車両の後部車体構造
【課題】サスペンションの支持剛性および車体剛性を向上させる。
【解決手段】本発明の車両の後部車体構造は、車室の前後方向に延びる左右一対のリヤサイドフレーム１１ｅと、一対のリヤサイドフレーム１１ｅに両側端部１２ｂ２が連結されて、一対のリヤサイドフレーム１１ｅを車幅方向に接続するように設けられるリヤサスペンションメンバ１２ｂと、リヤサスペンションメンバ１２ｂによって支持され、後輪を懸架するリヤサスペンション３と、リヤサスペンションメンバ１２ｂに対応する位置で、左右一対のリヤサイドフレーム１１ｅの間を接続するリヤクロスメンバ１２ａとを有し、リヤクロスメンバ１２ａは、両端部に、リヤサイドフレーム１１ｅとの接続部分において車両前後方向に拡大した拡大部１２ａ２を有する。
【解決手段】本発明の車両の後部車体構造は、車室の前後方向に延びる左右一対のリヤサイドフレーム１１ｅと、一対のリヤサイドフレーム１１ｅに両側端部１２ｂ２が連結されて、一対のリヤサイドフレーム１１ｅを車幅方向に接続するように設けられるリヤサスペンションメンバ１２ｂと、リヤサスペンションメンバ１２ｂによって支持され、後輪を懸架するリヤサスペンション３と、リヤサスペンションメンバ１２ｂに対応する位置で、左右一対のリヤサイドフレーム１１ｅの間を接続するリヤクロスメンバ１２ａとを有し、リヤクロスメンバ１２ａは、両端部に、リヤサイドフレーム１１ｅとの接続部分において車両前後方向に拡大した拡大部１２ａ２を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の後輪を懸架するリヤサスペンションを、リヤサスペンションメンバで支持する車両の後部車体構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の後輪は、車体に対してリヤサスペンションを介して懸架されている。このリヤサスペンションを支持するリヤサスペンションメンバは、車幅方向に延びる部材であり、その両端部が、車両前後方向に延びる一対のリヤサイドフレームに固定されている。
【０００３】
リヤサスペンションは、路面の凹凸に追従するように車輪を変位させることで、路面から車体へ伝わる衝撃を吸収し、乗り心地を向上させるとともに、車輪や車軸を位置決めするための機構である。リヤサスペンションは、主に、コイルスプリング、ショックアブソーバ、サスペンションアームなどにより構成されている。このうち、サスペンションアームは、一端が車輪の所定の位置に対して回動可能に連結され、他端がリヤサスペンションメンバの所定の位置に対して回動可能に連結されてリンク機構を構成している。そして、サスペンションアームは、アームの長さや、アーム両端の連結位置が特定されることによって、その機能が効果的に発揮される。
【０００４】
特許文献１には、自動車のサスペンション装置が開示されている。このなかで、ロアーアーム、アッパーアームおよびトーコントロールリンクからなるサスペンションアームのそれぞれの一端をリヤサスペンションクロスメンバ（リヤサスペンションメンバ）の所定の位置に連結することが説明されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１３７６１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のように、複数のサスペンションアームをリヤサスペンションメンバに連結する場合には、リヤサスペンションメンバが、複数、車両の前後方向に異なる位置に配置される形態が一般的で、複雑で大掛かりな構造になりがちであった。
【０００７】
しかしながら、単にリヤサスペンションメンバの構造を単純化しようとすると、サスペンションの支持剛性および車体剛性が劣ってしまう傾向がある。
【０００８】
本発明は上記従来の問題に鑑みてなされたものであり、サスペンションの支持剛性および車体剛性を簡単な構成で効果的に向上させることができる車両の後部車体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】
【０００９】
本発明の車両の後部車体構造は、車室の前後方向に延びる左右一対のリヤサイドフレームと、該一対のリヤサイドフレームに両側端部が連結されて、前記一対のリヤサイドフレームを車幅方向に接続するように設けられるリヤサスペンションメンバと、該リヤサスペンションメンバによって支持され、後輪を懸架するリヤサスペンションと、前記リヤサスペンションメンバに対応する位置で、前記左右一対のリヤサイドフレームの間を接続するリヤクロスメンバとを有し、前記リヤクロスメンバは、両端部に、前記リヤサイドフレームとの接続部分において車両前後方向に拡大した拡大部を有することを特徴とする。
【００１０】
この発明では、リヤサスペンションメンバに対応する位置にリヤクロスメンバが設けられているとともに、このリヤクロスメンバの両端部に、リヤサイドフレームとの接続部分において車両前後方向に拡大した拡大部を有する構成としたため、リヤクロスメンバとリヤサイドフレームとの接続部分では、リヤサイドフレームに加わった力がリヤクロスメンバに伝達される際に、この拡大部によって、局所的に応力が集中するのを避けつつ、リヤサスペンションメンバの設置部を効果的に補強することができる。つまり、このような拡大部によって結合された構造物を変形・破壊する場合には、従来よりも大きな荷重を入力しなければならない。したがって、サスペンションの支持剛性および車体剛性を簡単な構成で効果的に向上させることができる。
【００１１】
また、前記リヤサイドフレームには、前記リヤクロスメンバが接続される位置の下側面に凹みが形成されて、上下方向に薄くなる連結部が形成され、該連結部に前記リヤサスペンションメンバの側端部が取り付けられることが好ましい。
【００１２】
この発明によれば、リヤサイドフレームの下側面に凹みが形成されることによって形成された上下方向に薄い連結部に対してリヤサスペンションメンバの側端部が取り付けられるので、リヤサスペンションメンバの側端部を、より上方に位置させることができる。
【００１３】
また、前記連結部に取り付けられた前記リヤサスペンションメンバの前記側端部に対して、前記リヤサスペンションのアッパーアームが取り付けられていることが好ましい。
【００１４】
この発明によれば、リヤサスペンションメンバの側端部が連結部に取り付けられるとともに、この側端部にアッパーアームが取り付けられている。これによって、アッパーアームの一端が、より上方に取り付けられることになる。したがって、アッパーアームの車幅方向のスパンと上下方向の高さを拡大することができ、操縦安定性を向上させることができる。
【００１５】
また、前記リヤサイドフレームが前後に分割され、後方のリヤサイドフレームの前端部および前方のリヤサイドフレームの後端部の間に、前記リヤサスペンションメンバの側端部が配設されるとともに、前記後方のリヤサイドフレームの前端部および前記前方のリヤサイドフレームの後端部が、前記リヤクロスメンバの前記拡大部によって連結されていることが好ましい。
【００１６】
この発明によれば、前後に分割されたリヤサイドフレームをリヤクロスメンバの拡大部で連結するとともに、前後に分割されたリヤサイドフレームの間にリヤサスペンションメンバが配設されるので、リヤサイドフレーム、リヤサスペンションメンバ、および、リヤクロスメンバの連結状態における剛性と、これら３部材の組み付け易さとを確保できる。
【００１７】
また、前記拡大部が、平面視で、前記リヤクロスメンバの端部に向けて分岐した二股形状を呈し、前記リヤサスペンションメンバの側端部を挟むように前記リヤサイドフレームに対して接続されていることが好ましい。
【００１８】
この発明によれば、拡大部が、平面視で、二股形状を呈しているので、リヤクロスメンバの軽量化を図ることもできる。あるいは、リヤサスペンションメンバの側端部の平面形状に工夫を施すことにより、リヤサイドフレームの車両前後方向の剛性を向上させることもできる。
【００１９】
前記リヤサスペンションメンバの車幅方向中央部分が、両側端部より下方にオフセットした状態に形成されていることが好ましい。
【００２０】
