(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のフロアパネルに固定する左右一対のサイドフレームと、
左右のサイドフレームのフロント側端部付近間を連結したフロントフレームと、リア側端部付近間を連結したリアフレームとを有し、
当該左右のサイドフレーム，フロントフレーム及びリアフレームからなる枠組材に車両に搭載する重量物を固定するものであり、
サイドフレームはアルミ押出材で製作してあるとともに、中空断面形状からなる立上げ部を有し、
立上げ部は外側にフロアパネルに固定するためのブラケット部を一体的に形成するとともに、当該立上げ部の内側にフロントフレーム及びリアフレームを連結するための嵌合凹部を一体的に形成してあり、フロントフレーム及びリアフレームの両側の端部をそれぞれ左右のサイドフレームに形成した嵌合凹部に呑み込ませて連結してあることを特徴とする保護フレーム構造体。
【請求項２】
前記左右の立上げ部の上部間にアッパー部材を連結してあることを特徴とする請求項１記載の保護フレーム構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両に重量物を搭載するのに用いるための保護フレーム構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気自動車、ハイブリッド自動車等の開発及び普及に伴い、従来より、容量の大きいバッテリー等の重量物を車両に搭載する必要が生じている。
これらの重量物は車両が衝突した場合に保護する必要があり、特に搭載する重量物が電源部である場合に、衝突時に電源部の損傷を防ぐ必要性がある。
そこで、重量物を車両に搭載する場合に、この重量物を車両衝突時に保護するための保護フレーム構造体が必要となる。
その一方で、保護フレーム構造体が重くなると車両の軽量化を図るのに障害となる。
特許文献１には、アルミ押出材を用いた車両用バッテリーの保護筐体を開示するが、各壁材等を単に溶接するものであり、連結強度及びその信頼性に欠ける問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開特開２００８−２８５１５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、重量物を車両に搭載するために用いる、軽量で剛性に優れた保護フレーム構造体の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る保護フレーム構造体は、車両のフロアパネルに固定する左右一対のサイドフレームと、左右のサイドフレームのフロント側端部付近間を連結したフロントフレームと、リア側端部付近間を連結したリアフレームとを有し、当該左右のサイドフレーム，フロントフレーム及びリアフレームからなる枠組材に車両に搭載する重量物を固定するものであり、サイドフレームはアルミ押出材で製作してあるとともに、中空断面形状からなる立上げ部を有し、立上げ部は外側にフロアパネルに固定するためのブラケット部を一体的に形成するとともに、当該立上げ部の内側にフロントフレーム及びリアフレームを連結するための嵌合凹部を一体的に形成してあり、フロントフレーム及びリアフレームの両側の端部をそれぞれ左右のサイドフレームに形成した嵌合凹部に呑み込ませて連結してあることを特徴とする。
本明細書においては、車両の前側をフロント側と称し、車両の幅方向を左右方向と表現する。
ここで、車両のフロアパネルとは車体を構成する底部のパネル部をいい、フロアパネルは車両の構造部材であるサイドメンバーに取り付けられている。
本発明に係る保護フレーム構造体は、車両に重量物を搭載する際に、この重量物を車両に固定すること及び衝突時に保護することを目的で使用されるものをいう。
重量物の例としては、概ね５０ｋｇ以上の重量を有し、車両搭載時に固定する必要があるものであり、例えばハイブリッド自動車や電気自動車におけるバッテリー等が代表例として挙げられる。
なお、本発明に係る重量物には積載荷物のような、運送重量物は含まれない。
