JP2006312349A - Underfloor skeleton structure in vehicle central part - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フロントフレーム、サイドシル、及びリヤサイドフレームを備える車両中央部における床下骨格構造に関する。 The present invention relates to an underfloor skeleton structure in a vehicle central portion including a front frame, a side sill, and a rear side frame.
従来、車両の骨格構造は、車両の前後方向に対して左右両側に略平行に配設されたフロントフレーム、サイドシル、及びリヤサイドフレームとで主に構成されていた。フロントフレームの後端は、該フロントフレームに直交するように配設されたクロスメンバに接合され、クロスメンバの両端部はサイドシルの後部に接合されていた。そして、リヤサイドフレームの前部はサイドシルの後部が接合されているクロスメンバのそれぞれの端部に接合されていた。 Conventionally, a vehicle skeleton structure mainly includes a front frame, a side sill, and a rear side frame that are disposed substantially parallel to the left and right sides with respect to the longitudinal direction of the vehicle. The rear end of the front frame was joined to a cross member disposed so as to be orthogonal to the front frame, and both ends of the cross member were joined to the rear part of the side sill. And the front part of the rear side frame was joined to each edge part of the cross member to which the rear part of the side sill was joined.
クロスメンバを介して連結されたフロントフレームとリヤサイドフレームとの間には高さ差が生じていた。これは、左右のリヤサイドフレームの前方側に後輪が配設される部位に対応するための傾斜部が設けられているためであり、その傾斜部は後輪との干渉を回避するためやや内方に湾曲されるとともに上方に延出するように形作られている。 There is a difference in height between the front frame and the rear side frame connected via the cross member. This is because an inclined portion is provided on the front side of the left and right rear side frames so as to correspond to a portion where the rear wheel is disposed, and the inclined portion is slightly inner to avoid interference with the rear wheel. And is shaped to extend upward.
したがって、上述の骨格構造において、フロントフレームとリヤサイドフレームとは高さ差が生じる部位において分断される。このため、フロント側の車体剛性とリヤ側の車体剛性とで剛性差が生じ、操縦安定性を低下させる要因の1つになるおそれがあった。 Therefore, in the above-described skeleton structure, the front frame and the rear side frame are divided at a portion where a difference in height occurs. For this reason, there is a possibility that a difference in rigidity occurs between the vehicle body rigidity on the front side and the vehicle body rigidity on the rear side, which may be one of the factors that reduce the steering stability.
また、フロントフレームとリヤサイドフレームとの間に高さ差が生じていることにより、車両の前方側から後方側までの荷重伝達が促進され難い構造になっていた。このため、例えば前突時において、その衝撃が効率良くリヤサイドフレームまで伝達されず、フロントフレームとサイドシルとが前後方向に位置ずれする剪断ずれを起こしてキャビンを変形させる要因になっていた。 Further, since the height difference is generated between the front frame and the rear side frame, the load transmission from the front side to the rear side of the vehicle is difficult to be promoted. For this reason, for example, at the time of a front collision, the impact is not efficiently transmitted to the rear side frame, causing a shear displacement in which the front frame and the side sill are displaced in the front-rear direction, causing deformation of the cabin.
これらに対処するため、フロントフレームとリヤサイドフレームとが分断されることなく連続的に結合して、車両の前方側から後方側までを1つの骨格にして車体剛性を高めるとともに、荷重伝達の効率が促進されて衝突に対して強固な骨格構造が望まれている。 In order to deal with these problems, the front frame and the rear side frame are continuously connected without being divided to increase the vehicle body rigidity from the front side to the rear side of the vehicle as one frame, and the load transmission efficiency is improved. A skeletal structure that is promoted and strong against collisions is desired.
