JP7239375B2 - 車両用サブフレーム - Google Patents

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Description

本発明は、車両用サブフレームに関し、特に、駆動源等を搭載しサスペンションアーム等を支持して自動車等の車両に装着される車両用サブフレームに関するものである。
近年、自動車等の車両に装着されるサブフレームにおいては、内燃機関や電動モータ等の動力系のマウント関連部品、サスペンションアームやスタビライザ等のサスペンション関連部品、及びステアリングギヤボックス等のステアリング関連部品といった種々の外力印加部品が装着されるようになっている。
そのため、かかるサブフレームに対しては、その生産性等を向上させながら、その強度や剛性をより増大させた態様で車両の車体に装着されることが求められている。
また、かかるサブフレームに対しては、それが装着される車両の典型的には前面衝突時において、その衝突時に車両が受ける運動エネルギを適切に分散しながらその一部を吸収するために、それが所望の変形モードで変形すること、つまり所要の衝突性能を発揮することが求められている。
かかる状況下で、特許文献1は、車体懸架装置に関し、サイドメンバ1に対して複数の取付部11Aから11Fによって懸架されるサブフレーム2と、サブフレーム2の両側部に軸支される一対のアッパーアーム3及びロアアーム4からなるアーム部材と、を有し、アーム部材からサブフレーム2へ入力される外力を各取付部11Aから11Fへと伝達させて分散させるために、U字状パイプ19に複数のブラケットを取り付けた構造のサブフレーム2に連結部材15を設け、連結部材15と取付部11とをつなぐ伝達パイプ37、38を設けた構成を開示する。
特開2009-61879号公報
しかしながら、本発明者の検討によれば、特許文献1の構成においては、アーム部材の取り付け剛性を高め、更にねじり剛性を向上させることを企図して、アーム部材からサブフレーム2へ入力される外力を各取付部11Aから11Fへと伝達させて分散させる構成を有するものではあるが、車両の衝突時に所要の衝突性能を発揮するために、車両が受ける運動エネルギを適切に分散することについては何等の開示や示唆がなされていないため、かかる観点からは改良の余地がある。
本発明は、以上の検討を経てなされたもので、強度及び剛性を高めながら、所要の衝突性能を発揮することができるように、衝突時の荷重を適切に分散しながら伝達することができる車両用サブフレームを提供することを目的とする。
以上の目的を達成すべく、本発明の第1の局面は、車両の車体に装着される車両用サブフレームであって、前記車体の幅方向に延在しながら前記車体の前後方向における前方向の側に配設されて、前記車両を駆動する駆動力を生成する駆動源を搭載自在であると共に、前記前方向の側において、前記幅方向における左端部に取り付けられる左前取付部及び前記幅方向における右端部に取り付けられる右前取付部を有するクロスメンバと、前記前後方向に延在しながら前記幅方向における左方向の側に配設されて、前記前後方向における後方向の側において、前記車体の前記幅方向における左端部に取り付けられる左後取付部を有する左サイドメンバと、前記前後方向に延在しながら前記幅方向における右方向の側に配設されて、前記前後方向における後方向の側において、前記車体の前記幅方向における右端部に取り付けられる右後取付部を有する右サイドメンバと、前記クロスメンバ及び前記左サイドメンバの間を連結するように、前記クロスメンバの側の端部である左前連結部、及び前記左前連結部の前記幅方向における長さよりも短い前記幅方向における長さを有すると共に、前記左サイドメンバの側の端部である左後連結部を有する左連結部材と、前記クロスメンバ及び前記右サイドメンバの間を連結するように、前記クロスメンバの側の端部である右前連結部、及び前記右前連結部の前記幅方向における長さよりも短い前記幅方向における長さを有すると共に、前記サイドメンバの側の端部である右後連結部を有する右連結部材と、を備え、前記クロスメンバは、前記幅方向に延在する横部分と、前記横部分に対して前記左前取付部の側に位置すると共に前後方向に延在する左前部分と、前記横部分に対して前記右前取付部の側に位置すると共に前記左前部分と平行に対向した態様で前後方向に延在する右前部分と、前記横部分の前記幅方向における左端部及び左前部分の前記前後方向における後端部の間を滑らかな曲がり形状を含む接続形状で接続する左接続部分と、前記横部分の前記幅方向における右端部及び前記右前部分の前記前後方向における後端部の間を滑らかな曲がり形状を含む接続形状で接続する右接続部分と、を有し、前記左連結部材は、前記幅方向で前記クロスメンバにおける前記左接続部分を覆いながら、前記左前連結部で前記クロスメンバにおける前記左前部分、前記左接続部分及び前記横部分に接続すると共に、前記クロスメンバよりも前記後方向の側では、前記前方向から前記後方向に向かうにつれて前記左連結部材の前記幅方向の長さが減小し、前記右連結部材は、前記幅方向で前記クロスメンバにおける前記右接続部分を覆いながら、前記右前連結部で前記クロスメンバにおける前記右前部分、前記右接続部分及び前記横部分に接続すると共に、前記クロスメンバよりも前記後方向の側では、前記前方向から前記後方向に向かうにつれて前記右連結部材の前記幅方向の長さが減小する車両用サブフレームである。
また、本発明は、かかる第1の局面に加え、前記左サイドメンバは、前記左後取付部に前後方向で対向する左前端部を有し、前記右サイドメンバは、前記右後取付部に前後方向で対向する右前端部を有し、前記左連結部材は、前記幅方向で前記左サイドメンバにおける前記左前端部を覆いながら、前記左後連結部で前記左前端部に接続し、前記右連結部材は、前記幅方向で前記右サイドメンバにおける前記右前端部を覆いながら、前記右後連結部で前記右前端部に接続することを第2の局面とする。
また、本発明は、かかる第1又は第2の局面に加え、前記左連結部材は、前記前後方向に見て前記幅方向で前記クロスメンバにおける前記左接続部分と重複するように、前記車両の左サスペンション部材を支持する左支持部材を有し、前記右連結部材は、前記前後方向に見て前記幅方向で前記クロスメンバにおける前記右接続部分と重複するように、前記車両の右サスペンション部材を支持する右支持部材を有することを第3の局面とする。
また、本発明は、かかる第1から第3のいずれかの局面に加え、前記左連結部材は、前記前後方向に見て前記幅方向で前記クロスメンバにおける前記左接続部分と重複するように、前記前後方向における中間位置において前記車体の前記幅方向における左端部に取り付けられる左中取付部が設定された左取付部材を有し、前記右連結部材は、前記前後方向に見て前記幅方向で前記クロスメンバにおける前記右接続部分と重複するように、前記前後方向における中間位置において前記車体の前記幅方向における右端部に取り付けられる右中取付部が設定された右取付部材を有することを第4の局面とする。
