(57)【要約】【課題】リアエンジン方式又はミッドエンジン方式の車両において、車両後方衝突時に、エンジンの前方移動を抑制して、乗員室等を保護する車体フレーム構造を提供する。【解決手段】車体フレーム構造１は、車室の後方において車両幅方向に沿って配置されたリアクロスメンバ１６と、車両幅方向両側において車両前後方向に沿って配置されてリアクロスメンバ１６の端部にそれぞれ接続されたリアサイドフレーム１７と、リアクロスメンバ１６とリアサイドフレーム１７の間に架け渡された補強フレーム２０と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両後方部にエンジンルームが配置される車体フレーム構造であって、
車室の後方において車両幅方向に沿って配置されたリアクロスメンバと、
車室の後方の車両幅方向両側において車両前後方向に沿って配置されて、前記リアクロスメンバの端部にそれぞれ接続された一対のリアサイドフレームと、
前記リアクロスメンバと前記一対のリアサイドフレームの間にそれぞれ架け渡された一対の補強フレームと、
を備えることを特徴とする車体フレーム構造。
【請求項２】
前記補強フレームは、
下方に開口する溝形断面を有する上方補強部材と、
上方に開口する溝形断面を有する下方補強部材と、
を備え、
前記上方補強部材の下端と前記下方補強部材の上端を重ねて管形断面形状に接合されることを特徴とする請求項１に記載の車体フレーム構造。
【請求項３】
少なくとも後端部が前記補強フレームに固定されて、前記補強フレームの下方に配置された燃料タンクを下方から保持する燃料タンク保持部材を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の車体フレーム構造。
【請求項４】
前記リアクロスメンバ、前記リアサイドフレーム及び前記補強フレームに囲まれた空間に、前記燃料タンクから燃料供給口に繋がる燃料配管が挿通されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の車体フレーム構造。
【請求項５】
前記補強フレームは、前記エンジンルームに配置されたエンジンの前方であって、前記エンジンと車両前後方向にて対向する位置に当接部材を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の車体フレーム構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、四輪車両の後部側の車体フレーム構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両の中には、クロスメンバとリアサイドフレームとの間に補強部材を架け渡すことによりスペアタイヤハウスの剛性を高めて、車両後方衝突時に、スペアタイヤハウスの変形を抑制するようにしたものがある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２４５９６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
リアエンジン方式又はミッドエンジン方式の車両では、車両後方衝突時にエンジンが前方に移動して、エンジンルームや乗員室等を変形させてしまう。
特許文献１に記載の車体フレーム構造は、エンジンが車両前部に配置されるフロントエンジン方式を前提とするものである。このため、リアエンジン方式又はミッドエンジン方式の車両に、特許文献１に記載の車体フレーム構造を適用することはできない。
リアエンジン方式又はミッドエンジン方式の車両において、エンジン（例えば変速機搭載エンジン）の前方移動を抑制して、エンジンルームに配置された他の部材や乗員室を保護する車体フレーム構造は、特許文献１では全く考慮されていない。
【０００５】
そこで、本発明は、車両後方部にエンジンルームが配置される車両において、車両後方衝突時に、エンジンの前方移動を抑制して、エンジンルームに配置された他の部材や乗員室を保護する車体フレーム構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る車体フレーム構造は、上記課題を解決するために以下の構成を採用した。
本発明の第一実施態様は、車両後方部にエンジンルームが配置される車体フレーム構造であって、車室の後方において車両幅方向に沿って配置されたリアクロスメンバと、車室の後方の車両幅方向両側において車両前後方向に沿って配置されて、前記リアクロスメンバの端部にそれぞれ接続された一対のリアサイドフレームと、前記リアクロスメンバと前記一対のリアサイドフレームの間にそれぞれ架け渡された一対の補強フレームと、を備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明の第二実施態様は、第一実施態様において、前記補強フレームは、下方に開口する溝形断面を有する上方補強部材と、上方に開口する溝形断面を有する下方補強部材と、を備え、前記上方補強部材の下端と前記下方補強部材の上端を重ねて管形断面形状に接合されることを特徴とする。
