JP2019189163A - 車両の車体構造 - Google Patents
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Description
さらに、スポーツカーのような車両では、一般的な車両に比べて、より高い操縦安定性が要求されることが多いため、車体剛性をより向上させる技術が提案されている。
具体的には、車体骨格フレームとトンネルフレームとが連結されているため、車両の車体構造は、フロントサスペンションの支持剛性と、車体剛性の向上を図ることができる。
従って、車両の車体構造は、車両の車体剛性を向上できるともに、運転席を所望位置に配設することができる。
この発明により、車両の車体構造は、トンネルフレームにおける所定位置よりも車両前方の部分を、補強部材によって補強することができる。つまり、車両の車体構造は、所定位置よりも車両前方において、左右のトンネルフレームの剛性を向上することができる。
この際、車両の車体構造は、一方のトンネルフレームに作用する荷重を、補強部材を介して他方のトンネルフレームに伝達することができる。
従って、車両の車体構造は、所定位置よりも車両前方において、車幅方向に離間した左右のトンネルフレームを連結補強する補強部材により、荷重伝達効率をより向上できるとともに、車両の車体剛性をさらに向上することができる。
この発明により、車両の車体構造は、所定位置よりも車両前方の部分と、所定位置よりも車両後方の部分とを別体で構成したトンネルフレームに比べて、部品点数の増加を抑えることができるとともに、所定位置近傍における荷重伝達効率の低下を抑えることができる。
従って、車両の車体構造は、押出部材で構成された左右のトンネルフレームにより、荷重伝達効率をより損なうことなく、車両の車体剛性をより向上することができる。
具体的には、例えば、平面視において、サスペンション支持部材と所定位置とを結ぶ仮想直線に沿ってトンネルフレームのフレーム前部が形成された場合、フレーム前部が、乗員に近い位置から車幅方向外側、かつ車両前方へ向けて延設されることになる。このため、運転席に着座した乗員の脚部、特に膝周辺が、フレーム前部に接触し易くなる。
従って、車両の車体構造は、車体骨格フレームとトンネルフレームとの間における荷重伝達効率の低下をより抑えて、車両の車体剛性を向上することができる。
本実施形態の車両1の車体構造は、押出成形されたアルミ合金製の複数のフレームを連結して車体骨格をなす、所謂、スペースフレーム構造である。このような車両1の車体構造について、図1から図11を用いて説明する。
また、図中において、矢印Fr及びRrは前後方向を示しており、矢印Frは前方を示し、矢印Rrは後方を示し、矢印Rh及びLhは幅方向を示しており、矢印Rhは右方向を示し、矢印Lhは左方向を示している。
なお、本実施形態では、車両1の前部車体3、及び車室部7について詳述し、後部車体5の説明を省略する。
まず、前部車体3は、上述したように、左右一対のフロントサス支持部材31と、左右一対のアッパサイドフレーム32と、左右一対の第1ロアサイドフレーム33と、左右一対の第2ロアサイドフレーム34と、左右一対のアッパセンターフレーム35と、左右一対のロアセンターフレーム36とを備えている。
具体的には、アッパサイドフレーム32は、押出成形されたアルミ合金製の押出し部材であって、略矩形の閉断面を所定方向に延設した略筒状体に形成されている。
この左右一対の補強フレーム40は、押出成形されたアルミ合金製の押出し部材であって、略矩形の閉断面を緩やかに湾曲させながら所定方向に延設した略筒状体に形成されている。
具体的には、第1ロアサイドフレーム33は、押出成形されたアルミ合金製の押出し部材であって、略矩形の閉断面を所定方向に延設した略筒状体に形成されている。
具体的には、第2ロアサイドフレーム34は、押出成形されたアルミ合金製の押出し部材であって、略矩形の閉断面を所定方向に延設した略筒状体に形成されている。
具体的には、アッパセンターフレーム35は、押出成形されたアルミ合金製の押出し部材であって、内部空間を車両上下方向に隔てる隔壁部分を有する閉断面を、所定方向に延設した略筒状体に形成されている。
このように配設されたアッパセンターフレーム35は、図1及び図2に示すように、前端がアッパアーム支持部312の後面に接合され、後端がダッシュパネル78に一体的に設けた前部フレーム連結部材94に接合されることで、フロントサス支持部材31のアッパアーム支持部312と、ダッシュパネル78とを連結している。なお、前部フレーム連結部材94については、後ほど詳述する。
具体的には、ロアセンターフレーム36は、押出成形されたアルミ合金製の押出し部材であって、略矩形の閉断面を所定方向に延設した略筒状体に形成されている。
より詳しくは、ロアセンターフレーム36は、ロアアーム支持部311と、後述する車室部7のフロアトンネル82における車両前後方向略中央とを結ぶ仮想直線(図示省略)に沿うように配置されている。
なお、ヒンジピラー71には、図1及び図2に示すように、アッパサイドフレーム32の後端、及び車室上方側方フレームの前端が接合されるアルミ合金製の連結部材11が上端に接合され、車両前方からの衝突荷重を吸収する略ボックス形状の衝突荷重吸収ボックス上部90が下部前面に接合されている。
