JP4450172B2 - Automobile perimeter frame structure - Google Patents
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Description
本発明は、自動車の前部に設けられ平面視にて略ロ字状に形成されたペリメータフレームの構造に関するものである。 The present invention relates to a structure of a perimeter frame provided in a front portion of an automobile and formed in a substantially square shape in a plan view.
一般的な自動車には、その前部に平面視にて略ロ字状に形成されたペリメータフレームが設けられ、このペリメータフレームにエンジン等が載置支持される。従来、このペリメータフレームの構造として、特許文献1のように、ペリメータフレームの大部分をパイプ材で構成したもの、また、特許文献2のように、ペリメータフレームの前半部分をパイプ材で構成し後半部分をプレス成形部材で構成したものが知られている。 A general automobile is provided with a perimeter frame formed in a substantially square shape in a plan view at a front portion thereof, and an engine or the like is placed and supported on the perimeter frame. Conventionally, as the structure of this perimeter frame, as shown in Patent Document 1, most of the perimeter frame is made of pipe material, and as in Patent Document 2, the first half of the perimeter frame is made of pipe material. What comprised the part with the press molding member is known.
特許文献1、2のペリメータフレーム構造においては、ペリメータフレームの前後方向へ延びる左右1対のフレーム部の長さ方向途中部に、車幅方向内側へ屈曲する屈曲部が形成され、この屈曲部の後側近傍部にサスペンションアームが連結されている。特許文献2では、前記屈曲部がプレス成形部材で構成され、この屈曲部を補強する断面コ字状のレインフォースメントがフレーム内部に配設されている。 In the perimeter frame structures of Patent Documents 1 and 2, a bent portion that is bent inward in the vehicle width direction is formed in the middle in the longitudinal direction of the pair of left and right frame portions extending in the front-rear direction of the perimeter frame. A suspension arm is connected to the vicinity of the rear side. In Patent Document 2, the bent portion is formed by press molding member, a U-shaped reinforcement main cement to reinforce the bent portion is disposed inside the frame.
ところで、車高が比較的低い自動車では、基本的に、ペリメータフレームの上側に配設されるフロントフレームの前側にバンパを設け、車両衝突時の衝突荷重がフロントフレームに入力されるようにしてある。ところが、バンタイプ等の車高が高い自動車では、フロントフレームとペリメータフレームの両フレームの前側にバンパを設け、この場合、車両衝突時の衝突荷重はペリメータフレームにも積極的に入力される。 By the way, in a car having a relatively low vehicle height, a bumper is basically provided on the front side of the front frame disposed on the upper side of the perimeter frame so that a collision load at the time of a vehicle collision is input to the front frame. . However, in an automobile with a high vehicle height such as a van type, a bumper is provided on the front side of both the front frame and the perimeter frame. In this case, the collision load at the time of the vehicle collision is positively input to the perimeter frame.
特許文献1のペリメータフレーム構造では、ペリメータフレームの大部分がパイプ材で構成されているため、強度・剛性は高くなるものの、製作コストが高価になり、また、このペリメータフレームで車両衝突時のエネルギーを吸収しようとする場合には、強度・剛性が高くなりすぎて、エネルギー吸収性能が低くなる虞がある。また、パイプ材で構成されたペリメータフレームにサスペンションアームを連結するために、ペリメータフレームの車幅方向外側にブラケットを設け、そのブラケットを介してサスペンションアームを連結した場合には、サスペンションアームの長さが短くなり、車両の上下方向の動きに対して、アライメント変化、ロールセンター高の変化が大きくなり、操安性が悪くなる。 In the perimeter frame structure of Patent Document 1, since most of the perimeter frame is made of a pipe material, the strength and rigidity are increased, but the manufacturing cost is high, and the energy at the time of a vehicle collision is increased with this perimeter frame. When trying to absorb water, the strength and rigidity become too high, and the energy absorption performance may be lowered. In addition, in order to connect the suspension arm to the perimeter frame made of pipe material, a bracket is provided on the outer side in the vehicle width direction of the perimeter frame, and when the suspension arm is connected via the bracket, the length of the suspension arm And the alignment change and roll center height change increase with respect to the vertical movement of the vehicle, resulting in poor operability.
特許文献2のペリメータフレーム構造では、ペリメータフレームのプレス成形部材で構成されたフレーム部にサスペンションアームを連結するために、このフレーム部の内部にブラケットを設け、そのブラケットにサスペンションアームを連結できるため、サスペンションアームの長さを長くして操安性を高めることができる。ここで、ペリメータフレームで車両衝突時のエネルギーを吸収しようとする場合、車両衝突時に強度・剛性が低い屈曲部がいち早く容易に潰れる(変形・破断する)虞があり、この場合、ペリメータフレームのエネルギー吸収性能を十分に発揮することが難しくなる。 In the perimeter frame structure of Patent Document 2, in order to connect the suspension arm to the frame portion configured by the press-forming member of the perimeter frame, a bracket is provided inside the frame portion, and the suspension arm can be connected to the bracket. The length of the suspension arm can be increased to improve the operability. Here, when trying to absorb the energy at the time of the vehicle collision with the perimeter frame, there is a possibility that the bent portion having low strength and rigidity may be easily crushed (deformed or broken) at the time of the vehicle collision. In this case, the energy of the perimeter frame It becomes difficult to fully exhibit the absorption performance.
そのため、特許文献2では、屈曲部を補強する断面コ字状のレインフォースメントが、屈曲部付近のフレーム内部に配設されている。しかし、ペリメータフレームにサスペンションアームを連結する作業を行うため、ペリメータフレームの屈曲部やその近傍部に作業ホールを形成しなければならいため、その作業ホールにより屈曲部の強度・剛性が低下し、ペリメータフレームのエネルギー吸収性能を十分に発揮させることができない虞がある。 Therefore, in Patent Document 2, a U-shaped reinforcement main cement reinforcing the bent portion is disposed inside of the frame around the bend. However, in order to perform the operation of connecting the suspension arm to the perimeter frame, it is necessary to form a work hole in the bent portion of the perimeter frame or in the vicinity thereof, so that the strength and rigidity of the bent portion are reduced by the work hole, and the perimeter There is a possibility that the energy absorption performance of the frame cannot be fully exhibited.
