(57)【要約】【課題】前面衝突時の衝突荷重をフレーム軸圧縮によって効果的に吸収する。【解決手段】左右のメインフレーム122,122間に従来の第２クロスメンバに代わるＸ状の第２クロスメンバ132は一対の斜行メンバ134,134で構成され、この一対の斜行メンバ134,134はその長手方向中間部分で互いに交差する合流部180には共通のボルトを使ってミッションマウント部材182が固定されると共に斜行メンバ134,134が互いに連結されている。交差する斜行メンバ134,134の側部に形成される平面視三角形の領域に触媒容器194が配設される。【選択図】図2
2009227216.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前端部から後端部まで車体前後方向に延びる左右のメインフレームであって、前輪ホイールハウスの内側に位置して互いに平行に延びる小幅部と、キャビンの後部から後方に且つ互いに平行に延びる大幅部と、前記小幅部から前記大幅部に向けて車幅方向斜め外方に延びる中間拡幅部とを有するメインフレームを備え、左右の前記メインフレームの小幅部の間にエンジンが搭載され、該エンジンから延びる排気系部品が左右の前記メインフレーム間に配設された車体下部構造において、
左右の前記メインフレームの間に亘って車幅方向に延びる平面視でＸ状のクロスメンバを有し、
該Ｘ状のクロスメンバの左右の前端部が、左右の前記メインフレームの中間拡幅部の前部に連結され、前記Ｘ状のクロスメンバの左右の後端部が、左右の前記メインフレームの前記中間拡幅部の前部よりも後方の部位に連結されていることを特徴とする車体下部構造。
【請求項２】
前記Ｘ状のクロスメンバが、左右の前記メインフレームの間を平面視したとき斜めに延びて、該左右のメインフレームの間で互いに交差する一対の斜行メンバで構成され、
該一対の斜行メンバが、その長手方向中央部分で上下に重ね合った状態で互いに連結されている、請求項１に記載の車体下部構造。
【請求項３】
前記Ｘ状のクロスメンバの左右の後端部が、これに対応する前記メインフレームの前記大幅部に連結されている、請求項１に記載の車体下部構造。
【請求項４】
前記エンジンが縦置きエンジンであり、
該縦置きエンジンの後部に連結されたトランスミッションケースが、前記Ｘ状のクロスメンバの車幅方向中央の合流部に搭載されている、請求項１に記載の車体下部構造。
【請求項５】
前記トランスミッションケースがミッションマウント部材を介して前記一対の斜行メンバが互いに交差する合流部に搭載され、
該ミッションマウント部材を前記一致の斜行メンバの合流部に連結する連結具と、前記一対の斜行メンバを上下に重ね合った状態で互いに連結する連結具とが共通であり、共通の連結具によって、前記一対の斜行メンバ同士が互いに連結されて前記合流部を形成すると共に該合流部に前記ミッションマウント部材が連結される、請求項２に記載の車体下部構造。
【請求項６】
前記縦置きエンジンに連結されて後方に延びる排気管に介装され、該排気管よりも大きな直径を備えた排気系部品が、前記Ｘ状のクロスメンバの側部に形成される平面視三角形の領域に配設されている、請求項１又は３に記載の車体下部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車体下部構造に関し、より詳しくはトラックなどで採用される前端から後端まで車体前後方向に延びる左右のメインフレームを備えた車体下部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１、２に見られるように、トラックでは一般的に左右のメインフレームを有し、このメインフレームは車体前端から後端まで延び、そして、左右のメインフレーム間にクロスメンバを車体前後方向に間隔を隔てて複数配置する下部構造つまりフレーム構造が採用されている。
【０００３】
図８、図９は従来のトラックのフレーム構造を示す。従来のトラック１は、車体の前端部から後端部まで車体前後方向に延在する左右のメインフレーム２、２を有し、この左右一対のメインフレーム２、２間には、前から後に向かって順に第１〜第５のクロスメンバ３〜７が配設されている。この種のフレーム構造は「ラダーフレーム」と呼ばれている。
