JP5154246B2 - Body front structure - Google Patents
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Description
本発明は、車体の前後方向に延在しかつ車体前部に至るフロントサイドフレームと、車体前部に配置されたフロントバルクヘッドとを有する車体前部構造に関するものである。 The present invention relates to a vehicle body front structure that includes a front side frame that extends in the front-rear direction of a vehicle body and reaches a vehicle body front portion, and a front bulkhead disposed in the vehicle body front portion.
従来、車体前部構造にあっては、車体前部において左右の側面に沿って延在するように左右一対のフロントサイドフレームが設けられ、両フロントサイドフレームの車体前側端部間をクロスメンバやフロントバルクヘッドなどを介して連結している。そのような車体前部構造において、クロスメンバの一部を凹状に切り欠き、その凹設部にフロントサイドフレームの車体前側端部を嵌め込み、両部材を結合したもの(例えば特許文献1参照)や、フロントサイドフレームの車体前側端部の一部を凹状に切り欠き、その凹設部にクロスメンバの端部を嵌め込み、両部材を結合したものがあった(例えば特許文献2参照)。
しかしながら、上記各特許文献にあっては、上記したようにフロントサイドフレームにその車体下側に位置して車体幅(左右)方向に延在するクロスメンバを設けた構造であり、フロントサイドフレームに対して車体上下方向両側に位置するサイド部材を有するフロントバルクヘッドを設ける考慮がされていない。したがって、上記各特許文献の車体前部構造のままではフロントバルクヘッドのサイド部材の車体上側部分を取り付けられないという問題が発生する。 However, in each of the above patent documents, as described above, the front side frame is provided with a cross member positioned on the lower side of the vehicle body and extending in the vehicle body width (left and right) direction. On the other hand, no consideration is given to providing a front bulkhead having side members positioned on both sides of the vehicle body in the vertical direction. Therefore, there arises a problem that the vehicle body upper side portion of the side member of the front bulkhead cannot be attached with the vehicle body front structure of each of the above-mentioned patent documents.
さらに、特許文献1のものにあっては、クロスメンバに設けた凹設部は車体左右方向に互いに対峙する一対の壁部分により形成されており、それら壁部分はフロントサイドフレームの側面に結合されている。そのような構造において車体前側からの荷重がクロスメンバに加わった場合には、その荷重のフロントサイドフレームへの伝達は上記壁部分と側面との結合部分に対してせん断力として作用するため、荷重がフロントサイドフレームに伝わり難いという問題がある。 Furthermore, in the thing of patent document 1, the recessed part provided in the cross member is formed by a pair of wall part which mutually opposes in a vehicle body left-right direction, and these wall parts are couple | bonded with the side surface of a front side frame. ing. In such a structure, when a load from the front side of the vehicle body is applied to the cross member, the transmission of the load to the front side frame acts as a shearing force on the joint portion between the wall portion and the side surface. Is difficult to be transmitted to the front side frame.
また、特許文献2のものにあっては、フロントサイドフレームに設けた凹設部の縁に沿うフランジがフロントサイドフレームの車体上下方向両側に設けられ、フランジとクロスメンバの対応する側面とを溶接してフロントサイドフレームとクロスメンバとが結合されている。しかしながら、その溶接を生産性の良いスポット溶接で行おうとすると、フロントサイドフレームの上面にクロスメンバ端部が開口していることから、上側フランジには可能であるが、下側フランジにはスポット溶接を行うことができないという問題がある。 Moreover, in the thing of patent document 2, the flange along the edge of the recessed part provided in the front side frame is provided in the vehicle body up-down direction both sides of the front side frame, and the flange and the corresponding side surface of the cross member are welded. Thus, the front side frame and the cross member are joined. However, if the welding is to be performed by spot welding with good productivity, the end of the cross member is open on the upper surface of the front side frame. There is a problem that can not be done.
