JP2016043723A

JP2016043723A - Sub-frame structure

Info

Publication number: JP2016043723A
Application number: JP2014167265A
Authority: JP
Inventors: 俊吾笛木; Shungo Fueki; 剛藤川; Takeshi Fujikawa; 寺田　匡宏; Masahiro Terada; 匡宏寺田; 元吉田; Hajime Yoshida
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2014-08-20
Filing date: 2014-08-20
Publication date: 2016-04-04

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sub-frame structure which maintains good attenuation performance for vibration transmitted from a power plant to a vehicle body frame and enables downsizing of a mount.SOLUTION: A sub-frame structure 1 includes: a side member 16 (a vertical member) extending in a vehicle fore and aft direction; and a front cross beam 20 (a lateral member) extending in a vehicle width direction. The sub-frame structure 1 supports a power plant P through a vibration control device 100a and is supported by a vehicle body frame. The vibration control device 100a supporting the power plant P is disposed at the front cross beam 20 (the lateral member). The front cross beam 20 (the lateral member) is supported by elastic bodies disposed in the side member 16 (the vertical member). The elastic bodies are arranged side by side in the vehicle fore and aft direction.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、自動車等の車両前部に設けられるサブフレーム構造に関する。 The present invention relates to a subframe structure provided in a front part of a vehicle such as an automobile.

従来、車両前部に設けられるサブフレーム構造としては、車体フレームの下側に弾性体を介して取り付けられる、平面視で略四角形状の枠体で構成されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このサブフレーム構造の枠体には、エンジン、モータ等のパワープラントが支持されるとともに、左右のフロントサスペンションが取り付けられる。
ちなみに、特許文献１に開示のサブフレーム構造では、枠体の両側にそれぞれ設けられた弾性体を介してこの枠体が車体フレームに締結されている。
このサブフレーム構造によれば、枠体が弾性体を介して車体フレームにフローティング支持されることによって、パワープラントが車体フレームに対して防振支持されることとなる。 2. Description of the Related Art Conventionally, as a sub-frame structure provided at the front of a vehicle, a sub-frame structure that is attached to an underside of a vehicle body frame via an elastic body and is configured by a substantially rectangular frame body in a plan view is known (for example, Patent Document 1). A power plant such as an engine or a motor is supported on the frame body of the subframe structure, and left and right front suspensions are attached.
Incidentally, in the sub-frame structure disclosed in Patent Document 1, the frame body is fastened to the vehicle body frame via elastic bodies provided on both sides of the frame body.
According to this sub-frame structure, the power plant is supported in an anti-vibration manner with respect to the body frame by floatingly supporting the frame body on the body frame via the elastic body.

特開２０１１−１０６６２６号公報JP 2011-106626 A

ところで、前記のようなサブフレーム構造では、フローティング支持する位置には、単一の弾性体が配置されている。そのため枠体によるパワープラントの支持剛性や振動遮断を目的とした上下共振周波数を考慮すると、弾性体自体のサイズが大きくなる傾向にある。そして、弾性体のサイズが大きくなると、フローティング支持するためのマウントが大型化して設計上の自由度が狭まる課題がある。
したがって、パワープラントから車体フレームに伝わる振動の減衰性能を良好に維持しつつ、マウントを小型化できるサブフレーム構造が望まれている。 By the way, in the sub-frame structure as described above, a single elastic body is arranged at a position to support floating. For this reason, considering the support rigidity of the power plant by the frame and the vertical resonance frequency for the purpose of vibration isolation, the size of the elastic body itself tends to increase. When the size of the elastic body is increased, there is a problem that a mount for floating support is enlarged and design freedom is narrowed.
Therefore, there is a demand for a sub-frame structure that can reduce the mount size while maintaining good damping performance of vibration transmitted from the power plant to the vehicle body frame.

そこで本発明の課題は、パワープラントから車体フレームに伝わる振動の減衰性能を良好に維持しつつマウントを小型化できるサブフレーム構造を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a subframe structure that can reduce the size of a mount while maintaining good damping performance of vibration transmitted from a power plant to a vehicle body frame.

前記課題を解決した本発明は、車両前後方向に延びる縦メンバと、車両幅方向に延びる横メンバと、を備え、防振装置を介してパワープラントを支持するとともに車体フレームによって支持されるサブフレーム構造において、前記横メンバには、前記パワープラントを支持する前記防振装置が配置され、前記横メンバは、前記縦メンバに配置された弾性体によって支持され、前記弾性体は、車両前後方向に並んで配置されていることを特徴とする。
このサブフレーム構造によれば、横メンバを縦メンバにフローティング支持させる弾性体が車両前後方向に分割されるため、パワープラントから横メンバに振動荷重が入力された際に、各弾性体に弾性中心を分散させることができる。よって、このサブフレーム構造によれば、パワープラントから車体フレームに伝わる振動の減衰性能を良好に維持しつつマウントを小型化することができる。 The present invention that has solved the above problems includes a vertical member extending in the vehicle longitudinal direction and a horizontal member extending in the vehicle width direction, and supports the power plant via the vibration isolator and is supported by the vehicle body frame. In the structure, the vibration isolator for supporting the power plant is arranged on the horizontal member, the horizontal member is supported by an elastic body arranged on the vertical member, and the elastic body is arranged in the vehicle longitudinal direction. It is characterized by being arranged side by side.
According to this subframe structure, since the elastic body for floatingly supporting the horizontal member to the vertical member is divided in the vehicle front-rear direction, when a vibration load is input from the power plant to the horizontal member, each elastic body has an elastic center. Can be dispersed. Therefore, according to this subframe structure, it is possible to reduce the size of the mount while maintaining good damping performance of vibration transmitted from the power plant to the vehicle body frame.

