説明

自動車のリヤサスペンションタワー構造

【課題】ピラーを介さずにリヤサスペンションに入力される突き上げ荷重を車体に分散させるようにした自動車のリヤサスペンションタワー構造を提供する。
【解決手段】自動車10の車体後部の両側に配置され、自動車の後輪を支持するリヤサスペンションの上端において一対のリヤサスペンションタワー21を支持する自動車のリヤサスペンションタワー構造20であって、各リヤサスペンションタワー21の上部が自動車の車体を構成するフロアサイドメンバ11に立設したリヤサスペンションタワーリインフォース22,23によって支持されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は自動車のリヤサスペンションタワー構造に係り、特にリヤサスペンションの入力荷重を分散させるリヤサスペンションタワー構造に関するものである。
【背景技術】
【0002】
図10に示す所謂ワゴンタイプの従来の自動車1は、車体の下部の両側に沿って配置したフロアサイドメンバ2と、車室の上部を構成するルーフパネル3の両側に沿って配置したルーフサイドメンバー3aと、ルーフサイドメンバー3aを支持するように車体前側から順次に配置したAピラー4a,Bピラー4b,Cピラー4c及びDピラー4dと、を備えている。なお、図10は車体の右側の側面構造を車室側から見た模式図である。図中のFrは車両前方向を、Upは車両上方向を示す。
【0003】
リヤサスペンションタワー5は、自動車1の車体両側を構成するフロアサイドメンバ2の後輪に対応する領域の横方向外側で、例えば突き上げ等の入力荷重Fを分散させやすいように、Cピラー4cの下方に配置されている。リヤサスペンションタワー5は、車体後部の両側面を構成するクォーターパネル6におけるタイヤハウス6aを構成する部分と一体に形成されており、上端が後輪を支持するリヤサスペンションの上端を受けるように、リヤサスペンションの軸方向に対してほぼ垂直な平面に形成されている。
【0004】
上記構成のリヤサスペンションタワー5にあっては、自動車1の走行中に路面の凹凸に従って後輪から突き上げ等による荷重Fが作用したとき、この突き上げ荷重Fはリヤサスペンションタワー5からCピラー4c及びDピラー4dを介して自動車1の車体全体の構造体で受け止められる。これにより、上述した突き上げ荷重Fによる車体の局部的な変形が抑制されて、必要な強度及び剛性が確保される。この種のリヤサスペンションタワー構造が特許文献1に開示されている。
【特許文献1】特開2000−6843号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
従来の自動車1では突き上げ荷重FをCピラー4c及びDピラー4dを介して車体全体で受け止めるようにしているので、リヤサスペンションタワー5付近にCピラー4cとDピラー4dとを配置する必要があることから、Cピラー4cとDピラー4dの間に位置する所謂クォーターウィンドウ4eの大型化は困難である。
【0006】
また、セダンタイプの自動車をベースとしたワゴンタイプの自動車の開発においても、突き上げ荷重Fの分散のために、Cピラー4c及びDピラー4dとリヤサスペンションタワー5との相対的な位置関係に制約があり、車体の構造部材である上記Cピラー4cやDピラー4dの配置箇所を選択する自由度が低い。また、この種の構造部材をセダンタイプとワゴンタイプとで共通化することは困難である。
さらに、車体におけるホイールベースを広げる場合にも同様な制約を受けるので、同様に各構造部材の配置及び共通化は困難である。
【0007】
本発明は、以上の点に鑑み、ピラーを介さずにリヤサスペンションタワーに入力される突き上げ荷重を車体側に分散させるようにした自動車のリヤサスペンションタワー構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記目的を達成するために、本発明は、自動車の車体後部の両側に配設した各リヤサスペンションタワーの上部が、それぞれフロアサイドメンバに立設したリヤサスペンションタワーリインフォースによって支持されていることを特徴としている。
