(57)【要約】【課題】省スペースに配置可能で、部品重量の増加を抑えたサスペンションフレームの剛性を向上させる。【解決手段】サスペンションフレーム構造は、フレーム本体部１０と、フレーム本体部１０の前部から突出しているフレーム突出部２０と、を有し、フレーム突出部１０には、サスペンションアーム５０を連結する前側アーム連結部２８が設けられている。補強部材３０は、幅方向に延び、フレーム突出部２０の間を連結するように接合されている。補強部材３０は、中間部３１が外側部３４よりも、後方側に位置するように屈曲している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体下部に配置され、車幅方向に延びているフレーム本体部と、該フレーム本体部の前部の車幅方向両側部から車両前方側に突出しているフレーム突出部と、を有し、前記各フレーム突出部の前部のそれぞれには、サスペンションアームが連結されるアーム連結部が設けられている、サスペンションフレーム構造において、
車幅方向に延び、前記フレーム突出部の間を連結するように接合されている補強部材を有し、
前記補強部材は、車幅方向の中間部が車幅方向両側の外側部よりも、車両後方側に位置するように屈曲していることを特徴とする、サスペンションフレーム構造。
【請求項２】
前記補強部材は、車両正面視で、前記中間部が両側の前記外側部よりも車両下方側に位置するように屈曲していることを特徴とする、請求項１に記載のサスペンションフレーム構造。
【請求項３】
前記補強部材の前記外側部は、前記アーム連結部よりも車幅方向内側に位置する前記フレーム突出部に接合され、
前記補強部材の前記中間部の後部には、前記フレーム本体部の前部に接合される接合部が設けられていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のサスペンションフレーム構造。
【請求項４】
前記補強部材の前記中間部は、車幅方向に直線的に延び、
前記中間部の車幅方向両端には車両前方側に屈曲する屈曲部が設けられ、該屈曲部には、前記補強部材の前記外側部が連続して設けられており、
前記接合部は、前記屈曲部の後部から車両後方に突出して設けられていることを特徴とする、請求項３に記載のサスペンションフレーム構造。
【請求項５】
前記サスペンションアームは、前記アーム連結部で回動可能に連結されており、
前記補強部材の前記外側部は、車幅方向外側に向かうに従い車両前方側に傾斜して延び、
車両正面視で、前記外側部の上部に沿って延びる上側基準線と、前記外側部の下部に沿って延びる下側基準線と、を設定し、
前記上側基準線と前記下側基準線との間の範囲内に、前記アーム連結部の回転中心が位置していることを特徴とする、請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載のサスペンションフレーム構造。
【請求項６】
前記アーム連結部の前端には、車幅方向内側へ向かって延長する延長壁部が設けられ、
前記補強部材の前記外側部は、前記フレーム突出部の内側壁部と、前記延長壁部との間に挟まれた状態で接合されていることを特徴とする、請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載のサスペンションフレーム構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サスペンションフレーム構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば車体前部に配置されるサスペンションフレームは、車幅方向に延びており、車幅方向両側部には、サスペンションアームを取り付けるためのアーム連結部が設けられている。また、当該サスペンションフレームには、車両を駆動するための駆動装置や駆動伝達装置等の重量物が、連結部材等を介して連結されている。このため、サスペンションフレームには、高剛性が要求される。
【０００３】
例えば、特許文献１には、横置きエンジンで、かつ前輪駆動式車両におけるフロントサブフレームの構造が開示されている。この例のサスペンションフレームには、車幅方向に直線状に延びる補強部材が設けられ、当該補強部材によって、サスペンションフレームの剛性が高められている。
【０００４】
この例のサスペンションフレームは、左右のサスペンションアームの前側支持部を有するクロスメンバ本体を備えており、左右のサスペンションアームの前側支持部の支持中心よりも前方かつ下方にオフセットした部位に、補強部材用の連結部が設けられている。補強部材は、上記左右の連結部間を架け渡すように車幅方向に直線状に延びている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１８−１６１９８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記したように、サスペンションフレームの前側には、駆動装置や駆動伝達装置等、サイズの大きい重量物が複数配置される。このため、サスペンションフレームの前側は、ある程度の空間を確保する必要がある。ところが、上記例のように、サスペンションフレームの前側に直線状の補強部材を設けると、当該空間を狭くする可能性があり、サイズの大きい重量物を配置しにくくなる可能性がある。このため、上記例のような構造では、駆動装置等が配置される空間を確保しつつサスペンションフレームの剛性を高めることについて改善の余地があった。
