JP7368730B2 - リアサブフレーム - Google Patents
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Description
この発明は、リアサブフレームに関する。
下記特許文献１にあるように、自動車には、デファレンシャルギアやアーム部品などの懸架部品を自動車の車体下部に支持するためのリアサブフレームが備えられている。リアサブフレームに求められる設計要件の一つとして剛性がある。具体的には、各部品の重量を支えるための剛性に加えて、自動車のコーナリング時にアーム部品から加わる横力と、自動車の加速時または減速時にアーム部品から加わる前後力とに対しても、十分に耐えられる剛性が求められる。
剛性を高めるために、リアサブフレームの板厚を単純に増すことも考えられるが、その場合には、リアサブフレーム自体の重量が増して燃費を悪化させる懸念がある。一般的に、機械的強度の向上と軽量化は相反する関係にあるため、これらの両立は容易ではない。
特許文献１では、車両の正面衝突時に、マウントボルトがフレーム構造物の第２ホールから外れ、フレーム構造物の車体構造の補強効果を失わせることによって、車体の減速度を減少させている。すなわち、正面衝突時に補強効果を積極的に失わせることを目的としており、剛性向上を求めてはいない。
特許文献１では、車両の正面衝突時に、マウントボルトがフレーム構造物の第２ホールから外れ、フレーム構造物の車体構造の補強効果を失わせることによって、車体の減速度を減少させている。すなわち、正面衝突時に補強効果を積極的に失わせることを目的としており、剛性向上を求めてはいない。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、軽量でかつ高い剛性を持つリアサブフレームの提供を目的とする。
上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用している。
（１）本発明の一態様に係るリアサブフレームは、互いに対をなす第１サイド部及び第２サイド部と、前記第１サイド部及び前記第２サイド部間を一体に繋ぐリア部とを有する、平面視でＵ字状の外形をなし、前記Ｕ字状に沿った延在方向の一端から他端にかけての各位置において、前記延在方向に垂直な断面が閉じている、Ｕ字メンバと；前記第１サイド部及び前記第２サイド部の内側間を繋ぐフロントクロスメンバと；前記第１サイド部に接続されて前記第１サイド部から離間する方向に延在する第１延長メンバ、及び、前記第２サイド部に接続されて前記第２サイド部から離間する方向に延在する第２延長メンバと；前記平面視で、前記第１サイド部及び前記第１延長メンバ間の接続位置に隣接し、前記第１サイド部及び前記第１延長メンバの双方に接続され、第１締結中心をもって第１アッパーアームが連結される第１アッパーアームリアマウントと；前記平面視で、前記第２サイド部及び前記第２延長メンバ間の接続位置に隣接し、前記第２サイド部及び前記第２延長メンバの双方に接続され、第２締結中心をもって第２アッパーアームが連結される第２アッパーアームリアマウントと；を備える。
（１）本発明の一態様に係るリアサブフレームは、互いに対をなす第１サイド部及び第２サイド部と、前記第１サイド部及び前記第２サイド部間を一体に繋ぐリア部とを有する、平面視でＵ字状の外形をなし、前記Ｕ字状に沿った延在方向の一端から他端にかけての各位置において、前記延在方向に垂直な断面が閉じている、Ｕ字メンバと；前記第１サイド部及び前記第２サイド部の内側間を繋ぐフロントクロスメンバと；前記第１サイド部に接続されて前記第１サイド部から離間する方向に延在する第１延長メンバ、及び、前記第２サイド部に接続されて前記第２サイド部から離間する方向に延在する第２延長メンバと；前記平面視で、前記第１サイド部及び前記第１延長メンバ間の接続位置に隣接し、前記第１サイド部及び前記第１延長メンバの双方に接続され、第１締結中心をもって第１アッパーアームが連結される第１アッパーアームリアマウントと；前記平面視で、前記第２サイド部及び前記第２延長メンバ間の接続位置に隣接し、前記第２サイド部及び前記第２延長メンバの双方に接続され、第２締結中心をもって第２アッパーアームが連結される第２アッパーアームリアマウントと；を備える。
上記（１）に記載のリアサブフレームによれば、延在方向の一端から他端にかけて断面が閉じた状態が連続しているＵ字メンバを採用しているため、従来構造に比べて、剛性を高めることができる。しかも、Ｕ字メンバは、延在方向に垂直な断面が閉じているパイプ状の部品であるため、ハイドロフォーム、パイプの曲げ加工、モナカ構造、ＵＯ鋼管、の何れでも製造できる。したがって、補強部材追加を伴うことなく、リアサブフレームとしての剛性を高めることができる。
また、上記（１）に記載のリアサブフレームによれば、第１延長メンバ及び第１サイド部間の接合を、これらの双方に接合する第１アッパーアームリアマウントによって補強できる。同様に、第２延長メンバ及び第２サイド部間の接合を、これらの双方に接合する第２アッパーアームリアマウントによって補強できる。したがって、追加部材を用いることなく、リアサブフレームの剛性をより高めることができる。
（２）上記（１）に記載のリアサブフレームにおいて、以下のように構成してもよい：前記第１アッパーアーム及び一対のうちの一方の後輪間の第３締結中心、及び、前記第１締結中心の双方を通る直線である第１荷重線が、前記平面視で前記Ｕ字メンバの剪断中心線と交差する点を含んでかつ前記Ｕ字メンバの延在方向に垂直な縦断面で見て、前記第１荷重線が前記Ｕ字メンバの内方を通り；前記第２アッパーアーム及び他方の後輪間の第４締結中心、及び、前記第２締結中心の双方を通る直線である第２荷重線が、前記平面視で前記Ｕ字メンバの剪断中心線と交差する点を含んでかつ前記Ｕ字メンバの延在方向に垂直な縦断面で見て、前記第２荷重線が前記Ｕ字メンバの内方を通る。
上記（２）に記載のリアサブフレームの場合、一方の後輪から第１アッパーアームに加わる荷重を、Ｕ字メンバの剪断中心線回りのねじり変形を抑制しながら第１アッパーアームリアマウントを介してＵ字メンバに効率よく伝えることができる。同様に、他方の後輪から第２アッパーアームに加わる荷重も、Ｕ字メンバの剪断中心線回りのねじり変形を抑制しながら第２アッパーアームリアマウントを介してＵ字メンバに効率よく伝えることができる。したがって、一対の後輪から加えられる荷重を、高い荷重伝達効率をもって受け止めることができる。
上記（２）に記載のリアサブフレームの場合、一方の後輪から第１アッパーアームに加わる荷重を、Ｕ字メンバの剪断中心線回りのねじり変形を抑制しながら第１アッパーアームリアマウントを介してＵ字メンバに効率よく伝えることができる。同様に、他方の後輪から第２アッパーアームに加わる荷重も、Ｕ字メンバの剪断中心線回りのねじり変形を抑制しながら第２アッパーアームリアマウントを介してＵ字メンバに効率よく伝えることができる。したがって、一対の後輪から加えられる荷重を、高い荷重伝達効率をもって受け止めることができる。
（３）上記（２）に記載のリアサブフレームにおいて、以下のように構成してもよい：前記平面視で前記第１荷重線が前記Ｕ字メンバの剪断中心線と交差する点を含んでかつ、前記Ｕ字メンバの延在方向に垂直な縦断面で見て、前記第１延長メンバの剪断中心線が前記Ｕ字メンバの内方を通り；前記平面視で前記第２荷重線が前記Ｕ字メンバの剪断中心線と交差する点を含んでかつ、前記Ｕ字メンバの延在方向に垂直な縦断面で見て、前記第２延長メンバの剪断中心線が前記Ｕ字メンバの内方を通る。
上記（３）に記載のリアサブフレームの場合、各メンバのねじり変形を抑制しながら各荷重を伝達できるので、より高い荷重伝達効率を得ることが可能になる。
