JP6888522B2 - Body frame structure - Google Patents
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Description
本発明は車体フレーム構造に係る。特に、本発明は、印籠継手により複数のフレームが繋ぎ合わされて成る車体フレームにおける繋ぎ合わせ部分の改良に関する。 The present invention relates to a vehicle body frame structure. In particular, the present invention relates to an improvement of a connecting portion in a vehicle body frame in which a plurality of frames are connected by an inro joint.
従来、例えば特許文献1に開示されているように、トラックやバス等の車体フレームは、車体前後方向に沿って延在する左右一対のサイドフレーム(サイドレールとも呼ばれる)と、これらサイドフレーム同士の間に架け渡されたクロスメンバとを備えている。
Conventionally, as disclosed in
また、特許文献1には、サイドフレームを、閉断面構造で成る複数のフレームで構成し、各フレーム同士(各フレームの端部同士)を印籠継手によって繋ぎ合わせた構造が開示されている。
Further,
図4(a)は、車幅方向の左側に配設されたサイドフレームaであって、該サイドフレームaを構成する各フレームb,c同士を繋ぎ合わせた従来の印籠継手部分を示す斜視図である。この図4(a)における矢印FRは車体前方向、矢印UPは上方向、矢印RHは車体右方向、矢印LHは車体左方向をそれぞれ示している。また、図4(b)は、図4(a)におけるIV−IV線に沿った断面図である。この図4に示すように、各フレームb,cとしては、車体前側に位置する前側フレームbと、該前側フレームbの後端部に印籠継手によって繋ぎ合わされた後側フレームcとを備えている。これら各フレームb,cは、インナフレーム材c1(前側フレームbのインナフレーム材については図示省略)とアウタフレーム材b2,c2とが接合されて成る閉断面構造でそれぞれ構成されている。また、図4に示すものでは、後側フレームcにあっては、そのインナフレーム材c1の前端縁よりもアウタフレーム材c2の前端縁の方が車体後方側に位置している。そして、前側フレームbのアウタフレーム材b2の後端部は、後側フレームcのアウタフレーム材c2の内側に挿入可能となるように背切り部(段差部)b3を介して断面形状が小さく設定された接合部b4を備えている。この接合部b4の外縁形状は後側フレームcのアウタフレーム材c2の内縁形状に略合致している。そして、この接合部b4の外側に後側フレームcのアウタフレーム材c2が重ね合わされるように、後側フレームcの内側に前側フレームbが挿入され、接合部b4と後側フレームcのアウタフレーム材c2とが溶接され、この後側フレームcのアウタフレーム材c2の上面および前側フレームbのアウタフレーム材b2の上面に亘って後側フレームcのインナフレーム材c1の上板部c3が重ね合わされて溶接され、これによって印籠継手部分にあっては3枚のフレーム材b2,c1,c2が一体的に溶接されている。なお、後側フレームcのアウタフレーム材c2の下面および前側フレームbのアウタフレーム材b2の下面に亘って後側フレームcのインナフレーム材c1の下板部(図示省略)が重ね合わされて溶接され、この部分でも3枚のフレーム材b2,c1,c2が一体的に溶接されている。 FIG. 4A is a perspective view showing a conventional inro joint portion which is a side frame a arranged on the left side in the vehicle width direction and in which the frames b and c constituting the side frame a are connected to each other. Is. In FIG. 4A, the arrow FR indicates the vehicle body front direction, the arrow UP indicates the upward direction, the arrow RH indicates the vehicle body right direction, and the arrow LH indicates the vehicle body left direction. Further, FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 4A. As shown in FIG. 4, the frames b and c include a front frame b located on the front side of the vehicle body and a rear frame c connected to the rear end of the front frame b by an inro joint. .. Each of these frames b and c has a closed cross-sectional structure in which the inner frame material c1 (the inner frame material of the front frame b is not shown) and the outer frame materials b2 and c2 are joined to each other. Further, in the one shown in FIG. 4, in the rear frame c, the front end edge of the outer frame material c2 is located closer to the rear side of the vehicle body than the front end edge of the inner frame material c1. Then, the rear end portion of the outer frame material b2 of the front side frame b is set to have a small cross-sectional shape via the back cutting portion (step portion) b3 so that the rear end portion of the outer frame material b2 of the front side frame b can be inserted inside the outer frame material c2 of the rear side frame c. The joint portion b4 is provided. The outer edge shape of the joint portion b4 substantially matches the inner edge shape of the outer frame material c2 of the rear frame c. Then, the front frame b is inserted inside the rear frame c so that the outer frame material c2 of the rear frame c is overlapped on the outside of the joint b4, and the outer frame of the joint b4 and the rear frame c. The material c2 is welded, and the upper plate portion c3 of the inner frame material c1 of the rear frame c is overlapped over the upper surface of the outer frame material c2 of the rear frame c and the upper surface of the outer frame material b2 of the front frame b. The three frame members b2, c1 and c2 are integrally welded to the stamped joint portion. The lower plate portion (not shown) of the inner frame material c1 of the rear frame c is overlapped and welded over the lower surface of the outer frame material c2 of the rear frame c and the lower surface of the outer frame material b2 of the front frame b. In this part as well, the three frame materials b2, c1 and c2 are integrally welded.
