JP2003220979A - 車両の車体フレーム構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フロアパネル下に固定されるフロアフレーム
を、高強度のフロントフロアフレームと、低強度のリヤ
フロアフレームを直列に一体につないで構成し、リヤフ
ロアフレームに燃料タンクを支持するための支持部材を
固定して、その強度が局部的に高くなるようなものにお
いて、前記つなぎ部の強度が、フロントフロアフレーム
からリヤフロアフレームにかけて徐々に連続的に減るよ
うにして座屈を防止するようにした。 【解決手段】 フロントフロアフレーム１と、リヤフロ
アフレーム２のつなぎ部Ｊにおいて、前記リヤフロアフ
レーム２に局部的に強度が高くなる個所Ｒがあってもそ
のつなぎ部Ｊにフロントフロアフレーム１からリヤフロ
アフレーム２にわたって強度を徐々に減らすようにし
た、つなぎ部スティフナ８を、リヤフロアフレーム２に
固定した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両、特に自動車
の車体フレーム構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車用の車体フレーム、たとえ
ば図９に示すように、車体のフロアパネル下を前後に縦
走してそこに固定されるフロアフレームは、高強度に設
計される、車体前半部のフロントフロアフレームの後端
部と、それよりも低強度に設計される、車体後半部のリ
ヤフロアフレームの前端部とを溶接手段などにより一体
につなぎ、そのつなぎ部において、強度の低い方のリヤ
フロアフレームには、燃料タンクなどの部品を支持する
ための支持部材を固定することがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、自動車にお
いて、前記のようなフロアフレーム構造が採用される
と、前記つなぎ部において、強度の低い方のリヤフロア
フレームは、図８の線図の（点線）、図９のフロアフレ
ームの斜視図に示すように、前記支持部材の溶接により
他の部分より断面強度の高い部分（中強度部分）が部分
的に発生して、車長方向の断面強度の変化度合いが大き
くなり、換言すればフロントフロアフレームとリヤフロ
アフレームのつなぎ部において、車長方向の断面強度が
連続的に徐減しなくなってしまい、その結果、フロアフ
レームの車長方向に過大な外力が作用したとき、前記つ
なぎ部の強度の低いところでフロアフレームが座屈して
しまう虞れがあるという問題がある。

【０００４】本発明はかかる実情に鑑みてなされたもの
で、第１のフレーム部材（フロントフロアフレーム）
と、第２のフレーム部材（リヤフロアフレーム）とのつ
なぎ部において、それらの断面強度が第１のフレーム部
材から第２のフレーム部材にかけて徐減するようにし
て、前記座屈の発生を未然に防止できるようにした、新
規な、車両の車体フレーム構造を提供することを目的と
するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本請求項１記載の発明は、互いに直列される、強度
の高い第１のフレーム部材と、それよりも強度の低い第
２のフレーム部材とを一体につなぎ、そのつなぎ部にお
いて、前記第２のフレーム部材は、部品などを支持する
ための支持部材の固定により局部的な補強個所を有して
なる、車両の車体フレーム構造において、前記第２のフ
レーム部材には、前記つなぎ部の強度が、第１のフレー
ム部材から第２のフレーム部材に亘って徐減するように
機能するつなぎ部スティフナを固定してなることを特徴
としており、また、前記請求項２記載の発明は、前記請
求項１記載のものにおいて、前記第２のフレーム部材の
局部的な補強個所の強度は、前記第１のフレーム部材の
強度よりも低いことを特徴としている。

【０００６】そして、前記請求項各項記載の発明の特徴
によれば、強度の高い第１のフレーム部材と、それより
も強度の低い第２のフレーム部材のつなぎ部において、
前記第２の部材のつなぎ部に、他の部品を支持するため
の支持部材の固定により補強個所が局部的に存在して
も、前記つなぎ部の強度を、第１の部材から第２の部材
にかけて徐減するできるようにして前記つなぎ部の座屈
を未然に防止することができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。

