JP3642076B2 - 車体構造 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、自動車のサスペンションに装備されるトーションバーを利用して車両の衝突時の抗力特性を向上する車体構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
図11は、車両のサスペンションにトーションバーを使用したフレーム構造の概要を示す平面図である。
車両1のサイドメンバー10は、サイドメンバー10に固着されたブラケット12,14を介してフロントのサスペンションを構成するロアコントロールアーム20を揺動自在に支持する。
ロアコントロールアーム20にとりつけられる支持ブラケット22は、トーションバー30の前端部32を支持し、トーションバー30の後端部34はサイドメンバー10にとりつけられる支持ブラケット16に支持される。
【0003】
トーションバー30の前端部32と後端部34の外周にはスプラインが形成され、このスプラインをそれぞれの支持ブラケット22,16に形成した内周スプラインに挿入することによって、トーションバー30がねじり弾性を発揮する構造となっている。
このスプライン加工を容易に行うために、支持ブラケット22,16に形成される内周スプラインは、ブラケットを貫通する構造を採用している。トーションバー30の前端部32はロアコントロールアーム22に突き当たって軸方向の移動は阻止されるが、トーションバー30の後端部34は、ブラケット16に対して軸方向に摺動可能となっている。
【0004】
そこで、図12に示すように、車両のサイドメンバー10の前端部10aに衝撃力Fが作用すると、サイドメンバー10は変形し、折曲部10bが形成され、衝撃を吸収する。
このサイドメンバー10の変形に伴い、トーションバー30は曲げられ、後端部34はブラケット16から長さL1だけ突出する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
例えば、実開平2−102805号公報は、ブラケットにナットをねじ込む構造を開示している。しかしながら、トーションバーの受けるスラスト力はサイドメンバーにかかる衝撃力Fに匹敵する大きなものであって、トーションバーの突出しは防止できても、支持ブラケット全体が曲げ倒される等の不具合を防止することはできない。
そこで本発明は、トーションバーの軸方向の移動を制止するとともに、支持ブラケットを補強することによって、衝突時に車両フレームに発生する変形を安定化させて衝撃吸収特性を向上する車体構造を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の車体構造は、フレーム構造の車体の前車輪を支えるサスペンションに設けられるトーションバーをフレームのサイドメンバーに並行に設けたものである。そして、ブラケットがサイドメンバーに片持ち状に固着されるものにあっては、サイドメンバーとブラケットとにわたって衝撃吸収部材を配設固着し、ブラケットがクロスメンバーを兼ねるものにあっては、ブラケットに板状の補強部材を固着した構造を有する。
【0007】
【作用】
車体が前方からの衝撃を受けると、フレームが変形して衝撃を吸収する。サイドメンバーに並行して設けられるトーションバーも衝撃を受けてブラケットに大きな衝撃力が加えられる。衝撃吸収部材を備えるものにあっては、ブラケットにかかる衝撃はブラケットが押し倒されることと、それに伴い衝撃吸収部材が押しつぶされることとで吸収され、板状の補強部材を備えるものにあっては、ブラケットにかかる衝撃はトーションバーが湾曲することによって吸収される。このようにしてブラケットにかかる衝撃を吸収し、車体全体の衝撃吸収特性の向上と安定化を図る。
【0008】
【実施例】
図1は本発明の車体構造を示す正面図、図2は平面図である。
全体を符号100で示す車両は、フレームのサイドメンバー110を有する。左右のサイドメンバー110は、車体の最前部から順に配設される第1のクロスメンバー121、第2のクロスメンバー122、第3のクロスメンバー123等により結合される。
【0009】
サイドメンバー110の外側には、キャブを支持するための第1のブラケット112と第2のブラケット114が固着される。
サイドメンバー110の下部には、ロアコントロールアームを支持するための第1のブラケット131と、第2のブラケット132が固着され、ロアコントロールアーム140は、2個のブラケット131,132より揺動自在に支持される。
