JP7655505B2 - 自動車のサブフレーム構造 - Google Patents

Description

本発明は、自動車のサブフレーム構造に関し、特に、車両前後方向に延びる一対のサイドメンバ、および、この一対のサイドメンバを互いに連結するように車幅方向に延びる前後クロスメンバにより井桁状に構成された自動車のサブフレーム構造に関する。

従来、マルチリンク式サスペンション装置として、５本のＩリンクを備え、その各リンクの車体側の端部が、車体に取り付けられるサブフレームに連結され、各リンクの車輪側の端部が、車輪を支持するホイールサポートに連結されたものが知られている。このようなマルチリンク式サスペンションのサブフレームとして、一対のサイドメンバと前後のクロスメンバとで井桁状にフレームを構成したものが知られている（たとえば、特許文献１）。また、ロアリンクとコントロールリンクが別々の垂下支持部に連結されている構造が知られている（たとえば、特許文献２）。

特開２００６－３４７３３８号 独国特許出願公開第１０２０１００３０２９２号明細書

このような５本リンクサスペンションでは、各アームの機能上、ロアアームとコントロールアームを他のアームより長いアームとすることが有効であり、そのため、ロアアームおよびコントロールアームのサブフレームへの連結位置は、後側クロスメンバの左右両端部より車幅方向中央寄りに設定され、そのような位置に各アームの取付部が設けられる。

ここで、コントロールアームは、車輪からの入力が比較的小さいので、クロスメンバの後面に、アーム端部のピボット部を軸支するためのブラケットを設けてピボット支持部を構成することが考えられるが、そのようなピボット支持部は、所定のアーム支持剛性を確保しつつ、軽量化を図る必要がある。特に、コントロールアームの軸支ボルトをカムボルトとして、トー角の調整機能を持たせる場合には、そのような必要性が顕著になる。

そこで、本発明は、上述した問題を解決するためになされたものであり、コントロールアームのアーム支持剛性を確保しつつ、ピボット支持部の軽量化を図ると共にカムボルトを設けることができる自動車のサブフレーム構造を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明は、車幅方向左右両側でそれぞれ車両前後方向に延びる一対のサイドメンバと、この一対のサイドメンバを互いに連結するように車幅方向に延びる前側クロスメンバおよび後側クロスメンバとにより井桁状に構成された自動車のサブフレーム構造であって、後側クロスメンバの左右両端側の下部に、それぞれ、下端部にロアアームのピボット支持部が形成された一対の中空体の垂下部が結合され、これらの一対の垂下部の後面部に、それぞれ、コントロールアームのピボット支持部が設けられ、これらのピボット支持部は、上面部、下面部および後面部を有する断面コの字状のブラケットを垂下部の後面部に溶接して構成され、ブラケットの後面部の車幅方向外方側の端部に、カムボルトを挿通するとともに偏心指標板が設けられたブラケット側支持部が形成され、かつ、ブラケット側支持部に対向する位置の後側クロスメンバの垂下部に、カムボルトを挿通するクロスメンバ側支持部が形成され、ブラケットの上面部および下面部には、ブラケット側支持部の上方および下方で、それぞれ車幅方向外方に開口する開口部が形成されている、ことを特徴としている。

このように構成された本発明によれば、コントロールアームのピボット軸の一端側を、ブラケットの後面部で支持すると共にトー角の調節機構を設け、かつ、ピボット軸の他端側を、後側クロスメンバの垂下部を利用して支持するようにしているので、ピボット支持部の軽量化を図ることができる。また、ブラケットの上面部および下面部には、車幅方向に開口する開口部が形成されているので、より軽量化を図ることができる。さらに、アーム支持剛性を、断面コの字状ブラケットと後側クロスメンバの垂下部とで確保することが出来る。したがって、コントロールアームのアーム支持剛性を確保しつつ、ピボット支持部の軽量化を図ると共にカムボルトを設けることができる。

また、本発明において、好ましくは、ブラケットには、ブラケット側支持部の近傍にリブが形成されている。
このように構成された本発明によれば、ブラケット自体の曲げ剛性を高めて、より確実に、アーム支持剛性を確保することができる。

また、本発明において、好ましくは、後側クロスメンバは、車幅方向に延びる後側クロスメンバ本体と、一対の垂下部とを備え、一対の垂下部の後面部は、後側クロスメンバ本体の後面かつ下縁部に結合される上縁部分と、その上縁部分に対して、後側クロスメンバ本体の後面より車両前方側に位置する段差部分とを有し、ブラケットは、垂下部の上縁部分と段差部分とにまたがるように、垂下部に取り付けられている。
このように構成された本発明によれば、垂下部の段差部分は、後側クロスメンバ本体の後面より車両前方側に位置し、ブラケットは、垂下部の上縁部分と段差部分とにまたがるように取り付けられているので、ピボット部の収容長さを確保すると共に、ブラケット取付面の剛性を向上させることができる。

