JPH0423116Y2

JPH0423116Y2 -

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Publication number: JPH0423116Y2
Application number: JP1987122040U
Authority: JP
Priority date: 1987-08-11
Filing date: 1987-08-11
Publication date: 1992-05-28
Also published as: JPS6426581U; US5002333A

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、自動車の車体の骨格をなすアンダフ
レームに関するもので、特に、サイドシルを備え
た乗用車のアンダフレームに関するものである。

（従来の技術）乗用車の車体はモノコツク構造とされることが
多いが、特に大型乗用車の場合には、その強度及
び剛性をアンダフレームによつて確保させるよう
にすることも多い。そのようなアンダフレーム
は、一般に、車体の前後部にそれぞれ設けられる
フロントサイドフレーム及びリヤサイドフレーム
と、それらの間の車室フロア部分に設けられるフ
ロアフレームとによつて構成されている。乗用車
の場合には、更に、車室フロア部分の両側にサイ
ドシルが設けられる。車体剛性を確保するために
は、これら各フレーム及びサイドシル等の各部材
を、それぞれ強固に連結する必要がある。

ところで、このような乗用車のアンダフレーム
を構成する各部材は、それぞれ車体強度部材をな
すものであるので、通常はチヤンネル形状を有す
るものとされ、それに接合される車体パネル等と
ともに中空閉断面を形成するようにされている。

従来は、例えばフロントサイドフレームは側面
が開放したチヤンネル形状のものとされ、その開
放側面にフロントサイドパネルを接合することに
より閉断面が形成されるようにし、また、サイド
シルは、側面が開放したチヤンネル形状の２枚の
パネルを向かい合わせて接合することにより閉断
面に形成されるようにしていた。そして、フロア
フレームは上面開放のチヤンネル形状のものとさ
れ、その上面に接合されるフロアパネルとともに
閉断面が形成されるようにしていた。

（考案が解決しようとする問題点）ところで、乗用車の場合には、フロントサイド
フレームが設けられるエンジンルーム側とフロア
フレーム及びサイドシルが設けられる車室側との
間がダツシユボードによつて仕切られるようにな
つている。このダツシユボードも、フロントサイ
ドフレーム、フロアフレーム、及びサイドシルに
それぞれ結合されるようにしなければならない。
その場合、側面開放のチヤンネル形状を有するフ
ロントサイドフレームやサイドシルでは、その上
面から突出する接合フランジが設けられているの
で、その上面にダツシユボードを接合することは
できない。そこで、通常は、車体左右方向に延び
るフロントアウトリガーを設けて、そのアウトリ
ガーを介してフロントサイドフレーム、フロアフ
レーム、及びサイドシルを互いに連結するととも
に、そのアウトリガーの上面にダツシユボードを
接合するようにしている。そのアウトリガーは、
上面開放のチヤンネル形状を有するものとされて
いる。

しかしながら、このように側面開放のチヤンネ
ル形状を有するフロントサイドフレームやサイド
シル等のチヤンネル部材と上面開放のチヤンネル
形状を有するフロントアウトリガー等のチヤンネ
ル部材とを結合する場合には、その結合は各部材
の一側面で行うようにせざるを得ない。そのため
に、一方の部材に加わる荷重は他方の部材の一側
面にのみ伝えられることになり、その荷重伝達性
がどうしても低下してしまう。その結果、アンダ
フレームの骨格効率も低いものとなつてしまう。

このようなことから、特開昭57−140281号公報
に示されているように、フロントサイドフレーム
とサイドシルとの連結部、すなわちフロントアウ
トリガーを、ねじられた筒状部として形成するこ
とが考えられている。このようにすれば、フロン
トサイドフレーム側の閉断面とサイドシル側の閉
断面とが連続したものとなるので、その骨格強度
は大きいものとなる。

しかしながら、このようにねじられた筒状部を
プレス成形によつて形成することは極めて難し
い。そのために、その加工コストが著しく高いも
のとなつてしまう。

また、従来は、フロアフレームはフロアパネル
の一般部下面に接合されるものとされていた。そ
のために、最低地上高の関係から、フロアフレー
ムの上下方向の寸法を大きくすることができず、
曲げに対する剛性を十分に高めることもできなか
つた。

