JP7320199B2 - 車体フレーム構造 - Google Patents

Description

本開示は、車体フレーム構造に関する。

特許文献１には、トランスミッションを上方から支持するクロスメンバが開示されている。クロスメンバは、車幅方向に延びるクロスメンバ本体を備え、クロスメンバ本体の両端部は、左右のサイドメンバの上板部に載置され固定される。

特開２０１９－１５１２１８号公報

特許文献１の構造では、サイドメンバ上板部にクロスメンバ本体の両端部を載置して固定するので、サイドメンバの上面とクロスメンバの上面との間に段差が生じる。係る段差はサイドメンバの上方に部品や部材等を配置する際に妨げとなり易いため、サイドメンバの上方を部品等の配置スペースとして有効に活用できない可能性がある。

そこで本開示は、クロスメンバの支持剛性を確保しつつ、サイドメンバの上方を部品等の配置スペースとして有効に活用することが可能な車体フレーム構造の提供を目的とする。

上記目的を達成すべく、本開示の一つの態様の車体フレーム構造は、車幅方向両側で車両前後方向に延びる左右のサイドメンバと、左右の連結補強部材と、左右のサイドメンバの間で車幅方向に延びるクロスメンバとを備える。

左右のサイドメンバの各々は、車両前後方向に沿って起立するサイドメンバ縦板部の上端縁部及び下端縁部からサイドメンバ上板部及びサイドメンバ下板部が車幅方向内側へ延びるＵ状断面を有する。左右の連結補強部材の各々は、サイドメンバ縦板部に車幅方向内側から対向する補強縦板部の上端縁部及び下端縁部から補強上板部及び補強下板部が車幅方向外側へ延びるＵ状断面を有する。補強上板部の車幅方向外側領域は、サイドメンバ上板部に下方から重なって固定され、補強下板部は、サイドメンバ下板部に上方又は下方から重なって固定され、左右の連結補強部材は、左右のサイドメンバとの間に閉断面を形成する。クロスメンバは、車幅方向の両端に平板状の左右のクロスメンバ端板部を有する。クロスメンバ端板部は、サイドメンバ上板部よりも車幅方向内側に配置される補強上板部の車幅方向内側領域に上方から重なって固定され、クロスメンバは、左右のサイドメンバを左右の連結補強部材を介して連結する。クロスメンバは、上記左右のクロスメンバ端板部と、左右のクロスメンバ端板部の車幅方向内側端部から車幅方向内側へ向かって斜め下方へ曲折して延びる左右のクロスメンバ傾斜板部と、左右のクロスメンバ傾斜板部の車幅方向内側端部から車幅方向内側へ延び、左右のクロスメンバ傾斜板部を接続するクロスメンバ底板部と、を有し、サイドメンバ下板部及び補強下板部よりも上方で車幅方向に延びて、左右のサイドメンバの間に配置される被支持部材を吊支下げ支持する。クロスメンバ底板部及び左右のクロスメンバ傾斜板部の車両前後方向の中央部には、上方へ膨出するように逆Ｕ状に曲折するクロスメンバ膨出部が形成され、クロスメンバ膨出部の上面は、クロスメンバ端板部の上面よりも上方へ突出しない。

上記構成では、連結補強部材の補強上板部の車幅方向外側領域を、サイドメンバ上板部に下方から重ねて固定し、クロスメンバのクロスメンバ端板部を、サイドメンバ上板部よりも車幅方向内側に配置される補強上板部の車幅方向内側領域に上方から重ねて固定する。サイドメンバ上板部は、補強上板部の車幅方向外側領域に上方から重なり、クロスメンバ端板部は、サイドメンバ上板部と重ならない補強上板部の車幅方向内側領域に上方から重なるので、サイドメンバ（サイドメンバ上板部）の上面とクロスメンバ（クロスメンバ端板部）の上面との段差を小さく抑えることができる。従って、サイドメンバの上方を部品等の配置スペースとして有効に活用することができる。

