(57)【要約】【課題】操縦安定性に優れ、衝突時における衝撃をフロントフレームからリヤサイドフレームに伝達する車両中央部における床下骨格構造を提供すること。【解決手段】車両の前後方向に沿って配設される左右一対のフロントフレーム１，１と、各フロントフレーム１，１の外側に位置して、車体側部に沿って前後方向へ延在するサイドシル２，２と、サイドシル２，２の後端に接合され、車体後部の左右両側に配置されるリヤサイドフレーム３，３と、フロントフレーム１，１の後端が接合される、車両の幅方向に配置されたリヤフロントクロスメンバ６と、一端部がリヤサイドフレーム３に締結固定され、他端部がフロントフレーム１の後端が接合されたリヤフロントクロスメンバ６に締結固定されるトラスバー１０とを具備している。【選択図】図１
2006312349.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前後方向に沿って配設される左右一対のフロントフレームと、
前記各フロントフレームの外側に位置して、車体側部に沿って前後方向へ延在するサイドシルと、
前記サイドシルの後端に接合され、車体後部の左右両側に配置されるリヤサイドフレームと、
前記フロントフレームの後端が接合される、車両の幅方向に配置されたリヤフロントクロスメンバと、
一端部が前記リヤサイドフレームに締結固定され、他端部が前記フロントフレームの後端が接合されたリヤフロントクロスメンバに締結固定される板状連結部材と、
を具備することを特徴とする車両中央部における床下骨格構造。
【請求項２】
前記板状連結部材は、前記リヤサイドフレームに締結固定される一端部と前記リヤフロントクロスメンバに締結固定される他端部との中間部分に折曲部を有し、その折曲部に該折曲部の剛性を補剛する補強部材を設けたことを特徴とする請求項１に記載の車両中央部における床下骨格構造。
【請求項３】
前記フロントフレームは中途部に屈曲部を有する屈曲形状であって、該フロントフレームの前記屈曲部より後部側は前記リヤサイドフレームに向けて延在され、該リヤサイドフレームに向けて延在された該フロントフレームの前記屈曲部より後部側に前記板状連結部材を直線的に配設したことを特徴とする請求項１に記載の車両中央部における床下骨格構造。
【請求項４】
前記屈曲部を有するフロントフレームの該屈曲部に、車両の幅方向に向けて配置されるトンネルクロスメンバを接合したことを特徴とする請求項３に記載の車両中央部における床下骨格構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フロントフレーム、サイドシル、及びリヤサイドフレームを備える車両中央部における床下骨格構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の骨格構造は、車両の前後方向に対して左右両側に略平行に配設されたフロントフレーム、サイドシル、及びリヤサイドフレームとで主に構成されていた。フロントフレームの後端は、該フロントフレームに直交するように配設されたクロスメンバに接合され、クロスメンバの両端部はサイドシルの後部に接合されていた。そして、リヤサイドフレームの前部はサイドシルの後部が接合されているクロスメンバのそれぞれの端部に接合されていた。
【０００３】
クロスメンバを介して連結されたフロントフレームとリヤサイドフレームとの間には高さ差が生じていた。これは、左右のリヤサイドフレームの前方側に後輪が配設される部位に対応するための傾斜部が設けられているためであり、その傾斜部は後輪との干渉を回避するためやや内方に湾曲されるとともに上方に延出するように形作られている。
【０００４】
したがって、上述の骨格構造において、フロントフレームとリヤサイドフレームとは高さ差が生じる部位において分断される。このため、フロント側の車体剛性とリヤ側の車体剛性とで剛性差が生じ、操縦安定性を低下させる要因の１つになるおそれがあった。
【０００５】
