JP6201543B2 - 車体下部フレーム構造 - Google Patents

Description

本発明は、車体下部フレーム構造に関し、特に、バス等の車体下部フレーム構造を構成するサイドフレームとクロスメンバとの連結に関する。

バス等においては、地面からフロアパネルまでのクリアランスを低く設定した、いわゆる低床バスが多用されている。このような低床バスの車体下部フレーム構造は、車体前後方向に延設された一対のサイドフレーム間に複数本のクロスメンバを車体幅方向に架設して構成されている。（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−１８０５３４号公報

バス等においては、車体重量の低減を図るために、クロスメンバを軽量化する要請がある。しかしながら、クロスメンバを軽量化すると、サイドフレームとクロスメンバとのジョイント部分に、車体前後方向及び車体上下方向の外力（例えば、捻り力等）が大きく作用する。そのため、ジョイント部分の結合強度を十分に向上させなければ、下部フレーム構造全体の剛性を確保できない可能性がある。

本発明の目的は、サイドフレームとクロスメンバとのジョイント部分の結合強度を向上させて、下部フレーム構造全体の剛性を効果的に確保することにある。

上述の目的を達成するため、本発明の車体下部フレーム構造は、車体下部に互いに間隔を隔てながら車体前後方向に延設された一対のサイドフレームと、前記一対のサイドフレーム間に車体幅方向に延設されたクロスメンバと、前記サイドフレームと前記クロスメンバとを連結するジョイント部材とを備え、前記ジョイント部材が、前記クロスメンバの車体幅方向の端部及び前記サイドフレームの車体内側の側部に固定される基部と、当該基部から車体幅方向に突出して前記サイドフレームの下部又は上部に固定される突出部とを含むことを特徴とする。

また、前記突出部が前記サイドフレームの下部又は上部に沿って車体幅方向に延びる一対の横縁部を有すると共に、当該一対の横縁部が前記サイドフレームの下部又は上部に固定されてもよい。

また、前記基部が前記サイドフレームの側部に沿って車体上下方向に延びる一対の縦縁部を有すると共に、当該一対の縦縁部が前記サイドフレームの側部に固定されてもよい。

前記クロスメンバが車体前方又は車体後方に向けて開口する縦断面Ｕ字状に形成され、前記基部の少なくとも一部が前記クロスメンバの開口部に嵌め込まれ、前記突出部が前記サイドフレームの下部に固定されてもよい。

本発明の車体下部フレーム構造によれば、サイドフレームとクロスメンバとのジョイント部分の結合強度を向上させて、下部フレーム構造全体の剛性を効果的に確保することができる。

本発明の一実施形態に係る車両（バス）の一例を示す模式的な左側面図である。 本発明の一実施形態に係る車体下部フレーム構造を斜め下方から視た模式的な斜視図である。 本発明の一実施形態に係る車体下部フレーム構造のジョイント部分を斜め下方から視た模式的な斜視図である。 本発明の一実施形態に係る車体下部フレーム構造のジョイント部分を示す模式的な分解斜視図である。 一般的な車体下部フレーム構造を斜め下方から視た模式的な斜視図である。

以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態に係る車体下部フレーム構造を説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

まず、図１に基づいて、本実施形態に係る車両の一例であるバス１について説明する。バス１の車体左側面には、左前輪２よりも前方側に前乗降口４が形成されると共に、左前輪２と左後輪３との間に中乗降口５が形成されている。車室床面を構成するフロアパネル８０は、前乗降口４の開口下縁及び中乗降口５の開口下縁と略同一の高さで設けられている。すなわち、本実施形態のバス１は、車体の地上高を低く設定した、いわゆる低床バスとして構成されている。

次に、図２〜４に基づいて、本実施形態に係る車体下部フレーム構造１０の詳細構成について説明する。

図２は車体下部フレーム構造１０を斜め下方から視た斜視図、図３はサイドフレーム１１とクロスメンバ１２とのジョイント部分を斜め下方から視た斜視図、図４はジョイント部分の分解斜視図である。なお、図３中において、符号２０は車体外壁の下端縁部を構成するスカート部、符号２１は車体上下方向に延設された縦フレームを示している。

