(57)【要約】      （修正有）【課題】車両完成後においても、さして工数をかけずに着脱でき、さらに、シンプルな構造でありながら効率的に車両用フレームの剛性を向上することができるフレーム補強プレートを提供する。【解決手段】車両の幅方向両端近傍に配設され車両の前後方向に沿った向きに伸びる一対の主フレーム２０，２０と、主フレーム２０，２０の間を車両の幅方向に沿った向きに配設し主フレーム２０，２０を連結する複数のクロスメンバー３０とからなる車両用フレーム５０において、車両用フレーム５０の後方近傍に位置する燃料タンク部７０の下側における車両用フレーム５０の開口部に付設されるフレーム補強プレート１Ａであって、フレーム補強プレート１Ａは車両用フレーム５０の剛性を向上し得る所要の板厚を有し、開口部を略覆い尽くす略矩形状の平板状である構成からなる。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
車両の幅方向両端近傍に配設され車両の前後方向に沿った向きに伸びる一対の主フレームと、前記主フレームの間を車両の幅方向に沿った向きに配設された複数のクロスメンバーとからなる車両用フレームにおいて、前記車両用フレームの後方近傍に位置する燃料タンクの下方に配置されるフレーム補強プレートであって、該フレーム補強プレートは前記車両用フレームの剛性を向上し得る所要の板厚を有し略矩形状の板状からなることを特徴とするフレーム補強プレート。
【請求項２】
前記フレーム補強プレートの前後方向の一端が前記燃料タンクの取り付け位置の前方に位置するクロスメンバーに固定され、前記フレーム補強プレートの他端が前記燃料タンクの取り付け位置の後方に位置するクロスメンバーに固定されていることを特徴とする請求項１に記載のフレーム補強プレート。
【請求項３】
前記フレーム補強プレートの幅方向の両端が燃料タンクの取り付け位置の車両幅方向両端に位置する主フレームに固定されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のフレーム補強プレート。
【請求項４】
前記フレーム補強プレートに使用される素材が、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム、マグネシウム合金、炭素繊維強化樹脂のいずれかであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のフレーム補強プレート。
【請求項５】
前記フレーム補強プレートは、板表面に所要の範囲に亘る薄板部を刻設し、もしくは所要の大きさを有する貫通孔を貫設することで軽量化されたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のフレーム補強プレート。
【請求項６】
前記フレーム補強プレートは、前記クロスメンバー若しくは前記主フレームに固定する際の固定補強部材を有することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のフレーム補強プレート。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、車両用フレームの補強に関するものであり、より詳細には、車両用フレーム底面に付設して、外力（荷重）に対する車両用フレームの剛性を向上させるフレーム補強プレートに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に乗用車等の車両が走行する際、特に、路面の凹凸部分を通過する時や曲道を走行する時に、車輪を通じて伝わる外力により、車両用フレームが一時的に変形（変位）する。
車両用のフレームが変形（変位）すると、車両の操縦安定性など走行性能に悪影響を与えることから、車両用フレームの剛性を向上させることは、車両の走行性能を確保する上で非常に重要なことであった。
【０００３】
しかし、単純に車両用フレームに使用する鋼材の厚みや数を増加させると、車両重量の増加につながり、燃費も悪化することになるため、効率的な車両用フレームの剛性向上が求められてきた。
【０００４】
