JP2000238667A - 車両の車体構造 - Google Patents

車両の車体構造

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JP2000238667A JP11042287A JP4228799A JP2000238667A JP 2000238667 A JP2000238667 A JP 2000238667A JP 11042287 A JP11042287 A JP 11042287A JP 4228799 A JP4228799 A JP 4228799A JP 2000238667 A JP2000238667 A JP 2000238667A
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Yoshinori Okamoto
吉則 岡本
Shoichi Takai
章一 高井
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車体重量の増加を抑制しつつ、車体の剛性を
大きくすること。 【解決手段】 車体前部で車幅方向中心線を挟んで左右
に設けたフロントサイドフレーム２１，２１と、車体後
部で車幅方向中心線を挟んで左右に設けたリヤサイドフ
レーム２６，２６と、車体１０を側面から見たときにフ
ロントサイドフレームとリヤサイドフレームよりも低く
車幅方向中心線を挟んで左右に設けたサイドシル２３，
２３又はフロアフレーム２７，２７とをそれぞれ連結
し、フロントサイドフレームとリヤサイドフレームとの
間で車幅方向中心線に沿ってサイドシル２３，２３又は
フロアフレーム２７，２７よりも上方に突出する下開放
コ字状断面構造のフロアトンネルを設けた車体構造であ
る。フロアトンネルの上部に閉断面構造の補助フレーム
５２，５２を設け、補助フレームをフロントサイドフレ
ームとリヤサイドフレームとに閉断面構造の延長部５
３，５３，５４，５４にて接合した。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は車両の車体構造の改
良技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】図９（ａ），（ｂ）は従来の車体構造の
概念図であり、車両としての一般的なオープンカー１０
０の車体１０１を、模式的に示す。（ａ）は、車体１０
１が、左右のサイドメンバ１０２，１０２と、これら左
右のサイドメンバ１０２，１０２間に掛け渡す図示せぬ
クロスメンバとを組込み補強した、モノコックボディで
あることを示す。サイドメンバ１０２は、車体前部のフ
ロントサイドフレーム１０３と車体長手中央のフロアフ
レーム１０４と車体後部のリヤサイドフレーム１０５と
を、この順に接合した部材である。車体１０１は、さら
に車体中心にフロアトンネル１０６を配置したものであ
る。１０７はフロアパネルである。
【０００３】（ｂ）は、サイドメンバ１０２の側面構造
を示すものであって、車室の居住性を確保するために、
フロアフレーム１０４を、フロント・リヤサイドフレー
ム１０３，１０５よりも、下位に配置したことを示す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、走行中の車
両１００には、ねじりモーメントや曲げモーメントが生
じる。このようなモーメントに対しても、車体１０１は
十分な剛性を有することが求められる。特に、オープン
カーにはルーフが無いので、ルーフで車体上部を支える
ことができない。その分、車体１０１の剛性を大きくす
る必要がある。さらに、車体１０１を側面から見たとき
に、サイドメンバ１０２が折れ曲がった形状であり、そ
の分、車体１０１の剛性を大きくする必要がある。この
ようなことから、車体１０１の剛性を大きくしたい部位
を、多数の補強材１０８…にて部分的に補強することに
なる。しかし、これら多数の補強材１０８…を追加した
ことが、車体重量の増加に繋がり、車体１０１の軽量化
の妨げとなっている。
【０００５】そこで本発明の目的は、車体重量の増加を
抑制しつつ、車体の剛性を大きくすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１は、車体前部で車幅方向中心線を挟んで左右
に設けたフロントサイドフレームと、車体後部で車幅方
向中心線を挟んで左右に設けたリヤサイドフレームと、
車体を側面から見たときにフロントサイドフレームとリ
ヤサイドフレームよりも低く車幅方向中心線を挟んで左
右に設けたフロアフレーム又はサイドシルとをそれぞれ
連結し、フロントサイドフレームとリヤサイドフレーム