本発明の自動車のサブフレーム構造によれば、コントロールアームのアーム支持剛性を確保しつつ、ピボット支持部の軽量化を図ると共にカムボルトを設けることができる。

本発明の実施形態による自動車のサブフレームを適用した自動車のリアサスペンションアッセンブリの斜視図である。 図１に示すリアサスペンションアッセンブリの上面図である。 図１に示すリアサスペンションアッセンブリの後面図である。 本実施形態による車両左側のリアサスペンションの上面図である。 図４のリアサスペンションの左側面図である。 図４のリアサスペンションの正面図である。 本実施形態による自動車のサブフレームにおける車両左側のリアクロスメンバの構造を示す、図３と同様に示す一部拡大後面図である。 図７に示すリアクロスメンバを車両斜め後方から見た斜視図である。 本実施形態による車両左側のサブフレーム構造を示す左側面図である。 図９に示す車両左側のサブフレーム構造を車両斜め前方から見た斜視図である。 リアクロスメンバのサイドクロスメンバへの結合構造を示す正面図である。 本実施形態によるリアクロスメンバのロアアーム取付部およびコントロールアーム取付部を示す左側面部分断面図である。 本実施形態によるコントロールアームの取付ブラケットを示す斜視図である。 本実施形態によるコントロールアームの取付ブラケットを図１３とは別の角度から見た斜視図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態による自動車のサブフレーム構造を説明する。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
先ず、図１乃至図３により、本発明の実施形態による自動車のサブフレーム構造の全体構成を説明する。図１乃至図３は、本発明の実施形態による自動車の後輪サスペンション装置１（以下、単にリアサスペンションという）を自動車の左右両側の後輪にそれぞれ適用した実施形態を示し、図１は、本発明の実施形態による自動車のサブフレーム構造を適用した自動車のリアサスペンションアッセンブリの斜視図であり、図２は、図１に示すリアサスペンションアッセンブリの上面図であり、図３は、図１に示すリアサスペンションアッセンブリの後面図である。
本実施形態の自動車（車両）は、図示しないが、車体前部のエンジンルームにエンジンを搭載し、車体後部にディファレンシャルを配設して車軸（図示せず）により後輪２を駆動するようにした後輪駆動車である。
図１乃至図３に示すように、後輪サスペンション装置１のリアサスペンションアッセンブリは、左右一対のリアサスペンションが連結されたサブフレーム３を備えている。

まず、リアサスペンションの概略構成を説明する。
本実施形態のリアサスペンションは、独立した５本のＩリンク４～８によって後輪２のホイールサポート１０を車体に対しストローク可能に連結したマルチリンク式のものである。リアサスペンション装置１は、仮想的に上方のアームを構成する前側のアッパリンク（アッパアーム）４、および、後側のリーディングリンク（リーディングアーム）５と、仮想的に下方のアームを構成する前側のトレーリングリンク（トレーリングアーム）６、および、後側のロアリンク（ロアアーム）７と、仮想キングピン軸ＩＫ（図５参照）周りの後輪２の回動変位を規制するトーコントロールリンク（トーコントロールアーム）８とを備えている。アッパアーム４、リーディングアーム５、トレーリングアーム６およびロアアーム７は、それぞれ車体側の連結部（４４、５２、６０、６８）を中心に上下に揺動することによって、ホイールサポート１０及び後輪２が所定の軌跡に沿って上下にストロークするようになっている。

また、そのような後輪２のストロークを許容しながら、同時に所定の付勢力及び減衰力を付与するための、コイルバネ１２およびダンパ１４を備えた緩衝装置１６が設けられている。この緩衝装置１６は、コイルバネ１２とダンパ１４とがほぼ同軸に配置された上下方向に長い円筒形状を有し、その上端部が車体に取り付けられている。緩衝装置１６の下端部は、ロアアーム７に枢着されている。
また、サスペンション装置１には、左右のロアアーム７を連結するように延びるスタビライザーバー１８が回動可能に取り付けられている。

次に、本実施形態によるサブフレーム３の概略構成を説明する。
サブフレーム３は、主に４つの鋼板製フレームを平面視で矩形枠状／井桁状に組み合わせて形成されており、それぞれ車幅方向に延びるフロントクロスメンバ（前側クロスメンバ）２０およびリアクロスメンバ（後側クロスメンバ）２２と、それらの左右両側の端部同士を連結するように車体の左右両側において車体前後方向に延びる一対のサイドクロスメンバ（サイドメンバ）２４、２６を備えている。

