JP7172875B2 - フレーム車の車体構造 - Google Patents

Description

本発明は、フレーム車の車体構造に関するものである。

フレームとボディとが一体化される所謂モノコック車とは異なり、フレーム上にキャブマウント等を介してボディ（キャビン）が搭載される所謂フレーム車が従来から知られている。

ところで、例えばフロントエンジン・フロントドライブの車両では、エンジンが出力する駆動力を接地面に伝える役割のみならず、舵を切る役割をも前輪が担うことから、換言すると、駆動も操舵も前輪が行うことから、後輪は転がりさえすれば（支持されさえすれば）よいという考え方が支配的である。このため、モノコック車であるか、フレーム車であるかを問わず、フロントサスペンションとリヤサスペンションとを異なる構造とすることが一般的である。

例えば特許文献１には、フロントエンジン・リヤドライブの車両ではあるが、リヤサスペンションを、リジッドアクスル、リーフスプリング、ショックアブソーバ等で構成する一方、フロントサスペンションにダブルウィッシュボーン方式を採用したフレーム車が開示されている。

この特許文献１のものでは、車両の前端から後端まで延びる単一の部材でメインフレームが構成されているが、フロントサスペンションとリヤサスペンションとが異なることから、フロントサスペンションを支持するメインフレームの前部の形状と、リヤサスペンションを支持するメインフレームの後部の形状とが大きく異なっている。

特開２００９－２２７２１６号公報

ところで、フレーム車には、上記特許文献１のもののように、単一のメインフレームでフレームを構成するものの他、車両前後方向の中央部に設けられる中央フレーム部と、当該中央フレーム部の前端部および後端部にそれぞれ接続される前側および後側フレーム部とでフレームを構成し、これら前側および後側フレーム部でフロントおよびリヤサスペンションをそれぞれ支持するものも知られている。

しかしながら、中央フレーム部と前側および後側フレーム部とを備えるフレーム車において、フロントサスペンションとリヤサスペンションとが異なると、これらを支持する前側フレーム部と後側フレーム部との形状等も異なることになる。このため、部品点数が増大するといった問題や、中央フレーム部と前側フレーム部との接続構造と、中央フレーム部と後側フレーム部との接続構造とが異なることや、フロントサスペンションの取付け構造と、リヤサスペンションの取付け構造とが異なることで、製造・組立コストが増大するといった問題が生じることになる。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、フレーム車において、部品点数の増大や製造・組立コストの増大を抑えることが可能な車体構造を実現することにある。

前記目的を達成するため、本発明に係るフレーム車の車体構造では、前後のサスペンション、並びに、前側および後側フレーム部におけるサスペンションを支持する部位を、中央フレーム部に対して前後対称に設けるようにしている。

具体的には、本発明は、フレーム上にマウントを介してボディが搭載されるフレーム車の車体構造を対象としている。

そして、このフレーム車の車体構造は、車両前後方向の中央部に設けられ、前後対称に形成された中央フレーム部と、上記中央フレーム部の前端部に接続され、フロントサスペンションを支持する前側フレーム部と、上記中央フレーム部の後端部に接続され、リヤサスペンションを支持する後側フレーム部と、を上記フレームとして備え、少なくとも、上記前側フレーム部における上記中央フレーム部との接続部からフロントサスペンションを支持する部位にかけての区間と、上記後側フレーム部における上記中央フレーム部との接続部からリヤサスペンションを支持する部位にかけての区間とが、上記中央フレーム部に対して前後対称に形成されており、上記フロントサスペンションと上記リヤサスペンションとは、同じ形状のものであって、上記中央フレーム部に対して前後対称となるように、上記前側フレーム部と上記後側フレーム部とにそれぞれ取り付けられており、上記中央フレーム部は、車幅方向両端部でそれぞれ車両前後方向に延びる一対のサイドレールを有する一方、上記前側および後側フレーム部は、当該サイドレールよりも高い位置で且つ当該サイドレールよりも車幅方向内側でそれぞれ車両前後方向に延びる一対の前側サイドレールおよび一対の後側サイドレールをそれぞれ有しており、上記前側サイドレールの後端部と接続され、当該後端部から車幅方向外側且つ下方に傾斜するように後方に延び、上記サイドレールの前端部に接続される、これらと別体に形成された前側継手部材と、上記後側サイドレールの前端部と接続され、当該前端部から車幅方向外側且つ下方に傾斜するように前方に延び、上記サイドレールの後端部に接続される、これらと別体に形成された後側継手部材と、をさらに備え、上記前側継手部材と上記後側継手部材とは、同じ形状に形成されていることを特徴とするものである。

この構成によれば、フロントサスペンションとリヤサスペンションとが同じ形状のものであるのみならず、前側フレーム部におけるサスペンションを支持する部位と、後側フレーム部におけるサスペンションを支持する部位と、が中央フレーム部に対して前後対称であることから、部品の共通化を図ることができ、これにより、部品点数の増大を抑えることができる。また、フロントサスペンションの取付け構造と、リヤサスペンションの取付け構造とを同じ構造とすることができ、これにより、製造・組立コストの増大をも抑えることができる。

しかも、中央フレーム部が前後対称に形成されているとともに、前側フレーム部における中央フレーム部との接続部と、後側フレーム部における中央フレーム部との接続部とが、中央フレーム部に対して前後対称であることから、中央フレーム部に対する前側フレーム部の接続構造と後側フレーム部の接続構造とを同じ構造とすることができ、これにより、製造・組立コストの増大をより一層抑えることができる。

加えて、本発明では、少なくとも、前側フレーム部における中央フレーム部との接続部からフロントサスペンションを支持する部位にかけての区間（以下、第１区間ともいう。）と、後側フレーム部における中央フレーム部との接続部からリヤサスペンションを支持する部位にかけての区間（以下、第２区間ともいう。）と、が前後対称であれば、必ずしも、前側フレーム部と後側フレーム部とが前後対称（同じ形状）である必要はない。それ故、例えば前側フレーム部と後側フレーム部とを同じ形状に形成するとともに、前側フレーム部における第１区間よりも前側の部位、または、後側フレーム部における第２区間よりも後側の部位をカットすることで、前側フレーム部と後側フレーム部との長さが異なるフレーム車を容易に実現することができる。これにより、部品の共通化を図りつつ、車両レイアウトの自由度を高めることができる。

