JP5375181B2 - 車両の後部車体構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両の後部車体におけるリヤサスペンション周辺にリヤデファレンシャル装置を配設する構造に関し、車体構造の技術分野に属する。

例えば、特許文献１に開示されているように、車室の床面を構成するフロアパネルの後部には、段差状に高くされたキックアップフロア部（特許文献１のリヤフロアに相当する）が設けられると共に、該フロアパネルにおけるキックアップフロア部を構成する部分よりも前方の部分には、車幅方向中央で車体前後方向に延び、上方に隆起するトンネル部が形成されることがある。また、特許文献１には、前記フロアパネルにおけるキックアップフロア部を構成する部分の下方において、前記トンネル部とほぼ高さ位置で車体前後方向に延びる左右一対のリヤサイドフレームを設けると共に、これらのリヤサイドフレーム間に、前記トンネル部の後方近傍において、後輪用サスペンションを取り付けるサスペンション支持部材を設けた構造が開示されている。

ここで、車体後部における後輪用サスペンション周辺部分は、後輪用サスペンションから入力される荷重を受け止め可能な支持剛性が要求される。そこで、前記特許文献１には、サスペンション支持部材を、左右のリヤサイドフレームの下面に沿って前後に延びる左右一対の前後フレーム部と、該前後フレーム部の前端部近傍及び後端部近傍間を連結する前後一対の横フレーム部とでなる枠状の構造体とすると共に、前記サスペンション支持部材の上方かつ車体前後方向のほぼ同じ位置で車幅方向に延びて左右のリヤサイドフレームを連結する第４、第５クロスメンバを設け、さらに第４クロスメンバの車幅方向中央部にトンネル部の後端部を接続した構造が開示されている。

ところで、後輪用サスペンション近傍には、後輪用のリヤデファレンシャル装置が配設される場合があり、特許文献２には、特許文献１に記載の枠状サスペンション支持部材と類似のサスペンション支持部材に、後輪用のリヤデファレンシャル装置を支持させた構造が開示されている。

特開２００３−１３７１３９号公報 特開２００２−１３７６１６号公報

ところで、前記特許文献１に記載の構造においては、後輪用サスペンションの支持剛性確保のために枠状構造のサスペンション支持部材や第４、第５クロスメンバという複数のクロスメンバを設けたことにより、後輪用サスペンション周辺の車体構造が複雑化するという問題があった。また、このような部位に、リヤデファレンシャル装置を配設すると、リヤサスペンション周辺の構造が一層複雑化するという問題があった。

そこで、本発明は、後輪用サスペンションの支持剛性を確保しつつ、後輪用サスペンション周辺の車体構造を簡素化することができ、かつ簡素化した場合でもリヤデファレンシャル装置の支持も良好に行うことができる後部車体構造を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明は、次のように構成したことを特徴とする。

まず、本願の請求項１に記載の発明は、車室の床面を構成するフロアパネルの後部に段差状に高くされたキックアップフロア部が設けられていると共に、該フロアパネルにおけるキックアップフロア部を構成する部分よりも前方の部分に、車幅方向中央で車体前後方向に延び、上方に隆起するトンネル部が形成されており、かつ前記フロアパネルにおけるキックアップフロア部を構成する部分の下方において、前記トンネル部とほぼ高さ位置で車体前後方向に延びる左右一対のリヤサイドフレームが設けられた車両の後部車体構造であって、前記左右のリヤサイドフレーム間に、車幅方向に延びて左右両端部が前記リヤサイドフレームに接続されると共に後輪用サスペンションが取り付けられるサスペンションクロスメンバが設けられ、かつ、該サスペンションクロスメンバに対して上方かつ車体前後方向でほぼ同じ位置で車幅方向に延びて左右両端部が前記リヤサイドフレームに接続される本体部と、該本体部の車幅方向中央から前方に前記トンネル部内に沿って延び、該トンネル部に結合される前方延伸部とを有するリヤクロスメンバが設けられ、後輪用のリヤデファレンシャル装置が、前記リヤクロスメンバと前記サスペンションクロスメンバとにより支持されていると共に、前記サスペンションクロスメンバは車幅方向中間部が両端部よりも低くなるように形成され、前記リヤデファレンシャル装置は、前記サスペンションクロスメンバの車幅方向中間部の上方かつ前記リヤクロスメンバの下方に配設されていることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の車両の後部車体構造において、前記リヤクロスメンバに対して上方に離間した位置において、左右の車体側部間で車幅方向に延びるデッキメンバが設けられていると共に、該デッキメンバとリヤクロスメンバとを連結するリヤブレースメンバが設けられていることを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、前記請求項２に記載の車両の後部車体構造において、前記リヤブレースメンバは、後面視で略逆Ｖ字状の車幅方向に延びる部材であり、左右両端部が前記リヤクロスメンバの左右両端部またはその近傍に連結されると共に、車幅方向中間部が前記デッキメンバに連結されていることを特徴とする。