具体的には、サイドシル73は、押出成形されたアルミ合金製の押出し部材であって、複数の区画に区切られた閉断面を車両前後方向に延設した略筒状体に形成されている。
なお、サイドシル73の前端には、サイドシル73をさらに所定長さ車両前方へ延設するとともに、前端開口を閉塞して、車両前方からの衝突荷重を吸収する衝突荷重吸収ボックス下部91が構成されている。
具体的には、車室上方側方フレームは、押出成形されたアルミ合金製の押出し部材であって、車両1におけるフロントピラーに相当する部分と、車両1におけるルーフサイドレールに相当する部分とを一体形成した形状に形成されている。
さらに、ダッシュパネル78は、車幅方向略中央近傍の下端が、後述するフロアトンネル82と連続するように、車両下方が開口した正面視略門型形状に形成されている。
トルクボックス部材93の前面には、図4に示すように、第2ロアサイドフレーム34の後端が接合されている。
具体的には、カウルボックス79は、図2、及び図4に示すように、下端がダッシュパネル78に接合されるとともに、図示を省略したフロントウインドウガラスの下端を支持するアルミ合金製のカウルインナパネル791と、カウルインナパネル791の前端に接合されたアルミ合金製のカウルアウタパネル792とで、車両上方が開口した略ボックス状に形成されている。
さらに、前部フレーム連結部材94における上部94bの前面には、前部フレーム連結部材94とアッパセンターフレーム35の後端上面とを連結するアルミダイキャスト製の連結部材13が接合されている。
なお、後壁部80には、ダッシュパネル78と同様に、車幅方向略中央近傍の下端が、後述するフロアトンネル82と連続するように、車両下方が開口した正面視略門型形状に形成されている。
具体的には、フロアトンネル82は、図6及び図7に示すように、車幅方向の側壁をなす左右一対の側壁パネル821と、フロアトンネル82の上面をなす上面パネル822とで、車幅方向に沿った縦断面における断面形状が断面略門型形状になる構成されている。なお、フロアトンネル82における左右一対の側壁パネル821、及び上面パネル822は、アルミ合金製のパネル部材で形成されている。
上面部822cにおける車幅方向略中央には、図6から図8に示すように、車幅方向に沿った縦断面において、車両前方から車両後方に向うほど車両下方へ凹状に突設された凹溝状の溝部分822dが、車両前後方向に沿って形成されている。
なお、車室第2クロスメンバ83における車幅方向内側の下面には、ロアセンターフレーム36、及びトンネルサイドフレーム88が連結される連結部材12が接合されている。
具体的には、車室第3クロスメンバ84は、押出成形されたアルミ合金製の押出し部材であって、略台形の閉断面を車幅方向に延設した略筒状体に形成されている。
なお、車室第3クロスメンバ84の車両上方には、乗員によって操作されるステアリングホイールSが配設されている。このステアリングホイールSの周辺には、運転席87に着座した乗員の脚部、特に膝周辺が位置している。
また、運転席87は、図2に示すように、車室第3クロスメンバ84と車室第4クロスメンバ85との間に、車両前後方向にスライド移動可能に載置されている。
具体的には、トンネルサイドフレーム88は、図3に示すように、底面視において、フロアトンネル82の前端から車室第3クロスメンバ84に至る範囲を車両前後方向に延びるサイドフレーム前部881と、車室第3クロスメンバ84における車幅方向内側の端部近傍に接合されたアルミダイキャスト製のサイドフレーム連結部材882と、車室第3クロスメンバ84からフロアトンネル82の後端に至る範囲を車両前後方向に延びるサイドフレーム後部883とで構成されている。
そして、サイドフレーム前部881は、図3に示すように、前端がロアセンターフレーム36の後端に設けた連結部材12に接合され、後端がサイドフレーム連結部材882に接合されている。
さらに、左右一対のトンネルアッパフレーム89は、図2に示すように、平面視において、前部フレーム連結部材94に接合された前端から車幅方向内側、かつ車両後方へ延設されたのち、フロアトンネル82の車両上方で車両後方へ向けて延設された形状に形成されている。
具体的には、トンネルアッパフレーム89は、押出成形されたアルミ合金製の押出し部材であって、車幅方向外側、かつ車両上方の隅部が面取りされた断面略矩形の閉断面を所定方向に延設した略筒状体に形成されている。
上面部89bは、図7及び図8に示すように、車幅方向に沿った縦断面において、車両上下方向に厚みを有するとともに、下面部89aよりも幅狭な略平板状の断面形状に形成されている。
外方側面部89dは、図7及び図8に示すように、車幅方向に沿った縦断面において、下面部89aにおける車幅方向外側の端部から車両上方、かつ僅かに車幅方向内側へ向けて延設された略平板状の断面形状に形成されている。
なお、左右のトンネルアッパフレーム89は、それぞれ車幅方向に沿った縦断面における断面形状の車幅方向長さが、フロアトンネル82の上部近傍における車幅方向長さの半分以下となるよう形成されている。
このフレーム前部891は、図1及び図4に示すように、側面視において、第1の所定位置P1よりも車両後方の位置へ向けて延設されている。
