(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アッパープレートおよびロアプレートを接合してサスペンションフレームを形成し、このサスペンションフレームの左右の両端部に、サスペンションロアアームの支持部を前後に設け、上記サスペンションロアアームの後ろ側支持部を、上記アッパープレートおよびロアプレートを一定間隔で対向させて形成し、該アッパープレートおよびロアプレートの対向部相互間に、サスペンションロアアームの後ろ側アーム部を軸支したサスペンションフレーム構造において、
上記軸支部の基端側に、上記アッパープレートおよびロアプレート相互間を連結する略コ字状のブラケットを設けるとともに、
上記アッパープレートおよびロアプレート相互間を連結する該ブラケットの壁部が、サスペンションロアアームの支持部の基端部を内部空間と遮断するように設置し、
上記サスペンションロアアームの前側の支持部に外壁部を形成するとともに、
この外壁部の後端側に上記ブラケットの壁部が補強用壁部として、連続するように設けられていることを特徴とするサスペンションフレーム構造。
【請求項２】
上記コ字状のブラケットの上下面側の板部に孔を設け、
この孔を上記サスペンションフレームの車体取付穴に合致させ、
上記コ字状のブラケットの上下面側の板部を上記アッパープレートおよびロアプレートに面接合し、
上記アッパープレートおよびロアプレートと上記コ字状のブラケットの車体取付部を介して車体に取付けたことを特徴とする請求項１に記載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、サスペンションロアアームおよびエンジンマウントメンバー等を支持するサスペンションフレーム構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の車体構造は、一般的に、トラック等に採用されているフレーム付き構造と、乗用車等に採用されているフレームレス構造に大別される。フレームレス構造は、フレームがない代わりに、ボデーの一部としてサイドメンバやクロスメンバを組み込んで、ねじり剛性の向上を図っている。シャシ部品は、ボデーに直接取り付けるが、一部の車では、部分フレーム、いわゆるサブフレームに取り付けてからボデーに組み付けているものもある。
【０００３】
このサブフレームには、通常、サスペンションロアアームが両側に取り付けられることからサスペンションフレームとも呼ばれている。以下、サブフレーム等を総称してサスペンションフレームと呼ぶ。
このサスペンションフレームは、サスペンションロアアーム、スタビライザー等が取り付けられて組立部品として車体に組み付けられている。
このサスペンションフレームは、基本構造として、一般的にアッパープレート、ロアプレートおよびロアアーム取付ブラケットで構成されている。
【０００４】
図９ないし図１１は従来のサスペンションフレームの構造（特開平７−１７９１８０号公報）を示したものである。
サスペンションフレーム１００は、両側部を一対のサイドメンバ１０１，１０１に支持されており、サスペンションフレーム１００の両側には、サスペンションロアアーム１０２，１０２が取り付けられている。このサスペンションフレーム１００と、前方に設けられたクロスメンバ１０３との間には、センタメンバ１０４が掛け渡されてエンジン１０５が組み付けられている。
このサスペンションフレーム１００は、ダッシュパネル１０６で仕切られたエンジンルーム下方に通常配設されており、各種の装備品等が組み付けられている。ダッシュパネル１０６には、ステアリングナックル１０７がブラケット１０８によって取り付けられている。
【０００５】
このサスペンションフレーム１００は、図１２ないし図１４に示すように、通常、鋼板等をプレス成形によって形成されたアッパープレート１０９とロアプレート１１０を溶接等により接合して形成されたもので、左右両側に車体に取り付ける車体取付部ｈ，ｉ，ｊが設けられ、中央部にエンジンマウントメンバー取付部ｋが設けられている。このサスペンションフレーム１００の車幅方向の両側に一対のサスペンションロアアーム取付部１００ａ，１００ｂが設けられている。車体前方側のサスペンションロアアーム取付部１００ａには、片持ち状態で、ロアアーム取付ブラケット１１１が設けられている。
