JP4384553B2 - Body frame structure - Google Patents
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Description
本発明は、車体フレーム構造に関し、特にフレーム部材を連結して構成された車体フレーム構造に関する。 The present invention relates to a vehicle body frame structure, and more particularly to a vehicle body frame structure configured by connecting frame members.
自動車の車体前部は、トーボードによって車室とエンジンルームとに区画され、後部がトーボードの下部からフロアパネルの下面に亘って取り付けられてエンジンルームの両側に沿って車体前方方向に延在する左右一対のフロントサイドフレームが配置され、このフロントサイドフレームにエンジンとギヤトレーンとを結合したパワーユニットやフロントサスペンションが支持されている。 The front part of the vehicle body is partitioned into a vehicle compartment and an engine room by a toe board, and the rear part is attached from the lower part of the toe board to the lower surface of the floor panel and extends to the front of the car body along both sides of the engine room. A pair of front side frames are disposed, and a power unit and a front suspension in which an engine and a gear train are coupled are supported on the front side frames.
また、フロントサイドフレームは、一般に前面衝突時等の衝撃荷重の入力に伴って潰れ変形することによって、衝撃エネルギを吸収して乗員への衝撃を緩和するように構成されている。この種のフロントサイドフレームは、車体前方からの衝撃荷重によって軸方向の潰れ変形、いわゆる軸圧壊変形して衝撃エネルギを吸収する筒状の前部フレーム部材と、比較的剛性が大きな後部フレーム部材とを連結し、前部フレームの軸圧壊変形によって衝撃エネルギを吸収するものが種々提案されている。 Further, the front side frame is generally configured to absorb the impact energy and relieve the impact to the occupant by being crushed and deformed in response to an input of an impact load at the time of a frontal collision or the like. This type of front side frame is composed of a cylindrical front frame member that absorbs impact energy by axial crushing deformation, that is, so-called axial crushing deformation, by a shock load from the front of the vehicle body, and a rear frame member that has relatively high rigidity. There are various proposals for connecting impacts and absorbing impact energy by axial crushing deformation of the front frame.
この種のフロントサイドフレームとしては、例えば図9に要部分解斜視図を示すように、アルミニウム合金からなる断面六角形の筒状で後端部が結合部102となると共にこの結合部102の上部側にストラットハウジング109が取り付けられるストラット取付板103が形成された前部フレーム部材101と、鋼製で前端部が前部フレーム部材101の結合部102と嵌合可能な結合部106となり車体後方側が下方に屈曲形成されて上部が開放する開断面形状の後部フレーム部材105と、前部フレーム部材101の結合部102内に嵌合するナットプレート107とを有し、予め電着塗装が施された前部フレーム部材101の結合部102と後部フレーム部材105の結合部106を嵌合して、互いに嵌合する後部フレーム部材105及び前部フレーム部材101の各結合部102、106に穿設された複数のボルト挿入孔102a、106aに挿入してナットプレート107に設けられたナット107aに螺合する図示しないボルトによって前部フレーム部材101と後部フレーム部材105とを結合するフロントサイドフレームが知られている(例えば、特許文献1参照)。
As this type of front side frame, for example, as shown in an exploded perspective view of the main part in FIG. 9, the rear end portion becomes a connecting
しかし、上記特許文献1に示すフロントサイドフレームによると、前部フレーム部材101と後部フレーム部材105のそれぞれ軸心が偏倚すると共に後部フレーム部材105が屈曲形成されて上部が開放する開断面形状に形成されることから、前部フレーム部材101に前方から衝撃荷重Pが入力された際、その衝撃荷重Pによって後部フレーム部材105の上方が拡開すると共に座屈変形して後部フレーム部材105及び前部フレーム部材101が大きくかつ複雑に挙動することが懸念される。この挙動により前部フレーム部材101からの衝撃荷重Pを後部フレーム部材105によって良好に受け止めることができず、前部フレーム部材101の円滑な軸圧壊変形が阻害されて所期の衝撃エネルギ吸収が達成できない要因となる。一方、開断面形状でかつ屈曲形成された後部フレーム部材105の剛性を確保するためにその板厚等を大きくすると車体重量の増大を招き燃費の低下を招く要因となる。
However, according to the front side frame shown in
更に、軸方向に連続する前部フレーム部材101の結合部102を、この結合部102と同軸方向、即ち衝撃荷重入力方向に連続する開断面形状の結合部106に嵌合させてボルト結合することから、前方からの衝撃荷重が入力されるとボルトに大きな剪断荷重が作用する。このため、多数のボルトによる結合を要すると共に、互いに嵌合する結合部102及び106が軸方向に長大になり、かつ結合部102にストラット取付板103が形成されて前部フレーム部材101の後部範囲の変形が拘束されて前部フレーム部材102の有効な軸圧壊変形範囲が制限され、前部フレーム部材102の全長に亘る軸圧壊変形による効率的な衝撃エネルギの吸収が妨げられることが懸念される。
Further, the
また、フレーム部材を連結する同様の構成によるフロントアッパサイドフレーム等の他の車体フレームにおいても同様に衝撃エネルギの吸収が妨げられることが懸念される。 Further, there is a concern that the absorption of impact energy is similarly hindered in other vehicle body frames such as a front upper side frame having a similar structure for connecting the frame members.
従って、かかる点に鑑みなされた本発明の目的は、軸圧壊変形による効率的な衝撃エネルギの吸収が達成できる車体フレーム構造を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention made in view of such a point is to provide a vehicle body frame structure that can achieve efficient impact energy absorption by axial crushing deformation.
