JP6466098B2 - 車両用サブフレーム - Google Patents

Description

本発明は、車両用サブフレームに関し、特に、サスペンションアーム等を支持して自動車等の車両の車体に装着される車両用サブフレームに関するものである。

近年、自動車等の車両用サブフレームに対しては、サスペンションアームやスタビライザ等のサスペンション関連部品、ステアリングギアボックス等のステアリング関連部品、及びエンジン・トランスミッション系のマウント関連部品といった種々の外力印加部材が装着されるようになっている。

そのため、かかるサブフレームに対しては、その生産性等を向上させながら、その強度や剛性をより増大させることが求められている。

かかる状況下で、特許文献１は、アッパープレート及びロアプレートを接合してサスペンションフレームを形成し、このサスペンションフレームの左右の両端部に、サスペンションアームの支持部を前後に設けたサスペンションフレーム構造において、アッパープレートを、サスペンションアームの少なくとも後ろ側アーム部を支持する支持部を設けた一対のサイドプレートと、これらサイドプレート相互を連結するセンタープレートと、で連結した構成を開示する。かかる構成では、制動時、横荷重時あるいはエンジンマウント荷重時の剛性を向上することを企図している。

特開２００１−２９４１７２号公報

しかしながら、本発明者の検討によれば、特許文献１においては、センタープレートの板厚を薄くして質量を低くして軽量化を図る一方で、サイドプレートの板厚をセンタープレートの板厚よりも厚く形成して車体取付部の剛性を向上させることを企図したものであるが、ロアプレートの板厚に関する開示はないため、軽量化の点に関しては改善の余地がある。

更に、本発明者の検討によれば、車両の動力源であるエンジン等の仕様違いによる車両の派生別に適切に対応可能なように、サブフレームを構成する種々の部材の一部の置換を行うことが必要となる場合もあるが、エンジンの種々の仕様ではエンジン・トランスミッション系からの入力荷重が異なるため、特にエンジン・トランスミッション系を支持する構成部材の置換が容易である新規な構成も強く求められている状況にある。

本発明は、以上の検討を経てなされたもので、簡便な構成で、車両の派生別に適切に対応することができ、かつ必要な生産性や強度等を確保しながら軽量化することができる車両用サブフレームを提供することを目的とする。

以上の目的を達成すべく、本発明の第１の局面における車両用サブフレームは、車両の上下方向の上方側に位置する板状部材である上方部材と、前記上方部材にその下方側で対向する板状部材である下方部材と、を備え、前記上方部材と前記下方部材とが協働して、閉断面を成す本体部を構成し、前記上方部材は、前記車両の幅方向で互いに対向する第１の側方部材及び第２の側方部材、並びに前記第１の側方部材及び第２の側方部材の間に位置すると共に前記第１の側方部材及び第２の側方部材に各々接合された中央部材を有し、前記中央部材の板厚は、前記下方部材の板厚以下であると共に、前記第１の側方部材の板厚未満であり、かつ、前記第２の側方部材の板厚未満に設定され、前記中央部材は、前記第１の側方部材及び第２の側方部材の各々の上面に重ねて接合される一対の重ね部を有し、前記一対の重ね部は、各々所定の幅を有し、前記一対の重ね部の一部は、前記所定の幅が各々拡幅された一対の拡幅された部分であり、前記一対の拡幅された部分で、前記車両のステアリング系のステアリングギアボックスを取り付ける互いに対向した一対のステアリングギアボックス取付部を構成する。

また、本発明は、かかる第１の局面に加え、前記車両の上面視において、前記中央部材の面積は、第１の側方部材の面積と第２の側方部材の面積とを合わせた面積よりも大きく設定されたことを第２の局面とする。

また、本発明は、かかる第１又は第２の局面に加え、前記第１の側方部材及び第２の側方部材は、各々の上面に、前記車両のサスペンション系のスタビライザを取り付けるスタビライザ取付部を有することを第３の局面とする。

また、本発明は、かかる第１から第３のいずれかの局面に加え、前記第１の側方部材及び前記第２の側方部材は、各々の前角部に、前記車両の前方側に突出する突出取付部材を有することを第４の局面とする。

また、本発明は、かかる第１から第４のいずれかの局面に加え、前記第１の側方部材及び前記第２の側方部材は、前記幅方向における各々の外側縁部に切欠部を有し、前記切欠部の各々に前記本体部と車体部材とを連絡する連絡部材が固設されたことを第５の局面とする。

また、本発明は、かかる第５の局面に加え、前記中央部材は、前記幅方向における前記一対のステアリングギアボックス取付部の間に、前記車両のエンジン・ミッション系に連絡するトルクロッドを取り付けるトルクロッド取付部を有することを第６の局面とする。

また、本発明は、かかる第６の局面に加え、前記トルクロッド取付部は、前記中央部材の上面に固設されて前記トルクロッドを支持する支持部材、及び前記中央部材の上面と前記支持部材との間に画成されて、前記トルクロッドの一端部を収容する収容空間部を有することを第７の局面とする。