【０００８】本実施例は、本発明車両の車体フレーム構
造を、自動車のフロアパネル下に固定されるフロアフレ
ームに実施した場合であり、図１は、本発明車両の車体
フレーム構造を備えたフロアフレームの平面図、図２
は、図１の２矢視の仮想線囲い部分の拡大図、図３は、
フロントフロアフレームと、リヤフロアフレームとのつ
なぎ部の斜視図、図４は、つなぎ部スティフナの斜視
図、図５は、図２の５−５線に沿う拡大断面図、図６
は、図２の６−６線に沿う拡大断面図、図７は、図２の
７−７線に沿う拡大断面図、図８は、フロアフレームの
車長方向に対するフロアフレームの強度変化を示す線図
である。

【０００９】図１において、二点鎖線で示す、自動車の
フロアパネルＰ下には、その左右方向に間隔をあけて、
本発明の車体フレームとしての、左右一対のフロアフレ
ームＦ，Ｆが縦走されて、該フロアパネルＰの下面に溶
接されている。それら一対のフロアフレームＦ，Ｆは、
複数本のクロスメンバＣ…により一体に溶接結合されて
いる。

【００１０】各フロアフレームＦは、強度の高いフロン
トフロアフレーム１と、それよりも強度の低いリヤフロ
アフレーム２とより構成され、それらの前端部と後端部
とが、前輪Ｗｆと後輪Ｗｒの間のつなぎ部Ｊにおいて一
体に溶接結合されている。

【００１１】左右一対のフロアフレームＦ，Ｆは、同じ
構造を有しているので、以下に、その一方（左フロアフ
レーム）の構造について、図１に、図２〜７を併せ参照
して詳細に説明する。

【００１２】フロントフロアフレーム１と、リヤフロア
フレーム２は、それらのつなぎ部Ｊ、すなわちそれらの
後端部と前端部とが相互に重なり合うように嵌合して溶
接結合できるように、いずれも同じ断面形状に形成され
ている。

【００１３】フロントフロアフレーム１は、鋼板、アル
ミ合金板などの金属板により形成され、図３，５に示す
ように、底壁１ａと、その左右両側縁から略直角に屈曲
起立する左右側壁１ｂ，１ｃと、それらの側壁１ｂ，１
ｃの上縁から外側方に略水平に張り出す左右フランジ１
ｄ，１ｅとより、横断面が上面開放のチャンネル状に形
成されており、前記左右側壁１ｂ，１ｃはその下端より
上端に向かって末広状に拡開されている。フロントフロ
アフレーム１は、後述するリヤフロアフレーム２よりも
その断面強度が高くなるように補強されている。図２，
３，５に示すように、フロントフロアフレーム１の内面
にはフロントスティフナ３が重合されてそこに溶接され
る。横断面凹状のフロントスティフナ３の底壁３ａおよ
び両側壁３ｂ，３ｃは、フロントフロアフレーム１の底
壁１ａおよび左右両側壁１ｂ，１ｃにそれぞれ密接して
溶接され、図５，６に示すようにフロントスティフナ３
の上縁は、フロントフロアフレーム１の上面より若干低
い位置にある。

【００１４】一方、前記リヤフロアフレーム２も前記フ
ロントフロアフレームと同じ材料により形成され、図
３，６，７に示すように、底壁２ａと、その左右両側縁
から略直角に屈曲起立する左右側壁２ｂ，２ｃと、それ
らの側壁２ｂ，２ｃの上縁から外側方に略水平に張り出
す左右フランジ２ｄ，２ｅとより横断面が上面開放のチ
ャンネル状に形成されており、前記左右側壁２ｂ，２ｃ
はその下端より上端に向かって末広状に外側に拡開され
ている。しかして、フロアフレームＦのリヤフロアフレ
ーム２は、そのフロントフロアフレーム１ほどの強度を
保有させる必要がないため、前記フロントフロアフレー
ム１のようなスティフナによる補強はなされない。

【００１５】図３，６に示すように、フロントフロアフ
レーム１の後端部と、リヤフロアフレーム２の前端部と
は、該前端部を外側にして嵌合され、互いに重合するそ
れらのフランジ１ｄ，２ｄ；１ｅ，２ｅ同志が溶接さ
れ、フロントフロアフレーム１とリヤフロアフレーム２
とは、直列に一体に結合されてフロアフレームＦが構成
される。