上記目的を達成する請求項1に記載の車体フレーム構造の発明は、車体前後方向に沿って延在する後部フレーム部材と、該後部フレーム部材に連結されて車体前方から入力される衝撃荷重によって潰れ変形して衝撃エネルギを吸収する前部フレーム部材とを備えた車体フレーム構造において、筒状の閉断面形状で車体前後方向に沿って延在する後部フレーム部材と、該後部フレーム部材と同軸上に配置された中空閉断面形状の前部フレーム部材と、対向配置された上記後部フレーム部材と前部フレーム部材との間に介在して後部フレーム部材の前端縁に対向する第1面及び前部フレーム部材の後端縁と対向する第2面を有する板状の基部と、該基部の第1面から突出して後部フレーム部材の前端部分内に嵌合する後部フレーム結合部と、第2面に設けられて上記前部フレーム部材の後端部分が結合される前部フレーム結合部を有するブロック状のアダプタと、艤装部材とを有し、上記後部フレーム内に嵌合する後部フレーム結合部と後部フレーム部材と上記艤装部材とを共にボルト結合したことを特徴とする。
The vehicle body frame structure according to
請求項2に記載された発明は、請求項1のフレーム構造において、上記前部フレーム部材は、アルミニウム系材料で形成され、後部フレーム部材は、鉄系材料で形成されたことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the frame structure of the first aspect, the front frame member is formed of an aluminum-based material, and the rear frame member is formed of an iron-based material.
請求項3に記載の発明は、請求項2の車体フレーム構造において、上記アダプタは、アルミニウム系材料で形成されると共に表面に絶縁被膜を形成する耐電食処理が施されたことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the vehicle body frame structure according to the second aspect, the adapter is formed of an aluminum-based material and is subjected to an anti-corrosion treatment that forms an insulating film on the surface.
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれかの車体フレーム構造において、上記後部フレーム部材は、車体前後方向に連続する断面多角形状であって、上記アダプタは、上記第1面が後部フレーム部材の前端縁に対向すると共に、後部フレーム結合部が上記後部フレームの前端部分に端合する断面多角形状であり、上記後部フレーム部材内に嵌合する後部フレーム結合部と後部フレーム部材と上記艤装部材とを共にボルト結合したことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the vehicle body frame structure according to any one of the first to third aspects, the rear frame member has a polygonal cross section continuous in the longitudinal direction of the vehicle body, and the adapter includes the first surface. The rear frame coupling portion and the rear frame member are opposed to the front edge of the rear frame member, and the rear frame coupling portion has a polygonal cross-sectional shape that mates with the front end portion of the rear frame, and is fitted into the rear frame member. And the outfitting member are bolted together.
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれかの車体フレーム構造において、上記後部フレーム部材は、互いに対向する外側壁及び内側壁と、上記外側壁と内側壁のそれぞれの上端縁間及び下端縁間をそれぞれ連結する上側壁及び下側壁とによって車体前後方向に連続形成された矩形断面形状であって、上記アダプタは、上記基部の第1面が後部フレーム部材の前端縁に対向すると共に、後部フレーム結合部が上記後部フレーム部材の外側壁、内側壁、上側壁、下側壁のそれぞれ内面に対向する外側面、内側面、上側面、下側面を有して後部フレーム部材内に嵌合する断面矩形状でかつ上側面から下側面に貫通するボルト挿通孔を有し、上記艤装品が上記アダプタの後部フレーム結合部に穿設されたボルト挿通孔及び後部フレーム部材の上側壁と下側壁に対向して穿設されたそれぞれの取付孔を貫通してナットと螺合するボルトによってアダプタの後部フレーム結合部及び上側壁と下側壁と共に締結されたことを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the vehicle body frame structure according to any one of the first to fourth aspects, the rear frame member includes an outer wall and an inner wall facing each other, and upper end edges of the outer wall and the inner wall. The adapter has a rectangular cross-sectional shape that is continuously formed in the longitudinal direction of the vehicle body by an upper side wall and a lower side wall that connect between the lower edge and the lower edge, respectively, and the adapter has the first surface of the base portion facing the front edge of the rear frame member In addition, the rear frame coupling portion has an outer side surface, an inner side surface, an upper side surface, and a lower side surface facing the inner surfaces of the outer side wall, the inner side wall, the upper side wall, and the lower side wall of the rear frame member. A bolt insertion hole having a rectangular cross-section to be fitted and penetrating from the upper side surface to the lower side surface, and the fittings of the bolt insertion hole and rear frame member formed in the rear frame coupling portion of the adapter Characterized in that it is fastened together with the side walls and each of which is bored to face the lower wall by the mounting hole through to the nut screwed to the bolt of the adapter rear frame coupling portion, and the upper wall and lower wall.
