JPH11245639A - トーションバによる衝撃エネルギー吸収構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 独立懸架式のサスペンション機構部に使用さ
れるトーションバの配置を工夫することによりトーショ
ンバの本来有するバネ機能に加えて衝撃エネルギー吸収
機能をもたせるようにしたトーションバによる衝撃エネ
ルギー吸収構造を提供する。 【解決手段】 車両のフレーム５の前端のクロスメンバ
７に固定アーム２を固定し、トーションバ１の先端を固
定アーム２に嵌着すると共にサスペンションクロスメン
バ１０に支持されるロアアーム３にトーションバ１の後
端を嵌着する。これにより、トーションバ１はサイドフ
レーム６にほぼ沿い、やや傾斜して配設される。車両に
作用した外力はフレーム５を介してトーションバ１に伝
わり、トーションバ１を変位させることにより衝撃力を
保持すると共に衝撃エネルギーを吸収することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、独立懸架式のサス
ペンション機構部のバネ部材として機能すると共に衝突
時等の外力による衝撃エネルギーを吸収して車両に加わ
る衝撃力を低下し、安全性を向上するように好適なトー
ションバによる衝撃エネルギー吸収構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】サスペンション方式としてはリーフスプ
リングを用いるリジット式のものと独立懸架式のものが
多く採用されている。そのうち独立懸架式のサスペンシ
ョン機構部の場合には、フレームの左右のサイドフレー
ム間に横架される高剛性のサスペンションクロスメンバ
の部位にアッパアームやロアアームによりピン支持され
るナックルがあり、該ナックルに車輪を連結する。ま
た、前記ロアアーム等に係合するコイルスプリングやト
ーションバやショックアブゾーバにより車輪を弾性支持
する構造のものが一般に使用される。従来技術では、例
えば、前記トーションバを使用する場合でも該トーショ
ンバは地上高等を考慮して車両後方配置がほとんどであ
った。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】トーションバが車両後
方配置の場合は車両の前面からの衝撃力の作用時には前
記トーションバは少なくとも補強部材としては機能しな
い。従って、衝撃力作用時における車両の補強はフレー
ムやキャブ回りに補強部材を設ける必要があり、かなり
大規模なものとなりコスト高になる。

【０００４】本発明は、以上の事情に鑑みて創案された
ものであり、独立懸架式のサスペンション機構部に使用
されるトーションバを外力作用時における衝撃力の保持
部材及びエネルギー吸収部材としても機能せしめ、特別
な別部品を用いることなく外力作用時における車両の変
形を低減して安全性の向上を図ると共に、コストアップ
や重量増が生じないトーションバによる衝撃エネルギー
吸収構造を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、以上の目的を
達成するために、独立懸架式のサスペンション機構部の
構成要素であると共に外力による衝撃エネルギーを吸収
すべく配置されるトーションバによる衝撃エネルギー吸
収構造であって、前記トーションバは車両のフレームの
前方側にサイドフレームにほぼ沿って配設され、その前
端がフレームの前端付近に固定され、後端がロアアーム
に連結されるトーションバによる衝撃エネルギー吸収構
造を構成するものである。また、前記トーションバは、
前端から後端側に向かって外開きにやや傾斜すると共
に、やや下向きに傾斜して配置されることを特徴とする
ものである。

【０００６】本発明のトーションバは車両のフレームの
前端側に左右のサイドフレームの長手方向（前後方向）
にほぼ沿って配設されるため、トーションバとして機能
すると共に、外力に対する抵抗体として機能する。ま
た、適宜の曲げ剛性を有するため、衝撃エネルギー吸収
部材としても機能する。更に、本発明のトーションバは
外力の作用方向に対し傾斜して配置されるため、曲げ方
向が安定し適度な衝撃エネルギー吸収部材として機能す
ることができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明のトーションバによ
る衝撃エネルギー吸収構造の実施の形態を図面を参照し
て詳述する。図１及び図２に示すように、キャブ４はフ
レーム５により支持される。なお、図示のキャブ４はキ
ャブオーバ型のキャブである。フレーム５は、適宜間隔
を介して並設されるサイドフレーム６，６と、その間に
横架されるクロスメンバ７，８，９等とからなり、特
に、独立懸架式のサスペンション機構部を有する場合、
フレーム５には高剛性のサスペンションクロスメンバ１
０がサイドフレーム６，６間に横架される。なお、前記
クロスメンバ７，８，９のうち、クロスメンバ７はサイ
ドフレーム６，６の先端に固着される。

