JP2019064517A - 車体下部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】サイドフレームの剛性を効果的に向上する。【解決手段】車体前後方向に延びるサイドフレーム１０と、サイドフレーム１０の側面から車体幅方向に突出して設けられると共に、少なくとも車体前後方向に対向する一対の側壁３２Ａ，３２Ｂを含むマウントブラケット３０と、一対の側壁３２Ａ，３２Ｂ間に設けられると共に、少なくともその一部をサイドフレーム１０の側面に接合される補強部材４０とを備えた。【選択図】図２

Description

本開示の技術は、車体下部構造に関する。

車体下部構造として、例えば、特許文献１には、一対のサイドフレームの下面に支持ブラケットを介してクロスメンバを取り付けると共に、支持ブラケットの上方に位置するサイドフレームの側壁面にキャブマウントブラケットを設けた構造が開示されている。

特開２０１７−１２８１４８号公報

ところで、上記特許文献１記載の構造において、支持ブラケットのサイドフレームへの取り付けは、その上端縁をサイドフレームの下面に溶接等により接合する略Ｔ字状の接合構造とされている。このため、例えば、車両衝突時等に作用する衝撃に対して、支持ブラケットの固定強度を十分に確保できない可能性がある。

支持ブラケットの固定強度を確保するには、支持ブラケットの両側壁上端を上方に延長し、これら延長部分によってサイドフレームを両側面から挟み込みように接合することもできる。しかしながら、支持ブラケットを上方に延長すると、支持ブラケットとキャブマウントブラケットとのクリアランスが狭くなり、溶接作業時に溶接トーチがキャブマウントブラケットと干渉する等、作業性の悪化を招くといった課題がある。

一方、作業性を確保すべく、キャブマウントブラケットの高さを低くして支持ブラケットとのクリアランスを拡張すると、当該箇所のサイドフレームの剛性が低下することになる。その結果、車両衝突時等に、サイドフレームが支持ブラケットの固定部近傍を起点に上方又は下方に折れ曲がる、いわゆる縦折れを引き起こす場合がある。

本開示の技術は、サイドフレームの剛性を効果的に向上することができる車体下部構造を提供することを目的とする。

本開示の技術は、車体前後方向に延びるサイドフレームと、前記サイドフレームの側面から車体幅方向に突出して設けられると共に、少なくとも車体前後方向に対向する一対の側壁を含むマウントブラケットと、前記一対の側壁間に設けられると共に、少なくともその一部を前記サイドフレームの側面に接合される補強部材と、を備えることを特徴とする。

また、前記補強部材が、前記サイドフレームの側面に接合される本体板部と、該本体部の車体前後方向の両端部から車体幅方向に延びると共に、前記一対の側壁の対向面にそれぞれ接合される一対のフランジ部と、を有することが好ましい。

また、前記本体板部が、車体上下方向に間隔を隔てると共に、車体前後方向に並行に延びる上側板部と下側板部とを含み、前記上側板部及び前記下側板部が前記サイドフレームの側面にそれぞれ接合されることが好ましい。

また、前記マントブラケットの下方に位置する前記サイドフレームに、車体幅方向に延びるクロスメンバを固定する支持ブラケットが取り付けられ、前記マウントブラケットの下端と前記支持ブラケットの上端との間に所定のクリアランスを確保することが好ましい。

また、前記支持ブラケットが、車体幅方向に対向する一対の側壁部を含むと共に、前記一対の側壁部の上端部が前記サイドフレームの両側面を挟み込むように接合されることが好ましい。

本開示の技術によれば、サイドフレームの剛性を効果的に向上することができる。

本実施形態に係る車体下部構造を示す模式的な斜視図である。 本実施形態に係る車体下部構造の要部を示す模式的な斜視図である。 （Ａ）は、本実施形態に係る車体下部構造を示す模式的な縦断面図、（Ｂ）は、比較例としての従前の車体下部構造を示す模式的な縦断面図である。

以下、添付図面に基づいて、本実施形態に係る車体下部構造について説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

