WO2022196146A1 - 車両構造 - Google Patents

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WO2022196146A1
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vehicle
cross member
width direction
pair
vehicle width
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English (en)
French (fr)
Inventor
康雄 秋本
渉 末廣
悠太 篠永
Original Assignee
三菱自動車工業株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/22—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or type of main drive shafting, e.g. cardan shaft
    • B60K17/24—Arrangements of mountings for shafting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • B62D21/02—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted comprising longitudinally or transversely arranged frame members
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • B62D21/15—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted having impact absorbing means, e.g. a frame designed to permanently or temporarily change shape or dimension upon impact with another body

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle structure in a frame vehicle.
  • the chassis frame In a frame vehicle in which a cab body and a cargo box are supported by a chassis frame, the chassis frame includes a pair of side frames extending in the longitudinal direction of the vehicle and spaced apart in the longitudinal direction of the vehicle, and a plurality of side frames spaced apart in the longitudinal direction of the vehicle. a cross member that extends in the vehicle width direction at a point and connects the pair of side frames.
  • Patent Document 1 in such a frame vehicle, the central portion of the fifth cross member 15 is curved upward, and a bracket 68 is provided at the curved central portion.
  • a vehicle structure supporting below 15 is disclosed.
  • the cross member has a shape in which the central portions of the upper and lower surfaces thereof are displaced in the vertical direction, there is room for improvement in ensuring the torsional rigidity of the vehicle body and enhancing the steering stability of the vehicle.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and is advantageous in realizing both the protection of vehicle body components such as a cab body and a luggage box in the event of a side collision and the securing of steering stability of the vehicle.
  • the purpose is to provide a vehicle body structure that is
  • one embodiment of the present invention provides a pair of side frames extending in the longitudinal direction of the vehicle, a propeller shaft positioned between the pair of side frames and extending in the longitudinal direction of the vehicle, and the propeller.
  • a cross member extending in the vehicle width direction so as to pass under the shaft and connect the pair of side frames, the cross member including an upper surface and a lower surface, and a central portion of the upper surface extending in the vehicle width direction.
  • both end portions of the upper surface in the vehicle width direction are inclined so as to be displaced upward toward the outside in the vehicle width direction, and the lower surface extends linearly in the vehicle width direction and is connected to the lower ridge lines of the pair of side frames.
  • the propeller shaft is supported between a pair of brackets provided on the cross member at intervals in the vehicle width direction, and positioned between the pair of brackets of the cross member. It is characterized in that a deformation inducing portion is provided at a portion of the cross member that is more easily deformed than other portions of the cross member.
  • An embodiment of the present invention is characterized in that a fuel tank is provided between the pair of side frames, and the fuel tank is provided adjacent to the propeller shaft on one side in the vehicle width direction of the propeller shaft.
  • the fuel tank is provided on one side of the cross member in the vehicle front-rear direction, and both ends of the cross member in the vehicle width direction are widened in the vehicle front-rear direction. It is characterized in that the amount of widening is set larger on the fuel tank side than on the opposite side.
  • the collision load when a collision load at the time of a vehicle side collision is input from one side frame to the cross member, the collision load is transmitted to the central portion of the upper surface along the slope of the upper surface.
  • the central portion of the cross member in the vehicle width direction tends to be deformed downward.
  • the propeller shaft passing above the cross member is prevented from being displaced upward, and the propeller shaft is prevented from interfering with the cab body and the bottom surface of the cargo box, which are vehicle body components positioned above the propeller shaft. Therefore, it is advantageous in protecting vehicle body components.
  • the lower surface of the cross member is connected to the lower ridgeline of the pair of highly rigid side frames and extends linearly in the vehicle width direction.
  • the collision load when a collision load is applied to the cross member from one of the side frames at the time of a side collision of the vehicle, the collision load deforms the deformation inducing portion, thereby causing the pair of cross members to deform.
  • the part located between the brackets is likely to be deformed downward. Therefore, the movement of the pair of brackets to the outside in the vehicle width direction is suppressed, and the movement of the propeller shaft to the outside in the vehicle width direction is suppressed. Interference of the propeller shaft with respect to is suppressed, which is advantageous in protecting vehicle-mounted parts.
  • the propeller shaft is prevented from interfering with the fuel tank provided adjacent to it in the vehicle width direction, which is advantageous in terms of protecting the fuel tank.
  • the strength and rigidity around the portion where the widened portion on the side where the fuel tank is arranged and the pair of side frames are joined is equal to that of the widened portion on the opposite side and the pair of side frames. Therefore, in the event of a side collision of the vehicle, one of the side frames in front of or behind the fuel tank across the cross member in the longitudinal direction of the vehicle.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a vehicle to which a vehicle structure according to an embodiment is applied;
  • FIG. FIG. 2 is a view taken along line AA of FIG. 1;
  • FIG. 3 is an enlarged view of the central portion in the vehicle width direction of FIG. 2;
  • FIG. 11 is a top plan view of the peripheral portion of the third cross member; It is the bottom view which looked at the peripheral part of the 3rd cross member from the downward direction.
  • a vehicle 10 is a frame vehicle 10 in which a chassis frame 12 supports a cab body (not shown) including a vehicle compartment in which an occupant rides as a vehicle body component.
  • the frame vehicle 10 includes a pickup truck type vehicle in which a chassis frame 12 supports a cab body and a cargo box arranged at the rear of the cab body as vehicle body components.
