(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024141701
(43)【公開日】2024-10-10
(54)【発明の名称】車体構造
(51)【国際特許分類】
B62D 21/02 20060101AFI20241003BHJP
【FI】
B62D21/02 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023053490
(22)【出願日】2023-03-29
(71)【出願人】
【識別番号】000006286
【氏名又は名称】三菱自動車工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100089875
【弁理士】
【氏名又は名称】野田 茂
(72)【発明者】
【氏名】板屋 大輔
(72)【発明者】
【氏名】岡田 雄介
【テーマコード(参考)】
3D203
【Fターム(参考)】
3D203AA02
3D203BA02
3D203CB19
3D203DA11
(57)【要約】
【課題】クロスメンバーのレイアウトの制約を受けることなく、プロペラシャフトを支持クロスメンバーに取り付ける上で有利な車体構造を提供する。
【解決手段】第3クロスメンバー16は一対のサイドメンバー10に連結される一対の第1メンバー34と、第3クロスメンバー16の車幅方向の中央部に位置し一対の第1メンバー34に連結される第2メンバー36とを備え、第2メンバー36に、プロペラシャフト22が支持されている。
【選択図】
図3
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車幅方向両側で前後方向に延びる一対のサイドメンバーと、
前記一対のサイドメンバーに連結され車幅方向に延びるクロスメンバーと、
を有するシャシフレーム上にボディが載置される車両の車体構造において、
前記クロスメンバーは、プロペラシャフトを支持する支持クロスメンバーを含み、
前記支持クロスメンバーは前記一対のサイドメンバーに連結される一対の第1メンバーと、前記支持クロスメンバーの車幅方向の中央部に位置し前記一対の第1メンバーに連結される第2メンバーとを備え、
前記第2メンバーに、プロペラシャフトが支持されている、
ことを特徴とする車体構造。
【請求項2】
前記第2メンバーは、その車幅方向の中央部が上下方向に湾曲する湾曲部を含んで構成され
前記湾曲部に前記プロペラシャフトが支持されている、
ことを特徴とする請求項1記載の車体構造。
【請求項3】
前記第2メンバーは、前記一対の第1メンバーに比べ剛性が低く形成されている、
ことを特徴とする請求項1記載の車体構造。
【請求項4】
前記第2メンバーは、車幅方向の両端部の断面が下方に開放状に形成され、
前記第2メンバーの前記両端部は前記第1メンバーに上方から重なるように設けられている、
ことを特徴とする請求項1記載の車体構造。
【請求項5】
前記一対の第1メンバーと前記第2メンバーとは、前記第2メンバーの前記両端部が前記第1メンバーに重ねられた状態で、前記第1メンバーおよび前記第2メンバーを車両前後方向に貫通する係止体を介して連結されている、
ことを特徴とする請求項4記載の車体構造。
【請求項6】
前記一対の第1メンバーの車幅方向内側の端部には上方に突出する突出部が設けられ、
前記第2メンバーの車幅方向外側の端部には、前記突出部が挿通される貫通孔が設けられている、
ことを特徴とする請求項4記載の車体構造。
【請求項7】
前記貫通孔よりも車幅方向内側の前記第2メンバーの箇所で、前記貫通孔と車幅方向に並んで配置され、車幅方向に延在するビードが設けられている、
ことを特徴とする請求項6記載の車体構造。
【請求項8】
前記クロスメンバーは、前記支持クロスメンバーより車両前方で同支持クロスメンバーより低い位置に配置される前クロスメンバーを含み、
前記プロペラシャフトは、前記前クロスメンバーの上方に位置するとともに前記支持クロスメンバーの下方に位置するよう配置され、前記第2メンバーの下方に支持される、
ことを特徴とする請求項1~7記載の車体構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は車体構造に関する。
【背景技術】
【0002】
車幅方向に間隔をおいて車両前後方向に延在する一対のサイドフレームと、車両の前後方向に間隔をおいた複数箇所で車幅方向に延在し一対のサイドフレームを連結するクロスメンバーとを含んで構成されたいわゆるシャシフレーム(ラダーフレーム)を備えた車体構造が提供され、このシャシフレーム上にはボディが載置されている。
