(57)【要約】【課題】車体フレームが、この車体フレームに与えられる外力に対しより強固に対抗できるようにすると共に、これが簡単な構成によって達成されるようにし、かつ、車体フレームの成形作業が容易にできるようにする。【解決手段】車体フレーム２が、ある一方向Ａに向って延びる板金製の第１フレーム部材６と、上記一方向Ａでの上記第１フレーム部材６の外方に位置して一方向Ａに交差する交差方向Ｂに延びる第２フレーム部材７とを備える。第１フレーム部材６の一端部８と第２フレーム部材７の長手方向の中途部９とを互いに結合させる。第２フレーム部材７における第１フレーム部材６の一端部８の結合部分と、この結合部分の近傍部分とのうち、少なくともいずれかの部分に膨出部３６を成形する。【選択図】　　図１
2004034789.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ある一方向に向って延びる板金製の第１フレーム部材と、上記一方向での上記第１フレーム部材の外方に位置して上記一方向に交差する交差方向に延びる第２フレーム部材とを備え、上記第１フレーム部材の一端部と上記第２フレーム部材の長手方向の中途部とを互いに結合させた自動車の車体フレームにおいて、
上記第２フレーム部材における上記第１フレーム部材の一端部の結合部分と、この結合部分の近傍部分とのうち、少なくともいずれかの部分に膨出部を成形した自動車の車体フレーム。
【請求項２】
上記膨出部を上記第１フレーム部材側に向って膨出させた請求項１に記載の自動車の車体フレーム。
【請求項３】
上記膨出部の外面のうち、上記一方向に対し傾斜する外面を有する部分と、上記第１フレーム部材の一端部の少なくとも一部分とを結合させた請求項１、もしくは２に記載の自動車の車体フレーム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、自動車の車体フレームに関し、より詳しくは、車体フレームが備える２つのフレーム部材が互いに結合する結合部を補強するようにした補強構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上記自動車の車体フレームには、従来、特開平６−１５６３２３号公報で示されるものがある。
【０００３】
上記公報のものによれば、上記車体フレームは、前後方向に延びる左右一対のサイドメンバと、これらサイドメンバの後方で車体の幅方向に延びるロアバックパネルとを備え、上記各サイドメンバの後端部と、上記ロアバックパネルの長手方向の中途部とが互いに結合され、もって、上記車体フレームは、この車体フレームに懸架した車輪や、車体フレーム上に支持したボデーから与えられる外力を強固に支持することとされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記サイドメンバの後端部とロアバックパネルの長手方向の中途部との互いに結合部分は、上記車体フレームに外力が与えられたとき、応力集中が生じ易い部分である。そこで、上記外力に対しより強固に対抗するよう上記結合部分を補強することが考えられる。しかし、この補強のために単に補強部材を設けたとすると、車体フレームの部品点数が増加してその構成が複雑になるという問題点があり、また、この補強部材の組み付け作業が増加する分、車体フレームの成形作業が煩雑になるという問題点もある。
【０００５】
本発明は、上記のような事情に注目してなされたもので、車体フレームが、この車体フレームに与えられる外力に対しより強固に対抗できるようにすると共に、これが簡単な構成によって達成されるようにし、かつ、車体フレームの成形作業が容易にできるようにすることを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の自動車の車体フレームは、次の如くである。なお、この項において各用語に付記した符号は、本発明の技術的範囲を後述の「発明の実施の形態」の項の内容に限定解釈するものではない。
【０００７】
