JP2707860B2 - 車体のフレーム構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車体の骨組みを形成す
る車体のフレーム構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１３には、例えば実開昭５７−１５７
６９号公報に開示された従来の車体のアンダフレーム構
造が示されている。このアンダフレーム構造は、車両幅
方向両側に車両前後方向に亘ってロッカ１５０が配設さ
れている。このロッカ１５０は、アウタ部材１５２とイ
ンナ部材１５４とで構成され、閉断面構造となってお
り、車体のキヤビン部１５６の剛性を維持している。

【０００３】一方、車両のリヤ部には、前記ロッカ１５
０と平行に配設された一対のサイドメンバ１５８と、こ
のサイドメンバ１５８に掛け渡されたクロスメンバ１６
０と、が配設されている。タイヤを支持するサスペンシ
ョンは、前記サイドメンバ１５８に取付けられており、
タイヤから伝達される荷重は、このサイドメンバ１５８
に伝達されて支持される構造となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記サ
イドメンバ１５８におけるサスペンションの取付部から
入力される荷重、特に車両幅方向荷重は、サイドメンバ
１５８の曲げ剛性のみで受けることになり、このサスペ
ンションの取付部における着力点剛性が低い。

【０００５】本発明は上記事実を考慮し、サスペンショ
ンの取付部における着力点剛性を高め、入力される荷重
を確実に支持することができ、車両走行時の操縦安定性
を向上することができる車体のフレーム構造を得ること
が目的である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る車体のフレ
ーム構造は、車両キャビン部におけるサイドフレームの
車両前方端に車両上方に延設されるフロントピラーの下
端が結合され、このフロントピラー結合部分で前記サイ
ドフレームが二股に分岐され、分岐された一方が車両前
方へ延長されてフロントサスペンション取付部が形成さ
れると共に車両前側に回り込んで車両幅方向両方の延長
部が連続され、分岐された他方が車両幅方向の対向する
サスペンション取付部へ結合されたことを特徴としてい
る。

【０００７】

【作用】本発明によれば、キャビン部におけるサイドフ
レームから分岐される一方にフロントサスペンション取
付部を形成し、他方を対向するフロントサスペンション
取付部に結合されているので、この分岐された他方同士
は、車両幅方向中央部で交差されることになる。この交
差角度は直角に近いことが好ましい。

【０００８】タイヤからの伝わる車両走行時の荷重は、
サスペンションを介してサスペンション取付部へ伝わ
る。ここで、この荷重、特に車両幅方向荷重は、サイド
フレームから分岐された一方の曲げ剛性だけでなく、分
岐された他方へも分散されるため、この分岐された他方
の圧縮及び引張力で前記荷重の一部を支持することにな
り、サスペンション取付部の着力点の剛性を向上するこ
とができる。この結果、車両の走行時の直進性が良くな
り、操縦安定性を向上することができる。

【０００９】

【実施例】図１及び図２には本実施例に係る車体１０が
示されている。車体１０は、アンダフレーム１２とアツ
パフレーム１４とで構成されている。このアンダプレー
ム１２及びアッパフレーム１４は、それぞれアルミニウ
ム製で押出し成形によって、その形状が形成されてい
る。

【００１０】図３に示される如くアンダフレーム１２
は、車体１０のキャビン部１６の車両幅方向両側にそれ
ぞれ外側部材１８及び内側部材２０（図４参照）の二重
構造とされるサイドフレーム２２が配設されている。

【００１１】外側部材１８は、車両前後方向から見た断
面形状が矩形状の閉断面形状とされている。外側部材１
８の上壁部２８は、車両内側方向へ延長され、フランジ
２４Ａとされている。また、外側部材１８の下壁部３０
は、車両下方に向けて屈曲されてフランジ２４Ｂが形成
されている。

【００１２】一方、図４及び図５に示される如く、内側
部材２０は、車両前後方向から見た断面形状が矩形状の
閉断面形状とされている。図４に示されている如く、内
側部材２０の上壁部３６は、車両上方向に向けて屈曲さ
れてフランジ３２Ａが形成されている。また、内側部材
２０の下端部は、車両下方に延長されてフランジ３２Ｂ
とされている。

【００１３】ここで、外側部材１８のフランジ２４Ａ
は、内側部材２０の上壁部３６の上面載置されており、
その先端部は内側部材２０のフランジ３２Ａに沿って車
両上方向に屈曲されてこのフランジ３２Ａに結合されて
いる。

