(57)【要約】      （修正有）【課題】部品点数の削減を図り、車体の軽量化を図ることを可能にするとともに、部品精度の向上を図ることを可能にする。【解決手段】前輪用の懸架装置を支持し、車両前後方向に延びる左右のサイドフレーム側に取付けられる車両用サブフレーム２０において、車両用サブフレーム２０のクロスメンバ６１の縁部６８は、縁部６８の前端６８ａから後端６８ｂに向けて下方に傾斜した傾斜部１０３を有する。縁部６８が、車両前後方向に幅を有する部分であり、車幅方向に延び斜め前方に開口する空間部１０１と、空間部１０１を車幅方向に複数に区画する複数のリブ１０２とを有し、傾斜部１０３は、複数のリブ１０２に形成される。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前輪用の懸架装置を支持し、車両前後方向に延びる左右のサイドフレームに取付けられる車両用サブフレームにおいて、
前記車両用サブフレームのクロスメンバの前縁は、該前縁の前端から後端に向けて下方に傾斜した傾斜部を有することを特徴とする車両用サブフレーム。
【請求項２】
前記前縁は、車両前後方向に幅を有する部分であり、車幅方向に延び斜め前方に開口する空間部と、前記空間部を車幅方向に複数に区画する複数のリブとを有し、
前記傾斜部は、前記複数のリブに形成されることを特徴とする請求項１記載の車両用サブフレーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前輪用の懸架装置を支持し、車両前後方向に延びる左右のサイドフレーム側に取付けられる車両用サブフレームに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用サブフレームには、車幅方向に間隔を置いて配置され車両前後方向に延在する一対のサイドメンバと、これらのサイドメンバの前端を連結する前クロスメンバと、サイドメンバの後端を連結する後クロスメンバとから構成され、前クロスメンバの前方に、下方又は斜め前方に向けて突出した突起部材が設けられたものがある。
【０００３】
この車両用サブフレームによれば、前クロスメンバに下方又は斜め前方に向けて突出した突起部材（乗り上げ構造）が設けられたので、後退しながら段差を下りる際に、例えば、前クロスメンバの前方にあるラジエータと路面との接触を防止することが可能である（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、車両用サブフレームには、アルミニウム合金のダイカスト製品及び押出し材を組合わせて形成することで略井桁形状若しくは略矩形のフレームに構成され、略井桁形状若しくは略矩形のコーナに配置する左右の前継手部及び左右の後継手部と、これらの継手部で繋がれる左右の縦メンバ及び前後のクロスメンバとを備えたものがある。
【０００５】
この車両用サブフレームによれば、アルミニウム合金のダイカスト製品及び押出し材を組合わせて形成したので、実仕様にそくしたフレーム構成が可能であり、部分的にフレームの剛性を向上することが可能である（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１８６１２０号公報
【特許文献２】特開２００５−２８９１２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の車両用サブフレームでは、前クロスメンバの前方に別体の突起部材（乗り上げ構造）が設けられている。このため、車両用サブフレームの構成が煩雑となる。
【０００８】
特許文献２の車両用サブフレームでは、アルミニウム合金のダイカスト製品及び押出し材を組合わせて形成されている。すなわち、前のクロスメンバには、押出し材（アルミニウムの展伸材）が用いられている。
【０００９】
