JP2015009633A - 車体構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】車両の前面衝突時の乗員保護性を向上させることができる、車体構造を提供する。
【解決手段】タイロッドブラケット23は、ラック軸32の左端部および右端部からそれぞれ下方に延びる接続部41,42と、接続部41,42間に架設された架設部43とを備えている。架設部43には、タイロッド24L,24Rの一端部が連結されている。ブラケットガイド26は、第1ガイド部材61および第2ガイド部材62を含む。第1ガイド部材61は、架設部43に後方から当接し、第2ガイド部材62は、架設部43に前方から当接している。これにより、タイロッドブラケット23は、前後方向の移動が規制されている。
【選択図】図2
【解決手段】タイロッドブラケット23は、ラック軸32の左端部および右端部からそれぞれ下方に延びる接続部41,42と、接続部41,42間に架設された架設部43とを備えている。架設部43には、タイロッド24L,24Rの一端部が連結されている。ブラケットガイド26は、第1ガイド部材61および第2ガイド部材62を含む。第1ガイド部材61は、架設部43に後方から当接し、第2ガイド部材62は、架設部43に前方から当接している。これにより、タイロッドブラケット23は、前後方向の移動が規制されている。
【選択図】図2
Description
本発明は、車体構造、とくに小型車両に好適な車体構造に関する。
自動車などの車両には、ステアリング機構が設けられている。たとえば、ラックアンドピニオン式のステアリング機構は、車幅方向に延びるラック軸と、ラック軸に形成されたギヤに噛合するピニオンとを含む。ピニオンは、操舵軸に保持されている。操舵軸には、ステアリングシャフトの一端が結合されている。ステアリングシャフトの他端は、車室内の運転席の前方に配置されており、その他端には、ステアリングホイールが取り付けられている。
そのため、車両の前面衝突時に、運転席に着座している運転者がステアリングホイールにぶつかるおそれがある。また、前面衝突時の衝撃がステアリングシャフトに入力されて、ステアリングシャフトが突き上げられ、ステアリングホイールが運転席に近づくおそれがある。したがって、車室の前方にステアリング機構が設けられた車両では、車両の前面衝突時の乗員保護性を向上させることが望ましい。
とくに、都市内の移動や近郊からの通勤などの市街地走行に使用される小型車両では、車室内スペースをなるべく広く確保し、かつ、軽量化および低コスト化を図りつつ、前面衝突時の乗員保護性の向上を図ることが望まれている。
本発明の目的は、車両の前面衝突時の乗員保護性を向上させることができる、車体構造を提供することである。
前記の目的を達成するため、本発明に係る車体構造は、車体フレームと、ステアリングシャフトと、ステアリングシャフトの回動に伴って車幅方向に移動する直動部材と、直動部材よりも下方に位置する部分を有し、直動部材に連結され、直動部材と一体的に車幅方向に移動するタイロッドブラケットと、一端部がタイロッドブラケットに連結されたタイロッドと、タイロッドブラケットの車幅方向の移動を許容し、車体フレームとの間でタイロッドブラケットの前後方向の移動を規制するブラケットガイドとを含む。
この構成によれば、ステアリングシャフトの回動に伴って、直動部材が車幅方向に移動し、タイロッドブラケットが直動部材と一体的に移動する。タイロッドの一端部がタイロッドブラケットに連結されているので、タイロッドブラケットの移動に伴って、タイロッドがナックルを回動させ、車輪(操舵輪)が左右に転舵される。
車両の前面衝突時に、タイロッドブラケットにおける直動部材よりも下方に位置する部分が後方に押されると、そのタイロッドブラケットへの入力は、直動部材を支点にタイロッドブラケットおよび直動部材を回動させる力となる。これにより、ステアリングシャフトが後方、つまり運転席側に移動することを抑制できる。そのうえ、ブラケットガイドと車体フレームとの間で、タイロッドブラケットの前後方向の移動が規制されているので、ステアリングシャフトが直動部材とともに後方へ移動することを抑制できる。よって、車両の前面衝突時の乗員保護性を向上させることができる。
ブラケットガイドが設けられていない構成では、直動部材を支点とするタイロッドブラケットの揺動(直動部材およびタイロッドブラケットの回動)が規制されないので、車両の組立工程において、タイロッドブラケットの位置が精度よく定まらず、タイロッドの一端部(タイロッドブラケットと連結される部分)の位置にばらつきが生じる。また、車両の走行時に、路面からタイロッドブラケットへの入力により、直動部材およびタイロッドブラケットが直動部材を支点に揺動し、ステアリングシャフトの回動に対する車輪の転舵の応答性および車両の直進安定性が低下するおそれがある。
