JP5240819B2 - 低地上高車両 - Google Patents
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Description
本発明は、低地上高車両、特に乗用車両に乗用フレームを用いた低地上高車両に関するものである。
一般的に車両はフレームタイプとモノコックタイプに大別される。このうちフレームタイプは、フレームを車両の基本骨格としたもので、モジュール化の拡張に伴う原価削減と共に、フレームと車体のブッシュによる振動絶縁により乗車感を改善できる特徴があり、一方、モノコックタイプは、車両のフロア面を低くして地上高を低くすることができ、車両ロールの性能改善とさらにスタイリッシュな車両にできる特徴がある。
このようなフレームタイプとモノコックタイプが有するそれぞれの特徴を乗用車両に適用すると、すなわち、モノコックタイプに合うように設計された乗用車両にフレームを適用すると、フレームタイプの車両が有する長所とモノコック車両が有する長所が同時に併せもたせることができる。
しかし、このように乗用車両にフレームを適用するときには、フレームを単に乗用車両に合うように大きさだけを小型化しても適用できない。これは、乗用フレームの場合も、フレームなどのメンバーがフロアの下に入るため、地上高が上がらざるを得ず、地上高の上昇となっては一般的なモノコックタイプのもつ特徴が生かしきれなくなってしまう。
乗用車両にフレームを適用する場合は、モノコックタイプ乗用車両のように低い地上高による乗車感の向上と共に、車両のスタイルを一層スタイリッシュにできるように、フレームによる地上高の上昇を招かないような設計が優先視されなければならない。
車両の低車高化については、左右の車輪をそれぞれ上下動自在に支持する左右のリンク部材と、これらリンク部材と車体との間にそれぞれ配設されたコイルスプリングおよびダンパでなるサスペンションユニットとを備えた車両のサスペンション装置で、サスペンションユニットの配置に工夫を凝らすことによって低車高化を達成する提案〔特許文献１参照〕がある。
本発明は、上述のような点を勘案してなされたものであって、乗用車両にフレームを適用したとき、フレームタイプで発生する地上高の上昇を抑え、モノコックタイプの乗用車両が有する低い地上高による乗車感の向上と、スタイリッシュな車両の設計が可能で、かつ低くした重心により走行安定性を向上させることができる低地上高車両を提供することを目的とする。
上記目的を達成するための本発明による低地上高車両は、乗用フレームが適用された乗用車両において、前記乗用フレームの両側面をなすサイドフレームが、車両の両側面底部にあるサイドシルの形成する空間内に位置し、前記サイドシルの形成する空間が、センターフロアパネルの中央部位よりも上方に位置し、前記サイドシルの形成する空間内側に位置した乗用フレームの両側のサイドフレームの上端部位が、センターフロアパネルの中央部位よりも上方に位置しており、前記サイドシルが車両の底部の側面外郭をなすように互いに間隔をおいて重ねた多数のパネルからなるサイドシルアセンブリと、前記サイドシルアセンブリの内側でサイドシルアセンブリに対し空き空間である第１サイドシル閉空間を形成するように重ねられたサイドシルアウター補強パネルと、前記サイドシルアウター補強パネルに対し間隔をおいてセンターフロアパネル側につながるサイドシルインナー補強パネルと、からなり、前記センターフロアパネルは、車両室内の底を形成するセンターフロアパネルのセンターパネル端の両側の終端がサイドシルの内側につながりながら、前記サイドシルの内側に重ねられたサイドシルアウター補強パネルとサイドシルインナー補強パネル間に形成される空間を閉空間である第２サイドシル閉空間として形成することを特徴とする。このような低地上高車両において、前記サイドシルアウター補強パネルのアッパー位置端終端から延びるボディ形状端は、乗用フレームのサイドフレームが有する四角断面を考慮してサイドシルアセンブリ側に水平につながった後、サイドシルアセンブリの下方に傾斜するようにつながりながら折り曲げられる形状をなすことが好ましく、また、前記センターフロアパネルの先端固定部は、傾斜するように溶接形成角を形成することが好ましい。
