車体補剛装置
【課題】プリロードを発生させない状態で取付けが可能で、取付け後は車速に応じた付勢力を発生させることができるようにした車体補剛装置を提供する。
【解決手段】サスペンションクロスメンバ８の左右下部に形成した、サスペンションロアアーム１０を支持するブラケット９ａ間を連結するロアバー１６のバー本体１６ａに、走行風を受ける受風板１７が固設されている。受風板１７は走行風圧を受けてバー本体１６ａを付勢して曲げ応力を発生させ、この曲げ応力によって左右のブラケット９ａ間にプリロードを発生させる。プリロードは走行風圧よって発生させているため、車速０[Km/h]ではプリロードが０[Kg/mm]であり、車速が高速側へ移行するほど高いプリロード特性となる。従って高速走行時にはステアリング応答性が向上し、低中速走行ではプリロードが低くなるため良好な乗り心地性を得ることができる。
【解決手段】サスペンションクロスメンバ８の左右下部に形成した、サスペンションロアアーム１０を支持するブラケット９ａ間を連結するロアバー１６のバー本体１６ａに、走行風を受ける受風板１７が固設されている。受風板１７は走行風圧を受けてバー本体１６ａを付勢して曲げ応力を発生させ、この曲げ応力によって左右のブラケット９ａ間にプリロードを発生させる。プリロードは走行風圧よって発生させているため、車速０[Km/h]ではプリロードが０[Kg/mm]であり、車速が高速側へ移行するほど高いプリロード特性となる。従って高速走行時にはステアリング応答性が向上し、低中速走行ではプリロードが低くなるため良好な乗り心地性を得ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体の剛性を向上させるために車体の部位間を連結する補剛部材に対し、走行風を利用してプリロードを印加するようにした車体補剛装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、自動車等の車両において、高速でのコーナリング走行やスラローム走行等において、サスペンションを支持する支持部の上下方向の押圧力がサスペンション自体で吸収しきれず車体側に伝達され、車体にたわみ変形が生じる。この場合、車体剛性が低いと、たわみ変形の位相遅れ（車体ヒステリシス）が顕著に表れてしまい、運転者に、ステアリング操作と車両挙動とに一体感がなく、ステアリング応答性（車両追従性）が悪いという印象を与えてしまう。
【０００３】
車体ヒステリシスの抑制は、車体全体の剛性を高くすることで解決できるが、製品価格が高くなり、車重の増加により燃費悪化を招くばかりでなく、走行時のゴツゴツ感が高くなり乗り心地が悪化してしまう不都合がある。
【０００４】
そのため、一般的には、車体の要所要所を補剛部材で補剛することで、車体の必要な部位の剛性を局所的に高くする技術が多く採用されている。例えば特許文献１（特開２００８−２９０５５２号公報）には、サスペンションクロスメンバの車幅方向両側に設けられた、サスペンションアームの基部を支持する軸間を、伸縮可能な補剛部材（連結部材）で連結して、サスペンションクロスメンバの剛性を高めると共に、軸間が狭まる方向へバネ圧でプリロード[Kg/mm]を常時付勢する付勢手段を備えた車体補剛装置が開示されている。
【０００５】
又、特許文献２（特開２００６−１８２１３３号公報）には、車幅方向左右に設けられているストラット式サスペンションの上部が支持されているストラット支持部間を、補剛部材（ストラットタワーバー）で連結することで、車体剛性を局所的に高くすると共に、伸縮方向へガス圧で付勢する付勢手段をバー本体の中途に設けることで、ストラット支持部間にプリロードを常時付勢する車体補剛装置が開示されている。更に、当該文献には、付勢手段にオイルダンパが設けられており、このオイルダンパにより補剛部材の伸縮動作を減衰させる技術も開示されている。
【０００６】
この各特許文献に開示されている車体補剛装置によれば、付勢手段により離間された部材間にプリロードが常時印加されるため、車体ヒステリシスを有効に抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−２９０５５２号公報
【特許文献２】特開２００６−１８２１３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上述した各特許文献に開示されている、付勢手段を備える車体補剛装置では、付勢手段により発生させるプリロードを抑えた状態で、或いはプリロードを抑えるジグを装着した状態で部材間に取付ける必要があり、前者では、取付時の作業に手間取り、後者では、取付後にジグを取外す作業が必要となり、いずれにしても作業が煩雑化する問題がある。又、付勢手段によって発生されているプリロードは、経時的に減衰し易く、耐久性上問題がある。
【０００９】
又、車体ヒステリシスは、停車時は初期状態を維持しているため、ほぼ０[%]であるが、車速の増加と共に大きくなる。しかし、上述した各特許文献に開示されている技術では、付勢手段によってプリロードが一定に設定されるため、例えば、このプリロード特性を高速側に設定し、高速走行でのステアリング応答性を良好にしようとした場合、低中速走行時には車体に必要以上のプリロードが印加されることになるため、低中速走行時の乗り心地が悪化する問題がある。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑み、プリロードを発生させない状態で取付けが可能で、組立作業が容易になるばかりでなく、車速に応じた付勢力を発生させることのできる車体保護装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため本発明による車体補剛装置は、車体の離間した部位を連結する補剛部材と、前記補剛部材に固設されて走行風圧を受けると供に該走行風圧により前記補剛部材を付勢して前記離間した部位間にプリロードを発生させる受風板とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、車体の離間した部位を連結する補剛部材に受風板を固設したので、この受風板が走行風圧を受けて補剛部材を付勢すると、補剛部材を介して、離間した部位間にプリロードが発生する。このプリロードは走行風圧によって発生するものであるため、取付時には離間した部品間にプリロードを発生させること無く補剛部材を取付けることができ、組立作業が容易になる。
【００１３】
又、プリロードは、走行時に発生する走行風圧に応じて変化するため、高速側では高いプリロード特性となって良好なステアリング応答性を得ることができ、低中速側では低いプリロード特性となって良好な乗り心地性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態によるロアバーをサスペンションクロスメンバに取付けた状態を示す正面図
【図２】同、ロアバーの取付状態を示す分解斜視図
【図３】第２実施形態による受風板をエンジンアンダーカバーに設けた状態を示す底面斜視図
【図４】同、（ａ）は図３の底面図、（ｂ）は受風板の受ける走行風圧によって発生するプリロードの説明図、（ｃ）は他の態様による受風板の受ける走行風圧によって発生するプリロードの説明図
【図５】第３実施形態によるロアバーにてフロアトンネルを補剛した状態を示す斜視図
【図６】同、図５の正面図
【図７】第４実施形態によるストラットタワーバーにてストラットタワー間を連結した状態を示す正面図
