JP4523976B2 - 車体前部構造 - Google Patents

Description

本発明は、フロントサスペンションのフロントダンパから荷重が伝わる車体前部構造に関するものである。

車体前部構造には、前輪の近傍で車両の前後方向へ延びる断面コ字形状のフロントサイドフレームに、フロントサスペンションのフロントダンパを取付けるダンパハウジングが挿入され、強度を高めたものがある。（例えば、特許文献１参照。）。
特開平５−８５４１０号公報（第５頁、図４）

しかし、特許文献１の自動車の前部車体構造では、ダンパハウジングが２枚の板を略平行に設けた二重構造であり、構造が複雑で、且つ、製造に手間がかかるという問題がある。
また、ダンパハウジングからの荷重がダンパハウジングの下部を挿入しているフロントサイドフレームの挿入接合部に集中し、フロントサイドフレームが変形しやすいという問題がある。

本発明は、フロントサイドフレームの製造が容易で、ダンパハウジング本体及びフロントサイドフレームの変形を抑制し、フロントサイドフレームの強度を高めることができるとともに、フロントサイドフレームとダンパハウジング本体との結合強度を高め、ダンパハウジング本体の構造を簡素化した車体前部構造を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、フロントサスペンションのフロントダンパの上部が取付けられるダンパハウジング本体と、ダンパハウジング本体を接合している長尺なフロントサイドフレームと、を備えた車体前部構造において、フロントサイドフレームの断面コ字状のサイドフレーム本体の開口を上方へ向けて配置し、開口から挿入して結合したダンパハウジング連結ブラケットと、ダンパハウジング連結ブラケットに接合する形状にダンパハウジング本体に形成されている溶接連結部と、開口に嵌合してフロントサイドフレームを閉断面構造としている蓋部材と、を備えていることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、ダンパハウジング連結ブラケットは、鋼板を折り曲げた角部材で、フロントサイドフレーム内を仕切るリブ部を有し、角部材にダンパハウジング本体の角部を重ね合わせていることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、ダンパハウジング本体と、ダンパハウジング本体を接合している長尺なフロントサイドフレームと、断面コ字状のサイドフレーム本体の開口から挿入して結合したダンパハウジング連結ブラケットと、ダンパハウジング連結ブラケットに接合する形状にダンパハウジング本体に形成されている溶接連結部と、開口に嵌合してフロントサイドフレームを閉断面構造としている蓋部材と、を備えているので、ダンパハウジング連結ブラケットを用いてダンパハウジング本体と別工程でフロントサイドフレームの組立溶接工程を実施できるので、取扱いが容易になり、フロントサイドフレームの製造が容易になるという利点がある。

また、ダンパハウジング本体、ダンパハウジング連結ブラケット、サイドフレーム本体、蓋部材を備えるので、ダンパハウジング本体に加わる荷重をダンパハウジング本体からフロントサイドフレームに広範囲に分散させて伝えることができ、ダンパハウジング本体及びフロントサイドフレームの変形を抑制することができる。

請求項１に係る発明では、ダンパハウジング連結ブラケットは、鋼板を折り曲げた角部材で、フロントサイドフレーム内を仕切るリブ部を有し、角部材にダンパハウジング本体の角部を重ね合わせているので、フロントサイドフレームの強度を高めることができるとともに、フロントサイドフレームとダンパハウジング本体との結合強度を高めることができる。

また、ダンパハウジング連結ブラケットは、角部材で、フロントサイドフレーム内を仕切るリブ部を有し、角部材にダンパハウジング本体の角部を重ね合わせているので、ダンパハウジング本体を一枚の鋼板から塑性加工で得ることができ、ダンパハウジング本体の構造を簡素化できる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
図１は、本発明の車体前部構造の斜視図である。
車体前部構造１１は、車両１２の車体１３の前部で、前輪１４が取付けられているフロントサスペンション１５や図に示していないエンジンを支持している。具体的には後述する。

