JP2004338706A - 自動車のサブフレーム、自動車及び自動車のサブフレームの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 能率良く製作することができ、且つ、優れた寸法精度を有するサブフレーム及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】 本発明のサブフレームS1は、互いに離間して対向状に配置された一対のフレームユニット10を備える。各フレームユニット10は、棒状材からなる中間部材12の両端部に、他の部材と連結される継手部16を有する端部部材15が、摩擦熱を利用した固相接合によってそれぞれ接合されることにより、構成されている。そして、両フレームユニット10、10間に配置された連結フレーム30Fの両端部に、前記フレームユニット10がそれぞれ連結されている。
【選択図】 図１

Description

この発明は、自動車のサブフレーム、自動車及び自動車のサブフレームの製造方法に関する。

自動車において、サスペンション装置、ディファレンシャル装置、ステアリング装置、エンジン等は、一般に、フロントサブフレームやリヤサブフレーム等のサブフレームにより支持されている。

このサブフレームは、これを取り付ける車種に応じて様々な形状に形成されており、例えば略井桁状に形成されたものが知られている。このサブフレームは、互いに離間して対向状に配置された一対のサイドメンバと、同じく互いに離間して配置された一対のクロスメンバーとを備えている。各サイドメンバ又は各クロスメンバの両端部には、他の部材と連結される継手部（例：ブッシュ装着用ブラケット部）がそれぞれ設けられている。

而して、このサブフレームにおいては、その全体を鋳造によって一体に製造する場合には、大型の金型が必要となるので、金型の製造コストが高く付いてしまい、その結果、サブフレームの製造コストも高く付くという難点があった。

そこで、このような難点を解消するため、従来、サブフレームを構成部材ごとに分割し、各構成部材を個別に製作したのち、これら構成部材を接合一体化するによってサブフレームを組立製作する方法が知られている（例えば特許文献１−３参照。）。
特開２００２−３３７７２１号公報（第４頁、第２−３図） 特開２００２−３３７７２２号公報（第４−５頁、第２−４図） 特開２００２−３３７７２３号公報（第５頁、第２−３図）

しかしながら、従来、構成部材同士の接合は、ＭＩＧ、ＴＩＧ、レーザビーム溶接等の溶融溶接によって行われていたため、溶接に伴う変形が大きく、組立後においてサブフレームの寸法精度が悪くなるという難点があった。殊に近年、サブフレームの寸法精度についての要求が厳しくなっており、例えばサイドメンバ又はクロスメンバの両端部に設けられた両継手部間のピッチ（間隔）について厳格な寸法精度が要求されている。そのため、従来のサブフレームの製造方法によれば、溶接後において必ずサブフレームに対して矯正加工を施さなければならず、サブフレームの製作作業能率が悪かった。

この発明は、上述した技術背景に鑑みてなされたもので、その目的は、優れた寸法精度を有し、且つ能率良く製作することができる自動車のサブフレーム、これを備えた自動車及び前記サブフレームの製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は以下の手段を提供する。

［１］ 互いに離間して対向状に配置された一対のフレームユニットを備え、前記両フレームユニットがこれらの間に配置された連結フレームを介して互いに連結された自動車のサブフレームにおいて、前記フレームユニットは、棒状材からなる中間部材の両端部に、他の部材と連結される継手部を有する端部部材が、摩擦熱を利用した固相接合によってそれぞれ接合されることにより、構成されていることを特徴とする自動車のサブフレーム。

［２］ 前記フレームユニットにおいて、前記中間部材の両端面にはそれぞれ凹部が設けられており、前記中間部材の両端面の凹部に、前記端部部材に設けられた嵌合凸部がそれぞれ嵌合されるとともに、この各嵌合部に前記固相接合として摩擦撹拌接合が施されている前項１記載の自動車のサブフレーム。

［３］ 前記フレームユニットにおいて、前記中間部材の両端部の外周面がそれぞれ断面円形状に形成されている前項１又は２記載の自動車のサブフレーム。

［４］ 前記フレームユニットにおいて、
前記中間部材の両端部がそれぞれ真直に形成されるとともに、該中間部材の長さ方向中間部が屈曲している前項１〜３のいずれか１項記載の自動車のサブフレーム。

［５］ 前記中間部材は棒状中空材からなる前項１〜４のいずれか１項記載の自動車のサブフレーム。

［６］ 前記中間部材及び前記端部部材のうち少なくとも一方が軽金属製である前項１〜５のいずれか１項記載の自動車のサブフレーム。

［７］ 前記連結フレームとして、棒状材からなる第２中間部材の両端部に、前記フレームユニットと連結される連結部材が、摩擦熱を利用した第２固相接合によってそれぞれ接合されることにより、構成された連結フレームユニットが用られている前項１〜６のいずれか１項記載の自動車のサブフレーム。

［８］ 前記連結フレームユニットの両連結部材に、前記フレームユニットが機械的結合手段によってそれぞれ連結されている前項７記載の自動車のサブフレーム。

［９］ 前記連結フレームユニットにおいて、前記第２中間部材の両端面にはそれぞれ第２凹部が設けられており、前記第２中間部材の両端面の第２凹部に、前記連結部材に設けられた第２嵌合凸部がそれぞれ嵌合されるとともに、この各嵌合部に前記第２固相接合として摩擦撹拌接合が施されている前項７又は８記載の自動車のサブフレーム。

［１０］ 前記連結フレームユニットにおいて、前記第２中間部材の両端部の外周面がそれぞれ断面円形状に形成されている前項７〜９のいずれか１項記載の自動車のサブフレーム。

［１１］ 前記連結フレームユニットにおいて、前記第２中間部材の両端部がそれぞれ真直に形成されるとともに、該第２中間部材の長さ方向中間部が屈曲している前項７〜１０のいずれか１項記載の自動車のサブフレーム。

［１２］ 前記第２中間部材は棒状中空材からなる前項７〜１１のいずれか１項記載の自動車のサブフレーム。

［１３］ 前記第２中間部材及び前記連結部材のうち少なくとも一方が軽金属製である前項７〜１２のいずれか１項記載の自動車のサブフレーム。

［１４］ 前項１〜１３のいずれか１項記載のサブフレームが搭載されていることを特徴とする自動車。

［１５］ 互いに離間して対向状に配置された一対のフレームユニットを備え、前記両フレームユニットがこれらの間に配置された連結フレームを介して互いに連結される自動車のサブフレームの製造方法において、棒状材からなる中間部材の両端部に、他の部材と連結される継手部を有する端部部材を、摩擦熱を利用した固相接合によってそれぞれ接合することにより、フレームユニットを製作する、フレームユニットの製作工程と、連結フレームの両端部に前記フレームユニットをそれぞれ連結する、フレームユニットの連結工程と、を含んでいることを特徴とする自動車のサブフレームの製造方法。

［１６］ 前記フレームユニットの製作工程において、前記中間部材の両端面にはそれぞれ凹部が設けられており、前記中間部材の両端面の凹部のうちいずれか一方に、前記端部部材に設けられた嵌合凸部を嵌合させたのち、この嵌合部に前記固相接合として摩擦撹拌接合を施す前項１５記載の自動車のサブフレームの製造方法。

［１７］ 前記フレームユニットの製作工程において、前記中間部材の両端面にはそれぞれ凹部が設けられており、全長に亘って真直に形成された前記中間部材の両端面の凹部に、前記端部部材に設けられた嵌合凸部をそれぞれ嵌合させたのち、この両嵌合部に前記固相接合として摩擦撹拌接合を同時に施す前項１５記載の自動車のサブフレームの製造方法。

［１８］ 前記中間部材の両端部の外周面がそれぞれ断面円形状に形成されている前項１５〜１７のいずれか１項記載の自動車のサブフレームの製造方法。

［１９］ 前記フレームユニットの製作工程において、全長に亘って真直に形成された前記中間部材の両端部に、前記端部部材を前記固相接合によってそれぞれ接合し、次いで、前記中間部材の長さ方向中間部だけを屈曲させる前項１５〜１８のいずれか１項記載の自動車のサブフレームの製造方法。

［２０］ 前記中間部材は棒状中空材からなる前項１５〜１９のいずれか１項記載の自動車のサブフレームの製造方法。

［２１］ 前記中間部材及び前記端部部材のうち少なくとも一方が軽金属製である前項１５〜２０のいずれか１項記載の自動車のサブフレームの製造方法。

［２２］ さらに、棒状材からなる第２中間部材の両端部に、前記フレームユニットと連結される連結部材を、摩擦熱を利用した第２固相接合によってそれぞれ接合することにより、前記連結フレームとして連結フレームユニットを製作する、連結フレームユニットの製作工程を含んでいる前項１５〜２１のいずれか１項記載の自動車のサブフレームの製造方法。

［２３］ 前記フレームユニットの連結工程において、前記連結フレームユニットの両連結部材に、前記フレームユニットを機械的結合手段によってそれぞれ連結する前項２２記載の自動車のサブフレームの製造方法。

［２４］ 前記連結フレームユニットの製作工程において、前記第２中間部材の両端面にはそれぞれ第２凹部が設けられており、前記第２中間部材の両端面の第２凹部のうちいずれか一方に、前記連結部材に設けられた嵌合凸部を嵌合したのち、この嵌合部に前記第２固相接合として摩擦撹拌接合を施す前項２２又は２３記載の自動車のサブフレームの製造方法。

［２５］ 前記連結フレームユニットの製作工程において、前記第２中間部材の両端面にはそれぞれ第２凹部が設けられており、全長に亘って真直に形成された前記第２中間部材の両端面の第２凹部に、前記連結部材に設けられた嵌合凸部をそれぞれ嵌合したのち、この両嵌合部に前記第２固相接合として摩擦撹拌接合を同時に施す前項２２又は２３記載の自動車のサブフレームの製造方法。

［２６］ 前記第２中間部材の両端部の外周面がそれぞれ断面円形状に形成されている前項２１〜２５のいずれか１項記載の自動車のサブフレームの製造方法。

［２７］ 前記連結フレームユニットの製作工程において、全長に亘って真直に形成された前記第２中間部材の両端部に、前記連結部材を前記第２固相接合によってそれぞれ接合し、次いで、前記第２中間部材の長さ方向中間部だけを屈曲させる前項２２〜２６のいずれか１項記載の自動車のサブフレームの製造方法。

