(57)【要約】【課題】  車体フレームの曲折変形をより効果的に抑制して軸圧壊の促進による効率的な衝撃吸収を可能にするとともに、格納スペアタイヤの下方への脱落促進やシート取付部の保持強度の向上も可能にするサブフレーム構造を提供する。【解決手段】  フローティングブッシュ６、７の筒部を介してサブフレーム３とサポート部材８の両端部とを車体フレーム１、２に対して共締め構成とするとともに、前記サポート部材８の中間部を後方にオフセットＬしたことにより、フローティングブッシュ６、７の内筒倒れを抑制して剛性比を上げ、相対的にブッシュの硬度を下げて、操縦安定性の向上と乗心地・ドラミング性能の改善との相反する性能が確保でき、オフセットＬにて車体フレームの曲折変形をより効果的に抑制して、軸圧壊の促進による効率的で安定した衝撃吸収を可能にする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前後方向に延びる左右一対の車体フレーム間をフローティングブッシュを介して連結されるサブレームを備え、フローティングブッシュ間にサポート部材を渡設したサブフレーム構造において、前記フローティングブッシュの筒部を介してサブフレームとサポート部材の両端部とを車体フレームに対して共締め構成とするとともに、前記サポート部材の中間部を後方にオフセットしたことを特徴とするサブレーム構造。
【請求項２】
前記サポート部材の中間部を車体フロアに締結したことを特徴とする請求項１に記載のサブレーム構造。
【請求項３】
前記サポート部材のサブフレームへの連結部に対して、サポート部材の車体フロアへの締結部が上下方向に僅かにオフセットして構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載のサブレーム構造。
【請求項４】
前記サポート部材の車体フロアへの締結部に、スペアタイヤ吊設用ブラケットを共締めしたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のサブレーム構造。
【請求項５】
前記サポート部材の車体フロアへの締結部に、乗員シート取付部を共締めしたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のサブレーム構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の前後方向に延びる左右一対の車体フレーム間をフローティングブッシュを介して連結されるサブレームを備え、フローティングブッシュ間にサポート部材を渡設したサブフレーム構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両において、直進走行や操舵走行の際の迅速な応答での安定した運転が可能な操縦安定性は、車体フレームの剛性や懸架装置の硬さに左右される。一方、走行中の乗心地は適度の柔軟性を有する懸架装置が好適である。しかしながら、懸架装置が柔らか過ぎたり、車体剛性が低すぎると不快感が生じる。また、車体の剛性が低いと、荒れた路面での走行時に振動によりドラミングが発生する虞れがあった。このような操縦安定性に大きな影響をもたらす懸架装置のアーム等の支持は、通常、車体フレームに付設されたサブフレームが受け持つ。そして、サブフレームは車体フレームに対してフローティングブッシュを介して固定される。
【０００３】
したがって、操縦安定性と乗心地・ドラミング性能は、サブフレームのフローティングブッシュ硬度に大きく影響され、相反する性能が求められている。ブッシュ硬度を上げれば操縦安定性に効果を発揮するが、振動入力が大きくなって、剛性の低い部分にて振動が増幅して乗心地・ドラミング性能を著しく悪化させた。また、後面衝突時に、サブフレームの後方で車体フレームが折れ曲がると、衝撃吸収ストローク量や周辺の変形制御に悪影響を与える虞れがあった。そのようなことから、本件出願人は、車体フレームの座屈を防止し、サブフレームの軸ずれを防止して、車体の操縦安定性や操縦応答性を確保できる車体の後部構造を提案した（下記特許文献参照）。
【特許文献１】特開２００１−１５１１４４号公報（請求項１参照）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図６を用いて、前記特許文献１に開示された車両の後部構造について説明する。図６（Ａ）に示すように、車体の両側に前後方向に延びて配置された一対の車体フレーム２１Ａ、２１Ｂと、この一対の車体フレーム２１Ａ、２１Ｂにおける後輪サスペンションを構成する湾曲部分２１Ａａ、２１Ｂａに両端部がそれぞれマウント部２２Ａ、２２Ｂによって連結されることにより、一対の車体フレーム２１Ａ、２１Ｂ間に架け渡されたリヤサスペンションフレーム２２とを備え、車体の幅方向に延びて配置されたテンションバー３０が、その両端部を車体の両側に位置する前記一対のマウント部２２Ａ、２２Ｂにそれぞれ連結されている。また、図６（Ｂ）に示すように、テンションバー３０の中間部がリヤフロアパン３１のスペアタイヤ格納凹部３１Ａの底部にボルトＢにより締結される。
