JP3357006B2 - 車両の車体構造 - Google Patents
車両の車体構造Info
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Description
良技術に関する。
概念図であり、車両としての一般的なオープンカー10
0の車体101を、模式的に示す。(a)は、車体10
1が、左右のサイドメンバ102,102と、これら左
右のサイドメンバ102,102間に掛け渡す図示せぬ
クロスメンバとを組込み補強した、モノコックボディで
あることを示す。サイドメンバ102は、車体前部のフ
ロントサイドフレーム103と車体長手中央のフロアフ
レーム104と車体後部のリヤサイドフレーム105と
を、この順に接合した部材である。車体101は、さら
に車体中心にフロアトンネル106を配置したものであ
る。107はフロアパネルである。
を示すものであって、車室の居住性を確保するために、
フロアフレーム104を、フロント・リヤサイドフレー
ム103,105よりも、下位に配置したことを示す。
両100には、ねじりモーメントや曲げモーメントが生
じる。このようなモーメントに対しても、車体101は
十分な剛性を有することが求められる。特に、オープン
カーにはルーフが無いので、ルーフで車体上部を支える
ことができない。その分、車体101の剛性を大きくす
る必要がある。さらに、車体101を側面から見たとき
に、サイドメンバ102が折れ曲がった形状であり、そ
の分、車体101の剛性を大きくする必要がある。この
ようなことから、車体101の剛性を大きくしたい部位
を、多数の補強材108…にて部分的に補強することに
なる。しかし、これら多数の補強材108…を追加した
ことが、車体重量の増加に繋がり、車体101の軽量化
の妨げとなっている。
抑制しつつ、車体の剛性を大きくすることにある。
に請求項1は、ルーフを有しない車体構造であって、車
体前部で車幅方向中心線を挟んで左右に設けたフロント
サイドフレームと、車体後部で車幅方向中心線を挟んで
左右に設けたリヤサイドフレームと、車体を側面から見
たときにフロントサイドフレーム並びにリヤサイドフレ
ームよりも低く車幅方向中心線を挟んで左右に設けたサ
イドシルと、をそれぞれ連結し、フロントサイドフレー
ムとリヤサイドフレームとの間で車幅方向中心線に沿っ
てサイドシルよりも上方に突出する下開放コ字状断面構
造のフロアトンネルを設けた車体構造において、フロア
トンネルの上部に閉断面構造の補助フレームを設け、こ
の補助フレームをフロントサイドフレームとリヤサイド
フレームとに閉断面構造の延長部にて接合し、フロント
サイドフレームとリヤサイドフレームと補助フレームと
延長部とを、車体を側面から見た場合に概ね同一高さに
設けることで、フロントサイドフレームとリヤサイドフ
レームとの間を、下位のサイドシル及び上位の補助フレ
ームによって連結し、補助フレームは、閉断面構造の中
央補助フレーム部と、中央補助フレーム部の左右に設け
た閉断面構造の補助フレームとを、横1列に並べて互い
に一体的に接合した構成であることを特徴とする。
閉断面構造であるから剛性が大きい。車体長手中央のサ
イドシルで連結された、フロントサイドフレームとリヤ
サイドフレームとを、さらに、補助フレームとその延長
部にて連結した。互いに離れた位置にある、車体前部の
フレームと車体後部のフレームとを、サイドシルだけで
なく、大剛性の補助フレームでも連結するのであるか
ら、車体の剛性は、前部から後部にかけて全体がバラン
ス良く大きくなる。従って、従来のように、剛性を大き
くしたい部位のみを、部分的に補強する場合に比べて、
車体の剛性を効率良く且つ大幅に大きくすることができ
る。
中央のサイドシルを、フロント・リヤサイドフレームよ
りも、下位に配置した。この場合であっても、補助フレ
ーム及び延長部が、フロント・リヤサイドフレームと、
概ね同一高さ上にあるので、車体全体のねじり剛性や曲
げ剛性は十分に大きい。さらに、車体の前部に衝突エネ
ルギーが作用したときに、概ね同一高さにあるフロント
サイドフレームから補助フレームを介してリヤサイドフ
レームに伝わるので、これらの各部材全体で、衝突エネ
ルギーを効率良く吸収させることができる。
基づいて以下に説明する。なお、「前」、「後」、
「左」、「右」、「上」、「下」は運転者から見た方向
に従い、Frは前側、Rrは後側、Lは左側、Rは右
側、CLは車体中心(車幅中心又は車幅方向中心線)を
示す。また、図面は符号の向きに見るものとする。
造の概念図であり、車両としてのオープンカーの車体1
