JP6283375B2

JP6283375B2 - サブフレーム構造

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Publication number: JP6283375B2
Application number: JP2015554999A
Authority: JP
Inventors: 正隆平野; 宮原　哲也; 哲也宮原
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2013-12-27
Filing date: 2014-12-25
Publication date: 2018-02-21
Anticipated expiration: 2034-12-25
Also published as: DE112014006012T5; AU2014370931A1; CN105829192B; US9776662B2; BR112016013705A2; US20170036698A1; CA2934608C; WO2015099043A1; CA2934608A1; CN105829192A; JPWO2015099043A1; MX2016008476A

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。

自動車等の車両には、車体フレームとしてのフロントサイドフレームに固定され、例えば、サスペンションアームやスタビライザ等のサスペンション構成要素が取り付けられると共に、防振装置を介してエンジン及び／又はモータ等の車両用パワープラントを支持するサブフレームが設けられている。

例えば、特許文献１には、図１２に示されるように、車体に発生する振動を吸収するゴム製の振動吸収用弾性体１が開示されている。この振動吸収用弾性体１は、円筒状の２つの弾性体２ａ、２ｂと、この２つの弾性体２ａ、２ｂの下部側にそれぞれ介装された金属製の円板３ａ、３ｂとから構成されている。なお、図１２中において、参照符号４は、左右ブラケット、参照符号５は、クロスメンバ、参照符号６は、振動吸収用弾性体１をクロスメンバ５に固定するスタッドボルトをそれぞれ示している。

特開２０００−２３８５４５号公報

しかしながら、特許文献１に開示された振動吸収用弾性体１をサブフレームに配設し、例えば、エンジン等の車両用パワープラントから発生する振動の伝達を遮断するようにした場合、マス成分として機能する円板３ａ、３ｂの質量が比較的小さいと共に、弾性体２ａ、２ｂとの関係で円板３ａ、３ｂの厚みや直径を飛躍的に大きくすることが困難である。このため、特許文献１に開示された振動吸収用弾性体１では、周知の共振周波数（ｆ）を規定するばね定数（ｋ）と質量（ｍ）との関係（ｆ＝（１／２π）√（ｋ／ｍ））において、その共振周波数特性における振動遮断領域を増大させることができないという問題がある。

また、既存のサブフレームの形状や車体フレームへの取付点を変更することがなく、既存のサブフレーム構造体を利用してさらに防振効果を向上させたいという要望がある。

本発明の一般的な目的は、共振周波数特性における振動遮断領域を増大させると共に、既存のサブフレーム構造体を利用してさらに防振効果を向上させることが可能なサブフレーム構造を提供することにある。

前記の目的を達成するために、本発明は、車両前後方向に延びる縦メンバと、車幅方向に延びる横メンバとを備え、車両用パワープラントを、防振装置を介して支持し、サスペンション部材を支持すると共に車体フレームにより支持されるサブフレーム構造において、前記サスペンション部材を前記縦メンバに対してリジットに固定し、前記縦メンバを前記車体フレームに対してリジットに固定し、前記横メンバには、前記防振装置のうちの少なくとも１つが載置され、前記縦メンバに対し、前記横メンバをフローティング支持する弾性体が配設され、前記横メンバは、前記縦メンバを相互に対向する面で挟持する分岐片を有し、前記横メンバは、前記縦メンバに対し、前記分岐片の間に介装された前記弾性体を介してフローティング可能に支持されていることを特徴とする。

本発明によれば、弾性体を介して防振装置が載置された横メンバをフローティング支持することで、サブフレーム全体を車体フレームに対してフローティング支持するのと同様の振動低減効果が得られる。

さらに、本発明によれば、分岐片を介して、例えば、縦メンバが横メンバの相互に対向する面で挟まれた状態で弾性体に当接するストッパ構造とすることができると共に、弾性体に当接する従来のような別体プレートが不要となるため、部品点数を削減して組付工数を簡素化することができる。

さらに、本発明は、前記横メンバに対して少なくとも１つの前記防振装置を取り付ける取付ブラケットを有し、前記取付ブラケットと前記横メンバとの間には、前記取付ブラケットをフローティング支持する他の弾性体が配設されていることを特徴とする。