との間で車幅方向中心線に沿ってフロアフレーム又はサ
イドシルよりも上方に突出する下開放コ字状断面構造の
フロアトンネルを設けた車体構造において、フロアトン
ネルの上部に閉断面構造の補助フレームを設け、この補
助フレームをフロントサイドフレームとリヤサイドフレ
ームとに閉断面構造の延長部にて接合したことを特徴と
する。
【０００７】フロアトンネルに設けた補助フレームは、
閉断面構造であるから剛性が大きい。車体長手中央のフ
ロアフレーム又はサイドシルで連結された、フロントサ
イドフレームとリヤサイドフレームとを、さらに、補助
フレームとその延長部にて連結した。互いに離れた位置
にある、車体前部のフレームと車体後部のフレームと
を、フロアフレーム又はサイドシルだけでなく、大剛性
の補助フレームでも連結するのであるから、車体の剛性
は、前部から後部にかけて全体がバランス良く大きくな
る。従って、従来のように、剛性を大きくしたい部位の
みを、部分的に補強する場合に比べて、車体の剛性を効
率良く且つ大幅に大きくすることができる。
【０００８】請求項２は、フロントサイドフレームと、
リヤサイドフレームと、フロアトンネルの上部に構成し
た補助フレームと、これらのフロントサイドフレーム、
リヤサイドフレーム並びに補助フレームを接合する延長
部とは、車体を側面から見た場合に概ね同一高さに設け
られていることを特徴とする。
【０００９】車室の居住性を確保するために、車体長手
中央のフロアフレーム又はサイドシルを、フロント・リ
ヤサイドフレームよりも、下位に配置した。この場合で
あっても、補助フレーム及び延長部が、フロント・リヤ
サイドフレームと、概ね同一高さ上にあるので、車体全
体のねじり剛性や曲げ剛性は十分に大きい。さらに、車
体の前部に衝突エネルギーが作用したときに、概ね同一
高さにあるフロントサイドフレームから補助フレームを
介してリヤサイドフレームに伝わるので、これらの各部
材全体で、衝突エネルギーを効率良く吸収させることが
できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図面に
基づいて以下に説明する。なお、「前」、「後」、
「左」、「右」、「上」、「下」は運転者から見た方向
に従い、Ｆｒは前側、Ｒｒは後側、Ｌは左側、Ｒは右
側、ＣＬは車体中心（車幅中心又は車幅方向中心線）を
示す。また、図面は符号の向きに見るものとする。
【００１１】図１（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る車体構
造の概念図であり、車両としてのオープンカーの車体１
０を模式的に示す。（ａ）は、車体１０が、左右のサイ
ドメンバ２０，２０と、これら左右のサイドメンバ２
０，２０間に掛け渡すクロスメンバ４１，４２，４３と
を組込んだ、モノコックボディの補強フレームであるこ
とを示す。サイドメンバ２０は、車体前部のフロントサ
イドフレーム２１と、車体長手中央の外側のサイドシル
２３又は内側のフロアフレーム２７と、車体後部のリヤ
サイドフレーム２６とを、この順に接合した部材であ
る。車室の居住性を確保するために、サイドシル２３並
びにフロアフレーム２７は、フロント・リヤサイドフレ
ーム２１，２６よりも、下位にある。
【００１２】本発明は、車体長手中央のサイドシル２
３，２３並びにフロアフレーム２７，２７で連結され
た、左右のフロントサイドフレーム２１，２１と左右の
リヤサイドフレーム２６，２６とを、さらに、メイン補
強メンバ５０で連結することによって、車体１０の剛性
を大きくしたことを特徴とする。補強メンバ５０の詳細
については後述する。具体的には、（ｂ）のように、フ
ロントサイドフレーム２１の後部とリヤサイドフレーム
２６の前部とに、メイン補強メンバ５０を掛け渡した。
さらに、（ｃ）のように、フロントサイドフレーム２１
とリヤサイドフレーム２６とメイン補強メンバ５０と
を、概ね同一高さ上にて接合したことを特徴とする。以
下、図２以降で車体１０の構造を詳細に説明する。
【００１３】図２は本発明に係る車体構造の平面図であ
り、フロアパネルを省略して示す。但し、便宜的にフロ
アパネルのうち、フロアトンネル４６だけを示す。左の
サイドメンバ２０の具体的な構成を説明すると、左のサ
イドメンバ２０は、フロントサイドフレーム２１と、フ
ロントサイドフレーム２１の後部に接合し車幅方向外側
へ延びるサイドアウトリガー２２と、サイドアウトリガ
ー２２の側端部に接合したサイドシル２３と、サイドシ
ル２３の後部に接合した連結部材２５と、連結部材２５
に前部を接合したリヤサイドフレーム２６と、フロント
サイドフレーム２１の後部からリヤサイドフレーム２６
の前部まで延して接合したフロアフレーム２７とからな
る。
