JPH05319308A - 自動車の前部車体構造及びその組立方法 - Google Patents

自動車の前部車体構造及びその組立方法

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JPH05319308A
JPH05319308A JP4121667A JP12166792A JPH05319308A JP H05319308 A JPH05319308 A JP H05319308A JP 4121667 A JP4121667 A JP 4121667A JP 12166792 A JP12166792 A JP 12166792A JP H05319308 A JPH05319308 A JP H05319308A
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JP
Japan
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frame
joined
automobile
front side
body structure
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JP4121667A
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Tetsuya Murakami
哲也 村上
Masahiro Osumi
正宏 大隅
Toshisuke Nakanishi
利介 中西
Shigeaki Watanabe
重昭 渡辺
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
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    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • B62D21/09—Means for mounting load bearing surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • B62D21/15—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted having impact absorbing means, e.g. a frame designed to permanently or temporarily change shape or dimension upon impact with another body
    • B62D21/152—Front or rear frames
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/08—Front or rear portions
    • B62D25/082—Engine compartments

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 重量の軽減を図り、衝突時におけるフロント
サイドフレームのつぶれモードの制御を可能とする。 【構成】 フロントサイドフレーム１の後部フレーム４
を、前部フレーム３よりも肉厚を厚くして高剛性とす
る。前部フレーム３の板厚を薄くすることで重量の軽減
を図り、前部及び後部フレーム３，４の板厚（剛性）の
調整により、つぶれモードを制御する。両フレーム３，
４の接合部分５を、車体上下方向に対して所定角度をな
すように突合せ接合する。接合部分５の内側にはレイン
フォースメント７を、外側にはエンジンマウント６をそ
れぞれ配設する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、フロントサイドフレー
ムが、前部フレームと後部フレームとに分割されてなる
自動車の前部車体構造及びその組立方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、衝突性能を確保するために、
自動車のフロントサイドフレーム、リヤフレーム等のク
ラッシュスペースにおいて、フレ−ム内部に複数のレン
フォースメントを配設して、耐力、クラッシュモードを
コントロールするようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、そのような
ものでは、複数のレインフォースメントを内部に設ける
ため、それらを設けるための溶接作業が面倒であり、ま
た、フレームの板厚を一定にし、剛性の低い部分に合わ
せて板厚を決めていたため、必要以上の強度となり、必
要以上に重量が増大する。
【０００４】ところで、例えば実公平３ー３０２２４号
公報に記載されるように、フロントサイドメンバを車体
前後方向に２分割し、同メンバにおけるエンジンマウン
トブラケット取付該当部に、分割されたメンバ同士を重
畳した重ね部を設け、同重ね部に上記エンジンマウント
ブラケットを着脱可能に取付けたものが提案されてい
る。
