JP4158557B2 - Front suspension device for automobile - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のフロントサスペンション装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、運転者のステアリング操作に要する操舵力を軽減するべく、パワーステアリング装置を車両に搭載することが行われている。この様なパワーステアリング装置は、近年、従来の油圧式のものに代えて電動モーターを用いた電気式のものが採用される様になっており、エンジンの負荷を軽減して燃費の向上に寄与している(例えば、下記特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開平08−332964号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
この様な電動パワーステアリング装置は、フロントサスペンションを支持するとともに車両のエンジンルーム下部に設けられるサスペンションクロスメンバーに取付けられるのが一般的である。しかしながら、車両の運動性能向上のためフロントに幅の広いタイヤを装着した場合には、車両走行中にタイヤから大きな横力がタイロッドを介して電動パワーステアリング装置に入力される。このとき、特に電動パワーステアリング装置がボールスクリュー式である場合には、電動パワーステアリング装置が応答性向上や低電力化のため小型かつ軽量に構成されることに起因して比較的剛性が低いため、パワーステアリング装置内のシャフトが横力によって捩れなどの変形を生じてフリクションが増加し、狙った操舵フィーリングが得られなくなる場合がある。この様な問題に対しては、パワーステアリング装置が取付けられるサスペンションクロスメンバーの断面積を大きくしてパワーステアリング装置の支持剛性を高めることで対処できるものの、車両のエンジンルーム内のレイアウト等の制約によりサスペンションクロスメンバーの断面積を確保出来ない場合には、パワーステアリング装置を介して加えられるタイヤからの横力によってサスペンションクロスメンバーそのものが変形を生じることになるため、上記の操舵フィーリング悪化という問題は避けられない。
【0005】
従って、上記の様な場合には、電動パワーステアリング装置のモーターを出力の大きなものとして、電動パワーステアリング装置が若干変形しても操舵力のアシストをスムースに行える様にすること以外に操舵フィーリングを確保する方法が無いのであるが、この方法は大きな電力を必要とし、車両のバッテリーの負荷が大きくなるため、より好ましい解決策が望まれていた。
【0006】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、自動車のフロントサスペンション装置において、サスペンションクロスメンバーへの電動パワーステアリング装置の取付部分を簡単な手法で補強することにより、電動パワーステアリング装置の変形に起因した操舵フィーリングの悪化を防止することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1の構成は、ボールスクリュー式の電動パワーステアリング装置が取付けられたサスペンションクロスメンバーを含む自動車のフロントサスペンション装置であって、上記サスペンションクロスメンバーは、エンジンの下方で且つフロントサイドフレームの下方に配設されていて、車幅方向に延び且つ車両前後に並ぶ前側及び後側フレームを有するとともに、車両平面視で略矩形枠状をなし、上記前側フレームの車幅方向両端部はそれぞれ車幅方向中間部に対して、車両前方視で上方に延設して車両の左右に配置される上記フロントサイドフレームに取付けられ、上記サスペンションクロスメンバーの前側フレームの車幅方向中間部には、上記電動パワーステアリング装置を固定するための取付座が設けられ、上記電動パワーステアリング装置に、上記サスペンションクロスメンバーの前側フレームの取付座にボルト締結される複数の取付部が設けられ、上記電動パワーステアリング装置の取付部のそれぞれに対応する取付部を一体的に有した補強プレートを備え、上記補強プレートは、該補強プレートの取付部を介して上記電動パワーステアリング装置とともに上記前側フレームの取付座にボルトにより共締め固定される本体部と、該本体部の両端部からそれぞれ車幅方向外側に延びて、車両の左右のフロントサイドフレームに固定される延長部とを有しており、上記補強プレートの本体部及び延長部は、車両前方視で、上記前側フレームに対応する形状をなしているものである。
【0008】
上記の構成によれば、電動パワーステアリング装置が、取付部を一体的に有した補強プレートとともにサスペンションサブフレームにボルトにより共締め固定されるため、電動パワーステアリング装置の取付部分がサスペンションサブフレームごと補強プレートにより補強される。従って、タイヤからの外力が加わっても電動パワーステアリング装置はその変形が防止され、特にボールスクリュー式の電動パワーステアリング装置の場合に生じ易い操舵フィーリングの悪化を防止することが出来る。しかも、その様な効果が、補強プレートを共締め固定するという簡単な構造にて実現される。
【0009】
また、補強プレートが複数の取付部に加え、延長部を介して車体フレームに取付けられるため、より強固に補強プレートが固定される。従って、補強プレートそのものが変形或いは変位してしまうことが最大限に防止され、より確実に操舵フィーリングの確保を行うことが出来る。
【0010】
また、サスペンションクロスメンバーの前方に電動パワーステアリングが取付けられるため、パワートレインの搭載位置をより後方に位置させることが出来る。すなわち、特にフロントエンジン・リアドライブ(FR)の駆動形態をとる車両においては車両の運動性能を向上するためにパワートレインを出来る限り後方にレイアウトするニーズがある。その際、FR車においてはトランスミッションが縦置きとなることに起因してエンジンルーム内においてパワートレインの後方にスペースを確保するのが困難となりがちであるが、上記の構成により、その様な場合でも、サスペンションクロスメンバーにおける電動パワーステアリング装置の取付箇所を確保することが出来る。また、電動パワーステアリング装置がサスペンションクロスメンバーの前方に取付座を介して取付けられかつサスペンションクロスメンバーが補強プレートにより補強されるため、可及的にサスペンションクロスメンバーの上下寸法を小さく出来る。従って、エンジンの搭載高さを下げることが出来、車両の外観デザインにおける自由度を高めることにも寄与する。
