特許 7327432 フレーム、フレーム取付構造、および、車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-08-07

(45)【発行日】2023-08-16

(54)【発明の名称】フレーム、フレーム取付構造、および、車両

(51)【国際特許分類】

   B62D 21/02 20060101AFI20230808BHJP

【ＦＩ】

B62D21/02 Z

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021048654

(22)【出願日】2021-03-23

(65)【公開番号】P2022147420

(43)【公開日】2022-10-06

【審査請求日】2022-06-24

(73)【特許権者】

【識別番号】000000170

【氏名又は名称】いすゞ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002952

【氏名又は名称】弁理士法人鷲田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】高野 大輝

【審査官】伊藤 秀行

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０２０／０３０７７０１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０２１０６５１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００４－２９９６００（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２０９７５７２５１（ＣＮ，Ｕ）

【文献】特開２０１５－０７１３７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０１－０６３５７９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０２０－１６８９３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１１４２５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第６６６８７４３（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６２Ｄ ２１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車幅方向に延在するように車両に配置されるフレームであって、
第１の外側部材と、
前記第１の外側部材から前記車両に搭載される所定の車両機器の車幅方向の寸法よりも長い距離、離間して配置される第２の外側部材と、
前記第１の外側部材および前記第２の外側部材とは互いに別体であり、前記第１の外側部材と前記第２の外側部材とに連結する中央部材と、
を備え、
前記中央部材は、前記第１の外側部材と前記第２の外側部材とに連結する上側部材と、前記上側部材とは別体であり、前記上側部材よりも下側で前記第１の外側部材と前記第２の外側部材とに連結する下側部材とを備え、前記第１の外側部材との連結部分に長穴が形成されている、
フレーム。

【請求項2】

前記下側部材は、前記上側部材に対して離間しつつ、前記第１の外側部材と前記第２の外側部材とに連結する、
請求項１に記載のフレーム。

【請求項3】

請求項１または２に記載のフレームと、
前記所定の車両機器と、
を備える、フレーム取付構造。

【請求項4】

前記所定の車両機器は、変速機である、
請求項３に記載のフレーム取付構造。

【請求項5】

前記第１の外側部材および前記第２の外側部材にそれぞれ取り付けられている複数のショックアブソーバをさらに備える、
請求項３または４に記載のフレーム取付構造。

【請求項6】

請求項３から５のいずれか一項に記載のフレーム取付構造と、
架装部と、
を備え、
前記フレームは、架装部支持面を有しており、
前記架装部は、前記架装部支持面で支持されるように配置されている、
車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、フレーム、フレーム取付構造、および、車両に関する。

【背景技術】

【0002】

車両の下部構造は、車両の進行方向に延在するサイドメンバと、車幅方向に延在するクロスフレームとからなるフレーム構造を有している。そのクロスフレームには、様々な車両部品が取り付けられている。

【0003】

例えば、特許文献１には、左右一対のリヤサイドフレームと、車幅方向に延在し、リヤサイドフレームに取り付けられているサスペンションクロスメンバとを有するフレーム構造が開示されており、そのサスペンションクロスメンバには、ショックアブソーバが支持されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００２－１３７６１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

車両の下部構造を組み立てる際、ショックアブソーバなどの車両部品を配置してから変速機などの車両機器を配置する必要がある。しかしながら、特許文献１のように、サスペンションクロスメンバが車幅方向に延在する場合、サスペンションクロスメンバが、車両機器をリヤサイドフレーム同士の間に配置する際、および、車両機器の組付け作業を行う際に妨げになる。

【0006】

本開示は、以上の点を考慮してなされたものであり、車両の下部構造を組み立てやすくするフレーム、フレーム取付構造、および、車両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】

【0007】

本開示のフレームの一つの態様は、車幅方向に延在するように車両に配置されるフレームであって、第１の外側部材と、前記第１の外側部材から前記車両に搭載される所定の車両機器の車幅方向の寸法よりも長い距離、離間して配置される第２の外側部材と、前記第１の外側部材および前記第２の外側部材とは互いに別体であり、前記第１の外側部材と前記第２の外側部材とに連結する中央部材と、を備え、前記中央部材は、前記第１の外側部材と前記第２の外側部材とに連結する上側部材と、前記上側部材とは別体であり、前記上側部材よりも下側で前記第１の外側部材と前記第２の外側部材とに連結する下側部材とを備え、前記第１の外側部材との連結部分に長穴が形成されている。

