JP2930863B2 - シャシフレーム付き自動車 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シャシフレームに弾性
体を介して搭載された車体を備えたシャシフレーム付き
自動車に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１は、シャシフレーム付き自動車の一
例を示す斜視図であり、この図は、その車室内に配置さ
れるシートと、その車体側部のドア開口に開閉自在に装
着されるドアを取り外して示した図である。また図７は
図１のII−II線断面図に相当する図であり、図８は同じ
く図１のIV−IV線断面図に相当する図であって、これら
の図は共に従来の自動車の構成例を示している。これら
の図に示した自動車、及び後述する本発明一実施例の自
動車は、その車体の幅方向Ｗの中心Ｃ（図１参照）に関
して、左右対称に構成されているものとし、以下の説明
では、主として自動車の前進方向に見て左側の構成だけ
を明らかにする。

【０００３】図１、図７及び図８に示した自動車の車体
１は、その車室内の床面を構成するフロアパネル２と、
車体１のほぼ前後方向に延びるロッカパネル３と、車体
１の幅方向Ｗに延びるクロスメンバ４とを有している。
ロッカパネル３は、ロッカインナパネル５とロッカアウ
タパネル６を有し、その両者の上下の合せフランジ部
７，８が溶接によって一体に固着されている。かかるロ
ッカパネル３のロッカインナパネル５には、フロアパネ
ル２の車体幅方向端縁９が例えばスポット溶接によって
固着されている。一方、クロスメンバ４は、図８に示す
ようにトンネル状の横断面形状を有し、その車体前後方
向の各端縁のフランジ部１０，１１がフロアパネル２の
上面に、例えばスポット溶接によって固着されている。
図７及び図８に例示したクロスメンバ４は、頂壁１５
と、これに一体に連設された前後の側壁１６，１７を有
するハット状の横断面形状に形成され、その各側壁１
６，１７の下端に前述のフランジ部１０，１１が一体に
連設されている。

【０００４】上述した車体１を構成する各要素は、例え
ば鋼板より成り、そのうちの１つのロッカパネル３は車
体側部の骨格を構成している。またクロスメンバ４もフ
ロアパネル２と協働して車体１の骨格を構成し、フロア
パネル２を補強してその剛性を高め、自動車走行時にフ
ロアパネル２に発生する振動を抑制する働きをなす。こ
のようなクロスメンバ４は、図示していないシート（座
席）を車体に取付けるために利用されることも多い。す
なわち、このクロスメンバ４に図示していないブラケッ
トを介してシートを支持し、剛性の大なるクロスメンバ
４によって重量の大なるシートの荷重を支えるのであ
る。

【０００５】上述の如く構成された車体１は、図７に示
したシャシフレーム１２に、図示していない車体搭載装
置によって支持されている。通常はゴム又は軟質合成樹
脂より成る弾性体を有するマウントと称せられる車体搭
載装置が使用され、かかる搭載装置の弾性体を介して車
体１がシャシフレーム１２に搭載される。シャシフレー
ム１２は、例えば比較的板厚の大なる鋼板により構成さ
れ、その横断面が箱状の閉断面状に形成されている。

【０００６】ところで、上述した構造の車体１を有する
自動車を走行させたとき、その車体１を構成する各要素
が大きな振幅で振動すると、車室内にこもり音が発生
し、乗員に不快感を与えることになる。例えば、車体１
の骨格を構成するクロスメンバ４は車体１の剛性を高
め、その振動を抑制する働きをなすものであるが、その
板厚が薄すぎると、これが振動し、こもり音が発生す
る。そこで従来は車体１に対して加振力を加える実験を
行い、このときこもり音が発生しない程度まで、車体１
の各要素、例えばクロスメンバ４の板厚を大きく設定
し、実際に市場に出される自動車にこもり音が発生する
ことを阻止している。すなわち、クロスメンバ４の各部
分についての形状と、その各部分の剛性との関連性を特
に考慮することなく、画一的にこもり音が発生しないよ
うに、クロスメンバ４の全体の板厚を大きく設定してい
たのである。

【０００７】ところが、本発明者の検討したところによ
ると、図７に示した如きクロスメンバ４においては、そ
の特有の形状に依存して、その特定部分においてはその
剛性が高く、他の部分についてはその剛性が低くなって
おり、従ってその剛性の低い部分についてだけ、その剛
性を高めれば、クロスメンバ４の全体の板厚を小さく設
定しても、こもり音の発生を阻止できることが明らかと
なった。以下、この点について説明する。

