JP2021000898A - フレーム構造 - Google Patents

Abstract

【課題】フレーム構造において、複数のサイドメンバの接合部の車両の車幅方向における外側からの荷重に対する強度を向上させる。【解決手段】フレーム構造は、車両の前後方向に延伸しており、第１内側板部１１１を有する第１サイドメンバ１Ｒと、少なくとも一部が第１サイドメンバの後方において、前後方向に延伸しており、車両の車幅方向において第１内側板部よりも外側に設けられている第２外側板部２１１を有する第２サイドメンバ２Ｒと、第１内側板部の車幅方向における外側の面に設けられており、車幅方向において延在している領域を有する第１補強部材３と、第２外側板部の車幅方向における内側の面に設けられており、車幅方向において延在しており、かつ第１サイドメンバと第２サイドメンバとの接合部の内側において、少なくとも一部が第１補強部材と重なっている領域を有する第２補強部材４と、を有する。【選択図】図５

Description

本発明は、車両のフレーム構造に関する。

車両には、フレーム構造が設けられている。特許文献１には、車体中央側のセンターフレームと後部が湾曲して下方に向いたフロントフレームが連結されている自動車の前側のサイドフレームが開示されている。

特開２０００−１４２４６２号公報

車両には、車両の前後方向において分割された複数のサイドメンバが結合しているフレーム構造が設けられている場合がある。この場合、車両の前後方向に対して分割されたサイドメンバの接合部では、接合部の車両の車幅方向における外側からの荷重に対する強度が不足するおそれがあるという問題が生じていた。

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、複数のサイドメンバの接合部の車両の車幅方向における外側からの荷重に対する強度を向上させることができるフレーム構造を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様においては、車両の前後方向に延伸しており、第１内側板部を有する第１サイドメンバと、少なくとも一部が前記第１サイドメンバの後方において、前記前後方向に延伸しており、前記車両の車幅方向において前記第１内側板部よりも外側に設けられている第２外側板部を有する第２サイドメンバと、前記第１内側板部の前記車幅方向における外側の面に設けられており、前記車幅方向において延在している領域を有する第１補強部材と、前記第２外側板部の前記車幅方向における内側の面に設けられており、前記車幅方向において延在しており、かつ前記第１サイドメンバと前記第２サイドメンバとの接合部の内側において、少なくとも一部が前記第１補強部材と重なっている領域を有する第２補強部材と、を有することを特徴とするフレーム構造を提供する。

また、前記第１サイドメンバは、前記車幅方向において前記第１内側板部よりも外側に設けられており、前記第１内側板部の後端及び前記第１補強部材の後端よりも後端が前方に位置している第１外側板部をさらに有し、前記第２サイドメンバは、前記車幅方向において前記第２外側板部よりも内側に設けられており、前記第２外側板部の前端及び前記第２補強部材の前端よりも前端が後方に位置している第２内側板部をさらに有していてもよい。

また、前記第１補強部材は、前記車両の高さ方向において延伸しており、前記第１内側板部の前記車幅方向における外側の面に固定されている第１領域と、前記第１領域の上端から前記車幅方向における外側に向かって延伸している第２領域と、前記第１領域の下端から前記車幅方向における外側に向かって延伸している第３領域と、を有し、前記第２補強部材は、前記車両の高さ方向において延伸しており、前記第２外側板部の前記車幅方向における内側の面に固定されている第４領域と、前記第４領域の上端から前記車幅方向における内側に向かって延伸している第５領域と、前記第４領域の下端から前記車幅方向における内側に向かって延伸している第６領域と、を有していてもよい。

また、前記第１サイドメンバは、前記第１内側板部の上端から前記車幅方向における外側に向かって延伸している第１内側上板部と、前記第１内側板部の下端から前記車幅方向における外側に向かって延伸している第１内側下板部と、をさらに有し、前記第２サイドメンバは、前記第２外側板部の上端から前記車幅方向における内側に向かって延伸しており、少なくとも一部が前記第１内側上板部と重なっている領域を有する第２外側上板部と、前記第２外側板部の下端から前記車幅方向における内側に向かって延伸しており、少なくとも一部が前記第１内側下板部と重なっている領域を有する第２外側下板部と、をさらに有していてもよい。

