JP2022152260A

JP2022152260A - サブフレーム

Info

Publication number: JP2022152260A
Application number: JP2021054965A
Authority: JP
Inventors: 優歩伊藤; Yuho Ito
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2021-03-29
Filing date: 2021-03-29
Publication date: 2022-10-12
Also published as: US20220306202A1; CN115140166A; US11572101B2

Abstract

【課題】トルクロッドを支持でき、ジャッキアップ荷重に耐えることができる合理的な構造のサブフレームを提供する。【解決手段】サブフレーム１００は、車体Ｓに支持される車体支持部１１を有する本体部１０と、本体部１０の底面に取り付けられる補強プレート２０と、を備えている。本体部１０は、パワーユニットと連結されるトルクロッドＴＲを支持するトルクロッド支持部１３を備えている。トルクロッド支持部１３は、トルクロッドＴＲを支持する軸Ｐの一端を支持する第１軸支持部１３１と、トルクロッドＴＲを挿入可能な第１開口部Ａ１と、第１軸支持部１３１の下方に形成された第２開口部Ａ２と、を有している。補強プレート２０は、軸Ｐの他端を支持する第２軸支持部１３２を有し、第２開口部Ａ２を下方から覆う。【選択図】図１

Description

本発明は、サブフレームに関する。

従来、車体の下部に固定されるサスペンションメンバーが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５－５９８１３号公報

しかし、特許文献１に記載のサスペンションメンバーは、エンジン等に繋がるトルクロッドを支持するブラケットと、ジャッキアップ荷重に耐えるための補強部材とを、本体部とは別に要していた。

本発明は、トルクロッドを支持でき、ジャッキアップ荷重に耐えることができる合理的な構造のサブフレームを提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
（１）本発明に係るサブフレーム（例えば、実施形態のサブフレーム１００）は、車体（例えば、実施形態の車体Ｓ）に支持される車体支持部（例えば、実施形態の車体支持部１１）を有する本体部（例えば、実施形態の本体部１０）と、前記本体部の底面に取り付けられる補強プレート（例えば、実施形態の補強プレート２０）と、を備えたサブフレームにおいて、前記本体部は、パワーユニットと連結されるトルクロッド（例えば、実施形態のトルクロッドＴＲ）を支持するトルクロッド支持部（例えば、実施形態のトルクロッド支持部１３）を備え、前記トルクロッド支持部は、前記トルクロッドを支持する軸（例えば、実施形態の軸Ｐ）の一端を支持する第１軸支持部（例えば、実施形態の第１軸支持部１３１）と、前記トルクロッドを挿入可能な第１開口部（例えば、実施形態の第１開口部Ａ１）と、前記第１軸支持部の下方に形成された第２開口部（例えば、実施形態の第２開口部Ａ２）と、を有し、前記補強プレートは、前記軸の他端を支持する第２軸支持部（例えば、実施形態の第２軸支持部１３２）を有し、前記第２開口部を下方から覆う。

この構成によれば、前記トルクロッド支持部は、前記トルクロッドを支持する軸の一端を支持する第１軸支持部と、前記トルクロッドを挿入可能な第１開口部と、前記第１軸支持部の下方に形成された第２開口部と、を有した。そして、前記補強プレートは、前記軸の他端を支持する第２軸支持部を有し、前記第２開口部を下方から覆った。よって、軸の他端を本体部で支持させずに、補強プレートに支持させるようにした。これにより、補強プレートに、トルクロッドを支持するヒンジを構成する軸の他端を支持する機能と、ジャッキアップ荷重を受けて本体部に分散させることで直接的に本体部に集中荷重を作用させないようにする補強の機能とを兼ねさせることができる。また、本体部に第２開口部が設けられるので、サブフレームを軽量にできる。さらに、第１軸支持部の下方に第２開口部があるので、サブフレームを製造する際に、第１軸支持部の下面を成形する第１金型を、第２開口部開口を通して進退させることができ、サブフレームをダイカスト成形しやすくできる。よって、トルクロッドを支持でき、ジャッキアップ荷重に耐えることができる合理的な構造のサブフレームとすることがきる。

（２）前記第１開口部は、平面視において、前記第２開口部と重なってよい。

この構成によれば、前記第１開口部は、平面視において、前記第２開口部と重なるようにした。これにより、第１開口部を成形する第２金型を、第１軸支持部の下面を成形する第１金型と隙間なく互いに平行にすれ違うように、例えば、上下方向に、進退させることができる。よって、サブフレームをダイカスト成形しやすくできる。

