JP2013169810A - Sub-frame structure of automobile - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、自動車のサブフレーム構造に関し、詳しくは、車体の前部または後部に設けられた左右のサイドフレームの下側に架設され、サスペンションの上下のアームを支持するサブフレーム構造に関する。 The present invention relates to a sub-frame structure for an automobile, and more particularly to a sub-frame structure that is installed on the lower side of left and right side frames provided at the front or rear of a vehicle body and supports upper and lower arms of a suspension.
従来、サスペンションのアームを支持するサブフレームとして、アッパアームを支持する支持部と、ロアアームを支持する支持部とを前後方向の略同一位置に配設したものが知られている(下記特許文献1、2参照)。
2. Description of the Related Art Conventionally, a subframe that supports a suspension arm is known in which a support portion that supports an upper arm and a support portion that supports a lower arm are disposed at substantially the same position in the front-rear direction (
このうち、下記特許文献1では、前後方向に延びる左右一対の前後方向メンバ(サイドメンバ部)と、該左右一対の前後方向メンバ間に架設される車幅方向メンバ(クロスメンバ部)とによってサブフレームを構成している。そして、アッパアーム支持部およびロアアーム支持部を、前後方向の略同一位置に配置し、車幅方向メンバの車幅方向両端部に一体形成している。
Among these, in
また、下記特許文献2では、前後方向に延びる左右一対の前後部材(サイドメンバ部)と、該左右一対の前後部材間に架設される横部材(クロスメンバ部)とによってサブフレームを構成している。そして、アッパアーム支持部を有する取付部(ブラケット)およびロアアーム支持部を有する取付部(ブラケット)を、横部材の上下面に配設すると共に、これら両取付部を前後方向の略同一位置に配置している。
Further, in
上記特許文献1では、アッパアーム支持部およびロアアーム支持部を有する車幅方向メンバが、複数枚のパネル部材からなる中空構造のため、アッパアーム、ロアアームから入力される荷重によって支持部が前後倒れすることを防止するための補強部材(具体的には、連結メンバ、連結ブラケット)が必要であった。このため、上記特許文献1に開示された従来構造は、軽量高剛性化および部品点数の点でさらなる改善の余地があった。
In
さらに、上記特許文献1では、車幅方向メンバを中空構造とすることで、生産性が良いといった利点を有する反面、面振動によって車両に振動や騒音を生じさせるという問題があった。
Furthermore, the above-mentioned
また、上記特許文献2では、アッパアーム、ロアアームからの荷重が、取付部を介して横部材の上下面のみに入力されることで、該上下面が微小に断面変形(面振動)し易くなるという問題があり、その結果、上記特許文献2に開示された従来構造は、剛性面で不利になると共に、上記特許文献1と同様、面振動によって車両に振動や騒音を生じさせるという問題があった。
Moreover, in the said
そこで、本発明は、サブフレームに、前後方向に延びてパイプ状に形成された左右のサイドメンバ部と、該左右のサイドメンバ部の間に架設されるクロスメンバ部と、上記サイドメンバ部から上方および下方にそれぞれ突設され、車幅方向外側に開口すると共に、前後一対のアッパアーム支持部、ロアアーム支持部を有する断面ハット状のアッパアーム支持ブラケット、ロアアーム支持ブラケットを備え、該アッパアーム支持ブラケット、ロアアーム支持ブラケットを、互いに離間して設けると共に、上記アッパアーム支持部およびロアアーム支持部から前後方向に延び、上下に隣接して上記サイドメンバ部に連結される一対のフランジ部を有することにより、軽量高剛性で部品点数が少なく、しかも振動、騒音を抑制することができる自動車のサブフレーム構造を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention includes a left and right side member portion formed in a pipe shape extending in the front-rear direction on the subframe, a cross member portion laid between the left and right side member portions, and the side member portion. The upper arm support bracket and the lower arm are provided with a pair of front and rear upper arm support portions, a pair of upper and lower upper arm support portions, and a lower arm support bracket and a lower arm support bracket, which protrude from the upper side and the lower side, respectively. The support bracket is provided apart from each other, and has a pair of flange portions that extend in the front-rear direction from the upper arm support portion and the lower arm support portion, and are connected to the side member portion adjacent to each other in the vertical direction. The number of parts is automatic and vibration and noise can be suppressed. And to provide a sub-frame structure.
この発明の自動車のサブフレーム構造は、車体の前部または後部に設けられた左右のサイドフレームの下側に架設され、サスペンションの上下のアームを支持するサブフレームであって、該サブフレームは、前後方向に延びてパイプ状に形成された左右のサイドメンバ部と、該左右のサイドメンバ部の間に架設されるクロスメンバ部と、上記サイドメンバ部から上方および下方にそれぞれ突設され、車幅方向外側に開口すると共に、前後一対のアッパアーム支持部、ロアアーム支持部を有する断面ハット状のアッパアーム支持ブラケット、ロアアーム支持ブラケットとを備えており、該アッパアーム支持ブラケットとロアアーム支持ブラケットとは、互いに離間して設けられ、上記アッパアーム支持部およびロアアーム支持部から前後方向に延びると共に、上下に隣接して上記サイドメンバ部に連結される一対のフランジ部を有するものである。 The sub-frame structure of the automobile according to the present invention is a sub-frame that is installed under the left and right side frames provided at the front part or rear part of the vehicle body and supports the upper and lower arms of the suspension. Left and right side member portions extending in the front-rear direction and formed in a pipe shape, a cross member portion laid between the left and right side member portions, and projecting upward and downward from the side member portions, respectively, The upper arm support bracket and the lower arm support bracket are spaced apart from each other. The upper arm support bracket and the lower arm support bracket have a cross-sectional hat-shaped upper arm support bracket and a lower arm support bracket. Provided in the front-rear direction from the upper arm support portion and the lower arm support portion. With buildings, and has a pair of flanges connected to the side member section adjacent the top and bottom.
上記構成によれば、次のような効果がある。
すなわち、サイドメンバ部をパイプ状に形成することで軽量化を図ることができる。
そして、前後方向に延びる各フランジ部により、サイドメンバ部と上下のブラケット(アーム支持部)との連結長を長く設定できると共に、上下のアームからブラケットに対して前後倒れ方向の荷重が入力した際には、上下に隣接するフランジ部間において、上下逆方向のモーメントを作用させることで、前後倒れ方向の荷重を相殺することができる。
これにより、サイドメンバ部をパイプ状に形成したとしても、補強部材を設けることなく、前後倒れ方向の荷重に対する剛性を向上させることができ、サイドメンバ部の変形、面振動を抑制して、該サイドメンバ部における振動、騒音を抑制することができる。
要するに、軽量高剛性で部品点数が少なく、しかも振動、騒音を抑制することができるものである。
The above configuration has the following effects.
That is, weight reduction can be achieved by forming the side member portion in a pipe shape.
And, each flange part extending in the front-rear direction can set the connection length between the side member part and the upper and lower brackets (arm support part) longer, and when a load in the front-rear tilt direction is input from the upper and lower arms to the bracket In this case, the load in the front-rear direction can be canceled by applying a moment in the reverse direction between the vertically adjacent flange portions.
Thereby, even if the side member portion is formed in a pipe shape, it is possible to improve the rigidity with respect to the load in the forward / backward direction without providing a reinforcing member, and to suppress deformation of the side member portion and surface vibration, Vibration and noise in the side member portion can be suppressed.
In short, it is lightweight and rigid, has a small number of parts, and can suppress vibration and noise.
この発明の一実施態様においては、上記ロアアーム支持ブラケットは、上記クロスメンバ部と連結され、上記アッパアーム支持ブラケットのフランジ部の下端部が、上記サイドメンバ部の側面の上下方向中心部よりも下方位置で連結されるものである。
上記構成によれば、ロアアーム支持ブラケットをクロスメンバ部に連結することで、ロアアーム支持ブラケットの車幅方向の剛性を確保することができ、かつ、アッパアーム支持ブラケットとサイドメンバ部との連結長を、アッパアーム支持ブラケット本体(前壁や後壁)やフランジ部によって長く確保することで、両者の連結剛性を確保することができる。
In one embodiment of the present invention, the lower arm support bracket is connected to the cross member portion, and a lower end portion of a flange portion of the upper arm support bracket is positioned below a vertical center portion of a side surface of the side member portion. It is connected with.
According to the above configuration, by connecting the lower arm support bracket to the cross member portion, the rigidity in the vehicle width direction of the lower arm support bracket can be secured, and the connection length between the upper arm support bracket and the side member portion is By securing the upper arm support bracket main body (front wall and rear wall) and the flange portion for a long time, it is possible to ensure the connection rigidity between them.