本発明によれば、防振装置及び取付ブラケットの合計の質量を被フローティング対象のマス成分として利用することにより、車両用パワープラントから伝達される振動伝達を低減することができると共に、共振周波数を小さくし振動遮断領域を増大させることができる。また、本発明によれば、取付ブラケットと横メンバとの間に他の弾性体を設けるという簡素な構造で構成されるため、既存のサブフレーム構造体を簡便に利用することができる。

本発明では、共振周波数特性における振動遮断領域を増大させると共に、既存のサブフレーム構造体を利用してさらに防振効果を向上させることが可能なサブフレーム構造を得ることができる。

本発明の実施形態に係るサブフレーム構造が適用されたサブフレーム構造体を自動車の前部に配設した状態を示す透過斜視図である。図１に示すサブフレーム構造体の斜視図である。図２に示すサブフレーム構造体の分解斜視図である。図２に示すサブフレーム構造体の平面図である。図２に示すサブフレーム構造体の側面図である。図４のＶＩ−ＶＩ線に沿った縦断面図である。図４のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った縦断面図である。図２に示すサブフレーム構造体に搭載された第１防振装置の概略構成を示す縦断面図である。図２に示すサブフレーム構造体の固定点とフローティングポイントとの配置関係を示す平面模式図である。（ａ）は、図２に示すサブフレーム構造体の周波数と伝達率との関係を示す特性図、（ｂ）は、共振周波数の特性を示す模式図である。（ａ）、（ｂ）は、本出願人が案出した比較例に係るサブフレーム構造体と本実施形態に係るサブフレーム構造体において、サスペンションの入力荷重が入力される状態の説明に供される説明図である。特許文献１に開示された振動吸収用弾性体を示す断面図である。

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係るサブフレーム構造が適用されたサブフレーム構造体を自動車の前部に配設した状態を示す透過斜視図、図２は、図１に示すサブフレーム構造体の斜視図、図３は、図２に示すサブフレーム構造体の分解斜視図、図４は、図２に示すサブフレーム構造体の平面図、図５は、図２に示すサブフレーム構造体の側面図である。なお、各図中に矢印で示される、「前後」及び「上下」は、車両の前後方向及び上下方向を示し、「左右」は、運転席から見た左右方向（車幅方向）をそれぞれ示している。

図１に示されるように、本発明の実施形態に係るサブフレーム構造が適用されたサブフレーム構造体１０は、車体前部に配置され、鉛直上方向に向かって突出する複数のボルト１２を介して車体フレーム（サイドフレーム）１４（図５参照）に対してリジットに固定されている。

このサブフレーム構造体１０は、一対の左右サイドメンバ（縦メンバ）１６と、リヤクロスメンバ（横メンバ）１８と、フロントクロスビーム（横メンバ）２０とから構成されている。なお、本実施形態では、一対の左右サイドメンバ１６とリヤクロスメンバ１８とを一体成形しているが、これに限定されるものではなく、例えば、リヤクロスメンバ１８の軸方向に沿った両端部を、一対の左右サイドメンバ１６の車両後方側部に対し溶接で接合するようにしてもよい。

一対の左右サイドメンバ１６は、鉄鋼製等の剛性のある中空部材からなり、相互に対向して線対称に配置されている。各サイドメンバ１６は、車両前後方向に沿って延在すると共に、車幅方向に沿った左側部及び右側部に配置されている。図２に示されるように、各サイドメンバ１６の内側及び外側には、内側フランジ１６ａ及び外側フランジ１６ｂがそれぞれ設けられ、上下に積層された内側フランジ１６ａ、１６ａ同士及び外側フランジ１６ｂ、１６ｂ同士が、例えば、周知の摩擦攪拌接合によって一体的に接合されている。

また、各サイドメンバ１６には、車体フレーム１４に対して各サイドメンバ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。複数の固定点Ｒは、各サイドメンバ１６の車両前方端部に設けられる一対の第１固定点Ｒ１と、各サイドメンバ１６の車両後方端部に設けられる一対の第２固定点Ｒ２と、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たステー２２の上端部に設けられる一対の第３固定点Ｒ３からなる合計６つの固定点Ｒによって構成されている（後記する図９の●参照）。

各サイドメンバ１６の車両前方端部に設けられる第１固定点Ｒ１は、後記する図６に示されるように、例えば、固定手段として機能するボルト１２と、ボルト１２が挿通する上壁及び下壁に形成される締結孔２４と、上壁と下壁との間に連結されボルト１２が貫通する円筒体２６とから構成されている。