また、このサブフレーム構造においては、車両前後方向に並ぶ前記弾性体のうち、第１の弾性体が前記横メンバにあり、他の第２の弾性体が前記第１の弾性体よりも前記パワープラント寄りにある構成とすることもできる。
このようなサブフレーム構造では、弾性体が第１の弾性体と第２の弾性体とに分割されているので、分割されない弾性体と比較して、横メンバの剛体共振モード（回転モード）における回転中心がパワープラント寄りに移動する。よって、このサブフレーム構造によれば、弾性体が分割されない場合と比べて剛体共振周波数域の音響感度を効率よく低減することができる。 Further, in this subframe structure, of the elastic bodies arranged in the vehicle longitudinal direction, the first elastic body is in the horizontal member, and the other second elastic body is more powerful than the first elastic body. A configuration close to the plant can also be adopted.
In such a sub-frame structure, since the elastic body is divided into the first elastic body and the second elastic body, compared with the non-divided elastic body, in the rigid body resonance mode (rotation mode) of the lateral member. The center of rotation moves closer to the power plant. Therefore, according to this subframe structure, the acoustic sensitivity in the rigid resonance frequency region can be efficiently reduced as compared with the case where the elastic body is not divided.

また、このサブフレーム構造においては、前記弾性体のうち、前記第２の弾性体は、前記第１の弾性体が配置されている位置での前記縦メンバよりも上方に配置されている構成とすることもできる。
このようなサブフレーム構造によれば、横メンバの剛体共振モード（回転モード）における回転中心を、振動荷重の入力点に近付けることができるので、より効率よく剛体共振周波数域の音響感度を低減することができる。 Moreover, in this sub-frame structure, among the elastic bodies, the second elastic body is disposed above the vertical member at the position where the first elastic body is disposed. You can also
According to such a sub-frame structure, the rotation center of the transverse member in the rigid body resonance mode (rotation mode) can be brought close to the input point of the vibration load, so that the acoustic sensitivity in the rigid body resonance frequency region can be reduced more efficiently. be able to.

本発明によれば、弾性体のばね定数の変更を行わなくてもパワープラントから車体フレームへの振動伝達率を低減することができるサブフレーム構造を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the subframe structure which can reduce the vibration transmissibility from a power plant to a vehicle body frame can be provided, without changing the spring constant of an elastic body.

本発明の実施形態に係るサブフレーム構造の全体斜視図である。1 is an overall perspective view of a subframe structure according to an embodiment of the present invention. 図１のサブフレーム構造の平面図である。It is a top view of the sub-frame structure of FIG. 図１のサブフレーム構造の左側面図である。It is a left view of the sub-frame structure of FIG. 図２のIV−IV断面図である。It is IV-IV sectional drawing of FIG. サブフレーム構造からフロントクロスビーム（横メンバ）を取り外した様子を示す一部分解斜視図である。It is a partially exploded perspective view which shows a mode that the front cross beam (lateral member) was removed from the sub-frame structure. 図２のVI−VI断面図である。It is VI-VI sectional drawing of FIG. サブフレーム構造に備える第２の弾性体を上方に移動させて、フロントクロスビーム（横メンバ）の剛体共振モード（回転モード）の回転中心が移動する様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a mode that the rotation center of the rigid body resonance mode (rotation mode) of a front cross beam (lateral member) moves by moving the 2nd elastic body with which a sub-frame structure is equipped upwards. フロントクロスビーム（横メンバ）の剛体共振モード（回転モード）の回転中心の位置と、応答レベルとの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the position of the rotation center of the rigid body resonance mode (rotation mode) of a front cross beam (lateral member), and a response level. 本発明の実施例におけるサブフレーム構造の応答低減の効果を検証したグラフである。6 is a graph in which the effect of reducing the response of a subframe structure in an example of the present invention is verified. 本発明の実施例におけるサブフレーム構造の音響感度低減の効果を検証したグラフである。It is the graph which verified the effect of the acoustic sensitivity reduction of the sub-frame structure in the Example of this invention.

以下、本発明の実施形態に係るサブフレーム構造について説明する。
本発明のサブフレーム構造は、横メンバを縦メンバに対してフローティング支持する弾性体が車両前後方向に並んで配置されていることを主な特徴とする。
本実施形態では、まずサブフレーム構造の全体構成について説明した後に弾性体を備えるブッシュについて説明する。なお、以下の説明における前後左右上下の方向は、車両に着座したドライバから見た方向に一致させた図１の矢印に示す前後左右上下の方向を基準とする。 Hereinafter, a subframe structure according to an embodiment of the present invention will be described.
The main feature of the sub-frame structure of the present invention is that elastic bodies for floatingly supporting the horizontal member with respect to the vertical member are arranged side by side in the vehicle front-rear direction.
In this embodiment, first, the overall configuration of the subframe structure will be described, and then a bush including an elastic body will be described. In the following description, the front / rear / left / right / up / down directions are based on the front / rear, left / right / up / down directions indicated by the arrows in FIG.

＜サブフレーム構造の全体構成＞
図１は、本発明の実施形態に係るサブフレーム構造１の全体斜視図、図２は、図１のサブフレーム構造１の平面図、図３は、図１のサブフレーム構造１の左側面図である。
図１に示すように、本実施形態のサブフレーム構造１は、車両１０の前部に配置されている。このサブフレーム構造１には、エンジン、走行用モータ等のパワープラントＰが取り付けられるとともに、前輪ＦＷを支持する図示しないフロントサスペンションが取り付けられている。 <Overall structure of subframe structure>
1 is an overall perspective view of a subframe structure 1 according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of the subframe structure 1 of FIG. 1, and FIG. 3 is a left side view of the subframe structure 1 of FIG. It is.
As shown in FIG. 1, the subframe structure 1 of the present embodiment is disposed at the front portion of a vehicle 10. A power plant P such as an engine and a traveling motor is attached to the subframe structure 1 and a front suspension (not shown) that supports the front wheels FW is attached.

図２に示すように、サブフレーム構造１は、縦メンバとしての左右一対のサイドメンバ１６と、これらサイドメンバ１６の後端に渡し架けられるリヤクロスメンバ１８と、を備えている。これらのサイドメンバ１６とリヤクロスメンバ１８とは互いに接続されることによって、平面視で前方に開放する略Ｕ字形状を呈している。また、サブフレーム構造１は、後に詳しく説明するブッシュ５（図６参照）を介してサイドメンバ１６にフローティング支持されるフロントクロスビーム２０を備えている。
なお、このフロントクロスビーム２０は、特許請求の範囲にいう「横メンバ」に相当する。 As shown in FIG. 2, the subframe structure 1 includes a pair of left and right side members 16 as vertical members, and a rear cross member 18 that is bridged between the rear ends of the side members 16. The side member 16 and the rear cross member 18 are connected to each other, thereby exhibiting a substantially U shape that opens forward in a plan view. Further, the subframe structure 1 includes a front cross beam 20 that is floatingly supported by the side member 16 via a bush 5 (see FIG. 6) described in detail later.
The front cross beam 20 corresponds to a “lateral member” in the claims.