本考案は、このような問題に鑑みてなされたも
のであつて、その目的は、剛性及び強度が高く、
しかも生産性の良好な自動車のアンダフレームを
得ることである。

（問題点を解決するための手段）この目的を達成するために、本考案では、サイ
ドシルを、上面開放のチヤンネル形状を有するサ
イドシルフレームからなるものとするとともに、
そのサイドシルフレームに連結されるフロントサ
イドフレームをも上面開放のチヤンネル形状のも
のとするようにしている。また、車室フロア部分
の中央に設けられるフロアトンネルの両側に、上
面開放のチヤンネル形状のトンネルフレームを設
け、そのトンネルフレームによつてフロアフレー
ムに代えるようにしている。そして、これらサイ
ドシルフレーム及びトンネルフレームの直線状部
分の前端とフロントサイドフレームとを、これら
各フレームとそれぞれ連続する上面開放のチヤン
ネル形状を有する一体成形された連結部によつて
連結するようにしている。

（作用）このように構成することにより、サイドシルフ
レーム及びトンネルフレームによつてそれぞれ形
成される中空閉断面とフロントサイドフレームに
よつて形成される中空閉断面とは、チヤンネル形
状の連結部を介してそれぞれ連続するものとな
る。したがつて、そのアンダフレームは連続した
骨格として形成されることになり、各部材の結合
強度も十分大きなものとなる。しかも、その連結
部は上面開放のチヤンネル形状とされるので、そ
の上面へのダツシユボード等の接合が妨げられる
こともない。

また、トンネルフレームは、その形状効果によ
つて剛性が高められているフロアトンネル部分に
設けられ、しかも、そのフロアトンネルの下面側
のスペースを利用して高さの高いものとすること
ができるので、その剛性は極めて高いものとな
る。したがつて、そのアンダフレームは、全体と
して剛性及び強度が十分に高いものとなる。

そして、このようなアンダフレームの各部材
は、いずれも上面開放のチヤンネル形状とされる
ので、プレス成形することによつて容易に一体成
形することができる。したがつて、その生産性も
向上する。

（実施例）以下、図面を用いて本考案の実施例を説明す
る。

第１〜５図は本考案による自動車のアンダフレ
ームの一実施例を示すもので、第１図はそのアン
ダフレームを備えた車体下部構造の分解斜視図で
あり、第２図はそのアンダフレームの平面図であ
る。また、第３〜５図はその車体下部構造の左右
及び前後方向の垂直断面図である。

第１，２図から明らかなように、このアンダフ
レーム１は、車体前部の左右に設けられる一対の
フロントサイドフレーム２，２と、車体後部の左
右に設けられる一対のリヤサイドフレーム３，３
とを備えている。リヤサイドフレーム３，３はリ
ヤクロスメンバ４によつて一体に連結されてお
り、それによつてリヤフレーム５が形成されてい
る。

フロントサイドフレーム２，２とリヤサイドフ
レーム３，３との間の車室フロア部分には、その
左右両側において前後方向に延びる一対のサイド
シルフレーム６，６と、その中央の両側において
前後方向に延びる一対のトンネルフレーム７，７
とが設けられている。左右それぞれのサイドシル
フレーム６とトンネルフレーム７とは、その前端
において左右方向に延びるフロントアウトリガー
８によつて互いに連結され、そのアウトリガー８
を介してフロントサイドフレーム２に連結されて
いる。また、各サイドシルフレーム６，６とトン
ネルフレーム７，７とは、その後端において左右
方向に延びるミドルクロスメンバ９によつて連結
され、そのクロスメンバ９を介してリヤフレーム
５に連結されている。

これらフロントサイドフレーム２、リヤサイド
フレーム３、リヤクロスメンバ４、サイドシルフ
レーム６、トンネルフレーム７、フロントアウト
リガー８、及びミドルクロスメンバ９は、いずれ
も上面が開放したチヤンネル形状を有するものと
されている。そして、フロントサイドフレーム２
と、フロントアウトリガー８と、サイドシルフレ
ーム６及びトンネルフレーム７の前端湾曲部と
は、金属板をプレス成形することにより一体に形
成されている。また、リヤサイドフレーム３，３
と、リヤクロスメンバ４と、ミドルクロスメンバ
９と、サイドシルフレーム６，６及びトンネルフ
レーム７，７の後端湾曲部とも、金属板をプレス
成形することにより一体に形成されている。こう
して、サイドシルフレーム６及びトンネルフレー
ム７は、その直線状部分のみが別体として形成さ
れるようになつている。

