JP7630128B2 - Automotive subframe structure - Google Patents
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Description
本発明は、自動車のサブフレーム構造に関し、特に、車両前後方向に延びる一対のサイドメンバ、および、この一対のサイドメンバを互いに連結するように車幅方向に延びる前後クロスメンバにより井桁状に構成された自動車のサブフレーム構造に関する。 The present invention relates to a subframe structure for an automobile, and in particular to a subframe structure for an automobile that is configured in a lattice shape with a pair of side members extending in the fore-and-aft direction of the vehicle and front and rear cross members extending in the width direction of the vehicle to connect the pair of side members to each other.
従来、マルチリンク式サスペンション装置として、5本のIリンクを備え、その各リンクの車体側の端部が、車体に取り付けられるサブフレームに連結され、各リンクの車輪側の端部が、車輪を支持するホイールサポートに連結されたものが知られている。このようなマルチリンク式サスペンションのサブフレームとして、一対のサイドメンバと前後のクロスメンバとで井桁状にフレームを構成したものが知られている(たとえば、特許文献1)。 Conventionally, a multi-link suspension system has been known that has five I-links, with the vehicle body end of each link connected to a subframe attached to the vehicle body, and the wheel end of each link connected to a wheel support that supports the wheel. A subframe for such a multi-link suspension is known to have a frame formed in a lattice pattern with a pair of side members and front and rear cross members (for example, see Patent Document 1).
このような5本リンクサスペンションでは、各アームの機能上、ロアアームとコントロールアームを他のアームより長いアームとすることが有効であり、そのため、ロアアームおよびコントロールアームのサブフレームへの連結位置は、後側クロスメンバの左右両端部より車幅方向中央寄りに設定され、そのような位置に各アームの取付部が設けられる。ここで、ロアアームは、車輪から大きな入力を受けるので、クロスメンバ自体で支持するように、クロスメンバを構成する中空体部材にアーム支持部を設け、車輪からの入力が比較的小さいコントロールアームは、クロスメンバの後面に、アーム支持部としてのブラケットを設けて軸支する構成が考えられる。 In this type of five-link suspension, it is effective for the lower arm and control arm to be longer than the other arms in terms of the function of each arm, and for this reason the connection points of the lower arm and control arm to the subframe are set closer to the center in the vehicle width direction than both the left and right ends of the rear cross member, and the mounting parts of each arm are provided at such positions. Here, since the lower arm receives a large input from the wheels, an arm support part can be provided in the hollow member that makes up the cross member so that it is supported by the cross member itself, and the control arm, which receives a relatively small input from the wheels, can be supported by a bracket provided on the rear surface of the cross member as an arm support part.
さらに、コントロールアームの機能上、その軸支ボルトをカムボルトとして、トー角の調整機能を持たせることがある。この場合、トー角を調整するために、軸支ボルトにアクセスできるようにサブフレームを形成する必要がある。しかしながら、クロスメンバを構成する中空体部材にアクセス孔を形成すると、クロスメンバの剛性が低下してしまう、という問題がある。 Furthermore, depending on the function of the control arm, the support bolt may be used as a cam bolt to adjust the toe angle. In this case, it is necessary to form a subframe that allows access to the support bolt in order to adjust the toe angle. However, forming an access hole in the hollow member that constitutes the cross member creates the problem of reducing the rigidity of the cross member.
そこで、本発明は、上述した問題を解決するためになされたものであり、クロスメンバの剛性を低下させずにコントロールアームの軸支ボルトへのアクセス用の開口部を設けることができる自動車のサブフレーム構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and aims to provide an automobile subframe structure that can provide an opening for accessing the control arm pivot bolt without reducing the rigidity of the cross member.
上述した課題を解決するために、本発明は、車幅方向左右両側でそれぞれ車両前後方向に延びる一対のサイドメンバと、この一対のサイドメンバを互いに連結するように車幅方向に延びる前側クロスメンバおよび後側クロスメンバとにより井桁状に構成された自動車のサブフレーム構造であって、後側クロスメンバは、前後の板状部材を互いに結合した第1中空体で構成される後側クロスメンバ本体と、この後側クロスメンバ本体の左右両端側の下部にそれぞれ結合された、前後の板状部材を互いに結合した一対の第2中空体とを有し、この一対の第2中空体にロアアームの車体側の端部の軸支部が形成され、一対の第2中空体の後側の板状部材の後面部には、それぞれ、コントロールアームの取付用ブラケットが取付けられ、これらの取付用ブラケットには、一対の第2中空体の後側の板状部材の後面部から離間した位置にコントロールアームの車体側の端部の一方の軸支部が形成され、一対の第2中空体の後側の板状部材の後面部には、コントロールアームの車体側の端部の他方の軸支部が形成され、一方の軸支部および他方の軸支部により、コントロールアームの車体側の端部が軸支されるようになっており、取付用ブラケットの一方の軸支部には、車輪のトー角を調整可能にコントロールアームを軸支する軸支ボルトが取り付けられ、一対の第2中空体の前側の板状部材の上縁部には、それぞれ、コントロールアームの一方の軸支部および他方の軸支部の前方の位置に開口部が形成され、前面視で、これらの開口部内に軸支ボルトが設けられるよう、軸支ボルトが、一方の軸支部から他方の軸支部を介して開口部に向けて前方に延びる、ことを特徴としている。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an automobile subframe structure configured in a criss-cross shape by a pair of side members extending in the fore-and-aft direction of the vehicle on both the left and right sides of the vehicle width direction, and a front cross member and a rear cross member extending in the vehicle width direction so as to connect the pair of side members to each other, wherein the rear cross member has a rear cross member main body composed of a first hollow body connecting front and rear plate-like members to each other, and a pair of second hollow bodies connecting front and rear plate-like members to each other, which are respectively connected to the lower parts of both the left and right ends of the rear cross member main body, and a support portion for the vehicle body side end of the lower arm is formed in the pair of second hollow bodies, and a mounting bracket for a control arm is attached to each of the rear surface portions of the rear plate-like members of the pair of second hollow bodies, and these mounting brackets are provided with a pair of mounting brackets for mounting the rear side of the pair of second hollow bodies. one support portion of the vehicle body side end of the control arm is formed at a position spaced from the rear surface portion of the plate-like member of the pair of second hollow bodies, the other support portion of the vehicle body side end of the control arm is formed on the rear surface portion of the rear plate-like member of the pair of second hollow bodies, and the vehicle body side end of the control arm is supported by the one support portion and the other support portion; a support bolt that supports the control arm so that the toe angle of the wheel can be adjusted is attached to one support portion of the mounting bracket; openings are formed in the upper edge portions of the front plate-like members of the pair of second hollow bodies, respectively, at positions forward of the one support portion and the other support portion of the control arm , and the support bolt extends forward from the one support portion via the other support portion toward the opening so that the support bolt is provided within these openings in a front view.
