JPH06286648A - フレーム付自動車の車体構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車体本体部およびフレーム部材の剛性もしく
は質量配分をより工夫することにより、キャビン形成部
内への振動伝達を一層低減し、また、この場合において
キャビン形成部の剛体振動を抑制する。 【構成】 サスペンション取付部２２,２８が設けられ
たフレーム部材１２の前側部分１２Ｆと後側部分１２Ｒ
が、その剛性または質量について、これら両部分の間に
位置する中間部分１２Ｍよりも大きく設定される一方、
車体本体部１１が、フロント部１１Ｆとリヤ部１１Ｒと
これら両部の間に位置するキャビン形成部１３とで構成
されされ、該キャビン形成部は、フロント部およびリヤ
部から分離独立して形成されるとともに、上記中間部分
のみによってその下方側が支持されており、また、上記
キャビン形成部の前側,後側のマウント部材５０Ａ,５０
Ｂは、キャビン形成部の重心位置よりも上方に配置され
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、キャビン形成部を含
む車体本体部がフレーム部材によって支持されるととも
に、このフレーム部材にサスペンション取付部が設けら
れてなるフレーム付自動車の車体構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車の車体構造として、キャビ
ン形成部を含む車体本体部と該車体本体部をその下方側
から支持するフレーム部材とを備えてなる、所謂フレー
ム付型式のものは一般に良く知られている。かかるフレ
ーム付型式の車体は、例えば、実公平３−３１００号公
報にも示されるように、閉断面部材によって形成された
車体前後方向に延びるサイドメンバと車幅方向に伸びる
クロスメンバとを組み合わせて車体下部の骨格をなすフ
レーム部材が形成され、このフレーム部材に車体本体部
が固着されて構成される。

【０００３】このようにフレーム部材と車体本体部とか
ら構成されるフレーム付の車体構造を採用した場合、例
えば、フレーム部材の部分的構成,フレーム部材を構成
する閉断面部材の閉断面の面積,車体本体部の部分的構
成,車体本体部を構成する部材の断面積等を変更するこ
となどにより、車体各部の振動伝達特性を比較的容易に
変化させることができ、車体全体が一体的に形成されて
応力外皮構造が採られる所謂モノコック型式のものに比
べて、車体における振動伝達状態の制御を比較的容易に
行うことができる。しかしながら、従来のフレーム付型
式の車体にあっては、このような車体各部の振動伝達特
性の変化を、車体本体部に含まれるキャビン形成部内の
乗員に伝達される不快振動を抑制すべく、積極的に生じ
させたものは見当たらなかった。

【０００４】そこで、本願出願人は、特願平４−１７９
５５７号において、サスペンション取付部がそれぞれ設
けられるフレーム部材の前側部分と後側部分とが、その
剛性または重量について、これら前側部分と後側部分と
の間に位置する中間部分よりも大きく設定されたフレー
ム構造、および、キャビン形成部が、その剛性または重
量について、その前後の車体本体部よりも大きく設定さ
れ、かつ、上記キャビン形成部がフレーム部材の上記中
間部分に対応した位置に配置されてなるフレーム付自動
車の車体構造を提案した。

【０００５】かかる構成を採用することにより、サスペ
ンション機構を介して車体に振動が入力された際、フレ
ーム部材における上記前側部分および後側部分がそれぞ
れ振動を生じ難い部分となるとともに、上記中間部分が
振動を生じ易い部分となり、入力された振動のエネルギ
がフレーム部材全体に亙って適切に分散され、フレーム
部材から車体本体部に伝達される振動が効果的に抑制さ
れる。また、フレーム部材から車体本体部に振動が伝達
された際には、車体本体部におけるキャビン形成部が振
動を生じ難いものとされるとともに、キャビン形成部の
前後の部分がそれぞれ振動を生じ易いものとなり、キャ
ビン形成部への振動の伝達が効果的に低減される。従っ
て、フレーム部材の剛性または重量がその全体に亙って
均等にされる場合、あるいは、車体本体部の剛性または
重量がその全体に亙って均等とされる場合に比して、路
面からの振動等に起因して車体本体部におけるキャビン
形成部内の乗員に伝達される不快振動および騒音が効果
的に抑制されることになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、フレーム部
材および車体本体部の剛性または重量の配分を上記のよ
うに設定する場合、その配分の仕方をより極端にし、車
体本体部についてはキャビン形成部の前後の部分への配
分を極力小さく、フレーム部材についてはその前側部分
および後側部分への配分を極力大きくすることにより、
キャビン形成部内への振動伝達の更に効果的な抑制を図
ることが考えられる。

【０００７】しかしながら、上記のようにキャビン形成
部の前後の部分への剛性または重量の配分を余りに小さ
くした場合、それだけキャビン形成部の前後の支持が不
十分なものとなり、キャビン形成部自体が、ピッチン
グ,ローリングあるいはバウンシング等の影響を受け易
くなり、キャビン形成部全体としての剛体振動が生じ易
くなるという問題があった。

【０００８】そこで、この発明は、車体本体部およびフ
レーム部材の剛性／質量配分をより工夫することによ
り、キャビン形成部内への振動伝達を一層低減すること
ができ、また、この場合においてキャビン形成部の剛体
振動を抑制することができるフレーム付自動車の車体構
造を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このため、本願の第１の
発明は、キャビン形成部を含む車体本体部と、該車体本
体部をその下方側から支持するフレーム部材とを備えて
なるフレーム付自動車の車体構造において、上記フレー
ム部材における前側部分と後側部分のそれぞれにサスペ
ンション取付部が設けられ、上記前側部分および後側部
分が、その剛性および質量の少なくともいずれか一方に
ついて、該前側部分と後側部分との間に位置する中間部
分よりも大きく設定される一方、上記車体本体部は、フ
ロント部とリヤ部とこれら両部の間に位置するキャビン
形成部とで構成されされており、該キャビン部は、上記
フロント部およびリヤ部から分離独立して形成されると
ともに、上記フレーム部材の中間部分のみによってその
下方側が支持されていることを特徴としたものである。

