JPH06135355A - Frame and automobile body structure - Google Patents
Frame and automobile body structureInfo
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- JPH06135355A JPH06135355A JP4309786A JP30978692A JPH06135355A JP H06135355 A JPH06135355 A JP H06135355A JP 4309786 A JP4309786 A JP 4309786A JP 30978692 A JP30978692 A JP 30978692A JP H06135355 A JPH06135355 A JP H06135355A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D21/00—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
- B62D21/15—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted having impact absorbing means, e.g. a frame designed to permanently or temporarily change shape or dimension upon impact with another body
- B62D21/152—Front or rear frames
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Body Structure For Vehicles (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、複数のパネルが接合さ
れて閉断面に形成されフレーム、及び車体の左右に前後
方向に配置された該フレームを備えた自動車の車体構造
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle body structure including a frame formed by joining a plurality of panels to each other to form a closed cross section, and the frame arranged on the left and right sides of the vehicle body in the front-rear direction.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、自動車の車体剛性を確保するため
に、車体両側部に車体長手方向に延びるフレームが設け
られており、車体前部のエンジンルーム側部に延びるフ
ロントサイドフレームは複数のパネル部材を接合した閉
断面に形成され、フロントクロスメンバ等を介してエン
ジン等を支持するとともに、正突等の長手方向の衝撃負
荷を受けたときにエンジンの後退量を抑制しながら、所
定の変形パターンで座屈変形することによって衝撃を吸
収して車室内の乗員への影響を軽減させることが行われ
ている。2. Description of the Related Art Conventionally, in order to ensure the rigidity of a vehicle body of an automobile, a frame extending in the vehicle body longitudinal direction is provided on both sides of the vehicle body, and a front side frame extending to the engine room side portion at the front of the vehicle body has a plurality of panels. Formed in a closed cross section where members are joined together to support the engine, etc. through the front cross member, etc., and to prevent the engine from retreating when subjected to a longitudinal impact load such as a head-on collision, etc. By buckling and deforming in a pattern, the impact is absorbed and the influence on the occupants in the vehicle compartment is reduced.
【０００３】上述のフロントサイドフレームの閉断面形
状は、例えば実開平２− 24777号公報に示されるよう
に、断面略コ字形で、開放端に外側に延びるフランジ部
101ａを備えた車体内方に位置するインナパネル101
と、該インナパネル101 の開放側を覆ってフランジ部 1
01ａに接合される車体外方に位置するアウタパネル102
とから成り、略矩形閉断面に形成され、所定の変形パタ
ーンで座屈変形させるために、ビード103 が座屈変形す
る所定部位に設けられている（図 参照）。The closed cross-sectional shape of the front side frame described above is, for example, as shown in Japanese Utility Model Laid-Open No. 2-24777, a substantially U-shaped cross section, and a flange portion extending outward at the open end.
Inner panel 101 located inside the vehicle body with 101a
And the flange portion 1 covering the open side of the inner panel 101.
Outer panel 102 located outside the vehicle body joined to 01a
And has a substantially rectangular closed cross section, and a bead 103 is provided at a predetermined portion where the buckling deformation occurs in order to cause the buckling deformation in a predetermined deformation pattern (see the drawing).
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のフレームにおいては、座屈変形する部位にビードを
設ける工程が不可欠であるから、製造工程が複雑になる
とともに、所定の変形パターンで座屈変形させるために
要求されるビードの形状及びスポット溶接位置の設計が
難しく、製造コストの上昇が避けられないという問題が
あった。また、エンジン等を支持しているために、ビー
ドが設けられた座屈変形する部位以外の部分の剛性を確
保する必要があり、重量増加が避けられないという問題
があった。However, in the above-mentioned conventional frame, since the step of providing the bead at the buckling deforming portion is indispensable, the manufacturing process becomes complicated and the buckling deforming is performed in a predetermined deformation pattern. There is a problem in that it is difficult to design the shape of the bead and the spot welding position required in order to increase the manufacturing cost. Further, since the engine or the like is supported, it is necessary to secure the rigidity of the portion other than the portion where the bead is provided and which is buckled and deformed, and there is a problem that an increase in weight cannot be avoided.
