JP2018188012A - 車両下部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】少ない部品点数で、サスペンションからの荷重が入力されるサイドメンバの強度と剛性を高めて変形を抑制できる車両下部構造を提供する。【解決手段】車両下部構造１が適用された車両の両側部には一対サイドメンバ２が配置されている。一対のサイドメンバ２間にはクロスメンバ３が配置されている。一対のサイドメンバ２とクロスメンバ３両端部との間はクロスメンバエクステンション４によって繋がれている。クロスメンバ３の下面３１は、一対のサイドメンバ２の下面２１よりも上方に位置している。一対のトレーリングアーム支持部５は、一対のサイドメンバ２に固定されている。各クロスメンバエクステンション４は、隣接するサイドメンバ２側の端部にて下方に曲げられてサイドメンバ２の車幅方向内側面２２に重ねられた縦壁部４４と、クロスメンバ３の下面３１とサイドメンバ２の下面２１とを滑らかに繋いだ傾斜面部４２と、を有している。【選択図】図５

Description

本発明は、車両下部構造に関するものである。

「トーションビーム式サスペンション」と呼ばれるサスペンションが、車両下部後方に取り付けられた車両下部構造が既に公知である（例えば特許文献１を参照）。このトーションビーム式サスペンションは、車両前後方向に延びた一対のトレーリングアームが車両の両側部に配置され、これら一対のトレーリングアームが車幅方向に延びたトーションビームで繋がれている。一対のトレーリングアームは、その前端が、車両両側部に配置されたサイドシルやサイドメンバなどに、ブラケット等のトレーリングアーム支持部を介して取り付けられている。

特開２０１３−１８３８３号公報

上述した車両下部構造においては、トレーリングアーム支持部及びその近傍に大きな荷重が入力されることから、当該部位の変形を少ない部品点数で抑制するためには、当該部位の強度と剛性をバランスよく強化する必要があり、この点において従来の車両下部構造は改善の余地があった。

本発明はこのような観点からなされたものであり、少ない部品点数で、サスペンションからの荷重が入力されるサイドメンバの強度と剛性を高めて変形を抑制できる車両下部構造を提供することを課題とする。

本発明の車両下部構造は、車両の両側部に、車両前後方向に延びた一対のサイドメンバが配置され、前記一対のサイドメンバ間に、車幅方向に延びたクロスメンバが配置され、前記一対のサイドメンバと前記クロスメンバ両端部との間が、それぞれ、クロスメンバエクステンションによって繋がれており、前記クロスメンバの下面が前記一対のサイドメンバの下面よりも上方に位置した車両下部構造において、前記一対のクロスメンバエクステンションが、隣接する前記サイドメンバ側の端部にて下方に曲げられて前記サイドメンバの車幅方向内側面に重ねられた縦壁部と、前記クロスメンバの下面と前記サイドメンバの下面とを滑らかに繋いだ傾斜面部と、を有していることを特徴とする。

本発明の車両下部構造によれば、少ない部品点数で、サスペンションからの荷重が入力されるサイドメンバの強度と剛性を高め、該サイドメンバの変形を抑制することができる。

本発明の実施例にかかる車両下部構造が適用された車両の底面図である。 図１のＤ部の拡大図である（リアサスペンションは省略している）。 図１中のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 図２中のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 図１のＤ部の斜視図である（リアサスペンションは省略している）。 図５の部位における底面図である（リアサスペンションは省略している）。

本発明は、車両の両側部に、車両前後方向に延びた一対のサイドメンバが配置され、一対のサイドメンバ間に、車幅方向に延びたクロスメンバが配置され、一対のサイドメンバとクロスメンバ両端部との間が、それぞれ、クロスメンバエクステンションによって繋がれており、クロスメンバの下面が一対のサイドメンバの下面よりも上方に位置した車両下部構造において、一対のクロスメンバエクステンションが、隣接するサイドメンバ側の端部にて下方に曲げられてサイドメンバの車幅方向内側面に重ねられた縦壁部と、クロスメンバの下面とサイドメンバの下面とを滑らかに繋いだ傾斜面部と、を有していることを特徴とする車両下部構造である。

上記構成によれば、縦壁部がサイドメンバの車幅方向内側面に重ねられることによってサイドメンバの強度が高められ、サスペンションから入力された車両上下方向の荷重によるサイドメンバの断面変形を抑制することができる。また、傾斜面部がクロスメンバの下面とサイドメンバの下面とを滑らかに繋いでいることによってサイドメンバの剛性が高められ、サスペンションから入力された車両左右方向の荷重によるサイドメンバの断面変形を抑制することができる。このように、本発明の車両下部構造は、サスペンションからの荷重が入力されるサイドメンバの強度と剛性をバランスよく強化することができるので、少ない部品点数でサイドメンバの変形を抑制することができる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１〜６に示す本実施例の車両下部構造１は、自動車に適用される。また、図中の矢印ＦＲＯＮＴは車両前後方向における前方を表しており、矢印ＩＮは車幅方向における内方を表しており、矢印ＵＰは車両上下方向における上方を表している。

図１は、本発明の実施例にかかる車両下部構造１が適用された車両１０の底面図である。図１において、符号２はサイドメンバである。また、符号２Ｌは車両１０の左側に配置されたサイドメンバであり、符号２Ｒは車両１０の右側に配置されたサイドメンバである。なお、本明細書において、「車両１０の左側」とは、運転者からみた車両１０の左側を意味する。同様に、「車両１０の右側」とは、運転者からみた車両１０の右側を意味する。符号３はクロスメンバである。符号４はクロスメンバエクステンションである。また、符号４Ｌは車両１０の左側に配置されたクロスメンバエクステンションであり、符号４Ｒは車両１０の右側に配置されたクロスメンバエクステンションである。