まず、本実施形態のフロントクロスメンバ２０は、上下の板状部材１２０、２２０を互いに接合した閉断面の中空体として構成され、車両上方から見て、直線状に車幅方向に延び、その車幅方向の左右両端部／開放端部２０ａにおいて、それぞれ左右のサイドクロスメンバ２４、２６の各前端側の箇所に結合されている。
フロントクロスメンバ２０は、図１および図２に示すように、車両前後方向で見ると、その長手方向の中央部分が左右両端部よりも上方に位置するように全体に湾曲するアーチ形状に形成されている。

また、フロントクロスメンバ２０は、図２に示すように、車両上方から見ると、その長手方向の中央部分が直線状に延びると共に、その中央部分から左右両端部２０ａに向かうほど前後長さが拡大するように延びている。より詳細には、上方から見ると、フロントクロスメンバ２０の前端縁が直線状に車幅方向に延び、かつ、その後端縁の中央部分が直線状に車幅方向に延びると共に後端縁の左右両側部分が中央部分よりも後方に位置するよう湾曲して車幅方向に延びている。
左右両側において前後長さが拡大した部分２０ｂは、閉断面の開放端部２０ａを含み、図１および図２に示すように、各開放端部２０ａがサイドメンバ２４、２６の各前端側の箇所にそれぞれ結合（溶接接合）されている。

また、フロントクロスメンバ２０の左右両端側には、それぞれサイドクロスメンバ２４、２６との結合部（２０ａ）に近接した位置、かつ、サイドクロスメンバ２４、２６の上方側および下方側に、それぞれ、アッパアーム４の取付座（ピボット軸支部）２８およびトレーリングアーム６の取付座（ピボット軸支部）３０が設けられている（図４乃至図６参照）。左右両側の取付座２８には、それぞれ、アッパアーム４の車体側の端部が連結され、左右両側の取付座３０には、それぞれ、トレーリングアーム６の車体側の端部が連結されている。

次に、本実施形態のリアクロスメンバ２２は、井桁状のサブフレーム３の一部を構成するリアクロスメンバ本体２１と、主にロアアームを支持する役割を有する左右のリアクロスメンバ下方部（垂下部）２３とを有し、車両上方から見て、車幅方向の左右両端部／開放端部２２ａにおいて、それぞれ左右のサイドクロスメンバ２４、２６の各前端側の箇所に結合されている。
リアクロスメンバ本体２１は、前後の板状部材１２１、２２１を互いに接合した閉断面の中空体として構成され、車両上方から見て、その長手方向の中央部分がほぼ直線状に形成されると共に、その車幅方向の左右両側で、各両端部に向かうほど前後長さが拡大した拡大部分２２ｂが形成されている。これらの拡大部分２２ｂの開放端部２２ａが、サイドクロスメンバ２４、２６の各後端側の箇所にそれぞれ結合（溶接接合）されている。本実施形態では、このような構成により、リアクロスメンバ２２自体およびサブフレーム３の剛性を確保するようにしている。
また、リアクロスメンバ本体２１は、図３に示すように、車両後方から見ると、その長手方向の中央部分が左右両端部よりも下方に位置するように全体に湾曲するアーチ形状に形成されている。

また、リアクロスメンバ下方部２３は、前後の３つの板状部材１２３、１２４、２２３（図５参照）を互いに接合した閉断面の中空体として構成されている。リアクロスメンバ下方部２３は、サイドクロスメンバ２４、２６の車幅方向内方かつ近傍の位置で、リアクロスメンバ本体２１の下部に結合（溶接接合）され、かつ、サイドクロスメンバ２４、２６の車幅方向外方側まで延びて、サイドクロスメンバ２４、２６の下方面および外方面に結合（溶接接合）されている（図７～図１１参照）。

リアクロスメンバ２２の左右両端側には、サイドクロスメンバ２４、２６の上方側および下方側に、それぞれ、リーディングアーム５の取付座（ピボット軸支部）３２およびロアアーム７の取付座（ピボット軸支部）３４が設けられている（図４、図５参照）。左右両側の取付座３２には、それぞれ、リーディングアーム５の車体側の端部が連結され、左右両側の取付座３４には、それぞれ、ロアアーム７の車体側の端部が連結されている。
本実施形態では、リアクロスメンバ下方部２３の下端部が、ロアアーム７の取付座３４として形成され、また、リアクロスメンバ下方部２３の上端部は、リーディングアーム５の取付座３２の一部として形成されている（図９、図１０参照）。

