JP2017114249A - 車体補強装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単且つ安価な構成で、外観を損なうことなく、種々の車両や種々の取付け箇所に付設し得る車体補強装置を提供する。
【解決手段】一方のブラケットＢＲ１に連結されるハウジング１０内にロッド部材２０の一端部が収容され、その他端部が他方のブラケットに連結される。ロッド部材２０の一端部とハウジング１０との間に、両ブラケット間の軸方向距離を拡大及び縮小する力に抗して付勢力を付与し剛性調整機構を構成する付勢機構３０が介装されている。更に、ロッド部材２０の軸に対し直交する方向に押圧する摩擦機構４０がハウジング１０内に収容されている。摩擦機構は、全周に亘って均等に形成された複数の突出部を有し、突出部の頂部を構成する側が外周面となるように形成され、外周面がハウジングの内側面を押圧する方向に付勢する環状ばね部材４１を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、車体補強装置に関し、特に、車両に付設可能な車体補強装置に係る。

既存の車両に付設し得る車体補強装置として、車体に対し軸方向両端のブラケットを介して支持される車体補強装置が知られている。例えば、下記の特許文献１には、「運転者の好みに応じて補強部材の着脱により乗り心地を容易に向上させることができる車両の車体用補強装置を提供すること」を目的とし（特許文献１の段落〔００１１〕に記載）、「細長い形状に形成されかつ途中に、長手方向に伸縮する変形に対する減衰力を発生する油圧式減衰力発生手段である油圧式減衰器が介装された車両の車体用補強装置」について、種々の要件で特定された車体用補強装置が提案されている（同段落〔００１２〕に記載）。また、下記の特許文献２には、「車体の一対のフレーム部の間に配置される補強部材が、一対の前記フレーム部の相対変位に伴って相対変位する一対の変位部材と、この一対の変位部材の相対的な作動に制動力を作用させる減衰機構とを備えている」車体補強ユニットが提案され、「前記減衰機構が、一対の前記変位部材の一方として前記補強部材の長手方向に沿う軸芯と同軸芯で形成した筒状部と、一対の前記変位部材の他方として前記軸芯と同軸芯で前記筒状部に内嵌する内嵌部と、前記筒状部の内周又は前記内嵌部の外周に接触する摩擦部材と、この摩擦部材を接触方向に付勢する付勢体とを備えても良い」旨記載されている（特許文献２の段落〔００１１〕及び〔００１３〕に記載）。

特許第４８６５６９８号公報 特開２０１５−３５４７号公報

上記特許文献１に記載の車体用補強装置においては、減衰力発生手段として油圧式減衰器が用いられているが、変位に対する減衰力の調整が容易でないというだけでなく、車種や取付け箇所に応じて種々の油圧式減衰器を用意しなければならず、車両に付設可能な後付部品としての汎用性に欠ける。これに対し、上記特許文献２に記載の車体補強ユニットは汎用性があり、「衝撃を和らげ乗り心地を向上させる車体補強ユニットが安価に構成された」（特許文献２の段落〔００１２〕に記載）ものである。然し乍ら、上記特許文献２に開示された摩擦部材は、ハウジング（ケース）に横穴を加工する等のコストアップ要因があり、外観にも影響を与えるので、更なる改良が要請されている。また、大型化を惹起することなく、更に大きな摩擦荷重を付与し得る構成も必要とされている。

そこで、本発明は、車体に対し軸方向両端のブラケットを介して支持される車体補強装置において、簡単且つ安価な構成で、外観を損なうことなく、種々の車両や種々の取付け箇所に付設し得る車体補強装置を提供することを課題とする。

上記の課題を達成するため、本発明は、車体に対し軸方向両端のブラケットを介して支持される車体補強装置において、前記両端のブラケットのうちの一方のブラケットに連結されるハウジングと、該ハウジング内に一端部が収容され他端部が前記両端のブラケットのうちの他方のブラケットに連結されるロッド部材と、該ロッド部材の一端部と前記ハウジングとの間に介装され、前記両端のブラケット間の軸方向距離を拡大及び縮小する力に抗して付勢力を付与する付勢機構と、前記ハウジング内で前記ロッド部材に支持され、前記ロッド部材の軸に対し直交する方向に前記ハウジングを押圧する摩擦機構とを備え、該摩擦機構が、全周に亘って均等に形成された複数の突出部を有し、該突出部の頂部を構成する側が外周面となるように形成され、該外周面が前記ハウジングの内側面を押圧する方向に付勢する環状ばね部材を備えることとしたものである。