【０００５】ところが、そのような構造では、分割され
たメンバ同士を結合しなければならず、部品点数が増大
するだけでなく、製造も面倒である。
【０００６】本発明は、剛性の必要な部分のみを厚肉に
して重量軽減を図り、つぶれモードの制御が可能となる
自動車の前部車体構造及びその組立方法を提供すること
を目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、フロ
ントサイドフレームが、前部フレームと後部フレームと
に分割されてなる自動車の前部車体構造を前提とし、上
記後部フレームが前部フレームよりも高剛性に構成さ
れ、上記後部フレ−ムの前端部が前部フレームの後端部
に、車体上下方向に対して所定角度をなすように突合せ
接合されている構成とする。
【０００８】請求項２の発明は、フロントサイドフレー
ムが、前部フレームと後部フレームとに分割されてなる
自動車の前部車体構造を前提とし、上記後部フレームが
前部フレームに突合せ接合され、上記前部及び後部フレ
ームの接合部分の内側又は外側の少くとも一方に、レイ
ンフォースメントが配設されている。
【０００９】請求項４の発明は、フロントサイドフレー
ムが、前部フレームと後部フレームとに分割されてなる
自動車の前部車体構造を前提とし、上記後部フレームが
前部フレームよりも高剛性に構成され、上記後部フレ−
ムの前端部が前部フレームの後端部に、車体上下方向に
対して所定角度をなすように突合せ接合され、上記前部
及び後部フレームの接合部分の内側にはレインフォース
メントが、外側にはエンジンマウントがそれぞれ配設さ
れている構成とする。
【００１０】請求項５の発明は、フレームインナ及びフ
レームアウタが接合されてなる閉断面構造のフロントサ
イドフレームが、前部フレームと後部フレームとに分割
されてなる自動車の前部車体の組立方法を前提とし、上
記前部フレームを形成する第１パネル部材と、該第１パ
ネル部材よりも高剛性で後部フレームを形成する第２パ
ネル部材とを突合せ接合して、接合パネル部材を形成
し、その後、接合パネル部材をプレス加工して、フロン
トサイドフレームのフレームインナ及びフレームアウタ
を形成する構成とする。
【００１１】
【作用】請求項１の発明によれば、後部フレームが前部
フレームよりも高剛性に構成され、該両フレームが、車
体上下方向に対して所定角度をなすように突合せ接合さ
れているので、衝突時に、両フレームの接合部分接合部
分において折れ曲がり、衝撃吸収が効率よく行われる。
【００１２】請求項２の発明によれば、後部フレームが
前部フレームに突合せ接合され、該両フレームの接合部
分の内側又は外側の少くとも一方にレインフォースメン
トが配設されているので、両フレームの接合部分につい
ての必要な強度が確保される。
【００１３】請求項３の発明によれば、フレームの接合
部分の内側にはレインフォースメントが、外側にはエン
ジンマウントがそれぞれ配設されているので、レインフ
ォースメントとエンジンマウントとで両フレームの接合
部分が挟持され、両フレームの接合部分における剥離が
防止されると共に、エンジンマウントによるエンジンの
支持剛性が確保される。
【００１４】請求項４の発明によれば、後部フレームが
前部フレームよりも高剛性に構成され、該両フレーム
が、車体上下方向に対して所定角度をなすように突合せ
接合されているので、衝突時に、接合部分において折れ
曲がり、衝撃吸収が効率よく行われ、また、上記両フレ
ームの接合部分の内側にはレインフォースメントが、外
側にはエンジンマウントがそれぞれ配設されているの
で、接合部分での剥離が防止されると共に、エンジンマ
ウントによるエンジンの支持剛性が確保される。
【００１５】請求項５の発明によれば、第１パネル部材
よりも高剛性で後部フレームを形成する第２パネル部材
とを突合せ接合により接合することにより、前後におい
て剛性の異なる接合パネル部材が容易に形成される。そ
の後、接合パネル部材がプレス加工され、フロントサイ
ドフレームのフッレームインナ及びフレームアウタがそ
れぞれ形成されるので、それらを接合することで、前後
において剛性の異なるフロントサイドフレームが容易に
製造される。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に沿って詳細に
説明する。
【００１７】自動車の前部車体構造の概略構成を示す図
１において、１は車体前後方向に延びるフロントサイド
フレームで、ホイールエプロン２の下側部分に接合され
ている。フロントサイドフレーム１は、前後に２分割さ
れた前部フレーム３と後部フレーム４とからなり、該両
フレーム３，４は、車体上下方向に対して所定の角度を
なすようにレーザー溶接にて突合せ接合されて一体化し
ている。尚、本例の場合は、両フレーム３，４の接合部
分５は、車体上下方向に対して３０度（即ち車体前後方
向に対してθ＝６０度）の角度をなして傾斜している。
【００１８】フロントサイドフレーム１の接合部分５の
外側部分にはエンジン（図示せず）を支持するエンジン
マウント６が、内側部分には２つのパネルを接合してな
る閉断面構造のレインフォースメント７がそれぞれ設け
