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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-12-09
(45)【発行日】2024-12-17
(54)【発明の名称】自動車のサブフレーム構造
(51)【国際特許分類】
B62D 21/00 20060101AFI20241210BHJP
【ＦＩ】
B62D21/00 A
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2021057945
(22)【出願日】2021-03-30
(65)【公開番号】P2022154759
(43)【公開日】2022-10-13
【審査請求日】2024-01-26
(73)【特許権者】
【識別番号】000003137
【氏名又は名称】マツダ株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】500213915
【氏名又は名称】株式会社ワイテック
(74)【代理人】
【識別番号】100094569
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 伸一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100059959
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 稔
(74)【代理人】
【識別番号】100067013
【弁理士】
【氏名又は名称】大塚 文昭
(74)【代理人】
【識別番号】100130937
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100128428
【弁理士】
【氏名又は名称】田巻 文孝
(72)【発明者】
【氏名】中倉 陽己
(72)【発明者】
【氏名】小宮 勝行
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼橋 一真
(72)【発明者】
【氏名】仁井 達也
(72)【発明者】
【氏名】中野 剛
【審査官】長谷井 雅昭
(56)【参考文献】
【文献】特開平０８－１６９３５９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－０５８８７７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－１７３０４７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－３４７３３８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－１２９３３５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６２Ｄ ２１／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
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、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を有し、
この後側クロスメンバ本体は、その車幅方向の左右両側で、それぞれ、左右両端部に向けて前後長さを拡大した拡大部分を有し、これらの拡大部分が上記一対のサイドメンバにそれぞれ結合され、
これらの結合部近傍において、上記後側クロスメンバ本体の下部に、前後の板状部材を互いに結合した一対の第２中空体が垂下するように結合され、これらの第２中空体にロアアームの取付部が設けられており、
上記第２中空体は、上記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上記サイドメンバの下方側から外側面側に回り込むと共に上記サイドメンバに結合され、さらに、上記サイドメンバの外側面の上方まで延長され、
上記第２中空体の上方まで延長された部分がリーディングアームの取付部を構成している、ことを特徴とする自動車のサブフレーム構造。
【請求項2】
上記第２中空体は、その前後長さが、上記後側クロスメンバ本体の上記拡大部分の前後長さより小さくなるよう形成されている、請求項１に記載の自動車のサブフレーム構造。
【請求項3】
上記第２中空体の上記サイドメンバの下方側から外側面側に回り込む部分は、前後の板状板材により中空体に形成され、その前後の板状部材の一方が上下に分割され、その分割された上側の板状部材が、上記サイドメンバの外側面の上方まで延長されて、上記リーディングアームの取付部におけるピボット支持部の一方を構成している、請求項１または請求項２に記載の自動車のサブフレーム構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
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。
【背景技術】
【0002】
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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００６－３４７３３８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
このような井桁状サブフレームでは、一般に、後側クロスメンバの車幅方向左右両側の下部にロアアームの取付部が設けられる。また、後側クロスメンバは前後の板状部材を互いに重ね合わせて中空体とする構成が一般的である。
【0005】
しかしながら、このような井桁状サブフレームでは、その剛性を確保するため、後方クロスメンバの板状部材の肉厚を高めたり、後方クロスメンバの両端部を拡幅してサイドメンバに結合するため、重量が増加しやすいという問題が生じる。
【0006】
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、井桁状のフレーム剛性を損なうことなく、後側クロスメンバを軽量化す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。
【課題を解決するための手段】
【0007】
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を有し、この後側クロスメンバ本体は、その車幅方向の左右両側で、それぞれ、左右両端部に向けて前後長さを拡大した拡大部分を有し、これらの拡大部分が一対のサイドメンバにそれぞれ結合され、これらの結合部近傍において、後側クロスメンバ本体の下部に、前後の板状部材を互いに結合した一対の第２中空体が垂下するように結合され、これらの第２中空体にロアアームの取付部が設けられており、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に結合され、さらに、サイドメンバの外側面の上方まで延長され、第２中空体の上方まで延長された部分がリーディングアームの取付部を構成している、ことを特徴としている。
【0008】
このように構成された本発明によれば、通常一体で構成される後側クロスメンバを、第１中空体である後側クロスメンバ本体による井桁形成部と、第２中空体によるアーム取付部とに機能を分離することにより、井桁状のフレーム剛性を損なうことなく、後側クロスメンバを軽量化することができる。
また、本発明によれば、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に結合され、さらに、サイドメンバの外側面の上方まで延長され、第２中空体の上方まで延長された部分がリーディングアームの取付部を構成している。
このように構成された本発明によれば、第２中空体とサイドメンバとの結合力を高めるとともに、上下のサスアーム（リーディングアームおよびロアアーム）の取付部を互いに連結するようにして剛性を高めることができる。
また、本発明によれば、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に結合され、さらに、サイドメンバの外側面の上方まで延長され、第２中空体の上方まで延長された部分がリーディングアームの取付部を構成している。
このように構成された本発明によれば、第２中空体とサイドメンバとの結合力を高めるとともに、上下のサスアーム（リーディングアームおよびロアアーム）の取付部を互いに連結するようにして剛性を高めることができる。
【0009】
また、本発明において、好ましくは、第２中空体は、その前後長さが、後側クロスメンバ本体の拡大部分の前後長さより小さくなるよう形成されている。
このように構成された本発明によれば、より効果的に、井桁状のフレーム剛性を損なうことなく、後側クロスメンバを軽量化することができる。
このように構成された本発明によれば、より効果的に、井桁状のフレーム剛性を損なうことなく、後側クロスメンバを軽量化することができる。
【0011】
また、本発明において、好ましくは、第２中空体のサイドメンバの下方側から外側面側に回り込む部分は、前後の板状板材により中空体に形成され、その前後の板状部材の一方が上下に分割され、その分割された上側の板状部材が、サイドメンバの外側面の上方まで延長されて、リーディングアームの取付部におけるピボット支持部の一方を構成している。
このように構成された本発明によれば、リーディングアームのピボット支持部の成形性と、回り込み部の剛性確保とを両立することができる。
このように構成された本発明によれば、リーディングアームのピボット支持部の成形性と、回り込み部の剛性確保とを両立することができる。
【発明の効果】
【0012】
本発明の自動車のサブフレーム構造によれば、井桁状のフレーム剛性を損なうことなく、後側クロスメンバを軽量化することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の実施形態による自動車のサブフレーム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る。
【図4】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る。
【図9】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る。
【図11】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る。
【図12】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。
【図13】本実施形態によるコントロールアームの取付ブラケットを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
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。
【0015】
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。
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。
【0016】
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。
