JP7505951B2

JP7505951B2 - Body structure

Info

Publication number: JP7505951B2
Application number: JP2020160389A
Authority: JP
Inventors: 慧吉澤
Original assignee: Subaru Corp
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2020-09-25
Filing date: 2020-09-25
Publication date: 2024-06-25
Anticipated expiration: 2040-09-25
Also published as: JP2022053644A

Description

本発明は、車体構造に関する。 The present invention relates to a vehicle body structure.

従来、車体構造として、フレーム構造及びモノコック構造が知られている。このうち、フレーム構造は、エンジンやトランスミッション等の車両の主要部品を搭載したフレーム（骨組み）に、ボディを被せて構成された車体構造である。また、モノコック構造は、ボディそのものに骨格としての強度を持たせたフレームの無い車体構造である。モノコック構造は、ねじれやたわみに対する剛性が高いことや、衝撃吸収力が高いこと、室内空間を広く確保できること、軽量に作れること等を理由に、近年の車体構造の主流となっている。 Conventionally, frame structures and monocoque structures are known as car body structures. Of these, frame structures are car body structures in which the body is placed over a frame (skeleton) that carries the main vehicle components such as the engine and transmission. Meanwhile, monocoque structures are car body structures without a frame, with the body itself providing the strength of the skeleton. Monocoque structures have become the mainstream car body structure in recent years due to their high rigidity against twisting and bending, their high shock absorption capacity, the ability to ensure a large interior space, and their ability to be made lightweight.

近年、乗用車等の車両の軽量化を目的として、車体構造に繊維強化樹脂（以下、ＦＲＰと表記する）を用いることが検討されている。ＦＲＰ製の構造材は、高い剛性を有し、特に繊維の配向方向に作用する圧縮応力あるいは引張応力に対して高い強度を発揮する。例えば、特許文献１には、車体構造のパネルやピラーとしてＦＲＰからなる複合材料を用いた車体構造が開示されている。 In recent years, the use of fiber-reinforced plastic (hereinafter referred to as FRP) in vehicle body structures has been considered in order to reduce the weight of vehicles such as passenger cars. FRP structural materials have high rigidity, and in particular demonstrate high strength against compressive stress or tensile stress acting in the fiber orientation direction. For example, Patent Document 1 discloses a vehicle body structure that uses a composite material made of FRP for the panels and pillars of the vehicle body structure.

特開２０１８－１６２００２号公報JP 2018-162002 A 特開２０１８－１４４７０８号公報JP 2018-144708 A

ここで、車体構造にＦＲＰを用いる場合であっても、車体構造には従来と同等の衝突に対する所定の剛性を備えることが必要とされる。ＦＲＰ製の部品の剛性を高めるには、ＦＲＰの厚さを厚くしたり、ＦＲＰのシートの積層数を増やしたりすることが考えられるが、これでは重量が大きくなると考えられる。 Here, even if FRP is used in the vehicle body structure, the vehicle body structure needs to have a certain level of rigidity against collisions equivalent to that of conventional structures. In order to increase the rigidity of FRP parts, it is conceivable to increase the thickness of the FRP or the number of layers of FRP sheets, but this would be considered to increase the weight.

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、ＦＲＰ等の構造部材を用いて車体構造を構成する場合に、車両の軽量化と衝突に対する剛性との両立を図ることが可能な車体構造を提供することにある。 The present invention was made in consideration of the above problems, and the object of the present invention is to provide a vehicle body structure that can achieve both a lightweight vehicle and high rigidity against collisions when the vehicle body structure is constructed using structural members such as FRP.

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、衝突に対する所定の剛性を有するシャシと、シャシ上に載置固定され、シャシよりも剛性が小さいキャビンとを含む車体構造であって、少なくともステアリングコラムを固定するステアリングサポートビームが、シャシに支持された車体構造が提供される。 In order to solve the above problems, according to one aspect of the present invention, a vehicle body structure is provided that includes a chassis having a predetermined rigidity against a collision, and a cabin that is mounted and fixed on the chassis and has a rigidity less than that of the chassis, and in which at least a steering support beam that fixes the steering column is supported by the chassis.

上記の車体構造において、シャシを構成する構造部材であるフレームに接続された支持部材を介して、ステアリングサポートビームが支持されていてもよい。 In the above vehicle body structure, the steering support beam may be supported via a support member connected to a frame, which is a structural member that constitutes the chassis.

上記の車体構造において、支持部材が、前輪アッパマウントと、キャビンに設けられて前部ドアを支持するドアヒンジと、の間に配置され、シャシを構成する構造部材であるサイドフレームから立設していてもよい。 In the above vehicle body structure, the support member may be disposed between the front wheel upper mount and a door hinge that is provided in the cabin and supports the front door, and may stand upright from the side frame, which is a structural member that constitutes the chassis.

上記の車体構造において、支持部材は、サイドフレームから立設する左右一対の支柱部と、両端が左右一対の支柱部に接合された前部骨格と、前部骨格に接合され、キャビンを貫通して設けられるとともにキャビンの内部でステアリングサポートビームに接合された側部骨格とを含んでもよい。 In the above vehicle body structure, the support member may include a pair of left and right support columns erected from the side frames, a front framework having both ends joined to the pair of left and right support columns, and a side framework joined to the front framework, extending through the cabin, and joined to the steering support beam inside the cabin.

上記の車体構造において、少なくとも車長方向において、支柱部とキャビンとの間に隙間が設けられてもよい。 In the above vehicle body structure, a gap may be provided between the support pillar and the cabin at least in the vehicle length direction.

以上説明したように本発明によれば、ＦＲＰ等の構造部材を用いて車体構造を構成する場合に、車両の軽量化と衝突に対する剛性との両立を図ることができる。 As described above, according to the present invention, when constructing a vehicle body structure using structural members such as FRP, it is possible to achieve both a lightweight vehicle and high rigidity against collisions.

