JP2007022155A - 車両前部の骨格構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車体前部の相対変形を抑止すると共に、フロントシートのロングスライド化にも容易に対応できるようにする。
【解決手段】車体側部に沿って前後方向へ延在する左右のサイドシル２，２と、左右のサイドシル２，２の内側に配置され、車両前部から車両後部に延出される左右のフロントフレーム１，１とを有する骨格構造に対し、車両前部で左右のフロントフレーム１，１間に架設されてトランスミッション１８を支持するトランスミッションクロスメンバ１９と、車幅方向に延在される左右のサイドシル２，２の前端部とを、従来のシートクロスメンバよりも前方に位置する左右のフロントクロスメンバ２１，２１で連結する。
【選択図】図３

Description

本発明は、車体前部の相対変形を抑止する車両前部の骨格構造に関する。

一般に、車両下部の主骨格構造は、車体側部に沿って延在する左右のサイドシルの内側に、前後方向のメンバ部材と車幅方向のメンバ部材とを交差させて配置した構成となっており、車体剛性の向上と衝撃荷重の分散伝達によるエネルギー吸収効率の向上とを図っている。

例えば、特許文献１には、フロアパネルの前端部に設けた車幅方向の第１のクロスメンバと、フロアパネルの中間部で第１のクロスメンバと所定間隔を置いて車幅方向に設けた第２のクロスメンバとを補強メンバで連結し、この補強メンバの途中から二股に分岐する分岐メンバを補強メンバよりも車体外側を通して第２のクロスメンバ側に連結することにより、衝撃エネルギーを車体全体に分散して伝達する技術が開示されている。
特開２００４−１６８１７５号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、車体前方からの荷重を補強メンバと分岐メンバとの２つの経路で後方に伝達するようにしており、前後方向への荷重伝達を主としている。従って、車幅方向の剛性が必ずしも十分に確保されているとは言えず、車体側部のサイドシルに捻り応力が生じて車体前部の相対的な変形を招き、操縦安定性が低下する要因となる。

更に、近年、フロントシートの前後スライド量を大とするロングスライド化の要望が高まっており、このロングスライド化に対応するためには、特許文献１の技術のように、単に車体前後方向に補強部材を配設するのみでは対応が困難である。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、車体前部の相対変形を抑止すると共に、フロントシートのロングスライド化にも容易に対応することのできる車両前部の骨格構造を提供することを目的にしている。

本発明による車両前部の骨格構造は、車体側部に沿って前後方向へ延在する左右のサイドシルと、上記左右のサイドシルの内側に配置され、車両前部から車両後部に延出される左右のフロントフレームと、車両前部で上記左右のフロントフレーム間に架設され、トランスミッションを支持するトランスミッションクロスメンバと、上記トランスミッションクロスメンバに連結されて車幅方向に延在し、上記左右のサイドシルの前端部に連結される左右のフロントクロスメンバとを備えたことを特徴とする。

左右のサイドシルの前端部には、左右のフロントフレームのトランスミッションクロスメンバが架設される部位の前方に連結される左右のトルクボックスを更に備えることが望ましい。また、左右のフロントクロスメンバは、車室内側に配設して左右のフロントフレームにフロアパネルを介して交差させ、フロントフレームとサイドシルとを車室内側で連結することが望ましい。

本発明の車両前部の骨格構造によれば、車体前部の相対変形を抑止して操縦安定性の向上に寄与することができると共に、フロントシートのロングスライド化にも容易に対応することができる。

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〜図３は本発明の実施の一形態に係り、図１は車体フレームの構成を示す室外側から見た概略平面図、図２は図１のＡ−Ａ断面相当のフロアを含めた説明図、図３はフロント側の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である。尚、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。

