JPH09207812A - 車両用フレーム構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構成部品点数の減少及び接合箇所の減少を通
じて構造を簡素化し、製造コストの低減、生産性向上を
図ること。 【解決手段】 クロスメンバー部13、補強メンバー部16
及びシャックルブラケット部14を一体に備えた兼用一体
成形部材２が備えられている。兼用一体成形部材２は、
端部が複数の足部11、12に分岐状に開かれ、第１足部11
はサイドフレーム部１を横断させた状態にされてサイド
フレーム部１と連接接合され、第２足部12はその先端部
がサイドフレーム部１に連接接合されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術の分野】この発明は、自動車等の車
両用のフレーム構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば自動車のボディ構造として、フレ
ーム構造を採用するものが古くから知られている。この
フレーム構造には、各種タイプがあるが、例えばラダー
型と称されるタイプのフレーム構造では、その基本的構
成要素として、左右一対のサイドフレームと、これらサ
イドフレーム間にわたされた複数本、例えば６〜７本の
クロスメンバーとを備え、これら部材同士が溶接にて接
合され、はしご状に構成されている。なお、従来はこれ
らフレーム構成部材は鉄製であった。

【０００３】例えばこのラダー型フレーム構造におい
て、そのフロント部では、図７に示されるように、サイ
ドフレーム（51）とクロスメンバー（52）との接合部部
領域において、更に、その接合部の補強の目的から、サ
イドフレーム（51）とクロスメンバー（52）とに、斜め
方向に延びる補強メンバー（53）がわたされ、この補強
メンバー（53）の各端部がサイドフレーム（51）とクロ
スメンバー（52）とに溶接（ｗ）にて接合された構造と
なされている。

【０００４】また、サイドフレーム（51）とクロスメン
バー（52）との接合部部領域には更に、同図に示される
ように、サイドフレーム（51）にシャックルブラケット
（54）が外方突出状に備えられており、このシャックル
ブラケット（54）が、サイドフレーム（51）に溶接
（ｗ）にて接合された構造となされている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来のフレーム構造では、サイドフレーム（5
1）、クロスメンバー（52）、補強メンバー（53）、シ
ャックルブラケット（54）が互いに独立した個別の部材
として備えられ、これらが互いに接合されてフレーム構
造に構成されていたから、フレーム構造を構成する部品
の点数が非常に多く、そのため、フレーム構造が構造的
に非常に複雑であった。

【０００６】しかも、このように構成部品点数が多い中
で、これら多くの部材同士を接合してフレーム構造を形
成するものであるから、部材同士の接合箇所が非常に多
く、接合が非常に厄介であった。特に、上記のように溶
接による接合の場合は、溶接の施工が非常に厄介であっ
た。

【０００７】本発明は、上記のような従来の問題点に鑑
み、サイドフレーム部分、クロスメンバー部分、補強メ
ンバー部分、シャックルブラケット部分等を備えたフレ
ーム構造において、その構成部品点数の減少及び部材同
士の接合箇所の減少を通じて、構成を簡素化し、もっ
て、組立て・接合等の工程遂行を容易化し、製造コスト
の低減、生産性向上を実現することができる車両用フレ
ーム構造を提供することを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題は、サイドフレ
ーム部に、これに直交して内方に延ばされるクロスメン
バー部の端部が連接されると共に、サイドフレーム部と
該クロスメンバー部との連接部領域において両部に、斜
め方向に延びる補強メンバー部がわたされ、かつ、サイ
ドフレーム部にシャックルブラケット部が外方突出状に
連接された車両用フレーム構造において、前記クロスメ
ンバー部、補強メンバー部及びシャックルブラケット部
が、これらを一体に備えた兼用一体成形部材によって構
成され、該兼用一体成形部材は、長手方向中間部が第１
クロスメンバー部とされると共に、端部が複数の足部に
分岐状に開かれ、その第１足部の基端部側が第２クロス
メンバー部とされると共に、該第１足部の先端部側がシ
ャックルブラケット部とされ、第２足部は補強メンバー
部とされ、該兼用一体成形部材の第１足部は、その第２
クロスメンバー部をサイドフレーム部の内方側に位置さ
せ、シャックルブラケット部をサイドフレーム部の外方
側に突出させるように、サイドフレーム部を横断させた
状態にされてサイドフレーム部と連接接合され、兼用一
体成形部材の補強メンバー部としての第２足部は、その
先端部がサイドフレーム部に連接接合されてなることを
特徴とする車両用フレーム構造によって解決される。