この発明によれば、リヤサスペンションメンバの車幅方向中央部分が、両側端部より下方にオフセットした状態に形成されていることによって、複数のサスペンションアームを異なる高さに連結することが可能である。したがって、リヤサスペンションメンバを車両の前後方向に異なる位置に複数設置する必要がなく、リヤサスペンションメンバの構造を単純化して、車体の軽量化を図ることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、リヤサスペンションメンバに対応する位置にリヤクロスメンバが設けられているとともに、このリヤクロスメンバの両端部に、リヤサイドフレームとの接続部分において車両前後方向に拡大した拡大部を有する構成としたため、サスペンションの支持剛性および車体剛性を簡単な構成で効果的に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】車両の骨格を構成する部材を概略的に説明するための車両の下面図である。
【図２】車両の後部車体構造を概略的に説明するための平面図である。
【図３】車両の後部車体構造を概略的に説明するための側面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】実施の形態１のリヤサイドフレームとリヤクロスメンバとの結合部分の構造を概略的に説明するための斜視図である。
【図６】実施の形態２のリヤサイドフレームとリヤクロスメンバとの結合部分の構造を概略的に説明するための斜視図である。
【図７】実施の形態２のリヤサイドフレームとリヤサスペンションメンバとの結合部分の形態を説明するための断面図である。
【図８】実施の形態３のリヤサイドフレームとリヤクロスメンバとの結合部分の構造を概略的に説明するための斜視図である。
【図９】実施の形態３のリヤサイドフレームとリヤクロスメンバとの結合部分の構造を概略的に説明するための平面図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下で、本実施の形態の車両の後部車体構造について、図面を用いて詳細に説明する。
【００２４】
（実施の形態１）
車両のアンダーボディは、概ね、車両の前後方向に延びる強度部材であるサイドフレーム材と、車幅方向に延びる強度部材であるクロスメンバと、床面を構成し、荷重を分散させるフロアパネル２とから構成されている。
【００２５】
サイドフレーム材としては、図１に示されるように、車両の前部に配置されるフロントリヤサイドフレーム１１ａ、車両の前後方向中間部であって、車室の下部に配置されるフロアフレーム１１ｂ、サブフロアフレーム１１ｃ、サイドシル１１ｄ、車両の後部に配置されるリヤサイドフレーム１１ｅなどがある。フロントリヤサイドフレーム１１ａ、フロアフレーム１１ｂ、サブフロアフレーム１１ｃ、サイドシル１１ｄおよびリヤサイドフレーム１１ｅは、いずれも、左右一対ずつ設けられている。
【００２６】
また、クロスメンバとしては、両端がフロントサイドフレーム１１ａに接続され、ボディの最前端に設けられるフロントクロスメンバ１２ｅ、フロントサイドフレーム１１ａに両端が接続されて、フロントクロスメンバ１２ａよりも後方側に設けられるフロントサスペンションクロスメンバ１２ｃ、両端がフロアフレーム１１ｂ後端部の近傍であって、リヤサイドフレーム１１ｅの前端に接続されるフロアクロスメンバ１２ｄ、両端がリヤサイドフレーム１１ｅに接続されて、フロアクロスメンバ１２ｄより後方に配置されるリヤサスペンションメンバ１２ｂ、両端がリヤサイドフレーム１１ｅの前後方向中間位置に接続されるリヤクロスメンバ１２ａなどがある。このうち、フロントサスペンションクロスメンバ１２ａは、前輪Ｗ１を懸架するフロントサスペンション３’を支持するためのものである。また、リヤサスペンションメンバ１２ｂは、後輪Ｗ２を懸架するリヤサスペンション３（後に詳述する）を支持するためのものである。
【００２７】
また、フロアパネル２は、板状の部材であり、図２および図３に示されるように、主に、前席シートおよび後席シートなどを支持し、乗員の居住空間の底面を形成する車室フロア部２１と、荷室等の底面を形成する荷室フロア部２３と、車室フロア部２１および荷室フロア部２３の間に設けられて、車両後方に向けて斜めに上昇する傾斜部２２とを含む。また、フロアパネル２には、車両を左右対称に分ける中心ラインに沿って車両前後方向に延びるフロアトンネル２ａが形成されている。フロアトンネル２ａは、断面がハット状を呈し、アンダーボディを補強する部分である。
【００２８】
フロアパネル２の下面には、図３に示されるように、サイドシル１１ｄ、フロアフレーム１１ｂ、サブフロアフレーム１１ｃ、リヤサイドフレーム１１ｅ、リヤクロスメンバ１２ａが設置されている。また、フロアパネル２は、フロアクロスメンバ１２ｄが、フロアトンネル２ａを横切るように、フロアパネル２の上面側に配置されることによって支持される。
【００２９】
図５は、実施の形態１のリヤサイドフレーム１１ｅ、リヤクロスメンバ１２ａ、および、リヤサスペンションメンバ１２ｂとの結合部分の構造を概略的に説明するための斜視図である。
【００３０】
実施の形態１の車両の後部車体構造は、図４および図５に示されるように、リヤサイドフレーム１１ｅと、リヤサスペンションメンバ１２ｂと、リヤサスペンション３と、リヤクロスメンバ１２ａとを含む。
【００３１】
リヤサイドフレーム１１ｅは、図２および図３に示されるように、前端が、フロアフレーム１１ｂの後端部およびサイドシル１１ｄの後端に接続され、車両後方へ向けて延びるパイプ状の部材である。リヤサイドフレーム１１ｅは、後方側が、車両の後方へ斜め上方に屈曲して、前方側より一段高い位置で略水平に延びている。
【００３２】
リヤサスペンションメンバ１２ｂは、上述のように、リヤサスペンション３を支持するために設けられた車幅方向に延びる部材である。本実施の形態のリヤサスペンションメンバ１２ｂは、リヤサスペンション３を支持する支持部１２ｂ１と、リヤサイドフレーム１１ｅに連結されるための側端部１２ｂ２とから構成されている。側端部１２ｂ２は、車両前後方向に略水平に延びる部材であり、支持部１２ｂ１の両端部に支持部１２ｂ１と一体に設けられ、リヤサイドフレーム１１ｅの前端より一段高くなった荷室フロア部２３の下側位置（以下、高段位置という）において、その下面側に対して、ボルトＢが締結されることで固定される。また、側端部１２ｂ２には、車両の前後方向に延びて、後述のアッパーアーム３１ａを回転可能に支持するシャフトＳＨが支持されている（図５では、シャフトＳＨ、ボルトＢ、ナットＮを省略）。また、支持部１２ｂ１は、図４に示されるように、車幅方向中央が下方にオフセットするように屈曲して形成されている。
【００３３】
リヤサスペンション３は、図３および図４に示されるように、主に、車輪Ｗ２およびリヤサスペンションメンバ１２ｂを連結してリンク機構を構成するサスペンションアーム３１と、圧縮コイルばねからなり、ばねの伸縮作用で衝撃を吸収するコイルスプリング３３と、コイルスプリング３３のもどり作用を和らげる、オイルダンパーなどのショックアブソーバ３２とから構成されている。このうち、ショックアブソーバ３２およびコイルスプリング３３については、本実施の形態において、とくに限定されるものではないので、ここでの詳細な説明を省略する。
【００３４】
サスペンションアーム３１は、略水平な状態で取り付けられるアッパーアーム３１ａ、ロアーアーム３１ｂなどを含む。本実施の形態では、アッパーアーム３１ａの一方の端部が、後輪Ｗ２のホイールサポートＷ２１に対して回動可能に取り付けられており、アッパーアーム３１ａの他方の端部が、リヤサスペンションメンバ１２ｂの側端部１２ｂ２のシャフトＳＨを中心軸として回動可能に取り付けられている。また、ロアーアーム３１ｂの一方の端部が、後輪Ｗ２のホイールサポートＷ２１に対して回動可能に取り付けられており、ロアーアーム３１ｂの他方の端部が、リヤサスペンションメンバ１２ｂの支持部１２ｂ１に対して回動可能に取り付けられている。アッパーアーム３１ａおよびロアーアーム３１ｂのリヤサスペンションメンバ１２ｂに対する連結位置については、リヤサスペンションメンバ１２ｂの中央部分が下方へオフセットした状態に形成されているので、上下方向に適宜調整することが可能である。つまり、中央部分が両側端部１２ｂ２よりも下方へオフセットした形態のリヤサスペンションメンバ１２ｂを用いることで、リヤサスペンションメンバ１２ｂが、極めて単純な形態であっても、上下に所定距離を置いて配設された複数のサスペンションアーム３１ａ、３１ｂを、それぞれ、適切な位置で支持することが可能となる。リヤサスペンションメンバ１２ｂをこのような形態にすることで、リヤサスペンションメンバ１２ｂの構造を単純化して、車体の軽量化を図ることができる。