（４）前記（２）に記載のリアサブフレームにおいて、以下のように構成してもよい：前記第１荷重線が、前記平面視で前記Ｕ字メンバの剪断中心線と交差する点を含んでかつ前記Ｕ字メンバの延在方向に垂直な縦断面で見て、前記第１荷重線と前記Ｕ字メンバの剪断中心との距離が、前記縦断面で囲まれる面積の平方根を６で除した値よりも小さく；前記第２荷重線が、前記平面視で前記Ｕ字メンバの剪断中心線と交差する点を含んでかつ前記Ｕ字メンバの延在方向に垂直な縦断面で見て、前記第２荷重線と前記Ｕ字メンバの剪断中心との距離が、前記縦断面で囲まれる面積の平方根を６で除した値よりも小さい。
上記（４）に記載のリアサブフレームの場合、一方の後輪から第１アッパーアームに加わる荷重を、Ｕ字メンバの剪断中心線回りのねじり変形をさらに抑制しながら第１アッパーアームリアマウントを介してＵ字メンバに効率よく伝えることができる。同様に、他方の後輪から第２アッパーアームに加わる荷重も、Ｕ字メンバの剪断中心線回りのねじり変形をさらに抑制しながら第２アッパーアームリアマウントを介してＵ字メンバに効率よく伝えることができる。したがって、一対の後輪から加えられる荷重を、より高い荷重伝達効率をもって受け止めることができる。
（５）上記（３）に記載のリアサブフレームにおいて、以下のように構成してもよい：前記平面視で前記第１荷重線が前記Ｕ字メンバの剪断中心線と交差する点を含んでかつ前記Ｕ字メンバの延在方向に垂直な縦断面で見て、前記第１荷重線と、前記Ｕ字メンバの剪断中心と、前記第１延長メンバの剪断中心線のそれぞれの距離が、前記縦断面で囲まれる面積の平方根を６で除した値よりも小さく；前記平面視で、前記第２荷重線が、前記Ｕ字メンバの剪断中心線と交差する点を含んでかつ前記Ｕ字メンバの延在方向に垂直な縦断面で見て、前記第２荷重線と、前記Ｕ字メンバの剪断中心と、前記第２延長メンバの剪断中心線のそれぞれの距離が、前記縦断面で囲まれる面積の平方根を６で除した値よりも小さい。
上記（５）に記載のリアサブフレームの場合、各メンバのねじり変形をさらに抑制しながら各荷重を伝達できるので、より高い荷重伝達効率を得ることが可能になる。
上記（３）に記載のリアサブフレームの場合、各メンバのねじり変形を抑制しながら各荷重を伝達できるので、より高い荷重伝達効率を得ることが可能になる。
（４）前記（２）に記載のリアサブフレームにおいて、以下のように構成してもよい：前記第１荷重線が、前記平面視で前記Ｕ字メンバの剪断中心線と交差する点を含んでかつ前記Ｕ字メンバの延在方向に垂直な縦断面で見て、前記第１荷重線と前記Ｕ字メンバの剪断中心との距離が、前記縦断面で囲まれる面積の平方根を６で除した値よりも小さく；前記第２荷重線が、前記平面視で前記Ｕ字メンバの剪断中心線と交差する点を含んでかつ前記Ｕ字メンバの延在方向に垂直な縦断面で見て、前記第２荷重線と前記Ｕ字メンバの剪断中心との距離が、前記縦断面で囲まれる面積の平方根を６で除した値よりも小さい。
上記（４）に記載のリアサブフレームの場合、一方の後輪から第１アッパーアームに加わる荷重を、Ｕ字メンバの剪断中心線回りのねじり変形をさらに抑制しながら第１アッパーアームリアマウントを介してＵ字メンバに効率よく伝えることができる。同様に、他方の後輪から第２アッパーアームに加わる荷重も、Ｕ字メンバの剪断中心線回りのねじり変形をさらに抑制しながら第２アッパーアームリアマウントを介してＵ字メンバに効率よく伝えることができる。したがって、一対の後輪から加えられる荷重を、より高い荷重伝達効率をもって受け止めることができる。
（５）上記（３）に記載のリアサブフレームにおいて、以下のように構成してもよい：前記平面視で前記第１荷重線が前記Ｕ字メンバの剪断中心線と交差する点を含んでかつ前記Ｕ字メンバの延在方向に垂直な縦断面で見て、前記第１荷重線と、前記Ｕ字メンバの剪断中心と、前記第１延長メンバの剪断中心線のそれぞれの距離が、前記縦断面で囲まれる面積の平方根を６で除した値よりも小さく；前記平面視で、前記第２荷重線が、前記Ｕ字メンバの剪断中心線と交差する点を含んでかつ前記Ｕ字メンバの延在方向に垂直な縦断面で見て、前記第２荷重線と、前記Ｕ字メンバの剪断中心と、前記第２延長メンバの剪断中心線のそれぞれの距離が、前記縦断面で囲まれる面積の平方根を６で除した値よりも小さい。
上記（５）に記載のリアサブフレームの場合、各メンバのねじり変形をさらに抑制しながら各荷重を伝達できるので、より高い荷重伝達効率を得ることが可能になる。
（６）上記（１）～（５）の何れか１項に記載のリアサブフレームは、前記平面視において、前記第１サイド部の、前記フロントクロスメンバとの接続位置に対して裏面側である外側位置に接続された第１アッパーアームフロントマウントと；前記第２サイド部の、前記フロントクロスメンバとの接続位置に対して裏面側である外側位置に接続された第２アッパーアームフロントマウントと；をさらに備えてもよい。
上記（６）に記載のリアサブフレームの場合、一方の後輪より第１アッパーアームフロントマウントを介して第１サイド部に伝わる外力を、フロントクロスメンバの軸力によって支えることができる。同様に、他方の後輪より第２アッパーアームフロントマウントを介して第２サイド部に伝わる外力も、フロントクロスメンバの軸力によって支えることができる。
（７）上記（１）～（６）の何れか１項に記載のリアサブフレームは、前記Ｕ字メンバの表面に孔を有し、前記孔によって形成される前記Ｕ字メンバの延在方向に垂直な断面内における不連続領域の長さ寸法が、前記断面の周方向に沿った全長の１／４以下であってもよい。
上記（７）に記載のリアサブフレームの場合、例えば左右サイドメンバ（第１サイド部及び第２サイド部）に、電着塗装時の排液孔をあけてもよい。ただし、左右サイドメンバの延在方向に垂直な断面において、上記排液孔が形成する不連続領域が断面の大半を占めてしまうと、上記（１）～（６）の剛性向上効果を著しく低下させることが懸念されるが、前記不連続領域が断面全長の１／４以下であれば剛性向上効果の低下はほとんどなく、高い荷重伝達効率を得ることが可能になる。
ただし、前記孔を不用意に多数設けてしまうと、剛性向上効果を著しく低下させることが懸念されるため、１つのＵ字メンバに形成する前記孔の個数は１０個以下である事が望ましい。
（８）本発明の他の態様に係るリアサブフレームは、互いに対をなす第１サイド部及び第２サイド部と、前記第１サイド部及び前記第２サイド部間を一体に繋ぐリア部とを有する、平面視でＵ字状の外形をなし、前記Ｕ字状に沿った延在方向の一端から他端にかけての各位置において、前記延在方向に垂直な断面が閉じている、Ｕ字メンバと；前記第１サイド部及び前記第２サイド部の内側間を繋ぐフロントクロスメンバと；前記第１サイド部に接続されて前記第１サイド部から離間する方向に延在する第１延長メンバ、及び、前記第２サイド部に接続されて前記第２サイド部から離間する方向に延在する第２延長メンバと；を備え、前記Ｕ字メンバの表面に孔を有し、前記孔によって形成される前記Ｕ字メンバの延在方向に垂直な断面内における不連続領域の長さ寸法が、前記断面の周方向に沿った全長の１／４以下である。
上記（６）に記載のリアサブフレームの場合、一方の後輪より第１アッパーアームフロントマウントを介して第１サイド部に伝わる外力を、フロントクロスメンバの軸力によって支えることができる。同様に、他方の後輪より第２アッパーアームフロントマウントを介して第２サイド部に伝わる外力も、フロントクロスメンバの軸力によって支えることができる。
（７）上記（１）～（６）の何れか１項に記載のリアサブフレームは、前記Ｕ字メンバの表面に孔を有し、前記孔によって形成される前記Ｕ字メンバの延在方向に垂直な断面内における不連続領域の長さ寸法が、前記断面の周方向に沿った全長の１／４以下であってもよい。
