JP4529112B2 - ラテラルロッドの取付構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アクスルの車幅方向に沿った移動を規制するラテラルロッドをシャシフレームに取り付ける構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
サイドメンバとアクスルとの間にエアスプリングを配置した構造では、アクスルの車幅方向に沿った移動を規制するための部材としてラテラルロッドが広く用いられている。
【０００３】
具体的には、車幅方向両側に車体前後方向に沿って左右のサイドメンバが配置され、アクスルは両サイドメンバの下方を通るように車幅方向に沿って配置されている。左右のサイドメンバとアクスルとの間には、それぞれ左右のエアスプリングが配置されている。左右のエアスプリングは、アクスルの左右の端部に下方からそれぞれ支持されている。ラテラルロッドは車幅方向に沿って配置され、その一端、例えば左端は、アクスルの左端に対して回転自在に連結される。ラテラルロッドの右端は、ラテラルロッドブラケットを介して右側のサイドメンバの外側面に締結固定される。これにより、アクスルの車幅方向の移動がラテラルロッドによって規制される。
【０００４】
また、ラテラルロッドからの荷重は右側のサイドメンバにのみ入力されるため、係る入力を左側のサイドメンバにも分散させて車体剛性を高める目的から、クロスメンバが設けられる。クロスメンバは、ラテラルロッドブラケットと左側のサイドメンバとを連結する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来、クロスメンバは、ラテラルロッドブラケットを前後から挟むようにして、平行に２枚配置されている。しかし、クロスメンバを複数設けることは、構造の重量化や部品点数の増大を招き、結果としてコストの増大を招く。また、構造の複雑化や大型化を招くため、レイアウトの自由度を制限するという不都合をも招く。
【０００６】
かかる不都合は、クロスメンバを１枚構造とすることによって回避可能であるが、この場合、以下のような問題が生じる。
【０００７】
ラテラルロッドからラテラルロッドブラケットへ作用する荷重は、ラテラルロッドブラケットを車幅方向外側へ押圧する押圧荷重と、ラテラルロッドブラケットを車幅方向内側へ引っ張る引張荷重とに大別される。押圧荷重が作用するときは、クロスメンバが引っ張られてその荷重を左側のサイドメンバへ伝達するため、１本のクロスメンバによって十分に荷重を分散させることが可能である。これに対し、引張荷重が作用するときは、クロスメンバが押圧されてその荷重を左側のサイドメンバへ伝達する。この際、１本のクロスメンバを設けただけでは、押圧荷重に耐えることができずに座屈を起こす恐れがあり、荷重を十分に分散させることができない可能性が生じる。荷重の分散が不十分であると、サイドメンバの外側面とラテラルロッドブラケットとの締結部分に加わる荷重が過大となり、その締結固定力が低下する等の不具合が生じる可能性がある。
【０００８】
本発明は上記の実情に鑑みてなされたものであって、１本のクロスメンバによってラテラルロッドに作用する荷重を良好に且つ確実に分散することができ、部品点数が少なく、簡単な構造で、且つ省スペース化が可能なラテラルロッドブラケットの取付構造の提供を目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく、本発明に係る構造は、第１及び第２のシャシフレームと、アクスルと、エアスプリングと、ラテラルロッドブラケットと、クロスメンバブラケットと、１本のクロスメンバと、を有する。第１及び第２のシャシフレームは、車幅方向両側で車体前後方向に沿って配置されている。アクスルは、第１及び第２のシャシフレームの下方で車幅方向に沿って配置されている。エアスプリングは、第１のシャシフレームとアクスルとの間に配置され、アクスルの一端部に下方から支持される。ラテラルロッドは、車幅方向に沿って配置され、ラテラルロッドの一端は、アクスルの一端部に対して回転自在に連結される。