本発明の目的は、自動車のペリメータフレーム構造において、特に、ペリメータフレームの屈曲部の強度・剛性を高めること、車両衝突時のエネルギーを吸収するペリメータフレームのエネルギー吸収性能を十分に発揮させること、ペリメータフレームにサスペンションアームを連結する作業を簡単に且つ確実に行えるようにすること、等である。 An object of the present invention is to improve the strength and rigidity of a bent portion of a perimeter frame, and to sufficiently exhibit the energy absorption performance of a perimeter frame that absorbs energy at the time of a vehicle collision, in a perimeter frame structure of an automobile. For example, the operation of connecting the suspension arm to the frame can be easily and reliably performed.
請求項1の自動車のペリメータフレーム構造は、自動車の前部に設けられ平面視にて略ロ字状に形成された閉断面構造のペリメータフレームの構造において、前記ペリメータフレームの前端部に配設され、車両衝突時のエネルギーを吸収するクラッシュ管と、前記ペリメータフレームの車両前後方向へ延びる左右1対のフレーム部の長さ方向途中部に、車幅方向内側へ屈曲し且つ車両前後方向後方へ延びるようにプレス成形部材で構成された屈曲部と、前記フレーム部の屈曲部の後側近傍部分に車幅方向外側へ臨むように固定的に設けられたアーム支持部であって、車両前後方向に離間して設けられ車幅方向へ延びる1対の側壁を有するサスペンションアームを支持する為のアーム支持部と、車両前後方向へ延び且つ前記サスペンションアームをアーム支持部に連結する軸部材と、前記軸部材をガイド可能で且つ車両前後方向へ延びて前記アーム支持部から車両前後方向前方へ離間した前記屈曲部の車幅方向内側の内壁と前記アーム支持部とを固定連結するガイド部材とを備え、前記軸部材は、前記屈曲部の車幅方向内側の内壁と、前記ガイド部材と、前記アーム支持部の1対の側壁に挿通された状態で前記ガイド部材とアーム支持部に連結されたことを特徴とするものである。 The perimeter frame structure of an automobile according to claim 1 is a structure of a perimeter frame having a closed cross-sectional structure provided in a front portion of an automobile and formed in a substantially square shape in plan view, and is disposed at a front end portion of the perimeter frame. A crush tube that absorbs energy in the event of a vehicle collision, and a pair of left and right frame portions extending in the vehicle front-rear direction of the perimeter frame, bend inward in the vehicle width direction and extend rearward in the vehicle front-rear direction. A bent portion constituted by a press-molded member, and an arm support portion fixedly provided so as to face the outer side in the vehicle width direction in the vicinity of the rear side of the bent portion of the frame portion. an arm support portion for supporting a suspension arm having a pair of side walls extending provided vehicle width direction at a distance from each other in, and the suspension ah extending in the vehicle longitudinal direction A shaft member for connecting the arm support portion, and inboard of the inner wall of the spaced from the front Symbol shaft member guides possible and extend in the vehicle longitudinal direction the arm support portion in the vehicle longitudinal direction front the bent portion and a guide member for fixing connecting the arm support, wherein the shaft member has a vehicle width direction inner side of the inner wall of the bent portion, and the guide member, is inserted into a pair of side walls of the arm supporting section The guide member and the arm support portion are connected in a state.
ペリメータフレームの車幅方向の幅は、屈曲部の前側部分よりも後側部分の方が小さくなり、このペリメータフレームにエンジン等が載置支持されると共に、ペリメータフレームの屈曲部の後側近傍部の車幅方向外側に、サスペンション装置の設置スペースが確保され、そのサスペンションダンパーから延びるサスペンションアームが、フレーム部に設けたアーム支持部に軸部材により連結されて支持される。従って、サスペンションアームの長さを長くすることができ、これにより、車両の上下方向の動きに対して、アライメント変化、ロールセンター高の変化が小さくなって、操安性が高まる。 The width of the perimeter frame in the vehicle width direction is smaller in the rear portion than in the front portion of the bent portion, and an engine or the like is placed and supported on the perimeter frame, and the rear vicinity portion of the bent portion of the perimeter frame An installation space for the suspension device is secured on the outer side in the vehicle width direction, and a suspension arm extending from the suspension damper is supported by being connected to an arm support portion provided on the frame portion by a shaft member. Therefore, the length of the suspension arm can be increased, and as a result, the change in alignment and the change in roll center height with respect to the vertical movement of the vehicle are reduced, and the operability is improved.
ガイド部材により屈曲部の車幅方向内側の内壁とアーム支持部とが固定連結され、更に、軸部材が屈曲部の車幅方向内側の内壁と、ガイド部材と、アーム支持部の1対の側壁に挿通された状態でガイド部材とアーム支持部に連結されるため、屈曲部の強度・剛性が高くなり、それ故、車両衝突時のエネルギーをペリメータフレームで吸収するようにした場合、屈曲部がいち早く容易に潰れる(変形・破断する)ことなく、ペリメータフレームが全体的に略均一に潰れ、ペリメータフレームにより車両衝突時のエネルギーが十分に吸収される。 The guide member and the inner wall and the arm support portion in the vehicle width direction inner side of the bent portion is fixedly connected, further, the shaft member and the vehicle width direction inner side of the inner wall of the bent portion, and the guide member, a pair of arm support portions Since it is connected to the guide member and the arm support part while being inserted into the side wall, the strength and rigidity of the bent part is increased. Therefore, when the energy at the time of the vehicle collision is absorbed by the perimeter frame, the bent part However, the perimeter frame is crushed substantially uniformly as a whole without being crushed quickly and easily (deformation / breaking), and the energy at the time of the vehicle collision is sufficiently absorbed by the perimeter frame.
軸部材を屈曲部の車幅方向内側の内壁と、ガイド部材と、アーム支持部の1対の側壁に挿通させた状態でガイド部材とアーム支持部に連結するように取り付けて、サスペンションアームをアーム支持部に連結することができ、その連結作業を簡単に且つ確実に行い、この連結作業を行うために、ペリメータフレームの屈曲部やその近傍部に別途作業ホールを形成しなくてもよくなるので、屈曲部の強度・剛性が低下するのを防止することができる。 The vehicle width direction inner side of the inner wall of the bending curve portion of the shaft member, and the guide member, mounted to be coupled to the guide member and the arm support in a state of being inserted into a pair of side walls of the arm support portion, the suspension arm It can be connected to the arm support part, and the connection work can be performed easily and reliably. To perform this connection work, it is not necessary to form a separate work hole in the bent part of the perimeter frame or in the vicinity thereof. It is possible to prevent the strength and rigidity of the bent portion from being lowered.