請求項１の発明は、ある一方向Ａに向って延びる板金製の第１フレーム部材６と、上記一方向Ａでの上記第１フレーム部材６の外方に位置して上記一方向Ａに交差する交差方向Ｂに延びる第２フレーム部材７とを備え、上記第１フレーム部材６の一端部８と上記第２フレーム部材７の長手方向の中途部９とを互いに結合させた自動車の車体フレームにおいて、
【０００８】
上記第２フレーム部材７における上記第１フレーム部材６の一端部８の結合部分と、この結合部分の近傍部分とのうち、少なくともいずれかの部分に膨出部３６を成形したものである。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の発明に加えて、上記膨出部３６を上記第１フレーム部材６側に向って膨出させものである。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１、もしくは２の発明に加えて、上記膨出部３６の外面のうち、上記一方向Ａに対し傾斜する外面を有する部分と、上記第１フレーム部材６の一端部８の少なくとも一部分とを結合させたものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面により説明する。
【００１２】
図において、符号１は自動車の車体で、矢印Ｆｒはこの自動車の前方を示し、下記する左右とは上記自動車の前方に向っての車体１の幅方向をいうものとする。
【００１３】
上記車体１は、その骨格を構成して不図示の前、後車輪を懸架する板金製の車体フレーム２と、この車体フレーム２の上面側に支持されるボデー３とを備えている。
【００１４】
上記車体フレーム２は、ある一方向Ａである車体１の前後方向に向って延びる左右一対のサイドメンバで例示される第１フレーム部材６，６と、上記一方向Ａでの上記第１フレーム部材６，６の外方（後方）に位置して上記一方向Ａにほぼ直交状に交差する交差方向Ｂ（車体１の幅方向）に延びるロアバックパネルで例示される第２フレーム部材７とを備えている。そして、上記各第１フレーム部材６の上記第２フレーム部材７側の一端部８（後端部）と、上記第２フレーム部材７の長手方向の中途部９とがスポット溶接Ｓ１，Ｓ２により互いに結合せられている。
【００１５】
上記第１フレーム部材６は、この第１フレーム部材６の長手方向の中途部を構成するメンバ本体１２と、上記第１フレーム部材６の上記一端部８を構成してこの一端部８側の上記メンバ本体１２の端部に対しスポット溶接Ｓ４，Ｓ５により結合されるメンバ端部１３とを備えている。
【００１６】
上記メンバ本体１２は、その長手方向の各部断面が倒立ハット形状をなし、上記一方向Ａに延びると共に上記交差方向Ｂで互いに対面する一対の側板１５，１５と、これら側板１５，１５の幅方向の一端縁（下端縁）同士を互いに一体的に連結する底板１６と、上記各側板１５の他端縁（上端縁）にそれぞれ一体成形される外向きフランジ１７，１７とを備え、上記メンバ本体１２はプレス加工により成形されている。
【００１７】
一方、上記メンバ端部１３は、その長手方向の各部断面がＵ字形状をなし、上記一方向Ａに延びると共に上記交差方向Ｂで互いに対面する一対の側板１９，１９と、これら側板１９，１９の幅方向の一端縁（下端縁）同士を互いに一体的に連結する底板２０と、上記各側板１９と底板２０における上記第２フレーム部材７側の各端縁に一体成形される外向きフランジ２１，２２とを備え、上記メンバ端部１３はプレス加工により成形されている。上記メンバ本体１２の上記メンバ端部１３側の端部内に、このメンバ端部１３の上記メンバ本体１２側の端部が嵌入されてスポット溶接Ｓ３，Ｓ４により結合され、もって、上記第１フレーム部材６が成形されている。
【００１８】
上記第２フレーム部材７は、その長手方向の各部断面がＵ字形状をなし、上記交差方向Ｂに延びて上記各第１フレーム部材６の一端部８の端面と互いに対面する主板２５と、この主板２５の幅方向の一端縁（下端縁）から一体的に延出する延出板２６と、上記交差方向Ｂに延び上記主板２５と対面してその幅方向の一端縁（下端縁）が上記延出板２６の延出端縁にスポット溶接Ｓ５により結合される副板２７と、上記主板２５と副板２７の各他端縁（上端縁）に一体成形される外向きフランジ２８，２９とを備えている。上記第２フレーム部材７の主板２５、延出板２６、および外向きフランジ２８の組み合せ体２５，２６，２８はプレス加工により互いに一体成形され、また、上記副板２７と外向きフランジ２９の組み合せ体２７，２９もプレス加工により互いに一体成形されている。