本発明の発明者らは、前述の如く構成されたサイドフレームaに生じる応力について解析した。その結果、前記背切り部b3の周辺での応力が高くなっている点に着目した。そして、本発明の発明者らは、前記背切り部b3の周辺での応力が高くなっている原因として、この背切り部b3と後側フレームcのアウタフレーム材c2との間の距離、つまり、背切り部b3の前端縁と、接合部b4とアウタフレーム材c2との接合部分の前端縁との間の距離(図4(b)における距離t1)が車幅方向の全体に亘って短くなっていることが挙げられるという新たな知見を得た。 The inventors of the present invention analyzed the stress generated in the side frame a configured as described above. As a result, attention was paid to the fact that the stress around the back cut portion b3 was high. Then, the inventors of the present invention have found that the cause of the high stress around the back cut portion b3 is the distance between the back cut portion b3 and the outer frame material c2 of the rear frame c, that is, , The distance between the front end edge of the back cutting portion b3 and the front end edge of the joint portion between the joint portion b4 and the outer frame material c2 (distance t1 in FIG. 4B) is short over the entire vehicle width direction. I got a new finding that it can be mentioned.
この背切り部b3の周辺での応力集中を緩和するための手段として、図5(図5(a)は、サイドフレームaを構成する各フレームb,c同士を繋ぎ合わせた従来の印籠継手部分を示す斜視図であり、図5(b)は、図5(a)におけるV−V線に沿った断面図である)に示すように接合部b4における車体前後方向の長さ寸法を長くし、背切り部b3の前端縁と、接合部b4とアウタフレーム材c2との接合部分の前端縁との間の距離(図5(b)における距離t2)を車幅方向の全体に亘って長くすることが考えられる。 As a means for relaxing the stress concentration around the back cutting portion b3, FIG. 5 (FIG. 5A shows a conventional stamped joint portion in which the frames b and c constituting the side frame a are connected to each other. 5 (b) is a cross-sectional view taken along the line VV in FIG. 5 (a)), and the length dimension of the joint b4 in the vehicle body front-rear direction is increased. , The distance between the front end edge of the back cutting portion b3 and the front end edge of the joint portion between the joint portion b4 and the outer frame material c2 (distance t2 in FIG. 5B) is increased over the entire vehicle width direction. It is conceivable to do.
しかし、これでは、インナフレーム材c1の上板部c3と前側フレームbのアウタフレーム材b2との間における離間部(溶接されていない領域)の車体前後方向の長さ寸法t2が長くなってしまい、溶接性の悪化を招いてしまうことになる。溶接性が悪化しても応力集中に耐え得るように、各フレーム材b2,c1,c2の板厚寸法を大きくしたり補強部品を追加したりすることも考えられるが、これでは車体重量の大幅な増大に繋がってしまい好ましくない。 However, in this case, the length dimension t2 in the vehicle body front-rear direction of the separation portion (non-welded region) between the upper plate portion c3 of the inner frame material c1 and the outer frame material b2 of the front frame material b becomes long. , Will lead to deterioration of weldability. It is conceivable to increase the plate thickness of each frame material b2, c1 and c2 or add reinforcing parts so that stress concentration can be withstood even if the weldability deteriorates, but this will significantly increase the weight of the vehicle body. It is not preferable because it leads to a large increase.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、溶接性の悪化を抑制しながらも背切り部の周辺での応力集中を緩和することができる車体フレーム構造を提供することにある。 The present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to provide a vehicle body frame structure capable of alleviating stress concentration around a back cut portion while suppressing deterioration of weldability. To provide.
