JPS6364883A - 自動車のフロントフレ−ム構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は自動車のフロントフレーム構造に関するもので
ある。

（従来技術） 一般に自動車のフロントサイドフレームは、エンジンル
ーム側壁に車体前後方向に向けて取付けられるサイドフ
レーム部と、エンジンルームの後端に位置するダッシュ
フレームより車体後方側に配置されフロアパネルの下面
に車体前後方向に向けて取付けられるフロアフレーム部
とを有している。

ところで、このフロントサイドフレームのサイドフレー
ム部とフロアフレーム部とにおいては、車室の低床化を
図る観点から、通常、サイドフレーム部に対してフロア
フレーム部が低位になるように上下方向にオフセット状
態で配置される。従って、サイドフレーム部とフロアフ
レーム部との連続部は車体後方側に向って下降傾斜する
屈曲部とされる。

また、このサイドフレーム部は、その上面にフロアパネ
ルが取付けられるところから通常、上方に開口する略口
形断面とされている。

このように、サイドフレーム部とフロアフレーム部との
連続部分が屈曲部とされ、しかも屈曲部の直車体後方側
に位置するフロアフレーム部が比較的座屈強度の弱い開
口断面とされたフロントサイドフレームにおいては、該
フロントサイドフレームにその車体前方端から衝突荷重
が負荷されろ自動車の正文（正面衝突）時には、該衝突
荷重を受けてサイドフレーム部とフロアフレーム部との
連続部分（屈曲部）に座屈が生じ易くなる傾向がある。

また、フロントサイドフレームの内部にはこれを補強す
る目的でレインフォースメントが設けられるか、この場
合、上述のようにサイドフレーム部とフロアフレーム部
とは相互に屈曲状態°に連続形成され且つこの両者の断
面構成が異なるところからレインフォースメントを一体
形とすることが困難であり、このため、通常、レインフ
ォースメントを、サイドフレーム側に設けられるフロン
トレインフォースメントとフロアフレーム側に設けられ
るリヤレインフォースメントよりなる２分割構造とし、
この両者を上記フロントサイドフレームの屈曲部近傍に
おいて相互に連結するようにしている。

ところが、このフロントサイドフレームの屈曲部は、自
動車の玉突時には軸力、曲げ力あるいはけん断力等が複
雑にからみ合って負荷されるところであり、このため上
記フロントレインフォースメントとリヤレインフォース
メントとの連結性能の信頼性が損なわれるおそれもあっ
た。

尚、フロントサイドフレームの強度アップを意図したも
のではないが、結果的にフレームの強度アップ効果が得
られると思われるものとして、例えば特開昭５８−２１
４４７８号公報に開示されるようにフレームの内部に該
フレームをその長手方向に仕切る仕切板を設けたものが
ある。

（発明の目的） 本発明は上記従来技術の項で指摘した問題点を改善しよ
うとするもので、相互に屈曲状態で連続するサイドフレ
ーム部とフロアフレーム部の内部にそれぞれ分割形のレ
インフォースメントを取付は且つこれをサイドフレーム
部とフロアフレーム部との連続部の近傍位置で連結する
ようにしたフロントサイドフレームにおいて、フロント
サイドフレームの座屈強度の向上とレインフォースメン
ト相互間の結合強度の向上とを図ることを目的としてな
されたものである。

（目的を達成するための手段） 本発明は上記の目的を達成するための手段として、閉断
面を有し且つダッシュパネルより車体竹刀側のエンノン
ルーム側壁に車体前後方向に向けて取付けられるサイド
フレーム部と、上方に開口する略口形断面を有し且つ上
記サイドフレーム部の車体後方端部に上下方向に所定の
屈曲角をもって連続しフロアパネルの下面側に車体前後
方向に向けて取付けられるフロアフレーム部とを備える
とともに、上記サイドフレーム部の内部にフロントレイ
ンフォースメントを、上５己フロアフレームの内部にリ
ヤレインフォースメントをそれぞれ設け、該フロントレ
インフォースメントとリヤレインフォースメントとを上
記フロントサイドフレームの屈曲部近傍において相互に
連結してなる自動車のフロントフレーム・構造において
、上記フロントレインフォースメントとリヤレインフォ
ースメントの連結部分に上記フロントサイドフレームを
長手方向に仕切るようにしてカセットを接合固定したも
のである。

