WO2020241228A1 - 車体フレーム - Google Patents
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- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
Definitions
- This disclosure relates to the body frame.
- Patent Document 1 discloses the body structure of a vehicle equipped with a tank.
- a vehicle body structure includes a spare tire fixed to the frame of the vehicle, a guard bar extending in the vehicle width direction behind the spare tire and fixed to the frame, and a tank arranged behind the spare tire and above the guard bar. And.
- Patent Document 2 discloses a tank and cross member that can be used as both a tank and a cross member.
- a tank / cross member an internal space is formed inside a housing connected to a pair of left and right side members.
- the tank / cross member (body frame) disclosed in Patent Document 2 is watertight because an internal space is formed inside the housing and fuel, a reducing agent, cooling water, lubricating oil, cleaning liquid, etc. are stored. Is required, and the rigidity cannot be increased efficiently.
- At least one embodiment of the present invention aims to provide a vehicle body frame capable of efficiently increasing rigidity in the front-rear direction of the vehicle.
- the vehicle body frame according to at least one embodiment of the present invention is bridged between a pair of side members provided along the vehicle front-rear direction on both sides in the vehicle width direction and the pair of side members.
- the cross member is provided with a cross member fixed to the side member of the vehicle, and the cross member is curved so as to gradually move backward in the vehicle front-rear direction from the pair of side members toward the inside in the vehicle width direction at the front edge which is the front in the vehicle front-rear direction. It has a part and houses a tank for storing liquid.
- the cross member since the cross member has at least a curved portion at the front edge which is forward in the vehicle front-rear direction, the cross member gradually recedes backward in the vehicle front-rear direction from the pair of side members toward the inside in the vehicle width direction.
- the rigidity of the vehicle body frame can be efficiently increased. Further, since the tank is housed in the cross member, the rigidity of the cross member can be further increased and the tank can be protected from damage caused by flying stones or the like.
- the cross member is provided behind the rear wheels in the vehicle front-rear direction, and the width of the vehicle from the pair of side members is provided at the rear edge which is rearward in the vehicle front-rear direction. It has a bulging portion that bulges inward in the front-rear direction of the vehicle from the rear end of the pair of side members.
- the cross member bulges rearward in the vehicle front-rear direction from the rear end of the pair of side members toward the inside in the vehicle width direction from the pair of side members at the rear edge which is the rear in the vehicle front-rear direction. Since it has a protruding portion, it is possible to more efficiently increase the rigidity of the vehicle body frame behind the rear wheels in the front-rear direction of the vehicle. Further, in response to a collision from the rear of the vehicle, the cross member receives the collision load before the side member, so that the damage to the side member is reduced.
- the bulging portion is attached to the pair of side members and bulges rearward in the vehicle front-rear direction with respect to a guard bar provided below the cross member. ing.
- the bulging portion of the cross member is attached to the pair of side members and bulges rearward in the front-rear direction of the vehicle from the guard bar provided below the cross member.
- the guard bar prevents the cross member from coming into contact with the ground, and in the event of a collision from the rear of the vehicle, the bulging part of the cross member receives the collision load before the guard bar, so it is transmitted to the side member through the guard bar. The load is reduced.
- the tank is a urea water tank in which urea water for purifying vehicle exhaust gas is stored, and the urea water.
- the pump provided in the storage space of the tank is located in the rear upper region of the exhaust pipe in the front-rear direction of the vehicle.
- the curved portion is formed on the outer peripheral surface of the spare tire mounted in a sideways posture in the front-rear direction of the cross member. It is provided along.
- the curved portion is provided along the spare tire mounted in the sideways posture in the front-rear direction of the cross member, so that the spare tire can be mounted efficiently.
- the curved portion is provided along the spare tire, when the cross member is pushed forward in the front-rear direction of the vehicle by the rear collision, the surface in contact with the spare tire becomes wider, so that the impact of the rear collision is dispersed. Will be done.
- the cross member opens upward in the vertical direction of the vehicle to accommodate the tank, and the edge between the tank and the opening.
- An insulator is provided between the parts.
- the insulator is provided between the tank and the edge of the opening to prevent sand, mud, etc. from accumulating between the cross member and the tank, and to prevent exhaust heat from entering. Can be prevented.
- the rigidity of the vehicle body frame can be efficiently increased behind the rear wheels in the front-rear direction of the vehicle.
- FIG. 3 It is a top view which shows the main part of the vehicle which adopted the body frame which concerns on embodiment of this invention. It is a side view which shows the main part of the vehicle shown in FIG. It is a perspective view of the cross member shown in FIG. It is a top view of the cross member shown in FIG. It is a perspective view which shows the cross member shown in FIG. 3 and the tank housed in the cross member. It is a top view which shows the cross member shown in FIG. 3 and the tank housed in the cross member.
- the vehicle 100 in which the vehicle body frame 1 according to the embodiment of the present invention is used is, for example, a pickup truck type sport utility vehicle (SUV (Sport Utility Vehicle)) on the vehicle body frame 1 according to the embodiment of the present invention.
- SUV Sport Utility Vehicle
- a separate frame structure with a body (not shown) mounted on the vehicle is adopted.
- a cabin (cabin) (not shown) on which passengers can ride is installed on the front side in the front-rear direction of the vehicle, and a loading platform (not shown) capable of loading luggage on the rear side of the cabin. Is installed.
- the vehicle body frame 1 is, for example, a ladder frame (ladder type frame), and includes a pair of side members 11L and 11R and a plurality of cross members 12. ing.
- the pair of side members 11L and 11R are hollow tubular structural members arranged at intervals in the vehicle width direction, and are provided along the vehicle front-rear direction on both sides in the vehicle width direction.
