JP6583308B2 - 車両下部構造 - Google Patents

Description

本発明は、スタビライザバーを備えた車両下部構造に関する。

車両下部において車体のロールを抑制するためにスタビライザバーが配置された構造が知られている（例えば下記特許文献１参照）。スタビライザバーは、車両の左右の車輪間に延び、自身の捩り反力によってロール抑制力を発生させるようになっている。

特開２０１２−１２１４１４号公報

ところで、スタビライザバーにおいて車両幅方向に延在されたトーションバー部がアクスルハウジングに車両幅方向の軸回りに回転可能に支持され、トーションバー部の車両幅方向の両端部から車両前後方向一方側に延出されたアーム部がスタビライザリンクによって車体側構成部材と連結される場合がある。しかしながら、このような構造では、アクスルハウジングに伝わるディファレンシャルギヤの振動がスタビライザバー等を介して車室に伝達される場合、車室に伝達される振動が大きいと車室に伝わる騒音も大きくなってしまう。

本発明は、上記事実を考慮して、アクスルハウジングからスタビライザバー及びスタビライザリンクを介して車体側に伝達される振動を低減することができる車両下部構造を得ることが目的である。

請求項１に記載する本発明の車両下部構造は、車両の左右の車輪間において車両幅方向に延在され、ディファレンシャルギヤに連結された車軸が収容されたアクスルハウジングと、前記アクスルハウジングに沿って車両幅方向に延在されて前記アクスルハウジングに車両幅方向の軸回りに回転可能に支持されたトーションバー部と、前記トーションバー部の車両幅方向の両端部から車両前後方向一方側に延出されたアーム部と、を備えたスタビライザバーと、前記スタビライザバーの前記アーム部と車体側構成部材とを連結するスタビライザリンクと、を有し、前記アーム部は、前記スタビライザリンクの端部が締結される被締結部の締結座面よりも前記車両前後方向一方側に延出されてその延出長さが前記被締結部における締結中心から前記締結座面の外周縁までの半径方向の長さよりも長く設定された延長部を備え、前記締結座面の対向側から見て、前記延長部の延出方向と直交する方向における当該延長部の長さに対して、前記延長部の延出方向における前記延出長さが二倍以上とされている。

なお、請求項１に記載の「締結座面」とは、締結されたスタビライザリンクの端部が着座する範囲に設定された面をいい、請求項１に記載の「締結座面の外周縁」とは、締結されたスタビライザリンクの端部が着座する範囲に設定された面における外周縁をいう。

上記構成によれば、スタビライザバーのトーションバー部は、アクスルハウジングに沿って車両幅方向に延在されてアクスルハウジングに車両幅方向の軸回りに回転可能に支持されている。また、スタビライザバーのアーム部は、トーションバー部の車両幅方向の両端部から車両前後方向一方側に延出されており、スタビライザリンクによって車体側構成部材と連結されている。このため、ディファレンシャルギヤの作動等に起因したアクスルハウジングの振動は、スタビライザバーを介してスタビライザリンクを経て車体側構成部材に伝達される。

ここで、スタビライザバーのアーム部は、スタビライザリンクの端部が締結される被締結部の締結座面よりも前記車両前後方向一方側に延出されてその延出長さが被締結部における締結中心から締結座面の外周縁までの半径方向の長さよりも長く設定された延長部を備えている。そして、締結座面の対向側から見て、延長部の延出方向と直交する方向における当該延長部の長さに対して、延長部の延出方向における前記延出長さが二倍以上となっている。補足説明すると、スタビライザバーの製造時に被締結部となる部位付近をカットする際、従来は締結座面を確保するために締結座面のぎりぎりの位置ではなく少し余裕を持ってカットしており、これにより、従来技術では締結座面よりも端末側に余長部が生じているが、本発明の延長部はこのような余長部よりも長く延出されている。したがって、アクスルハウジングの振動に起因してスタビライザバーのトーションバー部がその軸回りに回転してアーム部が揺動される場合、延長部によって慣性モーメントが増加することで、振動が低減される。

以上説明したように、本発明によれば、アクスルハウジングからスタビライザバー及びスタビライザリンクを介して車体側に伝達される振動を低減することができる。

本発明の一実施形態に係る車両下部構造を車両斜め下方側から見た状態で示す斜視図である。 図１のスタビライザバーのアーム部における先端部側の部位を平坦部の厚み方向から見た状態で示す側面図である。 図１に示される車両下部構造における周波数と振動レベルとの関係を対比構造と比較して示すグラフである。

