【実施例】
【0026】
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。
【0027】
<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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
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車体取付部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車体取付部20を設けている。
【0032】
<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。
【0033】
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。
【0034】
左右一対のサイドメンバ部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)とが同じ高さ位置(
図3参照)に設けられている。
前側車体取付部25は、後側車体取付部26よりも車幅方向内側に配設されており、これによって、両車体取付部25,26を通る仮想ラインL0(
図6〜
図8参照)は、車幅方向内側に傾斜している。
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。
つまり、サイドメンバ部22は、前側車体取付部25、後側車体取付部26の二箇所で車体に取付けられている。
【0035】
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。
より詳しくは、後側車体取付部26がサスペンション用スプリング27の後方に配設されており、サイドメンバ部22の後部が、後側車体取付部26から車幅方向内側前方に延びる一方、前部が、前側車体取付部25に向かって略直線状に延びている。
【0036】
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、ロアアーム支持部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。
【0037】
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。
【0038】
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の車幅方向外側上方においてこれと近接する位置に配設され、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。
【0039】
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。
【0040】
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。
【0041】
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。この後側クロスメンバ部24は、
図1、
図4〜
図6に示すように、後側車体取付部26から車幅方向内側前方に延びるサイドメンバ部22の後部と、前側車体取付部25に向かって略直線状に延びるサイドメンバ部22の前部との間の屈曲部に連結されている。
【0042】
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。
【0043】
ここで、前側ロアアーム33を支持するロアアーム支持部29、及び後側ロアアーム37を支持する後側ロアアーム支持部38は、いずれも、
図7、
図8に示すように、仮想ラインL0に対して下方に離間した位置に配設されると共に、後側ロアアーム支持部38は、ロアアーム支持部29よりも仮想ラインL0に対して車幅方向内側に離間した位置に配設されている。
そして、後側ロアアーム支持部38は、ロアアーム支持部29よりも仮想ラインL0に対し、上下方向において近接した位置に配設されている。
【0044】
また、
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の屈曲部に連結されており、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。
【0045】
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。
【0046】
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。
【0047】
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車体取付部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。
【0048】
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。
【0049】
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。
【0050】
<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。
【0051】
<異相横力入力時の説明>
次に、