上記の車体補強装置において、前記摩擦機構は、前記ハウジング及び前記ロッド部材の一方と前記環状ばね部材との間に介装される環状摺動部材を備えたものとするとよい。更に、前記環状ばね部材及び前記環状摺動部材は、周方向に空隙を有するＣ字形状とするとよい。

また、上記の車体補強装置において、前記付勢機構は、前記ロッド部材に対し、前記ロッド部材の軸方向移動に抗して付勢する第１のばね部材及び第２のばね部材を備えると共に、前記ハウジング内に収容され、前記ロッド部材の軸方向の所定位置で前記ハウジングに係止される係止部材を備え、該係止部材を介して前記ロッド部材の軸方向の両側で、前記第１のばね部材及び前記第２のばね部材が前記ロッド部材に係止される構成とするとよい。

更に、前記ハウジングは、前記両端のブラケットのうちの一方のブラケットが一体的に形成され前記ロッド部材の端部を収容する有底筒体形状のケースと、該ケースの開口部との間に前記係止部材を挟持した状態で当該ケースに接合される外筒と、該外筒に螺合される内筒と、前記付勢機構、前記摩擦機構、及び前記ロッド部材の一部を収容した状態で前記外筒に接合されるカバーとを備えたものとするとよい。

本発明は上述のように構成されているので以下の効果を奏する。即ち、本発明の車体補強装置においては、両端のブラケットのうちの一方のブラケットに連結されるハウジングと、ハウジング内に一端部が収容され他端部が両端のブラケットのうちの他方のブラケットに連結されるロッド部材と、ロッド部材の一端部とハウジングとの間に介装され、両端のブラケット間の軸方向距離を拡大及び縮小する力に抗して付勢力を付与する付勢機構と、ハウジング内でロッド部材に支持され、ロッド部材の軸に対し直交する方向にハウジングを押圧する摩擦機構とを備え、摩擦機構が、全周に亘って均等に形成された複数の突出部を有し、該突出部の頂部を構成する側が外周面となるように形成され、該外周面がハウジングの内側面を押圧する方向に付勢する環状ばね部材を備えたものであるので、外観を損なうことなく、簡単且つ安価な剛性調整機構を構成することができ、汎用性に優れ、種々の車両や種々の取付け箇所に付設することができる。しかも、車両への搭載性に優れ、設計の自由度が増すことになる。

上記の車体補強装置において、摩擦機構が、更に、ハウジング及びロッド部材の一方と環状ばね部材との間に介装される環状摺動部材を備えたものとすれば、小型で適切に摩擦力を付与することができる。更に、環状ばね部材及び環状摺動部材を、周方向に空隙を有するＣ字形状とすれば容易に組み付けることができる。

上記の車体補強装置において、付勢機構は、ロッド部材に対し、ロッド部材の軸方向移動に抗して付勢する第１のばね部材及び第２のばね部材を備えると共に、ハウジング内に収容され、ロッド部材の軸方向の所定位置でハウジングに係止される係止部材を備えたものとし、この係止部材を介してロッド部材の軸方向の両側で、第１のばね部材及び第２のばね部材がロッド部材に係止されるように構成すれば、付勢機構を容易に構成することができると共に、ハウジング内での付勢機構の組み付けが容易となる。

更に、ハウジングは、両端のブラケットのうちの一方のブラケットが一体的に形成されロッド部材の端部を収容する有底筒体形状のケースと、このケースの開口部との間に係止部材を挟持した状態でケースに接合される外筒と、外筒に螺合される内筒と、付勢機構、摩擦機構、及びロッド部材の一部を収容した状態で外筒に接合されるカバーとを備えたものとすれば、各構成部品を容易に組み付けることができるので、量産性が向上し、防塵、防水機能を容易に確保することができる。

