JPH0775921B2 - アクスルビーム構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は主としてF.F.車の後輪懸架装置のアクスルビー
ム構造に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のF.F.車における後輪懸架装置は、第８図に示され
るように、左右のブレーキドラム4,4間にあって車輛幅
方向に延設されているアクスルビーム２と、このアクス
ルビーム２と車体（図示せず）間にそれぞれ取付けられ
ているトレーリングアーム６、コイルスプリング付シヨ
ックアブソーバ８とから構成されている。

アクスルビーム２は、第９図に示されるように、捩じり
剛性を適正値に保つために横断面Ｕ字形状に形成されて
おり、さらにアクスルビーム内に水や塵などが堆積する
ことを防ぐため開口部2Aが下向きとなるように配設され
ている。なお符号９は車体のロールを少くし走行安定性
を向上させるためのスタビライザで、アクスルビーム２
内を車輌幅方向に延設され、その両端部はアクスルビー
ム２に組み付けられたエンドリヤクルス（図示せず）に
固定されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のアクスルビーム２は、第９図に示されるように、
開口部2Aを下向きにして配設されているため、アクスル
ビーム側壁2B,2Cは車輛走行方向に対し垂直状態となっ
ている。そのため車輛走行中（矢印Ａは車輛の走行方向
を示す）に、アクスルビーム２が路上の背の高い石など
の大きな障害物11と接触した場合には、障害物11との水
平方向衝突力Ｐがまともにアクスルビーム２に作用し、
アクスルビームの側壁2Cを押し曲げてアクスルビームを
変形させ、時にはスタビライザ９をも変形させることも
あった。

そこで、第10図に示されるように、アクスルビーム本体
12のフロント側側壁12Cに、側壁12Cの下方に向う傾斜外
周面14Aを有し車輛幅方向に延びるアクスルビーム本体
保護部材14を、ボルトナット、溶接、接着などの固着手
段で固定し取付けたアクスルビーム構造が考えられる。

これは、アクスルビーム本体保護部材14の傾斜外周面14
Aにソリの働きをさせ、アクスルビームが障害物上を滑
動できるようにして、障害物との接触によってアクスル
ビームに作用する水平方向の衝突力Ｐを軽減しようとす
るものである。

ところが、このアクスルビーム構造では、アクスルビー
ム本体12に直接アクスルビーム本体保護部材14を取付け
ているため、アクスルビームの捩り剛性が大きくなつて
車輛ロール時の挙動や悪路走行時の車輪の接地性が悪く
なるという問題が新たに現われた。

そこで第11図に示されるように、アクスルビーム本体側
壁12Cに、スペーサ13を介して保護部材14を取付け、ビ
ーム本体12とスペーサ13とを所定距離隔てて配設したア
クスルビーム構造が考えられる。これは、アクスルビー
ム本体12に保護部材14が取付けられることによってアク
スルビームの捩り剛性は増加するが、保護部材14はアク
スルビーム本体12から所定の距離（スペーサ13の厚さ）
だけ隔てて配設され、アクスルビーム本体12と保護部材
14との接合部はできるだけ少くされているのでアクスル
ビームの捩り剛性の増加が低く抑えられるというもので
ある。

ところが、アクスルビーム本体12、スペーサ13、保護部
材14はいずれも金属性材料によって形成され、ビーム本
体12とスペーサ13、スペーサ13と保護部材14とは剛接合
されているため、アクスルビームの捩り剛性の増加はさ
け得ないものとなっていた。

本発明は前記問題点に鑑みなされたもので、その目的
は、アクスルビーム本体に保護部材を取付けることによ
り、アクスルビームが障害物に衝突した際にアクスルビ
ーム本体が変形するのを防止することができるととも
に、アクスルビームの捩り剛性に影響を与えることのな
いアクスルビーム構造を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕 前記目的を達成するため、本発明に係るアクスルビーム
構造は、車輛幅方向に延在し下端部が開放されたアクス
ルビーム本体の前方側壁に、車輛幅方向に延びるととも
にアクスルビーム本体より前方でかつアクスルビーム本
体下端よりも上方からそのアクスルビーム本体下端に向
けて延在し、アクスルビーム本体下端以下の高さにいた
わる傾斜面を有する剛性部材よりなる保護部材を、アク
スルビーム本体に生じる捩じれ変形を吸収して保護部材
への捩じれ変形の伝達を抑制する弾性部材を介して取り
付けて構成したものであって、この構成によって前記目
的を達成せんとするものである。

