特許 7381327 車両のフレーム構造

(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】2023-11-07

(45)【発行日】2023-11-15

(54)【発明の名称】車両のフレーム構造

(51)【国際特許分類】

   B62D 21/02 20060101AFI20231108BHJP

【ＦＩ】

B62D21/02 Z

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019230670

(22)【出願日】2019-12-20

(65)【公開番号】P2021098419

(43)【公開日】2021-07-01

【審査請求日】2022-09-14

(73)【特許権者】

【識別番号】000005463

【氏名又は名称】日野自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100192511

【弁理士】

【氏名又は名称】柴田 晃史

(72)【発明者】

【氏名】小久保 洋輔

【審査官】大宮 功次

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－１５６１５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０５８６３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－２０３４５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０４７１１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特公平０１－０４２８６８（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開２００９－２０２６１９（ＪＰ，Ａ）

(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】

車幅方向に交差する第１底板と前記第１底板の車両上下方向両端から起立して互いに対向する一対の第１側板とを有して車両前後方向に延びるサイドレールが車幅方向に一対併設されている車両のフレーム構造であって、
一対の前記第１側板の間のフレーム内空間に位置するように前記第１底板に取り付けられ、車両前後方向に所定の延在長で延在する補強部材を備え、
前記補強部材は、
前記第１底板に固定される第２底板と、
前記第２底板の車両上下方向両端から起立して互いに対向する一対の第２側板と、を有し、
前記補強部材における前記車両前後方向の前方側、後方側、又は中央部の何れかにおいて、前記第２側板は、前記第１側板に固定されており、
前記補強部材における前記車両前後方向の少なくとも一方側において、前記第２側板は、前記第１側板に固定されず前記第１側板に対して所定間隔で離間しており、
前記所定間隔は、車両上下方向の所定のシビア条件入力想定荷重が前記サイドレールに作用する場合に、前記サイドレールが車両前後方向における前記延在長の範囲で弾性範囲で変形可能な間隔であり、
前記サイドレールに作用する荷重は、前記第２側板が前記第１側板に固定されている位置を基準として前記第１底板に沿う面内において前記サイドレール及び前記補強部材に曲げ弾性変形を生じさせるような車両上下方向に沿う荷重であり、
前記サイドレールの前記第１底板と前記補強部材の第２底板とが固定された状態で前記サイドレールに作用する荷重によって、前記フレーム内空間において前記第１側板と前記第２側板とが互いに接近するように変形し、
前記サイドレールに作用する荷重が前記シビア条件入力想定荷重未満である場合に、互いに接近した前記第１側板と前記第２側板とが接触せず、
前記サイドレールに作用する荷重が前記シビア条件入力想定荷重以上である場合に、互いに接近した前記第１側板と前記第２側板とが接触する、車両のフレーム構造。

【請求項2】

前記フレーム内空間に配置され、前記車幅方向に交差する第３底板と前記第３底板の車両上下方向両端から起立して互いに対向する一対の第３側板とを有して車両前後方向に延びるインナーレールを更に備え、
前記第３側板は、前記第１側板における前記フレーム内空間側の表面に接合されており、
前記サイドレールに作用する荷重が前記シビア条件入力想定荷重未満である場合に、互いに接近した前記第１側板と前記第３側板とが接触せず、
前記サイドレールに作用する荷重が前記シビア条件入力想定荷重以上である場合に、互いに接近した前記第１側板と前記第３側板とが接触する、請求項１記載の車両のフレーム構造。

【請求項3】

前記第２側板は、前記車幅方向に延在すると共に前記第３側板の間に達しており、前記第３側板に固定されず前記第３側板に対して前記所定間隔で離間している、請求項２記載の車両のフレーム構造。

【請求項4】

前記サイドレールは、
前記車両前後方向の前方側に配置され前輪及びキャブを支持するフロントサイドレールと、
前記フロントサイドレールに連結され、前記車両前後方向の後方側に配置され後輪を支持するリヤサイドレールと、を有し、
前記補強部材は、前記フロントサイドレールと前記リヤサイドレールとの連結箇所に取り付けられている、請求項１～３の何れか一項記載の車両のフレーム構造。