本発明によれば、フレーム構造において、複数のサイドメンバの接合部の車両の車幅方向における外側からの荷重に対する強度を向上させることができるという効果を奏する。

本実施形態に係るフレーム構造の構造を示す。 第１サイドメンバと第２サイドメンバとが分離された状態を示す。 第１補強部材及び第２補強部材付近の拡大図である。 図３を矢印Ａの向きから見た構造を示す。 フレーム構造の断面図である。

［フレーム構造Ｓの構造］
図１は、本実施形態に係るフレーム構造Ｓの構造を示す図である。図２は、第１サイドメンバ１と第２サイドメンバ２とが分離された状態を示す図である。図３は、第１補強部材３及び第２補強部材４付近の拡大図である。図４は、図３を矢印Ａの向きから見た構造を示す図である。図５は、フレーム構造Ｓの断面図である。図５（ａ）は、第１サイドメンバ１と第２サイドメンバ２とが分離された状態における断面図である。図５（ｂ）は、フレーム構造Ｓの断面図である。

フレーム構造Ｓは、車両に設けられている。フレーム構造Ｓは、車両の前後方向において延伸している。フレーム構造Ｓは、第１サイドメンバ１、第２サイドメンバ２、第１補強部材３、及び第２補強部材４を有する。

第１サイドメンバ１は、車両の前後方向に延伸している。第１サイドメンバ１は、第１内側部１１、及び第１外側部１２を有する。第１内側部１１は、断面がコ字形状である。第１内側部１１は、第１内側板部１１１、第１内側上板部１１２、及び第１内側下板部１１３を有する。第１内側板部１１１は、車両の前後方向において延伸している。第１内側上板部１１２は、第１内側板部１１１の上端から車両の車幅方向における外側に向かって延伸している。第１内側下板部１１３は、第１内側板部１１１の下端から車両の車幅方向における外側に向かって延伸している。

第１外側部１２は、断面がコ字形状である。第１外側部１２は、第１外側板部１２１、第１外側上板部１２２、及び第１外側下板部１２３を有する。第１外側板部１２１は、車両の前後方向において延伸している。第１外側板部１２１は、車両の車幅方向において第１内側板部１１１よりも外側に設けられている。

第１外側上板部１２２は、第１外側板部１２１の上端から車両の車幅方向における内側に向かって延伸している。第１外側上板部１２２の上面のうちの少なくとも一部の領域は、第１内側上板部１１２の下面に固定されている。第１外側下板部１２３は、第１外側板部１２１の下端から車両の車幅方向における内側に向かって延伸している。第１外側下板部１２３の下面のうちの少なくとも一部の領域は、第１内側下板部１１３の上面に固定されている。

第２サイドメンバ２は、少なくとも一部が第１サイドメンバ１の後方において、車両の前後方向に延伸している。第２サイドメンバ２は、第２外側部２１、及び第２内側部２２を有する。第２外側部２１は、断面がコ字形状である。第２外側部２１は、第２外側板部２１１、第２外側上板部２１２、及び第２外側下板部２１３を有する。第２外側板部２１１は、車両の前後方向において延伸している。第２外側板部２１１は、車両の車幅方向において第１内側板部１１１よりも外側に設けられている。

第２外側上板部２１２は、第２外側板部２１１の上端から車両の車幅方向における内側に向かって延伸している。第２外側上板部２１２は、少なくとも一部が第１内側上板部１１２と重なっている領域を有する。具体的には、第２外側上板部２１２は、少なくとも一部が第１内側上板部１１２の下方に位置している。

第２外側下板部２１３は、第２外側板部２１１の下端から車両の車幅方向における内側に向かって延伸している。第２外側下板部２１３は、少なくとも一部が第１内側下板部１１３と重なっている領域を有する。具体的には、第２外側下板部２１３は、少なくとも一部が第１内側下板部１１３の上方に位置している。

第２内側部２２は、断面がコ字形状である。第２内側部２２は、第２内側板部２２１、第２内側上板部２２２、及び第２内側下板部２２３を有する。第２内側板部２２１は、車両の前後方向において延伸している。第２内側板部２２１は、車両の車幅方向において第２外側板部２１１よりも内側に設けられている。

