(57)【要約】【課題】コックピット部分にアルミニウムを用いて乗り心地に優れるとともに、低コストで製造することのできる、自動車用メインフレームおよびそれを用いた自動車を提供する。【解決手段】運転者が乗り込むコックピット部フレーム１２と、このコックピット部フレーム１２の進行方向前側に設けられた前部フレーム１４とを有している自動車用メインフレーム１０において、コックピット部フレーム１２をアルミニウムで形成するとともに、このコックピット部フレーム１２に前部フレーム１４が接続される前端壁１８を形成する。前端壁１８を、前部フレーム１４からの応力を受け止めることのできる高強度壁とする。これにより上記課題を解決することができる。【選択図】図１
2013216183.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者が乗り込むコックピット部フレームと、前記コックピット部フレームの進行方向前側に設けられた前部フレームとを有する、自動車用メインフレームであって、
前記コックピット部フレームは、アルミニウムで形成されているとともに、前記前部フレームが接続される前端壁を有しており、
前記前端壁は、前記前部フレームからの応力を受け止めることのできる高強度壁であることを特徴とする自動車用メインフレーム。
【請求項２】
前記前部フレームは、前記前端壁の両側端部からそれぞれ前方に延びる一対のサイドフレームを有しており、
前記コックピット部フレームは、前記前端壁の両側端部からそれぞれ後方に延びる一対のサイドメンバーをさらに有しており、
前記サイドフレームと前記サイドメンバーとは、前記前端壁を介して一直線状に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の自動車用メインフレーム。
【請求項３】
前記一対のサイドメンバーは、長手方向寸法が互いに等しく形成されているとともに、互いの間隔が前方にいくにつれて狭くなるように配設されており、
前記一対のサイドフレームは、長手方向寸法が互いに等しく形成されているとともに、互いに間隔が前方にいくにつれて狭くなるように配設されていることを特徴とする請求項２に記載の自動車用メインフレーム。
【請求項４】
前記前部フレームは、一端が前記前端壁の中央部に接続され、他端が前記サイドフレームに接続されたセンターフレームをさらに有しており、
前記コックピット部フレームは、前記前端壁の中央部から後方に延びるセンターメンバーをさらに有しており、
前記センターフレームの接続位置は、前記前端壁を挟んで前記センターメンバーの接続位置に対応することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の自動車用メインフレーム。
【請求項５】
前記前部フレームには、前記サイドフレームおよび前記前端壁で規定された内側空間が形成されており、
前記内側空間には、自身が変形することによって衝撃を吸収する衝撃吸収材が配設されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の自動車用メインフレーム。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の自動車メインフレームが使用された自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の下部構造、すなわち車体ボディが取り付けられるメインフレームに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在までに様々な種類および形状の自動車用のメインフレーム（＝シャーシ）が開発されている。メインフレームの形状としては、自動車の前後方向に延びる一対のサイドフレームと、これらサイドフレームの間に架け渡されたラダーフレームとで構成された最もシンプルなものから、非常に複雑な形状のものまで多岐にわたっている。
【０００３】
メインフレームに用いられる材質は、鉄（炭素鋼）が一般的であるが、近年では、特許文献１に記載されているように、軽量化を目的としてアルミニウムあるいはカーボンファイバーが使用されるようになってきている。
【０００４】
アルミニウムは、鉄と比べて軽量化を図ることができるだけでなく、軟らかくて展性が高いことから加工し易いといった特性を有している。このため、アルミニウムは自動車用メインフレームに積極的に使用されている。
【０００５】