【0011】
本発明の第2の構成は、上記電動パワーステアリング装置には少なくとも直線的に配置されていない3ヶ所の取付部が設けられており、上記補強プレートには上記電動パワーステアリングの取付部に対応して少なくとも3ヶ所の取付部が設けられているものである。
【0012】
上記の構成によれば、補強プレート及び電動パワーステアリング装置のサスペンションクロスメンバーへの取付部が少なくとも3ヶ所であり、しかもそれらが直線的に配置されていないため、3ヶ所の取付部によって補強プレートが面として作用する。従って、捻れ方向の力に対しても確実に補強効果が発揮され、補強プレートによる補強効果をより高めることが出来る。
【0013】
本発明の第3の構成は、上記補強プレートが、上記電動パワーステアリング装置とともに上記サスペンションクロスメンバーに共締め固定された状態での上記電動パワーステアリング装置の長手方向に沿った折曲部を有するものである。
【0014】
上記の構成によれば、補強プレートが電動パワーステアリング装置の長手方向に沿う折曲部を有するため、折曲部によって電動パワーステアリング装置の曲げ方向の変形が防止される。
【0015】
【発明の効果】
本発明によれば、自動車のフロントサスペンション装置において、サスペンションクロスメンバーへの電動パワーステアリング装置の取付部分を簡単な手法で補強することにより、電動パワーステアリング装置の変形に起因した操舵フィーリングの悪化を防止することが出来る。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図1乃至図3を参照しながら説明する。
【0017】
図1は、本発明によるフロントサスペンション装置10が適用された車両Vの概略側面図である。車両Vは、いわゆるフロントエンジン・リアドライブの駆動形式(FR)のものであり、車両Vの前部に形成されたエンジンルームEC内にエンジンEとトランスミッションTからなるパワートレインPが搭載されている。トランスミッションTは、エンジンEの直後でいわゆる縦置きに搭載されており、パワートレインPが側面視でエンジンルームECの後部から車室PCの前部を占めている。具体的には、パワートレインPが前輪の車軸よりも後方に位置する様に搭載されており、車両Vはいわゆるフロントミッドシップの形態となっている。
【0018】
エンジンEの下部において、サスペンションクロスメンバー1が図示しない車両Vのフロントサイドフレームの下方に取付けられている。サスペンションクロスメンバー1には、詳細は図2を参照しながら後述するが、サスペンション装置10を構成するサスペンションアーム101やコイルダンパー102、及び後述する電動パワーステアリングユニット2(以下、パワステユニットと称する)が予め組付けられ、フロントサスペンション装置10はサスペンションユニットとして車両Vに搭載されている。パワステユニット2は、上述の様にパワートレインPがエンジンルームECの後部を占めるため、サスペンションクロスメンバー1の前面に取付けられる。
【0019】
次に、パワステユニット2のサスペンションクロスメンバー1への取付について、図2を参照しながら説明する。図2は、サスペンションクロスメンバー1を含むサスペンションユニット10、パワステユニット2、及び後述する補強プレート3を前側方から見た分解斜視図である。
【0020】
サスペンションクロスメンバー1には、上述の様に、車両Vのサスペンション装置10を構成する部品として、サスペンションアーム101、コイルダンパー102、ホイールサポート103、ブレーキディスク104、ブレーキキャリパ105、スタビライザ106などが予め組付けられている。サスペンションクロスメンバー1は、上面視で略矩形状の形状を有し、車両Vの前方側で車幅方向に延びる前側フレーム11の両側が上方に湾曲していてフロントサイドフレームへの取付部及びサスペンションアーム101の取付部を構成している。また、サスペンションクロスメンバー1における前側フレーム11の前面には、上下に離間した2つの取付座110の組が車幅方向に離間して2組設けられており、合計4ヶ所の取付座110が形成されている。すなわち、サスペンションクロスメンバー1には、4ヶ所の取付座110が一直線状にない配置で形成されている。この取付座110は、前側フレーム11の前面を前方に突出させて形成されたものであり、パワステユニット2及び補強プレート3が、後述の様に固定される。
【0021】
一方、パワステユニット2は、ボールスクリュー式のものであり、上記前側フレーム11に形成された取付座110に対応して4ヶ所、取付部としての貫通孔20が設けられている。また、パワステユニット2の左右両側に延びるタイロッド21が、ホイールサポート103から延びるナックルアーム107に回動自在に固定される。それで、運転者のステアリングホイール(不図示)の操舵により操舵力がステアリングシャフト(不図示)を介してパワステユニット2に入力されると、パワステユニット2内のモーター(不図示)により操舵力がアシストされ、操舵方向に応じてタイロッド21が左右に変位されることにより、車輪が転舵される。ボールスクリュー式のパワステユニット2の構成及び作動は周知のものであるため、説明を省略する。
【0022】
補強プレート3は、パワステユニット2の前方からパワステユニット2とともに前側フレーム11の取付座110にボルト4により共締め固定されるものである。補強プレート3は上記4ヶ所の取付座110を覆う形状を有するとともに、取付座110に対応する箇所にボルト4が貫通可能なボルト孔30が設けられている。すなわち、補強プレート3には、サスペンションクロスメンバー1に設けられた取付座110に対応して、4ヶ所のボルト穴30が一体的に、一直線上にない配置で形成されている。また、補強プレート3は、その長手方向(車両に取付けられた状態でパワステユニット2の長手方向と略一致する方向)に沿って曲げ成形され、長手方向に垂直な方向の断面が一様な略Ω状となっている。すなわち断面が円弧状に形成された湾曲部310とその両側のフランジ部311とからなる本体部31を有している。フランジ部311には、上記ボルト孔30が形成されている。更に、補強プレート3の長手方向両端には左右に突出する延長部32が設けられている。延長部32は本体部31とは別体に形成されたもので、左右の延長部32における本体部31側には、ボルト穴30に対応してそれぞれ2ヶ所のボルト穴(不図示)が形成されており、補強プレート3及びパワステユニット2とともに、取付座110に共締め固定される。一方、延長部32の車幅方向に対応する端部320は、車両Vのフロントサイドフレームの下面にボルト固定される。端部320は、エンジンEの保守点検などのためサスペンションユニット1全体を車両Vから容易に取外すことが出来るよう、着脱自在に固定するのが好ましい。補強プレート3の形状はより詳細に後述する。
