JP2005153714A

JP2005153714A - 車体のフレーム構造

Info

Publication number: JP2005153714A
Application number: JP2003395553A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Ishida; 勝己石田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-11-26
Filing date: 2003-11-26
Publication date: 2005-06-16

Abstract

【課題】車体旋回時に左右のサイドレールの車体前後方向変位に生じる位相差を抑制することができると共に製造コストを低減する。
【解決手段】車体前後方向に延設された左右のサイドレール１２の間に平面視Ｘ型状のクロスメンバ２６を架設した。平面視Ｘ型状のクロスメンバ２６は互いに交差する２本の直線状のクロスメンバ３４、３６で構成されており、クロスメンバ２６は２本の直線状のクロスメンバ３４、３６をそれぞれ別に製造し、その後、平面視Ｘ型状に結合する。
【選択図】図１

Description

本発明は車体のフレーム構造に係り、特に、車体前後方向に延設された左右のサイドレールにクロスメンバが架設された自動車等の車体のフレーム構造に関する。

車体前後方向に延設された左右のサイドレールにクロスメンバが架設された自動車等の車体のフレーム構造においては、車体旋回時に左右のサイドレールの車体前後方向変位に位相差が発生する。この結果、車体のフレームは平面視において平行四辺形に変形する。この変形を防止するために、平面視Ｘ型の一体クロスメンバを左右のサイドレールに結合し、車体のフレームの剛性を向上する構成が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
実開平２−１０６９７４号公報

しかしながら、特許文献１のような平面視Ｘ型の一体クロスメンバは、通常、一枚のパネルをプレス成形することで製造している。この結果、材料の歩留まりが良くない。また、プレス成形型の形状が大きくなると共に成形性も良くない。このため、製造コストが高くなる。

本発明は上記事実を考慮し、車体旋回時に左右のサイドレールの車体前後方向変位に生じる位相差を抑制することができると共に製造コストを低減できる車体のフレーム構造を得ることが目的である。

請求項１記載の本発明は、車体前後方向に延設された左右のサイドレールと、
該左右のサイドレールの間に架設された平面視Ｘ型状のクロスメンバと、
を有する車体のフレーム構造であって、
前記クロスメンバが互いに交差する２本の直線状のクロスメンバで構成されていることを特徴とする。

従って、車体前後方向に延設された左右のサイドレールの間に架設された平面視Ｘ型状のクロスメンバによって、車体旋回時に左右のサイドレールの車体前後方向変位に生じる位相差を抑制することができる。また、平面視Ｘ型状のクロスメンバが互いに交差する２本の直線状のクロスメンバで構成されているため、２本の直線状のクロスメンバを、それぞれ別に製造し、その後、平面視Ｘ型状に結合できる。この結果、２本の直線状のクロスメンバを成形すれば良いため、材料の歩留まりが良くなる。また、プレス成形型の形状が小さくなると共に成形性も良くなる。このため、車体旋回時に左右のサイドレールの車体前後方向変位に生じる位相差を抑制することができると共に製造コストを低減できる。

請求項１記載の本発明は、車体前後方向に延設された左右のサイドレールと、左右のサイドレールの間に架設された平面視Ｘ型状のクロスメンバと、を有する車体のフレーム構造であって、クロスメンバが互いに交差する２本の直線状のクロスメンバで構成されているため、車体旋回時に左右のサイドレールの車体前後方向変位に生じる位相差を抑制することができると共に製造コストを低減できるという優れた効果を有する。

本発明における車体のフレーム構造の一実施形態を図１〜図４に従って説明する。

なお、図中矢印ＵＰは車体上方方向を示し、図中矢印ＦＲは車体前方方向を示し、図中矢印ＩＮは車幅内側方向を示している。

図１に示される如く、本実施形態における自動車の車体１０は、左右一対の車体前後方向に延設されたサイドレール１２を有しており、左右のサイドレール１２には、車体前後方向に所定の間隔を開けて、車体前方側からクロスメンバ１４、１６、１８、２０、２２、２４、２６が架設されている。即ち、車体１０は、左右のサイドレール１２とクロスメンバ１４、１６、１８、２０、２２、２４、２６を有するシャーシフレーム１６を備えており、シャーシフレーム１６には、図１に二点鎖線で示す、キャブ３０とデッキ３２で構成されるボデーが結合されている。

図２に示される如く、車体後部におけるサイドレール１２の車体前後方向から見た断面形状は、開口部を車幅方向内側に向けたコ字状の開断面構造とされている。また、車体後部に配設したクロスメンバ２６は互いに交差する２本の直線状のクロスメンバ３４、３６で構成されており、平面視Ｘ型状となっている。なお、クロスメンバ３４は車体左前方側から車体右後方側へ向って延設されており、クロスメンバ３６は車体右前方側から車体左後方側へ向って延設されいる。

図３に示される如く、クロスメンバ３４の車幅方向両端部３４Ａは、それぞれサイドレール１２の開断面内に挿入されている。なお、クロスメンバ３６の車幅方向両端部３６も、それぞれサイドレール１２の開断面内に挿入されている。

図２に示される如く、クロスメンバ３４の長手方向から見た断面形状は、開口部を車体下方へ向けたハット形状となっており、上壁部３４Ｂの車幅方向両端部は、サイドレール１２の上壁部１２Ａにボルトナット、リベット等の結合部材４０によって固定されている。