前記の目的を達成するための本発明の解決手段は、インナフレーム材とアウタフレーム材とが接合された閉断面構造で成り且つ車体前後方向に沿って延在する第1フレームおよび第2フレームを備え、前記第1フレームの端部と前記第2フレームの端部とが印籠継手により繋ぎ合わされて成る車体フレーム構造を前提とする。そして、この車体フレーム構造は、前記第1フレームの前記アウタフレーム材が、上板部および下板部と、これら上板部と下板部との間に亘る側板部とを有しており、前記上板部および前記下板部は、それぞれ車体前後方向に沿って水平方向に延在する第1平面部と、前記上板部の前記第1平面部における車体前後方向の一方側の端縁から下側に、前記下板部の前記第1平面部における車体前後方向の一方側の端縁から上側にそれぞれ延在する背切り部と、前記各背切り部にそれぞれ連続し且つ車体前後方向に沿って水平方向に延在する第2平面部とを備えており、前記各背切り部と前記各第1平面部との境界および前記各背切り部と前記各第2平面部との境界が、それぞれ車幅方向の外側に向かうに従って前記第2フレームの端部から離れる方向に延在していることを特徴とする。 A solution of the present invention for achieving the above object is to form a first frame and a second frame having a closed cross-sectional structure in which an inner frame material and an outer frame material are joined and extending along the front-rear direction of the vehicle body. It is premised on a vehicle body frame structure in which an end portion of the first frame and an end portion of the second frame are connected by an inro joint. In this vehicle body frame structure, the outer frame material of the first frame has an upper plate portion and a lower plate portion, and a side plate portion extending between the upper plate portion and the lower plate portion. The upper plate portion and the lower plate portion each have a first plane portion extending horizontally along the vehicle body front-rear direction and one end edge of the upper plate portion on the first plane portion in the vehicle body front-rear direction. A back-cutting portion extending from one end edge of the lower plate portion in the front-rear direction of the vehicle body to the upper side, and a back-cutting portion continuous with each of the back-cutting portions and in the front-rear direction of the vehicle body. It is provided with a second plane portion extending in the horizontal direction along the above, a boundary between each of the back cut portions and each of the first plane portions, and a boundary between each of the back cut portions and each of the second plane portions. However, each of them extends in a direction away from the end of the second frame toward the outside in the vehicle width direction.
第1フレームのアウタフレーム材に背切り部が設けられていることにより、第2フレームのアウタフレーム材の端部に、第1フレームのアウタフレーム材の背切り部に連続する第2平面部が挿入され、また、これら第1フレームのアウタフレーム材の第1平面部および第2フレームのアウタフレーム材それぞれの外面に第2フレーム(または第1フレーム)のインナフレーム材が重ね合わされ、これらが一体的に溶接される。つまり、印籠継手部分において3枚のフレーム材(第1フレームのアウタフレーム材、第2フレームのアウタフレーム材、インナフレーム材)が一体的に溶接されることになる。そして、本解決手段では、各背切り部と各第1平面部との境界および各背切り部と各第2平面部との境界が、それぞれ車幅方向の外側に向かうに従って第2フレームの端部から離れる方向に延在している。このため、各境界において車幅方向の内側部分にあっては、各背切り部と第2フレームのアウタフレーム材の端部との間の距離が短くなっている。従って、インナフレーム材の上板部および下板部と第1フレームのアウタフレーム材との間における離間部(溶接されていない領域)の車体前後方向の長さ寸法が短くなっており、溶接性を良好に確保することができる。また、各境界において車幅方向の外側部分にあっては、各背切り部と第2フレームのアウタフレーム材の端部との間の距離を十分に長くすることができ、背切り部の周辺での応力集中を緩和することができる。つまり、応力集中に耐え得るようにフレーム材の板厚寸法を大きくしたり補強部品を追加したりする必要がないため、車体重量の大幅な増大を招くことがない。このように、本解決手段では、溶接性の悪化を抑制しながらも背切り部の周辺での応力集中を緩和することができる。 Since the outer frame material of the first frame is provided with a back cut portion, a second flat surface portion continuous with the back cut portion of the outer frame material of the first frame is provided at the end of the outer frame material of the second frame. The inner frame material of the second frame (or the first frame) is superposed on the outer surfaces of the first flat surface portion of the outer frame material of the first frame and the outer frame material of the second frame, respectively, and these are integrated. Welded. That is, the three frame materials (the outer frame material of the first frame, the outer frame material of the second frame, and the inner frame material) are integrally welded at the inro joint portion. Then, in the present solution, the boundary between each back-cut portion and each first plane portion and the boundary between each back-cut portion and each second plane portion become the edge of the second frame as they go outward in the vehicle width direction. It extends away from the part. Therefore, in the inner portion in the vehicle width direction at each boundary, the distance between each back cut portion and the end portion of the outer frame material of the second frame is shortened. Therefore, the length dimension of the separation portion (non-welded region) between the upper plate portion and the lower plate portion of the inner frame material and the outer frame material of the first frame in the vehicle body front-rear direction is shortened, and the weldability is reduced. Can be secured well. Further, at the outer portion in the vehicle width direction at each boundary, the distance between each back cut portion and the end portion of the outer frame material of the second frame can be sufficiently lengthened, and the periphery of the back cut portion. It is possible to relax the stress concentration in. That is, since it is not necessary to increase the plate thickness dimension of the frame material or add reinforcing parts so as to withstand stress concentration, the weight of the vehicle body is not significantly increased. As described above, in this solution, it is possible to alleviate the stress concentration around the back cut portion while suppressing the deterioration of weldability.