サイドシル部位を用いてフレームを位置させることによって車両の地上高を低くすることができ、フレームタイプ車両とモノコックタイプ車両が有する両方の長所を同時に満たすことができる効果が生まれる。
また、本発明は乗用車両にフレームを適用しながらも地上高を低くすることができるので、レイアウト（Ｌａｙ Ｏｕｔ）上、室内空間が重要な小型乗用車においてフレームによる室内空間への侵入がない効果が生まれる。
以下、本発明の実施形態を添付した例示図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本実施形態に係る乗用フレーム車両と乗用フレームの結合構成図であり、（イ）は乗用フレーム車両と乗用フレームの結合を示す概念図、（ロ）はサイドフレームとサイドシル部位の位置関係を示す図で、「フレーム車両」は従来のフレームタイプ車両、「モノコック車両」は従来のモノコックタイプ車両、「乗用フレーム車両」は本実施形態による車両のものである。
本実施形態による車両Ｖは、車両の骨組みをなす骨格である乗用フレームＦが、その両側の側面をなすサイドフレームｆの上端面をサイドシルＳ部位の内側に挿入され、サイドフレームｆの上端面が車両の底部位より高く位置することによって、車両Ｖの地面に対する地上高（車高）を低くし、車両ボディＢの外観を一層スタイリッシュにしている。
これと共に、車両Ｖは、地上高（車高）を低くすることによって重心も低くなるので、車両の走行安定性も向上させることができる。
これにより図１（ロ）に示したとおり、サイドシルＳ部位で離隔されて位置した一般的なフレームＦ’を用いたフレーム車両が有する高い地上高を有さず、モノコック車両のように乗用フレームＦが適用された本発明車両Ｖが低い地上高を形成するようになる。
本実施形態に係る乗用フレームを用いた低地上高車両は、その詳細図を図２に、また、その断面構成図を図３に示したように、車両Ｖの両側の側面底部をなすサイドシルＳの内側に乗用フレームＦの両側の側面であるサイドフレームｆを位置させている。図２に示したとおり、サイドシルＳの下部空間をなす開放されたフレームメンバーの位置空間ｃに、乗用フレームＦのサイドフレームｆが入って位置しており、これによって、乗用フレームＦが地面側に突出する長さを減らしており、乗用フレームＦにより決定される地上高を低くすることができる。
このために、車両底をなすセンターフロアパネル４の終端で車両Ｖの両側の側部をなすサイドシルＳは、その底部に空き空間である開放されたフレームメンバー位置空間ｃを形成させ、そのフレームメンバー位置空間ｃ内に乗用フレームＦの両側のサイドフレームｆが置かれ、さらにフレームメンバー位置空間ｃ側にサイドシルＳの剛性を強化するようにサイドシルインナー補強パネル３が重ねられている。
これによって、乗用フレームＦの両側のサイドフレームｆが、サイドシルＳに挿入されてセンターフロアパネル４の中央部位よりも上方に位置するので、車両Ｖに装着された乗用フレームＦが地面側に突出する長さを減らすことができ、センターフロアパネル４を地面側に低くすることができるようになる。
このようなサイドシルＳは、図３に示したとおり、車両Ｖの底部の側面外郭をなすように互いに間隔をおいて重ねた多数のパネルからなるサイドシルアセンブリ１からなっている。
これに加え、サイドシルアセンブリ１の内側でサイドシルアセンブリ１に対し空き空間である第１サイドシル閉空間ａを形成するように、サイドシルアウター補強パネル２が重ねられる。
また、サイドシルアウター補強パネル２に対して間隔をおき、その終端がセンターフロアパネル４に接合するサイドシルインナー補強パネル３がさらに備えられる。
ここで、サイドシルアセンブリ１は、最外郭をなすサイドシルアウターパネル１ａと、サイドシルアウターパネル１ａに重ねられて内部空間を形成するサイドシルインナーパネル１ｃ及びパネル１ａ、１ｃの間に形成された空間を両分するように重ねられるサイドシルインターパネル１ｂとからなる。