【０００６】
本発明においては、サイドフレームが上方に立ち上げた立上げ部を一体的に有し、この立上げ部の上部にアッパー部材を連結することで保護フレーム構造体を形成してもよい。
重量物はサイドフレームあるいは、フロント及びリアフレームに固定することになるが、アッパー部材でこの重量物の上部を覆うように、サイドフレーム間の上部を連結すると車両衝突時の保護性が向上する。
従って、アッパー部材の構造には特に制限が無く、パネル材でも、フレームを枠組みした枠部材でも良い。
また、サイドフレームをアルミ押出材で製作した場合に断面形状の自由度が高いことからサイドフレームにフロント及びリアフレームを連結するための嵌合凹部のみならず、縦フレームを連結するための上方に開口した嵌合凹部を同時に形成し、縦フレームの下端部をこの嵌合凹部に呑み込ませて連結してもよい。
その場合には縦フレームの上部をアッパー部材で連結するとよい。
【０００７】
本発明に用いるアルミ押出材とは、アルミニウム合金を押出成形にて加工して得られた部材をいい、アルミニウム合金はＪＩＳ６０００系、７０００系等の各種押出材用合金を採用することができる。
【０００８】
嵌合凹部の形成方法としては、押出材のベース部から２つのリブを対向して延出させることでこの対向リブ間に嵌合凹部を形成することが可能である。
また、嵌合凹部と表現したのは、フロントフレーム、リアフレームあるいは縦フレームの端部を、対向した一対のリブで挟み込むように嵌着できることを趣旨としたものである。
また、嵌合凹部に呑み込ませたフロントフレーム、リアフレーム、あるいは縦フレームの端部との固定方法はボルト締結でも溶接接合でもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る保護フレーム構造体にあっては、左右一対のサイドフレームを、車体を構成するフロアパネルに固定し、フロントフレーム及びリアフレームの両端部をサイドフレームに形成した嵌合凹部に呑み込ませるように連結したことにより、この保護フレームに重量物を固定すると、重量物の荷重はフロアパネルを介して車両サイドメンバーで支えることになるので保護フレームの軽量化が可能になり、且つ、フレーム間の連結部の連結強度が高く、従来の突合溶接に比較して連結強度の信頼性が高い。
これにより、保護フレーム構造体の軽量化と剛性確保の両立を図ることが可能になるとともに車両衝突時に車両搭載物を保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】車両のフロアパネルに固定した保護フレーム構造体を透視図として示す。
【図２】本発明に係る保護フレーム構造体の第１の実施例を示す。
【図３】連結部の拡大図を示す。
【図４】第２の実施例の連結構造例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明に係る保護フレーム構造体１０（以下単に構造体と称する）の構造例を以下図面に基づいて説明する。
図１に車両１のフロアパネルに本発明に係る保護フレーム構造１０を固定した状態を透視図として示す。
構造体１０は、図２に示すように左右一対のサイドフレーム１１Ｒ，１１Ｌと、そのフロント側の端部付近間を連結したフロントフレーム１２及びリア側の端部付近間を連結したリアフレーム１３とを有している。
これら、サイドフレーム１１Ｒ，１１Ｌ、フロントフレーム１２及びリアフレーム１３はアルミ押出材にて製作してある。
本実施例においては、サイドフレーム１１Ｒ，１１Ｌとして、図２において、上下方向の立ち上げ幅が大きい押出材を用い、フロアパネル２に固定するブラケット部１１ａ、及びフロントフレーム１２の端部、リアフレームの１３の端部を呑み込み連結する嵌合凹部Ｊから立上げ部１４を一体的に形成することで左右のサイドフレームの内側に搭載する、重量物の収容空間を設けた例となっている。
なお、図２ではフロアパネル２を部分的に表してある。
【００１２】