【０００８】サイドフレーム６にはアッパアーム１１が
その基端部を枢支されると共に、サスペンションクロス
メンバ１０にはロアアーム３（図１，図３）の基端側近
傍が枢支される。また、アッパアーム１１及びロアアー
ム３の自由端にはポールジョイント１２等を介してナッ
クル１３が連結される。また、ナックル１３には車輪１
４が支持される。また、アッパアーム１１やロアアーム
３には、図略のスプリングやショックアブゾーバ等のク
ッション部が係合して配置される。また、図１，図２に
示すように、サスペンションクロスメンバ１０の近傍に
はエンジン類１５がサイドフレーム６，６又はサスペン
ションクロスメンバ１０等に弾性装架されて配置されて
いる。

【０００９】本発明のトーションバ１は、固定アーム２
とロアアーム３との間に架設されて配置される細長のロ
ッド部材からなる。図１に示すように、トーションバ１
はその前端から後端側に向かって左右方向に広がる方向
に傾斜して配置され、図示のようにほぼサイドフレーム
６の長手方向に沿って配設される。また、図２に示すよ
うに、トーションバ１はその先端から後端側に向かって
下り傾斜して配設される。なお、図１及び図２に示すよ
うに、トーションバ１の傾斜角はいずれも小さい値から
なる。

【００１０】図３に示すように、固定アーム２は、一端
側に取り付け孔部１６を有すると共に他端側に嵌合孔１
７を有するアーム状部材からなる。取り付け孔部１６は
座板１８やボルト１９等によりフレーム５の先端のクロ
スメンバ７に固定される。なお、嵌合孔１７にはトーシ
ョンバ１の一端が嵌着される。

【００１１】また、図３に示すように、ロアアーム３は
細長のアーム本体２０からなり、アーム本体２０にはト
ーションバ１の後端の嵌着される嵌着孔２１やサスペン
ションクロスメンバ１０に枢支されるための支持孔２２
やストッパーラバー２３を固定するための取り付け座２
４等が形成されると共に先端にポールジョイント１２の
取り付け部２５が形成される。また、ナックル１３は、
前記したように、ポールジョイント１２及び図略のアッ
パ側のポールジョイントを介してロアアーム３やアッパ
アーム１１に連結される。また、ナツクル１３の軸２６
は車輪１４の支持軸である。以上のように、本例のトー
ションバ１は固定アーム２とロアアーム３の嵌合孔１７
及び２１に先端及び後端を嵌着して車両のほぼ前後方向
に沿って配設される。

【００１２】図４及び図５は本例のトーションバ１の配
設状態を模式的に示したものである。図４に示すように
トーションバ１は前端から後端に向かって外開き傾斜し
て配設されると共に、図５に示すように、先端から後端
に向かって下り傾斜して配設される。

【００１３】以上のように配置されているトーションバ
１のバネ部材としての機能と衝撃エネルギー吸収部材と
しての機能を次に説明する。まず、バネ部材としての機
能を簡単に説明する。固定アーム２は不動のためトーシ
ョンバ１の前端は固定される。一方、ロアアーム３に連
結されるトーションバ１の後端は、車輪１４の上下動等
に伴って所定の円弧上を移動する。そのため、トーショ
ンバ１には捩じれ及び曲げが負荷される。トーションバ
１はこの捩じれ及び曲げに対して抗力を有するように設
定されているため、バネ部材として機能することにな
る。

