自動車の後部車体構造
【課題】同相横力に対する剛性の確保のみならず、異相横力に対しても剛性を確保することができ、加えて、周波数３００ＨＺ前後の面共振をなくす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。
【解決手段】クロスメンバ部２３が左右のサイドメンバ部２２，２２から車幅方向内側下方に延びる車幅方向側部２３Ｓと、両車幅方向側部２３Ｓ，２３Ｓを連結する中央部２３Ｃとを有してパイプ材から構成され、該中央部２３Ｃが上下方向でアッパアーム支持部２８とロアアーム支持部２９間であって、両者２８，２９間の上下中央よりも下方に配設されたことを特徴とする。
【解決手段】クロスメンバ部２３が左右のサイドメンバ部２２，２２から車幅方向内側下方に延びる車幅方向側部２３Ｓと、両車幅方向側部２３Ｓ，２３Ｓを連結する中央部２３Ｃとを有してパイプ材から構成され、該中央部２３Ｃが上下方向でアッパアーム支持部２８とロアアーム支持部２９間であって、両者２８，２９間の上下中央よりも下方に配設されたことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、左右のサイドメンバ部と、クロスメンバ部とを有し、リヤサスペンションを支持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。
【背景技術】
【０００２】
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、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１６，図１７に示すような構造のものが知られている。
【０００３】
図１６に底面図にて模式的に示す従来構造（特許文献１参照）は、左右のサイドメンバ部８１，８１と、前後のクロスメンバ部８２，８３とを有するサブフレーム８０を設け、左右の各サイドメンバ部８１，８１における前後両側の車体取付部８１ａ，８１ｂをそれぞれ左右のリヤサイドフレーム８４，８４に連結し、サイドメンバ部８１，８１の前部８１ｃと車体クロスメンバ８５とを延長部材８６，８６で連結している。
【０００４】
図１６において、上述のサイドメンバ部８１は、平面視で車幅方向内方に略円弧状に湾曲している。この湾曲構造は、サスペンションのスプリング（コイルスプリング）をリヤサイドフレーム８４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（アーム８８の長さ参照）を長くして後輪８７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。
なお、図１６において、８８は前側ロアアーム、８９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。
【０００５】
図１６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、サイドメンバ部８１の前後の車体取付部８１ａ，８１ｂ間の距離が長く、かつ湾曲しているので、横力の入力に対して剛性を確保するために、該サイドメンバ部８１の板厚を大きくする必要があり、重量が大となる。
また、後突時に、リヤサイドフレーム８４後部が受けた後突荷重は、同図に矢印で示すように、リヤサイドフレーム８４の前部に集中するので、リヤサイドフレーム８４前方のサイドシル周辺の車体変形が増加する問題点があった。
さらに、前側車体取付部８１ａと前側ロアアーム８８の支持部８８ａとの間の距離が長く、剛性的に不利であった。
加えて、上述の延長部材８６でサイドメンバ部８１の前部８１ｃを車体クロスメンバ８５に接続した分、サブフレーム８０の剛性は幾分向上するが、該延長部材８６の長さ分だけ変形しやすくなると共に、延長部材配置スペースが必要となるうえ、重量が増加する問題点があった。
【０００６】
図１７に底面図にて模式的に示す従来構造（特許文献２参照）は、左右のサイドメンバ部８１，８１と、前後のクロスメンバ部８２，８３とを有するサブフレーム８０Ａを設け、左右の各サイドメンバ部８１，８１における前後両側の車体取付部８１ａ，８１ｂをそれぞれ左右のリヤサイドフレーム８４，８４に連結し、上述のサイドメンバ部８１を、図１６の従来構造と同様の目的で、平面視で車幅方向内方に略円弧状に湾曲形成させている。
【０００７】
図１７において、サブフレーム８０Ａの前側の車体取付部８１ａをリヤサイドフレーム８４に連結すべく、サイドメンバ部８１，８１を車幅方向内方へ湾曲させることは、サブフレーム８０Ａの前部が、前後方向に延びる車体強度部材としてのリヤサイドフレーム８４に強固に支持されるので、サブフレーム８０Ａと車体との連結強度の観点でも、また後突時のサブフレーム８０Ａの前方移動抑制の観点でも好ましく、さらにサイドメンバ部８１の湾曲形状が変形しやすい点も前方移動抑制の観点で好ましいと思われていた。
【０００８】
しかしながら、図１７に示す従来構造においても、図１６の従来構造と同様に、前側車体取付部８１ａと前側ロアアーム８８の支持部８８ａとの間の距離を短くすることができず、剛性的に不利であった。
さらに、図１７に示す従来構造においては、前側ロアアーム８８の支持部８８ａと前側アッパアーム（図示せず）の支持部とを前後方向の同一位置に配置し、正面視において、右上アッパアームと左下ロアアームとの間、および、左上アッパアームと右下ロアアームとの間で、タスキ掛け状に荷重を相殺すべく構成して、旋回時等において左右の後輪８７，８７が同じ側に倒れるような同相横力を相殺できるように構成している。
【０００９】
しかしながら、図１７に示す従来構造においては、同相横力は相殺できるものの、凹凸路（凸凹道）走行時等において左右の後輪８７，８７が異なる側に倒れるような異相横力では、クロスメンバ部８２がパネル製であり、かつ前側のロアアーム８８の支持部８８ａとクロスメンバ部８２の中央部との上下オフセット量が大きいので、剛性改善の余地があり、さらに、パネル製のクロスメンバ部８２が周波数３００ＨＺ前後で面共振するという問題点があった。なお、図１７において、図１６と同一の部分には、同一符号を付している。
そこで、従来から自動車の後部車体構造には、同相横力および異相横力に対する剛性の確保と、面共振の抑制を図ることが要請されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１０−２４７６２２号公報
【特許文献２】特開２００９−２５５９０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そこで、本発明は、クロスメンバ部が左右のサイドメンバ部から車幅方向内側下方に延びる車幅方向側部と、両車幅方向側部を連結する中央部とを有してパイプ材から構成され、該中央部が上下方向でアッパアーム支持部とロアアーム支持部間であって、両者間の上下中央よりも下方に配設されることにより、左右輪が同じ側に倒れる旋回時等に入力される同相横力に対する剛性の確保のみならず、左右輪が異なる側に倒れる凹凸路走行時等に入力される異相横力に対しても剛性を確保することができ、加えて、周波数３００ＨＺ前後の面共振をなくす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。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
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、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、上記サイドメンバ部は車体取付部を備え、平面視で前側車体取付部近傍に、該前側車体取付部よりも上方のアッパアーム支持部と、サイドメンバ部から下方に離間したロアアーム支持部とが設けられ、これら両アーム支持部と上記クロスメンバ部とが前後に重なる位置に配置されており、該クロスメンバ部は、上記左右サイドメンバ部からそれぞれ車幅方向内側下方に延びる左右の車幅方向側部と、これら両車幅方向側部を連結する中央部を有するパイプ材から形成された部位を有し、アッパアーム支持部とロアアーム支持部との上下方向間において、上下方向中央よりも上方で上記サイドメンバ部がアッパアーム支持部にブラケットを介して連結され、上記ロアアーム支持部よりも上方で、かつ上下方向中央よりも下方に、上記中央部の位置が設定され、上記ロアアーム支持部は、上記中央部または該中央部に隣接した車幅方向側部の中央部隣接部位にブラケットを介して連結されたものである。
【００１３】
上記構成によれば、次のような効果がある。
すなわち、前側車体取付部近傍にアッパアーム支持部とロアアーム支持部とが設けられており、各アーム支持部と前側車体取付部との車幅方向距離の短縮を図ることができるので、アーム支持部が車体に対して強固に取付けられ、アーム支持剛性と軽量高剛性化との両立を図ることができる。
また、両アーム支持部とクロスメンバ部とが平面視で前後方向に重なる位置に配置されるので、前後位置が異なるものと比較して、横力によるサイドメンバ部への車幅方向曲げモーメントを抑制することができ、好ましくないジオメトリ変化を防止することができる。
さらに、ロアアーム支持部はサイドメンバ部から下方に離間しているが、クロスメンバ部の側部における中央部隣接位置または中央部に取付けられており、横方向の荷重（横力）は中央部を介して反対側に伝えられるので、剛性を確保することができる。
【００１４】
加えて、クロスメンバ部の中央部は、ロアアーム支持部よりも上方に設定されているので、旋回時等に入力される同相横力は、右上アッパアームと左下ロアアームとの間、左上アッパアームと右下ロアアームとの間で、タスキ掛け状に荷重相殺でき、また左右反対側のサイドメンバ部へ略直線的に荷重伝達でき、剛性の向上を図ることができると共に、上述のクロスメンバ部をパイプ材で構成したので、周波数３００ＨＺ前後での面共振をなくすことができる。
しかも、クロスメンバ部の中央部は、アッパアーム支持部とロアアーム支持部との上下方向間における中央よりも下方に設定されており、アッパアーム支持部に対して作用する横力よりも大きい横力が作用する左右のロアアーム支持部とクロスメンバ部の中央部との上下距離短縮を図っているので、異相横力（左右輪が異なる側に倒れる時に入力される力）を、上述の中央部で水平方向に相殺することができる。
要するに、同相横力に対する剛性の確保のみならず、異相横力に対しても剛性を確保することができ、加えて、周波数３００ＨＺ前後の面共振をなくすことができるものである。
【００１５】
この発明の一実施態様においては、上記サイドメンバ部は、パイプ材から形成されると共に、上記ロアアーム支持部と連結されたものである。
上記構成によれば、サイドメンバ部を、捻りに強いパイプ材（閉断面構造部材）で形成し、上記ロアアーム支持部をサイドメンバ部にも支持させたので、横力に対してさらに軽量高剛性化を図ることができる。
【００１６】
この発明の一実施態様においては、上記アッパアーム支持部は、上記サイドメンバ部におけるクロスメンバ部の延長方向と反対側の部位に連結されたものである。