図１に示すように、サイドメンバ１６は、車両１０の両側にそれぞれ配置され、車両１０の前後方向（以下、車両前後方向と称する）に沿って延在している。サイドメンバ１６は、鉄鋼製等の剛性のある中空部材で形成されている。ちなみに、本実施形態でのサイドメンバ１６は、プレス成形品の上下半体同士が重ね合わせられて、上下半体のそれぞれに設けられたフランジ部１６ａが摩擦攪拌接合（ＦＳＷ）によって一体的に接合されて形成されたものである。ただし、本発明におけるサイドメンバ１６は、これに限定されるものではなく、モールディングや三次元押出成形法で形成することもできる。
なお、図１中、符号２２はステー、符号１００ａ及び符号１００ｂはそれぞれ防振装置、符号５８ａはパワープラントＰを防振装置１００ａに取り付ける取付金具、符号５８ｂはパワープラントＰを防振装置１００ｂに取り付ける取付金具である。 As shown in FIG. 1, the side members 16 are arranged on both sides of the vehicle 10 and extend along the front-rear direction of the vehicle 10 (hereinafter referred to as the vehicle front-rear direction). The side member 16 is formed of a rigid hollow member made of steel or the like. Incidentally, the side member 16 in this embodiment is such that the upper and lower halves of the press-molded product are overlapped with each other, and the flange portions 16a provided on the upper and lower halves are integrally joined by friction stir welding (FSW). Is formed. However, the side member 16 in the present invention is not limited to this, and can be formed by molding or a three-dimensional extrusion method.
In FIG. 1, reference numeral 22 is a stay, reference numerals 100a and 100b are vibration isolators, reference numeral 58a is a mounting bracket for attaching the power plant P to the vibration isolator 100a, and reference numeral 58b is a power plant P attached to the vibration isolator 100b. A mounting bracket to be attached.

図２に示すように、サイドメンバ１６は、左右線対称に配置され、左右のサイドメンバ１６同士の間隔は、後部よりも前部のほうが広い。
各サイドメンバ１６には、後記するように、車体フレーム１４（図３参照）に対してサイドメンバ１６をリジットに固定する複数の固定点Ｒが設けられている。固定点Ｒは、各サイドメンバ１６の車両前方端部、各サイドメンバ１６の車両後方端部、及び各サイドメンバ１６の車両前方端部と車両後方端部との中間部に取り付けられるステー２２の上端部の合計６か所に設けられている。
なお、これらの固定点Ｒは、従来のサブフレームに設けられている既存の締結点をそのまま流用したものであり、これらの固定点Ｒの位置及びその個数は、特に限定されるものではない。 As shown in FIG. 2, the side members 16 are arranged symmetrically on the left and right lines, and the distance between the left and right side members 16 is wider at the front than at the rear.
As will be described later, each side member 16 is provided with a plurality of fixing points R for fixing the side member 16 to a rigid body with respect to the vehicle body frame 14 (see FIG. 3). The fixed point R is a vehicle front end portion of each side member 16, a vehicle rear end portion of each side member 16, and a stay 22 attached to an intermediate portion between the vehicle front end portion and the vehicle rear end portion of each side member 16. There are a total of 6 locations on the upper end.
These fixing points R are obtained by diverting existing fastening points provided in the conventional subframe as they are, and the positions and the number of these fixing points R are not particularly limited.

図３に示すように、車両前後方向に延在するサイドメンバ１６は、上方に凹となるように湾曲している。各サイドメンバ１６は、前記のように、車両両側で車両前後方向に延びる車体フレーム１４（例えば、フロントサイドフレーム）のそれぞれに対して、車両前方端部及び車両後方端部の固定点Ｒにてリジッドに固定されている。具体的には、サイドメンバ１６に挿通されたボルト１２によって車体フレーム１４に締結されている。また、サイドメンバ１６は、図３には図示しないが、ステー２２（図２参照）の上端部においてもボルト１２によって車体フレーム１４に締結されている。 As shown in FIG. 3, the side member 16 extending in the vehicle front-rear direction is curved so as to be concave upward. As described above, each side member 16 is fixed to the vehicle front end portion and the vehicle rear end portion fixed point R with respect to each of the vehicle body frames 14 (for example, front side frames) extending in the vehicle front-rear direction on both sides of the vehicle. It is fixed to rigid. Specifically, it is fastened to the vehicle body frame 14 by a bolt 12 inserted through the side member 16. Further, although not shown in FIG. 3, the side member 16 is fastened to the vehicle body frame 14 by the bolt 12 also at the upper end portion of the stay 22 (see FIG. 2).

図２に示すように、リヤクロスメンバ１８は、前記のように、車両幅方向に沿って延在してサイドメンバ１６の後端同士の間に渡し架けられている。このリヤクロスメンバ１８は、鉄鋼製等の剛性のある中空部材で形成されている。
本実施形態でのリヤクロスメンバ１８は、一対のサイドメンバ１６と一体成形して構成されている。ただし、リヤクロスメンバ１８は、これに限定されるものではなく、例えば、サイドメンバ１６に対して溶接や摩擦撹拌接合にて接合した構成とすることもできる。 As shown in FIG. 2, as described above, the rear cross member 18 extends along the vehicle width direction and is bridged between the rear ends of the side members 16. The rear cross member 18 is formed of a rigid hollow member made of steel or the like.
The rear cross member 18 in the present embodiment is formed integrally with a pair of side members 16. However, the rear cross member 18 is not limited to this, and may be configured to be joined to the side member 16 by welding or friction stir welding, for example.

図２に示すように、リヤクロスメンバ１８の車両幅方向に沿った略中央部に、後記するフロントクロスビーム２０側の防振装置１００ａと対になる防振装置１００ｂが取り付けられている。なお、この２つの防振装置１００ａ，１００ｂのうち、防振装置１００ａは、特許請求の範囲にいう「防振装置」に相当する。
防振装置１００ｂは、取付金具５８ｂを介してパワープラントＰを支持している。 As shown in FIG. 2, an anti-vibration device 100b that is paired with an anti-vibration device 100a on the front cross beam 20 described later is attached to a substantially central portion of the rear cross member 18 along the vehicle width direction. Of the two anti-vibration devices 100a and 100b, the anti-vibration device 100a corresponds to the “anti-vibration device” in the claims.
The vibration isolator 100b supports the power plant P via the mounting bracket 58b.

