JP3778762B2 - Vehicle frame connection structure - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は乗用車や商用車等の車両において、右及び左Ａピラーの基部付近に亘って連結されるフレームの連結構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
乗用車や商用車等の車両では、右及び左Ａピラーの基部付近に亘ってフレームを連結して、フレームにステアリング軸や助手席用のエアバッグ装置、ダッシュボードパネル等を支持させているものがある。車両のボディは一般に、プレス加工された各部分をスポット溶接や、ボルト及びナットにより連結して組み立てられているものが多いので、右及び左Ａピラーの基部付近の間隔の寸法精度に若干のバラ付きがある。同様にフレームの横幅（長さ）の寸法精度にも若干のバラ付きがある。
【０００３】
従って、右及び左Ａピラーの基部付近に亘ってフレームを連結する場合、例えばフレームの右側部を右Ａピラーの基部付近に連結して、次にフレームの左側部を左Ａピラーの基部付近に連結する際、フレームの左側部と左Ａピラーの基部付近との間に隙間が生じていることがある。これによって、隙間が生じていても連結することができる調整ナットにより、フレームの左側部と左Ａピラーの基部付近とを連結したり、スペーサを隙間に入れ隙間を埋めて、ボルト及びナットによりフレームの左側部と左Ａピラーの基部付近とを連結したりすることがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術に記載のように、フレームの右側部（左側部）と右Ａピラー（左Ａピラー）の基部付近との連結に調整ナットを使用すると、生産コストが高いものになってしまうので、改善の余地がある。
又、フレームの右側部（左側部）と右Ａピラー（左Ａピラー）の基部付近との間に生じる隙間に、スペーサを入れて隙間を埋めるようにすると、スペーサを隙間に入れる工程が増えることになり、生産効率が落ちて生産コストが高いものになってしまうので、改善の余地がある。
【０００５】
本発明は右及び左Ａピラーの基部付近に亘ってフレームを連結する車両のフレーム連結構造において、右及び左Ａピラーの基部付近の間隔の寸法精度や、フレームの横幅（長さ）の寸法精度にバラ付きがあっても、これに関係なく容易に、右及び左Ａピラーの基部付近に亘ってフレームを連結することができるように構成することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
［Ｉ］
請求項１の特徴によると、右及び左Ａピラーの基部付近に亘って連結されるフレームにおいて、フレームの右側部及び左側部にフランジ部が固定され、右側及び左側のうちの一方のフランジ部の強度が、右側及び左側のうちの他方のフランジ部の強度よりも低いものに設定されている。
【０００７】
これにより、例えば右側のフランジ部の強度に対し左側のフランジ部の強度が低いものに設定されていたとすれば、右側のフランジ部を右Ａピラーの基部付近に締め付け連結部材によって締め付けて連結し、次に左側のフランジ部を左Ａピラーの基部付近に締め付け連結部材によって締め付けて連結すればよい。
この場合、左側のフランジ部の強度が低いものに設定されているので、例えば左側のフランジ部と左Ａピラーの基部付近との間に隙間が生じてしても、締め付け連結部材による締め付けに伴って、左側のフランジ部が変形（弾性変形又は塑性変形）しながら左Ａピラーの基部付近に押し付けられて、締め付け連結部材により左側のフランジ部が左Ａピラーの基部付近に連結される。
【０００８】
前述とは逆に、左側のフランジ部の強度に対し右側のフランジ部の強度が低いものに設定されていたとすれば、左側のフランジ部を左Ａピラーの基部付近に締め付け連結部材によって締め付けて連結し、次に前述と同様に右側のフランジ部を変形（弾性変形又は塑性変形）させながら、右Ａピラーの基部付近に締め付け連結部材によって締め付けて連結すればよい。
【０００９】
［ＩＩ］
前項［Ｉ］に記載のように、右及び左Ａピラーの基部付近に亘ってフレームを連結する場合に、請求項１の特徴によると、右Ａピラーの基部付近や左Ａピラーの基部付近ではなく、フレームの右側又は左側のフランジ部を変形させている。
これにより請求項１の特徴によると、車両のキャビンを形成する右及び左Ａピラーの基部付近が変形することは少ないので、右及び左Ａピラーの歪みの防止や寸法精度の確保が行える。
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【００１５】
［ＩＩＩ］
請求項２の特徴によると、請求項１の場合と同様に前項［Ｉ］［ＩＩ］に記載の「作用」を備えており、これに加えて以下のような「作用」を備えている。
フレームの右側部及び左側部にフランジ部を備えた場合に、請求項２の特徴によると、締め付け連結部材による締め付けに基づく変形を許す変形予定部分が、右側及び左側のうちの一方のフランジ部に備えられている。これにより、例えば左側のフランジ部に変形予定部分が備えられていたとすれば、締め付け連結部材による締め付けに伴って、左側のフランジ部が変形予定部分で変形（例えば変形予定部分で左側のフランジ部が折れ曲がる等の弾性変形又は塑性変形が生じる）し、左側のフランジ部が左Ａピラーの基部付近に押し付けられて、締め付け連結部材により左側のフランジ部が左Ａピラーの基部付近に連結される。
【００１６】
請求項２の特徴のように、右側及び左側のうちの一方のフランジ部に変形予定部分を備えておけば、右側及び左側のうちの一方のフランジ部の変形が車両の一台毎に異なると言う状態を避けて、右側及び左側のうちの一方のフランジ部を車両の各々で略同じように変形させることができる。
【００１７】