さらに、中央フレーム部が前後対称で、第１区間と第２区間とが中央フレーム部に対して前後対称で、且つ、フロントサスペンションとリヤサスペンションとが中央フレーム部に対して前後対称であることから、例えば、前後の区別なく前方にも後方にも同じ態様で走行可能なフレーム車を実現することも可能となる。
また、車幅方向の位置および高さが異なる、前側サイドレールの後端部とサイドレールの前端部とを、傾斜して延びる前側継手部材で接続することで、前側フレーム部に入力される衝撃荷重を、前側サイドレールおよび前側継手部材を介して、サイドレールにスムーズに伝達することができ、これにより、前突時等における強度信頼性能および衝突性能を確保することができる。
同様に、車幅方向の位置および高さが異なる、後側サイドレールの前端部とサイドレールの後端部とを、傾斜して延びる後側継手部材で接続することで、後側フレーム部に入力される衝撃荷重を、後側サイドレールおよび後側継手部材を介して、サイドレールにスムーズに伝達することができ、これにより、後突時等における強度信頼性能および衝突性能を確保することができる。
さらに、中央フレーム部が前後対称で、且つ、第１区間と第２区間とが中央フレーム部に対して前後対称であることから、これらを接続する前側継手部材と後側継手部材とを同じ形状に形成して、部品の共通化および接続構造の共通化を図ることができるので、部品点数の増大や製造・組立コストの増大をより一層抑えることができる。
しかも、これら前側および後側継手部材は、サイドレール並びに前側および後側サイドレールとは別体に形成されているので、車両の全長を延ばす場合にも、別体に形成された前側および後側継手部材に変更を加えることなく、サイドレールを延長するだけで、フレキシブルに対応することができる。また、例えば、車両の全幅を広げる（サイドレールの間隔を離す）場合や、車両の低床化を図る（前側および後側サイドレールに対するサイドレールの高さを下げる）場合等にも、別体に形成された前側および後側継手部材の長さや傾斜角度等を変更するだけで、フレキシブルに対応することができる。

また、上記フレーム車の車体構造では、上記中央フレーム部は、車幅方向両端部でそれぞれ車両前後方向に延びる一対のサイドレールを有していて、バッテリを支持するものであり、上記サイドレールの下端が、上記バッテリおよび上記両サスペンションを含む車載部品よりも低い位置に設定されていてもよい。

この構成によれば、車体部材のうち相対的に剛性の高いサイドレールの下端を、バッテリやサスペンションや例えば電動モータといった車載部品よりも低い位置に設定することで、路面上の障害物等から、これらの車載部品を保護することができる。

ところで、バッテリの底面を構成するバッテリパネルを、車体部材に対して下方から取り付ける場合には、車体部材とバッテリとの干渉を避けるために、車体部材とバッテリとの間に所定の間隔を空ける必要がある。このため、例えばサイドレールから車両内側に突出するブラケット（図示せず）を設け、かかるブラケットにバッテリパネルを取付ける場合には、このブラケットとバッテリとの干渉を避けるために、ブラケットとバッテリとの間に所定の間隔を空ける必要があり、ブラケットが突出している分だけバッテリの設置スペースが制約されるという問題がある。

このため、ブラケットを介することなく、バッテリパネルを直接サイドレールの下端に取り付けることが考えられるが、それでは、バッテリパネルがサイドレールの下端よりも低くなってしまい、路面上の障害物等から、バッテリを保護することが困難になるという問題が生じ得る。

そこで、上記フレーム車の車体構造では、上記バッテリは、当該バッテリの底面を構成するバッテリパネルが上記一対のサイドレールに対して車幅方向に架け渡されることで支持されており、上記サイドレールの下面における車幅方向内側の部位は、段差部を介して、上記サイドレールの下面における車幅方向外側の部位よりも一段高く形成されており、上記バッテリパネルは、上記車幅方向外側の部位よりも高くなるように、上記車幅方向内側の部位に下方から取り付けられていてもよい。

この構成によれば、ブラケット等を設けることなく、サイドレールの下面における車幅方向内側の部位にバッテリパネルを取り付けることから、フレームとバッテリとの間に所定の間隔を空けさえすれば、フレームとバッテリとの干渉を避けることができるので、バッテリの設置スペースが制約されるのを抑えることができる。

しかも、バッテリの底面を構成するバッテリパネルが、サイドレールの下面における車幅方向外側の部位よりも高くなるように、サイドレールの下面における車幅方向内側の部位に下方から取り付けられるので、サイドレールの下端（車幅方向外側の部位）をバッテリパネルよりも低い位置に維持することができる。これにより、バッテリパネルをサイドレールの下面に取り付ける場合にも、路面上の障害物等からバッテリを保護することができる。

さらに、上記フレーム車の車体構造では、上記中央フレーム部は、車幅方向両端部でそれぞれ車両前後方向に延びる一対のサイドレールと、当該一対のサイドレールの前端部同士および後端部同士をそれぞれ接続する、車幅方向に延びる前側および後側クロスメンバと、を有しており、上記前側クロスメンバは、上記前側フレーム部の後端部を車幅方向に貫通している一方、上記後側クロスメンバは、上記後側フレーム部の前端部を車幅方向に貫通していてもよい。

この構成によれば、貫通構造を採用することで、車幅方向における中央フレーム部と前側および後側フレーム部との相対的な位置関係を容易に変化させることができる。したがって、共通の中央フレーム部に対する、前側および後側フレーム部の拡幅や、共通の前側および後側フレーム部に対する、中央フレーム部の拡幅を容易に行うことができる。