【００１０】また、本願の第２の発明は、上記第１の発
明に係るフレーム付自動車の車体構造において、上記キ
ャビン形成部とフロント部およびリヤ部との間には、そ
れぞれマウント部材が配設され、これらマウント部材
は、上記キャビン形成部の重心位置よりも上方に配置さ
れていることを特徴としたものである。

【００１１】更に、本願の第３の発明は、上記第１また
は第２の発明に係るフレーム付自動車の車体構造におい
て、上記キャビン形成部とフロント部およびリヤ部との
間にそれぞれ配設された各マウント部材は、そのダンピ
ング特性が、上記キャビン形成部と上記フレーム部材と
の間に配設されたマウント部材のダンピング特性よりも
高く設定されていることを特徴としたものである。

【００１２】また、更に、本願の第４の発明は、上記第
１または第２の発明に係るフレーム付自動車の車体構造
において、上記キャビン形成部とフロント部およびリヤ
部との間にそれぞれ配設された各マウント部材は、その
上下方向および左右方向のバネ定数が、該マウント部材
の前後方向のバネ定数および上記キャビン形成部と上記
フレーム部材との間に配設されたマウント部材の全方向
のバネ定数に比べて高く設定されていることを特徴とし
たものである。

【００１３】

【発明の効果】本願の第１の発明によれば、キャビン形
成部を上記フロント部およびリヤ部から分離独立して形
成したので、車体本体部の上記フロント部およびリヤ部
を、それぞれフレーム部材の前側部分および後側部分に
対する剛性および質量の少なくともいずれか一方を大き
くする部材として有効に活用することができる。すなわ
ち、フレーム部材の前側部分と後側部分とが、その剛性
および質量の少なくともいずれか一方について、これら
前側部分と後側部分との間に位置する中間部分よりも大
きく設定されたフレーム構造、および、キャビン形成部
が、その剛性および質量の少なくともいずれか一方につ
いて、その前後の車体本体部よりも大きく設定され、か
つ、上記キャビン形成部がフレーム部材の上記中間部分
に対応した位置に配置されてなる車体構造として、極限
化されたものとすることができ、キャビン形成部に入力
される振動および騒音をより一層低減することが可能に
なる。

【００１４】また、本願の第２の発明によれば、基本的
には、上記第１の発明と同様の効果を奏することができ
る。しかも、その上、上記キャビン形成部とフロント部
およびリヤ部との間に設けられるマウント部材を、上記
キャビン形成部の重心位置よりも上方に配置したので、
キャビン形成部にピッチングあるいはローリングが作用
した際にその移動軌跡が大きくなる部分を拘束すること
ができ、キャビン形成部の剛体振動を有効に抑制するこ
とができる。

【００１５】更に、本願の第３の発明によれば、基本的
には、上記第１または第２の発明と同様の効果を奏する
ことができる。しかも、その上、上記キャビン形成部と
フロント部およびリヤ部との間にそれぞれ配設された各
マウント部材のダンピング特性を、上記キャビン形成部
と上記フレーム部材との間に配設されたマウント部材の
ダンピング特性よりも高く設定したので、共振点での振
動ピークをなだらかにして下げることができるととも
に、フレーム部材側から入力される共振点以上の周波数
の振動に対する遮断性を有効に高めることができ、キャ
ビン形成部内の快適性をより向上させることができる。

【００１６】また、更に、本願の第４の発明によれば、
基本的には、上記第１または第２の発明と同様の効果を
奏することができる。しかも、その上、上記キャビン形
成部とフロント部およびリヤ部との間にそれぞれ配設さ
れた各マウント部材の上下方向および左右方向のバネ定
数を、該マウント部材の前後方向のバネ定数および上記
キャビン部と上記フレーム部材との間に配設されたマウ
ント部材の全方向のバネ定数に比べて高く設定したの
で、キャビン形成部にピッチング,ローリングあるいは
バウンシングが作用した際における上下方向および左右
方向の拘束性を高めてその剛体振動の発生を抑制すると
ともに、フレーム部材側から入力される高周波の振動を
有効に吸収することができ、キャビン形成部内の快適性
をより向上させることができる。

【００１７】

【実施例】以下、この発明の一実施例を、添付図面に基
づいて詳細に説明する。図１は本実施例に係るフレーム
付自動車の車体構造の一例を概略的に示す側面説明図、
また、図２は上記フレーム付自動車のフレーム構造を示
す平面説明図である。これらの図に示すように、本実施
例に係る自動車では、車体１０が、車体本体部１１と車
体本体部１１をその下方側から支持するフレーム部材１
２とによって構成されている。上記車体本体部１１には
キャビン形成部１３が設けられており、本実施例では、
上記車体本体部１１は、上記キャビン形成部１３が、そ
の前後の車体フロント部１１Ｆおよび車体リヤ部１１Ｒ
と別体で分離独立した独立キャビンとして形成されてい
る。

【００１８】フレーム部材１２は、図２から良く分かる
ように、車体１０の前後方向に延設された左右一対のサ
イドメンバ１４Ｌ,１４Ｒと、両サイドメンバ１４Ｌ,１
４Ｒの前方部分どうしを相互に連結するクロスメンバ１
６,１７と、両サイドメンバ１４Ｌ,１４Ｒの中央部分ど
うしを相互に連結するクロスメンバ１８,１９とを備え
ている。上記サイドメンバ１４Ｌ,１４Ｒ及びクロスメ
ンバ１６〜１９は、例えば閉断面構造を有した鋼材によ
ってそれぞれ形成されている。フレーム部材１２には、
車体１０の前方部分に対応するその前側部分１２Ｆに、
左前輪２０を懸架支持する左前方サスペンション機構２
１が取り付けられた左前方サスペンション取付部２２
と、右前輪２３を懸架支持する右前方サスペンション機
構２４が取り付けられた右前方サスペンション取付部２
５とが設けられている。 また、車体１０の後方部分に
対応するその後側部分１２Ｒに、左後輪２６を懸架支持
する左後方サスペンション機構２７が取り付けられた左
後方サスペンション取付部２８と、右後輪２９を懸架支
持する右後方サスペンション機構３０が取り付けられた
右後方サスペンション取付部３１とが設けられている。

