JP6331589B2 - トレーリングアーム取付部構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両後部のトーションビーム式リヤサスペンションのトレーリングアームを揺動可能に車両に取り付けるトレーリングアーム取付部構造に関するものである。

トーションビーム式リヤサスペンションは、車両のサスペンション形式の一種である。トーションビーム式リヤサスペンションでは、車両後部の床面の下方で車幅方向に延びるトーションビーム（クロスビームとも称される）の左右にトレーリングアームが配置されている。このトレーリングアームを車両後部に取り付けることにより、トーションビーム式リヤサスペンションが揺動可能に車両後部に支持される（例えば特許文献１）。

特開２０１０−１１１１５４号公報

車両において、トレーリングアームの取付箇所には、トーションビームからの曲げ荷重や捩り荷重が他の箇所よりも多くかかる。このため、操縦安定性およびＮＶＨ（Noise・Vibration・Harshness）を確保するべくトレーリングアームの取付箇所には高い剛性が必要とされる。またトレーリングアームには、路面走行時の振動がリヤタイヤから入力されるため、その振動を緩和するためのブッシュが内蔵されている。このブッシュを有効に機能させるためにも、トレーリングアームの取付箇所には局所的に高い剛性が求められる。

特許文献１のようにトレーリングアームの取付箇所に補強部材（スチフナ）を設定する手段によれば、かかる取付箇所の剛性向上が図られる。しかしながら、特許文献１の補強部材は、単に板状の部材を折り曲げた部材であるため、かかる補強部材自体ひいてはトレーリングアームの取付箇所において高い剛性が得られるとは考え難い。また特許文献１のように内側支持壁およびリアフレームそれぞれの縦面に補強部材を接合した構成であると、車幅方向の荷重に対する剛性が不足するおそれがある。

特許文献１のような構造においてトレーリングアームの取付箇所の剛性を更に向上させる手段としては、かかる取付箇所近傍に新たに補強用の部材を追加することが考えられる。しかしながら、そのような手段であると、トレーリングアームの取付箇所の剛性を高められるものの、新たな部材の追加によって車両の重量増大やコストの増大を招いてしまう。またトレーリングアームの取付箇所となる部材の板厚を厚くすれば剛性を高めることが可能であるものの、やはり重量やコストの増大を招くこととなる。

本発明は、このような課題に鑑み、車両の重量増大やコストの増大を抑制しつつ、トレーリングアーム取付箇所において高い剛性を得ることが可能なトレーリングアーム取付部構造を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明にかかるトレーリングアーム取付部構造の代表的な構成は、車両後部のトーションビーム式リヤサスペンションのトレーリングアームを揺動可能に車両に取り付けるトレーリングアーム取付部構造において、車両後部の床面を構成するリヤフロアパネルの下方で車両前後方向に延びるサイドメンバと、サイドメンバの車両外側を車両前後方向に延びるサイドシルと、サイドメンバの下面からサイドシルの車幅方向内側の縦面に沿って下方に延び、サイドシルの後端近傍でサイドメンバに取り付けられ、トレーリングアームをその揺動軸となるボルトを貫通させて支持するブラケットとを含み、サイドメンバの下面は、サイドシルの下面より上方に位置していて、ブラケットの車両内側の面に取り付けられ、サイドメンバの下面とサイドシルの下面とに跨ってそれらを連結する補強部材を更に含み、補強部材は、車両前方視において、サイドメンバの下面と、サイドシルの車幅方向内側の縦面と、サイドメンバの下面の車幅方向内側の端部からサイドシルの車幅方向内側の縦面の下端までを結ぶ線分または弧とによって囲まれた領域を有する平面部を有することを特徴とする。

上記構成によれば、補強部材が、ブラケットに加え、車体の構造部材であるサイドメンバおよびサイドシルに取り付けられるため、かかるブラケットにかかった荷重を車体全体に好適に分散することができる。これにより補強効果を高め、ブラケットの変形を抑制できる。すなわちトレーリングアーム取付箇所の剛性を高めることが可能となる。特に上記構成では、補強部材を、車両の高さ方向ではブラケットに取り付け、車幅方向ではサイドメンバおよびサイドシルに取り付けている。これにより、車幅方向の荷重に対する剛性が高められる。