以上説明したように、本発明に係るフレーム車の車体構造によれば、部品点数の増大や製造・組立コストの増大を抑えることが可能な車体構造を実現することができる。

本発明の実施形態１に係る車体構造を備える車両のフレームを模式的に示す斜視図である。 フレームを模式的に示す平面図である。 フレームを模式的に示す側面図である。 フレームにサスペンションを取り付けた状態を模式的に示す平面図である。 フレームにサスペンションを取り付けた状態を模式的に示す側面図である。 フロントサスペンションを模式的に示す斜視図である。 車載機器を搭載した状態を模式的に示す平面図である。 図７のVIII－VIII線の矢視断面図である。 本発明の実施形態２に係る車体構造を備える車両のフレームを模式的に示す斜視図である。 フレームを模式的に示す平面図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。なお、各図における、矢印Ｆｒは車両前後方向前側を、矢印Ｒｈは車幅方向右側を、矢印Ｕｐは上側をそれぞれ示す。

（実施形態１）
－フレーム－
図１は本実施形態に係る車体構造を備える車両１のフレーム３を模式的に示す斜視図であり、図２は平面図であり、図３は側面図である。この車両１は、バッテリ６０（図７参照）を主電源として電動モータ７０（図７参照）で駆動する電気自動車として構成されているとともに、フレーム３に固定された８つのマウント取付け部９に取り付けられるキャブマウント（図示せず）を介して、フレーム３上にボディ（キャビン）（図示せず）が搭載される所謂フレーム車として構成されている。それ故、以下の説明では、車両１を「フレーム車１」とも称する。

本実施形態の車体構造は、図１～図３に示すように、中央フレーム部１０と前側フレーム部２０と後側フレーム部３０とを、フレーム車１の骨格を構成するフレーム３として備えているとともに、前側継手部材５と後側継手部材７とを備えている。

〈中央フレーム部〉
中央フレーム部１０は、図２および図３に示すように、車両前後方向の中央部に設けられていて、フレーム３におけるメインフレームをなすとともに、後述するようにバッテリ６０を支持するものである。中央フレーム部１０は、車幅方向両端部でそれぞれ車両前後方向に延びる一対のサイドレール１１を有していて、これら一対のサイドレール１１は前後対称に形成されている。

各サイドレール１１は、断面略矩形状の閉断面に形成されている。より詳しくは、サイドレール１１の下面１３における車幅方向内側の部位１３ｂは、段差部１３ｃを介して、車幅方向外側の部位１３ａよりも一段高く形成されている（図８参照）。サイドレール１１は、その下端（車幅方向外側の部位１３ａ）が、フレーム３における最下点となるように配置されており、バッテリ６０やサスペンション４０，５０（図４および図５参照）を含む車載部品よりも低い位置に設定されている。

〈前側フレーム部〉
前側フレーム部２０は、前側継手部材５を介して、中央フレーム部１０の前端部１０ａに接続されていて、フロントサスペンション４０を支持するように構成されている。より詳しくは、前側フレーム部２０は、図１～図３に示すように、車幅方向両端部でそれぞれ車両前後方向に延びる一対の前側サイドレール２１と、一対の前側サイドレール２１をそれぞれ車幅方向に接続する第１～第３前側クロスメンバ２２，２３，２４と、を有していて、平面視で梯子状に形成されている。

一対の前側サイドレール２１は、図３に示すように、中央フレーム部１０のサイドレール１１よりも高い位置で、且つ、図２に示すように、サイドレール１１よりも車幅方向内側でそれぞれ車両前後方向に延びている。一対の前側サイドレール２１における第２前側クロスメンバ２３の近傍には、フロントサスペンション４０を取り付けるためのサスペンションタワー２５が設けられている。

第１前側クロスメンバ２２は、車幅方向に延びていて、一対の前側サイドレール２１の前端部２１ａにおける下端部同士を接続している。また、第２前側クロスメンバ２３は、車幅方向に延びるとともに、両端部が斜め上方に延びて、一対の前側サイドレール２１における車幅方向に対向する内側面に取り付けられることで、一対の前側サイドレール２１の中央部同士を接続している。さらに、第３前側クロスメンバ２４は、車幅方向に延びるとともに、両端部が斜め上方に延びて、一対の前側サイドレール２１の後端部２１ｂに取り付けられることで、一対の前側サイドレール２１の後端部２１ｂ同士を接続している。このように、第２および第３前側クロスメンバ２３，２４は、共に、両端部が斜め上方に延びて一対の前側サイドレール２１に取り付けられることから、図３に示すように、一対の前側サイドレール２１よりも低い位置で車幅方向に延びている。

このようにして前側サイドレール２１よりも低い位置で車幅方向に延びる第２および第３前側クロスメンバ２３，２４の車幅方向の端部には、図３に示すように、ロアアーム取付け部２３ａ，２４ａがそれぞれ設けられている。また、第２前側クロスメンバ２３には、電動モータ７０を弾性的に支持するための前側モータマウント（図示せず）が取り付けられるマウント取付け部２３ｂが設けられている。

前側フレーム部２０の前側サイドレール２１と、中央フレーム部１０のサイドレール１１とは、これらと別体に形成された前側継手部材５によって接続されている。前側継手部材５は、断面略矩形状の閉断面に形成されている。前側継手部材５は、その前端部５ａが前側サイドレール２１の後端部２１ｂと溶接で接続されていて、前側サイドレール２１の後端部２１ｂから車幅方向外側且つ下方に傾斜するように後方に延びた後、その後端部５ｂが真っ直ぐ後方に延びて、サイドレール１１の前端部１１ａに溶接で接続されている。このように、中央フレーム部１０のサイドレール１１と、当該サイドレール１１よりも高い位置で且つサイドレール１１よりも車幅方向内側に位置する前側サイドレール２１とは、車幅方向外側且つ下方に傾斜するように後方に延びる前側継手部材５によって、最短距離で、且つ、急角度で曲がることなく滑らかに接続されている。