本発明の第１の局面における構成によれば、車両の上下方向の上方側に位置する板状部材である上方部材と、上方部材にその下方側で対向する板状部材である下方部材と、を備え、上方部材と下方部材とが協働して、閉断面を成す本体部を構成し、上方部材が、車両の幅方向で互いに対向する第１の側方部材及び第２の側方部材、並びに第１の側方部材及び第２の側方部材の間に位置すると共に第１の側方部材及び第２の側方部材に各々接合された中央部材を有し、中央部材の板厚が、下方部材の板厚以下であると共に、第１の側方部材の板厚未満であり、かつ、第２の側方部材の板厚未満に設定されたことにより、簡便な構成で、車両の派生別に適切に対応することができ、かつサブフレームの必要な生産性、強度や剛性を確保しながら、車両用サブフレームの軽量化を実現することができる。また、中央部材が、第１の側方部材及び第２の側方部材の各々の上面に重ねて接合される一対の重ね部を有することにより、中央部材の両側端部がそれよりも板厚の厚い第１の側方部材及び第２の側方部材上に簡便かつ適切に載置され得るため、第１の側方部材及び第２の側方部材に対する中央部材の正確な位置決めを行いながらこれらの接合代が適切に確保できるので、車両用サブフレームの溶接品質を向上しながらその生産性、強度や剛性をより確実に向上することができる。更に、一対の重ね部が、各々所定の幅を有し、一対の重ね部の一部が、かかる所定の幅が各々拡幅された一対の拡幅された部分であり、かかる一対の拡幅された部分で、車両のステアリング系のステアリングギアボックスを取り付ける互いに対向した一対のステアリングギアボックス取付部を構成することにより、ステアリングギアボックスの支持剛性を高めた態様で、それを車両用サブフレームに装着することができる。

また、本発明の第２の局面における構成によれば、車両の上面視において、中央部材の面積が、第１の側方部材の面積と第２の側方部材の面積とを合わせた面積よりも大きく設定されことにより、車両の派生別に適切に対応できると共に、車両用サブフレームの必要な生産性、強度や剛性を確保することができ、車両用サブフレームの一層の軽量化を実現することができる。

また、本発明の第３の局面における構成によれば、第１の側方部材及び第２の側方部材が、各々の上面に、車両のサスペンション系のスタビライザを取り付けるスタビライザ取付部を有することにより、スタビライザの取付け剛性・強度を高めた態様で、それを車両用サブフレームに装着することができる。

また、本発明の第４の局面における構成によれば、第１の側方部材及び第２の側方部材が、各々の前角部に、車両の前方側に突出する突出取付部材を有することにより、突出取付部材の支持強度を高めた態様で、衝突激力印加時の変形部材を車両用サブフレームに装着することができる。

また、本発明の第５の局面における構成によれば、第１の側方部材及び第２の側方部材が、幅方向における各々の外側縁部に切欠部を有し、切欠部の各々に本体部と車体部材とを連絡する連絡部材が固設されたことにより、車両用サブフレームを車体部材への取付強度を高めた態様でそれに装着することができる。

また、本発明の第６の局面における構成によれば、中央部材が、幅方向における一対のステアリングギアボックス取付部の間に、車両のエンジン・ミッション系に連絡するトルクロッドを取り付けるトルクロッド取付部を有することにより、車両用サブフレームの必要な強度や剛性を確保しながらその軽量化を果たすと共に、それへのステアリングギアボックスの取付け剛性・強度を高めた態様で、ステアリングギアボックスを車両用サブフレームに装着することができる。

また、本発明の第７の局面における構成によれば、トルクロッド取付部が、中央部材の上面に固設されてトルクロッドを支持する支持部材、及び中央部材の上面と支持部材との間に画成されて、トルクロッドの一端部を収容する収容空間部を有することにより、簡便な構成で、トルクロッドを車両用サブフレームに装着することができるトルクロッド取付け部を実現することができる。

本発明の実施形態における車両用のサブフレームの斜視図である。 本実施形態におけるサブフレームの平面図である。 本実施形態におけるサブフレームの側面図である。 図１の部分拡大斜視図である。

以下、図面を適宜参照して、本発明の実施形態における車両用のサブフレームにつき詳細に説明する。なお、図中、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸は、３軸直交座標系を成す。また、ｘ軸の正方向が車体の後ろ方向であり、ｙ軸の正方向が車体の右方向であり、かつ、ｚ軸の正方向が車体の上方向である。また、ｘ軸の方向を長手方向と呼ぶことがあり、ｙ軸の方向を幅方向と呼ぶことがある。

図１は、本実施形態におけるサブフレーム１の斜視図であり、図２は、本実施形態におけるサブフレーム１の平面図であり、また、図３は、本実施形態におけるサブフレーム１の側面図である。なお、図３は、サブフレーム１の右側面を示すが、説明の便宜上、左側面の構成要素の一部を括弧書きの符号で併せて示している。

