JP6376186B2 - サスペンションメンバ - Google Patents

Description

本発明は、サスペンションメンバに関する。

フロントクロスメンバをアルミニウム合金の押出成形によって形成したサスペンションメンバは、従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−２８９１２６号公報

しかしながら、サスペンションメンバのフロントクロスメンバの上壁には、エンジンを含むパワーユニットを支持するためのエンジンマウントブラケットが設けられる構成であるため、そのフロントクロスメンバには、エンジンからの振動が伝達されることにより、車体上前方向に面外変形が発生するおそれがある（図６（Ｂ）参照）。

そこで、本発明は、フロントクロスメンバにエンジンからの振動が伝達されても、そのフロントクロスメンバが車体上前方向へ面外変形するのを抑制できるサスペンションメンバを得ることを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載のサスペンションメンバは、延在方向と直交する断面視で矩形閉断面形状とされ、上壁にエンジンマウントブラケットが設けられたフロントクロスメンバと、前記断面視で、前記フロントクロスメンバの上壁の内面と前壁の内面とを連結し、該フロントクロスメンバの上前コーナー部に閉断面形状を形成する第１傾斜壁と、前記断面視で、前記フロントクロスメンバの下壁の内面と後壁の内面とを連結し、該フロントクロスメンバの下後コーナー部に閉断面形状を形成する第２傾斜壁と、を有している。

車両の走行中において、エンジンからの振動がフロントクロスメンバに伝達されると、そのフロントクロスメンバの上壁には車体上前方向に向かう荷重が入力される。このとき、フロントクロスメンバには、その入力された荷重による応力が最も作用し難くなる線状の領域、即ち中立軸が存在するが、その中立軸は、フロントクロスメンバの延在方向と直交する断面視で、フロントクロスメンバの図心を通り、車体後方上側（車体前方下側）に向かって傾斜する直線状となる。

つまり、フロントクロスメンバの延在方向と直交する断面視で、フロントクロスメンバの上前コーナー部及び下後コーナー部は、フロントクロスメンバの上後コーナー部及び下前コーナー部よりも中立軸から遠くなる部位となる。よって、フロントクロスメンバの上前コーナー部及び下後コーナー部は、フロントクロスメンバの上後コーナー部及び下前コーナー部よりも面外変形が大きくなる（上前コーナー部及び下後コーナー部の角度が９０°よりも大きくなるように変形する）。

ここで、請求項１に記載の発明によれば、フロントクロスメンバが、その延在方向と直交する断面視で、フロントクロスメンバの上壁の内面と前壁の内面とを連結し、フロントクロスメンバの上前コーナー部に閉断面形状を形成する第１傾斜壁と、フロントクロスメンバの下壁の内面と後壁の内面とを連結し、フロントクロスメンバの下後コーナー部に閉断面形状を形成する第２傾斜壁と、を有している。

したがって、フロントクロスメンバが第１傾斜壁及び第２傾斜壁を有していない構成に比べて、フロントクロスメンバの上前コーナー部及び下後コーナー部の剛性が向上される。よって、フロントクロスメンバにエンジンからの振動が伝達されても、そのフロントクロスメンバが車体上前方向に面外変形するのが抑制される。なお、本発明における「矩形」には、上前コーナー部、上後コーナー部、下前コーナー部及び下後コーナー部が、上記断面視で所謂Ｒ形状とされているものも含まれる。

また、請求項２に記載のサスペンションメンバは、請求項１に記載のサスペンションメンバであって、前記上壁は、前記エンジンマウントブラケットを締結するための締結孔が形成された上平面部を有し、前記上平面部の板厚が前記上前コーナー部の板厚よりも厚く形成されている。

請求項２に記載の発明によれば、エンジンマウントブラケットを締結するための締結孔が形成された上壁の上平面部の板厚が、上前コーナー部の板厚よりも厚く形成されている。したがって、締結孔が形成されていても上壁の上平面部の剛性が確保される。また、上記の通り、上前コーナー部の剛性が向上されているので、上前コーナー部の板厚を上壁の上平面部の板厚よりも薄く形成することが可能となり、フロントクロスメンバの軽量化が可能となる。よって、車両の軽量化が図れる。

また、請求項３に記載のサスペンションメンバは、請求項２に記載のサスペンションメンバであって、前記下壁は、前記エンジンマウントブラケットを前記上平面部に締結するための作業孔が形成された下平面部を有し、前記下平面部の板厚が前記下後コーナー部の板厚よりも厚く形成されている。

請求項３に記載の発明によれば、エンジンマウントブラケットを上壁の上平面部に締結するための作業孔が形成された下壁の下平面部の板厚が、下後コーナー部の板厚よりも厚く形成されている。したがって、作業孔が形成されていても下壁の下平面部の剛性が確保される。また、上記の通り、下後コーナー部の剛性が向上されているので、下後コーナー部の板厚を下壁の下平面部の板厚よりも薄く形成することが可能となり、フロントクロスメンバの軽量化が可能となる。よって、車両の軽量化が図れる。

また、請求項４に記載のサスペンションメンバは、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のサスペンションメンバであって、前記フロントクロスメンバは、前記断面視で、前記上壁の内面と前記後壁の内面とを連結し、該フロントクロスメンバの上後コーナー部に閉断面形状を形成する第３傾斜壁と、前記断面視で、前記下壁の内面と前記前壁の内面とを連結し、該フロントクロスメンバの下前コーナー部に閉断面形状を形成する第４傾斜壁と、を有している。

請求項４に記載の発明によれば、フロントクロスメンバが、その延在方向と直交する断面視で、フロントクロスメンバの上壁の内面と後壁の内面とを連結し、フロントクロスメンバの上後コーナー部に閉断面形状を形成する第３傾斜壁と、フロントクロスメンバの下壁の内面と前壁の内面とを連結し、フロントクロスメンバの下前コーナー部に閉断面形状を形成する第４傾斜壁と、を有している。