このような車体構造において、車体前部に設けられたトランスミッションの駆動力を車体後部に設けられたディファレンシャルギアに伝達するプロペラシャフトが前後2本のシャフトに分割されている場合、プロペラシャフトの中間部分をセンターベアリングで支持している。
そして、プロペラシャフトに組み付けられたセンターベアリングを、車体の下方から複数のクロスメンバーのうちの1つのクロスメンバーの下部に取り付ける車体構造が知られている(特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ここで、センターベアリングが取り付けられるクロスメンバーを支持クロスメンバーと呼び、この支持クロスメンバーの前方に隣接するクロスメンバーを前クロスメンバーと呼ぶとすると、前クロスメンバーが上記支持クロスメンバーよりも低位に位置し、プロペラシャフトが前クロスメンバーの上方を通り、また、支持クロスメンバーの下方を通るレイアウトとなった場合に以下の不具合が発生する。
1)プロペラシャフトに組み付けられたセンターベアリングを支持クロスメンバーの下方から取り付けようとした場合に、プロペラシャフトが前クロスメンバーと干渉するので支持クロスメンバーに取り付けができなくなる。
2)プロペラシャフトに組み付けられたセンターベアリングを支持クロスメンバーの上方から取り付けようとした場合に、プロペラシャフトが支持クロスメンバーと干渉するので支持クロスメンバーに取り付けることが困難となる。
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、クロスメンバーのレイアウトの制約を受けることなく、プロペラシャフトを支持クロスメンバーに取り付ける上で有利な車体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】
【0005】
上記目的を達成するために、本発明の一実施の形態は、車幅方向両側で前後方向に延びる一対のサイドメンバーと、前記一対のサイドメンバーに連結され車幅方向に延びるクロスメンバーと、を有するシャシフレーム上にボディが載置される車両の車体構造において、前記クロスメンバーは、プロペラシャフトを支持する支持クロスメンバーを含み、前記支持クロスメンバーは前記一対のサイドメンバーに連結される一対の第1メンバーと、前記支持クロスメンバーの車幅方向の中央部に位置し前記一対の第1メンバーに連結される第2メンバーとを備え、前記第2メンバーに、プロペラシャフトが支持されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0006】
本発明の一実施の形態によれば、車体構造のレイアウト上、プロペラシャフトを支持クロスメンバーの上方から組み付けることが必要となった場合に、プロペラシャフトと他のクロスメンバーとが干渉することがなく、要するに支持クロスメンバーや他のクロスメンバーのレイアウトの制約を受けることなくプロペラシャフトの組み付け作業の効率化を図る上で有利となる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【
図4】実施の形態に係る車体構造の要部を拡大した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、本発明の実施の形態に係る車体構造について図面を参照して説明する。
なお、以下の図面において、符号FRは車両前方、符号UPは車両上方、符号INは車幅方向内方、符号OUTは車幅方向外方を示す。
図1-
図3に示すように、本発明の実施の形態の車体構造は、一対のサイドフレーム10と、複数のクロスメンバー12-20と、プロペラシャフト22と、センターベアリング24を含んで構成されている。
一対のサイドフレーム10は、車幅方向に間隔をおいて車両前後方向に延在している。
複数のクロスメンバー12-20は、車両の前後方向に間隔をおいた複数箇所で車幅方向に延在し一対のサイドフレーム10を連結しており、これによりシャシフレーム(ラダーフレーム)が構成され、このシャシフレーム上に不図示のボディが載置される。
【0009】
複数のクロスメンバー12-20は、本実施の形態では、車両前方から車両後方に配置された第1-第5クロスメンバー12-20を含んで構成されている。
図2に示すように、第1クロスメンバー12および第2クロスメンバー14(前クロスメンバー)は、上下方向の位置が同一で第1-第5クロスメンバー12-20の中で最も低位に配置されている。
第3クロスメンバー16は、第2クロスメンバー14よりも高位に位置しており、この第3クロスメンバー16がプロペラシャフト22を支持する支持クロスメンバーを構成している。
言い換えると、複数のクロスメンバー12-20は、支持クロスメンバー16より車両前方で同支持クロスメンバー16より低い位置に配置される前クロスメンバー14を含む。
