JP6269252B2 - カバー部材 - Google Patents

Description

本発明は、カバー部材に関する。

従来より、エンジン及びトランスミッションを含むパワーユニットの前後ロールを抑制するため、パワーユニットの下部を、前後方向に延びるロッド部材を介してサスペンションクロスメンバーに連結した構造が知られている。サスペンションクロスメンバーは、車幅方向に延びる中空状に形成されており、ロッド部材は、サスペンションクロスメンバーに設けられた開口部から挿入されてサスペンションクロスメンバーの内部に連結される（例えば特許文献１参照）。

このようなサスペンションクロスメンバーでは、ロッド部材との干渉を回避するために、開口部にはロッド部材の変位を許容できるだけの隙間が確保されている。そのため、走行時に巻き上げられる土砂や氷雪等の異物がサスペンションクロスメンバーの内部空間内に侵入するという問題があった。サスペンションクロスメンバー内に土砂や氷雪等の異物が浸入すると、堆積した土砂や氷雪等によってロッド部材の動作が阻害されてしまう虞がある。

そこで、開口部から内部空間内へ土砂や氷雪等の異物が侵入することを防止するため、開口部にカバー部材を設けたものがある。このようなカバー部材としては、ゴム状弾性材から構成され、ロッド部材が挿通される貫通孔を備えて開口部の周縁に複数のピン等によって固定したものがある（例えば特許文献２参照）。

特開２００７−２５３６４２号公報 特開２０１０−２１６６３１号公報

ところで、サスペンションクロスメンバーには、走行時の路面反力等による振動や応力が常に作用する。そして、開口部付近は、剛性が落ちるためサスペンションクロスメンバーの他の部位に比べて変形し易く、応力も集中しやすい箇所である。そのため、開口部に設けられるカバー部材にも、これら応力が作用し悪影響を及ぼす虞があった。例えば、特許文献２に記載のカバー部材では、カバー部材をサスペンションクロスメンバーに固定するための係合ピンや係合ピンの周縁に応力が集中し、破壊が引き起こされて脱落する可能性があると考えられる。もちろん、サスペンションクロスメンバーの開口部の周囲を補強部材で補強することで開口部の変形を抑制することは可能であるが、この場合、コストや重量が増加してしまう。特に、燃費を向上させるために車両の軽量化が図られている近年では、得策ではなく、改善の余地があった。

本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、クロスメンバーのロッド部材が挿通される開口部からの土砂や氷雪等の異物の浸入を阻止するとともに開口部の変形を抑制することができるカバー部材を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための第１の態様は、ロッド部材が開口部から挿入されて揺動可能に連結される車両のクロスメンバーに設けられ、前記ロッド部材と前記開口部との隙間を塞いで前記クロスメンバーへの異物の侵入を阻止するカバー部材であって、前記ロッド部材が挿通される貫通孔、及び前記開口部に嵌合される筒状の嵌合部を有するカバー本体と、前記カバー本体の前記嵌合部の内部に埋設され、前記カバー本体より剛性が高く前記嵌合部を補強する中間部材と、を具備することを特徴とするカバー部材にある。

かかる第１の態様では、嵌合部を開口部に嵌合することでカバー部材を開口部に取り付けて開口部からの異物の侵入を防ぐことができる。しかも筒状の嵌合部内部に、カバー本体より剛性の高い補強のための中間部材が設けられているため、嵌合部の剛性が向上して嵌合部の変形が抑制される。そのため、カバー部材を開口部に取り付けるだけで開口部の変形を抑制することができる。したがって、コストや重量の著しい増加を伴わずともクロスメンバーの開口部周りの剛性を向上させることができる。さらに嵌合部の剛性が向上し、開口部の変形が抑制されることでカバー部材が開口部から外れて脱落することを抑制することができる。

本発明の第２の態様は、前記クロスメンバーの前記開口部が多角形状に形成されるとともに、前記カバー本体の前記嵌合部が前記開口部の形状に合わせた多角形状に形成され、前記中間部材は、前記嵌合部の少なくとも角部に対応して埋設されていることを特徴とするカバー部材にある。