上記（７）に記載のリアサブフレームの場合、例えば左右サイドメンバ（第１サイド部及び第２サイド部）に、電着塗装時の排液孔をあけてもよい。ただし、左右サイドメンバの延在方向に垂直な断面において、上記排液孔が形成する不連続領域が断面の大半を占めてしまうと、上記（１）～（６）の剛性向上効果を著しく低下させることが懸念されるが、前記不連続領域が断面全長の１／４以下であれば剛性向上効果の低下はほとんどなく、高い荷重伝達効率を得ることが可能になる。
ただし、前記孔を不用意に多数設けてしまうと、剛性向上効果を著しく低下させることが懸念されるため、１つのＵ字メンバに形成する前記孔の個数は１０個以下である事が望ましい。
（８）本発明の他の態様に係るリアサブフレームは、互いに対をなす第１サイド部及び第２サイド部と、前記第１サイド部及び前記第２サイド部間を一体に繋ぐリア部とを有する、平面視でＵ字状の外形をなし、前記Ｕ字状に沿った延在方向の一端から他端にかけての各位置において、前記延在方向に垂直な断面が閉じている、Ｕ字メンバと；前記第１サイド部及び前記第２サイド部の内側間を繋ぐフロントクロスメンバと；前記第１サイド部に接続されて前記第１サイド部から離間する方向に延在する第１延長メンバ、及び、前記第２サイド部に接続されて前記第２サイド部から離間する方向に延在する第２延長メンバと；を備え、前記Ｕ字メンバの表面に孔を有し、前記孔によって形成される前記Ｕ字メンバの延在方向に垂直な断面内における不連続領域の長さ寸法が、前記断面の周方向に沿った全長の１／４以下である。
上記各態様によれば、軽量でかつ、高い剛性を持つリアサブフレームを提供できる。
本発明のリアサブフレームの一実施形態を以下に説明する。
本実施形態のリアサブフレームは、自動車の車体後方下部に固定され、図示されないデファレンシャルギアやアーム部品などの懸架部品を支持する。
以下の説明においては、車体の進行方向に沿った前側を前方向、後ろ側を後方向、車幅方向を左右方向と言う場合がある。また、各図において、車体から見て前方向を矢印ＦＤで示し、後方向を矢印ＢＤで示し、左方向を矢印ＬＤで示し、右方向を矢印ＲＤで示す場合がある。
本実施形態のリアサブフレームは、自動車の車体後方下部に固定され、図示されないデファレンシャルギアやアーム部品などの懸架部品を支持する。
以下の説明においては、車体の進行方向に沿った前側を前方向、後ろ側を後方向、車幅方向を左右方向と言う場合がある。また、各図において、車体から見て前方向を矢印ＦＤで示し、後方向を矢印ＢＤで示し、左方向を矢印ＬＤで示し、右方向を矢印ＲＤで示す場合がある。
図１及び図２に示すように、本実施形態のリアサブフレームは、Ｕ字メンバ１０と、フロントクロスメンバ２０と、左延長メンバ３０と、右延長メンバ４０と、左アッパーアームフロントマウント５０と、左アッパーアームリアマウント６０と、右アッパーアームフロントマウント７０と、右アッパーアームリアマウント８０と、ロアアームリアマウント９０と、一対のフロントボディマウント１００ａ，１００ｂと、一対のリアボディマウント１１０ａ，１１０ｂと、一対のデフマウント１２０ａ，１２０ｂとを備える。
図３に示すように、Ｕ字メンバ１０は、左サイドメンバ部１１と、右サイドメンバ部１２と、リアクロスメンバ部１３とを有する。
左サイドメンバ部１１は、曲げ加工された、溶接線が１本のみの一体物のパイプからなり、その延在方向に沿った任意位置において、前記延在方向に垂直な断面形状が閉じた円形をなしている。左サイドメンバ部１１は、リアクロスメンバ部１３と繋がる位置から前方向ＦＤかつ左方向ＬＤである左斜め前方に向かって延在する後部１１ａと、この後部１１ａからさらに左斜め前方に向かって延在する前部１１ｂと、これら後部１１ａ及び前部１１ｂ間を緩やかな弧を描くように繋ぐ曲がり部１１ｃと、を有する。前部１１ｂは、曲がり部１１ｃにおいて、後部１１ａの延長方向よりもさらに左方向ＬＤに向かって延在している。
左サイドメンバ部１１の先端には、前記フロントボディマウント１００ａの外形に合致する凹所が形成されている。
左サイドメンバ部１１は、溶接線が１本のみの一体物のパイプからなる場合、軽量化を達成しつつ剛性または疲労強度を向上または確保することができるが、剛性または疲労強度の要求特性を満たせるのであれば、必ずしも一体物のパイプである必要はなく、例えば、上下に分割された２つのプレス部品を溶接して閉断面化した部品でもよく、または、長手方向に分割された２つ以上の部品を溶接した部品でもよい。さらに、それら部品は板厚や強度が互いに異なってもよい。さらに、長手方向に板厚が変化する差厚管を所定の形状に成形した部品でもよく、各リンク・アームマウントやクロスメンバの溶接部付近を厚肉化することで、剛性向上と軽量化の両立を図ってもよい。さらに、左サイドメンバ部１１は、溶接トーチを通す、又は、電着塗装時における排液を流す等の理由から、部分的に開口部を有してもよい。
左サイドメンバ部１１は、曲げ加工された、溶接線が１本のみの一体物のパイプからなり、その延在方向に沿った任意位置において、前記延在方向に垂直な断面形状が閉じた円形をなしている。左サイドメンバ部１１は、リアクロスメンバ部１３と繋がる位置から前方向ＦＤかつ左方向ＬＤである左斜め前方に向かって延在する後部１１ａと、この後部１１ａからさらに左斜め前方に向かって延在する前部１１ｂと、これら後部１１ａ及び前部１１ｂ間を緩やかな弧を描くように繋ぐ曲がり部１１ｃと、を有する。前部１１ｂは、曲がり部１１ｃにおいて、後部１１ａの延長方向よりもさらに左方向ＬＤに向かって延在している。
左サイドメンバ部１１の先端には、前記フロントボディマウント１００ａの外形に合致する凹所が形成されている。
左サイドメンバ部１１は、溶接線が１本のみの一体物のパイプからなる場合、軽量化を達成しつつ剛性または疲労強度を向上または確保することができるが、剛性または疲労強度の要求特性を満たせるのであれば、必ずしも一体物のパイプである必要はなく、例えば、上下に分割された２つのプレス部品を溶接して閉断面化した部品でもよく、または、長手方向に分割された２つ以上の部品を溶接した部品でもよい。さらに、それら部品は板厚や強度が互いに異なってもよい。さらに、長手方向に板厚が変化する差厚管を所定の形状に成形した部品でもよく、各リンク・アームマウントやクロスメンバの溶接部付近を厚肉化することで、剛性向上と軽量化の両立を図ってもよい。さらに、左サイドメンバ部１１は、溶接トーチを通す、又は、電着塗装時における排液を流す等の理由から、部分的に開口部を有してもよい。
右サイドメンバ部１２も、曲げ加工された、溶接線が１本のみの一体物のパイプからなり、その延在方向に沿った任意位置において、前記延在方向に垂直な断面形状が閉じた円形をなしている。右サイドメンバ部１２は、リアクロスメンバ部１３と繋がる位置から前方向ＦＤかつ右方向ＲＤである右斜め前方に向かって延在する後部１２ａと、この後部１２ａからさらに右斜め前方に向かって延在する前部１２ｂと、これら後部１２ａ及び前部１２ｂ間を緩やかな弧を描くように繋ぐ曲がり部１２ｃと、を有する。前部１２ｂは、曲がり部１２ｃにおいて、後部１２ａの延長方向よりもさらに右方向ＲＤに向かって延在している。
右サイドメンバ部１２の先端には、前記フロントボディマウント１００ｂの外形に合致する凹所が形成されている。
右サイドメンバ部１２は、溶接線が１本のみの一体物のパイプからなる場合、軽量化を達成しつつ剛性または疲労強度を向上または確保することができるが、剛性または疲労強度の要求特性を満たせるのであれば、必ずしも一体物のパイプである必要はなく、例えば、上下に分割された２つのプレス部品を溶接して閉断面化した部品でもよく、または、長手方向に分割された２つ以上の部品を溶接した部品でもよい。さらに、それら部品は板厚や強度が互いに異なってもよい。さらに、長手方向に板厚が変化する差厚管を所定の形状に成形した部品でもよく、各リンク・アームマウントやクロスメンバの溶接部付近を厚肉化することで、剛性向上と軽量化の両立を図ってもよい。さらに、右サイドメンバ部１２は、溶接トーチを通す、又は、電着塗装時における排液を流す等の理由から、部分的に開口部を有してもよい。