この防振装置１００ｂとしては、能動型液封式防振装置を使用することができる。この能動型液封式防振装置としては、例えば、検出したパワープラントＰの振動周期とは逆位相でコイルの励磁・消磁を行うことにより鉄心を進退させるアクチュエータと、このアクチュエータにより液室内に封入された非圧縮性流動体を流動させてその流動抵抗により振動を抑制するものが挙げられる。つまり、この能動型液封式防振装置は、アクチュエータで加振することによって、防振すべき振動対象に対して積極的又は相殺的な防振効果を発揮する。また、防振装置１００ｂとしては、この能動型液封式防振装置に限定されずに、検出したパワープラントＰの振動周期と同期するようにアクチュエータを駆動し、振動が抑制されるように非圧縮性流動体を流動させる構成の防振装置を使用することもできる。また、弾性部材を使用した公知の防振装置を使用することもできる。 As the vibration isolator 100b, an active liquid ring type vibration isolator can be used. As this active liquid seal type vibration isolator, for example, an actuator that moves the iron core forward and backward by exciting and demagnetizing the coil in a phase opposite to the detected vibration cycle of the power plant P, and enclosed in the liquid chamber by this actuator The non-compressible fluid made to flow is used to suppress vibration by its flow resistance. In other words, this active liquid ring type vibration isolator exhibits a positive or counterbalanced vibration isolating effect on the vibration object to be vibrated by applying vibration with the actuator. Further, the vibration isolator 100b is not limited to this active liquid ring type vibration isolator, and the actuator is driven so as to synchronize with the detected vibration cycle of the power plant P so that the vibration is suppressed. It is also possible to use a vibration isolator configured to flow the compressive fluid. A known vibration isolator using an elastic member can also be used.

図４は、図２のIV−IV断面図である。
図４に示すように、防振装置１００ｂは、フローティング機構３０を介してリヤクロスメンバ１８に取り付けられるブラケット３２に支持されている。 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG.
As shown in FIG. 4, the vibration isolator 100 b is supported by a bracket 32 that is attached to the rear cross member 18 via the floating mechanism 30.

ブラケット３２は、支持固定部３４と脚部３６とを備えて構成されている。
支持固定部３４は、防振装置１００ｂがマウントされるマウント面を有し、ボルト３８を介して防振装置１００ｂがマウント面に支持固定されている。脚部３６は、支持固定部３４の下方に連続し、リヤクロスメンバ１８の上面にフローティング可能に取り付けられている。 The bracket 32 includes a support fixing portion 34 and a leg portion 36.
The support fixing part 34 has a mount surface on which the vibration isolator 100b is mounted, and the vibration isolator 100b is supported and fixed to the mount surface via a bolt 38. The leg portion 36 is continuous below the support fixing portion 34 and is attached to the upper surface of the rear cross member 18 so as to be floating.

図２に示すように、この脚部３６は、平面視で車両幅方向に沿ったリヤクロスメンバ１８の中心線Ｃを車両前後方向で跨いでいる。
また、図３に示すように、脚部３６は、側面視で湾曲する凹部４０を介して車両前後方向に分岐している。 As shown in FIG. 2, the leg portion 36 straddles the center line C of the rear cross member 18 along the vehicle width direction in a plan view in the vehicle front-rear direction.
Moreover, as shown in FIG. 3, the leg part 36 has branched in the vehicle front-back direction via the recessed part 40 which curves in a side view.

図４に示すように、分岐した脚部３６の下端部には環状部４２が形成され、この環状部４２の内側には、フローティング機構３０を構成する弾性部５４が配置されている。分岐した脚部３６のそれぞれは、前記したように、フローティング機構３０（弾性部５４）を介してリヤクロスメンバ１８に取り付けられている。 As shown in FIG. 4, an annular portion 42 is formed at the lower end portion of the branched leg portion 36, and an elastic portion 54 constituting the floating mechanism 30 is disposed inside the annular portion 42. Each of the branched leg portions 36 is attached to the rear cross member 18 via the floating mechanism 30 (elastic portion 54) as described above.

フローティング機構３０は、図２に示すように、平面視でブラケット３２の４隅に配置された弾性部５４で構成されている。 As shown in FIG. 2, the floating mechanism 30 includes elastic portions 54 arranged at the four corners of the bracket 32 in a plan view.

図４に戻って、弾性部５４は、脚部３６の下端における環状部４２の内側に配置される外筒８２と、この外筒８２の内側に配置される内筒８４と、外筒８２と内筒８４との間に介装され外筒８２の内周面及び内筒８４の外周面にそれぞれ加硫接着される円筒状の弾性体８６と、環状部４２の上面に設けられる円板状座面８８と、円板状座面８８と内筒８４とを貫通してリヤクロスメンバ１８の内壁に設けられたねじ部９０に締結されるボルト９２とを備えて構成されている。
このような弾性部５４を介してブラケット３２がリヤクロスメンバ１８にフローティング支持されている。 Returning to FIG. 4, the elastic portion 54 includes an outer cylinder 82 disposed inside the annular portion 42 at the lower end of the leg portion 36, an inner cylinder 84 disposed inside the outer cylinder 82, and an outer cylinder 82. A cylindrical elastic body 86 interposed between the inner cylinder 84 and vulcanized and bonded to the inner peripheral surface of the outer cylinder 82 and the outer peripheral surface of the inner cylinder 84, and a disk-like shape provided on the upper surface of the annular portion 42 The seat surface 88 is configured to include a bolt 92 that passes through the disc-shaped seat surface 88 and the inner cylinder 84 and is fastened to a screw portion 90 provided on the inner wall of the rear cross member 18.
The bracket 32 is floatingly supported on the rear cross member 18 through such an elastic portion 54.

