(57)【要約】【課題】充分な捩り剛性を確保しつつ軽量化を図ることができ、且つサイドレールに対する誤った組み付けを回避し得る車両のクロスメンバ構造を提供する。【解決手段】矩形閉断面が互いに対向するよう車両幅方向へ所要間隔をあけて配設され且つサイドレール１に取り付けられる矩形閉断面枠２Ａと、該矩形閉断面枠２Ａの上枠部２Ａａ、下枠部２Ａｂ、前枠部２Ａｃ、及び後枠部２Ａｄの各中央部間に掛け渡すよう配設される上連結材２Ｂａ、下連結材２Ｂｂ、前連結材２Ｂｃ、及び後連結材２Ｂｄとによってクロスメンバ２を構成する。【選択図】図１
2014133469.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溝形鋼からなり且つ該溝形鋼の溝側が互いに対向するよう車両幅方向へ所要間隔をあけて配設されるサイドレール間をクロスメンバによって連結する車両のクロスメンバ構造において、
矩形閉断面が互いに対向するよう車両幅方向へ所要間隔をあけて配設され且つ前記サイドレールに取り付けられる矩形閉断面枠と、
該矩形閉断面枠の上枠部、下枠部、前枠部、及び後枠部の各中央部間に掛け渡すよう配設される上連結材、下連結材、前連結材、及び後連結材と
によって前記クロスメンバを構成したことを特徴とする車両のクロスメンバ構造。
【請求項２】
前記クロスメンバの矩形閉断面枠に対し、前記上連結材、下連結材、前連結材、及び後連結材のうち少なくとも一つの連結材を着脱自在とし、タンクをクロスメンバ内に載置するようにした請求項１記載の車両のクロスメンバ構造。
【請求項３】
前記タンクの底面に前記下連結材が係合する凹溝を形成し、前記タンクの前面に、前記前連結材の上縁部又は下縁部のいずれか一方に係合する前側段部を形成すると共に、前記タンクの後面に、前記後連結材の上縁部又は下縁部のいずれか他方に係合する後側段部を形成するようにした請求項２記載の車両のクロスメンバ構造。
【請求項４】
前記タンクを尿素タンクとした請求項３記載の車両のクロスメンバ構造。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のクロスメンバ構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、トラック等の車両は、図７に示される如く、ウェブ１ａとフランジ１ｂとを有する溝形鋼からなるサイドレール１を備えており、該サイドレール１は、溝形鋼の溝側が互いに対向するよう車両幅方向へ所要間隔をあけて配設され、該サイドレール１間をクロスメンバ２´によって連結するようになっている。但し、図７には、車両右側のサイドレール１のみを示している。
【０００３】
従来、前記クロスメンバ２´としては、ウェブ２ａ´とフランジ２ｂ´とを有する、いわゆるチャンネルクロスと呼ばれるものが主に用いられており、前記フランジ２ｂ´の両端部から車両幅方向外方へ延びて折り曲げ成形された取付ブラケット２ｃ´が、前記サイドレール１のウェブ１ａに対しボルト等の締結部材３により固定されるようになっている。
【０００４】
尚、前述の如きクロスメンバと関連する一般的技術水準を示すものとしては、例えば、特許文献１がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２３２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図７に示されるクロスメンバ２´では、左右のサイドレール１を上下方向へ互いに逆方向へ変形させるような荷重が作用した際、それに耐えるだけの充分な捩り剛性を確保するためには、ウェブ２ａ´やフランジ２ｂ´の板厚を厚くする必要があり、車両の重量増加につながるという欠点を有していた。尚、特許文献１に開示されたクロスメンバは完全なボックス形状を有しているため、車両の重量増加は避けられない。
【０００７】
又、前記クロスメンバ２´は、その車両幅方向へ延びる中心軸線に対して前後方向で非対称な形状を有しているため、前後を反対にしてサイドレール１に組み付けてしまう可能性が全くないとは言えなかった。
【０００８】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなしたもので、充分な捩り剛性を確保しつつ軽量化を図ることができ、且つサイドレールに対する誤った組み付けを回避し得る車両のクロスメンバ構造を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、溝形鋼からなり且つ該溝形鋼の溝側が互いに対向するよう車両幅方向へ所要間隔をあけて配設されるサイドレール間をクロスメンバによって連結する車両のクロスメンバ構造において、
矩形閉断面が互いに対向するよう車両幅方向へ所要間隔をあけて配設され且つ前記サイドレールに取り付けられる矩形閉断面枠と、