かかる第２の態様では、中間部材が、嵌合部の少なくとも角部に対応して配置されているため、嵌合部において応力が集中しやすい角部の剛性を中間部材によって向上させることができる。よって、確実に嵌合部の剛性を向上でき、開口部の変形を抑制することができる。

本発明の第３の態様は、前記中間部材は、前記開口部の形状に合わせて、前記嵌合部の全周に亘って連続的に埋設されていることを特徴とするカバー部材にある。

かかる第３の態様では、中間部材が嵌合部の全周に亘って連続的に設けられているため、嵌合部が嵌合される開口部の周縁に沿って全周に亘って確実に嵌合部の剛性を向上させることができる。よって、開口部の変形をより確実に抑制することができる。

本発明の第４の態様は、前記カバー本体は、前記クロスメンバーの外側で前記開口部と対向して設けられ、前記嵌合部の一端側を塞ぐ板状のカバー部を有し、前記カバー部に前記貫通孔が形成されるとともに前記貫通孔の縁部に切込部が設けられることを特徴とするカバー部材にある。

かかる第４の態様では、切込部を基点としてカバー部の貫通孔の縁部が変形しやすくなるため、ロッド部材を貫通孔に挿通する際に、貫通孔を一時的に大きく拡げた状態で挿入することができる。そのため、カバー部材を組み付ける際の作業性が向上される。また、ロッド部材の動きに追従して貫通孔の縁部が変形するので、ロッド部材の揺動を妨げずに貫通孔を極力小さく設定することができる。

本発明の第５の態様は、前記カバー本体は、前記クロスメンバーの外側の端部で前記カバー本体の外周方向に突出するフランジ状に形成されて前記開口部の周縁に当接するストッパー部と、前記ストッパー部と反対側の端部において、前記カバー本体の外周方向に突出され、前記クロスメンバーの内側で前記開口部の周縁に係止される係止部と、を備え、前記嵌合部が前記開口部に嵌合された状態で、前記ストッパー部と前記係止部とで前記開口部の周縁が挟持されることを特徴とするカバー部材にある。

かかる第５の態様では、カバー本体の開口部内への移動を規制するとともに、嵌合部の外れを抑制することができ、より確実かつ強固にカバー部材を開口部に取り付けることができる。

本発明の第６の態様は、前記クロスメンバーは、車両のサスペンションを支持するサスペンションクロスメンバーであり、前記ロッド部材は、車両のパワーユニットの前後ロールを抑制するロールロッドであることを特徴とするカバー部材にある。

かかる第６の態様では、サスペンションクロスメンバーのロールロッドが挿通される開口部からの異物の侵入を防ぐことができる。そして、コストや重量を増やさずにサスペンションクロスメンバーの開口部周りの剛性を向上させることができる。さらに嵌合部の剛性が向上し、サスペンションクロスメンバーの開口部の変形が抑制されることでカバー部材が開口部から外れて脱落することを抑制することができる。

本発明によれば、組み付けが簡単で、耐久性に優れ、クロスメンバーのロッド部材が挿通される開口部からの土砂や氷雪等の異物の浸入を阻止するとともに開口部の変形を抑制することができるカバー部材が提供される。

本実施形態に係るカバー部材が設けられる車両下部の概略構成を示す図。 本実施形態に係るカバー部材が設けられる部分を示す拡大斜視図。 本実施形態に係るカバー部材が設けられる部分を示す断面図。 本実施形態に係るカバー部材に関する概略構成を示す図。 本実施形態に係るカバー部材に関する概略構成を示す図。 他の実施形態に係るカバー部材に関する概略構成を示す図。

以下、本発明の実施形態について適宜図面を参照しつつ説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係るカバー部材が設けられる車両下部の概略構成を示す図である。

