JP2003011845A - 車体構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 重量増やコスト増を招くことなく、ボデーク
ロスメンバとメンバとの締結部の結合剛性を強化できる
床下構造部を備えた車体構造を提供することにある。 【解決手段】 車両前後方向Ｘに延在した梯子構造のシ
ャシフレーム３上に同車両前後方向Ｘに間隔をおいて複
数載置されるボデークロスメンバ６と、前後の同ボデー
クロスメンバ６同志を互いに連結する断面形状ハット型
のメンバ９とを有する床下構造部８を備えた車体構造に
おいて、メンバ９のハット型断面フランジ部９０２の長
さａを、メンバ９とボデークロスメンバ６との締結部Ｊ
の近傍Ｅにおいて同締結部Ｊに近づくにつれて漸次減少
させたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、梯子構造のシャシ
フレーム上に床下構造部を結合して成る車体構造、特
に、シャシフレーム上に車両前後方向に沿って複数載置
されるボデークロスメンバ同志を複数のメンバにより相
互に連結して床下構造部の剛性を保持するようにした車
体構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】マイクロバスやトラック等の車体構造と
して車両前後方向に延在した梯子構造のシャシフレーム
を用いて車体全体の剛性を確保するようにしたものがあ
る。このシャシフレームを採用した車体構造では、シャ
シフレームの下部にサスペンションを介し車軸側が取付
けられ、その上部にキャブ、キャビン、荷箱等を成すボ
デー側の構造物が取付けられる。たとえば、マイクロバ
スのボデーはキャビン状を成し、そのボデーの床下構造
部はシャシフレーム上に載置され車両前後方向に複数間
隔をおいてる配置される複数のボデークロスメンバと、
前後のボデークロスメンバ同志を互いに結合する複数の
直状のメンバと、それら全体の上に載置され接合される
フロア材とで構成される。

【０００３】このようなボデーの床下構造部はボデーの
下部剛性を強化すると共に、フロア面に乗員や積載物の
荷重、複数取り付けた乗客用のシートよりのシート荷重
等を受けることより、フロア面に加わる各種荷重に対し
て十分な剛性を確保する必要がある。通常、図８（ａ）
に示すように、逆ハット型断面のボデークロスメンバ１
００のウエブ部１１０にハット型断面のメンバ１２０が
突き合わされ、それらの上に図示しないフロア材が接合
されることでボデーの床下構造部が構成される。ここで
ボデークロスメンバ１００のフランジ１３０にメンバ１
２０の上向き壁１４０の端部が溶接され、メンバ１２０
の端部フランジ１５０がボデークロスメンバ１００のウ
エブ部１１０に複数の溶接点Ｗ１で溶接される。

【０００４】ところで、図８（ａ）に示すような床下構
造部には、車両の走行中において、シート荷重等の各種
荷重や路面反力の影響を受け上下に振動する。特に、車
両前後方向Ｘに沿って並列状に配設された各ボデークロ
スメンバ１００は前後のボデークロスメンバ１００同志
が相互にねじり変位（図１中の符号Ｆ１，Ｆ２参照）す
る傾向にある。このように前後の各ボデークロスメンバ
１００同志がねじり変位Ｆ１，Ｆ２することで高さ位置
に差が出ると、これらを前後に結合している直状のメン
バ１２０との締結部Ｊ１に大きな荷重が加わることとな
り、締結部Ｊ１の結合剛性強化の必要性が高まる。

【０００５】この場合、メンバ１２０の端部フランジ１
５０はボデークロスメンバ１００のウエブ部１１０に少
なくとも上下2点の溶接点Ｗ１で溶接されており、これ
ら溶接点Ｗ１の間隔Ｌ１が大きいほど、この部位の結合
剛性が強化されることより端部フランジ１５０の高さ寸
法は大きいことが望ましい。しかし、端部フランジ１５
０の高さ寸法は通常メンバのウエブ部の高さ寸法に近似
するよう形成される。このため、端部フランジ１５０や
メンバのウエブ部の高さ寸法を単に、増加させると、そ
れらの重量増や取付けスペース増を招く結果となり、好
ましくない。