本実施形態に係る車体構造の全体構成を示す模式図である。1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a vehicle body structure according to an embodiment of the present invention; 本実施形態に係る車体構造のキャビンの前部を上方から見た平面図である。2 is a plan view of the front part of the cabin of the vehicle body structure according to the present embodiment, viewed from above. FIG. 本実施形態によるステアリングサポートビーム及び支持部材を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a steering support beam and a support member according to the present embodiment. 本実施形態による支持部材の支柱部の変形時の様子を示す説明図である。10A and 10B are explanatory diagrams showing a state in which the support column of the support member according to the present embodiment is deformed. 本実施形態による支持部材の側部骨格の連結部の構成例を示す説明図である。10A to 10C are explanatory diagrams showing examples of the configuration of the connecting portion of the side skeleton of the support member according to the present embodiment.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 The preferred embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the attached drawings. Note that in this specification and the drawings, components having substantially the same functional configuration are designated by the same reference numerals to avoid redundant description.

＜車体構造の構成例＞
図１～図３を参照して、本発明の実施の形態に係る車体構造１の構成の一例を説明する。図１は、車体構造１の全体構成を示す模式図である。図２は、車体構造１の一部を上方から見た平面図であり、左右のフロントピラー３１Ｌ，３１Ｒが位置する領域の平面図を示す。図３は、ステアリングサポートビーム８０及び支持部材７０の構成例を示す斜視図である。なお、各図に示すように、本明細書において、車長方向をＸ方向、車幅方向をＹ方向、車高方向をＺ方向と表記する場合がある。 <Example of vehicle body structure>
An example of the configuration of a vehicle body structure 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to Figures 1 to 3. Figure 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of the vehicle body structure 1. Figure 2 is a plan view of a part of the vehicle body structure 1 seen from above, showing a plan view of an area where left and right front pillars 31L, 31R are located. Figure 3 is a perspective view showing an example of the configuration of a steering support beam 80 and a support member 70. As shown in each figure, in this specification, the vehicle length direction may be expressed as the X direction, the vehicle width direction as the Y direction, and the vehicle height direction as the Z direction.

車体構造１は、シャシ１０及びキャビン３０を備える。シャシ１０は、車両の衝突に対する所定の剛性を有する構成要素である。シャシ１０は、例えば、鉄、軽金属、炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）等のＦＲＰを用いて形成される。シャシ１０の剛性を高めるには、鉄を用いてシャシ１０を構成することが好ましい。一方、車体構造１をより軽量化するには、軽金属又は繊維強化樹脂を用いてシャシ１０を構成することが好ましい。中でも、比較的製造が容易で、軽量化及び剛性をともに得ることができるアルミニウムを用いてシャシ１０を構成することが好ましい。 The vehicle body structure 1 includes a chassis 10 and a cabin 30. The chassis 10 is a component that has a certain rigidity against a vehicle collision. The chassis 10 is formed, for example, using iron, light metal, or FRP such as carbon fiber reinforced plastic (CFRP). To increase the rigidity of the chassis 10, it is preferable to form the chassis 10 using iron. On the other hand, to further reduce the weight of the vehicle body structure 1, it is preferable to form the chassis 10 using light metal or fiber reinforced plastic. Among these, it is preferable to form the chassis 10 using aluminum, which is relatively easy to manufacture and can achieve both lightweight and rigidity.

また、本実施形態に係る車体構造１では、少なくともシャシ１０が、衝突に対する所定の剛性を有し、キャビン３０の剛性を小さくした場合であっても、車体全体としての剛性が担保される。このため、キャビン３０は、主としてＣＦＲＰ又はアルミフレームを用いて構成され、車体全体としての軽量化が図られている。ＣＦＲＰの代わりに、アラミド繊維やガラス繊維等を含む他のＦＲＰが用いられてもよい。 In addition, in the vehicle body structure 1 according to this embodiment, at least the chassis 10 has a predetermined rigidity against collisions, and even if the rigidity of the cabin 30 is reduced, the rigidity of the vehicle body as a whole is guaranteed. For this reason, the cabin 30 is mainly constructed using CFRP or an aluminum frame, and the weight of the vehicle body as a whole is reduced. Other FRPs containing aramid fiber, glass fiber, etc. may be used instead of CFRP.

シャシ１０は、車長方向に沿って配置された左右のサイドフレーム１１Ｌ，１１Ｒと、左右のサイドフレーム１１Ｌ，１１Ｒに懸架されたクロスメンバ１３ａ，１３ｂとを含む。シャシ１０には、例えば、図示しないエンジンや駆動用モータ、燃料電池、トランスミッション等のうちの少なくとも一つが積載される。図１に示した車体構造１においては、フロント側にエンジンや駆動用モータ等の積載スペースが設けられる。当該積載スペースの両側には、左右の前輪のサスペンションのアッパマウント１５Ｌ，１５Ｒが配置されている。 The chassis 10 includes left and right side frames 11L, 11R arranged along the vehicle length direction, and cross members 13a, 13b suspended from the left and right side frames 11L, 11R. At least one of an engine, a drive motor, a fuel cell, a transmission, etc. (not shown) is mounted on the chassis 10. In the vehicle body structure 1 shown in FIG. 1, a loading space for the engine, drive motor, etc. is provided on the front side. Upper mounts 15L, 15R of the suspensions of the left and right front wheels are arranged on both sides of the loading space.