上記構成によれば、左右同相の横力に対し、アッパアームと反対側のロアアームの横力相殺量を増加することができ、また、両アーム支持部をサイドメンバ部下方に設ける構造に対して、両アーム支持部とサイドメンバ部や車体取付部との距離を短縮することで、軽量高剛性化を図ることができる。
【００１７】
この発明の一実施態様においては、上記リヤサブフレームは、上記ロアアーム支持部から後方向に離間した位置で後側ロアアームを支持する後側クロスメンバ部を有し、該後側クロスメンバ部の左右両側部は、後側ロアアーム支持部から前後方向に分岐して上記サイドメンバ部に連結されたものである。
上記構成によれば、後側クロスメンバ部の左右側部を分岐してサイドメンバ部に連結したので、分岐した部分とサイドメンバ部とでトラス構造を形成することができ、後側クロスメンバ部の前後左右方向の剛性向上を図ることができ、このような構成の後側クロスメンバ部と、パイプ材にて形成した前側クロスメンバ部とにより、リヤサブフレームを平面視で平行四辺形的な変形荷重に対して高剛性化することができる。
また、後側ロアアーム支持部の前後剛性も向上させることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、クロスメンバ部が左右のサイドメンバ部から車幅方向内側下方に延びる車幅方向側部と、両車幅方向側部を連結する中央部とを有してパイプ材から構成され、該中央部を上下方向でアッパアーム支持部とロアアーム支持部間であって、両者間の上下中央よりも下方に配設したので、左右輪が同じ側に倒れる旋回時等に入力される同相横力に対する剛性の確保のみならず、左右輪が異なる側に倒れる凹凸路走行時等に入力される異相横力に対しても剛性を確保することができ、加えて、周波数３００ＨＺ前後の面共振をなくすことができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本願発明の自動車の後部車体構造を示す底面図
【図２】図１からリヤサブフレームおよびサスペンションアームを取外した状態の底面図
【図３】図１のＡ‐Ａ線矢視断面図
【図４】リヤサブフレームの斜視図
【図５】リヤサブフレームを下方から見上げた状態で示す斜視図
【図６】リヤサブフレームの平面図
【図７】リヤサブフレームの正面図
【図８】リヤサブフレームの背面図
【図９】リヤサブフレームの側面図
【図１０】図６のＢ‐Ｂ線矢視断面図
【図１１】自動車の後部車体構造を模式的に示す底面図
【図１２】同相横力入力時の説明図
【図１３】異相横力入力時の説明図
【図１４】自動車の後部車体構造の他の実施例を示す平面図
【図１５】図１４のＣ‐Ｃ線矢視断面図
【図１６】従来の自動車の後部車体構造を模式的に示す底面図
【図１７】従来の自動車の後部車体構造の他の例を模式的に示す底面図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
左右輪が同じ側に倒れる旋回時等に入力される同相横力に対する剛性の確保のみならず、左右輪が異なる側に倒れる凹凸路走行時等に入力される異相横力に対しても剛性を確保することができ、加えて、周波数３００ＨＺ前後の面共振をなくすという目的を、左右のサイドメンバ部と、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おいて、上記サイドメンバ部は車体取付部を備え、平面視で前側車体取付部近傍に、該前側車体取付部よりも上方のアッパアーム支持部と、サイドメンバ部から下方に離間したロアアーム支持部とが設けられ、これら両アーム支持部と上記クロスメンバ部とが前後に重なる位置に配置されており、該クロスメンバ部は、上記左右サイドメンバ部からそれぞれ車幅方向内側下方に延びる左右の車幅方向側部と、これら両車幅方向側部を連結する中央部を有するパイプ材から形成された部位を有し、アッパアーム支持部とロアアーム支持部との上下方向間において、上下方向中央よりも上方で上記サイドメンバ部がアッパアーム支持部にブラケットを介して連結され、上記ロアアーム支持部よりも上方で、かつ上下方向中央よりも下方に、上記中央部の位置が設定され、上記ロアアーム支持部は、上記中央部または該中央部に隣接した車幅方向側部の中央部隣接部位にブラケットを介して連結されるという構成にて実現した。
【実施例】
【００２１】
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からリヤサブフレームおよびサスペンションアーム等を取外した状態の底面図、図３は図１のＡ‐Ａ線矢視断面図である。
【００２２】
<車体構造の説明>
図２，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、前低後高状に傾斜して後方に延びるスラント部３と、を介してリヤフロア４（フロアパネル）を連設している。
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。
【００２３】
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り、サイドシル閉断面内には必要に応じてサイドシルレインフォースメントが設けられる。
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。
【００２４】
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、該リヤサイドフレーム７は、リヤシートパン２、スラント部３およびリヤフロア４の上面側に位置するリヤサイドフレームアッパ７Ｕと、リヤシートパン２、スラント部３およびリヤフロア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が形成されている。
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（後述するクロスメンバ９が配置された部分に対応）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。
【００２５】
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。
つまり、上下の各閉断面１１，１２が、図３に示すように上下方向に重なり合うように形成されている。また、この車体クロスメンバロア１０Ｌのリヤサイドフレーム７よりも車幅方向内側には、後述するサブフレーム２１の前側車体取付部２５（図１参照）の取付けポイント１０Ｐが設けられている。
図２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、車両補機としての燃料タンク１４が取付けられている。
【００２６】
一方、図２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、衝撃エネルギ吸収部材としてのクラッシュカン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２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１８を設け、このバネ座１８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２６（図１参照）の取付けポイント１９を設けている。
さらに、図２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。
【００２７】
<サブフレームの説明>
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、サブフレームと略記する）を取付けるものである。
【００２８】
図４はサブフレーム２１を上方から見た状態で示す斜視図、図５はサブフレーム２１を下方から見上げ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、平面視で左右略対称（図６参照）に形成されている。
【００２９】
左右のサイドメンバ部２２，２２は、パイプ状に形成、つまり、パイプ部材にて形成されると共に、該サイドメンバ部２２の前後両端部には前側車体取付部２５（いわゆる前側マウント部）と後側車体取付部２６（いわゆる後側マウント部）とが設けられている。
そして、図１に示すように、左右のサイドメンバ部２２，２２の後部が、後側車体取付部２６，２６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１９）に取付けられる一方、左右のサイドメンバ部２２，２２の前部が、前側車体取付部２５，２５を介して車体クロスメンバ１０（Ｎｏ．４クロスメンバ）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。詳しくは、前側車体取付部２５，２５を車体クロスメンバロア１０Ｌの取付けポイント１０Ｐ（図２参照）に取付けている。
これにより、リヤサイドフレーム７の後部が受けた後突荷重を、サイドメンバ部２２を介して車体クロスメンバ１０に伝達し、この車体クロスメンバ１０からリヤサイドフレーム７以外のフロアパネル等の部材に荷重分散して、後突荷重の分散を図り、サブフレーム２１の前進や、その前方に位置する車体の変形を抑制し、後突安全性の向上を図るように構成している。
また、上述の各サイドメンバ部２２，２２は、図１に示すように、その前方にサスペンション用のスプリング２７（コイルスプリング）が配設できるように、サブフレーム２１の後側車体取付部２６から車幅方向内側前方に延びており、これにより、後突荷重の分散とサスペンション用スプリング２７のレイアウトとの両立を図るように構成したものである。
【００３０】
図４，図６に示すように、平面視で前側車体取付部２５の近傍に、該前側車体取付部２５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。この実施例では、これら上下の各支持部２８，２９は後述するブラケット３０，３１により構成されるものである。
上述のアッパアーム支持部２８と、ロアアーム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。
また、図４，図７に示すように、上述の前側クロスメンバ部２３は、左右の各サイドメンバ部２２，２２（特に、該サイドメンバ部２２において前後方向に直線的に延びるその前部）からそれぞれ車幅方向内側下方に延びる左右の車幅方向側部２３Ｓ，２３Ｓと、これら左右の両車幅方向側部２３Ｓ，２３Ｓを車幅方向に水平に連結する中央部２３Ｃとを有するパイプ材から形成された部位を有する。
【００３１】
図７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、その上下方向中央（図７の仮想ラインＬ１参照）よりも上方でサイドメンバ部２２がアッパアーム支持部２８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よりも上方で、かつ上下方向中央（ラインＬ１参照）よりも下方に、上述の中央部２３Ｃの位置が設定され、ロアアーム支持部２９は上述の中央部２３Ｃまたは該中央部２３Ｃに隣接した車幅方向側部２３Ｓの中央部２３Ｃ隣接部位にブラケット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。
【００３２】