請求項２の特徴のように、右側及び左側のうちの一方のフランジ部に変形予定部分を備えておけば、右側及び左側のうちの一方のフランジ部を変形させて右又は左Ａピラーの基部付近に連結する際、右側及び左側のうちの一方のフランジ部がどのような形状に変形するかと言う変形の特性を、変形予定部分によって事前に設定しておくことができる。これによって、右側及び左側のうちの一方のフランジ部を変形させて右又は左Ａピラーの基部付近に連結する際、充分な連結強度が得られる形状（例えば右側及び左側のうちの一方のフランジ部において、できるだけ広い面積の部分が右又は左Ａピラーの基部付近に押圧されるような状態）に、右側及び左側のうちの一方のフランジ部が変形するように構成することが可能になる。
【００１８】
［ＩＶ］
請求項３の特徴によると、請求項１又は２の場合と同様に前項［Ｉ］〜［ＩＩＩ］に記載の「作用」を備えており、これに加えて以下のような「作用」を備えている。
車両では一般に前項［Ｉ］〜［ＩＩＩ］に記載のフレームの右側又は左側に、ステアリング軸を回転自在に支持することが多くあり、運転者が操縦ハンドルを右及び左に操作すれば、操縦ハンドルの操作時の負荷がステアリング軸を介してフレームに支持される。
【００１９】
請求項３の特徴によると、フレームの右側部及び左側部に板状のフランジ部を備えた場合に、ステアリング軸から遠い側のフランジ部の強度が、ステアリング軸に近い側のフランジ部の強度よりも低いものに設定されている。これにより、操縦ハンドルの操作時の負荷がフレームに掛かっても、この負荷の多くがステアリング軸に近い側のフランジ部（強度が高い側のフランジ部）に掛かる状態となるので、操縦ハンドルの操作時の負荷が充分な強度で支持されるようになる。
【００２０】
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１に示すように、乗用車や商用車等の車両において運転席（図示せず）及び助手席（図示せず）の前方に、車両のキャビン（図示せず）を形成する右Ａピラー１及び左Ａピラー２が配置されている。
【００２２】
図１及び図２に示すように、丸パイプで構成されたフレーム３が備えられ、フレーム３の右側部及び左側部に、板状のフランジ部４，５が溶接によって同じ方向に向けて固定されており、操縦ハンドル（図示せず）に接続されたステアリング軸（図示せず）を回転自在に支持するブラケット１０が、フレーム３の右側部分に固定されている。
【００２３】
図２及び図３（イ）に示すように、右側及び左側のフランジ部４，５は、フレーム３が挿入されて溶接によって固定されるボス部６、後述するボルト９が挿入される開孔７、及び開孔７の位置に溶接によって固定されたナット８等を備えて構成されており、右側のフランジ部４の厚みＴ１よりも、左側のフランジ部５の厚みＴ２が薄いものに設定されている。
【００２４】
以上のように構成されたフレーム３を、右及び左Ａピラー１，２の基部付近の内面に亘って連結する。この場合、図３（イ）に示すようにフレーム３の横幅Ｗ１（右側のフランジ部４の外側面と左側のフランジ部５の外側面との間隔）が、右及び左Ａピラー１，２の基部付近の間隔Ｗ２よりも、若干狭くなるように設定されている。
【００２５】
これにより、図１及び図３（イ）に示すように、右側及び左側のフランジ部４，５のナット８が上下方向に並ぶように、右側のフランジ部４を右Ａピラー１の基部付近の内面に当て付け、右Ａピラー１の外側からボルト９を右Ａピラー１の基部付近の開孔に通して、右側のフランジ部４の開孔７及びナット８に挿入し、右Ａピラー１の外側からボルト９を締め付けて、右側のフランジ部４を右Ａピラー１の基部付近の内面に連結する。
【００２６】
図３（イ）に示すように、右側のフランジ部４を右Ａピラー１の基部付近の内面に連結すると、左側のフランジ部５と左Ａピラー２の基部付近の内面との間に若干の隙間が生じる。これによって、図３（ロ）に示すように、左Ａピラー２の外側からボルト９を左Ａピラー２の基部付近の開孔に通して、左側のフランジ部５の開孔７及びナット８に挿入し、左Ａピラー２の外側からボルト９を締め付ける。
【００２７】
このようにしてボルト９を締め付けると、左側のフランジ部５がボルト９の締め付け作用によって外側に変形（弾性変形又は塑性変形）し、左Ａピラー２の基部付近の内面に接近して押し付けられて、ボルト９により左側のフランジ部５が左Ａピラー２の基部付近の内面に連結される。この場合、左Ａピラー２の基部付近に歪み等が生じないように、左Ａピラー２の基部付近の内面に治具を当て付けて、前述のようにボルト９を左Ａピラー２の外側から締め付けるようにしてもよい。
【００２８】
以上のようにして、右及び左Ａピラー１，２の基部付近の内面に亘ってフレーム３を連結すると、操縦ハンドル（図示せず）に接続されたステアリング軸（図示せず）を、フレーム３のブラケット１０に回転自在に支持し、助手席用のエアバッグ装置（図示せず）をフレーム３の左側部分に取り付けて、ダッシュボードパネル（図示せず）をフレーム３に取り付ける。
【００２９】
［発明の実施の第１別形態］
図４に示すように、右側のフランジ部４の横縁部を折り曲げて、右側のフランジ部４にリブ１１を備え、左側のフランジ部５には右側のフランジ部４のようなリブ１１を備えないように構成してもよい。
この場合、右側のフランジ部４の厚みＴ１と左側のフランジ部５の厚みＴ２とを同じものに設定したり、右側のフランジ部４の厚みＴ１よりも、左側のフランジ部５の厚みＴ２を薄いものに設定してもよい。
【００３０】
［発明の実施の第２別形態］
図５に示すように、右側及び左側のフランジ部４，５の横縁部を折り曲げて、右側及び左側のフランジ部４，５にリブ１１，１２を備え、右側のフランジ部４のリブ１１の高さ（大きさ）Ｈ１よりも、左側のフランジ部５のリブ１２の高さ（大きさ）Ｈ２を、低い（小さい）ものに設定してもよい。