第２内側上板部２２２は、第２内側板部２２１の上端から車両の車幅方向における外側に向かって延伸している。第２内側上板部２２２の上面のうちの少なくとも一部の領域は、第２外側上板部２１２の下面に固定されている。第２内側下板部２２３は、第２内側板部２２１の下端から車両の車幅方向における外側に向かって延伸している。第２内側下板部２２３の下面のうちの少なくとも一部の領域は、第２外側下板部２１３の上面に固定されている。

フレーム構造Ｓは、第１サイドメンバ１として、第１左サイドメンバ１Ｌ、及び第１右サイドメンバ１Ｒを有する。第１左サイドメンバ１Ｌは、車両の左側に設けられている。第１右サイドメンバ１Ｒは、車両の右側に設けられている。また、フレーム構造Ｓは、第２サイドメンバ２として、第２左サイドメンバ２Ｌ、及び第２右サイドメンバ２Ｒを有する。第２左サイドメンバ２Ｌは、車両の左側に設けられている。第２右サイドメンバ２Ｒは、車両の右側に設けられている。

第１補強部材３は、第１サイドメンバ１と第２サイドメンバ２との接合部の車両の車幅方向における外側からの荷重に対する強度を向上させるための部材である。第１補強部材３は、第１内側板部１１１の車両の車幅方向における外側の面に設けられており、車両の車幅方向において延在している領域を有する。当該領域は、例えば、後述する第２領域３２及び第３領域３３のうちの少なくとも一方を含む。第１補強部材３の詳細は後述する。

第２補強部材４は、第１補強部材３と同様に、第１サイドメンバ１と第２サイドメンバ２との接合部の車両の車幅方向における外側からの荷重に対する強度を向上させるための部材である。

第２補強部材４は、第２外側板部２１１の車両の車幅方向における内側の面に設けられており、車両の車幅方向において延在しており、かつ第１サイドメンバ１と第２サイドメンバ２との接合部の内側において、少なくとも一部が第１補強部材３と重なっている領域を有する。当該領域は、例えば、後述する第５領域４２及び第６領域４３のうちの少なくとも一方を含む。具体的には、第２補強部材４の前端から後方に向かって所定の長さの領域は、車両の前後方向において、第１補強部材３の後端から前方に向かって所定の長さの領域と重なっている。第２補強部材４の詳細は後述する。

フレーム構造Ｓは、このように車両の車幅方向において延在している領域を有する第１補強部材３、及び車両の車幅方向において延在しており、かつ第１サイドメンバ１と第２サイドメンバ２との接合部の内側において、少なくとも一部が第１補強部材３と重なっている領域を有する第２補強部材４を有する。

よって、このようにフレーム構造Ｓが第１補強部材３及び第２補強部材４を有することで、第１サイドメンバ１と第２サイドメンバ２との接合部に車両の車幅方向における外側から外部の物体が衝突した場合に、第２外側板部２１１が第１内側板部１１１に向かって窪むように変形しにくくなる。外部の物体は、例えば、電柱である。この結果、フレーム構造Ｓは、第１サイドメンバ１と第２サイドメンバ２との接合部の車両の車幅方向における外側からの荷重に対する強度を向上させることができる。

また、第１外側部１２の後端は、第１内側部１１の後端及び第１補強部材３の後端よりも前方に位置している。第１サイドメンバ１が、このような構造を有することで、第１補強部材３の後端から前方に向かって所定の長さの領域は、車両の車幅方向における外側に向かって露出している。

また、第２内側部２２の前端は、第２外側部２１の前端及び第２補強部材４の前端よりも後方に位置している。第２サイドメンバ２が、このような構造を有することで、第２補強部材４の前端から後方に向かって所定の長さの領域は、車両の車幅方向における内側に向かって露出している。フレーム構造Ｓは、このように後端付近の領域が露出している第１補強部材３が設けられている第１サイドメンバ１、及び前端付近の領域が露出している第２補強部材４が設けられている第２サイドメンバ２を有することで、第１サイドメンバ１と第２サイドメンバ２との接合部の内側において、第２補強部材４の少なくとも一部の領域が第１補強部材３に重なり易くなる。

