JP2007216843A - 車体下部構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車体下部構造10は、略矩形状に形成された矩形状フレーム枠体11と、矩形状フレーム枠体11内で略X字状に形成されたX字形フレーム体12と、X字形フレーム体12の左右の前端部12a,12bに設けられ、左右の前輪36,37をそれぞれ支持する左右の前輪支持部31,32と、X字形フレーム体12の左右の後端部12c,12dに設けられ、左右の後輪38,39をそれぞれ支持する左右の後輪支持部33,34とを備えた。
【選択図】図2
Description
よって、自動車の旋回時には、矩形枠状フレームの第2のクロスメンバーに後輪から横力が車体幅方向に作用する。
車体下部構造の剛性を確保するために、第2のクロスメンバーの近傍に複数のクロスメンバーを備えたものがある(例えば、特許文献1参照。)。
このため、車体下部構造の構成が複雑になり、そのことが車体下部構造の軽量化を図る妨げになっていた。
X字形フレーム体の前半部で略三角形の前三角形フレーム部を形成することが可能になり、X字形フレーム体の後半部で略三角形の後三角形フレーム部を形成することが可能になる。
矩形状フレーム枠体の前半部に前三角形フレーム部を備えることで、矩形状フレーム枠体の前半部の剛性を確保することができる。
よって、例えば、車体下部構造の前部に車体幅方向の横力が作用した場合、矩形状フレーム枠体の前半部が車幅方向に変形することを前三角形フレーム部で防ぐことができる。
よって、例えば、車体下部構造の後部に車体幅方向の横力が作用した場合、矩形状フレーム枠体の後半部が車幅方向に変形することを後三角形フレーム部で防ぐことができる。
このように、簡単な構成のX字形フレーム体を備えるだけで、矩形状フレーム枠体の変形を抑えることができるので、車体下部構造の剛性を確保するとともに、車体下部構造の軽量化を図ることができるという利点がある。
これにより、車体前部や車体後部に衝撃が作用した場合に、前後のフレーム部で衝撃を吸収することで、X字形フレーム体に作用する衝撃を抑えることができるという利点がある。
車体下部構造10は、車体の外枠を形成する矩形状フレーム枠体11と、この矩形状フレーム枠体11内で略X字状に形成されたX字形フレーム体12と、X字形フレーム体12の左右の前端部12a,12bに架け渡した第1前クロスメンバー13と、X字形フレーム体12および矩形状フレーム枠体11を中央で連結する中央クロスメンバー14と、X字形フレーム体12の左右の前端部12a,12bに備えた前衝撃吸収部16と、X字形フレーム体12の左右の後端部12c,12dに備えた後衝撃吸収部17とを備える。
すなわち、車体下部構造10は、例えばミニバンなどの床面フラットタイプに適用される車体下部構造である。
サブフレーム27には、エンジン/トランスミッションユニット28が載置されている。
なお、左右のフロントサイドフレーム18,19については後述する。
左右の後輪支持部33,34は、左右の後輪38,39(右後輪支持部39は図2参照)をそれぞれ支持するものである。
矩形状フレーム枠体11は、車体前後方向に左右のサイドフレーム41,42を延ばし、左右のサイドフレーム41,42の前端部41a,42aに車体幅方向に向けて第2前クロスメンバー(前クロスメンバー)43を架け渡すとともに、左右のサイドフレーム41,42の後端部41b,42bに車体幅方向に向けて後クロスメンバー44を架け渡すことにより、平面視において略矩形状に形成されたフレーム枠体である。
第1フレーム61は、車体の左側前部から左サイドフレーム41の前端部41aを経て右サイドフレーム42の後端部42bまで車体後方向に向けて延びたフレームである。
第2フレーム62は、車体の右側前部から右サイドフレーム42の前端部42aを経て左サイドフレーム41の後端部41bまで車体後方に向けて延びたフレームである。
矩形状フレーム枠体11の左サイドフレーム41は、X字形フレーム体12の左フロントサイドフレーム18から車体後方に延びた左アウトリガー部46と、左アウトリガー部46の後端部からX字形フレーム体12の左後端部12cまで延びた左サイドフロアフレーム部47とを備える。
左アウトリガー部46は、X字形フレーム体12の左フロントサイドフレーム18から車体後方に傾斜させた状態で車体外側に延ばした部材である。
左前半分部位48の後端部および左後半分部位49の前端部で左連結部50を形成する。
傾斜角θ1は、左後半分部位49が左後輪支持部33(図2参照)を避けることができるように決められる。