【０００５】本発明の目的は、簡単な構成でフレーム自
体の長手方向の剛性の強弱を変化させ、座屈変形による
衝撃吸収を所定の変形パターンで確実に行うとともに、
車体重量の軽減を図ることのできるフレームを備えたフ
レーム及び自動車の車体構造を提供することである。An object of the present invention is to change the strength of rigidity of the frame itself in the longitudinal direction with a simple structure to surely absorb the shock due to buckling deformation in a predetermined deformation pattern, and
To provide a frame provided with a frame capable of reducing the weight of a vehicle body and a vehicle body structure of an automobile.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のフレーム及び自動車の車体構造は、２枚のパ
ネル（例えば、インナパネルとアウタパネル）を接合し
て断面多角形に形成したフレームであって、両パネルの
接合部で、フレームの上面及び下面にフレーム長手方向
に延びる接合フランジの位置をフレーム長手方向の位置
に応じてフレーム幅方向に変位させる、或いは断面形状
をフレーム長手方向の位置に応じて変化させることによ
り、断面形状における曲折部の数をフレーム長手方向の
位置に応じて増減させ、フレームの剛性をフレーム長手
方向の位置に応じて異ならせるものである。また、上記
フレームを用いた自動車の車体構造であって、座屈変形
して衝撃を吸収する衝撃吸収部位と変形しない耐衝撃部
位とを備え、衝撃吸収部位におけるフレームの剛性を高
くし、耐衝撃部位におけるフレームの剛性を低くしたも
のであり、耐衝撃部位に別の部材を接合することにより
剛性を確保する。In order to achieve the above object, the frame and the vehicle body structure of the present invention have a frame formed by joining two panels (for example, an inner panel and an outer panel) into a polygonal cross section. At the joint portion of both panels, the position of the joint flange extending in the frame longitudinal direction on the upper surface and the lower surface of the frame is displaced in the frame width direction according to the position in the frame longitudinal direction, or the cross-sectional shape is changed in the frame longitudinal direction. By changing according to the position, the number of bent portions in the cross-sectional shape is increased or decreased according to the position in the frame longitudinal direction, and the rigidity of the frame is changed according to the position in the frame longitudinal direction. Further, in the vehicle body structure using the frame, an impact absorbing portion that buckles and absorbs an impact and an impact resistant portion that does not deform are provided, and the rigidity of the frame at the impact absorbing portion is increased to improve the impact resistance. The rigidity of the frame at the part is lowered, and the rigidity is secured by joining another member to the impact resistant part.
【０００７】[0007]
【実施例】実施例を図に基づいて説明すると、図１乃至
図４において、フレーム１は、車体内方に位置するイン
ナパネル２と、車体外方に位置するアウタパネル３とを
接合して形成されており、接合部を挟んで対向するイン
ナパネル２の内底面とアウタパネル３の内底面との距離
をフレーム幅Ｈとする。インナパネル２は、車体外側に
向けて開放し、断面略コ字形に形成されて底部２ｂと一
対の側壁部２ｃ，２ｃとを備えた本体部分20と、本体部
分20の開放端、即ち側壁部２ｃ，２ｃの先端（即ち車体
外側端）に外方に延設された一対のフランジ２ａ，２ａ
とから形成されており、底部２ｂの内面から側壁部２ｃ
の先端までの寸法をインナパネル幅ｈi とする。また、
アウタパネル３は、車体内側に向けて開放し、断面略コ
字形に形成されて底部３ｂと一対の側壁部３ｃ，３ｃと
を備えた本体部分20と、本体部分20の開放端、即ち側壁
部３ｃ，３ｃの先端（即ち車体内側端）に外方に延設さ
れた一対のフランジ３ａ，３ａとから形成されており、
底部３ｂの内面から側壁部３ｃの先端までの寸法をアウ
タパネル幅ｈO とする。インナパネル２とアウタパネル
３とは、断面の開放側を合わせてフランジ２ａとフラン
ジ３ａとをスポット溶接等で接合してフレーム長手方向
に延びる接合フランジ１ａを設け、フレーム１を形成す
る。1 to 4, a frame 1 is formed by joining an inner panel 2 located inside the vehicle body and an outer panel 3 located outside the vehicle body. The frame width H is defined as the distance between the inner bottom surface of the inner panel 2 and the inner bottom surface of the outer panel 3 that face each other across the joint. The inner panel 2 is open toward the outside of the vehicle body, is formed into a substantially U-shaped cross section, and has a bottom portion 2b and a pair of side wall portions 2c and 2c, and a main body portion 20, an open end of the main body portion 20, that is, a side wall portion. A pair of flanges 2a, 2a extending outward at the tips of 2c, 2c (that is, the outer ends of the vehicle body)
Is formed from the inner surface of the bottom portion 2b to the side wall portion 2c.
The inner panel width h i is the dimension up to the tip of. Also,
The outer panel 3 is open toward the inside of the vehicle body and has a main body portion 20 having a bottom portion 3b and a pair of side wall portions 3c and 3c formed in a substantially U-shaped cross section, and an open end of the main body portion 20, that is, the side wall portion 3c. , 3c is formed from a pair of flanges 3a, 3a extending outward at the tips (that is, the inner ends of the vehicle body),
The dimension from the inner surface of the bottom portion 3b to the tip of the side wall portion 3c is defined as the outer panel width h O. The inner panel 2 and the outer panel 3 are joined to each other by joining the flanges 2a and 3a by spot welding or the like so that the open sides of the cross sections are aligned with each other to form a joint flange 1a extending in the frame longitudinal direction to form the frame 1.