この発明の一実施態様においては、上記アッパアーム支持ブラケットは、上記ロアアーム支持ブラケットよりも車幅方向に短い範囲で上記クロスメンバ部と連結され、上記ロアアーム支持ブラケットよりも、上記サイドメンバ部との連結部から上記アーム支持部までの上下方向の離間間隔が小さいものである。
上記構成によれば、アッパアーム支持ブラケットよりも大きい横力が作用するロアアーム支持ブラケットとクロスメンバ部との連結長を長く設定することで、ロアアーム支持ブラケットの剛性を確保することができ、かつ、アッパアーム支持ブラケットとクロスメンバ部とを連結することで、アッパアーム支持ブラケットの剛性を確保することもできる。
さらに、クロスメンバ部に対するブラケットの連結位置が車幅方向で異なっているため、クロスメンバ部での応力集中を防止することができる。
In one embodiment of the present invention, the upper arm support bracket is connected to the cross member portion in a range shorter than the lower arm support bracket in the vehicle width direction, and is connected to the side member portion rather than the lower arm support bracket. The spacing in the vertical direction from the arm to the arm support is small.
According to the above configuration, the rigidity of the lower arm support bracket can be ensured by setting the coupling length between the lower arm support bracket and the cross member portion to which a greater lateral force is applied than the upper arm support bracket, and the upper arm can be secured. The rigidity of the upper arm support bracket can be ensured by connecting the support bracket and the cross member portion.
Furthermore, since the connection position of the bracket with respect to the cross member portion differs in the vehicle width direction, stress concentration at the cross member portion can be prevented.
この発明の一実施態様においては、上記クロスメンバ部は、車幅方向側部が中央部よりも車幅方向内側下方に傾斜すると共に、上記アッパアーム支持ブラケットのフランジ部は、上記クロスメンバ部と同方向に傾斜しているものである。
上記構成によれば、アッパアームからクロスメンバ部に車幅方向の荷重が伝達される際、該荷重をサイドメンバ部の外殻において略直線的に伝達させることができる。これにより、サイドメンバ部の変形を抑制でき、その結果、サイドメンバ部の変形に起因する面振動、騒音、剛性低下を抑制することができる。
In one embodiment of the present invention, the cross member portion has a vehicle width direction side portion inclined inward in the vehicle width direction with respect to the center portion, and the flange portion of the upper arm support bracket is the same as the cross member portion. It is inclined in the direction.
According to the above configuration, when a load in the vehicle width direction is transmitted from the upper arm to the cross member portion, the load can be transmitted substantially linearly in the outer shell of the side member portion. Thereby, a deformation | transformation of a side member part can be suppressed, As a result, the surface vibration, noise, and rigidity fall resulting from a deformation | transformation of a side member part can be suppressed.
本発明によれば、サブフレームに、前後方向に延びてパイプ状に形成された左右のサイドメンバ部と、該左右のサイドメンバ部の間に架設されるクロスメンバ部と、上記サイドメンバ部から上方および下方にそれぞれ突設され、車幅方向外側に開口すると共に、前後一対のアッパアーム支持部、ロアアーム支持部を有する断面ハット状のアッパアーム支持ブラケット、ロアアーム支持ブラケットとを備え、該アッパアーム支持ブラケットとロアアーム支持ブラケットとを、互いに離間して設け、上記アッパアーム支持部およびロアアーム支持部から前後方向に延びると共に、上下に隣接して上記サイドメンバ部に連結される一対のフランジ部を有することにより、軽量高剛性で部品点数が少なく、しかも振動、騒音を抑制することができる効果がある。 According to the present invention, the left and right side member portions formed in a pipe shape extending in the front-rear direction on the subframe, the cross member portion laid between the left and right side member portions, and the side member portion A pair of front and rear upper arm support portions, a hat-shaped upper arm support bracket having a lower arm support portion, and a lower arm support bracket. The lower arm support bracket is provided so as to be spaced apart from each other, extends in the front-rear direction from the upper arm support portion and the lower arm support portion, and has a pair of flange portions connected to the side member portion adjacent to each other in the vertical direction. High rigidity, few parts, and vibration and noise suppression There is.
軽量高剛性で部品点数が少なく、しかも振動、騒音を抑制するという目的を、車体の前部または後部に設けられた左右のサイドフレームの下側に架設され、サスペンションの上下のアームを支持するサブフレームにおいて、該サブフレームは、前後方向に延びてパイプ状に形成された左右のサイドメンバ部と、該左右のサイドメンバ部の間に架設されるクロスメンバ部と、上記サイドメンバ部から上方および下方にそれぞれ突設され、車幅方向外側に開口すると共に、前後一対のアッパアーム支持部、ロアアーム支持部を有する断面ハット状のアッパアーム支持ブラケット、ロアアーム支持ブラケットを備えており、該アッパアーム支持ブラケット、ロアアーム支持ブラケットは、互いに離間して設けられると共に、上記アッパアーム支持部およびロアアーム支持部から前後方向に延び、上下に隣接して上記サイドメンバ部に連結される一対のフランジ部を有するという構成にて実現した。 Lightweight and rigid, has a small number of parts, and has the purpose of suppressing vibration and noise. The sub is installed under the left and right side frames provided at the front or rear of the vehicle body and supports the upper and lower arms of the suspension. In the frame, the sub-frame includes left and right side member portions formed in a pipe shape extending in the front-rear direction, a cross member portion laid between the left and right side member portions, and an upper side from the side member portion and Each of the upper arm support bracket and the lower arm includes a pair of front and rear upper arm support portions and a lower arm support bracket having a cross-sectional hat shape and a lower arm support bracket. The support brackets are spaced apart from each other, and the upper arm support portion Extending in the longitudinal direction from the lower arm support portions and was realized by constituting that a pair of flange portions that are connected to the side member section adjacent the top and bottom.
この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図1は自動車のサブフレーム構造を示す底面図、図2は図1からリヤサブフレームおよびサスペンションアーム等を取外した状態の底面図、図3は図1のA‐A線矢視断面図である。
