JP2013241052A - 自動車の車体フレーム構造 - Google Patents
自動車の車体フレーム構造 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013241052A JP2013241052A JP2012114580A JP2012114580A JP2013241052A JP 2013241052 A JP2013241052 A JP 2013241052A JP 2012114580 A JP2012114580 A JP 2012114580A JP 2012114580 A JP2012114580 A JP 2012114580A JP 2013241052 A JP2013241052 A JP 2013241052A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vehicle body
- subframe
- link stay
- downward
- body panel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Body Structure For Vehicles (AREA)
Abstract
【解決手段】フロントサイドフレーム11,11の下方に支持されるサブフレーム22は、前締結部22mと、下方に向けて折れ曲がる中央折れ点27と、横メンバ20に締結される後締結部22uを備え、前部が後締結部22uと共に横メンバ22に共締めされ後部が車幅方向を軸とする締結中心Oで前端延長部10に支持されるリンクステイ30が設けられ、リンクステイ30は前後方向略中央部に下方に向かって凸となる下方凸形状部30xを有し、横メンバ20には下方への荷重によりウエルドナット33の離脱を容易にする脆弱部Zが設けられ、下方凸形状部30xの頂点は、サブフレーム22の中央折れ点27と後締結部22uとでトラス構造を形成すると共に、中央折れ点27とリンクステイ30の締結中心Oを結ぶ直線Lの下方に位置する。
【選択図】図1
Description
また、車体前部の下部にサスペンション部材を支持するサブフレームを備え、このサブフレームの後端部を固定するボルトに対して、前面衝突をトリガーとして火薬を爆発させてナットを緩め、サブフレーム後端に設けたボルトを引き抜く回転レバーアームを回転させることで、ボルトを引き抜いてサスペンション部材を下方に変位させ、車体前部のクラッシュストロークを確保する技術が知られている(特許文献2参照)。
後者の技術においては、サブフレームにサスペンション部材を支持する構造であるため、重量増加の問題は解消されるが、サブフレームと回転レバーアームは、車体から離脱後に結合関係が無くなるので、サブフレームを車体の下方に確実に誘導できないという課題がある。
よって、車両衝突時にサブフレームは前締結部と後締結部との間の中央折れ点で下方に折れ曲がり、その後前端が接地し、サブフレームは後締結部を車体パネルに締結した締結具が脆弱部を破断し、リンクステイとサブフレームとが一体のままリンクステイの下方凸形状部が下方に曲がるため、リンクステイはリンクステイ後部の締結中心を軸に回動して確実にサブフレームを車体の下方に誘導して、サブフレームに取付けられたサスペンション部品が例えばパワーユニットと干渉することを防止でき、更にサブフレームが車体と干渉するのを防止できると共に衝突エネルギーを吸収できるクラッシュストロークを確保できる。
請求項2に記載した発明によれば、サブフレームから入力される荷重を、車体パネルの締結具の挿通孔と補強板の挿通孔との間の車体パネルの環状部分である脆弱部に局所的に集中させることができ、小さい変位で締結具により車体パネルを破断させることができるので、破断までの時間を短くできる。
請求項3に記載した発明によれば、サブフレームに取り付けられたサスペンション部品や、例えば電動パワーステアリング装置などの侵入に対する耐力を高めることができる。
請求項4に記載した発明によれば、車両前面衝突時にサブフレームに衝撃荷重が作用すると、この荷重は車体パネルに溶接固定されたナット溶接部の破断荷重と車体パネルと補強板との溶接部分に作用するせん断応力となって作用するため、サブフレームが車体パネルに対して滑るのを防止して、サブフレームの回転動作につなげることができる。よって、サブフレームの後方への移動を確実に阻止することができる。
請求項5に記載した発明によれば、リンクステイのプレス成型時に下方凸形状部を容易に形成することができる。
請求項6に記載した発明によれば、凹み部で衝突荷重入力方向前側の剛性が増したことで、その後方の下方凸形状部でのリンクステイの下方への折れ曲がりが容易となると共に、サブフレームからリンクステイに渡る底面から、例えば締結具のボルト頭部が下方に突出して路面と干渉するのを防止できる。