請求項6に記載の発明は、請求項1〜4のいずれかの車体フレーム構造において、上記後部フレーム部材は、互いに対向する外側壁及び内側壁と、上記外側壁と内側壁のそれぞれの上端縁間及び下端縁間をそれぞれ連結する上側壁及び下側壁とによって車体前後方向に連続形成された矩形断面形状であって、上記アダプタは、上記基部の第1面が後部フレーム部材の前端縁に対向すると共に、後部フレーム結合部が上記後部フレーム部材の外側壁、内側壁、上側壁、下側壁のそれぞれ内面に対向する外側面、内側面、上側面、下側面を有して後部フレーム部材内に嵌合する断面矩形状でかつ外側面から内側面に貫通するボルト挿通孔を有し、上記艤装品が上記アダプタの後部フレーム結合部に穿設されたボルト挿通孔及び後部フレーム部材の外側壁と内側壁に対向して穿設されたそれぞれの取付孔を貫通してナットと螺合するボルトによってアダプタの後部フレーム結合部及び外側壁と内側壁と共に締結されたことを特徴とする。
The invention according to claim 6 is the vehicle body frame structure according to any one of
請求項1に記載の発明によると、閉断面形状に形成された後部フレーム部材の前端部分にブロック状で剛性を有するアダプタの基部に突設された後部フレーム結合部が嵌合して後部フレーム部材の前部部分を閉鎖し、かつこの嵌合状態で後部フレーム結合部と後部フレーム部材と艤装部材を共にボルト結合することによって、閉断面形状に形成された後部フレーム部材の前端部分の変形が拘束されて後部フレーム部材全体が車体の骨格構造として十分な強度及び剛性が確保される。この強度及び剛性が確保された筒状の後部フレームの前端縁と軸圧壊変形による衝撃エネルギ吸収に優れた筒状に形成された前部フレーム部材の後端縁が、アダプタの基部を介在して対向し、かつ前部フレーム部材と後部フレーム部材が同軸上に配置されることから、車体前方から前部フレーム部材に入力される衝撃荷重を前部フレーム部材の後端縁からアダプタの基部を介して後部フレーム部材に確実に伝達でき、剛性が確保された後部フレーム部材によって強固に受け止めることができる。更に、艤装部材が後部フレーム部材側に取り付けられて、艤装部材の取り付けに影響されることなく、前部フレーム部材の全長に亘って軸圧壊変形範囲が確保でき、前部フレーム部材の全長範囲による軸圧壊変形による衝撃エネルギの吸収が可能になり、乗員への衝撃が十分に緩和でき、乗員の安全性が確保できる。 According to the first aspect of the present invention, the rear frame member is formed by fitting the rear frame coupling portion projecting from the base of the adapter having a block shape and rigidity to the front end portion of the rear frame member formed in the closed cross-sectional shape. The front part of the rear frame member formed in a closed cross-sectional shape is restrained by closing the front part of the frame and bolting the rear frame joint part, the rear frame member, and the fitting member together in this fitted state. As a result, the entire rear frame member ensures sufficient strength and rigidity as the skeleton structure of the vehicle body. The front end edge of the cylindrical rear frame in which the strength and rigidity are ensured and the rear end edge of the front frame member formed in a cylindrical shape excellent in impact energy absorption due to axial crushing deformation are interposed between the base of the adapter. Since the front frame member and the rear frame member are coaxially arranged so as to face each other, an impact load inputted to the front frame member from the front of the vehicle body is applied from the rear edge of the front frame member through the base of the adapter. Thus, it can be transmitted to the rear frame member reliably, and can be firmly received by the rear frame member with ensured rigidity. Furthermore, the outfitting member is attached to the rear frame member side, and the axial crushing deformation range can be secured over the entire length of the front frame member without being affected by the attachment of the outfitting member, and depending on the full length range of the front frame member. The impact energy can be absorbed by the axial crushing deformation, the impact on the occupant can be sufficiently mitigated, and the safety of the occupant can be ensured.
また、強度及び剛性が確保された後部フレーム部材にアダプタと共に艤装部材を結合することによって、艤装部材の取付支持剛性が確保できる。 Moreover, the attachment support rigidity of the outfitting member can be ensured by coupling the outfitting member together with the adapter to the rear frame member in which strength and rigidity are ensured.
請求項2に記載の発明によると、前部フレーム部材を軸圧壊変形による衝撃エネルギ吸収に優れ、かつ押出成形性に優れたアルミニウム系材料によって形成し、後部フレーム部材を強度及び剛性に優れた鉄系材料によって形成することによって、前部フレーム部材の軸圧壊変形による衝撃エネルギの吸収がより効率的に達成でき、かつ艤装部材の支持剛性が向上する。
According to the invention described in
請求項3に記載の発明によると、アダプタを加工性に優れ軽量なアルミニウム系材料で形成することによって、容易かつ軽量にアダプタが形成でき、かつ表面に絶縁被膜を形成する耐電食処理を施すことによって、異種金属材料によって形成された後部フレーム部材とイオン化傾向の相違により発生する電食が抑制できる。 According to the invention described in claim 3, by forming the adapter from a lightweight aluminum-based material having excellent workability, the adapter can be formed easily and lightly, and an anti-corrosion treatment is performed to form an insulating film on the surface. Therefore, it is possible to suppress the electrolytic corrosion generated due to the difference in ionization tendency from the rear frame member formed of the different metal material.
請求項4に記載の発明によると、後部フレーム部材は断面多角形状であって、アダプタの後部フレーム結合部は後部フレーム部材の前端部分に嵌合する断面多角形状であり、後部フレーム部材とアダプタの後部結合部と艤装部材を共にボルト結合することによって、後部フレーム部材の変形が確実に拘束され、後部フレーム部材の剛性が確保できると共に、前部フレーム部材の軸圧壊による衝撃エネルギの吸収が確実になり、かつ艤装部材の支持剛性が確保できる。 According to the invention of claim 4, the rear frame member has a polygonal cross section, and the rear frame coupling portion of the adapter has a polygonal cross section that fits into the front end portion of the rear frame member. By bolting the rear coupling part and the outfitting member together, the deformation of the rear frame member is reliably restrained, the rigidity of the rear frame member can be ensured, and the shock energy absorption due to the axial collapse of the front frame member is ensured. And the supporting rigidity of the outfitting member can be ensured.