そこで、このような問題に対応するために、特許文献１には、車体の強度部材（フレーム）の閉空間部材の内部に発泡体を注入して、発泡させてなる自動車の車体構造が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、円環状に形成されたリング部と、リング部の第１部位に一端部が設けられ、他端部が第１部材に取り付けられる少なくとも２本の第１ロッド部と、リング部の第１部位とは異なる第２部位に一端部が設けられ、他端部が第２部材に取り付けられる少なくとも２本の第２ロッド部と、を備えた車両用補強部材が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭４８−２６３１号公報
【特許文献２】特開２０１６−１６７８３号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に記載の自動車の車体構造は、発泡体を注入し発泡させ、漏れ出た発泡体を取り除くなど、製造工程における作業工数増加が著しい点や、車両を使用後にリサイクルする際のリサイクル工程で、その難易度を上げることとなるなどの問題がある。
【０００８】
また、上記特許文献２に記載の車両用補強部材は、構造がやや複雑であるために、装着に必要となるスペースにより装着できる箇所が制限され、また、広範囲における剛性向上を目的にすると、より複雑な形状となるか、さらに、大型化される必要があり問題であった。
【０００９】
本考案は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その具体的目的は、車両完成後においても、さして工数をかけずに着脱可能で、さらに、シンプルな構造でありながら効率的に車両用フレームの剛性を向上することができるフレーム補強プレートを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本考案は、上記目的を達成するために案出されたものである。詳述するならば、車両の幅方向両端近傍に配設され車両の前後方向に沿った向きに伸びる一対の主フレームと、前記主フレームの間を車両の幅方向に沿った向きに配設し、前記主フレームを連結する複数のクロスメンバーとからなる車両用フレームにおいて、前記車両用フレームの後方近傍に位置する燃料タンクの下側における前記車両用フレームの開口部に付設されるフレーム補強プレートであって、該フレーム補強プレートは前記車両用フレームの剛性を向上し得る所要の板厚を有し、前記開口部を略覆い尽くす略矩形状の平板状である構成が含まれる。
【００１１】
本考案のフレーム補強プレートは、略矩形板状とシンプルな構造であるので、車両完成後でも着脱に大きな工数を必要とせず、効果的に車両の曲げ剛性や捩じり剛性が強化できる効果が得られる。
【００１２】
さらに説明すると、本考案には、前記フレーム補強プレートの前後方向の一端側が前記燃料タンクの取り付け位置の前方に位置するクロスメンバーに固定ボルトで固定され、前記フレーム補強プレートの他端側が前記燃料タンクの取り付け位置の後方に位置するクロスメンバーに固定ボルトで固定されている構成が含まれる。
【００１３】
本考案によれば、車両用フレームの開口部に板状のフレーム補強プレートを添わせて付設するのみなので、フレーム周辺の補器類などによる取り付け制限なども発生しにくく省スペースで設定できる効果がある。
【００１４】
また、本考案には、前記フレーム補強プレートの左右方向の両端部が燃料タンクの取り付け位置の車両幅方向両端近傍に位置する主フレームに固定されている構成が含まれる。
【００１５】
本考案によれば、車両の主構造物である車両用フレームに直接付設する構造で、フレーム補強プレート自体も湾曲などしていないことから、非常に効率的に車両の曲げ剛性や捩じり剛性が強化できる効果が得られる。
【００１６】
さらに、本考案には、前記フレーム補強プレートに使用される素材が、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム、マグネシウム合金、炭素繊維強化樹脂のいずれかである構成が含まれる。
【００１７】
本考案によれば、強度、重量、コストなど要件を検討し素材を選択することにより、個々の需要に対応する様々な効果を得られる設定が可能となる。
【００１８】
加えて、本考案には、前記フレーム補強プレートの板表面に、所要の範囲に亘るハニカム構造から成る薄板部を刻設し、もしくは所要の大きさを有する貫通孔を貫設することで軽量化された構成が含まれる。
【００１９】
本考案によれば、同一材料を使用しても、所用の強度を保ちつつ、さらに軽量化できる効果が期待できる。
【００２０】
