JP7421091B2 - リアサブフレーム - Google Patents

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。

特開２０１０－１００２７５号公報

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。

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、一対のリアボディマウント及び一対のフロントボディマウントと；前記一対のリアボディマウント間を接続するリアクロスメンバと；前記一対のフロントボディマウントの一方及び前記リアクロスメンバ間を第１接続部において接続する第１サイドフレーム、及び、前記一対のフロントボディマウントの他方及び前記リアクロスメンバ間を第２接続部において接続する第２サイドフレームと；前記第１サイドフレームの長手方向の途中位置と前記第２サイドフレームの長手方向の途中位置との間を接続するフロントクロスメンバと；前記リアクロスメンバの長手方向の中央部分を貫いて固定配置されたデフマウントと；前記第１接続部に隣接配置され、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；前記第２接続部に隣接配置され、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、平面視で、前記デフマウントが、前記第１接続部と前記第２接続部との間に配置され、前記第１サイドフレーム及び前記第２サイドフレーム間の間隔が、前記一対のフロントボディマウントから前記一対のリアボディマウントに向かって狭まっており、前記第１サイドフレームが、前記第１接続部において前記リアクロスメンバに対し貫通接続され、前記第２サイドフレームが、前記第２接続部において前記リアクロスメンバに対し貫通接続され、前記一対のフロントボディマウントの一方の締結中心と前記第１接続部の中心とを通る直線である第１荷重線が、平面視で前記リアクロスメンバの剪断中心線と交差する位置を含んでかつ前記リアクロスメンバの長手方向に垂直な縦断面で見て、前記第１荷重線が前記リアクロスメンバの内方にあり；前記一対のフロントボディマウントの他方の締結中心と前記第２接続部の中心とを通る直線である第２荷重線が、平面視で前記リアクロスメンバの前記剪断中心線と交差する位置を含んでかつ前記リアクロスメンバの長手方向に垂直な縦断面で見て、前記第２荷重線が前記リアクロスメンバの内方にある。

上記（１）に記載のリアサブフレームによれば、リアクロスメンバの長手方向のうち、デフマウントの配置によって剛性が高められた第１接続部及び第２接続部の各位置に第１サイドフレーム及び第２サイドフレームを接続している。すなわち、一対のフロントボディマウントからリアクロスメンバに向かう第１サイドフレーム及び第２サイドフレームの接続位置（第１接続部及び第２接続部）を、リアクロスメンバの長手方向のうち、剛性の高いデフマウント近くに集中させることができる。これにより、一対のフロントボディマウントからリアクロスメンバに向かう荷重を、高い剛性をもって受け止めることができる。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、上記（１）に記載のリアサブフレームによれば、第１荷重線及び第２荷重線のそれぞれが、平面視でリアクロスメンバの剪断中心線と交差する位置の縦断面においてリアクロスメンバの内方にあるので、一対のフロントボディマウントからリアクロスメンバに向かう荷重を、高い荷重伝達効率をもって受け止めることができる。

（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：平面視で、前記第１アッパーアームのナックルとの締結中心と、前記第１アッパーアーム及び前記第１アッパーアームリアマウント間の締結中心とを結ぶ仮想直線の延長線が、前記第１荷重線及び前記リアクロスメンバの前記剪断中心線間の交点と交差し；平面視で、前記第２アッパーアームの他のナックルとの締結中心と、前記第２アッパーアーム及び前記第２アッパーアームリアマウント間の締結中心とを結ぶ仮想直線の延長線が、前記第２荷重線及び前記リアクロスメンバの前記剪断中心線間の交点と交差する。
上記（２）に記載のリアサブフレームの場合、一方のナックルから第１アッパーアーム、そして第１アッパーアームリアマウントを介してリアクロスメンバに向かう荷重の伝達位置も、平面視において、第１接続部の位置に導くことができる。同様に、他方のナックルから第２アッパーアーム、そして第２アッパーアームリアマウントを介してリアクロスメンバに向かう荷重の伝達位置も、平面視において、第２接続部の位置に導くことができる。

（３）上記（１）又は（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接続部において、前記第１サイドフレームの中心軸線が前記リアクロスメンバの剪断中心線よりも高く；前記第２接続部において、前記第２サイドフレームの中心軸線が前記リアクロスメンバの剪断中心線よりも高い。
上記（３）に記載のリアサブフレームの場合、リアクロスメンバの中でも剛性が高い壁部の一つである上壁部に第１サイドフレーム及び第２サイドフレームを近付けられるので、これら第１サイドフレーム及び第２サイドフレームと、リアクロスメンバとの間の接合箇所（すなわち第１接続部及び第２接続部）の剛性をより高めることができる。

（４）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：前記第１接続部において、前記第１サイドフレームの上面と前記リアクロスメンバの上面とが面一であり；前記第２接続部において、前記第２サイドフレームの上面と前記リアクロスメンバの上面とが面一である。
上記（４）に記載のリアサブフレームの場合、リアクロスメンバのうち、第１接続部及び第２接続部の各位置における剛性をさらに高めることができる。

（５）上記（１）～（４）の何れか１項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アッパーアームが連結される第１アッパーアームフロントマウントと；前記第２アッパーアームが連結される第２アッパーアームフロントマウントと；をさらに備え、平面視において、前記第１アッパーアームフロントマウント及び前記第２アッパーアームフロントマウント間に、前記フロントクロスメンバが位置する。
上記（５）に記載のリアサブフレームの場合、第１アッパーアームから第１アッパーアームリアマウントに加わる荷重を、そのままフロントクロスメンバに伝えることができる。同様に、第２アッパーアームから第２アッパーアームリアマウントに加わる荷重も、そのままフロントクロスメンバに伝えることができる。したがって、フロントクロスメンバへ向かう荷重の伝達効率を高めることができる。