これに対して、フレーム前部891は、図1及ぶ図4に示すように、側面視において、側面視仮想直線L2に沿うように前端から車両後方下方へ向けて延設されている。
そして、フレーム後部892における第2の所定位置P2よりも車両後方の部分が、図10に示すように、フロアトンネル82の上面部822cに接合されている。
フランジ部96bは、図6に示すように、補強本体部96aの上端縁に沿って形成されている。このフランジ部96bは、図7及び図11に示すように、左右のフレーム前部891における下面に接合されている。
従って、車両1の車体構造は、車両1の車体剛性を向上できるともに、運転席87を所望位置に配設することができる。
この際、車両1の車体構造は、一方のトンネルアッパフレーム89に作用する荷重を、補強部材96を介して他方のトンネルアッパフレーム89に伝達することができる。
従って、車両1の車体構造は、第2の所定位置P2よりも車両前方において、車幅方向に離間した左右のトンネルアッパフレーム89を連結補強する補強部材96により、荷重伝達効率をより向上できるとともに、車両1の車体剛性をさらに向上することができる。
従って、車両1の車体構造は、押出部材で構成された左右のトンネルアッパフレーム89により、荷重伝達効率をより損なうことなく、車両1の車体剛性をより向上することができる。
従って、車両1の車体構造は、アッパセンターフレーム35とトンネルアッパフレーム89との間における荷重伝達効率の低下をより抑えて、車両1の車体剛性を向上することができる。
この発明のサスペンション支持部材は、実施形態のフロントサス支持部材31に対応し、
以下同様に、
トンネルフレームは、トンネルアッパフレーム89に対応し、
車体骨格フレームは、アッパセンターフレーム35に対応し、
所定位置は、第2の所定位置P2に対応し、
仮想直線は、平面視仮想直線L1に対応し、
連結部材は、前部フレーム連結部材94に対応するが、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
あるいは、例えば、車幅方向に僅かに成形ばらつきを加味した隙間を設けて隣接させたフレーム後部892を、フロアトンネル82の上面部822cに接合した構成としてもよい。
2…フロントサスペンション
31…フロントサス支持部材
35…アッパセンターフレーム
78…ダッシュパネル
79…カウルボックス
82…フロアトンネル
87…運転席
87a…座面部
89…トンネルアッパフレーム
94…前部フレーム連結部材
96…補強部材
97…補強部材
822c…上面部
891…フレーム前部
892…フレーム後部
L1…平面視仮想直線
P2…第2の所定位置
Claims (5)
- 車両のフロントサスペンションを支持する左右一対のサスペンション支持部材と、
車両の車室内をフロアトンネルに沿って車両前後方向に延びる左右一対のトンネルフレームとを備えた車両の車体構造であって、
側面視において、前記サスペンション支持部材に前端が連結されるとともに、前記フロアトンネルよりも車両上方へ向けて延びる左右一対の車体骨格フレームを備え、
運転席が最も車両後方のスライド位置に位置する状態において、運転席の座面部における車両前後方向略中央の位置を座席中央とし、座席中央と略同じ車両前後方向の位置における前記フロアトンネルの上面の位置を所定位置として、
前記トンネルフレームが、
側面視において、前記フロアトンネルの後端から前記フロアトンネルの上面に沿って車両前方へ向けて延びたのち、前記所定位置で前記車体骨格フレームの後端に向けて車両前方上方へ延びる形状に形成されるとともに、前記車体骨格フレームの後端に連結された
車両の車体構造。 - 前記所定位置よりも車両前方において、車幅方向に離間した左右の前記トンネルフレームを、互いに連結補強する補強部材を備えた
請求項1に記載の車両の車体構造。 - 前記トンネルフレームが、
押出成形で形成された内部中空の押出部材で構成された
請求項1または請求項2に記載の車両の車体構造。 - 前記車体骨格フレームが、
平面視において、前記サスペンション支持部材と、前記所定位置よりも車両前方に位置する前記フロアトンネルの上面とを結ぶ仮想直線に沿って延びる形状に形成され、
前記トンネルフレームが、
平面視において、前記車体骨格フレームの後端に前端が連結されるとともに、前記仮想直線に沿って延びるフレーム前部と、
平面視において、前記フレーム前部から前記フロアトンネルの上面に沿って車両後方に延びるとともに、他方のトンネルフレームに隣接または連結されたフレーム後部とで形成された
請求項1から請求項3のいずれか1つに記載の車両の車体構造。 - 前記フロアトンネルの前端に連結されたダッシュパネルと、
該ダッシュパネルの上端に連結されるとともに、車幅方向に延びるカウルボックスとを備え、
前記車体骨格フレームの後端と、前記トンネルフレームの前端とが、
前記カウルボックスの下端近傍において、連結部材を介して連結され、
前記連結部材が、前記カウルボックスの一部をなす形状に形成された
請求項1から請求項4のいずれか1つに記載の車両の車体構造。
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