【0023】
それで、パワステユニット2は、外側(前方)から補強プレート3を介して、4つのボルト4により前側フレーム11に共締め固定される。パワステユニット2及び補強プレート3の前側フレーム11への固定に当たっては、まずパワステユニット2を、タイロッド21をナックルアーム107に対して位置決めしつつ貫通孔20が前側フレーム11の取付座110に対応するようあてがった状態で、外側(前方)から補強プレート3の本体部31をそのボルト孔30がパワステユニット2の貫通孔20に対応するよう位置決めするとともに延長部32のボルト穴も同様に貫通孔20に対応するよう位置決めし、その状態で4つのボルト4により本体部31と延長部32、及びパワステユニット2を取付座110に共締め固定するという作業を行う。そして、パワステユニット2及び補強プレート3が取付けられたサスペンションユニット10を車両Vに固定する際に、あるいはその後の工程において、各延長部32の端部320が、車両Vのフロントサイドフレームにボルト固定され、補強プレート3の取付を完了する。
【0024】
なお、パワステユニット2と補強プレート3は、サスペンションユニット10が車両Vに組付けられた後で前側フレーム11に固定される様にしても良い。すなわち、サスペンションユニット10を車両Vに固定した後、上記の様にパワステユニット2と補強プレート3の本体部31及び延長部32を位置決めしてボルト4により共締め固定し、その後延長部32の端部320をフロントサイドフレームに固定するようにしても良い。
補強プレート3の車両Vへの固定が完了した状態では、補強プレート3がパワステユニット2とともに前側フレーム11に4ヶ所で共締め固定されているため、その湾曲部310の形状と相俟って、パワステユニット2及びサスペンションクロスメンバー1に加わる外力に対する補強として機能する。すなわち、車両走行中にフロントタイヤから横力が入力しても、補強プレート3が直線的には配置されていない3ヶ所以上の取付箇所で固定されていること、及びパワステユニット2の長手方向に沿って曲げ成形されていることにより、パワステユニット2に捻れや曲げ方向の外力が加わっても、パワステユニット2及び前側フレーム11は変形を生じることが無いため、パワステユニット2は変形を生じること無くスムースに操舵トルクをアシストし、狙った操舵フィーリングを確保することが出来る。また、延長部32によって補強プレート3がフロントサイドフレームにも固定されているため、補強プレート3はより強固に車両Vに固定され、補強プレート3そのものが変形或いは変位するのを最大限に防止出来る。
【0025】
次に、補強プレート3の形状について図3(a)乃至図3(c)を参照しながら説明する。図3(a)は補強プレート3を、車両取付状態において正面に相当する方向から見た正面図、図3(b)は車両取付状態において下側に相当する方向から見た下面図、図3(c)は同じく車両取付状態において車両進行方向左側に相当する方向から見た側面図である。
【0026】
上述の様に、補強プレート3は、その長手方向(車両に取付けられた状態でパワステユニット2の長手方向と略一致する方向)に沿って曲げ成形され、長手方向に垂直な方向の断面が一様な略Ω状となっている。すなわち断面が円弧状に形成された湾曲部310とその両側のフランジ部311とからなる本体部31を有している。フランジ部311には、上記ボルト孔30が形成されている。また、補強プレート3の長手方向両端からは所定の角度を持って略三角形の延長部32が設けられており、左右の延長部32の本体部31側がボルト4によりパワステユニット2及び本体部31と共締め固定され、端部320が車両Vのフロントサイドフレームの下面に着脱自在にボルト固定される。
【0027】
具体的には、本体部31は、長方形の一枚の鋼板を断面が略Ω状となるようにプレス成形して形成される。その後、各フランジ部311の両側端近傍に、ボルト孔30が形成される。
【0028】
また、延長部32は、上述の様に本体部31の湾曲部310の両端から本体部31に対し所定の角度を持って左右に突出する。延長部32は本体部31側の縁を底辺とする略三角形の形状を有し、その三角形の頂点に対応する部分が端部320となる。左右の延長部32の本体部31側は二又状に分岐しており、各分岐部にフランジ311に設けられたボルト穴30に対応して不図示のボルト穴が形成されている。そのボルト穴を介して、延長部32は本体部31、及びパワステユニット2とともにサスペンションサブフレーム1の取付座110に共締め固定される。
【0029】
一方延長部32の端部320にはボルト孔が形成されており、不図示のボルトを介してフロントサイドフレームに着脱自在に固定される。補強プレート3の本体部31がサスペンションクロスメンバー1に、そして延長部32が車両Vのフロントサイドフレームに固定された際には、延長部32が補強プレート3の本体部31とフロントサイドフレームとの間に張設されることになる。
【0030】
以上、本発明を好適な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であることは言うまでも無い。例えば、補強プレート3の本体部31は略Ω状の断面のものに限らず、略ハット状の断面のものであっても良い。また、補強プレート3及びパワステユニット2のサスペンションクロスメンバー1への取付箇所の数が少なくとも複数であれば、補強プレート3は補強機能を果たすことが出来る。より好ましくは、取付箇所を少なくとも3ヶ所とし、それらを一直線上にない配置とすれば、補強プレート3は取付部によって構成される面として作用するので、サスペンションクロスメンバー1及びパワステユニット2をより強固に補強することが出来る。或いは取付箇所を一直線上にない配置で5ヶ所以上設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるフロントサスペンション装置が適用された車両の概略側面図である。
【図2】サスペンション装置、パワステユニット、及び補強プレートを前側方から見た分解斜視図である。