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。

フロントフレーム１，１の後端側は、フロントフレーム１，１に直交するように配置された、言い換えれば幅方向に配置された、リヤフロントクロスメンバ４に連結されている。このリヤフロントクロスメンバ４のそれぞれの端部には、サイドシル２，２の後部が連結されている。また、このサイドシル２，２の後部であってリヤフロントクロスメンバ４のそれぞれの端部には、リヤサイドフレーム３，３の前部が連結されている。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５が連結されている。

左右のリヤサイドフレーム３，３の後輪６，６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６，６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。

尚、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４とリヤクロスメンバ５とで囲まれる二点鎖線で示す領域内は、燃料タンク７が配設される領域として確保されている。また、符号８はデファレンシャル装置である。

これに対して、車両中央部であるフロントフレーム１，１の中間部は、フロントフレーム１，１に対して直交するように設けられたトンネルクロスメンバ１１によって互いに連結されている。トンネルクロスメンバ１１は、車体中央で車両の前後方向に延設されるフロアトンネル２０に対応するトンネル形状部１１ａを有している。トンネル形状部１１ａには、プロペラシャフト１２、排気パイプ、プロペラシャフト１２を回転自在に軸支するプロペラシャフトセンタベアリング等の部材が配置されるようになっている。

車両中央部であるサイドシル２，２の中間部分とフロントフレーム１，１の中間部分とは、フロアクロスメンバ１５，１５を介して互いに連結されている。フロアクロスメンバ１５，１５とトンネルクロスメンバ１１とは、車幅方向に対して一直線に配置されている。

尚、フロアクロスメンバ１５，１５は、車室内に配置されたクロスメンバ（図示せず）にフロアパネルを介して対向して配設することが望ましく、フロントフレーム１，１同士を接合するトンネルクロスメンバ１１に対して一直線に配置して構成した骨格を車両の略中央部でサイドシル２，２に接合することで、フロントフレーム１，１とサイドシル２，２との相対的な変形等を抑止することができる。

一方、フロントフレーム１，１の先端側には、前輪９，９を支持するサスペンションクロスメンバ（図示せず）やエンジン１７のマウント部が接合されている。エンジン１７の後部にはトランスミッション１８が連結され、このトランスミッション１８の後部がトランスミッションクロスメンバ１９に支持されている。

図１及び図２に示すように、トランスミッションクロスメンバ１９は、中央部にトンネル形状部１９ａを有し、このトンネル形状部１９ａにトランスミッション１８の後部が支持されている。そして、トランスミッション１８に連結されるプロペラシャフト１２が
トランスミッションクロスメンバ１９と車両中央部のトンネルクロスメンバ１１とによって補剛されたフロアトンネル２０内を挿通され、デファレンシャル装置８に連結されている。

また、トランスミッションクロスメンバ１９の車幅方向の両側には、車室内に配置されたフロントクロスメンバ２１，２１が連結されている。フロントクロスメンバ２１，２１は、後述するように、従来のシートクロスメンバと置換可能なメンバ部材であり、トランスミッションクロスメンバ１９に対して車幅方向に一直線に配置されてフロントフレーム１，１に直交すると共に、フロアパネル２２を介してフロントフレーム１，１に対向して交差するように配置されている。尚、フロントフレーム１，１、フロントクロスメンバ２１，２１は、ハット断面形状で形成されている。

フロントクロスメンバ２１の外側部は、閉断面構造をなすサイドシル２の上面側に接合されている。これに対して、フロントクロスメンバ２１の内側部は、トランスミッションクロスメンバ１９の立ち上がり部の壁面１９ｂの側面に接合されている。トランスミッションクロスメンバ１９は、トンネル形状部１９ａの開口部１９ｃから傾斜面１９ｄを経てフロントフレーム１，１にそれぞれ設けられている平面部に接合されている。

尚、トランスミッションクロスメンバ１９には、トンネル形状部１９ａの開口部１９ｃ付近の傾斜面１９ｄに、屈曲部を有する補強部材２３が固設されている。この補強部材２３は、細長な板部材で形成され、トンネル形状部１９ａの開口部１９ｃが開く方向に変形すること、及び閉じる方向に変形することを抑止し、トランスミッションクロスメンバ１９の剛性を増大させる部材である。