【００３５】
リヤクロスメンバ１２ａは、図２および図５に示されるように、角パイプ状の部材であり、車幅方向に延びる本体部１２ａ１と、本体部１２ａ１の左右両端部に本体部１２ａ１と一体に形成され、車両前後方向に拡大した拡大部１２ａ２と、本体部１２ａ１の車幅方向中央部分から車両の前方に延びる前延部１２ａ３とを含む。ここで、前延部１２ａ３は、前端がフロアクロスメンバ１２ｄの車幅方向中央部分に接続されており、後突時に、車両前後方向に大きく変形するのを防ぐ機能を有している。なお、図５では、前延部１２ａ３を省略している。
【００３６】
また、本実施の形態において、リヤクロスメンバ１２ａは、リヤサイドフレーム１１ｅの高段位置（後方側）であって、リヤサスペンションメンバ１２ｂと対応する位置（車両前後方向に略同じ位置）に設けられている。
【００３７】
本実施の形態において、拡大部１２ａ２は、本体部１２ａ１から車幅方向外側へ向けて、緩やかに広がるような裾広がりの平面形状を呈している。また、リヤサイドフレーム１１ｅとの接合部分における、拡大部１２ａ２の車両前後方向の拡大度合いは、燃料タンクや荷室の配置状態、要求される剛性等に応じて適宜設定される。
【００３８】
拡大部１２ａ２は、リヤサイドフレーム１１ｅの車幅方向内側面に対して溶接等の手段により固定される。拡大部１２ａ２が車両の前後方向に拡大した形態であるため、リヤサイドフレーム１１ｅと拡大部１２ａ２との接合面積が増大する。これによって、リヤサイドメンバ１１ｅからリヤクロスメンバ１２ａに伝達される荷重は、接続箇所で適度に分散されて伝達され、拡大部１２ａ２によって、局所的に応力が集中するのを避けつつ、リヤサスペンションメンバの設置部を効果的に補強することができる。つまり、このような拡大部１２ａ２によって結合された構造物を変形・破壊する場合には、従来よりも大きな荷重を入力しなければならない。したがって、この拡大部１２ａ２を設けることで、サスペンション３の支持剛性および車体剛性を向上させることができる。このように、剛性を向上させることで、走行時における車体のねじれ等を効果的に防いで操縦安定性を向上させることができる。しかも、拡大部１２ａ２は、車両前後方向に拡大しているので、リヤサイドフレーム１１ｅを、その長手方向に補強する役目も担う。たとえば、リヤクロスメンバ１２ａの拡大部１２ａがリヤサイドフレーム１１ｅに接続された箇所において、剛性が高いため、後突時等に、リヤサイドフレーム１１ｅを長手方向に圧縮させるような力が作用した場合には、当該接続箇所での変形を抑え、リヤサイドフレーム１１ｅの変形箇所を制御することができる。
【００３９】
（実施の形態２）
図６は、実施の形態２のリヤサイドフレーム１１ｅとリヤクロスメンバ１２ａとの結合部分の構造を概略的に説明するための斜視図である。図７は、実施の形態２のリヤサイドフレーム１１ｅとリヤサスペンションメンバと１２ｂの結合部分の形態を説明するための断面図である。
【００４０】
実施の形態２の車両の後部車体構造は、図６および図７に示されるように、リヤサイドフレーム１１ｅに、リヤサスペンションメンバ１２ｂが連結される部分を形成したものである。なお、リヤクロスメンバ１２ａの構成および効果については、実施の形態１と同様であるので、ここでの重複する説明を省略する。
【００４１】
具体的には、リヤサイドフレーム１１ｅの下側面の一部を、リヤサイドサブフレーム１１ｅの側端部１２ｂ２に対応した形状に上方へ凹ませている。この凹みに応じて形成された、上下方向の薄肉部分が、リヤサスペンションメンバ１２ｂの側端部１２ｂ２をリヤサイドフレーム１１ｅに連結するための連結部１１ｅ０として使用される。リヤサイドフレーム１１ｅの連結部１１ｅ０には、図７に示されるように、ボルトＢを上下方向に挿通するためのボルト孔が形成されており、また、リヤサスペンションメンバ１２ｂの側端部１２ｂ２には、車両前後方向に突出し、上下方向に薄い段部Ａ１が形成されている。そして、この段部Ａ１に、ボルトＢを上下方向に挿通するためのボルト孔が形成されているとともに、段部Ａ１の下面に、ボルト孔に対応した位置にナットＮが予め固定されている。
【００４２】
側端部１２ｂ２を、連結部１１ｅ０に対して締結する際には、側端部１２ｂ２が連結部１１ｅ０の凹みに嵌め込まれた状態で、ボルトＢが、リヤサイドフレーム１１ｅの連結部１１ｅ０およびリヤサスペンションメンバ１２ｂの側端部１２ｂ２のボルト孔に挿通されて、ボルトＢが側端部１２ｂ２のナットＮに螺着されることによって、側端部１２ｂ２が、連結部１１ｅ０に対して締結される（図６では、ボルトＢとナットＮを省略）。
【００４３】
このように、リヤサイドフレーム１１ｅの高段位置の下面側に凹みを形成して、上下方向に薄肉の連結部１１ｅ０を形成することによって、側端部１２ｂ２は、リヤサイドフレーム１１ｅが上下方向に薄くなった分だけ上方に配置される。また、側端部１２ｂ２には、アッパーアーム３１ａの一端部が、側端部１２ｂ２に設けられたシャフトＳＨを中心軸として回動可能に取り付けられる。すなわち、アッパーアーム３１ａの一端部をリヤサイドフレーム１１ｅが上下方向に薄くなった分だけ高い位置に取り付けることが可能になる。これによって、アッパーアーム３１ａの車幅方向のスパンと上下方向の高さを拡大することができ、操縦安定性を向上させることができる。また、リヤサイドフレーム１１ｅの所定の位置に凹みが形成されていることによって、リヤサスペンションメンバ１２ｂの側端部１２ｂ２が、この凹みに嵌め込まれると、支持部１２ｂ１が正規の位置に位置決めされる。すなわち、連結部１１ｅ０は、リヤサスペンションメンバ１２ｂの位置決め機能をも有する。さらに、リヤサスペンションメンバ１２ｂの側端部１２ｂ２が、凹みにはめ込まれることによって、薄肉の連結部１１ｅ０が補強される。
【００４４】
（実施の形態３）
図８は、実施の形態３のリヤサイドフレーム１１ｅとリヤクロスメンバ１２ａとの結合部分の構造を概略的に説明するための斜視図である。図９は、実施の形態２のリヤサイドフレーム１１ｅとリヤクロスメンバ１２ａとの結合部分の構造を概略的に説明するための平面図である。図１０は、図９のＸ−Ｘ線矢視図である。
【００４５】
実施の形態３の車両の後部車体構造は、一対のリヤサイドフレーム１１ｅを、リヤサスペンションメンバ１２ｂの側端部１２ｂ２が設けられる高段位置で、それぞれ、前後に分割したものである。
【００４６】
具体的には、各リヤサイドフレーム１１ｅは、高段部において前後に分割されている。そして、前方側の部材の後端部１１ｅ１と後方側の部材の前端部１１ｅ２との間にリヤサスペンションメンバ１２ｂの側端部１２ｂ２が配置される程度の空間が確保される。
【００４７】
また、リヤクロスメンバ１２ａは、その両端に設けられた拡大部１２ａ２が、平面視で、リヤクロスメンバ１２ｂの端部に向けて分岐した二股形状を呈している。そして、拡大部１２ａ２は、一方がリヤサイドフレーム１１ｅの後端部１１ｅ１に対して溶接によって固定され、他方がリヤサイドフレーム１１ｅの前端部１１ｅ２に対して溶接によって固定される。こうして、分割されて２部材からなるリヤサイドフレーム１１ｅは、リヤクロスメンバ１２ａの拡大部１２ａ２を介して一体にされる。
【００４８】
さらにリヤサスペンションメンバ１２ｂの側端部１２ｂ２は、上面が、リヤサイドフレーム１１ｅの上面と並ぶように、リヤサイドフレーム１１ｅの後端部１１ｅ１と前端部１１ｅ２との間の空間に配置される。つまり、リヤクロスメンバ１２ａの拡大部１２ａ２は、リヤサスペンションメンバ１２ｂの側端部１２ｂ２を挟むようにリヤサイドフレーム１１ｅに対して接続されている。