次に、本発明の効果について説明する。

まず、請求項１に記載の発明によれば、後輪から後輪用サスペンションに入力される荷重は、サスペンションクロスメンバだけでなく、該サスペンションクロスメンバに対して上方かつ車体前後方向でほぼ同じ位置で略車幅方向に延びるリヤクロスメンバの本体部により分担して受け止められると共に、該本体部の車幅方向中央から前方にトンネル部に沿って延び、該トンネル部に結合される前方延伸部を介してトンネル部にも分散されることとなる。その場合に、トンネル部は車体の中でも一般に特に剛性の高い部位であり、しかもそのトンネル部に沿うように前方延伸部を設けて結合させているので、多くの荷重を分散させることができ、特許文献１に記載のもののように枠状のサスペンション支持部材や複数のクロスメンバを設ける必要がなくなる。すなわち、サスペンションの支持剛性を確保しつつ、後輪用サスペンション周辺の車体構造を簡素化することができる。

また、リヤデファレンシャル装置を、新たな支持部材等を設けることなく、前記リヤクロスメンバとサスペンションクロスメンバとにより分担して良好に支持させることができる。

さらに、この発明によれば、前記サスペンションクロスメンバは車幅中間部が両端部よりも低くされており、前記リヤデファレンシャル装置は、前記リヤクロスメンバの下方で、かつ前記サスペンションクロスメンバの車幅方向中間部の上方に配設されているから、リヤクロスメンバやサスペンションクロスメンバの前方や後方に配置する場合よりも、車体の前後方向長を短くすることができる。すなわち、車体を前後方向においてコンパクト化することができる。

また、請求項２に記載の発明によれば、前記リヤクロスメンバに対して上方に離間した位置において左右の車体側部間で車幅方向に延びるデッキメンバが設けられているから、後部車体の車体側部間の車幅方向剛性が向上する。また、デッキメンバとリヤクロスメンバとを連結するリヤブレースメンバが設けられているから、車体における後輪用サスペンション及びリヤデファレンシャル装置周辺部分が、リヤブレースメンバを介してデッキメンバや車体側部にも連結されることとなり、前記周辺部分の剛性ひいては車体後部の剛性が一層向上することとなる。

また、請求項３に記載の発明によれば、リヤブレースメンバは、後面視で略逆Ｖ字状の車幅方向に延びる部材であり、左右両端部が前記リヤクロスメンバの左右両端部またはその近傍に連結されると共に、車幅方向中間部が前記デッキメンバに連結されているから、後部車体において筋交いの役割を果たすこととなり、後輪用サスペンション周辺部分を含む車体後部の捩り剛性が向上することとなる。したがって、操縦安定性が向上する。

本発明の実施の形態に係る車両の後部車体（下部）の一部破断平面図（フロアパネルを一部破断させている）である。 同後部車体の側面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。

以下、本発明の実施の形態に係る車両の後部車体構造について説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る車両１の後部車体の一部破断平面図、図２は、同後部車体の側面図である。これらの図に示すように、車室の床面を構成するフロアパネル２は、前席シート及び後席シートが配設されるフロントフロア部２ａと、該フロントフロア部２ａの後端から上方に立ち上がる縦壁部２ｂと、該縦壁部２ｂの上端から後方に延び、フロントフロア部２ａに対して段差状に高くされたキックアップフロア部２ｃとを有している。このキックアップフロア部２ｃは、例えば荷室等として利用可能とされている。フロアパネル２の後部側は、車幅方向長が前部側よりも狭くされ、側方に後輪Ｗ，Ｗが配設されるようになっている。