サイドシルフレーム６及びトンネルフレーム７
の直線状部分の前端とフロントサイドフレーム２
とを連結する連結部、すなわちサイドシルフレー
ム６及びトンネルフレーム７の前端湾曲部とフロ
ントアウトリガー８とは、これら各フレーム２，
６，７に滑らかに連続する形状を有するものとさ
れている。また、サイドシルフレーム６及びトン
ネルフレーム７の直線状部分の後端とリヤフレー
ム５とを連結する連結部、すなわちサイドシルフ
レーム６及びトンネルフレーム７の後端湾曲部と
ミドルクロスメンバ９とも、これら各フレーム
５，６，７に滑らかに連続する形状を有するもの
とされている。すなわち、サイドシルフレーム６
及びトンネルフレーム７の直線状部分の前後端
は、その外面全面が、対応する連結部に重ね合わ
せて溶接接合されるようになつている。そして、
これら各部材を結合したときには、第２図に示さ
れているように、フロントサイドフレーム２の溝
がフロントアウトリガー８において分岐してサイ
ドシルフレーム６及びトンネルフレーム７にそれ
ぞれつながり、更にミドルクロスメンバ９からリ
ヤサイドフレーム３及びリヤクロスメンバ４に連
続してつながるようになつている。

第１，３図から明らかなように、サイドシルフ
レーム６の両側上端縁には水平な接合フランジ６
ａ，６ｂが形成されている。そして、その接合フ
ランジ６ａ，６ｂに、シルインナパネル１０の下
端縁に形成された接合フランジ１０ａとシルアウ
タパネル１１の下端縁に形成された接合フランジ
１１ａとが、それぞれ重ね合わせてスポツト溶接
されるようになつている。これらシルインナパネ
ル１０とシルアウタパネル１１とは、その上端縁
にそれぞれ形成された接合フランジ１０ｂ，１１
ｂによつて互いに接合されている。こうして、サ
イドシルフレーム６、シルインナパネル１０、及
びシルアウタパネル１１によつて、中空閉断面形
状のサイドシル１２が形成されるようになつてい
る。

また、各トンネルフレーム７の上端縁には、外
方側に水平な接合フランジ７ａが形成され、中央
側に上方に傾斜した接合フランジ７ｂが形成され
ている。そして、これら左右一対のトンネルフレ
ーム７，７の上面が、１枚のトンネルパネル１３
によつて同時に覆われるようになつている。この
トンネルパネル１３は下面が開放したチヤンネル
形状のもので、その下端縁両側にはそれぞれ水平
な接合フランジ１３ａ，１３ａが形成されてい
る。この接合フランジ１３ａは、トンネルフレー
ム７の外側の接合フランジ７ａにスポツト溶接さ
れるようになつている。一方、トンネルフレーム
７の中央側の接合フランジ７ｂは、トンネルパネ
ル１３の内面に接合されるようになつている。こ
うして、これらトンネルパネル１３とトンネルフ
レーム７，７とによつて、両側に中空閉断面形状
の補強部を有するフロアトンネル１４が形成され
るようになつている。

第１，４図から明らかなように、フロントアウ
トリガー８の上端縁には、後方側に水平な接合フ
ランジ８ａが形成され、前方側に上方に傾斜した
接合フランジ８ｂが形成されている。そして、そ
のアウトリガー８の上面には、金属板をプレス成
形することにより一体成形されたダツシユボード
１５が取り付けられるようになつている。その場
合、アウトリガー８の後方側の接合フランジ８ａ
にダツシユボード１５の下端後縁部が接合され、
前方側の接合フランジ８ｂにダツシユボード１５
の前方傾斜面が接合される。こうして、これらダ
ツシユボード１５とアウトリガー８との間に中空
閉断面が形成されるようになつている。

ミドルクロスメンバ９の上端縁にも、その前方
側及び後方側にそれぞれ水平な接合フランジ９
ａ，９ｂが形成されている。そして、そのミドル
クロスメンバ９の上面は、リヤフレーム５の上面
に接合されるリヤフロアパネル１６の前端部によ
つて覆われるようになつている。そのリヤフロア
パネル１６の前端は下方に折曲されており、その
下端縁に水平な接合フランジ１６ａが形成されて
いる。その接合フランジ１６ａは、ミドルクロス
メンバ９の前方側の接合フランジ９ａに接合され
るようになつている。また、ミドルクロスメンバ
９の後方側の接合フランジ９ｂは、リヤフロアパ
ネル１６の下面に接合されるようになつている。
こうして、リヤフロアパネル１６の前端部とミド
ルクロスメンバ９との間に、中空閉断面が形成さ
れるようになつている。

更に、第１図に示されているように、リヤフロ
アパネル１６の前端の下方折曲部中央には、トン
ネルパネル１３の後端が嵌合される切り欠き部１
７が設けられており、その切り欠き部１７の周囲
に形成された接合フランジ１７ａによつて、トン
ネルパネル１３の後端とリヤフロアパネル１６の
前端とが接合されるようになつている。こうし
て、トンネルパネル１３とトンネルフレーム７，
７とによつてフロアトンネル１４の両側に形成さ
れる中空閉断面と、リヤフロアパネル１６の前端
部とミドルクロスメンバ９とによつて形成される
中空閉断面とが、互いに連続するように形成され
ている。