本発明では、第1フレームのアウタフレーム材に背切り部を設けて、第1フレームの端部と第2フレームの端部とを印籠継手により繋ぎ合わせて成る車体フレーム構造に対し、各背切り部と、第1フレームのアウタフレーム材の上板部および下板部における各平面部との境界を、それぞれ車幅方向の外側に向かうに従って第2フレームの端部から離れる方向に延在させている。これにより、各境界において車幅方向の内側部分にあっては、各背切り部と第2フレームの端部との間の距離が短くなっている。従って、インナフレーム材の上板部および下板部と第1フレームのアウタフレーム材との間における離間部(溶接されていない領域)の車体前後方向の長さ寸法が短くなっており、溶接性を良好に確保することができる。また、各境界において車幅方向の外側部分にあっては、各背切り部と第2フレームのアウタフレーム材の端部との間の距離を十分に長くすることができ、背切り部の周辺での応力集中を緩和することができる。このように、本発明では、溶接性の悪化を抑制しながらも背切り部の周辺での応力集中を緩和することができる。 In the present invention, each back cut is provided for a vehicle body frame structure in which a back cut portion is provided in the outer frame material of the first frame and the end portion of the first frame and the end portion of the second frame are connected by an inro joint. The boundary between the portion and each of the flat surface portions of the upper plate portion and the lower plate portion of the outer frame material of the first frame extends in a direction away from the end portion of the second frame toward the outside in the vehicle width direction. There is. As a result, the distance between each back cut portion and the end portion of the second frame is shortened in the inner portion in the vehicle width direction at each boundary. Therefore, the length dimension of the separation portion (non-welded region) between the upper plate portion and the lower plate portion of the inner frame material and the outer frame material of the first frame in the vehicle body front-rear direction is shortened, and the weldability is reduced. Can be secured well. Further, at the outer portion in the vehicle width direction at each boundary, the distance between each back cut portion and the end portion of the outer frame material of the second frame can be sufficiently lengthened, and the periphery of the back cut portion. It is possible to relax the stress concentration in. As described above, in the present invention, it is possible to relax the stress concentration around the back cut portion while suppressing the deterioration of weldability.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、所謂ラダーフレームとして構成された車体フレームのサイドフレームに対して本発明を適用した場合について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a case where the present invention is applied to a side frame of a vehicle body frame configured as a so-called ladder frame will be described.