【０００８】インナパネル２のインナパネル幅ｈi とア
ウタパネル３のアウタパネル幅ｈOの和をＨに保持（ｈ
i ＋ｈO ＝Ｈ）しながら、インナパネル幅ｈi を零から
Ｈまでの範囲（０≦ｈi ≦Ｈ）で連続的に変化させると
ともに、アウタパネル幅ｈOを零からＨまでの範囲（０
≦ｈO ≦Ｈ）で連続的に変化させることにより、フラン
ジ２ａと３ａが接合された接合フランジ１ａがフレーム
１の長手方向に沿って幅方向の位置をずらして形成され
るもので、本実施例ではインナパネル幅ｈi をＨ／２≦
ｈi ≦Ｈ、アウタパネル幅ｈO を０≦ｈO ≦Ｈ／２とし
ており、図３に示す位置において、接合フランジはフレ
ーム１の中央に形成されている（図１参照）。例えば、
アウタパネル幅ｈO ＝０とすると、インナパネル幅ｈi
＝Ｈとなり、側壁部３ｃ，３ｃがなくなってアウタパネ
ル３は平板となって（図２参照）、フランジ１ａが最も
車体外側に位置し、また、アウタパネル幅ｈO とインナ
パネル幅ｈi とを等しく、ｈO ＝ｈi ＝Ｈ／２とすると
接合フランジ１ａがフレーム１の中央に位置する（図３
参照）。The sum of the inner panel width h i of the inner panel 2 and the outer panel width h O of the outer panel 3 is held at H (h
i + h O = H), while continuously changing the inner panel width h i in the range from 0 to H (0 ≦ h i ≦ H), the outer panel width h O from 0 to H (0
By continuously changing at ≦ h O ≦ H), in which connection flange 1a of the flange 2a and 3a are joined is formed by shifting the position in the width direction along the longitudinal direction of the frame 1, this embodiment In the example, the inner panel width h i is H / 2 ≦
h i ≦ H, the outer panel width h O is 0 ≦ h O ≦ H / 2, and the joint flange is formed in the center of the frame 1 at the position shown in FIG. 3 (see FIG. 1). For example,
If the outer panel width h O = 0, the inner panel width h i
= H, and the outer panel 3 and the side wall portion 3c, 3c are exhausted becomes flat (see FIG. 2), it positioned closest to the vehicle body outer flange 1a is also equal to the outer panel width h O and the inner panel width h i , H O = h i = H / 2, the joint flange 1a is located at the center of the frame 1 (FIG. 3).
reference).
【０００９】上述の構成によると、図２に示される接合
フランジがフレーム１の端部に位置する断面において
は、インナパネル２の折曲部は、底部２ｂと側壁部２
ｃ，２ｃの接続部２ｄ，２ｄと、側壁部２ｃ，２ｃとフ
ランジ２ａ，２ａの接続部２ｅ，２ｅの４個であり、ア
ウタパネル３の折曲部は零であるから、全体としての折
曲部の数は４個である。一方、図３に示される接合フラ
ンジ１ａがフレーム１の端部からずれた位置にある断面
においては、インナパネル２の折曲部は、底部２ｂと側
壁部２ｃ，２ｃの接続部２ｄ，２ｄと、側壁部２ｃ，２
ｃとフランジ２ａ，２ａの接続部２ｅ，２ｅの４個であ
り、アウタパネル３の折曲部は、底部３ｂと側壁部３
ｃ，３ｃの接続部３ｄ，３ｄ、及び側壁部３ｃ，３ｃと
フランジ３ａ，３ａの接続部３ｅ，３ｅの４個であるか
ら、全体としての折曲部の数は８個となる。According to the structure described above, in the cross section in which the joint flange shown in FIG. 2 is located at the end of the frame 1, the bent portion of the inner panel 2 has a bottom portion 2b and a side wall portion 2.
There are four connecting portions 2d and 2d of c and 2c and connecting portions 2e and 2e of the side wall portions 2c and 2c and the flanges 2a and 2a, and the bending portion of the outer panel 3 is zero. The number of copies is four. On the other hand, in the cross-section where the joint flange 1a shown in FIG. 3 is displaced from the end of the frame 1, the bent portion of the inner panel 2 has the bottom portion 2b and the connecting portions 2d, 2d of the side wall portions 2c, 2c. , Side wall portions 2c, 2
There are four connecting parts 2e, 2e of c and the flanges 2a, 2a, and the bent part of the outer panel 3 includes a bottom part 3b and a side wall part 3.
Since there are four connecting portions 3d and 3d of c and 3c and connecting portions 3e and 3e of the side wall portions 3c and 3c and the flanges 3a and 3a, the total number of bent portions is eight.
【００１０】中空フレームにおいては、断面内における
折曲部の数が多い、即ち稜線の数が多い方がフレームと
しての強度、剛性が増大するものであるから、フレーム
１の上記図３に示された断面形状を備えた部分の方が、
図２に示された断面形状を備えた部分よりも大きな強度
を備えることができるものであり、フランジ１ａの一を
変更することにより、フレーム１の長手方向において、
位置により強度、剛性を変化させることができる。In the hollow frame, the greater the number of bent portions in the cross section, that is, the greater the number of ridges, the greater the strength and rigidity of the frame. Therefore, the frame 1 is shown in FIG. The part with a different cross-sectional shape is
It is possible to provide greater strength than the portion having the cross-sectional shape shown in FIG. 2, and by changing one of the flanges 1a, in the longitudinal direction of the frame 1,
Strength and rigidity can be changed depending on the position.
【００１１】なお、接合フランジ１ａがフレーム１の端
部から中央方向にずれた部位において、アウタパネル３
の上部側壁部３ｃを、開放側即ちインナパネル２側に開
くように傾斜させることにより、フレーム１の上方に空
間を確保することができ、スポット溶接を容易に行うこ
とができるものであり、接合フランジ１ａがフレーム１
の端部から中央方向にずれた部位全体にわたって傾斜さ
せたものと、スポット溶接位置のみカットして複数の切
欠凹所を形成したものとがあり、後者においては切欠凹
所を潰れビードとして用いることができる。特に潰れビ
ードとして用いる場合には、アウタパネル３の上部側壁
部３ｃに限らず、下部側壁部３ｃにも上部側壁部３ｃに
対応する位置に複数の切欠凹所を形成すると良く、さら
に、インナパネル２の両側壁部２ｃ，２ｃに、アウタパ
ネル３に設けられた隣あった切欠凹所の中間位置に対応
して、複数の切欠凹所を設ける、即ちインナパネル２に
設けられた切欠凹所とアウタパネル３に設けられた切欠
凹所とを千鳥に配設することにより、長手方向の荷重を
受けたときに確実に座屈変形を生じて衝撃を吸収するこ
とができる。The outer panel 3 is provided at a portion where the joint flange 1a is displaced from the end of the frame 1 toward the center.
