JP2015033916A - Suspension frame - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両下部で車幅方向に延び車幅方向外側にサスペンションアームが固定され車幅方向中央にエンジンマウントが取り付けられるサスペンションフレームに関するものである。 The present invention relates to a suspension frame that extends in the vehicle width direction at the lower part of a vehicle and has a suspension arm fixed to the vehicle width direction outer side and an engine mount attached to the vehicle width direction center.
車両には、一般的に、前後方向に延びる左右一対のサイドメンバに掛け渡されるようにサスペンションフレームが取り付けられる。このサスペンションフレームの車幅方向外側には、車輪を懸架するサスペンションアーム(ロアアームとも称される)が取り付けられる(例えば特許文献1)。サスペンションアームには走行時の振動による負荷が加わるため、特許文献1では、サスペンションフレームの内部にリンフォースを配置することにより、剛性の向上を図っている。
In general, a suspension frame is attached to a vehicle so as to be spanned between a pair of left and right side members extending in the front-rear direction. A suspension arm (also referred to as a lower arm) for suspending wheels is attached to the outside of the suspension frame in the vehicle width direction (for example, Patent Document 1). Since a load due to vibration during traveling is applied to the suspension arm,
サスペンションフレームにエンジンを懸架するエンジンマウント(トルクストッパとも称される)が取り付けられる場合、サスペンションフレームには、サスペンションアームからの負荷に加え、エンジンマウントを介してエンジンからの負荷がかかる。詳細には、エンジンでは、回転数の変化により前後方向への回転力(トルク)の変動が発生する。このため、エンジンとサスペンションフレームをエンジンマウントで連結することにより、サスペンションフレームによって前後方向への回転力を抑制する構造としている。しかしながら、このときエンジンマウントが上下方向に引っ張られることにより、サスペンションフレームに上下方向の荷重が加わり、サスペンションフレームの両端を支点とした上下振動が生じてしまう。 When an engine mount (also referred to as a torque stopper) for suspending the engine is attached to the suspension frame, the suspension frame receives a load from the engine through the engine mount in addition to a load from the suspension arm. Specifically, in the engine, a variation in rotational force (torque) in the front-rear direction occurs due to a change in the rotational speed. For this reason, the engine and the suspension frame are connected by an engine mount to suppress the rotational force in the front-rear direction by the suspension frame. However, when the engine mount is pulled in the up / down direction at this time, a load in the up / down direction is applied to the suspension frame, and vertical vibration is generated with both ends of the suspension frame as fulcrums.
特許文献1のサスペンションに設けられているリンフォースは、サスペンションフレーム自体の剛性の向上には、ある程度の効果が得られると考えられる。しかしながら、特許文献1では、リンフォースはサスペンションフレームの中央部にしか設けられていない。このため、特許文献1の構成の場合、サスペンションフレームの両端を支点とした上下振動を抑制することができない。したがって、特許文献1の技術では、エンジンマウントを介して入力されるエンジンからの荷重に対する十分な強度が得られ難く、更なる改良の余地があった。
The reinforcement provided in the suspension of
本発明は、このような課題に鑑み、エンジンマウントを介して入力されるエンジンからの荷重に対して高い強度を得ることが可能なサスペンションフレームを提供することを目的としている。 In view of such a problem, an object of the present invention is to provide a suspension frame capable of obtaining high strength against a load from an engine input via an engine mount.
上記課題を解決するために、本発明にかかるサスペンションフレームの代表的な構成は、車両下部で車幅方向に延び車幅方向外側にサスペンションアームが固定され車幅方向中央にエンジンマウントが取り付けられるサスペンションフレームであって、車幅方向の中央に位置しエンジンマウントが取り付けられる中央部と、中央部の車幅方向両端から車幅方向外側に向かうにしたがって前方に延び車幅方向外側の端部にサスペンションアームが固定される右アーム部および左アーム部と、右アーム部、中央部および左アーム部の内部に立設され車幅方向に延びるリンフォースとを含み、リンフォースは、中央部の前面に近接していて、右アーム部および左アーム部では車幅方向外側に向かうにしたがってそれらの前面から離隔していることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a typical configuration of a suspension frame according to the present invention is a suspension that extends in the vehicle width direction at the lower part of the vehicle and has a suspension arm fixed to the vehicle width direction outer side and an engine mount attached to the center in the vehicle width direction. A frame, which is located in the center in the vehicle width direction and has an engine mount attached thereto, and extends forward from the both ends of the center in the vehicle width direction toward the outside in the vehicle width direction. Including a right arm portion and a left arm portion to which the arm is fixed, and a reinforcement extending in the vehicle width direction and extending in the vehicle width direction. The reinforcement is provided on the front surface of the center portion. The right arm and left arm are close to each other and are separated from the front as they go outward in the vehicle width direction. And butterflies.