この場合、右側のフランジ部４の厚みＴ１と左側のフランジ部５の厚みＴ２とを同じものに設定したり、右側のフランジ部４の厚みＴ１よりも、左側のフランジ部５の厚みＴ２を薄いものに設定してもよい。
【００３１】
［発明の実施の第３別形態］
図６に示すように、右側のフランジ部４においてボス部６の両側部分に２個のリブ１１を備え、左側のフランジ部５においてボス部６の片側部分に１個のリブ１２を備えるように構成してもよい。
この場合、右側のフランジ部４においてボス部６の両側部分に４個のリブ１１を備え、左側のフランジ部５においてボス部６の両側部分に２個のリブ１２を備えるように構成してもよい。右側のフランジ部４のリブ１１の高さ（大きさ）Ｈ１と、左側のフランジ部５のリブ１２の高さ（大きさ）Ｈ２とを同じものに設定したり、右側のフランジ部４のリブ１１の高さ（大きさ）Ｈ１よりも、左側のフランジ部５のリブ１２の高さ（大きさ）Ｈ２を、低い（小さい）ものに設定してもよい。右側のフランジ部４の厚みＴ１と左側のフランジ部５の厚みＴ２とを同じものに設定したり、右側のフランジ部４の厚みＴ１よりも、左側のフランジ部５の厚みＴ２を薄いものに設定してもよい。
【００３２】
［発明の実施の第４別形態］
図７に示すように、右側及び左側のフランジ部４，５の横縁部を折り曲げて、右側及び左側のフランジ部４，５にリブ１１，１２を備え、左側のフランジ部５においてボス部６とナット８との間に位置するリブ１２の部分に、４個のＶ字状の切り欠き部１２ａを形成してもよい。これによって図３（ロ）に示すように、ボルト９により左側のフランジ部５を左Ａピラー２の基部付近に締め付けると、切り欠き部１２ａの部分で左側のフランジ部５が台形状に折れ曲がり、左側のフランジ部５が広い面積で左Ａピラー２の基部付近に押圧されて連結される。
【００３３】
図７に示す左側のフランジ部５のリブ１２及び切り欠き部１２ａに代えて、図８に示すように左側のフランジ部５にリブ１２を備えずに、左側のフランジ部５におけるボス部６とナット８との間の部分に、左側のフランジ部５の両横縁部に亘る４本の溝部５ａを形成したり、図９に示すように左側のフランジ部５におけるボス部６とナット８との間の部分に、横長の長孔５ｂを開孔してもよい。これによって図３（ロ）に示すように、ボルト９により左側のフランジ部５を左Ａピラー２の基部付近に締め付けると、溝部５ａ（長孔５ｂ）の部分で左側のフランジ部５が台形状に折れ曲がり、左側のフランジ部５が広い面積で左Ａピラー２の基部付近に押圧されて連結される。
【００３４】
図７に示す左側のフランジ部５において、右側のフランジ部４のリブ１１の高さ（大きさ）Ｈ１と、左側のフランジ部５のリブ１２の高さ（大きさ）Ｈ２とを同じものに設定したり、右側のフランジ部４のリブ１１の高さ（大きさ）Ｈ１よりも、左側のフランジ部５のリブ１２の高さ（大きさ）Ｈ２を、低い（小さい）ものに設定してもよい。図７，８，９に示す左側のフランジ部５において、右側のフランジ部４の厚みＴ１（図７参照）と左側のフランジ部５の厚みＴ２とを同じものに設定したり、右側のフランジ部４の厚みＴ１よりも（図７参照）、左側のフランジ部５の厚みＴ２を薄いものに設定してもよい。
【００３５】
［発明の実施の第５別形態］
図１０に示すように、太い丸パイプ部分３ａ及び細い丸パイプ部分３ｂを備えて、太い丸パイプ部分３ａの端部に縮管加工を施し、太い丸パイプ部分３ａの端部に細い丸パイプ部分３ｂを挿入して、太い丸パイプ部分３ａの端部の全周に溶接を施して太い丸パイプ部分３ａ及び細い丸パイプ部分３ｂを連結することにより、フレーム３を構成してもよい。これによって、太い丸パイプ部分３ａにブラケット１０を固定するのであり、太い丸パイプ部分３ａに右側のフランジ部４を固定し、細い丸パイプ部分３ｂに左側のフランジ部５を固定する。
【００３６】
細い丸パイプ部分３ｂに左側のフランジ部５を固定するように構成すると、図１１に示すように左側のフランジ部５のボス部６の外径が、右側のフランジ部４のボス部６の外径よりも小さなものとなる。これにより図１１に示すように、右側及び左側のフランジ部４，５において開孔７及びナット８の位置が同じであれば、右側のフランジ部４におけるボス部６とナット８（開孔７）との間隔Ｌ１よりも、左側のフランジ部５におけるボス部６とナット８（開孔７）との間隔Ｌ２が大きなものとなる。
【００３７】
従って、ボルト９により左側のフランジ部５を左Ａピラー２の基部付近に締め付ける際に、ボルト９の締め付け力に基づく曲げモーメント（間隔Ｌ２がモーメントアームとなる）が大きなものとなり、左側のフランジ部４が比較的容易に台形状に折れ曲がる（図３（ロ）参照）。この場合、右側のフランジ部４の厚みＴ１と左側のフランジ部５の厚みＴ２とを同じものに設定したり、右側のフランジ部４の厚みＴ１よりも、左側のフランジ部５の厚みＴ２を薄いものに設定してもよい。
【００３８】
［発明の実施の第６別形態］
［発明の実施の形態］〜［発明の実施の第５別形態］に記載されたフレーム３において右側及び左側のフランジ部４，５のナット８が前後に並ぶように、右側及び左側のフランジ部４，５を横向きにして、右及び左Ａピラー１，２の基部付近の内面に亘ってフレーム３を連結してもよい。又、フレーム３に対し右側及び左側のフランジ部４，５を、同じ向きではなく９０°位相をずらしてフレーム３の右側部及び左側部に固定してもよい。［発明の実施の形態］〜［発明の実施の第６別形態］に記載されたフレーム３において、右側のフランジ部４の材質よりも、左側のフランジ部５の材質を少し軟らかいものに設定してもよい。
【００３９】
［発明の実施の形態］〜［発明の実施の第５別形態］に記載されたフレーム３において右及び左Ａピラー１，２の基部付近に切り欠き部を形成し、右側及び左側のフランジ部４，５が右及び左Ａピラー１，２の基部付近の外側に位置するように、右及び左Ａピラー１，２の基部付近の切り欠き部にフレーム３を挿入するように構成してもよい。
