(57)【要約】【課題】車両のフロントグリルから流入して熱交換器に向かう空気の流れを阻害することを抑制しつつ車両フレームの剛性を向上させることができる車両フレームのクロスメンバを提供する。【解決手段】車両フレーム１０のクロスメンバ５０は、左端部が左側サイドフレーム２０に接続され、右端部が右側サイドフレーム３０に接続された上面板部５１と、上面板部よりも下方に配置され、左端部が左側サイドフレームに接続され、右端部が右側サイドフレームに接続された下面板部５２と、を備え、下面板部の前端部５５が上面板部の後端部５４よりも後方に位置し、且つ、上面板部の後端部と下面板部の前端部とが傾斜板部５３によって接続されている第１構造、又は、上面板部及び下面板部が他の部材によって接続されておらず、上面板部の下方側及び下面板部の上方側の領域に空気が流動可能な空間部が設けられている第２構造、をさらに備えることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両フレームにおける左側サイドフレーム及び右側サイドフレームの前端部に設けられた前端クロスメンバよりも後方側且つ車両の熱交換器よりも前方側の箇所に配置されるクロスメンバであって、
左端部が前記左側サイドフレームに接続され、右端部が前記右側サイドフレームに接続された上面板部と、
前記上面板部よりも下方に配置されるとともに、左端部が前記左側サイドフレームに接続され、右端部が前記右側サイドフレームに接続された下面板部と、を備え、
前記下面板部の前端部が前記上面板部の後端部よりも後方に位置し、且つ、前記後端部と前記前端部とが傾斜板部によって接続されている第１構造、
又は、前記上面板部及び前記下面板部が他の部材によって接続されておらず、前記上面板部の下方側及び前記下面板部の上方側の領域に空気が流動可能な空間部が設けられている第２構造、
をさらに備えることを特徴とする車両フレームのクロスメンバ。
【請求項２】
左側サイドフレーム及び右側サイドフレームと、前記左側サイドフレーム及び前記右側サイドフレームの前端部に設けられた前端クロスメンバと、を備える車両フレームにおいて、
請求項１に記載のクロスメンバを備えることを特徴とする車両フレーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両フレームのクロスメンバ及びこれを備える車両フレームに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両フレームとして、クロスメンバを備えるものが知られている（例えば特許文献１，２参照）。具体的には、特許文献１，２には、車両の前後方向に延在するように設けられた左側サイドフレーム及び右側サイドフレームと、この左側サイドフレーム及び右側サイドフレームの前端部に設けられたクロスメンバ（以下、前端クロスメンバと称する）とを有する車両フレームが開示されている。なお、一般に、この前端クロスメンバは、断面がコの字状の部材によって構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−６１９３５号公報
【特許文献２】実開平７−１３６５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年、車両フレームの剛性の向上が望まれている。そこで、車両フレームの左側サイドフレーム及び右側サイドフレームにおける前端クロスメンバよりも後方側且つラジエータ等の熱交換器よりも前方側の箇所に、第２のクロスメンバをさらに設けることで、車両フレームの剛性の向上を図ることが考えられる。しかしながら、この第２のクロスメンバとして、例えば前端クロスメンバのような断面コの字状の部材を用いた場合、車両のフロントグリルから流入して熱交換器に向かう空気の流れが第２のクロスメンバによって阻害されるおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記のことを鑑みてなされたものであり、その目的は、車両のフロントグリルから流入して熱交換器に向かう空気の流れを阻害することを抑制しつつ、車両フレームの剛性を向上させることができる車両フレームのクロスメンバ及び車両用フレームを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る車両フレームのクロスメンバは、車両フレームにおける左側サイドフレーム及び右側サイドフレームの前端部に設けられた前端クロスメンバよりも後方側且つ車両