なお、前記した第１〜第３固定点Ｒ１〜Ｒ３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、複数の固定点Ｒは、第１〜第３固定点Ｒ１〜Ｒ３の位置及びその個数に限定されるものではない。

リヤクロスメンバ１８は、車幅方向に沿って延在すると共に、一対の左右サイドメンバ１６の車両後方側の端部に一体的に結合されている。リヤクロスメンバ１８の車幅方向に沿った略中央部には、後記する第２フローティング機構３０を介して取付ブラケット３２がフローティング可能に装着されている。

図７に示されるように、取付ブラケット３２は、支持固定部３４と脚部３６とから構成されている。支持固定部３４は、後記する第２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を介して第２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。この脚部３６は、平面視して車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ぎ（図４参照）、側面視して湾曲する凹部４０を介して車両前後方向に分岐するように形成されている（図５参照）。脚部３６の下端部には、４つの環状体４２が設けられ、４つ環状体４２の孔部内には、それぞれ、後記する第２フローティング機構３０を構成する第３ブッシュ（他の弾性体）５４が装着されている。

図１及び図２に戻り、フロントクロスビーム２０は、車幅方向に沿って延在すると共に、一対の左右サイドメンバ１６の車両前方側の端部に対して、後記する第１フローティング機構２８を介してフローティング可能に支持されている。フロントクロスビーム２０は、一対の左右サイドメンバ１６及びリヤクロスメンバ１８と別途に製造された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。

フロントクロスビーム２０の車幅方向に沿った略中央の上面には、上方に向かって膨出し後記する第１防振装置１００ａをマウントするマウント部４４が設けられている。このマウント部４４は、平面視して略矩形状の平坦面からなり、その四隅角部には、４つのボルト挿通孔（図示せず）が形成されている。このボルト挿通孔にそれぞれボルト４６を挿通して締結することで、第１防振装置１００ａをフロントクロスビーム２０に対してリジットに固定することができる。

また、フロントクロスビーム２０の車幅方向に沿った両端部には、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。

サブフレーム構造体１０には、取付金具５８ａを介してエンジン（車両用パワープラント）Ｅの車両前側を支持する第１防振装置１００ａと、取付金具５８ｂを介してエンジンＥの車両後側を支持する第２防振装置１００ｂとが設けられている。第１防振装置１００ａは、複数のボルト４６を介してフロントクロスビーム２０のマウント部４４に対してリジットに固定されている。第２防振装置１００ｂは、取付ブラケット３２を介してリヤクロスメンバ１８に対してフローティング可能に支持されている。

第１防振装置１００ａと第２防振装置１００ｂとは、それぞれ同一構成からなり、後記する駆動部１４１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能動型防振装置として構成されている。第１防振装置１００ａ及び第２防振装置１００ｂの構成については、後記で詳細に説明する。

図６に示されるように、第１フローティング機構２８は、フロントクロスビーム２０の車幅方向に沿った両端部側であって、フロントクロスビーム２０の分岐片４８によって上下方向から各サイドメンバ１６の車両前方側の端部を挟持する部位に設けられる。この第１フローティング機構２８は、フロントクロスビーム２０及び第１防振装置１００ａをそのマス成分としてフローティング支持するものである。

第１フローティング機構２８は、略車両前後方向に沿って所定間隔離間して配置された第１ブッシュ（弾性体）５０及び第２ブッシュ（弾性体）５２から構成される。この第１ブッシュ５０及び第２ブッシュ５２は、後記するように、フローティングポイントＦ１及びＦ２として機能するものである（図９参照）。

第１ブッシュ５０は、各サイドメンバ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ブッシュ５０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弾性部材６４と、一部が第１弾性部材６４の外周面を被覆すると共に、残部が第１弾性部材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の分岐片４８及び内筒６２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とを備える。なお、外筒６６を板ばねで代替してもよい。

第２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弾性部材６４よりも縮径した薄肉の略円筒体からなる第２弾性部材７４と、上片４８ａの下方で第２弾性部材７４の下面（ストッパ面）と各サイドメンバ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弾性部材７４を貫通して各サイドメンバ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とを備える。

