(57)【要約】  【課題】排気管と近接してサスペンションフレームにステアリングギアボックスを取付けても、ステアリングギアボックスが熱害を被ることを防止する車体前部構造を提供すること。  【解決手段】サスペンションフレームの幅方向端部付近に、ステアリングギアボックス取付用ブラケット１０を設けた車両前部構造１であって、ブラケット１０の上端よりも低い位置で、排気管２がサスペンションフレームの上方を通るようにした。好ましくは、ブラケット１０を中空状にして、内部の空気層により断熱材を構成する。また、ブラケット１０は孔を設けて、内部に蓄積された熱を外部に逃す。  【選択図】図６
2005081977.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サスペンションフレームの幅方向端部付近に、ステアリングギアボックス取付用ブラケットを設けた車両前部構造であって、前記ブラケットの上端よりも低い位置で、排気管が前記サスペンションフレームの上方を通るようにしたことを特徴とする車両前部構造。
【請求項２】
前記ブラケットはアッパーブラケットとロアブラケットの２部品から閉断面を定めるように構成されることを特徴とする請求項１に記載の車両前部構造。
【請求項３】
前記ブラケットには孔を設けたことを特徴とする請求項２に記載の車両前部構造。
【請求項４】
前記サスペンションフレームの上面には、中央部分から端部付近にかけて上方に向う傾斜面が設けられ、かつ、前記傾斜面の上部に前記ブラケットを設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の車両前部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体の前部構造に関する。特に、本発明は、サスペンションフレームにステアリングギアボックスを取付けた車体の前部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両前方にエンジンを搭載する場合、排気マニホールドから出た排気を車両後方の排出口まで導くために、車両の長手方向に沿って排気管（エキゾーストパイプ）が設けられる。排気管は内部に高温の排気を流し、この表面はかなりの高温となっているため、通常、排気管の高温部には遮熱板や断熱材を取付けて、周囲の部品が熱害を被ることを防止している。しかしながら、排気管に近接して部品が配置される場合には、さらなる熱害対策が必要になる。例えば、特許文献１に記載の車体前部構造では、サスペンションフレームの車幅方向の両側にサスペンションロアアームを取付けているが、サスペンションフレームの近くに排気管が設けられている。このレイアウトでは、サスペンションフレームに取付けられたステアリングギアボックスが近接する排気管から熱害を被り、操舵性能を低下させるおそれがある。例えば、ステアリングギアボックスを構成するステアリングブッシュが熱害を受けると、熱の大きさによっては熱膨張して変形するおそれがある。また、グリースが熱害を受けると、粘度が低下したり、劣化が早まるおそれがある。このため、特許文献１に記載の車体前部構造では、排気管の熱害からステアリングギアボックスを保護するために、さらに特別な熱害対策やレイアウトの変更が必要になる場合がある。しかしながら、このような対策は車両価格の高コスト化や生産工程の複雑化につながり、課題とされていた。
【特許文献１】実開昭６３−１３９１２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、排気管と近接してサスペンションフレームにステアリングギアボックスを取付けても、ステアリングギアボックスが熱害を被ることを防止する車体前部構造を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明においては、サスペンションフレームの幅方向端部付近に、ステアリングギアボックス取付用ブラケットを設けた車両前部構造であって、前記ブラケットの上端よりも低い位置で、排気管が前記サスペンションフレームの上方を通るようにしたことを特徴とする。
【０００５】
また、請求項２に記載した発明においては、請求項１に記載されたものにおいて、前記ブラケットはアッパーブラケットとロアブラケットの２部品から閉断面を定めるように構成されることを特徴とする。
【０００６】
さらに、請求項３に記載した発明においては、請求項２に記載されたものにおいて、前記ブラケットには孔を設けたことを特徴とする。
【０００７】