ここで、上述のサイドメンバ部２２は、既述したようにパイプ材から形成されると共に、該サイドメンバ部２２はブラケット３１を介してロアアーム支持部２９と連結されている。
また、上述のアッパアーム支持部２８は、サイドメンバ部２２における前側クロスメンバ部２３の延長方向、詳しくは、車幅方向内側下方に延びる車幅方向側部２３Ｓの延長方向と反対側の部位に連結されている。
つまり、サイドメンバ部２２の前側車体取付部２５の後方で、かつ車幅方向近傍には、サスペンションの前側アーム（図１２に示す前側のアッパアーム３２、前側のロアアーム３３参照）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３２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３３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。
【００３３】
図６〜図９に示すように、上述のブラケット３０は平面視でコ字状断面を有するように形成され、該ブラケット３０の基部および前後のフランジ部３０ａ，３０ａが前後方向に間隔をおいてサイドメンバ部２２に接合固定されると共に、基部から車幅方向の内側に延びる延設部３０ｂが前側クロスメンバ部２３における車幅方向側部２３Ｓの上部に接合固定されている。
上述のブラケット３０をこのように構成することで、該ブラケット３０の前後方向への倒れを阻止すると共に、横力に対する充分な接合強度を確保したものである。
【００３４】
ロアアーム支持部２９を構成するブラケット３１は、図４〜図９に示すように、Ｌ字断面をもった前側パネル３４と、Ｌ字断面をもつ後側パネル３５と、側部パネル３６とを有し、前後の各パネル３４，３５をサイドメンバ部２２下部から前側クロスメンバ部２３の中央部２３Ｃ端部にかけて接合固定し、これら前後の両パネル３４，３５の横方向の開口を側部パネル３６で閉塞して閉断面構造と成している。
上述のブラケット３１は、図７に示すように、正面視で略三角形状に形成されており、図９に示すように、側面視で略四角形状に形成されており、前後の各パネル３４，３５に一体形成されたフランジ部３４ａ，３５ａはサイドメンバ部２２に前後方向に幅広く接合固定されている。
上述のブラケット３１をこのように構成することで、該ブラケット３１の前後方向への倒れを阻止すると共に、横力に対する充分な接合強度を確保したものである。
【００３５】
一方、上述のサブフレーム２１は、図４に示すように、ロアアーム支持部２９および前側クロスメンバ部２３から後方向に離間した位置で後側ロアアーム３７（図１，図３参照）を支持する後側クロスメンバ部２４を備えている。
【００３６】
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２６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３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は後輪の上下動をコントロールするものである。
【００３７】
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２６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、後側クロスメンバ部２４それ自体、および、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の支持剛性を前後左右方向に補強すべく構成している。
【００３８】
図１０は図６のＢ‐Ｂ線矢視断面図であって、上述の後側クロスメンバ部２４は板材を逆Ｌ字状に折曲げたフロントメンバ３９と、同様に板材を逆Ｌ字状に折曲げたリヤメンバ４０と、を接合固定して構成しており、特に、図１０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の下部に補強部材としてのスティフナ４１を接合固定して、これら三者３９，４０，４１で車幅方向に延びる閉断面４２を形成し、この閉断面構造により、重量増加を抑制しつつ、中央部２４Ｃの剛性向上を図っている。
この実施例では、図５に斜視図で示すように、上述のスティフナ４１は中央部２４Ｃのみならず、前方傾斜部位２４Ｆおよび後方傾斜部位２４Ｒの車幅方向中途位置まで分岐して延びており、このスティフナ４１の延出構造により、部品点数の増加を招くことなく、前後の各傾斜部位２４Ｆ，２４Ｒの強度向上を図っている。
【００３９】
図３に示すように、サブフレーム２１の前側車体取付部２５は、車体クロスメンバロア１０Ｌの閉断面１２内にレインフォースメント４３で支持されたナット４４に対して、ボルト４５を用いて下方から締結固定されており、同様に後側車体取付部２６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１８（図２参照）と上下方向に対向する部分が、スプリング２７に対応して膨出形成されている。
【００４０】
図１において、４７は後輪４８（図１１〜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。
【００４１】
図１１は上記構成を模式的に示す底面図であって、左右のサイドメンバ部２２，２２の後部（後側車体取付部２６参照）をリヤサイドフレーム７に取付け、左右のサイドメンバ部２２，２２の前部（前側車体取付部２５参照）を車体クロスメンバ１０のリヤサイドフレーム７よりも内側に取付けているので、前側車体取付部をリヤサイドフレームに取付ける構造に対して、アーム支持部、特に前側ロアアーム支持部２９と前側車体取付部２５との間の左右距離を短縮することができ、これによって、アーム長を確保しつつ、サブフレーム２１を軽量高剛性化することができる。
また、後突時には図１１に矢印で示すように、リヤサイドフレーム７に後突荷重が入力するが、このリヤサイドフレーム７後部が受けた後突荷重を、サイドメンバ部２２を介して車体クロスメンバ１０に伝達して、荷重分散を図ることができる。
さらに、図１１および図１からも明らかなように、トーイン（後輪４８の前側がその後側に対して車幅方向内側となるトー角）を確保するために前側のアーム（アッパアーム３２、ロアアーム３３ともに）のアーム長は、後側ロアアーム３７のアーム長よりも短く設定されている。
【００４２】
図１２は同相横力入力時の説明図、図１３は異相横力入力時の説明図であるが、アッパアーム３２とロアアーム３３の各アーム長の比較において、ネガティブキャンバ（正面視で左右の後輪４８，４８が八の字状となるキャンバ角）を確保する目的で、アッパアーム３２のアーム長がロアアーム３３のアーム長に対して短くなるように構成されている。なお、図１２，図１３に示すように、上述のアッパアーム３２はリヤサイドフレーム７と干渉しないように下方に窪む湾曲形状に形成されている。
また、この実施例では前側のアッパアーム３２と前側のロアアーム３３とが平面視において車幅方向に略並行に延びており、横力を車幅方向に延びる前側クロスメンバ部２３で受けるので、該前側クロスメンバ部２３の前後曲げモーメントを抑制することができる。
【００４３】
<同相横力入力時の説明>
次に、図１２を参照して旋回時等において同相横力（左右の後輪４８，４８が同じ側に倒れる横力）が入力した場合について説明する。
左右の後輪４８，４８に同相の横力ａ，ｂが入力すると、左側ロアアーム３３（図１２は正面図であって図示の右側が車両左側に相当するので、左側ロアアーム３３は図示右側のアーム３３である）には引く力ｃが作用し、左側アッパアーム３２には押す力ｄが作用し、右側ロアアーム３３には押す力ｅが作用し、右側アッパアーム３２には引く力ｆが作用する。
正面図で示す図１２から明らかなように、車両の右側上部から左側下部にかけて各要素３０，２３Ｓ，２３Ｃとブラケット３１の下辺とが略直線状に連結されており、車両の左側上部から右側下部にかけて、各要素３０，２３Ｓ，２３Ｃとブラケット３１の下辺とが略直線状に連結されていて、これによりタスキ掛けに近似した構造となっているので、ブラケット３０，３１を備えた前側クロスメンバ部２３には図１２に矢印で示す力ｃ´，ｄ´，ｅ´，ｆ´が作用し、左側の引く力ｃ´と右側の引く力ｆ´とで荷重が打ち消され、右側の押す力ｅ´と左側の押す力ｄ´とで荷重が打ち消されて、同相横力が相殺できる。
なお、図１２にタスキ掛けの理想的な構造を仮想線αで示す。
【００４４】
<異相横力入力時の説明>
次に、図１３を参照して、轍や凹凸路（凸凹道）を走行する時のように左右の後輪４８，４８に異相横力が入力した場合について説明する。
左右の後輪４８，４８に異相の横力ｇ，ｈが入力すると、左側ロアアーム３３と右側ロアアーム３３とには、それぞれ引く力ｉ，ｊが作用する。
正面図で示す図１３から明らかなように、前側クロスメンバ部２３の中央部２３Ｃは、同図に距離Ｌ２で示すようにアッパアーム支持部２８とロアアーム支持部２９との間において、ロアアーム支持部２９側に近い位置に配置しており、中央部２３Ｃとロアアーム支持部２９との上下方向オフセット量（距離Ｌ２）が小さく、また、前側車体取付部２５とアッパアーム支持部２８との上下方向距離Ｌ３、並びに直線距離Ｌ４を何れも小さくし、ブラケット３０，３１を備えた前側クロスメンバ部２３の剛性を確保しているので、左右のアッパアーム３２，３２に入力される荷重よりも、その荷重が大きい左右のロアアーム３３，３３のそれぞれの引く力ｉ，ｊが互に打ち消す方向に作用して、異相横力が相殺される。
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。
【００４５】
このように、図１〜図１３で示した自動車の後部車体構造は、左右のサイドメンバ部２２，２２と、クロスメンバ部２３とを有するサブフレーム２１を備えた自動車の後部車体構造であって、上記サイドメンバ部２２は車体取付部２５，２６を備え、平面視で前側車体取付部２５近傍（近傍とは、側面視で、フランジ部３０ａ，３４ａと車体取付部２５とが重複する位置のこと）に、該前側車体取付部２５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、これら両アーム支持部２８，２９と上記クロスメンバ部２３とが前後に重なる位置に配置されており、該クロスメンバ部２３は、上記左右サイドメンバ部２２，２２からそれぞれ車幅方向内側下方に延びる左右の車幅方向側部２３Ｓ，２３Ｓと、これら両車幅方向側部２３Ｓ，２３Ｓを連結する中央部２３Ｃを有するパイプ材から形成された部位を有し、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、上下方向中央（図７の仮想ラインＬ１参照）よりも上方で上記サイドメンバ部２２がアッパアーム支持部２８にブラケット３０を介して連結され、上記ロアアーム支持部２９よりも上方で、かつ上下方向中央よりも下方に、上記中央部２３Ｃの位置が設定され、上記ロアアーム支持部２９は、上記中央部２３Ｃまたは該中央部２３Ｃに隣接した車幅方向側部２３Ｓの中央部２３Ｃ隣接部位にブラケット３１を介して連結されたものである（図４，図７参照）。
【００４６】
この構成によれば、次のような効果がある。
