(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪を懸架するサスペンションフレームを車幅方向に沿って配置すると共に、前記サスペンションフレームの左右両端部を車体に取付けるようにした自動車のサスペンションフレーム構造において、前記サスペンションフレームを、アッパプレートとロアプレートとを上下に重ね合わせて閉断面形状に形成し、前記サスペンションフレームの両側部を、各々３箇所における締付固定により車体に固着し、前記車体への前記サスペンションフレームの、各両側部の締付固定箇所で最も内側であって車両前後方向の中間位置における取付箇所の上面部に、ほぼ車幅方向に沿って延びるビードを設けたことを特徴とする自動車のサスペンションフレーム構造。
【請求項２】
補強用ビードを、前記サスペンションフレームの取付箇所の下面部においてほぼ車体前後方向に沿って延びるように形成したことを特徴とする請求項１に記載の自動車のサスペンションフレーム構造。
【請求項３】
前記ビードを前記閉断面形状部の内方に突出するように形成したことを特徴とする請求項１に記載の自動車のサスペンションフレーム構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のサスペンションフレーム構造に関し、さらに詳しくは、サスペンションフレームに生じる振動を低減し得るようにした自動車のサスペンションフレーム構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１２は従来の自動車のサスペンションフレーム構造を示すものであって、同図において、３０は車体に取付けられたサスペンションフレーム、３１はこのサスペンションフレーム３０の両側にそれぞれ回動可能に取付けられたサスペンションロアアーム、３２はナックル３３を介してこれらのサスペンションロアアーム３１にそれぞれ回動可能に連結された前輪である。
【０００３】
上述のサスペンションフレーム３０は、サスペンションロアアーム３１やスタビライザ（図示せず）等が取付けられる自動車部品であり、その両側部が車体に取付けられている。サスペンションフレーム３０の基本構造は、アッパプレート３４及びロアプレート３５（図１３参照）を互いに上下に重ね合わせてスポット溶接等にて閉断面形状に結合して成るフレーム本体部３６と、このフレーム本体部３６の左右両部であってかつ車体前方側の端部にそれぞれ付設された一対のサスペンションロアアーム取付用ブラケット３７ａとで構成されている。
【０００４】
また、サスペンションフレーム３０は、基本的には既述の如く両側部が車体に取付けられ、そしてサスペンションフレーム３０の中央部にエンジンマウントメンバを介してエンジン等が取付けられるようになっている。なお、車体へのサスペンションフレーム３０の両側部の取付けは、通常、いわゆる６点支持によってなされている。すなわち、サスペンションフレーム３０の左右の側部は、各々、サスペンションフレーム３０の側縁部に設けられた３つの取付孔３８ａ，３８ｂ，３８ｃ（図１２〜図１４参照）を利用して、３箇所における締付固定（３点支持）により車体に固着されている。
【０００５】
さらに具体的に述べると、サスペンションフレーム３０には、その後方側の左右両端部に取付孔３８ａが設けられ、取付孔３８ａよりも幅方向中央寄りでかつ前方寄りの箇所に取付孔３８ｂが設けられ、車幅方向において取付孔３８ａと取付孔３８ｂとの間の領域であってかつ取付孔３８ｂよりも前方寄りの箇所に取付孔３８ｃが設けられている。かくして、これらの取付孔３８ａ，３８ｂ，３８ｃを取付点としてサスペンションフレーム３０がボルト締めにて車体側に固定支持されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種のサスペンションフレーム３０についての問題点は、振動騒音を生じることである。すなわち、サスペンションフレーム３０の中央部及び車体取付部である両側部の剛性が低いと、車体との共振により「こもり音」が発生して振動騒音となるという問題点がある。
【０００７】
上述の如き従来のサスペンションフレーム構造では、サスペンションフレーム３０の両側部をそれぞれ３点支持にて車体への取付けを行なっているものの、実際には、３点支持部における締付強度（支持強度）は均一とはならず、最も内側の取付孔３８ｂの箇所におけるサスペンションフレーム３０の締付強度が弱くなってしまうのが実状である。そのため、車体に６点支持されたサスペンションフレーム３０の１次振動モードは、サスペンションフレーム３０の左右両側部の車体側取付箇所の間の部分が上下方向に波状に変形するモード（図８参照）となり、その際には図１４の外側取付点α，βを結ぶ直線ラインＬ1 が振動拘束ラインとなる。また、各３点取付箇所の内側２点（図１４のγ点）での車体側取付部（車体支持部）で歪みエネルギが大きくなる。
【０００８】
