JP5489856B2 - Subframe structure - Google Patents
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Description
本発明は、サブフレームの横メンバにステアリングギヤボックスを取り付けることでステアリングギヤボックスを横メンバに沿わせて配置したサブフレーム構造体に関する。 The present invention relates to a subframe structure in which a steering gear box is disposed along a horizontal member by attaching a steering gear box to the horizontal member of the subframe.
車体フレームとして、パワープラント(動力源)を搭載するとともにステアリングギヤボックスを設けたサブフレーム構造体を備えたものが知られている。
このサブフレーム構造体は、左右の縦フレームが車幅方向に所定間隔をおいて設けられ、左右の縦フレームの各前端部に前横メンバが架け渡され、左右の縦フレームの各後端部に後横メンバが架け渡されている。
そして、この後横メンバに、通常、ステアリングギヤボックスが設けられている。
2. Description of the Related Art As a body frame, there is known a body frame equipped with a power plant (power source) and a sub-frame structure provided with a steering gear box.
In this sub-frame structure, left and right vertical frames are provided at predetermined intervals in the vehicle width direction, front horizontal members are bridged between the front end portions of the left and right vertical frames, and the rear end portions of the left and right vertical frames are The rear side member is stretched over.
Thereafter, a steering gear box is usually provided on the lateral member.
ここで、ステアリングギヤボックスを設ける位置は、パワープラントのレイアウト(配置状態)やサスペンションの性能などの条件により決定される。
例えば、これらの条件に応じて、ステアリングギヤボックスが後横メンバの車体前方や車体後方に設けられることがある。
Here, the position where the steering gear box is provided is determined by conditions such as the layout (arrangement state) of the power plant and the performance of the suspension.
For example, depending on these conditions, a steering gear box may be provided in front of the rear lateral member or behind the vehicle body.
一例として、サブフレーム構造体のなかには、パワープラントを車体前後方向に向けた状態(いわゆる、縦置き状態)に搭載するものがある。縦置き状態にパワープラントを搭載する場合、パワープラントの前下部が後横メンバの近傍に位置する。
このパワープラントの前下部を配置する空間を確保するために、後横メンバを下側に下げている。しかし、後横メンバの上方にステアリングギヤボックスを設ける空間は確保できない。
このため、後横メンバの下端部から左右の取付ブラケットを車体前方や車体後方に向けて突出させ、左右の取付ブラケットにステアリングギヤボックスを設けている(例えば、特許文献1参照。)。
As an example, some subframe structures are mounted in a state in which the power plant is oriented in the longitudinal direction of the vehicle body (so-called vertical installation state). When the power plant is mounted in a vertically placed state, the front lower part of the power plant is located in the vicinity of the rear horizontal member.
In order to secure a space for arranging the front lower part of the power plant, the rear lateral member is lowered to the lower side. However, a space for providing the steering gear box above the rear lateral member cannot be secured.
For this reason, left and right mounting brackets protrude from the lower end of the rear lateral member toward the front of the vehicle body and the rear of the vehicle body, and steering gear boxes are provided on the left and right mounting brackets (see, for example, Patent Document 1).
あるいは、ステアリングギヤボックスを設ける他の例として、後横メンバの下方にステアリングギヤボックス取付部材を取り付け、この取付部材にステアリングギヤボックスを載置固定することが考えられる。 Alternatively, as another example in which a steering gear box is provided, it is conceivable that a steering gear box mounting member is attached below the rear lateral member, and the steering gear box is mounted and fixed on the mounting member.
ここで、ステアリングギヤボックス内にはステアリングラックが同軸上に設けられ、ステアリングラックにピニオンが噛み合わされている。このピニオンにステアリングロッドを介してステアリングホイールが連結されている。
ステアリングホイールを操作することで、ステアリングラックが車体幅方向に移動して左右の前輪を操舵する。
Here, a steering rack is coaxially provided in the steering gear box, and a pinion is engaged with the steering rack. A steering wheel is connected to the pinion via a steering rod.
By operating the steering wheel, the steering rack moves in the vehicle body width direction and steers the left and right front wheels.
ステアリングホイールで左右の前輪を操舵する際に、ステアリングラックに作用した操舵力が左右の取付ブラケットを介して後横メンバに伝わる。
このため、操舵力を支持可能に後横メンバの剛性を確保することが要求される。このように、後横メンバの剛性を確保する際に、重量の増加を抑えた状態で後横メンバの剛性を確保することが望ましい。
When the left and right front wheels are steered by the steering wheel, the steering force acting on the steering rack is transmitted to the rear lateral member via the left and right mounting brackets.
For this reason, it is required to ensure the rigidity of the rear lateral member so that the steering force can be supported. As described above, when the rigidity of the rear lateral member is ensured, it is desirable to ensure the rigidity of the rear lateral member while suppressing an increase in weight.
本発明は、車体の軽量化を図る(重量の増加を抑え)とともに、剛性を確保することができるサブフレーム構造体を提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a subframe structure that can reduce the weight of a vehicle body (suppress the increase in weight) and ensure rigidity.