なお、図４に示されるように、一対の左右サイドメンバ１６にそれぞれ設けられた第１ブッシュ５０のブッシュ締結ボルト５６の中心同士を結ぶ仮想線Ａは、車両フレーム１４にリジットに固定される第１固定点Ｒ１同士を結ぶ仮想線Ｂに対して、車両後方に所定距離Ｓ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、第１フローティング機構２８を簡便に配設することができる。第１ブッシュ５０のブッシュ締結ボルト５６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。

第２フローティング機構３０は、リヤクロスメンバ１８の車幅方向に沿った略中央部で、第２防振装置１００ｂを支持する取付ブラケット３２の脚部３６がリヤクロスメンバ１８に対して取り付けられる部位に設けられる。この第２フローティング機構３０は、第２防振装置１００ｂ及び取付ブラケット３２をそのマス成分としてフローティング支持するものである。

この第２フローティング機構３０は、脚部３６の４つの環状体４２の孔部内に装着され、それぞれ同じ構造からなる４つの第３ブッシュ５４によって構成される。この４つの第３ブッシュ５４は、後記するようにフローティングポイントＦ３として機能するものである。

図７に示されるように、第３ブッシュ５４は、外筒８２及び内筒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ブッシュ８６と、環状体４２の上面に設けられる円板状座面８８と、円板状座面８８及び内筒８４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に締結されるブッシュ締結ボルト９２とを備える。

次に、防振装置の構造及びその作用について説明する。図８は、図２に示すサブフレーム構造体に搭載された第１防振装置の概略構成を示す縦断面図である。なお、第１防振装置１００ａと第２防振装置１００ｂは、同じ構造からなるため、第１防振装置１００ａの構造を詳細に説明して第２防振装置１００ｂの構造の説明を省略する。なお、図８に示す第１防振装置１００ａでは、液封式が用いられているが、これに限定されるものではない。また、能動型防振装置であることが好ましいが、これに限定されるものではない。

図８に示されるように、第１防振装置１００ａは、軸線Ｌに関して実質的に軸対称な構造を有するもので、略円筒状の上部ハウジング１１１と、その下側に配置された略円筒状の下部ハウジング１１２と、下部ハウジング１１２内に収容されて上面が開放した略カップ状のアクチュエータケース１１３と、上部ハウジング１１１の上側に接続したダイヤフラム１２２と、上部ハウジング１１１内に格納された環状の第１ゴム支持リング１１４と、第１ゴム支持リング１１４の上側に接続した第１ゴム１１９と、アクチュエータケース１１３に収容された環状の第２ゴム支持リング１１５と、第２ゴム支持リング１１５の内周側に接続した第２ゴム１２７と、アクチュエータケース１１３に収容され第２ゴム支持リング１１５及び第２ゴム１２７の下方に配置された駆動部（アクチュエータ）１４１等から構成されている。

上部ハウジング１１１下端のフランジ部１１１ａと、下部ハウジング１１２の上端のフランジ部１１２ａとの間には、アクチュエータケース１１３の外周のフランジ部１１３ａと、第１ゴム支持リング１１４の外周部１１４ａと、上下に外周部を有する第２ゴム支持リング１１５の上面外周部１１５ａとが重ね合わされて加締めにより結合される。

このとき、フランジ部１１２ａとフランジ部１１３ａとの間に環状の第１フローティングラバー１１６を介在させ、且つ、フランジ部１１３ａの上面と第２ゴム支持リング１１５の上面外周部１１５ａ下面との間に環状の第２フローティングラバー１１７を介在させている。これにより、アクチュエータケース１１３は、上部ハウジング１１１及び下部ハウジング１１２に対して上下方向に相対移動可能にフローティング支持される。

第１ゴム支持リング１１４と、第１ゴム１１９の上面側に設けられた凹部内に配置された第１ゴム支持ボス１１８とは、厚肉のラバーで形成された第１ゴム１１９の下端及び上端で、加硫接着によって接合されている。また、第１ゴム支持ボス１１８の上面にダイヤフラム支持ボス１２０がボルト部材１２１で固定されており、ダイヤフラム支持ボス１２０に内周部を加硫接着によって接合されたダイヤフラム１２２の外周部が、上部ハウジング１１１に加硫接着により接合されている。