このように構成された本発明によれば、第2中空体の後側の板状部材にコントロールアームの取付部(他方の軸支部および取付用ブラケットの一方の軸支部)を設け、第2中空体の前側の板状部材には、アーム取付部の前後方向に一致する位置に開口部が形成されており、前面視において開口部内に軸支ボルトが設けられているので、そのような開口部からコントロールアームの軸支ボルト(トー角を調節するカムボルトなどの締結部材)へアクセスが可能となる。このように、井桁フレームの主要部材である第1中空体(後側クロスメンバ本体)に開口部を形成せずに、第2中空体に開口部を形成している。したがって、クロスメンバの剛性を低下させずにコントロールアームの軸支ボルトへのアクセス用の開口部を設けることができる。 According to the present invention configured in this manner, the mounting portion of the control arm (the other pivot portion and one pivot portion of the mounting bracket) is provided on the rear plate member of the second hollow body, and an opening is formed on the front plate member of the second hollow body at a position that coincides with the front-rear direction of the arm mounting portion, and a pivot bolt is provided within the opening in a front view, so that the pivot bolt of the control arm (a fastening member such as a cam bolt that adjusts the toe angle) can be accessed from the opening. In this way, an opening is formed in the second hollow body without forming an opening in the first hollow body (rear cross member main body), which is a main member of the lattice frame. Therefore, an opening for accessing the pivot bolt of the control arm can be provided without reducing the rigidity of the cross member.
また、本発明において、好ましくは、第2中空体は、後側クロスメンバ本体の下部との結合部から車幅方向外方に向けてサイドメンバの下方側から外側面側に回り込むと共にサイドメンバの外側面の上方まで延長され、第2中空体は、上縁部に形成された開口部に対して、その車幅方向内側部分が第1中空体に結合され、その車幅方向外側部分が、サイドメンバに結合されている。
このように構成された本発明によれば、第2中空体を井桁形状フレームの剛性向上に貢献させることができる。
In addition, in the present invention, preferably, the second hollow body extends from the joint with the lower part of the rear cross member main body, around from the lower side of the side member to the outer surface side and outward in the vehicle width direction, and above the outer surface of the side member, and the second hollow body has an inner portion in the vehicle width direction joined to the first hollow body and an outer portion in the vehicle width direction joined to the side member, with respect to an opening formed in the upper edge part.
According to the present invention configured in this manner, the second hollow body can contribute to improving the rigidity of the lattice-shaped frame.
本発明の自動車のサブフレーム構造によれば、クロスメンバの剛性を低下させずにコントロールアームの軸支ボルトへのアクセス用の開口部を設けることができる。 The subframe structure of the present invention allows for the provision of openings for accessing the control arm pivot bolts without reducing the rigidity of the cross member.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態による自動車のサブフレーム構造を説明する。 The following describes an embodiment of the subframe structure for an automobile according to the present invention with reference to the attached drawings.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
先ず、図1乃至図3により、本発明の実施形態による自動車のサブフレーム構造の全体構成を説明する。図1乃至図3は、本発明の実施形態による自動車の後輪サスペンション装置1(以下、単にリアサスペンションという)を自動車の左右両側の後輪にそれぞれ適用した実施形態を示し、図1は、本発明の実施形態による自動車のサブフレーム構造を適用した自動車のリアサスペンションアッセンブリの斜視図であり、図2は、図1に示すリアサスペンションアッセンブリの上面図であり、図3は、図1に示すリアサスペンションアッセンブリの後面図である。
本実施形態の自動車(車両)は、図示しないが、車体前部のエンジンルームにエンジンを搭載し、車体後部にディファレンシャルを配設して車軸(図示せず)により後輪2を駆動するようにした後輪駆動車である。
図1乃至図3に示すように、後輪サスペンション装置1のリアサスペンションアッセンブリは、左右一対のリアサスペンションが連結されたサブフレーム3を備えている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, the overall configuration of an automobile subframe structure according to an embodiment of the present invention will be described with reference to Figures 1 to 3. Figures 1 to 3 show an embodiment in which an automobile rear wheel suspension device 1 (hereinafter simply referred to as a rear suspension) according to an embodiment of the present invention is applied to the rear wheels on both the left and right sides of an automobile, Figure 1 is a perspective view of an automobile rear suspension assembly to which the automobile subframe structure according to the embodiment of the present invention is applied, Figure 2 is a top view of the rear suspension assembly shown in Figure 1, and Figure 3 is a rear view of the rear suspension assembly shown in Figure 1.
