JP5724752B2 - キックアップフレームの接続構造 - Google Patents

Description

この発明は、自動車等の車両におけるキックアップフレームの接続構造に関するものである。

従来、この種のキックアップフレームの接続構造としては、例えば特許文献１に開示されるような構成が提案されている。この従来構成においては、車体の前後方向に延びる左右一対のサイドフレーム間にクロスメンバが連結されている。各サイドフレームの後部にはキックアップ部が、上方に湾曲するとともに車体幅方向の内側にオフセットした状態で延びるように一体に形成されている。各サイドフレームに対するキックアップ部の延長部には、補強材が取り付けられている。

特開２００１−１８０５１６号公報

ところが、この従来構成においては、キックアップ部がサイドフレームに対して、上方に湾曲するとともに車体幅方向の内側にオフセットした状態で一体に延長形成されている。このため、キックアップ部に車輪からの応力が集中して、車体フレームに捩れが生じるおそれがある。これを防止するために、キックアップ部を含むサイドフレーム全体を高強度の材質及び板厚の素材により成形して、強度アップを図る必要がある。よって、車体フレームの重量が増大するとともに、材料費が高くなって製造コストの高騰を招くという問題があった。

また、この従来構成では、キックアップ部をサイドフレームに対して、上方に湾曲するとともに車体幅方向の内側にオフセットするように一体に屈曲成形する必要がある。このため、キックアップ部の屈曲成形に際して、三次元方向への屈曲成形が可能な大型の特殊加工機械を使用する必要がある。よって、加工費が高くなって製造コストの一層の高騰を招くという問題があった。

この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、サイドフレーム及びキックアップフレームを高強度の材質及び板厚の素材により成形する必要がなく、それらのフレームの接続部を効果的に補強することができて、重量及び材料費を低減することができるとともに、サイドフレーム及びキックアップフレームを、二次元方向への屈曲成形が可能な小型の汎用加工機械を使用して成形することができて、加工費を低減することができるキックアップフレームの接続構造を提供することにある。

上記の目的を達成するために、この発明は、車体の前後方向に延出する左右一対のサイドフレームの後端部に対してクロスメンバを連結し、前記クロスメンバに対して、左右一対のキックアップフレームを車体幅方向の内側にオフセットして連結し、前記一対のサイドフレームの各後端部と、前記クロスメンバの左右の各端部と、前記一対のキックアップフレームの各前端部との間に、それぞれ１つの補強部材を連結したキックアップフレームの接続構造において、前記サイドフレーム及び前記キックアップフレームは、それぞれ上壁、下壁及び上下両壁を連結する側壁を備え、前記各補強部材は、前記各サイドフレームの後端部の上壁、下壁及び側壁に連結された第１連結部と、前記各キックアップフレームの前端部の上壁、下壁及び側壁に連結された第２連結部と、前記クロスメンバの両端部の上部及び下部に連結された第３連結部とを備えていることを特徴としている。

従って、この発明のキックアップフレームの接続構造においては、サイドフレームの後端部と、クロスメンバの左右端部と、キックアップフレームの前端部との接続部を、補強部材により強固に補強することができる。このため、サイドフレームにキックアップ部を一体に形成した従来構成とは異なり、キックアップ部を含むサイドフレーム全体を高強度の材質及び板厚の素材により成形する必要がなく、重量及び材料費を低減することができる。また、キックアップフレームがサイドフレームと独立して形成されているため、それらのフレームを二次元方向への屈曲成形が可能な小型の汎用加工機械を使用して成形することができて、加工費を低減することができる。さらに、第１〜第３連結部を備えた補強部材により、サイドフレームの後端部と、クロスメンバの左右端部と、キックアップフレームの前端部との接続部を、強固に補強することができる。

以上のように、この発明によれば、サイドフレーム及びキックアップフレームの重量、材料費及び加工費を下げることができて、製造コストの低減を図ることができるという効果を発揮する。

一実施形態のキックアップフレームの接続構造を示す斜視図。 図１の接続構造において補強部材を分解した状態を示す斜視図。 同接続構造において補強部材の取付部分を拡大して示す要部斜視図。 同補強部材の取付部分を車体フレームの下面側から見て示す要部斜視図。

（実施形態）
以下に、この発明を具体化したキックアップフレームの接続構造の一実施形態を、図面に従って説明する。

図１及び図２に示すように、この実施形態の車体フレーム１１は、鋼材からなり、前後方向へ平行に延出する左右一対のサイドフレーム１２を備えている。このサイドフレーム１２は、上壁１２ａと、下壁１２ｂと、上下両壁１２ａ，１２ｂを連結する側壁１２ｃとにより、断面ほぼコ字状をなすように形成されている。両サイドフレーム１２間には、前から順に複数のクロスメンバ１３，１４，１５が溶接により連結固定されている。クロスメンバ１３，１４，１５は鋼材からなる。