【００１９】そして、フレーム部材１２における左前方
サスペンション取付部２２及び右前方サスペンション取
付部２５が設けられた前側部分１２Ｆには、上記両サイ
ドメンバ１４Ｌ,１４Ｒをそれぞれ下面側から連結し、
前方部分全体の剛性及び質量を増大させる前方補強部材
３２が固着されている。さらに、フレーム部材１２にお
ける左後方サスペンション取付部２８及び右後方サスペ
ンション取付部３１が設けられた後側部分１２Ｒには、
両サイドメンバ１４Ｌ,１４Ｒをそれぞれ上面側から連
結し、後方部分全体の剛性及び質量を増大させる枠状の
後方補強部材３３が固着されている。このように、前方
補強部材３２及び後方補強部材３３が固着されることに
より、フレーム部材１２は、左前方サスペンション取付
部２２及び右前方サスペンション取付部２５が設けられ
た前側部分１２Ｆ、および、左後方サスペンション取付
部２８及び右後方サスペンション取付部３１が設けられ
た後側部分１２Ｒのそれぞれが、その剛性および質量の
少なくともいずれか一方について、両者１２Ｆ,１２Ｒ
の間に位置する中間部分１２Ｍに比して大とされた剛性
又は質量を有するものとされている。また、特に、本実
施例では、車体本体部１１のフロント部１１Ｆが上記フ
レーム部材１２の前側部分１２Ｆに一体的に固着される
一方、リヤ部１１Ｒはフレーム部材１２の後側部分１２
Ｒに一体的に固着されており、これら車体本体部１１の
フロント部１１Ｆおよびリヤ部１１Ｒが、それぞれフレ
ーム部材１２の前側部分１２Ｆおよび後側部分１２Ｒの
剛性もしくは質量を大きくする部材として有効に活用さ
れている。

【００２０】上記キャビン形成部１３(独立キャビン部)
は、フレーム部材１２の上記中間部分１２Ｍのみによっ
てその下方側が支持されており、具体的にはフレーム部
材１２を構成するサイドメンバ１４Ｌ,１４Ｒの上記中
間部分１２Ｍに対応する部分にそれぞれ配置された複数
のマウント部材５０Ｃ,５０Ｄ,５０Ｅを介してフレーム
部材１２上に支持されている。尚、キャビン形成部１３
の上部は、後で詳しく説明するように、その前後部分が
マウント部材５０Ａ,５０Ｂをそれぞれ介して、車体フ
ロント部１１Ｆ,リヤ部１１Ｒ側に支持されている。
尚、キャビン形成部１３の左右側方の下端部には、フレ
ーム部材１２の中間部分１２Ｍによってそれぞれ支持さ
れる閉断面構造の左サイドシル部３６及び右サイドシル
部３７が配設されている。このように、キャビン形成部
１３を、その前後のフロント部１１Ｆおよびリヤ部１１
Ｒから分離独立した独立タイプとしたことにより、車体
本体部１１は、フレーム部材１２における中間部分１２
Ｍに対応するキャビン形成部１３が、その剛性および質
量の少なくともいずれか一方について、フロント部１１
Ｆ及びリヤ部１１Ｒに比して大きく設定された構造とし
ては極限化されたものとなる。

【００２１】このように構成される本発明に係るフレー
ム付自動車の車体構造の一例が適用された車体１０を備
えた自動車にあっては、その走行中において、それぞれ
路面の状態に応じて左右前輪２０,２３及び左右後輪２
６,２９に生じる振動 (路面からの振動）が、左右前方
サスペンション機構２１,２４及び左右後方サスペンシ
ョン機構２７,３０を通じて、左右前方サスペンション
取付部２２,２５及び左右後方サスペンション取付部２
８,３１から、フレーム部材１２における左右のサイド
メンバ１４Ｌ,１４Ｒに伝達される。

【００２２】そして、上記左右のサイドメンバ１４Ｌ,
１４Ｒに路面からの振動が伝達されるとき、フレーム部
材１２における振動の入力部位とされる左右前方サスペ
ンション取付部２２,２５が設けられた前側部分１２Ｆ
及び左右後方サスペンション取付部２８,３１が設けら
れた後側部分１２Ｒの各々が、前方補強部材３２及び後
方補強部材３３がそれぞれ設けられたことによって、更
に、車体フロント部１１Ｆ及びリヤ部１１Ｒが一体的に
固着されたことによって、その剛性および質量の少なく
ともいずれか一方について、前側部分１２Ｆと後側部分
１２Ｒとの間に位置する中間部分１２Ｍに比して大きく
設定された構造としては極限化されたものとなってお
り、フレーム部材１２における前側部分１２Ｆ及び後側
部分１２Ｒのそれぞれがより一層振動を生じ難いものと
なるとともに、フレーム部材１２における中間部分１２
Ｍがより振動を生じ易いものとなる。従って、フレーム
部材１２に、振動の入力部位である左右前方サスペンシ
ョン取付部２２,２５及び左右後方サスペンション取付
部２８,３１がそれぞれ設けられた前側部分１２Ｆ及び
後側部分１２Ｒから伝達される振動は、そのエネルギが
フレーム部材１２の全体に亙ってより効果的に拡散され
ることになる。その結果、フレーム部材１２から車体本
体部１１のキャビン形成部１３に伝達される振動が極め
て効果的に低減されることになる。

