CN105292258A - 悬架框结构 - Google Patents

Abstract

提供一种悬架框结构，利用该悬架框结构能够获得相对于施加自悬架臂和发动机支座的载荷的高的刚性。在根据本发明的悬架框结构中，悬架框(110)包括用于固定右侧悬架臂(150a)和左侧悬架臂(150b)的右前侧固定部(114)、左前侧固定部(116)、右后侧固定部(118)和左后侧固定部(120)，当从车辆上方观察时，右侧延伸支架(130a)和左侧延伸支架(130b)的位于车辆内侧的棱线(132a、132b)沿着连接纵梁固定位置(134a、134b)与发动机支座安装部(112a)的圆弧状轨迹延伸，位于棱线(132a、132b)的前端(136a、136b)处的切线(100b、100c)分别穿过臂固定位置(114a、116a)。

Description

悬架框结构

技术领域

本发明涉及悬架框结构，该悬架框结构包括：悬架框，其在车辆下部沿车辆宽度方向延伸；悬架臂，其固定于悬架框的车辆宽度方向上的外侧；发动机支座，其安装于悬架框的车辆宽度方向上的中央；以及延伸支架，其用于将悬架框连接到车体结构构件。

背景技术

通常，安装于车辆的悬架框跨过沿前后方向延伸的一对左右纵梁。悬挂车轮的悬架臂(也称作“下臂”)安装于悬架框的相对于车辆宽度方向的外侧(例如，专利文献1)。

由于行驶期间的振动所产生的载荷作用于悬架臂。因此，为了确保良好的NVH(噪声、振动与声振粗糙度(Noise、Vibration、Harshness))，特别是在悬架框中的悬架臂固定位置处需要高的刚性。因此，在专利文献1中，分别安装于梁主体(悬架框)的前侧的左右两侧的左车身安装构件和右车身安装构件对具有沿前后方向延伸的轴向的左右下臂的前侧支撑部进行支撑。根据专利文献1，利用该构造，易于确保刚性和安装位置的精度，并且能够改善生产性。

现有技术文献

专利文献

日本特开2012-192838号公报

发明内容

发明要解决的问题

认为利用专利文献1中的技术能够改善相对于在车辆制动期间作用于悬架臂的前后方向上的载荷(力矩)的刚性。然而，不仅前后方向上的载荷会作用于固定悬架臂的位置，而且转弯期间的左右方向上的载荷也会作用于固定悬架臂的位置。此时，如果如专利文献1所述将螺母构造成接收位于车身安装构件的单侧的螺栓，则只有该螺母的座面接收左右方向上的载荷。因此，存在如下担心：不能有效地接收输入自悬架臂的载荷，会导致悬架性能的劣化。因此，利用专利文献1中的技术，难以获得相对于输入自悬架臂的载荷的足够的刚性，并且存在进一步改善的余地。

此外，在将用于悬挂发动机的发动机支座(也称作扭矩杆)安装至悬架框的情况下，不仅来自悬架臂的载荷作用于悬架框，而且经由发动机支座来自发动机的载荷也作用于悬架框。具体地，在发动机中，由于加速和减速期间的转数发生改变，所以会产生前后方向上的转动力(扭矩)的波动。因此，当利用发动机支座使发动机与悬架框彼此连结时，沿前后方向摇动的载荷从发动机支座作用至悬架框。因此，除了要求相对于来自悬架臂的载荷的刚性以外，悬架框中还要求相对于来自发动机支座的载荷的刚性。