（作　用） 本発明では上記の手段により、 （１）　　フロントサイドフレームの屈曲部に設けたカ
セットにより該屈曲部の剛性、特にフロアフレームの拡
開変位に対する抵抗力が高められており、このため該屈
曲部に自動車の正文による衝撃荷重が負荷された場合で
も該フロアフレームの拡開変形が効果的に抑制される、 （２）　カセットがフロントレインフォースメントとリ
ヤレインフォースメントの連結部に取付けられているた
め、該カセットによりこれら２つのレインフォースメン
ト相互間の結合力がより一層高められる、 等の作用が得られる。

（実施例） 以下、第１図ないし第５図を参照して本発明の好適な実
施例を説明する。

第１図には自動車のフロント部分のフレーム構成図が示
されており、同図において符号ｌは本発明の実施例に係
るフロントフレーム構造が適用されたフロントサイドフ
レームである。このフロントサイドフレームｌは、フロ
ント部分の両サイドにおいて、ホイールエプロン７の側
部からダッシュパネル８及びフロアパネル９の下面側に
かけて車体前後方向にそれぞれ一本づつ、合計２本設け
られている。

このフロントサイドフレームｌの構成をさらに詳しく説
明すると、このフロントサイドフレームｌは、第１図な
いし第４図に示すように、屈曲断面状のインナーパネル
１１と略平板状のアウターパネル１２とを一体的に接合
固定して構成されるものであり、エンジンルーム１３の
側壁を構成するホイールエプロン７にエンジンルーム１
３側から接合固定されるサイドフレーム部２と、該サイ
ドフレーム部２の後端部２ａ（第２図参照）に連続して
形成されダッシュパネル８より車体後方側に位置するフ
ロアパネル９の下面側に配置されるフロアフレーム部３
の前後２つの部分を有している。

サイドフレーム部２は、インナーパネル１１のυ形断面
を有する前部１１ａとアウターパネル１２の平板形状を
もつ前部１２ａとを相互に衝合させて閉断面を形成した
直粱体で構成されており、そのアウターパネル１２側を
上記ホイールエプロン７に接合固定するようになってい
る。

これに対して、フロアフレーム部３は、車室の低床化と
いう要請から可及的に低位に配置されるフロアパネル９
のさらにその下面側に設けられて該フロアパネル９を接
合支持するという配置構成上の理由から、その外形形状
及びその断面構成は上記サイドフレーム部２部分とは可
成り異なっている。即ち、フロアフレーム部３は、イン
ナーパネル１１の略を形断面をもつ後部１１ｂとアウタ
ーパネル１２の略Ｉ形断面をもつ後部１２ｂとを相互に
対向状態で衝合させてなるものであり、上方に開口し且
つその両側方にフランジ部をもっ略υ形断面を有してい
る。またその側方形状は、第２図に示すように、上記サ
イドフレーム部２の後端部２ａから車体後方側に向けて
下降傾斜した後、さらに水平方向に延出する略−形影状
とされている。このため、このサイドフレーム部２とフ
ロアフレーム部３とからなるフロントサイドフレームｌ
は、これをその側方から見ると、該サイドフレーム部２
とフロアフレーム部３との連続部を境にその前方側部分
（即ちサイドフレーム部２部分）と後方側部分（即ち、
フロアフレーム部３部分）とが上下方向にオフセットし
た略＼形形状とされている。尚、以下の説明においては
このフロントサイドフレームｌのサイドフレーム部２と
フロアフレーム部３とが屈曲状態で連続する部分を屈曲
部２０（第２図参照）という。