【図3】(a)補強プレートを車両取付状態において正面に相当する方向から見た正面図、(b)補強プレートを車両取付状態において下側に相当する方向から見た下面図、及び(c)補強プレートを車両取付状態において車両進行方向左側に相当する方向から見た側面図、である。
【符号の説明】
1 サスペンションクロスメンバー
2 電動パワーステアリング装置(電動パワーステアリングユニット、パワステユニット)
3 補強プレート
4 ボルト
20 貫通孔(取付部)
30 ボルト孔(取付部)
32 延長部
110 取付座
310 湾曲部(折曲部)
V 車両(自動車)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a front suspension device for an automobile.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a power steering device is mounted on a vehicle in order to reduce a steering force required for a driver's steering operation. In recent years, instead of the conventional hydraulic type, such an electric type using an electric motor has been adopted for such a power steering device, which reduces the engine load and contributes to the improvement of fuel consumption. (For example, see Patent Document 1 below).
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 08-332964
[Problems to be solved by the invention]
Such an electric power steering device is generally attached to a suspension cross member that supports a front suspension and is provided at a lower portion of an engine room of a vehicle. However, when a wide tire is attached to the front for improving the vehicle performance, a large lateral force is input from the tire to the electric power steering device through the tie rod while the vehicle is running. At this time, particularly when the electric power steering device is a ball screw type, the rigidity is relatively low due to the fact that the electric power steering device is configured to be small and light in order to improve response and reduce power consumption. In some cases, the shaft in the power steering apparatus is deformed such as torsion due to a lateral force, resulting in an increase in friction and a target steering feeling cannot be obtained. Although such problems can be dealt with by increasing the cross-sectional area of the suspension cross member to which the power steering device is attached to increase the support rigidity of the power steering device, it is limited by the layout in the engine room of the vehicle. When the cross-sectional area of the suspension cross member cannot be secured, the suspension cross member itself is deformed by the lateral force from the tire applied via the power steering device, so the problem of the deterioration of the steering feeling described above is Inevitable.
[0005]
Therefore, in the above case, the steering feeling is not limited to the fact that the motor of the electric power steering apparatus has a large output and the assist of the steering force can be smoothly performed even if the electric power steering apparatus is slightly deformed. However, since this method requires a large amount of electric power and increases the load on the battery of the vehicle, a more preferable solution has been desired.