アッパマウント１５Ｌ，１５Ｒは、前輪のサスペンションの上部を支持する部材であり、サイドフレーム１１Ｌ，１１Ｒに接合されている。アッパマウント１５Ｌ，１５Ｒは、下部に開口部が形成された筒形状を有し、サスペンションの上部が開口部を介して収容されて内部に固定される。 The upper mounts 15L, 15R are members that support the upper part of the front wheel suspension and are joined to the side frames 11L, 11R. The upper mounts 15L, 15R have a cylindrical shape with an opening at the bottom, and the upper part of the suspension is received through the opening and fixed inside.

キャビン３０は、シャシ１０上に載置固定されて、少なくとも車室部分を形成する構成要素である。キャビン３０は、シャシ１０に形成された複数の係合要素に対して係合されて固定される。例えば、シャシ１０に形成された複数のブッシュピンに対して、キャビン３０のフロア３９に形成された孔部を係合した状態で、ボルト及びナットを用いてシャシ１０とキャビン３０とが固定される。 The cabin 30 is a component that is mounted and fixed on the chassis 10 and forms at least the passenger compartment. The cabin 30 is engaged and fixed to a plurality of engaging elements formed on the chassis 10. For example, the chassis 10 and the cabin 30 are fixed using bolts and nuts with holes formed in the floor 39 of the cabin 30 engaged with a plurality of bush pins formed on the chassis 10.

キャビン３０は、少なくとも左右のフロントピラー３１Ｌ，３１Ｒ、ルーフトップ３３、ルーフピラー３５、左右のルーフサイドレール４１Ｌ，４１Ｒ、左右のサイドシル３７Ｌ，３７Ｒ及びフロア３９を含んで構成される。ルーフピラー３５は、両端がそれぞれ左右のフロントピラー３１Ｌ，３１Ｒの上端に接続されて、車幅方向に沿って配置されている。左右のフロントピラー３１Ｌ，３１Ｒの上部の間には、フロントガラスが配置される開口３２が形成されるとともに、開口３２の下部にはキャビン前壁部３４が設けられている。 The cabin 30 is composed of at least left and right front pillars 31L, 31R, a roof top 33, a roof pillar 35, left and right roof side rails 41L, 41R, left and right side sills 37L, 37R, and a floor 39. The roof pillar 35 is arranged along the vehicle width direction with both ends connected to the upper ends of the left and right front pillars 31L, 31R. An opening 32 in which the windshield is located is formed between the upper parts of the left and right front pillars 31L, 31R, and a cabin front wall portion 34 is provided below the opening 32.

左右のルーフサイドレール４１Ｌ，４１Ｒは、それぞれフロントピラー３１Ｌ，３１Ｒの上端に接続されて、車長方向に沿って配置されている。左右のルーフサイドレール４１Ｌ，４１Ｒの間にはルーフトップ３３が設けられている。また、左右のサイドシル３７Ｌ，３７Ｒは、それぞれフロントピラー３１Ｌ，３１Ｒの下端に接続されて、車長方向に沿って配置されている。左右のサイドシル３７Ｌ，３７Ｒの間には、フロア３９が設けられている。フロア３９の車幅方向の中央部には、車長方向に沿ってトンネル部４７が設けられている。トンネル部４７は、下方側に開口する溝状の部分であり、例えば、動力をリヤ側に伝達するためのプロペラシャフト等が配置される。ただし、フロア３９にトンネル部４７が設けられていなくてもよい。 The left and right roof side rails 41L, 41R are connected to the upper ends of the front pillars 31L, 31R, respectively, and are arranged along the vehicle length direction. A roof top 33 is provided between the left and right roof side rails 41L, 41R. The left and right side sills 37L, 37R are connected to the lower ends of the front pillars 31L, 31R, respectively, and are arranged along the vehicle length direction. A floor 39 is provided between the left and right side sills 37L, 37R. A tunnel section 47 is provided along the vehicle length direction in the center of the floor 39 in the vehicle width direction. The tunnel section 47 is a groove-shaped section that opens downward, and, for example, a propeller shaft for transmitting power to the rear side is arranged therein. However, the tunnel section 47 does not necessarily have to be provided in the floor 39.

キャビン３０の左右の側部において、ルーフサイドレール４１Ｌ，４１Ｒとサイドシル３７Ｌ，３７Ｒとの間には、左右の側壁部４５Ｌ，４５Ｒが設けられている。側壁部４５Ｌ，４５Ｒの少なくとも一部は、リヤピラーとしての機能を有している。左右の側壁部４５Ｌ，４５Ｒの上部の間には、リヤガラスが配置される開口４６が形成されるとともに、開口４６の後方には、例えばトランクスペースとして利用されるキャビン後部４９が形成されている。キャビン３０の左右の側部それぞれにおいて、フロントピラー３１Ｌ，３１Ｒと、ルーフサイドレール４１Ｌ，４１Ｒと、サイドシル３７Ｌ，３７Ｒと、側壁部４５Ｌ，４５Ｒとにより、フロントドア用の開口部４３Ｌ，４３Ｒが形成されている。フロントピラー３１Ｌ，３１Ｒには、フロントドアを取り付けるための上下一組のドアヒンジ５１が設けられる。 On the left and right sides of the cabin 30, left and right side wall portions 45L, 45R are provided between the roof side rails 41L, 41R and the side sills 37L, 37R. At least a part of the side wall portions 45L, 45R functions as a rear pillar. Between the upper parts of the left and right side wall portions 45L, 45R, an opening 46 in which a rear window is arranged is formed, and behind the opening 46, a cabin rear portion 49 used as, for example, a trunk space is formed. On the left and right sides of the cabin 30, the front pillars 31L, 31R, the roof side rails 41L, 41R, the side sills 37L, 37R, and the side wall portions 45L, 45R form openings 43L, 43R for the front door. A pair of upper and lower door hinges 51 for attaching the front door is provided on the front pillars 31L, 31R.