【請求項5】

前記補強部材における前記車両前後方向の前方側において、前記第２側板は、前記フロントサイドレールの前記第１側板に固定されず前記第１側板に対して離間しており、
前記補強部材における前記車両前後方向の後方側において、前記第２側板は、前記リヤサイドレールの前記第１側板に固定されている、請求項４記載の車両のフレーム構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両のフレーム構造に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、シャシフレームと、シャシフレーム上に取り付けられたキャブと、キャブの後方のシャシフレーム上に取り付けられた荷台と、を備える車両が知られている（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１９－１５１１９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記車両では、前輪及び後輪からの入力と、キャブ及び荷台の支持荷重とが、互いに異なる向き及び大きさで、シャシフレームに加えられることがある。そのため、フレームにおける前輪と後輪との間に補強を施して剛性特性の改善が図られる。

【0005】

ここで、例えば車両の仕向先での使われ方等に応じてフレーム構造体における左右一対のサイドレールに加わる荷重の設計上の想定値が異なる場合に、荷重の想定値ごとに複数の補強部材を使い分けると、仕様数が増加する。その結果、各種コストの増加及び生産性の悪化を招くおそれがある。

【0006】

本発明は、補強部材を使い分けることなくサイドレールの剛性特性を変化させることが可能な車両のフレーム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】

【0007】

本発明の一態様に係る車両のフレーム構造は、車幅方向に交差する第１底板と第１底板の車両上下方向両端から起立して互いに対向する一対の第１側板とを有して車両前後方向に延びるサイドレールが車幅方向に一対併設されている車両のフレーム構造であって、一対の第１側板の間のフレーム内空間に位置するように第１底板に取り付けられ、車両前後方向に所定の延在長で延在する補強部材を備え、補強部材は、第１底板に固定される第２底板と、第２底板の車両上下方向両端から起立して互いに対向する一対の第２側板と、を有し、補強部材における車両前後方向の少なくとも一方側において、第２側板は、第１側板に固定されず第１側板に対して所定間隔で離間しており、所定間隔は、車両上下方向の所定のシビア条件入力想定荷重がサイドレールに作用する場合に、サイドレールが車両前後方向における延在長の範囲で弾性範囲で変形可能な間隔である。

【0008】

本発明の一態様に係る車両のフレーム構造では、補強部材における車両前後方向の少なくとも一方側において、第２側板は、第１側板に固定されず第１側板に対して所定間隔で離間している。所定間隔は、車両上下方向の所定のシビア条件入力想定荷重がサイドレールに作用する場合に、サイドレールが車両前後方向における延在長の範囲で弾性範囲で変形可能な間隔である。そのため、シビア条件入力想定荷重がサイドレールに作用する場合に、第１底板に沿う面内におけるサイドレールの曲げ弾性変形により、第１側板と第２側板とが接触し得る。第１側板と第２側板とが接触すると、接触箇所において第１側板と第２側板との間で実質的に力の伝達が可能となり、サイドレールの剛性特性が変化する。したがって、車両のフレーム構造によれば、補強部材を使い分けることなくサイドレールの剛性特性を変化させることが可能となる。

【0009】

一実施形態において、車両のフレーム構造は、フレーム内空間に配置され、車幅方向に交差する第３底板と第３底板の車両上下方向両端から起立して互いに対向する一対の第３側板とを有して車両前後方向に延びるインナーレールを更に備える。第３側板は、第１側板におけるフレーム内空間側の表面に接合されていてもよい。この場合、インナーレールにより、第１底板に沿う面内における曲げ剛性が更に向上される。

【0010】

一実施形態において、第２側板は、車幅方向に延在すると共に第３側板の間に達しており、第３側板に固定されず第３側板に対して所定間隔で離間していてもよい。この場合、シビア条件入力想定荷重がサイドレールに作用する場合に、第１底板に沿う面内におけるサイドレールの曲げ弾性変形により、第２側板と第３側板とが接触することで、サイドレールの剛性特性を変化させることができる。