また、フロントフレームとリヤサイドフレームとの間に高さ差が生じていることにより、車両の前方側から後方側までの荷重伝達が促進され難い構造になっていた。このため、例えば前突時において、その衝撃が効率良くリヤサイドフレームまで伝達されず、フロントフレームとサイドシルとが前後方向に位置ずれする剪断ずれを起こしてキャビンを変形させる要因になっていた。
【０００６】
これらに対処するため、フロントフレームとリヤサイドフレームとが分断されることなく連続的に結合して、車両の前方側から後方側までを１つの骨格にして車体剛性を高めるとともに、荷重伝達の効率が促進されて衝突に対して強固な骨格構造が望まれている。
【０００７】
例えば、特許文献１には、フロントフロアパネルの後部にシートクロスメンバが車幅方向に沿って配され、該シートクロスメンバの両端部より後方に左右一対のリヤサイドメンバがそれぞれ配され、該リヤサイドメンバの後部にリヤセンタクロスメンバが差し渡されるとともに、上記リヤサイドメンバの前部にサスペンションメンバ前端部の左右両端が取り付けられ、上記リヤセンタクロスメンバに上記サスペンションメンバ後端部の左右両端が取り付けられる自動車の車体構造において、上記サスペンションメンバの前端取付部近傍と上記シートクロスメンバの両端からやや内側に離れた位置とを連結する左右一対のステイを設ける技術が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−１６８６１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記特許文献１に開示された技術では、ステイが、リヤセンタクロスメンバに取り付けられたサスペンションメンバの前端取付部近傍と、シートクロスメンバの端部からやや内側に離れた位置とに連結される構造であるため、フレームの車体剛性における、フロント側とリヤ側との剛性差を解消することが困難であった。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、操縦安定性に優れ、衝突時における衝撃をフロントフレームからリヤサイドフレームに伝達する車両中央部における床下骨格構造を提供することを目的にしている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の車両中央部における床下骨格構造は、車両の前後方向に沿って配設される左右一対のフロントフレームと、前記各フロントフレームの外側に位置して、車体側部に沿って前後方向へ延在するサイドシルと、前記サイドシルの後端に接合され、車体後部の左右両側に配置されるリヤサイドフレームと、前記フロントフレームの後端が接合される、車両の幅方向に配置されたリヤフロントクロスメンバと、一端部が前記リヤサイドフレームに締結固定され、他端部が前記フロントフレームの後端が接合されたリヤフロントクロスメンバに締結固定される板状連結部材とを具備している。
【００１１】
この構成によれば、フロントフレームとリヤサイドフレームとが板状部材によって連結されて１つの骨格を構成することにより、リヤサイドフレームの支持剛性が増大すると共に、前突時におけるその衝撃が車両の前方側から後方のリヤサイドフレームまで伝達される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、操縦安定性に優れ、衝突時における衝撃をフロントフレームからリヤサイドフレームに伝達する車両中央部における床下骨格構造を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。 
図１乃至図６は本発明の一実施形態に係り、図１は車体フレームの構成を説明する室外側から見た概略平面図、図２はトラスバー及びこのトラスバーに取り付けられるタイダウンプレートの構成を説明する図、図３はトラスバーをリヤフロントクロスメンバとリヤサイドフレームとに締結固定する状態を説明する図、図４はリヤフロントクロスメンバとリヤサイドフレームとに締結固定されたトラスバーを室外側から見たときの斜視図、図５はリヤフロントクロスメンバとリヤサイドフレームとに締結固定されたトラスバーを車両の外側から見たときの図、図６は車体フレームの他の構成例を説明する室外側から見た概略平面図である。なお、以下の説明では左右対称な部材については左右の部材に対して同一の符号を付して説明を簡素化する。