【０００７】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、省スペースに配置可能でかつ部品重量の増加を抑えた状態でもサスペンションフレームの剛性を向上させることが可能なサスペンションフレーム構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明に係るサスペンションフレーム構造は、車体下部に配置され、車幅方向に延びているフレーム本体部と、該フレーム本体部の前部の車幅方向両側部から車両前方側に突出しているフレーム突出部と、を有し、前記各フレーム突出部の前部のそれぞれには、サスペンションアームが連結されるアーム連結部が設けられている。サスペンションフレーム構造において、車幅方向に延び、前記フレーム突出部の間を連結するように接合されている補強部材を有し、前記補強部材は、車幅方向の中間部が車幅方向両側の外側部よりも、車両後方側に位置するように屈曲している。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、省スペースに配置可能でかつ部品重量の増加を抑えた状態でもサスペンションフレームの剛性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係るサスペンションフレーム構造を車両の右前方側から見た斜視図である。
【図２】図１のサスペンションフレーム構造の平面図である。
【図３】図２のサスペンションフレーム構造を車両前方側から見た正面図である。
【図４】図２の補強部材を単体で示す平面図である。
【図５】図１のＸ部の拡大斜視図である。
【図６】図２のＹ部の拡大平面図である。
【図７】図２等の補強部材の変形例を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係るサスペンションフレーム構造の一実施形態について、図面（図１〜図６）を参照しながら説明する。本実施形態のサスペンションフレーム構造が搭載される車両は、当該サスペンションフレーム構造の車両前方側に、図示しない駆動装置（電動モータ）や駆動伝達装置等が配置されている。
【００１２】
なお、図において、矢印Ｆｒ方向は車両前後方向における前方を示す。実施形態の説明における「前部（前端）及び後部（後端）」は、車両前後方向における前部及び後部に対応する。また、矢印Ｒ，Ｌは、それぞれ車幅方向の右側、左側を示しており、本実施形態における「左右」は、乗員が車両前方を向いたときの「左側」及び「右側」に対応している。
【００１３】
本実施形態のサスペンションフレーム構造は、図１及び図２に示すように、サスペンションフレーム１と、補強部材３０と、延長壁部材（延長壁部）４０と、を有している。また、当該サスペンションフレーム構造には、サスペンションアーム５０及び車体連結部材５５等が取り付けられている。以下、各部材について説明する。
【００１４】
先ず、サスペンションフレーム１について説明する。サスペンションフレーム１は、フレーム本体部１０と、左右のフレーム突出部２０と、を有している。また、サスペンションフレーム１には、サスペンションアーム５０を固定するための前側アーム連結部（アーム連結部）２８及び後側アーム連結部１７が設けられている。
【００１５】
フレーム本体部１０は、所定の前後方向長さを有し、車幅方向に延びている。該フレーム本体部１０の車幅方向両端のそれぞれには、外側延長部１２が設けられている。フレーム本体部１０は、車両上下方向に所定の厚みを有しており、車両前方を臨む前壁面部１３と、車両後方を臨む後壁面部１６と、を有している。
【００１６】
前壁面部１３は、フレーム本体部１０の上面１１の前端から車両下方に突出し、車幅方向に延びている。後壁面部１６は、当該上面１１の後端から車両下方に突出し、車幅方向に延びている。詳細な説明は省略するが、フレーム本体部１０は、上面１１を構成する上側部と、図示しない機械部品が設置される下側部によって構成されている。
【００１７】
図１及び図３に示すように、フレーム本体部の１０の前壁面部１３のうちの下部には、補強部材３０の後述する２つの後側接合部（接合部）３２が接合される被接合部１４が設けられている。さらに、前壁面部１３の車幅方向の中央部よりやや右側にずれた位置には、取付孔１５が設けられている。この取付孔１５には、上述した駆動装置等とサスペンションフレーム１を連結するための連結部材（図示せず）が挿入される。また、前壁面部１３の下端には、車両前方に突出するフランジが設けられている。
