JP4060426B2 - 自動車の車体フレーム構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アルミニウム合金などの軽金属材料で形成した自動車の車体フレーム構造に関するものである。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
側方衝突から乗員を保護するためには、衝突荷重によってセンタピラーが居室内に食い込むことを抑制しなければならない。そのためには、センタピラーとサイドシルとの連結部の曲げ剛性を高める必要がある。しかしてサイドシルの断面積はある程度大きくとられることが通例であり、乗降性が犠牲にされるという一面があった。
【０００３】
本発明は、このような従来技術の不都合点を改善するべく案出されたものであり、その主な目的は、センタピラーとサイドシルとの連結部の曲げ剛性を、サイドシルの大型化を招くことなく高めることができるように構成された自動車の車体フレーム構造を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
このような目的を果たすために、本発明においては、一対のフロントサイドフレーム２が結合されたダッシュボードロワクロスメンバ１と一対のリアサイドフレーム４が結合されたリアクロスメンバ３との両側端間をサイドシル５で連結するとともに中央部同士をフロアトンネル６で連結し、居室の前後方向中間部においてサイドシル間をミドルクロスメンバ７で連結し、サイドシルの内側においてダッシュボードロワクロスメンバのフロントサイドフレームとの接続部後端とリアクロスメンバの側端との間を、ハ字形に後側が開いた状態となるように軽金属材料で押し出し成型した中空ビーム８で連結し、サイドシルのセンタピラー１８との連結部近傍と中空ビームとの間をシートレールブラケット９で連結し、フロントサイドフレーム、リアサイドフレーム、リアクロスメンバ、サイドシル、フロアトンネル、ミドルクロスメンバ、および前記中空ビームを軽金属材料で押し出し成型した中空材で構成し、ダッシュボードロワクロスメンバおよびシートレールブラケットを軽金属材料でダイキャスト成型するものとした。これによれば、センタピラー１８に加わる荷重をサイドシルと中空ビームとの両方で受けることができるので、サイドシルの断面積を縮小し得る。またシートレールブラケットでサイドシルと中空ビームとを連結するので、連結部材として特別な高剛性部材を設ける必要がない。この場合、リアサスペンションアームを支持するダイキャスト成型したアウトリガー１０を、リアクロスメンバとサイドシルと中空ビームとの連結部に固着させるとよい。また、シートレールブラケットを、サイドシルの内側面に接合される垂直面１１、中空ビーム上に張られた床板Ｆの上面に接合される水平面１２、およびこれら２つの面間を接続すると共にその内面を複数のリブ１４でつながれた箱状をなすガセット部１３から構成し、ダイキャスト成型により一体形成するとよい。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明が適用された車体下部フレームの全体を示している。このフレームは、アルミニウム合金で形成された種々の部材を互いに溶接結合することで組み立てられており、ダッシュボードロワクロスメンバ１にその後端を結合して前方へ延出された一対のフロントサイドフレーム２と、リアクロスメンバ３にその前端を結合されて後方へ延出された一対のリアサイドフレーム４と、ダッシュボードロワクロスメンバ１とリアクロスメンバ３との両側端間を連結するように前後方向に延設された一対のサイドシル５と、ダッシュボードロワクロスメンバ１とリアクロスメンバ３との中央部同士を連結するフロアトンネル６と、居室の前後方向中間部に左右のサイドシル５間を連結するように設けられたミドルクロスメンバ７と、ダッシュボードロワクロスメンバ１のフロントサイドフレーム２との接続部とリアクロスメンバ３の側端間を連結するように、後側が開いたハ字形に配設された一対のフロアビーム８とを備えている。
【０００６】
これらの各部材は、ダッシュボードロワクロスメンバ１がダイキャスト成型であることを除き、それぞれ押し出し成型による中空材で構成されている。
【０００７】
なお、図１においては図示省略しているが、居室並びに荷室部分にはアルミニウム合金板をプレス成型してなる床板が張られる。
【０００８】
ミドルクロスメンバ７の後方には、シートレール（図示せず）の後端を支持するためのシートレールブラケット９が固着されている。
【０００９】
リアクロスメンバ３とサイドシル５とフロアビーム８との連結部には、リアサスペンションアームを支持するべく、ダイキャスト成型されたアウトリガー１０が固着されている。
【００１０】
シートレールブラケット９は、図２及び図３に示すように、サイドシル５のセンタピラー連結部近傍とフロアビーム８との間を連結するように、サイドシル５の内側面に溶接などで接合される垂直面１１と、フロアビーム８上に張られた床板Ｆの上面に溶接などで接合される水平面１２と、これら２つの面間を接続するガセット部１３とからなり、アルミニウム合金のダイキャスト成型で一体形成されている。