【００１４】フロントサイドフレーム２１とサイドアウ
トリガー２２とフロアフレーム２７との接合部分を、以
下、「前部接合部３１」と言う。また、連結部材２５と
リヤサイドフレーム２６とフロアフレーム２７との接合
部分を、以下、「後部接合部３２」と言う。
【００１５】フロントサイドフレーム２１とフロアフレ
ーム２７とリヤサイドフレーム２６とは、平面視で前後
一直線上に延びている。フロントサイドフレーム２１並
びにサイドシル２３は、略矩形状閉断面構造であり、リ
ヤサイドフレーム２６並びにフロアフレーム２７は、上
開放コ字状断面構造である。右のサイドメンバ２０は、
左のサイドメンバ２０と同構成である。この図は、左右
のフロントサイドフレーム２１，２１間に、最前の第１
のクロスメンバ４１と後方の第２のクロスメンバ４２を
掛け渡し、左右のリヤサイドフレーム２６，２６間に、
第３のクロスメンバ４３を掛け渡し、さらに、フロント
サイドフレーム２１とリヤサイドフレーム２６との間
で、車体中心ＣＬに沿って前後に細長いフロアトンネル
４６を配置したことを示す。
【００１６】以上の説明から明らかなように、車体１０
は、車体前部で車体中心（車幅方向中心線）ＣＬを挟ん
で左右に設けたフロントサイドフレーム２１，２１と、
車体後部で車体中心ＣＬを挟んで左右に設けたリヤサイ
ドフレーム２６，２６と、車体１０を側面から見たとき
にフロントサイドフレーム２１，２１とリヤサイドフレ
ーム２６，２６よりも低く車体中心ＣＬを挟んで左右に
設けたサイドシル２３，２３又はフロアフレーム２７，
２７とを、それぞれ連結し、フロントサイドフレーム２
１，２１とリヤサイドフレーム２６，２６との間で、車
体中心ＣＬに沿ってサイドシル２３，２３又はフロアフ
レーム２７，２７よりも上方に突出するフロアトンネル
４６を設けたものである。
【００１７】図３は本発明に係る車体構造の斜視図であ
り、フロアトンネル及びフロアパネルを除いて、メイン
補強メンバ５０を示す。この図は、車幅中央側から左右
のフロアフレーム２７，２７の上を通って、左右のサイ
ドシル２３，２３へ、左右のフロアクロスフレーム４
７，４７を延して接合し、これらのフロアクロスフレー
ム４７，４７によって、図示せぬフロアパネルを補強す
るようにしたことを示す。第１のクロスメンバ４１は、
左右のフロントサイドフレーム２１，２１よりも下位を
通る、矩形状閉断面構造のバー部材である。第２のクロ
スメンバ４２は、矩形状閉断面構造のバー部材である。
第３のクロスメンバ４３は、上開放コ字状断面構造のバ
ー部材である。
【００１８】メイン補強メンバ５０は、フロアトンネル
４６（図２参照）の上部に閉断面構造の補助フレーム５
２，５２を設け、この補助フレーム５２，５２をフロン
トサイドフレーム２１，２１とリヤサイドフレーム２
６，２６とに、閉断面構造の延長部５３，５３，５４，
５４にて接合したことを特徴とする。
【００１９】詳しくは、メイン補強メンバ５０は、フロ
アトンネル４６の上部の側面に沿わせて、左右の補助フ
レーム５２，５２を前後に延し、これらの補助フレーム
５２，５２をフロアトンネル４６の前後方向の側面に接
合し、さらに、左右の補助フレーム５２，５２の前部か
ら前部延長部５３，５３を延して、左右の前部接合部３
１，３１に接合するとともに、左右の補助フレーム５
２，５２の後部から後部延長部５４，５４を延して、左
右の後部接合部３２，３２に接合した、平面視略Ｘ状メ
ンバである。すなわち、メイン補強メンバ５０は、補助
フレーム５２，５２をフロントサイドフレーム２１，２
１とリヤサイドフレーム２６，２６とに、閉断面構造の
延長部５３，５３，５４，５４にて接合したものであ
る。
【００２０】このようなメイン補強メンバ５０によっ
て、左右のフロントサイドフレーム２１，２１と左右の
リヤサイドフレーム２６，２６を連結することで、これ
らのフロントサイドフレーム２１，２１とリヤサイドフ
レーム２６，２６を、フロアトンネル４６と補助フレー
ム５２，５２と前・後部延長部５３，５３，５４，５４
で連結することができる。
【００２１】図４は本発明に係る車体構造の左側面図で
あり、フロアパネルを省略して示す。但し、便宜的にフ
ロアパネルのうち、フロアトンネル４６だけを示す。こ
の図は、サイドシル２３並びにフロアフレーム２７を、
フロントサイドフレーム２１並びにリヤサイドフレーム
２６より下位にし、車体１０を側面から見たときに、フ
ロントサイドフレーム２１とリヤサイドフレーム２６と
メイン補強メンバ５０とを、概ね同一高さ上にて接合し
たことを示す。
【００２２】図５は図２の５−５線断面図であり、想像
線にて示す運転席４４と助手席４５との間の車体中央
に、下開放コ字状断面構造のフロアトンネル４６を通