  • the frame vehicle 10 is a pickup truck, and an engine and transmission (not shown) and front wheels 14 are arranged at the front of the vehicle, and a differential gear 18 and rear wheels 16 serving as driving wheels are arranged at the rear of the vehicle. are placed.
  • the chassis frame 12 includes a pair of side frames 20 and a plurality of cross members 22 , 24 , 26 , 28 and 30 .
  • the pair of side frames 20 extend in the vehicle front-rear direction with a gap in the vehicle width direction.
  • the pair of side frames 20 includes a front portion 20A extending rearward from the front end of the side frame 20, a front inclined portion 20B inclined rearward and downward from the rear end of the front side portion 20A, and a front inclined portion 20B extending rearward from the rear end of the front inclined portion 20B.
  • a pair of side frames 20 support the cab body and the cargo box from below via a plurality of mounts 32 .
  • the plurality of cross members extend in the vehicle width direction at a plurality of locations spaced apart in the vehicle front-rear direction and connect the pair of side frames 20 .
  • the plurality of cross members comprises five cross members, first, second, third, fourth and fifth cross members 22, 24, 26, 28 and 30, which are They are arranged in sequence from front to back.
  • the first cross member 22 is connected to the front side portions 20A of the pair of side frames 20
  • the second and third cross members 24 and 26 are connected to the central portions 20C of the pair of side frames 20
  • the A fourth cross member 28 is connected to the rear inclined portions 20 ⁇ /b>D of the pair of side frames 20
  • a fifth cross member 30 is connected to the rear side portions 20 ⁇ /b>E of the pair of side frames 20 .
  • a bumper beam 34 extending in the vehicle width direction is connected to the front ends of the pair of side frames 20 , and a bumper fascia (not shown) is attached to the bumper beam 34 .
  • a propeller shaft 36 , a fuel tank 38 and an exhaust pipe 40 are attached to the chassis frame 12 .
  • the propeller shaft 36 connects the transmission and the differential gear 18 and transmits the driving force of the engine to the rear wheels 16 via the differential gear 18 .
  • the transmission is positioned above the second cross member 24 and the differential gear 18 is positioned behind the fourth cross member 28 .
  • the propeller shaft 36 extends in the vehicle front-rear direction so as to pass above the third cross member 26 and below the fourth cross member 28 . That is, the third cross member 26 extends in the vehicle width direction below the propeller shaft 36 and corresponds to the "cross member" in the claims.
  • the propeller shaft 36 is attached to the third cross member 26 by a pair of brackets 44 spaced apart in the vehicle width direction at the center of the extension direction of the upper surface 26A of the third cross member 26, which will be described later. 26 is supported above the central portion in the vehicle width direction.
  • the fuel tank 38 is a vehicle-mounted component, is made of synthetic resin or sheet metal, and has an elongated shape.
  • the fuel tank 38 is provided between the pair of side frames 20 with its longitudinal direction aligned with the longitudinal direction of the vehicle. More specifically, it is provided between the propeller shaft 36 and the side frames 20 .
  • the fuel tank 38 is adjacent to the propeller shaft 36 on one side in the vehicle width direction of the propeller shaft 36 and extends along the propeller shaft 36 in the longitudinal direction of the vehicle.
  • the fuel tank 38 is provided on the rear side of the third cross member 26 . Specifically, the fuel tank 38 extends from behind the third cross member 26 to behind the fourth cross member 28 . As shown in FIGS.
  • a front end portion 3802 of the fuel tank 38 is sandwiched from above and below by a tank band (not shown) between a cantilevered support bracket 46 extending inward in the vehicle width direction from one of the side frames 20 . installed.
  • a rear end portion 3804 of the fuel tank 38 is attached to the fourth cross member 28 .
  • the exhaust pipe 40 is a pipe through which exhaust gas from the engine passes, and as shown in FIG. exist. More specifically, the exhaust pipe 40 is provided between the propeller shaft 36 and the side frame 20 on the vehicle width direction outer side of the propeller shaft 36 on the side opposite to the fuel tank 38 with the propeller shaft 36 interposed therebetween. It extends in the longitudinal direction of the vehicle along the adjacent propeller shaft 36 .
  • the third cross member 26 has an upwardly facing upper surface 26A, a front surface 26B extending downwardly from the forward end of the upper surface 26A, and a rearward end of the upper surface 26A. It has a downwardly extending rear surface 26C and a lower surface 26D connecting the lower ends of the front surface 26B and the rear surface 26C, presenting a closed cross-sectional structure with a rectangular cross section.
  • the upper surface 26A, front surface 26B, rear surface 26C, and lower surface 26D extend in the vehicle width direction.
  • the upper surface 26A has a central upper surface portion 2602 and a pair of inclined surface portions 2604. As shown in FIG.
  • the central upper surface portion 2602 is provided on the upper surface 26A at the central portion in the vehicle width direction of the third cross member 26 excluding both end portions in the vehicle width direction, and extends linearly in the vehicle width direction.
  • the pair of inclined surface portions 2604 are provided at both ends of the upper surface 26A in the vehicle width direction, and are connected to both ends of the central upper surface portion 2602 in the extending direction.
  • the pair of inclined surface portions 2604 are provided so as to be gradually displaced upward from both ends in the extending direction of the central upper surface portion 2602 toward the outside in the vehicle width direction. connected to the top.
