CN104670331B

CN104670331B - 悬架框

Info

Publication number: CN104670331B
Application number: CN201410708498.7A
Authority: CN
Inventors: 簑田阳星; 龟井正知; 小泽高子
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2013-11-28
Filing date: 2014-11-28
Publication date: 2017-03-22
Anticipated expiration: 2034-11-28
Also published as: JP2015101324A; DE102014223487A1; CN104670331A; JP6209956B2

Abstract

本发明涉及一种悬架框，利用该悬架框能够抑制车辆上下方向和车辆前后方向上的振动，还能够抑制开口部的变形。位于车体下部且沿车辆宽度方向延伸的悬架框(100)包括：位于车辆宽度方向中央且内部具有内部空间的中央部(114)；位于中央部的前壁(110)中央的开口部(116)；用于在发动机支架从开口部插入内部空间时的位置上安装发动机支架(124)的第一安装部(118)，并且该第一安装部从中央部的上壁(106)伸到中央部的下壁(108)将上壁和下壁连接在一起；和固定于内部空间的第一增强件(142)。第一增强件包括连接中央部的位于第一安装部的车辆宽度方向两侧的上壁和下壁的第一壁部(150,152)和从第一壁部沿车辆前后方向延伸的第二壁部(154,156)，第二壁部固定于中央部的在开口部的区域内的前壁或后壁。

Description

悬架框

技术领域

本发明涉及位于车体下部且沿车辆宽度方向延伸的悬架框，用于悬挂车轮的悬架臂安装于该悬架框。

背景技术

车辆具有安装于车体下部的悬架框。例如，悬架框是沿车辆宽度方向延伸的构件，并且跨越沿车辆前后方向延伸的左右一对侧梁。此外，用于悬挂在车辆宽度方向外侧的车轮的悬架臂安装于悬架框，并且发动机支架(也称作“扭矩杆”)安装于位于悬架框的车辆宽度方向的中央的中央部。

发动机支架是用于将包括发动机和变速器的驱动单元连结至悬架框的构件。发动机支架与驱动单元连结，因而发动机支架能够由于发动机转数的变化而在上下方向上受到牵动。因此，例如，上下方向上的载荷经由发动机支架施加于悬架框，所以可能在悬架框的两端周围产生车辆上下方向上的振动。

此外，悬架框具有位于中央部内部的内部空间。另外，使内部空间与外部空间连通的开口部形成于中央部的前壁。发动机支架穿过开口部插入到内部空间中并安装于悬架框的中央部。

专利文献1描述了一种悬架框，其中沿车辆宽度方向延伸的增强件布置于悬架框的内部空间，并利用该增强件覆盖安装发动机支架的部分。该增强件为具有平坦的顶面的帽形状。该顶面与悬架框的上板构件连接，沿车辆前后方向突出的凸缘与悬架框的下板构件连接。

[现有技术文献]

[专利文献]

日本特开2007-253642号公报

发明内容

发明要解决的问题

顺便提及，在悬架框中不仅能够产生车辆上下方向上的振动，还可能产生例如车辆前后方向上的振动。在专利文献1所述的悬架框中，仅利用增强件覆盖安装发动机支架的部分以将上板构件连接至下板构件。因此，在该悬架框中，能够在一定程度上抑制车辆上下方向上的振动，但不可能充分地抑制车辆前后方向上的振动。