車両１の前部に位置するエンジンルームには、エンジン及びトランスミッションを含むパワーユニット２が搭載されている。走行時の振動等によるパワーユニットの前後ロールを抑制するため、パワーユニットの下部には車両１の前後方向に延設されるロッド部材（ロールロッド３）の一端側の端部が連結されるとともに、ロールロッド３の反対側の端部が、中空状に形成されるサスペンションクロスメンバー４の開口部５から挿通され揺動可能に連結されている。尚、サスペンションクロスメンバー４は、車両１の下部において車体フレームの左右各側部を構成して車体の長手方向に延設された一対のサイドメンバー６に取り付けられている。サスペンションクロスメンバー４の車幅方向両端には、サスペンション装置７のロアアーム８が揺動可能に連結されており、ロアアーム８の先端に、前輪９を支持するナックル１０が回動可能に連結されている。図示は省略するものの、サスペンションクロスメンバー４には、パワーステアリングユニットやスタビライザー等が搭載されている。

ここで、サスペンションクロスメンバー４には、走行時の路面反力等による振動や応力が常に作用する。そして、開口部５付近は、剛性が落ちるためサスペンションクロスメンバー４の他の部位に比べて変形し易く、応力も集中しやすい箇所である。このような開口部５に、本実施形態に係るカバー部材１１が設けられている。これによれば、サスペンションクロスメンバー４の開口部５からの土砂や氷雪等の異物の浸入を阻止するとともに、開口部５の変形を抑制することができる。

図２及び図３は、本実施形態のカバー部材が設けられるサスペンションクロスメンバーの開口部近傍を示す図である。このうち、図２は開口部近傍の斜視図であり、図３は開口部近傍を水平方向に沿って切断した断面図である。

サスペンションクロスメンバー４は上記のように中空状、すなわち上側鋼板製部材４ａ及び下側鋼板製部材４ｂによって内部空間部１２を有するように構成されており、かかる内部空間部１２において、サスペンションクロスメンバー４の開口部５から挿通されたロールロッド３の一端側がブッシュ１３を介して揺動可能に連結されている。ここでは、ブッシュ１３は、軸芯方向を上下方向とした円筒状を成し、ボルト等の締結部材でサスペンションクロスメンバー４に軸支されている。なお、ロールロッド３のサスペンションクロスメンバー４の開口部５とは反対側の端部も同様にブッシュ１４を介してパワーユニット２に連結されている。これら、ブッシュ１３，１４を設けることで、ロールロッド３がサスペンションクロスメンバー４およびパワーユニット２に対して揺動可能とされるとともに、パワーユニット２からサスペンションクロスメンバー４への振動の伝達を抑制するよう構成されている。

ただし、ロールロッド３の両端側をサスペンションクロスメンバー４やパワーユニット２に連結する手段はブッシュに限定されない。ブッシュによってロールロッド３を軸支する場合であっても、ブッシュの軸芯方向は限定されず、車幅方向に並行な方向とされてもよい。このように、ロールロッド３と、サスペンションクロスメンバー４やパワーユニット２と、の連結の態様は、パワーユニット２の前後ロールを抑制でき、また、サスペンションクロスメンバー４及びロールロッド３の干渉を回避できる限りにおいて限定されない。

ここで、カバー部材１１は、サスペンションクロスメンバー４の開口部５に揺動可能に連結されるロールロッド３と該開口部５との隙間を塞いでサスペンションクロスメンバー４内への異物の侵入を阻止するためのものとして構成されている。

図４（ａ）〜（ｃ）及び図５（ａ）〜（ｂ）は、本実施形態のカバー部材に関する概略構成を示す図である。このうち、図４（ａ）は、カバー部材の斜視図であり、図４（ｂ）は、カバー部材の平面図であり、図４（ｃ）は、カバー部材の上面図である。また、図５（ａ）は、図４（ｂ）のＡ−Ａ線に準ずる断面図であり、図５（ｂ）は、カバー部材における中間部材の斜視図である。

図示するように、本実施形態のカバー部材１１は、ロールロッド３が挿通される貫通孔１５、及び開口部５に嵌合される筒状の嵌合部１６を有するカバー本体１７と、カバー本体１７の嵌合部１６の内部に埋設され、カバー本体１７より剛性が高く嵌合部１６を補強する中間部材１８と、を具備するように構成されている。

これによれば、嵌合部１６を開口部５に嵌合することでカバー部材１１を開口部５に取り付けて、開口部５からサスペンションクロスメンバー４の内部空間部１２への土砂や氷雪等の異物の侵入を防ぐことができる。尚、嵌合部１６は、開口部５の形状に対応する筒状を有しており、開口部５の周縁５ａに密着可能に構成されていればよい。