メインフレームにおける、運転者を含む乗員が乗り込むコックピットを形成する部分にアルミニウムを使用すれば、上述したアルミニウムの特性によって、乗り心地に優れた自動車を造ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−４７４２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
自動車を設計する際には、単に乗り心地が良いだけではだめであり、衝突安全性、すなわち、衝突等によって自動車に強い衝撃が加わった場合でも、コックピット内の乗員を保護できるような性能も求められる。
【０００８】
しかしながら、従来のメインフレームの構造で、コックピット部分をアルミニウムにした場合、自動車に強い衝撃が加わるとコックピットが大きく変形してしまうことから、必要な衝突安全性を達成することができないおそれがあった。
【０００９】
もちろん、メインフレームを構成する部材の肉厚を厚くする等の手段を用いて、アルミニウムで形成したメインフレーム全体の断面強度を高めることにより、必要な衝突安全性を達成することも可能であるが、今度は、使用する材料の量が多くなってコストが高くなるという問題が生じてしまう。
【００１０】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みて開発されたものである。それゆえに本発明の主たる課題は、コックピット部分にアルミニウムを用いて乗り心地に優れるとともに、低コストで製造することのできる、自動車用メインフレームおよびそれを用いた自動車を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一局面に係る自動車用メインフレームは、少なくとも、運転者が乗り込むコックピット部フレームと、このコックピット部フレームの進行方向前側に設けられた前部フレームとを有している。コックピット部フレームは、アルミニウムで形成されているとともに、前部フレームが接続される前端壁を有している。また、この前端壁は、前部フレームからの応力を受け止めることのできる高強度壁である。
【００１２】
コックピット部フレームをアルミニウムで形成することにより、乗り心地に優れた自動車にすることができる。さらに、このコックピット部フレームにおける、前部フレームが接続される前端壁を高強度壁にすることにより、前部フレームに加わった応力（「応力」には、衝突時の衝撃力も含む。）を効率的に受け止めることができる。このように前端壁を高強度壁にすることで、コックピット部フレームに効率的に荷重を伝達でき、コックピット部フレーム全体の断面強度を高めることなく衝突安全性や剛性を確保できるので、コストが高くなったり、質量が過大になるのを避けることができる。なお、従来の前端壁は、例えば、前側に設けられたエンジンからの熱や音を遮断するだけのものであり、上述のような高い強度は備えていなかった。
【００１３】
また、前部フレームに、前端壁の両側端部からそれぞれ前方へ延びる一対のサイドフレームを設け、コックピット部フレームに、前端壁の両側端部からそれぞれ後方へ延びる一対のサイドメンバーをさらに設け、サイドフレームとサイドメンバーとを、前端壁を介して一直線状に配置してもよい。
【００１４】
前部フレームのサイドフレームおよびコックピット部フレームのサイドメンバーを、上述のように、前端壁を介して互いに一直線状に配置することにより、衝突時等においてサイドフレームに加えられた同サイドフレームの長手方向の応力および衝撃力を、確実にサイドメンバーに伝えることができる。
【００１５】
自動車で最も重量のあるエンジンユニット（レシプロエンジンの場合）あるいはバッテリー（電気自動車の場合）は、コックピット部フレームの後部、あるいはコックピット部フレームの後端から後方へ延びる後部フレームに載せられることが多い。このため、上述のように、サイドフレームに加えられた後、サイドメンバーに伝えられた応力が、重量物であるエンジンユニットあるいはバッテリーに伝わって受け止められるので、コックピット部フレームが大きく変形して衝突安全性を損なうおそれを回避することができる。
【００１６】
なお、「一直線状」とは、幾何学的な意味で一直線である場合に限られず、サイドフレームの長手方向と、サイドメンバーの長手方向との間で若干の角度がある場合も含む概念である。このことは、本明細書全体を通じて同じである。
【００１７】
また、一対のサイドメンバーを、長手方向寸法が互いに等しくなるように形成するとともに、互いの間隔が前方にいくにつれて狭くなるように配設し、また、一対のサイドフレームを、長手方向寸法が互いに等しくなるように形成するとともに、互いに間隔が前方にいくにつれて狭くなるように配設してもよい。
【００１８】