フレーム構造Ｓにおいては、このように第１外側板部１２１の後端が第１内側板部１１１の後端及び第１補強部材３の後端よりも前方に位置しており、第２内側板部２２１の前端が第２外側板部２１１の前端及び第２補強部材４の前端よりも後方に位置している。

よって、フレーム構造Ｓにおいては、第１サイドメンバ１と第２サイドメンバ２との接合部において、第２補強部材４の少なくとも一部の領域が第１補強部材３に重なっているので、強度が向上する。さらに、フレーム構造Ｓを有する車両の製造工程においては、例えば、第１サイドメンバ１及び第２サイドメンバ２のうちの少なくとも一方を、第１サイドメンバ１と第２サイドメンバ２との間の車両の車幅方向における長さが小さくなるようにして移動させることでフレーム構造Ｓを製造することができるので、製造効率が向上する。

［第１補強部材３及び第２補強部材４の構造］
第１補強部材３は、断面がコ字形状である。第１補強部材３は、第１領域３１、第２領域３２、及び第３領域３３を有する。第１領域３１は、車両の高さ方向において延伸しており、第１内側板部１１１の車両の車幅方向における外側の面に固定されている領域である。第２領域３２は、第１領域３１の上端から車両の車幅方向における外側に向かって延伸している領域である。第３領域３３は、第１領域３１の下端から車両の車幅方向における外側に向かって延伸している領域である。

第２補強部材４は、断面がコ字形状である。第２補強部材４は、第４領域４１、第５領域４２、及び第６領域４３を有する。第４領域４１は、車両の高さ方向において延伸しており、第２外側板部２１１の車両の車幅方向における内側の面に固定されている領域である。第５領域４２は、第４領域４１の上端から車両の車幅方向における内側に向かって延伸している領域である。第５領域４２のうちの少なくとも一部の領域は、第２領域３２と重なっている。具体的には、第５領域４２のうちの少なくとも一部の領域は、第２領域３２の上方に位置しているが、第５領域４２のうちの少なくとも一部の領域は、第２領域３２の下方に位置していてもよい。

第６領域４３は、第４領域４１の下端から車両の車幅方向における内側に向かって延伸している領域である。第６領域４３のうちの少なくとも一部の領域は、第３領域３３と重なっている。具体的には、第６領域４３のうちの少なくとも一部の領域は、第３領域３３の下方に位置しているが、第６領域４３のうちの少なくとも一部の領域は、第３領域３３の上方に位置していてもよい。

フレーム構造Ｓは、このような形状の第１補強部材３、及びこのような形状の第２補強部材４を有することで、第１補強部材３及び第２補強部材４における車両の車幅方向において延在している領域を、車両の高さ方向において増加させることができる。よって、フレーム構造Ｓは、第１サイドメンバ１と第２サイドメンバ２との接合部の車両の車幅方向における外側からの荷重に対する強度をさらに向上させることができる。

［本実施形態に係るフレーム構造Ｓによる効果］
本実施形態に係るフレーム構造Ｓは、車両の前後方向に延伸しており、第１内側板部１１１を有する第１サイドメンバ１と、少なくとも一部が第１サイドメンバ１の後方において、車両の前後方向に延伸しており、車両の車幅方向において第１内側板部１１１よりも外側に設けられている第２外側板部２１１を有する第２サイドメンバ２と、を有する。また、フレーム構造Ｓは、第１内側板部１１１の車両の車幅方向における外側の面に設けられており、車両の車幅方向において延在している領域を有する第１補強部材３を有する。また、フレーム構造Ｓは、第２外側板部２１１の車両の車幅方向における内側の面に設けられており、車両の車幅方向において延在しており、かつ第１サイドメンバ１と第２サイドメンバ２との接合部の内側において、少なくとも一部が第１補強部材３と重なっている領域を有する第２補強部材４を有する。

フレーム構造Ｓは、このように車両の車幅方向において延在している領域を有する第１補強部材３、及び車両の車幅方向において延在しており、かつ第１サイドメンバ１と第２サイドメンバ２との接合部の内側において、少なくとも一部が第１補強部材３と重なっている領域を有する第２補強部材４を有する。