By inclining the upper side wall portion 3c of the so as to open toward the open side, that is, the inner panel 2 side, a space can be secured above the frame 1, and spot welding can be easily performed. Flange 1a is frame 1
There are those that are inclined over the entire area that is deviated from the end part to the center direction, and those that are formed by cutting only the spot welding position to form multiple notch recesses. In the latter, use the notch recesses as crushed beads. You can Especially when it is used as a crushed bead, not only the upper side wall portion 3c of the outer panel 3 but also the lower side wall portion 3c may be provided with a plurality of notch recesses at positions corresponding to the upper side wall portion 3c. On both side wall portions 2c, 2c, a plurality of cutout recesses are provided corresponding to the intermediate positions of the adjacent cutout recesses provided on the outer panel 3, that is, the cutout recesses provided on the inner panel 2 and the outer panel. By arranging the notch recesses provided in 3 in a staggered manner, it is possible to reliably cause buckling deformation and absorb the shock when a load in the longitudinal direction is received.
【００１２】上記構成について詳述すると、図５に示す
ように、断面が矩形のフレーム１において、インナパネ
ル２の上部フランジ21ａ及びアウタパネル３の上部フラ
ンジ31ａをアウタパネル３側に傾斜させても良く、こう
することにより、インナパネル２のインナパネル幅ｈi
＝Ｈとなる位置、即ちフレーム１の端部に接合フランジ
が形成される位置の断面で、インナパネル２の上部フラ
ンジ21ａ及びアウタパネル３の上部フランジ31ａの曲折
部がそれぞれ１個ずつ、全体として２個増加させること
ができる。また、図６に示すように、接合フランジ１ａ
がフレーム１の端部から中央方向にずれた部位にあるフ
レーム１において、上面のフランジ１ａを外側に傾斜さ
せるとともに、アウタパネル３の上部側壁部31ｂを外側
に傾斜させることにより、フレーム１の上方に空間を確
保することができ、スポット溶接作業を容易に行うこと
ができる。さらに、図７に示すように、接合フランジが
フレーム１の端部から中央方向にずれた部位にあるフレ
ーム１において、フランジ１ａを外側に傾斜させるとと
もに、アウタパネル３の上部側壁部31ｂの、スポット溶
接を行う位置に対応して切欠凹所31ｃを外側に傾斜させ
て設けることにより、フレーム１の上方に空間を確保す
ることができるから、スポット溶接作業を容易にし、軸
方向に圧縮変形される際に、スポット溶接位置における
切欠凹所31ｃが潰れビードとしての効果を備える。To explain the above-mentioned structure in detail, as shown in FIG. 5, in the frame 1 having a rectangular cross section, the upper flange 21a of the inner panel 2 and the upper flange 31a of the outer panel 3 may be inclined toward the outer panel 3 side. By doing so, the inner panel width h i of the inner panel 2
= H, that is, the cross section at the position where the joint flange is formed at the end of the frame 1, one bent portion of the upper flange 21a of the inner panel 2 and one bent portion of the upper flange 31a of the outer panel 3 are provided, and the total is 2 You can increase the number. Further, as shown in FIG. 6, the joint flange 1a
In the frame 1 which is located at a position deviated from the end of the frame 1 toward the center, the flange 1a on the upper surface is inclined outward and the upper side wall portion 31b of the outer panel 3 is inclined outward, so that A space can be secured, and spot welding work can be easily performed. Further, as shown in FIG. 7, in the frame 1 in which the joint flange is displaced from the end of the frame 1 toward the center, the flange 1a is inclined outward, and spot welding of the upper side wall portion 31b of the outer panel 3 is performed. By providing the notched recesses 31c inclining to the outside corresponding to the positions where the welding is performed, a space can be secured above the frame 1, so that the spot welding work is facilitated and when the compression deformation is performed in the axial direction. In addition, the notch recess 31c at the spot welding position has an effect as a crushed bead.
【００１３】さらに、フレーム１の断面形状として、上
記実施例では矩形断面としたが、矩形に限られるもので
はなく、五角形、六角形、八角形等の多角形断面として
もよいものであり、例えば、アウタパネル３の底部３ｂ
を車体外側に向けて山形に突出させて五角形（図８参
照）としても良い。Further, although the frame 1 has a rectangular cross section in the above embodiment, it is not limited to a rectangular cross section but may have a polygonal cross section such as a pentagon, hexagon, octagon, etc. , The bottom portion 3b of the outer panel 3
May be formed into a pentagonal shape (see FIG. 8) by protruding in a mountain shape toward the outside of the vehicle body.