の熱交換器よりも前方側の箇所に配置されるクロスメンバであって、左端部が前記左側サイドフレームに接続され、右端部が前記右側サイドフレームに接続された上面板部と、前記上面板部よりも下方に配置されるとともに、左端部が前記左側サイドフレームに接続され、右端部が前記右側サイドフレームに接続された下面板部と、を備え、前記下面板部の前端部が前記上面板部の後端部よりも後方に位置し、且つ、前記後端部と前記前端部とが傾斜板部によって接続されている第１構造、又は、前記上面板部及び前記下面板部が他の部材によって接続されておらず、前記上面板部の下方側及び前記下面板部の上方側の領域に空気が流動可能な空間部が設けられている第２構造、をさらに備えることを特徴とする。
【０００７】
また、上記目的を達成するため、本発明に係る車両フレームは、左側サイドフレーム及び右側サイドフレームと、前記左側サイドフレーム及び前記右側サイドフレームの前端部に設けられた前端クロスメンバと、を備える車両フレームにおいて、上記のクロスメンバ
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、前端クロスメンバよりも後方側且つ熱交換器よりも前方側の箇所に本発明のようなクロスメンバを備えていない車両フレームに比較して、車両フレームの剛性を向上させることができる。また、本発明が第１構造を備える場合には、フロントグリルから流入した空気を上面板部、傾斜板部及び下面板部によってガイドして熱交換器に流入させることができるので、フロントグリルから流入して熱交換器に向かう空気の流れがクロスメンバによって阻害されることを抑制することができる。また、本発明が第２構造を備える場合には、フロントグリルから流入した空気が上面板部の下方側且つ下面板部の上方側の領域に設けられた空間部を通過して熱交換器に流入することができるので、フロントグリルから流入して熱交換器に向かう空気の流れがクロスメンバによって阻害されることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態１に係る車両における車両フレームの前方側の領域を模式的に示す斜視図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線の部分を地面に対して垂直な面で切断した断面を車両の後方側から視認した状態を模式的に示す断面図である。
【図３】図３（ａ）は車両フレームのＢ−Ｂ線断面を模式的に示す断面図である。図３（ｂ）は図３（ａ）のクロスメンバの近傍を拡大した拡大図である。
【図４】図４（ａ）は、実施形態２に係る車両フレームについて、図３（ａ）と同様の箇所（Ｂ−Ｂ線断面）を模式的に示す断面図である。図４（ｂ）は図４（ａ）のクロスメンバの近傍を拡大した拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施形態１）
以下、本発明の実施形態１に係る車両フレームのクロスメンバ５０（以下、クロスメンバ５０と略称する）、及び、これを有する車両フレーム１０について図面を参照しつつ説明する。図１は本実施形態に係る車両１における車両フレーム１０の前方側の領域を模式的に示す斜視図である。なお、図１に参考用として図示されているＸ−Ｙ−Ｚの直交座標のうち、Ｘ方向は車両１の進行方向で後方向に相当し、Ｙ方向は車両１の進行方向で右方向に相当し、Ｚ方向は上方向に相当する。本実施形態に係る車両１は、一例として、車両１の前方にキャブを有する商用車両（具体的にはトラック）である。
【００１１】
車両フレーム１０は、左側サイドフレーム２０及び右側サイドフレーム３０を備えるとともに、車両フレーム１０の前方側の領域に、前端クロスメンバ４０及びクロスメンバ５０を備えている。
【００１２】
左側サイドフレーム２０及び右側サイドフレーム３０は、車両１の前後方向に延在しつつ、互いに平行になるように配置されている。
【００１３】
なお、車両１は、左側サイドフレーム２０と右側サイドフレーム３０との間の領域のうち、クロスメンバ５０よりも後方側の所定領域に、熱交換器６０（後述する図３（ａ）に図示されている）を備えているが、図１においては、この熱交換器６０の図示は省略されている。この熱交換器６０の一例として、本実施形態では、ラジエータコア（これは、エンジン用冷却水を空気との間で熱交換させる空冷式熱交換器である）を用いている。
【００１４】
前端クロスメンバ４０は、その左端部が左側サイドフレーム２０の前端部に接続し、その右端部が右側サイドフレーム３０の前端部に接続するようにして、左側サイドフレーム