上記のように組合わせ構造にすると、ボルト締結や溶接で結合することが必要となる。ボルト結合の場合は部品点数が増加するとともに、車体重量が増加する。溶接で結合する場合には入熱による歪で精度を保つことが困難である。
【００１０】
本発明は、部品点数の削減を図ることができ、車体の軽量化を図ることができるとともに、部品精度の向上を図ることができる車両用サブフレームを提供することを課題とする。また、車両用サブフレームに突起部材のような乗り上げ構造を付設する場合に、乗り上げ構造を簡素に構成できる車両用サブフレームを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に係る発明は、前輪用の懸架装置を支持し、車両前後方向に延びる左右のサイドフレームに取付けられる車両用サブフレームにおいて、車両用サブフレームのクロスメンバの前縁は、前縁の前端から後端に向けて下方に傾斜した傾斜部を有することを特徴とする。
【００１２】
請求項２に係る発明は、前縁が、車両前後方向に幅を有する部分であり、車幅方向に延び斜め前方に開口する空間部と、空間部を車幅方向に複数に区画する複数のリブとを有し、傾斜部は、複数のリブに形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は以下の効果を奏する。
請求項１に係る発明では、車両用サブフレームは、前輪用の懸架装置を支持し、車両前後方向に延びる左右のサイドフレームに取付けられる。車両用サブフレームのクロスメンバの前縁は、前縁の前端から後端に向けて下方に傾斜した傾斜部を有するので、別部材を用いることなく、車両用サブフレームの前方下端に乗り上げ構造を構成できる。これにより、車両用サブフレームを、例えばアルミニウム合金のダイカスト製品及び押出し材等の展伸材を組合わせて形成することなく、車両走行中に縁石などに乗り上げたときに衝撃の少ない車両用サブフレームをアルミニウムの鋳造品で一体成形することができる。この結果、組合わせ構造で車両用サブフレームを形成する場合に比べ、部品点数の削減を図ることができるとともに、車体の軽量化を図ることができる。また、一体成形なので溶接で組合せる場合に比べ部品精度を向上することができる。
【００１４】
請求項２に係る発明では、前縁は、車両前後方向に幅を有する部分である。前縁に、車幅方向に延び斜め前方に開口する空間部と、空間部を車幅方向に複数に区画する複数のリブとを有し、傾斜部は、複数のリブに形成されるので、車両用サブフレームの乗り上げ構造である縁部を簡易に構成することができる。また、縁部に空間部を有し、空間部の中を複数のリブで区画する構造なので、車体の軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る車両用サブフレームが採用された車両を示す平面図である。
【図２】図１に示された車両の前方左側から見た斜視図である。
【図３】図１に示された車両の前方右側から見た斜視図である。
【図４】本発明に係る実施例１の車両用サブフレームの取付状態が示される側面図である。
【図５】図４に示された車両用サブフレームを下方から見た斜視図である。
【図６】図４に示された車両用サブフレームの底面図である。
【図７】図４に示された車両用サブフレームの下方から見た斜視図である。
【図８】図７の８部拡大図である。
【図９】図７の９−９線断面図である。
【図１０】図７の１０−１０線断面図である。
【図１１】図４に示された車両用サブフレームの作用説明図である。
【図１２】本発明に係る実施例２の車両用サブフレームの底面図である。
【図１３】図１２に示された車両用サブフレームの斜視図である。