【００１１】
ガセット部１３は、高い剛性を得るためにその内面を複数のリブ１４でつながれた箱状をなしており、その傾斜した上面には、シートレールの後端を載置するマウント部１５が設けられ、マウント部１５には、シートレールの固定ボルトを螺着するための雌ねじ孔１６が設けられたボス１７が設けられている。
【００１２】
このように、前後方向に延在する２つの部材（サイドシル５とフロアビーム８）同士をセンタピラー１８の近傍で剛性の高い部材（シートレールブラケット９）を介して幅方向について連結することにより、センタピラー１８に加わる荷重をサイドシル５とフロアビーム８との両方で受けるようにすることができるので、大断面のサイドシルで乗降性を悪化させるようなことをせずに、また特別な高剛性部材を補強材として設けることで製造コストの大幅な増大を招くようなことをせずに、センタピラー１８とサイドシル５との連結部の曲げ剛性を高めることができる。
【００１３】
【発明の効果】
このように本発明によれば、センタピラーとサイドシルとの連結部の曲げ剛性を、サイドシルの大型化や製造コストの大幅な増大を招くことなく高め、側方衝突によるセンタピラーの変形が居室内に及ぼす影響を抑制する上に多大な効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】車体下部フレームの全体斜視図
【図２】図１のII−II線に沿う部分断面図
【図３】本発明の適用部位の拡大斜視図
【符号の説明】
１ ダッシュボードロワクロスメンバ
２ フロントサイドフレーム
３ リアクロスメンバ
４ リアサイドフレーム
５ サイドシル
６ フロアトンネル
７ ミドルクロスメンバ
８ フロアビーム
９ シートレールブラケット
１０ アウトリガー
１１ 垂直面
１２ 水平面
１３ ガセット部
１４ リブ
１５ マウント部
１６ 雌ねじ孔
１７ ボス
１８ センタピラー
【発明の属する技術分野】
本発明は、アルミニウム合金などの軽金属材料で形成した自動車の車体フレーム構造に関するものである。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
側方衝突から乗員を保護するためには、衝突荷重によってセンタピラーが居室内に食い込むことを抑制しなければならない。そのためには、センタピラーとサイドシルとの連結部の曲げ剛性を高める必要がある。しかしてサイドシルの断面積はある程度大きくとられることが通例であり、乗降性が犠牲にされるという一面があった。
【０００３】
本発明は、このような従来技術の不都合点を改善するべく案出されたものであり、その主な目的は、センタピラーとサイドシルとの連結部の曲げ剛性を、サイドシルの大型化を招くことなく高めることができるように構成された自動車の車体フレーム構造を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
このような目的を果たすために、本発明においては、一対のフロントサイドフレーム２が結合されたダッシュボードロワクロスメンバ１と一対のリアサイドフレーム４が結合されたリアクロスメンバ３との両側端間をサイドシル５で連結するとともに中央部同士をフロアトンネル６で連結し、居室の前後方向中間部においてサイドシル間をミドルクロスメンバ７で連結し、サイドシルの内側においてダッシュボードロワクロスメンバのフロントサイドフレームとの接続部後端とリアクロスメンバの側端との間を、ハ字形に後側が開いた状態となるように軽金属材料で押し出し成型した中空ビーム８で連結し、サイドシルのセンタピラー１８との連結部近傍と中空ビームとの間をシートレールブラケット９で連結し、フロントサイドフレーム、リアサイドフレーム、リアクロスメンバ、サイドシル、フロアトンネル、ミドルクロスメンバ、および前記中空ビームを軽金属材料で押し出し成型した中空材で構成し、ダッシュボードロワクロスメンバおよびシートレールブラケットを軽金属材料でダイキャスト成型するものとした。これによれば、センタピラー１８に加わる荷重をサイドシルと中空ビームとの両方で受けることができるので、サイドシルの断面積を縮小し得る。またシートレールブラケットでサイドシルと中空ビームとを連結するので、連結部材として特別な高剛性部材を設ける必要がない。この場合、リアサスペンションアームを支持するダイキャスト成型したアウトリガー１０を、リアクロスメンバとサイドシルと中空ビームとの連結部に固着させるとよい。また、シートレールブラケットを、サイドシルの内側面に接合される垂直面１１、中空ビーム上に張られた床板Ｆの上面に接合される水平面１２、およびこれら２つの面間を接続すると共にその内面を複数のリブ１４でつながれた箱状をなすガセット部１３から構成し、ダイキャスト成型により一体形成するとよい。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明が適用された車体下部フレームの全体を示している。