JP2002337721A - 車両用サブフレーム - Google Patents
車両用サブフレームInfo
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- JP2002337721A JP2002337721A JP2001144191A JP2001144191A JP2002337721A JP 2002337721 A JP2002337721 A JP 2002337721A JP 2001144191 A JP2001144191 A JP 2001144191A JP 2001144191 A JP2001144191 A JP 2001144191A JP 2002337721 A JP2002337721 A JP 2002337721A
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Abstract
ブフレームを提供すること。 【解決手段】 この発明に係る車両用サブフレーム1
は、車体の前後方向に延設されたサイドメンバ4を備え
ている。このサイドメンバ4は、他の部材に取り付けら
れるブラケット部11、12を有している。さらに、このサ
イドメンバ4は、厚さ方向の片側又は両側の外面部に押
出軸線方向Eに延びるとともに前記ブラケット部11、12
に対応するブラケット部111、112が一体形成された押出
素材104を、その押出軸線方向Eに対して交差する面内
でスライス状に切断した切断品から製作されている。
Description
用サブフレームに関し、詳述すれば、サスペンション装
置、ディファレンシャル装置、ステアリング装置、エン
ジン等を支持する車両用サブフレームに関する。
ム」の語はその合金を含む意味において用いる。
装置、ディファレンシャル装置、ステアリング装置、エ
ンジン等は、一般にサブフレームにより支持されてい
る。
車体の左右方向に延設された前後一対のクロスメンバ
と、車体の前後方向に延設されるとともに両クロスメン
バ間に架設されて両クロスメンバを連結した左右一対の
サイドメンバとによって、平面視で略ロ字状に形成され
たものが知られている。
やディファレンシャル装置等に取り付けられるブラケッ
ト部を具備している。
ラケット部は、従来、クロスメンバやサイドメンバに溶
接によって固着されて取り付けられていた。このため、
従来のサブフレームは、その製造が面倒であり、またブ
ラケット部は別途製作されていたので部材点数が多く、
このため、製造コストが高く付くという難点があった。
ィファレンシャル装置や車軸等にぶつからなくするため
に、これを所定形状に屈曲する必要がある、しかしなが
ら、従来、クロスメンバやサイドメンバは、加工コスト
が高く付く曲げ加工やハイドロホームによって屈曲され
ていたので、サブフレームの製造コストが益々高く付い
ていた。
されたもので、その目的は、できる限り少ない部材点数
で安価に製作することのできる車両用サブフレームを提
供することにある。
め、この発明(請求項1)は、車体の左右方向に延設さ
れた1個以上のクロスメンバと、車両の前後方向に延設
された1個以上のサイドメンバとが、互いに所定形状に
連結されて形成された車両用サブフレームであって、前
記クロスメンバ及びサイドメンバのうち少なくとも1個
のメンバは、他の部材に取り付けられるブラケット部を
有するものであり、且つ、厚さ方向の片側又は両側の外
面部に押出軸線方向に延びるとともに前記ブラケット部
を形成するための突出部が一体形成された押出素材を、
その押出軸線方向に対して交差する面内でスライス状に
切断した切断品から製作されていることを特徴としてい
る。
が、厚さ方向の片側又は両側の外面部に押出軸線方向に
延びるとともにブラケット部を形成するための突出部が
一体形成された押出素材を、その押出軸線方向に対して
交差する面内でスライス状に切断した切断品から製作さ
れていることにより、ブラケット部を有するメンバが能
率的に且つコスト的に有利に得られるようになる。さら
に、ブラケット部は押出素材に一体形成されたものであ
ることより、サブフレームの部材点数が減少し、この結
果、サブフレームの製造コストが引き下げられるように
なる。
ンバの縦断面形状になるよう、該押出素材の横断面形状
を予め設定しておくことにより、メンバがディファレン
シャル装置や車軸等にぶつからなくするための曲げ加工
を、該メンバに対して行う必要がなくなる。この結果、
サブフレームの製作工程が減少し、もってサブフレーム
の製造コストが更に引き下げられるようになる。