本発明の一実施形態に係る車体補強装置の全体構成を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る車体補強装置の一部を示す横断面図である。 本発明の一実施形態に係る車体補強装置の一部を示す縦断面図である。 本発明の一実施形態に供する環状ばね部材を示す斜視図である。 本発明の他の実施形態に係る車体補強装置の一部を示す横断面図である。 本発明の他の実施形態に係る車体補強装置の一部を示す縦断面図である。 本発明の更に他の実施形態に係る車体補強装置の一部を示す横断面図である。 本発明の更に他の実施形態に係る車体補強装置の一部を示す縦断面図である。

以下、本発明の望ましい実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態に係る車体補強装置の全体構成を示すもので、軸方向両端のブラケットＢＲ１及びＢＲ２を介して、夫々車体のフレームＦ１及びＦ２に支持される。ブラケットＢＲ１はハウジング１０の一部と一体的に形成され、このハウジング１０内にロッド部材２０の一端部が収容され、その他端部にブラケットＢＲ２が一体的に形成されている。尚、ブラケットＢＲ１及びＢＲ２は夫々、ハウジング１０及びロッド部材２０とは別体で形成して螺合することとしてもよく、それらの連結構造はどのような態様としてもよい。

図２は上記の車体補強装置の一部（図１の左側部分）の断面を示すもので、ロッド部材２０の一端部とハウジング１０との間に、ブラケットＢＲ１及びＢＲ２間の軸方向距離を拡大及び縮小する力に抗して付勢力を付与し剛性調整機構を構成する付勢機構３０が介装されている。更に、ハウジング１０内でロッド部材２０に支持され、ロッド部材２０の軸に対し直交する方向にハウジング１０を押圧する摩擦機構４０が設けられている。

本実施形態のハウジング１０は、ブラケットＢＲ１が一体的に形成されロッド部材２０の一端部を収容する有底筒体形状のケース１１と、このケース１１の開口端との間に係止部材３３を挟持した状態で接合される外筒１２と、この外筒１２に螺合される内筒１３と、付勢機構３０、摩擦機構４０、及びロッド部材２０の一部を収容した状態で外筒１２の開口端部に接合される円筒状のカバー１４によって構成されており、外筒１２に内筒１３が螺合されると、係止部材３３が所定位置に保持される。

一方、本実施形態のロッド部材２０は、小径部２０ａ、大径部２０ｂ及び中径部２０ｃを有する段付形状に形成され、更に、小径部２０ａの先端には雄螺子部２０ｄが形成されており、これにナット２１（の雌螺子部）が螺合され、小径部２０ａに付勢機構３０が支持されるように構成されている。尚、ロッド部材２０は、その大径部２０ｂがブッシュＢ１及びＢ２を介してハウジング１０の外筒１２内に摺動可能に支持されている。

小径部２０ａには、付勢機構３０を構成する第１のばね部材３１及び第２のばね部材３２が支持されている。本実施形態の第１及び第２のばね部材３１及び３２は、複数の皿ばねが積層されて構成され、両者間にプレート状の係止部材３３が介装されている。尚、第１及び第２のばね部材３１及び３２としては、圧縮コイルばね等を用いることとしてもよい。係止部材３３は、ロッド部材２０の小径部２０ａに対し移動可能に支持されているが、係止部材３３の周縁部がケース１１の開口端部と外筒１２内の段部１２ｄとの間に挟持された状態で、ケース１１が外筒１２内に収容され、外筒１２に内筒１３が螺合されると、ハウジング１０に係止される。尚、ケース１１の外周面には外筒１２の開口部の内周面に当接するようにＯリングＲが保持されている。