［２８］ 前記第２中間部材は棒状中空材からなる前項２２〜２７のいずれか１項記載の自動車のサブフレームの製造方法。

［２９］ 前記第２中間部材及び前記連結部材のうち少なくとも一方が軽金属製である前項２２〜２８のいずれか１項記載の自動車のサブフレームの製造方法。

次に、上記各項の発明を説明する。

［１］の発明では、フレームユニットは、中間部材の両端部に、継手部を有する端部部材がそれぞれ接合されることにより、構成されたものであるから、車種に応じて、中間部材として適当な長さのものを適宜選択することにより、両継手部間のピッチを所望寸法に容易に設定することができる。そのため、端部部材について部品の共通化を図ることができる。また同じく、車種に応じて、端部部材として適当な種類の継手部を有するものを適宜選択することにより、様々な種類の自動車に容易に対応することができる。そのため、中間部材についても部品の共通化を図ることができる。

しかも、このフレームユニットの製作工程において、中間部材の端部に端部部材を接合するための接合手段は、溶融溶接ではなく、摩擦熱を利用した固相接合であるから、接合に伴う変形が殆ど生じない。そのため、接合後においてフレームユニットはその両継手部間のピッチ（間隔）について高い寸法精度を有している。したがって、サブフレームの製作時において、フレームユニットの両継手部間のピッチについての寸法精度を高めるための矯正加工を行う必要がなく、あるいは簡単な矯正加工だけを行えば良い。そのため、サブフレームを能率良く製作することができて、サブフレームの製作コストを引き下げることができる。

なお、［１］の発明において、継手部としては、ブッシュ装着用ブラケット部、他の部材（例えば車体）と連結するための連結ボルトが挿通される連結ボルト挿通孔部等が挙げられる。

また、摩擦熱を利用した固相接合としては、摩擦撹拌接合、摩擦溶接等が挙げられる。

また、中間部材は、例えば、棒状中実材からなるものであっても良いし、後述するように棒状中空材からなるものであっても良い。

また、端部部材は、例えば、押出材やその切削加工品からなるものであっても良いし、鋳造品や鍛造品からなるものであっても良い。

［２］の発明では、中間部材の端面の凹部に、端部部材に設けられた嵌合凸部が嵌合されることにより、中間部材の端部がその内側から嵌合凸部によって補強される。この状態で、凹部と嵌合凸部との嵌合部に摩擦撹拌接合が施されることにより、摩擦撹拌接合時に生じることのある中間部材の端部の変形が防止される。そのため、中間部材と端部部材とを強固に接合一体化することができる。

［３］の発明では、中間部材の端部の外周面が断面円形状に形成されていることにより、中間部材と端部部材とを確実に強固に接合一体化することができる。

なお、［３］の発明において、中間部材の端部の外周面の断面形状は、真円形状であることに限定されるものではなく、その他の円形状（例えば楕円形状）であっても良い。

［４］の発明では、中間部材の中間部が屈曲しているが、該中間部材の両端部がそれぞれ真直に形成されていることにより、中間部材の屈曲に伴い生じることのある接合部の割れを防止することができる。

［５］の発明では、中間部材が棒状中空材からなるので、サブフレームの軽量化を図ることができる。

なお、［５」の発明において、中間部材としては、棒状押出中空材からなるもの、棒状電縫管材からなるもの、棒状中空鋳造品からなるものが例示される。また、中間部材はその断面形状に限定されるものではなく、断面円形状であっても良いし、断面四角形状等の断面多角形状であっても良い。さらに、中間部材はその中空部に補強リブ部が設けられたものであっても良い。

［６］の発明では、中間部材及び端部部材のうち少なくとも一方が軽金属製であるので、サブフレームの軽量化を図ることができる。

なお、［６］において、中間部材及び端部部材のうちいずれか一方だけが軽金属製である場合には、他方は鉄系材料製（例えば鋼製）であることが望ましいが、これに限定されるものではない。

また、軽金属としては、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム合金が例示される。

［７］の発明では、連結フレームユニットは、第２中間部材の両端部に連結部材がそれぞれ接合されることにより、構成されたものであるから、上記［１］の発明の同様に、車種に応じて、第２中間部材として適当な長さのものを適宜選択することにより、両連結部材間のピッチを所望寸法に容易に設定することができる。そのため、連結部材について部品の共通化を図ることができる。また同じく、車種に応じて、連結部材として適当な種類のものを適宜選択することにより、様々な種類の自動車に容易に対応することができる。そのため、第２中間部材についても部品の共通化を図ることができる。

しかも、この連結フレームユニットの製作工程において、第２中間部材の端部に連結部材を接合するための接合手段は、溶融溶接ではなく、摩擦熱を利用した固相接合であるから、上記［１］の発明と同様に、溶接に伴う変形が殆ど生じない。そのため、接合後において連結フレームユニットはその両連結部材間のピッチ（間隔）について高い寸法精度を有している。したがって、サブフレームの製作時において、連結フレームユニットの両連結部材間のピッチについての寸法精度を高めるための矯正加工を行う必要がなく、あるいは簡単な矯正加工だけを行えば良い。そのため、サブフレームを更に能率良く製作することができて、サブフレームの製作コストを更に引き下げることができる。

なお、［７］の発明において、連結部材としては、フレームユニット（例えばその端部部材）と連結するための連結ボス部又は連結凹部を有する部材、フレームユニット（例えばその端部部材）と連結するためのボルトが挿通されるボルト挿通孔部を有する部材、フレームユニット（例えばその中間部材又は端部部材）と接合される接合ブラケット部を有する部材等が挙げられる。

また、摩擦熱を利用した第２固相接合としては、上記［１］の発明と同様に、摩擦撹拌接合、摩擦溶接等が挙げられる。

また、第２中間部材は、例えば、棒状中実材からなるものであっても良いし、後述するように棒状中空材からなるものであっても良い。

また、第２端部部材は、例えば、押出材やその切削加工品からなるものであっても良いし、鋳造品や鍛造品からなるものであっても良い。

［８］の発明では、フレームユニットは、連結フレームユニットの連結部材に機械的結合によって連結されている。このフレームユニットの連結工程において、連結フレームユニットの連結部材にフレームユニットを連結するための連結手段は、溶融溶接ではなく、機械的結合であるから、溶接に伴う変形は生じない。そのため、連結後においてサブフレームは一対のフレームユニット間の間隔について高い寸法精度を有している。したがって、サブフレームの製作時において、両フレームユニット間の間隔についての寸法精度を高めるための矯正加工を行う必要がなく、あるいは簡単な矯正加工だけを行えば良い。そのため、サブフレームをより一層能率良く製作することができて、サブフレームの製造コストをより一層引き下げることができる。

なお、［８］の発明において、機械的結合としては、連結ボス部の連結凹部への圧入による連結、ボルト締め、リベット締め、かしめ等が挙げられる。

［９］の発明では、上記［２］の発明と同様に、摩擦撹拌接合時に生じることのある第２中間部材の端部の変形が防止される。そのため、第２中間部材と連結部材とを強固に接合一体化することができる。

［１０］の発明では、上記［３］の発明と同様に、第２中間部材と連結部材とを確実に強固に接合一体化することができる。

なお、［１０］の発明において、第２中間部材の端部の外周面の断面形状は、真円形状であることに限定されるものではなく、その他の円形状（例えば楕円形状）であっても良い。

［１１］の発明では、上記［４］の発明と同様に、第２中間部材の屈曲に伴い生じることのある接合部の割れを防止することができる。

［１２］の発明では、第２中間部材が棒状中空材からなるので、サブフレームの軽量化を図ることができる。

なお、［１２」の発明において、第２中間部材としては、棒状押出中空材からなるもの、棒状電縫管材からなるもの、棒状中空鋳造品からなるものが例示される。また、第２中間部材はその断面形状に限定されるものではなく、断面円形状であっても良いし、断面四角形状等の断面多角形状であっても良い。さらに、第２中間部材はその中空部に補強リブ部が設けられたものであっても良い。

［１３］の発明では、第２中間部材及び連結部材のうち少なくとも一方が軽金属製であるので、サブフレームの軽量化を図ることができる。

なお、［１３］において、第２中間部材及び連結部材のうちいずれか一方だけが軽金属製である場合には、他方は鉄系材料製（例えば鋼製）であることが望ましいが、これに限定されるものではない。

また、軽金属としては、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム合金が例示される。

［１４］の発明では、自動車は、上記請求項１〜１３のいずれか１項記載のサブフレームを搭載しているから、自動車のサブフレームについての製作コストを引き下げることができる。

［１５］の発明では、上記［１］の発明と同様に、中間部材及び端部部材について部品の共通化を図ることができる上、サブフレームを能率良く製作することができる。

［１６］の発明では、上記［２］の発明と同様に、摩擦撹拌接合時に生じることのある中間部材の端部の変形を防止することができ、そのため、中間部材と端部部材とを強固に接合一体化することができる。

［１７］の発明では、両嵌合部に摩擦撹拌接合を同時に施すことにより、サブフレームのフレームユニットを能率良く製作することができる。

［１８］の発明では、上記［３］の発明と同様に、中間部材と端部部材とを確実に強固に接合一体化することができる。

［１９］の発明では、全長に亘って真直に形成された中間部材における中間部だけを屈曲させることにより、上記［４］の発明と同様に、中間部材の屈曲に伴い生じることのある接合部の割れを防止することができる。

［２０］の発明では、上記［５］の発明と同様に、サブフレームの軽量化を図ることができる。

［２１］の発明では、上記［６］の発明と同様に、サブフレームの軽量化を図ることができる。

［２２］の発明では、上記［７］の発明と同様に、第２中間部材及び連結部材について部品の共通化を図ることができる上、サブフレームを更に能率良く製作することができる。

［２３］の発明では、上記［８］の発明と同様に、優れた寸法精度を有するサブフレームをより一層能率良く製作することができる。

［２４］の発明では、上記［９］の発明と同様に、第２中間部材と連結部材とを強固に接合一体化することができる。

［２５］の発明では、両嵌合部に摩擦撹拌接合を同時に施すことにより、サブフレームの連結フレームユニットを能率良く製作することができる。

［２６］の発明では、上記［１０］の発明と同様に、第２中間部材と連結部材とを確実に強固に接合一体化することができる。

［２７］の発明では、上記［１１］の発明と同様に、第２中間部材の屈曲に伴い生じることのある接合部の割れを防止することができる。

［２８］の発明では、上記［１２］の発明と同様に、サブフレームの軽量化を図ることができる。

［２９］の発明では、上記［１３］の発明と同様に、サブフレームの軽量化を図ることができる。

この発明は次の効果を奏し得る。

［１］の発明によれば、フレームユニットは、中間部材の両端部に、継手部を有する端部部材がそれぞれ接合されることにより、構成されたものであるから、中間部材及び端部部材について部品の共通化を図ることができる。