鉴于前述问题，本发明的目的是提供一种悬架框结构，利用该悬架框结构能够获得相对于施加自悬架臂和发动机支座的载荷的高的刚性。

用于解决问题的方案

为了解决前述问题，根据本发明的具有典型构造的悬架框结构为一种悬架框结构，其包括：悬架框，其在车辆下部沿车辆宽度方向延伸；悬架臂，其固定于所述悬架框的车辆宽度方向上的外侧；发动机支座，其安装于所述悬架框的车辆宽度方向上的中央；以及延伸支架，其用于将所述悬架框连接到车体结构构件，其中，所述悬架框包括：中央部，其位于车辆宽度方向上的中央并且用于安装所述发动机支座；右前侧固定部和左前侧固定部，其分别从所述中央部的车辆宽度方向上的两端的前部朝向外侧延伸并且用于固定所述悬架臂；以及右后侧固定部和左后侧固定部，其分别从所述中央部的车辆宽度方向上的两端的后部朝向外侧延伸并且用于固定所述悬架臂，所述延伸支架分别安装于所述右后侧固定部的后边缘和所述左后侧固定部的后边缘、朝向车辆后方延伸并且固定于所述车体结构构件，所述延伸支架的车辆内侧的棱线沿着圆弧状轨迹延伸，当从车辆上方观察时，该圆弧状轨迹为连接所述车体结构构件的用于固定所述延伸支架的位置与所述中央部的用于安装所述发动机支座的位置时的轨迹，并且沿着右侧的所述延伸支架的所述圆弧状轨迹延伸的棱线的前端处的切线穿过所述左前侧固定部的用于固定所述悬架臂的位置，沿着左侧的所述延伸支架的所述圆弧状轨迹延伸的棱线的前端处的切线穿过所述右前侧固定部的用于固定所述悬架臂的位置。

利用上述构造，能够利用位于棱线的前端处的作为路径的切线将如下载荷有效地分散至位于右前侧固定部和左前侧固定部所在侧相反侧的延伸支架：该载荷为作用于右前侧固定部和左前侧固定部的制动期间的前后方向上的载荷和转弯期间的左右方向上的载荷。这能够防止位于前侧的用于固定悬架臂的位置处的应力集中，因而能够获得具有高的刚性的悬架框。

此外，在如上述构造中的棱线的前端处的切线穿过将悬架臂固定在右前侧固定部和左前侧固定部的位置的情况下，这些切线位于悬架框的前边缘附近。这能够减小施加自悬架臂的载荷的力矩，从而能够减小扭曲方向上的变形量。

优选地，右侧的所述延伸支架的切线与左侧的所述延伸支架的切线在所述中央部的用于安装所述发动机支座的位置附近相交。利用该构造，能够将输入自发动机支座的载荷优选地经由延伸支架分散至整个车体。因此，能够进一步改善悬架框的刚性。

优选地，当从车辆上方观察时，连接左侧的所述棱线的前端与右侧的所述棱线的前端的直线穿过所述右后侧固定部的用于所述悬架臂固定的位置和所述左后侧固定部的用于所述悬架臂固定的位置。这能够在转弯期间将作用于右后侧固定部和左后侧固定部的载荷从悬架臂有效地分散至延伸支架。

优选地，所述悬架框包括：上表面，其用于所述发动机支座安装；纵表面，其从所述上表面的车辆后方的边缘向下延伸；以及下表面，其从所述纵表面的下边缘朝向车辆前方延伸，所述延伸支架均包括：下壁，其与所述下表面连续且朝向车辆后方侧延伸；外侧纵壁，其从所述下壁的位于车辆宽度方向上的外侧的侧边缘向上延伸；以及内侧纵壁，其从所述下壁的位于车辆宽度方向上的内侧的侧边缘向上延伸，并且所述内侧纵壁的上边缘与所述上表面的位于车辆后方侧的边缘连续。

利用该构造，延伸支架在车辆宽度方向上的纵截面中具有向上开口的U字形状。这能够改善延伸支架的刚性，进而能够获得较高的载荷分散性能。此外，由于内侧纵壁的上边缘和悬架框的上表面的位于车辆后方侧的边缘、即这些边缘的棱线彼此连续，所以将载荷从悬架框更有效地分散至延伸支架。另外，由于利用下壁、外侧纵壁和内侧纵壁使延伸支架与悬架框接合，所以能够改善延伸支架与悬架框的接合强度，从而能够减小悬架框在扭曲方向上的变形。