なお、図１に示した車体構造１は、いわゆる２ドア車の車体構造であることから二つの開口部４３Ｌ，４３Ｒが形成されているが、車体構造は、いわゆる４ドア車の車体構造であってもよい。この場合、リアドア用の開口部が形成され、キャビン３０を構成する複数の構造材は、それぞれ複数の部材から構成されてもよい。 The vehicle body structure 1 shown in FIG. 1 is a so-called two-door vehicle body structure, and thus has two openings 43L, 43R, but the vehicle body structure may also be a so-called four-door vehicle body structure. In this case, an opening for a rear door is formed, and each of the multiple structural members constituting the cabin 30 may be composed of multiple members.

また、車体構造１は、少なくともステアリングコラムを支持するためのステアリングサポートビーム８０を備える。ステアリングサポートビーム８０は、ステアリングコラム６０が固定される部材であり、キャビン３０内に車幅方向に沿って設けられている。ステアリングサポートビーム８０は、例えば、鉄、軽金属、炭素繊維強化樹脂等のシャシ１０の構成材料と同じ材料により構成される。ステアリングコラム６０には、ステアリングホイールが接続される他、キーシリンダやウィンカーレバー、ワイパ又はライト等を操作するためのスイッチレバー等が設けられる。 The vehicle body structure 1 also includes a steering support beam 80 for supporting at least the steering column. The steering support beam 80 is a member to which the steering column 60 is fixed, and is provided within the cabin 30 along the vehicle width direction. The steering support beam 80 is made of the same material as the chassis 10, such as iron, light metal, or carbon fiber reinforced resin. The steering column 60 is connected to a steering wheel, and is also provided with a key cylinder, a turn signal lever, and switch levers for operating the wipers or lights, etc.

本実施形態に係る車体構造１では、ステアリングサポートビーム８０は、シャシ１０に支持されている。具体的に、ステアリングサポートビーム８０は、シャシ１０を構成する構造部材であるサイドフレーム１１Ｌ，１１Ｒに接続された支持部材７０を介してシャシ１０に支持されている。 In the vehicle body structure 1 according to this embodiment, the steering support beam 80 is supported by the chassis 10. Specifically, the steering support beam 80 is supported by the chassis 10 via a support member 70 connected to the side frames 11L, 11R, which are structural members constituting the chassis 10.

上述のように、本実施形態に係る車体構造１は、全体の軽量化を図るためにキャビン３０をＦＲＰ又はアルミフレーム等から構成する一方で、衝突に対する剛性をシャシ１０に持たせている。ステアリングサポートビームには、比較的重量のあるステアリングコラムが固定されることから、ステアリングサポートビームを強固に支持する構造が必要とされる。このため、シャシとキャビンとを分離して構成する車体構造とする場合、ステアリングサポートビームの固定箇所をできるだけ近くに設け、かつ、固定箇所の剛性を確保することが考えられる。ただし、キャビンにステアリングサポートビームを支持させると、少なくともステアリングサポートビームを支持する箇所の剛性を高めるために、キャビンが重量化するおそれがある。 As described above, in the vehicle body structure 1 according to this embodiment, the cabin 30 is constructed from FRP or an aluminum frame, etc., in order to reduce the overall weight, while the chassis 10 is provided with rigidity against collisions. The steering support beam has a relatively heavy steering column fixed thereto, and therefore requires a structure that firmly supports the steering support beam. For this reason, in a vehicle body structure in which the chassis and cabin are constructed separately, it is conceivable to locate the fixing points of the steering support beam as close as possible and ensure the rigidity of the fixing points. However, if the steering support beam is supported by the cabin, there is a risk that the cabin will become heavy in order to increase the rigidity of at least the points that support the steering support beam.

これに対して、本実施形態に係る車体構造１では、ステアリングサポートビーム８０が、所定の剛性を有して構成されるシャシ１０に支持されている。したがって、ステアリングサポートビーム８０を支持する構造によってキャビン３０の軽量化が阻害されるおそれが低減される。以下、ステアリングサポートビーム８０を支持する構造について具体的に説明する。 In contrast, in the vehicle body structure 1 according to this embodiment, the steering support beam 80 is supported by the chassis 10, which is configured with a predetermined rigidity. This reduces the risk that the structure supporting the steering support beam 80 will hinder the weight reduction of the cabin 30. The structure supporting the steering support beam 80 will be described in detail below.

図２及び図３に示すように、支持部材７０は、左右の支柱部７１Ｌ，７１Ｒ、前部骨格７３及び左右の側部骨格７５Ｌ（７５Ｌａ，７５Ｌｂ），７５Ｒ（７５Ｒａ，７５Ｒｂ）を備えて構成されている。支持部材７０は、例えば、鉄、軽金属、ＦＲＰ等のシャシ１０の構成材料と同じ材料により構成される。 As shown in Figures 2 and 3, the support member 70 is configured with left and right support pillars 71L, 71R, a front skeleton 73, and left and right side skeletons 75L (75La, 75Lb), 75R (75Ra, 75Rb). The support member 70 is configured from the same material as the chassis 10, such as iron, light metal, FRP, etc.

左右の支柱部７１Ｌ，７１Ｒは、それぞれ左右のサイドフレーム１１Ｌ，１１Ｒから立設して設けられている。支柱部７１Ｌ，７１Ｒは、例えば、ボルト等を用いてサイドフレーム１１Ｌ，１１Ｒに接合される。 The left and right support pillars 71L, 71R are provided standing upright from the left and right side frames 11L, 11R, respectively. The support pillars 71L, 71R are joined to the side frames 11L, 11R using, for example, bolts or the like.