車体１３は、車室２１の床をなすアンダボデー２２と、フロントボデー２３とを備える。
フロントボデー２３は、アンダボデー２２のフロントフロアフレーム２４に連なるフロントサイドフレーム２５と、フロントサイドフレーム２５に取付けられているダンパハウジング本体２６と、を備える。また、車体前部構造１１を有する。

ダンパハウジング本体２６には、フロントサスペンション１５のフロントダンパ３１の上部取付け部３２が、ボルト・ナットで取付けられる。なお、ボルト・ナットで締結する構造は既存の構成であり、具体的に図に示していない。
なお、車体前部構造１１は、車両１２の中心Ｃを基準にほぼ対象であり、右側の部位３４を主体に説明する。

図２は、本発明の車体前部構造に採用されたダンパハウジング本体の結合状態の斜視図である。
図３は、図２の３−３線断面図である。
図４は、図２の４−４線断面図である。図１を併用して説明する。

車体前部構造１１は、具体的には、右のフロントサイドフレーム２５にダンパハウジング連結ブラケット３６が溶接部３７で取付けられ、ダンパハウジング連結ブラケット３６にダンパハウジング本体２６の下部４１が溶接部３７で取付けられ、ダンパハウジング本体２６の上部がホイールハウスアッパメンバ４２に取付けられ、それがバルクヘッドアッパメンバ４３に取付けられている。また、フロントサイドフレーム２５のサイドフレーム本体４５に蓋部材４６が溶接部３７で取付けられている。

図５は、本発明の車体前部構造の分解図である。図１〜図４を併用して説明する。
サイドフレーム本体４５は、長尺で且つ、断面コ字状に成形され、開口４７が上方へ向けて配置され、開口４７に、且つ第１側部５１と第２側部５２との間に蓋部材４６が一体的に嵌合することで、閉断面形状（図３参照）が形成されている。

蓋部材４６は、断面コ字状で、前蓋部５４と、中央蓋部５５と、後蓋部５６と、からなり、それぞれに開口４７に嵌る閉じ天部５７が形成され、閉じ天部５７に連ねて溶接縁部６１がサイドフレーム本体４５並びにダンパハウジング連結ブラケット３６に溶接可能に立設されている。

ダンパハウジング連結ブラケット３６は、車両１２の前方側に配置している前角部材６３と、前角部材６３から車両後方へ所定距離だけ離して配置した後角部材６４とからなる。
なお、実施の形態では、前角部材６３と後角部材６４は別体としたが、前角部材６３と後角部材６４を一体に形成した一体形状でもよい。

前角部材６３は、鋼板を断面略Ｚ字状に折り曲げたもので、中央にリブ部６６がフロントサイドフレーム２５の第１側部５１と第２側部５２との間に嵌る幅で形成され、リブ部６６に直交して第１重ね部６７が第１側部５１に重なる板状に形成され、これらのリブ部６６と第１重ね部６７で断面Ｌ字形を形成することで、前側の角部材７１が形成され、この前側の角部材７１がダンパハウジング本体２６の前の角部７３に連結している。

また、前角部材６３は、リブ部６６に直交してフロントサイドフレーム２５の第２側部５２に重なる板状に第２重ね部７４が形成されている。そして、下部がフロントサイドフレーム２５に連結され、残りの上部がダンパハウジング本体２６に連結されている。

後角部材６４は、前角部材６３とほぼ同様であり、同一符号を付して説明を省略するが、リブ部６６と第１重ね部６７で断面Ｌ字形を形成することで、後側の角部材７５が形成され、この後側の角部材７５がダンパハウジング本体２６の後の角部７６に連結している。

なお、前角部材６３及び後角部材６４には、溶接部３７が記載されているが、ここに示している溶接部３７は、後に製造する際にスポット溶接される部位（位置）ということである。

