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発明の名称 車体下部構造
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−8369(P2007−8369A)
公開日 平成19年1月18日(2007.1.18)
出願番号 特願2005−193692(P2005−193692)
出願日 平成17年7月1日(2005.7.1)
代理人 【識別番号】100079049
【弁理士】
【氏名又は名称】中島 淳
発明者 天野 克彦
要約 課題
共通の車体骨格に、異なる形式の懸架装置を容易に取付可能とする。

解決手段
トーションビーム式の懸架装置26のスプリング28を支持するスプリングサポート30がリヤサイドメンバ10の下部に取付けられている。また、スプリングサポート30に形成したガセット部34が、リヤフロアクロスメンバ20に形成され独立懸架装置との干渉が防止可能な地上高高位置部42を車体下方側から覆っており、地上高高位置部42を補強している。
特許請求の範囲
【請求項1】
車体骨格部材の下部に形成され独立懸架装置との干渉が防止可能な地上高高位置部と、
車体骨格部材に取付けられ非独立懸架装置を支持する非独立懸架装置支持部材と、
前記非独立懸架装置支持部材から延長され前記車体骨格部材における前記地上高高位置部を補強する補強部と、
を有することを特徴とする車体下部構造。
【請求項2】
前記非独立懸架装置支持部材が取付けられた骨格部材は、長手方向を車体前後方向に沿って車体に取付られたサイドメンバであり、前記地上高高位置部が形成された車体骨格部材は、長手方向を車幅方向に沿って配置され車幅方向端部が前記サイドメンバに連結されたクロスメンバであることを特徴とする請求項1に記載の車体下部構造。
【請求項3】
前記補強部は前記クロスメンバに沿って延長され前記地上高高位置部を覆うそえ板部であることを特徴とする請求項2に記載の車体下部構造。
【請求項4】
前記地上高高位置部と前記非独立懸架装置支持部材のそえ板部とで閉断面構造が形成されていることを特徴とする請求項3に記載の車体下部構造。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、自動車等の車体の下部に懸架装置を取付ける車体下部構造に関する。
【背景技術】
【0002】
下記特許文献1には、左右のサイドメンバをクロスメンバで連結した自動車の車体構造において、トレーリングアーム式サスペンションのスプリングを支持するコイルスプリングブラケットをサイドメンバとクロスメンバとの結合部まで延長した構造が開示されている。
【特許文献1】特開2000−160067号
【特許文献2】実開平7−33780号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、特許文献1の車体に、トレーリングアーム式サスペンションに代えてダブルウィッシュボーン式サスペンション等の他の懸架装置を取付ける場合には、それぞれの懸架装置に応じて必要な支持剛性及び強度が要求される。このため、特許文献1の車体に他の懸架装置を取付けることは容易でない。
【0004】
本発明は上記事実を考慮し、共通の車体骨格に、異なる形式の懸架装置を容易に取付けることができる車体下部構造を提供することが目的である。
【課題を解決するための手段】
【0005】
請求項1記載の本発明の車体下部構造は、車体骨格部材の下部に形成され独立懸架装置との干渉が防止可能な地上高高位置部と、車体骨格部材に取付けられ非独立懸架装置を支持する非独立懸架装置支持部材と、前記非独立懸架装置支持部材から延長され前記車体骨格部材における前記地上高高位置部を補強する補強部と、を有することを特徴とする。
【0006】
車体骨格部材の下部に形成され独立懸架装置との干渉が防止可能な地上高高位置部に独立懸架装置を配置することができると共に、独立懸架装置に代えて、非独立懸架装置を支持する非独立懸架装置支持部材を車体骨格部材に取付けた場合には、非独立懸架装置支持部材から延長された補強部が車体骨格部材における地上高高位置部を補強することで、非独立懸架装置を取付ける際に必要な車体骨格部材の支持剛性及び強度を確保できる。
【0007】
請求項2記載の本発明は請求項1に記載の車体下部構造において、前記非独立懸架装置支持部材が取付けられた骨格部材は、長手方向を車体前後方向に沿って車体に取付られたサイドメンバであり、前記地上高高位置部が形成された車体骨格部材は、長手方向を車幅方向に沿って配置され車幅方向端部が前記サイドメンバに連結されたクロスメンバであることを特徴とする。
【0008】