- the plurality of cross members 12 are structural members that connect the pair of side members 11L and 11R in a ladder shape, and are bridged to the pair of side members 11L and 11R at intervals in the vehicle front-rear direction, and the pair of side members 12 It is fixed to 11L and 11R.
- cross member 12G located at the rearmost position in the vehicle front-rear direction is bridged between the pair of side members 11L and 11R behind the vehicle front-rear direction rear wheel 120. It is passed and fixed to a pair of side members 11L and 11R.
- the cross member 12G has a curved portion 12a that gradually recedes backward in the vehicle front-rear direction from a pair of side members 11L and 11R toward the inside in the vehicle width direction at least on the front edge that is in the front-rear direction.
- the cross member 12G is bridged over the rear ends of the pair of side members 11L and 11R and fixed to the rear ends of the pair of side members 11L and 11R.
- the cross member 12G gradually moves inward in the vehicle width direction from a pair of side members 11L and 11R at the front edge which is at least forward in the vehicle front-rear direction. Since it has a curved portion 12a that retracts rearward, the rigidity of the vehicle body frame 1 can be efficiently increased behind the rear wheels 120 in the vehicle front-rear direction.
- the cross member 12G described above is inside the vehicle width direction from the pair of side members 11L, 11R at the rear edge which is rearward in the vehicle front-rear direction. It has a bulging portion 12b that bulges rearward in the front-rear direction of the vehicle from the rear ends of the pair of side members 11L and 11R. As described above, the cross member 12G is bridged over the rear ends of the pair of side members 11L and 11R and fixed to the rear ends of the pair of side members 11L and 11R. Therefore, the bulging portion 12b is located behind the rear ends of the pair of side members 11L and 11R.
- the bulging portion 12b of the cross member 12G first hits the bulging portion 12b.
- the impact caused by the rear collision is mitigated.
- damage to the vehicle body frame 1 due to the rear collision can be suppressed.
- the bulging portion 12b is formed so as to bulge rearward in the front-rear direction of the vehicle with respect to the guard bar 150 described later. Therefore, when the vehicle 100 is rear-collided, the bulging portion 12b of the cross member 12G first hits and the impact due to the rear collision is alleviated, so that the load transmitted to the side members 11L and 11R through the guard bar 150 is reduced. ..
- the cross member 12G has a pair of side members 11L and 11R at the rear edge in the vehicle front-rear direction and a pair of side members 11L toward the inside in the vehicle width direction. Since it has a bulging portion 12b that bulges rearward in the vehicle front-rear direction from the rear end of 11R, the rigidity of the vehicle body frame 1 can be further efficiently increased behind the rear wheel 120 in the vehicle front-rear direction. Further, since the bulging portion 12b is located behind the rear ends of the pair of side members 11L and 11R, the vehicle body frame 1 (pair of side members 11L and 11R) due to the rear collision even when the vehicle 100 is rear-collided. Damage can be reduced.
- the above-mentioned cross member 12G is formed in a container shape and has a storage space HS that opens upward in the vertical direction of the vehicle.
- the accommodation space HS is composed of a curved surface in which the inner wall surface (front surface) 12aw on the front side in the vehicle front-rear direction gradually retracts from the outside in the vehicle width direction to the inside in the vehicle front-rear direction and rearward, and is on the rear side in the vehicle front-rear direction.
- the wall surface (rear surface) 12 bw is composed of a bent surface that bulges rearward in the vehicle front-rear direction from the outside in the vehicle width direction.
- the lower half of the tank (urea water tank) 2 can be accommodated in the accommodation space HS, and the cross member 12G constitutes an outer shell covering the lower half of the tank 2 accommodated in the accommodation space HS. Therefore, the cross member 12G also functions as a tank protector that covers the lower half of the tank 2 and protects the tank 2 from heat such as flying stones and exhaust heat (hereinafter, "cross member 12G" is referred to as “tank protector 12G"). ).
- the tank 2 (hereinafter referred to as “tank 2”) in which the lower half portion is housed in the storage space HS is provided with a storage space for storing the liquid.
- the liquid stored in the tank 2 is, for example, a NOX reducing agent, for example, urea water.
- Urea water is a NOX reducing agent used in the urea SCR system.
- the urea SCR system is one of the exhaust gas purification technologies for purifying nitrogen oxides (NOX) contained in the exhaust gas of a diesel engine.
- urea water is injected upstream of the NOX selective reduction catalyst provided on the exhaust passage, and ammonia (NH 3 ) produced by hydrolysis of urea is used as a reducing agent to reduce nitrogen oxides to nitrogen. Will be done.
- the lower half of the tank 2 is a container provided along the accommodation space HS, and is made of, for example, metal or resin.
- the tank 2 is provided along the vehicle width direction and has an outer shape slightly smaller than the accommodation space HS.
- the tank 2 is, for example, crescent-shaped when viewed from above and has a thickness in the height direction. Therefore, the tank 2 is composed of a curved surface in which the front surface 2a, which is forward in the vehicle front-rear direction, gradually retracts backward in the vehicle front-rear direction from the outside to the inside in the vehicle width direction, and the rear surface 2b, which is rearward in the vehicle front-rear direction, is in the vehicle width direction.
- the inside is composed of a bent surface that bulges rearward in the front-rear direction of the vehicle rather than the outside.
- the lower surface 2c of the tank 2 is provided with a hole (not shown) for accommodating the pump module 3 in the storage space.
- a hole provided on the lower surface of the tank 2 is provided in a portion (not shown) that bulges further downward from the lower surface of the tank 2.
- the portion of the tank 2 that bulges downward from the lower surface is unevenly arranged on the right side in the vehicle width direction.
- the tank 2 is configured by watertightly joining the lower half portion 2d (hereinafter referred to as "lower half portion 2d") and the upper half portion 2e (hereinafter referred to as "upper half portion 2e").