したがって、フロントクロスメンバが第３傾斜壁及び第４傾斜壁を有していない構成に比べて、フロントクロスメンバの上後コーナー部及び下前コーナー部の剛性が向上される。つまり、本発明によれば、フロントクロスメンバの上前コーナー部、下後コーナー部、上後コーナー部及び下前コーナー部の剛性が向上される。よって、車両の停車中に中立軸が車体前後方向に沿った直線状となっても、エンジンがより安定的にフロントクロスメンバに支持される。

また、請求項５に記載のサスペンションメンバは、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載のサスペンションメンバであって、前記フロントクロスメンバの延在方向両端部に、フロントボデーマウントの車幅方向内側へ延在するクロス部が接合されており、前記断面視で、少なくとも前記上前コーナー部及び前記下後コーナー部が前記クロス部で覆われている。

請求項５に記載の発明によれば、フロントクロスメンバの延在方向と直交する断面視で、少なくとも上前コーナー部及び下後コーナー部が、フロントボデーマウントの車幅方向内側へ延在するクロス部で覆われている。したがって、フロントボデーマウントのクロス部がフロントクロスメンバと共に面外変形するのが抑制される。なお、本発明におけるクロス部には、上記断面視で上前コーナー部から下後コーナー部までを連続して覆う形状のものも含まれる。

また、請求項６に記載のサスペンションメンバは、請求項５に記載のサスペンションメンバであって、前記前壁の外面に接合された前記クロス部の上前接合部は、前記前壁の内面に連結された前記第１傾斜壁の上前連結部と車体上下方向でオーバーラップしている。

請求項６に記載の発明によれば、フロントクロスメンバの前壁の外面に接合されたクロス部の上前接合部が、フロントクロスメンバの前壁の内面に連結された第１傾斜壁の上前連結部と車体上下方向でオーバーラップしている。ここで、上記の通り、上前コーナー部の剛性が第１傾斜壁によって向上されている。つまり、第１傾斜壁の上前連結部は、剛性の高い部位となっている。

したがって、クロス部の上前接合部が、第１傾斜壁の上前連結部と車体上下方向でオーバーラップしていない構成に比べて、フロントクロスメンバにエンジンからの振動が伝達された際に、クロス部の上前接合部が、フロントクロスメンバの前壁の外面から剥離されるのが抑制される。なお、本発明における「オーバーラップ」とは、上前連結部の車体上下方向の領域内に上前接合部の少なくとも一部が存在することを言う。

また、請求項７に記載のサスペンションメンバは、請求項５又は請求項６に記載のサスペンションメンバであって、前記後壁の外面に接合された前記クロス部の下後接合部は、前記後壁の内面に連結された前記第２傾斜壁の下後連結部と車体上下方向でオーバーラップしている。

請求項７に記載の発明によれば、フロントクロスメンバの後壁の外面に接合されたクロス部の下後接合部が、フロントクロスメンバの後壁の内面に連結された第２傾斜壁の下後連結部と車体上下方向でオーバーラップしている。ここで、上記の通り、下後コーナー部の剛性が第２傾斜壁によって向上されている。つまり、第２傾斜壁の下後連結部は、剛性の高い部位となっている。

したがって、クロス部の下後接合部が、第２傾斜壁の下後連結部と車体上下方向でオーバーラップしていない構成に比べて、フロントクロスメンバにエンジンからの振動が伝達された際に、クロス部の下後接合部が、フロントクロスメンバの後壁の外面から剥離されるのが抑制される。なお、本発明における「オーバーラップ」とは、下後連結部の車体上下方向の領域内に下後接合部の少なくとも一部が存在することを言う。

請求項１に係る発明によれば、フロントクロスメンバにエンジンからの振動が伝達されても、そのフロントクロスメンバが車体上前方向へ面外変形するのを抑制することができる。

請求項２及び請求項３に係る発明によれば、フロントクロスメンバを軽量化することができ、結果的に車両を軽量化することができる。

請求項４に係る発明によれば、フロントクロスメンバでエンジンをより安定的に支持することができる。

請求項５に係る発明によれば、フロントボデーマウントのクロス部がフロントクロスメンバと共に面外変形するのを抑制することができる。

請求項６に係る発明によれば、フロントクロスメンバにエンジンからの振動が伝達された際に、フロントボデーマウントのクロス部の上前接合部が、フロントクロスメンバの前壁の外面から剥離されるのを抑制することができる。

請求項７に係る発明によれば、フロントクロスメンバにエンジンからの振動が伝達された際に、フロントボデーマウントのクロス部の下後接合部が、フロントクロスメンバの後壁の外面から剥離されるのを抑制することができる。

第１実施形態に係るサスペンションメンバを上方側から見て示す斜視図である。 第１実施形態に係るサスペンションメンバを上方側から見て示す分解斜視図である。 第１実施形態に係るサスペンションメンバを下方側から見て示す斜視図である。 図１におけるＸ−Ｘ線矢視断面図である。 図１におけるＹ−Ｙ線矢視断面図である。 （Ａ）第１実施形態に係るフロントクロスメンバの変形状態を示す断面図である。（Ｂ）比較例に係るフロントクロスメンバの変形状態を示す断面図である。 第２実施形態に係るフロントクロスメンバの形状を示す図５に相当する断面図である。

以下、本発明に係る実施の形態について、図面を基に詳細に説明する。なお、説明の便宜上、各図において適宜示す矢印ＵＰを車体上方向、矢印ＦＲを車体前方向、矢印ＲＨを車体右方向とする。また、以下の説明で、特記することなく上下、前後、左右の方向を記載した場合は、車体上下方向の上下、車体前後方向の前後、車体左右方向（車幅方向）の左右を示すものとする。