（６）上記（１）～（５）の何れか１項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アッパーアームリアマウントが、前記第１サイドフレーム及び前記リアクロスメンバの双方に接続され；前記第２アッパーアームリアマウントが、前記第２サイドフレーム及び前記リアクロスメンバの双方に接続されている。
上記（６）に記載のリアサブフレームの場合、第１アッパーアームリアマウントが第１サイドフレーム及びリアクロスメンバ間に介在することによって、両者間の接続を、追加部材を用いることなく補強することができる。同様に、第２アッパーアームリアマウントが第２サイドフレーム及びリアクロスメンバ間に介在することによって、両者間の接続を、追加部材を用いることなく補強することができる。

（７）上記（１）～（６）の何れか１項に記載のリアサブフレームにおいて、前記デフマウントが、平均板厚が１．６ｍｍ～４．２ｍｍの円筒であってもよい。
上記（７）に記載のリアサブフレームの場合、デフマウントの高い剛性をもってリアクロスメンバの剛性をより確実に高めることができる。

（８）上記（１）～（７）の何れか１項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：平面視で、前記第１接続部における前記第１サイドフレームの剪断中心線と前記デフマウントの中心線との最短距離、及び、前記第２接続部における前記第２サイドフレームの剪断中心線と前記デフマウントの中心線との最短距離が、等しくＷｓ（ｍｍ）であり、前記デフマウントの外径がＤｄ（ｍｍ）であり、前記デフマウントのうち、前記リアクロスメンバを貫通する部分の、貫通方向に沿った長さ寸法がｄ（ｍｍ）であり、前記最短距離Ｗｓ（ｍｍ）、前記外径Ｄｄ（ｍｍ）、前記長さ寸法ｄ（ｍｍ）が、下記数式１を満たす。
Ｗｓ≦２×Ｄｄ＋３×ｄ・・・（数式１）
上記（８）に記載のリアサブフレームの場合、数式１を満たすことにより、第１接続部及び第２接続部の剛性を高めることができ、サスペンションリンクを介して入力される路面からの荷重に対し、リアサブフレームの変形を抑制することが可能になる。

（９）上記（８）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：前記リアクロスメンバのうち、前記デフマウントよりも下方の位置に、前記第１アッパーアームの下方に配置される第１ロアアームが連結される第１ロアアームリアマウントと、前記第２アッパーアームの下方に配置される第２ロアアームが連結される第２ロアアームリアマウントと、が配置され；平面視における、前記デフマウントの中心線と前記第１ロアアームリアマウントの締結中心との距離、及び、前記デフマウントの中心線と前記第２ロアアームリアマウントの締結中心との距離を、等しくＷｌ（ｍｍ）とし、前記デフマウントの中心と前記第１ロアアームリアマウントの高さ方向の距離、及び、前記デフマウントの中心と前記第２ロアアームリアマウントの高さ方向の距離、を等しくＨｌ（ｍｍ）として、下記数式２を満たす。
Ｗｓ≧Ｗｌ≧Ｈｌ・・・（数式２）
上記（９）に記載のリアサブフレームの場合、数式２を満たすことにより、第１ロアアームまたは第２ロアアームから入力される横力に対し、リアサブフレームの変形をより抑制することが可能になる。

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。

本発明の一実施形態に係るリアサブフレームを示す図であって、車両進行方向前方の斜め上方から見た斜視図である。 同リアサブフレームを示す図であって、車両進行方向後方の斜め下方から見た斜視図である。 同リアサブフレームの平面図である。 同リアサブフレームを車両進行方向前方（図３の矢視Ａ）より見た正面図である。 同リアサブフレームを図３の矢視Ｂより見た側面図である。 同リアサブフレームを車両進行方向後方（図３の矢視Ｃ）より見た背面図である。 同リアサブフレームにおけるリアクロスメンバ及び第２サイドフレーム間の接続構造を示す部分拡大斜視図である。 同リアサブフレームにおけるリアクロスメンバ及び第２サイドフレーム間の接続構造を示す図であって、図７を車両後方側より見た部分拡大図である。 従来のリアサブフレームの一例を示す図であって、図３に相当する平面図である。

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側、後ろ側を後方側、車幅方向を左右方向と言う場合がある。また、各図面において、車体から見て前方側を矢印ＦＤで示し、後方側を矢印ＢＤで示し、左方向を矢印ＬＤで示し、右側を矢印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、一対のフロントボディマウント１０ａ，１０ｂ及び一対のリアボディマウント２０ａ，２０ｂと；一対のリアボディマウント２０ａ，２０ｂ間を接続するリアクロスメンバ３０と；フロントボディマウント１０ａ及びリアクロスメンバ３０間を第１接続部３１において接続する第１サイドフレーム４０、及び、フロントボディマウント１０ｂ及びリアクロスメンバ３０間を第２接続部３２において接続する第２サイドフレーム５０と；第１サイドフレーム４０の長手方向の途中位置と第２サイドフレーム５０の長手方向の途中位置との間を接続するフロントクロスメンバ６０と；リアクロスメンバ３０の長手方向の中央部分を貫いて固定配置された一対のデフマウント７０ａ，７０ｂと；第１接続部３１に隣接配置され、第１アッパーアームＵ（図３参照）が連結される第１アッパーアームリアマウント８１ｂと；第２接続部３２に隣接配置され、第２アッパーアーム（不図示）が連結される第２アッパーアームリアマウント８２ｂと；第１アッパーアームＵに連結される第１アッパーアームフロントマウント８１ａと；前記第２アッパーアームが連結される第２アッパーアームフロントマウント８２ａとを備える。

