９１により比較的広い面積で受けてサスボルト５１の締結による荷重を分散させるようになっている。これによって、サスボルト５１の頭部５１ａがサスボルト５１の締結力により内側ブラケット５３の上面部６１に減り込むのを抑制し、当該上面部６１に応力集中の要因となる急峻な凹凸が形成されないようにして、サスボルト５１を強固に締結可能としている。

他方、傾斜面部９３は、この座面部９１側から内壁部２９側に向かうほど底壁部２７から離れる方向に延びていて、内側ブラケット５３の内部空間が内壁部２９側に広がるように傾斜している。このようにして、内側ブラケット５３の上面部６１と前面部６５及び後面部６７とのなす角度が傾斜面部９３を傾斜させた分だけ緩やかになっていることにより、それら上面部６１と前面部６５及び後面部６７との間の曲面部８５にプレス加工による成形過程で生じる皺を緩和している。こうして、内側ブラケット５３の曲面部８５に生じる皺を緩和することは、そこに応力集中が起こることを防止するのに有利に作用する。

図９に、外側ブラケット５５を車幅方向における内側から見た側面図を示す。外側ブラケット５５は、図９に示すように、サイドフレームロア２３の開口側、つまり上方に臨む上面部９５と、リヤサイドフレーム３の閉断面内に臨む外周側面部９７とを備え、車幅方向における外方と下方とに内部が開放されている。外周側面部９７は、前方に臨む前面部９９と、後方に臨む後面部１０１と、車幅方向における内側に臨む内向き側面部１０３とによって構成されている。

外側ブラケット５５の内向き側面部１０３は、内方に向けて凹むように湾曲しており、サスボルト５１の軸部５１ｂを片側で抱き込むようになっている。この内向き側面部１０３の湾曲部分の湾曲に沿った方向における長さは、サスボルト５１の軸部周長を概ね４等分した長さに設定されている。この内向き側面部１０３の下端部には、ウェルドナット５７を逃がすための切欠き１０５が形成されている。外側ブラケット５５のうち上面部９５、前面部９９及び後面部１０１には接合用のフランジ片１０７が一体に設けられている。

このフランジ片１０７は、上面部９５の車幅方向における内側の端縁から上方に延びるフランジ上側部１０９と、前面部９９の車幅方向における内側及び下側の両端縁から前方に延びるフランジ前側部１１１と、後面部１０１の車幅方向における内側及び下側の両端縁から後方に延びるフランジ後側部１１３とを有している。フランジ前側部１１１及びフランジ後側部１１３は、前後上下方向に延びる縦面部１１５と、前後左右方向に延びる横面部１１７とを有している。

外側ブラケット５５において、前面部９９、後面部１０１及び内向き側面部１０３と上面部９５とは曲面部１１９を介してなだらかに連続し、前面部９９及び後面部１０１と内向き側面部１０３とは曲面部１１９を介してなだらかに連続し、上面部９５、前面部９９及び後面部１０１とフランジ片１０７とは曲面部１１９を介してなだらかに連続している。このように、外側ブラケット５５では、折曲げ部分が曲面部１１９とされていて、急峻な凹凸は形成されていない。そのことで、サスペンションメンバ７からサスボルト５１を介して荷重が入力されても応力集中を起こし難くなっている。

また、外側ブラケット５５のうちフランジ片１０７のフランジ前側部１１１及びフランジ後側部１１３には、位置決め等のための貫通孔１２１や切欠き１２３が形成されている。これに対し、外側ブラケット５５の上面部９５、前面部９９、後面部１０１及び内向き側面部１０３には、貫通孔や切欠きが一切形成されてない。これは、貫通孔や切欠きは応力集中を起こす要因となるが、フランジ片１０７であれば外壁部３１に接合される部分であるので、貫通孔や切欠きが形成されていても応力集中を起こし難いからである。

