JPH1086852A - 車両のスペースフレーム構造 - Google Patents

車両のスペースフレーム構造

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JPH1086852A
JPH1086852A JP26777396A JP26777396A JPH1086852A JP H1086852 A JPH1086852 A JP H1086852A JP 26777396 A JP26777396 A JP 26777396A JP 26777396 A JP26777396 A JP 26777396A JP H1086852 A JPH1086852 A JP H1086852A
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JP
Japan
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vehicle
frame
members
chassis
load
Prior art date
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Withdrawn
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JP26777396A
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Inventor
Isamu Hirono
勇 廣野
Yusuke Kondo
祐輔 近藤
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Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 前後方向のフレーム部材に不均一な衝撃荷重
が作用しても、この荷重をフレーム部材に均一に掛かる
ようにして、フレーム部材の局部的な大荷重による破損
の発生を防止する。 【解決手段】 押出材からなる前後方向のシャシメンバ
とサイドフレームとを備え、前記シャシメンバの各端部
とサイドフレームの各端部とを夫々結合する結合部材に
より、荷重を左右のシャシメンバ及びサイドフレームに
分配する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電気自動車等の車両
における、主としてアルミニウム押出材を使用したスペ
ースフレームの構造に関する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】小型、軽量の自動車に
おいては、車体のスペースフレームをアルミニウム押出
材の中空材を使用したものが用いられてきている。
【0003】図8には、かかる電気自動車(以下EV車
と略称する)の概略構成が示されているが、かかる構成
は本出願人が開発中のものでその構成は新規である。図
8において、100は車体、101はキャビン、11は
メインフロア、103はバッテリー、104は該バッテ
リーが収納されるバッテリー室、105は走行駆動源で
あるパワープラント、109は電気装置、106は前
輪、107は後輪、108はスペースフレーム構造のベ
ースとなるサイドフレーム、110は乗員である。
【0004】図9〜図10は、図8に示されるEV車等
のアルミニウム押出材からなるスペースフレーム構造を
備えた車両が、障害物70に衝突した際の状況を示す。
前記スペースフレームは、一部の緩衝材を除き、全てア
ルミニウム押出材から構成されている。
【0005】図9〜図10において、2は車体100の
メインフロア11の側部に前後に2本延設されたサイド
フレーム、1は車体100の中央下部に前後に2本延設
されたシャシメンバ、7はフロントクロスである。
【0006】かかるスペースフレーム構造を備えたEV
車が障害物70に正面衝突(正突)した際において、殊
に図9に示されるように、車両の中心60から一方側に
ずれた部位で障害物70に正突した場合には、障害物7
0に正突される側のサイドフレーム2(2a)に局部的
に大きな衝撃荷重が作用する。このため、該サイドフレ
ーム2aにて衝撃荷重を吸収できず、これに過大な座屈
が発生し、スペースフレームの破損を引き起こす。
【0007】前記正突あるいは後突時の局部的な衝撃荷
重の前後方向のフレーム部材であるサイドフレームへの
作用を緩和する手段として、例えば、特開昭64−67
482号の発明が提供されている。これはサイドフレー
ムの前端部間に前端側クロスメンバ、後端部間に後端側
クロスメンバを夫々架設し、片側サイドフレームに偏っ
た衝撃荷重が作用した時、前記前後のクロスメンバを介
して、この衝撃荷重を他側のサイドフレームに受け持た
せるようにしている。
【0008】しかしながら、かかる手段にあっては、2
本のサイドフレームの両端側にクロスメンバを架設して
いるにとどまっているので、衝撃荷重が分散均一化が充
分に行われず、1本当たりの衝撃荷重が依然として大き
くなり、スペースフレーム破損の可能性が残る。
【0009】本発明は前記課題に鑑み、その目的とする
ところは、車両の衝突時等において前後方向のフレーム
部材に不均一な衝撃荷重が作用しても、この荷重を各フ
レーム部材に均一に掛かるようにして、フレーム部材の
局部的な大荷重による破損の発生を防止することにあ