ブラケットガイドが設けられて、タイロッドブラケットの前後方向の移動が規制されることにより、それらの不具合を解消することができ、ステアリングシャフトの回動に対する車輪の転舵の応答性および車両の直進安定性を向上させることができる。
また、直動部材の車幅方向の両端部よりも内側において、タイロッドの一端部がタイロッドブラケットに接続されることにより、トレッドが小さい車両においても、タイロッドの十分な長さを確保することができる。よって、トレッドが小さい車両において、操舵性の向上を図ることができる。
直動部材は、ラックアンドピニオン式のステアリングギヤに備えられるラック軸であってもよい。この場合、トレッドが小さい車両において、既存のラックアンドピニオン式のステアリングギヤを用いても、タイロッドブラケットが設けられていることにより、車輪の良好な転舵に必要なタイロッドの長さを確保することができる。よって、トレッドが小さい車両において、他車種に採用されている既存のステアリングギヤを用いながら、操舵性の向上を図ることができる。既存のステアリングギヤを用いることにより、車両の開発コストおよび製造コストの低減を図ることができる。
本発明によれば、車両の前面衝突時の乗員保護性を向上させることができる。また、ステアリングシャフトの回動に対する車輪の転舵の応答性および車両の直進安定性を向上させることができる。
以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
図1は、車両1の図解的な平面図である。
車両1は、小型の電気自動車であり、たとえば、都市内の移動や近郊からの通勤などの市街地走行に使用されるシティコミュータである。車両1の寸法は、たとえば、全長×全幅×全高=約2500×約1000×約1500mmである。
車両1は、車体2を備えている。車体2には、車室3が形成されている。車室3内には、前部座席(運転席)4および後部座席5が前後に並べて設けられている。
車体2の左前部、右前部、左後部および右後部には、それぞれホイールハウス(タイヤハウス)6LF,6RF,6LR,6RRが設けられている。各ホイールハウス6LF,6RF,6LR,6RRは、車体2の側面から車幅方向(左右方向)の内側に凹んでいる。
左前部のホイールハウス6LFおよび右前部のホイールハウス6RFには、それぞれ前輪7L,7Rが収容されている。前輪7L,7Rは、車両1の進行方向を変更するために転舵される舵取り用の車輪である。前輪7L,7Rは、それぞれナックル8L,8Rに保持されている。ナックル8L,8Rは、ロアアーム(図示せず)に支持されて、それぞれキングピン9L,9Rを中心に回動可能(揺動可能)に設けられている。ナックル8L,8Rには、それぞれナックルアーム10L,10Rが形成されている。ナックルアーム10L,10Rは、それぞれキングピン9L,9Rよりも前方に延びている。
左後部のホイールハウス6LRおよび右後部のホイールハウス6RRには、それぞれ後輪11L,11Rが収容されている。後輪11L,11Rには、車幅方向に延びるドライブシャフト(図示せず)を介して、車体2の後端部に配置されたモータ(図示せず)の駆動力が入力される。すなわち、後輪11L,11Rは、車両1の走行のための駆動力が入力される駆動輪である。
図2は、本発明の一実施形態に係る車体構造12を示す斜視図である。図3は、その車体構造12の側面図である。
車両1には、車体構造12が適用されている。
車体構造12は、ステアリングギヤ21、ステアリングシャフト22、タイロッドブラケット23および左右1対のタイロッド24L,24Rを含む。
ステアリングギヤ21は、ラックアンドピニオン式のステアリング機構である。ステアリングギヤ21は、図2に示されるように、ギヤハウジング31およびラック軸32を備えている。
ギヤハウジング31は、車室3(図1参照)の前方に設けられている。ギヤハウジング31は、略円筒状をなしている。ギヤハウジング31は、ホルダ(図示せず)を介して車体2に固定され、車幅方向に延びている。
ラック軸32は、車幅方向に延びる略円柱状をなし、ギヤハウジング31に車幅方向に往復移動可能に保持されている。ラック軸32の途中部には、その周面に、ラックギヤ(図示せず)が形成されている。ラックギヤには、ピニオン(図示せず)が噛合している。ラック軸32の両端部は、ギヤハウジング31から車幅方向の外側に突出している。
ステアリングシャフト22の下端部は、ギヤハウジング31内において、ピニオンに連結されている。ステアリングシャフト22の上端部は、車室3内に突出して、車室3内の前部座席4の前方に配置されている。ステアリングシャフト22の上端部には、ステアリングホイール(図示せず)が取り付けられている。