右アウトリガー部51は、X字形フレーム体12の右フロントサイドフレーム19から車体後方に傾斜させた状態で車体外側に延ばした部材である。
右前半分部位53の後端部および右後半分部位54の前端部で右連結部56を形成する。
傾斜角θ1は、右後半分部位54が右後輪支持部34を避けることができるように決められる。
なお、左右のサイドフレーム41,42は、左右対称の部材である。
これにより、第2前クロスメンバー43の左端部43aは、X字形フレーム体12の左フロントサイドフレーム18を介して左アウトリガー部46の前端部41aに連結されている。
これにより、第2前クロスメンバー43の右端43bは、X字形フレーム体12の右フロントサイドフレーム19を介して右アウトリガー部51の前端部42aに連結されている。
左フロントサイドフレーム18は、前端部12aが車体左側の略最外側部位10aに配置されるとともに、左アウトリガー部46から距離L1だけ前方に突出した位置に配置され、後端部18aが車体左側の最外側部位10aから車体内側に距離W1だけ離れた位置に配置される。
なお、傾斜角θ2は、左フロントサイドフレーム18が左前輪支持部31(図2参照)を避け、かつエンジンルーム66を確保することができるように決められる。
第1前半分部位68の傾斜角θ3と左フロントサイドフレーム18の傾斜角θ2との関係は、θ3<θ2が成立する。
第1後半分部位69の傾斜角θ4と第1前半分部位68の傾斜角θ3との関係は、θ4>θ3が成立する。
第2フレーム62は、第1フレーム61と左右対称の部材である。
なお、傾斜角θ2は、右フロントサイドフレーム19が右前輪支持部32(図2参照)を避け、かつエンジンルーム66を確保することができるように決められる。
第2前半分部位75の傾斜角θ3と右フロントサイドフレーム19の傾斜角θ2との関係は、θ3<θ2が成立する。
第2後半分部位76の傾斜角θ4と第2前半分部位75の傾斜角θ3との関係は、θ4>θ3が成立する。
第2連結部77および第1連結部71で、X字状の連結部78が形成される。
左中央クロスメンバー81および中央右クロスメンバー82は、それぞれ車幅方向に向けて同一直線上に配置されている。
前矩形状フレーム部59に前三角形フレーム部58を形成することで、前矩形状フレーム部59の剛性を確保することができる。
この後三角形フレーム部63は、左後半分部位49の一辺、後クロスメンバー44の一辺、右後半分部位54の一辺、中央クロスメンバー14の一辺で略矩形状に形成された後矩形状フレーム部64を得る。
後矩形状フレーム部64に後三角形フレーム部63を形成することで、後矩形状フレーム部64の剛性を確保することができる。
ここで、前矩形状フレーム部59および後矩形状フレーム部64で矩形状フレーム枠体11を構成する。
よって、矩形状フレーム枠体11に前後の三角形フレーム部58,63を形成することで、矩形状フレーム枠体11の剛性を確保することができる。
このように、簡単な構成のX字形フレーム体12を備えるだけで、矩形状フレーム枠体11の変形を抑えることができるので、車体下部構造10の剛性を確保するとともに、車体下部構造10の軽量化を図ることができる。
左フロントホイールハウス84は、左フロントサイドフレーム18の前半分(左前端部)12aに設けることで、左前半分(左前端部)12aの外側に配置される。
左前輪支持部31に左前輪36を支持することで、左フロントサイドフレーム18の左前半分(左前端部)12aで左前輪36を支持する。
右フロントホイールハウス85は、右フロントサイドフレーム19の前半分(右前端部)12bに設けることで、右前半分(右前端部)12bの外側に配置される。
右前輪支持部32に右前輪37を支持することで、右フロントサイドフレーム19の右前半分(右前端部)12bで右前輪37を支持する。
左リヤホイールハウス86は、左後半分部位49の後端部41bを介してX字形フレーム体12の左後端部12cに設けられている。
この左リヤホイールハウス86は、左後半分部位49の外側に配置される。
左後輪支持部33に左後輪38を支持することで、左後半分部位49の後端部41bを介して後端部12cで左後輪を支持する。
右リヤホイールハウス87は、右後半分部位54の後端部42bを介してX字形フレーム体12の右後端部12dに設けられている。
この右リヤホイールハウス87は、右後半分部位54の外側に配置される。
右後輪支持部34に右後輪39を支持することで、右後半分部位54の後端部12dで右後輪39を支持する。
前衝撃吸収部16によれば、前バンパービーム93に車体前方側から衝撃が作用した際に、左右の衝撃吸収フレーム91,92が変形(潰れ)して衝撃を吸収する。
よって、後衝撃吸収部17は、左右の後端部41b,42bを介してX字形フレーム体12の左右の後端部12c,12dに設けられる。