フロントボディマウント１０ａ，１０ｂ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１０ａ，１０ｂ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１０ａ，１０ｂは、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１０ａ，１０ｂには、前記車体からの前後力等が直接加わるため、これらの板厚が、最も薄い部分でも、フロントクロスメンバ６０の各部板厚よりも厚くなっている。なお、各図に示すフロントボディマウント１０ａ，１０ｂの構造はかかる例のみに限定されず、一般的なボディマウントの構造が採用できる。

リアボディマウント２０ａ，２０ｂ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２０ａ，２０ｂ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２０ａ，２０ｂは、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２０ａ，２０ｂには、前記車体からの前後力等が直接加わるため、これらの板厚が、最も薄い部分でも、リアクロスメンバ３０の各部板厚よりも厚くなっている。
フロントボディマウント１０ａ，１０ｂとリアボディマウント２０ａ，２０ｂは、共通の寸法形状を有してもよい。また、これらフロントボディマウント１０ａ，１０ｂとリアボディマウント２０ａ，２０ｂ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。

第１サイドフレーム４０は、その長手方向に垂直な断面が、長手方向に沿った各位置において閉じている屈曲部品であり、図３～図５に示すように、前部４１と、中間部４２と、後部４３と、を備えている。各図では、第１サイドフレーム４０の断面形状が略矩形であるが、円形、楕円形、多角形等でもよく、断面形状を矩形に定めるものではない。

第２サイドフレーム５０は、図３に示す平面視において、前記第１サイドフレーム４０とは左右方向において線対称形状をなしている。第２サイドフレーム５０は、その長手方向に垂直な断面が、長手方向に沿った各位置において閉じている屈曲部品であり、図３～図５に示すように、前部５１と、中間部５２と、後部５３と、を備えている。各図では、第２サイドフレーム５０の断面形状が略矩形であるが、第１サイドフレーム４０と同様に、円形、楕円形、多角形等でもよく、断面形状を矩形に定めるものではない。

以上説明の構成を有する第１サイドフレーム４０及び第２サイドフレーム５０は、図３に示す平面視において、これら第１サイドフレーム４０及び第２サイドフレーム５０間の間隔が、一対のフロントボディマウント１０ａ，１０ｂから一対のリアボディマウント２０ａ，２０ｂに向かって狭まっている。すなわち、前記間隔が、前方側から後方側に向かって狭まっている。

より具体的に言うと、まず、前部４１，５１間の間隔が、前方側から後方側に向かって狭まっている。続いて、中間部４２，５２間の間隔も、前方側から後方側に向かって狭まっている。そして、後部４３，５３は互いに平行であるため、両者間の間隔が、前方側から後方側に向かう各位置で一定になっている。よって、第１サイドフレーム４０及び第２サイドフレーム５０の後方側における各端部４０ａ，５０ａ間の間隔は、リアボディマウント２０ａ，２０ｂ間の間隔よりも小さくなっている。その結果、端部４０ａはリアボディマウント２０ａから離れてデフマウント７０ａに近付く位置に配置されている。同様に、端部５０ａも、リアボディマウント２０ｂから離れてデフマウント７０ｂに近付く位置に配置されている。

加えて、図３に示すように、第１サイドフレーム４０は、第１接続部３１においてリアクロスメンバ３０に対し貫通接続されている。そして、フロントボディマウント１０ａの締結中心Ｐ１と第１接続部３１の中心Ｐ２とを通る直線である第１荷重線Ｌ１が、平面視でリアクロスメンバ３０の剪断中心線Ｌ２と交差する位置を含んでかつリアクロスメンバ３０の長手方向に垂直な縦断面で見て、第１荷重線Ｌ１がリアクロスメンバ３０の内方にある。すなわち、締結中心Ｐ１を通る仮想直線である第１荷重線Ｌ１が、第１接続部３１の中心Ｐ２において、リアクロスメンバ３０の外形線の内方を通る。

なお、締結中心Ｐ１は、平面視ではフロントボディマウント１０ａの中心を通り、なおかつ側面視ではフロントボディマウント１０ａの高さ方向の中央にある点である。また、中心Ｐ２は、平面視においては第１荷重線Ｌ１と剪断中心線Ｌ２とが交差する点であり、縦断面視においてはリアクロスメンバ３０の内方にある点である。中心Ｐ２は、高さ方向において、剪断中心線Ｌ２の上方に位置する。

本実施形態の中心Ｐ２は、従来構造に比べて、リアクロスメンバ３０のうちで最も剛性の高い、長手方向中央部分に近付けられている。これにより、フロントボディマウント１０ａを通って後方に向かう第１荷重線Ｌ１が、平面視においてリアクロスメンバ３０の長手方向中央位置の近傍を通っている。これにより、フロントボディマウント１０ａから入力された荷重を、第１荷重線Ｌ１を通ってリアクロスメンバ３０で受け止める際、このリアクロスメンバ３０のうちでも最も剛性の高い中央位置近傍で受け止めることが可能となっている。