【０００８】図７に示した車体構造においては、フロア
パネル２の端縁９が、ロッカパネル３の上部に固着され
ている。より正確に言えば、ロッカパネル３の高さ方向
の中心部Ｘを考えたとき、その中心部Ｘよりも上方のロ
ッカパネル部分に、フロアパネル２の車体幅方向端縁９
が固着されているのである。このため、クロスメンバ４
の車体幅方向端部１３の高さを大きくとることはできな
い。すなわち、図７に示したクロスメンバ４は、その末
端部１４をロッカパネル３に対接させ、又はここに固着
させる必要があるので、クロスメンバ４の下方に位置す
るフロアパネル２の端縁９がロッカパネル３の上部に固
着されていると、クロスメンバ４の端部１３の高さを小
さくしなければならないのである。これに対して、端部
１３を除く車体幅方向中心側のクロスメンバ部分１８
は、その高さＨを大きくとることができる。このような
事情で、図７及び図８に示した例では、クロスメンバ４
の端部１３における頂壁１５を、これがロッカパネル３
に近づくに従って、高さが低くなるように傾斜させてい
るのである。

【０００９】このように、フロアパネル２の車体幅方向
端縁９が、ロッカパネル３の高さ方向中心部Ｘよりも上
方のロッカパネル部分に固着されている車体構造におい
ては、そのクロスメンバ４の車体幅方向端部１３におけ
る高さを、その端部１３を除く車体幅方向中心側のクロ
スメンバ部分１８の高さＨよりも低く設定しなければな
らないのであるが、かかる構成においては、クロスメン
バ４の車体幅方向中心側の部分１８については、その高
さＨが大なるため、その剛性を高めることができるもの
の、その端部１３は高さが低いため、その剛性が極端に
低下し、自動車の走行時に、この端部１３が振動し、こ
もり音が発生しやすくなる。

【００１０】従来は、上述したようにクロスメンバ４の
各部分１３，１８によって剛性が相違するという事実を
考慮することなく、クロスメンバ４の全体の板厚を、こ
もり音が発生しないところまで大きく設定していたので
あるが、このような対策によれば、本来振動の発生し難
いクロスメンバ部分１８の板厚が必要以上厚くなってし
まうため、車体全体の重量とそのコストが徒に増大する
欠点を免れない。

【００１１】次に、ロッカパネル３に対して、図７に矢
印Ｆで示したように直接又は図示していないドアを介し
て車体幅方向Ｗの外側から外力が作用したとき、ロッカ
パネル３は車体の中心Ｃ側へ凹入変形するが、このとき
の変形量をできるだけ小さくする必要がある。このた
め、従来はロッカパネル３やフロアパネル２、或いはク
ロスメンバ４の板厚を大きく設定し、その剛性を高め、
外力Ｆの発生時にロッカパネル３が大きく変形すること
を防止していた。ところが、このような対策も車体重量
の増大とコストの上昇を招く原因となる。

【００１２】上述のように、従来は、専ら車体を構成す
る各要素の板厚を大きく設定することによって、こもり
音の発生と、ロッカパネルの変形を抑えていたのである
が、これによって車体重量とそのコストが上昇する欠点
を免れなかったのである。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した新
規な認識に基づきなされたものであり、その目的とする
ところは、上述した従来の問題を簡単な構成によって一
挙に解決したシャシフレーム付き自動車を提供すること
にある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、シャシフレームに弾性体を介して搭載され
た車体を具備し、該車体が、その車室内の床面を構成す
るフロアパネルと、該フロアパネルの車体幅方向端縁が
固着され、かつ車体のほぼ前後方向に延びるロッカパネ
ルと、車体の幅方向に延びていて、トンネル状の横断面
形状を有し、その車体前後方向の各端縁が前記フロアパ
ネルの上面に固着されたクロスメンバとを有し、前記フ
ロアパネルの車体幅方向端縁が、前記ロッカパネルの高
さ方向中心部よりも上方のロッカパネル部分に固着さ
れ、前記クロスメンバは、その車体幅方向端部における
高さが、その端部を除く車体幅方向中心側のクロスメン
バ部分よりも低く設定されているシャシフレーム付き自
動車において、前記クロスメンバの車体幅方向端部の下
方領域に、前記フロアパネルの下面とロッカパネルとに
固着され、かつ車体幅方向中心側に位置する端壁を有す
る箱状に形成された補強部材を設け、該補強部材の前記
端壁を、前記シャシフレームに対して離間させ、かつ当
該シャシフレームの車体幅方向外側面に対置させたこと
を特徴とするシャシフレーム付き自動車を提案する。