（３）前記トルクロッド支持部は、前記第１軸支持部が設けられ、前記本体部と一体に形成された天板（例えば、実施形態の天板１３Ｗ）を有し、前記天板は、前記車体支持部まで連続して延びる横リブ（例えば、実施形態の横リブ１４）を備えてよい。

この構成によれば、前記トルクロッド支持部は、前記第１軸支持部が設けられ、前記本体部と一体に形成された天板を有し、前記天板は、前記車体支持部まで連続して延びる横リブを備えた。これにより、天板を含むトルクロッド支持部の剛性を高めて確実にトルクロッドを支持できるとともに、サブフレームの剛性を高めることができる。

（４）前記天板は、前後方向に延びる前後リブ（例えば、実施形態の前後リブ１５）を備えてよい。

この構成によれば、前記天板は、前後方向に延びる前後リブを備えた。これにより、天板を含むトルクロッド支持部の剛性を高めて確実にトルクロッドを支持できる。

（５）前記第１軸支持部は、ボス（例えば、実施形態のボス１３１Ｂ）を有し、前記横リブは、前記ボスに連結してよい。

この構成によれば、前記第１軸支持部は、ボスを有するようにし、前記横リブは、前記ボスに連結した。これにより、軸を強固に支持できるとともに、天板を補強できる。

本発明によれば、トルクロッドを支持でき、ジャッキアップ荷重に耐えることができる合理的な構造のサブフレームを提供できる。

本発明に係る一実施形態のサブフレームを上方からみた斜視図である。一実施形態のサブフレームを下方からみた斜視図である。一実施形態のサブフレームの平面図である。一実施形態のサブフレームの底面図である。図１におけるＡ矢視断面図である。

以下、図面を参照し、本発明の一実施形態に係るサブフレーム１００を説明する。図面において、矢印ＦＲは車両の前方、矢印ＲＢは車両の後方、矢印ＵＰは車両の上方、矢印ＤＷは車両の下方、矢印Ｌは車両の左方、矢印Ｒは車両の右方を示す。車両の左右方向を車幅方向という場合がある。なお、サブフレーム１００は、概ね左右対称の構造である。よって、以下、左右の構成部材に同じ符号を付して説明する場合がある。

図１は、発明に係る一実施形態のサブフレーム１００を上方からみた斜視図である。図２は、一実施形態のサブフレーム１００を下方からみた斜視図である。図３は、一実施形態のサブフレーム１００の平面図である。図４は、一実施形態のサブフレーム１００の底面図である。図５は、図１におけるＡ矢視断面図である。
図１から図５に示すように、サブフレーム１００は、車体Ｓとともに車両の骨格の一部を構成する部材であり、車体Ｓの下方に設けられている。
サブフレーム１００は、車幅方向に延びる本体部１０と、本体部１０の底面に取り付けられる補強プレート２０と、を備えている。なお、本体部１０は、例えば、アルミニウム等の非鉄金属の合金製である。補強プレート２０は、例えば、鋼製である。

（本体部）
本体部１０は、車体Ｓに支持される車体支持部１１と、サスペンションアーム支持部１２と、トルクロッド支持部１３と、を備えている。また、本体部１０は、車体Ｓとの間の空間に配置される不図示のステアリングケース、スタビライザ等を、適宜、支持している。

車体支持部１１は、サブフレーム１００に、車幅方向に離れて一対配置されている。車体支持部１１は、上方に延びている。車体支持部１１は、サブフレーム１００を車体Ｓに取り付ける部分である。車体支持部１１は、サブフレーム１００を、車体Ｓと本体部１０との間に空間を形成した状態で、車体Ｓの車幅方向に架け渡して支持している。なお、サブフレーム１００は、車体支持部１１の左右対を、一対に限らず、複数有していてもよい。

サスペンションアーム支持部１２は、不図示のサスペンションアームをヒンジで支持している。

＜トルクロッド支持部＞
トルクロッド支持部１３は、不図示のパワーユニットと連結されるトルクロッドＴＲを支持している。トルクロッドＴＲの一端は、ブッシュ（不図示）を介してサブフレーム１００にヒンジで連結されている。トルクロッドＴＲの他端は、エンジン等のパワーユニットに連結されている。