右サイドメンバ部１２の先端には、前記フロントボディマウント１００ｂの外形に合致する凹所が形成されている。
右サイドメンバ部１２は、溶接線が１本のみの一体物のパイプからなる場合、軽量化を達成しつつ剛性または疲労強度を向上または確保することができるが、剛性または疲労強度の要求特性を満たせるのであれば、必ずしも一体物のパイプである必要はなく、例えば、上下に分割された２つのプレス部品を溶接して閉断面化した部品でもよく、または、長手方向に分割された２つ以上の部品を溶接した部品でもよい。さらに、それら部品は板厚や強度が互いに異なってもよい。さらに、長手方向に板厚が変化する差厚管を所定の形状に成形した部品でもよく、各リンク・アームマウントやクロスメンバの溶接部付近を厚肉化することで、剛性向上と軽量化の両立を図ってもよい。さらに、右サイドメンバ部１２は、溶接トーチを通す、又は、電着塗装時における排液を流す等の理由から、部分的に開口部を有してもよい。
リアクロスメンバ部１３は、曲げ加工された、溶接線が１本のみの一体物のパイプからなり、前記後部１１ａの後端と前記後部１２ａの後端との間を左右方向に繋いでいる。リアクロスメンバ部１３の左端は、後部１１ａの後端に対して緩やかに曲がりながら繋がっている。同様に、リアクロスメンバ部１３の右端も、後部１２ａの後端に対して緩やかに曲がりながら繋がっている。
左サイドメンバ部１１、右サイドメンバ部１２、及びリアクロスメンバ部１３は、１本の素管（パイプ）を曲げ加工して一体に成形したものであり、互いに同じ外径と内径と肉厚とを有している。ただし、必要に応じて、左サイドメンバ部１１、右サイドメンバ部１２、及びリアクロスメンバ部１３のそれぞれを別部品で成形し、その後に溶接固定して一体化してもよい。この場合、左サイドメンバ部１１及び右サイドメンバ部１２と、リアクロスメンバ部１３との間で、外径、内径、肉厚のうちの少なくとも一つを異ならせてもよい。例えば、リアクロスメンバ部１３の内径及び外径を、左サイドメンバ部１１及び右サイドメンバ部１２の外径及び内径と異ならせてもよい。また、リアクロスメンバ部１３の肉厚を、左サイドメンバ部１１及び右サイドメンバ部１２の肉厚よりも厚くしてもよい。また、リアクロスメンバ部１３のうち、前記デフマウント１２０ａ，１２０ｂが設けられる位置において、リアクロスメンバ部１３の延在方向に垂直な断面形状を、円形以外の形状（例えば縦長の、矩形または長円形など）に変えても良い。
図３に示す平面視において、一対の左サイドメンバ部１１及び右サイドメンバ部１２は、リアクロスメンバ部１３を間に挟んで、左右対称形状をなすように配置されている。
Ｕ字メンバ１０は、その一端である左サイドメンバ部１１の先端から、他端である右サイドメンバ部１２の先端にかけて連続した１本の曲げパイプからなり、その途中位置で継ぎ目がない、一体物となっている。ただし、上述したように、左サイドメンバ部１１、右サイドメンバ部１２、及びリアクロスメンバ部１３をそれぞれ別部品として成形し、その後にこれらを溶接等により接合して一体化させてもよい。ただし、何れの場合も、図１に示すように、前記一端から前記他端にかけて剪断中心線ＣＬ１が途切れることなく一繋がっている。
図１及び図２に示すように、フロントクロスメンバ２０の一端は、左サイドメンバ部１１に溶接固定されている。また、フロントクロスメンバ２０の他端は、右サイドメンバ部１２に溶接固定されている。このフロントクロスメンバ２０により、左サイドメンバ部１１と右サイドメンバ部１２との間隔が、外力を受けた際に狭まったり広がったりしないように保たれている。
フロントクロスメンバ２０は、曲げ加工された、溶接線が１本のみのパイプからなり、その延在方向の任意位置における縦断面形状が閉じた円形をなしている。なお、フロントクロスメンバ２０の断面形状は円形のみに限らず、矩形等、その他の形状を採用してもよい。
フロントクロスメンバ２０は、溶接線が１本のみの一体物のパイプからなる場合、軽量化を達成しつつ剛性または疲労強度を向上または確保することができるが、剛性または疲労強度の要求特性を満たせるのであれば、必ずしもパイプである必要はなく、例えば、上下に分割された２つのプレス部品を溶接して閉断面化した部品でもよく、長手方向に分割された２つ以上の部品を溶接した部品でもよい。さらに、それら部品は板厚や強度が互いに異なってもよい。さらに、長手方向に板厚が変化する差厚管を所定の形状に成形した部品でもよく、各リンク・アームマウントやクロスメンバの溶接部付近を厚肉化することで、剛性向上と軽量化の両立を図ってもよい。また、コスト低減の観点から、プレス部品の開断面構造でもよい。さらに、フロントクロスメンバ２０は、溶接トーチを通す、又は、電着塗装時における排液を流す等の理由から、部分的に開口部を有してもよい。
フロントクロスメンバ２０は、図３に示す平面視において、前方向ＦＤに向かって凸となる曲がりを２箇所、有している。しかし、フロントクロスメンバ２０の形状は、この形状に限らず、直線状としてもよい。
フロントクロスメンバ２０は、曲げ加工された、溶接線が１本のみのパイプからなり、その延在方向の任意位置における縦断面形状が閉じた円形をなしている。なお、フロントクロスメンバ２０の断面形状は円形のみに限らず、矩形等、その他の形状を採用してもよい。
フロントクロスメンバ２０は、溶接線が１本のみの一体物のパイプからなる場合、軽量化を達成しつつ剛性または疲労強度を向上または確保することができるが、剛性または疲労強度の要求特性を満たせるのであれば、必ずしもパイプである必要はなく、例えば、上下に分割された２つのプレス部品を溶接して閉断面化した部品でもよく、長手方向に分割された２つ以上の部品を溶接した部品でもよい。さらに、それら部品は板厚や強度が互いに異なってもよい。さらに、長手方向に板厚が変化する差厚管を所定の形状に成形した部品でもよく、各リンク・アームマウントやクロスメンバの溶接部付近を厚肉化することで、剛性向上と軽量化の両立を図ってもよい。また、コスト低減の観点から、プレス部品の開断面構造でもよい。さらに、フロントクロスメンバ２０は、溶接トーチを通す、又は、電着塗装時における排液を流す等の理由から、部分的に開口部を有してもよい。
フロントクロスメンバ２０は、図３に示す平面視において、前方向ＦＤに向かって凸となる曲がりを２箇所、有している。しかし、フロントクロスメンバ２０の形状は、この形状に限らず、直線状としてもよい。
左延長メンバ３０は、曲げ加工された、溶接線が１本のみのパイプからなり、その一端が、リアクロスメンバ部１３及び左サイドメンバ部１１間の接続位置の外側面に対して溶接固定されている。左延長メンバ３０は、平面視において後方向ＢＤかつ左方向ＬＤである左斜め後方に向かって延在している。
左延長メンバ３０は、溶接線が１本のみの一体物のパイプからなる場合、軽量化を達成しつつ剛性または疲労強度を向上または確保することができるが、剛性または疲労強度の要求特性を満たせるのであれば、必ずしもパイプである必要はなく、例えば、上下に分割された２つのプレス部品を溶接して閉断面化した部品でもよく、長手方向に分割された２つ以上の部品を溶接した部品でもよい。さらに、それら部品は板厚や強度が互いに異なってもよい。さらに、長手方向に板厚が変化する差厚管を所定の形状に成形した部品でもよく、各リンク・アームマウントや左サイドメンバとの溶接部付近を厚肉化することで、剛性向上と軽量化の両立を図ってもよい。また、コスト低減の観点から、プレス部品の開断面構造でもよい。さらに、溶接トーチを通す、又は、電着塗装時における排液を流す等の理由から、部分的に開口部を有してもよい。