クロスメンバに形成された地上高高位置部を通過する位置に独立懸架装置を配置することができると共に、独立懸架装置に代えて非独立懸架装置を支持する非独立懸架装置支持部材をサイドメンバに取付けた際に、非独立懸架装置支持部材に設けられた補強部がクロスメンバにおける地上高高位置部を補強することで、非独立懸架装置を取付ける際に必要な支持剛性及び強度を確保できる。
【0009】
請求項3記載の本発明は請求項2に記載の車体下部構造において、前記補強部は前記クロスメンバに沿って延長され前記地上高高位置部を覆うそえ板部であることを特徴とする。
【0010】
クロスメンバに沿って延長された非独立懸架装置支持部材のそえ板部で、クロスメンバの地上高高位置部を覆うことで、クロスメンバにおける地上高高位置部を簡単に補強できる。
【0011】
請求項4記載の本発明は請求項3に記載の車体下部構造において、前記地上高高位置部と前記非独立懸架装置支持部材のそえ板部とで閉断面構造が形成されていることを特徴とする。
【0012】
地上高高位置部と非独立懸架装置支持部材のそえ板部とで形成される閉断面構造によって、非独立懸架装置の支持剛性が更に向上する。
【発明の効果】
【0013】
請求項1記載の本発明の車体下部構造は、共通の車体骨格に異なる形式の懸架装置を容易に取付けることができる。
【0014】
請求項2記載の本発明の車体下部構造は、共通のクロスメンバとサイドメンバとに異なる形式の懸架装置を容易に取付けることができる。
【0015】
請求項3記載の本発明の車体下部構造は、簡単な構成でクロスメンバにおける地上高高位置部を補強できる。
【0016】
請求項4記載の本発明の車体下部構造は、路面からの入力に対して車体の剛性及び強度を更に向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
本発明における車体下部構造の一実施形態を図1〜図4に従って説明する。
【0018】
なお、図中矢印UPは車体上方方向を示し、図中矢印FRは車体前方方向を示し、図中矢印INは車幅内側方向を示している。
【0019】
図1に示される如く、本実施形態の自動車車体における後部の下部には、リヤサイドメンバ10が、その長手方向を車体前後方向に沿って配置されている。なお、サイドメンバとは、車体の左右の側部にその長手方向を車体前後方向に沿って配置されている車体骨格部材であって、リヤサイドメンバとは車体後部に配置されたサイドメンバである。
【0020】
図3に示される如く、リヤサイドメンバ10は金属板によって構成されており、その車体前後方向から見た断面形状は、プレス加工等によって上部が開口された矩形枠状となっている。また、リヤサイドメンバ10の車幅方向内側壁部10Aの上端には、車幅方向内側へ向かってフランジ10Bが形成されており、このフランジ10Bはリヤフロアパネル12の下面12Aに溶接等によって結合されている。
【0021】
リヤフロアパネル12は金属板によって構成されており、その車幅方向外側端部には曲げ加工によって車体上方へ向かってフランジ12Bが形成されている。リヤフロアパネル12のフランジ12Bの車幅方向外側面には、リヤサイドメンバ10の車幅方向外側壁部10Cの上端部10Dが溶接等によって結合されている。
【0022】
従って、リヤサイドメンバ10はリヤフロアパネル12とで閉断面構造13を形成しており、閉断面構造13はその長手方向を車体前後方向としている。
【0023】
なお、閉断面構造とは、対象とする断面の開口外周部が実質的に連続して高強度及び高剛性になっている断面構造であって、実質的にとは、対象とする断面が外周長に比べて小さな孔等が部分的に形成されていても、断面の直角方向(図1に示す閉断面構造13の場合は図面の矢印A方向)の手前側又は奥側では孔等が無く、開口部周囲の部材が連続している構成も含むことを意味する。
【0024】
また、リヤサイドメンバ10の車幅方向外側壁部10Cにおける上端部10Dの車幅方向外側面には、リヤホイールハウスの車幅方向内側部を構成するリヤホイールハウスインナ16の車幅方向内側壁部16Aの下端部16Bが溶接等によって結合されている。
【0025】
図1に示される如く、自動車車体の後部の下部には、リヤフロアクロスメンバ20がその長手方向を車幅方向に沿って配置されており、リヤフロアクロスメンバ20の車幅方向両端部(図1では一方の端部のみを示している)は、リヤサイドメンバ10に連結されている。なお、クロスメンバとはその長手方向を車幅方向に沿って配置されている車体骨格部材であって、リヤフロアクロスメンバとは車体後部の床部に配置されたクロスメンバである。
【0026】