上記構成によれば、サスペンションの内部において、リンフォースは、中央部だけでなく、右アーム部から中央部を通って左アームに至って配置される。これにより、中央部だけではなく、右アーム部および左アーム部の強度を高めることができるためサスペンションフレームの両端を支点とした上下振動を抑制することが可能となる。特に、右アーム部および左アーム部において、リンフォースが車幅方向外側に向かうにしたがってそれらの前面から離隔していることにより、リンフォースは右アーム部および左アーム部を斜めに横切るように配置される。これにより、上下方向だけでなく、前後方向や左右方向、および捩れ方向の荷重に対する強度を向上させることが可能となり、振動をより効果的に抑制することができる。 According to the above configuration, the reinforcement is disposed not only in the central portion but also from the right arm portion through the central portion to the left arm inside the suspension. Accordingly, the strength of the right arm portion and the left arm portion as well as the central portion can be increased, so that it is possible to suppress vertical vibration with both ends of the suspension frame as fulcrums. In particular, in the right arm and left arm, the reinforcement is separated from the front of the reinforcement as it goes outward in the vehicle width direction, so that the reinforcement is arranged to cross the right arm and the left arm diagonally. Is done. Accordingly, it is possible to improve the strength against loads in the front-rear direction, the left-right direction, and the torsional direction as well as the vertical direction, and vibration can be more effectively suppressed.
当該サスペンションフレームの中央部、右アーム部および左アーム部は、上下に分割された上部材および下部材が連結されることで構成され、右アーム部および左アーム部の後面にはそれぞれ開口部が形成されていて、開口部は、上部材および下部材からそれぞれ伸び互いに連結される連結部によって、車幅方向中央で区画されているとよい。 The central portion, right arm portion, and left arm portion of the suspension frame are configured by connecting an upper member and a lower member that are divided into upper and lower portions, and openings are provided on the rear surfaces of the right arm portion and the left arm portion, respectively. The opening may be defined at the center in the vehicle width direction by connecting portions extending from the upper member and the lower member and connected to each other.
かかる構成によれば、上部材および下部材は、後面のすべての縁ではなく、開口部内に配置される連結部、すなわち後面の縁の一部分において連結される。これにより、右アーム部および左アーム部の振動モードを調整することが可能となるため、エンジンの回転数の変化に起因するトルク変動による荷重に対して、より簡素な構造で振動を抑制することが可能となる。 According to such a configuration, the upper member and the lower member are connected not at all the edges of the rear surface but at the connection portion disposed in the opening, that is, at a part of the edge of the rear surface. This makes it possible to adjust the vibration mode of the right arm and left arm, so that vibration can be suppressed with a simpler structure against loads caused by torque fluctuations caused by changes in engine speed. Is possible.
上記リンフォースの端部は、右アーム部および左アーム部の端部にそれぞれ設けられ車体に連結される連結部材の前端から後端までの間に位置するとよい。これにより、連結部材はリンフォースの端部の延長上に位置することとなり、リンフォースと連結部材とが車両横方向に並んだ配置となる。これにより、サスペンションフレームにかかった荷重をリンフォースから連結部材に好適に分散することができる。したがって、サスペンションフレームの上下方向の振動をより効果的に抑制することが可能となる。 The end portion of the reinforcement is preferably located between the front end and the rear end of a connecting member provided at each end of the right arm portion and the left arm portion and connected to the vehicle body. Accordingly, the connecting member is positioned on the extension of the end portion of the reinforcement, and the reinforcement and the connecting member are arranged in the vehicle lateral direction. Thereby, the load applied to the suspension frame can be suitably distributed from the reinforcement to the connecting member. Therefore, it is possible to more effectively suppress the vertical vibration of the suspension frame.
本発明によれば、エンジンマウントを介して入力されるエンジンからの荷重に対して高い強度を得ることが可能なサスペンションフレームを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the suspension frame which can obtain high intensity | strength with respect to the load from the engine input via an engine mount can be provided.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiments are merely examples for facilitating understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted, and elements not directly related to the present invention are not illustrated. To do.