車両衝突時のエネルギーがクラッシュ管により吸収されるため、衝突荷重がペリメータフレームのフレーム部に急激に作用するのを防止でき、ペリメータフレームのエネルギー吸収性能を十分に発揮させることができる。 Since the car energy during both collision is absorbed by the crash tube, the collision load can be prevented from acting rapidly on the frame portion of the perimeter frame, it is possible to sufficiently exhibit the energy absorbing performance of the sub frame.
請求項2の自動車のペリメータフレーム構造は、請求項1の発明において、前記ペリメータフレームの前記屈曲部よりも前側部分が、中空パイプ材で構成されたことを特徴とするものである。ペリメータフレームが軽量化し、車両衝突時、そのペリメータフレームの中空パイプ材で構成された部分を座屈させてエネルギーを吸収することができる。 The perimeter frame structure of an automobile according to claim 2 is characterized in that, in the invention according to claim 1, the front side portion of the perimeter frame is made of a hollow pipe material. The weight of the perimeter frame can be reduced, and at the time of a vehicle collision, energy can be absorbed by buckling a portion formed by the hollow pipe material of the perimeter frame.
請求項3の自動車のペリメータフレーム構造は、請求項1又は2の発明において、前記ペリメータフレームの屈曲部の後側近傍部分に、ペリメータフレームをその上側に配設される車体側のフロントフレームと連結する為の連結部を設けたことを特徴とするものである。車両衝突時にペリメータフレームが全体的に略均一に潰れるように、ペリメータフレームを保持することができる。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a perimeter frame structure for an automobile, in the first or second aspect of the invention, wherein the perimeter frame is connected to the rear side vicinity of the bent portion of the perimeter frame with a front frame on the vehicle body side disposed above the perimeter frame. The connection part for performing is provided. The perimeter frame can be held so that the perimeter frame is crushed substantially uniformly as a whole at the time of a vehicle collision.
請求項4の自動車のペリメータフレーム構造は、請求項1〜3の何れかの発明において、前記ガイド部材およびフレーム部に固着されると共に車幅方向に延びる補強部材をフレーム部の内側に設けたことを特徴とするものである。ペリメータフレームの屈曲部が補強部材により補強され、その強度・剛性が一層高くなる。 The perimeter frame structure of an automobile according to claim 4 is the invention according to any one of claims 1 to 3 , wherein a reinforcing member that is fixed to the guide member and the frame portion and extends in the vehicle width direction is provided inside the frame portion. It is characterized by. The bent portion of the perimeter frame is reinforced by the reinforcing member, and the strength and rigidity are further increased.
請求項1の自動車のペリメータフレーム構造によれば、屈曲部、アーム支持部、軸部材、ガイド部材を設け、特に、軸部材はサスペンションアームをアーム支持部に連結する部材であり、屈曲部の車幅方向内側の内壁からアーム支持部の方へ延び、ガイド部材が、屈曲部の車幅方向内側の内壁とアーム支持部とを連結固定し、軸部材が、屈曲部の車幅方向内側の内壁と、ガイド部材と、アーム支持部の1対の側壁を挿通した状態でガイド部材とアーム支持部に連結されるので、屈曲部の強度・剛性を高め、車両衝突時のエネルギーを吸収するペリメータフレームのエネルギー吸収性能を十分に発揮させることができる。
それ故、バンタイプ等の車高の高い自動車において、ペリメータフレームとその上側に配設されたフロントフレームの両フレームの前側にバンパを設け、車両衝突時の衝突荷重がペリメータフレームにも積極的に入力されるようにした場合に非常に有効になる。
更に、軸部材を、屈曲部の車幅方向内側の内壁と、ガイド部材と、アーム支持部の1対の側壁に挿通させた状態でガイド部材とアーム支持部に連結するように取り付けて、サスペンションアームをアーム支持部に連結することができ、その連結作業を簡単に且つ確実に行うことができ、ペリメータフレームの屈曲部やその近傍部に、この連結作業のために別途作業ホールを形成しなくてもよくなるので、屈曲部の強度・剛性が低下するのを防止することができる。
According to the perimeter frame structure of an automobile of claim 1, the bent portion, the arm support portion, the shaft member, and the guide member are provided, and in particular, the shaft member is a member that connects the suspension arm to the arm support portion. extending from the inner side in the width direction of the inner wall toward the arm support, guide member, an inner wall and an arm support portion in the vehicle width direction inner side of the bent portion is connected and fixed, the shaft member, the bent portion inboard of the Since the inner wall, the guide member, and the pair of side walls of the arm support portion are inserted into the guide member and the arm support portion, they are connected to the guide member and the arm support portion, thereby increasing the strength and rigidity of the bent portion and absorbing the energy at the time of vehicle collision The energy absorption performance of the frame can be fully exhibited.
Therefore, bumpers are installed on the front side of both the perimeter frame and the front frame arranged on the upper side of an automobile with a high vehicle height such as a van type, and the collision load at the time of vehicle collision is positively applied to the perimeter frame. It becomes very effective when it is made to input.
Further, the shaft member, and the vehicle width direction inner side of the inner wall of the bending curve portion, and the guide member, attached to Let 's you connected to the guide member and the arm support in a state of being inserted into the side wall of the pair of arm support portions The suspension arm can be connected to the arm support, and the connection work can be done easily and reliably. A separate work hole is formed in the bent part of the perimeter frame and in the vicinity thereof for this connection work. Therefore, it is possible to prevent the strength and rigidity of the bent portion from being lowered.
ペリメータフレームの前端部に車両衝突時のエネルギーを吸収するクラッシュ管を設けたので、衝突荷重がペリメータフレームのフレーム部に急激に作用するのを防止でき、ペリメータフレームのエネルギー吸収性能を十分に発揮させることができる。 Bae is provided with the crush tube to absorb energy during a vehicle collision at a front end portion of the re-meter frame, can prevent a collision load from acting rapidly on the frame part of the sub frame, sufficiently exhibit the energy absorbing performance of the sub frame Can be made.