- the lower half portion 2d is a container having an open upper surface, and has a flange 2d1 at the opening edge portion thereof.
- the upper half portion 2e is a container having an open lower surface, which is opposite to the lower half portion 2d, and has a flange 2e1 which is watertightly joined to the flange 2d1 which is provided at the opening edge portion of the lower half portion 2d. ing.
- the tank 2 is provided with a through hole 2f for attaching the tank 2 to the tank protector 12G.
- the through holes 2f are provided at two locations on the front edge portion of the tank 2 main body in the front-rear direction of the vehicle and two locations on the rear edge portion of the tank 2 main body in the front-rear direction of the vehicle.
- the pump module (pump) 3 is housed in the storage space of the tank 2 from the hole provided on the lower surface of the tank 2 described above, and the pump module 3 is fitted into the hole provided on the lower surface of the tank 2 to pump the tank 2.
- Module 3 is attached.
- the pump module 3 can supply the urea water stored in the tank 2 to the exhaust system (for example, a urea water injector provided in the exhaust passage).
- the pump module 3 includes, for example, a pump (not shown), a heater for heating urea water to an appropriate temperature (not shown), a filter for removing foreign substances in urea water (not shown), and urea water. It includes a temperature sensor (not shown) for detecting the temperature and a remaining amount sensor (not shown) for detecting the remaining amount of urea water in the tank.
- the tank protector 12G described above is provided with a hole 12c in which the pump module 3 is exposed.
- the hole 12c provided in the tank protector 12G is a hole slightly larger than the pump module 3 and is provided at a position overlapping the pump module 3 attached to the tank 2, and the pump module 3 is exposed from the hole 12c. ..
- the hole 12c provided in the tank protector 12G is biased to the right side in the vehicle width direction of the tank protector 12G, and the pump module 3 is located so as to be in the rear upper region of the exhaust pipe 140 in the vehicle front-rear direction.
- a bolt 12d for attaching the tank 2 to the tank protector 12G is provided at the bottom of the tank protector 12G for partitioning the accommodation space HS.
- the bolt 12d is provided at a position corresponding to the through hole 2f provided in the tank 2, passes through the through hole 2f of the tank 2 in which the lower half portion is housed in the storage space HS of the tank protector 12G, and passes through the nut 12e (FIG. 6). See).
- the tank 2 is attached to the tank protector 12G, and the tank 2 is fixed to the tank protector 12G (see FIG. 6).
- an insulator for filling a gap between the tank protector 12G and the tank 2 on the inside of the opening edge on the right side of the tank protector 12G in the vehicle width direction corresponding to the hole 12c provided in the tank protector 12G. 4 is provided.
- the insulator 4 is made of an elastic or plastic material such as urethane, which prevents sand, mud, etc. from accumulating between the tank protector 12G and the tank 2, and also prevents the intrusion of exhaust heat. ..
- mounting portions (side member mounting portions) 12f are provided on both sides of the tank protector 12G in the vehicle width direction.
- the mounting portion 12f is provided, for example, along the opening edge portion (the edge portion of the accommodation space HS whose upper surface is open) of the tank protector 12G.
- the mounting portion 12f is a plate-like body extending outward in the vehicle width direction from the tank protector 12G. For example, a member obtained by bending a metal plate at a right angle is welded to the metal tank protector 12G to join the tank protector 12G. Has been done.
- the tank protector 12G is bridged over a pair of side members 11L and 11R, and the tank protector 12G is fixed to the pair of side members 11L and 11R.
- the tank protector 12G is attached to the lower surfaces of the pair of side members 11L and 11R via spacers (not shown).
- the spare tire 110 can be mounted in a sideways posture under the loading platform.
- the spare tire 110 is located between the pair of side members 11L and 11R, behind the axle 121 of the rear wheel 120 in the front-rear direction of the wheel, and in front of the tank protector 12G described above (hereinafter, "spare tire”). It is mounted in the “mounting area").
- the position of the spare tire mounting area in the vehicle front-rear direction is set so as to be as far in front of the vehicle as possible so that the spare tire 110 does not interfere with the axle 121 of the rear wheel 120 and the differential device 130.
- the position of the spare tire mounting region in the vehicle width direction is set so as to secure a predetermined distance from the exhaust pipe 140.
- the exhaust pipe 140 is arranged biased to the right side (upper side in FIG. 1) of the center line of the vehicle body frame 1, and the spare tire mounting area is the vehicle body frame. It is biased to the left side (lower side in FIG. 1) of the center line of 1.
- the spare tire 110 mounted in the spare tire mounting area is a cross member that crosses substantially the center of the spare tire mounting area along the vehicle width direction. It is detachably attached to the 12th floor (hereinafter referred to as "spare tire bracket 12F").
- the upper surface of the spare tire 110 attached to the spare tire bracket 12F is located at a position lower than the upper surface of the vehicle body frame 1 and does not interfere with the loading platform installed on the vehicle body frame 1.
- the lower surface of the spare tire 110 attached to the spare tire bracket 12F is located at a position lower than the lower surface of the vehicle body frame 1, and the spare tire 110 touches the ground first so that the vehicle body frame 1 does not touch the ground. ..
- the tank protector 12G described above is a bumper (not shown) provided in the spare tire mounting area and rearward in the vehicle front-rear direction. It is installed in the area between and (hereinafter referred to as "cross member installation area").
- the cross member installation area is provided so as to be curved along the spare tire 110 mounted in the spare tire mounting area and not to interfere with the bumper.
- the curved portion 12a provided on the front edge of the tank protector 12G described above is provided along the spare tire 110 mounted on the tank protector 12G in a sideways posture in the front-rear direction of the vehicle. Be done.