しかも、フレームユニットの製作工程において、中間部材の端部に端部部材を接合するための接合手段は、溶融溶接ではなく、摩擦熱を利用した固相接合であるから、接合に伴う変形が殆ど生じない。そのため、接合後においてフレームユニットはその両継手部間のピッチについて高い寸法精度を有している。したがって、サブフレームの製作時において、フレームユニットの両継手部間のピッチについての寸法精度を高めるための矯正加工を行う必要がなく、あるいは簡単な矯正加工だけを行えば良い。そのため、サブフレームを能率良く製作することができ、ひいてはサブフレームの製作コストを引き下げることができる。

［２］の発明によれば、摩擦撹拌接合時に生じることのある中間部材の端部の変形を防止することができ、そのため、中間部材と端部部材とを強固に接合一体化することができる。

［３］の発明によれば、中間部材と端部部材とを確実に強固に接合一体化することができる。

［４］の発明によれば、中間部材の屈曲に伴い生じることのある接合部の割れを防止することができる。

［５］の発明によれば、サブフレームの軽量化を図ることができる。

［６］の発明によれば、サブフレームの軽量化を図ることができる。

［７］の発明によれば、第２中間部材及び連結部材について部品の共通化を図ることができる。しかも、サブフレームの製作時において、連結フレームユニットの両連結部材間のピッチについての寸法精度を高めるための矯正加工を行う必要がなく、あるいは簡単な矯正加工だけを行えば良く、そのためサブフレームを更に能率良く製作することができる。

［８］の発明によれば、サブフレームの製作時において、両フレームユニット間の間隔についての寸法精度を高めるための矯正加工を行う必要がなく、あるいは簡単な矯正加工だけを行えば良く、そのためサブフレームをより一層能率良く製作することができる。

［９］の発明によれば、摩擦撹拌接合時に生じることのある第２中間部材の端部の変形を防止することができ、そのため、第２中間部材と連結部材とを強固に接合一体化することができる。

［１０］の発明によれば、第２中間部材と連結部材とを確実に強固に接合一体化することができる。

［１１］の発明によれば、第２中間部材の屈曲に伴い生じることのある接合部の割れを防止することができる。

［１２］の発明によれば、サブフレームの軽量化を図ることができる。

［１３］の発明によれば、サブフレームの軽量化を図ることができる。

［１４］の発明によれば、自動車のサブフレームについての製作コストを引き下げることができる。

［１５］の発明によれば、上記［１］の発明と同様に、中間部材及び端部部材について部品の共通化を図ることができる上、サブフレームを能率良く製作することができる。

［１６］の発明によれば、上記［２］の発明と同様の効果を奏し得る。

［１７］の発明によれば、サブフレームのフレームユニットを能率良く製作することができる。

［１８］の発明によれば、上記［３］の発明と同様の効果を奏し得る。

［１９］の発明によれば、上記［４］の発明と同様の効果を奏し得る。

［２０］の発明によれば、上記［５］の発明と同様の効果を奏し得る。

［２１］の発明によれば、上記［６］の発明と同様の効果を奏し得る。

［２２］の発明によれば、上記［７］の発明と同様に、第２中間部材及び連結部材について部品の共通化を図ることができる上、サブフレームを更に能率良く製作することができる。

［２３］の発明によれば、上記［８］の発明と同様の効果を奏し得る。

［２４］の発明によれば、上記［９］の発明と同様の効果を奏し得る。

［２５］の発明によれば、サブフレームの連結フレームユニットを能率良く製作することができる。

［２６］の発明によれば、上記［１０］の発明と同様の効果を奏し得る。

［２７］の発明によれば、上記［１１］の発明と同様の効果を奏し得る。

［２８］の発明によれば、上記［１２］の発明と同様の効果を奏し得る。

［２９］の発明によれば、上記［１３］の発明と同様の効果を奏し得る。

次に、本発明の幾つかの好ましい実施形態について図面を参照して説明する。

図１〜図４は、本発明の第１実施形態に係るサブフレーム及びその製造方法を説明するための図である。

図１において、（S1）は第１実施形態に係るサブフレームである。このサブフレーム（S1）は、ＦＦ車やＦＲ車等の自動車（図示せず）におけるリヤサブフレームやフロントサブフレーム等として用いられるものであり、自動車に搭載された状態において略水平状に配置されるものである。

このサブフレーム（S1）は、図１に示すように、平面視略井桁状（略ロ字状を含む。）のものであり、車体の前後方向に延設される、互いに離間して対向状に配置された左右一対のサイドメンバ（11）（11）と、車体の左右方向に延設される、互いに離間して対向状に配置された前後一対のクロスメンバ（31）（31）とを備えている。各クロスメンバ（31）は、一対のサイドメンバ（11）（11）同士を連結するためのものであり、両サイドメンバ（11）（11）間に配置されている。前記一対のサイドメンバ（11）（11）は、このクロスメンバ（31）を介して互いに連結されている。

本第１実施形態のサブフレーム（S1）においては、前記一対のサイドメンバ（11）（11）が一対のフレームユニット（10）（10）に対応しており、前記一対のクロスメンバ（31）（31）が一対の連結フレーム（30F）（30F）に対応している。更に、このサブフレーム（S1）では、連結フレーム（30F）として、連結フレームユニット（30）が用いられている。

各フレームユニット（10）（即ち各サイドメンバ（11））は、中間部材（12）（以下、「第１中間部材」という。）と、互いに同形同寸に形成された２個の端部部材（15）（15）とを備えている。

第１中間部材（12）は、棒状中空材としての、所定の長さを有する金属製棒状管材からなり、長さ方向に貫通状に設けられた中空部（13）を有している。そのため、第１中間部材（12）の両端面にはそれぞれ凹部（13a）（以下、「第１凹部」という。）が形成されている。また、この第１中間部材（12）の少なくとも両端部の外周面はそれぞれ断面円形状に形成されている。

本第１実施形態では、第１中間部材（12）は、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金の押出管材又は電縫管材からなる。

端部部材（15）は、継手部（16）として、ブッシュ装着用筒状ブラケット部（17）を有している。このブラケット部（17）はブッシュ装着孔（17a）を有しており、このブッシュ装着孔（17a）内には、図２（ａ）に示すようにゴム弾性部を有するブッシュ（Ｂ）が装着される。このブラケット部（17）は、ブッシュ装着孔（17a）内に装着されたブッシュ（Ｂ）を介して、他の部材として車体（図示せず）と連結されるものである。

さらに、この端部部材（15）は、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、断面円形状の連結部（18）を有するとともに、更に、この連結部（18）の端面の中央部には、断面円形状の嵌合凸部（19）（以下、「第１嵌合凸部」という。）が一体形成されている。連結部（18）の外周面の直径は、第１中間部材（12）の端部の外周面の直径（即ち外径）と同寸に設定されている。また、第１嵌合凸部（19）の直径は、第１中間部材（12）の端部の内周面の直径（即ち内径又は第１凹部（13a）の直径）と同寸乃至若干大寸に設定されている。

本第１実施形態では、端部部材（12）は、アルミニウムやアルミニウム合金の押出材の切削加工品からなる。なお本発明では、端部部材（12）は、例えば鋳造品や鍛造品からなるものであっても良い。

そして、第１中間部材（12）の両端面の第１凹部（13a）に、端部部材（15）の第１嵌合凸部（19）がそれぞれ嵌合されるとともに、この各嵌合部（20）に、摩擦熱を利用した固相接合（以下、「第１固相接合」という。）として摩擦撹拌接合が施されることにより、第１中間部材（12）の両端部に端部部材（15）がそれぞれ接合されている。図１において、（Ｊ1）は、嵌合部（20）に形成された、摩擦撹拌接合による接合部（即ち摩擦撹拌接合部）である。このように各フレームユニット（10）が構成されている。

各連結フレームユニット（30）（即ち各クロスメンバ（31））は、図１に示すように、第２中間部材（32）と、互いに同形同寸に形成された２個の連結部材（35）（35）とを備えている。

第２中間部材（32）は、棒状中空材としての、所定の長さを有する金属製棒状管材からなり、長さ方向に貫通状に設けられた中空部（33）を有している。そのため、第２中間部材（32）の両端面にはそれぞれ凹部（33a）が形成されている。また、この第２中間部材（32）の少なくとも両端部の外周面はそれぞれ断面円形状に形成されている。

本第１実施形態では、第２中間部材（32）は、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金の押出管材又は電縫管材からなる。

連結部材（35）は、断面円形状の連結ボス部（37）を有している（図４（ａ）参照。）。この連結ボス部（37）は、フレームユニット（10）の端部部材（15）に設けられた連結凹部（21）に圧入されることで該端部部材（15）と連結されるものである。

さらに、この連結部材（35）は、図３に示すようにフランジ部（38）を有するとともに、更に、このフランジ部（38）の端面の中央部には、断面円形状の第２嵌合凸部（39）が一体形成されている。フランジ部（38）の外周面の直径は、第２中間部材（32）の端部の外周面の直径（即ち外径）と同寸に設定されている。また、第２嵌合凸部（39）の直径は、第２中間部材（32）の端部の内周面の直径（即ち内径又は第２凹部（33a）の直径）と同寸乃至若干大寸に設定されている。

本第１実施形態では、連結部材（35）は、アルミニウムやアルミニウム合金の押出材の切削加工品からなる。なお本発明では、連結部材（35）は、例えば鋳造品や鍛造品からなるものであっても良い。

そして、第２中間部材（32）の両端面の第２凹部（33a）に、連結部材（35）の第２嵌合凸部（39）がそれぞれ嵌合されるとともに、この各嵌合部（40）に、摩擦熱を利用した第２固相接合として摩擦撹拌接合が施されることにより、第２中間部材（32）の両端部に連結部材（35）がそれぞれ接合されている。図１において、（Ｊ1）は、嵌合部（40）に形成された、摩擦撹拌接合による接合部（即ち摩擦撹拌接合部）である。このように各連結フレームユニット（30）が構成されている。

さらに、上記サブフレーム（S1）では、図１に示すように、連結フレームユニット（30）の連結ボス部（37）が、対応するフレームユニット（10）の端部部材（15）の連結凹部（21）に圧入されている。さらに、この状態で、連結部材（35）に端部部材（15）が溶融溶接（ＭＩＧ、ＴＩＧ、レーザビーム溶接等）又は摩擦熱を利用した固相接合（摩擦撹拌接合、摩擦溶接等）によって接合されている。図１において、（Ｊ2）は、連結部材（35）に端部部材（15）を接合した接合部である。このようにして、連結フレームユニット（30）の両端部にフレームユニット（10）がそれぞれ連結されている。