【図８】同、（ａ）はストラットタワーバーの平面図、（ｂ）はストラットタワーバーの正面図
【図９】同、ストラットタワーバーに設けた受風板に走行風を導く状態を示す概略断面側面図
【図１０】同、ストラットタワーバーにて発生するプリロードの説明図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。
【００１６】
［第１実施形態］
図１、図２に本発明の第１実施形態を示す。本実施形態では補剛部材としてのロアバーを用いてサスペンションクロスメンバを補剛したものである。
【００１７】
図中の符号１は車体前部を示し、この車体前部１にエンジンルーム２が設けられている。このエンジンルーム２の左右が、車体フレームの構成要素であるフロントホイールエプロン３で仕切られており、このフロントホイールエプロン３が、車体の前後方へ延出する左右一対のフロントサイドフレーム５に接合されている。又、このフロントホイールエプロン３の後部にストラットタワー６が形成されている。このストラットタワー６に、ストラット式サスペンション（以下、単に「サスペンション」と称する）７が収容されており、このサスペンション７の上部が、ストラットタワー６の上部に形成されているストラット支持部６ａにストラットアッパマウント７ａを介して支持されている。
【００１８】
エンジンルーム２の下部であって、サスペンション７と車幅方向がほぼ一致する位置にサスペンションクロスメンバ（以下、単に「クロスメンバ」と称する）８が配設されている。図２に示すように、クロスメンバ８は、周辺を下方に曲げ形成させると共に中央から車幅方向両側へ略上方傾斜させた板金加工品であり、特有のヒステリシス特性を有している。
【００１９】
このクロスメンバ８の車幅方向両端の上面がフロントサイドフレーム５に、ボルト・ナットなどの締結具を介して固設されている。又、このクロスメンバ８の上面に、エンジンの後部がエンジンマウント（何れも図示せず）を介して搭載される。
【００２０】
更に、このクロスメンバ８の車幅方向両端部の下面にアーム支持部９が突設されている。左右の各アーム支持部９は、所定間隔を開けて前後方向に対向する一対のブラケット９ａ，９ｂで構成され、各ブラケット９ａ，９ｂにボルト挿通孔９ｃが穿設されている。又、このブラケット９ａ，９ｂ間にサスペンションロアアーム（以下、単に「ロアアーム」と称する）１０の基部に固設されている外筒部１０ａが臨まされる。ロアアーム１０は、ハブハウジング（図示せず）を介して、サスペンション７の下部を支持すると共に、前輪１１を固定するホイールハブ（図示せず）を回動自在に支持する。
【００２１】
ロアアーム１０の外筒部１０ａ内にブッシュ（図示せず）が圧入されており、このブッシュに、ブラケット９ａ，９ｂに穿設されているボルト挿通孔９ｃに対して外方から挿通されたボルト１２の軸部（以下「ボルト軸１２」と総称する）が貫通されており、このボルト軸１２がナット１３によって締結されている。
【００２２】
ところで、コーナリング走行やスラローム走行等、車両がカーブ路を走行するに際しては、当該車両に遠心力に伴う横加速度が発生する。その結果、旋回外側のサスペンション７に圧縮荷重が印加され、旋回内側のサスペンション７に引張り荷重が印加される。スラローム走行では、この挙動がハンドルを切り返す毎に、左右のサスペンション７に圧縮荷重と引張り荷重とが交互に作用し、これらの荷重がサスペンション７自体で吸収しきれないと、ストラットタワー６やロアアーム１０を介して車体側に車幅方向内側、或いは外側へたわませる荷重が印加される。この場合、車体剛性（本実施形態では、クロスメンバ８の剛性が該当する）が低いと車体のたわみ変形の位相遅れ（車体ヒステリシス）が顕著に表れ、ステアリング応答性（車両追従性）が悪くなる。一方、車体剛性を高くすると、走行時においてゴツゴツ感が高くなり乗り心地が悪化してしまう。
【００２３】
これを解決するために、本実施形態では、クロスメンバ８の離間した二点間を補剛部材としてのロアバー１６のバー本体１６ａで連結し、これにより車体を補剛することでステアリング応答性と乗り心地性との双方を満足させるようにしている。
【００２４】
このバー本体１６ａは、アルミニュウム合金製、スチール製等の断面が円形、或いは楕円形等からなる中空パイプであり、本実施形態では、ほぼ直線状に形成されている。このバー本体１６ａの両端にリング状の連結部１６ｂが固設されている。又、この連結部１６ｂに穿設されている挿通孔１６ｃに、ブラケット９ｂに穿設されているボルト挿通孔９ｃに挿通するボルト軸１２が挿通されて、連結部１６ｂが、車体後方側のブラケット９ｂの外面に締結されている。尚、図２おいては、直線状のバー本体１６ａが示されているが、バー本体１６ａは、これに限定されず、中央を車体前方へ凸湾曲させ、或いは車体後方へ凸湾曲させたアーチ状、或いは台形状であっても良い。
【００２５】
このロアバー１６の両端に固設する連結部１６ｂに穿設されている挿通孔１６ｃ間のピッチは、クロスメンバ８の両端に固設されていブラケット９ａ，９ｂのボルト挿通孔９ｃ間のピッチと同一であり、従って、このロアバー１６は、プリロード[Kg/mm]を印加することなくフリーな状態でクロスメンバ８に固設することができる。
【００２６】
又、このロアバー１６のバー本体１６ａに受風板１７が車幅方向に対して所定幅で固設されている。この受風板１７はバー本体１６ａから下方へ垂下されており、受風板１７の自由端側である下端にフラップ部１７ａが形成されている。このフラップ部１７ａは車体前方の斜め下方へ曲げ形成されており、このフラップ部１７ａに当接される走行風にてバー本体１６ａに対し下方へ作用するテンションが印加される。
【００２７】
次に、このような構成による車体補剛装置の作用について説明する。車両が走行すると車体前方からの走行風が、車体前部のフロントグリル及びフロントバンパに開口されている導風孔からエンジンルーム２内に導入され、その一部は車体と路面との間を通り、フロアパネルに沿って車体後方へ抜ける。一方、フロントバンパ下部に形成されているエアーダムの下方から車体の底部と路面との間に流入した走行風も、車体後方へ導かれフロアパネルと路面との間を通り、後方へ抜ける。
【００２８】
本実施形態では、クロスメンバ８の両側に形成されているアーム支持部９間がロアバー１６で連結されており、このロアバー１６のバー本体１６ａに受風板１７が垂設されている。従って、走行時は、車体底面と路面との間を流れる走行風の一部が受風板１７に当たる。受風板１７の受ける風圧[N/m2]は、車速（風速）[m/s]の二乗に比例して増加する。尚、一定風速であっても、風圧は空気密度に比例して変化するため、暖かいほど小さく、寒いほど大きくなる。
【００２９】
本実施形態では、バー本体１６ａを直線状に形成しているため、受風板１７、及びフラップ部１７ａが受ける走行風圧により、バー本体１６ａが付勢されて車体後方、及び下方向への曲げ応力が発生する。バー本体１６ａの両端に固設した連結部１６ｂは、ロアアーム１０の外筒部１０ａを支持するボルト軸１２に支持されており、バー本体１６ａに印加される曲げ応力により、クロスメンバ８の下側に車幅方向内側へ引かれるプリロード（引張荷重）が発生する。
【００３０】
上述したように、受風板１７の受ける風圧は、車速[m/s]の二乗に比例して増加するため、車体ヒステリシスが大きくなる高速走行においては、より高いプリロードがバー本体１６ａに発生し、クロスメンバ８の車幅方向へのたわみ変形が抑制され、特に、高速でのコーナリング走行やスラローム走行等における車体ヒステリシスを効果的に抑制させることができ、ステアリング応答性が向上し、良好な操縦安定性を得ることができる。