詳細には、トルクロッド支持部１３は、トルクロッドＴＲを支持する軸Ｐの一端を支持する第１軸支持部１３１と、トルクロッドＴＲを挿入可能な第１開口部Ａ１と、第１軸支持部１３１の下方に形成された第２開口部Ａ２と、を有している。なお、軸Ｐは、トルクロッドＴＲを揺動自在に支持するヒンジを構成している。
ここで、補強プレート２０は、軸Ｐの他端を支持する第２軸支持部１３２を有し、第２開口部Ａ２を下方から覆っている。
このように、軸Ｐの他端を本体部１０で支持させずに、補強プレート２０に支持させるようにした。これにより、補強プレート２０に、トルクロッドＴＲを支持するヒンジを構成する軸Ｐの他端を支持する機能と、ジャッキアップ荷重を受けて本体部１０に分散させることで直接的に本体部１０に集中荷重を作用させないようにする補強の機能とを兼ねさせることができる。また、本体部１０に第２開口部Ａ２が設けられるので、サブフレーム１００を軽量にできる。さらに、第１軸支持部１３１の下方に第２開口部Ａ２があるので、サブフレーム１００を製造する際に、横方向にスライドする金型を用いることなく、第１軸支持部１３１の下面を成形する第１金型（不図示）を、第２開口部Ａ２を通して上下方向に進退させることができ、サブフレーム１００をダイカスト成形しやすくできる。
よって、トルクロッドＴＲを支持でき、ジャッキアップ荷重に耐えることができる合理的な構造のサブフレーム１００とすることがきる。

また、図３に示すように、第１開口部Ａ１は、平面視において、第２開口部Ａ２と重なっている。図３において、第１開口部Ａ１と第２開口部Ａ２との関係は、抜き出して模擬的に図示されている。ここで、第１開口部Ａ１と第２開口部Ａ２とが重なっている部分はハッチングされて示されている。このように、第１開口部Ａ１は、平面視において、第２開口部Ａ２と重なっているので、第１開口部Ａ１を成形する第２金型を、第１軸支持部１３１の下面を成形する第１金型と隙間なく互いに平行にすれ違うように、例えば、上下方向に、進退させることができる。よって、サブフレーム１００をダイカスト成形しやすくできる。
なお、トルクロッド支持部１３は、第１開口部Ａ１及び第２開口部Ａ２に加えて、第３開口部Ａ３を有していてよい。これにより、サブフレーム１００を軽量にできる。

トルクロッド支持部１３は本体部１０と一体に形成された天板１３Ｗを有している。天板１３Ｗには、第１軸支持部１３１が設けられている。
詳細には、天板１３Ｗは、本体部１０の上面に沿って略水平な面を有する板状体である。天板１３Ｗは、本体部１０の上面より上方に位置している。天板１３Ｗは、下方に、トルクロッドＴＲを収容できる空間を有している。天板１３Ｗは、本体部１０から上方に延びる側板１３Ｖを介して、本体部１０と一体に形成されている。天板１３Ｗは、平面視において略中央に第１軸支持部１３１を有している。天板１３Ｗは、前方の第１開口部Ａ１と隣接している。天板１３Ｗは、適宜、後方の第３開口部Ａ３と隣接している。天板１３Ｗの下方には、トルクロッドＴＲの収容空間と第２開口部Ａ２とを隔てて、補強プレート２０が設けられる。天板１３Ｗに設けられた第１軸支持部１３１は、軸Ｐの一端を支持し、補強プレート２０に設けられた第２軸支持部１３２は、軸Ｐの他端を支持している。

第１軸支持部１３１は、ボス１３１Ｂを有していてよい。ボス１３１Ｂは、軸Ｐの一端と結合し、天板１３Ｗの上面から上方に突出している。ボス１３１Ｂは、例えば、中空の筒状の部材である。ボス１３１Ｂは、天板１３Ｗの略中央に設けられている。横リブ１４は、ボス１３１Ｂに連なっていることが好ましい。これにより、軸Ｐを強固に支持できるとともに、天板１３Ｗを補強できる。

ここで、天板１３Ｗは、車体支持部１１まで連続して延びる横リブ１４を備えていてよい。横リブ１４は、車幅方向に沿って線状に連なり、上方に延びる突条である。横リブは、単一であってよく、並行する複数の突起であってもよい。
このように、天板１３Ｗは、車体支持部１１まで連続して延びる横リブ１４を備えているので、天板１３Ｗを含むトルクロッド支持部１３の剛性を高めて確実にトルクロッドＴＲを支持できるとともに、サブフレーム１００の剛性を高めることができる。なお、サブフレーム１００が複数の左右対の車体支持部１１を有する場合、天板１３Ｗは、そのそれぞれの左右対の車体支持部１１まで連続して延びる横リブ１４を有していてもよい。

