JPH07315245A - 自動車のリヤサスペンション用のサブフレーム - Google Patents

自動車のリヤサスペンション用のサブフレーム

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JPH07315245A
JPH07315245A JP13483994A JP13483994A JPH07315245A JP H07315245 A JPH07315245 A JP H07315245A JP 13483994 A JP13483994 A JP 13483994A JP 13483994 A JP13483994 A JP 13483994A JP H07315245 A JPH07315245 A JP H07315245A
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JP
Japan
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cross member
rear cross
side rails
differential gear
vertical plane
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JP13483994A
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English (en)
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Yoshihiro Kako
善洋 加古
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2200/00Indexing codes relating to suspension types
    • B60G2200/10Independent suspensions
    • B60G2200/18Multilink suspensions, e.g. elastokinematic arrangements
    • B60G2200/182Multilink suspensions, e.g. elastokinematic arrangements with one longitudinal arm or rod and lateral rods
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2206/00Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
    • B60G2206/01Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
    • B60G2206/60Subframe construction

Landscapes

  • Body Structure For Vehicles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 差動歯車装置からの駆動力の反力によって生
じていた車輪のトー角変化を抑えること。 【構成】 一対のサイドレール(22)と、サイドレー
ル(22)に固着される前方のクロスメンバ(24)お
よび後方のクロスメンバ(26)とを備えるサブフレー
ム(20)である。差動歯車装置(30)が前方および
後方のクロスメンバに取り付けられ、サスペンションア
ーム(32)の2つの枢着部(33、34)が各側部に
おいて前方および後方のクロスメンバ(24、26)の
サイドレール(22)との結合部の近くに位置する。前
方のクロスメンバおよび後方のクロスメンバは、差動歯
車装置のドライブシャフトの回転軸線を含む仮想鉛直面
をはさんで前後に位置する。前方のクロスメンバ(2
4)は上方に向けて凸となり、後方のクロスメンバ(2
6)は下方に向けて凸となるように湾曲されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は自動車のリヤサスペンシ
ョン用のサブフレームに関する。このサブフレームは、
後輪駆動車のリヤサスペンションまたは4輪駆動車のリ
ヤサスペンション用であり、車輪に駆動力を伝える差動
歯車装置を取り付けると共に、前記車輪を支持するサス
ペンションアームの2つの枢着部を各側部で揺動可能に
連結する。
【0002】
【従来の技術】差動歯車装置を取り付けるサブフレーム
は、図5に示すように、横方向に間隔をおいて配置さ
れ、車体に取り付けられる一対のサイドレール10と、
前後方向に間隔をおいて配置され、サイドレール10に
それぞれ固着される前方のクロスメンバ11および後方
のクロスメンバ12とを備え、平面形状がほぼロ字状な
いし#字状を呈するように形成される。差動歯車装置1
3が前方のクロスメンバ11と後方のクロスメンバ12