【図１４】図１３の１４−１４線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１〜図３に示されたように、車両１０は、車体１１に、車両前後方向に延びる左右のフロントサイドフレーム（左右のサイドフレーム）１５と、左右のフロントサイドフレーム１５の車幅内方から車両後方向に延びる左右のフロアフレーム１７と、左右のフロントサイドフレーム１５側に支持されるサブフレーム（車両用サブフレーム）２０と、サブフレーム２０の側部に支持される左右の懸架装置１８（右の懸架装置は不図示）と、サブフレーム２０に載置されるステアリング装置１９と、図示しないパワーユニットを支持するトルクロッド２２とを備える。
【００１８】
なお、車両１０は、左ハンドルの車両である。また、サブフレーム２０は、車両１０の前部に設けられ、懸架装置１８、ステアリング装置１９のギヤボックス４７やパワーユニット（不図示）などを支持するフロントサブフレームである。
【００１９】
フロントサイドフレーム１５は、車両前方に設けられ車両後方に直線的に延びる直線部２６と、車両後方に設けられ車両後方に向けて下傾斜させたサイドフレーム傾斜部２７と、直線部２６の前部から車両前方且つ車幅外方に向けて斜めに延びる延出部２８とからなる。
【００２０】
直線部２６の後部は、サブフレーム２０の前端を支持する前端支持部３２が設けられる。サイドフレーム傾斜部２７の後部は、車幅方向に連結部材１６が設けられ、連結部材１６にサブフレーム２０の後端を支持する後端支持部３３が設けられる。
【００２１】
後端支持部３３は、サブフレーム２０の後端は、連結部材１６を介してフロントサイドフレーム１５に取付けられたものということができる。なお、連結部材１６の車幅方向内側から車両後方にフロアフレーム１７が延ばされる。
【００２２】
懸架装置１８は、前輪２４のナックル２５の下部を揺動自在に支持するロアアーム３５と、ナックル２５の上部を支持するアッパアーム（不図示）と、アッパアーム（ナックル２５の上部）と車体１１との間に介在したダンパユニット３６とからなる。ダンパユニット３６は、前輪２４からの衝撃を和らげるスプリング４１と、このスプリング４１の伸縮を収束させるダンパ本体４２とからなる。さらに、左右の懸架装置１８の間に、車体１１のロールを抑えるスタビライザ３７が設けられている。
【００２３】
ステアリング装置１９は、乗員が握るステアリングホイール４４と、このステアリングホイール４４から延びるステアリングシャフト４５と、このステアリングシャフト４５を支持するステアリングコラム４６と、ステアリングシャフト４５にユニバーサルジョイント４３を介して接続されるギヤボックス４７と、ギヤボックス４７から突出されるタイロッド４８，４８（一方不図示）と、タイロッド４８，４８の車幅外方に設けられるナックルアーム４９，４９とからなる。
【００２４】
ギヤボックス４７は、サブフレーム２０に取付ける第１〜第３ボックス取付部５１〜５３が形成される。ステアリングシャフト４５は、ホイール側シャフト５４と、このホイール側シャフト５４にシャフトジョイント（ユニバーサルジョイント）５５を介して接続されるギヤボックス側シャフト５６とからなる。
【００２５】
トルクロッド２２は、加速及び減速時に、パワーユニット（不図示）などに発生する振れを止めるためのロッドである。トルクロッド２２は、パワーユニット（エンジン）を支持するエンジン側支持部３８と、サブフレーム２０に取付けられるロッド後端取付部３９とが形成される。
【００２６】
図１〜図６に示されたように、サブフレーム２０は、車幅方向に延びるクロスメンバ（前横メンバ部）６１と、車幅方向に延びるクロスメンバ（後横メンバ部）６２と、車両前後方向に延びる左右の縦メンバ（左右の縦メンバ部）６３，６４と、これらのクロスメンバ６１，６２及び左右の縦メンバ６３，６４で囲まれた中央面部６５とから構成される。
【００２７】
サブフレーム２０は、クロスメンバ６１，６２、左右の縦メンバ６３，６４及び中央面部６５が一体的に形成されたアルミニウム鋳造製（ダイカスト製）の車両用サブフレームである。
【００２８】
