WO2022050244A1 - サブフレーム - Google Patents

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WO2022050244A1
WO2022050244A1 PCT/JP2021/031824 JP2021031824W WO2022050244A1 WO 2022050244 A1 WO2022050244 A1 WO 2022050244A1 JP 2021031824 W JP2021031824 W JP 2021031824W WO 2022050244 A1 WO2022050244 A1 WO 2022050244A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
wall portion
lower arm
subframe
base surface
bracket
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/031824
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
淳一郎 鈴木
洋平 加藤
奨 湯浅
祐衣 ▲高▼橋
大輔 安福
博司 吉田
Original Assignee
日本製鉄株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本製鉄株式会社 filed Critical 日本製鉄株式会社
Priority to CN202180052529.6A priority Critical patent/CN116096618A/zh
Priority to EP21864302.1A priority patent/EP4190675A4/en
Priority to US18/023,569 priority patent/US20230311993A1/en
Priority to JP2021568755A priority patent/JP7063423B1/ja
Publication of WO2022050244A1 publication Critical patent/WO2022050244A1/ja

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • B62D21/11Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted with resilient means for suspension, e.g. of wheels or engine; sub-frames for mounting engine or suspensions

Definitions

  • the present invention relates to a subframe.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2020-146523 filed in Japan on September 1, 2020, the contents of which are incorporated herein by reference.
  • the conventional subframe has room for weight reduction and improvement in the performance of the lower arm support.
  • the gist of the present invention is as follows.
  • the subframe according to one aspect of the present invention includes a base member and a first member, and the base member includes a base surface portion and two vertical wall portions on both sides of the base surface portion in the vehicle length direction.
  • a groove-shaped member having an opening on the lower side in the vehicle height direction, wherein the first member includes a bottom wall portion, a top wall portion, and a side wall portion, and the bottom wall portion and the ceiling portion.
  • the wall portion is arranged in the same direction as the base surface portion, the top wall portion is overlapped and joined to the base surface portion, and the vertical wall portion and the bottom wall portion form a groove shape.
  • the side wall portion is a wall between the bottom wall portion and the top wall portion that blocks the vehicle width direction, and the base surface portion and the bottom wall portion form a first lower arm support portion.
  • the bracket is provided, the bracket is provided with a second member and a third member, and the second member is provided with a first body mounting portion at the top and the bottom wall portion. And the side wall portion and the base surface portion may be joined.
  • the second lower arm support portion may be formed by the vertical wall portion and the second member.
  • the top wall portion and the second member may be overlapped and joined.
  • the base surface portion and the second member may be overlapped and joined.
  • the first member includes a second lower arm support wall, and the second lower arm support wall is adjacent to the side wall portion and is attached to the vertical wall portion. It may be overlapped and joined.
  • the base member is a second body mounting portion in the same direction as the base surface portion at an end portion in the vehicle width direction from the side wall portion of the base member. May be prepared.
  • the top wall portion may be overlapped and joined to the base surface portion.
  • an inward flange may be provided adjacent to the vertical wall portion and facing the base surface portion.
  • FIG. 1 is a view taken along the arrow A in FIGS. 1 to 3, and is a front view of the subframe. It is a top view of a subframe. It is a side view of a subframe. It is a bottom view of a subframe. It is a rear view of a subframe. It is a B arrow view in FIG.
  • the subframe (also referred to as a suspension member) that is a member attached to the main frame of the vehicle body and supports the lower arm of the suspension.
  • the subframe has a hollow structure in which a closed space is formed between a pair of steel plate members of the same size and the cross section perpendicular to the vehicle width direction is the closed cross section. good.
  • paired steel plate members of similar size should face each other and weld to each other, especially the periphery, as a whole. Because of the integrated structure, there was room for improvement in achieving both weight reduction and the performance of the lower arm support. Therefore, we reviewed the structure of the subframe and found a subframe that can achieve both weight reduction and the performance of the lower arm support.
  • the subframe according to the present invention includes a base member and a first member.
  • the base member is a groove-shaped member having a base surface portion and two vertical wall portions on both sides of the base surface portion in the vehicle length direction and having an opening on the lower side in the vehicle height direction.
  • the first member includes a bottom wall portion, a top wall portion, and a side wall portion.
  • the bottom wall portion and the top wall portion are arranged in the same direction as the base surface portion.
  • the top wall portion is overlapped and joined to the base surface portion.
  • the vertical wall portion and the bottom wall portion form a groove shape.
  • the side wall portion is a wall between the bottom wall portion and the top wall portion that blocks the vehicle width direction.
  • the first lower arm support portion is formed by the base surface portion and the bottom wall portion.
  • the weight of the subframe can be reduced. Further, since there is a side wall portion adjacent to the lower arm support portion (first lower arm support portion) and the side wall portion is fixed to the base member via the top wall portion, the lower arm support portion (first lower arm support portion) is provided. It is hard to deform. Further, since the side wall portion restrains the base member and the bottom wall portion, the end portion of the subframe in the vehicle width direction is less likely to be deformed. Therefore, it is possible to achieve both the weight reduction of the subframe and the performance of the lower arm support portion (first lower arm support portion).
  • embodiments of the present invention will be described.
  • FIG. 1 is a perspective view of a part of the vehicle body 1 provided with the subframe 100 looking up from below.
  • FIG. 2 is a perspective view of the subframe 100 as viewed from above.
  • FIG. 3 is a perspective view of the subframe 100 looking up from below.
  • FIG. 4 is a perspective view of the torque rod support bracket 140.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of the bracket 120.
  • FIG. 6 is a view taken along the arrow A in FIGS. 1 to 3 and is a front view of the subframe 100.
  • FIG. 7 is a plan view of the subframe 100.
  • FIG. 8 is a side view of the subframe 100.
  • FIG. 9 is a bottom view of the subframe 100.
  • FIG. 1 is a perspective view of a part of the vehicle body 1 provided with the subframe 100 looking up from below.
  • FIG. 2 is a perspective view of the subframe 100 as viewed from above.
  • FIG. 3 is a perspective view of the subframe 100 looking up from
  • FIG. 10 is a rear view of the subframe 100.
  • FIG. 11 is a view taken along the line B in FIG.
  • the vehicle length direction of the vehicle body 1 may be referred to as the X direction
  • the vehicle width direction of the vehicle body 1 may be referred to as the Y direction
  • the vehicle height direction of the vehicle body 1 may be referred to as the Z direction.
  • the subframe 100 will be described.
  • the subframe 100 is a member attached to the vehicle body 1 including the main frame. As shown in FIGS. 1 to 3 and 6 to 11, the subframe 100 is shorter in the Z direction than the X direction when viewed in the vehicle width direction (Y direction) while being attached to the vehicle body 1. It has a flat shape, and is an elongated shape in which the Y direction is longer than the X direction when viewed in the vertical direction (Z direction).
  • the subframe 100 may have a shape that is generally line-symmetrical in the vehicle width direction (centered on the axis of symmetry along the X direction).
  • the subframe 100 is a member that supports the lower arm 210.
  • the subframe 100 supports the lower arm 210 including the left lower arm 210L and the right lower arm 210R by the first lower arm support portion 131 (and / or the second lower arm support portion 132).
  • the left lower arm support portions 131L and 132L support the left lower arm 210L
  • the right lower arm support portions 131R and 132R support the right lower arm 210R.
  • the subframe 100 rotatably supports the lower arm 210 with a predetermined degree of freedom via a bearing (not shown).