られている。エンジンマウント６及びレインフォースメ
ント７には取付孔６ａ，…，７ａ，…が、また、フロン
トサイドフレーム１には該取付孔６ａ，…，７ａ，…に
対応して取付孔１ａ，…がそれぞれ開設され、ボルト
（図示せず）を適用してそれらが締結固定されるように
なっている。これによって、両フレーム３，４の接合部
分５が、その部分において剥離が起こらないようにエン
ジンマウント６及びレインフォースメント７によって補
強される。
【００１９】８はホイールハウス、９はサスペンション
タワー部、１０はダッシュパネルで、上下に位置するダ
ッシュロアパネル１１及びダッシュアッパパネル１２に
よって構成されている。
【００２０】上記前部フレーム３は、形状が単純であ
り、正面衝突時に変形により衝撃を吸収し易くするため
に、後部フレーム４よりも板厚が薄く形成され、低剛性
となっている。即ち、前部フレーム３には、厚さ１．４
mmで最大引張り応力が８０kgf/mm2 である材料（高張力
鋼板、例えばSPFC80）が、後部フレーム４には、厚さ
２．４mmで最大引張り応力が４０kgf/mm2 である材料
（普通材、例えばSPFC40）がそれぞれ用いられる。そし
て、両フレーム３，４の接合部分５（接合ライン）は、
車体上下方向に対して４５°〜６０°の角度をなすよう
に（上側になるほど接合ラインが前側に位置するよう
に）傾斜して突合せ接合されている。
【００２１】フロントサイドフレーム１は、プレート状
のフレームアウタ１Ａと断面ハット形状のフレームイン
ナ１Ｂとがスポット溶接により接合されて閉断面構造に
形成されている。フレームアウタ１Ａ及びフレームイン
ナ１Ｂは、共に、厚さの異なる２枚のパネル部材２１，
２２，２３，２４を予めレーザ溶接により接合部分２
５，２６において突合せ接合してなる一体型の接合パネ
ル部材によって構成されており、その接合パネル部材に
予めブレス加工が施されて所定の形状となっている。
【００２２】上記のように構成すれば、正面衝突時にお
いて、例えばバンパー等から入力があると、その荷重が
接合部分５において、フロントサイドフレーム１が上方
に折れ曲がるように作用する。即ち、正面衝突時におい
て、前部フレーム３を通じて荷重が入力されると、前部
フレーム３の板厚が後部フレーム４の板厚より薄く、か
つ接合部分５が傾斜していることにより、後部フレーム
４が前部フレーム３に対して突張るように機能して、そ
の結果として前部フレーム３と後部フレーム４´との接
合部分５´が上方に偏位するようにフロントサイドフレ
ーム１が折れ曲がることとなる。また、前部フレーム３
を必要最小限の厚さに薄くしているので、従来のフロン
トサイドフレームの厚さが全体に亘って一様であった場
合に比べて、重量の軽減が図れる。
【００２３】そして、後部フレーム４´´が、荷重の入
力のある前部フレーム３に対して突張るので、エンジン
マウント６より前側に位置する前部フレーム３´´が、
剛性が低いことから周知の如く蛇腹変形して、接合部分
５´´がより立ち上がるようになり、エンジン（エンジ
ンマウント６）をほとんど後退させることなく、重量効
率よく、衝突エネルギが吸収される。特に、レインフォ
ースメント７の変更によって強度・剛性を保持すること
ができるため、フレーム前後のエネルギ吸収のバランス
に影響を与えない。
【００２４】続いて、上記構造の組立方法について、図
５に沿って説明する。
【００２５】まず、厚さが異なり剛性の異なる２つのパ
ネル部材３１，３２を準備し、レーザー溶接機３６によ
るレーザー溶接によって突合せ接合し、厚さの異なるパ
ネル部材３１，３２が一体的に形成された接合パネル部
材３３を形成する。
【００２６】それから、上記接合パネル部材３３に、成
形凹部３４ａを有するプレス上型３４と成形凸部３５ａ
を有するプレス下型３５とを適用して、所定形状のフレ
ームアウタ１Ｂを形成する。これによって、フレームア
ウタ１Ｂは、後側のパネル部材２４が前側のパネル部材
２３よりも厚さが厚くなって、フロントサイドフレーム
１の後側部分が高剛性となるように形成される。よっ
て、一部品のプレス加工によって、後側部分が前側部分
よりも板厚が厚くなっているフレームアウタ１Ｂが容易
に成形される。
【００２７】また、このとき、両パネル部材２３，２４
の接合部分２６が、水平方向に対して所定角度（例えば
４５°〜６０°）をなすようにプレス加工される。
【００２８】それから、同様にして、厚さの異なるパネ
ル部材２３，２４をレーザー溶接してなるフレームイン
ナ１Ａが形成される。
【００２９】それから、フレームインナ１Ａの内面側に
対しレインフォースメント７が溶接された後、フレーム
インナ１Ａとフレームアウタ１Ｂとが、スポット溶接に
より接合され、後部フレーム４が前部フレーム３よりも
高剛性のフロントサイドフレーム１が形成される。そし
て、必要な場合は、エンジンマウント６がボルト（図示
せず）によって締結される。
【００３０】
【発明の効果】請求項１の発明は、上記のように、フロ
ントサイドフレ−ムの後部フレームを、前部フレームよ
りも高剛性に構成し、該両フレームの接合部分を、車体
上下方向に対して所定角度をなすように突合せ接合して
