JP3636055B2 - サスペンション用サブフレーム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、車体フレームにサブフレームがインシュレータを介して弾性支持されており、そのサブフレームにサスペンションリンクの一部が連結している自動車に係わり、特にサブフレームの連結部の構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図3は、サスペンション用サブフレーム(以下、サブフレームと称する。)2を上方から示した図であり、図4は、図3の符号Aの○部分で囲んだ部分を拡大した図である。
このサブフレーム2は、車体前後方向に延在して車幅方向の左右に配置された一対のサイドメンバ4、6と、車幅方向に延在しながら車体前後方向に配置されたサイドメンバ4、6の間を連結する一対のクロスメンバ8、10と、サイドメンバ4、6の両端部に固着したフレーム連結部12、14、16、18とを備えている。
【0003】
車両前方に配置したフレーム連結部12、14は、サブフーム2を車体フレーム(図示せず)に弾性支持するためのインシュレータ20と、サスペンションの一部のリンク部材が連結するリンク軸22が装着されている。
また、車両後方に配置したフレーム連結部16、18は、サブフーム2を車体フレームに弾性支持するためのインシュレータ24が装着されている。
【0004】
フレーム連結部12は、図4に示すように、インシュレータ20を圧入するカラー部26と、リンク軸22を貫通支持するブラケット部28とが一体化したプレス加工や折り曲げ加工による箱型の中空部材であり、曲面をなして膨出している固着面32側にカラー部26が位置し、固着面32から離間した位置にブラケット部28が位置した構造となっている。
【0005】
また、サイドメンバ6は、中空形状で横断面が矩形状若しくは正方形状のフレーム体30により構成されており、その端部は、フレーム連結部12の固着面32に対応するようにプレス加工により凹曲面状にカットされている。そして、固着面32及びフレーム体30の端部どうしを突合わせて溶接することにより、フレーム体30及びフレーム連結部12が固着している。なお、フレーム連結部14も、フレーム連結部12と同一構造である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
図5は、フレーム連結部12の固着面32及びフレーム体30の端面の固着部(溶接部分)を示すものである。ここで、固着面32の幅方向寸法Hは、フレーム体30の幅と略同一寸法に設定している。そのため、曲面をなして膨出する固着面32に対応するようにフレーム体30の端部の上面30a及び下面(図示せず)を大きく凹状にカットする際には、側面30bがプレス加工により塑性変形するのを防止するために、プレス加工の前に、予め側面30bに逃げ片30cを設けている。
【0007】
このため、固着面32とフレーム体30の端面との溶接作業は、符号Wの波線部分で示す固着面32及び上面30aの突合わせ部分と、固着面32及び下面の突合わせ部分との溶接作業、さらに、逃げ片30cを溶接可能となるように矯正した後にフレーム体30の端面に溶接を行う作業となり、固着面32に対するフレーム体30の端面全周の溶接に非常に多くの労力と時間が費やされているのが現状である。
【0008】
そこで、フレーム体30の端面全周が突合わせ可能となるようにフレーム連結部12の固着面32を大きな形状に形成すると固着強度を確保することができる。しかし、複雑なプレス加工や折り曲げ加工を行うために高コストとなっているフレーム連結部12に対し、さらに大きな固着面32を形成するためにプレス加工や折り曲げ加工を付加するのは、コストの面で問題がある。
【0009】
また、このサブフレーム2は、若し、大きな外力がリンク部材を介してリンク軸22に入力した場合、その外力が、フレーム連結部12、14からクロスメンバ8、10やサイドメンバ4、6を介して車体に搭載した装置に直接入力し、損傷させてしまうおそれがある。したがって、サブフレーム2の一部に、入力した外力を変形によって吸収する部位を設けることが望まれている。
