JPH01118321A

JPH01118321A - 車輌用スペース型フレームの製造方法

Info

Publication number: JPH01118321A
Application number: JP27451387A
Authority: JP
Inventors: Shunta Shioda; 潮田　俊太; Ichizo Tsukuda; 市三佃; Noboru Oneda; 大根田　昇; Kishin Sukimoto; 鋤本　己信
Original assignee: Showa Aluminum Corp
Current assignee: Altemira Co Ltd
Priority date: 1987-10-29
Filing date: 1987-10-29
Publication date: 1989-05-10
Anticipated expiration: 2009-03-16
Also published as: JPH0618675B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野この発明は、車輌用フレームの製造方法、特にアルミニ
ウム製の自動車用スペース型フレームの製造方法に関す
る。

従来の技術自動車の骨格をなすフレームは、ペリメータ−・フレー
ム、はしご型フレーム、Ｘ型フレーム、スペースフレー
ム等々の種々の形式のものが知られているが、いずれの
型式のフレームも、従来−船釣にはフレーム材に鋼材を
用い、溶接構造によって所定形状に組立てることによっ
て製造されたものである。

発明が解決しようとする問題点そのために、従来の車輌用フレームは重量が重く、近時
益々強い軽量化の要請に充分対応し難いという本質的な
難点があると共に、製造に際して多数のフレーム部材を
溶接しなければならないため、溶接工数が多く、製造能
率上好ましくないのに加えて、多数の溶接個所の存在の
ために強度的な信頼性にも劣るというような問題点があ
った。

車体の軽量化をはかるため、最近、特に乗用車の類では
モノコックフレームと称されるフレームレスの車輌ボデ
ィも多く用いられているが、車体に充分に大きな剛性を
必要とする種類の車輌においては、フレーム構造を採用
しながらその軽量化を進めることが重要な課題になって
いる。

このような課題に対し、フレームの一部を軽量なアルミ
ニウム材で置換することも試みられているが、従来設計
によるフレームのアルミ化は、単に鋼材の一部をアルミ
ニウム材に材料転換するものであるにすぎず、軽量化の
点でも充分な満足が得られるものではなかったし、かえ
ってコスト高につくというような憾みがあり、未だ実用
化に至っていないのが実情である。

この発明は、上記のような従来技術の背景のもと、車輌
用フレームの全体的なアルミニウム化を達成しうる最も
合理的なその製造方法を提供することを主目的とし、更
に具体的には、スペース型フレームについてその顕著な
軽量化、溶接工程の省略による製造能率の向上、強度信
頼性及びコスト上の問題点の克服をはかって、全アルミ
ニウム製フレームの実用化を可能とするその製造方法を
提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段この発明は、上記の目的達成のための手段として、アル
ミニウム押出型材を出発材料として、これにストレッチ
加工を施すことにより、所要の立体形状をもつ一体型の
スペース・フレームを製作する方法を提供するものであ
る。

即ち、この発明は、上面壁と、その両側縁に上部骨格桟
を介して連続する左右１対の側面壁と、該側面壁の下端
に設けられた１対の上部骨格桟とを有するアルミニウム
押出型材を用い、該押出型材の前記各壁に１ないし複数
個の開口部形成用切除部と、多数の千鳥状配置のスロッ
トとを穿設形成したのち、前記切除部及びスロットを拡
大する方向にストレッチ加工を施すことにより、前記切
除部によって所要の大きさの開口部とし、スロット形成
部分によって網状部とする一体型の立体物に構成するこ
とを特徴とする車輌用スペース型フレームの製造方法を
要旨とする。

出発材料として用いるアルミニウム押出型材は、上面壁
と左右１対の側面壁と、各１対の上部骨格桟及び上部骨
格桟を有することを必須とするが、更に要すれば左右の
上部骨格桟の間を連結して下面壁をも有する断面略矩形
状の押出型材を用いるものとすることがストレッチ加工
の行い易さ、フレーム強度等の面から好ましい。

押出型材の材質は、特に限定されるものではないが、押
出性、強度、耐食性、加工性、溶接性等が特に主要な材
料選択要素として考慮されるべきであり、好適なものと
してＡｆｌ−Ｍｇ−ＳＩ系のＡ６０００系合金、特に例
えば６Ｎ０１合金が好適に用い得る。