クロスメンバ端板部が固定される補強上板部の下方で連結補強部材がサイドメンバとの間で閉断面を形成するので、クロスメンバを連結補強部材及びサイドメンバによって強固に支持することができる。

クロスメンバの左右のクロスメンバ端板部を左右の連結補強部材（サイドメンバ側）にそれぞれ載置して固定するので、クロスメンバによって被支持部材（例えばトランスミッション）を吊下げ支持した状態（上方から支持した状態）でクロスメンバをサイドメンバ側に組付けて固定することができる。このため、クロスメンバを左右のサイドメンバ側に固定した後、クロスメンバによって吊下げ支持されるように被支持部材を組付ける場合に比べて、組付作業性が向上する。

本開示によれば、クロスメンバの支持剛性を確保しつつ、サイドメンバの上方を部品等の配置スペースとして有効に活用することができる。

本実施形態に係るクロスメンバを左右のサイドメンバに組付ける前の車体フレームを示す斜視図である。 図１の車体フレームの要部拡大斜視図である。 クロスメンバを組付けた後の車体フレームを車両前方から視た正面図である。 図３のIV－IV矢視断面図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明において、左右方向は車両前方を向いた状態での左右方向を意味する。

図１に示すように、本開示に係る車両１の車体フレーム３は、ラダーフレームであり、車幅方向両側で車両前後方向に延びる左右１対のサイドメンバ４と、左右のサイドメンバ４の間で車幅方向に延びて左右のサイドメンバ４を連結する複数のクロスメンバ５，６とによって構成される。複数のクロスメンバ５，６には、トランスミッション（被支持部材）２を吊下げて支持するクロスメンバ６が含まれる。

図２及び図３に示すように、左右のサイドメンバ４の各々は、車幅方向内側へ開口するＵ状断面であり、車両前後方向に沿って起立するサイドメンバ縦板部７と、サイドメンバ縦板部７の上端縁部及び下端縁部から曲折して車幅方向内側へ相対向して延びるサイドメンバ上板部８及びサイドメンバ下板部９とを有する。左右のサイドメンバ４のうちクロスメンバ６が取付けられる部分には、左右の連結補強部材（クロージングプレート）１０がそれぞれ固定される。

左右の連結補強部材１０の各々は、車幅方向外側へ開口するＵ状断面であり、サイドメンバ縦板部７に車幅方向内側から対向する補強縦板部１１と、補強縦板部１１の上端縁部及び下端縁部から曲折して車幅方向外側へ相対向して延びる補強上板部１２及び補強下板部１３とを有する。補強縦板部１１は、補強上板部１２の車幅方向内端縁部から略鉛直下方へ曲折して延びる上側領域１１Ａと、上側領域１１Ａの下端縁から車幅方向外側に向かって斜め下方へ曲折して延びる下側領域１１Ｂとを有する。

補強上板部１２の車幅方向外側領域１２Ａは、サイドメンバ上板部８に下方から重なって固定され、補強上板部１２の車幅方向内側領域１２Ｂは、サイドメンバ上板部８の車幅方向内端縁よりも車幅方向内側へ突出する。補強下板部１３の略全域は、サイドメンバ下板部９に上方から重なって固定され、連結補強部材１０は、サイドメンバ４との間に閉断面１４を形成する。補強上板部１２及び補強下板部１３は、車両前後方向に並ぶ複数（図３には左右それぞれ１つのみ図示）のボルト１５によって、サイドメンバ上板部８及びサイドメンバ下板部９にそれぞれ締結固定される。なお、図２ではボルト１５、ナット、及びボルト１５が挿通するボルト挿通孔の図示を省略している。サイドメンバ４に連結補強部材１０を固定する形態はボルト１５による締結に限定されず、他の形態（リベットによる締結や溶接等）であってもよい。また、補強下板部１３を、サイドメンバ下板部９に下方から重ねて固定してもよい。