[0006]
The present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is to reinforce the mounting portion of the electric power steering device to the suspension cross member by a simple method in the front suspension device of an automobile. It is to prevent the deterioration of the steering feeling due to the deformation of the electric power steering device.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a front suspension device for an automobile including a suspension cross member to which a ball screw type electric power steering device is attached. The suspension cross member is provided below the engine and on the front side frame. It has a front and rear frame that is disposed below and extends in the vehicle width direction and is arranged in the vehicle front-rear direction, and has a substantially rectangular frame shape in a vehicle plan view. It is attached to the front side frame that extends upward in the vehicle front view and is arranged on the left and right sides of the vehicle with respect to the intermediate portion in the width direction, and the intermediate portion in the vehicle width direction of the front frame of the suspension cross member mounting seat is provided for fixing the electric power steering apparatus, the electric Pawasute The ring device, a plurality of mounting portions which are bolted to the mounting seat of the front frame of the suspension cross member is provided, the integrally has an attachment portion that corresponds to the respective mounting portion of the electric power steering apparatus reinforcement comprising a plate, the reinforcing plate includes a main body portion with the electric power steering device via the mounting portion of the reinforcing plate Ru are fastened together by bolts to the mounting seat of the front frame, respectively from both ends of the body portion An extension portion that extends outward in the vehicle width direction and is fixed to the left and right front side frames of the vehicle. The main body portion and the extension portion of the reinforcing plate correspond to the front frame in a vehicle front view. It has a shape .
[0008]
According to the above configuration, the electric power steering device is fixed to the suspension subframe with the bolt together with the reinforcing plate integrally having the attachment portion, so that the attachment portion of the electric power steering device is reinforced together with the suspension subframe. Reinforced by plates. Therefore, even if an external force from the tire is applied, the electric power steering device can be prevented from being deformed, and in particular, it is possible to prevent the deterioration of the steering feeling that is likely to occur in the case of a ball screw type electric power steering device. Moreover, such an effect can be realized with a simple structure in which the reinforcing plate is fastened together.
[0009]
Further, since the reinforcement plate is attached to the vehicle body frame via the extension portion in addition to the plurality of attachment portions, the reinforcement plate is more firmly fixed. Therefore, the reinforcing plate itself is prevented from being deformed or displaced to the maximum, and the steering feeling can be ensured more reliably.
[0010]
Further, since the electric power steering is attached to the front of the suspension cross member, the power train mounting position can be located further rearward. That is, there is a need to lay out the power train as far as possible in order to improve the motion performance of the vehicle, particularly in a vehicle having a front engine / rear drive (FR) drive configuration. At that time, in FR vehicles, it tends to be difficult to secure a space behind the power train in the engine room due to the vertical installation of the transmission. In addition, it is possible to secure the mounting location of the electric power steering device on the suspension cross member. Further, since the electric power steering device is attached to the front of the suspension cross member via the mounting seat and the suspension cross member is reinforced by the reinforcing plate, the vertical dimension of the suspension cross member can be made as small as possible. Therefore, the mounting height of the engine can be reduced, which contributes to increasing the degree of freedom in the appearance design of the vehicle.
[0011]
According to a second configuration of the present invention, the electric power steering device is provided with at least three attachment portions that are not arranged linearly, and the reinforcing plate corresponds to the attachment portion of the electric power steering. And at least three attachment portions.
[0012]
According to the above configuration, since the reinforcing plate and the attachment portion to the suspension cross member of the electric power steering apparatus are at least three, and they are not arranged linearly, the reinforcing plate is formed by the three attaching portions. Acts as a surface. Therefore, the reinforcing effect is surely exhibited even in the twisting direction, and the reinforcing effect by the reinforcing plate can be further enhanced.
[0013]
According to a third configuration of the present invention, the reinforcing plate has a bent portion along the longitudinal direction of the electric power steering device in a state where the reinforcing plate is fastened together with the suspension cross member together with the electric power steering device. It is.
[0014]
According to said structure, since a reinforcement plate has a bending part along the longitudinal direction of an electric power steering apparatus, the bending direction deformation | transformation of an electric power steering apparatus is prevented by a bending part.
[0015]
【The invention's effect】
According to the present invention, in the front suspension device of an automobile, the attachment part of the electric power steering device to the suspension cross member is reinforced by a simple method, thereby deteriorating the steering feeling due to the deformation of the electric power steering device. Can be prevented.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described below with reference to FIGS.
[0017]
FIG. 1 is a schematic side view of a vehicle V to which a front suspension apparatus 10 according to the present invention is applied. The vehicle V is of a so-called front engine / rear drive type (FR), and a power train P including an engine E and a transmission T is mounted in an engine room EC formed in the front portion of the vehicle V. . The transmission T is mounted in a so-called vertical position immediately after the engine E, and the power train P occupies the front part of the vehicle compartment PC from the rear part of the engine room EC in a side view. Specifically, the power train P is mounted so as to be located behind the front axle, and the vehicle V is in the form of a so-called front midship.