【００１４】
図１に示すように車両の主骨格は、車両の前後方向に沿って配設される左右一対のフロントフレーム１，１と、各フロントフレーム１，１の外側に位置して、車体側部に沿って前後方向へ延在するサイドシル２，２と、サイドシル２，２の後端であって車体後部の左右両側に配置されるリヤサイドフレーム３，３とで主に構成されている。
【００１５】
フロントフレーム１，１は、中途部に屈曲部１ａを有する略への字状の屈曲形状に形成されており、前側部には車両の幅方向に対して配置された第１のトンネルクロスメンバ４が接合されている。また、フロントフレーム１，１の中間部分であって屈曲部１ａに対応する位置には幅方向に配置された第２のトンネルクロスメンバ５が接合されている。さらに、フロントフレーム１，１の後端は、幅方向に配置された、リヤフロントクロスメンバ６に接合されている。本実施形態における屈曲部１ａを有するフロントフレーム１，１は、第２のトンネルクロスメンバ５が接合される屈曲部近傍から前部側、及び後部側にいくにしたがって徐々に外側に拡開するように延在されている。そして、フロントフレーム１，１の屈曲部１ａより後部側の延在方向はリヤサイドフレーム３に設けられる後述する傾斜部３ａ近傍に設定されている。なお、第２のトンネルクロスメンバ５と、フロントフレーム１の屈曲部１ａから前部側と、フロントフレーム１の屈曲部１ａから後部側とは略等分に分かれる三叉部として形成されている。
【００１６】
リヤフロントクロスメンバ６のそれぞれの端部にはサイドシル２，２の後部が接合されている。また、サイドシル２，２の後部であって、リヤフロントクロスメンバ６のそれぞれの端部にはリヤサイドフレーム３，３の前部が接合されている。リヤサイドフレーム３，３の中間部にはリヤクロスメンバ７が接合されている。
【００１７】
左右のリヤサイドフレーム３，３の後輪８，８が配設される部位よりもやや前方側には傾斜部３ａが設けられている。傾斜部３ａは、後輪８，８との干渉を回避するためにやや内方に湾曲されると共に上方へ延出されている。すなわち、リヤサイドフレーム３，３においては傾斜部３ａを設けたことによって、後述する図３に示すようにリヤサイドフレームの前方側と中間部より後方側とでは高さ差が生じ、中間部より後方側が前方側に比べて高くなっている。
【００１８】
リヤサイドフレーム３，３の傾斜部３ａ近傍には補剛部材と荷重伝達部材とを兼ねる板状連結部材であるトラスバー１０の一端部が後述するボルトによって締結固定され、このトラスバー１０の他端部は後述するボルトによってフロントフレーム１，１の後端が連結されたリヤフロントクロスメンバ６に締結固定されている。この締結状態において、トラスバー１０はフロントフレーム１，１の延在方向に対して略同方向、言い換えれば直線的、に配置されている。このことによって、、フロントフレーム１，１とリヤサイドフレーム３，３とがトラスバー１０によって連結されて１つの骨格を構成する。
【００１９】
なお、左右のリヤサイドフレーム３，３とリヤフロントクロスメンバ６とリヤクロスメンバ７とで囲まれる二点鎖線で示す領域内は、燃料タンク２１が配設される領域として確保されており、トラスバー１０はこの燃料タンク２１の下側に配置される。符号４ａ、５ａはトンネル形状部、符号２２はデファレンシャル装置、符号２３は前輪、符号２４ａは第１シートクロスメンバ、符号２４ｂは第２シートクロスメンバ、符号２５はエンジン、符号２６はトランスミッションである。トンネル形状部４ａ、５ａにはプロペラシャフト２７、排気パイプ（不図示）やプロペラシャフトセンタベアリング（不図示）等が配置される。第１、第２シートクロスメンバ２４ａ、２４ｂは室内側に設けられている。
【００２０】
図２に示すようにトラスバー１０は、端部がリヤフロントクロスメンバ６に固定される細長に構成された平板棒状部１１と、端部がリヤサイドフレーム３の傾斜部３ａ近傍に固定される徐々に拡開するように構成された端部が幅広な平板拡開部１２とを備えて構成されている。トラスバー１０は、軽量、安価で且つ強度、剛性を持たせるため、長手方向に対して稜線をできるだけ多く設定した断面形状になっている。