ンバは、端部に、当該メンバに隣接するメンバが嵌合さ
れる嵌合凹部が幅方向に延びて形成されており、前記押
出素材は、横断面における端部に、押出軸線方向に延び
るとともに前記嵌合凹部に対応する凹部が形成されてお
り、前記メンバの端部に前記隣接メンバが前記嵌合凹部
内に嵌合された状態で接合されて連結されていること
が、望ましい(請求項2)。
嵌合凹部内に、当該メンバに隣接するメンバが嵌合され
ることにより、メンバとこれに隣接するメンバとの組付
け作業が容易に行われるようになる。そして、この嵌合
状態で、メンバの端部に隣接メンバが溶接等で接合され
て連結されることにより、メンバの端部に隣接メンバが
強固に連結されるようになり、もってサブフレームの剛
性が向上するようになる。
に押出軸線方向に延びるとともに嵌合凹部に対応する凹
部が形成されたものであることにより、端部に嵌合凹部
が形成されたメンバが能率的に且つコスト的に有利に得
られるようになる。
ンバは、幅方向に貫通した中空部を有しており、前記押
出素材は、押出軸線方向に延びるとともに前記中空部に
対応する中空部を有しており、前記メンバの幅方向の片
側又は両側の側面に側板が重ね合わされるとともに、こ
の重合せ状態で前記メンバに前記側板が接合されている
ことが、望ましい(請求項3)。
のであることにより、サブフレームが軽量になる。ま
た、メンバに側板が接合されることにより、該メンバの
剛性が高くなる。また、側板によって中空部の開口の少
なくとも一部が閉塞されるようになり、この結果、中空
部の開口から水溜まりの泥水等が浸入する不具合が防止
又は抑制されるようになる。
ロスメンバと前記サイドメンバとが、互いに略直交状態
で連結されていることが、望ましい(請求項4)。
バとが、互いに略直交状態で連結されることにより、サ
ブフレームの剛性が更に向上するようになる。
対の前記クロスメンバと左右一対の前記サイドメンバと
が、互いに略ロ字状に連結されて形成されていること
が、望ましい(請求項5)。
左右一対のサイドメンバとが、互いに略ロ字状に連結さ
れて形成されることにより、サブフレームの剛性が更に
向上するようになる。
ンバに隣接するメンバは、押出軸線方向に延びた中空部
を有する押出材から製作されていることが、望ましい
(請求項6)。
作されることにより、該隣接メンバも同様に能率的に且
つコスト的に有利に得られるようになる。さらに、押出
材が押出軸線方向に延びた中空部を有していることによ
り、サブフレームが更に軽量になる。
を参照して説明する。なお、この実施形態では、車両用
サブフレームとして自動車用のものを示している。
動車用サブフレームである。このサブフレーム(1)
は、図5及び図6に示すように、4WD車の車体後部に
設置されたリヤサブフレームとして用いられるものであ
って、ディファレンシャル装置(30)の上方近傍に配置
されるとともに該ディファレンシャル装置(30)を支持
するためのものである。なお、図5において、(32)は
プロペラシャフト、(33)は後車軸、(34)は左右の後
車輪である。
に示すように、車体の左右方向に延設された前後一対の
棒状のクロスメンバ(2F)(2R)と、車体の前後方向に
延設されるとともに両クロスメンバ(2F)(2R)間に架
設されて両クロスメンバ(2F)(2R)を連結した左右一
対の棒状のサイドメンバ(4)(4)とによって、平面
視で略ロ字状に形成されたものである。
スメンバ(2F)と左右のサイドメンバ(4)(4)と
は、互いに略直交状態で連結されている。また同じく、
後クロスメンバ(2R)と左右のクロスメンバ(4)
(4)とは、互いに略直交状態で連結されている。
ており、一方、前クロスメンバ(2F)は、プロペラシャ
フト(32)にぶつからないよう、図1に示すように長さ
方向中間部が略円弧状に屈曲されている。一方、左右の
サイドメンバ(4)(4)は、ディファレンシャル装置
(30)のハウジング(31)側部や後車軸(32)等にぶつ
からないよう、略前半分が略円弧状に屈曲されている。
クロスメンバ(2R)の左右両端部には、いずれも、ブッ
シュ装着部としての断面円形状の中空部からなるブッシ
ュ装着孔(10a)を有する断面略三角形状のアルミニウ
ム中空押出材製ブラケット(10)が溶接にて接合固着さ
れている。このブッシュ装着孔(10a)は、その内部
に、ゴム弾性部を有するフローティングブッシュ(図示
せず)が圧入によって装着されるものである。そして、
左右のブラケット(10)(10)が、図6に示すように、
ボディとしての荷室の床板(20)に前後方向に延びる態