図13を参照して、加減速でトーインになった時、または、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。
【0052】
<横力入力時のジオメトリ変化の説明>
次に、
図14を参照して、横力の入力に伴いサブフレーム21が揺動変位した場合のジオメトリ変化について説明する。なお、サブフレーム21が略左右対称に形成されていることによって、そのジオメトリ変化は左右いずれも略同様となるため、
図14では、サブフレーム21の右側のみを示すこととし、以降の説明では、右側のジオメトリ変化を一例として説明する。また、
図14(b)では、図示の便宜上、前側車体取付部25,25´、後側車体取付部26、ロアアーム支持部29、および後側ロアアーム支持部38の位置関係のみを示しており、これ以外の構成の図示を省略している。
車両の旋回等により後輪48に横力が入力すると、サブフレーム21は、仮想ラインL0を軸にして揺動変位する。
この時、ロアアーム支持部29は、
図14中一点鎖線で示すように、仮想ラインL0と、ロアアーム支持部29を通る仮想ラインL5との交点P1を中心にして円弧状の軌跡を描きながら車幅方向内側に揺動変位する。一方、後側ロアアーム支持部38は、
図14中一点鎖線で示すように、仮想ラインL0と、後側ロアアーム支持部38を通る仮想ラインL6との交点P2を中心にして円弧状の軌跡を描きながら車幅方向内側に揺動変位する。
【0053】
次に、比較例として、
図14(a)中二点鎖線で示すように、前側車体取付部25´が、後側車体取付部26と車幅方向に重なる位置に配設された場合について考えてみる。この場合、サブフレーム21は、
図14中二点鎖線で示すように、両車体取付部25´,26を通る仮想ラインL7を軸にして揺動変位することになり、ロアアーム支持部29、後側ロアアーム支持部38は、それぞれ仮想ラインL7を通る点P1´,P2´(
図14(b)参照)を中心にして円弧状の軌跡を描きながら車幅方向内側に揺動変位する。
【0054】
ここで、前側車体取付部25を後側車体取付部26よりも車幅方向内側に配設した本実施例と、両車体取付部25´,26を車幅方向に重なる位置に配設した比較例とを比較すると、本実施例では、前側車体取付部25を後側車体取付部26よりも車幅方向内側に配設して、仮想ラインL0を車幅方向前方に傾斜させることにより、ロアアーム支持部29の仮想ラインL0(点P1)に対する仰角θ1が、仮想ラインL7(点P1´)に対する仰角θ1´よりも大きくなる。このため、ロアアーム支持部29が同じ角度ω(
図14(b)参照)だけ車幅方向内側に揺動変位した時には、本実施例におけるロアアーム支持部29の車幅方向変位量δ1が、比較例におけるロアアーム支持部29の車幅方向変位量δ1´よりも増大する。
一方、本実施例では、仮想ラインL0を車幅方向内側前方に傾斜させることにより、ロアアーム支持部29と同様、後側ロアアーム支持部38の仮想ラインL0(点P2)に対する仰角θ2が、仮想ラインL7(点P2´)に対する仰角θ2´よりも大きくなる。このため、後側ロアアーム支持部38が同じ角度ωだけ車幅方向内側に揺動変位した時には、本実施例における後側ロアアーム支持部38の車幅方向変位量δ2が、比較例における後側ロアアーム支持部38の車幅方向変位量δ2´よりも増大する。
【0055】
しかしながら、本実施例では、仮想ラインL0が車幅方向内側前方に傾斜し、且つ、後側ロアアーム支持部38が、ロアアーム支持部29よりも仮想ラインL0に対して車幅方向内側に離間した位置に配設されることで、仰角θ2が仰角θ1よりも遥かに小さくなっている。このため、仰角θ2´に対する仰角θ2の増加率は、仰角θ1´に対する仰角θ1の増加率よりも小さくなっており、その結果、車幅方向変位量δ2´に対する車幅方向変位量δ2の増加率は、車幅方向変位量δ1´に対する車幅方向変位量δ1の増加率よりも小さくなっている。
つまり、本実施例では、サブフレーム21が揺動変位した時、比較例よりも、車幅方向変位量δ1,δ2の差が増加することになり、換言すれば、ロアアーム支持部29を、後側ロアアーム支持部38に対してより大きく車幅方向内側に引き込むことができるようになっている。
【0056】
さらに、揺動軸からロアアーム支持部29、後側ロアアーム支持部38までの距離を大きく設定すると、揺動半径が大きくなることによって、車幅方向変位量が増加するが、本実施例では、揺動軸となる仮想ラインL0(点P1,P2)に対して下方に離間した位置にロアアーム支持部29、後側ロアアーム支持部38を配設することで、車幅方向変位量δ1,δ2の増加を図っており、これによって、車幅方向変位量δ1,δ2の差をさらに増加させている。
【0057】
また、前側車体取付部25を後側車体取付部26と同じ高さ位置に配設しているため、上記特許文献2に開示されているように、前側車体取付部25を後側車体取付部26よりも低い位置に配設する場合に比べ、仮想ラインL0からロアアーム支持部29までの上下方向の距離が大きく確保されている。これにより、車幅方向変位量δ1,δ2の差をさらに増加させることができるようになっている。
【0058】
また、後側ロアアーム支持部38を、仮想ラインL0に対して、ロアアーム支持部29よりも上下方向において近接した位置に配設しているため、仮想ラインL0からロアアーム支持部29までの上下方向の距離が、仮想ラインL0から後側ロアアーム支持部38までの上下方向の距離よりも大きくなっており、これにより、車幅方向変位量δ1,δ2の差をさらに増加させることができるようになっている。