図１から図３に示すように、サブフレーム１は、典型的には鋼板等の平板部材をプレス成形して得られるものであり、いずれも図示を省略するが、自動車等の車両のフロントエンジンベイを画成するフロントサイドフレーム等の車体に装着されながら、サスペンションアームを支持するものである。かかるサブフレーム１は、典型的には、ｘ−ｚ平面と平行な平面であって車体の幅方向の中央を長手方向に走る中央線を通る平面に対して、左右対称な形状を有する。

サブフレーム１においては、車体に装着される部位として、第１車体取付部Ａ１、第２車体取付部Ａ２、第３車体取付部Ａ３、及び第４車体取付部Ａ４の４カ所が設定され、サスペンションアームを支持する部位として、第１支持部Ｓ１、第２支持部Ｓ２、第３支持部Ｓ３、及び第４支持部Ｓ４の４カ所が設定されている。

また、サブフレーム１においては、各種の外力印加部品の装着用の取付部が設定されていてもよく、かかる各種の取付部としては、ステアリングギアボックス左取付部Ａ５、ステアリングギアボックス右取付部Ａ６、スタビライザ左取付部Ａ７、スタビライザ右取付部Ａ８、及びトルクロッド取付部Ａ９が挙げられる。

具体的には、サブフレーム１は、典型的には箱形の閉断面構造を呈する本体部１０を備える。本体部１０は、幅方向で互いに対向する左側方部材３０及び右側方部材４０、これらの間に位置してこれらに各々接合された中央部材５０から成る上方部材２０、並びに上方部材２０の下方でこれに対向する下方部材７０を備える。これらの各部材は、典型的には鋼板等の一枚の平板部材をプレス成形して得られるものであり、典型的にはアーク溶接等で対応して溶接されて一体化されている。

ここで、中央部材５０の板厚は、下方部材７０の板厚以下に設定され、かつ、左側方部材３０及び右側方部材４０の各々の板厚未満に設定されている。また、図１及び図２中で、左側方部材３０及び中央部材５０の溶接線を溶接線Ｌ１で示し、右側方部材４０及び中央部材５０の溶接線を溶接線Ｌ２で示す。また、上面視において、中央部材５０の面積は、左側方部材３０の面積と右側方部材４０の面積とを合わせた面積よりも大きく設定されていることが好ましい。

左側方部材３０は、基本的に上方に凸の形状を呈した板部材であり、その上壁３１の左前端部から垂下するように配設される縦壁部であると共に、かかる縦壁部を前後方向に貫通するように穿孔して形成された取付け孔３３を有する左前縦壁部３２、及びその上壁３１の後部を上下方向に貫通するように穿孔して形成された貫通孔であると共に、かかる貫
通孔に立設するように固設したナット部材１７０を有する左後ろ貫通孔３４を備える。

また、左側方部材３０は、左後ろ貫通孔３４の右側でその上壁３１を上下方向に各々貫通するように穿孔して形成されると共に、前後方向に互いに並置された一対の左取付け孔３５、及び１つの左後ろ貫通孔３４の後ろ側で、その上壁３１を上下方向に貫通するように穿孔して形成された左後ろ取付け孔３６を備える。

また、更に、左側方部材３０は、左前縦壁部３２の後方側でそれと隣接するように、その上壁３１の周縁部を右側に向かって切り欠かれた左切欠部３７と、かかる左切欠部３７の右側で上方に突出するように配設される突出部であると共に、それを上下方向に貫通するように穿孔して形成された左前取付け孔３９を有する左凸形状部３８を備える。

一方で、右側方部材４０は、基本的に上方に凸の形状を呈した板部材であり、その上壁４１の右前端部から垂下するように配設される縦壁部であると共に、かかる縦壁部を前後方向に貫通するように穿孔して形成された取付け孔４３を有する右前縦壁部４２、及びその上壁４１の後部を上下方向に貫通するように穿孔して形成された貫通孔であると共に、かかる貫通孔に立設するように固設したナット部材１７０を有する右後ろ貫通孔４４を備える。

また、右側方部材４０は、右後ろ貫通孔４４の左側でその上壁４１を上下方向に各々貫通するように穿孔して形成されると共に、前後方向に互いに並置された一対の右取付け孔４５、及び１つの右後ろ貫通孔４４の後ろ側で、その上壁４１を上下方向に貫通するように穿孔して形成された右後ろ取付け孔４６を備える。

また、更に、右側方部材４０は、右前縦壁部４２の後方側でそれと隣接するように、その上壁４１の周縁部を左側に向かって切り欠かれた右切欠部４７と、かかる右切欠部４７の左側で上方に突出するように配設される突出部であると共に、それを上下方向に貫通するように穿孔して形成された右前取付け孔４９を有する右凸形状部４８を備える。

かかる左側方部材３０及び右側方部材４０の間に位置すると共に、左側方部材３０及び右側方部材４０に対して各々所定の幅に設定された一対の重ね部Ｒ１及びＲ２を設けた態様でそれらの上部に各々接合された中央部材５０は、基本的に上方に凸の形状を呈した板部材である。かかる中央部材５０は、左側方部材３０に設けられた左切欠部３７の右側であって、その上壁５１の左端部でそれから上方に突出するように配設される凸部であると共に、かかる凸部を上下方向に貫通するように穿孔して形成された左前取付け孔５３を有する左凸部５２と、右側方部材４０に設けられた右切欠部４７の左側であって、その上壁５１の右端部でそれから上方に突出するように配設される凸部であると共に、かかる凸部を上下方向に貫通するように穿孔して形成された右前取付け孔５５を有する右凸部５４と、を備える。