すなわち、前側車体取付部２５近傍にアッパアーム支持部２８とロアアーム支持部２９とが設けられており、各アーム支持部２８，２９と前側車体取付部との車幅方向距離の短縮を図ることができるので、アーム支持部２８，２９が車体に対して強固に取付けられ、アーム支持剛性と軽量高剛性化との両立を図ることができる。
また、両アーム支持部２８，２９とクロスメンバ部２３とが平面視（図６参照）で前後方向に重なる位置に配置されるので、前後位置が異なるものと比較して、横力によるサイドメンバ部２２への車幅方向曲げモーメントを抑制することができ、好ましくないジオメトリ変化を防止することができる。
さらに、ロアアーム支持部２９はサイドメンバ部２２から下方に離間しているが、クロスメンバ部２３の側部２３Ｓにおける中央部２３Ｃ隣接位置または中央部２３Ｃに取付けられており、横方向の荷重（横力）は中央部２３Ｃを介して反対側に伝えられるので、剛性を確保することができる。
【００４７】
加えて、クロスメンバ部２３の中央部２３Ｃは、ロアアーム支持部２９よりも上方に設定されているので、図１２に示すように、旋回時等に入力される同相横力は、右上アッパアーム３２と左下ロアアーム３３との間、左上アッパアーム３２と右下ロアアーム３３との間で、タスキ掛け状に荷重相殺でき、また左右反対側のサイドメンバ部２２へ略直線的に荷重伝達でき、剛性の向上を図ることができると共に、上述のクロスメンバ部２３をパイプ材で構成したので、周波数３００ＨＺ前後での面共振をなくすことができる。
しかも、クロスメンバ部２３の中央部２３Ｃは、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ける中央（図７の仮想ラインＬ１参照）よりも下方に設定されており、アッパアーム支持部２８に対して作用する横力よりも大きい横力が作用する左右のロアアーム支持部２９，２９とクロスメンバ部２３の中央部２３Ｃとの上下距離Ｌ２（図１３参照）短縮を図っているので、図１３に示す異相横力（左右輪が異なる側に倒れる時に入力される力）を、上述の中央部２３Ｃで水平方向に相殺することができる。
要するに、同相横力に対する剛性の確保のみならず、異相横力に対しても剛性を確保することができ、加えて、周波数３００ＨＺ前後の面共振をなくすことができるものである。
また、上記サイドメンバ部２２は、パイプ材から形成されると共に、上記ロアアーム支持部２９と連結されたものである（図４参照）。
【００４８】
この構成によれば、サイドメンバ部２２を、捻りに強いパイプ材で形成し、上記ロアアーム支持部２９を、クロスメンバ部２３のみならず、サイドメンバ部２２にも支持させたので、横力に対してさらに軽量高剛性化を図ることができる。
さらに、上記アッパアーム支持部２８は、上記サイドメンバ部２２におけるクロスメンバ部２３の延長方向と反対側の部位に連結されたものである（図４参照）。
【００４９】
この構成によれば、左右同相の横力（図１２参照）に対し、アッパアーム３２と反対側のロアアーム３３の横力相殺量を増加することができ、また、両アーム支持部をサイドメンバ部下方に設ける構造に対して、両アーム支持部２８，２９とサイドメンバ部２２や車体取付部２５との距離を短縮することで、軽量高剛性化を図ることができる。
加えて、上記サブフレーム２１は、上記ロアアーム支持部２９から後方向に離間した位置で後側ロアアーム３７を支持する後側クロスメンバ部２４を有し、該後側クロスメンバ部２４の左右両側部は、後側ロアアーム支持部３８から前後方向に分岐して上記サイドメンバ部２２に連結されたものである（図４参照）。
【００５０】
この構成によれば、後側クロスメンバ部２４の左右側部を分岐（前方傾斜部位２４Ｆ、後方傾斜部位２４Ｒ参照）してサイドメンバ部２２に連結したので、分岐した部分とサイドメンバ部２２とでトラス構造を形成することができ、後側クロスメンバ部２４の前後左右方向の剛性向上を図ることができ、このような構成の後側クロスメンバ部２４と、パイプ材にて形成した前側クロスメンバ部２３とにより、サブフレーム２１を平面視で平行四辺形的な変形荷重に対して高剛性化することができる。
また、後側ロアアーム支持部３８の前後剛性も向上させることができる。
【００５１】
さらに、上記実施例で開示したように、左右のサイドメンバ部２２，２２と、前後のクロスメンバ部２３，２４とを有するサブフレーム２１を備えた自動車の後部車体構造において、上記左右のサイドメンバ部２２，２２の後部（後側車体取付部２６参照）がそれぞれ左右のリヤサイドフレーム７，７に取付けられ、左右のサイドメンバ部２２，２２の前部（前側車体取付部２５参照）が、上記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のリヤサイドフレーム７よりも内側に取付けられる構造を採用すると（図１参照）、左右のサイドメンバ部２２，２２の前部が、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のリヤサイドフレーム７よりも内側に取付けられるので、前側車体取付部をリヤサイドフレームに取付ける構造に対して、アーム支持部（特に、前側ロアアーム支持部２９参照）と前側車体取付部２５との間の左右距離を短縮することができ、これにより、アーム長（アッパアーム３２およびロアアーム３３のアーム長参照）を確保しつつ、サブフレーム２１を軽量高剛性化することができ、また、上述のリヤサイドフレーム７後部が受けた後突荷重を、サイドメンバ部２２を介して車体クロスメンバ１０に伝達し、この車体クロスメンバ１０からリヤサイドフレーム７以外のフロアパネル等の部材に分散して、後突荷重の分散を図ることができるので、サブフレーム２１の前進や、その前方に位置する車体の変形を抑制して、後突安全性の向上を図ることができる。
【００５２】
図１４，図１５は自動車の後部車体構造の他の実施例を示し、図１４はサブフレームの平面図、図１５は図１４のＣ‐Ｃ線矢視断面図である。
この実施例では、サイドメンバ部２２および前側クロスメンバ部２３に加えて、後側クロスメンバ部２４もパイプ部材により構成したものである。
すなわち、後側クロスメンバ部２４の中央部２４Ｃの左右両端部に、該両端部から前方外側に傾斜して延びる前方傾斜部位２４Ｆ，２４Ｆを、同一のパイプ部材にて一体形成すると共に、これら両者２４Ｃ，２４Ｆと別体のパイプ部材にて後方傾斜部位２４Ｒを形成し、前方傾斜部位２４Ｆの前端部をサイドメンバ部２２に連続溶接にて固定し、後方傾斜部位２４Ｒの車幅方向内端部を前方傾斜部位２４Ｆの基部、または中央部２４Ｃの端部に連続溶接にて固定すると共に、該後方傾斜部位２４Ｒの車幅方向外端部をサイドメンバ部２２の後端部に連続溶接にて固定したものである。
また、上述の中央部２４Ｃと、前方傾斜部位２４Ｆと、後方傾斜部位２４Ｒとが平面視でＹ字状に交わる部位には、これらを外面側から覆う断面略Ｃ字形状のブラケット５１を設け、このブラケット５１の車幅方向内端５１ａの周縁と中央部２４Ｃとを連続溶接にて接合固定し、ブラケット５１の車幅方向外端前部５１ｂの周縁と前方傾斜部位２４Ｆとを連続溶接にて接合固定し、さらに、ブラケット５１の車幅方向外端後部５１ｃの周縁と後方傾斜部位２４Ｒとを連続溶接にて接合固定している。
上述のブラケット５１は、図１５に示すように、その下部から下方に延びる前後一対の後側ロアアーム支持片５１ｄ，５１ｄを一体に備えたもので、前後一対の後側ロアアーム支持片５１ｄ，５１ｄ間に補強部材としてのスティフナ４１を配置して、該スティフナ４１と後側ロアアーム支持片５１ｄ，５１ｄとを溶接固定すると共に、スティフナ４１の取付片を含んで前後一対の後側ロアアーム支持片５１ｄ，５１ｄ間には、後側ロアアーム支持ピン５２を横架して、この後側ロアアーム支持ピン５２に図１で示した後側ロアアーム３７のサブフレーム側枢支部を支持させるように構成している。
【００５３】
このように、図１４，図１５で示した実施例においては、上記後側クロスメンバ部２４は、上記中央部２４Ｃと前方傾斜部位２４Ｆと後方傾斜部位２４Ｒとが、それぞれパイプ状に形成されたものである（図１４参照）。
【００５４】
この構成によれば、上述の中央部２４Ｃ、前方傾斜部位２４Ｆ、後方傾斜部位２４Ｒを、それぞれパイプ状に形成したので、軽量高剛性化のさらなる向上と、荷重分散促進性のさらなる向上とを達成することができる。
図１４，図１５で示した実施例においても、その他の構成、作用、効果については、先の実施例とほぼ同様であるから、図１４，図１５において、前図と同一の部分には、同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。
【００５５】
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、
車体取付部は、前側車体取付部２５、後側車体取付部２６に対応し、
クロスメンバ部は、前側クロスメンバ部２３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。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
以上説明したように、本発明は、左右のサイドメンバ部と、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。
【符号の説明】
【００５７】
２１…サブフレーム（リヤサブフレーム）
２２…サイドメンバ部
２３…前側クロスメンバ部（クロスメンバ部）
２３Ｓ…車幅方向側部
２３Ｃ…中央部
２４…後側クロスメンバ部
２５…前側車体取付部（車体取付部）
２６…後側車体取付部（車体取付部）
２８…アッパアーム支持部
２９…ロアアーム支持部
３０，３１…ブラケット
３７…後側ロアアーム
３８…後側ロアアーム支持部
【技術分野】
【０００１】
この発明は、左右のサイドメンバ部と、クロスメンバ部とを有し、リヤサスペンションを支持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。
【背景技術】
【０００２】
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、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１６，図１７に示すような構造のものが知られている。
【０００３】
図１６に底面図にて模式的に示す従来構造（特許文献１参照）は、左右のサイドメンバ部８１，８１と、前後のクロスメンバ部８２，８３とを有するサブフレーム８０を設け、左右の各サイドメンバ部８１，８１における前後両側の車体取付部８１ａ，８１ｂをそれぞれ左右のリヤサイドフレーム８４，８４に連結し、サイドメンバ部８１，８１の前部８１ｃと車体クロスメンバ８５とを延長部材８６，８６で連結している。
【０００４】
図１６において、上述のサイドメンバ部８１は、平面視で車幅方向内方に略円弧状に湾曲している。この湾曲構造は、サスペンションのスプリング（コイルスプリング）をリヤサイドフレーム８４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（アーム８８の長さ参照）を長くして後輪８７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。
なお、図１６において、８８は前側ロアアーム、８９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。