优选地，当从车辆侧方观察时，所述外侧纵壁朝向车辆前方延伸，并与由所述悬架框的所述上表面、所述纵表面和所述下表面围绕的空间重叠。外侧纵壁覆盖了由悬架框的上表面、纵表面和下表面所围绕的空间的一部分、即开口的一部分。因此，能够抑制该开口的变形，进而能够减小悬架框在扭曲方向上的变形量，因而防止悬架性能的劣化。此外，由于外侧纵壁与悬架框的上表面、纵表面和下表面接合，所以能够改善它们的接合强度。

发明的效果

利用本发明，能够提供一种悬架框结构，利用该悬架框结构能够获得相对于施加自悬架臂和发动机支座的载荷的高的刚性。

附图说明

图1是示出根据一实施方式的悬架框结构的示例的图。

图2是当从左侧观察时的图1中示出的悬架框结构的图。

图3是当从上方观察时的图1中示出的悬架框结构的图。

图4是图2中的左侧延伸支架附近区域的放大图。

图5示出当从不同方向观察时的图4中示出的左侧延伸支架附近区域的图。

附图标记说明

100…悬架框结构；100a…圆弧状轨迹；100b、100c…切线；100d…直线；102…发动机支座；104a…右侧纵梁；104b…左侧纵梁；110…悬架框；110a…前边缘；110b…边缘；112…中央部；112a…发动机支座安装部；114…右前侧固定部；114a…臂固定位置；116…左前侧固定部；116a…臂固定位置；118…右后侧固定部；118a…臂固定位置；120…左后侧固定部；120a…臂固定位置；122…上表面；124…纵表面；126…下表面；130a…右侧延伸支架；130b…左侧延伸支架；132a…棱线；132b…棱线；134a、134b…纵梁固定位置；136a、136b…前端；142…下壁；144…外侧纵壁；146…内侧纵壁；146a…上边缘；150a…右侧悬架臂；150b…左侧悬架臂

具体实施方式

以下，将参照附图来详细说明本发明的优选实施方式。本实施方式中说明的尺寸、材料和其它具体数值仅是为了便于理解本发明的示例，除非另有声明，否则不被理解成限制本发明。应当注意，在本说明书以及附图中，用相同的附图标记表示功能和构造实质上相同的元件，并且已经省略其重复说明。此外，已经省略了与本发明不直接相关的元件的图示。

图1是示出根据本实施方式的悬架框结构100的示例的图，并且是当从下方观察时的悬架框结构100的图。图2是当从左侧观察时的图1中示出的悬架框结构100的图。图3是当从上方观察时的图1中示出的悬架框结构100的图。应当注意，为了便于理解，图1中示意性地示出了发动机支座102。此外，尽管图2例示出了车辆左侧的构造，但是车辆在相反侧也具有相同的构造。

如图1和图3所示，根据本实施方式的悬架框结构100构造成包括悬架框110以及分别布置在该悬架框110左右两侧的左侧延伸支架130b和右侧延伸支架130a。悬架框110在车辆下部沿车辆宽度方向延伸，分别布置在左右两侧的左侧悬架臂150b和右侧悬架臂150a固定于悬架框110的车辆宽度方向上的外侧。另外，在本实施方式中，发动机支座102安装于悬架框110的车辆宽度方向上的中央。

右侧延伸支架130a和左侧延伸支架130b将悬架框110连接到作为车体结构构件的右侧纵梁104a(即，布置在右侧的纵梁)和左侧纵梁104b(即，布置在左侧的纵梁)。以下，当共同表示右侧延伸支架130a和左侧延伸支架130b时，将它们简称为“延伸支架”。类似地，就右侧纵梁104a和左侧纵梁104b以及右侧悬架臂150a和左侧悬架臂150b而言，当共同表示这些左右构件时，分别将它们简称为“纵梁”和“悬架臂”。