【００２３】さらに、車体本体部１１が、フレーム部材
１２における中間部分１２Ｍに対応するキャビン形成部
１３が、フロント部１１Ｆ及びリヤ部１１Ｒから分離独
立した独立キャビンとされることにより、キャビン形成
部１３が、その剛性および質量の少なくともいずれか一
方について、フロント部１１Ｆ及びリヤ部１１Ｒに比し
て大きく設定された構造としては極限化されたものとな
り、フレーム部材１２から車体本体部１１のキャビン形
成部１３に伝達される振動が、より一層低減されること
になる。従って、車体本体部１１におけるキャビン形成
部１３内の乗員に伝達される不快振動がより一層効果的
に抑制されて、乗員が感じる乗り心地の改善及びキャビ
ン形成部１３内の静粛化が図られることになる。

【００２４】このような本発明に係るフレーム付自動車
の車体構造の一例が適用された車体１０における振動抑
制効果については、本発明の発明者によって行われた振
動モデル実験の結果から確認されている。以下に、その
振動モデル実験について述べる。この振動モデル実験
は、従来のフレーム付自動車の車体構造に相当する、図
３に示されるような振動モデルＭＰと、本発明に係るフ
レーム付自動車の車体構造に相当する、図４に示される
ような振動モデルＭＪとを用意して行われた。振動モデ
ルＭＰは、全体が平坦な平板状を成し、全体に亙って均
等分布された質量及び剛性を有するものとして形成され
たフレーム部材に対応する下側ブロック４１により、全
体が直方体を成し、全体に亙って均等分布された質量及
び剛性を有するものとして形成された車体本体部に対応
する上側ブロック４２が、複数個のマウント部材に対応
する弾性部材４３を介して支持されたものとして構成さ
れた。

【００２５】下側ブロック４１及び上側ブロック４２は
それぞれ鉄製とされ、その寸法及び重量については、下
側ブロック４１は、長さＬＦＰが８１ｃｍ,幅ＷＦＰが
５ｃｍ,厚みＴＦＰが０.７５cm,重さが２.４ｋｇとさ
れ、また、上側ブロック４２は、長さＬＢＰが８１ｃ
ｍ,幅ＷＢＰが５ｃｍ,厚みＴＢＰが１.７５ｃｍ,重さが
５.６ｋｇとされた。また、弾性部材４３は、下側ブロ
ック４１と上側ブロック４２との間に１０個配され、総
合ばね定数が８３０Ｎ／ｍｍとされた。

【００２６】これに対して、振動モデルＭＪは、フレー
ム部材１２に対応する下側ブロック４５により、車体本
体部１１に対応する上側ブロック４６が、複数個のマウ
ント部材５０Ａ〜５０Ｅに対応する弾性部材４７を介し
て支持されたものとして構成された。そして、下側ブロ
ック４５は、鉄製とされ、図４に示される如く、両端部
４５Ａ,４５Ｂが厚肉部とされるとともに、端部４５Ａ
と端部４５Ｂとによって挟まれた中央部４５Ｃが薄肉部
として形成され、その寸法及び重量については、長さＬ
ＦＪが８１ｃｍ,幅ＷＦＪが５ｃｍ,両端部４５Ａ,４５
Ｂのそれぞれの厚みＴＦＥＪが１．２５ｃｍ,中央部４
５Ｃの厚みＴＦＣＪが０.３５ｃｍとされるとともに、
両端部４５Ａ,４５Ｂのそれぞれは中央部４５Ｃに比し
て大なる剛性又は重量を有するものとされた。

【００２７】また、上側ブロック４６は、鉄製とされ、
上記図４に示される如く、全体として直方体状に形成さ
れ、その寸法及び重量については、長さＬＢＪが４５．
０ｃｍ,幅ＷＢＪが５ｃｍ,厚みＴＢＣＪが３.１５ｃｍ
とされた。さらに、弾性部材４７は、下側ブロック４５
と上側ブロック４６との間に１０個配され、総合ばね定
数が８３０Ｎ／ｍｍとされた。

【００２８】このように構成された振動モデルＭＰ及び
ＭＪをもって、振動モデルＭＰについては、サスペンシ
ョン取付部からの振動入力点に対応すべく、振動入力点
(加振点）ＰＩＰが、下側ブロック４１における左端部
から長さ方向に１２ｃｍだけ内側に入り、幅方向におけ
る中央部となる部位に設定され、また、上側ブロック４
２の中央部となる部位に振動測定点 (応答点）ＰＯＰが
設定されたもとで、振動入力点ＰＩＰに、周波数を１０
Ｈｚから１ＫＨｚとする一定レベルの振動を加え、その
ときにおける振動測定点ＰＯＰに伝達された振動レベル
を測定した。また、同様に、振動モデルＭＪについて
も、例えば、左右前方サスペンション取付部２２及び２
５からの振動入力点に対応すべく、振動入力点 (加振
点）ＰＩＪが、下側ブロック４５における左端部から長
さ方向に１２ｃｍだけ内側に入り、幅方向における中央
部となる部位に設定され、また、上側ブロック４６の中
央部となる部位に振動測定点 (応答点）ＰＯＪが設定さ
れたもとで、振動入力点ＰＩＩに、周波数を１０Ｈｚか
ら１ＫＨｚとする一定レベルの振動を加え、そのときに
おける振動測定点ＰＯＪに伝達された振動レベルを測定
した。