ダイヤフラム支持ボス１２０の上面にはエンジン取付部１２０ａが一体に形成され、エンジンＥ側に固定される。また、下部ハウジング１１２の下端の車体側取付部１１２ｂがフロントクロスビーム２０に固定される。なお、第２防振装置１００ｂでは、下部ハウジング１１２の下端の車体側取付部１１２ｂが取付ブラケット３２に固定される。

上部ハウジング１１１の上端のフランジ部１１１ｂには、ストッパ部材１２３の下端のフランジ部１２３ａがボルト１２４及びナット１２５で結合されている。ストッパ部材１２３の上部内面に取り付けたストッパラバー１２６には、ダイヤフラム支持ボス１２０の上面に突設したエンジン取付部１２０ａが当接可能に対向配置されている。

第２ゴム支持リング１１５の内周面には、膜状のラバーで形成された第２ゴム１２７の外周部が加硫接着により接合されており、第２ゴム１２７の中央部にその上部が埋め込まれるように可動部材１２８が加硫接着により接合される。

そして、第２ゴム支持リング１１５の上面と第１ゴム支持リング１１４の下部との間には、円板状の隔壁部材１２９が固定されている。第１ゴム支持リング１１４、第１ゴム１１９及び隔壁部材１２９により区画された第１液室１３０と、隔壁部材１２９及び第２ゴム１２７により区画された第２液室１３１とは、隔壁部材１２９の中央に開口している連通孔１２９ａを介して相互に連通している。

第１ゴム支持リング１１４と上部ハウジング１１１との間には、環状の連通路１３２が形成されている。連通路１３２は連通孔１３３を介して第１液室１３０に連通するとともに、環状の連通間隙１３４を介して、第１ゴム１１９とダイヤフラム１２２により区画された第３液室１３５に連通している。

駆動部１４１は、主に透磁率が高い金属又は合金からなる固定コア１４２、コイル１４６を含むコイル組立体１４３、ヨーク１４４、可動コア１５４等から構成されている。

駆動部１４１のコイル１４６が通電されて励磁されることにより、可動コア１５４を吸引して可動部材１２８を下方側に移動させる。この可動部材１２８の移動に伴って、第２液室１３１を区画する第２ゴム１２７が下方に変形して第２液室１３１の容積が増加する。第２液室１３１の容積が増加すると、エンジンＥ側からの押し荷重で圧縮された第１液室１３０内の非圧縮性流体が連通孔１２９ａを介して第２液室１３１内に流入する。この結果、エンジンＥ側から車体側（車室側）に伝達される荷重を低減することができる。

また、前記とは反対に、コイル１４６を消磁すると、第２ゴム１２７がその弾性力により上方に変形し、可動部材１２８及び可動コア１５４が上昇し、第２液室１３１の容積が減少する。第２液室１３１の容積が減少すると、第２液室１３１内の非圧縮性流体が連通孔１２９ａを介してエンジンＥ側からの引き荷重で減圧された第１液室１３０内へ流入する。この結果、エンジンＥ側から車体側（車室側）に伝達される荷重を低減することができる。

このように、第１防振装置１００ａ及び第２防振装置１００ｂは、それぞれ、能動型防振装置として機能するものであり、駆動部１４１の変位駆動に基づく加振力が第１液室１３０に封入された非圧縮性流体に作用し、エンジンＥを介して入力される振動が能動的に又は相殺的に低減される。

本実施形態に係るサブフレーム構造体１０は、基本的に以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。

図９は、図２に示すサブフレーム構造体の固定点とフローティングポイントとの配置関係を示す平面模式図である。

図９に示されるように、本実施形態に係るサブフレーム構造体１０では、車体フレーム１４に対してサブフレーム構造体１０をリジットに固定するための第１〜第３固定点Ｒ１〜Ｒ３（両側で合計６つ）が、縦メンバである左右サイドメンバ１６の車両前後方向に沿って所定距離離間して配置されている。また、第１フローティング機構２８を構成する第１ブッシュ５０の第１弾性部材６４及び第２ブッシュ５２の第２弾性部材７４によって、フロントクロスビーム２０をフローティング支持する４つのフローティングポイントＦ１、Ｆ２が設けられている。さらに、第２フローティング機構３０を構成する４つの第３ブッシュ５４の円筒状ブッシュ８６によって、取付ブラケット３２及び第２防振装置１００ｂをフローティング支持する４つのフローティングポイントＦ３が設けられている。