【０００６】そこで、メンバの端部フランジとボデーク
ロスメンバのウエブ部との溶接部における上下２点の間
隔を大きくすべく、図８（ｂ）に示すように、メンバ１
２０ｂのウエブ部１６０の端部を高さＨ０の中央部１６
０−１に比べて大きな高さH1の増幅部１６０−２として
形成したり、図８（ｃ）に示すように、メンバ１２０ｃ
の端部に比較的大きな高さＨ２の端部フランジ１５０ｃ
付きの補助ブラケット１７０を重ねて一体接合し、その
補助ブラケット１５０ｃを図示しないボデークロスメン
バのウエブ部（図８（ａ）の１１０参照）に溶接する構
成を採るものが提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図８（ｂ）に
示す高さH1の増幅部１６０−２を設けた場合、メンバの
中央部１６０−１がフランジ１２１を有するハット型断
面であるにも係わらず、増幅部１６０−２ではフランジ
１２１が無いため下向きコ字断面となるため、その境部
に逃がしの切り欠き部１８０が存在することとなり、断
面形状が急変し、切り欠き部１８０が応力集中を起こし
易い部分として存在してしまう。更に、図８（ｃ）に示
す補助ブラケット１７０を設けた場合、追加部品である
補助ブラケット１７０を必要とし、それをメンバ１２０
ｃの端部に結合する工程を必要とし、コスト増を招くこ
ととなる。

【０００８】本発明は、上述の課題に基づき、重量増や
コスト増を招くことなく、ボデークロスメンバとメンバ
との締結部の結合剛性を強化できる床下構造部を備えた
車体構造を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、請求項１の発明は、車両前後方向に延在した梯子
構造のシャシフレーム上に同車両前後方向に間隔をおい
て複数載置されるボデークロスメンバと、前後の同ボデ
ークロスメンバ同志を互いに連結する断面形状ハット型
のメンバとを有する床下構造部を備えた車体構造におい
て、上記メンバのハット型断面フランジ部長さを、上記
メンバと上記ボデークロスメンバとの締結部の近傍にお
いて同締結部に近づくにつれて漸次減少させたことを特
徴とする。このように、ハット型断面フランジ部長さが
上記メンバと上記ボデークロスメンバとの締結部近傍に
おいて急変することがないので、メンバが比較的大荷重
を受けても締結部近傍で応力集中個所が発生して屈曲部
が発生することを抑えられ、ボデークロスメンバとメン
バとの締結部の結合剛性を強化でき、耐久性を確保でき
る。

【００１０】請求項２の発明は、請求項１記載の車体構
造において、上記メンバのハット型断面ウエブ部の高さ
を、上記締結部の近傍において同締結部に近づくにつれ
て漸次増大させたことを特徴とする。このように、メン
バのハット型断面フランジ部長さ及びウエブ部の高さが
上記メンバと上記ボデークロスメンバとの締結部の近傍
において急変しないので、締結部近傍で応力集中個所が
発生することを抑えることができ、しかも、メンバのウ
エブ部側とボデークロスメンバのウエブ部との溶接部の
上下間隔を比較的大きくでき、ボデークロスメンバとメ
ンバとの締結部の結合剛性を強化でき、耐久性を確保で
きる。

【００１１】望ましくは、メンバのウエブ部端部は屈曲
して端部フランジを延出形成することが良い。この場
合、ウエブ部端部を端部フランジを介しボデークロスメ
ンバのウエブ部と結いに接合できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１には本発明の一実施形態とし
ての車体構造を採用したマイクロバス１を示した。この
マイクロバス１はその外殻を成すキャビン状のボデー２
を備える。ボデー２は梯子型のシャシフレーム３上に載
置され一体的に結合され、そのシャシフレーム３の下部
には図示しないサスペンションを介し車輪を枢支する車
軸（図示せず）が取付けられる。シャシフレーム３は車
両前後方向Ｘに延設される左右一対の略コ字状断面形状
のサイドレール４と、車幅方向Ｙに延びる複数のクロス
メンバ５とを一体的に組み合わせて略梯子型に形成され
ている。

【００１３】図４に示すように、左右の各サイドレール
４は基本的には車両前後方向Ｘの全域にわたり、縦板を
成すウエブ部４０１とその上下端より車幅方向Ｙ内側
（図４では左側）に延出する上下フランジ部４０２，４
０３とで略コ字状断面形状を成すように形成されてい
る。左右の各サイドレール４には後述するボデー２側の
ボデークロスメンバ６が車両前後方向Ｘに沿って所定間
隔をおいて複数載置され（図１参照）、各ボデークロス
メンバ６の各サイドレール４への結合部にL型ブラケッ
ト７がそれぞれ配備される。