例えば、特許文献1には、フロントフロアパネルの後部にシートクロスメンバが車幅方向に沿って配され、該シートクロスメンバの両端部より後方に左右一対のリヤサイドメンバがそれぞれ配され、該リヤサイドメンバの後部にリヤセンタクロスメンバが差し渡されるとともに、上記リヤサイドメンバの前部にサスペンションメンバ前端部の左右両端が取り付けられ、上記リヤセンタクロスメンバに上記サスペンションメンバ後端部の左右両端が取り付けられる自動車の車体構造において、上記サスペンションメンバの前端取付部近傍と上記シートクロスメンバの両端からやや内側に離れた位置とを連結する左右一対のステイを設ける技術が開示されている。
しかしながら、前記特許文献1に開示された技術では、ステイが、リヤセンタクロスメンバに取り付けられたサスペンションメンバの前端取付部近傍と、シートクロスメンバの端部からやや内側に離れた位置とに連結される構造であるため、フレームの車体剛性における、フロント側とリヤ側との剛性差を解消することが困難であった。
However, in the technique disclosed in
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、操縦安定性に優れ、衝突時における衝撃をフロントフレームからリヤサイドフレームに伝達する車両中央部における床下骨格構造を提供することを目的にしている。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an underfloor skeleton structure in the center of a vehicle that has excellent steering stability and transmits an impact at the time of collision from a front frame to a rear side frame.
本発明の車両中央部における床下骨格構造は、車両の前後方向に沿って配設される左右一対のフロントフレームと、前記各フロントフレームの外側に位置して、車体側部に沿って前後方向へ延在するサイドシルと、前記サイドシルの後端に接合され、車体後部の左右両側に配置されるリヤサイドフレームと、前記フロントフレームの後端が接合される、車両の幅方向に配置されたリヤフロントクロスメンバと、一端部が前記リヤサイドフレームに締結固定され、他端部が前記フロントフレームの後端が接合されたリヤフロントクロスメンバに締結固定される板状連結部材とを具備している。 The underfloor skeleton structure in the center of the vehicle according to the present invention is a pair of left and right front frames disposed along the front-rear direction of the vehicle, and is positioned outside the front frames and extends in the front-rear direction along the side of the vehicle body. An extended side sill, a rear side frame that is joined to the rear end of the side sill and arranged on the left and right sides of the rear part of the vehicle body, and a rear front cross that is arranged in the vehicle width direction and joined to the rear end of the front frame A member, and a plate-like connecting member whose one end is fastened and fixed to the rear side frame and whose other end is fastened and fixed to a rear front cross member to which the rear end of the front frame is joined.
この構成によれば、フロントフレームとリヤサイドフレームとが板状部材によって連結されて1つの骨格を構成することにより、リヤサイドフレームの支持剛性が増大すると共に、前突時におけるその衝撃が車両の前方側から後方のリヤサイドフレームまで伝達される。 According to this configuration, the front frame and the rear side frame are connected by the plate-like member to form one skeleton, so that the support rigidity of the rear side frame is increased and the impact at the time of the front collision is the front side of the vehicle. To the rear rear side frame.
本発明によれば、操縦安定性に優れ、衝突時における衝撃をフロントフレームからリヤサイドフレームに伝達する車両中央部における床下骨格構造を実現できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it is excellent in steering stability, and can implement | achieve the underfloor frame | skeleton structure in the vehicle center part which transmits the impact at the time of a collision from a front frame to a rear side frame.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図1乃至図6は本発明の一実施形態に係り、図1は車体フレームの構成を説明する室外側から見た概略平面図、図2はトラスバー及びこのトラスバーに取り付けられるタイダウンプレートの構成を説明する図、図3はトラスバーをリヤフロントクロスメンバとリヤサイドフレームとに締結固定する状態を説明する図、図4はリヤフロントクロスメンバとリヤサイドフレームとに締結固定されたトラスバーを室外側から見たときの斜視図、図5はリヤフロントクロスメンバとリヤサイドフレームとに締結固定されたトラスバーを車両の外側から見たときの図、図6は車体フレームの他の構成例を説明する室外側から見た概略平面図である。なお、以下の説明では左右対称な部材については左右の部材に対して同一の符号を付して説明を簡素化する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 to 6 relate to an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a schematic plan view seen from the outdoor side, explaining the configuration of a vehicle body frame, and FIG. 2 shows the configuration of a truss bar and a tie-down plate attached to the truss bar. FIG. 3 is a diagram for explaining a state in which the truss bar is fastened and fixed to the rear front cross member and the rear side frame. FIG. 4 is a view of the truss bar fastened to the rear front cross member and the rear side frame as viewed from the outdoor side. FIG. 5 is a view of the truss bar fastened and fixed to the rear front cross member and the rear side frame when viewed from the outside of the vehicle, and FIG. 6 is a view of the other configuration example of the vehicle body frame when viewed from the outdoor side. FIG. In the following description, the same symbols are attached to the left and right members for the left and right symmetrical members, and the description is simplified.
