JP5580475B2 - 自動車の車体フレーム構造 - Google Patents

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Description

本発明は、複数本のパイプ材を並べて相互に結合することでフレーム部材を構成する自動車の車体フレーム構造に関する。
前方の直線部および後方の直線部を中間の屈曲部で接続した2個の中空断面部材を、前方の直線部どうしを上下に重ね合わせて結合することで、前方の1本の直線部から後方の2本の直線部が分岐するY字状のフレーム部材を構成するものが、下記特許文献1により公知である。
日本特表2005−532207号公報
ところで、自動車のエンジンやトランスミッションからなるパワープラントを支持するフロントサイドフレームは、自動車の前面衝突時に所定の形状に折れ曲がって衝撃を吸収することで車室の変形を最小限に抑える機能が要求される。そのためには、フロントサイドフレームの長手方向に沿って断面形状や強度分布を変化させることが必要になるが、そのようなフロントサイドフレームは部品点数が大幅に増加する問題がある。一方、一定断面のパイプ材を所定の形状に屈曲させてフロントサイドフレームを構成した場合、その部品点数や重量の削減が可能になるが、長手方向に沿って断面形状や強度分布を変化させることができないため、自動車の前面衝突時に充分な衝撃吸収性能を発揮させることが困難である。
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、複数本のパイプ材を組み合わせた簡単な構造でありながら、長手方向に沿って断面形状や強度分布を変化させることが可能な自動車の車体フレーム構造を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は、複数本のパイプ材を並べて相互に結合することでフレーム部材を構成する自動車の車体フレーム構造であって、前記フレーム部材の一端側の第1部分では前記複数本のパイプ材が第1の方向に並べられ、前記フレーム部材の他端側の第2部分では前記複数本のパイプ材が前記第1の方向と異なる第2の方向に並べられ、前記フレーム部材の前記第1、第2部分に挟まれた第3部分では前記複数本のパイプ材が前記第1の方向から前記第2の方向に並べ変えられ、少なくとも前記第1、第2部分で前記複数本のパイプ材が相互に結合されることを第1の特徴とする。
また本発明は、第1の特徴の構成に加えて、前記複数本のパイプ材は長手方向の一部分に他部分と強度が異なる強度変化部を備え、各々の前記強度変化部は前記フレーム部材の長手方向の位置が一致していることを第2の特徴とする。
また本発明は、第1の特徴の構成に加えて、前記フレーム部材の長手方向の所定位置では、前記複数本のパイプ材のうちの一部のパイプ材だけが、長手方向の一部分に他部分と強度が異なる強度変化部を備えることを第3の特徴とする。
また本発明は、第1の特徴の構成に加えて、前記複数本のパイプ材のうちの少なくとも2本のパイプ材は、長手方向の一部分に他部分と強度が異なる強度変化部を備え、前記2本のパイプ材の前記強度変化部は前記フレーム部材の長手方向の位置が異なることを第4の特徴とする。
また本発明は、第1〜第4の特徴の何れか1つの構成に加えて、前記複数本のパイプ材は所定のピッチで溶接され、前記溶接のピッチは前記フレーム部材の長手方向に不均一であることを第5の特徴とする。
また本発明は、第5の特徴の構成に加えて、前記フレーム部材は複数の溶接ラインを備え、前記複数の溶接ラインの溶接のピッチは不一致であることを第6の特徴とする。
また本発明は、第1〜第6の特徴の何れか1つの構成に加えて、前記第1部分あるいは前記第2部分において少なくとも2本の前記パイプ材の合わせ面の一方に溝状のビードが形成され、前記ビードは前記第3部分において前記フレーム部材の外表面に開口することを第7の特徴とする。
また本発明は、第7の特徴の構成に加えて、上下方向に重なった2本の前記パイプ材の前記合わせ面のうち、上側のパイプ材の下面に前記ビードが形成されることを第8の特徴とする。
また本発明は、第7または第8の特徴の構成に加えて、前記合わせ面に臨む前記ビードの内部に防錆剤が封入されることを第9の特徴とする。
また本発明は、第7〜第9の特徴の何れか1つの構成に加えて、2本の前記パイプ材の合わせ面の一方には溝状のビードが形成され、他方には前記ビードに対向する開口が形成されることを第10の特徴とする。
また本発明は、第1の特徴の構成に加えて、前記第3部分は、前記フレーム部材であるフロントサイドフレームの前記第1、第2部分に挟まれて後下方に傾斜する傾斜部であり、前記傾斜部に設けた連結部に車幅方向両端が接続された第1連結部材と、前記連結部から後方に延びてフロントピラーロアに接続する第2連結部材と、前記連結部から上方に延びて他のフレーム部材に接続する第3連結部材とを備えることを第11の特徴とする。
また本発明は、第11の特徴の構成に加えて、前記第2、第3連結部材は、それ等よりも脆弱な結合部材を介して前記連結部に連結されることを第12の特徴とする。
また本発明は、第11または第12の特徴の構成に加えて、前記他のフレーム部材は、前記フロントサイドフレームの車幅方向外側において前後方向に延びる左右のホイールハウスアッパメンバであることを第13の特徴とする。
また本発明は、第11または第12の特徴の構成に加えて、前記他のフレーム部材は、前記フロントサイドフレームの車幅方向外側において前後方向に延びる左右のホイールハウスアッパメンバ、あるいは前記左右のフロントピラーロアを連結するダッシュボードアッパクロスメンバであることを第14の特徴とする。
また本発明は、第11または第12の特徴の構成に加えて、前記他のフレーム部材は、前記フロントピラーロアであることを第15の特徴とする。
また本発明は、第11〜第15の特徴の何れか1つの構成に加えて、前記第1、第2連結部材は板金プレス材をダッシュボードロアに結合して閉断面に構成されるとともに、前記第3連結部材はパイプ材で構成されることを第16の特徴とする。
また本発明は、第11〜第16の特徴の何れか1つの構成に加えて、前記第1連結部材は前記連結部から車幅方向内側に延びるとともに、前記第2連結部材および前記第3連結部材は前記連結部から車幅方外側に延びることを第17の特徴とする。
また本発明は、第11〜第17の特徴の何れか1つの構成に加えて、前記フロントサイドフレームの前記傾斜部は、前記連結部よりも前方位置に局部的に脆弱化した脆弱部を有することを第18の特徴とする。
尚、実施の形態のフロントサイドフレーム11は本発明のフレーム部材に対応し、実施の形態の第1水平部11aは本発明の第1部分に対応し、実施の形態の第2水平部11bは本発明の第2部分に対応し、実施の形態の傾斜部11cは本発明の第3部分に対応し、実施の形態の前側脆弱部11dおよび後側脆弱部11eは本発明の脆弱部に対応し、実施の形態のホイールハウスアッパメンバ12、フロントピラーロア14およびダッシュボードアッパクロスメンバ18は本発明の他のフレーム部材に対応し、実施の形態の第1、第2パイプ材31,32は本発明のパイプ材に対応し、実施の形態の脆弱部31c,32cは本発明の強度変化部に対応し、第1溶接ラインL1および第2溶接ラインL2は本発明の溶接ラインに対応する。
本発明の第1の特徴によれば、車体フレームのフレーム部材の一端側の第1部分では複数本のパイプ材が第1の方向に並べられ、フレーム部材の他端側の第2部分では複数本のパイプ材が第1の方向と異なる第2の方向に並べられ、フレーム部材の第1、第2部分に挟まれた第3部分では複数本のパイプ材が第1の方向から第2の方向に並べ変えられ、少なくとも第1、第2部分で複数本のパイプ材が相互に結合されるので、パイプ材の断面形状を長手方向に変化させなくても、それらを結合したフレーム部材の断面形状や曲げ剛性を長手方向に変化させることが可能となり、安価でありながら衝突時の衝撃吸収性能に優れたフレーム部材を提供することができる。しかも複数本のパイプ材が結合されるので、曲げモーメントが作用したときに二つのパイプ材の合わせ面が膨らむように変形することが防止され、車体フレームの曲げ剛性が向上する。