このようなサイドシルアウター補強パネル２とサイドシルインナー補強パネル３は、サイドシルＳの断面縮小に伴う剛性弱化を補強、すなわち、側面衝突時にサイドシルＳに加えられる衝撃によって変形するサイドシルアセンブリ１部位をサイドシルアウター補強パネル２とサイドシルインナー補強パネル３が支持するように耐久性を強化させる作用をするようになる。
また、第１サイドシル閉空間ａは、サイドシルアセンブリ１をなすパネルが重ねられた上端フランジ部で、サイドシルアウター補強パネル２のアッパー位置端２ａが下方向側に垂直に延びる。
これに加え、サイドシルアウター補強パネル２のアッパー位置端２ａの終端から延びるボディ形状端２ｂが、サイドシルアセンブリ１の内側に占有するように多段に折り曲げられながら下方向側に傾斜するように延びる。
これと共に、ボディ形状端２ｂの終端から延びるロア位置端２ｃが、サイドシルアセンブリ１をなすパネルが重ねられた下端フランジ部につながり形成される。
ここで、サイドシルアウター補強パネル２のボディ形状端２ｂは、乗用フレームＦが有する幅と形状を考慮して折曲構造を形成するようになり、通常、乗用フレームＦの四角断面を考慮してサイドシルアセンブリ１側に水平につながった後、サイドシルアセンブリ１の下方に傾斜するようにつながりながら折り曲げられる形状をなすようになる。
一方、センターフロアパネル４は、底を形成するセンターパネル端５の両側の終端がサイドシルＳの内側につながりながら、サイドシルＳの内側に重ねられたサイドシルアウター補強パネル２とサイドシルインナー補強パネル３の間に形成される空間を閉空間である第２サイドシル閉空間ｂとして形成するようになる。
このために、センターフロアパネル４は、底を形成するセンターパネル端５の両側の終端で、互いに高さの差を有して延びた終端固定部６がサイドシルアウター２側に重ねられる。
また、センターフロアパネル４は、第２サイドシル閉空間ｂを形成するために、サイドシルインナー３を遮るように延長遮断部７がセンターパネル端５と終端固定部６の間をなすようになる。
これに加え、センターフロアパネル４は、センターフロアパネル４のセンターパネル端５側につながったサイドシルインナー３部位に重ねられるように、先端固定部８が傾斜するように形成される。
このとき、第２サイドシル閉空間ｂは、センターフロアパネル４のセンターパネル端５から延びて、サイドシルアウター補強パネル２側につながる延長遮断部７が空間底部部位を遮ることによって形成される。
このような第２サイドシル閉空間ｂは、サイドシルアウター補強パネル２の上端部位をなすアッパー位置端２ａに重ねられたサイドシルインナー補強パネル３のアッパー位置端３ａから段差を有して延びたボディ形状端３ｂが形成する空間である。
これと共に、センターフロアパネル４のセンターパネル端５から延びた両側の終端をなす終端固定部６は、サイドシルアウター補強パネル２のボディ形状端２ｂの下端終端部位で重ねられる。
また、サイドシルインナー補強パネル３のボディ形状端３ｂからセンターフロアパネル４側に延びたロア位置端３ｃは、センターフロアパネル４のセンターパネル端５で傾斜しながら段差を有して延長がなされ始める先端固定部８部位に重ねられる。
このとき、サイドシルアウター補強パネル２とサイドシルインナー補強パネル３及びセンターフロアパネル４の間に互いに重ねられる部位はいずれも溶接する。
また、サイドシルインナー補強パネル３のロア位置端３ｃとセンターフロアパネル４の先端固定部８は傾斜するように溶接形成角Ａを形成するようになり、このような溶接形成角Ａは角度が大きくなるほど乗用フレームＦの室内侵入が減るが、溶接が不可能になるので、乗用フレームＦがサイドシルＳの内側空間に位置しながら溶接が可能な角度に設定される。
これによって、サイドシルＳをなすサイドシルアセンブリ１の内側に重ねられたサイドシルアウター補強パネル２が、第１サイドシル閉空間ａを形成するようになる。
また、サイドシルアウター補強パネル２に重ねられるサイドシルインナー補強パネル３とセンターフロアパネル４のセンターパネル端５から延びた先端固定部８が第２サイドシル閉空間ｂを形成することによって、サイドシルＳの底部部位からサイドシルＳの上部側に開放されたフレームメンバー位置空間ｃが形成できるようになる。