クロスメンバ１３、１４は、断面ハット状に形成されている。サイドフレーム１２の後端部間に連結固定された後側クロスメンバ１５は、断面略Ｚ状に形成され、上下方向へ立つ中間部１５ａと、中間部１５ａの下端から前方へ直角に折り曲げられた下部１５ｂと、中間部１５ａの上端から後方へかつ斜め上方に斜状に折り曲げられた上部１５ｃを有する。

後側クロスメンバ１５の左右両側後部には、鋼材からなるとともに、上方に湾曲した左右一対のキックアップフレーム１６が、車体フレーム１１の幅方向の内側にオフセットした状態で溶接により連結固定されている。このキックアップフレーム１６は、上壁１６ａと、下壁１６ｂと、上下両壁１６ａ，１６ｂを連結する側壁１６ｃとにより、断面ほぼコ字状の開口部１６ｄを有するように、かつ前記開口部１６ｄが内方に向くように開放形成されている。

一対のキックアップフレーム１６は、車体フレーム１１から斜め上方に向かう斜状部１８と斜状部１８に対して円弧状のアール部１９を介して略水平に後方へ延びる延長部２０を有する。一対のキックアップフレーム１６の延長部２０間は、鋼材からなるクロスメンバ２１，２２，２３により互いに連結されている。

また、図２及び図３に示すように斜状部１８の上壁１６ａの基端側は、斜状部１８の先端側の上壁１６ａよりも幅広に幅広部１８ａが形成されるとともに後側クロスメンバ１５の上部１５ｃの下面に重ねられて、スポット溶接により後側クロスメンバ１５に固定されている。図２〜図４において、×印は、スポット溶接の箇所を示している。

また、図４に示すように斜状部１８の下壁１６ｂの基端側は、下方へ行くほど斜状部１８の先端側の下壁１６ｂよりも幅広となる幅広部１８ｃが形成されている。さらに、幅広部１８ｃの下部には後側クロスメンバ１５の下部１５ｂの下面に重なる連結片１８ｂが折り曲げ形成されるとともに後側クロスメンバ１５の下部１５ｂに対してスポット溶接により連結固定されている。

図１〜図４に示すように、前記車体フレーム１１の左右両側において、サイドフレーム１２の後端部と、後側クロスメンバ１５の端部と、キックアップフレーム１６の前端部との間には、鋼板から型成型された一対の補強部材１７が連結固定されている。一対の補強部材１７は、互いに車体の前後方向に延びる中心線を基準として、左右対称形状に形成されている。

各補強部材１７は、サイドフレーム１２の後端部に連結された第１連結部３０と、各キックアップフレーム１６の前端部に連結された第２連結部４０と、後側クロスメンバ１５の各端部に連結された第３連結部５０とを備える。

詳説すると、各補強部材１７の第１連結部３０は、上壁３０ａ，下壁３０ｂ及び上壁３０ａと下壁３０ｂを連結した側壁３０ｃにより、断面コ字状に形成されるとともに、サイドフレーム１２の後端部の上壁１２ａ、下壁１２ｂ及び側壁１２ｃの外面に対してそれぞれ重ね合わされて、スポット溶接されている。

各補強部材１７の第３連結部５０は、第１連結部３０の上壁３０ａ，下壁３０ｂ及び側壁３０ｃにそれぞれ一体に連結形成された上壁５０ａ，下壁５０ｂ及び側壁５０ｃにより、断面コ字状に形成されている。そして、第３連結部５０の上壁５０ａ及び下壁５０ｂはそれぞれ後側クロスメンバ１５の上部１５ｃ上面及び下部１５ｂの下面に対してアーク溶接により連結固定されている。図３，図４において、ハッチング状に図示した部分がアーク溶接箇所を示している。また、上壁５０ａ、下壁５０ｂ及び側壁５０ｃにより、後側クロスメンバ１５の端部が覆われている。なお、補強部材１７の第３連結部５０の側壁５０ｃには、車輪を取り付けた図示しないサスペンションを揺動自在に支持するための支持孔５０ｄが貫通して形成されている。

各補強部材１７の第２連結部４０は、上壁４０ａ，下壁４０ｂ及び上壁４０ａと下壁４０ｂを連結した側壁４０ｃにより、断面コ字状に形成されるとともに上壁５０ａ，下壁５０ｂ及び側壁５０ｃに一体形成されている。

そして、図３、図４に示すように上壁４０ａ及び下壁４０ｂは、各キックアップフレーム１６の幅広部１８ａの基端上面及び幅広部１８ｃの下面に対してアーク溶接されることにより固定されている。また、側壁４０ｃの先端は、図４に示すようにキックアップフレーム１６の側壁１６ｃの外面に折り曲げ片４０ｄが重ね合わされた状態でスポット溶接されている。

（実施形態の作用）
上記のように構成されたキックアップフレームの接続構造では、第１〜第３連結部３０、４０、５０を備えた一対の補強部材１７により、車体フレーム１１の左右両側において、サイドフレーム１２の後端部と、クロスメンバ１５の左右端部と、キックアップフレーム１６の前端部との接続部が補強されている。