第２サイドフレーム５０も、第１サイドフレーム４０と同一構成を有する。すなわち、第２サイドフレーム５０は、図３に示すように、第２接続部３２においてリアクロスメンバ３０に対し貫通接続されている。そして、フロントボディマウント１０ｂの締結中心Ｐ３と第２接続部３２の中心Ｐ４とを通る直線である第２荷重線Ｌ３が、平面視でリアクロスメンバ３０の剪断中心線Ｌ２と交差する位置を含んでかつリアクロスメンバ３０の長手方向に垂直な縦断面で見て、第２荷重線Ｌ３がリアクロスメンバ３０の内方にある。すなわち、締結中心Ｐ３を通る仮想直線である第２荷重線Ｌ３が、第２接続部３２の中心Ｐ４において、リアクロスメンバ３０の外形線の内方を通る。

なお、締結中心Ｐ３も、平面視ではフロントボディマウント１０ｂの中心を通り、なおかつ側面視ではフロントボディマウント１０ｂの高さ方向の中央にある点である。また、中心Ｐ４は、平面視においては第２荷重線Ｌ３と剪断中心線Ｌ２とが交差する点であり、縦断面視においてはリアクロスメンバ３０の内方にある点である。中心Ｐ４は、高さ方向において、剪断中心線Ｌ２の上方に位置する。また、中心Ｐ２と中心Ｐ４の高さ方向位置は、一致している。

本実施形態の中心Ｐ４も、前記中心Ｐ２と同様に、従来構造に比べて、リアクロスメンバ３０のうちで最も剛性の高い中央部分に近付けられている。これにより、フロントボディマウント１０ｂを通って後方に向かう第２荷重線Ｌ３が、平面視においてリアクロスメンバ３０の長手方向中央位置の近傍を通っている。これにより、フロントボディマウント１０ｂから入力された荷重を、第２荷重線Ｌ３を通ってリアクロスメンバ３０で受け止める際、このリアクロスメンバ３０のうちでも最も剛性の高い中央位置近傍で受け止めることが可能となっている。

第１アッパーアームフロントマウント８１ａ及び第１アッパーアームリアマウント８１ｂは、図３に示すように、第１アッパーアームＵを保持する一対の金具である。第１アッパーアームフロントマウント８１ａは、中間部４２の上面から外側面にかけて溶接で接合されている。一方、第１アッパーアームリアマウント８１ｂは、第１サイドフレーム４０及びリアクロスメンバ３０の双方に接続されている。より具体的に言うと、第１アッパーアームリアマウント８１ｂは、後部４３の上面から外側面にかけてと、リアクロスメンバ３０の外側面との双方に対し、溶接で接合されている。
第１アッパーアームフロントマウント８１ａには、共通の連結軸線ＬＦを介して、第１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、車両前後方向に延在する仮想直線であり、図１に示すように、第１アッパーアームフロントマウント８１ａの連結孔８１ａ１，８１ａ２と、第１アッパーアームリアマウント８１ｂの連結孔８１ｂ１，８１ｂ２とを貫通する。

前記第１アッパーアームＵは、懸架部品である。第１アッパーアームＵは、第１アッパーアームフロントマウント８１ａと、第１アッパーアームリアマウント８１ｂと、の２箇所に対して連結されている。
第１アッパーアームＵの、第１アッパーアームフロントマウント８１ａとの連結位置とは反対側の外側部が、図示されない車輪（以下、ナックルとも言う）に対し連結されている。

図３に示す平面視において、第１アッパーアームＵのナックルとの締結中心ＰＴと、第１アッパーアームＵ及び第１アッパーアームリアマウント８１ｂ間の締結中心Ｐ６とを結ぶ仮想直線の延長線Ｌ４が、前記第１荷重線Ｌ１及び前記剪断中心線Ｌ２間の交点（前記中心Ｐ２）と交差している。
ここで、締結中心Ｐ６は、連結孔８１ｂ１，８１ｂ２間の中間点である。そして、締結中心ＰＴ、締結中心Ｐ６、そして中心Ｐ２が、平面視において、荷重線である延長線Ｌ４上に並んでいる。この構成によれば、前記車輪（ナックル）から入力される外力が、締結中心Ｐ６を経てリアクロスメンバ３０に伝えられる際、その荷重伝達位置を、リアクロスメンバ３０のうちでも最も剛性の高い中央位置近傍に近付けることができる。

第２アッパーアームフロントマウント８２ａ及び第２アッパーアームリアマウント８２ｂは、第２アッパーアーム（第１アッパーアームＵと同一構成を有するため不図示）を保持する一対の金具である。第２アッパーアームフロントマウント８２ａは、中間部５２の上面から外側面にかけて溶接で接合されている。一方、第２アッパーアームリアマウント８２ｂは、第２サイドフレーム５０及びリアクロスメンバ３０の双方に接続されている。より具体的に言うと、第２アッパーアームリアマウント８２ｂは、後部５３の上面から外側面にかけてと、リアクロスメンバ３０の外側面との双方に対し、溶接で接合されている。
第２アッパーアームフロントマウント８２ａには、図示を省略するが、共通の連結軸線を介して、前記第２アッパーアームが連結されている。この連結軸線は、車両前後方向に延在する仮想直線であり、第２アッパーアームフロントマウント８２ａの連結孔８２ａ１，８２ａ２と、第２アッパーアームリアマウント８２ｂの連結孔８２ｂ１，８２ｂ２とを貫通する。

前記第２アッパーアームは、懸架部品である。前記第２アッパーアームは、第２アッパーアームフロントマウント８２ａと、第２アッパーアームリアマウント８２ｂと、の２箇所に対して連結されている。
前記第２アッパーアームの、第２アッパーアームフロントマウント８２ａとの連結位置とは反対側の外側部が、図示されない車輪（ナックル）に対し連結されている。すなわち、前記第２アッパーアームの前記外側部は、前記車輪（ナックル）に対して連結されている。