【００４９】
また、本実施の形態の側端部１２ｂ２は、平面視で、五角形状を呈している。側端部１２ｂ２がリヤサイドフレーム１１ｅの前端部１１ｅ２および後端部１１ｅ１の間に配置されると、一部が車幅方向内側に突出し、二股形状に分岐した拡大部１２ａ２の間に配置されることになる。これによって、側端部１２ｂ２を部分的に拡大部１２ａ２の二股に分岐した部分に入れ込んだ状態で、リヤクロスメンバ１２ａの車両前後方向のずれを拘束し、剛性を向上させることができる。
【００５０】
このような、リヤサスペンションメンバ１２ｂの側端部１２ｂ２と、リヤサイドフレーム１１ｅとの連結は、図９および図１０に示されるように、ボルトＢとナットＮとによってなされる。具体的には、側端部１２ｂ２には、上下方向に薄く、車両の前後方向に突出した段部Ａ１が設けられているとともに、リヤサイドフレーム１１ｅの後端部１１ｅ１および前端部１１ｅ２には、下側に、この段部Ａ１に対応する凹部Ａ２が形成されている。さらに、リヤサイドフレーム１１ｅの後端部１１ｅ１および前端部１１ｅ２には、ボルトＢを上下方向に挿通するためのボルト孔が形成されているとともに、側端部１２ｂ２の段部Ａ１にもまた、ボルトＢを上下方向に挿通するためのボルト孔が形成されている。また、側端部１２ｂ２の下面には、ボルト孔に対応した位置にナットＮが予め固定されている。
【００５１】
リヤサスペンションメンバ１２ｂの側端部１２ｂ２を、リヤサイドフレーム１１ｅの前端部１１ｅ２および後端部１１ｅ１に対して締結する際には、側端部１２ｂ２の段部Ａ１が後端部１１ｅ１および前端部１１ｅ２の凹部Ａ２に対応した当接した状態で、ボルトＢが、リヤサイドフレーム１１ｅの後端部１１ｅ１および前端部１１ｅ２のボルト孔に挿通される。さらに、ボルトＢは、リヤサスペンションメンバ１２の側端部１２ｂ２の段部Ａ１に形成されたボルト孔に挿通されて、ボルトＢが側端部１２ｂ２のナットＮに螺合することによって、リヤサスペンションメンバ１２ｂの側端部１２ｂ２が、リヤサイドフレーム１１ｅの後端部１１ｅ１および前端部１１ｅ２に対して締結される（図８では、ボルトＢおよびナットＮを省略）。
【００５２】
こうして、前後に分割されたリヤサイドフレーム１１ｅをリヤクロスメンバ１２ａの拡大部１２ａ２で連結するとともに、前後に分割されたリヤサイドフレーム１１ｅの間にリヤサスペンションメンバ１２ｂが配設されて、リヤサイドフレーム１１ｅ、リヤサスペンションメンバ１２ｂ、および、リヤクロスメンバ１２ａの連結状態における剛性と、これら３部材の組み付け易さとが確保される。
【００５３】
このように、リヤサイドフレーム１１ｅが前後に分断されて、リヤサイドフレーム１１ｅの後端部１１ｅ１および前端部１１ｅ２の間にリヤサスペンションメンバ１２ｂの側端部１２ｂ２を配設することで、リヤサスペンションメンバ１２ｂの側端部１２ｂ２は、リヤサイドフレーム１１ｅの上下方向の厚さ分だけ上方に配置されることになる。また、側端部１２ｂ２には、アッパーアーム３１ａの一端部が、側端部１２ｂ２に設けられたシャフトＳＨを中心軸として回動可能に取り付けられる。すなわち、アッパーアーム３１ａの一端部をリヤサイドフレームの上下方向の厚さ分だけ高い位置に取り付けることが可能になる。これによって、アッパーアーム３１ａの車幅方向のスパンと上下方向の高さを拡大することができ、操縦安定性を向上させることができる。
【００５４】
以上の実施の形態によれば、リヤサスペンションメンバ１２ｂに対応する位置にリヤクロスメンバ１２ａが設けられているとともに、このリヤクロスメンバ１２ａは、両端部に、リヤサイドフレーム１１ｅとの接続部分において車両前後方向に拡大した拡大部１２ａ２を含んでいる。リヤクロスメンバ１２ａとリヤサイドフレーム１１ｅとの接続部分では、リヤサスペンションメンバ１２ｂからリヤサイドフレーム１１ｅに対して加わった力、あるいは、リヤサイドフレーム１１ｅに対して直接加わった力がリヤクロスメンバ１２ａに伝達される際に、この拡大部１２ａ２によって、局所的に応力が集中するのを避けつつ、リヤサスペンションメンバ１２ｂの設置部を効果的に補強することができる。つまり、このような拡大部１２ａ２によって結合された構造物を変形・破壊する場合には、従来よりも大きな荷重を入力しなければならない。したがって、サスペンション３の支持剛性および車体剛性を簡単な構成で効果的に向上させることができる。
【００５５】
なお、上記実施の形態では、リヤクロスメンバ１２ａの本体部１２ａ１と拡大部１２ａ２とが一部材で形成されている形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本体部１２ａ１と拡大部１２ａ２とを別部材とし、これらを一体にすることによってリヤクロスメンバ１２ａが構成される形態であってもよい。
【００５６】
また、上記実施の形態では、リヤクロスメンバ１２ａとして、本体部１２ａ１の、車幅方向略中央部から、車両前方へ向けて延びるトンネル状の前延部１２ａ３が設けられている形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、前延部１２ａ３が省略された形態であってもよい。
【００５７】
また、上記実施の形態３では、側端部１２ｂ２の平面形状を五角形状にして、車幅方向内側に一部を突出させて、側端部１２ｂ２を部分的に、拡大部１２ａ２の二股に分岐した部分に入れ込んだ状態で、拡大部１２ａ２の前後方向のずれを拘束して、剛性を向上させた形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。たとえば、側端部１２ｂ２を、平面視で車幅方向内側に突出していない形態とし、拡大部１２ａ２の分岐した部分の間に空間を確保する形態であってもよい。この場合には、リヤサスペンションメンバ１２ｂの側端部１２ｂ２と、リヤサイドフレーム１１ｅの後端部１１ｅ１および前端部１１ｅ２と、リヤクロスメンバ１２ａの拡大部１２ａ２との結合部分の軽量化を図ることができる。
【符号の説明】
【００５８】
１１ｅ リヤサイドフレーム
１１ｅ０ 連結部
１１ｅ１ 後端部
１１ｅ２ 前端部
１２ａ リヤクロスメンバ
１２ａ２ 拡大部
１２ｂ リヤサスペンションメンバ
１２ｂ２ 側端部
３ リヤサスペンション
３２ アッパーアーム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の後輪を懸架するリヤサスペンションを、リヤサスペンションメンバで支持する車両の後部車体構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の後輪は、車体に対してリヤサスペンションを介して懸架されている。このリヤサスペンションを支持するリヤサスペンションメンバは、車幅方向に延びる部材であり、その両端部が、車両前後方向に延びる一対のリヤサイドフレームに固定されている。
【０００３】
リヤサスペンションは、路面の凹凸に追従するように車輪を変位させることで、路面から車体へ伝わる衝撃を吸収し、乗り心地を向上させるとともに、車輪や車軸を位置決めするための機構である。リヤサスペンションは、主に、コイルスプリング、ショックアブソーバ、サスペンションアームなどにより構成されている。このうち、サスペンションアームは、一端が車輪の所定の位置に対して回動可能に連結され、他端がリヤサスペンションメンバの所定の位置に対して回動可能に連結されてリンク機構を構成している。そして、サスペンションアームは、アームの長さや、アーム両端の連結位置が特定されることによって、その機能が効果的に発揮される。
【０００４】
特許文献１には、自動車のサスペンション装置が開示されている。このなかで、ロアーアーム、アッパーアームおよびトーコントロールリンクからなるサスペンションアームのそれぞれの一端をリヤサスペンションクロスメンバ（リヤサスペンションメンバ）の所定の位置に連結することが説明されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１３７６１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のように、複数のサスペンションアームをリヤサスペンションメンバに連結する場合には、リヤサスペンションメンバが、複数、車両の前後方向に異なる位置に配置される形態が一般的で、複雑で大掛かりな構造になりがちであった。
