(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体フロアの一部が段下げされてスペアタイヤパンが形成され、
上記車体フロアの段下げされていない本体部の下方で且つ上記スペアタイヤパンの前側に、サスペンションアームを支持するクロスメンバーが配設されて、該クロスメンバーの両端は車体のリヤサイドフレームに結合され、
上記スペアタイヤパンの前端下部とクロスメンバーとが結合されている自動車の下部車体構造であって、
上記スペアタイヤパンの前端下部とクロスメンバーとは互いに前後には離れておらず、このクロスメンバーから前後に離れていない上記スペアタイヤパンの前端下部に、該スペアタイヤパンの一部を内側へ凹めることによって、該スペアタイヤパンの下面よりも一段高くなった段部が形成され、
上記クロスメンバーの中央部の上面後端部が上記スペアタイヤパンの前端下部の上記段部下に配置されて、上記スペアタイヤパンの前端下部とクロスメンバーとが結合されている自動車の下部車体構造。
【請求項２】
請求項１に記載されている自動車の下部車体構造において、
上記クロスメンバーは閉断面構造に形成されていて、その中央部の上面後端部が上記スペアタイヤパンの上記段部に下から当てられてこの当接部同士が結合されている自動車の下部車体構造。
【請求項３】
請求項１に記載されている自動車の下部車体構造において、
上記スペアタイヤパンには、該スペアタイヤパンの一部を外方へ凸になるようにプレス曲げ加工して形成された補強リブが設けられており、
上記スペアタイヤパンの段部は、上記外方へ凸になるように突出した補強リブの突出部をプレス曲げ加工によって一部凹めることによって形成されている自動車の下部車体構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車の下部車体構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のエンジンをアイドリング状態にすると、車室内にこもり音を生ずることが知られている。このアイドルこもり音は、ＦＦ（フロントエンジンフロントドライブ）車においてエンジンをクランクシャフトが車幅方向に延びるように横置きした場合によく現れる。これは、上記横置きエンジンをアイドリング状態にしたときのトルク変動が原因となって、車体両端を節とする車体骨格の２節曲げモードでの振動が励起されることが関係していると一般に認識されている。これに対して、車体前端のラジエータをダイナミックダンパーとして利用することにより、上記骨格振動を抑制するという技術が知られている。
【０００３】
また、実開平５−５８５７３号公報には、車室内こもり音の原因となるリヤフロアの排気管振動による共振を防止するために、センタフロアとリヤフロアとの結合部にリヤフロアクロスメンバーを設け、該クロスメンバーとリヤフロアのスペアタイヤパン（タイヤ格納凹所）の前端上部とを結合することが記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記アイドルこもり音が、車体骨格の振動により車室の容積変化が起きて生ずることは従来から認識されていたが、本発明者の研究によれば、上記骨格２節曲げモード以外にそれとは異なる周波数の振動モードが上記こもり音の発生に関係していることがさらにわかった。すなわち、それは、車体フロア後部のスペアタイヤパン部分の膜振動であり、その振動の低減には上記ラジエータのダイナミックダンパーは機能していない。
【０００５】
これに対して、上記公報に記載の技術は、フロア下面のクロスメンバーをスペアタイヤパンの前端上部に連結するものであるため、スペアタイヤパン全体の振動を充分に抑えることができない。また、スペアタイヤパンにビードや補強部材を追加してその面剛性を高めることも考えられるが、車体の重量増を招く結果となりやすい。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者は、サスペンションのクロスメンバーを有効に利用して上記スペアタイヤパンの振動によるアイドルこもり音を低減するようにしたものである。
【０００７】
本発明は、フロアの一部が段下げされてスペアタイヤパンが形成され、
上記車体フロアの段下げされていない本体部の下方で且つ上記スペアタイヤパンの前側に、サスペンションアームを支持するクロスメンバーが配設されて、該クロスメンバーの両端は車体のリヤサイドフレームに結合され、
上記スペアタイヤパンの前端下部とクロスメンバーとが結合されている自動車の下部車体構造であって、
上記スペアタイヤパンの前端下部とクロスメンバーとは互いに前後には離れておらず、このクロスメンバーから前後に離れていない上記スペアタイヤパンの前端下部に、該スペアタイヤパンの一部を内側へ凹めることによって、該スペアタイヤパンの下面よりも一段高くなった段部が形成され、
上記クロスメンバーの中央部の上面後端部が上記スペアタイヤパンの前端下部の上記段部下に配置されて、上記スペアタイヤパンの前端下部とクロスメンバーとが結合されていることを特徴とする。
【０００８】
