説明

車体構造

【課題】 本発明は、車体の剛性を向上させ、燃料タンクと車室内とを隔絶することができる車体構造を提供する。
【解決手段】 車体構造は、車両のサスペンション装置23が備える左右のショックアブソーバ75の上端76をサイドフレーム31に接続し、サイドフレームの上方に配置し、左右のピラー172間にクロスメンバ71を取付け、クロスメンバと左右のサイドフレームとをそれぞれボックス部材63,65で接続した。サイドフレームは、アーチ状の湾曲フレームであり、湾曲フレームの下壁にショックアブソーバを取付ける接続部85を形成した。ボックス部材は、湾曲フレームの下方へ配置したサポートフレーム51に搭載した燃料タンク21と車室内とを隔絶する隔壁の少なくとも一部を形成する。隔壁42の前壁181は、車両のリヤシート24が備えるシートバックフレームの一部を形成する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両の後に配置した懸架装置や燃料用のタンクなどの装置を支持する車体構造に関するものである。
【背景技術】
【0002】
車両は、例えば、車体の後に懸架装置や燃料用のタンクを備える。具体的には、車体のアンダボデーの後部に後の懸架装置を取付けるとともに、水素タンクを配置した車体構造がある(例えば、特許文献1参照。)。
【特許文献1】特開2003−291857公報(第5−6頁、図3−4)
【0003】
特許文献1を次図に基づいて説明する。
図7(a),(b)は、従来の技術の基本構成を説明する図であり、従来の車体構造301は、前後に延びる左右のサイドフレーム(サイドシル)302,303と、サイドフレーム302,303に内側に配置したフロアフレーム304,305と、サイドフレーム302,303の後側を占めるリアフレーム306,307と、矩形形状のサポートフレーム(サブフレーム)308と、を備え、サポートフレーム308は、後の懸架装置(サスペンションユニット)309,309を連結し、水素タンク311,312を載せるもので、フレームの一部を兼ねる。
【0004】
リアフレーム306,307は、下部にリヤブラケット313,314を備え、リヤブラケット313,314にバンパービーム315を取付けた。
その結果、サポートフレーム(サブフレーム)308に入力された後方からの衝撃荷重をサイドフレーム(サイドシル)302,303に矢印a1,a2のように伝え、フロアフレーム304,305に矢印a3,a4のように伝えることで、分散させて、後方からの衝撃荷重に対する剛性を高めることができるというものである。
【0005】
しかし、特許文献1の車体構造301では、懸架装置(サスペンションユニット)309,309を支持するリアフレーム306,307の剛性は、条件によっては十分ではなかった。具体的には、懸架装置(サスペンションユニット)309,309が備える左右のストラットの上部322,322を、リアフレーム306,307に取付けたストラット用ハウスジング(図に示していない。)に取付けると、ストラット用ハウスジングとリアフレーム306,307はともに、ストラットの上部322,322に大きな力が加わった際に、大きく弾性変形することがあり、より剛性の高い構造が望まれていた。
また、特許文献1では、水素タンク311を車両のフロアパネル323の下方に配置することで、万一の水素リークに備え、車室内と水素タンク311を配置した部分とを隔てるように構成しているが、より確実に隔絶できる車体構造が望まれていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、車体の剛性を向上させ、燃料タンクと車室内とを隔絶することができる車体構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
請求項1に係る発明は、車両のサスペンション装置が備える左右のショックアブソーバの上端をそれぞれ車両の前後に延びかつ左右に配置したサイドフレームに接続した車体構造であって、サイドフレームの上方に配置するとともに左右のピラー間にクロスメンバを取付け、このクロスメンバと左右のサイドフレームとをそれぞれボックス部材で接続したことを特徴とする。
【0008】
請求項2に係る発明では、サイドフレームは、中央を上方に膨出させたアーチ状の湾曲フレームであり、湾曲フレームの下壁にショックアブソーバを取付ける接続部を形成したことを特徴とする。