【００１８】
フレーム本体部１０の外側延長部１２は、図１及び図２に示すように、フレーム本体部１０の車幅方向端から幅方向外側に向かうに従い車両後方に傾斜して延びている。この例の外側延長部１２は、フレーム本体部１０の上面１１が上記の傾斜方向に延長している板状の部分である。外側延長部１２の後部には、ブラケット４５が接合されている。当該ブラケット４５は、図示しないフロアサイドメンバが接合される部材で、ブラケット４５の前部は、外側延長部１２の後部に沿って延びており、ブラケット４５の幅は、車両後方に向かうに従い小さくなる。
【００１９】
後側アーム連結部１７は、フレーム本体部１０の外側延長部１２に設けられている。後側アーム連結部１７は、サスペンションアーム５０の後部を車両上下方から覆うように配置されている。後側アーム連結部１７には、外側延長部１２を車両上下方向に貫通する貫通孔が設けられ、該貫通孔に、縦軸部材４３が挿入されている（図１）。縦軸部材４３には、サスペンションアーム５０の後部に設けられた後側連結部５２が連結されている。サスペンションアーム５０と、後側アーム連結部１７との間には、ゴム製の所定の厚みを有する円板状のブッシュ４４が取り付けられ、サスペンションアーム５０が移動するのに合わせ、ブッシュ４４が変形するように構成されている。
【００２０】
続いて、サスペンションフレーム１のフレーム突出部２０について説明する。フレーム突出部２０は、図１及び図２に示すように、フレーム本体部１０の前部から車両前方に突出している部分である。各フレーム突出部２０は、フレーム本体部１０と同様に、車両上下方向に所定の厚みを有し、車幅方向内側を臨む内壁面部２２と、車幅方向外側を臨む外壁面部２３と、前端部２１と、を有している。内壁面部２２は、図１及び図２に示すように、フレーム本体部１０の前壁面部１３に連続している。当該前壁面部１３と内壁面部２２とは、車幅方向外側に向かうに従い車両前方側に湾曲する曲面で接続されている。左右のフレーム突出部２０の内側面部は、互いに対向している。
【００２１】
外壁面部２３は、車幅方向外側を臨み、車両前方に向かうに従い車幅方向外側に向かって傾斜している。前端部２１は、外壁面部２３の前端と内壁面部２２の前端とを繋いでいる。前端部２１には、延長壁部材４０が接合されている。延長壁部材４０については後で説明する。
【００２２】
外壁面部２３の前部には、図２、図５及び図６に示すように、前側切欠き部２５及び後側切欠き部２７が設けられている。前側切欠き部２５及び後側切欠き部２７は、車両前後方向に互いに間隔を空けて配置されている。前側切欠き部２５と後側切欠き部２７との間には、前側切欠き部２５及び後側切欠き部２７の底から車幅方向外側に突出する中間壁部２４が設けられている。
【００２３】
前側アーム連結部２８は、外壁面部２３と前端部２１とにより形成される角部に設けられている。詳細には、前側アーム連結部２８は、前側切欠き部２５を構成する前端部２１及び中間壁部２４によって構成されている。中間壁部２４の車両後方側には、後側切欠き部２７の内側を臨む内壁部２６が設けられている。また、前端部２１及び中間壁部２４には、車両前後方向に貫通する貫通孔が形成されている。さらに、内壁部２６には、当該貫通孔と同軸上に、穴部（図示せず）が設けられている。
【００２４】
図１及び図６に示すように、前側切欠き部２５にサスペンションアーム５０の前側連結部５１が入り込んだ状態、すなわち、前側連結部５１が前端部２１と中間壁部２４との間に配置された状態で、前端部２１、前側連結部５１及び中間壁部２４に設けられた貫通孔にボルト４１を挿通させている。これにより、サスペンションアーム５０の前側連結部５１は、ボルト４１の中心周りを回転可能な状態で、前側アーム連結部２８に連結されている。なお、図６では、サスペンションアーム５０の前側連結部５１及びボルト４１の図示を省略している。
【００２５】
後側切欠き部２７には、車体連結部材５５が取り付けられている。車体連結部材５５の下部は、中間壁部２４と内壁部２６との間に挟まれた状態で接合されている。この例では、サスペンションアーム５０の前側連結部５１を連結するボルト４１が、車体連結部材５５の下部を貫通して、内壁部２６の穴部に挿入された状態で、車体連結部材５５が後側切欠き部２７に締結されている。
【００２６】
サスペンションアーム５０は、図示しない車輪の動く方向や範囲を決めるための部材であり、この例のサスペンションアーム５０の前部は、車幅方向に延び、該前部の内側部は、当該前部の内側部から車両後方に延びている。前部における車幅方向内側には、前側連結部５１が設けられ、後部には、後側連結部５２が設けられている。前側連結部５１及び後側連結部５２によって、サスペンションアーム５０は、サスペンションフレーム１に連結されている。
