JP3554204B2 - 自動車の車体フレーム構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アルミニウム合金などの軽金属材で形成した自動車の車体フレーム構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
中空材の溶接構造からなるスペースフレーム形式の車体フレームの場合、一般に、フロントサイドフレームが前輪の内側に延設され、居室の床の側端にサイドシルが延設される。そしてフロントサイドフレームの後端とサイドシルの前端とは、共にダッシュボードロワクロスメンバに接続される。この形式によると、ダッシュボードロワクロスメンバに対するフロントサイドフレームとサイドシルとの連結端は、車幅方向について互いにオフセットした位置となる。そのため、車両が正面衝突した際に、フロントサイドフレームからの衝突荷重とサイドシルからの反力荷重とのダッシュボードロワクロスメンバへの入力位置がずれることとなり、フロントサイドフレームとダッシュボードロワクロスメンバとの連結部が居室内へ向けて曲折し易くなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような車体変形が居室にまで及ぶことは好ましいことではないので、一般にダッシュボードロワクロスメンバやサイドシルの断面積を大きくして居室のフロア部の剛性を高めるようにしているが、ダッシュボードロワクロスメンバやサイドシルの大型化は、居住性や乗降性の低下を招くという不都合がある。
【０００４】
本発明は、このような従来技術の不都合な点を改善するべく案出されたものであり、その主な目的は、居住性や乗降性の低下を招かずにフロントサイドフレームとダッシュボードロワクロスメンバとの連結部の変形が居室にまで及ぶことを低減することができるように構成された自動車の車体フレーム構造を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような目的を果たすために、本発明においては、フロントサイドフレーム２の後端とリアクロスメンバ３の側端との間を、軽金属材で押出成型された中空ビーム（フロアビーム８）で直線的に連結すると共に、前記中空ビームの後端が結合された前記リアクロスメンバの側端とリアサイドフレーム４の前端との間を、リアトレーリングアームの連結部（アームブラケット部２２）をダイキャスト成型で一体形成してなるアウトリガー１０を介して連結するものとした。これによれば、正面衝突時にフロントサイドフレームに加わった荷重は、居室部分の前後方向に延在する中空ビームを経てリアクロスメンバにて受けられることになる。しかも車体後部及び後輪懸架装置の慣性重量がアウトリガー１０を介して中空ビームに伝わるので、この反力と相俟ってダッシュボードロワクロスメンバが局部的に居室内に突入するような変形が避けられる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図面に示された一実施の形態を参照して本発明について詳細に説明する。
【０００７】
図１は、本発明が適用された車体下部フレームの全体を示している。このフレームは、アルミニウム合金で形成された種々の部材を互いに溶接結合して構成されており、ダッシュボードロワクロスメンバ１にその後端を結合して前方へ延出された左右一対のフロントサイドフレーム２と、リアクロスメンバ３にその前端を結合されて後方へ延出された左右一対のリアサイドフレーム４と、ダッシュボードロワクロスメンバ１とリアクロスメンバ３との両側端間を連結するべく前後方向に延設された左右一対のサイドシル５と、ダッシュボードロワクロスメンバ１とリアクロスメンバ３との中央部同士間を連結するべく前後方向に延設されたフロアトンネル６と、居室の前後方向中間部にて左右のサイドシル５同士間を連結するミドルクロスメンバ７と、ダッシュボードロワクロスメンバ１に於けるフロントサイドフレーム２の接続部とリアクロスメンバ３の側端との間を連結するべく後側が開いたハ字形に配設された一対のフロアビーム８（中空ビーム）と、サイドシル５とフロアビーム８との間を連結するべくミドルクロスメンバ７の後方に設けられたシートレールブラケット９と、リアクロスメンバ３とリアサイドフレーム４とサイドシル５とフロアビーム８との連結部に設けられたアウトリガー１０とを備えている。
【０００８】
これらの各部材は、ダッシュボードロワクロスメンバ１、シートレールブラケット９、並びにアウトリガー１０がダイキャスト成型されたものであることを除き、他は押出成型された中空材によって構成されている。