【0009】
請求項3に係る発明では、ボックス部材は、湾曲フレームの下方へ配置したサポートフレームに搭載した燃料タンクと車室内とを隔絶する隔壁の少なくとも一部を形成することを特徴とする。
【0010】
請求項4に係る発明では、隔壁は、車両のリヤシートが備えるシートバックフレームの一部を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【0011】
請求項1に係る発明では、車両のサスペンション装置が備える左右のショックアブソーバの上端をそれぞれ車両の前後に延びかつ左右に配置したサイドフレームに接続した車体構造であって、サイドフレームの上方に配置するとともに左右のピラー間にクロスメンバを取付け、このクロスメンバと左右のサイドフレームとをそれぞれボックス部材で接続したので、ボックス部材は、ショックアブソーバからサイドフレームに加わる力を受けつつクロスメンバに伝える。その結果、サイドフレームに加わる力(応力)は小さくなり、車体の剛性を向上させることができるという利点がある。
【0012】
請求項2に係る発明では、サイドフレームは、中央を上方に膨出させたアーチ状の湾曲フレームであり、湾曲フレームの下壁にショックアブソーバを取付ける接続部を形成したので、ショックアブソーバを取付けるためにサイドフレームから部材を張り出す必要がなく、ショックアブソーバを取付ける部位の強度を高めることができる。つまり、下壁にショックアブソーバからの力を直接伝えることができ、車体の剛性を向上させることができるという利点がある。
【0013】
請求項3に係る発明では、ボックス部材は、湾曲フレームの下方へ配置したサポートフレームに搭載した燃料タンクと車室内とを隔絶する隔壁の少なくとも一部を形成するので、軽量化を損なうことなく、万一、燃料ガスがリークした場合でも、車室内への流入を防止することができる。
つまり、軽量化を損なうことなく、燃料タンクと車室内とを隔絶することができるという利点がある。
【0014】
請求項4に係る発明では、隔壁は、車両のリヤシートが備えるシートバックフレームの一部を形成するので、軽量化を損なうことなく、万一、燃料ガスがリークした場合でも、車室内への流入を防止することができる。
つまり、軽量化を損なうことなく、燃料タンクと車室内とを隔絶することができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」は前方を向いた運転者から見た方向を示す。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
【0016】
図1は、本発明の車体構造を採用した車両の側面図であり、透視した状態を示す。
車両11は、車体12を備え、車体12はアンダボデー13と、サイドボデー14,14と、ルーフ15と、リヤボデー16と、を備える。21は燃料タンクであるところの水素タンク、22は水素タンク21の前方に配置したキャパシタ(蓄電器)、23は後のサスペンション装置、24はリヤシート、25は車体後部構造、26はバンパービーム、27は車室、28は車輪を示す。
【0017】
図2は、本発明の車体構造を採用した車両の背面図であり、透視した状態を示す。
図3は、本発明の車体構造を採用した車両の平面図であり、透視した状態を示す。図1を併用して説明する。
アンダボデー13は、車両11の前後に延しかつ、車両11の左右に配置したサイドフレーム31,32と、サイドフレーム31,32の内側に配置したフロアフレーム33,34と、フロアフレーム33,34の上に載せたミドルフロアクロスメンバ35と、これらのフロアフレーム33,34並びにミドルフロアクロスメンバ35に載せたフロントフロア36と、サイドフレーム31,32の後に載せたリヤフロア37と、を備える。
【0018】
図1の41はリヤシート24のシートフレーム、42はシートフレーム41とリヤフロア37間に取付けた隔壁、43はリヤバンパービーム、CLは対称中心線を示す。
【0019】
サイドフレーム31は、前にサイドシル45を形成し、サイドシル45に連ねて後にリヤフレーム46を形成したものである。
サイドフレーム32は、対称中心線CLを基準にサイドフレーム31と対称であり、サイドシル47と、サイドシル47に連ねてリヤフレーム48を形成した。