ここで、車両前後方向に関して寸法Ｌ１、車幅方向に関して寸法Ｄ１で示される範囲をクロスメンバ６１と定義し（図６参照）、車両前後方向に関して寸法Ｌ２、車幅方向に関して寸法Ｄ１で示される範囲をクロスメンバ６２と定義し、車両前後方向に関して寸法Ｌ３、車幅方向に関して寸法Ｄ２で示される範囲を左の縦メンバ（左の縦メンバ部）６３と定義し、車両前後方向に関して寸法Ｌ３、車幅方向に関して寸法Ｄ３で示される範囲を右の縦メンバ（右の縦メンバ部）６４と定義し、車両前後方向に関して寸法Ｌ４、車幅方向に関して寸法Ｄ１で示される範囲を中央面部６５と定義する。
【００２９】
クロスメンバ６１は、トルクロッド２２のロッド後端取付部３９を支持するロッド支持部６７が形成される。クロスメンバ６１の前端には、車幅方向に延びる縁部（前縁）６８が形成される。クロスメンバ６２は、後端に平面視で円弧状の後縁６９を有する。
【００３０】
左の縦メンバ６３は、フロントサイドフレーム１５の前端支持部３２に取付けられる前取付部７１と、連結部材１６の後端支持部３３に取付けられる後取付部７２と、ロアアーム３５が揺動自在に支持されるアーム支持部７３と、ギヤボックス４７の第１及び第２ボックス取付部５１，５２をそれぞれ支持する第１及び第２支持部７４，７５とが形成される。
【００３１】
前取付部７１は、左の縦メンバ６３から一体的に上方に延びる腕部７７と、別ピースで形成された取付ピース７８とからなる。前取付部７１は、フロントサイドフレーム１５の前端支持部３２にボルト９１で支持される。後取付部７２は、連結部材１６の後端支持部３３にボルト９２で支持される。ギヤボックス４７は、第１及び第２支持部７４，７５にそれぞれボルト９４，９５で締結される。
【００３２】
右の縦メンバ６４は、フロントサイドフレーム１５の前端支持部３２に取付けられる前取付部８１と、連結部材１６の後端支持部３３に取付けられる後取付部８２と、ロアアーム３５が揺動自在に支持されるアーム支持部８３と、ギヤボックス４７の第３ボックス取付部５３を支持する第３支持部８４とが形成される。
【００３３】
前取付部８１は、右の縦メンバ６４から一体的に上方に延びる腕部８７と、別ピースで形成された取付ピース８８とからなる。前取付部８１は、フロントサイドフレーム１５の前端支持部３２にボルト９６で支持される。後取付部８２は、連結部材１６の後端支持部３３にボルト９７で支持される。ギヤボックス４７は、第３支持部８４にボルト９９で締結される。
【００３４】
図６に関して、懸架装置（サスペンション装置、図３参照）１８の入力部１０４，１０５とトルクロッド２２のロッド支持部（締結部）６７を強化するために車幅方向にリブ１０６が設けられており、車幅方向のリブ１０６の前方に延びるリブ１０７が形成されることで、車体前後方向が強化される。
また、滑走形状のリブ（後述する複数のリブ、図７参照）１０２の内の一つと前方に延びるリブ１０７が車両前後方向で一直線に形成することで、滑走形状のリブ１０２を強化することができる。
なお、サブフレーム２０では、滑走形状のリブ１０２の内の一つと前方に延びるリブ１０７が車両前後方向で一直線に形成したが、これに限るものではなく、滑走形状のリブを複数個形成し、前方に延びるリブを複数個形成し、これらの滑走形状のリブと前方に延びるリブのそれぞれが一直線に形成するものであってもよい。
図７〜図１０に示されたように、縁部６８は、車両前後方向に幅を有する部分である。詳細には、車幅方向に延び斜め前方に開口する空間部１０１と、空間部１０１を車幅方向に沿って複数に区画する複数のリブ１０２とを有する。複数のリブ１０２は、縁部６８の前端６８ａから後端６８ｂに向けて下方に傾斜した傾斜部１０３を有する。
【００３５】
図１１（ａ）に示されたように、サブフレーム２０の縁部６８は、縁部６８の前端６８ａから後端６８ｂに向けて下方に傾斜した傾斜部（リブの傾斜部）１０３を有する。傾斜部１０３は、車両１０が矢印ａ１の如く進むと、縁石Ｓ１に接近する。
【００３６】