し、このフロアトンネル４６の下端左右に左右のフロア
パネル４８，４８の内側端を接合し、これらのフロアパ
ネル４８，４８の外側端を左右のサイドシル２３，２３
に接合したことを示す。上開放コ字状断面構造のフロア
フレーム２７，２７の上に、フロアパネル４８，４８を
重ねて接合することにより、フロアパネル４８，４８を
補強することができる。しかも、フロアパネル４８，４
８でフロアフレーム２７，２７の開口を塞ぐことによっ
て、フロアフレーム２７，２７は略矩形状閉断面構造に
なり、剛性が大きくなる。
【００２３】図６は本発明に係るフロアトンネルの上部
の要部断面図であり、上記図５の要部を拡大した図であ
って、メイン補強メンバ５０の断面構造を示す。フロア
トンネル４６は、左右の側板４６ａ，４６ａとこれらの
側板４６ａ，４６ａの上部間の天板４６ｂとからなり、
上部内部において、左右の側板４６ａ，４６ａ間に横板
４６ｃを掛け渡すことにより、上部を略矩形状閉断面構
造にして剛性を大きくしたものである。すなわち、フロ
アトンネル４６の上部に、閉断面構造の中央補助フレー
ム部５１を設けることによって、剛性を大きくした。
【００２４】左右の補助フレーム５２，５２は、フロア
トンネル４６の上部の両側部、すなわち、中央補助フレ
ーム部５１の左右に沿わせて接合した、背面断面視略コ
字状の補強部材である。詳しくは、左右の補助フレーム
５２，５２は、上縁５２ａ，５２ａをフロアトンネル４
６の天板４６ｂに接合し、下縁５２ｂ，５２ｂをフロア
トンネル４６の側板４６ａ，４６ａ並びに横板４６ｃの
縁部４６ｄ，４６ｄに重ねて互いに接合することによっ
て、略矩形状閉断面構造に形成した部材である。以上の
説明から明らかなように、メイン補強メンバ５０は、互
いに概ね同一高さの閉断面構造体である、補助フレーム
５２，５２並びに中央補助フレーム部５１を横１列に並
べて、互いに一体的に接合することによって、ねじり剛
性や曲げ剛性を大きくしたものである。
【００２５】図７は図２の７−７線断面図であり、前部
延長部５３の断面構造を示す。前部延長部５３は、互い
に対向し合う略コ字状断面体５３ａ，５３ａを、板状の
ダッシュボード５３ｂを介して重ね合わせ、互いに一体
的に接合することによって、閉断面構造に形成した部材
である。
【００２６】図８は図２の８−８線断面図であり、後部
延長部５４の断面構造を示す。後部延長部５４は、互い
に対向し合う略Ｌ字状断面体５４ａ，５４ａを、板状の
リヤフロアパネル５４ｂを介して重ね合わせ、互いに一
体的に接合することによって、閉断面構造に形成した部
材である。
【００２７】次に、上記構成の車両の車体構造の作用
を、図１に基づき説明する。中央補助フレーム部５１
（フロアトンネル４６の上部）、補助フレーム５２，５
２並びに前・後部延長部５３，５３，５４，５４は、そ
れぞれ閉断面構造であるから剛性が大きい。この結果、
中央補助フレーム部５１、補助フレーム５２，５２並び
に前・後部延長部５３，５３，５４，５４からなる、メ
イン補強メンバ５０のねじり剛性や曲げ剛性は大きい。
互いに離れた位置にある、フロントサイドフレーム２
１，２１とリヤサイドフレーム２６，２６とを、サイド
シル２３，２３並びにフロアフレーム２７，２７だけで
なく、大剛性のメイン補強メンバ５０でも連結するので
あるから、車体１０の剛性は、前部から後部にかけて全
体がバランス良く大きくなる。従って、従来のように、
剛性を大きくしたい部位のみを、部分的に補強する場合
に比べて、より合理的で軽量な補強部材５０によって、
車体１０のねじり剛性や曲げ剛性を、効率良く且つ大幅
に大きくすることができる。
【００２８】さらには、図１（ｃ）に示すように、車体
長手中央のサイドシル２３並びにフロアフレーム２７
を、フロント・リヤサイドフレーム２１，２６よりも、
下位に配置したにもかかわらず、メイン補強メンバ５０
が、フロント・リヤサイドフレーム２１，２６と、概ね
同一高さ上にあるので、車体１０のねじり剛性や曲げ剛
性は十分である。さらにまた、車体１０の前部に衝突エ
ネルギーが作用したときに、概ね同一高さにあるフロン
トサイドフレーム２１からメイン補強メンバ５０を介し
てリヤサイドフレーム２６に伝わるので、これらの各部
材２１，２６，５０の全体で、衝突エネルギーを効率良
く吸収させることができる。
【００２９】なお、上記本発明の実施の形態において、
（１）車両はオープンカーに限定するものではなく、例
えば、普通の乗用車であってもよい。（２）「接合」と
は、２個以上の部材同士を溶接、カシメ等によって互い
に固定することを言う。
【００３０】
【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項１は、フロアトンネルの上部に閉断面構造