また、上記サブフレーム（S1）において、各フレームユニット（10）の第１中間部材（12）には、アーム（図示せず）接続用ブラケット（50）が溶融溶接（ＭＩＧ、ＴＩＧ、レーザビーム溶接等）又は摩擦熱を利用した固相接合（摩擦撹拌接合、摩擦溶接等）によって接合されている。また同じく、各連結フレームユニット（30）の第２中間部材（32）には、２個のアーム（図示せず）接続用ブラケット（50）（50）が溶融溶接又は摩擦熱を利用した固相接合によって接合されている。

次に、上記サブフレーム（S1）の製造方法を説明する。

まず、一対のフレームユニット（10）（10）をそれぞれ製作する、フレームユニット（10）の製作工程と、一対の連結フレームユニット（30）（30）をそれぞれ製作する、連結フレームユニット（30）の製作工程とを個別に行う。次いで、連結フレームユニット（30）の両端部にフレームユニット（10）をそれぞれ連結する、フレームユニット（10）の連結工程を行う。

以下に、フレームユニット（10）の製作工程、連結フレームユニット（30）の製作工程及びフレームユニット（10）の連結工程をそれぞれ説明する。

［フレームユニット（10）の製作工程］
まず、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、全長に亘って真直に形成された棒状管材からなる第１中間部材（12）を準備する。この第１中間部材（12）は、断面真円形状に形成されており、また所定の長さを有している。

また、ブッシュ装着用ブラケット部（17）、連結部（18）及び第１嵌合凸部（19）を有する端部部材（15）を２個準備する。

次いで、第１中間部材（12）の両端面の凹部（13a）に、端部部材（15）の第１嵌合凸部（19）をそれぞれぴったりと又は若干きつく嵌合する。この嵌合状態において、第１中間部材（12）の端部の外周面と端部部材（15）の連結部（18）の外周面とは面一に連なっている。

次いで、この両嵌合部（20）（20）に、第１固相接合として摩擦撹拌接合を同時に施す。これにより、第１中間部材（12）の両端部に端部部材（15）をそれぞれ接合する。

この接合操作について説明すると、次のとおりである。

図２（ｂ）において、（60）は摩擦撹拌接合用の接合工具である。この接合工具（60）は、回転可能な径大のショルダー部（61）と、該ショルダー部（61）に突設された径小のピン状プローブ（62）とを有している。この接合工具（60）を２個準備する。

各接合工具（60）のショルダー部（61）及びプローブ（62）を回転させる。そして、一方の接合工具（60）のプローブ（62）を、第１中間部材（12）の一端面の凹部（13a）と一方の端部部材（15）の第１嵌合凸部（19）との嵌合部（20）に埋入するとともに、該接合工具（60）のショルダー部（61）を第１中間部材（12）の外周面と該端部部材（15）の連結部（18）の外周面とに押し付け、且つ、他方の接合工具（60）のプローブ（62）を、第１中間部材（12）の他端面の凹部（13a）と他方の端部部材（15）の第１嵌合凸部（19）との嵌合部（20）に埋入するとともに、該接合工具（60）のショルダー部（61）を第１中間部材（12）の外周面と該端部部材（15）の連結部（18）の外周面とに押し付ける。この状態で、両方の接合工具（60）（60）のプローブ（62）（62）の位置を固定しておき、各嵌合部（20）が対応するプローブ（62）を順次通過するように第１中間部材（12）をその軸線を中心に回転させる。この回転動作に伴い、嵌合部（20）に摩擦撹拌接合が施されていく。こうして両方の嵌合部（20）（20）に摩擦撹拌接合が同時に施され、もって、第１中間部材（12）の両端部に端部部材（15）がそれぞれ接合される。

本第１実施形態では、第１中間部材（12）は、全長に亘って真直に形成されていることから、第１中間部材（12）をその軸線を中心に回転させることにより、第１中間部材（12）の両端部に端部部材（15）をそれぞれ接合する接合作業を同時に行うことができる。そのため、フレームユニット（10）を能率良く製作することができる。

さらに、第１中間部材（12）の端面の第１凹部（13a）に端部部材（15）の第１嵌合凸部（19）が嵌合された状態で、この嵌合部（20）に摩擦撹拌接合が施されていることから、摩擦撹拌接合時において第１中間部材（12）の端部はその内側からこの第１嵌合凸部（19）によって補強されている。そのため、摩擦撹拌接合時に生じることのある第１中間部材（12）の端部の変形を防止することができる。そのため、第１中間部材（12）と端部部材（15）とを強固に接合一体化することができて、フレームユニット（10）の強度的信頼性が向上する。

また、第１中間部材（12）の端部の外周面が断面円形状に形成されているので、第１中間部材（12）と端部部材（15）とを確実に強固に接合一体化することができる。

次いで、必要に応じて第１中間部材（12）の長さ方向中間部だけをプレス曲げ加工等の曲げ加工によって屈曲させたり、潰し加工によって押し潰して変形させたりする。

次いで、必要に応じてフレームユニット（10）についてエージング（例えば、その条件：２００℃×４ｈ）を行う。こうすることにより、接合により低下した強度を回復させることができる。

以上の工程により、フレームユニット（10）が製作される。

［連結フレームユニット（30）の製作工程］
まず、図３に示すように、全長に亘って真直に形成された棒状管材からなる第２中間部材（32）を準備する。この第２中間部材（32）は、断面真円形状に形成されており（図４（ｃ）参照。）、また所定の長さを有している。

また、連結ボス部（37）、フランジ部（38）及び第２嵌合凸部（39）を有する連結部材（35）を２個準備する。

次いで、図３に示すように、第２中間部材（32）の両端面の第２凹部（33a）に、連結部材（35）の第２嵌合凸部（39）をそれぞれぴったりと又は若干きつく嵌合する。この嵌合状態において、第２中間部材（32）の端部の外周面と連結部材（35）のフランジ部（38）の外周面とは面一に連なっている。

次いで、この両嵌合部（40）（40）に、摩擦熱を利用した第２固相接合として摩擦撹拌接合を同時に施す。これにより、第２中間部位（32）の両端部に連結部材（35）（35）をそれぞれ合する。

この接合操作は、上述した接合操作を同様に行われ、重複する説明を省略する。なお同図において、（60）は、この接合に用いられた、摩擦撹拌接合用の接合工具である。

この接合操作において、第２中間部材（32）は全長に亘って真直に形成されていることから、第２中間部材（32）をその軸線を中心に回転させることにより、第２中間部材（32）の両端部に連結部材（35）をそれぞれ接合する接合作業を同時に行うことができる。そのため、連結フレームユニット（30）を能率良く製作することができる。

さらに、第２中間部材（32）の端面の第２凹部（33a）に連結部材（35）の第２嵌合凸部（39）が嵌合された状態で、この嵌合部（40）に摩擦撹拌接合が施されているので、摩擦撹拌接合時に生じることのある第２中間部材（32）の端部の変形を防止することができる。そのため、第２中間部材（32）と連結部材（35）とを強固に接合一体化することができて、連結フレームユニット（30）の強度的信頼性が向上する。

また、第２中間部材（32）の端部の外周面が断面円形状に形成されているので、第２中間部材（32）と連結部材（35）とを確実に強固に接合一体化することができる。

その後、図４（ａ）に示すように、連結フレームユニット（30）の第２中間部材（32）の長さ方向中間部（図４（ａ）中のｂ領域）だけをプレス曲げ加工等の曲げ加工によって上方に略門形状に屈曲させる。さらに、潰し加工によって第２中間部材（32）の中間部だけを押し潰して、図４（ｂ）に示すように断面略台形状に変形させる。これにより、第２中間部材（32）の中間部は、図１に示すように平面視においてその両端部よりも幅広に形成される。一方、第２中間部材（32）の両端部（図４（ａ）中のａ領域）には、前記曲げ加工及び前記潰し加工を施さないで真直な形状を維持する。こうすることにより、第２中間部材（32）の屈曲に伴い生じることのある接合部（Ｊ1）の割れを防止することができる。

次いで、必要に応じて連結フレームユニット（30）についてエージング（例えば、その条件：２００℃×４ｈ）を行う。こうすることにより、接合により低下した強度を回復させることができる。

なお、本第１実施形態では、第２中間部材（32）は、曲げ加工が施された後の状態において、その両端部の軸線が互いに同一直線上に存在している。そのため、この第２中間部材（32）では、曲げ加工が施された後で、第２中間部材（32）の両端部に端部部材（35）をそれぞれ接合する接合作業を上記と同様に遂行することによって、同時に行うことができる。

以上の工程により、連結フレームユニット（30）が製作される。

［フレームユニット（10）の連結工程］
まず、一対のフレームユニット（10）（10）と、一対の連結フレームユニット（30）（30）とを準備する。次いで、図１に示すように、連結フレームユニット（30）の一方の連結ボス部（37）を、対応するフレームユニット（10）の端部部材（15）の連結凹部（21）に圧入する。これにより、連結フレームユニット（30）の一端部にフレームユニット（10）が連結ボス部（37）の連結凹部（21）への圧入（即ち機械的結合）によって連結される。また同じく、連結フレームユニット（30）の他方の連結ボス部（37）を、対応するフレームユニット（10）の端部部材（15）の連結凹部（21）に圧入する。これにより、連結フレームユニット（30）の他端部にフレームユニット（10）が連結される。このようにして連結フレームユニット（30）の両端部にフレームユニット（10）をそれぞれ連結して、平面視略井桁状に組み付ける。

次いで、連結フレームユニット（30）の連結部材（35）にフレームユニット（10）の端部部材（15）を溶融溶接（ＭＩＧ、ＴＩＧ、レーザビーム溶接等）又は摩擦熱を利用した固相接合（摩擦撹拌接合、摩擦溶接等）によって接合（その接合部Ｊ2）する。こうすることにより、連結フレームユニット（30）とフレームユニット（10）との連結強度が向上する。

以上の連結工程により、一対のフレームユニット（10）（10）が連結フレームユニット（30）を介して互いに連結される。

次いで、アーム接続用ブラケット（50）のフレームユニット（10）又は連結フレームユニット（30）への接合を行う。なお、このブラケット（50）の接合は、フレームユニット（10）の連結工程の前に行っても良い。

