(57)【要約】【課題】簡単且つ低コストに、操縦安定性の向上や振動の低減等を考慮した剛性と、前面衝突時における衝突性能を高い次元で両立する。【解決手段】フレーム本体２は、断面コ字状のインナパネル１１とアウタパネル１２のフランジ部１３，１４を溶接接合して中空閉断面に形成される。インナパネル１１に形成されるフランジ部１３は単純に縁部を屈曲して形成されるが、アウタパネル１２に形成されるフランジ部１４は、フロントサスペンションクロスメンバ８の後方で、且つ、後端側から予め設定した長さの部分に、フレーム本体２の上面部２ａと下面部２ｃの両側に、フレーム本体２の内部と外部とを連通自在な波形形状のビード部１５が形成される。ビード部１５が形成され、インナパネル１１のフランジ部１３とアウタパネル１２のフランジ部１４とが対向される部分には、ボンド１６が塗布されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも断面コ字状で車両前後方向に長い２つのパネルの、それぞれの横の縁部を屈曲して形成したフランジ部を溶接接合して中空閉断面に形成するフレーム本体を有する車両のフロントサイドフレームにおいて、
上記２つのパネルの少なくとも一方のパネルの上記フランジ部に、上記フレーム本体の内部と外部とを連通自在な波形形状のビード部を形成し、少なくとも該ビード部にボンドを塗布することを特徴とする車両のフロントサイドフレーム。
【請求項２】
上記ボンドは、上記フレーム本体内側から塗布することを特徴とする請求項１記載の車両のフロントサイドフレーム。
【請求項３】
上記フランジ部に形成するビード部は、上記フレーム本体の上面と下面の少なくとも一方に形成することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両のフロントサイドフレーム。
【請求項４】
上記フレーム本体は、フロントサスペンションを支持するフロントサスペンションクロスメンバが連結されるものであって、
上記ビード部は、上記フロントサスペンションクロスメンバより後方に形成することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載の車両のフロントサイドフレーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも断面コ字状で車両前後方向に長い２つのパネルの、それぞれの横の縁部を屈曲して形成したフランジ部を溶接接合して中空閉断面に形成した車両のフロントサイドフレームに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両のフロントサイドフレームにおいは、操縦安定性の向上や振動の低減等を考慮すると高い剛性が求められる一方で、前面衝突時においては、衝撃を緩やかに吸収するための滑らかな変形を考慮して設計する必要がある。
【０００３】
例えば、特開平５−１０５１１０号広報では、上下方向に伸びる複数のビードを所定のピッチで有するインナパネルと、該インナパネルと相まって閉断面を形成するアウタパネルであって上下方向に伸びる複数のビードをインナパネルのビードと実質的に等しいピッチで有し、且つ、複数のビードをインナパネルのビードに対して半ピッチずらして配置したアウタパネルを備える車両のフロントサイドメンバが開示されている。そして、この車両のフロントサイドメンバでは、さらに、閉断面内にインナパネル及びアウタパネルのビードに対応する部分でビードに向けて凸となる波形状に形成されたリインフォースを備えている。こうした構成とすることで、リインフォースとインナパネルおよびアウタパネルとが互いに緩衝しながら変形するため、フロントサイドメンバの変形荷重が大きくなる結果、衝撃エネルギの吸収能力が増大する。
【特許文献１】特開平５−１０５１１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の特許文献１による車両のフロントサイドメンバは、インナパネルとアウタパネルにそれぞれ形成するビードの位置を正確に保たなければならず、部品精度の向上、作業性の向上が要求され、コストを低く抑えることが困難という問題がある。また、内部閉断面内に配設するリインフォースも、波形形状の加工精度、及び、配設位置の正確さが要求される。