JP2000016343A

JP2000016343A - 自動車の車体構造

Info

Publication number: JP2000016343A
Application number: JP10202757A
Authority: JP
Inventors: Makinobu Inoue; 真希延井上; Kazuo Shinoda; 一夫篠田
Original assignee: Hino Motors Ltd
Current assignee: Hino Motors Ltd
Priority date: 1998-07-02
Filing date: 1998-07-02
Publication date: 2000-01-18

Abstract

(57)【要約】【課題】フロアパネルの下方に、車体の前後方向に延
びるフロアフレームを配置し、そのフロアフレームの内
側に補強板を傾斜態位で配置し、その上端部と下端部を
フロアフレームに対して固着した自動車の車体構造にお
いて、補強板の機能を低下させることなく、当該補強板
の下端部をフロアフレームに固着できるようにする。【解決手段】補強板１６の下端部１８をフロアフレー
ム９に固着するスポット溶接個所Ｓ₄の近傍の下端部１
８の部分の幅ｄ₁を、他の部分の幅ｄ₂よりも大きくす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車室の床面を構成
するフロアパネルの下方に、車体のほぼ前後方向に延び
るフロアフレームが配置され、該フロアフレームが、底
壁と、該底壁の車体幅方向の各側縁から上方に立上がっ
た一対の側壁と、その各側壁の上端縁から水平方向に張
り出した一対のフランジとによって構成され、これらの
フランジが前記フロアパネルの下側面に固着されている
自動車の車体構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】キャブオーバ型トラック、バス、乗用車
又はその他の型式の自動車に採用される上記形式の車体
構造は従来より周知である（例えば特開昭５６−１０８
３５７号公報参照）。この種の車体構造によれば、その
フロアパネルの下側にフロアフレームが配置されている
ので、車体の強度を高めることができ、車体に対して前
後方向から大きな外力が作用したときも、車体の永久変
形量を抑えることができる。

【０００３】その際、フロアフレームによって車体の強
度を効果的に高めるには、そのフロアフレームの板厚を
大きなものに設定し、フロアフレームの強度を充分に高
める必要がある。ところが、このようにフロアフレーム
の板厚を大きく設定すると、車体全体の重量が増大し、
そのコストが上昇する欠点を免れない。

【０００４】そこで、本出願人は、フロアフレームの底
壁、両側壁及びフロアパネルにより区画された空間内に
そのフロアフレームの長手方向全長の少なくとも一部に
亘って延びる補強板を配置し、該補強板の上端部をフロ
アフレームの一方の側壁に固着し、かつ下端部をフロア
フレームの底壁に固着して該補強板をその上端部から下
端部に向けて傾斜配置した車体構造を提案した（特願平
９−１２５０４７号）。この構成によれば、フロアフレ
ームの板厚を過度に厚く設定しなくとも車体に対して前
後方向から外力が加えられたとき、補強板によってフロ
アフレームの潰れ変形を効果的に抑えることができ、車
体全体の重量とコストを低減することができる。

【０００５】上述した補強板は、その下端部が、例えば
スポット溶接によってフロアフレームの底壁に対して固
着される。またフロアフレームの下方に他の部材、例え
ば泥よけ部材を配置し、その泥よけ部材をフロアフレー
ムの底壁と補強板とにボルトとナットとによって固着し
なければならないこともあり、この場合も補強板の下端
部が、ボルトとナットとによって、泥よけ部材とフロア
フレームの底壁とに対して固着される。このように、補
強板の下端部は、各種の態様でフロアフレームの底壁に
対して固着される。従って、補強板の下端部をフロアフ
レームの底壁に固着するための充分なスペースを確保す
べく、該底壁に当接した補強板下端部の車体幅方向にお
ける幅を大きく設定する必要がある。