【0020】
リヤフレーム46,48は、下に取付けたサポートフレーム51を有する。
サポートフレーム51は、矩形の形状を左右のビーム部材52,53と前後のビーム部材54,55とコーナー部材56〜59とで形成し、中央に中央ビーム61を取付けたものである。
【0021】
リヤフレーム46には、ボックス部材63を取付け、リヤフェンダ64を取付けた。
リヤフレーム48には、ボックス部材65を取付け、リヤフェンダ66を取付けた。
リヤボデー16は、ボックス部材63,65の上に取付けたクロスメンバであるところのパーセルフレーム71と、リヤエンドパネル72を有する。
【0022】
サスペンション装置23は、サポートフレーム51にロッド74・・・(・・・は複数を示す。以下同様。)で連結し、ショックアブソーバ75の上端76をリヤフレーム46に直接取付けた。右のリヤフレーム48にも同様にストラット75の上部76を取付けた。77はコイルスプリングを示す。
【0023】
図4は、本発明の車体構造のサイドフレームを説明する図である。図1を併用して説明する。
リヤフレーム46は、具体的には、サイドシル45に連なる前部81を形成し、前部81に連ねて中央を上方に膨出させたアーチ状の湾曲部82を形成し、湾曲部82と前部81との境界近傍に中央締結部83を形成し、湾曲部82の下壁84にショックアブソーバ75の上端76を取付ける接続部85を形成し、湾曲部82に連ねて後部86を形成し、湾曲部82と後部86との境界近傍に後締結部87を形成した。
【0024】
また、リヤフレーム46は、後部86の下壁88に前後方向に延びる左のリヤフレームロア91を一体的に取付けるとともに、リヤフレームロア91の前端92をサポートフレーム51の後端93に対向し、かつ、近接して配置し、ブラケット94で接続し、リヤフレーム46の後端89並びにリヤフレームロア91に一体的に後端ブラケット95を取付け、後端ブラケット95に車幅方向に延びるバンパービーム26を取付けたものである。
リヤフレーム48は、対称中心線CLを基準にリヤフレーム46と対称であり、リヤフレーム48の説明を省略する。
【0025】
バンパービーム26は、本体96の下壁97にバンパービームロア98,98を、リヤフレームロア91,91に対応するように取付けた。101,101はバンパービームロア98にねじ込むボルト、102,102はバンパービーム26の本体96にねじ込むボルトを示す。
【0026】
サポートフレーム51は、具体的には、前のビーム部材54にコーナー部材56,57を溶接で取付け、後のビーム部材55にコーナー部材58,59を溶接で取付け、左のビーム部材52にコーナー部材56,58を溶接で取付け、右のビーム部材53にコーナー部材57,59を溶接で取付け、左右のビーム部材52,53の中央に中央ビーム61を溶接で取付け、左のビーム部材52の中央に中間締結部104を湾曲部82近傍の左の中央締結部83に取付けるように形成し、右のビーム部材53の中央に中間締結部105を湾曲部82近傍の右の中央締結部83に取付けるように形成し、左右のビーム部材53,54側にサスペンション装置23のロッド74・・・を連結する連結ブラケット106・・・を取付け、コーナー部材58,59にそれぞれ規制部107,107を成形したフレームである。
【0027】
図5は、本発明の車体構造に採用したサイドボデー及びリヤボデーを説明する図である。図1〜図3を併用して説明する。
左のサイドボデー14は、左のリヤフェンダ64を備え、リヤフェンダ64は、リヤピラー172と、リヤピラー172の下方に形成したパーセルフレーム取付け部173を備える。
右のサイドボデー14は、右のリヤフェンダ66を備え、リヤフェンダ66は、リヤピラー172と、リヤピラー172の下方に形成したパーセルフレーム取付け部173を備える。
【0028】
リヤボデー16は、前述したように、左右のリヤフェンダ64,66に取付けるパーセルフレーム71を備え、ボックス部材63,65のそれぞれの上端174,175にパーセルフレーム71を取付けた。
【0029】