なお、前側フレーム部２０（前側サイドレール２１）は、前側継手部材５を介して、中央フレーム部１０の前端部１０ａ（サイドレール１１の前端部１１ａ）に接続されていることから、本実施形態では、前側継手部材５と接続される前側サイドレール２１の後端部２１ｂが、請求項でいうところの「前側フレーム部における中央フレーム部との接続部」に相当する。

〈後側フレーム部〉
後側フレーム部３０は、後側継手部材７を介して、中央フレーム部１０の後端部１０ｂに接続されていて、リヤサスペンション５０を支持するように構成されている。より詳しくは、後側フレーム部３０は、図１～図３に示すように、車幅方向両端部でそれぞれ車両前後方向に延びる一対の後側サイドレール３１と、一対の後側サイドレール３１をそれぞれ車幅方向に接続する第１～第３後側クロスメンバ３２，３３，３４と、を有していて、平面視で梯子状に形成されている。

一対の後側サイドレール３１は、図３に示すように、中央フレーム部１０のサイドレール１１よりも高い位置で、且つ、図２に示すように、サイドレール１１よりも車幅方向内側でそれぞれ車両前後方向に延びている。一対の後側サイドレール３１における第２後側クロスメンバ３３の近傍には、リヤサスペンション５０を取り付けるためのサスペンションタワー３５が設けられている。

第１後側クロスメンバ３２は、車幅方向に延びていて、一対の後側サイドレール３１の後端部３１ａにおける下端部同士を接続している。また、第２後側クロスメンバ３３は、車幅方向に延びるとともに、両端部が斜め上方に延びて、一対の後側サイドレール３１における車幅方向に対向する内側面に取り付けられることで、一対の後側サイドレール３１の中央部同士を接続している。さらに、第３後側クロスメンバ３４は、車幅方向に延びるとともに、両端部が斜め上方に延びて、一対の後側サイドレール３１の前端部３１ｂに取り付けられることで、一対の後側サイドレール３１の前端部３１ｂ同士を接続している。このように、第２および第３後側クロスメンバ３３，３４は、共に、両端部が斜め上方に延びて一対の後側サイドレール３１に取り付けられることから、図３に示すように、一対の後側サイドレール３１よりも低い位置で車幅方向に延びている。

このようにして後側サイドレール３１よりも低い位置で車幅方向に延びる第２および第３後側クロスメンバ３３，３４の車幅方向の端部には、図３に示すように、ロアアーム取付け部３３ａ，３４ａがそれぞれ設けられている。また、第２後側クロスメンバ３３には、マウント取付け部３３ｂが設けられている。

後側フレーム部３０の後側サイドレール３１と、中央フレーム部１０のサイドレール１１とは、これらと別体に形成された後側継手部材７によって接続されている。後側継手部材７は、前側継手部材５と同じ形状に形成されており、前側継手部材５と同様に断面略矩形状の閉断面に形成されている。後側継手部材７は、その後端部７ａが後側サイドレール３１の前端部３１ｂと溶接で接続されていて、後側サイドレール３１の前端部３１ｂから車幅方向外側且つ下方に傾斜するように前方に延びた後、その前端部７ｂが真っ直ぐ前方に延びて、サイドレール１１の後端部１１ｂに溶接で接続されている。このように、中央フレーム部１０のサイドレール１１と、当該サイドレール１１よりも高い位置で且つサイドレール１１よりも車幅方向内側に位置する後側サイドレール３１とは、車幅方向外側且つ下方に傾斜するように前方に延びる後側継手部材７によって、最短距離で、且つ、急角度で曲がることなく滑らかに接続されている。

なお、後側フレーム部３０（後側サイドレール３１）は、後側継手部材７を介して、中央フレーム部１０の後端部１０ｂ（サイドレール１１の後端部１１ｂ）に接続されていることから、本実施形態では、後側継手部材７と接続される後側サイドレール３１の前端部３１ｂが、請求項でいうところの「後側フレーム部における中央フレーム部との接続部」に相当する。

以上のように構成された、前側フレーム部２０と後側フレーム部３０とは、図２および図３から明らかなように、中央フレーム部１０に対して前後対称に形成されている。また、上述の如く、中央フレーム部１０が前後対称に形成されているとともに、中央フレーム部１０と前側フレーム部２０と、および、中央フレーム部１０と後側フレーム部３０と、をそれぞれ接続する前側および後側継手部材５，７も同じ形状に形成されている。それ故、本実施形態のフレーム車１では、フレーム３全体が前後対称に形成されている。

－サスペンション－
図４はフレーム３にサスペンション４０，５０を取り付けた状態を模式的に示す平面図であり、図５は側面図である。また、図６はフロントサスペンション４０を模式的に示す斜視図である。本実施形態では、フロントサスペンション４０とリヤサスペンション５０とは、共に、アッパアーム４１（５１）とロアアーム４２（５２）とを備えるダブルウィッシュボーン方式のものであって、同じ形状に形成されている。それ故、以下では、代表してフロントサスペンション４０について説明する。なお、括弧内の数字は、フロントサスペンション４０側の部材に対応するリヤサスペンション５０側の部材の符号を示している。

アッパアーム４１（５１）は、図４に示すように、車幅方向の内側が二股に分岐した形状となっていて、二股に分岐した先端部４１ａがサスペンションタワー２５（３５）によって、車両前後方向に延びる軸回りに回動自在に支持されている。また、ロアアーム４２（５２）は、車幅方向の内側が二股に分岐した形状となっていて、二股に分岐した先端部４２ａがロアアーム取付け部２３ａ，２４ａ（図６ではロアアーム取付け部２３ａのみ示す）によって、車両前後方向に延びる軸回りに回動自在に支持されている。