外側ブラケット５５のフランジ上側部１０９とフランジ前側部１１１及びフランジ後側部１１３の各縦面部１１５とは、サイドフレームロア２３の外壁部３１の内方に臨む面にスポット溶接によって接合されている。さらに、フランジ前側部１１１及びフランジ後側部１１３の各横面部１１７は、サイドフレームロア２３の底壁部２７の上面にスポット溶接によって接合されている。

このように、外側ブラケット５５は、フランジ片１０７がサイドフレームロア２３の底壁部２７及び外壁部３１の両方に接合されていることによってサイドフレームロア２３に固着されている。それにより、サスボルト５１から外側ブラケット５５に入力される荷重をリヤサイドフレーム３の各壁部２７，３１に満遍なく伝えるようになっている。そして、外側ブラケット５５は、外壁部３１と協働して、内向き側面部１０３、前面部９９、後面部１０１及び曲面部１１９と外壁部３１とに囲まれた閉断面を構成している。それによって、支持構造部９の車幅方向における外側部分に比較的高い剛性を確保している。

この外側ブラケット５５の上面部９５は、サスボルト５１の頭部５１ａの片側部分が着座する平坦な座面部１２５と、座面部１２５から車幅方向における外側に向かって上がった傾斜面部１２７とを有している。座面部１２５は、傾斜面部１２７に対して下方に浅く凹んだ座繰りとして設けられている。そのことで、サスボルト５１の頭部５１ａを座面部１２５により比較的広い面積で受けてサスボルト５１の締結による荷重を分散させるようになっている。これによって、サスボルト５１の頭部５１ａがサスボルト５１の締結力により外側ブラケット５５の上面部６１に減り込むのを抑制し、当該上面部６１に応力集中の要因となる急峻な凹凸が形成されないようにして、サスボルト５１を強固に締結可能としている。

他方、傾斜面部１２７は、この座面部１２５側から外壁部３１側に向かうほど底壁部２７から離れる方向に延びていて、外側ブラケット５５の内部空間が外壁部３１側に広がるように傾斜している。このようにして、外側ブラケット５５の上面部９５と前面部９９及び後面部１０１とのなす角度が傾斜面部１２７を傾斜させた分だけ緩やかになっていることにより、それら上面部９５と前面部９９及び後面部１０１との間の曲面部１１９にプレス加工による成形過程で生じる皺を緩和している。こうして、外側ブラケット５５の曲面部１１９に生じる皺を緩和することは、そこに応力集中が起こることを防止するのに有利に作用する。

そして、サスボルト５１は、これら内側ブラケット５３及び外側ブラケット５５に複数箇所で溶接されている。具体的には、サスボルト５１の頭部５１ａの外周縁は、内側ブラケット５３の座面部９１及び外側ブラケット５５の座面部１２５に線溶接によって接合されている。さらに、サスボルト５１の軸部５１ｂは、内側ブラケット５３の外向き側面部６９と外側ブラケット５５の内向き側面部１０３との各湾曲部分の両側端縁に線溶接によって接合されている。これら外向き側面部６９と内向き側面部１０３に対するサスボルト５１の軸部５１ｂの溶接部位は、図６に示すように、全部で４箇所であり、サスボルト５１の周方向において等間隔とされている。

−実施形態の効果−
この実施形態に係る車両の車体下部構造によると、支持構造部９をなす内側ブラケット５３及び外側ブラケット５５をリヤサイドフレーム３の両側壁部２９，３１に設け、それら両ブラケット５３，５５によってサスボルト５１を頭部５１ａが底壁部２７から上方に離間した状態で挟み込んで固定するようにしたから、サスボルト５１を堅固に据え付けることができる。さらに、内側ブラケット５３及び外側ブラケット５５を共に、相手方のブラケット側に向けて膨出した中空形状とし、サイドフレームロア２３の側壁部２９，３１と協働して閉断面を構成するようにしたので、両方のブラケット５３，５５が形成する閉断面の組合せによって支持構造部９の剛性を高めることができる。