請求項2の自動車のペリメータフレーム構造によれば、ペリメータフレームの屈曲部よりも前側部分が、中空パイプ材で構成されているので、ペリメータフレームを軽量化でき、車両衝突時、そのペリメータフレームの中空パイプ材で構成された部分を座屈させてエネルギーを確実に吸収することができる。 According to the perimeter frame structure of an automobile according to claim 2, since the front side portion of the perimeter frame is made of a hollow pipe material, the perimeter frame can be reduced in weight, and the perimeter frame is hollow when a vehicle collides. The part constituted by the pipe material can be buckled to absorb the energy reliably.
請求項3の自動車のペリメータフレーム構造によれば、ペリメータフレームの屈曲部の後側近傍部分に、ペリメータフレームをその上側に配設される車体側のフロントフレームと連結する為の連結部を設けたので、車両衝突時にペリメータフレームが全体的に略均一に潰れるようにペリメータフレームを保持して、ペリメータフレームのエネルギー吸収性能を十分に発揮させることができる。 According to the perimeter frame structure of an automobile of claim 3 , the connecting portion for connecting the perimeter frame to the front frame on the vehicle body side disposed above the perimeter frame is provided in the vicinity of the rear side of the bent portion of the perimeter frame. Therefore, the perimeter frame can be held so that the perimeter frame is crushed substantially uniformly as a whole at the time of a vehicle collision, and the energy absorption performance of the perimeter frame can be sufficiently exhibited.
請求項4の自動車のペリメータフレーム構造によれば、ガイド部材およびフレーム部に固着されると共に車幅方向に延びる補強部材をフレーム部の内側に設けたので、ペリメータフレームの屈曲部の強度・剛性を一層高くすることができる。 According to the vehicle perimeter frame structure of the fourth aspect, since the reinforcing member that is fixed to the guide member and the frame portion and extends in the vehicle width direction is provided inside the frame portion, the strength and rigidity of the bent portion of the perimeter frame are increased. It can be made even higher.
本実施形態の自動車のペリメータフレーム構造は、自動車の前部に設けられ平面視にて略ロ字状に形成されたペリメータフレームの構造において、ペリメータフレームの前後方向へ延びる左右1対のフレーム部の長さ方向途中部に、車幅方向内側へ屈曲するようにプレス成形部材で構成された屈曲部と、フレーム部の屈曲部の後側近傍部分に車幅方向外側へ臨むように設けられ、サスペンションアームを支持する為のアーム支持部と、サスペンションアームをアーム支持部に連結する軸部材であって、屈曲部の車幅方向内側部分からアーム支持部の方へ延びる軸部材と、屈曲部の車幅方向内側部分とアーム支持部の間に配設されて軸部材をガイド可能で且つフレーム部に固着されたガイド部材とを備えている。 The perimeter frame structure of the automobile of the present embodiment is a perimeter frame structure provided in the front part of the automobile and formed in a substantially square shape in plan view, and includes a pair of left and right frame parts extending in the front-rear direction of the perimeter frame. In the middle of the length direction, the suspension is provided with a bent portion formed of a press-molded member so as to be bent inward in the vehicle width direction, and in the vicinity of the rear side of the bent portion of the frame portion so as to face outward in the vehicle width direction. An arm support for supporting the arm, a shaft member for connecting the suspension arm to the arm support, a shaft member extending from the inner side in the vehicle width direction of the bent portion toward the arm support portion, and a vehicle at the bent portion A guide member is provided between the inner portion in the width direction and the arm support portion and can guide the shaft member and is fixed to the frame portion.
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
図1〜図3に示すように、自動車の前部には、エンジン等が載置支持されるペリメータフレーム1と、ペリメータフレーム1の上側に配設された車体側のフロントフレーム2と、サスペンション装置3が設けられている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1 to FIG. 3, a front part of an automobile has a perimeter frame 1 on which an engine or the like is placed and supported, a front frame 2 on the vehicle body side disposed above the perimeter frame 1, and a suspension device. 3 is provided.
サスペンション装置3においては、ペリメータフレーム1とフロントフレーム2の左右両側に1対のサスペンションダンパー10が配設され、各サスペンションダンパー10に連結された前後1対のロアアーム11,12がペリメータフレーム1の後部に連結されている。アッパアーム13がフロントフレーム2に連結され、ペリメータフレーム1とフロントフレーム2には、このロアアーム11,12とアッパアーム13を介して前輪支持部材14が連結されている。左右1対のサスペンションダンパー10は、スタビライザー15により互いに連結されている。 In the suspension device 3, a pair of suspension dampers 10 are disposed on the left and right sides of the perimeter frame 1 and the front frame 2, and a pair of front and rear lower arms 11, 12 connected to the suspension dampers 10 are rear portions of the perimeter frame 1. It is connected to. An upper arm 13 is connected to the front frame 2, and a front wheel support member 14 is connected to the perimeter frame 1 and the front frame 2 via the lower arms 11 and 12 and the upper arm 13. The pair of left and right suspension dampers 10 are connected to each other by a stabilizer 15.
ペリメータフレーム1の構造について説明する。
図1〜図3に示すように、ペリメータフレーム1は、平面視にて略コ字状に形成された前半部分の第1フレーム20と、平面視にて略コ字状に形成された後半部分の第2フレーム25とを有し、第1フレーム20の前後方向へ延びる左右1対のフレーム部21の後端部が、第2フレーム30の前後方向へ延びる左右1対のフレーム部31の前端部に挿入され溶接等で接合されて、ペリメータフレーム1が平面視にて略ロ字状に形成されている。
The structure of the perimeter frame 1 will be described.
As shown in FIGS. 1 to 3, the perimeter frame 1 includes a first frame 20 in a first half portion formed in a substantially U shape in a plan view and a second half portion formed in a substantially U shape in a plan view. The rear ends of the pair of left and right frames 21 extending in the front-rear direction of the first frame 20 are the front ends of the pair of left and right frames 31 extending in the front-rear direction of the second frame 30. The perimeter frame 1 is formed in a substantially square shape in plan view by being inserted into the part and joined by welding or the like.
