JPH06329050A - 自動車の車体構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複雑な形状の車体構造を容易に形成すること
ができるとともに、優れた耐衝撃性および捩じり剛性等
を有する自動車の車体構造を提供する。 【構成】 前部車体の側辺部に設けられたフロントフレ
ーム４を有する自動車の車体構造において、上記フロン
トフレーム４を構成するアウタパネル７およびインナパ
ネル６の一方の少なくとも一部、例えば後部インナパネ
ル８をアルミニウム合金等の鋳造材によって形成すると
ともに、アウタパネル７をアルミニウム合金等の展伸材
によって形成し、この展伸材からなるアウタパネル７
と、上記鋳造材からなる後部インナパネル８とによって
た論とフレーム４の後部を形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、前部車体の側辺部に設
けられたフロントフレームを有する自動車の車体構造に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば実開昭５７−１６５５７１
号公報に示されるように、自動車の前部車体に設けられ
た鋼板材からなるサスペンションタワーが一体に形成さ
れたタイヤハウス等からなるパネル材と、上記サスペン
ションタワーの設置部の下方に配設されて車体の前後方
向に伸びるフロントフレーム等からなる車体フレームと
を一体に接合してなるモノコックタイプの車体構造が知
られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記モノコックタイプ
の車体は、タイヤハウスからなるパネル材と、フロント
フレームからなる車体フレームとの接合部等に作用する
の大きな荷重対応させてこの部分をレインフォースメン
ト等によって補強する必要があるため、構造が複雑にな
って部材の共通化を図ることが困難である。また、上記
車体フレームの一部が損傷した場合に、これを容易に補
修することができないという問題がある。

【０００４】また、例えば特開昭６２−８８６７４号公
報に示されるように、フロア部を構成する第１骨格構造
体と、乗用空間等を画成する第２骨格構造体とをそれぞ
れアルミニウム合金等からなる軽合金材によって鋳造成
形し、これらを一体的に結合することによって高剛性で
高精度の車体を容易に形成できるようにすることが行わ
れている。

【０００５】上記のように車体を構成する骨格構造体の
全体を軽合金製の鋳造材によって構成した場合には、上
記軽合金製の鋳造材が展伸材に比べて靱性が低いため、
衝突時に作用する衝撃エネルギーの吸収量を十分に確保
することが困難であるとともに、走行時に作用する捩じ
り荷重に対する剛性が不十分になり易いという問題があ
る。

【０００６】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであり、複雑な形状の車体構造を容易に形成
することができるとともに、優れた耐衝撃性および捩じ
り剛性等を有する自動車の車体構造を提供することを目
的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
前部車体の側辺部に設けられたフロントフレームを有す
る自動車の車体構造において、上記フロントフレームを
構成するアウタパネルおよびインナパネルの一方の少な
くとも一部を鋳造材によって形成するとともに、他方を
展伸材によって形成したものである。

【０００８】請求項２に係る発明は、前部車体の側辺部
に設けられたフロントフレームと、前輪の設置部を覆う
タイヤハウスとを有する自動車の車体構造において、上
記タイヤハウスの設置部からその後方側に伸びるフロン
トフレームの後部パネルを鋳造材によって形成するとと
もに、その前方に位置するフロントフレームの前部パネ
ルを展伸材によって形成したものである。

【０００９】請求項３に係る発明は、請求項２記載の車
体構造において、鋳造材からなるフロントフレームの後
部パネルの前端部に、展伸材からなるフロントフレーム
の前部パネルの後端部を鋳包むことによって連結する連
結部を設けたものである。

【００１０】請求項４に係る発明は、請求項１または２
記載の車体構造において、鋳造材からなるフロントフレ
ームのアウタパネルおよびインナパネルの一方と、前輪
の設置部を覆うタイヤハウスとを一体に鋳造成形したも
のである。