また上記構成では、補強部材は、サイドメンバの下面からブラケットの車幅方向内側の縦面に沿って延びる面に加え平面部を有する。これにより、補強部材は立体的な形状となるため、従来のような単なる板状の部材に比して、荷重に対する高い剛性が得られる。このように上記構成では、補強部材の接合箇所および形状変更（平面部の追加）によって上述した効果が得られる。したがって、車両の重量増大やコストの増大を抑制しつつ、トレーリングアーム取付箇所において高い剛性を得ることが可能である。

上記補強部材におけるボルトの支持点は、車両前方視において、領域内に位置するとよい。かかる構成によれば、ボルトの支持点は、車両前方視において平面部によって補強されている領域に位置することとなる。これにより、ブラケットにおいてトレーリングアームからの荷重が最も集中するボルトの支持点近傍の剛性を高めることができ、かかる荷重による変形を抑制することが可能となる。

上記補強部材におけるボルトの支持点は、車両前方視において、サイドメンバの下面の車幅方向内側の端部とサイドシルの車幅方向内側の縦面の下端とを結ぶ線分上に位置するとよい。これにより、ブラケットにおいてボルトの支持点にかかった荷重をサイドメンバおよびサイドシルに最も効率的に分散することができるため、ブラケットにかかる応力を低減し、その変形を抑制することが可能となる。

本発明によれば、車両の重量増大やコストの増大を抑制しつつ、トレーリングアーム取付箇所において高い剛性を得ることが可能なトレーリングアーム取付部構造を提供することを目的としている。

本実施形態にかかるトレーリングアーム取付部構造を備える車両の全体斜視図である。 図１に示す車両を下方から観察した全体斜視図である。 図２の破線円内の拡大図である。 図３に示す補強部材をＡ方向から観察した状態を示す図である。 図３のＢ−Ｂ断面図である。 図３に示す補強部材をＧ方向から観察した状態を示す図である。 図３に示す補強部材をＨ方向から観察した状態を示す図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、本実施形態にかかるトレーリングアーム取付部構造（以下、単に取付部構造１００と称する）を備える車両１００ａの全体斜視図であり、車両１００ａを左側方から観察した状態を図示している。図２は、図１に示す車両１００ａを下方から観察した全体斜視図である。

図１に示すように、車両１００ａでは、車両後部の床面を構成するリヤフロアパネル１０２が設けられている。図２に示すように、リヤフロアパネル１０２の下方には、車両前後方向に延びるサイドメンバであるリアフロアサイドメンバ（以下、サイドメンバ１１０と称する）が配置されている。

本実施形態では、トーションビーム式リヤサスペンションによって車両１００ａの後輪（不図示）が支持される。詳細には、トーションビーム式リヤサスペンションでは、図２に示すように、車幅方向に延びるトーションビーム１０４の両端に後輪を支持するトレーリングアーム１０６ａ・１０６ｂが配置されている。かかるトレーリングアーム１０６ａ・１０６ｂは車両に揺動可能に取り付けられる。本実施形態の取付部構造１００は、これらのトレーリングアーム１０６ａ・１０６ｂを車両１００ａに取り付けるための構造である。

図３は、図２の破線円内の拡大図であり、図２の破線円内を車両下側から観察した状態を図示している。図４は、図３に示す補強部材１４０をＡ方向から観察した状態を示す図である。図５は、図３のＢ−Ｂ断面図であり、理解を容易にするために、補強部材１４０を一部透過させた状態を図示している。

図３に示すように、サイドメンバ１１０の車両外側には、車両前後方向に延びるサイドシル１２０が配置されている。図５に示すように、本実施形態では、サイドメンバ１１０の下面１１０ａは、サイドシル１２０の下面１２０ａより上方に位置している。なお、本実施形態では図示されていないが、サイドメンバ１１０とサイドシル１２０の間には、サスペンションの取付ブッシュ（不図示）が配置されていて、サイドシル１２０と後述するブラケット１３０によって挟み込まれることにより取付ブッシュが車体に固定される。

図４に示すように、サイドシル１２０の車両内側であってサイドメンバ１１０の下方には、トレーリングアーム１０６ａ（図１参照）の揺動軸となるボルト１６０（図５参照）を貫通させて支持するブラケット１３０が配置されている。図４および図５に示すように、ブラケット１３０は、サイドメンバ１１０の下面１１０ａからサイドシル１２０の車幅方向内側の縦面１２０ｂに沿って下方に延び、サイドシル１２０の後端近傍でサイドメンバ１１０に取り付けられている。

