(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固着面側にインシュレータ圧入用のカラー部を設け、前記固着面から離間した位置にサスペンションリンク接続用のブラケット部を一体に設けたフレーム連結部を、中空形状のフレーム体の端面に前記固着面を突合わせて溶接することで該フレーム体に固着してなるサスペンション用サブフレームにおいて、
前記カラー部の外周から外側に広がる突起部を設け、当該突起部の前記フレーム体の端面に対向する突起面により大面積とした固着面に、前記フレーム体の端面の全周を突き合わせて溶接するとともに、前記突起部内に第１空洞部を設け、この第１空洞部を、前記フレーム体の端面の溶け過ぎを防止するためのヒートバランス部としたことを特徴とするサスペンション用サブフレーム。
【請求項２】
前記ブラケット部と前記カラー部との間に第２空洞部を設け、この第２空洞部の周囲の部位を脆弱部としたことを特徴とする請求項１記載のサスペンション用サブフレーム。
【請求項３】
固着面側にインシュレータ圧入用のカラー部を設け、前記固着面から離間した位置にサスペンションリンク接続用のブラケット部を一体に設けたフレーム連結部を、中空形状のフレーム体の端面に前記固着面を突合わせて溶接することで該フレーム体に固着してなるサスペンション用サブフレームにおいて、
前記フレーム連結部を、前記カラー部が押し出し方向に形成されるように金属の押し出し加工により成形し、前記カラー部の外周から外側に広がる突起部を押し出し方向に連続して設け、前記突起部の前記フレーム体の端面に対向する突起面により大面積とした固着面に、前記フレーム体の端面の全周を突き合わせて溶接するとともに、前記突起部内に押し出し方向に連続する第１空洞部を設け、この第１空洞部を、前記フレーム体の端面の溶け過ぎを防止するためのヒートバランス部としたことを特徴とするサスペンション用サブフレーム。
【請求項４】
前記ブラケット部と前記カラー部との間に押し出し方向に連続する第２空洞部を設け、この第２空洞部の周囲の部位を脆弱部としたことを特徴とする請求項３記載のサスペンション用サブフレーム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車体フレームにサブフレームがインシュレータを介して弾性支持されており、そのサブフレームにサスペンションリンクの一部が連結している自動車に係わり、特にサブフレームの連結部の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、サスペンション用サブフレーム（以下、サブフレームと称する。）２を上方から示した図であり、図４は、図３の符号Ａの○部分で囲んだ部分を拡大した図である。
このサブフレーム２は、車体前後方向に延在して車幅方向の左右に配置された一対のサイドメンバ４、６と、車幅方向に延在しながら車体前後方向に配置されたサイドメンバ４、６の間を連結する一対のクロスメンバ８、１０と、サイドメンバ４、６の両端部に固着したフレーム連結部１２、１４、１６、１８とを備えている。
【０００３】
車両前方に配置したフレーム連結部１２、１４は、サブフーム２を車体フレーム（図示せず）に弾性支持するためのインシュレータ２０と、サスペンションの一部のリンク部材が連結するリンク軸２２が装着されている。
また、車両後方に配置したフレーム連結部１６、１８は、サブフーム２を車体フレームに弾性支持するためのインシュレータ２４が装着されている。
【０００４】
フレーム連結部１２は、図４に示すように、インシュレータ２０を圧入するカラー部２６と、リンク軸２２を貫通支持するブラケット部２８とが一体化したプレス加工や折り曲げ加工による箱型の中空部材であり、曲面をなして膨出している固着面３２側にカラー部２６が位置し、固着面３２から離間した位置にブラケット部２８が位置した構造となっている。
【０００５】