また、本考案のフレーム補強プレートは、前記クロスメンバー若しくは前記主フレームに固定する際に、前記クロスメンバー若しくは前記主フレームに当接する位置であって前記フレーム補強プレート上面より突設された略L型フランジ形状を成す固定補強部を有する構成が含まれる。
【００２１】
本考案のフレーム補強プレートによれば、車両が走行し、特に、路面の凹凸部分を通過する時や、曲道を走行する時に、車輪を通じて伝わる外力により、車両用フレームが一時的に変形しても、フレーム補強プレートと車両用フレームが強固に固定されているために、より効率的に車両の曲げ剛性や捩じり剛性が強化できる効果が得られる。
【考案の効果】
【００２２】
本考案のフレーム補強プレートは、車両完成後においても、さして工数をかけずに着脱できるシンプルな構造でありながら、効率的に車両用フレームの剛性を向上することができる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本考案に係るフレーム補強プレートの第１実施形態を示す平面図である。
【図２】フレーム補強プレートの使用形態を示す車両用フレームの斜視図である。
【図３】本考案に係るフレーム補強プレートの第２実施形態を示す平面図である。
【図４】本考案に係るフレーム補強プレートの第３実施形態を示す平面図である。
【図５】図４に示すフレーム補強プレートのＢ−Ｂ断面図である。
【図６】図３に示すフレーム補強プレートのＡ−Ａ断面図である。
【図７】図２に示す車両用フレームのＣ−Ｃ拡大断面図である。
【図８】図７に示す固定補強部（D部）の部分拡大図である。
【考案を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。ただし、図面は模式的に図示しており、実際の寸法や比率等とは必ずしも一致しない。また、図面相互間において、お互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれることがある。
なお、本実施形態において、フレーム補強プレートを車両用フレームに装着した状態で、車両の進行方向に沿った向きを前後方向といい、車両の幅方向に沿った向きを左右方向、車両の上下方向に沿った向きで上側下側という。
【００２５】
図１に示されるように、本考案に係るフレーム補強プレート１Ａは、略矩形平板状に形成され、その左側縁部２と前縁部３とが交わる隅部を、左側縁部２から前縁部３に亘って斜めに切断され、同様に、右側縁部４と前縁部３とが交わる隅部を、右側縁部４から前縁部３に亘って斜めに切断されている。
【００２６】
また、左側縁部２と前縁部３とが交わる隅部のやや内側には、前縁部３から後縁部５に向って、略矩形状の切欠き６が形成され、その切欠き６と略左右対称な位置に同様な切欠き７が形成されている。
さらに、フレーム補強プレート１Ａの左側縁部２、右側縁部４、前縁部３及び後縁部５の近傍所要位置に、フレーム補強プレート１Ａを固定する固定用孔８が貫設されている。
【００２７】
また、図２に示されるようにフレーム補強プレート１Ａは、車両の左右方向両端近傍に配設され車両の前後方向に沿った向きに伸びる一対の主フレーム２０，２０と、その主フレーム２０，２０を連結する複数のクロスメンバー３０などで形成されている車両用フレーム５０において、車両用フレーム５０の車室部４０より後方で、エンジン室６０との間に位置する燃料タンク部７０の下側に取り付けられている。
【００２８】
さらに、詳細に説明すれば、図７に示されるようにフレーム補強プレート１Ａは、燃料タンク部７０の下側における車両用フレーム５０の開口部８０に付設され、車両用フレームの剛性を向上し得る所要の板厚＝Ｔを有し、開口部８０を略覆い尽くす形状に形成されている。フレーム補強プレート１Ａの前後方向の一端側である前縁部３近傍の固定用孔８で燃料タンク７０Ａの取り付け位置の前方に位置するクロスメンバー３０に固定ボルト（図示せず）で固定され、フレーム補強プレート１Ａの他端側である後縁部５近傍の固定用孔８で燃料タンク７０Ａの取り付け位置の後方に位置するクロスメンバー３０に固定ボルト（図示せず）で固定されている。
【００２９】
また、フレーム補強プレート１Ａの左右方向の両端である左側縁部２及び右側縁部４が、燃料タンク７０Ａの取り付け位置の車両用フレーム５０の左右方向両端に位置する主フレーム２０に固定されていても良い。
【００３０】
図７及び図８に示すようにフレーム補強プレート１Ａは、クロスメンバー３０若しくは主フレーム２０に固定する際に、クロスメンバー３０若しくは主フレーム２０の側面に当接する位置であって、フレーム補強プレート１Ａの上面より突設された側面視略L型フランジ形状を成す固定補強部９０が形成されている。