本実施形態の摩擦機構４０は、図２乃至図４に示すように、ロッド部材２０の軸に対して直交する方向にロッド部材２０に支持され、全周に亘って均等に形成された複数の突出部（代表して４１ａで表す）を有し、これら突出部４１ａの頂部を構成する側が外周面となるように形成され、その外周面がハウジング１０（外筒１２）の内側面を押圧する方向に付勢する環状ばね部材４１を備えたもので、ロッド部材２０の軸に対し直交する方向にハウジング１０（外筒１２）の内側面を押圧するように構成されている。この環状ばね部材４１は、弾性金属材料によって、周方向に空隙を有するＣ字形状に形成されており、例えば、所謂トレランスリングを用いることとしてもよい。

即ち、図２及び図３に示すように、ロッド部材２０の大径部２０ｂには、軸と直交する方向（即ち、径方向）に環状凹部２０ｅが形成されており、その環状凹部２０ｅ内に、環状ばね部材４１が収容されている。而して、環状ばね部材４１の付勢力により、その突出部４１ａの頂部がハウジング１０（外筒１２）の内側面に押接された状態で保持され、ハウジング１０とロッド部材２０が相対移動する際、両者間に環状ばね部材４１による摩擦力が付与されるように構成されている。この摩擦力は、ハウジング１０（外筒１２）の内径、環状ばね部材４１の内径及び板厚、突出部４１ａの数及び各突出部４１ａの高さ等を調整することによって、適宜設定することができる。

以上のように、摩擦機構４０は、付勢機構３０と共にケース１１内に収容されているので、外観を損なうことなく、車両への搭載性に優れ、設計の自由度が増すことになる。しかも、環状ばね部材４１は、各突出部４１ａの当接面が図４に示すように形成されており、これらがハウジング１０（外筒１２）の内側面に押接されるように構成されているので、環状ばね部材４１によるばね荷重を高くすることができ大きな摩擦力（制動力）を確保することができる。

上記のように構成された車体補強装置は、図１に二点鎖線で示す車体フレームＦ１及びＦ２に装着され、ボルト固定される。そして、ブラケットＢＲ１及びＢＲ２間の軸方向距離が拡大する方向の外力が加えられた場合には、図２に示す第１のばね部材３１の圧縮によってブラケットＢＲ１及びＢＲ２間の軸方向距離を縮小する付勢力が付与され、逆に、両者間の軸方向距離が縮小する方向の外力が加えられた場合には、第２のばね部材３２の圧縮によって両者間の軸方向距離を拡大する付勢力が付与される。これにより、ブラケットＢＲ１及びＢＲ２間の剛性が調整され、剛性調整機構として機能する。この間の作動に対し、摩擦機構４０（環状ばね部材４１）によってロッド部材２０に付与される摩擦力が制動力として作用し、急激な変位を抑制すると共に振動時の振幅を小さく抑え、減衰機構として機能する。

上記車体補強装置の組付手順を説明すると、先ず、ハウジング１０の外筒１２内にブッシュＢ１及びＢ２が圧入され、ロッド部材２０の環状凹部２０ｅ内に環状ばね部材４１が収容された状態で保持される。次に、ロッド部材２０の小径部２０ａに対し、第２のばね部材３２、係止部材３３及び第１のばね部材３１の順に装着され、更に保持部材３４が装着されると、第２のばね部材３２がロッド部材２０と係止部材３３との間に介装され、第１のばね部材３１が係止部材３３と保持部材３４との間に介装された状態となる。そして、雄螺子部２０ｄにナット２１が螺合されると、第１及び第２のばね部材３１及び３２が若干圧縮された状態で保持される。この状態でケース１１内に収容され、外筒１２に内筒１３が螺合され、更にカバー１４が外筒１２に接合されると、図２に示す状態となる。このように、各構成部品を容易に組み付けることができるので、量産性が向上し、防塵、防水機能を容易に確保することができる。

図５及び図６は、本発明の他の実施形態に係るもので、摩擦機構４０は、上記の環状ばね部材４１に加え、その外周面とハウジング１０（外筒１２）の内側面との間に環状摺動部材４２が介装されている。この環状摺動部材４２も周方向に空隙を有するＣ字形状に形成されているが、その板厚及び材質は問わず、例えば薄板金属や樹脂によって形成され、更に、摺動性を維持するためコーティング処理を施すこととしてもよい。尚、その他の構成は前述の実施形態と同様であるので、実質的に同一の部材については同一の符合を付して説明は省略する。