このロアアーム取付ブラケット１１１はプレス成形等により略四角形の箱形の片側の側面を開放して形成されたもので、対向する壁面１１１ａ，１１１ｂにサスペンションロアアーム１０２，１０２の軸支部１１２，１１２が設けられている。このロアアーム取付ブラケット１１１は、サスペンションフレーム１００の車体取付部ｈ，ｉ，ｊの外側に片持ち支持されるため、剛性が低く操縦安定性及び振動騒音に不利な構造となる。
【０００６】
ロアアーム取付ブラケット１１１の取付部は、図１４に示すように、アッパープレート１０９の先端部１０９ａをロアアーム取付ブラケット１１１の上面に一部を重ねて接合している。また、ロアプレート１１０の先端はロアアーム取付ブラケット１１１の壁面に突き合わせて溶接されるため、リーンフォースメント１１３をアッパープレート１０９とロアプレート１１０相互間に掛け渡して補強している。さらに、ロアアーム取付ブラケット１１１の開口端部に沿ってフランジ部１１４を設けて剛性の向上を図っている。
【０００７】
サスペンションフレーム１００が最も厳しい条件は、前後方向の荷重が加わった時である（実車では、制動時やポットホールに落ちたときなど。）。
制動荷重時のサスペンションフレーム１００の変形モードとしては、図１５に示すように、ロアアーム取付ブラケット１１１の取付部１００ａは、矢印▲１▼のように外側に捩られながら開くモード、サスペンションフレーム１００の中央部１００ｂは、破線▲２▼のように下に沈み込むモードとなる。
サスペンションフレーム１００中央部１００ｂの沈み込みは、急発進時のエンジンマウントメンバーからの荷重時も同様に起こる。
【０００８】
一方、図１６に示すように、横方向から荷重が加わった場合には、ロアアーム取付ブラケット１１１の取付部１００ａは、矢印▲３▼のように内側に捩られる。その結果、サスペンションフレーム１００の車体後方側のロアアーム取付部１００ｄは、一方が矢印▲４▼のように上方向に、他方が矢印▲５▼のように下側に変形し、また、サスペンションフレーム１００中央部１００ｂの両側では、一方が矢印▲４▼のように上方向に、他方が矢印▲５▼のように下側に変形し、波打つようなモードとなる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような変形モードから明らかなように、サスペンションフレーム１００が上下２枚合わせだけでは、ロアアーム取付の開口部周辺の剛性が低い。開口部近傍には、車体取付部があり、この部分のサスペンションフレーム１００剛性が低いと、サスペンションフレーム１００の１次固有振動数が車体と共振する可能性がある。
【００１０】
本発明は上記課題を解決し、制動時、横方向からの荷重時、あるいはエンジンマウント荷重時の剛性を向上し得るサスペンションフレーム構造を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、アッパープレートおよびロアプレートを接合してサスペンションフレームを形成し、このサスペンションフレームの左右の両端部に、サスペンションロアアームの支持部を前後に設け、上記サスペンションロアアームの後ろ側支持部を、上記アッパープレートおよびロアプレートを一定間隔で対向させて形成し、該アッパープレートおよびロアプレートの対向部相互間に、サスペンションロアアームの後ろ側アーム部を軸支したサスペンションフレーム構造において、
上記軸支部の基端側に、上記アッパープレートおよびロアプレート相互間を連結する略コ字状のブラケットを設けるとともに、
上記アッパープレートおよびロアプレート相互間を連結する該ブラケットの壁部が、サスペンションロアアームの支持部の基端部を内部空間と遮断するように設置し、
上記サスペンションロアアームの前側の支持部に外壁部を形成するとともに、
この外壁部の後端側に上記ブラケットの壁部が補強用壁部として、連続するように設けられていることにある。
また、本発明は、上記コ字状のブラケットの上下面側の板部に孔を設け、
この孔を上記サスペンションフレームの車体取付穴に合致させ、
上記コ字状のブラケットの上下面側の板部を上記アッパープレートおよびロアプレートに面接合し、