図１において、符号７はリアサスペンションである。符号７１はリアサスペンション７を構成するトーションビームである。符号７２はリアサスペンション７を構成するトレーリングアームである。符号７３はリアサスペンション７のスプリングを取り付けるスプリング取付部である。符号７４はリアサスペンション７のショックアブソーバを取り付けるブラケットである。

図１において、符号５はトレーリングアーム７２の前端部７２ａを支持するトレーリングアーム支持部である。また、符号５Ｌは車両１０の左側に配置されたトレーリングアーム支持部であり、符号５Ｒは車両１０の右側に配置されたトレーリングアーム支持部である。符号６はトレーリングアーム支持部５の補強部材である。また、符号６Ｌは車両１０の左側に配置された補強部材であり、符号６Ｒは車両１０の右側に配置された補強部材である。

図１において、符号９はサイドシルである。また、符号９Ｌは車両１０の左側に配置されたサイドシルであり、符号９Ｒは車両１０の右側に配置されたサイドシルである。符号１１はメインフロアパネルである。

図１に示すように、車両１０の両側部には、車両前後方向に延びた一対のサイドシル９Ｌ，９Ｒが配置されており、これら一対のサイドシル９Ｌ，９Ｒの内側に、車両前後方向に延びた一対のサイドメンバ２Ｌ，２Ｒが配置されている。そして、一対のサイドメンバ２Ｌ，２Ｒ間かつリアフロアパネル１１の下方に、車幅方向に延びたクロスメンバ３が配置されている。一対のサイドメンバ２Ｌ，２Ｒとクロスメンバ３両端部との間は、それぞれクロスメンバエクステンション４Ｌ，４Ｒによって繋がれている。一対のトレーリングアーム支持部５Ｌ，５Ｒは、クロスメンバ３両端部の延長線上に配置され、かつ、サイドシル９の後端とサイドメンバ２との間に設けられたスペースに配置されている。そして、各トレーリングアーム支持部５Ｌ，５Ｒの車幅方向内側に各補強部材６Ｌ，６Ｒが配置されている。また、トーションビーム７１は、クロスメンバ３の後方に配置されている。また、図３，４に示すように、クロスメンバ３の下面３１は、一対のサイドメンバ２Ｌ，２Ｒの下面２１よりも上方に位置している。

一対のサイドメンバ２Ｌ，２Ｒは、金属板にプレス加工が施されて成形されている。一対のサイドメンバ２Ｌ，２Ｒは、図３，４に示すように、下面２１と、下面２１の車幅方向内側端部にて上方に曲げられた内側面２２と、下面２１の車幅方向外側端部にて上方に曲げられた外側面２３と、を有し、断面コ字状に形成されている。内側面２２の上端部及び外側面２３の上端部は、リアフロアパネル１１の側方に連なったフロアサイドパネル１３に溶接されている。

クロスメンバ３は、金属板にプレス加工が施されて成形されている。クロスメンバ３は、図２，５に示すように、フロアパネル１１と対向した下面３１と、下面３１の前端部にて上方に曲げられた前側面３２と、下面３１の後端部にて上方に曲げられた後側面３３と、フロアパネル１１に溶接された接合部３４，３５と、を有している。

一対のクロスメンバエクステンション４Ｌ，４Ｒは、左右対称形状であるため、代表してクロスメンバエクステンション４Ｒの構成を説明する。クロスメンバエクステンション４Ｒは、金属板にプレス加工が施されて成形されている。クロスメンバエクステンション４Ｒは、図４，５に示すように、クロスメンバ接合部４１と、サイドメンバ接合部４５と、傾斜面部４２と、第２傾斜面部４３と、縦壁部４４と、前側面４６と、後側面４７と、フロアパネル接合部４８，４９と、を有している。

クロスメンバ接合部４１は、クロスメンバ３の下面３１の車幅方向外側端部に重ねられて溶接された部位である。サイドメンバ接合部４５は、隣接するサイドメンバ２Ｒの下面２１に重ねられて溶接された部位である。

傾斜面部４２は、クロスメンバ接合部４１とサイドメンバ接合部４５とを滑らかに繋いだ傾斜面である。傾斜面部４２におけるサイドメンバ２Ｒ側の端部は、サイドメンバ２Ｒの下面２１における車幅方向内側端部に位置している。すなわち、傾斜面部４２は、クロスメンバ３の下面３１とサイドメンバ２Ｒの下面２１とを滑らかに繋いでいる。

第２傾斜面部４３は、クロスメンバ接合部４１に連なり、サイドメンバ２Ｒの内側面２２まで延びた傾斜面である。第２傾斜面部４３におけるサイドメンバ２Ｒ側の端部は、サイドメンバ２Ｒの下面２１よりも上方に位置している。第２傾斜面部４３は、傾斜面部４２と車両前後方向に隣接しており、傾斜面部４２の後方に位置している。傾斜面部４２及び第２傾斜面部４３は、クロスメンバ接合部４１からサイドメンバ２Ｒ側に近付くにしたがって下方に向かう方向に傾斜している。これらの傾斜角度は異なっており、傾斜面部４２の傾斜角度が第２傾斜面部４３の傾斜角度よりも大きい。

縦壁部４４は、第２傾斜面部４３におけるサイドメンバ２Ｒ側の端部にて下方に曲げられており、サイドメンバ２Ｒの下面２１まで延びている。縦壁部４４は、サイドメンバ２Ｒの内側面２２に重ねられて溶接されている。縦壁部４４は、傾斜面部４２と車両前後方向に隣接しており、傾斜面部４２の後方に位置している。また、縦壁部４４は、第２傾斜面部４３とサイドメンバ接合部４５とを繋いでいる。

サイドメンバ接合部４５は、傾斜面部４２及び縦壁部４４の端部にて車幅方向外側に曲げられている。サイドメンバ接合部４５は、サイドメンバ２Ｒの下面２１における車幅方向内側端部から下面２１における車幅方向中央部まで延びている。