このような課題を解決して、前側からの荷重を確実に伝達すると共に生産性を向上し得る車体前部構造を実現するために本発明に於いては、車体の前後方向に延在しかつ車体前部に至るフロントサイドフレーム(11・12)と、前記車体前部に配置されたフロントバルクヘッド(17)とを有する車体前部構造であって、前記フロントバルクヘッド(17)が前記車体の上下方向に延在するサイド部材(21・22)を有し、前記サイド部材(21・22)が、前記サイド部材(21・22)の中立軸(C2)を前記フロントサイドフレーム(11・12)の車体前側端部の中立軸(C1)に交差させるように、前記フロントサイドフレーム(11・12)の車体前側端部に車体上下方向から挟むように設けられ、前記フロントサイドフレーム(11・12)の車体前側端部における車体上下方向の両側に車体前方に臨む傾斜部分を有する上下のエクステンション(23・24)がそれぞれ設けられ、前記サイド部材(21・22)の前記フロントサイドフレーム(11・12)との結合部分が、前記フロントサイドフレーム(11・12)の車体上下側にそれぞれ配設される車体上側部分(25)および車体下側部分(26)と、前記車体上側部分(25)および前記車体下側部分(26)を一体的に連結するように前記サイド部材(21・22)の全長に渡って延在しかつ前記フロントサイドフレーム(11・12)の車体前端に当接する車体前側壁部(21a)とにより、前記上下のエクステンション(23・24)を含む前記フロントサイドフレーム(11・12)の前記車体前側端部に対応して切り欠かれた凹設形状に形成され、前記サイド部材(21・22)の前記車体上側部分(25)と前記車体下側部分(26)とが、前記上下のエクステンション(23・24)の前記傾斜部分(23a・24a)に、前記サイド部材(21・22)の前記車体上下方向からスポット溶接され、かつ前記フロントサイドフレーム(11・12)の車体前側端部が、前記車体前側壁部(21a)に前記車体上下方向に略直交する車体前後方向にスポット溶接されて、前記サイド部材(21・22)と前記フロントサイドフレーム(11・12)とが一体的に結合されているものとした。 In order to solve such a problem and to realize a vehicle body front structure capable of reliably transmitting a load from the front side and improving productivity, the present invention extends in the longitudinal direction of the vehicle body and A front body structure having a front side frame (11, 12) reaching the front of the vehicle body and a front bulkhead (17) disposed at the front of the vehicle body, wherein the front bulkhead (17) is the vehicle body Side members (21, 22) extending in the vertical direction of the side members (21, 22), the neutral shaft (C2) of the side members (21, 22) and the front side frame (11, 22). so as to intersect the body front end of the neutral axis of 12) (C1), provided so as to sandwich the vertical direction of the vehicle body to the vehicle body front side end portion of the front side frame (11, 12), the front side frame Upper and lower extensions (23, 24) having inclined portions facing the front of the vehicle body are provided on both sides in the vehicle body vertical direction at the vehicle body front end portion of the vehicle (11, 12), respectively, and the front of the side member (21, 22) The vehicle frame upper part (25) and the vehicle body lower part (26) respectively disposed on the vehicle body upper and lower sides of the front side frame (11, 12) are connected to the side frames (11, 12), and the vehicle body The vehicle body of the front side frame (11, 12) extends over the entire length of the side member (21, 22) so as to integrally connect the upper portion (25) and the vehicle body lower portion (26). The front side frame (11, 12) including the upper and lower extensions (23, 24) is provided in front of the vehicle body front side wall (21a) in contact with the front end. It is formed in a recessed shape that is cut out corresponding to the front side end of the vehicle body, and the vehicle body upper portion (25) and the vehicle body lower portion (26) of the side members (21, 22) are The side members (21, 22) are spot-welded to the inclined portions (23a, 24a) of the extensions (23, 24) from the vertical direction of the vehicle body, and the front side end portions of the front side frames (11, 12) However, the side members (21, 22) and the front side frames (11, 12) are integrated with each other by spot welding in the vehicle longitudinal direction substantially orthogonal to the vehicle body vertical direction on the vehicle body front side wall (21a). To be combined.
特に、前記サイド部材(21・22)の前記フロントサイドフレーム(11・12)との結合部分が、前記フロントサイドフレーム(11・12)の車体上下側にそれぞれ配設される車体上側部分(25)および車体下側部分(26)と、前記車体上側部分(25)および前記車体下側部分(26)を一体的に連結する前記サイド部材(21・22)における車体前側壁部(21a)とにより形成されていると良い。また、前記フロントサイドフレーム(11・12)の車体前側端部における車体上下方向の両側に車体前方に臨む傾斜部分(23a・24a)を有するエクステンション(23・24)がそれぞれ設けられ、前記サイド部材(21・22)の前記車体上側部分(25)と前記車体下側部分(26)とが、前記エクステンション(23・24)の前記傾斜部分(23a・24a)に結合されていると良い。 In particular, the vehicle body upper portion (25) in which the coupling portions of the side members (21, 22) with the front side frames (11, 12) are respectively arranged on the vehicle body upper and lower sides of the front side frames (11, 12). ) And the vehicle body lower side portion (26), and the vehicle body front side wall portion (21a) in the side member (21, 22) integrally connecting the vehicle body upper portion (25) and the vehicle body lower portion (26). It is good to be formed by. Extensions (23, 24) having inclined portions (23a, 24a) facing the front of the vehicle body are provided on both sides of the front side end of the front side frame (11, 12) in the vehicle body vertical direction. The vehicle body upper part (25) and the vehicle body lower part (26) of (21, 22) may be coupled to the inclined parts (23a, 24a) of the extension (23, 24).