另外，在悬架框中，发动机支架所穿过的开口部有时会变形。然而，专利文献1没有描述使开口部增强的构造，因此难以抑制开口部的变形。

鉴于前述问题，本发明的目的在于提供一种悬架框，利用该悬架框能够抑制车辆上下方向和车辆前后方向上的振动，还能够抑制开口部的变形。

用于解决问题的方案

为了解决前述问题，具有典型构造的根据本发明的悬架框是：一种悬架框，其位于车体的下部并沿车辆宽度方向延伸，所述悬架框包括：中央部，其位于车辆宽度方向的中央且该中央部的内部具有内部空间；开口部，其位于所述中央部的前壁的中央并用于使所述内部空间与外部空间连通；第一安装部，其用于在发动机支架从所述开口部插入所述内部空间时的位置上安装该发动机支架，并且该第一安装部从所述中央部的上壁伸到所述中央部的下壁将所述上壁和所述下壁连接在一起；和第一增强件，其固定于所述内部空间，其中，所述第一增强件包括：两个第一壁部，其用于连接所述中央部的位于所述第一安装部的车辆宽度方向上的两侧的上壁和下壁；和两个第二壁部，其分别从所述两个第一壁部沿车辆前后方向延伸以固定于所述中央部的位于所述开口部附近的所述前壁或后壁。

利用上述构造，悬架框的中央部的上壁和下壁通过第一壁部连接，另外，沿车辆前后方向延伸的第二壁部固定于中央部的前壁或后壁。所以，能够提高悬架框的中央部的刚性。因此，即使来自发动机支架的振动经由第一安装部传递至中央部的上壁和下壁，也能够抑制悬架框的例如车辆上下方向和车辆前后方向上的振动，而且还能够抑制开口部的变形。

优选地，当从车辆前后方向观察时，所述两个第一壁部相互倾斜成所述两个第一壁部之间的间隔向上或向下变宽。因此，第一壁部倾斜地布置成从车辆前后方向观察时的大致V字形状或大致倒V字形状。上壁和下壁通过以该方式倾斜的第一壁部连接，因而悬架框的中央部内形成有桁架结构(truss structure)。因此，能够特别提高悬架框的弯曲刚性，因而能够进一步抑制振动和开口部的变形。此外，由于第一壁部是倾斜的，所以能够确保第一壁部的长度。所以，由于能够确保第二壁部与前壁或后壁接触的大的接触面积，所以能够特别抑制悬架框在车辆前后方向上的振动。

优选地，所述悬架框还包括两个第二安装部，所述两个第二安装部从所述中央部的上壁伸到所述中央部的下壁，并将所述上壁和所述下壁连接在一起，并且该两个第二安装部用于将转向齿轮箱安装于所述中央部的在所述第一安装部的车辆宽度方向上的各外侧处，所述转向齿轮箱在车辆宽度方向上延伸，其中，所述两个第一壁部在所述第一安装部与所述两个第二安装部中的各第二安装部之间的中间位置处固定于所述上壁或所述下壁。

这里，悬架框具有位于第一安装部和两个第二安装部之间的中空的中央部。因此，当来自发动机支架的振动施加至第一安装部时，有可能在第一安装部和第二安装部之间产生如下振动：该振动的节点(node)位于第一安装部和第二安装部，该振动的腹(loop)位于第一安装部和第二安装部之间的中间位置处。在上述构造中，第一壁部固定于第一安装部和第二安装部之间的中间位置，即固定于具有最大振幅的腹所在的位置。因此，能够更可靠地抑制悬架框的振动。此外，通过将第一壁部固定至中间位置，能够将第一壁部对上壁或下壁的倾斜角度设成例如大约45度。因此，能够容易地分散从发动机支架施加至整个悬架框的振动。

优选地，所述中央部的所述上壁或所述下壁形成有布置于筋条之间的座面，所述第一壁部固定于所述座面。由此，能够利用筋条(bead)增强固定第一壁部的座面。因此，提高了第一增强件的安装部刚性，因而能够增强悬架框。

优选地，所述第二安装部包括连结构件，所述连结构件沿上下方向延伸以用于连接所述中央部的所述上壁和所述下壁，并且所述悬架框还包括用于在所述内部空间中将所述连结构件连接至所述中央部的所述前壁、所述后壁和侧壁中的任一方的第二增强件。由此，能够提高第二安装部的刚性，因而提高了悬架框的刚性。