図３に示す平面視において、前記第２アッパーアームのナックルとの締結中心と、前記第２アッパーアーム及び第２アッパーアームリアマウント８２ｂ間の締結中心とを結ぶ仮想直線の延長線Ｌ５も、前記第２荷重線Ｌ３及び前記剪断中心線Ｌ２間の交点（前記中心Ｐ４）と交差している。
ここで、前記第２アッパーアームのナックルとの締結中心は、前記第１アッパーアームＵにおける締結中心ＰＴに相当する。また、この締結中心は、連結孔８２ｂ１，８２ｂ２間の中間点である。そして、前記第２アッパーアームのナックルとの締結中心、前記第２アッパーアーム及び第２アッパーアームリアマウント８２ｂ間の締結中心、そして中心Ｐ４が、平面視において、荷重線である延長線Ｌ５上に並んでいる。この構成によれば、前記車輪（ナックル）から入力される外力がリアクロスメンバ３０に伝えられる際、その荷重伝達位置を、リアクロスメンバ３０のうちでも最も剛性の高い中央位置近傍に近付けることができる。

また、第１アッパーアームフロントマウント８１ａは、第１サイドフレーム４０の長手方向におけるフロントクロスメンバ６０との接続位置に対して固定されている。より具体的には、第１アッパーアームフロントマウント８１ａは、中間部４２に対して溶接固定されており、平面視において、中間部４２を間に挟んでフロントクロスメンバ６０と対向する位置に配置されている。
同様に、第２アッパーアームフロントマウント８２ａは、第２サイドフレーム５０の長手方向におけるフロントクロスメンバ６０との接続位置に対して固定されている。より具体的には、第２アッパーアームフロントマウント８２ａは、中間部５２に対して溶接固定されており、平面視において、中間部５２を間に挟んでフロントクロスメンバ６０と対向する位置に配置されている。
したがって、平面視において、第１アッパーアームフロントマウント８１ａ及び第２アッパーアームフロントマウント８２ａ間に、フロントクロスメンバ６０が位置している。

上記構成によれば、第１アッパーアームＵから第１アッパーアームフロントマウント８１ａに加わる荷重を、そのままフロントクロスメンバ６０に伝えることができる。同様に、前記第２アッパーアームから第２アッパーアームフロントマウント８２ａに加わる荷重も、そのままフロントクロスメンバ６０に伝えることができる。したがって、フロントクロスメンバ６０へ向かう荷重の伝達効率を高めることができる。

図１に示すように、フロントクロスメンバ６０は、左右方向に沿って延在する骨格部材であり、その一端が第１サイドフレーム４０の内側壁面に溶接固定され、他端が第２サイドフレーム５０の内側壁面に溶接固定されている。よって、フロントクロスメンバ６０は、第１サイドフレーム４０の長手方向途中位置と、第２サイドフレーム５０の長手方向途中位置との間を左右方向に連結している。

リアクロスメンバ３０は、図６に示すように、車両後方側より見た場合に、直線状の上面を有する。また、リアクロスメンバ３０は、図３に示すように、その長手方向に沿った各位置において幅寸法が一定である。

図３に示すように、リアクロスメンバ３０は、第１サイドフレーム４０の端部４０ａとの接続位置（第１接続部３１）からリアボディマウント２０ａの位置に向かって延在する第１延長部３５を有している。この第１延長部３５の先端には凹所３５ａが形成され、この凹所３５ａがリアボディマウント２０ａの外周面に合致した状態で溶接固定されている。リアボディマウント２０ａの締結中心Ｐ５は、鉛直方向に沿っている。
同様に、リアクロスメンバ３０は、第２サイドフレーム５０の端部５０ａとの接続位置（第２接続部３２）からリアボディマウント２０ｂの位置に向かって延在する第２延長部３６を有している。この第２延長部３６の先端には凹所３６ａが形成され、この凹所３６ａがリアボディマウント２０ｂの外周面に合致した状態で溶接固定されている。リアボディマウント２０ｂの締結中心Ｐ７は、鉛直方向に沿っている。

図３に示すように、デフマウント７０ａ，７０ｂは、平面視で第１接続部３１と第２接続部３２との間に位置するよう、リアクロスメンバ３０に配置されている。
図６に示すように、デフマウント７０ａ，７０ｂは、それぞれの中心線７０ａ１，７０ｂ１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７０ａ，７０ｂのそれぞれが、リアクロスメンバ３０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７０ａ，７０ｂは、平均板厚が１．６ｍｍ～４．２ｍｍの円筒であり、リアクロスメンバ３０の板厚よりも厚く、高い剛性を有する。これらデフマウント７０ａ，７０ｂをリアクロスメンバ３０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３０の長手方向中央部分における剛性を増している。加えて、デフマウント７０ａ，７０ｂがリアクロスメンバ３０の内方を貫通させた状態で溶接固定しているため、リアクロスメンバ３０の内部をデフマウント７０ａ，７０ｂが支えて補強することからも、リアクロスメンバ３０の長手方向中央部分における剛性を増している。