フロントクロスビーム２０は、図２に示すように、車両幅方向に沿って延在してサイドメンバ１６の前端同士の間に渡し架けられている。本実施形態でのフロントクロスビーム２０は、鉄鋼製等の剛性のある中空部材によって構成されている。本実施形態でのフロントクロスビーム２０は、サイドメンバ１６とリヤクロスメンバ１８との一体成形物とは別途に製造された部材をサイドメンバ１６の前端に組み付けたものである。 As shown in FIG. 2, the front cross beam 20 extends along the vehicle width direction and is bridged between the front ends of the side members 16. The front cross beam 20 in the present embodiment is configured by a rigid hollow member made of steel or the like. The front cross beam 20 in the present embodiment is obtained by assembling a member manufactured separately from the integrally molded product of the side member 16 and the rear cross member 18 at the front end of the side member 16.

図５は、サブフレーム構造からフロントクロスビームを取り外した様子を示す一部分解斜視図である。
図５に示すように、フロントクロスビーム２０の左右両端部には、それぞれ中空部材の途中から上下に分岐する上片４８ａ及び下片４８ｂからなる分岐片４８が設けられる。この分岐片４８は、相互に対向する面からなり、後記するブッシュ締結ボルト５６（図６参照）で締結されることにより、各サイドメンバ１６の車両前方側の端部を挟持している。 FIG. 5 is a partially exploded perspective view showing a state in which the front cross beam is removed from the subframe structure.
As shown in FIG. 5, the left and right ends of the front cross beam 20 are each provided with a branch piece 48 composed of an upper piece 48 a and a lower piece 48 b that branch vertically from the middle of the hollow member. The branch piece 48 is composed of mutually opposing surfaces, and is clamped by a bush fastening bolt 56 (see FIG. 6) described later, thereby sandwiching the end portion of each side member 16 on the vehicle front side.

フロントクロスビーム２０の車両幅方向に沿った略中央の上面には、リヤクロスメンバ１８側の防振装置１００ｂと対になる防振装置１００ａが取り付けられている。具体的には、防振装置１００ａは、フロントクロスビーム２０の略中央の上面に形成されたマウント部４４に、ボルト４６にてリジッドに締結されている。
このマウント部４４は、フロントクロスビーム２０の上面から上方に向かって膨出するように形成され、図２に示すように、平面視で略矩形状を呈している。
そして、防振装置１００ａは、マウント部４４の上面の四隅にて前記ボルト４６にて締結されている。 An anti-vibration device 100a that is paired with the anti-vibration device 100b on the rear cross member 18 side is attached to the upper surface of the front cross beam 20 along the vehicle width direction. Specifically, the vibration isolator 100 a is rigidly fastened by a bolt 46 to a mount portion 44 formed on the upper surface of the substantially center of the front cross beam 20.
The mount portion 44 is formed so as to bulge upward from the upper surface of the front cross beam 20, and has a substantially rectangular shape in plan view as shown in FIG.
The vibration isolator 100 a is fastened by the bolts 46 at the four corners of the upper surface of the mount portion 44.

このような防振装置１００ａは、図２に示すように、取付金具５８ａを介してパワープラントＰを支持している。つまり、このサブフレーム構造１は、防振装置１００ａ，１００ｂを介してパワープラントＰを支持している。
なお、本実施形態での防振装置１００ａとしては、防振装置１００ｂと同様に能動型液封式防振装置を使用することができるし、他の構成の防振装置を使用することもできる。 As shown in FIG. 2, the vibration isolator 100a supports the power plant P via the mounting bracket 58a. That is, the subframe structure 1 supports the power plant P through the vibration isolator 100a, 100b.
In addition, as the vibration isolator 100a in this embodiment, an active liquid seal type vibration isolator can be used similarly to the vibration isolator 100b, and a vibration isolator having another configuration can also be used. .

＜ブッシュ＞
次に、フロントクロスビーム２０をサイドメンバ１６にフローティング支持するブッシュ５（図２参照）について説明する。
図２に示すように、ブッシュ５は、第１のブッシュ５１と第２のブッシュ５２とを備えている。第１のブッシュ５１と第２のブッシュ５２とは、車両前後方向に沿って所定間隔離間して配置されている。 <Bush>
Next, the bush 5 (see FIG. 2) for floatingly supporting the front cross beam 20 on the side member 16 will be described.
As shown in FIG. 2, the bush 5 includes a first bush 51 and a second bush 52. The 1st bush 51 and the 2nd bush 52 are arrange | positioned at predetermined intervals along the vehicle front-back direction.

図６は、図２のVI−VI断面図である。
図６に示すように、第１のブッシュ５１は、サイドメンバ１６の上壁と下壁とを結合する円筒体６０内に設けられる。この第１のブッシュ５１は、金属製の内筒６２と、内筒６２の外周面に加硫接着された略円筒状のゴム製の第１の弾性体６４と、一部が第１の弾性体６４の外周面を被覆すると共に、残部が第１の弾性体６４の内部に埋設される金属製の外筒６６と、フロントクロスビーム２０（横メンバ）の分岐片４８と内筒６２とを貫通し、分岐片４８の下片４８ｂに設けられたねじ孔６８に締結される長尺なブッシュ締結ボルト５６と、を備えて構成されている。このような第１のブッシュ５１は、サイドメンバ１６（縦メンバ）とフロントクロスビーム２０（横メンバ）との接合部に配置されることとなる。ちなみに、前記の外筒６６は、板ばねで代替することもできる。なお、前記の第１の弾性体６４は、特許請求の範囲にいう「第１の弾性体」に相当する。 6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI in FIG.
As shown in FIG. 6, the first bush 51 is provided in a cylindrical body 60 that joins the upper wall and the lower wall of the side member 16. The first bush 51 includes a metal inner cylinder 62, a first elastic body 64 made of rubber that is vulcanized and bonded to the outer peripheral surface of the inner cylinder 62, and a first elastic portion. A metal outer tube 66 that covers the outer peripheral surface of the body 64 and the remaining portion is embedded in the first elastic body 64, the branch piece 48 of the front cross beam 20 (lateral member), and the inner tube 62. A long bush fastening bolt 56 that penetrates and is fastened to a screw hole 68 provided in the lower piece 48 b of the branch piece 48 is configured. Such a 1st bush 51 will be arrange | positioned in the junction part of the side member 16 (vertical member) and the front cross beam 20 (lateral member). Incidentally, the outer cylinder 66 can be replaced with a leaf spring. The first elastic body 64 corresponds to a “first elastic body” in the claims.