リヤフロアクロスメンバ20は金属板によって構成されており、その車幅方向から見た断面形状は、プレス加工等によって上部が開口された矩形枠状となっている。また、リヤフロアクロスメンバ20の車体前側壁部20Aの上端には、車体前方へ向かってフランジ20Bが形成されており、リヤフロアクロスメンバ20の車体後側壁部20Cの上端には、車体後方へ向かってフランジ20Dが形成されている。リヤフロアクロスメンバ20のフランジ20B、20Dは、それぞれリヤフロアパネル12の下面12Aに溶接等によって結合されている。従って、リヤフロアクロスメンバ20はリヤフロアパネル12とで閉断面構造21を形成しており、閉断面構造21はその長手方向を車幅方向としている。
【0027】
なお、リヤフロアクロスメンバ20のフランジ20Bの車幅方向外側端部とフランジ20Dの車幅方向外側端部は、それぞれリヤサイドメンバ10のフランジ10Bを挟んでリヤフロアパネル12の下面12Aに溶接等によって結合されている。
【0028】
図2に示される如く、リヤフロアクロスメンバ20の下壁部20Eの車幅方向外側端部は、車体前後方向の幅が徐々に広がっており、下壁部20Eの車幅方向外側端には車幅方向外側に向かってフランジ20Gが形成されている。リヤフロアクロスメンバ20のフランジ20Gは、リヤサイドメンバ10の下壁部10Eの下面に溶接等によって結合されている。また、リヤフロアクロスメンバ20の車体前側壁部20Aの車幅方向外側端には、車体前方へ向かってフランジ20Hが形成されており、車体後側壁部20Cの車幅方向外側端には、車体後方へ向かってフランジ20Jが形成されている。これらのフランジ20H、20Jはリヤサイドメンバ10の車幅方向内側壁部10Aの車幅方向内側面に溶接等によって結合されている。
【0029】
図3に示される如く、リヤフロアクロスメンバ20の下壁部20Eとフランジ20Gとの間には車幅方向内側上方から車幅方向外側下方へ向かって傾斜した傾斜壁部20Fが形成されており、リヤフロアクロスメンバ20の車幅方向外側端部の下部には地上高高位置部42が形成されている。
【0030】
なお、地上高高位置部とは、車体が車輪によって路面に接地している場合に、路面からの高さ(地上高)が近傍の所定の部位(非独立懸架装置取付部)に比べて高く設定されている部位である。
【0031】
即ち、地上高高位置部42は、リヤフロアクロスメンバ20の下壁部20Eの車幅方向外側端部と傾斜壁部20Fとによって形成されており、地上高高位置部42の天井面42Aの地上高(上下位置)は、地上高高位置部42の車幅方向外側近傍に配置された、後述するスプリングサポート30の取付部(非独立懸架装置取付部)であるリヤサイドメンバ10の下壁部10Eの中間部10Gに対して所定距離車体上方に設定されている。
【0032】
図4に示される如く、独立懸架装置40の取付状態では、リヤフロアクロスメンバ20の地上高高位置部42に、リヤサスペンションメンバのクロスメンバ39に取付けられた独立懸架装置40のサスペンションアッパーアームブラケット50が配置されている。このサスペンションアッパーアームブラケット50は、独立懸架装置40の一部を構成しており、サスペンションアッパーアームブラケット50の上部50Aが地上高高位置部42を車体前後方向に通過している。
【0033】
図1に示される如く、トーションビーム式の懸架装置26の取付状態では、図4の場合と異なり、リヤサイドメンバ10における車体前後方向の中間部であって、車幅方向内側にリヤフロアクロスメンバ20が連結されている中間部10Gの下部に、非独立懸架装置支持部材としてのスプリングサポート30が取付けられている。このスプリングサポート30は、非独立懸架装置の一つとしてのトーションビーム式の懸架装置26の一部を構成するコイルスプリング28を支持している。
【0034】
なお、独立懸架装置とは、左右の車輪が、互いに影響を及ぼしあうことなく独立して運動できるように車体にとりつけられた懸架装置であり、バネ下荷重が小さいという優れた点がある。例えば、マクファーソンストラット式、ダブルウィッシュボーン式、セミトレーリングアーム式、デュアルリンクストラット式等がある。これに対して、非独立懸架装置とは、左右の車輪が、互いに影響を及ぼしあい運動するように車体にとりつけられた懸架装置であり、例えば、左右の車輪を一本の車軸で連結し、これにスプリングを介してボデーを懸架する車軸式懸架装置であるトーションビーム式等がある。また、非独立懸架装置支持部材とは、非独立懸架装置を車体に取付ける部位に配置され、非独立懸架装置から車体に入力される荷重を受ける支持部材である。
【0035】
図2に示される如く、スプリングサポート30は金属板によって構成されており、コイルスプリング28の上端部28Aを支持する本体部32と、本体部32から車幅方向内側に向かって突出形成されたそえ板部としてのガセット部34とで構成されており、ガセット部34は、リヤフロアクロスメンバ20における地上高高位置部42を補強する補強部となっている。
【0036】