このように構成する場合には、フレーム３の横幅Ｗ１（右側のフランジ部４の内側面と左側のフランジ部５の内側面との間隔）が、右及び左Ａピラー１，２の基部付近の間隔Ｗ２よりも、若干広くなるように設定するのであり、左Ａピラー２の内側からボルト９を左側のフランジ部５のナット８に締め付けると、左側のフランジ部５がボルト９の締め付け作用によって内側に変形（弾性変形又は塑性変形）し、左Ａピラー２の基部付近の外面に接近して押し付けられて、ボルト９により左側のフランジ部５が左Ａピラー２の基部付近の外面に連結される。
【００４０】
［発明の実施の第７別形態］
［発明の実施の形態］〜［発明の実施の第６別形態］に記載されたフレーム３においてフレーム３の左側部分にブラケット１０（図１及び図１０参照）を固定し、右側のフランジ部４（フレーム３）に対して、［発明の実施の形態］〜［発明の実施の第６別形態］に記載された左側のフランジ部５（細い丸パイプ部分３ｂ）の構成を採用し、左側のフランジ部５（フレーム３）に対して、［発明の実施の形態］〜［発明の実施の第６別形態］に記載された右側のフランジ部４（太い丸パイプ部分３ａ）の構成を採用するようにしてもよい。
【００４１】
［発明の実施の形態］〜［発明の実施の第６別形態］に記載されたフレーム３の右側及び左側のフランジ部４，５において、ナット８に代えてスタッドボルト（図示せず）を右側及び左側のフランジ部４，５に固定し、ナット（図示せず）をスタッドボルトに締め付けることにより、右及び左Ａピラー１，２の基部付近の内面（外面）にフレーム３を連結するように構成してもよい。
【００４２】
【発明の効果】
請求項１の特徴によると、右Ａピラーの基部付近と左Ａピラーの基部付近とに亘ってフレームを連結する車両のフレーム連結構造において、フレームの右側部及び左側部にフランジ部を固定した場合、右側及び左側のうちの一方のフランジ部の強度を、右側及び左側のうちの他方のフランジ部の強度よりも低いものに設定して、右側又は左側の強度の低い側のフランジ部を変形させながら、右及び左Ａピラーの基部付近に亘ってフレームを連結するように構成することによって、右及び左Ａピラーの基部付近の間隔の寸法精度やフレームの横幅（長さ）の寸法精度にバラ付きがあっても、これに関係なく容易に右及び左Ａピラーの基部付近に亘ってフレームを連結することができるようになり、作業性の向上及び生産コストの低減を図ることができた。
【００４３】
請求項１の特徴によると、右Ａピラーの基部付近と左Ａピラーの基部付近とに亘ってフレームを連結する場合、右側又は左側の強度の低い側のフランジ部を変形させており、車両のキャビンを形成する右及び左Ａピラーの基部付近が変形することは少ないので、右及び左Ａピラーの歪みの防止や寸法精度の確保が行えることになり、キャビンの強度確保の面で良いものなった。
【００４４】
【００４５】
【００４６】
【００４７】
請求項２の特徴によると、請求項１の場合と同様に前述の請求項１の「発明の効果」を備えており、この「発明の効果」に加えて以下のような「発明の効果」を備えている。
請求項２の特徴によると、右側及び左側のうちの一方のフランジ部に変形予定部分を備えておくことにより、右側及び左側のうちの一方のフランジ部を車両の各々で略同じように変形させることができるようになる点、並びに、充分な連結強度が得られる形状に、右側及び左側のうちの一方のフランジ部が変形するように構成することができる点により、品質の安定化及びフレームの連結強度の向上を図ることができた。
【００４８】
請求項３の特徴によると、請求項１又は２の場合と同様に前述の請求項１又は２の「発明の効果」を備えており、この「発明の効果」に加えて以下のような「発明の効果」を備えている。
請求項３の特徴によると、フレームにステアリング軸を回転自在に支持した場合、ステアリング軸から遠い側のフランジ部の強度を、ステアリング軸に近い側のフランジ部の強度よりも低いものに設定することにより、操縦ハンドルの操作時の負荷の多くが、ステアリング軸に近い側のフランジ部（強度が高い側のフランジ部）に掛かる状態となるので、操縦ハンドルの操作時の負荷が充分な強度で支持されるようになって、ステアリング軸を安定して支持することができるようになった。
【００４９】
【図面の簡単な説明】
【図１】 右及び左Ａピラー、フレームを斜め後方上方から見た斜視図
【図２】 フレームの右側及び左側のフランジ部の斜視図
【図３】 フレームの右側及び左側のフランジ部を右及び左Ａピラーの基部付近の内面に連結している状態を示す縦断背面図
【図４】 発明の実施の第１別形態におけるフレームの右側及び左側のフランジ部の斜視図
【図５】 発明の実施の第２別形態におけるフレームの右側及び左側のフランジ部の斜視図
【図６】 発明の実施の第３別形態におけるフレームの右側及び左側のフランジ部の斜視図
【図７】 発明の実施の第４別形態におけるフレームの右側及び左側のフランジ部の斜視図
【図８】 発明の実施の第４別形態におけるフレームの左側のフランジ部の斜視図
【図９】 発明の実施の第４別形態におけるフレームの左側のフランジ部の斜視図
【図１０】 発明の実施の第５別形態における右及び左Ａピラー、フレームを斜め後方上方から見た斜視図
【図１１】 発明の実施の第５別形態におけるフレームの右側及び左側のフランジ部の斜視図
【符号の説明】
１ 右Ａピラー
２ 左Ａピラー
３ フレーム
４，５， フランジ部
５ａ，５ｂ，１２ａ 変形予定部分
９ 締め付け連結部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a frame connecting structure that is connected over the vicinity of the bases of right and left A pillars in a vehicle such as a passenger car or a commercial vehicle.