【００２９】このようにして行われた振動モデルＭＰに
ついての振動レベルの測定結果及び振動モデルＭＩにつ
いての振動レベルの測定結果は、図５の特性図 (横軸：
加振振動周波数ＦＶ,縦軸：振動レベルＧＶ）における
曲線ＣＰ及び曲線ＣＩによってそれぞれ表されるものと
なった。振動モデルＭＰについての振動レベルの測定結
果をあらわす曲線ＣＰ、および振動モデルＭＪについて
の振動レベルの測定結果をあらわす曲線ＣＪは、振動入
力点ＰＩＰ及びＰＩＪにそれぞれ加えられる振動の加振
振動周波数ＦＶが略２０Ｈｚ以下,略２５〜３０Ｈzおよ
び略５０〜１００である場合には、振動測定点ＰＯＰに
おいて検出される振動レベルＧＶより振動測定点ＰＯＪ
において検出される振動レベルＧＶの方が大となるが、
その他の周波数領域、３０〜５０Ｈzの間、および、特
に略１２０Ｈz以上の領域では、振動測定点ＰＯＰにお
いて検出される振動レベルＧＶに比して振動測定点ＰＯ
Ｊにおいて検出される振動レベルＧＶの方が著しく低減
されることを示している。

【００３０】これよりして、振動周波数を略３０〜５０
Ｈｚ、あるいは、略１２０Ｈｚ以上とする振動に対して
は、振動モデルＭＰにおける下側ブロック４１から上側
ブロック４２の中央部への振動伝達に比して、振動モデ
ルＭＪにおける下側ブロック４５から上側ブロック４６
の中央部への振動伝達が著しく抑制されたものとされる
ことが理解され、このような振動モデルＭＩの振動伝達
特性は、振動モデルＭＪが対応する本発明に係るフレー
ム付自動車の車体構造が具える振動伝達特性をあらわす
ことになる。また、一般に、自動車の車体にあっては、
振動周波数を略１２０Ｈｚ〜１ＫＨｚとする路面からの
振動は、車体に設けられたキャビン形成部内の乗員に対
して不快振動となる。従って、本発明に係るフレーム付
自動車の車体構造によれば、車体本体部１１におけるキ
ャビン形成部１３内の乗員に伝達される不快振動が効果
的に抑制されて、乗員が感じる乗り心地の改善及びキャ
ビン形成部１３内の静粛化が図られることになる。

【００３１】尚、車体本体部のキャビン形成部が、その
剛性または質量について、その前後の車体部分(フロン
ト部およびリヤ部)よりも大きく設定されているが、独
立タイプでない場合について行なわれた振動モデル実験
の実験結果を図７に示す。また、この実験に用いられた
振動モデルＭＩの概略を図６に示す。この図６に示され
たモデル構成,主要寸法および重量等は以下の通りであ
る。すなわち、振動モデルＭＩは、フレーム部材に対応
する下側ブロック４５'により、車体本体部に対応する
上側ブロック４６'が、複数個のマウント部材に対応す
る弾性部材４７'を介して支持されたものとして構成さ
れており、下側ブロック４５は、鉄製とされ、両端部４
５'Ａ,４５'Ｂが厚肉部とされるとともに、端部４５'Ａ
と端部４５'Ｂとによって挟まれた中央部４５'Ｃが薄肉
部として形成され、その寸法及び重量については、長さ
ＬＦＩが８１ｃｍ,幅ＷＦＩが５ｃｍ,両端部４５Ａ,４
５Ｂのそれぞれの厚みＴＦＥＩが１.２５ｃｍ,中央部４
５Ｃの厚みＴＦＣＩが０.３５ｃｍとされるとともに、
両端部４５Ａ,４５Ｂのそれぞれは中央部４５Ｃに比し
て大なる剛性又は重量を有するものとされた。また、上
側ブロック４６'は、鉄製とされ、両端部４６'Ａ,４６'
Ｂが薄肉部とされるとともに、端部４６'Ａと端部４６'
Ｂとによって挟まれた中央部４６'Ｃが厚肉部として形
成され、その寸法及び重量については、長さＬＢＩが８
１ｃｍ,幅ＷＢＩが５ｃｍ,両端部４６'Ａ,４６'Ｂのそ
れぞれの厚みＴＢＥＩが１.２５ｃｍ,中央部４６'Ｃの
厚みＴＢＣＩが２.１５ｃｍとされるとともに、中央部
４６'Ｃの質量が両端部４６'Ａ及び４６'Ｂのそれぞれ
の質量より大とされており、それゆえ、中央部４６Ｃは
両端部４６'Ａ及び４６'Ｂのそれぞれに比して大なる剛
性又は重量を有するものとされた。さらに、弾性部材４
７'は、下側ブロック４５'と上側ブロック４６との間に
１０個配され、総合ばね定数が８３０Ｎ／ｍｍとされ
た。

【００３２】この振動モデル実験は、本願出願人の出願
に係る特願平４−１７９５５７号において既に開示され
たものであり、車体本体部およびフレーム部材がとも
に、全体に亙って均等分布された剛性および質量を有す
る従来の車体構造に対応する振動モデルＭＰは、本願と
同様のものが用いられ、また測定方法も本願と同様であ
った。図５のグラフと図７のグラフとを比較することに
より、車体本体部のキャビン形成部を、その前後の部分
(フロント部およびリヤ部)から分離独立した独立キャビ
ン型とした本願発明に係る振動モデルの方が振動低減効
果が大きい(特に略２５０Ｈz〜略５００Ｈzの領域)こと
が理解される。

【００３３】以上、説明したように、本実施例に係る車
体構造によれば、車体本体部１１のキャビン形成部１３
をフロント部１１Ｆおよびリヤ部１１Ｒから分離独立し
て形成したので、車体本体部１１の上記フロント部１１
Ｆおよびリヤ部１１Ｒを、それぞれフレーム部材１２の
前側部分１２Ｆおよび後側部分１２Ｒに対する剛性およ
び質量の少なくともいずれか一方を大きくする部材とし
て有効に活用することができる。すなわち、フレーム部
材１２の前側部分１２Ｆと後側部分１２Ｒとが、その剛
性および質量の少なくともいずれか一方について、これ
ら前側部分１２Ｆと後側部分１２Ｒとの間に位置する中
間部分１２Ｍよりも大きく設定されたフレーム構造、お
よび、キャビン形成部１３が、その剛性および質量の少
なくともいずれか一方について、その前後の車体本体部
よりも大きく設定され、かつ、上記キャビン形成部１３
がフレーム部材１２の上記中間部分１２Ｍに対応した位
置に配置されてなる車体構造として、極限化されたもの
とすることができ、キャビン形成部１３に入力される振
動および騒音をより一層低減することができるのであ
る。