本発明の自動車のリヤサスペンションタワー構造において、リヤサスペンションタワーリインフォースは、リヤサスペンションタワーの前側と後側とに設けられている。さらに、好ましくは、左右のリヤサスペンションタワーをそれぞれ支持する前側のリヤサスペンションタワーリインフォース同士を第1フレームで繋げ、左右のリヤサスペンションタワーをそれぞれ支持する後側のリヤサスペンションタワーリインフォース同士を第2フレームで繋げている。ここで、リヤサスペンションタワーリインフォースは、例えばパイプ状の部材で成る。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、自動車の走行中に路面の凹凸等によりリヤサスペンションに突き上げ荷重が作用すると、突き上げ荷重はリヤサスペンションからリヤサスペンションタワーに伝達され、さらにこのリヤサスペンションタワーの上部からリヤサスペンションタワーリインフォースを介して、フロアサイドメンバに伝達される。これにより、リヤサスペンションに下方から作用する突き上げ荷重がリヤサスペンションタワーリインフォースによって分散され、フロアサイドメンバから車体全体の構造体で受け止められるので、車体の局部的な変形が抑制され、必要な強度,剛性が確保される。このため、従来のように突き上げ荷重をリヤサスペンションタワーから自動車の車体を構成するCピラーやDピラーに分散させずに突き上げ荷重を分散できるので、リヤサスペンションタワー及びCピラー,Dピラーの車体における配置の自由度が大きくなる。従って、例えばCピラーとDピラーの間の間隔を広げて、所謂クォーターウィンドウを前後方向に大型化することが可能となり、車内後席からの視界を大幅に改善することができる。
【0010】
また、例えばセダンタイプの自動車をベースとしてワゴンタイプの自動車を開発する場合に、Cピラー位置を共通化することが可能であるので、リヤドアやリヤサスペンションタワーも共通化することができ、型投資が不要になると共に、開発コスト及び製品コストが低減され得る。
さらに、ホイールベースを広げる場合に、リヤサスペンションタワー及びCピラー,Dピラーの車体における配置及び相対位置に制約がないことから、配置の自由度が大きく、且つ部品の共通化が容易である。
【0011】
リヤサスペンションタワーリインフォースが、対応するリヤサスペンションタワーの上部の前後端からそれぞれ斜め前方及び斜め後方に延びて、フロアサイドメンバの前側及び後側に連結されている場合には、リヤサスペンションタワーに下方から作用する突き上げ荷重は、前後のリヤサスペンションタワーリインフォースを介してフロアサイドメンバの前側及び後側の広い範囲に伝達されるので、この突き上げ荷重が効率的に分散してフロアサイドメンバに伝達されることになる。
さらに、左右のリヤサスペンションタワーをそれぞれ支持する前側のリヤサスペンションタワーリインフォース同士を第1フレームで連結し、左右のリヤサスペンションタワーをそれぞれ支持する後側のリヤサスペンションタワーリインフォース同士を第2フレームで連結するように構成すると、左右各側のサスペンションタワーの車幅方向への移動を規制することができる。これにより、リヤサスペンションタワーリインフォースをリヤサスペンションタワーの上部の前後端からそれぞれ斜め前方及び斜め後方に向けてフロアサイドメンバの前側及び後側に連結するだけの場合に比して、タイヤハウス周辺の剛性をより一層強化することができる。
【0012】
各リヤサスペンションタワーリインフォースは例えばパイプ等の直線的な単純形状の部材から構成することができるので、この場合にはリヤサスペンションタワーからリヤサスペンションタワーリインフォースに伝達される突き上げ荷重が、リヤサスペンションタワーリインフォースに関して軸方向に伝達され、すぐにフロアサイドメンバに伝達される。従って、リヤサスペンションタワーリインフォースは引張り荷重を受けるだけであるので、このような直線的な単純形状の部材から構成されていれば十分であり、低コストで構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
以下、図面に示した実施形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
〔第一の実施形態〕
図1は本発明による自動車のリヤサスペンションタワー構造の第一の実施形態を備えた自動車10を示している。
自動車10は、図10に示したワゴンタイプの自動車1とほぼ同様に構成されており、その車体の下部の両側に沿って配置されたフロアサイドメンバ11と、車室の上部を構成するルーフパネル12の両側に沿って配置されたルーフサイドメンバー(所謂ルーフサイドレール)12aと、ルーフサイドメンバー12aを支持するように車体前側から順次に配置されたAピラー13a,Bピラー13b,Cピラー13c及びDピラー13dと、リヤサスペンションタワー構造20と、を備えている。なお、図1は車体の右側の側面構造を車室側から見た模式図である。図中のFrは車両前方を、Upは車両上方を、RHは車幅方向であって右方を示す。
この自動車10のCピラー13c及びDピラー13dは、図10に示した自動車1と比較して、間隔を広くして配置されており、それらの間に画成される開口に大型のクォーターウィンドウ13eが配設されている。
【0014】