【００１４】また、外側部材１８のフランジ２４Ｂは、
内側部材２０のフランジ３２Ｂに結合されている。

【００１５】これにより、外側部材１８及び内側部材２
０が一体構造となり、サイドフレーム２２が構成され
る。

【００１６】一対のサイドフレーム２２は、それぞれ車
両後方に延長され、車両の後部でそれぞれ車両内側に屈
曲されて連続されている。

【００１７】また、図６に示される如く、サイドフレー
ム２２の車両前方端は、前記外側部材１８と内側部材２
０とが徐々に離反される始点となっている。すなわち、
外側部材１８は、サイドフレーム２２に連続されて車両
前方へ延長され、内側部材２０は、前記始点から曲率半
径が小さくなって延長されて分岐部４２とされている。

【００１８】外側部材１８は、車両のエンジンルームの
サイド部４４を構成する。このサイド部４４には、図示
しないサスペンションが取付けられるサスペンション取
付部４６が形成されている。また、この外側部材１８
は、車両の前部でそれぞれ車両内側への曲率半径が徐々
に小さくなって延長されるため、両サイド部は連続され
ることになる。これにより、車体１０の外周は連続され
た閉断面によって形成されることになる。

【００１９】一方、外側部材１８から分岐された内側部
材２０は、それぞれ車両の幅方向中央部で略直角に交差
することになるが、その一方の内側部材２０は、連続さ
れた状態で対向する前記サイド部のサスペンション取付
部４６へ延長されている。

【００２０】図７に示される如く、内側部材２０の延長
方向先端部には、互いに平行な一対の脚部４８を備えた
ブラケット５０が取付けられている。内側部材２０の先
端部は、前記脚部４８間に収容されて結合されている。
また、ブラケット５０の基部５２には、円孔５４が形成
され、ブラケット取付部４６に予め取付けられたボルト
５５に挿入され、ナット５７を螺合させることにより、
内側部材２０がサスペンション取付部４６へ結合されて
いる。

【００２１】また、図８に示される如く、他方の内側部
材２０は、前記一方の内側部材２０に当接された部分で
寸断されて突き当てられて、この一方の内側部材２０に
結合されている。この突き当て部分の反対側からは、前
記他方の内側部材２０が配設されるべき、延長線上に沿
って補助内側部材５６の一端が結合され、他端が対向す
る前記サイド部４４のサスペンション取付部４６へ延長
されている。

【００２２】補助内側部材５６の延長方向先端部には、
前記ブラケット５０と同一構成のブラケット５０が取付
けられ、サスペンション取付部４６へボルト及びナツト
により、結合されている。

【００２３】前記内側部材２０の交差部分には、ブラケ
ット５８が取付けられている。ブラケット５８は、その
底部６０が十字形とされており、十文字の溝６２が形成
されるように縦壁６４が立設されている。この溝６２に
前記両方の内側部材２０及び補助内側部材５６が収容さ
れることにより、交差部分を補強している。

【００２４】また、図３に示される如く、アンダフレー
ム１２の主要部を構成するサイドフレーム２２によって
囲まれた部分には、複数のクロスメンバによって補強さ
れている。

【００２５】第１のクロスメンバ６６は、前記分岐部４
２間に掛け渡されている。この第１のクロスメンバ６６
は、閉断面形状とされ、車両のキャビン部１６とエンジ
ンルーム部との境界部に配設されている。

【００２６】第２のクロスメンバ６８は、左右対称に一
対設けられ、それぞれ左右の分岐部４２から車両後部へ
掛け渡されており、その中間部は、車両中央へ凸とされ
る円弧状とされている。この第２のクロスメンバ６８も
閉断面形状とされている。

【００２７】第３のクロスメンバ７０は、左右対称に一
対設けられ、それぞれ後述するセンタピラー７２のサイ
ドフレーム２２への結合部から、車両後部における前記
第２のクロスメンバ６６が結合された部分よりも車両外
側部分に結合されている。第３のクロスメンバ７０の中
間部は、車両中央へ凸とされる円弧状とされ、この第３
のクロスメンバ７０も閉断面形状とされている。

【００２８】次にアツパフレーム１４の構成について詳
細に説明する。

【００２９】図６に示される如く、アッパフレーム１４
は、アンダフレーム１２に支持されている。アツパフレ
ーム１４の一部を構成するフロントピラー７４は、前記
分岐部４２から車両上方向へ延長され、車両ルーフへと
至っている。

【００３０】フロントピラー７４の下端部は、前記分岐
部４２から離反された外側部材１８と内側部材２０との
間に挿入され、外側部材１８の内壁と内側部材２０の外
壁とに挟持されている。

【００３１】この挟持されたフロントピラー７４の車両
幅方向縦壁部７４Ａが前記内壁及び外壁に溶接されるこ
とにより、フロントピラー７４は、アンダフレーム１２
へ結合されている。なお、フロントピラー７４の車両前
方側縦壁部７４Ｂには略コ字型のブラケット７５が結合
されている。このブラケット７５の両端部はそれぞれ外
側部材１８の内壁及び内側部材２０の外壁に結合されて
いる。