また、天板１３Ｗは、前後方向に延びる前後リブ１５を備えていてよい。前後リブ１５は、前後方向に沿って線状に連続して延び、上方に延びる突条である。前後リブ１５は、単一であってよく、並行する複数の突起であってもよい。前後リブ１５は、天板１３Ｗの略中央に設けられたボス１３１Ｂに連結していることが好ましい。
このように、天板１３Ｗは、前後方向に延びる前後リブ１５を備えているので、天板１３Ｗを含むトルクロッド支持部１３の剛性を高めて確実にトルクロッドＴＲを支持できる。

サブフレーム１００は、第１開口部Ａ１と第２開口部Ａ２の前方には、車幅方向に沿って延びる連結体１６を有していることが好ましい。これにより、トルクロッド支持部１３の剛性を高めて確実にトルクロッドＴＲを支持できる。

（補強プレート）
補強プレート２０は、前後方向の寸法及び車幅方向の寸法に比べて上下方向の厚さが小さい板状体である。補強プレート２０は、本体部１０に設けられた第２開口部Ａ２を下方から覆った状態で、本体部１０の底面に固定されている。補強プレート２０は、本体部１０の底面に、例えば、四隅を４箇所で、ボルト等の固定具ｂで固定されている。補強プレート２０は、適宜、鉛直方向で最も下にある場所に、水抜孔２０ｈを有している。したがって、ジャッキ（不図示）によってサブフレーム１００をジャッキアップして上方に持ち上げたい場合に、本体部１０の底面に直接的にジャッキを接触させてジャッキアップ荷重を集中して作用させることなく、補強プレート２０の底面に直接的にジャッキを接触させて、補強プレート２０を介して本体部１０にジャッキアップ荷重を分散して作用させることができる。

また、補強プレート２０は、トルクロッドＴＲを、ブッシュを介して支持する軸Ｐの他端を支持する第２軸支持部１３２を有している。第２軸支持部１３２は、上方にある天板１３Ｗに設けられた第１軸支持部１３１と対向している。そして、軸Ｐは、第１軸支持部１３１と第２軸支持部１３２との間に架け渡された状態で支持される。
したがって、トルクロッドＴＲに作用する荷重、振動等の入力は、軸Ｐに伝播し、天板１３Ｗの第１軸支持部１３１と補強プレート２０の第２軸支持部１３２とに伝播する。そして、トルクロッドＴＲに作用する荷重、振動等の入力は、天板１３Ｗ及び補強プレート２０から、本体部１０に分散して伝播する。
このように、補強プレート２０は、ジャッキアップ荷重を受けてサブフレーム１００の本体部１０に分散させる機能と、トルクロッドＴＲを支持する機能とを兼ねるので、サブフレーム１００の構造を合理的にできる。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

１０本体部
１１車体支持部
１２サスペンションアーム支持部
１３トルクロッド支持部
１３Ｖ側板
１３Ｗ天板
１４横リブ
１５前後リブ
１６連結体
２０補強プレート
２０ｈ水抜孔
１００サブフレーム
１３１第１軸支持部
１３１Ｂボス
１３２第２軸支持部
Ａ１第１開口部
Ａ２第２開口部
Ａ３第３開口部
ｂ固定具
Ｐ軸
Ｓ車体
ＴＲトルクロッド

Claims

車体に支持される車体支持部を有する本体部と、前記本体部の底面に取り付けられる補強プレートと、を備えたサブフレームにおいて、
前記本体部は、パワーユニットと連結されるトルクロッドを支持するトルクロッド支持部を備え、
前記トルクロッド支持部は、前記トルクロッドを支持する軸の一端を支持する第１軸支持部と、前記トルクロッドを挿入可能な第１開口部と、前記第１軸支持部の下方に形成された第２開口部と、を有し、
前記補強プレートは、前記軸の他端を支持する第２軸支持部を有し、前記第２開口部を下方から覆う
ことを特徴とするサブフレーム。
前記第１開口部は、平面視において、前記第２開口部と重なる
ことを特徴とする請求項１に記載のサブフレーム。
前記トルクロッド支持部は、前記第１軸支持部が設けられ、前記本体部と一体に形成された天板を有し、
前記天板は、前記車体支持部まで連続して延びる横リブを備える
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のサブフレーム。
前記天板は、前後方向に延びる前後リブを備える
ことを特徴とする請求項３に記載のサブフレーム。
前記第１軸支持部は、ボスを有し、
前記横リブは、前記ボスに連結する
ことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のサブフレーム。