【0010】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、フレーム連結部を低コストで製作することができ、しかも外力を吸収する部位を設けたフレームとし、さらにはフレーム連結部とフレーム体との全周溶接を特別な工程を追加せずに行うことができるサスペンション用サブフレームを提供することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1記載の発明は、固着面側にインシュレータ圧入用のカラー部を設け、前記固着面から離間した位置にサスペンションリンク接続用のブラケット部を一体に設けたフレーム連結部を、中空形状のフレーム体の端面に前記固着面を突合わせて溶接することで該フレーム体に固着してなるサスペンション用サブフレームにおいて、前記カラー部の外周から外側に広がる突起部を設け、当該突起部の前記フレーム体の端面に対向する突起面により大面積とした固着面に、前記フレーム体の端面の全周を突き合わせて溶接するとともに、前記突起部内に第1空洞部を設け、この第1空洞部を、前記フレーム体の端面の溶け過ぎを防止するためのヒートバランス部とした。
【0012】
また、請求項2記載の発明は、請求項1記載のサスペンション用サブフレームにおいて、前記ブラケット部と前記カラー部との間に第2空洞部を設け、この第2空洞部の周囲の部位を脆弱部とした。
【0013】
また、請求項3記載の発明は、固着面側にインシュレータ圧入用のカラー部を設け、前記固着面から離間した位置にサスペンションリンク接続用のブラケット部を一体に設けたフレーム連結部を、中空形状のフレーム体の端面に前記固着面を突合わせて溶接することで該フレーム体に固着してなるサスペンション用サブフレームにおいて、前記フレーム連結部を、前記カラー部が押し出し方向に形成されるように金属の押し出し加工により成形し、前記カラー部の外周から外側に広がる突起部を押し出し方向に連続して設け、前記突起部の前記フレーム体の端面に対向する突起面により大面積とした固着面に、前記フレーム体の端面の全周を突き合わせて溶接するとともに、前記突起部内に押し出し方向に連続する第1空洞部を設け、この第1空洞部を、前記フレーム体の端面の溶け過ぎを防止するためのヒートバランス部とした。
【0014】
さらに、請求項4記載の発明は、請求項3記載のサスペンション用サブフレームにおいて、前記ブラケット部と前記カラー部との間に押し出し方向に連続する第2空洞部を設け、この第2空洞部の周囲の部位を脆弱部とした
【0015】
【発明の効果】
本発明の請求項1記載のサスペンション用サブフレームによると、フレーム連結部のカラー部の外周から外側に広がるように突起部を形成しており、この突起部のフレーム体の端面に対向する突起面により大面積とした固着面に、フレーム体の端面の全周を突き合わせて溶接することができるので、フレーム連結部とフレーム体との溶接作業を、特別な工程を追加せずに省力化を図りながら短時間の間に行うことができる。
【0016】
また、請求項1記載のサスペンション用サブフレームによると、突起部内に第1空洞部を設けたことから、この第1空洞部がフレーム体の端面の溶け過ぎを防止するためのヒートバランス部となり、高品質の溶接部を得ることができる。
また、請求項2記載のサスペンション用サブフレームによると、ブラケット部とカラー部との間に第2空洞部を設け、この第2空洞部の周囲の部位を脆弱部としたことから、若し、大きな外力がブラケット部に入力しても、その外力を脆弱部が塑性変形しながら吸収することができるので、車体に搭載した装置に外力が入力するのを防止することができる。しかも、フレーム連結部に設けた脆弱部が変形することで、変形箇所を容易に発見することができ、修復作業の簡便化も図ることができる。
【0017】
また、請求項3記載のサスペンション用サブフレームによると、フレーム連結部のカラー部の外周から外側に広がるように突起部を形成しており、この突起部のフレーム体の端面に対向する突起面により大面積とした固着面に、フレーム体の端面の全周を突き合わせて溶接することができるので、フレーム連結部とフレーム体との溶接作業を、特別な工程を追加せずに省力化を図りながら短時間の間に行うことができる。また、金属の押し出し成形により簡単に突起部を形成することができるので、フレーム連結部を低コストにより製作することができる。
【0018】