図1は、本実施形態にかかるサスペンションフレーム100を説明する斜視図であり、図1(a)は本実施形態のサスペンションフレーム100の外観斜視図であり、図1(b)は図1(a)のサスペンションフレーム100の内部を透過させた状態の斜視図である。なお、図1(b)では、内部を仮想線にて図示している。図1(a)に示すように、本実施形態にかかるサスペンションフレーム100は、車両下部(車両は不図示)に取り付けられて車幅方向に延び、車幅方向外側にサスペンションアームである左側サスペンションアーム130aおよび右側サスペンションアーム130bが固定され、エンジン(不図示)を懸架するエンジンマウント102が車幅方向中央に取り付けられる。
FIG. 1 is a perspective view illustrating a
図1(a)に示すように、サスペンションフレーム100では、中央部112が車幅方向の中央に位置し、かかる中央部112の中央には、エンジンマウント102が取り付けられるエンジンマウント取付部112aが設けられている。中央部112の車幅方向両端からは、外側に向かうにしたがって前方に延びる左アーム部および右アーム部(以下、前側左アーム部114aおよび前側右アーム部114bと称する)が設けられている。これらの前側左アーム部114aおよび前側右アーム部114bの車幅方向外側の端部に左側サスペンションアーム130aおよび右側サスペンションアーム130bがそれぞれ固定される。また中央部112の車幅方向両端からは、外側に向かって延びる後側左アーム部116aおよび後側右アーム部116bが設けられている。
As shown in FIG. 1A, in the
図1(a)に示すように、サスペンションフレーム100の車幅方向外側の端部の前側、すなわち前側左アーム部114aおよび前側右アーム部114bの車幅方向外側の端部には、左側サスペンションアーム130aおよび右側サスペンションアーム130bがそれぞれ固定されるアーム固定部118a・118bが設けられている。またアーム固定部118a・118bの後方には、サスペンションフレーム100に固定され、かかるサスペンションフレーム100を車体(不図示)に連結する連結部材140a・140bがそれぞれ配置されている。
As shown in FIG. 1A, the left suspension arm is provided at the front side of the vehicle frame direction outer end of the
図2は、図1(b)のサスペンションフレーム100の上面図である。図1(b)に示すように、サスペンションフレーム100において、前側左アーム部114a、中央部および前側右アーム部114bの内部には、それらの上面および下面(サスペンションフレーム110の上面および下面)を連結して車幅方向に延びるリンフォース150が設けられている。そして本実施形態の特徴として、図2に示すように、リンフォース150は、中央部112の前面112bに近接していて、前側左アーム部114aおよび前側右アーム部114bでは車幅方向外側に向かうにしたがってそれらの前面114c・114dから離隔している。
FIG. 2 is a top view of the
本実施形態のように、サスペンションフレーム100の内部において、前側左アーム部114aから中央部112を通って前側右アーム部114bに至るリンフォース150を設けることにより、中央部112だけではなく、前側左アーム部114aおよび前側右アーム部114bの強度を高めることができる。したがって、サスペンションフレーム100の両端を支点とした上下振動を抑制することが可能となる。
As in this embodiment, by providing the
また中央部112ではその前面112bにリンフォース150が近接していることにより、サスペンションフレーム100の前面112b近傍の剛性(強度)を向上させることができる。特に本実施形態のように、中央部112の前面112bにおいて、エンジンマウント102を挿入する孔112e(図1(a)参照)が設けられている場合、その孔112eによって低下しがちな剛性を前面112bに近接しているリンフォース150によって補うことができる。
Further, since the
一方、前側左アーム部114aおよび前側右アーム部114bでは、リンフォース150が車幅方向外側に向かうにしたがってそれらの前面114c・114dから離隔していることにより、リンフォース150は前側左アーム部114aおよび前側右アーム部114bを斜めに横切るように配置される。これにより、上下方向に加え、前後方向や左右方向、および捩れ方向の荷重に対する強度を向上させることができるため、振動をより効果的に抑制することが可能となる。
On the other hand, in the front
更に本実施形態では、図2に示すように、リンフォース150の端部152・154を、連結部材140a・140bのそれぞれの前端142a・142bから後端144a・144bまでの間に位置させることで、連結部材140a・140bはリンフォース150の端部152・154の延長上に位置し、リンフォース150と連結部材140a・140bとが車両横方向に並んだ配置となる。これにより、サスペンションフレーム100にかかった荷重を、リンフォース150から連結部材140a・140bに効率的に伝達することができる。したがって、サスペンションフレーム100にかかった荷重の分散性能を高め、ひいてはサスペンションフレーム100の上下方向の振動をより効果的に抑制することが可能となる。
Furthermore, in this embodiment, as shown in FIG. 2, the
図3は、図1(a)のサスペンションフレーム100の背面斜視図であり、図3(a)は図1(a)に示すサスペンションフレーム100を車両後方から観察した背面斜視図であり、図3(b)は図3(a)の拡大斜視図である。なお、図3(a)および(b)では、図1(a)で示した左側サスペンションアーム130aおよび右側サスペンションアーム130bの図示を省略している。図3(a)に示すように、本実施形態のサスペンションフレーム100は、上下に分割された上部材110aおよび下部材110bが連結されることで、中央部112、前側左アーム部114aおよび前側右アーム部114bが構成される。
3 is a rear perspective view of the
