JP6721649B2

JP6721649B2 - サブフレーム構造

Info

Publication number: JP6721649B2
Application number: JP2018183010A
Authority: JP
Inventors: 悟野口
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2018-09-27
Filing date: 2018-09-27
Publication date: 2020-07-15
Anticipated expiration: 2038-09-27
Also published as: CN110949522A; CN110949522B; JP2020050208A

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、エンジンやモータ等の駆動源（パワーユニット）をマウントする前部マウント用ブラケット及び後部マウント用ブラケットを備えたサブフレーム構造が開示されている。

特許文献１に開示されたサブフレーム構造では、前部マウント用ブラケットが前側クロスメンバに対して取り付けられていると共に、後部マウント用ブラケットが後側クロスメンバに対して取り付けられている。

特許第３６４９４６１号公報

ところで、一般的には、駆動源を支持する支持部材（マウント用ブラケット）の支持剛性を高めることで、駆動源の振動に起因する車体の振動を低減させることができる。

しかしながら、支持部材の支持剛性を高めるためには、ブラケットの大型化やブラケットの板厚の増加等が必要となり、車体全体の重量増加やコスト増加等を招来する。

本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、車体全体の重量増加やコスト増加を抑制しつつ、パワーユニットの支持剛性を向上させ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沿って延びるクロスメンバとを有するサブフレーム構造であって、前記クロスメンバに支持されるパワーユニット用マウントと、前記パワーユニット用マウントと前記クロスメンバとの間に設けられるブラケットと、を備え、前記ブラケットと前記クロスメンバとの間には、第１カラー部材が設けられていることを特徴とする。

本発明では、車体全体の重量増加やコスト増加を抑制しつつ、パワーユニットの支持剛性を向上させ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に示す状態から第１〜第３防振装置を取り外した状態を示すリヤサブフレームの平面図である。図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った拡大縦断面図である。図３のＶ−Ｖ線に沿った拡大縦断面図である。（ａ）は、前クロスメンバに取り付けられたブラケットを車両前方からみた拡大正面図、（ｂ）は、前クロスメンバ及びブラケットの拡大斜視図である。第１カラー部材及び第２カラー部材の取付状態を示す分解斜視図である。

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、図３は、図２に示す状態から第１〜第３防振装置を取り外した状態を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及び図３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（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略中央には、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に締結されるボルトＢ及びナットＮ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。

なお、このマウント部２４は、「クロスメンバに支持されるパワーユニット用マウント」として機能するものである。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。

図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った拡大縦断面図、図５は、図３のＶ−Ｖ線に沿った拡大縦断面図である。

図４に示されるように、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２０ａと、軸直断面がコ字状に形成された下壁２０ｂとを有し、上壁２０ａの左右下端部と下壁２０ｂ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２０ａと下壁２０ｂとの間には、閉断面を有する閉断面部２６が設けられている。後クロスメンバ２２は、前クロスメンバ２０と同様に、上壁２２ａと下壁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４及び図５に示されるように、前クロスメンバ２０において、第１防振装置１２及び第２防振装置１４のそれぞれマウント部２４、２４と、前クロスメンバ２０との間には、左右一対のブラケット２８、２８がそれぞれ介装されている。各ブラケット２８は、それぞれ左右対称に構成されている（図３参照）。なお、図４及び図５では、第２防振装置１４に配置されたブラケット２８のみを図示し、第１防振装置１２に配置されたブラケット２８の図示を省略している。

図６（ａ）は、前クロスメンバに取り付けられたブラケットを車両前方からみた拡大正面図、図６（ｂ）は、前クロスメンバ及びブラケットの拡大斜視図である。

ブラケット２８は、平面視して略三角形状を呈し（図３参照）、金属材料で形成されている。また、図６（ｂ）に示されるように、ブラケット２８は、一般部３０と、座部３２と、開口部３４とを有している。ブラケット２８の３つの頂部（角部）２９ａ〜２９ｃは、略円形状のボルト挿通孔３５を有し、第１防振装置１２及び第２防振装置１４のマウント部２４、２４をそれぞれ取り付けるための座部３２、３２がそれぞれ設けられている。各座部３２は、ブラケット２８の一般部３０と比較してマウント部２４側（車両上方側）に向かって突出した凸形状を呈している。

ブラケット２８の各頂部２９ａ（２９ｂ、２９ｃ）には、各頂部２９ａ（２９ｂ、２９ｃ）の上面から前クロスメンバ２０の上面よりも下方側に向かって延出する一組の延出片３６、３６が設けられている。一対の延出片３６、３６の間には、側面視して略コ字状からなり、車両前後方向に向けて開口する開口部３４が設けられている。突出片３６を設けない場合と比較して、本実施形態では、この一組の突出片３６、３６を設けることでブラケット２８の外周縁部における周長を増大させることができる。