すなわち、本実施形態に係るサブフレーム構造体１０の車両前方側では、フロントクロスビーム２０に固定された第１防振装置１００ａによってエンジンＥを介して入力される振動を能動的に又は相殺的に低減すると共に、各サイドメンバ１６に対してフロントクロスビーム２０をフローティング支持する第１ブッシュ５０及び第２ブッシュ５２を備えた第１フローティング機構２８が設けられている。この結果、第１防振装置１００ａによる振動低減機能と第１フローティング機構２８による振動低減機能とがそれぞれ協働して作用することで、サブフレーム構造体１０の車両前方側において二重の振動低減効果（振動伝達力低減効果）が得られる。

加えて、サブフレーム構造体１０の車両後方側では、取付ブラケット３２を介してリヤクロスメンバ１８に設けられた第２防振装置１００ｂによってエンジンＥを介して入力される振動を能動的に又は相殺的に低減すると共に、取付ブラケット３２とリヤクロスメンバ１８との間に配設されて取付ブラケット３２及び第２防振装置１００ｂをフローティング支持する第３ブッシュ５４を備えた第２フローティング機構３０が設けられている。この結果、第２防振装置１００ｂによる振動低減機能（振動伝達力低減機能）と第２フローティング機構３０による振動低減機能（振動伝達力低減機構）とがそれぞれ協働して作用することで、サブフレーム構造体１０の車両後方側において二重の振動低減効果（振動伝達力低減効果）が得られる。

このように、本実施形態では、エンジンＥを介して入力される振動をそれぞれの協働作用で低減する二重の振動低減効果が、車両前後方向におけるサブフレーム構造体の全体にわたって得られる。

図１０（ａ）は、図２に示すサブフレーム構造体の周波数と伝達率との関係を示す特性図、図１０（ｂ）は、共振周波数の特性を示す模式図である。

図１０（ｂ）に示されるように、共振周波数（ｆ_０）は、
ｆ_０＝（１／２π）√（ｋ／ｍ）・・・・・・・（式１）
によって求められる。
この場合、特許文献１の振動吸収用弾性体１（図１２参照）では、マス成分（ｍ）として機能する円板３ａ、３ｂの質量が比較的小さいと共に、弾性体２ａ、２ｂとの関係で円板３ａ、３ｂの厚みや直径を飛躍的に大きくすることが困難であるため、その共振周波数特性における振動遮断領域を増大させることができなかった。

しかしながら、本実施形態において、車両前方側に配置された第１フローティング機構２８は、フロントクロスビーム２０及び第１防振装置１００ａをそのマス成分としてフローティング支持するものである。また、車両後方側に配置された第２フローティング機構３０は、第２防振装置１００ｂ及び取付ブラケット３２をそのマス成分としてフローティング支持するものである。

本実施形態では、このようにマス成分を従来と比較して顕著に増大させることにより、共振周波数特性における振動遮断領域を増大させることができる。換言すると、上記（式１）中における（ｍ；マス成分）を増大させることにより、共振周波数（ｆ_０）を小さくすることができ、共振周波数特性曲線を図１０（ａ）の矢印方向に沿ってシフトさせることで、従来と比較して振動遮断領域を増大させることができる。

図１１（ａ）、図１１（ｂ）は、本出願人が案出した比較例に係るサブフレーム構造体と本実施形態に係るサブフレーム構造体において、サスペンションの入力荷重が入力される状態の説明に供される説明図である。

図１１（ａ）に示されるように、比較例に係るサブフレーム構造体は、左右サイドメンバの車両前後方向端部に対してフロントクロスメンバ及びリヤクロスメンバが一体的に形成された井桁構造となっている。比較例では、車体フレーム１４に対して、例えば、図示しないブッシュ等により６つのフローティングポイントＦでフローティング支持されている。また、比較例では、第１防振装置１００ａが固定点Ｒでフロントクロスメンバに対してリジットに固定されていると共に、第２防振装置１００ｂが固定点Ｒでリヤクロスメンバに対してリジットに固定されている。

比較例では、例えば、サスペンションロアアームからサブフレーム構造体に対してサスペンション荷重Ｇが入力されたとき、サスペンション荷重Ｇを６つのフローティングポイントＦ（６つのブッシュ）で受容するため、サブフレーム構造体における支持剛性が低くなる。