の補助フレームを設け、この補助フレームをフロントサ
イドフレームとリヤサイドフレームとに閉断面構造の延
長部にて接合したので、車体長手中央のフロアフレーム
又はサイドシルで連結された、フロントサイドフレーム
とリヤサイドフレームとを、さらに、大剛性の補助フレ
ームとその延長部にて連結することができる。よって、
互いに離れた位置にある、車体前部のフレームと車体後
部のフレームとを、フロアフレーム又はサイドシルだけ
でなく、大剛性の補助フレームとその延長部でも連結す
るので、車体の前部から後部にかけての、全体の剛性を
より一層バランス良く大きくすることができる。従っ
て、従来のように、剛性を大きくしたい部位のみを、部
分的に補強する場合に比べて、より合理的で軽量な補強
部材によって、車体の剛性を効率良く且つ大幅に大きく
することができる。
【００３１】請求項２は、フロントサイドフレームと、
リヤサイドフレームと、フロアトンネルの上部に構成し
た補助フレームと、これらのフロントサイドフレーム、
リヤサイドフレーム並びに補助フレームを接合する延長
部とが、車体を側面から見た場合に概ね同一高さに設け
られているので、車体のねじり剛性や曲げ剛性を十分に
確保することができる。さらには、車体の前部に衝突エ
ネルギーが作用したときに、概ね同一高さにあるフロン
トサイドフレームから補助フレームを介してリヤサイド
フレームに伝わる。従って、これらの各部材全体で、衝
突エネルギーを効率良く吸収させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車体構造の概念図
【図２】本発明に係る車体構造の平面図
【図３】本発明に係る車体構造の斜視図
【図４】本発明に係る車体構造の左側面図
【図５】図２の５−５線断面図
【図６】本発明に係るフロアトンネルの上部の要部断面
図
【図７】図２の７−７線断面図
【図８】図２の８−８線断面図
【図９】従来の車体構造の概念図
【符号の説明】
１０…車両、１１…車体、２１…フロントサイドフレー
ム、２３…サイドシル、２６…リヤサイドフレーム、２
７…フロアフレーム、４６…フロアトンネル、５０…メ
イン補強メンバ、５１…中央補助フレーム、５２…補助
フレーム、５３，５４…延長部としての前部延長部及び
後部延長部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 冨澤 利功 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 岡本 吉則 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 高井 章一 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 木村 賢治 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 Ｆターム(参考） 3D003 AA01 AA04 AA05 BB02 BB07 CA09 CA15 CA17 CA18 CA48

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車体前部で車幅方向中心線を挟んで左右
    に設けたフロントサイドフレームと、車体後部で車幅方
    向中心線を挟んで左右に設けたリヤサイドフレームと、
    車体を側面から見たときにフロントサイドフレームとリ
    ヤサイドフレームよりも低く車幅方向中心線を挟んで左
    右に設けたフロアフレーム又はサイドシルとをそれぞれ
    連結し、フロントサイドフレームとリヤサイドフレーム
    との間で車幅方向中心線に沿ってフロアフレーム又はサ
    イドシルよりも上方に突出する下開放コ字状断面構造の
    フロアトンネルを設けた車体構造において、前記フロア
    トンネルの上部に閉断面構造の補助フレームを設け、こ
    の補助フレームを前記フロントサイドフレームと前記リ
    ヤサイドフレームとに閉断面構造の延長部にて接合した
    ことを特徴とする車両の車体構造。
  2. 【請求項２】 前記フロントサイドフレームと、前記リ
    ヤサイドフレームと、前記フロアトンネルの上部に構成
    した前記補助フレームと、これらのフロントサイドフレ
    ーム、リヤサイドフレーム並びに補助フレームを接合す
    る前記延長部とは、前記車体を側面から見た場合に概ね
    同一高さに設けられていることを特徴とする請求項１記
    載の車両の車体構造。
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