【００２７】
前側連結部５１は、サスペンションアーム５０の前部において、車幅方向内側に突出している部分に設けられており、所定の車両前後方向長さを有している。前側連結部５１には、ねじりブッシュ等が設けられ、当該ねじりブッシュには、車両前方向に貫通する貫通孔（図示せず）が設けられている。当該貫通孔には、上記したボルト４１が貫通して配置される。また、後側連結部５２には、車両上下方向に貫通する貫通孔が設けられ、上記した縦軸部材４３が挿入されている。
【００２８】
続いて、補強部材３０について説明する。補強部材３０は、図４に示すように、車幅方向両側のフレーム突出部２０の間に配置され、サスペンションフレーム１に接合されている。補強部材３０は、中間部３１と、外側部３４と、屈曲部３３と、後側接合部３２と、前側接合部３７と、を有している。中間部３１は、車幅方向に直線的に延びている部分で、フレーム本体部１０の車両前方側に間隔を空けて配置されている。
【００２９】
屈曲部３３は、中間部３１の車幅方向両端に設けられ、中間部３１に対して、車両前方側に屈曲している。外側部３４は、屈曲部３３に連続しており、車幅方向外側に向かうに従い車両前方側に傾斜して延びている。すなわち、補強部材３０は、全体として車幅方向に延びている部材で、中間部３１が車幅方向両側の外側部３４よりも車両後方側に位置するように、車両前方側に屈曲している。また、中間部３１及、屈曲部３３及び外側部３４は、車両下方に開くハット型断面形状もしくはコの字断面を有している。なお、補強部材３０の例えば中間部３１の板厚は、フレーム本体部１０の板厚よりも厚く設定されている。
【００３０】
補強部材３０の後側接合部３２は、図１及び図２に示すように、両側の前側アーム連結部２８の間に位置するフレーム本体部１０の前部に、接合されている。後側接合部３２は、左右の屈曲部３３のそれぞれの後部から車両後方に突出して設けられており、フレーム本体部１０の前壁面部１３に設けられた被接合部１４に接合されている。フレーム本体部１０の被接合部１４は、フレーム本体部１０の前壁面部１３の車幅方向両側部に設けられおり、被接合部１４よりも車幅方向外側には、フレーム突出部２０の内壁面部２２が配置されている。また、後側接合部３２は、前側アーム連結部２８の連結の中心、すなわち、上記した前側連結部５１の回転中心となるボルト４１よりも車両後方且つ下方側に配置されている。
【００３１】
上記のように外側部３４が屈曲しているような補強部材３０によって、エンジンルームまたはモータルームの空間を阻害することなく、部品重量の増加を抑えた状態で、サスペンションフレーム１を補強することが可能となる。
【００３２】
一方、補強部材３０の前側接合部３７は、補強部材３０の外側部３４の外側傾斜面３５と、前端面３６に設けられている。外側傾斜面３５は、補強部材３０の外側部３４の前部における車幅方向外側部に設けられ、車両前方に向かうに従い車幅方向外側に傾斜している。当該外側傾斜面３５は、前側アーム連結部２８よりも車幅方向内側に位置するフレーム突出部２０の内壁面部２２に接合されている。また、前側アーム連結部２８は、屈曲部３３よりも車両前方側に配置されている。また、前端面３６及び外側傾斜面３５は、前側アーム連結部２８の連結の中心（回転中心）となるボルト４１と同等の高さもしくはボルト４１よりも下方側に配置されている。
【００３３】
延長壁部材４０は、前側アーム連結部２８を構成する前端部２１の前面に接合されている。延長壁部材４０は、前端部２１の前面の車幅方向内側端から、車幅方向内側に延長するように構成されている。前側接合部３７を構成する前端面３６は、延長壁部材４０の後面に接合されている。すなわち、補強部材３０の外側部３４は、図６において、略４５度の角度なすように配置されたフレーム突出部２０の内側壁面部と、延長壁部材４０とによって挟まれた状態で接合されている。
【００３４】
左右の後側接合部３２を設けることにより、旋回時に前側アーム連結部２８に作用する荷重によって発生するサスペンションフレーム１の変形を効果的に抑制することができる。また、フレーム突出部２０の先端部と、フレーム本体部１０の前壁面部１３とを繋いで屈曲した補強部材３０の形状を固定することによって、旋回時の荷重だけでなく、加減速時に発生する車両前後方向及び車両上下方向の荷重に対しても、サスペンションフレーム１の剛性を効果的に向上させることができる。
【００３５】
また、補強部材３０の中間部３１及び外側部３４のそれぞれの形状を直線形状にすることにより、サスペンションフレーム１の車両前方側に配置された駆動装置等の搭載空間の十分な広さを確保しつつ、補強部材３０の強度低下を防ぐことができる。さらに、フレーム突出部２０に作用する荷重をフレーム本体部１０に分散させることが可能となり、フレーム突出部２０の変形を低減させることができ、サスペンションフレーム１の剛性及び強度を向上させることが可能となる。また、屈曲部３３に、フレーム本体部１０に接合させる後側接合部３２を設けることにより、屈曲部３３を補強することができ、その結果、補強部材３０の剛性及び強度を向上させることが可能となる。
