(57)【要約】【課題】本発明は、簡単な構造で、閉断面部材の閉断面を有効に活用して、フロアパネルを支えるサイドメンバの軽量化、さらにはサイドメンバの剛性強度の確保ができる車体フレーム構造を提供する。【解決手段】本発明の車体フレーム構造は、フロアパネル１下側から支えるサイドメンバ９を、閉断面が長手方向に続く押出し部材を曲げ加工可能な範囲でフロアパネル１の形状に沿って曲げ加工を施して構成し、このサイドメンバ９のうちフロアパネル１の形状に沿わない部分に、その沿わない部分をフロアパネル部分の形状にならい下側から支えるブレース１２ａ〜１２ｃを設けた構造を採用して、フロアパネル１の前部から後部までを、中空部が連続する一つの押出し部材で形成されるサイドメンバ９で支えられるようにした。【選択図】    図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の上下方向に曲がる複数の曲り部を有して構成されたフロアパネルと、
前記フロアパネルを下側から支えるように少なくとも該フロアパネルの下側に車体前部から車体後部に渡り配置された、閉断面が長手方向に続く部材に曲げ加工可能な範囲で前記フロアパネルの形状に沿って曲げ加工を施して構成されるサイドメンバと、
前記サイドメンバのうち、前記フロアパネルの形状に沿わない部分に設けられ、その沿わない部分をフロアパネル部分の形状にならって下側から支える支え部材と
を具備したことを特徴とする車体フレーム構造。
【請求項２】
前記支え部材は、前記サイドメンバと交差する方向に延びるクロスメンバと一体であ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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車体前後方向に延びるサイドメンバに閉断面部材を採用した車体フレーム構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車（車両）では、軽量化を図りつつ車体の剛性強度を高めることが求められている。
【０００３】
そこで、自動車のフロアパネルを下側から支えるサイドメンバ（車体前後方向に延びる部材）に、車体の前端部から後端部までが一体となった部材、例えばアルミニウム合金など軽合金製の中空断面（閉断面形状）をもつ細長の押出し部材を採用して、車体の軽量化と剛性強度の双方を図ろうとすることが考えられている（例えば特許文献１を参照）。
【０００４】
ところで、車体を構成するフロアパネルの車体前後方向には、快適な車室内空間を確保するため、フロントシートやリヤシートの設置のため、ラゲッジスペースやパワープラントスペースを確保するため等の理由から、例えば段差や段付き部となる部分が形成されており、上側に斜めや弧形に立ち上がる部分など上下方向に曲がる部分が多い。
【０００５】
押出し部材で形成されるサイドメンバを用いる場合は、フロアパネルの前後方向の形状にならって曲げ加工を施す必要がある。
【０００６】
ここで、サイドメンバにより高い剛性強度を確保するためには、押出し部材は一定の閉断面で長手方向に連続することが求められる。しかし、この押出し部材をその閉断面形状を保ったまま曲げるには限界がある。このため、押出し部材の曲げ加工には、曲げられる円弧の大きさに限度があり、この曲げ加工可能な範囲内でしか曲げ加工を受け付けない。
【０００７】
このため、近時のような小さな円弧をもつ複雑な形状となる傾向の多いフロアパネルの場合、サイドメンバの長手方向の形状は、フロアパネルの形状に合わせることはできない。
【０００８】
このようなフロアパネルの場合、軽合金で形成された閉断面の押出し部材を曲げるのではなく、例えばフロアパネルの形状のうち直線部毎に分割して、この分割サイドメンバを、別途、フロアパネルの曲り部の形状に合わせて成形した中空の鋳物製のノード（継手部材）で連結して、フロアパネルの形状にならうサイドメンバにすることが考えられている（例えば特許文献２を参照）。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１０−１０９６６２号公報
【００１０】
【特許文献２】
特開平９−１１８２５８号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、曲り部毎にノードで押出し部材を継ぐ構造のサイドメンバは、前部から後部までが連続する一つの押出し部材で構成される構造に比べると、押出し部材の剛性が鋳物製のノードで途切れてしまうために剛性強度は低くなる傾向にある。しかも、重量もかさみやすい。そのうえ、構造的にも複雑になりやすい。このため、押出し部材の特有の閉断面を活用して、剛性強度を確保するという構造が活かしきれない。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、簡単な構造で、閉断面部材の閉断面を有効に活用して、フロアパネルを支えるサイドメンバの軽量化、さらにはサイドメンバの剛性強度の確保ができる車体フレーム構造を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、前記目的を達成するために、フロアパネルを下側から支えるサイドメンバには、閉断面が長手方向に続く部材を曲げ加工可能な範囲でフロアパネルの形状に沿って曲げ加工を施して構成される構造を用い、このサイドメンバのうち、フロアパネルの形状に沿わない部分に、その沿わない部分をフロアパネル部分の形状にならい下側から支える支え部材を設けた構造を採用した。