第4クロスメンバー18は、第3クロスメンバー16と同程度の高さに位置している。
第5クロスメンバー20は、第4クロスメンバー18よりも高位に位置している。
なお、
図1、
図2において、符号26は、第1クロスメンバー12の上方かつ前方に配置されたトランスミッション、符号28は、第4、第5クロスメンバー18、20の間でかつ第4、第5クロスメンバー18、20の下方に配置されたディファレンシャルギア、
図3において、符号30は一対のサイドメンバー10および第1-第5クロスメンバー12-20の上方に配置されたフロアパネルを示している。
【0010】
図1、
図2に示すように、プロペラシャフト22は、フロントプロペラシャフト22Aと、リアプロペラシャフト22Bとを備えている。
プロペラシャフト22は、車両後方に至るにつれて次第に下方に変位する傾斜で設けられ、プロペラシャフト22は、第2クロスメンバー14の上方に位置し、また、第3クロスメンバー16の下方に位置している。
フロントプロペラシャフト22Aはその前端がトランスミッション26に連結され、その後端寄りの箇所が、第3クロスメンバー16に取り付けられたセンターベアリング24を介して回転可能に支持されている。
フロントプロペラシャフト22Aの後端は、等速ジョイント32を介してリアプロペラシャフト22Bの前端に連結され、リアプロペラシャフト22Bの後端がディファレンシャルギア28に連結されている。
図3に示すように、フロアパネル30は一対のサイドメンバー10の上方で第1-第5クロスメンバー12-20の上方に配置されている。
【0011】
第3クロスメンバー16は、一対のサイドメンバー10に連結される一対の第1メンバー34と、第3クロスメンバー16の車幅方向の中央部に位置し一対の第1メンバー34に連結される第2メンバー36とを備えている。
図4に示すように、第1メンバー34はその断面が矩形枠状を呈する閉断面構造で構成されている。
第1メンバー34の車幅方向の端部の上壁3402上には、上壁3402から上方に突出する突出部3404が設けられている。
この突出部3404は、上壁3402の部分を切り欠きこの切り欠いた部分を起立させることで設けられている。
【0012】
図3、
図4に示すように、第2メンバー36は、上壁3602と、この上壁3602の車両前後端から下方に垂設された前側壁3604および後側壁3606とからなり、下方に開放状に形成されている。
したがって、第2メンバー36は、車幅方向の両端部の断面が下方に開放状に形成されている。
図3に示すように、第2メンバー36は、その車幅方向の中央に位置し上方に湾曲した湾曲部36Aと、湾曲部36Aの車幅方向の両端に接続され車幅方向に延在する一対の側部36Bとを備え、第2メンバー36は、一対の第1メンバー34に比べ剛性が低く形成されている。
なお、第2メンバー36の剛性を一対の第1メンバー34に比べて低く形成するためには、例えば、第2メンバー36の肉厚を第1メンバー34よりも薄くする、あるいは、第2メンバー36に孔を設ける、あるいは、第1メンバー34に補強部材を設けるなどの従来公知の様々な構造が採用可能である。
第2メンバー36の車幅方向の両端、すなわち、一対の側部36Bの車幅方向外側の端部は、
図4に示すように、第1メンバー34の車幅方向内側の端部に被せられており、したがって、第2メンバー36の両端部は第1メンバー34に上方から重なるように設けられている。
また、第2メンバー36の上壁3602に形成された貫通孔3610に突出部3404が挿通され、この突出部3404は上壁3602の上方に突出している。
そして、第2メンバー36の一対の側部36Bの前側壁3604および後側壁3606、第1メンバー34の車幅方向内側の端部の前側壁3604および後側壁3606に挿通した車両前後方向に貫通する係止体であるボルト38およびナット(不図示)を介して第2メンバー36の車幅方向の両端が第1メンバー34の車幅方向内側の端部に取り付けられている。
したがって、一対の第1メンバー34と第2メンバー36とは、第2メンバー36の両端部が第1メンバー34に重ねられた状態で、第1メンバー34および第2メンバー36を車両前後方向に貫通する係止体を介して連結されている。
図4に示すように、貫通孔3610よりも車幅方向内側の第2メンバー36の箇所で、貫通孔3610と車幅方向に並んで配置され、車幅方向に延在するビード3612が設けられている。
本実施の形態では、ビード3612は、一対の側部36Bの上壁3602から、車幅方向内側の端部に位置する湾曲部36Aの上壁3602にわたって延在形成されている。
【0013】