The automobile (vehicle) of this embodiment is a rear-wheel drive vehicle having an engine mounted in an engine compartment at the front of the vehicle body (not shown), a differential disposed at the rear of the vehicle body, and
As shown in FIGS. 1 to 3, a rear suspension assembly of a rear wheel suspension device 1 includes a
まず、リアサスペンションの概略構成を説明する。
本実施形態のリアサスペンションは、独立した5本のIリンク4~8によって後輪2のホイールサポート10を車体に対しストローク可能に連結したマルチリンク式のものである。リアサスペンション装置1は、仮想的に上方のアームを構成する前側のアッパリンク(アッパアーム)4、および、後側のリーディングリンク(リーディングアーム)5と、仮想的に下方のアームを構成する前側のトレーリングリンク(トレーリングアーム)6、および、後側のロアリンク(ロアアーム)7と、仮想キングピン軸IK(図5参照)周りの後輪2の回動変位を規制するトーコントロールリンク(トーコントロールアーム)8とを備えている。アッパアーム4、リーディングアーム5、トレーリングアーム6およびロアアーム7は、それぞれ車体側の連結部(44、52、60、68)を中心に上下に揺動することによって、ホイールサポート10及び後輪2が所定の軌跡に沿って上下にストロークするようになっている。
First, the general configuration of the rear suspension will be described.
The rear suspension of this embodiment is of a multi-link type in which a
また、そのような後輪2のストロークを許容しながら、同時に所定の付勢力及び減衰力を付与するための、コイルバネ12およびダンパ14を備えた緩衝装置16が設けられている。この緩衝装置16は、コイルバネ12とダンパ14とがほぼ同軸に配置された上下方向に長い円筒形状を有し、その上端部が車体に取り付けられている。緩衝装置16の下端部は、ロアアーム7に枢着されている。
また、サスペンション装置1には、左右のロアアーム7を連結するように延びるスタビライザーバー18が回動可能に取り付けられている。
In addition, a
In addition, a
次に、本実施形態によるサブフレーム3の概略構成を説明する。
サブフレーム3は、主に4つの鋼板製フレームを平面視で矩形枠状/井桁状に組み合わせて形成されており、それぞれ車幅方向に延びるフロントクロスメンバ(前側クロスメンバ)20およびリアクロスメンバ(後側クロスメンバ)22と、それらの左右両側の端部同士を連結するように車体の左右両側において車体前後方向に延びる一対のサイドクロスメンバ(サイドメンバ)24、26を備えている。
Next, a schematic configuration of the
The
まず、本実施形態のフロントクロスメンバ20は、上下の板状部材120、220を互いに接合した閉断面の中空体として構成され、車両上方から見て、直線状に車幅方向に延び、その車幅方向の左右両端部/開放端部20aにおいて、それぞれ左右のサイドクロスメンバ24、26の各前端側の箇所に結合されている。
フロントクロスメンバ20は、図1および図2に示すように、車両前後方向で見ると、その長手方向の中央部分が左右両端部よりも上方に位置するように全体に湾曲するアーチ形状に形成されている。
First, the
As shown in Figures 1 and 2, when viewed in the vehicle fore-and-aft direction, the
また、フロントクロスメンバ20は、図2に示すように、車両上方から見ると、その長手方向の中央部分が直線状に延びると共に、その中央部分から左右両端部20aに向かうほど前後長さが拡大するように延びている。より詳細には、上方から見ると、フロントクロスメンバ20の前端縁が直線状に車幅方向に延び、かつ、その後端縁の中央部分が直線状に車幅方向に延びると共に後端縁の左右両側部分が中央部分よりも後方に位置するよう湾曲して車幅方向に延びている。
左右両側において前後長さが拡大した部分20bは、閉断面の開放端部20aを含み、図1および図2に示すように、各開放端部20aがサイドメンバ24、26の各前端側の箇所にそれぞれ結合(溶接接合)されている。
2, when viewed from above the vehicle, the
The
また、フロントクロスメンバ20の左右両端側には、それぞれサイドクロスメンバ24、26との結合部(開放端部20a)に近接した位置、かつ、サイドクロスメンバ24、26の上方側および下方側に、それぞれ、アッパアーム4の取付座(ピボット軸支部)28およびトレーリングアーム6の取付座(ピボット軸支部)30が設けられている(図4乃至図6参照)。左右両側の取付座28には、それぞれ、アッパアーム4の車体側の端部が連結され、左右両側の取付座30には、それぞれ、トレーリングアーム6の車体側の端部が連結されている。
At the left and right ends of the
次に、本実施形態のリアクロスメンバ22は、井桁状のサブフレーム3の一部を構成するリアクロスメンバ本体21と、主にロアアームを支持する役割を有する左右のリアクロスメンバ下方部(垂下部)23とを有し、車両上方から見て、車幅方向の左右両端部/開放端部22aにおいて、それぞれ左右のサイドクロスメンバ24、26の各前端側の箇所に結合されている。
