(57)【要約】【課題】  パワートレインがマウントされたフレームの振動を効果的に抑制し、音信性能を向上させる。【解決手段】  フロントサイドメンバ２と、パワートレイン６がマウントされたサブフレーム７とを連結ロッド１３Ｌ（１３Ｒ）で連結するに際し、連結ロッド１３Ｌ（１３Ｒ）とサブフレーム７及びフロントサイドメンバ２との間に、各々上側弾性体１４Ｌ（１４Ｒ）及び下側弾性体１５Ｌ（１５Ｒ）を介装し、上側弾性体１４Ｌ（１４Ｒ）の剛性を、下側弾性体１５Ｌ（１５Ｒ）の剛性よりも小さくすることにより、連結ロッド１３Ｌ（１３Ｒ）と下側弾性体１５Ｌ（１５Ｒ）とをダイナミックダンパ１６Ｌ（１６Ｒ）として作用させる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パワートレインがマウントされた第１のフレームと、該第１のフレームに対向する第２のフレームとを、連結部材で連結する車両用フレーム連結構造において、
前記連結部材と前記第１のフレーム及び前記第２のフレームとの各々の間に弾性体を介装し、前記第２のフレーム側における弾性体の剛性を、前記第１のフレーム側における弾性体の剛性よりも小さくしたことを特徴とする車両用フレーム連結構造。
【請求項２】
前記連結部材と前記第１のフレーム側の弾性体とで、共振周波数の固有値が異なる複数の副振動系を形成し、当該複数の副振動系を前記第１及び第２のフレームの間に配設したことを特徴とする請求項１記載の車両用フレーム連結構造。
【請求項３】
前記連結部材を、前記第１のフレームにピッチ振動が発生するときのピッチ軸から離れた位置に連結したことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用フレーム連結構造。
【請求項４】
前記連結部材を、前記第１のフレームにおける車幅方向両端側の２箇所に連結し、且つ当該２つの連結部材を前記ピッチ軸から各々逆方向に離間させたことを特徴とする請求項３記載の車両用フレーム連結構造。
【請求項５】
前記第１のフレームにピッチ振動が発生するときのピッチ軸が、当該第１のフレームと前記連結部材との連結位置から離間するように、前記第１のフレームを車体側に弾性支持する複数の弾性支持部材の剛性を設定したことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用フレーム連結構造。
【請求項６】
前記連結部材を、当該連結部材の重心が前記第１及び第２のフレームとの連結点同士を結ぶ直線上から離間するように形成したことを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の車両用フレーム連結構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パワートレインがマウントされたフレームの連結構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の車両用フレーム連結構造として、例えば前方衝突時の車室変形を抑制する目的で、フロントサイドメンバとフロントサイドメンバの下方に配設された井桁フレームとを、両者の僅かな相対変位を許容し且つ大きな相対変位を阻止可能な拘束部材で連結する自動車の前部車体構造がある（特許文献１参照）。
また、フロントサイドメンバと井桁フレームとを連結部材で締結すると共に、前方衝突時の荷重が設定値を超えたときに連結部材が破断してフロントサイドメンバ及び井桁フレームが夫々上下方向に屈曲変形するように構成して衝撃吸収特性の向上を図る自動車の前部車体構造がある（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平１０−２６４８６２号公報
【特許文献２】特開２００２−２４０７３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１に記載された従来例にあっては、単にフロントサイドメンバと井桁フレームとの僅かな相対変位を許容する拘束部材によって両者を連結しているだけなので、エンジンやトランスミッションからの振動入力で励起される井桁フレームの振動を抑制することができず、音振性能が低いという未解決の課題がある。
また、上記特許文献２に記載された従来例にあっては、フロントサイドメンバと井桁フレームとを連結部材で締結しているだけなので、パワートレインからの振動が井桁フレームを介してフロントサイドメンバに直接伝達されてしまうという未解決の課題がある。
そこで、本発明は上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、パワートレインがマウントされたフレームの振動を効果的に抑制し、音信性能を向上させることができる車両用フレーム連結構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するために、本発明に係る車両用フレーム連結構造は、パワートレインがマウントされた第１のフレームと、この第１のフレームに対向する第２のフレームとを連結部材で連結するに際し、連結部材と第１のフレーム及び第２のフレームとの各々の間に弾性体を介装し、第２のフレーム側における弾性体の剛性を、第１のフレーム側における弾性体の剛性より小さくしたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００５】