ここで、左側方部材３０に設けられた左凸形状部３８の左前取付け孔３９と中央部材５０に設けられた左凸部５２の左前取付け孔５３は上下方向で対向すると共に、右側方部材４０に設けられた右凸形状部４８の右前取付け孔４９と中央部材５０に設けられた右凸部５４の右前取付け孔５５は上下方向で対向し、少なくともこれらの周囲では、左凸部５２の下面と左凸形状部３８の上面とが対応して当接し、右凸部５４の下面と右凸形状部４８の上面とが対応して当接している。また、左側方部材３０及び右側方部材４０と、中央部材５０と、を仮位置決めする際に、これらは、左凸部５２の下面側は左凸形状部３８の上面側でガイドされ得ると共に、右凸部５４の下面側は右凸形状部４８の上面側でガイドされ得る関係にある。

また、中央部材５０は、その上壁５１の中前方部を下方に陥設して形成された凹部であると共に、その凹部における上壁５１を上下方向に貫通するように穿孔して形成された前中取付け孔５７を有する前中凹部５６を備える。

かかる前中凹部５６に対しては、ナット部材１７０を立設させて固設した典型的には鋼材等のマウントブラケット６０が、典型的にはアーク溶接等で溶接されることにより固設されている。

また、中央部材５０は、前中凹部５６の後ろ側でその上壁５１を上下方向に各々貫通するように穿孔して形成された後ろ中取付け孔５８を備える。

かかる上方部材２０の下方でそれに対向して溶接された下方部材７０は、その底壁７１を上下方向に貫通するように穿孔して形成された貫通孔であると共に、左側方部材３０における左後ろ貫通孔３４に対してその下方で対向した左後ろ貫通孔７２、及びその底壁７１を上下方向に貫通するように穿孔して形成された貫通孔であると共に、右側方部材４０における右後ろ貫通孔４４に対してその下方で対向した右後ろ貫通孔７３を備える。

また、下方部材７０は、その底壁７１を受け形状に成形して形成された凹部であると共に、左側方部材３０における左切欠部３７に対してその下方で対向した左受け部７４、及びその底壁７１を受け形状に成形して形成された凹部であると共に、右側方部材４０における右切欠部４７に対してその下方で対向した右受け部７５を備える。

かかる左切欠部３７及び左受け部７４に対しては、典型的には鋼材等の左装着部材８０が、その底部を左受け部７４で支持されると共にその側壁部を左切欠部３７で支持された態様でこれらと典型的にはアーク溶接等で溶接されることにより固設されている。かかる左装着部材８０においては、その上端部に、カラー部材１６０がアーク溶接等で溶接されることにより固設されると共に、その下部に、左側方部材３０の左前縦壁部３２に設けられた取付け孔３３に対してその後方で対向する取付け孔８１が形成されている。

また、かかる右切欠部４７及び右受け部７５に対しては、典型的には鋼材等の右装着部材９０が、その底部を右受け部７５で支持されると共にその側壁部を右切欠部４７で支持された態様でこれらと典型的にはアーク溶接等で溶接されることにより固設されている。かかる右装着部材９０においては、その上端部に、カラー部材１６０がアーク溶接等で溶接されることにより固設されると共に、その下部に、右側方部材４０の右前縦壁部４２に設けられた取付け孔４３に対してその後方で対向する取付け孔９１が形成されている。

また更に、下方部材７０は、その底壁７１を上下方向に貫通するように穿孔して形成された貫通孔であると共に、左側方部材３０における左後ろ取付け孔３６に対してその下方で対向した左後ろ取付け孔７６、及びその底壁７１を上下方向に貫通するように穿孔して形成された貫通孔であると共に、右側方部材４０における右後ろ取付け孔４６に対してその下方で対向した右後ろ取付け孔７７を備える。

なお、中央部材５０及び下方部材７０においては、一対の左取付け孔３５の右側に位置して中央部材５０及び下方部材７０を上下方向に貫通する孔部ＯＬが設けられると共に、一対の右取付け孔４５の左側に位置して中央部材５０及び下方部材７０を上下方向に貫通する孔部ＯＲが設けられている。

次に、左側方部材３０及び右側方部材４０の各々の前角部に設けられた突出取付部材１００及び１３０の構成につき、図１から図３に加えて更に図４をも参照しながら、詳細に説明する。図４は、図１の部分拡大斜視図である。なお、図４は、左側の突出取付部材１
００の構成について示すものであるが、右側の突出取付部材１３０は、左側の突出取付部材１００の構成を左右反転した構成を有するものであるため、その詳細な説明を省略する。