リアクロスメンバ本体21は、前後の板状部材121、221を互いに接合した閉断面の中空体として構成され、車両上方から見て、その長手方向の中央部分がほぼ直線状に形成されると共に、その車幅方向の左右両側で、各両端部に向かうほど前後長さが拡大した拡大部分22bが形成されている。これらの拡大部分22bの開放端部22aが、サイドクロスメンバ24、26の各後端側の箇所にそれぞれ結合(溶接接合)されている。本実施形態では、このような構成により、リアクロスメンバ22自体およびサブフレーム3の剛性を確保するようにしている。
また、リアクロスメンバ本体21は、図3に示すように、車両後方から見ると、その長手方向の中央部分が左右両端部よりも下方に位置するように全体に湾曲するアーチ形状に形成されている。
Next, the
The rear cross member
As shown in FIG. 3, when viewed from the rear of the vehicle, the rear
また、リアクロスメンバ下方部23は、前後の3つの板状部材123、124、223(図5参照)を互いに接合した閉断面の中空体として構成されている。リアクロスメンバ下方部23は、サイドクロスメンバ24、26の車幅方向内方かつ近傍の位置で、リアクロスメンバ本体21の下部に結合(溶接接合)され、かつ、サイドクロスメンバ24、26の車幅方向外方側まで延びて、サイドクロスメンバ24、26の下方面および外方面に結合(溶接接合)されている(図7~図11参照)。
The rear cross member
リアクロスメンバ22の左右両端側には、サイドクロスメンバ24、26の上方側および下方側に、それぞれ、リーディングアーム5の取付座(ピボット軸支部)32およびロアアーム7の取付座(ピボット軸支部)34が設けられている(図4、図5参照)。左右両側の取付座32には、それぞれ、リーディングアーム5の車体側の端部が連結され、左右両側の取付座34には、それぞれ、ロアアーム7の車体側の端部が連結されている。
本実施形態では、リアクロスメンバ下方部23の下端部が、ロアアーム7の取付座34として形成され、また、リアクロスメンバ下方部23の上端部は、リーディングアーム5の取付座32の一部として形成されている(図9、図10参照)。
At both left and right ends of the
In this embodiment, the lower end of the rear cross member
また、リアクロスメンバ下方部23の後面23bには、上方から見て、各サイドクロスメンバ24、26の車幅方向内方の位置、かつ、後方から見て、各サイドクロスメンバ24、26の斜め下方の位置に、トーコントロールアーム8の取付座(ピボット軸支部)36が設けられている。左右両側の取付座36には、それぞれ、トーコントロールアーム8の車体側の端部が連結されている。
Mounting seats (pivot support parts) 36 for the
次に、左右のサイドクロスメンバ24、26は、それぞれ、車両上方から見て、その長手方向の中央部分が前後端部に比べて車幅方向内方に位置するよう湾曲するとともに、側面視では、後端部から前端部にわたって車両前方に斜め下方に延びている(図5参照)。これらのサイドクロスメンバ24、26の前側部分には、上述した取付座28、30が設けられ、その後側部分には、上述した取付座32、34が設けられている。
Next, the left and right
また、サイドクロスメンバ24、26には、サブフレーム3全体を車体に弾性支持させるための弾性マウント38、40が設けられている、これらの弾性マウント38、40は、各サイドクロスメンバ24、26の前端部および後端部の計4箇所に設けられている。各弾性マウント38、40は、上下方向に軸線を有する円筒形状を有し、各サイドクロスメンバ24、26に形成された凹部に取り付けられている。各サイドクロスメンバ24、26において、各弾性マウント38、40は、車両上方から見て、前端部の弾性マウント38と後端部の弾性マウント40とを結ぶ直線が、車体前後方向の中心線CL(図2にのみ示す)とほぼ平行になるように配置される。
In addition, the
各弾性マウント38、40には、「すぐり」と言われる所定の空隙が形成され、各弾性マウント38、40は、その軸線に対して、前後方向と左右方向とで硬さ(所定のたわみ量(mm)を生じさせる荷重(N)の大きさで示される特性)が異なるよう形成されている。各弾性マウント38、40は、いずれも、車両前後方向の硬さに対して車幅方向の硬さが大きくなるような向きとなるよう、サイドクロスメンバ24、26に取り付けられている。
Each
次に、図4乃至図6により、車両左側のリアサスペンション装置1について、各アーム4~8の配置構成およびサブフレーム3のアーム支持構成を説明する。図4は、本実施形態による車両左側のリアサスペンションの上面図であり、図5は、図4のリアサスペンションの左側面図であり、図6は、図4のリアサスペンションの正面図である。車両右側のリアサスペンション装置1は、車両左側のリアサスペンション1と同じ構成を有しているので、以下では、その説明を省略する。
Next, the arrangement of the arms 4-8 and the arm support configuration of the
まず、図4乃至図6に示すように、アッパアーム4は、その車体側の端部が弾性ブッシュ(ゴム製のブッシュであり、以下、「ブッシュ」という)42を介してサイドクロスメンバ24(26)のピボット軸支部28に連結されている。アッパアーム4は、車両上方から見て、車体側の連結部44から車幅方向外方に向かうほど徐々に後方に位置するように後傾して延びている。車輪側の連結部46では、アッパアーム4の車輪側の端部がブッシュ48を介してホイールサポート10に連結されている。