また本発明の第2の特徴によれば、複数本のパイプ材は長手方向の一部分に他部分と強度が異なる強度変化部を備え、各々の強度変化部はフレーム部材の長手方向の位置が一致しているので、その強度変化部でフレーム部材の折れ曲がりを許容あるいは抑制することで、衝突荷重が入力したときにフレーム部材を所望の形状に変形させることができる。
また本発明の第3の特徴によれば、フレーム部材の長手方向の所定位置では、複数本のパイプ材のうちの一部のパイプ材だけが、長手方向の一部分に他部分と強度が異なる強度変化部を備えるので、その強度変化部によってフレーム部材の折れモードを任意にコントロールすることができる。
また本発明の第4の特徴によれば、複数本のパイプ材のうちの少なくとも2本のパイプ材は、長手方向の一部分に他部分と強度が異なる強度変化部を備え、2本のパイプ材の強度変化部はフレーム部材の長手方向の位置が異なるので、その強度変化部によってフレーム部材の折れモードを任意にコントロールすることができる。
また本発明の第5の特徴によれば、複数本のパイプ材は所定のピッチで溶接され、溶接のピッチはフレーム部材の長手方向に不均一であるので、溶接のピッチが大きい脆弱部と溶接のピッチが小さい強靱部とをフレーム部材の長手方向に配置することで、フレーム部材の折れモードをコントロールすることができる。
また本発明の第6の特徴によれば、フレーム部材は複数の溶接ラインを備え、複数の溶接ラインの溶接のピッチは不一致であるので、溶接のピッチが大きい脆弱部と溶接のピッチが小さい強靱部とをフレーム部材の周方向に配置することで、フレーム部材の折れモードを任意にコントロールすることができる。
また本発明の第7の特徴によれば、第1部分あるいは第2部分において少なくとも2本のパイプ材の合わせ面の一方に溝状のビードが形成されるので、ビードによってパイプ材の剛性を高めることができる。ビードは第3部分においてフレーム部材の外表面に開口するので、その開口からビードの内部に電着塗装液を流入させることができる。
また本発明の第8の特徴によれば、上下方向に重なった2本のパイプ材の合わせ面のうち、上側のパイプ材の下面にビードが形成されるので、ビードの内部に水が溜まり難くして錆の発生を防止することができる。
また本発明の第9の特徴によれば、合わせ面に臨むビードの内部に防錆剤が封入されるので、ビードの内部に水が溜まって錆の原因となるのを防止することができる。
また本発明の第10の特徴によれば、2本のパイプ材の合わせ面の一方には溝状のビードが形成され、他方にはビードに対向する開口が形成されるので、電着塗装液を他方のパイプ材の内部から開口を通して一方のパイプのビード内に流入させ、電着塗装液をくまなく行き渡らせることができる。
また本発明の第11の特徴によれば、フレーム部材であるフロントサイドフレームの第1、第2部分間に挟まれて後下方に傾斜する第3部分である傾斜部に設けた連結部に第1連結部材の車幅方向両端を接続し、連結部から後方に延びる第2連結部材をフロントピラーロアに接続し、連結部から上方に延びる第3連結部材を他のフレーム部材に接続したので、前方から入力する衝突荷重でフロントサイドフレームの傾斜部の後端を中心として該フロントサイドフレームの前部が上向きに折れ曲がろうとしたときに、第1、第2連結部材が前向きの反力を発生し、第3連結部材が下向きの反力を発生することで、フロントサイドフレームに作用する曲げモーメントを低減することが可能となり、その分だけフロントサイドフレームを軽量化することができる。
また第3連結部材が発生する下向きの反力で第1、第2連結部材に作用する上下曲げモーメントを軽減することができるので、第1〜第3連結部材が極力軸力で荷重を伝達することが可能となり、第1〜第3連結部材を軽量化して重量の増加を最小限に抑えることができる。
また本発明の第12の特徴によれば、第2、第3連結部材を、それ等よりも脆弱な結合部材を介して連結部に連結したので、フロントサイドフレームに入力する衝突荷重を結合部材の圧壊により吸収することで、第2、第3連結部材の角度変化を防止してフロントサイドフレームに加わる曲げモーメントが増加するのを防止することができる。
また本発明の第13の特徴によれば、第3連結部材が接続される他のフレーム部材が、フロントサイドフレームの車幅方向外側において前後方向に延びる左右のホイールハウスアッパメンバであるので、フロントサイドフレームに入力する衝突荷重を第3連結部材を介してホイールハウスアッパメンバに伝達することができる。
また本発明の第14の特徴によれば、第3連結部材が接続される他のフレーム部材が、フロントサイドフレームの車幅方向外側において前後方向に延びる左右のホイールハウスアッパメンバ、あるいは左右のフロントピラーロアを連結するダッシュボードアッパクロスメンバであるので、フロントサイドフレームに入力する衝突荷重を第3連結部材を介してダッシュボードアッパクロスメンバに伝達することができる。
また本発明の第15の特徴によれば、第3連結部材が接続される他のフレーム部材がフロントピラーロアであるので、フロントサイドフレームに入力する衝突荷重を第3連結部材を介してフロントピラーロアに伝達することができる。
また本発明の第16の特徴によれば、第1、第2連結部材を板金プレス材をダッシュボードロアに結合して閉断面に構成したので、第1、第2連結部材を軽量化しながら必要な剛性を確保することができ、また第3連結部材をパイプ材で構成したので、第3連結部材に作用する軸力を軽量なパイプ材で支持することができるので、全体として車体フレームの重量が削減される。
また本発明の第17の特徴によれば、第1連結部材は連結部から車幅方向内側に延び、第2連結部材および第3連結部材は連結部から車幅方外側に延びるので、衝突荷重の入力時にフロントサイドフレームが第1〜第3連結部材との連結部よりも後方で車幅方向に折れ曲がるのを防止することができる。
また本発明の第18の特徴によれば、フロントサイドフレームの傾斜部は、連結部よりも前方位置に局部的に脆弱化した脆弱部を有するので、車両の前面衝突時に前記脆弱部でフロントサイドフレームを屈曲させることで、第1〜第3連結部材が相互に成す角度が変化するのを防止してフロントサイドフレームに加わる曲げモーメントが増加するのを防止することができる。
図1は自動車の車体前部のフレーム構造を示す斜視図である。(第1の実施の形態) 図2はフロントサイドフレームの斜視図である。(第1の実施の形態) 図3は図2の3(A)−3(A)線〜3(D)−3(D)線断面図である。(第1の実施の形態) 図4は図1の4(A)−4(A)線および4(B)−4(B)線断面図である。(第1の実施の形態) 図5は図3(A)および図3(D)に対応する図である。(第2の実施の形態) 図6は図3(A)および図3(D)に対応する図である。(第3の実施の形態) 図7はフロントサイドフレームの脆弱部の説明図である。(第4の実施の形態) 図8はフロントサイドフレームの溶接ラインの説明図である。(第5の実施の形態) 図9は自動車の車体前部のフレーム構造を示す斜視図である。(第6の実施の形態) 図10は図9の10方向矢視図である。(第6の実施の形態) 図11は図10の11方向矢視図である。(第6の実施の形態) 図12はフロントサイドフレームに加わる剪断力および曲げモーメントの説明図である。(第6の実施の形態) 図13は衝突時の作用説明図である。(第6の実施の形態) 図14は結合部材の効果を説明する図である。(第6の実施の形態) 図15は自動車の車体前部のフレーム構造を示す斜視図である。(第7の実施の形態) 図16は自動車の車体前部のフレーム構造を示す斜視図である。(第8の実施の形態) 図17は自動車の車体前部のフレーム構造を示す斜視図である。(第9の実施の形態)
11 フロントサイドフレーム(フレーム部材)
11a 第1水平部(第1部分)
11b 第2水平部(第2部分)
11c 傾斜部(第3部分)
11d 前側脆弱部(脆弱部)
11e 後側脆弱部(脆弱部)
12 ホイールハウスアッパメンバ(他のフレーム部材)
14 フロントピラーロア(他のフレーム部材)
18 ダッシュボードアッパクロスメンバ(他のフレーム部材)
19 ダッシュボードロア
31 第1パイプ材(パイプ材)
31a ビード
31b 開口
31c 脆弱部(強度変化部)
32 第2パイプ材(パイプ材)
32a ビード
32b 開口
32c 脆弱部(強度変化部)
35 防錆剤