【０００６】ところで、上述した補強板のフロアフレー
ム底壁に対する傾斜角や、その補強板の下端部の幅の適
切な大きさは、車体全体の構造や、自動車の型式などに
よって決まり、設計者は、その都度、車体構造や自動車
の型式に合せて、上述の傾斜角や下端部幅を最適な値に
設定する。ところが、フロアフレームの底壁に当接した
補強板下端部の幅を、前述のように大きく設定する必要
があるため、設計者は、思うようにその下端部幅を決め
ることができず、補強板の効果を最大限に生かすことが
困難となる場合があった。補強板の下端部をフロアフレ
ームの底壁に対して固着する固着部のスペースを確保す
る必要があるため、補強板の形状やその配置状態を決め
る際の設計自由度が大きく制約されていたのである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した新
規な認識に基づきなされたものであって、その目的とす
るところは、補強板の機能を最大限に発揮でき、しかも
その補強板の下端部を支障なくフロアフレームの底壁に
対して固着することのできる冒頭に記載した形式の自動
車の車体構造を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、冒頭に記載した形式の自動車の車体構造に
おいて、前記フロアフレームの底壁及び両側壁並びにフ
ロアパネルによって区画された空間内に、該フロアフレ
ームの長手方向全長の少なくとも一部に亘って延びる補
強板が配置され、該補強板は、前記空間を二分するよう
に、その上端部から下端部へ向けて斜め下方に傾斜配置
され、その上端部がフロアフレームの一方の側壁に固着
され、かつ下端部がフロアフレームの底壁に固着されて
いて、フロアフレームの長手方向に延びる補強板の下端
部のうち、該下端部が前記底壁に対して固着される固着
部の近傍部分における車体幅方向の幅が、他の部分の車
体幅方向の幅よりも大きく設定され、かつ前記近傍部分
と補強板の上端部との間の補強板部分に下方に向けて突
出するビードが形成されていることを特徴とする自動車
の車体構造を提案する。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態例を図面
に従って詳細に説明し、併せて前述の従来の欠点を図面
に即してより具体的に明らかにする。

【００１０】図１は、本発明に係る車体構造を備えた自
動車の一例であるトラックのキャブを示す側面図であ
り、図２はキャブの外形輪郭を鎖線で表わし、その一部
の要素だけを実線で示した平面図である。なお、本明細
書において使用する「前」又は「後」なる文言は、自動
車の前進方向Ｆを基準とした前後を意味し、その前後方
向に対して直交した方向が車体の幅方向Ｗである。

【００１１】図１及び図２において、トラックの車体
１、すなわちキャブは、車室の上部を区画するルーフパ
ネル２、車体１の側部を構成するクォータパネル３、車
室の床面を構成するフロアパネル４、車室の後部を区画
するバックパネル５、車体の前部に位置するフロントパ
ネル６などの各種パネルを有している。また、符号７は
フロントピラー、８は車室前部に設けられたフロントガ
ラスをそれぞれ示している。

【００１２】さらに、図示した車体構造においては、フ
ロアパネル４の下方に、図２に実線で示すように、車体
１のほぼ前後方向に延びるフロアフレーム９，９ａが配
置され、本例では、車体１の幅方向Ｗの中心ＣＬに対し
てほぼ対称に一対のフロアフレーム９，９ａが設けられ
ている。これらのフロアフレーム９，９ａは、これらが
対称である点を除き、実質的に同じ構造を有している。
従って、以下に一方のフロアフレーム９の構造のみを説
明する。

【００１３】図３は図２の部分拡大平面図であり、図４
及び図５は、それぞれ図３のIV−IV線及びＶ−Ｖ線断面
図であって、フロアパネルを付加して示した図である。
図３乃至図５に示すように、フロアフレーム９は、底壁
１０と、この底壁１０の車体幅方向Ｗの各側縁から上方
に立上がった一対の側壁１１と、その各側壁１１の上端
縁から水平方向外方に張り出した一対のフランジ１２に
よって構成され、底壁１０、両側壁１１及び両フランジ
１２が一体となって車体１のほぼ前後方向に長く延びて
いる。このように、フロアフレーム９は、ほぼＵ字形の
横断面形状を有している。またこれらのフランジ１２
が、図４及び図５に符号Ｓ₁を付した×印で示したよう
に、スポット溶接によってフロアパネル４の下側面に固
着されている。

【００１４】上述のように構成された各フロアフレーム
９，９ａは、図示していない中間部材を介して、シャシ
フレーム１３にそれぞれ支持され、これによって車体１
がシャシフレーム１３に搭載される。車体１の後方のシ
ャシフレーム部分には、図示していない荷台が支持され
ている。また上述した車体１の各パネル、フロントピラ
ー７及びフロアフレーム９は、例えば鋼板などの高強度
材料から構成されている。

【００１５】フロアフレーム９の底壁１０及び両側壁１
１並びにフロアパネル４によって区画された空間Ｓ内に
は、そのフロアフレーム９の長手方向全長の少なくとも
一部に亘って延びる補強板１６が配置され、この補強板
１６は、上記空間Ｓを二分するように、その上端部１７
から下端部１８へ向けて斜め下方に傾斜配置されてい
る。図２に示したもう一方のフロアフレーム９ａにも、
図３乃至図５に示したところと同様に補強板１６ａが設
けられている。