図3(a)に示すように、前側左アーム部114aおよび前側右アーム部114bの後面114e・後面114fにはそれぞれ開口部114g・114hが形成されている。そして、本実施形態では、図3(a)および(b)に示すように、上部材110aおよび下部材110bからそれぞれ伸び互いに連結される連結部120a・120b・120c・120dによって、開口部114g・114hが車幅方向中央で区画される。換言すれば、上部材110aおよび下部材110bは、後面114e・114fのすべての縁ではなく、後面114e・114fの縁の一部分であって開口部114g・114h内に位置する連結部120a・120b・120c・120dにおいて連結される。これにより、前側左アーム部114aおよび前側右アーム部114bの振動モードを調整することができ、エンジンの回転数の変化に起因するトルク変動による荷重に対して、より簡素な構造で振動を抑制することが可能となる。
As shown in FIG. 3A,
図4は、図1(a)のサスペンションフレーム100の断面図であり、図4(a)は図1(a)のA−A断面図であり、図4(b)は図1(a)のB−B断面図である。図4(b)に示すように、本実施形態では、リンフォース150は、縦面156、その上端および下端から車両前後方向に延びる上フランジ158aおよび下フランジ158bからなり、コの字形状の断面を有する。そして、上フランジ158aがサスペンションフレーム100の上面100aに固定され、下フランジ158bがサスペンションフレーム100の下面100bに固定されることにより、サスペンションフレーム100内部においてリンフォース150が固定される。
4 is a cross-sectional view of the
上記のコの字形状のリンフォース150は、コの字の開口が車両後方側に向くように配置されることが好ましい。これにより、上フランジ158aおよび下フランジ158bが縦面156に対して車両後方側に位置するため、リンフォース150をよりサスペンションフレーム100の前面112b(図1参照)に近づけることができ、エンジンマウント102を挿入する孔112e近傍(図1参照)の強度を高めることが可能となる。
The
また図4(b)に示すように、リンフォース150の上下のフランジは、車両前後方向において下フランジ158bが上フランジ158aよりも長くなるよう設定することが好ましい。上部材110a、下部材110bおよびリンフォース150の組付けの一例として、リンフォース150の上フランジ158aを上部材110aに予め溶接した後に、上部材110aと下部材110bとを溶接することが考えられる。この場合、上部材110aと下部材110bとが溶接されることによって、リンフォース150はそれらの内部に配置される。したがって、下フランジ158bと下部材110bとを溶接するために、下部材110bの下面100bには図4(b)に示すようにスリット100cが設けられている。
4B, the upper and lower flanges of the
上述した順序にて上部材110a、下部材110bおよびリンフォース150を組み付ける場合、車両前後方向において下フランジ158bの長さが上フランジ158aの長さ以下であると、すなわち下フランジ158bにおいて十分な長さが確保されていないと、スリット100cと下フランジ158bとの位置合わせが困難となり、作業性の低下、ひいては下部材110bと下フランジ158bとの溶接不良を招くおそれがある。これに対し、本実施形態のように下フランジ158bの長さを上フランジ158aよりも長く設定することにより、下フランジ158bにおいて十分な長さが確保され、スリット100cを下フランジ158bによって確実に覆うことができる。したがって、それらの位置合わせを良好に行うことができ、作業性および品質を高めることが可能となる。
When assembling the
更に好ましくは、図4(a)に示すリンフォース150と連結部材140aとの間隔Iは、リンフォース150の下フランジ158b(図4(b)参照)の幅Wと同等以下とするとよい(リンフォース150と連結部材140bとの間においても同様)。仮に連結部材140aとリンフォース150との間隔Iが広すぎると、それらの間の剛性が著しく低下してしまう。これに対し、本実施形態のように間隔Iを下フランジ158bの幅Wと同等以下とすることにより間隔Iが適切な範囲に保たれるため、連結部材140aとリンフォース150との間の剛性を十分に確保することができる。なお、リンフォース150と連結部材140aとの間隔Iをなくすこと、すなわちリンフォース150と連結部材140aとを接触させた構成とすることも可能である。
More preferably, the interval I between the
上記説明したように、本実施形態にかかるサスペンションフレーム100では、その内部に、前側左アーム部114aから中央部112を通って前側右アーム部114bに至るリンフォース150を設けることで、サスペンションフレーム100の前部全体の強度を高めることができる。したがって、エンジンマウント102からの荷重によるサスペンションフレーム100の両端を支点とした上下振動を抑制することが可能となる。
As described above, in the
また中央部112ではその前面112bにリンフォース150が近接していることにより、前面112bにおいて、エンジンマウント102を挿入する孔112eの近傍の剛性を高めることができる。更に、前側左アーム部114aおよび前側右アーム部114bでは、リンフォース150が車幅方向外側に向かうにしたがってそれらの前面114c・144dから離隔していることにより、上下方向に加え、前後方向や左右方向、および捩れ方向の荷重に対する強度を向上させ、振動をより効果的に抑制することが可能となる。
Further, since the
なお、本実施形態では、中央部112、前側左アーム部114aおよび前側右アーム部114bを構成する上部材110aおよび下部材110bとリンフォース150を別部材とする構成を例示したが、これに限定するものではなく、リンフォース150は上部材110aおよび下部材110bと一体に成形されていてもよい。その場合、リンフォース150は、上部材110aおよび下部材110bの両方に分割して形成してもよいし、いずれか一方に、他方に到達する高さのリンフォース150を形成する構成としてもよい。
In the present embodiment, the
