JP2005075130A - 車体フレーム構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 サイドボディへの結合を構造としての結合に実現することができる車体フレーム構造を提供する。
【解決手段】 車体の側面を形成するボディパネル(20)及びボディパネルの車体内側にボディパネルに沿った形状をなしてボディパネルに接合されるリーンフォースメント部材(30)とで骨格が形成されるサイドボディ(2)と、サイドボディから車体の前方に向かって延びた形状をなして配設されるフロントボディ(3)を形成するフードリッジ部材(50)と、フードリッジ部材に車体の側面側から接合されるとともに、ボディパネルを貫通したボルト(70,80)によってリーンフォースメント部材に固定されるアウタフレーム部材(40)とを有して構成される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車体フレーム構造に係り、詳しくは、フロントボディとサイドボディとの結合構造の改良を図る車体フレーム構造に関する。

一般に、車体のフロントボディには、エンジン、前輪サスペンション、ラジエタ等の各種部品が取り付けられており、フロントボディは様々な剛性を受け持つ部位である。また、フロントボディの後側方には、車体の上下方向の変形を抑える機能等が要求されるサイドボディが配設される。
上記フロントボディとサイドボディとの結合は、具体的には、フロントボディのフードリッジメンバ（アッパフレーム）とサイドボディのアウタパネル（ボディパネル）とをアウタフレーム部材を介して行われる場合がある。このアウタフレーム部材は、フードリッジメンバ及びアウタパネルに対して車体の外側から接合される。つまり、フードリッジメンバとサイドボディとの結合順序を鑑みると、該アウタフレーム部材は最も後に溶組される部品である。

ここで、アウタフレーム部材とフードリッジメンバとの結合は、アウタフレーム部材へのスポット溶接で行われる一方、アウタフレーム部材とアウタパネルとの結合は、薄板材であるアウタパネルへのアーク溶接で行われている。
よって、サイドボディへの結合が構造としての結合とは云い難く、車体の耐久強度の面においても、この結合部分は最も破損し易い部位の一つになるとの問題がある。そこで、補強部材を介してフロントボディ及びサイドボディをボルト固定させた車体フレーム構造の技術が提案されている。
実用新案登録第３０８９８１４号公報（段落番号０００３〜０００５、図４等）

ところで、前記従来の技術は、板金の板をボルトによる接合を用いてフロントボディとサイドボディとの結合を補強させている。よって、溶接接合部に亀裂が生ずることなく剛性を高めることは可能である。
しかし、ボルトによる接合にしたとしても、これは断面効果が小さい板金の単なるプレートによる補強にすぎず、サイドボディへの結合は、やはり構造としての結合とは云い難いものである。

すなわち、サイドボディへの結合部分が最も破損し易い部位の一つであることには依然として変わりがないことから、車体の耐久強度の面で劣ってしまうとの問題がある。換言すれば、前記従来の技術では、構造としての結合という点については格別の配慮がなされていない。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、サイドボディへの結合を構造としての結合に実現することができる車体フレーム構造を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するべく、請求項１記載の車体フレーム構造は、車体の側面を形成するボディパネル及びボディパネルの車体内側にボディパネルに沿った形状をなしてボディパネルに接合されるリーンフォースメント部材とで骨格が形成されるサイドボディと、サイドボディから車体の前方に向かって延びた形状をなして配設されるフロントボディを形成するフードリッジ部材と、フードリッジ部材に車体の側面側から接合されるとともに、ボディパネルを貫通したボルトによってリーンフォースメント部材に固定されるアウタフレーム部材とを有することを特徴としている。

また、請求項２記載の発明では、フードリッジ部材は、サスペンションタワーハウスに接合され、アウタフレーム部材は、車体の前後方向にてフードリッジ部材との閉断面を形成することを特徴としている。

したがって、請求項１記載の本発明の車体フレーム構造によれば、リーンフォースメント部材とボディパネルたる薄手のアウタパネルとを結合させて剛性を備えた骨格が構成され、この骨格に対してアウタフレーム部材をボルト固定しているので、サイドボディへの結合を構造としての結合に実現することができ、車体の耐久強度の向上を図ることができる。

また、請求項２記載の発明によれば、サイドボディへの結合が構造としての結合と云えることから、サスペンションタワーに生ずる力はフードリッジ部材側への他、サイドボディ側にも伝達させることが可能となり、力を効率良く分散させることができる。

以下、本発明に係る車体フレーム構造の実施形態を添付図面に基づき説明する。
図１を参照すると、セダン系車両のエンジンルーム周りのうち、本発明に係る車体フレーム構造を含む左側部周辺の車体構造が斜視図で示されており、また、図２は、図１の車体フレーム構造が部分分解斜視図で示されている。以下図１及び図２に基づきエンジンルーム周りの車体構造について説明する。なお、図示しない右側部周辺の車体構造については、車両中心を挟んで当該左側部周辺の車体構造と対称である。

