JP6200000B2 - 車両用サブフレーム - Google Patents

Description

本発明は、車両用サブフレームに関し、特に、サスペンションアーム等を支持して自動車等の車両の車体に装着される車両用サブフレームに関するものである。

近年、自動車等の車両用サブフレームに対しては、車両の旋回性能の向上等により、特に旋回時に生じる各アームからの引張や圧縮等の大きな入力荷重を受け止めるようになっている。

そのため、かかるサブフレームに対しては、その生産性等を向上させながら、その強度や剛性をより増大させることが求められている。

かかる状況下で、特許文献１は、サスペンションサブフレームに関し、溶接部への歪みや集中応力が生じることに起因する強度に対する信頼性の低下を抑制するために、車幅方向メンバに上側及び下側支持部を一体に形成し、軽量高剛性化を図りつつ強度に対する信頼性を向上させる構成を開示している。

特開２０１０−３０５３１号公報

しかしながら、本発明者の検討によれば、特許文献１においては、車幅方向メンバに上側及び下側支持部を一体に形成しているので、車種や仕様に応じて異なる車体部材への取付け位置やその数によっては支持部を一体に形成することは難しい場合もあり、車体部材への取付け位置やその数の影響を受けずにサスペンションアームの支持部を構成するという点に関し改善の余地がある。

更に、本発明者の検討によれば、自動車等の車両に対しては、その製造時において、省エネルギ性が強く求められており、かかる観点からは、車両用サブフレームにおいても、必要な生産性や強度等を確保しながら構成を簡素化することができる新規な構成が強く求められた状況にある。

本発明は、以上の検討を経てなされたもので、簡便な構成で、多種多様な車両に応じて必要な生産性を確保しながら、サスペンションアームの支持部を構成することができると共に、サスペンションアームの支持剛性を向上することができる車両用サブフレームを提供することを目的とする。

以上の目的を達成すべく、本発明の第１の局面における車両用のサブフレームは、車両の長手方向に延在すると共に、前記車両の車体部材への連結用に設けられた第１の複数の連結部を有する第１のサイドメンバと、前記第１のサイドメンバに前記車両の幅方向で対向しながら前記長手方向に延在すると共に、前記車体部材への連結用に設けられた第２の複数の連結部を有する第２のサイドメンバと、からなる一対のサイドメンバと、前記第１のサイドメンバに設けられて、前記第１の複数の連結部の内の第１の連結部及び前記車体部材を連結する第１の連結部材と、前記第２のサイドメンバに設けられて、前記第２の複数の連結部の内の第２の連結部及び前記車体部材を連結する第２の連結部材と、からなる一対の連結部材と、前記長手方向で互いに対向しながら前記幅方向に各々延在して、前記第１のサイドメンバ及び前記第２のサイドメンバの間を各々連結する一対のクロスメンバと、前記一対のクロスメンバの一方に設けられ、前記車両に設けられた一対のサスペンションアームの一方を支持する第１の支持部材と、前記一対のクロスメンバの前記一方に前記第１の支持部材に前記幅方向で対向して設けられ、前記一対のサスペンションアームの他方を支持する第２の支持部材と、からなる一対の支持部材と、を備え、前記第１の支持部材の下部は、前記第１の連結部材の上壁と前記一方のクロスメンバの縦壁とに跨ってそれらに接合され、前記第２の支持部材の下部は、前記第２の連結部材の上壁と前記一方のクロスメンバの前記縦壁とに跨ってそれらに接合された構成を有する。

また、本発明は、かかる第１の局面に加え、前記第１の複数の連結部は、前記第１のサイドメンバにおいて、前記車両の前側に設けられた第１の前連結部、前記第１の前連結部に対して前記車両の後ろ側に設けられた第１の後ろ連結部、及び前記長手方向において前記第１の前連結部と前記第１の後ろ連結部との間に設けられた第１の中間連結部を含み、前記第１の連結部材は、前記第１の連結部である前記第１の中間連結部に対応して設けられ、前記第２の複数の連結部は、前記第２のサイドメンバにおいて、前記車両の前記前側に設けられた第２の前連結部、前記第２の前連結部に対して前記車両の前記後ろ側に設けられた第２の後ろ連結部、及び前記長手方向において前記第２の前連結部と前記第２の後ろ連結部との間に設けられた第２の中間連結部を含み、前記第２の連結部材は、前記第２の連結部である前記第２の中間連結部に対応して設けられたことを第２の局面とする。

また、本発明は、かかる第２の局面に加え、前記第１の連結部材は、前記車両の下方に開いた第１の上方部材と、前記車両の上方に開いた第１の下方部材と、を有し、前記第１の上方部材及びそれに対応する前記第１の下方部材は、前記第１のサイドメンバを挟み込んでそれに接合され、前記第２の連結部材は、前記車両の前記下方に開いた第２の上方部材と、前記車両の前記上方に開いた第２の下方部材と、を有し、前記第２の上方部材及びそれに対応する前記第２の下方部材は、前記第２のサイドメンバを挟み込んでそれに接合されたことを第３の局面とする。

また、本発明は、かかる第３の局面に加え、前記第１の連結部材の前記第１の上方部材の上壁と、前記第１の連結部材の前記第１の下方部材の底壁と、の間であって、前記幅方向の内側に、間隙部が設けられ、前記第２の連結部材の前記第２の上方部材の上壁と、前記第２の連結部材の前記第２の下方部材の底壁と、の間であって、前記幅方向の内側に、間隙部が設けられたことを第４の局面とする。

また、本発明は、かかる第３又は第４の局面に加え、前記第１の連結部材の前記第１の下方部材の前記底壁に貫通孔が設けられ、前記第２の連結部材の前記第２の下方部材の前記底壁に貫通孔が設けられたことを第５の局面とする。