第2メンバー36に、プロペラシャフト22を支持するセンターベアリング24が設けられており、したがって、プロペラシャフト22は第2メンバー36に支持されている。
図5に示すようにセンターベアリング24は、ベアリング40と、ベアリング40を保持するゴム製の弾性体42と、この弾性体42を囲繞する金属製のベアリング用ブラケット44とを含んで構成されている。
ベアリング用ブラケット44の車幅方向両側には、取り付け孔4404が上下に貫通された取り付け片4402がそれぞれ設けられている。
一方、
図3に示すように、第2メンバー36の湾曲部36Aを構成する前側壁3604には、センターベアリング24のベアリング用ブラケット44を取り付けるための取り付け用ブラケット46が設けられ、それらベアリング用ブラケット44と取り付け用ブラケット46とは上下方向において重ね合わされ、
図3に中心線で示す上下に延在するボルトを介して締結され、これによりセンターベアリング24が第2メンバー36に取り付けられている。したがって、プロペラシャフト22は湾曲部36Aに支持されている。
このようにセンターベアリング24が第2メンバー36に取り付けられた状態でセンターベアリング24のほぼ上半部は湾曲部36Aの下方で湾曲部36Aの内側に位置し、収容されている。
これにより、上下方向において湾曲部36Aとセンターベアリング24が占有するスペースのコンパクト化が図られている。
したがって、プロペラシャフト22は、第2クロスメンバー(前クロスメンバー)14の上方に位置するとともに支持クロスメンバー16の下方に位置するよう配置され、第2メンバー36の下方に支持されている。
【0014】
本実施の形態によれば、第3クロスメンバー16は、一対のサイドメンバー10に連結される一対の第1メンバー34と、クロスメンバーの車幅方向の中央部に位置し一対の第1メンバー34に連結される第2メンバー36とを備え、第2メンバー36に、プロペラシャフト22を支持するセンターベアリング24が設けられている。
したがって、プロペラシャフト22の車体構造の組み付け作業は以下の手順で行なわれる。
すなわち、予め、第1、第2、第4、第5クロスメンバー12、14、18、20で一対のサイドメンバー10を連結する共に、第3クロスメンバー16の一対の第1メンバー34の車幅方向外側の端部を一対のサイドメンバー10にそれぞれ取り付けたフレーム組立体を用意する。
次いで、フレーム組立体の上方に、第2メンバー36とセンターベアリング24が組み付けられたプロペラシャフト22をホイストなどによって吊り下げる。
そして、ホイストによってプロペラシャフト22を下方に移動させ、第1メンバー34の車幅方向内側の端部の間にプロペラシャフト22を位置させ、第2メンバー36の一対の側部36Bを第1メンバー34の車幅方向の内側の端部に上方から被せると共に、車幅方向における第2メンバー36の第1メンバー34に対する位置決めを行なう。
位置決めがなされたならば、車両前後方向からボルト38、ナットによって第2メンバー36を第1メンバー34に対して取り付け、これにより、プロペラシャフト22の組み付けがなされる。
言い換えると、第3クロスメンバー16は一対のサイドメンバー10に連結される一対の第1メンバー34と、第3クロスメンバー16の車幅方向の中央部に位置し一対の第1メンバー34に連結される第2メンバー36とを備え、第2メンバー36に、プロペラシャフト22が支持されている。
したがって、車体構造のレイアウト上、プロペラシャフト22を第3クロスメンバー16の上方から組み付けることが必要となった場合に、プロペラシャフト22と第3クロスメンバー16とが干渉することがなく、要するにクロスメンバーのレイアウトの制約を受けることなくプロペラシャフト22の組み付け作業の効率化を図る上で有利となる。
【0015】
また、本実施の形態では、第2メンバー36は、その車幅方向の中央部が上方に湾曲する湾曲部36Aを含んで構成され、湾曲部36Aにプロペラシャフト22が支持されているので、側面衝突時に一方のサイドメンバー10から第3クロスメンバー16に入力する衝突荷重によって湾曲部36Aが変形しやすくなっている。
したがって、側面衝突時に入力する衝突荷重を湾曲部36Aによって効率的に吸収する上で有利となる。
【0016】
また、本実施の形態では、第3クロスメンバー16の第2メンバー36は、一対の第1メンバー34に比べ剛性が低く形成されているので、側面衝突時に入力する衝突荷重を湾曲部36Aによって効率的に吸収する上でより有利となる。
【0017】
