JP6299558B2

JP6299558B2 - 車体補強装置

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Publication number: JP6299558B2
Application number: JP2014219201A
Authority: JP
Inventors: 宗一郎岩永
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Aisin Corp
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2014-10-28
Filing date: 2014-10-28
Publication date: 2018-03-28
Anticipated expiration: 2034-10-28
Also published as: WO2016067770A1; US10428893B2; JP2016084066A; DE112015004887B4; DE112015004887T5; US20180149227A1

Description

本発明は、車体補強装置に関し、特に、車両に付設可能な車体補強装置に係る。

既存の車両に付設し得る車体補強装置として、車体に対し軸方向両端のブラケットを介して支持される車体補強装置が知られている。例えば、下記の特許文献１には、「運転者の好みに応じて補強部材の着脱により乗り心地を容易に向上させることができる車両の車体用補強装置を提供すること」を目的とし（特許文献１の段落〔００１１〕に記載）、「細長い形状に形成されかつ途中に、長手方向に伸縮する変形に対する減衰力を発生する油圧式減衰力発生手段である油圧式減衰器が介装された車両の車体用補強装置」について、種々の要件で特定された車体用補強装置が提案されている（同段落〔００１２〕に記載）。

特許第４８６５６９８号公報

上記特許文献１に記載の車体用補強装置においては、減衰力発生手段として油圧式減衰器が用いられているが、変位に対する減衰力の調整が容易でないというだけでなく、車種や取付け箇所に応じて種々の油圧式減衰器を用意しなければならず、車両に付設可能な後付部品としての汎用性に欠ける。

そこで、本発明は、車体に対し軸方向両端のブラケットを介して支持される車体補強装置において、簡単な構成で、種々の車両や種々の取付け箇所に付設し得る車体補強装置を提供することを課題とする。

上記の課題を達成するため、本発明は、車体に対し軸方向両端のブラケットを介して支持される車体補強装置において、前記両端のブラケットのうちの一方のブラケットに連結されるハウジングと、該ハウジング内に一端部が収容され他端部が前記両端のブラケットのうちの他方のブラケットに連結されるロッド部材と、該ロッド部材の一端部と前記ハウジングとの間に介装され、前記両端のブラケット間の軸方向距離を拡大及び縮小する力に抗して付勢力を付与する付勢機構と、前記ハウジング内で前記ロッド部材に支持され、前記ロッド部材の軸に対し直交する方向に前記ハウジングを押圧する摩擦機構とを備え、該摩擦機構は、前記ロッド部材の軸に対して直交する方向に移動可能に前記ロッド部材に支持され、前記ハウジングの内側面に当接可能に配設される押圧部材と、該押圧部材と前記ロッド部材との間に介装され、当該押圧部材が前記ハウジングの内側面を押圧するように付勢するばね部材と、該ばね部材による前記ハウジングに対する前記押圧部材の押圧力を調整する調整部材とを備えることとしたものである。

前記ロッド部材には、前記ロッド部材の軸に対して直交する方向に連通孔が形成されており、該連通孔に前記摩擦機構の前記ばね部材が収容された状態で、当該連通孔に前記押圧部材が圧入されて前記ばね部材と共に保持され、前記調整部材が当該連通孔内の所定位置で前記ばね部材を保持するように構成するとよい。

前記摩擦機構は、前記調整部材と前記押圧部材との間に介装され、前記ばね部材を前記連通孔内で移動可能に支持する支持部材を備えたものとし、該支持部材を前記調整部材によって前記連通孔内の所定位置で保持するように構成するとよい。

また、上記の車体補強装置において、前記付勢機構は、前記ロッド部材に対し、前記ロッド部材の軸方向移動に抗して付勢する第１のばね部材及び第２のばね部材を備えたものとするとよい。前記付勢機構は、前記ハウジング内に収容され、前記ロッド部材の軸方向の所定位置で前記ハウジングに係止される係止部材を備えたものとし、該係止部材を介して前記ロッド部材の軸方向の両側で、前記第１のばね部材及び前記第２のばね部材が前記ロッド部材に係止される構成とするとよい。