  • the lower arm 210 is a component constituting the suspension 200, which is a device for suspending the vehicle body on the wheels.
  • the subframe 100 includes a base member 110 extending in the vehicle width direction of the vehicle body 1 and having an open cross section, and a bracket 120 joined to the base member 110.
  • the bracket 120 has a left bracket 120L that supports the left lower arm 210L and a right bracket 120R that supports the right lower arm 210R.
  • the subframe 100 includes a base member 110 and a first member 121.
  • the base member 110 includes a base surface portion 111 and two vertical wall portions 112 (second vertical wall portion 112f, first vertical wall portion 112r) on both sides of the base surface portion 111 in the vehicle length direction. ) And.
  • the base member 110 is a groove-shaped member having an opening on the lower side in the vehicle height direction.
  • the first member 121 includes a bottom wall portion 121g, a top wall portion 121t, and a side wall portion 121s. The bottom wall portion 121g and the top wall portion 121t are arranged in the same direction as the base surface portion 111.
  • the top wall portion 121t and the bottom wall portion 121g are arranged outside the side wall portion 121s in the vehicle width direction and face each other when viewed from the vehicle length direction.
  • the top wall portion 121t is overlapped and joined to the base surface portion 111.
  • the vertical wall portion 112 and the bottom wall portion 121g form a groove shape.
  • the side wall portion 121s is a wall between the bottom wall portion 121g and the top wall portion 121t that blocks the vehicle width direction.
  • the first lower arm support portion 131 is formed by the base surface portion 111 and the bottom wall portion 121 g.
  • the side wall portion 121s is adjacent to the first lower arm support portion 131 and the side wall portion 121s is fixed to the base member 110 via the top wall portion 121t, the first lower arm support portion 131 is less likely to be deformed. ing. Further, since the side wall portion 121s restrains the base member 110 and the bottom wall portion 121g, the end portion of the subframe 100 in the vehicle width direction is less likely to be deformed. Therefore, it is possible to achieve both the weight reduction of the subframe 100 and the performance of the lower arm support portion (first lower arm support portion 131).
  • the left bracket 120L and the right bracket 120R are separated from each other. As a result, there are two regions where the base member 110 and the bracket 120 are joined, the region where the base member 110 and the left bracket 120L are joined and the region where the base member 110 and the right bracket 120R are joined. You can focus on the area. Then, in the area where the bracket 120 does not exist at the position facing the base member 110, that is, in the space formed between the left side bracket 120L and the right side bracket 120R, the object to be welded and integrated with the base member 110 is integrated. Can be eliminated. That is, the region (welding amount) in which the base member 110 and the left bracket 120L and the right bracket 120R are joined to each other by welding can be reduced.
  • the weight and manufacturing cost related to welding can be reduced. Further, since the joint portion in which the base member 110, the left side bracket 120L and the right side bracket 120R are joined to each other by welding can be formed into a structure in which the seat surface required for spot welding is secured, the joint portion is not arc welded. , Can be joined by spot welding.
  • the subframe 100 has a second body mounting portion 110b or a first body mounting portion 120b on the base member 110 and the bracket 120, respectively.
  • the subframe 100 is attached to the vehicle body 1 via the second body mounting portion 110b or the first body mounting portion 120b.
  • the base member 110 is attached to the vehicle body 1 at two locations of the second body attachment portion 110b and two locations of the first body attachment portion 120b of the bracket 120, for a total of four locations.
  • the base member 110 may include a second body mounting portion 110b in the same direction as the base surface portion 111 at the end portion in the vehicle width direction from the side wall portion 121s of the base member 110.
  • the vehicle width direction end portion of the base member 110 is less likely to be deformed by the side wall portion 121s of the first member 121, so that the rigidity of the second body mounting portion 110b provided at the vehicle width direction end portion is increased. Can be improved.
  • the base member 110 and the bracket 120 have a superposed connecting portion V that is joined to each other in a state where the base member 110 and the bracket 120 are partially overlapped with each other.
  • the joining at the superimposing connection portion V is preferably made by both welding joining and fastening joining such as bolts, but either one may be used.
  • the rigidity and strength of the superposed connection portion V can be particularly increased.
  • the rigidity and strength of the subframe 100 can be ensured by joining the base member 110 and the bracket 120 only at the superimposed connection portion V. Therefore, the welding amount can be suppressed. Therefore, the weight and manufacturing cost related to welding can be reduced.
  • the position of the superimposed connection portion V is the first lower arm support portion 131 (or the second lower arm support portion 132) or the second body mounting portion 110b or the first from the distance to the center of the subframe 100 (center of view in a plan view). It is preferable that the distance to the body mounting portion 120b is shorter. As a result, the superimposed connection portion V is brought closer to the vicinity of the first lower arm support portion 131 (or the second lower arm support portion 132), the second body mounting portion 110b, or the first body mounting portion 120b, which are required to have rigidity and strength. Can be done.
  • the base member 110 has a flat shape in which the Z direction is shorter than the X direction when viewed in the vehicle width direction (Y direction), and is in the vertical direction (Z). When viewed in the direction), it is an elongated shape in which the Y direction is longer than the X direction.
  • the base member 110 has a shape that is line-symmetrical in the vehicle width direction (centered on the axis of symmetry along the X direction).
  • the base member 110 is formed by plastic working a plate material having a substantially uniform plate thickness by press molding or the like.
  • the base member 110 is made of steel, for example, having a tensile strength of 590 MPa or more.
  • the tensile strength of the base member 110 is preferably 980 MPa or more.
  • the base member 110 is formed by plastic working by press forming or the like based on a plate material that is substantially homogeneous and has a predetermined plate thickness (for example, 2.9 mm).
  • the base member 110 includes a base surface portion 111 having a facing surface facing the vehicle body 1 and a vertical wall portion 112 extending downward from the peripheral edge of the base surface portion 111, and has a substantially U-shaped cross section (FIG. FIG. 11). As a result, the base member 110 that ensures high rigidity can be formed from a single plate material.
  • the base member 110 is overlapped with both a part of the left side bracket 120L and a part of the right side bracket 120R from above, and is bridged between the left side bracket 120L and the right side bracket 120R. It is joined to the right bracket 120R.
  • the base surface portion 111 extends in a plane shape along a horizontal plane (XY plane).
  • the vertical wall portion 112 extends downward (Z direction) from the front end portion of the base surface portion 111.
  • the base surface portion 111 may have a recessed portion 111k that is recessed upward or downward as appropriate. As a result, the rigidity of the base surface portion 111 can be increased.
  • the base member 110 may have a torque rod support portion 150 that supports the torque rod (not shown). Specifically, the base member 110 has a torque rod support portion 150 that appropriately supports the torque rod at the front portion in the substantially center of the base surface portion 111.
  • the torque rod support portion 150 may be a hole provided in the front portion at substantially the center of the base surface portion 111.
  • the torque rod support portion 150 provided on the base surface portion 111 supports the torque rod in cooperation with the torque rod support portion 150 provided on the torque rod support bracket 140 via an appropriate bearing (not shown). ..
  • the base member 110 may appropriately have a stabilizer mounting portion 115 including a hole for mounting a stabilizer (not shown).
  • the base member 110 may appropriately have a steering rack case mounting portion 116 including a hole for mounting the steering rack case (not shown).
  • the vertical wall portion 112 has a first lower arm support portion 131 and a second lower arm support portion 132 at the rear and front of the left end portion and the right end portion, respectively.