クロスメンバ６は、車幅方向の両端で上下方向と交叉する平板状の左右のクロスメンバ端板部２１と、クロスメンバ端板部２１の車幅方向内側端部から車幅方向内側へ向かって斜め下方へ曲折して延びる左右のクロスメンバ傾斜板部２２と、クロスメンバ傾斜板部２２の車幅方向内側端部から車幅方向内側へ延び、左右のクロスメンバ傾斜板部２２を接続するクロスメンバ底板部２３とを有する。クロスメンバ底板部２３及び左右のクロスメンバ傾斜板部２２の車両前後方向の中央部には、上方へ膨出するように逆Ｕ状に曲折するクロスメンバ膨出部２４が形成される。クロスメンバ端板部２１は、サイドメンバ上板部８よりも車幅方向内側に配置される補強上板部１２の車幅方向内側領域１２Ｂに上方から重なって固定され、クロスメンバ６は、左右の連結補強部材１０を介して左右のサイドメンバ４を連結する。補強上板部１２の車幅方向内側領域１２Ｂは、サイドメンバ上板部８と重ならない領域であり、クロスメンバ６は、左右の連結補強部材１０を介して左右のサイドメンバ４を連結する。クロスメンバ端板部２１と補強上板部１２とは、車両前後方向に並ぶ複数（図２の例では４つ）のボルト１６によって締結固定される。クロスメンバ端板部２１の板厚は、サイドメンバ上板部８の板厚と略同じ又はそれ以下であり、クロスメンバ膨出部２４の上面２４ａは、クロスメンバ端板部２１の上面２１ａよりも上方へ突出しない。なお、クロスメンバ端板部２１と補強上板部１２とを固定する形態はボルト１６による締結に限定されず、他の形態（リベットによる締結や溶接等）であってもよい。

トランスミッション２には、車幅方向に互いに離間する左右のブラケット１７が取付けられる。左右のブラケット１７の上端部は、クロスメンバ底板部２３に下方から重なり、ボルトの締結等によってクロスメンバ底板部２３に固定され、トランスミッション２は、ブラケット１７を介してクロスメンバ６に吊下げ支持される。

本実施形態によれば、連結補強部材１０の補強上板部１２の車幅方向外側領域１２Ａを、サイドメンバ上板部８に下方から重ねて固定し、クロスメンバ６のクロスメンバ端板部２１を、サイドメンバ上板部８よりも車幅方向内側に配置される補強上板部１２の車幅方向内側領域１２Ｂに上方から重ねて固定する。サイドメンバ上板部８は、補強上板部１２の車幅方向外側領域１２Ａに上方から重なり、クロスメンバ端板部２１は、サイドメンバ上板部８と重ならない補強上板部１２の車幅方向内側領域１２Ｂに上方から重なるので、サイドメンバ４の上面（サイドメンバ上板部８の上面８ａ）とクロスメンバ６の上面（クロスメンバ端板部２１の上面２１ａ）との段差を小さく抑えることができる。特に本実施形態では、クロスメンバ端板部２１の板厚は、サイドメンバ上板部８の板厚と略同じ又はそれ以下であるため、クロスメンバ端板部２１の上面２１ａの高さは、サイドメンバ上板部８の上面８ａの高さ以下となる。従って、サイドメンバ４の上方を部品等の配置スペースとして有効に活用することができる。

クロスメンバ端板部２１が固定される補強上板部１２の下方で連結補強部材１０がサイドメンバ４との間で閉断面１４を形成するので、クロスメンバ６を連結補強部材１０及びサイドメンバ４によって強固に支持することができる。

クロスメンバ６の左右のクロスメンバ端板部２１を左右の連結補強部材１０（サイドメンバ４側）にそれぞれ載置して固定するので、クロスメンバ６によってトランスミッション２を吊下げ支持した状態でクロスメンバ６をサイドメンバ４側に組付けて固定することができる。このため、クロスメンバ６を左右のサイドメンバ４側に固定した後、クロスメンバ６によって吊下げ支持されるようにトランスミッション２を組付ける場合に比べて、組付作業性が向上する。