【００１６】図示した例では、図２に符号Ｑで示した範
囲に各補強板１６，１６ａが設けられているが、フロア
フレーム９，９ａの全長に亘って補強板１６，１６ａを
延ばすこともできる。両補強板１６，１６ａは互いに対
称に形成されている点を除き実質的に同じ構造を有して
いるので、補強板１６ａの構造についてのこれ以上の説
明は省略する。

【００１７】また、図示した例では、図４及び図５に示
すように、フロアフレーム９の内側であって、その上部
にほぼＵ字形の補助補強部材１５が配置されている。も
う一方のフロアフレーム９ａにも、全く同様に補助補強
部材が設けられ、各フロアフレーム９，９ａにそれぞれ
補助補強部材がそれぞれ付設されているが、図２及び図
３においては、これらの補助補強部材の図示を省略して
ある。

【００１８】図４及び図５に例示した補強板１６は、そ
の上端部１７が車体１の幅方向中心ＣＬから離れた側、
すなわち車体幅方向外側に位置し、しかもこの上端部１
７はフロアフレーム９の一方の側壁１１に密着し、この
状態で補助補強部材１５と一方の側壁１１に挟み付けら
れ、これらが、図４及び図５に符号Ｓ₂を付した×印で
示すようにスポット溶接によって固着されている。また
補強板１６の下端部１８は、車体１の幅方向中心ＣＬに
寄った位置を占め、フロアフレーム９の底壁１０に密着
し、後述するように底壁１０に固着されている。このよ
うに、補強板１６の上端部１７は、フロアフレーム９の
一方の側壁１１に固着され、かつ下端部１８がフロアフ
レーム９の底壁１０に固着されている。

【００１９】また図示した例では、補強板１６の下端部
１８に延長部１９が一体に接続され、その延長部１９が
フロアフレーム９の側壁１１に密着し、かつその上端部
が、側壁１１と補助補強部材１５によって挟まれ、これ
らが、図４及び図５に符Ｓ₃を付した×印で示すよう
に、スポット溶接によって互いに一体に固着されてい
る。

【００２０】補強板１６及び補助補強部材１５も、例え
ば鋼板などの高強度材料から構成されている。

【００２１】ここで、例えば走行中のトラックに対し、
その前方から大きな外力Ｐ（図１及び図２）が作用した
とすると、車体１の後方には荷台が位置しているので、
当該車体１には前後から大きな荷重を受けることにな
る。これにより、車体１が圧縮変形しようとするが、こ
のときフロアフレーム９，９ａの補強機能によって、車
体１の永久変形、すなわちその塑性変形が抑えられる。
このとき、フロアフレーム９，９ａに対しその長手方向
に圧縮荷重が作用し、フロアフレーム９，９ａはその横
断面形状が平行四辺形状に潰れ変形しようとするが、こ
のときフロアフレーム９，９ａの内側には傾斜した態位
で配置された補強板１６，１６ａが設けられているの
で、この補強板１６，１６ａがフロアフレーム９，９ａ
の潰れ変形を阻止するように作用し、フロアフレーム
９，９ａが大きく永久変形することが防止される。

【００２２】このように、フロアフレーム９，９ａに対
してその長手方向に圧縮荷重が作用したとき、補強板１
６，１６ａによってフロアフレーム９，９ａの永久変形
を阻止し、ないしは抑制できるので、各フロアフレーム
９，９ａはその本来の補強効果を効果的に発揮する。こ
のため、フロアフレーム９，９ａの板厚を従来よりも小
さく設定しても、車体１の強度を維持することができ、
車体１の重量を軽減し、そのコストを下げることが可能
となる。また、補助補強部材１５を設けると、車体の補
強機能をより一層高めることができるが、かかる補強部
材１５を省略しても、補強板１６，１６ａによって、フ
ロアフレーム９，９ａの潰れ変形を効果的に抑制でき
る。