本発明の一実施形態に係る車両下部構造について図１〜図３を用いて説明する。図１は、本実施形態に係る車両下部構造が適用された車両後部を車両斜め下方側から見た状態の斜視図で示している。図１において矢印ＦＲは車両前方側を示しており、矢印ＵＰは車両上方側を示しており、矢印ＬＨは車両の進行方向を向いた場合の左方向（車両左側）を示している。

（実施形態の構成）
図１に示されるように、車両後部における車両下部にはアクスルハウジング１０が配置されている。アクスルハウジング１０は、車両の左右の車輪１８間において車両幅方向に延在されている。アクスルハウジング１０の長手方向の両側部分には、車両幅方向を軸方向とする筒状のアクスル収容部１０Ａが形成されている。アクスル収容部１０Ａには、車軸（「アクスル」ともいう）１６が収容されている。アクスルハウジング１０の長手方向中央部側には、左右のアクスル収容部１０Ａを繋ぐと共に車両上下方向に膨出されたディファレンシャル収容部１０Ｂが形成されている。

アクスルハウジング１０のアクスル収容部１０Ａにおける車両幅方向外側の部位には、前面側にブラケット３０が取り付けられている。このブラケット３０には、リンクアーム３２の後端部が第一ブッシュ３４を介して取り付けられている。リンクアーム３２は、略車両前後方向に沿って配置されている。リンクアーム３２の前端部は、第二ブッシュ３６を介して車体側の部材に取り付けられている。リンクアーム３２の後部には、サスペンションを構成するコイルスプリング３８の下端が着座状態で取り付けられている。これらにより、アクスルハウジング１０は、車体側からの荷重を受け持つ機能も有する。

ディファレンシャル収容部１０Ｂの前面側には、車両前方側へ向けて徐々に縮径された略円錐台形状のディファレンシャルケース１２が取り付けられている。ディファレンシャル収容部１０Ｂとディファレンシャルケース１２とは、両者が接合されることで一つの収容室１３を形成しており、この収容室１３には、ディファレンシャル１４（図中では模式化して図示）が収容されている。ディファレンシャル１４は、プロペラシャフト（図示省略）の後端部に連結されてエンジンからの駆動力が伝達されるようになっている。ディファレンシャル１４は、公知構成であるため詳細説明及び詳細図示を省略するが、ディファレンシャルギヤ１４Ａ（図中では模式化して図示）を備えている。ディファレンシャルギヤ１４Ａは、車軸１６と連結されており、ディファレンシャルギヤ１４Ａに伝達された駆動力が車軸１６を介して車輪１８に伝達されるようになっている。

アクスルハウジング１０の後面側には、スタビライザバー２０が配置されている。スタビライザバー２０は、本実施形態では一例としてパイプ材から形成されているが、中実の棒材から形成されてもよい。スタビライザバー２０は、アクスルハウジング１０に沿って車両幅方向に延在されたトーションバー部２２を備えると共に、トーションバー部２２の車両幅方向の両端部から車両後方側（車両前後方向一方側）に延出されたアーム部２４を備えている。

トーションバー部２２は、円筒形状とされ、両端部の近傍において左右一対の取付具４８を介してアクスルハウジング１０に車両幅方向の軸回りに回転可能に（捩れを阻害されない状態で）支持されている。また、アーム部２４は、基端から長手方向中間部の所定部位までの範囲が円筒形状の円筒部２４Ａとされると共に、円筒部２４Ａの先端側から端末までの範囲が平坦状に潰された平坦部２４Ｂとされている。アーム部２４の平坦部２４Ｂには、円筒部２４Ａの近傍部位に被締結部２６が形成されている。図２には、スタビライザバー２０のアーム部２４における先端部側の部位が平坦部２４Ｂの厚み方向から見た状態の側面図で示されている。図２に示されるように、被締結部２６には、締結座面２６Ａの中央部に締結孔２６Ｈが貫通形成されている。

図１に示されるように、アーム部２４の車両上方側を含む部位には、車体側構成部材としてサイドメンバ５０が車両前後方向に延在されている。サイドメンバ５０は、その長手方向に直交する断面形状が車両上方側へ開口部を向けた略ハット形状とされている。サイドメンバ５０の車両幅方向外側の側壁部５０Ａには取付ブラケット５２が固定されている。取付ブラケット５２は、一例として、車両平面視でサイドメンバ５０の側へ開口部を向けた略ハット形状とされ、車両前後方向中間部に取付孔（図示省略）が貫通形成されている。サイドメンバ５０は、取付ブラケット５２を介してスタビライザリンク４０によってスタビライザバー２０のアーム部２４の被締結部２６と連結されている。

