JPH11208516A - 車両のキャブアンダフレーム構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 衝突時等における衝撃力に耐える強度を有す
ると共に、衝撃エネルギーの吸収ができ、安定した品質
のものを比較的安価に実施でき、溶接強度の高い車両の
キャブアンダフレーム構造を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 アンダフレーム前方部３と、アンダフレ
ーム中間部１と、アンダフレーム後方部４とからなるキ
ャブアンダフレーム８のアンダフレーム中間部１は閉断
面のフレーム部材２を複数個溶着したものからなる。ま
た、これ等の合わせ部はレーザ溶接等により固定され
る。これによりアンダフレーム中間部１が高剛性とな
り、これに較べてアンダフレーム前方部３が比較的低剛
性のものからなるため、衝撃力の強度保持と相対的に衝
撃エネルギーの吸収が行われる構造となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、衝突時等におい
て、特に、キャブアンダフレームのキックアップ部の抗
力を増大させて変形を低減させるに好適な車両のキャブ
アンダフレーム構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７に示すように、車両のキャブ１１の
下方側にはキャブアンダフレーム８が配設される。キャ
ブアンダフレーム８は前方側にほぼ水平に配設されるア
ンダフレーム前方部３ａ（Ａで示す）と、アンダフレー
ム前方部３ａの後端から立ち上る（キックアップする）
アンダフレーム中間部１ａ（Ｂで示す）と、アンダフレ
ーム中間部１ａの立ち上り端からほぼ水平に後方に向か
って伸延するアンダフレーム後方部４ａ（Ｃで示す）と
からなる。このキャブアンダフレーム８はキャブ１１の
フロアパネル５の下面に固着されると共にその前方側を
フロントマウントレール６に連結され、後方側をリヤマ
ウントレール７に固定される。

【０００３】図１２に示すように、車両の衝突時等にお
いて、キャブアンダフレーム８には大きな衝撃力が作用
する。そのため、一般にキャブオーバ車のキャブアンダ
フレーム８はそれ自体が持つキックアップした形態によ
り点線に示すようにアンダフレーム中間部１ａの部分を
基点として折れ曲がる場合もあり、これらの影響によっ
てはキャブ１１も全体として変形することがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図１２に示すような事
象が生じないようにするため、従来技術においても図８
乃至図１１に示すような補強手段がキャブアンダフレー
ム８に施されている。図８，図９に示すものは、横断面
が略ハット形状の補強部材９をキャブアンダフレーム８
のアンダフレーム前方部３ａやアンダフレーム中間部１
ａに挿入して固着するものである。また、図１０，図１
１に示すものは、２つ割りした部材を合体して形成され
る補強部材１０をアンダフレーム中間部１ａ及びアンダ
フレーム後方部４ａに被せ、これ等を補強するものであ
る。

【０００５】一方、車両の衝突時等におけるフレームの
強度保持や衝撃エネルギーを吸収してキャブの変形を低
減し得る公知技術としては各種のものがあるが、例え
ば、実開平７−３５２５２号公報や特開平５−２２９４
５２号公報が挙げられる。実開平７−３５２５２号公報
の「自動車のフレーム構造」には、上壁と下壁及び両側
壁で囲まれる閉断面のフレームの内部に前記上壁と下壁
とを連結する第１中間壁を設けると共に、前記両側壁を
連結し、かつ前記第１中間壁と直交する第２中間壁を設
けてフレームを補強する技術が開示されている。以上の
構造により衝突時等におけるフレームの強度の向上が図
れると共に製作し易く、かつ軽量に形成し得る効果を上
げることができる。

【０００６】一方、特開平５−２２９４５２号公報の
「自動車の前部車体構造」は、フロントサイドメンバと
フロアアンダリィンフォースとの結合部において、少な
くとも両者のいずれか一方にビードを設け、フロントサ
イドメンバに車体前方から力が作用した場合に前記結合
部が圧縮変形してフロアアンダリィンフォースと接合さ
れたフロントフロアへの衝撃力の伝達を低減し車室内の
変形を小さくするようにしたものである。

【０００７】図８乃至図１１に示した従来技術や前記の
公知技術に示したものは、フレームの強度保持や衝撃エ
ネルギーの吸収効果においてそれぞれ特徴を有するもの
であるが、次のような問題点がある。すなわち、前記し
た従来技術においてはいずれもフレームと補強部材等と
の間の合わせ部は溶接しなければならない。この溶接手
段としてはスポット溶接や各種の溶接工法があるが、生
産性の点からスポット溶接が望ましい。従って、従来技
術では合わせ部の溶接にスポット溶接を採用するものが
多い。しかしながら、スポット溶接は被溶接部材の両面
にスポットガンを当てる必要があり、被溶接部材の形状
によってはスポット溶接のできない場合も多い。また、
スポット溶接は連続溶接でないためスポット溶接の打点
間に溶接できない部位があり、この部分から変形する可
能性もある。一方、フレームの補強手段としては簡単に
製作でき、かつ安価に実施できることが望ましい。

