(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体前後方向に延在する車両用のフロントサイドフレームの製造方法であって、
金型を用いて、車体前方側の部位に設定される衝突潰し領域の少なくとも車体前方側を同一横断面形状にプレス形成し、
前記衝突潰し領域の同一横断面形状部分の車体前後方向長さが車長に応じて異なる多種生産において、前記同一横断面形状部分の車体前後方向長さが長い方のフロントサイドフレームのプレス成形に用いる金型を準備し、当該金型を、前記同一横断面形状部分の車体前後方向長さが長いフロントサイドフレームと短いフロントサイドフレームの双方のプレス成形に兼用し、
前記同一横断面形状部分の車体前後方向長さが長いフロントサイドフレームと短いフロントサイドフレームとで、同じ板厚のブランクを用い、前記同一横断面形状部分の車体前後方向長さが長いフロントサイドフレームほど強度・剛性が高いスチフナを前記衝突潰し領域を含む部位に接合装着することを特徴とする車両用フロントサイドフレームの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用フロントサイドフレームおよびその製造方法に関し、特に、モノコック構造の自動車に用いられるフロントサイドフレームに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
モノコック構造の自動車の車体は、プレス成形された鋼板による多数のボディパネルや骨格強度部材をスポット溶接等により接合することで構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この種の車体のフロア部分の骨格構造として、エンジンルームからダッシュボードロアパネルにかけて車体前後方向に延在する左右のフロントサイドメンバ、フロアパネルの左右両側に配置された左右のサイドシルメンバ、ダッシュボードロアパネルに接合されて車体左右方向に延在するフロントフロアクロスメンバ、フロントフロアクロスメンバより車体後部に配置されて左右両端を左右のサイドシルメンバに接合されたミドルフロアクロスメンバ、車体前後方向に配置されてフロントフロアクロスメンバとミドルフロアクロスメンバとを連結する左右のフロアフレーム等により構成されたものがある。
【０００４】
このような骨格構造の自動車において、フロントサイドメンバは、正面衝突やオフセット衝突の衝撃荷重を受けるものであり、溝形断面にプレス成形され、溝形断面の溝開口側にバックプレートを接合されて箱形断面構造の骨格構造体をなしている。
【０００５】
フロントサイドメンバは、車種、仕様により決まる車長、デザインに応じた車体前後方向長さ、板厚、形状のものになり、車長が長いもの用では車体前後方向長さが長く、車長が短いもの用では車体前後方向長さが短い。
【０００６】
このようなフロントサイドメンバの製造は、各車体前後方向長さ、板厚、形状のもの毎に専用のプレス金型を準備し、専用のプレス金型によるプレス成形により行われる。
【０００７】
シャーシフレーム用のサイドメンバの製造方法としては、サイドメンバを長手方向（車体前後方向）に複数個に分割し、分割単位でプレス成形し、分割単位のプレス成型で左右のサイドメンバのもの同士で金型を共用するものがある（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００５−５３３２３号公報
【特許文献２】特開平１１−７８９６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
専用のプレス金型によるプレス成形は、数多くの金型が必要で、製造コストが高くなる。分割単位によるプレス成形は、各部位に応じた最適な板厚設定を実現でき、左右のサイドメンバのもの同士で金型を共用できても、金型個数が増え、また、分割成形されたメンバ片の組立が必要で、製造コストが高くなる。
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、車長対応で、車体前後方向長さが異なるフロントサイドメンバの金型を共用し、フロントサイドメンバの製造コストの低減を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明による車両用フロントサイドフレームは、車体前後方向に延在する車両用のフロントサイドフレームであって、車体前方側の部位に衝突潰し領域を有し、当該衝突潰し領域の少なくとも車体前方側が同一横断面形状である。
【００１１】
本発明による車両用フロントサイドフレームの製造方法は、車体前後方向に延在する車両用のフロントサイドフレームの製造方法であって、金型を用いて、車体前方側の部位に設定される衝突潰し領域の少なくとも車体前方側を同一横断面形状にプレス形成し、前記衝突潰し領域の同一横断面形状部分の車体前後方向長さが車長に応じて異なる多種生産において、前記同一横断面形状部分の車体前後方向長さが長い方のフロントサイドフレームのプレス成形に用いる金型を準備し、当該金型を、前記同一横断面形状部分の車体前後方向長さが長いフロントサイドフレームと短いフロントサイドフレームの双方のプレス成形に兼用することを特徴としている。