また、リアクロスメンバ下方部２３の後面２３ｂには、上方から見て、各サイドクロスメンバ２４、２６の車幅方向内方の位置、かつ、後方から見て、各サイドクロスメンバ２４、２６の斜め下方の位置に、トーコントロールアーム８の取付座（ピボット軸支部）３６が設けられている。左右両側の取付座３６には、それぞれ、トーコントロールアーム８の車体側の端部が連結されている。

次に、左右のサイドクロスメンバ２４、２６は、それぞれ、車両上方から見て、その長手方向の中央部分が前後端部に比べて車幅方向内方に位置するよう湾曲するとともに、側面視では、後端部から前端部にわたって車両前方に斜め下方に延びている（図５参照）。これらのサイドクロスメンバ２４、２６の前側部分には、上述した取付座２８、３０が設けられ、その後側部分には、上述した取付座３２、３４が設けられている。

また、サイドクロスメンバ２４、２６には、サブフレーム３全体を車体に弾性支持させるための弾性マウント３８、４０が設けられている、これらの弾性マウント３８、４０は、各サイドクロスメンバ２４、２６の前端部および後端部の計４箇所に設けられている。各弾性マウント３８、４０は、上下方向に軸線を有する円筒形状を有し、各サイドクロスメンバ２４、２６に形成された凹部に取り付けられている。各サイドクロスメンバ２４、２６において、各弾性マウント３８、４０は、車両上方から見て、前端部の弾性マウント３８と後端部の弾性マウント４０とを結ぶ直線が、車体前後方向の中心線ＣＬ（図２にのみ示す）とほぼ平行になるように配置される。

各弾性マウント３８、４０には、「すぐり」と言われる所定の空隙が形成され、各弾性マウント３８、４０は、その軸線に対して、前後方向と左右方向とで硬さ（所定のたわみ量（ｍｍ）を生じさせる荷重（Ｎ）の大きさで示される特性）が異なるよう形成されている。各弾性マウント３８、４０は、いずれも、車両前後方向の硬さに対して車幅方向の硬さが大きくなるような向きとなるよう、サイドクロスメンバ２４、２６に取り付けられている。

次に、図４乃至図６により、車両左側のリアサスペンション装置１について、各アーム４～８の配置構成およびサブフレーム３のアーム支持構成を説明する。図４は、本実施形態による車両左側のリアサスペンションの上面図であり、図５は、図４のリアサスペンションの左側面図であり、図６は、図４のリアサスペンションの正面図である。車両右側のリアサスペンション装置１は、車両左側のリアサスペンション１と同じ構成を有しているので、以下では、その説明を省略する。

まず、図４乃至図６に示すように、アッパアーム４は、その車体側の端部が弾性ブッシュ（ゴム製のブッシュであり、以下、「ブッシュ」という）４２を介してサイドクロスメンバ２４（２６）のピボット軸支部２８に連結されている。アッパアーム４は、車両上方から見て、車体側の連結部４４から車幅方向外方に向かうほど徐々に後方に位置するように後傾して延びている。車輪側の連結部４６では、アッパアーム４の車輪側の端部がブッシュ４８を介してホイールサポート１０に連結されている。

アッパアーム４のピボット軸支部２８は、サイドクロスメンバ２４、２６に基部が溶接された対向する２つの板状部材で構成され、これらの板状部材により、アッパアーム４の車体側のピボット部が軸支されている（図４乃至図６参照）。

次に、リーディングアーム５は、その車体側の端部がブッシュ５０を介して上述したピボット軸支部３２に連結されている。リーディングアーム５は、車両上方から見て、車体側の連結部５２から車幅方向外方に向かうほど徐々に前方に位置するように前傾して延びている。車輪側の連結部５４では、リーディングアーム５の車輪側の端部がブッシュ５６を介してホイールサポート１０に連結されている。

リーディングアーム５のピボット軸支部３２は、対向する２つの板状部材で構成され、本実施形態では、その一方が、上述したリアクロスメンバ下方部２３の上端部（板状部材１２４）であり、他方が、サイドクロスメンバ２４、２６に基部が溶接された板状部材である（図４、図５参照）。

このように、２本の上方のアーム４、５は、車両上方から見て、車体外方側に向かって互いに接近するように配置されている。
本実施形態では、車体側の各ブッシュ４２、５０および車輪側の各ブッシュ４８、５６にピロボールジョイントを採用している。

次に、トレーリングアーム６は、その車体側の端部がブッシュ５８を介して上述したピボット軸支部３０に連結されている。トレーリングアーム６は、車両上方から見て、車体側の連結部６０から車幅方向外方に向かうほど徐々に後方に位置するように後傾して延びている。車輪側の連結部６２では、トレーリングアーム６の車輪側の端部がブッシュ６４を介してホイールサポート１０に連結されている。

