JP2022147420A - フレーム、フレーム取付構造、および、車両 - Google Patents

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Abstract

【課題】車両の下部構造を組み立てやすくするフレーム、フレーム取付構造、および、車両を提供する。【解決手段】フレームは、車幅方向に延在するように車両に配置されるフレームであって、第1の外側部材と、前記第1の外側部材から前記車両に搭載される所定の車両機器の車幅方向の寸法よりも長い距離、離間して配置される第2の外側部材と、前記第1の外側部材および前記第2の外側部材とは互いに別体であり、前記第1の外側部材と前記第2の外側部材とに連結する中央部材と、を備える。【選択図】図3

Description

本開示は、フレーム、フレーム取付構造、および、車両に関する。
車両の下部構造は、車両の進行方向に延在するサイドメンバと、車幅方向に延在するクロスフレームとからなるフレーム構造を有している。そのクロスフレームには、様々な車両部品が取り付けられている。
例えば、特許文献1には、左右一対のリヤサイドフレームと、車幅方向に延在し、リヤサイドフレームに取り付けられているサスペンションクロスメンバとを有するフレーム構造が開示されており、そのサスペンションクロスメンバには、ショックアブソーバが支持されている。
特開2002-137616号公報
車両の下部構造を組み立てる際、ショックアブソーバなどの車両部品を配置してから変速機などの車両機器を配置する必要がある。しかしながら、特許文献1のように、サスペンションクロスメンバが車幅方向に延在する場合、サスペンションクロスメンバが、車両機器をリヤサイドフレーム同士の間に配置する際、および、車両機器の組付け作業を行う際に妨げになる。
本開示は、以上の点を考慮してなされたものであり、車両の下部構造を組み立てやすくするフレーム、フレーム取付構造、および、車両を提供することを目的とする。
本開示のフレームの一つの態様は、車幅方向に延在するように車両に配置されるフレームであって、第1の外側部材と、前記第1の外側部材から前記車両に搭載される所定の車両機器の車幅方向の寸法よりも長い距離、離間して配置される第2の外側部材と、前記第1の外側部材および前記第2の外側部材とは互いに別体であり、前記第1の外側部材と前記第2の外側部材とに連結する中央部材と、を備える。
本開示のフレーム取付構造の一つの態様は、上述のフレームと、所定の車両機器と、を備える。
本開示の車両の一つの態様は、上述のフレーム取付構造と、架装部と、を備え、前記フレームは、架装部支持面を有しており、前記架装部は、前記架装部支持面で支持されるように配置されている。
本開示によれば、車両の下部構造を組み立てやすくするフレーム、フレーム取付構造、および、車両を提供することができる。
図1は、第1実施形態に係る車両の車輪近傍を示す側面図である。 図2は、第1実施形態に係るフレーム取付構造の車輪近傍を示す平面図である。 図3は、第1実施形態に係るフレーム取付構造のフレーム近傍を示す斜視図である。 図4は、第2実施形態に係るフレームの中央部分を示す正面図である。 図5は、第2実施形態に係るフレームの中央部材の正面図である。
以下、本開示の実施形態を、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、車両が前進する際に進む側および後退する際に進む側を、それぞれ前および後と称し、車両が前進する際に進む側を見たときの左側および右側を、それぞれ左側および右側と称する。
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る車両1の車輪31(後述)近傍を示す側面図である。以下の実施形態では、車両1は、リアエンジン車、かつ、バスであるとして説明する。
車両1は、架装部10およびフレーム取付構造20を備えている。架装部10は、車体のことである。フレーム取付構造20は、車両1の下部構造であり、車両1の骨組みであるフレーム、車両機器、および、車両部品等を備えている。フレーム取付構造20に架装部10が配置されることで車両1が形成される。
以下、図1から図3を参照しつつ、フレーム取付構造20について説明する。図2は、第1実施形態に係るフレーム取付構造20の車輪31近傍を示す平面図である。なお、図2において、ショックアブソーバ60、その取り付けに使用されているボルト、および、取付穴の図示を省略している。図3は、第1実施形態に係るフレーム取付構造20のフレーム40(後述)近傍を示す斜視図である。
フレーム取付構造20は、一対のサイドメンバ21、複数の車輪31、車軸32、フレーム40、複数のブラケット44、複数のブラケット45、フレーム50、複数のブラケット54、複数のブラケット55、複数のショックアブソーバ60、および、パワートレイン70を備える。