第２のブッシュ５２は、フロントクロスビーム２０の分岐片４８の上片４８ａに形成された貫通孔７０に装着される外筒７２と、第１の弾性体６４よりも縮径した薄肉の略円筒体からなる第２の弾性体７４と、上片４８ａの下方で第２の弾性体７４の下面（ストッパ面）とサイドメンバ１６の上壁の上面との間に介装される円板状座面７８と、第２の弾性体７４を貫通してサイドメンバ１６の上壁側に設けられた円板部材８０に締結される短尺なブッシュ締結ボルト７６とを備えて構成されている。このような第２のブッシュ５２は、第１のブッシュ５１の後方でサイドメンバ１６（縦メンバ）上に配置されることとなる。なお、前記の第２の弾性体７４は、特許請求の範囲にいう「第２の弾性体」に相当する。 The second bush 52 includes an outer cylinder 72 mounted in a through hole 70 formed in the upper piece 48 a of the branch piece 48 of the front cross beam 20, and a thin, substantially cylindrical cylinder having a diameter smaller than that of the first elastic body 64. A second elastic body 74 composed of a body, and a disc-like seat interposed between the lower surface (stopper surface) of the second elastic body 74 and the upper surface of the upper wall of the side member 16 below the upper piece 48a. The surface 78 and a short bush fastening bolt 76 that passes through the second elastic body 74 and is fastened to a disk member 80 provided on the upper wall side of the side member 16 are configured. Such a second bush 52 is disposed on the side member 16 (vertical member) behind the first bush 51. The second elastic body 74 corresponds to a “second elastic body” in the claims.

このようなブッシュ５においては、第１の弾性体６４と第２の弾性体７４とは、平面視で車両前後方向に並んで配置されている。そして、第１の弾性体６４は、縦メンバとしてのサイドメンバ１６内に配置されることとなる。また、第２の弾性体７４は、第１の弾性体６４よりも後方に配置され、第１の弾性体６４よりもパワープラントＰ（図２参照）寄りに配置されることとなる。 In such a bush 5, the 1st elastic body 64 and the 2nd elastic body 74 are arrange | positioned along with the vehicle front-back direction by planar view. And the 1st elastic body 64 will be arrange | positioned in the side member 16 as a vertical member. Further, the second elastic body 74 is disposed behind the first elastic body 64 and is disposed closer to the power plant P (see FIG. 2) than the first elastic body 64.

また、第２の弾性体７４は、第１の弾性体６４が配置されている位置でのサイドメンバ１６（縦メンバ）よりも上方に配置されることとなる。つまり、第２の弾性体７４の弾性中心は、第１の弾性体６４の弾性中心よりも上方に配置される。 Further, the second elastic body 74 is disposed above the side member 16 (vertical member) at the position where the first elastic body 64 is disposed. That is, the elastic center of the second elastic body 74 is disposed above the elastic center of the first elastic body 64.

また、第２の弾性体７４は、前記のように第１の弾性体６４よりも縮径した薄肉の略円筒体で形成され、第１の弾性体６４よりも小型に形成されている。言い換えれば、第２の弾性体７４のばね定数は、第１の弾性体６４のばね定数よりも小さくなるように設定されている。 Further, the second elastic body 74 is formed of a thin, substantially cylindrical body having a diameter smaller than that of the first elastic body 64 as described above, and is formed smaller than the first elastic body 64. In other words, the spring constant of the second elastic body 74 is set to be smaller than the spring constant of the first elastic body 64.

なお、図２に示すように、左右のサイドメンバ１６にそれぞれ設けられた第１のブッシュ５１の中心同士を結ぶ仮想線Ａは、車体フレーム１４の前端にリジットに固定される固定点Ｒ同士を結ぶ仮想線Ｂに対して、車両後方に所定距離Ｄだけオフセットした位置に設定されている。このように車両後方に所定距離Ｓだけオフセットさせることにより、従来の車体フレームに対する固定点を変更することがなく、ブッシュ５を簡便に配設することができる。第１のブッシュ５１の中心同士を結ぶ仮想線Ａは、フロントクロスビーム２０の中心線と一致している。 As shown in FIG. 2, an imaginary line A connecting the centers of the first bushes 51 provided on the left and right side members 16 respectively indicates a fixed point R that is fixed to the rigid at the front end of the body frame 14. It is set at a position offset from the connecting virtual line B by a predetermined distance D to the rear of the vehicle. By offsetting the vehicle rearward by a predetermined distance S in this way, the bush 5 can be easily arranged without changing the fixing point for the conventional vehicle body frame. A virtual line A connecting the centers of the first bushes 51 coincides with the center line of the front cross beam 20.

次に、本実施形態に係るサブフレーム構造１の作用効果について説明する。
サブフレーム構造１によれば、フロントクロスビーム２０（横メンバ）をサイドメンバ１６（縦メンバ）にフローティング支持させる第１の弾性体６４と第２の弾性体７４とは、車両前後方向に分けて配置されている。よって、パワープラントＰからフロントクロスビーム２０（横メンバ）に振動荷重が入力された際に、サブフレーム構造１は、第１の弾性体６４及び第２の弾性体７４のそれぞれに弾性中心を分散させることができる。したがって、このサブフレーム構造１によれば、パワープラントＰから車体フレーム１４に伝わる振動の減衰性能を良好に維持しつつブッシュ５周りのマウントを小型化することができる。 Next, the function and effect of the subframe structure 1 according to the present embodiment will be described.
According to the subframe structure 1, the first elastic body 64 and the second elastic body 74 that float-support the front cross beam 20 (lateral member) on the side member 16 (vertical member) are divided in the vehicle front-rear direction. Has been placed. Therefore, when a vibration load is input from the power plant P to the front cross beam 20 (lateral member), the subframe structure 1 disperses the elastic center in each of the first elastic body 64 and the second elastic body 74. Can be made. Therefore, according to the subframe structure 1, the mount around the bush 5 can be reduced in size while maintaining a good damping performance of vibration transmitted from the power plant P to the vehicle body frame 14.