【０００４】
左右一対のメインフレーム２、２は、その前部２ａが相対的に間隔の狭い小幅部を構成し、後部２ｂは、相対的に間隔の広い大幅部を構成し、そして、前部２ａと後部２ｂとの間の中間部２ｃは、後方に向かうに従って間隔が広くなる拡幅部を構成している。
【０００５】
メインフレーム２の前部つまり小幅部２ａはエンジンルーム８に位置し、エンジンルーム８にはエンジン９が縦置きに搭載される。縦置きエンジン９の後方にはクラッチユニット１０、トランスミッションユニット１１が車体前後方向に直列に配設され、トランスミッションユニット１１の出力はプロペラシャフト１２を介して後輪１３に伝達される。
【０００６】
第２クロスメンバ４は、メインフレーム２の中間拡幅部１２ｃの後端部に連結されている。この第２クロスメンバ４はキャビン１４の前後方向中間部分に位置し、この第２クロスメンバ４の長手方向中央部分にミッションマウント部材１５を介してトランスミッションユニット１１が固定される。図中、参照符号１６は排気管であり、排気管１６には、触媒容器１７、メインサイレンサ１８が介装されており、これら排気系部品は左右のメインフレーム２、２間に配設されている。そして、触媒容器１７は第２クロスメンバ４と第３クロスメンバ５との間に配設されている。なお、参照符号１９は前輪を示す。
【０００７】
【特許文献１】実開昭５８−６０５７１号公報
【特許文献２】特開平８−１７５１４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来のトラックのフレーム構造では前面衝突に対して左右のメインフレームによって一定の対抗力を有するものの、過大な衝突荷重が加わったときには、小幅部２ａと、該小幅部２ａから車幅方向斜め外方に延びる拡幅部２ｃとの間の屈曲部が車幅方向内方に向けて折れ曲がってフレーム軸圧縮による荷重吸収が効果的に行われない場合があった。
【０００９】
本発明の目的は、前面衝突時の衝突荷重をフレーム軸圧縮によって効果的に吸収することのできる車体下部構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記の技術的課題を達成するために、
車両の前端部から後端部まで車体前後方向に延びる左右のメインフレームであって、前輪ホイールハウスの内側に位置して互いに平行に延びる小幅部と、キャビンの後部から後方に且つ互いに平行に延びる大幅部と、前記小幅部から前記大幅部に向けて車幅方向斜め外方に延びる中間拡幅部とを有するメインフレームを備え、左右の前記メインフレームの小幅部の間にエンジンが搭載され、該エンジンから延びる排気系部品が左右の前記メインフレーム間に配設された車体下部構造において、
左右の前記メインフレームの間に亘って車幅方向に延びる平面視でＸ状のクロスメンバを有し、
該Ｘ状のクロスメンバの左右の前端部が、左右の前記メインフレームの中間拡幅部の前部に連結され、前記Ｘ状のクロスメンバの左右の後端部が、左右の前記メインフレームの前記中間拡幅部の前部よりも後方の部位に連結されていることを特徴とする車体下部構造を提供することにより達成される。
【００１１】
上記Ｘ状のクロスメンバは、典型的には、左右の前記メインフレームの間を平面視したとき斜めに延びて、該左右のメインフレームの間で互いに交差する一対の斜行メンバで構成され、該一対の斜行メンバが、その長手方向中央部分で上下に重ね合った状態で互いに連結される。Ｘ状のクロスメンバの他の例として、平面視Ｘ状の車幅方向中央部分に対して直線的に延びるメンバを連結することで、平面視Ｘ状のクロスメンバを作るようにしてもよい。
【００１２】
本発明によれば、Ｘ状のクロスメンバの左右の前端部を左右のメインフレームの小幅部に連結したことから、衝突荷重が加わったときに、メインフレームの小幅部と中間拡幅部との間の屈曲部が斜行メンバによって支えられる。このことから、メインフレームの小幅部と中間拡幅部との間の屈曲部が車幅方向内方に折れ曲がってしまうのをＸ状のクロスメンバによって阻止することができ、衝突荷重をフレーム軸圧縮によって効果的に吸収することができる。そして、効率的にフレーム軸圧縮が行われるように、Ｘ状のクロスメンバの交差角度、つまり典型例として例えばこれを一対の斜行メンバで構成したときには、この一対の斜行メンバの交差角度を選択できるという設計上の自由度を有している。
