JP2010116000A - 車体前部構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車体前部構造10は、右フロントサイドフレーム11を備えている。右フロントサイドフレーム11は、車体前後方向に延出されて車体幅方向外側に開口する断面略コ字状の圧縮荷重支えフレーム部31を備えている。圧縮荷重支えフレーム部31は、略コ字状を形成する上下の壁部35,36および側壁部37を有するとともに、圧縮下向き湾曲部位41が車体幅方向中心に向けて湾曲状に形成されている。そして、圧縮下向き湾曲部位41のうち、側壁部37に荷重の伝達方向に沿って延びる上下の後補強ビード48,49が設けられている。
【選択図】図4
Description
さらに、曲げ荷重支えフレーム部が圧縮荷重支えフレーム部の中央部から車体後方に向かうにしたがって車体幅方向中心側に湾曲状に張り出されることで車体幅方向中心に作用する荷重を支えることが可能である。
ここで、車体のなかには、圧縮荷重支えフレーム部に対してフロアフレームが車体幅方向中心側にオフセットされた状態(ずらされた状態)で設けられたものがある。
しかし、圧縮荷重支えフレーム部の後部を湾曲形成した場合、湾曲形成した後部の剛性を確保することが難しい。
このため、フロントサイドフレームに車体前方から荷重が作用した場合に、作用した荷重を圧縮荷重支えフレーム部で支えることが難しいとされている。
よって、圧縮荷重支えフレーム部に対してフロアフレームが車体幅方向中心側にオフセットされた場合でも、圧縮荷重支えフレーム部の湾曲状後部をフロアフレームに連結することができる。
よって、後部の剛性(すなわち、圧縮荷重支えフレーム部の湾曲状後部の剛性を)を補強ビードで確保することができる。
これにより、圧縮荷重支えフレーム部に対してフロアフレームが車体幅方向中心側にオフセットされた車両において、圧縮荷重支えフレーム部の湾曲状後部をフロアフレームに連結可能で、かつ、圧縮荷重支えフレーム部の湾曲状後部の剛性を確保することができる。
これにより、圧縮荷重支えフレーム部の湾曲状後部を蓋部材で補強することが可能になり、圧縮荷重支えフレーム部の湾曲状後部の剛性を一層良好に確保することができる。
よって、曲げ荷重支えフレーム部の車体幅方向中心側への湾曲状に張出量を小さく抑えた状態で、車体幅方向中心に作用する荷重を曲げ荷重支えフレーム部で支えることができる。
さらに、曲げ荷重支えフレーム部の張出量を小さく抑えることで、フロントサイドフレームの軽量化を図ることができる。
車体前部構造10は、車体前後方向に向けて延出された左右のフロントサイドフレーム11と、左右のフロントサイドフレーム11の前端部11aに車体幅方向に架け渡されたバンパビーム12と、左右のフロントサイドフレーム11の後端部11bにそれぞれ設けられた左右のアダプタ(アダプタ)14と、左右のアダプタ14を介して左右のフロントサイドフレーム11の後端部11bにそれぞれ連結された左右のフロアフレーム(フロアフレーム)16と、左右のフロントサイドフレーム11をそれぞれ補強する左右のスチフナ(スチフナ)18と、左右のフロントサイドフレーム11の下方に設けられたサブフレーム21とを備えている。
これにより、サブフレーム取付手段22で左右のフロントサイドフレーム11の下方にサブフレーム21が支持されている。
右フロントサイドフレーム11は、車体前部構造10(図1参照)の骨格を構成する部材で、車体前後方向に延出された圧縮荷重支えフレーム部31と、圧縮荷重支えフレーム部31の車体幅方向外側に設けられたカバーフレーム部(蓋部材)32と、圧縮荷重支えフレーム部31の車体幅方向内側に設けられた曲げ荷重支えフレーム部(サイドフレーム部)33とを備えている。
下向き湾曲部位28は、右フロアフレーム16に右アダプタ14を介して後端部11bを連結させるために、右フロアフレーム16に向けて下向きに湾曲形成された部位である。
