JP4158445B2 - Rear subframe structure of vehicle - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両のリヤサブフレーム骨格構造に係り、特に、車体前後方向に隣接して2本のサスペンションアームが車幅方向に沿って配設された車両のリヤサブフレーム骨格構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、車体前後方向に隣接して2本のサスペンションアームが車幅方向に沿って配設された車両のリヤサブフレーム骨格構造においては、その一例として次のような構造が知られている。
【0003】
図11に示される如く、この車両のリヤサブフレーム骨格構造では、リヤサブフレーム100の骨格が、車幅方向に延設されたクロスメンバ102と、クロスメンバ102の両端部102A、102B近傍から、車幅方向外側斜め前方に向って延設された2本のサイドレール104、106によって構成されている。また、クロスメンバ102の両端部102A、102Bは、車体側の左右のリヤサイドメンバ108にマウントを介して固定されており、各サイドレール104、106の前端部104A、106Aは、車体側のクロスメンバ110にマウントを介して固定されている。
【0004】
なお、関連する従来技術としては、特開2000−255448号公報がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような車両のリヤサブフレーム骨格構造においては、リヤサブフレーム100におけるサスペンションアームとしてのロアームの入力点(支持点)P1が、クロスメンバ102と各サイドレール104、106との連結部に設けたブラケット112にそれぞれ設定されており、リヤサブフレーム100におけるサスペンションアームとしてのタイロッドの入力点(支持点)P2が、ロアームの支持点P1の車両後方側となるクロスメンバ102上に設定されている。
【0006】
この結果、タイロッドの入力点P2に作用する入力荷重F2に対しては、クロスメンバ102の軸力で受けることができるものの、入力比でタイロッドの入力点P2より大きい、ロアームの入力点P1に作用する入力荷重F1によって、曲げモーメントM1が発生する。この曲げモーメントM1は、クロスメンバ102の端部102Aを曲げる方向に作用すると共に、ブラケット112及びサイドレール104を曲げる方向にも作用する。このため、図11、図12及び図13に二点鎖線で示される如く、リヤサブフレーム100の変形が大きくなる。
【0007】
本発明は上記事実を考慮し、サスペンションアームからの入力荷重に対して変形が小さい車両のリヤサブフレーム骨格構造を得ることが目的である。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の本発明は、車体前後方向に隣接して2本のサスペンションアームが車幅方向に沿って配設された車両のリヤサブフレーム骨格構造であって、
前記2本のサスペンションアームにおける一方の入力点上に配設され、端部がボデーに固定され、前記入力点からの入力荷重を軸力で受けるクロスメンバと、
前記2本のサスペンションアームにおける他方の入力点に対して前記クロスメンバの車両前後方向反対側に配設され、前記クロスメンバに固定された一方の端部から車幅方向斜め外側に向かって延設され他方の端部がボデーに固定され、前記他方の入力点からの入力荷重による発生する曲げモーメントを軸力で受ける左右一対のサイドレールと、
を有することを特徴とする。
【0009】
従って、車体前後方向に隣接して車幅方向に沿って配設された2本のサスペンションアームにおける一方へ入力した入力荷重を、その入力点上に配設され、端部がボデーに固定されたクロスメンバの軸力で受けることができる。また、2本のサスペンションアームにおける他方に入力した入力荷重により発生する曲げモーメントは、この入力点に対してクロスメンバの車両前後方向反対側に配設され、且つクロスメンバに固定された一方の端部から車幅方向斜め外側に向かって延設され、他方の端部がボデーに固定された左右一対のサイドレールの軸力で受けることができる。この結果、サスペンションアームからの入力荷重に対してリヤサブフレームの変形を小さくできる。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明における車両のリヤサブフレーム骨格構造の一実施形態を図1〜図7に従って説明する。
【0011】
なお、図中矢印FRは車両前方方向を、矢印UPは車両上方方向を、矢印INは車幅内側方向を示す。
【0012】
図1に示される如く、本実施形態のリヤサスペンション10は、ダブルウイッシュボーンサスペンションとなっており、L型のロアアーム12とV型のアッパアーム14とを備えている。また、タイロッド16が付いたトーコントロールリンクも備えており、これらのロアアーム12、アッパアーム14及びタイロッド16は、それぞれ一方の端部12A、14A、16Aが、リヤサブフレーム18に連結されている。
【0013】