請求項5は、後部フレーム部材及びアダプタの具体的構成を示すもので、後部フレーム部材を外側壁、内側壁、上側壁、下側壁を有する矩形断面形状にし、アダプタの後部フレーム結合部を後部フレーム部材の外側壁、内側壁、上側壁、下側壁のそれぞれ内面に対向する外側面、内側面、上側面、下側面を有して後部フレーム部材内に嵌合する断面矩形状に形成すると共に、艤装品をアダプタの後部フレーム結合部に穿設されたボルト挿通孔及び後部フレーム部材の上側壁と下側壁に対向して穿設されたそれぞれの取付孔を貫通してナットと螺合するボルトによってアダプタの後部フレーム結合部と上側壁と下側壁と共に締結することによって後部フレーム部材の変形が確実に拘束され、後部フレーム部材の剛性が確保できると共に、前部フレーム部材の軸圧壊による衝撃エネルギの吸収が確実になり、かつ艤装部材の支持剛性が確保できる。更に、アダプタの後部フレーム結合部にネジ部を要することなくアダプタの形状の簡素化及び製造コストの抑制が期待できる。
請求項6は、後部フレーム部材及びアダプタの具体的構成を示すもので、後部フレーム部材を外側壁、内側壁、上側壁、下側壁を有する矩形断面形状にし、アダプタの後部フレーム結合部を後部フレーム部材の外側壁、内側壁、上側壁、下側壁のそれぞれ内面に対向する外側面、内側面、上側面、下側面を有して後部フレーム部材内に嵌合する断面矩形状に形成すると共に、艤装品をアダプタの後部フレーム結合部に穿設されたボルト挿通孔及び後部フレーム部材の外側壁と内側壁に対向して穿設されたそれぞれの取付孔を貫通してナットと螺合するボルトによってアダプタの後部フレーム結合部及び外側壁と内側壁と共に締結することによって後部フレーム部材の変形を拘束し後部フレーム部材の剛性が確保できると共に、前部フレーム部材の軸圧壊変形による衝撃エネルギの吸収が確実になり、かつ艤装部材の支持剛性が確保できる。更に、アダプタの後部フレーム結合部にネジ部を要することなくアダプタの形状の簡素化及び製造コストの抑制が期待できる。 Claim 6 shows a specific configuration of the rear frame member and the adapter, wherein the rear frame member has a rectangular cross-sectional shape having an outer wall, an inner wall, an upper wall, and a lower wall, and the rear frame coupling portion of the adapter is a rear frame. The outer side wall, the inner side wall, the upper side wall, and the lower side wall of the member are formed in a rectangular cross-section that has an outer side, an inner side, an upper side, and a lower side that face the inner side of the lower side wall and fits in the rear frame member, Bolts are inserted into the rear frame coupling portion of the adapter through the bolt insertion holes and bolts that are screwed into the nuts through the respective mounting holes formed facing the outer and inner walls of the rear frame member. By fastening the adapter together with the rear frame coupling part and the outer and inner walls, the deformation of the rear frame member can be restrained and the rigidity of the rear frame member can be secured, and the front frame part Absorption of the impact energy by the axial collapse deformation is ensured, and support rigidity of the outfitting member can be ensured. Furthermore, simplification of the shape of the adapter and suppression of manufacturing costs can be expected without requiring a screw portion at the rear frame coupling portion of the adapter.
以下、本発明による車体フレーム構造の実施の形態を、フロントサイドフレームを例に図1乃至図8を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of a vehicle body frame structure according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 8, taking a front side frame as an example.
図1は自動車の車体前部の要部概要を示す斜視図、図2は図1のA部拡大図、図3は図2の分解斜視図、図4は図2のI−I線断面図、図5は図2のII−II線断面図、図6はアダプタの説明図である。なお、矢印Fは車体前部方向を示している。 1 is a perspective view showing an outline of a main part of a front part of a vehicle body of an automobile, FIG. 2 is an enlarged view of a part A in FIG. 1, FIG. 3 is an exploded perspective view of FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 2, and FIG. 6 is an explanatory diagram of the adapter. An arrow F indicates the front direction of the vehicle body.
車体1の前部分は、図1に要部を示すように車幅方向に延在するトーボード2によって車室RとエンジンルームEとに区画され、後部がトーボード2の下部からフロアパネルの下面に亘って取り付けられてエンジンルームEの両側に沿って車体前方方向Fに延在する左右一対の車体フレームであるフロントサイドフレーム10と、トーボード2の上部から車体前方方向Fに延在する左右一対のフロントアッパフレーム3を備え、フロントサイドフレーム10とフロントアッパフレーム3との間にフロントサスペンション用のストラットタワー5が組み付けられている。
A front portion of the