  • the lower arm 210 can be supported in cooperation with the first lower arm support portion 131 and the second lower arm support portion 132 provided on the bracket 120.
  • the vertical wall portion 112 has a second body mounting portion 110b at the left end portion and the right end portion of the rear vertical wall portion 112 (first vertical wall portion 112r).
  • the second body mounting portion 110b is provided extending from the lower end portion toward the rear (X direction) at the left end portion and the right end portion of the rear vertical wall portion 112 (first vertical wall portion 112r). ..
  • the second body mounting portion 110b may be provided integrally with the vertical wall portion 112, or may be provided by joining a separate member to the vertical wall portion 112.
  • the second body mounting portion 110b may be integrally formed with the rear vertical wall portion 112 when the base member 110 is plastically worked by press molding or the like.
  • the vertical wall portion 112 may appropriately have an opening 112p through which a torque rod constituting an engine mount is passed in the center of the front vertical wall portion 112 (second vertical wall portion 112f).
  • the subframe 100 may include an inward flange 113 adjacent to the vertical wall portion 112 and facing the base surface portion 111.
  • the moment of inertia of area of the subframe 100 increases, and it is possible to suppress deformation such that the subframe 100 is bent about the vehicle length direction.
  • the vertical wall portion 112 may have an inward flange 113 extending from the lower end portion of the vertical wall portion 112 in the vehicle length direction (X direction) of the vehicle body 1.
  • the base member 110 may have an inward flange 113 extending rearward (in the X direction) from the lower end of the front vertical wall portion 112.
  • the base member 110 may have an inward flange 113 extending forward (in the X direction) from the lower end of the rear vertical wall portion 112.
  • the inward flange 113 extends from the lower end of the vertical wall portion 112 toward the X direction, for example, with a length of about 10 mm.
  • the inward flange 113 is provided at the lower end of the vertical wall portion 112 along the Y direction from the left end portion to the right end portion of the vertical wall portion 112.
  • the subframe 100 may have a torque rod support bracket 140 that extends from the first vertical wall portion 112r to the second vertical wall portion 112f and is provided so as to form a hollow portion between the subframe 100 and the base member 110.
  • the torque rod support bracket 140 has a torque rod support portion 150 that supports the torque rod in cooperation with the torque rod support portion 150 of the base surface portion 111. As a result, the rigidity of the torque rod support portion 150 can be increased, and the overall rigidity of the subframe 100 can be increased.
  • the base member 110 is formed so as to bend at the transition portion from the base surface portion 111 to the vertical wall portion 112 and the transition portion from the vertical wall portion 112 to the inward flange 113.
  • a space is formed between the first vertical wall portion 112r and the second vertical wall portion 112f, which are separated from each other.
  • a space is formed between the rear end of the front inward flange 113 and the front end of the rear inward flange 113 which are separated from each other.
  • the base member 110 since the base member 110 has an open cross section formed by the base surface portion 111 and the vertical wall portion 112 and an appropriate inward flange 113, rigidity can be ensured and joining means such as spot welding and arc welding can be ensured. It can be formed from a single plate material by plastic working such as press molding without the need for.
  • the bracket 120 is formed by plastic working a plate material having a substantially uniform plate thickness by press molding or the like.
  • the bracket 120 includes a left bracket 120L and a right bracket 120R.
  • the left bracket 120L is joined to the left end portion of the base member 110 by an appropriate joining means such as spot welding.
  • the right bracket 120R is joined to the right end of the base member 110 by an appropriate joining means such as spot welding.
  • the left bracket 120L and the right bracket 120R have shapes that are line-symmetrical in the vehicle width direction (centered on the axis of symmetry along the Z direction).
  • the bracket 120 may be described with the left bracket 120L as a representative.
  • the left bracket 120L (bracket 120) may include a second member 122 and a third member 123.
  • the second member 122 is provided with a first body mounting portion 120b at the top.
  • the second member 122 is joined to the bottom wall portion 121g of the first member 121, the side wall portion 121s of the first member 121, and the base surface portion 111 of the base member 110.
  • the side wall portion 121s forming the end portion in the vehicle width direction of the subframe 100 having high rigidity and being hard to be deformed can contribute to the rigidity of the first body mounting portion 120b.
  • the side wall portion 121s forming the end portion in the vehicle width direction of the subframe 100 having high rigidity and being hard to be deformed is attached to the first body mounting portion 120b. Can contribute to the rigidity of the car.
  • the second lower arm support portion 132 may be formed by the vertical wall portion 112 and the second member 122.
  • the highly rigid vertical wall portion 112 and the side wall portions 121s of the first member 121 joined to the second member 122 can contribute to the rigidity of the second lower arm support portion 132.
  • the first member 121 includes a second lower arm support wall 121a.
  • the second lower arm support wall 121a may be adjacent to the side wall portion 121s and may be overlapped and joined to the vertical wall portion 112 (second vertical wall portion 112f). As a result, the side wall portion 121s restrains the second lower arm support wall 121a, so that the rigidity of the second lower arm support portion 132 can be improved.
  • the top wall portion 121t may be overlapped and joined to the base surface portion 111.
  • the side wall portion 121s can be made less likely to be deformed than when the side wall portion 121s is abutted against the base surface portion 111 and fillet welding is performed.
  • joining with overlapping surfaces is more advantageous than fillet welding.
  • point welding include welding such as spot welding and laser welding, and fastening such as screwing and riveting.
  • the top wall portion 121t and the second member 122 may be overlapped and joined to each other. As a result, deformation of the second member 122 can be suppressed.
  • the base surface portion 111 and the second member 122 may be overlapped and joined to each other. As a result, deformation of the second member 122 can be suppressed.
  • the left bracket 120L (bracket 120) has an open cross section, and the first lower arm support portions 131L and 132L (first lower arm support portion 131 and second lower arm support portion 132) are included.
  • the member 121 is joined to the first member 121 and has an open cross section
  • the second member 122 including the left lower arm support portion 131L and the first body mounting portion 120b is joined to the second member 122 and has an open cross section.
  • a third member 123 including a lower arm support portion is provided.
  • the first member 121, the second member 122, and the third member 123 are formed by plastic working a plate material having a substantially uniform plate thickness by press molding or the like.
  • the first member 121, the second member 122, and the third member 123 are joined to each other by an appropriate joining means s (a portion shown by a circular broken line in FIG. 5) such as spot welding.
  • the first member 121 has a bottom wall portion 121g whose exposed upper surface faces the vehicle body 1, and side wall portions 121s extending upward from the bottom wall portion 121g toward the base member 110.
  • the upper surface of the bottom wall portion 121g is exposed facing the vehicle body 1, and the cross section of the subframe 100 perpendicular to the vehicle width direction (Y direction) can be an open cross section. Therefore, the subframe 100 can be made lightweight. Further, the first member 121 can be formed from one plate material by plastic working such as press molding.
  • the upper surface of the bottom wall portion 121g is separated from the lower surface of the base surface portion 111 of the base member 110 (see FIG. 8). Since the upper surface of the bottom wall portion 121g is separated from the lower surface of the base surface portion 111 of the base member 110, the rigidity can be increased particularly with respect to bending centered in the Z direction and the Y direction.