−車体フレームの概略構造−
図1は本実施形態に係る車体フレーム1を示す斜視図である。なお、この図1における矢印FRは車体前方向、矢印UPは上方向、矢印RHは車体右方向、矢印LHは車体左方向をそれぞれ示している。
-Outline structure of body frame-
FIG. 1 is a perspective view showing a
図1に示すように、車体フレーム1は、車幅方向の両外側において車体前後方向に沿って延在された左右一対のサイドフレーム2,2を備えている。このサイドフレーム2,2は、車体前後方向に沿って連続する中間部2A、前側キック部2B、前部2C、後側キック部2Dおよび後部2Eを備えている。
As shown in FIG. 1, the
中間部2Aは、車両前輪(図示省略)の配設位置と車両後輪(図示省略)の配設位置との間の所定範囲において車体前後方向に沿って水平方向に延在している。前側キック部2Bは、前記中間部2Aの前端部に連続し車体前方側に向かうに従って上方へ湾曲する形状となっている。前部2Cは、前側キック部2Bの前端部に連続し車体前方側に延びている。この前部2Cにおける車幅方向の外側には前記車両前輪が配設されている。このため、このサイドフレーム2,2の前部2C,2Cにおける車幅方向の寸法(左右の各サイドフレーム2,2間の寸法)は、この車両前輪との干渉を考慮して、前記中間部2A,2Aにおける車幅方向の寸法よりも短く設定されている。
The
後側キック部2Dは、前記中間部2Aの後端部に連続し車体後方側に向かうに従って上方へ湾曲する形状となっている。後部2Eは、後側キック部2Dの後端部に連続し車体後方側に延びている。この後部2Eにおける車幅方向の外側には前記車両後輪が配設されている。このため、このサイドフレーム2,2の後部2E,2Eにおける車幅方向の寸法(左右の各サイドフレーム2,2間の寸法)も、この車両後輪との干渉を考慮して、前記中間部2A,2Aにおける車幅方向の寸法よりも短く設定されている。
The
左右一対のサイドフレーム2,2の前部2C,2Cの前側には、車両前突時にエネルギー(衝突荷重)を吸収するためのクラッシュボックス3,3がそれぞれ設けられている。左右一対のクラッシュボックス3,3の前端部には、車幅方向に沿って延在するバンパリインフォースメント(図示省略)が架け渡されている。
各サイドフレーム2,2同士の間には、車幅方向に沿って延在された複数のクロスメンバ41,42,43,44,45,46,47が架け渡されている。これにより、本実施形態の車体フレーム1はラダーフレーム(はしご形フレーム)として構成されている。
A plurality of
サイドフレーム2,2の前部2C,2Cにおけるクロスメンバ41とクロスメンバ42との間には、車幅方向の外側に突出する金属製のサスペンションマウントブラケット11が配設されている。
A metal
また、サイドフレーム2の前側キック部2Bの後端部、サイドフレーム2の前部2Cの前端部、サイドフレーム2の後側キック部2Dの前端部それぞれには、キャブマウントブラケット12,13,14が配設されている。これらキャブマウントブラケット12,13,14は、車幅方向外側へ突出されており、図示しないキャブマウントが取り付けられるようになっている。そして、キャブマウントおよびキャブマウントブラケット12,13,14を介して、キャビンをサイドフレーム2に連結できるように構成されている。
The
−サイドフレームの構造−
次に、本実施形態の特徴であるサイドフレーム2,2の構造について説明する。各サイドフレーム2,2の構造は同じである(左右対称とされた構造である)ため、ここでは車幅方向の左側に位置するサイドフレーム2を例に挙げて説明する。
-Side frame structure-
Next, the structures of the side frames 2 and 2, which are the features of the present embodiment, will be described. Since the structures of the side frames 2 and 2 are the same (the structure is symmetrical), the
本実施形態に係るサイドフレーム2は、前記中間部2Aにおける車体前後方向の中央部分においてフレーム5,6同士が印籠継手によって繋ぎ合わされている。また、このサイドフレーム2は、前記後部2Eにおける車体前後方向の中央部分においてもフレーム6,7同士が印籠継手によって繋ぎ合わされている。これら印籠継手による繋ぎ合わせ部分の構造は同一であるので、ここでは左側に位置するサイドフレーム2の中間部2Aにおける繋ぎ合わせ部分を代表して説明する。
In the
図2は、本実施形態に係るサイドフレーム2における各フレーム(前側フレーム5および後側フレーム6)同士を繋ぎ合わせた印籠継手部分を示す斜視図である。また、図3は、この印籠継手部分を示す平面図である。なお、この図3では、本実施形態の特徴の理解を容易にするために、前側フレーム(本発明でいう第1フレーム)5のアウタフレーム材51を実線で示し、後側フレーム(本発明でいう第2フレーム)6のアウタフレーム材61およびインナフレーム材62と前側フレーム5のインナフレーム材52とをそれぞれ仮想線で示している。
FIG. 2 is a perspective view showing an inro joint portion in which each frame (
これらの図に示すように、この印籠継手部分は、それぞれ略矩形状の閉断面構造で成る前側フレーム5と後側フレーム6とを繋ぎ合わせた部分である。前側フレーム5および後側フレーム6は、それぞれアウタフレーム材(アウタチャンネル)51,61とインナフレーム材(インナチャンネル)52,62とがアーク溶接等によって接合されて成る閉断面構造で構成されている。