以上の工程により、サブフレーム（S1）が製作される。

而して、上記サブフレーム（S1）及びその製造方法は、次のような利点を有している。

すなわち、フレームユニット（10）は、第１中間部材（12）と２個の端部部材（15）（15）とから構成されたものであることから、車種に応じて、第１中間部材（12）として適当な長さをものを適宜用いることにより、両ブラケット部（17）（17）間のピッチを所望寸法に容易に設定することができる。そのため、端部部材（15）（15）について部品の共通化を図ることができる。また同じく、車種に応じて、端部部材（15）として適当な種類の継手部（16）を有するものを適宜選択することにより、様々な種類の自動車に容易に対応することができる。そのため、中間部材（12）についても部品の共通化を図ることができる。

しかも、フレームユニット（10）の製作工程において、第１中間部材（12）の端部に端部部材（15）を接合するための接合手段は、溶融溶接ではなく、摩擦熱を利用した固相接合としての摩擦撹拌接合であるから、接合に伴う変形が殆ど生じない。そのため、接合後においてフレームユニット（10）はその両ブラケット部（17）（17）間のピッチ（間隔）について高い寸法精度を有している。したがって、サブフレーム（S1）の製作時において、フレームユニット（10）の両ブラケット部（17）（17）間のピッチについての寸法精度を高めるための矯正加工を行う必要がなく、あるいは簡単な矯正加工だけを行えば良い。そのため、サブフレーム（S1）を能率良く製作することができ、ひいてはサブフレーム（S1）の製造コストを引き下げることができる。

さらに、連結フレームユニット（30）は、第２中間部材（32）と２個の連結部材（35）（35）とから構成されたものであることから、車種に応じて、第２中間部材（32）として適当な長さをものを適宜用いることにより、両連結ボス部（37）（37）間のピッチを所望寸法に容易に設定することができる。そのため、連結部材（35）（35）について部品の共通化を図ることができる。また同じく、車種に応じて、連結部材（35）として適当な種類のものを適宜選択することにより、様々な種類の自動車に容易に対応することができる。そのため、第２中間部材（32）についても部品の共通化を図ることができる。

しかも、連結フレームユニット（30）の製作工程において、第２中間部材（32）の端部に連結部材（35）を接合するための接合手段は、溶融溶接ではなく、摩擦撹拌接合であるから、接合に伴う変形が殆ど生じない。そのため、接合後において連結フレームユニット（30）はその両連結ボス部（37）（37）間のピッチ（間隔）について高い寸法精度を有している。したがって、サブフレーム（S1）の製作時において、連結フレームユニット（30）の両連結ボス部（37）（37）間のピッチについての寸法精度を高めるための矯正加工を行う必要がなく、あるいは
簡単な矯正加工だけを行えば良い。そのため、サブフレーム（S1）を更に能率良く製作することができ、ひいてはサブフレーム（S1）の製作コストを更に引き下げることができる。

さらに、フレームユニット（10）において、第１中間部材（12）及び端部部材（15）の双方がアルミニウムやアルミニウム合金製である上、第１中間部材（12）が管材からなるので、サブフレーム（S1）の軽量化を図ることができる。しかも、連結フレームユニット（30）において、第２中間部材（32）及び連結部材（35）の双方がアルミニウム又はアルミニウム合金製である上、第２中間部材（32）が管材からなるので、サブフレーム（S1）の大幅な軽量化を図ることができる。したがって、このサブフレーム（S1）を自動車に搭載することにより、自動車のサブフレーム（S1）についての製作コストを引き下げることができることはもとより、自動車の燃費を向上させることができる。

なお、上記第１実施形態のサブフレーム（S1）では、サイドフレーム（11）がフレームユニット（10）に対応し、クロスメンバ（31）が連結フレームユニット（30）に対応しているが、本発明のサブフレームでは、これとは逆に、クロスメンバ（31）がフレームユニット（10）に対応し、サイドフレーム（11）が連結フレームユニット（30）に対応していても良い。

また、上記第１実施形態のサブフレーム（S1）の連結フレームユニット（30）において、第１中間部材（12）の長さ方向中間部や第２中間部材（32）の長さ方向中間部には、上述した曲げ加工や潰し加工をはじめ、バルジ加工やハイドロフォーミング加工等の塑性加工が施されていても良い。

また、第１中間部材（12）や第２中間部材（32）が曲げ加工が施されるものである場合には、当該中間部材は、ＪＩＳ Ａ６０００系のアルミニウム合金などの展伸性に優れた材料（例えばＪＩＳ Ａ６０６１−Ｔ４材）から製作されることが望ましい。こうすることにより、当該中間部材を良好に屈曲させることができる。

実際に、図１に示した上記サブフレーム（S1）の構成部材を従来法に従い溶融溶接によって相互に溶接一体化して、該サブフレーム（S1）を製作した。その結果、得られたサブフレーム（S1）において、二個のブラケット部（17）（17）間のピッチは、目標ピッチに対して±（２〜３）ｍｍずれていた。またブラケット部（17）の位置は、四個のブラケット部（17）（17）（17）（17）を通る目標平面（水平面）に対して上下方向に±（２〜３）ｍｍずれていた。

これに対して、図１に示した上記サブフレーム（S1）の構成部材を上記第１実施形態の方法に従い摩擦熱を利用した固相接合によって相互に接合一体化して、該サブフレーム（S1）を製作する場合には、得られるサブフレーム（S1）において、二個のブラケット部（17）（17）間のピッチは、好ましくは目標ピッチに対して±（０．５〜１）ｍｍのずれ、またブラケット部（17）の位置は、四個のブラケット部（17）（17）（17）（17）を通る目標平面（水平面）に対して±（０．５〜１）ｍｍのずれに抑えることが可能と見込まれる。

したがって、本発明によれば、従来のサブフレームよりも高い寸法精度を有するサブフレーム（S1）を得ることができると推測される。

図５は、上記第１実施形態のサブフレーム（S1）における端部部材（15）及び連結部材（35）の第１変形例を示す斜視図である。

フレームユニット（10）の端部部材（15）は、アルミニウム又はアルミニウム合金の押出材の切削加工品からなるものであり、継手部（16）として、車体と連結するための連結ボルト（図示せず）が挿通される連結ボルト挿通孔部（22）を有している。

連結フレームユニット（30）の連結部材（35）は、アルミニウム又はアルミニウム合金の押出材の切削加工品からなるものであり、断面四角形状の連結凸部（42）を有している。

そして、この連結部材（35）の連結凸部（42）が端部部材（15）に設けられた連結凹部（23）に嵌合されている。さらに、この嵌合状態で、２個のボルト（55）（55）が、端部部材（15）と連結凸部（42）とにそれぞれ設けられたボルト挿通孔（24）に連通状態に挿通されて、ナット（56）（56）に螺合されることにより、端部部材（15）と連結部材（35）とがボルト（55）（55）によって締結される。

このようにして、フレームユニット（10）は、連結フレームユニット（30）の連結部材（35）にボルト締め（即ち機械的結合手段）によって連結される。

この第１変形例では、フレームユニット（10）の連結工程において、連結フレームユニット（30）の連結部材（35）にフレームユニット（10）を連結するための連結手段は、溶融溶接ではなく、ボルト締めであるから、溶接に伴う変形は生じない。そのため、連結後においてサブフレームは一対のフレームユニット（10）（10）間の間隔について高い寸法精度を有している。したがって、サブフレームの製作時において、両フレームユニット（10）（10）間の間隔についての寸法精度を高めるための矯正加工を行う必要がなく、あるいは簡単な矯正加工だけを行えば良い。そのため、サブフレームをより一層能率良く製作することができ、ひいてはサブフレームの製作コストを更に引き下げることができる。

図６は、上記第１実施形態のサブフレーム（S1）における端部部材（15）及び連結部材（35）の第２変形例を示す斜視図である。

フレームユニット（10）の端部部材（15）は、図５に示したものと同じく、継手部（16）として、車体と連結するための連結ボルト（図示せず）が挿通される連結ボルト挿通孔部（22）を有している。

連結フレームユニット（30）の連結部材（35）は、断面四角形状の連結凸部（42）を有している。

そして、この連結部材（35）の連結凸部（42）が端部部材（15）に設けられた連結凹部（23）に嵌合されている。さらに、この嵌合状態で、連結部材（35）と端部部材（15）とが、溶融溶接（ＭＩＧ、ＴＩＧ、レーザビーム溶接等）又は摩擦熱を利用した固相接合（摩擦撹拌接合、摩擦溶接等）によって接合（その接合部Ｊ2）されて互いに一体化されている。

このようにして、フレームユニット（10）は、連結フレームユニット（30）の連結部材（35）に溶融溶接又は摩擦熱を利用した固相接合によって連結されている。

図７（ａ）及び（ｂ）は、上記第１実施形態のサブフレーム（S1）における端部部材（15）及び連結部材（35）の第３変形例を説明するための図である。

フレームユニット（10）の端部部材（15）は、図７（ｂ）に示すように、第１連結板部（25）を有している。この第１連結板部（25）には、継手部（16）として、車体と連結するための連結ボルト（図示せず）が挿通される連結ボルト挿通孔部（22）が設けられている。

連結フレームユニット（30）の連結部材（35）は、第２連結板部（43）を有している。この第２連結板部（43）には、前記連結ボルトが挿通される連結ボルト挿通孔部（44）が設けられている。

そして、端部部材（15）の連結ボルト挿通孔部（22）と連結部材（35）の連結ボルト挿通孔部（44）とが一致するように、端部部材（15）の第１連結板部（25）と連結部材（35）の第２連結板部（43）とが重ね合われている。さらに、この重合せ状態で、複数個（同図では６個）のボルト（57）が、第１連結板部（25）と第２連結板部（43）とにそれぞれ設けられたボルト挿通孔（53）（54）に連通状態に挿通されて、ナット（58）に螺合されることにより、端部部材（15）と連結部材（35）とがボルト（57）によって締結されている。

このようにして、フレームユニット（10）は、連結フレームユニット（30）の連結部材（35）にボルト締め（即ち機械的結合手段）によって連結されている。

この第３変形例では、フレームユニット（10）の連結工程において、連結フレームユニット（30）の連結部材（35）にフレームユニット（10）を連結するための連結手段は、溶融溶接ではなく、ボルト締めであることから、上記第１変形例と同様に、連結後においてサブフレームは一対のフレームユニット（10）（10）間の間隔について高い寸法精度を有している。そのため、サブフレームをより一層能率良く製作することができ、ひいてはサブフレームの製作コストを更に引き下げることができる。