フロントサイドフレーム10は、図2に図1のA部拡大図を示すと共に図3に図2の分解斜視図を示すように、後部がトーボード2の下部からフロアパネルの下面に亘って取り付けられて車体前方方向Fに延在する鉄系材料の後部フレーム部材11と、この後部フレーム部材11の前端にアダプタ31を介在して連結されて車体前方方向Fに延在するアルミニウム系材料の前部フレーム部材21によって構成され、フロントサイドフレーム10に艤装部材、例えばエンジンマウント51が取り付け支持される。
The
後部フレーム部材11は、筒状体を半割状に形成したアウタパネル12及びインナパネル16によって車体前後方向に沿ってほぼ直線状で連続する閉断面形状に構成されている。
The
アウタパネル12は、図2乃至図4に示すように、外側壁13と、この外側壁13の上端縁及び下端縁からそれぞれ車体内方に向かって折曲形成されて互いに対向する上側壁14及び下側壁15を有し、上側壁14及び下側壁15の端縁にそれぞれ上側フランジ14a及び下側フランジ15aが折曲形成されて車体前後方向に連続する断面略コ字状に形成されている。
As shown in FIGS. 2 to 4, the
インナパネル16は、アウタパネル12の外側壁13と対向する内側壁17と、この内側壁17の上端縁及び下端縁からそれぞれ車体外方に折曲形成されて互いに対向する上側壁18及び下側壁19を有し、上側壁18及び下側壁19の端縁にそれぞれ上側フランジ18a及び下側フランジ19aが折曲形成されて車体前後方向に連続して延在する断面略コ字状に形成されている。
The
アウタパネル12の上側壁14と下側壁15には、アウタパネル12の前端縁12aの近傍にそれぞれ取付孔14bと15bが対向して穿設されている。同様に、インナパネル16の上側壁18と下側壁19には、インナパネル16の前端縁16aの近傍にそれぞれ取付孔18bと19bが対向して穿設されている。
Mounting
これらアウタパネル12及びインナパネル16の各上側フランジ14aと18aを溶接結合し、下側フランジ15aと19aを溶接結合することによって、図4に図2のI−I線断面図を示すように断面略矩形で車体前後方向に沿って連続する筒状で中空閉断面形状の後部フレーム部材11が形成される。
The
一方、前部フレーム部材21は、図2、図3及び図5に示すように、内側壁22と外側壁26とが対向し、内側壁22の上端縁から車体外方に向かって斜め上方に折曲形成された上部傾斜側壁23、上部傾斜側壁23の上端縁から車体外方に折曲形成された上側壁24、内側壁22の下端縁から車体外方に向かって斜め下方に折曲形成された下部傾斜側壁29、下部傾斜側壁29の下端縁から車体外方に折曲形成された下側壁28、外側壁26の上端縁から車体内方に向かって斜め上方に折曲形成されて上側壁24の外方端縁に連結する上部傾斜側壁25、外側壁26の下端縁から車体内方に向かって斜め下方に折曲形成されて下側壁28の外方端縁に連続する下部傾斜側壁27を有する断面略八角形で軸方向、即ち車体前後方向に沿って連続する閉断面形状に形成され、内部が隔壁30に上下に区画されている。このような前部フレーム部材21は、同一断面形状で直線状に連続することから、アルミニウム系材料が成形性に優れ、生産性に優れた押出成形によって容易に製造できる。更に、前部フレーム部材21の後端縁21aの近傍において上部傾斜側壁23、25、下部傾斜側壁27、29にそれぞれ取付孔23b、25b、27b、29bが形成されている。
On the other hand, as shown in FIGS. 2, 3 and 5, the
アダプタ31は、図3乃至図6に示すように、加工性に優れかつ軽量なアルミニウム系材料からなるブロック状で、環状に連続するアウタパネル12の前端縁12a及びインナパネル16の前端縁16aに周囲が対向する第1面33と前部フレーム部材21の後端縁21aに対向する第2面34とが形成された平板状の基部32を有し、この基部32の第1面33に後部フレーム11の前端部分内に挿入して嵌合する後部フレーム結合部35が突設され、第2面34に前部フレーム21の後端部分内に挿入して嵌合する前部フレーム結合部45が突設されている。
As shown in FIGS. 3 to 6, the
後部フレーム結合部35は、図3、図4、図6等に示すように、後部フレーム部材11を形成するアウタパネル12の外側壁13、インナパネル16の内側壁17、アウタパネル12及びインナパネル16の各上側壁14と18、アウタパネル12及びインナパネル16の各下側壁15と19の各内面にそれぞれ対向する外側面36、内側面37、上側面38、下側面39を有して後部フレーム部材11内に嵌合する断面矩形状で基部32の第1面33に突設形成されている。
As shown in FIGS. 3, 4, 6, and the like, the rear
更に、後部フレーム結合部35には、アウタパネル12の上側壁14及び下側壁15に対向して穿設された取付孔14b及び15bに対応して上面部38と下側面40に端部が開口して上下方向に貫通するボルト挿通孔41が穿設され、更にインナパネル16の上側壁18及び下側壁19に対向して穿設された取付孔18b及び19bに対応して上面部38と下側面39に端部が開口して上下方向に貫通するボルト挿通孔42が穿設されている。
Further, the rear
前部フレーム結合部45は、図3、図5、図6に示すように、基部32の第2面34に突設されて前部フレーム部材21の中空部に挿入して上側壁24及び両上部傾斜側壁23、25の内面に側面が当接する上部結合部46と、下側壁26及び両下部傾斜壁27、29の内面に側面が当接する下部結合部47を有し、上部結合部46には上部傾斜壁23、25に穿設された取付孔23b、25bに対応するネジ穴46b、46bが形成され、下部結合部47には下部傾斜壁27、29に穿設された取付孔27b、29bに対応するネジ穴47b、47bが形成されている。
As shown in FIGS. 3, 5, and 6, the front
このように形成されたアダプタ31は、異種金属材料によって形成された後部フレーム部材11と接触することによるイオン化傾向の相違による電食の発生を抑制するために、表面に絶縁被膜を形成する耐電食処理が施されている。
The
エンジンマウント51は、インナパネル16の上側壁18上に当接すると共に取付孔18bに対応する取付孔53bが穿設された取付部53の後端に支持部54が上方に折曲形成されたL字状の取付ブラケット52と、支持部54に基端が支持されて車体後方に向かって延設されたアーム55と、アーム55に取り付けられたダンパ56を有し、ダンパ56に設けられたステー57の先端がエンジンルームE内に搭載されたパワーユニットに連結される。
The
次に、このように形成されたアウタパネル12、インナパネル16、前部フレーム部材21、アダプタ31及びエンジンマウント51の結合状態を説明する。
Next, a combined state of the
対向するアウタパネル12及びインナパネル16の上側フランジ14aと18aを溶接結合し、かつ下側フランジ15aと19aを溶接結合して閉断面形状の後部フレーム部材11が形成される。この後部フレーム部材11の中空部内にアダプタ31の基部32に突設された後部フレーム結合部45が嵌入して、基部32の第1面33がアウタパネル12の前端縁12a及びインナパネル16の前端縁16aに対向して当接すると共に後部フレーム結合部35の外側面36、内側面37、上側面38、下側面39がそれぞれアウタパネル12の外側壁13、インナパネル16の内側壁17、アウタパネル12及びインナパネル16の各上側壁14と18、アウタパネル12及びインナパネル16の各下側壁15と19に対向した状態で嵌合して後部フレーム部材11の前端部分を閉鎖している。
The