本発明の第1の局面における構成によれば、車両の車体に装着される車両用サブフレームであって、車体の幅方向に延在しながら車体の前後方向における前方向の側に配設されて、車両を駆動する駆動力を生成する駆動源を搭載自在であると共に、前方向の側において、幅方向における左端部に取り付けられる左前取付部及び幅方向における右端部に取り付けられる右前取付部を有するクロスメンバと、前後方向に延在しながら幅方向における左方向の側に配設されて、前後方向における後方向の側において、車体の幅方向における左端部に取り付けられる左後取付部を有する左サイドメンバと、前後方向に延在しながら幅方向における右方向の側に配設されて、前後方向における後方向の側において、車体の幅方向における右端部に取り付けられる右後取付部を有する右サイドメンバと、クロスメンバ及び左サイドメンバの間を連結するように、クロスメンバの側の端部である左前連結部、及び左前連結部の幅方向における長さよりも短い幅方向における長さを有すると共に、サイドメンバの側の端部である左後連結部を有する左連結部材と、クロスメンバ及び右サイドメンバの間を連結するように、クロスメンバの側の端部である右前連結部、及び右前連結部の幅方向における長さよりも短い幅方向における長さを有すると共に、左サイドメンバの側の端部である右後連結部を有する右連結部材と、を備え、クロスメンバが、幅方向に延在する横部分と、横部分に対して左前取付部の側に位置すると共に前後方向に延在する左前部分と、横部分に対して右前取付部の側に位置すると共に左前部分と平行に対向した態様で前後方向に延在する右前部分と、横部分の幅方向における左端部及び左前部分の前後方向における後端部の間を滑らかな曲がり形状を含む接続形状で接続する左接続部分と、横部分の幅方向における右端部及び右前部分の前後方向における後端部の間を滑らかな曲がり形状を含む接続形状で接続する右接続部分と、を有し、左連結部材が、幅方向でクロスメンバにおける左接続部分を覆いながら、左前連結部でクロスメンバにおける左前部分、左接続部分及び横部分に接続すると共に、クロスメンバよりも後方向の側では、前方向から後方向に向かうにつれて左連結部材の幅方向の長さが減小し、右連結部材が、幅方向でクロスメンバにおける右接続部分を覆いながら、右前連結部でクロスメンバにおける右前部分、右接続部分及び横部分に接続すると共に、クロスメンバよりも後方向の側では、前方向から後方向に向かうにつれて右連結部材の幅方向の長さが減小するものであるため、サブフレーム全体の強度及び剛性を高めながら、所要の衝突性能を発揮することができるように、衝突時の荷重を適切に分散しながら左右のサイドメンバに伝達することができる。
また、本発明の第2の局面における構成によれば、左サイドメンバが、左後取付部に前後方向で対向する左前端部を有し、右サイドメンバが、右後取付部に前後方向で対向する右前端部を有し、左連結部材が、幅方向で左サイドメンバにおける左前端部を覆いながら、左後連結部で左前端部に接続し、右連結部材が、幅方向で右サイドメンバにおける右前端部を覆いながら、右後連結部で右前端部に接続するものであるため、衝突時の荷重(撃力)を適切に分散しながら左右のサイドメンバに確実に伝達することができる。
また、本発明の第3の局面における構成によれば、左連結部材が、前後方向に見て幅方向でクロスメンバにおける左接続部分と重複するように、車両の左サスペンション部材を支持する左支持部材を有し、右連結部材が、前後方向に見て幅方向でクロスメンバにおける右接続部分と重複するように、車両の右サスペンション部材を支持する右支持部材を有するものであるため、サスペンション部材の支持強度及び支持剛性を高めると共に、衝突時の荷重を適切に分散しながら左右のサイドメンバに伝達することができる。
また、本発明の第4の局面における構成によれば、左連結部材が、前後方向に見て幅方向でクロスメンバにおける左接続部分と重複するように、前後方向における中間位置において車体の幅方向における左端部に取り付けられる左中取付部が設定された左取付部材を有し、右連結部材が、前後方向に見て幅方向でクロスメンバにおける右接続部分と重複するように、前後方向における中間位置において車体の幅方向における右端部に取り付けられる右中取付部が設定された右取付部材を有するものであるため、車体のへの取り付け強度及び取り付け剛性を高めると共に、衝突時の荷重を適切に分散しながら左右のサイドメンバに伝達することができる。
図1は、本発明の実施形態における車両用サブフレームの構成を示す平面図である。 図2は、本実施形態における車両用サブフレームの構成を示す底面図である。 図3は、本実施形態における車両用サブフレームの構成を示す左側面図である。 図4は、図1のA-A断面図である。 図5は、図1のB-B断面図である。 図6は、図1のC-C断面図である。 図7は、図1のD-D断面図である。
以下、図1から図7を適宜参照して、本発明の実施形態における車両用サブフレームにつき詳細に説明する。なお、図中、x軸、y軸及びz軸は、3軸直交座標系を成す。また、x軸の正方向が車体の右方向であり、y軸の正方向が車体の前方向であり、かつ、z軸の正方向が車体の上方向である。また、x軸の方向を幅方向又は横方向、y軸の方向を前後方向及びz軸の方向を上下方向と呼ぶことがある。
図1から図3は、各々、本実施形態における車両用サブフレームの構成を示す平面図、底面図及び左側面図である。図4は、図1のA-A断面図であり、y軸及びz軸が成すy-z平面に平行な平面で切った縦断面図である。また、図5から図7は、図1のB-B断面図からD-D断面図であり、いずれもx軸及びz軸が成すx-z平面に平行な平面で切った縦断面図である。なお、図3から図7では、説明の便宜上、車両用サブフレームの右側の構成要素の一部を括弧書きの符号で必要に応じて左側の構成要素の符号に併せて示している。
図1から図7に示すように、サブフレーム1は、いずれも図示を省略するが、自動車等の車両のフロントベイを画成するフロントサイドフレーム等の車体に装着されながら、車両の駆動輪に与えられる駆動力を生成する駆動源である典型的には電動モータを搭載し、サスペンションアーム等を支持するものである。かかるサブフレーム1は、典型的には、y-z平面と平行な平面であって車体の幅方向の中央を前後方向に走る中央線を通る平面に対して、左右対称(面対称)な構成を有する。
サブフレーム1においては、いずれも詳細は後述するが、車体に装着される部位として、第1車体取付部A1、第2車体取付部A2、第3車体取付部A3、第4車体取付部A4、第5車体取付部A5及び第6車体取付部A6の6カ所が設定され、サスペンションアームを支持する部位として、第1支持部S1、第2支持部S2、第3支持部S3及び第4支持部S4の4カ所が設定され、併せて、駆動源を支持する部位として、駆動源支持部M1が設定されている。
また、サブフレーム1においては、各種の外力印加部品の装着用の取付部が設定されており、かかる各種の取付部としては、いずれも詳細は後述するが、ステアリングギヤボックス左取付部A7、ステアリングギヤボックス右取付部A8、及び図示を省略するスタビライザ取付部等が挙げられる。
具体的には、サブフレーム1は、主として、幅方向に延在して配設されると共に、前後方向に各々延在する左右の延在部分を有するクロスメンバ10と、クロスメンバ10に対して後方向の側に配設されると共に、前後方向に延在しながら幅方向で互いに対向して配設される一対のサイドメンバである左サイドメンバ20及び右サイドメンバ30と、クロスメンバ10及び左サイドメンバ20の間に配設されると共に、それらを連結する左連結部材40と、クロスメンバ10及び右サイドメンバ30の間に配設されると共に、それらを連結する右連結部材50と、クロスメンバ10に対して前方向の側に配設されると共に、クロスメンバ10の左右の延在部分の間を連結する前連結部材60と、を備える。これらの部材は、各々、典型的には鋼板等の平板部材や鋼製等の筒状部材を成形して得られるものであり、互いの重ね合わされた部分や突き合わされた部分が対応して当接された状態でアーク溶接等で溶接されて一体化されることにより、サブフレーム1は、基本的には閉断面形状を呈している。また、クロスメンバ10、左連結部材40、右連結部材50及び前連結部材60は、これらを纏めてフロントメンバと総称してもよい。なお、クロスメンバ10と、左連結部材40及び右連結部材50と、は、各々予め用意されていた別体の部材が逐一対応してアーク溶接等で溶接されて一体化されるものではなく、上下一対となった2枚のプレス成形品同士がアーク溶接等で溶接されて一体化されるものであってもよいし、金属材等の鋳造により作製されるものであってもよい。また、前連結部材60は、部品レイアウト上や強度上等で必要とされない場合には、省略してもよい。