図１は、本実施形態に係る車体下部構造１を示す模式的な斜視図である。同図に示すように、車体下部構造１は、車体前後方向に延びる左右一対のサイドフレーム１０と、サイドフレーム１０の前端から車体後方側に所定量オフセットした部位から下方に延びる左右一対の支持ブラケット１３と、各支持ブラケット１３に車体幅方向に架け渡されたクロスメンバ１６と、サイドフレーム１０に固定された左右一対のキャブマウントブラケット３０と、補強部材４０とを備えている。

サイドフレーム１０は、車体幅方向内側に開口する断面略Ｕ字状のアウタフレーム１１と、車体幅方向外側に開口する断面略Ｕ字状のインナフレーム１２とを備えている。具体的には、サイドフレーム１０は、これらアウタフレーム１１及びインナフレーム１２を、互いに車体幅方向に対向させた状態で溶接等により接合することで、縦断面略矩形状の閉断面構造とされている。

サイドフレーム１０の前端部には、例えば、不図示のバンパリインフォースメントが架け渡されている。また、サイドフレーム１０のキャブマウントブラケット３０よりも車体前方側及び、又は車体後方側には、複数の脆弱部１７（ビード部）が設けられている。

支持ブラケット１３は、車体幅方向内側に開口する断面略Ｕ字状のアウタブラケット１４と、車体幅方向外側に開口する断面略Ｕ字状のインナブラケット１５とを備えている。具体的には、支持ブラケット１３は、これらアウタブラケット１４及びインナブラケット１５を、互いに車体上下方向に対向させた状態で溶接等により接合することで、横断面略矩形状の閉断面構造とされている。支持ブラケット１３の下端部には、車体幅方向に延在するクロスメンバ１６が溶接等により接合されている。

本実施形態において、支持ブラケット１３の車体幅方向外側の上端部１４Ａ（アウタブラケット１４の側壁上端部）及び、支持ブラケット１３の車体幅方向内側の上端部１５Ａ（インナブラケット１５の側壁上端部）は、少なくともその一部がサイドフレーム１０の側壁面と接触するように、上方に所定量ほど延設されている。支持ブラケット１３は、これら各上端部１４Ａ，１５Ａの上端縁を車体前後方向にそれぞれライン状に溶接することにより、サイドフレーム１０に固定されている。すなわち、サイドフレーム１０の左右側壁面を各上端部１４Ａ，１５Ａによって挟み込んで固定することにより、支持ブラケット１３がサイドフレーム１０に強固に接合されるようになっている。

キャブマウントブラケット３０は、支持ブラケット１３の上方に位置するサイドフレーム１０（アウタフレーム１１）の側壁面から車両幅方向外側に突出して設けられている。また、キャブマントブラケット３０の内部には、補強部材４０が配設されている。以下、これらキャブマントブラケット３０及び、補強部材４０の詳細構成について説明する。

図２に示すように、キャブマントブラケット３０は、上壁３１と、側壁３２と、前後一対の取り付け用フランジ３３，３４とを一体に備えている。

上壁３１は、上方視で略方形状の上基端部３１Ａと、上基端部３１Ａの車体幅方向外側端から半円形状に突出する半円形部３１Ｂとを有する。上壁３１には、これら上基端部３１Ａ及び半円形部３１Ｂに亘って開口する長孔状の取付穴３５が形成されている。取付穴３５には、不図示のキャブマウントが取り付けられ、該キャブマウントを介して不図示のキャブ（ボデー）が連結されるようになっている。

側壁３２は、上基端部３１Ａの前端縁から下方に延びる前基端部３２Ａと、上基端部３１Ａの後端縁から下方に延びると共に、前基端部３２Ａと車体前後方向に対向する後基端部３２Ｂと、前後基端部３２Ａ，３２Ｂの車体幅方向外側端から突出すると共に、半円形部３１Ｂと略同じ曲率で湾曲し、該半円形部３１Ｂの周縁から下方に延びる半円弧部３２Ｃとを有する。