サイドシル１２、フロアトンネル１４、ダツシ
ユボード１５、及びリヤフロアパネル１６によつ
て囲まれる車室フロア部分の開口１８は、平板状
のフロントフロアパネル１９によつて覆われるよ
うになつている。このフロントフロアパネル１９
は、上面板２０と下面板２１との間にハニカムコ
ア２２を挟んだハニカムサンドイツチ構造のもの
とされており、その周縁部には、上面板２０と下
面板２１とを接合することによつて接合フランジ
１９ａが形成されている。そして、その接合フラ
ンジ１９ａをシルインナパネル１０及びサイドシ
ルフレーム６の接合フランジ１０ａ，６ａ、トン
ネルパネル１３及びトンネルフレーム７の接合フ
ランジ１３ａ，７ａ等に接合することにより、フ
ロントフロアパネル１９がアンダフレーム１に固
着されるようになつている。

また、第１，５図から明らかなように、フロン
トサイドフレーム２の上端縁には、中央側に水平
な接合フランジ２ａが形成され、外方側に上方に
延出する延出部２ｂが形成されている。そして、
このフロントサイドフレーム２の上面に、アツパ
パネル２３が接合されるようになつている。この
アツパパネル２３には、フロントサイドフレーム
２の水平な接合フランジ２ａに接合される水平延
出部２３ａと、上方延出部２ｂに接合される垂直
フランジ２３ｂとが形成されており、その上方延
出部２ｂと垂直フランジ２３ｂとの接合部に、ホ
イールハウス２４の下端が接合されるようになつ
ている。更に、アツパパネル２３の後端には、ダ
ツシユボード１５の前面に接合される接合フラン
ジ２３ｃが設けられている。こうして、フロント
サイドフレーム２にアツパパネル２３を接合する
ことにより、アウトリガー８とダツシユボード１
５とによつて形成される中空閉断面に連続する中
空閉断面が形成されるようになつている。

第１図に示されるように、リヤフレーム５に
も、その上端縁に水平な接合フランジが設けられ
ており、その接合フランジにリヤフロアパネル１
６を重ね合わせて接合することにより、中空閉断
面が形成されるようになつている。

このように構成されたアンダフレーム１におい
ては、そのアンダフレーム１を構成する各部材が
いずれも上面開放のチヤンネル形状を有するもの
とされているので、それら各部材間の結合は全面
で行われるようになる。したがつて、その結合強
度は十分に大きなものとすることができる。しか
も、その結合をサイドシルフレーム６及びトンネ
ルフレーム７の直線状部分の前後端において行う
ようにしているので、溶接作業が容易となり、組
付け精度も向上する。

また、フロントサイドフレーム２、リヤサイド
フレーム３、サイドシルフレーム６、及びトンネ
ルフレーム７をいずれも上面開放のチヤンネル形
状のものとすることにより、それらフロントサイ
ドフレーム２とサイドシルフレーム６及びトンネ
ルフレーム７とを連結するフロントアウトリガー
８、あるいはリヤフレーム５とサイドシルフレー
ム６及びトンネルフレーム７とを連結するミドル
クロスメンバ９を上面開放のチヤンネル形状のも
のとして、フロントサイドフレーム２あるいはリ
ヤフレーム５と一体成形することができる。その
ようにフロントサイドフレーム２とアウトリガー
８、あるいはリヤフレーム５とミドルクロスメン
バ９とを一体成形するようにすれば、部品点数が
減り、それらの結合作業が不要となるので、生産
性が向上するとともに、それらの位置精度も向上
する。

そして、サイドシルフレーム６及びトンネルフ
レーム７の直線状部分のみを別体とすることによ
り、長さの異なるものを用いるだけで、ホイール
ベースの異なる車種にも容易に対応させることが
可能となる。

更に、このようなアンダフレーム１を備えた車
体においては、そのアンダフレーム１と他の車体
パネル等とによつて形成される中空閉断面が、一
連の連続したものとなる。したがつて、その車体
は一体の骨格を有することになり、その骨格効率
が著しく向上する。すなわち、車体全体の強度及
び剛性が高められる。