First, as shown in Figures 4 to 6, the upper arm 4 has its end on the vehicle body side connected to the
アッパアーム4のピボット軸支部28は、サイドクロスメンバ24、26に基部が溶接された対向する2つの板状部材で構成され、これらの板状部材により、アッパアーム4の車体側のピボット部が軸支されている(図4乃至図6参照)。
The
次に、リーディングアーム5は、その車体側の端部がブッシュ50を介して上述したピボット軸支部32に連結されている。リーディングアーム5は、車両上方から見て、車体側の連結部52から車幅方向外方に向かうほど徐々に前方に位置するように前傾して延びている。車輪側の連結部54では、リーディングアーム5の車輪側の端部がブッシュ56を介してホイールサポート10に連結されている。
Next, the leading
リーディングアーム5のピボット軸支部32は、対向する2つの板状部材で構成され、本実施形態では、その一方が、上述したリアクロスメンバ下方部23の上端部(板状部材124)であり、他方が、サイドクロスメンバ24、26に基部が溶接された板状部材である(図4、図5参照)。
The
このように、2本の上方のアーム4、5は、車両上方から見て、車体外方側に向かって互いに接近するように配置されている。
本実施形態では、車体側の各ブッシュ42、50および車輪側の各ブッシュ48、56にピロボールジョイントを採用している。
In this manner, the two
In this embodiment, pillow ball joints are used for the
次に、トレーリングアーム6は、その車体側の端部がブッシュ58を介して上述したピボット軸支部30に連結されている。トレーリングアーム6は、車両上方から見て、車体側の連結部60から車幅方向外方に向かうほど徐々に後方に位置するように後傾して延びている。車輪側の連結部62では、トレーリングアーム6の車輪側の端部がブッシュ64を介してホイールサポート10に連結されている。
Next, the trailing
トレーリングアーム6のピボット軸支部30は、2つの対向するL字状の側面部材を互いに溶接した断面コの字状のアーム支持ブラケット30であり、対向する側面部により、トレーリングアーム6の車体側のピボット部が軸支されている(図5、図6参照)。
The
次に、ロアアーム7は、その車体側の端部がブッシュ66を介して上述したピボット軸支部34に連結されている。ロアアーム7は、車両上方から見て、車体側の連結部68から車幅方向外方に向かうほど徐々に前方に位置するように前傾して延びている。車輪側の連結部70では、トレーリングアーム6の車輪側の端部がブッシュ72を介してホイールサポート10に連結されている。
Next, the
ロアアーム7のピボット軸支部34は、上述したリアクロスメンバ下方部23の下端部であり、その下端部の前後の板状部材123、223により、ロアアーム7の車体側のピボット部が軸支されている(図5参照)。
The
このように、2本の下方のアーム6、7は、車両上方から見て、車幅方向外方に向かって互いに接近するように配置されており、主にこの配置によって、後輪2には、制動時などに路面G(図3参照)からの制動力が後輪2に作用すると、その車両後方への変位に伴い幾何学的にトーインが付与され(前後力コンプライアンスステア)、また、旋回時に後輪2に横力が加わると、主に下方のアーム6、7の各ブッシュ56、64が撓むことにより、後輪2がトーインの向きに変化するようになっている(横力コンプライアンスステア)。
本実施形態では、車体側の各ブッシュ58、66および車輪側の各ブッシュ64、72にピロボールジョイントを採用している。
In this way, the two
In this embodiment, pillow ball joints are used for the
次に、トーコントロールアーム8は、その車体側の端部がブッシュ74を介して上述したピボット軸支部36に連結されている。トーコントロールアーム8は、車両上方から見て、車体側の連結部76から車幅方向外方に向かうほど徐々に前方に位置するように前傾して延びている。車輪側の連結部78では、トレーリングアーム6の車輪側の端部がブッシュ80を介してホイールサポート10に連結されている。
本実施形態では、車体側のブッシュ74および車輪側のブッシュ80にピロボールジョイントを採用している。
Next, the
In this embodiment, pillow ball joints are used for the
トーコントロールアーム8のピボット軸支部36は、プレス成形で一体的に形成された断面コの字状のアーム支持ブラケット37を有している。ピボット軸支部36は、このアーム支持ブラケット37の軸支部と、前後方向に対向する位置に形成された、リアクロスメンバ下方部23側の軸支部とで構成され、そのような2つの対向する軸支部により、コントロールアーム8の車体側のピボット部が軸支されている(図3、図5参照)。
The pivot
ここで、リアサスペンションには、アッパアーム4の仮想延長線とリーディングアーム5の仮想延長線との交点と、トレーリングアーム6の仮想延長線とロアアーム7の仮想延長線との交点とを上下に結ぶ仮想キングピン軸IK(図5参照)が形成される。この仮想キングピン軸は、後輪2の操向方向(トー方向)への回動の瞬間回転中心である。
Here, in the rear suspension, a virtual kingpin axis IK (see Figure 5) is formed that vertically connects the intersection of the virtual extension line of the upper arm 4 with the virtual extension line of the