【００１４】なお、L型ブラケット７はその縦部７０１
が各サイドレール４のウエブ部４０１の車幅方向Ｙ外側
面（図４では右側）に溶接され、縦部７０１の上端より
屈曲して車幅方向Ｙ外側に延出する載置部７０２にボデ
ークロスメンバ６が載置される。ボデークロスメンバ６
と載置部７０２の各貫通孔ｎには締め付けボルト１０が
挿通され、その締め付けボルト１０で互いを締め付け結
合できる。図１に示すように、マイクロバス１のボデー
２は、前後窓部を形成した前後マスク２０１（前部のみ
示した）と、左右窓部及び乗降口を形成した左右の側壁
部２０２（左側壁部のみ示した）と、上側のルーフ２０
３と下側の床下構造部８とを備え、全体が箱型キャビン
状に形成されている。

【００１５】床下構造部８はボデー２の下部剛性を確保
するように形成され、しかも、車室の乗員、積載物、シ
ート荷重をフロア面Ｆ（図２参照）で受け、下方からは
路面反力を受けることより、十分な剛性を保持するよう
形成される。床下構造部８は、図１、２に示すように、
シャシフレーム３上に載置され車両前後方向Ｘに沿って
所定間隔で複数配備されるボデークロスメンバ６と、前
後の各ボデークロスメンバ６を適所で一体結合する複数
の直状のメンバ９と、ボデークロスメンバ６及び直状の
メンバ９の各上向き面ｆに重ねられた上で相互に溶接さ
れるフロア材１１とで構成される。

【００１６】この床下構造部８のフロア面Ｆの内、左右
車側端寄りには前後方向に沿って複数のシートＳ（図２
参照）が取付けられる。即ち、各シートＳはその脚部ｓ
０にフロア取付け部ｓ１を形成され、そのフロア取付け
部ｓ１がフロア材１１を介し直状の複数のメンバ９上に
載置され、互いがボルトＢ等で締め付け結合されてい
る。このため、メンバ９はボデークロスメンバ６やフロ
ア材１１と結合された上でシート荷重に対しての剛性を
十分に確保する必要がある。図２、３、４に示すよう
に、ボデークロスメンバ６は逆ハット型断面形状に形成
され、主部を成す底壁６０１の適所に締め付けボルト１
０（図４参照）を貫通する貫通孔ｎを形成され、底壁６
０１より屈曲して延出する前後ウエブ部６０２の上端か
らは前後フランジ６０３を更に延出形成している。な
お、ボデークロスメンバ６はその前後フランジ６０３の
各上向き面ｆにフロア材１１が接合されることで重合部
分が閉断面構造を採ることとなり、剛性強化を図れる。

【００１７】図２、３に示すように、各メンバ９は車両
前後方向Ｘに配備される直状材であり、その前後端が前
後のボデークロスメンバ６に一体的に接合されることで
前後端にボデークロスメンバ６との締結部Ｊを形成して
いる。このメンバ９は、前後の締結部Ｊの近傍域Ｅとそ
れらの間の中間域Ｃとで断面形状が相違している。メン
バ９の中間域Ｃは同一のハット型断面（図３参照）を成
し、同一のウエブ部９０１の高さｈ、同一の左右のフラ
ンジ部９０２の長さａを連続して保つように形成され
る。なお、メンバ９の中間域Ｃの上壁９０３にはフロア
材１１を介し、シートＳの脚部のフロア取付け部ｓ１が
載置され、ボルト止めされる。

【００１８】図３、図５（ａ）に示すように、左右のフ
ランジ部９０２の長さａは締結部Ｊに近づくにつれて漸
次減少し、締結部Ｊの直前で突出し方向の長さがゼロと
なっており、フランジ部９０２の急変部が排除されてい
る。更に、図３、図５（ｂ）に示すように、メンバ９は
その側面視において、左右のウエブ部９０１の高さｈが
締結部Ｊに近づくにつれて漸次大きくなり、締結部Ｊの
直前で最大高さｈｍになり、ウエブ部９０１の高さの急
変部が排除されている。ここで、メンバ９のウエブ部９
０１は締結部Ｊで屈曲して最大高さｈｍに近い寸法の端
部フランジ１２を延出形成している。