本発明に係る車両用フレーム連結構造によれば、パワートレインがマウントされた第１のフレームと、この第１のフレームに対向する第２のフレームとを連結部材で連結するに際し、連結部材と第１のフレーム及び第２のフレームとの各々の間に弾性体を介装し、第２のフレーム側における弾性体の剛性を、第１のフレーム側における弾性体の剛性より小さくしたので、パワートレインからの振動入力によって振動が励起される第１のフレームを主振動系としたときに、連結部材と第１のフレーム側の弾性体とが、この連結部材をマスとした副振動系つまりダイナミックダンパとして作用するので、第１のフレームの振動を効果的に抑制して、音振性能を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明をフロントエンジン型の車両に適用した場合の第１実施形態を示す概略構成図である。車体１には左右両側で前後方向に延びる第２のフレームとしてのフロントサイドメンバ２が配設されており、その後方側はダッシュパネル３の下部で下方に屈曲し、フロアパネル４に沿って略水平に伸びるフロアサイドメンバ５に繋がっている。このフロントサイドメンバ２の下方には、エンジン及び変速機で構成されたパワートレイン６をマウントした第１のフレームとしてのサブフレーム７が配設されている。
【０００７】
サブフレーム７は、図２に示すように、サイドメンバ２に対向する左右のサイドフレーム８Ｌ及び８Ｒと、これらの前端同士を結合するフロントフレーム９、及び後端同士を結合するリアフレーム１０とで井桁状に形成されている。そして、サブフレーム４は、その四隅に配設された弾性支持部材としての前側インシュレータ１１Ｌ及び１１Ｒ、並びに後側インシュレータ１２Ｌ及び１２Ｒを介してフロントサイドメンバ２に弾性支持されている。また、図１に示すように、左右のサイドフレーム８Ｌ及び８Ｒは、各々連結部材としての連結ロッド１３Ｌ及び１３Ｒによって、フロントサイドメンバ２に連結されている。
【０００８】
フロントサイドメンバ２及びサイドフレーム８Ｌ（８Ｒ）との間には、パワートレインからの振動が連結ロッド１３Ｌ（１３Ｒ）を介してフロントサイドメンバ２に伝達されることを抑制するために、各々上側弾性体１４Ｌ（１４Ｒ）及び下側弾性体１５Ｌ（１５Ｒ）が介装されている。
そして、上側弾性体１４Ｌ（１４Ｒ）は、下側弾性体１５Ｌ（１５Ｒ）よりも剛性が小さくなるように、つまり柔らかくなるように設定されている。これにより、パワートレイン６からの振動入力によって振動が励起されるサブフレーム７を主振動系としたときに、連結ロッド１３Ｌ（１３Ｒ）と下側弾性体１５Ｌ（１５Ｒ）とが、この連結ロッド１３Ｌ（１３Ｒ）をマスとした副振動系つまりダイナミックダンパ１６Ｌ（１６Ｒ）として作用するので、サブフレーム７の振動を効果的に抑制することができる。
【０００９】
このとき、連結ロッド１３Ｌ（１３Ｒ）は比較的大きく振動するので、フロントサイドメンバ２への振動伝達を十分抑制できるように、上側弾性体１４Ｌ（１４Ｒ）の剛性やサイズを設定する。また、特定の周波数領域でサブフレーム７の振動を効果的に抑制したい場合には、マスとしての連結ロッド１３Ｌ（１３Ｒ）の質量と、下側弾性体１５Ｌ（１５Ｒ）の剛性とを調整してダイナミックダンパ１６Ｌ（１６Ｒ）における共振周波数の固有値を適宜設定する。
【００１０】
その結果、図３に示すように、特定の周波数領域（ここでは、サブフレーム７の上下振動モードに対応する周波数領域）で振動抑制効果を発揮し、車室内の音圧レベルを確実に低下させることができる。
また、左側ダイナミックダンパ１６Ｌと、右側ダイナミックダンパ１６Ｒとで共振周波数の固有値を各々異ならせれば、図４に示すように、２つの周波数領域（ここでは、サブフレーム７の上下振動モードと曲げ振動モードとに対応する周波数領域）で振動抑制効果を発揮し、車室内の音圧レベルを確実に低下させることができる。
【００１１】
以上より、上記の第１実施形態によれば、連結ロッド１３Ｌ（１３Ｒ）とフロントサイドメンバ２及びサブフレーム４との間に、各々上側弾性体１４Ｌ（１４Ｒ）及び下側弾性体１５Ｌ（１５Ｒ）を介装し、上側弾性体１４Ｌ（１４Ｒ）の剛性を、下側弾性体１５Ｌ（１５Ｒ）の剛性よりも小さくしたので、連結ロッド１３Ｌ（１３Ｒ）と下側弾性体１５Ｌ（１５Ｒ）とがダイナミックダンパ１６Ｌ（１６Ｒ）として作用し、サブフレーム４の振動を効果的に抑制して、音振性能を向上させることができる。
【００１２】
また、連結ロッド１３Ｌ（１３Ｒ）と下側弾性体１５Ｌ（１５Ｒ）とで、共振周波数の固有値が異なる複数のダイナミックダンパ１６Ｌ（１６Ｒ）を形成することにより、サブフレーム７の振動抑制が可能な周波数領域を広げることができる。
なお、上記の第１実施形態では、本発明をフロントエンジン型の車両に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、リアエンジン型の車両に適用してもよい。
【００１３】
次に、本発明の第２実施形態を図５〜図９に基づいて説明する。