図1に示すように車両の主骨格は、車両の前後方向に沿って配設される左右一対のフロントフレーム1,1と、各フロントフレーム1,1の外側に位置して、車体側部に沿って前後方向へ延在するサイドシル2,2と、サイドシル2,2の後端であって車体後部の左右両側に配置されるリヤサイドフレーム3,3とで主に構成されている。
As shown in FIG. 1, the main skeleton of the vehicle is located on the side of the vehicle body on a pair of left and
フロントフレーム1,1は、中途部に屈曲部1aを有する略への字状の屈曲形状に形成されており、前側部には車両の幅方向に対して配置された第1のトンネルクロスメンバ4が接合されている。また、フロントフレーム1,1の中間部分であって屈曲部1aに対応する位置には幅方向に配置された第2のトンネルクロスメンバ5が接合されている。さらに、フロントフレーム1,1の後端は、幅方向に配置された、リヤフロントクロスメンバ6に接合されている。本実施形態における屈曲部1aを有するフロントフレーム1,1は、第2のトンネルクロスメンバ5が接合される屈曲部近傍から前部側、及び後部側にいくにしたがって徐々に外側に拡開するように延在されている。そして、フロントフレーム1,1の屈曲部1aより後部側の延在方向はリヤサイドフレーム3に設けられる後述する傾斜部3a近傍に設定されている。なお、第2のトンネルクロスメンバ5と、フロントフレーム1の屈曲部1aから前部側と、フロントフレーム1の屈曲部1aから後部側とは略等分に分かれる三叉部として形成されている。
The
リヤフロントクロスメンバ6のそれぞれの端部にはサイドシル2,2の後部が接合されている。また、サイドシル2,2の後部であって、リヤフロントクロスメンバ6のそれぞれの端部にはリヤサイドフレーム3,3の前部が接合されている。リヤサイドフレーム3,3の中間部にはリヤクロスメンバ7が接合されている。
The rear portions of the
左右のリヤサイドフレーム3,3の後輪8,8が配設される部位よりもやや前方側には傾斜部3aが設けられている。傾斜部3aは、後輪8,8との干渉を回避するためにやや内方に湾曲されると共に上方へ延出されている。すなわち、リヤサイドフレーム3,3においては傾斜部3aを設けたことによって、後述する図3に示すようにリヤサイドフレームの前方側と中間部より後方側とでは高さ差が生じ、中間部より後方側が前方側に比べて高くなっている。
An inclined portion 3a is provided slightly ahead of the portion where the
リヤサイドフレーム3,3の傾斜部3a近傍には補剛部材と荷重伝達部材とを兼ねる板状連結部材であるトラスバー10の一端部が後述するボルトによって締結固定され、このトラスバー10の他端部は後述するボルトによってフロントフレーム1,1の後端が連結されたリヤフロントクロスメンバ6に締結固定されている。この締結状態において、トラスバー10はフロントフレーム1,1の延在方向に対して略同方向、言い換えれば直線的、に配置されている。このことによって、、フロントフレーム1,1とリヤサイドフレーム3,3とがトラスバー10によって連結されて1つの骨格を構成する。
In the vicinity of the inclined portion 3a of the
なお、左右のリヤサイドフレーム3,3とリヤフロントクロスメンバ6とリヤクロスメンバ7とで囲まれる二点鎖線で示す領域内は、燃料タンク21が配設される領域として確保されており、トラスバー10はこの燃料タンク21の下側に配置される。符号4a、5aはトンネル形状部、符号22はデファレンシャル装置、符号23は前輪、符号24aは第1シートクロスメンバ、符号24bは第2シートクロスメンバ、符号25はエンジン、符号26はトランスミッションである。トンネル形状部4a、5aにはプロペラシャフト27、排気パイプ(不図示)やプロペラシャフトセンタベアリング(不図示)等が配置される。第1、第2シートクロスメンバ24a、24bは室内側に設けられている。
An area indicated by a two-dot chain line surrounded by the left and right
図2に示すようにトラスバー10は、端部がリヤフロントクロスメンバ6に固定される細長に構成された平板棒状部11と、端部がリヤサイドフレーム3の傾斜部3a近傍に固定される徐々に拡開するように構成された端部が幅広な平板拡開部12とを備えて構成されている。トラスバー10は、軽量、安価で且つ強度、剛性を持たせるため、長手方向に対して稜線をできるだけ多く設定した断面形状になっている。
As shown in FIG. 2, the