  • the lower surface 26D extends linearly in the vehicle width direction in parallel with the central upper surface portion 2602, and both ends in the vehicle width direction are aligned with the lower ridgelines 2002 of the pair of side frames 20. It is connected.
  • a front widened portion 2610 widened forward and a widened rearward portion 2610 are provided at both end portions of the third cross member 26 in the vehicle width direction.
  • a rear widened portion 2612 is provided.
  • front widened portion 2610 and rear widened portion 2612 are provided over a range where a pair of inclined surface portions 2604 are provided. More specifically, the front widened portion 2610 is formed by an upper surface 26A, a front surface 26B, and a lower surface 26D, and spreads forward from both ends of the central portion of the third cross member 26 in the vehicle width direction toward the outside in the vehicle width direction.
  • the rear widened portion 2612 is formed by the upper surface 26A, the rear surface 26C, and the lower surface 26D, and widens rearward from both ends of the central portion of the third cross member 26 in the vehicle width direction toward the outside in the vehicle width direction. is connected to the inner surface in the vehicle width direction of the
  • the rear widened portion 2612 located on the fuel tank 38 side is set to have a larger width expansion amount in the vehicle front-rear direction than the front widened portion 2610 . That is, compared to the front widened portion 2610, the rear widened portion 2612 is set to have a greater inclination in the vehicle front-rear direction with respect to the vehicle width direction central portion of the third cross member 26. As shown in FIG.
  • a deformation inducing portion 48 that is more susceptible to deformation than other portions of the third cross member 26 is provided at a portion of the third cross member 26 between the pair of brackets 44 .
  • the deformation inducing portion 48 may be formed by making the third cross member 26 less rigid than other portions or by providing unevenness.
  • the deformation inducing portion 48 is formed by recessing a portion of the central upper surface portion 2602 between the pair of brackets 44 downward. That is, the portion of the central upper surface portion 2602 located between the pair of brackets 44 is lower in height than the portion of the central upper surface portion 2602 located outside the pair of brackets 44 in the vehicle width direction.
  • the deformation inducing portion 48 may be formed by, for example, making a hole in a portion of the third cross member 26 located between the pair of brackets 44 . Further, the deformation inducing portion 48 is preferably formed so that the third cross member 26 deforms downward at the location where the deformation inducing portion 48 is provided when a large load is input to the third cross member 26 due to a side collision. .
  • the third cross member 26 has an upper surface 26A whose center portion extends in the vehicle width direction, and whose vehicle width direction both ends of the upper surface 26A extend outward in the vehicle width direction.
  • the lower surface 26 ⁇ /b>D extends linearly in the vehicle width direction and is connected to the lower edge lines 2002 of the pair of side frames 20 . Therefore, when the collision load at the time of side collision of the vehicle 10 is input from one side frame 20 to the third cross member 26, the collision load is transmitted along the inclination of the upper surface 26A to the central portion of the upper surface 26A. The central portion of the third cross member 26 in the vehicle width direction tends to be deformed downward.
  • the lower surface 26D of the third cross member 26 is connected to the lower ridgeline 2002 of the pair of side frames 20 having high rigidity and extends linearly in the vehicle width direction, the lower surface 26D of the third cross member 26 Rigidity is ensured, which is advantageous in enhancing the torsional rigidity of the vehicle body, and is advantageous in enhancing the steering stability of the vehicle 10 . Therefore, by configuring the third cross member 26 as described above, it is advantageous in realizing both the protection of the vehicle body components in the event of a side collision and the ensuring of the steering stability of the vehicle 10 .
  • the propeller shaft 36 is supported between a pair of brackets 44 provided on the third cross member 26 at intervals in the vehicle width direction.
  • a deformation inducing portion 48 that is more easily deformed than the other portions of the third cross member 26 is provided at a portion located between them. Therefore, when a collision load at the time of a side collision of the vehicle 10 is input from one of the side frames 20 to the third cross member 26, the collision load deforms the deformation inducing portion 48, thereby causing the pair of brackets of the third cross member 26 to deform. The portion located between 44 tends to be deformed downward.
  • the deformation inducing portion 48 is formed by recessing the upper surface 26A of the third cross member 26 between the pair of brackets 44, the deformation inducing portion 48 itself does not move the third cross member 26 downward. However, even if the deformation inducing portion 48 itself does not have such a function, the inclination of both ends of the upper surface 26A in the vehicle width direction causes the third cross member 26 to deform downward. Since the load is input in this manner, the deformation inducing portion 48 is easily deformed downward.
  • a fuel tank 38 is provided between the pair of side frames 20, and the fuel tank 38 is provided adjacent to the propeller shaft 36 on one side in the vehicle width direction of the propeller shaft 36.
  • the propeller shaft 36 is prevented from interfering with the fuel tank 38 provided adjacently in the vehicle width direction, which is advantageous in protecting the fuel tank 38 . Therefore, it becomes unnecessary to provide a protector between the propeller shaft 36 and the fuel tank 38, or the plate thickness of the protector can be reduced.
  • the distance between the propeller shaft 36 and the fuel tank 38 can be shortened, the capacity of the fuel tank 38 can be increased.
  • the vehicle-mounted component is the fuel tank 38 has been described, but the vehicle-mounted component includes various conventionally known components such as the exhaust pipe 40 and the battery.
  • the fuel tank 38 is provided behind the third cross member 26, and both ends of the third cross member 26 in the vehicle width direction are widened in the vehicle front-rear direction.