図４に示すように、突出取付部材１００は、左側方部材３０の左前縦壁部３２から車両前方に突設するように、典型的にはアーク溶接等で溶接された上ブラケット１１０及び下ブラケット１２０から構成され、図示を省略する変形部材が締結される支持部材である。

詳しくは、上ブラケット１１０は、典型的には鋼板等の一枚の平板部材をプレス成形して得られるものである。かかる上ブラケット１００は、上下方向に穿孔して形成されると共に前後方向に互いに並置された上貫通孔１１１及び１１２を備える。上貫通孔１１１及び１１２には、それらに立設するようにナット部材１７０が各々固設されている。

また、上ブラケット１１０の下方でそれに溶接された下ブラケット１２０は、典型的には鋼板等の一枚の平板部材をプレス成形して得られるものである。かかる下ブラケット１２０には、上下方向に貫通するように穿孔して形成された貫通孔であると共に、上ブラケット１１０における上貫通孔１１１及び１１２に対してその下方で対向した下貫通孔１２１及び１２２を備える。

また、更に、下ブラケット１２０は、車体の内側の端部から上方に延在する縦壁１２３を有し、かかる縦壁１２３の上端部には、上ブラケット１１０が典型的にはアーク溶接等により溶接されている。

そのようにして構成された突出取付部材１００には、上ブラケット１１０に設けられた上貫通孔１１１及び１１２と下ブラケット１２０に設けられた下貫通孔１２１及び１２２を介して、いずれも図示を省略する変形部材が締結ボルト等の締結部材で締結されて装着される。かかる変形部材は、典型的には車両の前面衝突時に印加される車両前方からの激力が変形部材に印加された際に、後方に圧縮されながら潰れることによりエネルギ吸収をして、それよりも後方のサブフレーム１の部分への激力の入力を低減することができる。なお、本実施形態では、変形部材を突出取付部材１００に対して締結部材により締結して装着しているが、サブフレーム１に対して典型的にはアーク溶接等により溶接してサブフレーム１と一体化してもかまわない。

以上の構成において、本体部１０は、その内部が外部に開いた部分である第１開口部ＡＰ１、第２開口部ＡＰ２、第３開口部ＡＰ３、及び第４開口部ＡＰ４を備える。具体的には、第１開口部ＡＰ１は、左側方部材３０の左前縦壁部３２と左装着部材８０との間で、本体部１０の内部が外部に開いた部分である。第２開口部ＡＰ２は、右側方部材４０の右前縦壁部４２と右装着部材９０との間で、本体部１０の内部が外部に開いた部分である。第３開口部ＡＰ３は、左装着部材８０と左側方部材３０の左後ろ貫通孔３４及び下方部材７０の左後ろ貫通孔７２との間で、本体部１０の内部が外部に開いた部分である。また、第４開口部ＡＰ４は、右装着部材９０と右側方部材４０の右後ろ貫通孔４４及び下方部材７０の右後ろ貫通孔７３との間で、本体部１０の内部が外部に開いた部分である。

また、本体部１０は、第１支持部Ｓ１、第２支持部Ｓ２、第３支持部Ｓ３、及び第４支持部Ｓ４に加えて、ステアリングギアボックス左取付部Ａ５、ステアリングギアボックス右取付部Ａ６、スタビライザ左取付部Ａ７、スタビライザ右取付部Ａ８、及びトルクロッド取付部Ａ９が、各々対応して設定されていることになる。

詳しくは、第１支持部Ｓ１は、左側方部材３０の左前縦壁部３２と左装着部材８０との間に画成される第１開口部ＡＰ１に対応して配置される。かかる第１支持部Ｓ１において
は、左前縦壁部３２に設けられた取付け孔３３及び左装着部材８０に設けられた取付け孔８１を介して、いずれも図示を省略するサスペンションアームの左前ピボットが締結ボルト等の締結部材で締結されて装着される。かかる左前ピボットは、図示を省略する左前車輪側サスペンションピボットの右側に対向して位置するサスペンションピボットであり、左前車輪の車幅方向の位置を規定すると共に、本体部１０に対して主として車幅方向に相対的に大きな外力を印加する。かかる左前ピボットの典型的な構成としては、その締結部材が挿通されるカラー部材にゴム部が接着された構成を有し、長手方向のバネ定数が小さく車幅方向のバネ定数が大きいインシュレータブッシュ部材が挙げられる。

第２支持部Ｓ２は、右側方部材４０の右前縦壁部４２と右装着部材９０との間に画成される第２開口部ＡＰ２に対応して配置されている。かかる第２支持部Ｓ２においては、右前縦壁部４２に設けられた取付け孔４３及び右装着部材９０に設けられた取付け孔９１を介して、いずれも図示を省略するサスペンションアームの右前ピボットが締結ボルト等の締結部材で締結されて装着される。かかる右前ピボットは、図示を省略する右前車輪側サスペンションピボットの左側に対向して位置するサスペンションピボットであり、右前車輪の車幅方向の位置を規定すると共に、本体部１０に対して主として車幅方向に相対的に大きな外力を印加する。かかる右前ピボットの典型的な構成としては、その締結部材が挿通されるカラー部材にゴム部が接着された構成を有し、長手方向のバネ定数が小さく車幅方向のバネ定数が大きいインシュレータブッシュ部材が挙げられる。