- the curved portion 12a provided on the front edge of the tank protector 12G described above is a spare tire 110 mounted on the tank protector 12G in a sideways posture in the front-rear direction of the vehicle. Since it is provided along the above, the spare tire 110 can be efficiently mounted.
- the upper surface of the tank 2 in which the lower half is accommodated in the above-mentioned accommodation space HS is located at a position lower than the upper surfaces of the side members 11L and 11R. There is no interference with the loading platform installed on the vehicle body frame 1.
- the lower surface of the tank protector 12G described above is located higher than the lower surface of the spare tire 110 mounted in the spare tire mounting area, and the tank protector 12G is the spare tire 110. I try not to interfere with the ground before.
- the vehicle 100 in which the vehicle body frame 1 according to the embodiment of the present invention is adopted includes a guard bar 150.
- the guard bar 150 defines a departure angle (an angle at which the rear portion of the vehicle 100 may touch the ground), and the vehicle 100 in which the vehicle body frame 1 according to the embodiment of the present invention is adopted is rearward in the vehicle front-rear direction.
- the tank protector 12G installed behind the wheel 120 is provided in the rear lower region of the tank protector 12G in the vehicle front-rear direction so as not to touch the ground.
- the guard bar 150 is located lower than the lower surface of the spare tire 110 mounted in the spare tire mounting area described above, and the guard bar 150 touches the ground before the spare tire 110 so that the spare tire 110 does not touch the ground. I have to.
- the guard bar 150 is a hollow or solid bar (round bar) and is provided along the vehicle width direction.
- the guard bar 150 is attached to and fixed to the side members 11L, 11R via the brackets 151L, 151R. In this way, by providing the guard bar 150, when the departure angle regulated by the guard bar 150 is exceeded, the guard bar 150 first touches the ground, so whether or not the driver recognizes this and continues driving on a rough road. Can be judged.
- the present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes a modified form of the above-described embodiment and a combination of these embodiments as appropriate.
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Abstract
車体フレームは、車両幅方向両側において車両前後方向に沿って設けられた一対のサイドメンバと、前記一対のサイドメンバの間に架け渡され、前記一対のサイドメンバに固定されたクロスメンバと、を備え、前記クロスメンバは、液体を貯留するタンクが収容され、車両前後方向前方となる前縁に前記一対のサイドメンバから車両幅方向内側に向けて漸次車両前後方向後方に後退する湾曲部を有し、液体を貯留するタンクが収容される。