とに取り付けられ、サスペンションアーム14の2つの
枢着部15、16が、各側部で前方および後方のクロス
メンバ11、12のサイドレール10との結合部の近く
に位置する(実公平2-41062 号公報)。
【0003】前記公報に記載されたサブフレームでは、
図6のaに示すように、前方のクロスメンバ11および
後方のクロスメンバ12は、差動歯車装置13から伸び
ているドライブシャフト17の回転軸線Cを含む仮想鉛
直面Pをはさんで前後に位置しており、前記仮想鉛直面
Pに投影した形状が上方に向けて凸となるように湾曲さ
れている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】差動歯車装置13から
ドライブシャフト17に伝達される前進の駆動力によっ
て駆動反力がサブフレームに生ずる。この駆動反力は、
前方のクロスメンバ11および後方のクロスメンバ12
がドライブシャフト17の回転軸線Cを含む仮想鉛直面
をはさんで前後に位置する場合、図5に示すように、前
方のクロスメンバ11では上方Aへ向く力となり、後方
のクロスメンバ12では下方Bへ向く力となる。その結
果、前方のクロスメンバ11は、上方へ向く湾曲をさら
に強めるように曲げられ、サイドレール10を内方へ引
き込むが、後方のクロスメンバ12は、上方へ向く湾曲
を緩めるように曲げられ、サイドレール10を外方へ押
し出す。これによって、サイドレール10が仮想線で示
すように変形し、サスペンションアーム14の前方の枢
着部15に内方Cへ向く力が、また後方の枢着部16に
外方Dへ向く力が加わり、車輪のトー角を変化させる。
【0005】前記傾向は、前方および後方のクロスメン
バ11、12の形状を真直ぐにすることにより改善され
るが、差動歯車装置13およびこれに連なるプロペラシ
ャフトと干渉することなく狭いスペース内に差動歯車装
置13を取り付けるには、たとえば前方のクロスメンバ
11は湾曲した形態とすることが有利であり、後方のク
ロスメンバ18だけを、図6のbに示すような真直ぐな
形態とすることができる。この場合、前記傾向の若干の
改善ができるに留まる。
【0006】本発明の目的は、差動歯車装置からの駆動
力の反力によって生じていた車輪のトー角変化を抑える
ことができる、自動車のリヤサスペンション用のサブフ
レームを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、横方向に間隔
をおいて配置され、車体に取り付けられる一対のサイド
レールと、前後方向に間隔をおいて配置され、前記サイ
ドレールにそれぞれ固着される前方のクロスメンバおよ
び後方のクロスメンバとを備え、車輪に駆動力を伝える
ドライブシャフトを有する差動歯車装置が前記前方およ
び後方のクロスメンバに取り付けられ、前記車輪を支持
するサスペンションアームの2つの枢着部が各側部にお
いて前記前方および後方のクロスメンバの前記サイドレ
ールとの結合部の近くに位置するリヤサスペンション用
のサブフレームである。前記前方のクロスメンバおよび
後方のクロスメンバは、前記ドライブシャフトの回転軸
線を含む仮想鉛直面をはさんで前後に位置しており、前
記前方のクロスメンバおよび後方のクロスメンバの一方
は、前記仮想鉛直面に投影した形状が上方に向けて凸と
なるように湾曲され、前記前方のクロスメンバおよび後
方のクロスメンバの他方は、前記仮想鉛直面に投影した
形状が下方に向けて凸となるように湾曲されている。
【0008】
【作用および効果】自動車の前進走行時、駆動反力がサ
ブフレームに生じ、前方のクロスメンバには上向きの力
が、また後方のクロスメンバには下向きの力が加わる。
前方のクロスメンバが上方に向けて凸となり、後方のク
ロスメンバが下方に向けて凸となっているものとする
と、前方のクロスメンバは、上方へ向く湾曲をさらに強
めるように曲げられ、サイドレールを内方へ引き込む。
同時に、後方のクロスメンバは、下方へ向く湾曲をさら
に強めるように曲げられ、サイドレールを内方へ引き込
む。これによって、サイドレールは前後で実質的に同じ
量だけ変形し、サスペンションアームの前方の枢着部と
後方の枢着部とに同じ内向きの力が加わることとなり、
車輪のトー角は実質的に変化しない。
【0009】逆に、前方のクロスメンバが下方に向けて
凸となり、後方のクロスメンバが上方に向けて凸となっ
ているものとすると、前方のクロスメンバは、下方へ向
く湾曲を緩めるように曲げられ、サイドレールを外方へ
押し出す。同時に、後方のクロスメンバは、上方へ向く
湾曲を緩めるように曲げられ、サイドレールを外方へ押
し出す。これによって、サイドレールは前後で実質的に
同じ量だけ変形し、サスペンションアームの前方の枢着
部と後方の枢着部とに同じ外向きの力が加わることとな
り、車輪のトー角は実質的に変化しない。
【0010】前方のクロスメンバと後方のクロスメンバ
との湾曲の向きを互いに逆にするだけであり、部品点数
が増えるものではなく、またコスト的な不利は実質的に
生じない。加えて、差動歯車装置と変速機との間に伸び