詳しくは、クロスメンバ10は、幅方向に延在する横部分11と、横部分11に対して左前方向の側に位置して前後方向に延在する左前部分12と、横部分11に対して右前方向の側に位置して前後方向に延在する右前部分13と、横部分11の左端部及び左前部分12の後端部の間を滑らかな曲がり形状を含む接続形状で接続する左接続部分14と、横部分11の右端部及び右前部分13の後端部の間を滑らかな曲がり形状を含む接続形状で接続する右接続部分15と、を有する。つまり、クロスメンバ10は、上面視で後方向の側に凸の形状を呈して、左接続部分14、横部分11及び右接続部分15を介し、左前部分12の前端部及び右前部分13の前端部の間を曲がりながら延在する延在方向Eを規定すると共に、これらの部分で囲われた内側領域Aを規定する部材である。駆動源は、かかる内側領域Aに収容されてもよいし、内側領域Aと、それから横部分11を超えた後方向の側の領域の一部と、に跨って収容されてもよい。また、車両の前面衝突時にサブフレーム1の前端部に印加される撃力は、左前部分12及び/又は右前部分13を介して、横部分11、並びに左連結部材40及び右連結部材50に分散して伝達された後に、左サイドメンバ20及び右サイドメンバ30に前後方向の成分として伝達されることになる。更に、このような撃力に対して変形自在な脆弱部は、左サイドメンバ20及び右サイドメンバ30には設定されているが、それ以外のクロスメンバ10、左連結部材40、右連結部材50及び前連結部材60には設定されてはいない。
クロスメンバ10の左前部分12の前端部には、サブフレーム1を車体の左サイドフレームの前端部に取り付けるための左前取付部材16が、基本的に左上方向に向かって突出した態様で配設されて接続される。左前取付部材16は、前側部材162及びそれの後方向の側に配設される後側部材164を有し、前側部材162には、それを上下方向に貫通する貫通孔166が形成される。同様に、クロスメンバ10の右前部分13の前端部には、サブフレーム1を車体の右サイドフレームの前端部に取り付けるための右前取付部材17が基本的に右上方向に向かって突出した態様で配設される。右前取付部材17に関連する構成は、左前取付部材16に関連する構成に対して、y-z平面と平行な平面であって車体の幅方向の中央を前後方向に走る中央線を通る平面に対して、左右対称なものであるため、その詳細な説明は省略するが、右前取付部材17は、左前取付部材16の前側部材162、後側部材164及び貫通孔166に対応して、前側部材172、後側部材174及び貫通孔176を有する。これらの部材は、各々、典型的には鋼板等の一枚の平板部材をプレス成形して閉断面形状のものとして得られるものであり、逐一対応させてアーク溶接等で溶接されて一体化されるものであるが、必要に応じて、別体の2枚の鋼板等の板部材ではなく単一の1枚の鋼板等の板部材や鋼製等の筒部材から成形されるものであってもよいし、金属材等の鋳造により作製されるものであってもよい。
ここで、横部分11、左前部分12、右前部分13、左接続部分14及び右接続部分15を有するクロスメンバ10は、典型的には、延在方向Eに延在すると共に、左前部分12及び右前部分13の各々の前方向の側が開放されてはいるが、全体として見れば上方向に凸の凸形状を呈する鋼板等の板部材である上部材100と、上部材100に対して下方向の側でそれに対向しながら延在方向Eに延在して配設されると共に、上部材100と同様に全体として見れば下方向に凸の凸形状を呈する鋼板等の板部材である下部材150と、が、典型的にはアーク溶接等で溶接されることにより一体化されて構成されるものである。なお、必要に応じて、上部材100及び下部材150は、別体の2枚の鋼板等の板部材ではなく単一の鋼製等の筒部材から成形されるものであってもよいし、金属材等の鋳造により一度に作製されるものであってもよい。
上部材100は、上壁部102、内側領域Aの側で上壁部102に連なると共に下方向又は斜め下方に向かって延在する内壁部104、及び内壁部104に内側領域Aの反対側で対向すると共に上壁部102に連なると共に下方向又は斜め下方に向かって延在する外壁部106を有する。外壁部106には、その下端から内側領域Aの反対側に向かって延出する外フランジ108が設けられる。横部分11における上壁部102には、それを上下方向に貫通する貫通孔(図示省略)と同軸に、貫通孔110が形成された台座部材120が配設される。左前部分12における上壁部102には、それを上下方向に貫通する貫通孔112が形成され、右前部分13における上壁部102には、それを上下方向に貫通する貫通孔114が形成される。また、図1中で、外壁部106における横部分11及び左接続部分14の間の境界にかかる曲げRの右側のR止まり部位(R止まり線)、並びに外壁部106における横部分11及び右接続部分15の間の境界にかかる曲げRの左側のR止まり部位(R止まり線)を、外壁部106と外フランジ108との境界上の点で代表して各々Lで示す。
下部材150は、下壁部152、内側領域Aの側で下壁部152に連なると共に上方向又は斜め上方に向かって延在する内壁部154、内壁部154に内側領域Aの反対側で対向すると共に内壁部154に連なると共に上方向又は斜め上方に向かって延在する外壁部156、及び外壁部156の上端から内側領域Aの反対側に向かって延出する外フランジ158を有し、上面視で、内壁部154は、上部材100の内壁部104よりもその板厚分だけ外壁部156の側に偏位した外輪郭形状を有し、外壁部156は、上部材100の外壁部106の外輪郭形状(外壁部106が傾斜壁となる区間は、それと外フランジ108との境界の形状)と同様の外輪郭形状(外壁部156が傾斜壁となる区間は、それと外フランジ158との境界の形状)を有している。横部分11における下壁部152には、それを上下方向に貫通して台座部材120の下端部が挿通される貫通孔160が形成される。左前部分12における下壁部152には上壁部102の貫通孔112と同軸の貫通孔182を有するカラー部材190が配設され、右前部分13における下壁部152には上壁部102の貫通孔114と同軸の貫通孔184を有するカラー部材192が配設される。また、上部材100及び下部材150は、内側領域Aの側では、内壁部104及び内壁部154の重ね合わせ部の端部、並びに内側領域Aの反対側では、外フランジ108及び外フランジ158の重ね合わせ部の端部がアーク溶接等で溶接されて一体化されることにより、左前部分12及び右前部分13では開放されるがそれ以外では閉じられる閉断面を画成する。また、外壁部156における横部分11及び左接続部分14の間の境界にかかる曲げRの右側のR止まり部位(R止まり線)、並びに外壁部156における横部分11及び右接続部分15の間の境界にかかる曲げRの左側のR止まり部位(R止まり線)の位置は、図2中での図示は省略するが、典型的には、各々上面視で、外壁部156と外フランジ158との境界上の点で、外壁部106について図1で示す点Lに対応するものとなる。