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to the example which concerns. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.
本発明は、車両下部で車幅方向に延び車幅方向外側にサスペンションアームが固定され車幅方向中央にエンジンマウントが取り付けられるサスペンションフレームに利用することができる。 The present invention can be used for a suspension frame that extends in the vehicle width direction at the lower part of the vehicle and has a suspension arm fixed to the vehicle width direction outer side and an engine mount attached to the vehicle width direction center.
100…サスペンションフレーム、100a…上面、100b…下面、100c…スリット、102…エンジンマウント、110a…上部材、110b…下部材、112…中央部、112a…エンジンマウント取付部、112b…前面、112e…孔、114a…前側左アーム部、114b…前側右アーム部、114c…前面、114d…前面、114e…後面、114f…後面、114g…開口部、114h…開口部、116a…後側左アーム部、116b…後側右アーム部、118a…アーム固定部、118b…アーム固定部、120a・120b・120c・120d…連結部、130a…左側サスペンションアーム、130b…右側サスペンションアーム、140a…連結部材、140b…連結部材、142a…前端、142b…前端、144a…後端、144b…後端、150…リンフォース、152…端部、154…端部、156…縦面、158a…上フランジ、158b…下フランジ
DESCRIPTION OF
Claims (3)
車幅方向の中央に位置し前記エンジンマウントが取り付けられる中央部と、
前記中央部の車幅方向両端から車幅方向外側に向かうにしたがって前方に延び車幅方向外側の端部に前記サスペンションアームが固定される右アーム部および左アーム部と、
前記右アーム部、前記中央部および前記左アーム部の内部に立設され車幅方向に延びるリンフォースとを含み、
前記リンフォースは、前記中央部の前面に近接していて、前記右アーム部および前記左アーム部では車幅方向外側に向かうにしたがってそれらの前面から離隔していることを特徴とするサスペンションフレーム。 A suspension frame that extends in the vehicle width direction at the bottom of the vehicle and has a suspension arm fixed to the vehicle width direction outer side and an engine mount attached to the center of the vehicle width direction,
A central portion located in the center of the vehicle width direction to which the engine mount is attached;
A right arm portion and a left arm portion, which extend forward from the vehicle width direction both ends of the central portion toward the vehicle width direction outer side, and the suspension arm is fixed to the vehicle width direction outer end portion;
Including a right arm portion, a central portion, and a reinforcement that stands up in the left arm portion and extends in the vehicle width direction,
The suspension frame is close to the front surface of the central portion, and the right arm portion and the left arm portion are separated from the front surface as they go outward in the vehicle width direction.
前記右アーム部および前記左アーム部の後面にはそれぞれ開口部が形成されていて、
前記開口部は、前記上部材および前記下部材からそれぞれ伸び互いに連結される連結部によって、車幅方向中央で区画されていることを特徴とする請求項1に記載のサスペンションフレーム。 The central portion, the right arm portion, and the left arm portion of the suspension frame are configured by connecting an upper member and a lower member that are divided vertically.
Openings are formed on the rear surfaces of the right arm portion and the left arm portion, respectively.
2. The suspension frame according to claim 1, wherein the opening is partitioned at a center in a vehicle width direction by connecting portions extending from the upper member and the lower member and connected to each other.
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