46 第1連結部材
47 第2連結部材
48 第3連結部材
49 結合部材
c 連結部
L1 第1溶接ライン(溶接ライン)
L2 第2溶接ライン(溶接ライン)
以下、添付の図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。
第1の実施の形態
以下、図1〜図4に基づいて本発明の第1の実施の形態を説明する。本明細書における前後方向、左右方向(車幅方向)および上下方向は、運転席に着座した乗員を基準として定義される。
図1に示すように、エンジンおよびトランスミッションを一体化したパワープラント33を支持する左右一対のフロントサイドフレーム11,11が前後方向に配置されており、その前部は概ね水平方向に延び、その後部は下向きかつ車幅方向内向きに屈曲した後に、図示せぬフロアパネルの下面を概ね水平方向に延びている。
左右のフロントサイドフレーム11,11の車幅方向外側に配置される左右一対のホイールハウスアッパメンバ12,12は、後上方から前下方に傾斜して配置されており、その後部に左右一対のフロントピラーアッパ13,13の前部が接続されるとともに、フロントピラーアッパ13,13の下部から下方に延びる左右一対のフロントピラーロア14,14の下端が前後方向に配置された左右一対のサイドシル15,15の前端に接続される。
ホイールハウスアッパメンバ12,12の後部とフロントサイドフレーム11,11とがダンパハウジング16,16で接続され、サイドシル15,15の前端とフロントサイドフレーム11,11とがアウトリガー17,17で接続される。また左右のフロントピラーアッパ13,13が左右方向に延びるダッシュボードアッパクロスメンバ18で接続されるとともに、左右のダンパハウジング16,16および左右のフロントサイドフレーム11,11が左右方向に延びるダッシュボードロア19で接続される。また左右のフロントサイドフレーム11,11の前部とホイールハウスアッパメンバ12,12の前端とが、左右方向に延びる左右一対のサイドフレームガセット20,20で接続される。そして左右のフロントサイドフレーム11,11の前端間に矩形枠状のフロントバルクヘッド21が支持される。
図2および図3は、左側のフロントサイドフレーム11を示すもので、このフロントサイドフレーム11はロールフォーミング等で成型された鋼管よりなる第1パイプ材31および第2パイプ材32を並べた状態で一体に結合して構成される。第1パイプ材31の断面は長手方向に一定の四角形であって四つの辺a,b,c,dを有しており、その一つの辺aに溝状のビード31aが形成される。また第2パイプ材32の断面は長手方向に一定の台形であって上底a、下底b、脚cおよび脚dを有しており、上底aおよび下底bに直交する脚cに溝状のビード32aが形成される。
フロントサイドフレーム11は、概ね水平に配置される前側の第1水平部11aと、概ね水平に配置される後側の第2水平部11bと、第1、第2水平部11a,11bに挟また傾斜部11cとを備えており、傾斜部11cは第1水平部11aの後端から下向き、かつ車幅方向内向きに屈曲して第2水平部11bの前端に連なっている。
図3(A)に示すように、フロントサイドフレーム11の第1水平部11aでは、第2パイプ材32の下底bが上向きに配置されており、そこに第1パイプ材31の下向きに配置された辺aが重ね合わされ、MIG溶接w1によって一体に結合される。よって第1パイプ材31のビード31aは下向きに開口して第2パイプ材32の下底bによって塞がれ、第2パイプ材32のビード32aは車幅方向内向きに開口する。
図3(D)に示すように、フロントサイドフレーム11の第2水平部11bでは、第1パイプ材31および第2パイプ材32の位置関係が変化しており、第1水平部11aで第2パイプ材32の上側に位置していた第1パイプ材31が、第2水平部11bでは第2パイプ材32の車幅方向内側に位置しており、MIG溶接w2によって一体に結合される。よって第2パイプ材32のビード32aは車幅方向内向きに開口して第1パイプ材31の辺dによって塞がれ、第1パイプ材31のビード31aは下向きに開口する。
図3(B)および図3(C)に示すように、第1水平部11aおよび第2水平部11bに挟まれた傾斜部11cでは、第1パイプ材31が第2パイプ材32の上方から車幅方向内方へと移動する。このとき、第1パイプ材31および第2パイプ材32は捩じれることなく、先ず左右方向に相対移動し、次いで上下方向に相対移動して相互の位置関係を変化させる。傾斜部11cでは第1パイプ材31および第2パイプ材32は溶接されておらず、よって第1水平部11aの溶接w1と第2水平部11bの溶接w2とは連続せずに途切れている。
図4(A)に示すように、エンジンルームの内部のパワープラント33およびタイヤ36に挟まれた狭い部分に配置される第1水平部11aは、第1パイプ材31および第2パイプ材32が上下方向に重ね合わされて縦長の断面形状になっているため、そのレイアウトが容易である。特に、第2パイプ材32の台形の断面形状は、タイヤ36との干渉を回避するために有効である。また第1水平部11aは片持ち梁状に車体前方に張り出しており、そこに重量の大きいパワープラント33を支持するために大きな上下方向の曲げモーメントが作用するが、縦長の断面形状によって上下方向の曲げモーメントを効果的に支持することができる。
図4(B)に示すように、車室のフロアパネル34の下面に配置される第2水平部11bは、第1パイプ材31および第2パイプ材32が左右方向に重ね合わされて横長の断面形状になっているため、車体の最低地上高を確保するのが容易になる。また第2水平部11bには車両の旋回時に前後のサスペンション装置から車幅方向の荷重が入力されるために大きな左右方向の曲げモーメントが作用するが、横長の断面形状によって左右方向の曲げモーメントを効果的に支持することができる。
しかも図3(A)に示す第1水平部11aでは、第1パイプ材31の辺aと第2パイプ材32の下底bとが接合されるため、フロントサイドフレーム11に曲げモーメントが作用したときに、前記辺aおよび下底bが外側に膨らむように変形することが抑制され、また図3(D)に示す第2水平部11bでは、第1パイプ材31の辺dと第2パイプ材32の脚cとが接合されるため、フロントサイドフレーム11に曲げモーメントが作用したときに、前記辺dおよび脚cが外側に膨らむように変形することが抑制される。このように、第1、第2パイプ材31,32を結合したことにより、フロントサイドフレーム11の曲げ剛性が高められる。
以上のように、第1パイプ材31および第2パイプ材32を組み合わせてフロントサイドフレーム11を構成し、フロントサイドフレーム11の各部分で第1パイプ材31および第2パイプ材32の相対的な位置関係を異ならせたので、一定断面のパイプ材を用いながらフロントサイドフレーム11の各部の断面形状や曲げ剛性を変化させることができ、軽量で高剛性のフロントサイドフレーム11を安価に提供することができる。
ところで、組立を完了した車体フレームは電着塗装液に漬けられて電着塗装されるが、図3(A)に示す第1パイプ材31のビード31aと第2パイプ材32の下底bとの間の空間S1や、図3(D)に示す第2パイプ材32のビード32aと第1パイプ材31の辺dとの間の空間S2に電着塗装液が塗着し難くなる可能性がある。しかしながら、本実施の形態によれば、図3(B)に示す傾斜部11cの断面位置で第1パイプ材31のビード31aが開放するため、その開放部から前記空間S1に電着塗装液を確実に流入させることができる。同様に、図3(C)に示す傾斜部11cの断面位置で第2パイプ材32のビード32aが開放するため、その開放部から前記空間S2に電着塗装液を確実に流入させることができる。
第2の実施の形態
次に、図5に基づいて本発明の第2の実施の形態を説明する。
第2の実施の形態は電着塗装液の塗着を一層確実にするためのもので、図5(A)に示すように、第1パイプ材31のビード31a内に区画される空間S1に臨む第2パイプ材32の下底bに開口32bを形成することで、第2パイプ材32の内部から前記空間S1に電着塗装液を更に確実に流入させることができる。同様に、図5(B)に示すように、第2パイプ材32のビード32a内に区画される空間S2に臨む第1パイプ材31の辺dに開口31bを形成することで、第1パイプ材31の内部から前記空間S2に電着塗装液を更に確実に流入させることができる。