【００３１】
又、停車中における車体ヒステリシスは、ほぼ０[%]であり、バー本体１６ａにプリロードを印加させておく必要はない。本実施形態では、プリロードを走行風圧によって発生させているため、停車時は、プリロードが０[Kg/mm]であり、車体にかかる負担を軽減させることができる。又、停車時のバー本体１６ａに発生するプリロードが０[%]であるため、ロアバー１６の取付け、取外しが容易となり、組立作業、及び交換作業を容易に行うことができる。
【００３２】
同様に、車体ヒステリシスとバー本体１６ａによって発生するプリロードとは、共に車速に起因して変化するため、バー本体１６ａには、車体ヒステリシスに対応するプリロードを発生させることができ、車体にかかる負担を最小限にすることができる。従って、走行風圧の低い低中速走行中においては、バー本体１６ａから不要なプリロードが車体側に印加されず、良好な乗り心地性を確保することができる。その結果、低中速走行における乗り心地性の確保と、高速走行における車体ヒステリシス抑制によるステアリング応答性の向上との双方を実現することができる。
【００３３】
尚、ロアバー１６のバー本体１６ａが車体前方へ凸湾曲状、或いは台形状に曲げ形成されている場合、走行風圧によりバー本体１６ａに曲げ応力が発生すると、このバー本体１６ａにはバー本体１６ａを車幅方向外側へ広げようとするプリロードが発生し、クロスメンバ８の両端に支持されているロアアーム１０は車幅方向両側へ押し広げようとするブリロード（押圧荷重）が発生して、車体剛性が補剛される。バー本体１６ａに発生させるプリロードとして、引張荷重と押圧荷重との何れを選択するかは、ＣＡＥ等によりロアバー１６の装着対象となる車両の強度等を解析して決定する。
【００３４】
［第２実施形態］
図３、図４に本発明の第２実施形態を示す。上述した第１実施形態では、補剛部材（ロアバー１６）にてクロスメンバ８の下部側の二点間を連結したが、本実施形態ではエンジンアンダーカバー（以下、単に「アンダーカバー」と称する）２１に受風板２３を設けることで、アンダーカバー２１を補剛部材として機能させるようにしたものである。従って、第２実施形態による補剛ユニット２２は、アンダーカバー２１と受風板２３とで構成されている。尚、第１実施形態と同一の構成部品については同一の符号を付して説明を省略する。
【００３５】
アンダーカバー２１は、エンジンルーム２（図１参照）の前部下面を覆っており、その前縁部がフロントフェンダ１ａに固設され、両側がフロントサイドフレーム５（図１参照）に固設され、後縁部がクロスメンバ８に固設されている。このアンダーカバー２１は合成樹脂製であり、車幅方向への押圧荷重、或いは引張り荷重を受けてたわみ変形する。又、両フロントサイドフレーム５間が、本発明の離間した部位間に相当する。
【００３６】
受風板２３はアンダーカバー２１の後部に車幅方向に沿って直線状に配設され、この受風板２３の両端が台座部２４を介してアンダーカバー２１の底面に固設されている。この台座部２４は、アンダーカバー２１とサイドフレーム５との留め点（ボルト締め位置）に近接した位置に配設されている。
【００３７】
このような構成では、図４（ａ）に示すように、走行時に発生する車体前方からの走行風が受風板２３に当たると、同図（ｂ）に示すように、そのときの走行風圧Ｆで受風板２３に車体後方への曲げ応力が発生する。
【００３８】
同図（ｂ）に示すように、例えば走行風圧Ｆが受風板２３の中央に集中すると仮定した場合、受風板２３の両端に設けられている台座部２４側に、分力Ｆ／２・（１／cosθ）が発生する。この台座部２４に作用する各分力Ｆ／２・（１／cosθ）は、車体幅方向内側へ向かうベクトルＦｘと車体後方へ向かうベクトルＦｙとの合力であり、このベクトルＦｘによって、台座部２４を介してアンダーカバー２１が付勢され、このアンダーカバー２１に車体幅方向内側へのプリロード（引張荷重）が発生する。
【００３９】
アンダーカバー２１は、車体の左右に設けられているフロントサイドフレーム５にボルト等を介して固設されており、ボルト等による留め点に近接する位置に台座部２４が設けられているため、アンダーカバー２１に印加されるプリロード（引張荷重）によって、特に、高速走行時の車体剛性が補剛され、車体ヒステリシスが抑制されて、ステアリング応答性を向上させることができる。又、本実施形態では、アンダーカバー２１が補剛部材として機能しているため、部品点数の削減を図ることができる。
【００４０】
尚、この場合、図４（ｃ）に示すように、受風板２３は車体前方へ台形状に凸形成されていても良い。受風板２３が車体前方に凸形成されている場合、走行風圧Ｆが受風板２３に当たると、受風板２３の両端は台座部２４を介してアンダーカバー２１に対し、車幅方向外側へ広げようとするプリロード（押圧荷重）を発生させる。
【００４１】
アンダーカバー２１にはスリット等、車幅方向への移動を許容する部位が設けられているため、車幅方向外側へ広がろうとし、このプリロードによりアンダーカバー２１を介して両サイドフレーム５間の車体剛性が補剛される。この場合、受風板２３の下部に、上述した第１実施例と同様のフラップ部（１７ａ）が形成されていても良い。又、アンダーカバー２１と受風板２３とは別体で形成されていても、アンダーカバー２１の底面に受風板２３が一体形成されていても、更には受風板２３をブラケット等の別部材を介してアンダーカバー２１に固定してもよい。又、アンダーカバー２１と受風板２３とを別体で形成した場合には、アンダーカバー２１と受風板２３とをフロントサイドフレーム５やクロスメンバ８等の車体骨格部材に共締め等の手段により一体的に固設しても良い。
【００４２】
［第３実施形態］
図５、図６に本発明の第３実施形態を示す。本実施形態では、車体のフロアパネル３１に形成されているフロアトンネル３１ａの車幅方向両側の二点間を、補剛部材としてのフロアトンネルバー３３で補剛して、このフロアトンネル３１ａのたわみ変形によって発生する車体ヒステリシスを抑制しようとするものである。
【００４３】
フロアトンネル３１ａは、エンジンの駆動力を後輪に伝達するプロペラシャフト３２を収容するものであり、フロアパネル３１の底面側であって、車幅方向のほぼ中央部分が車体前後方向に沿って凹状に変形されている。尚、フロアトンネル３１ａの前部、すなわち、車室に配設されているセンターコンソールに対応する位置にはエンジンから駆動力を変速して駆動軸に伝達するトランスミッションが収容されており、この駆動軸がプロペラシャフト３２に連設されている。又、フロアトンネル３１ａには排気系部品（排気管等）が収容されている場合もある。
【００４４】
フロアトンネル３１ａを補強するフロアトンネルバー３３は、フロアトンネル３１ａを跨いで車幅方向に配設される補剛部材としてのバー本体３４と、このバー本体３４に垂設されている受風板３５とを有している。バー本体３４はアルミニュウム合金製、スチール製等の断面が円形、或いは楕円形等からなる中空パイプであり、本実施形態では、ほぼ直線状に形成され、その両端に固定部３４ａが形成されている。
【００４５】
フロアトンネル３１ａを挟んで車幅方向に対設する位置にバーホルダ３６が固設されている。このバーホルダ３６は、ハット形に形成されており、取付面３６ａの両側に形成されている座面がフロアパネル３１に固定されている。バーホルダ３６の取付面３６ａに、バー本体３４の両端に形成されている固定部３４ａが、カシメ等の手段を用いて連結固設されている。