【００１１】

【作用】上記請求項１記載の発明によれば、フロントフ
レームのアウタパネルもしくはインナパネルの一方が鋳
造材によって容易に形成されるとともに、この鋳造材か
らなるパネルの靱性不足が展伸材からなる他方のパネル
によって補われることになる。

【００１２】上記請求項２記載の発明によれば、自動車
の衝突時に入力される衝撃荷重に応じて展伸材からなる
フロントフレームの前部パネルが押し潰されることによ
り、衝突時の衝撃エネルギーが効果的に吸収されること
になる。

【００１３】上記請求項３記載の発明によれば、フロン
トフレームの展伸材からなる前部パネルと、鋳造材から
なる後部パネルとが連結部において容易かつ強固に固着
されることになる。

【００１４】上記請求項４記載の発明によれば、フロン
トフレームを構成するアウタパネルもしくはインナパネ
ルの一方と、タイヤハウスとが鋳造材によって容易に鋳
造成形されるとともに、この両部材の連結部の剛性が十
分に確保されることになる。

【００１５】

【実施例】図１および図２は、本発明に係る自動車の車
体構造の実施例を示している。この車体構造は、前輪の
設置部を覆うタイヤハウス１と、その上方に設置された
エプロンレイン２と、エンジンルームの側壁部を構成す
るホイールエプロン３と、その下方に配設されたフロン
トフレーム４とを有している。上記タイヤハウス１は、
アルミニウム合金またはマグネシウム合金等の軽合金製
の鋳造材からなり、その上端部にはサスペンションタワ
ー５が突設されている。

【００１６】上記フロントフレーム４は、側壁部の上下
両端部に、上壁部および下壁部が車外側に突設されてな
る断面コ字状のインナパネル６と、その外面部に接合さ
れた平板状のアウタパネル７とからなっている。また、
上記インナパネル６は、タイヤハウス１の設置部からそ
の後方側に伸びる後部インナパネル８と、その前方に配
設された前部インナパネル９とによって構成されてい
る。

【００１７】上記後部インナパネル８と、上記タイヤハ
ウス１およびサスペンションタワー５とは、軽合金製の
鋳造材によって一体に形成されている。そして、上記タ
イヤハウス１と後部インナパネル８との接合部には、複
数の補強リブ１０が所定間隔で設置され、この補強リブ
１０には、ハーネス設置用の透孔１１がそれぞれ形成さ
れている。

【００１８】上記フロントフレーム４のアウタパネル７
および前部インナパネル９は、それぞれ軽合金製の押出
し材をプレス加工あるいは圧延加工してなる展伸材によ
って形成されている。そして上記前部パネル９の後端部
が、後部インナパネル８の前端部に溶接あるいはボルト
止め等の手段で連結されるとともに、アウタパネル７
が、前部インナパネル９および後部インナパネル８の外
側面に溶接等の手段で固着されるようになっている。

【００１９】上記のようにフロントフレーム４の後部
を、軽合金製の鋳造材からなる後部インナパネル８と、
軽合金製の展伸材からなるアウタパネル７とによって形
成したため、簡単な構成で前部車体の側辺部を効果的に
補強することができる。すなわち、上記後部インナパネ
ル８が鋳造材によって形成され、その板厚を任意に設定
することができるため、作用する荷重の大きさに対応さ
せて各部の板厚を適正値に設定することにより、レイン
フォースメントを重ね合わせて設置する等の手段を講じ
ることなく、必要個所の強度を十分に確保することがで
きる。

【００２０】また、上記アウタパネル７を靱性の高い展
伸材によって形成したため、このアウタパネル７によっ
て上記フロントフレーム４の外面部を効果的に補強し、
鋳造材からなる上記後部インナパネル８の靱性不足を効
果的に補うことができる。したがって、自動車の衝突時
等において車体に作用する衝撃荷重を効果的に吸収する
ことができるとともに、走行時に作用する捩じりモーメ
ントに対するフロントフレーム４の剛性を十分に確保す
ることができる。