このように本発明によれば、フロントバルクヘッドのサイド部材をフロントサイドフレームに対して、両部材の中立軸(曲げ変形時の応力0の線)同士を一致させて両部材を結合することから、フロントバルクヘッドに加わる前側からの荷重をフロントサイドフレームに効率的に伝達することができ、フロントサイドフレームによる荷重吸収効率を向上し得る。また、フロントバルクヘッドのサイド部材をフロントサイドフレームに対して挟み込む構造とすることにより、サイド部材とフロントサイドフレームとにそれぞれ重ね合わされるフランジを形成し、重ね合わされるフランジにスポット溶接することができるため溶接作業における生産性が向上し、フロントバルクヘッドのサイド部材とフロントサイドフレームとの結合作業効率が向上すると共に、上記中立軸の一致と併せて車体前部構造の剛性が向上し、操縦安定性が向上する。
As described above, according to the present invention, the side members of the front bulkhead are joined to the front side frame so that the neutral shafts (lines of
特に請求項2によれば、フロントバルクヘッドのサイド部材におけるフロントサイドフレームを挟む車体前側部分および車体下側部分がサイド部材の車体前側壁部により一体に連結されていることから、サイド部材の車体前側壁部をフロントサイドフレームの車体前側端部に結合することができ、剛性をより一層高めることができる。また請求項3によれば、傾斜部分を有するエクステンションを設け、車体前側部分および車体下側部分を傾斜部分で結合することにより、前側からの荷重をより確実にフロントサイドフレームに伝達させることができる。 In particular, according to the second aspect, the vehicle body front side portion and the vehicle body lower side portion sandwiching the front side frame in the side member of the front bulkhead are integrally connected by the vehicle body front side wall portion of the side member. The front side wall portion can be coupled to the vehicle body front side end portion of the front side frame, and the rigidity can be further enhanced. According to the third aspect of the present invention, by providing the extension having the inclined portion and connecting the vehicle body front side portion and the vehicle body lower side portion by the inclined portion, the load from the front side can be more reliably transmitted to the front side frame. .
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図1は本発明が適用された自動車の車体前部構造を斜め前方から見た要部斜視図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of a main part of a front body structure of an automobile to which the present invention is applied as viewed obliquely from the front.
図1に示される車体前部構造にあっては、車体前部の骨格強度部材として、車体の左右方向に間隔をおいて車体前後方向に延在する左右一対のフロントサイドフレーム11・12と、左右のフロントピラー13・14から左右のフロントサイドフレーム11・12の車体前側端部の上方近傍に至る左右のメンバー15・16と、左右のフロントサイドフレーム11・12の車体前側端部と左右のメンバー15・16の車体前側端部とに結合されて支持されているフロントバルクヘッド17とを有し、これらの内側にエンジンルーム18が画定されている。
In the vehicle body front structure shown in FIG. 1, a pair of left and right
なお、車体前記部構造としての上記各骨格強度部材は例えばコ字状断面部材と板状部材とにより矩形閉断面を形成するものであって良く、この形状は車体の骨格強度部材として公知であり、その詳しい説明は省略する。また、左右のメンバー15・16と左右のフロントサイドフレーム11・12とにより確定される空間には前輪用の左右のホイールハウス19・20が設けられている。
Each of the skeleton strength members as the vehicle body part structure may have a rectangular closed cross section formed of, for example, a U-shaped cross-section member and a plate-like member, and this shape is known as a skeleton strength member of the vehicle body. Detailed description thereof will be omitted. Further, left and right wheel houses 19 and 20 for front wheels are provided in a space defined by the left and
上記フロントバルクヘッド17は、車体前方に臨む矩形状の枠部分を有し、枠部分を構成する車体幅方向となる左右のサイド部材21・22の中間部で各フロントサイドフレーム11・12の前端部と結合されている。また、左右のサイド部材21・22の車体上側端部となる枠部分の上側左右角部からは上記した左右のメンバー15・16に至る左右の後方延出部17a・17bが設けられており、左右の後方延出部17a・17bの後端が左右のメンバー15・16の前端と結合されている。