【0011】

一実施形態において、サイドレールは、車両前後方向の前方側に配置され前輪及びキャブを支持するフロントサイドレールと、フロントサイドレールに連結され、車両前後方向の後方側に配置され後輪を支持するリヤサイドレールと、を有し、補強部材は、フロントサイドレールとリヤサイドレールとの連結箇所に取り付けられていてもよい。この場合、前輪、キャブ、及び後輪の支持荷重による応力が集中し易い連結箇所のサイドレールの剛性特性を変化させることができる。

【0012】

一実施形態において、補強部材における車両前後方向の前方側において、第２側板は、フロントサイドレールの第１側板に固定されず第１側板に対して離間しており、補強部材における車両前後方向の後方側において、第２側板は、リヤサイドレールの第１側板に固定されていてもよい。この場合、フロントサイドレールの第１側板と第３側板とが接触することで、サイドレールの剛性特性を変化させることができる。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、補強部材を使い分けることなくサイドレールの剛性特性を変化させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】一実施形態の車両のフレーム構造の概略平面図である。

【図2】図１の車両のフレーム構造の概略側面図である。

【図3】図１の車両のフレーム構造の連結箇所の側面図である。

【図4】（ａ）は、図３のＡ－Ａ線に沿っての切断面を示す図である。（ｂ）は、図３のＢ－Ｂ線に沿っての切断面を示す図である。（ｃ）は、図３のＣ－Ｃ線に沿っての切断面を示す図である。

【図5】図１の車両のフレーム構造における補強部材の側面図である。

【図6】図５の補強部材の下面図である。

【図7】剛性特性の変化を例示する図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下の説明において、前後方向、左右方向、及び上下方向は、それぞれ、車両進行方向、車幅方向、及び車両上下方向を意味する。各図において、方向Ｆは前方に対応し、方向Ｌは車幅方向（車両進行方向の左側）に対応し、方向Ｕは上方に対応する。

【0016】

図１は、一実施形態の車両のフレーム構造１０の概略平面図である。図２は、車両のフレーム構造１０の概略側面図である。図１及び図２に示されるように、車両１は、車両のフレーム構造１０を備えている。車両のフレーム構造１０は、車両前後方向へ延びると共に車幅方向に一対併設されているサイドレール１１と、車幅方向へ延びて左右のサイドレール１１同士を連結する複数のクロスメンバ１２と、を有するフレーム構造体１００を備えている。一対のサイドレール１１は、左右で略対称の形状とされている。

【0017】

一対のサイドレール１１には、例えば板バネ等の懸架装置（図示省略）を介して、車両前後方向の前方側に位置する前輪２と、車両前後方向の後方側に位置する後輪３と、が取り付けられている。サイドレール１１は、金属製の長尺部材であり、例えば鋼により形成されている。サイドレール１１は、車両前後方向の前方側のフロントサイドレール２０と、車両前後方向の後方側のリヤサイドレール３０と、を有している。フロントサイドレール２０は、車両前後方向の前方側に配置され前輪２及びキャブ４を支持している。リヤサイドレール３０は、車両前後方向の後方側に配置され後輪３を支持している。フロントサイドレール２０の後端部とリヤサイドレール３０の前端部とは、連結箇所１３において互いに連結されて一体化されている。

【0018】

図３は、車両のフレーム構造１０の連結箇所１３の側面図である。図４（ａ）は、図３のＡ－Ａ線に沿っての切断面を示す図である。図４（ｂ）は、図３のＢ－Ｂ線に沿っての切断面を示す図である。図４（ｃ）は、図３のＣ－Ｃ線に沿っての切断面を示す図である。一対のサイドレール１１は、左右で略対称の形状とされているところ、図３及び図４では、車両進行方向の右側の連結箇所１３を例示している。車両進行方向の左側の連結箇所１３については、車両の中央に関して左右対称な構成とすることができるため、詳細な説明は省略する（図５及び図６において同じ）。

【0019】

図３及び図４に示されるように、サイドレール１１は、車幅方向に交差する第１底板１１ａと、第１底板１１ａの車両上下方向両端１１ｂから起立して互いに対向する一対の第１側板１１ｃと、を有している。