これに対し、図１１（ｂ）に示されるように、本実施形態では、例えば、サスペンションロアアームからサブフレーム構造体１０に対してサスペンション荷重Ｇが入力されたとき、サスペンション荷重Ｇを車体フレーム１４とサブフレーム構造体１０の両方で受容するため、サブフレーム構造体１０における支持剛性を高くすることができる。

本実施形態では、第１弾性部材６４及び第２弾性部材７４を有する第１ブッシュ５０及び第２ブッシュ５２を介して、第１防振装置１００ａが載置されたフロントクロスビーム２０をフローティング支持することで、サブフレーム全体を車体フレーム１４に対してフローティング支持するのと同様の振動低減効果が得られる。

また、本実施形態では、左右サイドメンバ１６の車両前方側端部に対し、別体で構成されたフロントクロスビーム２０を車幅方向に沿って取り付けるという簡素な構造で構成されるため、既存のサブフレーム構造体を簡便に利用することができる。

さらに、本実施形態では、左右サイドメンバ１６の車両前方側端部がフロントクロスビーム２０の上下に対向する分岐片４８（上片４８ａ及び下片４８ｂ）で挟持された状態で第１ブッシュ５０及び第２ブッシュ５２に当接するストッパ構造とすることができると共に、ブッシュに当接する従来のような別体プレートが不要となるため、部品点数を削減して組付工数を簡素化することができる。

さらにまた、本実施形態では、第２フローティング機構３０において、第２防振装置１００ｂ及び取付ブラケット３２の合計の質量を被フローティング対象のマス成分として利用することにより、エンジンＥから伝達される振動伝達を低減することができると共に、共振周波数（ｆ_０）を小さくし振動遮断領域を増大させることができる（図１０（ａ）参照）。

さらにまた、本実施形態では、例えば、複数配置された第１ブッシュ５０のばね力と第２ブッシュ５２のばね力をそれぞれ異なるように設定することができると共に、第１ブッシュ５０及び第２ブッシュ５２のばね力を調整することができる。

さらにまた、本実施形態では、取付ブラケット３２とリヤクロスメンバ１８との間に複数の第３ブッシュ５４を設けるという簡素な構造で構成されるため、既存のサブフレーム構造体を簡便に利用することができる。

さらにまた、本実施形態では、例えば、エンジンＥ等が収容される車両用パワープラント室（エンジンルーム）のレイアウトとの関係でサブフレーム構造体１０を車体フレーム１４に対してフローティング支持することが困難な場合であっても、効果的に振動低減効果を得ることができる。

１０サブフレーム構造体
１４車体フレーム
１６左右サイドメンバ（縦メンバ）
１８リヤクロスメンバ（横メンバ）
２０フロントクロスビーム（横メンバ）
３２取付ブラケット
４８分岐片（対向する面）
５０第１ブッシュ（弾性体）
５２第２ブッシュ（弾性体）
５４第３ブッシュ（他の弾性体）
１００ａ第１防振装置（防振装置）
１００ｂ第２防振装置（防振装置）
Ｅエンジン（車両用パワープラント）

Claims

車両前後方向に延びる縦メンバと、車幅方向に延びる横メンバとを備え、
車両用パワープラントを、防振装置を介して支持し、サスペンション部材を支持すると共に車体フレームにより支持されるサブフレーム構造において、
前記サスペンション部材を前記縦メンバに対してリジットに固定し、
前記縦メンバを前記車体フレームに対してリジットに固定し、
前記横メンバには、前記防振装置のうちの少なくとも１つが載置され、
前記縦メンバに対し、前記横メンバをフローティング支持する弾性体が配設され、
前記横メンバは、前記縦メンバを相互に対向する面で挟持する分岐片を有し、
前記横メンバは、前記縦メンバに対し、前記分岐片の間に介装された前記弾性体を介してフローティング可能に支持されていることを特徴とするサブフレーム構造。
請求項１記載のサブフレーム構造において、
前記横メンバに対して少なくとも１つの前記防振装置を取り付ける取付ブラケットを有し、
前記取付ブラケットと前記横メンバの間には、前記取付ブラケットをフローティング支持する他の弾性体が配設されていることを特徴とするサブフレーム構造。