フロントフロア部２ａの車幅方向中央には、車体前後方向に延びると共にキックアップフロア部２ｃとほぼ同じ高さ位置まで上方に隆起するトンネル部２ｄが設けられている。また、フロントフロア部２ａの左右の側部には車体前後方向に延びるサイドシル３，３が設けられている。サイドシル３は、車体前後方向に延びる閉断面構造とされている。

また、フロアパネル２の後部の下面側には、該フロアパネル２の左右の両側部に沿って略車体前後方向に延びるリヤサイドフレーム４，４が設けられている。リヤサイドフレーム４，４は、前端部がサイドシル３，３に接続されていると共に、フロアパネル２の下面に沿うように湾曲形成されており、キックアップフロア部２ｃの下方の後部フレーム部４ａは、フロアパネル２のトンネル部２ｄとほぼ高さ位置で車体前後方向に延びている。ここで、リヤサイドフレーム４としては、本実施の形態では、断面矩形の角パイプ材が利用されている。なお、例えば断面ハット状の部材を利用して、フロアパネル２とで閉断面を構成するようにしてもよい。

左右のサイドシル３，３間には、フロアパネル２のフロントフロア部２ａの上面側、かつ前後方向で左右のリヤサイドフレーム４，４の前端位置において、トンネル部２ｄを横断して（貫通して）車幅方向に延び、左右の端部が左右のサイドシル３，３及びリヤサイドフレーム４，４に接続されるフロアクロスメンバ５が設けられている。フロアクロスメンバ５は、断面ハット状の部材により構成され、フロアパネル２の上面とで閉断面を形成している。

フロアパネル２のフロントフロア部２ａの下面側には、フロアクロスメンバ５よりも前方、かつサイドシル３とトンネル部２ｄとの間において、略車体前後方向に延びる左右一対のフロアフレーム６，６が設けられ、該フロアフレーム６，６の後端部がフロアクロスメンバ５にフロアパネル２を介して接続されている。

次に、後輪Ｗ，Ｗを懸架するリヤサスペンション１０，１０周辺の構造について説明する。

すなわち、図１〜図３に示すように、左右のリヤサイドフレーム４，４の後部フレーム部４ａ間には、前記トンネル部２ｄの後方近傍において、車幅方向に延び、両端部が前記後部フレーム部４ａ，４ａの下面に接続されるリヤサスペンションクロスメンバ２０，２０が設けられている。このリヤサスペンションクロスメンバ２０，２０は、図３から明らかなように、車幅方向中央側が両端部よりも低くされて、後面視で略Ｖ字状の形状とされている。本実施の形態においては、リヤサスペンションクロスメンバ２０としては、例えば断面矩形の角パイプ材が利用されている。なお、例えば断面ハット状の部材を利用してもよい。

また、このリヤサスペンションクロスメンバ２０の上方には、リヤクロスメンバ３０が設けられている。このリヤクロスメンバ３０は、リヤサスペンションクロスメンバ２０に対して前後方向でほぼ同じ位置で略車幅方向に延びて左右のリヤサイドフレーム４，４を連結する本体部３０ａと、該本体部３０ａの車幅方向中央からフロアパネル２のトンネル部２ｄに沿ってその内部空間を前方に延び、該トンネル部２ｄに結合される前方延伸部３０ｂとを有している。本実施の形態においては、リヤクロスメンバ３０の本体部３０ａ及び前方延伸部３０ｂとしてはそれぞれ、例えば断面矩形の角パイプ材が利用されており、前方延伸部３０ｂの後端部が本体部３０ａの車幅方向中央部に溶着されている。なお、本体部３０ａ及び前方延伸部３０ｂとしては、例えば断面ハット状やコ字状の部材を、上方が開口した状態で利用することも可能である。

また、図１から明らかなように、リヤクロスメンバ３０の本体部３０ａは、車幅方向中央側が両端部よりも前方に位置するように平面視でへ字状に形成されている。

また、リヤクロスメンバ３０の前方延伸部３０ｂは、前端部がフロアクロスメンバ５の車幅方向中央部に接続されている。その場合に、前方延伸部３０ｂの前端側は、下方へ湾曲させてフロアクロスメンバ５に接続されている。すなわち、前方延伸部３０ｂの前端部に湾曲部３０ｃが設けられている。