【００１６】前記リヤフロアフレーム２の前部には、フ
ロアパネルＰ下において、左右のフロアフレームＦ，Ｆ
間に配置される燃料タンクＴを支持するための支持部材
５が溶接される。この支持部材５は、図３，７に示すよ
うに、帯状の金属板材を断面凹状に屈折して形成されて
いて、その左右上部が、リヤフロアフレーム２を、その
外側から挟持するように、その左右側壁２ｂ，２ｃの外
面に重合され、後述するつなぎ部スティフナ８を挟んで
溶接されており、その支持部材５の下面に、燃料タンク
Ｔの側面より張り出すフランジ部６がボルト・ナット７
をもって着脱可能に固定支持される。ところで、リヤフ
ロアフレーム２の前部は、前記支持部材５の溶接によ
り、その溶接部の断面強度が部分的に高くなり、局部的
な補強個所Ｒが存在することになるため、後に述べる、
つなぎ部スティフナ８が存在しない場合（前記従来のも
のと同じ場合）を想定すれば、図８に点線で示すよう
に、前記支持部材５の溶接部、すなわち補強個所Ｒの強
度（中強度）が、その前後部の強度（低強度）よりも高
くなり、その結果、リヤフロアフレーム２の前部は、そ
の車長方向に沿う強度が不連続的に変化して、フロアフ
レームＦの車長方向に過大な外力が作用したときに、フ
ロントフロアフレーム１とリヤフロアフレーム２のつな
ぎ部Ｊに座屈を生起させる原因となることが考えられる
が、この実施例では、リヤフロアフレーム２の前部に本
発明にかかるつなぎ部スティフナ８を溶接してリヤフロ
アフレーム２の、前記補強個所Ｒの前後の低強度領域を
補強することにより、前記座屈現象の発生を未然に防止
できるようにしたものである。

【００１７】つぎに、前記つなぎ部スティフナ８および
そのリヤフロアフレーム２への固定構造についてさらに
詳しく説明するに、図４に示すように、つなぎ部スティ
フナ８は、底壁８ａと、その左右両側縁より略直角に屈
曲起立する左右側壁８ｂ，８ｃとより断面凹状に形成さ
れており、その底壁８ａには、その長手方向に沿って凹
溝９が形成され、その凹溝９には溶接基準穴１０が開口
される。凹溝９はつなぎ部スティフナ８へ防錆剤（電着
塗料）を流入させるためのものである。また、つなぎ部
スティフナ８の左右側壁８ｂ，８ｃの前後には、それぞ
れ凸部１１，１２が形成され、これらの凸部１１，１２
は、後に述べるように、リヤフロアフレーム２の両側壁
２ｂ，２ｃに形成した穴部１３，１４とともに防錆剤を
フロアフレームＦ内へ流入させる。

【００１８】図３，４に最も明瞭に示すように、つなぎ
部スティフナ８の両側壁８ｂ，８ｃの後半部の上縁は、
後下がりに傾斜されていて、それら両側壁８ｂ，８ｃの
上下方向の幅が前から後へいくにつれて漸次幅狭になっ
ており、これにより、つなぎ部スティフナ８の後半部
は、その前から後にいくにつれてその強度が連続的に漸
減するようになっている。

【００１９】図３，６に示すように、前記つなぎ部ステ
ィフナ８は、リヤフロアフレーム２の前部に溶接され、
該前部を補強する。具体的には、つなぎ部スティフナ８
は、その左右側壁８ｂ，８ｃがリヤフロアフレーム２の
下方から、リヤフロアフレーム２の左右側壁２ｂ，２ｃ
に密に係合されるとともにその底壁８ａが、リヤフロア
フレーム２の底壁２に密に重合され、つなぎ部スティフ
ナ８は、その両側壁８ｂ，８ｃが、リヤフロアフレーム
２の両側壁２ｂ，２ｃに溶接される。以上により、リヤ
フロアフレーム２の前部は、つなぎ部スティフナ８によ
り、その前から後にいくにつれてその強度が漸減するよ
うに補強される。