スプリングサポート30の本体部32は、コイルスプリング28のコイル状内に挿入される円筒形のアブソーバ取付部32Aと、アブソーバ取付部32Aの上端にアブソーバ取付部32Aの外周側に向かって形成され、スプリング28の上端部28Aを支持するフランジ32Bとで構成されている。また、スプリングサポート30の本体部32のフランジ32Bにおける車幅方向外側部には、アブソーバ取付部32Aの周方向に沿って車体前後方向に対してそれぞれ45度の位置となる2本のビード35と、車体前後方向に対して90度の位置となる1本のビード36とがプレス加工等によって形成されており、これらのビード35、36はアブソーバ取付部32Aの外周部から径方向外側へ伸びている。一方、スプリングサポート30の本体部32のフランジ32Bにおける車幅方向中央部から車幅方向内側部にかけては、車体下方から見て半円形状の座部37が車体下方へ向かって突出形成されており、スプリング28の上端部28Aは座部37とビード35、36とに当接している。
【0037】
図1に示される如く、スプリングサポート30のガセット部34の車幅方向から見た断面形状は、プレス加工等によって上部が開口された矩形枠状となっており、車体前側壁部34Aの車幅方向外側端部には、車体前方へ向かってフランジ34Bが形成されている。スプリングサポート30のガセット部34の車体前側壁部34Aは、リヤフロアクロスメンバ20の車体前側壁部20Aに重合され溶接等によって結合されており、フランジ34Bはリヤフロアクロスメンバ20のフランジ20Hに重合され溶接等によって結合されている。
【0038】
図2に示される如く、スプリングサポート30のガセット部34における車体後側壁部34Cの車幅方向外側端部には、車体後方へ向かってフランジ34Dが形成されている。
【0039】
図3に示される如く、スプリングサポート30のガセット部34の車体後側壁部34Cは、リヤフロアクロスメンバ20の車体後側壁部20Cに重合され溶接等によって結合されており、フランジ34Dはリヤフロアクロスメンバ20のフランジ20Jに重合され溶接等によって結合されている。また、スプリングサポート30のガセット部34における下壁部34Eの車幅方向内側端部34Fはリヤフロアクロスメンバ20の下壁部20Eに溶接等によって結合されている。
【0040】
従って、スプリングサポート30のガセット部34はリヤフロアクロスメンバ20の下部に取付られており、ガセット部34の車体前側壁部34A、車体後側壁部34C、下壁部34Eとリヤフロアクロスメンバ20の下壁部20E、傾斜壁部20Fとによって囲まれた閉断面構造38が形成されている。また、この閉断面構造38はその長手方向を車幅方向に沿って形成されており、リヤフロアクロスメンバ20とリヤフロアパネル12とで構成される閉断面構造21の下側に重なっている。このため、スプリングサポート30にガセット部34を設けたことで、閉断面構造21の下に閉断面構造38が重なり、スプリングサポート30のガセット部34で覆ったリヤフロアクロスメンバ20におけるリヤサイドメンバ10との結合部近傍の強度及び剛性が向上するようになっている。
【0041】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【0042】
本実施形態では、図4に示される如く、独立懸架装置40を車体に取付ける場合には、図3に示されているスプリングサポート30を取付けない。このため、リヤフロアクロスメンバ20の地上高高位置部42に独立懸架形式の懸架装置40のサスペンションアッパーアームブラケット50を配置することができる。即ち、地上高高位置部42の天井面42Aの地上高が、リヤサイドメンバ10の下壁部10Eに対して所定距離上方に設定されているため、地上高高位置部42にサスペンションアームブラケット50を通すことで、リヤフロアクロスメンバ20とサスペンションアッパーアームブラケット50との干渉を防止できる。
【0043】
一方、図1〜図3に示される如く、トーションビーム式の懸架装置26のスプリング28を支持するスプリングサポート30を、リヤフロアクロスメンバ20との結合部となっているリヤサイドメンバ10における中間部10Gの下部に取付けることで、独立懸架装置40に代えてトーションビーム式の懸架装置26を容易に取付けることができる。
【0044】
この際、トーションビーム式の懸架装置26のスプリング28を支持するスプリングサポート30が、スプリング28の上端部28Aを受ける本体部32と、本体部32から車幅方向内側に向かって突出形成されたガセット部34とで構成されており、ガセット部34がリヤフロアクロスメンバ20の地上高高位置部42を車体下方側から覆っている。この結果、スプリングサポート30のガセット部34によって、トーションビーム式の懸架装置26を車体に取付けた際に剛性及び強度が不足するリヤフロアクロスメンバ20における地上高高位置部42を補強できる。即ち、プリングサポート30のガセット部34によって、スプリング28の上下動による応力をリヤフロアクロスメンバ20へ直接分散することができ、スプリングサポート30によって、前記応力をリヤサイドメンバ10とリヤフロアクロスメンバ20とに効果的に分散することができる。このため、前記応力がリヤサイドメンバ10とリヤフロアクロスメンバ20との連結部及びその近傍(地上高高位置部42)に集中するのを防止でき、路面からの入力に対して車体の剛性及び強度を十分に確保できる。