【０００９】
なお、図１においては図示省略しているが、居室並びに荷室部分にはアルミニウム合金板をプレス成型してなる床板が張られる。
【００１０】
フロアトンネル６の後端に接続されるリアクロスメンバ３は、長手方向に直行する断面の形状が、図２に示すように、２つの閉断面部Ｃ１・Ｃ２を上下に重ね合わせた日の字形をなす第１の部分３ａと、第１の部分３ａの前壁から下向きに延出されかつその下縁部が前方へ延出されたエプロン状をなす第２の部分３ｂと、第１の部分３ａの頂部から後方へ延出された庇状部分３ｃとを有するように、アルミニウム合金の押出成型材で形成されている。
【００１１】
リアクロスメンバ３の両側端部は、後方へ向けて湾曲させられると共に、第１の部分３ａの２つの閉断面部Ｃ１・Ｃ２の中間隔壁１３から上側の部分が切除されており、下側の閉断面部Ｃ２と第２の部分３ｂとの端末が、サイドシル５の内側面に隅肉溶接されている。これにより、左右のサイドシル５同士間は、車幅方向の全長に渡って中空閉断面部Ｃ２が連続するリアクロスメンバ３で連結されることとなる。
【００１２】
フロアビーム８は、その断面形状が図３に示すように、幅寸法よりも高さ寸法が小さく、かつ上辺よりも下辺が狭い逆台形をなし、その上下壁の対向内面間が縦リブ１７で結ばれている。これにより、必要にして十分な座屈強度を、その断面積を増大せずに確保し得る。
【００１３】
リアクロスメンバ３とリアサイドフレーム４とサイドシル５とフロアビーム８との連結部に介設されたアウトリガー１０は、前述の通りダイキャスト成型されており、図４に示したように、適宜にリブを設けて補強され、リアクロスメンバ３の側端部における第１の部分３ａの背面及び底面、並びに第２の部分３ｂの背面を当接させるための階段状をなすリアクロスメンバ接続部１８と、リアサイドフレーム４の前端部の両側面を接合させるべく三角形のリブＲで補強された側壁１９ａ並びにリアサイドフレーム４の前端部の底面を接合させるべく緩い円弧を描く底壁１９ｂからなるリアサイドフレーム接続部１９と、サイドシル５の後端部内側面を接合させるためのサイドシル接続部２０と、フロアビーム８の後端部上面を接合させるためのフロアビーム接続部２１と、リアトレーリングアームを枢着させるためのアームブラケット部２２と、サイドジャッキアップポイント２３とが一体形成されている。
【００１４】
このアウトリガー１０に対し、図２に示したように、リアクロスメンバ３、リアサイドフレーム４、サイドシル５、並びにフロアビーム８の各押出材の端部が溶接付けされると共に、図５に示したように、アームブラケット部２２にリアトレーリングアーム２４が枢着される。
【００１５】
【発明の効果】
このように本発明によれば、フロントサイドフレームの後端とリアクロスメンバの側端との間を、軽金属材で押出成型された中空のフロアビームで直線的に連結するものとしたので、サイドシルの断面積を大きくせずに居室フロアの曲げ剛性を高めることが可能となり、衝突荷重による車体変形が居室に及ぶことの抑制効果を居住性や乗降性を犠牲にせずに高めることができる。また、中空のフロアビームの後端とリアサイドフレームの前端との間を、リアトレーリングアームの連結部を一体形成したダイキャスト製のアウトリガーを介して連結するものとしたので、車体後部及び後輪懸架装置の慣性重量がアウトリガーを介してフロアビームに伝わることとなり、この反力によってもダッシュボードロワクロスメンバが局部的に居室内に突入するような変形が避けられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】車体下部フレームの全体斜視図
【図２】アウトリガーに対する各部材の接続状態を示す要部斜視図
【図３】フロアビームの長手方向に直行する面の断面図
【図４】アウトリガー単体の斜視図
【図５】アウトリガーに対するリアトレーリングアームの取付状態を示す要部斜視図
【符号の説明】
１ ダッシュボードロワクロスメンバ
２ フロントサイドフレーム
３ リアクロスメンバ
８ フロアビーム
１０ アウトリガー
１７ 縦リブ

Claims (1)

1. フロントサイドフレームの後端とリアクロスメンバの側端との間を、軽金属材で押出成型された中空ビームを介して連結すると共に、
   前記中空ビームの後端が結合された前記リアクロスメンバの側端とリアサイドフレームの前端との間を、リアトレーリングアームの連結部をダイキャスト成型で一体形成してなるアウトリガーを介して連結したことを特徴とする自動車の車体フレーム構造。

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