【００３１】
固定補強部９０の先端部９１は、開口部８０より若干内側へ向けて屈折しており、車両用フレーム５０へのフレーム補強プレート１Ａを装着する作業性向上を目的とした、案内プレートとしても機能する。また、図３に示すように、この場合の取付け穴８１は、長穴加工されたものを使用すると良い。
【００３２】
図３及び図６には、第２実施形態に係るフレーム補強プレート１Ｂが示されている。フレーム補強プレート１Ｂは、第１実施形態に係るフレーム補強プレート１Ａの板表面に複数のハニカム形状の薄板部９２を所要の範囲に刻設し、第１実施形態に係るフレーム補強プレート１Ａに対し軽量化されている。
【００３３】
図４及び図５には、第３実施形態に係るフレーム補強プレート１Ｃが示されている。フレーム補強プレート１Ｃは、第１実施形態に係るフレーム補強プレート１Ａにおいて所要の大きさを有する平面視略三角形状の貫通孔９３が複数貫設され、第１実施形態に係るフレーム補強プレート１Ａに対し軽量化されている。
【００３４】
本実施形態に係るフレーム補強プレート１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム、マグネシウム合金等の金属からなる板材を使用し、プレス加工や切削加工で形成すれば良い。
【００３５】
また、本実施形態に係るフレーム補強プレート１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、炭素繊維強化樹脂を素材とし、成形型に素材を充填し、加熱加工することしても良い。
本実施形態に係るフレーム補強プレート１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、必要強度、部品重量限度、コスト上限などの条件を検討し、上記金属系の製品とするのか、炭素繊維強化樹脂とするのかを選択することができる。
【００３６】
このように本考案のフレーム補強プレートは、車両完成後においても、さして工数をかけずに着脱できるシンプルな構造でありながら、車両前後方向の曲げ、車両左右方向の曲げや車両の捻じり方向の曲げに対する、車両用フレームの剛性を向上することができる効果がある。
【実施例】
【００３７】
以下、本考案の実施例について説明するが、本考案は、以下の実施例に限定されるものではなく、考案の要旨の範囲内で適宜変更して実施できる。
【００３８】
本考案のフレーム補強プレートを実施するために、フレーム補強プレートの左右方向の長さを１２５０ｍｍとし、前後方向の長さを３６０ｍｍとし、板厚６ｍｍのアルミニウム合金を使用して形成し、グループ  ロータス  パブリック  リミテッド  カンパニー製のスポーツカーであるエキシージ（登録商標）Ｖ６  ３．５Ｌに装着し、一定の効果が確認された。
【００３９】
以上のように、本考案を実施するための最良の構成、方法等は、上記記載で開示されているが、本考案は、これに限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、
薄板部や貫通孔の形状を、ハニカム形状や平面視略三角形状として説明したが、形状を限定するものではなく、円形状や他の多角形状等の所要強度が得られる他の形状としても良い。
【００４０】
また、本実施形態では所要の強度を有する板厚を材料として形成するとして説明したが、板厚を限定するものではなく、薄板の素材に所要の形状のリブ部品などを取付けて形成しても良い。
【符号の説明】
【００４１】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ    フレーム補強プレート
２    左側縁部
３    前縁部
４    右側縁部
５    後縁部
６，７    切欠き
８    固定用孔
２０    主フレーム
３０    クロスメンバー
４０    車室部
５０    車両用フレーム
６０    エンジン室
７０    燃料タンク部
７０Ａ    燃料タンク
８０    開口部
８１    取付け穴
９０    固定補強部
９１    先端部
９２    薄板部
９３    貫通孔
【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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