サイドメンバーおよびサイドフレームをこのように規定することにより、コックピット部フレームおよび前部フレームが等脚台形状となる。両フレームが等脚台形状になると、前部フレームに衝突時の応力が加わった場合、前部フレームは、常に、内側に畳み込まれるように変形し、外側に開くように変形するおそれが極小化する。常に同じ方向に変形させることができると、その変形方向に特化させた対策を講じることが容易になる。
【００１９】
さらに、前部フレームに、一端が前端壁の中央部に接続され、他端がサイドフレームに接続されたセンターフレームをさらに設け、コックピット部フレームに、前端壁の中央部から後方へ延びるセンターメンバーをさらに設け、センターフレームの接続位置を、前端壁を挟んでセンターメンバーの接続位置に対応する位置にしてもよい。
【００２０】
これにより、サイドフレームに加えられた応力は、センターフレームを介して前端壁の中央部に伝えられ、対応する位置に接続されたセンターメンバーに確実に伝えられる。
【００２１】
また、前部フレームに、サイドフレームおよび前端壁で規定された内側空間を形成し、この内側空間に、自身が変形することによって衝撃を吸収する衝撃吸収材を配設してもよい。
【００２２】
前部フレームの内側空間に衝撃吸収材を配設することにより、衝突時等の応力によって前部フレームが変形したとき、その変形に応じて衝撃吸収材も応力を吸収しつつ変形して、コックピット部フレームに伝わる応力を低減できる。さらに言えば、衝撃吸収材の背面にはコックピット部フレームの前端壁が位置しているので、衝撃吸収材に加わった衝突エネルギーの大半が、コックピット側フレームに逃げることなく、衝撃吸収材の変形に費やされることになり、衝撃吸収材の能力を最大限に発揮させることができる。
【発明の効果】
【００２３】
この発明によれば、上述のように、コックピット部分にアルミニウムを用いて乗り心地に優れるとともに、低コストで製造することのできる、自動車用メインフレームおよびそれを用いた自動車を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る自動車用メインフレームを示す一部切り欠き斜視図である。
【図２】本発明に係る自動車用メインフレームを示す平面図である。
【図３】フロントサスペンションを取り付けた状態の自動車用メインフレームを示す、前部フレーム周辺を拡大した斜視図である。
【図４】フロントサスペンションを取り付けた状態の自動車用メインフレームを示す左側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図１および図２を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。なお、図１の「切り欠き」は、図２におけるＩ−Ｉ矢視で示す線で切り欠いた状態を示している。
【００２６】
本発明が適用された自動車用メインフレーム１０は、コックピット部フレーム１２と、前部フレーム１４と、必要に応じて設けられる後部フレーム１６とを備えている。
【００２７】
コックピット部フレーム１２は、アルミニウムで形成されており、進行方向で前側に形成された前端壁１８と、一対のサイドメンバー２０と、前端壁１８の中央部から後方へ延びるセンターメンバー２２と、バックメンバー２３とを有している。
【００２８】
前端壁１８は、前部フレーム１４からの応力（自動車が衝突した時の衝撃力および走行中にタイヤから伝わってくる荷重や振動も含む。以下、同じ。）を受け止めることのできる高強度壁である。本実施例では、断面が長方形状のアルミ中空角柱材を縦方向に４本重ねて互いに溶接することにより前端壁１８が形成されている。もちろん、前端壁１８の構造はこれに限られるものではなく、上述したように、前部フレーム１４からの応力を受け止めることのできる強度を発揮できれば、どのような構造であってもよい。例えば、上述のものよりも縦方向に長いアルミ中空角柱材（中実角柱材でもよい。以下同じ。）を２本重ねて形成してもよい。
【００２９】
サイドメンバー２０は、前端壁１８の両側端部からそれぞれ進行方向に対して後方に延びる一対の部材である。本実施例において、サイドメンバー２０は、断面が長方形状のアルミ中空角柱材を縦方向に３本重ねて互いに溶接することにより形成されている。サイドメンバー２０の構造はこれに限られるものではなく、縦方向に長い１本の角柱材とそれよりも縦方向に短い１本の角柱材とを組み合わせて２本の角柱材で形成することもできる。
【００３０】