図2に示される如く、リヤサブフレーム18の骨格は、車幅方向に沿って延設されたクロスメンバ20と、左右のサイドレール22、24とで構成されており、左右のサイドレール22、24は、クロスメンバ20の両端部20A、20Bの近傍に固定された一方の端部22A、24Aから車幅方向斜め外側前方に向って延設されている。なお、クロスメンバ20及び左右のサイドレール22、24はそれぞれ閉断面構造となっている。
【0014】
サイドレール22、24における根元部(車体後方側端部)22A、24Aの上部には、アッパアーム14の端部14Aを揺動可能に支持するブラケット26が配設されている。また、クロスメンバ20の下面側には、ロアアーム12の端部12Aを揺動可能に支持する左右一対のアームブラケット28が配設されており、アームブラケット28はクロスメンバ20とサイドレール22、24との連結部においてクロスメンバ20のみに溶着されている。
【0015】
図3及び図4に示される如く、アームブラケット28の車体後側には、タイロッド16の端部16Aを揺動可能に支持するブラケット30が配設されている。
【0016】
図4に示される如く、クロスメンバ20はロアアーム12の入力点P1となる端部12A上に配置されており、サイドレール24はタイロッド16の入力点P2に対してクロスメンバ20の車両前後方向反対側、本実施形態では、車両前側に配設されている。
【0017】
なお、リヤサスペンション10におけるリヤサブフレーム18のサイドレール22も、サイドレール24と同様にタイロッド16の入力点P2に対してクロスメンバ20の車両前後方向反対側に配設されている。
【0018】
図5に示される如く、クロスメンバ20の両端部20A、20Bは、それぞれボデーとしての左右のリヤサイドメンバ40の下面に図示を省略したブッシュを介して固定されている。一方、後端部22A、24Aから、車幅方向斜め外側前方に向かって延設されたサイドレール22、24の前端部22B、24Bは、それぞれボデーとしてのリヤクロスメンバ42の下面に図示を省略したブッシュを介して固定されている。
【0019】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【0020】
本実施形態では、図4に示される如く、リヤサスペンション10におけるリヤサブフレーム18のクロスメンバ20が、ロアアーム12の入力点P1となる端部12A上に配置されており、図5に示される如く、クロスメンバ20の両端部20A、20Bは、それぞれボデーとしての左右のリヤサイドメンバ40の下面に図示を省略したブッシュを介して固定されている。
【0021】
この結果、図6に示される如く、ロアアーム12の入力点P1への入力荷重F1を、クロスメンバ20の軸力で受けることができる。
【0022】
また、本実施形態では、図4に示される如く、リヤサスペンション10におけるリヤサブフレーム18のサイドレール24が、タイロッド16の入力点P2に対してクロスメンバ20の車両前後方向反対側、本実施形態では、前側に配設されている。なお、リヤサスペンション10におけるリヤサブフレーム18のサイドレール22も、サイドレール24と同様にタイロッド16の入力点P2に対してクロスメンバ20の車両前後方向反対側に配設されている。即ち、サイドレール22、24とタイロッド16の入力点P2とはクロスメンバ20を挟んで前後に配設されており、サイドレール22、24は車幅方向斜め外側に向かって延設されている。
【0023】
この結果、図6に示される如く、タイロッド16の入力点P2への入力荷重F2により曲げモーメントMが発生するが、この曲げモーメントMによってサイドレール24の軸線方向に沿った入力荷重F3が発生する。このため、曲げモーメントMによって発生する入力荷重F3をサイドレール24の軸力で受けることができる。なお、サイドレール22においても同様な作用効果がある。
【0024】
従って、本実施形態におけるロアアーム12の入力点P1の変位は、図8に一点鎖線で示す従来技術の同部位における変位に比べて小さくなる。また、本実施形態におけるタイロッド16の入力点P2の変位は、図9に一点鎖線で示す従来技術の同部位における変位に比べて小さくなる。更に、本実施形態におけるアッパアーム14の入力点P3(図3及び図4参照)の変位も、図10に一点鎖線で示す従来技術の同部位における変位に比べて小さくなる。即ち、本実施形態では、ロアアーム12、タイロッド16及びアッパアーム14の各入力点の剛性が大きく向上する。
【0025】
従って、図5、図6及び図7に二点鎖線で示される如く、本実施形態では、ロアアーム12及びタイロッド16からの入力荷重に対してリヤサスペンション10におけるリヤサブフレーム18の変形を、図11、図12及び図13に二点鎖線で示す従来構造の変形に比べて小さくできる。
【0026】
また、本実施形態では、リヤサスペンション10におけるリヤサブフレーム18のサイドレール22、24が、タイロッド16の入力点P2に対してクロスメンバ20の車両前後方向反対側に配設されている。このため、クロスメンバ20の位置を、図11、図12及び図13に示す従来構造に比べ、車両前方側に配設することが可能になり、サイドレール22、24を短縮できる。また、本実施形態のアームブラケット28は、図11、図12及び図13に示す従来構造に比べて小型化されている。この結果、リヤサブフレーム18の重量及びコストを低減できる。また、アームブラケット28がクロスメンバ20のみに溶着されているため、組付け工数が少なく、この点においてもコストを低減できる。