該矩形閉断面枠の上枠部、下枠部、前枠部、及び後枠部の各中央部間に掛け渡すよう配設される上連結材、下連結材、前連結材、及び後連結材と
によって前記クロスメンバを構成したことを特徴とする車両のクロスメンバ構造にかかるものである。
【００１０】
前記車両のクロスメンバ構造においては、前記クロスメンバの矩形閉断面枠に対し、前記上連結材、下連結材、前連結材、及び後連結材のうち少なくとも一つの連結材を着脱自在とし、タンクをクロスメンバ内に載置することが好ましい。
【００１１】
この場合、前記タンクの底面に前記下連結材が係合する凹溝を形成し、前記タンクの前面に、前記前連結材の上縁部又は下縁部のいずれか一方に係合する前側段部を形成すると共に、前記タンクの後面に、前記後連結材の上縁部又は下縁部のいずれか他方に係合する後側段部を形成することが有効となる。
【００１２】
前記タンクは尿素タンクとすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の車両のクロスメンバ構造によれば、充分な捩り剛性を確保しつつ軽量化を図ることができ、且つサイドレールに対する誤った組み付けを回避し得るという優れた効果を奏し得る。
【００１４】
又、前記クロスメンバの矩形閉断面枠に対し、前記上連結材、下連結材、前連結材、及び後連結材のうち少なくとも一つの連結材を着脱自在とし、タンクをクロスメンバ内に載置すると、クロスメンバを、タンクを載置可能な支持部材として兼用でき、車両全体としての質量低減並びにスペースの有効活用を図り得るという優れた効果を奏し得る。
【００１５】
更に又、前記タンクの底面に前記下連結材が係合する凹溝を形成し、前記タンクの前面に、前記前連結材の上縁部又は下縁部のいずれか一方に係合する前側段部を形成すると共に、前記タンクの後面に、前記後連結材の上縁部又は下縁部のいずれか他方に係合する後側段部を形成すると、クロスメンバに対するタンクの収まりを良好とすることができ、車両走行時におけるタンクのがたつきを回避し得るという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の車両のクロスメンバ構造の実施例を示す全体概要斜視図である。
【図２】本発明の車両のクロスメンバ構造の実施例におけるクロスメンバを示す斜視図である。
【図３】本発明の車両のクロスメンバ構造の実施例における矩形閉断面枠に対し連結材を着脱自在としたクロスメンバを示す斜視図である。
【図４】本発明の車両のクロスメンバ構造の実施例におけるクロスメンバに尿素タンクを載置した状態を示す斜視図である。
【図５】本発明の車両のクロスメンバ構造の実施例におけるクロスメンバに尿素タンクを載置した状態を示す側断面図である。
【図６】本発明の車両のクロスメンバ構造の実施例における尿素タンクを示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は平面図、（ｄ）は側面図である。
【図７】従来の車両のクロスメンバ構造の一例を示す全体概要斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００１８】
図１及び図２は本発明の車両のクロスメンバ構造の実施例であって、図中、図７と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図７に示す従来のものと同様であるが、本実施例の特徴とするところは、図１に示す如く、矩形閉断面が互いに対向するよう車両幅方向へ所要間隔をあけて配設され且つサイドレール１に取り付けられる矩形閉断面枠２Ａと、該矩形閉断面枠２Ａの上枠部２Ａａ、下枠部２Ａｂ、前枠部２Ａｃ、及び後枠部２Ａｄの各中央部間に掛け渡すよう配設される上連結材２Ｂａ、下連結材２Ｂｂ、前連結材２Ｂｃ、及び後連結材２Ｂｄとによってクロスメンバ２を構成した点にある。
【００１９】
本実施例の場合、前記矩形閉断面枠２Ａの上枠部２Ａａ及び下枠部２Ａｂの両端部から車両幅方向外方へ延びて折り曲げ成形された取付ブラケット２Ｃａ，２Ｃｂの両側面を、前記サイドレール１のウェブ１ａに対しボルト等の締結部材３により固定すると共に、前記取付ブラケット２Ｃａ，２Ｃｂの上下面を、前記サイドレール１のフランジ１ｂに対しボルト等の締結部材（図示せず）により固定するようにしてある。
【００２０】
次に、上記実施例の作用を説明する。
【００２１】
前述の如く、クロスメンバ２を、矩形閉断面枠２Ａと、上連結材２Ｂａ、下連結材２Ｂｂ、前連結材２Ｂｃ、及び後連結材２Ｂｄとによって構成すると、図７に示されるクロスメンバ２´や特許文献１に開示されたクロスメンバと比較した場合、矩形閉断面枠２Ａと、上連結材２Ｂａ、下連結材２Ｂｂ、前連結材２Ｂｃ、及び後連結材２Ｂｄの板厚を薄くしても、左右のサイドレール１を上下方向へ互いに逆方向へ変形させるような荷重に耐えるだけの充分な捩り剛性を確保することが可能となり、車両の重量増加が避けられる。