押出型材の骨格桟は、これがフレームの主要骨格をなす
ものであり、特に充分な強度が保有されなければならな
い。このために、該骨格桟部は、いずれも断面中空状の
管体として製作するのが有利である。また、各面の壁部
分も、前記ストレッチ加工後の網状部に充分な強度を保
有せしめるべく、長さ方向に連続する多数の平行状リブ
を一体形成したものとし、隣接するリブ間の部分を穿孔
して千鳥状のスリットを形成し、上記リブの部分をもっ
て前記網状部を形成せしめるものとするのがを利である
。

実施例次に、この発明を更に図面に示す実施例に基いて詳しく
説明する。

この発明の実施においては、先ずフレーム製造の出発材
料とする第２図に示すようなアルミニウム押出型材（１
）を製造する。該型材の製造のために用いるアルミニウ
ム合金としては、前述のようにＡ６０００合金を用いる
のが好ましい。押出型材（１）の形状は、少なくとも１
つの所要幅の上面壁（１１）と、この上面壁の両側縁か
ら下部骨格桟（１４）　　（１５）を介して垂下状に連
設された左右１対の側面壁（１２）　　（１３）と、該
側面壁の各下端に一体に設けられた下部骨格桟（１７）
　　（１８）とを有することを必須とし、更に好ましく
は両下部骨格桟（１７）　　（１８）を連結して１つの
下面壁（１Ｂ）が設けられた断面矩形のものに製作され
る。上記上下の各骨格桟（１４）　　（１５）　　（１
７）　　（１８）は、充分な曲げ強度を保有せしめるた
めに断面を中空状のものに形成するのが有利である。こ
の場合、その中空部（１４ａ　）　　（１５ａ　）　　
（１７ａ　）　　（１８ａ　）は必要に応じて車輌の搭
載機器類のための配線ダクト等にも利用することができ
る。また、特に下部骨格桟（１７）　　（１８）は、車
体のボディの下縁装飾材を兼ねた異形断面形状のものに
製作しても良い。

一方、上下及び左右の各面壁（１１）　　（１２）（１
３）　　（１Ｇ）は、長さ方向に連続する複数条のリブ
（１９）を平行状に設けたものとするのが強度上有利で
ある。

フレーム製造のための出発材料として用いる上記押出型
材（１）は、溶体化処理後自然時効させたＴ４調質材、
あるいは押出加工から冷却したのち、自然時効させたＴ
１調質材を用いるのが好適である。

次に、所定長さの上記押出型材（１）に対し、その上面
壁（１１）及び左右側面壁（１２）　　（１３）の所定
位置を、また要すれば更に下面壁（１６）の所定位置を
も、それらを所要の長さ範囲に亘って切除し、第３図に
示すように孔あき状態の切除部（２）を形成する。この
切除部（２）は、例えば乗降口、窓等の所要の開口部を
形成するだめのものであり、予め設計的に定められたそ
れらの形成予定位置に穿設するものである。

一方、各面壁の上記切除部（２）以外の残りの部分につ
いては、第３図に示す如く別に多数のスロット（３）を
千鳥状配置に穿設形成する。

このスロット（３）は、各面壁（１１）　　（１２）（
１３）　　（ＩＧ）において、隣接するリブ（１９）（
１９）相互間の位置に設けるのが好ましい。スロット（
３）は、各面壁（１１）　　（１２）　　（１３）（１
６）の切除部（２）以外の全体に設けるものとしても良
いが、次工程でストレッチ加工を必要としない部分につ
いては、スロット（３）を形成しないでそのま＼残して
おくものとする。

図示の実施例では、Ｔバールーフ型のフレームを製作す
る場合の一例を示すものとして、上面壁（１１）の中央
部にスロット（３）を形成しない部分（４）を残した場
合を示している。