[0018]
In the lower part of the engine E, the suspension cross member 1 is attached below the front side frame of the vehicle V (not shown). As will be described in detail later with reference to FIG. 2, the suspension cross member 1 includes a suspension arm 101 and a coil damper 102 that constitute the suspension device 10, and an electric power steering unit 2 (hereinafter referred to as a power steering unit) that will be described later. The front suspension device 10 is assembled in advance and is mounted on the vehicle V as a suspension unit. The power steering unit 2 is attached to the front surface of the suspension cross member 1 because the power train P occupies the rear part of the engine room EC as described above.
[0019]
Next, attachment of the power steering unit 2 to the suspension cross member 1 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is an exploded perspective view of the suspension unit 10 including the suspension cross member 1, the power steering unit 2, and a reinforcing plate 3 described later, as viewed from the front side.
[0020]
As described above, the suspension cross member 1 includes the suspension arm 101, the coil damper 102, the wheel support 103, the brake disc 104, the brake caliper 105, the stabilizer 106, and the like as components constituting the suspension device 10 of the vehicle V. It is attached. The suspension cross member 1 has a substantially rectangular shape when viewed from above, and both sides of the front frame 11 extending in the vehicle width direction on the front side of the vehicle V are curved upward, and the attachment portion and the suspension to the front side frame A mounting portion of the arm 101 is configured. Further, on the front surface of the front frame 11 in the suspension cross member 1, two sets of two mounting seats 110 that are spaced apart in the vertical direction are provided spaced apart in the vehicle width direction, and a total of four mounting seats 110 are formed. Has been. That is, the suspension cross member 1 is formed with four mounting seats 110 that are not in a straight line. The mounting seat 110 is formed by protruding the front surface of the front frame 11 forward, and the power steering unit 2 and the reinforcing plate 3 are fixed as described later.
[0021]
On the other hand, the power steering unit 2 is of a ball screw type, and is provided with four through holes 20 as mounting portions corresponding to the mounting seats 110 formed on the front frame 11. In addition, tie rods 21 extending on the left and right sides of the power steering unit 2 are rotatably fixed to a knuckle arm 107 extending from the wheel support 103. Therefore, when the steering force is input to the power steering unit 2 through the steering shaft (not shown) by the steering of the steering wheel (not shown) by the driver, the steering force is assisted by the motor (not shown) in the power steering unit 2. Then, the tie rod 21 is displaced left and right in accordance with the steering direction, whereby the wheel is steered. Since the configuration and operation of the ball screw type power steering unit 2 are well known, description thereof will be omitted.
[0022]
The reinforcing plate 3 is fastened together with the power steering unit 2 from the front of the power steering unit 2 to the mounting seat 110 of the front frame 11 by bolts 4. The reinforcing plate 3 has a shape that covers the four mounting seats 110, and a bolt hole 30 through which the bolt 4 can pass is provided at a location corresponding to the mounting seat 110. That is, four bolt holes 30 are integrally formed in the reinforcing plate 3 so as not to be in a straight line corresponding to the mounting seat 110 provided in the suspension cross member 1. Further, the reinforcing plate 3 is bent along its longitudinal direction (direction substantially coincident with the longitudinal direction of the power steering unit 2 when attached to the vehicle), and the cross section in the direction perpendicular to the longitudinal direction is substantially uniform. It is Ω-shaped. In other words, it has a main body 31 composed of a curved portion 310 whose cross section is formed in an arc shape and flange portions 311 on both sides thereof. The bolt hole 30 is formed in the flange portion 311. Furthermore, the extension part 32 which protrudes right and left is provided in the longitudinal direction both ends of the reinforcement plate 3. As shown in FIG. The extension part 32 is formed separately from the main body part 31, and two bolt holes (not shown) corresponding to the bolt holes 30 are formed on the main body part 31 side of the left and right extension parts 32, respectively. The fastening plate 110 and the power steering unit 2 are fastened together with the mounting seat 110 together. On the other hand, the end portion 320 of the extension portion 32 corresponding to the vehicle width direction is bolted to the lower surface of the front side frame of the vehicle V. The end 320 is preferably detachably fixed so that the entire suspension unit 1 can be easily removed from the vehicle V for maintenance inspection of the engine E or the like. The shape of the reinforcing plate 3 will be described in detail later.
[0023]
Therefore, the power steering unit 2 is fastened and fixed to the front frame 11 by the four bolts 4 from the outside (front) through the reinforcing plate 3. In fixing the power steering unit 2 and the reinforcing plate 3 to the front frame 11, first, the power steering unit 2 is positioned so that the tie rod 21 is positioned with respect to the knuckle arm 107 and the through hole 20 corresponds to the mounting seat 110 of the front frame 11. In the applied state, the body portion 31 of the reinforcing plate 3 is positioned from the outside (front) so that the bolt hole 30 corresponds to the through hole 20 of the power steering unit 2 and the bolt hole of the extension portion 32 is similarly formed in the through hole 20. In such a state, positioning is performed so that the main body 31, the extension 32, and the power steering unit 2 are fastened and fixed to the mounting seat 110 with the four bolts 4. When the suspension unit 10 to which the power steering unit 2 and the reinforcing plate 3 are attached is fixed to the vehicle V, or in the subsequent process, the end portion 320 of each extension portion 32 is bolted to the front side frame of the vehicle V. Then, the attachment of the reinforcing plate 3 is completed.
