(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体フレームにより支持される車両用サブフレームの組付け構造において、該サブフレームを、車幅方向に延びる前，後クロスパイプと車両前後方向に延びる左，右サイドパイプとを第１接合部位にて溶接接合し、上記前，後クロスパイプ又は左，右サイドパイプにマウント部材支持パイプを第２接合部位にて溶接接合するとともに、該マウント部材支持パイプに上記車体フレームに取付けられる円筒状のマウント部材を軸芯を上下方向に向けて第３接合部位にて溶接接合してなるものとし、車幅方向，車両前後方向，上下方向のうちの少なくとも一方向における上記マウント部材２０の位置を調整可能とする公差吸収構造を上記第１〜第３接合部位に採用し、上記公差吸収構造は、上記第１〜第３接合部位における一方のパイプの、他方のパイプが接合されるパイプ接合部を上記調整方向に延びる直線状に形成し、上記他方のパイプの、上記パイプ接合部に溶接接合される端面に、該パイプ接合部の外周面に沿う円弧状をなし、かつ上記調整方向に摺動可能のガイド面を形成して構成されていることを特徴とする車両用サブフレームの組付け構造。
【請求項２】
請求項１において、上記左，右サイドパイプの上記マウント部材支持パイプ接合部を車両前後方向に直線状に形成することにより、上記第２接合部位が上記マウント部材の車両前後方向位置を調整可能とする前後公差吸収構造となっており、上記マウント部材の上記マウント部材支持パイプ接合部を上下方向に直線状に形成することにより、上記第３接合部位が上記マウント部材の上下方向位置を調整可能とする上下公差吸収構造となっていることを特徴とする車両用サブフレームの組付け構造。
【請求項３】
請求項２において、上記前，後クロスパイプの上記左，右サイドパイプ接合部を車幅方向に直線状に形成することにより、上記第１接合部位が上記マウント部材の車幅方向位置を調整可能とする車幅公差吸収構造となっていることを特徴とする車両用サブフレームの組付け構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車体フレームにより支持される車両用サブフレームの組付け構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車においては、エンジン，サスペンション，ステアリングギヤボックス等をサブフレームを介して車体フレームにより支持する場合がある。このようなサブフレームとして、従来、例えば、図８に示すように、各コーナ部に車体取付け穴５２が形成された平面視ロ字状のアッパパネル５０と、同じく取付け穴５２が形成されたロアパネル５１とを最中状に重ね合せ、スポット溶接により結合してなる板金タイプのもの、あるいは、図９に示すように、鋼管製の左, 右のサイドパイプ６０の両端部に車体取付け穴６３ａが形成された板金製取付けブラケット６３をアーク溶接により結合し、該左, 右のサイドパイプ６０，６０の後端間にクロスパイプ６１を接合するとともに、前端間に板金製のクロスメンバ６２を接合してなる板金と鋼管との組合わせタイプのものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の板金タイプのものでは、上記アッパパネル，ロアパネルの各単品での取付け穴の精度は得られるものの、スポット溶接後の取付け穴の位置にずれが生じ易く、車体フレームへの組付け精度が悪化し、場合によっては手直しを必要する場合があり生産効率が低下するという問題がある。
【０００４】
また上記従来の板金，鋼管組合わせタイプのものでは、サイドパイプ間にクロスパイプをアーク溶接で接合する際に上記取付けブラケットの取付け穴の位置がずれ易く、この場合にも車体フレームへの組付け精度が悪化するという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記従来の状況に鑑みてなされたもので、車体フレームへの組付け精度を向上できる車両用サブフレームの組付け構造を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、車体フレームにより支持される車両用サブフレームの組付け構造において、該サブフレームを、車幅方向に延びる前，後クロスパイプと車両前後方向に延びる左，右サイドパイプとを第１接合部位にて溶接接合し、上記前，後クロスパイプ又は左，右サイドパイプにマウント部材支持パイプを第２接合部位にて溶接接合するとともに、該マウント部材支持パイプに上記車体フレームに取付けられる円筒状のマウント部材を軸芯を上下方向に向けて第３接合部位にて溶接接合してなるものとし、車幅方向，車両前後方向，上下方向のうちの少なくとも一方向における上記マウント部材２０の位置を調整可能とする公差吸収構造を上記第１〜第３接合部位に採用し、上記公差吸収構造は、上記第１〜第３接合部位における一方のパイプの、他方のパイプが接合されるパイプ接合部を上記調整方向に延びる直線状に形成し、上記他方のパイプの、上記パイプ接合部に溶接接合される端面に、該パイプ接合部の外周面に沿う円弧状をなし、かつ上記調整方向に摺動可能のガイド面を形成して構成されていることを特徴としている。