サイドメンバー110の上部に固着されるアッパーアーム支持用ブラケット134は、アッパーアーム145を揺動自在に支持する。前輪150は、このロアコントロールアーム140、アッパーアーム145を含むサスペンションにより支持される。
【0010】
ロアコントロールアーム140の後部にはトーションバーの前部支持ブラケット142がとりつけられる。フレームのサイドメンバー110にはトーションバーの後部支持ブラケット160が固着され、両ブラケットによりトーションバー170の前端172及び後端174を支持する。
【0011】
図3はトーションバー170の後部ブラケットの構造を示す説明図である。
サイドメンバー110に固着されるブラケット160上にはハイトコントロールアーム162と一体のスプライン受け部材164が載置される。スプライン受け部材164には、トーションバー170の後端部がスプラインに係合され、スプライン受け部材164の後部側はキャップ166で封止される。
【0012】
ハイトコントロールアーム162は、ボルト165に螺合するナット163によって、ブラケット160上に保持される。このナット165を締め込んだり、ゆるめたりすることによって、ハイトコントロールアーム162とスプライン受け部材164が回動し、トーションバー170の後端部のねじり角度を変化させる。これにより、ロアコントロールアーム140の姿勢を変えて、サイドメンバー110の地上高を調整することができる。
本発明にあっては、サイドメンバー110とブラケット160の間に衝撃吸収部材200をとりつけた車体構造を有する。
【0013】
図4は、トーションバーの前部支持ブラケットの構造を示すもので、ロアコントロールアーム140の後部にとりつけられるブラケット142は、スプライン穴を有し、トーションバー170の前端部をスプラインを介して支持する。
【0014】
図5は、衝撃吸収部材の具体的な構造を示す説明図である。
衝撃吸収部材210は、板材を折り曲げて三角形の平面形状に形成したものであり、長辺の中央に凹部212を設けてある。この衝撃吸収部材210は、例えば溶接によってサイドメンバー110とブラケット160に固着される。
【0015】
図6,図7は、この衝撃吸収部材210の作用を示す説明図である。
図6は正常な状態の平面図であり、図7は車両が衝突して車体前部に軸方向の力F1が作用した状態を示す。サイドメンバー110とトーションバー170は変形する。トーションバー170の突き抜けはキャップ166により防止されるので、トーションバー170に押されてブラケット160はサイドメンバー110側に向けて押し倒される。
【0016】
ブラケット160が押し倒される力F2を受けて、衝撃吸収部材210は押しつぶされる。この衝撃吸収部材210の変形量は、受けた衝撃力F2に比例する。
したがって、車両が受ける衝撃力による車体の変形量は安定し、衝撃の吸収も所定の範囲に収まる。そこで、キャブ内の乗員の受ける衝撃も予測が容易となり、安全性の確保が容易となる。
【0017】
図8は本発明の他の実施例を示す。本実施例にあっては、衝撃吸収部材220は角パイプを所定の形状に切断したものを用いている(図(A))。また、衝撃吸収部材230は、丸パイプを所定の形状に切断したものを用いることができる(図(B))。
【0018】
図9は、トーションバー170の後端部を支持するブラケット260が、左右のサイドメンバーを連結するクロスメンバーを兼ねる車体構造において、本発明を実施する例を示す。ハイトコントロールアーム262は、スプライン受け部材264と一体であって、スプライン受け部材264は、キャップ266で封止される。ナット263を調節することで、アーム262のねじり角度を変更してサイドフレームの地上高を調整することができる。
本実施例にあっては、キャップ266に当接するようにブラケット260の後部に板状の補強部材250が固着してある。
【0019】
図10は、図9に示す車体構造が、前方からの衝撃を受けて変形して衝撃を吸収する状態を示す。トーションバー170の後端部174は、キャップ266に当接している板状の補強部材250によって後方への突き抜けは防止され、車体が設定された形状に変形すると共に、トーションバー170の後端部を支持するブラケット260が左右のサイドメンバーを連結するクロスメンバーを兼ねるものであるため、トーションバー170が湾曲変形して、安定した衝撃吸収性能を発揮することができる。
【0020】
【発明の効果】
本発明は以上のように、前輪のサスペンションに設けるトーションバーをフレームのサイドメンバーに並行に備えた車体にあって、トーションバーの後端部を支持するブラケットの変形を支える衝撃吸収部材又は板状の補強部材を設けたものである。