圧縮荷重支えフレーム部31は、車体前後方向に延出された部材である。
この圧縮荷重支えフレーム部31は、上下の壁部35,36および側壁部37で車体幅方向外方に開口するように断面略コ字状に形成され、上壁部35から上方に向けて上フランジ(上張出片)38が形成され、下壁部36から下方に向けて下フランジ(下張出片)39が形成されている。
圧縮下向き湾曲部位41は、右フロアフレーム16の前端部16aに向けて下向きに湾曲形成された部位である。
圧縮荷重支えフレーム部31に圧縮下向き湾曲部位41を設けることで、圧縮荷重支えフレーム部31の後端部31aを右アダプタ14を介して右フロアフレーム16の前端部16aに連結させることが可能になる。
上稜線部42および下稜線部43は、図4に示すように、車体前後方向に延出されている。よって、車体前方から車体後方に向けて作用する荷重を圧縮荷重支えフレーム部31(主に、上下の稜線部42,43)で支えることができる。
すなわち、圧縮荷重支えフレーム部31は、車体前方から車体後方に向けて作用する荷重を支える軸荷重受け部材である。
図7は本発明に係るフロントサイドフレームを示す分解平面図である。
図2に示すように、右フロントサイドフレーム11の圧縮荷重支えフレーム部31に対して右フロアフレーム16が車体幅方向中心20側に距離Dだけオフセットされて設けられている。
具体的には、圧縮荷重支えフレーム部31の圧縮下向き湾曲部位41が車体幅方向中心20(図2参照)に向けて半径Rで僅かに湾曲形成されている。
これにより、圧縮荷重支えフレーム部31の後端部31aが、図4に示す右フロアフレーム16の前端部16aに右アダプタ14を介して連結される。
そこで、圧縮下向き湾曲部位41(図4参照)に上下の後補強ビード48,49を形成した。
上後補強ビード48は、圧縮下向き湾曲部位41(側壁部37)の上壁部35寄りに設けられ、車体後方に向けて下り勾配に配置された上傾斜線63に沿って形成されている。
上傾斜線63は、右フロアフレーム16の前端部16aのうち、上端16bを通過するように設定されている。
この上後補強ビード48は、一例として、図2に示す車体幅方向中心20側に膨出されている(図6参照)。
下傾斜線64は、右フロアフレーム16の前端部16aのうち、下端16cを通過するように、上傾斜線63に対して傾斜角が大きく設定されている。
この下後補強ビード49は、一例として、上後補強ビード48と同様に、図2に示す車体幅方向中心20側に膨出されている(図6参照)。
よって、上後補強ビード48を上端16bに向けるとともに下後補強ビード49を下端16cに向けることで(すなわち、上下の後補強ビード48,49を右フロアフレーム16に向けることで)、上下の後補強ビード48,49は荷重F1の伝達方向に沿って設けられている。
これにより、上下の後補強ビード48,49で荷重F1を支えることが可能になり、圧縮下向き湾曲部位41の剛性を確保することができる。
上前補強ビード69は、圧縮荷重支えフレーム部31の長手方向に沿って略水平に設けられ、上後補強ビード48と同様に、図2に示す車体幅方向中心20側に膨出されている。
このカバーフレーム部32は、圧縮荷重支えフレーム部31の上フランジ38に上辺45が溶接され、圧縮荷重支えフレーム部31の下フランジ39に下辺46が溶接されている。
カバーフレーム部32が圧縮荷重支えフレーム部31に溶接されることで、圧縮荷重支えフレーム部31の開口部44がカバーフレーム部32で塞がれ、カバーフレーム部32および圧縮荷重支えフレーム部31で閉断面が形成されている。
カバー下向き湾曲部位47は、右フロアフレーム16の前端部16aに向けて下向きに湾曲形成された部位である。
上外側補強ビード76は、カバー下向き湾曲部位47のうち略中央の上辺45寄りに設けられ、車体後方に向けて下り勾配に配置された上傾斜線78に沿って形成されることで、上後補強ビード48(図8参照)に対峙されている。