後部フレーム部材11の中空部内にアダプタ31の後部フレーム結合部35が嵌合して互いに位置決めされたアダプタ31の後部フレーム結合部35に穿設されたボルト挿通孔41及びアウタパネル12の上側壁14及び下側壁15に穿設された取付孔14b及び15bに、上側壁14の取付孔14b側から挿入されて貫通するボルト61がナット62と螺合してアダプタ31の後部フレーム結合部35、アウタパネル12の上側壁14及び下壁部14が共に締結される。一方、インナパネル16の上側壁18上に取付ブラケット52の取付部53が位置決めして配置され、取付ブラケット52の取付孔53b側から挿入されて後部フレーム結合部35に穿設されたボルト挿通孔42及びインナパネル16の上側壁18及び下側壁19に穿設された取付孔18b及び19bを貫通するボルト61がナット62と螺合して取付ブラケット52の取付部53、インナパネル16の上側壁18、下側壁19、アダプタ31の後部フレーム結合部35が共に締結される。
The rear
後部フレーム部材11の前端部分に取り付けられたアダプタ31の前部フレーム結合部45の上部結合部46及び下部結合部47がそれぞれ前部フレーム部材21の空間部に嵌合し、前部フレーム部材21の端縁21aをアダプタ31に形成された基部32の第2面34に当接した状態で、前部フレーム部材21の上側壁24及び両上部傾斜壁23、25の内面に上部結合部46の側面が当接し、かつ取付孔23b、25bから挿入してネジ穴46b、46bに螺合するボルト63によって前部フレーム21の両上部傾斜壁23、25と上部結合部46が結合し、同様に、前部フレーム部材21の下側壁28及び両下部傾斜壁27、29の内面に下部結合部47の側面が当接し、取付孔27b、29bから挿入してネジ穴47b、47bに螺合するボルト63によって両下部傾斜壁27、29と下部結合部47が結合して後部フレーム部材11と同軸上に前部フレーム部材21が配置され、前部フレーム部材21の後端部分がアダプタ31に結合される。
The
このように形成されたフロントサイドフレーム10は、剛性に優れた鉄系材料によって形成されたアウタパネル12及びインナパネル16の上側フランジ14aと18a及び下側フランジ15aと19aが溶接結合されて閉断面形状に形成された後部フレーム部材11の前端部分に、ブロック状で剛性を有するアダプタ31の基部32に突設された後部フレーム結合部35が嵌合して後部フレーム11の前部を閉鎖し、かつこの嵌合状態でボルト61によって後部フレーム結合部35とアウタパネル12及び後部フレーム結合部45とインナパネル16を共に締結することによって閉断面形状に形成された後部フレーム部材11の前端部分の変形が拘束されて、後部フレーム部材11全体が車体の骨格構造として十分な強度及び剛性が確保される。
The
この剛性が確保された筒状の後部フレーム11を形成するアウタパネル12の前端縁12a及びインナパネル16の前端縁13aと、軸圧壊変形による衝撃エネルギ吸収に優れたアルミニウム系材料によって断面八角形の筒状に形成された前部フレーム部材21の後端縁21aとが、板状に形成されたアダプタ21の基部32を介在して対向し、かつ前部フレーム部材21と後部フレーム部材11が同軸上に配置されて車体前方方向から前部フレーム部材21に入力される衝撃荷重Pを前部フレーム部材21の後端縁21aからアダプタ31の基部32を介して後部フレーム部材11に確実に伝達でき、剛性が確保された後部フレーム部材11によって強固に受け止めることができる。
A cylinder with an octagonal cross section made of an aluminum-based material excellent in impact energy absorption due to axial crushing deformation and the
更に、エンジンマウント51を後部フレーム11の前端部分に取り付けることから、エンジンマウント51の取り付けに影響されることなく前部フレーム2121の全長に亘って軸圧壊変形範囲が確保でき、前部フレーム部材21の全長範囲による軸圧壊変形により衝撃エネルギの吸収が可能になり衝撃荷重Pによる乗員への衝撃が十分に緩和でき、乗員の安全性が確保できる。
Furthermore, since the
また、剛性が確保された後部フレーム部材11と、この後部フレーム部材11に嵌合して固定されたアダプタ31とにボルト61及びナット62によってエンジンマウント51の取付ブラケット52が共締めされて強固に固定されてエンジンマウント51の支持剛性が確保できる。エンジンマウント51の支持剛性の向上によってエンジンルームE内に搭載されたエンジン等のパワーユニットからフロントフレーム10への振動伝達がダンパ56によって効率的に低減でき、エンジンマウント51の機能が確保できて車両の静粛性及び乗り心地が向上する。
In addition, the mounting
更に、アウタパネル12の上側壁14及び下側壁15に穿設された取付孔14b及び15b及びアダプタ31の後部フレーム結合部35に穿設されたボルト挿通孔41を貫通するボルト61及びナット62によってアダプタ31の第1フレーム結合部35、アウタパネル12の上側壁14及び下壁部14を共に締結し、かつ取付ブラケット52の取付孔53bと、インナパネル16の上側壁18及び下側壁19に穿設された取付孔18b、19b、及びアダプタ31の第1フレーム結合部35に穿設されたボルト挿通孔42を貫通するボルト61及びナット62によってアダプタ31の後部フレーム結合部35、インナパネル16の上側壁18及び下側壁19、エンジンマウント51の取付ブラケット52を共に締結するように構成することによって、ボルト61及びナット62等の締結具の削減及び締結具の削減に伴う構造の簡素化が得られ、また、エンジンマウント51を取り付けるための取付具が不要になり、かつアダプタ31のボルト挿通孔41、42にネジ部を形成する必要がなくアダプタ31の構造の簡素化が可能になり製造コストの抑制が期待できる。
Further, the adapter is provided by
なお、上記実施の形態では、後部フレーム部材11の前部部分にエンジンマウント51を取り付けたが、エンジンマウント51に代えて艤装部材としてフロントサイドフレーム10間に架設されるサスペンションクロスメンバ58を取り付けることもできる。このサスペンションクロスメンバ58の取り付けは、図7に図4に対応する断面図を示し、対応する部分に同一符号を付すことで詳細な説明を省略するが、インナパネル16の下側壁19に下方よりサスペンションクロスメンバ58の端部を位置決め当接し、インナパネル16の上側壁18に穿設された取付孔18bからボルト61を挿入し、アダプタ31の後部フレーム結合部35のボルト挿通孔42、インナパネル16の下側壁19に穿設された取付孔19b及びサスペンションクロスメンバ58の取付孔58bを貫通させ、ナット62と螺合させることにより、インナパネル16の上側壁18、アダプタ31の第1フレーム結合部35、インナパネル16の下側壁19及びサスペンションクロスメンバ58が共に締結されている。
In the above embodiment, the
よって、剛性が確保された後部フレーム部材11と、この後部フレーム部材11に嵌合して固定されたアダプタ31とにボルト61及びナット62によってサスペンションクロスメンバ58が共締めされて強固に固定されて、フロントサイドフレーム10とサスペンションクロスメンバ58との結合剛性が確保できる。
Therefore, the
このサスペンションクロスメンバ58の支持剛性の向上により、サスペンションクロスメンバ58に支持されたサスペンションを介して入力されるロードノイズ等のタイヤからの振動入力が低減して車両の静粛性が向上すると共に乗り心地の向上が得られる。