タイロッドブラケット23は、たとえば、金属板からなる。タイロッドブラケット23は、図2に示されるように、接続部41,42および架設部43を一体的に備えている。接続部41,42は、それぞれラック軸32の左端部および右端部に接続され、ラック軸32から下方に延びている。架設部43は、接続部41,42の各下端縁間に架設されて、ギヤハウジング31の下方に配置されている。
タイロッド24L,24Rの一端部は、図3に示されるように、それぞれボールジョイント51を介して、タイロッドブラケット23の架設部43の車幅方向の中央部に連結されている。左側のタイロッド24Lの他端部は、ボールジョイント52を介して、左側のナックル8Lのナックルアーム10Lの先端部に接続されている。右側のタイロッド24Rの他端部は、ボールジョイント52を介して、右側のナックル8Rのナックルアーム10Rの先端部に接続されている。
また、車体構造12は、車体フレーム25およびブラケットガイド26を含む。
車体フレーム25は、たとえば、車体2の車幅方向の中央部で前後方向に延びている。
ブラケットガイド26は、第1ガイド部材61および第2ガイド部材62を含む。
第1ガイド部材61は、たとえば、金属板を屈曲させて形成されている。第1ガイド部材61は、後規制部63、上固定部64および下固定部65を一体的に備えている。後規制部63は、車体フレーム25の前端面の前方に間隔を空けて、上下方向に延びている。上固定部64は、後規制部63の上端から後方に延び、上方に屈曲して延びている。下固定部65は、後規制部63の下端から後方に延び、下方に屈曲して延びている。上固定部64および下固定部65のそれぞれ上下方向に延びる部分が車体フレーム25の前端面に固定されることにより、第1ガイド部材61が車体フレーム25に取り付けられている。
第2ガイド部材62は、たとえば、金属板を屈曲させて形成されている。第2ガイド部材62は、前規制部66、上固定部67および下固定部68を一体的に備えている。前規制部66は、タイロッドブラケット23の架設部43の前方で上下方向に延び、第1ガイド部材61の後規制部63と前後方向に対向している。上固定部67は、前規制部66の上端からタイロッドブラケット23の架設部43とギヤハウジング31との間を後方に延び、上方に屈曲して延びている。下固定部68は、前規制部66の下端からタイロッドブラケット23の架設部43の下方を後方に延び、下方に屈曲して延びている。上固定部67および下固定部68のそれぞれ上下方向に延びる部分が第1ガイド部材61の後規制部63に固定されることにより、第2ガイド部材62が第1ガイド部材61に取り付けられている。
そして、第1ガイド部材61の後規制部63および第2ガイド部材62の前規制部66は、それぞれガイドブッシュ81,82を介して、タイロッドブラケット23の架設部43に当接している。これにより、架設部43は、前規制部66と後規制部63とに前後から挟まれた状態で、車幅方向の移動が許容されつつ、前後方向の移動が規制されている。
ガイドブッシュ81,82は、たとえば、樹脂からなり、それぞれ後規制部63および前規制部66に取り付けられて、タイロッドブラケット23が車幅方向に移動するときに、架設部43が受ける摺動抵抗を低減するために設けられている。
なお、ガイドブッシュ81,82は、それぞれタイロッドブラケット23の架設部43の後端縁および前端縁に取り付けられて、タイロッドブラケット23が車幅方向に移動するときに、後規制部63および前規制部66が受ける摺動抵抗を低減するために設けられていてもよい。
前部座席4に着座した運転者D(図1参照)により、ステアリングホイールが左に切られると、ステアリングシャフト22の回動に連動して、ラック軸32が左方に移動する。ラック軸32の移動に伴って、左側のタイロッド24Lが左側のナックルアーム10Lを左方に押し、右側のタイロッド24Rが右側のナックルアーム10Rを右方に引っ張る。これにより、左右のナックル8L,8Rが上方から見て反時計回りに回動し、このナックル8L,8Rの回動に伴って、左右の前輪7L,7Rが左を向くように転舵される。
逆に、運転者Dにより、ステアリングホイールが右に切られると、ステアリングシャフト22の回動に連動して、ラック軸32が右方に移動する。ラック軸32の移動に伴って、左側のタイロッド24Lが左側のナックルアーム10Lを左方に引っ張り、右側のタイロッド24Rが右側のナックルアーム10Rを右方に押す。これにより、左右のナックル8L,8Rが上方から見て時計回りに回動し、このナックル8L,8Rの回動に伴って、左右の前輪7L,7Rが右を向くように転舵される。
車両1の前面衝突時に、車体2の前部の押し潰された部分がタイロッドブラケット23の架設部43を後方に押圧すると、その架設部43に加わる押圧力は、ラック軸32を支点にタイロッドブラケット23およびラック軸32を回動させる力となる。これにより、ステアリングシャフト22が後方、つまり運転席側に移動することを抑制できる。