【0027】
また、従来技術では、サイドレールとクロスメンバとの結合剛性向上のため、ガセットの役目を兼ねアームブラケットが前記両部品に跨って配設されていたが、本実施形態では上記構成により、サイドレール22、24・クロスメンバ20間の変形が抑制されるため、ガセットとしての構造が不要となり、アームブラケット28を小型化できる。
【0028】
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、クロスメンバ20に固定されたサイドレール22、24の後端部22A、24Aから、車幅方向斜め外側前方に向かって延設されたサイドレール22、24の前端部22B、24Bを、それぞれボデーに固定したが、これに代えて、クロスメンバ20に固定されたサイドレール22、24の前端部から、車幅方向斜め外側後方に向かって延設されたサイドレール22、24の後端部をボデーに固定した構造としても良い。
【0029】
【発明の効果】
請求項1記載の本発明は、車体前後方向に隣接して2本のサスペンションアームが車幅方向に沿って配設された車両のリヤサブフレーム骨格構造であって、2本のサスペンションアームにおける一方の入力点上に配設され、端部がボデーに固定され、入力点からの入力荷重を軸力で受けるクロスメンバと、2本のサスペンションアームにおける他方の入力点に対してクロスメンバの車両前後方向反対側に配設され、クロスメンバに固定された一方の端部から車幅方向斜め外側に向かって延設され他方の端部がボデーに固定され、他方の入力点からの入力荷重による発生する曲げモーメントを軸力で受ける左右一対のサイドレールと、を有するため、サスペンションアームからの入力荷重に対してリヤサブフレームの変形を小さくできるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る車両のリヤサブフレーム骨格構造が適用されたリヤサスペンションを示す車両斜め前方外側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両のリヤサブフレーム骨格構造を示す車両斜め前方外側から見た斜視図である。
【図3】本発明の一実施形態に係る車両のリヤサブフレーム骨格構造が適用されたリヤサスペンションの一部を示す車両前方から見た断面図である。
【図4】本発明の一実施形態に係る車両のリヤサブフレーム骨格構造が適用されたリヤサスペンションの一部を示す車両上方から見た平面図である。
【図5】本発明の一実施形態に係る車両のリヤサブフレーム骨格構造を示す車両上方から見た概略平面図である。
【図6】本発明の一実施形態に係る車両のリヤサブフレーム骨格構造を示す車両下方から見た概略平面図である。
【図7】本発明の一実施形態に係る車両のリヤサブフレーム骨格構造を示す車両前方から見た概略正面図である。
【図8】レーンチェンジ時におけるロアームの入力点における変位を示すグラフである。
【図9】レーンチェンジ時におけるタイロッドの入力点における変位を示すグラフである。
【図10】レーンチェンジ時におけるアッパアームの入力点における変位を示すグラフである。
【図11】従来技術の車両のリヤサブフレーム骨格構造を示す車両下方から見た概略平面図である。
【図12】従来技術の車両のリヤサブフレーム骨格構造を示す車両上方から見た概略平面図である。
【図13】従来技術の車両のリヤサブフレーム骨格構造を示す車両前方から見た概略正面図である。
【符号の説明】
10 リヤサスペンション
12 ロアアーム(サスペンションアーム)
14 アッパアーム
16 タイロッド(サスペンションアーム)
18 リヤサブフレーム
20 リヤサブフレームのクロスメンバ
22 リヤサブフレームのサイドレール
24 リヤサブフレームのサイドレール
28 アームブラケット
40 リヤサイドメンバ
42 リヤクロスメンバ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rear subframe skeleton structure of a vehicle, and more particularly to a rear subframe skeleton structure of a vehicle in which two suspension arms are arranged along the vehicle width direction adjacent to each other in the vehicle body longitudinal direction.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the following structure is known as an example of a rear subframe skeleton structure of a vehicle in which two suspension arms are arranged along the vehicle width direction adjacent to each other in the longitudinal direction of the vehicle body.