  • the first member 121 has the side wall portion 121s formed so as to bend from the end portion of the bottom wall portion 121g, the rigidity is increased particularly with respect to bending centered in the Z direction. Can be done. Since the first member 121 has the side wall portion 121s, the load generated between the first body mounting portion 120b and the first lower arm support portion 131 and the second lower arm support portion 132 can be received in the plate surface direction. It can and can resist efficiently. Therefore, the subframe 100 can be made to have the required rigidity and strength, and at the same time, can be made lightweight.
  • the second member 122 has a second lower arm support portion 132 and a first body mounting portion 120b.
  • the second member 122 is joined by a joining means s such as spot welding in a state where a part of the second member 122 overlaps with the first member 121.
  • the second lower arm support portion 132 provided on the second member 122 supports the lower arm 210 in cooperation with the second lower arm support portion 132 provided on the first member 121.
  • the third member 123 is joined by a joining means s such as spot welding in a state where a part of the third member 123 overlaps with the second member 122.
  • the third member 123 may have a second lower arm support portion 132.
  • the second lower arm support portion 132 of the third member 123 and the second lower arm support portion 132 of the second member 122 overlap each other.
  • the rigidity and strength of the second lower arm support portion 132 can be increased.
  • the third member 123 is joined to the second member 122 so as to form a closed space with the second member 122.
  • the cross section perpendicular to the Z direction formed by the second member 122 and the third member 123 is a closed cross section. As a result, the rigidity and strength in the vicinity of the first body mounting portion 120b can be increased.
  • the torque rod support bracket 140 is formed by plastic working a plate material having a substantially uniform plate thickness by press molding or the like. As shown in FIG. 4, the torque rod support bracket 140 has a bridge portion 145 extending in the X direction from one end portion 141 toward the other end portion 142 and a bridge portion 145 integrated with the bridge portion 145 to the left and right. It is provided with a connecting portion 146 extending in the Y direction toward the direction.
  • the torque rod support bracket 140 has a substantially T-shape as a whole.
  • the torque rod support bracket 140 has an open cross section as a whole.
  • One end portion 141 of the torque rod support bracket 140 is joined to the first vertical wall portion 112r or the inward flange 113 of the base member 110 by a joining means s such as spot welding. Further, the connecting portion 146 at the other end 142 of the torque rod support bracket 140 is joined to the second vertical wall portion 112f or the inward flange 113 of the base member 110 by a joining means s such as spot welding.
  • the torque rod support bracket 140 has a torque rod support portion 150.
  • the base member 110 is manufactured. Specifically, a plate material that is substantially homogeneous and has a predetermined plate thickness (for example, 2.9 mm) is prepared. Next, by press molding, a base member 110 having a substantially U-shaped cross section is formed, in which a base surface portion 111, a vertical wall portion 112, and an appropriate inward flange 113 are formed.
  • the bracket 120 is manufactured (bracket manufacturing step). Specifically, as shown in FIG. 5, the first member 121, the second member 122, and the third member 123 constituting the bracket 120 are each substantially homogeneous and have a predetermined plate thickness (for example, 3.6 mm).
  • the left side bracket 120L and the right side bracket 120R which are formed in this way and have a mutually axisymmetric shape, are prepared.
  • the base member 110 and the bracket 120 are welded by spot welding and a fastening member such as a bolt.
  • the base member 110 is arranged so as to be bridged between the left side bracket 120L and the right side bracket 120R.