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。
【0017】
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。
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。
【0018】
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。
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。
【0019】
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。
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。
【0020】
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。
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。
【0021】
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。
【0022】
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。
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。
【0023】
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）。
【0024】
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）。
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）。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
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）。
【0032】
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。
【0033】
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）。
【0034】
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。
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。
【0035】
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。
【0036】
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）。
【0037】
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。
【0038】
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）。
【0039】
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。
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。
【0040】
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。
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。
【0041】
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）。
【0042】
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。
【0043】
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。
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。
【0044】
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。
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。
【0045】
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。
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。
【0046】
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。
【0047】
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。
【0048】
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。
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。
【0049】
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。
【0050】
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。
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。
【0051】
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。
【0052】
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）。
【0053】
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。
【0054】
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）。
【0055】
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。
【0056】
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。
【0057】
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を有し、このリアクロスメンバ本体２１は、その車幅方向の左右両側で、それぞれ、左右両端部に向けて前後長さを拡大した拡大部分２２ｂを有し、これらの拡大部分２２ｂが一対のサイドクロスメンバ２４、２６にそれぞれ結合され、これらの結合部（開放端部２２ａ）近傍において、リアクロスメンバ本体２１の下部に、前後の板状部材１２３、１２４、２２３を互いに結合した一対の第２中空体２３が垂下するように結合され、これらの第２中空体２３にロアアーム７の取付部３４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２２を、第１中空体であるリアクロスメンバ本体２１による井桁形成部と、第２中空体２３によるアーム取付部とに機能を分離することにより、井桁状のフレーム剛性を損なうことなく、リアクロスメンバ２２を軽量化することができる。
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を有し、このリアクロスメンバ本体２１は、その車幅方向の左右両側で、それぞれ、左右両端部に向けて前後長さを拡大した拡大部分２２ｂを有し、これらの拡大部分２２ｂが一対のサイドクロスメンバ２４、２６にそれぞれ結合され、これらの結合部（開放端部２２ａ）近傍において、リアクロスメンバ本体２１の下部に、前後の板状部材１２３、１２４、２２３を互いに結合した一対の第２中空体２３が垂下するように結合され、これらの第２中空体２３にロアアーム７の取付部３４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２２を、第１中空体であるリアクロスメンバ本体２１による井桁形成部と、第２中空体２３によるアーム取付部とに機能を分離することにより、井桁状のフレーム剛性を損なうことなく、リアクロスメンバ２２を軽量化することができる。
【0058】
また、本実施形態において、第２中空体２３は、その前後長さが、リアクロスメンバ本体２１の拡大部分２２ｂの前後長さより小さくなるよう形成されているので、より効果的に、井桁状のフレーム剛性を損なうことなく、リアクロスメンバ２２を軽量化することができる。
【0059】
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に結合され、さらに、サイドクロスメンバ２４、２６の外側面の上方まで延長され、第２中空体２３の上方まで延長された部分（第２前側部材１２４）がリーディングアーム５の取付部３２を構成しているので、第２中空体２３とサイドクロスメンバ２４、２６との結合力を高めるとともに、上下のリーディングアーム５およびロアアーム７の取付部３２、３４を互いに連結するようにして剛性を高めることができる。
また、第２中空体２３の下方側から外側面側に回り込む部分は、前後の板状板材１２３、１２４、２２３により中空体に形成され、その前後の板状部材の一方の前側部材１２３、１２４が上下に分割され、その分割された上側の板状部材１２４が、サイドクロスメンバ２４、２６の外側面の上方まで延長されて、リーディングアーム５の取付部３２におけるピボット支持部の一方を構成しているので、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）３２の成形性と、回り込み部の剛性確保とを両立することができる。
なお、変形例として、後側部材２２３を上下に分割して、その分割した上方の部材でリーディングアーム５の取付座３２を構成するようにしてもよい。
また、第２中空体２３の下方側から外側面側に回り込む部分は、前後の板状板材１２３、１２４、２２３により中空体に形成され、その前後の板状部材の一方の前側部材１２３、１２４が上下に分割され、その分割された上側の板状部材１２４が、サイドクロスメンバ２４、２６の外側面の上方まで延長されて、リーディングアーム５の取付部３２におけるピボット支持部の一方を構成しているので、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）３２の成形性と、回り込み部の剛性確保とを両立することができる。
なお、変形例として、後側部材２２３を上下に分割して、その分割した上方の部材でリーディングアーム５の取付座３２を構成するようにしてもよい。
【符号の説明】
【0060】
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）
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）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】