[0002]
[Prior art]
In vehicles such as passenger cars and commercial vehicles, a frame is connected to the vicinity of the base of the right and left A pillars, and a steering shaft, an airbag device for a passenger seat, a dashboard panel, etc. are supported on the frame. is there. In general, the body of a vehicle is often assembled by connecting the pressed parts by spot welding or bolts and nuts, so that the dimensional accuracy of the space near the base of the right and left A pillars varies slightly. There is. Similarly, there is a slight variation in the dimensional accuracy of the horizontal width (length) of the frame.
[0003]
Therefore, when connecting the frame over the vicinity of the base of the right and left A pillars, for example, the right side of the frame is connected to the vicinity of the base of the right A pillar, and the left side of the frame is next to the base of the left A pillar. When connecting, there may be a gap between the left side of the frame and the vicinity of the base of the left A pillar. As a result, the adjustment nut that can be connected even if there is a gap, the left side of the frame and the vicinity of the base of the left A pillar are connected, or a spacer is inserted in the gap to fill the gap, and the frame with bolts and nuts. In some cases, the left side of the base and the vicinity of the base of the left A pillar are connected.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
As described in the prior art, if an adjustment nut is used to connect the right side of the frame (left side) and the vicinity of the base of the right A pillar (left A pillar), the production cost will be high. There is room for improvement.
In addition, if a spacer is inserted in the gap formed between the right side (left side) of the frame and the base of the right A pillar (left A pillar), the number of steps for inserting the spacer into the gap increases. As a result, production efficiency drops and production costs become high, so there is room for improvement.
[0005]
The present invention relates to a frame connection structure for a vehicle in which frames are connected over the vicinity of the right and left A-pillar bases, and the dimensional accuracy of the distance between the right and left A-pillar bases and the horizontal width (length) of the frame. It is an object of the present invention to make it possible to easily connect the frames over the vicinity of the right and left A-pillars regardless of the variation.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
[I]
According to the feature of claim 1, in the frame connected over the vicinity of the base portion of the right and left A pillars, the flange portion is fixed to the right side portion and the left side portion of the frame, and one of the right side portion and the left side flange portion is fixed . The strength is set to be lower than the strength of the other flange portion of the right side and the left side.
[0007]
Thus, for example, if the strength of the left flange portion is set to be lower than the strength of the right flange portion, the right flange portion is tightened and connected by the tightening connecting member near the base of the right A pillar, Next, the left flange portion may be tightened and connected to the vicinity of the base portion of the left A pillar by a tightening connecting member.
In this case, since the strength of the left flange portion is set to be low, for example, even if a gap is generated between the left flange portion and the vicinity of the base portion of the left A pillar, Then, the left flange portion is pressed near the base portion of the left A pillar while the left flange portion is deformed (elastically deformed or plastically deformed), and the left flange portion is connected to the vicinity of the base portion of the left A pillar by the tightening connecting member.
[0008]
Contrary to the above, if the strength of the right flange portion is set lower than the strength of the left flange portion, the left flange portion is tightened and connected by the tightening connecting member near the base of the left A pillar. Then, as in the case described above, the right flange portion is deformed (elastically deformed or plastically deformed) and tightened and connected to the vicinity of the base portion of the right A pillar by a tightening connecting member.
[0009]
[II]
As described in the preceding paragraph [I], when connecting the frame over near the base of the right and left A-pillar, according to the features of claim 1, in the vicinity of the base of the base portion near and left A-pillar of the right A-pillar The flange on the right or left side of the frame is deformed.
Thus, according to the first aspect of the present invention, the right and left A-pillars forming the cabin of the vehicle are rarely deformed near the bases of the right and left A-pillars.
[0010]
[0011]
[0012]
[0013]
[0014]
[0015]
[III]
According to the feature of claim 2, as in the case of claim 1, the “action” described in the previous item [I] [II] is provided, and in addition to this, the following “action” is provided.
In the case where the right and left sides of the frame are provided with flange portions, according to the feature of claim 2 , the portion to be deformed that allows deformation based on tightening by the tightening connecting member is provided on one of the right and left flange portions. Is provided. Accordingly, for example, if the left flange portion is provided with a portion to be deformed, the left flange portion is deformed at the portion to be deformed (for example, the left flange portion is deformed at the portion to be deformed) along with the tightening by the tightening connecting member. The left flange portion is pressed near the base of the left A pillar, and the left flange portion is connected to the vicinity of the base of the left A pillar by the tightening connecting member.
[0016]
As in the feature of claim 2 , if one of the right and left flange portions is provided with a portion to be deformed, the deformation of one of the right and left flange portions differs for each vehicle. Avoiding this state, one of the right and left flanges can be deformed in substantially the same manner in each of the vehicles.
[0017]
If one of the right and left flange portions is provided with a portion to be deformed as in the feature of claim 2 , the right or left A pillar base is deformed by deforming one of the right and left flange portions. When connecting in the vicinity, a deformation characteristic that the shape of one of the right side and the left side of the flange is deformed can be set in advance by the portion to be deformed. As a result, when one of the right and left flanges is deformed and connected to the vicinity of the base of the right or left A pillar, a shape that provides sufficient connection strength (for example, one of the right and left flanges) is obtained. In this case, it is possible to configure such that one of the right side and the left side of the flange is deformed in a state in which a portion having the largest possible area is pressed near the base of the right or left A pillar.
[0018]
[IV]
According to the feature of claim 3, as in the case of claim 1 or 2, the “action” described in the preceding paragraphs [I] to [III] is provided, and in addition to this, the following “action” is provided. ing.
In general, a steering shaft is often rotatably supported on the right side or the left side of the frame described in [I] to [III] in the preceding paragraph, and if the driver operates the steering handle to the right and left, the steering handle The load during the operation is supported on the frame via the steering shaft.
[0019]
According to the third aspect of the present invention, when the right and left side portions of the frame are provided with plate-like flange portions, the strength of the flange portion far from the steering shaft is greater than the strength of the flange portion near the steering shaft. Is also set to a low one. As a result, even if a load is applied on the frame when operating the steering handle, most of this load is applied to the flange on the side close to the steering shaft (the flange on the higher strength side). The load of time is supported with sufficient strength.
