JP2020050210A - サブフレーム構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車両全体の重量や製造コストを抑制すること。【解決手段】車両前後方向に延びる左右一対の縦メンバ１８、１８と、左右一対の縦メンバ１８、１８の間で車幅方向に延びる後クロスメンバ２２とを有するリヤサブフレーム１０であって、後クロスメンバ２２は、該後クロスメンバ２２の底面２６よりも車両下方側に向かって延出する牽引フック２８と、牽引フック２８に対して車幅方向に離間した位置に配置され、後クロスメンバ２２の底面２６から車両下方側に向かって突出するブラケット３０、３０とを備える。【選択図】図４

Description

本発明は、自動車等の車両に搭載されるサブフレーム構造に関する。

例えば、特許文献１には、左右一対の縦メンバと、左右一対の縦メンバの間で車幅方向に沿って延在するクロスメンバと、クロスメンバと別体で構成された補強部材とにより構成されたリヤサブフレーム構造が開示されている。

特許文献１に開示されたリヤサブフレーム構造では、クロスメンバの車幅中央部の下面に対して補強部材を取り付けることで、縁石等の衝撃からクロスメンバを保護している。また、補強部材の下面の中央部には、牽引用フックが固着されている。

特許第６１１３７０３号公報

ところで、特許文献１に開示されたリヤサブフレーム構造では、クロスメンバとは別体で構成された補強部材をクロスメンバの下面に対して取り付けているため、補強部材の分だけ車両全体の重量や製造コストが増加する。

本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、車両全体の重量や製造コストを抑制することが可能なサブフレーム構造を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、車両前後方向に延びる左右一対の縦メンバと、前記左右一対の縦メンバの間で車幅方向に延びる後クロスメンバとを有するサブフレーム構造であって、前記後クロスメンバは、該後クロスメンバの底面よりも車両下方側に向かって延出する牽引フックと、前記牽引フックに対して車幅方向に離間した位置に配置され、前記後クロスメンバの底面から車両下方側に向かって突出するブラケットと、を備えることを特徴とする。

本発明では、車両全体の重量や製造コストを抑制することが可能なサブフレーム構造を得ることができる。

本発明の実施形態に係るリヤサブフレームが組み込まれた車両後部を斜め上方からみた斜視図である。 図１に示すリヤサブフレームの平面図である。 図２に示すリヤサブフレームを下方側からみた底面図である。 図３に示すリヤサブフレームを斜め下方側からみた斜視底面図である。 牽引フックの溶接部を示す拡大斜視底面図である。

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係るリヤサブフレームが組み込まれた車両後部を斜め上方からみた斜視図、図２は、図１に示すリヤサブフレームの平面図である。なお、各図中において、「前後」は、車両前後方向、「左右」は、車幅方向（左右方向）、「上下」は、車両上下方向（鉛直上下方向）を、それぞれ示している。

図１に示されるように、車両の後方には、本発明の実施形態に係るリヤサブフレーム（サブフレーム）１０が配置されている。このリヤサブフレーム１０は、車両前後方向に沿って延びる左右一対のリヤサイドフレーム（図示せず）の下方側に取り付けられている。また、リヤサブフレーム１０は、図示しない後輪用懸架装置を支持すると共に、後記する第１〜第３防振装置１２、１４、１６を介してパワーユニット（モータやエンジン等の駆動源）Ｐ（図２参照）を支持している。

図２に示されるように、リヤサブフレーム１０は、車両前後方向に沿って延びる左右一対の縦メンバ１８、１８と、前記左右一対の縦メンバ１８、１８の間で車幅方向に沿って延びるクロスメンバとを備えて構成されている。クロスメンバは、左右一対の縦メンバ１８、１８の車両前方側に固定される前クロスメンバ２０と、左右一対の縦メンバ１８、１８の車両後方側に固定される後クロスメンバ２２とを有する。

図１及び図２に示されるように、前クロスメンバ２０の車幅方向に沿った左右両側には、所定間隔離間して第１防振装置１２及び第２防振装置１４がそれぞれ配置されている。また、後クロスメンバ２２の車幅方向に沿った中央部には、第３防振装置１６が配置されている。パワーユニットＰは、前クロスメンバ２０及び後クロスメンバ２２にそれぞれ配置された第１〜第３防振装置１２、１４、１６を介して、３点でフローティング可能に支持されている。

各防振装置１２（１４、１６）は、複数の脚部（本実施形態では３つの脚部）によって構成されたマウント部（パワーユニット用マウント）２４を有する。各防振装置１２（１４、１６）は、このマウント部２４に締結される図示しないボルト及びナットを介して、前クロスメンバ２０及び後クロスメンバ２２に対して取り付けられて固定される。