請求項7に記載した発明によれば、側壁の凹み部により下方凸形状部での曲げ変形に側壁が悪影響を与えず、リンクステイを確実に折れ曲がるようにできる。
図1〜図3に示すように、フロアパネル19の前端部にはダッシュロアパネル17の後端部が接合され、ダッシュロアパネル17の前側は斜め上に立ち上がるように形成されている。フロアパネル19の車幅方向中央部には車体前後方向に沿ってフロアトンネル部18がダッシュロアパネル17の後端部に至る部分に亘って取付けられている。フロアトンネル部18の両側部ではフロアパネル19は車幅方向外側に二段階で高さが低くなっている。尚、図2、図3ではダッシュロアパネル17の図示を省略する。
フロントサイドリヤエンド16,16の後端内側壁とフロアトンネルフレーム15の前端部との間には上部が開放されたU字断面形状の車体フロア部材である横メンバ20が車幅方向に沿って接続されている。
具体的には、図4にも示すように、サブフレーム22はフロントサイドフレーム11,11の前端にフロントバルクヘッド12を介して支持される前締結部22mと、フロントサイドフレーム11,11に締結される上部取付アーム25,25と、フロアパネル19の前端下方から締結する後締結部22uとを備えている。前締結部22mはフロントバルクヘッド12に、上部取付アーム25,25はフロントサイドフレーム11,11の下面に、後締結部22uは横メンバ20の下面に着脱可能に取り付けられている。また、サブフレーム22は、前後方向中央部の下方に向けて折れ曲がる中央折れ点27を備えている。
サブフレーム本体23は、図2にも示すように、平面から見ると、前側に湾曲した後縁と、前方に向かい外側に開いて直線状に延びる左右の側縁と、車幅方向に直線状に延びる前縁とを備えた形状の部材である。サブフレーム本体23は下面に剛性を高めるため複数の縦リブ(図4に示す)を備え、サブフレーム本体23の前部の両端部に上方に延びる上部取付アーム25,25を備えている。
したがって、補強板35により横メンバ20は補強されているが、車両前面衝突時にウエルドナット33に対して下方への荷重が作用すると、補強板35が接合されている孔36の部分、詳細には孔36と締結ボルト31が挿通される挿通孔との間に存在する横メンバ20の環状部分が脆弱部Zとして破断して締結ボルト31がウエルドナット33ごと横メンバ20を破断して横メンバ20から離脱する。
リンクステイ30の車幅方向内側の側壁30sは、車幅方向外側の側壁30sのV字凹み部30kの底部の位置までは後端側から車幅方向外側の側壁30sと同じ形状となっているが、車幅方向外側の側壁30sとは異なり車幅方向外側の側壁30sのV字凹み部30kの底部の高さのまま、前端部側まで延びている。
そして、リンクステイ30の両側壁30s,30sはフロアトンネルフレーム15の前端延長部10の両側壁40,40を側方から挟み込むようにして配置される(図5、図7参照)。
これにより、前端延長部10の側壁40,40間挿通されるボルト保持部42に挿通される支持ボルト39がこれら一対の側壁切欠き30mに前後方向の余裕をもって挿通され、ナット38に締め付けられ、リンクステイ30の後端部が支持ボルト39を介して上下方向に軸支される。この支持ボルト39の軸部がリンクステイ30の後端部の締結中心Oとして構成される。
車両前面衝突時に衝突荷重入力が作用すると、この衝突荷重入力は一対の延長アーム24,24からサブフレーム本体23を介して、強度剛性の高いフロアセンタフレーム21,21に分散される。
ここで、図1に示すように、一定以上の入力荷重Fがフロントバルクヘッド12の下部に作用すると、サブフレーム22が中央折れ点27を起点として下側に向かって折れ曲がり始める。
そして、図19に示すように、サブフレーム本体23の前部が接地すると、横メンバ20の取付座32は、ウエルドナット33がまだ抜けきっていないものの、ウエルドナット33により完全に破断される。
そのため、剛性のあるトラス構造はそのままで、中央折れ点27とリンクステイ30の後端の締結中心Oとの距離が短縮するときに下方凸形状部30xに力が集中するため、図20に示すように、今度はリンクステイ30の下方凸形状部30xの側面から視た頂点が、リンクステイ30の後部側が曲がることで屈曲度を大きくしながら下方に変位し始める。
そして、図21に示すように、リンクステイ30が下方凸形状部30xで大きく屈曲し、サブフレーム本体23は延長アーム24共々完全に下方に下がって接地し、リンクステイ30は後半部が上下方向に向いた状態となる。
そのため、リンクステイ30はリンクステイ30後部の締結中心Oを軸に回動して確実にサブフレーム22を車体の下方に誘導し、サブフレーム22に支持されたサスペンション部品である図示しないロアアームや電動パワーステアリング装置EPSをフロントサイドフレーム11,11のクラッシュストロークの範囲外である下方に変位させることができる。