[0020]
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As shown in FIG. 1, in a vehicle such as a passenger car or a commercial vehicle, a right A pillar 1 that forms a vehicle cabin (not shown) in front of a driver seat (not shown) and a passenger seat (not shown), and The left A pillar 2 is arranged.
[0022]
As shown in FIG.1 and FIG.2, the frame 3 comprised by the round pipe is provided, and the plate-shaped flange parts 4 and 5 are fixed to the same direction by welding to the right side part and left side part of the frame 3. As shown in FIG. A bracket 10 that rotatably supports a steering shaft (not shown) connected to a steering handle (not shown) is fixed to the right side portion of the frame 3.
[0023]
As shown in FIGS. 2 and 3A , the right and left flange portions 4 and 5 have a boss portion 6 into which the frame 3 is inserted and fixed by welding, and an opening 7 into which a bolt 9 described later is inserted. And a nut 8 fixed by welding at the position of the opening 7, and the thickness T2 of the left flange portion 5 is set to be thinner than the thickness T1 of the right flange portion 4. Yes.
[0024]
The frame 3 configured as described above is connected over the inner surfaces of the right and left A pillars 1 and 2 near the bases. In this case, as shown in FIG. 3A, the width W1 of the frame 3 (the distance between the outer surface of the right flange portion 4 and the outer surface of the left flange portion 5) is It is set to be slightly narrower than the interval W2 near the base.
[0025]
As a result, as shown in FIGS. 1 and 3 (a), the right flange portion 4 is placed near the base of the right A pillar 1 so that the nuts 8 of the right and left flange portions 4 and 5 are arranged vertically. Applying the bolt 9 from the outside of the right A pillar 1 through the opening near the base of the right A pillar 1 and inserting it into the opening 7 and the nut 8 of the right flange 4, The bolt 9 is tightened from the outside, and the right flange portion 4 is connected to the inner surface near the base portion of the right A pillar 1.
[0026]
As shown in FIG. 3 (a), when the right flange 4 is connected to the inner surface near the base of the right A pillar 1, there is a slight gap between the left flange 5 and the inner surface near the base of the left A pillar 2. A gap is created. As a result, as shown in FIG. 3 (b), the bolt 9 is passed from the outside of the left A pillar 2 through the opening near the base of the left A pillar 2 to the opening 7 and the nut 8 of the left flange portion 5. Insert and tighten the bolt 9 from the outside of the left A pillar 2.
[0027]
When the bolt 9 is tightened in this way, the left flange portion 5 is deformed outward (elastic deformation or plastic deformation) by the tightening action of the bolt 9 and is pressed close to the inner surface near the base portion of the left A pillar 2. The left flange portion 5 is connected to the inner surface near the base portion of the left A pillar 2 by the bolt 9. In this case, a jig is applied to the inner surface near the base of the left A pillar 2 so that no distortion or the like occurs in the vicinity of the base of the left A pillar 2, and the bolt 9 is moved from the outside of the left A pillar 2 as described above. It may be tightened.
[0028]
As described above, when the frame 3 is coupled across the inner surfaces near the bases of the right and left A pillars 1 and 2, a steering shaft (not shown) connected to the steering handle (not shown) is attached to the frame 3. A passenger seat airbag device (not shown) is attached to the left side portion of the frame 3, and a dashboard panel (not shown) is attached to the frame 3.
[0029]
[First Alternative Embodiment of the Invention]
As shown in FIG. 4, the lateral edge portion of the right flange portion 4 is bent, the right flange portion 4 is provided with a rib 11, and the left flange portion 5 is provided with a rib 11 like the right flange portion 4. You may comprise so that it may not exist.
In this case, the thickness T1 of the right flange portion 4 and the thickness T2 of the left flange portion 5 are set to be the same, or the thickness T2 of the left flange portion 5 is thinner than the thickness T1 of the right flange portion 4. It may be set to something.
[0030]
[Second Embodiment of the Invention]
As shown in FIG. 5, the lateral edges of the right and left flange portions 4, 5 are bent, and the right and left flange portions 4, 5 are provided with ribs 11, 12. The height (size) H2 of the rib 12 of the left flange portion 5 may be set lower (smaller) than the height (size) H1.
In this case, the thickness T1 of the right flange portion 4 and the thickness T2 of the left flange portion 5 are set to be the same, or the thickness T2 of the left flange portion 5 is thinner than the thickness T1 of the right flange portion 4. It may be set to something.
[0031]
[Third Another Embodiment of the Invention]
As shown in FIG. 6, the right flange portion 4 includes two ribs 11 on both sides of the boss portion 6, and the left flange portion 5 includes one rib 12 on one side portion of the boss portion 6. It may be configured.
In this case, the right flange portion 4 may include four ribs 11 on both side portions of the boss portion 6, and the left flange portion 5 may include two ribs 12 on both side portions of the boss portion 6. Good. The height (size) H1 of the rib 11 of the right flange portion 4 and the height (size) H2 of the rib 12 of the left flange portion 5 are set to the same value, or the rib of the right flange portion 4 is set. The height (size) H2 of the rib 12 of the left flange portion 5 may be set lower (smaller) than the height (size) H1 of 11. The thickness T1 of the right flange portion 4 and the thickness T2 of the left flange portion 5 are set to be the same, or the thickness T2 of the left flange portion 5 is set to be thinner than the thickness T1 of the right flange portion 4 May be.
[0032]
[Fourth Embodiment of the Invention]
As shown in FIG. 7, the lateral edges of the right and left flange portions 4 and 5 are bent, and the right and left flange portions 4 and 5 are provided with ribs 11 and 12, respectively. Four V-shaped cutout portions 12 a may be formed in the portion of the rib 12 positioned between the nut 8 and the nut 8. 3 (b), when the left flange portion 5 is tightened to the vicinity of the base portion of the left A pillar 2 by the bolt 9, the left flange portion 5 is bent into a trapezoidal shape at the notch portion 12a. The left flange portion 5 is pressed and connected to the vicinity of the base portion of the left A pillar 2 with a large area.
