JPH077269Y2 - サンドイッチ構造体からなる車両ボディのフロントサスペンションビーム取付構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、コア層の両面を一対の外皮層で被覆したサン
ドイッチ構造体からなる車両ボディのフロントサスペン
ションビーム取付構造に関する。

〔従来の技術〕

近年、車両の軽量化及び部品数の低減による生産性向上
の目的で、強化プラスチックなどの複合構造体を車両ボ
ディに用いることが提案されており、一部実用化されて
いる。

このような複合構造体は一般に、コア材を両面から外皮
層で被覆した、いわゆるサンドイッチ構造体であり、コ
ア材として発泡プラスチック体を用いること（特公昭46
−36329号、特公昭55−43912号、実開昭63−30276号、
米国特許第4559274号、米国特許第4573707号等）や、ハ
ニカム構造体を用いること（特開昭47−32521号、実開
昭57−114774号、実開昭62−174935号、実開昭62−1749
78号等）などが提案されている。またサンドイッチ構造
体のコア材部分を一部中空状にした構造体を車両ボディ
に用いること（実開昭62−166136号等）も提案されてい
る。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、このようなサンドイッチ構造体において
は、コア材に直接ねじ等を用いてフロントサスペンショ
ンビームを固定しようとすると、ねじの固定が困難であ
り、フロントサスペンションビーム取付けの強度上にも
問題がある。特にフロントサスペンションビームは車体
重量がかかり、振動を受ける部位であるために、上記の
ねじによる固定はもとより、単に溶接や接着等により外
皮層の表面に取付けることも強度不足であるという問題
がある。

従って本考案の目的は、サンドイッチ構造体からなる車
両ボディにフロントサスペンションビームを十分な強度
をもって取付ける構造を提供することであり、特にサン
ドイッチ構造体のフロントサスペンションビーム取付
部、フロントサスペンションビーム取付用金具及びフロ
ントサスペンションビーム取付構造を提供することであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題に鑑み鋭意研究の結果、本考案者は、サンドイ
ッチ構造体からなる車両ボディのフロントサスペンショ
ンビーム取付部においてテーパ状の凹部を形成し、この
凹部と相補的にテーパした形状の内方凸部を有するフロ
ントサスペンションビーム取付用金具をサンドイッチ構
造体の凹部に接着剤で固着することにより、金具に取付
けられるフロントサスペンションビームにかかる荷重を
スムーズにサンドイッチ構造体の外皮層全体の広い面積
に伝達し、もって応力の分散をはかることにより強固な
フロントサスペンションビーム取付構造を得ることがで
きることを発見し、本考案に想到した。

すなわち、本考案の車両ボディのフロントサスペンショ
ンビーム取付部は、車両のフロントフレーム部の下端部
に前後二ケ所設けられ、各取付部において、車両ボディ
を構成するサンドイッチ構造体の両外皮層がそれぞれ平
坦な底面部と拡開状の側面部とを有するテーパ状の凹部
を形成するように凹んでおり、前記二つの凹部の底面部
は接合し、前記両凹部は車両ボディの端部側に開放して
いることを特徴とする。

また、このフロントサスペンションビーム取付部に固着
するフロントサスペンションビーム取付用金具は、底板
と、前記底板のほぼ両側から直立している一対の側板と
を有し、前記一対の側板が前記車両ボディの凹部と相補
的にテーパした形状の一対の内方凸部を有することを特
徴とする。

さらに、本考案のフロントサスペンションビーム取付部
にフロントサスペンションビームを取付ける構造は、底
板と、前記底板のほぼ両側から直立している一対の側板
とを有し、前記側板に前記車両ボディの一対の凹部と相
補的にテーパした形状の一対の内方凸部を有するフロン
トサスペンションビーム取付用金具が、前記車両ボディ
のテーパ状凹部に取付けられており、前記車両のテーパ
状凹部の内面と前記フロントサスペンションビーム取付
用金具のテーパ状凸部の表面とが接着剤により固着され
ていることを特徴とする。

〔実施例及び作用〕

第１図は本考案の一実施例によるフロントサスペンショ
ンビーム取付部を示す一部破断斜視図である。

車両ボディは一対の外皮層１、１がコア材である発泡体
層２の両面を被覆しているサンドイッチ構造体からな
り、外皮層１、１は発泡体層２を全体にわたって被覆し
ている。またサンドイッチ構造体の端部においては、両
側の外皮層１、１が接合し、フランジ部３を形成してい
る。