【００２１】
トラスバー１０の中間部にはリヤサイドフレーム３，３の前方側と中間部より後方側とで生じる高さに対応する折曲部１３が設けられている。トラスバー１０の平板棒状部１１の所定位置には締結用ボルト１４が挿通配置される例えば１つの透孔１１ａが穿設され、トラスバー１０の平板拡開部１２の所定位置には締結用ボルト１４が挿通配置される例えば２つの透孔１２ａ，１２ａが穿設されている。また、トラスバー１０に設けられている折曲部１３の立ち上がり部近傍には後述するタイダウンプレート１５を該トラスバー１０に締結固定するためのタイダウン固定用ボルト１６が挿通配置される透孔１３ａが設けられている。
【００２２】
タイダウンプレート１５は固縛部材であって、タイダウンロープ等が固縛されるフック部とトラスバー１０の折曲部１３近傍の剛性を補剛する補強部材とを兼ね、厚板の平板部材を所定形状に屈曲して構成されている。タイダウンプレート１５に構成された屈曲面部１５ａには図示しないタイダウンロープ等が固縛されるフック用透孔１５ｂが穿設されている。また、タイダウンプレート１５の一端部には締結用ボルト１４が挿通配置される透孔１５ｃ，１５ｃを穿設した第１取付部１５ｄが設けられ、他端部にはタイダウン固定用ボルト１６が挿通配置される透孔１５ｅを穿設した第２取付部１５ｆが設けられている。なお、符号１７は締結用ナットであり締結用ボルト１４と螺合される。また、符号１８はタイダウン固定用ナットでありタイダウン固定用ボルト１６と螺合される。
【００２３】
図３及び図４を参照してトラスバー１０のリヤサイドフレーム３，３、及びリヤフロントクロスメンバ６への締結固定について説明する。図３に示すようにリヤフロントクロスメンバ６、及びリヤサイドフレーム３，３の所定位置には締結用ボルト１４が挿通配置される透孔６ａ，３ｂが穿設されている。
【００２４】
トラスバー１０をリヤサイドフレーム３，３、及びリヤフロントクロスメンバ６へ締結固定するに当たって、まず、タイダウンプレート１５をトラスバー１０に配置する。具体的には、タイダウン固定用ボルト１６をタイダウンプレート１５に設けられている透孔１５ｅ、及びトラスバー１０の折曲部１３近傍に設けられている透孔１３ａに挿通させてタイダウン固定ナット１８に螺合する。このとき、タイダウンプレート１５に設けられている透孔１５ｃ，１５ｃの中心位置と、トラスバー１０の平板拡開部１２に設けられている透孔１２ａ，１２ａの中心位置とを略一致させる。
【００２５】
次に、タイダウンプレート１５が配置されているトラスバー１０を締結固定する。具体的には、平板棒状部１１の端部に設けられている透孔１１ａをリヤフロントクロスメンバ６に設けられている透孔６ａに対向配置させる一方、平板拡開部１２に設けられている透孔１２ａ，１２ａをリヤサイドフレーム３に設けられている透孔３ｂ，３ｂに対向配置させる。その後、締結用ボルト１４を透孔１１ａ，６ａに挿通させて締結用ナット１７に螺合するとともに、締結用ボルト１４を透孔１５ｃ，１２ａ，３ｂに挿通させて締結用ナット１７に螺合する。その螺合の際、平板棒状部１１側のボルト締結、平板拡開部１２側の２つのボルト締結の順、又は平板拡開部１２側の一方ボルト締結、平板棒状部１１側のボルト締結、平板拡開部１２側の他方のボルト締結の順で締結作業を行う。
【００２６】
このことによって、図３及び図４に示すようにタイダウンプレート１５が取り付けられているトラスバー１０がリヤサイドフレーム３、及びリヤフロントクロスメンバ６へ密着固定されて、矢印Ａで示すトラスバー１０の図心が矢印Ｂで示す図心に変化させて折曲部１３を有するトラスバー１０の剛性が増大される。また、トラスバー１０は、３本の締結用ボルト１４を使用した、いわゆる三点締めによって回転成分が抑止された状態で締結固定される。この締結固定状態においては、タイダウンプレート１５がトラスバー１０に対して一体的に共締めされる。また、この締結固定状態において、図５に示すようにトラスバー１０に一体に締結固定されたタイダウンプレート１５の屈曲面部１５ａに穿設されているフック用透孔１５ｂが後輪８近傍に配置される。
