JP2004210013A - Hollow frame for vehicle and vehicle - Google Patents

Hollow frame for vehicle and vehicle Download PDF

Info

Publication number
JP2004210013A
JP2004210013A JP2002379100A JP2002379100A JP2004210013A JP 2004210013 A JP2004210013 A JP 2004210013A JP 2002379100 A JP2002379100 A JP 2002379100A JP 2002379100 A JP2002379100 A JP 2002379100A JP 2004210013 A JP2004210013 A JP 2004210013A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
frame
lid
vehicle
frame body
main body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002379100A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaharu Tochigi
雅晴 栃木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Resonac Holdings Corp
Original Assignee
Showa Denko KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Showa Denko KK filed Critical Showa Denko KK
Priority to JP2002379100A priority Critical patent/JP2004210013A/en
Publication of JP2004210013A publication Critical patent/JP2004210013A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Body Structure For Vehicles (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lightweight, hollow frame for a vehicle capable of being fabricated easily at low cost. <P>SOLUTION: The frame 1 is equipped with a frame body 10 consisting of aluminum or aluminum alloy cast and a lid 20 made of aluminum or aluminum alloy. The frame body 10 has an approximately angle section, and the over-part of the body 10 is left open. At least part of the opening 11a in the body 10 is blocked with the lid 20. In the blocked condition, the lid 20 is joined fast with the body 10 by means of laser welding, frictional agitation joining, etc. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、サスペンションメンバやサブフレーム等として用いられる車両用中空フレーム及び車両に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば自動車のサスペンションメンバやサブフレームとして用いられる従来のフレームは、従来、鋼材製であったため、重量が重いという問題を抱えていた。
そこで、近年、フレームの軽量化を図るため、様々な材料で製作されたフレームが開発されており、その一つにアルミニウム合金製のフレームが開発されている。
【0003】
このアルミニウム合金製フレームの製造方法として、次の方法が提案されている。
【0004】
(a)素材としてアルミニウム合金板材を塑性加工(例えばプレス加工)したのち接合することによってフレーム全体を製造する方法(例えば特許文献1参照。)。
【0005】
(b)素材としてアルミニウム合金押出材をハイドロフォーム等で曲げ成形することによってフレーム全体を製造する方法(例えば特許文献2参照。)。
【0006】
(c)ダイカスト等の鋳造によってフレーム全体を製造する方法(例えば特許文献3、4参照。)。
【0007】
【特許文献1】
特開昭61−40589号公報(第1図)
【0008】
【特許文献2】
特開2001−354157号公報(請求項1、第1、10図)
【0009】
【特許文献3】
特開2002−105572号公報(請求項2、第5図)
【0010】
【特許文献4】
特開2002−137617号公報(請求項1、第1−2図)
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のアルミニウム合金製フレームの提案された製造方法には、次の難点があった。
【0012】
(a)によれば、フレームの素材が板材なので、高強度のフレームを製作することが困難であった。一方、フレームの高強度化を図るために板材の肉厚を厚くすると、フレームの軽量化を図ることができなくなる。
【0013】
(b)によれば、フレームの素材が押出材なので、フレームの肉厚は押出方向において一定となり、つまりフレームの肉厚を押出方向において変化させることができない。そのため、フレームの全ての部位の肉厚は、高い強度が要求される部位の肉厚に設定されていまい、フレームの軽量化を図ることが困難になる。また、複雑な断面形状のフレームを製作する場合には、押出加工難度が高くなり、コスト高になる。
【0014】
(c)によれば、フレーム全体がダイカスト等の鋳造によって製造されるので、内部に中空部を有するフレームを製造することが困難であり、コスト高になるとともに重量が重くなる。
【0015】
この発明は、上述した技術背景に鑑みてなされたもので、その目的は、容易に且つ低コストで製作することができる軽量な車両用フレーム及びこれを備えた車両を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下の手段を提供する。
【0017】
(1)一面が開口したアルミニウム又はアルミニウム合金鋳物製フレーム本体と、アルミニウム又はアルミニウム合金製蓋体とを備えるとともに、前記フレーム本体の開口部の少なくとも一部が前記蓋体で閉塞された状態で、前記フレーム本体に前記蓋体が接合一体化されていることを特徴とする車両用中空フレーム。
【0018】
(2)前記蓋体がレーザ溶接によって接合一体化されている前項1記載の車両用中空フレーム。
【0019】
(3)前記レーザ溶接はフッ化物系フラックス材を含有した溶加材を用いたものである前項2記載の車両用中空フレーム。
【0020】
(4)前記蓋体が摩擦撹拌接合によって接合一体化されている前項1記載の車両用フレーム。
【0021】
(5)前記蓋体の材料が前記フレーム本体の材料と同一である前項1〜4のいずれか1項記載の車両用中空フレーム。
【0022】
(6)前記フレーム本体及び前記蓋体のうち少なくとも一方の部材に、補強リブ部が一体形成されている前項1〜5のいずれか1項記載の車両用中空フレーム。
【0023】
(7)前記フレーム本体及び前記蓋体のうち少なくとも一方の部材の一部に、補強用厚肉部が形成されている前項1〜6のいずれか1項記載の車両用中空フレーム。
【0024】
(8)前記フレーム本体に、他の部材と接続される少なくとも1個のブラケット部が一体形成されている前項1〜7のいずれか1項記載の車両用フレーム。
【0025】
(9)前記蓋体に、他の部材と接続される少なくとも1個のブラケット部が一体形成されている前項1〜8のいずれか1項記載の車両用中空フレーム。
【0026】
(10)前項1〜9のいずれか1項記載の中空フレームを備えていることを特徴とする車両。
【0027】
次に、上記各項の発明を説明する。
【0028】
(1)の発明では、フレームが中空であり、且つ、フレーム本体がアルミニウム又はアルミニウム合金鋳物製であり、更に蓋体がアルミニウム又はアルミニウム合金製であることにより、フレームの軽量化が図られる。また、フレーム本体が鋳物製であることにより、フレームの製造コストが引き下げられる。また、フレーム本体が鋳物製であるから、フレームのレイアウト上の要請により車体との干渉を避けるべく複雑な三次元立体形状を付与することも、設計上容易に対応できる。また、フレーム本体の開口部の少なくとも一部が蓋体で閉塞された状態で、フレーム本体に蓋体が接合一体化されることにより、フレームが閉断面構造となるため、フレームの強度や剛性が向上する。さらに、蓋体のフレーム本体との接合作業をフレームの一面側からだけで行うことができるため、かかる接合作業を容易に行うことができ、ひいてはフレームの製造コストを更に引き下げることができる。
【0029】