【０００５】
図１６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、サイドメンバ部８１の前後の車体取付部８１ａ，８１ｂ間の距離が長く、かつ湾曲しているので、横力の入力に対して剛性を確保するために、該サイドメンバ部８１の板厚を大きくする必要があり、重量が大となる。
また、後突時に、リヤサイドフレーム８４後部が受けた後突荷重は、同図に矢印で示すように、リヤサイドフレーム８４の前部に集中するので、リヤサイドフレーム８４前方のサイドシル周辺の車体変形が増加する問題点があった。
さらに、前側車体取付部８１ａと前側ロアアーム８８の支持部８８ａとの間の距離が長く、剛性的に不利であった。
加えて、上述の延長部材８６でサイドメンバ部８１の前部８１ｃを車体クロスメンバ８５に接続した分、サブフレーム８０の剛性は幾分向上するが、該延長部材８６の長さ分だけ変形しやすくなると共に、延長部材配置スペースが必要となるうえ、重量が増加する問題点があった。
【０００６】
図１７に底面図にて模式的に示す従来構造（特許文献２参照）は、左右のサイドメンバ部８１，８１と、前後のクロスメンバ部８２，８３とを有するサブフレーム８０Ａを設け、左右の各サイドメンバ部８１，８１における前後両側の車体取付部８１ａ，８１ｂをそれぞれ左右のリヤサイドフレーム８４，８４に連結し、上述のサイドメンバ部８１を、図１６の従来構造と同様の目的で、平面視で車幅方向内方に略円弧状に湾曲形成させている。
【０００７】
図１７において、サブフレーム８０Ａの前側の車体取付部８１ａをリヤサイドフレーム８４に連結すべく、サイドメンバ部８１，８１を車幅方向内方へ湾曲させることは、サブフレーム８０Ａの前部が、前後方向に延びる車体強度部材としてのリヤサイドフレーム８４に強固に支持されるので、サブフレーム８０Ａと車体との連結強度の観点でも、また後突時のサブフレーム８０Ａの前方移動抑制の観点でも好ましく、さらにサイドメンバ部８１の湾曲形状が変形しやすい点も前方移動抑制の観点で好ましいと思われていた。
【０００８】
しかしながら、図１７に示す従来構造においても、図１６の従来構造と同様に、前側車体取付部８１ａと前側ロアアーム８８の支持部８８ａとの間の距離を短くすることができず、剛性的に不利であった。
さらに、図１７に示す従来構造においては、前側ロアアーム８８の支持部８８ａと前側アッパアーム（図示せず）の支持部とを前後方向の同一位置に配置し、正面視において、右上アッパアームと左下ロアアームとの間、および、左上アッパアームと右下ロアアームとの間で、タスキ掛け状に荷重を相殺すべく構成して、旋回時等において左右の後輪８７，８７が同じ側に倒れるような同相横力を相殺できるように構成している。
【０００９】
しかしながら、図１７に示す従来構造においては、同相横力は相殺できるものの、凹凸路（凸凹道）走行時等において左右の後輪８７，８７が異なる側に倒れるような異相横力では、クロスメンバ部８２がパネル製であり、かつ前側のロアアーム８８の支持部８８ａとクロスメンバ部８２の中央部との上下オフセット量が大きいので、剛性改善の余地があり、さらに、パネル製のクロスメンバ部８２が周波数３００ＨＺ前後で面共振するという問題点があった。なお、図１７において、図１６と同一の部分には、同一符号を付している。
そこで、従来から自動車の後部車体構造には、同相横力および異相横力に対する剛性の確保と、面共振の抑制を図ることが要請されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１０−２４７６２２号公報
【特許文献２】特開２００９−２５５９０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そこで、本発明は、クロスメンバ部が左右のサイドメンバ部から車幅方向内側下方に延びる車幅方向側部と、両車幅方向側部を連結する中央部とを有してパイプ材から構成され、該中央部が上下方向でアッパアーム支持部とロアアーム支持部間であって、両者間の上下中央よりも下方に配設されることにより、左右輪が同じ側に倒れる旋回時等に入力される同相横力に対する剛性の確保のみならず、左右輪が異なる側に倒れる凹凸路走行時等に入力される異相横力に対しても剛性を確保することができ、加えて、周波数３００ＨＺ前後の面共振をなくす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。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
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、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、上記サイドメンバ部は車体取付部を備え、平面視で前側車体取付部近傍に、該前側車体取付部よりも上方のアッパアーム支持部と、サイドメンバ部から下方に離間したロアアーム支持部とが設けられ、これら両アーム支持部と上記クロスメンバ部とが前後に重なる位置に配置されており、該クロスメンバ部は、上記左右サイドメンバ部からそれぞれ車幅方向内側下方に延びる左右の車幅方向側部と、これら両車幅方向側部を連結する中央部を有するパイプ材から形成された部位を有し、アッパアーム支持部とロアアーム支持部との上下方向間において、上下方向中央よりも上方で上記サイドメンバ部がアッパアーム支持部にブラケットを介して連結され、上記ロアアーム支持部よりも上方で、かつ上下方向中央よりも下方に、上記中央部の位置が設定され、上記ロアアーム支持部は、上記中央部または該中央部に隣接した車幅方向側部の中央部隣接部位にブラケットを介して連結されたものである。
【００１３】
上記構成によれば、次のような効果がある。
すなわち、前側車体取付部近傍にアッパアーム支持部とロアアーム支持部とが設けられており、各アーム支持部と前側車体取付部との車幅方向距離の短縮を図ることができるので、アーム支持部が車体に対して強固に取付けられ、アーム支持剛性と軽量高剛性化との両立を図ることができる。
また、両アーム支持部とクロスメンバ部とが平面視で前後方向に重なる位置に配置されるので、前後位置が異なるものと比較して、横力によるサイドメンバ部への車幅方向曲げモーメントを抑制することができ、好ましくないジオメトリ変化を防止することができる。
さらに、ロアアーム支持部はサイドメンバ部から下方に離間しているが、クロスメンバ部の側部における中央部隣接位置または中央部に取付けられており、横方向の荷重（横力）は中央部を介して反対側に伝えられるので、剛性を確保することができる。
【００１４】
加えて、クロスメンバ部の中央部は、ロアアーム支持部よりも上方に設定されているので、旋回時等に入力される同相横力は、右上アッパアームと左下ロアアームとの間、左上アッパアームと右下ロアアームとの間で、タスキ掛け状に荷重相殺でき、また左右反対側のサイドメンバ部へ略直線的に荷重伝達でき、剛性の向上を図ることができると共に、上述のクロスメンバ部をパイプ材で構成したので、周波数３００ＨＺ前後での面共振をなくすことができる。
しかも、クロスメンバ部の中央部は、アッパアーム支持部とロアアーム支持部との上下方向間における中央よりも下方に設定されており、アッパアーム支持部に対して作用する横力よりも大きい横力が作用する左右のロアアーム支持部とクロスメンバ部の中央部との上下距離短縮を図っているので、異相横力（左右輪が異なる側に倒れる時に入力される力）を、上述の中央部で水平方向に相殺することができる。
要するに、同相横力に対する剛性の確保のみならず、異相横力に対しても剛性を確保することができ、加えて、周波数３００ＨＺ前後の面共振をなくすことができるものである。
【００１５】
この発明の一実施態様においては、上記サイドメンバ部は、パイプ材から形成されると共に、上記ロアアーム支持部と連結されたものである。
上記構成によれば、サイドメンバ部を、捻りに強いパイプ材（閉断面構造部材）で形成し、上記ロアアーム支持部をサイドメンバ部にも支持させたので、横力に対してさらに軽量高剛性化を図ることができる。
【００１６】
この発明の一実施態様においては、上記アッパアーム支持部は、上記サイドメンバ部におけるクロスメンバ部の延長方向と反対側の部位に連結されたものである。
上記構成によれば、左右同相の横力に対し、アッパアームと反対側のロアアームの横力相殺量を増加することができ、また、両アーム支持部をサイドメンバ部下方に設ける構造に対して、両アーム支持部とサイドメンバ部や車体取付部との距離を短縮することで、軽量高剛性化を図ることができる。
【００１７】
この発明の一実施態様においては、上記リヤサブフレームは、上記ロアアーム支持部から後方向に離間した位置で後側ロアアームを支持する後側クロスメンバ部を有し、該後側クロスメンバ部の左右両側部は、後側ロアアーム支持部から前後方向に分岐して上記サイドメンバ部に連結されたものである。
上記構成によれば、後側クロスメンバ部の左右側部を分岐してサイドメンバ部に連結したので、分岐した部分とサイドメンバ部とでトラス構造を形成することができ、後側クロスメンバ部の前後左右方向の剛性向上を図ることができ、このような構成の後側クロスメンバ部と、パイプ材にて形成した前側クロスメンバ部とにより、リヤサブフレームを平面視で平行四辺形的な変形荷重に対して高剛性化することができる。
また、後側ロアアーム支持部の前後剛性も向上させることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、クロスメンバ部が左右のサイドメンバ部から車幅方向内側下方に延びる車幅方向側部と、両車幅方向側部を連結する中央部とを有してパイプ材から構成され、該中央部を上下方向でアッパアーム支持部とロアアーム支持部間であって、両者間の上下中央よりも下方に配設したので、左右輪が同じ側に倒れる旋回時等に入力される同相横力に対する剛性の確保のみならず、左右輪が異なる側に倒れる凹凸路走行時等に入力される異相横力に対しても剛性を確保することができ、加えて、周波数３００ＨＺ前後の面共振をなくすことができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本願発明の自動車の後部車体構造を示す底面図
【図２】図１からリヤサブフレームおよびサスペンションアームを取外した状態の底面図
【図３】図１のＡ‐Ａ線矢視断面図
【図４】リヤサブフレームの斜視図
【図５】リヤサブフレームを下方から見上げた状態で示す斜視図
【図６】リヤサブフレームの平面図
【図７】リヤサブフレームの正面図
【図８】リヤサブフレームの背面図
【図９】リヤサブフレームの側面図
【図１０】図６のＢ‐Ｂ線矢視断面図
【図１１】自動車の後部車体構造を模式的に示す底面図
【図１２】同相横力入力時の説明図
【図１３】異相横力入力時の説明図
【図１４】自動車の後部車体構造の他の実施例を示す平面図
【図１５】図１４のＣ‐Ｃ線矢視断面図
【図１６】従来の自動車の後部車体構造を模式的に示す底面図
【図１７】従来の自動車の後部車体構造の他の例を模式的に示す底面図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
