JPH0260557B2 - - Google Patents

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
端に位置するダツシユ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、
車室の抵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ツト状態で配置される。従
つて、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つて下降傾斜する屈曲部
とされる。

また、このフロアフレーム部は、略〓状断面を
有し、この上面側に取り付けられるフロアパネル
とで閉断面を形成するようになつているが、該フ
ロアパネルが薄板で構成されるところから、厚板
で閉断面が形成されるフロアフレーム部に比して
その剛性が低くなつている。

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その軸方向に屈曲した構造と
され、しかもその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閉断
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対してその車体前方
側から衝突荷重が入力される自動車の正突時（即
ち、正面衝突時）には、該衝突荷重を受けて上記
サイドフレーム部とフロアフレーム部との連続部
分（屈曲部で且つその前後における座屈強度が急
変する部分）においては、該衝突荷重の負荷状態
によつては上記フロアフレーム部とともに閉断面
を構成するフロアパネルが変形し略〓断面をもつ
てフロアフレーム部の左右両側壁部が内外方向に
倒れて座屈変形を生じ易くなる。

また、フレ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オースメントが設けら
れるが、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
からレインフオ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、レインフオースメ
ントを、サイドフレーム側に設けられるフロント
レインフオ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オ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、自動車の正突時には軸力、曲げ力あるいは
せん断力等が複雑にからみ合つて負荷されるとこ
ろであり、このため上記フロントレインフオース
メントとリヤレインフオ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つた。

尚、フロントサイドフレームの強度アツプを意
図したものではないが、結果的にフレームの強度
アツプ効果が得られると思われるものとして、例
えば特開昭58−214478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オースメントと取付
け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オースメン
ト相互間の結合強度と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ツシユパネルより車体前
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つ
て連続して車体前後方向に向けて取付けられると
ともにその上面側に配置されるフロアパネルとで
閉断面を形成するフロアフレーム部とを備える一
方、上記サイドフレーム部の内部にフロントレイ
ンフオースメントを、上記フロアフレーム部の内
部にリヤレインフオースメントをそれぞれ設け、
該フロントレインフオースメントの後部とリヤレ
インフオースメントの前部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上記フロアフレ
ーム部の左右両内壁に対してそれぞれ重合状態で
相互に連結せしめるとともに、この重合連絡部分
に上記フロアフレーム部の左右両壁を連結するよ
うにしてガセツトを接合固定したことを特徴とし
ている。

（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ガ
セツトより該屈曲部の剛性、特にフロアフレー
ムの両側壁の内倒れあるいは外倒れ変形に対す
る抵抗力が高められており、このため該屈曲部
に自動車の正突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両側壁の内倒れある
いは外倒れ現象が効果的に抑制され、その座屈
強度が高められる、 (2) ガセツトがフロントレインフオースメントと
リヤレインフオースメントの連結部にしかもこ
れら各レインフオーメントの外側に重合状態で
位置するフロアフレーム部の左右両壁を連結す
るようにして取付けられているため、該ガセツ
トによりこれら２つのレインフオースメント相
互間及びフロアフレーム部の左右両壁相互間の
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１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１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の側部からダツシ
ユパネル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１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
１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１３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
続して形成されダツシユパネル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
〓形断面を有する前部１１ａとアウターパネル１
２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梁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つている。

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つて
いる。即ち、フロアフレーム部３は、インナーパ
ネル１１の略〓形断面をもつ後部１１ｂとアウタ
ーパネル１２の略〓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つ略
〓形断面を有している。そして、このフロアフレ
ーム部３は、その上面側に配置される比較的板厚
の薄いフロアパネル９とで閉断面を形成してい
る。

また、このフロアフレーム部３の側面形状は、
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〓形形状とされ
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１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ツトした略〓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１のサイドフレーム２部とフ
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１には、
その剛性を高めて強度アツプを図る目的で、その
内部にインフオ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
１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、このレインフオ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１内に組込むこ
とは、該レインフオ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オースメン
トを、そのサイドフレーム部２内に設けられるフ
ロントレインフオースメント４とフロアフレーム
部３内に設けられるリヤレインフオースメント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、フロントレインフオースメン
ト４は、これを側方に向つ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、上記梁部材の復板４ｂで構成される
第１の接合部４１と、該復板４ｂに離隔対向する
如く上記復板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。