【０００５】
このように構成されたことによって、前記テンションバー３０によって構成されるテンション構造により、後面衝突の際にその衝撃によって、車体フレーム２１Ａ、２１Ｂに、その湾曲部分２１Ａａ、２１Ｂａの後方部分が外向きに折れ曲がる座屈が生じるのが防止され、車体フレーム２１Ａ、２１Ｂに軸方向の圧壊が生じるようにして、衝突の衝撃を効率的に吸収できるようにした。また、テンションバー３０が、その中間部分をマウント部２２Ａ、２２Ｂに連結された両端部とほぼ同じ高さ位置において車体のリヤフロアパン３１に締結されているので、マウント部２２Ａ、２２Ｂの横倒れが防止され、マウント部２２Ａ、２２Ｂの支持強度が充分に確保されて、軸ずれの発生が防止され、後輪サスペンションにおける操縦安定性や操縦応答性を向上させることが可能になった。
【０００６】
本発明は、本件出願人による前記発明をさらに改良して、車体フレームの曲折変形をより効果的に抑制して軸圧壊の促進による効率的な衝撃吸収を可能にするとともに、格納スペアタイヤの下方への脱落促進やシート取付部の保持強度の向上も可能にするサブフレーム構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このため本発明は、車両の前後方向に延びる左右一対の車体フレーム間をフローティングブッシュを介して連結されるサブレームを備え、フローティングブッシュ間にサポート部材を渡設したサブフレーム構造において、前記フローティングブッシュの筒部を介してサブフレームとサポート部材の両端部とを車体フレームに対して共締め構成とするとともに、前記サポート部材の中間部を後方にオフセットしたことを特徴とする。また本発明は、前記サポート部材の中間部を車体フロアに締結したことを特徴とする。また本発明は、前記サポート部材のサブフレームへの連結部に対して、サポート部材の車体フロアへの締結部が上下方向に僅かにオフセットして構成されたことを特徴とする。また本発明は、前記サポート部材の車体フロアへの締結部に、スペアタイヤ吊設用ブラケットを共締めしたことを特徴とする。また本発明は、前記サポート部材の車体フロアへの締結部に、乗員シート取付部を共締めしたことを特徴とするもので、これらを課題解決のための手段とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、車両の前後方向に延びる左右一対の車体フレーム間をフローティングブッシュを介して連結されるサブレームを備え、フローティングブッシュ間にサポート部材を渡設したサブフレーム構造において、前記フローティングブッシュの筒部を介してサブフレームとサポート部材の両端部とを車体フレームに対して共締め構成とするとともに、前記サポート部材の中間部を後方にオフセットしたことにより、フローティングブッシュの内筒倒れを抑制してブッシュと取付部の剛性比を上げることができるので、相対的にブッシュの硬度を下げることで、操縦安定性の向上と乗心地・ドラミング性能の改善との相反する性能が確保できることはもとより、オフセット衝突時の左右荷重伝達部材として、非衝突側に荷重を伝達できる。さらに、前記オフセット近傍の車体フレームの曲折変形をより効果的に抑制して、軸圧壊の促進による効率的で安定した衝撃吸収を可能にする。
【０００９】
また、前記サポート部材の中間部を車体フロアに締結した場合は、車体フレームとフロアとが一体に連結されることになり、フロア振動と車体フレームの捩れとが互いに抑制され、乗心地の向上とドラミング発生の防止がより効果的になされる。さらに、前記サポート部材のサブフレームへの連結部に対して、サポート部材の車体フロアへの締結部が上下方向に僅かにオフセットして構成された場合は、前記互いの連結部と締結部との間の落差を必要最小限にて設けることで、車体フロア底面と車体フレーム底面との間の落差がある場合でも、サポート部材のフロア面への締結部の倒れを可及的に抑制することができる上に、サポート部材の重量増加を少しでも抑制することができる。そして、フロア高さの制約の中で排気管との干渉を避けるレイアウトの実現が可能となる。
【００１０】