上記アッパープレートおよびロアプレートと上記コ字状のブラケットの車体取付部を介して車体に取付けたことにある。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１３】
図１は、自動車の車体前部を示したもので、ダッシュパネル１で仕切られたエンジンルーム２には、車体両側部に配設されたフロントサイドメンバ３1 ，３2 にブラケット４を介してサスペンションフレーム５がエンジンルーム下面側に配設されている。フロントサイドメンバ３1 ，３2 の外側には、左右の車輪６を懸架するストラット７がそれぞれ設けられている。
【００１４】
サスペンションフレーム５の構造を、図２ないし図８に従って説明する。
サスペンションフレーム５は、図２および図３に示すように、アッパープレート８およびロアプレート９をプレス成形によりそれぞれ形成し、これらアッパープレート８およびロアプレート９を溶接等により接合して略閉曲面構造に形成したものである。
上記アッパープレート８は、平板状の鋼板の前端部および後端部を下方に折り曲げて立ち下げ、かつ、左右の両側には、サスペンションロアアーム１０1 ，１０2 のアーム１０ａ，１０ｂを支持するサスペンションロアアーム支持部８ａ，８ｂが略前方側と側方側に分岐延出されて、それぞれ設けられている。
【００１５】
一方、上記ロアプレート９は、図４に示すように、平板状の鋼板の後端部を上方に折り曲げて立ち上げ、かつ、左右の両側には、サスペンションロアアーム１０1 ，１０2 のアーム１０ａ，１０ｂを支持するサスペンションロアアーム支持部９ａ，９ｂが、アッパープレート８と同様に略前方側と側方側に分岐延出してそれぞれ設けられている。このサスペンションロアアーム支持部９ａから側方側のサスペンションロアアーム支持部９ｂの基端部にかけてのサスペンションフレーム５の外側面には、壁部９ｆが上記ロアプレート９の外側縁に沿って立設されている。
【００１６】
サスペンションフレーム５は、アッパープレート８の前端立ち下げ部８ｃの縁部に沿って設けられたフランジ部８ｄをロアプレート９の前端縁部９ｄに接合し、図６に示すように、ロアプレート９の後端立ち上げ部９ｃに設けられたフランジ部９ｅをアッパープレート８の後端縁部８ｅに接合して、閉じ断面を形成している。ロアプレート９の壁部９ｆは、アッパープレート８の両側下面に接合されている。
このロアプレート９の壁部９ｆの後端部、すなわちサスペンションロアアーム支持部９ｂの基端部には、壁部９ｆに連続するようにして補強用壁部１１ａを形成する略コ字状のブラケット１１が設けられている。このブラケット１１は、下面側の板部１１ｂをロアプレート９に予め接合しておき、ロアプレート９にアッパープレート８を組み付けて、上面側の板部１１ｃをアッパープレート８に当接させ、ロアプレート９とアッパープレート８相互間にブラケット１１を配設して、サスペンションロアアーム支持部９ｂの基端部を内部空間と遮断する。
【００１７】
サスペンションフレーム５の左右両端部には、アッパープレート８とロアプレート９を接合することによって、サスペンションロアアーム支持部５ａ、５ｂが形成されている。
サスペンションロアアーム支持部５ａは、アッパープレート８のサスペンションロアアーム支持部８ａと、ロアプレート９のサスペンションロアアーム支持部９ａに支持されて左右のロアアーム取付ブラケット１２が設けられて形成されている。
このロアアーム取付ブラケット１２はプレス成形等により略箱形形状をしており、この箱形形状の片側の側面を開放してサスペンションロアアーム１０の揺動軸の支持部を形成したもので、この箱形形状における車体の前後方向に対向する前後壁面１２ａに、サスペンションロアアーム１０の揺動軸を装着する取付孔１２ｂが設けられている。
サスペンションロアアーム支持部５ｂは、アッパープレート８のサスペンションロアアーム支持部８ｂと、ロアプレート９のサスペンションロアアーム支持部９ｂによって形成されている。
【００１８】
一方、上記サスペンションフレーム５の略中央部には、エンジンマウントメンバー取付部１３が設けられている。また、アッパープレート８およびロアプレート９には、サスペンションフレーム５の車体取付部８ｈ，８ｉ，８ｊおよび９ｈ，９ｉ，９ｊがそれぞれ設けられている。上記ブラケット１１には、車体取付部８ｉ，９ｉに対応する取付穴１１ｉが設けられている。