【０００９】即ち、上記フレーム構造では、クロスメン
バー部、補強メンバー部及びシャックルブラケット部
が、これらを一体に備えた兼用一体成形部材によって構
成され、この兼用一体成形部材とサイドフレームとを接
合して、サイドフレーム部分、クロスメンバー部分、補
強メンバー部分、シャックルブラケット部分等を備えた
フレーム構造に構成されたものであることにより、フレ
ーム構造の構成部品点数が大幅に減少される。

【００１０】しかも、兼用一体成形部材は、その長手方
向中間部が第１クロスメンバー部とされると共に、端部
が複数の足部に分岐状に開かれ、その第１足部の基端部
側が第２クロスメンバー部とされると共に、該第１足部
の先端部側がシャックルブラケット部とされ、第２足部
は補強メンバー部とされた一体構造であり、この兼用一
体成形部材とサイドフレームとの接合は、第１足部の長
手方向中間部をサイドフレームと接合すると共に、第２
足部の先端部をサイドフレーム部と接合させるだけでよ
く、そのため、接合箇所が大幅に減少される。

【００１１】従って、これら、構成部品点数の減少及び
接合箇所の減少により、構成が簡素化され、組立て・接
合等の工程遂行が容易化されて、製造コストの低減、生
産性向上が図れる。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を説明
する。

【００１３】本実施形態は、自動車のラダー型フレーム
構造に適用した場合のものである。なお、本発明は、ラ
ダー型フレーム構造に限定されるものではなく、各種タ
イプのフレーム構造に適用され得るものであることはい
うまでもない。

【００１４】図１、図２及び図４に示されるフレーム構
造において、（１）はサイドフレーム、（２）は兼用一
体成形部材である。また、（３）はキャップ材、（４）
はナットである。

【００１５】サイドフレーム（１）は、アルミニウムな
いしはその合金製の押出材によるもので、図２に示され
るように、横断面方形状の角筒状をなしている。同図
は、サイドフレーム（１）のフロント側の端部を示して
おり、該フロント側の端部には、その相対抗する側壁部
（５）（６）のそれぞれに、その高さ方向中間部領域に
おいて、方形状の切欠き部（７）（７）が、互いに対応
配置関係、対応形状、対応サイズにされ、端部側に開放
されて形成されている。これら切欠き（７）（７）は、
後述するように、兼用一体成形部材（２）の第１足部
（11）の嵌合部（15）を嵌合させる嵌合部（10）として
用いられる。

【００１６】兼用一体成形部材（２）は、同じくアルミ
ニウムないしはその合金製の押出材に対し、所定の加工
を施し、その端部が、第１及び第２の２本の足部（11）
（12）に二股分岐状に開き加工された一体成形品による
ものである。

【００１７】この兼用一体成形部材（２）において、二
股分岐状の足部（11）（12）を除く長さ方向中間部が第
１クロスメンバー部（13a ）である。また、第１足部
（11）において、その基端部側が第２クロスメンバー部
（13b ）とされ、先端部側がシャックルブラケット部
（14）とされ、そして第２クロスメンバー部（13b ）と
シャックルブラケット部（14）とに挟まれた中間部が上
記サイドフレーム（１）の端部の切欠き嵌合部（10）に
嵌合される嵌合部（15）とされる。そして、第２足部
（12）はその全体が補強メンバー部（15）である。

【００１８】上記第１及び第２のクロスメンバー部（13
a ）（13b ）によってクロスメンバー部（13）が構成さ
れるようになされており、そのため、本実施形態では、
図４に示されるように、第１足部（11）は第１クロスメ
ンバー部（13a ）から真っ直ぐに延ばされており、それ
に対し、補強メンバー部（16）である第２足部（12）
は、斜め方向に延びるように開き加工されている。そし
て、第２足部（12）の先端部は、サイドフレーム（１）
の内・側面部に沿う傾斜状の端部に加工されている。