また、クロスメンバ３４の前フランジ３４Ｃの車幅方向両端部は、サイドレール１２の下壁部１２Ｂにボルトナット、リベット等の結合部材４２によって固定されており、クロスメンバ３４の後フランジ３４Ｄの車幅方向両端部は、サイドレール１２の下壁部１２Ｂにボルトナット、リベット等の結合部材４４によって固定されている。

一方、クロスメンバ３６の長手方向から見た断面形状は、開口部を車体下方へ向けたハット形状となっており、上壁部３６Ｂの車幅方向両端部は、サイドレール１２の上壁部１２Ａにボルトナット、リベット等の結合部材４６によって固定されている。

また、クロスメンバ３６の前フランジ３６Ｃの車幅方向両端部は、サイドレール１２の下壁部１２Ｂにボルトナット、リベット等の結合部材４８によって固定されており、クロスメンバ３６の後フランジ３６Ｄの車幅方向両端部は、サイドレール１２の下壁部１２Ｂにボルトナット、リベット等の結合部材５０によって固定されている。

車体上方に突出したクロスメンバ３６の長手方向中央部における前後の縦壁部３６Ｅには、車体下方側から切欠５２が形成されており、切欠５２をクロスメンバ３４が貫通している。また、切欠５２の外周部には、フランジ３６Ｆが形成されており、フランジ３６Ｆはクロスメンバ３４の上壁部３４Ｂ、前後の縦壁部３４Ｅ、前フランジ３４Ｃ、後フランジ３４Ｄに接合されている。

次に、本実施形態の作用を説明する。

本実施形態では、図１に示される如く、車体前後方向に延設された左右のサイドレール１２の間に平面視Ｘ型状のクロスメンバ２６を架設した。この結果、車体旋回時に左右のサイドレール１２に発生する車体前後方向（矢印Ａ方向と矢印Ｂ方向）の変位に対して平面視Ｘ型状のクロスメンバ２６を構成するクロスメンバ３４、３６が車体前後方向に対して斜め方向（矢印Ｃ方向と矢印Ｄ方向）に突っ張ることで、左右のサイドレール１２に発生する車体前後方向の変位差を抑制することができる。

また、本実施形態では、平面視Ｘ型状のクロスメンバ２６が互いに交差する２本の直線状のクロスメンバ３４、３６で構成されているため、２本の直線状のクロスメンバ３４、３６を、それぞれ別に製造し、その後、平面視Ｘ型状に結合できる。

この結果、図４に示される如く、幅寸法Ｗ１、Ｗ２に対して長さ寸法Ｌ１、Ｌ２が短い板材６０、６２からクロスメンバ３４、３６をプレス形成等によって製造できる。このため、クロスメンバ２６の材料となる板材６０、６２の歩留まりが、図５に示す比較例のように、幅寸法Ｗ３に対して長さ寸法Ｌ３が長い板材６４から、図６に示す比較例の平面視Ｘ型状のクロスメンバ６６を一体成形する場合に比べて良くなる。また、プレス型の形状が小さくなと共に成形性も良くなる。更に、プレス型の形状が小さくなるため、タンデム、トランサー等の型使用自由度が広がる。

このため、本実施形態の車体のフレーム構造は、車体旋回時に左右のサイドレール１２の車体前後方向変位に生じる位相差を抑制することができると共に製造コストを低減できる。

更に、図７に示す一体成形で平面視Ｘ型状としてクロスメンバ６６では、４つの車幅方向端部６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｃ、６６Ｄの結合点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４を管理する必要があるのに対して、本実施形態では、各クロスメンバ３４、３６において車幅方向両端部の２つの結合点を管理すれば良いため、部品の寸法管理も容易になる。

以上に於いては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、平面視Ｘ型状のクロスメンバ２６を構成するクロスメンバ３６の長手方向中央部に切欠５２を形成し、この切欠５２に他方のクロスメンバ３４を貫通させたが、これに代えて、平面視Ｘ型状のクロスメンバ２６を構成するクロスメンバ３４に切欠を形成し、この切欠に他方のクロスメンバ３６を貫通させた構成としても良い。また、クロスメンバ３４、３６の一方の長手方向中央部を車体下方に突出し、前後の縦壁部に車体上方側から切欠を形成し、この切欠に他方のクロスメンバを貫通させた構成としても良い。

また、上記実施形態では、車体後部に平面視Ｘ型状のクロスメンバ２６を配設したが、平面視Ｘ型状のクロスメンバ２６は車体前部、車体前後方向中央部等の他の部位に配設しても良い。

また、本発明の車体のフレーム構造は上記実施形態と異なる他のフレーム付きの車体にも適用可能である。

本発明の一実施形態に係る車体のフレーム構造を示す概略平面図である。本発明の一実施形態に係る車体のフレーム構造の後部を示す車体斜め前方から見た斜視図である。図２の３−３線に沿った拡大断面図である。本発明の一実施形態に係る車体のフレーム構造におけるクロスメンバの材料の板材を示す平面図である。本発明の比較例に係る車体のフレーム構造におけるクロスメンバの材料の板材を示す平面図である。本発明の比較例に係る車体のフレーム構造におけるクロスメンバを示す斜視図である。本発明の比較例に係る車体のフレーム構造の後部を示す平面図である。

符号の説明

１０車体
１２サイドレール
２６平面視Ｘ型状のクロスメンバ
３４クロスメンバ
３６クロスメンバ

Claims

車体前後方向に延設された左右のサイドレールと、
該左右のサイドレールの間に架設された平面視Ｘ型状のクロスメンバと、
を有する車体のフレーム構造であって、
前記クロスメンバが互いに交差する２本の直線状のクロスメンバで構成されていることを特徴とする車体のフレーム構造。