前側面４６は、クロスメンバ接合部４１及び傾斜面部４２の前端部にて上方に曲げられた部位である。後側面４７は、クロスメンバ接合部４１及び第２傾斜面部４３の後端部にて上方に曲げられた部位である。

フロアパネル接合部４８は、前側面４６の上端部にて前方に曲げられており、フロアパネル１１に重ねられて溶接されている。フロアパネル接合部４９は、後側面４７の上端部にて後方に曲げられており、フロアパネル１１に重ねられて溶接されている。

図６に示すように、クロスメンバエクステンション４Ｒの下面前端に形成された稜線は、上述した傾斜面部４２に沿っており、この稜線は、クロスメンバ３の下面３１前端に形成された稜線に連続している。この連続したクロスメンバ３の下面３１前端の稜線及びクロスメンバエクステンション４Ｒの下面前端の稜線に符号Ｌ１を付す。稜線Ｌ１は、サイドメンバ２Ｒの下面２１における車幅方向内側端部に形成された稜線Ｌ２と交わっている。すなわち、傾斜面部４２を有するクロスメンバエクステンション４Ｒの下面前部は、クロスメンバ３の下面３１とサイドメンバ２Ｒの下面２１とを繋いでいる。また、クロスメンバエクステンション４Ｒの下面後端に形成された稜線は、クロスメンバ３の下面３１後端に形成された稜線に連続している。この連続したクロスメンバ３の下面３１後端の稜線及びクロスメンバエクステンション４Ｒの下面後端の稜線に符号Ｌ３を付す。

一対のトレーリングアーム支持部５Ｌ，５Ｒは、左右対称形状であるため、代表してトレーリングアーム支持部５Ｒの構成を説明する。トレーリングアーム支持部５Ｒは、図４に示すように、サイドメンバ２Ｒの外側面２３に溶接された内側ブラケット５１と、サイドシル９Ｒに溶接された外側ブラケット５４と、を有している。外側ブラケット５４は、内側ブラケット５１と間隔をあけて対向した対向部５２と、この対向部５２と内側ブラケット５１とを結合した結合部５３で構成されている。トレーリングアーム７２は、その前端部７２ａが内側ブラケット５１と対向部５２との間に配置されて、トレーリングアーム支持部５に搖動可能に支持される。

一対の補強部材６Ｌ，６Ｒは、左右対称形状であるため、代表して補強部材６Ｒの構成を説明する。補強部材６Ｒは、金属板にプレス加工が施されて成形されている。補強部材６Ｒは、図５に示すように、トレーリングアーム支持部５Ｒの内側ブラケット５１における車幅方向内側部分に溶接された内側ブラケット接合面６１と、フランジ部６３と、内側補強部６２と、前側補強部６４と、サイドメンバ接合部６５と、を有している。

内側ブラケット接合面６１は、車両側面視において、クロスメンバエクステンション４Ｒの縦壁部４４と車両前後方向の少なくとも一部が重なるように配置されていることが好ましく、本実施例では、車両前後方向のほぼ全域が重なるように配置されている。

フランジ部６３は、クロスメンバエクステンション４Ｒの縦壁部４４に重ねられて溶接された部位である。すなわち、図４中のＥ部においては、サイドメンバ２Ｒの内側面２２、クロスメンバエクステンション４Ｒの縦壁部４４、補強部材６Ｒのフランジ部６３が順に重ねられて溶接されている。

内側補強部６２は、内側ブラケット接合面６１の後端からフランジ部６３まで延びた部位である。内側補強部６２は、クロスメンバエクステンション４Ｒの下面における後端の近傍に配置されている。図６に示すように、内側補強部６２には、サイドメンバ２Ｒの下面２１内側の稜線Ｌ２と交わる稜線Ｌ４が形成されている。内側補強部６２の稜線Ｌ４は、車両１０の底面側からみて、クロスメンバ３及びクロスメンバエクステンション４Ｒの下面後端の稜線Ｌ３の延長線上に位置している。

前側補強部６４は、内側ブラケット接合面６１の前端からサイドメンバ２Ｒの下面２１まで車両前方に延びている。前側補強部６４の前端は、クロスメンバ３及びクロスメンバエクステンション４Ｒの下面前端の稜線Ｌ１の延長線上に位置している。すなわち、図６に示すように、前側補強部６４には、サイドメンバ２Ｒの下面２１と交わる稜線Ｌ５が形成されており、この稜線Ｌ５の前端は、クロスメンバ３及びクロスメンバエクステンション４Ｒの下面前端の稜線Ｌ１の延長線上に位置している。前側補強部６４は、車両側面視において、クロスメンバエクステンション４Ｒの傾斜面部４２と車両前後方向の少なくとも一部が重なるように配置されていることが好ましく、本実施例では、車両前後方向のほぼ全域が重なるように配置されている。

サイドメンバ接合部６５は、内側ブラケット接合面６１の上端、内側補強部６２の上端、及び、前側補強部６４の上端に連なっている。サイドメンバ接合部６５は、サイドメンバ２Ｒの下面２１及びクロスメンバエクステンション４Ｒのサイドメンバ接合部４５に重ねられてこれらに溶接されている。

さらに、図５に示すように、サイドメンバ２Ｒの内部には、クロスメンバエクステンション４Ｒの稜線Ｌ１と補強部材６Ｒの前側補強部６４とを繋ぐように補強部材８が設けられている。これと同様に、サイドメンバ２Ｌの内部にも、クロスメンバエクステンション４Ｌの稜線Ｌ１と補強部材６Ｌの前側補強部６４とを繋ぐように補強部材８が設けられている。