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は前記のような問
題点を解決するもので、その特徴とするところは、車両
のメインフロア部分からの前後方向に延びる押出材から
なるシャシメンバと、該シャシメンバの外側に配置され
て車両の前後方向に延びる押出材からなるサイドフレー
ムとを備えた車両のスペースフレーム構造であって、前
記シャシメンバの各端部とサイドフレームの各端部とを
夫々結合する結合部材を備えたことに有る。
【0011】また、具体的には、前記結合部材が、車両
の前部に配設され、前記シャシメンバ及びサイドフレー
ムの前端部同士を結合するフロントエンドメンバであ
り、あるいは車両の後部に配設され、前記シャシメンバ
及びサイドフレームの後端部同士を結合するリヤエンド
メンバにて構成される。
【0012】前記発明によれば、車両の中心から片側に
寄った部位に衝突による衝撃荷重が、ある特定のフレー
ム部材の軸線上に作用した際において、該衝撃荷重はフ
ロントエンドメンバあるいはリヤエンドメンバからなる
結合部材を介して、これが結合される他のフレーム部材
に伝達される。
【0013】これにより、前記衝撃荷重が各フレーム部
材に均等に分配され、前記特定のフレーム部材への局部
的な大荷重の負荷が回避される。該フレーム部材の破損
の発生が防止される。また前記結合部材は、これが直接
衝撃荷重を受けて、これ自体の減衰能によって前記衝撃
荷重を緩和せしめるので、バンパとしての機能を備える
ことになる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
形態につき詳細に説明する。但し、この実施形態に記載
されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配
置等は特に特定的な記載がないかぎりは、この発明の範
囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎ
ない。
【0015】図1は本発明の実施形態に係る電気自動車
(以下EV車と略称する)のスペースフレーム構造の要
部斜視図を示す。かかるEV車のスペースフレームは、
全てアルミニウム押出材から成る。
【0016】図1において、1は車体100の中央下部
に前後に2本延設されたシャシメンバ、2は車体の両側
下部に前後に延設された2本のサイドフレーム、3は車
体の両側上部に前後に2本延設されたサイドメンバ(ア
ッパ)、11はメインフロアである、71はリヤフロア
である。
【0017】前記左右のサイドフレーム2、2間には、
前方側にフロントクロス7、後方側にリヤクロス6が、
前記シャシメンバ1、1を通して夫々架設され、該フロ
ントクロス7及びリヤクロス6によってスペースフレー
ムは、車両の幅方向において強固に結合される。
【0018】前記メインフロア11の下部には、フレー
ム部材と一体に形成されたバッテリービルトインフロア
(BBFと略称)方式のバッテリートレイ8が設けられ
ており、該バッテリートレイ8内には前記2本のシャシ
メンバ1の後部が延設され、該バッテリートレイ8の側
板の一部を兼ねている。
【0019】前記左右のサイドフレーム2、2及びシャ
シメンバ1、1の夫々前端部には、取付部材9a、9
b、9c、9dが設けられ、また、前記サイドフレーム
2、2及びシャシメンバ1、1の夫々後端部には、前記
吸収部と同様な取付部材10a、10b、10c、10
dが設けられている。
【0020】4は、車両の前部に配設されたフロントエ
ンドメンバ、5は車両の後部に配設されたリヤエンドメ
ンバでで、両者はシャシメンバ1、1及びサイドフレー
ム2、2前後に対称に延設しているために同一の部材に
て共用化している。前記フロントエンドメンバ4は、図
2の分解図に示すように、中央部4bの左右に側部4
a、4cが突き合せ溶接により固着され、さらに側部4
a、4cの外側端部には板状の端板4d、4eが溶接に
て固着されている。(図2の破線は溶接部を示す。)
【0021】そして、前記フロントエンドメンバ4の左
右の端板4d、4eがサイドフレーム2、2の前端に取
付部材9a及び9dを介して、ボルトによって固定さ
れ、該フロントエンドメンバの中央部4bの左右端部が
シャシメンバ1、1の前端に取付部材9b及び9cを介
してボルトによって固定されている。
【0022】また、前記リヤエンドメンバ5も、前記フ
ロントエンドメンバ4と同様に略水平な中央部5bの両
側に2個の側部5a及び5cが夫々突合せ溶接にて固着
されている。そして、前記リヤエンドメンバ5の両側の
側部5a、5cの端部が取付部材10a、10dを介し
てサイドフレーム2、2の後端部にボルトによって固定
され、中央部5bの端部が取付部材10b、10cを介
してシャシメンバ1、1の後端部にボルトによって固着
されている。
【0023】前記のように構成されたスペースフレーム
構造を備えた車両の走行時に、該車両に中心から片側寄
りの部位(例えば左側のサイドフレーム2)にて障害物
と正面から衝突(正突)した際において、該正突による
衝撃荷重は略U字状に設けられたフロントエンドメンバ
4を介して、他のメンバ即ち他方のサイドフレーム2及
びシャシメンバ1、1に伝達される。
【0024】これにより、前記衝撃荷重が各フレーム部
材に均等に分配され、障害物に衝突したフレーム部材