【０００８】
本発明の第三実施態様は、第一又は第二実施態様において、少なくとも後端部が前記補強フレームに固定されて、前記補強フレームの下方に配置された燃料タンクを下方から保持する燃料タンク保持部材を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の第四実施態様は、第一から第三実施態様のいずれかにおいて、前記リアクロスメンバ、前記リアサイドフレーム及び前記補強フレームに囲まれた空間に、前記燃料タンクから燃料供給口に繋がる燃料配管が挿通されることを特徴とする。
【００１０】
本発明の第五実施態様は、第一から第四実施態様のいずれかにおいて、前記補強フレームは、前記エンジンルームに配置されたエンジンの前方であって、前記エンジンと車両前後方向にて対向する位置に当接部材を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、リアエンジン方式又はミッドエンジン方式の車両において、車両後方衝突時に、エンジンの前方移動を抑制して、エンジンルームに配置された他の部材（燃料タンク、燃料配管）や乗員室を保護する車体フレーム構造を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】車体フレーム１の概略構成を示す図である。
【図２】車体フレーム１を後下方から見た斜視図である。
【図３】補強フレーム２０の拡大断面図である。
【図４】エンジンルームＥＲを後下方から見た斜視図である。
【図５】燃料タンク保持部材３０を示す斜視図である。
【図６】燃料配管ＦＰを示す図である。
【図７】補強フレーム２０Ａと変速機搭載エンジンＥＮの配置を示す図である。
【図８】補強フレーム２０Ｂと変速機搭載エンジンＥＮの配置を示す図である。
【図９】補強フレーム２０と変速機搭載エンジンＥＮの配置を示す図である。
【図１０】当接部材２５を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
〔第一実施形態〕
図１は、車体フレーム１の概略構成を示す図である。
図２は、車体フレーム１を後下方から見た斜視図である。
図３は、補強フレーム２０の拡大断面図である。
【００１４】
車両Ａは、エンジンルームＥＲが乗員室（車室）ＩＲの後方に配置されるリアエンジン方式又はミッドエンジン方式の車両である。つまり、エンジンルームＥＲは、車両後方部に形成される。
車両Ａは、車体フレーム１を備える。
車体フレーム（車体フレーム構造）１は、フロントサブフレーム１１、フロントサイドフレーム１２、フロントクロスメンバ１３、サイドシル１４、ミドルクロスメンバ１５、リアクロスメンバ１６、リアサイドフレーム１７、リアサブフレーム１８及びセンタメンバ１９を主たる要素として構成される。
【００１５】
フロントサブフレーム１１は、車両Ａの最前部において車両幅方向に延在する。
２つのフロントサイドフレーム１２は、車両幅方向両側において、それぞれ車両前後方向に延在する。各フロントサイドフレーム１２の前端側は、フロントサブフレーム１１に接続（溶着）する。
フロントクロスメンバ１３は、車両幅方向に延在して、２つのフロントサイドフレーム１２の後端にそれぞれ接続（溶着）する。
【００１６】
２つのサイドシル１４は、フロントクロスメンバ１３の両端から車両後方に向けてそれぞれ延在する。
ミドルクロスメンバ１５は、車両幅方向に延在して、２つのサイドシル１４の中央間にそれぞれ接続（溶着）する。
センタメンバ１９は、車両中央において、フロントクロスメンバ１３からリアクロスメンバ１６の間に延在する。
【００１７】
リアクロスメンバ１６は、乗員室ＩＲの後方に配置される。リアクロスメンバ１６は、車両幅方向に延在して、２つのサイドシル１４の後端にそれぞれ接続（溶着）する。リアクロスメンバ１６の後方にエンジンルームＥＲが形成される。
【００１８】
２つのリアサイドフレーム１７は、リアクロスメンバ１６にそれぞれ接続（溶着）する。各リアサイドフレーム１７は、エンジンルームＥＲの車両幅方向両側において、それぞれ車両前後方向に延在する。
リアサブフレーム１８は、車両Ａの最後部において車両幅方向に延在する。リアサブフレーム１８は、２つのリアサイドフレーム１７の後端側にそれぞれ接続（溶着）する。
【００１９】