0を模式的に示す。(a)は、車体10が、左右のサイ
ドメンバ20,20と、これら左右のサイドメンバ2
0,20間に掛け渡すクロスメンバ41,42,43と
を組込んだ、モノコックボディの補強フレームであるこ
とを示す。サイドメンバ20は、車体前部のフロントサ
イドフレーム21と、車体長手中央の外側のサイドシル
23又は内側のフロアフレーム27と、車体後部のリヤ
サイドフレーム26とを、この順に接合した部材であ
る。車室の居住性を確保するために、サイドシル23並
びにフロアフレーム27は、フロント・リヤサイドフレ
ーム21,26よりも、下位にある。
3,23並びにフロアフレーム27,27で連結され
た、左右のフロントサイドフレーム21,21と左右の
リヤサイドフレーム26,26とを、さらに、メイン補
強メンバ50で連結することによって、車体10の剛性
を大きくしたことを特徴とする。補強メンバ50の詳細
については後述する。具体的には、(b)のように、フ
ロントサイドフレーム21の後部とリヤサイドフレーム
26の前部とに、メイン補強メンバ50を掛け渡した。
さらに、(c)のように、フロントサイドフレーム21
とリヤサイドフレーム26とメイン補強メンバ50と
を、概ね同一高さ上にて接合したことを特徴とする。以
下、図2以降で車体10の構造を詳細に説明する。
り、フロアパネルを省略して示す。但し、便宜的にフロ
アパネルのうち、フロアトンネル46だけを示す。左の
サイドメンバ20の具体的な構成を説明すると、左のサ
イドメンバ20は、フロントサイドフレーム21と、フ
ロントサイドフレーム21の後部に接合し車幅方向外側
へ延びるサイドアウトリガー22と、サイドアウトリガ
ー22の側端部に接合したサイドシル23と、サイドシ
ル23の後部に接合した連結部材25と、連結部材25
に前部を接合したリヤサイドフレーム26と、フロント
サイドフレーム21の後部からリヤサイドフレーム26
の前部まで延して接合したフロアフレーム27とからな
る。
トリガー22とフロアフレーム27との接合部分を、以
下、「前部接合部31」と言う。また、連結部材25と
リヤサイドフレーム26とフロアフレーム27との接合
部分を、以下、「後部接合部32」と言う。
ーム27とリヤサイドフレーム26とは、平面視で前後
一直線上に延びている。フロントサイドフレーム21並
びにサイドシル23は、略矩形状閉断面構造であり、リ
ヤサイドフレーム26並びにフロアフレーム27は、上
開放コ字状断面構造である。右のサイドメンバ20は、
左のサイドメンバ20と同構成である。この図は、左右
のフロントサイドフレーム21,21間に、最前の第1
のクロスメンバ41と後方の第2のクロスメンバ42を
掛け渡し、左右のリヤサイドフレーム26,26間に、
第3のクロスメンバ43を掛け渡し、さらに、フロント
サイドフレーム21とリヤサイドフレーム26との間
で、車体中心CLに沿って前後に細長いフロアトンネル
46を配置したことを示す。
は、車体前部で車体中心(車幅方向中心線)CLを挟ん
で左右に設けたフロントサイドフレーム21,21と、
車体後部で車体中心CLを挟んで左右に設けたリヤサイ
ドフレーム26,26と、車体10を側面から見たとき
にフロントサイドフレーム21,21とリヤサイドフレ
ーム26,26よりも低く車体中心CLを挟んで左右に
設けたサイドシル23,23又はフロアフレーム27,
27とを、それぞれ連結し、フロントサイドフレーム2
1,21とリヤサイドフレーム26,26との間で、車
体中心CLに沿ってサイドシル23,23又はフロアフ
レーム27,27よりも上方に突出するフロアトンネル
46を設けたものである。
り、フロアトンネル及びフロアパネルを除いて、メイン
補強メンバ50を示す。この図は、車幅中央側から左右
のフロアフレーム27,27の上を通って、左右のサイ
ドシル23,23へ、左右のフロアクロスフレーム4
7,47を延して接合し、これらのフロアクロスフレー
ム47,47によって、図示せぬフロアパネルを補強す
るようにしたことを示す。第1のクロスメンバ41は、
左右のフロントサイドフレーム21,21よりも下位を
通る、矩形状閉断面構造のバー部材である。第2のクロ
スメンバ42は、矩形状閉断面構造のバー部材である。
第3のクロスメンバ43は、上開放コ字状断面構造のバ
ー部材である。
46(図2参照)の上部に閉断面構造の補助フレーム5
2,52を設け、この補助フレーム52,52をフロン
トサイドフレーム21,21とリヤサイドフレーム2
6,26とに、閉断面構造の延長部53,53,54,
54にて接合したことを特徴とする。