様で固定された左右のリヤフレーム(メインフレーム、
21)に、前記フローティングブッシュを介して連結され
る。
示すように、ディファレンシャル装置(30)のハウジン
グ(31)の前部に取り付けられるアルミニウム製ブラケ
ット(14)(14)が溶接にて下方突出状に接合固着され
ている。一方、後クロスメンバ(2R)の下面には、ハウ
ジング(31)の後部に取り付けられるアルミニウム製ブ
ラケット(15)(15)が溶接にて下方突出状に接合固着
されている。更に、後クロスメンバ(2R)には、2個の
断面円形状のブッシュ装着孔(16a)(16a)を有するア
ルミニウム製ブラケット(16)が溶接にて接合固着され
ている。この各ブッシュ装着孔(16a)は、その内部
に、ハウジング(31)の後部に接続されたブッシュ(図
示せず)が装着されるものである。
て図2〜図4を参照して説明する。なお、図2〜図4に
おいて、(X)、(Y)及び(Z)は、それぞれサイド
メンバ(4)の長さ方向、幅方向及び厚さ方向を示して
いる。
に示すように、リヤサスペンション装置のロアリンク
(図示せず)に取り付けられるロアリンク取付け用ブラ
ケット部(11)が略下方突出状に一体形成されている。
このブラケット部(11)は、互いに対向して配置された
一対の取付け板部から形成されている。各取付け板部に
は、円形状の軸受け孔(11a)が切削加工等により形成
されている。また、各サイドメンバ(4)の上面部に
は、リヤサスペンション装置のアッパーリンク(図示せ
ず)に取り付けられるアッパーリング取付け用ブラケッ
ト部(12)が略上方突出状に一体形成されている。この
ブラケット部(12)は、上記ブラケット部(11)と同じ
く、互いに対向して配置された一対の取付け板部から形
成されており、各取付け板部には円形状の軸受け孔(12
a)が切削加工等により形成されている。
び図3に示すように、その幅方向(Y)に貫通した複数
個の中空部(4a)…を有しており、これにより、隣接す
る中空部(4a)(4a)間に補強リブ部(4b)が形成され
ている。そして、サイドメンバ(4)の幅方向(Y)両
側の側面に、中空部(4a)の開口を閉塞する蓋板として
のアルミニウム製側板(8)(8)が重ね合わされると
ともに、この重合せ状態でサイドメンバ(4)に側板
(8)(8)が溶接にて接合固着されている。こうして
側板(8)(8)が重ね合わされることにより、サイド
メンバ(4)の中空部(4a)の開口の略全部が該側板
(8)(8)によって閉塞されている。
図3に示すように、押出軸線方向(長さ方向)に延びた
中空部(2a)を有するとともに、この中空部(2a)が周
壁部に一体形成され長さ方向に延びた補強リブ部(2b)
によって複数個(同図で2個)に仕切られた横断面略日
字状のアルミニウム中空押出材から製作されたものであ
って、押出軸線方向が当該前クロスメンバ(2F)の長さ
方向に沿う態様にして配置されたものである。一方、後
クロスメンバ(2R)は、押出軸線方向(長さ方向)に延
びた中空部(2a)を有する横断面ロ字状のアルミニウム
中空押出材から製作されたものであって、押出軸線方向
が当該後クロスメンバ(2R)の長さ方向に沿う態様にし
て配置されたものである。
図3に示すように、その前端部に、前クロスメンバ用嵌
合凹部(5)が幅方向(Y)に延びて形成されている。
そして、この嵌合凹部(5)内に前クロスメンバ(2F)
がその側方からぴったりと嵌合されるとともに、この嵌
合状態でサイドメンバ(4)の前端部に前クロスメンバ
(2F)が溶接にて接合されて連結されている。このとき
の溶接ビード(W1)は、図2(イ)に示すように、前ク
ロスメンバ(2F)の周壁部における補強リブ部(2b)と
の連結部の外面に形成されている。更に、各サイドメン
バ(4)は、その後端部に、後クロスメンバ用嵌合凹部
(6)が幅方向(Y)に延びて形成されている。そし
て、この嵌合凹部(6)内に後クロスメンバ(2R)がそ
の側方からぴったりと嵌合されるとともに、この嵌合状
態でサイドメンバ(4)の後端部に後クロスメンバ(2
R)が溶接にて接合されて連結されている。(W2)はこ
のときの溶接ビードである。
のようにして製作されたものである。
に示すように、該サイドメンバ(4)の縦断面形状に対
応した横断面形状を有する長尺な板状のアルミニウム押
出素材(104)を、その押出軸線方向(E)に対して略
直交する平面内で略等間隔おきにスライス状に切断(C
は切断予定線)した切断品から製作されたものであっ
て、押出軸線方向(E)が当該サイドメンバ(4)の幅