左右輪が同じ側に倒れる旋回時等に入力される同相横力に対する剛性の確保のみならず、左右輪が異なる側に倒れる凹凸路走行時等に入力される異相横力に対しても剛性を確保することができ、加えて、周波数３００ＨＺ前後の面共振をなくすという目的を、左右のサイドメンバ部と、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おいて、上記サイドメンバ部は車体取付部を備え、平面視で前側車体取付部近傍に、該前側車体取付部よりも上方のアッパアーム支持部と、サイドメンバ部から下方に離間したロアアーム支持部とが設けられ、これら両アーム支持部と上記クロスメンバ部とが前後に重なる位置に配置されており、該クロスメンバ部は、上記左右サイドメンバ部からそれぞれ車幅方向内側下方に延びる左右の車幅方向側部と、これら両車幅方向側部を連結する中央部を有するパイプ材から形成された部位を有し、アッパアーム支持部とロアアーム支持部との上下方向間において、上下方向中央よりも上方で上記サイドメンバ部がアッパアーム支持部にブラケットを介して連結され、上記ロアアーム支持部よりも上方で、かつ上下方向中央よりも下方に、上記中央部の位置が設定され、上記ロアアーム支持部は、上記中央部または該中央部に隣接した車幅方向側部の中央部隣接部位にブラケットを介して連結されるという構成にて実現した。
【実施例】
【００２１】
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からリヤサブフレームおよびサスペンションアーム等を取外した状態の底面図、図３は図１のＡ‐Ａ線矢視断面図である。
【００２２】
<車体構造の説明>
図２，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、前低後高状に傾斜して後方に延びるスラント部３と、を介してリヤフロア４（フロアパネル）を連設している。
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。
【００２３】
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り、サイドシル閉断面内には必要に応じてサイドシルレインフォースメントが設けられる。
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。
【００２４】
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、該リヤサイドフレーム７は、リヤシートパン２、スラント部３およびリヤフロア４の上面側に位置するリヤサイドフレームアッパ７Ｕと、リヤシートパン２、スラント部３およびリヤフロア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が形成されている。
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（後述するクロスメンバ９が配置された部分に対応）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。
【００２５】
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。
つまり、上下の各閉断面１１，１２が、図３に示すように上下方向に重なり合うように形成されている。また、この車体クロスメンバロア１０Ｌのリヤサイドフレーム７よりも車幅方向内側には、後述するサブフレーム２１の前側車体取付部２５（図１参照）の取付けポイント１０Ｐが設けられている。
図２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、車両補機としての燃料タンク１４が取付けられている。
【００２６】
一方、図２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、衝撃エネルギ吸収部材としてのクラッシュカン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２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１８を設け、このバネ座１８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２６（図１参照）の取付けポイント１９を設けている。
さらに、図２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。
【００２７】
<サブフレームの説明>
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、サブフレームと略記する）を取付けるものである。
【００２８】
図４はサブフレーム２１を上方から見た状態で示す斜視図、図５はサブフレーム２１を下方から見上げ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、平面視で左右略対称（図６参照）に形成されている。
【００２９】
左右のサイドメンバ部２２，２２は、パイプ状に形成、つまり、パイプ部材にて形成されると共に、該サイドメンバ部２２の前後両端部には前側車体取付部２５（いわゆる前側マウント部）と後側車体取付部２６（いわゆる後側マウント部）とが設けられている。
そして、図１に示すように、左右のサイドメンバ部２２，２２の後部が、後側車体取付部２６，２６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１９）に取付けられる一方、左右のサイドメンバ部２２，２２の前部が、前側車体取付部２５，２５を介して車体クロスメンバ１０（Ｎｏ．４クロスメンバ）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。詳しくは、前側車体取付部２５，２５を車体クロスメンバロア１０Ｌの取付けポイント１０Ｐ（図２参照）に取付けている。
これにより、リヤサイドフレーム７の後部が受けた後突荷重を、サイドメンバ部２２を介して車体クロスメンバ１０に伝達し、この車体クロスメンバ１０からリヤサイドフレーム７以外のフロアパネル等の部材に荷重分散して、後突荷重の分散を図り、サブフレーム２１の前進や、その前方に位置する車体の変形を抑制し、後突安全性の向上を図るように構成している。
また、上述の各サイドメンバ部２２，２２は、図１に示すように、その前方にサスペンション用のスプリング２７（コイルスプリング）が配設できるように、サブフレーム２１の後側車体取付部２６から車幅方向内側前方に延びており、これにより、後突荷重の分散とサスペンション用スプリング２７のレイアウトとの両立を図るように構成したものである。
【００３０】
図４，図６に示すように、平面視で前側車体取付部２５の近傍に、該前側車体取付部２５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。この実施例では、これら上下の各支持部２８，２９は後述するブラケット３０，３１により構成されるものである。
上述のアッパアーム支持部２８と、ロアアーム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。
また、図４，図７に示すように、上述の前側クロスメンバ部２３は、左右の各サイドメンバ部２２，２２（特に、該サイドメンバ部２２において前後方向に直線的に延びるその前部）からそれぞれ車幅方向内側下方に延びる左右の車幅方向側部２３Ｓ，２３Ｓと、これら左右の両車幅方向側部２３Ｓ，２３Ｓを車幅方向に水平に連結する中央部２３Ｃとを有するパイプ材から形成された部位を有する。
【００３１】
図７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、その上下方向中央（図７の仮想ラインＬ１参照）よりも上方でサイドメンバ部２２がアッパアーム支持部２８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よりも上方で、かつ上下方向中央（ラインＬ１参照）よりも下方に、上述の中央部２３Ｃの位置が設定され、ロアアーム支持部２９は上述の中央部２３Ｃまたは該中央部２３Ｃに隣接した車幅方向側部２３Ｓの中央部２３Ｃ隣接部位にブラケット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。
【００３２】
ここで、上述のサイドメンバ部２２は、既述したようにパイプ材から形成されると共に、該サイドメンバ部２２はブラケット３１を介してロアアーム支持部２９と連結されている。
また、上述のアッパアーム支持部２８は、サイドメンバ部２２における前側クロスメンバ部２３の延長方向、詳しくは、車幅方向内側下方に延びる車幅方向側部２３Ｓの延長方向と反対側の部位に連結されている。
つまり、サイドメンバ部２２の前側車体取付部２５の後方で、かつ車幅方向近傍には、サスペンションの前側アーム（図１２に示す前側のアッパアーム３２、前側のロアアーム３３参照）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３２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３３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。
【００３３】
図６〜図９に示すように、上述のブラケット３０は平面視でコ字状断面を有するように形成され、該ブラケット３０の基部および前後のフランジ部３０ａ，３０ａが前後方向に間隔をおいてサイドメンバ部２２に接合固定されると共に、基部から車幅方向の内側に延びる延設部３０ｂが前側クロスメンバ部２３における車幅方向側部２３Ｓの上部に接合固定されている。
上述のブラケット３０をこのように構成することで、該ブラケット３０の前後方向への倒れを阻止すると共に、横力に対する充分な接合強度を確保したものである。
【００３４】
ロアアーム支持部２９を構成するブラケット３１は、図４〜図９に示すように、Ｌ字断面をもった前側パネル３４と、Ｌ字断面をもつ後側パネル３５と、側部パネル３６とを有し、前後の各パネル３４，３５をサイドメンバ部２２下部から前側クロスメンバ部２３の中央部２３Ｃ端部にかけて接合固定し、これら前後の両パネル３４，３５の横方向の開口を側部パネル３６で閉塞して閉断面構造と成している。
上述のブラケット３１は、図７に示すように、正面視で略三角形状に形成されており、図９に示すように、側面視で略四角形状に形成されており、前後の各パネル３４，３５に一体形成されたフランジ部３４ａ，３５ａはサイドメンバ部２２に前後方向に幅広く接合固定されている。
上述のブラケット３１をこのように構成することで、該ブラケット３１の前後方向への倒れを阻止すると共に、横力に対する充分な接合強度を確保したものである。
【００３５】
一方、上述のサブフレーム２１は、図４に示すように、ロアアーム支持部２９および前側クロスメンバ部２３から後方向に離間した位置で後側ロアアーム３７（図１，図３参照）を支持する後側クロスメンバ部２４を備えている。
【００３６】