上記構成の車両下部構造１によれば、トレーリングアーム支持部５Ｌ，５Ｒに入力された車両上下方向の荷重を、補強部材６Ｌ，６Ｒを介してサイドメンバ２Ｌ，２Ｒの内側面２２で受けることができる。この内側面２２は、トレーリングアーム支持部５Ｌ，５Ｒの近傍において、クロスメンバエクステンション４Ｌ，４Ｒの縦壁部４４、補強部材６Ｌ，６Ｒのフランジ部６３が重ねられることで強度が高められている。よって、トレーリングアーム支持部５Ｌ，５Ｒに入力された車両上下方向の荷重によるサイドメンバ２Ｌ，２Ｒの断面変形を抑制することができる。また、クロスメンバエクステンション４Ｌ，４Ｒの傾斜面部４２が、クロスメンバ３の下面３１とサイドメンバ２Ｌ，２Ｒの下面２１とを滑らかに繋いでいる。このことにより、サイドメンバ２Ｌ，２Ｒの剛性を高めることができ、トレーリングアーム支持部５Ｌ，５Ｒに入力された車両左右方向の荷重によるサイドメンバ２Ｌ，２Ｒの断面変形を抑制することができる。

このように、車両下部構造１によれば、少ない部品点数で、サイドメンバ２Ｌ，２Ｒの剛性すなわち車体剛性を高めつつ、サイドメンバ２Ｌ，２Ｒの強度を高めることができる。よって、走行時にトレーリングアーム支持部５Ｌ，５Ｒに入力された車両上下方向又は車両左右方向の荷重によりサイドメンバ２Ｌ，２Ｒが変形することを効果的に抑制することができる。

また、車両下部構造１は、上述したように、トレーリングアーム支持部５Ｌ，５Ｒの車幅方向内側に補強部材６Ｌ，６Ｒが結合され、補強部材６Ｌ，６Ｒが、サイドメンバ２Ｌ，２Ｒの内側面２２及びクロスメンバエクステンション４Ｌ，４Ｒの縦壁部４４に重ねられたフランジ部６３を有している。このことにより、トレーリングアーム支持部５Ｌ，５Ｒに入力された荷重を確実に縦壁部４４に導くことができる。すなわち、トレーリングアーム支持部５Ｌ，５Ｒに入力された荷重を、内側面２２の縦壁部４４によって強度が高められた部位に確実に導くことができ、サイドメンバ２Ｌ，２Ｒが変形することを効果的に抑制することができる。

また、車両下部構造１は、上述したように、補強部材６Ｌ，６Ｒが、内側ブラケット接合面６１からフランジ部６３まで延びた内側補強部６２を有し、内側補強部６２が、クロスメンバエクステンション４Ｌ，４Ｒの下面における後端の近傍に配置されている。クロスメンバエクステンション４Ｌ，４Ｒの下面後端には、上述した縦壁部４４が設けられている。このことにより、トレーリングアーム支持部５Ｌ，５Ｒに入力された荷重を、内側面２２の縦壁部４４によって強度が高められた部位に確実に導くことができ、サイドメンバ２Ｌ，２Ｒが変形することを効果的に抑制することができる。

また、車両下部構造１は、上述したように、補強部材６Ｌ，６Ｒが、内側ブラケット接合面６１からサイドメンバ２Ｌ，２Ｒの下面２１まで車両前方に延びた前側補強部６４を有している。そして、前側補強部６４の前端が、クロスメンバエクステンション４Ｌ，４Ｒの下面における前端に形成された稜線Ｌ１の延長線上に位置している。このことにより、サイドメンバ２Ｌ，２Ｒの剛性を高めることができ、トレーリングアーム支持部５Ｌ，５Ｒに入力された車両左右方向の荷重によるサイドメンバ２Ｌ，２Ｒの断面変形を抑制することができる。さらに、サイドメンバ２Ｌ，２Ｒの剛性すなわち車体剛性を高めるとともにトレーリングアーム支持部５Ｌ，５Ｒの剛性を高めることができ、操安性を向上させることができる。

前述した実施例では、サイドメンバ２Ｌ，２Ｒの内側面２２におけるトレーリングアーム支持部５Ｌ，５Ｒの近傍において、クロスメンバエクステンション４Ｌ，４Ｒの縦壁部４４、補強部材６Ｌ，６Ｒのフランジ部６３が重ねられていた。本発明においてはこのように、内側面２２、縦壁部４４、フランジ部６３の３枚の板金が重ねられていることがより好ましいが、フランジ部６３が縦壁部４４に重ねられていることは必須の構成ではなく、少なくとも縦壁部４４が内側面２２に重ねられていればよい。この場合においても、内側面２２の強度を高めることができ、サイドメンバ２Ｌ，２Ｒの断面変形を抑制することができる。

また、前述した実施例では、傾斜面部４２と縦壁部４４とが車両前後方向に隣接しており、縦壁部４４が傾斜面部４２の後方に位置していたが、本発明においては、縦壁部４４が傾斜面部４２の前方に位置していてもよい。その場合、内側補強部６２と前側補強部６４の位置関係が前後逆になってもよく、内側補強部６２がクロスメンバエクステンション４Ｒの下面における前端の近傍に配置されてもよい。

なお、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施例に関して特に図示され、且つ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施例に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部、もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

１ 車両下部構造
２ サイドメンバ
３ クロスメンバ
４ クロスメンバエクステンション
５ トレーリングアーム支持部
２１ サイドメンバの下面
２２ サドメンバの内側面
３１ クロスメンバの下面
４２ 傾斜面部
４４ 縦壁部

本発明は、車両下部構造に関するものである。

「トーションビーム式サスペンション」と呼ばれるサスペンションが、車両下部後方に取り付けられた車両下部構造が既に公知である（例えば特許文献１を参照）。このトーションビーム式サスペンションは、車両前後方向に延びた一対のトレーリングアームが車両の両側部に配置され、これら一対のトレーリングアームが車幅方向に延びたトーションビームで繋がれている。一対のトレーリングアームは、その前端が、車両両側部に配置されたサイドシルやサイドメンバなどに、ブラケット等のトレーリングアーム支持部を介して取り付けられている。