次にリヤサスペンション１０，１０について説明する。なお、左右のリヤサスペンション１０，１０は左右対称の構成であり、そのため、左側のリヤサスペンション１０についてのみ代表して説明する。すなわち、図１〜図３に示すように、リヤサスペンション１０は、後輪Ｗを回転自在に支持するホイールサポート１１と、前端部が前記リサヤイドフレーム４の湾曲部４ｂの下端近傍に揺動可能に支持され、後端部がホイールサポート１１の下部から車幅方向内方に突出形成された取付部１１ｄに結合されたトレーリングアーム１２と、ホイールサポート１１の上部に形成された取付部１１ａに外端部が、リヤサスペンションクロスメンバ２０の車幅方向外端近傍に形成された取付部２０ａに内端部がそれぞれ揺動自在に連結されたアッパーリンク１３と、ホイールサポート１１の下部に形成された取付部１１ｂに外端部が、リヤサスペンションクロスメンバ２０の車幅方向中央近傍に形成された取付部２０ｂに内端部がそれぞれ揺動自在に支持されたロアーリンク１４と、ホイールサポート１１の下部に形成された取付部１１ｃとリヤホイールハウス７に形成されたサスペンション支持部との間に介設された緩衝装置１５とを有している。アッパーリンク１３及びロアーリンク１４は、トレーリングアーム１２の揺動時に捩れ変形可能に構成されている。緩衝装置１５は、ダンパ及びコイルスプリング等で構成されている。

ここで、本実施の形態に係る車両１は４輪駆動車であり、車体前部からプロペラシャフトＳを介して伝達された動力を左右の後輪Ｗ，Ｗに分配する後輪用のリヤデファレンシャル装置５０が、前記リヤクロスメンバ３０とリヤサスペンションクロスメンバ２０とにより支持されている。

詳しく説明すると、リヤサスペンションクロスメンバ２０は車幅方向中間部が両端部よりも低くなるように後面視で略Ｖ字状に形成されており、前記リヤデファレンシャル装置５０は、前記リヤサスペンションクロスメンバ２０の車幅方向中間部の上方かつリヤクロスメンバ３０の下方に配置されている。また、リヤクロスメンバ３０も後面視で略Ｖ字状に形成されており、前記リヤデファレンシャル装置５０は、リヤクロスメンバ３０における最も低く部位である車幅方向中央部に締結部材５１，５１により固定されている。また、このように固定された状態において、リヤデファレンシャル装置５０の下部がリヤサスペンションクロスメンバ２０の車幅方向中央部に載置され、該リヤサスペンションクロスメンバ２０により、リヤデファレンシャル装置５０の荷重を受けることが可能な状態となっている。

また、本実施の形態においては、左右の車体側部８，８間に、前記リヤクロスメンバ３０に対して上方に離間した位置において、車幅方向に延び、左右両端部が車体側部８，８に接続されたデッキメンバ６０が設けられている。このデッキメンバ６０は、閉断面部材により構成されている。なお、断面ハット状の部材等によっても構成可能である。

また、本実施の形態においては、デッキメンバ６０とリヤクロスメンバ３０とを連結するリヤブレースメンバ７０が設けられている。詳しく説明すると、このリヤブレースメンバ７０は、図３から明らかなように、後面視で略逆Ｖ字状の車幅方向に延びる部材であり、左右両端部がリヤサイドフレーム４，４におけるリヤクロスメンバ３０の左右両端部近傍部分に接続されると共に、車幅方向中間部がデッキメンバ６０に接続されている。そして、前記リヤクロスメンバ３０とで後面視で略菱形の形状を形成している。なお、リヤブレースメンバ７０は、閉断面部材により構成されている。