【００１９】
上記ボデー３は、その下端面を構成するフロアパネル３２を備え、このフロアパネル３２は、上記各外向きフランジ１７，２８，２９にスポット溶接Ｓ６により結合され、これにより、上記フロアパネル３２が上記車体フレーム２上に支持されている。上記フロアパネル３２の上方におけるボデー３の内部空間が車室３３とされている。
【００２０】
上記第２フレーム部材７の主板２５における上記第１フレーム部材６の一端部８の結合部分と、この結合部分の近傍部分のうち、少なくともいずれかの部分に、上記第１フレーム部材６側（前方）に向って膨出する膨出部３６がプレス加工により一体成形されている。より具体的には、上記結合部分は、上記第１フレーム部材６のメンバ端部１３の各外向きフランジ２８，２９が、上記第２フレーム部材７の中途部９における主板２５に接合して結合させられた部分であり、図例では、上記結合部分とこの結合部分の近傍部分とに跨って上記膨出部３６が成形され、つまり、この膨出部３６に上記第１フレーム部材６の一端部８の全体がスポット溶接Ｓ１，Ｓ２により結合されている。
【００２１】
上記膨出部３６は、上記第２フレーム部材７の主板２５から上記第１フレーム部材６側に向っての先端部（前端部）を構成する先端板３７と、上記膨出部３６の上記交差方向Ｂでの両側部を構成する一対の側板３８，３８とを備えている。上記交差方向Ｂに沿った視線でみて（図１の側面視で）、上記膨出部３６の外面のうち、上記一方向Ａに対し後下がり状に傾斜する外面を有する部分である上記先端板３７と、上記第１フレーム部材６のメンバ端部１３の底板２０の外向きフランジ２２とがスポット溶接Ｓ２により互いに結合させられている。
【００２２】
また、上記交差方向Ｂに沿った視線でみて（図１の側面視で）、かつ、上記一方向Ａと交差方向Ｂとに共に直交する視線でみて（図３の平面視で）、上記膨出部３６の外面のうち、上記一方向Ａに対し後下がり状に傾斜すると共に、上記膨出部３６の外側方に向うに従い後方に傾斜する外面を有する部分である上記各側板３８と、上記第１フレーム部材６のメンバ端部１３の各側板１９の外向きフランジ２１とがスポット溶接Ｓ１により互いに結合させられている。この場合、上記膨出部３６の各側板３８は左右ほぼ対称形とされている。
【００２３】
なお、上記膨出部３６は図１中二点鎖線で示すように、第２フレーム部材７の幅方向（上下方向）のほぼ全体にわたり成形してもよい。また、以上は図示の例によるが、上記一方向Ａは車体１の幅方向や鉛直方向であってもよい。また、上記第１フレーム部材６の一端部８の一部分である各側板１９と底板２０のうちいずれかと、上記膨出部３６とを互いに結合させ、上記第１フレーム部材６の一端部８の他部分と、上記第２フレーム部材７の中途部９における上記膨出部３６の近傍部分とを互いに結合させてもよい。また、上記第２フレーム部材７はその長手方向の各部断面が箱形状など閉断面であってもよい。
【００２４】
また、上記メンバ端部１３を構成する両側板１９，１９と底板２０とで囲まれた空間の内部に上記膨出部３６の少なくとも一部分を嵌入させるようにしてもよい。また、上記膨出部３６は複数設けてもよく、膨出部３６をビードとしてこれを単数設け、もしくは複数本を並設させてもよい。また、上記膨出部３６を上記第１フレーム部材６側とは反対側（後方）に向って膨出させてもよい。
【００２５】
また、上記膨出部３６の外面が、上記一方向Ａとほぼ平行な外面を有することとし、この平行な部分と、上記第１フレーム部材６の一端部８の少なくとも一部分とを結合させてもよい。
【００２６】
上記構成によれば、第２フレーム部材７における上記第１フレーム部材６の一端部８の結合部分と、この結合部分の近傍部分とのうち、少なくともいずれかの部分に膨出部３６を成形してある。
【００２７】