By improving the support rigidity of the
また、タイダウンフック59を後部フレーム部材11の前端部分に結合することもできる。このタイダウンフック59の結合は、図8に図4に対応する断面図を示し、対応する部分に同一符号を付すことで詳細な説明を省略するが、アウタパネル12の外側壁13に一対の取付孔13bを穿設し、インナパネル16の内側壁17に取付孔13bと対向する取付孔17bを穿設すると共に、アダプタ31の後部フレーム結合部35に各取付孔13b及び17bに対応して外側面36と内側面37に開口して貫通するボルト挿入孔41a及び42aを形成し、インナパネル16の内側壁17にタイダウンフック59を当接して位置決めし、アウタパネル12の外側壁13に穿設された各取付孔13bからボルト61aを挿入し、アダプタ31の第1フレーム結合部35に穿設されたボルト挿通孔41a、42a及びインナパネル16の内側壁17に穿設された各取付孔17b、17b及びタイダウンフック59の各取付孔59bを貫通させ、ナット62aと螺合させることにより、アウタパネル12の外側壁13、アダプタ31の後部フレーム結合部35、インナパネル16の上側壁17及びタイダウンフック59が共に締結されている。
Further, the tie-
よって、剛性が確保された後部フレーム部材11を形成するアウタパネル12及びインナパネル16と、この後部フレーム部材11に嵌合して固定されたアダプタ31とに一対のボルト61a及びナット62aによってタイダウンフック59が共締めされて強固に固定されてフロントサイドフレーム10とタイダウンフック59との結合剛性が確保できる。
Therefore, a tie-down hook is formed by a pair of
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、上記実施の形態では前部フレーム部材21を断面八角形で軸方向に連続するアルミニウム系材料によって形成したが、断面八角形に限定されることなく六角形等の他の断面形状に構成することもでき、またアルミニウム系材料に代えて鉄系材料など適宜変更することもできる。ただし、好ましくは軽量で衝撃エネルギ吸収に優れたアルミニウム系材料を適用した方がよい。また、後部フレーム部材11の断面形状は矩形に限定されることなく六角形や八角形等他の閉断面形状に形成することができる。更に、後部フレーム部材11の前端部分に結合される艤装部材はエンジンマウント51やサスペンションクロスメンバ58、タイダウンフック59等に限定されることなく他の艤装部材に代えることができる。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible in the range which does not deviate from the meaning of invention. For example, in the above embodiment, the
1 車体
10 フロントサイドフレーム(車体フレーム)
11 後部フレーム部材
12 アウタパネル
12a 端縁
13 外側壁
14 上側壁
14b 取付孔
15 下側壁
15b 取付孔
16 インナパネル
16a 端縁
17 内側壁
17b 取付孔
18 上側壁
19 下側壁
19b 取付孔
21 前部フレーム部材
31 アダプタ
32 基部
33 第1面
34 第2面
35 後部フレーム結合部
36 外側面
37 内側面
38 上側面
39 下側面
41、42 ボルト挿通孔
41a、42a ボルト挿通孔
45 前部フレーム結合部
51 エンジンマウント(艤装部材)
58 サスペンションクロスメンバ(艤装部材)
58b 取付孔
59 タイダウンフック(艤装部材)
59b 取付孔
61 ボルト
61a ボルト
62 ナット
62a ナット
1
11
58 Suspension cross member (fitting member)
Claims (6)
筒状の閉断面形状で車体前後方向に沿って延在する後部フレーム部材と、
該後部フレーム部材と同軸上に配置された中空閉断面形状の前部フレーム部材と、
対向配置された上記後部フレーム部材と前部フレーム部材との間に介在して後部フレーム部材の前端縁に対向する第1面及び前部フレーム部材の後端縁と対向する第2面を有する板状の基部と、該基部の第1面から突出して後部フレーム部材の前端部分内に嵌合する後部フレーム結合部と、第2面に設けられて上記前部フレーム部材の後端部分が結合される前部フレーム結合部を有するブロック状のアダプタと、
艤装部材とを有し、
上記後部フレーム部材内に嵌合する後部フレーム結合部と後部フレーム部材と上記艤装部材とを共にボルト結合したことを特徴とする車体フレーム構造。 A vehicle body frame including a rear frame member extending along the longitudinal direction of the vehicle body and a front frame member coupled to the rear frame member and crushed and deformed by an impact load input from the front of the vehicle body to absorb impact energy. In structure
A rear frame member extending along the longitudinal direction of the vehicle body in a cylindrical closed cross-sectional shape;
A front frame member having a hollow closed cross-sectional shape disposed coaxially with the rear frame member;
A plate having a first surface interposed between the rear frame member and the front frame member disposed so as to face each other and facing the front edge of the rear frame member, and a second surface facing the rear edge of the front frame member And a rear frame coupling portion protruding from the first surface of the base portion and fitting into a front end portion of the rear frame member, and a rear end portion of the front frame member provided on the second surface. A block-shaped adapter having a front frame coupling portion;
Having a rigging member,
A vehicle body frame structure characterized in that a rear frame coupling portion, a rear frame member, and a fitting member that are fitted into the rear frame member are bolted together.