リヤサスペンションタワー構造20は、自動車10の車体を構成する左右のフロアサイドメンバ11における後輪に対応する部分に、それぞれ隣接して配置されている。ここで、図2〜図5は右側の後輪に対応して設けたリヤサスペンションタワー構造20を示す図であり、このリヤサスペンションタワー構造20は、リヤサスペンションタワー21と、各リヤサスペンションタワー21に対して前後に設けた二つのリヤサスペンションタワーリインフォース22,23と、から構成されている。
【0015】
各リヤサスペンションタワー21は、車体後部の両側面を構成するクォーターパネル14のタイヤハウス15を構成する部分と一体に形成されている。
【0016】
リヤサスペンションタワー21の上端21aは、図4に示すように、後輪を支持するリヤサスペンション16のサスペンションコイル16aの上端を受けるように、またリヤサスペンション16のショックアブソーバ16bの上端を支持するように、リヤサスペンション16の軸方向に対してほぼ垂直な平面に形成されている。
【0017】
さらに、リヤサスペンションタワー21は、その上端21aからそれぞれ前後方向にほぼ水平に突出する一対のフランジ部21b,21c(図6参照)を有している。
このフランジ部21b,21cは、図3及び図4に示すように、リヤサスペンションタワー21の上端21aに支持されたリヤサスペンション16の中心を通って自動車10の車体前後方向に延びる仮想直線X上に配置されている。
【0018】
リヤサスペンションタワーリインフォース22,23は図2〜図5に示すようにそれぞれ直線状のパイプ部材から構成されており、その下端がフロアサイドメンバ11に対して連結されている。なお、図4及び図5では、リヤサスペンションタワーリインフォース22,23がパイプ状に形成されていることを表すために、一部を破断して表している。
【0019】
フロアサイドメンバ11は、例えば図5に示すように、内側のインナ11aと、外側のアウタ11bと、から構成されており、これらのインナ11a及びアウタ11bによって画成される閉断面を仕切るように、補強のためのリインフォース11cが配置されている。
そして、これらのインナ11a,アウタ11b及びリインフォース11cは、互いに溶接等により接続されている。
さらに、フロアサイドメンバ11は、図10に示した従来のフロアサイドメンバ2と同様に、全体がほぼ水平に延びていると共に、後輪の車軸を回避するように、対応する領域11dが上方に向かって突出した湾曲部として形成されている。
【0020】
そして、リヤサスペンションタワーリインフォース22,23のうち、前側のリヤサスペンションタワーリインフォース22は、その下端22aが、図2及び図3に示すように、フロアサイドメンバ11の湾曲部(前述の領域11d)の前縁に、具体的には前側の傾斜面S1とそれに連なって後方へ延びた水平面S3とのコーナーC1に、溶接等によって連結されており、またその上端22bが、図2,図3及び図4に示すように、前述したリヤサスペンションタワー21の前側のフランジ部21bに溶接等によって連結されている。
ここで、前側のリヤサスペンションタワーリインフォース22は、図2及び図3から分かるように、上端22bから下端22aに向かって、自動車10の車両前後方向に関して斜め前方へ、そして車両横方向に関して斜め内側(車室側)へ向かって、傾斜して延びている。
【0021】
後側のリヤサスペンションタワーリインフォース23は、その下端23aが図2〜図5に示すようにフロアサイドメンバ11の湾曲部(前述の領域11d)の後縁、具体的には後側の傾斜面S2とそれに連なって後方へ延びた水平面S4とのコーナーC2に、溶接等によって連結されており、またその上端23bが図2〜図4に示すように前述したリヤサスペンションタワー21の後側のフランジ部21cに溶接等によって連結されている。
ここで、後側のリヤサスペンションタワーリインフォース23は、図2及び図3から分かるように、上端23bから下端23aに向かって、自動車10の車両前後方向に関して斜め後方へ、そして車両横方向に関して斜め内側(車室側)へ向かって、傾斜して延びている。
【0022】
本実施形態による自動車のリヤサスペンションタワー構造20は以上のように構成されており、自動車10の走行中に路面の凹凸等によってリヤサスペンション16に下方から突き上げ荷重Fが作用すると、この突き上げ荷重Fはリヤサスペンション16に伝達されさらにリヤサスペンションタワー21の上端21aから前後のリヤサスペンションタワーリインフォース22,23を介して、フロアサイドメンバ11へ伝達される。
【0023】
その際、突き上げ荷重Fは、リヤサスペンションタワー21の上端21aから、リヤサスペンションタワーリインフォース22,23に対して、その軸方向(図1中のA,B方向)に引張り荷重として作用し、その直後にフロアサイドメンバ11に伝達される。