【００１５】その際、ロッカパネルに対して、車体幅方
向の外側から外力が作用することにより、前記補強部材
が、車体幅方向中心側に変位して、シャシフレームの前
記車体幅方向の外側面に衝き当った後、変形しながらさ
らに変位を続ける当該補強部材を、車体幅方向であって
その中心を向いた方向に案内するガイド手段を設けると
特に有利である。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に従って詳細に
説明する。

【００１７】図２乃至図６は本発明の実施例を示す図で
あるが、ここに示したキャブ付き自動車の基本構成は図
７及び図８に示した従来例と変りはなく、またその自動
車の外観も図１に示したところと変りはない。よって、
図２乃至図６において、従来と同一の部分については、
図７及び図８に示した符号と同一の符号を付し、その同
一部分についての説明は省略する。また以下の説明にお
いても必要に応じて図１を参照することにする。

【００１８】従来と異なるところは、図２に示すよう
に、クロスメンバ４の車体幅方向端部１３の下方領域に
補強部材２０を追加した点にある。この補強部材２０
は、図３及び図４にも示すように、車体１の前後方向に
離間した前後壁２１，２２と、これらに一体に連設され
た底壁２３と、さらにこれらに一体に連設され、車体１
の幅方向中心Ｃ（図１）の側に位置する端壁２４とを有
する箱状に形成され、その端縁にはフランジ２５，２６
が一体に連設されている。その際、前後壁２１，２２と
端壁２４に連設されたフランジ２５は、フロアパネル２
の下面に、例えばスポット溶接により一体に固着され、
前後壁２１，２２と底壁２３に一体に連設されたフラン
ジ２６は、ロッカパネル３のロッカインナパネル５に、
例えばスポット溶接によって一体に固着されている。補
強部材２０は、例えば鋼板により構成されている。

【００１９】上述のように、補強部材２０はクロスメン
バ４の車体幅方向端部１３の下方領域に位置し、フロア
パネル２の下面とロッカパネル３に固着されているが、
かかる補強部材２０は、その端壁２４が、図２に示すよ
うにシャシフレーム１２に対して離間し、しかもこのシ
ャシフレーム１２の車体幅方向外側面２７に対置されて
いる。

【００２０】従来例の説明で明らかにしたように、クロ
スメンバ４の車体幅方向端部１３は、その剛性が比較的
低く、従来はこの部位において振動が発生しやすかった
のであるが、本例ではこの点に着目し、その端部１３の
下方領域に箱状の補強部材２０を設け、この端部１３の
剛性を局部的に高めたのである。前述のようにクロスメ
ンバ４の車体幅方向中心側の部分１８の剛性は元々高い
ので、クロスメンバ４の端部１３の剛性を補強部材２０
によって局部的に高めることにより、クロスメンバ４の
車体幅方向Ｗにおける全体の剛性を高めることができ
る。これにより、クロスメンバ４の全体の板厚を従来よ
りも薄く設定してもその振動の発生を抑え、こもり音の
発生を阻止することができ、車体重量の減少とコストの
低減を達成することができる。振動しやすいクロスメン
バ部分の剛性を局部的に高め、これによりクロスメンバ
全体の板厚を薄く設定することを可能としたのである。

【００２１】また車体１は先にも説明したように、例え
ば図示していないマウントから成る車体搭載装置の弾性
体を介してシャシフレーム１２に支持されており、これ
により、図示していないエンジンや路面からの振動が直
に車体１に伝達されることを阻止できる。振動を弾性体
によって緩衝させることができるのである。従って、自
動車の走行時に車体１とシャシフレーム１２は異なった
態様でそれぞれ振動し、車体１とシャシフレーム１２が
直接に接触し合うと、両者が擦れ合って異音を発生す
る。このような観点から、前述のように、車体側の要素
を構成する補強部材２０をシャシフレーム１２に対して
離間させ、両者が擦れ合って異音が発生する不具合を阻
止しているのである。

【００２２】ところで、先にも説明したように、ロッカ
パネル３に対して車体幅方向の外側から外力Ｆ（図２）
が作用すると、ロッカパネル３は車体１の中心Ｃ側に向
けて曲げ変形する。これに伴ってロッカパネル３に一体
に固着された補強部材２０も、ロッカパネル３と共に車
体１の中心Ｃ側に向けて変位するが、このとき補強部材
２０はシャシフレーム１２の車体幅方向外側面２７に対
向して位置しているので、補強部材２０の変位量が大き
くなると、これがシャシフレーム１２に衝き当る。その
際、シャシフレーム１２は元々強度の大なる部材である
ため、シャシフレーム１２は補強部材２０を受け止め、
ロッカパネル３の変形を抑える働きをなす。