また、トンネルフレーム７は、チヤンネル形状
とすることによりそれ自体の剛性が高められてい
るトンネルパネル１３の下面に接合される。しか
も、そのトンネルパネル１３の下面側には上下方
向に十分大きいスペースが形成されているので、
トンネルフレーム７を下方に大きく突出させるこ
となく、その上下方向の寸法を大きくすることが
できる。そして、そのようにすることにより、ト
ンネルフレーム７とトンネルパネル１３とによつ
て囲まれる中空閉断面部分の断面二次モーメント
が大きくなる。したがつて、このようなトンネル
フレーム７を備えた車体は、極めて曲げ剛性の高
いものとなる。

更に、第６図に示されているように、左右一対
のトンネルフレーム７を、長手方向の一部におい
て互いに連結し、その連結部７ｃをトンネルパネ
ル１３の下面に接合するようにすれば、その部分
においてトンネルパネル１３が大幅に補強され
る。したがつて、フロアトンネル１４に取り付け
られるシフトレバーやハンドブレーキ、あるいは
シートベルトアンカ等の取り付け部を効果的に補
強することができる。そして、それらの部品から
加えられる荷重はトンネルフレーム７に伝えられ
ることになるので、その支持力も十分に大きなも
のとなる。

サイドシル１２も、その下部を上面開放のチヤ
ンネル形状を有するサイドシルフレーム６によつ
て形成するようにすることにより、その接合フラ
ンジ６ａ，６ｂが両側に位置するものとなる。し
たがつて、接合フランジを下方に突出させる必要
がなくなり、サイドシル１２の中空閉断面の上下
方向の寸法を大きくすることができる。その結
果、サイドシル１２の断面二次モーメントを大幅
に増大することが可能となり、曲げ剛性の高いも
のとすることができる。

こうして、強度及び剛性の高い車体を得ること
ができるようになる。

なお、上記実施例においては、サイドシルフレ
ーム６及びトンネルフレーム７を別体のものとし
ているが、これらも一体成形するようにして、ア
ンダフレーム１全体を一体のものとすることもで
きる。また、フロントサイドフレーム２やリヤサ
イドフレーム３の直線状部分を別体のものとする
こともできる。

（考案の効果）以上の説明から明らかなように、本考案によれ
ば、サイドシルフレーム、トンネルフレーム、及
びフロントサイドフレームを、それぞれ上面開放
のチヤンネル形状を有するものとし、これらサイ
ドシルフレーム及びトンネルフレームの直線状部
分の前端とフロントサイドフレームとを、一体成
形された上面開放のチヤンネル形状を有する連結
部によつて連結するようにしているので、各フレ
ームの溝が互いに連続するものとなる。したがつ
て、強度及び剛性の高い車体骨格を得ることがで
きる。

また、フロアトンネル部にトンネルフレームを
設けるようにしているので、そのトンネル部の剛
性を著しく高めることができる。

更に、サイドシルフレームを上面開放のチヤン
ネル形状のものとすることにより、サイドシルの
有効高さ寸法を増大させ、断面二次モーメントを
大きくすることが可能となる。

こうして、強度及び剛性の極めて高い車体を得
ることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案による自動車のアンダフレー
ムの一実施例を示すもので、そのアンダフレーム
を備えた車体下部構造の分解斜視図、第２図は、
そのアンダフレームの平面図、第３図は、第２図
の−線に相当する切断面による車体下部構造
の左右方向の垂直断面図、第４図は、第２図の
−線に相当する切断面による車体下部構造の前
後方向の垂直断面図、第５図は、第２図の−
線に相当する切断面による車体下部構造の左右方
向の垂直断面図、第６図は、本考案によるアンダ
フレームの他の実施例を示すもので、そのアンダ
フレームを備えた車体下部構造のフロアトンネル
部分の左右方向垂直断面図である。１……アンダフレーム、２……フロントサイド
フレーム、３……リヤサイドフレーム、６……サ
イドシルフレーム、７……トンネルフレーム、８
……フロントアウトリガー（連結部）、１２……
サイドシル、１４……フロアトンネル。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】車体前部に設けられるフロントサイドフレーム
と、このフロントサイドフレームの後方の車室フロ
ア部分に設けられ、その両側部において前後方向
に延びるサイドシルフレーム、及びその中央に設
けられるフロアトンネルの両側部において前後方
向に延びるトンネルフレームとを備え、これら各フレームが、それぞれ上面開放のチヤ
ンネル形状を有するものとされるとともに、前記サイドシルフレーム及びトンネルフレーム
の少なくとも直線状部分の前端と前記フロントサ
イドフレームとの間が、これら各フレームとそれ
ぞれ連続する上面開放のチヤンネル形状を有する
一体成形された連結部によつて連結されている、自動車のアンダフレーム。