WO2012147921A1 - シャシフレーム - Google Patents

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学 浦田
鈴木　健一
石井　淳二
野田　佳孝
操田　光順
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Hiruta Kogyo Co Ltd
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Mitsubishi Motors Corp
Hiruta Kogyo Co Ltd
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    • B62D21/11—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted with resilient means for suspension, e.g. of wheels or engine; sub-frames for mounting engine or suspensions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G21/00—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces
    • B60G21/02—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected
    • B60G21/04—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically
    • B60G21/05—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically between wheels on the same axle but on different sides of the vehicle, i.e. the left and right wheel suspensions being interconnected
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60G2206/01—Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
    • B60G2206/50—Constructional features of wheel supports or knuckles, e.g. steering knuckles, spindle attachments

Definitions

  • the present invention relates to a chassis frame provided with a connection member made of a metal pipe connected to a vehicle body frame.
  • the chassis frame is required to be as light as possible while requiring high strength and rigidity. From this, for example, as seen in Patent Document 1, a cross structure and side members made of metal pipes are assembled in a cross beam shape, and a hollow structure is formed by combining an upper die and a lower die obtained by pressing a metal plate in the middle. Is done.
  • Such a chassis frame is connected to the vehicle body frame by using a cross member, a side member, or an attachment arm made of a metal pipe separately provided on the upper die or the lower side as a connecting member, and bolting the connecting member.
  • the chassis frame disclosed in Patent Document 1 includes a flat mounting surface at the center of the left and right of the laminated portion in which the end portion of the side member is crushed into a substantially gate-shaped cross section and the pipe surfaces (pipe peripheral surfaces) are overlapped.
  • a mounting portion composed of vertical ribs bent from the surface toward the left and right sides of the laminated portion is provided at the end portion (Patent Documents 1 and [0006] [0008]).
  • the mounting surface has a bolt hole at the center, and is bolted to the mounting portion of the corresponding body frame.
  • the vertical rib increases the rigidity at the end of the side member, or restricts the width of the mounting surface to eliminate interference with other members (Patent Document 1, [0009]).
  • the chassis frame disclosed in Patent Document 1 is formed with a through-hole that swells the folded edge of the laminated portion of the vertical ribs and communicates the inside and outside of the connecting member (see Patent Document 1 and FIG. 2).
  • the through hole can be used as a discharge hole for the rust preventive paint poured into the chassis frame.
  • the discharge hole cannot be made large in cross section, but tends to be long, and there is a problem that the discharge speed of the anticorrosive paint is slow.
  • the pipe constituting the connecting member is limited in size, it is difficult to increase the cross-sectional shape of the through hole. Therefore, in addition to increasing the cross-sectional shape, the authors studied to increase the discharge speed of the rust preventive paint so that the through hole can be used more actively as the discharge hole of the rust preventive paint.
  • a chassis frame with a metal pipe connection member that was connected to the body frame.
  • a mounting portion composed of a flat mounting surface at the center of the left and right sides and a vertical rib bent from the mounting surface toward the left and right sides of the laminated portion is provided at the end, and the vertical rib has a folded edge of the laminated portion.
  • a through-hole is formed which is inflated to communicate the inside and outside of the connection member, and the pipe surface surrounding the opening of the through-hole is cut away to shorten the through-hole.
  • the connecting member varies depending on the chassis frame, but as described above, the cross member or side member of the chassis frame in which the cross member and side members made of metal pipe are assembled in a cross-beam shape, or the metal plate is pressed.
  • the chassis frame in which the upper mold and the lower mold are combined in the middle is a mounting arm made of a pipe separately provided on the upper mold or the lower mold.
  • “shortening the through-hole” means that the substantial length of the through-hole extending in the same cross section is shorter than when the pipe surface surrounding the opening of the through-hole is not cut.
  • the opening of the through hole becomes three-dimensional depending on the shape of the cut end surface, and the length of the through hole varies depending on the opening portion. In this case, the longest length should just be shorter than the original through-hole.
  • the pipe surface surrounding the opening is cut to shorten the through hole so that the through hole of the vertical rib that can be used as the discharge hole for the anticorrosive paint is shortened.
  • the through-hole is shortened.
  • the vertical rib is preferably cut out on the pipe surface surrounding the opening of the through hole outside a virtual circle that is concentric with the bolt hole provided on the mounting surface and is larger than the size of the bolt head passing through the bolt hole.
  • the through-hole provided in the reinforcing vertical rib is made as short as possible among the attachment portions provided at the end of the connection member connected to the vehicle body frame, and the paint ( Increase the discharge speed of rust preventive paint.
  • being able to increase the discharge speed of rust preventive paint means that the resistance to inflow and outflow of air is reduced to a small extent, and smooth inflow and outflow of air when rust preventive paint is poured into the chassis frame. The effect to do.
  • the present invention shortens the work time for applying the anticorrosive paint to the inside of the chassis frame and contributes to the improvement of the production efficiency by shortening the manufacturing time as a whole.
  • FIG. 6 is a plan view corresponding to FIG.
  • FIG. 6 is a plan view corresponding to FIG.
  • FIG. 6 is a plan view corresponding to FIG.
  • the present invention is a metal pipe mounting arm separately provided on the upper mold 11 of a chassis frame 1 in which an upper mold 11 and a lower mold 12 formed by pressing a metal plate are joined together.
  • (Connecting member) 13 is applied.
  • the mounting arm 13 of this example is a metal pipe connecting member provided on the left and right edges of the upper mold 11 of the chassis frame 1 and protrudes upward, then bends horizontally to the left or right and ends.
  • the attachment part 2 is provided in the part.
  • the mounting portion 2 includes a flat mounting surface 21 at the center of the left and right of the laminated portion in which the end portions are crushed into a substantially gate-shaped cross section and the pipe surfaces are stacked, and the mounting surface It is comprised from the vertical ribs 22 and 22 bent toward the left and right both sides of the laminated part from 21.
  • the vertical rib 22 has a teardrop shape in which the folded edge of the laminated portion is inflated, and the pipe surface is not in close contact with each other. Therefore, the vertical rib 22 forms a through hole 221 that communicates the inside and outside of the connection member.
  • the through-hole 221 has a teardrop shape in front view following the outer shape of the vertical rib 22, but is slightly elongated because the pipe surface surrounding the opening of the through-hole 221 is cut out.
  • the pipe surface surrounding the opening of the through hole 221 is concentric with the bolt hole 211 provided in the mounting surface 21 and is larger than the size of the bolt head passing through the bolt hole 211.
  • a pair of left and right oblique end surfaces 23, 23 are formed by cutting symmetrically along the tangent line of the circle Cb.
  • the pipe surface is cut symmetrically along the tangent of the virtual circle Cb inclined about 20 degrees from the end face before cutting, and the length Ls of the shortened left and right through holes is determined by the original length of the through hole.
  • the length is about half of Lo.
  • the present invention can also be configured as follows.
  • the pipe surface surrounding the opening of the through hole 221 is concentric with the bolt hole 211 provided in the mounting surface 21 and is larger than the size of the bolt head passing through the bolt hole 211.
  • a pair of left and right cut end surfaces 24, 24 are formed by cutting out symmetrically along the circumference of the virtual circle Cb and a line segment intersecting the virtual circle Cb. The cut end face 24 makes it easier to shorten the length of the through hole 221 than to form the oblique end face 23.
  • the present invention may be applied only to either the left or right through hole 221.
  • the second example is such that the pipe surface surrounding the opening of the through hole 221 is concentric with the bolt hole 211 provided in the mounting surface 21 and is larger than the size of the bolt head passing through the bolt hole 211. Only the right side is cut along the tangent line of the virtual circle Cb, and the oblique end face 23 is formed asymmetrically in the left-right direction. The obliquely end surface 23 may be formed by cutting away only the left side of the pipe surface surrounding the opening of the through hole 221.
  • another example 3 is that the pipe surface surrounding the opening of the through hole 221 is concentric with the bolt hole 211 provided in the mounting surface 21 and is passed through the bolt hole 211. Only the right side is cut out along the circumference of the above-mentioned virtual circle Cb and the line segment intersecting the virtual circle Cb, and the cut-out end face 24 is formed asymmetrically in the left-right direction.
  • the notch end surface 24 may be formed by asymmetrically cutting the pipe surface surrounding the opening of the through hole 221 only on the left side.
  • Chassis frame 11 Upper mold 12 Lower mold 13 Mounting arm (connection member) 2 Mounting part 21 Mounting surface 211 Bolt hole 22 Vertical rib 221 Through hole 23 Diagonal end face 24 Notch end face Lo Original length of through hole Ls Shortened through hole length Cb Virtual circle concentric with bolt hole

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  • Joining Of Building Structures In Genera (AREA)

Abstract

車体フレームに接続されるパイプからなる接続部材13を備えたシャシフレーム１において、接続部材13は、端部を断面略門型に押し潰して、パイプ面23を重ねた積層部の左右中央の平坦な取付面21と、前記取付面21から積層部の左右両側に向けて折れ曲がった縦リブ22とから構成される取付部２を前記端部に設け、縦リブ22は、積層部の折り返し縁を膨らませて、接続部材13の内外を連通させる貫通孔221を形成し、前記貫通孔221の開口を囲むパイプ面23を切除して前記貫通孔221を短くした。

Description

シャシフレーム
　本発明は、車体フレームに接続される金属パイプ製の接続部材を備えたシャシフレームに関する。
　シャシフレームは、高い強度及び剛性が求められる一方、できるだけ軽い方がよい。これから、例えば特許文献１に見られるように金属パイプ製のクロスメンバ及びサイドメンバを井桁状に組んで構成され、また金属板をプレス加工した上型及び下型を最中合わせした中空構造として構成される。こうしたシャシフレームは、クロスメンバ又はサイドメンバや上型又は下側に別途設けた金属パイプ製の取付アームを接続部材として、前記接続部材をボルト止め等することにより、車体フレームに接続される。
　特許文献１が開示するシャシフレームは、サイドメンバの端部を断面略門型に押し潰して、パイプ面（パイプの周面）を重ねた積層部の左右中央の平坦な取付面と、前記取付面から積層部の左右両側に向けて折れ曲がった縦リブとから構成される取付部を前記端部に設けている（特許文献１・［0006］［0008］）。取付面は、中央にボルト孔を有し、対応する車体フレームの取付部に接面してボルト止めされる。縦リブは、サイドメンバの端部における剛性を高くしたり、取付面の幅を規制して他部材との干渉を排除したりする（特許文献１・［0009］）。
特開平10-324269号公報
　特許文献１が開示するシャシフレームは、縦リブの積層部の折り返し縁を膨らませ、接続部材の内外を連通させる貫通孔を形成している（特許文献１・図２参照）。貫通孔は、シャシフレームの内部に流し込んだ防錆塗料の排出孔として利用できる。しかし、取付面を貫通するボルトの頭を避けるため、前記排出孔は断面形状を大きくできないのに長尺となりやすく、防錆塗料の排出速度が遅い問題があった。接続部材を構成するパイプは、大きさが限定されているので、貫通孔の断面形状を大きくすることは難しい。そこで、断面形状を大きくする以外に防錆塗料の排出速度を早くして、貫通孔を防錆塗料の排出孔としてより積極的に利用できるように、検討した。
　検討の結果開発したものが、車体フレームに接続される金属パイプ製の接続部材を備えたシャシフレームにおいて、接続部材は、端部を断面略門型に押し潰して、パイプ面を重ねた積層部の左右中央の平坦な取付面と、前記取付面から積層部の左右両側に向けて折れ曲がった縦リブとから構成される取付部を前記端部に設け、縦リブは、積層部の折り返し縁を膨らませて、接続部材の内外を連通させる貫通孔を形成し、前記貫通孔の開口を囲むパイプ面を切除して前記貫通孔を短くしたことを特徴とする。
　接続部材は、シャシフレームによって異なるが、既述したように、金属製パイプ製のクロスメンバ及びサイドメンバを井桁状に組んだシャシフレームでは前記クロスメンバ又はサイドメンバが兼ねたり、金属板をプレス加工した上型及び下型を最中合わせしたシャシフレームでは前記上型又は下側に別途設けたパイプからなる取付アームである。ここで、「貫通孔を短く」するとは、貫通孔の開口を囲むパイプ面を切除しない場合に比べて、同じ断面で延びる貫通孔の実質的な長さが短くなることを意味する。パイプ面を切除した場合、切除された端面の形状によって、貫通孔の開口が立体的となり、貫通孔の長さが開口の部分によって異なる。この場合、最も長い長さが、元の貫通孔より短ければよい。
　本発明のシャシフレームは、防錆塗料の排出孔として利用できる縦リブの貫通孔が短くなるように、前記開口を囲むパイプ面を切除し、貫通孔を短くする。パイプ面をどのように切除しても、少なからず貫通孔は短くなる。しかし、過剰な切除は取付面を不要に小さくし、取付部としての働き、特にボルト止めを阻害する。そこで、縦リブは、貫通孔の開口を囲むパイプ面を、取付面に設けたボルト孔と同心かつ前記ボルト孔に通すボルトの頭の大きさ以上の仮想円の外側で切除するとよい。これにより、パイプ面の切除によってもボルトを安定して支持する大きさの取付面が確保できる。
　本発明のシャシフレームは、車体フレームに接続する接続部材の端部に設ける取付部のうち、補強用の縦リブに設けた貫通孔をできる限り短くして、シャシフレームの内部に流し込んだ塗料（防錆塗料）の排出速度を早くする。また、防錆塗料の排出速度を早くできることは、空気の流入出に際する抵抗を少なからず小さくすることを意味し、シャシフレームの内部へ防錆塗料を流し込む際の空気の流入出を円滑にする効果をもたらす。このように、本発明は、シャシフレームの内部に防錆塗料を塗布するための作業時間を短くし、総じて製造時間を短縮して生産能率の向上に寄与する。
本発明を適用したシャシフレームの一例を表す斜視図である。 本例の接続部材を下方から見た斜視図である。 本例の接続部材の平面図である。 本例の接続部材の正面図である。 本例の接続部材の側面図である。 本例の接続部材の部分破断平面図である。 別例１の接続部材の図３相当平面図である。 別例２の接続部材の図３相当平面図である。 別例３の接続部材の図３相当平面図である。
　以下、本発明を実施するための形態について図を参照しながら説明する。本発明は、例えば図１に見られるように、金属板をプレス加工した上型11及び下型12を最中合わせしたシャシフレーム１の前記上型11に別途設けられた金属パイプ製の取付アーム（接続部材）13に適用される。本例の取付アーム13は、シャシフレーム１の上型11左右縁部に左右一対設けられた金属パイプ製の接続部材で、上方に突出した後、左方又は右方へ水平に折れ曲がって、端部に取付部２を設けている。
　取付部２は、図２～図５に見られるように、前記端部を断面略門型に押し潰して、パイプ面を重ねた積層部の左右中央の平坦な取付面21と、前記取付面21から積層部の左右両側に向けて折れ曲がった縦リブ22,22とから構成される。縦リブ22は、積層部の折り返し縁を膨らませた正面視涙滴状で、パイプ面が密着していないため、接続部材の内外を連通させる貫通孔221を形成する。貫通孔221は、縦リブ22の外形状に倣った正面視涙滴状であるが、前記貫通孔221の開口を囲むパイプ面を切除しているため、やや横長になっている。
　本例は、図３に見られるように、貫通孔221の開口を囲むパイプ面を、取付面21に設けたボルト孔211と同心かつ前記ボルト孔211に通すボルトの頭の大きさ以上の仮想円Cbの接線に沿って左右対称に切除し、左右一対の斜め端面23,23を形成している。これにより、縦リブ22は、ボルト孔211に通すボルトの頭に対向する積層部（図６中ボルト孔211を囲むハッチング部位）を小さくすることなく、貫通孔221のみを短くできる。本例の場合、切除前の端面から約20度傾いた仮想円Cbの接線に沿って左右対称にパイプ面を切除して、短くなった左右の貫通孔の長さLsを、貫通孔の元の長さLoの約半分にしている。
　本発明は、次のようにも構成できる。別例１は、図７に見られるように、貫通孔221の開口を囲むパイプ面を、取付面21に設けたボルト孔211と同心かつ前記ボルト孔211に通すボルトの頭の大きさ以上の仮想円Cbの円周と、前記仮想円Cbに交差する線分とに沿って左右対称に切り欠き、左右一対の切欠端面24,24を形成している。切欠端面24は、斜め端面23を形成するよりも、貫通孔221の長さを短くしやすい。
　貫通孔221は、取付面21を挟んで左右一対存在するが、本発明は左右いずれかの貫通孔221にのみ適用してもよい。別例２は、図８に見られるように、貫通孔221の開口を囲むパイプ面を、取付面21に設けたボルト孔211と同心かつ前記ボルト孔211に通すボルトの頭の大きさ以上の仮想円Cbの接線に沿って右側のみ切除し、左右非対称に斜め端面23を形成している。左右非対称に斜め端面23は、貫通孔221の開口を囲むパイプ面を左側のみ切除して、形成してもよい。
　同様に、別例３は、図９に見られるように、貫通孔221の開口を囲むパイプ面を、取付面21に設けたボルト孔211と同心かつ前記ボルト孔211に通すボルトの頭の大きさ以上の仮想円Cbの円周と、前記仮想円Cbに交差する線分とに沿って右側のみ切り欠き、左右非対称に切欠端面24を形成している。左右非対称に切欠端面24は、貫通孔221の開口を囲むパイプ面を左側のみ切り欠いて、形成してもよい。
　１　シャシフレーム
　11　上型
　12　下型
　13　取付アーム（接続部材）
　２　取付部
　21　取付面
　211　ボルト孔
　22　縦リブ
　221　貫通孔
　23　斜め端面
　24　切欠端面
　Lo　貫通孔の元の長さ
　Ls　短くなった貫通孔の長さ
　Cb　ボルト孔に同心の仮想円

Claims (2)

  1. 車体フレームに接続されるパイプからなる接続部材を備えたシャシフレームにおいて、
    接続部材は、端部を断面略門型に押し潰して、パイプ面を重ねた積層部の左右中央の平坦な取付面と、前記取付面から積層部の左右両側に向けて折れ曲がった縦リブとから構成される取付部を前記端部に設け、
    縦リブは、積層部の折り返し縁を膨らませて、接続部材の内外を連通させる貫通孔を形成し、前記貫通孔の開口を囲むパイプ面を切除して前記貫通孔を短くしたことを特徴とするシャシフレーム。
  2. 縦リブは、貫通孔の開口を囲むパイプ面を、取付面に設けたボルト孔と同心かつ前記ボルト孔に通すボルトの頭の大きさ以上の仮想円の外側で切除した請求項１記載のシャシフレーム。
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