センターメンバー２２は、前端壁１８の中央部から後方に延びる部材である。本実施例において、センターメンバー２２は、前端壁１８とバックメンバー２３との間に架設された断面長方形状（すなわち柱状）の本体部材２６と、一端が前端壁１８の中央部であって本体部材２６が接続された位置よりも上側に接続され、他端が本体部材２６の上面に接続された前側補強部材２８と、一端がバックメンバー２３に接続され、他端が本体部材２６の上面に接続された後側補強部材３０とで構成されている。もちろん、本体部材２６のみでセンターメンバー２２を構成してもよいが、前端壁１８およびバックメンバー２３に対して強固に固定し、前部フレーム１４からの応力を確実に受けとめるとともに、コックピット部フレーム１２の剛性を向上させることができる点で、前側補強部材２８および後側補強部材３０のいずれか一方または両方を設けるのが好適である。
【００３１】
バックメンバー２３は、その両側端部に一対のサイドメンバー２０の後側端が接続された部材である。また、バックメンバー２３の中央部には、センターメンバー２２（すなわち、本体部材２６および後側補強部材３０）が接続されている。本実施例において、バックメンバー２３は、一対のサイドメンバー２０の後側端の間で上下方向に間隔を開けて水平方向に架設された一対の本体部材３２と、一対の本体部材３２の中央部同士を縦方向に結ぶ補強部材３４とで構成されている。より詳しく言うと、センターメンバー２２を構成する本体部材２６の端は、下側の本体部材３２の中央部側面に接続されており、後側補強部材３０の一端は、補強部材３４の側面に接続されている。
【００３２】
本実施例では、一対のサイドメンバー２０の長手方向寸法を互いに等しく形成し、さらに、前端壁１８の長手方向寸法をバックメンバー２３の長手方向寸法よりも短く形成している。これにより、一対のサイドメンバー２０の間隔が前方にいくにつれて狭くなる。すなわち、コックピット部フレーム１２が平面視で等脚台形状に形成される（図２を参照）。
【００３３】
また、本実施例では、一対のサイドメンバー２０におけるそれぞれの前端の上部に、前方に延びる一対の前側上部ブラケット３６が取り付けられている。また、一対のサンドメンバー２０におけるそれぞれの前端の下部（つまり、前側上部ブラケット３６の下方）に、一対の前側下部ブラケット６６が取り付けられている。また、前端壁１８の中央部やや上寄りには、前方に延びる中央ブラケット３７が突設されている。さらに、一対のサイドメンバー２０における後端の上面に、一対の後側上部ブラケット３８が取り付けられている。また、一対のサイドメンバー２０における後端の下部に、後側下部ブラケット６８(前側下部ブラケット６６と同じもの)が取り付けられている。前側上部ブラケット３６および前側下部ブラケット６６は、前部フレーム１４のサイドフレーム４２（後述）が接続される部材である。すなわち、前側上部ブラケット３６は、サイドフレーム４２の上部とサイドメンバー２０との間に介在し、前側下部ブラケット６６は、サイドフレーム４２の下部とサイドメンバー２０との間に介在することになる。また、中央ブラケット３７は、前部フレーム１４における一対のセンターフレーム４４（後述）のそれぞれの一端が接続される略円柱状の部材である。後側上部ブラケット３８および後側下部ブラケット６８は、必要に応じて設けられる後部フレーム１６が接続される部材である。すなわち、後側上部ブラケット３８は、後部フレーム１６の上部とサイドメンバー２０との間に介在し、後側下部ブラケット６８は、後部フレーム１６の下部とサイドメンバー２０との間に介在することになる。前側上部ブラケット３６、前側下部ブラケット６６、中央ブラケット３７、後側上部ブラケット３８、および後側下部ブラケット６８には、前部フレーム１４および後部フレーム１６からの繰り返し応力および衝撃力が掛かることから、アルミニウム鋳造品あるいはアルミダイキャスト品が使用されている。前側上部ブラケット３６、前側下部ブラケット６６、中央ブラケット３７、後側上部ブラケット３８、および後側下部ブラケット６８は、すべてコックピット部フレーム１２を構成する部材である。
【００３４】
さらに、両サイドメンバー２０とセンターメンバー２２との間にアルミニウム製のラダー部材６０が架設されている。このラダー部材６０に運転席および助手席を取り付けることにより、車輪や車体の動きが運転者等にダイレクトに伝わり、スポーツカーに最適な運転感覚を提供することができる。
【００３５】
なお、図示するように、一対の後側上部ブラケット３８の間にロールバー４０を取り付けてもよい。
【００３６】
前部フレーム１４は、コックピット部フレーム１２の進行方向前側に設けられたフレームであり、一対のサイドフレーム４２と、一対のセンターフレーム４４と、必要に応じて設けられるフロントフレーム４６とを有している。
