(57)【要約】【課題】車両のラダーフレームの剛性を高める。【解決手段】サイドレール１２とクロスメンバ２２の結合部分において、サイドレール１２の内部に補強部材２８を配置する。補強部材２８は、サイドレール１２を横断する横断板３０と、サイドレール１２の外側壁に対向する対向板３２を有する。横断板３０は、サイドレール１２の内側壁に接合され、対向板３２は、外側壁に接合される。補強部材２８がサイドレール１２の対向する外側壁と内側壁の両者に接合されるので、サイドレール１２の変形が抑制される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の左右を前後方向に延びる中空構造の１対のサイドレールと、
車両左右方向に延び、左右の前記サイドレールを連結する複数のクロスメンバと、
左右の前記サイドレールと前記複数のクロスメンバのうちの１つとが結合する位置において前記サイドレール内に配置された補強部材であって、前記サイドレールを横切るように配置された横断板と、前記横断板の第１の辺縁に結合している対向板とを有し、前記横断板の第１の辺縁の対辺である第２の辺縁が前記サイドレールの車両内側の内側壁と車両外側の外側壁の一方に接合され、前記対向板が前記内側壁と前記外側壁の他方に対向し、かつ接合されている、補強部材と、
を有する車両のラダーフレーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のラダーフレームに関し、特にその補強構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
はしご形状をしたラダーフレームの上に車体を架装した車両構造が知られている。このラダーフレームは、車両の左右を車両前後方向に延びる１対のサイドレールと、左右のサイドレールをつなぐ複数のクロスメンバを有する。
【０００３】
下記特許文献１には、内部に補強部材（バルクリインフォース５０）が設けられたサイドレール（サイドフレーム２０）が開示されている。補強部材（５０）は、サイドレール（２０）の外側壁（２０Ａ）に接合され、内側壁２０Ｂとは間隔が空けられている。補強部材（５０）は、オフセット衝突においてサイドレール（２０）が折れ曲がるとき、その初期においてサイドレール（２０）の屈曲を阻害しないような形状とされ、後期において、内側壁（２０Ｂ）に当接し、変形することにより衝突エネルギを吸収する。なお、上記の（  ）内の部材名および符号は、下記特許文献１で用いられている符号であり、本願の実施形態の説明で用いられる部材名および符号とは関連しない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−８４０３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に示された補強部材は、サイドレールの外側壁に接合される一方、内側壁とは接合されていない。このため、ラダーフレームの剛性に関し改善の余地がある。
【０００６】
本発明は、ラダーフレームの剛性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る車両のラダーフレームは、車両の左右を前後方向に延びる中空構造の１対のサイドレールと、車両左右方向に延び、左右のサイドレールを連結する複数のクロスメンバと、左右のサイドレールと複数のクロスメンバのうちの１つとが結合する位置において、サイドレール内に配置された補強部材とを有する。補強部材は、サイドレールを横切るように配置された横断板と、横断板の第１の辺縁に結合している対向板とを有する。さらに、補強部材は、横断板の第１の辺縁の対辺である第２の辺縁がサイドレールの車両内側の内側壁と車両外側の外側壁の一方に接合され、対向板がサイドレールの内側壁と外側壁の他方に対向し、かつ接合されている。
【発明の効果】
【０００８】
補強部材が、サイドレールとクロスメンバが結合する位置において、サイドレール内に配置され、サイドレールの外側壁と内側壁にそれぞれ接合されることにより、サイドレールとクロスメンバの結合部の剛性が向上し、ラダーフレーム全体の剛性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】車両のフレームの前半分を示す平面図である。
【図２】サイドレールとクロスメンバの結合部分を拡大した斜視図である。
【図３】サイドレールとクロスメンバの結合部分を拡大した水平面断面図である。
【図４】補強部材を示す斜視図である。
【図５】側方入力時のフレームの変形状態を示す図である。
【図６】フレームの振動特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。図中に示す矢印ＦＲは車両の前方を示し、矢印ＬＨは車両の左方、矢印ＵＰは車両の上方を示す。以降において、特段の断りがない限り、前後左右上下等の方向または向きを表す語句は、車両に関する方向および向きを表す。
【００１１】
図１は、車両のフレーム１０、特に前部を示す図である。フレーム１０上に車体が架装され、サスペンション部品が取り付けられ、またエンジンが搭載される。フレーム１０は、車両前後方向に延びる左右１対のサイドレール１２，１４と、左右のサイドレール１２，１４をつなぎ、これらを連結する複数のクロスメンバ１６，１８，２０，２２を有し、全体としてはしご形状を有する。サイドレール１２，１４は、中空構造を有し、より具体的には角が丸い方形の閉断面構造を有する。サイドレール１２，１４およびクロスメンバ１６，１８，２０，２２は鋼製である。
【００１２】