〔作用〕

次に本発明の作用について説明する。車輛の走行中にア
クスルビームが路上の障害物と接触する場合には、まず
アクスルビーム本体（以下、単にビーム本体という）フ
ロント側側壁に取付けられているアクスルビーム本体保
護部材（以下、単に保護部材という）の外周面が障害物
に接触する。しかし、この保護部材外周面はビーム本体
のフロント側側壁の下方に向って傾斜しているので、保
護部材はソリの働きをし、アクスルビーム本体と保護部
材とは一体となって障害物上を滑動して障害物を乗り越
えることができる。そのため、障害物との接触による水
平方向衝突力は緩和されてビーム本体の変形が防止され
る。

また、保護部材とビーム本体との間には弾性部材が介装
されているので、ビーム本体と保護部材とが剛接合であ
る場合に比べてアクスルビームは捩りやすくなってお
り、すなわちアクスルビームの捩り剛性の増加は著しく
小さくなっている。

次に、この点についてさらに詳しく説明する。いま、ア
クスルビーム本体に保護部材を取り付けるにあたり、そ
れら長手方向両端部で結合するものとし、仮りにその結
合部がそれら部材を直接に当接するように結合した場合
には、結合部は剛結合となる。従って、アクスルビーム
本体にねじり力が負荷された時には、保護部材もアクス
ルビーム本体と同じ程度の捩じれ角をもって捩じれるの
で、保護部材を有するアクスルビームは、両部材それぞ
れの剛性を加え合わせた合計の剛性を持つことになる。

一方、本発明のように、アクスルビーム本体と保護部材
との結合部に弾性部材を介装させ、両部材間にすき間を
設けた場合は、その結合部は弾性部材のために柔結合と
なり、アクスルビーム本体にねじり力が負荷された時
に、保護部材は弾性部材の変形のためにアクスルビーム
本体より小さな捩じれ角だけ捩じれることになり、また
すき間のために保護部材は断面変形してもアクスルビー
ム本体に干渉しないので、保護部材を有するアクスルビ
ームの剛性は両部材の剛性の合計より小さくなる。従っ
て、弾性部材の硬さを適当に選択することにより、剛性
の増加を実質的に影響がないように抑えることができ
る。

〔実施例〕

次に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第１図
および第２図は本発明の第１の実施例を示すものであ
り、第１図は本発明に係るアクスルビーム構造を適用し
たF.F.車の後輪懸架装置の斜視図を示しており、第２図
はそのアクスルビーム構造の横断面図を示している。

後輪懸架装置20は第１図に示されるように、両端部にブ
レーキドラム4,4が取付けられ、車輛軸方向に延設され
てなるアクスルビーム21と、一端部がこのアクスルビー
ム21に取付けられ、他端部がフロント側に延びて車体
（図示せず）に取付けられる一対のトレーリングアーム
6,6と、一端部がこのビーム21に取付けられ、他端部が
車体に取付けられる一対のコイルスプリング付シヨック
アブソーバ8,8とから構成されている。

アクスルビーム21は、第２図に示されているように、横
断面Ｕ字形状にして、内部に水や塵などが堆積しないよ
うに開口部を下向きにして配設されているビーム本体22
と、このビーム本体22のフロント側側壁22Cに取付けら
れ、横断面略Ｖ字形状に形成された保護部材24とから構
成されている。

保護部材24は車輛幅方向に延びるとともに、アクスルビ
ーム21より前方でかつアクスルビーム下端よりも上方か
らアクスルビーム21に向けて延在し、アクスルビーム下
端以下の高さにいたる傾斜面24Aを有する剛性部材より
なり、弾性部材（ゴム製パッド）27を介してフロント側
側壁22Cに固定されている。そして、傾斜面24Aの角度
は、障害物に衝突しても傾斜面24Aがソリの作用をなし
て障害物を乗り越えることのできる角度であれば良い。

スペーサ25にはボルト26が突設されており、一方保護部
材24にはボルト挿入孔が形成されたゴム製パッド27が介
装されており、このボルト挿入孔にボルト26を挿通さ
せ、リテーナ28を介してナット29を締付けることによ
り、保護部材24が側壁22Cに取付けられている。なお、
符号25Aは溶接ビードである。