【００１４】上述の実施例においては、上部の接合フラ
ンジと下部の接合フランジとが一致した位置に設けられ
ているが、両者の位置をずらして設けてもよいものであ
り、上部の接合フランジと下部の接合フランジとを互い
にずらして設けることによって、フレームの上面または
下面に部材を固定する部位を確保するとともに、強度を
大きく保持することができる。また、フレームの断面形
を変化させることにより、軸方向の圧縮をコントロール
することができるもので、例えば、インナパネルの基本
断面形としてアウトパネル側に拡開する断面コップ状を
採用して断面のバック量を抑制するとともに、加工性を
改善し、部材の取付部等の上面又は下面、或いは上下両
面に水平面が必要な部分のみ水平とすることによって必
要部分の面精度をだすことができる。In the above-described embodiment, the upper joining flange and the lower joining flange are provided at the same position, but they may be provided at different positions. By arranging the lower joint flange to be offset from each other, it is possible to secure a portion for fixing the member on the upper surface or the lower surface of the frame, and also to maintain a large strength. Also, by changing the cross-sectional shape of the frame, it is possible to control the axial compression. For example, the cross-sectional cup shape that expands to the outer panel side is adopted as the basic cross-sectional shape of the inner panel. By suppressing the back amount and improving the workability, the surface accuracy of the required portion can be obtained by making only the portion where the horizontal surface is required on the upper surface or the lower surface of the mounting portion of the member, or the upper and lower surfaces.
【００１５】次に、上述のフレーム構造をフロントサイ
ドフレームに用いたフレーム及び車体構造の実施例につ
いて説明する。図９において、車体11前方のダッシュパ
ネル12で区画されたエンジンルーム13内の両側に車体前
後方向に延びるフロントサイドフレーム10，10が配設さ
れ、フロントサイドフレーム10，10の先端は車体幅方向
に延びるフロントクロスメンバ14に接合され、エンジン
ルーム13内において、車体側壁を形成するホイールエプ
ロン15に接合されるとともに、車体幅方向に延びるサス
ペンションクロスメンバ16に接合されており、フロント
サイドフレーム10，10の後端はフロアパネル下部のフロ
アフレームの先端に接合されている。なお、17はサスペ
ンションタワー、18はフロントクロスメンバ14とサスペ
ンションクロスメンバ16とに前後端が接合されたエンジ
ンメンバである。Next, an example of a frame and a vehicle body structure using the above frame structure as a front side frame will be described. In FIG. 9, front side frames 10 and 10 extending in the vehicle front-rear direction are arranged on both sides in an engine room 13 defined by a dash panel 12 in front of the vehicle body 11, and front ends of the front side frames 10 and 10 extend in the vehicle width direction. Is joined to a front cross member 14 extending to the front side frame 10, which is joined to a wheel apron 15 forming a vehicle body side wall in the engine room 13 and a suspension cross member 16 extending in the vehicle body width direction. The rear end of 10 is joined to the tip of the floor frame under the floor panel. Reference numeral 17 is a suspension tower, and 18 is an engine member in which front and rear ends are joined to a front cross member 14 and a suspension cross member 16.
【００１６】上下面に長手方向（車体前後方向）に延び
る接合フランジ101 を備えたフロントサイドフレーム10
は（図10に例として右側のみを示す）、フロントクロス
メンバ14の側端が下面及び車体内側面に接合される先端
部10Ａから順次後方に、前後方向の衝撃により座屈変形
して衝撃を吸収する衝撃吸収部10Ｂと、上面及び車体内
側面に接してエンジンマウントブラケット19が取り付け
られるエンジンマウント部10Ｃ、接合フランジ101 にホ
イールエプロン15が接合されるホイールエプロン接合部
10Ｄ、サスペンションクロスメンバ16が下面に接合され
るクロスメンバ取付部10Ｅ等の座屈変形しない耐衝撃部
が形成され、さらにダッシュパネル12を貫通する後方へ
の延長部10Ｆ（耐衝撃部）が形成されている。Front side frame 10 having joint flanges 101 extending in the longitudinal direction (front and rear direction of the vehicle body) on the upper and lower surfaces
(Only the right side is shown in FIG. 10 as an example), the side end of the front cross member 14 is sequentially rearward from the front end portion 10A joined to the lower surface and the inside surface of the vehicle body, and is subjected to a buckling deformation due to an impact in the front-rear direction to cause an impact. The shock absorbing portion 10B for absorbing, the engine mount portion 10C where the engine mount bracket 19 is mounted in contact with the upper surface and the inside surface of the vehicle body, and the wheel apron joint portion where the wheel apron 15 is joined to the joint flange 101.
10D, a shock-resistant portion such as a cross-member mounting portion 10E to which the suspension cross member 16 is joined to the lower surface, which does not buckle and deform, and a rearward extending portion 10F (impact-resistant portion) that penetrates the dash panel 12 are formed. Has been done.