一対のサイドメンバ21は、車両1の骨組みの一部をなす部材であり、車幅方向において互いに離間しつつ車両の進行方向に延在している。一対のサイドメンバ21同士が離間して配置されることで、サイドメンバ21同士の間に様々な車両機器が配置される配置空間が形成されている。本実施形態において、この車両機器は、変速機80(後述)を含むパワートレイン70である。
車輪31は、後輪である。図2に示されているように、2つの車輪31の組が、それぞれ車幅方向の左右側に配置されている。車軸32は、複数の車輪31を繋いでいる。なお、図示されていないが、フレーム取付構造20は、一対の前輪を備えている。
フレーム40は、車両1の骨組みの一部をなす部材であり、車幅方向に延在するクロスメンバである。フレーム40は、パワートレイン70の近傍、より具体的には、車輪31とパワートレイン70との間の位置に配置されている。
フレーム40は、互いに別体である第1の外側部材41、第2の外側部材42、および、中央部材43を備えている。第1の外側部材41、第2の外側部材42、および、中央部材43はいずれも、上下方向に延在する壁部と、当該壁部の上端および下端から車両1の進行方向に延在する上下のフランジ部とを有しており、側面視でコ字形状を有する。
第1の外側部材41は、配置空間に対して右側に配置されている部材であり、右側のサイドメンバ21にブラケット44を介してボルトで取り付けられている。
第2の外側部材42は、配置空間に対して左側に配置されている部材であり、左側のサイドメンバ21にブラケット44を介してボルトで取り付けられている。第2の外側部材42は、パワートレイン70のフレーム40に近い部分(すなわち、変速機80)の車幅方向の寸法Y(図2参照)よりも長い距離X(図2参照)、第1の外側部材41から離間して配置されている。
中央部材43は、第1の外側部材41と第2の外側部材42とを連結する部材である。中央部材43の上下のフランジ部間の寸法は、第1の外側部材41および第2の外側部材42の上下のフランジ部間の各寸法よりも小さい。このため、中央部材43は、第1の外側部材41および第2の外側部材42の各上下のフランジ部間に挿入されるように配置されている。
なお、第1の外側部材41、第2の外側部材42、および、中央部材43における上側のフランジ部の上面は、それぞれ、架装部10が配置される架装部支持面410、420、430である。第1の外側部材41、第2の外側部材42、および、中央部材43は、架装部支持面410、420、430を介して架装部10を下方から支持する。
フレーム50は、車両1の骨組みの一部をなす部材であり、車幅方向に延在するクロスメンバである。フレーム50は、一部材で構成されており、複数の部材に分かれていない。フレーム50は、側面視でコ字形状を有している。フレーム50は、パワートレイン70から比較的遠い位置、より具体的には、車輪31の前側に配置されている。フレーム50は左右のサイドメンバ21、21それぞれにブラケット54を介してボルトで取り付けられている。
ショックアブソーバ60は、車両1が走行している間に車両1が地面から受ける衝撃を緩和させる車両部品であり、右側および左側の車輪31の前側および後側にそれぞれ配置されている。車輪31の後側のショックアブソーバ60は、ブラケット45を介して第1の外側部材41、および、第2の外側部材42にそれぞれボルトで取り付けられている。車輪31の前側のショックアブソーバ60は、ブラケット55を介してフレーム50にそれぞれボルトで取り付けられている。
パワートレイン70は、車両1を走行させるための変速機80とエンジン90との結合体である。変速機80は、エンジン90に対して前側、すなわち、フレーム40に近い位置に配置されている。
以上説明したように、第1実施形態によれば、フレーム40は、互いに別体である第1の外側部材41、第2の外側部材42、および、中央部材43を備えている。また、第1の外側部材41および第2の外側部材42は、フレーム40に比較的近い位置に配置される変速機80の車幅方向の寸法Yよりも長い距離X、互いに離間して配置されている。これにより、車両1のフレーム取付構造20(つまり、下部構造)を、以下のような手順で組み立てたとしても、変速機80がフレーム40に接触する可能性を低減することができる。
(1)第1の外側部材41、および、第2の外側部材42を、サイドメンバ21、21にそれぞれ取り付ける。
(2)ショックアブソーバ60、60を第1の外側部材41、および、第2の外側部材42に取り付ける。
(3)パワートレイン70をホイストクレーン等のクレーン装置によって、上方から配置空間に向かって下ろすように移動させることで配置空間に配置し、パワートレイン70を組み付ける。
(4)中央部材43を第1の外側部材41、および、第2の外側部材42のそれぞれに取り付けることにより、第1の外側部材41と第2の外側部材42とを連結する。
すなわち、ショックアブソーバ60、60をサイドメンバ21、21に取り付けてから、パワートレイン70を配置空間に配置して、パワートレイン70を組み付ける場合であっても、配置空間にパワートレイン70の配置および組み付けのための十分な空間が確保できる。