前後基端部３２Ａ，３２Ｂ及び、半円弧部３２Ｃは、車体前後方向の側方視において、基端側から車体外側に向かって車体上下方向の長さ（高さ）が次第に短く（低く）なるように形成されている。これら前後基端部３２Ａ，３２Ｂ及び、半円弧部３２Ｃの高さは、好ましくは、支持ブラケット１３の上端部１４Ａを不図示の溶接トーチによりサイドフレーム１０に溶接する際に、前後基端部３２Ａ，３２Ｂ及び、又は半円弧部３２Ｃの下端が溶接トーチと干渉しない高さとなるように形成されている。

前側の取り付け用フランジ３３は、前基端部３２Ａの基端から車体前方に向けて略直角に屈曲して形成されている。後側の取り付け用フランジ３４は、後基端部３２Ｂの基端から車体後方に向けて略直角に屈曲して形成されている。

キャブマントブラケット３０は、上基端部３１Ａの車体幅方向内側の終端をサイドフレーム１０の上壁面に車体前後方向にライン状に溶接すると共に、各取り付け用フランジ３３，３４の車体前後方向の終端をサイドフレーム１０の側壁面に車体上下方向にライン状に溶接することにより、これら計三箇所でサイドフレーム３０に強固に接合されている。

補強部材４０は、例えば鋼板製のパッチであり、主として、本体板部４１と、前フランジ板部４４と、後フランジ板部４５とを備えている。

本体板部４１は、その車体前後方向の長さをキャブマントブラケット３０の前後基端部３２Ａ，３２Ｂの離間幅と略同等の長さで形成されている。また、本体板部４１は、その車体上下方向の長さ（高さ）をキャブマントブラケット３０の前後基端部３２Ａ，３２Ｂの車体上下方向の長さ（高さ）よりも短く（低く）形成されている。

本実施形態において、本体板部４１は、車体上下方向に間隔を隔てて車体前後方向に並行に延びる上側板部４２と下側板部４３とに分割形成されている。本体板部４１は、上側板部４２の下端縁及び下側板部４３の下端縁をサイドフレーム１０の側壁面に車体前後方向にライン状に溶接することで、サイドフレーム１０の側壁面に接合されている。このように、本体板部４１の計二カ所を溶接することにより、補強部材４０のサイドフレーム１０への接合強度が効果的に確保されるようになっている。さらに、車体前後方向に延びる本体板部４１をサイドフレーム１０の側壁面に接触状態で接合することにより、当該接合部位のサイドフレーム１０の車体前後方向の剛性が効果的に確保されるようになっている。

前フランジ板部４４は、本体板部４１の前端から車体幅方向外側に向けて略直角に屈曲して形成されている。後フランジ板部４５は、本体板部４１の後端から車体幅方向外側に向けて略直角に屈曲して形成されている。補強部材４０は、前フランジ板部４４の車体幅方向外側の端部をキャブマントブラケット３０の前基端部３２Ａの内面に車体上下方向にライン状に溶接すると共に、後フランジ板部４５の車体幅方向外側の端部をキャブマントブラケット３０の後基端部３２Ｂの内面に車体上下方向にライン状に溶接することにより、キャブマントブラケット３０に強固に接合されている。このように、補強部材４０をキャブマウントブラケット３０の前後基端部３２Ａ，３２Ｂ間に架け渡した状態で接合することにより、サイドフレーム１０及びキャブマウントブラケット３０の車体前後方向の剛性が確実に向上されるようになっている。

次に、図３に基づいて、本実施形態に係る車体下部構造１の作用効果を従前の車体下部構造１００と比較しながら説明する。

図３（Ｂ）は、比較例としての従前の車体下部構造１００を示す模式的な縦断面図である。同図に示すように、車体下部構造１００において、支持ブラケット１３０のサイドフレーム１１０への取り付けは、その上端縁をサイドフレーム１１０の下面に溶接等により接合する略Ｔ字状の接合構造とされている。このため、支持ブラケット１３０の上端がサイドフレーム１１０の下面に収まることで、支持ブラケット１３０とキャブマウントブラケット３００とのクリアランスは確保できるが、車両衝突時の衝撃に対して支持ブラケット１３０の接合強度を確保することができず、支持ブラケット１３０を含めた車体骨格全体の剛性を低下させる可能性がある。