【００３７】
一対のサイドフレーム４２は、前端壁１８の両側端部から前方に延びる部材であり、前端壁１８を介して、コックピット部フレーム１２のサイドメンバー２０と、互いに一直線状に配置されている。本実施例において、１つのサイドフレーム４２は、上側部材４８と、下側部材５０と、前側部材５２と、補強部材５４とで構成されている。各部材４８〜５４は鉄製のパイプ材であり、それぞれ溶接等の手段によって互いに固定されている。もちろん、サイドフレーム４２の材質にアルミニウムを用いてもよいが、コストおよび繰り返し応力への耐久性の点から鉄製にするのが好適である。
【００３８】
上側部材４８は、一端が前側上部ブラケット３６に接続され、ほぼ水平に前方へ延びる部材である。下側部材５０は、一端が前端壁１８の側端下部に接続され、ほぼ水平に前方へ延びる部材であり、上側部材４８よりも長寸に形成されている。前側部材５２は、一端が上側部材４８の他端に接続され、他端が下側部材５０の他端に接続された部材である。上述のように、下側部材５０は、上側部材４８よりも長寸に形成されているので、前側部材５２は、その一端（上側）から見て他端（下側）が前方へ突き出すようになっている。補強部材５４は、一端が前側部材５２の一端部に接続されており、他端が下側部材５０に接続された部材である。
【００３９】
一対のセンターフレーム４４は、一端が前端壁１８の中央部に接続されており、他端がサイドフレーム４２における上側部材４８と前側部材５２との接続部に接続された部材である。また、前端壁１８の中央部に接続されたセンターフレーム４４の一端の接続位置は、前端壁１８を挟んでセンターメンバー２２（より具体的に言えば、センターメンバー２２の前側補強部材２８）の接続位置に対応している。
【００４０】
フロントフレーム４６は、一方のサイドフレーム４２における前側部材５２と下側部材５０との接続部にその一端が接続され、他方のサイドフレーム４２における前側部材５２と下側部材５０との接続部にその他端が接続された部材である。
【００４１】
また、前部フレーム１４では、一対のサイドフレーム４２の長手方向寸法が互いに等しく形成され、さらに、フロントフレーム４６の長手方向寸法が前端壁１８の長手方向寸法よりも短く形成されている。これにより、一対のサイドフレーム４２の間隔が前方にいくにつれて狭くなる。すなわち、平面視で等脚台形状に形成されたコックピット部フレーム１２の前側に、等脚台形状に形成された前部フレーム１４がさらに形成されることになる。（図２を参照）
【００４２】
このように、コックピット部フレーム１２および前部フレーム１４を等脚台形状に形成することにより、前部フレーム１４に衝突時の応力が加わった場合、前部フレーム１４は、常に、内側に畳み込まれるように変形し、外側に開くように変形するおそれが極小化する。常に同じ方向に変形させることができると、その変形方向に特化させた対策を講じることが容易になる。
【００４３】
さらに、本実施例では、前部フレーム１４よりもさらに前側にバンパーフレーム５６が取り付けられている。このバンパーフレーム５６は、各サイドフレーム４２における、上側部材４８と前側部材５２との接続部、および下側部材５０と前側部材５２との接続部で支持されている。バンパーフレーム５６は、必須の構成要素ではないが、衝突安全性を高めることができる点で好適である。
【００４４】
また、必要に応じて、一対のサイドフレーム４２同士を略水平方向につなぐ（つまり、フロントフレーム４６に対してほぼ平行に配設される）第２フロントフレーム（図示せず）を設けてもよい。第２フロントフレームは、略ロッド状の部材であり、一端が一方のサイドフレーム４２における上側部材４８とセンターフレーム４４との接続部に接続されているとともに、他端が他方のサイドフレーム４２における上側部材４８とセンターフレーム４４との接続部に接続されている。第２フロントフレームは、リジッドフレームでもよいが、第２フロントフレームの長手方向に伸縮するダンパーをさらに備えることが好適である。ダンパー付きの第２フロントフレームを設けることにより、自動車用メインフレーム１０全体としての振動減衰特性を向上させ、乗り心地をさらに向上させることができる。
【００４５】
なお、サイドフレーム４２および前端壁１８で規定された内側空間６２を形成し、この内側空間６２に、自身が変形することによって応力を吸収する衝撃吸収材６４を配設してもよい。衝撃吸収材６４としては、例えば、発泡ポリプロピレン、発泡ポリエチレン、発泡ポリスチレン、およびポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレンの混合材を挙げることができる。もちろん、衝撃吸収材６４の材質はこれらに限定されるものではない。