リヤレインフオースメント５は、これを上方に
向つ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形
の湾曲梁部材で構成するとともに、その一端部５
ａ上に上記フロントレインフオースメント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
インフオースメント４とリヤレインフオースメン
ト５とは、該フロントレインフオースメント４の
第１の接合部４１とリヤレインフオースメント５
の第１の接合部５１及び該フロントレインフオー
スメント４の第２の接合部と該リヤレインフオー
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１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１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
ンフオースメント４及びリヤレインフオースメン
ト５を組み込んだ状態のフロントサイドフレーム
１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が急変するため、例えば自動
車の正突時にはフロントサイドフレーム１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つて作用しこの
部分に過大な応力集中が発生し、その結果、〓断
面をもつフロアフレーム部３及び断面をもつリ
ヤレインフオースメント５が上記屈曲部２０の近
傍位置即ちフロントレインフオースメント４とリ
ヤレインフオースメント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１の座
屈強度が極端に低下するとか、またフロントレイ
ンフオースメント４とリヤレインフオースメント
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オースメント４とリ
ヤレインフオースメント５との連結部分の内側に
上記フロントサイドフレーム１を長手方向に仕切
るようにして略形断面をもつガセツト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オースメント４とリ
ヤレインフオースメント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ツト溶接により
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１２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オースメント４
とリヤレインフオースメント５の連結部の近傍に
ガセツト６を設けると、該ガセツト６により該フ
ロントサイドフレーム１のインナーパネル１１と
アウターパネル１２相互間及びリヤレインフオー
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
正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、フロントレインフオースメント４とリヤ
レインフオースメント５の連結部においてはガセ
ツト６により該フロントレインフオースメント４
とリヤレインフオースメント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
時に一対的に結合されるため、該フロントレイン
フオースメント４とリヤレインフオースメント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
断面を有し且つダツシユ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
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つて連続
して車体前後方向に向けて取付けられるとともに
その上面側に配置されるフロアパネルとで閉断面
を形成するフロアフレーム部とを備える一方、上
記サイドフレーム部の内部にフロントレインフオ
ースメントを、上記フロアフレーム部の内部にリ
ヤレインフオースメントをそれぞれ設け、該フロ
ントレインフオースメントの後部とリヤレインフ
オースメントの前部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上記フロアフレーム部
の左右両内壁に対してそれぞれ重合状態で相互に
連結せしめるとともに、この重合連結部分に上記
フロアフレーム部の左右両壁を連結するようにし
てガセツトを接合固定したことを特徴としてい
る。

従つて、本発明の自動車のフロントフレーム構
造によれば、 (1) サイドフレーム部と該サイドフレーム部に比
して比較的剛性の低いフロアフレーム部とが連
続する部位であることから剛性が急変し、また
その構成上屈曲構造を採らざるを得ないことか
ら座屈強度が比較的弱くなり勝ちな屈曲部を有
するフロントサイドフレームにおいて、該屈曲
部にガセツトを設けてこれによつて該屈曲部に
おけるフロアフレーム部の左右両側壁の外倒れ
あるいは内倒れ現象を可及的に抑制し座屈変形
に対する抵抗性能を高めるようにしているた
め、屈曲部をもつたフロントサイドフレームで
ありながら自動車の正突に対して高い座屈性能
を確保し得る、 (2) ガセツトがフロントレインフオースメントと
リヤレインフオースメントの連結部に取付けら
れているため、該ガセツトによりこれら２つの
レインフオ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
レインフオ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。 １……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
ロントレインフオースメント、５……リヤレイン
フオースメント、６……ガセツト、７……ホイー
ルエプロン、８……ダツシユパネル、９……フロ
アパネル、１１……インナーパネル、１２……ア
ウターパネル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 閉断面を有し且つダツシユパネルより車体前
   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つ
   て連続して車体前後方向に向けて取付けられると
   ともにその上面側に配置されるフロアパネルとで
   閉断面を形成するフロアフレーム部とを備える一
   方、上記サイドフレーム部の内部にフロントレイ
   ンフオースメントを、上記フロアフレーム部の内
   部にリヤレインフオースメントをそれぞれ設け、
   該フロントレインフオースメントの後部とリヤレ
   インフオースメントの前部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上記フロアフレ
   ーム部の左右両内壁に対してそれぞれ重合状態で
   相互に連結せしめるとともに、この重合連結部分
   に上記フロアフレーム部の左右両壁を連結するよ
   うにしてガセツ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。