【００１９】兼用一体成形部材（２）は、上記のよう
に、アルミニウムないしはその合金製の押出材に対し、
所定の加工を施して製作されたものであるが、本実施形
態では、具体的に、次のように製作、構成されている。
即ち、押出加工する押出材（17）は、図５（イ−１）
（イ−２）に示されるように、内部に、上下の壁部を連
接する２つの仕切り壁（19）（19）を有して、内部が幅
方向に３つの室に仕切られた構成の偏平方形状の中空押
出材である。この押出材（17）において、内部の２つの
仕切り壁（19）（19）は、同押出材（17）の幅方向中間
位置ないしは中央位置に、互いに若干の間隔をおいて隣
接状態に備えられている。図５（ロ−１）（ロ−２）に
示されるように、二股分岐状の第１及び第２足部（11）
（12）は、押出加工して得られた上記押出材（17）の端
部において、上記２つの仕切り壁（19）（19）間の上下
の壁部（20）（20）に切込み加工（27）を施すことによ
って形成される。そして、図５（ハ）に示されるよう
に、補強メンバー部となる一方の足部（12）を側方に向
けて開く。そして、所定の仕上げ処理を施すと、図５
（ニ）に示されるような兼用一体成形部材（２）が得ら
れる。

【００２０】キャップ材（３）は、サイドフレーム
（１）の端部に適合状態に外嵌めしうるサイズの対応横
断面形状の角筒状のアルミニウムないしはその合金製の
押出材によるものである。

【００２１】このキャップ材（３）には、図２及び図３
に示されるように、その一方の側壁部外面に、上下複数
のナット保持部（21）（21）が一体押出成形されてい
る。各ナット保持部（21）は互いに内向き対抗状態にさ
れた一対の横断面Ｌ字状部（21a ）（21a ）からなり、
図６に示されるように、各保持部（21）にナット（４）
が移動自在に収容保持されるようになされている。

【００２２】更に、このキャップ材（３）の一端部に
は、図２に示されるように、その相対抗する側壁部（2
3）（24）のそれぞれに、その高さ方向中間部領域にお
いて、方形状の切欠き部（25）（25）が、互いに対応配
置関係、対応形状、対応サイズにされ、端部側に開放さ
れて形成されている。これら切欠き（25）（25）は、兼
用一体成形部材（２）の第１足部（11）の嵌合部（15）
を嵌合させる嵌合部（26）として用いられる。

【００２３】ラダーフレーム構造は、上記各構成部材
（１）（２）（３）等によって次のようにして製作され
る。まず、図３に示されるように、兼用一体成形部材
（２）の第１足部（11）の長さ方向中間部に設定された
嵌合部（15）をサイドフレーム（１）の端部の切欠き嵌
合部（10）内に嵌合させると共に、第２足部（12）の先
端部をサイドフレーム（１）の内側の側面部に沿わせて
突き合わせた状態に組み合わせる。次いで、兼用一体成
形部材（２）の第１足部（11）とサイドフレーム
（１）、及び、第２足部（12）とサイドフレーム（１）
とを接合する。接合は、溶接などによって行われる。以
上により、シャックルブラケット部（14）、補強メンバ
ー部（16）を備えたフレーム構造が得られる。

【００２４】また、本実施形態のように、キャップ材
（３）を備えたフレーム構造にする場合は、図３に示さ
れるように、構成部材同士の組み合わせ作業において、
兼用一体成形部材（２）の第１足部（11）の嵌合部（1
5）をサイドフレーム（１）の切欠き嵌合部（10）内に
嵌合させた状態で、サイドフレーム（１）の先端側か
ら、キャップ材（３）の切欠き嵌合部（26）を兼用一体
成形部材（２）の第１足部（11）の嵌合部（15）に嵌合
させると共に、キャップ材（３）の端部をサイドフレー
ム（１）の端部に外嵌め状態に嵌合させる。しかるの
ち、溶接（ｗ）などにより接合を行い、そして、適宜、
キャップ材（３）の各ナット保持部（21）（21）にナッ
ト（４）（４）を保持させる。

【００２５】上記フレーム構造では、クロスメンバー部
（13）、補強メンバー部（16）及びシャックルブラケッ
ト部（14）が、これらを一体に備えた兼用一体成形部材
（２）によって構成され、この兼用一体成形部材（２）
をサイドフレーム（１）と接合して構成されたものであ
るから、フレーム構造を構成する部品の点数を大幅に減
少することができる。