トレーリングアーム６のピボット軸支部３０は、２つの対向するＬ字状の側面部材を互いに溶接した断面コの字状のアーム支持ブラケット３０であり、対向する側面部により、トレーリングアーム６の車体側のピボット部が軸支されている（図５、図６参照）。

次に、ロアアーム７は、その車体側の端部がブッシュ６６を介して上述したピボット軸支部３４に連結されている。ロアアーム７は、車両上方から見て、車体側の連結部６８から車幅方向外方に向かうほど徐々に前方に位置するように前傾して延びている。車輪側の連結部７０では、トレーリングアーム６の車輪側の端部がブッシュ７２を介してホイールサポート１０に連結されている。

ロアアーム７のピボット軸支部３４は、上述したリアクロスメンバ下方部２３の下端部であり、その下端部の前後の板状部材１２３、２２３により、ロアアーム７の車体側のピボット部が軸支されている（図５参照）。

このように、２本の下方のアーム６、７は、車両上方から見て、車幅方向外方に向かって互いに接近するように配置されており、主にこの配置によって、後輪２には、制動時などに路面Ｇ（図３参照）からの制動力が後輪２に作用すると、その車両後方への変位に伴い幾何学的にトーインが付与され（前後力コンプライアンスステア）、また、旋回時に後輪２に横力が加わると、主に下方のアーム６、７の各ブッシュ５６、６４が撓むことにより、後輪２がトーインの向きに変化するようになっている（横力コンプライアンスステア）。
本実施形態では、車体側の各ブッシュ５８、６６および車輪側の各ブッシュ６４、７２にピロボールジョイントを採用している。

次に、トーコントロールアーム８は、その車体側の端部がブッシュ７４を介して上述したピボット軸支部３６に連結されている。トーコントロールアーム８は、車両上方から見て、車体側の連結部７６から車幅方向外方に向かうほど徐々に前方に位置するように前傾して延びている。車輪側の連結部７８では、トレーリングアーム６の車輪側の端部がブッシュ８０を介してホイールサポート１０に連結されている。
本実施形態では、車体側のブッシュ７４および車輪側のブッシュ８０にピロボールジョイントを採用している。

トーコントロールアーム８のピボット軸支部３６は、プレス成形で一体的に形成された断面コの字状のアーム支持ブラケット３７を有している。ピボット軸支部３６は、このアーム支持ブラケット３７の軸支部と、前後方向に対向する位置に形成された、リアクロスメンバ下方部２３側の軸支部とで構成され、そのような２つの対向する軸支部により、コントロールアーム８の車体側のピボット部が軸支されている（図３、図５参照）。

ここで、リアサスペンションには、アッパアーム４の仮想延長線とリーディングアーム５の仮想延長線との交点と、トレーリングアーム６の仮想延長線とロアアーム７の仮想延長線との交点とを上下に結ぶ仮想キングピン軸ＩＫ（図５参照）が形成される。この仮想キングピン軸は、後輪２の操向方向（トー方向）への回動の瞬間回転中心である。

次に、図４乃至図６により、ホイールサポート１０の構成および各アームの取付構成を説明する。
まず、図４乃至図６に示すように、ホイールサポート１０には、その中央部に、ハブ８２が取り付けられると共に、車軸（図示せず）が貫通する開口部８４が形成されている。
また、ホイールサポート１０には、開口部８４より車両前方側の部分に、車幅方向内方に突出する前方縦壁部８６が形成され、この前方縦壁部８６に、アッパアーム４、リーディングアーム５およびトレーリングアーム６が連結されている。図６に示すように、この前方縦壁部８６の外縁には補強リブ８６ａが形成されている。
また、ホイールサポート１０には、開口部８４の下方部分に、車幅方向内方に突出する下方縦壁部８８が形成され、この下方縦壁部８８にロアアーム７が連結されている。
さらに、ホイールサポート１０には、開口部８４より車両後方側の部分（車軸より車両後方側の部分）に、車幅方向内方に突出する後方縦壁部９０が形成され、この後方縦壁部９０にトーコントロールアーム８が連結されている。

