JP3642076B2 - 車体構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【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
【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。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP32235994A JP3642076B2 (ja) | 1994-12-26 | 1994-12-26 | 車体構造 |
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|---|---|---|---|
| JP32235994A JP3642076B2 (ja) | 1994-12-26 | 1994-12-26 | 車体構造 |
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|---|---|
| JPH08175143A JPH08175143A (ja) | 1996-07-09 |
| JP3642076B2 true JP3642076B2 (ja) | 2005-04-27 |
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ID=18142765
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| JP32235994A Expired - Fee Related JP3642076B2 (ja) | 1994-12-26 | 1994-12-26 | 車体構造 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3642076B2 (ja) |
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