第3の実施の形態
次に、図6に基づいて本発明の第3の実施の形態を説明する。
第3の実施の形態はフロントサイドフレーム11の防錆性を高めるためのもので、図6(A)および図6(B)に示すように、第1パイプ材31のビード31a内に区画される空間S1および第2パイプ材32のビード32a内に区画される空間S2に、ワックス状の防錆剤35を注入したものである。防錆剤35の注入は、第1水平部11aの前端におけるビード31aの開口部や、第2水平部11bの後端におけるビード32aの開口部から行うことができ、あるいは傾斜部11cにおけるビード31a,32aの開口部(図3(B)および図3(C)参照)から行うことができる。
また図6(A)に示すように、第1パイプ材31および第2パイプ材32が上下方向に重ねられているとき、上側の第1パイプ材31の下面の辺aにビード31aを形成することで、そのビード31a内に水が溜まり難くし、フロントサイドフレーム11の防錆性を高めることができる。このとき、仮に下側の第2パイプ材32の上面の下底bにビード32aを形成したとすると、そのビード32aが溝状になって水が溜まり易くなり、防錆性が低下することになる。
ところで、自動車が前面衝突してフロントサイドフレーム11,11の前端に後向きの衝突荷重が入力したとき、フロントサイドフレーム11,11を所望の位置で折り曲げることができれば、車室の変形を最小限に抑えて衝突安全性を高めることができる。そのためには、焼き入れ処理または焼き鈍し処理等によって部分的に強靱部または脆弱部を設けることで、フロントサイドフレーム11を所望の方向に折り曲げることが望ましい。
第4の実施の形態
図7は本発明の第4の実施の形態を示すもので、図7(A)は、例えば第1パイプ材31の一部に焼き鈍し処理によって脆弱部31cを形成する手法を示している。熱間曲げ加工によって直管を所定の形状に曲げ加工すると同時に焼き入れ処理された第1パイプ材31の一部を、その外周に嵌合する高周波加熱コイル37で加熱して徐冷すると、その部分が焼き鈍し処理されて脆弱部31cが形成される。
図7(B)は、第1パイプ材31の脆弱部31cの位置と、第2パイプ材32の脆弱部32cの位置とをフロントサイドフレーム11の長手方向に一致させたもので、自動車の前面衝突時に前記脆弱部31c,32cの位置でフロントサイドフレーム11を折り曲げることができる。
図7(C)は、第1パイプ材31および第2パイプ材32の何れか一方だけ、例えば上側の第1パイプ材31だけに脆弱部31cを形成したもので、自動車の前面衝突時に前記脆弱部31cの位置でフロントサイドフレーム11を上向きに折り曲げることができる。このとき、逆に下側の第2パイプ材32だけに脆弱部32cを形成すれば、自動車の前面衝突時に前記脆弱部32cの位置でフロントサイドフレーム11を下向きに折り曲げることができる。
図7(D)は、第1パイプ材31および第2パイプ材32の脆弱部31c,32cの位置をフロントサイドフレーム11の長手方向にずらしたもので、このようにすることで、自動車の前面衝突時におけるフロントサイドフレーム11の折れモードを一層きめ細かくコントロールすることができる。
第5の実施の形態
次に、図8に基づいて本発明の第5の実施の形態を説明する。
第4の実施の形態では脆弱部31c,32cによってフロントサイドフレーム11の折れモードをコントロールしているが、第5の実施の形態は第1、第2パイプ材31,32の溶接w1,w2によってフロントサイドフレーム11の折れモードをコントロールするものである。
図8には、フロントサイドフレーム11の車幅方向内側の第1溶接ラインL1と、車幅方向外側の第2溶接ラインL2とが並べて示されている。フロントサイドフレーム11の第1水平部11aでは、第1パイプ材31および第2パイプ材32が車幅方向内側および外側の第1、第2溶接ラインL1,L2に沿って断続的(ミシン目状)に溶接される。太線は溶接部分を示し、太線が途切れた部分は非溶接部分を示しており、非溶接部分の長さ溶接ピッチと定義すると、その溶接ピッチを異ならせることで、フロントサイドフレーム11の曲げ剛性を変化させて折れモードをコントロールすることができる。具体的には、非溶接部分の長さである溶接ピッチが大きくなるほど、その部分の強度が低下して曲げ荷重に対して脆弱になる。
図8(A)は、第1溶接ラインL1および第2溶接ラインL2の各々一ヶ所に溶接ピッチが大きい大ピッチ部P,Pが形成されており、それら二つの大ピッチ部P,Pがフロントサイドフレーム11の長手方向の同じ位置に整列している。従って、この実施の形態によれば、車両の前面衝突時に前記二つの大ピッチ部P,Pの位置でフロントサイドフレーム11を折り曲げることができる。
図8(B)は、第1溶接ラインL1の溶接ピッチは一定であるが、第2溶接ラインL2の一ヶ所に溶接ピッチが大きい大ピッチ部Pが形成されている。従って、この実施の形態によれば、車両の前面衝突時に前記大ピッチ部Pの位置でフロントサイドフレーム11を車幅方向外側に折り曲げることができる。
図8(C)は、第1溶接ラインL1および第2溶接ラインL2それぞれ一ヶ所に溶接ピッチが大きい大ピッチ部P,Pが形成されているが、前記二つの大ピッチ部P,Pの位置がフロントサイドフレーム11の長手方向にずれており、このようにすることで、自動車の前面衝突時におけるフロントサイドフレーム11の折れモードを一層きめ細かくコントロールすることができる。
以上、フロントサイドフレーム11の第1水平部11aの溶接ラインL1,L2について説明したが、フロントサイドフレーム11の第2水平部11bの溶接ラインについても同様である。
第6の実施の形態態
以下、図9〜図14に基づいて本発明の第6の実施の形態を説明する。
図9〜図11に示すように、自動車の車体前部に前後方向に配置される左右一対のフロントサイドフレーム11,11は、エンジンルームの内部を略水平に延びる第1水平部11a,11aと、第1水平部11a,11aの後端から下方かつ車幅方向内側に傾斜して延びる傾斜部11c,11cと、傾斜部11c,11cの後端から車室の下方を略水平に延びる第2水平部11b,11bとを備えており、第1水平部11a,11aおよび傾斜部11c,11cの境界に上向きに凸に屈曲する前側屈曲部a,aが形成されるとともに、傾斜部11c,11cおよび第2水平部11b,11bの境界に下向きに凸に屈曲する後側屈曲部b,bが形成される。フロントサイドフレーム11,11は閉断面のパイプ材で構成されるもので、その断面形状は第1水平部11a,11aでは縦長の矩形状であり、第2水平部11b,11bでは横長の矩形状であり、傾斜部11c,11cでは縦長の状態から横長の状態に90°に亙って捩じれている。
フロントサイドフレーム11,11の第2水平部11b,11bの車幅方向外側には左右一対のサイドシル15,15が前後方向に配置されており、サイドシル15,15の前端に上下方向に延びるフロントピラーロア14,14の下端が接続される。フロントピラーロア14,14の上端に、前下方に向かって傾斜して延びる左右一対のホイールハウスアッパメンバ12,12の後端が接続され、左右一対のホイールハウスアッパメンバ12,12が、あるいは左右のフロントピラーロア14,14が車幅方向に延びるダッシュボードアッパクロスメンバ18で連結される。
左右一対のフロントサイドフレーム11,11の傾斜部11c,11cにおける前側屈曲部a,aの僅かに後方位置(連結部c,c)の車幅方向内面間が、車幅方向に延びる第1連結部材46で連結される。第1連結部材46はダッシュボードロア19の前面にフランジ溶接されて閉断面を構成する部材(図10参照)であって、前面視で中央部が上方に凸に僅かに湾曲するとともに、平面視で中央部が後方に凸に僅かに湾曲する。
フロントサイドフレーム11,11の連結部c,cの車幅方向外面と、フロントピラーロア14,14の車幅方向内面とが、左右一対の第2連結部材47,47で連結される。各第2連結部材47はダッシュボードロア19の前面にフランジ溶接されて閉断面を構成する部材(図10参照)であって、平面視で後端側が車幅方向外側に傾斜するように配置され、前面視で前記第1連結部材46と略同一の水平線上に配置される。