なお、図中、矢印Fは車両の前方、矢印Rは車両の後方を示し、矢印INは車両の内方、矢印OUTは車両の外方を示す。
【0059】
このように、
図1〜
図14で示した自動車の後部車体構造は、左右一対のサイドメンバ部22,22と、少なくとも1つのクロスメンバ部(ここでは、前側クロスメンバ部23と、後側クロスメンバ部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であって、サイドメンバ部22,22が前側車体取付部25と後側車体取付部26の二箇所で車体に取付けられ、前側車体取付部25が、後側車体取付部26よりも車幅方向内側に配設されると共に、前側車体取付部25と後側車体取付部26とを通り、車幅方向内側前方に傾斜した仮想ラインL0に対して下方に離間した位置に、前側ロアアーム33を支持するロアアーム支持部29と、後側ロアアーム37を支持する後側ロアアーム支持部38とが配設され、該後側ロアアーム支持部38は、ロアアーム支持部29よりも仮想ラインL0に対して車幅方向内側に離間した位置に配設されたものである(
図4,
図7参照)。
【0060】
この構成によれば、次のような効果がある。
すなわち、仮想ラインL0を車幅方向内前前方に傾斜させると共に、後側ロアアーム支持部38を仮想ラインL0に対し車幅方向内側に離間して配設することにより、ロアアーム支持部29の仮想ラインL0に対する仰角θ1を、後側ロアアーム支持部38の仮想ラインL0に対する仰角θ2よりも大きくすることができる。このため、サブフレーム21が揺動変位した時の車幅方向変位量δ1,δ2の差を増加させることができる。
そして、前後のロアアーム支持部29、38を仮想ラインL0(前側、後側車体取付部25,26)から下方に離間させることで、揺動半径、つまりは車幅方向変位量δ1,δ2を増加させることができる。これにより、車幅方向変位量δ1,δ2の差をさらに増加させることができる。
つまり、旋回時等に車幅方向内方に向かって横力が入力された時、仮想ラインL0(前側、後側車体取付部25,26)を軸にして揺動変位するという、本来であれば好ましくないサブフレーム21の挙動を利用して、車幅方向変位量δ1,δ2の差を増加させることができる。このため、ロアアーム支持部29を、後側ロアアーム支持部38に対してより大きく車幅方向内側に引き込むことができ、従来よりもトーイン側へのジオメトリ変化を促進させるコンプライアンスを実現することができる。
また、前側車体取付部25は、後側車体取付部26と同じ高さ位置に配設され、少なくとも後側車体取付部26以上の高さ位置に配設されるものである(
図3参照)。
【0061】
この構成によれば、前側車体取付部25を後側車体取付部26よりも低い位置に配設する場合に比べ、仮想ラインL0からロアアーム支持部29までの上下方向の距離を大きく確保でき、車幅方向変位量δ1,δ2の差をさらに増加させることができる。
また、上記特許文献2に開示されているように、前側車体取付部を後側車体取付部よりも低い位置に配設した場合、仮想ラインからアッパアーム支持部までの上下方向の距離が大きくなることから、アッパアーム支持部が、旋回時等に車幅方向外側へ揺動し易くなり、その結果、後輪のキャンバ角がいわゆるポジティブキャンバ(正面視で左右の後輪48,48が逆八の字状となるキャンバ角)方向に変化して、車体の安定性を損なわせる虞があったが、上述したように、前側車体取付部25を後側車体取付部26以上の高さ位置に配設することで、後輪48のキャンバ角がポジティブキャンバ方向に変化することを抑制できるという効果もある。
また、後側ロアアーム支持部38が、仮想ラインL0に対して、ロアアーム支持部29よりも上下方向において近接した位置に配設されたものである(
図7,
図8参照)。
【0062】
この構成によれば、仮想ラインL0からロアアーム支持部29までの上下方向の距離を、仮想ラインL0から後側ロアアーム支持部38までの上下方向の距離よりも大きくすることができ、これにより、車幅方向変位量δ1,δ2の差をさらに増加させることができる。
また、後側車体取付部26は、サスペンション用のスプリング27の後方に配設され、サイドメンバ部22は、パイプ材から形成されると共に、後部が後側車体取付部26から車幅方向内側前方に延びる一方、前部が前側車体取付部25に向かって略直線状に延びており、上記後部と上記前部との間の屈曲部に、後側クロスメンバ24が連結されたものである(
図1,
図4参照)。
【0063】
この構成によれば、高剛性のパイプ状のサイドメンバ部22の屈曲部を補強して、このサイドメンバ部22を前側、後側の車体取付部25,26間に延ばすことで、仮想ラインL0を軸とした揺動以外の、サイドメンバ部22の曲げ変形等を抑制することができ、その結果、仮想ラインL0の変位を抑制することができる。これにより、トーイン側へのジオメトリ変化促進と、サスペンション用スプリング27等を含むサスペンションのレイアウトとの両立を図ることができる。
また、前側のアッパアーム32を支持するアッパアーム支持部28が、ロアアーム支持部29と前後に重なり、且つ、サイドメンバ部22の車幅方向外側上方においてこれと近接する位置に配設されており、前側クロスメンバ部23は、パイプ材から形成され、アッパアーム支持部28と前後に重なる位置で、サイドメンバ部22の車幅方向内側部位に連結されたものである(
図4,
図7参照)。
【0064】
この構成によれば、後輪48の上下動の仮想揺動中心を延長させるべく、アッパアーム支持部28をサイドメンバ部22の上側に配置した構成でありながら、アッパアーム支持部28を仮想ラインL0に近接させて、横力を前側クロスメンバ部23に分散することで、アッパアーム支持部28が車幅方向外側に揺動すること、つまりは、後輪48のキャンバ角がポジティブキャンバ方向に変化することをより確実に抑制できる。