【００１４】
同構成により、フロアパネルの車体前部から車体後部までが、閉断面が続く一部品の部材よりなるサイドメンバで支えられる。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、前記目的に加え、さらに支え部が車体のフレーム部品としても機能するよう、支え部材はサイドメンバと交差する方向に延びるクロスメンバと一体な構成にした。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図１ないし図４に示す第１の実施形態にもとづいて説明する。
【００１７】
図１〜図４は本発明を適用した自動車（車両）の車体フレーム構造の一部、具体的にはアンダボディ構造を示していて、図中１は自動車のフロアパネル、２は同フロアパネル１を下側から支えるシャシフレームである。
【００１８】
フロアパネル１には、例えば車体前側から順に、例えば車体上方に立ち上がるダッシュボード部３、車室内の床面のフロント側（例えばフロントシートが設置される部位など）を形成する平板状のパネル部４、同じくリヤ側（例えばリヤシートが設置される部位）を形成する階段状に立ち上がるパネル部５、ラゲッジスペース（図示しない）の床面を形成する平板状のパネル部６が形成されている。このうちパネル部５は、例えばリヤシートの設置の仕方や後側のラゲッジスペースの要求により、段差や段付き部が形成されるように上下方向に曲がる小さな複数の曲り部７を有した部分となっている。これらフロアパネル１の上下方向に曲がる曲り部７は、絞り加工又は場合により曲げ加工によって施されている。
【００１９】
シャシフレーム２は、フロアパネル１の下面の車幅方向両側を通って車体前後方向に延びる一対の並行なサイドメンバ９を有している。これらサイドメンバ９は、例えば車体の前部端から車体の後部端に至る長さをもつ。具体的には、サイドメンバ９は、例えばダッシュボード部３から前方へ突き出るメンバ部９ａと、ダッシュボード部３からパネル部６までを下側から支える上記メンバ部９ａと一体なメンバ部９ｂとを組み合わせて構成してある。これらサイドメンバ９間に各種クロスメンバ１０ａ〜１０ｃが連結され、ラダー状としている。
【００２０】
またサイドメンバ９には、いずれも例えばアルミニウム合金など軽合金塊の押出し成形で得た閉断面をもつ細長の押出し部材、例えば角形の中空部１１ａが長手方向に連続する細長の押出し部材１１ｂが用いてある。これらサイドメンバ９には、曲げ加工可能な範囲内、例えば角形中空の閉断面形状が所定に保てる範囲内の曲率の曲げしか加工を行わないという加工内容で、フロアパネル１の前後方向の形状に沿って曲げ加工が施されている。この曲げ加工により、例えば図３および図４にも示されるようにメンバ部９ｂの最前側は、ダッシュボード部３の根元側の形状にならうように曲げられている。またメンバ部９ｂの後部側の曲げ加工が施せない部分、すなわち小さな複数の曲り部７が有るフロアパネル１の領域αと対応する部位のメンバ部分βは、曲げ加工されずに直線状とし、そのメンバ部分βの両端部が平坦なパネル部４やパネル部６との境界部分の形状にならうように曲げられている。つまり、サイドメンバ９は、いずれも小さな曲り部７が有る領域αと対応する部位を除く部分が、フロアパネル１にならう形状に曲げられている。そして、重なり合うフロアパネル１とサイドメンバ９とが例えば溶接で固定してある。
【００２１】
一方、サイドメンバ９のうち、フロアパネル１の形状に沿わない部位となるメンバ部分βには、例えばその上面に、支え部材としてブレース１２が取付けられている。ブレース１２は、図３および図４に示されるように例えばメンバ部分βの前後方向に並んでそれぞれ複数、例えば２個設けられている。そして、前側に配置されたブレース１２ａで、複数の曲り部７の有る領域αのうちの前側を支え、後側に配置されたブレース１２ｂで残りの領域αの後側を支えている。具体的には、ブレース１２ａ，１２ｂは、いずれも例えば押出し材を種々加工して、下面にメンバ部分βの上面形状にならう取付面（図示しない）を形成し、上面に領域αの階段状に隆起したパネル部分の形状にならう支え面１３を形成した台形のブロックから構成されていて、メンバ部分βの上面に設置さえすれば、フロアパネル１の領域αが下側から支えられるようにしてある。すなわち、例えば図３および図４に示されるようにブレース１２ａ，１２ｂは、曲げ加工が施されたサイドメンバ９のメンバ部分βに組み付けた後、サイドメンバ９の上面にフロアパネル１を載せて組み付けると、ブレース１２ａ，１２ｂの支え面１３で、フロアパネル１が下側から支えられるようにしてある。なお、フロアパネル１と支え面１３との相互は例えば溶接によって固定される。