この第２実施形態は、前述した第１実施形態において、サブフレーム７に発生するピッチ振動のピッチ軸と、サイドフレーム８Ｌ（８Ｒ）における連結ロッド１３Ｌ（１３Ｒ）の連結位置とを離間させたものである。
先ず、図５（ａ）に示すように、連結ロッド１３Ｌ（１３Ｒ）の連結位置を、サブフレーム７に発生するピッチ振動のピッチ軸から、前方に離したり、図５（ｂ）に示すように、ピッチ軸から後方に離したりすることにより、サブフレーム７のピッチ振動をより効果的に抑制することができる。
【００１４】
その結果、図６に示すように、ピッチ軸から連結位置を前方に離した実施例（ａ）も、ピッチ軸から連結位置を後方に離した実施例（ｂ）も、各々サブフレーム７のピッチ振動モードに対応する周波数領域で振動抑制効果を発揮し、車室内の音圧レベルを確実に低下させることができる。
また、左右の連結ロッド１３Ｌ及び１３Ｒの連結位置を、各々ピッチ軸から逆方向に離間させてもよい。すなわち、図５（ｃ）に示すように、左側の連結ロッド１３Ｌをピッチ軸から後方に離間させ、右側の連結ロッド１３Ｒをピッチ軸から前方に離間させれば、サブフレーム７のピッチ振動をより効果的に抑制することができると共に、図７に示すように、ピッチ軸が前後方向に傾いてピッチ剛体モードが崩れることによりピッチ振動の励起そのものを抑制することもできる。
【００１５】
その結果、図６に示すように、左右の連結位置をピッチ軸から各々逆方向に離した実施例（ｃ）では、上記実施例（ａ）及び（ｂ）に比べて、サブフレーム７のピッチ振動モードに対応する周波数領域でより大きな振動抑制効果を発揮し、車室内の音圧レベルを更に低下させることができる。
また、サブフレーム７にピッチ振動が発生するときのピッチ軸が、サイドフレーム８Ｌ（８Ｒ）と連結ロッド１３Ｌ（１３Ｒ）との連結位置から離間するように、前側インシュレータ１１Ｌ（１１Ｒ）と後側インシュレータ１２Ｌ（１２Ｒ）と剛性を調整してもよい。すなわち、図８に示すように、前側インシュレータ１１Ｌ（１１Ｒ）の剛性が、後側インシュレータ１２Ｌ（１２Ｒ）の剛性よりも小さくなるように設定すれば、後側を固定端、前側を自由端としてサブフレーム７のピッチ軸が略中央から前方にずれるので、サブフレーム７のピッチ軸が連結点から離れ、サブフレーム７のピッチ振動をより効果的に抑制することができる。
【００１６】
この場合も、図９に示すように、サブフレーム７のピッチ振動モードに対応する周波数領域で振動抑制効果を発揮し、車室内の音圧レベルを確実に低下させることができる。
次に、本発明の第３実施形態を図１０〜図１２に基づいて説明する。
この第３実施形態は、前述した第１実施形態において、連結ロッド１３Ｌ（１３Ｒ）の形状を変化させたものである。すなわち、第３実施形態では、連結ロッド１３Ｌ（１３Ｒ）を図１０に示すように、その重心Ｇが、フロントサイドメンバ２及びサイドフレーム８Ｌ、８Ｒとの連結同士を結ぶ直線上から離間するように形成した。
【００１７】
これにより、連結ロッド１３Ｌ（１３Ｒ）には、サブフレーム７の振動に対して、図１１に示すような上下剛体モードや回転剛体モードが存在することになるので、振動抑制効果を発揮できる周波数領域を増やすことができる。
その結果、図１２に示すように、広範な周波数領域（ここでは、サブフレーム７の上下振動モード、ロール振動モード、前後振動モード、及び曲げ振動モードに対応する周波数領域）で振動抑制効果を発揮することができ、車室内の音圧レベルを確実に低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態を示す概略構成図である。
【図２】サブフレーム７の略図である。
【図３】第１実施形態の効果を示すグラフである。
【図４】共振周波数の固有値が異なる２つのダイナミックダンパを設けた場合の効果を示すグラフである。
【図５】ピッチ軸から連結位置を離間させた第２実施形態の概略構成図である。
【図６】ピッチ軸から連結位置を離間させた第２実施形態の効果を示すグラフである。
【図７】ピッチ軸の傾きを説明する図である。
【図８】連結位置からピッチ軸を離間させた第２実施形態の概略構成図である。
【図９】連結位置からピッチ軸を離間させた第２実施形態の効果を示すグラフである。
【図１０】第３実施形態における連結ロッドの拡大図である。
【図１１】連結ロッドの剛体モードを説明する図である。
【図１２】第３実施形態の効果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００１９】
２…フロントサイドメンバ（第２のフレーム）
６…パワートレイン
７…サブフレーム（第１のフレーム）
８Ｌ、８Ｒ…サイドフレーム
１１Ｌ、１１Ｒ…前側インシュレータ（前側弾性支持部材）
１２Ｌ、１２Ｒ…後側インシュレータ（後側弾性支持部材）
１３Ｌ、１３Ｒ…連結ロッド（連結部材）
１４Ｌ、１４Ｒ…上側弾性体
１５Ｌ、１５Ｒ…下側弾性体
１６Ｌ、１６Ｒ…ダイナミックダンパ（副振動系）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2005047363.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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