而して、本実施形態においては、環状ばね部材４１の付勢力により環状摺動部材４２がハウジング１０（外筒１２）の内側面に押接された状態で保持され、ハウジング１０とロッド部材２０が相対移動する際、両者間に環状ばね部材４１による摩擦力が付与されるが、ハウジング１０（外筒１２）と環状ばね部材４１との間に環状摺動部材４２が介装されているので、所定の摩擦力を維持することができる。即ち、環状ばね部材４１の突出部４１ａの頂部がハウジング１０（外筒１２）の内側面との摺動によって摩耗し所期の摩擦荷重を確保することが困難となる場合があり得るが、本実施形態においては環状摺動部材４２によってこれを適切に回避することができる。

図７及び図８は、本発明の更に他の実施形態に係るもので、摩擦機構４０は、上記図５及び図６に記載の環状ばね部材４１及び環状摺動部材４２と実質的に同一の環状ばね部材４１及び環状摺動部材４２が径方向に逆に配置されている。即ち、環状摺動部材４２の外周面とハウジング１０（外筒１２）の内側面との間に環状ばね部材４１が介装されており、環状摺動部材４２の内外周面で摺動性が維持されるように構成されている。尚、その他の構成は前述の実施形態と同様であるので、実質的に同一の部材については同一の符合を付して説明は省略する。

１０ ハウジング
１１ ケース
１２ 外筒
１３ 内筒
１４ カバー
２０ ロッド部材
２１ ナット
３０ 付勢機構
３１ 第１のばね部材
３２ 第２のばね部材
３３ 係止部材
４０ 摩擦機構
４１ 環状ばね部材
４２ 環状摺動部材

Claims (5)

1. 車体に対し軸方向両端のブラケットを介して支持される車体補強装置において、前記両端のブラケットのうちの一方のブラケットに連結されるハウジングと、該ハウジング内に一端部が収容され他端部が前記両端のブラケットのうちの他方のブラケットに連結されるロッド部材と、該ロッド部材の一端部と前記ハウジングとの間に介装され、前記両端のブラケット間の軸方向距離を拡大及び縮小する力に抗して付勢力を付与する付勢機構と、前記ハウジング内で前記ロッド部材に支持され、前記ロッド部材の軸に対し直交する方向に前記ハウジングを押圧する摩擦機構とを備え、該摩擦機構が、全周に亘って均等に形成された複数の突出部を有し、該突出部の頂部を構成する側が外周面となるように形成され、該外周面が前記ハウジングの内側面を押圧する方向に付勢する環状ばね部材を備えたことを特徴とする車体補強装置。
2. 前記摩擦機構は、前記ハウジング及び前記ロッド部材の一方と前記環状ばね部材との間に介装される環状摺動部材を備えたことを特徴とする請求項１記載の車体補強装置。
3. 前記環状ばね部材及び前記環状摺動部材は、周方向に空隙を有するＣ字形状であることを特徴とする請求項２記載の車体補強装置。
4. 前記付勢機構は、前記ロッド部材に対し、前記ロッド部材の軸方向移動に抗して付勢する第１のばね部材及び第２のばね部材を備えると共に、前記ハウジング内に収容され、前記ロッド部材の軸方向の所定位置で前記ハウジングに係止される係止部材を備え、該係止部材を介して前記ロッド部材の軸方向の両側で、前記第１のばね部材及び前記第２のばね部材が前記ロッド部材に係止されることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の車体補強装置。
5. 前記ハウジングは、前記両端のブラケットのうちの一方のブラケットが一体的に形成され前記ロッド部材の端部を収容する有底筒体形状のケースと、該ケースの開口部との間に前記係止部材を挟持した状態で当該ケースに接合される外筒と、該外筒に螺合される内筒と、前記付勢機構、前記摩擦機構、及び前記ロッド部材の一部を収容した状態で前記外筒に接合されるカバーとを備えたことを特徴とする請求項４記載の車体補強装置。

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