アトンネル46の上部の側面に沿わせて、左右の補助フ
レーム52,52を前後に延し、これらの補助フレーム
52,52をフロアトンネル46の前後方向の側面に接
合し、さらに、左右の補助フレーム52,52の前部か
ら前部延長部53,53を延して、左右の前部接合部3
1,31に接合するとともに、左右の補助フレーム5
2,52の後部から後部延長部54,54を延して、左
右の後部接合部32,32に接合した、平面視略X状メ
ンバである。すなわち、メイン補強メンバ50は、補助
フレーム52,52をフロントサイドフレーム21,2
1とリヤサイドフレーム26,26とに、閉断面構造の
延長部53,53,54,54にて接合したものであ
る。
て、左右のフロントサイドフレーム21,21と左右の
リヤサイドフレーム26,26を連結することで、これ
らのフロントサイドフレーム21,21とリヤサイドフ
レーム26,26を、フロアトンネル46と補助フレー
ム52,52と前・後部延長部53,53,54,54
で連結することができる。
あり、フロアパネルを省略して示す。但し、便宜的にフ
ロアパネルのうち、フロアトンネル46だけを示す。こ
の図は、サイドシル23並びにフロアフレーム27を、
フロントサイドフレーム21並びにリヤサイドフレーム
26より下位にし、車体10を側面から見たときに、フ
ロントサイドフレーム21とリヤサイドフレーム26と
メイン補強メンバ50とを、概ね同一高さ上にて接合し
たことを示す。
線にて示す運転席44と助手席45との間の車体中央
に、下開放コ字状断面構造のフロアトンネル46を通
し、このフロアトンネル46の下端左右に左右のフロア
パネル48,48の内側端を接合し、これらのフロアパ
ネル48,48の外側端を左右のサイドシル23,23
に接合したことを示す。上開放コ字状断面構造のフロア
フレーム27,27の上に、フロアパネル48,48を
重ねて接合することにより、フロアパネル48,48を
補強することができる。しかも、フロアパネル48,4
8でフロアフレーム27,27の開口を塞ぐことによっ
て、フロアフレーム27,27は略矩形状閉断面構造に
なり、剛性が大きくなる。
の要部断面図であり、上記図5の要部を拡大した図であ
って、メイン補強メンバ50の断面構造を示す。フロア
トンネル46は、左右の側板46a,46aとこれらの
側板46a,46aの上部間の天板46bとからなり、
上部内部において、左右の側板46a,46a間に横板
46cを掛け渡すことにより、上部を略矩形状閉断面構
造にして剛性を大きくしたものである。すなわち、フロ
アトンネル46の上部に、閉断面構造の中央補助フレー
ム部51を設けることによって、剛性を大きくした。
トンネル46の上部の両側部、すなわち、中央補助フレ
ーム部51の左右に沿わせて接合した、背面断面視略コ
字状の補強部材である。詳しくは、左右の補助フレーム
52,52は、上縁52a,52aをフロアトンネル4
6の天板46bに接合し、下縁52b,52bをフロア
トンネル46の側板46a,46a並びに横板46cの
縁部46d,46dに重ねて互いに接合することによっ
て、略矩形状閉断面構造に形成した部材である。以上の
説明から明らかなように、メイン補強メンバ50は、互
いに概ね同一高さの閉断面構造体である、補助フレーム
52,52並びに中央補助フレーム部51を横1列に並
べて、互いに一体的に接合することによって、ねじり剛
性や曲げ剛性を大きくしたものである。
延長部53の断面構造を示す。前部延長部53は、互い
に対向し合う略コ字状断面体53a,53aを、板状の
ダッシュボード53bを介して重ね合わせ、互いに一体
的に接合することによって、閉断面構造に形成した部材
である。
延長部54の断面構造を示す。後部延長部54は、互い
に対向し合う略L字状断面体54a,54aを、板状の
リヤフロアパネル54bを介して重ね合わせ、互いに一
体的に接合することによって、閉断面構造に形成した部
材である。
を、図1に基づき説明する。中央補助フレーム部51
(フロアトンネル46の上部)、補助フレーム52,5
2並びに前・後部延長部53,53,54,54は、そ
れぞれ閉断面構造であるから剛性が大きい。この結果、
中央補助フレーム部51、補助フレーム52,52並び
に前・後部延長部53,53,54,54からなる、メ
イン補強メンバ50のねじり剛性や曲げ剛性は大きい。
互いに離れた位置にある、フロントサイドフレーム2
1,21とリヤサイドフレーム26,26とを、サイド
シル23,23並びにフロアフレーム27,27だけで
なく、大剛性のメイン補強メンバ50でも連結するので