【0008】

本開示のフレーム取付構造の一つの態様は、上述のフレームと、所定の車両機器と、を備える。

【0009】

本開示の車両の一つの態様は、上述のフレーム取付構造と、架装部と、を備え、前記フレームは、架装部支持面を有しており、前記架装部は、前記架装部支持面で支持されるように配置されている。

【発明の効果】

【0010】

本開示によれば、車両の下部構造を組み立てやすくするフレーム、フレーム取付構造、および、車両を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、第１実施形態に係る車両の車輪近傍を示す側面図である。

【図2】図２は、第１実施形態に係るフレーム取付構造の車輪近傍を示す平面図である。

【図3】図３は、第１実施形態に係るフレーム取付構造のフレーム近傍を示す斜視図である。

【図4】図４は、第２実施形態に係るフレームの中央部分を示す正面図である。

【図5】図５は、第２実施形態に係るフレームの中央部材の正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本開示の実施形態を、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、車両が前進する際に進む側および後退する際に進む側を、それぞれ前および後と称し、車両が前進する際に進む側を見たときの左側および右側を、それぞれ左側および右側と称する。

【0013】

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る車両１の車輪３１（後述）近傍を示す側面図である。以下の実施形態では、車両１は、リアエンジン車、かつ、バスであるとして説明する。

【0014】

車両１は、架装部１０およびフレーム取付構造２０を備えている。架装部１０は、車体のことである。フレーム取付構造２０は、車両１の下部構造であり、車両１の骨組みであるフレーム、車両機器、および、車両部品等を備えている。フレーム取付構造２０に架装部１０が配置されることで車両１が形成される。

【0015】

以下、図１から図３を参照しつつ、フレーム取付構造２０について説明する。図２は、第１実施形態に係るフレーム取付構造２０の車輪３１近傍を示す平面図である。なお、図２において、ショックアブソーバ６０、その取り付けに使用されているボルト、および、取付穴の図示を省略している。図３は、第１実施形態に係るフレーム取付構造２０のフレーム４０（後述）近傍を示す斜視図である。

【0016】

フレーム取付構造２０は、一対のサイドメンバ２１、複数の車輪３１、車軸３２、フレーム４０、複数のブラケット４４、複数のブラケット４５、フレーム５０、複数のブラケット５４、複数のブラケット５５、複数のショックアブソーバ６０、および、パワートレイン７０を備える。

【0017】

一対のサイドメンバ２１は、車両１の骨組みの一部をなす部材であり、車幅方向において互いに離間しつつ車両の進行方向に延在している。一対のサイドメンバ２１同士が離間して配置されることで、サイドメンバ２１同士の間に様々な車両機器が配置される配置空間が形成されている。本実施形態において、この車両機器は、変速機８０（後述）を含むパワートレイン７０である。

【0018】

車輪３１は、後輪である。図２に示されているように、２つの車輪３１の組が、それぞれ車幅方向の左右側に配置されている。車軸３２は、複数の車輪３１を繋いでいる。なお、図示されていないが、フレーム取付構造２０は、一対の前輪を備えている。

【0019】

フレーム４０は、車両１の骨組みの一部をなす部材であり、車幅方向に延在するクロスメンバである。フレーム４０は、パワートレイン７０の近傍、より具体的には、車輪３１とパワートレイン７０との間の位置に配置されている。

【0020】

フレーム４０は、互いに別体である第１の外側部材４１、第２の外側部材４２、および、中央部材４３を備えている。第１の外側部材４１、第２の外側部材４２、および、中央部材４３はいずれも、上下方向に延在する壁部と、当該壁部の上端および下端から車両１の進行方向に延在する上下のフランジ部とを有しており、側面視でコ字形状を有する。