隔壁42は、シートフレーム41とリヤフロア37間に取付けたもので、具体的には、シートフレーム41のシートクッションフレーム177側に前壁181の下端182を取付け、前壁181の上端183をパーセルフレーム71に取付け、前壁181の左右端をリヤフレーム46,48に取付け、前壁181の中央に天壁184を取付け、天壁184の左右端185,186をボックス部材63,65に取付け、天壁184に連ねて後壁187を形成し、後壁187の左右壁191,192をリヤフレーム46,48に取付け、後壁187の後端をリヤフロア37に取付け、車室27と燃料タンクを配置するタンク室193とを区切る。
前壁181は、一部分、リヤシート24に用いるシートフレーム41のシートバックフレーム194を兼ねる。
【0030】
ボックス部材63は、前壁181の縁に倣って取付け、かつ、リヤフレーム46の湾曲部82に取付ける前板部195と、前板部195に連ね内方に配置して湾曲部82に取付ける内板部196と、内板部196に連ね湾曲部82に取付ける後板部197を成形し、前後板部195,197に取付けてかつ、湾曲部82に取付ける外板部198と、からなり、ショックアブソーバ75の上端76を取付ける接続部85に対向する位置に配置するものである。
内板部196は、天壁184の左壁を兼ねることで、隔壁42の一部を兼ねる。
【0031】
ボックス部材65は、対称中心線CLを基準にボックス部材63と対称であり、内板部196は、天壁184の右壁を兼ねることで、隔壁42の一部を兼ねる。
【0032】
パーセルフレーム71は、角管状で、左端201を左のリヤフェンダ64に取付け、左端201側にボックス部材63を接続し、右端202を右のリヤフェンダ66に取付け、右端202側にボックス部材65を接続する部材である。
【0033】
次に本発明の車体構造205を主体に図1〜図5で説明する。
本発明の車体構造205は、車両11の後のサスペンション装置23が備える左右のショックアブソーバ75,75のそれぞれの上端76,76をそれぞれ車両11の前後に延びかつ左右に配置したサイドフレーム31,32に接続した車体構造であって、サイドフレーム31,32に含まれるリヤフレーム46,48の上方に配置するとともに左右のピラー(リヤピラー)172,172間にクロスメンバ(パーセルフレーム)71を取付け、このパーセルフレーム71と左右のサイドフレーム31,32(リヤフレーム46,48)とをそれぞれボックス部材63,65で接続した構造である。
【0034】
また、車体構造205では、サイドフレーム31,32に含まれるリヤフレーム46,48は、中央を上方に膨出させたアーチ状の湾曲部82,82を成形した湾曲フレームであり、湾曲フレームの下壁84,84にショックアブソーバ75,75を取付ける接続部85,85を形成した。
【0035】
次に、本発明の車体構造205の作用を説明する。
図6は、本発明の車体構造の作用図である。図1を併用して説明する。
車体構造205では、車輪28からショックアブソーバ75に力Fsが加わると、力Fsは接続部85を介して直接リヤフレーム46の湾曲部82に矢印b1,b1のように伝わるとともに、湾曲部82に取付けたボックス部材63に矢印b2のように伝わり、さらに、ボックス部材63からパーセルフレーム71に矢印b3のように伝わる。その結果、リヤフレーム46、48に加わる力(応力)は小さくなり、車体12の剛性を向上させることができる。
【0036】
車体構造205では、図1〜図5に示すように、隔壁42は、シートフレーム41のシートクッションフレーム177側に前壁181の下端182を取付け、前壁181の上端183をパーセルフレーム71に取付け、前壁181の左右端をリヤフレーム46,48に取付け、前壁181の中央に天壁184を取付け、天壁184の左右端185,186をボックス部材63,65に取付け、天壁184に連ねて後壁187を形成し、後壁187の左右壁191,192をリヤフレーム46,48に取付け、後壁187の後端をリヤフロア37に取付け、車室27と燃料タンクを配置するタンク室193とを区切る。その結果、軽量化を損なうことなく、万一、燃料タンク(水素タンク)21から燃料ガスがリークしたとしても、車室27内への流入を防止することができる。
【0037】
このように、車体構造205では、ボックス部材63,65は、湾曲フレームの下方へ配置したサポートフレーム51に搭載した燃料タンク(水素タンク)21と車室27内とを隔絶する隔壁42の少なくとも一部を内板部196,196で形成するので、軽量化を損なうことなく、万一、燃料タンク(水素タンク)21から燃料ガスがリークしたとしても、車室27内への流入を防止することができる。つまり、燃料タンク(水素タンク)21と車室27内とを隔絶することができる。
