JP4513475B2 - 車両の後部車体構造 - Google Patents

Description

本発明は、自動車の後輪側のデファネンシャルボックスを取り付けるための補強部材を備えた車両の後部車体構造に関する。

４輪駆動の自動車の場合、後輪側に設けられたデファネンシャルボックス（以下、リヤデフという）には、後輪側駆動シャフトからの駆動力によって回転モーメントが生じることになる。そのため、リヤデフには、この回転モーメントによる荷重を受けるための支持構造を設ける必要がある。

従来の支持構造としては、自動車の車体側に設けられた剛性の高いクロスメンバの直下にリヤデフを締結させるものがある。この構造によれば、リヤデフを確実に取り付けることができるので、リヤデフの変位が低減するとともに、支持点の剛性が高いので、リヤデフの振動およびこの振動による騒音が低減することになる。

また、特許文献１および特許文献２には、リヤクロスメンバの他にフロントクロスメンバを設け、リヤデフをこの２つの部材で取り付ける構造が開示されている。また、特許文献１には、上述の技術の他に、ブラケットを介してリヤデフを取り付ける構造が開示されている。
特開２０００−１６８６１８号公報 特開平１０−１４７２５４号公報

しかしながら、リヤデフを車体側に取り付ける場合、車種によってはクロスメンバの直下にリヤデフを配置することができない場合がある。例えば、図６に示すように、小排気量車を設計する場合には全体としてコンパクトな構造が必要であり、普通車に比べてフューエルタンクの収納部５０とスペアタイヤハウス５１の間隔が狭いという制約を受ける。この場合、上述の特許文献のように、クロスメンバ５４の他にフロントクロスメンバを設けることはできない。また、２輪駆動の自動車と同等のサスペンション性能を確保しようとする場合には、車両幅方向に亘るビーム５２を備えたリヤサスペンション５３を選択する場合がある。このビーム５２はクロスメンバ５４の付近に配置されるため、このビーム５２と干渉しない位置にリヤデフを取り付けなければならないという制約を受ける。

一方、クロスメンバ５４の取り付け位置を変更することも考えられるが、このクロスメンバ５４は車体剛性全体に寄与しているため、位置をずらすと車体剛性が低下してしまうため得策ではない。また、ビーム５２についてもサスペンション性能に寄与しているため、その取り付け位置を変更することは性能の低下となってしまう。さらに、クロスメンバ５４以外の車体側に取付用のステーを設けると、リヤデフの支持点の剛性を補強するために部品点数が増加してしまい、全体的に重量が増加してしまう。
このような制約のある状態では、リヤデフをクロスメンバの直下に取り付けることは困難であった。

本発明の目的は、クロスメンバおよびサスペンションのビームの位置を変更することなく、デファレンシャルボックスを支持する支持点を設けることができる自動車の後部車体構造を提供することである。

本発明では、車体前後方向に延在する左右のサイドフレームと、前記左右のサイドフレーム間を連結するクロスメンバとが設けられた車両の後部車体構造において、前記左右のサイドフレームと前記クロスメンバとの連結部の周辺にはブレースがそれぞれ設けられ、前記ブレースの一端部が前記クロスメンバの中央部より左右にそれぞれずれた位置に取り付けられ、前記ブレースの他端部が車両後方斜め外側方向に延びるように形成され、前記左右のサイドフレームに取り付けられ、前記ブレースにはリヤデファレンシャルボックスを取り付けるための支持点が設けられている。

さらに、前記左右のサイドフレームおよび前記クロスメンバにはリヤフロアパネルが取り付けられ、前記ブレースには、前記リヤフロアパネルと接するフランジ面が形成され、前記リヤフロアパネルと前記フランジ面が溶接で固定されている。
さらにまた、前記リヤフロアパネルには車両下側に突出するタイヤ収納部が設けられ、前記ブレースは前記タイヤ収納部と干渉しない位置に配置されている。

本発明では、車体前後方向に延在する左右のサイドフレームと、前記左右のサイドフレーム間を連結するクロスメンバとが設けられた車両の後部車体構造において、前記左右のサイドフレームと前記クロスメンバとの連結部の周辺にはブレースがそれぞれ設けられ、前記ブレースの一端部が前記クロスメンバの中央部より左右にそれぞれずれた位置に取り付けられ、前記ブレースの他端部が車両後方斜め外側方向に延びるように形成され、前記左右のサイドフレームに取り付けられ、前記ブレースにはリヤデファレンシャルボックスを取り付けるための支持点が設けられているので、リヤデファレンシャルボックスを支持することができる部分をサイドフレームとクロスメンバの間に設けることができる。また、サイドフレームおよびクロスメンバの連結部の強度が上がるので、より剛性の高い車体構造を得ることができる。また、リヤデファレンシャルボックスの支持点をクロスメンバではなく、このブレースに設けることにより、クロスメンバやサスペンションのビームの位置を変更することなくリヤデファレンシャルボックスの取り付け構造を構成することができる。また、リヤデファレンシャルボックスの取り付け構造を複雑に構成する必要がなくなるため、より確実にリヤデファレンシャルボックスの振動およびこの振動による騒音を低減するようにリヤデファレンシャルボックスを支持することができる。また、ブレースの形状を必要最小限の大きさに形成することができる。