【0020】

具体的には、フロントサイドレール２０は、車幅方向に交差する第１底板２１と、第１底板２１の車両上下方向両端２２から起立して互いに対向する一対の第１側板２３と、を有している。一対の第１側板２３は、例えば互いに同形状に形成されており、第１底板２１から垂直に起立している。これにより、フロントサイドレール２０は、長手方向に垂直な断面が略Ｕ字状（略コの字状）を呈している。フロントサイドレール２０は、例えば、平坦な鋼板を幅方向に折り曲げ加工することにより形成することができる。フロントサイドレール２０は、例えば４～５ｍｍ程度の厚さを有している。フロントサイドレール２０は、例えば単体で見て車幅方向内側（図中ＩＮ方向）に開口する向きとされており、一対の第１側板２３の間にフレーム内空間Ｓが形成されている。

【0021】

また、リヤサイドレール３０は、車幅方向に交差する第１底板３１と、第１底板３１の車両上下方向両端３２から起立して互いに対向する一対の第１側板３３と、を有している。一対の第１側板３３は、例えば同形状に形成されており、第１底板２１から垂直に起立している。これにより、リヤサイドレール３０は、長手方向に垂直な断面が略Ｕ字状（略コの字状）を呈している。リヤサイドレール３０は、例えば、平坦な鋼板を幅方向に折り曲げ加工することにより形成することができる。リヤサイドレール３０は、例えば４～５ｍｍ程度の厚さを有している。リヤサイドレール３０は、例えば単体で見て車幅方向内側（図中ＩＮ方向）に開口する向きとされている。

【0022】

フロントサイドレール２０に囲まれるフレーム内空間Ｓには、インナーレール５０が配置されている。インナーレール５０は、車幅方向に交差する第３底板５１と第３底板５１の車両上下方向両端５２から起立して互いに対向する一対の第３側板５３とを有して車両前後方向に延びている。インナーレール５０は、例えば車幅方向外側に開口している。第３底板５１は、車両前後方向の後方の一部を除いて、車両上下方向両端５２に近付くにつれて第３側板５３の起立方向とは反対方向に屈曲して延びる傾斜部５１ａを含んでいる。傾斜部５１ａにより、第３底板５１がフレーム内空間Ｓの中央側にオフセットされるため、第３底板５１の外側の空間を例えばハーネス等を配索するためのスペースとして利用できる。第３側板５３は、第１側板２３におけるフレーム内空間Ｓ側の表面２３ａに接合されている。インナーレール５０は、例えば鋼鈑をプレス成型することによって形成することができる。インナーレール５０は、例えば３～４ｍｍ程度の厚さを有している。インナーレール５０は、例えば単体で見て車幅方向外側（図中ＩＮとは反対方向）に開口する向きとされている。

【0023】

図３に示されるように、車両のフレーム構造１０は、サイドレール１１に取り付けられた補強部材４０を備えている。本実施形態では、補強部材４０は、フロントサイドレール２０とリヤサイドレール３０との連結箇所１３に取り付けられている。補強部材４０は、車両前後方向に所定の延在長で延在している。補強部材４０は、フレーム内空間Ｓに位置するように、サイドレール１１の第１底板１１ａに取り付けられている。

【0024】

図５は、車両のフレーム構造１０における補強部材４０の側面図である。図６は、補強部材４０の下面図である。図５及び図６には、右側のサイドレール１１に取り付けられる補強部材４０が示されている。なお、左側のサイドレール１１に取り付けられる補強部材４０は、図５及び図６の補強部材４０と比べて、車幅方向について略対称の形状となる。

【0025】

図５及び図６に示されるように、補強部材４０は、フロントサイドレール２０の第１底板２１に固定される第２底板４１と、第２底板４１の車両上下方向両端４２から起立して互いに対向する一対の第２側板４３と、を有している。一対の第２側板４３は、第２底板４１から垂直に起立している。これにより、補強部材４０は、長手方向に垂直な断面が略Ｕ字状（略コの字状）を呈している。第２側板４３は、車幅方向に延在している。補強部材４０は、例えば４～５ｍｍ程度の厚さを有している。補強部材４０は、例えば単体で見て車幅方向内側（図中ＩＮ方向）に開口する向きとなるようにフロントサイドレール２０の第１底板２１に取り付けられる。