【００４６】
このような構成では、車速の増加に伴い受風板３５の受ける走行風圧Ｆが増加し、バー本体３４を付勢して、このバー本体３４に車体後方への曲げ応力を発生させる。すると、バー本体３４にバーホルダ３６を介して、フロアトンネル３１ａの側壁間を狭める方向のプリロード（引張荷重）が発生する。その結果、特に、高速走行時の車体剛性が補剛され、フロアトンネル３１ａのたわみ変形によって発生する車体ヒステリシスが抑制されて、ステアリング応答性が向上する。
【００４７】
尚、上述したフロアトンネルバー３３は、フロアトンネル３１ａに対して車体前後方向へ設定間隔毎に複数配設するようにしても良い。又、受風板３５の下部に、上述した第１実施例と同様のフラップ部（１７ａ）が形成されていても良い。
【００４８】
［第４実施形態］
図７〜図９に本発明の第４実施形態を示す。本実施形態では、補剛部材としてのストラットタワーバー４１のタワーバー本体４２に受風板４４を固設した態様が示されている。ストラットタワーバー４１のタワーバー本体４２は、その両端に、リング状ブラケット４３が固設されている。
【００４９】
タワーバー本体４２は、アルミニュウム合金製、スチール製等の、断面が円形、或いは楕円形等からなる中空パイプであり、本実施形態では、車体後方の斜め上方に突出する台形状に形成されている。
【００５０】
リング状ブラケット４３は、ストラットタワー６の上面に形成されているストラット支持部６ａ上に、ストラットアッパマウント７ａと共締めされている。図８に示すように、受風板４４は、台形状に曲げ形成されたタワーバー本体４２の頂辺４２ａの両端付近の対称な位置に垂設されている。
【００５１】
図９に示すように、ストラットタワーバー４１に設けられているタワーバー本体４２の頂辺４２ａはエンジンルーム２に配設されているエンジン４の後部斜め上方に位置されて、エンジンルーム２の上部を閉塞するフロントフード５１の内面に比較的近い位置に配設されている。このフロントフード５１に、走行風を受風板４４に導く走行風ダクト５１ａが形成されている。
【００５２】
このような構成では、車両の走行により発生した走行風の一部は、走行風ダクト５１ａにガイドされて受風板４４に吹き付けられる。すると、受風板４４の受けた走行風圧により、タワーバー本体４２の頂辺４２ａを付勢し、このタワーバー本体４２に車体後方への曲げ応力を発生させる。
【００５３】
その結果、この曲げ応力により、タワーバー本体４２にて、両側のストラットタワー６間に車幅方向内側へのプリロード（引張荷重）が発生し、特に、高速走行時の車体剛性が補剛され、ストラットタワー６、及びこのストラットタワー６に連設する車体のたわみ変形によって発生する車体ヒステリシスが抑制されて、良好なステアリング応答性を得ることができる。
【００５４】
この場合、走行風ダクトはフロントフード５１の内面に形成し、フロントグリル５２で取入れた走行風を、走行風ダクトを用いて受風板４４へ導くようにしても良い。或いは、インタークーラ用吸気ダクトから取入れた走行風を受風板４４へ導くことが可能な場合は、このインタークーラ用吸気ダクトを走行風ダクトとして兼用することも可能である。
【００５５】
又、受風板４４は、図８に破線で示すように、タワーバー本体４２の頂辺４２ａの両側に連続する斜辺４２ｂに固設するようにしても良い。例えば、過給機付エンジンでは、エンジン４の上部にインタークーラ等の過給機周辺部品が配設されるため、エンジンルーム２の上部とフロントフード５１との間の空間が狭く、タワーバー本体４２ａをエンジン４の上部を跨いで配設することができない場合が多い。
【００５６】
このような場合、タワーバー本体４２ａは、インタークーラの後方とフロントルーバ（図示せず）との間の隙間に寝かせた状態で収容する必要があり、タワーバー本体４２の頂辺４２ａに対して前方から走行風を吹き付けることが困難となるため、受風板４４はタワーバー本体４２ａの両端に形成されている斜辺４２ｂに設けることになる。
【００５７】
受風板４４を斜辺４２ｂに設けることで、受風板４４に対して走行風を比較的容易に導くとができる。この場合、図１０に示すように、例えば受風板４４に対して走行風圧Ｆが直角に作用した場合、この走行風圧Ｆは、車幅方向外側へ向かうベクトルＦｙと車体後方へ向かうベクトルＦｘとに分力される。そして、この車幅方向外側へ向かうベクトルＦｘによって、ストラットタワーバー４１の両端に、車幅方向外側へ広げようとするプリロード（押圧荷重）が発生する。
【００５８】
尚、タワーバー本体４２は車体前方へ突出する台形状に形成されていても良い。この場合、受風板４４で受けた走行風圧によってストラットタワーバー４１は、ストラットタワー６間に、このストラットタワー６を車幅方向外側へ広げようとするプリロード（押圧荷重）を発生させて車体剛性を補剛する。又、受風板４４の下部に、上述した第１実施例と同様のフラップ部（１７ａ）が形成されていても良い。
【００５９】
各実施形態における補剛部材の取付部位は例示に過ぎず、ＣＡＥ解析などにより補剛を必要とする部位（例えばラジエータパネルロア、トーボードクロスメンバ）に対して、適宜取付けることが可能であり、受風板の形状も限定されるものではない。更に、走行風ダクトは、上述した第４実施形態のみならず、第１〜第３実施形態においても、走行風ダクトを設けることで、各受風板に走行風を積極的に導くことができる。
【符号の説明】
【００６０】
１…車体前部、
２…エンジンルーム、
５…フロントサイドフレーム、
６…ストラットタワー、
８…クロスメンバ、
９…アーム支持部、
１６…ロアバー、
１６ａ…バー本体、
１７，２３，３５，４４…受風板、
１７ａ…フラップ部、
２１…アンダーカバー、
２２…補剛ユニット、
３１…フロアパネル、
３１ａ…フロアトンネル、
３３…フロアトンネルバー、
３４…バー本体、
４１…ストラットタワーバー、
４２…タワーバー本体、
５１ａ…走行風ダクト
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体の剛性を向上させるために車体の部位間を連結する補剛部材に対し、走行風を利用してプリロードを印加するようにした車体補剛装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、自動車等の車両において、高速でのコーナリング走行やスラローム走行等において、サスペンションを支持する支持部の上下方向の押圧力がサスペンション自体で吸収しきれず車体側に伝達され、車体にたわみ変形が生じる。この場合、車体剛性が低いと、たわみ変形の位相遅れ（車体ヒステリシス）が顕著に表れてしまい、運転者に、ステアリング操作と車両挙動とに一体感がなく、ステアリング応答性（車両追従性）が悪いという印象を与えてしまう。
【０００３】
車体ヒステリシスの抑制は、車体全体の剛性を高くすることで解決できるが、製品価格が高くなり、車重の増加により燃費悪化を招くばかりでなく、走行時のゴツゴツ感が高くなり乗り心地が悪化してしまう不都合がある。
【０００４】
そのため、一般的には、車体の要所要所を補剛部材で補剛することで、車体の必要な部位の剛性を局所的に高くする技術が多く採用されている。例えば特許文献１（特開２００８−２９０５５２号公報）には、サスペンションクロスメンバの車幅方向両側に設けられた、サスペンションアームの基部を支持する軸間を、伸縮可能な補剛部材（連結部材）で連結して、サスペンションクロスメンバの剛性を高めると共に、軸間が狭まる方向へバネ圧でプリロード[Kg/mm]を常時付勢する付勢手段を備えた車体補剛装置が開示されている。