【０００７】
しかしながら、単にリヤサスペンションメンバの構造を単純化しようとすると、サスペンションの支持剛性および車体剛性が劣ってしまう傾向がある。
【０００８】
本発明は上記従来の問題に鑑みてなされたものであり、サスペンションの支持剛性および車体剛性を簡単な構成で効果的に向上させることができる車両の後部車体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】
【０００９】
本発明の車両の後部車体構造は、車室の前後方向に延びる左右一対のリヤサイドフレームと、該一対のリヤサイドフレームに両側端部が連結されて、前記一対のリヤサイドフレームを車幅方向に接続するように設けられるリヤサスペンションメンバと、該リヤサスペンションメンバによって支持され、後輪を懸架するリヤサスペンションと、前記リヤサスペンションメンバに対応する位置で、前記左右一対のリヤサイドフレームの間を接続するリヤクロスメンバとを有し、前記リヤクロスメンバは、両端部に、前記リヤサイドフレームとの接続部分において車両前後方向に拡大した拡大部を有することを特徴とする。
【００１０】
この発明では、リヤサスペンションメンバに対応する位置にリヤクロスメンバが設けられているとともに、このリヤクロスメンバの両端部に、リヤサイドフレームとの接続部分において車両前後方向に拡大した拡大部を有する構成としたため、リヤクロスメンバとリヤサイドフレームとの接続部分では、リヤサイドフレームに加わった力がリヤクロスメンバに伝達される際に、この拡大部によって、局所的に応力が集中するのを避けつつ、リヤサスペンションメンバの設置部を効果的に補強することができる。つまり、このような拡大部によって結合された構造物を変形・破壊する場合には、従来よりも大きな荷重を入力しなければならない。したがって、サスペンションの支持剛性および車体剛性を簡単な構成で効果的に向上させることができる。
【００１１】
また、前記リヤサイドフレームには、前記リヤクロスメンバが接続される位置の下側面に凹みが形成されて、上下方向に薄くなる連結部が形成され、該連結部に前記リヤサスペンションメンバの側端部が取り付けられることが好ましい。
【００１２】
この発明によれば、リヤサイドフレームの下側面に凹みが形成されることによって形成された上下方向に薄い連結部に対してリヤサスペンションメンバの側端部が取り付けられるので、リヤサスペンションメンバの側端部を、より上方に位置させることができる。
【００１３】
また、前記連結部に取り付けられた前記リヤサスペンションメンバの前記側端部に対して、前記リヤサスペンションのアッパーアームが取り付けられていることが好ましい。
【００１４】
この発明によれば、リヤサスペンションメンバの側端部が連結部に取り付けられるとともに、この側端部にアッパーアームが取り付けられている。これによって、アッパーアームの一端が、より上方に取り付けられることになる。したがって、アッパーアームの車幅方向のスパンと上下方向の高さを拡大することができ、操縦安定性を向上させることができる。
【００１５】
また、前記リヤサイドフレームが前後に分割され、後方のリヤサイドフレームの前端部および前方のリヤサイドフレームの後端部の間に、前記リヤサスペンションメンバの側端部が配設されるとともに、前記後方のリヤサイドフレームの前端部および前記前方のリヤサイドフレームの後端部が、前記リヤクロスメンバの前記拡大部によって連結されていることが好ましい。
【００１６】
この発明によれば、前後に分割されたリヤサイドフレームをリヤクロスメンバの拡大部で連結するとともに、前後に分割されたリヤサイドフレームの間にリヤサスペンションメンバが配設されるので、リヤサイドフレーム、リヤサスペンションメンバ、および、リヤクロスメンバの連結状態における剛性と、これら３部材の組み付け易さとを確保できる。
【００１７】
また、前記拡大部が、平面視で、前記リヤクロスメンバの端部に向けて分岐した二股形状を呈し、前記リヤサスペンションメンバの側端部を挟むように前記リヤサイドフレームに対して接続されていることが好ましい。
【００１８】
この発明によれば、拡大部が、平面視で、二股形状を呈しているので、リヤクロスメンバの軽量化を図ることもできる。あるいは、リヤサスペンションメンバの側端部の平面形状に工夫を施すことにより、リヤサイドフレームの車両前後方向の剛性を向上させることもできる。
【００１９】
前記リヤサスペンションメンバの車幅方向中央部分が、両側端部より下方にオフセットした状態に形成されていることが好ましい。
【００２０】
この発明によれば、リヤサスペンションメンバの車幅方向中央部分が、両側端部より下方にオフセットした状態に形成されていることによって、複数のサスペンションアームを異なる高さに連結することが可能である。したがって、リヤサスペンションメンバを車両の前後方向に異なる位置に複数設置する必要がなく、リヤサスペンションメンバの構造を単純化して、車体の軽量化を図ることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、リヤサスペンションメンバに対応する位置にリヤクロスメンバが設けられているとともに、このリヤクロスメンバの両端部に、リヤサイドフレームとの接続部分において車両前後方向に拡大した拡大部を有する構成としたため、サスペンションの支持剛性および車体剛性を簡単な構成で効果的に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】車両の骨格を構成する部材を概略的に説明するための車両の下面図である。
【図２】車両の後部車体構造を概略的に説明するための平面図である。
【図３】車両の後部車体構造を概略的に説明するための側面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】実施の形態１のリヤサイドフレームとリヤクロスメンバとの結合部分の構造を概略的に説明するための斜視図である。
【図６】実施の形態２のリヤサイドフレームとリヤクロスメンバとの結合部分の構造を概略的に説明するための斜視図である。
【図７】実施の形態２のリヤサイドフレームとリヤサスペンションメンバとの結合部分の形態を説明するための断面図である。
【図８】実施の形態３のリヤサイドフレームとリヤクロスメンバとの結合部分の構造を概略的に説明するための斜視図である。
【図９】実施の形態３のリヤサイドフレームとリヤクロスメンバとの結合部分の構造を概略的に説明するための平面図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下で、本実施の形態の車両の後部車体構造について、図面を用いて詳細に説明する。
【００２４】
（実施の形態１）
車両のアンダーボディは、概ね、車両の前後方向に延びる強度部材であるサイドフレーム材と、車幅方向に延びる強度部材であるクロスメンバと、床面を構成し、荷重を分散させるフロアパネル２とから構成されている。
【００２５】
サイドフレーム材としては、図１に示されるように、車両の前部に配置されるフロントリヤサイドフレーム１１ａ、車両の前後方向中間部であって、車室の下部に配置されるフロアフレーム１１ｂ、サブフロアフレーム１１ｃ、サイドシル１１ｄ、車両の後部に配置されるリヤサイドフレーム１１ｅなどがある。フロントリヤサイドフレーム１１ａ、フロアフレーム１１ｂ、サブフロアフレーム１１ｃ、サイドシル１１ｄおよびリヤサイドフレーム１１ｅは、いずれも、左右一対ずつ設けられている。
【００２６】