【００２２】
こうしたサイドメンバ９をフロアパネル１の大部分の形状に合う押出し部材１１ｂから形状にし、そのうち曲げ加工では対応できない部分、すなわち小さな曲げ半径の有る領域αに対しては、該領域αを支えるのに適した形状のブレース１２ａ，１２ｂで対応する構造にしたことにより、フロアパネル１の車体前部から車体後部までを、中空部１１ａ（閉断面）が連続する一つの押出し部材１１ｂで支えることができ、サイドメンバ９の剛性強度の向上が図れる。しかも、ブレース１２ａ，１２ｂは、フロアパネル１の形状に沿わない部分だけを支えるのに用いるだけなので、使用する数量が抑えられる。そのため、サイドメンバ９がもたらすフレーム構造は、構造的にも簡単であり、軽量化にも優れる。
【００２３】
つまり、簡単な構造で、押出し部材１１ｂの特有の閉断面を有効に活用して、サイドメンバ９の軽量化と剛性強度との双方が図れる。特に図４に示されるようにフロアパネル１から外側に張り出るサイドメンバ９ａの部分も、フロアパネル１を支える押出し部材１１ｂで一体に形成すると、格段に車体の前後方向における剛性強度が増す。
【００２４】
図５は本発明の第２の実施形態を示す。
【００２５】
本実施形態は、第１の実施形態の変形例を示し、これは例えば３つのブレース１２ａ〜１２ｃでフロアパネル１の領域αを支える構造とし、さらにこのうちの一部のブレース、例えば中間に配置されたブレース１２ｃの支え面１３間に、サイドメンバ９，９間に掛け渡される部材、すなわちサイドメンバ９と交差する方向に延びるクロスメンバ１０ｅを一体に連結したものである。なお、同図中１０ｇはクロスメンバ１０ｅの近くに配置されて取付けられたクロスメンバを示す。
【００２６】
こうした構造を採用すると、ブレース１２ｃがシャシフレーム２の部品としても機能するので、一層、高い剛性強度の向上を図ることができる利点がある。
【００２７】
図６は本発明の第３の実施形態を示す。
【００２８】
本実施形態は、第１および第２の実施形態の変形例を示し、これは各メンバ部分βの後部側に設置されたブレース１２ｂの支え面１３を山形の斜面で構成し、これらブレース１２ｂの支え面１３間に、クロスメンバ１０ｆを取着して、クロスメンバ１０ｆとブレース１２ｂとの組み合わせから剛性強度の向上を図ろうとした構造である。つまり、同実施形態は、ブレース１２ｂとクロスメンバ１０ｆとが別体に組み合う構造である。
【００２９】
このようにしても第２の実施形態と同様の効果を奏する。
【００３０】
但し、第２および第３の実施形態において、第１の実施形態と同じ部分には同一符号を附してその説明を省略した。
【００３１】
なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施しても構わない。例えば上述した各実施形態では、ブレースをサイドメンバの上面に設置する構造を挙げたが、これに限らず、ブレースはサイドメンバの側部に設置する構造でも構わない。また各実施形態では、車体の前部端から後部端まで連続したサイドメンバを挙げたが、サイドメンバはフロアパネルの前部から後部まで連続した構造でもよい。また各実施形態では、フロアパネル１は一体の構造を挙げたが、例えば、ダッシュボード部３に相当するダッシュパネルと、パネル部４に相当するフロントフロアパネルと、パネル部５，６及び曲り部７に相当するリアフロアパネルとの３分割となったフロアパネルであっても構わない。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載の発明によれば、閉断面部材の閉断面を有効に活用して、フロアパネルの車体前部から車体後部までを一つの閉断面部材で支えるようにしたから、簡単な構造で、フロアパネルを支えるサイドメンバの軽量化および剛性強度の向上を図ることができる。
【００３３】
請求項２に記載の発明によれば、上記効果に加え、さらに支え部材が車体のフレーム部品としても機能するので、一層、高い剛性強度を発揮させることができるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る車体フレーム構造を示す分解斜視図。
【図２】同車体フレーム構造のサイドメンバと支え部材とを分解したシャシフレームを示す斜視図。
【図３】フロアパネルがサイドメンバに組み合うときを説明するための側断面図。
【図４】同フロアパネルがサイドメンバと組み合わさった状態を示す側断面図。
【図５】本発明の第２の実施形態の要部を示す斜視図。
【図６】本発明の第３の実施形態の要部を示す分解斜視図。
【符号の説明】
１…フロアパネル、９…サイドメンバ、１０ｅ…クロスメンバ、１２ｂ，１２ｃ…ブレース（支え部材）。
【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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