また図３に示すように、本実施形態の取付部構造１００は、ブラケット１３０（図４および図５参照）を補強する補強部材１４０を更に含んで構成される。図４に示すように、補強部材１４０は、ブラケット１３０の車両内側の面に取り付けられ、サイドメンバ１１０の下面１１０ａとサイドシル１２０の下面１２０ａとに跨ってそれらを連結する。すなわち本実施形態の取付部構造１００では、補強部材１４０によって、ブラケット１３０、サイドメンバ１１０およびサイドシル１２０が連結される。

上記構成のように補強部材１４０によってブラケット１３０、サイドメンバ１１０およびサイドシル１２０を連結することにより、ボルト１６０（図５参照）を介してトレーリングアーム１０６ａ・１０６ｂからブラケット１３０にかかった荷重が、車体構造部材であるサイドメンバ１１０やサイドシル１２０に好適に分散される。これによりブラケット１３０による補強効果を高め、荷重によるブラケット１３０の変形が防がれる。すなわちトレーリングアーム取付部の剛性の向上を図ることが可能となる。

また図４に示すように、本実施形態では、補強部材１４０は、車両の高さ方向ではブラケット１３０の車両内側の面に取り付けられ、車幅方向ではサイドメンバ１１０の下面１１０ａおよびサイドシル１２０の下面１２０ａに取り付けている。これにより、車幅方向の荷重に対する剛性を高めることが可能となる。

更に本実施形態の特徴として、図４に示すように補強部材１４０は平面部１４２を有する。図５に示すように、平面部１４２（図４参照）は、車両前方視において、サイドメンバ１１０の下面１１０ａ（線分Ｃ）と、サイドシル１２０の車幅方向内側の縦面（線分Ｄ）と、サイドメンバ１１０の下面１１０ａの車幅方向内側の端部Ｐ１からサイドシル１２０の車幅方向内側の縦面の下端Ｐ２までを結ぶ弧Ｅとによって囲まれた領域を有する。これにより、補強部材１４０は、サイドメンバ１１０の下面１１０ａからブラケット１３０の車幅方向内側の縦面に沿って延びる面である下面部１４４（図７参照）と、平面部１４２とからなる立体形状を有することとなる。したがって、補強部材１４０において、従来のような単なる板状の部材に比して、荷重に対する高い剛性を得ることができ、より高い補強効果を発揮することが可能となる。

なお、本実施形態では、Ｐ１とＰ２とが弧Ｅによって連結される構成を例示したがこれに限定するものではなく、Ｐ１とＰ２とは、直線である線分Ｆによって連結されていてもよい。この場合、本実施形態では、線分Ｃ、線分Ｄおよび弧Ｅによって囲まれる領域が略扇形状であるのに対し、線分Ｃ、線分Ｄおよび線分Ｆによって囲まれる領域が略三角形状となる。

特に本実施形態では、補強部材の弧Ｅの端部は、サイドメンバ１１０の下面１１０ａの車幅方向内側の端部Ｐ１（稜線）と、サイドシル１２０の車幅方向内側の縦面の下端Ｐ２とを接続するように配置されている。これらの端部Ｐ１およびＰ２は、各部材の２つの面の間の屈曲箇所であるため高い剛性を有する。したがって、本実施形態のように補強部材１４０の弧の端部をそれらの端部Ｐ１およびＰ２上に配置することにより、補強部材１４０の変形をより好適に抑制することが可能となる。

上記説明したように、本実施形態の取付部構造１００では、補強部材１４０によってブラケット１３０、サイドメンバ１１０およびサイドシル１２０を連結することにより、トレーリングアーム１０６ａ・１０６ｂからの荷重を好適に分散することができる。また補強部材１４０に平面部１４２を設けたことにより、かかる補強部材１４０の変形が抑制され、その補強効果を高めることが可能となる。したがって、補強部材１４０の接合箇所および形状変更により、車両の重量増大やコストの増大を抑制しつつ、トレーリングアーム１０６ａ・１０６ｂの取付箇所において高い剛性が得られる。

また本実施形態では、図５に示すように、補強部材１４０におけるボルト１６０の支持点Ｐ３を、車両前方視において、平面部１４２が設けられている領域内（破線によって囲まれている領域内）に位置させている。これにより、ボルト１６０の支持点Ｐ３は、車両前方視において平面部１４２によって補強されている領域に位置することとなる。したがって、ボルト１６０の支持点Ｐ３近傍の剛性を高めることができ、ブラケット１３０においてトレーリングアームトレーリングアーム１０６ａ・１０６ｂからの荷重が集中する箇所の変形を好適に防ぐことが可能となる。