図８及び図９は、本発明の第２実施形態に係るサブフレームを説明するための図である。

図８において、（S2）は第２実施形態に係るサブフレームである。このサブフレーム（S2）は、自動車（例えばＦＦ車）におけるリヤサブフレーム等として用いられるものである。

このサブフレーム（S2）は、図８に示すように、上記第１実施形態のサブフレーム（S1）と同様に、左右一対のサイドメンバ（11）と、前後一対のクロスメンバ（31）（31）とを備えており、更に、前後一対のクロスメンバ（31）（31）間に配置された中央クロスメンバ（31）を備えている。

本第２実施形態のサブフレーム（S2）においては、前記一対のサイドメンバ（11）（11）が一対のフレームユニット（10）（10）に対応している。また、３個のクロスメンバ（31）（31）（31）のうち、前後一対のクロスメンバ（31）（31）がそれぞれ連結フレームユニット（30）に対応している。一方、中央クロスメンバ（31）が連結フレーム（30F）に対応している。

各フレームユニット（10）（即ち各サイドメンバ（11））において、２個の端部部材（15）（15）のうち、同図において上側の端部部材（15）は、継手部（16）として、車体と連結するための連結ボルト（図示せず）が挿通される連結ボルト挿通孔部（22）を有している。この端部部材（15）は、上記第１実施形態のサブフレーム（S1）の端部部材（15）と同じく、連結部（18）と第１嵌合凸部（19）とを有している。さらに、この端部部材（15）にはアーム接続用ブラケット部（29）が一体形成されている。また、この端部部材（15）には、軽量化のための複数個の中空孔（28）が設けられている。

一方、同図において下側の端部部材（15）は、継手部（16）として、車体と連結するための連結ボルト（図示せず）が挿通される連結ボルト挿通孔部（22）を有している。また、この端部部材（15）は、上記第１実施形態のサブフレーム（S1）の端部部材（15）と同じく、連結部（18）と第１嵌合凸部（19）とを有している。

また、第１中間部材（12）は、上記第１実施形態のサブフレーム（S1）の第１中間部材（12）と同一構成である。

そして、第１中間部材（12）の両端面の第１凹部（13a）に、端部部材（15）の第１嵌合凸部（19）がそれぞれ嵌合されるとともに、この両嵌合部（20）（20）に摩擦撹拌接合が同時に施されることにより、第１中間部材（12）の両端部に端部部材（15）がそれぞれ接合（その接合部Ｊ1）されている。このようにして、各フレームユニット（10）が製作されている。

前後一対のクロスメンバ（31）（31）を構成している前後一対の連結フレームユニット（30）（30）は、上記第１実施形態のサブフレーム（S1）の連結フレームユニット（30）（30）と同一構成である。一方、中央クロスメンバ（31）を構成している中央の連結フレーム（30F）は、次のように構成されている。

すなわち、この中央の連結フレーム（30F）は、所定の長さを有する棒状管材からなり、長さ方向に貫通状に設けられた中空部（33）を有している。この中央の連結フレーム（30F）は断面円形状に形成されている。

本第２実施形態では、この中央の連結フレーム（30F）は、例えばアルミニウムやアルミニウム合金の押出管材又は電縫管材からなる。

上記サブフレーム（S2）では、図８及び図９に示すように、中央の連結フレーム（30F）の両端部に、フレームユニット（10）の第１中間部材（12）が溶融溶接（ＭＩＧ、ＴＩＧ、レーザビーム溶接等）又は摩擦熱を利用した固相接合（摩擦撹拌接合、摩擦溶接等）によってそれぞれ直接、接合（その接合部Ｊ2）されている。このようにして、中央の連結フレーム（30F）の両端部にフレームユニット（10）がそれぞれ連結されている。

このサブフレーム（S2）の他の構成及び他の製造方法は、上記第１実施形態のサブフレーム（S1）の構成及び製造方法と同じであり、重複する説明を省略する。

図１０〜図１２は、本発明の第３実施形態に係るサブフレームを説明するための図である。

図１０において、（S3）は第３実施形態に係るサブフレームである。このサブフレーム（S3）は、自動車（例えばＦＲ車）におけるリヤサブフレーム等として用いられるものである。

このサブフレーム（S3）のサイドメンバ（11）を構成しているフレームユニット（10）は、第１中間部材（12）と、互いに同形同寸に形成された２個の端部部材（15）（15）とを備えている。

第１中間部材（12）の両端部はそれぞれ真直に形成されるとともに、該中間部材（12）の長さ方向中間部だけがプレス曲げ加工等の曲げ加工によって略く字状に屈曲している。

なお、端部部材（15）には連結凹部（21）（図２（ｂ）参照）が設けられていない。

一方、このサブフレーム（S3）のクロスメンバ（31）を構成している連結フレーム（30F）は、所定の長さを有する棒状管材からなり、長さ方向に貫通状に設けられた中空部（33）を有している。この連結フレーム（30F）は断面円形状に形成されている。

次に、このサブフレーム（S3）の製造方法におけるフレームユニット（10）の製作工程を説明する。

［フレームユニット（10）の製作工程］
まず、図１１に示すように、全長に亘って真直に形成された棒状管材からなる第１中間部材（12）を準備する。この第１中間部材（12）は、断面真円形状に形成されており、また所定の長さを有している。

また、ブッシュ装着用ブラケット部（17）、連結部（18）及び第１嵌合凸部（19）を有する端部部材（15）を２個準備する。

次いで、同図に示すように、第１中間部材（12）の両端面の第１凹部（13a）に、端部部材（15）の第１嵌合凸部（19）をそれぞれぴったりと又は若干きつく嵌合する。この嵌合状態において、第１中間部材（12）の端部の外周面と端部部材（15）の連結部（18）の外周面とは面一に連なっている。

次いで、この両嵌合部（20）（20）に摩擦撹拌接合を同時に施す。これにより、第１中間部材（12）の両端部に端部部材（15）をそれぞれ接合（その接合部Ｊ1）する。

次いで、図１２に示すように、第１中間部材（12）の長さ方向中間部だけをプレス曲げ加工等の曲げ加工によって屈曲させる。一方、第１中間部材（12）の両端部には、前記曲げ加工を施さないで真直な形状を維持する。こうすることにより、第１中間部材（12）の屈曲に伴い生じることのある接合部（Ｊ1）の割れを防止することができる。

以上の製作工程により、フレームユニット（10）が製作される。

上記サブフレーム（S3）では、図１０に示すように、連結フレーム（30F）の端部に、対応するフレームユニット（10）の第１中間部材（12）が、溶融溶接（ＭＩＧ、ＴＩＧ、レーザビーム溶接等）又は摩擦熱を利用した固相接合（摩擦撹拌接合、摩擦溶接等）によって直接、接合（その接合部Ｊ2）されている。このようしにて、連結フレーム（30F）の両端部にフレームユニット（10）がそれぞれ連結されている。

このサブフレーム（S3）の他の構成及び他の製造方法は、上記第１実施形態のサブフレーム（S1）の構成及び製造方法と同じであり、重複する説明を省略する。

図１３は、本発明の第４実施形態に係るサブフレームを説明するための図である。

同図において、（S4）は第４実施形態に係るサブフレームである。このサブフレーム（S4）は、自動車（例えばＦＲ車）におけるフロントサブフレーム（例えばエンジンクレードル）等として用いられるものである。

このサブフレーム（S4）のサイドメンバ（11）を構成しているフレームユニット（10）において、２個の端部部材（15）（15）のうち、同図において上側の端部部材（15）は、継手部（16）として、車体と連結するための連結ボルト（図示せず）が挿通される連結ボルト挿通孔部（22）を有している。この端部部材（15）は、上記第１実施形態のサブフレーム（S1）の端部部材（15）と同じく、連結部（18）と第１嵌合凸部（19）とを有している。また、この端部部材（15）には、軽量化のための複数個の中空孔（28）が設けられている。

一方、同図において下側の端部部材（15）は、継手部（16）として、車体と連結するための連結ボルト（図示せず）が挿通される連結ボルト挿通孔部（22）を有している。また、この端部部材（15）は、上記第１実施形態のサブフレーム（S1）の端部部材（15）と同じく、連結部（18）と第１嵌合凸部（19）とを有している。

そして、第１中間部材（12）の両端面の第１凹部（13a）に、端部部材（15）の第１嵌合凸部（19）がそれぞれ嵌合されるとともに、この両嵌合部（20）（20）に摩擦撹拌接合が同時に施されることにより、第１中間部材（12）の両端部に端部部材（15）がそれぞれ接合（その接合部Ｊ1）されている。このようにして、各フレームユニット（10）が製作されている。

また、第１中間部材（12）は、その両端部がそれぞれ真直に形成されるとともに、その長さ方向中間部だけが屈曲している。

また、前後一対の連結フレーム（30F）（30F）（即ち前後一対のクロスメンバ（31）（31））のうち、同図において上側の連結フレーム（30F）は、連結フレームユニット（30）からなる。この連結フレームユニット（30）は、上記第１実施形態のサブフレーム（S1）の連結フレームユニット（30）と同一構成である。

一方、同図において下側の連結フレーム（30F）は、所定の長さを有する棒状管材からなる。この連結フレーム（30F）は断面四角形状に形成されている。なお本発明では、この連結フレーム（30F）は断面日字状に形成されていても良い。

上記サブフレーム（S4）では、同図において下側の連結フレーム（30F）の端部に、対応するフレームユニット（10）の第１中間部材（12）が、溶融溶接（ＭＩＧ、ＴＩＧ、レーザビーム溶接等）又は摩擦熱を利用した固相接合（摩擦撹拌接合、摩擦溶接等）によって直接、接合（その接合部Ｊ2）されている。このようにして、連結フレーム（30F）の両端部にフレームユニット（10）がそれぞれ連結されている。

このサブフレーム（S4）の他の構成及び他の製造方法は、上記第１実施形態のサブフレーム（S1）の構成及び製造方法と同じであり、重複する説明を省略する。

而して、本発明では、フレームユニット（10）と連結フレームユニット（30）との連結構造は、上記実施形態に示したものに限定されるものではなく、様々に設定変更可能である。その一変形例を図１４（ａ）及び（ｂ）に示す。

同図において、連結フレームユニット（30）の第２中間部材（32）は、所定の長さを有する棒状管材からなり、長さ方向に貫通状に設けられた中空部（33）を有している。そのため、第２中間部材（32）の両端面にはそれぞれ第２凹部（33a）が設けられている。また、この第２中間部材（32）は断面円形状に形成されている。