【００２１】しかも、上記のようにフロントフレーム４
の後部インナパネル８をアルミニウム合金等の軽合金製
の鋳造材によって形成した場合には、車体重量を容易に
軽量化することができるとともに、後部インナパネル８
の表面性状をダイキャストにより良好に形成することが
できる。なお、上記後部インナパネル８の外面部に接合
されるアウタパネル６を、後部インナパネル８と同じ材
料（アルミニウム合金等の軽合金）からなる展伸材で形
成することにより、この両部材を溶接等の手段で容易か
つ適正に接合できるように構成することが望ましい。

【００２２】また、上記実施例では、フロントフレーム
４のインナパネル６をタイヤハウス１の設置部からその
後方側に伸びる後部インナパネル８と、その前方に配設
された前部インナパネル９とに区画し、前部インナパネ
ル９を靱性の高い展伸材によって形成したため、車両の
衝突時に車体の前端部から入力される衝撃荷重に応じて
上記前部インナパネル９を変形させることにより、上記
衝撃荷重を効率よく吸収することができる。したがっ
て、上記衝撃荷重がフロントフレーム４の後部に伝達さ
れるのを効果的に抑制することができる。

【００２３】上記フロントフレーム４の後部インナパネ
ル８を鋳造材によって成形する際に、予め展伸材によっ
て形成した前部インナパネル９を鋳型にセットした状態
で上記鋳造成形を行うことにより、図３に示すように、
上記後部インナパネル８の後端部に、前部インナパネル
９の端部を鋳包むことによって両者を連結する連結部１
２を形成するようにしてもよい。

【００２４】上記構成の連結部１２を設けた場合には、
両インナパネル８，９を溶接もしくはボルト止め等の手
段で連結する場合に比べ、両インナパネル８，９を容易
かつ強固に連結することができる。なお、上記両インナ
パネル８，９の連結強度を増大させるため、前部インナ
パネル８の後端部に円弧状の湾曲部１３を形成し、この
湾曲部１３を上記連結部１２によって鋳包むように構成
することが望ましい。

【００２５】上記実施例では、サスペンションタワー５
が突設されたタイヤハウス１と、フロントフレーム４の
後部インナパネル８とを軽合金製の鋳造材によって一体
に形成したため、両者の連結部に補強リブ１０が形成さ
れた複雑な形状の部材を容易に鋳造成形することができ
るとともに、車体の重量をさらに軽量化することができ
る。そして、上記タイヤハウス１と、後部インナパネル
８とを一体化してなる部材を各種の車体に共通部品とし
て使用することにより、量産性を向上させることができ
る。

【００２６】また、上記タイヤハウス１と、フロントフ
レーム４の後部インナパネル８との連結部を上記補強リ
ブ１０によって補強することにより、タイヤハウス１に
設けられたサスペンションタワー６の剛性を十分に確保
することができる。したがって、車体の構造を複雑化す
ることなく簡単な構成で、自動車の走行時に図外のサス
ペンション装置から、上記サスペンションタワー６の上
端部に取り付けられた上面板に入力される振動荷重等を
効果的に支持することができる。

【００２７】なお、タイヤハウス１と、フロントフレー
ム４の後部インナパネル８とは、必ずしも軽合金製の鋳
造材によって一体に形成する必要はなく、これらを別々
に形成した後、溶接等の手段で接合するようにしてもよ
い。また、フロントフレーム４のアウタパネル７と、上
記タイヤハウス１とを鋳造材によって一体に鋳造成形す
るとともに、この鋳造材によって形成されたアウタパネ
ル７の内面部に、展伸材によって別体に形成されたイン
ナパネル６を溶接等の手段で一体に接合するように構成
してもよい。