【００１２】
本発明による車両用フロントサイドフレームの製造方法は、好ましくは、前記同一横断面形状部分の車体前後方向長さが長いフロントサイドフレームと短いフロントサイドフレームとで、同じ板厚のブランクを用い、前記同一横断面形状部分の車体前後方向長さが長いフロントサイドフレームほど強度・剛性が高いスチフナを前記衝突潰し領域を含む部位に接合装着することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、フロントサイドフレームのプレス成形において、車体前方側の部位に設定される衝突潰し領域の少なくとも車体前方側を同一横断面形状に設定し、同一横断面形状部分の車体前後方向長さが長い方のフロントサイドフレームのプレス成形に用いる金型を、車体前後方向長さが短いフロントサイドフレームのプレス成形に共用することができる。これにより、車体前後方向長さが異なるフロントサイドメンバの金型を共用し、フロントサイドメンバの製造コストの低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明による車両用フロントサイドフレーム及びその製造方法の実施形態を、図１〜図７を参照して説明する。
【００１５】
本実施形態の車両用フロントサイドフレームが適用される車体構造は、図１に示されているように、前部車体の骨格強度部材として、車体前後方向に延在する左右のフロントサイドメンバ１１、１２と、フロントサイドメンバ１１、１２の先端部に接合されたエックステンションメンバ１３、１４を互いに接続するフロントバンパビーム１５とを有し、これらの内側にエンジンルーム１６を画定している。
【００１６】
左右のフロントサイドメンバ１１、１２は、各々、後端をアウトリガー１９、２０によって左右のサイドシルメンバ１７、１８の前端に固定接合されている。
【００１７】
左右のフロントサイドメンバ１１、１２の前端部外側には、各々連結メンバ２１、２２によってホイールハウスアッパメンバ２３、２４の下端側が接合されている。ホイールハウスロアアッパメンバ２３、２４の上端部には左右のフロントサイドピラー２５、２６の下端側が接合されている。
【００１８】
左右のフロントサイドメンバ１１、１２とホイールハウスアッパメンバ２３、２４との間には、上側をホイールハウスアッパメンバ２３、２５に接合され、下側をフロントサイドフレーム１１、１２に接合された左右のフロントホイールハウス２７、２８が設けられている。フロントホイールハウス２７、２８にはダンパハウジング２９、３０が一体形成されている。
【００１９】
左右のフロントサイドメンバ１１、１２は、各々、コ字状の溝形断面にプレス成形され、溝形断面の溝開口側にバックプレート３１、３２（図４参照）を接合されて箱形断面構造の骨格構造体をなしている。
【００２０】
なお、図２は、バックプレート３１、３２を取り付けられた状態でのフロントサイドメンバ１１、１２の全体を、図３は、バックプレート３１、３２が取り外された状態でのフロントサイドメンバ１１、１２のスチフナ部分を各々示している。これらの図において、符号Ａで示されている鉛直線は、オフセット衝突時のフロントサイドフレーム１１、１２の折れ想定ライン（鉛直な折れライン）であり、これより車体前側（図２〜図４で見て右側）が衝突時の潰し領域Ｂａである。
【００２１】
図３に示されているように、左右のフロントサイドメンバ１１、１２の立て壁部３７の内側面には主スチフナ４１が重ね合わせ接合されている。主スチフナ４１は、例えば、高張力鋼により構成されており、フロントサイドフレーム１１、１２の長手方向に沿って長く、前端縁４２が車体前後方向に段差になっている。
【００２２】
この段差の前端縁４２は、折れ想定ラインＡを車体前後方向に跨ぐ位置にあり、折れ想定ラインＡより車体前側に位置する下部領域４２Ａと、折れ想定ラインＡより車体後側に位置する上部領域４２Ｂとを有する。
【００２３】
図３、図５に示されているように、フロントサイドメンバ１１、１２には、各々、主スチフナ４１の前端縁４２を車体前後方向に跨ぐように補助スチフナ５１がフロントサイドフレーム１１、１２の立て壁部３７と主スチフナ４１とに重ね合わせ接合されている。つまり、補助スチフナ５１は、矩形平板状で、車体前側をフロントサイドフレーム１１、１２の立て壁部３７に重ね合わせ接合され、車体後側を主スチフナ４１に重ね合わせ接合されている。
【００２４】
補助スチフナ５１は、主スチフナ４１と同様に、高張力鋼により構成されているが、補助スチフナ５１の板厚は主スチフナ４１の板厚より薄く、主スチフナ４１とに耐力差を付けられている。
【００２５】
フロントサイドフレーム１１、１２の車体前方側の部位に設定されている衝突潰し領域Ｂａの少なくとも車体前方側がコの字形の同一横断面形状部分３３、３４になっている。