[0003]
As shown in FIG. 11, in the rear subframe skeleton structure of this vehicle, the skeleton of the
[0004]
As a related prior art, there is JP-A 2000-255448.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a rear subframe skeleton structure of a vehicle, an input point (support point) P1 of a lower arm as a suspension arm in the
[0006]
As a result, the input load F2 acting on the input point P2 of the tie rod can be received by the axial force of the
[0007]
In view of the above facts, an object of the present invention is to obtain a rear subframe skeleton structure for a vehicle that is small in deformation with respect to an input load from a suspension arm.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention according to claim 1 is a rear subframe skeleton structure for a vehicle in which two suspension arms are arranged along the vehicle width direction so as to be adjacent to each other in the vehicle longitudinal direction.
A cross member disposed on one input point of the two suspension arms, having an end fixed to the body, and receiving an input load from the input point by an axial force ;
The cross member is disposed on the opposite side of the cross member in the vehicle longitudinal direction with respect to the other input point of the two suspension arms, and extends obliquely outward in the vehicle width direction from one end fixed to the cross member. A pair of left and right side rails, the other end of which is fixed to the body and receives a bending moment generated by an input load from the other input point by an axial force ;
It is characterized by having.
[0009]
Therefore, the input load inputted to one of the two suspension arms arranged along the vehicle width direction adjacent to the longitudinal direction of the vehicle body is arranged on the input point, and the end portion is fixed to the body. It can be received by the axial force of the cross member. Also, the bending moment generated by the input load input to the other of the two suspension arms is arranged on the opposite side of the cross member in the vehicle longitudinal direction with respect to this input point, and is fixed to the cross member at one end. It can be received by the axial force of a pair of left and right side rails that extend obliquely outward in the vehicle width direction and the other end is fixed to the body. As a result, the deformation of the rear subframe can be reduced with respect to the input load from the suspension arm.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of a vehicle rear subframe skeleton structure according to the present invention will be described with reference to FIGS.
[0011]
In the figure, the arrow FR indicates the vehicle front direction, the arrow UP indicates the vehicle upward direction, and the arrow IN indicates the vehicle width inside direction.
[0012]
As shown in FIG. 1, the
[0013]
As shown in FIG. 2, the skeleton of the
[0014]
A
[0015]
As shown in FIGS. 3 and 4, a
[0016]
As shown in FIG. 4, the
[0017]
Note that the
[0018]
As shown in FIG. 5, both
[0019]
Next, the operation of this embodiment will be described.