ナックル４３（５３）には、図４および図５に示すように、ブレーキキャリパ４８（５８）や、ホイールハブ（図示せず）を介してディスクブレーキ４９（５９）等が取り付けられている。そうして、図６に示すように、アッパアーム４１（５１）の車幅方向外側の基端部４１ｂは、ナックル４３（５３）の上端部４３ａと連結されている。一方、ロアアーム４２（５２）の車幅方向外側の基端部４２ｂは、ナックル４３（５３）の下端部４３ｂと連結されている。

サスペンションタワー２５（３５）とロアアーム４２（５２）との間には、コイルスプリング４６（５６）とショックアブソーバ４７（５７）とが介装されている。ショックアブソーバ４７（５７）の上端部はサスペンションタワー２５（３５）のサスペンション取付け部２５ａに連結されている。また、ショックアブソーバ４７（５７）の下端部はロアアーム４２（５２）に連結されている。これにより、路面からの突き上げ荷重等に対して、コイルスプリング４６（５６）が衝撃を吸収するとともに、ショックアブソーバ４７（５７）がコイルスプリング４６（５６）の振動を減衰するようになっている。

本実施形態に係るフレーム車１の車体構造では、フロントサスペンション４０とリヤサスペンション５０とが同じ形状に形成されており、また、上述の如く、前側フレーム部２０と後側フレーム部３０とが中央フレーム部１０に対して前後対称に形成されていることから、フロントサスペンション４０とリヤサスペンション５０とは、中央フレーム部１０に対して前後対称となるように、前側フレーム部２０と後側フレーム部３０とにそれぞれ取り付けられている。

なお、本実施形態では、前側フレーム部２０と後側フレーム部３０とが中央フレーム部１０に対して前後対称に形成されているが、前側フレーム部２０と後側フレーム部３０とを同じ態様で中央フレーム部１０と接続することができ、且つ、フロントサスペンション４０とリヤサスペンション５０とを、中央フレーム部１０に対して前後対称となるように支持することができるのであれば、前側フレーム部２０全体と後側フレーム部３０全体とが中央フレーム部１０に対して前後対称に形成されている必要はない。

具体的には、図２および図４に示すように、少なくとも、前側フレーム部２０における第１区間ＳＣ１と、後側フレーム部３０における第２区間ＳＣ２とが、中央フレーム部１０に対して前後対称に形成されていればよい。ここで、第１区間ＳＣ１は、前側フレーム部２０における、中央フレーム部１０との接続部（前側サイドレール２１の後端部２１ｂ）からフロントサスペンション４０を支持する部位（サスペンションタワー２５およびロアアーム取付け部２３ａ，２４ａ）にかけての区間である。また、第２区間ＳＣ２は、後側フレーム部３０における、中央フレーム部１０との接続部（後側サイドレール３１の前端部３１ｂ）からリヤサスペンション５０を支持する部位（サスペンションタワー３５およびロアアーム取付け部３３ａ，３４ａ）にかけての区間である。

－車載部品－
図７は、車載機器を搭載した状態を模式的に示す平面図であり、図８は、図７のVIII－VIII線の矢視断面図である。本実施形態の車体構造では、図７に示すように、フロントサスペンション４０およびリヤサスペンション５０以外にも、例えば、駆動源としての電動モータ７０や、ステアリング装置８０や、バッテリ６０等といった車載部品をフレーム３で支持するようにしている。

一対の前側サイドレール２１における、第２前側クロスメンバ２３と第３前側クロスメンバ２４との間に対応する部位には、図７に示すように、車幅方向に延びる第４クロスメンバ２７が架け渡されている。電動モータ７０は、マウント取付け部２３ｂに取り付けられた前側モータマウント、および、第４クロスメンバ２７に取り付けられた後側モータマウント（図示せず）、を介してフレーム３に支持されており、これにより、フレーム３に伝達される電動モータ７０の振動が低減されるようになっている。

第２前側クロスメンバ２３と第３前側クロスメンバ２４には、車両前後方向に延びる支持ブラケット（図示せず）が架け渡されており、ステアリング装置８０は、これら第２前側クロスメンバ２３、第３前側クロスメンバ２４および支持ブラケットによってフレーム車１の前部で支持されるようになっている。

また、フロントサスペンション４０とリヤサスペンション５０とは、同じ形状に形成されているが、ステアリング装置８０がフレーム車１の前部で支持されるため、フロントサスペンション４０が操舵輪を支持することから、フロントサスペンション４０にのみ、ロールを抑えるためのスタビライザー９０が取り付けられる。

バッテリ６０は、電動モータ７０等に電力を供給するための主電源であり、例えば、ニッケル水素またはリチウムイオン等の二次電池（図示せず）から構成されている。バッテリ６０は、図８に示すように、当該バッテリ６０の底面を構成するバッテリパネル６１、当該バッテリ６０の側面等を構成するバッテリパン６２、バッテリ蓋６３等を含んでいる。バッテリ６０は、バッテリパネル６１が一対のサイドレール１１に対して車幅方向に架け渡されることで支持されている。

ところで、バッテリパネル６１を車体部材（例えばフレーム３）に対して下方から取り付ける場合には、車体部材とバッテリ６０との干渉を避けるために、車体部材とバッテリ６０との間に所定の間隔（図８の間隔Ｓ参照）を空ける必要がある。このため、例えばサイドレール１１から車両内側に突出するブラケット（図示せず）を設け、かかるブラケットにバッテリパネル６１を取付ける場合には、このブラケットとバッテリ６０との干渉を避けるために、ブラケットとバッテリ６０との間に所定の間隔を空ける必要があり、ブラケットが突出している分だけバッテリ６０の設置スペースが制約されるという問題がある。

このため、ブラケットを介することなく、バッテリパネル６１を直接サイドレール１１の下面１３に取り付けることが考えられるが、それでは、バッテリパネル６１がサイドレール１１の下端よりも低くなってしまい、路面上の障害物等から、バッテリ６０を保護することが困難になるという問題が生じ得る。