发明的效果

利用本发明，能够提供如下的悬架框，该悬架框能够抑制车辆上下方向和车辆前后方向上的振动，还能够抑制开口部的变形。

附图说明

图1A和图1B是示意性地示出根据本实施方式的悬架框的图。

图2是从车辆前方观察的图1A和图1B中的悬架框的第一增强件的主视图。

图3A和图3B示出图1A和图1B中的悬架框的俯视图和截面图。

图4是图1A和图1B中的悬架框的一部分的放大图。

图5的(A)和图5的(B)分别示出从车辆前侧的斜上方观察的图1A和图1B中的悬架框的状态及其截面图。

图6A和图6B是示出图1A和图1B中的悬架框的振动特性的曲线图。

附图标记说明

100…悬架框；102…上部构件；104…下部构件；106…上壁；108…下壁；110…前壁；112…后壁；113a、113b…侧壁；114…中央部；116…开口部；118…第一安装部；120、122…第二安装部；124…发动机支架；126…驱动单元；128…转向齿轮箱；130、132…悬架臂；134、136…支撑构件；138、140…裙边构件(apron side member)；142…第一增强件；144、146…第二增强件；148…底部；150、152…第一壁部；154、156…第二壁部；158、160…上端部；162、172、174…连结构件；164a、164b、166a、166b…筋条；168、170…座面；176、178…前端部

具体实施方式

以下，将参照附图详细地说明本发明的优选实施方式。本实施方式中说明的尺寸、材料、其它具体数值等仅为示例，以便于理解本发明，除非另有声明，否则不限制本发明。应当注意，在本说明书以及附图中，功能和构造实质上相同的元件将由相同的附图标记表示并不再重复说明。并且，省略了与本发明不直接相关的要素的图示。

图1A和图1B是示意性地示出根据本实施方式的悬架框的图。图1A是悬架框的外观的立体图。图1B是示出梁安装于图1A的悬架框的状态的立体图。应当注意，下文中，各图中所示的箭头X和箭头Y分别表示车辆左侧和车辆前侧。

悬架框100是安装于诸如发动机室(未示出)下方的部分等的车体下部的构件，并如图1A所示沿车辆宽度方向延伸。通过将上部构件102和下部构件104彼此连接而获得悬架框100，因而悬架框100由上壁106、下壁108、前壁110、后壁112和侧壁113a、113b构成。

如图1A所示，悬架框100包括位于车辆宽度方向的中央且具有内部空间的中央部114和开口部116。开口部116位于中央部114的前壁110的中央并使内部空间与外部空间连通。

悬架框100包括第一安装部118以及两个第二安装部120、122。如图1B所示，穿过开口部116插入内部空间的发动机支架124安装于第一安装部118。发动机支架124是用于将包括发动机和变速器的驱动单元126(参照图3A)连结至悬架框100的构件。

图1B中由虚线示出的沿车辆宽度方向延伸的转向齿轮箱128载置于悬架框100的中央部114的上壁106。使用两个第二安装部120、122，使转向齿轮箱128在第一安装部118的车辆宽度方向外侧安装至中央部114。

在车辆宽度方向外侧两侧的用于悬挂车轮的悬架臂130、132安装于悬架框100，另外，一对裙边构件138、140经由支撑构件134、136与悬架臂130、132连结。支撑构件134、136朝向裙边构件138、140延伸，同时朝向车辆宽度方向外侧弯曲。裙边构件138、140是布置在发动机室的车辆宽度方向两侧且沿车辆前后方向延伸的构件。

另外，图中由点线以透视方式示出的第一增强件142和图中由实线示出的第二增强件144布置于悬架框100的中央部114的内部空间。应当注意，图中仅示出了布置在悬架框100的车辆左侧的第二增强件144，而第二增强件146(参照图3B)则布置在悬架框100的车辆右侧。

图2是从车辆前侧观察的图1A中的悬架框100的第一增强件142的主视图。如图2所示，第一增强件142具有底部148、布置成与底部148连续的两个第一壁部150、152以及分别从第一壁部150、152朝向车辆前侧延伸的两个第二壁部154、156。