【０００８】本発明は、以上の事情に鑑みて創案された
ものであり、比較的安価に、かつ容易に実施でき、衝撃
時におけるフレームの強度保持が安定してでき、変形を
低減し得る車両のキャブアンダフレーム構造を提供する
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、以上の目的を
達成するために、フロアパネルの下面に溶着されるキャ
ブアンダフレームの構造であって、該構造は、ほぼ水平
に配置されるアンダフレーム前方部と、その後端から後
方に立ち上るアンダフレーム中間部と、その後端から後
方にほぼ水平に伸びるアンダフレーム後方部とからな
り、少なくとも前記アンダフレーム中間部が、閉断面を
形成するフレーム部材を複数個溶着したものからなる車
両のキャブアンダフレーム構造を構成するものである。
また、前記フレーム部材からなる前記アンダフレーム中
間部等と前記アンダフレーム前方部及びアンダフレーム
後方部との合わせ部、並びにこれ等とフロアパネルとの
合わせ部がレーザ溶接等により固着されることを特徴と
する。また、複数個の前記フレーム部材が互いにレーザ
溶接等により固着されることを特徴とする。また、前記
フレーム部材は、横断面形状が長方形の中空体からな
り、ハイドロフォーミング成形法等により成形されるこ
とを特徴とするものである。

【００１０】衝突時等において大きな衝撃力が作用する
アンダフレーム中間部等を閉断面のフレーム部材を複数
個溶着したものから形成する。この閉断面のフレーム部
材を複数個溶着すると極めて高剛性のフレームを形成す
ることができる。一方、このフレームと他の部材との合
わせ部の溶接をレーザ溶接等の片面から連続溶接が可能
な工法で溶接を行うことにより、溶接強度が向上すると
共に、合わせ部の形状がスポット溶接の不可能な場合で
も一方側から簡単に溶接することができる。また、仮
に、レーザ溶接を採用すると、スポット溶接と異なり、
連続溶接ができるため、接合部の接合強度の向上が図れ
る。また、閉断面が、例えば長方形の場合はこの製作は
比較的容易であり、ハイドロフォーミング成形法等によ
り安定品質の高剛性のものを容易に、かつ安価に製作す
ることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の車両のキャブアン
ダフレーム構造の実施の形態を図面を参照して詳述す
る。図１は、キャブアンダフレーム８のアンダフレーム
中間部１にのみ後に説明する本発明のフレーム部材を採
用した場合を示すものである。勿論、キャブアンダフレ
ーム８の全体を本発明のフレーム部材により形成するも
のでもよい。

【００１２】図１に示すように、本例のキャブアンダフ
レーム８はアンダフレーム前方部３と本発明のフレーム
部材を用いたアンダフレーム中間部１とアンダフレーム
後方部４とを結合した三分割型のものからなる。キャブ
アンダフレーム８はフロアパネル５の下面に溶接される
と共に、アンダフレーム前方部３の前端はフロントマウ
ントレール６に連結され、アンダフレーム後方部４はリ
ヤマウントレール７に連結される。

【００１３】本例におけるアンダフレーム中間部１は図
２に示すように２個の同一形状のフレーム部材２，２を
溶接したものからなる。図示のように、フレーム部材２
は横断面が長方形の中空体からなり、アンダフレーム中
間部１のキックアップ形状に見合う形に一体的に形成さ
れたものからなる。なお、このフレーム部材２はハイド
ロフォーミング成形法等により成形されるもので安定し
た形状のものを比較的大量に、かつ容易に製作すること
ができる。また、２個のフレーム部材２，２は、その一
側面を互いに当接した状態で一体化され、その一体化方
法としては、例えば、レーザ溶接による溶接手段が採用
される。レーザ溶接により、フレーム部材２，２の合わ
せ部の上下には連続したビード跡１２が形成される。

【００１４】図１に示すように、アンダフレーム中間部
１はその前端側をアンダフレーム前方部３に挿入されて
固着され、後端側をアンダフレーム後方部４に挿入され
て固着される。図５及び図６はアンダフレーム前方部３
及びアンダフレーム後方部４の概要構造を示す。これ等
は横断面がハット形のものからなり、上端にはフランジ
部１３及びフランジ部１４が外開きに形成される。

【００１５】次に、以上の構造のフレーム部材２，２か
らなるアンダフレーム中間部１と、キャブのフロアパネ
ル５及びアンダフレーム前方部３，アンダフレーム後方
部４等との固着構造を説明する。図３，図４に示すよう
にこれ等の各部材間の当接面はすべてレーザ溶接等によ
る片面溶接が可能な工法で行われる。特に図示のよう
に、フロアパネル５とアンダフレーム中間部１との当接
面や、アンダフレーム前方部３及びアンダフレーム後方
部４とアンダフレーム中間部１の側面とはスポット溶接
では溶接が無理である。また、図３に示すように、アン
ダフレーム前方部３（又はアンダフレーム後方部４）と
アンダフレーム中間部１の側面との溶接にはビード１５
を傾斜させて溶接が行われ、溶接強度の向上を計ってい
る。なお、アンダフレーム前方部３とアンダフレーム後
方部４とはフロアパネル５にそれ等のフランジ部１３，
１４をフロアパネル５の下面に当接して溶着される。な
お、この溶接手段として本例ではレーザ溶接によるもの
が示されているが、スポット溶接でもよい。