更に本実施形態では、図５に示すように、補強部材１４０におけるボルト１６０の支持点Ｐ３を、車両前方視において、サイドメンバ１１０の下面１１０ａの車幅方向内側の端部Ｐ１とサイドシル１２０の車幅方向内側の縦面の下端Ｐ２とを結ぶ線分Ｆ上に位置させている。これにより、補強部材１４０においてボルト１６０の支持点Ｐ３にかかった荷重をサイドメンバ１１０およびサイドシル１２０に最も効率的に分散することができる。したがって、補強部材１４０ひいてはブラケット１３０にかかる応力を低減し、ボルト１６０の支持点Ｐ３を起点とした変形をより効果的に抑制することが可能となる。

図６は、図３に示す補強部材１４０をＧ方向から観察した状態を示す図であり、図７は、図３に示す補強部材１４０をＨ方向から観察した状態を示す図である。図３および図６に示すように、本実施形態の取付部構造１００では、補強部材１４０において、サイドメンバの弧Ｅ（サイドメンバの下面の車幅方向内側の端部Ｐ１からサイドシル１２０の車幅方向内側の縦面の下端Ｐ２までを結ぶ弧：図５参照）から車両前後方向に延びるフランジ形状の下面部１４４を設けている。これにより、板厚の増大を必要とすることなく補強部材１４０の剛性を高めることができるため、車両重量の軽量化に寄与することが可能となる。

また図３および図７に示すように、本実施形態の取付部構造１００では、ボルト１６０（図５参照）の支持点Ｐ３の下方に、車幅方向に膨出し、平面部１４２と、かかる平面部１４２よりも車両後方側に設けられた壁面部１４６とを連結する膨出部１４８を設けている。このように、車両前後方向に対に設けられている平面部１４２と壁面部１４６とを膨出部１４８によって連結することにより、トレーリングアーム１０６ａ・１０６ｂから補強部材１４０にかかった車両前後方向の荷重に対する剛性を高めることができる。したがって、補強部材１４０ひいては車体の変形をより効果的に抑制することが可能となる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、車両後部のトーションビーム式リヤサスペンションのトレーリングアームを揺動可能に車両に取り付けるトレーリングアーム取付部構造に利用することができる。

１００…取付部構造、１００ａ…車両、１０２…リヤフロアパネル、１０４…トーションビーム、１０６ａ…トレーリングアーム、１０６ｂ…トレーリングアーム、１１０…サイドメンバ、１１０ａ…下面、１２０…サイドシル、１２０ａ…下面、１２０ｂ…縦面、１３０…ブラケット、１４０…補強部材、１４２…平面部、１４４…下面部、１４６…壁面部、１４８…膨出部、１６０…ボルト

Claims (3)

1. 車両後部のトーションビーム式リヤサスペンションのトレーリングアームを揺動可能に車両に取り付けるトレーリングアーム取付部構造において、
   車両後部の床面を構成するリヤフロアパネルの下方で車両前後方向に延びるサイドメンバと、
   前記サイドメンバの車両外側を車両前後方向に延びるサイドシルと、
   前記サイドメンバの下面から前記サイドシルの車幅方向内側の縦面に沿って下方に延び、該サイドシルの後端近傍で該サイドメンバに取り付けられ、前記トレーリングアームをその揺動軸となるボルトを貫通させて支持するブラケットとを含み、
   前記サイドメンバの下面は、前記サイドシルの下面より上方に位置していて、
   前記ブラケットの車両内側の面に取り付けられ、前記サイドメンバの下面と前記サイドシルの下面とに跨ってそれらを連結する補強部材を更に含み、
   前記補強部材は、車両前方視において、前記サイドメンバの下面と、前記サイドシルの車幅方向内側の縦面と、該サイドメンバの下面の車幅方向内側の端部から該サイドシルの車幅方向内側の縦面の下端までを結ぶ線分または弧とによって囲まれた領域を有する平面部を有することを特徴とするトレーリングアーム取付部構造。
2. 前記補強部材における前記ボルトの支持点は、車両前方視において、前記領域内に位置する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構造。
3. 前記補強部材における前記ボルトの支持点は、車両前方視において、前記サイドメンバの下面の車幅方向内側の端部と前記サイドシルの車幅方向内側の縦面の下端とを結ぶ線分上に位置することを特徴とする請求項１または２に記載のトレーリングアーム取付部構造。

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