さらに、このフロントサイドフレームｌには、その剛性
を高めて強度アップを図る目的で、その内部にレインフ
ォースメントが設けられているが、この場合、この実施
例のフロントサイドフレームｌにおいては上述のように
そのサイドフレーム部２部分とフロアフレーム部３部分
とではその断面構成が異なりしかも相互に屈曲状態で連
続するため、このレインフォースメントを一体的に形成
してこれをフロントサイドフレームｌ内に組込むことは
、該レインフォースメントの形状設定の自由度を阻害す
るというおそれがあり不適である。このため、通常はこ
の実施例の如く、フロントサイドフレーム１内に配置さ
れるレインフォースメントを、そのサイドフレーム部２
内に設けられるフロントレインフォースメント４とフロ
アフレーム部３内に設けられろリヤレインフォースメン
ト５の独立した２つの部材で構成し、これをそれぞれ対
応するサイドフレーム部２あるいはフロアフレーム部３
内に組み込んだ状態で溶接接合するようにしている。即
ち、フロントレインフォースメント４は、これを側方に
向って開口しかつ上記サイドフレーム部２の内部に嵌合
可能な寸法を有する断面略口形の梁部材で構成するとと
もに、その一端部４ａに、上記梁部材の腹板４ｂで構成
される第１の接合部４１と、該腹板４ｂに離隔対向する
如く上記腹板４ｂをそのフランジ板４ｃの先端側まで屈
曲延出させてなる第２の接合部４２の２つの接合部を形
成している。

リヤレインフォースメント５は、これを上方に向って開
口し且つ上記フロアフレーム部３の内部に嵌合可能な寸
法及び湾曲形状を有する断面口形の湾曲梁部材で構成す
るとともに、その一端部５ａに上記フロントレインフォ
ースメント４の２つの接合部４１．４２に対して同時に
接合可能な第１の接合部５１と第２の接合部５２の２つ
の接合部を構成している。

このようにそれぞれ別体形成されたフロントレインフォ
ースメント４とリヤレインフォースメント５とは、該フ
ロントレインフォースメント４の第１の接合部４１とリ
ヤレインフォースメント５の第１の接合部５１及び該フ
ロントレインフォースメント４の第２の接合部と該リヤ
レインフォースメント５の第２の接合部５２をそれぞれ
上記フロントサイドフレームｌの屈曲部２０部分におい
て相互に接合固定させた状態で該フロントサイドフレー
ムｌの内部に組み込まれる（第２図、第３図及び第５図
参照）。

ところで、このようにその内部にフロントレインフォー
スメント４及びリヤレインフォースメント５を組み込ん
だ状態のフロントサイドフレームｌにおいては、依然と
してその屈曲部において断面構成及び外形形状か急変す
るため、例えば自動車の玉突時にはフロントサイドフレ
ームｌのサイドフレーム部２部分にその軸力として負荷
される衝突荷重により上記屈曲部に圧縮力、曲げ力ある
いはせん断力等が複雑にからみ合って作用しこの部分に
過大な応力集中が発生し、その結果、Ｕ断面をもつフロ
アフレーム部３及びＵ断面をもつリヤレインフォースメ
ント５が上記屈曲部２ｏの近傍位置即ちフロントレイン
フォースメント４とリヤレインフォースメント５の連結
部の近傍位置において拡開変形しフロントサイドフレー
ムｌの座屈強度が極端に低下するとか、またフロントレ
インフォースメント４とリャレインフ十−スメント５相
互間の結合強度が損なわれる等の不具合の発生が懸念さ
れることは既述の通りである。

このため、この実施例においては本発明を適用して、上
記フロントレインフォースメント４とリヤレインフォー
スメント５との連結部分の内側に上記フロントサイドフ
レーム！を長手方向に仕切るようにして略口形断面をも
つカセット６を配置し、これを第５図に示すようにその
両側部においてそれぞれフロントレインフォースメント
４とリヤレインフォースメント５と及びインナーパネル
１１に対して三枚重ね状態でスポット溶接により接合固
定している。尚、４枚重ね状態となるアウターパネル１
２側においては、溶接部の信頼性確保の意味から、該ア
ウターパネル１２に対して非接合としている。

このようにフロントサイドフレーム１の屈曲部２０に対
応するフロントレインフォースメント４とリヤレインフ
ォースメント５の連結部の近傍にカセット６を設けると
、該カセット６により該フロントサイドフレームｌのイ
ンナーパネル１１とアウタ−パネル１２相互間及びリヤ
レインフォースメント５における拡開作用が可及的に抑
制されるところからこの部分の剛性が高まり、自動車の
玉突時におけるフロントサイドフレーム１の座屈強度が
飛躍的に向上することとなり、それだけフロントフレー
ム部分の信頼性が向上する。