次に、本実施例に係るアクスルビーム構造の作用を第３
図（ａ）〜（ｃ）に基づいて説明する。

第３図（ａ）に示されるように、路上高く突出する障害
物11にアクスルビーム21が接触する場合には、まず保護
部材24の傾斜面24Aが障害物11に接触する。するとアク
スルビーム21は保護部材24の傾斜面24Aを滑動面として
障害物外表面上をソリのように滑動し、第３図（ｂ），
（ｃ）に示されるように、障害物11上を乗り越えること
ができる。すなわち、保護部材の傾斜面の一方の上端は
フロント側側壁の下端より上方で、かつ他方の下端はフ
ロント側側壁の下端と同じ高さかそれよりも下方に位置
されることにより、障害物をソリの作用でアクスルビー
ムを傷つけることなく乗り越すことができる。この時傾
斜面が障害物に衝突した時の水平力は、傾斜方向にそっ
た下向分力とその直角方向の上向分力とに分解され、上
向分力がアクスルビームを持ち上げる作用をなし、障害
物を乗り越すことができるものである。

このようにアクスルビーム21が障害物と接触する際、障
害物上を滑動して障害物との対向状態でのビーム本体側
壁22B,22Cには、第９図符号Ｐで示すような水平方向の
大きな衝突力は作用せず、アクスルビーム21の変形が防
止される。また、水平方向の大きな衝突力Ｐがアクスル
ビーム21に作用しないので、搭乗車にシヨックを与える
こともない。

なお、アクスルビーム21が障害物と接触しながら障害物
11上を通過する際にアクスルビーム21は障害物11によっ
て上方に押し上げられることとなるが、アクスルビーム
21の両端部に設けられているコイルスプリング付シヨッ
クアブソーバ8,8によってその押上量ｈは吸収され、ア
クスルビーム21が障害物11に接触することによる上下方
向の衝撃力は緩和されるので、搭乗者にとって大きな衝
撃とはならない。

また保護部材24はビーム本体22に所定距離（スペーサ25
の厚さ相当）だけ隔てて配設され、保護部材24の両端部
だけがスペーサ25を介してビーム本体22に固定されてお
り、さらにスペーサ25と保護部材24との間にはゴム製パ
ッド27が介装されているので、アクスルビーム21の捩り
剛性の増加量は極めて僅かであり、車輛のロール時の安
定性、悪路走行時の接地性に悪影響を与えることはな
い。一方、保護部材とアクスルビーム本体とを別部材に
したので、アクスルビームと保護部材とを一体に成形す
る場合に比してアクスルビームの成形性を良好に保てる
とともに、保護部材を必要とする悪路地仕様の車輛と保
護部材を必要としない車輛とのアクスルビームの共通化
が可能となる。

第４図は本発明の第２の実施例を示すものである。

ビーム本体22のフロント側側壁22Cに、突出部が断面く
の字形状に折曲され、外周面30Aの形成された保護部材3
0が、その両端をフロント側側壁22Cに溶接によって固定
されたスペーサ25にゴム製パッド27を介してボルト締め
されて、ビーム本体22に取付けられている。保護部材30
の下方側縁部31は折曲してフロント側側壁22Cの下方ま
で回り込んでいる。

このように本実施例では、ソリとして機能する保護部材
28がビーム本体のフロント側側壁22C下方まで延びてい
るので、アクスルビームが確実に障害物上を滑動できる
ようになっている。そのため本実施例では、前記第１の
実施例に比べ、アクスルビームの変形を防止する上で一
層の効果がある。

第５図は本発明の第３の実施例を示すものであり、前記
第２の実施例（第４図参照）と異なる点は、ビーム本体
22に取付けられる保護部材32の形状が異なっている点に
ある。保護部材32は前記第２の実施例における保護部材
30と同様突出部が断面くの字形成されており、さらに下
方側縁部33はビーム本体22の下方を通ってリヤ側側壁22
B下方に位置している。

このように本実施例ではソリとして機能する保護部材32
が、ビーム本体リヤ側側壁22B下方にまで延びているの
でアクスルビームは確実に障害物上を滑動することがで
きる。そのため本実施例ではアクスルビームの変形を防
止する上で前記第２の実施例（第４図参照）よりもさら
に効果がある。