このサンドイッチ構造体のフロントサスペンションビー
ム取付部６において、両面の外皮層１、１にはテーパ状
になった凹部４が対称に形成されている。各凹部４は拡
開状の側面部4aと平坦な底面部4bとからなり、底面部4b
において両外皮層１、１が接合している。凹部４はサン
ドイッチ構造体の端部側に解放しており、底面部4bはフ
ランジ部３と連続している。また拡開状の側面部4aは縦
長であり、平面状の側面部分と円錐状の側面部分とから
なる。なお、底面部4bには、金具取付用のボルトを通す
複数の穴５が設けられている。

第２図は第１図に示すフロントサスペンションビーム取
付部が形成される部位を示す概略側面図である。フロン
トサスペンションビーム取付部８及び９は車両ボディの
一部であるフロントフレーム部７の下端部に設けられて
いる。フロントフレーム部は左右一対存在し、左右の前
輪10の内側にそれとほぼ平行となるようにボディ中央部
より前方へ延出している。第２図に示すフロントフレー
ム部７はそのうちの左側のフロントフレーム部であり、
右側のフロントフレーム部（図示せず）にも同様にフロ
ントサスペンションビーム取付部が設けられる。

フロントサスペンションビーム取付部８、９において、
後部に位置する取付部９は前方の取付部８より少し高い
位置に設けられている。また取付部に形成される凹部の
開放する方向は、取付部８では真下方向であり、取付部
９においては車両前方斜め下方向となっている。

なお、取付部８及び９の凹部は必ずしも同一の大きさで
ある必要はないが、ともに第１図に示す凹部４と同様の
形状を有している。

第３図は第１図に示すフロントサスペンションビーム取
付部に固着するフロントサスペンションビーム取付用金
具12を示す斜視図である。フロントサスペンションビー
ム取付用金具12は底板13と、底板13のほぼ両側から直立
している一対の側板14、14とを有する。

一対の側板14、14には、第１図に示すサンドイッチ構造
体の凹部４と相補的にテーパした形状の内方凸部15、15
がそれぞれ形成されている。なおこの一対の内方凸部1
5、15の間の隙間には両外皮層が接合してなる底面部4b
が差し込まれるので、その間隔は底面部4bの厚みと同等
又は僅かに大きく設定されている。また内方凸部15、15
の対向面16、16にはボルト用穴５に対応する位置に、複
数のボルト用穴17が設けられている。

金具の底板13にはフロントサスペンションビーム取付け
用の複数のボルト用穴20が設けられており、また底板13
の縁部には折り返し部18がついている。また折り返し部
18のうち両側板14、14と垂直な辺にあるものの中央に
は、サンドイッチ構造体のフランジ部３を通すための切
り欠き19が設けられている。

第４図は、第１図に示すサンドイッチ構造体のフロント
サスペンションビーム取付部６に、第３図に示すフロン
トサスペンションビーム取付用金具12を固着した状態を
示す一部破断斜視図であり、第５図は、第４図に示すフ
ロントサスペンションビーム取付構造のＡ−Ａ部分断面
図である。

第５図から明らかなように、サンドイッチ構造体の両外
皮層１、１の凹部４、４はフロントサスペンションビー
ム取付用金具12の内方凸部15、15と全面においてぴった
りと接触している。この状態においてぴったりと接触し
ている。この状態において、凹部４、４と内方凸部15、
15とは接着剤により強固に固着されている。第５図に示
すように、さらに側板14、14の内方凸部15、15のボルト
用穴17と、凹部４、４の底面部4bのボルト用穴５とは整
合しており、両者を貫通するボルト21により固着されて
いる。

第６図は、第２図に示すフロントフレーム部７のビーム
取付部８、９に、第３図に示す金具と同様の形状で、そ
れぞれビーム取付部の凹部に相補した形状の内方凸部を
有する金具22、26を装着し、フロントサスペンションビ
ーム30を取付ける状態を示す概略側面図である。

フロントサスペンションビーム30はその両端でフロント
フレーム部７に取付けられるが、その取付けは取付部
８、９に固着する金具22、26の底板24、28に設けられた
穴に図の矢印の位置でボルト締めすることにより行われ
る。

フロントサスペンションビーム30の中間部に設けられた
ボックス31には横向きのリーフサスペンションが通って
いる。またフロントサスペンションビーム30は後部が斜
め上方向を向くように曲がっており、その後端部の取付
部９においては、取付金具26の底板28とほぼ垂直になる
ように取付けられている。従って、フロントサスペンシ
ョンビーム30の軸線方向と、このビーム30を取付けるボ
ルトの取付け方向はほぼ一致している。

このようにフロントサスペンションビーム30をフロント
フレーム部７に取付けることにより、車両前方からかか
る外部からの力を取付用金具26の底板28で受け、さらに
金具26の側板を通してフロントフレーム部７の外皮層に
伝え、もって力をスムーズに車体の床方向に伝えること
ができる。すなわちビーム取付部９においては、ビーム
30を通して前方からかかる力を金具26の側板の接着の剪
断面全体で受けており、特定の部位に力を集中させるこ
となくフロントフレーム部の外皮層に伝えることができ
る。またこのときビーム30を金具26に取付けるボルト締
結の方向は力の方向と一致するので、ボルトの折損も起
きにくい。