【0021】

第１の外側部材４１は、配置空間に対して右側に配置されている部材であり、右側のサイドメンバ２１にブラケット４４を介してボルトで取り付けられている。

【0022】

第２の外側部材４２は、配置空間に対して左側に配置されている部材であり、左側のサイドメンバ２１にブラケット４４を介してボルトで取り付けられている。第２の外側部材４２は、パワートレイン７０のフレーム４０に近い部分（すなわち、変速機８０）の車幅方向の寸法Ｙ（図２参照）よりも長い距離Ｘ（図２参照）、第１の外側部材４１から離間して配置されている。

【0023】

中央部材４３は、第１の外側部材４１と第２の外側部材４２とを連結する部材である。中央部材４３の上下のフランジ部間の寸法は、第１の外側部材４１および第２の外側部材４２の上下のフランジ部間の各寸法よりも小さい。このため、中央部材４３は、第１の外側部材４１および第２の外側部材４２の各上下のフランジ部間に挿入されるように配置されている。

【0024】

なお、第１の外側部材４１、第２の外側部材４２、および、中央部材４３における上側のフランジ部の上面は、それぞれ、架装部１０が配置される架装部支持面４１０、４２０、４３０である。第１の外側部材４１、第２の外側部材４２、および、中央部材４３は、架装部支持面４１０、４２０、４３０を介して架装部１０を下方から支持する。

【0025】

フレーム５０は、車両１の骨組みの一部をなす部材であり、車幅方向に延在するクロスメンバである。フレーム５０は、一部材で構成されており、複数の部材に分かれていない。フレーム５０は、側面視でコ字形状を有している。フレーム５０は、パワートレイン７０から比較的遠い位置、より具体的には、車輪３１の前側に配置されている。フレーム５０は左右のサイドメンバ２１、２１それぞれにブラケット５４を介してボルトで取り付けられている。

【0026】

ショックアブソーバ６０は、車両１が走行している間に車両１が地面から受ける衝撃を緩和させる車両部品であり、右側および左側の車輪３１の前側および後側にそれぞれ配置されている。車輪３１の後側のショックアブソーバ６０は、ブラケット４５を介して第１の外側部材４１、および、第２の外側部材４２にそれぞれボルトで取り付けられている。車輪３１の前側のショックアブソーバ６０は、ブラケット５５を介してフレーム５０にそれぞれボルトで取り付けられている。

【0027】

パワートレイン７０は、車両１を走行させるための変速機８０とエンジン９０との結合体である。変速機８０は、エンジン９０に対して前側、すなわち、フレーム４０に近い位置に配置されている。

【0028】

以上説明したように、第１実施形態によれば、フレーム４０は、互いに別体である第１の外側部材４１、第２の外側部材４２、および、中央部材４３を備えている。また、第１の外側部材４１および第２の外側部材４２は、フレーム４０に比較的近い位置に配置される変速機８０の車幅方向の寸法Ｙよりも長い距離Ｘ、互いに離間して配置されている。これにより、車両１のフレーム取付構造２０（つまり、下部構造）を、以下のような手順で組み立てたとしても、変速機８０がフレーム４０に接触する可能性を低減することができる。
（１）第１の外側部材４１、および、第２の外側部材４２を、サイドメンバ２１、２１にそれぞれ取り付ける。
（２）ショックアブソーバ６０、６０を第１の外側部材４１、および、第２の外側部材４２に取り付ける。
（３）パワートレイン７０をホイストクレーン等のクレーン装置によって、上方から配置空間に向かって下ろすように移動させることで配置空間に配置し、パワートレイン７０を組み付ける。
（４）中央部材４３を第１の外側部材４１、および、第２の外側部材４２のそれぞれに取り付けることにより、第１の外側部材４１と第２の外側部材４２とを連結する。

【0029】

すなわち、ショックアブソーバ６０、６０をサイドメンバ２１、２１に取り付けてから、パワートレイン７０を配置空間に配置して、パワートレイン７０を組み付ける場合であっても、配置空間にパワートレイン７０の配置および組み付けのための十分な空間が確保できる。