また、この連結フレームユニット（30）の連結部材（35）は、フレームユニット（10）の第１中間部材（12）と接合される接合ブラケット部（45）を有している。この接合ブラケット部（45）は、アーム（図示せず）接続用軸受孔部（46）を有している。更に、この連結部材（35）は、連結部（38）と第２嵌合凸部（39）とを有している。

そして、第２中間部材（32）の両端面の第２凹部（33a）に、連結部材（35）の第２嵌合凸部（39）がそれぞれ嵌合されるとともに、この両嵌合部（40）（40）に摩擦撹拌接合が同時に施されることにより、第２中間部材（32）の両端部に連結部材（35）がそれぞれ接合（その接合部Ｊ1）されている。このようにして、連結フレームユニット（30）が製作されている。

そして、連結フレームユニット（30）の接合ブラケット部（45）に、対応するフレームユニット（10）の第１中間部材（12）が、溶融溶接（ＭＩＧ、ＴＩＧ、レーザビーム溶接等）又は摩擦熱を利用した固相接合（摩擦撹拌接合、摩擦溶接等）によって接合（その接合部Ｊ2）されている。このようにして、連結フレームユニット（30）の両端部にフレームユニット（10）がそれぞれ連結されている。

図１５及び図１６は、本発明の第５実施形態に係るサブフレームを説明するための図である。

図１５（ａ）において、（S5）は第５実施形態に係るサブフレームである。このサブフレーム（S5）は、自動車におけるリヤサブフレーム（「クロスメンバ」とも呼ばれる。）等として用いられるものである。このサブフレーム（S5）は、自動車に搭載された状態において略水平状に配置されるものである。

このサブフレーム（S5）は、図１５（ａ）に示すように、自動車の左右方向に延設される、互いに離間して対向状に配置された前後一対のクロスメンバ（31）（31）と、複数個（同図では３個）の連結プレート（34）とを備えている。連結プレート（34）は、一対のクロスメンバ（31）（31）同士を連結するためのものであり、両クロスメンバ（31）（31）間に配置されている。前記一対のクロスメンバ（31）（31）は、この連結プレート（34）を介して互いに連結されている。

本第５実施形態のサブフレーム（S5）においては、前後一対のクロスメンバ（31）（31）が一対のフレームユニット（10）（10）に対応しており、また３個の連結プレート（34）（34）（34）がそれぞれ連結フレーム（30F）に対応している。

各フレームユニット（10）（即ちクロスメンバ（31））は、第１中間部材（12）と、互いに同形同寸に形成された２個の端部部材（15）（15）とを備えている。

端部部材（15）は、上記第１実施形態のサブフレーム（S1）の端部部材（15）と同じく、継手部（16）としてのブッシュ装着用ブラケット部（17）と、連結部（18）と、第１嵌合凸部（19）とを有している。

第１中間部材（12）は、上記第１実施形態のサブフレーム（S1）の第１中間部材（12）と同じく、所定の長さを有する棒状管材からなり、長さ方向に貫通状に設けられた中空部（13）を有している。そのため、第２中間部材（12）の両端面にはそれぞれ第１凹部（12a）が設けられている。また、この第１中間空部材（12）の両端部の外周面はそれぞれ断面円形状に形成されている。

そして、図１５（ａ）に示すように、第１中間部材（12）の両端面の第１凹部（13a）に、端部部材（15）の第１嵌合凸部（19）がそれぞれ嵌合されるとともに、この両嵌合部（20）（20）に摩擦撹拌接合が同時に施されることにより、第１中間部材（12）の両端部に端部部材（15）がそれぞれ接合（その接合部Ｊ1）されている。

さらに、図１５（ｂ）に示すように、第１中間部材（12）の両端部がそれぞれ真直に形成されるとともに、該第１中間部材（12）の長さ方向中間部だけがプレス曲げ加工等の曲げ加工によって上方に円弧状に突出して屈曲している。

さらに、図１５（ｂ）に示すように、第１中間部材（12）にはアーム接続用ブラケット（51）及びディファレンシャル装置マウント用ブラケット（52）が接合されている。

本第５実施形態のサブフレーム（S5）におけるフレームユニット（10）の製作工程は、図１０〜図１２に示した第３実施形態のサブフレーム（S3）におけるフレームユニット（10）の製作工程と同じであり、重複する説明を省略する。

一方、各連結フレーム（30F）（即ち連結プレート（34））は、アルミニウム又はアルミニウム合金の展伸材からなるものである。

次に、上記サブフレーム（S5）の製造方法におけるフレームユニット（10）の連結工程を説明する。

［フレームユニットの連結工程］
まず、図１６（ａ）に示すように、一対のフレームユニット（10）（10）を、互いに離間して対向状に配置する。そして、互いに対応する２個の端部部材（15）（15）にそれぞれ設けられた連結凹部（23）と連結凸部（42）とを嵌合する。さらに、この嵌合状態で、端部部材（15）（15）同士を溶融溶接（ＭＩＧ、ＴＩＧ、レーザビーム溶接等）又は摩擦熱を利用した固相接合（摩擦撹拌接合、摩擦溶接等）によって接合（その接合部Ｊ2）して互いに一体化する。

次いで、連結フレーム（30F）を両フレームユニット（10）（10）の第１中間部材（12）（12）間に配置する。この状態で、連結フレーム（30F）の両端部にフレームユニット（10）の第１中間部材（12）を溶融溶接（ＭＩＧ、ＴＩＧ、レーザビーム溶接等）又は摩擦熱を利用した固相接合（摩擦撹拌接合、摩擦溶接等）によってそれぞれ接合（その接合部Ｊ2）する。このようにして、連結フレーム（30F）の両端部にフレームユニット（10）をそれぞれ連結する。

以上の連結工程により、一対のフレームユニット（10）（10）が連結フレーム（34）を介して互いに連結される。

次いで、図１５（ｂ）に示すように、アーム接続用ブラケット（51）及びディファレンシャル装置マウント用ブラケット（52）の接合を行う。なお、この接合は、フレームユニット（10）の連結工程の前に行っても良い。

以上の工程により、サブフレーム（S5）が製作される。

図１７（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第６実施形態に係るサブフレームを説明するための図である。

図１７（ａ）において、（S6）は第６実施形態に係るサブフレームである。このサブフレーム（S6）は、同図に示すように、自動車の左右方向に延設される、互いに離間して対向状に配置された前後一対のクロスメンバ（31）（31）と、自動車の前後方向に延設される、互いに離間して対向状に配置された前後一対の連結フレーム（30F）（30F）とを備えている。各連結フレーム（30F）は、一対のクロスメンバ（31）（31）同士を連結するためのものであり、両クロスメンバ（31）（31）間に配置されている。前記一対のクロスメンバ（31）（31）は、この連結フレーム（30F）を介して互いに連結されている。

本第６実施形態のサブフレーム（S6）においては、上記第５実施形態のサブフレーム（S5）と同じく、前後一対のクロスメンバ（31）（31）が一対のフレームユニット（10）（10）に対応している。

各フレームユニット（10）（即ちクロスメンバ（31））は、上記第５実施形態のサブフレーム（S5）のフレームユニット（10）と同じく、第１中間部材（12）と、互いに同形同寸に形成された２個の端部部材（15）（15）とを備えている。

端部部材（15）は、上記第１実施形態のサブフレーム（S1）の端部部材（15）と同じく、継手部（16）としてのブッシュ装着用ブラケット部（17）と、連結部（18）と、第１嵌合凸部（19）とを有している。

第１中間部材（12）は、上記第１実施形態のサブフレーム（S1）の第１中間部材（12）と同じく、所定の長さを有する棒状管材からなり、長さ方向に貫通状に設けられた中空部（13）を有している。そのため、第１中間部材（12）の両端面にはそれぞれ第１凹部（13a）が設けられている。また、この第１中間部材（12）の両端部の外周面はそれぞれ断面円形状に形成されている。

そして、図１７（ａ）に示すように、第１中間部材（12）の両端面の第１凹部（13a）に、端部部材（15）の第１嵌合凸部（19）がそれぞれ嵌合されるとともに、この両嵌合部（20）（20）に摩擦撹拌接合が同時に施されることにより、第１中間部材（12）の両端部に端部部材（15）がそれぞれ接合（その接合部Ｊ1）されている。

さらに、一対のフレームユニット（10）（10）のうち、同図において下側のフレームユニット（10）において、第１中間部材（12）の両端部がそれぞれ真直に形成されるとともに、該第１中間部材（12）の長さ方向中間部だけがプレス曲げ加工等の曲げ加工によって略水平面内で略く字状に屈曲している。

一方、同図において上側のフレームユニット（10）では、第１中間部材（12）は全長に亘って真直に形成されている。

各連結フレーム（30F）は、同図（ｃ）に示すように、アルミニウム又はアルミニウム合金の断面略Ｕ字状の中空鋳造品からなるものであり、更に、同図（ｂ）に示すようにその中空部（33）に複数個の補強リブ部（47）が設けられている。さらに、この連結フレーム（30F）の上下両面にはアーム接続用ブラケット部（50）が一個ずつ突出して一体形成されている。

上記サブフレーム（S6）では、連結フレーム（30F）が両フレームユニット（10）（10）の第１中間部材（12）（12）間に配置されるとともに、この状態で、連結フレーム（30F）の両端部にフレームユニット（10）の第１中間部材（12）が溶融溶接（ＭＩＧ、ＴＩＧ、レーザビーム溶接等）又は摩擦熱を利用した固相接合（摩擦撹拌接合、摩擦溶接等）によってそれぞれ接合（その接合部Ｊ2）されている。

以上で、本発明の幾つかの好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に示したものに限定されるものではなく、様々に設定変更可能である。

例えば、上記実施形態のサブフレームのフレームユニット（10）において、第１中間部材（12）の端部に端部部材（15）を接合するための接合手段は、摩擦溶接であっても良い。また同じく、上記実施形態のサブフレームの連結フレームユニット（30）において、第２中間部材（32）の端部に連結部材（35）を接合するための接合手段は、摩擦溶接であっても良い。

また、フレームユニット（10）の第１中間部材（12）及び端部部材（15）、並びに連結フレームユニット（30）の第２中間部材（32）及び連結部材（35）は、マグネシウム合金製であっても良い。

また、第１中間部材（12）や第２中間部材（32）は、その中空部（30）に一個又は複数個の補強リブ部（図示せず）が設けられた棒状中空材からなるもの、その具体例を挙げると、断面日字状、断面目字状、断面田字状等に形成されたものであっても良い。