【００１９】ここで、端部フランジ１２の高さ寸法はボ
デークロスメンバ６のウエブ部６０２の高さと近似した
値となるように形成され、同端部フランジ１２が上下2
箇所でウエブ部６０２に溶接される。この場合、上下2
箇所の溶接点Ｗの間隔Ｌｗは中間域Ｃのウエブ部９０１
の高さｈを上回る値を確保でき、比較的2箇所の溶接点
Ｗの間隔Ｌｗを大きくでき、締結部Ｊの結合剛性の強化
を図るように設定されている。なお、ここでは端部フラ
ンジ１２とボデークロスメンバ６のウエブ部６０２とが
上下2箇所で溶接されているが、場合により、上下３箇
所以上の溶接点Ｗを持つようにしても良く、この場合、
溶接部である締結部Ｊの結合剛性がより強化される。

【００２０】このような床下構造部８を有する車体構造
を備えたマイクロバス１では、走行時にフロア面Ｆが荷
重、特に、各シートＳよりのシート荷重や路面反力の影
響を受け振動する。この際、シート荷重はフロア材１１
と接合されているメンバ９や同メンバの前後で接続され
るボデークロスメンバ６に分散して伝えられ、この荷重
分散構造により、床下構造部８としての剛性を確保して
いる。特に、車両前後方向Ｘに沿って並列状に配設され
た各ボデークロスメンバ６は前後のボデークロスメンバ
６同志が相互にねじり変位（図１、２中の符号Ｆ１，Ｆ
２参照）する傾向にあるが、各メンバ９と前後ボデーク
ロスメンバ６との締結部Ｊの結合剛性が比較的大きく設
定されていることより、前後ボデークロスメンバ６のね
じり変位は抑えられ、ボデーの耐久性が十分確保され
る。

【００２１】この場合、メンバ９はその中間域Ｃにおい
て、ウエブ部９０１の高さｈが比較的小さく、フランジ
部９０２の長さａが比較的大きなまま一定に連続して突
出し形成されることで、全体として軽量化と剛性強化を
図れる。しかも、メンバ９はその前後の近傍域Ｅにおい
てフランジ部９０２の突出し方向の長さａを漸次減少さ
せ、ウエブ部９０１の高さｈを漸次増加させるので、締
結部Ｊの近傍域Ｅにおいてハット型断面形状が急変せ
ず、即ち、断面係数が急変せず、応力集中個所の発生を
防止でき、締結部Ｊの近傍域Ｅに屈曲変形部が発生する
ことを防止し、耐久性を確保できる。

【００２２】更に、端部フランジ１２の高さ寸法が中間
域Ｃのウエブ部９０１の高さｈを上回る比較的大きな値
で形成され、同端部フランジ１２とボデークロスメンバ
６のウエブ部６０２との溶接点Ｗの上下間隔Ｌｗを比較
的大きく採れ、メンバ９とボデークロスメンバ６の締結
部Ｊの結合剛性をより強化できる。この際、特別の部品
を増加させることもないので部品点数増を避け、コスト
増を避けることもできる。しかも、特別の部品付加によ
る寸法制度の低下や、品質ばらつきの発生をも防止でき
る。

【００２３】更に、図５（ａ）、（ｂ）のメンバ９はそ
の締結部Ｊ近傍域においてフランジ部９０２の長さａを
漸次減少させ、その分、ウエブ部９０１の高さ寸法を漸
次増加させるので、メンバ９の展開形状であるプレス成
形前の素材Ｐの形状は、図６に示すようにほぼ長方形と
なる。このため、メンバ９製作時に使用する素材Ｐとし
ては材料歩留まりのよい長方形のものを利用できること
となり、この点で、コスト低減をより図ることができ
る。

【００２４】上述のところに於いて、床下構造部８を備
えた車体構造で用いたメンバ９は中間域Ｃのハット型断
面ウエブ部の高さｈがボデークロスメンバ６のウエブ部
６０２の高さより小さく設定されることでメンバ９の軽
量化を図っていた。しかし、重量軽減の必要が無いよう
な場合には、図７に示すように、ハット型断面のメンバ
９ｄのウエブ部９０１ｄの高さｈｄを全て一定とし、同
ウエブ部９０１ｄの高さｈｄとボデークロスメンバ６の
ウエブ部６０２ｄの高さを近似した値とし、左右のフラ
ンジ部９０２ｄの突出し方向の長さａのみを、締結部Ｊ
に近づくにつれて漸次減少させ、締結部Ｊの直前で突出
し方向の長さａがゼロとなるように形成しても良い。こ
の場合もフランジ部９０２ｄの突出し方向の長さａを漸
次減少させるので、締結部Ｊの近傍Ｅが荷重を受けて
も、ハット型断面形状が急変せず、応力集中個所の発生
を防止でき、締結部Ｊ近傍域に屈曲変形部が発生するこ
とを防止し、耐久性を確保できる。