図２および図３は、サイドレール１２とクロスメンバ２２の結合部分周囲を拡大して示した図である。図２は斜視図、図３はサイドレール１２を水平面で破断した断面図である。クロスメンバ１６，１８，２０は、車室より前方の、エンジンが搭載されたエンジン室に位置し、クロスメンバ２２は、乗員が搭乗する車室の下方に位置するクロスメンバのうち最も前方に位置する。サイドレール１２は、略方形断面の角筒形状を有し、角筒の車両外側の側壁および内側の側壁をそれぞれ、レール外側壁１２ａおよびレール内側壁１２ｂと記す。また、クロスメンバ２２も中空構造、より具体的には角が丸い方形の閉断面構造を有する。左側のサイドレール１４とクロスメンバの結合部分の構造は、右側の結合部分の構造と対称に現れるので図示を省略する。サイドレール１２は、それぞれ断面が角が丸いコの字形のレール外側部材２４とレール内側部材２６を、コの字の開口側を向かい合わせ、接合することにより、閉断面構造に形成される。より詳細には、レール外側部材２４とレール内側部材２６の一方を他方の内側に進入させ、コの字の両端に相当する縁部同士を重ね、ここを溶接して中空の長尺部材として形成される。サイドレール１２とクロスメンバ２２の結合部分において、サイドレール１２の内部には、補強部材２８が配置されている。
【００１３】
図４は、補強部材２８を示す斜視図である。補強部材２８は、サイドレール１２内に配置されたとき、サイドレール１２を横切るように配置される横断板３０と、レール外側壁１２ａに対向する対向板３２を含む。対向板３２は、横断板３０の車両外側の辺縁３０ａに結合している。さらに、横断板３０の上辺縁、下辺縁にはそれぞれ上側側板３４、下側側板３６が結合している。上側側板３４および下側側板３６は、補強部材２８の断面二次モーメントを大きくしている。補強部材２８は、１枚の鋼板をプレス成形によって曲げて形成することができる。図３に示されるように、補強部材２８は水平断面において、略Ｌ字形であり、Ｌ字の一方の画が横断板３０に、他方の画が対向板３２に相当する。横断板３０の位置は、クロスメンバ２２の一方の側壁２２ａ（図3参照）の位置にそろえることができる。横断板３０の車両内側の辺縁３０ｂがレール内側壁１２ｂに接合され、辺縁３０ｂの対辺である辺縁３０ａに結合する対向板３２がレール外側壁１２ａに接合される。具体的には、横断板３０は、レール内側壁１２ｂに当接され、両者で形成される隅部分にて溶接される。また、対向板３２は、レール外側壁１２ａに形成されたスロット３８（図２，３参照）を利用して、レール外側壁１２ａに溶接される。
【００１４】
レール外側部材２４とレール内側部材２６を接合する際、補強部材２８を利用して、両者の相対的な位置決めを行うことができる。まず、レール内側部材２６に補強部材２８が溶接され、その後レール内側部材２６にレール外側部材２４が合わせられる。このとき、レール外側部材２４は、補強部材２８に当接するまでレール内側部材２６に向けて近づけられる。これにより、レール外側部材２４とレール内側部材２６の相対位置が定められる。
【００１５】
図５は、クロスメンバ２２の位置に側方から衝突入力があった場合の、フレーム１０の変形を示す図である。実線が変形前、一点鎖線が変形後の形状を示す。（ａ）には、この実施形態の補強部材２８を有するフレーム１０の変形の様子が示され、（ｂ）には比較例として補強部材２８がないフレーム５０の変形の様子が示される。図示されるように、補強部材２８があることによって、側方からの入力をクロスメンバ２２に効率良く伝えることによってサイドレール１２の断面形状の変形が抑制され、フレーム全体としての変形が抑えられていることが理解できる。
【００１６】
図６は、フレーム１０の振動レベルと、補強部材２８のないフレーム５０の振動レベルを比較した図である。実線が補強部材２８がある場合、破線が補強部材２８がない場合の振動レベルを示す。図６から、補強部材２８を設けることによって、フレーム全体の振動レベルを低減することができ、振動騒音性能が向上することが理解できる。
【００１７】
サイドレール１２のレール外側壁１２ａとレール内側壁１２ｂに接合される補強部材２８を設けたことにより、サイドレール１２の横断面における変形が抑制される。また、サイドレール１２とクロスメンバ２２の結合部分に補強部材２８を配置したことで、側方からの入力をクロスメンバ２２に効率良く伝えることができ、サイドレール１２の変形を抑制することができる。
【００１８】
上述の実施形態において、補強部材２８は、対向板３２がレール外側壁１２ａに対向するように配置されるが、これとは逆にレール内側壁１２ｂに対向するように配置されてもよい。この場合、対向板とサイドレール１２を溶接するためのスロットは、レール内側部材２６に設けられる。また、上述の実施形態において、補強部材２８は、車室下方に位置するクロスメンバのうち最前のクロスメンバ２２に対応して配置されているが、これに限らず、より後方のクロスメンバに対応して配置されてもよい。
【符号の説明】
【００１９】
１０  フレーム（ラダーフレーム）、１２，１４  サイドレール、１２ａ  レール外側壁、１２ｂ  レール内側壁、１６，１８，２０，２２  クロスメンバ、２４  レール外側部材、２６  レール内側部材、２８  補強部材、３０  横断板、３２  対向板、３４  上側側板、３６  下側側板、３８  スロット。
【図１】
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【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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