ラテラルロッドブラケットは、第２のシャシフレームの側壁の外面に沿って延びる縦壁部と、第２のシャシフレームの底壁の下面と面接触する横壁部とを有し、横壁部が第２のシャシフレームの底壁の下面と面接触した状態で、側壁を含み底壁を除く部分で第２のシャシフレームに締結固定される。ラテラルロッドの他端は、ラテラルロッドブラケットに回転自在に連結される。クロスメンバブラケットは、第１のシャシフレームに対して固定される。クロスメンバは、ラテラルロッドよりも車両後方で第１及び第２のシャシフレームと略直交するように車幅方向に沿って配置され、ラテラルロッドブラケットの後端面に締結固定される一端とクロスメンバブラケットの前端面に締結固定される他端とを有する。
【００１０】
上記構成では、ラテラルロッドからラテラルロッドブラケットへ引張荷重が作用し、ラテラルロッドブラケットが車幅方向内側へ引っ張られると、クロスメンバが押圧されてその荷重を第１のシャシフレームへ伝達すると共に、横壁部が第２のシャシフレームの底壁の下面を押圧する。すなわち、引張荷重の一部を第２のシャシフレームの底壁が負担するので、クロスメンバに加わる荷重、及び縦壁部と第２のシャシフレームの側壁との締結部分に加わる荷重が共に低減される。
【００１１】
また、ラテラルロッドからラテラルロッドブラケットへ押圧荷重が作用し、ラテラルロッドブラケットが車幅方向外側へ押圧されると、クロスメンバが引っ張られてその荷重を第１のシャシフレームへ伝達する。すなわち、引張荷重がクロスメンバを介して第１のシャシフレームに分散されるので、縦壁部と第２のシャシフレームの側壁との締結部分に加わる荷重が低減される。
【００１２】
また、第２のシャシフレームに締結固定されるラテラルロッドブラケットにラテラルロッド及びクロスメンバを共に連結したので、荷重が各部材に良好に且つ確実に伝達され分散される。
【００１３】
さらに、第２のシャシフレームの底壁はラテラルロッドブラケットに締結固定されないので、底壁にはラテラルロッドブラケットを締結するためのボルト挿通用の孔が形成されず、底壁の剛性が低減することがない。
【００１４】
従って、ラテラルロッドブラケット及びクロスメンバを一つずつ設けるという簡単な構造によって、ラテラルロッドに作用する荷重が良好且つ確実に分散され、第２のシャシフレームの側壁とラテラルロッドブラケットとの締結部分に過大な荷重が加わることがなく、その締結固定力の低下が確実に抑えられる。この結果、部品点数が少なく、簡単な構造で、且つ省スペース化が可能なラテラルロッドブラケットの取付構造が得られる。
【００１５】
また、クロスメンバの他端を、ラテラルロッドブラケットと略同様の構成を有するクロスメンバブラケットを介して第１のシャシフレームに締結固定することもできる。すなわち、第１のシャシフレームの側壁の外面に沿って延びる縦壁部と、第１のシャシフレームの底壁の下面と面接触する横壁部とを有し、横壁部が第１のシャシフレームの底壁の下面と面接触した状態で、側壁を含み底壁を除く部分で第１のシャシフレームに締結固定され、且つクロスメンバの他端が締結固定されるクロスメンバブラケットを設けることもできる。
【００１６】
係るクロスメンバブラケットによれば、ラテラルロッドブラケットと同様の作用効果を得ることができる。すなわち、クロスメンバが車幅方向内側へ引っ張られると、横壁部が第１のシャシフレームの底壁の下面を押圧する。すなわち、係る引張荷重の一部を第１のシャシフレームの底壁が負担するので、縦壁部と第１のシャシフレームの側壁との締結部分に加わる荷重が低減される。従って、第１のシャシフレームの側壁とクロスメンバブラケットとの締結部分に過大な荷重が加わることがなく、その締結固定力の低下が確実に抑えられる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を、図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１は本実施形態に係るラテラルロッドの取付構造が適用された車両の下部構造を示す斜視図、図２はラテラルロッドブラケットの要部拡大図、図３はクロスメンバの左端の要部拡大図である。なお、以下の説明において、前後方向は車体の前後方向であり、左右方向は車体前方に向いた状態での左右方向である。