【００２６】
フロントサイドフレーム１１、１２は、同一横断面形状部分３３、３４を含んだ全体を、金型を用いたプレイ成形によって製造されるものである。車長に応じて同一横断面形状部分３３、３４の車体前後方向長さが異なる多種生産において、本実施形態では、同一横断面形状部分３３、３４の車体前後方向長さが、短いもの（Ｃａ）と長いもの（Ｃｂ）の二種生産において、図７に示されているように、同一横断面形状部分の車体前後方向長さが長い方（Ｃｂ）のフロントサイドフレーム１１、１２のプレス成形に用いる金型１００を準備する。
【００２７】
この金型１００のプレス成形凹部１０１の大きさは、同一横断面形状部分３３、３４の車体前後方向長さが長い（Ｃｂ）フロントサイドフレーム１１、１２のプレス成形に適合したものであり、同一横断面形状部分３３、３４を成形する部分の凹部の長さが長いもの（Ｃｂ）に合った長さになっている。
【００２８】
これにより、金型１００を、同一横断面形状部分３３、３４の車体前後方向長さが長い（Ｃａ）フロントサイドフレーム１１、１２と、短い（Ｃａ）フロントサイドフレーム１１、１２の双方のプレス成形に兼用することができる。
【００２９】
金型１００を用いた同一横断面形状部分３３、３４が短い（Ｃａ）フロントサイドフレーム１１、１２のプレス成形では、金型１００のプレス成形凹部１０１に、（Ｃａ−Ｃｂ）の余剰部が生じるが、フロントサイドフレーム１１、１２のプレス成形に変形等の不具合をもたらすことはない。
【００３０】
このように、金型１００を車体前後方向長さが異なるフロントサイドメンバ１１、１２で共用することにより、フロントサイドメンバ１１、１２の製造コストの低減を図ることができる。
【００３１】
フロントサイドメンバ１１、１２の前端側は、同一断面を延長するたけであるから、車体前後方向長さが異なるフロントサイドメンバ１１、１２において、同一のエックステンションメンバ１３、１４、フロントバンパビーム１５を使用することができると云う効果も得られる。
【００３２】
なお、上述の衝突潰し領域は、同一横断面形状部分３３、３４の車体前後方向長さに応じて設定されるものであり、同一横断面形状部分３３、３４が短い（Ｃａ）場合には、衝突潰し領域Ｂａに、同一横断面形状部分３３、３４が長い（Ｃｂ）場合には、衝突潰し領域Ｂｂに設定される。
【００３３】
金型１００の共用にあたり、同一横断面形状部分３３、３４の車体前後方向長さが長い（Ｃｂ）フロントサイドフレーム１１、１２と、短い（Ｃａ）フロントサイドフレーム１１、１２とで、同じ板厚のブランクを用いる。
【００３４】
このことに対して、同一横断面形状部分３３、３４の車体前後方向長さが長いフロントサイドフレーム１１、１２ほど、強度・剛性が高い主スチフナ４１、補助スチフナ５１を、衝突潰し領域Ｂａ（Ｂｂ）を含む部位に接合装着する。
【００３５】
これにより、フロントサイドフレーム１１、１２の重量増加によるフロントサイドフレーム１１、１２の強度補償を行うことができ、同一横断面形状部分３３、３４の車体前後方向長さが長いフロントサイドフレーム１１、１２でも、所要の強度を確保できる。
【００３６】
なお、主スチフナ４１、補助スチフナ５１の強度・剛性は、これらスチフナの材質、板厚等によって所要値に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明による車両用フロントサイドフレームが適用される自動車の車体構造の一つの実施形態を示す全体斜視図である。
【図２】本発明による車両用フロントサイドフレームの一つの実施形態を示す側面図である。
【図３】本発明による車両用フロントサイドフレームの一つの実施形態の要部の拡大側面図である。
【図４】本発明による車両用フロントサイドフレームの一つの実施形態を示す斜視図である。
【図５】本発明による車両用フロントサイドフレームに適用されるスチフナ構成を示す拡大斜視図である。
【図６】本発明による車両用フロントサイドフレームの前側部分の平面図である。
【図７】本発明による車両用フロントサイドフレームの製造方法の実施に用いられる金型の概略平面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１１、１２  フロントサイドメンバ
１３、１４  エックステンションメンバ
１５  フロントバンパビーム
１６  エンジンルーム
１７、１８  サイドシルメンバ
１９、２０  アウトリガー
２１、２２  連結メンバ
２３、２４  ホイールハウスアッパメンバ
２５、２６  フロントサイドピラー
２７、２８  フロントホイールハウス
２９、３０  ダンパハウジング
３１、３２  バックプレート
３３、３４  同一横断面形状部分
４１  主スチフナ
４２  前端縁
５１  補助スチフナ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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