次に、図７乃至図１２により、リアクロスメンバ２２のサイドクロスメンバ２４、２６への結合構造を説明する。図７は、本実施形態による自動車のサブフレームにおける車両左側のリアクロスメンバの構造を示す、図３と同様に示す一部拡大後面図であり、図８は、図７に示すリアクロスメンバを車両斜め後方から見た斜視図であり、図９は、本実施形態による車両左側のサブフレーム構造を示す左側面図であり、図１０は、図９に示す車両左側のサブフレーム構造を車両斜め前方から見た斜視図であり、図１１は、リアクロスメンバのサイドクロスメンバへの結合構造を示す正面図であり、図１２は、本実施形態によるリアクロスメンバのロアアーム取付部およびコントロールアーム取付部を示す左側面部分断面図である。
まず、図７および図１１に示すように、リアクロスメンバ本体２１の左右両側の下部に、リアクロスメンバ下方部２３が設けられている。
リアクロスメンバ下方部２３は、主に、図１０および図１１に示すように、前方側かつ下方側の第１の板状部材（第１前側部材）１２３と、前方側かつ上方側の第２の板状部材（第２前側部材）１２４と、図７乃至図９に示すように、後方側の板状部材（後側部材）２２３とで構成されている。

まず、図７乃至図９により、リアクロスメンバ下方部２３の後側部材２２３の構成を説明する。
後側部材２２３には、リアクロスメンバ本体２１の後面２１ａの下縁部に結合される上縁部分２３ｄと、その上縁部分２３ｄに対して、リアクロスメンバ本体２１の後面２１ａより車両前方側に位置する段差部分２３ｅ（特に図９参照）とが形成されている。後側部材２２３の上縁部分２３ｄは、図中符号Ｗで示す溶接ラインに沿って、リアクロスメンバ本体２１の後面２１ａに溶接されている。また、後側部材２２３の下端部、すなわち、段差部分２３ｅの下方には、図７乃至図９に示すように、ロアアーム７のピボット軸支部３４が設けられている。

また、後側部材２２３の後面（リアクロスメンバ下方部２３の後面２３ｂ）には、図７乃至図９に示すように、上述したトーコントロールアーム８のピボット軸支部３６が設けられている。このピボット軸支部３６は、断面コの字状のアーム支持ブラケット３７を含み、このアーム支持ブラケット３７は、上面部３７ａ、下面部３７ｂおよび後面部３７ｃを有し、その基部３７ｄが、後側部材２２３の後面２３ｂに結合（溶接接合）されている。本実施形態では、上面部３７ａが、車幅方向外方に向かうほど上方に位置するよう形成され、下面部３７ｂが、ほぼ水平方向に延びるよう形成され、これにより、ブラケット３７は、車幅方向外方に向けて上下方向長さが拡大するよう、後面視で三角形状に形成されている。

図７および図８に示すように、ブラケット３７は、上面部３７ａの基部３７ｄ、および、下面部３７ｂの基部３７ｄに沿った溶接ラインＷで、後側部材２２３の後面２３ｂに溶接されている。また、これらの溶接ラインＷにより、ブラケット３７は、リアクロスメンバ下方部２３の上縁部分２３ｄと段差部分２３ｅとにまたがるように、後側部材２２３に溶接されている。

次に、アーム支持ブラケット３７の後面部３７ｃの車幅方向外方側の端部には、ピボット部の一方の軸支部（ブラケット側軸支部）３７ｅが形成されている。他方、特に図９に示すように、この軸支部３７ｅの前方側の対向する位置において、後側部材２２３の上述した段差部分２３ｅには、ピボット部の他方の軸支部（クロスメンバ側軸支部）２３ｃ（図９、図１２参照）が形成され、このような２つの対向する軸支部３７ｅ、２３ｃにより、コントロールアーム８の車体側の軸支ボルト３９を含むピボット部が軸支されている。
また、特に図１２に示すように、本実施形態では、トーコントロールアーム８の軸支ボルト３９をカムボルトとして、トーコントロールアーム８に後輪２のトー角の調整機能を持たせている。そのため、アーム支持ブラケット３７の軸支部３７ｅには、そのようなカムボルト３９を挿通する孔部が形成されると共に、偏心の度合い（トー角の調節度合い）を示す目盛りが付された偏心指標板４１（図８参照）が取り付けられている。

次に、アーム支持ブラケット３７の上面部３７ａおよび下面部３７ｂには、軸支部３７ｅの上方および下方においてそれぞれ車幅方向外方に開口する開口部３７ｆが形成され、また、ブラケット３７の軸支部３７ｅの近傍には、リブ３７ｇが形成されている。

次に、図９乃至図１１により、リアクロスメンバ下方部２３の前側部材１２３、１２４の構成を説明する。
まず、図９乃至図１１に示すように、リアクロスメンバ下方部２３は、前方側かつ下方側の第１前側部材１２３と、前方側かつ上方側の第２前側部材１２４とを有している。
第１前側部材１２３は、リアクロスメンバ本体２１の下部との結合部２３ａから車幅方向外方に向けて、サイドクロスメンバ２４（２６）の下方側から外側面側に回り込むように形成されている。