よって、サブフレーム22に取付けられたサスペンション部品であるロアアームや電動パワーステアリング装置EPSがパワーユニットPUと干渉することを防止でき、サブフレーム22が車体と干渉するのを防止し、車体の変形ストロークを大きく確保して衝突エネルギーを十分に吸収できる。
ここで、補強板35が横メンバ20の板厚より厚いため、サブフレーム22に取り付けられたサスペンション部品や電動パワーステアリング装置EPSなどの侵入に対する耐力を高めることができる。
リンクステイ30は底壁30tを上方に窪ませたサブフレーム本体23の後締結部22u用の凹み部30hを備え、凹み部30hの後方に下方凸形状部30xを備えているため凹み部30hで前側の剛性が増したことで、その後方の下方凸形状部30xでのリンクステイ30の下方への折れ曲がりが容易となると共に、サブフレーム22からリンクステイ30に渡る底面から、締結ボルト31の頭部が下方に突出して路面と干渉するのを防止できる。
尚、この発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、車体前部の構造を例にして説明したが、車体後部の構造にも適用できる。車体後部に採用した場合には、車体後部に他の車両が衝突する車両後面衝突に対しても、リヤ側のサブフレームを確実に車体の下方に誘導することにより、サブフレームと車体との干渉を防止できる。また、凹み部30hは稜線を形成しなくても、孤状の稜部であってもよい。また、側壁30sのV字凹み部30kもV字以外の形状であってもよい。
22 サブフレーム
22m 前締結部
27 中央折れ点
20 横メンバ(車体パネル)
31 締結ボルト(締結具、ボルト)
33 ウエルドナット(締結具、ナット)
22u 後締結部
10 前端延長部(他の車体パネル)
O 締結中心
30 リンクステイ
30x 下方凸形状部
Z 脆弱部
L 直線
35 補強板
36 孔(挿通孔)
30t 底壁
30h 凹み部
30k V字凹み部(凹み部)
Claims (7)
- 車体前後方向に設けられたサイドフレームの下方に、サスペンション部品を支持するサブフレームが設けられ、前記サブフレームは前記サイドフレームの端部に支持される前締結部と、前後方向中央部の下方に向けて折れ曲がる中央折れ点と、車体パネルの下方から締結具で締結される後締結部を備え、衝突荷重入力方向前側である前部が前記後締結部と共に前記車体パネルに共締めされ、衝突荷重入力方向の後側である後部が車幅方向を軸とする締結中心で他の車体パネルに支持されるリンクステイが設けられ、前記リンクステイは前後方向略中央部に下方に向かって凸となる下方凸形状部を有し、前記サブフレームの前記後締結部が取り付けられる前記車体パネルには下方への荷重により前記締結具の前記車体パネルからの離脱を容易にする脆弱部が設けられ、前記下方凸形状部の頂点は、前記サブフレームの前記中央折れ点と前記後締結部とでトラス構造を形成すると共に、前記サブフレームの初期状態及び衝突中の前記サブフレームの接地状態であっても、前記中央折れ点と前記リンクステイの前記締結中心を結ぶ直線の下方に位置することを特徴する自動車の車体フレーム構造。
- 前記サブフレームの前記後締結部が締結される前記車体パネルには重合された補強板が設けられ、前記脆弱部が、前記車体パネルの前記締結具の挿通孔とこの締結具の挿通を許容するために前記補強板に形成された挿通孔との間の前記車体パネルの環状部分であることを特徴とする請求項1記載の自動車の車体フレーム構造。
- 前記補強板は該補強板が取付けられる前記車体パネルよりも板厚を厚くすることを特徴とする請求項2記載の自動車の車体フレーム構造。
- 前記補強板は前記脆弱部の衝突荷重入力方向後方で前記車体パネルと溶接され、前記締結具が、ボルトと前記車体パネルに溶接固定されたナットであることを特徴とする請求項2または請求項3に記載の自動車の車体フレーム構造。
- 前記リンクステイは底壁を下方に突出させて前記下方凸形状部を形成することを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の自動車の車体フレーム構造。
- 前記リンクステイは前記底壁を上方に窪ませた前記後締結部用の凹み部を備え、前記凹み部の衝突荷重入力方向後方に前記下方凸形状部を備えていることを特徴とする請求項5記載の自動車の車体フレーム構造。
- 前記リンクステイは、前記底壁から延びる側壁を備え、前記下方凸形状部の上方に位置する側壁に凹み部が設けられていることを特徴とする請求項5又は請求項6に記載の自動車の車体フレーム構造。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012114580A JP5896827B2 (ja) | 2012-05-18 | 2012-05-18 | 自動車の車体フレーム構造 |