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１において、上記左，右サイドパイプの上記マウント部材支持パイプ接合部を車両前後方向に直線状に形成することにより、上記第２接合部位が上記マウント部材の車両前後方向位置を調節可能とする前後公差吸収構造となっており、上記マウント部材の上記マウント部材支持パイプ接合部を上下方向に直線状に形成することにより、上記第３接合部位が上記マウント部材の上下方向位置を調節可能とする上下公差吸収構造となっていることを特徴としている。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項２において、上記前，後クロスパイプの上記左，右サイドパイプ接合部を車幅方向に直線状に形成することにより、上記第１接合部位が上記マウント部材の車幅方向位置を調節可能とする車幅公差吸収構造となっていることを特徴としている。
【０００９】
【発明の作用効果】
本発明に係る組付け構造によれば、第１〜第３接合部位において、マウント部材の車幅方向，車両前後方向，上下方向の少なくとも１つの位置を調節可能に構成したので、マウント部材の車体フレーム取付け位置に対する公差を吸収することができ、マウント部材の車体フレームへの組付け精度を向上できる効果がある。その結果、従来の取付け位置のずれによる手直しを不要にでき、生産効率を向上できる。
【００１０】
請求項２の発明では、第２接合部位を前後方向公差吸収構造とし、第３接合部位を上下方向公差吸収構造としたので、マウント部材の車両前後方向位置，上下方向位置の精度を高めることができる。
【００１１】
また請求項３の発明では、さらに第１接合部位を車幅方向公差吸収構造としたので、マウント部材の車幅方向，前後方向，及び上下方向の位置精度を向上でき、より一層車体フレームへの組付け精度を向上できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１ないし図５は、本発明の一実施形態（第１実施形態）による車両用サブフレームの組付け構造を説明するための図であり、図１，図２，図３はそれぞれサブフレームの平面図，正面図，側面図、図４はサブフレームを支持する車体フレームの側面図、図５は支持パイプ，マウント部材の組付け状態を示す正面図である。
【００１３】
図において、１は自動車の前部車体を構成する車体フレームであり、該車体フレーム１の前方には車幅方向Ｗに延びるフロントバンパ１ａが配設され、上方にはエンジンルームを開閉するフード１ｄが配設されており、左右側方には前輪１ｃが配設されている。なお、１ｂはヘッドライトである。
【００１４】
上記車体フレーム１は車体前後方向Ｌに延びる矩形閉断面をなす左, 右のサイドメンバ２，２の前端部に車幅方向Ｗに延びる矩形閉断面をなすフロントクロスメンバ３の左，右端部を結合するとともに、後端部に横断面逆ハット状のリヤクロスメンバ４の左，右端部を結合した概略構造のものである。
【００１５】
側方から見て、上記サイドメンバ２は略直線状に延びる直線部２ａと該直線部２ａの後端から斜め下方に傾斜する傾斜部２ｂとからなり、該傾斜部２ｂの下端部に上記リヤクロスメンバ４が接続されている。
【００１６】
上記車体フレーム１の下方にはサブフレーム５が懸吊支持されている。このサブフレーム５は、車幅方向Ｗに延びる前，後一対のクロスパイプ６，７を車両前後方向Ｌに間隔をあけて配置し、該各クロスパイプ６，７の左, 右側部に車両前後方向Ｌに延びる左, 右対称のサイドパイプ８，８を平面視で大略ロ字形状をなすように配置して構成されている。この各クロスパイプ６，７及び各サイドパイプ８，８は真円状の鋼管製のものである。
【００１７】
上記前クロスパイプ６は、平面視（図１参照）で略弓形状をなすように折り曲げ形成されており、正面視（図２参照）で中央部分が少し上方に膨出するように折り曲げ形成されている。この前クロスパイプ６の両端面にはサイドパイプ８の外周面に沿う形状の円弧面６ａ，６ａが切り欠き形成されている。
【００１８】
また上記後クロスパイプ７は、平面視で直線をなすように、かつ正面視で上記前クロスパイプ６に沿うように中央部が上方に屈曲形成されている。この後クロスパイプ７の両端面には上記サイドパイプ８の外周面に沿う形状の円弧面７ａ，７ａが切り欠き形成されている。
【００１９】
平面視で、上記左, 右のサイドパイプ８の前半部８ａは車両前後方向Ｌに直線状に形成されており、後半部８ｂは前半部８ａに対して内側に少し傾斜するように屈曲形成されている。この左, 右前半部８ａに上記前クロスパイプ６の円弧面６ａ，６ａが当接され、また左, 右後半部８ｂに上記後クロスパイプ７の円弧面７ａ，７ａが当接されており、この各当接部分がアーク溶接により接合されている。この左, 右サイドパイプ８，８の車幅寸法は予め設定された前，後クロスパイプ６，７の長さ寸法により決定されている。