ダンパハウジング本体２６は、一体に塑性加工されたもので、フロントダンパ３１を締結するダンパ締結天部８１が成形され、ダンパ締結天部８１に連ねて内側壁部８２が成形され、内側壁部８２に連ねて前側壁部８３及び後側壁部８４が成形されている。
また、内側壁部８２、前側壁部８３、前の角部７３の下部に前溶接連結部８６が形成され、内側壁部８２、後側壁部８４、後の角部７６の下部に後溶接連結部８７が形成されている。

前溶接連結部８６と後溶接連結部８７は、内側壁部８２の下部に開口を形成することによって別体としたが、前溶接連結部８６と後溶接連結部８７を一体に形成した一体形状でもよい。
前溶接連結部８６と後溶接連結部８７は、開口を形成して別体としたことで、ダンパハウジング本体２６の軽量化を図ることができる。

次に、本発明の車体前部構造の製造方法及び車体前部構造の作用を説明する。
図６は、車体前部構造の製造方法を説明する図である。
図７は、図６の７−７線断面図である。図５を併用して説明する。

図５に示したようにサイドフレーム本体４５、ダンパハウジング連結ブラケット３６、蓋部材４６をそれぞれ塑性加工した後のフロントサイドフレームの組立溶接工程を説明する。また、ダンパハウジング本体成形工程を説明する。なお、サイドフレーム本体４５にフロントフロアフレーム２４を取付ける工程は完了しているものとする。

フロントサイドフレームの組立溶接工程では、まず、サイドフレーム本体４５にダンパハウジング連結ブラケット３６を矢印ａ１（図５参照）、矢印ａ２のように嵌めて、溶接で取付ける。
具体的には、サイドフレーム本体４５の第１側部５１にダンパハウジング連結ブラケット３６の前角部材６３及び後角部材６４に形成したそれぞれの第１重ね部６７を重ねて、スポット溶接を施工することで溶接部３７を形成して一体的に連結する。さらに、前角部材６３及び後角部材６４に形成したそれぞれの第２重ね部７４とサイドフレーム本体４５の第２側部５２を、スポット溶接を施工することで溶接部３７を形成して一体的に連結する。

図８は、図６の８−８線断面図である。図３〜図５を併用して説明する。
引き続き、ダンパハウジング連結ブラケット３６を取付けたサイドフレーム本体４５に蓋部材４６を矢印ａ３（図５参照）のように嵌めて、溶接で取付ける。
具体的には、サイドフレーム本体４５の第１側部５１並びに第２側部５２に中央蓋部５５に立設した溶接縁部６１を重ねて、スポット溶接を施工することで溶接部３７を形成して一体的に連結する。また、前角部材６３並びに後角部材６４に溶接縁部６１を重ねて、スポット溶接を施工することで溶接部３７を形成して一体的に連結する。

ダンパハウジング本体成形工程は、フロントサイドフレームの組立溶接工程とは別に行われる工程で、一枚の素材鋼板を金型でプレス加工することで、図５のダンパハウジング本体２６を完成させる。
なお、鋼板を用いたが、アルミニウム合金を用いて、アルミニウム合金をプレスしてもよく、アルミニウム合金を鋳造してもよい。

最後に、図６に示すようにフロントサイドフレーム２５に取り付けたダンパハウジング連結ブラケット３６にダンパハウジング本体２６を矢印ａ４のように、又は左右側方や斜めから重ねる。
その際、図３、図４に示すように、前角部材６３の上部にダンパハウジング本体２６の前の角部７３を重ね合わせ、後角部材６４の上部にダンパハウジング本体２６の後の角部７６を重ね合わせる。そして、スポット溶接を施工することで溶接部３７を形成して一体的に連結する。

このように、車体前部構造１１では、ダンパハウジング連結ブラケット３６を用いてダンパハウジング本体２６と別工程でフロントサイドフレーム２５の組立溶接工程を実施できるので、取扱いが容易になり、フロントサイドフレーム２５の製造が容易になる。