【０００５】
又、特許文献２（特開２００６−１８２１３３号公報）には、車幅方向左右に設けられているストラット式サスペンションの上部が支持されているストラット支持部間を、補剛部材（ストラットタワーバー）で連結することで、車体剛性を局所的に高くすると共に、伸縮方向へガス圧で付勢する付勢手段をバー本体の中途に設けることで、ストラット支持部間にプリロードを常時付勢する車体補剛装置が開示されている。更に、当該文献には、付勢手段にオイルダンパが設けられており、このオイルダンパにより補剛部材の伸縮動作を減衰させる技術も開示されている。
【０００６】
この各特許文献に開示されている車体補剛装置によれば、付勢手段により離間された部材間にプリロードが常時印加されるため、車体ヒステリシスを有効に抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−２９０５５２号公報
【特許文献２】特開２００６−１８２１３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上述した各特許文献に開示されている、付勢手段を備える車体補剛装置では、付勢手段により発生させるプリロードを抑えた状態で、或いはプリロードを抑えるジグを装着した状態で部材間に取付ける必要があり、前者では、取付時の作業に手間取り、後者では、取付後にジグを取外す作業が必要となり、いずれにしても作業が煩雑化する問題がある。又、付勢手段によって発生されているプリロードは、経時的に減衰し易く、耐久性上問題がある。
【０００９】
又、車体ヒステリシスは、停車時は初期状態を維持しているため、ほぼ０[%]であるが、車速の増加と共に大きくなる。しかし、上述した各特許文献に開示されている技術では、付勢手段によってプリロードが一定に設定されるため、例えば、このプリロード特性を高速側に設定し、高速走行でのステアリング応答性を良好にしようとした場合、低中速走行時には車体に必要以上のプリロードが印加されることになるため、低中速走行時の乗り心地が悪化する問題がある。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑み、プリロードを発生させない状態で取付けが可能で、組立作業が容易になるばかりでなく、車速に応じた付勢力を発生させることのできる車体保護装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため本発明による車体補剛装置は、車体の離間した部位を連結する補剛部材と、前記補剛部材に固設されて走行風圧を受けると供に該走行風圧により前記補剛部材を付勢して前記離間した部位間にプリロードを発生させる受風板とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、車体の離間した部位を連結する補剛部材に受風板を固設したので、この受風板が走行風圧を受けて補剛部材を付勢すると、補剛部材を介して、離間した部位間にプリロードが発生する。このプリロードは走行風圧によって発生するものであるため、取付時には離間した部品間にプリロードを発生させること無く補剛部材を取付けることができ、組立作業が容易になる。
【００１３】
又、プリロードは、走行時に発生する走行風圧に応じて変化するため、高速側では高いプリロード特性となって良好なステアリング応答性を得ることができ、低中速側では低いプリロード特性となって良好な乗り心地性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態によるロアバーをサスペンションクロスメンバに取付けた状態を示す正面図
【図２】同、ロアバーの取付状態を示す分解斜視図
【図３】第２実施形態による受風板をエンジンアンダーカバーに設けた状態を示す底面斜視図
【図４】同、（ａ）は図３の底面図、（ｂ）は受風板の受ける走行風圧によって発生するプリロードの説明図、（ｃ）は他の態様による受風板の受ける走行風圧によって発生するプリロードの説明図
【図５】第３実施形態によるロアバーにてフロアトンネルを補剛した状態を示す斜視図
【図６】同、図５の正面図
【図７】第４実施形態によるストラットタワーバーにてストラットタワー間を連結した状態を示す正面図
【図８】同、（ａ）はストラットタワーバーの平面図、（ｂ）はストラットタワーバーの正面図
【図９】同、ストラットタワーバーに設けた受風板に走行風を導く状態を示す概略断面側面図
【図１０】同、ストラットタワーバーにて発生するプリロードの説明図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。
【００１６】
［第１実施形態］
図１、図２に本発明の第１実施形態を示す。本実施形態では補剛部材としてのロアバーを用いてサスペンションクロスメンバを補剛したものである。
【００１７】
図中の符号１は車体前部を示し、この車体前部１にエンジンルーム２が設けられている。このエンジンルーム２の左右が、車体フレームの構成要素であるフロントホイールエプロン３で仕切られており、このフロントホイールエプロン３が、車体の前後方へ延出する左右一対のフロントサイドフレーム５に接合されている。又、このフロントホイールエプロン３の後部にストラットタワー６が形成されている。このストラットタワー６に、ストラット式サスペンション（以下、単に「サスペンション」と称する）７が収容されており、このサスペンション７の上部が、ストラットタワー６の上部に形成されているストラット支持部６ａにストラットアッパマウント７ａを介して支持されている。
【００１８】
エンジンルーム２の下部であって、サスペンション７と車幅方向がほぼ一致する位置にサスペンションクロスメンバ（以下、単に「クロスメンバ」と称する）８が配設されている。図２に示すように、クロスメンバ８は、周辺を下方に曲げ形成させると共に中央から車幅方向両側へ略上方傾斜させた板金加工品であり、特有のヒステリシス特性を有している。
【００１９】
このクロスメンバ８の車幅方向両端の上面がフロントサイドフレーム５に、ボルト・ナットなどの締結具を介して固設されている。又、このクロスメンバ８の上面に、エンジンの後部がエンジンマウント（何れも図示せず）を介して搭載される。
【００２０】
更に、このクロスメンバ８の車幅方向両端部の下面にアーム支持部９が突設されている。左右の各アーム支持部９は、所定間隔を開けて前後方向に対向する一対のブラケット９ａ，９ｂで構成され、各ブラケット９ａ，９ｂにボルト挿通孔９ｃが穿設されている。又、このブラケット９ａ，９ｂ間にサスペンションロアアーム（以下、単に「ロアアーム」と称する）１０の基部に固設されている外筒部１０ａが臨まされる。ロアアーム１０は、ハブハウジング（図示せず）を介して、サスペンション７の下部を支持すると共に、前輪１１を固定するホイールハブ（図示せず）を回動自在に支持する。
【００２１】
ロアアーム１０の外筒部１０ａ内にブッシュ（図示せず）が圧入されており、このブッシュに、ブラケット９ａ，９ｂに穿設されているボルト挿通孔９ｃに対して外方から挿通されたボルト１２の軸部（以下「ボルト軸１２」と総称する）が貫通されており、このボルト軸１２がナット１３によって締結されている。
【００２２】