左前取付部材16は、上部材100の上壁部102、内壁部104及び外壁部106、並びに下部材150の下壁部152、内壁部154及び外壁部156が画成する閉断面の左前側の開口部を塞いだ態様で、これらの壁部の左前端部に当接し、かつ下部材150の下壁部152の前端部の一部に載置された態様で、このように当接等した部分に典型的にはアーク溶接等で溶接されることにより一体化されており、クロスメンバ10の一部として扱ってもかまわない。かかる一体化の構成は、これらの壁部の右前端部に当接する右前取付部材17についても同様に成り立つものである。
また、前連結部材60は、典型的には、鋼製等の筒部材で構成されるものであり、その上面には、貫通孔62が形成された鋼製等のブラケット64、及び貫通孔66が形成された鋼製等のブラケット68が配設されている。ブラケット64及び68は、前連結部材60の上面にアーク溶接等で溶接されており、クロスメンバ10の横部分11における上壁部102に配設された台座部材120と共に、サブフレーム1が規定する内側領域A等に収容される駆動源をサブフレーム1に搭載するための取付部材として機能する。前連結部材60の左端部は、左前取付部材16の右端部内に入れ子状に挿入された態様でアーク溶接等で溶接されて、左前取付部材16及び前連結部材60が一体化される。かかる一体化の構成は、前連結部材60の右端部が入れ子状に挿入される左端部を有する右前取付部材17についても同様である。なお、前連結部材60の左端部及び右端部は、クロスメンバ10の左前部分12及び右前部分13に対応して接続して、これらを連結するものであってもよい。
また、左連結部材40は、典型的には、クロスメンバ10よりも後方向の側では、前方向から後方向に向かうにつれて横方向の長さ(幅方向の幅)が減小するように、その幅方向における右方向の側の縁部であってその前端部位を、R止まり部位よりも幅方向の中央よりに位置した内前端部位P(図1及び図2で示す)とする内縁部分41と、その幅方向における左方向の側の縁部である外縁部分42と、を規定して、クロスメンバ10の左後端部に接続される前連結部43Fと、左サイドメンバ20の前端部に接続される後連結部43Rを有すると共に、その前後方向の側が開放されてはいるが、全体として見れば上方向に凸の凸形状を有する鋼板等の板部材である上部材400と、上部材400に対して下方向の側でそれに対向して配設されると共に、上部材400と同様に全体として見れば下方向に凸の凸形状を呈する鋼板等の板部材である下部材450と、が、典型的にはアーク溶接等で溶接されることにより一体化されて構成されるものである。左連結部材40では、前方向から後方向に向かうにつれて横方向の長さ(幅方向の幅)が減小する形状を有するため、前連結部43Fの横方向の長さ(幅方向の幅)は、後連結部43Rの横方向の長さ(幅方向の幅)よりも長く設定されることになる。また、左連結部材40の内縁部分41はクロスメンバ10の外壁部106及び156における横部分11に達すると共に、左連結部材40の外縁部分42はクロスメンバ10の外壁部106及び156における左前部分12に達しているため、左連結部材40は、幅方向でクロスメンバ10における左接続部分14を覆いながら、左前連結部43Fでクロスメンバ10における左前部分12、左接続部分14及び横部分11に接続する。これにより、クロスメンバ10の左前部分12に印加された衝突時の撃力(荷重)を左接続部分14及び左連結部材40を介して左サイドメンバ20に伝達するのみならず、左接続部分14、横部分11、右接続部分15及び右連結部材50を介して右サイドメンバ30に伝達し、クロスメンバ10の右前部分13に印加された衝突時の撃力を右接続部分15及び右連結部材50を介して右サイドメンバ30に伝達するのみならず、右接続部分15、横部分11、左接続部分14及び左連結部材40を介して左サイドメンバ20に伝達することができるため、クロスメンバ10に印加された衝突時の荷重を適切に分散しながら左右のサイドメンバ20、30に伝達することができる。なお、必要に応じて、上部材400及び下部材450は、別体の2枚の鋼板等の板部材ではなく単一の鋼製等の板部材から成形されるものであってもよいし、金属材等の鋳造により一度に作製されるものであってもよい。
ここで、上部材400は、上壁部402、上壁部402に連なると共に斜め下方向に延在しながら幅方向の両側及び後方向の側で上壁部402を囲うように周回する中間壁部406、並びに中間壁部406の下端に連なると共にその板外の側に延出しながら幅方向の両側及び後方向の側で中間壁部406を囲うように周回するフランジ408を有する。
下部材450は、下壁部452、下壁部452に連なると共に斜め上方向に延在しながら幅方向の両側及び後方向の側で下壁部452を囲うように周回する中間壁部456、並びに中間壁部456の上端に連なってその板外の側に延出しながら幅方向の両側及び後方向の側で中間壁部456を囲うように周回するフランジ458を有する。
上部材400及び下部材450は、それらの前端部及び後端部を除き、フランジ408及びフランジ458の重ね合わせ部の端部がアーク溶接等で溶接されて一体化されることにより、それらの前端部及び後端部では開放されるがそれ以外では閉じられる閉断面を画成する。また、上部材400及び下部材450は、それらの前端部において、上部材400の上壁部402、中間壁部406及びフランジ408の上面がクロスメンバ10の上部材100の外フランジ108の下面に当接した態様でそれらが典型的にはアーク溶接等で溶接され、下部材450の下壁部452の上面がクロスメンバ10の下部材150の下壁部152の下面に当接した態様でそれらが典型的にはアーク溶接等で溶接されることにより、それらの前端部及び後端部を閉じた態様でクロスメンバ10と一体化されている。このように、クロスメンバ10の上部材100の外フランジ108の下面に当接されながら溶接される上部材400の部分、及びクロスメンバ10の下部材150の下壁部152の下面に当接されながら溶接される下部材450の部分が、前連結部43Fに相当する。
上部材400の上壁部402及び中間壁部406の上面には、それらに跨って、サブフレーム1を車体の左サイドフレームの中間部に取り付けるための左中取付部材44が、基本的に左上方向に向かって突出し、かつ前後方向で見て幅方向で左接続部分14と重なる態様で配設されることが好ましい。これにより、左サイドフレームの中間部への取り付け強度及び取り付け剛性を高めることができる。左中取付部材44は、前内側部材442及びそれの後方向の側に配設される後内側部材444を有する。左中取付部材44では、更に前内側部材442及び後内側部材444に対して左方向の側に外側部材446が配設され、後内側部材444及び外側部材446には、それらを上下方向に貫通する貫通孔448が形成されると共に、貫通孔448の左方向の側の周縁部が切り欠かれて、切欠部Cが形成されている。これらの部材は、各々、典型的には鋼板等の一枚の平板部材をプレス成形して得られるものであり、逐一対応させてアーク溶接等で溶接されて一体化されるものであるが、必要に応じて、別体の3枚の鋼板等の板部材ではなく単一の1枚の鋼板等の板部材から成形されるものであってもよいし、金属材等の鋳造により作製されるものであってもよい。なお、切欠部Cは、車両の前面衝突時にサブフレーム1の前端部に印加されて伝達されてきた撃力により、貫通孔448に挿通されるボルト等の締結具を、それから解放させるための脆弱部として機能するものである。