【００３４】ところで、車体本体部１１のキャビン形成
部１３をその前後の部分(フロント部１１Ｆおよびリヤ
部１１Ｒ)から分離独立した独立キャビン部とした場
合、フレーム部材１２側からの振動入力に対しては極め
て有利な構造とすることができるものの、キャビン形成
部１３の前後の支持が不十分なものとなり、キャビン形
成部１３自体が、ピッチング,ローリングあるいはバウ
ンシング等の影響を受け易くなり、キャビン形成部全体
としての剛体振動が生じ易くなる。このため、本実施例
では、上記キャビン形成部１３(独立キャビン部)の支持
構造、特にマウント部材の取付位置あるいはバネ定数等
について種々工夫をすることによって、独立キャビン部
１３の全体としての剛体振動を抑制するようにしてい
る。

【００３５】次に、上記独立キャビン部１３の支持構造
について説明する。この独立キャビン部１３は、図１か
ら良く分かるように、マウント部材５０Ｃ,５０Ｄ,５０
Ｅを介してその下方側がフレーム部材１２の中間部分１
２Ｍで支持されるとともに、その後側(マウント部Ｂ)は
マウント部材５０Ｂを介して車体リヤ部１１Ｒに支持さ
れている。また、独立キャビン部１３の前側のマウント
部Ａに設けられるマウント部材５０Ａは、図８および図
９から良く分かるように、左右のサイドメンバ１４Ｌ,
１４Ｒから上方に延設されたマウント取付部５１,５１
との間に取り付けられており、このマウント取付部５
１,５１は、フレーム部材１２の前側部分１２Ｆが車体
フロント部１１Ｆと一体的に固着されることにより、該
車体フロント部１１Ｆと一体化されている。尚、上記マ
ウント取付部の正面形状としては、例えば図１１および
図１２に示すようなものが考えられる。図１１に示され
たマウント取付部５２は門型にすることにより、また図
１２に示されたマウント取付部５３はＸ字状に交差させ
ることにより、それぞれ補強された構造となっている。

【００３６】本実施例では、上記独立キャビン部１３の
前側および後側をそれぞれ支持する上記各マウント部材
５０Ａ,５０Ｂが、例えば前側のマウント部材５０Ａを
例にとって図１０に示すように、独立キャビン部１３の
重心位置Ｇよりも上方に配置されている。このように、
独立キャビン部１３の前側および後側をそれぞれ支持す
るマウント部材５０Ａ,５０Ｂを独立キャビン部１３の
重心位置Ｇよりも上方に配置することにより、独立キャ
ビン部１３にピッチングあるいはローリングが作用した
際にその移動軌跡が大きくなる部分を拘束することがで
き、キャビン形成部の剛体振動を有効に抑制することが
できるのである。

【００３７】また、本実施例では、上記独立キャビン部
１３の前側および後側にそれぞれ配設された各マウント
部材５０Ａ,５０Ｂは、その上下方向および左右方向の
バネ定数が、該マウント部材５０Ａ,５０Ｂの前後方向
のバネ定数および上記独立キャビン部１３と上記フレー
ム部材１２との間に配設されたマウント部材５０Ｃ,５
０Ｄ,５０Ｅの全方向のバネ定数に比べて高く設定され
ている。すなわち、通常、拘束性を高めるためにはバネ
定数を高くし、特に高周波の振動吸収性を高めるために
はバネ定数を低くすることが望ましいが、上記マウント
部材５０Ａ,５０Ｂのバネ定数を上記のように設定する
ことにより、独立キャビン部１３にピッチング,ローリ
ングあるいはバウンシングが作用した際における拘束性
を高めてその剛体振動の発生を抑制するとともに、フレ
ーム部材１２側から入力される高周波の振動を有効に吸
収することができ、独立キャビン部１３内の快適性をよ
り向上させることができるのである。

【００３８】独立キャビン部１３の前側および後側のマ
ウント部材５０Ａ,５０Ｂの具体的な構造を、例えば前
側のマウント部材５０Ａを例にとって説明する。図１３
に示すように、上記マウント部材５０Ａは、車体フロン
ト側に設けられた上記マウント取付部５１に一体的に設
けられたパネル部材５４(以下、フレーム側パネルとい
う)に固着された外筒５７と、該外筒５７と同軸状に設
けられた内筒５６との間に、例えばゴム製の弾性体５８
を介設させて構成されており、上記内筒５６の内周部を
挿通するボルト部材５９bとナット５９nとを用いて、独
立キャビン部１３の前側部分に一体的に設けられたパネ
ル部材５５(以下、キャビン側パネルという)に上記内筒
５６が一体的に締結固定されている。このように構成す
ることにより、マウント部材５０Ａの上下方向および左
右方向のバネ定数を、該マウント部材５０Ａの前後方向
のバネ定数よりも確実に高くすることができる。

【００３９】また、ゴム等の弾性体を用いる場合、例え
ば、図１４に示すように、フレーム側パネル５４に固着
された底付き円筒状のケース６１内に弾性体６２を装填
し、キャビン側パネル５５に固定されたロッド部材６３
を上記弾性体６２内に挿入させるようにしても良い。こ
の場合についても、マウント部材６０Ａの上下方向およ
び左右方向のバネ定数を、該マウント部材６０Ａの前後
方向のバネ定数よりも確実に高くすることができる。