リアクロスメンバ１６と各リアサイドフレーム１７の間には、補強フレーム２０がそれぞれ架け渡される。各補強フレーム２０は、リアクロスメンバ１６の両端側とリアサイドフレーム１７の前端側にそれぞれ斜めに接続（溶着）する。各補強フレーム２０は、リアクロスメンバ１６の上部後面とリアサイドフレーム１７の内側面に接続（溶着）する。
【００２０】
車体フレーム１を後下方から見て左側に配置された補強フレーム２０Ａは、ほぼ直線形に形成される。右側に配置された補強フレーム２０Ｂは、エンジンルームＥＲに向けて膨らむ湾曲形に形成される。
【００２１】
補強フレーム２０は、車両Ａが後方衝突したときに、エンジンルームＥＲに配置されたエンジン（変速機搭載エンジンＥＮ）等の前方移動を抑制する部位である。車両Ａが後方衝突すると、エンジン等が前方移動し始めるが、補強フレーム２０に当接することにより、その前方移動が抑制される。これにより、乗員室ＩＲ等の損傷が防止される。
【００２２】
補強フレーム２０は、上方補強部材２１と下方補強部材２２を備える。
上方補強部材２１と下方補強部材２２は、それぞれ長手方向に直交する断面の形状がＵ字形、コ字形又は溝形に形成される。上方補強部材２１は、下方に開口する溝形断面形状を有し、下方補強部材２２は、上方に開口する溝形断面形状を有する。
補強フレーム２０は、上方補強部材２１の下端と下方補強部材２２の上端を接合して形成される。具体的には、上方補強部材２１と下方補強部材２２を上下方向において重ね合わせる。そして、上方補強部材２１と下方補強部材２２の側面同士を密着させて、側面同士をアーク溶接（例えばＭＩＧ溶接）する。これにより、上方補強部材２１と下方補強部材２２が接続（溶着）されて、管形断面形状となる。
【００２３】
補強フレーム２０は、外周面にフランジ部等を有しない。上方補強部材２１と下方補強部材２２の開口縁にそれぞれフランジ部を設け、このフランジ部同士を重ねてスポット溶接して接合する接合方式を採用していない。
補強フレーム２０の外周面に突起形のフランジ部等がないので、補強フレーム２０の周囲に配線ケーブルや配管類（燃料配管ＦＰ等）を這わせたとしても、配線ケーブルや配管類に損傷を与えることはない。
【００２４】
図４は、エンジンルームＥＲを後下方から見た斜視図である。
図５は、燃料タンク保持部材３０を示す斜視図である。
図６は、燃料配管ＦＰを示す図である。
【００２５】
車両Ａの後下方部に形成されたエンジンルームＥＲには、燃料タンクＦＴ等が配置される。
燃料タンクＦＴは、樹脂を多層化して形成される。燃料タンクＦＴは、リアクロスメンバ１６の後方、かつ、補強フレーム２０の下方に配置される。燃料タンクＦＴは、リアクロスメンバ１６に沿って、車両幅方向に延びる。燃料タンクＦＴの車両幅方向の両端は、各リアサイドフレーム１７にそれぞれ近接する。
【００２６】
燃料タンクＦＴは、リアクロスメンバ１６の後面と補強フレーム２０（下方補強部材２２）の下面に密着し、さらに下方から２つの燃料タンク保持部材３０により保持される。
燃料タンク保持部材３０は、金属パイプを屈曲等させて形成される。燃料タンク保持部材３０は、少なくとも後端部が補強フレーム２０に固定される。具体的には、燃料タンク保持部材３０は、少リアクロスメンバ１６と補強フレーム２０の間に架け渡される。燃料タンク保持部材３０は、リアクロスメンバ１６の中央側下面と補強フレーム２０の後方側下面（下方補強部材２２）にそれぞれ連結（ボルト止め）される。
【００２７】
燃料タンクＦＴの下面には、燃料タンク保持部材３０が嵌まり込む２つ溝が車両前後方向に延びるように形成される。
燃料タンク保持部材３０は、補強フレーム２０の後方側下面から下方に向けて延びた後に前方側に屈曲し、燃料タンク保持部材３０の下面の溝に沿ってリアクロスメンバ１６の中央側下面まで延びる。
【００２８】
燃料タンクＦＴには、燃料配管ＦＰが連結される。燃料配管ＦＰは、樹脂製のパイプであり、車両Ａの外面に開口する燃料供給口ＦＩに繋がる。
燃料配管ＦＰは、燃料タンクＦＴの車両幅方向右端の上面から上方に向けて延びて、リアクロスメンバ１６、リアサイドフレーム１７及び補強フレーム２０に囲まれた空間に挿通される。そして、燃料配管ＦＰは、車両Ａの外面に配置された燃料供給口ＦＩに繋がる。
補強フレーム２０ＢをエンジンルームＥＲに向けて膨らむ湾曲形に形成することにより、燃料配管ＦＰを挿通しやすくしている。
【００２９】
図７は、補強フレーム２０Ａと変速機搭載エンジンＥＮの配置を示す図である。
図８は、補強フレーム２０Ｂと変速機搭載エンジンＥＮの配置を示す図である。
図９は、補強フレーム２０と変速機搭載エンジンＥＮの配置を示す図である。
図８、図９では、補強フレーム２０Ｂが連結するリアサイドフレーム１７の図示を省略している。