＜第１実施形態＞
まず、第１実施形態に係るサスペンションメンバ１２について説明する。図１〜図３に示されるサスペンションメンバ１２は、車体前後方向に沿って延在する左右一対のフロントサイドメンバ（図示省略）の前部下側に、そのフロントサイドメンバに吊り下げられた状態で支持されるようになっている。

各フロントサイドメンバは、車体前部側を車体後部側よりも高位に位置させるためのキック部を有している。したがって、サスペンションメンバ１２は、その前端部である後述する左右一対のフロントボデーマウント２２のマウント部２４が、キック部よりも車体前方側のフロントサイドメンバの前端部に取り付けられ、その後端部である後述するリアクロスメンバ４０の左右一対の締結部４６が、キック部の下端部に取り付けられるようになっている。

図１〜図３に示されるように、サスペンションメンバ１２は、平面視略「Ｕ」字状のフロントフレーム１４と、フロントフレーム１４の車体後方側に接合される平面視略「Ｕ」字状のリアフレーム１６と、を有している。フロントフレーム１４は、車幅方向に延在するフロントクロスメンバ２０と、フロントクロスメンバ２０の長手方向（車幅方向）両端部に設けられた左右一対のフロントボデーマウント２２と、を有している。

フロントクロスメンバ２０は、アルミニウム合金等の軽金属材の押出成形により、長手方向（車幅方向）と直交する断面視で、一定の矩形閉断面形状に形成されている。各フロントボデーマウント２２は、アルミニウム合金等の軽金属材のプレス成形により、平面視略「Ｌ」字状に形成されており、車体下方側が開放された開断面形状のアッパマウント２６と、車体上方側が開放された開断面形状のロアマウント２８と、を含んで構成されている。

そして、左右一対とされたフロントボデーマウント２２の各コーナー部が、各フロントサイドメンバの前端部に支持されるマウント部２４とされており、各マウント部２４には上下方向に貫通する貫通孔２４Ａが形成されている。なお、各貫通孔２４Ａには、それぞれ円筒状のカラー部材２５（図２参照）が車体下方側から挿入されて取り付けられるようになっている。

また、各フロントボデーマウント２２のマウント部２４よりも車幅方向内側が、その車幅方向内側へ延在する矩形閉断面形状のクロス部３６とされている。そして、後述するように、各クロス部３６が、それぞれフロントクロスメンバ２０の車幅方向両端部に被せられ（フロントクロスメンバ２０の車幅方向両端部が、それぞれ各クロス部３６内に挿入され）、その車幅方向両端部にアーク溶接によって線状に接合されている（図４参照）。

また、フロントクロスメンバ２０の上壁２０Ｕの長手方向（延在方向）略中央部から左端部側には、フロントクロスメンバ２０よりも短い長さで形成されたエンジンマウントブラケット１８が、ボルト締結及びアーク溶接によって接合されている。つまり、サスペンションメンバ１２の車体上方側には、エンジン及びトランスミッションを含むパワーユニット（図示省略）が配設されるようになっており、パワーユニットは、少なくともサスペンションメンバ１２等によって車体下方側から支持される構成になっている。

また、フロントクロスメンバ２０の下壁２０Ｄには、フロントクロスメンバ２０とほぼ同じ長さで形成されたクロスプレート３８が、ボルト締結又は溶接等によって接合されている。このクロスプレート３８により、フロントクロスメンバ２０の下壁２０Ｄ全体が保護される構成になっている。

なお、エンジンマウントブラケット１８は、アルミニウム合金等の軽金属材のダイカストによって車体下方側が開放された開断面形状に形成され、クロスプレート３８は、アルミニウム合金等の軽金属材のプレス成形によって車体上方側が開放された開断面形状に形成されている。また、フロントクロスメンバ２０の断面構造１０については、後で詳述する。

各フロントボデーマウント２２のマウント部２４よりも車体後方側は、車体前後方向に延在する左右一対のフロントサイドレール部３０とされている。各フロントサイドレール部３０は、延在方向と直交する断面視で矩形閉断面形状とされており、各フロントサイドレール部３０の延在方向（車体前後方向）における略中央部には、車幅方向から見た側面視で、車体下方側へ向かって凸となる（下凸状の）屈曲部３２が形成されている。

また、アッパマウント２６のフロントサイドレール部３０とロアマウント２８のフロントサイドレール部３０との間には、車体前後方向に延在する補強レール部３４（図２参照）が設けられている。補強レール部３４は、アルミニウム合金等の軽金属材のプレス成形によって車体下方側が開放された開断面形状に形成されており、フロントサイドレール部３０の屈曲部３２から後端部までを補強するように、その後端部まで延在されている。

リアフレーム１６は、車幅方向に延在するリアクロスメンバ４０を有している。リアクロスメンバ４０は、アッパメンバ４２と、アッパメンバ４２の下面側に設けられて、その下面側を保護するロアメンバ４４と、を含んで構成されている。アッパメンバ４２は、アルミニウム合金等の軽金属材のダイカストによって車体下方側が開放された開断面形状に形成されており、ロアメンバ４４は、アルミニウム合金等の軽金属材のプレス成形によって車体上方側が開放された開断面形状に形成されている。

アッパメンバ４２の車幅方向両端後部には、各フロントサイドメンバのキック部の下端部に取り付けるための締結部４６が形成されている。そして、締結部４６よりも車体前方側におけるアッパメンバ４２の車幅方向両端部には、サスペンションアーム（図示省略）を構成するロアアーム（図示省略）を取り付けるためのロアアーム取付部４８が形成されている。