【００３６】
さらに、本実施形態によれば、延長壁部材４０を設けることにより、補強部材３０とフレーム突出部２０との接合面積を増やすことが可能となり、その結果、確実な接合強度を確保し、サスペンションアーム５０からの入力を確実に補強部材３０に伝達できるようにすることが可能となる。
【００３７】
また、本実施形態では、図３に示すように、補強部材３０は、車両正面視で、中間部３１が車幅方向両側の外側部３４よりも車両下方側に位置するように屈曲している。詳細には、外側部３４は、屈曲部３３から車幅方向外側に向かうに従い車両上方側に傾斜している。
【００３８】
フレーム突出部２０の先端部とフレーム本体部１０の前部とを繋いで屈曲した補強部材３０の形状を固定することによって、旋回時の荷重だけでなく、加減速時に発生する車両前後方向及び車両上下方向の荷重に対してもサスペンションフレーム１の剛性を効果的に向上させることができる。さらに、当該傾斜により、搭載空間の十分な広さを確保することができる。
【００３９】
図７は、図２に示す補強部材３０の変形例を示している。図７に示すように、補強部材３０の車両上下方向の厚さを、図２に示す補強部材３０に比べて厚くすることもできる。このような補強部材３０では、例えば、車両正面視で、補強部材３０の外側部３４の上部を通る上側基準線Ａと、外側部３４の下部を通る下側基準線Ｂとを設定し、それぞれの基準線Ａ，Ｂをそれぞれ車幅方向外側に延長したとき、車両上下方向で、上側基準線Ａと下側基準線Ｂとの間に、前側アーム連結部２８（前側連結部５１）の回転中心となるボルト４１が位置している。
【００４０】
この例では、図７に示すように、上側基準線Ａは、屈曲部３３よりも車幅方向外側の外側部３４の上部から、延長壁部材４０と外側部３４との接合部の上側部を経由して、補強部材３０の車幅方向外側まで延長された線である。下側基準線Ｂは、屈曲部３３よりも車幅方向外側の外側部３４の下部から、延長壁部材４０と外側部３４との接合部の下側部を経由して、補強部材３０の車幅方向外側まで延長された線である。上側基準線Ａと下側基準線Ｂは、平行に設定されている。なお、図２の例でも上側基準線と下側基準線を設定したとき、ボルト４１は上側基準線と下側基準線との間に配置される。
【００４１】
このように構成することにより、フレーム突出部２０の先端部とフレーム本体部１０の前壁面部１３とを繋いで屈曲した補強部材３０の形状を固定することによって、旋回時の荷重だけでなく、加減速時に発生する車両前後方向及び車両上下方向の荷重に対してもサスペンションフレーム１の剛性を効果的に向上させることができる。さらに、モータルーム等の搭載空間の十分な広さを確保することができる。
【００４２】
本実施形態の説明は、本発明を説明するための例示であって、特許請求の範囲に記載の発明を限定するものではない。また、本発明の各部構成は上記実施形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。
【００４３】
例えば、上記実施形態では、補強部材３０の外側部３４を挟む内壁面部２２及び延長壁部材４０とは、略４５度の角度をなしているが、これに限らない。当該角度は、鋭角であればよい。
【符号の説明】
【００４４】
１        サスペンションフレーム
１０      フレーム本体部
１１      上面
１２      外側延長部
１３      前壁面部
１４      被接合部
１５      取付孔
１６      後壁面部
１７      後側アーム連結部
２０      フレーム突出部
２１      前端部
２２      内壁面部
２３      外壁面部
２４      中間壁部
２５      前側切欠き部
２６      内壁部
２７      後側切欠き部
２８      前側アーム連結部（アーム連結部）
３０      補強部材
３１      中間部
３２      後側接合部（接合部）
３３      屈曲部
３４      外側部
３５      外側傾斜面
３６      前端面
３７      前側接合部
４０      延長壁部材
４１      ボルト
４３      縦軸部材
４４      ブッシュ
４５      ブラケット
５０      サスペンションアーム
５１      前側連結部
５２      後側連結部
５５      車体連結部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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