すなわち、この発明では、スペアタイヤパンの前端下部とクロスメンバーとが互いに前後に離れていないケースにおいて、上記スペアタイヤパンの前端下部に、該スペアタイヤパンの一部を内側へ凹めることによって、該スペアタイヤパンの下面よりも一段高くなった段部を形成し、該段部下に上記クロスメンバーの中央部の上面後端部を配置して、上記スペアタイヤパンの前端下部とクロスメンバーとを結合している。そうして、サスペンションのクロスメンバーは、サスペンションアームを支持するために本来が剛性ないしは強度が高いメンバーであるから、これに結合したスペアタイヤパンは振れを生じ難くなる。特に、上記クロスメンバーの結合点はスペアタイヤパンの前端下部であるから、該スペアタイヤパンの振れ止めに有利になる。
【０００９】
一方、上記クロスメンバーは、上記サスペンションアームの支持点が変動しないように剛性を高くする必要があるが、上述の如くスペアタイヤパンに結合されていることから、該クロスメンバー自体がスペアタイヤパンによって補強されることになる。従って、当該発明によれば、ホイールアライメントの狂いを防止し自動車の走行安定性を確保するうえでも有利になる。つまり、上記クロスメンバーとスペアタイヤパンとは、エンジンのアイドル運転時にはクロスメンバーがスペアタイヤパンを補強し、自動車の走行時にはスペアタイヤパンがクロスメンバーを補強する関係にある。このように、既存のメンバー同士が相互に補強し合う関係にあるから、それらのメンバーを厚肉にしたり、あるいは補強メンバーを別途追加したりする必要がなく、車体の軽量化に有利になるものである。
【００１０】
上記スペアタイヤパンとクロスメンバーとの結合に関しては、上記クロスメンバーが閉断面構造に形成されているケースでは、該クロスメンバーの中央部の上面後端部を上記スペアタイヤパンの上記段部に下からあてがってその当接部同士を結合するようにすることができる。
【００１１】
このようにすれば、スペアタイヤパンがクロスメンバーによって下から支えられることになり、スペアタイヤパンの揺れ止めに有利になる。
【００１２】
また、上記スペアタイヤパンに、該スペアタイヤパンの一部を外方へ凸になるようにプレス曲げ加工して形成された補強リブが設けられているケースにおいては、上記スペアタイヤパンの段部は、上記外方へ凸になるように突出した補強リブの突出部をプレス曲げ加工によって一部凹めることによって形成することができる。
【００１３】
また、ロードノイズ（路面の凹凸等に起因してタイヤからサスペンションを介して車体に伝わる振動）を抑えるべく上記クロスメンバーの両端が上記リヤサイドフレームに弾性部材を介して結合されている場合には、上記スペアタイヤパンの前端下部と上記クロスメンバーとは弾性部材を介して結合することが好ましい。クロスメンバーからスペアタイヤパンにロードノイズが入力されることを避けるためである。
【００１４】
なお、一般にはロードノイズの周波数の方がアイドルこもり音の原因となる振動の周波数よりも高いから、上記スペアタイヤパンの前端下部とクロスメンバーとの結合部に介在せしめる弾性部材を、ロードノイズの入力を抑えることに適した弾性特性にすれば、その弾性部材はアイドルこもり音の原因となる振動に対しては実質的には剛体となるから、ロードノイズの低減とアイドルこもり音の低減との両立が可能となる。
【００１５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、スペアタイヤパンの前端下部とクロスメンバーとが互いに前後に離れていないケースにおいて、上記スペアタイヤパンの前端下部に、該スペアタイヤパンの一部を内側へ凹めることによって、該スペアタイヤパンの下面よりも一段高くなった段部を形成し、該段部下に上記クロスメンバーの中央部の上面後端部を配置して、サスペンションのクロスメンバーとスペアタイヤパンの前端下部とを結合する構成を採用したから、この両者が相互に補強し合うことになり、車体重量やコストの上昇を招くことなく、自動車のアイドルこもり音を抑えることができるとともに、自動車の走行安定性を高めることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
＜実施形態１＞
図１は自動車後部の下部車体構造を示す平面図であり、同図において、１は車体フロア、２はスペアタイヤパン、３はサスペンションのクロスメンバー、４はリヤサイドフレームである。図２にも示すように、車体フロア１はその両側部がリヤサイドフレーム４，４の上面に接合され、スペアタイヤパン２は車体フロア１の後部を一段下げて凹状に形成され且つ後端が開口している。
【００１８】
スペアタイヤパン２には、その中央部にスペアタイヤ固定部材５が設けられているとともに、放射方向に延びる多数の補強リブ６，７が設けられている。補強リブ６，７はスペアタイヤパン３の一部を外方へ凸になるようにプレス曲げ加工して形成されたものである。また、車体フロア１のスペアタイヤパン２の部位によりも前方の下面には補強用のフロアクロスメンバー８が接合されている。
【００１９】
サスペンションのクロスメンバー３は、車体フロア１の段下げされていない本体部よりも低い位置であって且つスペアタイヤパン２の前側を車幅方向に延び、両端部が高くなってリヤサイドフレーム４，４の下面に結合されている。クロスメンバー３の中央部の前後両側面にはそれぞれ車体側方へ延びるサスペンションアーム９が支持されている。１０はストラット、１１はスタビライザー、１２は車輪である。
【００２０】