  • the portion where the base member and the left side bracket 120L and the right side bracket 120R overlap is fastened by a fastening member and joined by spot welding.
  • the subframe 100 can be manufactured. Therefore, it is possible to provide the subframe 100 that can reduce the manufacturing cost related to welding.
  • the subframe 100 includes a base member 110 and a first member 121.
  • the base member 110 is a groove-shaped member having a base surface portion 111 and two vertical wall portions 112 on both sides of the base surface portion 111 in the vehicle length direction and having an opening on the lower side in the vehicle height direction.
  • the first member 121 includes a bottom wall portion 121g, a top wall portion 121t, and a side wall portion 121s.
  • the bottom wall portion 121g and the top wall portion 121t are arranged in the same direction as the base surface portion 111.
  • the top wall portion 121t is overlapped and joined to the base surface portion 111.
  • the vertical wall portion 112 and the bottom wall portion 121g form a groove shape.
  • the side wall portion 121s is a wall between the bottom wall portion 121g and the top wall portion 121t that blocks the vehicle width direction.
  • the first lower arm support portion 131 is formed by the base surface portion 111 and the bottom wall portion 121 g.
  • the subframe 100 can be made lighter because there is no closing plate over the entire width in the vehicle width direction.
  • the side wall portion 121s is adjacent to the first lower arm support portion 131 and the side wall portion 121s is fixed to the base member 110 via the top wall portion 121t, the first lower arm support portion 131 is less likely to be deformed. ing.
  • the side wall portion 121s restrains the base member 110 and the bottom wall portion 121g, the end portion of the subframe 100 in the vehicle width direction is less likely to be deformed. Therefore, it is possible to achieve both the weight reduction of the subframe 100 and the performance of the first lower arm support portion 131.

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Abstract

サブフレーム(100)は、ベース部材(110)と、第1部材(121)と、を備える。ベース部材(110)は、ベース面部(111)と、ベース面部(111)の車長方向両側にある2つの縦壁部(112)と、を備えた、車高方向下側が開口した溝形材である。第1部材(121)は、底壁部(121g)と、天壁部(121t)と、側壁部(121s)と、を備える。底壁部(121g)と天壁部(121t)は、ベース面部(111)と同じ向きに配置される。天壁部(121t)は、ベース面部(111)に重ねあわされて接合される。縦壁部(112)と底壁部(121g)は、溝形形状を形成する。側壁部(121s)は、底壁部(121g)と天壁部(121t)との間にある、車幅方向を遮る壁である。ベース面部(111)と底壁部(121g)とにより、第1ロアアーム支持部(131)が形成される。

Description

サブフレーム
 本発明は、サブフレームに関する。
 本願は、2020年9月1日に、日本に出願された特願2020-146523号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 従来、車体のメインフレームに付随し、ロアアームを支持するサブフレームがあった。
 しかしながら、従来のサブフレームは、軽量化とロアアーム支持部の性能に改善の余地があった。
日本国特開2017-114422号公報
 本発明は、上記背景技術の問題点に鑑み、軽量化とロアアーム支持部の性能を両立できるサブフレームを提供することを課題とする。
 本発明の要旨は以下の通りである。
(1)本発明の一態様に係るサブフレームは、ベース部材と、第1部材と、を備え、前記ベース部材は、ベース面部と、前記ベース面部の車長方向両側にある2つの縦壁部と、を備えた、車高方向下側が開口した溝形材であって、前記第1部材は、底壁部と、天壁部と、側壁部と、を備え、前記底壁部と前記天壁部は、前記ベース面部と同じ向きに配置され、前記天壁部は、前記ベース面部に重ねあわされて接合され、前記縦壁部と前記底壁部は、溝形形状を形成し、前記側壁部は、前記底壁部と前記天壁部との間にある、車幅方向を遮る壁であり、前記ベース面部と前記底壁部とにより、第1ロアアーム支持部が形成される。
(2)上記(1)において、ブラケットを備え、前記ブラケットは、第2部材と、第3部材と、を備え、前記第2部材は、頂部に第1ボディ取付部を備え、前記底壁部と前記側壁部と前記ベース面部とに接合されてよい。
(3)上記(2)において、前記縦壁部と前記第2部材により第2ロアアーム支持部が形成されてよい。
(4)上記(2)又は(3)において、前記天壁部と前記第2部材とは、重ねあわされて接合されていてよい。
(5)上記(2)から(4)のいずれかにおいて、前記ベース面部と前記第2部材とは、重ねあわされて接合されていてよい。
(6)上記(1)から(5)のいずれかにおいて、前記第1部材は、第2ロアアーム支持壁を備え、前記第2ロアアーム支持壁は、前記側壁部に隣接し、前記縦壁部に重ねあわされて接合されてよい。
(7)上記(1)から(6)のいずれかにおいて、前記ベース部材は、前記ベース部材の前記側壁部より前記車幅方向の端部において、前記ベース面部と同じ向きの第2ボディ取付部を備えてよい。
(8)上記(1)から(7)のいずれかにおいて、前記天壁部は、前記ベース面部に重ねあわされて接合されていてよい。
(9)上記(1)から(8)のいずれかにおいて、前記縦壁部に隣接して前記ベース面部と向かいあう内向きフランジを備えてよい。
 本発明によれば、軽量化とロアアーム支持部の性能を両立できるサブフレームを提供できる。
サブフレームを備えた車体の一部を下から見上げた斜視図である。 サブフレームを上から見下ろした斜視図である。 サブフレームを下から見上げた斜視図である。 トルクロッド支持ブラケットの斜視図である。 ブラケットの分解斜視図である。 図1から図3におけるA矢視図であり、サブフレームの正面図である。 サブフレームの平面図である。 サブフレームの側面図である。 サブフレームの底面図である。 サブフレームの背面図である。 図6におけるB矢視図である。
 従来から、車体のメインフレームに付随する部材であって、サスペンションのロアアームを支持するサブフレーム(サスペンションメンバーともいう。)があった。
 サブフレームは、所望の剛性を確保するため、対となる同程度の大きさの鋼板部材の間に閉空間を形成し、車幅方向に垂直な断面を閉断面とした中空構造であってもよい。
 しかしながら、このような構造のサブフレームは、同程度の大きさの対となる鋼板部材(ベース部材とその下方のクロージングプレート)を向い合わせて、互いを、特に周縁を、全体的に溶接することにより一体化させた構造であるので、軽量化とロアアーム支持部の性能との両立に改善の余地があった。
 そこで、サブフレームの構造を見直し、軽量化とロアアーム支持部の性能を両立できるサブフレームを見出した。