次に、図4乃至図6により、ホイールサポート10の構成および各アームの取付構成を説明する。
まず、図4乃至図6に示すように、ホイールサポート10には、その中央部に、ハブ82が取り付けられると共に、車軸(図示せず)が貫通する開口部84が形成されている。
また、ホイールサポート10には、開口部84より車両前方側の部分に、車幅方向内方に突出する前方縦壁部86が形成され、この前方縦壁部86に、アッパアーム4、リーディングアーム5およびトレーリングアーム6が連結されている。図6に示すように、この前方縦壁部86の外縁には補強リブ86aが形成されている。
また、ホイールサポート10には、開口部84の下方部分に、車幅方向内方に突出する下方縦壁部88が形成され、この下方縦壁部88にロアアーム7が連結されている。
さらに、ホイールサポート10には、開口部84より車両後方側の部分(車軸より車両後方側の部分)に、車幅方向内方に突出する後方縦壁部90が形成され、この後方縦壁部90にトーコントロールアーム8が連結されている。
Next, the structure of the
First, as shown in FIGS. 4 to 6, the
Further, the
Further, the
Furthermore, the
次に、図7乃至図12により、リアクロスメンバ22のサイドクロスメンバ24、26への結合構造を説明する。図7は、本実施形態による自動車のサブフレームにおける車両左側のリアクロスメンバの構造を示す、図3と同様に示す一部拡大後面図であり、図8は、図7に示すリアクロスメンバを車両斜め後方から見た斜視図であり、図9は、本実施形態による車両左側のサブフレーム構造を示す左側面図であり、図10は、図9に示す車両左側のサブフレーム構造を車両斜め前方から見た斜視図であり、図11は、リアクロスメンバのサイドクロスメンバへの結合構造を示す正面図であり、図12は、本実施形態によるリアクロスメンバのロアアーム取付部およびコントロールアーム取付部を示す左側面部分断面図である。
まず、図7および図11に示すように、リアクロスメンバ本体21の左右両側の下部に、リアクロスメンバ下方部23が設けられている。
リアクロスメンバ下方部23は、主に、図10および図11に示すように、前方側かつ下方側の第1の板状部材(第1前側部材)123と、前方側かつ上方側の第2の板状部材(第2前側部材)124と、図7乃至図9に示すように、後方側の板状部材(後側部材)223とで構成されている。
Next, the joining structure of the
First, as shown in FIGS. 7 and 11 , rear cross member
The rear cross member
まず、図7乃至図9により、リアクロスメンバ下方部23の後側部材223の構成を説明する。
後側部材223には、リアクロスメンバ本体21の後面21aの下縁部に結合される上縁部分23dと、その上縁部分23dに対して、リアクロスメンバ本体21の後面21aより車両前方側に位置する段差部分23e(特に図9参照)とが形成されている。後側部材223の上縁部分23dは、図中符号Wで示す溶接ラインに沿って、リアクロスメンバ本体21の後面21aに溶接されている。また、後側部材223の下端部、すなわち、段差部分23eの下方には、図7乃至図9に示すように、ロアアーム7のピボット軸支部34が設けられている。
First, the configuration of the
The
また、後側部材223の後面(リアクロスメンバ下方部23の後面23b)には、図7乃至図9に示すように、上述したトーコントロールアーム8のピボット軸支部36が設けられている。このピボット軸支部36は、断面コの字状のアーム支持ブラケット37を含み、このアーム支持ブラケット37は、上面部37a、下面部37bおよび後面部37cを有し、その基部37dが、後側部材223の後面23bに結合(溶接接合)されている。本実施形態では、上面部37aが、車幅方向外方に向かうほど上方に位置するよう形成され、下面部37bが、ほぼ水平方向に延びるよう形成され、これにより、ブラケット37は、車幅方向外方に向けて上下方向長さが拡大するよう、後面視で三角形状に形成されている。
As shown in Figs. 7 to 9, the rear surface of the rear member 223 (
図7および図8に示すように、ブラケット37は、上面部37aの基部37d、および、下面部37bの基部37dに沿った溶接ラインWで、後側部材223の後面23bに溶接されている。また、これらの溶接ラインWにより、ブラケット37は、リアクロスメンバ下方部23の上縁部分23dと段差部分23eとにまたがるように、後側部材223に溶接されている。
7 and 8, the
次に、アーム支持ブラケット37の後面部37cの車幅方向外方側の端部には、ピボット部の一方の軸支部(ブラケット側軸支部)37eが形成されている。他方、特に図9に示すように、この軸支部37eの前方側の対向する位置において、後側部材223の上述した段差部分23eには、ピボット部の他方の軸支部(クロスメンバ側軸支部)23c(図9、図12参照)が形成され、このような2つの対向する軸支部37e、23cにより、コントロールアーム8の車体側の軸支ボルト39を含むピボット部が軸支されている。
また、特に図12に示すように、本実施形態では、トーコントロールアーム8の軸支ボルト39をカムボルトとして、トーコントロールアーム8に後輪2のトー角の調整機能を持たせている。そのため、アーム支持ブラケット37の軸支部37eには、そのようなカムボルト39を挿通する孔部が形成されると共に、偏心の度合い(トー角の調節度合い)を示す目盛りが付された偏心指標板41(図8参照)が取り付けられている。