【００２６】しかも、兼用一体成形部材（２）は、その
長手方向中間部が第１クロスメンバー部（13a ）とされ
ると共に、端部が第１足部（11）と第２足部（12）とに
二股分岐状に開かれ、第１足部（11）においてその基端
部側が第２クロスメンバー部（13b ）とされると共に、
先端部側がシャックルブラケット部（14）とされ、第２
足部（12）は補強メンバー部（16）とされた一体構造で
あり、この兼用一体成形部材（２）とサイドフレーム
（１）との接合は、第１足部（11）をサイドフレーム
（１）と接合すると共に、第２足部（12）の先端部をサ
イドフレーム部（１）と接合させるだけでよく、そのた
め、接合箇所も大幅に減少される。

【００２７】従って、これら構成部品点数の減少及び接
合箇所の減少を通じて構造が簡素化され、組立て・接合
等の工程遂行を容易化し得て、製造コストの低減、生産
性向上を図ることができる。

【００２８】加えて、サイドフレーム（１）、兼用一体
成形部材（２）などをアルミニウムないしはその合金製
としてフレーム構造がアルミ化されているものであるか
ら、軽量なフレーム構造を実現することができる。

【００２９】しかも、このようにアルミ化されたフレー
ム構造において、上記のように、クロスメンバー部（1
3）、補強メンバー部（16）、シャックルブラケット部
（14）を一体に有する兼用成形部材（２）を用いてフレ
ーム構造において接合箇所の減少を果たし得るものであ
るから、一般的にいって溶接により強度低下をきたしや
すいとされるアルミニウム構造においても、フレーム構
造を強度的に強いものにすることができる。

【００３０】更に、上記兼用一体成形部材（２）におい
て、これを断面設計の自由度の高い押出材製とし、上記
のように、押出材（17）を、中空構造となして、内部に
一対の仕切り壁（19）（19）を互いに隣接状態に配置さ
せた構造となし、この押出材（17）に対して仕切り壁
（19）（19）に挟まれた室の上下の壁部（20）（20）に
切込みを入れて二股状の足部（11）（12）を形成した構
造であるから、二股状の足部（11）（12）を、加工上極
めて容易に形成することができ、しかも、各足部（11）
（12）ともに周囲を壁にて囲まれた中空構造となるから
それらを軽量にして剛性の高いものにすることができ
る。

【００３１】また、サイドフレーム（１）の端部に切欠
き嵌合部（10）が形成され、この切欠き嵌合部（10）に
兼用一体成形部材（２）の嵌合部（15）を嵌合させて組
み合わされたものであるから、例えばサイドフレームに
側方貫通状に形成した孔部に兼用一体成形部材（２）の
第１足部（11）を端部突出状態に挿入嵌合させて組み合
わせる場合のような構造に比べ、部材同士の組立て作業
を、組み立て精度のよい手間のかからないものにでき、
製造作業性の向上ひいては生産性の向上を図ることがで
きる。

【００３２】更に、キャップ材（３）が採用され、これ
がサイドフレーム（１）の端部に外嵌め状態に嵌合され
ると共に、キャップ材（３）に設けられている切欠き嵌
合部（26）に第１足部（11）の嵌合部（15）が嵌合さ
れ、その状態で溶接（ｗ）にて接合された構造であるか
ら、サイドフレーム（１）と第１足部（11）との接合部
を剛性高いものにすることができると共に、サイドフレ
ーム（１）と第１足部（11）とキャップ材（３）とを溶
接長さ短く効率的に接合一体化することができる。

【００３３】しかも、図６に示されるように、キャップ
材（３）にはナット保持部（21）（21）が一体押出成形
されており、このナット保持部（21）にナット（４）が
移動自在に収容保持されるようになされているものであ
るから、取り付けようとする部材の位置関係に応じてナ
ット（４）をナット保持部（21）内で移動させて、最適
位置にて部材の取付けを行うことができ、フレーム構造
の機能性を増大することができる。