また、クロスメンバとしては、両端がフロントサイドフレーム１１ａに接続され、ボディの最前端に設けられるフロントクロスメンバ１２ｅ、フロントサイドフレーム１１ａに両端が接続されて、フロントクロスメンバ１２ａよりも後方側に設けられるフロントサスペンションクロスメンバ１２ｃ、両端がフロアフレーム１１ｂ後端部の近傍であって、リヤサイドフレーム１１ｅの前端に接続されるフロアクロスメンバ１２ｄ、両端がリヤサイドフレーム１１ｅに接続されて、フロアクロスメンバ１２ｄより後方に配置されるリヤサスペンションメンバ１２ｂ、両端がリヤサイドフレーム１１ｅの前後方向中間位置に接続されるリヤクロスメンバ１２ａなどがある。このうち、フロントサスペンションクロスメンバ１２ａは、前輪Ｗ１を懸架するフロントサスペンション３’を支持するためのものである。また、リヤサスペンションメンバ１２ｂは、後輪Ｗ２を懸架するリヤサスペンション３（後に詳述する）を支持するためのものである。
【００２７】
また、フロアパネル２は、板状の部材であり、図２および図３に示されるように、主に、前席シートおよび後席シートなどを支持し、乗員の居住空間の底面を形成する車室フロア部２１と、荷室等の底面を形成する荷室フロア部２３と、車室フロア部２１および荷室フロア部２３の間に設けられて、車両後方に向けて斜めに上昇する傾斜部２２とを含む。また、フロアパネル２には、車両を左右対称に分ける中心ラインに沿って車両前後方向に延びるフロアトンネル２ａが形成されている。フロアトンネル２ａは、断面がハット状を呈し、アンダーボディを補強する部分である。
【００２８】
フロアパネル２の下面には、図３に示されるように、サイドシル１１ｄ、フロアフレーム１１ｂ、サブフロアフレーム１１ｃ、リヤサイドフレーム１１ｅ、リヤクロスメンバ１２ａが設置されている。また、フロアパネル２は、フロアクロスメンバ１２ｄが、フロアトンネル２ａを横切るように、フロアパネル２の上面側に配置されることによって支持される。
【００２９】
図５は、実施の形態１のリヤサイドフレーム１１ｅ、リヤクロスメンバ１２ａ、および、リヤサスペンションメンバ１２ｂとの結合部分の構造を概略的に説明するための斜視図である。
【００３０】
実施の形態１の車両の後部車体構造は、図４および図５に示されるように、リヤサイドフレーム１１ｅと、リヤサスペンションメンバ１２ｂと、リヤサスペンション３と、リヤクロスメンバ１２ａとを含む。
【００３１】
リヤサイドフレーム１１ｅは、図２および図３に示されるように、前端が、フロアフレーム１１ｂの後端部およびサイドシル１１ｄの後端に接続され、車両後方へ向けて延びるパイプ状の部材である。リヤサイドフレーム１１ｅは、後方側が、車両の後方へ斜め上方に屈曲して、前方側より一段高い位置で略水平に延びている。
【００３２】
リヤサスペンションメンバ１２ｂは、上述のように、リヤサスペンション３を支持するために設けられた車幅方向に延びる部材である。本実施の形態のリヤサスペンションメンバ１２ｂは、リヤサスペンション３を支持する支持部１２ｂ１と、リヤサイドフレーム１１ｅに連結されるための側端部１２ｂ２とから構成されている。側端部１２ｂ２は、車両前後方向に略水平に延びる部材であり、支持部１２ｂ１の両端部に支持部１２ｂ１と一体に設けられ、リヤサイドフレーム１１ｅの前端より一段高くなった荷室フロア部２３の下側位置（以下、高段位置という）において、その下面側に対して、ボルトＢが締結されることで固定される。また、側端部１２ｂ２には、車両の前後方向に延びて、後述のアッパーアーム３１ａを回転可能に支持するシャフトＳＨが支持されている（図５では、シャフトＳＨ、ボルトＢ、ナットＮを省略）。また、支持部１２ｂ１は、図４に示されるように、車幅方向中央が下方にオフセットするように屈曲して形成されている。
【００３３】
リヤサスペンション３は、図３および図４に示されるように、主に、車輪Ｗ２およびリヤサスペンションメンバ１２ｂを連結してリンク機構を構成するサスペンションアーム３１と、圧縮コイルばねからなり、ばねの伸縮作用で衝撃を吸収するコイルスプリング３３と、コイルスプリング３３のもどり作用を和らげる、オイルダンパーなどのショックアブソーバ３２とから構成されている。このうち、ショックアブソーバ３２およびコイルスプリング３３については、本実施の形態において、とくに限定されるものではないので、ここでの詳細な説明を省略する。
【００３４】
サスペンションアーム３１は、略水平な状態で取り付けられるアッパーアーム３１ａ、ロアーアーム３１ｂなどを含む。本実施の形態では、アッパーアーム３１ａの一方の端部が、後輪Ｗ２のホイールサポートＷ２１に対して回動可能に取り付けられており、アッパーアーム３１ａの他方の端部が、リヤサスペンションメンバ１２ｂの側端部１２ｂ２のシャフトＳＨを中心軸として回動可能に取り付けられている。また、ロアーアーム３１ｂの一方の端部が、後輪Ｗ２のホイールサポートＷ２１に対して回動可能に取り付けられており、ロアーアーム３１ｂの他方の端部が、リヤサスペンションメンバ１２ｂの支持部１２ｂ１に対して回動可能に取り付けられている。アッパーアーム３１ａおよびロアーアーム３１ｂのリヤサスペンションメンバ１２ｂに対する連結位置については、リヤサスペンションメンバ１２ｂの中央部分が下方へオフセットした状態に形成されているので、上下方向に適宜調整することが可能である。つまり、中央部分が両側端部１２ｂ２よりも下方へオフセットした形態のリヤサスペンションメンバ１２ｂを用いることで、リヤサスペンションメンバ１２ｂが、極めて単純な形態であっても、上下に所定距離を置いて配設された複数のサスペンションアーム３１ａ、３１ｂを、それぞれ、適切な位置で支持することが可能となる。リヤサスペンションメンバ１２ｂをこのような形態にすることで、リヤサスペンションメンバ１２ｂの構造を単純化して、車体の軽量化を図ることができる。
【００３５】
リヤクロスメンバ１２ａは、図２および図５に示されるように、角パイプ状の部材であり、車幅方向に延びる本体部１２ａ１と、本体部１２ａ１の左右両端部に本体部１２ａ１と一体に形成され、車両前後方向に拡大した拡大部１２ａ２と、本体部１２ａ１の車幅方向中央部分から車両の前方に延びる前延部１２ａ３とを含む。ここで、前延部１２ａ３は、前端がフロアクロスメンバ１２ｄの車幅方向中央部分に接続されており、後突時に、車両前後方向に大きく変形するのを防ぐ機能を有している。なお、図５では、前延部１２ａ３を省略している。
【００３６】
また、本実施の形態において、リヤクロスメンバ１２ａは、リヤサイドフレーム１１ｅの高段位置（後方側）であって、リヤサスペンションメンバ１２ｂと対応する位置（車両前後方向に略同じ位置）に設けられている。
【００３７】
本実施の形態において、拡大部１２ａ２は、本体部１２ａ１から車幅方向外側へ向けて、緩やかに広がるような裾広がりの平面形状を呈している。また、リヤサイドフレーム１１ｅとの接合部分における、拡大部１２ａ２の車両前後方向の拡大度合いは、燃料タンクや荷室の配置状態、要求される剛性等に応じて適宜設定される。
【００３８】
拡大部１２ａ２は、リヤサイドフレーム１１ｅの車幅方向内側面に対して溶接等の手段により固定される。拡大部１２ａ２が車両の前後方向に拡大した形態であるため、リヤサイドフレーム１１ｅと拡大部１２ａ２との接合面積が増大する。これによって、リヤサイドメンバ１１ｅからリヤクロスメンバ１２ａに伝達される荷重は、接続箇所で適度に分散されて伝達され、拡大部１２ａ２によって、局所的に応力が集中するのを避けつつ、リヤサスペンションメンバの設置部を効果的に補強することができる。つまり、このような拡大部１２ａ２によって結合された構造物を変形・破壊する場合には、従来よりも大きな荷重を入力しなければならない。したがって、この拡大部１２ａ２を設けることで、サスペンション３の支持剛性および車体剛性を向上させることができる。このように、剛性を向上させることで、走行時における車体のねじれ等を効果的に防いで操縦安定性を向上させることができる。しかも、拡大部１２ａ２は、車両前後方向に拡大しているので、リヤサイドフレーム１１ｅを、その長手方向に補強する役目も担う。たとえば、リヤクロスメンバ１２ａの拡大部１２ａがリヤサイドフレーム１１ｅに接続された箇所において、剛性が高いため、後突時等に、リヤサイドフレーム１１ｅを長手方向に圧縮させるような力が作用した場合には、当該接続箇所での変形を抑え、リヤサイドフレーム１１ｅの変形箇所を制御することができる。
【００３９】
（実施の形態２）