更に、前記ロッド部材は、第１の軸部材及び第２の軸部材を有するものとし、該第１の軸部材及び第２の軸部材が、前記ハウジング内で連結部材を介して軸方向に連結されており、前記付勢機構が、前記第１の軸部材と前記連結部材との間に介装される構成とするとよい。

上記の車体補強装置において、前記ハウジングは、前記両端のブラケットのうちの一方のブラケットが一体的に形成され前記第１の軸部材を収容する有底筒体形状のケースと、該ケースの開口部との間に前記係止部材を挟持した状態で当該ケースに接合される環状部材と、該環状部材、前記付勢機構、前記摩擦機構、及び前記ロッド部材の一部を収容した状態で前記ケースに接合されるカバーとを備えたものとするとよい。

更に、上記の車体補強装置において、前記ハウジングには、前記調整部材を外部から操作し得る連通孔が形成されており、該連通孔を介して前記調整部材を操作するように構成するとよい。あるいは、前記ハウジングには、前記調整部材を外部から挿入し得る挿入孔が形成されており、該挿入孔を介して前記調整部材を外部から挿入し、前記ロッド部材に保持するように構成してもよい。

本発明は上述のように構成されているので以下の効果を奏する。即ち、本発明の車体補強装置においては、両端のブラケットのうちの一方のブラケットに連結されるハウジングと、ハウジング内に一端部が収容され他端部が両端のブラケットのうちの他方のブラケットに連結されるロッド部材と、ロッド部材の一端部とハウジングとの間に介装され、両端のブラケット間の軸方向距離を拡大及び縮小する力に抗して付勢力を付与する付勢機構と、ハウジング内でロッド部材に支持され、ロッド部材の軸に対し直交する方向にハウジングを押圧する摩擦機構とを備え、この摩擦機構は、ロッド部材の軸に対して直交する方向に移動可能にロッド部材に支持され、ハウジングの内側面に当接可能に配設される押圧部材と、押圧部材とロッド部材との間に介装され、押圧部材がハウジングの内側面を押圧するように付勢するばね部材と、ばね部材によるハウジングに対する押圧部材の押圧力を調整する調整部材とを備えたものであるので、簡単な剛性調整機構を構成することができ、汎用性に優れ、種々の車両や種々の取付け箇所に付設することができる。また、車両への搭載性に優れ、設計の自由度が増すことになる。しかも、押圧部材がハウジングの内側面に押接されるように構成されているので、押圧部材による押圧面積が広くなり、ばね荷重を高くすることができ大きな摩擦力を確保することができる。

更に、ロッド部材には、ロッド部材の軸に対して直交する方向に連通孔が形成されたものとし、その連通孔に摩擦機構のばね部材が収容された状態で、連通孔に押圧部材が圧入されてばね部材と共に保持され、調整部材が連通孔内の所定位置でばね部材を保持するように構成すれば、容易に摩擦力を調整することができる。更に、摩擦機構を、調整部材と押圧部材との間に介装され、ばね部材を連通孔内で移動可能に支持する支持部材を備えたものとし、支持部材を調整部材によって連通孔内の所定位置で保持するように構成すれば、ハウジング内に摩擦機構を容易に組み付けることができる。

上記の車体補強装置において、付勢機構は、ロッド部材に対し、ロッド部材の軸方向移動に抗して付勢する第１のばね部材及び第２のばね部材を備えたものとすれば、付勢機構を容易に構成することができる。また、付勢機構を、ハウジング内に収容され、ロッド部材の軸方向の所定位置でハウジングに係止される係止部材を備えたものとし、この係止部材を介してロッド部材の軸方向の両側で、第１のばね部材及び第２のばね部材がロッド部材に係止されるように構成すれば、ハウジング内での付勢機構の組み付けが容易となる。更に、ロッド部材は、第１の軸部材及び第２の軸部材を有するものとし、第１の軸部材及び第２の軸部材が、ハウジング内で連結部材を介して軸方向に連結されており、付勢機構が、第１の軸部材と連結部材との間に介装されるように構成すれば、付勢機構の組み付けが一層容易となる。