具体的には、サイドフレーム１２の上壁１２ａ、下壁１２ｂ及び側壁１２ｃの外面に対しては、補強部材１７の第１連結部３０の上壁３０ａ，下壁３０ｂ及び側壁３０ｃがそれぞれ固定されている。

又、後側クロスメンバ１５の上部１５ｃ及び下部１５ｂには、補強部材１７の中間部である第３連結部５０の上壁５０ａ及び下壁５０ｂが固定されている。さらに、キックアップフレーム１６の前端部に位置する上壁１６ａの幅広部１８ａ及び下壁１６ｂの幅広部１８ｃには、補強部材１７の上壁４０ａ及び下壁４０ｂが固定されている。又、キックアップフレーム１６の前端部に位置する側壁１６ｃの外面には、側壁１６ｃの外面に折り曲げ片４０ｄが固定されている。

このため、これらの接続部付近に車輪からの応力が集中しても、車体フレーム１１に捩れが生じるおそれはない。
従って、この実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。

（１） このキックアップフレームの接続構造においては、車体の前後方向に延出する左右一対のサイドフレーム１２の後端部に、クロスメンバ１５が連結されている。クロスメンバ１５には、左右一対のキックアップフレーム１６が車体幅方向の内側にオフセットして連結されている。一対のサイドフレーム１２の各後端部と、クロスメンバ１５の左右の各端部と、一対のキックアップフレーム１６の各前端部との間には、それぞれ１つの補強部材１７が連結されている。

このため、サイドフレーム１２の後端部と、クロスメンバ１５の左右端部と、キックアップフレーム１６の前端部との接続部を、補強部材１７により強固に補強することができる。よって、サイドフレームにキックアップ部を一体に形成した従来構成と異なり、キックアップ部を含むサイドフレーム全体を高強度の材質及び板厚の素材により成形する必要がなく、重量及び材料費を低減することができる。また、キックアップフレーム１６がサイドフレーム１２と独立して形成されているため、それらのフレーム１６，１２を二次元方向への屈曲成形が可能な小型の汎用加工機械を使用して成形することができて、加工費を低減することができる。その結果、車体フレーム１１の製造コストを低下させることができる。

（２） このキックアップフレームの接続構造においては、サイドフレーム１２及びキックアップフレーム１６が、それぞれ上壁１２ａ，１６ａ、下壁１２ｂ，１６ｂ及び上下両壁を連結する側壁１２ｃ，１６ｃを備えている。そして、各補強部材１７には、各サイドフレーム１２の後端部の上壁１２ａ、下壁１２ｂ及び側壁１２ｃに連結される第１連結部３０と、各キックアップフレーム１６の前端部の上壁１６ａ、下壁１６ｂ及び側壁１６ｃに連結される第２連結部４０と、クロスメンバ１５の両端部の上部及び下部に連結される第３連結部５０とが設けられている。このため、第１〜第３連結部３０〜５０備えた補強部材１７により、サイドフレーム１２の後端部と、クロスメンバ１５の左右端部と、キックアップフレーム１６の前端部との接続部を、強固に補強することができる。

（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 前記実施形態において、補強部材１７の形状構成や、サイドフレーム１２、キックアップフレーム１６及びクロスメンバ１５に対する連結部の構成を任意に変更すること。

・ 前記実施形態では、補強部材１７を、サイドフレーム１２、後側クロスメンバ１５及びキックアップフレーム１６に対してスポット溶接或いはアーク溶接により固定したが、固定方法は限定されるものではない。ボルト等の締め付け手段を使用してもよい。また、前記実施形態において、スポット溶接をした部位をアーク溶接に変更したり、或いはアーク溶接した部位をスポット溶接に変更することも、形状を変更したりすることにより可能である。

１１…車体フレーム、１２…サイドフレーム、
１２ａ…上壁、１２ｂ…下壁、１２ｃ…側壁、
１５…クロスメンバ、１６…キックアップフレーム、
１６ａ…上壁、１６ｂ…下壁、１６ｃ…側壁、
１７…補強部材、３０…第１連結部、４０…第２連結部、５０…第３連結部。

Claims (1)

1. 車体の前後方向に延出する左右一対のサイドフレームの後端部に対してクロスメンバを連結し、
   前記クロスメンバに対して、左右一対のキックアップフレームを車体幅方向の内側にオフセットして連結し、
   前記一対のサイドフレームの各後端部と、前記クロスメンバの左右の各端部と、前記一対のキックアップフレームの各前端部との間に、それぞれ１つの補強部材を連結したキックアップフレームの接続構造において、
   前記サイドフレーム及び前記キックアップフレームは、それぞれ上壁、下壁及び上下両壁を連結する側壁を備え、
   前記各補強部材は、前記各サイドフレームの後端部の上壁、下壁及び側壁に連結された第１連結部と、前記各キックアップフレームの前端部の上壁、下壁及び側壁に連結された第２連結部と、前記クロスメンバの両端部の上部及び下部に連結された第３連結部とを備えていることを特徴とするキックアップフレームの接続構造。

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