しかも、本実施形態のカバー部材１１によれば、筒状の嵌合部１６内部に、カバー本体１７より剛性の高い補強のための中間部材１８が埋設されているため、嵌合部１６の剛性が向上して嵌合部１６の変形が抑制される。よって、カバー部材１１を開口部５に取り付けるだけで、開口部５の変形を抑制することができる。したがって、コストや重量の著しい増加を伴わずともサスペンションクロスメンバー４の開口部５周りの剛性を向上させることができる。燃費を向上させるために車両の軽量化が図られている近年の技術背景にも合致することとなる。

さらに、本実施形態のカバー部材１１によれば、中間部材１８によって嵌合部１６の剛性の向上が図られているため、開口部５の変形が抑制されることでカバー部材１１が開口部５から外れて脱落することを抑制することができる。

カバー部材１１の嵌合部１６の形状は、該カバー部材１１の取り付け対象となる開口部５の形状や他の部材との干渉等に応じて適宜設計することができる。本実施形態では、カバー部材１１の嵌合部１６は、サスペンションクロスメンバー４の開口部５の形状、ロールロッド３の揺動領域、ロールロッド３をサスペンションクロスメンバー４に連結するブッシュ１３の存在等を考慮して、その形状が設計されている。

例えば、本実施形態では、サスペンションクロスメンバー４の開口部５が台形状に形成されており、カバー本体１７の嵌合部１６が、その開口部５の形状に合わせた台形状に形成されている。サスペンションクロスメンバー４の開口部５の形状は台形状に限定されず、多角形状であればよく、勿論、円形状であってもよい。つまり、カバー部材１１を開口部５に装着したときに嵌合部１６が開口部５の周縁５ａに密着するよう、嵌合部１６がサスペンションクロスメンバー４の開口部５の形状に合わせた形状とされていればよい。本実施形態では、中間部材１８は嵌合部１６の全周に亘って連続的に設けられており、これによれば、嵌合部１６が嵌合される開口部５の周縁５ａに沿って全周に亘って確実に嵌合部１６の剛性を向上させることができる。よって、開口部５の変形をより確実に抑制することができる。

カバー本体１７はゴム材料を用いて構成されているが、その構成材料は前記の例に限定されず、また、カバー本体１７のすべてについてゴム材料が用いられる必要もない。必要に応じて弾性を有しない材料を併用するようにしてもよい。弾性を有しない材料としては、例えばナイロン材料やウレタン材料が挙げられる。これらが適宜配合されることで、カバー本体の軽量性、耐水性、及び耐摩耗性等の各種性能を適宜調節できるようになる。

また、中間部材１８は金属材料を用いて構成されているが、その構成材料である金属材料についても限定されず、銅、ＳＵＳ、アルミ等を用いることができ、これらを複合した複合金属や、他の金属種で処理した金属についても用いることができる。中間部材１８に関しても、その構成材料のすべてについて金属材料が用いられる必要はなく、必要に応じて金属以外の材料を併用するようにしてもよい。

また、カバー本体１７は、サスペンションクロスメンバー４の外側で開口部５と対向して設けられ、嵌合部１６の一端側を塞ぐ板状のカバー部１９を有するように構成されている。つまり、カバー本体１７には、カバー部材１１を開口部５に嵌め合わせたときにサスペンションクロスメンバー４の内部空間部１２とは反対に位置する側に、上記のカバー部１９が設けられている。そして、このカバー部１９に上記の貫通孔１５が形成されるとともに貫通孔１５の縁部１５ａに切込部２０が設けられている。

これによれば、切込部２０を基点としてカバー部１９の貫通孔１５の縁部１５ａが変形しやすくなるため、ロールロッド３を貫通孔１５に挿通する際に、貫通孔１５を一時的に大きく拡げた状態で挿入することができる。そのため、カバー部材１１を組み付ける際の作業性が向上される。更に、ロールロッド３の動きに追従して貫通孔１５の縁部１５ａが変形するので、ロールロッド３の揺動を妨げずに貫通孔１５を極力小さく設定することができる。特に、カバー部１９が板状であることで、貫通孔１５の縁部１５ａを容易に変形させることが可能となっている。