【００３４】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、各種変形が可能である。例えば、上記実
施形態では、サイドフレーム（１）に設けた切欠き嵌合
部（10）に第１足部（11）の嵌合部（15）を嵌合させた
構造となされているが、サイドフレーム（１）に側方貫
通状に形成した孔部に第１足部（11）を貫通状態に通し
た構造など各種構造が採用されてよい。要はクロスメン
バー部（13）とシャックルブラケット部（14）とが一体
の構成においてサイドフレーム（１）に接合された構造
であればよい。また、どのような形式、態様で溶接を施
すかは適宜決められてよい。また、接合は溶接に限られ
るものではなく、各種接合方法によって接合されたもの
であってよい。更に、上記実施形態では、アルミ構造の
フレーム構造となされているが、従来どおりの鉄構造と
されてもよい。また各構成部材は押出材に限定されるも
のではなく、各種タイプの部材が用いられてよい。

【００３５】

【発明の効果】上述の次第で、本発明の車両用フレーム
構造は、クロスメンバー部、補強メンバー部及びシャッ
クルブラケット部が、これらを一体に備えた兼用一体成
形部材によって構成され、この兼用一体成形部材をサイ
ドフレームと接合して、サイドフレーム部分、クロスメ
ンバー部分、補強メンバー部分、シャックルブラケット
部分等を備えたフレーム構造に構成されたものであるか
ら、フレーム構造を構成する部品の点数を大幅に減少す
ることができる。

【００３６】しかも、兼用一体成形部材は、その長手方
向中間部が第１クロスメンバー部とされると共に、端部
が複数の足部に分岐状に開かれ、その第１足部の基端部
側が第２クロスメンバー部とされると共に、該第１足部
の先端部側がシャックルブラケット部とされ、第２足部
は補強メンバー部とされた一体構造であり、この兼用一
体成形部材とサイドフレームとの接合は、第１足部の長
手方向中間部をサイドフレームと接合すると共に、第２
足部の先端部をサイドフレーム部と接合させるだけでよ
く、そのため、接合箇所も大幅に減少される。

【００３７】従って、これら構成部品点数の減少及び接
合箇所の減少を通じて構造が簡素化され、組立て・接合
等の工程遂行を容易化し得て、製造コストの低減、生産
性向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態を示すもので、自動車用フレーム構
造のフロント部の一方の隅部を示す斜視図である。

【図２】構成部材を分離状態にして示す斜視図である。

【図３】サイドフレームと兼用一体成形部材との組合わ
せ状態を示す斜視図である。

【図４】フレーム構造のフロント部の一方の隅部を示す
平面図である。

【図５】図（イ−１）〜図（ニ）は兼用一体成形部材の
製造工程を順次的に示すん端面部、斜視図及び平面図で
ある。

【図６】キャップ材のナット保持部を示す一部断面正面
図である。

【図７】従来のフレーム構造のフロント部の一方の隅部
を示す平面図である。

【符号の説明】

１ …サイドフレーム ２ …兼用一体成形部材 １１ …第１足部 １２ …第２足部 １３ …クロスメンバー部 １３ａ…第１クロスメンバー部 １３ｂ…第２クロスメンバー部 １４ …シャックルブラケット部 １５ …補強メンバー部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 サイドフレーム部に、これに直交して内
   方に延ばされるクロスメンバー部の端部が連接されると
   共に、サイドフレーム部と該クロスメンバー部との連接
   部領域において両部に、斜め方向に延びる補強メンバー
   部がわたされ、かつ、サイドフレーム部にシャックルブ
   ラケット部が外方突出状に連接された車両用フレーム構
   造において、 前記クロスメンバー部、補強メンバー部及びシャックル
   ブラケット部が、これらを一体に備えた兼用一体成形部
   材によって構成され、 該兼用一体成形部材は、長手方向中間部が第１クロスメ
   ンバー部とされると共に、端部が複数の足部に分岐状に
   開かれ、その第１足部の基端部側が第２クロスメンバー
   部とされると共に、該第１足部の先端部側がシャックル
   ブラケット部とされ、第２足部は補強メンバー部とさ
   れ、 該兼用一体成形部材の第１足部は、その第２クロスメン
   バー部をサイドフレーム部の内方側に位置させ、シャッ
   クルブラケット部をサイドフレーム部の外方側に突出さ
   せるように、サイドフレーム部を横断させた状態にされ
   てサイドフレーム部と連接接合され、 兼用一体成形部材の補強メンバー部としての第２足部
   は、その先端部がサイドフレーム部に連接接合されてな
   ることを特徴とする車両用フレーム構造。