ところで、コーナリング走行やスラローム走行等、車両がカーブ路を走行するに際しては、当該車両に遠心力に伴う横加速度が発生する。その結果、旋回外側のサスペンション７に圧縮荷重が印加され、旋回内側のサスペンション７に引張り荷重が印加される。スラローム走行では、この挙動がハンドルを切り返す毎に、左右のサスペンション７に圧縮荷重と引張り荷重とが交互に作用し、これらの荷重がサスペンション７自体で吸収しきれないと、ストラットタワー６やロアアーム１０を介して車体側に車幅方向内側、或いは外側へたわませる荷重が印加される。この場合、車体剛性（本実施形態では、クロスメンバ８の剛性が該当する）が低いと車体のたわみ変形の位相遅れ（車体ヒステリシス）が顕著に表れ、ステアリング応答性（車両追従性）が悪くなる。一方、車体剛性を高くすると、走行時においてゴツゴツ感が高くなり乗り心地が悪化してしまう。
【００２３】
これを解決するために、本実施形態では、クロスメンバ８の離間した二点間を補剛部材としてのロアバー１６のバー本体１６ａで連結し、これにより車体を補剛することでステアリング応答性と乗り心地性との双方を満足させるようにしている。
【００２４】
このバー本体１６ａは、アルミニュウム合金製、スチール製等の断面が円形、或いは楕円形等からなる中空パイプであり、本実施形態では、ほぼ直線状に形成されている。このバー本体１６ａの両端にリング状の連結部１６ｂが固設されている。又、この連結部１６ｂに穿設されている挿通孔１６ｃに、ブラケット９ｂに穿設されているボルト挿通孔９ｃに挿通するボルト軸１２が挿通されて、連結部１６ｂが、車体後方側のブラケット９ｂの外面に締結されている。尚、図２おいては、直線状のバー本体１６ａが示されているが、バー本体１６ａは、これに限定されず、中央を車体前方へ凸湾曲させ、或いは車体後方へ凸湾曲させたアーチ状、或いは台形状であっても良い。
【００２５】
このロアバー１６の両端に固設する連結部１６ｂに穿設されている挿通孔１６ｃ間のピッチは、クロスメンバ８の両端に固設されていブラケット９ａ，９ｂのボルト挿通孔９ｃ間のピッチと同一であり、従って、このロアバー１６は、プリロード[Kg/mm]を印加することなくフリーな状態でクロスメンバ８に固設することができる。
【００２６】
又、このロアバー１６のバー本体１６ａに受風板１７が車幅方向に対して所定幅で固設されている。この受風板１７はバー本体１６ａから下方へ垂下されており、受風板１７の自由端側である下端にフラップ部１７ａが形成されている。このフラップ部１７ａは車体前方の斜め下方へ曲げ形成されており、このフラップ部１７ａに当接される走行風にてバー本体１６ａに対し下方へ作用するテンションが印加される。
【００２７】
次に、このような構成による車体補剛装置の作用について説明する。車両が走行すると車体前方からの走行風が、車体前部のフロントグリル及びフロントバンパに開口されている導風孔からエンジンルーム２内に導入され、その一部は車体と路面との間を通り、フロアパネルに沿って車体後方へ抜ける。一方、フロントバンパ下部に形成されているエアーダムの下方から車体の底部と路面との間に流入した走行風も、車体後方へ導かれフロアパネルと路面との間を通り、後方へ抜ける。
【００２８】
本実施形態では、クロスメンバ８の両側に形成されているアーム支持部９間がロアバー１６で連結されており、このロアバー１６のバー本体１６ａに受風板１７が垂設されている。従って、走行時は、車体底面と路面との間を流れる走行風の一部が受風板１７に当たる。受風板１７の受ける風圧[N/m2]は、車速（風速）[m/s]の二乗に比例して増加する。尚、一定風速であっても、風圧は空気密度に比例して変化するため、暖かいほど小さく、寒いほど大きくなる。
【００２９】
本実施形態では、バー本体１６ａを直線状に形成しているため、受風板１７、及びフラップ部１７ａが受ける走行風圧により、バー本体１６ａが付勢されて車体後方、及び下方向への曲げ応力が発生する。バー本体１６ａの両端に固設した連結部１６ｂは、ロアアーム１０の外筒部１０ａを支持するボルト軸１２に支持されており、バー本体１６ａに印加される曲げ応力により、クロスメンバ８の下側に車幅方向内側へ引かれるプリロード（引張荷重）が発生する。
【００３０】
上述したように、受風板１７の受ける風圧は、車速[m/s]の二乗に比例して増加するため、車体ヒステリシスが大きくなる高速走行においては、より高いプリロードがバー本体１６ａに発生し、クロスメンバ８の車幅方向へのたわみ変形が抑制され、特に、高速でのコーナリング走行やスラローム走行等における車体ヒステリシスを効果的に抑制させることができ、ステアリング応答性が向上し、良好な操縦安定性を得ることができる。
【００３１】
又、停車中における車体ヒステリシスは、ほぼ０[%]であり、バー本体１６ａにプリロードを印加させておく必要はない。本実施形態では、プリロードを走行風圧によって発生させているため、停車時は、プリロードが０[Kg/mm]であり、車体にかかる負担を軽減させることができる。又、停車時のバー本体１６ａに発生するプリロードが０[%]であるため、ロアバー１６の取付け、取外しが容易となり、組立作業、及び交換作業を容易に行うことができる。
【００３２】
同様に、車体ヒステリシスとバー本体１６ａによって発生するプリロードとは、共に車速に起因して変化するため、バー本体１６ａには、車体ヒステリシスに対応するプリロードを発生させることができ、車体にかかる負担を最小限にすることができる。従って、走行風圧の低い低中速走行中においては、バー本体１６ａから不要なプリロードが車体側に印加されず、良好な乗り心地性を確保することができる。その結果、低中速走行における乗り心地性の確保と、高速走行における車体ヒステリシス抑制によるステアリング応答性の向上との双方を実現することができる。
【００３３】
尚、ロアバー１６のバー本体１６ａが車体前方へ凸湾曲状、或いは台形状に曲げ形成されている場合、走行風圧によりバー本体１６ａに曲げ応力が発生すると、このバー本体１６ａにはバー本体１６ａを車幅方向外側へ広げようとするプリロードが発生し、クロスメンバ８の両端に支持されているロアアーム１０は車幅方向両側へ押し広げようとするブリロード（押圧荷重）が発生して、車体剛性が補剛される。バー本体１６ａに発生させるプリロードとして、引張荷重と押圧荷重との何れを選択するかは、ＣＡＥ等によりロアバー１６の装着対象となる車両の強度等を解析して決定する。
【００３４】
［第２実施形態］
図３、図４に本発明の第２実施形態を示す。上述した第１実施形態では、補剛部材（ロアバー１６）にてクロスメンバ８の下部側の二点間を連結したが、本実施形態ではエンジンアンダーカバー（以下、単に「アンダーカバー」と称する）２１に受風板２３を設けることで、アンダーカバー２１を補剛部材として機能させるようにしたものである。従って、第２実施形態による補剛ユニット２２は、アンダーカバー２１と受風板２３とで構成されている。尚、第１実施形態と同一の構成部品については同一の符号を付して説明を省略する。
【００３５】
アンダーカバー２１は、エンジンルーム２（図１参照）の前部下面を覆っており、その前縁部がフロントフェンダ１ａに固設され、両側がフロントサイドフレーム５（図１参照）に固設され、後縁部がクロスメンバ８に固設されている。このアンダーカバー２１は合成樹脂製であり、車幅方向への押圧荷重、或いは引張り荷重を受けてたわみ変形する。又、両フロントサイドフレーム５間が、本発明の離間した部位間に相当する。
【００３６】
受風板２３はアンダーカバー２１の後部に車幅方向に沿って直線状に配設され、この受風板２３の両端が台座部２４を介してアンダーカバー２１の底面に固設されている。この台座部２４は、アンダーカバー２１とサイドフレーム５との留め点（ボルト締め位置）に近接した位置に配設されている。