図３に示すように、スペアタイヤパン２の前端下部には該スペアタイヤパン２の下面よりも一段高くなった段部１３が形成されている。この段部１３は、上述の外方へ突出した補強リブ６の突出部をプレス曲げ加工によって一部凹めることによって形成されたものである。クロスメンバー３は、閉断面構造に形成されていて、その中央部の上面後端部がスペアタイヤパン２の段部１３に下から当てられて、この当接部同士がボルト及びナットによって結合されている。なお、符号１４はトレーリングアームである。
【００２１】
従って、上記自動車後部の下部車体構造においては、スペアタイヤパン２は、その前端下部が剛性の高いサスペンションクロスメンバー３に結合されているから、該スペアタイヤパン２の振れがクロスメンバー３によって阻止され、アイドルこもり音が小さくなる。一方、クロスメンバー３は、スペアタイヤパン２に結合されて補強されていることから、走行時にサスペンションアーム９から大きな力が入ったときでも中央部が変位し難く、自動車の走行安定性が高まる。
【００２２】
＜実施形態２＞
本形態についてはその要部が図４に示されている。すなわち、この形態では、スペアタイヤパン２は、その前端下部の段部１３によってクロスメンバー３の上面後端部に支持されているとともに、上記段部１３よりも下側の底部前端がクロスメンバー３のブラケット１５にボルトとナットによって結合されている。このブラケット１５はクロスメンバー３の後端下部に接合して後方へ突出させたものである。他の構成は実施形態１と同じである。
【００２３】
従って、本形態の場合、スペアタイヤパン２の段部１３と底部とがクロスメンバー３に支持ないし結合されているから、該スペアタイヤパン２の揺れがクロスメンバー３によってより確実に抑えられ、アイドルこもり音の低減にさらに有利になる。
【００２４】
＜参考形態１＞
本形態（本発明の実施形態ではない。）については図５及び図６に示されている。すなわち、この形態では、サスペンションのクロスメンバー３の両端部がリヤサイドフレーム４，４の下面に弾性部材（マウントラバー）１６，１６を介して結合され、該クロスメンバー３の中央部の後端下部より後方へ突出したブラケット１５がスペアタイヤパン２の底部前端に弾性部材１７を介してボルトとナットによって結合されている。弾性部材１６，１７は、１００〜３００Ｈｚ、特に２００〜３００Ｈｚの振動吸収に適した弾性特性を有するように形成されている。他の構成は実施形態１と同じである。
【００２５】
従って、本形態の場合、タイヤからサスペンションアーム９を介してクロスメンバー３に伝わる振動（ロードノイズ）は、弾性部材１６，１７によって吸収されて、車体に伝達することが抑えられる。一方、上記弾性特性の弾性部材１７は、アイドルこもり音の周波数域（数十Ｈｚ、特に２０〜３０Ｈｚ）では剛体として働くから、スペアタイヤパン２の揺れはクロスメンバー３によって抑えられ、アイドルこもり音は小さくなる。
【００２６】
＜参考形態２＞
本形態（本発明の実施形態ではない。）についてはその要部が図７に示されており、スペアタイヤパン２の前端下部とクロスメンバー３とが前後に離れている場合の車体構造である。すなわち、スペアタイヤパン２の前端下部に接合して前方へ突出させたブラケット１９と、クロスメンバー３の後側面に接合して後方へ突出させたブラケット２０とが上下に重ねられ、その重合部がボルト及びナットとによって結合されている。
【００２７】
従って、本形態の場合も、実施形態１と同様にアイドルこもり音の低減が図れる。
【００２８】
＜参考形態３＞
本形態（本発明の実施形態ではない。）についてはその要部が図８に示されており、スペアタイヤパン２の前端下部とクロスメンバー３とが前後に離れ、且つクロスメンバー３の両端部がリヤサイドフレーム４，４の下面に弾性部材を介して結合されている場合の車体構造である。すなわち、スペアタイヤパン２の前端下部に接合して前方へ突出させたブラケット１９と、クロスメンバー３の後側面に接合して後方へ突出させたブラケット２０とが弾性部材１７を介して上下に重ねられ、その重合部がボルト及びナットとによって結合されている。
【００２９】
従って、本形態の場合も、参考形態１と同様にロードノイズの低減とアイドルこもり音の低減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態１に係る自動車後部の下部車体構造を示す平面図。
【図２】  同下部車体構造の背面図。
【図３】  同下部車体構造におけるスペアタイヤパンとサスペンションクロスメンバーとの結合構造を示す縦断面図。
【図４】  実施形態２に係る図３と同様の縦断面図。
【図５】  参考形態１に係る図２と同様の背面図。
【図６】  参考形態１に係る図３と同様の縦断面図。
【図７】  参考形態２に係る図３と同様の縦断面図。
【図８】  参考形態３に係る図３と同様の縦断面図。
【符号の説明】
１  車体フロア
２  スペアタイヤパン
３  サスペンションクロスメンバー
４  リヤサイドフレーム
８  フロアクロスメンバー
１３  段部
１５  ブラケット
１６，１７  弾性部材
１９，２０  ブラケット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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