２０及び右側サイドフレーム３０の前端部に設けられている。なお、この前端クロスメンバ４０は、一般に、ファーストクロスメンバと別称されることのある部材である。また、本実施形態に係る前端クロスメンバ４０は、断面がコの字状の部材によって構成されており、コの字の開放側が車両１の後方側に向いている。また、前端クロスメンバ４０の前面板部には、複数個の孔４１が設けられている。このように孔４１が設けられることにより、前端クロスメンバ４０の軽量化が図られている。
【００１５】
図２は、図１におけるＡ−Ａ線の部分を地面に対して垂直な面で切断した断面を車両１の後方側から視認した状態を模式的に示す断面図である。図３（ａ）は、車両フレーム１０のＢ−Ｂ線断面を模式的に示す断面図である。図３（ｂ）は図３（ａ）のクロスメンバ５０の近傍を拡大した拡大図である。これらの図を参照しつつ、左側サイドフレーム２０、右側サイドフレーム３０、及びクロスメンバ５０の詳細について説明する。
【００１６】
図２を参照して、本実施形態に係る左側サイドフレーム２０は、側板部２１と、側板部２１の上端から右方向（Ｙ方向）に突出した上板部２２と、側板部２１の下端から右方向に突出した下板部２３とを有する断面コの字状の部材（換言すると断面凹状の部材）によって構成されている。また、右側サイドフレーム３０は、側板部３１と、側板部３１の上端から左方向（−Ｙ方向）に突出した上板部３２と、側板部３１の下端から左方向に突出した下板部３３とを有する断面コの字状の部材によって構成されている。
【００１７】
図１及び図３（ａ）を参照して、クロスメンバ５０は、前端クロスメンバ４０よりも後方側、且つ、熱交換器６０よりも前方側の箇所に配置されている。さらに、本実施形態に係るクロスメンバ５０は、車両１の前輪用のサスペンション（図示せず）の上方側の箇所に位置している。なお、図３（ａ）及び図３（ｂ）には、参考用として、前輪用のサスペンションを車両フレーム１０に取り付けるためのサスペンション取付用ブラケット８０が模式的に図示されている。
【００１８】
また、図２に示すように、クロスメンバ５０は、上面板部５１と、下面板部５２と、傾斜板部５３とを備えている。上面板部５１は、その左端部が左側サイドフレーム２０の上板部２２の下面に接続され、その右端部が右側サイドフレーム３０の上板部３２の下面に接続されている。
【００１９】
下面板部５２は、上面板部５１よりも下方に配置されている。また、下面板部５２は、その左端部が左側サイドフレーム２０の下板部２３の上面に接続され、その右端部が右側サイドフレーム３０の下板部３３の上面に接続されている。
【００２０】
また、図３（ｂ）に示すように、下面板部５２の前端部５５は、上面板部５１の後端部５４よりも後方に位置している。
【００２１】
本実施形態に係るクロスメンバ５０は、上面板部５１の後端部５４と下面板部５２の前端部５５とが傾斜板部５３によって接続されている「第１構造」を備えるクロスメンバとなっている。この傾斜板部５３は、具体的には、上面板部５１の後端部５４から出発して斜め下方側に向かって傾斜して下面板部５２の前端部５５に接続する板部材によって構成されている。
【００２２】
このクロスメンバ５０は、例えば、上面板部５１、傾斜板部５３及び下面板部５２にそれぞれ対応する板部材（合計３枚の板部材）を例えば溶接等で接続することで製造したり、あるいは、一枚の板部材について、上面板部５１の後端部５４及び下面板部５２の前端部５５の部分で屈曲加工することで製造したりすることができる。
【００２３】
図３（ａ）を参照して、車両１のフロントパネルには、フロントグリル（図示せず）が設けられている。そして、このフロントグリルから流入した空気が熱交換器６０に流入するまでの空気の通り路である空気通路７０が、左側サイドフレーム２０及び右側サイドフレーム３０の上方部に形成されている。なお、図３（ａ）において、空気の流れ（空気流）が点線矢印で模式的に図示されている。
【００２４】
クロスメンバ５０の上面板部５１、傾斜板部５３、及び下面板部５２は、フロントグリルから流入した空気が上面板部５１の上面に沿って流動した後に傾斜板部５３の上面に沿って流動し、次いで、下面板部５２の上面に沿って流動してから熱交換器６０に流入するように当該空気をガイドしている。
【００２５】