【００４６】
また、上記前部フレーム１４に一対のフロントサスペンション１００を取り付けた場合の例を図３および図４に示す。図示したフロントサスペンション１００は、いわゆるダブルウィッシュボーン式サスペンションであり、図示しないタイヤが取り付けられるローター１０２と、ローター１０２が回転可能に取り付けられた、縦方向に延びるアップライト１０４と、アップライト１０４の上端に取り付けられたアッパーアーム（Ａ型アーム）１０６と、アップライト１０４の下端に取り付けられたロワアーム（Ａ型アーム）１０８と、一端がロワアーム１０８に接続され、タイヤからの衝撃力（応力）を吸収するダンパー１１０とを有している。
【００４７】
本実施例において、ダンパー１１０の他端は、前側上部ブラケット３６に接続されている。また、アッパーアーム１０６は、コックピット部フレーム１２の前端壁１８、およびサイドフレーム４２における上側部材４８とセンターフレーム４４との接続部に接続されている。さらに、ロワアーム１０８は、前端壁１８、およびサイドフレーム４２における下側部材５０と前側部材５２との接続部に接続されている。
【００４８】
このように、ダンパー１１０、アッパーアーム１０６、およびロワアーム１０８がコックピット部フレーム１２に直接接続されていることにより、タイヤからの振動および衝撃がダイレクトにコックピット部フレーム１２に伝わるので（アッパーアーム１０６への振動等は、センターフレーム４４を介して前端壁１８の中央部にも伝わる。）、路面状況や車体の姿勢等の情報が運転手に伝わりやすくなることから、スポーツカー用のメインフレーム１０として好適なものになる。
【００４９】
後部フレーム１６は（図１および図２参照）、コックピット部フレーム１２の進行方向後側に設けられたフレームであり、コックピット部フレーム１２におけるサイドメンバー２０の後側端およびバックメンバー２３から支持されている。後部フレーム１６は内部空間５８を有しており、この内部空間５８にエンジンユニット（レシプロエンジンの場合）あるいはバッテリー（電気自動車の場合）が取り付けられる。後部フレーム１６の材質についても、鉄あるいはアルミニウムを使用することができるが、前部フレーム１４と同様、コストおよび繰り返し応力への耐久性の点から鉄製にするのが好適である。
【００５０】
本実施例に係る自動車用メインフレーム１０のように、コックピット部フレーム１２をアルミニウムで形成することにより、乗り心地に優れた自動車にすることができる。さらに、このコックピット部フレーム１２における、前部フレーム１４が接続される前端壁１８を高強度壁にすることにより、前部フレーム１６に加わった応力を受け止めることができる。このように前端壁１８を高強度壁にすることにより、コックピット部フレーム１２内のサイドメンバー２０およびセンターメンバー２２に効率的に荷重伝達でき、コックピット部フレーム１２全体の断面強度を高めることなく衝突安全性や剛性を確保できるので、コストが高くなったり、質量が過大になるのを回避することができる。
【００５１】
前部フレーム１４のサイドフレーム４２およびコックピット部フレーム１２のサイドメンバー２０を、前端壁１８を介して互いに一直線状に配置することにより、衝突時等においてサイドフレーム４２に加えられた同サイドフレーム４２の長手方向の応力を、確実にサイドメンバー２０に伝えることができる。
【００５２】
自動車で最も重量のあるエンジンユニット（レシプロエンジンの場合）あるいはバッテリー（電気自動車の場合）は、コックピット部フレーム１２の後部、あるいはコックピット部フレーム１２の後端から後方へ延びる後部フレーム１６に載せられることが多い。このため、上述のように、サイドフレーム４２に加えられた後、サイドメンバー２０に伝えられた応力が、重量物であるエンジンユニットあるいはバッテリーに伝わって受け止められるので、コックピット部フレーム１２が大きく変形して衝突安全性を損なうおそれを回避することができる。
【００５３】
加えて、サイドフレーム４２に加えられた応力は、センターフレーム４４を介して前端壁１８の中央部に伝えられ、対応する位置に接続されたセンターメンバー２２にも確実に伝えられる。
【００５４】
また、前部フレーム１４の内側空間６２に衝撃吸収材６４を配設することにより、衝突時等の応力によって前部フレーム１４が変形したとき、その変形に応じて衝撃吸収材６４も応力を吸収しつつ変形して、コックピット部フレーム１２に伝わる応力を低減できる。さらに言えば、衝撃吸収材６４の背面にはコックピット部フレーム１２の前端壁１８が位置しているので、衝撃吸収材６４に加わった応力の大半が、コックピット部フレーム１２に逃げることなく、衝撃吸収材６４の変形に費やされることになり、衝撃吸収材６４の能力を最大限に発揮させることができる。