請求項1に係る発明は、車体前後方向に延びる左右の縦フレームに横メンバが架け渡されたサブフレームを備え、前記横メンバにステアリングギヤボックスのギヤボックス取付部が設けられ、前記左右の縦フレームのうち前記横メンバが交差する左右の部位に動力源を支える左右の取付ブラケットがそれぞれ設けられたサブフレーム構造体において、前記左右の取付ブラケットを一体に連結するとともに前記横メンバに沿って設けられた補強ブラケットを備え、前記補強ブラケットおよび前記横メンバ間に前記ギヤボックス取付部が挟持され、前記ステアリングギヤボックスが前記横メンバに対して車体前方または車体後方に配置されるとともに、前記横メンバに沿って設けられ、前記左右の取付ブラケットの一方と前記横メンバとの間に、前記ステアリングギヤボックスからステアリングホイールへ延びるステアリングロッドが貫通するロッド貫通空間を備えたことを特徴とする。 The invention according to claim 1 includes a sub-frame in which a horizontal member is bridged between left and right vertical frames extending in the longitudinal direction of the vehicle body, and a gear box mounting portion of a steering gear box is provided on the horizontal member, and the left and right vertical frames are provided. In a sub-frame structure in which left and right mounting brackets for supporting a power source are provided at left and right portions of the frame where the horizontal members intersect, the left and right mounting brackets are integrally connected and provided along the horizontal members. The gear box mounting portion is sandwiched between the reinforcement bracket and the lateral member, and the steering gear box is disposed in front of or behind the vehicle body with respect to the lateral member. provided along, between one and the lateral members of the left and right mounting brackets, Steering rod extending from serial steering gear box to the steering wheel characterized by comprising a rod through space that penetrates.
請求項2は、前記横メンバは、前記左右の縦フレームから車体中央に向けて下り勾配に傾斜された左右の端部と、前記左右の端部間に設けられて前記左右の縦フレームの下方に配置された中央部と、を有し、前記中央部に前記ギヤボックス取付部が支持されることにより前記ステアリングギヤボックスが前記左右の縦フレームより下方に設けられたことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, the horizontal member is provided between the left and right end portions inclined downwardly from the left and right vertical frames toward the center of the vehicle body, and below the left and right vertical frames. And the steering gear box is provided below the left and right vertical frames by supporting the gear box mounting portion at the central portion.
請求項1に係る発明では、左右の取付ブラケットを一体に連結する補強ブラケットを備え、補強ブラケットを横メンバに沿って設けた。
左右の取付ブラケットをサブフレームに取り付けることで、左右の取付ブラケットで補強ブラケットを強固に支えることができる。
よって、補強ブラケットの剛性を高め、剛性を高めた補強ブラケットで横メンバを補強することができる。
The invention according to claim 1 includes a reinforcing bracket that integrally connects the left and right mounting brackets, and the reinforcing bracket is provided along the lateral member.
By attaching the left and right mounting brackets to the subframe, the left and right mounting brackets can firmly support the reinforcing bracket.
Therefore, the rigidity of the reinforcing bracket can be increased, and the lateral member can be reinforced with the reinforcing bracket having increased rigidity.
加えて、補強ブラケットを左右の取付ブラケットに一体に連結した。
これにより、補強ブラケットを横メンバに取り付けるために必要とされていた取付部材(ボルトなど)を不要にでき、部品点数の削減を図ることができる。
In addition, the reinforcing brackets are integrally connected to the left and right mounting brackets.
This eliminates the need for mounting members (bolts and the like) that are required to mount the reinforcing bracket to the lateral member, thereby reducing the number of components.
さらに、補強ブラケットおよび横メンバ間にステアリングギヤボックスのギヤボックス取付部を挟持するとともに、ステアリングギヤボックスを横メンバに沿って設けた。
よって、ステアリングギヤボックスで横メンバを補強することができる。
このように、補強ブラケットやステアリングギヤボックスで横メンバを補強することで横メンバの剛性を確保することができる。
Further, the gear box mounting portion of the steering gear box is sandwiched between the reinforcing bracket and the lateral member, and the steering gear box is provided along the lateral member.
Therefore, the lateral member can be reinforced with the steering gear box.
Thus, the rigidity of the lateral member can be ensured by reinforcing the lateral member with the reinforcing bracket or the steering gear box.
また、補強ブラケットおよび横メンバ間にギヤボックス取付部を挟持することで、ステアリングギヤボックスを横メンバに沿わせた状態で車体前方や車体後方に設けることができる。
よって、ステアリングギヤボックスにおいて操舵力が作用する部位を、補強ブラケットおよび横メンバの断面中心(以下、「支持断面中心」という)に近づけることができる。
よって、支持断面中心に作用する操舵力のモーメントを小さく抑えることができる。
これにより、補強ブラケットおよび横メンバの支持断面中心に効率よく操舵力を伝えることができる。
Further, by sandwiching the gear box mounting portion between the reinforcing bracket and the lateral member, the steering gear box can be provided in front of or behind the vehicle body along the lateral member.
Therefore, the part where the steering force acts in the steering gear box can be brought close to the cross-sectional center of the reinforcing bracket and the lateral member (hereinafter referred to as “support cross-sectional center”).
Therefore, the moment of the steering force that acts on the center of the support cross section can be kept small.
Thereby, a steering force can be efficiently transmitted to the support bracket center of the reinforcing bracket and the lateral member.
したがって、補強ブラケットおよび横メンバの断面積(すなわち、重量)を同等に保った状態で、操舵力のモーメントを確実に支持可能に剛性を確保することができる。
すなわち、補強ブラケットおよび横メンバ間にギヤボックス取付部を挟持することで、補強ブラケットおよび横メンバの軽量化の確保および剛性の確保を両立させることができる。
Therefore, the rigidity can be ensured so that the moment of the steering force can be reliably supported in a state where the cross-sectional areas (that is, the weight) of the reinforcing bracket and the lateral member are kept equal.
That is, by sandwiching the gear box mounting portion between the reinforcing bracket and the lateral member, it is possible to ensure both weight reduction and rigidity of the reinforcing bracket and the lateral member.