なお、各頂部２９ａ（２９ｂ、２９ｃ）に設けられた一組の延出片３６、３６のうち、前クロスメンバ２０の車両前方側で車幅方向に沿って所定間隔離間する２つの頂部２９ａ、２９ｂは、一組の延出片３６、３６の長さ（下方に向かって延出する長さ）がそれぞれ略同じ長さになっている。これに対して、前クロスメンバ２０の車両後方側に位置する頂部２９ｃでは、車幅方向内側の延出片３６の長さが、車幅方向外側の延出片３６の長さよりも長くなっている。

前記した開口部３４に関し、本実施形態では、開口部３４を車両前後方向に向けて開口するように形成しているが、これに限定されるものではない。例えば、開口部３４を左右方向に向けて開口し、又は、車両前後方向と左右方向との間の斜め方向に向けて開口するように形成してもよい。

図７は、第１カラー部材及び第２カラー部材の取付状態を示す分解斜視図である。

図４、図５、及び、図７に示されるように、ブラケット２８と前クロスメンバ２０との間には、第１カラー部材３８が設けられている。すなわち、ブラケット２８の下面と前クロスメンバ２０（上壁２０ａ）の上面との間には、円環状を呈する第１カラー部材３８が介装されている。図４に示されるように、第１カラー部材３８は、軸直断面が略円形状で内部に貫通孔４０を有する円盤部４２と、円盤部４２の上部側に設けられ、半径外方向に向かって拡径する上部側フランジ部４４とを備えて構成されている。第１カラー部材３８は、金属材料で形成され、高い剛性・強度を有している。

図４に示されるように、前クロスメンバ２０の閉断面部２６内には、第１カラー部材３８と同軸状に上下方向に沿って配置された第２カラー部材４６が設けられている。第１カラー部材３８の下端面は、前クロスメンバ２０の上壁２０ａの上面に当接していると共に、第２カラー部材４６の上端面は、前クロスメンバ２０の上壁２０ａの下面に当接している。第２カラー部材４６は、金属材料で形成され、高い剛性・強度を有している。

第２カラー部材４６は、内部に貫通孔４８が形成された円筒部５０と、拡径フランジ部５２とを有する。第１カラー部材３８の貫通孔４０と第２カラー部材４６の貫通孔４８とは、それぞれ連通している。第２カラー部材４６の円筒部５０の下端部は、下壁２０ｂを貫通して外部にその一部が露出している。拡径フランジ部５２は、円筒部５０の上端に設けられ、円筒部５０の他の部位と比較して半径外方向に向かって拡径している。

第１、第２防振装置１２、１４のマウント部２４、２４、ブラケット２８、２８、及び、前クロスメンバ２０に対して締結されるボルトＢが各貫通孔４０、４８を挿通することで、第１カラー部材３８及び第２カラー部材４６が前クロスメンバ２０に対してそれぞれ装着されている。換言すると、第１カラー部材３８及び第２カラー部材４６は、ボルトＢ及びナットＮを介して、マウント部２４、ブラケット２８及び前クロスメンバ２０と共に共締めされている（図４参照）。

なお、上壁２０ａと下壁２０ｂとの端部同士を接合して前クロスメンバ２０を製造する際、予め、第１カラー部材３８を上壁２０ａの上面に対して接合・固定しておくと共に、第２カラー部材４６の上端及び下方側を上壁２０ａ及び下壁２０ｂに対してそれぞれ接合・固定しておくとよい。

図３及び図５に示されるように、前クロスメンバ２０は、車幅方向の中央部で下方に向かって窪む凹部５４を有する。また、ブラケット２８は、車両前方で車幅方向の内側に位置する頂部２９ａと、車両後方に位置する頂部２９ｃとを繋ぐ一辺５６を有する。このブラケット２８の一辺５６は、凹部５４を形成する面部５８に沿って延びている。

平面視した場合、ブラケット２８の頂部２９ａと頂部２９ｃとを繋ぐ一辺５６と、前クロスメンバ２０の凹部５４を形成する面部５８とが、互いに略平行となるように沿うように形成されている（図３参照）。

本実施形態に係るリヤサブフレーム１０が組み込まれた車両後部は、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、ブラケット２８と前クロスメンバ２０との間に、円環状の第１カラー部材３８が介装されている（図４参照）。これにより、本実施形態では、第１防振装置１２及び第２防振装置１４を介して、パワーユニットＰから入力される振動を、ブラケット２８及び第１カラー部材３８からなる高剛性部位で好適に支持することができる。この結果、本実施形態では、車体全体の重量増加やコスト増加を抑制しつつ、パワーユニットＰの支持剛性を向上させることができる。