尚、本実施形態において、貫通孔１５は四角形状に形成されているが、貫通孔１５の形状は限定されず、サスペンションクロスメンバー４及びロールロッド３の干渉を回避でき、また、サスペンションクロスメンバー４のロールロッド３が挿通される開口部５からの土砂や氷雪等の異物の浸入を阻止できる限りにおいて限定されない。さらに、本実施形態において、切込部２０は、貫通孔１５の縁部１５ａの下側（図４（ｂ）の下側）の角部にそれぞれ１箇所ずつ、貫通孔１５の縁部１５ａの上側（図４（ｂ）の上側）の角部の間に１箇所、の計３箇所に形成されているが、切込部の数、位置、及び大きさ等の態様も制限されず、カバー本体１７の強度が過度に低下しない範囲であればよい。

また、カバー本体１７は、サスペンションクロスメンバー４の外側の端部でカバー本体１７の外周方向に突出するフランジ状に形成されて開口部５の周縁５ａに当接するストッパー部２１と、ストッパー部２１と反対側の端部において、カバー本体１７の外周方向に突出され、サスペンションクロスメンバー４の内側で開口部５の周縁５ａに係止される係止部２２と、を備え、嵌合部１６が開口部５に嵌合された状態で、ストッパー部２１と係止部２２とで開口部５の周縁５ａが挟持されるように構成されている。

これによれば、カバー本体１７の開口部５内への移動を規制するとともに、嵌合部１６の外れを抑制することができ、より確実かつ強固にカバー部材１１を開口部５に取り付けることができる。カバー部材１１の装着時においては、係止部２２を押し縮めながら徐々にカバー部材１１を開口部５に嵌め合わせていき、係止部２２が開口部５の周縁５ａを乗り越えたとき、押し縮められた係止部２２が元に戻ることで、カバー部材１１が開口部５の周縁５ａに係止されることとなる。このとき、ストッパー部２１と係止部２２とで開口部５の周縁５ａが挟持されるようになる。

このようなストッパー部２１や係止部２２は、カバー本体１７に一体形成して構成されており、これによりストッパー部２１や係止部２２とカバー本体１７との接続強度を向上させることができるが、前記の例に限定されない。例えば、ストッパー部２１や係止部２２をカバー本体１７とは別部材として構成し、これをカバー本体１７に取り付けるような構成としてもよい。

また、中間部材１８は、貫通孔１５の軸芯方向Ｌにカバー本体１７よりも突出する突出部１８ａを具備するように構成されている。上記のようにカバー本体１７が弾性材料を用いて構成されている関係上、外周面側から内周面側に圧力が付与されることでカバー本体１７が弾性変形し、その弾性変形の分だけ、カバー本体１７が初期状態と比べて軸芯方向Ｌに長くなる。一方、突出部１８ａを具備することで、弾性変形時に長くなるカバー本体１７をも支持できるようになる。

（他の実施形態）
図６（ａ）〜（ｂ）は、他の実施形態に係るカバー部材に関する概略構成を示す平面図である。図６（ａ）に示すカバー部材１１Ａのように、中間部材２８が、開口部５の形状に合わせて、嵌合部１６の全周に亘って不連続的に埋設された構成とされていてもよい。具体的には、中間部材２８が、嵌合部１６の角部１６ａ，１６ｂに沿った折り曲げ部分を有する板状の第１中間部材２８ａと、嵌合部１６の角部１６ｃ，１６ｄに沿った折り曲げ部分を有する板状の第２中間部材２８ｂと、からなる二分割型として構成されていてもよい。また、図６（ｂ）に示すカバー部材１１Ｂのように、中間部材２９が、嵌合部１６の角部１６ａ〜１６ｄに沿った折り曲げ部分をそれぞれ有する板状の第１中間部材２９ａ、第２中間部材２９ｂ、第３中間部材２９ｃ、及び第４中間部材２９ｄからなる四分割型として構成されていてもよい。