さらに、請求項４に記載した発明においては、請求項１〜３のいずれかに記載されたものにおいて、前記サスペンションフレームの上面には、中央部分から端部付近にかけて上方に向う傾斜面が設けられ、かつ、前記傾斜面の上部に前記ブラケットを設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は以上説明したように構成された車体前部構造であるから、請求項１に記載の構成では、ブラケットを排気管の熱を遮る断熱材として利用できるため、排気管と近接してサスペンションフレームにステアリングギアボックスを取付けても、さらに特別な断熱材の採用やレイアウトの変更等を行うことなく、効果手的に、ステアリングギアボックスが熱害を被ることを防止することができる。
【０００９】
請求項２に記載した発明によれば、請求項１に記載の効果に加え、ブラケットを内部に空気層を有する袋構造にして、空気が良質な断熱材であることを利用して、排気管側のロアブラケットに伝達する熱がステアリングギアボックス側のアッパーブラケットにまで伝わらないようにして、ステアリングギアボックスが熱害を被ることを防止することができる。
【００１０】
請求項３に記載した発明によれば、請求項２に記載の効果に加え、ブラケットの空気層内に熱が伝達されても、この熱を孔からブラケット外部に逃すことで、ブラケット内部に熱がこもらないようにすることができる。
【００１１】
請求項４に記載した発明によれば、請求項１〜３のいずれかに記載の効果に加え、サスペンションフレームの低い場所とブラケットの間を排気管が通るようにすることで、ステアリングギアボックスとの間に適当なスペースを設けるとともに、周辺部品と干渉しないように排気管をレイアウトすることができる。
【００１２】
本発明に係る車体前部構造は基本的には以上のように構成されるが、使用する車両、エンジン、サスペンション、またはステアリングギアボックスの種類によって限定されない。好ましくは、ブラケットはアッパーブラケットとロアブラケットの２部品から構成されるとともに、これらの間に空気層を構成する。この際、ロアブラケットと空気層の熱伝導率の変化を利用して、ロアブラケットに伝わる熱がアッパーブラケットに伝わらないように伝熱経路を定める。但し、ブラケットは内部に他の素材を充填させて、空気層以外の断熱材として利用できるようにしてもよい。また、ブラケットは任意の素材から構成することが可能であるが、伝達された熱を早めに逃せるように、熱伝導率が高い素材から構成されてもよい。さらに、ブラケットは放熱部を設けて、伝達される熱をこの外表面から逃せるようにしてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の好適な実施の形態に係る車体前部構造を添付した図を用いて説明する。
図１は車体前部構造１を示す平面図であって、特に、エンジンルーム後部側において、排気管（エキゾーストパイプ）２と、サスペンションフレーム（サスペンションメンバ）３と、ステアリングギアボックス取付用ブラケット（ブラケット）１０との位置関係を示している。図２はこの車体前部構造１の正面図を、図３はこの車体前部構造１の側面図を夫々示している。これら図に示すように、排気管２は車両前方に搭載されたエンジンから排出される排気を車両後方の排出口まで導くために、車両の長手方向（縦方向）に沿って設けられる。サスペンションフレーム３は車幅方向（横方向）に配置されて、レイアウト上、排気管２と一部交差する。ブラケット１０はサスペンションフレーム３上に取付けられて、図６の略図に示すように、この真上にステアリングギアボックス２０を支持するが、この際、排気管２に近接してステアリングギアボックス２０が設けられる。
【００１４】
尚、本発明の実施の形態では、サスペンションフレーム３の種類については特定せず、例えば、サスペンションは左右両輪が１本の車軸で連結されたリジッドアクスル式でもよく、また左右両輪が独立してストロークできるインディペンド式でもよい。このため、本発明の実施の形態では、サスペンションフレーム３をエンジンルーム後部で車幅方向に配置されて、左右の前輪を支持する装置として広義に定義する。但し、好ましくは、図２に示すように、アッパーフレーム（アッパーメンバ）４とロアフレーム（ロアメンバ）５からサスペンションフレーム３を構成するとともに、夫々のフレーム４、５の端部にフランジ６、７を設けて、これらフランジ６、７を溶着して、図４に示すように、閉断面を構成する。また、図１と図２に示すように、サスペンションフレーム３は中央部分では幅を細く、左右の端部では前後と上方に膨らませて、この前後端部でサスペンションロアアームの端部を支持するものとする。このように、サスペンションフレーム３の内部は中空状に構成されて、適当な形状を有して、必要な強度を満足させるとともに軽量化を達成する。そして、任意の手段によって、車体に対して取付けられる。
【００１５】