そこで、このような不具合を解消するためには、この内側２点の部分（γ点部分）の板厚を厚くしたり、パッチを当てたり、リーンフォースメントを追加する等に対策により剛性を上げて振動を低減させるようにすれば良いのであるが、この場合には板厚アップにより重量が増大したり、パッチやリーンフォースメントを設けることに伴って重量の増大や部品点数の増加を来すという不具合を生じる。また、サスペンションフレーム３０自体で対処できないときは、ダンパを取付ける対策を施すことが考えられるが、この場合にもダンパの分だけ重量が増加すると共に部品点数が増大する。
【０００９】
本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、サスペンションフレームの車体側取付箇所の板厚を厚くしたり、剛性向上用のパッチ，リーンフォースメント等の別部品や振動減衰用のダンパを使用することなく、サスペンションフレームの振動の低減を図ることができ、ひいてはサスペンションフレームの軽量化並びに部品点数の削減を図り得るような自動車のサスペンションフレーム構造を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明では、車輪を懸架するサスペンションフレームを車幅方向に沿って配置すると共に、前記サスペンションフレームの左右両端部を車体に取付けるようにした自動車のサスペンションフレーム構造において、前記サスペンションフレームを、アッパプレートとロアプレートとを上下に重ね合わせて閉断面形状に形成し、前記サスペンションフレームの両側部を、各々３箇所における締付固定により車体に固着し、前記車体への前記サスペンションフレームの、各両側部の締付固定箇所で最も内側であって車両前後方向の中間位置における取付箇所の上面部に、ほぼ車幅方向に沿って延びるビードを設けるようにしている。
また、本発明では、補強用ビードを、前記サスペンションフレームの取付箇所の下面部においてほぼ車体前後方向に沿って延びるように形成している。
また、本発明では、前記ビードを前記閉断面形状部の内方に突出するように形成している。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図１〜図８を参照して説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態に係るサスペンションフレーム構造を備えた自動車の車体前部の構成を示すものである。図１に示すように、サスペンションフレーム１は、車幅方向に沿って延びるように配置され、左右一対のエプロンサイドメンバ２ａ，２ｂに下端部の間に架設状態で取付けられている。なお、図１において、３はエプロンサイドメンバ２ａ，２ｂに前端部の間に架設されたクロスメンバ、４ａ，４ｂはエプロンサイドメンバ２ａ，２ｂの外側にそれぞれ配設された左右一対のフロントフェンダエプロン、５はダッシュパネルである。
【００１３】
上述のサスペンションフレーム１は、図２に示すアッパプレート１ａと図６に示すロアプレート１ｂとを上下に重ね合わせて閉断面形状に結合して成る全体としてコ字形状の部材（車体部品）であり、サスペンションフレーム１の後端側の左右両側部がエプロンサイドメンバ２ａ，２ｂに従来と同様にそれぞれ３点支持により取付けられている。そして、図２に示すように、サスペンションフレーム１の後方側の側端箇所Ｒ1 と、サスペンションフレーム１の側部の前端箇所Ｒ2 にサスペンションロアアーム６がそれぞれ回動自在に取付けられると共に、サスペンションロアアーム６の車体外側の端部が前輪のナックル（図示せず）に回動自在に取付けられている。
【００１４】
次に、サスペンションフレーム１の構成、並びに、エプロンサイドメンバ２ａ，２ｂへの取付構造について詳述すると、以下の通りである。まず、サスペンションフレーム１の上面部を構成するアッパプレート１ａの左右両部には、図３に示す如く、適宜な三角形の頂点に対応する３つの箇所に取付孔７ａ，７ｂ，７ｃがそれぞれ設けられている。さらに、このアッパプレート１ａの適宜箇所には、サスペンションフレーム１を位置決めするための左右一対の位置決め孔８が設けられている。一方、サスペンションフレーム１の下面部を構成するロアプレート１ｂの左右両部には、図６に示す如く、既述のアッパプレート１ａの取付孔７ａ，７ｂ，７ｃに対応する３箇所に取付孔９ａ，９ｂ，９ｃがそれぞれ設けられている。かくして、これらの取付孔７ａ〜７ｃ及び９ａ〜９ｃを利用してサスペンションフレーム１の左右両側部が取付点α，β，γにおいてそれぞれ３点支持されている。なお、図２，図３及び図６において、１０はエンジンマウントメンバ取付用孔である。
【００１５】