【００２５】上述のところにおいて、車両はマイクロバ
ス１として説明したが、これに限定されるものではな
く、シャシフレーム３上に載置される床下構造部８を備
えた車体構造との構成を採るその他の車両であれば良
く、それらの場合も同様の作用効果が得られる。

【００２６】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明は、ハッ
ト型断面フランジ部長さが上記メンバと上記ボデークロ
スメンバとの締結部近傍において急変することがないの
で、メンバが比較的大荷重を受けても締結部近傍で応力
集中個所が発生して屈曲部が発生することを抑えられ、
ボデークロスメンバとメンバとの締結部の結合剛性を強
化でき、耐久性を確保できる。

【００２７】請求項２の発明は、メンバのハット型断面
フランジ部長さ及びウエブ部の高さが上記メンバと上記
ボデークロスメンバとの締結部の近傍において急変しな
いので、締結部近傍で応力集中個所が発生することを抑
えることができ、しかも、メンバのウエブ部側とボデー
クロスメンバのウエブ部との溶接部の上下間隔を比較的
大きくでき、ボデークロスメンバとメンバとの締結部の
結合剛性を強化でき、耐久性を確保できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態としての床下構造部を備え
た車体構造を採用したマイクロバスのボデー及びシャシ
フレームの概略斜視図である。

【図２】図１のマイクロバスの床下構造部の要部切欠拡
大斜視図である。

【図３】図１のマイクロバスの床下構造部のボデークロ
スメンバとメンバの締結部の拡大斜視図である。

【図４】図１のマイクロバスの床下構造部のシャシフレ
ームとボデークロスメンバの連結前の拡大斜視図であ
る。

【図５】図１のマイクロバスの床下構造部で用いるメン
バーを示し、（ａ）は切欠拡大平面図、（ｂ）は切欠拡
大側面図である。

【図６】図１のマイクロバスの床下構造部で用いるメン
バーの素材の展開状態図である。

【図７】本発明の他の実施形態で用いるメンバーとボデ
ークロスメンバの結合状態を示し、（ａ）は概略正面
図、（ｂ）は概略平面図である。

【図８】従来の床下構造部を備えた車体構造で用いるメ
ンバーとボデークロスメンバの結合状態を示し、（ａ）
は第１従来例の概略切欠斜視図、（ｂ）は第２従来例の
概略切欠斜視図、（ｃ）は第３従来例の概略切欠斜視図
である。

【符号の説明】

１ マイクロバス ３ シャシフレーム ６ ボデークロスメンバ ８ 床下構造部 ９ メンバ ９０１ ウエブ部 ９０２ フランジ部 ａ フランジ部の長さ Ｅ 締結部の近傍 Ｊ 締結部 Ｘ 車両前後方向

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１３年７月３日（２００１．７．３）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】

【図８】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 望月 紳一 東京都港区芝五丁目33番８号・三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 榊原 清隆 神奈川県川崎市幸区堀川町580番地16・三 菱自動車エンジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 3D003 AA01 BB09 BB10 CA18 DA02 DA19

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両前後方向に延在した梯子構造のシャシ
   フレーム上に同車両前後方向に間隔をおいて複数載置さ
   れるボデークロスメンバと、前後の同ボデークロスメン
   バ同志を互いに連結する断面形状ハット型のメンバとを
   有する床下構造部を備えた車体構造において、 上記メンバのハット型断面フランジ部長さを、上記メン
   バと上記ボデークロスメンバとの締結部の近傍において
   同締結部に近づくにつれて漸次減少させたことを特徴と
   する車体構造。
2. 【請求項２】請求項１記載の車体構造において、 上記メンバのハット型断面ウエブ部の高さを、上記締結
   部の近傍において同締結部に近づくにつれて漸次増大さ
   せたことを特徴とする車体構造。