左延長メンバ３０は、溶接線が１本のみの一体物のパイプからなる場合、軽量化を達成しつつ剛性または疲労強度を向上または確保することができるが、剛性または疲労強度の要求特性を満たせるのであれば、必ずしもパイプである必要はなく、例えば、上下に分割された２つのプレス部品を溶接して閉断面化した部品でもよく、長手方向に分割された２つ以上の部品を溶接した部品でもよい。さらに、それら部品は板厚や強度が互いに異なってもよい。さらに、長手方向に板厚が変化する差厚管を所定の形状に成形した部品でもよく、各リンク・アームマウントや左サイドメンバとの溶接部付近を厚肉化することで、剛性向上と軽量化の両立を図ってもよい。また、コスト低減の観点から、プレス部品の開断面構造でもよい。さらに、溶接トーチを通す、又は、電着塗装時における排液を流す等の理由から、部分的に開口部を有してもよい。
右延長メンバ４０は、曲げ加工された、溶接線が１本のみのパイプからなり、その一端が、リアクロスメンバ部１３及び右サイドメンバ部１２間の接続位置の外側面に対して溶接固定されている。右延長メンバ４０は、平面視において後方向ＢＤかつ右方向ＲＤである右斜め後方に向かって延在している。
右延長メンバ４０は、溶接線が１本のみの一体物のパイプからなる場合、軽量化を達成しつつ剛性または疲労強度を向上または確保することができるが、剛性または疲労強度の要求特性を満たせるのであれば、必ずしもパイプである必要はなく、例えば、上下に分割された２つのプレス部品を溶接して閉断面化した部品でもよく、長手方向に分割された２つ以上の部品を溶接した部品でもよい。さらに、それら部品は板厚や強度が互いに異なってもよい。さらに、長手方向に板厚が変化する差厚管を所定の形状に成形した部品でもよく、各リンク・アームマウントや右サイドメンバとの溶接部付近を厚肉化することで、剛性向上と軽量化の両立を図ってもよい。また、コスト低減の観点から、プレス部品の開断面構造でもよい。さらに、溶接トーチを通す、又は、電着塗装時における排液を流す等の理由から、部分的に開口部を有してもよい。
右延長メンバ４０は、溶接線が１本のみの一体物のパイプからなる場合、軽量化を達成しつつ剛性または疲労強度を向上または確保することができるが、剛性または疲労強度の要求特性を満たせるのであれば、必ずしもパイプである必要はなく、例えば、上下に分割された２つのプレス部品を溶接して閉断面化した部品でもよく、長手方向に分割された２つ以上の部品を溶接した部品でもよい。さらに、それら部品は板厚や強度が互いに異なってもよい。さらに、長手方向に板厚が変化する差厚管を所定の形状に成形した部品でもよく、各リンク・アームマウントや右サイドメンバとの溶接部付近を厚肉化することで、剛性向上と軽量化の両立を図ってもよい。また、コスト低減の観点から、プレス部品の開断面構造でもよい。さらに、溶接トーチを通す、又は、電着塗装時における排液を流す等の理由から、部分的に開口部を有してもよい。
左アッパーアームフロントマウント５０及び左アッパーアームリアマウント６０は、図３に示すように、左アッパーアームＵを保持する一対の部品である。左アッパーアームフロントマウント５０は、左サイドメンバ部１１の上面及び外側面に対して溶接で接合されている。一方、左アッパーアームリアマウント６０は、左サイドメンバ部１１及び左延長メンバ３０の双方に対して溶接で接合されている。より具体的に言うと、左アッパーアームリアマウント６０は、後部１１ａの上面及び外側面と、左延長メンバ３０の外側面と、の双方に対して溶接で接合されている。
左アッパーアームフロントマウント５０及び左アッパーアームリアマウント６０には、共通の連結軸線ＬＦを介して、左アッパーアームＵが連結されている。図３に示す連結軸線ＬＦは、仮想直線であり、図１に示す、左アッパーアームフロントマウント５０の連結穴５０ａ，５０ｂと、左アッパーアームリアマウント６０の連結穴６０ａ，６０ｂとを貫通する。
左アッパーアームフロントマウント５０及び左アッパーアームリアマウント６０には、共通の連結軸線ＬＦを介して、左アッパーアームＵが連結されている。図３に示す連結軸線ＬＦは、仮想直線であり、図１に示す、左アッパーアームフロントマウント５０の連結穴５０ａ，５０ｂと、左アッパーアームリアマウント６０の連結穴６０ａ，６０ｂとを貫通する。
左アッパーアームＵは、懸架部品である。左アッパーアームＵは、左アッパーアームフロントマウント５０と、左アッパーアームリアマウント６０と、の２箇所に対して連結されている。
左アッパーアームＵの、左アッパーアームフロントマウント５０及び左アッパーアームリアマウント６０との連結位置とは反対側の外側部が、図示されない後輪（以下、ナックルとも言う）に対して連結されている。
左アッパーアームＵの、左アッパーアームフロントマウント５０及び左アッパーアームリアマウント６０との連結位置とは反対側の外側部が、図示されない後輪（以下、ナックルとも言う）に対して連結されている。
右アッパーアームフロントマウント７０及び右アッパーアームリアマウント８０は、図示されない右アッパーアームを保持する一対の部品である。右アッパーアームフロントマウント７０は、右サイドメンバ部１２の上面及び外側面に対して溶接で接合されている。一方、右アッパーアームリアマウント８０は、右サイドメンバ部１２及び右延長メンバ４０の双方に対して溶接で接合されている。より具体的に言うと、右アッパーアームリアマウント８０は、後部１２ａの上面及び外側面と、右延長メンバ４０の外側面と、の双方に対して溶接で接合されている。
右アッパーアームフロントマウント７０及び右アッパーアームリアマウント８０には、共通の連結軸線を介して、前記右アッパーアームが連結されている。この連結軸線は、図１に示す、右アッパーアームフロントマウント７０の連結穴７０ａ，７０ｂと、右アッパーアームリアマウント８０の連結穴８０ａ，８０ｂとを貫通する。
右アッパーアームフロントマウント７０及び右アッパーアームリアマウント８０には、共通の連結軸線を介して、前記右アッパーアームが連結されている。この連結軸線は、図１に示す、右アッパーアームフロントマウント７０の連結穴７０ａ，７０ｂと、右アッパーアームリアマウント８０の連結穴８０ａ，８０ｂとを貫通する。
フロントボディマウント１００ａ，１００ｂは、それぞれ、図示されない車体の下部に固定される部品である。これらフロントボディマウント１００ａ，１００ｂは、例えば、鉛直方向に沿った軸線を持つ円筒形状を有している。フロントボディマウント１００ａ，１００ｂは、図４に示すように、互いに間隔を開けて、左右に並んで配置されている。
リアボディマウント１１０ａ，１１０ｂは、それぞれ、前記車体の下部に固定される部品である。これらリアボディマウント１１０ａ，１１０ｂは、例えば、鉛直方向に沿った軸線を持つ円筒形状を有している。これらリアボディマウント１１０ａ，１１０ｂは、図４に示すように、互いに間隔を開けて、左右に並んで配置されている。
フロントボディマウント１００ａ，１００ｂとリアボディマウント１１０ａ，１１０ｂの構造は、上述した構造のみに限定されず、一般的なボディマウント構造が採用できる。
フロントボディマウント１００ａ，１００ｂとリアボディマウント１１０ａ，１１０ｂの構造は、上述した構造のみに限定されず、一般的なボディマウント構造が採用できる。
図３及び図６に示すように、一対のデフマウント１２０ａ，１２０ｂは、平面視でリアクロスメンバ部１３の中央部分に位置している。デフマウント１２０ａ，１２０ｂは、それぞれの中心線が、車両前後方向に沿ってかつ互いに平行をなすように配置されている。デフマウント１２０ａ，１２０ｂのそれぞれが、リアクロスメンバ部１３の長手方向中央部分（左右方向中央部分）を車両前後方向に貫いた状態で溶接固定されている。これらデフマウント１２０ａ，１２０ｂは、平均板厚が１．６ｍｍ～４．２ｍｍの円筒であり、高い剛性を有する。これらデフマウント１２０ａ，１２０ｂをリアクロスメンバ部１３の長手方向中央部分に集中配置することにより、リアクロスメンバ部１３の長手方向中央部分における剛性を高めている。加えて、デフマウント１２０ａ，１２０ｂがリアクロスメンバ部１３の内方を貫通させた状態で溶接固定されているため、リアクロスメンバ部１３の内部を、デフマウント１２０ａ，１２０ｂが支えて補強することからも、リアクロスメンバ部１３の長手方向中央部分における剛性を高めている。