第３支持部Ｓ３は、左側方部材３０のナット部材１７０を固設した左後ろ貫通孔３４、及び下方部材７０の左後ろ貫通孔７２に対応して配置されている。かかる第３支持部Ｓ３においては、これらのナット部材１７０及び左後ろ貫通孔３４及び７２を介して、いずれも図示を省略する左サスペンションアームの左後ろサスペンションピボットが締結ボルト等の締結部材で締結されて装着される。

第４支持部Ｓ４は、右側方部材４０のナット部材１７０を固設した右後ろ貫通孔４４、及び下方部材７０の右後ろ貫通孔７３に対応して配置されている。かかる第４支持部Ｓ４においては、これらのナット部材１７０及び右後ろ貫通孔４４及び７３を介して、いずれも図示を省略する右サスペンションアームの右後ろサスペンションピボットが締結ボルト等の締結部材で締結されて装着される。

ここで、左右のサスペンションアームは、典型的にはフロントサスペンションのＬ型ロアアームであり、かかる場合には、左後ろサスペンションピボット及び右後ろサスペンションピボットは、典型的にはそれらの対応する締結部材が挿通されるカラー部材にゴム部が接着された構成を有し、上下方向のバネ定数が小さく長手方向及び車幅方向のバネ定数が大きいコンプライアンスブッシュ部材である。また、第３開口部ＡＰ３は、所定のジオメトリに拘束される左サスペンションアームの左後ろピボットに連なる部分が左側方部材３０及び下方部材７０に干渉しないようなクリアランス間隙を画成し、かつ、第４開口部ＡＰ４は、所定のジオメトリに拘束される右サスペンションアームの右後ろピボットに連なる部分が右側方部材４０及び下方部材７０に干渉しないようなクリアランス間隙を画成している。

ステアリングギアボックス左取付部Ａ５は、左側方部材３０の左前取付け孔３９及び中央部材５０の左前取付け孔５３に対応して配置され、かつ、ステアリングギアボックス右取付部Ａ６は、右側方部材４０の右前取付け孔４８及び中央部材５０の右前取付け孔５５に対応して配置されている。かかるステアリングギアボックス左取付部Ａ５においては、左前取付け孔３９及び５３を介して、いずれも図示を省略するステアリングギアボックスが締結ボルト等の締結部材で締結されて装着されると共に、かかるステアリングギアボックス右取付部Ａ６においては、右前取付け孔４９及び５５を介して、いずれも図示を省略
するステアリングギアボックスが締結ボルト等の締結部材で締結されて装着される。ここで、重ね部Ｒ１及びＲ２の幅は、ステアリングギアボックス左取付部Ａ５及びステアリングギアボックス右取付部Ａ６において拡幅されているため、ステアリングギアボックスを支持するこれらの支持強度・剛性が高められている。なお、ステアリングギアボックスの仕様等によっては、中央部材５０の後ろ中取付け孔５８をステアリングギアボックスの取付け部として設定してもよく、更に、左前取付け孔３９及び５３の間、並びに右前取付け孔３９及び５３の間にはカラー部材が各々嵌装されていてもよく、後ろ中取付け孔５８に対してもカラー部材が固設されていてもよい。

スタビライザ左取付部Ａ７は、左側方部材３０の一対の左取付け孔３５に対応して配置され、かつ、スタビライザ右取付部Ａ８は、右側方部材４０の一対の右取付け孔４５に対応して配置されている。かかるスタビライザ左取付部Ａ７及びスタビライザ右取付部Ａ８においては、これらの左取付け孔３５及び右取付け孔４５を介して、いずれも図示を省略する棒状のスタビライザが取付ブラケットと共に締結ボルト等の締結部材で締結されて装着される。

トルクロッド取付部Ａ９は、中央部材５０の前中取付け孔５７を有する前中凹部５６、及びナット部材１７０を固設したマウントブラケット６０に対応して配置されている。かかるマウント取付部Ａ９においては、これらの前中取付け孔５７及びナット部材１７０を介して、いずれも図示を省略する典型的には図示を省略するエンジン・トランスミッション系のマウント部材が、締結ボルト等の締結部材で締結されて装着される。かかるマウント部材は、典型的にはその締結部材が挿通されるカラー部材にゴム部が接着された構成を有し、上下方向のバネ定数が小さく長手方向及び車幅方向のバネ定数が大きく設定されたエンジン・トランスミッション系の動きを抑制するもので、典型的には鋼材等の部材を介して、エンジン・トランスミッション系のケースに連結される。

併せて、第１車体取付部Ａ１、第２車体取付部Ａ２、第３車体取付部Ａ３、及び第４車体取付部Ａ４も設定されている。

詳しくは、第１車体取付部Ａ１は、左装着部材８０のカラー部材１６０に対応して配置されている。ここで、左装着部材８０がその底部を左受け部７４で支持されると共にその側壁部を左切欠部３７で支持された態様でこれら固設されているものである。かかる第１車体取付部Ａ１においては、左装着部材８０のカラー部材１６０が、いずれも図示を省略する締結ボルト等の締結部材で左フロントサイドフレームに締結されて車体側に装着される。