また、本発明は、かかる第３から第５のいずれかの局面に加え、前記第１の連結部材の前記第１の上方部材は、更に前記一対のクロスメンバの他方に接合され、前記第１の連結部材において、前記第１の上方部材と前記第１の支持部材との接合部及び前記第１の上方部材と前記他方のクロスメンバとの接合部は、前記長手方向で互いに離間して配置され、前記第２の連結部材の前記第２の上方部材は、更に前記一対のクロスメンバの前記他方に接合され、前記第２の連結部材において、前記第２の上方部材と前記第２の支持部材との接合部及び前記第２の上方部材と前記他方のクロスメンバとの接合部は、前記長手方向で互いに離間して配置されたことを第６の局面とする。

また、本発明は、かかる第６の局面に加え、前記他方のクロスメンバは、前記幅方向の中央部と、前記中央部の前記長手方向における幅よりも前記長手方向における幅が大きい一対の端部と、前記中央部及び前記一対の端部間を各々対応して接続する一対の接続部と、を有し、前記第１のサイドメンバにおいて、前記第１の連結部材の前記第１の上方部材は、前記他方のクロスメンバの前記一対の端部の一方に対応して接合され、前記第２のサイドメンバにおいて、前記第２の連結部材の前記第２の上方部材は、前記他方のクロスメンバの前記一対の端部の他方に対応して接合されたことを第７の局面とする。

また、本発明は、かかる第２から第７のいずれかの局面に加え、前記第１のサイドメンバ及び前記第２のサイドメンバは、各々、管状部材から成り、前記第１のサイドメンバにおいて、前記第１の前連結部は、前記第１のサイドメンバの前記管状部材が前記車両の上下方向に押し潰された押し潰し部を有し、前記第２のサイドメンバにおいて、前記第２の前連結部は、前記第２のサイドメンバの前記管状部材が前記上下方向に押し潰された押し潰し部を有し、前記第１のサイドメンバの前記管状部材の前記押し潰し部及び前記第２のサイドメンバの前記管状部材の前記押し潰し部は、前記車体部材との取付面を各々有することを第８の局面とする。

本発明の第１の局面における構成によれば、車両の長手方向に延在すると共に、車両の車体部材への連結用に設けられた第１の複数の連結部を有する第１のサイドメンバと、第１のサイドメンバに車両の幅方向で対向しながら長手方向に延在すると共に、車体部材への連結用に設けられた第２の複数の連結部を有する第２のサイドメンバと、からなる一対のサイドメンバと、第１のサイドメンバに設けられて、第１の複数の連結部の内の第１の連結部及び車体部材を連結する第１の連結部材と、第２のサイドメンバに設けられて、第２の複数の連結部の内の第２の連結部及び車体部材を連結する第２の連結部材と、からなる一対の連結部材と、長手方向で互いに対向しながら幅方向に各々延在して、第１のサイドメンバ及び第２のサイドメンバの間を各々連結する一対のクロスメンバと、一対のクロスメンバの一方に設けられ、車両に設けられた一対のサスペンションアームの一方を支持する第１の支持部材と、一対のクロスメンバの一方に第１の支持部材に幅方向で対向して設けられ、一対のサスペンションアームの他方を支持する第２の支持部材と、からなる一対の支持部材と、を備え、第１の支持部材の下部が、第１の連結部材の上壁と一方のクロスメンバの縦壁とに跨ってそれらに接合され、第２の支持部材の下部が、第２の連結部材の上壁と一方のクロスメンバの縦壁とに跨ってそれらに接合されることにより、簡便な構成で、多種多様な車両に応じて必要な生産性を確保しながら、サスペンションアームの支持部を構成することができると共に、サスペンションアームの支持剛性を向上することができる車両用サブフレームを実現することができる。

また、本発明の第２の局面における構成によれば、第１の複数の連結部が、第１のサイドメンバにおいて、車両の前側に設けられた第１の前連結部、第１の前連結部に対して車両の後ろ側に設けられた第１の後ろ連結部、及び長手方向において第１の前連結部と第１の後ろ連結部との間に設けられた第１の中間連結部を含み、第１の連結部材が、第１の連結部である第１の中間連結部に対応して設けられ、第２の複数の連結部が、第２のサイドメンバにおいて、車両の前側に設けられた第２の前連結部、第２の前連結部に対して車両の後ろ側に設けられた第２の後ろ連結部、及び長手方向において第２の前連結部と第２の後ろ連結部との間に設けられた第２の中間連結部を含み、第２の連結部材が、第２の連結部である第２の中間連結部に対応して設けられることにより、車体に対する車両用サブフレームの取付け剛性を一層増強することができる。

また、本発明の第３の局面における構成によれば、第１の連結部材が、車両の下方に開いた第１の上方部材と、車両の上方に開いた第１の下方部材と、を有し、第１の上方部材及びそれに対応する第１の下方部材が、第１のサイドメンバを挟み込んでそれに接合され、第２の連結部材が、車両の下方に開いた第２の上方部材と、車両の上方に開いた第２の下方部材と、を有し、第２の上方部材及びそれに対応する第２の下方部材が、第２のサイドメンバを挟み込んでそれに接合されることにより、簡便な構成で、一対の連結部材の各々と一対のサイドメンバの対応するものとの接合強度を向上することができる。

また、本発明の第４の局面における構成によれば、第１の連結部材の第１の上方部材の上壁と、第１の連結部材の第１の下方部材の底壁と、の間であって、幅方向の内側に、間隙部が設けられ、第２の連結部材の第２の上方部材の上壁と、第２の連結部材の第２の下方部材の底壁と、の間であって、幅方向内側に、間隙部が設けられることにより、簡便な構成で、車両用サブフレームを軽量化しながらその塗料の付き回り性を向上しながらその生産性を向上することができる。

また、本発明の第５の局面における構成によれば、第１の連結部材の第１の下方部材の底壁に貫通孔が設けられ、第２の連結部材の第２の下方部材の底壁に貫通孔が設けられることにより、車両用サブフレーム内から水や異物等の排出を簡便かつ確実に行うことができる。