また、クロスメンバ底板部２３及び左右のクロスメンバ傾斜板部２２の車両前後方向の中央部に、上方へ膨出するように逆Ｕ状に曲折するクロスメンバ膨出部２４を形成し、クロスメンバ膨出部２４の上面２４ａは、クロスメンバ端板部２１の上面２１ａよりも上方へ突出しないので、クロスメンバ膨出部２４によってクロスメンバ６の剛性を確保するとともに、クロスメンバ６の上方を部品等の配置スペースとして有効に活用することができる。

以上、本発明について、上記実施形態に基づいて説明を行ったが、本発明は上記実施形態の内容に限定されるものではなく、当然に本発明を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例および運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論である。

例えば、上記実施形態では、トランスミッション２を上方から支持するクロスメンバ６について説明したが、クロスメンバ６によって他の被支持部材を上方から支持してもよい。また、クロスメンバ６及び連結補強部材１０の形状は、上記実施形態に限定されず、他の形状であってもよい。

本発明は、左右のサイドメンバをクロスメンバが連結する車体フレームを備えた車両に適用することができる。

１：車両
２：トランスミッション（被支持部材）
３：車体フレーム
４：サイドメンバ
５，６：クロスメンバ
７：サイドメンバ縦板部
８：サイドメンバ上板部
８ａ：サイドメンバ上板部の上面
９：サイドメンバ下板部
１０：連結補強部材
１１：補強縦板部
１１Ａ：補強縦板部の上側領域
１１Ｂ：補強縦板部の下側領域
１２：補強上板部
１２Ａ：補強上板部の車幅方向外側領域
１２Ｂ：補強上板部の車幅方向内側領域
１３：補強下板部
１４：閉断面
１５，１６：ボルト
１７：ブラケット
２１：クロスメンバ端板部
２１ａ：クロスメンバ端板部の上面
２２：クロスメンバ傾斜板部
２３：クロスメンバ底板部
２４：クロスメンバ膨出部
２４ａ：クロスメンバ膨出部の上面

Claims (1)

1. 車両前後方向に沿って起立するサイドメンバ縦板部の上端縁部及び下端縁部からサイドメンバ上板部及びサイドメンバ下板部が車幅方向内側へ延びるＵ状断面を有し、車幅方向両側で車両前後方向に延びる左右のサイドメンバと、
   前記サイドメンバ縦板部に車幅方向内側から対向する補強縦板部の上端縁部及び下端縁部から補強上板部及び補強下板部が車幅方向外側へ延びるＵ状断面を有し、前記サイドメンバ上板部に前記補強上板部の車幅方向外側領域が下方から重なって固定され、前記サイドメンバ下板部に前記補強下板部が上方又は下方から重なって固定され、前記サイドメンバとの間に閉断面を形成する左右の連結補強部材と、
   前記左右のサイドメンバの間で車幅方向に延び、車幅方向の両端に平板状の左右のクロスメンバ端板部を有し、前記サイドメンバ上板部よりも車幅方向内側に配置される前記補強上板部の車幅方向内側領域に前記クロスメンバ端板部が上方から重なって固定され、前記左右のサイドメンバを前記左右の連結補強部材を介して連結するクロスメンバと、を備え、
   前記クロスメンバは、前記左右のクロスメンバ端板部と、前記左右のクロスメンバ端板部の車幅方向内側端部から車幅方向内側へ向かって斜め下方へ曲折して延びる左右のクロスメンバ傾斜板部と、前記左右のクロスメンバ傾斜板部の車幅方向内側端部から車幅方向内側へ延び、前記左右のクロスメンバ傾斜板部を接続するクロスメンバ底板部と、を有し、前記サイドメンバ下板部及び前記補強下板部よりも上方で車幅方向に延びて、前記左右のサイドメンバの間に配置される被支持部材を吊支下げ支持し、
   前記クロスメンバ底板部及び前記左右のクロスメンバ傾斜板部の車両前後方向の中央部には、上方へ膨出するように逆Ｕ状に曲折するクロスメンバ膨出部が形成され、
   前記クロスメンバ膨出部の上面は、前記クロスメンバ端板部の上面よりも上方へ突出しない
   ことを特徴とする車体フレーム構造。

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