トラスバー10の中間部にはリヤサイドフレーム3,3の前方側と中間部より後方側とで生じる高さに対応する折曲部13が設けられている。トラスバー10の平板棒状部11の所定位置には締結用ボルト14が挿通配置される例えば1つの透孔11aが穿設され、トラスバー10の平板拡開部12の所定位置には締結用ボルト14が挿通配置される例えば2つの透孔12a,12aが穿設されている。また、トラスバー10に設けられている折曲部13の立ち上がり部近傍には後述するタイダウンプレート15を該トラスバー10に締結固定するためのタイダウン固定用ボルト16が挿通配置される透孔13aが設けられている。
A bent portion 13 corresponding to the height generated between the front side of the
タイダウンプレート15は固縛部材であって、タイダウンロープ等が固縛されるフック部とトラスバー10の折曲部13近傍の剛性を補剛する補強部材とを兼ね、厚板の平板部材を所定形状に屈曲して構成されている。タイダウンプレート15に構成された屈曲面部15aには図示しないタイダウンロープ等が固縛されるフック用透孔15bが穿設されている。また、タイダウンプレート15の一端部には締結用ボルト14が挿通配置される透孔15c,15cを穿設した第1取付部15dが設けられ、他端部にはタイダウン固定用ボルト16が挿通配置される透孔15eを穿設した第2取付部15fが設けられている。なお、符号17は締結用ナットであり締結用ボルト14と螺合される。また、符号18はタイダウン固定用ナットでありタイダウン固定用ボルト16と螺合される。
The tie-
図3及び図4を参照してトラスバー10のリヤサイドフレーム3,3、及びリヤフロントクロスメンバ6への締結固定について説明する。図3に示すようにリヤフロントクロスメンバ6、及びリヤサイドフレーム3,3の所定位置には締結用ボルト14が挿通配置される透孔6a,3bが穿設されている。
The fastening and fixing of the
トラスバー10をリヤサイドフレーム3,3、及びリヤフロントクロスメンバ6へ締結固定するに当たって、まず、タイダウンプレート15をトラスバー10に配置する。具体的には、タイダウン固定用ボルト16をタイダウンプレート15に設けられている透孔15e、及びトラスバー10の折曲部13近傍に設けられている透孔13aに挿通させてタイダウン固定ナット18に螺合する。このとき、タイダウンプレート15に設けられている透孔15c,15cの中心位置と、トラスバー10の平板拡開部12に設けられている透孔12a,12aの中心位置とを略一致させる。
When the
次に、タイダウンプレート15が配置されているトラスバー10を締結固定する。具体的には、平板棒状部11の端部に設けられている透孔11aをリヤフロントクロスメンバ6に設けられている透孔6aに対向配置させる一方、平板拡開部12に設けられている透孔12a,12aをリヤサイドフレーム3に設けられている透孔3b,3bに対向配置させる。その後、締結用ボルト14を透孔11a,6aに挿通させて締結用ナット17に螺合するとともに、締結用ボルト14を透孔15c,12a,3bに挿通させて締結用ナット17に螺合する。その螺合の際、平板棒状部11側のボルト締結、平板拡開部12側の2つのボルト締結の順、又は平板拡開部12側の一方ボルト締結、平板棒状部11側のボルト締結、平板拡開部12側の他方のボルト締結の順で締結作業を行う。
Next, the
このことによって、図3及び図4に示すようにタイダウンプレート15が取り付けられているトラスバー10がリヤサイドフレーム3、及びリヤフロントクロスメンバ6へ密着固定されて、矢印Aで示すトラスバー10の図心が矢印Bで示す図心に変化させて折曲部13を有するトラスバー10の剛性が増大される。また、トラスバー10は、3本の締結用ボルト14を使用した、いわゆる三点締めによって回転成分が抑止された状態で締結固定される。この締結固定状態においては、タイダウンプレート15がトラスバー10に対して一体的に共締めされる。また、この締結固定状態において、図5に示すようにトラスバー10に一体に締結固定されたタイダウンプレート15の屈曲面部15aに穿設されているフック用透孔15bが後輪8近傍に配置される。
As a result, as shown in FIGS. 3 and 4, the
このように、リヤサイドフレーム3とリヤフロントクロスメンバ6とにタイダウンプレート15が一体的に締結固定されたトラスバー10の端部をそれぞれ締結固定することによって、リヤサイドフレーム3の支持剛性及び強度を増大させて、リヤサイドフレーム3が横方向に倒れる横剛性を大幅に向上させることができる。このことによって、操縦安定性の向上を図れるとともに、フロント側の車体剛性とリヤ側の車体剛性との間で生じていた剛性差が小さくなる。
In this manner, the support rigidity and strength of the
また、フロントフレーム1に屈曲部1aを設け、屈曲部1aから後部側にいくにしたがって拡開するフロントフレーム1の延在方向をリヤサイドフレーム3方向に設定し、トラスバー10をフロントフレーム1,1の延在方向に対して直線的に配置したことによって、衝突時の荷重を分散させる経路が増えて、衝突時の荷重に対して強固な骨格構造を実現できる。