  • the width of the rear widened portion on the side where the fuel tank 38 is arranged is set larger than that of the front widened portion on the opposite side. Therefore, the strength and rigidity around the portion where the front widened portion 2610 and the pair of side frames 20 are joined is lower than the strength and rigidity around the portion where the rear widened portion 2612 and the pair of side frames 20 are joined. It is a thing.
  • the front widened portion 2610 on the side where the fuel tank 38 is arranged may be set larger in width than the rear widened portion 2612 on the side where the fuel tank 38 is not arranged. Similar effects are obtained.
  • the chassis frame 12 has five cross members, ie, the first to fifth cross members 22, 24, 26, 28 and 30, but the number of cross members is arbitrary. Also, the cross member over which the propeller shaft 36 passes is not limited to the third cross member 26 .
  • Vehicle 12 Chassis frame 14 Front wheel 16 Rear wheel 18 Differential gear 20
  • Side frame 2002 Lower ridgeline 22
  • First cross member 24 Second cross member 26
  • Third cross member 26A Upper surface 26B Front surface 26C Rear surface 26D
  • Lower surface 2602 Central upper surface portion 2604 Inclined surface portion 2610 Front widened part 2612 Rear widened part 28
  • Fourth cross member 30 Fifth cross member 32
  • Propeller shaft 38 Fuel tank 3802 Front end 3804 Rear end 40
  • Bracket pipe 44 44
  • Support bracket 48 Deformation inducer

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Abstract

車両構造は、車両前後方向に延びる一対のサイドフレームと、一対のサイドフレームの間に位置し、車両前後方向に延びるプロペラシャフトと、プロペラシャフトの下方を通り、一対のサイドフレームを繋ぐように車幅方向に延びるクロスメンバと、を有する。クロスメンバは、上面および下面を含み、上面の中央部が車幅方向に延び、上面の車幅方向両端部が車幅方向外側に向かうにつれて上方に変位するように傾斜し、下面は車幅方向に直線状に延び一対のサイドフレームの下側稜線に接続されている。

Description

車両構造
　本発明は、フレーム車両における車両構造に関する。
　キャブボディや荷箱をシャシフレームで支持するフレーム車両において、シャシフレームは、車幅方向に間隔をおいて車両前後方向に延在する一対のサイドフレームと、車両の前後方向に間隔をおいた複数箇所で車幅方向に延在し一対のサイドフレームを連結するクロスメンバと、を含む。
　特許文献１には、このようなフレーム車両において、第５クロスメンバ１５の中央部を上方に湾曲させ、湾曲させた中央部にブラケット６８を設け、このブラケット６８によりプロペラシャフト３７を第５クロスメンバ１５の下方に支持する車両構造が開示されている。
国際公開第１１／１０１９０６号
　このような車両構造において、車両の側面衝突時の衝突荷重が一方のサイドフレームから上記クロスメンバに入力すると、クロスメンバの中央部が上方に湾曲されているため、上記クロスメンバの中央部が上方に変形する。このとき、上記クロスメンバに支持されたプロペラシャフトは、上記クロスメンバの中央部の上方への変形に伴い上方へ移動する。このような場合、キャブボディや荷箱の底面にプロペラシャフトが干渉し、変形させる虞がある。
　また、上記クロスメンバは、その上面および下面の中央部が上下方向に変位した形状であることから、車体のねじれ剛性を確保し車両の操縦安定性を高める上で改善の余地がある。