そこで、本実施形態では、図８に示すように、サイドレール１１の下面１３における車幅方向外側の部位１３ａよりもバッテリパネル６１が高くなるように、段差部１３ｃを介して車幅方向外側の部位１３ａよりも一段高く形成された、サイドレール１１の下面１３における車幅方向内側の部位１３ｂに、バッテリパネル６１を下方から取り付けることで、バッテリパネル６１を一対のサイドレール１１に対して車幅方向に架け渡すようにしている。

ここで、「車幅方向外側の部位１３ａよりもバッテリパネル６１が高くなる」とは、バッテリパネル６１の底面が車幅方向外側の部位１３ａよりも高いだけではなく、バッテリパネル６１を車幅方向内側の部位１３ｂに締結するためのボルト６５の下端も、車幅方向外側の部位１３ａよりも高いことを意味する。このように、ボルト６５も含めてバッテリパネル６１が、車幅方向外側の部位１３ａよりも高くなるようにすることで、サイドレール１１の下面１３にバッテリパネル６１を取り付けた場合にも、サイドレール１１の下面１３における車幅方向外側の部位１３ａがフレーム３および車載部品における最下点に維持される。

しかも、ブラケットを介することなく、サイドレール１１の下面１３における車幅方向内側の部位１３ｂにバッテリパネル６１を取り付けることから、バッテリパネル６１をサイドレール１１に取り付ける際には、サイドレール１１とバッテリ６０との間に所定の間隔Ｓを空ければよいことになる。

－効果－
以上説明したように、本実施形態に係るフレーム車１の車体構造によれば、フロントサスペンション４０とリヤサスペンション５０とが同じ形状であるのみならず、少なくとも、前側フレーム部２０におけるフロントサスペンション４０を支持する部位（サスペンションタワー２５およびロアアーム取付け部２３ａ，２４ａ）と、後側フレーム部３０におけるリヤサスペンション５０を支持する部位（サスペンションタワー３５およびロアアーム取付け部３３ａ，３４ａ）と、が中央フレーム部１０に対して前後対称であることから、部品の共通化を図ることができ、これにより、部品点数の増大を抑えることができる。また、フロントサスペンション４０の取付け構造と、リヤサスペンション５０の取付け構造とを同じ構造とすることができ、これにより、製造・組立コストの増大をも抑えることができる。

しかも、中央フレーム部１０が前後対称に形成されているとともに、前側フレーム部２０における中央フレーム部１０との接続部（前側サイドレール２１の後端部２１ｂ）と、後側フレーム部３０における中央フレーム部１０との接続部（後側サイドレール３１の前端部３１ｂ）とが、中央フレーム部１０に対して前後対称であることから、中央フレーム部１０に対する前側および後側フレーム部２０，３０の接続構造を同じ構造とすることができ、これにより、製造・組立コストの増大も抑えることができる。

さらに、中央フレーム部１０が前後対称で、第１区間ＳＣ１と第２区間ＳＣ２とが中央フレーム部１０に対して前後対称で、且つ、フロントサスペンション４０とリヤサスペンション５０とが中央フレーム部１０に対して前後対称であることから、例えば、前後の区別なく前方にも後方にも同じ態様で走行可能なフレーム車を実現することもできる。例えば、運転席という概念がなく、前方にも後方にも同じ態様で走行可能な自動運転車両を実現することが可能となる。

また、車体部材のうち相対的に剛性の高いサイドレール１１の下端（サイドレール１１の下面１３における車幅方向外側の部位１３ａ）を、フレーム３における最下点とし、かかるサイドレール１１の下端を、バッテリ６０やフロントサスペンション４０やリヤサスペンション５０や電動モータ７０等といった車載部品よりも低い位置に設定することで、路面上の障害物等から、これらの車載部品を保護することができる。

さらに、ブラケット等を設けることなく、サイドレール１１の下面１３における車幅方向内側の部位１３ｂにバッテリパネル６１を取り付けることから、バッテリ６０の設置スペースが制約されるのを抑えることができる。

しかも、バッテリ６０の底面を構成するバッテリパネル６１が、サイドレール１１の下面１３における車幅方向外側の部位１３ａよりも高くなるように、サイドレール１１の下面１３における車幅方向内側の部位１３ｂに下方から取り付けられるので、サイドレール１１の下端をバッテリパネル６１よりも低い位置に維持することができ、これにより、路面上の障害物等から、バッテリ６０を保護することができる。

また、前側サイドレール２１の後端部２１ｂとサイドレール１１の前端部１１ａとを、傾斜して延びる前側継手部材５によって、最短距離で且つ滑らかに接続することで、前側フレーム部２０に入力される衝撃荷重を、前側サイドレール２１および前側継手部材５を介して、サイドレール１１にスムーズに伝達することができ、これにより、前突時等における強度信頼性能および衝突性能を確保することができる。

同様に、後側サイドレール３１の前端部３１ｂとサイドレール１１の後端部１１ｂとを、傾斜して延びる後側継手部材７によって、最短距離で且つ滑らかに接続することで、後側フレーム部３０に入力される衝撃荷重を、後側サイドレール３１および後側継手部材７を介して、サイドレール１１にスムーズに伝達することができ、これにより、後突時等における強度信頼性能および衝突性能を確保することができる。

また、上述の如く、中央フレーム部１０が前後対称で、且つ、少なくとも、第１区間ＳＣ１と第２区間ＳＣ２とが中央フレーム部１０に対して前後対称であることから、これらを接続する前側継手部材５と後側継手部材７とを同じ形状に形成して共通化を図ることができるので、部品点数の増大をより一層抑えることができる。

しかも、これら前側および後側継手部材５，７は、サイドレール１１並びに前側および後側サイドレール２１，３１とは別体に形成されているので、図２の破線矢印ＳＴ１で示すように、フレーム車１の全長を延ばす場合にも、別体に形成された前側および後側継手部材５，７に変更を加えることなく、サイドレール１１を延長するだけで、フレキシブルに対応することができる。また、例えば、図２の破線矢印ＳＴ２で示すように、サイドレール１１の間隔を離す場合や、図２の破線矢印ＳＴ３で示すように、前側および後側サイドレール２１，３１の間隔を離す場合や、フレーム車１の低床化を図る（前側および後側サイドレール２１，３１に対するサイドレール１１の高さを下げる）場合等にも、別体に形成された前側および後側継手部材５，７の長さや傾斜角度等を変更するだけで、フレキシブルに対応することができる。