【００１３】
また、従来の第２クロスメンバの部位に上記Ｘ状のクロスメンバの合流部を位置決めすることにより、従来の第２クロスメンバの代わりにトランスミッションケースを合流部に搭載することができる。
【００１４】
また、排気ガス規制の強化に伴って排気ガスを浄化する触媒が大きくなる傾向にあり、また、エンジンがディーゼルエンジンの場合には、排気ガスを浄化するために可成り大型のＤＰＦ（ディーゼル・パティキュレート・フィルタ）をエンジンに近づけて設置する必要がある。従来は、前述したように第３クロスメンバと第４クロスメンバとの間に触媒を配置していたが、Ｘ状のクロスメンバの側部にできる平面視三角形の領域に触媒容器を設置することで、従来よりもエンジンに接近した状態で触媒容器を設置できるだけでなく、上記平面視三角形の領域は可成り広い領域であるため触媒容器が大型であったとしても、これを収容することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、添付の図面に基づいて本発明の好ましい実施例を説明する。
【００１６】
図１は実施例に関連したトラックの側面図である。図１を参照して、トラック１００は、前から後に向けて順に、エンジンルーム１０２、キャビン１０４、荷箱１０６を有し、エンジンルーム１０２とキャビン１０４とはダッシュパネル１０８によって区画されている。
【００１７】
図２は、トラックを下方から見た図である。図１、図２を参照して、エンジンルーム１０２には、その車幅方向中央部分にエンジン１１０が縦置きで搭載されている。すなわち、エンジン１１０のクランクシャフト（図示せず）が車体前後方向に延在するようにしてエンジン１１０がエンジンルーム１０２に設置されている。そして、エンジン１１０の後端にはクラッチユニット１１２を介してトランスミッションユニット１１４が車体前後方向に直列に連結されている。トランスミッションユニット１１４から車幅方向中央部分を後方に向けて延びるプロペラシャフト１１６は、その後端がデファレンシャルギア１１８に連結され、このデファレンシャルギア１１８によってエンジン１１０の駆動力が左右の後輪１２０に分配される。すなわち、このトラック１００には後輪駆動方式が採用されている。
【００１８】
引き続き図２を参照して、トラック１００はラダーフレーム構造が採用されている。すなわち、トラック１００のフレーム構造は、矩形閉断面を備えた左右のメインフレーム１２２、１２２を有し、矩形閉断面のメインフレーム１２２は車体の前端部から後端部まで車体前後方向に延在している。左右のメインフレーム１２２、１２２は、その前部１２２ａが相対的に間隔の狭い小幅部を構成し、後部１２２ｂが相対的に間隔の広い大幅部を構成し、そして、前部１２２ａと後部１２２ｂとの間の中間部１２２ｃは、後方に向かうに従って間隔が広くなる拡幅部を構成している。
【００１９】
トラック１００のフレーム構造は、左右のメインフレーム１２２、１２２間に亘って車幅方向に延びる複数のクロスメンバ１２４、１２６、１２８、１３０を有し、また、従来の第２クロスメンバ４（図２）に代わるＸ状の第２クロスメンバ１３２を有する。すなわち、メインフレーム１２２の前端には第１クロスメンバ１２４が配設され、キャビン１０４の部分、つまりメインフレーム１２２の中間拡幅部１２２ｃの前端部から拡幅部１２２ｂの前端部の部分にＸ状の第２クロスメンバ１３２が配設され、キャビン１０４と荷箱１０４との境界部分に第３クロスメンバ１２６が配設され、デファレンシャルギア１１８の部分に第４クロスメンバ１２８が配設され、メインフレーム１２２の後端部に第５クロスメンバ１３０が配設されている。
【００２０】
Ｘ状の第２クロスメンバ１３２は、車体前後方向に対して傾斜して延在する一対の斜行メンバ１３４、１３４で構成され、この一対の斜行メンバ１３４、１３４はその長手方向中間部分で互いに交差している。このＸ状の第２クロスメンバ１３２については後に説明する。