次に、本実施の形態に係る車両の後部車体構造の作用、効果について説明する。

すなわち、後輪Ｗから後輪用サスペンション１０に入力される荷重は、リヤサスペンションクロスメンバ２０だけでなく、該サスペンションクロスメンバ２０に対して上方かつ車体前後方向でほぼ同じ位置で略車幅方向に延びるリヤクロスメンバ３０の本体部３０ａにより分担して受け止められると共に、該本体部３０ａの車幅方向中央から前方にトンネル部２ｄに沿って延び、該トンネル部２ｄに結合される前方延伸部３０ｂを介してトンネル部２ｄにも分散されることとなる。その場合に、トンネル部２ｄは車体の中でも特に剛性の高い部位であり、しかもそのトンネル部２ｄに沿うように前方延伸部３０ｂを設けて結合させているので、多くの荷重を分散させることができ、前記特許文献１に記載のもののように枠状のサスペンション支持部材や複数のクロスメンバを設ける必要がなくなる。すなわち、リヤサスペンション１０，１０の支持剛性を確保しつつ、後輪用サスペンション周辺の車体構造を簡素化することができる。

また、例えば自車両１の車体後部に後突があった場合における耐後突性能も向上することとなる。すなわち、後突があった場合、衝撃荷重はリヤサイドフレーム４，４を介して前方の車体に分散されるが、本実施の形態においては、リヤクロスメンバ３０の本体部３０ａは、車幅方向中央側が両端部よりも前方に位置するように平面視でへ字状に形成されているから、車幅方向に直線的に形成されている場合よりも、図１に矢印αで示すように、リヤサイドフレーム４，４からリヤクロスメンバ３０の本体部３０ａにも分散されやすくなる。また、矢印βで示すように、この分散された荷重が前方延伸部３０ｂを介してトンネル部２ｄに入力されやすくなる。すなわち、後突時にリヤサイドフレーム４，４に入力された衝撃荷重を、剛性の高いトンネル部２ｄに分散させやすくなり、耐後突性能が向上することとなる。

また、キックアップフロア部２ｃよりも前方のフロアパネル２上に、トンネル部２ｄを横切って車幅方向に延びるフロアクロスメンバ５が設けられていると共に、リヤクロスメンバ３０の前方延伸部３０ｂの前端部が前記フロアクロスメンバ５に接続されているから、フロアクロスメンバ５にもサスペンション１０，１０に入力された荷重を分散させることができる。

また、リヤデファレンシャル装置５０を、新たな支持部材等を設けることなく、前記リヤクロスメンバ３０とリヤサスペンションクロスメンバ２０とにより分担して良好に支持させることができる

また、リヤサスペンションクロスメンバ２０は車幅中間部が両端部よりも低くされ、リヤデファレンシャル装置５０は、前記リヤサスペンションクロスメンバ２０の車幅方向中間部の上方かつリヤクロスメンバ３０の下方に配設されているから、リヤクロスメンバ３０やリヤサスペンションクロスメンバ２０の前方や後方に配置する場合よりも、車体の前後方向長を短くすることができる。すなわち、車体を前後方向においてコンパクト化することができる。

また、リヤデファレンシャル装置５０は、リヤクロスメンバ３０側に締結部材５１，５１で固定されているから、アッパーリンク１３の取付部やロアーリンク１４の取付部等により構造が複雑化しやすいリヤサスペンションクロスメンバ２０に、リヤデファレンシャル装置５０の取付部を形成する必要がなくなる。すなわち、リヤデファレンシャル装置５０を有する４輪駆動車において、リヤサスペンションクロスメンバ２０の構造が複雑化するのを回避することができる。

また、リヤクロスメンバ３０に対して上方に離間した位置において左右の車体側部８，８間で車幅方向に延びるデッキメンバ５０が設けられているから、後部車体の車幅方向剛性が向上する。また、デッキメンバ５０とリヤクロスメンバ３０とを連結するリヤブレースメンバ７０が設けられているから、車体におけるリヤサスペンション１０，１０及びリヤデファレンシャル装置５０周辺部分が、リヤブレースメンバ７０を介してデッキメンバ６０や車体側部８，８にも連結されることとなり、前記周辺部分の剛性ひいては車体後部の剛性が一層向上することとなる。

また、リヤブレースメンバ７０は、後面視で略逆Ｖ字状の車幅方向に延びる部材であり、左右両端部がリヤクロスメンバ３０の左右両端部近傍に連結されると共に、車幅方向中間部が前記デッキメンバ６０に連結されているから、後部車体において筋交いの役割を果たすこととなり、リヤサスペンション１０，１０周辺部分を含む車体後部の捩り剛性が向上することとなる。したがって、操縦安定性が向上する。