（実施形態２）
上記実施形態１では、中央フレーム部１０と前側および後側フレーム部２０，３０とをそれぞれ前側および後側継手部材５，７で接続するようにしたが、本実施形態は、中央フレーム部と前側および後側フレーム部とを貫通構造にて接続する点が、実施形態１と異なるものである。以下、実施形態１と異なる点を中心に説明する。

－フレーム－
図９は、本実施形態に係る車体構造を備える車両１０１（フレーム車１０１）のフレーム１０３を模式的に示す斜視図であり、図１０は、平面図である。なお、本実施形態のフレーム１０３も、上記実施形態１と同様に、前後対称に形成されていることから、後側フレーム部を図示省略する。

〈中央フレーム部〉
中央フレーム部１１０は、図９および図１０に示すように、車幅方向両端部でそれぞれ車両前後方向に延びる一対のサイドレール１１１と、一対のサイドレール１１１の前端部同士を接続する、車幅方向に延びる前側クロスメンバ１１３と、一対のサイドレール１１１の後端部同士を接続する、車幅方向に延びる後側クロスメンバ（図示せず）と、を有していて、前後対称に形成されている。

各サイドレール１１１、前側クロスメンバ１１３および後側クロスメンバは、断面略矩形状の閉断面に形成されている。一対のサイドレール１１１の前端部１１１ａと、前側クロスメンバ１１３の車幅方向の両端部１１３ａとは、断面略矩形状の閉断面に形成されたコーナー部１１５を介して溶接で接続されている。一対のサイドレール１１１の後端部と、後側クロスメンバの車幅方向の両端部とは、コーナー部１１５と同じ形状のコーナー部を介して接続されている。

〈前側フレーム部〉
前側フレーム部１２０は、中央フレーム部１１０の前側クロスメンバ１１３と接続されていて、フロントサスペンション４０を支持するように構成されている。より詳しくは、前側フレーム部１２０は、図９および図１０に示すように、車幅方向両端部でそれぞれ車両前後方向に延びる一対の前側サイドレール１２１と、当該前側サイドレール１２１と一体に形成され、当該前側サイドレール１２１の後端部から下方に延びる支柱部１２７と、一対の前側サイドレール１２１をそれぞれ車幅方向に接続する第１～第３前側クロスメンバ１２２，１２３，１２４と、を有していて、平面視で梯子状に形成されている。

一対の前側サイドレール１２１は、中央フレーム部１１０のサイドレール１１１よりも高い位置で且つサイドレール１１１よりも車幅方向内側で車両前後方向に延びている。一対の前側サイドレール１２１における第２前側クロスメンバ１２３の近傍には、フロントサスペンション４０を取り付けるためのサスペンションタワー１２５が設けられている。

ところで、従来のフレーム車では、前側クロスメンバの上面に対して、支柱部の下端を溶接することで、前側フレーム部と中央フレーム部とを接続する構造が一般的であった。このため、隅肉溶接の溶接長さとして、支柱部の周長分しか確保することができなかった。

そこで、本実施形態では、図９および図１０に示すように、前側フレーム部１２０の後端部に対し、前側クロスメンバ１１３を車幅方向に貫通させることで、前側フレーム部１２０と中央フレーム部１１０とを接続するようにしている。

より詳しくは、一対の前側サイドレール１２１の後端部から下方に延びる一対の支柱部１２７の下端部には、これら一対の支柱部１２７を車幅方向に貫通する断面略矩形状の貫通孔１２７ａが形成されている。そうして、前側フレーム部１２０と中央フレーム部１１０とは、前側クロスメンバ１１３が一対の支柱部１２７の貫通孔１２７ａに挿入されるとともに、前側クロスメンバ１１３の外周部と貫通孔１２７ａの周縁部とが、車幅方向の内側および外側で隅肉溶接されることによって、互いに接続されている。これにより、隅肉溶接の溶接長さとして、前側クロスメンバ１１３の周長の２倍（内側および外側）の長さを確保することができる。

〈後側フレーム部〉
後側フレーム部と中央フレーム部１１０も、後側クロスメンバが後側フレーム部の前端部を車幅方向に貫通することで互いに接続されている。

－効果－
本実施形態に係るフレーム車１０１の車体構造によれば、貫通構造を採用することで、車幅方向における中央フレーム部１１０と前側フレーム部１２０および後側フレーム部との相対的な位置関係を容易に変化させることができる。したがって、図１０の破線矢印ＳＴ１で示すように、共通の中央フレーム部１１０に対する、前側フレーム部１２０および後側フレーム部の拡幅や、図１０の破線矢印ＳＴ２で示すように、共通の前側フレーム部１２０および後側フレーム部に対する、中央フレーム部１１０の拡幅を容易に行うことができる。

しかも、隅肉溶接の溶接長さとして、前側クロスメンバ１１３の周長の２倍の長さを確保することができるので、中央フレーム部１１０と前側フレーム部１２０および後側フレーム部とを強固に接続することができる。

（その他の実施形態）
本発明は、実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。

上記実施形態では、前側フレーム部２０と後側フレーム部３０とを中央フレーム部１０に対して前後対称に形成したが、少なくとも、第１区間ＳＣ１と第２区間ＳＣ２とが中央フレーム部１０に対して前後対称であればよいので、例えば、前側フレーム部２０と後側フレーム部３０とを同じ形状に形成するとともに、前側フレーム部２０における第１区間ＳＣ１よりも前側の部位、または、後側フレーム部３０における第２区間ＳＣ２よりも後側の部位をカットしてもよい。このようにすれば、前側フレーム部２０と後側フレーム部３０との長さが異なるフレーム車を容易に実現することができ、これにより、車両レイアウトの自由度を高めることができる。