図１１（ｂ）に示されたように、車両１０が、さらに矢印ａ２の如く進み、縁石Ｓ１に縁部６８の傾斜部１０３が当接すると、サブフレーム２０は、傾斜部１０３で矢印ａ３の如く上方に移動することができる。これにより、サブフレーム２０は、縁石Ｓ１を乗り越えることができる。すなわち、複数のリブ１０２は、車両前方に進むに連れてサブフレーム２０を浮き上がらせる機能を有するので、滑走形状のリブであるといえる。
【００３７】
図２、図３、図７及び図９に示されたように、サブフレーム２０は、前輪２４用の懸架装置１８を支持し、車両前後方向に延びる左右のフロントサイドフレーム１５側に取付けられる。サブフレーム２０のクロスメンバ６１の縁部６８は、縁部６８の前端６８ａから後端６８ｂに向けて下方に傾斜した傾斜部１０３を有するので、別部材を用いることなく、サブフレーム２０の前方下端に乗り上げ構造を構成できる。
【００３８】
これにより、サブフレーム２０を、例えばアルミニウム合金のダイカスト製品及び押出し材等の展伸材を組合わせて形成することなく、車両走行中に縁石などに乗り上げたときに衝撃の少ないサブフレーム２０をアルミニウムの鋳造品で一体成形することができる。この結果、組合わせ構造で車両用サブフレームを形成する場合に比べ、部品点数の削減を図ることができるとともに、車体１１の軽量化を図ることができる。また、一体成形なので溶接で組合わせる場合に比べ部品精度を向上することができる。
【００３９】
なお、展伸材（wrought products ）とは、圧延、押出し、引抜き、鍛造などの熱間又は冷間の塑性加工によって造られた板、条、管、棒、線などの製品の総称である。
【００４０】
縁部６８は、車両前後方向に幅を有する部分である。縁部６８に、車幅方向に延び斜め前方に開口する空間部１０１と、空間部１０１を車幅方向に複数に区画する複数のリブ１０２とを有し、傾斜部１０３は、複数のリブ１０２に形成されるので、サブフレーム２０の乗り上げ構造である縁部６８を簡易に構成することができる。また、縁部６８に空間部１０１を有し、空間部１０１の中を複数のリブ１０２で区画する構造なので、車体１１の軽量化を図ることができる。
【実施例２】
【００４１】
図１２〜図１４に実施例２のサブフレーム（車両用サブフレーム）１２０が示される。サブフレーム１２０は、車幅方向に延びるクロスメンバ（前横メンバ部）１２１と、車幅方向に延びるクロスメンバ（後横メンバ部）１２２と、車両前後方向に延びる左右の縦メンバ（左右の縦メンバ部）１２３，１２４と、これらのクロスメンバ１２１、クロスメンバ１２２及び左右の縦メンバ１２３，１２４で囲まれた中央面部１２５とから構成される。
【００４２】
サブフレーム１２０は、クロスメンバ１２１，１２２、左右の縦メンバ１２３，１２４及び中央面部１２５が一体的に形成されたアルミニウム鋳造製の車両用サブフレームである。
【００４３】
クロスメンバ１２１の前端には、車幅方向に延びる縁部（前縁）１２８が形成される。縁部１２８は、中央が車両前方に向けて凸状に形成されている。クロスメンバ１２２は、後端に平面視で円弧状の後縁１２９を有する。サブフレーム１２０は、実施例１のサブフレーム（車両用サブフレーム）２０（図６参照）に比べ、縁部（前縁）１２８の形状が異なる。他の部位は略同一構成の部材である。
【００４４】
縁部１２８は、車両前後方向に幅を有する部分である。詳細には、車幅方向に延び斜め前方に開口する空間部１３１と、空間部１３１を車幅方向に沿って複数に区画する複数のリブ１３２とを有する。複数のリブ１３２は、縁部１２８の前端１２８ａから後端１２８ｂに向けて下方に傾斜した傾斜部１３３を有する。
【００４５】
また、サブフレーム１２０は、実施例１のサブフレーム（車両用サブフレーム）２０（図６参照）に比べ、縁部（前縁）１２８の傾斜部１３３の形状も異なる。傾斜部１３３は、車両前方に向けて凸状に湾曲して形成される。すなわち、傾斜部１３３は、湾曲部とも呼べる。
【００４６】