【００１７】耐衝撃部である先端部10Ａ、エンジンマウ
ント部10Ｃ、ホイールエプロン接合部10Ｄ及びクロスメ
ンバ取付部10Ｅの断面形状をアウタパネル幅ｈO ＝０、
インナパネル幅ｈi ＝Ｈとする、即ちアウタパネル３を
平板とし、接合フランジ101を最も車体外側に位置させ
る（図１及び図２参照）。一方衝撃吸収部10Ｂの断面形
状を、アウタパネル幅ｈO とインナパネル幅ｈiとを等
しく、ｈO ＝ｈi ＝Ｈ／２として接合フランジ101 をフ
レーム１の中央に位置させて、剛性が最大となる断面形
状にする（図３参照）。即ち、フレーム１の軸方向の衝
撃を受けた時に座屈変形して衝撃を吸収する衝撃吸収部
10Ｂの断面形状を剛性の大きい形状とし、他の強度が要
求される耐衝撃部の断面形状を剛性の小さい形状とす
る。The cross-sectional shapes of the tip portion 10A, the engine mount portion 10C, the wheel apron joint portion 10D, and the cross member attachment portion 10E, which are shock resistant portions, are the outer panel width h O = 0,
The inner panel width h i = H, that is, the outer panel 3 is a flat plate, and the joint flange 101 is located at the outermost side of the vehicle body (see FIGS. 1 and 2). On the other hand, the impact absorbing portion 10B has a sectional shape in which the outer panel width h O is equal to the inner panel width h i, and h O = h i = H / 2 is set so that the joint flange 101 is located at the center of the frame 1 and the rigidity is maximized. (See FIG. 3). That is, when the frame 1 receives an axial impact, it undergoes buckling deformation to absorb the impact.
The cross-sectional shape of 10B has a high rigidity, and the cross-sectional shape of the impact resistant portion requiring other strength is a low rigidity.
【００１８】上述のとおり、本発明のフレーム及び車体
構造は、本来座屈変形し易くしなくてはならない衝撃吸
収部10Ｂの剛性を、他の耐衝撃部（クロスメンバ取付部
10Ｅ等）よりも大きくしており、他の部材が接合される
本来剛性が要求される座屈変形しない部分は接合される
他の部材により剛性を確保する、例えば、エンジンマウ
ント部10Ｃにおいてはエンジンマウントブラケット19を
上面に固定し（図11参照）、クロスメンバ取付部10Ｅに
おいてはサスペンションクロスメンバ16を下面に接合す
る（図12参照）ことで、サスペンションクロスメンバ16
により剛性を十分に確保するものである。なお、フレー
ムの剛性の変化を、５角形以上の多角形を高剛性部分に
用いる等して、断面形状の変化も併用しても良い。上記
構成によると、衝撃吸収部の剛性を耐衝撃部よりも大き
くし、耐衝撃部はそこに接合される部材により剛性を高
めたことにより、フロントサイドフレーム自体としては
剛性を全体的に低くすることができ、フロントサイドフ
レームの板厚を薄くすることが可能となり、軽量化を促
進することができる。As described above, according to the frame and the vehicle body structure of the present invention, the rigidity of the shock absorbing portion 10B, which should originally be liable to be buckled and deformed, cannot be changed to the other shock resistant portion (cross member mounting portion).
10E) and other parts are joined together, and the portion that does not undergo buckling deformation, which originally requires rigidity, is secured by the other members joined. For example, in the engine mount portion 10C, By fixing the mount bracket 19 to the upper surface (see FIG. 11) and joining the suspension cross member 16 to the lower surface at the cross member attachment portion 10E (see FIG. 12), the suspension cross member 16
This ensures sufficient rigidity. In addition, the change in the rigidity of the frame may be used in combination with the change in the cross-sectional shape by using a polygon having a pentagonal shape or more as a highly rigid portion. According to the above structure, the rigidity of the shock absorbing portion is made larger than that of the shock resistant portion, and the shock resistant portion is increased in rigidity by the member joined thereto, thereby lowering the rigidity of the front side frame itself as a whole. It is possible to reduce the thickness of the front side frame, and it is possible to promote weight reduction.
【００１９】なお、上記実施例においては、上下の接合
フランジ101 の幅方向位置を一致させているが、耐衝撃
部において他の部材を接合する際に上面または下面のど
ちらか一方だけを用いる場合（先端部10Ａ、エンジンマ
ウント部10Ｃ）は、部材（フロントクロスメンバ14、エ
ンジンマウントブラケット19）を接合する面（先端部10
Ａでは下面、エンジンマウント部10Ｃでは上面）の接合
フランジ101 のみを中央から幅方向外端（ｈo ＝０）に
変位させて部材取付面積を確保し、他の面（先端部10Ａ
では上面、エンジンマウント部10Ｃでは下面）では接合
フランジ101 を中央に位置させておくことにより、耐衝
撃部の剛性を向上させることができる。また、フレーム
10の幅に余裕がある場合、耐衝撃部の部材を接合する面
における接合フランジ101 の変位量を接合面積を確保す
るための必要量とし、接合フランジ101 を幅方向最外端
（ｈo ＝０）まで変位させずに、アウタパネル幅ｈo ＞
０となる上面位置に設けて、耐衝撃部の剛性を増大させ
ても良く、耐衝撃部の断面形状を変化させて剛性を増大
させても良い。。さらに、接合フランジ101 を車体外方
に傾斜させる（図５の符号１ａ参照）ことにより、耐衝
撃部の剛性を増大させることができる。In the above embodiment, the upper and lower joining flanges 101 are aligned in the width direction, but when only one of the upper surface and the lower surface is used when joining other members in the impact resistant portion. The (tip portion 10A, engine mount portion 10C) is a surface (tip portion 10) where members (front cross member 14, engine mount bracket 19) are joined.
Only the joint flange 101 of the lower surface in A and the upper surface in the engine mount portion 10C) is displaced from the center to the outer end in the width direction ( ho = 0) to secure the member mounting area, and the other surface (tip portion 10A).