加えて、左右の取付ブラケットに補強ブラケットを一体に設けたので、補強ブラケットを左右の取付ブラケットで保持することができる。
ここで、例えば、補強ブラケットがステアリングギヤボックスにボルトで取り付けられている場合、このボルトを緩めてステアリングギヤボックスを取り外す際に、補強ブラケットを左右の取付ブラケットで保持できる。
これにより、補強ブラケットを外さないでステアリングギヤボックスを取り外すことができるので、ステアリングギヤボックスを手間をかけないで簡単に取り外すことができる。
In addition, since the reinforcing brackets are provided integrally with the left and right mounting brackets, the reinforcing brackets can be held by the left and right mounting brackets.
Here, for example, when the reinforcing bracket is attached to the steering gear box with a bolt, the reinforcing bracket can be held by the left and right mounting brackets when the bolt is loosened and the steering gear box is removed.
As a result, the steering gear box can be removed without removing the reinforcing bracket, and therefore the steering gear box can be easily removed without taking time and effort.
一方、ステアリングギヤボックスを取り付ける際には、ギヤボックス取付部を補強ブラケットおよび横メンバ間に差し込んだ後、ボルトを締め付けることでステアリングギヤボックスを取り付けることができる。
ここで、補強ブラケットを左右の取付ブラケットで保持しているので、補強ブラケットの位置合わせが不要になり、ステアリングギヤボックスを手間をかけないで簡単に取り付けることができる。
On the other hand, when the steering gear box is attached, the steering gear box can be attached by tightening the bolt after inserting the gear box attachment portion between the reinforcing bracket and the lateral member.
Here, since the reinforcing bracket is held by the left and right mounting brackets, the positioning of the reinforcing bracket becomes unnecessary, and the steering gear box can be easily attached without taking time and effort.
また、請求項1に係る発明では、左右の取付ブラケットの一方と横メンバとの間にロッド貫通空間を形成し、このロッド貫通空間にステアリングロッドを貫通させた。
このように、ロッド貫通空間を利用してステアリングロッドを貫通させることで、ステアリングロッドを一方の取付ブラケットや横メンバに近づけた(近接させた)状態に配置できる。
これにより、横メンバ、左右の取付ブラケットおよびステアリングロッドをコンパクトにまとめて配置することができる。
In the invention according to claim 1 , a rod penetrating space is formed between one of the left and right mounting brackets and the lateral member, and the steering rod is passed through the rod penetrating space.
In this way, by penetrating the steering rod using the rod penetrating space, the steering rod can be disposed in a state of being brought close to (close to) one mounting bracket or the lateral member.
Thereby, the horizontal member, the left and right mounting brackets, and the steering rod can be arranged in a compact manner.
請求項2に係る発明では、請求項1と同様の効果を得ることができる。
加えて、請求項2に係る発明では、横メンバの中央部を左右の縦フレームの下方に配置することでステアリングギヤボックスを左右の縦フレームより下方に設けた。
よって、例えば、パワープラントを車体前後方向に向けた状態(いわゆる、縦置き状態)に搭載する場合に、パワープラントを搭載する空間や、ステアリングギヤボックスを設ける空間を確保できる。
これにより、パワープラントを縦置き状態に搭載する車体に、サブフレーム構造体を適用することができるので用途の拡大を図ることができる。
In the invention according to claim 2 , the same effect as that of claim 1 can be obtained.
In addition, in the invention according to claim 2 , the steering gear box is provided below the left and right vertical frames by disposing the central portion of the horizontal member below the left and right vertical frames.
Therefore, for example, when the power plant is mounted in a state in which the power plant is directed in the longitudinal direction of the vehicle body (so-called vertical installation state), a space for mounting the power plant and a space for providing a steering gear box can be secured.
Thereby, since a sub-frame structure can be applied to the vehicle body which mounts a power plant in a vertical installation state, the use can be expanded.
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、「前(Fr)」、「後(Rr)」、「左(L)」、「右(R)」は運転者から見た方向にしたがう。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Note that “front (Fr)”, “rear (Rr)”, “left (L)”, and “right (R)” follow the direction seen from the driver.