方向(Y)に沿う態様にして配置されたものである。こ
の押出素材(104)の構成について述べると、この押出
素材(104)の同図における下面部には、押出軸線方向
(E)に延びるとともに前記ロアリンク取付け用ブラケ
ット部(11)に対応するブラケット部(111)が略下方
突出状に一体形成されている。更に、この押出素材(10
4)の同図における上面部には、押出軸線方向(E)に
延びるとともに前記アッパーリンク取付け用ブラケット
部(12)に対応するブラケット部(112)が略上方突出
状に一体形成されている。更に、この押出素材(104)
の横断面における前端部には、押出軸線方向(E)に延
びるとともに前記前クロスメンバ用嵌合凹部(5)に対
応する凹部(105)が形成されている。更に、この押出
素材(104)の横断面における後端部には、押出軸線方
向(E)に延びるとともに前記後クロスメンバ用嵌合凹
部(6)に対応する凹部(106)が形成されている。更
に、この押出素材(104)には、押出軸線方向(E)に
延びるとともに前記複数個の中空部(4a)に対応する複
数個の中空部(104a)が形成されている。(104b)は、
押出素材(104)の隣接する中空部(104a)(104a)間
に形成された、前記補強リブ部(4b)に対応する補強リ
ブ部である。
したように切断する。次いで、得られた切断品における
各ブラケット部(11)(12)に、軸受け孔(11a)(12
a)を穿設することによって、上述した所望するサイド
メンバ(4)が得られるようになる。
様々な種類のアルミニウムで製作可能であるが、このう
ちアルミニウム6000系の合金からなることが望まし
く、特に6000系−T5材や6000系−T6材から
なることが、高い剛性を有するサイドメンバ(4)が得
られるようになる点で望ましい。
て、サイドメンバ(4)は、所定の横断面形状を有する
押出素材(104)の切断品から製作されたものであるか
ら、これを能率的に且つコスト的に有利に製作すること
ができる。さらに、サイドメンバ(4)にブラケット部
(11)(12)を固着するための溶接を行う必要がない
し、その上、ハウジング(31)の側部や後車軸(33)等
にサイドメンバ(4)がぶつからなくするための曲げ加
工を、該サイドメンバ(4)に対して行う必要がないか
ら、サイドメンバ(4)をより一層能率的に且つコスト
的に有利に製作することができ、もってサブフレーム
(1)の製造コストが引き下げられるようになる。
て、前クロスメンバ(2F)は、サイドメンバ(4)の前
端部に形成された嵌合凹部(5)内に嵌合された状態で
サイドメンバ(4)の前端部に接合されて連結されてい
るので、この前サイドメンバ(2F)はサイドメンバ
(4)の前端部に強固に連結されている。また同じく、
後サイドメンバ(2R)は、サイドメンバ(4)の後端部
に形成された嵌合凹部(6)内に嵌合された状態でサイ
ドメンバ(4)の後端部に接合されて連結されているの
で、この後サイドメンバ(2R)についても同様にサイド
メンバ(4)の後端部に強固に連結されている。このた
め、サブフレーム(1)の剛性が高くなっている。
スメンバ(2R)をそれぞれサイドメンバ(4)の前端部
及び後端部に形成された嵌合凹部(5)(6)内に嵌合
することにより、前後のクロスメンバ(2F)(2R)とサ
イドメンバ(4)とが組み付けられるので、かかる組付
け作業を容易に行うことができる。
右のサイドメンバ(4)(4)及び前後のクロスメンバ
(2F)(2R)はいずれもアルミニウム製なので、サブフ
レーム(1)の軽量化が図られていることはもとより、
その上、左右のサイドメンバ(4)及び前後のクロスメ
ンバ(2F)(2R)はいずれも中空部(2a)(4a)…を有
しているので、この中空部(2a)(4a)…の分だけサブ
フレーム(1)の重量が更に軽くなっている。
イドメンバ(4)に側板(8)(8)が接合されている
ので、該サイドメンバ(4)の剛性が高くなっている。
その上、側板(8)(8)によってサイドメンバ(4)
の中空部(4a)の開口の略全部が閉塞されているので、
中空部(4a)の開口から水溜まりの泥水等が浸入する不
具合を防止又は抑制できるようになっている。
の発明は上記実施形態に示したものに限定されるもので
はなく、様々に設定変更可能である。
の個数は2個であり、またサイドメンバの個数も2個で
あるが、請求項1〜4の発明ではこの他に、クロスメン
バの個数は1個であっても良いし3個以上であっても良
く、また同じくサイドメンバの個数は1個であっても良