また、本発明の実施の形態では、ステアリングギアボックス２０の種類については特定せず、例えば、ステアリングギアボックス２０はボールスクリュ式でもよく、またラック＆ピニオン式でもよい。また、ステアリングギアボックス２０はマニュアルステアリング式でもよく、また倍力装置を備えたパワーステアリング式でもよい。このため、本発明の実施の形態では、ステアリングギアボックス２０をエンジンルーム後部で左右の前輪を旋回させる装置として広義に定義する。但し、通常、ステアリングギアボックス２０はステアリングホイールからのかじ取りトルクと回転変位を変換し、リンク機構を介して車輪に伝えて、左右の前輪を旋回させる。また、ステアリングギアボックス２０は操舵力を軽くするとともに、かじ取りや路面反力の感知を十分に行えるように適当な減速比を設定する。さらに、ステアリングギアボックス２０にはステアリングブッシュやグリース等の部品が使用されて、例えば、ステアリングギアの摩擦損失をできるだけ少なくするように、操舵性能の向上を図るようにする。
【００１６】
ステアリングギアボックス２０の性能を良好な状態で保つためには、ステアリングギアボックス２０が排気管２と近接して配置されても、熱害を被らないようにする必要がある。これは、背景技術で説明したように、排気管２から伝達される熱によってステアリングギアボックス２０のステアリングブッシュやグリース等が熱害を被ると、各部の機能が低下して、ステアリングギアの操舵性能が低下するおそれが生じるためである。しかしながら、一般に、熱害対策は、材質変更、断熱材の設定、遮熱板の設定、距離の確保、またはこれらの組み合わせられた手段から構成されているが、特別な断熱材の採用やレイアウトの変更等を行うことは、車両価格の高コスト化や生産工程の複雑化につながるおそれがあった。
【００１７】
このため、本発明の実施の形態では、既存の部品を利用して、かつレイアウトに無理な変更を行うことなく、排気管２と近接して、サスペンションフレーム３にステアリングギアボックス２０を取付けても、ステアリングギアボックス２０が熱害を被ることを効果的に防止するようにする。即ち、本発明の実施の形態では、サスペンションフレーム３の幅方向端部付近にブラケット１０を設ける際、図２に示すように、ブラケット１０の上端よりも低い位置（破線Ｈ参照）に、排気管２をサスペンションフレーム３の上方を通すようにする。このように車体前部構造１を構成することで、排気管２と近接して、サスペンションフレーム３にステアリングギアボックス２０を取付けても、既存のブラケット１０を排気管２の熱を遮る断熱材として利用できるため、さらに特別な断熱材の採用やレイアウトの変更等を行うことなく、効果手的に、ステアリングギアボックス２０が熱害を被ることを防止することができる。
【００１８】
但し、本発明に係る好適な実施の形態では、図２に示すように、アッパーブラケット（アッパーメンバ）１１とロアブラケット（ロアメンバ）１２からブラケット１０を構成するとともに、これらメンバ１１、１２を接続することにより、図５に示すように、閉断面を構成するようにする。例えば、図６の略図に示すように、夫々のメンバ１１、１２の端部にフランジ１３、１４を設けて、これらフランジ１３、１４を溶着することにより閉断面を構成してもよい。このように、本発明に係る好適な実施の形態では、ステアリングギアボックス２０を支持するブラケット１０を２枚合わせた袋構造とし、排気管２に近い側のロアブラケット１２で排気管２の熱を遮り、ステアリングギアボックス２０側のアッパーブラケット１１に熱が伝わらないようにする。これは、ブラケット１０の内部を中空状に構成することで、アッパーブラケット１１とロアブラケット１２との間に空気層を構成するが、この際、空気が「良質な断熱材」であることを利用して、この断熱効果により、アッパーブラケット１１の温度上昇を防ぐことができるためである。
つまり、ブラケット１０をアッパーブラケット１１と空気層とロアブラケット１２からなる３重構造とし、空気層とロアブラケット１２の熱伝導率の相違を利用して、ロアブラケット１２に伝達した熱がアッパーブラケット１１にまで伝わらないようにする。好ましくは、鋼からロアブラケット１２を構成して、一般に、空気の熱伝導率が鋼の熱伝導率と比べて約1/2000となることを利用する。この場合、ブラケット１０の構成を簡単にするとともに、必要な断熱効果を得ることができる。しかしながら、本発明に係る他の実施の形態では、アッパーブラケット１１とロアブラケット１２の間に他の素材を充填させて、空気層とは異なる「断熱材」を設けて、より断熱効果を高めるようにすることは可能である。また、ロアブラケット１２は鋼製に限定されず、他、適当な素材から構成されてもよい。
尚、アッパーブラケット１１上にはステアリングギアボックス２０が任意の手段から取付けられるが、例えば、アッパーブラケット１１の上面に、前後方向に２箇所、溶接ナット１５を下面に備えたステアリングギアボックス取付用の座面１６を形成して、ボルト締めしてもよい。
【００１９】