また、請求項3記載のサスペンション用サブフレームによると、突起部内に押し出し方向に連続する第1空洞部を設けたことから、この第1空洞部がフレーム体の端面の溶け過ぎを防止するためのヒートバランス部となり、高品質の溶接部を得ることができる。また、押し出し成形により簡単に第1空洞部を形成することができるので、フレーム連結部の低コスト化を図ることができる。
【0019】
そして、請求項4記載のサスペンション用サブフレームによると、ブラケット部とカラー部との間に押し出し方向に連続する第2空洞部を設け、この第2空洞部の周囲の部位を脆弱部としたことから、若し、大きな外力がブラケット部に入力しても、その外力を脆弱部が塑性変形しながら吸収することができるので、車体に搭載した装置に外力が入力するのを防止することができる。しかも、フレーム連結部に設けた脆弱部が変形することで、変形箇所を容易に発見することができ、修復作業の簡便化も図ることができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のサスペンション用サブフレームの1実施形態を図面を参照して説明する。なお、図3から図5に示した構成と同一構成部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
図1は、本実施形態のサスペンション用サブフレーム(以下、サブフレームと略称する)40において、車体前後方向に延在して車幅方向の左側に配置したサイドメンバ6と、このサイドメンバ6の端部に固着したフレーム連結部42とを示すものである。また、図2は、図1のII−II線矢視図である。
【0021】
このフレーム連結部42は、アルミニウム合金の押し出し成形により形成した部材であり、図4で示した従来構造の固着面32より小さな曲率の曲面で膨出している固着面44側に、押し出し方向にカラー部46が設けられ、固着面44から離間した位置にブラケット部48が設けられている。つまり、図面の表裏方向を押し出し方向とすると、カラー部46の円形孔46aは、押し出し方向に連続して形成されている。そして、カラー部46の円形孔46aに、インシュレータ20の外筒20aが圧入される。
【0022】
ここで、本実施形態のフレーム連結部42には、カラー部46の外周から外側に広がる一対の突起部50、52が押し出し方向に連続して形成されているとともに、これら一対の突起部50、52には、押し出し方向に連続する第1空洞部54、56が形成されている。
そして、一対の突起部50、52の突起面50a、52aは、固着面44の端部と連続しているとともに、フレーム体30の側面30bの端面に対向する大きさで外側に広がって形成されている。
【0023】
また、カラー部46とブラケット部48の間には、押し出し方向に連続する第2空洞部60が形成されており、この第2空洞部60を囲む肉厚の薄い部位を脆弱部62a、62bとしている。
なお、ブラケット部48のリンク軸22が貫通する貫通孔48aは、押し出し成形によりフレーム連結部42を形成した後に、機械加工により形成される。
【0024】
また、サイドメンバ6を構成しているフレーム体30には、両側の側面30bより離れた位置の上面30a及び下面30cに、図4で示した従来構造の凹曲面より小さな凹曲面状のカットが施されている。
上記構成のフレーム連結部42及びフレーム体30を溶接により固着するには、図2に示すように、フレーム体30の上面30a及び下面30cの端面を、フレーム連結部42の固着面44に突合わせ、フレーム体30の両側面30bの端面を、一対の突起部50、52の突起面50a、52aに突き合わせ、それらの間を全周溶接する。
【0025】
このように、本実施形態では、フレーム連結部42のカラー部46の外周から外側に広がるように一対の突起部50、52を形成しており、これら一対の突起部50、52の突起面50a、52aをフレーム体30の両側面30bの端面に突合わせるとともに、固着面44にフレーム体30の上面30a、下面30cの端面を突合わせ、これら突合わせた部分の溶接を全周に渡って簡単に行うことができるので、フレーム連結部42とフレーム体30との溶接作業を、特別な工程を追加せずに省力化を図りながら短時間の間に行うことができる。
【0026】