さらにまた、前記サポート部材の車体フロアへの締結部に、スペアタイヤ吊設用ブラケットを共締めした場合は、後面衝突時に格納スペアタイヤが後方から押されると、スペアタイヤは車体フロアへの締結部を支点としてスペアタイヤ吊設用ブラケットが円弧状に動くことで下方へ脱落するので、衝撃吸収ストロークを阻害することがなく、車体による円滑な衝撃吸収が可能になる。また、前記サポート部材の車体フロアへの締結部に、乗員シート取付部を共締めした場合は、サポートにより補剛された乗員シート取付部が効果的に補強され、ベルトアンカ保持強度、シート保持強度が向上し、特に、３列シート車のシート取付部の強度向上に効果的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１は本発明のサブフレーム構造の１つの実施例を示す要部底面図、図２は図１のＡ−Ａ矢視図の側面図、図３はスペアタイヤの脱落状態を示す側面図、図４はシート取付部のサポート部材による補剛状態を示す斜視図、図５はフローティングブッシュによる各部材の取付状態を示す側面図である。本発明のサブフレーム構造の基本的な構成は、図１に示すように、車両の前後方向に延びる左右一対の車体フレーム１、２間をフローティングブッシュ４、５、６、７を介して連結されるサブレーム３を備え、フローティングブッシュ６、７間にサポート部材８を渡設したサブフレーム構造において、前記フローティングブッシュ６、７の筒部を介してサブフレーム３とサポート部材８の両端部とを車体フレーム１、２に対して共締め構成とするとともに、前記サポート部材８の中間部を後方にオフセット（Ｌ）したことを特徴とする。
【００１２】
図１の車体底面図に示すように、車両の前後方向に延びる左右一対の車体フレーム１、２間に、前部の左右フローティングブッシュ４、５および後部の左右フローティングブッシュ６、７を介して台形状のサブレーム３が連結される。このサブフレーム３には、懸架装置であるサスペンションの下端部を支持するサスペンションアームの基端部等が支持設置される。前記サブフレーム３の車体フレーム１、２に対する連結部のうち、後部の左右のフローティングブッシュ６、７に対してサポート部材であるサポートサブフレームリヤ８の両端部が共締め構成にて連結される。図５に示すように、車体フレーム２に対してサブフレーム３をフローティングブッシュ７を介して連結するに際して、ブッシュ内筒７Ａ内に連結ボルト７Ｃが挿通される。この連結ボルト７Ｃによりサポート部材であるサポートサブフレームリヤ８の端部が共締めされる。
【００１３】
両端部がサブフレーム３の車体フレーム１、２に対するフローティングブッシュ６、７に共締めされたサポートサブフレームリヤ８は、中間部に平面視で後方に向いたオフセット部が形成される。オフセット量がＬで示されている。オフセットされた中間部が、車体フロアＦの底部にブラケット等を介して締結ボルト等により締結される。これらの締結部が符号９、１０にて示されている。このような構成により、フローティングブッシュ６、７の内筒倒れを抑制してブッシュと取付部の剛性比を上げることができるので、相対的にブッシュの硬度を下げることで、操縦安定性の向上と乗心地・ドラミング性能の改善との相反する性能が確保できる。また、サポートサブフレームリヤ８がオフセット衝突時の左右荷重伝達部材として、非衝突側に荷重を伝達できる。さらに、前記オフセット近傍の距離Ｌの範囲にて車体フレーム１、２の曲折変形をより効果的に抑制して、軸圧壊の促進による効率的で安定した衝撃吸収を可能にする。
【００１４】
このように、前記サポートサブフレームリヤ８の中間部が締結部９、１０により車体フロアＦに締結されていることによって、車体フレーム１、２とフロアＦとが一体に連結されて、フロアＦの振動と車体フレーム１、２の捩れとが互いに抑制され、乗心地の向上とドラミング発生の防止がより効果的になされる。図２では、前記サポートサブフレームリヤ８のサブフレーム３への連結部６、７に対して、サポートサブフレームリヤ８の車体フロアＦへの締結部９、１０（図２では、車体フレーム２に対する連結部７および締結部１０のみが示されている）が上下方向に僅かにオフセット（オフセット量Ｍ）して構成される。これにより、前記互いの連結部６、７と締結部９、１０との間の落差Ｍを必要最小限にて設けることで、車体フロアＦ底面と車体フレーム１、２底面との間の落差がある場合でも、サポートサブフレームリヤ８のフロアＦ面への締結部９、１０の倒れを抑制することができる上に、サポートサブフレームリヤ８の重量増加を少しでも抑制することができる。
【００１５】
図３はスペアタイヤの脱落状態を示す側面図である。前記サポート部材であるサポートサブフレームリヤ８の中間部の車体フロアＦへの締結部９、１０（図３では、車体フレーム２に対する締結部１０のみが示されている）に、スペアタイヤＳＴの吊設用ブラケット１１の前端部を共締め構成とした。このように構成したことにより、後面衝突時に格納スペアタイヤＳＴが後方から押されると、スペアタイヤＳＴは車体フロアＦへの締結部１０を支点としてスペアタイヤ吊設用ブラケット１１が円弧状に動くことで下方へ脱落するので、格納スペアタイヤＳＴが衝撃吸収ストロークを阻害することがなく、車体フレーム２等による円滑かつ安定した衝撃吸収が可能になる。