フロントサイドフレーム11,11の連結部c,cの上面と、ダッシュボードアッパクロスメンバ18の車幅方向両端部の下面とが、左右一対の第3連結部材48,48で連結される。各第3連結部材48は四角断面のパイプ材であって、前面視で上端側が車幅方向外側に傾斜するように配置され、側面視で鉛直線上に配置される。
第2連結部材47の前端と第3連結部材48の下端とが、板金プレス材よりなる結合部材49を介してフロントサイドフレーム11の連結部cに接続される。すなわち、結合部材49は、フロントサイドフレーム11の車幅方向外面と、第2連結部材47の前側の板金プレス材と、第3連結部材48の前面および車幅方向外面とを一体に連結する。結合部材49は、フロントサイドフレーム11,11、第2連結部材47,47および第3連結部材48,48よりも衝突荷重の入力に対して脆弱である。
図12に示すように、左右一対のフロントサイドフレーム11,11の第1水平部11a,11a間にエンジンおよびトランスミッションを一体化したパワープラント33が支持される。パワープラント33の支持部のやや前方の第1水平部11a,11aに前側脆弱部11d,11dが形成されるとともに、前側屈曲部a,aおよび連結部c,c間に後側脆弱部11e,11eが形成される。
前側脆弱部11dおよび後側脆弱部11eは、焼き入れ処理されたフロントサイドフレーム11の一部を焼き鈍し処理することにより、フロントサイドフレーム11の他の部分に比べて局部的に強度が低くされた部分である。焼き鈍し処理の代わりに、フロントサイドフレーム11の一部に切欠き、開口、折れビード等を形成することで前側脆弱部11dおよび後側脆弱部11eを形成しても良い。また焼き入れ処理や焼き鈍し処理等の熱処理を行わずに、前側脆弱部11dおよび後側脆弱部11e以外の部分に補強部品を接合して強度差を付けても良い。
次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。
図12は、フロントサイドフレーム11,11を前後方向に沿って前から後にA〜Eの五つの領域に分けたとき、それらの領域に作用する剪断力および曲げモーメントの分布を示している。領域Aはフロントサイドフレーム11,11の前端からパワープラント33の支持部まで、領域Bはパワープラント33の支持部から前側屈曲部aまで、領域Cは前側屈曲部aから連結部cまで、領域Dは連結部cから後側屈曲部bまで、領域Eは後側屈曲部bからフロントサイドフレーム11,11の後端までの領域である。また剪断力および曲げモーメントの濃色の部分は実施の形態に対応し、淡色の部分は比較例、すなわち実施の形態から第1〜第3連結部材46,47,47,48,48を廃止したものに対応している。尚、剪断力および曲げモーメントは、横軸の上側を正とし、横軸の下側を負と定義する。
自動車が障害物に前面衝突してフロントサイドフレーム11,11の前端に後向きの衝突荷重が入力すると、傾斜部11c,11cにおいて下向きに傾斜するフロントサイドフレーム11,11は、後側屈曲部bを中心として前端が上向きに曲がろうとするため、障害物から下向きの反力(バリア反力)を受けることになり、さらにパワープラント33の支持部には該パワープラント33の重量による下向きの慣性力が作用する。よって領域Aではバリア反力による負の剪断力が作用し、領域Bではバリア反力およびパワープラント33の慣性力によりさらに大きい負の剪断力が作用する。領域Cおよび領域Dはフロントサイドフレーム11,11の傾斜部11c,11cに対応しているため、衝突荷重によって正の剪断力が発生し、その正の剪断力は領域Bの負の剪断力よりも大きいため、最終的に領域Cおよび領域Dには正の剪断力が作用する。領域Eでは前記衝突荷重による正の剪断力が消滅するため、前記領域Bと同じ負の剪断力が作用する。よって、剪断力から算出した曲げモーメントは、前側屈曲部aにおいて負のピークを持ち、後側屈曲部bにおいて正のピークを持つことになる。
一方、第1〜第3連結部材46,47,47,48,48を持つ実施の形態では、後下向きに傾斜するフロントサイドフレーム11,11の傾斜部11c,11cの連結部cに、第1連結部材46、第2連結部材47,47および第3連結部材48,48が接続されているため、第1、第2連結部材46,47,47から連結部cに前向きの反力が作用し、かつ第3連結部材48,48から連結部cに下向きの反力が作用する。それら前向きの反力および下向きの反力により、バリア反力およびパワープラント33の慣性力が打ち消され、領域Aおよび領域Bの負の剪断力が減少する。領域Cでは局部的に剪断力が増加するものの、領域Dでは第1〜第3連結部材46,47,47,48,48からの前向きおよび下向きの反力により剪断力が減少し、領域Eでは領域Bと同様に負の剪断力が減少する。その結果、剪断力から算出した曲げモーメントの前側屈曲部aおよび後側屈曲部bにおけるピークも小さくなる。
このように、第1〜第3連結部材46,47,47,48,48によってフロントサイドフレーム11,11に作用する曲げモーメントを低減することができるので、フロントサイドフレーム11,11を細くして車体重量の軽量化を図ることができる。また第3連結部材48,48を廃止し、第1連結部材46および第2連結部材47,47だけを設けてもフロントサイドフレーム11,11に作用する曲げモーメントを低減することは可能であるが、第3連結部材48,48が発生する下向きの反力による曲げモーメントの低減効果は大きいため、第3連結部材48,48の重量を超える重量をフロントサイドフレーム11,11から削減してトータルの車体重量を軽減することができる。
また第3連結部材48,48が発生する下向きの反力で第1連結部材46および第2連結部材47,47に作用する曲げモーメントを軽減することができるので、第1〜第3連結部材46,47,47,48,48が極力軸力で荷重を伝達することが可能となり、第1〜第3連結部材46,47,47,48,48を軽量化して重量の増加を最小限に抑えることができる。
また前面視で第1連結部材46は連結部cから車幅方向内側に延び、第2連結部材47,47および第3連結部材48,48連結部cから車幅方外側に延びるので、衝突荷重の入力時にフロントサイドフレーム11,11を車幅方向内外から支えて連結部cよりも後方で車幅方向に折れ曲がるのを防止することができる。
図13(A)に示すように、前面衝突によってフロントサイドフレーム11,11に衝突荷重が入力したとき、その衝突荷重が第2連結部材47,47および第3連結部材48,48に直接伝達されてしまうと、それら第2連結部材47,47および第3連結部材48,48が変形して所望の反力を発生できなくなるが、第2連結部材47,47および第3連結部材48,48は脆弱な結合部材49,49を介してフロントサイドフレーム11,11に接続されているため、結合部材49,49が圧壊することで第2連結部材47,47および第3連結部材48,48の変形を効果的に防止することができる。
また図13(B)に示すように、前面衝突によってフロントサイドフレーム11,11の前側脆弱部11d,11dおよび後部脆弱部11e,11eが折れ曲がって衝撃を吸収するが、このとき脆弱な結合部材49,49が圧壊することで、第1連結部材46および第2連結部材47,47の間の角度を衝突前の状態に維持し、前記角度が変化することによる曲げモーメントの増加を回避することができる。
仮に、第2連結部材47,47および第3連結部材48,48を結合部材49,49を介さずに直接フロントサイドフレーム11,11に接続すると、図14に破線で示すように、第2連結部材47,47および第3連結部材48,48が連結部cの近傍で折れて充分な荷重を伝達できなくなるため、フロントサイドフレーム11,11に加わる曲げモーメントが増加してしまう。一方、本実施の形態では、図14に実線で示すように、結合部材49,49が圧壊することで第2連結部材47,47および第3連結部材48,48が連結部cの近傍で折れることがなく、充分な荷重を伝達してフロントサイドフレーム11,11に加わる曲げモーメントを低減することができる。
第7の実施の形態
次に、図15に基づいて本発明の第7の実施の形態を説明する。