ているプロペラシャフトと前方のクロスメンバとの干渉
を避けつつ、差動歯車装置を狭いスペース内に取り付け
ることができる。
【0011】
【実施例】サブフレーム20は、図1および図2に示す
ように、横方向に間隔をおいて配置され、車体に取り付
けられる一対のサイドレール22と、前後方向に間隔を
おいて配置され、サイドレール22にそれぞれ固着され
る前方のクロスメンバ24および後方のクロスメンバ2
6とを備える。車輪(図示せず)に駆動力を伝えるドラ
イブシャフト28を有する差動歯車装置30が、前方の
クロスメンバ24と後方のクロスメンバ26とに取り付
けられ、前記車輪を支持するサスペンションアーム32
の2つの枢着部33、34が、各側部において前方のク
ロスメンバ24および後方のクロスメンバ26のサイド
レール22との結合部の近くに位置する。サブフレーム
20は、後輪を支持するリヤサスペンション用である。
【0012】一対のサイドレール22は、車体の前後方
向へ伸びる中心軸線Xを含む仮想鉛直面に対して対称形
状であり、中空構造である。各サイドレール22の前後
の端部には、円筒状の取付け部36、38が、その軸線
が上下方向となるように設けられている。サイドレール
22は、それ自体公知の構造のクッションマウント(図
示せず)を取付け部36、38に装着し、クッションマ
ウントを貫通するボルトによって車体に取り付けられ
る。
【0013】前方のクロスメンバ24および後方のクロ
スメンバ26は、図3に示すように、ドライブシャフト
28の回転軸線Cを含む仮想鉛直面Pをはさんで前後に
位置している。そして、図4の背面図に最もよく示して
あるように、前方のクロスメンバ24は、図4の紙面と
平行な面である前記仮想鉛直面Pに投影した形状が上方
に向けて凸となるように湾曲され、後方のクロスメンバ
26は、前記仮想鉛直面Pに投影した形状が下方に向け
て凸となるように湾曲されている。
【0014】前方のクロスメンバ24と後方のクロスメ
ンバ26とは、中空構造であり、一対のサイドレール2
2と溶接されている。前方のクロスメンバ24は、前方
のクロスメンバ24のサイドレール22との結合部4
0、41の中心を結んだ線L1に対し、実質的な台形形状
の形態である。同様に、後方のクロスメンバ26は、後
方のクロスメンバ26のサイドレール22との結合部4
2、43の中心を結んだ線L2に対し、実質的な台形形状
の形態である。前方および後方のクロスメンバ24、2
6の湾曲は、前記のような台形形状で十分であるが、こ
れを円弧形状または山形形状にすることもできる。そし
て、各クロスメンバの湾曲の半径、図示のような台形形
状である場合にはその高さH1、H2は、差動歯車装置30
を取り付けるのに必要な範囲で小さくし、狭いスペース
への取付けに支障を生じないように定める。
【0015】図示の実施例では、前方のクロスメンバ2
4から断面がU字状を呈するブラケット46が下向きに
突出され、差動歯車装置30から取付け部48が横向き
に突出されており、取付け部48とブラケット46とを
弾性体のブッシュ(図示せず)を介してボルト結合し、
差動歯車装置30の前方部分が前方のクロスメンバ24
に取り付けられている。一方、後方のクロスメンバ26
から断面が逆L字状を呈するブラケット50が上向きに
突出されており、差動歯車装置30のケーシングに植え
込んだ2本のスタッドボルト52をブラケット50の穴
に差し込み、スタッドボルト52にナット54をねじ込
んで、差動歯車装置30の後方部分が後方のクロスメン
バ26に取り付けられている。
【0016】サスペンションアーム32は、図示の実施
例では、2本のロアアーム56、58からなる。図2に
詳細に示すように、サブフレーム20の左側において、
前方のロアアーム56の枢着部33が、前方のクロスメ
ンバ24の結合部40の近くに下向きに設けたブラケッ
ト60に、また後方のロアアーム58の枢着部34が、
後方のクロスメンバ26の結合部42の近くに下向きに
設けたブラケット62に、それ自体公知の構造の弾性体
のブッシュ(図示せず)を介して揺動可能に連結されて
いる。同様に、サブフレーム20の右側において、前方
のロアアーム56の枢着部33が、前方のクロスメンバ
24の結合部41の近くに下向きに設けたブラケット6
0に、また後方のロアアーム58の枢着部34が、後方
のクロスメンバ26の結合部43の近くに下向きに設け
たブラケット62に、弾性体のブッシュを介して揺動可
能に連結されている。
【0017】サブフレーム20には、さらに、上向きの
ブラケット64、66(図1)が各側部に設けられてお
り、これらブラケットに前方および後方のアッパアーム
(図示せず)が揺動可能に連結され、ロアアーム56、
58と相まってダブルウィシュボーン式のリヤサスペン
ションを形成し、車輪を支持するが、車輪のトー角変化
に実質的に影響を及ぼすのはロアアーム56、58の動
きであり、アッパアームは本願発明とは直接関係がない
ため、省略してある。
【0018】自動車の前進走行時、図4に示すように、
駆動反力がサブフレーム20に生じ、前方のクロスメン