なお、本発明では、通常、フレーム本体は略水平状に配置されるものであって、該フレーム本体の上面又は下面が開口される。
【0030】
本発明に係るフレームは、車両(例えば自動車や鉄道車両)における様々な種類のフレームに用られ、その種類に限定されるものではなく、例えばサブフレームやサスペンションメンバとして特に好適に用いられる。
【0031】
(2)の発明では、蓋体がレーザ溶接によって接合一体化されることにより、フレーム本体に蓋体が強固に接合され、蓋体のフレーム本体との接合強度が向上する。
【0032】
(3)の発明では、フッ化物系フラックス材を含有した溶加材を用いたレーザ溶接によってフレーム本体に蓋体が接合一体化されることにより、フレーム本体に蓋体が更に強固に接合され、蓋体のフレーム本体との接合強度が更に向上する。
【0033】
(4)の発明では、蓋体が摩擦撹拌接合によって接合一体化されることにより、フレーム本体に蓋体が強固に接合され、蓋体のフレーム本体との接合強度が向上する。
【0034】
(5)の発明では、蓋体の材料がフレーム本体の材料と同一であることより、フレーム本体に蓋体が強固に接合され、蓋体のフレーム本体との接合強度が向上する。
【0035】
(6)の発明では、フレーム本体及び蓋体のうち少なくとも一方の部材に、補強リブ部が一体形成されていることにより、フレームがこの補強リブ部によって補強され、もってフレームの強度や剛性が更に向上する。
【0036】
(7)の発明では、フレーム本体及び蓋体のうち少なくとも一方の部材の一部に、補強用厚肉部が形成されていることにより、フレームがこの厚肉部によって補強され、もってフレームの強度や剛性が更に向上する。
【0037】
(8)の発明では、フレーム本体にブラケット部が一体形成されているので、部材点数を少なくすることができる。そのため、フレームを更に容易に製作することができる。
【0038】
(9)の発明では、蓋体にブラケット部が一体形成されているので、部材点数を少なくすることができる。そのため、フレームを更に容易に製作することができる。
【0039】
(10)の発明では、車両が上記中空フレームを備えていることにより、優れた強度的信頼性を有する車両が提供される。また、車両の軽量化を図ることができ、その結果、車両の燃費が向上する。なお、本発明において、車両の種類は限定されるものではなく、例えば自動車や鉄道車両が挙げられる。
【0040】
【発明の実施の形態】
次に、この発明の好ましい一実施形態を図面を参照して説明する。なお、この実施形態では、車両用中空フレームとして自動車用のものを示している。
【0041】
図1において、(1)は本実施形態に係る自動車用中空フレームである。このフレーム(1)は、自動車(図示せず)のサブフレーム(例えばリヤサブフレームやフロントサブフレーム)として用いられるものであり、自動車に取り付けられた状態において略水平状に配置されるものである。
【0042】
このフレーム(1)(即ちサブフレーム)は、図1に示すように平面視略ロ字状(略井桁状を含む。)のものであって、図2に示すように断面略ロ字状に形成されており、その内部に中空部(2)が形成されている。この中空部(2)はフレーム(1)の延びる方向に連続して形成されている。
【0043】
このフレーム(1)は、図1に示すように、自動車(車両)の左右方向に延設される前後一対の棒状クロスメンバ(3)(3)と、自動車の前後方向に延設されるとともに両クロスメンバ(3)(3)間に架設されて両クロスメンバ(3)(3)を連結した左右一対の棒状サイドメンバ(4)(4)とを有している。
【0044】
このフレーム(1)のクロスメンバ(3)の両端部には、ブッシュ装着用の筒状(詳述すると円筒状)第1ブラケット部(5)が設けられている。この第1ブラケット部(5)はブッシュ装着孔(5a)を有しており、このブッシュ装着孔(5a)内にはゴム弾性部を有するブッシュ(6)が装着される。この第1ブラケット部(5)は、ブッシュ装着孔(5a)内に装着されたブッシュ(6)を介して、他の部材として例えば車体と接続されるものである。また、前後両クロスメンバ(3)(3)のうちいずれか一方のクロスメンバ(3)(後クロスメンバ)の長さ方向中間部には、2個のブッシュ装着孔(5a)(5a)が設けられている。
【0045】
このフレーム(1)のサイドメンバ(4)には下方突出状の第2ブラケット部(7)が設けられている。この第2ブラケット部(7)は、他の部材として例えばサスペンション装置のロアリンク(図示せず)と接続されるものである。さらに、サイドメンバ(4)には上方突出状の第3ブラケット部(8)が設けられている。この第3ブラケット部(8)は、他の部材として例えば前記サスペンション装置のアッパーリンク(図示せず)と接続されるものである。
【0046】
第1ブラケット部(5)は上述したように筒状に形成されたものである。一方、第2ブラケット部(7)及び第3ブラケット部(8)はいずれも、互いに対向する一対の板状接続片部を有している。各接続片部は軸受け孔が形成される部位である。
【0047】
次に、このフレーム(1)の構成を詳細に説明する。
【0048】
図3に示すように、このフレーム(1)は、断面略コ字状のフレーム本体(10)と板状の蓋体(20)とが組み付けられて構成されたものである。
【0049】
フレーム本体(10)は、フレーム(1)が自動車に取り付けられた状態において略水平状に配置されるものである。また、このフレーム本体(10)は、図3に示すように、その上面が開口したものであって、フレーム(1)の下面部と両側面部とを形成するものである。したがって、このフレーム本体(10)は、フレーム(1)と同じく平面視略ロ字状のものであって、前後一対のクロスメンバ形成部(3')(3')と左右一対のサイドメンバ形成部(4')(4')とを有している。
【0050】
フレーム本体(10)はアルミニウム合金鋳物製のものである。このフレーム本体(10)の材料は、JIS(日本工業規格) ADC12、AC4CH等であることが望ましいが、本発明では、フレーム本体(10)の材料は限定されるものではない。また、このフレーム本体(10)の鋳造方法としては、重力鋳造法、低圧鋳造法、ダイカスト法が例示されるが、本発明では、フレーム本体(10)の鋳造方法は限定されるものではない。
【0051】
このフレーム本体(10)の所定部位には、前記第1ブラケット部(5)及び前記第2ブラケット部(7)が一体形成されている。また、フレーム本体(10)の凹部(11)は、フレーム(1)の前記中空部(2)を形成するためのものであって、この凹部(11)及びその開口部(11a)はフレーム本体(10)の延びる方向に連続して形成されている。
【0052】
フレーム本体(10)における高い強度が要求される部位には、補強リブ部(12a)が一体形成されている。本実施形態では、この補強リブ部(12a)は、フレーム本体(10)の第1ブラケット部(5)近傍の内面に、フレーム本体(10)の延びる方向に連続して一体形成されている。この補強リブ部(12a)によってフレーム本体(10)が補強されている。この補強リブ部(12a)は、フレーム本体(10)に蓋体(20)が接合一体化されることにより、蓋体(20)で覆われて隠蔽される。
【0053】
さらに、フレーム本体(10)における高い強度が要求される部位の肉厚は、当該フレーム本体(10)の他の部位の肉厚よりも大寸に形成され、これにより当該部位に補強用厚肉部(13)が形成されている。本実施形態では、この補強用厚肉部(13)は、フレーム本体(10)の側面部における第1ブラケット部(5)近傍の部位に形成されている。この補強用厚肉部(13)によってフレーム本体(10)が補強されている。
【0054】
また、このフレーム本体(1)の両側面部の内面には、図4に示すように蓋体(20)を受ける段部(14)が形成されている。
【0055】
蓋体(20)は、板状のアルミニウム合金製のものである。この蓋体(20)の材料は、前記フレーム本体(10)の材料と同一であることが望ましい。こうすることにより、蓋体(20)をフレーム本体(10)に強固に接合できるようになり、蓋体(20)のフレーム本体(10)との接合強度が向上する。
【0056】
本発明では、蓋体(20)の製造方法は限定されるものではない。例えば、この蓋体(20)は展伸材製であっても良いし、鋳物製であっても良いし、板材打抜き成型品からなるものであっても良い。特に蓋体(20)は鋳物製か展伸材製であることが望ましい。蓋体(20)が鋳物製であることにより、フレーム(1)の製造コストを引き下げることができるからである。この場合において、蓋体(20)の鋳造方法としては、フレーム本体(1)の上述した鋳造方法と同じ方法を適用可能であるが、本発明では、蓋体(20)の鋳造方法は限定されるものではない。また、蓋体(20)が展伸材製であることにより、フレーム(1)の強度や剛性が向上するし、その上、靱性や耐衝撃性についても向上する。この場合において、展伸材は、圧延材、押出材、引抜き材であっても良いし、熱間又は冷間の塑性加工品であっても良い。
【0057】
蓋体(20)はフレーム(1)の上面部を形成するものである。したがって、この蓋体(20)は、フレーム(1)と同じく平面視略ロ字状に形成されている。さらに、この蓋体(20)の所定部位には前記第3ブラケット部(8)が接合一体化されている。
【0058】