【００３７】
このような構成では、図４（ａ）に示すように、走行時に発生する車体前方からの走行風が受風板２３に当たると、同図（ｂ）に示すように、そのときの走行風圧Ｆで受風板２３に車体後方への曲げ応力が発生する。
【００３８】
同図（ｂ）に示すように、例えば走行風圧Ｆが受風板２３の中央に集中すると仮定した場合、受風板２３の両端に設けられている台座部２４側に、分力Ｆ／２・（１／cosθ）が発生する。この台座部２４に作用する各分力Ｆ／２・（１／cosθ）は、車体幅方向内側へ向かうベクトルＦｘと車体後方へ向かうベクトルＦｙとの合力であり、このベクトルＦｘによって、台座部２４を介してアンダーカバー２１が付勢され、このアンダーカバー２１に車体幅方向内側へのプリロード（引張荷重）が発生する。
【００３９】
アンダーカバー２１は、車体の左右に設けられているフロントサイドフレーム５にボルト等を介して固設されており、ボルト等による留め点に近接する位置に台座部２４が設けられているため、アンダーカバー２１に印加されるプリロード（引張荷重）によって、特に、高速走行時の車体剛性が補剛され、車体ヒステリシスが抑制されて、ステアリング応答性を向上させることができる。又、本実施形態では、アンダーカバー２１が補剛部材として機能しているため、部品点数の削減を図ることができる。
【００４０】
尚、この場合、図４（ｃ）に示すように、受風板２３は車体前方へ台形状に凸形成されていても良い。受風板２３が車体前方に凸形成されている場合、走行風圧Ｆが受風板２３に当たると、受風板２３の両端は台座部２４を介してアンダーカバー２１に対し、車幅方向外側へ広げようとするプリロード（押圧荷重）を発生させる。
【００４１】
アンダーカバー２１にはスリット等、車幅方向への移動を許容する部位が設けられているため、車幅方向外側へ広がろうとし、このプリロードによりアンダーカバー２１を介して両サイドフレーム５間の車体剛性が補剛される。この場合、受風板２３の下部に、上述した第１実施例と同様のフラップ部（１７ａ）が形成されていても良い。又、アンダーカバー２１と受風板２３とは別体で形成されていても、アンダーカバー２１の底面に受風板２３が一体形成されていても、更には受風板２３をブラケット等の別部材を介してアンダーカバー２１に固定してもよい。又、アンダーカバー２１と受風板２３とを別体で形成した場合には、アンダーカバー２１と受風板２３とをフロントサイドフレーム５やクロスメンバ８等の車体骨格部材に共締め等の手段により一体的に固設しても良い。
【００４２】
［第３実施形態］
図５、図６に本発明の第３実施形態を示す。本実施形態では、車体のフロアパネル３１に形成されているフロアトンネル３１ａの車幅方向両側の二点間を、補剛部材としてのフロアトンネルバー３３で補剛して、このフロアトンネル３１ａのたわみ変形によって発生する車体ヒステリシスを抑制しようとするものである。
【００４３】
フロアトンネル３１ａは、エンジンの駆動力を後輪に伝達するプロペラシャフト３２を収容するものであり、フロアパネル３１の底面側であって、車幅方向のほぼ中央部分が車体前後方向に沿って凹状に変形されている。尚、フロアトンネル３１ａの前部、すなわち、車室に配設されているセンターコンソールに対応する位置にはエンジンから駆動力を変速して駆動軸に伝達するトランスミッションが収容されており、この駆動軸がプロペラシャフト３２に連設されている。又、フロアトンネル３１ａには排気系部品（排気管等）が収容されている場合もある。
【００４４】
フロアトンネル３１ａを補強するフロアトンネルバー３３は、フロアトンネル３１ａを跨いで車幅方向に配設される補剛部材としてのバー本体３４と、このバー本体３４に垂設されている受風板３５とを有している。バー本体３４はアルミニュウム合金製、スチール製等の断面が円形、或いは楕円形等からなる中空パイプであり、本実施形態では、ほぼ直線状に形成され、その両端に固定部３４ａが形成されている。
【００４５】
フロアトンネル３１ａを挟んで車幅方向に対設する位置にバーホルダ３６が固設されている。このバーホルダ３６は、ハット形に形成されており、取付面３６ａの両側に形成されている座面がフロアパネル３１に固定されている。バーホルダ３６の取付面３６ａに、バー本体３４の両端に形成されている固定部３４ａが、カシメ等の手段を用いて連結固設されている。
【００４６】
このような構成では、車速の増加に伴い受風板３５の受ける走行風圧Ｆが増加し、バー本体３４を付勢して、このバー本体３４に車体後方への曲げ応力を発生させる。すると、バー本体３４にバーホルダ３６を介して、フロアトンネル３１ａの側壁間を狭める方向のプリロード（引張荷重）が発生する。その結果、特に、高速走行時の車体剛性が補剛され、フロアトンネル３１ａのたわみ変形によって発生する車体ヒステリシスが抑制されて、ステアリング応答性が向上する。
【００４７】
尚、上述したフロアトンネルバー３３は、フロアトンネル３１ａに対して車体前後方向へ設定間隔毎に複数配設するようにしても良い。又、受風板３５の下部に、上述した第１実施例と同様のフラップ部（１７ａ）が形成されていても良い。
【００４８】
［第４実施形態］
図７〜図９に本発明の第４実施形態を示す。本実施形態では、補剛部材としてのストラットタワーバー４１のタワーバー本体４２に受風板４４を固設した態様が示されている。ストラットタワーバー４１のタワーバー本体４２は、その両端に、リング状ブラケット４３が固設されている。
【００４９】
タワーバー本体４２は、アルミニュウム合金製、スチール製等の、断面が円形、或いは楕円形等からなる中空パイプであり、本実施形態では、車体後方の斜め上方に突出する台形状に形成されている。
【００５０】
リング状ブラケット４３は、ストラットタワー６の上面に形成されているストラット支持部６ａ上に、ストラットアッパマウント７ａと共締めされている。図８に示すように、受風板４４は、台形状に曲げ形成されたタワーバー本体４２の頂辺４２ａの両端付近の対称な位置に垂設されている。
【００５１】
図９に示すように、ストラットタワーバー４１に設けられているタワーバー本体４２の頂辺４２ａはエンジンルーム２に配設されているエンジン４の後部斜め上方に位置されて、エンジンルーム２の上部を閉塞するフロントフード５１の内面に比較的近い位置に配設されている。このフロントフード５１に、走行風を受風板４４に導く走行風ダクト５１ａが形成されている。
【００５２】
このような構成では、車両の走行により発生した走行風の一部は、走行風ダクト５１ａにガイドされて受風板４４に吹き付けられる。すると、受風板４４の受けた走行風圧により、タワーバー本体４２の頂辺４２ａを付勢し、このタワーバー本体４２に車体後方への曲げ応力を発生させる。
【００５３】
その結果、この曲げ応力により、タワーバー本体４２にて、両側のストラットタワー６間に車幅方向内側へのプリロード（引張荷重）が発生し、特に、高速走行時の車体剛性が補剛され、ストラットタワー６、及びこのストラットタワー６に連設する車体のたわみ変形によって発生する車体ヒステリシスが抑制されて、良好なステアリング応答性を得ることができる。
【００５４】
この場合、走行風ダクトはフロントフード５１の内面に形成し、フロントグリル５２で取入れた走行風を、走行風ダクトを用いて受風板４４へ導くようにしても良い。或いは、インタークーラ用吸気ダクトから取入れた走行風を受風板４４へ導くことが可能な場合は、このインタークーラ用吸気ダクトを走行風ダクトとして兼用することも可能である。
【００５５】