また、サイドメンバ６は、中空形状で横断面が矩形状若しくは正方形状のフレーム体３０により構成されており、その端部は、フレーム連結部１２の固着面３２に対応するようにプレス加工により凹曲面状にカットされている。そして、固着面３２及びフレーム体３０の端部どうしを突合わせて溶接することにより、フレーム体３０及びフレーム連結部１２が固着している。なお、フレーム連結部１４も、フレーム連結部１２と同一構造である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図５は、フレーム連結部１２の固着面３２及びフレーム体３０の端面の固着部（溶接部分）を示すものである。ここで、固着面３２の幅方向寸法Ｈは、フレーム体３０の幅と略同一寸法に設定している。そのため、曲面をなして膨出する固着面３２に対応するようにフレーム体３０の端部の上面３０ａ及び下面（図示せず）を大きく凹状にカットする際には、側面３０ｂがプレス加工により塑性変形するのを防止するために、プレス加工の前に、予め側面３０ｂに逃げ片３０ｃを設けている。
【０００７】
このため、固着面３２とフレーム体３０の端面との溶接作業は、符号Ｗの波線部分で示す固着面３２及び上面３０ａの突合わせ部分と、固着面３２及び下面の突合わせ部分との溶接作業、さらに、逃げ片３０ｃを溶接可能となるように矯正した後にフレーム体３０の端面に溶接を行う作業となり、固着面３２に対するフレーム体３０の端面全周の溶接に非常に多くの労力と時間が費やされているのが現状である。
【０００８】
そこで、フレーム体３０の端面全周が突合わせ可能となるようにフレーム連結部１２の固着面３２を大きな形状に形成すると固着強度を確保することができる。しかし、複雑なプレス加工や折り曲げ加工を行うために高コストとなっているフレーム連結部１２に対し、さらに大きな固着面３２を形成するためにプレス加工や折り曲げ加工を付加するのは、コストの面で問題がある。
【０００９】
また、このサブフレーム２は、若し、大きな外力がリンク部材を介してリンク軸２２に入力した場合、その外力が、フレーム連結部１２、１４からクロスメンバ８、１０やサイドメンバ４、６を介して車体に搭載した装置に直接入力し、損傷させてしまうおそれがある。したがって、サブフレーム２の一部に、入力した外力を変形によって吸収する部位を設けることが望まれている。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、フレーム連結部を低コストで製作することができ、しかも外力を吸収する部位を設けたフレームとし、さらにはフレーム連結部とフレーム体との全周溶接を特別な工程を追加せずに行うことができるサスペンション用サブフレームを提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、固着面側にインシュレータ圧入用のカラー部を設け、前記固着面から離間した位置にサスペンションリンク接続用のブラケット部を一体に設けたフレーム連結部を、中空形状のフレーム体の端面に前記固着面を突合わせて溶接することで該フレーム体に固着してなるサスペンション用サブフレームにおいて、前記カラー部の外周から外側に広がる突起部を設け、当該突起部の前記フレーム体の端面に対向する突起面により大面積とした固着面に、前記フレーム体の端面の全周を突き合わせて溶接するとともに、前記突起部内に第１空洞部を設け、この第１空洞部を、前記フレーム体の端面の溶け過ぎを防止するためのヒートバランス部とした。
【００１２】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載のサスペンション用サブフレームにおいて、前記ブラケット部と前記カラー部との間に第２空洞部を設け、この第２空洞部の周囲の部位を脆弱部とした。
【００１３】
また、請求項３記載の発明は、固着面側にインシュレータ圧入用のカラー部を設け、前記固着面から離間した位置にサスペンションリンク接続用のブラケット部を一体に設けたフレーム連結部を、中空形状のフレーム体の端面に前記固着面を突合わせて溶接することで該フレーム体に固着してなるサスペンション用サブフレームにおいて、前記フレーム連結部を、前記カラー部が押し出し方向に形成されるように金属の押し出し加工により成形し、前記カラー部の外周から外側に広がる突起部を押し出し方向に連続して設け、前記突起部の前記フレーム体の端面に対向する突起面により大面積とした固着面に、前記フレーム体の端面の全周を突き合わせて溶接するとともに、前記突起部内に押し出し方向に連続する第１空洞部を設け、この第１空洞部を、前記フレーム体の端面の溶け過ぎを防止するためのヒートバランス部とした。
【００１４】