また、アッパメンバ４２の車幅方向両端前部には、車体前方側へ延在する左右一対のアッパレール部４３が一体に形成されており、ロアメンバ４４の車幅方向両端前部には、車体前方側へ延在する左右一対のロアレール部４５が一体に形成されている。各アッパレール部４３の左右の側面と各ロアレール部４５の左右の側面とがアーク溶接によって線状に接合されることにより、延在方向と直交する断面視で矩形閉断面形状とされた左右一対のリアサイドレール部５０が構成されている。

そして、各リアサイドレール部５０の前部が、各フロントサイドレール部３０の後部に被せられ（各フロントサイドレール部３０の後部が、各リアサイドレール部５０内に挿入され）、各リアサイドレール部５０の前部における辺縁部が、それに重ね合わされた各フロントサイドレール部３０の後部における壁面（上面、下面及び左右の側面）にアーク溶接によって線状に接合されている。

つまり、各リアサイドレール部５０は、各フロントサイドレール部３０に沿って延在されており、アッパレール部４３の前部における辺縁部が、フロントサイドレール部３０を構成するアッパマウント２６の後部における上面及び左右の側面にアーク溶接され、ロアレール部４５の前部における辺縁部が、フロントサイドレール部３０を構成するロアマウント２８の後部における下面及び左右の側面にアーク溶接されている。

このように、フロントサイドレール部３０とリアサイドレール部５０とがアーク溶接による接合部で接合されることにより、フロントフレーム１４とリアフレーム１６とが一体的に接合され、フロントサイドレール部３０とリアサイドレール部５０とが連続して車体前後方向に延在し、かつフロントクロスメンバ２０とリアクロスメンバ４０とがそれぞれ車幅方向に延在するサスペンションメンバ１２が形成されるようになっている。

次に、フロントクロスメンバ２０の断面構造１０について、図４、図５を基に詳細に説明する。なお、図４〜図７ではクロスプレート３８を省略している。

図４、図５に示されるように、フロントクロスメンバ２０は、その延在方向（車幅方向）と直交する断面視で、上壁２０Ｕの内面と前壁２０Ｆの内面とを連結し、上前コーナー部６２に閉断面形状を形成する第１傾斜壁５２と、下壁２０Ｄの内面と後壁２０Ｂの内面とを連結し、下後コーナー部６４に閉断面形状を形成する第２傾斜壁５４と、を有している。

更に、フロントクロスメンバ２０は、その延在方向（車幅方向）と直交する断面視で、上壁２０Ｕの内面と後壁２０Ｂの内面とを連結し、上後コーナー部６６に閉断面形状を形成する第３傾斜壁５６と、下壁２０Ｄの内面と前壁２０Ｆの内面とを連結し、下前コーナー部６８に閉断面形状を形成する第４傾斜壁５８と、を有している。

なお、上前コーナー部６２は、第１傾斜壁５２と前壁２０Ｆとの連結部（以下「上前連結部という）５２Ａの上端部から第１傾斜壁５２と上壁２０Ｕとの連結部５２Ｂの左端部までの範囲（図４において矢印ＵＦで示される範囲）を指す。そして、下後コーナー部６４は、第２傾斜壁５４と後壁２０Ｂとの連結部（以下「下後連結部」という）５４Ａの下端部から第２傾斜壁５２と下壁２０Ｄとの連結部５４Ｂの右端部までの範囲（図４において矢印ＤＢで示される範囲）を指す。

また、上後コーナー部６６は、第３傾斜壁５６と後壁２０Ｂとの連結部（以下「上後連結部という）５６Ａの上端部から第３傾斜壁５６と上壁２０Ｕとの連結部５６Ｂの右端部までの範囲（図４において矢印ＵＢで示される範囲）を指す。そして、下前コーナー部６８は、第４傾斜壁５８と前壁２０Ｆとの連結部（以下「下前連結部」という）５８Ａの下端部から第４傾斜壁５８と下壁２０Ｄとの連結部５８Ｂの左端部までの範囲（図４において矢印ＤＦで示される範囲）を指す。

図４に示されるように、フロントクロスメンバ２０の両端部側における上前コーナー部６２、上後コーナー部６６、下後コーナー部６４及び下前コーナー部６８は、フロントボデーマウント２２のアッパマウント２６及びロアマウント２８におけるクロス部３６の車体下方側及び車体上方側へ折り曲げられた車体前後方向両端部２６Ａ、２８Ａで覆われている。

詳細に説明すると、フロントボデーマウント２２のアッパマウント２６におけるクロス部３６の車体下方側へ折り曲げられた車体前後方向両端部２６Ａが、それぞれ上前コーナー部６２及び上後コーナー部６６を被覆し、フロントボデーマウント２２のロアマウント２８におけるクロス部３６の車体上方側へ折り曲げられた車体前後方向両端部２８Ａが、それぞれ下後コーナー部６４及び下前コーナー部６８を被覆している。

そして、フロントクロスメンバ２０の前壁２０Ｆの外面及び後壁２０Ｂの外面に重ね合わされているアッパマウント２６のクロス部３６における車体前後方向両端部２６Ａの下辺縁部及びロアマウント２８のクロス部３６における車体前後方向両端部２８Ａの上辺縁部が、それぞれフロントクロスメンバ２０の前壁２０Ｆの外面及び後壁２０Ｂの外面にアーク溶接によって線状に接合されている。

なお、アッパマウント２６のクロス部３６における車幅方向内側辺縁部も、フロントクロスメンバ２０の上壁２０Ｕの外面、前壁２０Ｆの外面及び後壁２０Ｂの外面に重ね合わされてアーク溶接によって線状に接合されている。そして、ロアマウント２８のクロス部における車幅方向内側辺縁部も、フロントクロスメンバ２０の下壁２０Ｄの外面、前壁２０Ｆの外面及び後壁２０Ｂの外面に重ね合わされてアーク溶接によって線状に接合されている。