【００２７】
このように、リヤサイドフレーム３とリヤフロントクロスメンバ６とにタイダウンプレート１５が一体的に締結固定されたトラスバー１０の端部をそれぞれ締結固定することによって、リヤサイドフレーム３の支持剛性及び強度を増大させて、リヤサイドフレーム３が横方向に倒れる横剛性を大幅に向上させることができる。このことによって、操縦安定性の向上を図れるとともに、フロント側の車体剛性とリヤ側の車体剛性との間で生じていた剛性差が小さくなる。
【００２８】
また、フロントフレーム１に屈曲部１ａを設け、屈曲部１ａから後部側にいくにしたがって拡開するフロントフレーム１の延在方向をリヤサイドフレーム３方向に設定し、トラスバー１０をフロントフレーム１，１の延在方向に対して直線的に配置したことによって、衝突時の荷重を分散させる経路が増えて、衝突時の荷重に対して強固な骨格構造を実現できる。
【００２９】
さらに、トラスバー１０をフロントフレーム１，１の延在方向に対して直線的に配置するとともに、フロントフレーム１の屈曲部１ａに、第２のトンネルクロスメンバ５を接合することによって、フロントフレーム１の屈曲部１ａ近傍に該フロントフレーム１と第２のトンネルクロスメンバ５とで構成される三叉部を設けたことによって、フロントフレームの剛性の増大に加えて、第２のトンネルクロスメンバ５の剛性を増大させてプロペラシャフト２７からの振動の伝達が抑止されて振動によって発生する騒音の低減を図ることができる。
【００３０】
また、タイダウンプレート１５が一体的に締結固定されたトラスバー１０を燃料タンク２１の下側に配置させたことによって、脱輪時等において燃料タンク２１を保護することができる。このことによって、燃料タンクの下端位置をトラスバー１０に近づけることにより、燃料のタンクの容量の増加を図れる。
【００３１】
なお、本実施形態においては、フロントフレーム１を屈曲部１ａを有する屈曲形状としているがフロントフレーム１の構成はこれに限定されるものではなく、図６に示すように直線状のフロントフレーム１Ａであってもよい。この構成においても、トラスバー１０の端部をリヤサイドフレーム３とリヤフロントクロスメンバ６とに締結固定することによって、リヤサイドフレーム３の支持剛性及び強度を増大させて、リヤサイドフレーム３が横方向に倒れる横剛性を大幅に向上させることができる。このことによって、操縦安定性の向上を図れるとともに、フロント側の車体剛性とリヤ側の車体剛性との間で生じていた剛性差が小さくなる。
【００３２】
尚、本発明は、以上述べた実施形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】車体フレームの構成を説明する室外側から見た概略平面図
【図２】トラスバー及びこのトラスバーに取り付けられるタイダウンプレートの構成を説明する図
【図３】トラスバーをリヤフロントクロスメンバとリヤサイドフレームとに締結固定する状態を説明する図
【図４】リヤフロントクロスメンバとリヤサイドフレームとに締結固定されたトラスバーを室外側から見たときの斜視図
【図５】リヤフロントクロスメンバとリヤサイドフレームとに締結固定されたトラスバーを車両の外側から見たときの図
【図６】車体フレームの他の構成例を説明する室外側から見た概略平面図
【符号の説明】
【００３４】
１…フロントフレーム    １ａ…屈曲部    ２…サイドシル
３…リヤサイドフレーム    ３ａ…傾斜部    ５…第２のトンネルクロスメンバ
６…リヤフロントクロスメンバ        １０…トラスバー    １１…平板棒状部
１２…平板拡開部    １３…折曲部    １５…タイダウンプレート
１５ａ…屈曲面部    １５ｂ…フック用透孔
【図１】
2006312349.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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