【００２０】
上記左, 右の後半部８ｂの後端部にはそれぞれ板金製のサスペンションブラケット１０が配設されている。このサスペンションブラケット１０はアッパブラケット１１とロアブラケット１２とを両者１１，１２の間に上記サイドパイプ８を挟み込んで溶接により一体化した構造となっている。
【００２１】
上記サスペンショブラケット１０の後端部には車体取付け孔１０ａが形成され、該取付け孔１０ａに挿入されたボルト１３によりサスペンションブラケット１０は上記リヤクロスメンバ４に固定されている（図４参照）。また上記サスペンションブラケット１０の外端部には不図示のサスペンション装置の後側サスペンションアームを支持する支持孔１０ｂが形成されている。
【００２２】
また上記左, 右のサイドパイプ８の前半部８ａにはサスペンションサポートブラケット１４がアーク溶接により接合されており、該サポートブラケット１４には上記サスペンション装置の前側サスペンションアームを支持する支持孔１４ａが形成されている。
【００２３】
上記前，後のクロスパイプ６，７には大略箱状に形成された板金製の支持ブラケット１５，１６が両パイプ６，７に架け渡して溶接により接合されており、この両ブラケット１５，１６により前，後クロスパイプ６，７同士の結合強度，剛性の向上が図られている。この各支持ブラケット１５，１６には不図示のステアリングギヤボックス等が取付け固定されている。
【００２４】
上記車体フレーム１には不図示の横置きエンジンユニットが搭載されており、該エンジンユニットの左, 右側壁は円筒ブッシュ（不図示）を介して左, 右のサイドメンバ２に弾性支持され、後側壁は同じく円筒ブッシュを介して上記前，後クロスパイプ６，７により弾性支持されている。
【００２５】
上記左, 右のサイドパイプ８の前半部８ａのサポートブラケット１４の後方には斜め上方車外側に延びる車体取付けパイプ（マウント部材支持パイプ）１８，１８の下端部が接続されている。この車体取付けパイプ１８は鋼管製のものであり、該取付けパイプ１８の下端面には上記前半部８ａの外周面に沿う円弧状のガイド面１８ａが切り欠き形成されており、該取付けパイプ１８は前半部８ａに沿って前後方向Ｌへの摺動可能となっている。これにより取付けパイプ１８と前半部８ａとの第２接合部位は、該取付けパイプ１８を前半部８ａに沿って車両前後方向Ｌに摺動させることにより上記車体フレーム１のＬ方向における組付け公差を吸収する前後方向公差吸収構造となっており、この前後方向公差を吸収した状態でサイドパイプ８に取付けパイプ１８がアーク溶接により接合されている。
【００２６】
上記車体取付けパイプ１８の上端部には円筒状のマウント部材２０が軸線を上下方向Ｈに向けて接続されている。このマウント部材２０はゴム部材２１を介在させて上記サイドメンバ２にボルト２２により固定されている。
【００２７】
上記取付けパイプ１８の上端部にはマウント部材２０の上下移動を許容するガイド面１８ｂが切り欠き形成されており、これによりマウント部材２０と取付けパイプ１８との第３接合部位は、マウント部材２０をガイド面１８ｂに沿って上下方向Ｈに摺動させることにより上記車体フレーム１のＨ方向における組付け公差を吸収する上下方向公差吸収構造となっており、この状態で取付けパイプ１８にマウント部材２０がアーク溶接により接合されている。
【００２８】
次に本実施形態の作用効果について説明する。
本実施形態のサブフレーム５を製作するには、前，後クロスパイプ６，７を治具等に位置決め固定し、該前，後クロスパイプ６，７の各円弧面６ａ，７ａに左, 右のサイドパイプ８，８を当接させ、この状態でアーク溶接する。これにより左, 右のサイドパイプ８，８の車幅寸法Ｗが決定される。
【００２９】
次に、左, 右のサイドパイプ８の前半部８ａに車体取付けパイプ１８を配置し、該パイプ１８のガイド１８ａ面を前半部８ａに当接させた状態で前後方向Ｌにずらせて車体フレーム１に対するＬ方向の公差を吸収し、この状態で取付けパイプ１８をサイドパイプ８に仮溶接する。
【００３０】
次いで、マウント部材２０を取付けパイプ１８のガイド面１８ｂに当接させた状態で上下方向Ｈに移動させて車体フレーム１に対するＨ方向の公差を吸収し、この状態でマウント２０を取付けパイプ１８に仮溶接する。このようにして左, 右マウント部材２０のサイドメンバ２への取付け位置を決定し、しかる後取付けパイプ１８，マウント部材２０をアーク溶接により接合する。
【００３１】
このように本実施形態によれば、左, 右のサイドパイプ８，８の前半部８ａを前後方向Ｌに直線状に形成し、車体取付けパイプ１８の下端面に前半部８ａの外周面に沿うガイド面１８ａを形成したので、取付けパイプ１８を前半部８ａに対して前後方向Ｌに移動させることにより上記車体フレーム１への組付け公差を容易に吸収することができ、取付けパイプ１８の車体フレーム１に対するＬ方向の組付け精度を向上できる。