また、本実施形態のサスペンションフレーム１には、そのアッパプレート１ａ及びロアプレート１ｂの車体取付箇所に、それぞれ１次振動モードの振動低減に有効なビード１１ａ，１１ｂ，１１ｃが設けられている（図２〜図５参照）。さらに詳述すると、アッパプレート１ａには、左右方向（ほぼ車幅方向）に沿って互いに平行状に延びる３本の補強用ビード１１ａ〜１１ｃが屈曲形成により設けられている。具体的には、３つの取付孔７ａ，７ｂ，７ｃのうち最も内側の取付孔７ｂの配設位置であってかつ左右の取付孔７ｂ，７ｂを互いに結ぶ直線ライン（車幅方向の直線ライン）Ｌ2 の上に沿って延びる１本の補強用ビード１１ａが屈曲成形により設けられると共に、この補強用ビード１１ａから車体前後方向に所定間隔を隔てた位置において互いに平行状に延びる２本の補強用ビード１１ｂ，１１ｃが屈曲成形により設けられている。なお、上述の補強用ビード１１ａは、前記取付孔７ｂの形成箇所において中断されている。また、これら３本のビード１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、図４及び図５に示すように、サスペンションフレーム１の閉断面形状部１３の内方に突出するように屈曲形成されている。
【００１６】
一方、ロアプレート１ｂには、ほぼ車体前後方向に沿って互いにほぼ並行して延びる２本の補強用ビード１２ａ，１２ｂが屈曲形成により設けられている（図６及び図７参照）。具体的には、３つの取付孔９ａ，９ｂ，９ｃのうち内側の２つの取付孔９ｂ，９ｃを互いに結ぶほぼ車体前後方向の直線ラインＬ3 にほぼ沿って延びる２本の補強用ビード１２ａ，１２ｂが屈曲形成されている。なお、最も内側の取付孔９ｂは、補強用ビード１２ａの配設箇所の一部上に設けられている。また、これら２本のビード１２ａ，１２ｂは、図７に示すように、サスペンションフレーム１の閉断面形状部１３の内方に突出するように屈曲形成されている。
【００１７】
このような構成のサスペンションフレーム構造によれば、サスペンションフレーム１の車体側取付部で歪みエネルギが最も大きくなる最内側の取付点β（図２参照）の近傍に車幅方向に延びる補強用ビード１１ａ〜１１ｃをアッパプレート１ａに設けるようにしているので、図８に示すようなサスペンションフレーム１の１次振動モード（図９において取付点αとγとを結ぶ直線ラインを振動拘束ラインとする振動モード）における振幅を小さく抑えることができる。さらに、取付点βとγとを結ぶほぼ車体前後方向の直線ラインＬ3 にほぼ沿って延びる補強用ビード１２ａ，１２ｂをロアプレート１ｂに設けるようにしたので、サスペンションフレーム１の２次振動モード（図１０に示す如くサスペンションフレーム１の左右両側部の車体側取付箇所を中心とするサスペンションフレーム１の前後端の上下方向への回動変形）における振幅を小さく抑えることができる。また、補強用ビード１２ａ，１２ｂの延設方向はほぼ車体前後方向であるため、このビード延設方向は、サスペンションフレーム１の制動、並びに、サスペンションフレーム１に横力が作用時の剛性アップにも効果的である。
【００１８】
なお、ロアプレート１ｂの補強用ビード１２ａ，１２ｂをアッパプレート１ａの補強用ビード１１ａ〜１１ｃと同様に車幅方向に延びるように形成すると、１次振動モードにおける振動低減には有効であるが、２次振動モードに対する振動低減効果は低下することとなる。しかし、サスペンションフレーム１の振動低減に当たって最も重要なのは１次振動モードにおける振幅を低減させることなので、２次振動モードについての振動低減対策があまり重要ではない場合には、補強用ビード１１ａ〜１１ｃ及び補強用ビード１２ａ，１２ｂの全てを車幅方向に沿って延びるように形成して１次振動モードの振動低減効果をより一層向上させるようにしても良い。
【００１９】
また、図１１は、本発明の参考例としてのサスペンションフレーム構造を示すものである。本例においては、サスペンションフレーム１の上面部を構成するアッパプレート１ａに車幅方向（左右方向）に対して傾斜する方向に延びる３本の補強用ビード１１ａ，１１ｂ，１１ｃが屈曲成形により設けられている。具体的には、図１１に示すように、エプロンサイドメンバ２（車体）へのサスペンションフレーム１の取付箇所すなわち最内側の取付孔７ｂの近傍箇所に、車幅方向（直線ラインＬ2 ）に対して傾斜しかつ取付点βとγとを結ぶほぼ車体前後方向の直線ラインＬ3に対してほぼ直交する方向に延びる補強用ビード１１ａ〜１１ｃが屈強成形により設けられている。一方、サスペンションフレーム１の下面部を構成するロアプレート１ｂには、補強用ビードは設けられていない。
【００２０】
このような構成のサスペンションフレーム構造によれば、上述の如く配設された補強用ビード１１ａ〜１１ｃの存在により、１次振動モード及び２次振動モードの両方に対して振動低減効果を発揮することができる。従って、補強用ビード１１ａ〜１１ｃをアッパパネル１ａに設けるだけで、ロアプレート１ｂには補強用ビードを設けなくて済み、サスペンションフレーム１の製造が容易になると共に製造コストを低く抑えることが可能となる。なお、この場合、補強用ビード１１ａ〜１１ｃの傾斜の度合いを適宜に選択することによって、１次振動モードの低減効果の程度及び２次振動モードの低減効果の程度の調整を適宜に行なうことが可能である。
【００２１】