【0030】

よって、第１実施形態によれば、フレーム４０がパワートレイン７０の配置および組み付けの妨げになることなく、配置空間への配置および組み付けを容易に行うことができる。ひいては、車両１の下部構造が組み立てやすくなる。

【0031】

（第２実施形態）
以下、第２実施形態について、主に第１実施形態と異なる点を説明する。

【0032】

図４は、第２実施形態に係るフレーム４０の中央部分を示す正面図である。中央部材４３は、互いに別体である上側部材４３１、および、下側部材４３２を備えている。上側部材４３１、および、下側部材４３２はそれぞれ、壁部と、壁部の一端から車両１の進行方向に延在するフランジ部とを有しており、側面視でＬ字形状を有している。なお、第２実施形態において、上側部材４３１のフランジ部の上面が、架装部支持面４３０である。

【0033】

上側部材４３１は、上側において、第１の外側部材４１と第２の外側部材４２とを連結する部材である。下側部材４３２は、上側部材４３１よりも下側で第１の外側部材４１と第２の外側部材４２とを連結する部材である。

【0034】

下側部材４３２は、上側部材４３１に対して離間して配置されており、上側部材４３１と下側部材４３２の間の隙間の寸法Ｚは、例えば、約１０ｍｍである。

【0035】

図５は、第２実施形態に係るフレーム４０の上側部材４３１の正面図である。上側部材４３１における第２の外側部材４２との連結部分には、長穴４３３が形成されている。より具体的には、上側部材４３１の壁部の左側端部（図５参照）および上側部材４３１のフランジ部の左側端部（不図示）には、長穴４３３が形成されている。長穴４３３は、第２の外側部材４２と連結する際にボルトが挿通される穴である。長穴４３３は、車幅方向に長く形成された穴である。

【0036】

また、上側部材４３１における第１の外側部材４１との連結部分には、略円形の穴４３４が形成されている。より具体的には、上側部材４３１の壁部の右側端部（図５参照）および上側部材４３１のフランジ部の右側端部（不図示）には、略円形の穴４３４が形成されている。穴４３４は、第１の外側部材４１と連結する際にボルトが挿通する穴である。

【0037】

図示されていないが、下側部材４３２の第２の外側部材４２との連結部分（つまり、壁部およびフランジ部の左側端部）にも、長穴が形成されており、下側部材４３２の第１の外側部材４１との連結部分（つまり、壁部およびフランジ部の右側端部）には、略円形の穴が形成されている。

【0038】

第１の外側部材および第２の外側部材をそれぞれ右側および左側のサイドメンバ２１、２１に取り付けた後、第１の外側部材４１および第２の外側部材４２が歪んでしまうことがある。具体的には、第１の外側部材４１の右側端部および第２の外側部材４２の左側端部が下方に下がり、車幅方向の外側に向けて第１の外側部材４１および第２の外側部材４２が傾いてしまう。その結果、車幅方向における第１の外側部材４１と第２の外側部材４２との間の距離が長くなってしまう。

【0039】

しかしながら、第２実施形態によれば、中央部材４３が、互いに別体である上側部材４３１と下側部材４３２とを有するので、第１の外側部材４１および第２の外側部材４２が車幅方向外側に傾き、第１の外側部材４１と第２の外側部材４２との間の距離が長くなったとしても、容易に第１の外側部材４１と第２の外側部材４２とを連結することができる。

【0040】

また、上側部材４３１と下側部材４３２とは互いに離間しているので、車幅方向外側に対する第１の外側部材４１および第２の外側部材４２の傾きが比較的大きかったとしても、上側部材４３１と下側部材４３２とで第１の外側部材４１および第２の外側部材４２を連結することができる。よって、フレーム４０の強度を確保することができる。

【0041】

また、上側部材４３１および下側部材４３２における第２の外側部材に対する連結部分には、長穴４３３が形成されている。このため、車幅方向の外側に向けて第１の外側部材４１および第２の外側部材４２が傾いたとしても、第１の外側部材４１と第２の外側部材４２との位置ずれを吸収しつつ、第１の外側部材４１と第２の外側部材４２とを連結することができる。