特開２０１３−１８３８３号公報

上述した車両下部構造においては、トレーリングアーム支持部及びその近傍に大きな荷重が入力されることから、当該部位の変形を少ない部品点数で抑制するためには、当該部位の強度と剛性をバランスよく強化する必要があり、この点において従来の車両下部構造は改善の余地があった。

本発明はこのような観点からなされたものであり、少ない部品点数で、サスペンションからの荷重が入力されるサイドメンバの強度と剛性を高めて変形を抑制できる車両下部構造を提供することを課題とする。

本発明の車両下部構造は、車両の両側部に、車両前後方向に延びた一対のサイドメンバが配置され、前記一対のサイドメンバ間に、車幅方向に延びたクロスメンバが配置され、前記一対のサイドメンバと前記クロスメンバ両端部との間が、それぞれ、クロスメンバエクステンションによって繋がれており、前記クロスメンバの下面が前記一対のサイドメンバの下面よりも上方に位置した車両下部構造において、前記一対のクロスメンバエクステンションが、隣接する前記サイドメンバ側の端部にて下方に曲げられて前記サイドメンバの車幅方向内側面に重ねられた縦壁部と、前記クロスメンバの下面と前記サイドメンバの下面とを滑らかに繋いだ傾斜面部と、を有していることを特徴とする。

本発明の車両下部構造によれば、少ない部品点数で、サスペンションからの荷重が入力されるサイドメンバの強度と剛性を高め、該サイドメンバの変形を抑制することができる。

本発明の実施例にかかる車両下部構造が適用された車両の底面図である。 図１のＤ部の拡大図である（リアサスペンションは省略している）。 図１中のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 図２中のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 図１のＤ部の斜視図である（リアサスペンションは省略している）。 図５の部位における底面図である（リアサスペンションは省略している）。

本発明は、車両の両側部に、車両前後方向に延びた一対のサイドメンバが配置され、一対のサイドメンバ間に、車幅方向に延びたクロスメンバが配置され、一対のサイドメンバとクロスメンバ両端部との間が、それぞれ、クロスメンバエクステンションによって繋がれており、クロスメンバの下面が一対のサイドメンバの下面よりも上方に位置した車両下部構造において、一対のクロスメンバエクステンションが、隣接するサイドメンバ側の端部にて下方に曲げられてサイドメンバの車幅方向内側面に重ねられた縦壁部と、クロスメンバの下面とサイドメンバの下面とを滑らかに繋いだ傾斜面部と、を有していることを特徴とする車両下部構造である。

上記構成によれば、縦壁部がサイドメンバの車幅方向内側面に重ねられることによってサイドメンバの強度が高められ、サスペンションから入力された車両上下方向の荷重によるサイドメンバの断面変形を抑制することができる。また、傾斜面部がクロスメンバの下面とサイドメンバの下面とを滑らかに繋いでいることによってサイドメンバの剛性が高められ、サスペンションから入力された車両左右方向の荷重によるサイドメンバの断面変形を抑制することができる。このように、本発明の車両下部構造は、サスペンションからの荷重が入力されるサイドメンバの強度と剛性をバランスよく強化することができるので、少ない部品点数でサイドメンバの変形を抑制することができる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１〜６に示す本実施例の車両下部構造１は、自動車に適用される。また、図中の矢印ＦＲＯＮＴは車両前後方向における前方を表しており、矢印ＩＮは車幅方向における内方を表しており、矢印ＵＰは車両上下方向における上方を表している。

図１は、本発明の実施例にかかる車両下部構造１が適用された車両１０の底面図である。図１において、符号２はサイドメンバである。また、符号２Ｌは車両１０の左側に配置されたサイドメンバであり、符号２Ｒは車両１０の右側に配置されたサイドメンバである。なお、本明細書において、「車両１０の左側」とは、運転者からみた車両１０の左側を意味する。同様に、「車両１０の右側」とは、運転者からみた車両１０の右側を意味する。符号３はクロスメンバである。符号４はクロスメンバエクステンションである。また、符号４Ｌは車両１０の左側に配置されたクロスメンバエクステンションであり、符号４Ｒは車両１０の右側に配置されたクロスメンバエクステンションである。

図１において、符号７はリアサスペンションである。符号７１はリアサスペンション７を構成するトーションビームである。符号７２はリアサスペンション７を構成するトレーリングアームである。符号７３はリアサスペンション７のスプリングを取り付けるスプリング取付部である。符号７４はリアサスペンション７のショックアブソーバを取り付けるブラケットである。

図１において、符号５はトレーリングアーム７２の前端部７２ａを支持するトレーリングアーム支持部である。また、符号５Ｌは車両１０の左側に配置されたトレーリングアーム支持部であり、符号５Ｒは車両１０の右側に配置されたトレーリングアーム支持部である。符号６はトレーリングアーム支持部５の補強部材である。また、符号６Ｌは車両１０の左側に配置された補強部材であり、符号６Ｒは車両１０の右側に配置された補強部材である。

図１において、符号９はサイドシルである。また、符号９Ｌは車両１０の左側に配置されたサイドシルであり、符号９Ｒは車両１０の右側に配置されたサイドシルである。符号１１はリアフロアパネルである。