　本発明は、上記事情に鑑み、なされたものであり、側面衝突時のキャブボディや荷箱などの車体構成部品の保護と、車両の操縦安定性の確保と、の双方を実現する上で有利な車体構造を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明の一実施の形態は、車両前後方向に延びる一対のサイドフレームと、前記一対のサイドフレームの間に位置し、車両前後方向に延びるプロペラシャフトと、前記プロペラシャフトの下方を通り、前記一対のサイドフレームを繋ぐように車幅方向に延びるクロスメンバと、を有し、前記クロスメンバは、上面および下面を含み、前記上面の中央部が車幅方向に延び、前記上面の車幅方向両端部が車幅方向外側に向かうにつれて上方に変位するように傾斜し、前記下面は車幅方向に直線状に延び前記一対のサイドフレームの下側稜線に接続されていることを特徴とする。
　本発明の一実施の形態は、前記プロペラシャフトは、前記クロスメンバに車幅方向に間隔をおいて設けられた一対のブラケット間で支持され、前記クロスメンバの前記一対のブラケットの間に位置する箇所に前記クロスメンバの他の箇所よりも変形しやすい変形誘発部が設けられていることを特徴とする。
　本発明の一実施の形態は、前記一対のサイドフレームの間に燃料タンクが設けられ、前記燃料タンクは、前記プロペラシャフトの車幅方向一方側で前記プロペラシャフトに隣り合って設けられることを特徴とする。
　本発明の一実施の形態は、前記燃料タンクは、前記クロスメンバの車両前後方向一方側に設けられ、前記クロスメンバの車幅方向の両端部は、車両前後方向に拡幅されており、車両前後方向で前記燃料タンク側の方が反対側に比べ拡幅量が大きく設定されることを特徴とする。
　本発明の一実施の形態によれば、車両の側面衝突時の衝突荷重が一方のサイドフレームからクロスメンバに入力すると、その衝突荷重が上面の傾斜に沿って上面の中央部に伝達されることにより、クロスメンバの車幅方向中央部が下方に変形しやすくなる。
　これにより、クロスメンバの上方を通るプロペラシャフトが上方に変位することが抑制され、プロペラシャフトは、その上方に位置する車体構成部品であるキャブボディや荷箱の底面に干渉することが抑制されるため、車体構成部品の保護を図る上で有利となる。
　また、クロスメンバの下面は、剛性の高い一対のサイドフレームの下側稜線に接続され車幅方向に直線状に延びていることから、クロスメンバの下面の剛性が確保され、車体のねじれ剛性を高める上で有利となり、車両の操縦安定性を高める上で有利となる。
　また、本発明の一実施の形態によれば、車両の側面衝突時の衝突荷重が一方のサイドフレームからクロスメンバに入力すると、その衝突荷重により変形誘発部が変形することにより、クロスメンバの一対のブラケットの間に位置する箇所が下方に変形しやすくなる。　そのため、一対のブラケットの車幅方向外側への移動が抑制され、プロペラシャフトの車幅方向外側への移動が抑制されることから、プロペラシャフトの車幅方向に隣り合って配置された車両搭載部品に対するプロペラシャフトの干渉が抑制され、車両搭載部品の保護を図る上で有利となる。
　また、本発明の一実施の形態によれば、プロペラシャフトが車幅方向に隣り合って設けられた燃料タンクに干渉することが抑制され、燃料タンクの保護を図る上で有利となる。
　また、本発明の一実施の形態によれば、燃料タンクが配置された側の拡幅部と一対のサイドフレームとが接合された箇所周辺の強度剛性は、反対側の拡幅部と一対のサイドフレームとが接合された箇所周辺の強度剛性に比較して低いものとなっているため、車両の側面衝突時に一方のサイドフレームのうち、車両前後方向においてクロスメンバを挟んで燃料タンクよりも前方または後方に位置する部分に衝突荷重が入力した際は、クロスメンバが車両前後方向に変形することが抑制され、車両前後方向においてクロスメンバよりも燃料タンク側に位置する部分に衝突荷重が入力した際には、一方のサイドフレームが車幅方向内側に変形することが抑制される。
　したがって、車両の側面衝突時に一方のサイドフレームに衝突荷重が入力した際に、クロスメンバやサイドフレームが燃料タンクに干渉することが抑制され、燃料タンクの保護を図る上でより一層有利となる。
実施の形態に係る車両構造が適用された車両の構成を示す斜視図である。 図１のＡ－Ａ線矢視図である。 図２の車幅方向中央部の拡大図である。 第３クロスメンバの周辺部分を上方から見た平面図である。 第３クロスメンバの周辺部分を下方から見た下面図である。
　以下、本発明の実施の形態に係る車両構造について図面を参照して説明する。
　なお、以下の図面において、符号ＦＲは車両前方、符号ＵＰは車両上方、符号ＨＬは車幅方向を示す。
　図１に示すように、本発明の実施の形態では、車両１０が、車体構成部品として乗員が搭乗する車室を含む不図示のキャブボディをシャシフレーム１２で支持するフレーム車両１０である場合について説明する。
　なお、フレーム車両１０は、車体構成部品として、キャブボディと、キャブボディの後部に配置された荷箱と、をシャシフレーム１２で支持するピックアップトラック型の車両を含む。
　本実施の形態では、フレーム車両１０はピックアップトラックであり、車両前部に不図示のエンジンおよびトランスミッションと前輪１４とが配置され、車両後部にディファレンシャルギア１８と、駆動輪をなす後輪１６とが配置されている。
　シャシフレーム１２は、一対のサイドフレーム２０と、複数のクロスメンバ２２、２４、２６、２８、３０を含んで構成されている。