【００１６】以上のように、比較的高剛性のアンダフレ
ーム中間部１をキャブアンダフレーム８に採用すること
により、衝突時等におけるフレームの変形が低減する。
また、アンダフレーム前方部３を比較的低剛性とするこ
とにより、前方部３、周辺構造と共に衝撃エネルギーを
相対的に吸収する構造にすることができる。

【００１７】以上の実施の形態ではキャブアンダフレー
ム８のアンダフレーム中間部１にのみフレーム部材２に
よるフレーム構造を用いたが、キャブアンダフレーム８
全体をフレーム部材２により形成し、高剛性のものにし
てもよい。また、本例では、長方形の横断面形状のフレ
ーム部材２を用いたが、横断面形状はこれに限定するも
のではなく、例えば、横断面の形状が連続的に変化する
もの等であってもよい。また、本例では、２個のフレー
ム部材２，２をレーザ溶接等により一体化したものが採
用されているが、２個に限定するものではない。

【００１８】

【発明の効果】１）本発明の請求項１に記載の車両のキ
ャブアンダフレーム構造によれば、キャブアンダフレー
ムの少なくとも中間部のキックアップ部を閉断面構造の
高剛性のフレーム部材を複数個溶着したものから形成す
ることにより、衝突時等における変形を低減できる。 ２）本発明の請求項２に記載の車両のキャブアンダフレ
ーム構造によれば、アンダフレーム中間部とアンダフレ
ーム前方部等との合わせ部をレーザ溶接等で連続的に溶
接することにより、溶接部位の強度を向上することがで
きる。 ３）本発明の請求項３に記載の車両のキャブアンダフレ
ーム構造によれば、複数個のフレーム部材同士の溶着を
レーザ溶接等によって行うことにより、フレーム部材が
確実に一体化され高剛性のフレームを形成することがで
きる。 ４）本発明の請求項４に記載の車両のキャブアンダフレ
ーム構造によれば、フレーム部材がハイドロフォーミン
グ成形法等によって成形されるものからなり、安定した
形状，品質のものを比較的安価に、かつ多量に製作する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】キャブアンダフレームのキックアップ部にフレ
ーム部材からなる高剛性のアンダフレーム中間部を用い
たフレーム構造を示す側面図。

【図２】図１におけるアンダフレーム中間部の詳細構造
を示す斜視図。

【図３】本発明におけるアンダフレーム中間部とアンダ
フレーム前方部との連結形態を示す部分側面図。

【図４】図３におけるＡ−Ａ線断面図。

【図５】本発明のアンダフレーム中間部と連結されるア
ンダフレーム前方部の概要構造を示す斜視図。

【図６】本発明のアンダフレーム中間部と連結されるア
ンダフレーム後方部の概要構造を示す斜視図。

【図７】キャブの下方に配設されるキャブアンダフレー
ムを示すキャブ側面図。

【図８】従来のキャブアンダフレームの補強構造を示す
側面図。

【図９】図８のＢ−Ｂ線拡大断面図。

【図１０】従来のキャブアンダフレームの補強構造を示
す側面図。

【図１１】図１０のＣ−Ｃ線拡大断面図。

【図１２】従来のキャブアンダフレームの衝突時等にお
ける変形状態の概要を示す側面図。

【符号の説明】

１ アンダフレーム中間部 ２ フレーム部材 ３ アンダフレーム前方部 ４ アンダフレーム後方部 ５ フロアパネル ６ フロントマウントレール ７ リヤマウントレール ８ キャブアンダフレーム １１ キャブ １２ ビード跡 １５ ビード跡

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フロアパネルの下面に溶着されるキャブ
   アンダフレームの構造であって、該構造は、ほぼ水平に
   配置されるアンダフレーム前方部と、その後端から後方
   に立ち上るアンダフレーム中間部と、その後端から後方
   にほぼ水平に伸びるアンダフレーム後方部とからなり、
   少なくとも前記アンダフレーム中間部が、閉断面を形成
   するフレーム部材を複数個溶着したものからなることを
   特徴とする車両のキャブアンダフレーム構造。
2. 【請求項２】 前記フレーム部材からなる前記アンダフ
   レーム中間部等と前記アンダフレーム前方部及びアンダ
   フレーム後方部との合わせ部、並びにこれ等とフロアパ
   ネルとの合わせ部がレーザ溶接等により固着されるもの
   である請求項１に記載の車両のキャブアンダフレーム構
   造。
3. 【請求項３】 複数個の前記フレーム部材が互いにレー
   ザ溶接等により固着されるものである請求項１又は２に
   記載の車両のキャブアンダフレーム構造。
4. 【請求項４】 前記フレーム部材は、横断面形状が長方
   形の中空体からなり、ハイドロフォーミング成形法等に
   より成形されるものである請求項１乃至３のいずれかに
   記載の車両のキャブアンダフレーム構造。