上記フレーム(1)においては、図4及び図5に示すように、蓋体(20)はフレーム本体(10)の開口部(11a)に内嵌め状態に嵌合装着され、これにより、フレーム本体(10)の開口部(11a)の全体がこの蓋体(20)で閉塞されている。この閉塞状態において、図5に示すように蓋体(20)の裏面はフレーム本体(10)の前記段部(14)で受けられている。そして、この閉塞状態で蓋体(20)がフレーム本体(10)に接合一体化されており、これにより、図1に示した上記フレーム(1)が製造されている。図2において、(9)は、蓋体(20)とフレーム本体(10)とを接合した接合部である。こうしてフレーム本体(10)の開口部(11a)が蓋体(20)で閉塞されることにより、フレーム(1)は閉断面構造となされており、その内部にはフレーム本体(10)の凹部(11)からなる前記中空部(2)が形成されている。
【0059】
本発明では、蓋体(20)をフレーム本体(1)に接合する接合手段は限定されるものではなく、例えば冶金的接合手段(レーザ溶接、摩擦撹拌接合、MIG溶接等)であっても良いし、機械的接合手段(リベット、ボルト等)であっても良い。これらの接合手段のうち、本発明では特にレーザ溶接又は摩擦撹拌接合であることが望ましい。このようにレーザ溶接や摩擦撹拌接合を接合手段として適用することにより、蓋体(20)をフレーム本体(10)に強固に接合できるようになる。その理由は次のとおりである。すなわち、フレーム本体(10)は鋳物製であるから、一般に、該フレーム本体(10)の内部には鋳造時に巻き込まれた空気等のガスが含有されている。そのため、このガスが接合時にフレーム本体(10)内部から多量に放出されてしまい、接合部(9)に気孔が発生し易い。このように気孔が発生すると、接合強度が低下するという問題が生じる。そこで、本発明では接合手段としてレーザ溶接又は摩擦撹拌接合を適用する。こうすることにより、気孔の発生を抑制することができ、蓋体(20)をフレーム本体(10)に強固に接合でき、もって蓋体(20)のフレーム本体(10)との接合強度が向上する。
【0060】
さらに、このレーザ溶接は、フッ化物系フラックス材を含有した溶加材を用いて行うことが望ましい。こうすることにより、気孔の発生を著しく抑制することができ、蓋体(20)をフレーム本体(10)に更に強固に接合できるようになる。
【0061】
接合手段がレーザ溶接である場合において、そのレーザ溶接法について図5を参照して説明すると次のとおりである。
【0062】
同図において、(30)はレーザ光、(31)はレーザ集光ヘッドである。また、(35)は棒状又はワイヤ状の溶加材である。この溶加材(35)はフッ化物系フラックス材を含有したものである。
【0063】
レーザ光(30)は、レーザ発振器(図示せず)によって発振されてレーザ集光ヘッド(31)によって集光される。そして、集光されたレーザ光(30)は、同図に示すように、フレーム本体(10)の側面部の上端部と蓋体(20)の側縁部との当接部(18)(即ち接合予定部)の外面に照射される。このレーザ光(30)の照射によって当接部(18)やその近傍が溶融し、もって蓋体(20)がフレーム本体(10)に接合される。溶加材(35)は、このレーザ溶接時に前記当接部(18)に連続的に供給される。本発明では、レーザ光(30)としては、様々な波長のレーザ光が用いられ、例えばYAGレーザ光、CO2レーザ光が用いられる。
【0064】
溶加材(35)において、フッ化物系フラックス材はK−Al−F系フラックス材であることが望ましい。K−Al−F系フラックス材の成分について具体的に例示すると、一般式:KnAlFn+3(nは1以上の整数)で表されるKAlF4、K2AlF5、K3AlF6、KFとAlF3との混合物又は共晶組成物、およびフルオロアルミン酸カリウム錯体のうちのいずれか1種、あるいは2種以上の混合材料が挙げられる。また、この溶加材(35)に含有されるベース材はAl−Si系材料であることが望ましく、特にAl−10質量%Si材、JIS A4043材及びJIS A4047材のうちいずれか1種、あるいは2種以上の混合材料であることが望ましい。
【0065】
接合手段が摩擦撹拌接合である場合において、その摩擦撹拌接合法について図6を参照して説明すると次のとおりである。
【0066】
同図において、(40)は摩擦撹拌接合工具である。この接合工具(40)は回転可能なピン状プローブ(41)を有している。この接合工具(40)のプローブ(41)を回転させた状態で該プローブ(41)を前記当接部(18)に埋入する。そして、この埋入状態でプローブ(41)を当接部(18)に沿ってフレーム本体(10)及び蓋体(20)に対して相対的に移動させる。すると、プローブ(41)の回転に伴い発生する摩擦熱によって当接部(18)やその近傍の材料が軟化し、更にこの軟化した材料がフローブ(18)によって撹拌混合され、もって蓋体(20)がフレーム本体(10)に接合される。このように摩擦撹拌接合によって蓋体(20)をフレーム本体(10)に接合することにより、気孔の発生を抑制することができ、蓋体(20)をフレーム本体(10)に強固に接合できるようになる。しかも、摩擦撹拌接合は、固相接合の範疇に入る接合手段であるから、接合に伴う熱歪みが殆ど発生せず、したがって寸法精度の高いフレーム(1)を製造することができる。
【0067】
而して、上記実施形態のフレーム(1)は次のような利点を有している。すなわち、フレーム(1)は中空であり、且つフレーム本体(10)がアルミニウム合金鋳物製であり、更に蓋体(20)がアルミニウム合金製であるため、フレーム(1)は極めて軽量になっている。したがって、このフレーム(1)を自動車にサブフレームとして取り付けることにより、自動車の燃費が向上する。
【0068】
さらに、このフレーム(1)では、レーム本体(10)が鋳物製であるから、フレーム(1)の製造コストを引き下げることができる。さらに、フレーム本体(10)と蓋体(20)との組み付けによって製作されているので、該フレーム(1)を容易に製作することができる。
【0069】
さらに、フレーム本体(10)における高い強度が要求される部位には、補強リブ部(12)と補強用厚肉部(13)が形成されているので、フレーム(1)は極めて高い強度及び剛性を有しており、優れた強度的信頼性を有している。
【0070】
また、フレーム本体(1)の開口部(11a)は該フレーム本体(1)の上面に形成されているから、蓋体(20)のフレーム本体(10)との接合作業をフレーム本体(11)の上面側からだけで行うことができる。そのため、かかる接合作業を容易に行うことができる。
【0071】
さらに、フレーム本体(10)に第1ブラケット部(5)と第2ブラケット部(7)が一体形成されているから、部材点数が少なく、そのためフレーム(1)を更に容易に製作することができ、ひいてはフレーム(1)の製造コストを大幅に引き下げることができる。
【0072】
図7は、上記実施形態に係るフレームの第1変形例を示す要部斜視図である。
この第1変形例では、フレーム本体(10)には、その凹部(11)を横断する態様の補強リブ部(12b)が一体形成されている。この補強リブ部(12b)によってフレーム本体(10)が補強されている。この補強リブ部(12b)は、フレーム本体(10)に蓋体(20)が接合一体化されることにより、蓋体(20)で覆われて隠蔽される。
【0073】
図8は、上記実施形態に係るフレームの第2変形例を示す要部斜視図である。
この第2変形例では、フレーム本体(10)には、その凹部(11)を横断する態様の補強リブ部(12c)が一体形成されている。一方、蓋体(20)には補強リブ部突出用孔(22)が設けられている。そして、フレーム本体(10)に蓋体(20)が接合一体化された状態において、前記孔(22)から補強リブ部(12c)の一部(12d)(上端部)が突出している。さらに、この補強リブ部(12c)の突出した部分(12d)と蓋体(20)とがレーザ溶接や摩擦撹拌接合等によって接合一体化されている。そのため、蓋体(20)のフレーム本体(10)との接合強度が極めて高くなっている。
【0074】
図9は、上記実施形態に係るフレームの第3変形例を示す要部斜視図である。
この第3変形例では、蓋体(20)は例えば鋳物製のものである。この蓋体(20)には上方突出状の第3ブラケット部(23)が一体形成されている。なお、同図において、(23a)は軸受け孔形成用切除予定部である。この第3変形例では、蓋体(20)に第3ブラケット部(23)が一体形成されているから、部材点数が更に少なくなっており、そのためフレームをより一層容易に製作することができる。
【0075】
以上で、この発明の一実施形態について説明したが、この発明は上記実施形態に示すものに限定されるものではない。
【0076】
例えば、フレーム本体(10)は、アルミニウム鋳物製であっても良いし、マグネシウム又はマグネシウム合金鋳物製であっても良いし、他の金属鋳物製であっても良い。また、蓋体(20)は、アルミニウム製であっても良いし、マグネシウム又はマグネシウム合金製であっても良いし、他の金属製であっても良い。
【0077】
また、フレーム本体(10)の開口部(11a)は、必ずしもその全体が蓋体(20)で閉塞されている必要はなく、つまり前記開口部(11a)の一部が開いた状態になっていても良い。
【0078】
また、フレーム本体(10)の開口部(11a)は、該フレーム本体(10)の上面ではなく下面に形成されていても良い。
【0079】
また、補強リブ部や補強用厚肉部は、蓋体(20)に一体形成されていても良い。
【0080】
また、ブッシュ装着用の筒状第1ブラケット部(5)は、蓋体(20)に一体形成されていても良い。
【0081】
【発明の効果】