【0042】

（変形例）
第２実施形態の上側部材４３１および下側部材４３２における第１の外側部材４１に対する連結部分（つまり、壁部およびフランジ部の右側端部）に長穴４３３が形成され、第２の外側部材４２に対する連結部分（つまり、壁部およびフランジ部の左側端部）に略円形の穴４３４が形成されていてもよい。

【0043】

上側部材４３１および下側部材４３２における第１の外側部材４１および第２の外側部材４２両方の連結部分に、長穴４３３が形成されていてもよい。

【0044】

すなわち、上側部材４３１および下側部材４３２における、第１の外側部材４１に対する連結部分および第２の外側部材４２に対する連結部分のうちの少なくとも一方に、長穴４３３が形成されていればよい。

【0045】

もし、車幅方向の外側に向けて第１の外側部材４１および第２の外側部材４２が傾くことで、上下方向において第１の外側部材４１の左側端部が、第２の外側部材４２の右側端部よりも高くまたは低くなってしまうことが想定される場合には、長穴４３３が、上下方向に長くなるように形成されていてもよい。

【0046】

上述した実施形態では、各部品の取り付けにはボルトを使用するとして説明してきたが、各部品はボルト以外のもので取り付けられてもよい。

【0047】

中央部材４３の上下のフランジ部間の寸法は、第１の外側部材４１および第２の外側部材４２の上下のフランジ部間の各寸法と同じであってもよい。

【0048】

フレーム４０は、ショックアブソーバ６０等の車両部品を取り付けることができ、架装部１０を支持するために必要な強度が確保されれば、必ずしもコ字形状を有していなくてもよい。例えば、フレーム４０は、Ｌ字形状、中空四角形状、および、平板形状等のいずれの形状を有していてもよい。

【0049】

上述した実施形態では、フレーム４０が車幅方向に３つの部材に分かれていたが、４つ以上の部材に分かれていてもよい。第２実施形態では、フレーム４０の中央部材４３が上下の２つの部材に分かれていたが、３以上の部材に分かれていてもよい。

【0050】

なお、フレーム５０も、フレーム４０と同様に、互いに別体である複数の部材から構成されるようにしてもよい。

【0051】

フレーム４０には、ショックアブソーバ６０以外の車両部品が取り付けられていてもよい。また、車両１は、ショックアブソーバ６０を有していない車両であってもよいし、フレーム４０には、車両部品が取り付けられていなくてもよい。

【0052】

また、フレーム４０は必ずしもパワートレイン７０近傍に配置されていなくてもよく、比較的大きい車両機器の近くに配置されていればよい。そのような車両機器には、例えば、エアタンクが含まれており、フレーム４０は、エアタンクの近傍に配置されていてもよい。

【0053】

架装部１０は、車体に限られない。例えば、車両１がトラックである場合、架装部１０は、荷物を積載する荷台部分である。

【0054】

車両１は、必ずしもリアエンジン車でなくてもよい。車両１は、フレーム４０の比較的近傍にパワートレイン７０等の比較的大きい車両機器が配置される下部構造を有する車両であればよい。

【0055】

上述した各実施形態および変形例は、本開示を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本開示の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本開示はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することの無い範囲で、様々な形で実施することができる。

【産業上の利用可能性】

【0056】

本開示は、車幅方向に延在し、車両機器付近に配置されているフレーム、そのフレームを有するフレーム取付構造、および、そのフレーム取付構造を有する車両に好適に適用し得る。

【符号の説明】

【0057】

１ 車両
１０ 架装部
２０ フレーム取付構造
２１ サイドメンバ
３１ 車輪
３２ 車軸
４０ フレーム
４１ 第１の外側部材
４１０ 架装部支持面
４２ 第２の外側部材
４２０ 架装部支持面
４３ 中央部材
４３０ 架装部支持面
４３１ 上側部材
４３２ 下側部材
４３３ 長穴
４３４ 穴
４４ ブラケット
４５ ブラケット
５０ フレーム
５４ ブラケット
５５ ブラケット
６０ ショックアブソーバ
７０ パワートレイン
８０ 変速機
９０ エンジン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】