【0026】

ここでの補強部材４０は、フロントサイドレール２０の第１底板２１に取り付けられることで、第１底板２１に沿う面内におけるフロントサイドレール２０の曲げ剛性を向上させる。例えば、補強部材４０は、第２底板４１に接合された複数のナット４４を有している。ナット４４にボルト４５が螺合されることで、補強部材４０が第１底板２１に取り付けられる（図４（ｂ）及び（ｃ）参照）。また例えば、補強部材４０は、第２底板４１に形成された複数の貫通孔４６を有している。貫通孔４６は、フロントサイドレール２０の第１底板２１を露出させる。貫通孔４６の内縁と第１底板２１とが隅肉溶接されることで、補強部材４０が第１底板２１に取り付けられる（図４（ａ）参照）。ナット４４の数及び配置、並びに、貫通孔４６の数及び配置は、フロントサイドレール２０の第１底板２１との接合強度に応じて、例えばシミュレーションを用いた設計手法により定めることができる。

【0027】

また例えば、補強部材４０は、第２底板４１における車両前後方向の前端部及び後端部に形成された切欠部４７を有している。前端部の切欠部４７の縁とフロントサイドレール２０の第１底板２１とが隅肉溶接されることで、補強部材４０が第１底板２１に取り付けられる。後端部の切欠部４７の縁とリヤサイドレール３０の第１底板３１とが隅肉溶接されることで、補強部材４０が第１底板３１に取り付けられる。切欠部４７の形状及び配置は、フロントサイドレール２０の第１底板２１との接合強度、及び、リヤサイドレール３０の第１底板３１との接合強度に応じて、例えばシミュレーションを用いた設計手法により定めることができる。

【0028】

なお、ここでの隅肉溶接は、例えば当該螺合の軸力を効果的に発揮させるために、ナット４４とボルト４５との螺合に先立って行われてもよい。

【0029】

図４（ａ）～（ｃ）に示されるように、車両のフレーム構造１０では、フロントサイドレール２０の第１底板２１に補強部材４０の第２底板４１が沿うように取り付けられている。連結箇所１３における車両前後方向の前方側において、インナーレール５０の第３側板５３は、車幅方向に延在すると共にフロントサイドレール２０の第１側板２３の間に達している。連結箇所１３における車両前後方向の後方側において、インナーレール５０の第３側板５３は、車幅方向に延在すると共にフロントサイドレール２０の第１側板２３及びリヤサイドレール３０の第１側板３３の間に達している。

【0030】

また、補強部材４０の第２側板４３は、車幅方向に延在すると共にインナーレール５０の第３側板５３の間に達している。補強部材４０の第２側板４３とインナーレール５０の第３側板５３とは、断面視にて車幅方向についてそれぞれの先端部の存在範囲が重複している。このような構成の場合、インナーレール５０は、補強部材４０がフロントサイドレール２０に取り付けられた後で、フロントサイドレール２０に取り付けられる。インナーレール５０の第３側板５３は、フロントサイドレール２０の第１側板２３と補強部材４０の第２側板４３との間に差し込まれて、第１側板２３におけるフレーム内空間Ｓ側の表面２３ａに接合される。したがって、補強部材４０がフレーム内空間Ｓに収容されることとなる。

【0031】

図３及び図５に示されるように、補強部材４０における車両前後方向の後方側において、補強部材４０の長手方向に交差する幅寸法（車両上下方向の寸法）は、フロントサイドレール２０の一対の第１側板２３同士の離間距離と略同等とされている。補強部材４０における車両前後方向の後方側において、第２側板４３は、リヤサイドレール３０の第１側板３３に固定されている。図４の（ｂ）に示されるように、連結箇所１３において、フロントサイドレール２０とリヤサイドレール３０とが連結されると共に、補強部材４０の後端部が連結されている。連結箇所１３では、フレーム内空間Ｓの中央側から順に、補強部材４０の第２側板４３、インナーレール５０の第３側板５３、フロントサイドレール２０の第１側板２３、そしてリヤサイドレール３０の第１側板３３、が互いに重ね合わせられており、各部材に同軸となるように形成された貫通孔に挿通されたリベットにより、互いに締結されている。