また、第６図は本発明の第４の実施例を示すものであ
る。保護部材34はビーム本体22下方に回り込んでリヤ側
に突出するとともに、上方に湾曲し、リヤ側にもビーム
本体22下方に向う外周面34Aが形成されている。本実施
例では、車輛前進時のみならず後進時においてもアクス
ルビームの変形を防止する上で効果がある。

第７図は本発明の第５の実施例を示すもので、ビーム本
体22のフロント側側壁22Cに保護部材24がゴム製の弾性
体36を介してその両端部をボルト26Aとナット29とによ
って固着されている。

即ち、ビーム本体22と保護部材24との間に弾性体36を介
在させることにより、アクスルビームの捩り剛性の増加
を抑制しようとするものである。弾性体36は車輛長手方
向全域に介装されたもの、あるいはボルト26Aとナット2
9による固着部近傍だけに介装されたもの、いずれでも
よいが、後者の方が前者よりもアクスルビームの捩り剛
性の増加量を小さく抑えることができる。

なお、前述の実施例においては、いずれも保護部材はビ
ーム本体と同程度の厚さとなっているが、保護部材は障
害物に対してソリの作用をなすに十分な剛性を有すれば
よく、その厚さは材質に応じて適宜決められる。

また傾斜面の角度は、傾斜面がソリの作用をなす角度で
あれば良く、例えば第２図に示す実施例は約30゜、第４
図及び第５図に示す実施例は約45゜である。

さらに傾斜面の下端はビーム本体の下端と同じ高さか、
それより下方にあることが必要であり、第２図ではほぼ
同じ高さで、第4,5及び６図では下方に位置している。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、アク
スルビーム本体の前面側壁にソリ形状の保護部材を設け
たので、アクスルビームが路面から突き出た岩石のよう
な障害物に衝突しても、保護部材がまず衝突してアクス
ルビーム本体の変形を防止でき、また保護部材のソリ作
用によって、その時の衝突力から上向きの力を発生さ
せ、アクスルビームを上方に逃がし、障害物を乗り越え
させることができ、さらに保護部材はアクスルビーム本
体に生じる捩じれ変形を吸収してこの捩じれ変形の伝達
を抑制する弾性部材を介してアクスルビーム本体に取り
付けているので、保護部材の取付けによるアクスルビー
ムのねじり剛性の増加を抑制でき、そのねじり剛性を悪
化させることもない。したがって本発明を車輛に適用す
れば、悪路走破性を著しく向上させることができる。

一方、保護部材とアクスルビーム本体とを別部材とした
ので、アクスルビームの成形性を良好に保つことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を適用したF.F.車の後輪
懸架装置の斜視図、第２図は第１図に示す線II−IIに沿
う断面図、第３図（ａ）〜（ｃ）は本発明の第１の実施
例の作用を説明する説明図、第４図は本発明の第２の実
施例を示す要部横断面図、第５図は本発明の第３の実施
例を示す要部横断面図、第６図は本発明の第４の実施例
を示す要部横断面図、第７図は本発明の第５の実施例を
示す要部横断面図、第８図は従来のF.F.車の後輪懸架装
置を示す斜視図、第９図は従来のアクスルビームが障害
物に接触する状態を示す断面図、第10図および第11図は
従来の問題を解決するために提案されている別の発明の
一実施例を示す要部横断面図である。 ６……トレーリングアーム、８……コイルスプリング付
シヨックアブソーバ、９……スタビライザ、11……障害
物、21……アクスルビーム、22……アクスルビーム本
体、25……スペーサ、24,30,32,34……アクスルビーム
保護部材、24A,30A,34A……傾斜外周面、27……ゴム製
パッド、28……リテーナ、36……弾性体。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−112444（ＪＰ，Ａ) 実開 昭52−94638（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−39507（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−44987（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭57−60963（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車輛幅方向に延在し下端部が開放されたア
   クスルビーム本体の前方側壁に、前記車輛幅方向に延び
   るとともに前記アクスルビーム本体より前方でかつアク
   スルビーム本体下端よりも上方から該アクスルビーム本
   体下端に向けて延在し、前記アクスルビーム本体下端以
   下の高さにいたる傾斜面を有する剛性部材よりなる保護
   部材を、前記アクスルビーム本体に生じる捩じれ変形を
   吸収して前記保護部材への該捩じれ変形の伝達を抑制す
   る弾性部材を介して取り付けたことを特徴とするアクス
   ルビーム構造。