PCT/JP2013/060611 WO2013172126A1 (ja) | 2012-05-18 | 2013-04-08 | 自動車の車体フレーム構造 |
EP13790355.5A EP2851270B1 (en) | 2012-05-18 | 2013-04-08 | Vehicle body frame structure for automobile |
CN201380025001.5A CN104284829B (zh) | 2012-05-18 | 2013-04-08 | 汽车的车身架构造 |
CA2866369A CA2866369C (en) | 2012-05-18 | 2013-04-08 | Vehicle body frame structure for automobile |
US14/394,398 US9150253B2 (en) | 2012-05-18 | 2013-04-08 | Vehicle body frame structure for automobile |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012114580A JP5896827B2 (ja) | 2012-05-18 | 2012-05-18 | 自動車の車体フレーム構造 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013241052A true JP2013241052A (ja) | 2013-12-05 |
JP5896827B2 JP5896827B2 (ja) | 2016-03-30 |
Family
ID=49842417
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012114580A Active JP5896827B2 (ja) | 2012-05-18 | 2012-05-18 | 自動車の車体フレーム構造 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5896827B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016060311A (ja) * | 2014-09-17 | 2016-04-25 | 本田技研工業株式会社 | サブフレーム構造 |
JP2016179712A (ja) * | 2015-03-23 | 2016-10-13 | 井関農機株式会社 | 作業車両 |
WO2020105283A1 (ja) * | 2018-11-19 | 2020-05-28 | 本田技研工業株式会社 | 車体構造 |
WO2020105282A1 (ja) * | 2018-11-19 | 2020-05-28 | 本田技研工業株式会社 | 車体構造 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1159496A (ja) * | 1997-08-11 | 1999-03-02 | Nissan Motor Co Ltd | サスペンションメンバ取付構造 |
JP2004284427A (ja) * | 2003-03-20 | 2004-10-14 | Toyota Motor Corp | サスペンションメンバ取付構造 |
JP2005219609A (ja) * | 2004-02-05 | 2005-08-18 | Nissan Motor Co Ltd | 車体前部構造 |
WO2011077554A1 (ja) * | 2009-12-25 | 2011-06-30 | トヨタ自動車株式会社 | 車両前部構造 |
JP2011162159A (ja) * | 2010-02-15 | 2011-08-25 | Mazda Motor Corp | 自動車の下部構造 |
-
2012
- 2012-05-18 JP JP2012114580A patent/JP5896827B2/ja active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1159496A (ja) * | 1997-08-11 | 1999-03-02 | Nissan Motor Co Ltd | サスペンションメンバ取付構造 |
JP2004284427A (ja) * | 2003-03-20 | 2004-10-14 | Toyota Motor Corp | サスペンションメンバ取付構造 |
