JP2611676B2 - 自動車のフレーム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動車のフレームに係
り、特に、既成の角パイプとプレス部材とを組合わせて
フレームを構成することにより、フレームの設計の自由
度を増大させるものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の自動車のフレームの一例を図５に
示す。このフレーム１は、左右一対をなすサイドメンバ
２を５本のクロスメンバ３によって相互に連結して一体
化したものである。上記サイドメンバ２は、コ字状断面
を有する２つのプレス部材２ａ，２ｂを互いに嵌合する
とともに、この嵌合面を長手方向に連続溶接して一体化
したものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の自動車のフレー
ム１は概略上述の如く構成されてなるが、このようなフ
レーム１では次のような問題点が指摘されている。すな
わち、サイドメンバ２が一体形で大型になっているた
め、このサイドメンバ２を部分的に大きく曲げて合理的
なフレーム形状を作ろうとする場合、プレス部材２ａ，
２ｂのプレス加工が非常に困難であるとともに、プレス
成形時のひねり等によってプレス加工精度が悪くなる。

【０００４】また連続溶接によるひずみが大きく、所定
の溶接精度を確保することが非常に困難である。さら
に、大型のプレス機械等を用いるため設備費が高くつく
とともに、生産車種の変更に伴う合理的な設計変更の実
施が妨げられていた。

【０００５】本発明は上述の問題点に鑑みて発明するに
至ったものであって、その目的は、フレームの形状変化
を容易に大きくすることができ、合理的なフレームの設
計に簡単に対応できる自動車のフレームを提供すること
にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、前部が上方に向って延出され、中間部が
直線状をなし、後部が上方に向って延出された左右一対
のサイドメンバを複数のクロスメンバによって相互に連
結した自動車のフレームにおいて、既成の角パイプから
なる上記中間部のメインメンバと、該メインメンバに接
合されるそれぞれの接合部を有する上記前部のフロント
メンバ及び後部のリヤメンバとを組合わせ連結して上記
サイドメンバを構成することによって該サイドメンバを
少なくとも３分割の分割構造とし、上記フロントメンバ
及びリヤメンバの少なくとも一方には上記メインメンバ
から遠い側の端部寄り部分に既成の角パイプを採用し、
上記フロントメンバ及びリヤメンバのそれぞれの接合部
には、断面がコ字状をなす一対のプレス部材を使用して
該一対のプレス部材を相互に嵌合し、その嵌合部を溶接
して閉断面を形成し、上記メインメンバの対応する端部
を上記フロントメンバ及びリヤメンバのそれぞれの上記
一対のプレス部材の対応する端部で挟んだ状態にて、上
記フロントメンバ及びリヤメンバのそれぞれの対応する
接合部を上記メインメンバの対応する端部に溶接によっ
て固定し一体化したことを特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明は、中間部のメインメンバと、前部のフ
ロントメンバ及び後部のリヤメンバとの３分割部材によ
ってサイドメンバを構成したことにより、プレス機械及
び溶接治具の小型化とプレス加工の容易化と加工精度の
向上とを可能ならしめ、メインメンバと、フロントメン
バ及びリヤメンバの少なくとも一方における上記メイン
メンバから遠い側の端部寄り部分とに既成の角パイプを
採用し、フロントメンバ及びリヤメンバのそれぞれの接
合部には、断面がコ字状をなす一対のプレス部材を使用
して該一対のプレス部材を相互に嵌合し、その嵌合部を
溶接して閉断面を形成し、上記それぞれの接合部を上記
メインメンバの対応する端部に溶接によって固定し一体
化したことことにより、溶接部分を大幅に減少させる。

【０００８】

【実施例】本発明の実施例について、図面を参照しなが
ら詳細に説明する。図１及び図２に示す如く、本発明に
係る自動車１０のフレーム１１は、左右一対のサイドメ
ンバ１２を有し、これら一対のサイドメンバ１２が５本
のクロスメンバ１３によって相互に連結されて一体形状
に構成されている。

【０００９】上記一対のサイドメンバ１２は、図２に明
示する如く、その中間部が既成の角パイプかなるメイン
メンバ１４によって構成されている（図３（ｃ）にその
断面を示す）。このメインメンバ１４の前端部には、前
方上方に向って延出したフロントメンバ１５が溶接によ
って固定的に取付けられ、このフロントメンバ１５によ
ってフロント荷重が支持されるようになっている。