如图3所示，悬架框110构造成包括中央部112、右前侧固定部114和左前侧固定部116以及右后侧固定部118和左后侧固定部120。中央部112位于车辆宽度方向上的中央，作为用于安装发动机支座102(参见图1)的位置的发动机支座安装部112a设置在中央部112的车辆宽度方向上的中央。

右前侧固定部114和左前侧固定部116从中央部112的车辆宽度方向上的两端的前部向外延伸，右侧悬架臂150a和左侧悬架臂150b(参见图1)分别固定于右前侧固定部114和左前侧固定部116的车辆宽度方向上的外侧端部。右后侧固定部118和左后侧固定部120从中央部112的车辆宽度方向上的两端的后部向外延伸，右侧悬架臂150a和左侧悬架臂150b分别固定于右后侧固定部118和左后侧固定部120的车辆宽度方向上的外侧端部。

也就是说，本实施方式的悬架框110为大致H形状，在该大致H形状中，用于固定左侧悬架臂和右侧悬架臂的位置位于相对于中央部112的前端的前方侧和相对于中央部112的后端的后方侧。以下，为方便说明起见，将右前侧固定部114和左前侧固定部116以及右后侧固定部118和左后侧固定部120的用于固定悬架臂的端部分别表示为臂固定位置114a、116a、118a和120a。

如图1和图3所示，右侧延伸支架130a和左侧延伸支架130b分别安装于右后侧固定部118和左后侧固定部120的后缘。另外，如图2所示，这些延伸支架均朝向车辆后方延伸，并且固定于作为车体结构构件的纵梁(在图2中例示的左侧延伸支架130b和左侧纵梁104b)。

如图3所示，在本实施方式中，当从车辆上方观察时，纵梁(车体结构构件，参见图1)的用于固定延伸支架的位置(以下称作纵梁固定位置134a和134b)和中央部112的发动机支座安装部112a落在圆弧状轨迹100a上。换言之，发动机支座安装部112a以及纵梁固定位置134a和134b位于圆弧状轨迹100a上。当从车辆上方观察时，右侧延伸支架130a的位于车辆内侧的棱线132a和左侧延伸支架130b的位于车辆内侧的棱线132b分别沿着连接纵梁固定位置134a和134b以及发动机支座安装部112a的圆弧状轨迹100a延伸。

本实施方式的特征在于，位于右侧延伸支架130a的棱线132a的前端136a处的切线100b和位于左侧延伸支架130b的棱线132b的前端136b处的切线100c分别穿过臂固定位置116a和114a，该臂固定位置114a和116a分别为右前侧固定部114和左前侧固定部116的用于固定悬架臂的位置。这能够利用位于棱线132a的前端136a处的作为路径的切线100b和位于棱线132b的前端136b处的作为路径的切线100c将如下载荷有效地分散至位于右前侧固定部114和左前侧固定部116所在侧相反侧的延伸支架：该载荷为作用于右前侧固定部114和左前侧固定部116的制动期间的前后方向上的载荷和转弯期间的左右方向上的载荷。因此，能够防止作为位于前侧的用于固定悬架臂的位置的臂固定位置114a和116a处的应力集中，因而能够改善悬架框110的刚性。

当位于棱线132a的前端136a处的切线100b和位于棱线132b的前端136b处的切线100c如在本实施方式中那样分别穿过臂固定位置116a和114a时，如图3所示，切线100b和100c布置在悬架框的前边缘110a附近。即使使悬架框110扭曲的力例如从悬架臂经由臂固定位置114a和116a作用在悬架框的前边缘110a附近，也会因为切线100b和100c分别穿过臂固定位置116a和114a而使扭曲力作用在切线100b和100c附近。因此，能够减小以切线100b和100c为中心的周围的力矩，因而能够防止悬架框中的应力集中，进而能够减小扭曲方向上的变形量。

另外，在本实施方式中，如图3所示，右侧延伸支架130a的切线100b与左侧延伸支架130b的切线100c在作为中央部112的用于安装发动机支座102的位置的发动机支座安装部112a附近相交。由此利用作为路径的切线100b和100c使输入自发动机支座102(参见图1)的载荷传递至延伸支架，并经由延伸支架有效地分散至整个车体。因此，能够进一步改善悬架框110的刚性。