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、簡単且つ低コストに、操縦安定性の向上や振動の低減等を考慮した剛性と、前面衝突時における衝突性能を高い次元で両立することができる車両のフロントサイドフレームを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、少なくとも断面コ字状で車両前後方向に長い２つのパネルの、それぞれの横の縁部を屈曲して形成したフランジ部を溶接接合して中空閉断面に形成するフレーム本体を有する車両のフロントサイドフレームにおいて、上記２つのパネルの少なくとも一方のパネルの上記フランジ部に、上記フレーム本体の内部と外部とを連通自在な波形形状のビード部を形成し、少なくとも該ビード部にボンドを塗布することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明による車両のフロントサイドフレームによれば、簡単且つ低コストに、操縦安定性の向上や振動の低減等を考慮した剛性と、前面衝突時における衝突性能を高い次元で両立することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。  
図１〜図４は本発明の実施の形態を示し、図１は車両のフロントサイドフレームの側面説明図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ断面図、図３は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図、図４はフランジの開口変位と荷重の関係を示すグラフである。
【０００９】
図１において、符号１は車両のフロントサイドフレームを示し、このフロントサイドフレーム１は、中空閉断面のフレーム本体２が、エンジンルームの側壁を構成するホイールエプロン（図示せず）の内側に沿ってエンジンルーム前端側から後方へ延出され固設されている。
【００１０】
フレーム本体２の後端側は、トーボード３のやや前方において下向きにゆるやかに湾曲する湾曲部４が形成されており、この湾曲部４の後部において、フレーム本体２の上面部２ａの後端縁が、トーボード３に突き合わされて溶接にて接合されている。
【００１１】
フレーム本体２の左右側面部２ｂ，２ｂ及び下面部２ｃは、トーボード３下部の傾斜面３ａの下面に沿って後方へ延出されており、左右側面部２ｂ，２ｂの上端縁が傾斜面３ａに溶接接合されている。そして、トーボード３の傾斜面３ａとフレーム本体２の左右側面部２ｂ，２ｂ及び下面部２ｃとで箱形の閉断面が形成されて、フレーム本体２の後方延長部５が構成されている。
【００１２】
一方、符号６は図示しないフロアパネルの下部に溶接接合されて前後方向に中空の箱形断面を形成する左右のフロアフレームであり、このフロアフレーム６の前方部には、フロアパネルの前端からトーボード３の傾斜面３ａに沿って上向きに屈曲する屈曲部７が形成されている。そして、この屈曲部７より前方の部分は、上面縁が傾斜面３ａと溶接接合され、その先端部がフレーム本体２の後方延長部５の後端に嵌合されて溶接接合されている。
【００１３】
尚、図１中、符号８は、フレーム本体２の下面部２ｃに幅方向に固定されるフロントサスペンション（図示せず）を支持するフロントサスペンションクロスメンバを示す。
【００１４】
フレーム本体２は、図３に示すように、断面コ字状で車両前後方向に長いインナパネル１１とアウタパネル１２の、それぞれの横の縁部を屈曲して形成したフランジ部１３，１４を溶接接合して中空閉断面に形成されている。
【００１５】
インナパネル１１に形成されるフランジ部１３は、全てそのまま単純に縁部を屈曲して形成されているが、アウタパネル１２に形成されるフランジ部１４は、フロントサスペンションクロスメンバ８の後方で、且つ、後端側から予め設定した長さ（例えば、３０cm〜４０cm：図１中のＡで示す範囲）の部分には、フレーム本体２の上面部２ａと下面部２ｃの両側に、フレーム本体２の内部と外部とを連通自在な波形形状のビード部１５，１５が形成されている。
【００１６】
このビード部１５は、図２に示すように、インナパネル１１のフランジ部１３と当接される部分がスポット溶接によりインナパネル１１のフランジ部１３と接合されている。
【００１７】
そして、このビード部１５が形成され、インナパネル１１のフランジ部１３とアウタパネル１２のフランジ部１４とが対向される部分には、このフランジ部１３，１４の対向で形成される溝をガイド溝として、フレーム本体２内部及び外部に対する電着塗装が終了した後の行程において、トーボード３に形成しておいた作業穴３ｂを利用してボンド１６が塗布されている。
【００１８】
このボンド１６は、例えば、公知の１６０℃の炉の環境で約２０分保つことにより硬化する熱硬化性のボンドである。従って、本実施の形態では、電着塗装後にボンド１６を塗布することから、塗装工程における炉の温度が異なるのであれば、その温度に適応したボンドを選択すれば良い。
【００１９】
尚、製造工程の関係で、メタル工程でスポット溶接の前にボンドを塗布するウエルドボンド構造で接合することもできる。この場合、フレーム本体２の電着塗装の前にボンド１６を塗布することになるため、ビード部１５の電着塗装における空気抜け穴としての効果が低下することになる。
【００２０】
このように本実施の形態による車両のフロントサイドフレーム１が構成されるため、通常の走行時においては、ビード部１５の剛性は、ボンド１６により、車体に対する上下、左右、ねじり方向に作用する力に対し高く維持されているので、操縦安定性に優れ、また、振動騒音等の低下も有効に図られる。
【００２１】
特にボンド１６をインナパネル１１とアウタパネル１２の各フランジ部１３，１４の対向で形成される溝に塗布することから、ビード部１５の剛性がより高く維持される。すなわち本発明者らが、アウタパネルとインナパネルの各フランジ部をスポット溶接のみで接合したもの（以下、サンプル１という）と、スポット溶接に加えて各フランジ部の間で接着剤を凝固させたもの（以下、サンプル２という）と、スポット溶接に加えて各フランジ部および溝の間で接着剤を凝固させたもの（以下、サンプル３という）とに分けて接着剤の塗布状態により接合部の剛性がどのように変化するのかを実験したところ、図４に示すように各フランジ部の接合部の剛性は、サンプル３、サンプル２、サンプル１の順に高い値が得られた。尚、図４においては、各フランジ部の開口変位を横軸とし、この開口変位に必要な荷重を縦軸としている。サンプル２とサンプル３を比較すると、同じ開口変位では、サンプル３の方が約５倍の荷重を加えなければならないことが実験的に証明されている。このように、実験的に、部材間の溝に接着剤を充填させることで各フランジの接合部の剛性が飛躍的に向上することが確認されている。したがって、上述のように本発明では、インナパネル１１とアウタパネル１２の各フランジ部１３，１４の対向で形成される溝にボンドを塗布するため接合部の剛性をさらに向上させることができる。
【００２２】
更に、衝突時においては、衝撃力に弱いボンド１６がビード部１５から剥離し、ビード部１５の剛性が弱くなって、前面衝突の終わりの段階で変形する。このため、フロントサイドフレーム１は、衝撃を緩やかに吸収して滑らかに変形することが可能となり、衝突性能に優れたものとなる。
【００２３】
尚、本実施の形態では、アウタパネル１２のフランジ部１４にビード部１５を形成するようにしているが、ビード部１５はインナパネル１１のフランジ部１３の方に形成するようにしても良く、或いは、インナパネル１１とアウタパネル１２の両方のフランジ部１３，１４に形成するようにしても良い。また、本実施の形態では、フレーム本体２の上面部２ａと下面部２ｃの両側にビード部１５，１５が形成されているが、上面部２ａのみ、或いは、下面部２ｃのみに形成するようにしてしても良い。更に、ビード部１５を形成する位置は、違う長さ、違う部位に設けるようにしても良い。こうした、ビード部１５の形成は、実験、ＣＡＥ（Computer-Aided Engineering）等により、要求される剛性、衝突性能に応じて、適宜選択するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】車両のフロントサイドフレームの側面説明図
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面図
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図
【図４】フランジの開口変位と荷重の関係を示すグラフ
【符号の説明】
【００２５】
１    フロントサイドフレーム
２    フレーム本体
２ａ  上面部
２ｃ  下面部
３    トーボード
６    フロアフレーム
８    フロントサスペンションクロスメンバ
１１    インナパネル
１２    アウタパネル
１３    フランジ部
１４    フランジ部
１５    ビード部
１６    ボンド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2006298163.tif 000006