上述の次第で、この発明は次の効果を奏し得る。
【0082】
(1)の発明によれば、フレームが中空であり、且つ、フレーム本体がアルミニウム又はアルミニウム合金鋳物製であり、更に蓋体がアルミニウム又はアルミニウム合金製であるから、フレームの軽量化を図ることができる。また、フレーム本体が鋳物製であるから、フレームの製造コストを引き下げることができるし、更には、車体との干渉を避けるべく複雑な三次元立体形状を付与することも、設計上容易に対応できる。また、フレームが閉断面構造となるため、フレームの強度や剛性を向上させることができる。また、蓋体のフレーム本体との接合作業をフレームの一面側からだけで行うことができるため、かかる接合作業を容易に行うことができ、ひいてはフレームの製造コストを更に引き下げることができる。
【0083】
(2)の発明によれば、蓋体のフレーム本体との接合強度を向上させることができる。
【0084】
(3)の発明によれば、蓋体のフレーム本体との接合強度を更に向上させることができる。
【0085】
(4)の発明によれば、蓋体のフレーム本体との接合強度を向上させることができる。
【0086】
(5)の発明によれば、蓋体のフレーム本体との接合強度を向上させることができる。
【0087】
(6)の発明によれば、フレームの強度や剛性を更に向上させることができる。
【0088】
(7)の発明によれば、フレームの強度や剛性を更に向上させることができる。
【0089】
(8)の発明によれば、フレームを更に容易に製作することができる。
【0090】
(9)の発明によれば、フレームを更に容易に製作することができる。
【0091】
(10)の発明によれば、優れた強度的信頼性を有する車両が提供され、また車両の燃費が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態に係る車両用中空フレームの斜視図である。
【図2】図1中のA−A線断面図である。
【図3】同フレームの分解斜視図である。
【図4】図3中のB−B線断面図である。
【図5】蓋体をフレーム本体にレーザ溶接によって接合一体化する途中の状態を示す断面図である。
【図6】蓋体をフレーム本体に摩擦撹拌接合によって接合一体化する途中の状態を示す断面図である。
【図7】上記実施形態に係る車両用中空フレームの第1変形例を示す要部斜視図である。
【図8】上記実施形態に係る車両用中空フレームの第2変形例を示す要部斜視図である。
【図9】上記実施形態に係る車両用中空フレームの第3変形例を示す要部斜視図である。
【符号の説明】
1…フレーム(サブフレーム)
2…中空部
5…第1ブラケット部
7…第2ブラケット部
8、23…第3ブラケット部
9…接合部
10…フレーム本体
11…凹部
11a…開口部
12a、12b、12c…補強リブ部
13…補強用厚肉部
20…蓋体
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle hollow frame used as a suspension member, a subframe, and the like, and a vehicle.
[0002]
[Prior art]
For example, a conventional frame used as a suspension member or a subframe of an automobile is conventionally made of steel, and thus has a problem that it is heavy.
Therefore, in recent years, in order to reduce the weight of the frame, a frame made of various materials has been developed, and an aluminum alloy frame has been developed as one of them.
[0003]
The following method has been proposed as a method for manufacturing the aluminum alloy frame.
[0004]
(A) A method of manufacturing an entire frame by plastically processing (for example, press processing) an aluminum alloy plate material as a raw material and then joining (see, for example, Patent Document 1).
[0005]
(B) A method of manufacturing the entire frame by bending an aluminum alloy extruded material as a raw material with hydroform or the like (see, for example, Patent Document 2).
[0006]
(C) A method of manufacturing the entire frame by casting such as die casting (see, for example, Patent Documents 3 and 4).
[0007]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 61-40589 (FIG. 1)
[0008]
[Patent Document 2]
JP 2001-354157 A (Claims 1, 1 and 10)
[0009]
[Patent Document 3]
JP 2002-105572 A (Claim 2, FIG. 5)
[0010]
[Patent Document 4]
JP 2002-137617 A (Claim 1, FIG. 1-2)
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, the proposed manufacturing method of the aluminum alloy frame has the following difficulties.
[0012]
According to (a), since the frame material is a plate material, it is difficult to manufacture a high-strength frame. On the other hand, if the thickness of the plate material is increased in order to increase the strength of the frame, the weight of the frame cannot be reduced.
[0013]
According to (b), since the frame material is an extruded material, the thickness of the frame is constant in the extrusion direction, that is, the thickness of the frame cannot be changed in the extrusion direction. Therefore, the thickness of all the parts of the frame is not set to the thickness of the part where high strength is required, and it is difficult to reduce the weight of the frame. In addition, when a frame having a complicated cross-sectional shape is manufactured, the difficulty of extrusion is increased and the cost is increased.
[0014]
According to (c), since the entire frame is manufactured by die casting or the like, it is difficult to manufacture a frame having a hollow portion inside, which increases the cost and weight.
[0015]
The present invention has been made in view of the above-described technical background, and an object thereof is to provide a lightweight vehicle frame that can be easily manufactured at low cost, and a vehicle including the same.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides the following means.