【００２８】また、図４および図５に示すように、フロ
ントフレーム４のインナパネル６の全体を軽合金製の鋳
造材によって一体に形成した構造としてもよい。上記イ
ンナパネル６の上壁部と下壁部との間には、多数の補強
リブ１４が傾斜状態で設置されている。これらの補強リ
ブ１４は、相隣接する補強リブ１４の傾斜方向が逆向き
に設定されることにより、互い違いに配設されている。
また、上記インナパネル６の前端部下面には、フロント
クロスメンバ１５の側端部前面を覆う取付け板１６が突
設されている。

【００２９】上記インナパネル６の外面部には、軽合金
製の展伸材からなる平板状のアウタパネル７が溶接もし
くはボルト止め等の手段で取り付けられている。そし
て、上記取付け板１６に形成された挿通孔１７に設置さ
れる取付けボルト１８と、図６に示すように、上記イン
ナパネル６の下壁部に形成された螺着部１９に螺着され
る取付けボルト１８とによって上記フロントクロスメン
バ１５の側端部がフロントフレーム４の前端部に取り付
けられるようになっている。

【００３０】このようにフロントフレーム４のインナパ
ネル６の全体を鋳造材によって一体に形成した場合に
は、インナパネルを構成する各部材の板厚を車体の前端
部に至るに程、次第に薄くする設定する等の加工を容易
に行うことができる。このように構成した場合には、自
動車の衝突時に車体の前端部から入力される荷重に応じ
て上記インナパネル６の前部を積極的に変形させること
により、上記衝突時の衝撃エネルギーを積極的に吸収し
つつ、衝撃荷重が車体の後方側に及ぶのを効果的に防止
することができる。

【００３１】また、上記のようにインナパネル６内に配
設された各補強リブ１４を互い違いに傾斜させて配設す
るように構成した場合には、図７に示すように、自動車
の衝突時に車体の前端部から矢印に示す方向に作用する
衝撃荷重に応じ、互いに離間した状態で配設された補強
リブ１４の基端部間が積極的に押し潰され、図７の仮想
線で示すように、インナパネル６が蛇腹状に変形する。
この結果、フロントフレーム４を折損させることなく、
衝突時の衝撃エネルギーを効果的に吸収することができ
る。

【００３２】また、図８および図９に示すように、タイ
ヤハウス１の上方に設置されたエプロンレインフォース
メント２を軽合金製の鋳造材によって形成し、その中央
部にサスペンションタワー６の上面部に取り付けられる
サスペンションタワーアッパパネル２１を突設するとと
もに、上記エプロンレインフォースメント２の後端部に
フロントピラーの下部２２を一体に設けた構造としても
よい。そして、上記サスペンションタワーアッパパネル
２１の設置部の後方には、ダッシュパネル２３の側端部
が接合される垂直壁部２４および水平壁部２５が突設さ
れている。

【００３３】このように構成した場合には、エプロンレ
インフォースメント２と、サスペンションタワーアッパ
２１と、フロントピラーの下部２２とが一体に形成され
た複雑な形状の部材を鋳造材によって容易に成形するこ
とができるとともに、作用する荷重に対応させて各部の
板厚を適正値に設定することができる。これによってサ
スペンションから上記サスペンションタワーアッパパネ
ル２１に入力された荷重を、上記エプロンレインフォー
スメント２を介して上記ダッシュパネル２３およびフロ
ントピラーの下部２２に分散させて効果的に支持するこ
とができるという利点がある。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、車体の
フロントフレームを構成するアウタパネルおよびインナ
パネルの一方の少なくとも一部を鋳造材によって形成し
たため、この鋳造材からなる各部の板厚を、作用する荷
重の大きさに対応させて適正値に設定する等により、レ
インフォースメント等を設置することなく、必要個所の
強度を十分に確保することができる。また、鋳造材から
なるフロントフレームのアウタパネルもしくはインナパ
ネルの構造を簡略化してその製造コストを安価に抑える
ことができるとともに、衝突時において損傷した部分を
容易に補修することができるという利点がある。