図２に示すように、車体下部フレーム構造１０は、車体下部の左右両端に車体前後方向に延設された一対のサイドフレーム１１と、一対のサイドフレーム１１間に車体幅方向に延設された複数本のクロスメンバ１２と、サイドフレーム１１とクロスメンバ１２とを連結する複数対のジョイント部材１５と、クロスメンバ１２と交差しながら車体前後方向に延設された複数本のサイドメンバ１３とを備えて構成されている。

図３に示すように、サイドフレーム１１は、例えば金属材料等で縦断面略矩形状に形成されると共に、その上面部には縦フレーム２１の下端部が溶接等により固定されている。また、サイドフレーム１１の車体外側の側面部には、スカート部２０が溶接等により固定されている。なお、サイドフレーム１１の縦断面形状は、略矩形状に限定されず、例えば、車体外側に開口する略Ｕ字状に形成されてもよい。

クロスメンバ１２は、例えば金属材料等で縦断面略Ｕ字状に形成されると共に、その開口部を車体後方（又は、前方）に向けた状態で一対のサイドフレーム１１間に架設されている。また、クロスメンバ１２の開口部内にはジョイント部材１５が固定されると共に、その上面部にはフロアパネル８０が載置されている。なお、クロスメンバ１２の縦断面形状は、略Ｕ字状に限定されず、例えば、縦断面略Ｕ字状のインナ部材とアウタ部材とを互いに接合することで略矩形状に形成されてもよい。

ジョイント部材１５は、例えば金属材料等で形成されており、クロスメンバ１２の車体幅方向の端部、サイドフレーム１１の車体内側の側面部１１Ａ及び、サイドフレーム１１の下面部１１Ｂに固定されて、これらサイドフレーム１１とクロスメンバ１２とを連結する。

より詳しくは、図４に示すように、ジョイント部材１５は、平板部材をクロスメンバ１２の開口形状に沿うように略矩形状に折り曲げて形成した基部１５Ａと、基部１５Ａの側面部をサイドフレーム１１の側面部１１Ａ及び下面部１１Ｂの形状に沿うように略Ｌ字状に切り欠いて形成した突出部１５Ｂとを備えて構成されている。このように、基部１５Ａの側面部を略Ｌ字状に切り欠くことで、基部１５Ａには車体上下方向に直線状に延びる一対の縦縁部１５Ｃが形成されると共に、突出部１５Ｂには車体幅方向に直線状に延びる一対の横縁部１５Ｄが形成される。

サイドフレーム１１とクロスメンバ１２とを連結する際は、基部１５Ａをクロスメンバ１２の開口部内に嵌め込むと共に、その外周面の所定箇所をクロスメンバ１２の開口内周面に溶接固定する（図３（ｂ）参照）。さらに、一対の縦縁部１５Ｃをサイドフレーム１１の側面部１１Ａにそれぞれ溶接固定すると共に、一対の横縁部１５Ｄをサイドフレーム１１の下面部１１Ｂにそれぞれ溶接固定する（図３（ａ），（ｂ）参照）。

すなわち、基部１５Ａの外周面とクロスメンバ１２の開口内周面との結合力によって、クロスメンバ１２とジョイント部材１５とが強固に固定されると共に、縦縁部１５Ｃとサイドフレーム１１の側面部１１Ａとの結合力及び、横縁部１５Ｄとサイドフレーム１１の下面部１１Ｂとの結合力によって、サイドフレーム１１とジョイント部材１５とが強固に固定されるように構成されている。

次に、本実施形態に係る車体下部フレーム構造１０による作用効果を説明する。

一般的な車体下部フレーム構造は、例えば図５に示すように、略平板台形状の補強部材１５０をサイドフレーム１１０の上面に固定すると共に、クロスメンバ１２０の下面を補強部材１５０の上面に固定することで、これらサイドフレーム１１０とクロスメンバ１２０とを連結させている。このようなジョイント構造によれば、車体前後方向に作用する捻り力等に対しては結合強度を確保できるが、車体上下方向に作用する捻り力等に対しては結合強度を十分に確保できない可能性がある。そのため、クロスメンバ１２０の軽量化等に柔軟に対応できない課題がある。