【００１９】
図１に示すように、大型自動車の車体前方下部には、車幅方向左右両側で車体前後方向に沿って延びる第１及び第２のシャシフレームとしての左右一対のサイドメンバ１，２と、左右のサイドメンバ１，２の下方で車幅方向に沿って延びるフロントアクスル３とが設けられている。各サイドメンバ１，２は、車幅方向内側へ開口するように配置された横向きの略Ｕ状断面を有し、側壁４とその上下端から延びる上壁５及び底壁６とを備える。フロントアクスル３は、略Ｉ状断面を有する。サイドメンバ１，２よりも車幅方向外側へ張り出たフロントアクスル３の両端部７には、それぞれナックル（図示外）を介して前輪（図示外）が連結されている。
【００２０】
左側のサイドメンバ１の鉛直下方のフロントアクスル３の上壁８上には、サイドメンバ１と略平行に配置されフロントアクスル３から車体前後方向へ延びるスプリングシート９が取り付けられている。スプリングシート９は、フロントアクスル３と重なり合うオーバーラップ部１１でボルト１２及びナット１３によってフロントアクスル３に締結固定されている。スプリングシート９の前端上部にはトルクロッド１４の後端が、前端下部にはスタビライザー１５のアーム６４の後端がそれぞれ連結されている。スプリングシート９の後端２２には、後述するラテラルロッド１６の一端（左端）１６ａが回転自在に連結されている。
【００２１】
右側のサイドメンバ２の鉛直下方のフロントアクスル３の上壁８上にも、左側と同様にスプリングシート１０が取り付けられている。右側のスプリングシート１０は、ラテラルロッド１６に連結される後端を有さないことを除いて、左側のスプリングシート９と概ね同様に構成されている。
【００２２】
左右両側において、スプリングシート９，１０のオーバーラップ部１１とサイドメンバ１，２との間には、それぞれエアスプリング１７，１８が設けられている。すなわち、左側のスプリングシート９のオーバーラップ部１１が重なるフロントアクスル３の左端部が、本実施形態のアクスル３の一端部を構成している。
【００２３】
エアスプリング１７，１８は、トッププレート１９とピストン２０とエアベローズ２１とを備えている。ピストン２０は、図示外のエアスプリング支持ブラケットを介して、スプリングシート９，１０のオーバーラップ部１１に固定されている。エアスプリング支持ブラケットは、スプリングシート９，１０をフロントアクスル３に固定するためのボルト１２及びナット１３によって、スプリングシート９，１０に締結固定されている。トッププレート１９は、サイドメンバ１，２の側壁４の外面に締結固定されている。エアベローズ２１は、上開口及び下開口（共に図示外）を有する略筒状の可撓性膜によって形成されている。エアベローズ２１の上開口及び下開口は、アッパープレート１９及びピストン２０にそれぞれ密着状態で嵌合され、係る状態で、アッパープレート１９とピストン２０とエアベローズ２１の内面とが空気室（図示外）を区画する。このエアベローズ２１は、上開口及び下開口の周縁部が空気室内の空気圧のみによってトッププレート１９及びピストン２０にそれぞれ密着状態で固定されるいわゆるセルフシールタイプであり、空気室内の空気を抜くことにより、エアベローズ２１がトッププレート１９及びピストン２０に対して手作業によって着脱可能となる。ピストン２０又はトッププレート１９の少なくとも一方には、空気室に対する空気の供給及び排出を行うための給排気口（図示外）が設けられている。
【００２４】
フロントアクスル３の後方には、フロントアクスル３の車幅方向の移動を規制するためのラテラルロッド１６が車幅方向に沿って配置されている。ラテラルロッド１６の一端（左端）１６ａは、フロントアクスル３の左端部に締結固定されたスプリングシート９の後端２２に回転自在に連結されている。ラテラルロッド１６の他端（右端）は、ラテラルロッドブラケット２３の下端部に回転自在に連結されている。