【００３５】そして、上記アウタパネルもしくはインナ
パネルの他方を靱性の高い展伸材によって形成したた
め、この展伸材からなるパネルによって上記フロントフ
レームの外面部もしくは内面部を効果的に補強し、鋳造
材からなるパネルの靱性不足を効果的に補うことができ
る。したがって、自動車の衝突時等において車体に作用
する衝撃荷重を効果的に吸収することができるととも
に、走行時に作用する捩じりモーメントに対するフロン
トフレームの剛性を十分に確保することができる。

【００３６】また、フロントフレームの後部パネルを鋳
造材によって形成するとともに、前部パネルを展伸材に
よって形成した場合には、車両の衝突時に車体の前端部
から入力される衝撃荷重に応じて上記前部パネルを変形
させることにより、上記衝撃荷重を効率よく吸収するこ
とができる。したがって、上記衝撃荷重がフロントフレ
ームの後部に伝達されるのを効果的に抑制することがで
きる。

【００３７】上記フロントフレームの後部パネルの前端
部に前部パネルの後端部を鋳包む連結部を形成し、この
連結部を介して上記前部パネルと、後部パネルとを連結
するようにした構成によると、両パネルを溶接もしくは
ボルト止め等の手段で連結する場合に比べ、両パネルの
連結作業を簡略化しつつ、連結強度を向上させることが
できるという利点がある。

【００３８】また、サスペンションタワーが突設された
タイヤハウスと、フロントフレームのインナパネルもし
くはアウタパネルとを鋳造材によって一体に形成するよ
うに構成した場合には、上記タイヤハウスと、フロント
フレームのパネルとの連結部を補強リブによって補強す
る等により、タイヤハウスに設けられたサスペンション
タワーの剛性を十分に確保することができる。したがっ
て、簡単な構成で、自動車の走行時に図外のサスペンシ
ョン装置から、上記サスペンションタワーの上端部に取
り付けられた上面板に入力される振動荷重等を効果的に
支持することができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る自動車の車体構造の実施例を示す
斜視図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図である。

【図４】上記車体構造の別の実施例を示す斜視図であ
る。

【図５】上記フロントフレームのインナパネルの構造を
示す斜視図である。

【図６】図４のＣ−Ｃ線断面図である。

【図７】図６のＤ−Ｄ線断面図である。

【図８】上記車体構造のさらに別の実施例を示す斜視図
である。

【図９】図８のＥ−Ｅ線断面図である。

【符号の説明】

１ タイヤハウス ４ フロントフレーム ６ インナパネル ７ アウタパネル ８ 後部パネル（後部インナパネル） ９ 前部パネル（前部インナパネル） １２ 連結部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 品川 浩 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 三輪 能久 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前部車体の側辺部に設けられたフロント
   フレームを有する自動車の車体構造において、上記フロ
   ントフレームを構成するアウタパネルおよびインナパネ
   ルの一方の少なくとも一部を鋳造材によって形成すると
   ともに、他方を展伸材によって形成したことを特徴とす
   る自動車の車体構造。
2. 【請求項２】 前部車体の側辺部に設けられたフロント
   フレームと、前輪の設置部を覆うタイヤハウスとを有す
   る自動車の車体構造において、上記タイヤハウスの設置
   部からその後方側に伸びるフロントフレームの後部パネ
   ルを鋳造材によって形成するとともに、その前方に位置
   するフロントフレームの前部パネルを展伸材によって形
   成したことを特徴とする自動車の車体構造。
3. 【請求項３】 鋳造材からなるフロントフレームの後部
   パネルの前端部に、展伸材からなるフロントフレームの
   前部パネルの後端部を鋳包むことによって連結する連結
   部を設けたことを特徴とする請求項２記載の自動車の車
   体構造。
4. 【請求項４】 鋳造材からなるフロントフレームのアウ
   タパネルおよびインナパネルの一方と、前輪の設置部を
   覆うタイヤハウスとを一体に鋳造成形したことを特徴と
   する請求項１または２記載の自動車の車体構造。