いるので、衝突時に、接合部分において折れ曲がり易く
なり、衝撃吸収を効率よく行うことができる。
【００３１】請求項２の発明は、後部フレームを前部フ
レームに突合せ接合し、該両フレームの接合部分の内側
又は外側の少くとも一方に、レインフォースメントを配
設しているので、接合部分について必要な強度を確保す
ることができる。
【００３２】請求項３の発明は、フロントサイドフレー
ムの接合部分の内側にはレインフォースメントを、外側
にはエンジンマウントをそれぞれ配設しているので、接
合部分での剥離を防止すると共に、エンジンマウントに
よるエンジンの支持剛性を確保することができる。
【００３３】請求項４の発明は、後部フレームを、前部
フレームよりも高剛性に構成し、該両フレームの接合部
分を、車体上下方向に対して所定角度をなすように突合
せ接合しているので、衝突時に、フロントサイドフレー
ムの接合部分において折れ曲がり、衝撃吸収が効率よく
行われ、また、上記接合部分の内側にはレインフォース
メントを、外側にはエンジンマウントをそれぞれ配設し
ているので、接合部分での剥離を防止すると共に、エン
ジンマウントによるエンジンの支持剛性を確保すること
が可能となる。
【００３４】請求項５の発明は、第１パネル部材よりも
高剛性で後部フレームを形成する第２パネル部材とを、
突合せ接合により、接合することにより、前後において
剛性の異なる接合パネル部材を形成し、その後、接合パ
ネル部材をプレス加工するようにしているので、前後に
おいて剛性の異なるフロントサイドフレームを容易に形
成することができ、折れモードの制御が可能な後部車体
構造を組立てることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動車の前部車体構造を示す斜視図である。
【図２】フロントサイドフレームの側面図である。
【図３】フロントサイドフレームの分解斜視図である。
【図４】衝突時におけるフロントサイドフレームの変形
の状態を示す説明図である。
【図５】自動車の前部車体構造の組立方法を示す斜視図
である。
【符号の説明】
1 フロントサイドフレーム 3 前部フレーム 4 後部フレーム 5 接合部分 6 エンジンマウント 7 レインフォースメント 31,32 パネル部材 33 接合パネル部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 重昭 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 フロントサイドフレームが、前部フレー
    ムと後部フレームとに分割されてなる自動車の前部車体
    構造において、 上記後部フレームが前部フレームよりも高剛性に構成さ
    れ、上記後部フレ−ムの前端部が前部フレームの後端部
    に、車体上下方向に対して所定角度をなすように突合せ
    接合されていることを特徴とする自動車の前部車体構
    造。
  2. 【請求項２】 フロントサイドフレームが、前部フレー
    ムと後部フレームとに分割されてなる自動車の前部車体
    構造において、 上記後部フレームが前部フレームに突合せ接合され、上
    記前部及び後部フレームの接合部分の内側又は外側の少
    くとも一方に、レインフォースメントが配設されている
    ことを特徴とする自動車の前部車体構造。
  3. 【請求項３】 前部及び後部フレームの接合部分の内側
    にはレインフォースメントが、外側にはエンジンマウン
    トがそれぞれ配設されているところの請求項２記載の自
    動車の前部車体構造。
  4. 【請求項４】 フロントサイドフレームが、前部フレー
    ムと後部フレームとに分割されてなる自動車の前部車体
    構造において、 上記後部フレームが前部フレームよりも高剛性に構成さ
    れ、上記後部フレ−ムの前端部が前部フレームの後端部
    に、車体上下方向に対して所定角度をなすように突合せ
    接合され、 上記前部及び後部フレームの接合部分の内側にはレイン
    フォースメントが、外側にはエンジンマウントがそれぞ
    れ配設されていることを特徴とする自動車の前部車体構
    造。
  5. 【請求項５】 フレームインナ及びフレームアウタが接
    合されてなる閉断面構造のフロントサイドフレームが、
    前部フレームと後部フレームとに分割されてなる自動車
    の前部車体の組立方法において、 上記前部フレームを形成する第１パネル部材と、該第１
    パネル部材よりも高剛性で後部フレームを形成する第２
    パネル部材とを突合せ接合して、接合パネル部材を形成
    し、 その後、接合パネル部材をプレス加工して、フロントサ
    イドフレームのフレームインナ及びフレームアウタを形
    成することを特徴とする自動車の前部車体の組立方法。
JP4121667A 1992-05-14 1992-05-14 自動車の前部車体構造及びその組立方法 Pending JPH05319308A (ja)

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