実施例1に係るサブフレーム構造体15について説明する。
図1、図2に示すように、車体10は、車体前後方向に向けて配置された左右のサイドフレーム11,12と、左右のサイドフレーム11,12の下方に取り付けられたフロントサブフレーム構造体(サブフレーム構造体)15とを備えている。
The
As shown in FIGS. 1 and 2, the
フロントサブフレーム構造体15は、左右のサイドフレーム11,12の下部に設けられたフロントサブフレーム(サブフレーム)16と、フロントサブフレーム16に設けられたステアリングギヤボックス17と、ステアリングギヤボックス17に沿って設けられたベースブラケット18とを備えている。
The
図2、図3に示すように、フロントサブフレーム16は、車体前後方向に延びる左右の縦フレーム21,22と、左右の縦フレーム21,22の前端部21a,22aに架け渡された前横メンバ23と、左右の縦フレーム21,22の後端部21b,22bに架け渡された後横メンバ(横メンバ)24とを備えている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
後横メンバ24は、車体中央に向けて下り勾配に傾斜させた左右の傾斜端部(左右の端部)31,32と、左右の傾斜端部31,32に連結されて左右の縦フレーム21,22の下方に配置された中央部33とを有する。
The rear
図3〜図5に示すように、中央部33は、左右の傾斜端部31,32を一体に連結する直線状の部材である。
この中央部33は、車幅方向に延出された頂部34と、頂部34の前辺34aから下方に張り出された前壁部35と、頂部34の後辺34bから下方に張り出された後壁部36と、頂部34から下方に張り出された補強リブ37とを有する。
As shown in FIGS. 3 to 5, the
The
中央部33の左端部33aに左ボス部41が設けられ、左ボス部41に左後取付孔41aが形成されている。
中央部33の右端部33bに右ボス部42が設けられ、右ボス部42に右後取付孔42aが形成されている。
A
A
図3に示すように、フロントサブフレーム16は、左縦フレーム21の後端部21bに後横メンバ24の左傾斜端部31が交差する左交差部位(左部位)45と、右縦フレーム22の後端部22bに後横メンバ24の右傾斜端部32が交差する右交差部位(右部位)46とを有している。
As shown in FIG. 3, the
ステアリングギヤボックス17は、後横メンバ24の中央部33に沿って設けられ(図1も参照)、ステアリングギヤ48(ラック・ピニオン)などを収容する円筒状のケースである。
ステアリングギヤボックス17は、ステアリングギヤボックス17の後部に車幅方向に所定間隔をおいて設けられた左右の後ギヤボックス取付部(ギヤボックス取付部)54,55とを有する。
The
The
左後ギヤボックス取付部54に左後貫通孔54aが形成され、右後ギヤボックス取付部55に右後貫通孔55aが形成されている。
左後ギヤボックス取付部54の左後貫通孔54aは、中央部33の左後取付孔41aに対して同軸上に配置されている。左後貫通孔54aおよび左後取付孔41aはボルト60を挿通可能な孔である。
A left rear through
The left rear through
右後ギヤボックス取付部55の右後貫通孔55aは、中央部33の右後取付孔42aに対して同軸上に配置されている。
右後貫通孔55aおよび右後取付孔42aはボルト62を挿通可能な孔である。
The right rear through
The right rear through
中央部33の左後取付孔41aにボルト60・ナット61で左後ギヤボックス取付部54が取り付けられ(支持され)ている。
中央部33の右後取付孔42aにボルト62・ナット63で右後ギヤボックス取付部55が取り付けられている(支持されている)。
これにより、ステアリングギヤボックス17が、後横メンバ24の中央部33の前方に設けられるとともに中央部33に沿って設けられる(図1、図4も参照)。
A left rear gear
A right rear gear
Thus, the
図1、図3に示すように、ステアリングギヤボックス17は、左右の縦フレーム21,22より下方に設けられている。
ステアリングギヤ48のピニオンから車体後方に向けてステアリングロッドケース64が上り勾配に延出され、ステアリングロッドケース64からステアリングロッド65が車体後方に向けて上り勾配に延出され、ステアリングロッド65の上端部にステアリングホイール66が取り付けられている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
A steering
ステアリングギヤボックス17内にはラックシャフト49が同軸上に設けられ、ラックシャフト49のラックがステアリングロッド65のピニオンに噛み合っている。
ラックシャフト49の左端部に左連結ロッド71を介して左タイロッド72が設けられている。ラックシャフト49の右端部に右連結ロッド73を介して右タイロッド74が設けられている。
A
A
ステアリングホイール66を回転することにより左右のタイロッド72,74が車幅方向に移動する。
左右のタイロッド72,74を車幅方向に移動することで、左右のナックル(図示せず)が回動して左右の前輪(図示せず)の向きを変える。
By rotating the
By moving the left and
ベースブラケット18は、左交差部位45に設けられた左取付ブラケット(左右の取付ブラケットの一方)81と、右交差部位46に設けられた右取付ブラケット82と、左右の取付ブラケット81,82を一体に連結する補強ブラケット83とを備えている。
The
図6に示すように、左取付ブラケット81は、左上部85の外端部85aが左交差部位45(図3も参照)に設けられ、左上部85に円形状の左開口部86が設けられ、左上部85の内端部85bに左内傾斜側部87が設けられている。
As shown in FIG. 6, the left mounting
左内傾斜側部87は、左上部85の内端部85bから補強ブラケット83の左端部83aに向けて下り勾配で延出されている。
具体的には、左内傾斜側部87は、後横メンバ24の左傾斜端部31(図3も参照)に対して車幅方向に所定間隔L1をおいて配置されるとともに、左傾斜端部31に沿って設けられている。
左開口部86に、図示しない左ラバー支持部(いわゆる、ラバーマウント)が嵌入された状態で取り付けられている。
The left inner
Specifically, the left inner
The
右取付ブラケット82は、左取付ブラケット81と左右対称の部材であり、右上部91の外端部91aが右交差部位46(図3も参照)に設けられ、右上部91に円形状の右開口部92aが設けられ、右上部91の内端部91bに右内傾斜側部93が設けられている。
The
右内傾斜側部93は、右上部91の内端部91bから補強ブラケット83の右端部83bに向けて下り勾配で延出されている。
具体的には、右内傾斜側部93は、後横メンバ24の右傾斜端部32に対して車幅方向に所定間隔L1をおいて配置されるとともに、右傾斜端部32に沿って設けられている。
右開口部92aに、図示しない右ラバー支持部(いわゆる、ラバーマウント)が嵌入された状態で取り付けられている。
The right inner
Specifically, the right inner
A right rubber support portion (so-called rubber mount) (not shown) is fitted in the
図示しない左右のラバー支持部でパワープラント(動力源)94(図2参照)が支えられている。
よって、パワープラント94が左右のラバー支持部および左右の取付ブラケット81,82を介してフロントサブフレーム16(図2参照)に支えられている。
A power plant (power source) 94 (see FIG. 2) is supported by left and right rubber support portions (not shown).