An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a bottom view showing a subframe structure of an automobile, FIG. 2 is a bottom view showing a state in which a rear subframe and a suspension arm are removed from FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view taken along line AA in FIG. .
<車体構造の説明>
図2,図3において、センタフロアパネル1の後部には、リヤシートパン2と、前低後高状に傾斜して後方に延びるスラント部3と、を介してリヤフロア4(フロアパネル)を連設している。
上述のセンタフロアパネル1および図示しないフロントフロアパネルにはその車幅方向中央において車室内へ突出して、車両の前後方向に延びるトンネル部5を一体または一体的に形成すると共に、センタフロアパネル1およびフロントフロアパネルの車幅方向両端部には、サイドシル6を接合固定している。
<Description of body structure>
2 and 3, a rear floor 4 (floor panel) is connected to the rear portion of the
The above-described
このサイドシル6は、サイドシルインナとサイドシルアウタとを接合固定して、車両の前後方向に延びるサイドシル閉断面を備えた車体強度部材であり、サイドシル閉断面内には必要に応じてサイドシルレインフォースメントが設けられる。
上述のリヤシートパン2からスラント部3およびリヤフロア4にかけて、車両の前後方向に延びるリヤサイドフレーム7を設けている。
The
A
このリヤサイドフレーム7はホイールハウス8の車幅方向内側において、車両の左側と右側とにそれぞれ設けられており、該リヤサイドフレーム7は、リヤシートパン2、スラント部3およびリヤフロア4の上面側に位置するリヤサイドフレームアッパ7Uと、リヤシートパン2、スラント部3およびリヤフロア4の下面側に位置するリヤサイドフレームロア7Lと、を備えており、これら上下のリヤサイドフレームアッパ7Uおよびリヤサイドフレームロア7Lと、各要素2,3,4との間には車両の前後方向に延びるリヤサイド閉断面が形成されている。
上述のリヤサイドフレーム7は車体強度部材であって、このリヤサイドフレーム7の前部は、キックアップ部(後述するクロスメンバ9が配置された部分に対応)においてサイドシル6と連結され、この連結部に対応して左右のリヤサイドフレーム7,7の前部相互間には、車幅方向に延びるクロスメンバ9(いわゆるNo.3クロスメンバ)を張架し、該クロスメンバ9と車体フロアパネルとの間には、車幅方向に延びる閉断面が形成されている。
また、上述のスラント部3の後部に対応するリヤサイドフレーム7の前後方向中間部には、左右のリヤサイドフレーム7,7間に掛け渡される車体クロスメンバ10(いわゆるNo.4クロスメンバ)を設けている。
The rear side frames 7 are respectively provided on the left side and the right side of the vehicle on the inner side in the vehicle width direction of the
The
Further, a vehicle body cross member 10 (so-called No. 4 cross member) is provided between the left and right rear side frames 7 and 7 at the front and rear intermediate portion of the
この車体クロスメンバ10は、スラント部3の上面側に位置して左右のリヤサイドフレームアッパ7U,7Uを車幅方向に連結する車体クロスメンバアッパ10Uと、スラント部3の下面側に位置して左右のリヤサイドフレームロア7L,7Lを車幅方向に連結する車体クロスメンバロア10Lと、を備えており、車体クロスメンバアッパ10Uとスラント部3との間には車幅方向に延びる閉断面11が形成されており、車体クロスメンバロア10Lとスラント部3との間にも車幅方向に延びる閉断面12が形成されている。
つまり、上下の各閉断面11,12が、図3に示すように上下方向に重なり合うように形成されている。また、この車体クロスメンバロア10Lのリヤサイドフレーム7よりも車幅方向内側には、後述するサブフレーム21の前側車体取付部25(図1参照)の取付けポイント10Pが設けられている。
図2に示すように、サブフレーム21の車両前方には、車両補機としての燃料タンク14が配設されており、この燃料タンク14は、一対のタンクバンド13,13を用いて上述のリヤシートパン2およびスラント部3の下部車外側に取付けられている。
The vehicle
That is, the upper and lower
As shown in FIG. 2, a
一方、図2に示すように、左右一対のリヤサイドフレーム7,7の後端部には、衝撃エネルギ吸収部材としてのクラッシュカン15,15を取付け、これら左右のクラッシュカン15,15相互間には車幅方向に延びるようにバンパレインフォースメント16が横架されている。
また、図2に示すように、前後のクロスメンバ9,10間に対応して上述のリヤサイドフレームロア7Lには、トレーリングアーム車体取付部17を形成し、車体クロスメンバ10よりもさらに後方位置に対応して該リヤサイドフレームロア7Lには、後述するサスペンション用のスプリング27(図1参照)のバネ座18を設け、このバネ座18よりもさらに後方位置に対応して該リヤサイドフレームロア7Lには、後側車体取付部26(図1参照)の取付けポイント19を設けている。
さらに、図2に示すように、ホイールハウス8内にはリヤサスペンションのダンパ車体取付部20を設けている。
On the other hand, as shown in FIG. 2,
Further, as shown in FIG. 2, a trailing arm vehicle
Further, as shown in FIG. 2, a rear suspension damper vehicle
<サブフレームの説明>
図2,図3で示した車体構造に対して、図1に底面図で示すようにリヤサブフレーム21(以下単に、サブフレームと略記する)を取付けるものであり、具体的には、リヤサイドフレーム7,7の下側にサブフレーム21を架設するものである。
<Description of subframe>
2 and 3, a rear subframe 21 (hereinafter simply abbreviated as a subframe) is attached as shown in a bottom view of FIG. 7 and 7, the
図4はサブフレーム21を上方から見た状態で示す斜視図、図5はサブフレーム21を下方から見上げた状態で示す斜視図、図6はサブフレーム21の平面図、図7はサブフレーム21の正面図、図8はサブフレーム21の背面図、図9はサブフレーム21の側面図である。
図4〜図9に示すように、リヤサスペンションを支持するサブフレーム21は、左右のサイドメンバ部22,22と、該サイドメンバ部22,22間に架設される前側クロスメンバ部23と、後側クロスメンバ部24とを備え、平面視で左右略対称(図6参照)に形成されている。
4 is a perspective view showing the
As shown in FIGS. 4 to 9, the
左右一対のサイドメンバ部22,22は、前後方向に延びてパイプ状に形成、つまり、パイプ部材にて形成されると共に、該サイドメンバ部22の前後両端部には前側車体取付部25(いわゆる前側マウント部)と後側車体取付部26(いわゆる後側マウント部)とが同じ高さ位置(図3参照)に設けられている。
前側車体取付部25は、後側車体取付部26よりも車幅方向内側に配設されており、これによって、両車体取付部25,26を通る仮想ラインL0(図6〜図8参照)は、車幅方向内側に傾斜している。
そして、図1に示すように、左右のサイドメンバ部22,22の後部が、後側車体取付部26,26を介してそれぞれ左右のリヤサイドフレーム7(詳しくは、リヤサイドフレームロア7Lの取付けポイント19)に取付けられる一方、左右のサイドメンバ部22,22の前部が、前側車体取付部25,25を介して車体クロスメンバ10(No.4クロスメンバ)のリヤサイドフレーム7よりも車幅方向内側に取付けられている。詳しくは、前側車体取付部25,25を車体クロスメンバロア10Lの取付けポイント10P(図2参照)に取付けている。
つまり、サイドメンバ部22は、前側車体取付部25、後側車体取付部26の二箇所で車体に取付けられている。
The pair of left and right
The front vehicle
As shown in FIG. 1, the rear portions of the left and right
That is, the
これにより、リヤサイドフレーム7の後部が受けた後突荷重を、サイドメンバ部22を介して車体クロスメンバ10に伝達し、この車体クロスメンバ10からリヤサイドフレーム7以外のフロアパネル等の部材に荷重分散して、後突荷重の分散を図り、サブフレーム21の前進や、その前方に位置する車体の変形を抑制し、後突安全性の向上を図るように構成している。
また、上述の各サイドメンバ部22,22は、図1に示すように、その前方にサスペンション用のスプリング27(コイルスプリング)が配設できるように、サブフレーム21の後側車体取付部26から車幅方向内側前方に延びており、これにより、後突荷重の分散とサスペンション用スプリング27のレイアウトとの両立を図るように構成したものである。
より詳しくは、後側車体取付部26がサスペンション用スプリング27の後方に配設されており、サイドメンバ部22の後部が、後側車体取付部26から車幅方向内側前方に延びる一方、前部が、前側車体取付部25に向かって略直線状に延びている。
Accordingly, the rear impact load received by the rear portion of the
Further, as shown in FIG. 1, each of the
More specifically, the rear vehicle
図4,図6に示すように、サイドメンバ部22の前部には、平面視で前側車体取付部25の近傍に、該前側車体取付部25よりも上方のアッパアーム支持部28と、サイドメンバ部22から下方に離間したロアアーム支持部29とが設けられている。この実施例では、これら上下の各支持部28,29は後述するブラケット30,31により構成されるものである。
上述のアッパアーム支持部28と、ロアアーム支持部29と、前側クロスメンバ部23とは前後に重なる位置、この実施例では前後方向の略同一位置に配置されている。
また、図4,図7に示すように、上述の前側クロスメンバ部23は、サイドメンバ部22の前部を連結するものであり、左右の各サイドメンバ部22,22(特に、該サイドメンバ部22において前後方向に直線的に延びるその前部)からそれぞれ車幅方向内側下方に傾斜して延びる左右の車幅方向側部23S,23Sと、これら左右の両車幅方向側部23S,23Sを車幅方向に水平に連結する中央部23Cとを有するパイプ材から形成された部位を有する。
As shown in FIGS. 4 and 6, the front portion of the
The upper
As shown in FIGS. 4 and 7, the front
図7に示すように、上述のアッパアーム支持部28とロアアーム支持部29との上下方向間において、その上下方向中央(図7の仮想ラインL1参照)よりも上方でサイドメンバ部22がアッパアーム支持部28にブラケット30(詳しくは、アッパアーム支持ブラケット30)を介して連結されている。