As shown in these figures, the inro joint portion is a portion in which the
各フレーム5,6における各フレーム材51,52,61,62は、鉛直方向に延在する側板部51a,52a,61a,62aと、各側板部51a,52a,61a,62aの上端縁から水平方向に延在する上板部51b,52b,61b,62bと、各側板部51a,52a,61a,62aの下端縁から水平方向に延在する下板部51c,61cとを備えた断面コ字状の部材である。
The
そして、前側フレーム5では、アウタフレーム材51の上板部51bとインナフレーム材52の上板部52bとが溶接され、アウタフレーム材51の下板部51cとインナフレーム材52の下板部(図示省略)とが溶接され、これによって前側フレーム5が略矩形状の閉断面構造で構成されている。同様に、後側フレーム6では、アウタフレーム材61の上板部61bとインナフレーム材62の上板部62bとが溶接され、アウタフレーム材61の下板部61cとインナフレーム材62の下板部(図示省略)とが溶接され、これによって後側フレーム6が略矩形状の閉断面構造で構成されている。
Then, in the
また、図3に示すように、本実施形態では、前側フレーム5にあっては、そのインナフレーム材52の後端縁よりもアウタフレーム材51の後端縁の方が車体後方側に位置している。また、後側フレーム6にあっては、そのインナフレーム材62の前端縁よりもアウタフレーム材61の前端縁の方が車体後方側に位置している。このため、アウタフレーム材51,61同士の印籠継手部分は、インナフレーム材52,62同士の印籠継手部分よりも車体後方側に位置している。
Further, as shown in FIG. 3, in the present embodiment, in the
そして、前側フレーム5の後端部を後側フレーム6の前端部に挿入することでこの両者5,6を繋ぎ合わせている印籠継手として、インナフレーム材52,62同士の印籠継手の構造としては、前側フレーム5のインナフレーム材52における側板部52aの外面(車幅方向の内側を向いている面)、上板部52bの上面、下板部の下面に亘る形状(コ字状の形状)が、後側フレーム6のインナフレーム材62における側板部62aの内面(車幅方向の外側を向いている面)、上板部62bの下面、下板部の上面に亘る形状(コ字状の形状)に略合致しており、前側フレーム5のインナフレーム材52の後端部を後側フレーム6のインナフレーム材62の前端部に挿入して、各面同士を当接させた状態でこれら当接部分が溶接されている。
Then, the rear end portion of the
一方、アウタフレーム材51,61同士の印籠継手の構造としては、前側フレーム5のアウタフレーム材51の後端部に、該後端部が後側フレーム6のアウタフレーム材61の内側に挿入可能となるように、背切り部(段差部)53を介して断面形状が小さく設定された接合部54が備えられている。
On the other hand, as a structure of the inro joint between the
具体的には、前側フレーム5のアウタフレーム材51における上板部51bおよび下板部51cは、それぞれ車体前後方向に沿って水平方向に延在する第1平面部55a,55bを備えている。また、前記上板部51bの第1平面部55aの端縁(車体後方側の端縁)から斜め下側に延在する背切り部53a、および、前記下板部51cの第1平面部55bの端縁(車体後方側の端縁)から斜め上側に延在する背切り部53bが備えられている。更に、前側フレーム5のアウタフレーム材51における上板部51bおよび下板部51cは、前記各背切り部53a,53bにそれぞれ連続し且つ車体前後方向に沿って水平方向に延在する第2平面部56a,56bを備えている。
Specifically, the
また、前側フレーム5のアウタフレーム材51における側板部51aにあっては、車体前後方向に沿って鉛直方向に延在する第1平面部55cと、この第1平面部55cの端縁(車体後方側の端縁)から斜め内側(インナフレーム材62側)に延在する背切り部53cと、該背切り部53cに連続し且つ車体前後方向に沿って鉛直方向に延在する第2平面部56cとを備えている。
Further, in the
このため、前記各第2平面部56a,56b,56cによって前記接合部54が構成されている。この接合部54を構成している第2平面部(接合部54の上面、下面、側面を構成する部分)56a,56b,56cの外面形状(コ字状の形状)が、後側フレーム6のアウタフレーム材61における側板部61aの内面(車幅方向の内側を向いている面)、上板部61bの下面、下板部61cの上面に亘る形状(コ字状の形状)に略合致しており、前側フレーム5のアウタフレーム材51の後端部である接合部54を後側フレーム6の前端部に挿入して、各面同士を当接させた状態でこれら当接部分が溶接されている。
Therefore, the
このように前側フレーム5のアウタフレーム材51に背切り部53(53a,53b,53c)が設けられていることにより、後側フレーム6のアウタフレーム材61の前端部に、前記背切り部53(53a,53b,53c)に連続する第2平面部56a,56b,56cを有する接合部54が挿入され、また、これら前側フレーム5のアウタフレーム材51の第1平面部55aおよび後側フレーム6のアウタフレーム材61の上板部61bそれぞれの上側に後側フレーム6のインナフレーム材62の上板部62bが重ね合わされ、これらが一体的に溶接される。つまり、印籠継手部分において3枚のフレーム材(前側フレーム5のアウタフレーム材51、後側フレーム6のアウタフレーム材61およびインナフレーム材62)が一体的に溶接されることになる。同様に、前側フレーム5のアウタフレーム材51の第1平面部55bおよび後側フレーム6のアウタフレーム材61の下板部61cそれぞれの下側に後側フレーム6のインナフレーム材62の下板部が重ね合わされ、これらが一体的に溶接される。つまり、この部分(サイドフレーム2の下側部分)においても3枚のフレーム材(前側フレーム5のアウタフレーム材51、後側フレーム6のアウタフレーム材61およびインナフレーム材62)が一体的に溶接されることになる。