第１前側部材１２３の上縁部には、作業者がトー角調節用のカムボルト３９にアクセス可能となるよう、開口部２３ｆが形成されている。すなわち、本実施形態では、図１１に示すように、車両前方から見て、開口部２３ｆ内にカムボルト３９が設けられるようにしている。

次に、第１前側部材１２３は、開口部２３ｆより車幅方向外方の上縁部が、サイドクロスメンバ２４（２６）の下面から側面にかけて溶接されている（溶接ラインＷ参照）。さらに、第１前側部材１２３は、その車幅方向内方の上縁部が、リアクロスメンバ本体２１の下部に溶接され（溶接ラインＷ参照）、その車幅方向外方の端縁部が、上述した後側部材２２３の車幅方向外方の端縁部に溶接されている（溶接ラインＷ参照）。

次に、上方に設けられる第２前側部材１２４は、第１前側部材１２３をサイドクロスメンバ２４（２６）の外側面の上方まで延長する延長部として構成されると共に、上述したリーディングアーム５の取付座３２において、ピボット軸を軸支する対向する板状部材の一方を構成している。

第２前側部材１２４は、その車幅方向外方の端縁部が、上述した後側部材２２３の車幅方向外方の端縁部に溶接されている（溶接ラインＷ参照）。さらに、第２前側部材１２４は、上述した取付座３２のアーム支持剛性を確保するように、サイドクロスメンバ２４（２６）の側面および上面に溶接されている（溶接ラインＷ参照）。さらに、第２前側部材１２４の下縁部が、第１前側部材１２３の車幅方向外方の端縁部に溶接されている（溶接ラインＷ参照）。

次に、上述したように構成された前側部材１２３、１２４および後側部材２２３で構成されるリアクロスメンバ下方部２３は、特に図８および図１０に示すように、その前後長さが、リアクロスメンバ本体２１の前後長さの拡大部分（左右両端部におけるサイドクロスメンバ２４（２６）への結合部分）２２ｂの前後長さより小さくなるよう形成されている。

次に、図１３および図１４に示すように、アーム支持ブラケット３７は、板状の鋼板部材をプレス成形したものであり、上述した上面部３７ａ、下面部３７ｂ、後面部３７ｃ、基部３７ｄおよび軸支部３７ｅを有し、また、ブラケット３７には、開口部３７ｆおよびリブ３７ｇが形成されている。

次に、本実施形態の作用効果を説明する。
本実施形態によれば、リアクロスメンバ２２の左右両端側の下部に、それぞれ、下端部にロアアーム７のピボット支持部３４が形成された一対の中空体の垂下部（リアクロスメンバ下方部）２３が結合され、これらの一対の垂下部２３の後面部２３ｂに、それぞれ、コントロールアーム８のピボット支持部３６が設けられ、これらのピボット支持部３６は、上面部３７ａ、下面部３７ｂおよび後面部３７ｃを有する断面コの字状のブラケット３７を垂下部２３の後面部２３ｂに溶接して構成され、ブラケット３７の後面部３７ｃの車幅方向外方側の端部に、カムボルト３９を挿通するとともに偏心指標板４１が設けられたブラケット側支持部３７ｃが形成され、かつ、ブラケット側支持部３７ｃに対向する位置のリアクロスメンバ２２の垂下部２３に、カムボルト３９を挿通するクロスメンバ側支持部２３ｃが形成され、ブラケット３７の上面部３７ａおよび下面部３７ｂには、ブラケット側支持部３７ｅの上方および下方で、それぞれ車幅方向外方に開口する開口部３７ｆが形成されている。
このように構成された本実施形態によれば、コントロールアーム８のピボット軸の一端側を、ブラケット３７の後面部で支持すると共にトー角の調節機構（カムボルト３）を設け、かつ、ピボット軸の他端側を、リアクロスメンバ２２の垂下部２３を利用して支持するようにしているので、ピボット支持部３６の軽量化を図ることができる。また、ブラケット３７の上面部３７ａおよび下面部３７ｂには、車幅方向に開口する開口部３７ｆが形成されているので、より軽量化を図ることができる。さらに、アーム支持剛性を、断面コの字状ブラケット３７とリアクロスメンバの垂下部２３とで確保することが出来る。したがって、コントロールアームのアーム支持剛性を確保しつつ、ピボット支持部の軽量化を図ると共にカムボルトを設けることができる。

また、本実施形態において、ブラケット３７には、ブラケット側支持部３７ｅの近傍にリブ３７ｇが形成されているので、ブラケット自体の曲げ剛性を高めて、より確実に、アーム支持剛性を確保することができる。