図６は、実施の形態２のリヤサイドフレーム１１ｅとリヤクロスメンバ１２ａとの結合部分の構造を概略的に説明するための斜視図である。図７は、実施の形態２のリヤサイドフレーム１１ｅとリヤサスペンションメンバと１２ｂの結合部分の形態を説明するための断面図である。
【００４０】
実施の形態２の車両の後部車体構造は、図６および図７に示されるように、リヤサイドフレーム１１ｅに、リヤサスペンションメンバ１２ｂが連結される部分を形成したものである。なお、リヤクロスメンバ１２ａの構成および効果については、実施の形態１と同様であるので、ここでの重複する説明を省略する。
【００４１】
具体的には、リヤサイドフレーム１１ｅの下側面の一部を、リヤサイドサブフレーム１１ｅの側端部１２ｂ２に対応した形状に上方へ凹ませている。この凹みに応じて形成された、上下方向の薄肉部分が、リヤサスペンションメンバ１２ｂの側端部１２ｂ２をリヤサイドフレーム１１ｅに連結するための連結部１１ｅ０として使用される。リヤサイドフレーム１１ｅの連結部１１ｅ０には、図７に示されるように、ボルトＢを上下方向に挿通するためのボルト孔が形成されており、また、リヤサスペンションメンバ１２ｂの側端部１２ｂ２には、車両前後方向に突出し、上下方向に薄い段部Ａ１が形成されている。そして、この段部Ａ１に、ボルトＢを上下方向に挿通するためのボルト孔が形成されているとともに、段部Ａ１の下面に、ボルト孔に対応した位置にナットＮが予め固定されている。
【００４２】
側端部１２ｂ２を、連結部１１ｅ０に対して締結する際には、側端部１２ｂ２が連結部１１ｅ０の凹みに嵌め込まれた状態で、ボルトＢが、リヤサイドフレーム１１ｅの連結部１１ｅ０およびリヤサスペンションメンバ１２ｂの側端部１２ｂ２のボルト孔に挿通されて、ボルトＢが側端部１２ｂ２のナットＮに螺着されることによって、側端部１２ｂ２が、連結部１１ｅ０に対して締結される（図６では、ボルトＢとナットＮを省略）。
【００４３】
このように、リヤサイドフレーム１１ｅの高段位置の下面側に凹みを形成して、上下方向に薄肉の連結部１１ｅ０を形成することによって、側端部１２ｂ２は、リヤサイドフレーム１１ｅが上下方向に薄くなった分だけ上方に配置される。また、側端部１２ｂ２には、アッパーアーム３１ａの一端部が、側端部１２ｂ２に設けられたシャフトＳＨを中心軸として回動可能に取り付けられる。すなわち、アッパーアーム３１ａの一端部をリヤサイドフレーム１１ｅが上下方向に薄くなった分だけ高い位置に取り付けることが可能になる。これによって、アッパーアーム３１ａの車幅方向のスパンと上下方向の高さを拡大することができ、操縦安定性を向上させることができる。また、リヤサイドフレーム１１ｅの所定の位置に凹みが形成されていることによって、リヤサスペンションメンバ１２ｂの側端部１２ｂ２が、この凹みに嵌め込まれると、支持部１２ｂ１が正規の位置に位置決めされる。すなわち、連結部１１ｅ０は、リヤサスペンションメンバ１２ｂの位置決め機能をも有する。さらに、リヤサスペンションメンバ１２ｂの側端部１２ｂ２が、凹みにはめ込まれることによって、薄肉の連結部１１ｅ０が補強される。
【００４４】
（実施の形態３）
図８は、実施の形態３のリヤサイドフレーム１１ｅとリヤクロスメンバ１２ａとの結合部分の構造を概略的に説明するための斜視図である。図９は、実施の形態２のリヤサイドフレーム１１ｅとリヤクロスメンバ１２ａとの結合部分の構造を概略的に説明するための平面図である。図１０は、図９のＸ−Ｘ線矢視図である。
【００４５】
実施の形態３の車両の後部車体構造は、一対のリヤサイドフレーム１１ｅを、リヤサスペンションメンバ１２ｂの側端部１２ｂ２が設けられる高段位置で、それぞれ、前後に分割したものである。
【００４６】
具体的には、各リヤサイドフレーム１１ｅは、高段部において前後に分割されている。そして、前方側の部材の後端部１１ｅ１と後方側の部材の前端部１１ｅ２との間にリヤサスペンションメンバ１２ｂの側端部１２ｂ２が配置される程度の空間が確保される。
【００４７】
また、リヤクロスメンバ１２ａは、その両端に設けられた拡大部１２ａ２が、平面視で、リヤクロスメンバ１２ｂの端部に向けて分岐した二股形状を呈している。そして、拡大部１２ａ２は、一方がリヤサイドフレーム１１ｅの後端部１１ｅ１に対して溶接によって固定され、他方がリヤサイドフレーム１１ｅの前端部１１ｅ２に対して溶接によって固定される。こうして、分割されて２部材からなるリヤサイドフレーム１１ｅは、リヤクロスメンバ１２ａの拡大部１２ａ２を介して一体にされる。
【００４８】
さらにリヤサスペンションメンバ１２ｂの側端部１２ｂ２は、上面が、リヤサイドフレーム１１ｅの上面と並ぶように、リヤサイドフレーム１１ｅの後端部１１ｅ１と前端部１１ｅ２との間の空間に配置される。つまり、リヤクロスメンバ１２ａの拡大部１２ａ２は、リヤサスペンションメンバ１２ｂの側端部１２ｂ２を挟むようにリヤサイドフレーム１１ｅに対して接続されている。
【００４９】
また、本実施の形態の側端部１２ｂ２は、平面視で、五角形状を呈している。側端部１２ｂ２がリヤサイドフレーム１１ｅの前端部１１ｅ２および後端部１１ｅ１の間に配置されると、一部が車幅方向内側に突出し、二股形状に分岐した拡大部１２ａ２の間に配置されることになる。これによって、側端部１２ｂ２を部分的に拡大部１２ａ２の二股に分岐した部分に入れ込んだ状態で、リヤクロスメンバ１２ａの車両前後方向のずれを拘束し、剛性を向上させることができる。
【００５０】
このような、リヤサスペンションメンバ１２ｂの側端部１２ｂ２と、リヤサイドフレーム１１ｅとの連結は、図９および図１０に示されるように、ボルトＢとナットＮとによってなされる。具体的には、側端部１２ｂ２には、上下方向に薄く、車両の前後方向に突出した段部Ａ１が設けられているとともに、リヤサイドフレーム１１ｅの後端部１１ｅ１および前端部１１ｅ２には、下側に、この段部Ａ１に対応する凹部Ａ２が形成されている。さらに、リヤサイドフレーム１１ｅの後端部１１ｅ１および前端部１１ｅ２には、ボルトＢを上下方向に挿通するためのボルト孔が形成されているとともに、側端部１２ｂ２の段部Ａ１にもまた、ボルトＢを上下方向に挿通するためのボルト孔が形成されている。また、側端部１２ｂ２の下面には、ボルト孔に対応した位置にナットＮが予め固定されている。
【００５１】
リヤサスペンションメンバ１２ｂの側端部１２ｂ２を、リヤサイドフレーム１１ｅの前端部１１ｅ２および後端部１１ｅ１に対して締結する際には、側端部１２ｂ２の段部Ａ１が後端部１１ｅ１および前端部１１ｅ２の凹部Ａ２に対応した当接した状態で、ボルトＢが、リヤサイドフレーム１１ｅの後端部１１ｅ１および前端部１１ｅ２のボルト孔に挿通される。さらに、ボルトＢは、リヤサスペンションメンバ１２の側端部１２ｂ２の段部Ａ１に形成されたボルト孔に挿通されて、ボルトＢが側端部１２ｂ２のナットＮに螺合することによって、リヤサスペンションメンバ１２ｂの側端部１２ｂ２が、リヤサイドフレーム１１ｅの後端部１１ｅ１および前端部１１ｅ２に対して締結される（図８では、ボルトＢおよびナットＮを省略）。
【００５２】
こうして、前後に分割されたリヤサイドフレーム１１ｅをリヤクロスメンバ１２ａの拡大部１２ａ２で連結するとともに、前後に分割されたリヤサイドフレーム１１ｅの間にリヤサスペンションメンバ１２ｂが配設されて、リヤサイドフレーム１１ｅ、リヤサスペンションメンバ１２ｂ、および、リヤクロスメンバ１２ａの連結状態における剛性と、これら３部材の組み付け易さとが確保される。
【００５３】
このように、リヤサイドフレーム１１ｅが前後に分断されて、リヤサイドフレーム１１ｅの後端部１１ｅ１および前端部１１ｅ２の間にリヤサスペンションメンバ１２ｂの側端部１２ｂ２を配設することで、リヤサスペンションメンバ１２ｂの側端部１２ｂ２は、リヤサイドフレーム１１ｅの上下方向の厚さ分だけ上方に配置されることになる。また、側端部１２ｂ２には、アッパーアーム３１ａの一端部が、側端部１２ｂ２に設けられたシャフトＳＨを中心軸として回動可能に取り付けられる。すなわち、アッパーアーム３１ａの一端部をリヤサイドフレームの上下方向の厚さ分だけ高い位置に取り付けることが可能になる。これによって、アッパーアーム３１ａの車幅方向のスパンと上下方向の高さを拡大することができ、操縦安定性を向上させることができる。