第1フレーム20は中空パイプ材で構成され、例えば、ハイドロフォーム法等により成形されたパイプ材を曲げ加工したものである。この第1フレーム20は、側面視にて後方下がりに穏やかに傾斜した形状になっており、車両衝突時に、ペリメータフレーム1に載置支持されたエンジン等が持ち上がらない方向へ、ペリメータフレーム1が潰れる(変形・破断する)ようにしてある。第1フレーム20の左右前端部には、コーナ部を補強する補強部材22が設けられ、また、この左右前端部をフロントフレーム2に連結する為の連結ブラケット23とインシュレータ24が設けられている。 The first frame 20 is made of a hollow pipe material, and is formed by bending a pipe material molded by, for example, a hydroform method. The first frame 20 has a shape that is gently inclined backward and downward in a side view, and the perimeter frame 1 is crushed in such a direction that the engine mounted and supported on the perimeter frame 1 does not lift when the vehicle collides. (Deforms and breaks). Reinforcing members 22 that reinforce the corner portions are provided at the left and right front end portions of the first frame 20, and a connecting bracket 23 and an insulator 24 for connecting the left and right front end portions to the front frame 2 are provided.
第2フレーム30はプレス成形部材で構成され、例えば、上下一対のプレス成形鋼板を溶接して閉断面形状に構成したものである。この第2フレーム30は、側面視にて略水平となるように配設されている。第2フレーム30の各フレーム部31の前部には、サスペンション装置3のロアアーム11,12等の設置スペースを確保するために、車幅方向内側へ屈曲する屈曲部32が形成されている。つまり、ペリメータフレーム1の屈曲部32よりも前側部分(第1フレーム20)が、中空パイプ材で構成されている。 The second frame 30 is formed of a press-formed member, and is formed, for example, by welding a pair of upper and lower press-formed steel plates into a closed cross-sectional shape. The second frame 30 is disposed so as to be substantially horizontal in a side view. A bent portion 32 that is bent inward in the vehicle width direction is formed at the front portion of each frame portion 31 of the second frame 30 in order to secure an installation space for the lower arms 11 and 12 of the suspension device 3 . That is, the front portion (first frame 20) of the perimeter frame 1 with respect to the bent portion 32 is formed of a hollow pipe material.
各フレーム部31の屈曲部32の後側近傍部分に、サスペンション装置3のロアアーム11を連結して支持する為のブラケット33が設けられている。各フレーム部31の屈曲部32の後側近傍部分(ブラケット33のすぐ後側部分)には、この部位をフロントフレーム2に連結する為の連結ブラケット34とインシュレータ35が設けられている。第2フレーム30の左右後端部には、ロアアーム12を連結する為のブラケット36が設けられ、この左右後端部をフロントフレーム2に連結する為のインシュレータ37が設けられている。また、このインシュレータ37とフロントフレーム2を連結する図示しない締結部材を補強するものとして、この締結部材とフロントフレーム2を連結するブラケット38が設けられている。 A bracket 33 for connecting and supporting the lower arm 11 of the suspension device 3 is provided in the vicinity of the rear side of the bent portion 32 of each frame portion 31. A connecting bracket 34 and an insulator 35 for connecting this portion to the front frame 2 are provided in the vicinity of the rear side of the bent portion 32 of each frame portion 31 (the portion immediately behind the bracket 33). A bracket 36 for connecting the lower arm 12 is provided at the left and right rear ends of the second frame 30, and an insulator 37 for connecting the left and right rear ends to the front frame 2 is provided. In addition, a bracket 38 for connecting the fastening member and the front frame 2 is provided as a member for reinforcing a fastening member (not shown) that connects the insulator 37 and the front frame 2.
さて、図1〜図4に示すように、このペリメータフレーム構造は、ペリメータフレーム1の前後方向へ延びる左右1対のフレーム部21,31の長さ方向途中部(フレーム部31の前部)に車幅方向内側へ屈曲するようにプレス成形部材で構成された屈曲部32と、フレーム部31の屈曲部32の後側近傍部分に車幅方向外側へ臨むように設けられ、サスペンションアームであるロアアーム11を支持する為のアーム支持部に相当するブラケット33と、ロアアーム11をブラケット33に連結する軸部材に相当するボルト部材40であって、屈曲部32の車幅方向内側部分から後方のブラケット33の方へ延びるボルト部材40と、屈曲部32の車幅方向内側部分とブラケット33の間に配設されてボルト部材40をガイド可能で且つフレーム部31に固着されたガイド部材50とを備えている。 As shown in FIGS. 1 to 4, this perimeter frame structure is formed in the middle part in the length direction of the pair of left and right frame parts 21, 31 extending in the front-rear direction of the perimeter frame 1 (front part of the frame part 31). A bent portion 32 formed of a press-molded member so as to be bent inward in the vehicle width direction, and a lower arm which is a suspension arm provided to face the outer side of the bent portion 32 of the frame portion 31 in the vehicle width direction outer side. 11 is a bracket 33 corresponding to an arm support portion for supporting 11 and a bolt member 40 corresponding to a shaft member for connecting the lower arm 11 to the bracket 33, and a rear bracket 33 from the inner side in the vehicle width direction of the bent portion 32. A bolt member 40 extending in the direction of the vehicle, and an inner portion in the vehicle width direction of the bent portion 32 and the bracket 33 so that the bolt member 40 can be guided and flexible. And a guide member 50 fixed to the arm portion 31.
図4に示すように、ブラケット33は前後の側壁33a,33bとこれら側壁33a,33bを連結する上壁(又は側壁)とを有し、フレーム部31の内部に固定的に設けられている。尚、このブラケット33はフレーム部31を補強する補強部材にもなる。フレーム部31のうち、このブラケット33を設けた部分が車幅方向外側へ開口して、ブラケット33が車幅方向外側へ臨んでいる。ロアアーム11の車幅方向内側の端部には外筒41が固定され、この外筒41にゴムブッシュ42が内嵌され、ゴムブッシュ42に内筒43が内嵌されている。この内筒43が筒状部材44に回動自在に外嵌され、この筒状部材44がボルト部材40の軸部40aに外嵌されてブラケット33に固定されている。 As shown in FIG. 4, the bracket 33 has front and rear side walls 33 a and 33 b and upper walls (or side walls) that connect the side walls 33 a and 33 b, and is fixedly provided inside the frame portion 31. The bracket 33 also serves as a reinforcing member that reinforces the frame portion 31. A portion of the frame portion 31 provided with the bracket 33 opens outward in the vehicle width direction, and the bracket 33 faces outward in the vehicle width direction. An outer cylinder 41 is fixed to the inner end of the lower arm 11 in the vehicle width direction. A rubber bush 42 is fitted into the outer cylinder 41, and an inner cylinder 43 is fitted into the rubber bush 42. The inner cylinder 43 is rotatably fitted to the cylindrical member 44, and the cylindrical member 44 is fitted to the shaft portion 40 a of the bolt member 40 and fixed to the bracket 33.