このようにサイドシルＳのフレームメンバー位置空間ｃが車両の室内の底をなすセンターフロアパネル４のセンターパネル端５よりも高く位置することによって、フレームメンバー位置空間ｃ側に乗用フレームＦの両側のサイドフレームｆの上端部位が位置すると、センターパネル端５より乗用フレームＦの上端部位がさらに高く位置し、サイドシルＳの底部が地面側にさらに下げられるようになる。
これによって、車両と地面間に形成される地上高は図３に示したとおり、センターフロアパネル４のセンターパネル端５が地面となす高さである地面上昇位置Ｌａが、乗用フレームＦの上端部位が地面となす高さである地面上昇位置Ｌｂに比べてさらに高く形成できるようになる。
このような乗用フレームＦのサイドシルＳ側の挿入は、図１（ロ）に示したとおり、一般的なフレームＦ’を用いたフレーム車両でサイドシルＳと関係なく位置するフレームＦ’による高い地上高を有さず、モノコックＭ車両のように低い地上高を有する構造を可能にする。
１：サイドシルアセンブリ
１ａ：サイドシルアウターパネル
１ｂ：サイドシルインターパネル
１ｃ：サイドシルインナーパネル
２：サイドシルアウター補強パネル
２ａ、３ａ：アッパー位置端
２ｂ、３ｂ：ボディ形状端
２ｃ、３ｃ：ロア位置端
３：サイドシルインナー補強パネル
４：センターフロアパネル
５：センターパネル端
６：終端固定部
７：延長遮断部
８：先端固定部
ａ、ｂ：第１、第２サイドシル閉空間
ｃ：フレームメンバー位置空間
Ａ：溶接形成角
Ｂ：車両ボディ
Ｆ：乗用フレーム
ｆ：サイドフレーム
Ｌａ、Ｌｂ：地面上昇位置
Ｍ：モノコック
Ｓ：サイドシル
１ａ：サイドシルアウターパネル
１ｂ：サイドシルインターパネル
１ｃ：サイドシルインナーパネル
２：サイドシルアウター補強パネル
２ａ、３ａ：アッパー位置端
２ｂ、３ｂ：ボディ形状端
２ｃ、３ｃ：ロア位置端
３：サイドシルインナー補強パネル
４：センターフロアパネル
５：センターパネル端
６：終端固定部
７：延長遮断部
８：先端固定部
ａ、ｂ：第１、第２サイドシル閉空間
ｃ：フレームメンバー位置空間
Ａ：溶接形成角
Ｂ：車両ボディ
Ｆ：乗用フレーム
ｆ：サイドフレーム
Ｌａ、Ｌｂ：地面上昇位置
Ｍ：モノコック
Ｓ：サイドシル
Claims (3)
- 乗用フレームが適用された乗用車両において、
前記乗用フレームの両側面をなすサイドフレームが、車両の両側面底部にあるサイドシルの形成する空間内に位置し、
前記サイドシルの形成する空間が、センターフロアパネルの中央部位よりも上方に位置し、
前記サイドシルの形成する空間内側に位置した乗用フレームの両側のサイドフレームの上端部位が、センターフロアパネルの中央部位よりも上方に位置しており、
前記サイドシルが車両の底部の側面外郭をなすように互いに間隔をおいて重ねた多数のパネルからなるサイドシルアセンブリと、
前記サイドシルアセンブリの内側でサイドシルアセンブリに対し空き空間である第１サイドシル閉空間を形成するように重ねられたサイドシルアウター補強パネルと、
前記サイドシルアウター補強パネルに対し間隔をおいてセンターフロアパネル側につながるサイドシルインナー補強パネルと、からなり、
前記センターフロアパネルは、車両室内の底を形成するセンターフロアパネルのセンターパネル端の両側の終端がサイドシルの内側につながりながら、前記サイドシルの内側に重ねられたサイドシルアウター補強パネルとサイドシルインナー補強パネル間に形成される空間を閉空間である第２サイドシル閉空間として形成することを特徴とする低地上高車両。 - 前記サイドシルアウター補強パネルのアッパー位置端終端から延びるボディ形状端は、乗用フレームのサイドフレームが有する四角断面を考慮してサイドシルアセンブリ側に水平につながった後、サイドシルアセンブリの下方に傾斜するようにつながりながら折り曲げられる形状をなすことを特徴とする請求項１に記載の低地上高車両。
- 前記センターフロアパネルの先端固定部は、傾斜するように溶接形成角を形成することを特徴とする請求項１又は２に記載の低地上高車両。
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