[0024]
The power steering unit 2 and the reinforcing plate 3 may be fixed to the front frame 11 after the suspension unit 10 is assembled to the vehicle V. That is, after the suspension unit 10 is fixed to the vehicle V, the power steering unit 2 and the main body portion 31 and the extension portion 32 of the reinforcing plate 3 are positioned and fixed together with the bolt 4 as described above, and then the end of the extension portion 32 is fixed. The part 320 may be fixed to the front side frame.
In a state where the fixing of the reinforcing plate 3 to the vehicle V is completed, the reinforcing plate 3 is fastened to the front frame 11 together with the power steering unit 2 at four locations, and therefore combined with the shape of the curved portion 310, It functions as a reinforcement against external force applied to the power steering unit 2 and the suspension cross member 1. That is, even if a lateral force is input from the front tire while the vehicle is running, the reinforcing plate 3 is fixed at three or more attachment points that are not arranged linearly, and in the longitudinal direction of the power steering unit 2. Since the power steering unit 2 and the front frame 11 are not deformed even if a twist or an external force in the bending direction is applied to the power steering unit 2, the power steering unit 2 is not deformed. The steering torque can be assisted smoothly and the target steering feeling can be secured. Further, since the reinforcing plate 3 is also fixed to the front side frame by the extension portion 32, the reinforcing plate 3 is more firmly fixed to the vehicle V, and the reinforcing plate 3 itself can be prevented from being deformed or displaced to the maximum. .
[0025]
Next, the shape of the reinforcing plate 3 will be described with reference to FIGS. 3 (a) to 3 (c). 3A is a front view of the reinforcing plate 3 viewed from the direction corresponding to the front in the vehicle mounting state, and FIG. 3B is a bottom view of the reinforcing plate 3 viewed from the lower side in the vehicle mounting state. (C) is the side view seen from the direction equivalent to the vehicle advancing direction left side similarly in a vehicle attachment state.
[0026]
As described above, the reinforcing plate 3 is bent along its longitudinal direction (a direction substantially coincident with the longitudinal direction of the power steering unit 2 when attached to the vehicle), and the cross section in the direction perpendicular to the longitudinal direction is one. It is almost like Ω shape. In other words, it has a main body 31 composed of a curved portion 310 whose cross section is formed in an arc shape and flange portions 311 on both sides thereof. The bolt hole 30 is formed in the flange portion 311. Further, a substantially triangular extension 32 is provided at a predetermined angle from both longitudinal ends of the reinforcing plate 3, and the power steering unit 2 and the main body 31 are connected to the main body 31 side of the left and right extension 32 by bolts 4. The end 320 is bolted to the lower surface of the front side frame of the vehicle V in a detachable manner.
[0027]
Specifically, the main body 31 is formed by press-forming a rectangular steel plate so that the cross section has a substantially Ω shape. Thereafter, bolt holes 30 are formed in the vicinity of both side ends of each flange portion 311.
[0028]
Further, the extension portion 32 protrudes left and right at a predetermined angle with respect to the main body portion 31 from both ends of the bending portion 310 of the main body portion 31 as described above. The extension part 32 has a substantially triangular shape with the edge on the main body part 31 side as a base, and a part corresponding to the apex of the triangle is an end part 320. The main body 31 side of the left and right extension portions 32 is bifurcated, and bolt holes (not shown) are formed corresponding to the bolt holes 30 provided in the flange 311 at each branch portion. The extension 32 is fastened together with the main body 31 and the power steering unit 2 to the mounting seat 110 of the suspension subframe 1 through the bolt holes.
[0029]
On the other hand, a bolt hole is formed in the end portion 320 of the extension portion 32, and is detachably fixed to the front side frame via a bolt (not shown). When the main body 31 of the reinforcing plate 3 is fixed to the suspension cross member 1 and the extension 32 is fixed to the front side frame of the vehicle V, the extension 32 is connected to the main body 31 of the reinforcing plate 3 and the front side frame. It will be stretched between.
[0030]
Although the present invention has been described with reference to the preferred embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention. . For example, the main body 31 of the reinforcing plate 3 is not limited to having a substantially Ω-shaped cross section, but may have a substantially hat-shaped cross section. Further, the reinforcing plate 3 can perform a reinforcing function as long as the reinforcing plate 3 and the power steering unit 2 are attached to the suspension cross member 1 at least a plurality of locations. More preferably, if there are at least three mounting locations and they are not arranged in a straight line, the reinforcing plate 3 acts as a surface constituted by the mounting portion, so that the suspension cross member 1 and the power steering unit 2 can be made stronger. Can be reinforced. Or you may provide five or more places by the arrangement | positioning which is not on a straight line.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic side view of a vehicle to which a front suspension device according to the present invention is applied.