しかも、一対の突起部50、52に設けた第1空洞部54、56がヒートバランス部となって、突起部50、52と両側面30bの端面との間における溶接時の大きな熱容量の差を発生させず、両側面30bの端面が溶け過ぎるのを防止するので、高品質の溶接部を得ることができる。
また、本実施形態のフレーム連結部42は、アルミニウム合金の押し出し成形により一対の突起部50、52、第1空洞部54、56及び第2空洞部60を容易に形成することができるので、複雑なプレス加工や折り曲げ加工を行っていた従来のフレーム連結部12と比較して、大幅にコスト削減を図ることができる。
【0027】
また、本実施形態のサブフレーム40は、若し、大きな外力がリンク部材を介してリンク軸22に入力しても、その外力を、カラー部46とブラケット部48の間に設けた脆弱部62a、62bが塑性変形して吸収することができるので、サブフレーム40を介して車体に搭載した装置に外力が入力するのを防止することができる。しかも、フレーム連結部42に設けた脆弱部62a、62bが変形することで、変形箇所を容易に発見することができるので、修復作業の簡便化も図ることができる。
【0028】
また、フレーム連結部42は、アルミニウム合金の押し出し成形以外にも、アルミニウム合金の鋳造成形、鉄の鍛造成形等、他の材料・成形方法によっても形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のサスペンション用サブフレームに係るフレーム連結部とフレーム体との固着構造を示す図である。
【図2】図1のII−II線矢視図である。
【図3】従来のサスペンション用サブフレームを示す平面図である。
【図4】図3の符号Aの○印で囲んだ部分の拡大図である。
【図5】従来のサスペンション用サブフレームのフレーム連結部とフレーム体との固着構造を示す図である。
【符号の説明】
20 インシュレータ
30 フレーム体
40 サスペンション用サブフレーム
42 フレーム連結部
44 固着面
46 カラー部
48 ブラケット部
50、52 突起部
50a、52a 突起面
54、56 第1空洞部
60 第2空洞部
62a、62b 脆弱部
Claims (4)
- 固着面側にインシュレータ圧入用のカラー部を設け、前記固着面から離間した位置にサスペンションリンク接続用のブラケット部を一体に設けたフレーム連結部を、中空形状のフレーム体の端面に前記固着面を突合わせて溶接することで該フレーム体に固着してなるサスペンション用サブフレームにおいて、
前記カラー部の外周から外側に広がる突起部を設け、当該突起部の前記フレーム体の端面に対向する突起面により大面積とした固着面に、前記フレーム体の端面の全周を突き合わせて溶接するとともに、前記突起部内に第1空洞部を設け、この第1空洞部を、前記フレーム体の端面の溶け過ぎを防止するためのヒートバランス部としたことを特徴とするサスペンション用サブフレーム。 - 前記ブラケット部と前記カラー部との間に第2空洞部を設け、この第2空洞部の周囲の部位を脆弱部としたことを特徴とする請求項1記載のサスペンション用サブフレーム。
- 固着面側にインシュレータ圧入用のカラー部を設け、前記固着面から離間した位置にサスペンションリンク接続用のブラケット部を一体に設けたフレーム連結部を、中空形状のフレーム体の端面に前記固着面を突合わせて溶接することで該フレーム体に固着してなるサスペンション用サブフレームにおいて、
前記フレーム連結部を、前記カラー部が押し出し方向に形成されるように金属の押し出し加工により成形し、前記カラー部の外周から外側に広がる突起部を押し出し方向に連続して設け、前記突起部の前記フレーム体の端面に対向する突起面により大面積とした固着面に、前記フレーム体の端面の全周を突き合わせて溶接するとともに、前記突起部内に押し出し方向に連続する第1空洞部を設け、この第1空洞部を、前記フレーム体の端面の溶け過ぎを防止するためのヒートバランス部としたことを特徴とするサスペンション用サブフレーム。 - 前記ブラケット部と前記カラー部との間に押し出し方向に連続する第2空洞部を設け、この第2空洞部の周囲の部位を脆弱部としたことを特徴とする請求項3記載のサスペンション用サブフレーム。
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