【００４０】上記独立キャビン部１３の前側および後側
を支持するマウント部材としては、種々の具体的な構成
が考えられる。以下、上記マウント部材の構成が異なる
他の実施例について説明する。尚、以下の説明におい
て、第１実施例における場合と同じものには同一の符号
を付し、それ以上の説明は省略する。図１５は、第２実
施例に係るマウント部材７０Ａを示している。このマウ
ント部材７０Ａは、フレーム側パネル５４に一体的に固
着された鋼製部材７２と、キャビン側パネル５５に一体
的に固着された電磁装置７１とで構成され、該電磁装置
７１は、例えば、悪路走行時あるいは車両旋回時など大
きな振幅の振動が入力された際に通電されるようになっ
ている。そして、通電されることによって筒状の可動部
７３が電磁装置７１側から突き出され、上記鋼製部材７
２に設けられた受け部７４内に挿入される。これによ
り、上下方向および左右方向について、マウント部材７
０Ａとしての拘束性が(従ってバネ定数が)高められる。
一方、大振幅の振動入力がない場合は、上記電磁装置７
１は非通電状態に維持され、可動部７３は電磁装置７１
内に収納されたままで、電磁装置７１と上記鋼製部材７
２との間には何等の拘束力も作用せずフリーの状態に保
たれる。すなわち、通常、悪路走行時あるいは車両旋回
時などに入力されるピッチング,ローリングあるいはバ
ウンシングに対しては、上記電磁装置７１が通電される
ことによってマウント部材７０Ａによる拘束性を高めて
対応し、その他の場合にはマウント部材７０Ａによる拘
束をフリーにして高周波の振動を効果的に吸収すること
ができる。

【００４１】図１６および図１７は第３実施例に係るマ
ウント部材８０Ａおよびその部品としての棒状電磁石８
１を示している。このマウント部材８０Ａは、フレーム
側パネル５４に一体的に固着されたリング状の電磁石８
２と、キャビン側パネル５５に一体的に固着された棒状
の電磁石８１(図１７参照)とで構成されている。これら
両電磁石８１,８２は互いに同極のもので、棒状電磁石
８１の通電状態を第２実施例の場合と同様に制御するこ
とにより、大振幅の振動が入力された場合のみマウント
部材８０Ａによる拘束性を高めることができる。尚、こ
の場合、両電磁石を共に永久磁石で構成しても良い。す
なわち、振幅が大きくなり両電磁石の対面部分の距離が
短くなるほど大きい電磁力が作用するので、振幅に応じ
て拘束性を高めることができる。

【００４２】図１８は、第４実施例に係るマウント部材
９０Ａを示している。このマウント部材９０Ａは、独立
キャビン部９３のフランジ部に取り付けられた電磁石９
５と、車体フロント部９１Ｆに取り付けられた電磁石９
６とで構成されている。両電磁石９５,９６の極性は互
いに同極に設定され、また、第２実施例および第３実施
例と同様に、大振幅の振動が入力された場合にのみ通電
され、上下方向の振動に対するマウント部材９０Ａとし
てのバネ定数を(従って拘束性を)高めることができる。
尚、上記電磁石９５,９６を永久磁石としても良い。ま
た、図１８では上下方向についてのみ電磁石９５,９６
が設けられているが、左右方向についても同様の構成の
マウント部材が設けられる。

【００４３】図１９は、第５実施例に係るマウント部材
１００Ａを示している。このマウント部材１００Ａは、
フレーム側パネル５４に固着された支持板１０１とキャ
ビン側パネル５５に固着された支持板１０２との間に、
例えばゴム製の弾性体１０７を固定し、この弾性体１０
７の内部にオリフィス１０５を介して連通される二つの
液室１０４を形成し、この液室１０４,１０４の内部に
磁性流体を充填するとともに、上記オリフィス１０５の
周囲にコイル１０６を配設したものである。上記マウン
ト部材１００Ａは、通常時は、上記磁性流体がオリフィ
ス１０５を介して比較的自由に両液室１０４間を移動す
ることにより、前後方向だけでなく上下もしくは左右方
向についても、そのバネ定数が比較的低くなっている。
そして、大振幅の振動が入力された際には、コイル１０
６が通電されることにより、主としてオリフィス１０５
を通過する磁性流体が磁気的に拘束されて移動しにくく
なる。これにより、上下もしくは左右方向について、そ
のバネ定数が前後方向に比べて高くなり拘束力が高めら
れるようになっている。

【００４４】図２０および図２１は、第６実施例に係る
マウント部材１１０Ａ,１１０Ｂおよびその取付状態を
示している。本実施例では、マウント部材１１０Ａ,１
１０Ｂとして、所謂ショックアブソーバが用いられ、独
立キャビン部１３の前側マウント部Ａに取り付けられた
ショックアブソーバ１１０Ａは、上下方向に４５度,左
右方向については内側に４５度傾けて、マウント取付部
５１に取り付けられている。一方、後側マウント部Ｂに
取り付けられたショックアブソーバ１１０Ｂも同様に傾
けた状態で車体リヤ部１１Ｒに取り付けられている。一
方、独立キャビン部１３とフレーム部材１２の中間部分
１２Ｍとの間に配設されたマウント部材５０Ｃ,５０Ｄ,
５０Ｅは、いずれも通常のゴム製のマウント部材で構成
されている。