 本発明に係るサブフレームは、ベース部材と、第1部材と、を備える。ベース部材は、ベース面部と、ベース面部の車長方向両側にある2つの縦壁部と、を備えた、車高方向下側が開口した溝形材である。第1部材は、底壁部と、天壁部と、側壁部と、を備える。底壁部と天壁部は、ベース面部と同じ向きに配置される。天壁部は、ベース面部に重ねあわされて接合される。縦壁部と底壁部は、溝形形状を形成する。側壁部は、底壁部と天壁部との間にある、車幅方向を遮る壁である。ベース面部と底壁部とにより、第1ロアアーム支持部が形成される。これにより、車幅方向の全幅に亘って、クロージングプレートがないため、サブフレームを軽量化できる。また、ロアアーム支持部(第1ロアアーム支持部)に隣接して側壁部があり、側壁部は天壁部を介してベース部材に固定されているため、ロアアーム支持部(第1ロアアーム支持部)が変形しにくくなっている。また、側壁部がベース部材と底壁部を拘束しているため、サブフレームの車幅方向端部が変形しにくくなっている。したがって、サブフレームの軽量化とロアアーム支持部(第1ロアアーム支持部)の性能とを両立できる。
 以下、本発明の実施形態について説明する。
(実施形態)
 実施形態に係るサブフレーム100を説明する。
 図1はサブフレーム100を備えた車体1の一部を下から見上げた斜視図である。図2は、サブフレーム100を上から見下ろした斜視図である。図3は、サブフレーム100を下から見上げた斜視図である。図4は、トルクロッド支持ブラケット140の斜視図である。図5は、ブラケット120の分解斜視図である。図6は、図1から図3におけるA矢視図であり、サブフレーム100の正面図である。図7は、サブフレーム100の平面図である。図8は、サブフレーム100の側面図である。図9は、サブフレーム100の底面図である。図10は、サブフレーム100の背面図である。図11は、図6におけるB矢視図である。
 以下、車体1の車長方向をX方向といい、車体1の車幅方向をY方向といい、車体1の車高方向をZ方向という場合がある。
(サブフレーム)
 サブフレーム100について説明する。
 サブフレーム100は、メインフレームを含む車体1に取り付けられる部材である。サブフレーム100は、図1から図3及び図6から図11に示すように、車体1に取り付けられた状態で、車幅方向(Y方向)に見たときに、X方向よりZ方向が短い扁平形状であり、鉛直方向(Z方向)に見たときに、X方向よりY方向が長い細長形状である。
 サブフレーム100は、概ね、車幅方向に(X方向に沿う対称軸を中心として)線対称な形状であってよい。
 サブフレーム100は、ロアアーム210を支持する部材である。サブフレーム100は、第1ロアアーム支持部131(及び/又は第2ロアアーム支持部132)で左側ロアアーム210L及び右側ロアアーム210Rを含むロアアーム210を支持している。サブフレーム100は、左側ロアアーム支持部131L,132Lで、左側ロアアーム210Lを支持し、右側ロアアーム支持部131R,132Rで、右側ロアアーム210Rを支持している。サブフレーム100は、ロアアーム210を、軸受(不図示)を介して、所定の自由度で回動自在に支持している。なお、ロアアーム210は、車体を車輪に懸架する装置であるサスペンション200を構成する部品である。
 サブフレーム100は、車体1の車幅方向に延び、開断面を有するベース部材110と、ベース部材110に接合するブラケット120と、を備えている。
 ブラケット120は、左側ロアアーム210Lを支持する左側ブラケット120Lと、右側ロアアーム210Rを支持する右側ブラケット120Rと、を有している。
 ここで、サブフレーム100は、ベース部材110と、第1部材121と、を備えている。
 ベース部材110は、図2及び図3に示すように、ベース面部111と、ベース面部111の車長方向両側にある2つの縦壁部112(第2縦壁部112f,第1縦壁部112r)と、を備えている。ベース部材110は、車高方向下側が開口した溝形材である。
 第1部材121は、図5に示すように、底壁部121gと、天壁部121tと、側壁部121sと、を備えている。底壁部121gと天壁部121tは、ベース面部111と同じ向きに配置されている。
 第1部材121は、車長方向から見て、天壁部121tと底壁部121gとが側壁部121sより車幅方向外側に配置され、対向している。
 天壁部121tは、ベース面部111に重ねあわされて接合されている。縦壁部112と底壁部121gは、溝形形状を形成している。側壁部121sは、底壁部121gと天壁部121tとの間にある、車幅方向を遮る壁である。ベース面部111と底壁部121gとにより、第1ロアアーム支持部131が形成される。
 これにより、車幅方向の全幅に亘って、クロージングプレートがないため、サブフレーム100を軽量化できる。また、第1ロアアーム支持部131に隣接して側壁部121sがあり、側壁部121sは天壁部121tを介してベース部材110に固定されているため、第1ロアアーム支持部131が変形しにくくなっている。また、側壁部121sがベース部材110と底壁部121gを拘束しているため、サブフレーム100の車幅方向端部が変形しにくくなっている。したがって、サブフレーム100の軽量化とロアアーム支持部(第1ロアアーム支持部131)の性能とを両立できる。
 また、左側ブラケット120Lと右側ブラケット120Rとは、互いに離れている。これにより、ベース部材110とブラケット120とを接合する領域を、ベース部材110と左側ブラケット120Lとを接合している領域と、ベース部材110と右側ブラケット120Rとを接合している領域との二つの領域に集中させることができる。そして、ベース部材110に対向する位置においてブラケット120が存在しない領域、すなわち、左側ブラケット120Lと右側ブラケット120Rとの間に形成された空間において、ベース部材110に対して溶接して一体化する対象をなくすことができる。すなわち、ベース部材110と、左側ブラケット120L及び右側ブラケット120Rとが、互いに溶接によって接合している領域(溶接量)を小さくできる。よって、溶接に係る重量及び製造コストを低減できる。また、ベース部材110と、左側ブラケット120L及び右側ブラケット120Rとが、互いに溶接によって接合している接合部を、スポット溶接に要する座面を確保した構造にできるので、接合部を、アーク溶接ではなく、スポット溶接によって接合できる。
 サブフレーム100は、ベース部材110及びブラケット120に、それぞれ、第2ボディ取付部110b若しくは第1ボディ取付部120bを有している。そして、サブフレーム100は、第2ボディ取付部110b若しくは第1ボディ取付部120bを介して、車体1に取り付けられている。本実施形態においては、ベース部材110における第2ボディ取付部110bの2箇所及びブラケット120における第1ボディ取付部120bの2箇所の合計4箇所において、車体1に取り付けられている。
 ベース部材110は、ベース部材110の側壁部121sより車幅方向の端部において、ベース面部111と同じ向きの第2ボディ取付部110bを備えてよい。
 このように、ベース部材110の車幅方向端部は、第1部材121の側壁部121sにより変形しにくくなっているので、車幅方向端部に設けられた第2ボディ取付部110bの剛性を向上させることができる。
 ベース部材110とブラケット120とは、一部が重なった状態で、互いに接合している重畳接続部Vを有している。重畳接続部Vにおける接合は、溶接接合及びボルト等の締結接合の両方によってなされていることが好ましいが、いずれか一方であってもよい。これにより、重畳接続部Vについて、特に剛性及び強度を高めることができる。また、サブフレーム100において、ベース部材110とブラケット120とを、重畳接続部Vにおいてのみで接合することで、サブフレーム100の剛性及び強度を確保できる。よって、溶接量を抑制できる。よって、溶接に係る重量及び製造コストを低減できる。
また、重畳接続部Vに、スポット溶接に要する座面を確保できるので、アーク溶接ではなく、スポット溶接によって接合できる。よって、溶接に係る重量及び製造コストを更に低減できる。
 重畳接続部Vの位置は、サブフレーム100の中心(平面視における図心)までの距離より、第1ロアアーム支持部131(若しくは第2ロアアーム支持部132)又は第2ボディ取付部110b若しくは第1ボディ取付部120bまでの距離の方が短くなる位置であることが好ましい。これにより、重畳接続部Vを、剛性及び強度が要求される第1ロアアーム支持部131(若しくは第2ロアアーム支持部132)又は第2ボディ取付部110b若しくは第1ボディ取付部120bの近傍に寄せることができる。
(ベース部材)
 ベース部材110は、図1から図3及び図6から図11に示すように、車幅方向(Y方向)に見たときに、X方向よりZ方向が短い扁平形状であり、鉛直方向(Z方向)に見たときに、X方向よりY方向が長い細長形状である。ベース部材110は、車幅方向に(X方向に沿う対称軸を中心として)線対称な形状である。
 ベース部材110は、実質的に均一な板厚を有する板素材をプレス成形等による塑性加工によって形成されている。ベース部材110は、例えば、590MPa以上の引張強度を有する鋼製である。ベース部材110の引張強度は、980MPa以上であることが好ましい。
 ベース部材110は、実質的に均質で所定の板厚(例えば、2.9mm)の板素材をベースとして、プレス成形等による塑性加工により形成されている。
 ベース部材110は、車体1に対向する対向面を有するベース面部111と、ベース面部111の周縁から下方に延びる縦壁部112と、を含み、略U字状の断面を有している(図11参照)。これにより、高い剛性を確保したベース部材110を、一枚の板素材から形成できる。