よって、第1実施形態によれば、フレーム40がパワートレイン70の配置および組み付けの妨げになることなく、配置空間への配置および組み付けを容易に行うことができる。ひいては、車両1の下部構造が組み立てやすくなる。
(第2実施形態)
以下、第2実施形態について、主に第1実施形態と異なる点を説明する。
図4は、第2実施形態に係るフレーム40の中央部分を示す正面図である。中央部材43は、互いに別体である上側部材431、および、下側部材432を備えている。上側部材431、および、下側部材432はそれぞれ、壁部と、壁部の一端から車両1の進行方向に延在するフランジ部とを有しており、側面視でL字形状を有している。なお、第2実施形態において、上側部材431のフランジ部の上面が、架装部支持面430である。
上側部材431は、上側において、第1の外側部材41と第2の外側部材42とを連結する部材である。下側部材432は、上側部材431よりも下側で第1の外側部材41と第2の外側部材42とを連結する部材である。
下側部材432は、上側部材431に対して離間して配置されており、上側部材431と下側部材432の間の隙間の寸法Zは、例えば、約10mmである。
図5は、第2実施形態に係るフレーム40の上側部材431の正面図である。上側部材431における第2の外側部材42との連結部分には、長穴433が形成されている。より具体的には、上側部材431の壁部の左側端部(図5参照)および上側部材431のフランジ部の左側端部(不図示)には、長穴433が形成されている。長穴433は、第2の外側部材42と連結する際にボルトが挿通される穴である。長穴433は、車幅方向に長く形成された穴である。
また、上側部材431における第1の外側部材41との連結部分には、略円形の穴434が形成されている。より具体的には、上側部材431の壁部の右側端部(図5参照)および上側部材431のフランジ部の右側端部(不図示)には、略円形の穴434が形成されている。穴434は、第1の外側部材41と連結する際にボルトが挿通する穴である。
図示されていないが、下側部材432の第2の外側部材42との連結部分(つまり、壁部およびフランジ部の左側端部)にも、長穴が形成されており、下側部材432の第1の外側部材41との連結部分(つまり、壁部およびフランジ部の右側端部)には、略円形の穴が形成されている。
第1の外側部材および第2の外側部材をそれぞれ右側および左側のサイドメンバ21、21に取り付けた後、第1の外側部材41および第2の外側部材42が歪んでしまうことがある。具体的には、第1の外側部材41の右側端部および第2の外側部材42の左側端部が下方に下がり、車幅方向の外側に向けて第1の外側部材41および第2の外側部材42が傾いてしまう。その結果、車幅方向における第1の外側部材41と第2の外側部材42との間の距離が長くなってしまう。
しかしながら、第2実施形態によれば、中央部材43が、互いに別体である上側部材431と下側部材432とを有するので、第1の外側部材41および第2の外側部材42が車幅方向外側に傾き、第1の外側部材41と第2の外側部材42との間の距離が長くなったとしても、容易に第1の外側部材41と第2の外側部材42とを連結することができる。
また、上側部材431と下側部材432とは互いに離間しているので、車幅方向外側に対する第1の外側部材41および第2の外側部材42の傾きが比較的大きかったとしても、上側部材431と下側部材432とで第1の外側部材41および第2の外側部材42を連結することができる。よって、フレーム40の強度を確保することができる。
また、上側部材431および下側部材432における第2の外側部材に対する連結部分には、長穴433が形成されている。このため、車幅方向の外側に向けて第1の外側部材41および第2の外側部材42が傾いたとしても、第1の外側部材41と第2の外側部材42との位置ずれを吸収しつつ、第1の外側部材41と第2の外側部材42とを連結することができる。
(変形例)
第2実施形態の上側部材431および下側部材432における第1の外側部材41に対する連結部分(つまり、壁部およびフランジ部の右側端部)に長穴433が形成され、第2の外側部材42に対する連結部分(つまり、壁部およびフランジ部の左側端部)に略円形の穴434が形成されていてもよい。
上側部材431および下側部材432における第1の外側部材41および第2の外側部材42両方の連結部分に、長穴433が形成されていてもよい。
すなわち、上側部材431および下側部材432における、第1の外側部材41に対する連結部分および第2の外側部材42に対する連結部分のうちの少なくとも一方に、長穴433が形成されていればよい。
もし、車幅方向の外側に向けて第1の外側部材41および第2の外側部材42が傾くことで、上下方向において第1の外側部材41の左側端部が、第2の外側部材42の右側端部よりも高くまたは低くなってしまうことが想定される場合には、長穴433が、上下方向に長くなるように形成されていてもよい。