フレームの前方から衝撃を受けると、車体全体が変形し、トーションバーも後方へ押される衝撃を受ける。この衝撃によって、トーションバーを支持するブラケットは、後方へ倒れる方向に変形しようとする。衝撃吸収部材を設けた本発明にあっては、トーションバーの後方への突き抜けを防止するとともに、ブラケットにかかる衝撃をブラケットが押し倒されることと、それに伴い衝撃吸収部材が押しつぶされることとで吸収し、板状の補強部材を設けた本発明にあっては、同じくトーションバーの後方への突き抜けを防止するとともに、ブラケットにかかる衝撃をトーションバーが湾曲することにより吸収することができる。
したがって、トーションバー及び後部支持装置全体がフレームとともに車体にかかる衝撃の吸収部材として機能する。
この構成により、車体の衝撃吸収特性を向上するとともに、特性の安定化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の車体構造を示す側面図。
【図2】本発明の車体構造を示す平面図。
【図3】トーションバーの後端部支持ブラケットの説明図。
【図4】トーションバーの前端部支持ブラケットの説明図。
【図5】本発明の車体構造の要部を示す説明図。
【図6】本発明の作用を示す説明図。
【図7】本発明の作用を示す説明図。
【図8】本発明の他の実施例を示す説明図。
【図9】本発明の他の実施例を示す説明図。
【図10】図9の実施例の作用を示す説明図。
【図11】従来の車体構造を示す説明図。
【図12】従来の車体構造の作用を示す説明図。
【符号の説明】
100 車両
110 サイドメンバー
112,114 キャブマウントブラケット
121,122,123 クロスメンバー
140 ロアコントロールアーム
142 トーションバー前端部支持ブラケット
150 前輪
200,210,220,230 衝撃吸収部材
250 補強部材
Claims (4)
- 車体の両側部に配設されるサイドメンバーと、両サイドメンバーを連結するクロスメンバーを有するフレームと、前車輪を支えるサスペンションに前端部を固定されて、サイドメンバーに並行して配設されるトーションバーと、サイドメンバーに固着されてトーションバーの後端部を支持するブラケットと、トーションバーの後端を支持し、突き抜けを防止してトーションバーの衝撃をブラケットへ伝達するキャップとを備えてなる車体構造において、
ブラケットはサイドメンバーに片持ち状に固着されるものとし、サイドメンバーとブラケットとにわたって配設固着された衝撃吸収部材を備え、ブラケットにかかる衝撃をブラケットが押し倒されることと、それに伴い衝撃吸収部材が押しつぶされることとで吸収するようにしたことを特徴とする車体構造。 - 前記衝撃吸収部材は、板材を折り曲げて断面がコ字状で三角形の平面形状に形成し、その長辺の中央に凹部を設けた部材であることを特徴とする請求項1に記載の車体構造。
- 前記衝撃吸収部材は、角パイプ又は丸パイプを所定の形状に切断した部材であることを特徴とする請求項1に記載の車体構造。
- 車体の両側部に配設されるサイドメンバーと、両サイドメンバーを連結するクロスメンバーを有するフレームと、前車輪を支えるサスペンションに前端部を固定されて、サイドメンバーに並行して配設されるトーションバーと、サイドメンバーに固着されてトーションバーの後端部を支持するブラケットと、トーションバーの後端を支持し、突き抜けを防止してトーションバーの衝撃をブラケットへ伝達するキャップとを備えてなる車体構造において、
ブラケットはクロスメンバーを兼ねるものとし、このブラケットに固着された板状の補強部材がキャップに当接するように配設され、ブラケットにかかる衝撃をトーションバーが湾曲することにより吸収するようにしたことを特徴とする車体構造。
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KR100507148B1 (ko) * | 2002-07-23 | 2005-08-09 | 현대자동차주식회사 | 차체프레임을 이용한 전륜 현가장치 |
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- 1994-12-26 JP JP32235994A patent/JP3642076B2/ja not_active Expired - Fee Related
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