また、ブラケットガイド26が設けられているので、車両1の前面衝突の際に、タイロッドブラケット23の架設部43が後方に押圧されても、タイロッドブラケット23が後方へ移動することを抑制できる。具体的には、タイロッドブラケット23の架設部43が後方に押圧されたときに、架設部43がブラケットガイド26の第1ガイド部材61の後規制部63に当接し、第1ガイド部材61の上固定部64および下固定部65が車体フレーム25を押圧することにより、架設部43に加わる押圧力は、車体フレーム25に受けられる。そのため、ラック軸32およびステアリングシャフト22がブラケットガイド26とともに後方へ移動することを抑制できる。
よって、車両1の前面衝突時の乗員保護性を向上させることができる。
ブラケットガイド26が設けられていない構成では、ラック軸32を支点とするタイロッドブラケット23の揺動(ラック軸32およびタイロッドブラケット23の一体的な回動)が規制されないので、車両1の組立工程において、タイロッドブラケット23の位置が精度よく定まらず、タイロッド24L,24Rの一端部(車幅方向内側の端部)の位置にばらつきが生じる。また、車両1の走行時に、路面からタイロッドブラケット23への入力により、タイロッドブラケット23がラック軸32を支点に揺動し、ステアリングシャフト22の回動に対する前輪7L,7Rの転舵の応答性および車両1の直進安定性が低下するおそれがある。
ブラケットガイド26が設けられて、タイロッドブラケット23の前後方向の移動が規制されることにより、それらの不具合を解消することができ、ステアリングシャフト22の回動に対する前輪7L,7Rの転舵の応答性および車両1の直進安定性を向上させることができる。
また、ラック軸32の車幅方向の両端部よりも内側において、タイロッド24L,24Rの一端部がタイロッドブラケット23に接続されているので、トレッドが小さい車両1においても、タイロッド24L,24Rの十分な長さを確保することができる。よって、トレッドが小さい車両1において、操舵性の向上を図ることができる。
ステアリングギヤ21として、既存のラックアンドピニオン式のステアリング機構を用いても、タイロッドブラケット23が設けられていることにより、前輪7L,7Rの良好な転舵に必要なタイロッド24L,24Rの長さを確保することができる。よって、トレッドが小さい車両1において、他車種に採用されている既存のステアリング機構を用いながら、操舵性の向上を図ることができる。既存のステアリング機構を用いることにより、車両1の開発コストおよび製造コストの低減を図ることができる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。
たとえば、タイロッドブラケット23に代えて、図4に示されるタイロッドブラケット91が採用されてもよい。
タイロッドブラケット91は、接続部92,93、第1架設部94および第2架設部95を一体的に備えている。
接続部92,93は、それぞれラック軸32の左端部および右端部に接続され、ラック軸32から下方に延びている。
第1架設部94は、接続部92,93の各下端縁間に架設されて、ギヤハウジング31の下方に配置されている。第1架設部94の車幅方向の中央部には、タイロッド24L,24Rの一端部が連結されている。
第2架設部95は、接続部92,93の各前端縁間に架設され、ギヤハウジング31の下方に配置されている。第2架設部95には、左右方向に長い略矩形状の開口96が形成されている。そして、第2ガイド部材62の上固定部67は、前規制部66の上端から開口96を通って後方に延び、上方に屈曲して延びている。第1ガイド部材61の後規制部63(図2参照)および第2ガイド部材62の前規制部66は、それぞれガイドブッシュ81,82(図2参照)を介して、タイロッドブラケット91の第2架設部95における開口96の下方の部分に当接している。これにより、第2架設部95は、前規制部66と後規制部63とに前後から挟まれた状態で、車幅方向の移動が開口96の車幅方向の長さ以内で許容されつつ、前後方向の移動が規制されている。
この構成では、開口96の車幅方向の長さを変更することにより、タイロッドブラケット91の車幅方向の移動量を調整することができる。そのためステアリングギヤ21として、既存のステアリング機構を用いても、トレッドの小さい車両1に適するように、前輪7L,7Rの切れ角(転舵角)の調整が可能となる。その結果、前輪7L,7Rの切れ角を調整するための部品の点数を削減することができる。よって、車両1の製造コストのさらなる低減を図ることができる。
また、ガイドブッシュ81,82が省略されて、第1ガイド部材61の後規制部63の前面および第2ガイド部材62の前規制部66の後面に、摩擦係数を小さくするためのコーティング加工が施されてもよい。また、第1ガイド部材61の後規制部63および第2ガイド部材62の前規制部66が摩擦係数の小さい材料で形成されてもよい。さらにまた、タイロッドブラケット23の架設部43およびタイロッドブラケット91の表面(少なくとも、前端面における第1ガイド部材61と摺擦する部分および後端面における第2ガイド部材62と摺擦する部分)に摩擦係数を小さくするためのコーティング加工が施されてもよいし、タイロッドブラケット23,91が摩擦係数の小さい材料で形成されてもよい。