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２６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３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は後輪の上下動をコントロールするものである。
【００３７】
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２６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、後側クロスメンバ部２４それ自体、および、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の支持剛性を前後左右方向に補強すべく構成している。
【００３８】
図１０は図６のＢ‐Ｂ線矢視断面図であって、上述の後側クロスメンバ部２４は板材を逆Ｌ字状に折曲げたフロントメンバ３９と、同様に板材を逆Ｌ字状に折曲げたリヤメンバ４０と、を接合固定して構成しており、特に、図１０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の下部に補強部材としてのスティフナ４１を接合固定して、これら三者３９，４０，４１で車幅方向に延びる閉断面４２を形成し、この閉断面構造により、重量増加を抑制しつつ、中央部２４Ｃの剛性向上を図っている。
この実施例では、図５に斜視図で示すように、上述のスティフナ４１は中央部２４Ｃのみならず、前方傾斜部位２４Ｆおよび後方傾斜部位２４Ｒの車幅方向中途位置まで分岐して延びており、このスティフナ４１の延出構造により、部品点数の増加を招くことなく、前後の各傾斜部位２４Ｆ，２４Ｒの強度向上を図っている。
【００３９】
図３に示すように、サブフレーム２１の前側車体取付部２５は、車体クロスメンバロア１０Ｌの閉断面１２内にレインフォースメント４３で支持されたナット４４に対して、ボルト４５を用いて下方から締結固定されており、同様に後側車体取付部２６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１８（図２参照）と上下方向に対向する部分が、スプリング２７に対応して膨出形成されている。
【００４０】
図１において、４７は後輪４８（図１１〜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。
【００４１】
図１１は上記構成を模式的に示す底面図であって、左右のサイドメンバ部２２，２２の後部（後側車体取付部２６参照）をリヤサイドフレーム７に取付け、左右のサイドメンバ部２２，２２の前部（前側車体取付部２５参照）を車体クロスメンバ１０のリヤサイドフレーム７よりも内側に取付けているので、前側車体取付部をリヤサイドフレームに取付ける構造に対して、アーム支持部、特に前側ロアアーム支持部２９と前側車体取付部２５との間の左右距離を短縮することができ、これによって、アーム長を確保しつつ、サブフレーム２１を軽量高剛性化することができる。
また、後突時には図１１に矢印で示すように、リヤサイドフレーム７に後突荷重が入力するが、このリヤサイドフレーム７後部が受けた後突荷重を、サイドメンバ部２２を介して車体クロスメンバ１０に伝達して、荷重分散を図ることができる。
さらに、図１１および図１からも明らかなように、トーイン（後輪４８の前側がその後側に対して車幅方向内側となるトー角）を確保するために前側のアーム（アッパアーム３２、ロアアーム３３ともに）のアーム長は、後側ロアアーム３７のアーム長よりも短く設定されている。
【００４２】
図１２は同相横力入力時の説明図、図１３は異相横力入力時の説明図であるが、アッパアーム３２とロアアーム３３の各アーム長の比較において、ネガティブキャンバ（正面視で左右の後輪４８，４８が八の字状となるキャンバ角）を確保する目的で、アッパアーム３２のアーム長がロアアーム３３のアーム長に対して短くなるように構成されている。なお、図１２，図１３に示すように、上述のアッパアーム３２はリヤサイドフレーム７と干渉しないように下方に窪む湾曲形状に形成されている。
また、この実施例では前側のアッパアーム３２と前側のロアアーム３３とが平面視において車幅方向に略並行に延びており、横力を車幅方向に延びる前側クロスメンバ部２３で受けるので、該前側クロスメンバ部２３の前後曲げモーメントを抑制することができる。
【００４３】
<同相横力入力時の説明>
次に、図１２を参照して旋回時等において同相横力（左右の後輪４８，４８が同じ側に倒れる横力）が入力した場合について説明する。
左右の後輪４８，４８に同相の横力ａ，ｂが入力すると、左側ロアアーム３３（図１２は正面図であって図示の右側が車両左側に相当するので、左側ロアアーム３３は図示右側のアーム３３である）には引く力ｃが作用し、左側アッパアーム３２には押す力ｄが作用し、右側ロアアーム３３には押す力ｅが作用し、右側アッパアーム３２には引く力ｆが作用する。
正面図で示す図１２から明らかなように、車両の右側上部から左側下部にかけて各要素３０，２３Ｓ，２３Ｃとブラケット３１の下辺とが略直線状に連結されており、車両の左側上部から右側下部にかけて、各要素３０，２３Ｓ，２３Ｃとブラケット３１の下辺とが略直線状に連結されていて、これによりタスキ掛けに近似した構造となっているので、ブラケット３０，３１を備えた前側クロスメンバ部２３には図１２に矢印で示す力ｃ´，ｄ´，ｅ´，ｆ´が作用し、左側の引く力ｃ´と右側の引く力ｆ´とで荷重が打ち消され、右側の押す力ｅ´と左側の押す力ｄ´とで荷重が打ち消されて、同相横力が相殺できる。
なお、図１２にタスキ掛けの理想的な構造を仮想線αで示す。
【００４４】
<異相横力入力時の説明>
次に、図１３を参照して、轍や凹凸路（凸凹道）を走行する時のように左右の後輪４８，４８に異相横力が入力した場合について説明する。
左右の後輪４８，４８に異相の横力ｇ，ｈが入力すると、左側ロアアーム３３と右側ロアアーム３３とには、それぞれ引く力ｉ，ｊが作用する。
正面図で示す図１３から明らかなように、前側クロスメンバ部２３の中央部２３Ｃは、同図に距離Ｌ２で示すようにアッパアーム支持部２８とロアアーム支持部２９との間において、ロアアーム支持部２９側に近い位置に配置しており、中央部２３Ｃとロアアーム支持部２９との上下方向オフセット量（距離Ｌ２）が小さく、また、前側車体取付部２５とアッパアーム支持部２８との上下方向距離Ｌ３、並びに直線距離Ｌ４を何れも小さくし、ブラケット３０，３１を備えた前側クロスメンバ部２３の剛性を確保しているので、左右のアッパアーム３２，３２に入力される荷重よりも、その荷重が大きい左右のロアアーム３３，３３のそれぞれの引く力ｉ，ｊが互に打ち消す方向に作用して、異相横力が相殺される。
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。
【００４５】
このように、図１〜図１３で示した自動車の後部車体構造は、左右のサイドメンバ部２２，２２と、クロスメンバ部２３とを有するサブフレーム２１を備えた自動車の後部車体構造であって、上記サイドメンバ部２２は車体取付部２５，２６を備え、平面視で前側車体取付部２５近傍（近傍とは、側面視で、フランジ部３０ａ，３４ａと車体取付部２５とが重複する位置のこと）に、該前側車体取付部２５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、これら両アーム支持部２８，２９と上記クロスメンバ部２３とが前後に重なる位置に配置されており、該クロスメンバ部２３は、上記左右サイドメンバ部２２，２２からそれぞれ車幅方向内側下方に延びる左右の車幅方向側部２３Ｓ，２３Ｓと、これら両車幅方向側部２３Ｓ，２３Ｓを連結する中央部２３Ｃを有するパイプ材から形成された部位を有し、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、上下方向中央（図７の仮想ラインＬ１参照）よりも上方で上記サイドメンバ部２２がアッパアーム支持部２８にブラケット３０を介して連結され、上記ロアアーム支持部２９よりも上方で、かつ上下方向中央よりも下方に、上記中央部２３Ｃの位置が設定され、上記ロアアーム支持部２９は、上記中央部２３Ｃまたは該中央部２３Ｃに隣接した車幅方向側部２３Ｓの中央部２３Ｃ隣接部位にブラケット３１を介して連結されたものである（図４，図７参照）。
【００４６】
この構成によれば、次のような効果がある。
すなわち、前側車体取付部２５近傍にアッパアーム支持部２８とロアアーム支持部２９とが設けられており、各アーム支持部２８，２９と前側車体取付部との車幅方向距離の短縮を図ることができるので、アーム支持部２８，２９が車体に対して強固に取付けられ、アーム支持剛性と軽量高剛性化との両立を図ることができる。
また、両アーム支持部２８，２９とクロスメンバ部２３とが平面視（図６参照）で前後方向に重なる位置に配置されるので、前後位置が異なるものと比較して、横力によるサイドメンバ部２２への車幅方向曲げモーメントを抑制することができ、好ましくないジオメトリ変化を防止することができる。
さらに、ロアアーム支持部２９はサイドメンバ部２２から下方に離間しているが、クロスメンバ部２３の側部２３Ｓにおける中央部２３Ｃ隣接位置または中央部２３Ｃに取付けられており、横方向の荷重（横力）は中央部２３Ｃを介して反対側に伝えられるので、剛性を確保することができる。
【００４７】
加えて、クロスメンバ部２３の中央部２３Ｃは、ロアアーム支持部２９よりも上方に設定されているので、図１２に示すように、旋回時等に入力される同相横力は、右上アッパアーム３２と左下ロアアーム３３との間、左上アッパアーム３２と右下ロアアーム３３との間で、タスキ掛け状に荷重相殺でき、また左右反対側のサイドメンバ部２２へ略直線的に荷重伝達でき、剛性の向上を図ることができると共に、上述のクロスメンバ部２３をパイプ材で構成したので、周波数３００ＨＺ前後での面共振をなくすことができる。
しかも、クロスメンバ部２３の中央部２３Ｃは、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ける中央（図７の仮想ラインＬ１参照）よりも下方に設定されており、アッパアーム支持部２８に対して作用する横力よりも大きい横力が作用する左右のロアアーム支持部２９，２９とクロスメンバ部２３の中央部２３Ｃとの上下距離Ｌ２（図１３参照）短縮を図っているので、図１３に示す異相横力（左右輪が異なる側に倒れる時に入力される力）を、上述の中央部２３Ｃで水平方向に相殺することができる。
要するに、同相横力に対する剛性の確保のみならず、異相横力に対しても剛性を確保することができ、加えて、周波数３００ＨＺ前後の面共振をなくすことができるものである。
また、上記サイドメンバ部２２は、パイプ材から形成されると共に、上記ロアアーム支持部２９と連結されたものである（図４参照）。
【００４８】
この構成によれば、サイドメンバ部２２を、捻りに強いパイプ材で形成し、上記ロアアーム支持部２９を、クロスメンバ部２３のみならず、サイドメンバ部２２にも支持させたので、横力に対してさらに軽量高剛性化を図ることができる。
さらに、上記アッパアーム支持部２８は、上記サイドメンバ部２２におけるクロスメンバ部２３の延長方向と反対側の部位に連結されたものである（図４参照）。
【００４９】