【0032】

図３に示されるように、補強部材４０における車両前後方向の前方側において、補強部材４０の長手方向に交差する幅寸法（車両上下方向の寸法）は、フロントサイドレール２０の一対の第１側板２３同士の離間距離よりも小さくされている。補強部材４０における車両前後方向の前方側において、補強部材４０の長手方向に交差する幅寸法は、インナーレール５０の一対の第３側板５３同士の離間距離（表面５３ａ同士の距離）よりも小さくされている。つまり、補強部材４０を第１底板２１に取り付けた状態において、補強部材４０における車両前後方向の前方側において、第２側板４３は、フロントサイドレール２０の第１側板２３に固定されず第１側板１１ｃに対して離間しており、インナーレール５０の第３側板５３に固定されず第３側板５３に対して離間している。

【0033】

図３、図４の（ａ）及び（ｃ）に示されるように、補強部材４０における車両前後方向の少なくとも一方側（ここでは前方側）において、フロントサイドレール２０の第１側板２３と、補強部材４０の第２側板４３とは、互いに所定間隔で離間している。この所定間隔は、車両上下方向の所定のシビア条件入力想定荷重がサイドレール１１に作用する場合に、サイドレール１１が車両前後方向における延在長の範囲で弾性範囲で変形可能な間隔である。シビア条件入力想定荷重とは、シビア条件において発生し易いと想定される、サイドレール１１に入力され得る設計上の荷重の想定値である。シビア条件とは、サイドレール１１における設計上の過酷な条件を意味する。例えば路面の整備状況の観点、及び、車両１の使われ方の観点（例えば過積載状態で使われるリスク）を考慮すると、走行中の路面からの想定入力荷重の比較において、先進国向けの車両１に対して新興国向けの車両１の方がシビア条件に該当し易い。シビア条件入力想定荷重としては、上述の過酷度を考慮して、先進国向けの車両１におけるサイドレール１１への入力想定荷重よりも一定割合だけ割り増しされた荷重とすることができる。

【0034】

このように構成されていることにより、車両のフレーム構造１０では、サイドレール１１に入力される荷重の大きさに応じて、サイドレールの剛性特性が変化する。図７は、剛性特性の変化を例示する図である。図７の横軸は、サイドレール１１への荷重の入力を示している。図７の縦軸は、サイドレール１１の剛性を示している。ここでのサイドレール１１への荷重の入力とは、例えば、第１底板２１の面内におけるフロントサイドレール２０の曲げ荷重（曲げ応力）に相当する。サイドレール１１の剛性とは、例えば、第１底板２１に沿う面内におけるフロントサイドレール２０の曲げ剛性を意味する。

【0035】

図７に示されるように、サイドレール１１に入力される荷重の大きさが入力Ｆ１よりも小さい荷重から入力Ｆ１まで増大する場合、サイドレール１１の剛性は剛性Ｇ１で略一定となっている。この剛性の推移は、第１底板１１ａに沿う面内におけるサイドレール１１の曲げ弾性変形によっても、第２側板４３と第３側板５３とが未だ接触していないことに対応する。

【0036】

一方、サイドレール１１に入力される荷重の大きさが入力Ｆ１以上の荷重から入力Ｆ２まで増大する場合、サイドレール１１の剛性は剛性Ｇ１から剛性Ｇ２まで高くなっている。この剛性の変化は、第１底板１１ａに沿う面内におけるサイドレール１１の曲げ弾性変形によって、第２側板４３と第３側板５３とが接触を開始して、接触箇所の近傍の各部材の弾性変形が平衡状態に至るまでの推移に対応する。その後、サイドレール１１に入力される荷重の大きさが入力Ｆ２以上の荷重で増大する場合、サイドレール１１の剛性は略一定の剛性Ｇ２となっている。この剛性の推移は、接触箇所において平衡状態となった第２側板４３と第３側板５３との間で実質的に力の伝達が可能な状態が維持されていることに対応する。