前部骨格７３は、車幅方向に沿って設けられ、その両端部が左右の支柱部７１Ｌ，７１Ｒの上部に接合される。支柱部７１Ｌ，７１Ｒと前部骨格７３との接合部は、キャビン３０のフロントピラー３１Ｌ，３１Ｒに設けられてフロントドアを支持するドアヒンジ５１の高さ位置よりも上に設けられている。左右の側部骨格７５Ｌ，７５Ｒは、それぞれ車長方向に沿って設けられ、その前端が前部骨格７３の左右両側に接合され、その後端がステアリングサポートビーム８０の左右両側に接合される。支持部材７０の前部骨格７３及び左右の側部骨格７５と、ステアリングサポートビーム８０とは環状に接続されている。 The front skeleton 73 is provided along the vehicle width direction, and both ends thereof are joined to the upper parts of the left and right support parts 71L, 71R. The joints between the support parts 71L, 71R and the front skeleton 73 are provided on the front pillars 31L, 31R of the cabin 30 and are provided above the height position of the door hinges 51 that support the front door. The left and right side skeletons 75L, 75R are provided along the vehicle length direction, and their front ends are joined to the left and right sides of the front skeleton 73 and their rear ends are joined to the left and right sides of the steering support beam 80. The front skeleton 73 and the left and right side skeletons 75 of the support member 70 are connected to the steering support beam 80 in a ring shape.

また、本実施形態では、左右の支柱部７１Ｌ，７１Ｒの上部に、車長方向の前方に向かって延びる補助部材７７Ｌ，７７Ｒが接合されている。補助部材７７Ｌ，７７Ｒの前方側の端部は、アッパマウント１５Ｌ，１５Ｒに接合されている。アッパマウント１５Ｌ，１５Ｒは、サイドフレーム１１Ｌ，１１Ｒに接続されており、支柱部７１Ｌ，７１Ｒは、アッパマウント１５Ｌ，１５Ｒ及び補助部材７７Ｌ，７７Ｒを介して、サイドフレーム１１Ｌ，１１Ｒの前方側に接続されている。これにより、支持部材７０は、シャシ１０に対して安定的に支持される。補助部材７７Ｌ，７７Ｒは、支持部材７０と同じ材料により構成されていてもよい。 In this embodiment, auxiliary members 77L, 77R extending forward in the vehicle length direction are joined to the upper portions of the left and right support members 71L, 71R. The front ends of the auxiliary members 77L, 77R are joined to the upper mounts 15L, 15R. The upper mounts 15L, 15R are connected to the side frames 11L, 11R, and the support members 71L, 71R are connected to the front sides of the side frames 11L, 11R via the upper mounts 15L, 15R and the auxiliary members 77L, 77R. This allows the support member 70 to be stably supported by the chassis 10. The auxiliary members 77L, 77R may be made of the same material as the support member 70.

支柱部７１Ｌ，７１Ｒは、アッパマウント１５Ｌ，１５Ｒとフロントピラー３１Ｌ，３１Ｒに設けられたドアヒンジ５１との間に位置している。支柱部７１Ｌ，７１Ｒと、キャビン３０のフロントピラー３１Ｌ，３１Ｒとの間には隙間Ｓが設けられている（図１及び図２を参照）。これにより、図４に示すように、車両の前面衝突時等において、補助部材７７Ｌ，７７Ｒにより支柱部７１Ｌ，７１Ｒが後方に押された場合であっても、支柱部７１Ｌ，７１Ｒの変形を許容するスペースが確保され、キャビン３０の変形を生じるおそれが低減される。したがって、フロントピラー３１Ｌ，３１Ｒのドアヒンジ５１が破損してフロントドアの開閉が困難になるおそれを低減することができる。 The pillars 71L, 71R are located between the upper mounts 15L, 15R and the door hinges 51 provided on the front pillars 31L, 31R. A gap S is provided between the pillars 71L, 71R and the front pillars 31L, 31R of the cabin 30 (see Figures 1 and 2). As a result, as shown in Figure 4, even if the pillars 71L, 71R are pushed rearward by the auxiliary members 77L, 77R during a frontal collision of the vehicle, etc., a space is secured to allow deformation of the pillars 71L, 71R, and the risk of deformation of the cabin 30 is reduced. Therefore, the risk of the door hinges 51 of the front pillars 31L, 31R being damaged and making it difficult to open and close the front door can be reduced.

また、本実施形態では、ステアリングサポートビーム８０の中央部には、下方に向かって延びる左右一対の保持部７９Ｌ，７９Ｒが接合されている。左右一対の保持部７９Ｌ，７９Ｒは、それぞれ下端部がキャビン３０のフロア３９に設けられたトンネル部４７の両側面に接合されている。これにより、ステアリングサポートビーム８０を安定的に支持することができる。保持部７９Ｌ，７９Ｒは、支持部材７０あるいはステアリングサポートビーム８０と同じ材料で構成されていてもよく、キャビン３０と同じＣＦＲＰ等により構成されていてもよい。キャビン３０内に位置する側部骨格７５Ｌ，７５Ｒの一部、ステアリングサポートビーム８０及び保持部７９Ｌ，７９Ｒは、図示しないインストルメントパネル内に配置される。 In this embodiment, a pair of left and right retaining portions 79L, 79R extending downward are joined to the center of the steering support beam 80. The left and right retaining portions 79L, 79R have their lower ends joined to both side surfaces of a tunnel portion 47 provided on the floor 39 of the cabin 30. This allows the steering support beam 80 to be stably supported. The retaining portions 79L, 79R may be made of the same material as the support member 70 or the steering support beam 80, or may be made of the same CFRP as the cabin 30. Parts of the side frameworks 75L, 75R located inside the cabin 30, the steering support beam 80, and the retaining portions 79L, 79R are arranged inside an instrument panel (not shown).