また、このようなサブフレーム構造１によれば、第１の弾性体６４と第２の弾性体７４とに分割されているので、弾性体のばね定数の変更を行わなくてもパワープラントＰから車体フレーム１４への振動伝達率を低減することができる。 Moreover, according to such a sub-frame structure 1, since it is divided | segmented into the 1st elastic body 64 and the 2nd elastic body 74, even if it does not change the spring constant of an elastic body, from the power plant P The vibration transmission rate to the body frame 14 can be reduced.

また、このサブフレーム構造１においては、第１の弾性体６４がフロントクロスビーム２０（横メンバ）にあり、第２の弾性体７４が第１の弾性体６４よりもパワープラントＰ寄りに配置されている。 In the subframe structure 1, the first elastic body 64 is located on the front cross beam 20 (lateral member), and the second elastic body 74 is disposed closer to the power plant P than the first elastic body 64. ing.

このようなサブフレーム構造１では、第１の弾性体６４と第２の弾性体７４とに分割されているので、分割されない弾性体（図示省略）と比較して、フロントクロスビーム２０（横メンバ）の剛体共振モード（回転モード）、つまりピッチ、ロール、及びヨーの回転中心がパワープラントＰ寄りに移動する。よって、このサブフレーム構造１によれば、弾性体が分割されない場合と比べて剛体共振周波数域の音響感度を効率よく低減することができる。 In such a subframe structure 1, since it is divided into the first elastic body 64 and the second elastic body 74, the front cross beam 20 (lateral member) is compared with an elastic body (not shown) that is not divided. ) Rigid body resonance mode (rotation mode), that is, the rotation center of pitch, roll and yaw moves closer to the power plant P. Therefore, according to the subframe structure 1, the acoustic sensitivity in the rigid resonance frequency region can be efficiently reduced as compared with the case where the elastic body is not divided.

また、このサブフレーム構造１においては、第２の弾性体７４は、第１の弾性体６４が配置されている位置でのサイドメンバ１６（縦メンバ）よりも上方に配置されている。言い換えれば、第２の弾性体７４の弾性中心の位置は、第１の弾性体６４の弾性中心の位置よりも上方に配置されている。 In the subframe structure 1, the second elastic body 74 is disposed above the side member 16 (vertical member) at the position where the first elastic body 64 is disposed. In other words, the position of the elastic center of the second elastic body 74 is disposed above the position of the elastic center of the first elastic body 64.

図７は、サブフレーム構造１に備える第２の弾性体７４を上方に移動させて、フロントクロスビーム２０（図２参照）の剛体共振モード（回転モード）の回転中心が移動する様子を示す模式図である。図８は、フロントクロスビーム２０（図２参照）の剛体共振モード（回転モード）の回転中心Ｒｃ１，Ｒｃ２の位置と、応答レベルとの関係を示すグラフである。 FIG. 7 is a schematic view showing a state in which the center of rotation of the rigid body resonance mode (rotation mode) of the front cross beam 20 (see FIG. 2) is moved by moving the second elastic body 74 included in the subframe structure 1 upward. FIG. FIG. 8 is a graph showing the relationship between the positions of the rotation centers Rc1 and Rc2 in the rigid resonance mode (rotation mode) of the front cross beam 20 (see FIG. 2) and the response level.

図７中、符号Ｉｎは、パワープラントＰ（図１参照）の振動荷重Ｆが入力される防振装置１００ａの入力点、符号Ｅ１は、第１の弾性体６４の弾性中心、符号Ｅ２は、サイドメンバ１６と同じ高さに配置した第２の弾性体７４の弾性中心、符号Ｅ３は、第１の弾性体６４よりも上方に配置した第２の弾性体７４の弾性中心、符号Ｒｃ１は、第２の弾性体７４を移動する前の回転中心、符号Ｒｃ２は、第２の弾性体７４を移動した後の回転中心である。 In FIG. 7, the symbol In is the input point of the vibration isolator 100a to which the vibration load F of the power plant P (see FIG. 1) is input, the symbol E1 is the elastic center of the first elastic body 64, and the symbol E2 is The elastic center of the second elastic body 74 disposed at the same height as the side member 16, symbol E3 is the elastic center of the second elastic body 74 disposed above the first elastic body 64, and symbol Rc1 is A rotation center before moving the second elastic body 74, a symbol Rc <b> 2, is a rotation center after moving the second elastic body 74.

図７に示すように、第２の弾性体７４がサイドメンバ１６と同じ高さに配置されたサブフレーム構造１の当該第２の弾性体７４を上方に移動させると、フロントクロスビーム２０（図２参照）の回転中心は、Ｒｃ１からＲｃ２に移動する。つまり、回転中心Ｒｃ２は、振動荷重Ｆの入力点Ｉｎに近付くこととなる。これにより入力点Ｉｎと回転中心Ｒｃ１との水平距離で表される入力スパンは、Ｓ１からＳ２へと減縮する。 As shown in FIG. 7, when the second elastic body 74 of the subframe structure 1 in which the second elastic body 74 is arranged at the same height as the side member 16 is moved upward, the front cross beam 20 (FIG. 2) moves from Rc1 to Rc2. That is, the rotation center Rc2 approaches the input point In of the vibration load F. As a result, the input span represented by the horizontal distance between the input point In and the rotation center Rc1 is reduced from S1 to S2.

また、図８に示すように、腹と節とが規定されるフロントクロスビーム２０（図２参照）の剛体共振モード（回転モード）において、回転中心がＲｃ１からＲｃ２へと移動すると、応答が低減される。ちなみに、図８中、回転中心Ｒｃ１，Ｒｃ２と節との水平距離は、節からの入力点距離を示している。この入力点距離は、回転中心がＲｃ１からＲｃ２へと移動することで「大」から「小」に短縮する。また、回転中心Ｒｃ１，Ｒｃ２と、節との垂直距離は、応答レベルを示している。この応答レベルは、回転中心がＲｃ１からＲｃ２へと移動することで「大」から「小」へと小さくなる。
つまり、図７に示すように、第２の弾性体７４を上方に移動させて回転中心Ｒｃ２を入力点Ｉｎに近付けることによって、入力点Ｉｎが回転モードの節として応答が低減することとなる。 Further, as shown in FIG. 8, in the rigid body resonance mode (rotation mode) of the front cross beam 20 (see FIG. 2) in which the antinode and the node are defined, the response is reduced when the center of rotation moves from Rc1 to Rc2. Is done. Incidentally, in FIG. 8, the horizontal distance between the rotation centers Rc1 and Rc2 and the node indicates the input point distance from the node. This input point distance is shortened from “large” to “small” as the center of rotation moves from Rc1 to Rc2. The vertical distance between the rotation centers Rc1 and Rc2 and the nodes indicates the response level. This response level decreases from “large” to “small” as the center of rotation moves from Rc1 to Rc2.
That is, as shown in FIG. 7, by moving the second elastic body 74 upward to bring the rotation center Rc2 closer to the input point In, the response is reduced as the input point In is a node of the rotation mode.