このように、本実施形態のリアサブフレームは、平面視で、デフマウント７０ａ，７０ｂが、第１接続部３１と第２接続部３２との間に配置され、第１サイドフレーム４０及び第２サイドフレーム５０間の間隔が、一対のフロントボディマウント１０ａ，１０ｂから一対のリアボディマウント２０ａ，２０ｂに向かって狭まっている。
この構成によれば、リアクロスメンバ３０の長手方向のうち、デフマウント７０ａ，７０ｂの配置によって剛性が高められた第１接続部３１及び第２接続部３２の各位置に第１サイドフレーム４０及び第２サイドフレーム５０を接続している。すなわち、一対のフロントボディマウント１０ａ，１０ｂからリアクロスメンバ３０に向かう第１サイドフレーム４０及び第２サイドフレーム５０の接続位置（第１接続部３１及び第２接続部３２）を、リアクロスメンバ３０の長手方向のうち、デフマウント７０ａ，７０ｂの配置によって剛性が高められた中央部分の近くに集中させることができる。これにより、一対のフロントボディマウント１０ａ，１０ｂからリアクロスメンバ３０に向かう荷重を、高い剛性をもって受け止めることができる。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。

図６に示すように、リアクロスメンバ３０の左右下部には、一対の第１ロアアームリアマウント３７及び第２ロアアームリアマウント３８が形成されている。
第１ロアアームリアマウント３７は貫通孔であり、水平方向においては、デフマウント７０ａ及び第１接続部３１間に配置され、鉛直方向においては、第１接続部３１及びデフマウント７０ａよりも下方位置に配置されている。ロアアーム（不図示）は、前記アッパーアームＵと共に前記車輪（ナックル）に連結される。

第２ロアアームリアマウント３８も、第１ロアアームリアマウント３７と同様に貫通孔であり、水平方向においては、デフマウント７０ｂ及び第２接続部３２間に配置され、鉛直方向においては、第２接続部３２及びデフマウント７０ｂよりも下方位置に配置されている。前記ロアアームは、前記アッパーアームと共に前記車輪（ナックル）に連結される。

ここで、図６に示すように、第１接続部３１における第１サイドフレーム４０の剪断中心線Ｌ６とデフマウント７０ａの中心線７０ａ１との車幅方向距離、及び、第２接続部３２における第２サイドフレーム５０の剪断中心線Ｌ８とデフマウント７０ｂの中心線７０ｂ１との車幅方向距離を、等しくＷｓ（ｍｍ）とし、デフマウント７０ａ，７０ｂの外径を共に等しくＤｄ（ｍｍ）とする。さらに、図３に示すように、デフマウント７０ａ，７０ｂそれぞれのうち、リアクロスメンバ３０を貫通する部分の、貫通方向に沿った長さ寸法をｄ（ｍｍ）とする。この場合、前記最短距離Ｗｓ（ｍｍ）、前記外径Ｄｄ（ｍｍ）、前記長さ寸法ｄ（ｍｍ）は、下記数式３を満たす。
Ｗｓ≦２×Ｄｄ＋３×ｄ・・・（数式３）
この数式３を満たすことにより、第１接続部３１及び第２接続部３２の剛性をより高めることができ、路面から入力された荷重に対し、リアサブフレームの変形をより抑制することが可能になる。

また、上述のように、リアクロスメンバ３０のうち、デフマウント７０ａよりも下方の位置に、アッパーアームＵの下方に配置される前記ロアアーム（第１ロアアーム）が連結される第１ロアアームリアマウント３７と、他のアッパーアームの下方に配置される他のロアアーム（第２ロアアーム。不図示）が連結される第２ロアアームリアマウント（他のロアアームリアマウント）３８と、が配置されている。そして、図６に示すように、デフマウント７０ａの中心線７０ａ１と第１ロアアームリアマウント３７の締結中心との車幅方向距離、及び、デフマウント７０ｂの中心線７０ｂ１と第２ロアアームリアマウント３８の締結中心との車幅方向距離を、等しくＷｌ（ｍｍ）とし、デフマウント７０ａ，７０ｂの各中心線７０ａ１，７０ｂ１と第１ロアアームリアマウント３７の高さ方向の距離、及び、デフマウント７０ａ，７０ｂの各中心線７０ａ１，７０ｂ１と第２ロアアームリアマウント３８の高さ方向の距離、を等しくＨｌ（ｍｍ）とした場合、下記数式４を満たす。
Ｗｓ≧Ｗｌ≧Ｈｌ・・・（数式４）
上記数式４を満たすことにより、一方もしくは他方のロアアームから入力される横力に対し、リアサブフレームの変形をより抑制することが可能になる。

図７及び図８に示すように、第２接続部３２において、第２サイドフレーム５０の上面５０ｂとリアクロスメンバ３０の上面３０ａとが略面一である。具体的には、第２接続部３２の位置においてリアクロスメンバ３０の上部を第２サイドフレーム５０が貫通している。そして、第２サイドフレーム５０の上面５０ｂの一部が露出するように、一対のフランジ部３０ａ１，３０ａ２が上面５０ｂに重なっている。この配置状態で、第２サイドフレーム５０はリアクロスメンバ３０に対して溶接固定されている。
第１接続部３１における、リアクロスメンバ３０に対する第１サイドフレーム４０の接続構成も上記と同様であるため、ここではその説明を省略する。

上記構成によれば、図６に示すように、第１接続部３１において、第１サイドフレーム４０の中心軸線（剪断中心線Ｌ６）がリアクロスメンバ３０の剪断中心線Ｌ２よりも高くなる。また、第２接続部３２において、第２サイドフレーム５０の中心軸線（剪断中心線Ｌ８）がリアクロスメンバ３０の剪断中心線Ｌ２よりも高くなる。しかも、第１接続部３１において、第１サイドフレーム４０の上面４０ｂとリアクロスメンバ３０の上面３０ａとが面一であり、また、第２接続部３２において、第２サイドフレーム５０の上面５０ｂとリアクロスメンバ３０の上面３０ａとが面一である。
上記構成によれば、リアクロスメンバ３０の中でも剛性が高い壁部の一つである上壁部に第１サイドフレーム４０及び第２サイドフレーム５０を近付けられるので、これら第１サイドフレーム４０及び第２サイドフレーム５０と、リアクロスメンバ３０との間の接合箇所（すなわち第１接続部３１及び第２接続部３２）の剛性をより高めることができる。
なお、図８の仮想線に示すように、リアクロスメンバ３０に対する第２サイドフレーム５０の接続高さを下げてもよい。ただし、本実施形態のように面一にした方がより高い剛性が得られるため、より好ましいと言える。