【0037】

［作用及び効果］
以上、本実施形態に係る車両のフレーム構造１０では、補強部材４０における車両前後方向の少なくとも一方側（前方側）において、補強部材４０の第２側板４３は、サイドレール１１の第１側板１１ｃ（フロントサイドレール２０の第１側板２３）に固定されていない。また、補強部材４０の第２側板４３は、車幅方向に延在すると共にインナーレール５０の第３側板５３の間に達しており、インナーレール５０の第３側板５３に固定されず第３側板５３に対して所定間隔で離間している。この所定間隔は、車両上下方向の所定のシビア条件入力想定荷重がサイドレール１１に作用する場合に、サイドレール１１が車両前後方向における延在長の範囲で弾性範囲で変形可能な間隔である。そのため、シビア条件入力想定荷重がサイドレール１１に作用する場合に、第１底板１１ａに沿う面内におけるサイドレール１１の曲げ弾性変形により、第２側板４３と第３側板５３とが接触し得る。第２側板４３と第３側板５３とが接触すると、接触箇所において第２側板４３と第３側板５３との間で実質的に力の伝達が可能となり、サイドレール１１の剛性特性が変化する。したがって、車両のフレーム構造１０によれば、補強部材４０を使い分けることなくサイドレール１１の剛性特性を変化させることが可能となる。

【0038】

車両のフレーム構造１０は、フレーム内空間Ｓに配置され、車幅方向に交差する第３底板５１と第３底板５１の車両上下方向両端５２から起立して互いに対向する一対の第３側板５３とを有して車両前後方向に延びるインナーレール５０を更に備える。第３側板５３は、第１側板１１ｃにおけるフレーム内空間Ｓ側の表面２３ａに接合されている。このようなインナーレール５０により、第１底板１１ａに沿う面内における曲げ剛性が更に向上される。

【0039】

なお、フロントサイドレール２０は、単体で見て車幅方向内側（図中ＩＮ方向）に開口する向きとされている。補強部材４０は、単体で見て車幅方向内側（図中ＩＮ方向）に開口する向きとなるようにフロントサイドレール２０の第１底板２１に取り付けられる。インナーレール５０は、単体で見て車幅方向外側（図中ＩＮとは反対方向）に開口するような向きでフロントサイドレール２０の第１側板２３に取り付けられる。このような構成の場合、インナーレール５０の第３側板５３は、フロントサイドレール２０の第１側板２３と補強部材４０の第２側板４３との間に差し込まれて、第１側板２３におけるフレーム内空間Ｓ側の表面２３ａに接合される。したがって、補強部材４０をフロントサイドレール２０に取り付けた後で、インナーレール５０をフロントサイドレール２０に容易に取り付けることができる。その結果、例えば剛性特性の観点等により補強部材４０を必要としないような仕向地が存在する場合に、補強部材４０を取り付けるフレーム構造体１００と、補強部材４０を取り付けないフレーム構造体とで、インナーレール５０の取り付け工程の共通化を図ることができる。

【0040】

車両のフレーム構造１０では、サイドレール１１は、車両前後方向の前方側に配置され前輪２及びキャブ４を支持するフロントサイドレール２０と、フロントサイドレール２０に連結され、車両前後方向の後方側に配置され後輪３を支持するリヤサイドレール３０と、を有する。補強部材４０は、フロントサイドレール２０とリヤサイドレール３０との連結箇所１３に取り付けられている。これにより、前輪２、キャブ４、及び後輪３の支持荷重による応力が集中し易い連結箇所１３のサイドレール１１の剛性特性を変化させることができる。

【0041】

車両のフレーム構造１０では、補強部材４０における車両前後方向の前方側において、第２側板４３は、フロントサイドレール２０の第１側板２３に固定されず第１側板２３に対して離間している。補強部材４０における車両前後方向の後方側において、第２側板４３は、リヤサイドレール３０の第１側板３３に固定されている。これにより、フロントサイドレール２０の第１側板２３と第３側板５３とが接触することで、サイドレール１１の剛性特性を変化させることができる。