図２に示す連結穴９０ａ１と連結穴９０ｂ１は、車両前後方向に沿った軸線を共有するように配置されている。同じく、連結穴９０ａ２と連結穴９０ｂ２も、車両前後方向に沿った軸線を共有するように配置されている。ロアアームリアマウント９０を貫通する２本の前記軸線は、互いに平行をなしている。
連結穴９０ａ１と連結穴９０ｂ１には、図示されない左ロアアームが連結される。この左ロアアームは、前記左アッパーアームＵと共に左後輪（ナックル）に連結される。
同様に、連結穴９０ａ２と連結穴９０ｂ２には、図示されない右ロアアームが連結される。この右ロアアームは、前記右アッパーアームと共に右後輪（ナックル）に連結される。
連結穴９０ａ１と連結穴９０ｂ１には、図示されない左ロアアームが連結される。この左ロアアームは、前記左アッパーアームＵと共に左後輪（ナックル）に連結される。
同様に、連結穴９０ａ２と連結穴９０ｂ２には、図示されない右ロアアームが連結される。この右ロアアームは、前記右アッパーアームと共に右後輪（ナックル）に連結される。
以上説明のように、本実施形態のリアサブフレームは、Ｕ字メンバ１０と、フロントクロスメンバ２０と、左延長メンバ（第１延長メンバ）３０と、右延長メンバ（第２延長メンバ）４０と、を備える。
Ｕ字メンバ１０は、互いに対をなす左サイドメンバ部（第１サイド部）１１及び右サイドメンバ部（第２サイド部）１２と、左サイドメンバ部１１及び右サイドメンバ部１２間を一体に繋ぐリアクロスメンバ部（リア部）１３とを有する、平面視でＵ字状の外形をなしている。そして、このＵ字メンバ１０は、そのＵ字状に沿った延在方向の一端から他端にかけての各位置において、前記延在方向に垂直な断面が、部分的な開孔部を除き、閉じている。
フロントクロスメンバ２０は、左サイドメンバ部１１と右サイドメンバ部１２との間を左右方向に繋いでいる。
左延長メンバ３０は、左サイドメンバ部１１に接続されて左サイドメンバ部１１から離間する方向に延在している。
右延長メンバ４０は、右サイドメンバ部１２に接続されて右サイドメンバ部１２から離間する方向に延在している。
Ｕ字メンバ１０は、互いに対をなす左サイドメンバ部（第１サイド部）１１及び右サイドメンバ部（第２サイド部）１２と、左サイドメンバ部１１及び右サイドメンバ部１２間を一体に繋ぐリアクロスメンバ部（リア部）１３とを有する、平面視でＵ字状の外形をなしている。そして、このＵ字メンバ１０は、そのＵ字状に沿った延在方向の一端から他端にかけての各位置において、前記延在方向に垂直な断面が、部分的な開孔部を除き、閉じている。
フロントクロスメンバ２０は、左サイドメンバ部１１と右サイドメンバ部１２との間を左右方向に繋いでいる。
左延長メンバ３０は、左サイドメンバ部１１に接続されて左サイドメンバ部１１から離間する方向に延在している。
右延長メンバ４０は、右サイドメンバ部１２に接続されて右サイドメンバ部１２から離間する方向に延在している。
上記構成によれば、前記一端から前記他端にかけて断面が閉じた状態が連続しているＵ字メンバ１０を採用しているため、従来構造に比べて剛性を高めることができる。しかも、Ｕ字メンバ１０は、延在方向に垂直な断面が閉じているパイプ状の部品であるため、ハイドロフォーム、パイプの曲げ加工、モナカ構造、ＵＯ鋼管、の何れでも製造できる。したがって、補強部材追加や肉厚増加等を伴うことなく、リアサブフレームとしての剛性を高めることができる。
さらに、本実施形態のリアサブフレームは、左アッパーアームリアマウント（第１アッパーアームリアマウント）６０と、右アッパーアームリアマウント（第２アッパーアームリアマウント）８０とを備える。そして、図３に示すように、左アッパーアームリアマウント６０は、平面視で、左サイドメンバ部１１及び左延長メンバ３０間の接続位置に隣接し、左サイドメンバ部１１及び左延長メンバ３０の双方に接続され、締結中心（第１締結中心）Ｐ１をもって左アッパーアーム（第１アッパーアーム）Ｕが連結されている。同様に、右アッパーアームリアマウント８０は、平面視で、右サイドメンバ部１２及び右延長メンバ４０間の接続位置に隣接し、右サイドメンバ部１２及び右延長メンバ４０の双方に接続され、締結中心（第２締結中心）Ｐ３をもって右アッパーアーム（不図示。第２アッパーアーム）が連結されている。
上記構成によれば、左延長メンバ３０及び左サイドメンバ部１１間の接合を、これらの双方に接合する左アッパーアームリアマウント６０によって補強できる。同様に、右延長メンバ４０及び右サイドメンバ部１２間の接合を、これらの双方に接合する右アッパーアームリアマウント８０によって補強できる。したがって、追加部材を用いることなく、リアサブフレームの剛性をより高められている。
さらに、本実施形態のリアサブフレームは、図３に示すように、左アッパーアームＵ及び左後輪（一方の後輪）間の締結中心（第３締結中心）Ｐ２、及び、前記締結中心Ｐ１の双方を通る直線である荷重線（第１荷重線）Ｆ１が、Ｕ字メンバ１０の剪断中心線ＣＬ１と交差する点ＰＸ１を含んでかつＵ字メンバ１０の剪断中心線ＣＬ１に垂直な縦断面で見て、荷重線Ｆ１がＵ字メンバ１０の内方を通っている。この点、リアサブフレームは平面視で左右対称構造を有しているため、リアサブフレームの右半分も同様の構造を有している。すなわち、前記右アッパーアーム及び右後輪（他方の後輪）間の締結中心（第４締結中心）Ｐ４、及び、締結中心Ｐ３の双方を通る直線である荷重線（第２荷重線）Ｆ２も、Ｕ字メンバ１０の剪断中心線ＣＬ１と交差する点ＰＸ２を含んでかつＵ字メンバ１０の剪断中心線ＣＬ１に垂直な縦断面で見て、荷重線Ｆ２がＵ字メンバ１０の内方を通っている。
上記構成によれば、前記左後輪から左アッパーアームＵに加わる荷重を、左アッパーアームリアマウント６０を介してＵ字メンバ１０に効率よく伝えることができる。同様に、前記右後輪から前記右アッパーアームに加わる荷重も、右アッパーアームリアマウント８０を介してＵ字メンバ１０に効率よく伝えることができる。したがって、一対の後輪から加えられる荷重を、高い荷重伝達効率をもって受け止めることができる。
さらに、本実施形態のリアサブフレームは、図３に示すように、荷重線Ｆ１と、Ｕ字メンバ１０の剪断中心線ＣＬ１と、左延長メンバ３０の剪断中心線ＣＬ２とが、前記交点ＰＸ１の一点で交わっている。この点、リアサブフレームの右半分も同様の構造を有している。すなわち、荷重線Ｆ２と、Ｕ字メンバ１０の剪断中心線ＣＬ１と、右延長メンバ４０の剪断中心線ＣＬ３とが、前記交点ＰＸ２の一点で交わっている。
上記構成によれば、各サイドメンバ、各クロスメンバ、各延長サイドメンバのねじり変形を削減し、断面の崩壊を抑制することができるので、より高い荷重伝達効率を得ることが可能になる。
上記構成によれば、各サイドメンバ、各クロスメンバ、各延長サイドメンバのねじり変形を削減し、断面の崩壊を抑制することができるので、より高い荷重伝達効率を得ることが可能になる。
さらに、本実施形態のリアサブフレームは、以下のように構成してもよい：図３に示す平面視で、荷重線Ｆ１がＵ字メンバ１０の剪断中心線ＣＬと交差する点を含んでかつ、Ｕ字メンバ１０の延在方向に垂直な縦断面で見て、左延長メンバ３０の剪断中心線ＣＬ２がＵ字メンバ１０の内方を通り；平面視で、荷重線Ｆ２がＵ字メンバ１０の剪断中心線ＣＬ３と交差する点を含んでかつ、Ｕ字メンバ１０の延在方向に垂直な縦断面で見て、右延長メンバ４０の剪断中心線ＣＬ３がＵ字メンバ１０の内方を通る。
この場合、各メンバのねじり変形を抑制しながら各荷重を伝達できるので、より高い荷重伝達効率を得ることが可能になる。
この場合、各メンバのねじり変形を抑制しながら各荷重を伝達できるので、より高い荷重伝達効率を得ることが可能になる。