ブラケット33の側壁33a,33bには挿通孔33c,33dが形成され、屈曲部32の車幅方向内側部分から後方へ延びるボルト部材40の軸部40aが、挿通孔33c、筒状部材44、挿通孔33dを挿通し、その後端部が側壁33bの後側に達している。軸部40aの後端部分にはネジ部が形成され、このネジ部が側壁33bの後側に設けられたナット45に螺合されている。ここで、ボルト部材40の組付け時のために、側壁33bの後面にはナット保持部材46が溶接等で固定され、このナット保持部材46により、ナット部材45が側壁33bの後面に当接した状態で挿通孔33dに対して位置決めされ且つ回り止めされた状態で保持されている。 Insertion holes 33c and 33d are formed in the side walls 33a and 33b of the bracket 33, and the shaft portion 40a of the bolt member 40 extending rearward from the inner side in the vehicle width direction of the bent portion 32 is inserted into the insertion hole 33c, the cylindrical member 44, and the insertion. The rear end of the hole 33d reaches the rear side of the side wall 33b. A screw portion is formed at the rear end portion of the shaft portion 40a, and this screw portion is screwed into a nut 45 provided on the rear side of the side wall 33b. Here, for the assembly of the bolt member 40, a nut holding member 46 is fixed to the rear surface of the side wall 33b by welding or the like, and the nut member 45 abuts on the rear surface of the side wall 33b by the nut holding member 46. In this state, it is positioned with respect to the insertion hole 33d and held in a state of being prevented from rotating.
ガイド部材50は、ボルト部材40の軸部40aの径よりも大きく頭部40bの径よりも小さな内径を有する筒状のガイド部材であり、前後方向向きに配設されてその大部分がフレーム部31の内部に収容されている。ガイド部材50の後端部がブラケット33の側壁33aに、その挿通孔33cに対して位置決めされた状態で溶接等で固着されると共に、ガイド部材50の前端部分が屈曲部32の車幅方向内側部分の屈曲部内壁32aに溶接等で固着され、その前端部がフレーム部31の外側(前側)へ突出している。屈曲部32においてフレーム部31の内側には車幅方向へ延びる平板状の補強部材51が設けられ、ガイド部材50はこの補強部材51を挿通した状態となっている。 The guide member 50 is a cylindrical guide member having an inner diameter that is larger than the diameter of the shaft portion 40a of the bolt member 40 and smaller than the diameter of the head portion 40b. 31 is housed inside. The rear end portion of the guide member 50 is fixed to the side wall 33a of the bracket 33 by welding or the like while being positioned with respect to the insertion hole 33c, and the front end portion of the guide member 50 is the vehicle width direction inner side of the bent portion 32. The bent portion inner wall 32 a is fixed to the bent portion inner wall 32 a by welding or the like, and the front end portion protrudes to the outside (front side) of the frame portion 31. A flat plate-like reinforcing member 51 extending in the vehicle width direction is provided inside the frame portion 31 in the bent portion 32, and the guide member 50 is in a state where the reinforcing member 51 is inserted.
そして、この補強部材51がガイド部材50およびフレーム部31に溶接等で固着されている。このガイド部材50にボルト部材40の軸部40aが挿通され、そのネジ部がナット45に螺合されて、頭部40bがガイド部材50の前端部に強固に当接した状態で、ブラケット33、筒状部材44、ガイド部材50が強固に一体化され、このボルト部材40等により、ロアアーム11がブラケット33に確実に連結される。 The reinforcing member 51 is fixed to the guide member 50 and the frame portion 31 by welding or the like. The guide member 50 the shank 40a of the bolt member 40 is inserted, the threaded portion is screwed into the nut 45, in a state of firmly contact with the front end portion of the head 40b the guide member 50, the bracket 33 The cylindrical member 44 and the guide member 50 are firmly integrated, and the lower arm 11 is securely connected to the bracket 33 by the bolt member 40 and the like.
ところで、図3に示すように、ペリメータフレーム1とフロントフレーム2の前端部に、夫々、車両衝突時のエネルギーを吸収するクラッシュ管60,65が設けられ、各クラッシュ管60,65は、例えば、左右1対設けられている。クラッシュ管60,65の前端部に、夫々、車幅方向へ延びるバンパーレインフォースント61,66が連結され、各バンパーレインフォースント61,66の前側に緩衝材(図示略)が設けられ、これら緩衝材の前側に共通のバンパーフェース(図示略)が取り付けられている。 Incidentally, as shown in FIG. 3, crash pipes 60 and 65 that absorb energy at the time of a vehicle collision are provided at the front ends of the perimeter frame 1 and the front frame 2, respectively. A pair of left and right is provided. Bumper reinforcements 61 and 66 extending in the vehicle width direction are connected to the front ends of the crash pipes 60 and 65, respectively, and cushioning materials (not shown) are provided on the front sides of the bumper reinforcements 61 and 66, respectively. A common bumper face (not shown) is attached to the front side of the cushioning material.
以上説明したペリメータフレーム構造の作用・効果について説明する。
ペリメータフレーム1において、前半部分を中空パイプ材からなる第1フレーム20で構成し、後半部分をプレス成形部材からなる第2フレーム30で構成したので、大部分を中空パイプ材で構成したものに比べて製作コストを低減することができ、大部分をプレス成形部材で構成したものに比べて軽量化することができ、適度な強度・剛性を有するものに構成することができる。
The operation and effect of the perimeter frame structure described above will be described.
In the perimeter frame 1, the first half portion is constituted by the first frame 20 made of a hollow pipe material, and the second half portion is constituted by the second frame 30 made of a press-molded member. Thus, the manufacturing cost can be reduced, and the weight can be reduced compared with the case where most parts are made of a press-molded member, and the structure can be made to have appropriate strength and rigidity.