[0017]
(1) With a frame body made of aluminum or aluminum alloy cast with one surface opened and a lid body made of aluminum or aluminum alloy, and at least a part of the opening of the frame body is closed by the lid body, A hollow frame for vehicles, wherein the lid body is joined and integrated with the frame body.
[0018]
(2) The hollow frame for vehicles according to the preceding item 1, wherein the lid is joined and integrated by laser welding.
[0019]
(3) The hollow frame for vehicles according to the above item 2, wherein the laser welding uses a filler material containing a fluoride-based flux material.
[0020]
(4) The vehicle frame as described in (1) above, wherein the lid is joined and integrated by friction stir welding.
[0021]
(5) The hollow frame for vehicles according to any one of the preceding items 1 to 4, wherein a material of the lid is the same as a material of the frame body.
[0022]
(6) The hollow frame for vehicles according to any one of the preceding items 1 to 5, wherein a reinforcing rib portion is integrally formed on at least one member of the frame main body and the lid body.
[0023]
(7) The hollow frame for vehicles according to any one of the preceding items 1 to 6, wherein a thick part for reinforcement is formed on a part of at least one member of the frame main body and the lid.
[0024]
(8) The vehicle frame according to any one of the preceding items 1 to 7, wherein the frame main body is integrally formed with at least one bracket portion connected to another member.
[0025]
(9) The hollow frame for vehicles according to any one of the preceding items 1 to 8, wherein at least one bracket portion connected to another member is integrally formed on the lid.
[0026]
(10) A vehicle comprising the hollow frame according to any one of items 1 to 9.
[0027]
Next, the invention of each of the above items will be described.
[0028]
In the invention of (1), the frame is hollow, the frame body is made of aluminum or an aluminum alloy casting, and the lid is made of aluminum or an aluminum alloy, whereby the weight of the frame can be reduced. Further, since the frame body is made of a casting, the manufacturing cost of the frame is reduced. In addition, since the frame body is made of cast metal, it can be easily designed to provide a complicated three-dimensional solid shape so as to avoid interference with the vehicle body due to frame layout requirements. In addition, since the frame has a closed cross-sectional structure by joining and integrating the lid to the frame body in a state where at least a part of the opening of the frame body is closed by the lid, the strength and rigidity of the frame are reduced. improves. Furthermore, since the joining operation of the lid body to the frame main body can be performed only from one surface side of the frame, the joining operation can be easily performed, and the manufacturing cost of the frame can be further reduced.
[0029]
In the present invention, the frame main body is usually arranged substantially horizontally, and the upper surface or the lower surface of the frame main body is opened.
[0030]
The frame according to the present invention is used for various types of frames in vehicles (for example, automobiles and railway vehicles), and is not limited to the types, and is particularly preferably used as, for example, a subframe or a suspension member.
[0031]
In the invention of (2), the lid body is joined and integrated by laser welding, whereby the lid body is firmly joined to the frame body, and the joining strength of the lid body to the frame body is improved.
[0032]
In the invention of (3), the lid body is joined to the frame body by the laser welding using the filler material containing the fluoride-based flux material, so that the lid body is further firmly joined to the frame body, The bonding strength between the lid and the frame body is further improved.
[0033]
In the invention of (4), the lid body is joined and integrated by friction stir welding, whereby the lid body is firmly joined to the frame body, and the joining strength of the lid body to the frame body is improved.
[0034]
In the invention of (5), since the material of the lid is the same as the material of the frame body, the lid is firmly joined to the frame body, and the joining strength between the lid and the frame body is improved.
[0035]
In the invention of (6), since the reinforcing rib portion is integrally formed on at least one member of the frame main body and the lid body, the frame is reinforced by the reinforcing rib portion, thereby further increasing the strength and rigidity of the frame. improves.
[0036]
In the invention of (7), since the reinforcing thick part is formed on a part of at least one member of the frame main body and the lid, the frame is reinforced by the thick part, and thereby the strength of the frame. And the rigidity is further improved.
[0037]
In the invention of (8), since the bracket portion is integrally formed on the frame body, the number of members can be reduced. Therefore, the frame can be manufactured more easily.
[0038]
In the invention of (9), since the bracket portion is integrally formed on the lid, the number of members can be reduced. Therefore, the frame can be manufactured more easily.
[0039]
In the invention of (10), since the vehicle includes the hollow frame, a vehicle having excellent strength and reliability is provided. Further, the weight of the vehicle can be reduced, and as a result, the fuel efficiency of the vehicle is improved. In the present invention, the type of vehicle is not limited, and examples thereof include automobiles and railway vehicles.
[0040]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, a vehicle-use hollow frame is shown for an automobile.
[0041]
In FIG. 1, (1) is the hollow frame for motor vehicles based on this embodiment. The frame (1) is used as a sub-frame (for example, a rear sub-frame or a front sub-frame) of an automobile (not shown), and is disposed substantially horizontally when attached to the automobile. .
[0042]
The frame (1) (that is, the sub-frame) has a substantially square shape in plan view (including a substantially cross-girder shape) as shown in FIG. 1, and has a substantially square shape in cross section as shown in FIG. The hollow part (2) is formed in the inside. This hollow part (2) is formed continuously in the extending direction of the frame (1).
[0043]
As shown in FIG. 1, the frame (1) has a pair of front and rear rod-like cross members (3) (3) extending in the left-right direction of the automobile (vehicle), and extends in the front-rear direction of the automobile. It has a pair of left and right bar-like side members (4) (4) which are installed between the cross members (3) and (3) and connect the cross members (3) and (3).
[0044]
At both ends of the cross member (3) of the frame (1), a cylindrical (in detail, cylindrical) first bracket portion (5) for mounting a bush is provided. The first bracket portion (5) has a bush mounting hole (5a), and a bush (6) having a rubber elastic portion is mounted in the bush mounting hole (5a). The first bracket portion (5) is connected to, for example, the vehicle body as another member via the bush (6) mounted in the bush mounting hole (5a). In addition, two bush mounting holes (5a) (5a) are provided in the longitudinal direction intermediate portion of one of the front and rear cross members (3) (3) in the longitudinal direction of one cross member (3) (rear cross member). Is provided.
[0045]
The side member (4) of the frame (1) is provided with a second bracket part (7) protruding downward. This 2nd bracket part (7) is connected with the lower link (not shown) of a suspension apparatus as another member, for example. Further, the side member (4) is provided with a third bracket part (8) protruding upward. The third bracket portion (8) is connected to, for example, an upper link (not shown) of the suspension device as another member.
[0046]
The first bracket portion (5) is formed in a cylindrical shape as described above. On the other hand, each of the second bracket portion (7) and the third bracket portion (8) has a pair of plate-like connecting piece portions facing each other. Each connection piece is a part where a bearing hole is formed.
[0047]
Next, the configuration of the frame (1) will be described in detail.
[0048]
As shown in FIG. 3, the frame (1) is configured by assembling a frame body (10) having a substantially U-shaped cross section and a plate-like lid (20).
[0049]
The frame body (10) is arranged substantially horizontally in a state where the frame (1) is attached to the automobile. Further, as shown in FIG. 3, the frame body (10) has an open upper surface and forms a lower surface portion and both side surface portions of the frame (1). Therefore, the frame body (10) has a substantially rectangular shape in plan view, like the frame (1), and has a pair of front and rear cross member forming portions (3 ') (3') and a pair of left and right side members. Part (4 ') (4').
[0050]
The frame body (10) is made of an aluminum alloy casting. The material of the frame body (10) is preferably JIS (Japanese Industrial Standards) ADC12, AC4CH or the like, but the material of the frame body (10) is not limited in the present invention. Further, examples of the casting method of the frame body (10) include a gravity casting method, a low pressure casting method, and a die casting method, but the casting method of the frame body (10) is not limited in the present invention.