Next, one of the pivot support parts (bracket side support part) 37e of the pivot part is formed on the end part on the vehicle width direction outer side of the
12 in particular, in this embodiment, the
次に、アーム支持ブラケット37の上面部37aおよび下面部37bには、軸支部37eの上方および下方においてそれぞれ車幅方向外方に開口する開口部37fが形成され、また、ブラケット37の軸支部37eの近傍には、リブ37gが形成されている。
Next, the
次に、図9乃至図11により、リアクロスメンバ下方部23の前側部材123、124の構成を説明する。
まず、図9乃至図11に示すように、リアクロスメンバ下方部23は、前方側かつ下方側の第1前側部材123と、前方側かつ上方側の第2前側部材124とを有している。
第1前側部材123は、リアクロスメンバ本体21の下部との結合部23aから車幅方向外方に向けて、サイドクロスメンバ24(26)の下方側から外側面側に回り込むように形成されている。
Next, the configuration of the
First, as shown in FIGS. 9 to 11, the rear cross member
The first
第1前側部材123の上縁部には、作業者がトー角調節用のカムボルト39にアクセス可能となるよう、開口部23fが形成されている。すなわち、本実施形態では、図11に示すように、車両前方から見て、開口部23f内にカムボルト39が設けられるようにしている。
An
次に、第1前側部材123は、開口部23fより車幅方向外方の上縁部が、サイドクロスメンバ24(26)の下面から側面にかけて溶接されている(溶接ラインW参照)。さらに、第1前側部材123は、その車幅方向内方の上縁部が、リアクロスメンバ本体21の下部に溶接され(溶接ラインW参照)、その車幅方向外方の端縁部が、上述した後側部材223の車幅方向外方の端縁部に溶接されている(溶接ラインW参照)。
Next, the upper edge of the first
次に、上方に設けられる第2前側部材124は、第1前側部材123をサイドクロスメンバ24(26)の外側面の上方まで延長する延長部として構成されると共に、上述したリーディングアーム5の取付座32において、ピボット軸を軸支する対向する板状部材の一方を構成している。
Next, the second
第2前側部材124は、その車幅方向外方の端縁部が、上述した後側部材223の車幅方向外方の端縁部に溶接されている(溶接ラインW参照)。さらに、第2前側部材124は、上述した取付座32のアーム支持剛性を確保するように、サイドクロスメンバ24(26)の側面および上面に溶接されている(溶接ラインW参照)。さらに、第2前側部材124の下縁部が、第1前側部材123の車幅方向外方の端縁部に溶接されている(溶接ラインW参照)。
The second
次に、上述したように構成された前側部材123、124および後側部材223で構成されるリアクロスメンバ下方部23は、特に図8および図10に示すように、その前後長さが、リアクロスメンバ本体21の前後長さの拡大部分(左右両端部におけるサイドクロスメンバ24(26)への結合部分)22bの前後長さより小さくなるよう形成されている。
Next, the rear cross member
次に、図13および図14に示すように、アーム支持ブラケット37は、板状の鋼板部材をプレス成形したものであり、上述した上面部37a、下面部37b、後面部37c、基部37dおよび軸支部37eを有し、また、ブラケット37には、開口部37fおよびリブ37gが形成されている。
Next, as shown in Figures 13 and 14, the
次に、本実施形態の作用効果を説明する。
本実施形態によれば、リアクロスメンバ22は、前後の板状部材121、221を互いに結合した第1中空体で構成されるリアクロスメンバ本体21と、このリアクロスメンバ本体21の左右両端側の下部にそれぞれ結合された、前後の板状部材123、124)、223を互いに結合した一対のリアクロスメンバ下方部(第2中空体)23とを有し、一対のリアクロスメンバ下方部23の後側の板状部材223の後面部23bには、それぞれ、コントロールアーム8の取付部36が設けられ、これらの取付部36には、後輪2のトー角を調整可能にコントロールアーム8を軸支する軸支ボルト39が取り付けられ、一対のリアクロスメンバ下方部23の前側の板状部材123、124の上縁部には、それぞれ、コントロールアーム8の取付部36の前方の位置に開口部23fが形成され、前面視で、これらの開口部23f内に軸支ボルト3が設けられている。
このように構成された本実施形態によれば、リアクロスメンバ下方部(第2中空体)23の後側の板状部材233にコントロールアーム8の取付部36を設け、リアクロスメンバ下方部23の前側の板状部材123、124には、アーム取付部36の前後方向に一致する位置に開口部23fが形成されており、前面視において開口部23f内に軸支ボルト39が設けられているので、そのような開口部23fからコントロールアーム8の軸支ボルト(トー角を調節するカムボルトなどの締結部材)39へアクセスが可能となる。このように、井桁フレームの主要部材であるリアクロスメンバ本体(第1中空体)21に開口部23fを形成せずに、リアクロスメンバ下方部(第2中空体)23に開口部23fを形成している。したがって、クロスメンバの剛性を低下させずにコントロールアームの軸支ボルトへのアクセス用の開口部を設けることができる。
Next, the effects of this embodiment will be described.