なお、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。

本発明の効果を確認するために、上記実施形態に係るリアサブフレーム（発明例１）と、比較例１に係るサブフレームとの間で、重量及び剛性を数値計算により比較した。
発明例１は、図１に示した構造を有し、その詳細は上述した通りであるのでここでは重複説明を省略する。

一方、比較例１は、図９に示す構造を有する。
すなわち、比較例１のリアサブフレームは、一対のリアボディマウントＣ２０ａ，Ｃ２０ｂ及び一対のフロントボディマウントＣ１０ａ，Ｃ１０ｂと；一対のリアボディマウントＣ２０ａ，Ｃ２０ｂ間を接続するリアクロスメンバＣ３０と；一対のフロントボディマウントＣ１０ａ及びリアクロスメンバＣ３０間を第１接続部ＣＰ２において接続するサイドフレームＣ４０、及び、フロントボディマウントＣ１０ｂ及びリアクロスメンバＣ３０間を第２接続部ＣＰ４において接続するサイドフレームＣ５０と；サイドフレームＣ４０の長手方向の途中位置とサイドフレームＣ５０の長手方向の途中位置との間を接続するフロントクロスメンバＣ６０と；リアクロスメンバＣ３０の長手方向の中央部分を貫いて固定配置された一対のデフマウントＣ７０ａ，Ｃ７０ｂと；第１接続部ＣＰ２に隣接配置され、アッパーアーム（不図示）が連結されるアッパーアームリアマウントＣ８１ｂと；第２接続部ＣＰ４に隣接配置され、他のアッパーアーム（不図示）が連結されるアッパーアームリアマウントＣ８２ｂと；を備える。

そして、比較例１のリアサブフレームは、平面視で、デフマウントＣ７０ａ，Ｃ７０ｂが、第１接続部ＣＰ２と第２接続部ＣＰ４との間に配置されている。
サイドフレームＣ４０，Ｃ５０は、平面視で緩やかな円弧状をなしている。そのため、車両前方から車両後方に沿って見た場合、それぞれの長手方向略中央位置で間隔が一旦狭くなり、また、リアボディマウントＣ２０ａ，Ｃ２０ｂに向かって間隔が広くなっている。そのため、第１接続部ＣＰ２及び第２接続部ＣＰ４は、デフマウントＣ７０ａ，Ｃ７０ｂから離れている。

以上説明の発明例１の構造及び比較例１の構造の双方について、横荷重を加えた場合の剛性を数値計算により求めた。なお、剛性は、リアサブフレームにサスペンションアームを取り付けた状態で、タイヤ設置面中心に横力を与えた際の荷重と、荷重方向に沿ったタイヤ設置面中心の変位との比を用いて評価した。

数値計算の結果、発明例１及び比較例１の双方においてリアサブフレームの重量を同等に設定し、比較例１に示す従来構造の剛性を１００とした場合、発明例１に示す本発明構造の剛性は１９０となった。すなわち、発明例１の剛性は、従来例１の剛性に比べて１．９倍もの高い数値となった。
逆に、同等の剛性を得るために必要なリアサブフレームの重量を数値計算により求めた結果、比較例１に示す従来構造の重量を１００とした場合、発明例１に示す本発明構造の重量は７０となった。すなわち、発明例１の重量は、従来例１の重量に比べて３０％減となり、大幅な軽量化が得られた。

１０ａ，１０ｂ フロントボディマウント
３０ リアクロスメンバ
３０ａ リアクロスメンバの上面
３１ 第１接続部
３２ 第２接続部
３７ 第１ロアアームリアマウント
３８ 第２ロアアームリアマウント
４０ 第１サイドフレーム
４０ｂ 第１サイドフレームの上面
５０ 第２サイドフレーム
５０ｂ 第２サイドフレームの上面
６０ フロントクロスメンバ
７０ａ，７０ｂ デフマウント
８１ｂ 第１アッパーアームリアマウント
８２ｂ 第２アッパーアームリアマウント
８１ａ 第１アッパーアームフロントマウント
８２ａ 第２アッパーアームフロントマウント
Ｄｄ 外径
ｄ 厚み寸法
Ｌ１ 第１荷重線
Ｌ２ リアクロスメンバの剪断中心線
Ｌ４，Ｌ５ 仮想直線の延長線
Ｌ６ 第１サイドフレームの中心軸線
Ｌ８ 第２サイドフレームの中心軸線
Ｐ２，Ｐ４ 交点
Ｕ 第１アッパーアーム
Ｗｓ 最短距離
Ｗｌ 距離

Claims (9)