【００２２】
因みに、本発明者等は、図７に示されるクロスメンバ２´の一端と、図２に示すクロスメンバ２の一端をそれぞれ固定した状態で、各々の他端に捩りを付与する構造解析を行ったが、その結果、最大変位量が等しく同等の捩り剛性を得ようとした場合、図７に示されるクロスメンバ２´に比べ、図２に示すクロスメンバ２では、板厚をおよそ２１．９％減少させ、質量をおよそ１．３％減少させることが可能となった。
【００２３】
又、前記クロスメンバ２は、その車両幅方向へ延びる中心軸線に対して前後方向で対称な形状を有しているため、前後を反対にしてサイドレール１に組み付けてしまう心配もない。
【００２４】
こうして、充分な捩り剛性を確保しつつ軽量化を図ることができ、且つサイドレール１に対する誤った組み付けを回避し得る。
【００２５】
一方、前記クロスメンバ２は、サイドレール１間の補強部材として機能させるものであるが、図３に示す如く、前記クロスメンバ２の矩形閉断面枠２Ａに対し、前記上連結材２Ｂａ、下連結材２Ｂｂ、前連結材２Ｂｃ、及び後連結材２Ｂｄのうち少なくとも一つの連結材（図３の例では前連結材２Ｂｃ）を着脱自在とし、図４に示す如く、タンクＴをクロスメンバ２内に載置することができる。
【００２６】
図３及び図４に示す例では、前記前連結材２Ｂｃの両幅端部に、上下方向へ延びる組付片部２Ｂｃａを形成し、該組付片部２Ｂｃａを前記矩形閉断面枠２Ａの前枠部２Ａｃに当接させ、ボルト・ナット等の締結部材４により固定するようにしてある。
【００２７】
前記タンクＴの底面には、図５及び図６（ａ）〜図６（ｄ）に示す如く、前記下連結材２Ｂｂが係合する凹溝Ｔ１を形成し、前記タンクＴの前面には、前記前連結材２Ｂｃの下縁部に係合する前側段部Ｔ２を形成すると共に、前記タンクＴの後面には、前記後連結材２Ｂｄの上縁部に係合する後側段部Ｔ３を形成するようにしてある。
【００２８】
前記タンクＴとしては、例えば、選択還元型触媒（ＳＣＲ）の上流側に還元剤として尿素水を添加してＮＯxを還元浄化する車両の場合、尿素水を貯留する尿素タンクとすることができる。但し、前記タンクＴは、尿素タンクに限らず、燃料の補助タンクやエアタンクとしても良いことは言うまでもない。
【００２９】
尚、図４〜図６中、Ｔ４は供給口であり、該供給口Ｔ４から尿素水等の貯留流体をタンクＴ内へ供給するようになっている。
【００３０】
前述の如く構成すると、前記クロスメンバ２の前連結材２Ｂｃを分割構造としたことにより、ボルト・ナット等の締結部材４が必要となり、その分、クロスメンバ２単体での軽量化は困難となるが、前記前連結材２Ｂｃの着脱によりクロスメンバ２を、タンクＴを載置可能な支持部材として兼用できるため、車両全体としての質量低減に有効となり、更に、スペース的に制約の多い車両において、スペースの有効活用を図ることが可能となる。
【００３１】
しかも、前記タンクＴの底面には、図５及び図６（ａ）〜図６（ｄ）に示す如く、前記下連結材２Ｂｂが係合する凹溝Ｔ１を形成し、前記タンクＴの前面には、前記前連結材２Ｂｃの下縁部に係合する前側段部Ｔ２を形成すると共に、前記タンクＴの後面には、前記後連結材２Ｂｄの上縁部に係合する後側段部Ｔ３を形成してあるため、クロスメンバ２に対するタンクＴの収まりが非常に良くなって、車両走行時にタンクＴががたつくようなことも避けられる。因みに、前記タンクＴの前面に、前記前連結材２Ｂｃの上縁部に係合する前側段部Ｔ２を形成すると共に、前記タンクＴの後面に、前記後連結材２Ｂｄの下縁部に係合する後側段部Ｔ３を形成するようにしても良いことは言うまでもない。
【００３２】
尚、本発明の車両のクロスメンバ構造は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００３３】
１        サイドレール
２        クロスメンバ
２Ａ      矩形閉断面枠
２Ａａ    上枠部
２Ａｂ    下枠部
２Ａｃ    前枠部
２Ａｄ    後枠部
２Ｂａ    上連結材
２Ｂｂ    下連結材
２Ｂｃ    前連結材
２Ｂｄ    後連結材
Ｔ        タンク
Ｔ１      凹溝
Ｔ２      前側段部
Ｔ３      後側段部 
【図１】
2014133469.tif 000003
【図２】
2014133469.tif 000004
【図３】
2014133469.tif 000005
【図４】
2014133469.tif 000006
【図５】
2014133469.tif 000007
【図６】
2014133469.tif 000008
【図７】
2014133469.tif 000009