第２車体取付部Ａ２は、右装着部材９０のカラー部材１６０に対応して配置されている。ここで、右装着部材９０がその底部を右受け部７５で支持されると共にその側壁部を右切欠部４７で支持された態様でこれら固設されているものである。かかる第２車体取付部Ａ２においては、右装着部材９０のカラー部材１６０が、いずれも図示を省略する締結ボルト等の締結部材で右フロントサイドフレームに締結されて車体側に装着される。

第３車体取付部Ａ３は、左側方部材３０の左後ろ取付け孔３６、及び下方部材７０の左後ろ取付け孔７６に対応して、第１支持部Ｓ１の斜め左後方に配置されている。かかる第３車体取付部Ａ３においては、左側方部材３０及び下方部材７０が、これらの左後ろ取付け孔３６及び７６を介して、図示を省略する締結ボルト等の締結部材で左フロントサイドフレームに締結されて車体側に装着される。なお、左後ろ取付け孔３６及び７６の間には、カラー部材１６０が嵌装されていてもよい。

第４車体取付部Ａ４は、右側方部材４０の右後ろ取付け孔４６、及び下方部材７０の右
後ろ取付け孔７７に対応して、第２支持部Ｓ２の斜め右後方に配置されている。かかる第４車体取付部Ａ４においては、右側方部材４０及び下方部材７０が、これらの右後ろ取付け孔４６及び７７を介して、図示を省略する締結ボルト等の締結部材で右フロントサイドフレームに締結されて車体側に装着される。なお、右後ろ取付け孔４６及び７７の間には、カラー部材１６０が嵌装されていてもよい。

ここで、前述したように、中央部材５０の板厚は、下方部材７０の板厚以下に設定され、かつ、左側方部材３０及び右側方部材４０の各々の板厚未満に設定されている。これは、左側方部材３０及び右側方部材４０は、相対的に高い荷重である左右のサスペンションアーム及びスタビライザからの入力荷重を主に受け止め、下方部材７０は、相対的に高い荷重である主に左右のサスペンションアームからの入力荷重を主に受け止めるものであるが、中央部材５０は、相対的に荷重の低いエンジン・トランスミッション系からの入力荷重を主に受け止める事情を考慮したためである。併せて、かかる事情を考慮して、上面視において、中央部材５０の面積は、左側方部材３０の面積と右側方部材４０の面積とを合わせた面積よりも大きく設定されていることが好ましい。

また、車両の仕様派生別に対応するために、エンジン・トランスミッション系の載せ替え等によりエンジン・トランスミッション系からの入力荷重が大きくなる場合には、中央部材５０の板厚を厚く設定すればよく、下方部材７０と同じ板厚にする等の設定が適宜可能である。更に、本体部１０においては、左側方部材３０及び右側方部材４０の上方に中央部材５０が配置されて接合される構成であるため、中央部材５０の板厚や形状をのみ変更して、サブフレーム１の全体的な重量や製造コストの上昇を抑えることができる。

これに対応して、左側方部材３０及び中央部材５０間に画成される溶接線Ｌ１は、第１支持部Ｓ１、第１車体取付部Ａ１、スタビライザ左取付部Ａ７、第３支持部Ｓ３及び第３車体取付部Ａ３と、ステアリングギアボックス左取付部Ａ５と、の間を縫うように前後方向に延在することになる。一方で、右側方部材４０及び中央部材５０間に画成される溶接線Ｌ２は、第２支持部Ｓ２、第２車体取付部Ａ２、スタビライザ右取付部Ａ８、第４支持部Ｓ４及び第４車体取付部Ａ４と、ステアリングギアボックス右取付部Ａ６と、の間を縫うように前後方向に延在することになる。併せて、溶接線Ｌ１は、孔部ＯＬの左側をこれに干渉しないように前後方向に延在する。一方で、溶接線Ｌ２は、 孔部ＯＲの右側をこれに干渉しないように前後方向に延在する。かかる溶接線Ｌ１及びＬ２は、中央部材５０の幅方向の両側端部と左側方部材３０の上壁３１及び右側方部材４０の上壁４１との間に対応して設定されるものであるが、更に、左側方部材３０の右側端部及び右側方部材４０の左側端部と中央部材５０の上壁５１との間にも溶接線を設定すれば、それらの接合強度はより増強され得る。

なお、以上の各種ナット部材及びカラー部材は、典型的には鋼材等の金属製である。

また、以上の本実施形態においては、サスペンションアームは、同機能を有するものであれば、Ｌ型以外のものであってもよく、サブフレーム１は、いわゆるリジット形式ではなく、いわゆるフローティング形式で車体に装着されていてもよい。

なお、本発明は、部材の種類、形状、配置、個数等は前述の実施形態に限定されるものではなく、その構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはもちろんである。