図１に示すように、車両１０の両側部には、車両前後方向に延びた一対のサイドシル９Ｌ，９Ｒが配置されており、これら一対のサイドシル９Ｌ，９Ｒの内側に、車両前後方向に延びた一対のサイドメンバ２Ｌ，２Ｒが配置されている。そして、一対のサイドメンバ２Ｌ，２Ｒ間かつリアフロアパネル１１の下方に、車幅方向に延びたクロスメンバ３が配置されている。一対のサイドメンバ２Ｌ，２Ｒとクロスメンバ３両端部との間は、それぞれクロスメンバエクステンション４Ｌ，４Ｒによって繋がれている。一対のトレーリングアーム支持部５Ｌ，５Ｒは、クロスメンバ３両端部の延長線上に配置され、かつ、サイドシル９の後端とサイドメンバ２との間に設けられたスペースに配置されている。そして、各トレーリングアーム支持部５Ｌ，５Ｒの車幅方向内側に各補強部材６Ｌ，６Ｒが配置されている。また、トーションビーム７１は、クロスメンバ３の後方に配置されている。また、図３，４に示すように、クロスメンバ３の下面３１は、一対のサイドメンバ２Ｌ，２Ｒの下面２１よりも上方に位置している。

一対のサイドメンバ２Ｌ，２Ｒは、金属板にプレス加工が施されて成形されている。一対のサイドメンバ２Ｌ，２Ｒは、図３，４に示すように、下面２１と、下面２１の車幅方向内側端部にて上方に曲げられた内側面２２と、下面２１の車幅方向外側端部にて上方に曲げられた外側面２３と、を有し、断面コ字状に形成されている。内側面２２の上端部及び外側面２３の上端部は、リアフロアパネル１１の側方に連なったフロアサイドパネル１３に溶接されている。

クロスメンバ３は、金属板にプレス加工が施されて成形されている。クロスメンバ３は、図２，５に示すように、リアフロアパネル１１と対向した下面３１と、下面３１の前端部にて上方に曲げられた前側面３２と、下面３１の後端部にて上方に曲げられた後側面３３と、リアフロアパネル１１に溶接された接合部３４，３５と、を有している。

一対のクロスメンバエクステンション４Ｌ，４Ｒは、左右対称形状であるため、代表してクロスメンバエクステンション４Ｒの構成を説明する。クロスメンバエクステンション４Ｒは、金属板にプレス加工が施されて成形されている。クロスメンバエクステンション４Ｒは、図４，５に示すように、クロスメンバ接合部４１と、サイドメンバ接合部４５と、傾斜面部４２と、第２傾斜面部４３と、縦壁部４４と、前側面４６と、後側面４７と、フロアパネル接合部４８，４９と、を有している。

クロスメンバ接合部４１は、クロスメンバ３の下面３１の車幅方向外側端部に重ねられて溶接された部位である。サイドメンバ接合部４５は、隣接するサイドメンバ２Ｒの下面２１に重ねられて溶接された部位である。

傾斜面部４２は、クロスメンバ接合部４１とサイドメンバ接合部４５とを滑らかに繋いだ傾斜面である。傾斜面部４２におけるサイドメンバ２Ｒ側の端部は、サイドメンバ２Ｒの下面２１における車幅方向内側端部に位置している。すなわち、傾斜面部４２は、クロスメンバ３の下面３１とサイドメンバ２Ｒの下面２１とを滑らかに繋いでいる。

第２傾斜面部４３は、クロスメンバ接合部４１に連なり、サイドメンバ２Ｒの内側面２２まで延びた傾斜面である。第２傾斜面部４３におけるサイドメンバ２Ｒ側の端部は、サイドメンバ２Ｒの下面２１よりも上方に位置している。第２傾斜面部４３は、傾斜面部４２と車両前後方向に隣接しており、傾斜面部４２の後方に位置している。傾斜面部４２及び第２傾斜面部４３は、クロスメンバ接合部４１からサイドメンバ２Ｒ側に近付くにしたがって下方に向かう方向に傾斜している。これらの傾斜角度は異なっており、傾斜面部４２の傾斜角度が第２傾斜面部４３の傾斜角度よりも大きい。

縦壁部４４は、第２傾斜面部４３におけるサイドメンバ２Ｒ側の端部にて下方に曲げられており、サイドメンバ２Ｒの下面２１まで延びている。縦壁部４４は、サイドメンバ２Ｒの内側面２２に重ねられて溶接されている。縦壁部４４は、傾斜面部４２と車両前後方向に隣接しており、傾斜面部４２の後方に位置している。また、縦壁部４４は、第２傾斜面部４３とサイドメンバ接合部４５とを繋いでいる。

サイドメンバ接合部４５は、傾斜面部４２及び縦壁部４４の端部にて車幅方向外側に曲げられている。サイドメンバ接合部４５は、サイドメンバ２Ｒの下面２１における車幅方向内側端部から下面２１における車幅方向中央部まで延びている。

前側面４６は、クロスメンバ接合部４１及び傾斜面部４２の前端部にて上方に曲げられた部位である。後側面４７は、クロスメンバ接合部４１及び第２傾斜面部４３の後端部にて上方に曲げられた部位である。

フロアパネル接合部４８は、前側面４６の上端部にて前方に曲げられており、リアフロアパネル１１に重ねられて溶接されている。フロアパネル接合部４９は、後側面４７の上端部にて後方に曲げられており、リアフロアパネル１１に重ねられて溶接されている。

図６に示すように、クロスメンバエクステンション４Ｒの下面前端に形成された稜線は、上述した傾斜面部４２に沿っており、この稜線は、クロスメンバ３の下面３１前端に形成された稜線に連続している。この連続したクロスメンバ３の下面３１前端の稜線及びクロスメンバエクステンション４Ｒの下面前端の稜線に符号Ｌ１を付す。稜線Ｌ１は、サイドメンバ２Ｒの下面２１における車幅方向内側端部に形成された稜線Ｌ２と交わっている。すなわち、傾斜面部４２を有するクロスメンバエクステンション４Ｒの下面前部は、クロスメンバ３の下面３１とサイドメンバ２Ｒの下面２１とを繋いでいる。また、クロスメンバエクステンション４Ｒの下面後端に形成された稜線は、クロスメンバ３の下面３１後端に形成された稜線に連続している。この連続したクロスメンバ３の下面３１後端の稜線及びクロスメンバエクステンション４Ｒの下面後端の稜線に符号Ｌ３を付す。