Then, by arranging the joint flange 101 at the center on the upper surface and on the lower surface in the engine mount portion 10C), the rigidity of the shock resistant portion can be improved. Also the frame
When the width of 10 is sufficient, the displacement amount of the joint flange 101 on the surface where the members of the impact resistant portion are joined is set as a necessary amount for securing the joint area, and the joint flange 101 is set to the outermost end in the width direction ( ho = Outer panel width h o >
The rigidity of the impact resistant portion may be increased by providing it at the upper surface position where the rigidity is increased, or the rigidity may be increased by changing the cross-sectional shape of the impact resistant portion. . Further, the rigidity of the impact resistant portion can be increased by inclining the joining flange 101 outward of the vehicle body (see reference numeral 1a in FIG. 5).
【００２０】なお、ホイールエプロン接合部10Ｄでは、
上面の接合フランジ101 にホイールエプロン15が接合さ
れるものであり、接合フランジ101 を幅方向最外端（ｈ
o ＝０）に設けた場合は接合フランジ101 を車体外方に
傾斜させる（図５の符号１ａ参照）ことにより、剛性を
向上させることがてきるものであるが、フランジ10の上
面外端をカットする（図６の31ａ参照）ことによって、
スポット溶接用の電極チップＡ，Ｂを挿入する作業空間
を確保することができ、ホイールエプロン15との溶接作
業を容易にすることができる（図13参照）。また、フラ
ンジ10の上面外端をカットする際に、スポット溶接位置
に対応する部位だけ切欠凹所（図７の符号31ｃ参照）を
外側に傾斜させて設けても良い。At the wheel apron joint 10D,
The wheel apron 15 is joined to the joining flange 101 on the upper surface, and the joining flange 101 is joined to the outermost end in the width direction (h
by the case of providing the o = 0) it tilts the joint flange 101 on the outside of the vehicle body (reference numeral 1a in FIG. 5), but in which as possible Te is possible to improve the rigidity, the top outer end of the flange 10 By cutting (see 31a in FIG. 6),
A work space for inserting the electrode tips A and B for spot welding can be secured, and welding work with the wheel apron 15 can be facilitated (see FIG. 13). Further, when the outer end of the upper surface of the flange 10 is cut, a notch recess (see reference numeral 31c in FIG. 7) may be provided so as to be inclined only at a portion corresponding to the spot welding position.
【００２１】以上、フロントサイドフレームに本発明の
フレームを適用した例についてのみ述べてきたが、リア
サイドフレームその他の長手方向に剛性を変化させる必
要のある部材に同様に適用できることは勿論である。Although only the example in which the frame of the present invention is applied to the front side frame has been described above, it is needless to say that the same can be applied to the rear side frame and other members whose rigidity needs to be changed in the longitudinal direction.
【００２２】[0022]
【発明の効果】本発明は上述のとおり構成されているか
ら、以下に述べるとおりの効果を奏する。パネルを張り
合わせて形成する断面多角形のフレームにおいて、接合
部に形成されるフランジの位置を変化させる、或いは断
面形を変化させることにより、断面における曲折部の数
を増減させ、フレームの長手方向に沿って剛性を変化さ
せることができる。また、長手方向に沿って剛性を変化
させたフレームをサイドフレームに適用する際に、衝撃
吸収部の剛性を他の耐衝撃部の剛性よりも高く形成し、
耐衝撃部に接合させた他の部材により耐衝撃部の剛性を
確保することにより、サイドフレーム自体の軽量化を図
ることができるとともに、座屈変形による衝撃吸収を所
定の変形パターンで確実に行うことができる。Since the present invention is constructed as described above, it has the following effects. In a frame with a polygonal cross-section formed by bonding panels together, the number of bends in the cross-section can be increased or decreased by changing the position of the flange formed at the joint or by changing the cross-section. Along the way, the stiffness can be varied. In addition, when applying a frame whose rigidity is changed along the longitudinal direction to the side frame, the rigidity of the shock absorbing part is made higher than the rigidity of other shock resistant parts,
By securing the rigidity of the impact resistant part by other members joined to the impact resistant part, it is possible to reduce the weight of the side frame itself and to reliably absorb the impact due to buckling deformation in a predetermined deformation pattern. be able to.
【図１】 本発明に係るフレームの斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a frame according to the present invention.
【図２】 図１におけるII−II線断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG.
【図３】 図１における III−III 線断面図である。3 is a sectional view taken along line III-III in FIG.
【図４】 本発明に係るフレームの分解斜視図である。FIG. 4 is an exploded perspective view of a frame according to the present invention.
【図５】 本発明の異なる実施例の断面図である。FIG. 5 is a sectional view of a different embodiment of the present invention.
【図６】 本発明のさらに異なる実施例の断面図であ
る。FIG. 6 is a cross-sectional view of yet another embodiment of the present invention.
【図７】 本発明のさらに異なる実施例の断面図であ
る。FIG. 7 is a cross-sectional view of yet another embodiment of the present invention.
【図８】 本発明のさらに異なる実施例の斜視図であ
る。FIG. 8 is a perspective view of still another embodiment of the present invention.
【図９】 本発明を適用した車体前部構造の概略斜視図
である。FIG. 9 is a schematic perspective view of a vehicle body front structure to which the present invention is applied.
【図10】 本発明を適用したフロントサイドフレームの
斜視図である。FIG. 10 is a perspective view of a front side frame to which the present invention has been applied.