また、上記実施形態では、電気自動車に本発明を適用したが、これに限らず、例えば、エンジン車両やハイブリッド車両に本発明を適用してもよい。

さらに、上記実施形態では、前側フレーム部２０で電動モータ７０を支持するようにしたが、これに限らず、後側フレーム部３０で電動モータ７０を支持するようにしてもよい。この場合、第２後側クロスメンバ３３にもマウント取付け部３３ｂが設けられていることから、第４クロスメンバ２７を、一対の前側サイドレール２１に架け渡す代わりに、一対の後側サイドレール３１に架け渡すという簡単な作業によって、後側フレーム部３０で電動モータ７０を弾性支持することができる。

このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

本発明によると、部品点数の増大や製造・組立コストの増大を抑えることが可能な車体構造を実現することができるので、フレーム車の車体構造に適用して極めて有益である。

１ フレーム車
３ フレーム
５ 前側継手部材
７ 後側継手部材
１０ 中央フレーム部
１０ａ 前端部
１０ｂ 後端部
１１ サイドレール
１１ａ 前端部
１１ｂ 後端部
１３ 下面
１３ａ 車幅方向外側の部位（下端）
１３ｂ 車幅方向内側の部位
１３ｃ 段差部
２０ 前側フレーム部
２１ 前側サイドレール
２１ｂ 後端部（接続部）
２３ａ ロアアーム取付け部（フロントサスペンションを支持する部位）
２４ａ ロアアーム取付け部（フロントサスペンションを支持する部位）
２５ サスペンションタワー（フロントサスペンションを支持する部位）
３０ 後側フレーム部
３１ 後側サイドレール
３１ｂ 前端部（接続部）
３３ａ ロアアーム取付け部（リヤサスペンションを支持する部位）
３４ａ ロアアーム取付け部（リヤサスペンションを支持する部位）
３５ サスペンションタワー（リヤサスペンションを支持する部位）
４０ フロントサスペンション
５０ リヤサスペンション
６０ バッテリ（車載部品）
６１ バッテリパネル
１０１ フレーム車
１１０ 中央フレーム部
１１１ サイドレール
１１１ａ 前端部
１１３ 前側クロスメンバ
１２０ 前側フレーム部
１２７ 支柱部（後端部）
ＳＣ１ 第１区間
ＳＣ２ 第２区間

Claims (4)

1. フレーム上にマウントを介してボディが搭載されるフレーム車の車体構造であって、
   車両前後方向の中央部に設けられ、前後対称に形成された中央フレーム部と、
   上記中央フレーム部の前端部に接続され、フロントサスペンションを支持する前側フレーム部と、
   上記中央フレーム部の後端部に接続され、リヤサスペンションを支持する後側フレーム部と、を上記フレームとして備え、
   少なくとも、上記前側フレーム部における上記中央フレーム部との接続部からフロントサスペンションを支持する部位にかけての区間と、上記後側フレーム部における上記中央フレーム部との接続部からリヤサスペンションを支持する部位にかけての区間とが、上記中央フレーム部に対して前後対称に形成されており、
   上記フロントサスペンションと上記リヤサスペンションとは、同じ形状のものであって、上記中央フレーム部に対して前後対称となるように、上記前側フレーム部と上記後側フレーム部とにそれぞれ取り付けられており、
   上記中央フレーム部は、車幅方向両端部でそれぞれ車両前後方向に延びる一対のサイドレールを有する一方、上記前側および後側フレーム部は、当該サイドレールよりも高い位置で且つ当該サイドレールよりも車幅方向内側でそれぞれ車両前後方向に延びる一対の前側サイドレールおよび一対の後側サイドレールをそれぞれ有しており、
   上記前側サイドレールの後端部と接続され、当該後端部から車幅方向外側且つ下方に傾斜するように後方に延び、上記サイドレールの前端部に接続される、これらと別体に形成された前側継手部材と、
   上記後側サイドレールの前端部と接続され、当該前端部から車幅方向外側且つ下方に傾斜するように前方に延び、上記サイドレールの後端部に接続される、これらと別体に形成された後側継手部材と、をさらに備え、
   上記前側継手部材と上記後側継手部材とは、同じ形状に形成されていることを特徴とするフレーム車の車体構造。
2. 上記請求項１に記載のフレーム車の車体構造において、
   上記中央フレーム部は、車幅方向両端部でそれぞれ車両前後方向に延びる一対のサイドレールを有していて、バッテリを支持するものであり、
   上記サイドレールの下端が、上記バッテリおよび上記両サスペンションを含む車載部品よりも低い位置に設定されていることを特徴とするフレーム車の車体構造。
3. 上記請求項２に記載のフレーム車の車体構造において、
   上記バッテリは、当該バッテリの底面を構成するバッテリパネルが上記一対のサイドレールに対して車幅方向に架け渡されることで支持されており、
   上記サイドレールの下面における車幅方向内側の部位は、段差部を介して、上記サイドレールの下面における車幅方向外側の部位よりも一段高く形成されており、
   上記バッテリパネルは、上記車幅方向外側の部位よりも高くなるように、上記車幅方向内側の部位に下方から取り付けられていることを特徴とするフレーム車の車体構造。
4. 上記請求項１に記載のフレーム車の車体構造において、
   上記中央フレーム部は、車幅方向両端部でそれぞれ車両前後方向に延びる一対のサイドレールと、当該一対のサイドレールの前端部同士および後端部同士をそれぞれ接続する、車幅方向に延びる前側および後側クロスメンバと、を有しており、
   上記前側クロスメンバは、上記前側フレーム部の後端部を車幅方向に貫通している一方、上記後側クロスメンバは、上記後側フレーム部の前端部を車幅方向に貫通していることを特徴とするフレーム車の車体構造。

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