【００５４】
以上の実施の形態によれば、リヤサスペンションメンバ１２ｂに対応する位置にリヤクロスメンバ１２ａが設けられているとともに、このリヤクロスメンバ１２ａは、両端部に、リヤサイドフレーム１１ｅとの接続部分において車両前後方向に拡大した拡大部１２ａ２を含んでいる。リヤクロスメンバ１２ａとリヤサイドフレーム１１ｅとの接続部分では、リヤサスペンションメンバ１２ｂからリヤサイドフレーム１１ｅに対して加わった力、あるいは、リヤサイドフレーム１１ｅに対して直接加わった力がリヤクロスメンバ１２ａに伝達される際に、この拡大部１２ａ２によって、局所的に応力が集中するのを避けつつ、リヤサスペンションメンバ１２ｂの設置部を効果的に補強することができる。つまり、このような拡大部１２ａ２によって結合された構造物を変形・破壊する場合には、従来よりも大きな荷重を入力しなければならない。したがって、サスペンション３の支持剛性および車体剛性を簡単な構成で効果的に向上させることができる。
【００５５】
なお、上記実施の形態では、リヤクロスメンバ１２ａの本体部１２ａ１と拡大部１２ａ２とが一部材で形成されている形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本体部１２ａ１と拡大部１２ａ２とを別部材とし、これらを一体にすることによってリヤクロスメンバ１２ａが構成される形態であってもよい。
【００５６】
また、上記実施の形態では、リヤクロスメンバ１２ａとして、本体部１２ａ１の、車幅方向略中央部から、車両前方へ向けて延びるトンネル状の前延部１２ａ３が設けられている形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、前延部１２ａ３が省略された形態であってもよい。
【００５７】
また、上記実施の形態３では、側端部１２ｂ２の平面形状を五角形状にして、車幅方向内側に一部を突出させて、側端部１２ｂ２を部分的に、拡大部１２ａ２の二股に分岐した部分に入れ込んだ状態で、拡大部１２ａ２の前後方向のずれを拘束して、剛性を向上させた形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。たとえば、側端部１２ｂ２を、平面視で車幅方向内側に突出していない形態とし、拡大部１２ａ２の分岐した部分の間に空間を確保する形態であってもよい。この場合には、リヤサスペンションメンバ１２ｂの側端部１２ｂ２と、リヤサイドフレーム１１ｅの後端部１１ｅ１および前端部１１ｅ２と、リヤクロスメンバ１２ａの拡大部１２ａ２との結合部分の軽量化を図ることができる。
【符号の説明】
【００５８】
１１ｅ リヤサイドフレーム
１１ｅ０ 連結部
１１ｅ１ 後端部
１１ｅ２ 前端部
１２ａ リヤクロスメンバ
１２ａ２ 拡大部
１２ｂ リヤサスペンションメンバ
１２ｂ２ 側端部
３ リヤサスペンション
３２ アッパーアーム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室の前後方向に延びる左右一対のリヤサイドフレームと、
該一対のリヤサイドフレームに両側端部が連結されて、前記一対のリヤサイドフレームを車幅方向に接続するように設けられるリヤサスペンションメンバと、
該リヤサスペンションメンバによって支持されて、後輪を懸架するリヤサスペンションと、
前記リヤサスペンションメンバに対応する位置で、前記左右一対のリヤサイドフレームの間を接続するリヤクロスメンバとを有し、
前記リヤクロスメンバは、両端部に、前記リヤサイドフレームとの接続部分において車両前後方向に拡大した拡大部を有することを特徴とする車両の後部車体構造。
【請求項２】
前記リヤサイドフレームには、前記リヤクロスメンバが接続される位置の下側面に凹みが形成されて、上下方向に薄くなる連結部が形成され、
該連結部に前記リヤサスペンションメンバの側端部が取り付けられる請求項１記載の車両の後部車体構造。
【請求項３】
前記連結部に取り付けられた前記リヤサスペンションメンバの前記側端部に対して、前記リヤサスペンションのアッパーアームが取り付けられている請求項２記載の車両の後部車体構造。
【請求項４】
前記リヤサイドフレームが前後に分割され、後方のリヤサイドフレームの前端部および前方のリヤサイドフレームの後端部の間に、前記リヤサスペンションメンバの側端部が配設されるとともに、
前記後方のリヤサイドフレームの前端部および前記前方のリヤサイドフレームの後端部が、前記リヤクロスメンバの前記拡大部によって連結されている請求項１項に記載の車両の後部車体構造。
【請求項５】
前記拡大部が、平面視で、前記リヤクロスメンバの端部に向けて分岐した二股形状を呈し、前記リヤサスペンションメンバの側端部を挟むように前記リヤサイドフレームに対して接続されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両の後部車体構造。
【請求項６】
前記リヤサスペンションメンバの車幅方向中央部分が、両側端部より下方にオフセットした状態に形成されている請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両の後部車体構造。
【請求項１】
車室の前後方向に延びる左右一対のリヤサイドフレームと、
該一対のリヤサイドフレームに両側端部が連結されて、前記一対のリヤサイドフレームを車幅方向に接続するように設けられるリヤサスペンションメンバと、
該リヤサスペンションメンバによって支持されて、後輪を懸架するリヤサスペンションと、
前記リヤサスペンションメンバに対応する位置で、前記左右一対のリヤサイドフレームの間を接続するリヤクロスメンバとを有し、
前記リヤクロスメンバは、両端部に、前記リヤサイドフレームとの接続部分において車両前後方向に拡大した拡大部を有することを特徴とする車両の後部車体構造。
【請求項２】
前記リヤサイドフレームには、前記リヤクロスメンバが接続される位置の下側面に凹みが形成されて、上下方向に薄くなる連結部が形成され、
該連結部に前記リヤサスペンションメンバの側端部が取り付けられる請求項１記載の車両の後部車体構造。
【請求項３】
前記連結部に取り付けられた前記リヤサスペンションメンバの前記側端部に対して、前記リヤサスペンションのアッパーアームが取り付けられている請求項２記載の車両の後部車体構造。
【請求項４】
前記リヤサイドフレームが前後に分割され、後方のリヤサイドフレームの前端部および前方のリヤサイドフレームの後端部の間に、前記リヤサスペンションメンバの側端部が配設されるとともに、
前記後方のリヤサイドフレームの前端部および前記前方のリヤサイドフレームの後端部が、前記リヤクロスメンバの前記拡大部によって連結されている請求項１項に記載の車両の後部車体構造。
【請求項５】
前記拡大部が、平面視で、前記リヤクロスメンバの端部に向けて分岐した二股形状を呈し、前記リヤサスペンションメンバの側端部を挟むように前記リヤサイドフレームに対して接続されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両の後部車体構造。
【請求項６】
前記リヤサスペンションメンバの車幅方向中央部分が、両側端部より下方にオフセットした状態に形成されている請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両の後部車体構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−２３４９３９（Ｐ２０１０−２３４９３９Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８４２０６（Ｐ２００９−８４２０６）
【出願日】平成２１年３月３１日（２００９．３．３１）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月３１日（２００９．３．３１）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
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