According to this embodiment, the
According to the present embodiment configured as described above, the mounting
また、本実施形態において、第2中空体23は、リアクロスメンバ本体21の下部との結合部23aから車幅方向外方に向けてサイドクロスメンバ24、26の下方側から外側面側に回り込むと共にサイドクロスメンバ24、26の外側面の上方まで延長され、リアクロスメンバ下方部23は、その上縁部に形成された開口部23fに対して、その車幅方向内側部分が第1中空体21に結合され、その車幅方向外側部分が、サイドクロスメンバ24、26に結合されているので、第2中空体23を井桁形状フレームの剛性向上に貢献させることができる。
In addition, in this embodiment, the second
1 自動車のサスペンション装置/リアサスペンションアッセンブリ
2 後輪
3 サブフレーム
4 アッパアーム
5 リーディングアーム
6 トレーリングアーム
7 ロアアーム
8 トーコントロールアーム(コントロールアーム)
10 ホイールサポート
16 緩衝装置
18 スタビライザーバー(スタビライザーリンク)
20 フロントクロスメンバ
21 リアクロスメンバ本体(第1中空体)
21a 後面
22 リアクロスメンバ
22a 両端部/左右開放端部
22b 拡大部分
23 リアクロスメンバ下方部(第2中空体)
23a 結合部
23b 後面
23c クロスメンバ側軸支部
23d 上縁部分
23e 段差部分
23f リアクロスメンバ下方部23の前面開口部
24、26 サイドクロスメンバ(サイドメンバ)
32 リーディングアーム5のピボット軸支部(ピボット支持部)
34 ロアアーム7のピボット軸支部(ピボット支持部)
37 トーコントロールアーム8の支持ブラケット
37a、37b、37c 上面部、下面部、後面部
37d 基部
37e ブラケット側軸支部
37f 開口部
37g リブ
39 軸支ボルト/カムボルト
41 偏心指標板
123 リアクロスメンバの前側下方の板状部材(第1前側部材)
124 リアクロスメンバの前側上方の板状部材(第2前側部材)
223 リアクロスメンバの後側の板状部材(後側部材)
IK 仮想キングピン軸
W 溶接ライン(溶接線)
1 Automobile suspension device/
10
20
21a: rear surface 22:
23a:
32 Pivot support part (pivot support part) of leading
34 Pivot shaft support portion (pivot support portion) of
37
124: Front upper plate member of rear cross member (second front member)
223 Rear plate member of rear cross member (rear member)
IK Virtual kingpin axis W Welding line (welding line)
Claims (2)
上記後側クロスメンバは、前後の板状部材を互いに結合した第1中空体で構成される後側クロスメンバ本体と、この後側クロスメンバ本体の左右両端側の下部にそれぞれ結合された、前後の板状部材を互いに結合した一対の第2中空体とを有し、この一対の第2中空体にロアアームの車体側の端部の軸支部が形成され、
上記一対の第2中空体の後側の板状部材の後面部には、それぞれ、コントロールアームの取付用ブラケットが取付けられ、これらの取付用ブラケットには、上記一対の第2中空体の後側の板状部材の後面部から離間した位置に上記コントロールアームの車体側の端部の一方の軸支部が形成され、上記一対の第2中空体の後側の板状部材の後面部には、上記コントロールアームの車体側の端部の他方の軸支部が形成され、上記一方の軸支部および上記他方の軸支部により、上記コントロールアームの車体側の端部が軸支されるようになっており、上記取付用ブラケットの上記一方の軸支部には、車輪のトー角を調整可能に上記コントロールアームを軸支する軸支ボルトが取り付けられ、
上記一対の第2中空体の前側の板状部材の上縁部には、それぞれ、上記コントロールアームの上記一方の軸支部および上記他方の軸支部の前方の位置に開口部が形成され、前面視で、これらの開口部内に上記軸支ボルトが設けられるよう、上記軸支ボルトが、上記一方の軸支部から上記他方の軸支部を介して上記開口部に向けて前方に延びる、ことを特徴とする自動車のサブフレーム構造。 A subframe structure for an automobile is configured in a lattice shape by a pair of side members extending in a front-rear direction of the vehicle on both left and right sides in a vehicle width direction, and a front cross member and a rear cross member extending in the vehicle width direction so as to connect the pair of side members to each other,
The rear cross member has a rear cross member body composed of a first hollow body formed by joining front and rear plate-like members together, and a pair of second hollow bodies formed by joining front and rear plate-like members together, which are respectively joined to the lower parts of both left and right ends of the rear cross member body, and a support portion for the vehicle body side end of the lower arm is formed in the pair of second hollow bodies,
A mounting bracket for a control arm is attached to each of the rear surface portions of the rear plate-like member of the pair of second hollow bodies, and one of the support portions for the vehicle body side end of the control arm is formed on each of the mounting brackets at a position spaced from the rear surface portion of the rear plate-like member of the pair of second hollow bodies, and the other of the support portions for the vehicle body side end of the control arm is formed on the rear surface portion of the rear plate-like member of the pair of second hollow bodies, such that the vehicle body side end of the control arm is supported by the one support portion and the other support portion, and a support bolt for supporting the control arm so as to adjust the toe angle of the wheel is attached to the one support portion of the mounting bracket ,
A subframe structure for an automobile, characterized in that an opening is formed in the upper edge portion of the front plate-shaped member of the pair of second hollow bodies, respectively, at a position forward of the one support portion and the other support portion of the control arm , and the support bolt extends forward from the one support portion via the other support portion toward the opening so that the support bolt is provided within these openings when viewed from the front.
上記第2中空体は、上記上縁部に形成された開口部に対して、その車幅方向内側部分が上記第1中空体に結合され、その車幅方向外側部分が、上記サイドメンバに結合されている、請求項1に記載の自動車のサブフレーム構造。 the second hollow body extends from a joint portion with the lower portion of the rear cross member body outward in the vehicle width direction, around from the lower side of the side member to the outer surface side, and up to an upper portion of the outer surface of the side member,
2. The subframe structure for an automobile as described in claim 1, wherein the second hollow body has an inner portion in the vehicle width direction connected to the first hollow body and an outer portion in the vehicle width direction connected to the side member with respect to an opening formed in the upper edge portion.
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