JPH0558338A - 車両のフレーム構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 接合部材を設けることなくフレームの接合部
の剛性を向上させた車両のフレーム構造を得る。 【構成】 アンダーフレーム１０のサイドフレーム１２
を構成するフロントサイドメンバ１６、センタサイドメ
ンバ１８、リアサイドメンバ２０は、アルミの押し出し
成形によって形成したフレーム部材２２を下降して形成
されている。フレーム部材には、矩形状閉断面の幅方向
に沿って中壁部２４が一体とされている。センタサイド
メンバの長手方向の両端部及びフロントサイドメンバ、
リアサイドメンバの端部には、中壁部の壁面２４Ａが露
出するように段部３０が形成され、露出した壁面を向か
い合わせて接着剤により面接合される。また、フロント
サイドメンバ、センタサイドメンバ及びリアサイドメン
バは、互いに接合し合う端部が溶接される。さらに、こ
れらの接合部には、車幅方向の外側から、フロントピラ
ー２６、クォータピラー２８が各々対向する面へ接合さ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両のフレーム構造に
関する。さらに詳しくは、筒状の部材を長手方向に沿っ
て接合して形成した車両のフレーム構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、車両のフレームには閉断面構造
とすることによって剛性を向上させたものがある。例え
ば、略コ字状に曲げ加工されたインナフレームとアウタ
フレームとを、互いの開口部を向かい合わせて接合して
閉断面を形成するようにしている。

【０００３】一方、近年、車両の軽量化のニーズに伴っ
て車両の各部品のアルミ化が進んでおり、車両のフレー
ムにおいてもアルミの適用が検討、実施されている。一
般に、アルミは、押し出し成形によって所定の形状で長
尺のものを形成し易い。従って、従来インナフレームと
アウタフレームとによって形成されたフレームの閉断面
構造を、アルミを使用することで押し出し成形によって
簡単に形成することができる。このため、アウタフレー
ムとインナフレームとをその長手方向に沿って溶接する
作業が不要となり生産性が向上する。（例えば、実開平
１−１０１９８５号公報参照） しかし、車両の前後方向に沿って配設されるサイドフレ
ームは長尺であるため、サイドフレーム全体を押し出し
成形機よって形成するためには、大型の押し出し成形機
が必要となる。このため、車両のサイドフレームを複数
のフレーム部材に分割し、各フレーム部材を鋳物等の接
合部材によって接合して組立てたり、又は、各フレーム
の端部の壁同志を接着材により接合したりすることが考
えられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、フレー
ム部材を鋳物等の接合部材によって接続する場合には、
別部材が必要になりコストが高くなる。また、各フレー
ムの端部同志を接合する場合には、接触面積小さくな
り、接続部分の結合剛性が低いという不具合がある。

【０００５】本発明は上記問題点に鑑み、フレーム部材
の接続のために余分な接続部材を設けることなく、か
つ、結合剛性を向上させることができる車両のフレーム
構造を得ることが目的である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る車両のフレ
ーム構造は、閉断面部材を長手方向に沿って複数個連結
して形成した車両のフレーム構造であって、前記閉断面
内の略中央部に長手方向に沿って掛け渡された中壁部
と、前記閉断面部材の長手方向の端部において中壁部の
壁面が露出するように片側が切り欠かれた段部と、を有
する閉断面部材を用い、これらの閉断面部材を前記段部
において露出した互いの壁面が面接合となるように連結
したことを特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明の車両のフレーム構造では、押し出し成
形によって製作された閉断面部材の長手方向の端部を接
続してフレームを形成している。即ち、閉断面部材を複
数個接続して長尺のフレームを組立てるようになてい
る。このため、１本の閉断面部材は短くてすみ、この閉
断面部材を形成するための押し出し成形機を小型化する
ことができる。

【０００８】さらに、閉断面部材の閉断面内には補強部
材としての中壁部が一体に形成されており、閉断面部材
の端部は、この中壁部の片側を切り取った段部とされて
いる。したがって、この段部を互いに組合わせて露出し
た中壁部の壁面を互いに対向当接させて接合することが
できる。これによって、筒状部材を長手方向に沿って接
続する場合でも、特別な接合手段を設けることなく、面
接合によって接合することができると共に、面接合部分
を設けることによって接合部の剛性を向上することがで
きる。

【０００９】なお、閉断面部材の長手方向の端部に段部
を形成する際、互いの閉断面部材の長手方向の端面を緊
密に当接させて、当接部分をも接合することが好まし
い。これによって、接合部材を介在させなくとも、閉断
面部材を強固に接合したフレームを得ることができる。