 ベース部材110は、左側ブラケット120Lの一部と右側ブラケット120Rの一部の両方に上から重なった状態で、左側ブラケット120Lと右側ブラケット120Rとの間に架け渡された状態で、左側ブラケット120L及び右側ブラケット120Rに対して接合されている。
 ベース面部111は、水平面(XY平面)に沿って面状に延在している。縦壁部112は、ベース面部111の前端部から下方(Z方向)に向かって延在している。
 ベース面部111は、適宜、上方又は下方に窪む窪部111kを有してよい。これにより、ベース面部111の剛性を高めることができる。
 ベース部材110は、トルクロッド(不図示)を支持するトルクロッド支持部150を有してよい。具体的には、ベース部材110は、ベース面部111の略中央における前部に、適宜、トルクロッドを支持するトルクロッド支持部150を有している。トルクロッド支持部150は、ベース面部111の略中央における前部に設けられた孔であってよい。ベース面部111に設けられたトルクロッド支持部150は、適宜の軸受(不図示)を介して、トルクロッド支持ブラケット140に設けられたトルクロッド支持部150と協働して、トルクロッドを支持する。
 ベース部材110は、適宜、スタビライザ(不図示)を取り付けるための孔を含むスタビライザ用取付部115を有してよい。
 ベース部材110は、適宜、ステアリングラックケース(不図示)を取り付けるための孔を含むステアリングラックケース用取付部116を有してよい。
 縦壁部112は、左側端部及び右側端部のそれぞれにおける後方及び前方に、第1ロアアーム支持部131及び第2ロアアーム支持部132を有している。これにより、ブラケット120に設けられた第1ロアアーム支持部131及び第2ロアアーム支持部132と協働して、ロアアーム210を支持できる。
 縦壁部112は、後方の縦壁部112(第1縦壁部112r)の左端部及び右端部に、第2ボディ取付部110bを有している。第2ボディ取付部110bは、後方の縦壁部112(第1縦壁部112r)の左端部及び右端部において、下端部から、後方(X方向)に向かって延在して設けられている。第2ボディ取付部110bは、縦壁部112に一体的に設けられていてよく、別途の部材を縦壁部112に接合することで設けられてもよい。第2ボディ取付部110bは、ベース部材110をプレス成形等による塑性加工する際に、後方の縦壁部112と一体的に形成されてもよい。
 縦壁部112は、適宜、前方の縦壁部112(第2縦壁部112f)の中央に、エンジンマウントを構成するトルクロッドを通す開口部112pを有していてもよい。
 サブフレーム100は、縦壁部112に隣接してベース面部111と向かいあう内向きフランジ113を備えてよい。これにより、サブフレーム100の断面2次モーメントが増加し、サブフレーム100が車長方向を軸として曲げられるような変形を抑制できる。結果として、ロアアーム210を取り付ける車幅方向の変形を抑制できる。
 詳細には、縦壁部112は、縦壁部112の下端部から車体1の車長方向(X方向)に延びる内向きフランジ113を有してよい。具体的には、ベース部材110は、前側の縦壁部112の下端部から後方(X方向)に向かって延在する内向きフランジ113を有していてもよい。同様に、ベース部材110は、後側の縦壁部112の下端部から前方(X方向)に向かって延在する内向きフランジ113を有していてもよい。
 内向きフランジ113は、縦壁部112の下端部からX方向に向かって、例えば、10mm程度の長さで延在している。内向きフランジ113は、縦壁部112の下端部においてY方向に沿って、縦壁部112の左端部から右端部まで設けられている。これにより、主に、サブフレーム100の曲げ剛性及び捻じれ剛性を高めることができる。
 サブフレーム100は、第1縦壁部112rから第2縦壁部112fに渡り、ベース部材110との間に中空部を形成するように設けられるトルクロッド支持ブラケット140を有していてよい。トルクロッド支持ブラケット140は、ベース面部111のトルクロッド支持部150と協働してトルクロッドを支持するトルクロッド支持部150を有している。これにより、トルクロッド支持部150の剛性を高めることができるとともに、サブフレーム100の全体の剛性を高めることができる。
 ベース部材110は、ベース面部111から縦壁部112までの遷移部及び縦壁部112から内向きフランジ113までの遷移部において、折れ曲がるように形成されている。そして、互いに離間している第1縦壁部112rと第2縦壁部112fとの間には空間が形成されている。また、互いに離間している前方の内向きフランジ113の後端と後方の内向きフランジの前端との間には空間が形成されている。このように、ベース部材110は、ベース面部111及び縦壁部112と適宜の内向きフランジ113とによる開断面を有しているので、剛性を確保できるとともに、スポット溶接、アーク溶接等の接合手段を要することなく、1枚の板素材からプレス成形等の塑性加工によって形成できる。
(ブラケット)
 ブラケット120は、実質的に均一な板厚を有する板素材をプレス成形等による塑性加工によって形成されている。ブラケット120は、左側ブラケット120L及び右側ブラケット120Rを備えている。左側ブラケット120Lは、ベース部材110の左端部に対して、スポット溶接等の適宜の接合手段により接合される。右側ブラケット120Rは、ベース部材110の右端部に対して、スポット溶接等の適宜の接合手段により接合される。左側ブラケット120Lと右側ブラケット120Rとは、車幅方向に(Z方向に沿う対称軸を中心として)線対称な形状である。
 以下、ブラケット120について、左側ブラケット120Lを代表として説明する場合がある。
 図5に示すように、左側ブラケット120L(ブラケット120)は、第2部材122と、第3部材123と、を備えていてよい。
 ここで、第2部材122は、頂部に第1ボディ取付部120bを備えている。第2部材122は、第1部材121の底壁部121gと、第1部材121の側壁部121sと、ベース部材110のベース面部111とに接合されている。
 これにより、剛性が高く変形しにくいサブフレーム100の車幅方向端部を形成する側壁部121sを、第1ボディ取付部120bの剛性に貢献させることができる。また、第2部材122を第1部材121の側壁部121sに接合することで、剛性が高く変形しにくいサブフレーム100の車幅方向端部を形成する側壁部121sを、第1ボディ取付部120bの剛性に貢献させることができる。
 縦壁部112と第2部材122により第2ロアアーム支持部132が形成されてよい。
 これにより、剛性の高い縦壁部112と、第2部材122に接合される第1部材121の側壁部121sとを、第2ロアアーム支持部132の剛性に貢献させることができる。
 第1部材121は、第2ロアアーム支持壁121aを備えている。第2ロアアーム支持壁121aは、側壁部121sに隣接し、縦壁部112(第2縦壁部112f)に重ねあわされて接合されてよい。
 これにより、第2ロアアーム支持壁121aを側壁部121sが拘束するため、第2ロアアーム支持部132の剛性を向上させることができる。
 天壁部121tは、ベース面部111に重ねあわされて接合されていてよい。
 これにより、側壁部121sをベース面部111に突き当てて隅肉溶接するよりも、側壁部121sを変形しにくくできる。また、隅肉溶接に比べて防錆と実施コストの点で、面同士を重ね合わせた接合の方が有利である。また、面同士を重ね合わせた接合は、面全体を接合する必要はなく、点接合でもよい。点接合としては、スポット溶接、レーザー溶接などの溶接、ねじ止め、リベット止めといった締結が挙げられる。
 図5に示すように、天壁部121tと第2部材122とは、重ねあわされて接合されていてよい。
 これにより、第2部材122の変形を抑制できる。
 図2に示すように、ベース面部111と第2部材122とは、重ねあわされて接合されていてよい。
 これにより、第2部材122の変形を抑制できる。
 また、左側ブラケット120L(ブラケット120)は、図5に示すように、開断面を有し、左側ロアアーム支持部131L,132L(第1ロアアーム支持部131及び第2ロアアーム支持部132)を含む第1部材121と、第1部材121に接合し、開断面を有し、左側ロアアーム支持部131L及び第1ボディ取付部120bを含む第2部材122と、第2部材122に接合し、開断面を有し、ロアアーム支持部を含む第3部材123と、を備えている。
 これにより、ブラケット120が複雑な構造であっても、実質的に均一な板厚を有する板素材をプレス成形等による塑性加工によって形成された複数の部材を、重ねた状態で接合することで製造できる。そして、ブラケット120における剛性が必要な部分(例えば、左側ロアアーム支持部131L,132L、第1ボディ取付部120b)において板が重なった状態にできるので、必要な部分の剛性及び強度を高めることができる。
 第1部材121、第2部材122及び第3部材123は、実質的に均一な板厚を有する板素材をプレス成形等による塑性加工によって形成されている。第1部材121と第2部材122と第3部材123とは、互いに、スポット溶接等の適宜の接合手段s(図5において円形状の破線で示された箇所)によって接合されている。
 第1部材121は、露出する上面が車体1に対向する底壁部121gと、底壁部121gからベース部材110に向けて上方に延びる側壁部121sと、を有している。このように、底壁部121gの上面は、車体1に対向して露出しており、サブフレーム100における車幅方向(Y方向)に垂直な断面は、開断面にできる。よって、サブフレーム100を軽量にできる。また、第1部材121を1枚の板素材からプレス成形等による塑性加工によって形成できる。