そこで、次に所要のストレッチ加工を施す。

即ち、上記切除部（２）及びスロット（３）を拡大する
方向に、各骨格桟（１４）　　（１５）　　（１７）（
１８）間の間隔を所要部分について離間方向に拡げるべ
く展伸加工を施し、各骨格桟（１４）（１５）　　（１
７）　　（１ｇ）を所定形状に曲折せしめることによっ
て切除部（２）を拡張して第１図に示すような所要の大
きさの拡張開口部（２１）（２２）を形成すると共に、
各スロット（３）を亀甲状に拡大せしめて網状部（３１
）を形成し、所期する全体が一連の一体物からなる立体
型のスペース型フレーム（Ａ）を完成する。上記開口部
（２１）　　（２２）は、前述のように乗降口とか窓等
のためのものであり、網状部（３１）はそれによってフ
レーム（Ａ）の強度構造部材として機能せしめ得るもの
であるが、ストレッチ加工後におい、て不要部分はこれ
を切除して別途所要の開口部を形成せしめるものとする
こともある。

上記実施例は、この発明の一つの適用例を示すものであ
るにすぎない。この発明は要するところ、アルミニウム
押出型材を出発材料として、ストレッチ加工技術を利用
することでフレーム部材の全部が一連に連続した無溶接
の立体型フレームを完成することを主旨とするものであ
り、特許請求の範囲の記述から逸脱しない範囲で、任意
に他の各種の設計的変更が許容されるものである。

発明の効果この発明は、上述のように、アルミニウム押出型材から
出発して、これにストレッチ加工を施すことにより、所
要の網状骨格構造と開口部をもった立体型のフレームを
完成しうるちのであり、従来の多数のフレーム部材を順
次溶接して立体型のスペースフレームを製作する場合に
較べて、製造能率の大幅な向上をはかり得る。

このため材料コストを作業コストで吸収して充分に安価
なアルミニウム製フレームを製作提供することが可能と
なる。また、アルミニウム製のものであるから、もとよ
り従来の鋼製フレームに較べて顕著な軽量化を達成でき
、サスペンション、動力伝達装置等゛の小型化をはかる
ことが可能になると共に、アルミニウム製ボディとの良
好な接合性、及び接合した場合の耐電食性を保証しうろ
ことにより、アルミニウム製ボディの採用の途を開き、
愈々車体の全体としての軽量化を可能にする。

更には、フレームが一連のアルミニウム材により、溶接
継目のない一体構造のものとして製作されるので、材質
上の強度不足を補って、強度、信顆性に極めて優れたフ
レームを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例を示すもので、第１図はこの発
明によって製造される車輌用スペースフレームの一例を
示す斜視図、第２図は該フレームの製造に用いる出発材
料としてのアルミニウム押出型材の斜視図、第３図は該
押出型材に所要の切除部及びスロットを形成した状態の
斜視図である。（１）・・・アルミニウム押出型材、（２）・・・切除
部、（３）・・・スロット、（１１）・・・土面壁、（
１２）　　（１３）・・・側面壁、（１４）　　（１５
）・・・上部骨格桟、（１６）・・・下面壁、（１７）
　　（１８）・・・下部骨格桟、（１９）・・・リブ、
（２１）　　（２２）・・・開口部、（３１）・・・網
状部。以上

Claims

【特許請求の範囲】

（１）上面壁と、その両側縁に上部骨格桟を介して連続
する左右１対の側面壁と、該側面壁の下端に設けられた
１対の下部骨格桟とを有するアルミニウム押出型材を用
い、該押出型材の前記各壁に１ないし複数個の開口部形
成用切除部と、多数の千鳥状配置のスロットとを穿設形
成したのち、前記切除部及びスロットを拡大する方向に
ストレッチ加工を施すことにより、前記切除部によって
所要の大きさの開口部とし、スロット形成部分によって
網状部とする一体型の立体物に構成することを特徴とす
る車輌用スペース型フレームの製造方法。
（２）上部骨格桟及び下部骨格桟が、いずれも中空状に
形成されている押出型材を用いる特許請求の範囲第１項
記載の車輌用スペース型フレームの製造方法。
（３）上面壁及び左右側面壁は、いずれも長さ方向に平
行状に多数のリブを有し、前記スロットが隣接リブ間の
位置に設けられる特許請求の範囲第１項または第２項記
載の車輌用スペース型フレームの製造方法。