また、フロントレインフォースメント４とリヤレインフ
ォースメント５の連結部においてはカセット６により該
フロントレインフォースメント４とリヤレインフォース
メント５ばかりでなくフロントサイドフレーム１のイン
ナーパネル１１も同時に一体的に結合されるため、該フ
ロントレインフォ−スメント４とリヤレインフォースメ
ント５の結合強度がより一層向上するという利点がある
。

（発明の効果） 本発明の自動車のフロントフレーム構造は、閉断面を有
し且つダッシュパネルより車体前方側のエンジンルーム
側壁に車体前後方向に向けて取付けられるサイドフレー
ム部と、上方に開口する略口形断面を有し且つ上記サイ
ドフレーム部の車体後方端部に上下方向に所定の屈曲角
をもって連続しフロアパネルの下面側に車体前後方向に
向けて取付けられるフロアフレーム部とを備えるととも
に、上記サイドフレーム部の内部にフロントレインフォ
ースメントを、上記フロアフレームの内部にリヤレイン
フォースメントをそれぞれ設け、該フロントレインフォ
ースメントとリヤレインフォースメントとを上記フロン
トサイドフレームの屈曲部近傍において相互に連結して
なる自動車のフロントフレーム構造において、上記フロ
ントレインフォースメントとリヤレインフォースメント
の連結部分に上記フロントサイドフレームを長手方向に
仕切るようにしてカセットを接合固定したことを特徴と
するものである。

従って、本発明の自動車のフロントフレーム構造によれ
ば、 （１）　　フロントサイドフレームの屈曲部に設けたカ
セットにより該屈曲部の剛性、特にフロアフレームの拡
開変位に対する抵抗力が高められており、このため該屈
曲部に自動車の正文による衝撃荷重が負荷された場合で
も該フロアフレームの拡開変位が効果的に抑制され、フ
ロントサイドフレームの座屈強度が向上せしめられる、 （２）カセットがフロントレインフォースメントとリヤ
レインフォースメントの連結部に取付けられているため
、該カセットによりこれら２つのレインフォースメント
相互間の結合力がより一層高められ、延いてはフロント
サイドフレームの座屈強度の向上に寄与し得る、 等、フロントサイドフレームの座屈強度の向上とレイン
フォースメント相互間の結合強度の向上という面におい
て多大な効果が得られることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係るフロントフレーム構造が
適用された自動車のフロント部分のフレーム構成図、第
２図は第１図に示したフロントサイドフレームの側面図
、第３図は第２図の■−■矢視図、第４図は第２図に示
したフロントサイドフレームの一部分解斜視図、第５図
は第２図の■−■要部縦断面図である。 ｌ・・・・・フロントサイドフレーム ２・・・・・サイドフレーム部 ３・・・・・フロアフレーム部 ４・・・・・フロントレインフォースメント５・・・・
・リヤレインフォースメントロ・・・・・カセット ７・・・・・ホイールエプロン ８・・・・・ダッシュパネル ９・・・・・フロアパネル １１・・・・インナーパネル １２・・・・アウターバネル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、閉断面を有し且つダッシュパネルより車体前方側の
   エンジンルーム側壁に車体前後方向に向けて取付けられ
   るサイドフレーム部と、上方に開口する略Ｕ形断面を有
   し且つ上記サイドフレーム部の車体後方端部に上下方向
   に所定の屈曲角をもって連続しフロアパネルの下面側に
   車体前後方向に向けて取付けられるフロアフレーム部と
   を備えるとともに、上記サイドフレーム部の内部にフロ
   ントレインフォースメントを、上記フロアフレームの内
   部にリヤレインフォースメントをそれぞれ設け、該フロ
   ントレインフォースメントとリヤレインフォースメント
   とを上記フロントサイドフレームの屈曲部近傍において
   相互に連結してなる自動車のフロントフレーム構造にお
   いて、上記フロントレインフォースメントとリヤレイン
   フォースメントの連結部分に上記フロントサイドフレー
   ムを長手方向に仕切るようにしてカセットを接合固定し
   たことを特徴とする自動車のフロントフレーム構造。