　一対のサイドフレーム２０は、車幅方向に間隔をおいて車両前後方向に延在している。一対のサイドフレーム２０は、サイドフレーム２０の前端から後方に延びる前側部２０Ａと、前側部２０Ａの後端から後方かつ下方に傾斜する前側傾斜部２０Ｂと、前側傾斜部２０Ｂの後端から後方に延びる中央部２０Ｃと、中央部２０Ｃの後端から後方かつ上方に延びる後側傾斜部２０Ｄと、後側傾斜部２０Ｄの後端から後方に延びる後側部２０Ｅと、を備える。
　一対のサイドフレーム２０は、上記キャブボディ及び荷箱を複数のマウント３２を介して下方から支持している。
　複数のクロスメンバは、車両前後方向に間隔をおいた複数箇所で車幅方向に延在し一対のサイドフレーム２０を連結している。本実施の形態では、複数のクロスメンバは、第１、第２、第３、第４、第５クロスメンバ２２、２４、２６、２８、３０の５つのクロスメンバを含んで構成され、それらの順番で前方から後方に並べられて配置されている。
　本実施の形態では、第１クロスメンバ２２が一対のサイドフレーム２０の前側部２０Ａに接続され、第２、第３クロスメンバ２４、２６が一対のサイドフレーム２０の中央部２０Ｃに接続され、第４クロスメンバ２８が一対のサイドフレーム２０の後側傾斜部２０Ｄに接続され、第５クロスメンバ３０が一対のサイドフレーム２０の後側部２０Ｅに接続されている。
　また、一対のサイドフレーム２０の前端には車幅方向に延在するバンパビーム３４が連結され、バンパビーム３４には不図示のバンパフェイシャが取り付けられる。
　シャシフレーム１２には、プロペラシャフト３６、燃料タンク３８、排気管４０（図４参照）が取り付けられている。
　プロペラシャフト３６は、トランスミッションとディファレンシャルギア１８とを連結し、エンジンの駆動力をディファレンシャルギア１８を介して後輪１６に伝達するものである。
　本実施の形態では、トランスミッションが第２クロスメンバ２４の上方に位置し、ディファレンシャルギア１８が第４クロスメンバ２８の後方に位置している。プロペラシャフト３６は、第３クロスメンバ２６の上方と第４クロスメンバ２８の下方を通るように車両前後方向に延在している。すなわち、第３クロスメンバ２６は、プロペラシャフト３６の下方を通り車幅方向に延びており、特許請求の範囲の「クロスメンバ」にあたる。
　本実施の形態では、プロペラシャフト３６は、後述する第３クロスメンバ２６の上面２６Ａの延在方向の中央部に、車幅方向に間隔をおいて設けられた一対のブラケット４４によって第３クロスメンバ２６の車幅方向の中央部の上方で支持されている。
　図２、図４、図５に示すように、燃料タンク３８は車両搭載部品であって、合成樹脂製あるいは板金製であり、細長状を呈する。燃料タンク３８は、長手方向を車両前後方向に合わせて一対のサイドフレーム２０の間に設けられ、より詳細には、プロペラシャフト３６とサイドフレーム２０との間に設けられている。
　言い換えると、燃料タンク３８はプロペラシャフト３６の車幅方向の一方側でプロペラシャフト３６と隣り合っており、プロペラシャフト３６に沿って車両前後方向に延在している。
　本実施の形態では、燃料タンク３８は、第３クロスメンバ２６の後方側に設けられている。詳細には、燃料タンク３８は、第３クロスメンバ２６の後方から第４クロスメンバ２８の後方まで延びている。
　図１、図２に示すように、燃料タンク３８の前端部３８０２は、一方のサイドフレーム２０から車幅方向内側に延在する片持ちの支持ブラケット４６に、不図示のタンクバンドによって上下から挟まれて取り付けられている。
　また、燃料タンク３８の後端部３８０４は、第４クロスメンバ２８に取り付けられている。
　排気管４０は、エンジンからの排気が通る管であり、図４に示すように車両搭載部品であって、一対のサイドフレーム２０の間で第３クロスメンバ２６の上方を通り車両前後方向に延在している。
　より詳細には、排気管４０は、プロペラシャフト３６を挟んで燃料タンク３８と反対側のプロペラシャフト３６の車幅方向外側でプロペラシャフト３６とサイドフレーム２０との間に設けられ、プロペラシャフト３６と隣り合いプロペラシャフト３６に沿って車両前後方向に延在している。
　次に第３クロスメンバ２６について説明する。
　図２、図４、図５に示すように、第３クロスメンバ２６は、上方を向いた上面２６Ａと、上面２６Ａの前端部から下方に延在する前面２６Ｂと、上面２６Ａの後端部から下方に延在する後面２６Ｃと、前面２６Ｂおよび後面２６Ｃの下端を接続する下面２６Ｄと、を有し、断面矩形の閉断面構造を呈する。それら上面２６Ａ、前面２６Ｂ、後面２６Ｃ、下面２６Ｄは車幅方向に延在している。
　図２に示すように、上面２６Ａは、中央上面部２６０２と、一対の傾斜面部２６０４とを有している。
　中央上面部２６０２は、第３クロスメンバ２６の車幅方向の両端部を除いた車幅方向中央部の上面２６Ａに設けられ、車幅方向に直線状に延在している。
　一対の傾斜面部２６０４は、上面２６Ａの車幅方向の両端部に設けられ、中央上面部２６０２の延在方向の両端に接続されている。
　一対の傾斜面部２６０４は、中央上面部２６０２の延在方向の両端から車幅方向外側に向かうにつれて次第に上方に変位するように傾斜して設けられ、一対のサイドフレーム２０の車幅方向内側面の上部に接続されている。
　図２、図５に示すように、下面２６Ｄは、中央上面部２６０２に平行して車幅方向に直線状に延在し、車幅方向の両端は一対のサイドフレーム２０の下側稜線２００２に接続されている。
　また、図４、図５に示すように、平面視した状態で、第３クロスメンバ２６の車幅方向の両端部に、それぞれ前方に拡幅された前部拡幅部２６１０と、後方に拡幅された後部拡幅部２６１２とが設けられている。