また、本発明の第６の局面における構成によれば、第１の連結部材の第１の上方部材が、更に一対のクロスメンバの他方に接合され、第１の連結部材において、第１の上方部材と第１の支持部材との接合部及び第１の上方部材と他方のクロスメンバとの接合部が、長手方向で互いに離間して配置され、第２の連結部材の第２の上方部材が、更に一対のクロスメンバの他方に接合され、第２の連結部材において、第２の上方部材と第２の支持部材との接合部及び第２の上方部材と他方のクロスメンバとの接合部が、長手方向で互いに離間して配置されることにより、車両用サブフレームの強度等を増強しながらその製造工程を簡素化することができる。

また、本発明の第７の局面における構成によれば、他方のクロスメンバが、幅方向の中央部と、中央部の長手方向における幅よりも長手方向における幅が大きい一対の端部と、中央部及び一対の端部間を各々対応して接続する一対の接続部と、を有し、第１のサイドメンバにおいて、第１の連結部材の第１の上方部材が、他方のクロスメンバの一対の端部の一方に対応して接合され、第２のサイドメンバにおいて、第２の連結部材の第２の上方部材が、他方のクロスメンバの一対の端部に対応して接合されることにより、車両用サブフレームの不要な重量の増加を抑制しながらその強度をより増強することができる。

また、本発明の第８の局面における構成によれば、第１のサイドメンバ及び第２のサイドメンバが、各々、管状部材から成り、第１のサイドメンバにおいて、第１の前連結部が、第１のサイドメンバの管状部材が車両の上下方向に押し潰された押し潰し部を有し、第２のサイドメンバにおいて、第２の前連結部が、第２のサイドメンバの管状部材が上下方向に押し潰された押し潰し部を有し、第１のサイドメンバの管状部材の押し潰し部及び第２のサイドメンバの管状部材の押し潰し部が、車体部材との取付面を各々有することにより、簡便な構成で、車体への取付けの信頼性を向上することができる。

本発明の実施形態における車両用サブフレームの斜視図である。 本実施形態における車両用サブフレームの平面図である。 本実施形態における車両用サブフレームの底面図である。 本実施形態における車両用サブフレームの部分拡大斜視図である。

以下、図面を適宜参照して、本発明の実施形態における車両用サブフレームにつき詳細に説明する。なお、図中、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸は、３軸直交座標系を成す。また、ｘ軸の正方向が車体の前方向であり、ｙ軸の正方向が車体の左方向であり、かつ、ｚ軸の正方向が車体の上方向である。また、ｘ軸の方向を長手方向と呼ぶことがあり、ｙ軸の方向を幅方向と呼ぶことがある。

図１は、本実施形態における車両用サブフレームの斜視図であり、図２は、本実施形態における車両用サブフレームの平面図であり、また、図３は、本実施形態における車両用サブフレームの底面図である。また、図４は、本実施形態における車両用サブフレームの部分拡大斜視図である。

図１から図４に示すように、サブフレーム１は、いずれも図示を省略するが、自動車等の車両のリヤサイドフレーム等の車体に装着されながら、サスペンションアームを支持するものである。かかるサブフレーム１は、典型的には、ｘ−ｚ平面と平行な平面であって幅方向の中央を通る平面に対して、基本的には左右対称な形状を有する。

具体的には、サブフレーム１は、平面視で井桁形状を呈し、典型的にはアーク溶接等で各々が対応して溶接されて一体化された左サイドメンバ１０、右サイドメンバ２０、フロントクロスメンバ７０及びリヤクロスメンバ８０を備える。左サイドメンバ１０及び右サイドメンバ２０は、典型的には１本の鋼製等のパイプ材を成形して各々得られ、幅方向で離間して対向して長手方向に各々延在するものである。フロンドクロスメンバ７０及びリヤクロスメンバ８０は、典型的には１枚の鋼板等の平板部材をプレス成形して各々得られ、長手方向で離間して対向して幅方向に各々延在するものである。

以下、左サイドメンバ１０、右サイドメンバ２０、フロントクロスメンバ７０及びリヤクロスメンバ８０、並びにそれらに関連する構成につき、左サイドメンバ１０から順により詳細に説明する。
＜左サイドメンバの構成＞

左サイドメンバ１０は、典型的には、平面視で右方に凸の湾曲形状を呈し、その前後方向の中間部の前部から左前方に向けて延在して、その前端部に上面及び下面が平面形状を成すように成形された左押し潰し部１１を有すると共に、その中間部の後部から左後方に向けて延在して、その後端部に略矩形状の縦断面形状を呈するように成形された左矩形成形部１３を有する。

左押し潰し部１１は、それを上下方向に貫通するように穿孔して形成された取付け孔１２を有する。また、左矩形成形部１３は、その上壁を上下方向に貫通するように穿孔して形成された左後ろ貫通孔１４、その下壁を上下方向に貫通するように穿孔して形成されて左後ろ貫通孔１４に対して下方で対向する左後ろ貫通孔１５、及び左後ろ貫通孔１４に対して配設されたカラー部材１３０を有する。なお、カラー部材１３０は、左後ろ貫通孔１４及び１５の間に嵌装されていてもよい。また、左サイドメンバ１０には、縦断面略コ字状の鋼板部材等を用いてもよい。
＜右サイドメンバの構成＞

右サイドメンバ２０は、典型的には、平面視で左方に凸の湾曲形状を呈し、その前後方向の中間部の前部から右前方に向けて延在して、その前端部に上面及び下面が平面形状を成すように成形された右押し潰し部２１を有すると共に、その中間部の後部から右後方に向けて延在して、その後端部に略矩形状の縦断面形状を呈するように成形された右矩形成形部２３を有する。