なお、保持部７９Ｌ，７９Ｒは、ステアリングサポートビーム８０を補助的に支持する機能を有しており、かかる保持部７９Ｌ，７９Ｒが接合されることのみに起因してキャビン３０のフロア３９の剛性が高められるものではない。また、フロア３９にトンネル部４７が設けられていない場合、保持部７９Ｌ，７９Ｒは、フロア３９に接合され、あるいはフロア３９を貫通した状態でシャシ１０に接合されてもよい。 The retaining portions 79L, 79R have the function of providing auxiliary support for the steering support beam 80, and the rigidity of the floor 39 of the cabin 30 is not increased solely by the joining of the retaining portions 79L, 79R. Furthermore, if the floor 39 does not have a tunnel portion 47, the retaining portions 79L, 79R may be joined to the floor 39 or may be joined to the chassis 10 while penetrating the floor 39.

支持部材７０を構成する側部骨格７５Ｌ，７５Ｒは、キャビン３０の前壁部３４を貫通して設けられ、キャビン３０の内部でステアリングサポートビーム８０に接合されている。前壁部３４を貫通する箇所には、連結部８３が設けられている（図３を参照）。左の側部骨格７５Ｌは、連結部８３において連結された第１部分７５Ｌａ及び第２部分７５Ｌｂにより構成されている。同様に、右の側部骨格７５Ｒは、連結部８３において連結された第１部分７５Ｒａ及び第２部分７５Ｒｂにより構成されている。第１部分７５Ｌａ，７５Ｒａはキャビン３０の外側に位置し、第２部分７５Ｌｂ，７５Ｒｂはキャビン３０の内側に位置する。側部骨格７５Ｌ，７５Ｒは、分割されることなく、単に前壁部３４に設けられた貫通穴を貫通して設けられていてもよいが、連結部８３において第１部分７５Ｌａ（７５Ｒａ）と第２部分７５Ｌｂ（７５Ｒｂ）とを連結して構成することにより、車体構造１の組付けが容易になる。 The side skeletons 75L and 75R constituting the support member 70 are provided penetrating the front wall 34 of the cabin 30 and are joined to the steering support beam 80 inside the cabin 30. A connecting portion 83 is provided at the point where the skeleton penetrates the front wall 34 (see FIG. 3). The left side skeleton 75L is composed of a first portion 75La and a second portion 75Lb connected at the connecting portion 83. Similarly, the right side skeleton 75R is composed of a first portion 75Ra and a second portion 75Rb connected at the connecting portion 83. The first portions 75La and 75Ra are located outside the cabin 30, and the second portions 75Lb and 75Rb are located inside the cabin 30. The side frames 75L, 75R may not be separated and may simply pass through holes provided in the front wall 34, but by connecting the first portion 75La (75Ra) and the second portion 75Lb (75Rb) at the connecting portion 83, assembly of the vehicle body structure 1 becomes easier.

図５は、側部骨格７５Ｌの連結部８３を示す説明図である。側部骨格７５Ｌは、前部骨格７３に接合された第１部分７５Ｌａと、ステアリングサポートビーム８０に接合された第２部分７５Ｌｂとにより構成される。第１部分７５Ｌａの後端部には第１の端部プレート８５ａが接合されている。また、第２部分７５Ｌｂの前端部には第２の端部プレート８５ｂが接合されている。第１の端部プレート８５ａ及び第２の端部プレート８５ｂは、それぞれ前壁部３４に設けられた接続プレート８９に接合される。図４に示した例では、第１の端部プレート８５ａ及び第２の端部プレート８５ｂは、ボルト等の締結部材９１を用いて接続プレート８９に接合されている。右の側部骨格７５Ｒの連結部８３も同様に構成される。 Figure 5 is an explanatory diagram showing the connection part 83 of the side frame 75L. The side frame 75L is composed of a first part 75La joined to the front frame 73 and a second part 75Lb joined to the steering support beam 80. A first end plate 85a is joined to the rear end of the first part 75La. A second end plate 85b is joined to the front end of the second part 75Lb. The first end plate 85a and the second end plate 85b are each joined to a connection plate 89 provided on the front wall part 34. In the example shown in Figure 4, the first end plate 85a and the second end plate 85b are joined to the connection plate 89 using a fastening member 91 such as a bolt. The connection part 83 of the right side frame 75R is similarly configured.

このように側部骨格７５Ｌ，７５Ｒを構成することにより、側部骨格７５Ｌ，７５Ｒの第１部分７５Ｌａ，７５Ｒａを前部骨格７３に接合し、第２部分７５Ｌｂ，７５Ｒｂをステアリングサポートビーム８０に接合した状態で、車体構造１を組み立てることができる。つまり、側部骨格７５Ｌ，７５Ｒの第１部分７５Ｌａ，７５Ｒａが接合された前部骨格７３及び支柱部７１Ｌ，７１Ｒをキャビン３０の外側に配置し、側部骨格７５Ｌ，７５Ｒの第２部分７５Ｌｂ，７５Ｒｂが接合されたステアリングサポートビーム８０及び保持部７９Ｌ，７９Ｒをキャビン３０の内側に配置して、連結部８３において側部骨格７５Ｌ，７５Ｒをそれぞれ連結することにより、ステアリングサポートビーム８０をシャシ１０により支持させた車体構造１を容易に組み立てることができる。 By configuring the side frames 75L, 75R in this manner, the vehicle body structure 1 can be assembled with the first parts 75La, 75Ra of the side frames 75L, 75R joined to the front frame 73 and the second parts 75Lb, 75Rb joined to the steering support beam 80. In other words, the front frame 73 to which the first parts 75La, 75Ra of the side frames 75L, 75R are joined and the support parts 71L, 71R are arranged outside the cabin 30, and the steering support beam 80 to which the second parts 75Lb, 75Rb of the side frames 75L, 75R are joined and the holding parts 79L, 79R are arranged inside the cabin 30, and the side frames 75L, 75R are connected at the connecting parts 83, respectively, so that the vehicle body structure 1 in which the steering support beam 80 is supported by the chassis 10 can be easily assembled.