【００２１】
図２中、参照符号１３８は燃料タンクを示し、燃料タンク１３８は第３クロスメンバ１２６と第４クロスメンバ１２８とに亘って延びて、これら第３、第４クロスメンバ１２６、１２８に支持されている。
【００２２】
引き続き図２を参照して、後輪１２０のサスペンション機構は、リジッドアクスル１４０、リーフスプリング１４２、ショックアブソーバー１４４で構成されている。
【００２３】
前輪１５０のサスペンション機構は、アッパアーム（図示せず）とロアアーム１５２とを備えたダブルウイッシュボーン方式である。なお、参照符号１５４は前輪用ラテラルロッドであり、前輪用ラテラルロッド１５４は、第１クロスメンバ１２４とロアアーム１５２とに連結されている。図１、図２の参照符号１５６は前輪ホイールハウスを示す。
【００２４】
更に図２を参照して、上述しように、左右のメインフレーム１２２は、平面視したときに、互いに平行に延びる前部１２２ａと、互いに平行に延びる後部１２２ｂとを有し、前部１２２ａ間の間隔は後部１２２ｂの間隔よりも狭い。換言すると、左右の前部１２２ａ、１２２ａは小幅部を構成し、後部１２２ｂ、１２２ｂは大幅部を構成し、この前部１２２ａと後部１２２ｂとの間の中間拡幅部１２２ｃは、平面視したときに、後方に且つ斜め外方に傾斜して延びている。
【００２５】
メインフレーム１２２の前部１２２ａつまり小幅部にエンジン１１０が搭載される。そして、小幅部１２２ａから斜め外方且つ後方に延びる中間拡幅部１２２ｃはエンジンルーム１０２の後端からキャビン１０４の前部に位置しており、この中間拡幅部１２２ｃには、その長手方向中央部分に、車幅方向外方且つ斜め前方に延びる前側キャビンマウントブラケット１６０が固設され、この前側キャビンマウントブラケット１６０は、キャビン１０４の前側コーナ部分に向けて延びており、キャビン１０４のサイドシル１６２の前端部から車幅方向内方に延びる第１キャビン側ブラケット１６４と第１キャビンマウント部材１６６を介して締結される。
【００２６】
キャビン１０４は、また、後端コーナ部分に第２キャビン側ブラケット１６８を有する。すなわち、第２キャビン側ブラケット１６８は、サイドシル１６２の後端部から車幅方向内方に延びており、これに対応して、メインフレーム１２２の大幅部１２２ｂの前部には、後側キャビンマウントブラケット１７０が車幅方向外方に向けて設けられている。そして、これら後側キャビンマウントブラケット１７０と第２キャビン側ブラケット１６８とは第２キャビンマウント部材１１７２を介して締結される。
【００２７】
上記Ｘ状の第２クロスメンバ１３２について図６、図７を参照して説明すると、このＸ状の第２クロスメンバ１３２を構成する斜行メンバ１３４は、図７から最も良く分かるように、断面ハット状の部材で構成されている。各斜行メンバ１３４は、一のメインフレーム１２２の中間拡幅部１２２ｃの前部と、これよりも後方の他のメインフレーム１２２の部位の間を平面視で斜めに延びており、各斜行メンバ１３４の前端部と後端部は、矩形閉断面のメインフレーム１２２の下面にボルト締結されている。この斜行メンバ１３４の後端部の締結位置としては、実施例では、メインフレーム１２２の大幅部１２２ｂの前部が採用されている。この斜行メンバ１３４の後端部の連結部位を前後に変更することにより、斜行メンバ１３４の傾斜角度を任意に設定することができる。したがって、前面衝突に対して、メインフレーム１２２の小幅部１２２ａと中間拡幅部１２２ｂとの間の屈曲部の車幅方向内方への折れ曲がりを防止してフレーム軸圧縮が効果的に発生させるのに、これに適した斜行メンバ１３４の傾斜角度を設定する自由度を有している。
【００２８】