【００３２】フロントピラー７４は、車両上下方向から
見た断面が矩形状の閉断面形状とされている。フロント
ピラー７４の車両前後方向縦壁部７４Ｂ、７４Ｃは、そ
れぞれ車両前後方向に屈曲されてフランジ７６Ａ、７６
Ｂが形成されている。

【００３３】図１に示される如く、フロントピラー７４
の上端部には、フロントウインドフレーム８２が掛け渡
されている。このフロントウインドフレーム８２は、閉
断面形状とされている。

【００３４】フロントピラー７４と前記フロントウイン
ドフレーム８２との結合部からは、車両後方に向けて延
設されるルーフサイドレール８４の前端部が結合されて
いる。図１０に示される如く、このルーフサイドレール
８４においても、アウタ部８６とインナ部８８との間に
それぞれフランジが形成された閉断面構造とされてい
る。すなわち、図１に示される如く、閉断面構造のフロ
ントピラー７４、フロントウインドフレーム８２及びル
ーフサイドレール８４の３部材は、車両ルーフの前方側
角部において結合されることになる。この結合部には、
図９（Ａ）に示される如く、三方に別れた溝９０が形成
されたブラケット９２が取付けられ、実質的に連続され
た閉断面となっている。

【００３５】図１０に示される如く、ルーフサイドレー
ル８４は、車両ルームの後側に配設されるバックウイン
ドフレーム９４と当接される部分で車両下方に屈曲さ
れ、バックウインドフレーム９４と連続されて形成され
たセンタピラー後部９６に沿ったセンタピラー前部９８
とされている。図９（Ｂ）に示される如く、このルーフ
サイドレール８４、バックウインドフレーム９４及びセ
ンタピラー７４の結合部は、四方に分かれた溝９１が形
成されたブラケット９３が取付けられ、クオータピラー
９５と共に実質的に連続された閉断面となっている。な
お、車両ルーフは、フロントウインドフレーム８２、ル
ーフサイドレール８４及びバックウインドフレーム９４
によって、枠状のフレーム構造とされている。

【００３６】バックウインドフレーム９４は、閉断面形
状で、フランジを境にアツパ部１００とロア部１０２と
されている。アツパ部１００は、センタピラー後部９６
のアウタ部１０４と同一部材とされている。また、ロア
部１０２は、センタピラー後部９６のインナ部１０６と
同一部材とされている。

【００３７】図１１及び図１２に示される如く、センタ
ピラー後部９６のインナ部１０６とアウタ部１０４との
間には、それおれフランジ１０５が形成されている。ま
た、このセンタピラー後部９６は、そのまま垂下され
て、前記アンダフレーム１２のサイドフレーム２２へ突
き当てられて結合されている。

【００３８】一方、このセンタピラー後部９６に沿って
垂下されたセンタピラー前部９８は、前記センタピラー
後部９６と同様にアウタ部１０８とインナ部１１０とで
閉断面形状とされている。

【００３９】図１０に示される如く、センタピラー前部
９８は、その途中で車両前方へ円弧状に屈曲され、前記
センタピラー後部９６とは徐々に離反されている。この
離反された状態で、サイドフレーム２２へ突き当てられ
て結合されている。これにより、センタピラー前部９８
とセンタピラー後部９６との間には、略三角形の空間部
が形成される。この空間部には、プレート１２８が取付
けられ、閉塞されている。

【００４０】図１に示される如く、フロントピラー７４
の長手方向中間部には、車両のダッシュパネルの上端に
配設されるクロスメンバ１１４が掛け渡されている。こ
のクロスメンバ１１４とフロントピラー７４との結合部
には、車両前方に向けて延設されたフロントサイドメン
バアッパ１１６の後端部が結合されている。フロントサ
イドメンバアッパ１１６は、車両前方へ延設されるに従
い徐々に車両下方へ曲線状に屈曲され、その先端部は、
前記アンダフレーム１２の外側部材１８におけるサスペ
ンション結合部４６へ結合されている。

【００４１】以下に本実施例の作用を説明する。

【００４２】車両走行中、タイヤからは荷重が入力され
る。この荷重は、サスペンションを介してサイドフレー
ム２２から分岐された外側部材１８へと伝達される。こ
こで、外側部材１８には、入力される荷重の車両前後方
向の荷重は、圧縮、引張力によって受けることができる
ので、確実に支持することができる。一方、入力される
荷重の車両幅方向の荷重は、外側部材１８の曲げ剛性に
よって支持することになるが、この曲げ剛性のみでは、
確実な支持を得ることができない。そこで、本実施例で
は、このサスペンション取付部４６に対向する分岐部４
２から分岐された内側部材２０を結合させている。な
お、補助内側部材５６を介在させることにより、一対の
内側部材２０は、車両中央で略直角に交差させている。
このため、前記車両幅方向荷重は、外側部材１８の曲げ
剛性のみならず、内側部材２０又は補助内側部材５６の
圧縮、引張力によって支持することができる。従って、
前記車両幅方向荷重を外側部材１８と、内側部材２０又
は補助内側部材５６と、に分散することでき、確実に支
持することができる。