As described above, since the back cutting portion 53 (53a, 53b, 53c) is provided on the
そして、本実施形態における特徴として、前記前側フレーム5のアウタフレーム材51の上板部51bおよび下板部51cそれぞれに設けられている各背切り部53a,53bと、これら上板部51bおよび下板部51cそれぞれに設けられている各第1平面部55a,55bとの境界(境界線となる稜線部分)81が、それぞれ車幅方向の外側に向かうに従って後側フレーム6のアウタフレーム材61の端部から離れる方向(図2および図3における左方向)に延在している。また、同様に、各背切り部53a,53bと前記上板部51bおよび下板部51cそれぞれに設けられている各第2平面部56a,56bとの境界(境界線となる稜線部分)82にあっても、それぞれ車幅方向の外側に向かうに従って後側フレーム6のアウタフレーム材61の端部から離れる方向(図2および図3における左方向)に延在している。これら境界81,82の延在方向は互いに平行となっている。これら境界81,82は車幅方向に対して例えば30°の角度でもって車幅方向の外側に向かって車体前側に傾斜する直線状となっている。この傾斜角度としてはこの値に限定されるものではなく、適宜設定が可能である。これに伴い、前記前側フレーム5のアウタフレーム材51の側板部51aにあっては、背切り部53cと第1平面部55cとの間の境界(境界線となる稜線部分)83、および、背切り部53cと第2平面部56cとの間の境界(境界線となる稜線部分)84がそれぞれに鉛直方向に沿って延びている。
Then, as a feature of the present embodiment, the
以上の構造により、各背切り部53a,53bと各第1平面部55a,55bとの境界81および各背切り部53a,53bと各第2平面部56a,56bとの境界82において車幅方向の内側部分にあっては、各背切り部53a,53bと後側フレーム6のアウタフレーム材61の前端部との間の距離が短くなっている(図3における寸法T1)。従って、後側フレーム6のインナフレーム材62の上板部62bおよび下板部と前側フレーム5のアウタフレーム材51との間における離間部(背切り部53a,53bの存在によりこの両者が溶接されていない領域)の車体前後方向の長さ寸法は短くなっており、溶接性を良好に確保することができる。
With the above structure, the vehicle width direction at the
また、各背切り部53a,53bと各第1平面部55a,55bとの境界81および各背切り部53a,53bと各第2平面部56a,56bとの境界82において車幅方向の外側部分にあっては、各背切り部53a,53bと後側フレーム6のアウタフレーム材61の前端部との間の距離を十分に長くすることができ(図3における寸法T2)、背切り部53(53a,53b,53c)の周辺での応力集中を緩和することができる。つまり、応力集中に耐え得るようにフレーム材51,61,62の板厚寸法を大きくしたり補強部品を追加したりする必要がないため、車体重量の大幅な増大を招くことがない。
Further, at the
このように、本実施形態では、溶接性の悪化を抑制しながらも背切り部53(53a,53b,53c)の周辺での応力集中を緩和することができる。この効果を確認するために行った実験によれば、本実施形態に係る車体フレーム1における背切り部53(53a,53b,53c)の稜線部分に生じる応力が、従来技術に係る車体フレーム(図4に示すもの)における背切り部b3の稜線部分に生じる応力に対して30%程度減少したことが確認できた。
As described above, in the present embodiment, the stress concentration around the back cutting portion 53 (53a, 53b, 53c) can be relaxed while suppressing the deterioration of the weldability. According to an experiment conducted to confirm this effect, the stress generated in the ridgeline portion of the back cut portion 53 (53a, 53b, 53c) in the
また、前述の如く各境界81,82を車幅方向に対して傾斜させたことにより、前側フレーム5のアウタフレーム材51をプレス加工するに当たっては、背切り部53(53a,53b,53c)を成形する成形型のプレス方向に対して各境界81,82が傾斜している(境界を車幅方向に対して傾斜させないものに比べ、プレス方向に対して対面する側に向いている)ことになるため、良好な成形性が得られると共に成形型の型抜きも良好に行われることになる。
Further, as described above, by inclining the
−他の実施形態−
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲および該範囲と均等の範囲で包含される全ての変形や応用が可能である。
-Other embodiments-
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and all modifications and applications included in the claims and the range equivalent to the claims can be applied.