このようなサブフレーム構造１によれば、サイドメンバ１６（縦メンバ）の剛体共振モード（回転モード）における回転中心を振動荷重の入力点に近付けて入力スパンを小さくし、応答を低減することができるので、より効率よく剛体共振周波数域の音響感度を低減することができる。 According to the subframe structure 1 as described above, the rotation center in the rigid body resonance mode (rotation mode) of the side member 16 (longitudinal member) can be moved closer to the input point of the vibration load to reduce the input span and reduce the response. Therefore, the acoustic sensitivity in the rigid resonance frequency range can be reduced more efficiently.

次に、前記の応答を低減することによって音響感度を低減することができることを検証した本発明の実施例について以下に説明する。
本実施例では、図７に示すように、第２の弾性体７４の弾性中心をＥ２からＥ３に移動させた際の、応答を測定するとともに、その際の音響感度を測定した。 Next, an embodiment of the present invention that verifies that acoustic sensitivity can be reduced by reducing the response will be described below.
In this example, as shown in FIG. 7, the response when the elastic center of the second elastic body 74 was moved from E2 to E3 was measured, and the acoustic sensitivity at that time was measured.

図９は、本実施例における応答低減の効果を検証したグラフである。横軸は共振周波数、縦軸は応答である。
図１０は、本実施例における振動入力に対する音響感度低減の効果を検証したグラフである。横軸は共振周波数、縦軸は音響感度である。
なお、図９及び図１０中、破線は、第２の弾性体７４の弾性中心がＥ２の位置（図７参照）のサブフレーム構造１において、その入力点Ｉｎに振動荷重Ｆが入力された際の応答レベル及び音響感度を表している。また、実線は、第２の弾性体７４の弾性中心がＥ３の位置（図７参照）のサブフレーム構造１において、その入力点Ｉｎに振動荷重Ｆが入力された際の応答レベル及び音響感度を表している。 FIG. 9 is a graph in which the effect of response reduction in this example is verified. The horizontal axis is the resonance frequency, and the vertical axis is the response.
FIG. 10 is a graph in which the effect of reducing acoustic sensitivity with respect to vibration input in this example is verified. The horizontal axis is the resonance frequency, and the vertical axis is the acoustic sensitivity.
9 and 10, the broken line indicates when the vibration load F is input to the input point In in the subframe structure 1 where the elastic center of the second elastic body 74 is at the position E2 (see FIG. 7). The response level and the acoustic sensitivity are shown. The solid line shows the response level and acoustic sensitivity when the vibration load F is input to the input point In in the subframe structure 1 where the elastic center of the second elastic body 74 is at the position E3 (see FIG. 7). Represents.

図９に示すように、第２の弾性体７４の弾性中心がＥ２の位置（図７参照）のサブフレーム構造１よりも、第２の弾性体７４の弾性中心がＥ３の位置（図７参照）のサブフレーム構造１のほうが、剛体共振周波数域Ａｒ、特に１２０から１４０Ｈｚの領域において、応答が顕著に低減されることが検証された。 As shown in FIG. 9, the elastic center of the second elastic body 74 is at the position E3 (see FIG. 7) rather than the subframe structure 1 where the elastic center of the second elastic body 74 is at the position E2 (see FIG. 7). It has been verified that the response of the sub-frame structure 1 is significantly reduced in the rigid resonance frequency region Ar, particularly in the region of 120 to 140 Hz.

また、図１０に示すように、第２の弾性体７４の弾性中心がＥ２の位置（図７参照）のサブフレーム構造１よりも、第２の弾性体７４の弾性中心がＥ３の位置（図７参照）のサブフレーム構造１のほうが、剛体共振周波数１００から１６０Ｈｚの領域において、音響感度が顕著に低減され、目標感度Ｔを達成し得ることが検証された。 Further, as shown in FIG. 10, the elastic center of the second elastic body 74 is at the position E3 (see FIG. 7) rather than the subframe structure 1 at the elastic center of the second elastic body 74 at the position E2 (see FIG. 7). 7)), it was verified that the acoustic sensitivity is significantly reduced and the target sensitivity T can be achieved in the region of the rigid resonance frequency of 100 to 160 Hz.

１サブフレーム構造
５ブッシュ
１０車両
１４車体フレーム
１６サイドメンバ（縦メンバ）
１８リヤクロスメンバ
２０フロントクロスビーム（横メンバ）
５１第１のブッシュ
５２第２のブッシュ
６４第１の弾性体
７４第２の弾性体
１００ａ防振装置
１００ｂ防振装置
Ｐパワープラント 1 Subframe Structure 5 Bush 10 Vehicle 14 Body Frame 16 Side Member (Vertical Member)
18 Rear cross member 20 Front cross beam (horizontal member)
51 1st bush 52 2nd bush 64 1st elastic body 74 2nd elastic body 100a Vibration isolator 100b Vibration isolator P Power plant

Claims

A longitudinal member extending in the longitudinal direction of the vehicle,
A lateral member extending in the vehicle width direction,
In the sub-frame structure that supports the power plant via the vibration isolator and is supported by the body frame,
The vibration isolator for supporting the power plant is disposed on the lateral member,
The horizontal member is supported by an elastic body disposed on the vertical member,
The sub-frame structure, wherein the elastic bodies are arranged side by side in the vehicle front-rear direction.

Of the elastic bodies arranged in the vehicle front-rear direction, the first elastic body is in the lateral member,
2. The subframe structure according to claim 1, wherein another second elastic body is closer to the power plant than the first elastic body.

The said 2nd elastic body is arrange | positioned above the said vertical member in the position where the said 1st elastic body is arrange | positioned among the said elastic bodies, The Claim 2 characterized by the above-mentioned. Subframe structure.