一対の斜行メンバ１３４が交差する合流部１８０は、一対の斜行メンバ１３４が互いに上下に重ね合わせて互いに連結された状態となっている。一対の斜行メンバ１３４の合流部１８０は、図２、図６に仮想線４で示す従来の第２クロスメンバ（図９）の車体前後方向位置に位置決めされており、この合流部１８０にミッションマウント部材１８２を介してトランスミッションユニット１１４が搭載される。図７の参照符号１８４は、互いに重ね合った状態の一対の斜行メンバ１３４、１３４を上下に貫通する貫通孔を示し、この貫通孔１８４に挿入されるボルトによって、一対の斜行メンバ１３４、１３４同士が互いに連結されて合流部１８０を構成すると共に、該ボルトを使ってミッションマウント部材１８２が合流部１８０に締結される。すなわち、ミッションマウント部材１８２を一対の斜行メンバ１３４に固定する締結具を使って一対の斜行メンバ１３４、１３４同士が互いに連結されている。
【００２９】
図２に戻って、縦置きエンジン１００の一側の排気マニホールド１９０から後方に延びる排気管１４８には触媒容器１９４が介装され、また、その下流側にメインサイレンサ１９６が介装されている。排気管１４８、該排気管１４８よりも大きな直径を備えた触媒容器１９４及びメインサイレンサ１９６を含む排気系部品は左右のメインフレーム１２２、１２２間に配設されており、触媒容器１９４は、キャビンフロア２００の下方領域（図４）であってＸ状の第２クロスメンバ１３２の領域、つまり一対の互いに交差する斜行メンバ１３４、１３４の側部に形成される平面視三角形の領域に配設されている。また、メインサイレンサ１９６は荷箱１０６の下方領域に配設されている。
【００３０】
本発明の実施例によれば、前面衝突の際の衝突荷重が加わったときにメインフレーム１２２の小幅部１２２ａと中間拡幅部１２２ｃとの間の屈曲部が車幅方向内方に折れ曲がるのを斜行メンバ１３４によって防止することができ、これによりフレーム軸圧縮により効果的に衝突荷重を吸収することができる。また、この衝突荷重の効果的な吸収のために、斜行メンバ１３４の傾斜角度を選定することできるという設計上の自由度を有する。
【００３１】
また、エンジン１１０がディーゼルエンジンの場合、排気ガスの浄化のために排気系部品として大型のＰＤＦ容器を設置する必要があるが、互いに交差する一対の斜行メンバ１３４、１３４で形成される平面視三角形の側部領域は可成りの大きさを有しているため大型の触媒容器１９４を配設することができる。また、触媒容器１９４は従来よりもエンジン１１０に接近させることができるため、冷間時に早期に触媒を活性化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】実施例のトラックを側方から見た透視図である。
【図２】図１のトラックを下方から見た図である。
【図３】図２のIII−III線に沿って切断した断面図である。
【図４】図２のIV−IV線に沿って切断した断面図である。
【図５】図２のＶ―Ｖ線に沿った断面図である。
【図６】互いに交差する一対の斜行メンバの部分を抽出した拡大斜視図である。
【図７】互いに交差する一対の斜行メンバの合流部の拡大斜視図である。
【図８】従来のトラックを側方から見た図である。
【図９】図８のトラックを下方から見た図である。
【符号の説明】
【００３３】
１００    トラック
１０２    エンジンルーム
１０４    キャビン
１０６    荷箱
１１０    エンジン（縦置き）
１１２    クラッチユニット
１１４    トランスミッションユニット
１２２    メインフレーム
１２２ａ  メインフレームの前部（小幅部）
１２２ｂ  メインフレームの後部（大幅部）
１２２ｃ  中間拡幅部
１３２    Ｘ状の第２クロスメンバ
１３４    斜行メンバ
１５０    前輪
１５６    前輪ホイールハウス
１８０    斜行メンバの合流部
１８２    ミッションマウント部材
１８４    貫通孔
１９４    触媒容器
【図１】
2009227216.tif 000003
【図２】
2009227216.tif 000004
【図３】
2009227216.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2009227216.tif 000009
【図８】
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【図９】
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