さらに、請求項４記載の発明は、請求項３記載のサスペンション用サブフレームにおいて、前記ブラケット部と前記カラー部との間に押し出し方向に連続する第２空洞部を設け、この第２空洞部の周囲の部位を脆弱部とした
【００１５】
【発明の効果】
本発明の請求項１記載のサスペンション用サブフレームによると、フレーム連結部のカラー部の外周から外側に広がるように突起部を形成しており、この突起部のフレーム体の端面に対向する突起面により大面積とした固着面に、フレーム体の端面の全周を突き合わせて溶接することができるので、フレーム連結部とフレーム体との溶接作業を、特別な工程を追加せずに省力化を図りながら短時間の間に行うことができる。
【００１６】
また、請求項１記載のサスペンション用サブフレームによると、突起部内に第１空洞部を設けたことから、この第１空洞部がフレーム体の端面の溶け過ぎを防止するためのヒートバランス部となり、高品質の溶接部を得ることができる。
また、請求項２記載のサスペンション用サブフレームによると、ブラケット部とカラー部との間に第２空洞部を設け、この第２空洞部の周囲の部位を脆弱部としたことから、若し、大きな外力がブラケット部に入力しても、その外力を脆弱部が塑性変形しながら吸収することができるので、車体に搭載した装置に外力が入力するのを防止することができる。しかも、フレーム連結部に設けた脆弱部が変形することで、変形箇所を容易に発見することができ、修復作業の簡便化も図ることができる。
【００１７】
また、請求項３記載のサスペンション用サブフレームによると、フレーム連結部のカラー部の外周から外側に広がるように突起部を形成しており、この突起部のフレーム体の端面に対向する突起面により大面積とした固着面に、フレーム体の端面の全周を突き合わせて溶接することができるので、フレーム連結部とフレーム体との溶接作業を、特別な工程を追加せずに省力化を図りながら短時間の間に行うことができる。また、金属の押し出し成形により簡単に突起部を形成することができるので、フレーム連結部を低コストにより製作することができる。
【００１８】
また、請求項３記載のサスペンション用サブフレームによると、突起部内に押し出し方向に連続する第１空洞部を設けたことから、この第１空洞部がフレーム体の端面の溶け過ぎを防止するためのヒートバランス部となり、高品質の溶接部を得ることができる。また、押し出し成形により簡単に第１空洞部を形成することができるので、フレーム連結部の低コスト化を図ることができる。
【００１９】
そして、請求項４記載のサスペンション用サブフレームによると、ブラケット部とカラー部との間に押し出し方向に連続する第２空洞部を設け、この第２空洞部の周囲の部位を脆弱部としたことから、若し、大きな外力がブラケット部に入力しても、その外力を脆弱部が塑性変形しながら吸収することができるので、車体に搭載した装置に外力が入力するのを防止することができる。しかも、フレーム連結部に設けた脆弱部が変形することで、変形箇所を容易に発見することができ、修復作業の簡便化も図ることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のサスペンション用サブフレームの１実施形態を図面を参照して説明する。なお、図３から図５に示した構成と同一構成部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
図１は、本実施形態のサスペンション用サブフレーム（以下、サブフレームと略称する）４０において、車体前後方向に延在して車幅方向の左側に配置したサイドメンバ６と、このサイドメンバ６の端部に固着したフレーム連結部４２とを示すものである。また、図２は、図１のII−II線矢視図である。
【００２１】
このフレーム連結部４２は、アルミニウム合金の押し出し成形により形成した部材であり、図４で示した従来構造の固着面３２より小さな曲率の曲面で膨出している固着面４４側に、押し出し方向にカラー部４６が設けられ、固着面４４から離間した位置にブラケット部４８が設けられている。つまり、図面の表裏方向を押し出し方向とすると、カラー部４６の円形孔４６ａは、押し出し方向に連続して形成されている。そして、カラー部４６の円形孔４６ａに、インシュレータ２０の外筒２０ａが圧入される。
【００２２】
ここで、本実施形態のフレーム連結部４２には、カラー部４６の外周から外側に広がる一対の突起部５０、５２が押し出し方向に連続して形成されているとともに、これら一対の突起部５０、５２には、押し出し方向に連続する第１空洞部５４、５６が形成されている。