又、受風板４４は、図８に破線で示すように、タワーバー本体４２の頂辺４２ａの両側に連続する斜辺４２ｂに固設するようにしても良い。例えば、過給機付エンジンでは、エンジン４の上部にインタークーラ等の過給機周辺部品が配設されるため、エンジンルーム２の上部とフロントフード５１との間の空間が狭く、タワーバー本体４２ａをエンジン４の上部を跨いで配設することができない場合が多い。
【００５６】
このような場合、タワーバー本体４２ａは、インタークーラの後方とフロントルーバ（図示せず）との間の隙間に寝かせた状態で収容する必要があり、タワーバー本体４２の頂辺４２ａに対して前方から走行風を吹き付けることが困難となるため、受風板４４はタワーバー本体４２ａの両端に形成されている斜辺４２ｂに設けることになる。
【００５７】
受風板４４を斜辺４２ｂに設けることで、受風板４４に対して走行風を比較的容易に導くとができる。この場合、図１０に示すように、例えば受風板４４に対して走行風圧Ｆが直角に作用した場合、この走行風圧Ｆは、車幅方向外側へ向かうベクトルＦｙと車体後方へ向かうベクトルＦｘとに分力される。そして、この車幅方向外側へ向かうベクトルＦｘによって、ストラットタワーバー４１の両端に、車幅方向外側へ広げようとするプリロード（押圧荷重）が発生する。
【００５８】
尚、タワーバー本体４２は車体前方へ突出する台形状に形成されていても良い。この場合、受風板４４で受けた走行風圧によってストラットタワーバー４１は、ストラットタワー６間に、このストラットタワー６を車幅方向外側へ広げようとするプリロード（押圧荷重）を発生させて車体剛性を補剛する。又、受風板４４の下部に、上述した第１実施例と同様のフラップ部（１７ａ）が形成されていても良い。
【００５９】
各実施形態における補剛部材の取付部位は例示に過ぎず、ＣＡＥ解析などにより補剛を必要とする部位（例えばラジエータパネルロア、トーボードクロスメンバ）に対して、適宜取付けることが可能であり、受風板の形状も限定されるものではない。更に、走行風ダクトは、上述した第４実施形態のみならず、第１〜第３実施形態においても、走行風ダクトを設けることで、各受風板に走行風を積極的に導くことができる。
【符号の説明】
【００６０】
１…車体前部、
２…エンジンルーム、
５…フロントサイドフレーム、
６…ストラットタワー、
８…クロスメンバ、
９…アーム支持部、
１６…ロアバー、
１６ａ…バー本体、
１７，２３，３５，４４…受風板、
１７ａ…フラップ部、
２１…アンダーカバー、
２２…補剛ユニット、
３１…フロアパネル、
３１ａ…フロアトンネル、
３３…フロアトンネルバー、
３４…バー本体、
４１…ストラットタワーバー、
４２…タワーバー本体、
５１ａ…走行風ダクト
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の離間した部位を連結する補剛部材と、
前記補剛部材に固設されて走行風圧を受けると供に該走行風圧により前記補剛部材を付勢して前記離間した部位間にプリロードを発生させる受風板と
を備えることを特徴とする車体補剛装置。
【請求項２】
前記受風板の自由端側に、走行風圧を受ける方向に傾斜されたフラップ部が形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の車体補剛装置。
【請求項３】
前記離間した部位は、サスペンションアーム下部の車幅方向左右に設けられてサスペンションロアアームを支持するアーム支持部であり、
前記補剛部材は、左右の前記アーム支持部間を連結するロアバーである
ことを特徴とする請求項１或いは２記載の車体補剛装置。
【請求項４】
前記離間した部位は、車幅方向の左右に配設されている一対のサイドフレームであり、
前記補剛部材は、エンジンルームの下面を覆うと共に前記各サイドフレームに固設されているアンダーカバーであり、
前記受風板の両端が、前記アンダーカバーの底面に固設されている
ことを特徴とする請求項１或いは２記載の車体補剛装置。
【請求項５】
前記離間した部位は、フロアパネルの車体前後方向に沿って形成されたフロアトンネルを挟む車幅方向両側の二点間であり、
前記補剛部材は、前記二点間を連結するバー本体である
ことを特徴とする請求項１或いは２記載の車体補剛装置。
【請求項６】
前記離間した部位は、車幅方向左右に配設されているストラットタワーであり、
前記補剛部材は、前記ストラットタワー間を連結するストラットタワーバーである
ことを特徴とする請求項１或いは２記載の車体補剛装置。
【請求項７】
前記車体には、前記受風板に対して走行風を導く走行風ダクトが形成されている
ことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載されている車体補剛装置。
【請求項１】
車体の離間した部位を連結する補剛部材と、
前記補剛部材に固設されて走行風圧を受けると供に該走行風圧により前記補剛部材を付勢して前記離間した部位間にプリロードを発生させる受風板と
を備えることを特徴とする車体補剛装置。
【請求項２】
前記受風板の自由端側に、走行風圧を受ける方向に傾斜されたフラップ部が形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の車体補剛装置。
【請求項３】
前記離間した部位は、サスペンションアーム下部の車幅方向左右に設けられてサスペンションロアアームを支持するアーム支持部であり、
前記補剛部材は、左右の前記アーム支持部間を連結するロアバーである
ことを特徴とする請求項１或いは２記載の車体補剛装置。
【請求項４】
前記離間した部位は、車幅方向の左右に配設されている一対のサイドフレームであり、
前記補剛部材は、エンジンルームの下面を覆うと共に前記各サイドフレームに固設されているアンダーカバーであり、
前記受風板の両端が、前記アンダーカバーの底面に固設されている
ことを特徴とする請求項１或いは２記載の車体補剛装置。
【請求項５】
前記離間した部位は、フロアパネルの車体前後方向に沿って形成されたフロアトンネルを挟む車幅方向両側の二点間であり、
前記補剛部材は、前記二点間を連結するバー本体である
ことを特徴とする請求項１或いは２記載の車体補剛装置。
【請求項６】
前記離間した部位は、車幅方向左右に配設されているストラットタワーであり、
前記補剛部材は、前記ストラットタワー間を連結するストラットタワーバーである
ことを特徴とする請求項１或いは２記載の車体補剛装置。
【請求項７】
前記車体には、前記受風板に対して走行風を導く走行風ダクトが形成されている
ことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載されている車体補剛装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１６９７８（Ｐ２０１２−１６９７８Ａ）
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５４２３９（Ｐ２０１０−１５４２３９）
【出願日】平成２２年７月６日（２０１０．７．６）
【出願人】（０００００５３４８）富士重工業株式会社 (3,010)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月６日（２０１０．７．６）
【出願人】（０００００５３４８）富士重工業株式会社 (3,010)
【Ｆターム（参考）】
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