Therefore, the
ここで、後横メンバ24の中央部33を左右の縦フレーム21,22の下方に配置することでステアリングギヤボックス17が左右の縦フレーム21,22より下方に設けられている。
よって、例えば、パワープラント94を車体前後方向に向けた状態(いわゆる、縦置き状態)に搭載する場合に、パワープラント94を搭載する空間や、ステアリングギヤボックス17を設ける空間を確保できる。
これにより、パワープラント94を縦置き状態に搭載する車体10に、サブフレーム構造体15を適用することができるので用途の拡大を図ることができる。
Here, the
Therefore, for example, when the
Thereby, since the
ベースブラケット18によれば、左右の取付ブラケット81,82が補強ブラケット83で一体に連結されている。よって、左右の取付ブラケット81,82をフロントサブフレーム16に取り付けた状態において、左右の取付ブラケット81,82で補強ブラケット83を強固に支えることができる。
これにより、左右の取付ブラケット81,82で補強ブラケット83の剛性を高めることができ、剛性を高めた補強ブラケット83でフロントサブフレーム16の後横メンバ24(図3参照)を補強することができる。
According to the
Accordingly, the rigidity of the reinforcing
加えて、補強ブラケット83を左右の取付ブラケット81,82に一体に連結した。
これにより、補強ブラケット83を後横メンバ24に取り付けるために必要とされていた取付部材(ボルトなど)を不要にでき、部品点数の削減を図ることができる。
In addition, the reinforcing
This eliminates the need for mounting members (such as bolts) required to mount the reinforcing
図4〜図6に示すように、補強ブラケット83は、左右の取付ブラケット81,82を一体に連結する直線状の部材である。
この補強ブラケット83は、車幅方向に延出された平坦な頂部96と、頂部96の後辺96aから下方に張り出された後壁部97と、後辺96a近傍から後壁部97に沿って下方に張り出された補強リブ98とを有する。
As shown in FIGS. 4 to 6, the reinforcing
The reinforcing
頂部96の左端部83aに左ボス部101が設けられ、左ボス部101に左差込孔101aが形成されている。
左差込孔101aは、左後ギヤボックス取付部54の左後貫通孔54aおよび左ボス部41の左後取付孔41aに対して同軸上に配置されている。
A
The
頂部96の右端部83bに右ボス部102が設けられ、右ボス部102に右差込孔102aが形成されている。
右差込孔102aは、右後ギヤボックス取付部55の右後貫通孔55a(図3参照)および右ボス部42の右後取付孔42a(図3参照)に対して同軸上に配置されている。
A
The
前述したように、左取付ブラケット81の外端部85aが左交差部位45に設けられ、かつ、右取付ブラケット82の外端部91aが右交差部位46に設けられている。
この状態で、補強ブラケット83が後横メンバ24の中央部33に沿って配置されるとともに、中央部33に対して上方に所定間隔L2をおいて保持されている。
As described above, the
In this state, the reinforcing
左後取付孔41a、左後貫通孔54aおよび左差込孔101aにボルト60が差し込まれ、左差込孔101aから突出したねじ部60aにナット61がねじ結合されている。
また、図3に示すように、右後取付孔42a、右後貫通孔55aおよび右差込孔102aにボルト62が差し込まれ、左差込孔102aから突出したねじ部62aにナット63がねじ結合されている。
A
Further, as shown in FIG. 3, a
この状態において、図4に示すように、補強ブラケット83の左ボス部101および中央部33の左ボス部41間に左後ギヤボックス取付部54が挟持されている。
この左後ギヤボックス取付部54の取付構造は、右後ギヤボックス取付部55の取付構造と左右対称に構成されている。よって、右後ギヤボックス取付部55の取付構造の詳説は省略するが、右後ギヤボックス取付部55は、左後ギヤボックス取付部54と同様に、補強ブラケット83の右ボス部102および中央部の右ボス部42間に挟持されている。
In this state, as shown in FIG. 4, the left rear gear
The mounting structure of the left rear gear
このように、左後ギヤボックス取付部54が上下の左ボス部101,41で挟持され、かつ右後ギヤボックス取付部55が上下の右ボス部102,42で挟持されることで、ステアリングギヤボックス17が後横メンバ24の車体前方に配置されるとともに、後横メンバ24に沿って設けられている(図1、図5も参照)。
さらに、後横メンバ24に沿って補強ブラケット83が設けられている(図1、図5も参照)。
As described above, the left rear gear
Further, a reinforcing
よって、補強ブラケット83やステアリングギヤボックス17で後横メンバ24を補強することができる。
このように、補強ブラケット83やステアリングギヤボックス17で後横メンバ24を補強することで、後横メンバ24の剛性を効率よく確保し、かつ軽量化を図る(重量の増加を抑える)ことができる。
Therefore, the
In this way, by reinforcing the
ここで、左後ギヤボックス取付部54を左ボス部101,41で挟持し、かつ右後ギヤボックス取付部55を右ボス部102,42(図3参照)で挟持した状態で、補強ブラケット83および後横メンバ24がボルト60・ナット61およびボルト62・ナット63(図3参照)で一体に連結されている。
一体に連結された補強ブラケット83および後横メンバ24は、補強ブラケット83および後横メンバ24間において上下方向の略中央に断面中心(以下、「支持断面中心」という)105が位置する。
Here, in a state where the left rear gear
The reinforcing
また、後横メンバの下方にステアリングギヤボックスを取り付ける場合に比べて、サブフレーム構造体15は、左右の取付ブラケット81,82に加えてステアリングギヤボックス17を後横メンバ24に直接締結する必要がない。
よって、ステアリングギヤボックス17の締結箇所を少なくでき、後横メンバ24の中央部33が下方に位置する場合にも、左右2箇所(54,55)のステアリングギヤボックス17取付箇所の間隔を広くとることができる(図3参照)。
Further, as compared with the case where the steering gear box is mounted below the rear lateral member, the
Accordingly, the number of fastening positions of the
一方、左後ギヤボックス取付部54を左ボス部101,41で挟持し、かつ右後ギヤボックス取付部55を右ボス部102,42(図3参照)で挟持することで、ステアリングギヤボックス17を上下方向において支持断面中心105に近づけることができる。