【0042】

なお、車両のフレーム構造１０では、補強部材４０がフレーム内空間Ｓに収容されている。そのため、例えば補強部材４０を設けない場合のフロントサイドレール２０及びインナーレール５０の外形形状の大きさと比べて、補強部材４０を設ける場合のフロントサイドレール２０及びインナーレール５０の外形形状の大きさを維持することができる。その結果、フロントサイドレール２０及びインナーレール５０の外形に沿って取り付けられる補機類及び排気装置等の搭載性に、補強部材４０の取り付けの有無によって影響が生じることを抑えることができる。

【0043】

［変形例］
以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限られるものではない。

【0044】

上記実施形態では、補強部材４０の第２側板４３とインナーレール５０の第３側板５３とは、断面視にて車幅方向についてそれぞれの先端部の存在範囲が重複していたが、これに限定されない。例えば、補強部材４０の第２側板４３は、インナーレール５０の第３側板５３の間に達しない程度に車幅方向に延在していてもよい。つまり、補強部材４０の第２側板４３とインナーレール５０の第３側板５３とは、断面視にて車幅方向についてそれぞれの先端部の存在範囲が重複しなくてもよい。この場合、補強部材４０の第２側板４３は、インナーレール５０の第３側板５３に代えて、フロントサイドレール２０の第１側板２３に対して所定間隔で離間していればよい。

【0045】

上記実施形態では、フロントサイドレール２０にインナーレール５０が取り付けられ、フロントサイドレール２０と共にサイドレール１１を構成していたが、インナーレール５０が省略されていてもよい。

【0046】

上記実施形態では、フロントサイドレール２０の一対の第１側板２３は、互いに同形状に形成されていたが、これに限定されない。リヤサイドレール３０の一対の第１側板３３は、互いに同形状に形成されていたが、これに限定されない。また、フロントサイドレール２０の外側にリヤサイドレール３０が配置されていたが、これに限定されない。要は、補強部材４０は、サイドレール１１（インナーレール５０、フロントサイドレール２０、又はリヤサイドレール３０）の直ぐ内側に配置されており、補強部材４０の第２側板４３は、インナーレール５０の第３側板５３、フロントサイドレール２０の第１側板２３、又はリヤサイドレール３０の第１側板３３に対して所定間隔で離間していればよい。

【0047】

上記実施形態では、一対のサイドレール１１は、左右で略対称の形状とされていたが、非対称であってもよい。

【0048】

上記実施形態では、サイドレール１１は、車両前後方向の前方側のフロントサイドレール２０と、車両前後方向の後方側のリヤサイドレール３０と、を有しており、連結箇所１３にて一体化されていたが、前後が分割されずに前後が一体的なサイドレール１１であってもよい。この場合、連結箇所１３に対応する箇所に補強部材４０が設けられていてもよい。

【0049】

上記実施形態では、補強部材４０における車両前後方向の後方側において、補強部材４０の第２側板４３がリヤサイドレール３０の第１側板３３に固定されていたが、補強部材４０の固定箇所は、これに限定されない。補強部材４０の固定箇所は、車両前後方向の前方側であってもよいし、車両前後方向の中央部であってもよい。要は、補強部材４０における車両前後方向の少なくとも一方側において、補強部材４０の第２側板４３は、サイドレール１１の第１側板１１ｃに固定されず第１側板１１ｃに対して所定間隔で離間していればよい。

【符号の説明】

【0050】

１…車両、２…前輪、３…後輪、４…キャブ、１０…フレーム構造、１１…サイドレール、１１ａ，２１，３１…第１底板、１１ｂ，２２，３２，４２，５２…車両上下方向両端、１１ｃ，２３，３３…第１側板、１３…連結箇所、２０…フロントサイドレール（サイドレール）、２３ａ…表面、３０…リヤサイドレール（サイドレール）、４０…補強部材、４１…第２底板、４３…第２側板、５０…インナーレール（サイドレール）、５１…第３底板、５３…第３側板、Ｓ…フレーム内空間。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】