さらに、本実施形態のリアサブフレームは、以下のように構成してもよい：荷重線Ｆ１が、平面視でＵ字メンバ１０の剪断中心線ＣＬと交差する交点ＰＸ１を含んでかつＵ字メンバ１０の延在方向に垂直な縦断面で見て、荷重線Ｆ１とＵ字メンバ１０の剪断中心ＣＬとの距離が、前記縦断面で囲まれる面積の平方根を６で除した値よりも小さく；荷重線Ｆ２が、平面視でＵ字メンバ１０の剪断中心線ＣＬと交差する交点ＰＸ２を含んでかつＵ字メンバ１０の延在方向に垂直な縦断面で見て、荷重線Ｆ２とＵ字メンバ１０の剪断中心ＣＬとの距離が、前記縦断面で囲まれる面積の平方根を６で除した値よりも小さい。
この場合、左後輪からアッパーアームＵに加わる荷重を、Ｕ字メンバ１０の剪断中心線ＣＬ回りのねじり変形をさらに抑制しながら左アッパーアームリアマウント６０を介してＵ字メンバ１０に効率よく伝えることができる。同様に、右後輪から右アッパーアームに加わる荷重も、Ｕ字メンバ１０の剪断中心線ＣＬ回りのねじり変形をさらに抑制しながら右アッパーアームリアマウント８０を介してＵ字メンバ１０に効率よく伝えることができる。したがって、一対の後輪から加えられる荷重を、より高い荷重伝達効率をもって受け止めることができる。
この場合、左後輪からアッパーアームＵに加わる荷重を、Ｕ字メンバ１０の剪断中心線ＣＬ回りのねじり変形をさらに抑制しながら左アッパーアームリアマウント６０を介してＵ字メンバ１０に効率よく伝えることができる。同様に、右後輪から右アッパーアームに加わる荷重も、Ｕ字メンバ１０の剪断中心線ＣＬ回りのねじり変形をさらに抑制しながら右アッパーアームリアマウント８０を介してＵ字メンバ１０に効率よく伝えることができる。したがって、一対の後輪から加えられる荷重を、より高い荷重伝達効率をもって受け止めることができる。
さらに、本実施形態のリアサブフレームは、以下のように構成してもよい：平面視で荷重線Ｆ１がＵ字メンバ１０の剪断中心線ＣＬと交差する交点ＰＸ１を含んでかつＵ字メンバ１０の延在方向に垂直な縦断面で見て、荷重線Ｆ１と、Ｕ字メンバ１０の剪断中心ＣＬと、左延長メンバ３０の剪断中心線ＣＬ２のそれぞれの距離が、前記縦断面で囲まれる面積の平方根を６で除した値よりも小さく；平面視で、荷重線Ｆ２が、Ｕ字メンバ１０の剪断中心線ＣＬと交差する交点ＰＸ２を含んでかつＵ字メンバ１０の延在方向に垂直な縦断面で見て、荷重線Ｆ２と、Ｕ字メンバ１０の剪断中心ＣＬと、右延長メンバ４０の剪断中心線ＣＬ３のそれぞれの距離が、前記縦断面で囲まれる面積の平方根を６で除した値よりも小さい。
この場合、各メンバのねじり変形をさらに抑制しながら各荷重を伝達できるので、より高い荷重伝達効率を得ることが可能になる。
この場合、各メンバのねじり変形をさらに抑制しながら各荷重を伝達できるので、より高い荷重伝達効率を得ることが可能になる。
さらに、本実施形態のリアサブフレームは、Ｕ字メンバ１０の表面に孔（不図示）を有し、前記孔によって形成されるＵ字メンバ１０の延在方向に垂直な断面内における不連続領域の長さ寸法が、前記断面の周方向に沿った全長（周長）の１／４以下であってもよい。
この場合、例えば左サイドメンバ部１１及び右サイドメンバ部１２に、電着塗装時の排液孔をあけてもよい。ただし、左サイドメンバ部１１及び右サイドメンバ部１２の延在方向に垂直な断面において、上記排液孔が形成する不連続領域が断面の大半を占めてしまうと、本実施形態の構成による剛性向上効果を著しく低下させることが懸念されるが、前記不連続領域が断面全長の１／４以下であれば剛性向上効果の低下はほとんどなく、高い荷重伝達効率を得ることが可能になる。
ただし、前記孔を不用意に多数設けてしまうと、剛性向上効果を著しく低下させることが懸念されるため、１体のＵ字メンバ１０に形成する前記孔の個数は１０個以下であることが望ましい。
この場合、例えば左サイドメンバ部１１及び右サイドメンバ部１２に、電着塗装時の排液孔をあけてもよい。ただし、左サイドメンバ部１１及び右サイドメンバ部１２の延在方向に垂直な断面において、上記排液孔が形成する不連続領域が断面の大半を占めてしまうと、本実施形態の構成による剛性向上効果を著しく低下させることが懸念されるが、前記不連続領域が断面全長の１／４以下であれば剛性向上効果の低下はほとんどなく、高い荷重伝達効率を得ることが可能になる。
ただし、前記孔を不用意に多数設けてしまうと、剛性向上効果を著しく低下させることが懸念されるため、１体のＵ字メンバ１０に形成する前記孔の個数は１０個以下であることが望ましい。
加えて、上記構成によれば、左サイドメンバ部１１及び右サイドメンバ部１２間の開き角度と、リアクロスメンバ部１３の長さとを調整することで、交点ＰＸ１，ＰＸ２の位置を互いに近付けたり、逆に遠ざけたりすることが可能になる。したがって、左アッパーアームリアマウント６０及び右アッパーアームリアマウント８０の位置を比較的自由に設計できる。例えば、交点ＰＸ１，ＰＸ２の位置を互いに近付けた場合には、リアクロスメンバ部１３のうちで、デフマウント１２０ａ，１２０ｂによって剛性が高められた中央部分に、交点ＰＸ１，ＰＸ２の位置を近付けることができる。
さらに、本実施形態のリアサブフレームは、左アッパーアームフロントマウント（第１アッパーアームフロントマウント）５０と、右アッパーアームフロントマウント（第２アッパーアームフロントマウント）７０とを、さらに備える。
左アッパーアームフロントマウント５０は、図３に示すように、左サイドメンバ部１１の、フロントクロスメンバ２０との接続位置（内側位置）に対して裏面側である外側位置に接続された左アッパーアームフロントマウント（第１アッパーアームフロントマウント）５０と、右サイドメンバ部１２の、フロントクロスメンバ２０との接続位置（内側位置）に対して裏面側である外側位置に接続された右アッパーアームフロントマウント（第２アッパーアームフロントマウント）７０とを、さらに備える。
上記構成によれば、左後輪より左アッパーアームフロントマウント５０を介して左サイドメンバ部１１に伝わる外力を、フロントクロスメンバ２０の軸力によって支えることができる。同様に、右後輪より右アッパーアームフロントマウント７０を介して右サイドメンバ部１２に伝わる外力も、フロントクロスメンバ２０の軸力によって支えることができる。
左アッパーアームフロントマウント５０は、図３に示すように、左サイドメンバ部１１の、フロントクロスメンバ２０との接続位置（内側位置）に対して裏面側である外側位置に接続された左アッパーアームフロントマウント（第１アッパーアームフロントマウント）５０と、右サイドメンバ部１２の、フロントクロスメンバ２０との接続位置（内側位置）に対して裏面側である外側位置に接続された右アッパーアームフロントマウント（第２アッパーアームフロントマウント）７０とを、さらに備える。
上記構成によれば、左後輪より左アッパーアームフロントマウント５０を介して左サイドメンバ部１１に伝わる外力を、フロントクロスメンバ２０の軸力によって支えることができる。同様に、右後輪より右アッパーアームフロントマウント７０を介して右サイドメンバ部１２に伝わる外力も、フロントクロスメンバ２０の軸力によって支えることができる。
以上、本発明のリアサブフレームの一実施形態を説明したが、必要に応じて適宜構成を変更することができる。例えば、本実施形態のリアサブフレームはデフマウント１２０ａ，１２０ｂを備えるものとしたが、これらデフマウント１２０ａ，１２０ｂを備えない構成も採用可能である。また、フロントロアリンクやトレーリングリンク等の他の懸架部品を連結するためのマウント部品を備えてもよい。
また、リアサブフレームを構成する各構成要素の素材としては、鋼（特に高張力鋼からなる冷延鋼板）を用いることが最も好ましいが、その他の材質を採用してもよい。例えば、アクリル繊維、炭素繊維、強化プラスチックを用いた炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）、ガラス繊維強化樹脂（ＧＦＲＰ）等を用いてもよい。この場合、各構成要素間の接合は、接着剤、ボルト締めなどの各種接合手段により行ってもよい。アルミニウム、マグネシウム等の軽金属を採用しても良い。