また、本実施形態において、リアクロスメンバ２２は、車幅方向に延びるリアクロスメンバ本体２１と、一対の垂下部（リアクロスメンバ下方部）２３とを備え、一対の垂下部２３の後面部２３ｂは、リアクロスメンバ本体２１の後面２１ａかつ下縁部に結合される上縁部分２３ｄと、その上縁部分２３ｄに対して、リアクロスメンバ本体２１の後面２１ｂより車両前方側に位置する段差部分２３ｅとを有し、ブラケット３７は、垂下部２３の上縁部分２３ｄと段差部分２３ｅとにまたがるように、垂下部２３に取り付けられている。このような構成によれば、垂下部２３の段差部分２３ｅは、リアクロスメンバ本体２１の後面２１ａより車両前方側に位置し、ブラケット３７は、垂下部２３の上縁部分２３ｄと段差部分２３ｅとにまたがるように取り付けられているので、ピボット部（トーコントロールアーム８の連結部７６に取り付けられたブッシュ７４を含むピボット部）の収容長さを確保すると共に、ブラケット取付面の剛性を向上させることができる。

１ 自動車のサスペンション装置／リアサスペンションアッセンブリ
２ 後輪
３ サブフレーム
４ アッパアーム
５ リーディングアーム
６ トレーリングアーム
７ ロアアーム
８ トーコントロールアーム（コントロールアーム）
１０ ホイールサポート
１６ 緩衝装置
１８ スタビライザーバー（スタビライザーリンク）
２０ フロントクロスメンバ
２１ リアクロスメンバ本体
２１ａ 後面
２２ リアクロスメンバ
２２ａ 両端部／左右開放端部
２２ｂ 拡大部分
２３ リアクロスメンバ下方部
２３ａ 結合部
２３ｂ 後面
２３ｃ クロスメンバ側軸支部
２３ｄ 上縁部分
２３ｅ 段差部分
２３ｆ リアクロスメンバ下方部２３の前面開口部
２４、２６ サイドクロスメンバ（サイドメンバ）
３２ リーディングアーム５のピボット軸支部（ピボット支持部）
３４ ロアアーム７のピボット軸支部（ピボット支持部）
３７ トーコントロールアーム８の支持ブラケット
３７ａ、３７ｂ、３７ｃ 上面部、下面部、後面部
３７ｄ 基部
３７ｅ ブラケット側軸支部
３７ｆ 開口部
３７ｇ リブ
３９ 軸支ボルト／カムボルト
４１ 偏心指標板
１２３ リアクロスメンバの前側下方の板状部材（第１前側部材）
１２４ リアクロスメンバの前側上方の板状部材（第２前側部材）
２２３ リアクロスメンバの後側の板状部材（後側部材）
ＩＫ 仮想キングピン軸
Ｗ 溶接ライン（溶接線）

Claims (3)

1. 車幅方向左右両側でそれぞれ車両前後方向に延びる一対のサイドメンバと、この一対のサイドメンバを互いに連結するように車幅方向に延びる前側クロスメンバおよび後側クロスメンバとにより井桁状に構成された自動車のサブフレーム構造であって、
   上記後側クロスメンバの左右両端側の下部に、それぞれ、下端部にロアアームのピボット支持部が形成された一対の中空体の垂下部が結合され、
   これらの一対の垂下部の後面部に、それぞれ、コントロールアームのピボット支持部が設けられ、これらのピボット支持部は、上面部、下面部および後面部を有する断面コの字状のブラケットを上記垂下部の後面部に溶接して構成され、
   上記ブラケットの後面部の車幅方向外方側の端部に、カムボルトを挿通するとともに偏心指標板が設けられたブラケット側支持部が形成され、かつ、上記ブラケット側支持部に対向する位置の上記後側クロスメンバの垂下部に、上記カムボルトを挿通するクロスメンバ側支持部が形成され、
   上記ブラケットの上面部および下面部には、上記ブラケット側支持部の上方および下方で、それぞれ車幅方向外方に開口する開口部が形成されている、ことを特徴とする自動車のサブフレーム構造。
2. 上記ブラケットには、上記ブラケット側支持部の近傍にリブが形成されている、請求項１に記載の自動車のサブフレーム構造。
3. 上記後側クロスメンバは、車幅方向に延びる後側クロスメンバ本体と、上記一対の垂下部とを備え、
   上記一対の垂下部の後面部は、上記後側クロスメンバ本体の後面かつ下縁部に結合される上縁部分と、その上縁部分に対して、上記後側クロスメンバ本体の後面より車両前方側に位置する段差部分とを有し、
   上記ブラケットは、上記垂下部の上縁部分と段差部分とにまたがるように、上記垂下部に取り付けられている、請求項１または請求項２に記載の自動車のサブフレーム構造。

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