従って、リヤサスペンションタワーリインフォース22,23には、一時的に突き上げ荷重Fによる軸方向の引張り応力が作用するだけである。
【0024】
このため、リヤサスペンションタワーリインフォース22,23は、パイプ状の直線的な部材であっても、突き上げ荷重Fによる引張り応力を伝達することが可能であり、突き上げ荷重Fが、双方のリヤサスペンションタワーリインフォース22,23を介して確実に且つ分散して伝達される。
その際、リヤサスペンションタワーリインフォース22,23が車両前後方向に斜めに傾斜して配置されていることで、突き上げ荷重Fがフロアサイドメンバ11のより広い領域に対して分散して伝達されることになる。
これにより、自動車10の車体に対して突き上げ荷重Fが集中的に作用することがないので、車体の局部的な変形が抑制され、必要な強度及び剛性が確保され得る。
【0025】
従って、図10に示した従来のリヤサスペンションタワー5におけるように、リヤサスペンションタワーに作用する突き上げ荷重Fを自動車のCピラーやDピラーを介さずに十分に分散させることができるので、リヤサスペンションタワー21に対するCピラー13cやDピラー13dの配置の自由度が大きくなる。これにより、例えばCピラー13cとDピラー13dとの間隔を広げて、所謂クォーターウィンドウ13eを前後方向に大型化することが可能となり、車内後席からの視界を大幅に改善することができる。或いは、例えばセダンタイプの自動車をベースとして、ワゴンタイプの自動車を開発する場合に、Cピラー13cの位置を共通化することが可能であるので、リヤドアやリヤサスペンションタワーも共通化することができ、型投資が不要になると共に、開発コスト及び製品コストが低減される。さらに、ホイールベースを広げる場合には、リヤサスペンションタワー21及びCピラー13c,Dピラー13dの車体における配置及び相対位置に制約がないことから、配置の自由度が大きく、且つ部品の共通化が容易である。
【0026】
〔第二の実施形態〕
次に、本発明の第二の実施形態を説明する。図7は本発明の第二の実施形態に係るリヤサスペンションタワー構造20Aの斜視図であり、図8は平面図、図9は背面図である。
リヤサスペンションタワー構造20Aは、第一実施形態のリヤサスペンションタワー構造20よりも、タイヤハウス15周辺の剛性を一層向上させたことを特徴としている。
【0027】
リヤサスペンションタワー構造20Aは、左右のサスペンションタワー21,21間において、棒状の第1フレーム31が左右の前側のリヤサスペンションタワーリインフォース22,22同士を繋いでいる。また、この第1フレーム31より車両後方側に配設される棒状の第2フレーム32が、左右の後側のリヤサスペンションタワーリインフォース23,23同士を連結している。
【0028】
第1フレーム31と第2フレーム32とは、図8に示すように、車幅方向に沿って長手の細幅の部材で構成され、図9に示すように、同じ高さの位置で水平方向に延出している。具体的には、図9に点線で囲った領域αを荷室スペースとすると、例えばこの荷室スペースのフロアを構成するフロアパネル40より低い位置で第1フレーム31と第2フレーム32とは車幅方向へ延出するように配設されている。
【0029】
リヤサスペンションタワー構造20Aは、第1フレーム31と第2フレーム32とを備えていることで、第一の実施形態のリヤサスペンションタワー構造20よりも、サスペンションの入力荷重Fによるサスペンションタワー21の変形を防止できて、より一層の操縦性の安定度を向上させることができる。具体的には、第一実施形態のリヤサスペンションタワー構造20では、サスペンションタワー21がリヤサスペンションタワーリインフォース22,23によって支持されることで、サスペンションタワー21が上下方向(図1中の軸方向A,B)及び前後方向(図2中の方向C)へ移動することが規制される。一方、第二の実施形態のリヤサスペンションタワー構造20Aは、第一実施形態におけるサスペンションタワー21の上下方向及び前後方向への移動を規制することに加え、左右のサスペンションタワー21を支持する前側のリヤサスペンションタワーリインフォース22同士が第1フレーム31を介して連結され,後側のリヤサスペンションタワーリインフォース23同士が第2フレーム32を介して連結されているため、左右各側のサスペンションタワー21が車幅方向(図2中の方向D,E)へ移動することが規制される。
【0030】
このように、第二実施形態のリヤサスペンションタワー構造20Aによれば、左右のサスペンションタワー21の上下方向、前後方向及び車幅方向へ移動することを規制できるので、第一の実施形態のものよりも一層、操縦性の安定度を向上させることができる。