　本実施の形態では、前部拡幅部２６１０と後部拡幅部２６１２は、一対の傾斜面部２６０４が設けられる範囲にわたって設けられている。
　詳細には、前部拡幅部２６１０は、上面２６Ａ、前面２６Ｂ、下面２６Ｄで形成され、第３クロスメンバ２６の車幅方向中央部の両端から車幅方向外側に向かうにつれて前方へ広がり、一対のサイドフレーム２０の車幅方向内側面に接続される。また、後部拡幅部２６１２は、上面２６Ａ、後面２６Ｃ、下面２６Ｄで形成され、第３クロスメンバ２６の車幅方向中央部の両端から車幅方向外側に向かうにつれて後方へ広がり、一対のサイドフレーム２０の車幅方向内側面に接続される。
　燃料タンク３８側に位置する後部拡幅部２６１２は、前部拡幅部２６１０に比べ車両前後方向における拡幅量が大きく設定されている。すなわち、後部拡幅部２６１２は、前部拡幅部２６１０に比べ第３クロスメンバ２６の車幅方向中央部に対する車両前後方向への傾斜が大きく設定されている。
　図３に示すように、第３クロスメンバ２６の一対のブラケット４４の間に位置する箇所に、第３クロスメンバ２６の他の箇所よりも変形しやすい変形誘発部４８が設けられている。変形誘発部４８は、第３クロスメンバ２６の他の箇所よりも剛性を小さくしたり、凹凸を設けたりすることで形成すればよい。
　本実施の形態では、変形誘発部４８は、中央上面部２６０２の一対のブラケット４４の間に位置する箇所を下方に凹ませることで形成されている。すなわち、中央上面部２６０２の一対のブラケット４４の間に位置する箇所は、中央上面部２６０２の一対のブラケット４４の車幅方向外側に位置する箇所よりも高さが低くなっている。
　なお、変形誘発部４８は、第３クロスメンバ２６の一対のブラケット４４の間に位置する箇所に孔をあける等で形成してもよい。また、変形誘発部４８は、第３クロスメンバ２６に側面衝突により大荷重が入力された際に、第３クロスメンバ２６が変形誘発部４８を設けた個所で下方に変形するように形成するとよい。
　次に作用効果について説明する。
　本実施の形態によれば、図２に示すように、第３クロスメンバ２６は、上面２６Ａの中央部が車幅方向に延び、上面２６Ａの車幅方向両端部が車幅方向外側に向かうにつれて上方に変位する傾斜で設けられ、下面２６Ｄは車幅方向に直線状に延び一対のサイドフレーム２０の下側稜線２００２に接続されている。
　そのため、車両１０の側面衝突時の衝突荷重が一方のサイドフレーム２０から第３クロスメンバ２６に入力すると、その衝突荷重が上面２６Ａの傾斜に沿って上面２６Ａの中央部に伝達されることにより、第３クロスメンバ２６の車幅方向中央部が下方に変形しやすくなる。
　これにより、第３クロスメンバ２６の上方を通るプロペラシャフト３６が上方に変位することが抑制され、プロペラシャフト３６は、その上方に位置する車体構成部品であるキャブボディや荷箱の底面に干渉することが抑制されるため、車体構成部品の保護を図る上で有利となる。特に、第３クロスメンバ２６の上方にキャブボディが位置する場合は、プロペラシャフト３６がキャブボディの底面であるフロアパネルへ干渉することを抑制することができるため、乗員保護につながる。
　また、第３クロスメンバ２６の下面２６Ｄは、剛性の高い一対のサイドフレーム２０の下側稜線２００２に接続され車幅方向に直線状に延びていることから、第３クロスメンバ２６の下面２６Ｄの剛性が確保され、車体のねじれ剛性を高める上で有利となり、車両１０の操縦安定性を高める上で有利となる。
　したがって、第３クロスメンバ２６を上記の構造とすることで、側面衝突時の車体構成部品の保護と、車両１０の操縦安定性の確保との双方を実現する上で有利となる。
　また、本実施の形態では、プロペラシャフト３６は、第３クロスメンバ２６に車幅方向に間隔をおいて設けられた一対のブラケット４４間で支持され、第３クロスメンバ２６の一対のブラケット４４の間に位置する箇所に第３クロスメンバ２６の他の箇所よりも変形しやすい変形誘発部４８が設けられている。
　したがって、車両１０の側面衝突時の衝突荷重が一方のサイドフレーム２０から第３クロスメンバ２６に入力すると、その衝突荷重により変形誘発部４８が変形することで、第３クロスメンバ２６の一対のブラケット４４の間に位置する箇所が下方に変形しやすくなる。
　そのため、一対のブラケット４４の車幅方向外側への移動が抑制され、プロペラシャフト３６の車幅方向外側への移動が抑制されることから、プロペラシャフト３６の車幅方向に隣り合って配置された車両搭載部品に対するプロペラシャフト３６の干渉が抑制され、車両搭載部品の保護を図る上で有利となる。
　なお、本実施の形態では、一対のブラケット４４間で第３クロスメンバ２６の上面２６Ａを下方に凹ませることで変形誘発部４８を形成したため、変形誘発部４８自体に第３クロスメンバ２６を下方に折る作用を持たせているが、変形誘発部４８自体がこのような作用を持たずとも、上面２６Ａの車幅方向両端部が傾斜していることにより第３クロスメンバ２６を下方に変形させるように荷重が入力されるため、変形誘発部４８で下方に変形しやすくなっている。
　また、本実施の形態では、一対のサイドフレーム２０の間に燃料タンク３８が設けられ、燃料タンク３８は、プロペラシャフト３６の車幅方向一方側でプロペラシャフト３６に隣り合って設けられている。
　本実施の形態によれば、プロペラシャフト３６が車幅方向に隣り合って設けられた燃料タンク３８に干渉することが抑制され、燃料タンク３８の保護を図る上で有利となる。