The
図2は図1の矢印II線から見た車体前部構造の要部左側面図である。なお、車体前部構造にあっては左右対称であり、以下、特に断らない限り車体前部の左側部分について説明する。上記したようにまた図2に示されるように、フロントサイドフレーム11の車体上下方向となる上下面11a・11bにおける車体前側端部にはそれぞれエクステンション23・24が固設されており、各エクステンション23・24にフロントバルクヘッド17のサイド部材21の車体上側部分25および車体下側部分26が固設されている。
FIG. 2 is a left side view of the main part of the vehicle body front structure as seen from the arrow II line in FIG. The vehicle body front portion structure is bilaterally symmetric. Hereinafter, the left side portion of the vehicle body front portion will be described unless otherwise specified. As described above and as shown in FIG. 2,
エクステンション23・24は、板状部材をコ字状に形成した形状であって、図2および図3に良く示されるように、コ字状の開口を車体前側にしてフロントサイドフレーム11の上下面11a・11bに立設状態に固設されている。そして、エクステンション23・24の立設方向端となる縁部を外方に曲折してなるフランジ23a・24aが設けられ、かつ各フランジ23a・24bの車体上側端面および車体下側端面はそれぞれ車体前方に臨む傾斜部分として形成されている。なお、フロントサイドフレーム11の車体前端部分には左右側壁の延出部分を左右に折り曲げて形成された左右のフランジ11aが設けられている。なお、フロントサイドフレーム11は、上記のような上開き断面形状の他、横開き断面形状や閉断面形状でも良い。
The
また、サイド部材21は、上記骨格強度部材の上記説明におけるコ字状断面部材を車体後側に配置し、板状部材を車体前側に配置した構成であって良い。サイド部材21を形成するコ字状断面部材は、サイド部材21の中間部で上下のエクステンション23・24を含むフロントサイドフレーム11の車体前側端部に対応した凹設形状になるように切り欠かれている。サイド部材21を形成する板状部材からなる車体前側壁部21aが全長に渡って延在するが、上記切り欠きにより、サイド部材21は車体上側部分25と車体下側部分26とに分けられる。なお、車体前側壁部21aは、車体上側部分25および車体下側部分26との3分割や2分割でも良い。
The
車体上側部分25には上側エクステンション23のフランジ23aに対応するフランジ25aが形成されており、同様に車体下側部分26には下側エクステンション24のフランジ24aに対応するフランジ26aが形成されている。
A
図3および図4に示されるように、サイド部材21を矢印Aに示される方向にフロントサイドフレーム11に嵌め込んで両部材をセットすることにより、図2に示されるようにフロントサイドフレーム11の車体前側端部を車体上側部分25および車体下側部分26により車体上下方向に挟み込む構造となる。また、車体前側壁部21aの両部分25・26間がフロントサイドフレーム11の車体前端に当接する。
As shown in FIG. 3 and FIG. 4, the
サイド部材21をフロントサイドフレーム11に上記したように嵌め込む構造としたことから、各フランジ23a・24a・25a・26aの対応するもの同士に対して、当接させることができ、かつスポット溶接が可能となる。また、フランジ11cと車体前側壁部21aの対応する左右縁部とにおいてもスポット溶接を行うことができる。
Since the
また、上記構造により、図2および図5に示されるように、フロントサイドフレーム11の中立軸C1とサイド部材21の中立軸C2とが互いに一致して交差する。なお、中立軸とは、梁を曲げたさいに,引張りが働いている軸素分の下で,かつ圧縮が働いている軸素分の上にある応力0の線として定義されるものであって良い。
2 and 5, the neutral axis C1 of the
このように中立軸C1・C2の一致と挟み込む構造とにより、上記したようにスポット溶接によるフロントサイドフレーム11とサイド部材21との結合を行うことができ、スポット溶接ができない結合構造のものに対して生産性が向上する。また、サイド部材21の挟み込み方向に対してスポット溶接すると共に、挟み込み方向に略直交する方向となる車体前後方向に対しても車体前側壁部21aをスポット溶接することから、車体前部構造における剛性が向上し、操縦安定性能が向上する。
As described above, the
さらに、図示例のようにフロントサイドフレーム11とサイド部材21との車体幅方向に対する各幅を同じとすることにより、図2の矢印Fに示される衝突荷重がフロントバルクヘッド17に加わった場合に、その荷重を効率良くフロントサイドフレーム11に伝達することができる。
Further, when the
また、車体上側部分25および車体下側部分26を車体前側壁部21aにより一体に連結しており、サイド部材21を一部材として取り扱うことができるため、上記した溶接前のセット性が良い。また、衝突荷重に対して車体前側壁部21aにテンションが加わるため、フロントバルクヘッド17に対する衝突荷重位置が車体上下方向においてずれていても、その荷重は互いに一体の車体上側部分25および車体下側部分26に振り分けられてフロントサイドフレーム11に効率的に伝達される。
Moreover, since the vehicle body
また、エクステンション23・24の車体上下方向の面(フランジ23a・24a)が車体前側に臨むように傾斜していることから、サイド部材21をフロントサイドフレーム11に対して車体前側から嵌め込むようにしてセットする場合に、上下方向に多少ずれていても、エクステンション23・24の上記傾斜によりセット位置までガイドされるので、セット性がさらに向上する。
Further, since the vertical surfaces (