如图2所示，当从车辆前后方向观察时，第一壁部150、152相对于底部148相互倾斜成彼此之间的间隔向上变宽，并形成为大致V字的形状。此外，第一壁部150、152分别包括朝向车辆宽度方向外侧延伸的上端部158、160。

当从车辆前后方向观察时，第一增强件142相对于底部148的中心148a对称。因此，第一壁部150、152的上端部158、160之间的尺寸La是底部148的中心148a与上端部158、160之间的尺寸Lb的两倍。此外，第一壁部150、152相互倾斜成彼此之间的间隔向上变宽，因此尺寸La比底部148的车辆宽度方向上的尺寸Lc大。应当注意，虽然在图2中示出的第一壁部150、152呈直线状，但它们形成沿着车辆前后方向延伸的壁且不与悬架框100的前壁110和后壁112平行。

图3A和图3B分别示出了图1A中的悬架框100的俯视图和截面图。图3A是悬架框100的俯视图。图3B是沿着图3A的线A-A截取的截面图。图4是图1A中的悬架框100的一部分的放大图。在图中，以透视方式示出了第一增强件142和第二增强件144。

如图3A所示，在悬架框100中，驱动单元126与已安装于中央部114的发动机支架124连结。第一安装部118包括如图3B所示的连结构件162。将连结构件162布置成在从开口部116进入内部空间所到达的位置处从中央部114的上壁106延伸至中央部114的下壁108，并连结上壁106和下壁108。

此外，连结构件162贯穿下部构件104、第一增强件142的底部148、发动机支架124和上部构件102。由此，使用第一安装部118安装发动机支架124。第一增强件142的底部148通过连结构件162与悬架框100的下部构件104固定在一起。由此，能够减少生产成本。

如图3B所示，第一增强件142的第一壁部150、152相互倾斜成彼此之间的间隔向上变宽并连接中央部114的位于第一安装部118的车辆宽度方向两侧的上壁106和下壁108。由此，在悬架框100中，中央部114内形成有桁架结构，因此能够提高刚性。

第一壁部150、152的上端部158、160固定于座面168、170，其中座面168、170形成于中央部114的上壁106并形成在筋条164a、164b之间以及筋条166a、166b之间。利用筋条164a、164b、166a和166b增强座面168、170。因此，提高了第一增强件142的安装刚性，因而能够增强悬架框100。

如图3B所示，第二安装部120、122包括连结构件172、174。连结构件172、174布置成在第一安装部118的车辆宽度方向外侧从中央部114的上壁106延伸至中央部114的下壁108，并连结上壁106和下壁108。例如，第二增强件144、146在中央部114的内部空间中与连结构件172、174连接，还与图4中的由点线示出的中央部114的后壁112连接。这样，第二增强件144、146将连结构件172、174连接至中央部114的后壁112。因此，提高了第二安装部120、122的刚性，进而还提高了悬架框100的刚性。

这里，如图3A所示，发动机支架124与驱动单元126连结，因而能够由于发动机转数的变化而沿上下方向被牵动。因此，上下方向上的载荷经由发动机支架124施加至悬架框100。另外，如图3B所示，悬架框100的中央部114具有位于第一安装部118与第二安装部120、122之间的中空，并且这些中空区域比其它区域脆弱。

因此，当上下方向上的载荷从发动机支架124施加至第一安装部118时，有可能在悬架框100中的第一安装部118和第二安装部120之间产生由图中的点划线所示的振动。在这些振动中，节点位于第一安装部118以及第二安装部120、122，腹位于第一安装部118与第二安装部120、122之间的中间位置处。

因此，在悬架框100中，两个第一壁部150、152在第一安装部118与两个第二安装部120、122之间的中间位置处固定于中央部114的上壁106。例如，如图4所示，第一壁部150的上端部158固定于形成在筋条164a、164b之间的座面168。