【００１０】本発明に適用される中壁部としては、例え
ば、矩形状の閉断面に対して閉断面の長手方向の中間部
に設けたものであってもよく、また円形状の閉断面に対
して直径方向に沿って設けてもよい。

【００１１】一般に閉断面を大きく形成することによっ
て剛性は向上する。また、閉断面の位置方向に作用する
荷重に対して強固とするために、閉断面を矩形状に形成
すると共に閉断面の長手方向に沿って中壁部を設けるこ
とがある。

【００１２】本発明では、閉断面の長手方向の中間部に
中壁部を設けたものであってもよく、これによって、矩
形状の閉断面が長手方向に沿って分割され、小さい閉断
面が重ねられた形状となる。このため、閉断面は長手方
向及び幅方向の何れから受ける荷重に対しても強固とな
り、荷重による閉断面の変形を防止することができる。

【００１３】

【実施例】本発明に係る車両のフレーム構造の実施例を
図１〜図３を用いて説明する。

【００１４】なお、図中矢印ＦＲは車体前方方向を、矢
印ＩＮは車幅内側方向を、矢印ＵＰは車体上方を示す。

【００１５】図１に示されるように、アンダーフレーム
１０は、車幅方向の両端部に車体前後方向に沿って配設
された一対のサイドフレーム１２と、一対のサイドフレ
ーム１２の間に掛け渡されて接合された複数のクロスメ
ンバ１４によって構成されている。このアンダーフレー
ム１０には、図示しない車両の機能部品が取り付けられ
るようになっている。

【００１６】サイドフレーム１２は、車両の前後方向前
方からフロントサイドメンバ１６、センタサイドメンバ
１８、リアサイドメンバ２０に分割され各々の隣接する
端部が接合されて長尺状に形成されている。また、フロ
ントサイドメンバ１６とセンタサイドメンバ１８との接
合部にフロントピラー２６が、センタサイドメンバ１８
とリアサイドメンバ２０との接合部にクオータピラー２
８が各々接合される。

【００１７】これらのフロントサイドメンバ１６、セン
タサイドメンバ１８及びリアサイドメンバ２０の各々
は、フレーム部材２２を所定形状に曲げ加工して形成さ
れている。

【００１８】図２Ａ及び図２Ｂに示されるように、フレ
ーム部材２２は長尺の閉断面体とされ、その閉断面形状
は矩形状に形成されており、このフレーム部材２２は、
アルミの押し出し成形によって形成されている。また、
このフレーム部材２２には、対向する縦壁部２２Ａ、２
２Ｂの略中央部を連結すると共に、長手方向に沿った中
壁部２４が一体に形成されている。

【００１９】フレーム部材２２の閉断面は、中壁部２４
の肉厚Ｔとした場合、中壁部２４から一端側までの長さ
Ｌ１及び中壁部２４から他端側までの長さＬ２が、 Ｌ１＝Ｌ２＋Ｔ となるように形成されている。

【００２０】また、一方の壁面２４Ａ（図２Ａ及び図２
Ｂ紙面上側の面）は閉断面の外周までが長さＬ１となっ
ており、他方の壁面２４Ｂ（図２Ａ及び図２Ｂ紙面下側
の面）は、閉断面の外周までが長さＬ２となっている。

【００２１】図１に示されるように、フレーム部材２２
は、フロントサイドメンバ１６、センタサイドメンバ１
８及びリアサイドメンバ２０の各々に対応した形状に曲
げ加工されるようになっている。尚、フレーム部材２２
は、閉断面の長手方向が車両の上下方向となるように加
工される。

【００２２】図３に示されるように、センタサイドメン
バ１８の長手方向の端部には、各々切欠部３０が形成さ
れており、この段部３０は、中壁部２４の一方の壁面２
４Ａが露出するように閉断面の一端側が、長手方向に沿
って長さＣで切り取られている。

【００２３】なお、フロントサイドメンバ１６及びリア
サイドメンバ２０のセンタサイドメンバ１８と対向する
側の端部にも、各々の壁面２４Ａが露出するように段部
３０が形成されている。

【００２４】フロントサイドメンバ１６及びリアサイド
メンバ２０は、中壁部２４の壁面２４Ｂが車体の上方へ
向けて配置されており、フロントサイドメンバ１６及び
リアサイドメンバ２０は、センタサイドメンバ１８の上
下を逆にして配置されている。これによて、各々の段部
３０によって露出した壁面２４Ａが対向される。