さらに、左右の取付ブラケット81,82はラバーマウントを介してパワープラント94(図2参照)の荷重を受ける。これにより、左右の取付ブラケット81,82を一体に連結する補強ブラケット83によりステアリングギヤボックス17を挟持することができ、ステアリングギヤボックス17をより安定して支持することができる。
On the other hand, the left rear gear
Furthermore, the left and right mounting
ここで、ステアリングホイール66(図1参照)で左右の前輪(図示せず)を操舵する際に、ステアリングギヤボックス17内のラックシャフト49に操舵力Fが作用する。
すなわち、ラックシャフト49は操舵力Fが作用する部位である。
操舵力Fはラックシャフト49の軸線方向に作用するが、図4(a)では理解を容易にするために操舵力Fの矢印を便宜上軸線方向に対して僅かに傾斜させた。
Here, when steering the left and right front wheels (not shown) with the steering wheel 66 (see FIG. 1), the steering force F acts on the
That is, the
The steering force F acts in the axial direction of the
ラックシャフト49はステアリングギヤボックス17内に同軸上に設けられている。
よって、ステアリングギヤボックス17を支持断面中心105に近づけることで、ステアリングギヤボックス17内のラックシャフト49を上下方向において支持断面中心105に近づけることができる。
The
Therefore, by bringing the
これにより、ラックシャフト49に作用する操舵力Fを上下方向において支持断面中心105に近づけることができる。
具体的には、操舵力Fが作用するラックシャフト49を、支持断面中心105に対して上下方向において距離L3に近づけて配置できる。
Thereby, the steering force F acting on the
Specifically, the
操舵力Fが作用するラックシャフト49を支持断面中心105に近づけることで、支持断面中心105に作用する操舵力FのモーメントM(M=F×L3)を小さく抑えることができる。
よって、補強ブラケット83および後横メンバ24に作用する荷重を小さくできる。
これにより、補強ブラケット83および後横メンバ24の断面積(すなわち、重量)を同等に保った状態で、操舵力のモーメントによる荷重を確実に支持可能に剛性を確保することができる。
By bringing the
Therefore, the load acting on the reinforcing
Thus, the rigidity can be ensured so that the load due to the moment of the steering force can be reliably supported in a state where the cross-sectional areas (that is, the weight) of the reinforcing
すなわち、左後ギヤボックス取付部54を左ボス部101,41で挟持し、かつ右後ギヤボックス取付部55を右ボス部102,42(図3参照)で挟持することで、補強ブラケット83および後横メンバ24の軽量化の確保および剛性の確保を両立することができる。
That is, the left rear gear
さらに、図7に示すように、左取付ブラケット81の外端部85aが左交差部位45に取り付けられている。
この状態で、左取付ブラケット81および後横メンバ24(左傾斜端部31および中央部33の左端部33a)との間にロッド貫通空間108が車体前後方向に貫通するように形成されている。
Further, as shown in FIG. 7, the
In this state, the
このロッド貫通空間108にステアリングロッドケース64(ステアリングロッド65)が貫通されている。
ステアリングロッド65は、前述したように、ステアリングギヤボックス17からステアリングホイール66(図1参照)へ延びるロッドである。
A steering rod case 64 (steering rod 65) is passed through the rod penetration space.
As described above, the steering
このように、ロッド貫通空間108を利用してステアリングロッドケース64(ステアリングロッド65)を貫通させることで、ステアリングロッド65を左取付ブラケット81や後横メンバ24に近づけた(近接させた)状態に配置できる。
これにより、後横メンバ24、左取付ブラケット81およびステアリングロッドケース64(ステアリングロッド65)をコンパクトにまとめて配置することができる。
In this way, the steering rod case 64 (steering rod 65) is penetrated using the
Accordingly, the
つぎに、後横メンバ24からステアリングギヤボックス17を取り外す例を図8〜図9に基づいて説明する。
ここで、左後ギヤボックス取付部54の取付構造および右後ギヤボックス取付部55の取付構造は左右対称の構造なので、以下左後ギヤボックス取付部54の取付構造について説明して、右後ギヤボックス取付部55の取付構造の説明を省略する。
Next, an example in which the
Here, since the mounting structure of the left rear gear
図8(a)に示すように、ボルト60を緩めることでねじ部60aからナット61を外し、ボルト60を下方に下げる。
図8(b)に示すように、ボルト60のねじ部60aが左ボス部41の左後取付孔41aに位置するまでボルト60を下方に下げる。
これにより、ボルト60のねじ部60aを左後ギヤボックス取付部54の左後貫通孔54aから外す。
As shown in FIG. 8A, by loosening the
As shown in FIG. 8B, the
As a result, the threaded
図9に示すように、左後ギヤボックス取付部54を左ボス部101,41間から車体前方に矢印Aの如く取り出す。
左後ギヤボックス取付部54と同様に、右後ギヤボックス取付部55(図3参照)を右ボス部102,42間から前方に取り出す。
As shown in FIG. 9, the left rear
Similarly to the left rear gear
ここで、左右の取付ブラケット81,82に補強ブラケット83が一体に設けられている(図6参照)。
よって、左右の後ギヤボックス取付部54,55を取り外した状態で、補強ブラケット83を左右の取付ブラケット81,82で保持することができる。
これにより、補強ブラケット83を外さないでステアリングギヤボックス17を取り外すことができるので、ステアリングギヤボックス17を手間をかけないで簡単に取り外すことができる。
Here, the left and right mounting
Therefore, the reinforcing
As a result, the
一方、ステアリングギヤボックス17を取り付ける際には、左後ギヤボックス取付部54を左ボス部101,41間に差し込むとともに、右後ギヤボックス取付部55を右ボス部102,42間に差し込む。