[0051]
The first bracket portion (5) and the second bracket portion (7) are integrally formed at a predetermined portion of the frame body (10). The recess (11) of the frame body (10) is for forming the hollow portion (2) of the frame (1), and the recess (11) and its opening (11a) (10) is formed continuously in the extending direction.
[0052]
A reinforcing rib portion (12a) is integrally formed at a portion of the frame body (10) where high strength is required. In the present embodiment, the reinforcing rib portion (12a) is integrally formed on the inner surface of the frame body (10) in the vicinity of the first bracket portion (5) continuously in the extending direction of the frame body (10). The frame main body (10) is reinforced by the reinforcing rib portion (12a). The reinforcing rib portion (12a) is covered and concealed by the lid (20) when the lid (20) is joined and integrated with the frame body (10).
[0053]
Further, the thickness of the portion of the frame body (10) where high strength is required is formed to be larger than the thickness of the other portions of the frame body (10). A portion (13) is formed. In the present embodiment, the reinforcing thick part (13) is formed in the vicinity of the first bracket part (5) in the side surface part of the frame body (10). The frame main body (10) is reinforced by the reinforcing thick part (13).
[0054]
Further, step portions (14) for receiving the lid (20) are formed on the inner surfaces of both side surface portions of the frame body (1) as shown in FIG.
[0055]
The lid (20) is made of a plate-like aluminum alloy. The material of the lid (20) is preferably the same as the material of the frame body (10). By doing so, the lid (20) can be firmly joined to the frame body (10), and the joining strength between the lid (20) and the frame body (10) is improved.
[0056]
In the present invention, the method for manufacturing the lid (20) is not limited. For example, the lid (20) may be made of a wrought material, may be made of a casting, or may be made of a plate material stamped and molded product. In particular, the lid (20) is preferably made of cast or wrought material. This is because the manufacturing cost of the frame (1) can be reduced by the lid (20) being made of casting. In this case, as a method for casting the lid (20), the same method as the above-described casting method for the frame body (1) can be applied. However, in the present invention, the method for casting the lid (20) is limited. It is not something. Moreover, when the lid (20) is made of a wrought material, the strength and rigidity of the frame (1) are improved, and in addition, toughness and impact resistance are also improved. In this case, the wrought material may be a rolled material, an extruded material, a drawn material, or a hot or cold plastic processed product.
[0057]
The lid (20) forms the upper surface of the frame (1). Therefore, the lid (20) is formed in a substantially square shape in plan view, like the frame (1). Further, the third bracket portion (8) is integrally joined to a predetermined portion of the lid (20).
[0058]
In the frame (1), as shown in FIGS. 4 and 5, the lid (20) is fitted and mounted in the opening (11a) of the frame main body (10) so that the frame main body is fitted. The entire opening (11a) of (10) is closed by this lid (20). In this closed state, as shown in FIG. 5, the back surface of the lid (20) is received by the step (14) of the frame body (10). In this closed state, the lid (20) is joined and integrated with the frame body (10), whereby the frame (1) shown in FIG. 1 is manufactured. In FIG. 2, (9) is a joint where the lid (20) and the frame body (10) are joined. In this way, the opening (11a) of the frame body (10) is closed by the lid (20), so that the frame (1) has a closed cross-sectional structure. The hollow part (2) consisting of 11) is formed.
[0059]
In the present invention, the joining means for joining the lid (20) to the frame body (1) is not limited, and may be, for example, metallurgical joining means (laser welding, friction stir welding, MIG welding, etc.). Alternatively, mechanical joining means (rivets, bolts, etc.) may be used. Of these joining means, laser welding or friction stir welding is particularly desirable in the present invention. Thus, by applying laser welding or friction stir welding as a joining means, the lid (20) can be firmly joined to the frame body (10). The reason is as follows. That is, since the frame main body (10) is made of a casting, generally, the frame main body (10) contains a gas such as air entrained during casting. Therefore, a large amount of this gas is released from the inside of the frame main body (10) during joining, and pores are easily generated in the joining portion (9). When pores are generated in this way, there arises a problem that the bonding strength is lowered. Therefore, in the present invention, laser welding or friction stir welding is applied as the joining means. By doing so, the generation of pores can be suppressed, the lid (20) can be firmly joined to the frame body (10), and the joining strength of the lid (20) to the frame body (10) is improved. To do.
[0060]
Further, this laser welding is desirably performed using a filler material containing a fluoride flux material. By doing so, the generation of pores can be remarkably suppressed, and the lid (20) can be more firmly joined to the frame body (10).
[0061]
When the joining means is laser welding, the laser welding method will be described with reference to FIG.
[0062]
In the figure, (30) is a laser beam, and (31) is a laser focusing head. (35) is a rod-shaped or wire-shaped filler metal. This filler material (35) contains a fluoride flux material.
[0063]
The laser beam (30) is oscillated by a laser oscillator (not shown) and collected by a laser focusing head (31). Then, as shown in the figure, the condensed laser beam (30) is a contact portion (18) between the upper end portion of the side surface portion of the frame body (10) and the side edge portion of the lid (20) ( That is, the outer surface of the portion to be bonded is irradiated. The laser beam (30) is irradiated to melt the contact portion (18) and the vicinity thereof, so that the lid (20) is joined to the frame body (10). The filler material (35) is continuously supplied to the contact portion (18) during the laser welding. In the present invention, laser light of various wavelengths is used as the laser light (30), for example, YAG laser light or CO 2 laser light.
[0064]
In the filler material (35), the fluoride flux material is preferably a K-Al-F flux material. Specific examples of the components of the K—Al—F flux material include KAlF 4 , K 2 AlF 5 , K 3 AlF 6 represented by the general formula: K n AlF n + 3 (n is an integer of 1 or more). , Any one of a mixture or eutectic composition of KF and AlF 3, and a potassium fluoroaluminate complex, or a mixed material of two or more. Further, the base material contained in the filler material (35) is preferably an Al—Si based material, and in particular, any one of Al-10 mass% Si material, JIS A4043 material and JIS A4047 material, Or it is desirable that it is a mixed material of 2 or more types.
[0065]
When the joining means is friction stir welding, the friction stir welding method will be described with reference to FIG.
[0066]
In the figure, (40) is a friction stir welding tool. The joining tool (40) has a rotatable pin probe (41). The probe (41) is embedded in the contact portion (18) while the probe (41) of the joining tool (40) is rotated. Then, in this embedded state, the probe (41) is moved relative to the frame body (10) and the lid (20) along the contact portion (18). Then, the contact portion (18) and the material in the vicinity thereof are softened by the frictional heat generated by the rotation of the probe (41), and the softened material is further stirred and mixed by the flow (18), so that the lid (20 ) Is joined to the frame body (10). By thus joining the lid (20) to the frame body (10) by friction stir welding, the generation of pores can be suppressed and the lid (20) can be firmly joined to the frame body (10). It becomes like this. Moreover, since the friction stir welding is a joining means that falls into the category of solid phase joining, the thermal distortion accompanying the joining hardly occurs, and therefore the frame (1) with high dimensional accuracy can be manufactured.
[0067]
Thus, the frame (1) of the above embodiment has the following advantages. That is, since the frame (1) is hollow, the frame body (10) is made of an aluminum alloy casting, and the lid (20) is made of an aluminum alloy, the frame (1) is extremely light. . Therefore, by attaching this frame (1) to the automobile as a subframe, the fuel efficiency of the automobile is improved.