【００１０】このフロントメンバ１５は、フロントサス
ペンションやエンジンを取付けるために複雑な形状が要
求されるので、図３（ａ），（ｂ）に示す如く断面がコ
字状をなす一対のプレス部材１５ａ，１５ｂを相互に嵌
合するとともに、この嵌合面を長手方向に連続溶接して
一体化し、メインメンバ１４の対応する前端部に接合さ
れる接合部を有し、該メインメンバ１４の対応する前端
部を一対のプレス部材１５ａ，１５ｂで挟んだ状態で下
端縁１５ｃ，１５ｄをメインメンバ１４の外面に溶接を
もって固着接合してある。

【００１１】一方、メインメンバ１４の後端部には上方
に向って延出したジョイントメンバ１６と、メインメン
バ１４から遠い側の端部寄りの後端メンバ１７とからな
るリヤメンバが溶接によって固定的に取付けられてい
る。ジョイントメンバ１６も比較的複雑な形状が要求さ
れるため、フロントメンバ１５と同様に図３（ｄ），
（ｅ）に示す如く断面がコ字状をなす一対のプレス部材
１６ａ，１６ｂを相互に嵌合するとともに、この嵌合面
を長手方向に連続溶接して一体化し、メインメンバ１４
の対応する後端部に接合される接合部を有し、該メイン
メンバ１４の対応する後端部を一対のプレス部材１６
ａ，１６ｂで挟んだ状態で下端縁１６ｃ，１６ｄをメイ
ンメンバ１４の外面に溶接をもって固着接合してある。

【００１２】後端メンバ１７は、複雑な形状を要求され
ないので、図３（ｆ）に示すように、既成の角パイプに
よって構成されており、一対のプレス部材１６ａ，１６
ｂの上端縁１６ｅ，１６ｆに挟まれた状態で溶接によっ
て固定的に取付けられていて、図２に示すように、ジョ
イントメンバ１６の上端から後方に向って延出し、その
中間部が後方下方に向ってわずかに傾斜するように曲げ
成形されている。

【００１３】自動車１０のフレーム１１は上述の如く構
成されてなり、このフレーム１１は、まず、各一対のメ
インメンバ１４，フロントメンバ１５，ジョイントメン
バ１６及び後端メンバ１７をそれぞれクロスメンバ１３
によって相互に連結し、その後これらを溶接にて連結し
て組立てられる。

【００１４】なお、メインメンバ１４，フロントメンバ
１５，ジョイントメンバ１６及び後端メンバ１７を溶接
にて連結して一本のサイドメンバ１２にし、その後一対
のサイドメンバ１２をクロスメンバ１３によって相互に
連結してフレーム１１を組立てるようにしてもよい。

【００１５】本発明の上記実施例によれば、メインメン
バ１４の端部を一対のプレス部材１５ａ，１５ｂ等によ
って挟んだ状態でその下端縁１５ｃ，１５ｄ等を該メイ
ンメンバ１４の外面に溶接し固着接合してあるので、断
面形状の変化及び板厚の変更や、フレームの側面視形状
の変更をより一層簡単に行うことができ、複雑な形状の
加工も可能になり、接合部の剛性が向上するという利点
がある。

【００１６】以上、本発明の一実施例について説明した
が、本発明は上記実施例によって限定されることなく種
々の変形が可能である。例えば、上記実施例ではフロン
トメンバ１５は、全体をプレス部材１５ａ，１５ｂによ
って構成したが、図４（ａ）に示すように、フロントメ
ンバ１５の先端部の比較的形状変化の少ない部分だけを
既成の角パイプからなる前端メンバ１８とし、これを溶
接接合して構成してもよい。

【００１７】また、上記実施例では、後端メンバ１７を
既成の角パイプで構成したが、図４（ｂ）に示す如くこ
の後端メンバ１７はジョイントメンバ１６を含めた一体
形状のプレス部材で構成し、フロントメンバを図４
（ａ）に示すものと同一のものとしてもよい。なお、図
４では、わかりやすいように長手方向の継ぎ目が無い既
成の角パイプ部分を斜線によって示している。