【0045】
従って、本実施形態では、独立懸架装置40が取付け可能なプラットホーム(ステアリング、サスペンション、ドライブトレーンを含む全ての機構部品と車体下部骨格)に、スプリングサポート30を追加することによって、トーションビーム式の懸架装置26等の非独立懸架装置を必要な支持剛性及び強度を確保した状態で容易に取付けることができる。この結果、リヤサイドメンバ10と、リヤフロアクロスメンバ20とを有する共通の車体骨格に、異なる形式の懸架装置を容易に取付けることができる。即ち、異なる形式の懸架装置に対してプラットホームの共通化が容易になる。
【0046】
また、本実施形態では、スプリングサポート30のガセット部34によって、リヤフロアクロスメンバ20とリヤフロアパネル12とで構成される閉断面構造21の下に、ガセット部34とリヤフロアクロスメンバ20とで構成される閉断面構造38が重なる。このため、スプリングサポート30のガセット部34で覆ったリヤフロアクロスメンバ20におけるリヤサイドメンバ10との結合部近傍の強度及び剛性を更に向上できる。
【0047】
以上に於いては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、非独立懸架装置にトーションビーム式の懸架装置26を使用したが、本発明の車体下部構造には、トーションビーム式の懸架装置26以外の他の非独立懸架装置も適用可能である。
【0048】
また、上記実施形態では、リヤサイドメンバ10における車体前後方向の中間部であって、車幅方向内側にリヤフロアクロスメンバ20が連結されている中間部10Gの下部に、非独立懸架装置支持部材としてのスプリングサポート30を取付けたが、これに代えて、リヤサイドメンバ10における中間部10Gから車体前後方向へずれた位置にスプリングサポート30を取付け、ガセット部34を車幅方向に対して車体前後方向へ傾斜させて延長し、その車幅方向内側端部をリヤフロアクロスメンバ20に連結した構成としても良い。
【0049】
また、上記実施形態では、スプリングサポート30のガセット部34を本体部32と一体としたが、これに代えて、図5に示される如く、スプリングサポート30のガセット部34と本体部32とを別体とし、ガセット部34と本体部32とを重合部30Aにおいて溶接等によって連結した構成としても良い。
【0050】
また、図6に示される如く、スプリングサポート30のガセット部34と本体部32とを別体とし、ガセット部34側の重合部34Gを車幅方向外側へ延ばし、この重合部34Gを本体部32とリヤサイドメンバ10の下壁部10Eの中間部10Gとの間に挟持した構成としても良い。
【0051】
また、本発明の車体下部構造は車体前部の下部構造にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【0052】
【図1】本発明の一実施形態に係る車体下部構造において非独立懸架装置を取付けた状態を示す車体斜め前方内側下方から見た斜視図である。
【図2】本発明の一実施形態に係る車体下部構造において非独立懸架装置を取付けた状態を示す車体斜め前方内側下方から見た分解斜視図である。
【図3】図1の3−3線に沿った拡大断面図である。
【図4】本発明の一実施形態に係る車体下部構造において独立懸架装置を取付けた状態を示す図3に対応する断面図である。
【図5】本発明の一実施形態に係る車体下部構造においてスプリングサポートの本体部とガセット部とを別体とした構成を示す車体斜め前方内側下方から見た斜視図である。
【図6】本発明の一実施形態に係る車体下部構造においてスプリングサポートの本体部とガセット部とを別体とした構成を示す車体斜め前方内側下方から見た斜視図である。
【符号の説明】
【0053】
10 リヤサイドメンバ(サイドメンバ、車体骨格部材)
20 リヤフロアクロスメンバ(クロスメンバ、車体骨格部材)
26 トーションビーム式の懸架装置(非独立懸架装置)
30 スプリングサポート(非独立懸架装置支持部材)
32 スプリングサポートの本体部
34 スプリングサポートのガセット部(補強部、そえ板部)
40 独立懸架装置
42 リヤフロアクロスメンバの地上高高位置部
50 サスペンションアッパーアームブラケット




 

 


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