後衝撃吸収部17によれば、後バンパービーム97に車体後方側から衝撃が作用した際に、左右の後衝撃吸収フレーム95,96が変形(潰れ)して衝撃を吸収する。
図4(a),(b)は第1実施の形態に係る車体下部構造に前後方向の衝撃が作用した例を説明する図である。
(a)において、前バンパービーム93の右端部93aに矢印の如く衝撃F1が作用する。右前衝撃吸収フレーム92が変形(潰れ)して衝撃を吸収する。
これにより、車体下部構造10に作用する衝撃を前衝撃吸収部16で抑える(すなわち、減少させる)ことができる。
右フロントサイドフレーム19に伝わった衝撃力F2は、右サイドフレーム42の右アウトリガー部51および第2前クロスメンバー43に良好に分散される。
これにより、右フロントサイドフレーム19に伝わった衝撃力F2を車体下部構造10で好適に支えることができ、車体下部構造10の剛性が確保される。
これにより、車体下部構造10に作用する衝撃を後衝撃吸収部17で抑える(すなわち、減少させる)ことができる。
後端部42bに伝わった衝撃力F4は、右サイドフレーム42の右後半分部位54に伝えられるとともに、第1フレーム61の第1後半分部位69および後クロスメンバー44に良好に分散される。
これにより、右サイドフレーム42の後端部42bに伝わった衝撃力F4を車体下部構造10で好適に支えることができ、車体下部構造10の剛性が確保される。
(a)において、左サイドフレーム41の連結部50に矢印の如く衝撃F5が作用する。連結部50に作用した衝撃F5は、中央クロスメンバー14の左中央クロスメンバー81に伝わるとともに、左サイドフレーム41の左前半分部位48および左後半分部位49に良好に分散される。
これにより、左サイドフレーム41の連結部50に伝わった衝撃力F5を車体下部構造10で好適に支えることができ、車体下部構造10の剛性が確保される。
旋回中の車体下部構造10が矢印F6の遠心力で移動しないように、左右の前輪36,37および左右の後輪38,39で車体下部構造10を支える。
この際に、右前輪37から車体下部構造10の前部に矢印F7の如く荷重が作用する。同時に、右後輪39から車体下部構造10の後部に矢印F8の如く荷重が作用する。
図6は本発明に係る車体下部構造(第2実施の形態)を示す斜視図、図7は第2実施の形態に係る車体下部構造を示す平面図である。
車体下部構造110は、車体後部の床面に段差111を備えた段差フロアとしたもので、その他の構成は第1実施の形態の前部車体構造10と同様である。
すなわち、車体下部構造110は、例えばセダンなどの車体後部に段差フロアを備えたタイプに適用される車体下部構造である。
よって、第1後半分部位69の一辺、第2後半分部位76の一辺、後クロスメンバー44の一辺で三角形に形成された後三角形フレーム部120を段差111の後方に形成することができる。
これにより、後矩形状フレーム部64に後三角形フレーム部120を形成することで、第1実施の形態の後三角形フレーム部63(図3参照)と同様に、後矩形状フレーム部64の剛性を確保することができる。
加えて、第2実施の形態の車体下部構造110によれば、ミニバンなどの床面フラットタイプの車体下部構造の他に、例えば、セダンなどの車体後部に段差フロア備えた車体下部構造にも本発明を適用することができるので用途の拡大を図ることができる。
Claims (2)
- 車体前後方向に左右のサイドフレームを延ばし、左右のサイドフレームの前端部に車体幅方向に向けて前クロスメンバーを架け渡すとともに、左右のサイドフレームの後端部に車体幅方向に向けて後クロスメンバーを架け渡すことにより、平面視において略矩形状に形成された矩形状フレーム枠体と、
左サイドフレームの前端部から右サイドフレームの後端部まで車体後方向に向けて第1フレームを延ばすとともに、右サイドフレームの前端部から左サイドフレームの後端部まで車体後方に向けて第2フレームを延ばすことにより、前記矩形状フレーム枠体内で略X字状に形成されたX字形フレーム体と、
X字形フレーム体の左右の前端部に設けられ、左右の前輪をそれぞれ支持する左右の前輪支持部と、
X字形フレーム体の左右の後端部に設けられ、左右の後輪をそれぞれ支持する左右の後輪支持部と、
を備えたことを特徴とする車体下部構造。 - 前記X字形フレーム体の左右の前端部に衝撃を吸収する前衝撃吸収部が備えられるとともに、前記X字形フレーム体の左右の後端部に衝撃を吸収する後衝撃吸収部が備えられたことを特徴とする請求項1記載の車体下部構造。
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