右押し潰し部２１は、それを上下方向に貫通するように穿孔して形成された取付け孔２２を有する。右矩形成形部２３は、その上壁を上下方向に貫通するように穿孔して形成された右後ろ貫通孔２４、その下壁を上下方向に貫通するように穿孔して形成されて右後ろ貫通孔２４に対して下方で対向する右後ろ貫通孔２５、及び右後ろ貫通孔２４に対して配設されたカラー部材１３０を有する。なお、カラー部材１３０は、右後ろ貫通孔２４及び２５の間に嵌装されていてもよい。また、右サイドメンバ２０には、縦断面略コ字状の鋼板部材等を用いてもよい。
＜左連結部材の構成＞

左サイドメンバ１０には、箱形の閉断面を有すると共に、典型的には鋼板等の平板部材をプレス成形して得られる左連結部材３０が設けられる。左連結部材３０は、リヤサイドフレーム等の車体への取付け剛性を高める観点からは、左サイドメンバ１０の前後方向における中間部に設けられることが好ましい。

左連結部材３０は、左サイドメンバ１０の中間部の上側外周面に典型的にはアーク溶接等により溶接されると共に、下方に開口する典型的には略コ字形状の縦断面形状を成す上方部材３１と、左サイドメンバ１０の中間部の下側外周面に典型的にはアーク溶接等により溶接されると共に、上方部材３１の下方でそれと対向して上方に開口する典型的には略コ字形状の縦断面形状を成す下方部材３６と、から構成されていることが、左サイドメンバ１０の中間部の外周面を上下で囲って挟み込むように長い溶接長でそれに溶接され得て、その溶接強度を増強可能である観点から好ましい。

上方部材３１は、その上壁３２の前後方向の両端部から下方に垂下する一対のフランジ３３及び３４を有する。下方部材３６は、その底壁３７の前後方向の両端部から上方に延在する一対のフランジ３８及び３９を有する。ここで、上方部材３１の一対のフランジ３３及び３４、並びに下方部材３６の一対のフランジ３８及び３９は、典型的にはアーク溶接等により対応して溶接され、上方部材３１及び下方部材３６が協働して箱形の閉断面を成す。

上方部材３１は、その上壁３２における左側端部を上下方向に貫通するように穿孔して形成された左貫通孔３５を有し、左貫通孔３５には、カラー部材１３０が配設されて固定される。また、下方部材３６は、その底壁３７を上下方向に貫通するように穿孔して形成されると共に、左貫通孔３５に対して下方で対向した左貫通孔４０を有する。なお、カラー部材１３０は、左貫通孔３５及び４０の間に嵌装されていてもよい。

上方部材３１の上壁３２の右側部及び下方部材３６の底壁３７の右側部は、所定の間隔をおいて上下方向に互いに離間して、上方部材３１の上壁３２、下方部材３６の底壁３７、及び左サイドメンバ１０の中間部から離間した間隙部４１を画成する。また、下方部材３６の底壁３７における最底部には貫通孔４２が設けられている。

上方部材３１の上壁３２、下方部材３６の底壁３７、及び左サイドメンバ１０の中間部から離間した間隙部４１の詳細構成は、図４に示される。なお、図４は、左連結部材３０の各構成要素について主として示すものであるが、詳細は後述する右連結部材５０の各構成要素は、左連結部材３０のものの左右を反転させた構成を有し、同様の機能を発揮する。

かかる間隙部４１は、左連結部材３０の右方側部分は、サブフレーム１の強度及び剛性への寄与が少ない部位であるため、左連結部材３０の軽量化、ひいてはサブフレーム１の軽量化に寄与するために設けられたものである。また、間隙部４１から水や砂等の異物が侵入したとしても、底壁３７の車両下方側に位置する部位に貫通孔４２が設けられているため、異物の排出を確実に行い得る。更に、サブフレーム１を塗装する際に、塗料を間隙部４１から左連結部材３０の内部に侵入させることにより、その塗料の付き回り性をも向上させることができる。
＜右連結部材の構成＞

右サイドメンバ２０には、箱形の閉断面を有すると共に、典型的には鋼板等の平板部材をプレス成形して得られる右連結部材５０が設けられる。右連結部材５０は、リヤサイドフレーム等の車体への取付け剛性を高める観点からは、右サイドメンバ２０の前後方向における中間部に設けられることが好ましい。

右連結部材５０は、右サイドメンバ２０の中間部の上側外周面に典型的にはアーク溶接等により溶接されると共に、下方に開口する典型的には略コ字形状の縦断面形状を成す上方部材５１と、右サイドメンバ２０の中間部の下側外周面に典型的にはアーク溶接等により溶接されると共に、上方部材５１の下方でそれと対向して上方に開口する典型的には略コ字形状の縦断面形状を成す下方部材５６と、から構成されていることが、右サイドメンバ２０の中間部の外周面を囲って挟み込むように長い溶接長でそれに溶接され得て、その溶接強度を増強可能である観点から好ましい。

上方部材５１は、その上壁５２の前後方向の両端部から下方に垂下する一対のフランジ５３及び５４を有する。下方部材５６は、その底壁５７の前後方向の両端部から上方に延在する一対のフランジ５８及び５９を有する。ここで、上方部材５１の一対のフランジ５３及び５４、並びに下方部材５６の一対のフランジ５８及び５９は、典型的にはアーク溶接等により対応して溶接され、上方部材５１及び下方部材５６が協働して箱形の閉断面を成す。

上方部材５１は、その上壁５２における右側端部を上下方向に貫通するように穿孔して形成された右貫通孔５５を有し、右貫通孔５５には、カラー部材１３０が配設されて固定される。また、下方部材５６は、その底壁５７を上下方向に貫通するように穿孔して形成されると共に、右貫通孔５５に対して下方で対向した右貫通孔６０を有する。なお、カラー部材１３０は、右貫通孔５５及び６０の間に嵌装されていてもよい。