また、接続プレート８９は、前壁部３４に設けられた開口部３４ａに、弾性部材８７を介して固定されている。弾性部材８７は、弾性ゴムであってもよく、弾性樹脂であってもよく、板バネ等の弾性部材であってもよい。これにより、組付け位置の誤差が生じた場合であっても組付けが可能になるとともに、車両の運転時等において支持部材７０と前壁部３４との間で互いに伝達される振動を吸収させることができる。 The connection plate 89 is fixed to the opening 34a provided in the front wall 34 via an elastic member 87. The elastic member 87 may be elastic rubber, elastic resin, or an elastic member such as a leaf spring. This makes it possible to assemble even if an error occurs in the assembly position, and also absorbs vibrations transmitted between the support member 70 and the front wall 34 when the vehicle is in operation, etc.

＜本実施形態による効果＞
以上説明したように、本実施形態に係る車体構造１は、衝突に対する剛性を有するシャシ１０と、シャシ１０上に載置固定されシャシ１０よりも剛性が小さいキャビン３０とを含み、特にキャビン３０の軽量化によって車体構造１全体の軽量化を図ることができる。本実施形態に係る車体構造１において、少なくともステアリングコラム６０を固定するステアリングサポートビーム８０が、シャシ１０により支持されているため、ステアリングサポートビーム８０を支持するためにキャビン３０の剛性を高める必要がなく、あるいは、その必要性が低減され、キャビン３０をより軽量化することができる。 <Effects of this embodiment>
As described above, the vehicle body structure 1 according to this embodiment includes the chassis 10 having rigidity against collisions, and the cabin 30 that is mounted and fixed on the chassis 10 and has a lower rigidity than the chassis 10, and the weight of the entire vehicle body structure 1 can be reduced by reducing the weight of the cabin 30 in particular. In the vehicle body structure 1 according to this embodiment, since at least the steering support beam 80 that fixes the steering column 60 is supported by the chassis 10, there is no need to increase the rigidity of the cabin 30 to support the steering support beam 80, or the need for such increase is reduced, and the cabin 30 can be made lighter.

また、本実施形態に係る車体構造１において、ステアリングサポートビーム８０を支持する支持部材７０が、シャシ１０の左右のサイドフレーム１１Ｌ，１１Ｒから立設した左右の支柱部７１Ｌ，７１Ｒと、両端が左右の支柱部７１Ｌ，７１Ｒに接合されて車幅方向に懸架された前部骨格７３とを含んでいる。このため、支持部材７０によってシャシ１０の剛性も高められ、車体構造１の衝突に対する剛性を高めることができる。 In addition, in the vehicle body structure 1 according to this embodiment, the support member 70 supporting the steering support beam 80 includes left and right support pillars 71L, 71R erected from the left and right side frames 11L, 11R of the chassis 10, and a front frame 73 whose both ends are joined to the left and right support pillars 71L, 71R and suspended in the vehicle width direction. Therefore, the support member 70 also increases the rigidity of the chassis 10, and the rigidity of the vehicle body structure 1 against a collision can be increased.

また、本実施形態に係る車体構造１において、支持部材７０が、前部骨格７３に接合されてステアリングサポートビーム８０に接合された側部骨格７５Ｌ，７５Ｒが、キャビン３０の外側に位置する第１部分７５Ｌａ，７５Ｒａとキャビン３０の内側に位置する第２部分７５Ｌｂ，７５Ｒｂとを含み、第１部分７５Ｌａ，７５Ｒａと第２部分７５Ｌｂ，７５Ｒｂとがキャビン３０の前壁部３４に設けられた開口部３４ａを介して連結されている。このため、第１部分７５Ｌａ，７５Ｒａを前部骨格７３に接合し、第２部分７５Ｌｂ，７５Ｒｂをステアリングサポートビーム８０に接合した状態で、車体構造１を容易に組み立てることができる。 In addition, in the vehicle body structure 1 according to this embodiment, the support member 70 is joined to the front frame 73, and the side frames 75L, 75R joined to the steering support beam 80 include a first portion 75La, 75Ra located on the outside of the cabin 30 and a second portion 75Lb, 75Rb located on the inside of the cabin 30, and the first portion 75La, 75Ra and the second portion 75Lb, 75Rb are connected via an opening 34a provided in the front wall portion 34 of the cabin 30. Therefore, the vehicle body structure 1 can be easily assembled with the first portion 75La, 75Ra joined to the front frame 73 and the second portion 75Lb, 75Rb joined to the steering support beam 80.

また、第１部分７５Ｌａ，７５Ｒａと第２部分７５Ｌｂ，７５Ｒｂとの連結部８３において、第１部分７５Ｌａ，７５Ｒａの端部に設けられた端部プレート８５ａと第２部分７５Ｌｂ，７５Ｒｂの端部に設けられた端部プレート８５ｂとが接合される接続プレート８９は、弾性部材８７を介してキャビン３０の前壁部３４の開口部３４ａに配置されている。このため、組付け位置の誤差が生じた場合であっても組付けが可能になるとともに、車両の運転時等において支持部材７０と前壁部３４との間で互いに伝達される振動を吸収させることができる。 In addition, in the connection portion 83 between the first portion 75La, 75Ra and the second portion 75Lb, 75Rb, the connection plate 89 that joins the end plate 85a provided at the end of the first portion 75La, 75Ra and the end plate 85b provided at the end of the second portion 75Lb, 75Rb is disposed in the opening 34a of the front wall portion 34 of the cabin 30 via the elastic member 87. This makes it possible to assemble even if an error occurs in the assembly position, and it is possible to absorb vibrations transmitted between the support member 70 and the front wall portion 34 during driving of the vehicle, etc.