第6の実施の形態では第3連結部材48,48の上端がダッシュボードアッパクロスメンバ18の両端部に接続されているが、第7の実施の形態では第3連結部材48,48の上端が左右のホイールハウスアッパメンバ12,12の下面に接続されている。この第7の実施の形態によっても、ホイールハウスアッパメンバ12,12に接続された第3連結部材48,48に所望の反力を発生させ、フロントサイドフレーム11,11の曲げモーメントを低減することができる。
第8の実施の形態
次に、図16に基づいて本発明の第8の実施の形態を説明する。
第6の実施の形態では第3連結部材48,48の上端がダッシュボードアッパクロスメンバ18の両端部に接続されており、第7の実施の形態では第3連結部材48,48の上端が左右のホイールハウスアッパメンバ12,12の下面に接続されているが、第8の実施の形態では第3連結部材48,48の上端が左右のフロントピラーロア14,14の上部に接続されている。この第8の実施の形態によっても、フロントピラーロア14,14に接続された第3連結部材48,48に所望の反力を発生させ、フロントサイドフレーム11,11の曲げモーメントを低減することができる。
第9の実施の形態
次に、図17に基づいて本発明の第9の実施の形態を説明する。
第6の実施の形態ではダッシュボードアッパクロスメンバ18の車幅方向両端部が左右のホイールハウスアッパメンバ12,12に接続されているが、第9の実施の形態ではダッシュボードアッパクロスメンバ18の車幅方向両端部が左右のフロントピラーロア14,14の上部に接続されており、そのダッシュボードアッパクロスメンバ18の下面に第3連結部材48,48の上端が接続される。この第9の実施の形態によっても、ダッシュボードアッパクロスメンバ18に接続された第3連結部材48,48に所望の反力を発生させ、フロントサイドフレーム11,11の曲げモーメントを低減することができる。
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
例えば、実施の形態の第1、第2パイプ材31,32は長手方向に一定の断面形状を有しているが、ハイドロフォーミング加工等によって長手方向に変化する断面形状を有するものであっても良い。
また実施の形態の第1、第2パイプ材31,32は鋼材製であるが、アルミニウム製やマグネシウム製であっても良く、その断面形状は四角形に限定されず、他の多角形であっても良い。
また実施の形態のフロントサイドフレーム11は2本のパイプ材から構成されているが、3本以上のパイプ材から構成されていても良い。
また実施の形態では第1、第2パイプ材31,32を相対的に平行移動させてフロントサイドフレーム11の断面形状を変化させているが、第1、第2パイプ材31,32を相対的に回転させて(捩じって)フロントサイドフレーム11の断面形状を変化させても良い。
また実施の形態では脆弱部31c,32cを焼き鈍し処理により形成しているが、それを第1、第2パイプ材31,32の切欠き、開口、折れビード等で形成しても良い。
また実施の形態では傾斜部11cにおいて第1第2パイプ材31,32を溶接していないが、そこを溶接しても良い。
また実施の形態では溶接ラインL1,L2をミシン目状に溶接した上で大ピッチ部Pを形成しているが、溶接ラインL1,L2を連続的に溶接した上で大ピッチ部Pを形成しても良い。
また本発明のフレーム部材は、実施の形態のフロントサイドフレーム11に限定されるものではない。
また実施の形態では第1連結部材46がダッシュボードロア19に結合されて閉断面を構成し、第2連結部材47,47がダッシュボードロア19に結合されて閉断面を構成しているが、第1連結部材46および第2連結部材47,47自体が閉断面の部材であり、それをダッシュボードロア19に連結しても良い。

Claims (18)

  1. 複数本のパイプ材(31,32)を並べて相互に結合することでフレーム部材(11)を構成する自動車の車体フレーム構造であって、
    前記フレーム部材(11)の一端側の第1部分(11a)では前記複数本のパイプ材(31,32)が第1の方向に並べられ、前記フレーム部材(11)の他端側の第2部分(11b)では前記複数本のパイプ材(31,32)が前記第1の方向と異なる第2の方向に並べられ、前記フレーム部材(11)の前記第1、第2部分(11a,11b)に挟まれた第3部分(11c)では前記複数本のパイプ材(31,32)が前記第1の方向から前記第2の方向に並べ変えられ、少なくとも前記第1、第2部分(11a,11b)で前記複数本のパイプ材(31,32)が相互に結合されることを特徴とする自動車の車体フレーム構造。
  2. 前記複数本のパイプ材(31,32)は長手方向の一部分に他部分と強度が異なる強度変化部(31c,32c)を備え、各々の前記強度変化部(31c,32c)は前記フレーム部材(11)の長手方向の位置が一致していることを特徴とする、請求項1に記載の自動車の車体フレーム構造。
  3. 前記フレーム部材(11)の長手方向の所定位置では、前記複数本のパイプ材(31,32)のうちの一部のパイプ材(31,32)だけが、長手方向の一部分に他部分と強度が異なる強度変化部(31c,32c)を備えることを特徴とする、請求項1に記載の自動車の車体フレーム構造。
  4. 前記複数本のパイプ材(31,32)のうちの少なくとも2本のパイプ材(31,32)は、長手方向の一部分に他部分と強度が異なる強度変化部(31c,32c)を備え、前記2本のパイプ材(31,32)の前記強度変化部(31c,32c)は前記フレーム部材(11)の長手方向の位置が異なることを特徴とする、請求項1に記載の自動車の車体フレーム構造。
  5. 前記複数本のパイプ材(31,32)は所定のピッチで溶接され、前記溶接のピッチは前記フレーム部材(11)の長手方向に不均一であることを特徴とする、請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の自動車の車体フレーム構造。
  6. 前記フレーム部材(11)は複数の溶接ライン(L1,L2)を備え、前記複数の溶接ライン(L1,L2)の溶接のピッチは不一致であることを特徴とする、請求項5に記載の自動車の車体フレーム構造。
  7. 前記第1部分(11a)あるいは前記第2部分(11b)において少なくとも2本の前記パイプ材(31,32)の合わせ面の一方に溝状のビード(31a,32a)が形成され、前記ビード(31a,32a)は前記第3部分(11c)において前記フレーム部材(11)の外表面に開口することを特徴とする、請求項1〜請求項6の何れか1項に記載の自動車の車体フレーム構造。
  8. 上下方向に重なった2本の前記パイプ材(31,32)の前記合わせ面のうち、上側のパイプ材(31,32)の下面に前記ビード(31a,32a)が形成されることを特徴とする、請求項7に記載の自動車の車体フレーム構造。
  9. 前記合わせ面に臨む前記ビード(31a,32a)の内部に防錆剤(35)が封入されることを特徴とする、請求項7または請求項8に記載の自動車の車体フレーム構造。
  10. 2本の前記パイプ材(31,32)の合わせ面の一方には溝状のビード(31a,32a)が形成され、他方には前記ビード(31a,32a)に対向する開口(31b,32b)が形成されることを特徴とする、請求項7〜請求項9の何れか1項に記載の自動車の車体フレーム構造。
  11. 前記第3部分は、前記フレーム部材であるフロントサイドフレーム(11)の前記第1、第2部分(11a,11b)に挟まれて後下方に傾斜する傾斜部(11c)であり、前記傾斜部(11c)に設けた連結部(c)に車幅方向両端が接続された第1連結部材(46)と、前記連結部(c)から後方に延びてフロントピラーロア(14)に接続する第2連結部材(47)と、前記連結部(c)から上方に延びて他のフレーム部材(12,14,18)に接続する第3連結部材(48)とを備えることを特徴とする、請求項1に記載の自動車の車体フレーム構造。
  12. 前記第2、第3連結部材(47,48)は、それ等よりも脆弱な結合部材(49)を介して前記連結部(c)に連結されることを特徴とする、請求項11に記載の自動車の車体フレーム構造。
  13. 前記他のフレーム部材は、前記フロントサイドフレーム(11)の車幅方向外側において前後方向に延びる左右のホイールハウスアッパメンバ(12)であることを特徴とする、請求項11または請求項12に記載の自動車の車体フレーム構造。