当該車体１のエンジンルーム周りでは、フロントボディ３にて、左右一対のフロントサイドメンバ４が図示しないフロントクロスメンバ及びダッシュクロスメンバ５によって連結されており、フロントサイドメンバ４には一対のフードリッジ（フードリッジ部材）６の下側が接続されている。
ダッシュクロスメンバ５にはダッシュパネル９の下側が接続されており、当該ダッシュパネル９の左右両側は、フードリッジ６の後側及び一対のサイドボディ２の前側にそれぞれ接続されている。

ダッシュパネル９の上方には、カウルトップ１１が接続されており、当該カウルトップ１１の左右両側は、フードヒンジ（図示せず）を固定するエクステンション１３を介してフードリッジ６の上側に接続される。このカウルトップ１１は、車体１の上方に向けて開口するカウルトップロワ１４の後側にカウルトップインナ（図示せず）が接続され、その上側にはカウルトップインナとの閉断面を構成するカウルトップアッパ１２が接続されて構成される。カウルトップ１１はオープン断面のカウルトップで構成されている。

フードリッジ６には、操舵輪である前輪を懸架するストラット型フロントサスペンション（図示せず）を支持するサスペンションタワーとしての一対のストラットタワー８が一体又は別体に形成される。ストラットタワー８は、その頂部からハウスとしてのストラットベース１６が設けられ、その周囲にタワーパネル１５が設けられている。
そして、フードリッジ６の上側には、フードリッジメンバ（フードリッジ部材）７が接続され、フードリッジメンバ７の後端側には、車体１の車幅方向外側に向けて拡開された断面コ字状のアッパフレームインナ（フードリッジ部材）５０と、車幅方向内側に向けて拡開された同じく断面コ字状のアッパフレームアウタ（フードリッジ部材）１０とが接続されている。

また、アッパフレームインナ５０は、ストラットタワー８と一体的に構成される。アッパフレームインナ５０の後側及びアッパフレームアウタ１０の後端側には、アウタフレーム部材（アッパフレームエクステンション）４０が車体１の外側から接続されている。アウタフレーム部材４０は、車幅方向内側に向けて拡開された断面コ字状をなし、車体１の前後方向にてアッパフレームインナ５０との閉断面を形成するよう構成される。そして、アウタフレーム部材４０は、サイドボディ２に対してボルト固定される。

このアウタフレーム部材４０は、図２に示されるように、上方向に向けたフランジ部分を有し該フランジ部分から車幅方向外側に向けて連なるアウタ上部４１と、フレーム上部４１から下方向に連なるアウタ側部４２と、アウタ側部４２から車幅方向内側に向けて連なるとともに下方向に向けたフランジ部分を有するアウタ下部４３とから構成されている。アウタ側部４２の前側部４６はアッパフレームアウタ１０に接続され、アウタ側部４２の後側の適宜位置にはボルト導入孔４４、４５が設けられている。

アッパフレームインナ５０も、図２に示されるように、アウタ上部４１のフランジ部分に対応するフランジ部分を有するインナ上部５１と、インナ上部５１から下方向に連なるインナ側部５２と、インナ側部５２から車幅方向内側に向けて連なるとともにアウタ下部４３のフランジ部分に対応するフランジ部分を有するインナ下部５３とから構成される。また、インナ側部５２の前側部分はフードリッジメンバ７に接続され、インナ上部５１及びインナ下部５３の各フランジ部分は、境界部５５、５６よりも前側が車体１の外側からアッパフレームアウタ１０によって接合され、境界部５５、５６よりも後側が同じく車体１の外側からアウタフレーム部材４０によって接合される。

一方、サイドボディ２は、図２に示されるように、アウタパネル（ボディパネル）２０と、アウタパネル２０に接合されるリーンフォースメント部材３０とから構成される。
アウタパネル２０は、車体１のルーフ側から下方向に延設されたピラーアッパ２１と、ピラーアッパ２１の下側に位置するピラーロワ２２と、ピラーロワ２２の下端から車体１の後方向に延設されたサイドシル２３とからなり、ピラーロワ２２の適宜位置には、ボルト導入孔４４、４５に対応するボルト導入孔２４、２５が設けられている。なお、符号２６はドアの取り付け孔である。

リーンフォースメント部材３０は、アウタパネル２０を補強するためのものであり、ピラーアッパ２１を補強するリーンフォースアッパ３１と、ピラーロワ２２を補強するリーンフォースロワ３２と、サイドシル２３を補強するリーンフォースシル３３とから構成される。また、リーンフォースロワ３２には、ボルト導入孔２４、２５の対応位置にボルト導入孔３４、３５が設けられている。なお、符号３６もドアの取り付け孔である。そして、アウタパネル２０とリーンフォースメント部材３０とが一体的に接合されることにより剛性を備えた骨格が形成される。

また、サイドボディ２を挟んでアウタフレーム部材４０の対向位置にはドアヒンジアッパ６０が配設される。当該ドアヒンジアッパ６０は、ドア取り付け孔６６を挟んだ上下の各位置にボルト導入孔６４、６５を備えるべく幅広な形状を有し、ボルト７０、８０に螺合されるウェルドナットが設けられている。このように、ドアヒンジアッパを拡大させてボルト締結のためのナットを備えれば、サイドボディ２への結合が構造としてより強固な結合となる。