また、フロントクロスメンバ２０の前壁２０Ｆの外面に接合されたアッパマウント２６におけるクロス部３６のアーク溶接による上前接合部７２が、その前壁２０Ｆの内面に連結された第１傾斜壁５２の上前連結部５２Ａと車体上下方向でオーバーラップしている。換言すれば、図４に示される上前連結部５２Ａの車体上下方向の領域Ｅ１内に上前接合部７２の少なくとも一部が存在するように、上前接合部７２が上前連結部５２Ａと略同じ高さ位置に配置されている。

そして、フロントクロスメンバ２０の後壁２０Ｂの外面に接合されたアッパマウント２６におけるクロス部３６のアーク溶接による上後接合部７６が、その後壁２０Ｂの内面に連結された第３傾斜壁５６の上後連結部５６Ａと車体上下方向でオーバーラップしている。換言すれば、図４に示される上後連結部５６Ａの車体上下方向の領域Ｅ３内に上後接合部７６の少なくとも一部が存在するように、上後接合部７６が上後連結部５６Ａと略同じ高さ位置に配置されている。

更に、フロントクロスメンバ２０の後壁２０Ｂの外面に接合されたロアマウント２８におけるクロス部３６のアーク溶接による下後接合部７４が、その後壁２０Ｂの内面に連結された第２傾斜壁５４の下後連結部５４Ａと車体上下方向でオーバーラップしている。換言すれば、図４に示される下後連結部５４Ａの車体上下方向の領域Ｅ２内に下後接合部７４の少なくとも一部が存在するように、下後接合部７４が下後連結部５４Ａと略同じ高さ位置に配置されている。

そして、フロントクロスメンバ２０の前壁２０Ｆの外面に接合されたロアマウント２８におけるクロス部３６のアーク溶接による下前接合部７８が、その前壁２０Ｆの内面に連結された第４傾斜壁５８の下前連結部５８Ａと車体上下方向でオーバーラップしている。換言すれば、図４に示される下前連結部５８Ａの車体上下方向の領域Ｅ４内に下前接合部７８の少なくとも一部が存在するように、下前接合部７８が下前連結部５８Ａと略同じ高さ位置に配置されている。

図５に示されるように、フロントクロスメンバ２０の上壁２０Ｕは、エンジンマウントブラケット１８及びエンジンマウント８０をボルト８２及びナット８４で締結するためのボルト挿入孔である締結孔６０が形成された上平面部２０Ｕｔを有している。そして、その上平面部２０Ｕｔの板厚Ｄ１が上前コーナー部６２及び上後コーナー部６６の板厚Ｄ２よりも厚く形成されている。なお、エンジンマウントブラケット１８及びエンジンマウント８０にも、ボルト挿入孔１８Ａ、８０Ａが形成されている。

また、図１に示されるように、エンジンマウントブラケット１８の左端部が、左側のアッパマウント２６のクロス部３６における車幅方向内側端部を覆っている。したがって、図５に示されるように、フロントクロスメンバ２０の長手方向（延在方向）略中央部から左側のアッパマウント２６のクロス部３６までの間における上前コーナー部６２及び上後コーナー部６６が、それぞれエンジンマウントブラケット１８の車体下方側へ折り曲げられた車体前後方向両端部１８Ｂで覆われている。

そして、フロントクロスメンバ２０の前壁２０Ｆの外面及び後壁２０Ｂの外面に重ね合わされているエンジンマウントブラケット１８の車体前後方向両端部１８Ｂの下辺縁部が、それぞれフロントクロスメンバ２０の前壁２０Ｆの外面及び後壁２０Ｂの外面にアーク溶接によって線状に接合されている。

なお、フロントクロスメンバ２０の前壁２０Ｆの外面に接合されたエンジンマウントブラケット１８のアーク溶接による上前接合部７２も、第１傾斜壁５２の上前連結部５２Ａと車体上下方向でオーバーラップし、フロントクロスメンバ２０の後壁２０Ｂの外面に接合されたエンジンマウントブラケット１８のアーク溶接による上後接合部７６も、第３傾斜壁５６の上後連結部５６Ａと車体上下方向でオーバーラップしている。

また、左側のロアマウント２８のクロス部３６は、左側のアッパマウント２６のクロス部３６よりも車幅方向内側へ延在されており、エンジンマウントブラケット１８と車体上下方向で対向している。したがって、図５では、フロントクロスメンバ２０の上部側にエンジンマウントブラケット１８が示されており、フロントクロスメンバ２０の下部側にロアマウント２８のクロス部３６が示されている。

また、フロントクロスメンバ２０の下壁２０Ｄは、エンジンマウントブラケット１８及びエンジンマウント８０を上平面部２０Ｕｔにボルト８２及びナット８４で締結するために、そのナット８４を保持する工具（図示省略）を挿入させるための作業孔７０が形成された下平面部２０Ｄｔを有している。そして、その下平面部２０Ｄｔの板厚Ｄ３が下後コーナー部６４及び下前コーナー部６８の板厚Ｄ４よりも厚く形成されている。

なお、図示のフロントクロスメンバ２０では、板厚Ｄ１＝板厚Ｄ３とされ、板厚Ｄ２＝板厚Ｄ４とされているが、これに限定されるものではない。また、図示の第１傾斜壁５２、第２傾斜壁５４、第３傾斜壁５６及び第４傾斜壁５８の板厚は、板厚Ｄ２や板厚Ｄ４よりも薄く形成されているが、これに限定されるものではない。更に、左側のロアマウント２８におけるクロス部３６には、作業孔７０を露出させるための貫通孔２８Ｂ（図２も参照）が形成されている。

以上のような構成とされた第１実施形態に係るサスペンションメンバ１２において、次にその作用について説明する。

図１に示されるように、フロントクロスメンバ２０の上壁２０Ｕの長手方向（延在方向）略中央部から左端部側には、エンジンマウントブラケット１８が設けられている。そして、図５に示されるように、そのエンジンマウントブラケット１８には、エンジンマウント８０が取り付けられている。