さらに、ロアアーム支持部29よりも上方で、かつ上下方向中央(ラインL1参照)よりも下方に、上述の中央部23Cの位置が設定され、ロアアーム支持部29は上述の中央部23Cまたは該中央部23Cに隣接した車幅方向側部23Sの中央部23C隣接部位にブラケット31(詳しくは、ロアアーム支持ブラケット31)を介して連結されている。
As shown in FIG. 7, between the upper
Furthermore, the position of the above-mentioned
ここで、上述のサイドメンバ部22は、既述したようにパイプ材から形成されると共に、該サイドメンバ部22はブラケット31を介してロアアーム支持部29と連結されている。
また、上述のアッパアーム支持部28は、サイドメンバ部22の車幅方向外側上方においてこれと近接する位置に配設され、サイドメンバ部22における前側クロスメンバ部23の延長方向、詳しくは、車幅方向内側下方に延びる車幅方向側部23Sの延長方向と反対側の部位に連結されている。
つまり、サイドメンバ部22の前側車体取付部25の後方で、かつ車幅方向近傍には、サスペンションの前側アーム(図12に示す前側のアッパアーム32、前側のロアアーム33参照)を枢支する支持部28,29が設けられたものであり、サスペンションの前側アッパアーム32の支持部28を構成するブラケット30と、その下方において前側ロアアーム33の支持部29を構成するブラケット31とが、サイドメンバ部22から上方および下方に一対それぞれ突設され、前後に重なる位置で車幅方向に延設されたものである。
Here, the
Further, the above-described upper
That is, a support portion that pivotally supports the front arm of the suspension (see the front
図6〜図9に示すように、上述のブラケット30と前側クロスメンバ部23とは、前後方向の略同一位置に配設されている。そして、ブラケット30は、断面ハット状をなすように形成され、車幅方向外側に開口していると共に、このブラケット30には、アッパアーム支持部28,28が前後一対配設されている。さらに、ブラケット30では、該ブラケット30の基部および前後のフランジ部30a,30aがアッパアーム支持部28,28から前後方向に幅広く延設されて互いに間隔をおいてサイドメンバ部22に接合固定されると共に、基部から車幅方向の内側に延びる延設部30bが前側クロスメンバ部23における車幅方向側部23Sと同方向の車幅方向内側下方に傾斜して、その上部に接合固定されている。
上述のブラケット30をこのように構成することで、該ブラケット30の前後方向への倒れを阻止すると共に、横力に対する充分な接合強度を確保したものである。
As shown in FIGS. 6 to 9, the
By configuring the
ロアアーム支持部29を構成するブラケット31と前側クロスメンバ部23とは、図4〜図9に示すように、前後方向の略同一位置に配設されている。そして、ブラケット31は、L字断面をもった前側パネル34と、L字断面をもつ後側パネル35と、側部パネル36とを有し、前後の各パネル34,35をサイドメンバ部22下部から前側クロスメンバ部23の中央部23C端部にかけて接合固定し、これら前後の両パネル34,35の横方向の開口を側部パネル36で閉塞して閉断面構造と成している。
上述のブラケット31は、図7に示すように、正面視で略三角形状に形成されており、図9に示すように、側面視で略四角形状に形成されている。また、ブラケット31は、ロアアーム支持部29の周辺において、前側パネル34および後側パネル35とにより断面ハット状をなすように形成され、車幅方向外側に開口していると共に、このブラケット31には、ロアアーム支持部29,29が前後一対配設されている。さらに、ブラケット31では、前後の各パネル34,35に一体形成されたフランジ部34a,35aがロアアーム支持部29,29から前後方向に幅広く延設されて、サイドメンバ部22に接合固定されている。
上述のブラケット31をこのように構成することで、該ブラケット31の前後方向への倒れを阻止すると共に、横力に対する充分な接合強度を確保したものである。
As shown in FIGS. 4 to 9, the
As shown in FIG. 7, the
By configuring the
ところで、ブラケット30,31では、上述したように前側クロスメンバ部23に対する接合固定の範囲が互いに異なっており、図7、図8に示すように、ブラケット30が、ブラケット31よりも車幅方向に短い範囲で前側クロスメンバ部23と接合固定されている。そして、ブラケット30とサイドメンバ部22との接合固定部からアッパアーム支持部28までの上下方向の離間間隔D1(図7参照)が、ブラケット31とサイドメンバ部22との接合固定部からロアアーム支持部29までの上下方向の離間間隔D2(図7参照)よりも小さく設定されている。
そして、ブラケット31と中央部23Cとの接合固定部では、中央部23Cに対するブラケット31の傾斜角φ1(図4、図7参照)が、鈍角をなしている。
By the way, the
And in the joining fixing | fixed part of the
また、上下のブラケット30,31は、図9に示すように、互いに離間して設けられており、それぞれのフランジ部30aおよびフランジ部34a,35aは、既述したように前後方向に延びると共に、互いに連結されることなく上下に隣接してサイドメンバ部22の側面に接合固定されている。
そして、車両前側の上下のフランジ部30a,34aは、いずれも前側車体取付部25と側面視で前後方向に重複するように配置されている。
また、ブラケット30のフランジ部30aは、図7に示すように、その延設部30bにおいて、サイドメンバ部22の側面の上下方向中心部22Cよりも下方位置で接合固定されると共に、前側車体取付部25の上端部が連結される車体クロスメンバ10との干渉を回避すべく、前側車体取付部25の上端部より下方位置で前後方向に延びている。
Further, as shown in FIG. 9, the upper and
The upper and
Further, as shown in FIG. 7, the
一方、上述のサブフレーム21は、図4に示すように、ロアアーム支持部29および前側クロスメンバ部23から後方向に離間した位置で後側ロアアーム37(図1,図3参照)を支持する後側クロスメンバ部24を備えている。この後側クロスメンバ部24は、図1、図4〜図6に示すように、サイドメンバ部22,22の後部を連結するものであり、後側クロスメンバ部24は、後側車体取付部26から車幅方向内側前方に延びるサイドメンバ部22の後部と、前側車体取付部25に向かって略直線状に延びるサイドメンバ部22の前部との間に形成された脆弱部としての屈曲部22aに連結されている。
On the other hand, as shown in FIG. 4, the
図4〜図9に示すように、上述の後側クロスメンバ部24は、サブフレーム21の後側車体取付部26よりも前方に中央部24Cが設けられ、この中央部24Cの左右の後側ロアアーム支持部38,38に図1,図3で示したサスペンションの後側ロアアーム37,37が枢支されている。この後側ロアアーム37は後輪の上下動をコントロールするものである。
As shown in FIGS. 4 to 9, the above-described rear
ここで、前側ロアアーム33を支持するロアアーム支持部29、及び後側ロアアーム37を支持する後側ロアアーム支持部38は、いずれも、図7、図8に示すように、仮想ラインL0に対して下方に離間した位置に配設されると共に、後側ロアアーム支持部38は、ロアアーム支持部29よりも仮想ラインL0に対して車幅方向内側に離間した位置に配設されている。
そして、後側ロアアーム支持部38は、ロアアーム支持部29よりも仮想ラインL0に対し、上下方向において近接した位置に配設されている。
Here, the lower
The rear lower
また、図4,図6に示すように、上述の後側クロスメンバ部24の側部は、平面視で上述の中央部24Cからサブフレーム21の後側車体取付部26側に傾斜して延びる後方傾斜部位24Rと、前方側に傾斜して延びる前方傾斜部位24Fと、に分岐している。
上述の後側クロスメンバ部24の左右両側部に相当する後方傾斜部位24Rおよび前方傾斜部位24Fは、後側ロアアーム支持部38,38から前後方向に分岐している。そして、この分岐した各傾斜部位24R,24Fの車幅方向両端部が上述のサイドメンバ部22の屈曲部22aに連結されており、換言すれば、サイドメンバ部22と各傾斜部位24F,24Rとの連結部間には、サイドメンバ部22が曲げられた屈曲部22aが設定されている。
また、サイドメンバ部22のうち、後方傾斜部位24Rとの連結部は、それより車両前方の部位よりも車幅方向外側に向かって延設されており、これにより、後方傾斜部位24Rに対するサイドメンバ部22の傾斜角φ2(図4、図6参照)が、鈍角をなしている。
このように、サイドメンバ部22と前方傾斜部位24Fと後方傾斜部位24Rとの三者により、トラス構造を形成しており、このトラス構造により、後側クロスメンバ部24それ自体、および、サブフレーム21を補強して、重量増加を抑えながら後側ロアアーム37の支持剛性を前後左右方向に補強すべく構成している。
As shown in FIGS. 4 and 6, the side portion of the rear
The rear inclined
Further, in the
In this way, the truss structure is formed by the three members of the
ところで、サイドメンバ部22では、図3〜図9、特に、図3に示すように、その後部が薄肉部22bで構成されており、この薄肉部22bは、後側車体取付部26から、車両前方の分岐部(傾斜部位24F,24R)に対応する部位、すなわち上記分岐部との連結部まで延設されている。このため、サイドメンバ部22の、上記分岐部に対応する部位は、屈曲部22aおよび薄肉部22bによって前部よりも脆弱な脆弱部に設定されている。
また、サイドメンバ部22では、前方傾斜部位24Fとの連結部が、その車両後方の薄肉部22bより厚い厚肉部22cに設定されている。
さらに、前方傾斜部位24Fとの連結部より車両前方の、前側クロスメンバ部23との連結部は、厚肉部22cよりもさらに厚い厚肉部22dに設定されている。
このように、薄肉部22b、厚肉部22c,22dを有するサイドメンバ部22は、例えば、板厚の違う鋼板をレーザー溶接やプラズマ溶接等で接合してからプレス成形する、所謂テーラードウェルドブランク工法や、圧延時にロールの隙間を適宜調整して鋼板の厚みを作り分ける、所謂テーラードロールドブランク工法により生成することが可能である。
By the way, in the
Moreover, in the
Furthermore, the connection part with the front
As described above, the
図10は図6のB‐B線矢視断面図であって、上述の後側クロスメンバ部24は板材を逆L字状に折曲げたフロントメンバ39と、同様に板材を逆L字状に折曲げたリヤメンバ40と、を接合固定して構成しており、特に、図10に断面図で示す後側クロスメンバ部24の中央部24Cにおいては、両メンバ39,40の下部に補強部材としてのスティフナ41を接合固定して、これら三者39,40,41で車幅方向に延びる閉断面42を形成し、この閉断面構造により、重量増加を抑制しつつ、中央部24Cの剛性向上を図っている。
この実施例では、図5に斜視図で示すように、上述のスティフナ41は中央部24Cのみならず、前方傾斜部位24Fおよび後方傾斜部位24Rの車幅方向中途位置まで分岐して延びており、このスティフナ41の延出構造により、部品点数の増加を招くことなく、前後の各傾斜部位24F,24Rの強度向上を図っている。
FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 6, and the above-described rear
In this embodiment, as shown in a perspective view in FIG. 5, the
図3に示すように、サブフレーム21の前側車体取付部25は、車体クロスメンバロア10Lの閉断面12内にレインフォースメント43で支持されたナット44に対して、ボルト45を用いて下方から締結固定されており、同様に後側車体取付部26もリヤサイドフレームロア7Lに対して、ボルト46を用いて、下方から締結固定されている。
また、図1,図3に示すように、上述の後側ロアアーム37はスプリング27のバネ座を兼ねるように、リヤサイドフレームロア7L側のバネ座18(図2参照)と上下方向に対向する部分が、スプリング27に対応して膨出形成されている。
As shown in FIG. 3, the front vehicle
As shown in FIGS. 1 and 3, the rear
図1において、47は後輪48(図11〜図13参照)を保持するディスクホイール、49はトレーリングアーム車体取付部17(図2参照)とホイールサポートとの間に取付けられたトレーリングアームである。
In FIG. 1,
図11は上記構成を模式的に示す底面図であって、左右のサイドメンバ部22,22の後部(後側車体取付部26参照)をリヤサイドフレーム7に取付け、左右のサイドメンバ部22,22の前部(前側車体取付部25参照)を車体クロスメンバ10のリヤサイドフレーム7よりも内側に取付けているので、前側車体取付部をリヤサイドフレームに取付ける構造に対して、アーム支持部、特に前側ロアアーム支持部29と前側車体取付部25との間の左右距離を短縮することができ、これによって、アーム長を確保しつつ、サブフレーム21を軽量高剛性化することができる。
また、後突時には図11に矢印で示すように、リヤサイドフレーム7に後突荷重が入力するが、このリヤサイドフレーム7後部が受けた後突荷重を、サイドメンバ部22を介して車体クロスメンバ10に伝達して、荷重分散を図ることができる。
また、サイドメンバ部22において、薄肉部22bが車体取付部26から上記分岐部まで延設され、かつ、サイドメンバ部22の、上記分岐部に対応する部位が、屈曲部22aおよび薄肉部22bによって脆弱部に設定されているので、後突時には、サイドメンバ部22の後部を圧縮変形させると共に、上記分岐部に対応する部位を車幅方向外側に折曲変形させることができ、これによって、後突荷重を、サイドメンバ部22で吸収することができる。
さらに、図11および図1からも明らかなように、トーイン(後輪48の前側がその後側に対して車幅方向内側となるトー角)を確保するために前側のアーム(アッパアーム32、ロアアーム33ともに)のアーム長は、後側ロアアーム37のアーム長よりも短く設定されている。
FIG. 11 is a bottom view schematically showing the above-described configuration. The rear portions of the left and right
Further, at the time of a rear collision, as indicated by an arrow in FIG. 11, a rear collision load is input to the
Moreover, in the
Further, as is apparent from FIGS. 11 and 1, the front arms (
図12は同相横力入力時の説明図、図13は異相横力入力時の説明図であるが、アッパアーム32とロアアーム33の各アーム長の比較において、ネガティブキャンバ(正面視で左右の後輪48,48が八の字状となるキャンバ角)を確保する目的で、アッパアーム32のアーム長がロアアーム33のアーム長に対して短くなるように構成されている。なお、図12,図13に示すように、上述のアッパアーム32はリヤサイドフレーム7と干渉しないように下方に窪む湾曲形状に形成されている。
また、この実施例では前側のアッパアーム32と前側のロアアーム33とが平面視において車幅方向に略並行に延びており、横力を車幅方向に延びる前側クロスメンバ部23で受けるので、該前側クロスメンバ部23の前後曲げモーメントを抑制することができる。
12 is an explanatory diagram when an in-phase lateral force is input, and FIG. 13 is an explanatory diagram when a different-phase lateral force is input. In comparison of the arm lengths of the
Further, in this embodiment, the front
<同相横力入力時の説明>
次に、図12を参照して旋回時等において同相横力(左右の後輪48,48が同じ側に倒れる横力)が入力した場合について説明する。
左右の後輪48,48に同相の横力a,bが入力すると、左側ロアアーム33(図12は正面図であって図示の右側が車両左側に相当するので、左側ロアアーム33は図示右側のアーム33である)には引く力cが作用し、左側アッパアーム32には押す力dが作用し、右側ロアアーム33には押す力eが作用し、右側アッパアーム32には引く力fが作用する。
正面図で示す図12から明らかなように、車両の右側上部から左側下部にかけて各要素30,23S,23Cとブラケット31の下辺とが略直線状に連結されており、車両の左側上部から右側下部にかけて、各要素30,23S,23Cとブラケット31の下辺とが略直線状に連結されていて、これによりタスキ掛けに近似した構造となっているので、ブラケット30,31を備えた前側クロスメンバ部23には図12に矢印で示す力c´,d´,e´,f´が作用し、左側の引く力c´と右側の引く力f´とで荷重が打ち消され、右側の押す力e´と左側の押す力d´とで荷重が打ち消されて、同相横力が相殺できる。
<Explanation when inputting in-phase lateral force>
Next, a case where an in-phase lateral force (a lateral force that causes the left and right
When in-phase lateral forces a and b are input to the left and right
As is apparent from FIG. 12 shown in the front view, the
なお、図12にタスキ掛けの理想的な構造を仮想線αで示す。 In FIG. 12, an ideal structure for applying a task is indicated by a virtual line α.
<異相横力入力時の説明>
次に、図13を参照して、加減速でトーインになった時、または、轍や凹凸路(凸凹道)を走行する時のように左右の後輪48,48に異相横力が入力した場合について説明する。
左右の後輪48,48に異相の横力g,hが入力すると、左側ロアアーム33と右側ロアアーム33とには、それぞれ引く力i,jが作用する。
正面図で示す図13から明らかなように、前側クロスメンバ部23の中央部23Cは、同図に距離L2で示すようにアッパアーム支持部28とロアアーム支持部29との間において、ロアアーム支持部29側に近い位置に配置しており、中央部23Cとロアアーム支持部29との上下方向オフセット量(距離L2)が小さく、また、前側車体取付部25とアッパアーム支持部28との上下方向距離L3、並びに直線距離L4を何れも小さくし、ブラケット30,31を備えた前側クロスメンバ部23の剛性を確保しているので、左右のアッパアーム32,32に入力される荷重よりも、その荷重が大きい左右のロアアーム33,33のそれぞれの引く力i,jが互に打ち消す方向に作用して、異相横力が相殺される。
<Explanation when inputting different lateral force>
Next, referring to FIG. 13, when a toe-in occurs due to acceleration / deceleration, or when traveling on a saddle or an uneven road (a bumpy road), an out-of-phase lateral force is input to the left and right
When different-phase lateral forces g and h are input to the left and right
As is clear from FIG. 13 shown in the front view, the
<横力入力時のジオメトリ変化の説明>
次に、図14を参照して、横力の入力に伴いサブフレーム21が揺動変位した場合のジオメトリ変化について説明する。なお、サブフレーム21が略左右対称に形成されていることによって、そのジオメトリ変化は左右いずれも略同様となるため、図14では、サブフレーム21の右側のみを示すこととし、以降の説明では、右側のジオメトリ変化を一例として説明する。また、図14(b)では、図示の便宜上、前側車体取付部25,25´、後側車体取付部26、ロアアーム支持部29、および後側ロアアーム支持部38の位置関係のみを示しており、これ以外の構成の図示を省略している。
車両の旋回等により後輪48に横力が入力すると、サブフレーム21は、仮想ラインL0を軸にして揺動変位する。
この時、ロアアーム支持部29は、図14中一点鎖線で示すように、仮想ラインL0と、ロアアーム支持部29を通る仮想ラインL5との交点P1を中心にして円弧状の軌跡を描きながら車幅方向内側に揺動変位する。一方、後側ロアアーム支持部38は、図14中一点鎖線で示すように、仮想ラインL0と、後側ロアアーム支持部38を通る仮想ラインL6との交点P2を中心にして円弧状の軌跡を描きながら車幅方向内側に揺動変位する。
<Explanation of geometric changes when lateral force is input>
Next, with reference to FIG. 14, a description will be given of a change in geometry when the
When a lateral force is input to the
At this time, the lower
次に、比較例として、図14(a)中二点鎖線で示すように、前側車体取付部25´が、後側車体取付部26と車幅方向に重なる位置に配設された場合について考えてみる。この場合、サブフレーム21は、図14中二点鎖線で示すように、両車体取付部25´,26を通る仮想ラインL7を軸にして揺動変位することになり、ロアアーム支持部29、後側ロアアーム支持部38は、それぞれ仮想ラインL7を通る点P1´,P2´(図14(b)参照)を中心にして円弧状の軌跡を描きながら車幅方向内側に揺動変位する。
Next, as a comparative example, as shown by a two-dot chain line in FIG. 14A, consider a case where the front vehicle body mounting portion 25 'is disposed at a position overlapping the rear vehicle