【００２５】
図２に示すように、ラテラルロッドブラケット２３は、右側のサイドメンバ２の側壁４の外面に沿って延びる縦壁部２４と、サイドメンバ２の底壁６の下面と面接触する横壁部２５とを有する。ラテラルロッドブラケット２３の縦壁部２４は、横壁部２５の上面２５ａがサイドメンバ２の底壁６の下面と面接触し、縦壁部２４の内面２４ａがサイドメンバ２の側壁４の外面と面接触した状態で、複数のボルト２６及びナット２７によって、サイドメンバ２の側壁４に締結固定されている。また、横壁部２５とサイドメンバ２の底壁６とは、面接触しているだけで締結固定はされていない。
【００２６】
図１に示すように、ラテラルロッド１６の後方には、ラテラルロッド１６に作用する荷重を左側のサイドメンバ１へ分散させてサイドメンバ２の横方向の剛性を強化するクロスメンバ２９が、車幅方向に沿って配置されている。クロスメンバ２９は、中央部分が低く両端部分が斜め外側上方へ延びる略Ｕ字板形状を有し、車幅方向に沿って強い剛性を発揮し得るように、その表面が車体前後方向と略直交するように配置されている。クロスメンバ２９の一端（右端）２９ｂは、ボルト３６及びナット（図示外）により、ラテラルロッドブラケット２３の後端鉛直面上に締結固定されている。クロスメンバ２９の他端（左端）２９ａは、ボルト３７及びナット３８によって、クロスメンバブラケット３０の前端鉛直面上に締結固定されている。
【００２７】
図３に示すように、クロスメンバブラケット３０は、左側のサイドメンバ１の側壁４の外面に沿って延びる縦壁部３１と、サイドメンバ１の底壁６の下面と面接触する横壁部３２とを有する。クロスメンバブラケット３０の縦壁部３１は、横壁部３２の上面３２ａがサイドメンバ１の底壁６の下面と面接触し、縦壁部３１の内面３１ａがサイドメンバ１の側壁４の外面と面接触した状態で、複数のボルト３３及びナット３４によって、サイドメンバ１の側壁４に締結固定されている。また、横壁部３２とサイドメンバ１の底壁６とは、面接触しているだけで締結固定はされていない。
【００２８】
本実施形態によれば、フロントアクスル３が左方向への荷重を受けると、ラテラルロッド１６からラテラルロッドブラケット２３へ引張荷重が作用する。ラテラルロッドブラケット２３が車幅方向内側へ引っ張られると、クロスメンバ２９が押圧されてその荷重を左側のサイドメンバ１へ伝達すると共に、横壁部２５が右側のサイドメンバ２の底壁６の下面を上方へ押圧する。すなわち、引張荷重の一部をサイドメンバ２の底壁６が負担するので、クロスメンバ２９に加わる荷重、及び縦壁部２４とサイドメンバ２の側壁４との締結部分（ボルト２６及びナット２７）に加わる荷重が共に低減される。
【００２９】
また、フロントアクスル３が右方向への荷重を受けると、ラテラルロッド１６からラテラルロッドブラケット２３へ押圧荷重が作用する。ラテラルロッドブラケット２３が車幅方向外側へ押圧されると、クロスメンバ２９が引っ張られてその荷重をサイドメンバ１へ伝達する。すなわち、引張荷重がクロスメンバ２９を介してサイドメンバ１に分散されるので、縦壁部２４とサイドメンバ２の側壁４との締結部分（ボルト２６及びナット２７）に加わる荷重が低減される。
【００３０】
また、サイドメンバ２に締結固定されるラテラルロッドブラケット２３にラテラルロッド１６及びクロスメンバ２９を共に連結したので、荷重が各部材に良好に且つ確実に伝達され分散される。
【００３１】
さらに、サイドメンバ２の底壁６はラテラルロッドブラケット２３に締結固定されないので、この底壁６にはラテラルロッドブラケット２３を締結するためのボルト挿通用の孔が形成されず、底壁６の剛性が低減することがない。
【００３２】
従って、ラテラルロッドブラケット２３及びクロスメンバ２９を一つずつ設けるという簡単な構造によって、ラテラルロッド１６に作用する荷重が良好且つ確実に分散され、サイドメンバ２の側壁４とラテラルロッドブラケット２３との締結部分（ボルト２６及びナット２７）に過大な荷重が加わることがなく、その締結固定力の低下（ボルト２６及びナット２７の緩み）が確実に抑えられる。この結果、部品点数が少なく、簡単な構造で、且つ省スペース化が可能なラテラルロッドブラケットの取付構造が得られる。