【００１６】
図４はシート取付部のサポート部材による補剛状態を示す斜視図である。図では、車体フロアＦを介して表裏にシートＳとサポート部材であるサポートサブフレームリヤ８とが組み付けられる前の状態が示されている。サポートサブフレームリヤ８の車体フロアＦへの締結部９、１０に、乗員シートＳの取付部を共締めする。これにより、サポートサブフレームリヤ８により補剛された乗員シートＳの取付部が効果的に補強され、シート保持強度が向上し、図示省略のベルトアンカ保持部の強度も向上する。特に、フロアの長さが長くなり剛性低下が生じ易い３列シート車のシート取付部の強度向上に効果的である。
【００１７】
以上述べたように、サポート部材であるサポートサブフレームリヤ８を、サブフレーム３の車体フレーム１、２への連結部のフローティングブッシュ６、７間に渡設することによって、車体の剛性が高く、直進付近のリヤ追従性が向上する上、旋回操舵時の操縦安定性が向上する。しかも、過度入力時におけるステアリングの追従性・安定性も向上する。また、サポートサブフレームリヤ８の上下方向のオフセットがあまり大きいとサブフレーム３への連結部および車体フロアＦへの締結部における倒れが生じ易くなり、好ましくない。そして、サポートサブフレームリヤ８の中間部を前後方向のオフセットを設けて車体フロアＦに締結することによって、車体フレーム１、２とフロアＦとが一体に連結されて、フロアＦの振動と車体フレーム１、２の捩れとが互いに抑制され、乗心地の向上とドラミング発生の防止がより効果的になされるとともに、オフセット近傍の車体フレーム１、２の曲折変形をより効果的に抑制して、軸圧壊の促進による効率的で制御可能な安定した衝撃吸収を可能にすることとなった。
【００１８】
以上、本発明の各実施の形態について説明してきたが、本発明の趣旨の範囲内で、車体フレームの形状（車両前方に対して後方が狭く形成、フレームの断面形状、車体フレームに対するフローティングブッシュの設置形態等）、形式、サブレームの形状（台形、Ｘ字形、方形等）、形式およびその車体フレームへの連結形態（フローティングブッシュの内筒により共締め形態とするのが好適であるが、可能なら適宜の形態が採用され得る）、フローティングブッシュの形状、形式（内外筒間に介設されるゴムの特性等）、前後および上下方向のオフセット量およびそのオフセット形態（台形状、円弧状、Ｗ字形等）を含むサポート部材の形状、形式、サブフレームへの懸架装置の支持形態、フローティングブッシュへの筒部を介した車体フレームおよびサブフレームならびにサポート部材の共締め形態、サポート部材の中間部の車体フロアへの締結形態（適宜形状のブラケットを介したボルト締結、該ブラケットがスペアタイヤ吊設用ブラケット締結部を兼用してもよい）、サポート部材の車体フロアへの締結部におけるスペアタイヤ吊設用ブラケットおよび乗員シート取付部の共締め形態（車体フロアに締結ボルト挿入のための補強構造、例えば周縁リブの形成等を形成してもよい）、等については適宜選定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明のサブフレーム構造の１つの実施例を示す要部底面図である。
【図２】同、図１のＡ−Ａ矢視図の側面図である。
【図３】同、スペアタイヤの脱落状態を示す側面図である。
【図４】同、シート取付部のサポート部材による補剛状態を示す斜視図である。
【図５】同、フローティングブッシュによる各部材の取付状態を示す側面図である。
【図６】従来の車両の後部構造の平面および横断面図である。
【符号の説明】
【００２０】
１        左車体フレーム
２        右車体フレーム
３        サブフレーム
４        左前フローティングブッシュ
５        右前フローティングブッシュ
６        左後フローティングブッシュ
７        右後フローティングブッシュ
７Ａ        内筒
７Ｂ        外筒
７Ｃ        連結ボルト
８        サポートサブフレームリヤ（サポート部材）
９        左車体フロア締結部
１０        右車体フロア締結部
１１        スペアタイヤ吊設ブラケット
Ｆ        車体フロア
Ｍ        上下オフセット
Ｌ        前後オフセット
Ｓ        乗員シート
【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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