上記の車体補強装置において、ハウジングは、両端のブラケットのうちの一方のブラケットが一体的に形成され第１の軸部材を収容する有底筒体形状のケースと、このケースの開口部との間に係止部材を挟持した状態でケースに接合される環状部材と、環状部材、付勢機構、摩擦機構、及びロッド部材の一部を収容した状態でケースに接合されるカバーとを備えたものとすれば、有底円筒体形状のケースに対し各構成部品を一方向から組み付けることができるので、量産性が向上し、防塵、防水機能を容易に確保することができる。また、組み付け時に必要な工具の把持部等を一方側に集中させることができるので、カバーといった最小限の部材で工具の把持痕等を覆うことができ、外観を損なうこと無く適切に組み付けることができる。

更に、上記の車体補強装置において、ハウジングには、調整部材を外部から操作し得る連通孔が形成され、この連通孔を介して調整部材を操作するように構成すれば、容易に摩擦力を調整することができる。あるいは、ハウジングには、調整部材を外部から挿入し得る挿入孔が形成され、この挿入孔を介して調整部材を外部から挿入し、ロッド部材に保持するように構成すれば、容易に摩擦力を調整することができるだけでなく、最終アッセンブリ状態での組み付けが可能となる。

本発明の一実施形態に係る車体補強装置の全体構成を示す平面図である。本発明の一実施形態に係る車体補強装置の一部を示す断面図である。本発明の一実施形態に供するケースを示す断面図である。本発明の一実施形態に供するサブアッセンブリを示す断面図である。本発明の一実施形態に供する環状部材を示す断面図である。本発明の一実施形態に係る車体補強装置の組付過程を示す断面図である。本発明の一実施形態に係る車体補強装置の組付過程を示す断面図である。本発明の他の実施形態に係る車体補強装置の組付過程を示す断面図である。本発明の実施形態に供する押圧部材の一部を示す断面図である。本発明の実施形態に供する押圧部材の他の態様を示す断面図である。

以下、本発明の望ましい実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態に係る車体補強装置の全体構成を示すもので、軸方向両端のブラケットＢＲ１及びＢＲ２を介して、夫々車体のフレームＦ１及びＦ２に支持される。ブラケットＢＲ１はハウジング１０の一部と一体的に形成され、このハウジング１０内にロッド部材２０の一端部が収容され、その他端部がブラケットＢＲ２に螺合されている。このブラケットＢＲ２と同様、ブラケットＢＲ１も別体としてハウジング１０に螺合することとしてもよく、ブラケットＢＲ１とハウジング１０との連結構造はどのような態様としてもよい。

図２は上記の車体補強装置の一部（図１の左側部分）の断面を示すもので、ロッド部材２０の一端部とハウジング１０との間に、ブラケットＢＲ１及びＢＲ２間の軸方向距離を拡大及び縮小する力に抗して付勢力を付与し剛性調整機構を構成する付勢機構３０が介装されている。更に、ハウジング１０内でロッド部材２０に支持され、ロッド部材２０の軸に対し直交する方向にハウジング１０を押圧する摩擦機構４０が設けられている。

本実施形態のハウジング１０は、ブラケットＢＲ１が一体的に形成され第１の軸部材２１を収容する有底筒体形状のケース１１と、ケース１１の開口部との間に係止部材３３を挟持した状態でケース１１に接合される環状部材１２と、環状部材１２、付勢機構３０、摩擦機構４０、及びロッド部材２０の一部を収容した状態でケース１１の開口端部に接合される円筒状のカバー１３によって構成されており、ケース１１と環状部材１２は螺合されて所定位置に保持される。尚、ケース１１の側壁には連通孔１１ｈが形成されており、ケース１１内に付勢機構３０及び摩擦機構４０が収容されているが、これらの詳細については後述する。

一方、本実施形態のロッド部材２０は、第１の軸部材２１と第２の軸部材２２に二分割され、両者が連結部材２３を介して連結され、ナット２４によって所定位置に保持されている。第１の軸部材２１は、その先端から連結部材２３との連結部に向かって、中径部２１ａ、大径部２１ｂ及び小径部２１ｃを有する段付形状に形成され、更に、小径部２１ｃの先端には雄螺子部２１ｄが形成されており、これに連結部材２３（の雌螺子部）が螺合され、小径部２１ｃに付勢機構３０が支持された状態で、第１の軸部材２１と連結部材２３が連結されるように構成されている。尚、第１の軸部材２１は、その中径部２１ａと大径部２１ｂが夫々ブッシュＢ１及びＢ２を介してケース１１内に摺動可能に支持されている。