また、左連結部材３０と同様に、上方部材５１の上壁５２の左側部及び下方部材５６の底壁５７の左側部は、所定の間隔をおいて上下方向に互いに離間して、上方部材５１の上壁５２、下方部材５６の底壁５７、及び右サイドメンバ２０の中間部から離間した間隙部６１を画成する。また、下方部材５６の底壁５７における最底部には貫通孔６２が設けられている。
＜フロントクロスメンバの構成＞

フロントクロスメンバ７０は、典型的には、上下及び前後で対応して対向する壁部で適宜の箇所に合わせ部を有する箱形の閉断面を成し、その前壁７１の左端部を前後方向に貫通するように穿孔して形成された左前端貫通孔７２、及びその前壁７１の右端部を前後方向に貫通するように穿孔して形成された右前端貫通孔７３を有する。

また、フロントクロスメンバ７０は、その後壁７４の左端部を前後方向に貫通するように穿孔して形成されると共に、前壁７１における左前端貫通孔７２に対してその後方で対向する左後端貫通孔７５、及びその後壁７４の右端部を前後方向に貫通するように穿孔して形成されると共に、前壁７１における右前端貫通孔７３に対してその後方で対向する右後端貫通孔７６を有する。左後端貫通孔７５及び右後端貫通孔７６には、ナット部材１４０が各々配設されて固定される。

フロントクロスメンバ７０の左端の周縁部は、右側に向かって凹むように切り欠かれ、具体的には、その前壁７１は左サイドメンバ１０の外周面の形状に沿う形状、及びその後壁７４は左連結部材３０の下方部材３６の外面の形状に沿う形状に、各々切り欠かれていることが好ましい。

このように切り欠かれた部分は、その前壁７１が左サイドメンバ１０に当接し、かつ、その後壁７４が左連結部材３０の下方部材３６に当接した態様で、これらに典型的にはアーク溶接等で溶接されることにより固設され得て、長い溶接長でそれらに溶接され得て、その溶接強度を増強可能である。

フロントクロスメンバ７０の右端の周縁部は、フロントクロスメンバ７０の左端の周縁部と同様の理由で、左側に向かって凹むように切り欠かれ、具体的には、その前壁７１は右サイドメンバ２０の外周面の形状に沿う形状、及びその後壁７４は右連結部材５０の下方部材５６の外面の形状に沿う形状に、各々切り欠かれていることが好ましい。

なお、フロントクロスメンバ７０は、複数の鋼板部材等を組み合わせて、典型的にはアーク溶接等により溶接された構成としてもよい。
＜左支持部材及び右支持部材の構成＞

フロントクロスメンバ７０の左右の両端部の上部には、それらに対応して積み重なるように、左支持部材１１０及び右支持部材１２０が、典型的にはアーク溶接等により接合されている。

左支持部材１１０は、典型的には鋼板等の平板部材をプレス成形して得られる下方に開いたコ字状の縦断面形状を呈し、その前壁１１１の左端部を前後方向に貫通するように穿孔して形成された左前貫通孔１１２、及び左前貫通孔１１２に対して後方で対向すると共に、その後壁１１３を前後方向に貫通するように穿孔して形成された左後ろ貫通孔１１４を有する。左後ろ貫通孔１１４には、ナット部材１４０が配設されて固定される。左支持部材１１０は、その前壁１１１及び後壁１１３がフロントクロスメンバ７０の前壁７１及び後壁７４に対応して当接して溶接されることが、その溶接長を長くとれて溶接強度を増強する観点から好ましい。更に、その前壁１１１及び後壁１１３をその間に連なる上壁と共にフロントクロスメンバ７０の車幅方向中央部に向かって延在することが、左支持部材１１０の縦断面及び横断面が増加できてサスペンションアームの支持剛性を増強する観点から好ましい。

右支持部材１２０は、左支持部材１１０の左右を反転した構成のもので、典型的には鋼板等の平板部材をプレス成形して得られる下方に開いたコ字状の縦断面形状を呈し、その前壁１２１の右端部を前後方向に貫通するように穿孔して形成された右前貫通孔１２２、及び右前貫通孔１２２に対して後方で対向すると共に、その後壁１２３を前後方向に貫通するように穿孔して形成された右後ろ貫通孔１２４を有する。右後ろ貫通孔１２４には、ナット部材１４０が配設されて固定される。右支持部材１２０は、その前壁１２１及び後壁１２３がフロントクロスメンバ７０の前壁７１及び後壁７４に対応して当接して溶接されることが、その溶接長を長くとれて溶接強度を増強する観点から好ましい。更に、その前壁１２１及び後壁１２３をその間に連なる上壁と共にフロントクロスメンバ７０の車幅方向中央部に向かって延在することが、右支持部材１２０の縦断面及び横断面が増加できてサスペンションアームの支持剛性を増強する観点から好ましい。
＜リヤクロスメンバの構成＞

リヤクロスメンバ８０は、典型的には、下方に開いたハット状の縦断面形状を呈し、その中央部８１における前壁８２の左端部を前後方向に貫通するように穿孔して形成された左前貫通孔８３、及びその中央部８１における前壁８２の右端部を前後方向に貫通するように穿孔して形成された右前貫通孔８４を有する。

リヤクロスメンバ８０は、その中央部８１における後壁８５の左端部を前後方向に貫通するように穿孔して形成されると共に、前壁８２における左前貫通孔８３に対してその後方で対向する左後中貫通孔８６、及びその中央部８１における後壁８５の右端を前後方向に貫通するように穿孔して形成されると共に、前壁８２における右前貫通孔８４に対してその後方で対向する右後中貫通孔８７を有する。左後中貫通孔８６及び右後中貫通孔８７には、ガイド部材１５０が各々配設されて固定される。

リヤクロスメンバ８０は、平面視で中央部８１における前後方向の幅よりも前後方向の幅が大きい左端部９０、並びに左端部９０及び中央部８１を接続する接続部９１を有することが、その重量を抑えながらその強度を効率的に増強する観点から好ましい。