【００２０】前記燃料タンクＴの支持用の支持部材５の
左右両側部は、つなぎ部スティフナ８の、前記後半部
（後方にいくにつれて上下幅が幅狭になる部分）と重な
るように、該つなぎ部スティフナ８の両側壁に溶接さ
れ、この溶接領域がその前後領域よりも強度が高い補強
個所Ｒとなる。

【００２１】以上のように、この実施例では、リヤフロ
アフレーム２のつなぎ部となる前部に、つなぎ部スティ
フナ８を溶接したことにより、図８に実線で示すよう
に、強度の高いフロントフロアフレーム１と、それより
も強度の低いリヤフロアフレーム２とのつなぎ部Ｊは、
リヤフロアフレーム２の前部に、局部的に強度の高い中
強度領域（燃料タンクＴを支持するために支持部材５を
溶接した領域）が存在するにも拘らず、フロントフロア
フレーム１からリヤフロアフレーム２にかけてその強度
を連続的（直線的）に徐減するようにすることができ、
換言すれば、つなぎ部スティフナ８の存在により、その
つなぎ部Ｊに急激な断面強度の変化が生じることがない
ので、フロントフロアフレーム１とリヤフロアフレーム
２よりなるフロアフレームＦに、その車長方向から過大
な外力が作用しても、それらのつなぎ部Ｊの座屈を防止
することができる。

【００２２】以上、本発明の１実施例について説明した
が、本発明はその実施例に限定されることなく、本発明
の範囲内で種々の実施例が可能である。

【００２３】たとえば、前記実施例では、本発明にかか
る車両の車体フレーム構造を、車体のフロントパネル下
のフロアフレームに実施した場合を説明したが、これを
車体フレームの他の部分にも実施できることは勿論であ
る。

【００２４】

【発明の効果】以上のように、本請求項各項記載の発明
によれば、強度の高い第１のフレーム部材と、それより
も強度の低い第２のフレーム部材のつなぎ部において、
前記第２の部材のつなぎ部に、他の部品の支持部材の固
定による補強個所が局部的に存在しても、前記つなぎ部
の強度を、第１の部材から第２の部材にかけて徐減でき
るようにしたので、前記つなぎ部の座屈を未然に防止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明車両の車体フレーム構造を備えたフロア
フレームの平面図

【図２】図１の２矢視の仮想線囲い部分の拡大図

【図３】フロントフロアフレームと、リヤフロアフレー
ムとのつなぎ部の斜視図

【図４】つなぎ部スティフナの斜視図

【図５】図２の５−５線に沿う拡大断面図

【図６】図２の６−６線に沿う拡大断面図

【図７】図２の７−７線に沿う拡大断面図

【図８】フロアフレームの車長方向に対するフロアフレ
ームの強度変化を示す線図

【図９】従来のフロントフロアフレームとリヤフロアフ
レームとのつなぎ部の斜視図

【符号の説明】

１・・・・・・・・・第１のフレーム部材（フロントフ
ロアフレーム） ２・・・・・・・・・第２のフレーム部材（リヤフロア
フレーム） ５・・・・・・・・・支持部材 ８・・・・・・・・・つなぎ部スティフナ Ｊ・・・・・・・・・つなぎ部 Ｒ・・・・・・・・・補強個所 Ｔ・・・・・・・・・部品（燃料タンク）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに直列される、強度の高い第１のフ
   レーム部材（１）と、それよりも強度の低い第２のフレ
   ーム部材（２）とを一体につなぎ、そのつなぎ部（Ｊ）
   において、前記第２のフレーム部材（２）は、部品
   （Ｔ）などを支持するための支持部材（５）の固定によ
   り局部的な補強個所（Ｒ）を有してなる、車両の車体フ
   レーム構造において、 前記第２のフレーム部材（２）には、前記つなぎ部
   （Ｊ）の強度が、第１のフレーム部材（１）から第２の
   フレーム部材（２）に亘って徐減するように機能するつ
   なぎ部スティフナ（８）を固定してなることを特徴とす
   る、車両の車体フレーム構造。
2. 【請求項２】 前記第２のフレーム部材（２）の、局部
   的な補強個所の強度は、前記第１のフレーム部材（１）
   の強度よりも低いことを特徴とする、前記請求項１記載
   の車両の車体フレーム構造。