JP2005219609A (ja) * | 2004-02-05 | 2005-08-18 | Nissan Motor Co Ltd | 車体前部構造 |
WO2011077554A1 (ja) * | 2009-12-25 | 2011-06-30 | トヨタ自動車株式会社 | 車両前部構造 |
JP2011162159A (ja) * | 2010-02-15 | 2011-08-25 | Mazda Motor Corp | 自動車の下部構造 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016060311A (ja) * | 2014-09-17 | 2016-04-25 | 本田技研工業株式会社 | サブフレーム構造 |
JP2016179712A (ja) * | 2015-03-23 | 2016-10-13 | 井関農機株式会社 | 作業車両 |
WO2020105283A1 (ja) * | 2018-11-19 | 2020-05-28 | 本田技研工業株式会社 | 車体構造 |
WO2020105282A1 (ja) * | 2018-11-19 | 2020-05-28 | 本田技研工業株式会社 | 車体構造 |
CN113015672A (zh) * | 2018-11-19 | 2021-06-22 | 本田技研工业株式会社 | 车身结构 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5896827B2 (ja) | 2016-03-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102161351B (zh) | 汽车的下部结构 | |
CN102161352B (zh) | 汽车的下部结构 | |
JP5597682B2 (ja) | 車体フレーム構造 | |
JP5974475B2 (ja) | 自動車のフロントサブフレーム構造 | |
JP5557925B2 (ja) | 車体構造 | |
JP5329575B2 (ja) | 車両の車体前部 | |
WO2013111475A1 (ja) | 自動車の車体前部構造 | |
WO2013172126A1 (ja) | 自動車の車体フレーム構造 | |
US20090243336A1 (en) | Frame structure of automotive vehicle | |
JP5870680B2 (ja) | 自動車のフロントサブフレーム構造 | |
JP2017136947A (ja) | 自動車の車体構造 | |
JP5879205B2 (ja) | 車体フレーム構造 | |
JP2010006102A (ja) | 車両骨格構造 | |
JP5870673B2 (ja) | 自動車のフロントサブフレーム構造 | |
JP5417463B2 (ja) | 自動車の車体前部構造 | |
US8491049B2 (en) | Frontal structure of vehicle | |
JP7384065B2 (ja) | 車両の前部車体構造 | |
JP2008137483A (ja) | 車体前部構造 | |
JP2014012488A (ja) | 自動車のサブフレーム構造 | |
JP4794985B2 (ja) | 車両用フレーム構造 | |
JP5896827B2 (ja) | 自動車の車体フレーム構造 | |
JP5942920B2 (ja) | 車両の前部車体構造 | |
JP5954204B2 (ja) | 車両の前部車体構造 | |
JP2010083188A (ja) | 車体前部構造 | |
JP2007230489A (ja) | 車体前部構造 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20141128 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160126 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160202 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160223 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160301 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5896827 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |