JPH1134914A

JPH1134914A - シャシーフレーム用メンバーおよびその製造方法

Info

Publication number: JPH1134914A
Application number: JP9190095A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Omae; 和也大前; Hiroshi Uchiyama; 広内山; Yoshihiro Takeda; 喜裕武田; Hidehiko Kaneko; 秀彦金子; Kazuo Watanabe; 一雄渡辺; Masanori Okawa; 昌功大川; Toyohiro Ishikawara; 豊浩石川原
Original assignee: Press Kogyo Co Ltd
Current assignee: Press Kogyo Co Ltd
Priority date: 1997-07-15
Filing date: 1997-07-15
Publication date: 1999-02-09

Abstract

(57)【要約】【課題】溶接歪みによる反りを低減でき、部材の共用
化が可能なシャシーフレーム用メンバーおよびその製造
方法を提供する。【解決手段】中空な部材１０をその断面重心１１を通
る直線１２で２分割した形状の２個の分割片１３、１３
を有し、これら分割片１３、１３を閉断面構造１４とな
るように対向させて溶接することにより、各溶接部１
５、１５を結ぶ直線１６上にその閉断面構造１４の断面
重心１７を位置させた。このシャシーフレーム用メンバ
ー２によれば、各溶接部１５、１５を結ぶ直線１６上に
断面重心１７が位置しているので、各溶接ビードの固化
・収縮による溶接歪みが互いに打ち消され、メンバー２
の反りが低減され、製品の精度が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用のシャシ
ーフレームを構成するシャシーフレーム用メンバーおよ
びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１０に示すように、自動車用のシャシ
ーフレームａは、車幅方向の左右に配置されたサイドメ
ンバーｂ，ｂと、それらサイドメンバーｂ，ｂの間を接
続するクロスメンバーｃとから構成されている。

【０００３】従来、各メンバーｂ，ｃは、図１１および
図１２に示すような構成となっていた。すなわち、従来
のメンバーｂ（メンバーｃも同様）は、断面コ字状の外
側部材ｄの内側にそれより一回り小さな断面コ字状の内
側部材ｅを対向させて係合させ、その係合部を溶接して
構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これでは、各
溶接部ｆ，ｆを結ぶ直線ｇが断面重心ｈに対して偏って
しまうため、溶接直後に溶融状態である溶接ビードが固
化する際に収縮すると、図１２に仮想線ｉで示すように
メンバーｂが反ってしまい、かかる溶接歪みにより、製
品の精度が低下する可能性があった。

【０００５】また、従来のメンバーｂは、互いに形状の
異なる外側部材ｄと内側部材ｅとから構成されているた
め、２種類の部品すなわち２種類の製造金型が必要とな
り、製造の際には所定のコストがかかる。

【０００６】特に、上記メンバーｂを図１３に示すよう
に車高方向に屈曲したサイドメンバーｂとするときに
は、右側の外側部材ｄＲと右側の内側部材ｅＲと左側の
外側部材ｄＬと左側の内側部材ｅＬとの４種類の部品す
なわち４種類の製造金型が必要となり、不経済である。

【０００７】以上の事情を考慮して創案された本発明の
目的は、溶接歪みによる反りを低減でき、部品の共用化
が可能なシャシーフレーム用メンバーおよびその製造方
法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく本
発明に係るシャシーフレーム用メンバーは、中空な部材
をその断面重心を通る直線で２分割した形状の２個の分
割片を有し、これら分割片を閉断面構造となるように対
向させて溶接することにより、各溶接部を結ぶ直線上に
その閉断面構造の断面重心を位置させたものである。

【０００９】この発明によれば、各溶接部を結ぶ直線上
に断面重心が位置しているので、各溶接ビードの固化・
収縮による溶接歪みが互いに打ち消され、メンバーの反
りが低減される。よって、製品の精度が向上する。

【００１０】また、上記部材の断面形状が、断面重心に
対して点対称であってもよい。こうすれば、その部材を
断面重心を通る直線で２分割した形状の分割片が同一形
状となり、部品の共用化が達成される。

【００１１】また、上記部材の断面形状が、分割線に対
して線対称であってもよい。こうすれば、その部材を分
割線で２分割した形状の分割片が同一形状となり、部品
の共用化が達成される。

【００１２】また、上記一方の分割片の端部に、他方の
分割片の端部が嵌まるジョッグルを形成してもよい。こ
うすれば、双方の分割片を係合させたときに、分割片同
士の接合部の板厚が面一となると共に組付精度が向上す
る。

【００１３】また、本発明に係るシャシーフレーム用メ
ンバーの製造方法は、中空な部材をその断面重心を通る
直線で２分割した形状の分割片を２個用意し、それら分
割片を閉断面構造となるように対向させて溶接して直柱
状の中間体を製作し、その中間体を車幅方向または車高
方向あるいはそれら両方向に屈曲させるようにしたもの
である。

【００１４】この発明によれば、直柱状の中間体を製作
した後にそれを車幅方向等に屈曲させているので、中間
体を構成する各分割片がストレートとなってその形状の
共通化を図ることができる。すなわち、仮に屈曲した中
間体を製作すると、それぞれ異なった形状の分割片が必
要となるが、本発明のように直柱状の中間体を製作する
ようにすれば、各分割片の共用化が可能となるのであ
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
図面に基いて説明する。

【００１６】図１に示すように、この自動車用のシャシ
ーフレーム１は、車幅方向の左右に配置されたサイドメ
ンバー２と、それらサイドメンバー２、２の間を接続す
るクロスメンバー３とから構成されている。

【００１７】サイドメンバー２は、フロント車軸部サイ
ドメンバー２ａと、中央水平部サイドメンバー２ｂと、
リヤ車軸部サイドメンバー２ｃと、後端水平部サイドメ
ンバー２ｄとから構成されている。フロント車軸部サイ
ドメンバー２ａは、車幅方向の屈曲Ｘ（以下オフセット
という）と、車高方向の屈曲Ｙ（以下キックアップとい
う）とを有している。リヤ車軸部サイドメンバー２ｃ
は、オフセットはなくキックアップのみ有している。上
記メンバー２ａ〜２ｄの断面を図２(b) に示す。なお、
メンバー３の断面についてはメンバー２と同様であるの
で以下説明を省略する。

【００１８】上記メンバー２は、図２(a) に示すよう
に、断面中空な部材１０をその断面重心１１を通る直線
１２で２分割した形状の２個の分割片１３、１３を有し
ている。

【００１９】上記部材１０の断面形状は、断面重心１１
に対して点対称な略四角形状に成型されている。また、
上記分割片１３は、実際に部材１０を分割切断して製造
するのではなくプレスなどによって製造され、ウェブ部
１３ａと長フランジ部１３ｂと短ウェブ部１３ｃとから
なる断面略コ字状に形成されている。

【００２０】これら分割片１３、１３は、図２(b) に示
すように、一方の長フランジ部１３ｂと他方の短フラン
ジ部１３ｃとが重合されて閉断面構造１４を構成するよ
うに対向され、一方の長フランジ部１３ｂの端部が他方
の短フランジ部１３ｃに溶接されて組み付けられてい
る。これにより、各溶接部１５，１５を結ぶ直線１６上
に、閉断面構造１４（メンバー２）の断面重心１７が位
置することになる。

【００２１】かかるメンバー２によれば、各溶接部１
５，１５を結ぶ直線１６上に断面重心１７が位置してい
るので、溶接直後に溶融状態である溶接部１５，１５の
溶接ビードが固化する際に収縮して生じる溶接歪みが互
いに打ち消され、製品としてのメンバー２の反りが低減
される。よって、製品すなわちメンバー２の精度が向上
する。

【００２２】また、上記部材１０の断面形状が断面重心
１１に対して点対称となっているので、その部材１０を
断面重心１１を通る直線１２で２分割した形状である上
記分割片１３、１３は、同一形状の部品となる。よっ
て、部品の共用化が図れ、低コスト化を推進できる。な
お、図２(b) に仮想線で示すような部材１８が貫通する
孔１９を分割片１３に開ける場合でも、その部材１８の
中心線２０が断面重心１７を通るように設定すれば、分
割片１３、１３を共用できる。

【００２３】すなわち、本実施形態である図２(b) のメ
ンバー２を製造する際には、同一形状の１種類の分割片
１３を２個用意すればよく、製造金型が一つで済むのに
対し、図１１に示す従来タイプでは２種類の部品ｄ，ｅ
が必要となるので、それらの製造金型や段替工数や管理
工数等を考慮すれば、本実施形態は従来タイプと比べて
製造コストが半減することになる。

【００２４】具体的には、上記メンバー２を図１に示す
中央水平部サイドメンバー２ｂ（ストレート部材）とし
て用いる場合には、左右２本の中央水平部サイドメンバ
ー２ｂ，２ｂを１種類の分割片１３を４個用意すること
で製造できることになるため、大幅なコストダウンを推
進できる。

【００２５】また、図３に示すように、上記メンバー２
をリヤ車軸部サイドメンバー２ｃ（キックアップ部材）
として用いる場合には、右側の外側部材１３Ａと左側の
内側部材１３Ａとを共用できると共に、右側の内側部材
１３Ｂと左側の外側部材１３Ｂとを共用できるので、２
種類の部品１３Ａ，１３Ｂのみで製造できる。これに対
して、図１３に示す従来のタイプでは、右側の外側部材
ｄＲと右側の内側部材ｅＲと左側の外側部材ｄＬと左側
の内側部材ｅＬとの４種類の部品すなわち４種類の製造
金型が必要となり、不経済とならざるを得なかったので
ある。

【００２６】また、上記メンバー２を図１に示すフロン
ト車軸部サイドメンバー２ａ（オフセット＆キックアッ
プ部材）として用いる場合には、図４および図５に示す
ように、上述の分割片１３を２個用意し、それら分割片
１３、１３を前述の如く閉断面構造１４となるように対
向させて溶接して直柱状の中間体２１を製作し、その中
間体２１を車幅方向Ａおよび車高方向Ｂに屈曲させて製
造する。なお、この製造方法は、オフセットのみ又はキ
ックアップのみの部材に対して行ってもよい。こうすれ
ば、直柱状の中間体２１を製作した後にそれを車幅方向
Ａ等に屈曲させているので、中間体２１を構成する各分
割片１３が上述の中央水平部サイドメンバー２ｂのとき
と同様にストレートとなってその形状の共通化を図るこ
とができる。すなわち、仮に屈曲した中間体２１を製作
するとなると、それぞれ異なった形状の分割片１３が必
要となるが、本発明のように直柱状の中間体２１を製作
してそれを後曲げするようにすれば、各分割片１３の共
用化が可能となり、１種類のみの分割片１３のみで済む
のである。

【００２７】また、図６に示すように、上記一方の分割
片１３の一端部に、他方の分割片１３の端部の板厚が嵌
まるジョッグル２２を形成してもよい。上記ジョッグル
２２は、図例では外側に向けて形成されているが内側に
向けて形成してもよく、また、分割片１３の両端部に形
成してもよい。こうすれば、双方の分割片１３、１３を
係合させたときに、分割片１３、１３同士の接合部の板
厚が面一となり、そのメンバー２の左右に長フランジ部
１３ｂと短フランジ部１３ｃとを挟むような取付部を有
する別部品（クロスメンバー３等）を取り付ける際に、
双方の部品の取付高さが同一になる。よって、別部品
（クロスメンバー３等）の取付部の共用化が図れる。

【００２８】すなわち、図２(b) に示すメンバー２の左
右に長フランジ部１３ｂと短フランジ部１３ｃとを挟む
ような取付部を有する部品（クロスメンバー３等）を取
り付けると、双方の分割片１３、１３が重合されている
ためその板厚の分だけズレてしまうが、図６のメンバー
２であれば、ジョッグル２２によって分割片１３、１３
同士の接合部の板厚が面一となっているため、前述のズ
レは生じないのである。

【００２９】よって、上記部品（クロスメンバー３等）
の取付部の形状の共用化を図ることができる。また、図
６に示すメンバー２にあっては、ジョッグル２２が双方
の分割片１３、１３を係合するときの位置決め部材とな
り、組幅Ｃの精度が向上する。

【００３０】図７および図８は、上記分割片１３を、中
央のウェブ部１３ｘとその両端に直角より大きな所定角
度で接続されたフランジ部１３ｙとその先端に上記ウェ
ブ部１３ｘと直角を成すように接続された先端部１３ｚ
とから構成し、かかる分割片１３を２個先端部１３ｚ同
士で突き合わせて溶接したものである。こうすれば、図
７に示すように、当該メンバー２に部品２３または図示
しないクロスメンバ３を取り付けるとき、フランジ部１
３ｙがテーパ状のガイドとなるため、組付性が向上す
る。

【００３１】なお、双方の分割片１３、１３を突き合わ
せ溶接するときには、左右方向から押付力Ｆ，Ｆを加え
ながら突き合わせた先端部１３ｚ，１３ｚ同士を溶接す
るようにする。こうすれば、斜めに配置されたフランジ
部１３ｙ，１３ｙがブリッジ効果を発揮するため、先端
部１３ｚ，１３ｚ同士の突き合わせの位置決めおよび密
着性が高まる。

【００３２】また、図９に示すように、図２(a) に示す
部材１０の断面形状を、断面重心１１を通る分割線２４
に対して線対称としてもよい。こうすれば、その部材１
０を分割線２４で２分割した形状の各分割片１３、１３
が同一形状となり、部品の共用化が達成される。但し、
この場合、上記部材１０がストレート品であることが前
提であり、各分割片１３、１３は長手方向に前後勝手違
いに用いられることになる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、次
のような効果を発揮できる。

【００３４】(1) 請求項１記載の発明によれば、溶接歪
みによるメンバーの反りを低減できる。

【００３５】(2) 請求項２記載の発明によれば、各分割
片の共用化が達成できる。

【００３６】(3) 請求項３記載の発明によれば、各分割
片の共用化が達成できる。

【００３７】(4) 請求項４記載の発明によれば、組付精
度が向上する。

【００３８】(5) 請求項５記載の発明によれば、分割片
の共用化が達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すシャシーフレーム用
メンバーからなる自動車用のシャシフレームの説明図で
あり、図１(a) は平面図、図１(b) は側面図である。

【図２】上記シャシーフレーム用メンバーの構成を示す
説明図であり、図２(a) は部材および分割片の断面図で
あり、図２(b) はそれら分割片を溶接してなる上記メン
バーの断面図である。

【図３】上記メンバーをサイドメンバーとして用いた例
を示す斜視図である。

【図４】上記メンバーの製造方法を示す概略工程図であ
る（オフセット品）。

【図５】上記メンバーの製造方法を示す概略工程図であ
る（キックアップ品）。

【図６】変形例を示すメンバーの断面図である。

【図７】別の変形例を示すメンバーの断面図である。

【図８】更に別の変形例を示すメンバーの断面図であ
る。

【図９】更に別の変形例を示すメンバーの断面図であ
る。

【図１０】従来例を示す自動車用のシャシフレームの説
明図であり、図１(a) は平面図、図１(b) は側面図であ
る。

【図１１】図１０の XI-XI線断面図であり、従来のシャ
シーフレーム用メンバーを示す断面図である。

【図１２】従来のメンバーの溶接歪みによる反りを示す
斜視図である。

【図１３】従来のメンバーをサイドメンバーとして用い
た例を示す斜視図である。

【符号の説明】

２メンバー１０部材１１断面重心１２直線１３分割片１４閉断面構造１５溶接部１６直線１７断面重心２１中間体２２ジョッグル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者金子秀彦神奈川県藤沢市遠藤2003番地１プレス工業株式会社藤沢工場内 (72)発明者渡辺一雄神奈川県藤沢市遠藤2003番地１プレス工業株式会社藤沢工場内 (72)発明者大川昌功神奈川県藤沢市遠藤2003番地１プレス工業株式会社藤沢工場内 (72)発明者石川原豊浩神奈川県川崎市川崎区塩浜１丁目１番１号プレス工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中空な部材をその断面重心を通る直線で
２分割した形状の２個の分割片を有し、これら分割片を
閉断面構造となるように対向させて溶接することによ
り、各溶接部を結ぶ直線上にその閉断面構造の断面重心
を位置させたことを特徴とするシャシーフレーム用メン
バー。
【請求項２】上記部材の断面形状が、断面重心に対し
て点対称である請求項１記載のシャシーフレーム用メン
バー。
【請求項３】上記部材の断面形状が、断面重心を通る
分割線に対して線対称である請求項１記載のシャシーフ
レーム用メンバー。
【請求項４】上記一方の分割片の端部に、他方の分割
片の端部が嵌まるジョッグルを形成した請求項１記載の
シャシーフレーム用メンバー。
【請求項５】中空な部材をその断面重心を通る直線で
２分割した形状の分割片を２個用意し、それら分割片を
閉断面構造となるように対向させて溶接して直柱状の中
間体を製作し、その中間体を車幅方向または車高方向あ
るいはそれら両方向に屈曲させるようにしたことを特徴
とするシャシーフレーム用メンバーの製造方法。