一対のトレーリングアーム支持部５Ｌ，５Ｒは、左右対称形状であるため、代表してトレーリングアーム支持部５Ｒの構成を説明する。トレーリングアーム支持部５Ｒは、図４に示すように、サイドメンバ２Ｒの外側面２３に溶接された内側ブラケット５１と、サイドシル９Ｒに溶接された外側ブラケット５４と、を有している。外側ブラケット５４は、内側ブラケット５１と間隔をあけて対向した対向部５２と、この対向部５２と内側ブラケット５１とを結合した結合部５３で構成されている。トレーリングアーム７２は、その前端部７２ａが内側ブラケット５１と対向部５２との間に配置されて、トレーリングアーム支持部５に搖動可能に支持される。

一対の補強部材６Ｌ，６Ｒは、左右対称形状であるため、代表して補強部材６Ｒの構成を説明する。補強部材６Ｒは、金属板にプレス加工が施されて成形されている。補強部材６Ｒは、図５に示すように、トレーリングアーム支持部５Ｒの内側ブラケット５１における車幅方向内側部分に溶接された内側ブラケット接合面６１と、フランジ部６３と、内側補強部６２と、前側補強部６４と、サイドメンバ接合部６５と、を有している。

内側ブラケット接合面６１は、車両側面視において、クロスメンバエクステンション４Ｒの縦壁部４４と車両前後方向の少なくとも一部が重なるように配置されていることが好ましく、本実施例では、車両前後方向のほぼ全域が重なるように配置されている。

フランジ部６３は、クロスメンバエクステンション４Ｒの縦壁部４４に重ねられて溶接された部位である。すなわち、図４中のＥ部においては、サイドメンバ２Ｒの内側面２２、クロスメンバエクステンション４Ｒの縦壁部４４、補強部材６Ｒのフランジ部６３が順に重ねられて溶接されている。

内側補強部６２は、内側ブラケット接合面６１の後端からフランジ部６３まで延びた部位である。内側補強部６２は、クロスメンバエクステンション４Ｒの下面における後端の近傍に配置されている。図６に示すように、内側補強部６２には、サイドメンバ２Ｒの下面２１内側の稜線Ｌ２と交わる稜線Ｌ４が形成されている。内側補強部６２の稜線Ｌ４は、車両１０の底面側からみて、クロスメンバ３及びクロスメンバエクステンション４Ｒの下面後端の稜線Ｌ３の延長線上に位置している。

前側補強部６４は、内側ブラケット接合面６１の前端からサイドメンバ２Ｒの下面２１まで車両前方に延びている。前側補強部６４の前端は、クロスメンバ３及びクロスメンバエクステンション４Ｒの下面前端の稜線Ｌ１の延長線上に位置している。すなわち、図６に示すように、前側補強部６４には、サイドメンバ２Ｒの下面２１と交わる稜線Ｌ５が形成されており、この稜線Ｌ５の前端は、クロスメンバ３及びクロスメンバエクステンション４Ｒの下面前端の稜線Ｌ１の延長線上に位置している。前側補強部６４は、車両側面視において、クロスメンバエクステンション４Ｒの傾斜面部４２と車両前後方向の少なくとも一部が重なるように配置されていることが好ましく、本実施例では、車両前後方向のほぼ全域が重なるように配置されている。

サイドメンバ接合部６５は、内側ブラケット接合面６１の上端、内側補強部６２の上端、及び、前側補強部６４の上端に連なっている。サイドメンバ接合部６５は、サイドメンバ２Ｒの下面２１及びクロスメンバエクステンション４Ｒのサイドメンバ接合部４５に重ねられてこれらに溶接されている。

さらに、図５に示すように、サイドメンバ２Ｒの内部には、クロスメンバエクステンション４Ｒの稜線Ｌ１と補強部材６Ｒの前側補強部６４とを繋ぐように補強部材８が設けられている。これと同様に、サイドメンバ２Ｌの内部にも、クロスメンバエクステンション４Ｌの稜線Ｌ１と補強部材６Ｌの前側補強部６４とを繋ぐように補強部材８が設けられている。

上記構成の車両下部構造１によれば、トレーリングアーム支持部５Ｌ，５Ｒに入力された車両上下方向の荷重を、補強部材６Ｌ，６Ｒを介してサイドメンバ２Ｌ，２Ｒの内側面２２で受けることができる。この内側面２２は、トレーリングアーム支持部５Ｌ，５Ｒの近傍において、クロスメンバエクステンション４Ｌ，４Ｒの縦壁部４４、補強部材６Ｌ，６Ｒのフランジ部６３が重ねられることで強度が高められている。よって、トレーリングアーム支持部５Ｌ，５Ｒに入力された車両上下方向の荷重によるサイドメンバ２Ｌ，２Ｒの断面変形を抑制することができる。また、クロスメンバエクステンション４Ｌ，４Ｒの傾斜面部４２が、クロスメンバ３の下面３１とサイドメンバ２Ｌ，２Ｒの下面２１とを滑らかに繋いでいる。このことにより、サイドメンバ２Ｌ，２Ｒの剛性を高めることができ、トレーリングアーム支持部５Ｌ，５Ｒに入力された車両左右方向の荷重によるサイドメンバ２Ｌ，２Ｒの断面変形を抑制することができる。

このように、車両下部構造１によれば、少ない部品点数で、サイドメンバ２Ｌ，２Ｒの剛性すなわち車体剛性を高めつつ、サイドメンバ２Ｌ，２Ｒの強度を高めることができる。よって、走行時にトレーリングアーム支持部５Ｌ，５Ｒに入力された車両上下方向又は車両左右方向の荷重によりサイドメンバ２Ｌ，２Ｒが変形することを効果的に抑制することができる。