すなわち、エンジンマウント８０及びエンジンマウントブラケット１８に形成されたボルト挿入孔８０Ａ、１８Ａと、上壁２０Ｕの上平面部２０Ｕｔに形成された締結孔６０と、に車体上方側からボルト８２が挿入され、下壁２０Ｄの下平面部２０Ｄｔに形成された作業孔７０から挿入された工具（図示省略）によって回転不能に保持されたナット８４に螺合されることにより、エンジンマウント８０がエンジンマウントブラケット１８と共に上壁２０Ｕに固定されている。

したがって、フロントクロスメンバ２０の上壁２０Ｕの少なくとも長手方向（延在方向）略中央部には、車両の走行中において、パワーユニット（エンジン）からの振動がエンジンマウント８０及びエンジンマウントブラケット１８を介して伝達されることにより、車体上前方向へ向かう荷重Ｆ（図５、図６参照）が入力される。

ここで、図６（Ｂ）に示されるように、第１傾斜壁５２、第２傾斜壁５４、第３傾斜壁５６及び第４傾斜壁５８が形成されていない比較例に係るフロントクロスメンバ１２０の場合は、特に上前コーナー部１６２及び下後コーナー部１６４が大きく変形する（上前コーナー部１６２及び下後コーナー部１６４の角度が９０°よりも大きくなるように変形する）。これは、次のような理由による。

図６（Ｂ）に示されるように、フロントクロスメンバ１２０の上壁１２０Ｕに荷重Ｆが入力された際、フロントクロスメンバ１２０には、その入力された荷重Ｆによる応力が最も作用し難い線状の領域、即ち中立軸Ｎが存在する。この場合の中立軸Ｎは、フロントクロスメンバ１２０の延在方向と直交する断面視で、フロントクロスメンバ１２０の図心Ｃを通り、車体後方上側（車体前方下側）に向かって傾斜する直線状となる。

したがって、フロントクロスメンバ１２０の上前コーナー部１６２及び下後コーナー部１６４は、上後コーナー部１６６及び下前コーナー部１６８に比べて中立軸Ｎから遠くなる部位となる。そのため、フロントクロスメンバ１２０の上前コーナー部１６２及び下後コーナー部１６４は、上後コーナー部１６６及び下前コーナー部１６８よりも面外変形が大きくなる。

しかしながら、図４〜図６（Ａ）に示されるように、第１実施形態に係るフロントクロスメンバ２０は、その延在方向と直交する断面視で、上壁２０Ｕの内面と前壁２０Ｆの内面とを連結し、上前コーナー部６２に閉断面形状を形成する第１傾斜壁５２と、下壁２０Ｄの内面と後壁２０Ｂの内面とを連結し、下後コーナー部６４に閉断面形状を形成する第２傾斜壁５４と、を有している。

したがって、フロントクロスメンバ２０が第１傾斜壁５２及び第２傾斜壁５４を有していない構成に比べて、フロントクロスメンバ２０の上前コーナー部６２及び下後コーナー部６４の剛性を向上させることができる。よって、フロントクロスメンバ２０の上壁２０Ｕの少なくとも長手方向（延在方向）略中央部に車体上前方向へ向かう荷重Ｆが入力されても、そのフロントクロスメンバ２０が車体上前方向に面外変形するのを抑制することができる。

なお、図６（Ｂ）に示されるフロントクロスメンバ１２０において、その断面形状を大きくすれば、剛性を向上させることができるが、この場合には、フロントクロスメンバ１２０の周辺部品の配置が困難になる。また、フロントクロスメンバ１２０の板厚を大きくすれば、剛性を向上させることができるが、フロントクロスメンバ１２０にアルミニウム合金等の軽金属材を使用することによる車両の軽量化のメリットが失われる。

図４〜図６（Ａ）に示される第１実施形態に係るフロントクロスメンバ２０によれば、第１傾斜壁５２及び第２傾斜壁５４を設ける（更には第３傾斜壁５６及び第４傾斜壁５８を設ける）という断面形状の変更だけで、フロントクロスメンバ２０の剛性（断面係数）を効率よく向上させることができる。よって、フロントクロスメンバ２０の板厚増加による重量増加を防止することができるとともに、周辺部品の配置変更等も不要にすることができる。

また、図４に示されるように、フロントクロスメンバ２０の両端部側における上前コーナー部６２、上後コーナー部６６、下後コーナー部６４及び下前コーナー部６８が、フロントボデーマウント２２のクロス部３６で覆われているが、フロントクロスメンバ２０の車体上前方向への面外変形が抑制されることにより、フロントボデーマウント２２のクロス部３６がフロントクロスメンバ２０と共に車体上前方向へ面外変形するのも抑制される。

しかも、フロントクロスメンバ２０の前壁２０Ｆの外面に接合されたクロス部３６の上前接合部７２は、その前壁２０Ｆの内面に連結された第１傾斜壁５２の上前連結部５２Ａと車体上下方向でオーバーラップしている。つまり、第１傾斜壁５２によって剛性が向上されている上前連結部５２Ａと略同じ高さ位置に、クロス部３６の上前接合部７２が配置されている。

したがって、クロス部３６の上前接合部７２が、第１傾斜壁５２の上前連結部５２Ａと車体上下方向でオーバーラップしていない構成に比べて、フロントクロスメンバ２０の上壁２０Ｕの少なくとも長手方向（延在方向）略中央部にパワーユニット（エンジン）からの振動が伝達された際に（車体上前方向へ向かう荷重Ｆが入力された際に）、クロス部３６の上前接合部７２が、前壁２０Ｆの外面から剥離されるのを抑制又は防止することができる。