【００３０】
燃料タンクＦＴの後方には、変速機搭載エンジンＥＮが配置される。変速機搭載エンジンＥＮは、エンジンに変速機が組み付けられたものであり、変速機は例えばＣＶＴである。変速機搭載エンジンＥＮは、エンジンルームＥＲにおいて、車両高さ方向及び車両幅方向のほぼ全域に亘って配置される。
変速機搭載エンジンＥＮは、２つのリアサイドフレーム１７及びリアサブフレーム１８に近接して配置される。さらに、変速機搭載エンジンＥＮの車両高さ方向の中央部は、２つの補強フレーム２０に近接して配置される。変速機搭載エンジンＥＮのうち、補機部ＥＮ１が補強フレーム２０Ａに近接し、変速機部ＥＮ２が補強フレーム２０Ｂに近接する。
【００３１】
車体フレーム１は、以下の作用効果を奏する。
車両Ａが後方衝突すると、エンジンルームＥＲにおいてリアサブフレーム１８に近接して配置された変速機搭載エンジンＥＮが前方に向けて移動し始める。
しかし、変速機搭載エンジンＥＮは、前下方に近接配置された２つの補強フレーム２０に当接する。変速機搭載エンジンＥＮの補機部ＥＮ１が補強フレーム２０Ａに当接し、変速機部ＥＮ２が補強フレーム２０Ｂに当接する。
このため、変速機搭載エンジンＥＮの前方移動が抑制される。
【００３２】
そして、変速機搭載エンジンＥＮの前方移動が抑制されることにより、燃料タンクＦＴや燃料配管ＦＰの損傷が防止される。
燃料タンクＦＴは、変速機搭載エンジンＥＮの前方、かつ、２つの補強フレーム２０の前下方に配置される。変速機搭載エンジンＥＮが２つの補強フレーム２０に当接して前方移動が抑制されることにより、燃料タンクＦＴが変速機搭載エンジンＥＮとリアクロスメンバ１６の間で押し潰されることが防止される。
燃料配管ＦＰは、リアクロスメンバ１６、リアサイドフレーム１７及び補強フレーム２０に囲まれた空間に挿通される。つまり、燃料配管ＦＰは、補強フレーム２０の前方に配置される。変速機搭載エンジンＥＮが２つの補強フレーム２０に当接して前方移動が抑制されることにより、燃料配管ＦＰが変速機搭載エンジンＥＮとリアクロスメンバ１６の間で押し潰されることが防止される。
【００３３】
さらに、変速機搭載エンジンＥＮの前方移動が抑制されることにより、乗員室ＩＲの損傷も防止される。変速機搭載エンジンＥＮが２つの補強フレーム２０に当接して前方移動が抑制されることにより、変速機搭載エンジンＥＮが乗員室ＩＲまで到達することが防止される。また、燃料タンクＦＴや燃料配管ＦＰの損傷が防止されるので、火災発生による乗員室ＩＲの損傷も防止される。
【００３４】
〔第二実施形態〕
図１０は、当接部材２５を示す図である。
２つの補強フレーム２０は、それぞれ、エンジンルームＥＲを向く側面に、後方に向けて突出する当接部材２５を設けてもよい。当接部材２５は、エンジンルームＥＮに配置された変速機搭載エンジンＥＮの前方であって、変速機搭載エンジンＥＮと車両前後方向にて対向する位置に配置される。
この当接部材２５は、変速機搭載エンジンＥＮの車両高さ方向の中央部に近接する。そして、車両Ａが後方衝突したときに、変速機搭載エンジンＥＮが前方に向けて移動し始めると、当接部材２５が変速機搭載エンジンＥＮに当接して、変速機搭載エンジンＥＮの前方移動を抑制する。
当接部材２５を設けることにより、変速機搭載エンジンＥＮを補強フレーム２０に確実に当接させることができる。
また、当接部材２５を設けることにより、変速機搭載エンジンＥＮを前方に向けて移動させる力が２つの補強フレーム２０に均等に分散して伝達されるようになる。このため、一方の補強フレーム２０が折れ曲がって、燃料タンクＦＴや燃料配管ＦＰ等に損傷を与えることが防止される。
【００３５】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。
【００３６】
変速機搭載エンジンＥＮは、変速機を搭載するものであり、特許請求の範囲のエンジンに該当する。なお、特許請求の範囲のエンジンには、変速機を搭載しないエンジンも含まれる。
【符号の説明】
【００３７】
１  車体フレーム（車体フレーム構造）    １６  リアクロスメンバ    １７  リアサイドフレーム    ２０  補強フレーム    ２１  上方補強部材    ２２  下方補強部材    ２５  当接部材    ３０  燃料タンク保持部材    Ａ  車両    ＥＲ  エンジンルーム    ＥＮ  変速機搭載エンジン（エンジン）    ＦＴ  燃料タンク    ＦＰ  燃料配管    ＩＲ  乗員室（車室）    
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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