[0068]
Furthermore, in this frame (1), since the ram body (10) is made of a casting, the manufacturing cost of the frame (1) can be reduced. Furthermore, since it is manufactured by assembling the frame body (10) and the lid (20), the frame (1) can be easily manufactured.
[0069]
Furthermore, since the reinforcing rib (12) and the thick reinforcing portion (13) are formed in the frame body (10) where high strength is required, the frame (1) has extremely high strength and rigidity. It has excellent strength and reliability.
[0070]
Further, since the opening (11a) of the frame main body (1) is formed on the upper surface of the frame main body (1), the operation of joining the lid (20) to the frame main body (10) is performed. This can be done only from the upper surface side. Therefore, this joining operation can be easily performed.
[0071]
Further, since the first bracket part (5) and the second bracket part (7) are integrally formed on the frame body (10), the number of members is small, and therefore the frame (1) can be manufactured more easily. As a result, the manufacturing cost of the frame (1) can be greatly reduced.
[0072]
FIG. 7 is a perspective view of relevant parts showing a first modification of the frame according to the embodiment.
In the first modification, the frame main body (10) is integrally formed with a reinforcing rib portion (12b) that crosses the concave portion (11). The frame main body (10) is reinforced by the reinforcing rib portion (12b). The reinforcing rib portion (12b) is covered and concealed by the lid (20) when the lid (20) is joined and integrated to the frame body (10).
[0073]
FIG. 8 is a main part perspective view showing a second modification of the frame according to the embodiment.
In the second modification, the frame main body (10) is integrally formed with a reinforcing rib portion (12c) that crosses the concave portion (11). On the other hand, the lid (20) is provided with reinforcing rib protruding holes (22). In a state where the lid (20) is joined and integrated with the frame body (10), a part (12d) (upper end) of the reinforcing rib portion (12c) protrudes from the hole (22). Further, the protruding portion (12d) of the reinforcing rib portion (12c) and the lid (20) are joined and integrated by laser welding, friction stir welding, or the like. Therefore, the bonding strength between the lid (20) and the frame body (10) is extremely high.
[0074]
FIG. 9 is a perspective view of relevant parts showing a third modification of the frame according to the embodiment.
In the third modification, the lid (20) is made of, for example, a casting. The lid (20) is integrally formed with an upward projecting third bracket portion (23). In the figure, reference numeral (23a) denotes a bearing hole forming excision scheduled portion. In the third modified example, since the third bracket portion (23) is integrally formed with the lid (20), the number of members is further reduced, so that the frame can be manufactured more easily.
[0075]
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to what is shown to the said embodiment.
[0076]
For example, the frame body (10) may be made of an aluminum casting, may be made of magnesium or a magnesium alloy casting, or may be made of another metal casting. The lid (20) may be made of aluminum, may be made of magnesium or a magnesium alloy, or may be made of another metal.
[0077]
Further, the opening (11a) of the frame body (10) does not necessarily need to be entirely closed by the lid (20), that is, a part of the opening (11a) is open. May be.
[0078]
Further, the opening (11a) of the frame body (10) may be formed on the lower surface instead of the upper surface of the frame body (10).
[0079]
Further, the reinforcing rib part and the reinforcing thick part may be integrally formed with the lid (20).
[0080]
Moreover, the cylindrical first bracket portion (5) for mounting the bush may be integrally formed with the lid (20).
[0081]
【The invention's effect】
Depending on the above, the present invention can achieve the following effects.
[0082]
According to the invention of (1), since the frame is hollow, the frame body is made of aluminum or an aluminum alloy casting, and the lid is made of aluminum or an aluminum alloy, the weight of the frame can be reduced. it can. In addition, since the frame body is made of cast metal, the manufacturing cost of the frame can be reduced, and furthermore, a complicated three-dimensional solid shape can be easily applied to avoid interference with the vehicle body. . Moreover, since the frame has a closed cross-sectional structure, the strength and rigidity of the frame can be improved. Moreover, since the joining operation | work with the frame main body of a cover body can be performed only from the one surface side of a frame, this joining operation | work can be performed easily and by extension the manufacturing cost of a flame | frame can be further reduced.
[0083]
According to the invention of (2), the bonding strength between the lid and the frame body can be improved.
[0084]
According to the invention of (3), the bonding strength between the lid and the frame body can be further improved.
[0085]
According to the invention of (4), the bonding strength between the lid body and the frame body can be improved.
[0086]
According to the invention of (5), the bonding strength between the lid and the frame body can be improved.
[0087]
According to the invention of (6), the strength and rigidity of the frame can be further improved.
[0088]
According to the invention of (7), the strength and rigidity of the frame can be further improved.
[0089]
According to the invention of (8), the frame can be manufactured more easily.
[0090]
According to the invention of (9), the frame can be manufactured more easily.
[0091]
According to the invention of (10), a vehicle having excellent strength and reliability is provided, and the fuel efficiency of the vehicle is improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a hollow frame for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
FIG. 3 is an exploded perspective view of the frame.
4 is a sectional view taken along line BB in FIG. 3. FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state in the middle of joining and integrating the lid body to the frame body by laser welding.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state in the middle of joining and integrating the lid body to the frame body by friction stir welding.
FIG. 7 is a main part perspective view showing a first modified example of the vehicle hollow frame according to the embodiment.
FIG. 8 is a perspective view of relevant parts showing a second modified example of the vehicle hollow frame according to the embodiment.
FIG. 9 is a main part perspective view showing a third modification of the vehicle hollow frame according to the embodiment;
[Explanation of symbols]
1 ... Frame (subframe)
2 ... Hollow part 5 ... 1st bracket part 7 ... 2nd bracket part 8, 23 ... 3rd bracket part 9 ... Joint part
10 ... Frame body
11 ... recess
11a… Opening
12a, 12b, 12c ... Reinforcing rib
13… Thick part for reinforcement
20 ... lid

Claims (10)

一面が開口したアルミニウム又はアルミニウム合金鋳物製フレーム本体と、アルミニウム又はアルミニウム合金製蓋体とを備えるとともに、前記フレーム本体の開口部の少なくとも一部が前記蓋体で閉塞された状態で、前記フレーム本体に前記蓋体が接合一体化されていることを特徴とする車両用中空フレーム。The frame main body includes an aluminum or aluminum alloy cast frame main body having an opening on one surface and an aluminum or aluminum alloy lid body, and at least a part of the opening of the frame main body is closed by the lid body. The vehicle hollow frame is characterized in that the lid is joined and integrated. 前記蓋体がレーザ溶接によって接合一体化されている請求項1記載の車両用中空フレーム。The hollow frame for a vehicle according to claim 1, wherein the lid is joined and integrated by laser welding. 前記レーザ溶接はフッ化物系フラックス材を含有した溶加材を用いたものである請求項2記載の車両用中空フレーム。The hollow frame for a vehicle according to claim 2, wherein the laser welding uses a filler material containing a fluoride-based flux material. 前記蓋体が摩擦撹拌接合によって接合一体化されている請求項1記載の車両用中空フレーム。The hollow frame for a vehicle according to claim 1, wherein the lid is joined and integrated by friction stir welding. 前記蓋体の材料が前記フレーム本体の材料と同一である請求項1〜4のいずれか1項記載の車両用中空フレーム。The hollow frame for vehicles according to any one of claims 1 to 4, wherein a material of the lid is the same as a material of the frame body. 前記フレーム本体及び前記蓋体のうち少なくとも一方の部材に、補強リブ部が一体形成されている請求項1〜5のいずれか1項記載の車両用中空フレーム。The hollow frame for vehicles according to any one of claims 1 to 5, wherein a reinforcing rib portion is integrally formed on at least one member of the frame main body and the lid body. 前記フレーム本体及び前記蓋体のうち少なくとも一方の部材の一部に、補強用厚肉部が形成されている請求項1〜6のいずれか1項記載の車両用中空フレーム。The hollow frame for vehicles according to any one of claims 1 to 6, wherein a reinforcing thick part is formed on a part of at least one member of the frame main body and the lid. 前記フレーム本体に、他の部材と接続される少なくとも1個のブラケット部が一体形成されている請求項1〜7のいずれか1項記載の車両用中空フレーム。The hollow frame for vehicles according to any one of claims 1 to 7, wherein at least one bracket portion connected to another member is integrally formed on the frame main body. 前記蓋体に、他の部材と接続される少なくとも1個のブラケット部が一体形成されている請求項1〜8のいずれか1項記載の車両用中空フレーム。The hollow frame for vehicles according to any one of claims 1 to 8, wherein at least one bracket portion connected to another member is integrally formed on the lid. 請求項1〜9のいずれか1項記載の中空フレームを備えていることを特徴とする車両。A vehicle comprising the hollow frame according to claim 1.