各防振装置１２（１４、１６）は、それぞれ略同一構成からなり、図示しない駆動部で加振することによって、防振すべき振動対象に対して積極的又は相殺的な防振効果を発揮する能動型防振装置として構成されている。

前クロスメンバ２０は、軸直断面が略コ字状に形成された上壁と、軸直断面が略コ字状に形成された下壁とを有し、上壁の左右下端部と下壁の左右上端部とがそれぞれ一体的に結合されて構成されている。上壁と下壁との間には、閉断面を有する閉断面部が設けられている。図１に示されるように、後クロスメンバ２２は、前クロスメンバ２０と同様に、軸直断面が略コ字状に形成された上壁２２ａと、軸直断面が略コ字状に形成された下壁２２ｂとによって閉断面を有する図示しない閉断面部が設けられている。

図３は、図２に示すリヤサブフレームを下方側からみた底面図、図４は、図３に示すリヤサブフレームを斜め下方側からみた斜視底面図、図５は、牽引フックの溶接部を示す拡大斜視底面図である。

後クロスメンバ２２は、該後クロスメンバ２２の底面（下壁２２ｂの外側下面）２６よりも車両下方側に向かって延出する牽引フック２８（図１参照）と、牽引フック２８に対して車幅方向に離間した位置に配置され、後クロスメンバ２２の底面２６から車両下方側に向かって突出する左右一対のブラケット３０、３０（図３、図４参照）とを有する。

図３に示されるように、牽引フック２８は、金属製の部材からなり、後クロスメンバ２２の車幅方向中央部に配置されている。左右一対のブラケット３０、３０は、車幅方向において牽引フック２８を間にして左右で挟む位置に一対配置されている。

図２に示されるように、後クロスメンバ２２の上面３２には、第３防振装置１６のマウント部（パワーユニット用マウント）２４が設けられている。牽引フック２８は、マウント部２４と上下方向で重畳する位置に配置されている。

図５に示されるように、牽引フック２８は、棒状体が屈曲して形成された屈曲体３４で構成されている。屈曲体３４は、上方延出部３４ａと、湾曲部３４ｂと、前方延出部３４ｃとが連続して一体的に形成されている。上方延出部３４ａは、車両後方端部に位置し上方に向かって直線状に延出している。湾曲部３４ｂは、上方延出部３４ａの下端から車両前方に向かって断面円弧状に湾曲するように形成されている。前方延出部３４ｃは、湾曲部３４ｂの車両前方端部から車両前方に向かって直線状に延出している。

なお、屈曲体３４において、湾曲部３４ｂ、上方延出部３４ａ及び前方延出部３４ｃは、同一の外径を有し、上方延出部３４ａのみが潰し加工により扁平状の面を有するように構成されている。これは、上方延出部３４ａの車両後方側への突出量を小さくし、上方延出部３４ａの接触面積の増加による接合安定性を高め、且つ、牽引時に牽引フックが掛けられる湾曲部３４ｂの剛性・強度を高めるためである。

屈曲体３４の一端部である上方延出部３４ａは、後クロスメンバ２２の車両後方に位置する側面３６に接合・固定されている。屈曲体３４の他端部である前方延出部３４ｃは、後クロスメンバ２２の底面２６に形成された断面円弧状の長溝４０内に接合・固定されている。

図５に示されるように、屈曲体３４の上方延出部（一端部）３４ａ及び前方延出部（他端部）３４ｃは、それぞれ、周知のミグ溶接によって形成されたミグ溶接部４２ａ、４２ｂ（図５の網点部分参照）によって後クロスメンバ２２に対して強固に接合されている。

図５に示されるように、左右一対のブラケット３０、３０は、それぞれ同じ形状で構成されている。各ブラケット３０は、平板状の底面部３０ａと、底面部３０ａの車幅方向の両側から上方に向かって屈曲する一対の脚部３０ｂ、３０ｂとを有する。一対の脚部３０ｂ、３０ｂの上方端部は、ミグ溶接によって形成されたミグ溶接部４２ｃを介して、後クロスメンバ２２の底面２６に接合・固定されている。

本発明の実施形態に係るリヤサブフレームは、基本的に以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。

本実施形態では、後クロスメンバ２２の底面２６よりも車両下方側に向かって延出する牽引フック２８と、後クロスメンバ２２の底面２６から車両下方側に向かって突出するブラケット３０、３０とを後クロスメンバ２２に設けている。これにより、本実施形態では、従来技術のような補強部材が不要となり、車両全体の重量や製造コストを抑制することができる。また、仮に、リヤサブフレーム１０を車体に対して前後一対の４点で支持した場合、リヤサブフレーム１０自体の重量を抑制することが可能となることで、車体後部の剛性・強度を高めることができる。