【００１９】
さらに、アッパープレート８のサスペンションロアアーム支持部８ｂと、ロアプレート９のサスペンションロアアーム支持部９ｂには、図７に示すようなサスペンションロアアーム１０1 ，１０2 の後ろ側アーム１０ｂを支持するための取付穴８ｇ、９ｇがそれぞれ設けられている（図８参照）。サスペンションロアアーム１０1 ，１０2 は、前側アーム１０ａが水平軸によって支持され、後ろ側アーム１０ｂが垂直軸によって支持されるものである。前側アーム１０ａおよび後ろ側アーム１０ｂには、ブッシュ１４が設けられており、サスペンションロアアーム１０1 ，１０2 は、このブッシュ１４の中心に支持軸を挿通させてサスペンションフレーム５に揺動自在に支持されている。
【００２０】
次に、上記構成によれば、サスペンションロアアーム支持部９ａから側方側のサスペンションロアアーム支持部９ｂの基端部にかけてのサスペンションフレーム５の外側面に、壁部９ｆを形成する。このロアプレート９の壁部９ｆの後端部、すなわちサスペンションロアアーム支持部９ｂの基端部に、略コ字状のブラケット１１を設ける。こうして、壁部９ｆに連続するようにして直線的にブラケット１１の補強用壁部１１ａを形成する。
この補強用壁部１１ａによって、サスペンションフレーム５の閉曲面を補強するので、制動力、横力およびエンジンマウント荷重時の剛性の向上を図ることができる。
このように、サスペンションロアアーム支持部９ｂの基端部を内部空間と遮断するので、サスペンションロアアーム支持部９ｂの剛性の向上を図ることができる。
【００２１】
また、図８に示したように、サスペンションフレーム５のサスペンションロアアーム支持部５ｂは、アッパープレート８のサスペンションロアアーム支持部８ｂと、ロアプレート９のサスペンションロアアーム支持部９ｂに車幅方向のリブ８ｋ、９ｋが形成されて、剛性を向上させている。さらに、アッパープレート８のサスペンションロアアーム支持部８ｂは、一段高く形成してロアプレート９のサスペンションロアアーム支持部９ｂとの間隔を広げており、サスペンションロアアーム１０1 ，１０2 のアーム１０ｂの支持部を形成している。これによって、サスペンションロアアーム１０1 ，１０2 のアーム１０ｂ取付部のみアッパープレート８と、ロアプレート９の間隔を広げることができるので、サスペンションフレーム５の剛性が低下することがない。サスペンションロアアーム１０1 ，１０2 のアーム１０ｂ部は、アッパープレート８とロアプレート９相互間に支持されるので、剛性の向上を図ることができる。特に、サスペンションロアアーム支持部８ｂとサスペンションロアアーム支持部９ｂは、先端側および後端側が互いに接合され、かつ基端側がブラケット１１によって接合されているので、サスペンションロアアーム１０1 ，１０2 のアーム１０ｂ部の引き出し部分のみが開口していることから、アーム１０ｂ支持部を強固な構造にすることができる。
【００２２】
なお、本発明は、上記実施の形態にのみ、限定されるものではなく、例えば、補強用壁部１１ａには、コ字形のブラケット１１を用いたが、下面側の板部１１ｂあるいは上面側の板部１１ｃに縦壁部を立設させて用いてもよく、あるいは、壁部９ｆを延長させて形成するようにしても良い。
また、ブラケット１１は、下面側の板部１１ｂあるいは、上面側の板部１１ｃのいずれか一方を、ロアプレート９またはアッパープレート８に接合するようにしても良い。等、その他、本発明の要旨を変更しない範囲内で適宜変更して実施し得ることは言うまでもない。
【００２３】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によるサスペンションフレーム構造によれば次のような効果を奏することができる。