左中取付部材44よりも前方向の側においては、下部材450のフランジ458が上部材400のフランジ408よりも左方向の側に延出した部分の上面に、図示を省略する左側サスペンション部材の一部を装着するための開口部を画成する左前支持部材46が、前後方向で見て幅方向で左接続部分14と重なるように配設されることが好ましい。これにより、左側サスペンション部材の支持強度及び支持剛性を高めることができる。左前支持部材46は、かかる開口部の前壁部及び上壁部を構成する前側部材462及びそれの後方側に配置されてかかる開口部の後壁部を構成する後側部材464を有する。後側部材464には、ナット466が設けられ、それに対応して前側部材462及び後側部材464には、図示を省略する貫通孔が形成されている。これらの部材は、各々、典型的には鋼板等の一枚の平板部材をプレス成形して得られるものであり、逐一対応させてアーク溶接等で溶接されて一体化されるものであるが、必要に応じて、別体の2枚の鋼板等の板部材ではなく単一の1枚の鋼板等の板部材から成形されるものであってもよいし、金属材等の鋳造により作製されるものであってもよい。
右連結部材50、右中取付部材54及び右前支持部材56に関連する構成は、左連結部材40、左中取付部材44及び左前支持部材46に関連する構成に対して、y-z平面と平行な平面であって車体の幅方向の中央を前後方向に走る中央線を通る平面に対して、左右対称なものであるため、その詳細な説明は省略するが、右連結部材50、右中取付部材54及び右前支持部材56は、内縁部分41、外縁部分42、前連結部43F、後連結部43R、上部材400、上壁部402、中間壁部406、フランジ408、下部材450、下壁部452、中間壁部456、フランジ458、前内側部材442、後内側部材444、外側部材446、貫通孔448、切欠部C、前側部材462、後側部材464及びナット466に対応して、内縁部分51、外縁部分52、前連結部53F、後連結部53R、上部材500、上壁部502、中間壁部506、フランジ508、下部材550、下壁部552、中間壁部556、フランジ558、前内側部材542、後内側部材544、外側部材546、貫通孔548、切欠部C、前側部材562、後側部材564及びナット566を有する。
また、左サイドメンバ20は、典型的には、後方向の側から前方向の側に向かって、車両の前面衝突時にサブフレーム1の前端部に印加されて左サイドメンバ20に伝達されてきた撃力に対して前後方向に潰れ変形をする圧潰部、及びかかる撃力により前後方向に交差する方向に折れ曲がり変形をする折曲部を有すると共に、その前端部で左連結部材40の後連結部43Rに接続されている。左サイドメンバ20は、典型的には、その後端部から前方向の側に向かって順に、後方向に向かうに従って左サイドメンバ20の一般部Gの幅よりもその幅が漸次拡大されると共に、サブフレーム1を車体の左サイドフレームの後端部や車室の前下部に取り付けるための拡幅部21、拡幅部21の幅が後方向に向かって拡大し始める部位(拡幅開始部位)であると共に、車両の前面衝突時にサブフレーム1の前端部に印加されて左サイドメンバ20に伝達されてきた撃力の前後方向の成分により、左サイドメンバ20が前後方向に潰れ変形を始める起点部位となる第1の脆弱部22、第1の脆弱部22によって開始された左サイドメンバ20の潰れ変形を連続的に発生させるための第2の脆弱部23、及び車両の前面衝突時にサブフレーム1の前端部に印加されて左サイドメンバ20に伝達されてきた撃力の前後方向の成分により、左サイドメンバ20が前後方向に交差する方向に折れ曲がり変形を始める起点部位となる第3の脆弱部24を備えている。左サイドメンバ20において、拡幅部21、第1の脆弱部22、第2の脆弱部23及び第3の脆弱部24を除いた部分は、実質的に一定面積の縦断面となる一般部Gであり、車両の前面衝突時にサブフレーム1の前端部に印加されて左サイドメンバ20に伝達されてくる撃力を確実に受け止める観点からは、一般部Gでは、左サイドメンバ20の上壁部及び下壁部は、x-y平面と平行であり、左サイドメンバ20の左壁部及び右壁部は、y-z平面と平行であることが好ましい。車両の前面衝突時にサブフレーム1の前端部に印加されて左サイドメンバ20に伝達されてくる撃力を確実に受け止める観点からは、前後方向で見て、左サイドメンバ20は、クロスメンバ10における左前部分12の範囲内に収まっていることが好ましい。また、サブフレーム1の衝突性能とサスペンション部材のレイアウト性との両立を図る観点からは、第2の脆弱部23及び第3の脆弱部24の間に、左側サスペンション部材の一部を装着するための支持部が設定されていることが好ましい。
左サイドメンバ20は、その前方向及び後方向の両側が開放されてはいるが、全体として見れば上方向に凸の凸形状を有する鋼板等の板部材である上部材200と、上部材200に対して下方向の側でそれに対向して配設されると共に、上部材200と同様に全体として見れば下方向に凸の凸形状を呈する鋼板等の板部材である下部材250と、が、典型的にはアーク溶接等で溶接されることにより一体化されて構成されるものである。なお、必要に応じて、上部材200及び下部材250は、別体の2枚の鋼板等の板部材ではなく単一の鋼製等の筒部材から成形されるものであってもよいし、金属材等の鋳造により一度に作製されるものであってもよい。
ここで、上部材200は、上壁部202、上壁部202に右方向の側で連なって垂下する内壁部204、及び上壁部202に左方向の側で連なって垂下すると共に、内壁部204に幅方向で対向する外壁部206を有する。下部材250は、下壁部252、下壁部252に右方向の側で連なって起立する内壁部254、及び下壁部252に左方向の側で連なって起立すると共に、内壁部254に幅方向で対向する外壁部256を有する。
左サイドメンバ20の上部材200の拡幅部21においては、後方に向かうに従って内壁部204及び外壁部206の間の距離が漸次増大されて上壁部202が拡幅されると共に、それを上下方向に貫通する貫通孔(図示省略)と同軸に、貫通孔222が形成されたカラー部材224、及び貫通孔226が形成されたカラー部材228が配設される。左サイドメンバ20の下部材250の拡幅部21においては、後方に向かうに従って内壁部254及び外壁部256の間の距離が漸次増大されて下壁部252が拡幅されると共に、各々、カラー部材224の貫通孔222及びカラー部材228の貫通孔226と同軸に、貫通孔272及び貫通孔276が形成されている。拡幅部21における最も前方側の部位は、拡幅部21の幅が後方向に向かって拡大し始める部位(拡幅開始部位)であり、図1から図3及び図5で、右方向の側で内拡幅開始部位210及び左方向の側で外拡幅開始部位212として各々示す。かかる内拡幅開始部位210及び外拡幅開始部位212は、拡幅部21が後方向に向かって幅が拡大すると共に、内拡幅開始部位210及び外拡幅開始部位212よりも後方の側に位置する貫通孔222、226、272及び276の位置で拡幅部21が車体の左サイドフレームの後端部や車室の前下部に取り付けられて拘束されていることと相俟って、車両の前面衝突時にサブフレーム1の前端部に印加されて左サイドメンバ20に伝達されてきた撃力により応力が最も集中する部位となるため、この際に、左サイドメンバ20に伝達されてきた撃力の前後方向の成分により、左サイドメンバ20が前後方向に潰れ変形を始める起点部位となる第1の脆弱部22として機能する。