【００２３】ところで、先にも説明したように、補強板
１６の下端部１８はフロアフレーム９の底壁１０に固着
され、図示した例では、図２、図３及び図４に符号Ｓ₄
を付した×印で示すように、互いに間隔をあけた複数の
個所でスポット溶接によって下端部１８が底壁１０に固
着されている。すなわち、車体の製造時に、図示してい
ないスポット溶接機の一対のチップを、補強板１６の下
端部１８とフロアフレーム９の底壁１０とを挟んで圧接
させ、このとき両チップ間に電流を流して底壁１０と下
端部１８を溶融し、これらを溶着するのであるが、フロ
アフレーム９の底壁１０に当接した補強板１６の下端部
１８の車体幅方向Ｗにおける幅ｄ₁を、図４に示すよう
に大きく設定しないと、この部位にスポット溶接機のチ
ップを配置することはできない。補強板１６の下端部１
８をフロアフレーム９の底壁１０に対して固着するに
は、その下端部１８の車体幅方向Ｗにおける幅ｄ₁を大
きく設定しなければならないのである。

【００２４】ところが、車体１の構造や、自動車の型式
によっては、補強板１６の全長に亘って、その幅ｄ₁を
大きく設定すると、補強板１６の下端部１８と上端部１
７の間の補強板部分と、フロアフレーム９の底壁１０と
の成す角度θが、図４に示すように大きくなりすぎて、
その補強板１６の機能を充分に発揮できなくなることが
あり、この場合には下端部１８の幅を補強板１６の長手
方向全長に亘って大きく設定することは不適当である。

【００２５】そこで、本例の自動車の車体構造において
は、図２乃至図５に示すように、符号Ｓ₄で示したスポ
ット溶接個所、すなわち補強板１６の下端部１８が底壁
１０に対して固着される固着部の近傍の下端部部分の幅
ｄ₁が、他の下端部１８の部分の幅ｄ₂よりも大きく設定
されている。フロアフレーム９の長手方向に延びる補強
板１６の下端部１８のうち、その下端部１８がフロアフ
レーム９の底壁１０に対して固着される固着部（スポッ
ト溶接個所Ｓ₄）の近傍部分２５における車体幅方向Ｗ
の幅ｄ₁が、他の部分２６の車体幅方向Ｗの幅ｄ₂よりも
大きく設定されているのである。

【００２６】上記構成によれば、補強板１６の下端部１
８をフロアフレーム９に固着する固着部、すなわちスポ
ット溶接個所Ｓ₄の近傍部分２５の幅ｄ₁が大きく形成さ
れているので、この部分を底壁１０にスポット溶接機に
よって支障なく固着することができる。その反面、他の
部分２６の幅ｄ₂は狭く形成されているので、図５に示
すように、上端部１７と下端部１８の間の補強板部分
と、底壁１０との成す角度θを小さく設定でき、その補
強板１６の補強機能を充分に発揮させることができる。
スポット溶接個所Ｓ₄の近傍部分２５と、補強板１６の
上端部１７との間の補強板部分がフロアフレーム９の底
壁１０に対して成す角度θは、図４から判るように大き
くなるが、このように角度θが大きくなる部分は、補強
板１６の全体から見れば一部であり、大半の補強板部分
の角度θは図５に示すように小さくなるので、補強板１
６の補強機能が低下することはない。むしろ、次に説明
するように、その補強機能が高められる。

【００２７】底壁１０に対する下端部１８の固着部の近
傍部分２５の幅ｄ₁を、他の部分２６の幅ｄ₂よりも大き
く設定すると、図４乃至図６に示すように、その近傍部
分２５と、補強板１６の上端部１７との間の補強板部分
に、下方に向けて突出するビード１４が形成される。こ
のように補強板１６にビード１４が形成されていると、
補強板１６の剛性が一段と高められ、これによって補強
板１６の補強機能が高められる。車体１に対して外力Ｐ
が作用したとき、フロアフレーム９が潰れ変形すること
をより確実に抑えることができるのである。図示した例
では、ビード１４が、補強板１６の固着部の近傍部分２
５と、その上端部１７との間の補強板部分の全幅に亘っ
て形成されているので、フロアフレーム９の潰れ変形防
止効果をより一層高めることができる。