(左側のサイドフレーム2)に局部的な大荷重が掛かる
のが回避される。
【0025】また、前記フロントエンドメンバ4に加わ
る衝撃荷重は、該フロントエンドメンバ4自体の弾性に
よる減衰を経てサイドフレーム2、2及びシャシメンバ
1、1に伝達される。従って、前記フロントエンドメン
バ4は、バンパとしての機能も備えることとなる。
【0026】一方、リヤエンドメンバ5側に衝突(後
突)による衝撃荷重が作用した場合においても、前記フ
ロントエンドメンバ4への正突時と同様に、該リヤエン
ドメンバ5を介して、全体のフレーム部材に伝達され、
各部材に加わる荷重が均等化される。
【0027】図3〜図6は、図1に示すサイドフレーム
2、シャシメンバ1等の前後方向のフレーム部材200
の改良に係るものの1実施例を示す。
【0028】図3〜図6において、前記中空押出し材か
らなる前後方向のフレーム部材200は、その正突部で
ある前端200aから一定長さに亘って、座屈を誘発す
るための蛇腹状部211を、一定のピッチCにて複数個
設けている。
【0029】この蛇腹状部211は、図4、図6に示す
ように、フレーム部材200を前記蛇腹状部211の形
状を有する金型内に収め、内側から水圧あるいは空気圧
を加えて成形される。
【0030】前記蛇腹状部211を成形して座屈誘発手
段となしたフレーム部材200は、図7に示す座屈モー
ド図のA線にて示されるように荷重の最大値と最小値と
の差、即ち荷重振幅が小さく、また、荷重変動のピッチ
が同図のBに示される従来のもの較べて均一となる。
【0031】即ち、図3〜図6に示されるフレーム部材
200は、溝加工や穴あけ等の機械加工を一切必要とせ
ず、金型と水圧あるいは空気圧によって、筒状体に蛇腹
状部211を一定ピッチで成形するのみで、座屈誘発部
を形成できるので、加工が簡単で加工工数が少なく、ま
た、蛇腹状部211のピッチCや形状の加工誤差が少な
く、均一な製品が得られる。これによって、図7に示す
ように、座屈荷重が均一となり、良好な座屈モードが得
られる。
【0032】
【発明の効果】以上記載のごとく本発明によれば、車両
の中心から片側に寄った部位に衝撃荷重が作用しても、
この荷重はフロントエンドメンバ、リヤエンドメンバ等
の結合部材によって、他の前後方向のフレーム部材に均
等に分配されるので、特定のフレーム部材に過大な荷重
が加わることによる破損の発生が防止され、また、結合
部材自体のバンパ作用により、前記衝撃荷重が減衰せし
められる。これによって、前後方向のフレーム部材の耐
衝撃性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る電気自動車用スペ
ースフレーム構造の要部斜視図である。
【図2】前記実施形態におけるフロントエンドメンバの
分解図である。
【図3】本発明の第2実施形態に係るフレーム部材の外
観斜視図である。
【図4】上記第2実施形態におけるフレーム部材の側面
図である。
【図5】図4のA−A断面矢視図である。
【図6】図4のB−B断面矢視図である。
【図7】上記第2実施形態におけるフレーム部材の荷重
線図である。
【図8】電気自動車の概略構成図である。
【図9】車両の衝突時における模似図である。
【図10】図9のC矢視図である。
【符号の説明】
1 シャシメンバ 2 サイドフレーム 4 フロントエンドメ
ンバ 5 リヤエンドメンバ 9a、9b、9c、9d 取付部材 10a、10b、10c、10d 取付部材 200 フレーム部材 211 蛇腹状部 212 筒状部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両のメインフロア部分から前後方向に
    延びる押出材からなるシャシメンバと該シャシメンバの
    外側に配置されて車両の前後方向に延びる押出材からな
    るサイドフレームとを備えた車両のスペースフレーム構
    造であって、 前記シャシメンバの各端部とサイドフレームの各端部と
    を夫々結合する結合部材を備えたことを特徴とする車両
    のスペースフレーム構造。
  2. 【請求項2】 前記結合部材が、車両の前部に配設さ
    れ、前記シャシメンバ及びサイドフレームの前端部同士
    を結合するフロントエンドメンバである請求項1記載の
    車両のスペースフレーム構造。
  3. 【請求項3】 前記結合部材が、車両の後部に配設さ
    れ、前記シャシメンバ及びサイドフレームの後端部同士
    を結合するリヤエンドメンバである請求項1記載の車両
    のスペースフレーム構造。
  4. 【請求項4】 前記結合部材とシャシメンバまたはサイ
    ドフレームの端部との結合部に緩衝部材を介装した請求
    項1記載の車両のスペースフレーム構造。
JP26777396A 1996-09-18 1996-09-18 車両のスペースフレーム構造 Withdrawn JPH1086852A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005225450A (ja) * 2004-02-16 2005-08-25 Autech Japan Inc 電気自動車の車体前部構造
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Effective date: 20031202