ここで、前側車体取付部25を後側車体取付部26よりも車幅方向内側に配設した実施例と、両車体取付部25´,26を車幅方向に重なる位置に配設した比較例とを比較すると、実施例では、前側車体取付部25を後側車体取付部26よりも車幅方向内側に配設して、仮想ラインL0を車幅方向前方に傾斜させることにより、ロアアーム支持部29の仮想ラインL0(点P1)に対する仰角θ1が、仮想ラインL7(点P1´)に対する仰角θ1´よりも大きくなる。このため、ロアアーム支持部29が同じ角度ω(図14(b)参照)だけ車幅方向内側に揺動変位した時には、実施例におけるロアアーム支持部29の車幅方向変位量δ1が、比較例におけるロアアーム支持部29の車幅方向変位量δ1´よりも増大する。
一方、実施例では、仮想ラインL0を車幅方向内側前方に傾斜させることにより、ロアアーム支持部29と同様、後側ロアアーム支持部38の仮想ラインL0(点P2)に対する仰角θ2が、仮想ラインL7(点P2´)に対する仰角θ2´よりも大きくなる。このため、後側ロアアーム支持部38が同じ角度ωだけ車幅方向内側に揺動変位した時には、実施例における後側ロアアーム支持部38の車幅方向変位量δ2が、比較例における後側ロアアーム支持部38の車幅方向変位量δ2´よりも増大する。
Here, an example in which the front vehicle
On the other hand, in the embodiment, by tilting the virtual line L0 forward inward in the vehicle width direction, the elevation angle θ2 with respect to the virtual line L0 (point P2) of the rear lower
しかしながら、この実施例では、仮想ラインL0が車幅方向内側前方に傾斜し、且つ、後側ロアアーム支持部38が、ロアアーム支持部29よりも仮想ラインL0に対して車幅方向内側に離間した位置に配設されることで、仰角θ2が仰角θ1よりも遥かに小さくなっている。このため、仰角θ2´に対する仰角θ2の増加率は、仰角θ1´に対する仰角θ1の増加率よりも小さくなっており、その結果、車幅方向変位量δ2´に対する車幅方向変位量δ2の増加率は、車幅方向変位量δ1´に対する車幅方向変位量δ1の増加率よりも小さくなっている。
つまり、この実施例では、サブフレーム21が揺動変位した時、比較例よりも、車幅方向変位量δ1,δ2の差が増加することになり、換言すれば、ロアアーム支持部29を、後側ロアアーム支持部38に対してより大きく車幅方向内側に引き込むことができるようになっている。
However, in this embodiment, the virtual line L0 is inclined forward inward in the vehicle width direction, and the rear lower
That is, in this embodiment, when the
さらに、揺動軸からロアアーム支持部29、後側ロアアーム支持部38までの距離を大きく設定すると、揺動半径が大きくなることによって、車幅方向変位量が増加するが、この実施例では、揺動軸となる仮想ラインL0(点P1,P2)に対して下方に離間した位置にロアアーム支持部29、後側ロアアーム支持部38を配設することで、車幅方向変位量δ1,δ2の増加を図っており、これによって、車幅方向変位量δ1,δ2の差をさらに増加させている。
Further, if the distance from the swing shaft to the lower
また、前側車体取付部25を後側車体取付部26と同じ高さ位置に配設しているため、上記特許文献2に開示されているように、前側車体取付部25を後側車体取付部26よりも低い位置に配設する場合に比べ、仮想ラインL0からロアアーム支持部29までの上下方向の距離が大きく確保されている。これにより、車幅方向変位量δ1,δ2の差をさらに増加させることができるようになっている。
Further, since the front vehicle
また、後側ロアアーム支持部38を、仮想ラインL0に対して、ロアアーム支持部29よりも上下方向において近接した位置に配設しているため、仮想ラインL0からロアアーム支持部29までの上下方向の距離が、仮想ラインL0から後側ロアアーム支持部38までの上下方向の距離よりも大きくなっており、これにより、車幅方向変位量δ1,δ2の差をさらに増加させることができるようになっている。
Further, since the rear lower
この実施例では、上述のように、旋回時等に車幅方向内方に向かって横力が入力された時、仮想ラインL0(前側、後側車体取付部25,26)を軸にして揺動変位するという、本来であれば好ましくないサブフレーム21の挙動を利用して、車幅方向変位量δ1,δ2の差を増加させることができる。このため、ロアアーム支持部29を、後側ロアアーム支持部38に対してより大きく車幅方向内側に引き込むことができ、従来よりもトーイン側へのジオメトリ変化を促進させるコンプライアンスを実現することができる。
In this embodiment, as described above, when a lateral force is input inward in the vehicle width direction during a turn or the like, the swing is made with the virtual line L0 (front and rear vehicle
<前後倒れ方向荷重入力時の説明>
次に、図15を参照して、前側のアッパアーム32、ロアアーム33から、それぞれブラケット30,ブラケット31に対して前後倒れ方向の荷重が入力した場合について説明する。
先ず、ブラケット30,ブラケット31に対して前倒れ方向の荷重が入力した場合、ブラケット30には、車両前方かつ下方のモーメントkが作用する一方、ブラケット31には、車両前方かつ上方のモーメントlが作用する。
側面図で示す図15から明らかなように、ブラケット30,31を互いに離間して設けると共に、それぞれの車両前側のフランジ部30a,34aを前後方向に幅広く延設し、上下に隣接してサイドメンバ部22に接合固定しているので、ブラケット30に作用する車両前方かつ下方のモーメントkと、ブラケット31に作用する車両前方かつ上方のモーメントlとが互に打ち消す方向に作用して、前倒れ方向の荷重が相殺される。
<Explanation at the time of forward / backward tilt direction load input>
Next, with reference to FIG. 15, a description will be given of a case where a load in the forward / backward tilt direction is input to the
First, when a load in the forward tilt direction is input to the
As is clear from FIG. 15 shown in the side view, the
また、ブラケット30,ブラケット31に対して後倒れ方向の荷重が入力した場合、ブラケット30には、車両後方かつ下方のモーメントmが作用する一方、ブラケット31には、車両後方かつ上方のモーメントnが作用する。
側面図で示す図15から明らかなように、ブラケット30,31を互いに離間して設けると共に、それぞれの車両後側のフランジ部30a,35aを前後方向に幅広く延設し、上下に隣接してサイドメンバ部22に接合固定しているので、前倒れ方向の荷重が入力した場合と同様、ブラケット30に作用する車両後方かつ下方のモーメントmと、ブラケット31に作用する車両後方かつ上方のモーメントnとが互に打ち消す方向に作用して、後倒れ方向の荷重が相殺される。
Further, when a load in the backward tilt direction is input to the
As is apparent from FIG. 15 shown in the side view, the
さらに、この実施例では、前側車体取付部25とブラケット30,31のフランジ部30a,34aとが、側面視で前後方向に重複しており、ブラケット30,31と前側車体取付部25との連結が強化された構成となっているため、上述した前後倒れ方向の荷重は、前側車体取付部25を介して車体クロスメンバ10に伝達される。
なお、図中、矢印Fは車両の前方、矢印Rは車両の後方を示し、矢印INは車両の内方、矢印OUTは車両の外方を示す。
Further, in this embodiment, the front vehicle
In the figure, arrow F indicates the front of the vehicle, arrow R indicates the rear of the vehicle, arrow IN indicates the inside of the vehicle, and arrow OUT indicates the outside of the vehicle.
このように、図1〜図15で示した自動車のサブフレーム構造は、車体の前部または後部に設けられた左右のリヤサイドフレーム7,7の下側に架設され、サスペンションの上下のアーム32,33,37,38を支持するサブフレーム21であって、該サブフレーム21は、前後方向に延びてパイプ状に形成された左右のサイドメンバ部22,22と、該左右のサイドメンバ部22,22の間に架設される前側クロスメンバ部23と、サイドメンバ部22から上方および下方にそれぞれ突設され、車幅方向外側に開口すると共に、前後一対のアッパアーム支持部28、ロアアーム支持部29を有する断面ハット状のアッパアーム支持ブラケット30、ロアアーム支持ブラケット31を備えており、該アッパアーム支持ブラケット30、ロアアーム支持ブラケット31は、互いに離間して設けられると共に、アッパアーム支持部28、ロアアーム支持部29から前後方向に延びて、上下に隣接してサイドメンバ部22に連結される一対のフランジ部30a,31aを有するものである(図3〜図9参照)。
As described above, the sub-frame structure of the automobile shown in FIGS. 1 to 15 is constructed under the left and right rear side frames 7 and 7 provided at the front or rear of the vehicle body, and the upper and
この構成によれば、次のような効果がある。
すなわち、サイドメンバ部22,22をパイプ状に形成することで軽量化を図ることができる。
そして、前後方向に延びる各フランジ部30a,34a,35aにより、サイドメンバ部22と上下のブラケット30,31(支持部28,29)との連結長を長く設定できると共に、アッパアーム32、ロアアーム33からブラケット30,31に対して前後倒れ方向の荷重が入力した際には、上下に隣接するフランジ部30aとフランジ部34a,35aと間において、上下逆方向のモーメントを作用させることで、前後倒れ方向の荷重を相殺することができる。
このため、サイドメンバ部22を上述のようにパイプ状に形成したとしても、補強部材を設けることなく、前後倒れ方向の荷重に対する剛性を向上させることができ、サイドメンバ部22の変形、面振動を抑制して、該サイドメンバ部22における振動、騒音を抑制することができる。
要するに、軽量高剛性で部品点数が少なく、しかも振動、騒音を抑制することができるものである。
また、ブラケット31は、前側クロスメンバ部23と連結され、アッパアーム支持ブラケット30のフランジ部30a(延設部30b)の下端部が、サイドメンバ部22の側面の上下方向中心部22Cよりも下方位置で連結されるものである(図9参照)。
This configuration has the following effects.