【００４５】このように、独立キャビン部１３の前側マ
ウント部Ａおよび後側マウント部Ｂに設けられるマウン
ト部材としてショックアブソーバ１１０Ａ,１１０Ｂを
用いたことにより、上記各マウント部Ａ,Ｂのマウント
部材は、そのダンピング特性が、上記独立キャビン部１
３と上記フレーム部材１２との間に配設されたマウント
部材５０Ｃ,５０Ｄ,５０Ｅのダンピング特性よりも高い
ものとなる。また、上記各ショックアブソーバ１１０
Ａ,１１０Ｂを上記のように上下方向および左右方向に
傾斜した状態で取り付けることにより、通常のゴム製マ
ウント部材では困難とされているダンピング特性の方向
による調整を行うことが可能になる。以上、説明したよ
うに、本実施例によれば、上記独立キャビン部１３の前
側および後側のマウント部Ａ,Ｂに取り付けた各マウン
ト部材(ショックアブソーバ１１０Ａ,１１０Ｂ)のダン
ピング特性を、上記独立キャビン部１３と上記フレーム
部材１２との間に配設されたマウント部材５０Ｃ,５０
Ｄ,５０Ｅのダンピング特性よりも高く設定することに
より、共振点での振動ピークをなだらかにして下げるこ
とができるとともに、フレーム部材１２側から入力され
る共振点以上の周波数の振動に対する遮断性を有効に高
めることができ、独立キャビン部１３内の快適性をより
向上させることができるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施例に係るフレーム付自動車
の車体構造を示す側面説明図である。

【図２】 上記自動車の車体構造を示す平面説明図であ
る。

【図３】 上記自動車の車体構造に係る振動モデル実験
に用いられた振動モデルを模式的に示す斜視図である。

【図４】 上記自動車の車体構造に係る振動モデル実験
に用いられた振動モデルを模式的に示す斜視図である。

【図５】 上記自動車の車体構造に係る振動モデル実験
の結果を示す特性図である。

【図６】 従来の自動車の車体構造に係る振動モデル実
験に用いられた振動モデルを模式的に示す斜視図であ
る。

【図７】 従来の自動車の車体構造に係る振動モデル実
験の結果を示す特性図である。

【図８】 上記第１実施例に係る自動車のキャビン形成
部のマウント構造を示す斜視図である。

【図９】 上記第１実施例に係る自動車のキャビン形成
部のマウント構造を示す側面説明図である。

【図１０】 マウント位置とキャビン形成部の重心位置
との関係を模式的に示す説明図である。

【図１１】 フレーム側のマウント取付部の一例を示す
正面説明図である。

【図１２】 フレーム側のマウント取付部の他の一例を
示す正面説明図である。

【図１３】 上記第１実施例に係るマウント部材の具体
構造を示す断面説明図である。

【図１４】 上記第１実施例に係るマウント部材の変形
例を示す断面説明図である。

【図１５】 本発明の第２実施例に係るマウント部材の
具体構造を示す断面説明図である。

【図１６】 本発明の第３実施例に係るマウント部材の
具体構造を示す断面説明図である。

【図１７】 上記第３実施例に係るマウント部材の棒状
電磁石を示す説明図である。

【図１８】 本発明の第４実施例に係るマウント構造を
示す側面説明図である。

【図１９】 本発明の第５実施例に係るマウント部材の
具体構造を示す断面説明図である。

【図２０】 本発明の第６実施例に係る自動車のキャビ
ン形成部のマウント構造を示す斜視図である。

【図２１】 上記第６実施例に係る自動車のキャビン形
成部のマウント構造を示す側面説明図である。

【符号の説明】

１１…車体本体部 １１Ｆ…車体フロント部 １１Ｒ…車体リヤ部 １２…フレーム部材 １２Ｆ…フレーム部材の前側部分 １２Ｒ…フレーム部材の後側部分 １３…キャビン形成部(独立キャビン部) 50A,５０Ｂ,６０Ａ,７０Ａ,８０Ａ,９０Ａ,１００Ａ,１
１０Ａ,１１０Ｂ…マウント部材 ５０Ｃ,５０Ｄ,５０Ｅ…マウント部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加村 孝信 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 中林 精一 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 廣川 正人 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 中村 克宏 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キャビン形成部を含む車体本体部と、該
   車体本体部をその下方側から支持するフレーム部材とを
   備えてなるフレーム付自動車の車体構造において、 上記フレーム部材における前側部分と後側部分のそれぞ
   れにサスペンション取付部が設けられ、上記前側部分お
   よび後側部分が、その剛性および質量の少なくともいず
   れか一方について、該前側部分と後側部分との間に位置
   する中間部分よりも大きく設定される一方、上記車体本
   体部は、フロント部とリヤ部とこれら両部の間に位置す
   るキャビン形成部とで構成されされており、該キャビン
   形成部は、上記フロント部およびリヤ部から分離独立し
   て形成されるとともに、上記フレーム部材の中間部分の
   みによってその下方側が支持されていることを特徴とす
   るフレーム付自動車の車体構造。
2. 【請求項２】 請求項１に記載されたフレーム付自動車
   の車体構造において、上記キャビン形成部とフロント部
   およびリヤ部との間には、それぞれマウント部材が配設
   され、これらマウント部材は、上記キャビン形成部の重
   心位置よりも上方に配置されていることを特徴とするフ
   レーム付自動車の車体構造。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載されたフ
   レーム付自動車の車体構造において、上記キャビン形成
   部とフロント部およびリヤ部との間にそれぞれ配設され
   た各マウント部材は、そのダンピング特性が、上記キャ
   ビン形成部と上記フレーム部材との間に配設されたマウ
   ント部材のダンピング特性よりも高く設定されているこ
   とを特徴とするフレーム付自動車の車体構造。
4. 【請求項４】 請求項１または請求項２に記載されたフ
   レーム付自動車の車体構造において、上記キャビン形成
   部とフロント部およびリヤ部との間にそれぞれ配設され
   た各マウント部材は、その上下方向および左右方向のバ
   ネ定数が、該マウント部材の前後方向のバネ定数および
   上記キャビン形成部と上記フレーム部材との間に配設さ
   れたマウント部材の全方向のバネ定数に比べて高く設定
   されていることを特徴とするフレーム付自動車の車体構
   造。