また、ラックアンドピニオン式のステアリングギヤ21に代えて、ボールスクリュー式のステアリングギヤが採用されてもよい。
また、車両1として、シティコミュータを取り上げた。しかしながら、車体構造12が適用される車両は、軽自動車などの小型車両であってもよいし、小型車両以外の車両であってもよい。また、車体構造12は、電気自動車に限らず、エンジン車、ハイブリッドカー、レンジエクステンデッド電気自動車および燃料電池車など、種々の車両に適用することができる。
その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
1 車両
2 車体
7L 前輪(車輪)
7R 前輪(車輪)
8L ナックル
8R ナックル
21 車体構造
22 ステアリングシャフト
23 タイロッドブラケット
24L タイロッド
24R タイロッド
25 車体フレーム
26 ブラケットガイド
31 ギヤハウジング
32 ラック軸(直動部材)
91 タイロッドブラケット
2 車体
7L 前輪(車輪)
7R 前輪(車輪)
8L ナックル
8R ナックル
21 車体構造
22 ステアリングシャフト
23 タイロッドブラケット
24L タイロッド
24R タイロッド
25 車体フレーム
26 ブラケットガイド
31 ギヤハウジング
32 ラック軸(直動部材)
91 タイロッドブラケット
Claims (1)
- 車体フレームと、
ステアリングシャフトと、
前記ステアリングシャフトの回動に伴って車幅方向に移動する直動部材と、
前記直動部材よりも下方に位置する部分を有し、前記直動部材に連結され、前記直動部材と一体的に車幅方向に移動するタイロッドブラケットと、
一端部が前記タイロッドブラケットに連結されたタイロッドと、
前記タイロッドブラケットの車幅方向の移動を許容し、前記車体フレームとの間で前記タイロッドブラケットの前後方向の移動を規制するブラケットガイドとを含む、車体構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013135471A JP2015009633A (ja) | 2013-06-27 | 2013-06-27 | 車体構造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013135471A JP2015009633A (ja) | 2013-06-27 | 2013-06-27 | 車体構造 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015009633A true JP2015009633A (ja) | 2015-01-19 |
Family
ID=52303208
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013135471A Pending JP2015009633A (ja) | 2013-06-27 | 2013-06-27 | 車体構造 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2015009633A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20170023658A (ko) * | 2015-08-24 | 2017-03-06 | 주식회사 만도 | 타이로드 보호장치 |
JP2019051875A (ja) * | 2017-09-19 | 2019-04-04 | 日本トレクス株式会社 | ステアリング機構を備えたトレーラ |
-
2013
- 2013-06-27 JP JP2013135471A patent/JP2015009633A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20170023658A (ko) * | 2015-08-24 | 2017-03-06 | 주식회사 만도 | 타이로드 보호장치 |
KR102302095B1 (ko) | 2015-08-24 | 2021-09-15 | 주식회사 만도 | 타이로드 보호장치 |
JP2019051875A (ja) * | 2017-09-19 | 2019-04-04 | 日本トレクス株式会社 | ステアリング機構を備えたトレーラ |
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