内拡幅開始部位210及び外拡幅開始部位212に対応して設定される第1の脆弱部22に対して前方向の側で隣接する第2の脆弱部23では、図6で示すように、上部材200において一般部Gにおけるものに比較すると、上壁部202が下方向に向かって所定の陥設深さ(上下方向の長さ)で陥設され、下部材250において一般部Gにおけるものに比較すると、下壁部252が上方向に上壁部202の所定の陥設深さと同じ陥設深さで上方向に陥設されている。これに伴って、第2の脆弱部23では、一般部Gの外輪郭におけるものよりも、上部材200の上壁部202及び下部材250の下壁部252の間の距離(上下方向の距離)が上下等しく減小されて、第2の脆弱部23の外輪郭の形状が凹部214及び凹部264を成しており、左サイドメンバ20をx-z平面に平行な平面で切った縦断面の面積は、一般部Gのものに対して、上下方向で等方的に減小されている。かかる凹部214及び凹部264は、上下方向で等方的に減小された面積を有する縦断面形状を有するものであるため、第1の脆弱部によって開始された左サイドメンバ20の潰れ変形に誘発された潰れ変形を引き続いて発生させるものである。
第2の脆弱部23に対して前方向の側に配置される第3の脆弱部24では、図7で示すように、上部材200において一般部Gにおけるものに比較すると、上壁部202が下方向に向かって所定の陥設深さ(上下方向の長さ)で陥設されている。但し、第3の脆弱部24では、第2の脆弱部23とは異なって、下壁部252が上方向に陥設されてはいない。つまり、第3の脆弱部24では、一般部Gの外輪郭におけるものよりも、上部材200の上壁部202及び下部材250の下壁部252の間の距離(上下方向の距離)が、上壁部202のみが陥設されることにより減小されて、第3の脆弱部24の外輪郭の形状が凹部216を成しており、左サイドメンバ20をx-z平面に平行な平面で切った縦断面の面積は、一般部Gのものに対して、上下方向で異方的に減小され、かつその縦断面の面積は、第1の脆弱部22及び第2の脆弱部23の各々の縦断面の面積よりも大きく設定されている。かかる凹部216は、上下方向で異方的に減小され、かつ第1の脆弱部22及び第2の脆弱部23の各々の縦断面の面積よりも大きな面積を有する縦断面形状を有するものであるため、左サイドメンバ20の潰れ変形の少なくとも大半が完了した後に、下部材250が下方向に向かって突出するように変形する折れ曲がり変形を生させることになる。また、下部材250は、上部材200の幅を左右でその板厚分ほど狭め、かつ第3の脆弱部24を省略した形状の上下を反転させた形状を有している。また、上壁部202、下壁部252、内壁部204、内壁部254、外壁部206及び外壁部256は、拡幅部21、第1の脆弱部22、第2の脆弱部23及び第3の脆弱部24を除き、平坦面である。
左サイドメンバ20では、典型的には、第2の脆弱部23及び第3の脆弱部24の間に、上部材200の上壁部202にそれを上下方向で貫通する貫通孔230及び232、並びに下部材250の下壁部252にそれを上下方向で貫通して貫通孔230及び232と同軸である貫通孔280及び282が形成されている。また、左サイドメンバ20では、凹部216よりも前方向の側の一般部Gにおいて、上部材200の上壁部202、内壁部204及び外壁部206の前端部並びに下部材250の下壁部252、内壁部254及び外壁部256の前端部が、左連結部材40の後連結部43Rに、アーク溶接等で溶接されることにより接続されている。つまり、左サイドメンバ20では、かかる前端部が、左連結部材40の後端部において、上部材400の上壁部402、中間壁部406及びフランジ408と、下部材450の下壁部452、中間壁部456及びフランジ458と、で構成される閉断面の開口部に挿入された態様でアーク溶接等で溶接されることにより、左連結部材40の後連結部43Rに接続されている。これにより、左連結部材40に適切に分散されて伝達されてきた衝突時の荷重を左サイドメンバ20で確実に受けることができる。なお、かかる衝突時の荷重を左サイドメンバ20でより効果的に受けるためには、側面視で、左連結部材40の後端部において、その閉断面の開口部における上部材400の上壁部402の後端部よりも、下部材450の下壁部452の後端部が、後ろ方向の側に向けてより突設された態様で、左サイドメンバ20に接続されていることが好ましい。これは、サブフレーム1に入力される衝突時の荷重が、主としてサブフレーム1における下方向の側に位置する部材(左連結部材40では下部材450)に伝達されるためである。
右サイドメンバ30に関連する構成は、左サイドメンバ20に関連する構成に対して、y-z平面と平行な平面であって車体の幅方向の中央を前後方向に走る中央線を通る平面に対して、左右対称なものであるため、その詳細な説明は省略するが、右サイドメンバ30は、拡幅部21、第1の脆弱部22、第2の脆弱部23、第3の脆弱部24、上部材200、下部材250、上壁部202、下壁部252、内壁部204及び254、外壁部206及び256、内拡幅開始部位210、外拡幅開始部位212、凹部214、216、264及び266、貫通孔222、226、230、232、272、276、280及び282、カラー部材224及び228に対応して、拡幅部31、第1の脆弱部32、第2の脆弱部33、第3の脆弱部34、上部材300、下部材350、上壁部302、下壁部352、内壁部304及び354、外壁部306及び356、内拡幅開始部位310、外拡幅開始部位312、凹部314、316、364及び366、貫通孔322、326、330、332、372、376、380及び382、カラー部材324及び328を有する。
以上の構成において、サブフレーム1が車体に装着される各種部位の内、左前の第1車体取付部A1としては、左前取付部材16の前側部材162に設けられた貫通孔166が相当し、右前の第2車体取付部A2としては、右前取付部材17の前側部材172に設けられた貫通孔176が相当し、左中の第3車体取付部A3としては、左中取付部材44の後内側部材444及び外側部材446に設けられた貫通孔448が相当し、右中の第4車体取付部A4としては、右中取付部材54の後内側部材544及び外側部材546に設けられた貫通孔548が相当し、左後ろの第5車体取付部A5としては、左サイドメンバ20の拡幅部21に設けられた貫通孔222、226、272、276並びにカラー部材224及び228が相当し、並びに右後ろの第6車体取付部A6としては、右サイドメンバ30の拡幅部31に設けられた貫通孔322、326、372、376並びにカラー部材324及び328が相当する。なお、これらの部位は、いずれも典型的にはボルト等の締結部材を用いる締結用の部位である。また、これらの部位としては、サブフレームマウント部材を介在させないリジット構造を採用した例を想定しているが、サブフレームマウント部材を介在させたフローティング構造を採用するものであってもかまわない。
また、サブフレーム1がサスペンションアームの内側ピボット部を各々支持する各種部位の内、左前の第1支持部S1としては、左前支持部材46の前側部材462及び後側部材464が画成する開口部並びそこに設けられた貫通孔及びナット466が相当し、右前の第2支持部S2としては、右前支持部材56の前側部材562及び後側部材564が画成する開口部並びそこに設けられた貫通孔及びナット566が相当し、左後ろの第3支持部S3としては、左サイドメンバ20の上壁部202に設けられた貫通孔230及び232並びに下壁部252に設けられた貫通孔280及び282が相当し、並びに右後ろの第4支持部S4としては、右サイドメンバ30の上壁部302に設けられた貫通孔330及び332並びに下壁部352に設けられた貫通孔380及び382が相当する。なお、これらの部位は、いずれも典型的にはボルト等の締結部材を用いる締結用の部位である。また、これらの部位に適用されるサスペンションアームとして、L型ロアアームを採用する例を想定しているが、A型ロアアームや2本のI型ロアアームを採用するものであってもかまわない。また、左前の第1支持部S1及び右前の第2支持部S2では、図示を省略するインシュレータブッシュ部材の内筒が各々締結される例を想定し、左後ろの第3支持部S3及び右後ろの第4支持部S4では、いずれも図示を省略するが、ブラケットが各々締結されて、かかるブラケットにインシュレータブッシュ部材が装着される例を想定している。