【００２５】フロントサイドメンバ１６、センタサイド
メンバ１８及びリアサイドメンバ２０は、各々対向した
壁面２４Ａを当接させて接着剤によって接着されると共
に、長手方向に沿って互いに当接した端部が、閉断面の
外周に沿って溶接されて接合される。互いに向かい合う
端部には、同形状の段部３０が形成されているため、フ
ロントサイドメンバ１６、センタサイドメンバ１８及び
リアサイドメンバ２０が車体の前方から順に緊密に当接
されて接合されて、サイドフレーム１２が形成される。

【００２６】図１に示されるように、このアンダーフレ
ーム１０には、アッパーフレーム３４が取り付けられ
る。アッパーフレーム３４は、車体の上部に配設された
フロントウインドフレーム３６、バックウンドフレーム
３８及びこれらを連結する一対のルーフサイドレール４
０、一対のルーフサイドレール４０の車両前後方向の両
端をアンダーフレーム１０と接続するフロントピラー２
６及びクオータピラー２８によって、車室のフレームを
構成している。また、アッパーフレーム３４は、フロン
トピラー２６の車体上下方向の中間部に掛け渡されたク
ロスメンバ４２及び、クロスメンバ４２の各端部と、ア
ンダーフレーム１０の車体の前端部とを接続するフロン
トサイドメンバアッパ４４が設けられて、エンジンルー
ムが形成されている。また、クオータピラー２８の車体
上下方向中間部からアンダーフレーム１０の車体後端部
へ掛け渡されたリアサイドメンバアッパ４６が設けられ
て、トランクルームが形成されている。

【００２７】アッパーフレーム３４のフロントピラー２
６及びクオータピラー２８は、各々フロントサイドメン
バ１６とセンタサイドメンバ１８との接続部、センタサ
イドメンバ１８とリアサイドメンバ２０との接続部分へ
接合される。

【００２８】図３に示されるように、フロントピラー２
６は、サイドフレーム１２の車幅方向の内側に配置さ
れ、サイドフレーム１２の車幅方向の内側の面へ面接合
によって接合されている。また、クォータピラ２８は、
サイドフレーム１２の車幅方向の内側に配置され、サイ
ドフレーム１２の車幅方向の内側の面へ面接合によって
接合されている。

【００２９】次に本実施例の作用を説明する。フレーム
部材２２はアルミの押し出し成形によって閉断面形状と
され中壁部２４が一体に形成されている。さらに、フレ
ーム部材２２は、フロントサイドフレーム１６、センタ
サイドフレーム１８、リアサイドフレーム２０の各々に
対応した形状に加工すると共に、互いに接合するための
段部３０を形成されており、中壁部２４の壁面２４Ａ、
２４Ｂを対向させて、接着剤によって接合されると共
に、互いに当接した端部を閉断面の外周に沿って溶接さ
れサイドフレーム１２を形成している。

【００３０】また、フレーム部材２２の閉断面におい
て、中壁部２４の壁面２４Ａ、２４Ｂの各々と閉断面の
長手方向の端部までの長さＬ１、Ｌ２の間で、 Ｌ１＝Ｌ２＋Ｔ （但しＴは中壁部２４の肉厚） とされており、段部３０を中壁部２４の同一の壁面側に
形成している。このため、フレーム部材２２の長手方向
の端部同志を緊密に当接させることができ、互いのフレ
ーム部材２２の間に段差が生じることがないようになっ
ている。

【００３１】通常、一台の押出成形機からは、同一形状
の閉断面しか成形することができない。このため、中壁
部２４の位置が異なる閉断面形状の部材を必要とする場
合、複数の押出成形機を用いるか、その都度、所望の閉
断面形状を成形するようにダイを交換するしなければな
らない。即ち、本実施例では、少なくとも２種類の閉断
面形状を成形可能な押出成形機を用いるか、又は、少な
くとも２種類の閉断面形状を成形するためにダイを交換
しなければならない。

【００３２】ここで、フレーム部材２２の閉断面形状を
Ｌ１＝Ｌ２＋Ｔとなるように中壁部２４を設けたため、
同一閉断面形状を有する３つの分割フレームを作り、そ
の後、相対するフレーム部材２２を所定状態に対向させ
て接合することによって、１本のサイドフレーム１２を
作ることができ、複数の押出成形機、又は、ダイの入れ
替えを不要とすることができる。

【００３３】また、本実施例では、長尺のサイドフレー
ム１２を３本に分割しているため、フレーム部材２２の
長さを短くすることができ、サイドフレーム１２を小型
の押出成形機によって押し出し成形されたフレーム部材
２２から製作することができる。