以上のように、本発明においては、簡便な構成で、車両の派生別に適切に対応することができ、かつ必要な生産性や強度等を確保しながら軽量化することができる車両用サブフ
レームを提供することができるものであるため、その汎用普遍的な性格から広範に車両等の移動体のサブフレームの分野に適用され得るものと期待される。

１…サブフレーム
１０…本体部
２０…上方部材
３０…左側方部材
３１、４１、５１…上壁
３２…左前縦壁部
３３、４３…取付け孔
３４、７２…左後ろ貫通孔
３５…左取付け孔
３６、７６…左後ろ取付け孔
３７…左切欠部
３８…左凸形状部
３９…左前取付け孔
４０…右側方部材
４２…右前縦壁部
４４、７３…右後ろ貫通孔
４５…右取付け孔
４６、７７…右後ろ取付け孔
４７…右切欠部
４８…右凸形状部
４９…右前取付け孔
５０…中央部材
５２…左凸部
５３…左前貫通孔
５４…右凸部
５５…右前貫通孔
５６…前中凹部
５７…前中取付け孔
５８…後ろ中取付け孔
６０…マウントブラケット
７０…下方部材
７１…底壁
７４…左受け部
７５…右受け部
８０…左装着部材
８１…取付け孔
９０…右装着部材
９１…取付け孔
１００、１３０…突出取付部材
１１０…上ブラケット
１１１、１１２…上貫通孔
１２０…下ブラケット
１２１、１２２…下貫通孔
１２３…壁部
１６０…カラー部材
１７０…ナット部材
Ｓ１…第１支持部
Ｓ２…第２支持部
Ｓ３…第３支持部
Ｓ４…第４支持部
Ａ１…第１車体取付部
Ａ２…第２車体取付部
Ａ３…第３車体取付部
Ａ４…第４車体取付部
Ａ５…ステアリングギアボックス左取付部
Ａ６…ステアリングギアボックス右取付部
Ａ７…スタビライザ左取付部
Ａ８…スタビライザ右取付部
Ａ９…トルクロッド取付部
ＡＰ１…第１開口部
ＡＰ２…第２開口部
ＡＰ３…第３開口部
ＡＰ４…第４開口部
Ｌ１…溶接線
Ｌ２…溶接線
ＯＬ…孔部
ＯＲ…孔部
Ｒ１…重ね部
Ｒ２…重ね部

Claims (7)

1. 車両の上下方向の上方側に位置する板状部材である上方部材と、
   前記上方部材にその下方側で対向する板状部材である下方部材と、
   を備え、
   前記上方部材と前記下方部材とが協働して、閉断面を成す本体部を構成し、
   前記上方部材は、前記車両の幅方向で互いに対向する第１の側方部材及び第２の側方部材、並びに前記第１の側方部材及び第２の側方部材の間に位置すると共に前記第１の側方部材及び第２の側方部材に各々接合された中央部材を有し、
   前記中央部材の板厚は、前記下方部材の板厚以下であると共に、前記第１の側方部材の板厚未満であり、かつ、前記第２の側方部材の板厚未満に設定され、
   前記中央部材は、前記第１の側方部材及び第２の側方部材の各々の上面に重ねて接合される一対の重ね部を有し、
   前記一対の重ね部は、各々所定の幅を有し、前記一対の重ね部の一部は、前記所定の幅が各々拡幅された一対の拡幅された部分であり、前記一対の拡幅された部分で、前記車両のステアリング系のステアリングギアボックスを取り付ける互いに対向した一対のステアリングギアボックス取付部を構成する車両用サブフレーム。
2. 前記車両の上面視において、前記中央部材の面積は、第１の側方部材の面積と第２の側方部材の面積とを合わせた面積よりも大きく設定された請求項１に記載の車両用サブフレーム。
3. 前記第１の側方部材及び第２の側方部材は、各々の上面に、前記車両のサスペンション系のスタビライザを取り付けるスタビライザ取付部を有する請求項１又は２に記載の車両用サブフレーム。
4. 前記第１の側方部材及び前記第２の側方部材は、各々の前角部に、前記車両の前方側に突出する突出取付部材を有する請求項１から３のいずれかに記載の車両用サブフレーム
5. 前記第１の側方部材及び前記第２の側方部材は、前記幅方向における各々の外側縁部に切欠部を有し、
   前記切欠部の各々に前記本体部と車体部材とを連絡する連絡部材が固設された請求項１から４のいずれかに記載の車両用サブフレーム。
6. 前記中央部材は、前記幅方向における前記一対のステアリングギアボックス取付部の間に、前記車両のエンジン・ミッション系に連絡するトルクロッドを取り付けるトルクロッド取付部を有する請求項５に記載の車両用サブフレーム。
7. 前記トルクロッド取付部は、前記中央部材の上面に固設されて前記トルクロッドを支持する支持部材、及び前記中央部材の上面と前記支持部材との間に画成されて、前記トルクロッドの一端部を収容する収容空間部を有する請求項６に記載の車両用サブフレーム。

Images