各構成要素間の接合は、接着剤、アーク溶接、スポット溶接、レーザー溶接、ボルト締め、ねじ止めなど、各種の接合方法が適用可能である。
各構成要素の成形は、プレス成形、鋳造、鍛造のいずれであってもよい。
各構成要素の断面形状は一例であり、その他の断面形状を有しても良い。さらには、各構成要素の延在方向に垂直な断面積が、前記延在方向の各位置において一定であっても良いし、または、異なっても良い。
各構成要素の成形は、プレス成形、鋳造、鍛造のいずれであってもよい。
各構成要素の断面形状は一例であり、その他の断面形状を有しても良い。さらには、各構成要素の延在方向に垂直な断面積が、前記延在方向の各位置において一定であっても良いし、または、異なっても良い。
１０ Ｕ字メンバ
１１ 左サイドメンバ部（第１サイド部）
１２ 右サイドメンバ部（第２サイド部）
１３ リアクロスメンバ部（リア部）
２０ フロントクロスメンバ
３０ 左延長メンバ（第１延長メンバ）
４０ 右延長メンバ（第２延長メンバ）
５０ 左アッパーアームフロントマウント（第１アッパーアームフロントマウント）
６０ 左アッパーアームリアマウント（第１アッパーアームリアマウント）
７０ 右アッパーアームフロントマウント（第２アッパーアームフロントマウント）
Ｐ１ 締結中心（第１締結中心）
Ｆ１ 荷重線（第１荷重線）
ＣＬ１ Ｕ字メンバの剪断中心線
ＣＬ２ 第１延長メンバの剪断中心線
Ｕ 左アッパーアーム（第１アッパーアーム）
１１ 左サイドメンバ部（第１サイド部）
１２ 右サイドメンバ部（第２サイド部）
１３ リアクロスメンバ部（リア部）
２０ フロントクロスメンバ
３０ 左延長メンバ（第１延長メンバ）
４０ 右延長メンバ（第２延長メンバ）
５０ 左アッパーアームフロントマウント（第１アッパーアームフロントマウント）
６０ 左アッパーアームリアマウント（第１アッパーアームリアマウント）
７０ 右アッパーアームフロントマウント（第２アッパーアームフロントマウント）
Ｐ１ 締結中心（第１締結中心）
Ｆ１ 荷重線（第１荷重線）
ＣＬ１ Ｕ字メンバの剪断中心線
ＣＬ２ 第１延長メンバの剪断中心線
Ｕ 左アッパーアーム（第１アッパーアーム）
Claims (8)
- 互いに対をなす第１サイド部及び第２サイド部と、前記第１サイド部及び前記第２サイド部間を一体に繋ぐリア部とを有する、平面視でＵ字状の外形をなし、前記Ｕ字状に沿った延在方向の一端から他端にかけての各位置において、前記延在方向に垂直な断面が閉じている、Ｕ字メンバと；
前記第１サイド部及び前記第２サイド部の内側間を繋ぐフロントクロスメンバと；
前記第１サイド部に接続されて前記第１サイド部から離間する方向に延在する第１延長メンバ、及び、前記第２サイド部に接続されて前記第２サイド部から離間する方向に延在する第２延長メンバと；
前記平面視で、
前記第１サイド部及び前記第１延長メンバ間の接続位置に隣接し、前記第１サイド部及び前記第１延長メンバの双方に接続され、第１締結中心をもって第１アッパーアームが連結される第１アッパーアームリアマウントと；
前記平面視で、
前記第２サイド部及び前記第２延長メンバ間の接続位置に隣接し、前記第２サイド部及び前記第２延長メンバの双方に接続され、第２締結中心をもって第２アッパーアームが連結される第２アッパーアームリアマウントと；
を備えることを特徴とするリアサブフレーム。 - 前記第１アッパーアーム及び一対のうちの一方の後輪間の第３締結中心、及び、前記第１締結中心の双方を通る直線である第１荷重線が、前記平面視で前記Ｕ字メンバの剪断中心線と交差する点を含んでかつ前記Ｕ字メンバの延在方向に垂直な縦断面で見て、前記第１荷重線が前記Ｕ字メンバの内方を通り；
前記第２アッパーアーム及び他方の後輪間の第４締結中心、及び、前記第２締結中心の双方を通る直線である第２荷重線が、前記平面視で前記Ｕ字メンバの剪断中心線と交差する点を含んでかつ前記Ｕ字メンバの延在方向に垂直な縦断面で見て、前記第２荷重線が前記Ｕ字メンバの内方を通る；
ことを特徴とする請求項１に記載のリアサブフレーム。 - 前記平面視で前記第１荷重線が前記Ｕ字メンバの剪断中心線と交差する点を含んでかつ、前記Ｕ字メンバの延在方向に垂直な縦断面で見て、前記第１延長メンバの剪断中心線が前記Ｕ字メンバの内方を通り；
前記平面視で前記第２荷重線が前記Ｕ字メンバの剪断中心線と交差する点を含んでかつ、前記Ｕ字メンバの延在方向に垂直な縦断面で見て、前記第２延長メンバの剪断中心線が前記Ｕ字メンバの内方を通る；
ことを特徴とする請求項２に記載のリアサブフレーム。 - 前記第１荷重線が、前記平面視で前記Ｕ字メンバの剪断中心線と交差する点を含んでかつ前記Ｕ字メンバの延在方向に垂直な縦断面で見て、
前記第１荷重線と前記Ｕ字メンバの剪断中心との距離が、前記縦断面で囲まれる面積の平方根を６で除した値よりも小さく；
前記第２荷重線が、前記平面視で前記Ｕ字メンバの剪断中心線と交差する点を含んでかつ前記Ｕ字メンバの延在方向に垂直な縦断面で見て、前記第２荷重線と前記Ｕ字メンバの剪断中心との距離が、前記縦断面で囲まれる面積の平方根を６で除した値よりも小さい；
ことを特徴とする請求項２に記載のリアサブフレーム。 - 前記平面視で前記第１荷重線が前記Ｕ字メンバの剪断中心線と交差する点を含んでかつ前記Ｕ字メンバの延在方向に垂直な縦断面で見て、
前記第１荷重線と、前記Ｕ字メンバの剪断中心と、前記第１延長メンバの剪断中心線のそれぞれの距離が、前記縦断面で囲まれる面積の平方根を６で除した値よりも小さく；
前記平面視で、前記第２荷重線が、前記Ｕ字メンバの剪断中心線と交差する点を含んでかつ前記Ｕ字メンバの延在方向に垂直な縦断面で見て、前記第２荷重線と、前記Ｕ字メンバの剪断中心と、前記第２延長メンバの剪断中心線のそれぞれの距離が、前記縦断面で囲まれる面積の平方根を６で除した値よりも小さい；
ことを特徴とする請求項３に記載のリアサブフレーム。 - 前記平面視において、
前記第１サイド部の、前記フロントクロスメンバとの接続位置に対して裏面側である外側位置に接続された第１アッパーアームフロントマウントと；
前記第２サイド部の、前記フロントクロスメンバとの接続位置に対して裏面側である外側位置に接続された第２アッパーアームフロントマウントと；
をさらに備える
ことを特徴とする請求項１～５の何れか１項に記載のリアサブフレーム。 - 前記Ｕ字メンバの表面に孔を有し、前記孔によって形成される前記Ｕ字メンバの延在方向に垂直な断面内における不連続領域の長さ寸法が、前記断面の周方向に沿った全長の１／４以下である
ことを特徴とする請求項１～６の何れか１項に記載のリアサブフレーム。 - 互いに対をなす第１サイド部及び第２サイド部と、前記第１サイド部及び前記第２サイド部間を一体に繋ぐリア部とを有する、平面視でＵ字状の外形をなし、前記Ｕ字状に沿った延在方向の一端から他端にかけての各位置において、前記延在方向に垂直な断面が閉じている、Ｕ字メンバと；
前記第１サイド部及び前記第２サイド部の内側間を繋ぐフロントクロスメンバと；
前記第１サイド部に接続されて前記第１サイド部から離間する方向に延在する第１延長メンバ、及び、前記第２サイド部に接続されて前記第２サイド部から離間する方向に延在する第２延長メンバと；
を備え、
前記Ｕ字メンバの表面に孔を有し、前記孔によって形成される前記Ｕ字メンバの延在方向に垂直な断面内における不連続領域の長さ寸法が、前記断面の周方向に沿った全長の１／４以下である
ことを特徴とするリアサブフレーム。
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-
2020
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