また、前記左右のサイドフレームおよび前記クロスメンバにはリヤフロアパネルが取り付けられ、前記ブレースには、前記リヤフロアパネルと接するフランジ面が形成され、前記リヤフロアパネルと前記フランジ面が溶接で固定されているので、ブレースの取り付け強度を上げることができるとともに、サイドフレーム、クロスメンバ、ブレースおよびリヤフロアパネルを一体化して、十分な剛性を持たせることができる。
さらに、前記リヤフロアパネルには車両下側に突出するタイヤ収納部が設けられ、前記ブレースは前記タイヤ収納部と干渉しない位置に配置されているので、既存のタイヤ収納部の突出形状を変更することなくブレースを後部車体に構成することができる。

以下、本発明の実施の形態に係る車両の後部車体構造ついて、図１〜図５を用いて詳細に説明する。図1は、本発明の実施の形態に係る後部車体構造を車体下側から見た状態を示している。なお、図１では、紙面上側が車両前方であり、紙面下側が車両後方を示す。

自動車の左右の側部には、前後方向に延びるサイドメンバ１が設けられており、この左右のサイドフレーム１の間には、車幅方向に延在するクロスメンバ２が連結されている。このサイドフレーム１とクロスメンバ２の上部には、左右のサイドフレーム１の間の全面を覆うようにリヤフロアパネル３が設けられている。このリヤフロアパネル３には、クロスメンバ２の車両後方側にタイヤ収納部４が車両下側に突出して形成されている。

左右のサイドフレーム１とクロスメンバ２との車両幅方向の左右の連結部５の周辺にはブレース６がそれぞれ設けられており、このブレース６は、サイドフレーム１およびクロスメンバ２にブレース６の両端部が取り付けられている。詳細には、このブレース６の一端部７ａがクロスメンバ２の中央部より左右にそれぞれずれた位置に取り付けられており、この一端部７ａからブレース６が車両後方斜め外側方向に延在し、他端部７ｂがサイドフレーム１のクロスメンバ２よりも車体後側の位置に取り付けられている。

なお、このブレース６を取り付けた状態での連結部５の形状は、ブレース６がタイヤ収納部４と干渉しないようになっている。また、一端部７ａおよび他端部７ｂの取り付け位置は、連結部５の強度が向上するように、できるだけ連結部５から離れた部分に設けられている。

図２（ａ）および図２（ｂ）は、左右のブレース６の単体の状態を示している。このブレース６は、ブレース本体１０と補強体２０とで構成されている。なお、以下の説明では、車体右側に取り付けられるブレース６の形状について説明する。

図３（ａ）は、ブレース本体１０の単品の状態を示す。ブレース本体１０は、断面略Ｕ字形状に形成されており、底部１０ａと、この底部１０ａの両端から略垂直に折り曲げた壁部１０ｂとがそれぞれ形成されている。この壁部１０ｂを立ち上げた方向の壁部１０ｂの端縁には、ブレース本体１０の外側方向に約９０°折り曲げられたフランジ部１１がそれぞれ形成されている。また、壁部１０ｂの長手方向の両端縁には、この壁部１０ｂおよびフランジ部１１と略直角をなす接触面１３ａ、１３ｂが形成されている。２つの壁部１０ｂの間隔は、このフランジ本体１０の長手方向の一端部１２ａに近づくに従い広くなるように形成されており、この間隔が広い部分の底部１０ａには、穴１４が５箇所設けられており、３箇所が取り付け用に使用され、他の２箇所が位置決め用に使用されている。なお、ブレース本体１０の一端部１２ａと他端側１２ｂには、壁部１０ｂおよびフランジ部１１が形成されていない平坦面１５ａ、１５ｂが設けられている。

図４（ａ）は、補強体２０の単品の状態を示している。この補強体２０は、図示しないリヤデフを支持するための支持点に設けられており、この支持点を補強するためのものである。補強体２０は、上面部２０ａと、この上面部２０ａを略垂直に折り曲げた壁部２０ｂとが形成されている。この上面部２０ａの外形形状は、図２に示すように、ブレース本体１０の壁部１０ｂの間隔が広くなっている部分に取り付けられるように形成されており、底部１０ａと上面部２０ａが面で接触して取り付けられている。この上面部２０ａには、底部１０ａの穴１４と一致する穴２１が５箇所設けられており、この穴２１は、それぞれ取り付け用と位置決め用に使用されている。なお、壁部２０ｂは、壁部１０ｂと面で接触し、これによりブレース本体１０を補強体２０で補強している。