よって、このようにフレーム構造Ｓが第１補強部材３及び第２補強部材４を有することで、第１サイドメンバ１と第２サイドメンバ２との接合部に車両の車幅方向における外側から外部の物体が衝突した場合に、第２外側板部２１１が第１内側板部１１１に向かって窪むように変形しにくくなる。この結果、フレーム構造Ｓは、第１サイドメンバ１と第２サイドメンバ２との接合部の車両の車幅方向における外側からの荷重に対する強度を向上させることができる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の全部又は一部は、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を併せ持つ。

Ｓ・・・フレーム構造
１、１Ｌ、１Ｒ・・・第１サイドメンバ
１１・・・第１内側部
１１１・・・第１内側板部
１１２・・・第１内側上板部
１１３・・・第１内側下板部
１２・・・第１外側部
１２１・・・第１外側板部
１２２・・・第１外側上板部
１２３・・・第１外側下板部
２、２Ｌ、２Ｒ・・・第２サイドメンバ
２１・・・第２外側部
２１１・・・第２外側板部
２１２・・・第２外側上板部
２１３・・・第２外側下板部
２２・・・第２内側部
２２１・・・第２内側板部
２２２・・・第２内側上板部
２２３・・・第２内側下板部
３・・・第１補強部材
３１・・・第１領域
３２・・・第２領域
３３・・・第３領域
４・・・第２補強部材
４１・・・第４領域
４２・・・第５領域
４３・・・第６領域

Claims (4)

1. 車両の前後方向に延伸しており、第１内側板部を有する第１サイドメンバと、
   少なくとも一部が前記第１サイドメンバの後方において、前記前後方向に延伸しており、前記車両の車幅方向において前記第１内側板部よりも外側に設けられている第２外側板部を有する第２サイドメンバと、
   前記第１内側板部の前記車幅方向における外側の面に設けられており、前記車幅方向において延在している領域を有する第１補強部材と、
   前記第２外側板部の前記車幅方向における内側の面に設けられており、前記車幅方向において延在しており、かつ前記第１サイドメンバと前記第２サイドメンバとの接合部の内側において、少なくとも一部が前記第１補強部材と重なっている領域を有する第２補強部材と、
   を有することを特徴とするフレーム構造。
2. 前記第１サイドメンバは、前記車幅方向において前記第１内側板部よりも外側に設けられており、前記第１内側板部の後端及び前記第１補強部材の後端よりも後端が前方に位置している第１外側板部をさらに有し、
   前記第２サイドメンバは、前記車幅方向において前記第２外側板部よりも内側に設けられており、前記第２外側板部の前端及び前記第２補強部材の前端よりも前端が後方に位置している第２内側板部をさらに有することを特徴とする、
   請求項１に記載のフレーム構造。
3. 前記第１補強部材は、
   前記車両の高さ方向において延伸しており、前記第１内側板部の前記車幅方向における外側の面に固定されている第１領域と、
   前記第１領域の上端から前記車幅方向における外側に向かって延伸している第２領域と、
   前記第１領域の下端から前記車幅方向における外側に向かって延伸している第３領域と、
   を有し、
   前記第２補強部材は、
   前記車両の高さ方向において延伸しており、前記第２外側板部の前記車幅方向における内側の面に固定されている第４領域と、
   前記第４領域の上端から前記車幅方向における内側に向かって延伸している第５領域と、
   前記第４領域の下端から前記車幅方向における内側に向かって延伸している第６領域と、
   を有することを特徴とする、
   請求項１又は２に記載のフレーム構造。
4. 前記第１サイドメンバは、
   前記第１内側板部の上端から前記車幅方向における外側に向かって延伸している第１内側上板部と、
   前記第１内側板部の下端から前記車幅方向における外側に向かって延伸している第１内側下板部と、
   をさらに有し、
   前記第２サイドメンバは、
   前記第２外側板部の上端から前記車幅方向における内側に向かって延伸しており、少なくとも一部が前記第１内側上板部と重なっている領域を有する第２外側上板部と、
   前記第２外側板部の下端から前記車幅方向における内側に向かって延伸しており、少なくとも一部が前記第１内側下板部と重なっている領域を有する第２外側下板部と、
   をさらに有することを特徴とする、
   請求項１から３のいずれか一項に記載のフレーム構造。
   

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