また、本実施の形態では、第2メンバー36は、車幅方向の両端部の断面が下方に開放状に形成され、第2メンバー36の両端部は第1メンバー34に上方から重なるように設けられているので、第2メンバー36の車幅方向両端を第1メンバー34の車幅方向の内側の端部に上方から被せることによって、第2メンバー36を第1メンバー34に確実にかつ容易に組み付けることができるため、プロペラシャフト22の組み付け作業の効率化を図る上で有利となる。
【0018】
また、本実施の形態では、一対の第1メンバー34と第2メンバー36とは、第2メンバー36の両端部が第1メンバー34に重ねられた状態で、第1メンバー34および第2メンバー36を車両前後方向に貫通する係止体を介して連結されている。
したがって、プロペラシャフト22の上方にフロアパネル30が配置されていても、車両前後方向から容易に係止体の取り付け作業、取り外し作業を行なうことができるため、プロペラシャフト22の保守作業や交換作業の効率化を図る上で有利となる。
【0019】
また、本実施の形態では、一対の第1メンバー34の車幅方向内側の端部には上方に突出する突出部3404が設けられ、第2メンバー36の車幅方向外側の端部には、突出部3404が挿通される貫通孔3610が設けられている。
したがって、プロペラシャフト22の組み付け作業の際、第2メンバー36の車幅方向外側の端部と第1メンバー34の車幅方向内側の端部との位置決めを、第2メンバー36の貫通孔3610と第1メンバー34の突出部3404とを利用して行なうことができるため、プロペラシャフト22の組み付け作業の効率化を図る上でより有利となる。
また、側面衝突時に、サイドメンバー10から第1メンバー34に入力した衝突荷重は、車両前後方向に延在する係止体を介して第2メンバー36に伝達されることに加え、突出部3404から貫通孔3610の縁部と介して第2メンバー36に伝達されるため、側面衝突時に入力する衝突荷重を湾曲部36Aによって効率的に吸収する上でより有利となる。
【0020】
また、本実施の形態では、貫通孔3610よりも車幅方向内側の第2メンバー36の箇所で、貫通孔3610と車幅方向に並んで配置され、車幅方向に延在するビード3612が設けられている。
そのため、サイドメンバー10から第1メンバー34に入力した衝突荷重は、ビード3612を介しても第2メンバー36に伝達されるため、側面衝突時に入力する衝突荷重を湾曲部36Aによって効率的に吸収する上でより有利となる。
【0021】
また、本実施の形態では、複数のクロスメンバー12-20は、支持クロスメンバー16より車両前方で同支持クロスメンバー16より低い位置に配置される前クロスメンバー14を含み、プロペラシャフト22は、第2クロスメンバー(前クロスメンバー)14の上方に位置するとともに支持クロスメンバー16の下方に位置するよう配置され、第2メンバー36の下方に支持されている。
したがって、プロペラシャフト22が第2クロスメンバー14の上方を通り、第3クロスメンバー16の下方を通るようなレイアウトとなった場合においても、プロペラシャフト22を車体構造の上方から第3クロスメンバー16に容易に組み付けることができる。
そのため、プロペラシャフト22の組み付け作業の効率化を図る上で有利となる。
【0022】
なお、本実施の形態では、第2メンバー36がその車幅方向の中央部が上方に湾曲する湾曲部36Aを含んで構成されている場合について説明したが、第2メンバー36がその車幅方向の中央部が下方に湾曲する湾曲部を含んで構成されていても、本実施の形態と同様に、側面衝突時に入力する衝突荷重を湾曲部によって効率的に吸収する上で有利となる。
このように、第2メンバー36の車幅方向の中央部が下方に湾曲する湾曲部を含んで構成されている場合、センターベアリング24が第2メンバー36に取り付けられた状態でセンターベアリング24のほぼ下半部が湾曲部の上方で湾曲部の内側に位置するようにすれば、本実施の形態と同様に、上下方向において湾曲部とセンターベアリング24が占有するスペースのコンパクト化を図る上で有利となる。
【符号の説明】
【0023】
10 一対のサイドフレーム
12 第1クロスメンバー
14 第2クロスメンバー(前クロスメンバー)
16 第3クロスメンバー(支持クロスメンバー)
18 第4クロスメンバー
20 第5クロスメンバー
22 プロペラシャフト
22A フロントプロペラシャフト
22B リアプロペラシャフト
24 センターベアリング
26 トランスミッション
28 ディファレンシャルギア
30 フロアパネル
32 等速ジョイント
34 第1メンバー
3402 上壁
3404 突出部
36 第2メンバー
3602 上壁
3604 前側壁
3606 後側壁
3610 貫通孔
3612 ビード
36A 湾曲部
36B 側部
38 ボルト(係止体)
40 ベアリング
42 弾性体
44 ベアリング用ブラケット
4402 取り付け片
4404 取り付け孔
46 取り付け用ブラケット