【図11】 エンジンマウント取付部の斜視図である。FIG. 11 is a perspective view of an engine mount mounting portion.
【図12】 サスペンションクロスメンバ取付部の斜視図
である。FIG. 12 is a perspective view of a suspension cross member attachment portion.
【図13】 ホイールエプロン接合部の溶接作業時の断面
図である。FIG. 13 is a cross-sectional view at the time of welding work of a wheel apron joint.
１ フレーム、２ インナパネル、３ アウタパネル 10 フロントサイドフレーム、11 車体、12 ダッシュ
パネル 13 エンジンルーム、14 フロントクロスメンバ 15 ホイールエプロン、16 サスペンションクロスメン
バ 17 サスペンションタワー、18 エンジンメンバ 19 エンジンマウントブラケット、Ａ，Ｂ 電極チップ1 frame, 2 inner panel, 3 outer panel 10 front side frame, 11 vehicle body, 12 dash panel 13 engine room, 14 front cross member 15 wheel apron, 16 suspension cross member 17 suspension tower, 18 engine member 19 engine mount bracket, A, B electrode tip
Claims (10)
成したフレームであって、断面形状における曲折部の数
をフレーム長手方向の位置に応じて増減させることによ
り、剛性を変化させることを特徴とするフレーム。1. A frame in which two panels are joined to each other to have a polygonal cross section, and the rigidity is changed by increasing or decreasing the number of bent portions in the cross sectional shape according to the position in the longitudinal direction of the frame. A frame characterized by.
面及び下面にフレーム長手方向に延びる接合フランジの
少なくとも一方の位置をフレーム長手方向の位置に応じ
てフレーム幅方向に変位させることを特徴とする請求項
１に記載されたフレーム。2. A joint portion of two panels, wherein at least one of the joint flanges extending in the frame longitudinal direction on the upper surface and the lower surface of the frame is displaced in the frame width direction according to the position in the frame longitudinal direction. The frame according to claim 1.
じて変化させることを特徴とする請求項１に記載された
フレーム。3. The frame according to claim 1, wherein the cross-sectional shape is changed according to the position in the longitudinal direction of the frame.
成し、衝撃吸収部位と耐衝撃部位とを備えたフレームか
ら成る自動車の車体構造であって、衝撃吸収部位におけ
るフレームの断面形状における曲折部の数を、耐衝撃部
位における曲折部の数よりも多くして剛性を高くしたこ
とを特徴とする自動車の車体構造。4. A vehicle body structure of an automobile comprising a frame, which is formed by joining two panels into a polygonal cross section and has a shock absorbing portion and a shock resistant portion, wherein the cross sectional shape of the frame at the shock absorbing portion. The vehicle body structure is characterized in that the rigidity is increased by increasing the number of bent portions at the number of bent portions in the impact resistant portion.
レーム幅方向略中央に位置させ、耐衝撃部位における接
合フランジを中央よりフレーム幅方向に変位させたこと
を特徴とする請求項４に記載された自動車の車体構造。5. The automobile according to claim 4, wherein the joint flange at the shock absorbing portion is located substantially in the center in the frame width direction, and the joint flange at the impact resistant portion is displaced from the center in the frame width direction. Car body structure.
を、耐衝撃部位におけ断面形状の角数よりも多くしたこ
とを特徴とする請求項４に記載された自動車の車体構
造。6. The vehicle body structure according to claim 4, wherein the number of corners of the cross-sectional shape at the shock absorbing portion is larger than the number of corners of the cross-sectional shape at the shock resistant portion.
ロントサイドフレームであって、フロントクロスメンバ
が接合される耐衝撃部位の少なくとも下面の接合フラン
ジを車体外側に変位させたことを特徴とする請求項５に
記載された自動車の車体構造。7. A front side frame having a shock absorbing portion and a shock resistant portion, wherein at least a joint flange on a lower surface of the shock resistant portion to which the front cross member is joined is displaced to the outside of the vehicle body. The vehicle body structure of the automobile according to claim 5.
ロントサイドフレームであって、サスペンションクロス
メンバが接合される耐衝撃部位の後部の少なくとも下面
の接合フランジを車体外側に変位させたことを特徴とす
る請求項５に記載された自動車の車体構造。8. A front side frame having a shock absorbing portion and a shock resistant portion, wherein at least a joining flange at a lower surface of a rear portion of the shock resistant portion to which a suspension cross member is joined is displaced to the outside of the vehicle body. The vehicle body structure of the automobile according to claim 5.
ロントサイドフレームであって、サスペンションクロス
メンバが接合される耐衝撃部位の後部の曲折部の数を、
衝撃吸収部位の曲折部の数よりも少なくしたことを特徴
とする請求項６に記載された自動車の車体構造。9. A front side frame having a shock absorbing portion and a shock resistant portion, wherein the number of bent portions at the rear of the shock resistant portion to which a suspension cross member is joined is
7. The vehicle body structure according to claim 6, wherein the number of bent portions of the shock absorbing portion is smaller than the number of bent portions.
おいて、２枚のパネルの少なくとも１枚を車体内方また
は車体外方に突出させて曲折部を形成したことを特徴と
する請求項７または８に記載された自動車の車体構造。10. The bent portion is formed by projecting at least one of the two panels inward or outward of the vehicle body at an impact resistant portion to which the cross member is joined. The vehicle body structure of the automobile described in 8.
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