上述した実施形態では、各部品の取り付けにはボルトを使用するとして説明してきたが、各部品はボルト以外のもので取り付けられてもよい。
中央部材43の上下のフランジ部間の寸法は、第1の外側部材41および第2の外側部材42の上下のフランジ部間の各寸法と同じであってもよい。
フレーム40は、ショックアブソーバ60等の車両部品を取り付けることができ、架装部10を支持するために必要な強度が確保されれば、必ずしもコ字形状を有していなくてもよい。例えば、フレーム40は、L字形状、中空四角形状、および、平板形状等のいずれの形状を有していてもよい。
上述した実施形態では、フレーム40が車幅方向に3つの部材に分かれていたが、4つ以上の部材に分かれていてもよい。第2実施形態では、フレーム40の中央部材43が上下の2つの部材に分かれていたが、3以上の部材に分かれていてもよい。
なお、フレーム50も、フレーム40と同様に、互いに別体である複数の部材から構成されるようにしてもよい。
フレーム40には、ショックアブソーバ60以外の車両部品が取り付けられていてもよい。また、車両1は、ショックアブソーバ60を有していない車両であってもよいし、フレーム40には、車両部品が取り付けられていなくてもよい。
また、フレーム40は必ずしもパワートレイン70近傍に配置されていなくてもよく、比較的大きい車両機器の近くに配置されていればよい。そのような車両機器には、例えば、エアタンクが含まれており、フレーム40は、エアタンクの近傍に配置されていてもよい。
架装部10は、車体に限られない。例えば、車両1がトラックである場合、架装部10は、荷物を積載する荷台部分である。
車両1は、必ずしもリアエンジン車でなくてもよい。車両1は、フレーム40の比較的近傍にパワートレイン70等の比較的大きい車両機器が配置される下部構造を有する車両であればよい。
上述した各実施形態および変形例は、本開示を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本開示の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本開示はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することの無い範囲で、様々な形で実施することができる。
本開示は、車幅方向に延在し、車両機器付近に配置されているフレーム、そのフレームを有するフレーム取付構造、および、そのフレーム取付構造を有する車両に好適に適用し得る。
1 車両
10 架装部
20 フレーム取付構造
21 サイドメンバ
31 車輪
32 車軸
40 フレーム
41 第1の外側部材
410 架装部支持面
42 第2の外側部材
420 架装部支持面
43 中央部材
430 架装部支持面
431 上側部材
432 下側部材
433 長穴
434 穴
44 ブラケット
45 ブラケット
50 フレーム
54 ブラケット
55 ブラケット
60 ショックアブソーバ
70 パワートレイン
80 変速機
90 エンジン

Claims (8)

  1. 車幅方向に延在するように車両に配置されるフレームであって、
    第1の外側部材と、
    前記第1の外側部材から前記車両に搭載される所定の車両機器の車幅方向の寸法よりも長い距離、離間して配置される第2の外側部材と、
    前記第1の外側部材および前記第2の外側部材とは互いに別体であり、前記第1の外側部材と前記第2の外側部材とに連結する中央部材と、
    を備えるフレーム。
  2. 前記中央部材は、前記第1の外側部材と前記第2の外側部材とに連結する上側部材と、前記上側部材とは別体であり、前記上側部材よりも下側で前記第1の外側部材と前記第2の外側部材とに連結する下側部材とを備える、
    請求項1に記載のフレーム。
  3. 前記下側部材は、前記上側部材に対して離間しつつ、前記第1の外側部材と前記第2の外側部材とに連結する、
    請求項2に記載のフレーム。
  4. 前記中央部材は、前記第1の外側部材との連結部分に長穴が形成されている、
    請求項1から3のいずれか一項に記載のフレーム。
  5. 請求項1から4のいずれか一項に記載のフレームと、
    前記所定の車両機器と、
    を備える、フレーム取付構造。
  6. 前記所定の車両機器は、変速機である、
    請求項5に記載のフレーム取付構造。
  7. 前記第1の外側部材および前記第2の外側部材にそれぞれ取り付けられている複数のショックアブソーバをさらに備える、
    請求項5または6に記載のフレーム取付構造。
  8. 請求項5から7のいずれか一項に記載のフレーム取付構造と、
    架装部と、
    を備え、
    前記フレームは、架装部支持面を有しており、
    前記架装部は、前記架装部支持面で支持されるように配置されている、
    車両。
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