同様に、フロントクロスメンバ２０の後壁２０Ｂの外面に接合されたクロス部３６の下後接合部７４が、その後壁２０Ｂの内面に連結された第２傾斜壁５４の下後連結部５４Ａと車体上下方向でオーバーラップしている。つまり、第２傾斜壁５４によって剛性が向上されている下後連結部５４Ａと略同じ高さ位置に、クロス部３６の下後接合部７４が配置されている。

したがって、クロス部３６の下後接合部７４が、第２傾斜壁５４の下後連結部５４Ａと車体上下方向でオーバーラップしていない構成に比べて、フロントクロスメンバ２０の上壁２０Ｕの少なくとも長手方向（延在方向）略中央部にパワーユニット（エンジン）からの振動が伝達された際に（車体上前方向へ向かう荷重Ｆが入力された際に）、クロス部３６の下後接合部７４が、後壁２０Ｂの外面から剥離されるのを抑制又は防止することができる。

また、第１実施形態に係るフロントクロスメンバ２０は、上記の通り、第１傾斜壁５２及び第２傾斜壁５４だけではなく、その延在方向と直交する断面視で、上壁２０Ｕの内面と後壁２０Ｂの内面とを連結し、上後コーナー部６６に閉断面形状を形成する第３傾斜壁５６と、下壁２０Ｄの内面と前壁２０Ｆの内面とを連結し、下前コーナー部６８に閉断面形状を形成する第４傾斜壁５８と、を有している。

したがって、フロントクロスメンバ２０が第３傾斜壁５６及び第４傾斜壁５８を有していない構成に比べて、フロントクロスメンバ２０の上後コーナー部６６及び下前コーナー部６８の剛性を向上させることができる。つまり、第１実施形態に係るフロントクロスメンバ２０は、上前コーナー部６２、下後コーナー部６４、上後コーナー部６６及び下前コーナー部６８の剛性が向上されている。よって、車両の停車中に中立軸Ｎが車体前後方向（水平方向）に沿った直線状となっても、パワーユニット（エンジン）をより安定的にフロントクロスメンバ２０で支持することができる。

また、エンジンマウントブラケット１８を締結するための締結孔６０が形成された上壁２０Ｕの上平面部２０Ｕｔの板厚Ｄ１が、上前コーナー部６２や上後コーナー部６６の板厚Ｄ２よりも厚く形成されている。したがって、締結孔６０が形成されていても、上壁２０Ｕの上平面部２０Ｕｔの剛性を確保することができる。

同様に、エンジンマウントブラケット１８を上壁２０Ｕの上平面部２０Ｕｔに締結するための作業孔７０が形成された下壁２０Ｄの下平面部２０Ｄｔの板厚Ｄ３が、下後コーナー部６４や下前コーナー部６８の板厚Ｄ４よりも厚く形成されている。したがって、作業孔７０が形成されていても、下壁２０Ｄの下平面部２０Ｄｔの剛性を確保することができる。

また、第１傾斜壁５２、第３傾斜壁５６、第２傾斜壁５４及び第４傾斜壁５８により、上前コーナー部６２、上後コーナー部６６、下後コーナー部６４及び下前コーナー部６８の剛性が向上されているため、上前コーナー部６２及び上後コーナー部６６の板厚Ｄ２を上壁２０Ｕの上平面部２０Ｕｔの板厚Ｄ１よりも薄く形成することができ、下後コーナー部６４及び下前コーナー部６８の板厚Ｄ４を下壁２０Ｄの下平面部２０Ｄｔの板厚Ｄ３よりも薄く形成することができる。つまり、フロントクロスメンバ２０の板厚を必要最小限まで低減させることができる。したがって、フロントクロスメンバ２０を軽量化することができ、結果的に車両を軽量化することができる。

また、フロントボデーマウント２２のクロス部３６とフロントクロスメンバ２０とはアーク溶接によって線接合されているので、両者を強固に接合することができ、両者の間に異物が入り込むことを抑制又は防止することができる。したがって、両者の間で電食が発生することも抑制又は防止することができる。なお、これは、フロントボデーマウント２２のフロントサイドレール部３０とリアクロスメンバ４０のリアサイドレール部５０とのアーク溶接による線接合においても同様である。

また、エンジンマウントブラケット１８及びリアクロスメンバ４０のアッパメンバ４２は、アルミニウム合金等の軽金属材のダイカストによって形成されているため、他の部品を取り付けるための座面やボス等を容易に形成することができる。すなわち、エンジンマウントブラケット１８及びリアクロスメンバ４０のアッパメンバ４２は、高剛性でありながら、形状の自由度が高く、部品点数の削減（形状の合理化）を図ることができる。

また、ロアアームは、リアクロスメンバ４０のアッパメンバ４２のみに取り付けられる構成であるため、ロアアームに対するサスペンションメンバ１２の支持剛性を向上させることができる。したがって、前輪（図示省略）やパワーユニット（エンジン）から入力される振動に起因する騒音を抑制することができる。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係るサスペンションメンバ１２について説明する。なお、上記第１実施形態と同等の部位には、同じ符号を付して詳細な説明（共通する作用も含む）は適宜省略する。

上記したように、車両の走行中において、フロントクロスメンバ２０の上壁２０Ｕの少なくとも長手方向（延在方向）略中央部には、パワーユニット（エンジン）からの振動が伝達されることにより、車体上前方向へ向かう荷重Ｆが入力される。そして、この場合、フロントクロスメンバ２０の上前コーナー部６２及び下後コーナー部６４は、上後コーナー部６６及び下前コーナー部６８よりも中立軸Ｎから遠くなるため、その上後コーナー部６６及び下前コーナー部６８よりも面外変形が大きくなる。