That is, weight reduction can be achieved by forming the
The length of the connection between the
For this reason, even if the
In short, it is lightweight and rigid, has a small number of parts, and can suppress vibration and noise.
Further, the
この構成によれば、ロアアーム33のブラケット31を前側クロスメンバ部23に連結することで、ブラケット31の車幅方向の剛性を確保することができ、かつ、アッパアーム32のブラケット30とサイドメンバ部22との連結長を、ブラケット30本体(前壁や後壁)やフランジ部30aによって長く確保することで、両者の連結剛性を確保することができる。
また、アッパアーム支持ブラケット30は、ロアアーム支持ブラケット31よりも車幅方向に短い範囲で前側クロスメンバ部23と連結され、ロアアーム支持ブラケット31よりも、サイドメンバ部22との連結部からアーム支持位置(支持部28)までの上下方向の離間間隔D1が小さいものである(図7参照)。
According to this configuration, by connecting the
Further, the upper
この構成によれば、ブラケット30よりも大きい横力が作用するブラケット31と前側クロスメンバ部23との連結長を長く設定することで、ブラケット31の剛性を確保することができ、かつ、ブラケット30と前側クロスメンバ部23とを連結することで、ブラケット30の剛性を確保することもできる。
さらに、前側クロスメンバ部23に対するブラケット30,31の連結位置が車幅方向で異なっているため、前側クロスメンバ部23での応力集中を防止することができる。
また、前側クロスメンバ部23は、車幅方向側部23Sが中央部23Cよりも車幅方向内側下方に傾斜すると共に、アッパアーム支持ブラケット30のフランジ部30a(延設部30b)は、前側クロスメンバ部23と同方向に傾斜しているものである(図7,図8参照)。
According to this configuration, the rigidity of the
Furthermore, since the connection positions of the
Further, the front
この構成によれば、アッパアーム32から前側クロスメンバ部23に車幅方向の荷重が伝達される際、該荷重をサイドメンバ部22の外殻において略直線的に伝達することができる。これにより、サイドメンバ部22の変形を抑制でき、その結果、サイドメンバ部22の変形に起因する面振動、騒音、剛性低下を抑制することができる。
According to this configuration, when a load in the vehicle width direction is transmitted from the
図16,図17は自動車のサブフレーム構造の他の実施例を示し、図16はサブフレームの平面図、図17は図16のC‐C線矢視断面図である。
この実施例では、サイドメンバ部22および前側クロスメンバ部23に加えて、後側クロスメンバ部24もパイプ部材により構成したものである。
すなわち、後側クロスメンバ部24の中央部24Cの左右両端部に、該両端部から前方外側に傾斜して延びる前方傾斜部位24F,24Fを、同一のパイプ部材にて一体形成すると共に、これら両者24C,24Fと別体のパイプ部材にて後方傾斜部位24Rを形成し、前方傾斜部位24Fの前端部をサイドメンバ部22に連続溶接にて固定し、後方傾斜部位24Rの車幅方向内端部を前方傾斜部位24Fの基部、または中央部24Cの端部に連続溶接にて固定すると共に、該後方傾斜部位24Rの車幅方向外端部をサイドメンバ部22の後端部に連続溶接にて固定したものである。
また、上述の中央部24Cと、前方傾斜部位24Fと、後方傾斜部位24Rとが平面視でY字状に交わる部位には、これらを外面側から覆う断面略C字形状のブラケット51を設け、このブラケット51の車幅方向内端51aの周縁と中央部24Cとを連続溶接にて接合固定し、ブラケット51の車幅方向外端前部51bの周縁と前方傾斜部位24Fとを連続溶接にて接合固定し、さらに、ブラケット51の車幅方向外端後部51cの周縁と後方傾斜部位24Rとを連続溶接にて接合固定している。
上述のブラケット51は、図17に示すように、その下部から下方に延びる前後一対の後側ロアアーム支持片51d,51dを一体に備えたもので、前後一対の後側ロアアーム支持片51d,51d間に補強部材としてのスティフナ41を配置して、該スティフナ41と後側ロアアーム支持片51d,51dとを溶接固定すると共に、スティフナ41の取付片を含んで前後一対の後側ロアアーム支持片51d,51d間には、後側ロアアーム支持ピン52を横架して、この後側ロアアーム支持ピン52に図1で示した後側ロアアーム37のサブフレーム側枢支部を支持させるように構成している。
16 and 17 show another embodiment of the sub-frame structure of the automobile, FIG. 16 is a plan view of the sub-frame, and FIG. 17 is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG.
In this embodiment, in addition to the
That is, front
In addition, a
As shown in FIG. 17, the
このように、図16,図17で示した実施例においては、上記後側クロスメンバ部24は、上記中央部24Cと前方傾斜部位24Fと後方傾斜部位24Rとが、それぞれパイプ状に形成されたものである(図16参照)。
As described above, in the embodiment shown in FIGS. 16 and 17, the rear
この構成によれば、上述の中央部24C、前方傾斜部位24F、後方傾斜部位24Rを、それぞれパイプ状に形成したので、軽量高剛性化のさらなる向上と、荷重分散促進性のさらなる向上とを達成することができる。
図16,図17で示した実施例においても、その他の構成、作用、効果については、先の実施例とほぼ同様であるから、図16,図17において、前図と同一の部分には、同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。
According to this configuration, since the
In the embodiment shown in FIGS. 16 and 17, the other configurations, operations, and effects are almost the same as those in the previous embodiment. Therefore, in FIGS. 16 and 17, The same reference numerals are assigned and detailed description thereof is omitted.
図18は自動車のサブフレーム構造のさらに他の実施例を示し、図18は自動車のサブフレーム構造の側断面図である。
この実施例では、前側車体取付部25の上下方向の位置を先の実施例よりも上方に設定することで、前側車体取付部25を、後側車体取付部26よりも高い位置に配設したものである。
すなわち、車体クロスメンバ10において、先の実施例の車体クロスメンバロア10Lよりも下面が上方に設定された車体クロスメンバロア60Lを備えると共に、車体クロスメンバロア60L(車体クロスメンバ10)の下面を上方に設定した分だけ、前側車体取付部25の位置を上方に設定したものである。
FIG. 18 shows still another embodiment of the automobile subframe structure, and FIG. 18 is a side sectional view of the automobile subframe structure.
In this embodiment, the front vehicle
In other words, the vehicle
この構成によれば、前側車体取付部25の上下方向の位置を先の実施例よりも上方に設定して、後側車体取付部26よりも高い位置に配設することにより、仮想ラインL0からロアアーム支持部29までの上下方向の距離をより大きく確保でき、車幅方向変位量δ1,δ2の差をさらに増加させることができる。
また、後輪48のキャンバ角がポジティブキャンバ方向に変化することをより確実に抑制できるという効果もある。
図18で示した実施例においても、その他の構成、作用、効果については、先の実施例とほぼ同様であるから、図17において、前図と同一の部分には、同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。なお、図中符号63で示す部材は、先の実施例のレインフォースメント43に対応するレインフォースメントである。
According to this configuration, by setting the vertical position of the front vehicle
In addition, there is an effect that the camber angle of the
Also in the embodiment shown in FIG. 18, other configurations, operations, and effects are almost the same as those in the previous embodiment. Therefore, in FIG. 17, the same parts as those in the previous figure are denoted by the same reference numerals. Detailed description thereof will be omitted. In addition, the member shown with the code |
図19は自動車のサブフレーム構造のさらに他の実施例を示し、図19は自動車のサブフレーム構造の側断面図である。
この実施例では、後側車体取付部26の上下方向の位置を先の実施例よりも下方に設定することで、前側車体取付部25を、後側車体取付部26よりも高い位置に配設したものである。
すなわち、リヤサイドフレーム7において、後部下面を段下げ形状とすることにより、先の実施例のリヤサイドフレームロア7Lよりも後部下面が下方に設定されたリヤサイドフレームロア70Lを備えると共に、リヤサイドフレームロア70L(リヤサイドフレーム7)の後部下面を下方に設定した分だけ、後側車体取付部26の位置を下方に設定したものである。
FIG. 19 shows still another embodiment of the automobile subframe structure, and FIG. 19 is a side sectional view of the automobile subframe structure.