これに対し、図３（Ａ）に示す本実施形態の車体下部構造１では、支持ブラケット１３を、その上端部１４Ａ，１５Ａによってサイドフレーム１０の左右側壁面を挟み込むように接合することにより、これら支持ブラケット１３とサイドフレーム１０との接合強度を確実に確保できるようになっている。また、キャブマウントブラケット３０の高さを低くして、支持ブラケット１３とキャブマウントブラケット３０とのクリアランスを確保することにより、溶接作業時に溶接トーチが干渉することを効果的に防止できるようになっている。さらに、キャブマウントブラケット３０の高さを低くする一方、キャブマウントブラケット３０の内部に、サイドフレーム１０の側壁面とキャブマウントブラケット３０の内面とに接合される補強部材４０を設けることにより、サイドフレーム１０の剛性が効果的に向上されるように構成されている。

すなわち、本実施形態の車体下部構造１によれば、支持ブラケット１３とキャブマウントブラケット３０とのクリアランスを確保することにより、溶接作業性を効果的に確保しつつ、キャブマウントブラケット３０の内部に補強部材４０を設けることにより、サイドフレーム１０の剛性を確実に向上することが可能となり、車両衝突時等のサイドフレーム１０の縦折れも効果的に防止することができる。

なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。

例えば、補強部材４０は、板状のパッチを一例に説明したが、不図示のキャブマウントと干渉しないサイズであれば、例えば、箱形状の閉断面構造体を適用してもよい。また、マウントブラケットは、キャブマウントブラケット３０に限定されず、サイドフレーム１０に取り付けられる他のブラケット類であってもよい。また、サイドフレーム１０や支持ブラケット１３は閉断面構造に限定されず、車体幅方向に開口するＵ字状の鋼材であってもよい。

１ 車体下部構造
１０ サイドフレーム
１１ アウタフレーム
１２ インナフレーム
１３ 支持ブラケット
１４ アウタブラケット
１５ インナブラケット
１６ クロスメンバ
３０ キャブマウントブラケット
３１ 上壁
３１Ａ 上基端部
３１Ｂ 半円形部
３２ 側壁
３２Ａ 前基端部
３２Ｂ 後基端部
３２Ｃ 半円弧部
３３，３４ 取り付け用フランジ
３５ 取付穴
４０ 補強部材
４１ 本体板部
４２ 上側板部
４３ 下側板部
４４ 前フランジ板部
４５ 後フランジ板部

Claims (5)

1. 車体前後方向に延びるサイドフレームと、
   前記サイドフレームの側面から車体幅方向に突出して設けられると共に、少なくとも車体前後方向に対向する一対の側壁を含むマウントブラケットと、
   前記一対の側壁間に設けられると共に、少なくともその一部を前記サイドフレームの側面に接合される補強部材と、を備える
   ことを特徴とする車体下部構造。
2. 前記補強部材が、前記サイドフレームの側面に接合される本体板部と、該本体部の車体前後方向の両端部から車体幅方向に延びると共に、前記一対の側壁の対向面にそれぞれ接合される一対のフランジ部と、を有する
   請求項１に記載の車体下部構造。
3. 前記本体板部が、車体上下方向に間隔を隔てると共に、車体前後方向に並行に延びる上側板部と下側板部とを含み、前記上側板部及び前記下側板部が前記サイドフレームの側面にそれぞれ接合される
   請求項２に記載の車体下部構造。
4. 前記マントブラケットの下方に位置する前記サイドフレームに、車体幅方向に延びるクロスメンバを固定する支持ブラケットが取り付けられ、前記マウントブラケットの下端と前記支持ブラケットの上端との間に所定のクリアランスを確保した
   請求項１から３の何れか一項に記載の車体下部構造。
5. 前記支持ブラケットが、車体幅方向に対向する一対の側壁部を含むと共に、前記一対の側壁部の上端部が前記サイドフレームの両側面を挟み込むように接合された
   請求項４に記載の車体下部構造。

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