  14. 前記他のフレーム部材は、前記フロントサイドフレーム(11)の車幅方向外側において前後方向に延びる左右のホイールハウスアッパメンバ(12)、あるいは前記左右のフロントピラーロア(14)を連結するダッシュボードアッパクロスメンバ(18)であることを特徴とする、請求項11または請求項12に記載の自動車の車体フレーム構造。
  15. 前記他のフレーム部材は、前記フロントピラーロア(14)であることを特徴とする、請求項11または請求項12に記載の自動車の車体フレーム構造。
  16. 前記第1、第2連結部材(46,47)は板金プレス材をダッシュボードロア(19)に結合して閉断面に構成されるとともに、前記第3連結部材(48)はパイプ材で構成されることを特徴とする、請求項11〜請求項15の何れか1項に記載の自動車の車体フレーム構造。
  17. 前記第1連結部材(46)は前記連結部(c)から車幅方向内側に延びるとともに、前記第2連結部材(47)および前記第3連結部材(48)は前記連結部(c)から車幅方外側に延びることを特徴とする、請求項11〜請求項16の何れか1項に記載の自動車の車体フレーム構造。
  18. 前記フロントサイドフレーム(11)の前記傾斜部(11c)は、前記連結部(c)よりも前方位置に局部的に脆弱化した脆弱部(11d,11e)を有することを特徴とする、請求項11〜請求項17の何れか1項に記載の自動車の車体フレーム構造。
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5749748B2 (ja) 2011-02-09 2015-07-15 本田技研工業株式会社 自動車のフロントサイドフレーム構造
US9108680B2 (en) * 2011-03-10 2015-08-18 Honda Motor Co., Ltd. Automobile chassis frame structure
CN105102309B (zh) * 2013-03-26 2017-04-12 丰田自动车株式会社 汽车的车身侧部结构
JP6119844B2 (ja) * 2013-04-04 2017-04-26 新日鐵住金株式会社 自動車用構造部材、及びその製造方法
JP5907156B2 (ja) * 2013-12-12 2016-04-20 トヨタ自動車株式会社 車両前部構造
KR101526399B1 (ko) * 2013-12-20 2015-06-05 현대자동차 주식회사 충돌 성능 및 방청 성능 개선을 위한 차체 측면 하부 구조
US9381949B2 (en) 2014-10-15 2016-07-05 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Vehicles having a cross-vehicle stabilizing structure
US9260138B1 (en) 2014-10-21 2016-02-16 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Vehicles having a cross-vehicle stabilizing structure
US9365241B1 (en) * 2015-03-04 2016-06-14 Honda Motor Co., Ltd. Vehicle crash management apparatus and methods of use and manufacture thereof
JP6485259B2 (ja) * 2015-07-06 2019-03-20 トヨタ自動車株式会社 車両用フレームの接合構造
KR101786673B1 (ko) * 2015-12-14 2017-10-18 현대자동차 주식회사 전방 차체 구조
US10946900B2 (en) * 2017-01-20 2021-03-16 Honda Motor Co., Ltd. Vehicle body front structure
US10272948B2 (en) * 2017-06-16 2019-04-30 Ford Global Technologies, Llc Front rail for vehicle underbody assembly with varied strength zones
JP6930407B2 (ja) * 2017-12-11 2021-09-01 トヨタ自動車株式会社 車両前部構造
US10618483B2 (en) * 2018-01-31 2020-04-14 GM Global Technology Operations LLC Multi-component composite energy-absorbing structure having a corrugated joint
JP7031367B2 (ja) * 2018-02-28 2022-03-08 トヨタ自動車株式会社 インストルメントパネル上面部連結構造
JP7161142B2 (ja) * 2018-11-19 2022-10-26 三菱自動車工業株式会社 サイドメンバユニット
FR3111615A1 (fr) * 2020-06-22 2021-12-24 Psa Automobiles Sa Renfort de liaison entre un pied avant de véhicule automobile et une ligne de brancard dudit véhicule automobile

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03501009A (ja) * 1988-09-09 1991-03-07 ノルスク・ヒドロ・アクシェセルスカープ 乗物用立体骨組および乗物用立体骨組部材の製造方法
JPH0632246A (ja) * 1992-07-13 1994-02-08 Nissan Motor Co Ltd 車体フレーム部材
JPH1095364A (ja) * 1996-11-06 1998-04-14 Honda Motor Co Ltd 車体フレームの製造方法
JP2009096330A (ja) * 2007-10-17 2009-05-07 Honda Motor Co Ltd 車体前部構造
JP2009280006A (ja) * 2008-05-20 2009-12-03 Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp リアエンジン車両

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3129954A (en) * 1962-09-12 1964-04-21 Smith Corp A O Wide-hipped frame having integral torque box
US3264010A (en) * 1964-04-17 1966-08-02 Smith Corp A O Torque box frame with pheasant tail support
JP2628861B2 (ja) * 1987-07-17 1997-07-09 山川工業株式会社 自動車用センタメンバ構造
DE3918280A1 (de) * 1989-06-05 1990-12-06 Audi Ag Kraftfahrzeugkarosserie
JP2707859B2 (ja) * 1991-03-25 1998-02-04 トヨタ自動車株式会社 車両のフロントボデー構造
EP0568215A1 (en) * 1992-04-29 1993-11-03 Ford Motor Company Limited Space frame construction
US5332281A (en) * 1992-04-30 1994-07-26 Ford Motor Company Space frame construction
US5213386A (en) * 1992-05-11 1993-05-25 Ford Motor Company Space frame construction