[0020]
In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the
[0021]
As a result, as shown in FIG. 6, the input load F <b> 1 to the input point P <b> 1 of the
[0022]
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, the
[0023]
As a result, as shown in FIG. 6, a bending moment M is generated by the input load F2 to the input point P2 of the
[0024]
Therefore, the displacement of the input point P1 of the
[0025]
Therefore, as shown by a two-dot chain line in FIGS. 5, 6, and 7, in this embodiment, the deformation of the
[0026]
In the present embodiment, the side rails 22 and 24 of the
[0027]
Further, in the prior art, an arm bracket that also serves as a gusset is disposed across the two parts in order to improve the coupling rigidity between the side rail and the cross member. Since the deformation between the
[0028]
Although the present invention has been described in detail with reference to specific embodiments, the present invention is not limited to such embodiments, and various other embodiments are possible within the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art. For example, in the above-described embodiment, the
[0029]
【The invention's effect】
The present invention according to claim 1 is a vehicle rear subframe skeleton structure in which two suspension arms are arranged along the vehicle width direction so as to be adjacent to each other in the longitudinal direction of the vehicle body. The cross member is placed on the input point of the cross section, the end is fixed to the body, and receives the input load from the input point by the axial force, and the cross member of the two suspension arms is the front and rear of the cross member It is arranged on the opposite side of the direction, extends from one end fixed to the cross member diagonally outward in the vehicle width direction, the other end is fixed to the body, and is generated by the input load from the other input point that the bending moment for having a pair of left and right side rails for receiving the axial force, and can reduce the deformation of the rear sub-frame for the input load from the suspension arms It has the effect.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a rear suspension to which a rear subframe skeleton structure for a vehicle according to an embodiment of the present invention is applied, as seen from the obliquely forward outer side of the vehicle.
FIG. 2 is a perspective view showing the rear sub-frame skeleton structure of the vehicle according to the embodiment of the present invention as seen from the obliquely forward outer side of the vehicle.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a part of a rear suspension to which a vehicle rear subframe skeleton structure according to an embodiment of the present invention is applied, as viewed from the front of the vehicle.
FIG. 4 is a plan view of a part of a rear suspension to which a rear subframe skeleton structure for a vehicle according to an embodiment of the present invention is applied, as viewed from above the vehicle.
FIG. 5 is a schematic plan view showing the rear subframe skeleton structure of the vehicle according to the embodiment of the present invention as viewed from above the vehicle.
FIG. 6 is a schematic plan view showing the rear subframe skeleton structure of the vehicle according to the embodiment of the present invention as viewed from the lower side of the vehicle.
FIG. 7 is a schematic front view showing the rear subframe skeleton structure of the vehicle according to the embodiment of the present invention as seen from the front of the vehicle.
FIG. 8 is a graph showing the displacement at the input point of the lower arm during a lane change.
FIG. 9 is a graph showing displacement at an input point of a tie rod at the time of a lane change.
FIG. 10 is a graph showing the displacement at the input point of the upper arm during a lane change.
FIG. 11 is a schematic plan view showing a rear subframe skeleton structure of a vehicle according to the prior art as viewed from the lower side of the vehicle.
FIG. 12 is a schematic plan view showing a rear subframe skeleton structure of a vehicle according to the prior art as viewed from above the vehicle.
FIG. 13 is a schematic front view showing a rear subframe skeleton structure of a vehicle according to the prior art as seen from the front of the vehicle.
[Explanation of symbols]
10
14
18
Claims (1)
前記2本のサスペンションアームにおける一方の入力点上に配設され、端部がボデーに固定され、前記入力点からの入力荷重を軸力で受けるクロスメンバと、
前記2本のサスペンションアームにおける他方の入力点に対して前記クロスメンバの車両前後方向反対側に配設され、前記クロスメンバに固定された一方の端部から車幅方向斜め外側に向かって延設され他方の端部がボデーに固定され、前記他方の入力点からの入力荷重による発生する曲げモーメントを軸力で受ける左右一対のサイドレールと、
を有することを特徴とする車両のリヤサブフレーム骨格構造。A vehicle rear subframe skeleton structure in which two suspension arms are arranged along the vehicle width direction adjacent to each other in the vehicle longitudinal direction;
A cross member disposed on one input point of the two suspension arms, having an end fixed to the body, and receiving an input load from the input point by an axial force ;
The cross member is disposed on the opposite side of the cross member in the vehicle longitudinal direction with respect to the other input point of the two suspension arms, and extends obliquely outward in the vehicle width direction from one end fixed to the cross member. A pair of left and right side rails, the other end of which is fixed to the body and receives a bending moment generated by an input load from the other input point by an axial force ;
A rear subframe skeleton structure for a vehicle, comprising:
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