例えば、前記実施形態では、サイドフレーム2における中間部2Aおよび後部2Eそれぞれにおいてフレーム5,6,7同士が印籠継手によって繋ぎ合わされた構造とし、これら印籠継手部分に本発明を適用していた。本発明はこれに限らず、サイドフレーム2におけるキック部2B,2Dや前部2Cにおいてフレーム同士を印籠継手によって繋ぎ合わせ、これら印籠継手部分に本発明を適用するようにしてもよい。
For example, in the above-described embodiment, the
また、前記実施形態では、印籠継手の構造として前側フレーム5の後端部を後側フレーム6の前端部に挿入するものとし、前側フレーム5のアウタフレーム材51に背切り部53を設けた構造に対して本発明を適用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、印籠継手の構造として後側フレーム6の前端部を前側フレーム5の後端部に挿入するものとし、後側フレーム6のアウタフレーム材61に背切り部を設けた構造に対して適用することも可能である。
Further, in the above-described embodiment, the rear end portion of the
本発明は、印籠継手により複数のフレームが繋ぎ合わされて成る車体フレームに適用可能である。 The present invention is applicable to a vehicle body frame in which a plurality of frames are joined by an inro joint.
1 車体フレーム
2 サイドフレーム
5 前側フレーム(第1フレーム)
51 アウタフレーム材
51a 側板部
51b 上板部
51c 下板部
52 インナフレーム材
53,53a,53b 背切り部
55a,55b 第1平面部
56a,56b 第2平面部
6 後側フレーム(第2フレーム)
61 アウタフレーム材
62 インナフレーム材
81,82 境界
1
51
61
Claims (1)
前記第1フレームの前記アウタフレーム材は、上板部および下板部と、これら上板部と下板部との間に亘る側板部とを有しており、
前記上板部および前記下板部は、
それぞれ車体前後方向に沿って水平方向に延在する第1平面部と、
前記上板部の前記第1平面部における車体前後方向の一方側の端縁から下側に、前記下板部の前記第1平面部における車体前後方向の一方側の端縁から上側にそれぞれ延在する背切り部と、
前記各背切り部にそれぞれ連続し且つ車体前後方向に沿って水平方向に延在する第2平面部と、を備えており、
前記各背切り部と前記各第1平面部との境界および前記各背切り部と前記各第2平面部との境界が、それぞれ車幅方向の外側に向かうに従って前記第2フレームの端部から離れる方向に延在していることを特徴とする車体フレーム構造。 It has a closed cross-sectional structure in which the inner frame material and the outer frame material are joined, and includes a first frame and a second frame extending along the front-rear direction of the vehicle body. In the body frame structure in which the ends are connected by an inro joint,
The outer frame material of the first frame has an upper plate portion and a lower plate portion, and a side plate portion extending between the upper plate portion and the lower plate portion.
The upper plate portion and the lower plate portion
The first plane portion extending horizontally along the front-rear direction of the vehicle body, respectively,
The upper plate portion extends downward from one end edge in the vehicle body front-rear direction on the first flat surface portion, and extends upward from the one end edge on the vehicle body front-rear direction on the first flat surface portion of the lower plate portion. The existing back cut part and
Each of the back cut portions is provided with a second plane portion that is continuous and extends in the horizontal direction along the front-rear direction of the vehicle body.
The boundary between each of the back cut portions and the first flat surface portion and the boundary between the back cut portion and each of the second flat surface portions are from the end of the second frame as they are directed outward in the vehicle width direction. A body frame structure characterized by extending in the direction of separation.
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