本発明は、自動車のサブフレーム、自動車及び自動車のサブフレームの製造方法に適用可能である。

本発明の第１実施形態に係るサブフレームの平面図である。 （ａ）は同サブフレームのフレームユニット（サイドメンバ）の側面図、（ｂ）は同サブフレームのフレームユニット（サイドメンバ）の一部切欠き平面図である。 同サブフレームの連結フレームユニット（クロスメンバ）を屈曲前の状態で示す一部切欠き平面図である。 （ａ）は同サブフレームの連結フレームユニット（クロスメンバ）を屈曲後の状態で示す斜視図、（ｂ）は図４（ａ）中のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は図４（ａ）中のＢ−Ｂ線断面図である。 同サブフレームにおける端部部材及び連結部材の第１変形例を示す斜視図である。 同サブフレームにおける端部部材及び連結部材の第２変形例を示す斜視図である。 （ａ）は同サブフレームにおける端部部材及び連結部材の第３変形例を示す平面図、（ｂ）は図７（ａ）中のＣ−Ｃ線断面図である。 本発明の第２実施形態に係るサブフレームの平面図である。 図８中のＤ−Ｄ線断面図である。 本発明の第３実施形態に係るサブフレームの平面図である。 同サブフレームのフレームユニット（サイドメンバ）を屈曲前の状態で示す一部切欠き平面図である。 同サブフレームのフレームユニット（サイドメンバ）を屈曲後の状態で示す平面図である。 本発明の第４実施形態に係るサブフレームの平面図である。 （ａ）は、上記実施形態のサブフレームにおけるフレームユニットと連結フレームユニットとの連結構造の一変形例を示す、図８中のＤ−Ｄ線断面図に対応する断面図、（ｂ）はその一部切欠き平面図である。 （ａ）は本発明の第５実施形態に係るサブフレームの平面図、（ｂ）は同サブフレームの正面図である。 （ａ）は同サブフレームの製作途中の状態を示す平面図、（ｂ）は同サブフレームの正面図である。 （ａ）は本発明の第６実施形態に係るサブフレームの平面図、（ｂ）は図１７（ａ）中のＥ−Ｅ線断面図、（ｃ）は図１７中のＦ−Ｆ線断面図である。

符号の説明

S1、S2、S3、S4、S5、S6…サブフレーム
10…フレームユニット
11…サイドメンバ
12…第１中間部材（中間部材）
13…中空部
13a…第１凹部（凹部）
15…端部部材
16…継手部
17…ブラケット部
19…第１嵌合凸部（嵌合凸部）
20…嵌合部
22…連結ボルト挿通孔部
30F…連結フレーム
30…連結フレームユニット
31…クロスメンバ
32…第２中間部材
33…中空部
33a…第２凹部
34…連結プレート
35…連結部材
37…連結ボス部
39…第２嵌合凸部
40…嵌合部
42…連結凸部
60…摩擦撹拌接合用接合工具
Ｊ1…摩擦撹拌接合による接合部
Ｊ2…接合部

Claims (29)

1. 互いに離間して対向状に配置された一対のフレームユニットを備え、
   前記両フレームユニットがこれらの間に配置された連結フレームを介して互いに連結された自動車のサブフレームにおいて、
   前記フレームユニットは、棒状材からなる中間部材の両端部に、他の部材と連結される継手部を有する端部部材が、摩擦熱を利用した固相接合によってそれぞれ接合されることにより、構成されていることを特徴とする自動車のサブフレーム。
2. 前記フレームユニットにおいて、
   前記中間部材の両端面にはそれぞれ凹部が設けられており、
   前記中間部材の両端面の凹部に、前記端部部材に設けられた嵌合凸部がそれぞれ嵌合されるとともに、
   この各嵌合部に前記固相接合として摩擦撹拌接合が施されている請求項１記載の自動車のサブフレーム。
3. 前記フレームユニットにおいて、
   前記中間部材の両端部の外周面がそれぞれ断面円形状に形成されている請求項１又は２記載の自動車のサブフレーム。
4. 前記フレームユニットにおいて、
   前記中間部材の両端部がそれぞれ真直に形成されるとともに、該中間部材の長さ方向中間部が屈曲している請求項１〜３のいずれか１項記載の自動車のサブフレーム。
5. 前記中間部材は棒状中空材からなる請求項１〜４のいずれか１項記載の自動車のサブフレーム。
6. 前記中間部材及び前記端部部材のうち少なくとも一方が軽金属製である請求項１〜５のいずれか１項記載の自動車のサブフレーム。
7. 前記連結フレームとして、
   棒状材からなる第２中間部材の両端部に、前記フレームユニットと連結される連結部材が、摩擦熱を利用した第２固相接合によってそれぞれ接合されることにより、構成された連結フレームユニットが用られている請求項１〜６のいずれか１項記載の自動車のサブフレーム。
8. 前記連結フレームユニットの両連結部材に、前記フレームユニットが機械的結合手段によってそれぞれ連結されている請求項７記載の自動車のサブフレーム。
9. 前記連結フレームユニットにおいて、
   前記第２中間部材の両端面にはそれぞれ第２凹部が設けられており、
   前記第２中間部材の両端面の第２凹部に、前記連結部材に設けられた第２嵌合凸部がそれぞれ嵌合されるとともに、
   この各嵌合部に前記第２固相接合として摩擦撹拌接合が施されている請求項７又は８記載の自動車のサブフレーム。
10. 前記連結フレームユニットにおいて、
    前記第２中間部材の両端部の外周面がそれぞれ断面円形状に形成されている請求項７〜９のいずれか１項記載の自動車のサブフレーム。
11. 前記連結フレームユニットにおいて、
    前記第２中間部材の両端部がそれぞれ真直に形成されるとともに、該第２中間部材の長さ方向中間部が屈曲している請求項７〜１０のいずれか１項記載の自動車のサブフレーム。
12. 前記第２中間部材は棒状中空材からなる請求項７〜１１のいずれか１項記載の自動車のサブフレーム。
13. 前記第２中間部材及び前記連結部材のうち少なくとも一方が軽金属製である請求項７〜１２のいずれか１項記載の自動車のサブフレーム。
14. 請求項１〜１３のいずれか１項記載のサブフレームが搭載されていることを特徴とする自動車。
15. 互いに離間して対向状に配置された一対のフレームユニットを備え、
    前記両フレームユニットがこれらの間に配置された連結フレームを介して互いに連結される自動車のサブフレームの製造方法において、
    棒状材からなる中間部材の両端部に、他の部材と連結される継手部を有する端部部材を、摩擦熱を利用した固相接合によってそれぞれ接合することにより、フレームユニットを製作する、フレームユニットの製作工程と、
    連結フレームの両端部に前記フレームユニットをそれぞれ連結する、フレームユニットの連結工程と、
    を含んでいることを特徴とする自動車のサブフレームの製造方法。
16. 前記フレームユニットの製作工程において、
    前記中間部材の両端面にはそれぞれ凹部が設けられており、
    前記中間部材の両端面の凹部のうちいずれか一方に、前記端部部材に設けられた嵌合凸部を嵌合させたのち、
    この嵌合部に前記固相接合として摩擦撹拌接合を施す請求項１５記載の自動車のサブフレームの製造方法。
17. 前記フレームユニットの製作工程において、
    前記中間部材の両端面にはそれぞれ凹部が設けられており、
    全長に亘って真直に形成された前記中間部材の両端面の凹部に、前記端部部材に設けられた嵌合凸部をそれぞれ嵌合させたのち、
    この両嵌合部に前記固相接合として摩擦撹拌接合を同時に施す請求項１５記載の自動車のサブフレームの製造方法。
18. 前記中間部材の両端部の外周面がそれぞれ断面円形状に形成されている請求項１５〜１７のいずれか１項記載の自動車のサブフレームの製造方法。
19. 前記フレームユニットの製作工程において、
    全長に亘って真直に形成された前記中間部材の両端部に、前記端部部材を前記固相接合によってそれぞれ接合し、
    次いで、前記中間部材の長さ方向中間部だけを屈曲させる請求項１５〜１８のいずれか１項記載の自動車のサブフレームの製造方法。
20. 前記中間部材は棒状中空材からなる請求項１５〜１９のいずれか１項記載の自動車のサブフレームの製造方法。
21. 前記中間部材及び前記端部部材のうち少なくとも一方が軽金属製である請求項１５〜２０のいずれか１項記載の自動車のサブフレームの製造方法。
22. さらに、棒状材からなる第２中間部材の両端部に、前記フレームユニットと連結される連結部材を、摩擦熱を利用した第２固相接合によってそれぞれ接合することにより、前記連結フレームとして連結フレームユニットを製作する、連結フレームユニットの製作工程を含んでいる請求項１５〜２１のいずれか１項記載の自動車のサブフレームの製造方法。
23. 前記フレームユニットの連結工程において、
    前記連結フレームユニットの両連結部材に、前記フレームユニットを機械的結合手段によってそれぞれ連結する請求項２２記載の自動車のサブフレームの製造方法。
24. 前記連結フレームユニットの製作工程において、
    前記第２中間部材の両端面にはそれぞれ第２凹部が設けられており、
    前記第２中間部材の両端面の第２凹部のうちいずれか一方に、前記連結部材に設けられた嵌合凸部を嵌合したのち、
    この嵌合部に前記第２固相接合として摩擦撹拌接合を施す請求項２２又は２３記載の自動車のサブフレームの製造方法。
25. 前記連結フレームユニットの製作工程において、
    前記第２中間部材の両端面にはそれぞれ第２凹部が設けられており、
    全長に亘って真直に形成された前記第２中間部材の両端面の第２凹部に、前記連結部材に設けられた嵌合凸部をそれぞれ嵌合したのち、
    この両嵌合部に前記第２固相接合として摩擦撹拌接合を同時に施す請求項２２又は２３記載の自動車のサブフレームの製造方法。
26. 前記第２中間部材の両端部の外周面がそれぞれ断面円形状に形成されている請求項２１〜２５のいずれか１項記載の自動車のサブフレームの製造方法。
27. 前記連結フレームユニットの製作工程において、
    全長に亘って真直に形成された前記第２中間部材の両端部に、前記連結部材を前記第２固相接合によってそれぞれ接合し、
    次いで、前記第２中間部材の長さ方向中間部だけを屈曲させる請求項２２〜２６のいずれか１項記載の自動車のサブフレームの製造方法。
28. 前記第２中間部材は棒状中空材からなる請求項２２〜２７のいずれか１項記載の自動車のサブフレームの製造方法。
29. 前記第２中間部材及び前記連結部材のうち少なくとも一方が軽金属製である請求項２２〜２８のいずれか１項記載の自動車のサブフレーム
    の製造方法。

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