【００２３】また横方向からの外力Ｆがさらに大きいと
きは、シャシフレーム１２の外側面２７に衝き当った補
強部材２０は潰れるように変形し、その外力Ｆによるエ
ネルギーを吸収する。すなわち、補強部材２０は、外力
Ｆに対する緩衝機能を果し、ロッカパネル３の変形を効
果的に抑制するのである。

【００２４】このように補強部材２０によって、外力Ｆ
によるロッカパネル３の車体中心Ｃ側への凹入変形を抑
えることができる。従って、ロッカパネル３や、フロア
パネル２や、クロスメンバ４の板厚を従来よりも薄く設
定することができ、車体１の重量とそのコストの一層の
低減を達成できる。

【００２５】上述の如く補強部材２０は、これが外力Ｆ
によって変形することによってエネルギーを吸収する
が、外力Ｆの作用方向やその大きさなどによっては、シ
ャシフレーム１２に衝き当った補強部材２０が、図６に
示すようにシャシフレーム１２の角部２８を滑りなが
ら、その上部に乗り上がるように変形することがある。
このように補強部材２０が車体幅方向Ｗであってその中
心Ｃを向いた方向Ａからそれた方向Ｂに変位しながら変
形すると、補強部材２０の大きな変形量が得られず、そ
のエネルギー吸収効率が低下する。エネルギーの吸収効
率を高めるには、補強部材２０がシャシフレーム１２に
衝き当った後、さらに、車体幅方向Ｗであって、その中
心Ｃに向いた方向Ａに変位しながら、アコーディオンの
伸縮部が縮むように変形することが最も望ましい。

【００２６】そこで、本例においては、図２に示すよう
に、ロッカパネル３に対して、車体幅方向Ｗの外側から
外力Ｆが作用することにより、補強部材２０が、車体幅
方向中心Ｃの側に変位して、シャシフレーム１２の車体
幅方向外側面２７に衝き当った後、変形しながらさらに
変位を続ける補強部材２０を、車体幅方向Ｗであって、
その中心Ｃを向いた方向Ａに案内するガイド手段２９が
設けられている。

【００２７】図２に示したガイド手段２９は、シャシフ
レーム１２の外側面２７に対向する補強部材２０の部
分、すなわち本例ではその端壁２４に溶接などによって
一体に固着されたピン３０より成るガイド突起と、この
ピン３０に対向するシャシフレーム１２の外側面２７に
形成されたガイド孔３１とから構成されている。かかる
ピン３０は車体幅方向Ｗに延び、その中心Ｃに向けて突
出している。またガイド孔３１はピン３０の外径よりも
わずかに大きな直径を有している。

【００２８】ロッカパネル３に対して、車体幅方向Ｗの
外側から外力Ｆが作用し、補強部材２０が車体幅方向中
心側に変位すると、ピン３０がガイド孔３１に突入して
係合する。これにより、補強部材２０の変位する方向
が、車体幅方向Ｗであって、その中心Ｃを向いた方向Ａ
に規制される。すなわち、この補強部材２０がシャシフ
レーム１２の車体幅方向外側面２７に衝き当った後も、
その補強部材２０はピン３０とガイド部材３１に案内さ
れて、さらに車体幅方向Ｗであって、その中心Ｃを向い
た方向Ａに変位を続けるのである。このようにして、補
強部材２０は理想的、ないしはそれに近い態様で潰れな
がら変形し、エネルギーを効率よく吸収し、ロッカパネ
ル３の変形量を少なくすることができる。これにより、
より確実に、ロッカパネル３、クロスメンバ４及びフロ
アパネル２の板厚を薄く設定することが可能となる。

【００２９】また図５に示すように、車体幅方向Ｗに突
出するピン３０ａより成るガイド突起をシャシフレーム
１２の方に固着し、これに対向する補強部材２０の部分
に、ガイド孔３１ａを形成してガイド手段２９ａを構成
することもできる。この構成によっても、補強部材２０
が車体幅方向中心側に変位するとき、ピン３０ａがガイ
ド孔３１ａに突入するので、上述したところと全く同様
に、補強部材２０を車体幅方向Ｗであってその中心Ｃを
向いた方向Ａに案内することができる。さらに、図２と
図５に示したピン３０，３０ａとガイド孔３１，３１ａ
を併用してもよく、またその数も適宜設定できる。この
ように、車体の幅方向に延びるガイド突起と、これに対
応して形成されるガイド孔は、その一方のガイド突起が
補強部材部分、又はこれに対向したシャシフレーム部分
に設けられ、その他方のガイド孔が、ガイド突起が付設
された方ではないシャシフレーム部分、又はこれに対向
した補強部材部分に設けられ、かかるガイド突起とピン
より成る対が少なくとも一対設けられるのである。