座面168位于距第一增强件142的底部148的中心148a和第二安装部120的距离均为Lb的位置处，即，位于第一安装部118和第二安装部120之间的中间位置B处。中间位置B位于具有由图3B中的点划线所示的振动的最大振幅的腹所在的部分或该部分附近。应当注意，虽然图4中未示出，但固定第一壁部152的上端部160的座面170位于第一安装部118和第二安装部122之间的中间位置处。这样，在悬架框100中，第一壁部150、152的上端部158、160固定于中间位置，因此容易抑制振动。

应当注意，如果第一壁部150、152的上端部158、160固定于相对于中间位置的车辆宽度方向外侧，则会减小第一壁部150、152对下壁108的倾斜角度，并且会增大与上壁106和下壁108连接的第一壁部150和152的长度，因而降低了刚性。另一方面，在悬架框100中，通过将第一壁部150、152的上端部158、160固定至中间位置，使第一壁部150、152对下壁108的倾斜角设置为例如如图3B所示的45度。因此，将连接上壁106和下壁108的第一壁部150、152的长度设置为能够确保刚性的程度，由此使施加自发动机支架124的载荷容易地分散至整个悬架框100。

图5的(A)和图5的(B)分别示出了从车辆前侧的斜上方观察的图1A中的悬架框100的状态和悬架框100的截面图。图5的(A)是悬架框100的一部分的放大立体图并以透视方式示出了第一增强件142。图5的(B)是沿着图5的(A)的线C-C截取的截面图。

如图5的(A)所示，第一增强件142的第二壁部154、156分别从第一壁部150、152朝向中央部114的位于车辆前侧的开口部116的区域内的前壁110延伸。例如，如图5的(B)所示，延伸的第二壁部156的前端部176固定于中央部114的前壁110。而且，第二壁部154的前端部178固定于中央部114的前壁110。

因此，在悬架框100中，中央部114的上壁106和下壁108由第一增强件142的第一壁部150、152连接，而且第二壁部154、156固定于中央部114的位于开口部116的区域内的前壁110。因此，第一增强件142布置于中央部114以用作隔板(bulkhead)，即，用作加强构件，因而能够提高悬架框100抵抗车辆上下方向、车辆前后方向和车辆宽度方向上的变形和扭曲的刚性。因此，提高了悬架框100的中央部114的刚性，因而能够抑制特别是车辆上下方向和车辆前后方向上的振动，还能够抑制开口部116的变形。

此外，倾斜的第一壁部150、152在悬架框100的中央部114内形成桁架结构，因此能够特别提高弯曲刚性，因而能够进一步抑制振动和开口部116变形。另外，由于第一壁部150、152是倾斜的，所以能够使第二壁部154、156的沿着第一壁部150、152的长度更长。因此，由于在悬架框100中能够确保前端部176、178与中央部114的前壁110接触的大的接触面积，所以能够特别抑制车辆前后方向上的振动。

图6A和图6B示出了示出图1A中的悬架框100的振动特性的曲线图。在该图中，横轴表示频率(Hz)，纵轴表示迁移率(dB)。迁移率越小，则振动特性越优。图6A和图6B分别示出了第一安装部118中在悬架框100的车辆前后方向和车辆上下方向上的振动特性。

在图6A和图6B中，由实线示出的曲线表示的是悬架框100的结果，由点线示出的曲线表示的是比较例的结果。比较例给出了布置在车辆宽度方向上延伸的帽形增强件以替代第一增强件142的情况。该帽形增强件可以是顶表面与悬架框的上部构件连接且沿车辆前后方向突出的凸缘与悬架框的下部构件连接的增强件。

如图6A和图6B所示，悬架框100在全频率域均具有比比较例更优的振动特性。因此，发现利用本实施方式的悬架框100，通过第一增强件142提高了刚性，因而不仅能够抑制车辆上下方向上的振动，还能够抑制车辆前后方向上的振动。此外，由于能够提高刚性且能够抑制悬架框100中的振动，所以也能够抑制开口部116的变形。