【００１４】次に、このトーションバ１の衝撃エネルギ
ー吸収機能を説明する。図１及び図２に示すように、衝
突時等においてキャブ４の前面に外力Ｆが作用するとそ
の外力Ｆの一部はフレーム５に負荷される。この力はフ
レーム５のサイドフレーム６，６と２本のトーションバ
１，１等に分散して負荷される。その結果、図４及び図
５の２点鎖線に示すようにトーションバ１，１は曲がり
変形し、衝撃力を保持すると共に衝撃エネルギーを吸収
することができる。

【００１５】図６は横軸に変位をとり、縦軸に負荷をと
った負荷−変位曲線の一例を表示するものである。実線
は本発明に係るトーションバ１を装着した場合の曲線
（Ａで示す）であり、点線はトーションバ１を装着しな
い場合の曲線（Ｂで示す）である。この線図においてＡ
曲線及びＢ曲線で囲まれる面積が衝撃エネルギー吸収量
に相当する。従って、図のハッチングに示す分だけトー
ションバ１を装着した方が衝撃エネルギー吸収量が大で
あることが明確にわかる。以上により、トーションバ１
の配置を工夫することにより、トーションバ１は本来の
バネ機能を損うことなく衝撃エネルギー吸収部材として
機能させることができる。勿論、本例の場合は、特別な
別部材を必要としないため、コスト高や重量増の不具合
が生じない。

【００１６】

【発明の効果】１）本発明の請求項１に記載のトーショ
ンバによる衝撃エネルギー吸収構造によれば、独立懸架
式のサスペンション機構部に使用されるトーションバを
フレームの前端からサイドフレームにほぼ沿って配設
し、車両に負荷される外力に抵抗する部材として機能さ
せることにより、本来のトーションバとしてのバネ機能
に加えて衝撃エネルギー吸収機能を併用することができ
る。本発明の場合、従来技術のように特別な別部材を使
用しないため、コストアップや重量増が生じない。 ２）本発明の請求項２に記載のトーションバによる衝撃
エネルギー吸収構造によれば、トーションバは比較的緩
い傾斜角で配置され、曲げ方向が安定し、適度な衝撃エ
ネルギーの吸収機能を果たすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のトーションバの配置状態を示す平面
図。

【図２】図１の側面図。

【図３】本発明のトーションバの前後端の連結構造の詳
細を示す斜視図。

【図４】本発明のトーションバの傾斜状態と作用力を説
明するための模式図。

【図５】本発明のトーションバの傾斜状態と作用力を説
明するための模式図。

【図６】本発明のトーションバを装着した場合としない
場合の衝撃エネルギー吸収量を比較するための荷重−変
位線図。

【符号の説明】

１ トーションバ ２ 固定アーム ３ ロアアーム ４ キャブ ５ フレーム ６ サイドフレーム ７ クロスメンバ ８ クロスメンバ ９ クロスメンバ １０ サスペンションクロスメンバ １１ アッパアーム １２ ポールジョイント １３ ナックル １４ 車輪 １５ エンジン類 １６ 取り付け孔 １７ 嵌合孔 １８ 座板 １９ ボルト ２０ アーム本体 ２１ 嵌合孔 ２２ 支持孔 ２３ ストッパーラバー ２４ 取り付け座 ２５ 取り付け部 ２６ 軸（支持軸）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 独立懸架式のサスペンション機構部の構
   成要素であると共に外力による衝撃エネルギーを吸収す
   べく配置されるトーションバによる衝撃エネルギー吸収
   構造であって、前記トーションバは車両のフレームの前
   方側にサイドフレームにほぼ沿って配設され、その前端
   がフレームの前端付近に固定されると共に、後端がロア
   アームに連結されることを特徴とするトーションバによ
   る衝撃エネルギー吸収構造。
2. 【請求項２】 前記トーションバは、前端から後側に向
   かって外開きにやや傾斜すると共に、やや下向きに傾斜
   して配置されるものである請求項１に記載のトーション
   バによる衝撃エネルギー吸収構造。