あるから、車体10の剛性は、前部から後部にかけて全
体がバランス良く大きくなる。従って、従来のように、
剛性を大きくしたい部位のみを、部分的に補強する場合
に比べて、より合理的で軽量な補強部材50によって、
車体10のねじり剛性や曲げ剛性を、効率良く且つ大幅
に大きくすることができる。
長手中央のサイドシル23並びにフロアフレーム27
を、フロント・リヤサイドフレーム21,26よりも、
下位に配置したにもかかわらず、メイン補強メンバ50
が、フロント・リヤサイドフレーム21,26と、概ね
同一高さ上にあるので、車体10のねじり剛性や曲げ剛
性は十分である。さらにまた、車体10の前部に衝突エ
ネルギーが作用したときに、概ね同一高さにあるフロン
トサイドフレーム21からメイン補強メンバ50を介し
てリヤサイドフレーム26に伝わるので、これらの各部
材21,26,50の全体で、衝突エネルギーを効率良
く吸収させることができる。
(1)車両はオープンカーに限定するものではなく、例
えば、普通の乗用車であってもよい。(2)「接合」と
は、2個以上の部材同士を溶接、カシメ等によって互い
に固定することを言う。
する。請求項1は、フロアトンネルの上部に閉断面構造
の補助フレームを設け、この補助フレームをフロントサ
イドフレームとリヤサイドフレームとに閉断面構造の延
長部にて接合したので、車体長手中央のサイドシルで連
結された、フロントサイドフレームとリヤサイドフレー
ムとを、さらに、大剛性の補助フレームとその延長部に
て連結することができる。よって、互いに離れた位置に
ある、車体前部のフレームと車体後部のフレームとを、
サイドシルだけでなく、大剛性の補助フレームとその延
長部でも連結するので、車体の前部から後部にかけて
の、全体の剛性をより一層バランス良く大きくすること
ができる。従って、従来のように、剛性を大きくしたい
部位のみを、部分的に補強する場合に比べて、より合理
的で軽量な補強部材によって、車体の剛性を効率良く且
つ大幅に大きくすることができる。
ヤサイドフレームと、フロアトンネルの上部に構成した
補助フレームと、これらのフロントサイドフレーム、リ
ヤサイドフレーム並びに補助フレームを接合する延長部
とが、車体を側面から見た場合に概ね同一高さに設けら
れているので、車体のねじり剛性や曲げ剛性を十分に確
保することができる。さらには、車体の前部に衝突エネ
ルギーが作用したときに、概ね同一高さにあるフロント
サイドフレームから補助フレームを介してリヤサイドフ
レームに伝わる。従って、これらの各部材全体で、衝突
エネルギーを効率良く吸収させることができる。さらに
また、補助フレームを、閉断面構造の中央補助フレーム
部と、中央補助フレーム部の左右に設けた閉断面構造の
補助フレームとを、横1列に並べて互いに一体的に接合
した構成としたので、補助フレームのねじり剛性や曲げ
剛性を大きくすることができる。
図
ム、23…サイドシル、26…リヤサイドフレーム、2
7…フロアフレーム、46…フロアトンネル、50…メ
イン補強メンバ、51…中央補助フレーム、52…補助
フレーム、53,54…延長部としての前部延長部及び
後部延長部。
Claims (1)
- 【請求項1】 ルーフを有しない車体構造であって、車
体前部で車幅方向中心線を挟んで左右に設けたフロント
サイドフレームと、車体後部で車幅方向中心線を挟んで
左右に設けたリヤサイドフレームと、車体を側面から見
たときにフロントサイドフレーム並びにリヤサイドフレ
ームよりも低く車幅方向中心線を挟んで左右に設けたサ
イドシルと、をそれぞれ連結し、フロントサイドフレー
ムとリヤサイドフレームとの間で車幅方向中心線に沿っ
てサイドシルよりも上方に突出する下開放コ字状断面構
造のフロアトンネルを設けた車体構造において、 前記フロアトンネルの上部に閉断面構造の補助フレーム
を設け、この補助フレームを前記フロントサイドフレー
ムと前記リヤサイドフレームとに閉断面構造の延長部に
て接合し、 前記フロントサイドフレームと前記リヤサイドフレーム
と前記補助フレームと前記延長部とを、前記車体を側面
から見た場合に概ね同一高さに設けることで、フロント
サイドフレームとリヤサイドフレームとの間を、下位の
サイドシル及び上位の補助フレームによって連結し、 補助フレームは、閉断面構造の中央補助フレーム部と、
中央補助フレーム部の左右に設けた閉断面構造の補助フ
レームとを、横1列に並べて互いに一体的に接合した構
成である ことを特徴とする車両の車体構造。
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