このフレームは、アルミニウム合金で形成された種々の部材を互いに溶接結合することで組み立てられており、ダッシュボードロワクロスメンバ１にその後端を結合して前方へ延出された一対のフロントサイドフレーム２と、リアクロスメンバ３にその前端を結合されて後方へ延出された一対のリアサイドフレーム４と、ダッシュボードロワクロスメンバ１とリアクロスメンバ３との両側端間を連結するように前後方向に延設された一対のサイドシル５と、ダッシュボードロワクロスメンバ１とリアクロスメンバ３との中央部同士を連結するフロアトンネル６と、居室の前後方向中間部に左右のサイドシル５間を連結するように設けられたミドルクロスメンバ７と、ダッシュボードロワクロスメンバ１のフロントサイドフレーム２との接続部とリアクロスメンバ３の側端間を連結するように、後側が開いたハ字形に配設された一対のフロアビーム８とを備えている。
【０００６】
これらの各部材は、ダッシュボードロワクロスメンバ１がダイキャスト成型であることを除き、それぞれ押し出し成型による中空材で構成されている。
【０００７】
なお、図１においては図示省略しているが、居室並びに荷室部分にはアルミニウム合金板をプレス成型してなる床板が張られる。
【０００８】
ミドルクロスメンバ７の後方には、シートレール（図示せず）の後端を支持するためのシートレールブラケット９が固着されている。
【０００９】
リアクロスメンバ３とサイドシル５とフロアビーム８との連結部には、リアサスペンションアームを支持するべく、ダイキャスト成型されたアウトリガー１０が固着されている。
【００１０】
シートレールブラケット９は、図２及び図３に示すように、サイドシル５のセンタピラー連結部近傍とフロアビーム８との間を連結するように、サイドシル５の内側面に溶接などで接合される垂直面１１と、フロアビーム８上に張られた床板Ｆの上面に溶接などで接合される水平面１２と、これら２つの面間を接続するガセット部１３とからなり、アルミニウム合金のダイキャスト成型で一体形成されている。
【００１１】
ガセット部１３は、高い剛性を得るためにその内面を複数のリブ１４でつながれた箱状をなしており、その傾斜した上面には、シートレールの後端を載置するマウント部１５が設けられ、マウント部１５には、シートレールの固定ボルトを螺着するための雌ねじ孔１６が設けられたボス１７が設けられている。
【００１２】
このように、前後方向に延在する２つの部材（サイドシル５とフロアビーム８）同士をセンタピラー１８の近傍で剛性の高い部材（シートレールブラケット９）を介して幅方向について連結することにより、センタピラー１８に加わる荷重をサイドシル５とフロアビーム８との両方で受けるようにすることができるので、大断面のサイドシルで乗降性を悪化させるようなことをせずに、また特別な高剛性部材を補強材として設けることで製造コストの大幅な増大を招くようなことをせずに、センタピラー１８とサイドシル５との連結部の曲げ剛性を高めることができる。
【００１３】
【発明の効果】
このように本発明によれば、センタピラーとサイドシルとの連結部の曲げ剛性を、サイドシルの大型化や製造コストの大幅な増大を招くことなく高め、側方衝突によるセンタピラーの変形が居室内に及ぼす影響を抑制する上に多大な効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】車体下部フレームの全体斜視図
【図２】図１のII−II線に沿う部分断面図
【図３】本発明の適用部位の拡大斜視図
【符号の説明】
１ ダッシュボードロワクロスメンバ
２ フロントサイドフレーム
３ リアクロスメンバ
４ リアサイドフレーム
５ サイドシル
６ フロアトンネル
７ ミドルクロスメンバ
８ フロアビーム
９ シートレールブラケット
１０ アウトリガー
１１ 垂直面
１２ 水平面
１３ ガセット部
１４ リブ
１５ マウント部
１６ 雌ねじ孔
１７ ボス
１８ センタピラー
Claims (3)
- 一対のフロントサイドフレームが結合されたダッシュボードロワクロスメンバと、
リアクロスメンバと、
前記ダッシュボードロワクロスメンバと前記リアクロスメンバとの両側端間を連結するように前後方向に延設された一対のサイドシルと、
前記ダッシュボードロワクロスメンバと前記リアクロスメンバとの中央部同士を連結するフロアトンネルと、
居室の前後方向中間部において前記一対のサイドシル間を連結するように設けられたミドルクロスメンバと、
前記一対のサイドシルの内側において、前記ダッシュボードロワクロスメンバの前記フロントサイドフレームとの接続部後端と前記リアクロスメンバの側端との間を連結するように、後側が開いたハ字形に配設された一対の中空ビームと、
前記サイドシルのセンタピラー連結部近傍と前記中空ビームとの間を連結するシートレールブラケットとを備え、
前記フロントサイドフレーム、前記リアクロスメンバ、前記サイドシル、前記フロアトンネル、前記ミドルクロスメンバ、および前記中空ビームを軽金属材料で押し出し成型した中空材で構成し、