此外，在本实施方式中，如图3所示，当从车辆上方观察时，连接右侧延伸支架130a的棱线132a的前端136a与左侧延伸支架130b的棱线132b的前端136b的直线100d穿过右后侧固定部118的悬架臂固定位置118a和左后侧固定部120的悬架臂固定位置120a。这能够在转弯期间将作用于右后侧固定部118和左后侧固定部120的载荷从悬架臂有效地分散至延伸支架，从而能够进一步改善悬架框110的刚性。

图4是图2中的左侧延伸支架130b附近的区域的放大图。图5示出当从不同方向观察时的图4中示出的左侧延伸支架附近的区域的图。图5的(a)是示出从左上侧的前方观察的图4中示出的左侧延伸支架130b附近的区域的状态的图，图5的(b)是示出从左上侧的后方观察的图4中示出的左侧延伸支架附近的区域的状态的图。应当注意，为方便说明起见，图5的(a)和图5的(b)中未示出图4中示出的左侧纵梁104b，通过图4中的虚线示出了悬架框110的一部分截面。

如图5的(a)和图5的(b)所示，本实施方式的悬架框110具有：上表面122，其用于发动机支座102(参见图1)安装；以及纵表面124，其从上表面122的位于车辆后方的边缘向下延伸。在悬架框110中，下表面126从纵表面124的下边缘朝向车辆前方延伸。由此，如图4所示，悬架框110的车辆前后方向上的纵截面具有朝向车辆前方开口的U字形状。

另一方面，如图5的(b)所示，延伸支架(图5的(b)中的左侧延伸支架130b)具有与悬架框110的下表面126连续且朝向车辆后方延伸的下壁142。另外，在左侧延伸支架130b中，外侧纵壁144从下壁142的位于车辆宽度方向上的外侧的侧边缘向上延伸，内侧纵壁146从下壁142的位于车辆宽度方向上的内侧的侧边缘向上延伸。

利用上述构造，如图5的(b)所示，本实施方式的左侧延伸支架130b的车辆宽度方向上的纵截面具有向上开口的U字形状。这能够进一步改善延伸支架的刚性，进而能够改善其载荷分散性能。此外，由于左侧延伸支架130b能够与悬架框110通过三个壁接合，即通过下壁142、外侧纵壁144和内侧纵壁146接合，所以能够改善左侧延伸支架130b与悬架框110之间的接合强度，从而能够抑制悬架框110在扭曲方向上的变形。

另外，在本实施方式中，如图5的(a)中的虚线所示，左侧延伸支架130b的内侧纵壁146的上边缘146a与悬架框110的上表面122的位于车辆后方侧的边缘110b连续。这能够将作用于悬架框110的载荷从悬架臂更有效地分散(传递)至延伸支架。

此外，在本实施方式中，如图4所示，悬架框110的上表面122和下表面126与位于左侧延伸支架130b的外侧纵壁144的前端附近的位置连接，并且外侧纵壁144由于其沿着固定在外侧纵壁144上方的纵梁(在图4中例示的左侧纵梁104b)的形状朝向车辆后方延伸而成为向下倾斜。也就是说，在本实施方式中，左侧延伸支架130b具有如左侧纵梁104b下方的虚线所示的大致三角形形状。

利用上述构造，在发生前侧碰撞时，悬架框110容易移动，以便进入纵梁下方。因此，能够在发生前侧碰撞时使悬架框110退避到纵梁的下方，从而能够进一步抑制悬架框110的变形。

另外，在本实施方式中，如图4所示，当从车辆侧方观察时，左侧延伸支架130b的外侧纵壁144朝向车辆前方延伸，并且该外侧纵壁144与由悬架框110的上表面122、纵表面124和下表面126围绕的空间重叠。由此，外侧纵壁144覆盖悬架框110的开口中的空间的一部分、即位于后方侧的部分，因而抑制了该开口的变形。因此，能够减小悬架框110在扭曲方向上的变形量，从而能够抑制悬架性能的劣化。此外，由于外侧纵壁144与悬架框110的上表面122、纵表面124和下表面126接合，所以能够进一步改善延伸支架和悬架框之间的接合强度。