ペリメータフレーム1の前後方向へ延びる左右1対のフレーム部21,31の長さ方向途中部(フレーム部31の前部)に、車幅方向内側へ屈曲する屈曲部32を形成したので、ペリメータフレーム1の車幅方向の幅は、屈曲部32の前側部分よりも後側部分の方が小さくなり、ペリメータフレーム1の屈曲部32の後側近傍部の車幅方向外側に、サスペンション装置3の設置スペースを確保することができる。 Since the bent portion 32 that bends inward in the vehicle width direction is formed in the middle in the longitudinal direction of the pair of left and right frame portions 21, 31 extending in the front-rear direction of the perimeter frame 1 (front portion of the frame portion 31), the perimeter frame 1 is smaller in the rear portion than in the front portion of the bent portion 32, and the suspension device 3 is installed on the outer side in the vehicle width direction in the vicinity of the rear portion of the bent portion 32 of the perimeter frame 1. Space can be secured.
また、フレーム部31はプレス成形部材で構成されているため、そのフレーム部31の屈曲部32の後側近傍部分に車幅方向外側へ臨むようにブラケット33を取り付けて設けることができ、そのブラケット33にサスペンション装置3のロアアーム11を連結して支持することができるため、ロアアーム11の長さを長くすることができ、これにより、自動車の上下方向の動きに対して、アライメント変化、ロールセンター高の変化を小さくして、操安性を高めることが可能になる。 Moreover, since the frame part 31 is comprised by the press molding member, the bracket 33 can be attached and provided so that the rear side vicinity part of the bending part 32 of the frame part 31 may face a vehicle width direction outside, The bracket Since the lower arm 11 of the suspension device 3 can be coupled to and supported by the suspension unit 33, the length of the lower arm 11 can be increased. It is possible to improve the operability by minimizing the change of.
ところで、ペリメータフレーム1において、前半部分を中空パイプ材からなる第1フレーム20で構成し、後半部分をプレス成形部材からなる第2フレーム30で構成した場合には、第2フレーム30の強度・剛性が第1フレーム20に比べて低くなり、そのため、屈曲部32を単に形成するだけでは、屈曲部32の強度・剛性が非常に弱くなり、車両衝突時にペリメータフレーム1に衝突荷重が入力されると、この屈曲部32がすぐさま容易に潰れる虞が高く望ましくない。 By the way, in the perimeter frame 1, when the first half portion is constituted by the first frame 20 made of a hollow pipe material and the latter half portion is constituted by the second frame 30 made of a press-molded member, the strength and rigidity of the second frame 30 is obtained. Therefore, the strength and rigidity of the bent portion 32 become very weak simply by forming the bent portion 32, and when a collision load is input to the perimeter frame 1 at the time of a vehicle collision. It is not desirable that the bent portion 32 is easily collapsed immediately.
本実施例では、フレーム部31の屈曲部32の後側近傍部分にブラケット33を設け、ガイド部材50を屈曲部32の車幅方向内側部分とブラケット33の間に配設してフレーム部31に固着したので、更に、ガイド部材50とボルト部材40により屈曲部32の車幅方向内側部分とブラケット33とを強固に連結することができるため、更に、ガイド部材50およびフレーム部31に固着されると共に車幅方向に延びる補強部材51をフレーム部31の内側に設けたので、屈曲部32の強度・剛性を大幅に高めることができる。 In the present embodiment, the bracket 33 is provided in the vicinity of the rear side of the bent portion 32 of the frame portion 31, and the guide member 50 is disposed between the inner portion in the vehicle width direction of the bent portion 32 and the bracket 33. Since they are firmly fixed, the guide member 50 and the bolt member 40 can firmly connect the inner portion of the bent portion 32 in the vehicle width direction and the bracket 33, and are further fixed to the guide member 50 and the frame portion 31. In addition, since the reinforcing member 51 extending in the vehicle width direction is provided inside the frame portion 31, the strength and rigidity of the bent portion 32 can be greatly increased.
また、ボルト部材40をガイド部材50でガイドして、屈曲部32の車幅方向内側部分からブラケット33の方へ延びるように取り付けて、ロアアーム11をブラケット33に連結することができ、その連結作業を簡単に且つ確実に行い、この連結作業を行うために、ペリメータフレーム1の屈曲部32やその近傍部に別途作業ホールを形成しなくてもよくなるので、屈曲部32の強度・剛性が低下するのを防止することができる。 Also, the lower arm 11 can be connected to the bracket 33 by guiding the bolt member 40 with the guide member 50 so as to extend from the inner side in the vehicle width direction of the bent portion 32 toward the bracket 33. In order to perform this connecting operation easily and reliably, it is not necessary to form a separate work hole in the bent portion 32 of the perimeter frame 1 or in the vicinity thereof, so that the strength and rigidity of the bent portion 32 are reduced. Can be prevented.
従って、車両衝突時に衝突荷重がペリメータフレーム1に入力された場合、屈曲部32がいち早く容易に潰れる(変形・破断する)ことを防止し、ペリメータフレーム1が全体的に略均一に潰れるようにして、ペリメータフレーム1により車両衝突時のエネルギーを十分に吸収することができる。 Therefore, when a collision load is input to the perimeter frame 1 at the time of a vehicle collision, the bent portion 32 is prevented from being quickly and easily crushed (deformed or broken), and the perimeter frame 1 is crushed substantially uniformly as a whole. The energy at the time of the vehicle collision can be sufficiently absorbed by the perimeter frame 1.
このように、屈曲部32の強度・剛性を高め、車両衝突時のエネルギーを吸収するペリメータフレーム1のエネルギー吸収性能を十分に発揮させることができ、それ故、バンタイプ等の車高の高い自動車において、ペリメータフレーム1とその上側に配設されたフロントフレーム2の両フレームの前側にバンパを設け、車両衝突時の衝突荷重がペリメータフレーム1にも積極的に入力されるようにした場合に非常に有効になる。即ち、自動車の操安性を高めると共に、車両衝突時の安全性と軽量化を両立することができる。 As described above, the strength and rigidity of the bent portion 32 can be increased, and the energy absorption performance of the perimeter frame 1 that absorbs the energy at the time of the vehicle collision can be sufficiently exhibited. In this case, a bumper is provided on the front side of both the perimeter frame 1 and the front frame 2 disposed on the upper side of the perimeter frame 1 so that the collision load at the time of the vehicle collision is positively input to the perimeter frame 1 as well. Becomes effective. That is, it is possible to enhance the safety of the automobile and to achieve both safety and weight reduction at the time of a vehicle collision.