また、サブフレーム1が各種の外力印加部品を装着する各種取付部の内、ステアリングギヤボックス左取付部A7としては、クロスメンバ10の左前部分12における上壁部102に設けられた貫通孔112並びに下壁部152に設けられた貫通孔182及びカラー部材190が相当し、ステアリングギヤボックス右取付部A8としては、クロスメンバ10の右前部分13における上壁部102に設けられた貫通孔114及び下壁部152に設けられた貫通孔184及びカラー部材192が相当する。なお、これらの部位は、いずれも典型的にはボルト等の締結部材を用いる締結用の部位である。
また、サブフレーム1が駆動源を支持する駆動源支持部M1としては、クロスメンバ10の横部分11における上壁部102に設けられた貫通孔110及び台座部材120並びに下壁部152に設けられた貫通孔160並びに前連結部材60に設けられたブラケット64及び68並びに貫通孔62及び66が相当する。なお、これらの部位は、いずれも典型的にはボルト等の締結部材を用いる締結用の部位である。また、ステアリングギヤボックス後取付部として、クロスメンバ10の横部分11における上壁部102に設けられた貫通孔110及び台座部材120を駆動源支持部M1と兼用してもかまわない。
以上の本実施形態におけるサブフレーム1においては、車両の車体に装着される車両用
サブフレームであって、車体の幅方向に延在しながら車体の前後方向における前方向の側に配設されて、車両を駆動する駆動力を生成する駆動源を搭載自在であると共に、前方向の側において、幅方向における左端部に取り付けられる左前取付部A1及び幅方向における右端部に取り付けられる右前取付部A2を有するクロスメンバ10と、前後方向に延在しながら幅方向における左方向の側に配設されて、前後方向における後方向の側において、車体の幅方向における左端部に取り付けられる左後取付部A5を有する左サイドメンバ20と、前後方向に延在しながら幅方向における右方向の側に配設されて、前後方向における後方向の側において、車体の幅方向における右端部に取り付けられる右後取付部A6を有する右サイドメンバ30と、クロスメンバ10及び左サイドメンバ20の間を連結するように、クロスメンバ10の側の端部である左前連結部43F、及び左前連結部43Fの幅方向における長さよりも短い幅方向における長さを有すると共に、左サイドメンバ20の側の端部である左後連結部43Rを有する左連結部材40と、クロスメンバ10及び右サイドメンバ30の間を連結するように、クロスメンバ10の側の端部である右前連結部53F、及び右前連結部53Fの幅方向における長さよりも短い幅方向における長さを有すると共に、サイドメンバ30の側の端部である右後連結部53Rを有する右連結部材50と、を備え、クロスメンバ10が、幅方向に延在する横部分11と、横部分11に対して左前取付部の側に位置すると共に前後方向に延在する左前部分12と、横部分11に対して右前取付部の側に位置すると共に左前部分12と平行に対向した態様で前後方向に延在する右前部分13と、横部分11の幅方向における左端部及び左前部分12の前後方向における後端部の間を滑らかな曲がり形状を含む接続形状で接続する左接続部分14と、横部分11の幅方向における右端部及び右前部分13の前後方向における後端部の間を滑らかな曲がり形状を含む接続形状で接続する右接続部分15と、を有し、左連結部材40が、幅方向でクロスメンバ10における左接続部分14を覆いながら、左前連結部43Fでクロスメンバ10における左前部分12、左接続部分14及び横部分11に接続すると共に、クロスメンバ10よりも後方向の側では、前方向から後方向に向かうにつれて左連結部材40の幅方向の長さが減小し、右連結部材50が、幅方向でクロスメンバ10における右接続部分15を覆いながら、右前連結部53Fでクロスメンバ10における右前部分13、右接続部分15及び横部分11に接続すると共に、クロスメンバ10よりも後方向の側では、前方向から後方向に向かうにつれて右連結部材50の幅方向の長さが減小するものであるため、サブフレーム1全体の強度及び剛性を高めながら、所要の衝突性能を発揮することができるように、クロスメンバ10の左前部分12に印加された衝突時の撃力(荷重)を左接続部分14及び左連結部材40を介して左サイドメンバ20に伝達するのみならず、左接続部分14、横部分11、右接続部分15及び右連結部材50を介して右サイドメンバ30に伝達し、クロスメンバ10の右前部分13に印加された衝突時の撃力を右接続部分15及び右連結部材50を介して右サイドメンバ30に伝達するのみならず、右接続部分15、横部分11、左接続部分14及び左連結部材40を介して左サイドメンバ20に伝達することができるため、クロスメンバ10に印加された衝突時の荷重を適切に分散しながら左右のサイドメンバ20、30に伝達することができる。
また、本実施形態におけるサブフレーム1においては、左サイドメンバ20が、左後取付部A5に前後方向で対向する左前端部を有し、右サイドメンバ30が、右後取付部A6に前後方向で対向する右前端部を有し、左連結部材40が、幅方向で左サイドメンバ20における左前端部を覆いながら、左後連結部43Rで左前端部に接続し、右連結部材50が、幅方向で右サイドメンバ30における右前端部を覆いながら、右後連結部53Rで右前端部に接続するものであるため、衝突時の荷重を適切に分散しながら左右のサイドメンバ20、30に確実に伝達することができる。
また、本実施形態におけるサブフレーム1においては、左連結部材40が、前後方向に見て幅方向でクロスメンバ10における左接続部分14と重複するように、車両の左サスペンション部材を支持する左支持部材46を有し、右連結部材50が、前後方向に見て幅方向でクロスメンバ10における右接続部分15と重複するように、車両の右サスペンション部材を支持する右支持部材56を有するものであるため、サスペンション部材の支
持強度及び支持剛性を高めると共に、衝突時の荷重を適切に分散しながら左右のサイドメンバ20、30に伝達することができる。
また、本実施形態におけるサブフレーム1においては、左連結部材40が、前後方向に見て幅方向でクロスメンバ10における左接続部分14と重複するように、前後方向における中間位置において車体の幅方向における左端部に取り付けられる左中取付部A3が設定された左取付部材44を有し、右連結部材50が、前後方向に見て幅方向でクロスメンバ10における右接続部分15と重複するように、前後方向における中間位置において車体の幅方向における右端部に取り付けられる右中取付部A4が設定された右取付部材56を有するものであるため、車体への取り付け強度及び取り付け剛性を高めると共に、衝突時の荷重を適切に分散しながら左右のサイドメンバ20、30に伝達することができる。
なお、本発明は、部材の種類、形状、配置、個数などは前述の実施形態に限定されるものではなく、その構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはもちろんである。