左右の後ギヤボックス取付部54,55を差し込んだ後、左右の後ギヤボックス取付部54,55をボルト60,62・ナット61,63で締め付けることによりステアリングギヤボックス17を取り付けることができる。
On the other hand, when the
The
ここで、補強ブラケット83を左右の取付ブラケット81,82で保持しているので、ステアリングギヤボックス17を取り付ける際に、補強ブラケット83の位置合わせを不要にできる。
これにより、ステアリングギヤボックス17を手間をかけないで簡単に取り付けることができる。
Here, since the reinforcing
Thereby, the
つぎに、実施例2、3に係るサブフレーム構造体120,130を図10、図11に基づいて説明する。
なお、実施例2、3に係るサブフレーム構造体120,130において実施例1のサブフレーム構造体15と同一・類似部材については同じ符号を付して説明を省略する。
Next, the
In the
図10に示すように、サブフレーム構造体120は、ステアリングギヤボックス17を後横メンバ24の中央部33の後方(車体後方)に設けられるとともに中央部33に沿って設けたもので、その他の構成は実施例1のサブフレーム構造体15と同様である。
As shown in FIG. 10, the
実施例2のサブフレーム構造体120によれば、実施例1のサブフレーム構造体15と同様に、操舵力Fが作用するラックシャフト49を、支持断面中心105に対して上下方向において距離L3に近づけて配置できる。
According to the
操舵力Fが作用するラックシャフト49を支持断面中心105に近づけることで、支持断面中心105に作用する操舵力FのモーメントM(M=F×L3)を小さく抑えることができる。
よって、補強ブラケット83および後横メンバ24に作用する荷重を小さくできる。
これにより、補強ブラケット83および後横メンバ24の断面積(すなわち、重量)を同等に保った状態で、操舵力のモーメントによる荷重を確実に支持可能に剛性を確保することができる。
By bringing the
Therefore, the load acting on the reinforcing
Thus, the rigidity can be ensured so that the load due to the moment of the steering force can be reliably supported in a state where the cross-sectional areas (that is, the weight) of the reinforcing
すなわち、実施例2のサブフレーム構造体120によれば、実施例1のサブフレーム構造体15と同様に、補強ブラケット83および後横メンバ24の軽量化の確保および剛性の確保を両立することができる。
さらに、実施例2のサブフレーム構造体120によれば、実施例1のサブフレーム構造体15と同様の効果を得ることができる。
That is, according to the
Further, according to the
加えて、実施例2のサブフレーム構造体120を用意することで、パワープラント94のレイアウト(配置状態)やサスペンションの性能などの条件に応じて、実施例1,2のサブフレーム構造体15,120を適宜選択することが可能になる。
これにより、本発明のサブフレーム構造体の適用範囲の拡大を図ることができる。
In addition, by preparing the
Thereby, the application range of the subframe structure of the present invention can be expanded.
図11に示すように、サブフレーム構造体130は、実施例1の後横メンバ24を後横メンバ(横メンバ)132に代え、実施例1のベースブラケット18をベースブラケット134に代えたもので、その他の構成は実施例1のサブフレーム構造体15と同様である。
As shown in FIG. 11, the
後横メンバ132は、左右の縦フレーム21,22の後端部21b,22bに略直線上(上下方向に対して略直線上)に架け渡された梁部材である。
ベースブラケット134は、左取付ブラケット81、右取付ブラケット82および補強ブラケット83が略直線上(上下方向に対して略直線上)に一体に連結された部材である。
よって、補強ブラケット83は、実施例1のサブフレーム構造体15と同様に後横メンバ132の上側に沿って設けられている。
The rear
The
Therefore, the reinforcing
ここで、後横メンバ132およびベースブラケット134間に左右の後ギヤボックス取付部54,55が挟持されることで、ステアリングギヤボックス17が左右の縦フレーム21,22の上部に設けられている。
Here, the left and right rear gear
実施例3のサブフレーム構造体130によれば、実施例1のサブフレーム構造体15と同様に、ステアリングギヤボックス17が後横メンバ132およびベースブラケット134に設けられている。
よって、サブフレーム構造体130によれば、図4に示すように、操舵力Fが作用するラックシャフト49を、支持断面中心105に対して上下方向において距離L3に近づけて配置できる。
According to the
Therefore, according to the
操舵力Fが作用するラックシャフト49を支持断面中心105に近づけることで、支持断面中心105に作用する操舵力FのモーメントM(M=F×L3)を小さく抑えることができる。
よって、補強ブラケット83および後横メンバ24に作用する荷重を小さくできる。
これにより、補強ブラケット83および後横メンバ24の断面積(すなわち、重量)を同等に保った状態で、操舵力のモーメントによる荷重を確実に支持可能に剛性を確保することができる。
By bringing the
Therefore, the load acting on the reinforcing
Thus, the rigidity can be ensured so that the load due to the moment of the steering force can be reliably supported in a state where the cross-sectional areas (that is, the weight) of the reinforcing
すなわち、実施例3のサブフレーム構造体130によれば、実施例1のサブフレーム構造体15と同様に、補強ブラケット83および後横メンバ24の軽量化の確保および剛性の確保を両立することができる。
さらに、実施例3のサブフレーム構造体130によれば、実施例1のサブフレーム構造体15と同様の効果を得ることができる。
That is, according to the
Furthermore, according to the
加えて、実施例3のサブフレーム構造体120を用意することで、パワープラント94のレイアウト(配置状態)やサスペンションの性能などの条件に応じて、実施例1〜3のサブフレーム構造体15,120,130を適宜選択することが可能になる。
これにより、本発明のサブフレーム構造体の適用範囲の拡大をさらに図ることができる。
In addition, by preparing the
Thereby, the application range of the subframe structure of the present invention can be further expanded.