左端部９０は、左連結部材３０の上壁３２及び左サイドメンバ１０の上に延在して、典型的にはアーク溶接等によりそれらと溶接されて固設されることが、それらの溶接強度を増強する観点から好ましい。

詳しくは、左端部９０において、左連結部材３０の上壁３２上に延在する部分は、リヤクロスメンバ８０の加工性を考慮すると、前壁８２の下端から前方に突出しながら左右方向に延在する前フランジ８８の左端部であることが好ましい。また、左端部９０において、左サイドメンバ１０の上に延在する部分は、リヤクロスメンバ８０のレイアウト上の観点から、その上壁であることが好ましいが、その左サイドメンバ１０の上に延在する部分が、切欠部Ｃを介して二股状に分岐していることが、リヤクロスメンバ８０の軽量化を考慮すると好ましい。更に、後壁８５の左端の周縁部は、右側に向かって凹むように切り欠かれて、そこが左サイドメンバ１０に典型的にはアーク溶接等によりそれに溶接されることが、その溶接強度を増強する観点から好ましい。また更に、後壁８５の左端部及び後壁８５の下端から後方に突出しながら左右方向に延在する後ろフランジ８９の左端部の延長部が、左サイドメンバ１０の下に回り込んで、後壁８５の左端部が、典型的にはアーク溶接等によりそれに溶接されることが、その溶接強度を増強すると共に、左サイドメンバ１０の上に延在する上壁と共に左サイドメンバ１０を挟み込んで左サイドメンバ１０への溶接強度を増強する観点から好ましい。

リヤクロスメンバ８０は、平面視で中央部８１における前後方向の幅よりも前後方向の幅が大きい右端部９２、並びに右端部９２及び中央部８１を接続する接続部９３を有することが、その重量を抑えながらその強度を効率的に増強する観点から好ましい。

右端部９２は、右連結部材５０の上壁５２及び右サイドメンバ２０の上に延在して、典型的にはアーク溶接等によりそれらと溶接されて固設されることが、それらの溶接強度を増強する観点から好ましい。かかる事情は、左端部９０における細部構成を含めて、その構成と同様である。

また、リヤクロスメンバ８０の中央部８１においては、その強度を増強する観点から、前壁８２の下端から前方に突出して左右方向に延在する前フランジ８８及び後壁８５の下端から後方に延在する後ろフランジ８９を接続して、補強部材１００が、典型的にはアーク溶接等により溶接されて固設されることが好ましい。

なお、リヤクロスメンバ８０は、複数の鋼板部材等を組み合わせて典型的にはアーク溶接等により溶接して構成にしてもよい。

ここで、左連結部材３０の上壁３２に対しては、その前端部側に左支持部材１１０の後壁１１３の下端部、及びその後端部側にリヤクロスメンバ８０の左端部９０が各々接合されているが、各々の接合部は前後方向で互いに離間して配置されていることが好ましい。
かかる事情は、右連結部材５０の上壁５２に関しても同様である。

というのは、このように各々の接合部が前後方向で互いに離間して配置されることにより、サブフレーム１の製造時において、リヤクロスメンバ８０及び左支持部材１１０の接合が同工程内にて行うことができるため、サブフレーム１の製造工程数及び製造コストの削減が可能となるからである。

また、左連結部材３０の上壁３２の前端部側に接合される左支持部材１１０の後壁１１３の左下端部は、それが後方に折れ曲がってフランジ状の平板部Ｆになっていることが、その接合面積を増大して、溶接等による接合強度を増強する観点から好ましい。かかる事情は、右連結部材５０の上壁５２の前端部側に接合される右支持部材１２０に関しても同様である。

以上の構成において、サブフレーム１を構成する各部品の内部が外部に開いた部分である第１開口部、第２開口部、第３開口部、第４開口部、第５開口部、及び第６開口部を備える。具体的には、第１開口部は、フロントクロスメンバ７０の左前端貫通孔７２及び左後端貫通孔７５の間で、その内部が外部に開いた部分である。第２開口部は、フロントクロスメンバ７０の右前端貫通孔７３及び右後端貫通孔７６の間で、その内部が外部に開いた部分である。第３開口部は、リヤクロスメンバ８０の左前貫通孔８３及び左後中取貫通孔８６の間で、その内部が外部に開いた部分である。第４開口部は、リヤクロスメンバ８０の右前貫通孔８４及び右後中貫通孔８７の間で、その内部が外部に開いた部分である。第５開口部は、左支持部材１１０の左前貫通孔１１２及び左後ろ貫通孔１１４の間で、その内部が外部に開いた部分である。第６開口部は、右支持部材１２０の右前貫通孔１２２及び右後ろ貫通孔１２４の間で、その内部が外部に開いた部分である。

ここで、第１開口部、第２開口部、第３開口部、第４開口部、第５開口部、及び第６開口部は、第１支持部Ｓ１、第２支持部Ｓ２、第３支持部Ｓ３、第４支持部Ｓ４、第５支持部Ｓ５、及び第６支持部Ｓ６が、各々対応して設定されていることになる。

詳しくは、第１支持部Ｓ１は、フロントクロスメンバ７０の左前端貫通孔７２及び左後端貫通孔７５の間に画成される第１開口部に対応して配置される。かかる第１支持部Ｓ１においては、クロスメンバ７０に設けられた左前端貫通孔７２、左後端貫通孔７５及びナット部材１４０を介して、いずれも図示を省略するサスペンションアームの右ピボットが締結ボルト等の締結部材で締結されて装着される。

第２支持部Ｓ２は、フロントクロスメンバ７０の右前端貫通孔７３及び右後端貫通孔７６の間に画成される第２開口部に対応して配置されている。かかる第２支持部Ｓ２においては、フロントクロスメンバ７０に設けられた右前端貫通孔７３、右後端貫通孔７６及びナット部材１４０を介して、いずれも図示を省略するサスペンションアームの左ピボットが締結ボルト等の締結部材で締結されて装着される。