小径部２１ｃには、本実施形態の付勢機構３０を構成する第１のばね部材３１及び第２のばね部材３２が支持されている。本実施形態の第１及び第２のばね部材３１及び３２は、複数の皿ばねが積層されて構成され、両者間にプレート状の係止部材３３が介装されている。尚、第１及び第２のばね部材３１及び３２としては、圧縮コイルばね等を用いることとしてもよい。係止部材３３は、第１の軸部材２１の小径部２１ｃに対し移動可能に支持されているが、係止部材３３の周縁部がケース１１の開口段部１１ｄと環状部材１２との間に挟持された状態で、ケース１１と環状部材１２が接合され、ハウジング１０に係止されている。尚、係止部材３３には連通孔３３ｈが形成されている。環状部材１２の開口部の内周面には第２の軸部材２２に当接するようにシールＳが保持され、環状部材１２の外周面にはケース１１の開口部の内周面に当接するようにＯリングＲが保持されている。

本実施形態の摩擦機構４０は、ロッド部材２０の軸に対して直交する方向に移動可能にロッド部材２０に支持され、ハウジング１０の内側面に当接可能に配設される押圧部材４１と、この押圧部材４１とロッド部材２０との間に介装され、押圧部材４１がハウジング１０の内側面を押圧するように付勢するばね部材４２と、このばね部材４２によるロッド部材２０に対する押圧部材４１の押圧力を調整する調整部材４３とを備えたもので、押圧部材４１がロッド部材２０の軸に対し直交する方向にハウジング１０の内側面を押圧するように構成されている。本実施形態では、押圧部材４１と調整部材４３との間に、更に支持部材４４及びワッシャＷが介装されている。

即ち、図２に示すように、第１の軸部材２１の大径部２１ｂには、軸と直交する方向（即ち、径方向）に段付の連通孔（段付孔２１ｅ）が形成されており、その中径孔内に、支持部材４４及びばね部材４２が収容され、その大径孔に押圧部材４１が（ばね部材４２との間にワッシャＷが介装された状態で）圧入されている。更に、段付孔２１ｅの小径孔には、ボルト状の調整部材４３が螺合され、その保持位置が、連通孔１１ｈを介して挿入される工具（図示せず）によって調整可能に支持されている。その調整後、連通孔１１ｈにはキャップ４５が装着される。而して、ばね部材４２の付勢力により押圧部材４１がケース１１の内側面に押接された状態で保持され、ケース１１（ハウジング１０）と第１の軸部材２１（ロッド部材２０）が相対移動する際、両者間に押圧部材４１による摩擦力が付与されるように構成されており、その摩擦力は調整部材４３によって調整可能となる。尚、ばね部材４２としては、皿ばねに限らず、圧縮コイルばね等を用いることとしてもよい。

以上のように、摩擦機構４０は、付勢機構３０と共にケース１１内に収容されているので、車両への搭載性に優れ、設計の自由度が増すことになる。しかも、押圧部材４１は、その当接面が例えば図９に示すように曲面に形成されており、ケース１１の内側面に押接されるように構成されているので、押圧部材４１による押圧面積が広くなり、ばね荷重を高くすることができ大きな摩擦力（制動力）を確保することができる。

上記のように構成された車体補強装置は、図１に二点鎖線で示す車体フレームＦ１及びＦ２に装着され、ボルト固定される。そして、ブラケットＢＲ１及びＢＲ２間の軸方向距離が拡大する方向の外力が加えられた場合には、図２に示す第１のばね部材３１の圧縮によってブラケットＢＲ１及びＢＲ２間の軸方向距離を縮小する付勢力が付与され、逆に、両者間の軸方向距離が縮小する方向の外力が加えられた場合には、第２のばね部材３２の圧縮によって両者間の軸方向距離を拡大する付勢力が付与される。これにより、ブラケットＢＲ１及びＢＲ２間の剛性が調整され、剛性調整機構として機能する。この間の作動に対し、摩擦機構４０によってロッド部材２０に付与される摩擦力が制動力として作用し、急激な変位を抑制すると共に振動時の振幅を小さく抑え、減衰機構として機能する。