この構成によれば、左右同相の横力（図１２参照）に対し、アッパアーム３２と反対側のロアアーム３３の横力相殺量を増加することができ、また、両アーム支持部をサイドメンバ部下方に設ける構造に対して、両アーム支持部２８，２９とサイドメンバ部２２や車体取付部２５との距離を短縮することで、軽量高剛性化を図ることができる。
加えて、上記サブフレーム２１は、上記ロアアーム支持部２９から後方向に離間した位置で後側ロアアーム３７を支持する後側クロスメンバ部２４を有し、該後側クロスメンバ部２４の左右両側部は、後側ロアアーム支持部３８から前後方向に分岐して上記サイドメンバ部２２に連結されたものである（図４参照）。
【００５０】
この構成によれば、後側クロスメンバ部２４の左右側部を分岐（前方傾斜部位２４Ｆ、後方傾斜部位２４Ｒ参照）してサイドメンバ部２２に連結したので、分岐した部分とサイドメンバ部２２とでトラス構造を形成することができ、後側クロスメンバ部２４の前後左右方向の剛性向上を図ることができ、このような構成の後側クロスメンバ部２４と、パイプ材にて形成した前側クロスメンバ部２３とにより、サブフレーム２１を平面視で平行四辺形的な変形荷重に対して高剛性化することができる。
また、後側ロアアーム支持部３８の前後剛性も向上させることができる。
【００５１】
さらに、上記実施例で開示したように、左右のサイドメンバ部２２，２２と、前後のクロスメンバ部２３，２４とを有するサブフレーム２１を備えた自動車の後部車体構造において、上記左右のサイドメンバ部２２，２２の後部（後側車体取付部２６参照）がそれぞれ左右のリヤサイドフレーム７，７に取付けられ、左右のサイドメンバ部２２，２２の前部（前側車体取付部２５参照）が、上記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のリヤサイドフレーム７よりも内側に取付けられる構造を採用すると（図１参照）、左右のサイドメンバ部２２，２２の前部が、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のリヤサイドフレーム７よりも内側に取付けられるので、前側車体取付部をリヤサイドフレームに取付ける構造に対して、アーム支持部（特に、前側ロアアーム支持部２９参照）と前側車体取付部２５との間の左右距離を短縮することができ、これにより、アーム長（アッパアーム３２およびロアアーム３３のアーム長参照）を確保しつつ、サブフレーム２１を軽量高剛性化することができ、また、上述のリヤサイドフレーム７後部が受けた後突荷重を、サイドメンバ部２２を介して車体クロスメンバ１０に伝達し、この車体クロスメンバ１０からリヤサイドフレーム７以外のフロアパネル等の部材に分散して、後突荷重の分散を図ることができるので、サブフレーム２１の前進や、その前方に位置する車体の変形を抑制して、後突安全性の向上を図ることができる。
【００５２】
図１４，図１５は自動車の後部車体構造の他の実施例を示し、図１４はサブフレームの平面図、図１５は図１４のＣ‐Ｃ線矢視断面図である。
この実施例では、サイドメンバ部２２および前側クロスメンバ部２３に加えて、後側クロスメンバ部２４もパイプ部材により構成したものである。
すなわち、後側クロスメンバ部２４の中央部２４Ｃの左右両端部に、該両端部から前方外側に傾斜して延びる前方傾斜部位２４Ｆ，２４Ｆを、同一のパイプ部材にて一体形成すると共に、これら両者２４Ｃ，２４Ｆと別体のパイプ部材にて後方傾斜部位２４Ｒを形成し、前方傾斜部位２４Ｆの前端部をサイドメンバ部２２に連続溶接にて固定し、後方傾斜部位２４Ｒの車幅方向内端部を前方傾斜部位２４Ｆの基部、または中央部２４Ｃの端部に連続溶接にて固定すると共に、該後方傾斜部位２４Ｒの車幅方向外端部をサイドメンバ部２２の後端部に連続溶接にて固定したものである。
また、上述の中央部２４Ｃと、前方傾斜部位２４Ｆと、後方傾斜部位２４Ｒとが平面視でＹ字状に交わる部位には、これらを外面側から覆う断面略Ｃ字形状のブラケット５１を設け、このブラケット５１の車幅方向内端５１ａの周縁と中央部２４Ｃとを連続溶接にて接合固定し、ブラケット５１の車幅方向外端前部５１ｂの周縁と前方傾斜部位２４Ｆとを連続溶接にて接合固定し、さらに、ブラケット５１の車幅方向外端後部５１ｃの周縁と後方傾斜部位２４Ｒとを連続溶接にて接合固定している。
上述のブラケット５１は、図１５に示すように、その下部から下方に延びる前後一対の後側ロアアーム支持片５１ｄ，５１ｄを一体に備えたもので、前後一対の後側ロアアーム支持片５１ｄ，５１ｄ間に補強部材としてのスティフナ４１を配置して、該スティフナ４１と後側ロアアーム支持片５１ｄ，５１ｄとを溶接固定すると共に、スティフナ４１の取付片を含んで前後一対の後側ロアアーム支持片５１ｄ，５１ｄ間には、後側ロアアーム支持ピン５２を横架して、この後側ロアアーム支持ピン５２に図１で示した後側ロアアーム３７のサブフレーム側枢支部を支持させるように構成している。
【００５３】
このように、図１４，図１５で示した実施例においては、上記後側クロスメンバ部２４は、上記中央部２４Ｃと前方傾斜部位２４Ｆと後方傾斜部位２４Ｒとが、それぞれパイプ状に形成されたものである（図１４参照）。
【００５４】
この構成によれば、上述の中央部２４Ｃ、前方傾斜部位２４Ｆ、後方傾斜部位２４Ｒを、それぞれパイプ状に形成したので、軽量高剛性化のさらなる向上と、荷重分散促進性のさらなる向上とを達成することができる。
図１４，図１５で示した実施例においても、その他の構成、作用、効果については、先の実施例とほぼ同様であるから、図１４，図１５において、前図と同一の部分には、同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。
【００５５】
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、
車体取付部は、前側車体取付部２５、後側車体取付部２６に対応し、
クロスメンバ部は、前側クロスメンバ部２３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。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
以上説明したように、本発明は、左右のサイドメンバ部と、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。
【符号の説明】
【００５７】
２１…サブフレーム（リヤサブフレーム）
２２…サイドメンバ部
２３…前側クロスメンバ部（クロスメンバ部）
２３Ｓ…車幅方向側部
２３Ｃ…中央部
２４…後側クロスメンバ部
２５…前側車体取付部（車体取付部）
２６…後側車体取付部（車体取付部）
２８…アッパアーム支持部
２９…ロアアーム支持部
３０，３１…ブラケット
３７…後側ロアアーム
３８…後側ロアアーム支持部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右のサイドメンバ部と、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、
上記サイドメンバ部は車体取付部を備え、
平面視で前側車体取付部近傍に、該前側車体取付部よりも上方のアッパアーム支持部と、
サイドメンバ部から下方に離間したロアアーム支持部とが設けられ、
これら両アーム支持部と上記クロスメンバ部とが前後に重なる位置に配置されており、
該クロスメンバ部は、上記左右サイドメンバ部からそれぞれ車幅方向内側下方に延びる左右の車幅方向側部と、
これら両車幅方向側部を連結する中央部を有するパイプ材から形成された部位を有し、
アッパアーム支持部とロアアーム支持部との上下方向間において、上下方向中央よりも上方で上記サイドメンバ部がアッパアーム支持部にブラケットを介して連結され、
上記ロアアーム支持部よりも上方で、かつ上下方向中央よりも下方に、上記中央部の位置が設定され、
上記ロアアーム支持部は、上記中央部または該中央部に隣接した車幅方向側部の中央部隣接部位にブラケットを介して連結されたことを特徴とする
自動車の後部車体構造。
【請求項２】
上記サイドメンバ部は、パイプ材から形成されると共に、上記ロアアーム支持部と連結された
請求項１記載の自動車の後部車体構造。
【請求項３】
上記アッパアーム支持部は、上記サイドメンバ部におけるクロスメンバ部の延長方向と反対側の部位に連結された
請求項１または２記載の自動車の後部車体構造。
【請求項４】
上記リヤサブフレームは、上記ロアアーム支持部から後方向に離間した位置で後側ロアアームを支持する後側クロスメンバ部を有し、
該後側クロスメンバ部の左右両側部は、後側ロアアーム支持部から前後方向に分岐して上記サイドメンバ部に連結された
請求項１〜３の何れか１項に記載の自動車の後部車体構造。
【請求項１】
左右のサイドメンバ部と、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、
上記サイドメンバ部は車体取付部を備え、
平面視で前側車体取付部近傍に、該前側車体取付部よりも上方のアッパアーム支持部と、
サイドメンバ部から下方に離間したロアアーム支持部とが設けられ、
これら両アーム支持部と上記クロスメンバ部とが前後に重なる位置に配置されており、
該クロスメンバ部は、上記左右サイドメンバ部からそれぞれ車幅方向内側下方に延びる左右の車幅方向側部と、
これら両車幅方向側部を連結する中央部を有するパイプ材から形成された部位を有し、
アッパアーム支持部とロアアーム支持部との上下方向間において、上下方向中央よりも上方で上記サイドメンバ部がアッパアーム支持部にブラケットを介して連結され、
上記ロアアーム支持部よりも上方で、かつ上下方向中央よりも下方に、上記中央部の位置が設定され、
上記ロアアーム支持部は、上記中央部または該中央部に隣接した車幅方向側部の中央部隣接部位にブラケットを介して連結されたことを特徴とする
自動車の後部車体構造。
【請求項２】
上記サイドメンバ部は、パイプ材から形成されると共に、上記ロアアーム支持部と連結された
請求項１記載の自動車の後部車体構造。
【請求項３】
上記アッパアーム支持部は、上記サイドメンバ部におけるクロスメンバ部の延長方向と反対側の部位に連結された
請求項１または２記載の自動車の後部車体構造。
【請求項４】
上記リヤサブフレームは、上記ロアアーム支持部から後方向に離間した位置で後側ロアアームを支持する後側クロスメンバ部を有し、
該後側クロスメンバ部の左右両側部は、後側ロアアーム支持部から前後方向に分岐して上記サイドメンバ部に連結された
請求項１〜３の何れか１項に記載の自動車の後部車体構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１３−１０３５４０（Ｐ２０１３−１０３５４０Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４７０００（Ｐ２０１１−２４７０００）
【出願日】平成２３年１１月１１日（２０１１．１１．１１）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１１日（２０１１．１１．１１）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
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