【００３４】また、車種の相違等によって、サイドフレ
ーム１２の一部を変更したい場合、アンダーフレーム１
０の該当部位の変更も容易である。例えば、フロントサ
イドメンバ１６の形状が異なり、センタサイドメンバ１
８、リアサイドメンバ２０が同じ場合、フロントサイド
メンバ１６のみを変更して組付けることができる。この
ため、アンダーフレーム１０の一部が同一の複数車種用
のフレームを効率よく組立てることが可能となってい
る。即ち、アンダーフレーム１０を複数に分割した形状
となっているため、基本構成に対して変更される部分の
みを付け変えることができ、多車種に渡って基本的に同
一のフレーム部材２２を使用して製作することができ、
車種構成の多様化に柔軟に対応することができる。

【００３５】また、フレーム部材２２は、その閉断面の
長手方向を車両の前後方向に沿って配置し、接合部を中
壁部２４に設けることによって面接合が可能となってい
る。これによって、アンダーフレーム１０は、車両走行
時にサイドフレーム１２に作用する曲げモーメントある
いは、ねじれに対する剛性が向上されている。

【００３６】また、中壁部２４を閉断面の幅方向に沿っ
て形成しているため、サイドフレーム１２に作用する荷
重に対しても強固となっている。即ち、車両の上下方向
に沿って長尺とされた閉断面の縦壁２２Ａ、２２Ｂを中
壁部２４によって連結しているため、小さい閉断面が重
ね合わせて配置された形状が構成され、車両の上下方向
に沿った荷重及び車両の幅方向に沿って荷重に対して閉
断面の変形を防止することができる。例えば、クロスメ
ンバ１４から受ける引張力等の車両の幅方向に沿って作
用する荷重に対してもサイドフレーム１２の閉断面が変
形することがない。

【００３７】また、アンダーフレーム１０のサイドフレ
ーム１２は、アルミのフレーム部材２２を、鋳物等の接
合部材を使用することなく接合しているため、アンダー
フレーム１０の軽量化及び作業工程の簡略化を図ること
ができる。

【００３８】また、本実施例では、アンダーフレーム１
０と接合されるフロントピラー２６（またはクォータピ
ラー２８）を対応するサイドフレーム１２へ面接合によ
って接続されているため、フロントサイドメンバ１６と
センタサイドメンバ１８との接合部分及びセンタサイド
メンバ１８とリアサイドメンバ２０との接合部分が一層
強固に接合されることになる。

【００３９】尚、本実施例では、車両のサイドフレーム
に本発明を適用した例を説明したが、これに限定するも
のではなく、長手方向の端部を接続してフレームを組付
ける場合に適用することができる。また、サイドフレー
ム１２に接合されるフロントピラー２６及びクォータピ
ラー２８は、車体が複数のモジュールに分割されている
場合、そのモジュールの一部に備えられたものであって
もよい。

【００４０】さらに、本実施例ではフレーム部材２２に
アルミを適用したが、フレーム部材２２の材質はアルミ
に限定せず他の材質の適用も可能である。

【００４１】

【発明の効果】本発明は上記構成としたもので、閉断面
部材の接続部分に閉断面部材に形成した補強部材として
の中壁部によって面接合を行うことによってフレームの
接合部分の剛性を向上させることができる優れた効果を
得ることができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に係るフレームを示す要部斜視図であ
る。

【図２】（Ａ）は本実施例に係るフレーム部材の概略側
面図、（Ｂ）は（Ａ）の矢印２Ｂ−２Ｂ線に沿った断面
図である。

【図３】本実施例に係るフレームの組付けを示す要部斜
視図である。

【符号の説明】

１０ アンダーフレーム １２ サイドフレーム １６ フロントサイドメンバ １８ センタサイドメンバ ２０ リアサイドメンバ ２２ フレーム部材（筒状部材） ２４ 中壁部 ２４Ａ、２４Ｂ 壁面 ３０ 段部

【手続補正書】

【提出日】平成３年９月２７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２８】図３に示されるように、フロントピラー２
６は、サイドフレーム１２の車幅方向の外側に入りさ
れ、サイドフレーム１２の車幅方向の外側の面へ面接合
によって接合される。またクォータピラー２８は、サイ
ドフレーム１２の車幅方向の外側に配置され、サイドフ
レーム１２の車幅方向の外側の面へ面接合によって接合
されている。 ─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成３年９月２７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 閉断面部材を長手方向に沿って複数個連
   結して形成した車両のフレーム構造であって、前記閉断
   面内の略中央部に長手方向に沿って掛け渡された中壁部
   と、前記閉断面部材の長手方向の端部において中壁部の
   壁面が露出するように片側が切り欠かれた段部と、を有
   する閉断面部材を用い、これらの閉断面部材を前記段部
   において露出した互いの壁面が面接合となるように連結
   したことを特徴とする車両のフレーム構造。