【0038】
また、隔壁42は、車両11のリヤシート24が備えるシートバックフレーム194の一部を前壁181で形成するので、軽量化を損なうことなく、燃料タンク(水素タンク)21と車室27内とを隔絶することができる。
隔壁42は、車両11のリヤシート24が備えるシートバックフレーム194の一部を前壁181で形成するので、部品数を削減することができる。
【0039】
図2、図4、図6に示すように、サイドフレーム31(リヤフレーム46)は、中央を上方に膨出させたアーチ状の湾曲フレームであり、湾曲フレームの湾曲部82の下壁84にショックアブソーバ75の上端76を取付ける接続部85を形成したので、ショックアブソーバ75を取付けるためにサイドフレーム31(リヤフレーム46)から部材を、片持ち状にリヤフェンダ64側へ張り出す必要がなく、ショックアブソーバ75を取付ける部位の強度を高めることができる。つまり、下壁84にショックアブソーバ75からの力を直接伝えることができ、車体の剛性を向上させることができる。
【0040】
尚、本発明の車体構造は、実施の形態では四輪車に適用したが、三輪車にも適用可能であり、一般の車両に適用することは差し支えない。
本発明の車体構造は、実施の形態では水素燃料自動車に適用したが、ガソリンを燃料とする車両にも適用可能であり、一般の車両に適用することは差し支えない。
【産業上の利用可能性】
【0041】
本発明の車体構造は、水素を燃料とする自動車に好適である。
【図面の簡単な説明】
【0042】
【図1】本発明の車体構造を採用した車両の側面図
【図2】本発明の車体構造を採用した車両の背面図
【図3】本発明の車体構造を採用した車両の平面図
【図4】本発明の車体構造のサイドフレームを説明する図
【図5】本発明の車体構造に採用したサイドボデー及びリヤボデーを説明する図
【図6】本発明の車体構造の作用図
【図7】従来の技術の基本構成を説明する図
【符号の説明】
【0043】
11…車両、21…燃料タンク(水素タンク)、23…サスペンション装置、24…リヤシート、27…車室、31…左のサイドフレーム、32…右のサイドフレーム、42…隔壁、63,65…ボックス部材、71…クロスメンバ(パーセルフレーム)、75…ショックアブソーバ、76…ショックアブソーバの上端、82…湾曲部、84…湾曲フレームの下壁、85…接続部、172…リヤピラー、194…シートバックフレーム、196…ボックス部材の内板部、205…車体構造。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両のサスペンション装置が備える左右のショックアブソーバの上端をそれぞれ車両の前後に延びかつ左右に配置したサイドフレームに接続した車体構造であって、
前記サイドフレームの上方に配置するとともに左右のピラー間にクロスメンバを取付け、このクロスメンバと左右のサイドフレームとをそれぞれボックス部材で接続したことを特徴とする車体構造。
【請求項2】
前記サイドフレームは、中央を上方に膨出させたアーチ状の湾曲フレームであり、該湾曲フレームの下壁に前記ショックアブソーバを取付ける接続部を形成したことを特徴とする請求項1記載の車体構造。
【請求項3】
前記ボックス部材は、湾曲フレームの下方へ配置したサポートフレームに搭載した燃料タンクと車室内とを隔絶する隔壁の少なくとも一部を形成することを特徴とする請求項1又は請求項2記載の車体構造。
【請求項4】
前記隔壁は、車両のリヤシートが備えるシートバックフレームの一部を形成することを特徴とする請求項3記載の車体構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2006−256380(P2006−256380A)
【公開日】平成18年9月28日(2006.9.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−73531(P2005−73531)
【出願日】平成17年3月15日(2005.3.15)
【出願人】(000005326)本田技研工業株式会社 (23,863)
【Fターム(参考)】