Description
本開示は、車体フレームに関する。
特許文献１には、タンクを搭載した車両の車体構造が開示されている。かかる車体構造は、車両のフレームに固定されたスペアタイヤと、スペアタイヤの後方で車両幅方向に延在し、フレームに固定されたガードバーと、スペアタイヤの後方かつガードバーの上方に配置されたタンクとを備える。
特許文献２には、タンクとしてもクロスメンバとしても使用することができるタンク兼クロスメンバが開示されている。かかるタンク兼クロスメンバは、左右一対のサイドメンバと連結される筐体の内部に内部空間が形成される。
特許文献１が開示する車両の車体構造（車体フレーム）では、スペアタイヤの後方かつガードバーの上方にタンクが配置されるので、車両前後方向後方において一対のサイドメンバが開放され、効率的に剛性を高めることができない。
特許文献２が開示するタンク兼クロスメンバ（車体フレーム）は、筐体の内部に内部空間が形成され、燃料、還元材、冷却水、潤滑油、洗浄液等が貯留されるので、水密であることが求められ、効率的に剛性を高めることができない。
上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、車両前後方向後方において剛性を効率的に高めることができる車体フレームを提供することを目的とする。
（１）本発明の少なくとも一実施形態に係る車体フレームは、車両幅方向両側において車両前後方向に沿って設けられた一対のサイドメンバと、前記一対のサイドメンバの間に架け渡され、前記一対のサイドメンバに固定されたクロスメンバと、を備え、前記クロスメンバは、車両前後方向前方となる前縁に前記一対のサイドメンバから車両幅方向内側に向けて漸次車両前後方向後方に後退する湾曲部を有し、液体を貯留するタンクが収容される。
上記（１）の構成によれば、クロスメンバは、少なくとも車両前後方向前方となる前縁に一対のサイドメンバから車両幅方向内側に向けて漸次車両前後方向後方に後退する湾曲部を有するので、車体フレームの剛性を効率的に高めることができる。また、クロスメンバにはタンクが収容されるため、クロスメンバの剛性をさらに高めるとともに、タンクを飛び石などによる損傷から保護することができる。
（２）一実施形態では、上記（１）の構成において、前記クロスメンバは、車両前後方向後輪よりも後方に設けられ、車両前後方向後方となる後縁に前記一対のサイドメンバから車両幅方向内側に向けて前記一対のサイドメンバの後端よりも車両前後方向後方に膨出する膨出部を有する。
上記（２）の構成によれば、クロスメンバは、車両前後方向後方となる後縁に一対のサイドメンバから車両幅方向内側に向けて一対のサイドメンバの後端よりも車両前後方向後方に膨出する膨出部を有するので、車両前後方向後輪よりも後方において車体フレームの剛性を更に効率的に高めることができる。また、車両後方からの衝突に対して、サイドメンバよりも先にクロスメンバが衝突荷重を受け止めるので、サイドメンバの損傷が軽減される。
（３）一実施形態では、上記（２）の構成において、前記膨出部は、前記一対のサイドメンバに取り付けられ、前記クロスメンバの下方に設けられたガードバーよりも車両前後方向後方に膨出している。
上記（３）の構成によれば、クロスメンバの膨出部は、一対のサイドメンバに取り付けられ、クロスメンバの下方に設けられたガードバーよりも車両前後方向後方に膨出しているので、走行時には、ガードバーによってクロスメンバが地面に接触することを防止するとともに、車両後方からの衝突に対しては、ガードバーよりも先にクロスメンバの膨出部が衝突荷重を受け止めるので、ガードバーを通じてサイドメンバへ伝わる荷重が軽減される。
（４）一実施形態では、上記（１）から（３）のいずれか一つの構成において、前記タンクは、車両の排気浄化用の尿素水が貯留される尿素水タンクであって、前記尿素水タンクの貯留空間に設けられたポンプが排気管の車両前後方向後方上方域に位置している。
上記（４）の構成によれば、尿素水タンクの貯留空間に設けられたポンプが排気管の車両前後方向後方上方域に位置しているので、ポンプ付近の尿素水の凍結が抑制される。
（５）一実施形態では、上記（１）から（４）のいずれか一つの構成において、前記湾曲部は、前記クロスメンバの車両前後方向前方に横倒し姿勢で搭載されるスペアタイヤの外周面に沿って設けられる。
上記（５）の構成によれば、湾曲部は、クロスメンバの車両前後方向前方に横倒し姿勢で搭載されるスペアタイヤに沿って設けられるので、スペアタイヤを効率的に搭載できる。また、湾曲部がスペアタイヤに沿って設けられているため、後突によりクロスメンバが車両前後方向前方に押された際に、スペアタイヤと接触する面が広くなるため、後突の衝撃が分散される。
（６）一実施形態では、上記（１）から（５）のいずれか一つの構成において、前記クロスメンバは、車両上下方向上方を開口して前記タンクを収容し、前記タンクと前記開口の縁部の間にインシュレータが設けられる。
上記（６）の構成によれば、タンクと開口の縁部の間にインシュレータが設けられることで、クロスメンバとタンクの間に砂や泥等が堆積することを防ぐとともに、排気熱の侵入を防ぐことができる。
本発明の少なくとも一実施形態によれば、車両前後方向後輪よりも後方において車体フレームの剛性を効率的に高めることができる。
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
本発明の実施形態に係る車体フレーム１が用いられる車両１００は、例えば、ピックアップトラック型のスポーツ用多目的車（ＳＵＶ（Ｓｐｏｒｔ Ｕｔｉｌｉｔｙ Ｖｅｈｃｌｅ））であり、本発明の実施形態に係る車体フレーム１の上にボディ（図示せず）を載せたセパレートフレーム構造が採用される。セパレートフレーム構造の車両１００は、例えば、車両前後方向前側に乗員の乗車が可能なキャビン（車室）（図示せず）が設置され、キャビンの後側に荷物の積載が可能な荷台（図示せず）が設置される。