また、リヤサスペンションタワーリインフォース22,23をサスペンションタワー21の前後に配置し、第1フレーム31と第2フレーム32とを、サイドメンバに寄せたフロアパネル40の下に配設させることで、荷室スペースの空間を低減させることがない。
【0031】
本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において様々な形態で実施することができる。
例えば、上述した実施形態においては、リヤサスペンションタワーリインフォース22,23は、パイプ状の直線的な部材から構成されているが、これに限らず、前述した突き上げ荷重による引張り応力を伝達できるものであればよく、例えば断面が中空方形やアングル状等の種々の断面形状を有する直線的な部材から構成されていてもよい。
第1フレーム31と第2フレーム32とは、棒状に限らず、筒状の部材や、長手方向に直交する断面の形状がL字型やコ字型等の部材であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】本発明による自動車のリヤサスペンションタワー構造の第一実施形態を組み込んだ自動車の概略側面図である。
【図2】図1の自動車のリヤサスペンションタワー構造の側面図である。
【図3】図1の自動車のリヤサスペンションタワー構造の平面図である。
【図4】図2の自動車のリヤサスペンションタワー構造の上端を示す部分拡大断面図である。
【図5】図2の自動車のリヤサスペンションタワー構造におけるリヤサスペンションタワーリインフォースの下端を示す部分拡大断面図である。
【図6】図3の自動車のリヤサスペンションタワー構造の上端を示す部分拡大平面図である。
【図7】本発明の第二実施形態に係るリヤサスペンションタワー構造の斜視図である。
【図8】図7のリヤサスペンションタワー構造の平面図である。
【図9】図7のリヤサスペンションタワー構造の背面図である。
【図10】従来のリヤサスペンションタワーを備えた自動車の一例の構成を示す概略側面図である。
【符号の説明】
【0033】
10 自動車
11 フロアサイドメンバ
11a インナ
11b アウタ
11c リインフォース
11d 領域(湾曲部)
12 ルーフパネル
12a ルーフサイドメンバー
13a Aピラー
13b Bピラー
13c Cピラー
13d Dピラー
13e クォーターウィンドウ
14 クォーターパネル
15 タイヤハウス
16 リヤサスペンション
16a サスペンションコイル
16b ショックアブソーバ
20 リヤサスペンションタワー構造
21 リヤサスペンションタワー
21a リヤサスペンションタワーの上端
21b フランジ部
21c フランジ部
22,23 リヤサスペンションタワーリインフォース
22a,23a リインフォースの下端
22b,23b リインフォースの上端
31 第1フレーム
32 第2フレーム
40 フロアパネル
F 荷重
X 仮想直線
C1 コーナー
C2 コーナー
S1 傾斜面
S2 傾斜面
S3 水平面
S4 水平面

【特許請求の範囲】
【請求項1】
自動車の車体後部の両側に配置された各リヤサスペンションタワーの上部が、それぞれフロアサイドメンバに立設したリヤサスペンションタワーリインフォースによって支持されていることを特徴とする、自動車のリヤサスペンションタワー構造。
【請求項2】
前記リヤサスペンションタワーリインフォースは、前記各リヤサスペンションタワーの前側と後側とに設けられていることを特徴とする、請求項1に記載の自動車のリヤサスペンションタワー構造。
【請求項3】
左右のリヤサスペンションタワーをそれぞれ支持する前側のリヤサスペンションタワーリインフォース同士を第1フレームで繋げ、左右のリヤサスペンションタワーをそれぞれ支持する後側のリヤサスペンションタワーリインフォース同士を第2フレームで繋げたことを特徴とする、請求項1又は2に記載の自動車のリヤサスペンションタワー構造。
【請求項4】
前記リヤサスペンションタワーリインフォースはパイプ状の部材で成ることを特徴とする、請求項1〜3の何れかに記載のリヤサスペンションタワー構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2010−997(P2010−997A)
【公開日】平成22年1月7日(2010.1.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−163857(P2008−163857)
【出願日】平成20年6月23日(2008.6.23)
【出願人】(000157083)関東自動車工業株式会社 (1,164)
【Fターム(参考)】