したがって、図７に示されるように、この第２実施形態におけるフロントクロスメンバ２０では、上壁２０Ｕの内面と前壁２０Ｆの内面とを連結し、上前コーナー部６２に閉断面形状を形成する第１傾斜壁５２と、下壁２０Ｄの内面と後壁２０Ｂの内面とを連結し、下後コーナー部６４に閉断面形状を形成する第２傾斜壁５４だけが設けられている。つまり、この第２実施形態におけるフロントクロスメンバ２０には、上記した第３傾斜壁５６及び第４傾斜壁５８が設けられていない。

よって、この第２実施形態の場合は、フロントクロスメンバ２０の上壁２０Ｕの少なくとも長手方向（延在方向）略中央部に車体上前方向へ向かう荷重Ｆが入力されても、そのフロントクロスメンバ２０が車体上前方向に面外変形するのを抑制できるとともに、第１実施形態におけるフロントクロスメンバ２０よりも、第３傾斜壁５６及び第４傾斜壁５８が形成されていない分、車両を更に軽量化することができる。

以上、本実施形態に係るサスペンションメンバ１２について図面を基に説明したが、本実施形態に係るサスペンションメンバ１２は、図示のものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、適宜設計変更可能なものである。例えば、軽金属材としては、アルミニウム合金に限定されるものではなく、マグネシウム合金等であってもよい。

また、フロントボデーマウント２２は、アッパマウント２６とロアマウント２８との二部材で構成される態様に限定されるものではなく、少なくともフロントクロスメンバ２０の上前コーナー部６２及び下後コーナー部６４をクロス部３６で覆うことができれば、例えば一部材で構成されていてもよい。

すなわち、フロントボデーマウント２２のクロス部３６は、上前コーナー部６２から下後コーナー部６４までを連続して覆う断面略「Ｃ」字状に形成されていてもよい。また、フロントボデーマウント２２のアッパマウント２６及びロアマウント２８をダイカストによって形成し、その剛性を向上させるようにしてもよい。

また、上記実施形態に係るフロントクロスメンバ２０は、第１傾斜壁５２と第２傾斜壁５４だけを有する構成、又は第１傾斜壁５２、第２傾斜壁５４、第３傾斜壁５６及び第４傾斜壁５８を有する構成で説明したが、第１傾斜壁５２と第２傾斜壁５４と第３傾斜壁５６だけを有する構成（第４傾斜壁５８だけが設けられない構成）とされていてもよい。

また、フロントボデーマウント２２のクロス部３６とフロントクロスメンバ２０とを線接合する溶接や、フロントボデーマウント２２のフロントサイドレール部３０とリアクロスメンバ４０のリアサイドレール部５０とを線接合する溶接は、アーク溶接に限定されるものではなく、例えばレーザー溶接等であってもよい。

１２ サスペンションメンバ
１８ エンジンマウントブラケット
２０ フロントクロスメンバ
２０Ｕ 上壁
２０Ｕｔ 上平面部
２０Ｄ 下壁
２０Ｄｔ 下平面部
２０Ｆ 前壁
２０Ｂ 後壁
２２ フロントボデーマウント
３６ クロス部
５２ 第１傾斜壁
５２Ａ 上前連結部
５４ 第２傾斜壁
５４Ａ 下後連結部
５６ 第３傾斜壁
５８ 第４傾斜壁
６０ 締結孔
６２ 上前コーナー部
６４ 下後コーナー部
６６ 上後コーナー部
６８ 下前コーナー部
７０ 作業孔
７２ 上前接合部
７４ 下後接合部

Claims (7)

1. 延在方向と直交する断面視で矩形閉断面形状とされ、上壁にエンジンマウントブラケットが設けられたフロントクロスメンバと、
   前記断面視で、前記フロントクロスメンバの上壁の内面と前壁の内面とを連結し、該フロントクロスメンバの上前コーナー部に閉断面形状を形成する第１傾斜壁と、
   前記断面視で、前記フロントクロスメンバの下壁の内面と後壁の内面とを連結し、該フロントクロスメンバの下後コーナー部に閉断面形状を形成する第２傾斜壁と、
   を有するサスペンションメンバ。
2. 前記上壁は、前記エンジンマウントブラケットを締結するための締結孔が形成された上平面部を有し、
   前記上平面部の板厚が前記上前コーナー部の板厚よりも厚く形成されている請求項１に記載のサスペンションメンバ。
3. 前記下壁は、前記エンジンマウントブラケットを前記上平面部に締結するための作業孔が形成された下平面部を有し、
   前記下平面部の板厚が前記下後コーナー部の板厚よりも厚く形成されている請求項２に記載のサスペンションメンバ。
4. 前記フロントクロスメンバは、
   前記断面視で、前記上壁の内面と前記後壁の内面とを連結し、該フロントクロスメンバの上後コーナー部に閉断面形状を形成する第３傾斜壁と、
   前記断面視で、前記下壁の内面と前記前壁の内面とを連結し、該フロントクロスメンバの下前コーナー部に閉断面形状を形成する第４傾斜壁と、
   を有する請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のサスペンションメンバ。
5. 前記フロントクロスメンバの延在方向両端部に、フロントボデーマウントの車幅方向内側へ延在するクロス部が接合されており、
   前記断面視で、少なくとも前記上前コーナー部及び前記下後コーナー部が前記クロス部で覆われている請求項１〜請求項４の何れか１項に記載のサスペンションメンバ。
6. 前記前壁の外面に接合された前記クロス部の上前接合部は、前記前壁の内面に連結された前記第１傾斜壁の上前連結部と車体上下方向でオーバーラップしている請求項５に記載のサスペンションメンバ。
7. 前記後壁の外面に接合された前記クロス部の下後接合部は、前記後壁の内面に連結された前記第２傾斜壁の下後連結部と車体上下方向でオーバーラップしている請求項５又は請求項６に記載のサスペンションメンバ。