【００３０】ピン以外のガイド突起を用いてもよく、例
えばナットによってシャシフレーム又は補強部材に固着
され、かつ車体幅方向に突出するボルトから成るガイド
突起や、シャシフレーム又は補強部材自体の一部を車体
幅方向に突出成形して構成したガイド突起などを適宜用
いることが可能である。またガイド孔も、シャシフレー
ム又は補強部材に形成された貫通孔として構成するほ
か、シャシフレーム又は補強部材の一部を凹入形成した
凹部として構成することも可能である。さらに、ロッカ
パネル３に外力Ｆの加わらない通常時に、ガイド突起を
ガイド孔に嵌合させ、かつ両者を互いに接触させないよ
うに構成することもできる。

【００３１】本発明は、トラック、バス、乗用車などの
いずれの型式の自動車にも適用できるものである。

【００３２】

【発明の効果】請求項１に記載の構成によれば、クロス
メンバの車体幅方向端部の下方領域に補強部材を設ける
という極く簡単な構成によって従来よりもクロスメンバ
の板厚を薄くしても、その振動を抑え、こもり音の発生
を阻止できる。しかも、ロッカパネル、クロスメンバ及
びフロアパネルの板厚を、従来よりも薄くしても、ロッ
カパネルに外力が加わったときのロッカパネルの変形量
を少なくすることができる。

【００３３】請求項２に記載の構成によれば、ロッカパ
ネルに外力が加わったときの、補強部材のエネルギー吸
収効果をより一層高め、ロッカパネル、クロスメンバ及
びフロアパネルの板厚をより薄くすることができ、車体
重量とそのコストの低減をより一層確実に達成すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例と従来例の説明に供したシャ
シフレーム付き自動車を示す斜視図である。

【図２】図１のII−II線拡大断面図である。

【図３】フロアパネルの斜め下方から補強部材を見たと
きの斜視図である。

【図４】図１のIV−IV線拡大断面図である。

【図５】ガイド手段の他の例を示す、図２と同様な断面
図である。

【図６】補強部材が車体幅方向からそれた向きに変位し
ながら変形した様子を示す、図２と同様な断面図であ
る。

【図７】従来例を説明する、図２と同様な断面図であ
る。

【図８】同じ従来例を説明する、図４と同様な断面図で
ある。

【符号の説明】

１ 車体 ２ フロアパネル ３ ロッカパネル ４ クロスメンバ ９ 端縁 １２ シャシフレーム １３ 端部 １８ クロスメンバ部分 ２０ 補強部材 ２４ 端壁 ２７ 外側面 ２９ ガイド手段 ２９ａ ガイド手段 Ａ 方向 Ｃ 中心 Ｆ 外力 Ｈ 高さ Ｗ 車体幅方向 Ｘ 高さ方向中心部

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−155358（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−131953（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−58339（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−87888（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−72879（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−57476（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−93181（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−145576（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B62D 25/20

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シャシフレームに弾性体を介して搭載さ
   れた車体を具備し、該車体が、その車室内の床面を構成
   するフロアパネルと、該フロアパネルの車体幅方向端縁
   が固着され、かつ車体のほぼ前後方向に延びるロッカパ
   ネルと、車体の幅方向に延びていて、トンネル状の横断
   面形状を有し、その車体前後方向の各端縁が前記フロア
   パネルの上面に固着されたクロスメンバとを有し、前記
   フロアパネルの車体幅方向端縁が、前記ロッカパネルの
   高さ方向中心部よりも上方のロッカパネル部分に固着さ
   れ、前記クロスメンバは、その車体幅方向端部における
   高さが、その端部を除く車体幅方向中心側のクロスメン
   バ部分よりも低く設定されているシャシフレーム付き自
   動車において、前記クロスメンバの車体幅方向端部の下
   方領域に、前記フロアパネルの下面とロッカパネルとに
   固着され、かつ車体幅方向中心側に位置する端壁を有す
   る箱状に形成された補強部材を設け、該補強部材の前記
   端壁を、前記シャシフレームに対して離間させ、かつ当
   該シャシフレームの車体幅方向外側面に対置させたこと
   を特徴とするシャシフレーム付き自動車。
2. 【請求項２】 前記ロッカパネルに対して、車体幅方向
   の外側から外力が作用することにより、前記補強部材
   が、車体幅方向中心側に変位して、シャシフレームの前
   記車体幅方向の外側面に衝き当った後、変形しながらさ
   らに変位を続ける当該補強部材を、車体幅方向であって
   その中心を向いた方向に案内するガイド手段を設けた請
   求項１に記載のシャシフレーム付き自動車。