そして、内側ブラケット５３及び外側ブラケット５５の形状として、折り曲げ部分を曲面部として全体的に急峻な凹凸の無いなだらかな形状を採用するようにしたので、サスペンションメンバ７（つまりサスペンション機構）からサスボルト５１を介してブラケット５３，５５に荷重が入力されたときに、ブラケット５３，５５に生じる応力が分散される。これにより、ブラケット５３，５５の特定部位に過度な応力集中が起こり難くして、ブラケット５３，５５の変形や破損を防止することができる。斯くて、これらの効果が互いに作用し合うことにより、支持構造部９によるサスボルト５１の支持剛性を高くすることができる。

以上のように、本開示の技術の例示として、好ましい実施形態について説明した。しかし、本開示の技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて新たな実施の形態とすることも可能である。また、添付図面及び詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須でない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることを以て、直ちにそれらの必須でない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

例えば、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。

上記実施形態では、ブラケット５３，５５は、リヤサイドフレーム３とは別体の鋼板からなるプレス成形品であるとしたが、これに限らない。ブラケット５３，５５は、その他の純鉄や鋳鉄などの鉄系材料によって形成されていてもよいし、アルミニウム合金、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ：Carbon Fiber Reinforced Plastics）などによって形成されていてもよく、また、リヤサイドフレーム３の一部で構成されたフレーム一体形であってもよい。

また、上記実施形態では、サイドフレームロア２３の内壁部２９と内側ブラケット５３の各縦面部８１との溶接部分と、当該内壁部２９とクロスメンバ５のフランジ側面部４５との溶接部分との前後方向における間隔ｄが１０ｍｍ〜２０ｍｍ程度であることを例示したが、これに限らない。当該間隔ｄは、１０ｍｍ未満であってもよいし、２０ｍｍよりも大きくても構わない。特に、当該間隔ｄが１０ｍｍ未満である構成は、上記実施形態と同様に、リヤサイドフレーム３の剛性が高い部分の近傍にブラケット５３，５５のフランジ片７３，１０７が接合されるので、サスボルト５１の支持剛性を高める点で好ましい。

また、上記実施形態では、ブラケット５３，５５には、応力集中の要因となる急峻な凹凸や貫通孔、切欠きは形成されていないとしたが、これに限らない。ブラケット５３，５５には、サスペンションメンバ７からサスボルト５１を介して入力される荷重によって変形を生じる主な要因とならないのであれば、稜線をなすような凹凸や貫通孔、切欠きなどが支持構造部９の機能を損なわない程度に形成されていてもよい。

また、上記実施形態では、サイドフレームロア２３は、サイドフレームアッパ２５と協働して閉断面を構成しているとしたが、これに限らない。サイドフレームロア２３は、サイドフレームアッパ２５に代えて、フロアパネル１と協働して閉断面を構成するようになっていてもよい。

また、上記実施形態では、本開示の技術について、後輪側のサスペンション機構の骨格をなすサスペンションメンバ７を支持構造部９にてサスボルト５１を介してリヤサイドフレーム３に支持する構造を例に挙げて説明したが、これに限らず、本開示の技術に係る車両の下部車体構造は、前輪側のサスペンション機構の骨格をなすサスペンションメンバ（サブフレーム）を支持構造部にてサスボルトを介してフロントサイドフレームに支持する構造に適用することも可能である。

以上説明したように、本開示の技術は、サイドフレームが構成する閉断面内に設けられたサスボルトを介してサスペンションメンバを支持する支持構造部を備えた車両の下部車体構造について有用である。