図１及び図２に示すように、本発明の実施形態に係る車体フレーム１は、例えば、ラダーフレーム（梯子型フレーム）であって、一対のサイドメンバ１１Ｌ，１１Ｒと複数のクロスメンバ１２を備えている。一対のサイドメンバ１１Ｌ，１１Ｒは、車両幅方向において間隔を空けて配置される中空筒状の構造部材であって、車両幅方向両側において車両前後方向に沿って設けられる。複数のクロスメンバ１２は、一対のサイドメンバ１１Ｌ，１１Ｒを梯子状に接続する構造部材であって、一対のサイドメンバ１１Ｌ，１１Ｒに車両前後方向に間隔を空けて架け渡され、一対のサイドメンバ１１Ｌ，１１Ｒに固定される。
複数のクロスメンバ１２のうち車両前後方向最も後方に位置するクロスメンバ１２Ｇ（以下「クロスメンバ１２Ｇ」という）は、車両前後方向後輪１２０よりも後方において一対のサイドメンバ１１Ｌ，１１Ｒの間に架け渡され、一対のサイドメンバ１１Ｌ，１１Ｒに固定される。
クロスメンバ１２Ｇは、少なくとも前後方向前方となる前縁に一対のサイドメンバ１１Ｌ，１１Ｒから車両幅方向内側に向けて漸次車両前後方向後方に後退する湾曲部１２ａを有する。クロスメンバ１２Ｇは、一対のサイドメンバ１１Ｌ，１１Ｒの後端部に架け渡され、一対のサイドメンバ１１Ｌ，１１Ｒの後端部に固定される。
上述した本発明の実施形態に係る車体フレーム１によれば、クロスメンバ１２Ｇは、少なくとも車両前後方向前方となる前縁に一対のサイドメンバ１１Ｌ，１１Ｒから車両幅方向内側に向けて漸次車両前後方向後方に後退する湾曲部１２ａを有するので、車両前後方向後輪１２０よりも後方において車体フレーム１の剛性を効率的に高めることができる。
図１及び図２に示すように、本発明の実施形態に係る車体フレーム１では、上述したクロスメンバ１２Ｇは、車両前後方向後方となる後縁に一対のサイドメンバ１１Ｌ，１１Ｒから車両幅方向内側に向けて一対のサイドメンバ１１Ｌ，１１Ｒの後端よりも車両前後方向後方に膨出する膨出部１２ｂを有する。上述したように、クロスメンバ１２Ｇは、一対のサイドメンバ１１Ｌ，１１Ｒの後端部に架け渡され、一対のサイドメンバ１１Ｌ，１１Ｒの後端部に固定される。よって、膨出部１２ｂは、一対のサイドメンバ１１Ｌ，１１Ｒの後端よりも後方に位置し、例えば、車両１００が後突された場合に、まず、クロスメンバ１２Ｇの膨出部１２ｂが当たり、後突による衝撃が緩和される。これにより、車両１００が後突された場合でも、後突による車体フレーム１（一対のサイドメンバ１１Ｌ，１１Ｒ）の損傷を抑制できる。
また、例えば、膨出部１２ｂは後述するガードバー１５０よりも車両前後方向後方に膨出するように形成されている。よって、車両１００が後突された場合に、まず、クロスメンバ１２Ｇの膨出部１２ｂが当たり、後突による衝撃が緩和されるため、ガードバー１５０を通じてサイドメンバ１１Ｌ，１１Ｒへ伝わる荷重が軽減される。
上述した本発明の実施形態に係る車体フレーム１によれば、クロスメンバ１２Ｇは、車両前後方向後方となる後縁に一対のサイドメンバ１１Ｌ，１１Ｒから車両幅方向内側に向けて一対のサイドメンバ１１Ｌ，１１Ｒの後端よりも車両前後方向後方に膨出する膨出部１２ｂを有するので、車両前後方向後輪１２０よりも後方において車体フレーム１の剛性を更に効率的に高めることができる。また、膨出部１２ｂが一対のサイドメンバ１１Ｌ，１１Ｒの後端よりも後方に位置するので、車両１００が後突された場合でも、後突による車体フレーム１（一対のサイドメンバ１１Ｌ，１１Ｒ）の損傷を小さなものにできる。
図３及び図４に示すように、本発明の実施形態に係る車体フレーム１では、上述したクロスメンバ１２Ｇは、容器状に形成され、車両上下方向上方が開口する収容空間ＨＳを有する。収容空間ＨＳは、車両前後方向前方側となる内壁面（前面）１２ａｗが車両幅方向外側から内側に向けて車両前後方向後方に漸次後退する湾曲面で構成され、車両前後方向後方側となる内壁面（後面）１２ｂｗが車両幅方向外側よりも車両前後方向後方に膨出する屈曲面で構成される。
収容空間ＨＳには、タンク（尿素水タンク）２の下半部分が収容可能であり、クロスメンバ１２Ｇは、収容空間ＨＳに収容されたタンク２の下半部分を覆う外殻を構成する。よって、クロスメンバ１２Ｇは、タンク２の下半部分を覆い、タンク２を飛び石や排気熱等の熱から保護するタンクプロテクタとしても機能する（以下「クロスメンバ１２Ｇ」を「タンクプロテクタ１２Ｇ」と称する）。
図５に示すように、収容空間ＨＳに下半部分が収容されるタンク２（以下「タンク２」という）には、液体を貯留するための貯留空間が設けられている。タンク２に貯留される液体は、例えば、ＮＯＸ還元剤であり、例えば、尿素水である。尿素水は、尿素ＳＣＲシステムにおいて用いられるＮＯＸ還元剤である。尿素ＳＣＲシステムは、排気ガス浄化技術の一つで、ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯＸ）を浄化するものである。尿素ＳＣＲシステムは、排気通路上に設けられたＮＯＸ選択還元触媒の上流で尿素水が噴射され、尿素の加水分解によって生成されるアンモニア（ＮＨ３）を還元剤として、窒素酸化物が窒素に還元される。
タンク２は、下半部分が収容空間ＨＳに沿って設けられる容器であって、例えば、金属又は樹脂によって構成されている。タンク２は、タンクプロテクタ１２Ｇと同様に、車両幅方向に沿って設けられ、収容空間ＨＳよりも僅かに小さな外形を有している。タンク２は、例えば、上面視三日月形であって高さ方向に厚みを有する。よって、タンク２は、車両前後方向前方となる前面２ａが車両幅方向外側から内側に向けて車両前後方向後方に漸次後退する湾曲面で構成され、車両前後方向後方となる後面２ｂが車両幅方向外側よりも内側が車両前後方向後方に膨出する屈曲面で構成されている。
タンク２の下面２ｃには、貯留空間にポンプモジュール３を収容するための穴（図示せず）が設けられている。例えば、タンク２の下面に設けられる穴は、タンク２の下面から更に下方に膨らんだ部分（図示せず）に設けられる。例えば、タンク２の下面から下方に膨らんだ部分は、車両幅方向右側に偏って配置される。