バ24には上向きAの力が、また後方のクロスメンバ2
6には下向きBの力が加わる。前方のクロスメンバ24
が上方に向けて凸となり、後方のクロスメンバ26が下
方に向けて凸となっていることから、サブフレーム20
の左側において、前方のクロスメンバ24は、仮想線で
示すように、上方へ向く湾曲をさらに強めるように曲げ
られ、結合部40を介してサイドレール20を内方へ引
き込む。同時に、後方のクロスメンバ26は、仮想線で
示すように、下方へ向く湾曲をさらに強めるように曲げ
られ、結合部42を介してサイドレール20を内方へ引
き込む。これによって、左側のサイドレール20は前後
で実質的に同じ量だけ変形し、サスペンションアーム3
2の前方のロアアーム56に内向きCの力が、また後方
のロアアーム58に内向きEの力が加わることとなり、
左側の車輪のトー角は実質的に変化しない。同じ傾向が
サブフレーム20の右側においても生じ、右側の車輪の
トー角は実質的に変化しない。
【0019】前方のクロスメンバ24および後方のクロ
スメンバ26を、図3に示すように、ドライブシャフト
28の回転軸線Cを含む仮想鉛直面Pをはさんで前後に
位置させる別の実施例では、前方のクロスメンバ24
は、前記仮想鉛直面Pに投影した形状が下方に向けて凸
となるように湾曲され、後方のクロスメンバ26は、前
記仮想鉛直面Pに投影した形状が上方に向けて凸となる
ように湾曲される。この場合、サブフレーム20の左側
において、前方のクロスメンバ24は、下方へ向く湾曲
を緩めるように曲げられ、結合部40を介してサイドレ
ール20を外方へ押し出す。同時に、後方のクロスメン
バ26は、上方へ向く湾曲を緩めるように曲げられ、結
合部42を介してサイドレールを外方へ押し出す。これ
によって、左側のサイドレール20は前後で実質的に同
じ量だけ変形し、サスペンションアーム32の前方のロ
アアーム56に外向きの力が、また後方のロアアーム5
8に外向きの力が加わることとなり、左側の車輪のトー
角は実質的に変化しない。同じ傾向がサブフレーム20
の右側においても生じ、右側の車輪のトー角は実質的に
変化しない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る自動車のリヤサスペンション用の
サブフレームの実施例の斜視図で、前方の左から見た状
態を示している。
【図2】図1に示したサブフレームの平面図である。
【図3】図1の3−3線に沿って切断した断面図である
が、差動歯車装置は切断することなく、外形で示してあ
る。
【図4】図1に示したフブフレームの背面図である。
【図5】従来の自動車のリヤサスペンション用のサブフ
レームの背面図である。
【図6】aは、図5の6−6線に沿って切断した断面図
であるが、差動歯車装置は切断することなく、外形で示
してあり、bは別の例のaと同様な断面図である。
【符号の説明】
20 サブフレーム 22 サイドレール 24、26 クロスメンバ 28 ドライブシャフト 30 差動歯車装置 32 サスペンションアーム 33、34 枢着部
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年9月2日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】 自動車のリヤサスペンション用の
サブフレーム

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 横方向に間隔をおいて配置され、車体に
    取り付けられる一対のサイドレールと、前後方向に間隔
    をおいて配置され、前記サイドレールにそれぞれ固着さ
    れる前方のクロスメンバおよび後方のクロスメンバとを
    備え、車輪に駆動力を伝えるドライブシャフトを有する
    差動歯車装置が前記前方および後方のクロスメンバに取
    り付けられ、前記車輪を支持するサスペンションアーム
    の2つの枢着部が各側部において前記前方および後方の
    クロスメンバの前記サイドレールとの結合部の近くに位
    置するリヤサスペンション用のサブフレームであって、
    前記前方のクロスメンバおよび後方のクロスメンバは、
    前記ドライブシャフトの回転軸線を含む仮想鉛直面をは
    さんで前後に位置しており、前記前方のクロスメンバお
    よび後方のクロスメンバの一方は、前記仮想鉛直面に投
    影した形状が上方に向けて凸となるように湾曲され、前
    記前方のクロスメンバおよび後方のクロスメンバの他方
    は、前記仮想鉛直面に投影した形状が下方に向けて凸と
    なるように湾曲されている、自動車のリヤサスペンショ
    ン用のサブフレーム。
JP13483994A 1994-05-26 1994-05-26 自動車のリヤサスペンション用のサブフレーム Pending JPH07315245A (ja)

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