１ フロアパネル
３ リヤサイドフレーム
５ クロスメンバ
７ サスペンションメンバ
９ 支持構造部
１１ キックアップ部
１３ フロアトンネル
１５ リヤフロア
１７ スペアタイヤパン
１９ リヤホイールハウス
２１ サスペンションハウジング
２３ サイドフレームロア
２５ サイドフレームアッパ
２７ 底壁部
２９ 内壁部（側壁部）
３１ 外壁部（側壁部）
３３ フランジ片
３５ 底壁部
３７ 前壁部
３９ 後壁部
４１ フランジ片
４３ フランジ片
４４ フランジ下面部
４５ フランジ側面部
４７ 連結部
４９ 外筒部
５１ サスボルト
５１ａ サスボルトの頭部
５１ｂ サスボルトの軸部
５３ 内側ブラケット
５５ 外側ブラケット
５７ ウェルドナット
５９ ナット
６１ 上面部
６３ 外周側面部
６５ 前面部
６７ 後面部
６９ 外向き側面部
７１ 切欠き
７３ フランジ片
７５ フランジ上側部
７７ フランジ前側部
７９ フランジ後側部
８１ 縦面部
８３ 横面部
８５ 曲面部
８７ 貫通孔
８９ 切欠き
９１ 座面部
９３ 傾斜面部
９５ 上面部
９７ 外周側面部
９９ 前面部
１０１ 後面部
１０３ 内向き側面部
１０５ 切欠き
１０７ フランジ片
１０９ フランジ上側部
１１１ フランジ前側部
１１３ フランジ後側部
１１５ 縦面部
１１７ 横面部
１１９ 曲面部
１２１ 貫通孔
１２３ 切欠き
１２５ 座面部
１２７ 傾斜面部

Claims (5)

1. 車体側部において車両の前後方向に延びる左右一対のサイドフレームと、
   前記サイドフレームの下側に配置されたサスペンションメンバと、
   前記サスペンションメンバを前記サイドフレームに支持する支持構造部と、を備え、
   前記サイドフレームが、下方に臨む底壁部と、該底壁部の両側端から上方に延びる一対の側壁部とを有しており、上方の開口を塞ぐパネルと協働して閉断面を構成し、
   前記支持構造部が、前記サイドフレームの閉断面内に頭部が位置し且つ前記底壁部を貫通するボルトと、該ボルトを頭部が前記底壁部から上方に離間した状態で固定するブラケットとを有し、前記ボルトのうち前記底壁部の下側に位置する部分に前記サスペンションメンバが取り付けられる車両の下部車体構造であって、
   前記ブラケットは、前記ボルトの両側にある前記側壁部に一対に設けられ、前記ボルトを挟み込んで互いに対峙し、各々、相手方の前記ブラケット側に向けて膨出した中空形状を有しており、前記サイドフレームの開口側に臨む上面部と、前記サイドフレームの閉断面内に臨む外周側面部とを備え、前記上面部と前記外周側面部とが曲面部を介してなだらかに連続し、前記側壁部と協働して閉断面を構成する
   ことを特徴とする車両の下部車体構造。
2. 請求項１に記載された車両の下部車体構造において、
   前記ブラケットは、前記サイドフレームとは別体に設けられた部材であり、前記サイドフレームの底壁部及び側壁部に接合されるフランジ片を有する
   ことを特徴とする車両の下部車体構造。
3. 請求項２に記載された車両の下部車体構造において、
   前記ブラケットは、鉄製板材からなるプレス成形品であり、
   前記ブラケットの上面部には、前記ボルトの頭部が着座する座面部と、該座面部側から前記サイドフレームの側壁部側に向かうほど前記底壁部から離れる方向に延びる傾斜面部とが設けられている
   ことを特徴とする車両の下部車体構造。
4. 請求項２又は３に記載された車両の下部車体構造において、
   前記一対のサイドフレームを車幅方向に連結するクロスメンバをさらに備え、
   前記クロスメンバは、前記一対の側壁部のうち車幅方向における内側に位置する側壁部に接合され、
   前記一対のブラケットのうち車幅方向における内側に位置するブラケットの前記フランジ片は、前記サイドフレームの側壁部に対し、前記クロスメンバの接合部分の近傍で接合されている
   ことを特徴とする車両の下部車体構造。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載された車両の下部車体構造において、
   前記ボルトは、前記各ブラケットに複数箇所で溶接され、
   両方の前記ブラケットに対する前記ボルトの溶接部位は、当該ボルトの周方向において等間隔である
   ことを特徴とする車両の下部車体構造。
   

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