そして、一対の突起部５０、５２の突起面５０ａ、５２ａは、固着面４４の端部と連続しているとともに、フレーム体３０の側面３０ｂの端面に対向する大きさで外側に広がって形成されている。
【００２３】
また、カラー部４６とブラケット部４８の間には、押し出し方向に連続する第２空洞部６０が形成されており、この第２空洞部６０を囲む肉厚の薄い部位を脆弱部６２ａ、６２ｂとしている。
なお、ブラケット部４８のリンク軸２２が貫通する貫通孔４８ａは、押し出し成形によりフレーム連結部４２を形成した後に、機械加工により形成される。
【００２４】
また、サイドメンバ６を構成しているフレーム体３０には、両側の側面３０ｂより離れた位置の上面３０ａ及び下面３０ｃに、図４で示した従来構造の凹曲面より小さな凹曲面状のカットが施されている。
上記構成のフレーム連結部４２及びフレーム体３０を溶接により固着するには、図２に示すように、フレーム体３０の上面３０ａ及び下面３０ｃの端面を、フレーム連結部４２の固着面４４に突合わせ、フレーム体３０の両側面３０ｂの端面を、一対の突起部５０、５２の突起面５０ａ、５２ａに突き合わせ、それらの間を全周溶接する。
【００２５】
このように、本実施形態では、フレーム連結部４２のカラー部４６の外周から外側に広がるように一対の突起部５０、５２を形成しており、これら一対の突起部５０、５２の突起面５０ａ、５２ａをフレーム体３０の両側面３０ｂの端面に突合わせるとともに、固着面４４にフレーム体３０の上面３０ａ、下面３０ｃの端面を突合わせ、これら突合わせた部分の溶接を全周に渡って簡単に行うことができるので、フレーム連結部４２とフレーム体３０との溶接作業を、特別な工程を追加せずに省力化を図りながら短時間の間に行うことができる。
【００２６】
しかも、一対の突起部５０、５２に設けた第１空洞部５４、５６がヒートバランス部となって、突起部５０、５２と両側面３０ｂの端面との間における溶接時の大きな熱容量の差を発生させず、両側面３０ｂの端面が溶け過ぎるのを防止するので、高品質の溶接部を得ることができる。
また、本実施形態のフレーム連結部４２は、アルミニウム合金の押し出し成形により一対の突起部５０、５２、第１空洞部５４、５６及び第２空洞部６０を容易に形成することができるので、複雑なプレス加工や折り曲げ加工を行っていた従来のフレーム連結部１２と比較して、大幅にコスト削減を図ることができる。
【００２７】
また、本実施形態のサブフレーム４０は、若し、大きな外力がリンク部材を介してリンク軸２２に入力しても、その外力を、カラー部４６とブラケット部４８の間に設けた脆弱部６２ａ、６２ｂが塑性変形して吸収することができるので、サブフレーム４０を介して車体に搭載した装置に外力が入力するのを防止することができる。しかも、フレーム連結部４２に設けた脆弱部６２ａ、６２ｂが変形することで、変形箇所を容易に発見することができるので、修復作業の簡便化も図ることができる。
【００２８】
また、フレーム連結部４２は、アルミニウム合金の押し出し成形以外にも、アルミニウム合金の鋳造成形、鉄の鍛造成形等、他の材料・成形方法によっても形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のサスペンション用サブフレームに係るフレーム連結部とフレーム体との固着構造を示す図である。
【図２】図１のII−II線矢視図である。
【図３】従来のサスペンション用サブフレームを示す平面図である。
【図４】図３の符号Ａの○印で囲んだ部分の拡大図である。
【図５】従来のサスペンション用サブフレームのフレーム連結部とフレーム体との固着構造を示す図である。
【符号の説明】
２０  インシュレータ
３０  フレーム体
４０  サスペンション用サブフレーム
４２  フレーム連結部
４４  固着面
４６  カラー部
４８  ブラケット部
５０、５２  突起部
５０ａ、５２ａ  突起面
５４、５６  第１空洞部
６０  第２空洞部
６２ａ、６２ｂ  脆弱部
【図１】
0003636055.tif 000002
【図２】
0003636055.tif 000003
【図３】
0003636055.tif 000004
【図４】
0003636055.tif 000005
【図５】
0003636055.tif 000006