続いて、本実施形態に係るクロスメンバ５０及びこれを備える車両フレーム１０の作用効果について説明する。まず、本実施形態によれば、前端クロスメンバ４０よりも後方側且つ熱交換器６０よりも前方側の箇所にクロスメンバ５０を備えているので、このようなクロスメンバ５０を備えていない車両フレームに比較して、クロスメンバ５０を備えている分、車両フレーム１０の剛性を向上させることができる。具体的には、車両フレーム１０の特に前端クロスメンバ４０と熱交換器６０との間の部位の剛性を向上させることができる。また、本実施形態によれば、上面板部５１、傾斜板部５３及び下面板部５２によって、フロントグリルから流入した空気をガイドして熱交換器６０に流入させることができるので、フロントグリルから流入して熱交換器６０に向かう空気の流れがクロスメンバ５０によって阻害されることが抑制されている。
【００２６】
以上のように、本実施形態によれば、車両１のフロントグリルから流入して熱交換器６０に向かう空気の流れを阻害することを抑制しつつ、車両フレーム１０の剛性を向上させることができる。これにより、車両１の操縦安定性を向上させることができるとともに、衝突時の安全性能も向上させることができる。
【００２７】
（実施形態２）
図４（ａ）は、実施形態２に係る車両１ａの車両フレーム１０ａについて、図３（ａ）と同様の箇所（Ｂ−Ｂ線断面）を模式的に示す断面図である。図４（ｂ）は図４（ａ）のクロスメンバ５０ａの近傍を拡大した拡大図である。本実施形態に係るクロスメンバ５０ａは、傾斜板部５３を備えていない点において、前述した実施形態１に係るクロスメンバ５０と異なっている。すなわち、本実施形態に係るクロスメンバ５０ａは、上面板部５１と下面板部５２とを備えるとともに、上面板部５１及び下面板部５２が他の部材によって接続されておらず、上面板部５１の下方側及び下面板部５２の上方側の領域に、空気が流動可能な空間部が設けられている「第２構造」を有している。
【００２８】
本実施形態においても、上面板部５１及び下面板部５２を備えているので、このような上面板部５１及び下面板部５２を備えていない場合に比較して、車両フレーム１０ａの剛性を向上させることができる。具体的には、上面板部５１及び下面板部５２によって、車両フレーム１０ａの特に前端クロスメンバ４０と熱交換器６０との間の部位の剛性を向上させることができる。
【００２９】
また、本実施形態によれば、フロントグリルから流入した空気が上面板部５１の下方側及び下面板部５２の上方側の空間部（間隙）を通過して熱交換器６０に流入することができる。したがって、フロントグリルから流入して熱交換器６０に向かう空気の流れがクロスメンバ５０ａによって阻害されることが抑制されている。
【００３０】
なお、図４（ａ）及び図４（ｂ）において、下面板部５２の前端部５５は上面板部５１の後端部５４よりも後方に位置しているが、この構成に限定されるものではない。他の例
を挙げると、上面板部５１が図４の位置よりも後方側に位置し、下面板部５２が図４の位置よりも前方側に位置することで、上面板部５１の前端部が下面板部５２の後端部よりも後方に位置してもよく、あるいは、上面板部５１の前端部と下面板部５２の前端部５５とが車両前後方向の同じ位置に配置されていてもよい。
【００３１】
また、図４に示すように、下面板部５２は、サスペンション取付用ブラケット８０に対応した位置に配置されていることが好ましい。この構成によれば、下面板部５２によって車両フレーム１０ａにおけるサスペンション取付用ブラケット８０の近傍箇所の剛性を効果的に向上させることができる。
【００３２】
なお、実施形態１に係るクロスメンバ５０と本実施形態に係るクロスメンバ５０ａとを比較した場合、実施形態１の方が、傾斜板部５３を備えている分、剛性が高くなっている。したがって、剛性を向上させる観点においては、実施形態１に係るクロスメンバ５０の方が好ましい。
【００３３】
以上本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１，１ａ  車両
１０，１０ａ  車両フレーム
２０  左側サイドフレーム
３０  右側サイドフレーム
４０  前端クロスメンバ
５０，５０ａ  クロスメンバ（車両フレームのクロスメンバ）
５１  上面板部
５２  下面板部
５３  傾斜板部
６０  熱交換器
７０  空気通路
【図１】
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【図２】
2019001189.tif 000004
【図３】
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【図４】
2019001189.tif 000006