なお、本発明に係るフロントサブフレーム構造体15,120,130は、前述した実施例1〜3に限定されるものではなく適宜変更、改良などが可能である。
例えば、前記実施例1〜3では、サブフレーム構造体としてフロントサブフレーム構造体15,120,130を例示したが、これに限らないで、本発明をリヤサブフレーム構造体などに適用することも可能である。
The
For example, in the first to third embodiments, the
また、前記実施例1〜3では、フロントサブフレーム16として左右の縦フレーム21,22および前後の横メンバ23,24(132)で略矩形枠体状(いわゆる、井桁状)に組み付けられたものを例示したが、これに限らないで、略矩形枠体状に組み付けられていない他の形状のサブフレームに適用することも可能である。
例えば、左右の縦フレーム21,22に一本の横メンバのみを架け渡した略I型のサブフレームの場合は、一本の横メンバに本発明を適用することも可能である。
In the first to third embodiments, the
For example, in the case of a substantially I-type subframe in which only one horizontal member is bridged between the left and right
さらに、前記実施例1〜3では、ステアリングホイール66を車体左側に取り付けた車体を例示したが、これに限らないで、ステアリングホイール66を車体右側に取り付けた車体に本発明を適用することも可能である。
Furthermore, in the first to third embodiments, the vehicle body with the
また、前記実施例1〜3では、横メンバとして後横メンバ24,132を例示したが、これに限らないで、前横メンバなどの他の横メンバに本発明を適用することも可能である。
In the first to third embodiments, the rear
さらに、前記実施例1〜3で示した車体10,120,130、フロントサブフレーム構造体15、フロントサブフレーム16、ステアリングギヤボックス17、左右の縦フレーム21,22、後横メンバ24,132、左右の傾斜端部31,32、中央部33、左交差部位45、右交差部位46、左右の後ギヤボックス取付部54,55、ステアリングロッドケース64、ステアリングロッド65、ステアリングホイール66、左右の取付ブラケット81,82、補強ブラケット83、パワープラント94およびロッド貫通空間108などの形状や構成は例示したものに限定するものではなく適宜変更が可能である。
Further, the
本発明は、サブフレームの横メンバに沿わせてステアリングギヤボックスを取り付けたサブフレーム構造体が備えられた自動車への適用に好適である。 The present invention is suitable for application to an automobile provided with a sub-frame structure in which a steering gear box is attached along a horizontal member of the sub-frame.
10…車体、15,120,130…サブフレーム構造体、16…フロントサブフレーム(サブフレーム)、17…ステアリングギヤボックス、21,22…左右の縦フレーム、24,132…後横メンバ(横メンバ)、31,32…左右の傾斜端部(左右の端部)、33…中央部、45…左交差部位(左部位)、46…右交差部位(右部位)、54,55…左右の後ギヤボックス取付部(ギヤボックス取付部)、64…ステアリングロッドケース、65…ステアリングロッド、66…ステアリングホイール、81,82…左右の取付ブラケット、83…補強ブラケット、94…パワープラント(動力源)、108…ロッド貫通空間。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記左右の取付ブラケットを一体に連結するとともに前記横メンバに沿って設けられた補強ブラケットを備え、
前記補強ブラケットおよび前記横メンバ間に前記ギヤボックス取付部が挟持され、
前記ステアリングギヤボックスが前記横メンバに対して車体前方または車体後方に配置されるとともに、前記横メンバに沿って設けられ、
前記左右の取付ブラケットの一方と前記横メンバとの間に、前記ステアリングギヤボックスからステアリングホイールへ延びるステアリングロッドが貫通するロッド貫通空間を備えたことを特徴とするサブフレーム構造体。 A left and right vertical frame extending in the longitudinal direction of the vehicle body is provided with a sub frame in which a horizontal member is bridged. A gear box mounting portion of a steering gear box is provided on the horizontal member, and the horizontal member of the left and right vertical frames intersects. In the sub-frame structure provided with left and right mounting brackets for supporting the power source at the left and right parts,
The left and right mounting brackets are integrally connected and provided with a reinforcing bracket provided along the lateral member,
The gearbox mounting portion is sandwiched between the reinforcing bracket and the lateral member,
The steering gear box is disposed in front of or behind the vehicle body with respect to the horizontal member, and is provided along the horizontal member ,
A sub-frame structure comprising a rod through space through which a steering rod extending from the steering gear box to a steering wheel passes between one of the left and right mounting brackets and the lateral member .
前記左右の縦フレームから車体中央に向けて下り勾配に傾斜された左右の端部と、
前記左右の端部間に設けられて前記左右の縦フレームの下方に配置された中央部と、を有し、
前記中央部に前記ギヤボックス取付部が支持されることにより前記ステアリングギヤボックスが前記左右の縦フレームより下方に設けられたことを特徴とする請求項1記載のサブフレーム構造体。 The horizontal member is
Left and right end portions inclined downwardly from the left and right vertical frames toward the vehicle body center;
A center portion provided between the left and right end portions and disposed below the left and right vertical frames, and
Claim 1 subframe structure, wherein said steering gear box is provided below the vertical frame of the right and left by the gearbox mounting portion is supported by the central portion.
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