【００５５】
本発明の好ましい一実施の形態は上記の通りであるが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされることは理解されよう。さらに、本実施形態において、本発明の構成による作用および効果を述べているが、これら作用および効果は、一例であり、本発明を限定するものではない。
【符号の説明】
【００５６】
１０…自動車用メインフレーム、１２…コックピット部フレーム、１４…前部フレーム、１６…後部フレーム、１８…前端壁、２０…サイドメンバー、２２…センターメンバー、２３…バックメンバー、２６…本体部材、２８…前側補強部材、３０…後側補強部材、３２…本体部材、３４…補強部材、３６…前側上部ブラケット、３７…中央ブラケット、３８…後側上部ブラケット、４０…ロールバー、４２…サイドフレーム、４４…センターフレーム、４６…フロントフレーム、４８…上側部材、５０…下側部材、５２…前側部材、５４…補強部材、５６…バンパーフレーム、５８…内部空間、６０…ラダー部材、６２…内側空間、６４…衝撃吸収材、６６…前側下部ブラケット、６８…後側下部ブラケット、１００…フロントサスペンション、１０２…ローター、１０４…アップライト、１０６…アッパーアーム、１０８…ロワアーム、１１０…ダンパー
【図１】
2013216183.tif 000003
【図２】
2013216183.tif 000004
【図３】
2013216183.tif 000005
【図４】
2013216183.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成24年6月28日(2012.6.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者が乗り込むコックピット部フレームと、前記コックピット部フレームの進行方向前側に設けられた前部フレームとを有する、自動車用メインフレームであって、
前記コックピット部フレームは、
アルミニウムで形成されるとともに、前記前部フレームが接続され、中空角柱材を重ねて形成され、前記前部フレームからの応力を受け止めることのできる前端壁を有しており、かつ前記前端壁の両側端部からそれぞれ後方に延びる一対のサイドメンバーをさらに有しており、
前記前部フレームは、
前記前端壁の両側端部からそれぞれ前方に延びる一対のサイドフレームを有しており、
前記サイドフレームと前記サイドメンバーとは、前記前端壁を介して一直線状に配置されている、ことを特徴とする自動車用メインフレーム。
【請求項２】
前記一対のサイドメンバーは、長手方向寸法が互いに等しく形成されているとともに、互いの間隔が前方にいくにつれて狭くなるように配設されており、
前記一対のサイドフレームは、長手方向寸法が互いに等しく形成されているとともに、互いに間隔が前方にいくにつれて狭くなるように配設され、
前記一対のサイドメンバーは、断面が長方形状のアルミ中空角柱材を重ねて形成され、
前記一対のサイドフレームは、鉄製であることを特徴とする請求項１記載の自動車用メインフレーム。
【請求項３】
前記前部フレームは、一端が前記前端壁の中央部の中央ブラケットに接続され、他端が前記サイドフレームに接続されたセンターフレームをさらに有しており、
前記コックピット部フレームは、前記前端壁の中央部の前記中央ブラケットの裏面から後方に延びるセンターメンバーをさらに有しており、
前記センターフレームの接続位置は、前記前端壁を挟んで前記センターメンバーの接続位置に対応することを特徴とする請求項１または２記載の自動車用メインフレーム。
【請求項４】
前記前部フレームには、前記サイドフレームおよび前記前端壁で規定された内側空間が形成されており、
前記内部空間には、自身が変形することによって衝撃を吸収する発泡ポリプロピレン、発泡ポリエチレン、発泡ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレンのいずれかまたはそれらの混合材が配設されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の自動車用メインフレーム。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の自動車メインフレームが使用された自動車。