これに対し、本実施形態の車体下部フレーム構造１０では、基部１５Ａの外周面とクロスメンバ１２の開口内周面との結合力によって、クロスメンバ１２とジョイント部材１５とが互いに強固に固定されている。さらに、一対の縦縁部１５Ｃとサイドフレーム１１の側面部１１Ａとの結合力及び、一対の横縁部１５Ｄとサイドフレーム１１の下面部１１Ｂとの結合力によって、サイドフレーム１１とジョイント部材１５とが互いに強固に固定されている。

すなわち、各部材間の結合箇所を増加させることで、車体前後方向及び車体上下方向に作用する捻り力等に対してジョイント部分の結合強度を効果的に確保するように構成されている。

したがって、本実施形態の車体下部フレーム構造１０によれば、サイドフレーム１１とクロスメンバ１２とのジョイント部分の結合強度を確実に向上することが可能となり、下部フレーム構造全体の剛性を効果的に確保することができる。また、ジョイント部分の結合強度が向上することで、クロスメンバ１２の軽量化等にも柔軟に対応することが可能になる。

また、本実施形態の車体下部フレーム構造１０では、ジョイント部材１５は、基部１５Ａがクロスメンバ１２の開口部内に嵌め込まれると共に、突出部１５Ｂがサイドフレーム１１の下面部１１Ｂに固定されている。すなわち、フロアパネル８０を載置するクロスメンバ１２の上面部及び、サイドフレーム１１の上面部が略同一平面となるように構成されている。

したがって、本実施形態の車体下部フレーム構造１０によれば、フロアパネル８０の設置面積が効果的に増加されて、車体フロア構造全体の強度を確実に向上することができる。

なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。

例えば、ジョイント部材１５の突出部１５Ｂをサイドフレーム１１の上面部に固定するように構成してもよい。この場合も、車体上下方向及び車体前後方向の外力等に対して、ジョイント部分の結合強度を効果的に確保することができる。また、バス１は、低床バスに限定されず、乗降口とフロアパネルとの間にステップが介在する高床バスにも適用することが可能である。

１０ 車体下部フレーム構造
１１ サイドフレーム
１２ クロスメンバ
１３ サイドメンバ
１５ ジョイント部材
１５Ａ 基部
１５Ｂ 突出部
１５Ｃ 縦縁部
１５Ｄ 横縁部
８０ フロアパネル

Claims (3)

1. 車体下部に互いに間隔を隔てながら車体前後方向に延設された一対のサイドフレームと、
   前記一対のサイドフレーム間に車体幅方向に延設されたクロスメンバと、
   前記サイドフレームと前記クロスメンバとを連結するジョイント部材と、を備え、
   前記ジョイント部材が、前記クロスメンバの車体幅方向の端部及び前記サイドフレームの車体内側の側部に固定される基部と、当該基部から車体幅方向に突出して前記サイドフレームに固定される突出部と、を含む車体下部フレーム構造であって、
   前記クロスメンバが車体前方又は車体後方に向けて開口する縦断面Ｕ字状に形成され、
   前記基部の少なくとも一部が前記クロスメンバの開口部に嵌め込まれ、
   前記突出部が前記サイドフレームの下部に固定される
   ことを特徴とする車体下部フレーム構造。
2. 前記突出部が前記サイドフレームの下部に沿って車体幅方向に延びる一対の横縁部を有すると共に、当該一対の横縁部が前記サイドフレームの下部に固定される
   請求項１に記載の車体下部フレーム構造。
3. 前記基部が前記サイドフレームの側部に沿って車体上下方向に延びる一対の縦縁部を有すると共に、当該一対の縦縁部が前記サイドフレームの側部に固定される
   請求項１又は２に記載の車体下部フレーム構造。