スタビライザリンク４０は、その下端部に第一ジョイント部４０Ａを備えている。第一ジョイント部４０Ａは、一例としてボールジョイント構造を備え、第一ジョイント部４０Ａの内部に球状のボール部（図示省略）を備えると共に、前記ボール部から延出されたスタッドボルト部４０Ａ１（図１の右側の第一ジョイント部４０Ａ参照）を備えている。スタッドボルト部４０Ａ１は、スタビライザバー２０の被締結部２６の車両幅方向外側から締結孔２６Ｈ（図２参照）を貫通してナット４２に螺合されている。これにより、スタビライザリンク４０の第一ジョイント部４０Ａは、スタビライザバー２０の被締結部２６に取り付けられている。

また、スタビライザリンク４０は、その上端部に第二ジョイント部４０Ｂを備えている。第二ジョイント部４０Ｂは、一例としてボールジョイント構造を備え、第二ジョイント部４０Ｂの内部に球状のボール部（図示省略）を備えると共に、前記ボール部から延出されたスタッドボルト部４０Ｂ１（図１の左側の第二ジョイント部４０Ｂ参照）を備えている。スタッドボルト部４０Ｂ１は、取付ブラケット５２の車両前後方向中間部の取付孔（図示省略）を車両幅方向内側から貫通してナット４４に螺合されている。つまり、スタビライザリンク４０の第二ジョイント部４０Ｂは、取付ブラケット５２を介してサイドメンバ５０に取り付けられている。

一方、図２に示されるように、アーム部２４は、スタビライザリンク４０（図１参照）の下端部が締結される被締結部２６の締結座面２６Ａよりも車両後方側（車両前後方向一方側、図２では右側）に延出された延長部２８を備えている。なお、締結座面２６Ａは、締結されたスタビライザリンク４０（図１参照）の下端部が着座する範囲に設定された面を指している。また、図２では締結座面２６Ａの外周縁２６Ｓを二点鎖線で示している。一方、延長部２８は、その延出長さ２８Ｌが被締結部２６における締結中心２６Ｘから締結座面２６Ａの外周縁２６Ｓまでの半径方向の長さ２６Ｒよりも長く設定されている。

言い換えれば、延長部２８は、公知技術において被締結部の締結座面よりも端末側に形成されている余長部よりも長く延出されている。補足説明すると、スタビライザバーの製造時に平坦部を所定の長さでカット（切断）する際、従来は締結座面を確保するために締結座面のぎりぎりの位置ではなく少し余裕を持ってカットしており、これにより、公知技術では余長部が生じているが、本実施形態の延長部２８はこのような余長部よりも長く延出されている。なお、図中では、被締結部２６における締結中心２６Ｘから締結座面２６Ａの外周縁２６Ｓまでの半径方向の長さ２６Ｒ分だけ、締結座面２６Ａの後端よりも車両後方側に位置する部位を二点鎖線Ｘで示す。

図２に示されるように、延長部２８は、締結座面２６Ａよりも車両後方側にかつ二点鎖線Ｘで示される部位を大きく超えて長尺状に延出されている。この延長部２８は、一例として、平坦部２４Ｂの厚み方向から見て（図２の方向視で）、その延出方向と直交する方向（図２の上下方向）の長さに対して、延出方向（図２の左右方向）の長さ２８Ｌが二倍以上の形状とされている。

（実施形態の作用・効果）
次に、上記実施形態の作用及び効果について説明する。

上記構成によれば、図１に示されるように、スタビライザバー２０のトーションバー部２２は、アクスルハウジング１０に沿って車両幅方向に延在されてアクスルハウジング１０に車両幅方向の軸回りに回転可能に支持されている。また、スタビライザバー２０のアーム部２４は、トーションバー部２２の車両幅方向の両端部から車両後方側に延出されており、スタビライザリンク４０によってサイドメンバ５０と連結されている。このため、車体のロールがスタビライザバー２０及びスタビライザリンク４０によって抑制される。一方、ディファレンシャルギヤ１４Ａの作動等に起因したアクスルハウジング１０の振動は、スタビライザバー２０を介してスタビライザリンク４０を経てサイドメンバ５０に伝達される。

ここで、図２に示されるように、スタビライザバー２０のアーム部２４は、被締結部２６の締結座面２６Ａよりも車両後方側に延出された延長部２８を備えており、延長部２８は、その延出長さ２８Ｌが被締結部２６における締結中心２６Ｘから締結座面２６Ａの外周縁２６Ｓまでの半径方向の長さ２６Ｒよりも長く設定されている。したがって、図１に示されるアクスルハウジング１０からの振動に起因してスタビライザバー２０のトーションバー部２２がその軸回りに回転してアーム部２４が揺動される場合、延長部２８によって慣性モーメントが増加することで、振動が低減される。