このため、上記第２フレーム部材７における上記第１フレーム部材６の一端部８の結合部分と、その近傍部分とを単に平坦形状にすることに比べ、上記膨出部３６を成形したことにより、上記第２フレーム部材７の面剛性が向上して、上記第１フレーム部材６の一端部８と第２フレーム部材７の中途部９との互いの結合部分の強度が向上し、この結合部分に応力集中が生じることが防止される。
【００２８】
よって、車体フレーム２は、捩れ等に対する剛性を確保できてこの車体フレーム２に与えられる外力に対しより強固に対抗できることとなる。また、上記した第１、第２フレーム部材６，７の互いの結合部分の強度の向上は、上記第２フレーム部材７に膨出部３６を成形したことにより達成されるのであって部品点数の増加が抑制されると共に、第１フレーム部材６の長手方向の各部の断面形状は従来通り、一定形状に保つことができるため、上記した車体フレーム２への外力に対する強固な対抗は、簡単な構成によって達成される。また、このように車体フレーム２の構成が簡単である分、この車体フレーム２の成形作業が容易にできる。
【００２９】
また、前記したように、膨出部３６を上記第１フレーム部材６側に向って膨出させてある。
【００３０】
このため、上記第１フレーム部材６の一端部８と、上記膨出部３６とを結合させたとき、この膨出部３６を前方に膨出させた分、上記第１フレーム部材６の上記一方向Ａにおける長さを短くでき、よって、上記車体フレーム２の構成をより簡単にできると共に、その成形作業もより容易にできる。
【００３１】
また、上記第２フレーム部材７の中途部９はその長手方向に沿った視線でみて（図１の側面視で）、Ｕ字形状もしくは閉断面形状とされており、このため、上記したように膨出部３６を上記第１フレーム部材６側に向って膨出させると、その分、上記第２フレーム部材７の中途部９の断面係数が増加して、上記結合部分の強度が更に向上し、車体フレーム２は、この車体フレーム２に与えられる外力に対し、更に強固に対抗できる。
【００３２】
また、前記したように、膨出部３６の外面のうち、上記一方向Ａに対し傾斜する外面を有する部分と、上記第１フレーム部材６の一端部８の少なくとも一部分とを結合させてある。
【００３３】
このため、上記車体フレーム２に外力が与えられて上記第１フレーム部材６と第２フレーム部材７のうち、いずれか一方のフレーム部材の軸方向力として上記結合部分に外力が与えられたとき、この外力の少なくとも一部は、他方のフレーム部材の軸方向で支持される。よって、その分、上記結合部分の強度がより向上し、車体フレーム２は、この車体フレーム２に与えられる外力に対し、より強固に対抗できる。
【００３４】
特に、上記第１フレーム部材６の一端部８と第２フレーム部材７の中途部９とはスポット溶接Ｓにより結合されているため、上記第１フレーム部材６と第２フレーム部材７のうち、いずれか一方のフレーム部材の軸方向力として上記結合部分のスポット溶接Ｓの部分に外力が与えられたときには、この外力は上記スポット溶接Ｓの部分に対し引張もしくは圧縮力に加えて剪断力として作用する。
【００３５】
よって、上記スポット溶接Ｓの部分に単に引張力が作用することに比べて、上記スポット溶接Ｓで結合した両部材の剥離が防止されることから、上記車体フレーム２は、この車体フレーム２に与えられる外力に対し、より強固に対抗できる。
【００３６】
なお、以上は図示の例によるが、上記第１フレーム部材６のメンバ本体１２とメンバ端部１３のうち、少なくともいずれか一方の長手方向の各部断面を箱形断面など閉断面形状としてもよく、これら１２，１３を共に閉断面形状とすることにより、上記第１フレーム部材６の長手方向の各部断面を閉断面形状としてもよい。
【００３７】
【発明の効果】
本発明による効果は、次の如くである。
【００３８】
請求項１の発明は、ある一方向に向って延びる板金製の第１フレーム部材と、上記一方向での上記第１フレーム部材の外方に位置して上記一方向に交差する交差方向に延びる第２フレーム部材とを備え、上記第１フレーム部材の一端部と上記第２フレーム部材の長手方向の中途部とを互いに結合させた自動車の車体フレームにおいて、
【００３９】