以上の通り、衝突等にみられる前方からの大きな外力は
ビーム取付部９に固着されたビーム取付用金具26を通し
て車体全体に伝達され、もって外力は車体全体の大きな
マスで受けられることとなり、耐衝撃性は良好となる。

本考案のフロントサスペンションビーム取付構造は、上
記の前方からの力のみならず、あらゆる方向からの力に
対し堅固である。取付部８および９はともに第１図に示
す取付部６と同様の形状を有するので、第１図のビーム
取付部６を例にとり、第３〜５図を再び参照して、本考
案のビーム取付構造があらゆる方向からの力に対して強
固であることを以下に説明する。

フロントサスペンションビームにかかる荷重は、ビーム
取付用金具12の底板13を経て両側板14、14に伝わり、そ
れが両内方凸部15、15を経てそれに固着された両外皮層
１、１の凹部４、４にほぼ均等に伝達される。

テーパ状の凹部４、４と相補的にテーパ状の内方凸部1
5、15とがぴったりと固着しているので、あらゆる方向
に荷重がかかっても、その荷重をいずれかの強度の大き
な部分で受けるような構造となっている。

すなわち、図面において上方向の荷重がかかった場合、
凹部４、４の上方の円錐状側面部分によりその荷重を受
け、また下方向に荷重がかかった場合、面1aと14aによ
り荷重を受ける。一般に接着の剪断強度は剥離強度より
著しく大きいので、この剪断力により荷重を受ける構造
は強度的に極めて有利である。

さらに左右方向に荷重がかかった場合にも、凹部４、４
の左右の側面部によりその荷重を受けるようになってい
る。

その上ねじり方向に荷重がかかった場合でも、テーパ面
どうしが固着されてるために、接着された全面でそのね
じり荷重を受けることになる。その上、両面において内
方凸部15、15が固着した構造であるので、いずれの方向
のねじり荷重も必ず両面の内方凸部15、15のいずれかの
部分においては、凹部に対する押圧力として作用する
（すなわち、ある部分における剥離方向の力は必ず他の
部分においては押圧方向の力となる）。従って、その部
分で十分に支えられることになる。このためねじり荷重
により、凹部４、４と内方凸部15、15との接着面に剥離
力が作用することはない。

以上の通り、フロントサスペンションビームによる荷重
は外皮層１、１の凹部４、４と取付金具12の内方凸部1
5、15及び第１図の1aと第３図の14aとの接着だけで十分
に支えられるが、底面部4bには補強及びフェールセーフ
として、万一接着部が剥がれた場合に脱落しないために
ボルト21が取付けられている。

また金具の底板13に設けられた折り返し部18は、金具の
底板13の補強のためであり、この折り返し部18の一部に
切り欠き19、19を設けてフロントフレーム部のフランジ
部３を通しているのは、フランジ部３を残しておくこと
によりフロントフレーム部自体の強度を保つためであ
る。

なおサンドイッチ構造体の外皮層１、１は各種のプラス
チックにより形成することができるが、繊維強化プラス
チックが好ましく、成形性が良好で、成形時間が短縮さ
れ、複雑な形状の構造体にも成形可能であるという理由
で、そのマトリックス材として熱可塑性樹脂を用いるこ
とが好ましい。特に成形性、強度及び耐久性等の観点か
ら炭素繊維強化ナイロンが好ましい。またコア層２とし
ては発泡プラスチック体、ハニカムコア、さらには中空
状が可能であるが、成形性の観点から、発泡プラスチッ
ク体、特にポリウレタン発泡体により形成するのが好ま
しい。

本考案のフロントサスペンションビーム取付構造を添付
図面を参照して説明したが、本考案はこれに限定される
ことなく、本考案の思想を逸脱しない限り種々の変更を
施すことができる。例えば、外皮層に対称に凹部を設け
る代わりに一方を平坦のままとし、同様に一方の側板の
み内方凸部が形成された取付金具を用いることもでき
る。また外皮層の凹部の形状は縦長のものに限らず、テ
ーパ状の側面を有する限り、目的に応じ種々の形状とす
ることができる。

〔考案の効果〕

以上に詳述した通り、本考案のフロントサスペンション
ビーム取付構造は、コア層を外皮層で被覆したサンドイ
ッチ構造体からなる車両ボディにテーパ状の凹部を形成
し、この凹部と相補的にテーパした形状の内方凸部を有
するフロントサスペンションビーム取付用金具を車両ボ
ディの凹部に接着させることにより、フロントサスペン
ションビームにかかる荷重をスムーズに車両ボディに伝
達することができる。