以上のように、本発明においては、強度及び剛性を高めながら、所要の衝突性能を発揮することができるように、衝突時の荷重を適切に分散しながら伝達することができる車両用サブフレームを提供することができるものであるため、その汎用普遍的な性格から広範に車両等の移動体のサブフレームの分野に適用され得るものと期待される。
1…サブフレーム
10…クロスメンバ
11…横部分
12…左前部分
13…右前部分
14…左接続部分
15…右接続部分
16…左前取付部材
17…右前取付部材
20…左サイドメンバ
30…右サイドメンバ
21、31…拡幅部
22、32…第1の脆弱部
23、33…第2の脆弱部
24、34…第3の脆弱部
40…左連結部材
41…内縁部分
42…外縁部分
43F…前連結部
43R…後連結部
44…左中取付部材
46…左前支持部材
50…右連結部材
51…内縁部分
52…外縁部分
53F…前連結部
53R…後連結部
54…右中取付部材
56…右前支持部材
100…上部材
102…上壁部
104…内壁部
106…外壁部
108…外フランジ
110、112、114…貫通孔
120…台座部材
150…下部材
152…下壁部
154…内壁部
156…外壁部
158…外フランジ
160…貫通孔
162…前側部材
164…後側部材
166…貫通孔
172…前側部材
174…後側部材
176、182、184…貫通孔
190、192…カラー部材
200…上部材
202…上壁部
204…内壁部
206…外壁部
210…内拡幅開始部位
212…外拡幅開始部位
214、216…凹部
222、226…貫通孔
224…カラー部材
226、228、230…貫通孔
250…下部材
252…下壁部
254…内壁部
256…外壁部
264…凹部
272、280…貫通孔
300…上部材
302…上壁部
304…内壁部
306…外壁部
310…内拡幅開始部位
312…外拡幅開始部位
314…凹部
322、330…貫通孔
324…カラー部材
330…貫通孔
350…下部材
352…下壁部
380…貫通孔
400…上部材
402…上壁部
406…中間壁部
408…フランジ
442…前内側部材
444…後内側部材
446…外側部材
448…貫通孔
450…下部材
452…下壁部
456…中間壁部
458…フランジ
462…前側部材
464…後側部材
466…ナット
500…上部材
502…上壁部
506…中間壁部
508…フランジ
542…前内側部材
544…後内側部材
546…外側部材
548…貫通孔
550…下部材
552…下壁部
556…中間壁部
558…フランジ
562…前側部材
564…後側部材
566…ナット
A1…第1車体取付部
A2…第2車体取付部
A3…第3車体取付部
A4…第4車体取付部
A5…第5車体取付部
A6…第6車体取付部
A7…ステアリングギヤボックス左取付部
A8…ステアリングギヤボックス右取付部
S1…第1支持部
S2…第2支持部
S3…第3支持部
S4…第4支持部
M1…駆動源支持部

Claims (4)

  1. 車両の車体に装着される車両用サブフレームであって、
    前記車体の幅方向に延在しながら前記車体の前後方向における前方向の側に配設されて、前記車両を駆動する駆動力を生成する駆動源を搭載自在であると共に、前記前方向の側において、前記幅方向における左端部に取り付けられる左前取付部及び前記幅方向における右端部に取り付けられる右前取付部を有するクロスメンバと、
    前記前後方向に延在しながら前記幅方向における左方向の側に配設されて、前記前後方向における後方向の側において、前記車体の前記幅方向における左端部に取り付けられる左後取付部を有する左サイドメンバと、
    前記前後方向に延在しながら前記幅方向における右方向の側に配設されて、前記前後方向における後方向の側において、前記車体の前記幅方向における右端部に取り付けられる右後取付部を有する右サイドメンバと、
    前記クロスメンバ及び前記左サイドメンバの間を連結するように、前記クロスメンバの側の端部である左前連結部、及び前記左前連結部の前記幅方向における長さよりも短い前記幅方向における長さを有すると共に、前記左サイドメンバの側の端部である左後連結部を有する左連結部材と、
    前記クロスメンバ及び前記右サイドメンバの間を連結するように、前記クロスメンバの側の端部である右前連結部、及び前記右前連結部の前記幅方向における長さよりも短い前記幅方向における長さを有すると共に、前記サイドメンバの側の端部である右後連結部を有する右連結部材と、
    を備え、
    前記クロスメンバは、前記幅方向に延在する横部分と、前記横部分に対して前記左前取付部の側に位置すると共に前後方向に延在する左前部分と、前記横部分に対して前記右前取付部の側に位置すると共に前記左前部分と平行に対向した態様で前後方向に延在する右前部分と、前記横部分の前記幅方向における左端部及び左前部分の前記前後方向における後端部の間を滑らかな曲がり形状を含む接続形状で接続する左接続部分と、前記横部分の前記幅方向における右端部及び前記右前部分の前記前後方向における後端部の間を滑らかな曲がり形状を含む接続形状で接続する右接続部分と、を有し、
    前記左連結部材は、前記幅方向で前記クロスメンバにおける前記左接続部分を覆いながら、前記左前連結部で前記クロスメンバにおける前記左前部分、前記左接続部分及び前記横部分に接続すると共に、前記クロスメンバよりも前記後方向の側では、前記前方向から前記後方向に向かうにつれて前記左連結部材の前記幅方向の長さが減小し、
    前記右連結部材は、前記幅方向で前記クロスメンバにおける前記右接続部分を覆いながら、前記右前連結部で前記クロスメンバにおける前記右前部分、前記右接続部分及び前記横部分に接続すると共に、前記クロスメンバよりも前記後方向の側では、前記前方向から前記後方向に向かうにつれて前記右連結部材の前記幅方向の長さが減小する車両用サブフレーム。
  2. 前記左サイドメンバは、前記左後取付部に前後方向で対向する左前端部を有し、
    前記右サイドメンバは、前記右後取付部に前後方向で対向する右前端部を有し、
    前記左連結部材は、前記幅方向で前記左サイドメンバにおける前記左前端部を覆いながら、前記左後連結部で前記左前端部に接続し、
    前記右連結部材は、前記幅方向で前記右サイドメンバにおける前記右前端部を覆いながら、前記右後連結部で前記右前端部に接続する請求項1に記載の車両用サブフレーム。
  3. 前記左連結部材は、前記前後方向に見て前記幅方向で前記クロスメンバにおける前記左接続部分と重複するように、前記車両の左サスペンション部材を支持する左支持部材を有し、
    前記右連結部材は、前記前後方向に見て前記幅方向で前記クロスメンバにおける前記右接続部分と重複するように、前記車両の右サスペンション部材を支持する右支持部材を有する請求項1又は2に記載の車両用サブフレーム。
  4. 前記左連結部材は、前記前後方向に見て前記幅方向で前記クロスメンバにおける前記左接続部分と重複するように、前記前後方向における中間位置において前記車体の前記幅方向における左端部に取り付けられる左中取付部が設定された左取付部材を有し、
    前記右連結部材は、前記前後方向に見て前記幅方向で前記クロスメンバにおける前記右接続部分と重複するように、前記前後方向における中間位置において前記車体の前記幅方向における右端部に取り付けられる右中取付部が設定された右取付部材を有する請求項1から3のいずれかに記載の車両用サブフレーム。
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