次に、図３乃至図７を参照して組付手順を説明する。先ず、図３に示すようにケース１１内にブッシュＢ１及びＢ２が圧入される。続いて、図４に示すサブアッセンブリＳＡが構成される。即ち、第１の軸部材２１の大径部２１ｂの段付孔２１ｅの中径孔内に、支持部材４４、ばね部材４２及びワッシャＷが収容され、その大径孔に押圧部材４１が圧入され、段付孔２１ｅの小径孔に調整部材４３が螺合された状態で保持される。この押圧部材４１の圧入により、支持部材４４、ばね部材４２及びワッシャＷの自重による脱落が防止される。次に、第１の軸部材２１の小径部２１ｃに対し、第１のばね部材３１、係止部材３３及び第２のばね部材３２の順に装着され、第１の軸部材２１の雄螺子部２１ｄに連結部材２３の雌螺子部が螺合されると、図４に示すように、第１のばね部材３１が第１の軸部材２１と係止部材３３との間に介装され、第２のばね部材３２が係止部材３３と連結部材２３との間に介装された状態となり、第１及び第２のばね部材３１及び３２が若干圧縮された状態で保持される。更に、図５に示すように、環状部材１２の開口部にシールＳが装着されると共に、その外周面にＯリングＲが装着される。

そして、図４に示すサブアッセンブリＳＡが、図３に示すケース１１内に収容されると図６に示す状態となる。更に、ケース１１の開口端部に環状部材１２が螺合されると図７に示す状態となり、連通孔１１ｈから工具が挿入され、調整部材４３が回転駆動されると、図２に示すように押圧部材４１がケース１１の内側面に押接され、ばね部材４２による押圧部材４１の押圧力、即ち、ロッド部材２０に付与される摩擦力（制動力）が調整される。更に、図７に示すように、連結部材２３に第２の軸部材２２が螺合されて、ナット２４が螺合されると所定位置に保持される。そして、カバー１３がケース１１に接合され、キャップ４５が連通孔１１ｈに装着されると、図２に示す状態となる。

以上のように、有底円筒体形状のケース１１に対し各構成部品を一方向から（図３乃至図７の右側のみから）組み付けることができるので、量産性が向上し、防塵及び／又は防水機能を容易に確保することができる。また、組み付け時に必要な工具の把持部等を一方側に集中させることができるので、上記のカバー１３のように最小限の部材で工具の把持痕等を覆うことができ、外観を損なうこと無く適切に組み付けることができる。

図８は、本発明の他の実施形態に係るもので、ハウジング１０のケース１１には、調整部材４３を外部から挿入し得る（連通孔１１ｈより大径の）挿入孔１１ｋが形成されており、この挿入孔１１ｋを介して調整部材４３を外部から挿入し、押圧部材４１による摩擦力を調整するように構成されている。従って、図４に示すようなサブアッセンブリＳＡの状態で調整部材４３を組み付ける必要はなく、図８に示すような最終アッセンブリ状態での組み付けが可能となり、螺子かかり代を長くとることができる。而して、本実施形態においても、ばね部材４２の付勢力により押圧部材４１がケース１１の内側面に押接された状態で保持され、ケース１１（ハウジング１０）と第１の軸部材２１（ロッド部材２０）が相対移動する際、両者間に押圧部材４１による摩擦力（制動力）が付与される。

図９は、上記の押圧部材４１の一態様を示すもので、押圧部材４１の側面には押圧方向に平行にリブ４１ｐが形成されている。これによれば、段付孔２１ｅの大径孔に対する押圧部材４１の完全な嵌合構造に比べ、挿入性が向上する。また、リブ４１ｐと第１の軸部材２１（の段付孔２１ｅ）との接触面積を、第１の軸部材２１（ロッド部材２０）の軸方向の摺動荷重に対し余裕のある面圧となるように設定しておくことができ、これにより、ロッド部材２０の摺動時のガタを無くすことができる。あるいは、このような摺動時のガタを考慮することなく、図１０に示すように、サブアッセンブリＳＡを構成するときの押圧部材４１の保持に着目し、段付孔２１ｅに圧入される部分を小さくし、押圧部材４１の側面に突起４１ｔを形成することとすれば、容易に段付孔２１ｅに圧入することができ、手による圧入も可能となる。