後部フレーム部材は、鉄系材料で形成されたことを特徴とする請求項1に記載の車体フレーム構造。 The front frame member is formed of an aluminum-based material,
The body frame structure according to claim 1, wherein the rear frame member is formed of an iron-based material.
車体前後方向に連続する断面多角形状であって、
上記アダプタは、
上記第1面が後部フレーム部材の前端縁に対向すると共に、後部フレーム結合部が上記後部フレームの前端部分に端合する断面多角形状であり、
上記後部フレーム部材内に嵌合する後部フレーム結合部と後部フレーム部材と上記艤装部材とを共にボルト結合したことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の車体フレーム構造。 The rear frame member is
The cross-sectional polygonal shape is continuous in the longitudinal direction of the vehicle body,
The adapter is
The first surface is opposed to the front edge of the rear frame member, and the rear frame coupling portion has a polygonal cross-section that meets the front end portion of the rear frame,
The vehicle body frame structure according to any one of claims 1 to 3, wherein a rear frame coupling portion, a rear frame member, and the fitting member that are fitted into the rear frame member are bolted together.
互いに対向する外側壁及び内側壁と、上記外側壁と内側壁のそれぞれの上端縁間及び下端縁間をそれぞれ連結する上側壁及び下側壁とによって車体前後方向に連続形成された矩形断面形状であって、
上記アダプタは、
上記基部の第1面が後部フレーム部材の前端縁に対向すると共に、後部フレーム結合部が上記後部フレーム部材の外側壁、内側壁、上側壁、下側壁のそれぞれ内面に対向する外側面、内側面、上側面、下側面を有して後部フレーム部材内に嵌合する断面矩形状でかつ上側面から下側面に貫通するボルト挿通孔を有し、
上記艤装品が上記アダプタの後部フレーム結合部に穿設されたボルト挿通孔及び後部フレーム部材の上側壁と下側壁に対向して穿設されたそれぞれの取付孔を貫通してナットと螺合するボルトによってアダプタの後部フレーム結合部及び上側壁と下側壁と共に締結されたことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の車体フレーム構造。 The rear frame member is
It has a rectangular cross-sectional shape continuously formed in the longitudinal direction of the vehicle body by an outer wall and an inner wall facing each other, and an upper wall and a lower wall that respectively connect the upper and lower edges of the outer wall and the inner wall. And
The adapter is
The first surface of the base portion faces the front end edge of the rear frame member, and the rear frame coupling portion faces the inner surfaces of the outer wall, inner wall, upper wall, and lower wall of the rear frame member. The upper and lower sides have a rectangular cross section that fits into the rear frame member and has a bolt insertion hole that penetrates from the upper side to the lower side;
The fitting is threaded into the nut through the bolt insertion hole formed in the rear frame coupling portion of the adapter and the respective attachment holes formed facing the upper and lower side walls of the rear frame member. The vehicle body frame structure according to any one of claims 1 to 4, wherein the vehicle body frame structure is fastened together with a rear frame coupling portion of the adapter and upper and lower side walls by bolts.
互いに対向する外側壁及び内側壁と、上記外側壁と内側壁のそれぞれの上端縁間及び下端縁間をそれぞれ連結する上側壁及び下側壁とによって車体前後方向に連続形成された矩形断面形状であって、
上記アダプタは、
上記基部の第1面が後部フレーム部材の前端縁に対向すると共に、後部フレーム結合部が上記後部フレーム部材の外側壁、内側壁、上側壁、下側壁のそれぞれ内面に対向する外側面、内側面、上側面、下側面を有して後部フレーム部材内に嵌合する断面矩形状でかつ外側面から内側面に貫通するボルト挿通孔を有し、
上記艤装品が上記アダプタの後部フレーム結合部に穿設されたボルト挿通孔及び後部フレーム部材の外側壁と内側壁に対向して穿設されたそれぞれの取付孔を貫通してナットと螺合するボルトによってアダプタの後部フレーム結合部及び外側壁と内側壁と共に締結されたことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の車体フレーム構造。 The rear frame member is
It has a rectangular cross-sectional shape continuously formed in the longitudinal direction of the vehicle body by the outer and inner walls facing each other, and the upper and lower walls connecting the upper and lower edges of the outer and inner walls, respectively. And
The adapter is
The first surface of the base portion faces the front edge of the rear frame member, and the rear frame coupling portion faces the inner surface of the outer frame, inner wall, upper wall, and lower wall of the rear frame member. The upper side, the lower side has a rectangular cross section that fits into the rear frame member, and has a bolt insertion hole that penetrates from the outer side to the inner side,
The fitting is threaded into the nut through the bolt insertion hole formed in the rear frame coupling portion of the adapter and the mounting holes formed facing the outer wall and the inner wall of the rear frame member. The vehicle body frame structure according to any one of claims 1 to 4, wherein the vehicle body frame structure is fastened together with a rear frame coupling portion of the adapter and an outer wall and an inner wall by bolts.
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