【００１８】

【発明の効果】本発明は上述の如く、中間部のメインメ
ンバと、前部のフロントメンバ及び後部のリヤメンバと
を組合わせ連結してサイドメンバを構成することによっ
て、該サイドメンバを少なくとも３分割の分割構造と
し、メインメンバと、フロントメンバ及びリヤメンバの
少なくとも一方における上記メインメンバから遠い側の
端部寄り部分とに既成の角パイプを採用し、フロントメ
ンバ及びリヤメンバのそれぞれの接合部には、断面がコ
字状をなす一対のプレス部材を使用して該一対のプレス
部材を相互に嵌合し、その嵌合部を溶接して閉断面を形
成し、上記それぞれの接合部で挟んだ状態にて該接合部
を上記メインメンバの対応する端部に溶接によって固定
し一体化したことにより、フレームの中間部、前部お
よび後部の部位別に、断面形状及び板厚の変更を簡単に
行うことができ、フレームの軽量化を図ることができ
る。サイドメンバ全体を角パイプあるいは一体プレス
部材で構成したものに比べてフレームの形状変化を大き
くすることができるので、設計の自由度が増大し、生産
車種に適合した最適なフレームを提供することができ
る。メインメンバの長さを変えるだけで、ホイルベー
スの長さの異なる車種にも適用することができ、さらに
フレームの右側部品と左側部品を共通化することができ
るので、部品の共通化による量産効果によりフレームの
コストダウンを図ることができる。大きなプレス部材
を使用していないので、従来のようにサイドメンバ全体
をプレス部材で構成したものに比べてプレス時に無理が
かからず、部品精度を向上させることができる。フレ
ームの中間部のみならずフロントメンバ及びリヤメンバ
の少なくとも一方におけるメインメンバから遠い側の端
部寄り部分にも既成の角パイプを使用しているので、従
来のフレームに比べて溶接部分がはるかに少なく、溶接
ひずみを大幅に低減することができる。プレス部材の
小型化により、プレス型費や溶接治具費の低減を図るこ
とができる。一対のメインメンバ、フロントメンバ及
びリヤメンバをそれぞれクロスメンバで相互に連結した
後、これらをサブフレームとして相互に組付けることが
できるので、フレーム組付工程の設定範囲の自由度を広
げることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る自動車のフレームを透視
して示した側面図である。

【図２】本発明の実施例に係る自動車のフレームの斜視
図である。

【図３】図２に示す各位置での対応する断面図である。

【図４】本発明の変形例を示すフレームの側面図であ
る。

【図５】従来のフレームの斜視図である。

【符号の説明】

１１ フレーム １２ サイドメンバ １３ クロスメンバ １４ メインメンバ １５ フロントメンバ １５ａ，１５ｂ プレス部材 １５ｃ．１５ｄ 下端縁 １６ ジョイントメンバ（リヤメンバを構成する） １６ａ，１６ｂ プレス部材 １６ｃ．１６ｄ 下端縁 １６ｅ．１６ｆ 上端縁 １７ 後端メンバ（リヤメンバを構成する） １８ 前端メンバ（フロントメンバを構成する）

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前部が上方に向って延出され、中間部が
   直線状をなし、後部が上方に向って延出された左右一対
   のサイドメンバを複数のクロスメンバによって相互に連
   結した自動車のフレームにおいて、既成の角パイプから
   なる上記中間部のメインメンバと、該メインメンバに接
   合されるそれぞれの接合部を有する上記前部のフロント
   メンバ及び後部のリヤメンバとを組合わせ連結して上記
   サイドメンバを構成することによって該サイドメンバを
   少なくとも３分割の分割構造とし、上記フロントメンバ
   及びリヤメンバの少なくとも一方には上記メインメンバ
   から遠い側の端部寄り部分に既成の角パイプを採用し、
   上記フロントメンバ及びリヤメンバのそれぞれの接合部
   には、断面がコ字状をなす一対のプレス部材を使用して
   該一対のプレス部材を相互に嵌合し、その嵌合部を溶接
   して閉断面を形成し、上記メインメンバの対応する端部
   を上記フロントメンバ及びリヤメンバのそれぞれの上記
   一対のプレス部材の対応する端部で挟んだ状態にて、上
   記フロントメンバ及びリヤメンバのそれぞれの対応する
   接合部を上記メインメンバの対応する端部に溶接によっ
   て固定し一体化したことを特徴とする自動車のフレー
   ム。