また、本実施形態に係る車体構造１において、前輪のアッパマウント１５Ｌ，１５Ｒとフロントピラー３１Ｌ，３１Ｒのドアヒンジ５１との間に位置する支柱部７１Ｌ，７１Ｒが、キャビン３０に対して隙間Ｓを設けて配置されている。このため、車両の前面衝突時等において、支柱部７１Ｌ，７１Ｒが後方へ押された場合であっても、支柱部７１Ｌ，７１Ｒの変形を許容するスペースが確保され、キャビン３０の変形が抑制される。これにより、ドアヒンジ５１の破損によりフロントドアが開閉できなくなる恐れを低減することができる。 In addition, in the vehicle body structure 1 according to this embodiment, the pillars 71L, 71R located between the upper mounts 15L, 15R of the front wheels and the door hinges 51 of the front pillars 31L, 31R are arranged with a gap S provided with respect to the cabin 30. Therefore, even if the pillars 71L, 71R are pushed rearward during a frontal collision of the vehicle, a space is provided to allow deformation of the pillars 71L, 71R, and deformation of the cabin 30 is suppressed. This reduces the risk of the front door becoming unable to open or close due to damage to the door hinge 51.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、上記の実施形態及び各変形例を互いに組み合わせた態様も、当然に本発明の技術的範囲に属する。 Although the preferred embodiment of the present invention has been described in detail above with reference to the attached drawings, the present invention is not limited to the examples. It is clear that a person with ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can conceive of various modified or amended examples within the scope of the technical ideas described in the claims, and it is understood that these also naturally fall within the technical scope of the present invention. Furthermore, aspects in which the above-mentioned embodiments and each modified example are combined with each other naturally fall within the technical scope of the present invention.

１…車体構造、１０…シャシ、１１Ｌ，１１Ｒ…サイドフレーム、１５Ｌ，１５Ｒ…アッパマウント、３０…キャビン、３１Ｌ，３１Ｒ…フロントピラー、３４…前壁部、５１…ドアヒンジ、６０…ステアリングコラム、７０…支持部材、７１Ｌ，７１Ｒ…支柱部、７３…前部骨格、７５Ｌ，７５Ｒ…側部骨格、７５Ｌａ，７５Ｒａ…第１部分、７５Ｌｂ，７５Ｒｂ…第２部分、７９Ｌ，７９Ｒ…保持部、８０…ステアリングサポートビーム、８５ａ，８５ｂ…端部プレート、８９…接続プレート
Reference Signs List 1...vehicle body structure, 10...chassis, 11L, 11R...side frame, 15L, 15R...upper mount, 30...cabin, 31L, 31R...front pillar, 34...front wall portion, 51...door hinge, 60...steering column, 70...support member, 71L, 71R...support portion, 73...front framework, 75L, 75R...side framework, 75La, 75Ra...first portion, 75Lb, 75Rb...second portion, 79L, 79R...holding portion, 80...steering support beam, 85a, 85b...end plate, 89...connection plate

Claims

衝突に対する所定の剛性を有するシャシと、
前記シャシ上に載置固定され、前記シャシよりも剛性が小さいキャビンと、を含む車体構造において、
少なくともステアリングコラムを固定するステアリングサポートビームが、前記シャシに支持され、
前記シャシを構成する構造部材であるサイドフレームに接続された支持部材を介して、前記ステアリングサポートビームが支持されており、
前記支持部材は、
前記サイドフレームから立設しており、
前記サイドフレームに接続された前輪アッパマウントと、前記キャビンに設けられて前部ドアを支持するドアヒンジと、の間において、少なくとも車長方向において前記キャビンとの間に隙間を設けて配置され、
前記前輪アッパマウントと、前記前輪アッパマウントに接合された補助部材と、を介して、前記サイドフレームから立設する箇所よりも前記車長方向の前方側においても前記サイドフレームにさらに接続されている、車体構造。 a chassis having a predetermined rigidity against a collision;
a cabin that is mounted and fixed on the chassis and has a rigidity lower than that of the chassis,
A steering support beam for fixing at least a steering column is supported by the chassis ;
The steering support beam is supported via a support member connected to a side frame which is a structural member constituting the chassis,
The support member is
The side frame is provided with a vertical member.
a front wheel upper mount connected to the side frame and a door hinge provided in the cabin and supporting a front door are disposed with a gap provided between the cabin and the front wheel upper mount and at least in a vehicle length direction;
A vehicle body structure in which the front wheel upper mount is further connected to the side frame further forward in the vehicle length direction than the point where the front wheel upper mount stands upright from the side frame via the front wheel upper mount and an auxiliary member joined to the front wheel upper mount .

前記支持部材は、
前記サイドフレームから立設する左右一対の支柱部と、
両端が前記左右一対の支柱部に接合された前部骨格と、
前記前部骨格に接合され、前記キャビンを貫通して設けられるとともに前記キャビンの内部で前記ステアリングサポートビームに接合された側部骨格と、を含む、請求項１に記載の車体構造。 The support member is
A pair of left and right support columns extending upright from the side frames;
A front skeleton having both ends joined to the pair of left and right support portions;
2. The vehicle body structure according to claim 1 , further comprising: a side frame joined to the front frame, the side frame being provided penetrating the cabin and joined to the steering support beam inside the cabin.

前記隙間は、前記支柱部と前記キャビンとの間に設けられる、請求項２に記載の車体構造。 The vehicle body structure according to claim 2 , wherein the gap is provided between the support pillar and the cabin.