1. 一対のリアボディマウント及び一対のフロントボディマウントと；
   前記一対のリアボディマウント間を接続するリアクロスメンバと；
   前記一対のフロントボディマウントの一方及び前記リアクロスメンバ間を第１接続部において接続する第１サイドフレーム、及び、前記一対のフロントボディマウントの他方及び前記リアクロスメンバ間を第２接続部において接続する第２サイドフレームと；
   前記第１サイドフレームの長手方向の途中位置と前記第２サイドフレームの長手方向の途中位置との間を接続するフロントクロスメンバと；
   前記リアクロスメンバの長手方向の中央部分を貫いて固定配置されたデフマウントと； 前記第１接続部に隣接配置され、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；
   前記第２接続部に隣接配置され、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、
   平面視で、
   前記デフマウントが、前記第１接続部と前記第２接続部との間に配置され、
   前記第１サイドフレーム及び前記第２サイドフレーム間の間隔が、前記一対のフロントボディマウントから前記一対のリアボディマウントに向かって狭まっており、
   前記第１サイドフレームが、前記第１接続部において前記リアクロスメンバに対し貫通接続され、
   前記第２サイドフレームが、前記第２接続部において前記リアクロスメンバに対し貫通接続され、
   前記一対のフロントボディマウントの一方の締結中心と前記第１接続部の中心とを通る直線である第１荷重線が、平面視で前記リアクロスメンバの剪断中心線と交差する位置を含んでかつ前記リアクロスメンバの長手方向に垂直な縦断面で見て、前記第１荷重線が前記リアクロスメンバの内方にあり；
   前記一対のフロントボディマウントの他方の締結中心と前記第２接続部の中心とを通る直線である第２荷重線が、平面視で前記リアクロスメンバの前記剪断中心線と交差する位置を含んでかつ前記リアクロスメンバの長手方向に垂直な縦断面で見て、前記第２荷重線が前記リアクロスメンバの内方にある；
   ことを特徴とするリアサブフレーム。
2. 平面視で、前記第１アッパーアームのナックルとの締結中心と、前記第１アッパーアーム及び前記第１アッパーアームリアマウント間の締結中心とを結ぶ仮想直線の延長線が、前記第１荷重線及び前記リアクロスメンバの前記剪断中心線間の交点と交差し；
   平面視で、前記第２アッパーアームの他のナックルとの締結中心と、前記第２アッパーアーム及び前記第２アッパーアームリアマウント間の締結中心とを結ぶ仮想直線の延長線が、前記第２荷重線及び前記リアクロスメンバの前記剪断中心線間の交点と交差する；ことを特徴とする請求項１に記載のリアサブフレーム。
3. 前記第１接続部において、前記第１サイドフレームの中心軸線が前記リアクロスメンバの剪断中心線よりも高く；
   前記第２接続部において、前記第２サイドフレームの中心軸線が前記リアクロスメンバの剪断中心線よりも高い；
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のリアサブフレーム。
4. 前記第１接続部において、前記第１サイドフレームの上面と前記リアクロスメンバの上面とが面一であり；
   前記第２接続部において、前記第２サイドフレームの上面と前記リアクロスメンバの上面とが面一である；
   ことを特徴とする請求項３に記載のリアサブフレーム。
5. 前記第１アッパーアームが連結される第１アッパーアームフロントマウントと；
   前記第２アッパーアームが連結される第２アッパーアームフロントマウントと；
   をさらに備え、
   平面視において、前記第１アッパーアームフロントマウント及び前記第２アッパーアームフロントマウント間に、前記フロントクロスメンバが位置する
   ことを特徴とする請求項１～４の何れか１項に記載のリアサブフレーム。
6. 前記第１アッパーアームリアマウントが、前記第１サイドフレーム及び前記リアクロスメンバの双方に接続され；
   前記第２アッパーアームリアマウントが、前記第２サイドフレーム及び前記リアクロスメンバの双方に接続されている；
   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。
7. 前記デフマウントが、平均板厚が１．６ｍｍ～４．２ｍｍの円筒である
   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。
8. 平面視で、
   前記第１接続部における前記第１サイドフレームの剪断中心線と前記デフマウントの中心線との最短距離、及び、前記第２接続部における前記第２サイドフレームの剪断中心線と前記デフマウントの中心線との最短距離が、等しくＷｓ（ｍｍ）であり、
   前記デフマウントの外径がＤｄ（ｍｍ）であり、
   前記デフマウントのうち、前記リアクロスメンバを貫通する部分の、貫通方向に沿った長さ寸法がｄ（ｍｍ）であり、
   前記最短距離Ｗｓ（ｍｍ）、前記外径Ｄｄ（ｍｍ）、前記長さ寸法ｄ（ｍｍ）が、下記数式１を満たす、
   ことを特徴とする請求項１～７の何れか１項に記載のリアサブフレーム。
   Ｗｓ≦２×Ｄｄ＋３×ｄ・・・（数式１）
9. 前記リアクロスメンバのうち、前記デフマウントよりも下方の位置に、
   前記第１アッパーアームの下方に配置される第１ロアアームが連結される第１ロアアームリアマウントと、
   前記第２アッパーアームの下方に配置される第２ロアアームが連結される第２ロアアームリアマウントと、
   が配置され；
   平面視における、前記デフマウントの中心線と前記第１ロアアームリアマウントの締結中心との距離、及び、前記デフマウントの中心線と前記第２ロアアームリアマウントの締結中心との距離を、等しくＷｌ（ｍｍ）とし、
   前記デフマウントの中心と前記第１ロアアームリアマウントの高さ方向の距離、及び、前記デフマウントの中心と前記第２ロアアームリアマウントの高さ方向の距離、を等しくＨｌ（ｍｍ）として、
   下記数式２を満たす；
   ことを特徴とする請求項８に記載のリアサブフレーム。
   Ｗｓ≧Ｗｌ≧Ｈｌ・・・（数式２）

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