また、車両下部構造１は、上述したように、トレーリングアーム支持部５Ｌ，５Ｒの車幅方向内側に補強部材６Ｌ，６Ｒが結合され、補強部材６Ｌ，６Ｒが、サイドメンバ２Ｌ，２Ｒの内側面２２及びクロスメンバエクステンション４Ｌ，４Ｒの縦壁部４４に重ねられたフランジ部６３を有している。このことにより、トレーリングアーム支持部５Ｌ，５Ｒに入力された荷重を確実に縦壁部４４に導くことができる。すなわち、トレーリングアーム支持部５Ｌ，５Ｒに入力された荷重を、内側面２２の縦壁部４４によって強度が高められた部位に確実に導くことができ、サイドメンバ２Ｌ，２Ｒが変形することを効果的に抑制することができる。

また、車両下部構造１は、上述したように、補強部材６Ｌ，６Ｒが、内側ブラケット接合面６１からフランジ部６３まで延びた内側補強部６２を有し、内側補強部６２が、クロスメンバエクステンション４Ｌ，４Ｒの下面における後端の近傍に配置されている。クロスメンバエクステンション４Ｌ，４Ｒの下面後端には、上述した縦壁部４４が設けられている。このことにより、トレーリングアーム支持部５Ｌ，５Ｒに入力された荷重を、内側面２２の縦壁部４４によって強度が高められた部位に確実に導くことができ、サイドメンバ２Ｌ，２Ｒが変形することを効果的に抑制することができる。

また、車両下部構造１は、上述したように、補強部材６Ｌ，６Ｒが、内側ブラケット接合面６１からサイドメンバ２Ｌ，２Ｒの下面２１まで車両前方に延びた前側補強部６４を有している。そして、前側補強部６４の前端が、クロスメンバエクステンション４Ｌ，４Ｒの下面における前端に形成された稜線Ｌ１の延長線上に位置している。このことにより、サイドメンバ２Ｌ，２Ｒの剛性を高めることができ、トレーリングアーム支持部５Ｌ，５Ｒに入力された車両左右方向の荷重によるサイドメンバ２Ｌ，２Ｒの断面変形を抑制することができる。さらに、サイドメンバ２Ｌ，２Ｒの剛性すなわち車体剛性を高めるとともにトレーリングアーム支持部５Ｌ，５Ｒの剛性を高めることができ、操安性を向上させることができる。

前述した実施例では、サイドメンバ２Ｌ，２Ｒの内側面２２におけるトレーリングアーム支持部５Ｌ，５Ｒの近傍において、クロスメンバエクステンション４Ｌ，４Ｒの縦壁部４４、補強部材６Ｌ，６Ｒのフランジ部６３が重ねられていた。本発明においてはこのように、内側面２２、縦壁部４４、フランジ部６３の３枚の板金が重ねられていることがより好ましいが、フランジ部６３が縦壁部４４に重ねられていることは必須の構成ではなく、少なくとも縦壁部４４が内側面２２に重ねられていればよい。この場合においても、内側面２２の強度を高めることができ、サイドメンバ２Ｌ，２Ｒの断面変形を抑制することができる。

また、前述した実施例では、傾斜面部４２と縦壁部４４とが車両前後方向に隣接しており、縦壁部４４が傾斜面部４２の後方に位置していたが、本発明においては、縦壁部４４が傾斜面部４２の前方に位置していてもよい。その場合、内側補強部６２と前側補強部６４の位置関係が前後逆になってもよく、内側補強部６２がクロスメンバエクステンション４Ｒの下面における前端の近傍に配置されてもよい。

なお、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施例に関して特に図示され、且つ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施例に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部、もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

１ 車両下部構造
２ サイドメンバ
３ クロスメンバ
４ クロスメンバエクステンション
５ トレーリングアーム支持部
２１ サイドメンバの下面
２２ サドメンバの内側面
３１ クロスメンバの下面
４２ 傾斜面部
４４ 縦壁部

Claims (4)

1. 車両の両側部に、車両前後方向に延びた一対のサイドメンバが配置され、
   前記一対のサイドメンバ間に、車幅方向に延びたクロスメンバが配置され、
   前記一対のサイドメンバと前記クロスメンバ両端部との間が、それぞれ、クロスメンバエクステンションによって繋がれており、
   前記クロスメンバの下面が前記一対のサイドメンバの下面よりも上方に位置した車両下部構造において、
   前記一対のクロスメンバエクステンションが、隣接する前記サイドメンバ側の端部にて下方に曲げられて前記サイドメンバの車幅方向内側面に重ねられた縦壁部と、前記クロスメンバの下面と前記サイドメンバの下面とを滑らかに繋いだ傾斜面部と、を有している
   ことを特徴とする車両下部構造。
2. 一対のトレーリングアーム支持部が前記一対のサイドメンバにそれぞれ固定され、
   前記一対のトレーリングアーム支持部が、前記クロスメンバ両端部の延長線上に配置され、
   各トレーリングアーム支持部の車幅方向内側に補強部材が結合され、該補強部材が前記サイドメンバに固定されており、
   前記補強部材が、前記サイドメンバの内側面及び前記クロスメンバエクステンションの前記縦壁部に重ねられたフランジ部を有している
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両下部構造。
3. 前記補強部材が、前記トレーリングアーム支持部との接合面から前記フランジ部まで延びた内側補強部を有し、
   前記内側補強部が、前記クロスメンバエクステンションの下面における前端又は後端の近傍に配置されている
   ことを特徴とする請求項２に記載の車両下部構造。
4. 前記補強部材が、前記トレーリングアーム支持部との接合面から前記サイドメンバの下面まで車両前方に延びた前側補強部を有し、
   前記前側補強部の前端が、前記クロスメンバエクステンションの下面における前端に形成された稜線の延長線上に位置している
   ことを特徴とする請求項３に記載の車両下部構造。

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