またフロントサスペンションビーム取付用金具は、車両
ボディに設けられたテーパ状の凹部と、この凹部と相補
的にテーパした形状の内方凸部との接着により取付けら
れているので、フロントサスペンションビームにかかる
上下、左右、ねじれのあらゆる方向の力に対してもフロ
ントサスペンションビーム取付構造は堅固なものとな
る。

さらにまた、フロントサスペンションビームは後部をや
や上方に向けるように曲げられて取付けられており、ビ
ーム後端における取付部においては車両前方に前傾して
いるビーム取付用金具の底板に対し、ビーム後部の軸線
方向がほぼ垂直となっているので、前方からビームを通
してショックを受けた際に、そとの応力をビーム取付用
金具の底板で受けることになり、さらには取付用金具の
側板を通してスムーズに車体全体に伝えることができ、
もって前方からのショックに対しては特に堅固な取付構
造となっている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例によるフロントサスペンショ
ンビーム取付部を示す一部破断斜視図であり、 第２図はフロントサスペンションビーム取付部の形成部
位を示す概略側面図であり、 第３図は、第１図に示すフロントサスペンションビーム
取付部に固着するフロントサスペンションビーム取付用
金具を示す斜視図であり、 第４図は、第１図に示すフロントサスペンションビーム
取付部に、第３図に示すフロントサスペンションビーム
取付用金具を固着した状態を示す一部破断斜視図であ
り、 第５図は、第４図のＡ−Ａ部分断面図であり、 第６図は、フロントサスペンションビームを取付けた状
態を示す概略側面図である。 １……外皮層 ２……コア材（発泡体層） ３……フランジ部 ４……凹部 4a……凹部側面部 4b……凹部底面部 ５、17、20……ボルト用穴 ６、８、９……フロントサスペンションビーム取付部 ７……フロントフレーム部 12、22、26……フロントサスペンションビーム取付用金
具 13、24、28……底板 14……側板 15……内方凸部 18……底板フランジ 19……車両ボディフランジ用切り込み 21……ボルト 30……フロントサスペンションビーム

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】コア層の両面を一対のプラスチック製外皮
   層で被覆したサンドイッチ構造体からなる車両ボディの
   フロントサスペンションビーム取付部において、前記取
   付部はフロントフレーム部の下端部に前後二ケ所形成さ
   れており、各取付部において、前記両外皮層がそれぞれ
   平坦な底面部と拡開状の側面部とを有するテーパ状の凹
   部を形成するように凹んでおり、前記二つの凹部の底面
   部は接合し、前記接合する両凹部は車両ボディの端部側
   に開放していることを特徴とするフロントサスペンショ
   ンビーム取付部。
2. 【請求項２】請求項１に記載のフロントサスペンション
   ビーム取付部において、前記フロントフレーム部の下端
   部に前後二ケ所形成されるフロントサスペンションビー
   ム取付部のうち、後方の取付部は前方の取付部より上方
   に位置しているとともに、前方の取付部の凹部は下方が
   開放しており、また後方の取付部の凹部は車両ボディ前
   方向の斜め下に向かって開放していることを特徴とする
   フロントサスペンションビーム取付部。
3. 【請求項３】請求項１に記載のフロントサスペンション
   ビーム取付部に固着するフロントサスペンションビーム
   取付用金具において、底板と、前記底板のほぼ両側から
   直立している一対の側板とを有し、前記一対の側板が前
   記車両ボディの凹部と相補的にテーパした形状の一対の
   内方凸部を有することを特徴とするフロントサスペンシ
   ョンビーム取付用金具。
4. 【請求項４】請求項１に記載のフロントサスペンション
   ビーム取付部にフロントサスペンションビームを取付け
   る構造において、底板と、前記底板のほぼ両側から直立
   している一対の側板とを有し、前記側板に前記車両ボデ
   ィの一対の凹部と相補的にテーパした形状の一対の内方
   凸部を有するフロントサスペンションビーム取付用金具
   が、前記車両ボディのテーパ状凹部に取付けられてお
   り、前記車両のテーパ状凹部の内面と前記フロントサス
   ペンションビーム取付用金具のテーパ状凸部の表面とが
   接着剤により固着されていることを特徴とする車両ボデ
   ィのフロントサスペンションビーム取付構造。
5. 【請求項５】請求項４に記載のフロントサスペンション
   ビーム取付構造において、前記フロントサスペンション
   ビームは前記金具の底板にボルトにより締着されてお
   り、後方のビーム取付部に固着された金具の底板に対
   し、フロントサスペンションビームの中心軸がほぼ直角
   になるように取付けられていることを特徴とするフロン
   トサスペンションビーム取付構造。