以上、本発明の一実施形態について述べたが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。例えば、既述の実施形態においては３本の補強用ビード１１ａ〜１１ｃ及び２本の補強用ビード１２ａ，１２ｂを設けるようにしたが、補強用ビードの本数，形状・寸法（長さ及び深さ）等は適宜に変更可能であり、これらを適宜に選定することによりサスペンションフレーム１の固有振動数を調整することが可能である。
【００２３】
【発明の効果】
請求項１に記載の本発明は、車輪を懸架するサスペンションフレームを車幅方向にそって配置すると共に、前記サスペンションフレームの左右両端部を車体に取付けるようにした自動車のサスペンションフレーム構造において、サスペンションフレームを、アッパプレートとロアプレートとを上下に重ね合わせて閉断面形状に形成し、サスペンションフレームの両側部を、各々３箇所における締付固定により車体に固着し、車体へのサスペンションフレームの、各両側部の締付固定箇所で最も内側であって車両前後方向の中間位置における取付箇所の上面部に、ほぼ車幅方向に沿って延びるビードを設けるようにしたものであるから、サスペンションフレームを構成するプレートにビードを屈曲形成するだけで、重量の増加や部品点数の増加を来すことなく、１次振動モードの振動を低減させることが可能となる。従って、従来のようにサスペンションフレームの車体側取付箇所の板厚を厚くしたり、サスペンションフレームの車体側取付箇所にパッチやリーンフォースメント等の補強用部品を取付ける必要がなくなるため、その分だけサスペンションフレームの軽量化並びに部品点数の削減を図ることができる。
【００２５】
請求項２に記載の本発明は、補強用ビードを、サスペンションフレームの取付箇所の下面部においてほぼ車体前後方向に沿って延びるように形成したものであるから、車体前後方向に沿って延びる補強用ビードの存在により、２次振動モードの振動を効果的に低減させることができる。さらに、既述のような車幅方向のビード（１次振動低減用ビード）を設けたことに伴う２次振動抑制効果の低減を上述の車体前後方向の補強用ビードで抑えることができ、１次及び２次の振動低減効果の相互間の調整を図ることが可能である。
【００２６】
請求項３に記載の本発明は、ビードを閉断面形状部の内方に突出するように形成したものであるから、ビードがサスペンションフレームの外表面から外方へ突出してエンジンマウントメンバ等の他部品と干渉を生じるような不具合を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るサスペンションフレーム構造を備えた自動車の車体前部の構成を示す斜視図である。
【図２】サスペンションフレームへのサスペンションロアアームの取付状態を示す平面図である。
【図３】サスペンションフレームのアッパフレームの平面図である。
【図４】図２におけるＡ−Ａ線拡大断面図である。
【図５】図２におけるＢ−Ｂ線拡大断面図である。
【図６】サスペンションフレームのロアフレームの平面図である。
【図７】図６におけるＣ−Ｃ線拡大断面図である。
【図８】サスペンションフレームの１次振動モードを概略的に示す正面図である。
【図９】サスペンションフレームの１次振動モード時における振動拘束ラインを示す平面図である。
【図１０】サスペンションフレームの２次振動モードを概略的に示す斜視図である。
【図１１】  本発明の参考例に係る自動車のサスペンションフレーム構造を示すものであって、サスペンションフレームの平面図である。
【図１２】従来の自動車のサスペンションフレーム構造を示す斜視図である。
【図１３】図１２のサスペンションフレーム構造に用いられているサスペンションフレームの分解斜視図である。
【図１４】図１３のサスペンションフレームの平面図である。
【符号の説明】
１  サスペンションフレーム
１ａ  アッパプレート
１ｂ  ロアプレート
２ａ，２ｂ  エプロンサイドメンバ（車体）
７ａ〜７ｃ  取付孔
９ａ〜９ｃ  取付孔
１１ａ〜１１ｃ  補強用ビード
１２ａ，１２ｂ  補強用ビード
１３  閉断面形状部
Ｌ1   振動拘束ライン
Ｌ2   車幅方向の直線ライン
Ｌ3 ほぼ車体前後方向の直線ライン（補強用ビード延設方向の直線ライン）
【図１】
0003919054.tif 000002
【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】
0003919054.tif 000008
【図８】
0003919054.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0003919054.tif 000011
【図１１】
0003919054.tif 000012
【図１２】
0003919054.tif 000013
【図１３】
0003919054.tif 000014
【図１４】
0003919054.tif 000015