実施例２のサブフレーム１２０では、縁部１２８は中央が車両前方に向けて凸状に形成されているので、縁部１２８は、縁石Ｓ２にサブフレーム１２０の中央から乗り上げていく。これにより、サブフレーム１２０に加わる衝撃が少ないものと考えられ、サブフレーム１２０の耐久性の向上を図ることができる。
サブフレーム１２０では、縁部１２８の中央部分に車両後方向に延びるリブ１３７，１３８が形成されたので、サブフレーム１２０の中央部分の強度及び剛性の向上を図ることができる。
【００４７】
また、縁石Ｓ２に複数のリブ１３２が当接すると、リブ１３２は縁石Ｓ２で削られていく。そこで、実施例２のサブフレーム１２０では、傾斜部（湾曲部）１３３が、車両前方に向けて凸状に湾曲して形成されるので、車両前方に進むに連れてサブフレーム１２０を浮き上がらせる機能を有する滑走形状のリブ１３２を、長持ちさせることができる。
【００４８】
尚、本発明に係る車両用サブフレームは、図２に示すように、フロントサブフレームであったが、これに限るものではなく、リヤサブフレームであってもよい。
また、車両用サブフレームには、実施例１，２で示したリヤビーム式ものと、従来技術（特開２００７−１８６１２０号公報若しくは特開２００５−２８９１２６号公報参照）で示した井桁式のものがあり、本発明に係る車両用サブフレーム２０，１２０では、クロスメンバ６１，１２１の前縁６８，１２８の滑走形状のリブ１０２，１３２が設けられたが、これに限るものではなく、従来技術で示した井桁式の車両用サブフレームにおいて、前のクロスメンバの前縁に滑走形状のリブを設けるものであってもよい。
さらに、車両用サブフレームは、実施例１，２で示したが、これらの実施例を適宜組み合わせることを妨げるものではない、
【００４９】
本発明に係る車両用サブフレームは、図７及び図１３に示すように、複数のリブ１０２，１３２が形成されたが、リブ１０２，１３２の数は任意である。
【００５０】
本発明に係る車両用サブフレームは、図１２〜図１４に示すように、縁部１２８は中央が車両前方に向けて凸状に形成されたが、これに限るものではなく、縁部は中央が車両前方に向けて凹状に形成されるものであってもよい。
【００５１】
この場合にも、縁部１２８の中央が車両前方に向けて凸状に形成されたサブフレーム１２０と同様に、サブフレームが縁石等に当接するときのサブフレームに加わる衝撃が少ないものと考えられ、サブフレームの耐久性の向上を図ることができる。
【００５２】
本発明に係る車両用サブフレームは、図１２〜図１４に示すように、傾斜部（湾曲部）１３３が、車両前方に向けて凸状に湾曲して形成されることで、縁石等の障害物に対して確実に当てることができ、より障害物を乗り越えやすくすることができる。
また、本発明に係る車両用サブフレームでは、傾斜部（湾曲部）１３３が、車両前方に向けて凸状に湾曲して形成されたが、これに限るものではなく、傾斜部（湾曲部）は、車両前方に向けて凹状に湾曲して形成されるものであってもよい。
【００５３】
この場合には、一般的に、縁石の角部は曲線状を呈しているので、縁石の曲面に傾斜部（湾曲部）を沿わせることができ、サブフレームにかかる衝撃を低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明に係る車両用サブフレームは、セダンやワゴンなどの乗用車に採用するのに好適である。
【符号の説明】
【００５５】
１０…車両、１５…左右のフロントサイドフレーム（左右のサイドフレーム）、１８…懸架装置、２０…サブフレーム（車両用サブフレーム）、２４…前輪、６１…クロスメンバ、６８…縁部（前縁）、１０１…空間部、１０２…複数のリブ（滑走形状のリブ）、１０３…傾斜部。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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