In this embodiment, the front vehicle
That is, the
この構成によれば、後側車体取付部26の上下方向の位置を先の実施例よりも下方に設定して、前側車体取付部25を後側車体取付部26よりも高い位置に配設することにより、仮想ラインL0から後側ロアアーム支持部38までの上下方向の距離をより小さくして、仮想ラインL0からロアアーム支持部29までの上下方向の距離を相対的に大きく確保することができる。これにより、車幅方向変位量δ1,δ2の差をさらに増加させることができる。
また、後輪48のキャンバ角がポジティブキャンバ方向に変化することをより確実に抑制できるという効果もある。
但し、この実施例のように、リヤサイドフレーム7(リヤサイドフレームロア70L)の後部下面を段下げ形状とした場合、車両後突等によって後方から荷重が入力された時、段下げ部分を屈曲点にしてリヤサイドフレーム7が屈曲変形する懸念があることから、前側車体取付部25を後側車体取付部26よりも高い位置に配設する場合には、図18に示す実施例のように、前側車体取付部25の上下方向の位置を上方に設定するのがより好ましい。
According to this configuration, the vertical position of the rear vehicle
In addition, there is an effect that the camber angle of the
However, when the rear lower surface of the rear side frame 7 (rear side frame lower 70L) has a step-down shape as in this embodiment, when a load is input from the rear due to a vehicle rear-end collision or the like, the step-down portion is set as a bending point. Since the
なお、後側車体取付部26の上下方向の位置を先の実施例よりも下方に設定する場合、この実施例のように、リヤサイドフレーム7(リヤサイドフレームロア70L)の後部下面を段下げ形状とすることに必ずしも限定されず、例えば、略水平方向に延びるリヤサイドフレーム7の後部下面に対し、ブラケット(スペーサ)を介して後側車体取付部26を取付けるようにしてもよい。
図19で示した実施例においても、その他の構成、作用、効果については、先の実施例とほぼ同様であるから、図19において、前図と同一の部分には、同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。
When the vertical position of the rear vehicle
Also in the embodiment shown in FIG. 19, other configurations, operations, and effects are almost the same as those in the previous embodiment. Therefore, in FIG. 19, the same parts as those in the previous figure are denoted by the same reference numerals. Detailed description thereof will be omitted.
図20は自動車のサブフレーム構造のさらに他の実施例を示し、図20は自動車のサブフレーム構造の側断面図である。
この実施例では、ブラケット30,31が、上下一対設けられ、一方のブラケット31と前側クロスメンバ部23とが、前後方向の略同一位置に配設され、ブラケット31の前側のフランジ部34a´が前側車体取付部25に対して側面視で重複しない位置に配設されると共に、他方のブラケット30は、一方のブラケット31に対して前方にずれており、ブラケット30の前側のフランジ部30aが前側車体取付部25と側面視で重複する位置に配設されているものである。
すなわち、ブラケット31の前側のフランジ部34a´を前側車体取付部25に対して側面視で重複しない位置に配設して、ブラケット30の前側のフランジ部30aの前端部を相対的に前方に配置すると共に、ブラケット30の後側のフランジ部30a´の後端部を、ブラケット31の後側のフランジ部35aの後端部よりも前方に配置することで、全体として、ブラケット30をブラケット31に対して前方にずらしたものである。
FIG. 20 shows still another embodiment of the sub-frame structure of the automobile, and FIG. 20 is a side sectional view of the sub-frame structure of the automobile.
In this embodiment, a pair of upper and
That is, the
この構成によれば、一方のブラケット31と前側クロスメンバ部23とを前後方向の略同一位置に配設することで、ブラケット31のフランジ部34a´,35aを大きく設定しなくても、前側クロスメンバ部23によって剛性を向上させることができる。そして、フランジ部34a´の大きさを、前側車体取付部25に対して側面視で重複しない程度に設定することで、さらなる軽量化を図ることができる。
なお、この実施例では、一方のブラケット、他方のブラケットを、それぞれロアアーム33のブラケット31、アッパアーム32のブラケット30としたが、必ずしもこれに限定されるものではなく、これとは逆に、一方のブラケットをブラケット30、他方のブラケットをブラケット31としてもよい。
図20で示した実施例においても、その他の構成、作用、効果については、先の実施例とほぼ同様であるから、図20において、前図と同一の部分には、同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。
According to this configuration, by arranging the one
In this embodiment, one bracket and the other bracket are the
In the embodiment shown in FIG. 20 as well, other configurations, operations, and effects are almost the same as those in the previous embodiment. Therefore, in FIG. Detailed description thereof will be omitted.
なお、上述の各実施例では、車体後部に設けられたリヤサイドフレーム7の下側に架設されるサブフレーム(リヤサブフレーム)21に本発明を適用した場合について説明したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、車体前部に設けられたフロントサイドフレームの下側に架設されるフロントサブフレームに本発明を適用してもよい。
In each of the above-described embodiments, the case where the present invention is applied to the subframe (rear subframe) 21 installed on the lower side of the
この発明の構成と、上述の実施例との対応において、
この発明のサイドフレームは、実施例のリヤサイドフレーム7に対応し、
以下同様に、
アームは、前側アッパアーム32、前側ロアアーム33、後側ロアアーム37に対応し、
クロスメンバ部は、前側クロスメンバ部23に対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。
In the correspondence between the configuration of the present invention and the above-described embodiment,
The side frame of the present invention corresponds to the
Similarly,
The arms correspond to the front
The cross member portion corresponds to the front
The present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment.
以上説明したように、本発明は、車体の前部または後部に設けられた左右のサイドフレームの下側に架設され、サスペンションの上下のアームを支持するサブフレームの構造について有用である。 As described above, the present invention is useful for the structure of the subframe that is installed under the left and right side frames provided at the front or rear of the vehicle body and supports the upper and lower arms of the suspension.
21…サブフレーム(リヤサブフレーム)
22…サイドメンバ部
23…前側クロスメンバ部(クロスメンバ部)
23C…中央部
23S…車幅方向側部
28…アッパアーム支持部
29…ロアアーム支持部
30…ブラケット(アッパアーム支持ブラケット)
30a,30a´,34a,34a´,35a…フランジ部
31…ブラケット(ロアアーム支持ブラケット)
32…前側アッパアーム
33…前側ロアアーム
37…後側ロアアーム
21 ... Subframe (rear subframe)
22 ... Side member
23 ... Front cross member (cross member)
23C ...
29 ... Lower arm support
30 ... Bracket (Upper arm support bracket)
30a, 30a ', 34a, 34a', 35a ... Flange
31 ... Bracket (Lower arm support bracket)
32 ... Front upper arm
33 ... Front lower arm
37 ... Rear lower arm
Claims (4)
サスペンションの上下のアームを支持するサブフレームであって、
該サブフレームは、前後方向に延びてパイプ状に形成された左右のサイドメンバ部と、
該左右のサイドメンバ部の間に架設されるクロスメンバ部と、
上記サイドメンバ部から上方および下方にそれぞれ突設され、車幅方向外側に開口すると共に、前後一対のアッパアーム支持部、ロアアーム支持部を有する断面ハット状のアッパアーム支持ブラケット、ロアアーム支持ブラケットとを備えており、
該アッパアーム支持ブラケットとロアアーム支持ブラケットとは、互いに離間して設けられ、
上記アッパアーム支持部およびロアアーム支持部から前後方向に延びると共に、上下に隣接して上記サイドメンバ部に連結される一対のフランジ部を有する
自動車のサブフレーム構造。 It is installed under the left and right side frames provided at the front or rear of the car body,
A subframe that supports the upper and lower arms of the suspension,
The sub-frame extends in the front-rear direction and has left and right side member portions formed in a pipe shape,
A cross member portion constructed between the left and right side member portions;
Projected upward and downward from the side member portion, and opened to the outside in the vehicle width direction, and provided with a pair of front and rear upper arm support portions, a hat-shaped upper arm support bracket having a lower arm support portion, and a lower arm support bracket And
The upper arm support bracket and the lower arm support bracket are provided apart from each other,
A sub-frame structure for an automobile having a pair of flange portions that extend in the front-rear direction from the upper arm support portion and the lower arm support portion and are connected to the side member portion adjacent to each other in the vertical direction.
上記アッパアーム支持ブラケットのフランジ部の下端部が、上記サイドメンバ部の側面の上下方向中心部よりも下方位置で連結される
請求項1記載の自動車のサブフレーム構造。 The lower arm support bracket is connected to the cross member portion,
The sub-frame structure for an automobile according to claim 1, wherein a lower end portion of the flange portion of the upper arm support bracket is coupled at a position lower than a vertical center portion of the side surface of the side member portion.
上記ロアアーム支持ブラケットよりも、上記サイドメンバ部との連結部から上記アーム支持部までの上下方向の離間間隔が小さい
請求項1または2記載の自動車のサブフレーム構造。 The upper arm support bracket is connected to the cross member portion in a range shorter than the lower arm support bracket in the vehicle width direction,
The sub-frame structure for an automobile according to claim 1 or 2, wherein a space in the vertical direction from the connecting portion with the side member portion to the arm supporting portion is smaller than that of the lower arm supporting bracket.
上記アッパアーム支持ブラケットのフランジ部は、上記クロスメンバ部と同方向に傾斜している
請求項2記載の自動車のサブフレーム構造。 As for the cross member portion, the side portion in the vehicle width direction is inclined downward inward in the vehicle width direction from the center portion,
The sub-frame structure for an automobile according to claim 2, wherein the flange portion of the upper arm support bracket is inclined in the same direction as the cross member portion.
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