11・12 フロントサイドフレーム
17 フロントバルクヘッド
21・22 サイド部材
21a 車体前側壁部
23a・24a フランジ(傾斜部分)
25 車体上側部分
26 車体下側部分
C1・C2 中立軸
11/12
25 Car body
Claims (1)
前記フロントバルクヘッドが前記車体の上下方向に延在するサイド部材を有し、
前記サイド部材が、前記サイド部材の中立軸を前記フロントサイドフレームの車体前側端部の中立軸に交差させるように、前記フロントサイドフレームの車体前側端部に車体上下方向から挟むように設けられ、
前記フロントサイドフレームの車体前側端部における車体上下方向の両側に車体前方に臨む傾斜部分を有する上下のエクステンションがそれぞれ設けられ、
前記サイド部材の前記フロントサイドフレームとの結合部分が、前記フロントサイドフレームの車体上下側にそれぞれ配設される車体上側部分および車体下側部分と、前記車体上側部分および前記車体下側部分を一体的に連結するように前記サイド部材の全長に渡って延在しかつ前記フロントサイドフレームの車体前端に当接する車体前側壁部とにより、前記上下のエクステンションを含む前記フロントサイドフレームの前記車体前側端部に対応して切り欠かれた凹設形状に形成され、
前記サイド部材の前記車体上側部分と前記車体下側部分とが、前記上下のエクステンションの前記傾斜部分に、前記サイド部材の前記車体上下方向からスポット溶接され、かつ前記フロントサイドフレームの車体前側端部が、前記車体前側壁部に前記車体上下方向に略直交する車体前後方向にスポット溶接されて、
前記サイド部材と前記フロントサイドフレームとが一体的に結合されていることを特徴とする車体前部構造。 A vehicle body front structure having a front side frame extending in the front-rear direction of the vehicle body and reaching the vehicle body front portion, and a front bulkhead disposed at the vehicle body front portion,
The front bulkhead has a side member extending in a vertical direction of the vehicle body;
The side member is provided so as to be sandwiched from the vehicle body front side end portion of the front side frame from the vehicle body vertical direction so that the neutral shaft of the side member intersects the neutral axis of the vehicle body front side end portion of the front side frame ,
Upper and lower extensions having inclined portions facing the front of the vehicle body are provided on both sides of the vehicle body vertical direction at the vehicle body front end of the front side frame,
The connecting portion of the side member with the front side frame is integrally formed with the vehicle body upper portion and the vehicle body lower portion disposed on the vehicle body upper and lower sides of the front side frame, and the vehicle body upper portion and the vehicle body lower portion, respectively. A vehicle body front side wall portion including the upper and lower extensions by a vehicle body front side wall portion extending over the entire length of the side member so as to be connected to the vehicle body and contacting the vehicle body front end of the front side frame. Formed into a recessed shape cut out corresponding to the part,
The vehicle body upper side portion and the vehicle body lower side portion of the side member are spot-welded to the inclined portion of the upper and lower extensions from the vehicle body vertical direction of the side member, and the vehicle body front side end portion of the front side frame Is spot welded in the vehicle front-rear direction substantially orthogonal to the vehicle body vertical direction on the vehicle body front side wall portion,
A vehicle body front part structure in which the side member and the front side frame are integrally coupled.
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