【0065】
図15,
図16は自動車の後部車体構造の他の実施例を示し、
図15はサブフレームの平面図、
図16は
図15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16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。
【0066】
このように、
図15,
図16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15参照)。
【0067】
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15,
図16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15,
図16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。
【0068】
図17は自動車の後部車体構造のさらに他の実施例を示し、
図17は自動車の後部車体構造の側断面図である。
この実施例では、前側車体取付部25の上下方向の位置を先の実施例よりも上方に設定することで、前側車体取付部25を、後側車体取付部26よりも高い位置に配設したものである。
すなわち、車体クロスメンバ10において、先の実施例の車体クロスメンバロア10Lよりも下面が上方に設定された車体クロスメンバロア60Lを備えると共に、車体クロスメンバロア60L(車体クロスメンバ10)の下面を上方に設定した分だけ、前側車体取付部25の位置を上方に設定したものである。
【0069】
この構成によれば、前側車体取付部25の上下方向の位置を先の実施例よりも上方に設定して、後側車体取付部26よりも高い位置に配設することにより、仮想ラインL0からロアアーム支持部29までの上下方向の距離をより大きく確保でき、車幅方向変位量δ1,δ2の差をさらに増加させることができる。
また、後輪48のキャンバ角がポジティブキャンバ方向に変化することをより確実に抑制できるという効果もある。
図17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17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。なお、図中符号63で示す部材は、先の実施例のレインフォースメント43に対応するレインフォースメントである。
【0070】
図18は自動車の後部車体構造のさらに他の実施例を示し、
図18は自動車の後部車体構造の側断面図である。
この実施例では、後側車体取付部26の上下方向の位置を先の実施例よりも下方に設定することで、前側車体取付部25を、後側車体取付部26よりも高い位置に配設したものである。
すなわち、リヤサイドフレーム7において、後部下面を段下げ形状とすることにより、先の実施例のリヤサイドフレームロア7Lよりも後部下面が下方に設定されたリヤサイドフレームロア70Lを備えると共に、リヤサイドフレームロア70L(リヤサイドフレーム7)の後部下面を下方に設定した分だけ、後側車体取付部26の位置を下方に設定したものである。
【0071】
この構成によれば、後側車体取付部26の上下方向の位置を先の実施例よりも下方に設定して、前側車体取付部25を後側車体取付部26よりも高い位置に配設することにより、仮想ラインL0から後側ロアアーム支持部38までの上下方向の距離をより小さくして、仮想ラインL0からロアアーム支持部29までの上下方向の距離を相対的に大きく確保することができる。これにより、車幅方向変位量δ1,δ2の差をさらに増加させることができる。
また、後輪48のキャンバ角がポジティブキャンバ方向に変化することをより確実に抑制できるという効果もある。
但し、本実施例のように、リヤサイドフレーム7(リヤサイドフレームロア70L)の後部下面を段下げ形状とした場合、車両後突等によって後方から荷重が入力された時、段下げ部分を屈曲点にしてリヤサイドフレーム7が屈曲変形する懸念があることから、前側車体取付部25を後側車体取付部26よりも高い位置に配設する場合には、
図17に示す実施例のように、前側車体取付部25の上下方向の位置を上方に設定するのがより好ましい。
【0072】
なお、後側車体取付部26の上下方向の位置を先の実施例よりも下方に設定する場合、本実施例のように、リヤサイドフレーム7(リヤサイドフレームロア70L)の後部下面を段下げ形状とすることに必ずしも限定されず、例えば、略水平方向に延びるリヤサイドフレーム7の後部下面に対し、ブラケット(スペーサ)を介して後側車体取付部26を取付けるようにしてもよい。
図18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18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。
【0073】
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、
仮想線は、仮想ラインL0に対応し、
前側ロアアーム支持部は、ロアアーム支持部29に対応し、
クロスメンバ部は、前側クロスメンバ部23、後側クロスメンバ部24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。