前記ダッシュボードロワクロスメンバおよび前記シートレールブラケットを軽金属材料でダイキャスト成型したことを特徴とする自動車の車体フレーム構造。 - 前記リアクロスメンバと前記サイドシルと前記中空ビームとの連結部に、リアサスペンションアームを支持するべくダイキャスト成型されたアウトリガーが固着されたことを特徴とする請求項１に記載の自動車の車体フレーム構造。
- 前記シートレールブラケットは、前記サイドシルの内側面に接合される垂直面、前記中空ビーム上に張られた床板の上面に接合される水平面、およびこれら２つの面間を接続すると共にその内面を複数のリブでつながれた箱状をなすガセット部からなり、ダイキャスト成型で一体形成したことを特徴とする請求項１に記載の自動車の車体フレーム構造。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03720098A JP4060426B2 (ja) | 1998-02-19 | 1998-02-19 | 自動車の車体フレーム構造 |
| US09/252,090 US6203099B1 (en) | 1998-02-19 | 1999-02-18 | Automobile body frame |
| DE69922561T DE69922561T2 (de) | 1998-02-19 | 1999-02-19 | Kraftfahrzeugrahmen |
| EP99301234A EP0937631B1 (en) | 1998-02-19 | 1999-02-19 | Automobile body frame |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03720098A JP4060426B2 (ja) | 1998-02-19 | 1998-02-19 | 自動車の車体フレーム構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11227639A JPH11227639A (ja) | 1999-08-24 |
| JP4060426B2 true JP4060426B2 (ja) | 2008-03-12 |
Family
ID=12490944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03720098A Expired - Fee Related JP4060426B2 (ja) | 1998-02-19 | 1998-02-19 | 自動車の車体フレーム構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4060426B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10710644B2 (en) | 2018-09-11 | 2020-07-14 | Hyundai Motor Company | Body floor of vehicle |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5315068B2 (ja) * | 2009-01-29 | 2013-10-16 | 本田技研工業株式会社 | 車体構造 |
| JP5807809B2 (ja) * | 2011-10-12 | 2015-11-10 | スズキ株式会社 | シートブラケットの周辺構造 |
| JP2014124997A (ja) * | 2012-12-25 | 2014-07-07 | Toyota Auto Body Co Ltd | 車両の床部構造 |
| JP7027777B2 (ja) * | 2017-10-02 | 2022-03-02 | スズキ株式会社 | 車両下部構造 |
-
1998
- 1998-02-19 JP JP03720098A patent/JP4060426B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10710644B2 (en) | 2018-09-11 | 2020-07-14 | Hyundai Motor Company | Body floor of vehicle |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11227639A (ja) | 1999-08-24 |
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Legal Events
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| A977 | Report on retrieval |
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