 また、底壁部121gの上面は、ベース部材110のベース面部111の下面から離れている(図8参照)ことが好ましい。底壁部121gの上面が、ベース部材110のベース面部111の下面から離れていることにより、特に、Z方向及びY方向を中心とする曲げに対して、剛性を高めることができる。
 また、第1部材121は、底壁部121gの端部から折れ曲がるようにして形成された側壁部121sを有しているので、特に、Z方向を中心とする曲げに対して、剛性を高めることができる。第1部材121は、側壁部121sを有しているので、第1ボディ取付部120bと第1ロアアーム支持部131及び第2ロアアーム支持部132との間に生じる荷重を板面方向で受けることができ、効率よく抵抗できる。よって、サブフレーム100を、必要な剛性及び強度が確保されたものにできると同時に、軽量にできる。
 第2部材122は、第2ロアアーム支持部132と、第1ボディ取付部120bと、を有している。第2部材122は、第1部材121に対して一部が重なった状態で、スポット溶接等の接合手段sによって接合されている。第2部材122に設けられた第2ロアアーム支持部132は、第1部材121に設けられた第2ロアアーム支持部132と協働してロアアーム210を支持する。
 第3部材123は、第2部材122に対して一部が重なった状態で、スポット溶接等の接合手段sによって接合されている。第3部材123は、第2ロアアーム支持部132を有してよい。第3部材123の第2ロアアーム支持部132と第2部材122の第2ロアアーム支持部132とは、重なっている。これにより、第2ロアアーム支持部132の剛性及び強度を高めることができる。また、第3部材123は、第2部材122との間に閉空間を形成するように、第2部材122に対して接合される。第2部材122と第3部材123とが形成するZ方向に垂直な断面は、閉断面となっている。これにより、第1ボディ取付部120bの近傍の剛性及び強度を高めることができる。
(トルクロッド支持ブラケット)
 トルクロッド支持ブラケット140は、実質的に均一な板厚を有する板素材をプレス成形等による塑性加工によって形成されている。トルクロッド支持ブラケット140は、図4に示すように、一端部141から他端部142に向かってX方向に沿って延在する架橋部145と、架橋部145と一体となって左方及び右方に向かってY方向に沿って延在する接続部146とを備えている。トルクロッド支持ブラケット140は、全体が略T字形状となっている。トルクロッド支持ブラケット140は、全体が開断面になっている。トルクロッド支持ブラケット140の一端部141は、スポット溶接等の接合手段sにより、ベース部材110の第1縦壁部112r又は内向きフランジ113に接合される。また、トルクロッド支持ブラケット140の他端部142にある接続部146は、スポット溶接等の接合手段sにより、ベース部材110の第2縦壁部112f又は内向きフランジ113に接合される。トルクロッド支持ブラケット140は、トルクロッド支持部150を有している。
(サブフレームの製造方法)
 次に、サブフレーム100の製造方法を説明する。
(1)まず、ベース部材110を製造する。
 具体的には、実質的に均質で所定の板厚(例えば、2.9mm)の板素材を用意する。次に、プレス成形により、ベース面部111と、縦壁部112と、適宜の内向きフランジ113が形成された、略U字状の断面を有するベース部材110を形成する。
(2)ブラケット120を製造する(ブラケット製造ステップ)。具体的には、図5に示すような、ブラケット120を構成する第1部材121、第2部材122及び第3部材123を、それぞれ、実質的に均質で所定の板厚(例えば、3.6mm)の板素材からプレス成形によって形成する。そして、それらを互いに重ね合わせて、スポット溶接により接合する。そして、このようにして形成された、互いに線対称形状となる関係の左側ブラケット120L及び右側ブラケット120Rを用意する。
(3)そして、ベース部材110とブラケット120とをスポット溶接及びボルト等の締結部材により溶接する。具体的には、ベース部材110を、左側ブラケット120Lと右側ブラケット120Rとの間に架け渡すように配置した状態とする。そして、ベース部材と左側ブラケット120L及び右側ブラケット120Rとが重なった箇所を締結部材で締結し、スポット溶接で接合する。
 このようにして、サブフレーム100を製造できる。よって、溶接に係る製造コストを低減できるサブフレーム100を提供できる。
〈他の実施形態〉
 以上、図面を参照して一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、様々な設計変更等をすることが可能である。
 本実施形態に係るサブフレーム100は、ベース部材110と、第1部材121と、を備える。ベース部材110は、ベース面部111と、ベース面部111の車長方向両側にある2つの縦壁部112と、を備えた、車高方向下側が開口した溝形材である。第1部材121は、底壁部121gと、天壁部121tと、側壁部121sと、を備える。底壁部121gと天壁部121tは、ベース面部111と同じ向きに配置される。天壁部121tは、ベース面部111に重ねあわされて接合される。縦壁部112と底壁部121gは、溝形形状を形成する。側壁部121sは、底壁部121gと天壁部121tとの間にある、車幅方向を遮る壁である。ベース面部111と底壁部121gとにより、第1ロアアーム支持部131が形成される。これにより、車幅方向の全幅に亘って、クロージングプレートがないため、サブフレーム100を軽量化できる。また、第1ロアアーム支持部131に隣接して側壁部121sがあり、側壁部121sは天壁部121tを介してベース部材110に固定されているため、第1ロアアーム支持部131が変形しにくくなっている。また、側壁部121sがベース部材110と底壁部121gを拘束しているため、サブフレーム100の車幅方向端部が変形しにくくなっている。したがって、サブフレーム100の軽量化と第1ロアアーム支持部131の性能とを両立できる。
1    車体
100  サブフレーム
110  ベース部材
110b 第2ボディ取付部
111  ベース面部
111k 窪部
112  縦壁部
112f 第2縦壁部
112p 開口部
112r 第1縦壁部
113  内向きフランジ
115  スタビライザ用取付部
116  ステアリングラックケース用取付部
120  ブラケット
120b 第1ボディ取付部
120L 左側ブラケット
120R 右側ブラケット
121  第1部材
121a 第2ロアアーム支持壁
121g 底壁部
121s 側壁部
121t 天壁部
122  第2部材
123  第3部材
131  第1ロアアーム支持部
131L 左側ロアアーム支持部
131R 右側ロアアーム支持部
132  第2ロアアーム支持部
132L 左側ロアアーム支持部
132R 右側ロアアーム支持部
140  トルクロッド支持ブラケット
141  一端部
142  他端部
145  架橋部
146  接続部
150  トルクロッド支持部
200  サスペンション
210  ロアアーム
210L 左側ロアアーム
210R 右側ロアアーム
s    接合手段
V    重畳接続部

Claims (9)

  1.  ベース部材と、第1部材と、を備え、
     前記ベース部材は、ベース面部と、前記ベース面部の車長方向両側にある2つの縦壁部と、を備えた、車高方向下側が開口した溝形材であって、
     前記第1部材は、底壁部と、天壁部と、側壁部と、を備え、
     前記底壁部と前記天壁部は、前記ベース面部と同じ向きに配置され、
     前記天壁部は、前記ベース面部に重ねあわされて接合され、
     前記縦壁部と前記底壁部は、溝形形状を形成し、
     前記側壁部は、前記底壁部と前記天壁部との間にある、車幅方向を遮る壁であり、
     前記ベース面部と前記底壁部とにより、第1ロアアーム支持部が形成される
    サブフレーム。
  2.  ブラケットを備え、
     前記ブラケットは、第2部材と、第3部材と、を備え、
     前記第2部材は、頂部に第1ボディ取付部を備え、前記底壁部と前記側壁部と前記ベース面部とに接合される
    請求項1に記載のサブフレーム。
  3.  前記縦壁部と前記第2部材により第2ロアアーム支持部が形成される
    請求項2に記載のサブフレーム。
  4.  前記天壁部と前記第2部材とは、重ねあわされて接合されている
    請求項2又は請求項3に記載のサブフレーム。
  5.  前記ベース面部と前記第2部材とは、重ねあわされて接合されている
    請求項2から請求項4のいずれか1項に記載のサブフレーム。
  6.  前記第1部材は、第2ロアアーム支持壁を備え、
     前記第2ロアアーム支持壁は、前記側壁部に隣接し、前記縦壁部に重ねあわされて接合される
    請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のサブフレーム。
  7.  前記ベース部材は、前記ベース部材の前記側壁部より前記車幅方向の端部において、前記ベース面部と同じ向きの第2ボディ取付部を備える
    請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のサブフレーム。
  8.  前記天壁部は、前記ベース面部に重ねあわされて接合されている
    請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のサブフレーム。
  9.  前記縦壁部に隣接して前記ベース面部と向かいあう内向きフランジを備える
    請求項1から請求項8のいずれか1項に記載のサブフレーム。
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