在上述实施方式中，当从车辆前后方向观察时，第一增强件142的第一壁部150、152相互倾斜成彼此之间的间隔向上变宽，但不限于此。例如，第一增强件142的底部148可以安装于悬架框100的上壁106，并且第一壁部150、152的上端部158、160均可以固定于下壁108。在此情况下，当从车辆前后方向观察时，第一壁部150、152相互向下倾斜并形成倒V字的形状。此外，可以将第一壁部150、152的上端部158、160分别固定至形成于悬架框100的下壁108的座面，并且配置于筋条之间。另外，第二壁部154、156从第一壁部150、152朝向车辆前侧延伸并固定于前壁110，但第二壁部154、156可以朝向车辆后侧延伸并固定于后壁112。即使在这种情况下，上壁106通过第一增强件142的第一壁部150、152与下壁108连接，并且前壁110或后壁112通过第二壁部154、156固定。因此，在悬架框中，提高了刚性，因而能够抑制车辆上下方向和车辆前后方向上的振动，还能够抑制开口部116的变形。

另外，第二增强件144、146将连结构件172、174连接至中央部114的后壁112，但不限于此，第二增强件144、146还可以将连结构件172、174连接至中央部114的前壁110或侧壁113a、113b。即使在这种情况下，仍提高了第二安装部120、122的刚性，因而能够提高悬架框100的刚性。

尽管以上已经参照附图说明了本发明的优选实施方式，但应当理解，本发明不限于上述实施方式。本领域技术人员将会明白，在权利要求所限定的发明范围内能够构想出各种变型和改变，而所有这些变型和改变应理解为包含在本发明的技术范围内。

产业上的可利用性

本发明能够应用于如下悬架框，该悬架框位于车体的下部并沿车辆宽度方向延伸，用于悬挂车轮的悬架臂安装于该悬架框。

Claims

1.一种悬架框，其位于车体的下部并沿车辆宽度方向延伸，所述悬架框包括：

中央部，其位于车辆宽度方向的中央且该中央部的内部具有内部空间；

开口部，其位于所述中央部的前壁的中央并用于使所述内部空间与外部空间连通；

第一安装部，其用于在发动机支架从所述开口部插入所述内部空间时的位置上安装该发动机支架，并且该第一安装部从所述中央部的上壁伸到所述中央部的下壁将所述上壁和所述下壁连接在一起；和

第一增强件，其固定于所述内部空间，

其中，所述第一增强件包括：

两个第一壁部，其用于连接所述中央部的位于所述第一安装部的车辆宽度方向上的两侧的上壁和下壁；和

两个第二壁部，其分别从所述两个第一壁部沿车辆前后方向延伸以固定于所述中央部的位于所述开口部附近的所述前壁或后壁。

2.根据权利要求1所述的悬架框，其特征在于，

当从车辆前后方向观察时，所述两个第一壁部相互倾斜成所述两个第一壁部之间的间隔向上或向下变宽。

3.根据权利要求2所述的悬架框，其特征在于，

所述悬架框还包括两个第二安装部，所述两个第二安装部从所述中央部的上壁伸到所述中央部的下壁，并将所述上壁和所述下壁连接在一起，并且该两个第二安装部用于将转向齿轮箱安装于所述中央部的在所述第一安装部的车辆宽度方向上的各外侧处，所述转向齿轮箱在车辆宽度方向上延伸，

其中，所述两个第一壁部在所述第一安装部与所述两个第二安装部中的各第二安装部之间的中间位置处固定于所述上壁或所述下壁。

4.根据权利要求1或2所述的悬架框，其特征在于，

所述中央部的所述上壁或所述下壁形成有布置于筋条之间的座面，所述第一壁部固定于所述座面。

5.根据权利要求3所述的悬架框，其特征在于，

6.根据权利要求3或5所述的悬架框，其特征在于，

所述第二安装部包括连结构件，所述连结构件沿上下方向延伸以用于连接所述中央部的所述上壁和所述下壁，并且

所述悬架框还包括用于在所述内部空间中将所述连结构件连接至所述中央部的所述前壁、所述后壁和侧壁中的任一方的第二增强件。