FIG. 2 is an exploded perspective view of a suspension device, a power steering unit, and a reinforcing plate as viewed from the front side.
3A is a front view of the reinforcing plate viewed from the direction corresponding to the front in the vehicle mounted state, FIG. 3B is a bottom view of the reinforcing plate viewed from the lower side in the vehicle mounted state, and FIG. FIG. 4 is a side view of the reinforcing plate viewed from the direction corresponding to the left side in the vehicle traveling direction in the vehicle mounting state.
[Explanation of symbols]
1 Suspension cross member 2 Electric power steering device (electric power steering unit, power steering unit)
3 Reinforcing plate 4 Bolt
20 Through hole (Mounting part)
30 Bolt hole (mounting part)
32 Extension
110 Mounting base
310 Curved part (bent part)
V Vehicle (Automobile)

Claims (3)

ボールスクリュー式の電動パワーステアリング装置が取付けられたサスペンションクロスメンバーを含む自動車のフロントサスペンション装置であって、
上記サスペンションクロスメンバーは、エンジンの下方で且つフロントサイドフレームの下方に配設されていて、車幅方向に延び且つ車両前後に並ぶ前側及び後側フレームを有するとともに、車両平面視で略矩形枠状をなし、
上記前側フレームの車幅方向両端部はそれぞれ車幅方向中間部に対して、車両前方視で上方に延設して車両の左右に配置される上記フロントサイドフレームに取付けられ、
上記サスペンションクロスメンバーの前側フレームの車幅方向中間部には、上記電動パワーステアリング装置を固定するための取付座が設けられ、
上記電動パワーステアリング装置に、上記サスペンションクロスメンバーの前側フレームの取付座にボルト締結される複数の取付部が設けられ、
上記電動パワーステアリング装置の取付部のそれぞれに対応する取付部を一体的に有した補強プレートを備え、
上記補強プレートは、該補強プレートの取付部を介して上記電動パワーステアリング装置とともに上記前側フレームの取付座にボルトにより共締め固定される本体部と、該本体部の両端部からそれぞれ車幅方向外側に延びて、車両の左右のフロントサイドフレームに固定される延長部とを有しており、
上記補強プレートの本体部及び延長部は、車両前方視で、上記前側フレームに対応する形状をなしていることを特徴とする、自動車のフロントサスペンション装置。
A front suspension device for an automobile including a suspension cross member to which a ball screw type electric power steering device is attached,
The suspension cross member is disposed below the engine and below the front side frame. The suspension cross member includes front and rear frames that extend in the vehicle width direction and are arranged in the vehicle front-rear direction. ,
Both ends of the front frame in the vehicle width direction are attached to the front side frames that extend upward in the vehicle front view and are arranged on the left and right sides of the vehicle with respect to the vehicle width direction intermediate portion, respectively.
A mounting seat for fixing the electric power steering device is provided in the vehicle width direction intermediate portion of the front frame of the suspension cross member,
The above electric power steering apparatus, a plurality of mounting portions which are bolted to the mounting seat of the front frame of the suspension cross member is provided,
A reinforcing plate integrally having a mounting portion corresponding to each of the mounting portions of the electric power steering device;
The reinforcing plate includes a main body with the electric power steering device via the mounting portion of the reinforcing plate Ru are fastened together by bolts to the mounting seat of the front frame, respectively the vehicle width direction outer side from both ends of the body portion And has an extension fixed to the left and right front side frames of the vehicle,
A front suspension device for an automobile, wherein the main body portion and the extension portion of the reinforcing plate have a shape corresponding to the front frame when viewed from the front of the vehicle .
上記電動パワーステアリング装置には少なくとも直線的に配置されていない3ヶ所の取付部が設けられており、上記補強プレートには上記電動パワーステアリングの取付部に対応して少なくとも3ヶ所の取付部が設けられていることを特徴とする、請求項1に記載の自動車のフロントサスペンション装置。  The electric power steering apparatus is provided with at least three attachment portions that are not arranged linearly, and the reinforcing plate is provided with at least three attachment portions corresponding to the attachment portions of the electric power steering. The front suspension apparatus for an automobile according to claim 1, wherein the front suspension apparatus is an automobile. 上記補強プレートが、上記電動パワーステアリング装置とともに上記サスペンションクロスメンバーに共締め固定された状態での上記電動パワーステアリング装置の長手方向に沿った折曲部を有することを特徴とする、請求項1又は2のいずれかに記載の自動車のフロントサスペンション装置。  The said reinforcing plate has a bending part along the longitudinal direction of the said electric power steering apparatus in the state fastened together with the said suspension cross member with the said electric power steering apparatus, The said 1 or characterized by the above-mentioned. 3. The front suspension device for an automobile according to any one of 2 above.
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