[0033]
In place of the rib 12 and the notch portion 12a of the left flange portion 5 shown in FIG. 7, the left flange portion 5 is not provided with the rib 12 as shown in FIG. Four grooves 5a extending over both lateral edges of the left flange 5 are formed in the portion between the nut 8 and the boss 6 and nut 8 in the left flange 5 as shown in FIG. A horizontally long hole 5b may be formed in the portion between the two. 3 (b), when the left flange portion 5 is tightened to the vicinity of the base portion of the left A pillar 2 by the bolt 9, the left flange portion 5 is trapezoidal at the groove portion 5a (long hole 5b). The left flange portion 5 is pressed and connected to the vicinity of the base portion of the left A pillar 2 over a wide area.
[0034]
In the left flange portion 5 shown in FIG. 7, the height (size) H1 of the rib 11 of the right flange portion 4 and the height (size) H2 of the rib 12 of the left flange portion 5 are the same. Or set the height (size) H2 of the rib 12 of the left flange portion 5 to be lower (smaller) than the height (size) H1 of the rib 11 of the right flange portion 4. Also good. In the left flange portion 5 shown in FIGS. 7, 8 and 9, the right flange portion 4 has a thickness T1 (see FIG. 7) and the left flange portion 5 have the same thickness T2, or the right flange portion 5 has the same thickness. The thickness T2 of the left flange portion 5 may be set thinner than the thickness T1 of 4 (see FIG. 7).
[0035]
[Fifth Embodiment of the Invention]
As shown in FIG. 10, a thick round pipe portion 3a and a thin round pipe portion 3b are provided, and the end of the thick round pipe portion 3a is subjected to contraction processing, and the thin round pipe portion 3a is provided at the end of the thick round pipe portion 3a. The frame 3 may be configured by inserting 3b, welding the entire circumference of the end of the thick round pipe portion 3a, and connecting the thick round pipe portion 3a and the thin round pipe portion 3b. As a result, the bracket 10 is fixed to the thick round pipe portion 3a, the right flange portion 4 is fixed to the thick round pipe portion 3a, and the left flange portion 5 is fixed to the thin round pipe portion 3b.
[0036]
If the left flange portion 5 is fixed to the thin round pipe portion 3b, the outer diameter of the boss portion 6 of the left flange portion 5 is equal to the outer diameter of the boss portion 6 of the right flange portion 4 as shown in FIG. It will be smaller than the diameter. Thus, as shown in FIG. 11, if the positions of the opening 7 and the nut 8 are the same in the right and left flange portions 4, 5, the boss portion 6 and the nut 8 (opening 7) in the right flange portion 4. The distance L2 between the boss portion 6 and the nut 8 (opening hole 7) in the left flange portion 5 is larger than the distance L1.
[0037]
Therefore, when the left flange portion 5 is tightened to the vicinity of the base portion of the left A pillar 2 by the bolt 9, a bending moment based on the tightening force of the bolt 9 (the interval L2 becomes a moment arm) becomes large, and the left flange portion 4 is relatively easily bent into a trapezoidal shape (see FIG. 3B). In this case, the thickness T1 of the right flange portion 4 and the thickness T2 of the left flange portion 5 are set to be the same, or the thickness T2 of the left flange portion 5 is thinner than the thickness T1 of the right flange portion 4. It may be set to something.
[0038]
[Sixth Embodiment of the Invention]
[Embodiment Referring] - nut 8 of the frame 3 smell Te of right side and left described in the flange portion 4,5 Fifth alternative embodiment of the invention] is to be aligned in the front-rear, right and left You may connect the flame | frame 3 over the inner surface of the base part vicinity of the right and left A pillars 1 and 2 with the flange parts 4 and 5 turned sideways. Further, the right and left flange portions 4 and 5 with respect to the frame 3 may be fixed to the right and left portions of the frame 3 by shifting the phase by 90 ° instead of in the same direction. In the frame 3 described in [Embodiment of the Invention] to [Sixth Embodiment of the Invention], the material of the left flange portion 5 is set to be slightly softer than the material of the right flange portion 4. May be.
[0039]
Embodiment of the invention] - a-away portion cut in the vicinity of the base of the right and left A-pillar 2 Te frame 3 odor described in [Fifth alternative embodiment of the invention] is formed, the right and left flange The frame 3 is inserted into the notches near the bases of the right and left A pillars 1 and 2 so that the parts 4 and 5 are located outside the bases of the right and left A pillars 1 and 2. Also good.
In the case of such a configuration, the lateral width W1 of the frame 3 (the distance between the inner surface of the right flange portion 4 and the inner surface of the left flange portion 5) is near the base of the right and left A pillars 1 and 2. The width 9 is set to be slightly wider than the interval W2. When the bolt 9 is tightened to the nut 8 of the left flange portion 5 from the inside of the left A pillar 2, the left flange portion 5 is moved to the inside by the tightening action of the bolt 9. Is deformed (elastically deformed or plastically deformed) and pressed close to the outer surface near the base of the left A pillar 2, and the left flange portion 5 is connected to the outer surface near the base of the left A pillar 2 by the bolt 9. .
[0040]
[Seventh Embodiment of the Invention]
The bracket 10 (see FIGS. 1 and 10) fixed to the left part Embodiment of the Invention] - Te frame 3 odor described in Sixth alternative embodiment of the invention on the frame 3, the right side of the flange For the portion 4 (frame 3), the configuration of the left flange portion 5 (thin round pipe portion 3b) described in [Embodiment of the Invention] to [Sixth Embodiment of the Invention] is adopted, The configuration of the right flange portion 4 (thick round pipe portion 3a) described in [Embodiment of the Invention] to [Sixth Embodiment of the Invention] with respect to the left flange portion 5 (frame 3). You may make it employ | adopt.