第３支持部Ｓ３は、リヤクロスメンバ８０の左前貫通孔８３及びガイド部材１５０を固設した左後中貫通孔８６に対応して配置されている。かかる第３支持部Ｓ３においては、左前貫通孔８３、左後中貫通孔８６及びガイド部材１５０を介して、いずれも図示を省略するサスペンションアームの右ピボットが締結ボルト等の締結部材で締結されて装着される。

第４支持部Ｓ４は、リヤクロスメンバ８０の右前貫通孔８４及びガイド部材１５０を固設した右後中貫通孔８７に対応して配置されている。かかる第４支持部Ｓ４においては、右前貫通孔８４、右後中貫通孔８７及びガイド部材１５０を介して、いずれも図示を省略するサスペンションアームの左ピボットが締結ボルト等の締結部材で締結されて装着される。

第５支持部Ｓ５は、左支持部材１１０の左前貫通孔１１２及びナット部材１４０を固設した左後ろ貫通孔１１４に対応して配置されている。かかる第５支持部Ｓ５においては、左前貫通孔１１２、左後ろ貫通孔１１４及びナット部材１４０を介して、いずれも図示を省略するサスペンションアームの右ピボットが締結ボルト等の締結部材で締結されて装着される。

第６支持部Ｓ６は、右支持部材１２０の右前貫通孔１２２及びナット部材１４０を固設した右後貫通孔１２４に対応して配置されている。かかる第６支持部Ｓ６においては、右前貫通孔１２２、右後貫通孔１２４及びナット部材１４０を介して、いずれも図示を省略するサスペンションアームの左ピボットが締結ボルト等の締結部材で締結されて装着される。

以上の左右のピボットは、図示を省略する左右のピボットに対応してその幅方向の内側に対向して位置するサスペンションピボットであり、図示を省略する左右の後輪の長手方向及び幅方向の位置を対応して規定すると共に、サブフレームに対して主として幅方向に相対的に大きな外力を印加する。また、以上の左右のピボットの典型的な構成としては、その締結部材が挿通されるカラー部材にゴム部が接着された構成を有し、長手方向のバネ定数が小さく幅方向のバネ定数が大きいインシュレータブッシュ部材が挙げられる。なお、以上の左右のピボットの所定の左右の一対には、図示を省略するサスペンションスプリングのバネ反力が印加されるものであってもよい。

併せて、第１取付部Ａ１、第２取付部Ａ２、第３取付部Ａ３、第４取付部Ａ４、第５取付部Ａ５、及び第６取付部Ａ６も対応して設定されている。

詳しくは、第１取付部Ａ１は、左サイドメンバ１０の左押し潰し部１１に対応して配置されている。かかる第１取付部Ａ１においては、左押し潰し部１１が、それに設けられた上下の平面部及び取付け孔１２を介して、いずれも図示を省略する締結ボルト等の締結部材で左リヤサイドフレームに締結されて車体側に装着される。

第２取付部Ａ２は、左サイドメンバ１０の左矩形成形部１３に対応して配置されている。かかる第２取付部Ａ２においては、左矩形形成部１３が、それに設けられたカラー１３０、左後ろ貫通孔１４及び１５を介して、いずれも図示を省略する締結ボルト等の締結部材で左リヤサイドフレームに締結されて車体側に装着される。

第３取付部Ａ３は、左サイドメンバ１０の中央部に設けられた左連結部材３０に対応して配置されている。かかる第３取付部Ａ３においては、左連結部材３０が、それに設けられたカラー部材１３０、左貫通孔３５及び４０を介して、いずれも図示を省略する締結ボルト等の締結部材で左リヤサイドフレームに締結されて車体側に装着される。

第４取付部Ａ４は、右サイドメンバ２０の右押し潰し部２１に対応して配置されている。かかる第４取付部Ａ４においては、右押し潰し部２１が、それに設けられた上下の平面部及び取付け孔２２が、いずれも図示を省略する締結ボルト等の締結部材で右リヤサイドフレームに締結されて車体側に装着される。

第５取付部Ａ５は、右サイドメンバ２０の右矩形成形部２３に対応して配置されている。かかる第５取付部Ａ５においては、右矩形形成部２３が、それに設けられたカラー１３０、右後ろ貫通孔２４及び２５を介して、いずれも図示を省略する締結ボルト等の締結部材で右リヤサイドフレームに締結されて車体側に装着される。

第６取付部Ａ６は、右サイドメンバ２０の中央部に設けられた右連結部材５０に対応して配置されている。かかる第６取付部Ａ６においては、右連結部材５０が、それに設けられたカラー部材１３０、右貫通孔５５及び６０を介して、いずれも図示を省略する締結ボルト等の締結部材で右リヤサイドフレームに締結されて車体側に装着される。

なお、以上の各種ナット部材、カラー部材及びガイド部材は、典型的には鋼材等の金属製である。

また、以上の各種変形例を含む本実施形態においては、サスペンションアームは、同機能を有するものであれば、本実施形態以外のものであってもよい。

また、以上の各種変形例を含む本実施形態においては、サブフレーム１は、いわゆるリジッド形式ではなく、いわゆるフローティング形式で車体に装着されていてもよい。

なお、本発明は、部材の種類、形状、配置、個数等は前述の実施形態に限定されるものではなく、その構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはもちろんである。

以上のように、本発明においては、簡便な構成で、多種多様な車両に応じて必要な生産性を確保しながらサスペンションアームの支持部を構成することができると共に、サスペンションアームの支持剛性を向上することができる車両用サブフレームを提供することができるものであるため、その汎用普遍的な性格から広範に車両等の移動体の車体のサブフレームの分野に適用され得るものと期待される。

Claims (8)