さらに詳細に説明すると、フロントフレーム１２及びリアフレーム１３とサイドフレーム１１Ｒ，１１Ｌとの連結は嵌合連結構造になっていて、フロントフレーム１２とサイドフレーム１１Ｌとの連結部拡大図を図３に示す。
サイドフレーム１１Ｌは、立上げ部１４を一体的に形成するために側壁１１ｅ，１１ｆの途中をリブ１１ｇで連結した中空断面形状のアルミ押出材になっているとともに、図３にて、下端部の外側にフランジ部１１ａ及び内側に上下一対の連結用リブ１１ｃ，１１ｄを延出させた一体構造になっている。
この上下の対向配置した連結用リブ１１ｃ，１１ｄで嵌合凹部Ｊを形成し、嵌合凹部Ｊにフロントフレーム１２の端部１２ａを呑み込ませる。
リブとフロントフレーム１２の側壁との連結方法はボルト締結でも溶接接合でもよい。
フロントフレームの反対側の端部及びリアフレーム１３の両端部も同様の構造になっているので説明を省略する。
【００１３】
左右のサイドフレーム１１Ｒ，１１Ｌは、図１に示すように車体のフロアパネルであって、車体の幅方向両側、車両前後方向に固定できるようになっている。
フロアパネル２は車両のサイドメンバー（図示省略）に連結されている。
サイドフレーム１１Ｒ，１１Ｌにはこのフロアパネル２に固定するためのブラケット部１１ａを押出成形にて一体的に形成してあり、取付孔１１ｂを用いてボルトオン可能になっている。
二次電池モジュール等の電源部のような重量物はサイドフレーム１１Ｒ，１１Ｌとフロントフレーム１２、リアフレーム１３との枠組材に固定する。
また、本発明における構造体にあっては、サイドフレーム１１Ｒ，１１Ｌの上端部間をアッパー部材２０にて連結するとよい。
図２に示した実施例では、アッパー部材２０としてプレス成形したパネル部材を用いた例になっているが、フレーム部材を枠組したものでもよい。
【００１４】
このような構造体１０を採用したことにより、車両が衝突した際に重量物に衝突荷重が加わると、その荷重は左右一対のサイドフレーム１１Ｒ，１１Ｌを介してフロアパネルに伝達される。
また、サイドフレーム１１Ｒ，１１Ｌとフロントフレーム１２及びリアフレーム１３とのコーナー連結部が嵌合連結構造になっているので、ねじり剛性が高く、車両の前後方向の衝突のみならず、側突に対しても車両搭載物を保護する。
図２に示したように立上げ部１４をサイドフレーム１１Ｒ，１１Ｌに一体的に形成してあると側突に対する保護効果が更に大きい。
【００１５】
図４にフレーム連結構造として、第２の実施例を示す。
サイドフレーム１１１Ｌを代表例として説明するが、他のフレームの連結部も同様である。
サイドフレーム１１１Ｌから外側にブラケット部１１１ａ，内側に対向して連結用リブ１１１ｃ，１１１ｄを形成するとともに、上方に向けて対向配置した連結用リブ１１１ｅ，１１１ｆを形成し、この連結用リブ１１１ｅ，１１１ｆとの間に形成される嵌合凹部に縦フレーム１５の下端部を呑み込ませて嵌合連結する例となっている。
この場合にも嵌合連結になっているのでねじり剛性が高い。
図４では、フロント側のコーナー部を部分的に示したが、縦フレーム１５はサイドフレーム１１１Ｌの前後方向に亘って複数本配置し、その上部をアッパー部材で連結してある。
また、縦フレーム１５は中空断面からなる押出材で製作されている。
実施例２は、実施例１の立上げ部１４の替わりに縦フレーム１５を採用したものであり、立ち上げ高さを確保しやすく、立上げ部が高い場合に、保護フレーム構造体全体の軽量化を図るのに有効である。
【符号の説明】
【００１６】
１        車両
２        フロアパネル
１０      保護フレーム構造体
１１ａ    ブラケット部
１１Ｒ，１１Ｌ    サイドフレーム
１２      フロントフレーム
１３      リアフレーム
１４      立上げ部
１５      縦フレーム
２０      アッパー部材
１１１Ｌ  サイドフレーム
Ｊ        嵌合凹部
【図１】
0005382929.tif 000002
【図２】
0005382929.tif 000003
【図３】
0005382929.tif 000004
【図４】
0005382929.tif 000005