さらに、本発明に係る好適な実施の形態では、図２と図５に示すように、アッパーブラケット１１とロアブラケット１２に孔または切り欠き（切欠部）１７を設ける。この場合、ロアブラケット１２に伝達された熱がアッパーブラケット１１にまで伝わらないように、空気層内に熱を蓄積しても、熱がブラケット１０内にこもらないように、この熱を孔１７から周囲に逃すことができる。但し、好ましくは、孔１７から逃げる空気は直接ステアリングギアボックス２０には向わないようにする。また、孔１７から逃げる空気は車体内にこもらずに、車体の外に逃げられるようにしてもよい。さらに、孔１７の形状と大きさは特定されず、実施の形態に従って適当に定められるものとする。故に、本発明に係る好適な実施の形態では、ロアブラケット１２に伝達した熱がアッパーブラケット１１に伝わる前に孔１７からブラケット外部に逃げるように伝熱経路を定めて、排気管２の熱がステアリングギアボックス２０に直接伝達されないようにすることができる。
【００２０】
尚、本発明に係る好適な実施の形態では、図２に示すように、ブラケット１０をサスペンションフレーム３の中央部分８との境目の傾斜面９の上方部分に設ける。また、ブラケット１０は傾斜面９の上方部分から車幅方向内側の上方に向って延びて、ステアリングギアボックス２０を支持するようにする。さらに、排気管２は、サスペンションフレーム３のアッパーフレーム４の中央部分８または傾斜面９の下部の上方を通るとともに、ブラケット１０のロアブラケット１２の上端面より下方を通るようにする。この場合、サスペンションフレーム３の低い場所と、ブラケット１０の間を排気管２が通るようにして、ステアリングギアボックス２０との間にスペースを設けるとともに、周辺部品と干渉しないように排気管２をレイアウトすることができる。従って、排気管２のレイアウトを無理に設定することなく、様々な車種に対して本発明の実施の形態を適用することができる。
【００２１】
さらに、上述のように、好ましくは鋼からロアブラケット１２を構成するが、本発明に係る他の実施の形態では、より熱伝導率の高い金属からロアブラケット１２を構成してもよい。即ち、ロアブラケット１２は排気管２と近接するため、ブラケット１０のうちで最も熱が伝達されやすいが、この熱伝導率をより高めることで、ロアブラケット１２に熱が伝達されてもロアブラケット１２から早く熱を逃すようにして、ロアブラケット１２に熱が蓄積されないようにする。例えば、アルミ合金のようなより熱伝導率が高い金属からロアブラケット１２を構成して、ロアブラケット１２の温度低下率をより大きくすることで、ロアブラケット１２の冷却効果を高めてもよい。
【００２２】
さらに、本発明に係る他の実施の形態では、ブラケット１０の外表面から熱を効率的に逃すようにしてもよい。例えば、ロアブラケット１２の表面に凸部や凹部を複数形成して、この表面積を広げさせて、ロアブラケット１２の表面が平らな場合と比べて、放熱性をより高めるようにしてもよい。この場合、ロアブラケット１２に放熱部を備えることで、排気管２から熱が伝達されても、アッパーブラケット１１に熱が伝わる前に、この外表面から熱を逃がすことが可能になる。但し、この放熱部の具体的な形状や大きさは特定されず、実施の形態に従って、任意に構成されることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態に係る車体前部構造を示す平面図である。
【図２】図１の正面図である。
【図３】図１の側面図である。
【図４】図１の４−４線に沿った断側面図である。
【図５】図１の５−５線に沿った断側面図である。
【図６】ステアリングギアボックス取付用ブラケットを示す略図である。
【符号の説明】
【００２４】
１            車両前部構造
２            排気管（エキゾーストパイプ）
３            サスペンションフレーム（サスペンションメンバ）
４            アッパーフレーム（アッパーメンバ）
５            ロアフレーム（ロアメンバ）
６、７        フランジ
９            傾斜面
１０          ステアリングギアボックス取付用ブラケット（ブラケット）
１１          アッパーブラケット（アッパーメンバ）
１２          ロアブラケット（ロアメンバ）
１３、１４    フランジ
１７          孔（切欠部）
２０          ステアリングギアボックス
【図１】
2005081977.tif 000003
【図２】
2005081977.tif 000004
【図３】
2005081977.tif 000005
【図４】
2005081977.tif 000006
【図５】
2005081977.tif 000007
【図６】
2005081977.tif 000008