JP2002379100A 2002-12-27 2002-12-27 Hollow frame for vehicle and vehicle Pending JP2004210013A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002379100A JP2004210013A (en) 2002-12-27 2002-12-27 Hollow frame for vehicle and vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002379100A JP2004210013A (en) 2002-12-27 2002-12-27 Hollow frame for vehicle and vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004210013A true JP2004210013A (en) 2004-07-29

Family

ID=32815700

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002379100A Pending JP2004210013A (en) 2002-12-27 2002-12-27 Hollow frame for vehicle and vehicle

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2004210013A (en)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006347464A (en) * 2005-06-17 2006-12-28 Honda Motor Co Ltd Vehicle sub-frame
JP2006347348A (en) * 2005-06-15 2006-12-28 Honda Motor Co Ltd Structure
WO2007094203A1 (en) 2006-02-17 2007-08-23 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Flux-cored wire for different-material bonding and method of bonding different materials
JP2009505888A (en) * 2005-09-09 2009-02-12 カーエスエム キャスティングス ゲーエムベーハー Axle support
WO2009110250A1 (en) * 2008-03-07 2009-09-11 パナソニック株式会社 Lithium-ion secondary battery and manufacturing method thereof
WO2010119925A1 (en) 2009-04-15 2010-10-21 本田技研工業株式会社 Weld joint of aluminum alloy member
WO2011081021A1 (en) * 2009-12-28 2011-07-07 株式会社ヨロズ Suspension subframe
JP2012097719A (en) * 2010-11-05 2012-05-24 Toyota Motor Corp Cooling structure of engine, and method for manufacturing cooling structure of engine
JP2013159223A (en) * 2012-02-06 2013-08-19 Mazda Motor Corp Lower part vehicle body structure for vehicle
KR101569825B1 (en) 2015-03-13 2015-11-19 서진산업 주식회사 Frame for automobile using friction stir welding and manufacturing method thereof
CN109747401A (en) * 2017-11-02 2019-05-14 丰田自动车株式会社 The support construction and vehicle front body structure of vehicle high voltage unit
EP3483040A1 (en) * 2017-11-02 2019-05-15 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle front portion structure

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006347348A (en) * 2005-06-15 2006-12-28 Honda Motor Co Ltd Structure
JP4676257B2 (en) * 2005-06-15 2011-04-27 本田技研工業株式会社 Sub-frame
JP4550673B2 (en) * 2005-06-17 2010-09-22 本田技研工業株式会社 Vehicle subframe
JP2006347464A (en) * 2005-06-17 2006-12-28 Honda Motor Co Ltd Vehicle sub-frame
JP2009505888A (en) * 2005-09-09 2009-02-12 カーエスエム キャスティングス ゲーエムベーハー Axle support
US9682446B2 (en) 2006-02-17 2017-06-20 Kobe Steel, Ltd. Flux-cored wire for different-material bonding and method of bonding different materials
WO2007094203A1 (en) 2006-02-17 2007-08-23 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Flux-cored wire for different-material bonding and method of bonding different materials
JP5166511B2 (en) * 2008-03-07 2013-03-21 パナソニック株式会社 Lithium ion secondary battery and manufacturing method thereof
WO2009110250A1 (en) * 2008-03-07 2009-09-11 パナソニック株式会社 Lithium-ion secondary battery and manufacturing method thereof
WO2010119925A1 (en) 2009-04-15 2010-10-21 本田技研工業株式会社 Weld joint of aluminum alloy member
JP2011152911A (en) * 2009-12-28 2011-08-11 Yorozu Corp Subframe of suspension
US8720919B2 (en) 2009-12-28 2014-05-13 Yorozu Corporation Suspension subframe
WO2011081021A1 (en) * 2009-12-28 2011-07-07 株式会社ヨロズ Suspension subframe
JP2012097719A (en) * 2010-11-05 2012-05-24 Toyota Motor Corp Cooling structure of engine, and method for manufacturing cooling structure of engine
JP2013159223A (en) * 2012-02-06 2013-08-19 Mazda Motor Corp Lower part vehicle body structure for vehicle
KR101569825B1 (en) 2015-03-13 2015-11-19 서진산업 주식회사 Frame for automobile using friction stir welding and manufacturing method thereof
CN109747401A (en) * 2017-11-02 2019-05-14 丰田自动车株式会社 The support construction and vehicle front body structure of vehicle high voltage unit
EP3483040A1 (en) * 2017-11-02 2019-05-15 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle front portion structure
EP3483041A1 (en) * 2017-11-02 2019-05-15 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Supporting structure for vehicle high-voltage unit and vehicle front portion structure
CN109747401B (en) * 2017-11-02 2022-03-11 丰田自动车株式会社 Support structure for high-voltage unit for vehicle and vehicle front structure

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Graf Aluminum alloys for lightweight automotive structures
JP4550673B2 (en) Vehicle subframe
JP5606539B2 (en) Body structure with body reinforcement behind the second row of seats
US20100237639A1 (en) Bumper system
EP1337429B1 (en) A joint structure and method for making a joint structure
JP2004210013A (en) Hollow frame for vehicle and vehicle
JP2007302147A (en) Sub-frame structure for vehicle
US20100187800A1 (en) Reinforcement Member for Directly Jointed Tubular Components
CN107922011A (en) The structure and structure member of connected structure including dissimilar material
JP2016106055A (en) Dumper housing structure for vehicle
JP5976488B2 (en) Passenger car joint structure, manufacturing method thereof, and passenger car having the joint structure
JP2004210023A (en) Vehicular frame and vehicle
JP5444198B2 (en) Subframe structure
JP7087973B2 (en) Body structure
US9457542B2 (en) Joined body of dissimilar aluminum alloy materials, and vehicle door
US7540558B2 (en) Door pillar for a supporting structure
JP4410565B2 (en) Manufacturing method of automobile structure
JP2003226260A (en) Panel type subframe for vehicle, vehicle equipped with the same and manufacturing method of the same
JP2001294106A (en) Bumper stay and bumper reinforcing material with stay
CN111152849B (en) Lower body structure of vehicle
EP1803636A2 (en) Straddle-type vehicle and assembly method therefor
JP7047737B2 (en) Body structure
CN1871082A (en) Hydrid component
JP2010132083A (en) Vehicle body structure
JP2003182628A (en) Vehicular front part structure