虽然以上已经参照附图说明了本发明的优选实施方式，但是应当理解，本发明不限于以上示出的实施方式。本领域技术人员显然可以在如权利要求书中所限定的本发明的范围内作出各种变型和改变，并且应当将这些变型和改变理解成包括在本发明的技术范围内。

产业上的可利用性

本发明能够应用在悬架框结构中，该悬架框结构包括：悬架框，其在车辆下部沿车辆宽度方向延伸；悬架臂，其固定于悬架框的车辆宽度方向上的外侧；发动机支座，其安装于悬架框的车辆宽度方向上的中央；以及延伸支架，其将悬架框连接到车体结构构件。

Claims (5)

1.一种悬架框结构，其包括：

悬架框，其在车辆下部沿车辆宽度方向延伸；悬架臂，其固定于所述悬架框的车辆宽度方向上的外侧；发动机支座，其安装于所述悬架框的车辆宽度方向上的中央，以及

延伸支架，其用于将所述悬架框连接到车体结构构件，

其中，所述悬架框包括：

中央部，其位于车辆宽度方向上的中央并且用于安装所述发动机支座；

右前侧固定部和左前侧固定部，其分别从所述中央部的车辆宽度方向上的两端的前部朝向外侧延伸并且用于固定所述悬架臂；以及

右后侧固定部和左后侧固定部，其分别从所述中央部的车辆宽度方向上的两端的后部朝向外侧延伸并且用于固定所述悬架臂，

所述延伸支架分别安装于所述右后侧固定部的后边缘和所述左后侧固定部的后边缘、朝向车辆后方延伸并且固定于所述车体结构构件，

所述延伸支架的车辆内侧的棱线沿着圆弧状轨迹延伸，当从车辆上方观察时，该圆弧状轨迹为连接所述车体结构构件的用于固定所述延伸支架的位置与所述中央部的用于安装所述发动机支座的位置时的轨迹，并且

沿着右侧的所述延伸支架的所述圆弧状轨迹延伸的棱线的前端处的切线穿过所述左前侧固定部的用于固定所述悬架臂的位置，沿着左侧的所述延伸支架的所述圆弧状轨迹延伸的棱线的前端处的切线穿过所述右前侧固定部的用于固定所述悬架臂的位置。

2.根据权利要求1所述的悬架框结构，其特征在于，右侧的所述延伸支架的切线与左侧的所述延伸支架的切线在所述中央部的用于安装所述发动机支座的位置附近相交。

3.根据权利要求1或2所述的悬架框结构，其特征在于，当从车辆上方观察时，连接左侧的所述棱线的前端与右侧的所述棱线的前端的直线穿过所述右后侧固定部的用于所述悬架臂固定的位置和所述左后侧固定部的用于所述悬架臂固定的位置。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的悬架框结构，其特征在于，

所述悬架框包括：

上表面，其用于所述发动机支座安装；

纵表面，其从所述上表面的车辆后方的边缘向下延伸；以及

下表面，其从所述纵表面的下边缘朝向车辆前方延伸，

所述延伸支架均包括：

下壁，其与所述下表面连续且朝向车辆后方侧延伸；

外侧纵壁，其从所述下壁的位于车辆宽度方向上的外侧的侧边缘向上延伸；以及

内侧纵壁，其从所述下壁的位于车辆宽度方向上的内侧的侧边缘向上延伸，并且

所述内侧纵壁的上边缘与所述上表面的位于车辆后方侧的边缘连续。

5.根据权利要求4所述的悬架框结构，其特征在于，当从车辆侧方观察时，所述外侧纵壁朝向车辆前方延伸，并与由所述悬架框的所述上表面、所述纵表面和所述下表面围绕的空间重叠。