よって、上外側補強ビード76は、前端部16aの上端16bに向けて下り勾配に形成されている。
この上外側補強ビード76は、一例として、図2に示す車体幅方向中心20側に膨出されている(図6参照)。
下傾斜線79は、右フロアフレーム16の前端部16aのうち、下端16cを通過するように、上傾斜線78に対して傾斜角が大きく設定されている。
この下外側補強ビード77は、一例として、上外側補強ビード76と同様に、図2に示す車体幅方向中心20側に膨出されている(図6参照)。
よって、上外側補強ビード76を上端16bに向けるとともに下外側補強ビード77を下端16cに向けることで(すなわち、上下の外側補強ビード76,77を右フロアフレーム16に向けることで)、上下の外側補強ビード76,77は荷重F1の伝達方向に沿って設けられている。
これにより、上下の外側補強ビード76,77でカバー下向き湾曲部位47(カバーフレーム部32)の剛性を確保することができる。
これにより、カバーフレーム部32のカバー下向き湾曲部位47で圧縮荷重支えフレーム部31の圧縮下向き湾曲部位41の剛性が一層良好に確保できる。
曲げ下向き湾曲部位58は、右フロアフレーム16の前端部16aに向けて下向きに湾曲形成された部位である。
この状態で、曲げ荷重支えフレーム部33の開口部59が圧縮荷重支えフレーム部31で塞がれ、圧縮荷重支えフレーム部31および曲げ荷重支えフレーム部33で閉断面が形成されている。
これにより、車体前方において車体幅方向中心20(図2参照)に向けて荷重が発生した際に、荷重により生じる曲げモーメントを曲げ荷重支えフレーム部33(主に、上下の稜線部61,62)で支えることができる。
すなわち、曲げ荷重支えフレーム部33は、曲げモーメントを支えるモーメント受け部材である。
上内側補強ビード95は、曲げ下向き湾曲部位58(側壁部53)の上壁部51寄りに設けられ、車体後方に向けて僅かに下り勾配に配置された上傾斜線97に沿って形成されている。
ここで、上傾斜線97は、僅かに下り勾配に配置されることで略水平に配置されている。よって、上内側補強ビード95は車体前後方向を向いて成形されている。
この上内側補強ビード95は、一例として、車体幅方向外側に膨出されている(図6参照)。
ここで、下傾斜線98は、僅かに下り勾配に配置されることで略水平に配置されている。よって、下内側補強ビード96は車体前後方向を向いて成形されている。
この下内側補強ビード96は、一例として、車体幅方向外側に膨出されている(図6参照)。
図2に示す曲げモーメントM1は、右フロントサイドフレーム11に荷重F2が車体幅方向中心20に向けて作用した場合に発生するモーメントである。
これにより、曲げモーメントM1に対する曲げ荷重支えフレーム部33の剛性を上下の内側補強ビード95,96で確保することができる。
すなわち、図2に示す張出量Sを小さく抑えた状態で、右フロントサイドフレーム11に発生する曲げモーメントM1を曲げ荷重支えフレーム部33で支えることができる。
さらに、曲げ荷重支えフレーム部33の張出量Sを小さく抑えることで、右フロントサイドフレーム11の軽量化を図ることができる。
すなわち、右フロアフレーム16は、右フロントサイドフレーム11の後端部11bに右アダプタ14を介して前端部16aが連結されることで、右フロントサイドフレーム11(サイドフレーム部)の後端部11bから車体後方に向けて延出されている。
前半部65から車幅方向外方に向けてアウトリガー67が張り出され、後半部66から車幅方向中心に向けてクロスメンバ取付部68aが設けられている。
クロスメンバ取付部68aは、クロスメンバ68(図2参照)が設けられる部位である。