US5839776A (en) * 1993-02-22 1998-11-24 Norsk Hydro A.S. Structual sub-assembly
DE19519353A1 (de) * 1995-05-26 1996-11-28 Porsche Ag Träger einer Aufbaustruktur eines Fahrzeuges und Verfahren zu dessen Herstellung
JPH09150752A (ja) * 1995-09-29 1997-06-10 Honda Motor Co Ltd 車体フレームの製造方法
AU705222B2 (en) 1996-02-09 1999-05-20 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Front structure of car body, and method of absorbing impact by means of the front structure
US6029353A (en) * 1997-06-05 2000-02-29 Anodizing, Inc. Method and products produced from splitting multi-void hollow tubing
US6623067B2 (en) * 1997-10-16 2003-09-23 Magna International Inc. Door seal interface structure for a motor vehicle space frame
DE10208778B4 (de) * 2002-02-28 2004-08-12 Thyssenkrupp Stahl Ag Aus Stahl-Hohlprofilen gebildete Tragstruktur für Fahrzeuge
JP2004203328A (ja) 2002-12-26 2004-07-22 Mitsubishi Motors Corp 車体構造
DE10394337T5 (de) * 2003-11-21 2006-10-12 Raufoss Technology Asa Hilfsrahmen für ein Fahrzeug und Verfahren für dessen Herstellung
US7036874B2 (en) * 2004-09-23 2006-05-02 Ford Global Technologies, Llc Front-end to body-side joint for an automotive vehicle
US7441830B2 (en) * 2005-06-08 2008-10-28 Ford Global Technologies, Llc Dual tube lower frame midrail structure
US7644795B2 (en) * 2005-06-17 2010-01-12 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Vehicle body structure of motorcycle
US7677646B2 (en) * 2006-03-13 2010-03-16 Kubota Corporation Vehicle frame for work vehicle and method for manufacturing same
JP4853101B2 (ja) * 2006-05-12 2012-01-11 マツダ株式会社 自動車の前部車体構造
US8162388B2 (en) * 2006-07-03 2012-04-24 Ford Global Technologies, Llc Multiple tube body side construction for automobiles
JP2008143194A (ja) 2006-12-06 2008-06-26 Mazda Motor Corp 車体前部構造
US7488022B2 (en) * 2007-01-08 2009-02-10 Ford Global Technologies, Llc Universal structural joint for automotive frames
JP2008189109A (ja) * 2007-02-05 2008-08-21 Yamaha Motor Co Ltd 車体フレーム
US8171641B2 (en) * 2007-02-23 2012-05-08 Ford Motor Company Vehicle framing method and frame
JP2008222185A (ja) * 2007-03-16 2008-09-25 Mazda Motor Corp 車体前部構造
JP5205905B2 (ja) 2007-10-02 2013-06-05 マツダ株式会社 自動車の前部車体構造
US7871123B2 (en) * 2008-06-18 2011-01-18 Ford Global Technologies, Llc A-pillar joint for automotive vehicles
US7758107B2 (en) * 2008-07-29 2010-07-20 Ford Global Technologies, Llc Dual cell body side rail for automotive vehicles
JP5526644B2 (ja) 2009-08-06 2014-06-18 マツダ株式会社 車両の車体構造
JP5222374B2 (ja) * 2011-01-20 2013-06-26 本田技研工業株式会社 車体前部構造
JP5749748B2 (ja) * 2011-02-09 2015-07-15 本田技研工業株式会社 自動車のフロントサイドフレーム構造
EP2679472B1 (en) * 2011-02-23 2015-12-09 Honda Motor Co., Ltd. Structure for front portion of automobile body
US9108680B2 (en) * 2011-03-10 2015-08-18 Honda Motor Co., Ltd. Automobile chassis frame structure
JP5663669B2 (ja) * 2011-11-25 2015-02-04 本田技研工業株式会社 車体側部構造

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03501009A (ja) * 1988-09-09 1991-03-07 ノルスク・ヒドロ・アクシェセルスカープ 乗物用立体骨組および乗物用立体骨組部材の製造方法
JPH0632246A (ja) * 1992-07-13 1994-02-08 Nissan Motor Co Ltd 車体フレーム部材
JPH1095364A (ja) * 1996-11-06 1998-04-14 Honda Motor Co Ltd 車体フレームの製造方法
JP2009096330A (ja) * 2007-10-17 2009-05-07 Honda Motor Co Ltd 車体前部構造
JP2009280006A (ja) * 2008-05-20 2009-12-03 Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp リアエンジン車両

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JPWO2012120967A1 (ja) 2014-07-17
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US20140084634A1 (en) 2014-03-27
EP2671778A1 (en) 2013-12-11
CN103402857A (zh) 2013-11-20

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