[0041]
In the right and left flange portions 4 and 5 of the frame 3 described in [Embodiment of the Invention] to [Sixth Embodiment of the Invention], a stud bolt (not shown) is placed on the right instead of the nut 8. The frame 3 is connected to the inner surface (outer surface) near the base of the right and left A pillars 1 and 2 by fixing to the left and right flange portions 4 and 5 and tightening a nut (not shown) to the stud bolt. It may be configured.
[0042]
【The invention's effect】
According to the feature of claim 1, in the frame connection structure of the vehicle in which the frame is connected over the vicinity of the base portion of the right A pillar and the vicinity of the base portion of the left A pillar, the flange portions are fixed to the right side portion and the left side portion of the frame. The strength of one of the right side and the left side is set lower than the strength of the other side of the right side and the left side, and the right side or the left side of the lower strength side is deformed. However, by configuring the frame to be connected to the vicinity of the base of the right and left A pillars, the dimensional accuracy of the space near the base of the right and left A pillars and the dimensional accuracy of the horizontal width (length) of the frame are varied. Regardless of this, the frame can be easily connected over the vicinity of the right and left A-pillars regardless of this, improving workability and reducing production costs. It could be.
[0043]
According to the first aspect of the present invention, when the frame is connected between the vicinity of the base portion of the right A pillar and the vicinity of the base portion of the left A pillar, the flange portion on the right side or the left side with low strength is deformed, Since the right and left A-pillars that form the cabin are rarely deformed near the bases of the right and left A-pillars, the right and left A-pillars can be prevented from being distorted and dimensional accuracy can be ensured. It was.
[0044]
[0045]
[0046]
[0047]
According to the feature of claim 2, as in the case of claim 1, the “effect of the invention” of the above-mentioned claim 1 is provided. In addition to the “effect of the invention”, the following “effect of the invention” is provided. It has.
According to the second aspect of the present invention, one of the right side and the left side is provided with a portion to be deformed, so that one of the right side and the left side is deformed in substantially the same manner in each of the vehicles. And the fact that one of the right and left flanges can be deformed into a shape that provides sufficient connection strength, thereby stabilizing the quality and improving the frame. The connection strength could be improved.
[0048]
According to the feature of claim 3, the “effect of the invention” of claim 1 or 2 is provided as in the case of claim 1 or 2, and in addition to the “effect of invention”, the following “ The effect of the invention is provided.
According to the third aspect of the present invention, when the steering shaft is rotatably supported on the frame, the strength of the flange portion far from the steering shaft is set lower than the strength of the flange portion near the steering shaft. As a result, most of the load when operating the steering handle is applied to the flange near the steering shaft (the flange on the higher strength side), so the load when operating the steering handle is supported with sufficient strength. As a result, the steering shaft can be stably supported.
[0049]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of the right and left A pillars and the frame obliquely viewed from the upper rear side. FIG. 2 is a perspective view of the right and left flanges of the frame. FIG. 4 is a perspective rear view of the right and left flanges of the frame according to the first embodiment of the invention. FIG. 5 is a perspective view of the right and left flanges of the frame according to the first embodiment of the invention. FIG. 6 is a perspective view of the right and left flange portions of the frame according to the second embodiment of the present invention. FIG. 6 is a perspective view of the right and left flange portions of the frame according to the third embodiment of the invention. FIG. 8 is a perspective view of the left and right flange portions of the frame according to the fourth embodiment of the invention. FIG. 9 is a perspective view of the left flange portion of the frame according to the fourth embodiment of the invention. flame FIG. 10 is a perspective view of the right and left A pillars and the frame viewed obliquely from the upper rear in a fifth alternative embodiment of the invention. FIG. 11 is a frame in a fifth alternative embodiment of the invention. Perspective view of right and left flanges
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Right A pillar 2 Left A pillar 3 Frame 4, 5, Flange part 5a, 5b, 12a Deformation planned part 9 Tightening connection member

Claims (3)

右Ａピラーの基部付近と左Ａピラーの基部付近とに亘って連結されるフレームにおいて、
前記フレームの右側部及び左側部にフランジ部を固定し、前記右側及び左側のうちの一方のフランジ部の強度を、前記右側及び左側のうちの他方のフランジ部の強度よりも低いものに設定して、
前記右及び左Ａピラーの基部付近に、前記右側及び左側のフランジ部を締め付け連結部材により締め付けて連結すると、前記右側又は左側の強度の低い側のフランジ部が変形して右又は左Ａピラーに連結されるように構成してある車両のフレーム連結構造。In the frame connected over the vicinity of the base of the right A pillar and the vicinity of the base of the left A pillar,
A flange is fixed to the right and left sides of the frame, and the strength of one of the right and left flanges is set to be lower than the strength of the other of the right and left flanges. And
When the right and left flange portions are tightened and connected to the base of the right and left A pillars by a tightening connecting member , the right or left low-strength flange portion is deformed to form a right or left A pillar. A vehicle frame connection structure configured to be connected. 前記締め付け連結部材による締め付けに基づく変形を許す変形予定部分を、前記右側及び左側のうちの一方のフランジ部に備えて、
前記右側及び左側のうちの一方のフランジ部の強度を、前記右側及び左側のうちの他方のフランジ部の強度よりも低いものに設定してある請求項１に記載の車両のフレーム連結構造。 A portion to be deformed that allows deformation based on tightening by the tightening connecting member is provided on one of the right and left flanges,
2. The vehicle frame connection structure according to claim 1 , wherein the strength of one of the right and left flange portions is set to be lower than the strength of the other of the right and left flange portions . 前記フレームにステアリング軸を回転自在に支持させて、前記ステアリング軸から遠い側の前記フランジ部の強度を、前記ステアリング軸に近い側の前記フランジ部の強度よりも低いものに設定してある請求項１又は２に記載の車両のフレーム連結構造。 The steering shaft is rotatably supported by the frame, and the strength of the flange portion on the side far from the steering shaft is set to be lower than the strength of the flange portion on the side close to the steering shaft. The vehicle frame connection structure according to 1 or 2.

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