さらに、本実施形態では、牽引フック２８を車体（例えば、リヤクロスフレーム等）に設けることが不要となり、車体側のレイアウトの自由度を向上させることができる。さらにまた、本実施形態では、牽引フック２８とブラケット３０、３０とによって、パワーユニットＰの保護機能を発揮させることができる。

また、本実施形態では、牽引フック２８が、後クロスメンバ２２の車幅方向中央部に配置されると共に、一対のブラケット３０、３０が、車幅方向において牽引フック２８を間にして挟む位置に配置されている。これにより、本実施形態では、牽引フック２８及び一対のブラケット３０、３０によって、後クロスメンバ２２の車幅方向の広範囲にわたってパワーユニットＰを保護することができる。

さらに、本実施形態では、後クロスメンバ２２の上面３２にマウント部２４が設けられ、牽引フック２８は、マウント部２４と上下方向で重畳する位置に配置されている。これにより、本実施形態では、上下方向で重畳する位置に配置された牽引フック２８及びマウント部２４を介して、パワーユニットＰを保護することができる。

さらにまた、本実施形態では、牽引フック２８が、棒状体が屈曲して形成された屈曲体３４からなり、この屈曲体３４の上方延出部３４ａ（一端部）が、後クロスメンバ２２の車両後方に位置する側面３６に溶接されていると共に、この屈曲体３４の前方延出部３４ｃ（他端部）は、後クロスメンバ２２の底面２６に溶接されている。これにより、本実施形態では、後クロスメンバ２２の側面３６及び底面２６に対する牽引フック２８の溶接部位の周長を長くすることができ、後クロスメンバ２２に対する牽引フック２８の取付強度を向上させることができる。

さらにまた、本実施形態では、屈曲体３４の上方延出部３４ａ（一端部）及び前方延出部３４ｃ（他端部）が、ミグ溶接されたミグ溶接部４２ａ、４２ｂによって接合されている。これにより、本実施形態では、ミグ溶接部４２ａ、４２ｂによって後クロスメンバ２２に対して牽引フック２８を強固に接合することができ、後クロスメンバ２２に対する牽引フック２８の取付強度を向上させることができる。

１０ リヤサブフレーム（サブフレーム）
１８ 縦メンバ
２２ 後クロスメンバ
２４ マウント部（パワーユニット用マウント）
２６ （後クロスメンバの）底面
２８ 牽引フック
３０ ブラケット
３４ 屈曲体
３４ａ 上方延出部（屈曲体の一端部）
３４ｃ 前方延出部（屈曲体の他端部）
３６ （後クロスメンバの）側面
４２ａ、４２ｂ ミグ溶接部
Ｐ パワーユニット

Claims (5)

1. 車両前後方向に延びる左右一対の縦メンバと、前記左右一対の縦メンバの間で車幅方向に延びる後クロスメンバとを有するサブフレーム構造であって、
   前記後クロスメンバは、
   該後クロスメンバの底面よりも車両下方側に向かって延出する牽引フックと、
   前記牽引フックに対して車幅方向に離間した位置に配置され、前記後クロスメンバの底面から車両下方側に向かって突出するブラケットと、
   を備えることを特徴とするサブフレーム構造。
2. 請求項１記載のサブフレーム構造において、
   前記牽引フックは、前記後クロスメンバの車幅方向中央部に配置されると共に、前記ブラケットは、車幅方向において前記牽引フックを間にして挟む位置に複数配置されていることを特徴とするサブフレーム構造。
3. 請求項１又は請求項２記載のサブフレーム構造において、
   前記後クロスメンバの上面にパワーユニット用マウントが設けられ、
   前記牽引フックは、パワーユニット用マウントと上下方向で重畳する位置に配置されていることを特徴とするサブフレーム構造。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載のサブフレーム構造において、
   前記牽引フックは、棒状体が屈曲して形成された屈曲体からなり、
   前記屈曲体の一端部は、前記後クロスメンバの車両後方に位置する側面に溶接されていると共に、前記屈曲体の他端部は、前記後クロスメンバの前記底面に溶接されていることを特徴とするサブフレーム構造。
5. 請求項４記載のサブフレーム構造において、
   前記一端部及び前記他端部は、ミグ溶接されたミグ溶接部によって接合されていることを特徴とするサブフレーム構造。

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