そして、アウタフレーム部材４０は、サイドボディ２に位置合わせされ、ボルト導入孔４４、４５にボルト７０、８０をそれぞれ導入すると、ボルト導入孔２４、３４、６４及びボルト導入孔２５、３５、６５にも導入される。図３には、図１の車体フレーム構造のIII−III線矢視断面図が示されているが、同図に参照されるように、ボルト７０が、座金７１を介して車体１の外側からアウタフレーム部材４０のボルト導入孔４４、アウタパネル２０のボルト導入孔２４、リーンフォースメント部材３０のボルト導入孔３４、ドアヒンジアッパ６０のボルト導入孔６４を通ってウェルドナット７２に螺合されると、アウタフレーム部材４０は、サイドボディ２のリーンフォースメント部材３０にボルト固定される。

また、アッパフレームインナ５０は、溶接面５４を介してストラットタワー８と一体的に構成される。図４には、図１の車体フレーム構造のIV−IV線矢視断面図が示されており、より具体的には、アッパフレームインナ５０とストラットベース１６とをスポット溶接して一体的に構成させる。そして、アッパフレームインナ５０とアウタフレーム部材４０とが溶接されていることから、ストラットタワー８への入力は、アッパフレームインナ５０を介してフロントボディ３に伝わるとともに、アウタフレーム部材４０を介してサイドボディ２へも有効に伝わる。すなわち、ストラットタワー８に生ずる力を効率良く分散させることができる。

以上のように、本実施形態では、フロントボディ３の骨格の一部を担うアウタフレーム部材４０が、サイドボディ２の骨格を担うリーンフォースメント部材３０に取り付けられていることから、サイドボディ２への結合は、剛性を備えた骨格に対しての結合、すなわち、構造としての結合となり、車体１の耐久強度の向上を図ることができる。
また、上記アウタフレーム部材４０によるサイドボディ２への結合は、アーク溶接からボルト艤装に変更し、しかも、ドアヒンジアッパ６０を幅広な構成に変更してボルト艤装面を確保しているので、アウタフレーム部材４０が、リーンフォースメント部材３０やドアヒンジアッパ６０による強度向上を図った各部材に直接に結合することができ、ほぼ現有の構成で車体１の耐久強度の向上を図ることができる。

以上で本発明の一実施形態についての説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更ができるものである。
例えば、フードリッジ部材の一態様たるアッパフレームインナ５０は、このアッパフレームインナ５０とアウタフレーム部材４０とで閉断面を形成するのであれば、上記実施形態の如く断面コ字状のフレームをなす場合の他、平面状のパネルをなす場合であっても良い。

また、上記実施形態では、アウタフレーム部材４０は、アッパフレームアウタ１０とは別個のエクステンション部材として構成されているが、必ずしもこの構成に限定されず、アウタフレーム部材４０もまた、フードリッジ部材の一態様として、フードリッジメンバ７側から車体１の後方に向けて延設されたアッパフレームアウタ１０やアッパフレームインナ５０等と一体的な形状をなす構成であっても良く、この場合にも上記と同様にサイドボディへの結合を構造としての結合にすることができる。

なお、リーンフォースメント部材の形状に関し、上記実施形態ではアウタパネル２０に略沿った形状をしているが、本発明はこれに限ることなく、例えば、アウタフレーム部材４０とリーンフォースメント部材３０との接合が、少なくともアウタパネル２０に沿っているものであれば良い。

本発明の一実施形態に係る車体フレーム構造が適用される車体構造の斜視図である。 図１の車体フレーム構造の部分分解斜視図である。 図１の車体フレーム構造におけるIII−III線の矢視断面図である。 図１の車体フレーム構造におけるIV−IV線の矢視断面図である。

符号の説明

１ 車体
２ サイドボディ
３ フロントボディ
６ フードリッジ（フードリッジ部材）
７ フードリッジメンバ（フードリッジ部材）
８ ストラットタワー（サスペンションタワー）
１０ アッパフレームアウタ（フードリッジ部材）
２０ アウタパネル（ボディパネル）
３０ リーンフォースメント部材
４０ アウタフレーム部材
５０ アッパフレームインナ（フードリッジ部材）
７０ ボルト
８０ ボルト

Claims (2)

1. 車体の側面を形成するボディパネル及び該ボディパネルの車体内側に該ボディパネルに沿った形状をなして該ボディパネルに接合されるリーンフォースメント部材とで骨格が形成されるサイドボディと、
   該サイドボディから前記車体の前方に向かって延びた形状をなして配設されるフロントボディを形成するフードリッジ部材と、
   該フードリッジ部材に前記車体の側面側から接合されるとともに、前記ボディパネルを貫通したボルトによって前記リーンフォースメント部材に固定されるアウタフレーム部材と、
   を有することを特徴とする車体フレーム構造。
2. 前記フードリッジ部材は、サスペンションタワーハウスに接合され、前記アウタフレーム部材は、前記車体の前後方向にて前記フードリッジ部材との閉断面を形成することを特徴とする請求項１記載の車体フレーム構造。

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