すなわち、サスペンションクロスメンバー４の開口部５が多角形状に形成される場合に、中間部材が、嵌合部１６の少なくとも角部に対応して埋設されるように構成されていればよい。これによれば、中間部材が、嵌合部１６の少なくとも角部に対応して配置されているため、嵌合部１６において応力が集中しやすい角部の剛性を中間部材によって向上させることができる。一方、中間部材が不連続的に嵌合部１６に埋設されている分、カバー部材全体の弾性が向上したものとなり、開口部５の周縁５ａへの着脱作業が容易となる。

以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明の基本的な構成は上述したものに限定されるものではない。例えば、中間部材は、サスペンションクロスメンバー４のロールロッド３が挿通される開口部５からの土砂や氷雪等の異物の浸入を阻止するとともに開口部５の変形を抑制することができる範囲であれば、必ずしも嵌合部１６の少なくとも角部に対応して配置されなくても構わない。

以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明の基本的な構成は上述したものに限定されるものではない。例えば、カバー部材は、車両１のサスペンション装置７を支持するサスペンションクロスメンバー４の開口部５に取り付けられるものに限られず、ロアアーム８取り付け用の貫通孔にも適用可能である。

１ 車両
２ パワーユニット
３ ロールロッド
４ サスペンションクロスメンバー
４ａ 上側鋼板製部材
４ｂ 下側鋼板製部材
５ 開口部
５ａ 周縁
６ サイドメンバー
７ サスペンション装置
８ ロアアーム
９ 前輪
１０ ナックル
１１，１１Ａ，１１Ｂ カバー部材
１２ 内部空間部
１３，１４ ブッシュ
１５ 貫通孔
１５ａ 縁部
１６ 嵌合部
１６ａ〜１６ｄ 角部
１７ カバー本体
１８ 中間部材
１８ａ 突出部
１９ カバー部
２０ 切込部
２１ ストッパー部
２２ 係止部
２８，２９ 中間部材
２８ａ，２９ａ 第１中間部材
２８ｂ，２９ｂ 第２中間部材
２９ｃ 第３中間部材
２９ｄ 第４中間部材

Claims (6)

1. ロッド部材が開口部から挿入されて揺動可能に連結される車両のクロスメンバーに設けられ、前記ロッド部材と前記開口部との隙間を塞いで前記クロスメンバーへの異物の侵入を阻止するカバー部材であって、
   前記ロッド部材が挿通される貫通孔、及び前記開口部に嵌合される筒状の嵌合部を有するカバー本体と、
   前記カバー本体の前記嵌合部の内部に埋設され、前記カバー本体より剛性が高く前記嵌合部を補強する中間部材と、
   を具備することを特徴とするカバー部材。
2. 前記クロスメンバーの前記開口部が多角形状に形成されるとともに、前記カバー本体の前記嵌合部が前記開口部の形状に合わせた多角形状に形成され、
   前記中間部材は、前記嵌合部の少なくとも角部に対応して埋設されていること
   を特徴とする請求項１に記載のカバー部材。
3. 前記中間部材は、前記開口部の形状に合わせて、前記嵌合部の全周に亘って連続的に埋設されていること
   を特徴とする請求項１又は２に記載のカバー部材。
4. 前記カバー本体は、前記クロスメンバーの外側で前記開口部と対向して設けられ、前記嵌合部の一端側を塞ぐ板状のカバー部を有し、
   前記カバー部に前記貫通孔が形成されるとともに前記貫通孔の周縁部に切込部が設けられること
   を特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載のカバー部材。
5. 前記カバー本体は、前記クロスメンバーの外側の端部で前記カバー本体の外周方向に突出するフランジ状に形成されて前記開口部の周縁に当接するストッパー部と、
   前記ストッパー部と反対側の端部において、前記カバー本体の外周方向に突出され、前記クロスメンバーの内側で前記開口部の周縁に係止される係止部と、を備え、
   前記嵌合部が前記開口部に嵌合された状態で、前記ストッパー部と前記係止部とで前記開口部の周縁が挟持されること
   を特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載のカバー部材。
6. 前記クロスメンバーは、車両のサスペンション装置を支持するサスペンションクロスメンバーであり、前記ロッド部材は、車両のパワーユニットの前後ロールを抑制するロールロッドであること
   を特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載のカバー部材。
   

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