上記第２フレーム部材における上記第１フレーム部材の一端部の結合部分と、この結合部分の近傍部分とのうち、少なくともいずれかの部分に膨出部を成形してある。
【００４０】
このため、上記第２フレーム部材における上記第１フレーム部材の一端部の結合部分と、その近傍部分とを単に平坦形状にすることに比べ、上記膨出部を成形したことにより、上記第２フレーム部材の面剛性が向上して、上記第１フレーム部材の一端部と第２フレーム部材の中途部との互いの結合部分の強度が向上し、この結合部分に応力集中が生じることが防止される。
【００４１】
よって、車体フレームは、捩れ等に対する剛性を確保できてこの車体フレームに与えられる外力に対しより強固に対抗できることとなる。また、上記した第１、第２フレーム部材の互いの結合部分の強度の向上は、上記第２フレーム部材に膨出部を成形したことにより達成されるのであって部品点数の増加が抑制されるため、上記した車体フレームへの外力に対する強固な対抗は、簡単な構成によって達成される。また、このように車体フレームの構成が簡単である分、この車体フレームの成形作業が容易にできる。
【００４２】
請求項２の発明は、上記膨出部を上記第１フレーム部材側に向って膨出させてある。
【００４３】
このため、上記第１フレーム部材の一端部と、上記膨出部とを結合させたとき、この膨出部を前方に膨出させた分、上記第１フレーム部材の上記一方向における長さを短くでき、よって、上記車体フレームの構成をより簡単にできると共に、その成形作業もより容易にできる。
【００４４】
また、上記の場合、第２フレーム部材の中途部がその長手方向に沿った視線でみて、Ｕ字形状もしくは閉断面形状であれば、上記したように膨出部を上記第１フレーム部材側に向って膨出させると、その分、上記第２フレーム部材の中途部の断面係数が増加して、上記結合部分の強度が更に向上し、車体フレームは、この車体フレームに与えられる外力に対し、更に強固に対抗できる。
【００４５】
請求項３の発明は、上記膨出部の外面のうち、上記一方向に対し傾斜する外面を有する部分と、上記第１フレーム部材の一端部の少なくとも一部分とを結合させてある。
【００４６】
このため、上記車体フレームに外力が与えられて上記第１フレーム部材と第２フレーム部材のうち、いずれか一方のフレーム部材の軸方向力として上記結合部分に外力が与えられたとき、この外力の少なくとも一部は、他方のフレーム部材の軸方向で支持される。よって、その分、上記結合部分の強度がより向上し、車体フレームは、この車体フレームに与えられる外力に対し、より強固に対抗できる。
【００４７】
特に、上記第１フレーム部材の一端部と第２フレーム部材の中途部とがスポット溶接により結合されている場合で、上記第１フレーム部材と第２フレーム部材のうち、いずれか一方のフレーム部材の軸方向力として上記結合部分のスポット溶接の部分に外力が与えられたときには、この外力は上記スポット溶接の部分に対し引張もしくは圧縮力に加えて剪断力として作用する。
【００４８】
よって、上記スポット溶接の部分に単に引張力が作用することに比べて、上記スポット溶接で結合した両部材の剥離が防止されることから、上記車体フレームは、この車体フレームに与えられる外力に対し、より強固に対抗できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図３で示したものの側面断面図である。
【図２】車体後部の平面部分破断図である。
【図３】図２の部分拡大詳細図である。
【図４】図３で示したものの背面図である。
【図５】第１フレーム部材の部分斜視簡略図である。
【符号の説明】
１　　　車体
２　　　車体フレーム
３　　　ボデー
６　　　第１フレーム部材
７　　　第２フレーム部材
８　　　一端部
９　　　中途部
３６　　膨出部
３７　　先端板
３８　　側板
Ｓ　　　スポット溶接
Ａ　　　一方向
Ｂ　　　交差方向
【図１】
2004034789.tif 000003
【図２】
2004034789.tif 000004
【図３】
2004034789.tif 000005
【図４】
2004034789.tif 000006
【図５】
2004034789.tif 000007