いし3個以上であっても良い。
ば、クロスメンバ及びサイドメンバのうち少なくとも1
個のメンバは、所定形状の押出素材をその押出軸線方向
に対して交差する面内でスライス状に切断した切断品か
ら製作されていることから、ブラケット部を有するメン
バを能率的に且つコスト的に有利に得ることができる
し、またサイドフレームの部材点数を減少させることが
でき、もって車両用サブフレームの製造コストを引き下
げることができる。
端部にこれに隣接するメンバが嵌合凹部内に嵌合された
状態で接合されて連結されていることから、メンバと隣
接メンバとを連結する際に、両者の組付け作業を容易に
行うことができる。その上、メンバの端部に隣接メンバ
が強固に連結されるようになるため、サブフレームの剛
性を高くすることができる。
中空部を有するものであることにより、サブフレームの
重量を軽くすることができるし、メンバに側板が接合さ
れることにより、該メンバの剛性を高くすることができ
る。また、側板によって中空部の開口の少なくとも一部
が閉塞されるようになり、このため、中空部の開口から
水溜まりの泥水等が浸入する不具合を防止又は抑制でき
るようになる。
ンバとサイドメンバとが、互いに略直交状態で連結され
ているから、サブフレームの剛性を更に高くすることが
できる。
のクロスメンバと左右一対のサイドメンバとが、互いに
略ロ字状に連結されて形成されているから、サブフレー
ムの剛性を更により一層高くすることができる。
バが、押出軸線方向に延びた中空部を有する押出材から
製作されているから、該隣接メンバも同様に能率的に且
つコスト的に有利に得ることができるし、サブフレーム
の重量を更に軽くすることができる。
を示す斜視図である。
(イ)中のロ部分の拡大断面図、(ハ)は(イ)中のハ
部分の拡大断面図である。
共に示した斜視図である。
示す平面図である。
示す斜視図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 車体の左右方向に延設された1個以上の
クロスメンバ(2F、2R)と、車両の前後方向に延設され
た1個以上のサイドメンバ(4、4)とが、互いに所定
形状に連結されて形成された車両用サブフレーム(1)
であって、 前記クロスメンバ及びサイドメンバのうち少なくとも1
個のメンバ(4)は、他の部材に取り付けられるブラケ
ット部(11、12)を有するものであり、且つ、厚さ方向
の片側又は両側の外面部に押出軸線方向(E)に延びる
とともに前記ブラケット部(11、12)を形成するための
突出部(111、112)が一体形成された押出素材(104)
を、その押出軸線方向(E)に対して交差する面内でス
ライス状に切断した切断品から製作されていることを特
徴とする車両用サブフレーム。 - 【請求項2】 前記メンバ(4)は、端部に、当該メン
バに隣接するメンバ(2F、2R)が嵌合される嵌合凹部
(5、6)が幅方向(Y)に延びて形成されており、 前記押出素材(104)は、横断面における端部に、押出
軸線方向(E)に延びるとともに前記嵌合凹部(5、
6)に対応する凹部(105、106)が形成されており、 前記メンバ(4)の端部に前記隣接メンバ(2F、2R)が
前記嵌合凹部(5、6)内に嵌合された状態で接合され
て連結されている請求項1記載の車両用サブフレーム。 - 【請求項3】 前記メンバ(4)は、幅方向(Y)に貫
通した中空部(4a)を有しており、 前記押出素材(104)は、押出軸線方向(E)に延びる
とともに前記中空部(4a)に対応する中空部(104a)を
有しており、 前記メンバ(4)の幅方向(Y)の片側又は両側の側面
に側板(8)が重ね合わされるとともに、この重合せ状
態で前記メンバ(4)に前記側板(8)が接合されてい
る請求項1又は2記載の車両用サブフレーム。 - 【請求項4】 前記クロスメンバ(2F、2R)と前記サイ
ドメンバ(4、4)とが、互いに略直交状態で連結され
ている請求項1〜3のいずれか1項記載の車両用サブフ
レーム。 - 【請求項5】 前後一対の前記クロスメンバ(2F、2R)
と左右一対の前記サイドメンバ(4、4)とが、互いに
略ロ字状に連結されて形成されている請求項1〜4のい
ずれか1項記載の車両用サブフレーム。 - 【請求項6】 前記メンバ(4)に隣接するメンバ(2
F、2R)は、押出軸線方向に延びた中空部(2a)を有す
る押出材から製作されている請求項1〜5のいずれか1
項記載の車両用サブフレーム。
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