１０ハウジング
１１ケース
１２環状部材
１３カバー
２０ロッド部材
２１第１の軸部材
２２第２の軸部材
２３連結部材
２４ナット
３０付勢機構
３１第１のばね部材
３２第２のばね部材
３３係止部材
４０摩擦機構
４１押圧部材
４２ばね部材
４３調整部材
４４支持部材

Claims

車体に対し軸方向両端のブラケットを介して支持される車体補強装置において、前記両端のブラケットのうちの一方のブラケットに連結されるハウジングと、該ハウジング内に一端部が収容され他端部が前記両端のブラケットのうちの他方のブラケットに連結されるロッド部材と、該ロッド部材の一端部と前記ハウジングとの間に介装され、前記両端のブラケット間の軸方向距離を拡大及び縮小する力に抗して付勢力を付与する付勢機構と、前記ハウジング内で前記ロッド部材に支持され、前記ロッド部材の軸に対し直交する方向に前記ハウジングを押圧する摩擦機構とを備え、該摩擦機構は、前記ロッド部材の軸に対して直交する方向に移動可能に前記ロッド部材に支持され、前記ハウジングの内側面に当接可能に配設される押圧部材と、該押圧部材と前記ロッド部材との間に介装され、当該押圧部材が前記ハウジングの内側面を押圧するように付勢するばね部材と、該ばね部材による前記ハウジングに対する前記押圧部材の押圧力を調整する調整部材とを備えたことを特徴とする車体補強装置。
前記ロッド部材には、前記ロッド部材の軸に対して直交する方向に連通孔が形成されており、該連通孔に前記摩擦機構の前記ばね部材が収容された状態で、当該連通孔に前記押圧部材が圧入されて前記ばね部材と共に保持され、前記調整部材が当該連通孔内の所定位置で前記ばね部材を保持するように構成したことを特徴とする請求項１記載の車体補強装置。
前記摩擦機構は、前記調整部材と前記押圧部材との間に介装され、前記ばね部材を前記連通孔内で移動可能に支持する支持部材を備え、該支持部材を前記調整部材によって前記連通孔内の所定位置で保持するように構成したことを特徴とする請求項２記載の車体補強装置。
前記付勢機構は、前記ロッド部材に対し、前記ロッド部材の軸方向移動に抗して付勢する第１のばね部材及び第２のばね部材を備えたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の車体補強装置。
前記付勢機構は、前記ハウジング内に収容され、前記ロッド部材の軸方向の所定位置で前記ハウジングに係止される係止部材を備え、該係止部材を介して前記ロッド部材の軸方向の両側で、前記第１のばね部材及び前記第２のばね部材が前記ロッド部材に係止されることを特徴とする請求項４記載の車体補強装置。
前記ロッド部材は、第１の軸部材及び第２の軸部材を有し、該第１の軸部材及び第２の軸部材が、前記ハウジング内で連結部材を介して軸方向に連結されており、前記付勢機構が、前記第１の軸部材と前記連結部材との間に介装されることを特徴とする請求項５記載の車体補強装置。
前記ハウジングは、前記両端のブラケットのうちの一方のブラケットが一体的に形成され前記第１の軸部材を収容する有底筒体形状のケースと、該ケースの開口部との間に前記係止部材を挟持した状態で当該ケースに接合される環状部材と、該環状部材、前記付勢機構、前記摩擦機構、及び前記ロッド部材の一部を収容した状態で前記ケースに接合されるカバーとを備えたことを特徴とする請求項５又は６記載の車体補強装置。
前記ハウジングには、前記調整部材を外部から操作し得る連通孔が形成されており、該連通孔を介して前記調整部材を操作するように構成したことを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の車体補強装置。
前記ハウジングには、前記調整部材を外部から挿入し得る挿入孔が形成されており、該挿入孔を介して前記調整部材を外部から挿入し、前記ロッド部材に保持するように構成したことを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の車体補強装置。