例えば、タンク２は、下半部分２ｄ（以下「下半部２ｄ」という）と上半部分２ｅ（以下「上半部２ｅ」という）を水密に接合することにより構成されている。下半部２ｄは、上面が開口した容器であり、その開口縁部にフランジ２ｄ１を有している。上半部２ｅは、下半部２ｄと反対に、下面が開口した容器であり、その開口縁部に下半部２ｄの開口縁部に有するフランジ２ｄ１と水密に接合されるフランジ２ｅ１を有している。
また、タンク２には、タンクプロテクタ１２Ｇにタンク２を取り付けるための貫通穴２ｆが設けられている。例えば、貫通穴２ｆは、タンク２本体の車両前後方向前方となる前縁部に二箇所、車両前後方向後方となる後縁部に二箇所設けられている。
上述したタンク２の下面に設けられた穴からタンク２の貯留空間にポンプモジュール（ポンプ）３が収容され、タンク２の下面に設けられた穴にポンプモジュール３が嵌合されてタンク２にポンプモジュール３が取り付けられている。ポンプモジュール３は、タンク２に貯留された尿素水を排気系（例えば、排気通路に設けられた尿素水インジェクタ）に供給可能である。ポンプモジュール３は、例えば、ポンプ（図示せず）のほかに、尿素水を適温まで加熱するためのヒータ（図示せず）、尿素水中の異物を除去するフィルタ（図示せず）、尿素水の温度を検出するための温度センサ（図示せず）、尿素水のタンク残量を検出するための残量センサ（図示せず）を含む。
上述したタンクプロテクタ１２Ｇには、ポンプモジュール３が露出する穴１２ｃが設けられている。タンクプロテクタ１２Ｇに設けられた穴１２ｃは、ポンプモジュール３よりもひとまわり大きな穴であって、タンク２に取り付けられたポンプモジュール３と重なる位置に設けられ、該穴１２ｃからポンプモジュール３が露出する。例えば、タンクプロテクタ１２Ｇに設けられた穴１２ｃは、タンクプロテクタ１２Ｇの車両幅方向右側に偏って設けられ、ポンプモジュール３が排気管１４０の車両前後方向後方上方域となるように位置している。
また、例えば、上述したタンクプロテクタ１２Ｇの収容空間ＨＳを区画する底には、タンクプロテクタ１２Ｇにタンク２を取り付けるためのボルト１２ｄが設けられている。ボルト１２ｄは、タンク２に設けられた貫通穴２ｆに対応する位置に設けられ、タンクプロテクタ１２Ｇの収容空間ＨＳに下半部分が収容されたタンク２の貫通穴２ｆを通り、ナット１２ｅ（図６参照）に嵌合する。これにより、タンクプロテクタ１２Ｇにタンク２が取り付けられ、タンクプロテクタ１２Ｇにタンク２が固定される（図６参照）。
図５に示すように、例えば、タンクプロテクタ１２Ｇに設けられた穴１２ｃに対応する、タンクプロテクタ１２Ｇの車両幅方向右側の開口縁部内側には、タンク２との間の隙間を埋めるためのインシュレータ４が設けられている。インシュレータ４は、例えば、ウレタン等の弾性や塑性のある材料で構成されており、タンクプロテクタ１２Ｇとタンク２の間に砂や泥等が堆積することを防ぐとともに、排気熱の侵入を防いでいる。
また、例えば、タンクプロテクタ１２Ｇの車両幅方向両側には、取付部（サイドメンバ取付部）１２ｆが設けられている。かかる取付部１２ｆは、例えば、タンクプロテクタ１２Ｇの開口縁部（上面が開放された収容空間ＨＳの縁部）に沿って設けられている。取付部１２ｆは、タンクプロテクタ１２Ｇから車両幅方向外側に延びる板状体であり、例えば、金属の板を直角に折り曲げた部材を金属製のタンクプロテクタ１２Ｇに溶接することで、タンクプロテクタ１２Ｇに接合されている。
また、例えば、タンクプロテクタ１２Ｇは、一対のサイドメンバ１１Ｌ，１１Ｒに架け渡され、一対のサイドメンバ１１Ｌ，１１Ｒにタンクプロテクタ１２Ｇが固定される。尚、本発明の実施形態に係る車体フレーム１では、例えば、タンクプロテクタ１２Ｇは、一対のサイドメンバ１１Ｌ，１１Ｒの下面にスペーサ（図示せず）を介して取り付けられる。
図１及び図２に示すように、本発明の実施形態に係る車体フレーム１が採用される車両は、荷台の下にスペアタイヤ１１０が横倒し姿勢で搭載可能である。スペアタイヤ１１０は、一対のサイドメンバ１１Ｌ，１１Ｒの間であって、車輪前後方向後輪１２０の車軸１２１よりも後方であって、上述したタンクプロテクタ１２Ｇよりも前方となる領域（以下「スペアタイヤ搭載領域」という）に搭載される。
例えば、スペアタイヤ搭載領域の車両前後方向の位置は、スペアタイヤ１１０が後輪１２０の車軸１２１及びディファレンシャル装置１３０と干渉しない範囲でできるだけ車両前方となるように設定される。また、例えば、スペアタイヤ搭載領域の車両幅方向の位置は、排気管１４０に対して所定の間隔が確保されるように設定される。本発明の実施形態に係る車体フレーム１が採用される車両１００では、排気管１４０が車体フレーム１の中心線よりも右側（図１において上側）に偏って配置され、スペアタイヤ搭載領域が車体フレーム１の中心線よりも左側（図１において下側）に偏って配置される。
本発明の実施形態が採用される車体フレーム１が採用される車両１００では、スペアタイヤ搭載領域に搭載されたスペアタイヤ１１０は、スペアタイヤ搭載領域の略中央を車両幅方向に沿って横切るクロスメンバ１２Ｆ（以下、「スペアタイヤブラケット１２Ｆ」という）に着脱可能に取り付けられる。スペアタイヤブラケット１２Ｆに取り付けられたスペアタイヤ１１０の上面は車体フレーム１の上面よりも低い位置にあり、車体フレーム１の上に設置された荷台に干渉することがない。
また、スペアタイヤブラケット１２Ｆに取り付けられたスペアタイヤ１１０の下面は車体フレーム１の下面よりも低い位置にあり、スペアタイヤ１１０が先に接地することで車体フレーム１が地面に接地しないようにしている。
図１及び図２に示すように、本発明の実施形態に係る車体フレーム１では、上述したタンクプロテクタ１２Ｇは、上述したスペアタイヤ搭載領域と車両前後方向後方に設けられたバンパ（図示せず）との間となる領域（以下「クロスメンバ設置領域」という）に設置される。クロスメンバ設置領域は、スペアタイヤ搭載領域に搭載されるスペアタイヤ１１０に沿って湾曲するとともに、バンパに干渉しないように設けられる。
本発明の実施形態に係る車体フレーム１では、上述したタンクプロテクタ１２Ｇの前縁に設けられる湾曲部１２ａは、タンクプロテクタ１２Ｇの車両前後方向前方に横倒し姿勢で搭載されるスペアタイヤ１１０に沿って設けられる。