なお、本実施の形態においては、リヤサスペンションは、トレーリングアームを有する形式のものであるが、本発明は、これに限定されるものはなく、その他の形式のリヤサスペンションにも適用可能である。

また、トンネル部には、前端と後端との間に車体前後方向に延び、トンネル部を補強するトンネルレインフォースメンントが設けられることがあるが、本発明はこのようなものに対しても適用可能であり、この場合、本発明による効果が一層顕著なものとなる。例えば、特許文献１に記載のものにおいてはトンネル部の頂部の上面に沿ってトンネルレインフォースメントが設けられているが、このようなものの場合、本発明の前方延伸部を設けたとしてもトンネルレインフォースメンと干渉することはない。また、トンネル部の頂部の下面に沿ってトンネルレインフォースメントを設けることも考えられるが、この場合、前方延伸部をこの下方で前方に延伸させることにより、トンネルレインフォースメントとの干渉を回避することができる。

本発明は、後輪用サスペンションの支持剛性を確保しつつ、後輪用サスペンション周辺の車体構造を簡素化することができ、かつ簡素化した場合でもリヤデファレンシャル装置の支持も良好に行うことができる後部車体構造を提供することができ、自動車産業において広く利用される可能性がある。

１ 車両
２ フロアパネル
２ｃ キックアップフロア部
２ｄ トンネル部
４ リヤサイドフレーム
５ フロアクロスメンバ
８ 車体側部
１０ リヤサスペンション（後輪用サスペンション）
２０ リヤサスペンションクロスメンバ（サスペンションクロスメンバ） ３０ リヤクロスメンバ
３０ａ 本体部
３０ｂ 前方延伸部
５０ リヤデファレンシャル装置
６０ デッキメンバ
７０ リヤブレースメンバ
Ｗ 後輪

Claims (3)

1. 車室の床面を構成するフロアパネルの後部に段差状に高くされたキックアップフロア部が設けられていると共に、該フロアパネルにおけるキックアップフロア部を構成する部分よりも前方の部分に、車幅方向中央で車体前後方向に延び、上方に隆起するトンネル部が形成されており、かつ前記フロアパネルにおけるキックアップフロア部を構成する部分の下方において、前記トンネル部とほぼ高さ位置で車体前後方向に延びる左右一対のリヤサイドフレームが設けられた車両の後部車体構造であって、
   前記左右のリヤサイドフレーム間に、車幅方向に延びて左右両端部が前記リヤサイドフレームに接続されると共に後輪用サスペンションが取り付けられるサスペンションクロスメンバが設けられ、
   かつ、該サスペンションクロスメンバに対して上方かつ車体前後方向でほぼ同じ位置で車幅方向に延びて左右両端部が前記リヤサイドフレームに接続される本体部と、該本体部の車幅方向中央から前方に前記トンネル部内に沿って延び、該トンネル部に結合される前方延伸部とを有するリヤクロスメンバが設けられ、
   後輪用のリヤデファレンシャル装置が、前記リヤクロスメンバと前記サスペンションクロスメンバとにより支持されていると共に、
   前記サスペンションクロスメンバは車幅方向中間部が両端部よりも低くなるように形成され、
   前記リヤデファレンシャル装置は、前記サスペンションクロスメンバの車幅方向中間部の上方かつ前記リヤクロスメンバの下方に配設されていることを特徴とする車両の後部車体構造。
2. 前記請求項１に記載の車両の後部車体構造において、
   前記リヤクロスメンバに対して上方に離間した位置において、左右の車体側部間で車幅方向に延びるデッキメンバが設けられていると共に、
   該デッキメンバとリヤクロスメンバとを連結するリヤブレースメンバが設けられていることを特徴とする車両の後部車体構造。
3. 前記請求項２に記載の車両の後部車体構造において、
   前記リヤブレースメンバは、後面視で略逆Ｖ字状の車幅方向に延びる部材であり、左右両端部が前記リヤクロスメンバの左右両端部またはその近傍に連結されると共に、車幅方向中間部が前記デッキメンバに連結されていることを特徴とする車両の後部車体構造。

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