また、車体前部構造１１では、ダンパハウジング本体２６を一体で構成することができ、ダンパハウジング本体２６の製造は容易になる。

なお、ダンパハウジング本体２６の内側に前角部材６３、後角部材６４を重ねたが、ダンパハウジング本体２６の外側に前角部材６３、後角部材６４を重ねてもよい。

図９（ａ）〜（ｃ）は、本発明の車体前部構造のフロントダンパから加わる荷重に対応する機構を説明する図である。（ａ）は図２に対応し、（ｂ）は図３に対応し、（ｃ）は図４に対応している。図１、図５を併用して説明する。

車体前部構造１１は、フロントサスペンション１５のフロントダンパ３１からダンパハウジング本体２６に荷重が矢印ｂ１のように加わると、ダンパハウジング連結ブラケット３６が荷重をダンパハウジング本体２６からサイドフレーム本体４５に矢印ｂ２、矢印ｂ３のように分散させて伝えるので、ダンパハウジング本体２６及びサイドフレーム本体４５の変形を抑制することができる。

また、ダンパハウジング連結ブラケット３６のリブ部６６が荷重をサイドフレーム本体４５に矢印ｂ４、矢印ｂ５のように分散させて伝えるので、サイドフレーム本体４５の強度を高めることができるとともに、サイドフレーム本体４５との結合部の強度を高めることができる。

さらに、車体前部構造１１は、ダンパハウジング本体２６の前の角部７３にダンパハウジング連結ブラケット３６の前角部材６３を重ね合わせ、ダンパハウジング本体２６の後の角部７６にダンパハウジング連結ブラケット３６の後角部材６４を重ね合わせたので、ダンパハウジング連結ブラケット３６によってダンパハウジング本体２６の下部（前溶接連結部８６、後溶接連結部８７）の強度を高めることができるとともに、ダンパハウジング本体２６の下部（前溶接連結部８６、後溶接連結部８７）との結合部の強度を高めることができる。

ダンパハウジング本体２６は、一体で構成することができ、ダンパハウジング本体２６の構造は簡単になるという利点がある。

本発明の車体前部構造は、フロントサスペンションのフロントダンパを取付けるダンパハウジング本体と下方のフロントサイドフレームとの結合に好適である。

本発明の車体前部構造の斜視図である。 本発明の車体前部構造に採用されたダンパハウジング本体の結合状態の斜視図である。 図２の３−３線断面図である。 図２の４−４線断面図である。 本発明の車体前部構造の分解図である。 車体前部構造の製造方法を説明する図である。 図６の７−７線断面図である。 図６の８−８線断面図である。 本発明の車体前部構造のフロントダンパから加わる荷重に対応する機構を説明する図である。

符号の説明

１１…車体前部構造、１５…フロントサスペンション、２５…フロントサイドフレーム、２６…ダンパハウジング本体、３１…フロントダンパ、３２…上部取付け部、３６…ダンパハウジング連結ブラケット、４５…サイドフレーム本体、４６…蓋部材、４７…開口、８６…溶接連結部（前溶接連結部）、８７…溶接連結部（後溶接連結部）。

Claims (1)

1. フロントサスペンションのフロントダンパの上部が取付けられるダンパハウジング本体と、該ダンパハウジング本体を接合している長尺なフロントサイドフレームと、を備えた車体前部構造において、
   前記フロントサイドフレームの断面コ字状のサイドフレーム本体の開口を上方へ向けて配置し、該開口から挿入して結合したダンパハウジング連結ブラケットと、該ダンパハウジング連結ブラケットに接合する形状に前記ダンパハウジング本体に形成されている溶接連結部と、前記開口に嵌合してフロントサイドフレームを閉断面構造としている蓋部材と、を備え、
   前記ダンパハウジング連結ブラケットは、鋼板を折り曲げた角部材で、フロントサイドフレーム内を仕切るリブ部を有し、角部材に前記ダンパハウジング本体の角部を重ね合わせていることを特徴とする車体前部構造。

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