上述した本発明の実施形態に係る車体フレーム１によれば、上述したタンクプロテクタ１２Ｇの前縁に設けられる湾曲部１２ａは、タンクプロテクタ１２Ｇの車両前後方向前方に横倒し姿勢で搭載されるスペアタイヤ１１０に沿って設けられるので、スペアタイヤ１１０を効率的に搭載できる。
図２に示すように、本発明の実施形態に係る車体フレーム１では、上述した収容空間ＨＳに下半部が収容されたタンク２の上面は、サイドメンバ１１Ｌ，１１Ｒの上面よりも低い位置にあり、車体フレーム１の上に設置された荷台に干渉することがない。
また、本発明の実施形態に係る車体フレーム１では、上述したタンクプロテクタ１２Ｇの下面は、スペアタイヤ搭載領域に搭載されたスペアタイヤ１１０の下面よりも高い位置にあり、タンクプロテクタ１２Ｇがスペアタイヤ１１０よりも先に地面に干渉することがないようにしている。
図２に示すように、本発明の実施形態に係る車体フレーム１が採用された車両１００は、ガードバー１５０を備えている。ガードバー１５０は、ディパーチャアングル（車両１００の後部が接地する可能性がある角度）を規定するものであり、本発明の実施形態に係る車体フレーム１が採用された車両１００は、車両前後方向後輪１２０よりも後方に設置されたタンクプロテクタ１２Ｇが接地しないように、タンクプロテクタ１２Ｇの車両前後方向後方下方域に設けられている。ガードバー１５０は、上述したスペアタイヤ搭載領域に搭載されたスペアタイヤ１１０の下面よりも低い位置であり、ガードバー１５０がスペアタイヤ１１０よりも先に地面に接地することで、スペアタイヤ１１０が接地しないようにしている。また、ガードバー１５０は、中空又は中実のバー（丸棒）であって、車両幅方向に沿って設けられる。例えば、ガードバー１５０は、ブラケット１５１Ｌ，１５１Ｒを介してサイドメンバ１１Ｌ，１１Ｒに取り付けられ、固定される。このように、ガードバー１５０を備えることで、ガードバー１５０によって規制されるディパーチャアングルを超えると、まず、ガードバー１５０が接地するので、運転者がそれを認識した上で悪路走行を継続するか否かを判断できる。
本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
１ 車体フレーム
１１Ｌ，１１Ｒ サイドメンバ
１２ クロスメンバ
１２Ｆ クロスメンバ（スペアタイヤブラケット）
１２Ｇ クロスメンバ（タンクプロテクタ）
１２ａ 湾曲部
１２ａｗ 内壁面（前面）
１２ｂ 膨出部
１２ｂｗ 内壁面（後面）
１２ｃ 穴
１２ｄ ボルト
１２ｅ ナット
１２ｆ 取付部（サイドメンバ取付部）
ＨＳ 収容空間
２ タンク（尿素水タンク）
２ａ 前面
２ｂ 後面
２ｃ 下面
２ｄ 下半部分（下半部）
２ｄ１ フランジ
２ｅ 上半部分（上半部）
２ｅ１ フランジ
２ｆ 貫通穴
３ ポンプモジュール（ポンプ）
４ インシュレータ
１００ 車両
１１０ スペアタイヤ
１２０ 後輪
１２１ 後輪の車軸
１３０ ディファレンシャル装置
１４０ 排気管
１５０ ガードバー
１５１Ｌ，１５１Ｒ ブラケット
１１Ｌ，１１Ｒ サイドメンバ
１２ クロスメンバ
１２Ｆ クロスメンバ（スペアタイヤブラケット）
１２Ｇ クロスメンバ（タンクプロテクタ）
１２ａ 湾曲部
１２ａｗ 内壁面（前面）
１２ｂ 膨出部
１２ｂｗ 内壁面（後面）
１２ｃ 穴
１２ｄ ボルト
１２ｅ ナット
１２ｆ 取付部（サイドメンバ取付部）
ＨＳ 収容空間
２ タンク（尿素水タンク）
２ａ 前面
２ｂ 後面
２ｃ 下面
２ｄ 下半部分（下半部）
２ｄ１ フランジ
２ｅ 上半部分（上半部）
２ｅ１ フランジ
２ｆ 貫通穴
３ ポンプモジュール（ポンプ）
４ インシュレータ
１００ 車両
１１０ スペアタイヤ
１２０ 後輪
１２１ 後輪の車軸
１３０ ディファレンシャル装置
１４０ 排気管
１５０ ガードバー
１５１Ｌ，１５１Ｒ ブラケット
Claims (6)
- 車両幅方向両側において車両前後方向に沿って設けられた一対のサイドメンバと、
前記一対のサイドメンバの間に架け渡され、前記一対のサイドメンバに固定されたクロスメンバと、
を備え、
前記クロスメンバは、車両前後方向前方となる前縁に前記一対のサイドメンバから車両幅方向内側に向けて漸次車両前後方向後方に後退する湾曲部を有し、液体を貯留するタンクが収容されることを特徴とする車体フレーム。 - 前記クロスメンバは、車両前後方向後輪よりも後方に設けられ、車両前後方向後方となる後縁に前記一対のサイドメンバから車両幅方向内側に向けて前記一対のサイドメンバの後端よりも車両前後方向後方に膨出する膨出部を有することを特徴とする請求項１に記載の車体フレーム。
- 前記膨出部は、前記一対のサイドメンバに取り付けられ、前記クロスメンバの下方に設けられたガードバーよりも車両前後方向後方に膨出していることを特徴とする請求項２に記載の車体フレーム。
- 前記タンクは、車両の排気浄化用の尿素水が貯留される尿素水タンクであって、
前記尿素水タンクの貯留空間に設けられたポンプが排気管の車両前後方向後方上方域に位置していることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の車体フレーム。 - 前記湾曲部は、前記クロスメンバの車両前後方向前方に横倒し姿勢で搭載されるスペアタイヤの外周面に沿って設けられることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の車体フレーム。
- 前記クロスメンバは、車両上下方向上方を開口して前記タンクを収容し、
前記タンクと前記開口の縁部の間にインシュレータが設けられることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の車体フレーム。
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|
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