Further, the
さらに、トラスバー10をフロントフレーム1,1の延在方向に対して直線的に配置するとともに、フロントフレーム1の屈曲部1aに、第2のトンネルクロスメンバ5を接合することによって、フロントフレーム1の屈曲部1a近傍に該フロントフレーム1と第2のトンネルクロスメンバ5とで構成される三叉部を設けたことによって、フロントフレームの剛性の増大に加えて、第2のトンネルクロスメンバ5の剛性を増大させてプロペラシャフト27からの振動の伝達が抑止されて振動によって発生する騒音の低減を図ることができる。
Further, the
また、タイダウンプレート15が一体的に締結固定されたトラスバー10を燃料タンク21の下側に配置させたことによって、脱輪時等において燃料タンク21を保護することができる。このことによって、燃料タンクの下端位置をトラスバー10に近づけることにより、燃料のタンクの容量の増加を図れる。
In addition, the fuel tank 21 can be protected when the wheel is removed by arranging the
なお、本実施形態においては、フロントフレーム1を屈曲部1aを有する屈曲形状としているがフロントフレーム1の構成はこれに限定されるものではなく、図6に示すように直線状のフロントフレーム1Aであってもよい。この構成においても、トラスバー10の端部をリヤサイドフレーム3とリヤフロントクロスメンバ6とに締結固定することによって、リヤサイドフレーム3の支持剛性及び強度を増大させて、リヤサイドフレーム3が横方向に倒れる横剛性を大幅に向上させることができる。このことによって、操縦安定性の向上を図れるとともに、フロント側の車体剛性とリヤ側の車体剛性との間で生じていた剛性差が小さくなる。
In the present embodiment, the
尚、本発明は、以上述べた実施形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.
1…フロントフレーム 1a…屈曲部 2…サイドシル
3…リヤサイドフレーム 3a…傾斜部 5…第2のトンネルクロスメンバ
6…リヤフロントクロスメンバ 10…トラスバー 11…平板棒状部
12…平板拡開部 13…折曲部 15…タイダウンプレート
15a…屈曲面部 15b…フック用透孔
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記各フロントフレームの外側に位置して、車体側部に沿って前後方向へ延在するサイドシルと、
前記サイドシルの後端に接合され、車体後部の左右両側に配置されるリヤサイドフレームと、
前記フロントフレームの後端が接合される、車両の幅方向に配置されたリヤフロントクロスメンバと、
一端部が前記リヤサイドフレームに締結固定され、他端部が前記フロントフレームの後端が接合されたリヤフロントクロスメンバに締結固定される板状連結部材と、
を具備することを特徴とする車両中央部における床下骨格構造。 A pair of left and right front frames disposed along the longitudinal direction of the vehicle;
A side sill located on the outside of each front frame and extending in the front-rear direction along the side of the vehicle body;
A rear side frame that is joined to the rear end of the side sill and disposed on the left and right sides of the rear of the vehicle body;
A rear front cross member disposed in a vehicle width direction, to which a rear end of the front frame is joined;
A plate-like connecting member, one end of which is fastened and fixed to the rear side frame and the other end is fastened and fixed to a rear front cross member to which the rear end of the front frame is joined;
An underfloor skeletal structure in the center of the vehicle.
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