【００４３】外側部材１８によって支持すべき荷重を低
減することができるので、外側部材１８が入力荷重によ
って曲げ変形されることはなく、この結果、走行直進性
が高まり、操縦安定性を向上させることができる。

【００４４】アンダフレーム１２とアツパフレーム１４
との結合点の一部であるフロントピラー７４の下端部
は、分岐部４２で分岐された外側部材１８と内側部材２
０との間に挿入されて結合されている。すなわち、フロ
ントピラー７４の車両幅方向縦壁部７４Ａがそれぞれ外
側部材１８の内壁と、内側部材２０の外壁とに対応され
てるので、車両高さ方向の結合ピッチが前記外側部材１
８及び内側部材２０の縦方向寸法分となり、長いピッチ
でアンダフレーム１２と結合させることができる。この
ため、結合剛性が高くなり、局部変形等が無くなる。

【００４５】従って、アンダフレーム１２とアツパフレ
ーム１４との荷重伝達が向上され、全体の荷重伝達効率
を向上させることができる。

【００４６】本実施例のセンタピラー７２は、センタピ
ラー前部９８とセンタピラー後部９６とによって構成さ
れており、全体としての断面は大きいものとなってい
る。しかし、２つの閉断面形状の部材によって構成され
ているので、断面が大きいことにより、剛性低下を生じ
ることがなく、高い剛性が確保される。

【００４７】センタピラーの下部は、センタピラー前部
９８が徐々に車両前方へ屈曲されている。このため、サ
イドフレーム２２との結合ピッチを大きくすることがで
き、結合剛性を高めることができる。また、センタピラ
ー前部９８とセンタピラー後部９６とが離反されること
により、形成される空洞部にはプレート１１２を取付け
たので、センタピラー自体の剛性を維持することができ
る。

【００４８】さらに、センタピラー後部９６はバックウ
インドフレーム９４と一体とされ、センタピラー前部９
８は、ルーフサイドレール８４と一体とされているの
で、各部材間の結合部がなく、剛性低下が生じることが
ない。

【００４９】なお、本実施例では押出し成形が必須とさ
れるため、材質としてアルミニウムを適用したが、押出
し成形が可能な材質であれば、アルミニウムに限定され
るものではない。

【００５０】

【発明の効果】以上説明した如く本発明に係る車体のフ
レーム構造は、サスペンションの取付部における着力点
剛性を高め、入力される荷重を確実に支持することがで
き、車両走行時の操縦安定性を向上することができると
いう優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に係る車体フレームの斜視図である。

【図２】本実施例に係る車体フレームの側面図である。

【図３】本実施例に係る車体の平面図である。

【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。

【図５】図３のＶ−Ｖ線断面図である。

【図６】フロントピラーの立ち上がり部の斜視図であ
る。

【図７】２部材が突き当てられた結合される部分に適用
されるブラケツトの斜視図である。

【図８】エンジルーム部下方における内側部材が交差す
る部分の斜視図である。

【図９】（Ａ）は図１のＩＸＡ線で囲まれた部分の拡大
図、（Ｂ）は図１のＩＸＢ線で囲まれた部分の拡大図で
ある。

【図１０】センタピラー部の斜視図である。

【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ線断面図である。

【図１２】図１０のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図である。

【図１３】従来の車両のフレーム構造を示す平面図であ
る。

【符号の説明】

１０ 車体 １２ アンダフレーム １４ アッパフレーム １６ キャビン部 １８ 外側部材 ２０ 内側部材 ２２ サイドフレーム ４２ 分岐部 ４６ サスペンション取付部 ７２ センタピラー ７４ フロントピラー ９６ センタピラー後部 ９８ センタピラー前部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両キャビン部におけるサイドフレーム
   の車両前方端に車両上方に延設されるフロントピラーの
   下端が結合され、このフロントピラー結合部分で前記サ
   イドフレームが二股に分岐され、分岐された一方が車両
   前方へ延長されてフロントサスペンション取付部が形成
   されると共に車両前側に回り込んで車両幅方向両方の延
   長部が連続され、分岐された他方が車両幅方向の対向す
   るサスペンション取付部へ結合されたことを特徴とする
   車体のフレーム構造。