【００２８】また、図７に示すように、フロアフレーム
９の下方に泥よけ部材２０を配置すると共に、補強板１
６の下端部１８にナット２１を溶接しておき、泥よけ部
材２０の上部と、底壁１０と、補強板１６の下端部１８
に形成した取付孔２２にボルト２３を挿通し、そのボル
ト２３をナット２１に螺着することによって、泥よけ部
材２０をフロアフレーム９の底壁１０に対して固着する
ことがある。その際、ナット２１の固着される補強板下
端部部分が、その下端部１８がフロアフレーム９の底壁
１０に対して固着される固着部となるが、このようなと
きも、その固着部の近傍部分２５の幅ｄ₁を大きく設定
しないと、ナット２１を下端部１８に固着できない。そ
こで、この場合も、フロアフレーム９の長手方向に延び
る補強板１６の下端部１８のうち、その下端部１８がフ
ロアフレーム９の底壁１０に対して固着される固着部、
すなわちナット２１が固着される部分の近傍部分２５に
おける車体幅方向Ｗの幅ｄ₁を、他の部分の車体幅方向
Ｗの幅ｄ₂（図５参照）よりも大きく設定する。これに
より、前述したところと全く同様な作用効果を奏するこ
とができる。しかも、この場合も、図７から明らかなよ
うに、上記近傍部分２５と補強板１６の上端部１７との
間の補強板部分に下方に向けて突出するビード１４が形
成されるので、補強板１６の剛性を高めることができ
る。

【００２９】補強板１６の下端部１８が、図４及び図５
に示したスポット溶接と、図７に示したボルト２３及び
ナット２１との両者によってフロアフレーム９に固着さ
れるときは、そのスポット溶接個所と、ナット２１の固
着個所の両者の近傍部分２５における幅ｄ₁を、他の部
分の幅ｄ₂よりも大きく設定する。

【００３０】以上説明した例では、補強板１６をフロア
フレーム９に直に当接させて両者を固着したが、他の部
材、例えば図８に示すようにほぼＵ字形横断面の補助補
強部材２４を介して、補強板１６をフロアフレーム９に
固着するときも、上述した各構成を採用することができ
る。

【００３１】本発明は、トラックに限らず、バス、乗用
車などの型式の自動車の車体構造にも広く適用できるも
のである。

【００３２】

【発明の効果】請求項１に記載の車体構造によれば、傾
斜配置された補強板によって、フロアフレームの潰れ変
形を効果的に抑えることができ、これによってフロアフ
レームの板厚を従来よりも大幅に小さく設定することが
できると共に、補強板の機能を低下させることなく、そ
の下端部をフロアフレームに対して支障なく固着するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】トラックのキャブを示す側面図である。

【図２】図１に示したキャブの輪郭を鎖線で表わし、一
部の要素だけを実線で示した概略平面図である。

【図３】図２の部分拡大平面図である。

【図４】図３のIV−IV線拡大断面図である。

【図５】図３のＶ−Ｖ線拡大断面図である。

【図６】図４のVI−VI線断面図である。

【図７】補強板の下端部をボルトとナットとによってフ
ロアフレームと泥よけ部材に固着する例を示す、図４と
同様な断面図である。

【図８】補強板を補助補強部材を介してフロアフレーム
に固着する例を示す、図４と同様な断面図である。

【符号の説明】

１車体４フロアパネル９フロアフレーム９ａフロアフレーム１０底壁１１側壁１２フランジ１４ビード１６補強板１７上端部１８下端部２５近傍部分２６他の部分ｄ₁幅ｄ₂幅Ｓ空間Ｗ幅方向

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車室の床面を構成するフロアパネルの下
方に、車体のほぼ前後方向に延びるフロアフレームが配
置され、該フロアフレームが、底壁と、該底壁の車体幅
方向の各側縁から上方に立上がった一対の側壁と、その
各側壁の上端縁から水平方向に張り出した一対のフラン
ジとによって構成され、これらのフランジが前記フロア
パネルの下側面に固着されている自動車の車体構造にお
いて、前記フロアフレームの底壁及び両側壁並びにフロアパネ
ルによって区画された空間内に、該フロアフレームの長
手方向全長の少なくとも一部に亘って延びる補強板が配
置され、該補強板は、前記空間を二分するように、その
上端部から下端部へ向けて斜め下方に傾斜配置され、そ
の上端部がフロアフレームの一方の側壁に固着され、か
つ下端部がフロアフレームの底壁に固着されていて、フ
ロアフレームの長手方向に延びる補強板の下端部のう
ち、該下端部が前記底壁に対して固着される固着部の近
傍部分における車体幅方向の幅が、他の部分の車体幅方
向の幅よりも大きく設定され、かつ前記近傍部分と補強
板の上端部との間の補強板部分に下方に向けて突出する
ビードが形成されていることを特徴とする自動車の車体
構造。