1. 車両の長手方向に延在すると共に、前記車両の車体部材への連結用に設けられた第１の複数の連結部を有する第１のサイドメンバと、前記第１のサイドメンバに前記車両の幅方向で対向しながら前記長手方向に延在すると共に、前記車体部材への連結用に設けられた第２の複数の連結部を有する第２のサイドメンバと、からなる一対のサイドメンバと、
   前記第１のサイドメンバに設けられて、前記第１の複数の連結部の内の第１の連結部及び前記車体部材を連結する第１の連結部材と、前記第２のサイドメンバに設けられて、前記第２の複数の連結部の内の第２の連結部及び前記車体部材を連結する第２の連結部材と、からなる一対の連結部材と、
   前記長手方向で互いに対向しながら前記幅方向に各々延在して、前記第１のサイドメンバ及び前記第２のサイドメンバの間を各々連結する一対のクロスメンバと、
   前記一対のクロスメンバの一方に設けられ、前記車両に設けられた一対のサスペンションアームの一方を支持する第１の支持部材と、前記一対のクロスメンバの前記一方に前記第１の支持部材に前記幅方向で対向して設けられ、前記一対のサスペンションアームの他方を支持する第２の支持部材と、からなる一対の支持部材と、
   を備え、
   前記第１の支持部材の下部は、前記第１の連結部材の上壁と前記一方のクロスメンバの縦壁とに跨ってそれらに接合され、前記第２の支持部材の下部は、前記第２の連結部材の上壁と前記一方のクロスメンバの前記縦壁とに跨ってそれらに接合された車両用サブフレーム。
2. 前記第１の複数の連結部は、前記第１のサイドメンバにおいて、前記車両の前側に設けられた第１の前連結部、前記第１の前連結部に対して前記車両の後ろ側に設けられた第１の後ろ連結部、及び前記長手方向において前記第１の前連結部と前記第１の後ろ連結部との間に設けられた第１の中間連結部を含み、
   前記第１の連結部材は、前記第１の連結部である前記第１の中間連結部に対応して設けられ、
   前記第２の複数の連結部は、前記第２のサイドメンバにおいて、前記車両の前記前側に設けられた第２の前連結部、前記第２の前連結部に対して前記車両の前記後ろ側に設けられた第２の後ろ連結部、及び前記長手方向において前記第２の前連結部と前記第２の後ろ連結部との間に設けられた第２の中間連結部を含み、
   前記第２の連結部材は、前記第２の連結部である前記第２の中間連結部に対応して設けられた請求項１に記載の車両用サブフレーム。
3. 前記第１の連結部材は、前記車両の下方に開いた第１の上方部材と、前記車両の上方に開いた第１の下方部材と、を有し、
   前記第１の上方部材及びそれに対応する前記第１の下方部材は、前記第１のサイドメンバを挟み込んでそれに接合され、
   前記第２の連結部材は、前記車両の前記下方に開いた第２の上方部材と、前記車両の前記上方に開いた第２の下方部材と、を有し、
   前記第２の上方部材及びそれに対応する前記第２の下方部材は、前記第２のサイドメンバを挟み込んでそれに接合された請求項２に記載の車両用サブフレーム。
4. 前記第１の連結部材の前記第１の上方部材の上壁と、前記第１の連結部材の前記第１の下方部材の底壁と、の間であって、前記幅方向の内側に、間隙部が設けられ、
   前記第２の連結部材の前記第２の上方部材の上壁と、前記第２の連結部材の前記第２の下方部材の底壁と、の間であって、前記幅方向の内側に、間隙部が設けられた請求項３に記載の車両用サブフレーム。
5. 前記第１の連結部材の前記第１の下方部材の前記底壁に貫通孔が設けられ、
   前記第２の連結部材の前記第２の下方部材の前記底壁に貫通孔が設けられた請求項３又は４に記載の車両用サブフレーム。
6. 前記第１の連結部材の前記第１の上方部材は、更に前記一対のクロスメンバの他方に接合され、
   前記第１の連結部材において、前記第１の上方部材と前記第１の支持部材との接合部及び前記第１の上方部材と前記他方のクロスメンバとの接合部は、前記長手方向で互いに離間して配置され、
   前記第２の連結部材の前記第２の上方部材は、更に前記一対のクロスメンバの前記他方に接合され、
   前記第２の連結部材において、前記第２の上方部材と前記第２の支持部材との接合部及び前記第２の上方部材と前記他方のクロスメンバとの接合部は、前記長手方向で互いに離間して配置された請求項３から５のいずれかに記載の車両用サブフレーム。
7. 前記他方のクロスメンバは、前記幅方向の中央部と、前記中央部の前記長手方向における幅よりも前記長手方向における幅が大きい一対の端部と、前記中央部及び前記一対の端部間を各々対応して接続する一対の接続部と、を有し、
   前記第１のサイドメンバにおいて、前記第１の連結部材の前記第１の上方部材は、前記他方のクロスメンバの前記一対の端部の一方に対応して接合され、
   前記第２のサイドメンバにおいて、前記第２の連結部材の前記第２の上方部材は、前記他方のクロスメンバの前記一対の端部の他方に対応して接合された請求項６に記載の車両用サブフレーム。
8. 前記第１のサイドメンバ及び前記第２のサイドメンバは、各々、管状部材から成り、
   前記第１のサイドメンバにおいて、前記第１の前連結部は、前記第１のサイドメンバの前記管状部材が前記車両の上下方向に押し潰された押し潰し部を有し、
   前記第２のサイドメンバにおいて、前記第２の前連結部は、前記第２のサイドメンバの前記管状部材が前記上下方向に押し潰された押し潰し部を有し、
   前記第１のサイドメンバの前記管状部材の前記押し潰し部及び前記第２のサイドメンバの前記管状部材の前記押し潰し部は、前記車体部材との取付面を各々有する請求項２から７のいずれかに記載の車両用サブフレーム。

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