右フロアフレーム16は、内外の壁部71,72および底壁部73で上方に開口するように断面略コ字状に形成され、内壁部71(図3も参照)から車体幅方向中心20に向けて内フランジ(内張出片)74が形成され、外壁部72から車体幅方向外方に向けて外フランジ(外張出片)75が形成されている。
内外のフランジ74,75のうち、右フロアフレーム16の前半部65にダッシュボード81(図1参照)が載置されている。
また、内外のフランジ74,75のうち、右フロアフレーム16の後半部66にフロアパネル82(図1参照)が載置されている。
右アダプタ14は、板状のプレートをプレス成形で折り曲げた連結用の部材である。
この右アダプタ14は、右フロントサイドフレーム11および右フロアフレーム16を仕切る仕切壁84と、仕切壁84に設けられて右フロントサイドフレーム11や右フロアフレーム16に結合された周壁85とを備えている。
下結合部87に、曲げ荷重支えフレーム部33に備えた下壁部52の後端部52aが溶接(結合)されるとともに、右フロアフレーム16に備えた底壁部73の前端部73aが溶接(結合)されている。
さらに、外結合部89に、右フロアフレーム16に備えた外壁部72の前端部72aが溶接(結合)されている。
図12は本発明に係る車体前部構造に車体前方から荷重が作用した例を説明する図である。
車体前方から後方に向けてバンパビーム12(想像線で示す)に荷重F3が作用する。作用した荷重F3でバンパビーム12が実線で示す後方位置Pまで変形する。
よって、バンパビーム12を介して右フロントサイドフレーム11の前端部11aに圧縮荷重F4および曲げ荷重F5が作用する。
曲げ荷重F5は、右フロントサイドフレーム11を車体幅方向中心20側に曲げようとする荷重である。右フロントサイドフレーム11に曲げ荷重F5が作用することで、右フロントサイドフレーム11に曲げモーメントM2が発生する。
上稜線部42および下稜線部43は、車体前後方向に延出されているので圧縮荷重F4を良好に支えることができる。
また、図9に示すように、カバーフレーム部32に上下の外側補強ビード76,77が設けられている。カバーフレーム部32で圧縮荷重支えフレーム部31が補強されている。
これにより、圧縮荷重支えフレーム部31で圧縮荷重F4を一層良好に支えることができる。
上稜線部61および下稜線部62は、圧縮荷重支えフレーム部31の中央部31cから車体後方に向かうにしたがって車体幅方向中心20側に湾曲状に張り出されている。
よって、曲げ荷重支えフレーム部33(主に、上稜線部61、下稜線部62)で曲げモーメントM2を良好に支えることができる。
これにより、曲げ荷重支えフレーム部33で曲げモーメントM2を一層良好に支えることができる。
Claims (3)
- 車体前部構造の骨格を構成するフロントサイドフレームに、車体前後方向に延出されて車体幅方向のいずれか一方に開口する断面略コ字状の圧縮荷重支えフレーム部と、前記圧縮荷重支えフレーム部から車体後方に向かうにしたがって車体幅方向中心側に湾曲状に張り出されて車体幅方向のいずれか一方に開口する断面略コ字状の曲げ荷重支えフレーム部とを備えた車体前部構造において、
前記圧縮荷重支えフレーム部は、
断面略コ字状を形成する上下の壁部および側壁部を有するとともに、後部が車体幅方向中心に向けて湾曲状に形成され、
前記後部のうち、前記側壁部に荷重の伝達方向に沿って延びる補強ビードが設けられたことを特徴とする車体前部構造。 - 前記圧縮荷重支えフレーム部の開口部を塞ぐことで閉断面を形成する蓋部材を備え、
前記蓋部材に、前記補強ビードに対峙する外側補強ビードが設けられたことを特徴とする請求項1記載の車体前部構造。 - 前記曲げ荷重支えフレーム部は、
断面略コ字状を形成する上下の壁部および側壁部のうち、この側壁部に車体前後方向に延びる内側補強ビードが設けられたことを特徴とする請求項1または請求項2記載の車体前部構造。
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