また、本実施形態では、前クロスメンバ２０に軸直断面が閉断面である閉断面部２６が設けられ、この閉断面部２６に、第１カラー部材３８と同軸上に配置される第２カラー部材４６が設けられている（図４参照）。これにより、本実施形態では、第１防振装置１２及び第２防振装置１４のマウント部２４が受容した上方からの荷重を、順に、ブラケット２８→第１カラー部材３８→第２カラー部材４６を介して、前クロスメンバ２０の閉断面部２６及び閉断面部２６の底面に伝達することができ、パワーユニットＰの支持剛性をより一層向上させることができる。

さらに、本実施形態では、ブラケット２８が、平面視して略三角形状を呈している（図３参照）。これにより、本実施形態では、パワーユニットＰの周辺部品との干渉を回避しつつ、パワーユニットＰの支持剛性を向上させることができる。

さらにまた、本実施形態では、平面視して、ブラケット２８の頂部２９ａと頂部２９ｃとを繋ぐ一辺５６が、前クロスメンバ２０の凹部５４を形成する面部５８に沿って延びている（図３、図５参照）。これにより、本実施形態では、ブラケット２８の一辺５６から前クロスメンバ２０の凹部５４を形成する面部５８に対する荷重伝達効率が向上する。この結果、本実施形態では、パワーユニットＰの支持剛性をより一層向上させることができる。

さらにまた、本実施形態では、ブラケット２８の３つの頂部２９ａ、２９ｂ、２９ｃに、マウント部２４を取り付けるための座部３２がそれぞれ設けられ、各座部３２は、ブラケット２８の一般部３０と比較してマウント部２４側に突出した凸形状を呈している（図６（ａ）、図６（ｂ）参照）。これにより、本実施形態では、第１防振装置１２及び第２防振装置１４が取り付けられる座部３２以外の一般部３０が、車体振動によってパワーユニットＰと接触しないようにすることで、ビビリ音の発生を抑制することができる。また、本実施形態では、ブラケット２８の３つの頂部２９ａ、２９ｂ、２９ｃからなる３点でパワーユニットＰをバランスよく固定することで、ブラケット２８の剛性・強度を向上させることができる。さらに、本実施形態では、座部３２を設けることで、座部３２に対するマウント部２４の取付位置がわかりやすくなり、簡便に位置決めを行うことができる。

さらにまた、本実施形態では、ブラケット２８の頂部２９ａ、２９ｂ、２９ｃに、側面視して略コ字状からなり、車両前後方向に開口する開口部３４が設けられている（図６（ａ）、図６（ｂ）参照）。これにより、本実施形態では、略コ字状の開口部３４とすることで、各座部３２の剛性を向上させることができる。さらに、本実施形態では、ボルトＢ及びナットＮの締結時において、ブラケット２８と前クロスメンバ２０との間に介装される第１カラー部材３８の締結状態が開口部３４によって容易に視認することができる。この結果、本実施形態では、ブラケット２８及び前クロスメンバ２０に対する第１カラー部材３８の組付作業を容易に遂行することができる。

１０リヤサブフレーム（サブフレーム）
１８縦メンバ
２０前クロスメンバ（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閉断面部
２８ブラケット
２９ａ〜２９ｃ頂部
３２座部
３４開口部
３８第１カラー部材
４６第２カラー部材
５４凹部
５６（ブラケットの）一辺
５８（凹部を形成する）面部
Ｐパワーユニット

Claims

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沿って延びるクロスメンバとを有するサブフレーム構造であって、
前記クロスメンバに支持されるパワーユニット用マウントと、
前記パワーユニット用マウントと前記クロスメンバとの間に設けられるブラケットと、
を備え、
前記ブラケットと前記クロスメンバとの間には、第１カラー部材が設けられており、
前記ブラケットは、平面視して略三角形状を呈し、
前記クロスメンバは、車幅方向の中央部で下方に向かって窪む凹部を有し、
前記ブラケットの一辺は、前記凹部を形成する面部に沿って延びている
ことを特徴とするサブフレーム構造。
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沿って延びるクロスメンバとを有するサブフレーム構造であって、
前記クロスメンバに支持されるパワーユニット用マウントと、
前記パワーユニット用マウントと前記クロスメンバとの間に設けられるブラケットと、
を備え、
前記ブラケットと前記クロスメンバとの間には、第１カラー部材が設けられており、
前記ブラケットは、平面視して略三角形状を呈し、
前記ブラケットの３つの頂部には、パワーユニット用マウントを取り付けるための座部がそれぞれ設けられ、
前記各座部は、前記ブラケットの一般部と比較して前記パワーユニット用マウント側に突出した凸形状を呈している
ことを特徴とするサブフレーム構造。
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、
前記クロスメンバには、軸直断面が閉断面である閉断面部が設けられ、
前記閉断面部内には、前記第１カラー部材と同軸上に配置される第２カラー部材が設けられていることを特徴とするサブフレーム構造。
請求項２記載のサブフレーム構造において、
前記ブラケットの頂部には、側面視して略コ字状からなり、車両前後方向又は左右方向に開口する開口部が設けられていることを特徴とするサブフレーム構造。