ペリメータフレーム1の前端部に車両衝突時のエネルギーを吸収するクラッシュ管60を設けたので、衝突荷重がペリメータフレーム1のフレーム部21,31に急激に作用するのを防止して、ペリメータフレーム1のエネルギー吸収性能を十分に発揮させることができる。ここで、第1フレーム20は、側面視にて後方下がりに穏やかに傾斜した形状になっており、車両衝突時に、ペリメータフレーム1に載置支持されたエンジン等が持ち上がらない方向へ、ペリメータフレーム1が潰れる(変形・破断する)ようにしてある。 Since the crush tube 60 that absorbs energy at the time of a vehicle collision is provided at the front end of the perimeter frame 1, it is possible to prevent a collision load from acting on the frame portions 21 and 31 of the perimeter frame 1 and The energy absorption performance can be fully exhibited. Here, the first frame 20 has a shape that is gently inclined backward and downward in a side view, and in a direction in which the engine mounted and supported on the perimeter frame 1 does not lift at the time of a vehicle collision. Is crushed (deforms and breaks).
特に、こうした構成のもと、ペリメータフレーム1の屈曲部32の後側近傍部分に、ペリメータフレーム1をその上側に配設される車体側のフロントフレーム2と連結する為の連結部として、連結ブラケット34、インシュレータ35を設けたので、車両衝突時にペリメータフレーム1が全体的に略均一に潰れるようにペリメータフレーム1を保持して、ペリメータフレーム1のエネルギー吸収性能を十分に発揮させることができる。 In particular, in such a configuration, a connecting bracket as a connecting portion for connecting the perimeter frame 1 to the front frame 2 on the vehicle body side disposed above the bent portion 32 of the perimeter frame 1 in the vicinity of the rear side. 34, since the insulator 35 is provided, the perimeter frame 1 can be held so that the perimeter frame 1 is crushed substantially uniformly as a whole at the time of a vehicle collision, and the energy absorption performance of the perimeter frame 1 can be sufficiently exhibited.
前記実施例を次のように変更してもよい。
1]ガイド部材50については、断面コ字状の部材等、筒状形状以外の形状のガイド部材を適用してもよい。
2]第1フレーム20を中空パイプ材ではなく、その一部又は全部をプレス成形部材で構成してもよい。
3]第2フレーム30については、少なくとも屈曲部32はプレス成形部材で形成されるが、それ以外の部分については、中空パイプ材で構成してもよい。
4]補強部材51については、必要に応じて複数設けてもよい。
5]その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を付加して実施可能である。
You may change the said Example as follows.
1] For the guide member 50, a guide member having a shape other than the cylindrical shape, such as a member having a U-shaped cross section, may be applied.
2] The first frame 20 may be a part or all of a press-molded member instead of the hollow pipe material.
3] As for the second frame 30, at least the bent portion 32 is formed of a press-formed member, but the other portions may be formed of a hollow pipe material.
4] A plurality of reinforcing members 51 may be provided as necessary.
5] Other various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
1 ペリメータフレーム
2 フロントフレーム
20 第1フレーム
21 フレーム部
30 第2フレーム
31 フレーム部
32 屈曲部
33 ブラケット
34 連結ブラケット
35 インシュレータ
40 ボルト部材
50 ガイド部材
51 補強部材
60 クラッシュ管
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Perimeter frame 2 Front frame 20 1st frame 21 Frame part 30 Second frame 31 Frame part 32 Bending part 33 Bracket 34 Connection bracket 35 Insulator 40 Bolt member 50 Guide member 51 Reinforcement member 60 Crash pipe
Claims (4)
前記ペリメータフレームの前端部に配設され、車両衝突時のエネルギーを吸収するクラッシュ管と、
前記ペリメータフレームの車両前後方向へ延びる左右1対のフレーム部の長さ方向途中部に、車幅方向内側へ屈曲し且つ車両前後方向後方へ延びるようにプレス成形部材で構成された屈曲部と、
前記フレーム部の屈曲部の後側近傍部分に車幅方向外側へ臨むように固定的に設けられたアーム支持部であって、車両前後方向に離間して設けられ車幅方向へ延びる1対の側壁を有するサスペンションアームを支持する為のアーム支持部と、
車両前後方向へ延び且つ前記サスペンションアームをアーム支持部に連結する軸部材と、
前記軸部材をガイド可能で且つ車両前後方向へ延びて前記アーム支持部から車両前後方向前方へ離間した前記屈曲部の車幅方向内側の内壁と前記アーム支持部とを固定連結するガイド部材とを備え、
前記軸部材は、前記屈曲部の車幅方向内側の内壁と、前記ガイド部材と、前記アーム支持部の1対の側壁に挿通された状態で前記ガイド部材とアーム支持部に連結された、
ことを特徴とする自動車のペリメータフレーム構造。 In the structure of the perimeter frame of the closed cross-section structure provided in the front part of the automobile and formed in a substantially square shape in plan view,
A crush tube disposed at the front end of the perimeter frame and absorbing energy in the event of a vehicle collision;
The length middle portion of the frame portions of the left and right pair extending in the vehicle longitudinal direction of the sub frame, a bent portion which is constituted by press molding member so that extends to and the vehicle longitudinal direction rear bent inwardly in the vehicle width direction ,
A pair of arm support portions that are fixedly provided at a portion near the rear side of the bent portion of the frame portion so as to face the outside in the vehicle width direction , and are provided apart from each other in the vehicle longitudinal direction and extend in the vehicle width direction. An arm support for supporting a suspension arm having a side wall ;
A shaft member for connecting and said suspension arm extending in the vehicle longitudinal direction on the arm support portion,
A guide member fixedly connected before Symbol shaft member guides possible and the vehicle longitudinal extending direction from said arm support portion in the vehicle width direction inner side of the vehicle longitudinal direction front the bent portion spaced to the inner wall and said arm support With
The shaft member is connected to the guide member and the arm support portion in a state of being inserted into the inner wall of the bent portion in the vehicle width direction, the guide member, and a pair of side walls of the arm support portion,
A perimeter frame structure for an automobile.
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