請求項１において、アッパープレートおよびロアプレートを接合してサスペンションフレームを形成し、このサスペンションフレームの左右の両端部に、サスペンションロアアームの支持部を前後に設け、上記サスペンションロアアームの後ろ側支持部を、上記アッパープレートおよびロアプレートを一定間隔で対向させて形成し、該アッパープレートおよびロアプレートの対向部相互間に、サスペンションロアアームの後ろ側アーム部を軸支したサスペンションフレーム構造において、上記軸支部の基端側に、上記アッパープレートおよびロアプレート相互間を連結する略コ字状のブラケットを設けるとともに、上記アッパープレートおよびロアプレート相互間を連結する該ブラケットの壁部が、サスペンションロアアームの支持部の基端部を内部空間と遮断するように設置し、上記サスペンションロアアームの前側の支持部に外壁部を形成するとともに、この外壁部の後端側に上記ブラケットの壁部が補強用壁部として、連続するように設けられているので、制動力、横力およびエンジンマウント荷重時の剛性の向上を図ることができる。マウント荷重時の剛性向上により、マスダンパーを廃止することができる。
特に、アッパープレートおよびロアプレート相互間に一定の間隔を開けてサスペンションロアアームの後ろ側アーム部を支持するので、サスペンションフレームの剛性不足をアッパープレートおよびロアプレート相互間を連結する補強用壁部で補うことができる。
請求項２において、上記コ字状のブラケットの上下面側の板部に孔を設け、
この孔を上記サスペンションフレームの車体取付穴に合致させ、
上記コ字状のブラケットの上下面側の板部を上記アッパープレートおよびロアプレートに面接合し、
上記アッパープレートおよびロアプレートと上記コ字状のブラケットの車体取付部を介して車体に取付けたので、制動力、横力およびエンジンマウント荷重時のサスペンションフレームの剛性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるサスペンションフレーム構造の実施の形態を示す概念斜視図である。
【図２】図１のサスペンションフレーム構造を示す斜視図である。
【図３】図２のサスペンションフレーム構造を示す平面図である。
【図４】図１ロアプレートを示す斜視図である。
【図５】図４のブラケットを取り除いて示す斜視図である。
【図６】図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図７】図１のサスペンションロアアームを示す概念斜視図である。
【図８】図２のＸ部を拡大して示す分解斜視図である。
【図９】従来のサスペンションフレーム構造を示す斜視図である。
【図１０】従来のサスペンションフレーム構造を示す平面図である。
【図１１】図９の側面図である。
【図１２】従来のサスペンションフレーム構造を示す平面図である。
【図１３】従来のサスペンションフレーム構造を示す斜視図である。
【図１４】図１２のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１５】従来のサスペンションフレーム構造による制動荷重時の変形モードを示す斜視図である。
【図１６】従来のサスペンションフレーム構造による横荷重時の変形モードを示す斜視図である。
【符号の説明】
１    ダッシュパネル
２    エンジンルーム
３1 ，３2     サイドメンバ
４    ブラケット
５    サスペンションフレーム
６    車輪
７    ストラット
８    アッパープレート
９    ロアプレート
１０1 ，１０2   サスペンションロアアーム
１１  ブラケット
１２  ロアアーム取付ブラケット
８ａ，８ｂ、９ａ，９ｂ  サスペンションロアアーム支持部
９ｆ    壁部
１０ｂ  後ろ側アーム部
１１ａ  補強用壁部
【図１】
0003788175.tif 000002
【図２】
0003788175.tif 000003
【図３】
0003788175.tif 000004
【図４】
0003788175.tif 000005
【図５】
0003788175.tif 000006
【図６】
0003788175.tif 000007
【図７】
0003788175.tif 000008
【図８】
0003788175.tif 000009
【図９】
0003788175.tif 000010
【図１０】
0003788175.tif 000011
【図１１】
0003788175.tif 000012
【図１２】
0003788175.tif 000013
【図１３】
0003788175.tif 000014
【図１４】
0003788175.tif 000015
【図１５】
0003788175.tif 000016
【図１６】
0003788175.tif 000017