更に、サイドシル２，２のフロントクロスメンバ２１，２１が接合される近傍の前端部には、略三角形状をなすトルクボックス２４，２４が接合されている。このトルクボックス２４，２４は、サイドシル２，２の前端部と、フロントフレーム１，１のトランスミッションクロスメンバ１９が架設される部位の前方、好ましくはフロントサスペンション取付部近傍とを連結している。このことにより、図３に示すように、フロントフレーム１とサイドシル２とトルクボックス２４とフロントクロスメンバ２１とが交叉し、一点鎖線で示すトラス構造が構成される。

すなわち、フロントフレーム１，１同士を結合するトランスミッションクロスメンバ１９に対して、一対のフロントクロスメンバ２１，２１を一直線に接合してそれぞれの端部をサイドシル２，２，に接合することにより、フロントフレーム１，１とサイドシル２，２とが車幅方向の一つの骨格によって結合され、サイドシル２，２の捻れを抑止することができる。

同時に、フロントフレーム１，１とサイドシル２，２とがトルクボックス２４，２４を介して前方斜め方向に連結されることにより、フロントクロスメンバ２１，２１と併せたトラス構造が形成され、車体前部の捻りおよび曲げ剛性を向上してフロントフレーム１，１とサイドシル２，２との相対的な変形を抑止することができ、操縦安定性の向上に寄与することができる。

また、このような車両のフロント側の主骨格の構造により、フロント側の剛性が大幅に向上し、操縦安定性の向上に寄与することができると共に、トランスミッション１８からの振動に対してより強固な骨格で耐振動・騒音性を向上することができ、静粛性の高い車両とすることができる。

更に、フロントクロスメンバ２１は、図３に２点鎖線で示す従来のシートクロスメンバに対して前方に配置されているため、フロントシートのシートレールを延長してフロントクロスメンバ２１上に取付点を設けることにより、シートスライド量を増加することができ、付加的なブラケット等の追加部材を要することなく、シートのロングスライド化に容易に対応することができる。

この場合、フロントクロスメンバ２１は、従来のシートクロスメンバに加えた新たなメンバ部材として配置しても良く、より強固な骨格構造とすることができる。また、フロントクロスメンバ２１で従来のシートクロスメンバを置換し、従来のシートクロスメンバを廃止することにより、コスト増加を招くことなくシートのロングスライド化に対応することができ、信頼性及び商品性能の向上を図ることができる。

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。

車体フレームの構成を示す室外側から見た概略平面図 図１のＡ−Ａ断面相当のフロアを含めた説明図 フロント側の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

符号の説明

１ フロントフレーム
２ サイドシル
１８ トランスミッション
１９ トランスミッションクロスメンバ
２１ フロントクロスメンバ
２２ フロアパネル
２４ トルクボックス

Claims (3)

1. 車体側部に沿って前後方向へ延在する左右のサイドシルと、
   上記左右のサイドシルの内側に配置され、車両前部から車両後部に延出される左右のフロントフレームと、
   車両前部で上記左右のフロントフレーム間に架設され、トランスミッションを支持するトランスミッションクロスメンバと、
   上記トランスミッションクロスメンバに連結されて車幅方向に延在し、上記左右のサイドシルの前端部に連結される左右のフロントクロスメンバと
   を備えたことを特徴とする車両の骨格構造。
2. 上記左右のサイドシルの前端部に、上記左右のフロントフレームの上記トランスミッションクロスメンバが架設される部位の前方に連結される左右のトルクボックスを更に備えたことを特徴とする請求項１記載の車両の骨格構造。
3. 上記フロントクロスメンバを車室内側に配設して上記フロントフレームにフロアパネルを介して交差させ、上記フロントフレームと上記サイドシルとを車室内側で連結することを特徴とする請求項１又は２記載の車両の骨格構造。

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