【００３３】
また、クロスメンバ２９の左端２９ａは、クロスメンバブラケット３０を介してサイドメンバ１に締結固定されており、クロスメンバ２９が車幅方向内側へ引っ張られると、クロスメンバブラケット３０の横壁部３２がサイドメンバ１の底壁６の下面を上方へ押圧する。すなわち、係る引張荷重の一部をサイドメンバ１の底壁６が負担するので、縦壁部２４とサイドメンバ１の側壁４との締結部分（ボルト２６及びナット２７）に加わる荷重が低減される。従って、サイドメンバ１の側壁４とクロスメンバブラケット３０との締結部分（ボルト２６及びナット２７）に過大な荷重が加わることがなく、その締結固定力の低下（ボルト２６及びナット２７の緩み）が確実に抑えられる。
【００３４】
なお、本実施形態では、フロントアクスル３について説明したが、リアアクスルに対しても同様の取付構造が適用可能である。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ラテラルロッドブラケット及びクロスメンバを一つずつ設けるという簡単な構造によって、ラテラルロッドに作用する荷重が良好且つ確実に分散され、第２のシャシフレームの側壁とラテラルロッドブラケットとの締結部分に過大な荷重が加わることがなく、その締結固定力の低下が確実に抑えられる。この結果、部品点数が少なく、簡単な構造で、且つ省スペース化が可能なラテラルロッドブラケットの取付構造が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係るラテラルロッドの取付構造が適用された車両の下部構造を示す斜視図である。
【図２】ラテラルロッドブラケットの要部拡大図である。
【図３】クロスメンバの左端の要部拡大図である。
【符号の説明】
１ サイドメンバ（第１のシャシフレーム）
２ サイドメンバ（第２のシャシフレーム）
３ フロントアクスル（アクスル）
４ サイドメンバの側壁
６ サイドメンバの底壁
１６ ラテラルロッド
１６ａ ラテラルロッドの左端（一端）
１６ｂ ラテラルロッドの右端（他端）
１７ エアスプリング
１８ エアスプリング
２３ ラテラルロッドブラケット
２４ ラテラルロッドブラケットの縦壁部
２５ ラテラルロッドブラケットの横壁部
２９ クロスメンバ
２９ａ クロスメンバの左端（他端）
２９ｂ クロスメンバの右端（一端）

Claims (1)

1. 車幅方向両側で車体前後方向に沿って配置された第１及び第２のシャシフレームと、
   前記第１及び第２のシャシフレームの下方で車幅方向に沿って配置されたアクスルと、
   前記第１のシャシフレームと前記アクスルとの間に配置され、該アクスルの一端部によって下方から支持されるエアスプリングと、
   車幅方向に沿って配置され、前記アクスルの一端部に対して回転自在に連結される一端を有するラテラルロッドと、
   前記第２のシャシフレームの側壁の外面に沿って延びる縦壁部と、前記第２のシャシフレームの底壁の下面と面接触する横壁部とを有し、該横壁部が前記第２のシャシフレームの底壁の下面と面接触した状態で、前記側壁を含み前記底壁を除く部分で前記第２のシャシフレームに締結固定され、且つ前記ラテラルロッドの他端が回転自在に連結されるラテラルロッドブラケットと、
   前記第１のシャシフレームに対して固定されるクロスメンバブラケットと、
   前記ラテラルロッドよりも車両後方で前記第１及び第２のシャシフレームと略直交するように車幅方向に沿って配置され、前記ラテラルロッドブラケットの後端面に締結固定される一端と前記クロスメンバブラケットの前端面に締結固定される他端とを有する１本のクロスメンバと、を備えた
   ことを特徴とするラテラルロッドの取付構造。

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