なお、図３（ｂ）および図４（ｂ）に示すように、車体左側に取り付けられるブレース６についても右側のブレース６と同様な構成となっており、取付スペースに合わせて大きさが若干異なる以外、その機能は同じである。

次に、本発明の実施の形態に係るブレース６の取り付け方法について説明する。図５は、
ブレース６をサイドフレーム１およびクロスメンバ２に取り付けた状態を示している。サイドフレーム１およびクロスメンバ２が連結された状態で、ブレース６を取り付ける。
このブレース６は、図５に示すように、断面Ｕ字型の開口部を車両上側（図５では紙面手前側）に向けた状態で取り付けられるようになっている。このとき、ブレース本体部１０の一端側の接触面１３ａをクロスメンバ２の後側面２ａにそれぞれ面で接触させるとともに、ブレース本体１０の他端側の接触面１３ｂを左右のサイドフレーム１のそれぞれの内側側面１ａにそれぞれ面で接触させ、また、ブレース本体７の平坦面１５ａ，１５ｂを、それぞれサイドフレーム１およびクロスメンバ２の車体下側面１ｂ、２ｂと面で接触させることにより、ブレース６の取り付け位置が決定される。そして、ブレース６とサイドフレーム１およびクロスメンバ２が接続部分を全周溶接等によって強固に取り付けられる。

次に、サイドフレーム１、クロスメンバ２およびブレース６の上側にフロアパネル３がその全面を覆うように取り付けられ、それぞれ溶接で固定される。このとき、ブレース本体７のフランジ部１１は、リヤフロアパネル３の車両下側面と面で接触し、この接触部分を溶接で強固に固定される。

本発明の実施の形態に係る自動車の後部車体構造では、以下の効果を得ることができる。（１）ブレース６をクロスメンバ２から車両後方側にオフセットさせているが、左右のサイドフレーム１に他端部７ｂを取り付けることにより、ブレース６に対して車両上下方向および左右方向の荷重が作用した場合でも、ブレース６の変位や振動を低減することができる。さらにブレース６のフランジ部１１をリヤフロアパネル３に取り付けることにより、サイドフレーム１、クロスメンバ２、リヤフロアパネル３およびブレース６を一体化させ、上述の変位や振動をさらに低減することができる。

（２）車両後方のバンパーからの荷重が作用した場合、サイドフレーム１からクロスメンバ２に伝達される荷重を、サイドフレーム１とブレース６の２方向に分散させることができる。これにより、荷重の吸収効果が改善される。

本発明の実施の形態に係る車体後部構造を車両下側から見た斜視図である。 本発明の実施の形態に係る補強用ブレースの斜視図である。 本発明の実施の形態に係るブレース本体の斜視図である。 本発明の実施の形態に係る補強体の斜視図である。 本発明の実施の形態に係るブレースの取り付け部分を拡大して示す斜視図である。 従来の自動車を車体下側から見た斜視図である。

符号の説明

１ サイドフレーム
１ａ サイドフレームの内側側面
１ｂ サイドフレームの下側面
２ クロスメンバ
２ａ クロスメンバの後側面
２ｂ クロスメンバの下側面
３ リヤフロアパネル
４ タイヤ収納部
５ 連結部
６ ブレース
７ａ ブレースの一端部
７ｂ ブレースの他端部
１０ ブレース本体
１１ フランジ部
１２ａ ブレース本体の一端部
１２ｂ ブレース本体の他端部
１３ａ 一端側の接触面
１３ｂ 他端側の接触面
１４ 穴
１５ａ 一端側の平坦面
１５ｂ 他端側の平坦面
２０ 補強体
２０ａ 上面部
２０ｂ 壁部
２１ 穴
５０ フューエルタンクの収納部
５１ スペアタイヤハウス
５２ ビーム
５３ リヤサスペンション
５４ クロスメンバ

Claims (3)

1. 車体前後方向に延在する左右のサイドフレームと、前記左右のサイドフレーム間を連結するクロスメンバとが設けられた車両の後部車体構造において、
   前記左右のサイドフレームと前記クロスメンバとの連結部の周辺にはブレースがそれぞれ設けられ、前記ブレースの一端部が前記クロスメンバの中央部より左右にそれぞれずれた位置に取り付けられ、前記ブレースの他端部が車両後方斜め外側方向に延びるように形成され、前記左右のサイドフレームに取り付けられ、前記ブレースにはリヤデファレンシャルボックスを取り付けるための支持点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。
2. 前記左右のサイドフレームおよび前記クロスメンバにはリヤフロアパネルが取り付けられ、前記ブレースには、前記リヤフロアパネルと接するフランジ面が形成され、前記リヤフロアパネルと前記フランジ面が溶接で固定されていることを特徴とする、請求項１に記載の車両の後部車体構造。
3. 前記リヤフロアパネルには車両下側に突出するタイヤ収納部が設けられ、前記ブレースは前記タイヤ収納部と干渉しない位置に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の車両の後部車体構造。

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