　したがって、プロペラシャフト３６と燃料タンク３８との間にプロテクタを設ける必要がなくなる、若しくはプロテクタの板厚を抑えることができる。また、プロペラシャフト３６と燃料タンク３８との間隔を近づけることができるので、燃料タンク３８の容量を大きくすることができる。
　なお、本実施の形態では、車両搭載部品が燃料タンク３８である場合について説明したが、車両搭載部品は、排気管４０やバッテリ等、従来公知の様々な部品が挙げられる。
　また、本実施の形態では、燃料タンク３８は、第３クロスメンバ２６の後方に設けられ、第３クロスメンバ２６の車幅方向の両端部は、それぞれ車両前後方向に拡幅され、車両前後方向で燃料タンク３８が配置された側の後拡幅部の方が反対側の前拡幅部に比べ拡幅量が大きく設定されている。
　したがって、前部拡幅部２６１０と一対のサイドフレーム２０とが接合された箇所周辺の強度剛性は、後部拡幅部２６１２と一対のサイドフレーム２０とが接合された箇所周辺の強度剛性に比較して低いものとなっている。
　そのため、車両１０の側面衝突時に一方のサイドフレーム２０の第３クロスメンバ２６より前方に衝突荷重が入力した際は、一方のサイドフレーム２０から第３クロスメンバ２６に車両前後方向で大きな荷重が伝達されることを抑制し、第３クロスメンバ２６が車両前後方向に変形することが抑制される。言い換えると、第３クロスメンバ２６と、第４クロスメンバ２８と、第３、第４クロスメンバ２６、２８を接続する一対のサイドフレーム２０の部分とで構成される四角形の部分が平行四辺形につぶれて、第３クロスメンバ２６やサイドフレーム２０が燃料タンク３８に干渉するような変形が抑制される。
　また、一方のサイドフレーム２０の第３クロスメンバ２６より後方に衝突荷重が入力した際には、一方のサイドフレーム２０から第３クロスメンバ２６に積極的に荷重を伝達し、一方のサイドフレーム２０が車幅方向内側に変形することが抑制される。したがって、サイドフレーム２０が燃料タンク３８に干渉するような変形が抑制される。
　したがって、車両１０の側面衝突時に一方のサイドフレーム２０に衝突荷重が入力した際に、第３クロスメンバ２６やサイドフレーム２０が燃料タンク３８に干渉することが抑制され、燃料タンク３８の保護を図る上でより一層有利となる。
　なお、本実施の形態では、燃料タンク３８が第３クロスメンバ２６の車両後方側に設けられた場合について説明したが、燃料タンク３８が第３クロスメンバ２６の車両前方側に設けられた場合は、燃料タンク３８が配置された側の前部拡幅部２６１０を、燃料タンク３８が配置されていない側の後部拡幅部２６１２に比べ拡幅量を大きく設定すればよく、その場合も本実施の形態と同様の作用効果が奏される。
　また、本実施の形態では、シャシフレーム１２が第１～第５クロスメンバ２２、２４、２６、２８、３０の５つのクロスメンバを備えている場合について説明したが、クロスメンバの数は任意であり、また、プロペラシャフト３６がその上方を通るクロスメンバは第３クロスメンバ２６に限定されるものではない。
　本出願は、２０２１年３月１８日出願の日本特許出願２０２１－０４４６３０に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
１０　車両
１２　シャシフレーム
１４　前輪
１６　後輪
１８　ディファレンシャルギア
２０　サイドフレーム
２００２　下側稜線
２２　第１クロスメンバ
２４　第２クロスメンバ
２６　第３クロスメンバ
２６Ａ　上面
２６Ｂ　前面
２６Ｃ　後面
２６Ｄ　下面
２６０２　中央上面部
２６０４　傾斜面部
２６１０　前部拡幅部
２６１２　後部拡幅部
２８　第４クロスメンバ
３０　第５クロスメンバ
３２　マウント
３４　バンパビーム
３６　プロペラシャフト
３８　燃料タンク
３８０２　前端部
３８０４　後端部
４０　排気管
４４　ブラケット
４６　支持ブラケット
４８　変形誘発部

Claims (4)

  1. 　車両前後方向に延びる一対のサイドフレームと、
    　前記一対のサイドフレームの間に位置し、車両前後方向に延びるプロペラシャフトと、
    　前記プロペラシャフトの下方を通り、前記一対のサイドフレームを繋ぐように車幅方向に延びるクロスメンバと、を有し、
    　前記クロスメンバは、上面および下面を含み、
    　前記上面の中央部が車幅方向に延び、
    　前記上面の車幅方向両端部が車幅方向外側に向かうにつれて上方に変位するように傾斜し、
    　前記下面は車幅方向に直線状に延び前記一対のサイドフレームの下側稜線に接続されている、
    　ことを特徴とする車両構造。
  2. 　前記プロペラシャフトは、前記クロスメンバに車幅方向に間隔をおいて設けられた一対のブラケット間で支持され、
    　前記クロスメンバの前記一対のブラケットの間に位置する箇所に前記クロスメンバの他の箇所よりも変形しやすい変形誘発部が設けられている、
    　ことを特徴とする請求項１記載の車両構造。
  3. 　前記一対のサイドフレームの間に燃料タンクが設けられ、
    　前記燃料タンクは、前記プロペラシャフトの車幅方向一方側で前記プロペラシャフトに隣り合って設けられる、
    　ことを特徴とする請求項２記載の車両構造。
  4. 　前記燃料タンクは、前記クロスメンバの車両前後方向一方側に設けられ、
    　前記クロスメンバの車幅方向の両端部は、車両前後方向に拡幅されており、車両前後方向で前記燃料タンク側の方が反対側に比べ拡幅量が大きく設定される
    　ことを特徴とする請求項３記載の車両構造。
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