【００３２】
また上記車体取付けパイプ１８の上端部にマウント部材２０の上下方向Ｈの移動を許容するガイド面１８ｂを形成したので、マウント部材２０を取付けパイプ１８に対して上下方向Ｈに移動させることにより上記車体フレーム１への組付け公差を容易に吸収することができ、マウント部材２０の車体フレーム１に対するＨ方向の組付け精度を向上できる。このようにしてマウント部材２０の車両前後方向位置及び上下方向位置の精度を容易確実に向上でき、生産効率を向上できるとともにコストを低減できる。
【００３３】
図６及び図７は、本発明の第２実施形態による車両用サブフレームの組付け構造を説明するための図であり、図６はサブフレームの概略斜視図、図７（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ組付け手順を示す概略図である。図中、図１と同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００３４】
本実施形態のサブフレーム３０は、車幅方向Ｗに延びる前，後クロスパイプ３１，３２の間に前後方向Ｌに延びる左, 右対称のサイドパイプ３３，３３を平面視ロ字状なすように接続し、各サイドパイプ８の前，後部にそれぞれ取付けパイプ１８を接続するとともに、該各取付けパイプ１８にマウント部材２０を接続して構成されており、基本的な構造は上記第１実施形態と略同様である。
【００３５】
また、上記取付パイプ１８とサイドパイプ３３との第２接合部位は、取付けパイプ１８をサイドパイプ３３に対して前後方向Ｌに移動可能として前後方向公差吸収構造となっており、さらにマウント部材２０と取付けパイプ１８との第３接合部位はマウント部材２０を取付けパイプ１８に対して上下方向Ｈに移動可能として上下方向公差吸収構造となっており、この点においては上記第１実施形態と同様である。
【００３６】
そして本実施形態では、上記前クロスパイプ３１，及び左, 右のサイドパイプ３３はそれぞれＷ方向，Ｌ方向に直線状に形成されており、上記左, 右のサイドパイプ３３，３３の前端面には前クロスパイプ３１の外周面に沿う円弧状のガイド面３３ａ，３３ａが形成され、各サイドパイプ３３は前クロスパイプ３１に沿って車幅方向Ｗに摺動可能となっている。これによりサイドパイプ３３と前クロスパイプ３１との第１接合部位は、サイドパイプ３３を前クロスパイプ３１に沿って車幅方向Ｗに摺動させることにより上記車体フレーム１のＷ方向における組付け公差を吸収する車幅方向公差吸収構造となっており、この車幅方向公差を吸収した状態で前クロスパイプ３１に左，右サイドパイプ３３がアーク溶接により接合されている。
【００３７】
本実施形態によれば、マウント部２０を取付けパイプ１８に対して上下方向Ｈに移動可能とし、該取付けパイプ１８をサイドパイプ３３に対して前後方向Ｌに移動可能とし、さらにサイドパイプ３３を前クロスパイプ３１に対して車幅方向Ｗに移動可能としたので、車体フレーム１に対するＨ，Ｌ，Ｗ方向の組付け精度を向上でき、生産効率を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態による車両用サブフレームの組付け構造を説明するための平面図である。
【図２】上記サブフレームの正面図である。
【図３】上記サブフレームの側面図である。
【図４】上記サブフレームを支持する車体フレームの側面図である。
【図５】上記サブフレームの組付け手順を説明するための正面図である。
【図６】本発明の第２実施形態による車両用サブフレームの組付け構造を説明するための概略斜視図である。
【図７】上記サブフレームの組付け手順を示す図である。
【図８】従来の板金タイプのサブフレームを示す平面図である。
【図９】従来の板金と鋼管との組合わせタイプのサブフレームを示す平面図である。
【符号の説明】
１                  車体フレーム
５，３０            サブフレーム
６，３１            前クロスパイプ
７，３２            後クロスパイプ
８，３３            左, 右サイドパイプ
１８                車体取付けパイプ（マウント部材支持パイプ）
１８ａ，１８ｂ      ガイド面
２０                マウント部材
Ｌ                  車両前後方向
Ｗ                  車幅方向
Ｈ                  上下方向
【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】
0003877035.tif 000008
【図８】
0003877035.tif 000009
【図９】
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