特に、本実施形態では、図２に示されるように、延長部２８は、締結座面２６Ａよりも車両後方側に長尺状に延出されているので、図１に示されるアクスルハウジング１０の振動に起因してアーム部２４が揺動される場合、慣性モーメントが効果的に増加し、振動が効果的に低減される。

図３には、本実施形態に係る構造を適用した場合と対比構造を適用した場合とでＮＶ性能（ノイズ・アンド・バイブレーション性能）を比較したグラフが示されている。なお、縦軸には振動レベルの大きさを採っており、横軸には周波数を採っている。実線Ａは、本実施形態に係る構造が適用された場合の特性を表している。これに対して、一点鎖線Ｂは、本実施形態の延長部２８（図２参照）に代えて若干の余長部がある対比構造が適用された場合の特性を表している。また、二点鎖線Ｃは、目標ラインを示しており、設計時にはこの目標ラインＣよりも低い振動レベルとすることを目指すことになる。

図３に示されるように、対比構造（一点鎖線Ｂ参照）では、振動レベルが目標ラインＣを超える部分があるが、本実施形態に係る構造（実線Ａ参照）では、グラフ中のあらゆる周波数において振動レベルが目標ラインＣを下回っている。すなわち、本実施形態に係る構造は、対比構造に比べてＮＶ性能が良好であることが判る。

以上説明したように、本実施形態によれば、図１に示されるアクスルハウジング１０からスタビライザバー２０及びスタビライザリンク４０を介して車体側に伝達される振動を低減することができる。その結果、ディファレンシャルギヤ１４Ａの作動等に起因して車室に伝わる騒音を低減することができるので、乗員の快適性を向上させることができる。

他の観点から補足説明すると、ディファレンシャルギヤ（１４Ａ）の作動等に起因した振動を抑えるために、例えば、防振ゴムを使用したり室内に吸音材を貼ったりする構成も採り得るが、これらの構成では、質量及びコストが大幅に増加してしまう。これに対して、本実施形態では、質量及びコストが大幅に増加するのを抑えながら、ディファレンシャルギヤ１４Ａの作動等に起因した振動を抑えることができる。

（実施形態の補足説明）
なお、上記実施形態では、本発明の車両下部構造が車両後部に適用された場合について説明したが、本発明の車両下部構造は、車両前部に適用されてもよい。その場合、スタビライザバーがアクスルハウジングの車両前方側に配置されると共に、スタビライザバーのアーム部は、トーションバー部の車両幅方向の両端部から車両前方側（車両前後方向一方側）に延出され、アーム部の延出部は、アーム部の被締結部の締結座面よりも車両前方側（車両前後方向一方側）に延出されている、といった構成を採り得る。

また、上記実施形態では、図１及び図２に示されるアーム部２４の延長部２８は、直線状とされているが、本発明のアーム部の延長部は、曲げ部分を含んで構成されてもよい。

なお、上記実施形態及び上述の変形例は、適宜組み合わされて実施可能である。

以上、本発明の一例について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

１０ アクスルハウジング
１４Ａ ディファレンシャルギヤ
１６ 車軸
１８ 車輪
２０ スタビライザバー
２２ トーションバー部
２４ アーム部
２６ 被締結部
２６Ａ 締結座面
２６Ｓ 締結座面の外周縁
２６Ｘ 締結中心
２８ 延長部
２８Ｌ 延出長さ
４０ スタビライザリンク
５０ サイドメンバ（車体側構成部材）

Claims (1)

1. 車両の左右の車輪間において車両幅方向に延在され、ディファレンシャルギヤに連結された車軸が収容されたアクスルハウジングと、
   前記アクスルハウジングに沿って車両幅方向に延在されて前記アクスルハウジングに車両幅方向の軸回りに回転可能に支持されたトーションバー部と、前記トーションバー部の車両幅方向の両端部から車両前後方向一方側に延出されたアーム部と、を備えたスタビライザバーと、
   前記スタビライザバーの前記アーム部と車体側構成部材とを連結するスタビライザリンクと、
   を有し、
   前記アーム部は、前記スタビライザリンクの端部が締結される被締結部の締結座面よりも前記車両前後方向一方側に延出されてその延出長さが前記被締結部における締結中心から前記締結座面の外周縁までの半径方向の長さよりも長く設定された延長部を備え、
   前記締結座面の対向側から見て、前記延長部の延出方向と直交する方向における当該延長部の長さに対して、前記延長部の延出方向における前記延出長さが二倍以上とされている、車両下部構造。